JP2001174827A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表示領域と封止領域のセルギャップを同一にす
ると共に、２枚の基板の封止を確実にして表示むらの無
い高品質の表示を得る。 【解決手段】液晶表示装置を構成する第１の基板ＳＵＢ
１と第２の基板ＳＵＢ２からなる液晶パネルの当該第２
の基板ＳＵＢ２の内面において、表示領域ＡＲには遮光
膜ＢＭ−１上に柱状スペーサＳＯＣ−１を形成すると共
に封止領域ＳＬＲにも柱状スペーサＳＯＣ−２を形成
し、封止領域ＳＬＲに形成する柱状スペーサＳＯＣ−２
の下地に当該柱状スペーサ毎に独立した遮光膜ＢＭを形
成することで表示領域ＡＲと封止領域ＳＬＲのセルギャ
ップを同一とし、シール材ＳＬを遮光膜ＢＭの間で基板
に対して当該遮光膜ＢＭ−２を介在させることなく充填
して両基板を確実に固定する。

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２枚の基板の間隙の封入した液晶層の間隙を所
定値に保持する柱状スペーサを備えた液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】投射型表示装置やノート型コンピユー
タ、あるいはディスプレイモニター用の高精細かつカラ
ー表示が可能な表示装置として液晶パネルを用いた液晶
表示装置が広く採用されている。

【０００３】液晶パネルを用いた表示装置（液晶表示装
置）には、各内面に互いに交差する如く形成された平行
電極を形成した一対の基板で液晶層を挟持した液晶パネ
ルを用いた単純マトリクス型と、一対の基板の一方に画
素単位で選択するためのスイッチング素子を有する液晶
表示素子（以下、液晶パネルとも言う）を用いたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置とが知られている。

【０００４】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
ツイステッドネマチック（ＴＮ）方式に代表されるよう
に、画素選択用の薄膜トランジスタ等のスイッチング素
子とこの薄膜トランジスタ等に選択電圧を印加する電極
群を備えた第１基板と、遮光膜でそれぞれ区画された複
数色のカラーフィルタおよび薄膜トランジスタ等で選択
された画素電極との間に電界を形成する対向電極を備え
た第２基板からなる対の基板のそれぞれに形成した液晶
パネルを用いた、所謂縦電界方式（一般に、ＴＮ方式と
称する）と、画素選択用の薄膜トランジスタ等と薄膜ト
ランジスタ等で選択された画素電極との間に電界を形成
する対向電極を含む電極群が一対の基板の一方のみに形
成した液晶パネルを用いた、所謂横電界方式（一般に、
ＩＰＳ方式と称する）とがある。

【０００５】液晶表示装置を構成する液晶パネルは、一
般に、２枚のガラス基板等の基板の貼り合わせ間隙に液
晶層を挟持し、その周縁をエポキシ系樹脂等の接着剤を
好適とするシール材で封止してある。２枚の基板間の間
隙は、例えば４〜７μｍあるいはそれ以下の極めて狭い
ギャップ（セルギャップと称する）であり、このセルギ
ャップを保持するための一方法として、従来から直径が
略均一なポリマービーズ等のスペーサビーズを表示領域
内にランダムに分散させている。

【０００６】セルギャップを確実に制御するためにはビ
ーズの分散量を多くした方が良いが、ビーズ分散はラン
ダムであり、均一性がないため、局部的に密集した個所
ができると光抜けが大きくなり、さらにビーズの周囲で
は液晶の配向が乱れることによるコントラスト低下が局
所的に大きくなる等の副作用があるため、その分散量は
限られる。

【０００７】直視型の液晶パネルでは、その基板に応力
がかかり易いため、分散したビーズが移動することがあ
る。このため、液晶層は大気に対して負圧をかけた状態
にしておくことが望ましいが、完成した液晶パネルに常
時負圧をかけた状態を持たせることは製造プロセス的に
難しい。

【０００８】一方、投射型表示装置に用いる小型の液晶
表示装置では、その液晶パネルの絶縁基板間にビーズを
分散させた場合、表示領域内に存在するビーズがスクリ
ーン上に拡大投影され、表示品質を劣化させるという問
題がある。そのため、液晶パネルの表示領域の周辺にの
みビーズあるいはファイバを入れ、セルギャップを周辺
のみで保持するビーズレス方式も知られている。しか
し、このビーズレス方式では、表示領域でのセルギャッ
プを所定値に保持することが困難であるため、歩留りの
低下や画質劣化を招く。

