(57)【要約】【課題】  表示品位が高く、狭額縁化を実現した液晶表示装置を歩留まり良く提供すること。【解決手段】  本発明の一態様に係る液晶表示装置は、一対の基板がシールパターンを介して貼り合わされ、この一対の基板及びシールパターンに囲まれた空間に液晶が充填されている液晶表示装置において、シールパターンが、一対の基板に形成された略矩形の表示領域の外側に区画される非表示領域に形成されており、このシールパターン内周側壁から表示領域外周端までの対向距離を１５μｍ以上、７００μｍ以下としたものである。そして、シールパターン内周側壁のコーナー部近傍は、壁パターンを介して前記表示領域端と対向配置するようにしたものである。【選択図】  図１
2009025355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板がシールパターンを介して貼り合わされ、前記一対の基板及びシールパターンに囲まれた空間に液晶が充填されている液晶表示装置であって、
前記シールパターンは、前記一対の基板に形成された略矩形の表示領域の外側に区画される非表示領域に形成され、
前記シールパターン内周側壁から前記表示領域外周端までの対向距離を１５μｍ以上、７００μｍ以下とし、
前記シールパターン内周側壁のコーナー部近傍は、壁パターンを介して前記表示領域端と対向配置するようにした液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記壁パターンが略Ｌ字型形状であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記壁パターンが略Ｒ型形状であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記壁パターンが略Ｃ型形状であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４に記載の液晶表示装置において、
前記壁パターンは、有機樹脂により構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
第１基板を形成し、
前記第１基板に対向配置される第２基板を形成し、
前記第１基板と前記第２基板とを、略矩形状の表示領域の外側に区画される非表示領域に形成されたシールパターンを介して貼り合せる液晶表示装置の製造方法であって、
前記シールパターン内周側壁のコーナー部近傍が、壁パターンを介して前記表示領域端と対向配置するように前記壁パターンを形成し
前記シールパターンを、前記対向距離が１５μｍ以上、７００μｍ以下となるように形成する液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記壁パターンは、前記第１基板、及び前記第２基板を構成する金属薄膜、有機樹脂層、色材層、絶縁層等の少なくとも一つによって形成されている液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記壁パターンを、前記第１基板と第２基板との間隙を保持する柱状スペーサと同一の工程で形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６、７又は８に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記第１基板、又は／及び前記第２基板に配向膜を形成し、
前記配向膜をラビング処理する際のラビング方向を、前記壁パターンが形成されている位置が上流側となるように調整する液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板がシール材を介して貼り合わされ、前記シールパターン及び前記一対の基板に囲まれた空間に液晶が充填されている液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄膜トランジスタ、配向膜などを積層した下部透明絶縁性基板（スイッチング素子基板）と、カラーフィルタ、配向膜などを積層した上部透明絶縁性基板（カラーフィルタ基板）とが面内スペーサを用いて所定の間隔を隔てて重ね合わされ、周縁部がシール材によって接着されている。そして、シール材の一部に形成された液晶注入口から液晶を注入して封止し、両基板の外側に偏光板を貼り付けることによって形成される液晶表示パネルと、片方の基板側に配置するバックライトなどから構成されている。
【０００３】
近時においては、表示領域を確保しつつ、液晶表示装置全体を小型化する要望が高まっている。そのため、表示領域の外側に区画される非表示領域を縮小する構造、すなわち狭額縁化を達成する構造について精力的に研究がなされている（特許文献１〜４）。
【０００４】
非表示領域の周縁部に形成されるシールパターンは、形成位置にばらつきが生じやすい。これは、シール材を塗布する際の塗布精度のばらつきの他、一対の基板を貼り合せる際の加熱工程、加圧工程等によってシール材が幅方向に広がるためである。シール材が表示領域に染み出すと、シール材が液晶の不純物として作用して表示品位の低下等の問題が発生する。このため、表示領域とシールパターンとの距離は、シールパターンの形成位置のばらつき等を考慮して決定する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、表示領域へのシール材の染み出しを防止する壁部をシールパターンの側壁に配置した液晶表示装置が提案されている（従来例１）。図９に、従来例１に係る液晶表示装置１００の概略平面図を示す。液晶表示装置１００は、略矩形状の表示領域１５１、この外型に区画される非表示領域１５２を備える。非表示領域１５２の周縁部に形成されたシールパターン１０２の内周側壁１０２ａ、及びその外周側壁１０２ｂには、それぞれ壁部１０３が対向配置されている。
【０００６】
特許文献２には、表示領域へのシール材の染み出しを防止する突起パターンを、シールパターンの側壁近傍に配置した液晶表示装置が提案されている（従来例２）。図１０に、従来例２に係る液晶表示装置２００の概略平面図を示す。液晶表示装置２００は、略矩形状の表示領域２５１を取り囲むように設けられた非表示領域２５２の周縁部に、シールパターン２０２が形成されている。そして、このシールパターン２０２の両側壁近傍には、間隙を持って対向する突起パターン２０３がそれぞれ形成されている。
