JP2001117107A

JP2001117107A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2001117107A
Application number: JP29395499A
Authority: JP
Inventors: Masato Shimura; 正人志村; Shigeru Matsuyama; 茂松山; Tetsuya Nishio; 徹也西尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶パネルの液晶注入口近傍での表示むらを無
くし、表示領域全体で良好な表示を得る。【解決手段】少なくとも一方に画素選択用の電極群を有
し、液晶層を介して互いに対向して配置される上基板Ｓ
ＵＢ２および下基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲを周回して
一部に液晶注入口ＩＮＪとなる切れ目を有するシール材
ＳＬで貼り合わせてなり、液晶注入口ＩＮＪを通して液
晶を注入後に当該液晶注入口ＩＮＪを封止材で封止した
液晶パネルを具備した液晶表示装置であって、液晶注入
口ＩＮＪに、当該液晶注入口のセルギャップを規制する
突起状スペーサＳＰＣ−２を上基板ＳＵＢ２または下基
板ＳＵＢ１に固定的に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に当該液晶表示装置を構成する液晶パネルの液晶
注入口付近のセルギャップが表示領域のセルギャップと
異なることに起因する表示ムラを抑制して高画質化を図
った液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、基本的には、ガラス基
板を好適とする２枚の基板間に液晶を封入して、液晶に
印加する電界に応じて液晶の偏光軸が変化することを利
用して画像を表示する液晶パネルを用いるものである。

【０００３】液晶パネルを構成する２枚の基板（上基
板、下基板）の少なくとも一方には画素選択用の電極群
を有する。上基板と下基板は、その表示領域を周回して
一部に液晶注入口となる切れ目を有するシール材を介し
て貼り合わせられ、この液晶注入口を通して液晶を注入
後に当該液晶注入口が封止材で封止される。この液晶注
入は真空注入法で行うの一般的である。

【０００４】図１９は真空注入法による液晶材料の注入
装置とその注入原理の説明図であって、（ａ）は液晶注
入チャンバーの概略構成図、（ｂ）は真空注入法による
液晶材料の注入原理の説明図である。ＣＶは液晶注入チ
ャンバー、ＬＣは液晶材料、ＣＴＮは液晶槽、ＰＮＬは
液晶パネル、ＩＮＪはシール材の切れ目（液晶注入
口）、ＶＰは真空ポンプ、ＥＶは排気制御弁、ＩＶは吸
気制御弁、ＥＬＶは昇降搬送機構、ＨＬＤは液晶パネル
把持装置である。

【０００５】真空排気機能をもつ液晶注入チャンバーＣ
Ｖの内部に液晶材料ＬＣを貯留した液晶槽ＣＴＮと液晶
パネルＰＮＬを把持して昇降搬送機構ＥＬＶにより昇降
制御される把持装置ＨＬＤを内部空間に収容し、当該内
部空間を減圧するための真空ポンプＶＰと減圧された内
部空間を増圧して大気圧に戻すための吸気制御弁ＩＶを
備えている。

【０００６】液晶材料を未注入の液晶パネルＰＮＬは昇
降搬送機構ＥＬＶを構成する把持装置ＨＬＤにより液晶
注入口ＩＮＪを下端にして液晶注入チャンバーＣＶ内に
搬入される。搬入された液晶パネルＰＮＬを液晶槽ＣＴ
Ｎに貯留された液晶材料ＬＣの上方に停止させた状態で
真空ポンプＶＰを作動させ、排気制御弁ＥＶを開放する
ことにより、液晶注入チャンバーＣＶの内部を減圧す
る。この減圧は、真空度が１×１０^-1ｔｏｒｒ〜１×１
０^-5ｔｏｒｒ程度とする。

【０００７】液晶注入チャンバーＣＶの内部空間を上記
の真空度に減圧後、同図（ｂ）の矢印Ａのように昇降搬
送機構９の把持装置ＨＬＤを下降させ、把持した液晶パ
ネルＰＮＬの液晶注入口ＩＮＪを液晶材料ＬＣに接触さ
せる。

【０００８】液晶パネルＰＮＬの液晶注入口ＩＮＪを液
晶材料ＬＣに接触させた状態で吸気制御弁ＩＶを開き、
不活性ガス等のリークガスを導入し、内部空間を増圧し
て徐々に大気圧に戻す。この増圧過程で、液晶パネルＰ
ＮＬの２枚の基板間の間隙（セルギャップ）の気圧と液
晶注入チャンバーＣＶの内部空間の気圧の差、および２
枚の基板間の間隙での液晶の毛管現象の作用により、液
晶注入口ＩＮＪから液晶材料ＬＣが矢印Ｂの如く液晶パ
ネルＰＮＬの間隙内部に注入される。

【０００９】液晶材料を注入した液晶パネルＰＮＬは、
昇降搬送機構ＥＬＶにより上昇されて液晶注入口ＩＮＪ
を液晶ＬＣから離脱させ、液晶注入チャンバーＣＶの外
部に搬出する。

【００１０】液晶材料を注入した液晶パネルＰＮＬは、
次の工程でその液晶注入口ＩＮＪに封止材を充填して仮
硬化した後ホットプレス等で挟んで前記セルギャップが
所定の値となるようにし、上記シール材と封止材を完全
硬化させる。