【０００９】さらに、近年は、表示の高速化の要求でセ
ルギャップをさらに狭くする、所謂狭ギャップ化が望ま
れ、ギャップ制御の精度として０．１μｍ以下とするこ
とが要求されている。この狭ギャップ化に伴い、ビーズ
の加工精度もさらに向上させる必要があるが、これも極
めて困難であり、特に、反射型では透過型の半分のセル
ギャップとなるため、さらに困難である。

【００１０】このようなセルギャップの問題を解決する
ため、一方または双方の絶縁基板内面に固定的に形成し
て２枚の基板間を橋絡するような支柱状のスペーサ（以
下、柱状スペーサと言う）を表示領域の特定個所（画素
間あるいはブラックマトリクス直下等、表示に影響を与
えない個所）に形成することが提案されている。

【００１１】この柱状スペーサを用いたことで、ビーズ
を分散させた場合に生じるビーズの局部的な片寄りや移
動が無くなる。さらに、ホトリソグラフィ技法の加工精
度はビーズの加工精度に対して桁違いに良好であるた
め、柱状スペーサの高さがこの柱状スペーサ材料（ホト
レジスト）の塗布時の膜厚のみで決まり、セルギャップ
の精度は飛躍的に向上することが期待できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、液晶パネルの表
示領域の周辺にある封止領域における基板間ギャップの
規制は、シール剤にガラスファイバーあるいはポリマー
ビーズなどを混入したものを用いたものが一般的であっ
たが、最近はこの封止領域にも柱状スペーサを形成した
ものも提案されている。

【００１３】しかし、表示領域と封止領域の柱状スペー
サは、同一のフォトリソグラフィー工程で同時に形成さ
れるため、封止領域に遮光膜を有しない液晶パネルでは
柱状スペーサが表示領域と封止領域とで高さが異なって
しまい、プレスによるギャップ出しで基板に不要な曲げ
応力がかかり、これが表示領域のセルギャップを変化さ
せて封止領域近傍でのセルギャップが変動して表示むら
の原因となる。

【００１４】また、封止領域にも遮光膜を形成して上記
のギャップむらを回避する提案もなされているが、封止
領域に形成される遮光膜はベタ形成されるために、シー
ル材が遮光膜を介して基板（一般にはガラス基板）間を
接着することになる。この種の遮光膜は黒鉛等の遮光粒
子を混入した樹脂材料であり、ガラス基板との接着力が
低い。そのため、シール材による両基板の封止が充分な
強度とならず、動作中の温度変化による基板等の膨張あ
るいは収縮の繰り返しで柱状スペーサが基板から剥離す
るなどの問題があった。

【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消して、液晶パネルの表示領域と封止領域のセルギャッ
プを同一にすると共に、２枚の基板の封止を確実にして
表示むらの無い高品質の液晶表示装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、液晶表示装置を構成する液晶パネルの一
方の基板の内面における封止領域に形成する柱状スペー
サの下地に当該柱状スペーサ毎に独立した遮光膜を形成
することで表示領域と封止領域のセルギャップを同一と
してセルギャップの不均一による表示むらの発生を回避
すると共に、シール材を遮光膜の間で基板に対して当該
遮光膜を介在させることなく充填して両基板を確実の固
定するように構成した。

【００１７】すなわち、本発明は、液晶パネルと、この
液晶パネルの画素を選択的に点灯するための駆動信号を
供給する駆動回路とを具備した液晶表示装置において、
液晶パネルとして、マトリクス状に形成した多数の画素
電極を有する第１基板と、この第１基板に対して所定の
間隙をもって対向させ、第１遮光膜で互いに区画した複
数色のカラーフィルタ層を有する第２基板と、前記第２
基板の表示領域の前記第１遮光膜上に固定して前記第１
基板との対向間隙を所定値に保持する如く突出して形成
した複数の第１柱状スペーサと、前記第２基板の表示領
域を囲む封止領域に互いに独立して形成した複数の第２
遮光膜を有すると共に、この第２遮光膜上に固定して断
面積が前記第１柱状スペーサよりも大である複数の第２
柱状スペーサとを有し、前記第１基板と第２基板の対向
面に成膜した配向膜の間の前記表示領域に液晶層を封入
すると共に、前記第１基板と第２基板の前記封止領域の
対向間隙をシール材で封止したことを特徴とする。