【０００７】
特許文献３及び４には、一対の基板の間隙を保持する間隙材を、シールパターン内周側壁に配置した液晶表示装置が開示されている。特許文献５については、後述する。
【特許文献１】特開平１１−２３７６２１号公報  図４、図８  段落番号００２７〜００２９、００５５
【特許文献２】特開２００１−３２４７２０号公報  図１、図２  段落番号０００９〜００１０
【特許文献３】特開平１０−１５３７８５号公報  図１１  段落番号００６８〜００６９
【特許文献４】特開平１０−１５３７９７号公報  図５
【特許文献５】特開２００１−２２２０１７号公報  図３１  段落番号０１９８、０２１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来例１に係る液晶表示装置１００は、図９に示すように、壁部１０３を枠体形状としているので、シールパターンを加熱等により硬化させる際に、シール材から発生するガスの逃げ場がない。このため、図１１に示すように、シール材から発生するガスの圧力で壁部１０３が変形したり、破壊したりする恐れがある。従来例２に係る液晶表示装置２００は、シールパターン内周側壁２０２ａと表示領域外周端２５１ａとの対向距離が充分に広い場合には問題ないが、当該対向距離を短くしていくと、シール材を加熱して硬化させる際などに突起パターン２０３の隙間からシール材が染み出す恐れがある。そして、特にコーナー部近傍では、図１２に示すように最悪の場合には表示領域に侵入する恐れがある。上記特許文献３及び４においても同様である。
【０００９】
非表示領域の縮小化、すなわち狭額縁化を達成する方法として、シールパターン幅自体を小さくする方法が考えられる。しかしながら、シールパターン幅自体を小さくする方法は、パネル強度の観点から好ましくない。また、耐湿性の観点からも好ましくない。狭額縁化を達成する別の方法として、シールパターンを基板端に近づける方法も考えられるが、パネルを切り出す装置能力の制約があるために限界がある。また、上述したように、シールパターン内周側壁と表示領域外周端との対向距離を短くする方法は、表示領域にシール材が侵入して表示不具合が発生し、歩留まりが極端に低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示品位が高く、かつ狭額縁化を実現した液晶表示装置を歩留まり良く提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る液晶表示装置は、一対の基板がシールパターンを介して貼り合わされ、前記一対の基板及びシールパターンに囲まれた空間に液晶が充填されている液晶表示装置であって、前記シールパターンは、前記一対の基板に形成された略矩形の表示領域の外側に区画される非表示領域に形成され、前記シールパターン内周側壁から前記表示領域外周端までの対向距離を１５μｍ以上、７００μｍ以下とし、前記シールパターン内周側壁のコーナー部近傍は、壁パターンを介して前記表示領域端のコーナー部近傍と対向配置するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表示品位が高く、かつ狭額縁化を実現した液晶表示装置を歩留まり良く提供することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。
［実施形態１］
【００１４】
図１（ａ）に本実施形態１に係る液晶表示装置５０の概略構成を示す平面図を、図１（ｂ）に液晶表示装置５０のコーナー部近傍の部分拡大平面図を示す。また、図２（ａ）に図１（ａ）のIIa-IIa切断部断面図を、図２（ｂ）に図１（ａ）のIIb-IIb切断部断面図を示す。
【００１５】
液晶表示装置５０は、図２に示すように、第1基板たるスイッチング素子基板１０、第２基板たるカラーフィルタ基板２０を備える。そして、この一対の基板は、シール材を用いて形成されたシールパターン２を介して貼り合わされ、これらによって形成される空間に液晶１が充填されている。液晶表示装置５０には、図１（ａ）に示すように、略矩形状の表示領域５１、この表示領域の外側に区画された非表示領域５２が設けられている。
【００１６】
スイッチング素子基板１０は、ガラス基板等からなる透明性絶縁基板３１ａ、スイッチング素子１５、絶縁膜１６、画素電極１７、配向膜３２ａ等を備えている。配向膜３２ａは、液晶１を配向させる役割を、画素電極１７は、液晶に電圧を印加して液晶を駆動する役割を担う。ＴＦＴなどにより構成されたスイッチング素子１５は、絶縁膜１６上の画素電極１７に電圧を供給する役割を担う。透明性絶縁基板３１ａの外側主面には、偏光板３５ａが配設されている。
【００１７】
カラーフィルタ基板２０は、透明性絶縁基板３１ｂ、遮光層（ブラックマトリックス層）２５、色材層として機能するカラーフィルタ層２６、絶縁性のオーバーコート層２７、共通電極２８、配向膜３２ｂ、壁パターン３等を備えている。透明性絶縁基板３１ｂは、ガラス基板や石英基板などの透過性を有する基板により構成することができる。透明性絶縁基板３１ｂ上には、遮光層２５、カラーフィルタ層２６がこの順に形成されている。カラーフィルタ層２６は、表示領域５１のみならず、非表示領域５２まで延在するように形成されている。カラーフィルタ層２６は、Ｒ，Ｇ，Ｂがストライプ状に配列されている。カラーフィルタ層２６の膜厚は、例えば２μｍとすることができる。
【００１８】
カラーフィルタ層２６上には、有機樹脂からなるオーバーコート層２７が形成されている。オーバーコート層２７もカラーフィルタ層２６と同様に非表示領域５２まで延在するように形成されている。オーバーコート層２７の非表示領域５２におけるパターン外周部においては、カラーフィルタ層２６が被覆されるように、表示領域からの距離がカラーフィルタ層より遠くなるように延在されている。
【００１９】
オーバーコート層２７のカラーフィルタ上の厚みは、例えば約２μｍの膜厚とすることができる。オーバーコート層２７上には、共通電極２８が形成されている。共通電極２８は、不図示のトランスファ電極と電気的に接続されており、スイッチング素子基板１０に設けられた端子（不図示）から入力された信号が共通電極２８に伝達されるように構成されている。
