JP5177984B2 - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一方の基板に層間絶縁膜、オーバーコート層等といった樹脂膜が形成された一対の基板をシール材によって貼り合わせると共に、それらの基板の間隔を柱状スペーサによって一定に維持する構造の液晶装置及びその液晶装置を用いた電子機器に関する。

現在、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を表示するための表示部として液晶装置が用いられている。この液晶装置においては、一般に、ガラス等によって形成された基板上の領域であってシール材によって囲まれる領域内に表示領域が形成され、この表示領域内に文字、数字、図形等といった画像が表示される。

この液晶装置においては、一対の基板間に液晶層が設けられ、この液晶層に印加する電圧を画素ごとに制御することにより、該液晶層を通過する光を画素ごとに変調し、これにより画像が表示される。この液晶装置において鮮明な表示を行うためには、液晶層の層厚を表示領域の平面内で一定に維持することが望まれる。液晶層の層厚を一定に維持するために、従来、フォトリソグラフィ処理によって表示領域内に柱状スペーサを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献１には、シール材によって囲まれる領域内に該シール材を越えることなくオーバーコート層を設けるという技術が知られている。この種のオーバーコート層のようにシール材によって囲まれた領域内に該シール材を越えることなく設けられた膜を本明細書では選択膜と呼ぶことにする。

特開２００５−３０９１４９号公報（第６〜７頁、図１）

上記の選択膜を用いる場合には、シール材の内周近傍におけるセルギャップが画像を表示する平面領域である表示領域内のセルギャップに対して変動するおそれがあり、このギャップ変動が発生するため、従来の液晶装置においては、シール材によって囲まれる領域内で表示領域を広くとることができず、表示に寄与しない周辺領域である額縁領域が広くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題を解消するために成されたものであって、樹脂膜及び柱状スペーサを備えた液晶装置及び電子機器において、シール材の内周近傍における表示品質を向上することにより、表示領域を広くし、その結果として額縁領域を狭くすることを目的とする。

本発明に係る液晶装置は、表示領域を囲むように設けられたシール材によって互いに貼り合わされた第１基板及び第２基板を有する液晶装置であって、複数の着色膜と、複数の着色膜の周囲に設けられた遮光膜と、着色膜及び遮光膜を覆うオーバーコート層と、が積層される第１基板と、共通電極と、該共通電極上に設けられたゲート絶縁膜と保護膜とを有する層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に設けられた複数の画素電極と、が積層される第２基板と、表示領域内であって互いに隣接する一対の画素電極間の領域に対応して設けられた第１柱状スペーサと、を有し、オーバーコート層及び遮光膜は、第１基板の表示領域と該表示領域からシール材の形成部を越えた領域に設けられ、共通電極、ゲート絶縁膜及び保護膜は、第２基板の表示領域と該表示領域からシール材の形成部を越えた領域に設けられており、第１柱状スペーサと同じ高さの第２柱状スペーサをシール材の中に設けたものである。

シール材によって囲まれた領域内に該シール材を越えることなく設けられた膜を選択膜と呼ぶことは既述の通りであるが、上記のように基板の表示領域と当該表示領域からシール材の形成部を越えた領域に設けられた膜は本明細書において全面膜と呼ぶことがある。

上記構成において「第２柱状スペーサをシール材の中に設ける」という構成要件は、第２柱状スペーサを第１基板上に形成する場合と、第２柱状スペーサを第２基板上に形成する場合の、いずれをも含むものである。

上記の液晶装置によれば、第１基板上のオーバーコート層及び遮光膜と、第２基板上の共通電極、ゲート絶縁膜及び保護膜と、を全面膜として設けた上で、シール材の中に第２柱状スペーサを設けたので、シール材の内周近傍の基板間隔を表示領域内の基板間隔に近づけることができ、そのためにシール材の内周近傍における表示品質を向上することができ、そのために表示領域を広くすること、換言すれば額縁領域を狭くすることができる。

次に、上記の液晶装置において、遮光膜は複数の着色膜の少なくとも２つの材料を積層することによって形成されることが望ましい。一般に遮光膜はＣｒ等といった金属材料によって形成することもできるし、遮光性の樹脂によって形成することもできる。遮光膜を着色膜材料の重ね合わせによって形成することは、遮光膜を樹脂材料によって形成するということである。

本発明に係る液晶装置は、第２基板上に共通電極及び画素電極の２つの電極を設け、第１基板上には電極を設けない構成の、横電界型の液晶装置である。仮に、この横電界型の液晶装置において、電極を設けない方の基板である第１基板上に何等かの導電性部材を設けることにすると、第１基板上に形成される横電界を構成する電気力線がその導電性部材によって乱されるおそれがある。これに対し、本発明態様のように遮光膜を樹脂材料によって形成すれば、遮光膜によって横電界が乱されることがなくなるので、高い表示品質を維持できる。

