(57)【要約】【課題】指やペンなどで表示部分に圧力をかけた場合にムラが生じ難い液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１および第２の基板と、これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、前記第１および第２の基板間の間隔を調整するためのスペーサーと、前記第１の基板上には互いに交差して配置された複数の信号線及び複数の走査線と、前記信号線と前記走査線の各交差部にそれぞれ配置されたスイッチング素子と、前記信号線と前記走査線および前記スイッチング素子を覆うように配置された樹脂層と、前記樹脂層に形成されたスルーホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極とを備えた表示領域とを有し、前記表示領域の最外周に枠部を備えたことを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図２
2012078744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の基板と、これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、前記第１および第２の基板間の間隔を調整するためのスペーサーと、前記第１の基板上には互いに交差して配置された複数の信号線及び複数の走査線と、前記信号線と前記走査線の各交差部にそれぞれ配置されたスイッチング素子と、前記信号線と前記走査線および前記スイッチング素子を覆うように配置された樹脂層と、前記樹脂層に形成されたスルーホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極とを備えた表示領域とを有し、
前記表示領域の最外周には、樹脂層とこの樹脂層上に設けられた枠部を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記枠部が凹形状となっている請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記枠部が前記液晶層から外側に向かって低くなっていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記枠部がスペーサーと同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光の透過または反射の状態を制御・調整するための液晶層が一対の基板の間に保持された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置を使用した携帯電話やＰＣにおいて、タッチパネルを液晶表示装置上に配置し、直接画面に触れて操作できる製品が増加している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９９０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の液晶表示装置では、指やペンなどで圧力をかけると、圧力をかけた部分がムラとして視認されやすいという問題点があった。このムラは、特に表示領域の最外周部分で顕著に観察されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、第１および第２の基板と、これら２枚の基板の間に挟持される液晶材料にて構成される液晶層と、前記第１および第２の基板間の間隔を調整するためのスペーサーと、前記第１の基板上には互いに交差して配置された複数の信号線及び複数の走査線と、前記信号線と前記走査線の各交差部にそれぞれ配置されたスイッチング素子と、前記信号線と前記走査線および前記スイッチング素子を覆うように配置された樹脂層と、前記樹脂層に形成されたスルーホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極とを備えた表示領域とを有し、前記表示領域の最外周には、樹脂層とこの樹脂層上に設けられた枠部を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態１の液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図。
【図２】図２は、実施形態１の液晶表示装置の枠部を示す断面図。
【図３】図３は、実施形態２の液晶表示装置の枠部を示す断面図。
【図４】図４は、実施形態３の液晶表示装置の枠部を示す断面図。
【図５】図５は、比較例の液晶表示装置の枠部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１における液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図である。また、図２は、本実施形態の表示領域の周辺部分の断面図である。