【００２０】
共通電極２８上には、壁パターン３が形成されている。壁パターン３の形成位置、形状等については後述する。壁パターン３は、例えば、感光性有機材料により形成することができる。透明性絶縁基板３１ｂの外側主面には、偏光板３５ｂが配設されている。液晶表示装置５０は、その他、駆動信号を発生する制御基板（不図示）、この制御基板を端子（不図示）に電気的に接続するＦＦＣ（Flexible Flat Cable）（不図示）、光源となるバックライトユニット（不図示）等も備えている。
【００２１】
上記のように構成されたスイッチング素子基板１０とカラーフィルタ基板２０が、シール材により形成されたシールパターン２を介して貼り合わされている。このシールパターン２は、非表示領域５２の周縁部を囲むように形成され、液晶の注入口に対応する液晶注入口部５を有する（図１（ａ）参照）。液晶注入口部５は、スイッチング素子基板１０、カラーフィルタ基板２０、及びシールパターン２により囲まれた空間に液晶を充填するための開口部としての役割を担う。
【００２２】
液晶表示装置５０は、例えば次のように動作して画像が表示される。すなわち、制御基板から電気信号が入力されると、画素電極１７及び共通電極２８に駆動電圧が加わり、駆動電圧に合わせて液晶１の分子の方向が変わる。そして、バックライトユニットの発する光がスイッチング素子基板１０、液晶１及びカラーフィルタ基板２０を介して外部へ透過あるいは遮断されることにより、液晶表示装置５０に映像等が表示される。
【００２３】
本実施形態１においては、シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの対向距離Ｚを１５μｍ以上、７００μｍ以下とする。これにより、狭額縁化を実現することができる。シールパターンのコーナー部非近傍の領域から、シール材が表示領域に染み出すことを防止して表示品位の高い液晶表示装置を提供するために、対向距離Ｚは、１５μｍ以上とすることが好ましい。より好ましい範囲は、１５μｍ以上、５００μｍ以下である。なお、ここでいう「対向距離Ｚ」は、シール材を塗布した際の対向距離ではなく、シール材を加熱、又は／及び加圧した後の対向距離を言うものとする。製造工程については後述する。
【００２４】
シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの対向距離Ｚの間であって、液晶が充填される空間に、図１（ｂ）に示すように、シールパターンのコーナー部と対向配置するＬ字型形状の壁パターン３が設けられている。壁パターン３は、図２（ａ）に示すように、遮光層２５、オーバーコート層２７、及び共通電極２８からなる積層体と、絶縁層１６上との間隙であって、液晶１が充填される空間に形成されている。このＬ字型形状の壁パターン３は、同図に示すようにシールパターン２と間隙を持って対向配置されている。図３に、本実施形態１に係る壁パターン３の拡大平面図を示す。壁パターン３のＬ字型の長辺Ａ、長辺Ｂ及び幅Ｃ，幅Ｄの寸法は、それぞれ下記＜１＞、＜２＞の範囲内とすることが好ましい。
２００μｍ≦Ａ，Ｂ≦１０ｍｍ    ＜１＞
５μｍ≦Ｃ，Ｄ≦１ｍｍ    ＜２＞
【００２５】
壁パターン３における長辺Ａ、長辺Ｂの長さが２００μｍ未満であると、シールパターン２が表示領域に侵入することを防止できない恐れがある。また、長辺Ａ，長辺Ｂを１０ｍｍ以下とする方が、ラビング工程に起因する表示領域コーナー部の配向不良抑制の観点から好ましい。詳細については、後述する。一方、幅Ｃ，幅Ｄの長さが５μｍ未満では、壁パターン３の強度が十分に得られない恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、壁パターン３の幅Ｃ，幅Ｄは１ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましい範囲は、それぞれ下記＜３＞、＜４＞の範囲である。
１ｍｍ≦Ａ，Ｂ≦５ｍｍ    ＜３＞
１５μｍ≦Ｃ，Ｄ≦１５０μｍ    ＜４＞
【００２６】
図４（ａ）に、シールパターンのコーナー部近傍の変形例に係る部分拡大図を示す。図４（ａ）に示すように、シールパターン２の加熱、又は／加圧工程等を経て、シールパターン２が壁パターン３に喰い込むような形態としてもよい。すなわち、壁パターン外周側壁３ｂは、シールパターン内周側壁２ａと当接していてもよい。また、壁パターン３が配設されていない箇所においては、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁から表示領域外周端までの距離）よりも、壁パターン３の幅Ｃ，幅Ｄの方が大きい構成であってもよい。但し、壁パターン外周側壁１３ｂがシールパターンに喰い込む距離Ｘは、３００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２７】
ここで、壁パターン内周側壁３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離を対向距離Ｙとする。対向距離Ｙは、１０μｍ以上、５００μｍ以下とすることが好ましい。対向距離Ｙが１０μｍ未満では、壁パターン３のパターン形成時に表示領域に侵入してしまう恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、対向距離Ｙは、５００μｍ以下とすることが好ましい。より好ましい対向距離Ｙの範囲は、１００μｍ以上、３００μｍ以下である。
【００２８】
本実施形態１においては、壁パターン３の長辺Ａ、長辺Ｂを共に２ｍｍ、幅Ｃ，幅Ｄを共に５μｍとした。また、対向距離Ｙ（壁パターン内周側壁３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を５０μｍとした。なお、壁パターン３の長辺Ａと長辺Ｂ、及び幅Ｃと幅Ｄは、それぞれ異なる長さに設定してよいことは言うまでもない。
【００２９】