次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した液晶装置を有する。本発明に係る液晶装置によれば、基板上の主要な膜要素を全面膜として構成することにより、シール材の内周近傍における表示品質を向上することができ、そのために表示領域を広くでき、そのために額縁領域を狭くすることができる。従って、その液晶装置を用いて構成された本発明に係る電子機器においては、狭い空間内でできるだけ広い表示を提供できる。また逆に、液晶装置の額縁領域を狭くすることにより、電子機器の内部構造において液晶装置の周囲の空間に余裕を持たせることができる。

（液晶装置の第１実施形態）
以下、液晶装置の一例として、透過型でカラー表示が可能なアクティブマトリクス方式の液晶装置に本発明を適用した場合を例に挙げて本発明の実施形態を説明する。また、本実施形態では、チャネルエッチ型でシングルゲート構造のポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子をスイッチング素子として用いた液晶装置に本発明を適用する。また、本実施形態における液晶装置では、動作モードとしてＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを採用するものとする。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、以下の説明で用いる図面では、特徴部分を分かり易く示すために、複数の構成要素の寸法を実際とは異なった比率で示す場合がある。

図１は本発明に係る液晶装置の断面構造を示している。図２は図１の矢印Ｚ２で示す１つのサブ画素近傍を拡大して示している。図３は図２のＺ３−Ｚ３線に従った平面構造を示している。図２は図３のＺ２−Ｚ２線に従った断面に相当する。これらの図において、マトリクス状に配列される画素の行方向を符号Ｘで示し、列方向を符号Ｙで示している。

図１において、液晶装置１は、液晶パネル２と照明装置３とを有する。この液晶装置１に関しては、矢印Ａが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置３は液晶パネル２に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。液晶パネル２は、矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形で環状のシール材４によって互いに貼り合わされた第１基板５及び第２基板６を有する。第１基板５はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。第２基板６はスイッチング素子が形成される素子基板である。本実施形態では、観察側にカラーフィルタ基板５が配置され、観察側から見て背面に素子基板６が配置される。

シール材４は、カラーフィルタ基板５と素子基板６との間に間隙、いわゆるセルギャップＧを形成する。セルギャップＧは液晶パネル２内に設けられた複数の第１柱状スペーサ７によってその高さが維持されている。本実施形態では、セルギャップを３．５μｍとした。第１柱状スペーサ７は、通常、感光性樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。シール材４の中には第２柱状スペーサ８が設けられている。この第２柱状スペーサ８は第１柱状スペーサ７の形成工程と別の形成工程で形成しても良いが、好ましくは、第１柱状スペーサ７と同じ工程で同じ材料によって形成する。第１柱状スペーサ７及び第２柱状スペーサ８はカラーフィルタ基板５又は素子基板６のいずれに形成しても良いが、本実施形態ではカラーフィルタ基板５の表面に形成されている。

第２柱状スペーサ８をシール材４の中に形成するための具体的な方法として、例えば次の方法が考えられる。第１に、カラーフィルタ基板５又は素子基板６のいずれか一方の表面にフォトリソグラフィ処理によって第２柱状スペーサ８を形成し（このとき、同時に第１柱状スペーサ７も表示領域Ｖ内に形成する）、その第２柱状スペーサ８の上からシール材４を印刷によって形成する。第２に、カラーフィルタ基板５又は素子基板６のいずれか一方の表面に第２柱状スペーサ８を形成し、他方の基板の表面にシール材４を印刷等によって形成し、カラーフィルタ基板５と素子基板６とをシール材４によって貼り合わせる際に、シール材４の中に第２柱状スペーサ８を挿入する。

シール材４はその一部に液晶注入口（図示せず）を有し、この液晶注入口を介してカラーフィルタ基板５と素子基板６との間に電気光学物質である液晶が注入される。注入された液晶はセルギャップＧ内で液晶層９を形成する。液晶注入口は液晶の注入が完了した後に封止剤によって封止される。なお、図では液晶層９を破線で示しているが、この破線は液晶分子の配列状態を示している訳ではなく、単に、液晶が在ることを示すものである。

互いに対向する一対の基板の双方に電極を設ける構成の縦電界型の液晶装置においては、双方の基板間で電気的な導通をとるためにシール材４の中に導通粒子を含ませる。例えば、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子を用い、素子基板側にドット状の画素電極が形成され、対向基板にストライプ状の対向電極が形成される構造の液晶装置では、シール材４の中に多数の導通粒子が分散状態で含まれる。また、スイッチング素子としてＴＦＴ素子を用い、素子基板側にドット状の画素電極が形成され、対向基板に面状の共通電極が形成される構造の液晶装置では、シール材４の中の特定の局所部分、例えば隅部分に導通粒子が含まれる。他方、ＩＰＳ（In-Plain Switching）モードやＦＦＳモードといった横電界型の液晶装置においては、一対の電極は一方の基板に設けられ、対向基板には電極が設けられないので、シール材４の中に導通粒子を含ませる必要がない。