【００１８】また、前記封止材を、前記第２柱状スペー
サと前記第２遮光膜の周囲で、かつ前記第２基板の前記
封止領域における前記第２遮光膜を有しない部分で当該
前記第１基板に接する如く充填した。

【００１９】そして、前記第２柱状スペーサの前記第２
基板と固定する基部の面積および前記第１基板と当接す
る先端の面積のそれぞれが、前記第１柱状スペーサの前
記第２基板と固定する基部の面積および前記第１基板と
当接する先端の面積よりも大とした。これにより、プレ
スによるセルギャップ出し作業が容易になる。

【００２０】柱状スペーサの形状は、その基板と平行な
方向の断面で見た場合、略正方形、略長円形、多角形、
円形、楕円形、菱形などの何れでもよく、全体形状は円
柱、切頭円錐、角柱、角錘、切頭角錘、切頭、ドーム形
などの何れでもよい。

【００２１】特に、封止領域に形成する第２柱状スペー
サの先端（対向基板と当接する面）の面積は大きい方が
セルギャップ規制時のプレス工程で十分な圧力を印加で
きるため、好ましい。

【００２２】なお、本発明は、上記の構成に限るもので
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。

【００２３】

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

【００２４】図１は本発明による液晶表示装置の第１実
施例を説明する液晶パネルの模式断面図、図２はその模
式平面図である。図中、ＳＵＢ１は第１基板であり、そ
の内面の液晶ＬＣと接する界面に配向膜ＯＲＩ１を形成
してある。配向膜ＯＲＩ１の下層には、単純マトリクス
型では一方の電極群が平行に多数配置されている。ＴＮ
型の場合は薄膜トランジスタとこの薄膜トランジスタに
駆動電圧を供給するゲート線、ドレイン線、画素電極お
よび絶縁膜などの機能膜が形成してある。また、ＩＰＳ
型ではさらに対向電極および対向電圧信号線を形成して
ある。

【００２５】ＳＵＢ２は第２基板であり、その内面に遮
光膜であるブラックマトリクスＢＭと、このブラックマ
トリクスＢＭでそれぞれを区画してモザイク状に配列し
た３色のカラーフィルタ層（図示せず）が形成され、そ
の上に配向膜ＯＲＩ２を形成してある。配向膜ＯＲＩ２
とカラーフィルタ層の間には、単純マトリクス型では他
方の電極群が平行に多数配置されている。ＴＮ型の場合
は対向電極が形成してある。

【００２６】第２基板の表示領域ＡＲのブラックマトリ
クスＢＭ上には、全体形状が切頭四角錘の第１柱状スペ
ーサＳＯＣ−１が形成してある。この第１柱状スペーサ
ＳＯＣ−１は画素ＰＸの四隅に配置してある。なお、図
２の画素配置は模式的に示したもので、ブラックマトリ
クスＢＭと第１柱状スペーサを強調して示してあり、実
際のサイズおよび配置とは異なる。また、図２には配向
膜ＯＲＩ２を省いて示す。

【００２７】そして、表示領域ＡＲの周囲にある封止領
域ＳＬＡには、ブラックマトリクスＢＭの上に表示領域
の柱状スペーサと同様の全体形状が切頭四角錘の第２柱
状スペーサＳＯＣ−２を形成してあり、各柱状スペーサ
ＳＯＣ−２毎にブラックマトリクスＢＭが独立してい
る。

【００２８】第２柱状スペーサＳＯＣ−２の大きさは、
表示領域の第１柱状スペーサＳＯＣ−１より、その断面
で大きく、図２では底面の一変の長さｄおよびＤで示し
ており、ｄ＜Ｄである。

【００２９】そして、第２柱状スペーサＳＯＣ−２の先
端の面積Ｓは第１柱状スペーサＳＯＣ−１の先端の面積
ｓと同等または大（ｓ≦Ｓ）とするのが望ましい。

【００３０】表示領域ＡＲの第１柱状スペーサＳＯＣ−
１および封止領域ＳＬＡの第２柱状スペーサＳＯＣ−２
は共に、ブラックマトリクスＢＭの上に形成してあり、
ブラックマトリクスＢＭを含む高さが同一である。ま
た、第１基板の内面には、各種の配線が表示領域ＡＲか
ら封止領域ＳＬＡに形成されている。

