(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板の、互いに対向する内面のうちの一方の内面にブラックマトリクス、平坦化膜及び電極がこの順序で積層して形成され、前記一方の内面のブラックマトリクス、平坦化膜及び電極が形成された領域を囲んで形成されたほぼ方形枠状のシール材により前記一対の基板が接合されてなる液晶表示装置において、前記一方の内面に積層されるブラックマトリクスは、その周縁部が前記シール材の幅の中間まで入り込んだ位置に延在させ、前記平坦化膜は、前記液晶表示装置の表示領域と非表示領域との対向する基板間隔を実質的に等しくするための膜厚を有し、前記ブラックマトリクスの周縁部を覆って前記シール材の全幅と重なる位置まで延在させ、前記電極は、前記平坦化膜上の前記シール材と重なるまで延出させてそれぞれ形成され、前記平坦化膜の周縁部の一部が前記シール材と重なる領域で前記一方の内面に直接接触して密着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記平坦化膜の周縁部のコーナー部が前記一方の内面に直接接触して密着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記平坦化膜の全周にわたりその縁部が前記一方の内面に直接接触して密着することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記電極は前記シール材と前記平坦化膜との間に前記シール材の全幅に亙って介在されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記シール材と前記電極との間に配向膜が介在されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置を構成する一対の基板の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の液晶表示装置の一例の平面図を示したものである。この液晶表示装置は、図９においてセグメントガラス基板１の上にコモンガラス基板２がほぼ方形枠状のシール材３を介し重ねられた状態で貼り合わされ、シール材３の内側における両ガラス基板１、２間に液晶４（図１１参照）が封入されたものからなっている。両ガラス基板１、２の各対向面(以下、内面という)には、それぞれ、後述するセグメント電極とコモン電極とが複数本づつ互いに直交する方向に延在形成され、両電極の交差対向部からなる複数の画素がマトリックス状に配置された構成となっている。この場合、シール材３の内側において一点鎖線で囲まれた方形状の領域が画素がマトリックス状に配置されている表示領域５であり、その外側は画素が存在しない非表示領域６となっている。また、セグメントガラス基板１の図９において下方の辺には、コモンガラス基板２から突出する突出部１ａが形成されている。この突出部１ａの上面には、図示していないが、上記セグメント電極及びコモン電極に配線接続されている複数の接続端子（セグメント端子及びコモン端子）が設けられている。
【０００３】
次に、図１０は図９に示す液晶表示装置の一部の拡大平面図を示し、図１１は図１０のＹ−Ｙ線に沿う断面図を示したものである。セグメントガラス基板１の内面（コモンガラス基板２との対向面）にはクロム等の遮光性金属からなるブラックマトリクス１１、着色樹脂からなる赤、緑、青のカラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ、アクリル樹脂等からなる平坦化膜１３、ＩＴＯ等の透明導電体からなるセグメント電極１４及びポリイミド系材料からなる配向膜１５がこの順で積層されている。
【０００４】
この場合、カラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは表示領域５にのみ設けられている。ブラックマトリクス１１は、表示領域５では各カラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの境界部に格子状に設けられ、非表示領域６では方形枠状に設けられている。このブラックマトリクス１１及び平坦化膜１３は、ともに、ギャップの均一化を図るために、セグメントガラス基板１の端面近傍まで設けられている。セグメント電極１４は、図９及び図１０において基板短手方向に延在させて設けられている。そして、図１１に示すように、そのセグメント電極１４の例えば右端部は、これもギャップの均一化を図るために、非表示領域６に延出され、平坦化膜１３の端面近傍まで設けられている。配向膜１５はシール材３の内側に設けられている。
【０００５】
一方、コモンガラス基板２の内面（セグメントガラス基板１との対向面）にはＩＴＯ等の透明導電体からなるコモン電極１６及びポリイミド系材料からなる配向膜１７がこの順で積層されている。この場合、コモン電極１６は、図９及び図１０において基板長手方向に延在させて設けられている。また、コモン電極１６は、ギャップの均一化を図るために、例えば図１１の右側において、非表示領域６にも設けられている。配向膜１７はシール材３の内側に設けられている。そして、シール材３は、表面にセグメント電極１４を有する平坦化膜１３と表面にコモン電極１６を有するコモンガラス基板２との間に介在されている。
【０００６】