シール材４の中に導通粒子を含ませる構成の液晶装置においてそのシール材４の中に第２柱状スペーサ８を設ける場合には、導通をとる部分のギャップが律速（すなわち、支配的）となるため、その部分のギャップに拘束されて第２柱状スペーサ８を設けた部分との間でギャップにバラツキが生じ易い。これに対し、本実施形態のような横電界型の液晶装置ではシール材４の中に導通粒子が含まれないので、第２柱状スペーサ８によって正確なギャップ調整を行うことができる。

本実施形態では、液晶として、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶（いわゆる、ネガ液晶）を用いる。液晶の比誘電率に関しては、液晶分子の長軸方向の誘電率はε_‖＝１０、液晶分子の短軸方向の誘電率はε_⊥＝４である。また、屈折率異方性の大きさはΔｎ＝０．１である。なお、ネマティック液晶に代えて、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶（いわゆる、ポジ液晶）を用いることもできる。

図１において、照明装置３は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１１と、平板形状の導光体１２とを有する。光源としては、ＬＥＤのような点状光源以外に、冷陰極管のような線状光源を用いることもできる。導光体１２は、例えば透光性を有する樹脂を材料として成形加工することによって形成され、ＬＥＤ１１に対向する側面が光入射面１２ａであり、液晶パネル２に対向する面が光出射面１２ｂである。矢印Ａで示す観察側から見て導光体１２の背面には、必要に応じて、光反射膜１３が設けられる。また、導光体１２の光出射面１２ｂには、必要に応じて、光拡散膜１４が設けられる。

素子基板６は矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形の第２の透光性の基板６ａを有する。この第２透光性基板６ａは、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第２透光性基板６ａの外側表面には偏光板１５ｂが貼り付けられている。必要に応じて、偏光板１５ｂ以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。他方、第１透光性基板６ａの内側表面には、図２及びその平面図である図３に示すように、ゲート線１８及び共通線２１が互いに平行に行方向Ｘに延びて形成されている。そして、互いに隣り合うゲート線１８の間の基板６ａ上に略長方形状の共通電極３２が複数設けられている。これらの共通電極３２はその一部分が共通線２１の上に重なった状態に形成されており、これにより、各共通電極３２と共通線２１との電気的な導通がとられている。

ゲート線１８及び共通電極３２の上に、これらを被覆する面状の樹脂膜であるゲート絶縁膜１９が形成され、その上にソース線２０が列方向Ｙに延びて形成されている。図３において、ゲート線１８とソース線２０とによって囲まれる長方形状の領域内にサブ画素Ｐｘが設定される。共通電極３２はサブ画素Ｐｘ内に含まれている。本実施形態ではＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色によってカラー表示を行うものとしており、サブ画素Ｐｘは個々の色に対応した単位画素であり、それら３つの色に対応するサブ画素Ｐｘの集まりによって１つの画素が構成される。複数のサブ画素Ｐｘが図１の矢印Ａ方向から見てマトリクス状（行列状）に並ぶことによって表示領域Ｖが構成されている。図１では、サブ画素Ｐｘ内の構造を分かり易く示すためにサブ画素Ｐｘの液晶パネル２に対する寸法を実際の寸法よりも非常に大きく描いている。

図３において、ゲート線１８とソース線２０との交差部分の近傍に、スイッチング素子として機能するアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子２２が設けられている。ＴＦＴ素子２２は、ボトムゲート構造及びシングルゲート構造のチャネルエッチ型のポリシリコンＴＦＴとして形成されている。このＴＦＴ素子２２は、図２において、ゲート線１８の一部分であるゲート電極１８ａと、ゲート絶縁膜１９と、ポリシリコンを用いて形成された半導体膜２３と、ソース電極２４と、そしてドレイン電極２５とを有する。ソース電極２４及びドレイン電極２５は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子２２の電極端子である。ソース電極２４は、図３の右下に示すように、ソース線２０から分岐して形成されている。本実施形態のＴＦＴ素子２２はボトムゲート構造であるが、これをトップゲート構造とすることもできる。

図２において、ＴＦＴ素子２２及びソース線２０を被覆するための面状の樹脂膜であるパッシベーション膜（保護膜）２９がゲート絶縁膜１９の上に設けられている。パッシベーション膜２９は、例えば感光性樹脂によって形成されている。パッシベーション膜２９の上に画素電極３４が設けられ、その上に配向膜３５ｂが設けられている。図３では配向膜３５ｂの図示を省略している。図２において、ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２５の上部領域においてパッシベーション膜２９の内部にスルーホール３６が形成され、このスルーホール３６を介して画素電極３４とドレイン電極２５とが導電接続されている。