【０００９】
本実施形態の液晶表示装置のアレイ基板１１０（第１の基板）上には互いに交差して複数の信号線及び複数の走査線が配置されている。これら信号線と走査線の各交差部にそれぞれスイッチング素子１４が配置されている。また、信号線と走査線およびスイッチング素子を覆うように第１着色層２４ａ、第２着色層２４ｂ、第３着色層２４ｃが配置されている。ここで、第１着色層２４ａ、第２着色層２４ｂ、第３着色層２４ｃは、例えば、赤色着色層、青色着色層、緑色着色層である。
【００１０】
本実施形態では、アレイ基板１１０に着色層を配置したが、着色層の代わりに透明樹脂層を配置してもよい。この場合には、対向基板１２０（第２の基板）側に第１着色層、第２着色層、第３着色層が設けられる。
【００１１】
液晶表示装置は、着色層２４を有するアレイ基板１１０と対向基板１２０の間に液晶層７０を挟持しており、これらの２枚の基板間距離は樹脂からなるスペーサー３１によって保持されている。そして、対向基板１２０とアレイ基板１１０は、図１に示すように液晶注入口３２を除く基板外周を囲むように配置されるシール材２６によって接着され、液晶注入口３２には封止材３３が塗布されている。
【００１２】
上述のとおりアレイ基板１１０上にはスイッチング素子１４が形成され、第１着色層２４a、第２着色層２４ｂ、第３着色層２４ｃが配置されている。着色層２４上には透明導電膜（ＩＴＯ等）からなる画素電極３０が形成されており、スルーホール１５によってスイッチング素子１４と接続されている。さらにその上に配向膜（図示せず）が配置されている。
【００１３】
表示領域の最外周部分には、有機絶縁膜等の樹脂からなるブラックマトリクス層（ＢＭ層、遮光層）２７が形成されている。この表示領域の最外周部分にあるブラックマトリクス層２７上には、枠部２５が設けられている。この枠部２５は、対向基板に接している。また、枠部２５の側面においては、外側でシール材２６に接し、内側で液晶層７０に接している。尚、枠部２５は外側においてシール材２６と接している必要は無い。すなわち、枠部２５とシール材２６の間に間隔をとって空洞であっても良い。
【００１４】
対向基板１２０は、透明基板２１上にＩＴＯからなる透明電極２２、配向膜（図示せず）が順次配置されている。
【００１５】
次に、本実施形態の液晶表示装置の製造工程について説明する。
【００１６】
透明基板１０上にスイッチング素子１４を形成し、その上に緑色レジスト液をスピンナ塗布し、約９０℃で約５分間プリベークし、所定のマスクパターンを用いて、１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。続いて、約０．１重量％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドライド）水溶液を用いて約４０秒間現像し、さらに水洗い後、約２００℃で１時間ほどポストベークをすることによって、緑色着色層２４ａを形成した。その後、赤色着色層２４ｃ、青色着色層２４ｂも同様な工程にて形成し、図2(a)に示した格子状構造の着色層を形成した。その後、前記着色層形成と同様な手法により、黒色樹脂を用いてブラックマトリクス（ＢＭ）層２７を形成した。さらに着色層２４上にスパッタリング法によりインジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）を堆積し、パターンニングすることにより画素電極３０を形成した。
【００１７】
その後、前記着色層形成と同様な手法によりスペーサーを形成した後、所定のマスクを用いてブラックマトリクス（ＢＭ）層上に枠部２５を形成した。枠部２５を形成する材料に制限は無く、ポジ型、ネガ型あるいはアクリル樹脂系、ノボラック樹脂系など、少なくとも露光プロセスを用いてパターニングできる感光性樹脂であれば使用可能である。ここで枠部２５を形成する材料として、スペーサーと同じ材料を使用するとスペーサー形成と同一工程で枠部２５を形成できる。これにより、枠部２５を形成するための一工程を削減することが可能となる。
【００１８】
その後ポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布、配向処理を施して配向膜を形成した。
【００１９】
次に、対向基板１２０の製造工程について説明する。透明基板２１上にスパッタリング法によりインジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）を堆積し、透明電極３０を形成した。その後ポリイミドからなる配向膜材料を基板全面に塗布、配向処理を施して配向膜を形成し、対向基板１２０を得た。
【００２０】