次に、従来の液晶表示装置の他の例について、図１１と同様の断面図である図１２を参照して説明する。この場合、ブラックマトリクス１１´は、赤、緑、青のカラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを積層したものからなっている。そして、この場合も、ブラックマトリクス１１´の周縁部は、ギャップの均一化を図るために、セグメントガラス基板１の端面近傍まで設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１１に示す液晶表示装置の場合には、互いに対向する基板が、クロム、平坦化膜、透明電極、を介してシール材により接合されており、各部材間の密着性は、クロム等の遮光性金属からなるブラックマトリクス１１とアクリル樹脂等の樹脂材料からなる平坦化膜１３との間が相対的に悪いために両者間で剥離が生じ易く、これに起因して両ガラス基板１、２間の接合強度が低いという問題があった。一方、図１２に示す液晶表示装置の場合には、ブラックマトリクス１１´を着色樹脂からなる赤、緑、青のカラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを積層したものによって構成しているので、赤、緑、青のカラーフィルタ要素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ相互の密着性が相対的に悪く、これらの間で剥離が生じ易いという問題があった。ちなみに、両ガラス基板１、２をブラックマトリクス１１や平坦化膜１３を介さずにシール材３で直接貼り合わせてなる液晶表示装置の両ガラス基板間１、２の密着強度を１としたとき、図１１及び図１２にそれぞれ示す液晶表示装置の場合、０．２〜０．４程度とかなり弱くなってしまう。
この発明の課題は、液晶表示装置における２枚のガラス基板間の所期のギャップを均一に確保するとともに、２枚のガラス基板の接合強度が高い液晶表示装置を提供することである。。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、請求項１に記載のように、対向配置された一対の基板の、互いに対向する内面のうちの一方の内面にブラックマトリクス、平坦化膜及び電極がこの順序で積層して形成され、前記一方の内面のブラックマトリクス、平坦化膜及び電極が形成された領域を囲んで形成されたほぼ方形枠状のシール材により前記一対の基板が接合されてなる液晶表示装置において、前記一方の内面に積層されるブラックマトリクスは、その周縁部が前記シール材の幅の中間まで入り込んだ位置に延在させ、前記平坦化膜は、前記液晶表示装置の表示領域と非表示領域との対向する基板間隔を実質的に等しくするための膜厚を有し、前記ブラックマトリクスの周縁部を覆って前記シール材の全幅と重なる位置まで延在させ、前記電極は、前記平坦化膜上の前記シール材と重なるまで延出させてそれぞれ形成され、前記平坦化膜の周縁部の一部が前記シール材と重なる領域で前記一方の内面に直接接触して密着することを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、ブラックマトリクス及び平坦化膜をシール材の配設領域まで延在させてあるから所期のギャップを均一に確保できるとともに、ブラックマトリクスに重ねて設けられた平坦化膜の周縁部及び／又はシール材のうちの少なくとも一部をガラス基板の内面に直接積層し固着しているので、平坦化膜とブラックマトリクス間の密着強度が弱くても、ガラス基板内面と平坦化膜及びシール材間の密着強度が相対的に強いから、互いに貼り合わされた２枚のガラス基板間の剥離を効果的に防止し、両ガラス基板の接合強度を高めることができる。
この場合、請求項２に記載の発明の如く、前記平坦化膜の周縁部のコーナー部が前記一方の内面に直接接触して密着することが好ましい。
また、請求項３に記載の発明の如く、前記平坦化膜の全周にわたりその縁部が前記一方の内面にこと直接接触して密着するが好ましい。
また、請求項４に記載の発明の如く、前記電極が前記シール材と前記平坦化膜との間に前記シール材の全幅に亙って介在されていることが好ましい。そして、この場合、請求項５に記載の発明の如く、前記シール材と前記電極との間に配向膜が介在されていることがより好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１実施形態としての液晶表示装置の平面図を示したものである。この液晶表示装置は、図１において平面的に、セグメントガラス基板２１の上にコモンガラス基板２２がほぼ方形枠状のシール材２３を介し重ねられた状態で貼り合わされ、シール材２３の内側における両ガラス基板２１、２２間に液晶２４（図３参照）が封入されたものからなっている。両ガラス基板２１、２２の各内面には、それぞれ、後述するセグメント電極とコモン電極とが複数本づつ互いに直交する方向に延在形成され、両電極の交差対向部からなる複数の画素がマトリックス状に配置された構成となっている。この場合、シール材２３の内側において一点鎖線で囲まれた方形状の領域が画素がマトリックス状に配置されている表示領域２５であり、その外側は画素が存在しない非表示領域２６となっている。また、セグメントガラス基板２１の図１において下方の辺には、コモンガラス基板２２から突出する突出部２１ａが形成されている。この突出部２１ａの上面には、図示していないが、セグメント電極及びコモン電極に配線接続された複数の接続端子（セグメント端子及びコモン端子）が設けられている。
【００１０】