共通電極３２及び画素電極３４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・スズ酸化物）等といった透光性の金属酸化物によって形成されている。パッシベーション膜２９及びゲート絶縁膜１９は、それぞれ、共通電極３２と画素電極３４との間に設けられた層間絶縁膜として機能すると共に、他の要素を被覆するための樹脂膜であるオーバーコート層として機能する。パッシベーション膜２９及びゲート絶縁膜１９は、例えばアクリル系樹脂、ＳｉＮ（窒化シリコン）、又はＳｉＯ_２（酸化シリコン）によって形成されている。配向膜３５ａは、例えばポリイミドによって形成されている。

画素電極３４は、図３に示すように、サブ画素Ｐｘに対応して長方形状の平面形状に形成されており、その内部に複数のスリット３７を有している。スリット３７は画素電極３４を貫通する溝状の開口であり、当該スリット３７を通して画素電極３４の下層であるパッシベーション膜２９を見ることができる。また、複数のスリット３７は、行方向Ｘに沿って上端が右側へ傾斜した状態で、列方向Ｙに沿って互いに間隔を空けて平行に設けられている。これらのスリット３７の間に帯状の画素電極３４ａが配置されている。

本実施形態ではスリット３７の両短辺が閉じた状態となっているが、スリット３７の両短辺の一方は開放状態とすることができる。この開放状態の場合には、複数の帯状電極３４ａのそれぞれは片持ち梁の状態となり、全体的には櫛歯形状となる。

ＦＦＳモードを実現するための横斜め電界（すなわち、放物線状電界）を形成できるようにするため、図２において、帯状画素電極３４ａと共通電極３２との間の基板面に沿った間隔Ｄ_０が液晶層９の層厚Ｄ_１よりも小さく、すなわち
Ｄ_１＞Ｄ_０
に設定されている。特に本実施形態では、共通電極３２が基板６ａ上のサブ画素領域Ｐｘ内に面状（いわゆる、ベタ状）に設けられており、それ故、Ｄ_０＝０（ゼロ）となっている。共通電極３２にも画素電極３４と同様にスリットを形成して帯状部分を形成すれば、Ｄ_０≠０とすることができる。こうして形成された帯状共通電極と帯状画素電極３４ａとの間隔を広くとることにより、
Ｄ_１＜Ｄ_０
に設定すれば、ＦＦＳモードに代えてＩＰＳモードを実現できる。

斜めスリット３７の配列構成は図３に示す構成に限られず、例えば、個々のスリット３７の傾斜方向を、サブ画素Ｐｘの長手方向（列方向Ｙ）の中心を境として列方向Ｙで対称に配置することもできる。つまり、サブ画素Ｐｘ内の右側半分では上端が右側へ傾斜する状態とし、左側半分では上端が左側へ傾斜する状態とすることができる。

図１の素子基板６において、ゲート絶縁膜１９、パッシベーション膜２９、共通電極３２、及び配向膜３５ｂの各膜要素は、シール材４によって囲まれる領域内だけに設けられる膜ではなく、表示領域Ｖからシール材４の形成部を越えた領域、すなわちシール材４を越えて基板６ａの辺端に達するまでの領域に全面的に設けられた膜として形成されている。本明細書では、シール材４によって囲まれた領域内だけに設けられる膜を選択膜といい、シール材４を越えて設けられる膜を全面膜ということにする。なお、パッシベーション膜２９等が基板６ａの辺端まで設けられるのは、後述する駆動用ＩＣ４９が実装される図１の左側の辺端部を除いた辺端部である。駆動用ＩＣ４９が実装される辺端部に関しては、パッシベーション膜２９等はシール材４を越えるものの駆動用ＩＣ４９を実装するための領域には設けられていない。

ゲート絶縁膜１９及びパッシベーション膜２９は、ぞれぞれ、他の膜要素を覆って面状（ベタ状）に設けられる層であるオーバーコート層として機能する。このオーバーコート層がシール材４を越えて延在する膜（すなわち、全面膜）である場合、このオーバーコート層は全面オーバーコート層と呼ばれることがある。一方、オーバーコート層がシール材４を越えることなく、シール材４によって囲まれる領域内だけに設けられる膜（すなわち、選択膜）である場合、そのオーバーコート層は選択オーバーコート層と呼ばれることがある。

図１において、素子基板６に対向するカラーフィルタ基板５は、矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形の第１の透光性の基板５ａを有する。この第１透光性基板５ａは、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第１透光性基板５ａの外側表面には偏光板１５ａが貼り付けられている。必要に応じて、偏光板１５ａ以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。