【００１１】図２０は液晶パネルの製造方法の１例を説
明する概略工程図である。本図での説明は上記図１９で
の説明と重複する部分もあるが、以下、工程順に説明す
る。液晶パネルを構成する一方の基板（上基板）と他方
の基板（下基板）とは、それぞれの工程で所要の電極や
薄膜等が形成される。これら２枚の基板をシール材によ
り貼り合わせる。シール材は基板の一辺の一部に液晶注
入用の開口（液晶注入口）を残して両基板の貼り合わせ
内部周縁に介挿して接着する（プロセス−１：以下Ｐ−
１のように表記する）。

【００１２】貼り合わせた両基板を液晶注入チャンバー
（図では単に注入チャンバーと表記）に搬入し、内部に
収容してある液晶槽の上方に待機させる（Ｐ−２）。

【００１３】液晶槽または液晶注入チャンバー全体は室
温以下の所定の温度（液晶材料の成分で異なる：液晶材
料中の低分子量成分の蒸発を抑制できる温度）に冷却さ
れている。

【００１４】この状態で液晶注入チャンバー内部を真空
度が１×１０^-1ｔｏｒｒ〜１×１０^-5ｔｏｒｒ程度とな
るように減圧する（Ｐ−３）。

【００１５】所定の値に減圧後、液晶パネルを下降さ
せ、その液晶注入口を液晶槽に貯留された液晶材料に接
触させる（Ｐ−４）。

【００１６】液晶パネルの液晶注入口を液晶材料に接触
させた状態で吸気制御弁を開き、液晶注入チャンバー内
部に不活性ガスを導入して当該内部空間を増圧する（Ｐ
−５）。この増圧過程で液晶パネルの内部に液晶材料が
注入される。

【００１７】液晶材料を注入した液晶パネルは昇降搬送
機構で上昇され、液晶注入口を液晶材料から離脱させた
後、液晶注入チャンバーから搬出する（Ｐ−６）。

【００１８】液晶注入チャンバーから搬出した液晶パネ
ルの液晶注入口に封止材を充填して仮り硬化させ（Ｐ−
７）、ホットプレスに載置して加熱加圧することによ
り、所定のセルギャップ出しとシール材および封止材の
完全硬化を行い（Ｐ−８）、液晶パネルを完成させる。

【００１９】なお、上記（Ｐ−７）以降の処理工程で
は、液晶材料を注入した液晶パネルをプレスで所定のセ
ルギャップの形成を行い、その後液晶注入口に封止材を
充填して硬化させる手順を採用することもできる。ま
た、液晶チャンバーに搬入する液晶パネルは、１枚ずつ
に限るものではなく、複数枚をバッチで搬入し、これを
同時に処理してもよく、単位パネルに分割する前の状態
で液晶材料を注入するようにしてもよい。

【００２０】なお、この種の液晶表示装置に関する従来
技術を開示したものとしては、例えば特公昭５１−１３
６６６号公報を挙げることができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置において
は、２枚の基板の間の間隙（セルギャップ）を規制する
ために、シール材で２枚の基板を貼り合わせる前に一方
の基板面（表示領域）にプラスチックビーズ等のスペー
サを散布したり、基板の一方にフォトリソ工程で突起状
のスペーサを固定的に形成している。

【００２２】しかし、シール材の切れ目である液晶注入
口には上記プラスチックビーズや突起状スペーサが存在
または形成されないために、完成した液晶パネルでは、
その液晶注入口近傍のセルギャップが表示領域のそれと
異なってしまい、当該部分に近接する表示領域にセルギ
ャップの相違をもたらし、所謂表示むらが発生する。

【００２３】従来は、シール材の切れ目（液晶注入口）
にプラスチックビーズあるいはガラスファイバーなどの
スペーサを混入したシール材を点打して当該液晶注入口
部分のセルギャップが表示領域と同等となるようにして
いた。

【００２４】しかし、このような方法では、液晶注入口
にシール材を点打する工程が増え、また、打点されるシ
ール材を適量に制御して、この部分のセルギャップを表
示領域のそれと同じにすることが難しく、セルギャップ
を表示領域全体で均一にすることが困難であった。

【００２５】本発明の目的は上記従来技術の問題を解消
して液晶パネルの液晶注入口近傍での表示むらを無く
し、表示領域全体で良好な表示を得るようにした液晶表
示装置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液晶表示装置を構成する液晶パネルの液
晶注入口に当該液晶パネルの基板に固定的に突起状スペ
ーサを形成した。これにより、液晶注入口近傍のセルギ
ャップが所定値に規制され、この部分のセルギャップを
表示領域のそれと同一にし、表示領域の全域で表示むら
のない均一な表示品質を得ることができる。本発明の代
表的な構成を記述すれば、次のとおりである。

【００２７】（１）：少なくとも一方に画素選択用の電
極群を有し、液晶層を介して互いに対向して配置される
上基板および下基板の表示領域を周回して一部に液晶注
入口となる切れ目を有するシール材で貼り合わせてな
り、上記液晶注入口を通して液晶を注入後に当該液晶注
入口を封止材で封止した液晶パネルを具備した液晶表示
装置であって、前記液晶注入口に、当該液晶注入口のセ
ルギャップを規制する突起状スペーサを前記上基板また
は下基板に固定的に有することを特徴とする。