次に、図２は図１に示す液晶表示装置の一部の拡大平面図を示し、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示したものである。セグメントガラス基板２１の内面にはクロム等の遮光性金属からなるブラックマトリクス３１、着色樹脂からなる赤、緑、青のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ、アクリル樹脂等の樹脂材料からなる平坦化膜３３、ＩＴＯ等の透明導電体からなるセグメント電極３４及びポリイミド系材料からなる配向膜３５がこの順で積層されている。
【００１１】
この場合、カラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは表示領域２５にのみ設けられている。ブラックマトリクス３１は、表示領域２５では各カラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界部に対応させて格子状に設けられ、非表示領域２６では方形枠状に設けられている。また、ブラックマトリクス３１の方形枠状をなす周縁部は、セグメントガラス基板２１の端面よりも内側に適切な寸法Ｌ（例えばシール材２３の幅の１／３程度以下）だけ入り込んだ位置まで設けられている。平坦化膜３３の周縁部は、ブラックマトリクス３１の周縁部を覆ってその外側におけるセグメントガラス基板２１の端面近傍まで設けられている。セグメント電極３４は、表示領域２５に、図１及び図２において基板短手方向に延在させて設けられている。また、セグメント電極３４の例えば図３の右端部は、ギャップの均一化を図るために、非表示領域２６に延出され、平坦化膜３３の端面近傍まで設けられている。配向膜３５はシール材２３の内側に設けられている。
【００１２】
ここで、ブラックマトリクス３１の周縁部をセグメントガラス基板２１の外周面よりも内側にある程度入り込んだ位置までしか設けていないが、平坦化膜３３の周縁部をブラックマトリクス３１の周縁部を覆ってその外側におけるセグメントガラス基板２１の端面近傍まで設けているので、図１１に示す従来の場合と同様に、ギャップの均一化を図ることができる。
【００１３】
一方、コモンガラス基板２２の内面にはＩＴＯ等の透明導電体からなるコモン電極３６及びポリイミド系材料からなる配向膜３７がこの順で積層されている。この場合、コモン電極３６は、表示領域２５に、図１及び図２において基板長手方向に延在させて設けられている。また、コモン電極３６は、ギャップの均一化を図るために、例えば図３の右側において、非表示領域２６にも設けられている。配向膜３７はシール材２３の内側に設けられている。そして、シール材２３は、表面にセグメント電極３４を有する平坦化膜３３と表面にコモン電極３６を有するコモンガラス基板２２との間に介在されている。
【００１４】
以上のように、この液晶表示装置では、ブラックマトリクス３１の周縁部の端面位置を、セグメントガラス基板２１の端面より内側に適長Ｌだけ入り込んだ位置とし、平坦化膜３３の周縁部をブラックマトリクス３１の周縁部を覆ってその外側におけるセグメントガラス基板２１の端面近傍まで設けているので、平坦化膜３３のブラックマトリクス３１の端面より外側に設けられた周縁部は、セグメントガラス基板２１の内面に直接接触させて形成されている。
【００１５】
この場合、アクリル樹脂等の樹脂材料からなる平坦化膜３３とセグメントガラス基板２１との密着性は、それとクロム等の遮光性金属からなるブラックマトリクス３１との密着性よりも良い。したがって、クロムからなるブラックマトリクス３１の周縁部とそれに積層される平坦化膜３３の対応部分との密着強度がやや弱くても、その外側全周において平坦化膜３３とセグメントガラス基板２１とが強固に密着しているから、相対的に弱い平坦化膜３３とブラックマトリクス３１間の剥離が防止され、互いに貼り合わされた２枚のガラス基板２１、２２間における各部材間の剥離を効果的に防止し、２枚のガラス基板２１、２２間の接合強度を高めることができる。
【００１６】
なお、上記実施形態では、ブラックマトリクス３１をクロム等の遮光性金属によって形成した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すこの発明の第２実施形態のように、ブラックマトリクス３１´を着色樹脂からなる赤、緑、青のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを積層したものによって形成するようにしてもよい。このようにした場合も、ブラックマトリクス３１´の方形枠状周縁部を構成する赤、緑、青のカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ相互の密着強度がやや弱くても、その外側全周において、平坦化膜３３がセグメントガラス基板２１に直接積層されて高い強度で密着しているので、カラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ間での層間剥離が確実に防止される。したがって、上記実施形態と同様に、２枚のガラス基板２１、２２の周縁部において積層されているカラーフィルタ要素３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂからなるブラックマトリクス３１´、平坦化膜３３、セグメント電極３４、シール材２３、及びコモン電極３６の各部材は各層間で互いに十分な強度で密着しているので、２枚のガラス基板２１、２２間の剥離が効果的に防止される。
【００１７】