第１透光性基板５ａの内側表面には、図２に示すように、カラーフィルタを構成する着色膜４０が形成され、その周囲に遮光膜４１が形成されている。個々の着色膜４０は矢印Ａ方向から見てサブ画素Ｐｘに対応する長方形又は正方形のドット状（すなわち、島状）に形成されている。また、着色膜４０は複数個が矢印Ａ方向から見て行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に配列されている。遮光膜４１はそれらの着色膜４０を囲む格子状に形成されている。

着色膜４０の個々はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の１つを通過させる光学的特性に設定され、それらＲ，Ｇ，Ｂの着色膜４０が矢印Ａ方向から見て所定の配列、たとえばストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列で並べられている。ストライプ配列を採用するものとすれば、図２及び図３において列方向ＹにＲ，Ｇ，Ｂの同色が並び、行方向ＸにＲ，Ｇ，Ｂが１色ずつ順々に交互に並ぶ。なお、着色膜４０の光学的特性は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に限られず、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色、あるいは、その他の４色以上とすることもできる。遮光膜４１は異なる色の着色膜４０を２色又は３色重ねることによって形成されている。遮光膜４１は、樹脂膜に代えて、適宜の遮光性金属材料（例えば、Ｃｒ（クロム））によって形成することもできる。

本実施形態のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色から成る着色膜４０を用いてカラー表示を行う場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に対応する３つの着色膜４０に対応する３つのサブ画素Ｐｘによって１つの画素が形成される。他方、白黒又は任意の２色でモノカラー表示を行う場合は、１つのサブ画素Ｐｘによって１つの画素が形成される。着色膜４０及び遮光膜４１の上にオーバーコート層４２が形成され、その上に配向膜３５ａが形成されている。オーバーコート層４２は、着色膜４０及び遮光膜４１を覆って面状（ベタ状）に設けられる層である。図１に示すように、遮光膜４１、オーバーコート層４２、及び配向膜３５ａの各膜要素はシール材４によって囲まれる領域内だけに設けられる膜ではなく、表示領域Ｖからシール材４の形成部を越えた領域に設けられている。すなわち、遮光膜４１、オーバーコート層４２、及び配向膜３５ａの各膜要素はシール材４を越えて設けられた全面膜として形成されている。全面膜としてのオーバーコート層４２は、特に、全面オーバーコート層と呼ばれることがある。

着色膜４０は、例えば、感光性樹脂材料に顔料や染料を混合することによって形成されている。オーバーコート層４２は、例えばアクリル系樹脂によって形成されている。配向膜３５ａはポリイミドによって形成されている。オーバーコート層４２は、カラーフィルタの構成材料が液晶に混入することを防止する保護膜及びカラーフィルタの表面を平坦化する平坦化膜として機能する。

図１において、カラーフィルタ基板５側の配向膜３５ａ及び素子基板６側の配向膜３５ｂに施されるラビング方向は、本実施形態のように液晶層９を負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いて形成した場合、図４に示すように、列方向Ｙに平行なアンチパラレル方向である。なお、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いて液晶層９を形成する場合には、ラビング方向は行方向Ｘに平行なアンチパラレル方向である。また、素子基板６側（観察背面側）の偏光板１５ｂ及びカラーフィルタ基板５側（観察側）の偏光板１５ａの各透過軸は互いに直角であり、観察側の偏光板１５ａの透過軸は、配向膜３５ａ，３５ｂのラビング方向と平行であり、観察背面側の偏光板１５ｂの透過軸はラビング方向と直交している。

次に、図１において、素子基板６を構成する第２透光性基板６ａはカラーフィルタ基板５の外側へ張り出す張出し部４５を有している。この張出し部４５の表面には、配線４６がフォトエッチング処理等によって形成されている。配線４６は矢印Ａ方向から見て複数本形成されており、それらの複数本が行方向Ｘに沿って互いに間隔を空けて並べられている。また、張出し部４５の辺端には複数の外部接続用端子４７が行方向Ｘに沿って互いに間隔を空けて並ぶように形成されている。これらの外部接続用端子４７が設けられた張出し部４５の辺端に、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；可撓性配線回路）基板が接続される。

複数の配線４６は、シール材４に囲まれた領域内に向けて列方向Ｙに延びるように形成されている。これらの配線４６の一部は、素子基板６上のソース線２０に直接につながってデータ線として機能する。また、複数の配線４６の他の一部は、シール材４によって囲まれた領域内で素子基板６の側辺に沿って列方向Ｙに沿って延びて形成され、さらに折れ曲がって行方向Ｘへ延びるパターンとして形成されている。この折れ曲がったパターンの配線４６は、素子基板６上のゲート線１８に直接につながって走査線として機能する。