【００２８】液晶注入口に設ける当該液晶注入口のセル
ギャップを規制する突起状スペーサは、液晶パネルの基
板の内面に電極あるいは絶縁膜、その他の各種薄膜を形
成する工程の何れか、または付加的な工程でのフォトリ
ソグラフィー技法により形成される。したがって、液晶
パネルの２枚の基板の貼り合わせ時点では既に液晶注入
口に形成されている。

【００２９】そのため、２枚の基板の表示領域の周りに
シール材を介挿する際に、従来のようなスペーサとして
機能するシール材の点打作業は不要となり、基板貼り合
わせ工程の時間を短縮できる。

【００３０】（２）：少なくとも一方に画素選択用の電
極群を有し、液晶層を介して互いに対向して配置される
上基板および下基板の少なくとも一方の表示領域の内面
に固定的に形成したセルギャップ規制高さをもつ突起状
スペーサを有し、上記表示領域を周回して一部に液晶注
入口となる切れ目を有するシール材で貼り合わせてな
り、上記液晶注入口を通して液晶を注入後に当該液晶注
入口を封止材で封止した液晶パネルと、表示信号に基づ
いて上記画素選択用の電極群に駆動電圧を供給する駆動
回路を具備した液晶表示装置であって、前記液晶注入口
の前記上基板または下基板に、当該液晶注入口のセルギ
ャップを前記表示領域のセルギャップと等しくするため
の突起状スペーサを固定的に有することを特徴とする。

【００３１】（３）：（２）における前記液晶注入口に
有する突起状スペーサと前記表示領域の突起状スペーサ
を同一材料で形成した。

【００３２】液晶注入口に形成するスペーサは、表示領
域の突起状スペーサと同一工程で形成できる。表示領域
および液晶注入口の突起状スペーサは、一方の基板であ
るカラーフィルタ基板のカラーフィルタを覆うオーバコ
ート（平滑膜）と同一の材料、あるいは紫外線硬化型と
熱硬化型の混合レジスト材料を好適とした樹脂材料を用
いて形成できる。

【００３３】（４）：（２）または（３）における前記
液晶注入口の突起状スペーサを前記有効表示領域のスペ
ーサと同一高さとした。

【００３４】この場合の液晶パネルは、その液晶注入口
近傍には表示領域と同様のブラックマトリクスなどの成
膜を有し、表示領域の基板内面間隔と液晶注入口の基板
内面間隔とが同一である。したがって、表示領域と液晶
注入口近傍に形成する突起状スペーサの高さは同一とし
てよい。

【００３５】（５）：（２）または（３）における前記
液晶注入口の突起状スペーサを前記表示領域のスペーサ
よりも大きい高さとした。

【００３６】この場合の液晶パネルは、その液晶注入口
近傍には表示領域に形成したブラックマトリクスを有せ
ず、表示領域の基板内面間隔より液晶注入口の基板内面
間隔が大である。したがって、両者の基板間隔を同一と
して表示領域全域でのセルギャップを均一にするために
液晶注入口の突起状スペーサの高さを大とした。

【００３７】（６）：（１）〜（５）における前記液晶
注入口の突起状スペーサが短辺と長辺、あるいは短軸と
長軸をもつ平面形状を有し、上記長辺あるいは長軸の方
向を前記液晶注入口から注入される液晶の流入方向と略
平行に配列したことを特徴とする。

【００３８】この形状としたことで、注入される液晶の
流通がスムースとなり、液晶は均一に充填される。

【００３９】（７）：（６）における前記液晶注入口の
突起状スペーサを当該液晶注入口の中心に対して前記基
板と平行な方向で前記表示領域側に広がる略放射状に配
置したことを特徴とする。

【００４０】液晶注入口から表示領域に流入する液晶
は、当該液晶注入口から広い範囲に分散しながら充填さ
れる。したがって、液晶注入口の突起状スペーサを上記
略放射状に配置することで、液晶の流通がよりスムース
になる。

【００４１】本発明は、上記構成および後述する実施例
の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を
逸脱することなく、種々の変更が可能である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

【００４３】図１は本発明による液晶表示装置の１実施
例を説明する液晶パネルの模式平面図である。液晶パネ
ルＰＮＬはガラス板からなる下基板ＳＵＢ１と上基板Ｓ
ＵＢ２の間に液晶を挟持してなり、表示領域ＡＲの周囲
のシール領域ＳＲで両基板の間にシール材ＳＬを介在さ
せて貼り合わせて構成される。

【００４４】液晶パネルの各画素は２枚の基板の一方に
形成した隣接する２本のゲート線と隣接する２本のドレ
イン線との交叉領域に配置される。各画素は薄膜トラン
ジスタ、透明画素電極（ＩＴＯ電極等）、保持容量素子
などで構成される。この画素をマトリクス状に配置して
アクティブマトリクス基板を構成する。また、他方の基
板にカラーフィルタ、ブラックマトリクス（遮光膜）等
と共に透明共通電極を形成してカラーフィルタ基板とす
る。