次に、上記のように構成される液晶表示装置の製造方法について説明する。はじめに、透明性絶縁基板３１ｂ上に遮光層２５を形成する。その後、遮光層２５の上層に公知の方法によりカラーフィルタ層２６を形成する。そして、このカラーフィルタ層２６上に、スピンコート法により感光性を有する有機樹脂からなるオーバーコート層２７を全面に形成し、必要に応じてパターニングする。
【００３０】
次いで、オーバーコート層２７上に共通電極２８（透明導電膜）を全面に形成する。そして、必要に応じて写真製版工程、エッチング工程等により共通電極２８をパターニングする。その後、壁パターン３となる感光性を有する有機樹脂層をスピンコート法（回転塗布法）により、全面に形成する。そして、シールパターン内周側壁２ａのコーナー部近傍にＬ字型の壁パターン３が対向配置されるように、フォトマスクの上面からステッパ等の露光装置により活性光線を照射する。すると、フォトマスクの開口部から照射された光に応じて、露光部が現像液に対して不溶となる。すなわち、露光後に現像処理を行うと、光が十分に照射された部分の有機樹脂層はパターンとして残存し、未露光部は現像液で除去せしめられる。
【００３１】
露光装置は、ステッパ装置による露光の他、一括露光とすることもできる。また、本実施形態１においては、光照射部が残存し、非照射部が現像領域に溶け出すネガ型のものを用いたが、ポジ型のものを用いてもよい。この場合には、露光部が現像液により除去せしめられ、未露光部がパターンとして残存することになる。
【００３２】
本実施形態１によれば、壁パターン３として、感光性を有する有機樹脂層を用いているので、写真製版工程により、直接的にパターニングすることができる。すなわち、感光性有機樹脂層を塗布した後に、プリベーク、露光、現像及びポストベーク等を施す一連の工程によりパターン形成することができる。これらの一連の工程を経ることで、カラーフィルタ基板２０を製造することができる。スイッチング素子基板１０も、公知の方法に従って製造する。
【００３３】
続いて、組み立て工程について説明する。まず、基板洗浄工程において、画素電極１７が形成されているスイッチング素子基板１０を洗浄する。次に、配向膜形成工程において、スイッチング素子基板１０の一方の面に、配向膜３２ａを形成する。この工程は、例えば、印刷法により有機膜からなる配向膜３２ａを塗布し、ホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる。その後、ラビング工程において、配向膜３２ａにラビングを行い、配向膜３２ａを配向させる。また、同様にしてカラーフィルタ基板２０についても、洗浄、配向膜３２ｂの形成、ラビングを行なう。
【００３４】
続いて、シール塗布工程において、スクリーン印刷装置によりスイッチング素子基板１０あるいはカラーフィルタ基板２０の一方の面にシール材の塗布処理を行なう。シール材には、例えばエポキシ系接着剤等の熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
【００３５】
次に、トランスファ材塗布工程において、スイッチング素子基板１０あるいはカラーフィルタ基板２０の一方の面にトランスファ材（不図示）の塗布処理を行なう。そして、スペーサ散布工程において、スイッチング素子基板１０あるいはカラーフィルタ基板２０の一方の面にスペーサを散布する。この工程は、例えば、湿式法や、乾式法によりスペーサを分散させることにより行なうことができる。
【００３６】
その後、貼り合わせ工程において、スイッチング素子基板１０とカラーフィルタ基板２０を貼り合わせる。続いて、シール硬化工程において、スイッチング素子基板１０とカラーフィルタ基板２０を貼り合わせた状態で、シールパターン２を完全に硬化させる。この工程は、例えばシールパターン２の材質に合わせて熱を加えたり、紫外線を照射したりすることにより行なわれる。
【００３７】
次に、セル分断工程において、貼り合わせた基板を多数の個別セルに分解する。そして、液晶注入工程において、個々のセルに対して液晶注入口５から液晶１を注入する。この工程は、液晶１を液晶注入口５から真空注入することにより充填することにより行なわれる。更に、封止工程において、液晶注入口を封止する。この工程は、光硬化型樹脂で封じ、光を照射することで行なわれる。最後に偏光板塗布工程において、セルに偏光板３５ａ、３５ｂを貼り付ける。これらの工程によって液晶表示装置５０が完成する。
【００３８】
図４（ｂ）に、液晶表示装置５０の壁パターン３付近の概略平面図を示す。シール材を加熱して硬化させる際に、シールパターン２から発生するガスは、図４（ｂ）中の矢印６の経路で発散させることができる。実際、シール材を加熱した際に、ガスの圧力によって壁パターン３が変形したり、破壊したりするという問題は生じなかった。
【００３９】
ところで、上記特許文献５には、紫外線照射により硬化するタイプのシール材において、硬化プロセス時に隣接する遮光層と重なって硬化不良が発生しないように、シールパターン内周側壁であって、かつシールパターンのコーナー部近傍にＬ字型の構造物を形成する液晶表示装置が開示されている（従来例３）。図１３に従来例３に係る液晶表示装置３００のシールパターン３０２のコーナー近傍の概略を説明するための部分拡大平面図を示す。このＬ字型の構造物３０３は、長辺が５ｍｍ、幅が７００μｍにより構成され、紫外線の一部若しくは全部を透過しない材料により形成されている。また、壁パターン外周側壁３０３ｂとシールパターン内周側壁３０２ａとの対向距離が３００μｍとなっている。このような構造物３０３を配設することにより、シール材を斜め方向から照射しても液晶を劣化させずに、十分に硬化させることができる旨が記載されている。
【００４０】
本実施形態１に係る液晶表示装置５０においては、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を７００μｍ以下にしながら、表示品位の優れた液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。上記例においては、対向距離Ｚを４００μｍとし、従来例（Ｚ＝９００μｍ）に比して５００μｍ小さくすることができた。すなわち、液晶表示パネルの非表示領域５２の長さを縦、横ともに１．０ｍｍ縮小することができた。
【００４１】