【００３１】したがって、第１基板ＳＵＢ１と貼り合わ
せてその封止領域にシール材ＳＬを充填してプレスによ
りギャップ出しする場合、表示領域ＡＲと封止領域ＳＬ
Ａは等しく圧縮され、基板に曲げなどの応力が発生する
ことはない。

【００３２】このとき、封止領域ＳＬＡに形成した第２
柱状スペーサＳＯＣ−２の断面が表示領域ＡＲに形成し
た第１柱状スペーサＳＯＣ−１より大きいため、さらに
第２柱状スペーサＳＯＣ−２の先端の面積Ｓは第１柱状
スペーサＳＯＣ−１の先端の面積ｓと同等または大（ｓ
≦Ｓ）としたことで、ギャップ出し時に充分な圧縮力を
与えるとができると共に、表示領域ＡＲの第１柱状スペ
ーサＳＯＣ−１で第１基板ＳＵＢ１の内面に形成されて
いる各種の機能膜にダメージを与えることがない。

【００３３】本実施例により、セルギャップを正確に規
制し、基板に不要な応力をかけることなく、２枚の基板
を確実に封止して表示むらの無い高品質の液晶表示装置
を提供することができる。

【００３４】図３は本発明による液晶表示装置の第２実
施例を説明する液晶パネルの模式平面図である。この断
面は前記図２と同様である。本実施例では、表示領域Ａ
Ｒと封止領域ＳＬＡに形成する第１柱状スペーサＳＯＣ
−１および第２柱状スペーサＳＯＣ−２は共に四角柱で
ある。封止領域ＳＬＡの第２柱状スペーサＳＯＣ−２の
下層に形成したブラックマトリクスＢＭは円形とした。
その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００３５】本実施例による基本的な効果は第１実施例
と略同様であるが、柱状スペーサＳＯＣ−１とＳＯＣ−
２のそれぞれの第２基板ＳＵＢ２に固定する基部と第１
基板ＳＵＢ１に当接する先端を同一の面積としたことで
ギャップ出しに必要とする圧縮力に耐えるに充分な強度
を有し、かつ画素面積を大きくして画素まわりのブラッ
クマトリクスの面積を低減でき、開口率を向上できる。
また、封止部のブラックマトリクスＢＭを円形としたこ
とで、シール材ＳＬを容易に充填できる。

【００３６】図４は本発明による液晶表示装置の第３実
施例を説明する液晶パネルの模式平面図である。この断
面も前記図２と同様である。本実施例では、表示領域Ａ
Ｒと封止領域ＳＬＡに形成する第１柱状スペーサＳＯＣ
−１および第２柱状スペーサＳＯＣ−２は共に円柱であ
る。封止領域ＳＬＡの第２柱状スペーサＳＯＣ−２の下
層に形成したブラックマトリクスＢＭは四角形とした。
その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００３７】本実施例による基本的な効果は第１実施例
と略同様であるが、第２実施例と同様に、柱状スペーサ
ＳＯＣ−１とＳＯＣ−２のそれぞれの第２基板ＳＵＢ２
に固定する基部と第１基板ＳＵＢ１に当接する先端を同
一の面積としたことでギャップ出しに必要とする圧縮力
に耐えるに充分な強度を有し、かつ画素面積を大きくし
て画素まわりのブラックマトリクスの面積を低減でき、
開口率を向上できる。また、表示部に注入される液晶の
流れがスムーズになる。

【００３８】図５は本発明による液晶表示装置の第４実
施例を説明する液晶パネルの模式平面図である。この断
面も前記図２と同様である。本実施例では、表示領域Ａ
Ｒと封止領域ＳＬＡに形成する第１柱状スペーサＳＯＣ
−１および第２柱状スペーサＳＯＣ−２は共に円柱であ
る。封止領域ＳＬＡの第２柱状スペーサＳＯＣ−２の下
層に形成したブラックマトリクスＢＭも円形とした。そ
の他の構成は前記第１乃至第３実施例と同様である。

【００３９】本実施例による基本的な効果は第３実施例
と略同様である。第２、第３実施例と同様に、柱状スペ
ーサＳＯＣ−１とＳＯＣ−２のそれぞれの第２基板ＳＵ
Ｂ２に固定する基部と第１基板ＳＵＢ１に当接する先端
を同一の面積としたことでギャップ出しに必要とする圧
縮力に耐えるに充分な強度を有し、かつ画素面積を大き
くして画素まわりのブラックマトリクスの面積を低減で
き、開口率を向上できる。また、表示部に注入される液
晶の流れがスムーズになると共に、シール材ＳＬの充填
もスムーズになる。