【００４５】上記の液晶パネルは、所謂ＴＮ方式である
が、一方の基板（アクティブマトリクス基板）側に上記
共通電極に代えた櫛形電極を設け、これを対向電極とし
た横電界方式（ＩＰＳ）の液晶パネルも既知である。

【００４６】液晶パネルＰＮＬの短辺におけるシール材
ＳＬの一部には切れ目を有し、液晶注入口ＩＮＪが形成
される。表示領域ＡＲの、上基板ＳＵＢ２であるカラー
フィルタ基板側に樹脂材料のフォトリソグラフィー処理
で形成した突起状スペーサＳＰＣ−１が固定的に形成さ
れている。

【００４７】そして、シール領域ＳＲの液晶注入口ＩＮ
Ｊにも上記表示領域ＡＲの突起状スペーサと同時に形成
した突起状スペーサＳＰＣ−２が形成してある。

【００４８】図２は本発明による液晶表示装置の１実施
例を説明する液晶パネルの他の模式平面図である。この
液晶パネルＰＮＬでは、その長辺側のシール材ＳＬに２
個所の液晶注入口ＩＮＪを有し、それぞれの液晶注入口
ＩＮＪに表示領域ＡＲの突起状スペーサと同時に形成し
た突起状スペーサＳＰＣ−２が形成してある。

【００４９】図３は液晶注入口に形成した突起状スペー
サの第１実施例の詳細を説明する模式図であり、（ａ）
は要部平面図、（ｂ）は突起状スペーサの配置形状図を
示す。図中、図１、図２と同一符号は同一機能部分に対
応する。

【００５０】液晶パネルの表示領域ＡＲの周囲に設けた
シール材ＳＬの切れ目に液晶注入口ＩＮＪが形成され、
この液晶注入口ＩＮＪに突起状スペーサＳＰＣ−２が配
置されている。なお、この突起状スペーサＳＰＣ−２を
固定的に形成する基板は下基板ＳＵＢ１でも上基板ＳＵ
Ｂ２でもよいが、ここでは上基板（カラーフィルタ基
板）側とした（以下の実施例でも同様）。

【００５１】突起状スペーサ材料としては、例えば以下
に列挙するレジスト材料の何れかを用いる。

【００５２】（１）日本合成ゴム社製：ＮＭ−７００型
（アクリル系ネガ型レジスト）（２）日本合成ゴム社製：ＨＲＣ−１３５型（感光性透
明樹脂レジスト）（３）東京応化社製：ＯＭＲ−８３型（環化イソプレン
系フォトレジスト）（４）富士ハント社製：ＣＴ型（アクリル系ネガ型レジ
スト）上記（２）の材料に関しては特開平１１−３８４２４号
公報に、上記（３）の材料に関しては特許第２６６９６
０９号公報に夫々詳細な説明が記載されている。

【００５３】その他にも、光照射（特に紫外線照射）に
よりラジカルを発生させる光開始剤（光触媒）と（メ
タ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）アクリレー
ト組成物を組み合わせてもよく、またはエポキシ基を有
するビスフェノール型、ノボラック系エポキシ、及び四
環式エポキシの少なくとも一つからなる組成物を含み、
光照射により光開始剤から発生されるカチオン又はアニ
オンで硬化する樹脂を用いてもよい（特開平１０−１２
３５３７号公報参照）。

【００５４】この実施例では、突起状スペーサＳＰＣ−
２の平面形状は短辺と長辺を有する細長矩形であり、そ
の長辺方向が液晶の注入方向Ｃと略平行に配置されてい
る。液晶注入口ＩＮＪから注入される液晶は矢印Ｄのよ
うに表示領域ＡＲの中に流入する。

【００５５】本実施例により、液晶注入口近傍のセルギ
ャップを表示領域のそれと同一に保つことができ、表示
むらの発生を抑制して高画質の液晶表示装置を得ること
ができる。

【００５６】図４は液晶注入口に形成した突起状スペー
サの第２実施例の詳細を説明する模式図であり、（ａ）
は要部平面図、（ｂ）は突起状スペーサの配置形状図を
示す。図中、図３と同一符号は同一機能部分に対応す
る。

【００５７】本実施例では、液晶注入口ＩＮＪ近傍に形
成した突起状スペーサＳＰＣ−２の平面形状が長軸端を
エッジ状とした細長形状である。このような形状とした
ことで、液晶注入口ＩＮＪから注入される液晶は矢印Ｄ
のように表示領域ＡＲの中に流入する。その際、突起状
スペーサの上記本実施例の形状により、注入される液晶
の流通抵抗が小さくなり、表示領域ＡＲへの液晶の充填
がスムースになる。

【００５８】本実施例により、液晶注入口近傍のセルギ
ャップを表示領域のそれと同一に保つことができ、表示
むらの発生を抑制して高画質の液晶表示装置を得ること
ができる。

【００５９】図５は液晶注入口に形成した突起状スペー
サの第３実施例の詳細を説明する模式図であり、（ａ）
は要部平面図、（ｂ）は突起状スペーサの配置形状図を
示す。図中、図３と同一符号は同一機能部分に対応す
る。