対向基板１２０の外周周辺部にシール材２６を、液晶注入用の注入口３２を除いて塗布した。このアレイ基板１１０と対向基板１２０をシール材２６により貼り合わせ、枚葉方式の封着治具に入れて排気を行い、約１７０度の硬化温度にて３０分焼成することにより空状態のセルが完成する。
【００２１】
次に、カイラル材が添加されたネマティック液晶材料を、注入口３２からセル内に真空注入し、注入後、注入口３２を封止材３３としての紫外線硬化樹脂を用いて封止したあと、セルの両側にそれぞれ偏光板を配置することにより液晶表示装置が完成する。
【００２２】
上述の本実施形態の液晶表示装置によれば、表示領域の最外周部分のブラックマトリクス層２７上に枠部２５を設けることによって、基板間の支えが強化できる。これにより、指やペンなどで圧力をかけた場合に、表示領域周辺部分の基板間隔の変化を抑制することができる。これにより表示領域周辺部分の液晶が流動することで光透過率の差によるムラの発生を抑制できる。
【００２３】
（実施形態２）
図３は、実施形態２に係わる液晶表示装置の表示領域周辺の断面図である。本実施形態は、表示領域の最外周部分のブラックマトリクス（ＢＭ）層２７上に枠部２５１を設けている。この枠部２５１は、対向基板に接している。また、枠部２５１の側面においては、外側でシール材２６に接し、内側で液晶層７０に接している。その他の構成については、実施形態１の液晶表示装置と同一である。
【００２４】
この枠部２５１には、溝３４が設けられている。すなわち、この枠部２５１の断面は凹形状になっている。この溝３４は、液晶層７０及び外部と切り離された空洞部分である。また、溝３４は真空であることが好ましい。溝の幅や深さは適宜設定することが可能であり空洞領域を形成できればよい。
【００２５】
本実施形態においても、指やペンなどで圧力をかけた場合に、表示領域周辺部分の基板間隔の変化を抑制することができる。これにより表示領域周辺部分の液晶が流動することで生じる光透過率の差によるムラの発生を抑制できる。また、本実施形態の溝３４に空洞領域が形成されるため、液晶表示装置を低温にした際に気泡の発生を抑制できる。
【００２６】
（実施形態３）
図４は、実施形態３に係わる液晶表示装置の表示領域周辺の断面図である。本実施形態は、表示領域の最外周部分に枠部２５２を設けている。この枠部２５２の高さは、液晶層７０からシール材２６方向に向かって高さを小さくして形成している。ここで枠部２５２により液晶材料の注入時間が長くなる場合には、枠部２５２の一部に切れ込みを入れてもよい。その他の構成については、実施形態１の液晶表示装置と同一である。
【００２７】
本実施形態においても、指やペンなどで圧力をかけた場合に、表示領域周辺部分の基板間隔の変化を抑制することができる。これにより表示領域周辺部分の液晶が流動することで生じる光透過率の差によるムラの発生を抑制できる。また、本実施形態の枠部２５２に気泡領域が形成されるため、液晶表示装置を低温にした際に気泡の発生を抑制できる。
【００２８】
（比較例）
図５は、比較例に係わる液晶表示装置の表示領域周辺の断面図である。アレイ基板１１０は、表示領域周辺部分のブラックマトリクス層上に枠部を有していない。その他構成については、本実施形態の液晶表示装置と同一である。
【００２９】
この比較例の液晶表示装置では、指やペンなどで圧力をかけた場合に、表示領域周辺部分の基板間隔が変化する。このため基板周辺部にムラの発生がした。また、比較例の液晶表示装置を低温に放置した際には、気泡が発生した。
【００３０】
上述の実施形態１乃至３は、カラーフィルタオンＴＦＴアレイ基板を用いたがこの限りではない。すなわち、カラーフィルタ層が配置された対向基板においても適用可能である。この場合には、対向基板の表示領域外外周のカラーフィルタ層上、または、ブラックマトリクス層上に枠部を形成する。また、対向基板にカラーフィルタ層が設けられた液晶表示装置では、アレイ基板の表示領域外外周の樹脂層上に枠部を形成してもよい。
【００３１】
また、反射型、半透過型の液晶表示装置であっても本実施形態と同様に枠部を適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１０…基板
１４…スイッチング素子
１５…スルーホール
２１…基板
２２…透明電極
２４ａ…第一着色層
２４ｂ…第二着色層
２４ｃ…第三着色層
２５、２５１、２５２…枠部
２６…シール材
２７…ブラックマトリクス層（ＢＭ層、遮光層）
２８…分散液
３０…画素電極
３１…スペーサー
３２…注入口
３３…封止材
３４…気泡領域
４０…表示画素領域  
５０…セルギャップ
７０…液晶層  
１１０・・・アレイ基板
１２０・・・対向基板
【図１】
2012078744.tif 000003
【図２】
2012078744.tif 000004
【図３】
2012078744.tif 000005
【図４】
2012078744.tif 000006
【図５】
2012078744.tif 000007