【００４０】なお、上記各実施例において、封止領域に
形成する第２柱状スペーサを第２基板に固定する基部の
面積および第１基板と当接する先端の面積のそれぞれ
を、表示領域に形成する第１柱状スペーサの第２基板と
固定する基部の面積および第１基板と当接する先端の面
積よりも大とすることで、単位面積あたりの対プレス強
度が封止領域で大となり、表示領域に形成した第１柱状
スペーサによる第１基板側の配線あるいは機能膜の破壊
を懸念することなく十分なプレス強度でセルギャップ出
しを行うことができる。

【００４１】図６は本発明を適用した液晶パネルのより
詳細な構成を説明する要部断面図である。すなわち、図
６は単純マトリクス型もしくはＴＮ型の液晶パネルの第
２基板の構成を示すものである。第２基板ＳＵＢ２の内
面にブラックマトリクスＢＭで区画されたカラーフィル
タＦＩＬが形成され、このブラックマトリクスＢＭとカ
ラーフィルタＦＩＬの表面を平滑にするためのオーバー
コート層ＯＣが形成されている。

【００４２】第１の柱状スペーサＳＯＣ−１はこのオー
バーコート層ＯＣを介してブラックマトリクスＢＭ上に
形成してある。カラーフィルタＦＩＬの上層には画素を
構成する電極ＩＴＯが形成してあり、その上を覆って配
向膜ＯＲＩ２は成膜されている。

【００４３】なお、第１の柱状スペーサＳＯＣ−１は、
封止領域に形成する第２の柱状スペーサＳＯＣ−２と共
に、カラーフィルタＦＩＬを形成する際に、当該カラー
フィルタを構成する樹脂材料を積層することにより所要
の高さのスペーサとすることもできる。

【００４４】図７は本発明を適用した他の液晶パネルの
より詳細な構成を説明する要部断面図である。すなわ
ち、図７はＩＰＳ型の液晶パネルの第２基板の構成を示
すものである。第２基板ＳＵＢ２の内面にブラックマト
リクスＢＭで区画されたカラーフィルタＦＩＬが形成さ
れている。

【００４５】第１の柱状スペーサＳＯＣ−１はブラック
マトリクスＢＭ上に形成され、その上を覆って配向膜Ｏ
ＲＩ２は成膜されている。

【００４６】なお、第１の柱状スペーサＳＯＣ−１は、
封止領域に形成する第２の柱状スペーサＳＯＣ−２と共
に、カラーフィルタＦＩＬを形成する際に、当該カラー
フィルタを構成する樹脂材料を積層することにより所要
の高さのスペーサとすることもできることは図６の場合
と同様である。

【００４７】次に、本発明による液晶表示装置の駆動の
ための構成例と適用機器について説明する。

【００４８】図８は本発明を適用した液晶表示装置の構
成と駆動システムの説明図である。この液晶表示装置
は、薄膜トランジスタ型液晶パネルを用いたものであ
る。

【００４９】液晶パネルＰＮＬの周辺にデータ線（ドレ
イン線、または映像信号線）駆動回路（ＩＣチップ）す
なわちドレインドライバＤＤＲ、走査線（ゲート線）駆
動回路（ＩＣチップ）すなわちゲートドライバＧＤＲを
有し、これらドレインドライバＤＤＲとゲートドライバ
ＧＤＲに画像表示のための表示データやクロック信号、
階調電圧などを供給する表示制御手段であるコントロー
ラＣＲＬ、電源部ＰＷＵを備えている。

【００５０】コンピュータ、パソコンやテレビ受像回路
などの外部信号ソースからの表示データと制御信号クロ
ック、表示タイミング信号、同期信号はコントローラＣ
ＲＬに入力する。コントローラには、階調基準電圧生成
部、タイミングコントローラＴＣＯＮなどが備えられて
おり、外部からの表示データを液晶パネルＰＮＬでの表
示に適合した形式のデータに変換する。

【００５１】ゲートドライバＧＤＲとドレインドライバ
ＤＤＲに対する表示データとクロック信号は図示したよ
うに供給される。ドレインドライバＤＤＲの前段のキャ
リー出力は、そのまま次段のドレインドライバのキャリ
ー入力に与えられる。