【００６０】本実施例では、液晶注入口ＩＮＪ近傍に形
成した突起状スペーサＳＰＣ−２の平面形状が細長の楕
円形状としたものである。このような形状としたこと
で、液晶注入口ＩＮＪから注入矢印Ｃのように注入され
る液晶は矢印Ｄに示したように表示領域ＡＲの中に流入
する。その際、スペーサＳＰＣ−２の本実施例の形状に
より、注入される液晶の流通抵抗がより小さくなり、表
示領域ＡＲへの液晶の充填がスムースになる。

【００６１】本実施例により、液晶注入口近傍のセルギ
ャップを表示領域のそれと同一に保つことができ、表示
むらの発生を抑制して高画質の液晶表示装置を得ること
ができる。

【００６２】図６は液晶注入口に形成した突起状スペー
サの第４実施例の詳細を説明する模式図であり、（ａ）
は要部平面図、（ｂ）は突起状スペーサの配置形状図を
示す。図中、図３と同一符号は同一機能部分に対応す
る。

【００６３】本実施例では、突起状スペーサＳＰＣ−２
の平面形状は前記図３で説明したような短辺と長辺を有
する細長矩形であり、その長辺方向が液晶の注入方向Ｃ
と略平行、かつ液晶注入口ＩＮＪの平面において当該液
晶の流入方向の広がり方向に略放射状（扇形）に配置さ
れている。すなわち、液晶の流通方法に沿う配置そち
た。このように、突起状スペーサＳＰＣ−２をこのよう
に配列したことで、液晶注入口ＩＮＪから注入される液
晶は矢印Ｄのように表示領域ＡＲの中にスムースに流入
する。

【００６４】本実施例により、液晶注入口近傍のセルギ
ャップを表示領域のそれと同一に保つことができ、表示
むらの発生を抑制して高画質の液晶表示装置を得ること
ができる。

【００６５】図６における液晶注入口ＩＮＪに配置する
突起状スペーサＳＰＣ−２の形状は細長矩形であるが、
前記図４、図５に示した形状の突起状スペーサＳＰＣ−
２について、図６と同様の放射状配置とすることで、液
晶の流通をよりスムースとすることができ、注入される
液晶が突起状スペーサＳＰＣ−２の周囲に回り込み易
く、液晶注入時の液晶の通過跡の発生を抑制でき、表示
品質を向上できる。

【００６６】図７は本発明による液晶表示装置を構成す
る液晶パネルの１構造例の要部断面図である。図７の左
半分は表示領域ＡＲ、右半分はシール領域ＳＲを示す。

【００６７】この液晶パネルは、所謂ＴＮ方式のアクテ
ィブマトリクス型液晶パネルであり、下側基板ＳＵＢ１
は、その内面に薄膜トランジスタ（図示せず）とそのド
レイン配線ＤＬやゲート配線ＧＬ、パッシベーション膜
ＰＡＳ、配向膜ＯＲＩ１をこの順で形成してなるアクテ
ィブマトリクス基板である。

【００６８】また、上側基板ＳＵＢ２は、その内面にブ
ラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、オーバ
コート層ＯＣ、共通電極（対向電極）ＣＯＭ、配向膜Ｏ
ＲＩ２をこの順で成膜したカラーフィルタ基板である。
液晶注入口ＩＮＪは液晶ＬＣの注入後、封止材で封止さ
れる。

【００６９】そして、上側基板ＳＵＢ２のシール領域Ｓ
ＲにはブラックマトリクスＢＭやカラーフィルタＦＩＬ
は形成されていない。したがって、このシール領域に形
成された液晶注入口ＩＮＪの基板間距離（セルギャッ
プ）は表示領域のそれより大である。

【００７０】カラーフィルタは画素に対向する位置に、
赤、緑、青の繰り返しでストライプ状、または矩形状に
形成される。カラーフィルタは画素電極の全てを覆うよ
うに大き目に形成され、ブラックマトリクスはカラーフ
ィルタ及び画素電極のエッジ部分と重なるように画素電
極の周縁部より内側に形成される。

【００７１】オーバコート層ＯＣはカラーフィルタの染
料、顔料成分が液晶に漏れだすのを防止すると共に、カ
ラーフィルタの状面が平滑面となるように設けられる。

【００７２】配向膜はポリイミド膜で構成するのを好適
とし、塗布または印刷して焼成後、ラビング処理を行
う。

【００７３】表示領域ＡＲには、カラーフィルタ基板
（上側基板）ＳＵＢ２側のブラックマトリクスＢＭの直
下に突起状スペーサＳＰＣ−１が固定的に形成してあ
る。そして、シール領域ＳＲにも同様にカラーフィルタ
基板側に突起状スペーサＳＰＣ−２が固定的に形成され
ている。この構成では、シール領域ＳＲの基板間距離は
上記ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬが
無い分、表示領域ＡＲのそれよりも大である。したがっ
て、シール領域ＳＲの突起状スペーサＳＰＣ−２の高さ
は表示領域ＡＲの突起状スペーサＳＰＣ−１よりも大で
ある。

【００７４】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００７５】図８は本発明による液晶表示装置を構成す
る液晶パネルの他の構造例の要部断面図である。図８の
左半分は表示領域ＡＲ、右半分はシール領域ＳＲを示
す。