張出し部４５の表面には、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）４８を用いたＣＯＧ（Chip On Glass）技術によって駆動用ＩＣ４９が実装されている。駆動用ＩＣ４９は、ソース線２０へデータ信号を伝送し、ゲート線１８へ走査信号を伝送する。駆動用ＩＣ４９は１つのＩＣチップによって形成されることもあるし、複数のＩＣチップによって形成されることもある。なお、駆動用ＩＣ４９は液晶パネル２内に実装されることに限られず、液晶パネル２とは別に設けられた配線基板上に実装することもできる。この場合、その配線基板はヒートシール等といった配線要素を介して液晶パネル２に導電接続される。

以上のように構成された液晶装置１によれば、照明装置３をバックライトとして用いて透過型の表示が行われる。具体的には、図１においてＬＥＤ１１が点灯し、それからの光が導光体１２へ導入され、さらに光出射面１２ｂから面状の光として出射する。この面状の光が液晶層９へ供給される。こうして液晶層９へ光が供給される間、素子基板６上の画素電極３４と共通電極３２との間には、走査信号及びデータ信号によって特定される所定の電圧が印加され、液晶層９内の液晶分子の配向がサブ画素Ｐｘごとに制御される。以下、この配向制御について詳しく説明する。

図２において、帯状の画素電極３４ａと面状の共通電極３２とが層間絶縁膜（すなわち、パッシベーション膜２９及びゲート絶縁膜１９）を挟んで積層されている。共通電極３２の形状は面状であるので、帯状画素電極３４ａと共通電極３２との間の基板面に沿った（すなわち、列方向Ｙに沿った）距離Ｄ_０はゼロであり、液晶層の層厚Ｄ_１に対する関係はＤ_１＞Ｄ_０である。この状態で両電極間に所定の電圧が印加されると、スリット３７の近傍で両電極間に横斜め電界Ｅが発生する。この横斜め電界Ｅは、液晶層９の厚さ方向（すなわち、Ｚ方向）と横方向（すなわち、列方向Ｙ）の両方向にわたって斜めに進む電界、換言すれば放物線状の電界である。この横斜め電界Ｅによって、液晶層９内の液晶分子の配向が基板水平面内で制御される。

この結果、液晶層９内に供給された光がサブ画素Ｐｘごとに変調される。この変調された光が、カラーフィルタ基板５の偏光板１５ａ（図１参照）を通過するとき、その偏光板１５ａの偏光特性によりサブ画素Ｐｘごとに通過を規制され、カラーフィルタ基板５の表面に文字、数字、図形等といった像が表示され、これが矢印Ａ方向から視認される。この場合、液晶分子の配向の制御は縦方向（基板に対して直角方向）の面内で行われるのではなく、横方向（基板に対して平行方向）の面内で行われるので、観察者が液晶パネル２の表示面を見る角度が斜めに傾いても、液晶分子を見る角度に変化はない。このため、本実施形態のＦＦＳモードは広い視角特性を得ることができる。

ところで、図１において、素子基板６を構成するゲート絶縁膜１９、パッシベーション膜２９、共通電極３２、及び配向膜３５ｂの各膜は全面膜、すなわち、シール材４で囲まれた表示領域Ｖから当該シール材４の形成部を越えた領域に形成される膜として形成されている。他方、カラーフィルタ基板５を構成する遮光膜４１、オーバーコート層４２、及び配向膜３５ａも表示領域Ｖからシール材４の形成部を越えた領域に形成される膜である全面膜として形成されている。さらに、セルギャップＧを維持するために表示領域Ｖ内に設けた第１柱状スペーサ７と同じ高さの第２柱状スペーサ８をシール材４の中に設けた。

このように、基板５ａ及び基板６ａ上の各膜を、シール材４によって囲まれる領域内だけに存在する膜（いわゆる、選択膜）ではなく、シール材４の外側まで延在する全面膜として形成すると共に、シール材４の中に第２柱状スペーサ８を設けることにより、シール材４の内周近傍におけるセルギャップＧを表示領域Ｖ内におけるセルギャップＧと等しくすることができる。そのため、シール材４によって囲まれる領域内で表示領域Ｖを可能な限り大きく設定することができる。換言すれば、表示領域Ｖの周囲領域であって表示に寄与できない領域である額縁領域を狭くすることができる。

本実施形態において、カラーフィルタ基板５内に設けられる遮光膜４１は着色膜４０の材料を重ねることによって形成された樹脂膜である。仮に、この遮光膜４１が金属膜であるとすると、素子基板６上に形成される横電界を構成する電気力線がその金属膜によって乱されてしまい、表示品質が低下するおそれがある。しかしながら、本実施形態のように遮光膜４１を樹脂膜によって形成すれば、遮光膜４１によって電気力線が乱されることがなくなり、表示品質の低下を防止できる。