しかも、シールパターン内周側壁２ａのコーナー部近傍は、壁パターン３を介して表示領域端と対向配置するように構成しているので、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、シールパターンのコーナー部近傍のシール材が表示領域に侵入することを防止できる。このため、表示品位の高い液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。また、本実施形態１においては、シールパターンのコーナー部非近傍に壁パターンを配設しない構成とすることにより、表示領域端とシールパターン内周側壁との対向距離を狭くしても、壁パターンによって液晶の配向が乱れるのを抑制することができる。また、壁パターンをＬ字型形状とすることにより、直線形状の壁パターンに比して強度を高めることができる。このような形状とすることにより壁パターン自体の幅を縮小することも可能である。
【００４２】
なお、この液晶表示装置５０は、一例でありこれに限定されるものではない。動作モードは、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）モード、強誘電性液晶モード等でもよく、駆動方法は、単純マトリクスやアクティブマトリクス等でもよい。また、カラーフィルタ基板２０に設けた共通電極２８をスイッチング素子基板１０側に設置して、画素電極１７との間に横方向に液晶１に対して電界を印加する横電界方式を用いた液晶表示パネルとしてもよい。
【００４３】
また、壁パターン３は、必ずしも液晶表示装置５０の４つのコーナー部４つに設ける必要はなく、求められるパネルサイズに応じて、狭額縁化を図りたい方向に設けるように構成してもよい。また、壁パターン３を遮光層２５、カラーフィルタ層２６、オーバーコート層２７、スイッチング素子１５を構成する金属薄膜、有機若しくは無機絶縁膜等を積層、若しくは単層構造とすることにより形成してもよい。カラーフィルタ基板２０、スイッチング素子基板１０を構成する部材のみから構成し、その部材と同一のプロセスで形成することにより、工程数の削減を図ることができる。
【００４４】
本実施形態１においては、壁パターン３をカラーフィルタ基板２０上に形成する例について説明したが、これに限定されるものではなく、スイッチング素子基板１０に形成してもよい。また、両基板の同一位置に有機樹脂層等からなる壁パターンをそれぞれ形成して、両基板の貼り合せ時に２つの壁パターンを当接させるようにしてもよい。また、シールパターン２は、透明性絶縁基板上に形成する例に代えて、遮光層２５、オーバーコート層２７、及び絶縁層１６等の上に塗布してもよい。また、壁パターン３をカラーフィルタ基板２０の共通電極２８上、及びスイッチング素子基板１０の絶縁層１６上に形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、絶縁性透明基板３１ａ，ｂ、遮光層２５、カラーフィルタ層２６等の上に形成してもよい。また、第１基板としてスイッチング素子基板、第２基板としてカラーフィルタ基板２０の例を挙げたが、これに限定されるものではなく、一対の基板間にシール材を用いて形成されたシールパターンを介して対向配置される液晶表示装置全般において本件発明を適用することができる。
【００４５】
［実施形態２］
次に、上記実施形態１とは異なる液晶表示装置の一例について説明する。なお、以降の説明において、上記実施形態と同一の要素部材においては同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００４６】
本実施形態２に係る液晶表示装置は、以下の点を除く基本的な構成及び動作は上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、壁パターン３としてＬ字型形状のものを配設していたが、本実施形態２においては、壁パターン１３としてＲ型形状のものを配設している点が異なる。図５に、本実施形態２に係る壁パターン１３の拡大平面図を示す。壁パターン１３のＲ型形状の円弧Ｅ，幅Ｆの寸法は、それぞれ下記＜５＞、＜６＞の範囲内とすることが好ましい。ここで、円弧Ｅは、幅Ｆの中央を結んで得られるときの長さとする。
２００μｍ≦Ｅ≦５ｍｍ    ＜５＞
５μｍ≦Ｆ≦１ｍｍ    ＜６＞
また、壁パターン１３のコーナー部の曲率Ｒは、下記＜７＞の範囲とすることが好ましい。
１００μｍ≦Ｒ≦３ｍｍ    ＜７＞
【００４７】
壁パターン１３にける円弧Ｅの長さが２００μｍ未満であると、シールパターン２が表示領域に侵入することを防止できない恐れがある。また、５ｍｍ以下とする方がラビング工程時による表示領域コーナー部の配向不良を抑制する観点から好ましい。一方、幅Ｆの長さが５μｍ未満では、壁パターン１３の強度が十分に得られず、シールパターン２の染み出しを効果的に防止できない恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、壁パターン３の幅Ｆは１ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに、曲率Ｒが１００μｍ未満であると、基板を重ね合わせて圧着する際に、シールパターンと壁パターンのガス抜きの観点から好ましくなく、曲率Ｒが３ｍｍを超えるとラビング工程時による表示領域コーナー部の配向不良抑制の観点から好ましくない。より好ましい範囲は、それぞれ下記＜８＞、＜９＞、＜１０＞の範囲である。
２．５ｍｍ≦Ｅ≦４ｍｍ    ＜８＞
１５μｍ≦Ｆ≦１５０μｍ    ＜９＞
３００μｍ≦Ｒ≦２ｍｍ    ＜１０＞
【００４８】
なお、壁パターン１３の外周側壁は、シールパターン内周側壁と当接していてもよい。また、壁パターン１３が配設されていない箇所においては、図５（ｂ）に示すように、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁から表示領域外周端までの距離）よりも、壁パターンの幅Ｆの方が大きい構成であってもよい。
【００４９】