【００７６】この液晶パネルは、所謂横電界（ＩＰＳ）
方式のアクティブマトリクス型液晶パネルであり、下側
基板ＳＵＢ１は、その内面に薄膜トランジスタ（図示せ
ず）とそのドレイン配線ＤＬやゲート配線ＧＬ、対向電
極ＣＬ、パッシベーション膜ＰＡＳ、配向膜ＯＲＩ１を
この順で形成してなるアクティブマトリクス基板であ
る。

【００７７】また、上側基板ＳＵＢ２は、その内面にブ
ラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、オーバ
コート層ＯＣ、配向膜ＯＲＩ２をこの順で成膜したカラ
ーフィルタ基板である。液晶注入口ＩＮＪは液晶ＬＣの
注入後、封止材で封止される。

【００７８】そして、上側基板ＳＵＢ２のシール領域Ｓ
ＲにはブラックマトリクスＢＭやカラーフィルタＦＩＬ
は形成されていない。したがって、このシール領域に形
成された液晶注入口ＩＮＪの基板間距離（セルギャッ
プ）は表示領域のそれより大である。

【００７９】図７と同様に、表示領域ＡＲには、カラー
フィルタ基板（上側基板）ＳＵＢ２側のブラックマトリ
クスＢＭの直下に突起状スペーサＳＰＣ−１が固定的に
形成してある。そして、シール領域ＳＲにも同様にカラ
ーフィルタ基板側に突起状スペーサＳＰＣ−２が固定的
に形成されている。この構成では、シール領域ＳＲの基
板間距離は上記ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィル
タＦＩＬが無い分、表示領域ＡＲのそれよりも大であ
る。したがって、シール領域ＳＲの突起状スペーサＳＰ
Ｃ−２の高さは表示領域ＡＲの突起状スペーサＳＰＣ−
１よりも大である。

【００８０】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００８１】図９は本発明による液晶表示装置を構成す
る液晶パネルのさらに他の構造例の要部平面図である。
液晶パネルの表示領域ＡＲには、その下側基板ＳＵＢ１
にドレイン線ＤＬ、ゲート線ＤＬ、薄膜トランジスタ
（ドレイン線とゲート線の交叉領域に形成、図示せず）
等の各種薄膜が成膜されている。そして、上側基板ＳＵ
Ｂ２側に突起状スペーサＳＰＣ−１が形成されている。

【００８２】一方、シール領域ＳＲのシール材の切れ目
即ち液晶注入口ＩＮＪには、上側基板ＳＵＢ２側に上記
突起状スペーサＳＰＣ−１と同時に形成された突起状ス
ペーサＳＰＣ−２を有している。この突起状スペーサＳ
ＰＣ−２の形成領域の上側基板ＳＵＢ２にはダミーのブ
ラックマトリクスＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬ（図
示せず）が形成されている。

【００８３】図１０は図９のＥ−Ｅ線に沿った図７と同
様の断面図である。この構成では、表示領域ＡＲとシー
ル領域ＳＲの成膜構造は同一であるため、表示領域ＡＲ
とシール領域ＳＲの基板間の間隔は同一である。したが
って、表示領域ＡＲとシール領域ＳＲのそれぞれに形成
される突起状スペーサＳＰＣ−１とＳＰＣ−２とは同じ
高さである。

【００８４】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００８５】図１１は図９のＥ−Ｅ線に沿った図７と同
様の断面図である。この液晶パネルは上側基板ＳＵＢ２
に電極を有しない、所謂横電界方式の液晶パネルであ
る。この構成でも、図１０と同様に、表示領域ＡＲとシ
ール領域ＳＲの成膜構造は同一であるため、表示領域Ａ
Ｒとシール領域ＳＲの基板間の間隔は同一である。した
がって、表示領域ＡＲとシール領域ＳＲのそれぞれに形
成される突起状スペーサＳＰＣ−１とＳＰＣ−２とは同
じ高さである。

【００８６】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００８７】図１２は本発明による液晶表示装置を構成
する液晶パネルのさらに他の構造例の要部平面図であ
る。この液晶パネルは、図７における突起状スペーサＳ
ＰＣ−１、ＳＰＣ−２を下側基板ＳＵＢ１側に固定的に
形成したものであり、その他の膜構造は図７と同様なの
で、説明は省略する。

【００８８】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００８９】図１３は本発明による液晶表示装置を構成
する液晶パネルのさらに他の構造例の要部平面図であ
る。この液晶パネルは、図８における突起状スペーサＳ
ＰＣ−１、ＳＰＣ−２を下側基板ＳＵＢ１側に固定的に
形成したものであり、その他の膜構造は図７と同様なの
で、説明は省略する。

【００９０】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００９１】図１４は本発明による液晶表示装置を構成
する液晶パネルのさらに他の構造例の要部平面図であ
る。この液晶パネルは、図１０における突起状スペーサ
ＳＰＣ−１、ＳＰＣ−２を下側基板ＳＵＢ１側に固定的
に形成したものであり、その他の膜構造は図１０と同様
なので、説明は省略する。