【００５２】図９は液晶パネルの各ドライバの概略構成
と信号の流れを示すブロック図である。ドレインドライ
バＤＤＲは映像（画像）信号等の表示データのデータラ
ッチ部と出力電圧発生回路とから構成される。また、階
調基準電圧生成部ＨＴＶ、マルチプレクサＭＰＸ、コモ
ン電圧生成部ＣＶＤ、コモンドライバＣＤＤ、レベルシ
フタ回路ＬＳＴ、ゲートオン電圧生成部ＧＯＶ、ゲート
オフ電圧生成部ＧＦＶ、およびＤＣ−ＤＣコンバータＤ
／Ｄは図７の電源部ＰＷＵに設けられる。

【００５３】図１０は信号ソース（本体）からコントロ
ーラに入力される表示データおよびコントローラからド
レインドライバとゲートドライバに出力される信号を示
すタイミング図である。コントローラＣＲＬは信号ソー
スからの制御信号（クロック信号、表示タイミング信
号、同期信号）を受けて、ドレインドライバＤＤＲへの
制御信号としてクロックＤ１（ＣＬ１）、シフトクロッ
クＤ２（ＣＬ２）および表示データを生成し、同時にゲ
ートドライバＧＤＲへの制御信号として、フレーム開始
指示信号ＦＬＭ、クロックＧ（ＣＬ３）および表示デー
タを生成する。

【００５４】信号ソースからの表示データの伝送に低電
圧差動信号（ＬＶＤＳ信号）を用いる方式では、当該信
号ソースからのＬＶＤＳ信号を上記コントローラを搭載
する基板（インターフェース基板）に搭載したＬＶＤＳ
受信回路で元の信号に変換してからゲートドライバＧＤ
ＲおよびドレインドライバＤＤＲに供給する。

【００５５】図１０から明らかなように、ドレインドラ
イバのシフト用クロック信号Ｄ２（ＣＬ２）は本体コン
ピュータ等から入力されるクロック信号（ＤＣＬＫ）お
よび表示データの周波数と同じであり、ＸＧＡ表示素子
では約４０ＭＨｚ（メガヘルツ）の高周波となる。

【００５６】図１１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、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。

【００５７】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：映像信号線
駆動用回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板、ＰＣＢ
３はインターフェース回路基板）、ＪＮ１〜３は回路基
板ＰＣＢ１〜３同士を電気的に接続するジョイナ、ＴＣ
Ｐ１，ＴＣＰ２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、ＰＲＳ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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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のは
前記したとおりである。

【００６１】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。

【００６２】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。液晶パネルＰＮＬは前記した本発明によるア
クティブマトリクス型液晶表示装置であり、その２枚の
基板の間隔を所定値に維持するために前記実施例で説明
した粒子入りの柱状スペーサとポリマービーズとを備え
ている。

【００６３】なお、各駆動回路（ドレインドライバ、ゲ
ートドライバ）を液晶パネルＰＮＬの一方の基板、一般
には基板ＳＵＢ１の周辺に直接搭載したグラス・オン・
チップ（ＧＯＣ）方式（ＦＣＡ方式とも称する）を採用
したものにも、本発明は同様に適用できる。

【００６４】液晶パネルＰＮＬは前記した本発明による
アクティブマトリクス型液晶表示装置であり、その２枚
の基板の間隔を所定値に維持するために前記実施例で説
明したパポリマービーズ入りの柱状スペーサを備えてい
る。

【００６５】図１２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。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。

【００６６】そして、上記液晶パネル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図１１で説明した
液晶表示モジュールＭＤＬを実装してある。

【００６７】図１３は本発明による液晶表示装置を実装
した電子機器の他例としてのディスプレイモニターの正
面図である。このディスプレイモニターは表示部とスタ
ンド部とから構成され、表示部には前記した本発明によ
る液晶パネルＰＮＬを持つ液晶表示装置が実装されてい
る。この種の比較的大サイズのモニターでは、液晶パネ
ルＰＮＬを照明する光源装置として、図１０で説明した
形式の所謂サイドライト型バックライト以外に、液晶パ
ネルの背面に複数の蛍光灯を配列した、所謂直下型バッ
クライトを用いる場合がある。