対向距離Ｙ（壁パターン内周側壁１３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）は、１０μｍ以上、４００μｍ以下とすることが好ましい。対向距離Ｙが１０μｍ未満では、壁パターン３のパターン形成位置の誤差によってパターンが表示領域に侵入してしまう恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、対向距離Ｙは、４００μｍ以下とすることが好ましい。より好ましい対向距離Ｙの範囲は、１００μｍ以上、３００μｍ以下である。
【００５０】
本実施形態２においては、壁パターン１３の円弧Ｅを３ｍｍ、幅Ｆを５μｍ、曲率Ｒを１ｍｍとした。また、対向距離Ｙ（壁パターン内周側壁１３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を３０μｍとした。
【００５１】
本実施形態２においては、上記実施形態１と同様に、シール材を加熱して硬化させる際などに発生するガスの圧力によって壁パターン１３が変形したり、破壊したりするという問題は生じなかった。本実施形態２に係る液晶表示装置においては、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を４５０μｍとし、従来例（Ｚ＝８５０μｍ）に比して４００μｍ小さくすることができた。すなわち、液晶表示パネルの非表示領域５２の長さを縦、横ともに８００μｍ縮小することができた。
【００５２】
しかも、シールパターン内周側壁２ａのコーナー部と対向する位置に壁パターン１３を設けているので、表示領域５１にシール材が侵入することを防止できる。また、シールパターンのコーナー部非近傍に壁パターンを配設しない構成とすることにより、表示領域端とシールパターン内周側壁との対向距離を狭くしても、壁パターンによって液晶の配向が乱れるのを抑制することができる。このため、表示品位の高い液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。すなわち、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を７００μｍ以下にしながら、表示品位のすぐれた液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。また、壁パターンをＲ型形状とすることにより、直線形状の壁パターンに比して強度を高めることができる。このような形状とすることにより壁パターン自体の幅を縮小することも可能である。
【００５３】
［実施形態３］
本実施形態３に係る液晶表示装置は、以下の点を除く基本的な構成及び動作は上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、壁パターン３としてＬ字型形状のものを配設していたが、本実施形態３においては、壁パターン２３としてＣ型形状のものを配設している点が異なる。図６に、本実施形態３に係る壁パターン２３の拡大平面図を示す。壁パターン２３のＣ型形状の辺Ｇ〜Ｍの寸法は、それぞれ下記＜１１＞、＜１２＞、＜１３＞の範囲内とすることが好ましい。
１０μｍ≦Ｇ，Ｈ≦５００μｍ    ＜１１＞
２００μｍ≦Ｉ，Ｊ≦８ｍｍ    ＜１２＞
５μｍ≦Ｋ，Ｌ、Ｍ≦１ｍｍ    ＜１３＞
【００５４】
壁パターン２３にける辺Ｉ、辺Ｊの長さが２００μｍ未満であると、シールパターン２が表示領域に侵入することを防止できない恐れがある。また、辺Ｉ、辺Ｊを８ｍｍ以下とする方がラビング工程時による表示領域コーナー部の配向不良抑制の観点から好ましい。一方、幅Ｋ，幅Ｌ、幅Ｍが５μｍ未満では、壁パターン１３の強度が十分に得られず、シールパターン２の防波堤効果を十分に発揮できない恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、壁パターン３の幅Ｋ，幅Ｌ、幅Ｍは１ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましい範囲は、それぞれ下記＜１４＞、＜１５＞の範囲である。
１ｍｍ≦Ｉ，Ｊ≦５ｍｍ    ＜１４＞
１５μｍ≦Ｋ，Ｌ、Ｍ≦１５０μｍ    ＜１５＞
【００５５】
対向距離Ｙ（壁パターン内周側壁２３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）は、１０μｍ以上、４５０μｍ以下とすることが好ましい。対向距離Ｙが１０μｍ未満では、壁パターン３のパターン形成時に表示領域に侵入してしまう恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、対向距離Ｙは、４５０μｍ以下とすることが好ましい。より好ましい対向距離Ｙの範囲は、１００μｍ以上、３００μｍ以下である。
【００５６】
本実施形態３においては、壁パターン２３の寸法を以下のようにした。すなわち、図中のＧの長さ，及び図中のＨの長さを１００μｍ、辺Ｉ、及び辺Ｊを２ｍｍ、幅Ｋ，幅Ｌ，及び幅Ｍを５μｍとした。また、対向距離Ｙ（壁パターン内周側壁２３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を４０μｍとした。
【００５７】
本実施形態３においては、上記実施形態１と同様に、シール材を加熱して硬化させる際などに発生するガスの圧力によって壁パターン２３が変形したり、破壊したりするという問題は生じなかった。本実施形態３に係る液晶表示装置においては、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を３５０μｍとし、従来例（Ｚ＝８００μｍ）に比して４５０μｍ小さくすることができた。すなわち、液晶表示パネルの非表示領域５２の長さを縦、横ともに９００μｍ縮小することができた。
【００５８】
しかも、シールパターン内周側壁２ａのコーナー部と対向する位置に壁パターン２３を設けているので、表示領域５１にシール材が侵入することを防止できる。このため、シール材侵入による表示不具合が発生せず、表示品位の高い液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。すなわち、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を７００μｍ以下にしながら、表示品位のすぐれた液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。また、シールパターンのコーナー部非近傍に壁パターンを配設しない構成とすることにより、表示領域端とシールパターン内周側壁との対向距離を狭くしても、壁パターンによって液晶の配向が乱れるのを抑制することができる。また、壁パターンをＣ型形状とすることにより、直線形状の壁パターンに比して強度を高めることができる。このような形状とすることにより壁パターン自体の幅を縮小することも可能である。