【００９２】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００９３】図１５は本発明による液晶表示装置を構成
する液晶パネルのさらに他の構造例の要部平面図であ
る。この液晶パネルは、図１１における突起状スペーサ
ＳＰＣ−１、ＳＰＣ−２を下側基板ＳＵＢ１側に固定的
に形成したものであり、その他の膜構造は図１０と同様
なので、説明は省略する。

【００９４】これにより、表示領域ＡＲとシール領域Ｓ
Ｒのセルギャップは同一となり、液晶注入口ＩＮＪ近傍
での表示むらの発生が回避される。

【００９５】上記した各実施例における液晶注入口の配
置される突起状スペーサＳＰＣ−２の平面サイズは、短
辺が０．６ｍｍ程度、長辺は１．２ｍｍ程度、配列間隔
は２．０ｍｍ〜７．５ｍｍが基本となる。本実施例で
は、短辺を０．５ｍｍ、長辺を１．５ｍｍとし、間隔は
２ｍｍとした。

【００９６】図１６は本発明による液晶表示装置の全体
構成を説明する展開斜視図であり、液晶表示装置（以
下、２枚の基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２を貼り合わせてなる
液晶パネル、駆動手段、バックライト、その他の構成部
材を一体化した液晶表示モジュール：ＭＤＬと称する）
の具体的構造を説明するものである。

【００９７】ＳＨＤは金属板からなるシールドケース
（メタルフレームとも言う）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１
〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は駆動手段を構成する
回路基板（ＰＣＢ１はドレイン側回路基板（ドレイン線
駆動回路）：映像信号線駆動用回路基板、ＰＣＢ２はゲ
ート側回路基板（ゲート線駆動回路）、ＰＣＢ３はイン
ターフェース回路基板）、ＪＮ１〜３は回路基板ＰＣＢ
１〜３同士を電気的に接続するジョイナ、ＴＣＰ１，Ｔ
ＣＰ２はテープキャリアパッケージ、ＰＮＬは液晶パネ
ル、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮光スペーサ、Ｐ
ＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは
導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは一体化成形によ
り形成された下側ケース（モールドフレーム）、ＭＯは
ＭＣＡの開口、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブ
ル、ＧＢは蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュ、ＢＡＴ
は両面粘着テープ、ＢＬは蛍光管や導光板等からなるバ
ックライトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み
重ねて液晶表示モジュールＭＤＬが組立てられる。

【００９８】液晶表示モジュールＭＤＬは、下側ケース
ＭＣＡとシールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材
を有し、絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜
３、液晶パネルＰＮＬを収納固定した金属製のシールド
ケースＳＨＤと、蛍光管ＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズム
シートＰＲＳ等からなるバックライトＢＬを収納した下
側ケースＭＣＡとを合体させてなる。

【００９９】映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１には液
晶パネルＰＮＬの各画素を駆動するための集積回路チッ
プが搭載され、またインターフェース回路基板ＰＣＢ３
には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミング信
号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およびタ
イミングを加工してクロック信号を生成するタイミング
コンバータＴＣＯＮ等が搭載される。

【０１００】上記タイミングコンバータで生成されたク
ロック信号はインターフェース回路基板ＰＣＢ３および
映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１に敷設されたクロッ
ク信号ラインＣＬＬを介して映像信号線駆動用回路基板
ＰＣＢ１に搭載された集積回路チップに供給される。

【０１０１】インターフェース回路基板ＰＣＢ３および
映像信号線駆動用回路基板ＰＣＢ１は多層配線基板であ
り、上記クロック信号ラインＣＬＬはインターフェース
回路基板ＰＣＢ３および映像信号線駆動用回路基板ＰＣ
Ｂ１の内層配線として形成される。

【０１０２】なお、液晶パネルＰＮＬにはＴＦＴを駆動
するためのドレイン側回路基板ＰＣＢ１、ゲート側回路
基板ＰＣＢ２およびインターフェース回路基板ＰＣＢ３
がテープキャリアパッケージＴＣＰ１，ＴＣＰ２で接続
され、各回路基板間はジョイナＪＮ１，２，３で接続さ
れている。

【０１０３】液晶パネルＰＮＬは前記した実施例の何れ
かの構成を持つアクティブマトリクス型液晶パネルであ
り、その表示領域と液晶注入口に２枚の基板の間隔を所
定値に維持するための突起状スペーサを備えている。

【０１０４】図１７は本発明による液晶表示装置を実装
した電子機器の一例としてのノート型コンピュータの斜
視図である。

【０１０５】このノート型コンピュータ（可搬型パソコ
ン）はキーボード部（本体部）と、このキーボード部に
ヒンジで連結した表示部から構成される。キーボード部
にはキーボードとホスト（ホストコンピュータ）、ＣＰ
Ｕ等の信号生成機能を収納し、表示部には液晶パネルＰ
ＮＬを有し、その周辺に駆動回路基板ＰＣＢ１，ＰＣＢ
２、コントロールチップＴＣＯＮを搭載したＰＣＢ３、
およびバックライト電源であるインバータ電源基板など
が実装される。

【０１０６】そして、上記液晶表示パネルＰＮＬ、各種
回路基板ＰＣＢ１，ＰＣＢ２，ＰＣＢ３、インバータ電
源基板、およびバックライトを一体化した液晶表示モジ
ュールを実装してある。