（液晶装置の第２実施形態）
図１に示した実施形態では、カラーフィルタ基板５及び素子基板６の両方に全面膜（すなわち、シール材４を越えて延在する膜）を設けた。この構成に代えて、カラーフィルタ基板５だけに全面膜を設け、素子基板６内の膜要素、すなわちゲート絶縁膜１９、パッシベーション膜２９、共通電極３２、及び配向膜３５ｂの全ての膜を選択膜（すなわち、シール材４によって囲まれる領域内だけに設けられる膜）とすることができる。この液晶装置によれば、カラーフィルタ基板５上に設けた全面膜の働きにより、シール材４の内周近傍のセルギャップを表示領域Ｖ内のセルギャップに近づけることができ、シール材４の内周近傍の表示品質を向上できる。

なお、カラーフィルタ基板５内において全面膜とする膜は、遮光膜４１、オーバーコート層４２、及び配向膜３５ａの少なくとも１つである。この場合、配向膜３５ａの膜厚は非常に薄いので、この配向膜３５ａだけを全面膜としても、あまり効果的ではないかもしれない。オーバーコート層４２及び遮光膜４１は比較的膜厚が厚いので、これらを全面膜とすることが効果的であると考えられる。

（液晶装置の第３実施形態）
図１に示した実施形態では、カラーフィルタ基板５及び素子基板６の両方に全面膜を設けた。この構成に代えて、素子基板６だけに全面膜を設け、カラーフィルタ基板５内の膜要素、すなわち遮光膜４１、オーバーコート層４２、及び配向膜３５ａの全ての膜を選択膜とすることができる。この液晶装置によれば、素子基板６上に設けた全面膜の働きにより、シール材４の内周近傍のセルギャップを表示領域Ｖ内のセルギャップに近づけることができ、シール材４の内周近傍の表示品質を向上できる。

なお、素子基板６内において全面膜とする膜は、ゲート絶縁膜１９、パッシベーション膜２９、共通電極３２、及び配向膜３５ｂの少なくとも１つである。この場合、配向膜３５ｂの膜厚は非常に薄いので、この配向膜３５ｂだけを全面膜としても、あまり効果的ではないかもしれない。パッシベーション膜２９及び層間絶縁膜３３は比較的膜厚が厚いので、これらを全面膜とすることが効果的であると考えられる。

（液晶装置の第４実施形態）
図１に示した実施形態は横電界型液晶装置、特にＦＦＳモードの液晶装置である。本発明は、ＦＦＳモード以外の横電界型液晶装置にも適用できる。例えば、本発明はＩＰＳモードの横電界型液晶装置にも適用できる。ＩＰＳモードは図２において共通電極３２にもスリット又は開口を設けることにより、電極間間隔をＤ１＜Ｄ０に設定することによって実現できる。

また、本発明は、横電界型液晶装置以外の液晶装置、例えば、縦電界型の液晶装置にも適用できる。縦電界型の液晶装置としては、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの各モードの液晶装置が考えられる。縦電界型の液晶装置においては、一般に、対向する基板の双方に電極が設けられ、これらの電極間で液晶分子の配向が制御される。

（液晶装置の第５実施形態）
図１に示した実施形態は、３端子型のスイッチング素子であるＴＦＴ素子を用いた液晶装置に本発明を適用した。しかしながら、本発明は、２端子型のスイッチング素子、例えばＴＦＤ素子を用いた液晶装置にも適用できる。また、本発明は、スイッチング素子を用いない構造である単純マトリクス型の液晶装置にも適用できる。

（電子機器の第１実施形態）
以下、本発明に係る電子機器の実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図５は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、液晶装置１０１と、これを制御する制御回路１０２とを有する。液晶装置１０１は液晶パネル１０３及び駆動回路１０４を有する。また、制御回路１０２は、表示情報出力源１０５、表示情報処理回路１０６、電源回路１０７及びタイミングジェネレータ１０８によって構成される。

表示情報出力源１０５は、ＲＡＭ(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ１０８により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路１０６に供給する。

表示情報処理回路１０６は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１０４へ供給する。ここで、駆動回路１０４は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１０７は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。

液晶装置１０１は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。この液晶装置１においては、一対の基板５，６の表面に形成するオーバーコート層２９，４２等といった膜要素を全面膜として設けると共に、シール材４の中に第２柱状スペーサ８を設けたので、シール材４の内周近傍の基板間隔を表示領域Ｖ内の基板間隔に近づけることができ、そのためにシール材４の内周近傍における表示品質を向上することができ、そのために表示領域Ｖを広くすること、換言すれば額縁領域を狭くすることができる。従って、その液晶装置１０１を用いて構成された本実施形態の電子機器においては、狭い空間内でできるだけ広い表示を提供できる。また逆に、液晶装置１０１の額縁領域を狭くすることにより、電子機器の内部構造において液晶装置１０１の周囲の空間に余裕を持たせることができる。