【００５９】
［実施形態４］
本実施形態４に係る液晶表示装置は、以下の点を除く基本的な構成及び動作は上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、壁パターン３をシールパターン２の各コーナー部に１つ形成していたが、本実施形態４においては、シールパターンの各コーナー部それぞれに、２つ設けている点が異なる。また、上記実施形態においては、壁パターン３をカラーフィルタ基板２０上に形成していたが、本実施形態４においては、壁パターンをカラーフィルタ基板２０とスイッチング素子基板１０上にそれぞれ形成している点が異なる。また、上記実施形態１においては、壁パターン３がスイッチング素子基板１０及びカラーフィルタ基板２０のいずれにも当接していたが、本実施形態４においては、どちらか一方の基板のみと当接している点が異なる。
【００６０】
図７に、本実施形態４に係る液晶表示装置の壁パターン近傍の構成を説明するための概略断面図を示す。スイッチング素子基板１０上に形成される第１の壁パターン３３、カラーフィルタ基板２０に形成される第２の壁パターン４３の形状は、上記実施形態１と同様にＬ字型形状とした。ここで、壁パターン上面と間隙を持って対向する各基板との対向距離をＮ，壁パターン自体の高さをＯとする。また、第１の壁パターン３３と第２の壁パターン４３との対向距離をＰ，第１の壁パターン３３の幅をＱ，第２の壁パターン４３の幅をＳとする。但し、第１の壁パターン３３と第２の壁パターン４３とで、Ｎ及びＯの寸法はそれぞれ独立に設定可能である。このとき、寸法Ｎ〜Ｓは、それぞれ下記＜１６＞、＜１７＞、＜１８＞の範囲内とすることが好ましい。
Ｎ＜Ｏ    ＜１６＞
０．２μｍ≦Ｐ≦５００μｍ    ＜１７＞
２μｍ≦Ｑ，Ｓ≦５００μｍ    ＜１８＞
【００６１】
第１の壁パターン３３、第２の壁パターン４３において、間隙Ｎ＜高さＯとすることにより、シールパターンの染み出しを効果的に防止することができる。また、対向距離Ｐが０．２μｍ未満であると、スイッチング素子基板１０とカラーフィルタ基板２０とを貼り合せる際に、第１の壁パターン３３と第２の壁パターン４３が形成位置のバラツキ誤差により衝突してしまう恐れがある。また、狭額縁化の観点から、対向距離Ｐは５００μｍ以下とすることが好ましい。一方、幅Ｑ，幅Ｓが２μｍ未満では、壁パターンの強度が十分に得られない恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、幅Ｑ，幅Ｓは５００μｍ以下とすることが好ましい。より好ましい範囲は、それぞれ下記＜１９＞、＜２０＞の範囲である。
１ｍｍ≦Ｉ，Ｊ≦５ｍｍ    ＜１９＞
１５μｍ≦Ｋ，Ｌ、Ｍ≦１５０μｍ    ＜２０＞
【００６２】
対向距離Ｙ（第１の壁パターン内周側壁３３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）は、１０μｍ以上、１ｍｍ以下とすることが好ましい。対向距離Ｙが１０μｍ未満では、壁パターン３に侵入してしまう恐れがある。また、シールパターン２をできるだけ表示領域５１に接近させて狭額縁化を図る観点から、対向距離Ｙは、１ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましい対向距離Ｙの範囲は、０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である。
【００６３】
本実施形態４においては、第１の壁パターン３３及び第２の壁パターン４３の寸法を以下のようにした。すなわち、間隙Ｎを１μｍ、高さＯを４μｍ、対向距離Ｐを５．５μｍ、幅Ｑ及び幅Ｓを３μｍとした。また、対向距離Ｙ
（第１の壁パターン内周側壁３３ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を５０μｍとした。その他のＬ字型形状の寸法は、上記実施形態１と同様とした。
【００６４】
本実施形態４においては、上記実施形態１と同様に、シール材を加熱して硬化させる際などに発生するガスの圧力によって第１の壁パターン３３及び第２の壁パターン４３が変形したり、破壊したりするという問題は生じなかった。本実施形態４に係る液晶表示装置においては、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を５００μｍとし、従来例（Ｚ＝１０００μｍ）に比して５００μｍ小さくすることができた。すなわち、液晶表示パネルの非表示領域５２の長さを縦、横ともに１ｍｍ縮小することができた。
【００６５】
しかも、シールパターン内周側壁２ａのコーナー部と対向する位置に第１の壁パターン３３及び第２の壁パターン４３を設けているので、表示領域５１にシール材が侵入することを防止できる。また、シールパターンのコーナー部非近傍に壁パターンを配設しない構成とすることにより、表示領域端とシールパターン内周側壁との対向距離を狭くしても、壁パターンによって液晶の配向が乱れるのを抑制することができる。このため、表示品位の高い液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。すなわち、対向距離Ｚ（シールパターン内周側壁２ａから表示領域外周端５１ａまでの距離）を７００μｍ以下にしながら、表示品位のすぐれた液晶表示装置を歩留まり高く提供することができる。
【００６６】
［実施形態５］
本実施形態５に係る液晶表示装置は、以下の点を除く基本的な構成及び動作は上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、壁パターン３をカラーフィルタ基板２０上に感光性を有する樹脂層を用いて形成し、シール材をシール塗布工程においてスクリーン印刷装置により塗布処理を行っていたが、本実施形態５においては、有機樹脂層により壁パターンと柱状スペーサの両方を形成し、上記シール塗布行程をカットしている点が異なる。壁パターンの形状は、上記実施形態１と同様であるので説明を割愛する。