【００６８】また、このようなディスプレイモニターの
スタンド部にホストコンピュータ、あるいはテレビ受像
回路を内蔵してもよい。

【００６９】本発明は上記の実施例に限らず、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
ことは前記したとおりである。

【００７０】なお、前記したように、本発明は、アクテ
イブマトリクス型の液晶表示装置に限るものではなく、
単純マトリクス型の液晶表示装置にも同様に適用できる
ことは言うまでもない。

【００７１】

【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一方の基板の内面
における封止領域に形成する柱状スペーサの下地に当該
柱状スペーサ毎に独立した遮光膜を形成することで表示
領域と封止領域のセルギャップを同一としてセルギャッ
プの不均一による表示むらの発生を回避すると共に、シ
ール材を遮光膜の間で基板と当該遮光膜を介在させるこ
となく充填して両基板を確実に固定するように構成した
ため、表示領域と封止領域のセルギャップを同一にする
と共に、２枚の基板の封止を確実にして表示むらの無い
高品質の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第１実施例を説明
する液晶パネルの模式断面図である。模式平面図であ
る。

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

【図３】本発明による液晶表示装置の第２実施例を説明
する液晶パネルの模式平面図である。

【図４】本発明による液晶表示装置の第３実施例を説明
する液晶パネルの模式平面図である。

【図５】本発明による液晶表示装置の第４実施例を説明
する液晶パネルの模式平面図である。

【図６】本発明を適用した液晶パネルのより詳細な構成
を説明する要部断面図である。

【図７】本発明を適用した他の液晶パネルのより詳細な
構成を説明する要部断面図である。

【図８】本発明を適用した液晶表示装置の構成と駆動シ
ステムの説明図である。

【図９】液晶パネルの各ドライバの概略構成と信号の流
れを示すブロック図である。

【図１０】信号ソース（本体）からコントローラに入力
される表示データおよびコントローラからドレインドラ
イバとゲートドライバに出力される信号を示すタイミン
グ図である。

【図１１】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１２】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１３】本発明による液晶表示装置を実装した電子機
器の他例としてのディスプレイモニターの正面図であ
る。

【符号の説明】

ＳＵＢ１ 第１基板 ＳＵＢ２ 第２基板 ＰＸ 画素電極 ＯＲＩ１，ＯＲＩ２ 配向膜 ＡＲ 表示領域 ＳＬＡ 封止領域 ＢＭ−１ 表示領域の遮光膜（ブラックマトリクス） ＢＭ−２ 封止領域の遮光膜（ブラックマトリクス） ＳＯＣ−１ 表示領域の柱状スペーサ ＳＯＣ−２ 封止領域の柱状スペーサ ＳＬ シール剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 引場 正行 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 LA09 LA12 QA14 TA07 TA09 TA12 TA13 5C094 AA03 BA03 BA44 CA19 CA24 EC03 ED03 HA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に形成した多数の画素電極を
   有する第１基板と、この第１基板に対して所定の間隙を
   もって対向させ、第１遮光膜で互いに区画した複数色の
   カラーフィルタ層を有する第２基板と、前記第２基板の
   表示領域の前記第１遮光膜上に固定して前記第１基板と
   の対向間隙を所定値に保持する如く突出して形成した複
   数の第１柱状スペーサと、前記第２基板の表示領域を囲
   む封止領域に互いに独立させて形成した複数の第２遮光
   膜を有すると共に、この第２遮光膜上に固定した複数の
   第２柱状スペーサとを有し、前記第１基板と第２基板の
   対向面に成膜した配向膜の間の前記表示領域に液晶層を
   封入すると共に、前記第１基板と第２基板の前記封止領
   域の対向間隙をシール材で封止した液晶パネルと、 前記液晶パネルの前記画素電極を選択的に点灯するため
   の駆動信号を供給する駆動回路とを具備したことを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記第２柱状スペーサの前記第２基板と固
   定する基部の面積および前記第１基板と当接する先端の
   面積のそれぞれが、前記第１柱状スペーサの前記第２基
   板と固定する基部の面積および前記第１基板と当接する
   先端の面積よりも大であることを特徴とする請求項１記
   載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記封止材を、前記第２柱状スペーサと前
   記第２遮光膜の周囲で、かつ前記第２基板の前記封止領
   域における前記第２遮光膜を有しない部分で当該前記第
   １基板に接する如く充填したことを特徴とする請求項１
   または２記載の液晶表示装置。