（電子機器の第２実施形態）
図６は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１１０は、本体部１１１と、この本体部１１１に対して開閉可能に設けられた表示体部１１２とを有する。表示体部１１２には表示装置１１３及び受話部１１４が設けられる。電話通信に関する各種表示は、表示装置１１３の表示画面１１５に表示される。表示装置１１３の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部１１１又は表示体部１１２の内部に格納される。本体部１１１には操作ボタン１１６及び送話部１１７が設けられる。

表示装置１１３は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。この液晶装置１においては、一対の基板５，６の表面に形成するオーバーコート層２９，４２等といった膜要素を全面膜として設けると共に、シール材４の中に第２柱状スペーサ８を設けたので、シール材４の内周近傍の基板間隔を表示領域Ｖ内の基板間隔に近づけることができ、そのためにシール材４の内周近傍における表示品質を向上することができ、そのために表示領域Ｖを広くすること、換言すれば額縁領域を狭くすることができる。従って、その表示装置１１３を用いて構成された本実施形態の電子機器においては、狭い空間内でできるだけ広い表示を提供できる。また逆に、表示装置１１３の額縁領域を狭くすることにより、携帯電話機１１０の内部構造において表示装置１１３の周囲の空間に余裕を持たせることができる。

なお、本発明を適用可能な電子機器としては、以上に説明した携帯電話機等の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末器等が挙げられる。

本発明に係る液晶装置の一実施形態を示す断面図である。 図１の矢印Ｚ２で示す部分を拡大して示す図である。 図２のＺ３−Ｚ３線に従った平面図である。 光学要素の光軸関係を示す図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。

符号の説明

１．液晶装置、 ２．液晶パネル、 ３．照明装置、 ４．シール材、
５．カラーフィルタ基板（第１基板）、 ５ａ．第１透光性基板、
６．素子基板（第２基板）、 ６ａ．第２透光性基板、 ７．第１柱状スペーサ、
８．第２柱状スペーサ、 ９．液晶層、 １１．ＬＥＤ、 １２．導光体、
１２ａ．光入射面、 １２ｂ．光出射面、 １３．光反射膜、 １４．光拡散膜、
１５ａ，１５ｂ．偏光板、 １８．ゲート線、 １８ａ．ゲート電極、
１９．ゲート絶縁膜膜、 ２０．ソース線、 ２１．共通線、 ２２．ＴＦＴ素子、
２３．半導体層、 ２４．ソース電極、 ２５．ドレイン電極、
２９．パッシベーション膜、 ３２．共通電極、 ３４．画素電極、
３４ａ．帯状画素電極、 ３５ａ，３５ｂ．配向膜、 ３６．スルーホール、
３７．スリット、 ４０．着色膜、 ４１．遮光膜、 ４５．張出し部、
４６．配線、 ４７．外部接続用端子、 １０１．液晶装置、 １０３．液晶パネル、
１０４．駆動回路、 １１０．携帯電話機（電子機器）、 １１３．表示装置、
１１５．表示画面、 Ｄ０．電極間隔、 Ｄ１．液晶層厚、 Ｅ．横斜め電界、
Ｇ．セルギャップ、 Ｐｘ．サブ画素、 Ｖ．表示領域、 Ｘ．行方向、
Ｙ．列方向、 Ｚ．液晶層厚方向

Claims (3)

1. 表示領域を囲むように設けられたシール材によって互いに貼り合わされた第１基板及び第２基板を有する液晶装置において、
   複数の着色膜と、前記複数の着色膜の周囲に設けられた遮光膜と、前記着色膜及び前記遮光膜を覆うオーバーコート層と、が積層される前記第１基板と、
   共通電極と、該共通電極上に設けられたゲート絶縁膜と保護膜とを有する層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に設けられた複数の画素電極と、が積層される前記第２基板と、
   前記表示領域内であって互いに隣接する一対の画素電極間の領域に対応して設けられた第１柱状スペーサと、を有し、
   前記オーバーコート層及び前記遮光膜は、前記第１基板の前記表示領域と該表示領域から前記シール材の形成部を越えた領域に設けられ、
   前記共通電極、前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜は、前記第２基板の前記表示領域と該表示領域から前記シール材の形成部を越えた領域に設けられており、
   前記第１柱状スペーサと同じ高さの第２柱状スペーサを前記シール材の中に設けた液晶装置。
2. 請求項１記載の液晶装置において、前記遮光膜は前記複数の着色膜の少なくとも２つの材料を積層することによって形成された樹脂遮光膜である液晶装置。
3. 請求項１または請求項２のいずれか１つに記載の液晶装置を有する電子機器。

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