また、上記各実施形態では、配向膜３５、３７をシール材２３の内側に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図５及び図６にそれぞれ示すこの発明の第３及び第４実施形態のように、配向膜３５、３７をシール材２３と電極３４、３６との間にも介在させるようにしてもよい。このようにした場合には、配向膜３５、３７の材料としてシール材２３との密着性に優れた材料を用いることにより、上記実施形態等と同様にガラス基板２１、２２間の部材間剥離を確実に防止できると共に、ギャップをより一層均一に確保することができる。
【００１８】
また、例えば上記第１実施形態では、図２及び図３に示すように、ブラックマトリクス３１の方形枠状周縁部を、その全周にわたり、セグメントガラス基板２１の端面より内側へ適長Ｌだけ入り込んだ位置まで設け、平坦化膜３３の全周縁部を、ブラックマトリクス３１の周縁部を覆ってその外側におけるセグメントガラス基板２１の外周面近傍まで設けたが、これに限定されるものではない。
【００１９】
例えば、図７及び図８に示すこの発明の第５実施形態のようにしてもよい。すなわち、ブラックマトリクス３１の方形枠状をなす周縁部の４つのコーナー部には、各角部を二等辺直角三角形状に除去して斜辺部３１ｂがそれぞれ設けられている。ブラックマトリクス３１の周縁部で上記斜辺部３１ｂが形成されたコーナー部以外の部分は、セグメントガラス基板２１の端面近傍まで設けられている。そして、平坦化膜３３は、上記第１実施形態等と同様に、その全周縁部がセグメントガラス基板２１の端面近傍まで設けられている。したがって、本実施形態では、４つのコーナー部においてのみ、平坦化膜３３の周縁部が直接セグメントガラス基板２１上に積層形成された構成となっている。ところで、ブラックマトリクス３１の周縁部と平坦化膜３３の周縁部との間の剥離は４つのコーナー部を起点として生じることが確認されている。よって、上述した本実施形態のような構成によっても、シール材２３で貼り合わされた２枚のガラス基板２１、２２間の剥離を効果的に防止し、両ガラス基板２１、２２間の接合強度を高めることができる。
【００２０】
ちなみに、図７及び図８に示す液晶表示装置の全体としての密着強度つまり両基板の接合強度は、図９〜図１１に示す従来の液晶表示装置の両基板の接合強度の１．３〜１．５倍程度とすることができた。なお、ブラックマトリクスを着色樹脂からなる赤、緑、青のカラーフィルタ要素を積層したもの等の樹脂膜で形成しても、ほぼ同様の接合強度が得られた。また、ブラックマトリクスだけでなくその上に積層する平坦化膜も同様にコーナー角部を除去し、このコーナー角部においてシール材をガラス基板上に直接密着させる構成としてもよく、この場合の液晶表示装置の両基板の接合強度は、図９〜図１１に示す従来の液晶表示装置の１．５乃至２．０倍に上昇する。この場合、平坦化膜とブラックマトリクスの各除去端面を揃えずに平坦膜の除去端面をブラックマトリクスの除去端面より外側に設定してもよく、これにより、平坦化膜及びシール材の双方がガラス基板と直接密着する構成となる。なお、平坦化膜のコーナー部を除去してもコーナー部を除く略全周縁を基板端面近傍まで延在させてあるから、ギャップが不均一になる虞はない。
加えて、上記各実施形態において、電極３４、３６を表示領域２５にのみ設けるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ブラックマトリクス、及び表示領域と非表示領域との対向する基板間隔を実質的に等しくするための膜厚を有する平坦化膜をシール材の配設領域まで延在させてあるから所期のギャップを均一に確保できるとともに、ブラックマトリクスに重ねて設けられた平坦化膜の周縁部及び／又はシール材のうちの少なくとも一部をガラス基板の内面に直接積層し固着しているので、平坦化膜とブラックマトリクス間の密着強度が弱くても、ガラス基板内面と平坦化膜及びシール材間の密着強度が相対的に強いから、互いに貼り合わされた２枚のガラス基板間の剥離を効果的に防止し、両ガラス基板の接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態としての液晶表示装置の平面図。
【図２】図１に示す液晶表示装置の一部の拡大平面図。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図４】この発明の第２実施形態を説明するために示す図３同様の断面図。
【図５】この発明の第３実施形態を説明するために示す図３同様の断面図。
【図６】この発明の第４実施形態を説明するために示す図４同様の断面図。
【図７】この発明の第５実施形態を説明するために示す図２同様の平面図。
【図８】図７のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図９】従来の液晶表示装置の一例の平面図。
【図１０】図９に示す液晶表示装置の一部の拡大平面図。
【図１１】図１０のＹ−Ｙ線に沿う断面図。
【図１２】従来の液晶表示装置の他の例を説明するために示す図１１同様の断面図。
【符号の説明】
２１  セグメントガラス基板
２２  コモンガラス基板
２３  シール材
２４  液晶
２５  表示領域
２６  非表示領域
３１、３１´  ブラックマトリクス
３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ  カラーフィルタ要素
３３  平坦化膜
３４  セグメント電極
３５  配向膜
３６  コモン電極
３７  配向膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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