【００６７】
本実施形態５によれば、上記実施形態１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。すなわち、壁パターンと柱状スペーサを同一の工程により形成しているので、工程数の削減を図ることができる。また、同一の工程により、壁パターンと柱状スペーサを形成するので、高さのばらつきを抑制でき、より高品位の表示装置を提供することができる。
【００６８】
［実施形態６］
本実施形態６に係る液晶表示装置は、以下の点を除く基本的な構成及び動作は上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、４つの壁パターン３をカラーフィルタ基板２０上に形成していたが、本実施形態６においては、隣接する２つの壁パターンをカラーフィルタ基板２０上に形成し、残り２つの隣接する壁パターンをスイッチング素子基板１０上に形成している点が異なる。壁パターンの形状は、上記実施形態１と同様であるので説明を割愛する。
【００６９】
図８（ａ）に、スイッチング素子基板１０と、この上に形成された第１壁パターン５３、第２壁パターン６３の概略平面図を示す。また、図８（ｂ）に、カラーフィルタ基板２０と、この上に形成された第３壁パターン７３、第４壁パターン８３の概略平面図を示す。図中の矢印ａ〜ｄは、ラビング方向を示す。
【００７０】
基板上に突起状の構造物（例えば、壁パターン等）がある場合、ラビング方向に対して構造物の下流側がラビング不良になりやすい。これは、構造物の下流側にラビングブラシが届かない場合があるためである。
【００７１】
本実施形態６に係るスイッチング素子基板１０の製造工程においては、第１壁パターン５３、第２壁パターン６３がラビング方向の上流側に位置するようにラビング方向を調整している。また、カラーフィルタ基板２０の製造工程において、第３壁パターン７３、第４壁パターン８３がラビング方向の上流側に位置するようにラビング方向を調整している。すなわち、スイッチング素子基板１０においては、矢印ａの方向にラビングを実施し、カラーフィルタ基板２０においては矢印ｃの方向にラビングを実施している。これにより、壁パターンに起因するラビング不良が発生したとしても、表示領域５１側ではなくパネル端側となり、ラビング不良の影響が表示領域５１に及ぶことを防止することができる。
【００７２】
なお、スイッチング素子基板１０において、ラビング方向を矢印ａに代えて矢印ｂの方向としたり、矢印ａの図中の左右反転方向にラビング方向を変更したりしても同様の効果が得られる。カラーフィルタ基板２０においても同様に、ラビング方向を矢印ｃに代えて矢印ｄの方向としたり、矢印ｃの図中の左右反転方向にラビング方向を変更したりしても同様の効果が得られる。
【００７３】
本実施形態６によれば、上記実施形態１の効果に加えて、ラビング不良による表示不良を防止して、より表示品位のすぐれた液晶表示装置を提供することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、壁パターンとしてＬ字型形状、Ｒ型形状、Ｃ型形状のものを例に挙げたが、これらに限定されるものではなく、シールパターン内周側壁のコーナー部近傍と表示領域外周端が壁パターンを介して対向配置されるものであればよい。強度を高める観点からは、非直線形状とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（ａ）は、実施形態１に係る液晶表示装置の平面図であり、（ｂ）はその部分拡大平面図。
【図２】(ａ)は図１（ａ）のＩＩａ−ＩＩａ切断部断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ切断部断面図。
【図３】実施形態１に係る液晶表示装置の壁パターンの説明図。
【図４】（ａ）は、変形例に係る液晶表示装置の部分拡大図、（ｂ）は、実施形態１に係る液晶表示装置のシール材から発生するガスの流通経路を示す説明図。
【図５】実施形態２に係る液晶表示装置の壁パターンの平面図。
【図６】実施形態３に係る液晶表示装置の壁パターンの平面図。
【図７】実施形態４に係る液晶表示装置の壁パターンの断面図。
【図８】（ａ）はスイッチング素子基板の模式的平面図、（ｂ）はカラーフィルタ基板の模式的平面図。
【図９】従来例１に係る液晶表示装置の概略平面図。
【図１０】従来例２に係る液晶表示装置の概略平面図。
【図１１】図９のＹＩ−ＹＩ切断部の模式的断面図。
【図１２】従来例２に係る液晶表示装置の部分拡大平面図。
【図１３】従来例３に係る液晶表示装置の部分拡大平面図。
【符号の説明】
【００７６】
１      液晶
２      シールパターン
３、１３、２３、３３、４３、５３，６３，７３，８３  壁パターン
５      液晶注入口
１０    スイッチング素子基板
１５    スイッチング素子
１６    絶縁膜
１７    画素電極
２０    カラーフィルタ基板
２５    遮光層
２６    カラーフィルタ層
２７    オーバーコート層
２８    共通電極
３１    透明性絶縁基板
３２    配向膜
３５    偏光板
５０    液晶表示装置
５１    表示領域
５２    非表示領域
【図１】
2009025355.tif 000003
【図２】
2009025355.tif 000004
【図３】
2009025355.tif 000005
【図４】
2009025355.tif 000006
【図５】
2009025355.tif 000007
【図６】
2009025355.tif 000008
【図７】
2009025355.tif 000009
【図８】
2009025355.tif 000010
【図９】
2009025355.tif 000011
【図１０】
2009025355.tif 000012
【図１１】
2009025355.tif 000013
【図１２】
2009025355.tif 000014
【図１３】
2009025355.tif 000015