【０１０７】図１８は本発明による液晶表示装置を実装
した電子機器の他の例としてのディスプレイモニターの
斜視図である。このモニターは表示部とスタンド部で構
成され、表示部には前記した本発明による液晶表示装置
が実装されており、画面には液晶パネルＰＮＬが露呈し
ている。

【０１０８】本発明は、特にこのようなディスプレイモ
ニターを含めて比較的大サイズの液晶表示装置に好適で
あり、表示むらを低減した高品質の画像表示を得ること
ができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示装置を構成する液晶パネルの液晶注入口近傍で
のセルギャップ変化を低減し、当該液晶注入口近傍での
表示むらを無くし、表示領域全体で良好な表示を得るよ
うにした液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の１実施例を説明す
る液晶パネルの模式平面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の１実施例を説明す
る液晶パネルの他の模式平面図である。

【図３】液晶注入口に形成した突起状スペーサの第１実
施例の詳細を説明する模式図である。

【図４】液晶注入口に形成した突起状スペーサの第２実
施例の詳細を説明する模式図である。

【図５】液晶注入口に形成した突起状スペーサの第３実
施例の詳細を説明する模式図である。

【図６】液晶注入口に形成した突起状スペーサの第４実
施例の詳細を説明する模式図である。

【図７】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルの１構造例の要部断面図である。

【図８】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルの他の構造例の要部断面図である。

【図９】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルのさらに他の構造例の要部平面図である。

【図１０】図９のＥ−Ｅ線に沿った図７と同様の断面図
である。

【図１１】図９のＥ−Ｅ線に沿った図７と同様の断面図
である。

【図１２】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パ
ネルのさらに他の構造例の要部平面図である。

【図１３】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パ
ネルのさらに他の構造例の要部平面図である。

【図１４】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パ
ネルのさらに他の構造例の要部平面図である。

【図１５】本発明による液晶表示装置を構成する液晶パ
ネルのさらに他の構造例の要部平面図である。

【図１６】本発明による液晶表示装置の全体構成を説明
する展開斜視図である。

【図１７】本発明による液晶表示装置を実装した電子機
器の一例としてのノート型コンピュータの斜視図であ
る。

【図１８】本発明による液晶表示装置を実装した電子機
器の他の例としてのディスプレイモニターの斜視図であ
る。

【図１９】真空注入法による液晶材料の注入装置とその
注入原理の説明図である。

【図２０】液晶パネルの製造方法の１例を説明する概略
工程図である。

【符号の説明】

ＰＮＬ液晶パネルＳＵＢ１下基板ＳＵＢ２上基板ＡＲ表示領域ＳＲシール領域ＳＬシール材ＩＮＪ液晶注入口ＳＰＣ−１表示領域の突起状スペーサＳＰＣ−２液晶注入口の突起状スペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西尾徹也千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 2H089 LA06 LA10 LA16 LA19 LA20 LA29 LA31 MA04X NA14 NA17 NA24 NA25 NA32 NA35 NA55 PA06 PA13 QA12 QA13 QA14 RA05 SA01 TA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方に画素選択用の電極群を有
し、液晶層を介して互いに対向して配置される上基板お
よび下基板の表示領域を周回して一部に液晶注入口とな
る切れ目を有するシール材で貼り合わせてなり、上記液
晶注入口を通して液晶を注入後に当該液晶注入口を封止
材で封止した液晶パネルを具備した液晶表示装置であっ
て、前記液晶注入口に、当該液晶注入口のセルギャップを規
制する突起状スペーサを前記上基板または下基板に固定
的に有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】少なくとも一方に画素選択用の電極群を有
し、液晶層を介して互いに対向して配置される上基板お
よび下基板の少なくとも一方の表示領域の内面に固定的
に形成したセルギャップ規制高さをもつ突起状スペーサ
を有し、上記表示領域を周回して一部に液晶注入口とな
る切れ目を有するシール材で貼り合わせてなり、上記液
晶注入口を通して液晶を注入後に当該液晶注入口を封止
材で封止した液晶パネルと、表示信号に基づいて上記画
素選択用の電極群に駆動電圧を供給する駆動回路を具備
した液晶表示装置であって、前記液晶注入口の前記上基板または下基板に、当該液晶
注入口のセルギャップを前記表示領域のセルギャップと
等しくするための突起状スペーサを固定的に有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記液晶注入口に有する突起状スペーサと
前記表示領域の突起状スペーサが同一材料からなること
を特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記液晶注入口の突起状スペーサが前記有
効表示領域のスペーサと同一高さであることを特徴とす
る請求項２または３記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記液晶注入口の突起状スペーサが短辺と
長辺、あるいは短軸と長軸をもつ平面形状を有し、上記
長辺あるいは長軸の方向を前記液晶注入口から注入され
る液晶の流入方向と略平行に配列したことを特徴とする
請求項１〜４記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記液晶注入口の突起状スペーサを当該液
晶注入口の中心に対して前記基板と平行な方向で前記表
示領域側に広がる略放射状に配置したことを特徴とする
請求項５記載の液晶表示装置。