JP6440486B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、液晶表示パネルに関する。

近年、液晶表示装置などの表示装置は、各種分野で利用されている。例えば、液晶表示装置は、液晶表示パネルを備えている。液晶表示パネルは、シール材によって接着された一対の基板と、一対の基板及びシール材によって囲まれた空間に形成された液晶層等を備えている。ところで、液晶表示パネルの外部から内部への水分侵入を防止するために、液晶表示パネルに防湿膜を形成する技術が知られている。防湿膜は、一対の基板の側端面側に位置し、シール材及び配向膜を覆っている。

特開平１０−２３２４０４号公報 特開２００３−４３４９３号公報 特開２００７−３６７１号公報 特開２００５−２９２６８５号公報

本実施形態は、水分の侵入を抑制することが可能な液晶表示パネルを提供する。又は、信頼性を向上することが可能な液晶表示パネルを提供する。

一実施形態に係る液晶表示パネルは、
スイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を有する第１基板と、表示領域の外側の周辺領域に位置し第１溝部が形成された第１有機絶縁膜と、前記第１有機絶縁膜の下方に形成され下方に突出した突出部と、前記第１溝部の内部から前記突出部の下まで連続して形成された第１バリア層と、を有する第２基板と、前記周辺領域に位置し、前記第１基板と前記第２基板とを接着するシール材と、前記第１基板、前記第２基板及び前記シール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、前記第１バリア層の水蒸気透過度は前記第１有機絶縁膜の水蒸気透過度より低く、前記第１溝部、前記突出部及び前記第１バリア層は、前記周辺領域の全周に亘って連続して形成されている。

図１は、一実施形態の液晶表示装置を示す概略構成図であり、画素の等価回路を示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルを示す平面図であり、アレイ基板と、溝部、突出部及びバリア層を備えた対向基板とを示す図である。 図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った液晶表示パネルを示す断面図である。 図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った液晶表示パネルを示す断面図である。 図５は、上記実施形態に係る液晶表示パネルの第１の変形例を示す平面図であり、アレイ基板と、溝部、突出部及びバリア層を備えた対向基板とを示す図である。 図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った液晶表示パネルを示す断面図である。 図７は、上記実施形態に係る液晶表示パネルの第２の変形例を示す断面図である。 図８は、本実施形態に係る液晶表示パネルの第３の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

（一実施形態）
まず、一実施形態に係る液晶表示装置ＤＳＰについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の液晶表示装置ＤＳＰを示す概略構成図であり、画素ＰＸの等価回路を示す図である。
ここで、図１では、互いに交差する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面における液晶表示パネルＰＮＬの平面図を示している。本実施形態において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、互いに直交している。なお、本明細書において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとは、図中の矢印の方向に限定されるものではなく、矢印の１８０度反対の方向も含むものとする。

図１に示すように、液晶表示パネルＰＮＬは、第１基板であるアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに所定の隙間を置いて対向配置された第２基板である対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材ＳＥによって接着されている。画像を表示する表示領域ＤＡは、液晶表示パネルＰＮＬのシール材ＳＥによって囲まれた内側に位置している。表示領域ＤＡは、例えば、略長方形状であり、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸは、表示領域ＤＡに位置している。なお、表示領域ＤＡは、他の多角形状であっても良いし、そのエッジが曲線状に形成されていても良い。

アレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに沿って延出した走査線Ｇ、第２方向Ｙに沿って延出した信号線Ｓ、各画素ＰＸにおいて走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷと電気的に接続された画素電極ＰＥなどを備えている。共通電極ＣＥは、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴの少なくとも一方に備えられている。

なお、液晶表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードなどの基板主面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥがアレイ基板ＡＲに備えられる一方で、共通電極ＣＥが対向基板ＣＴに備えられている。また、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの基板主面に沿った横電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方がアレイ基板ＡＲに備えられている。さらには、液晶表示パネルＰＮＬは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。

また、液晶表示パネルＰＮＬは、その背面側に配置されたバックライトユニットからの光を選択的に透過することによって画像を表示する透過型パネルとして構成されても良いし、液晶表示パネルＰＮＬに入射する外光を選択的に反射することによって画像を表示する反射型パネルとして構成されても良いし、透過型及び反射型を組み合わせた半透過型パネルとして構成されても良い。

駆動部２及びフレキシブル基板３などの液晶表示パネルＰＮＬの駆動に必要な信号供給源は、表示領域ＤＡよりも外側の非表示領域ＮＤＡに位置している。非表示領域ＮＤＡは、周辺領域である。図示した例では、駆動部２及びフレキシブル基板３は、対向基板ＣＴの１つの基板側縁ＣＴＥよりも外側に延出したアレイ基板ＡＲの実装部ＭＴに実装されている。実装部ＭＴは、アレイ基板ＡＲの１つの基板側縁ＡＲＥに沿って形成されている。この実装部ＭＴは、詳述しないが、信号供給源と接続するためのパッドを有している。パッドには、上記の走査線Ｇや信号線Ｓなどと電気的に接続されたものが含まれる。なお、図示した例では、対向基板ＣＴの他の３つの基板側縁は、アレイ基板ＡＲの他の３つの基板側縁と対向している。

シール材ＳＥは、表示領域ＤＡを取り囲む非表示領域ＮＤＡにおいて、額縁状に形成されている。図示した例では、シール材ＳＥは、矩形枠状に形成され、第１方向Ｘに沿って延出し、表示領域ＤＡを挟んで対向した一対の直線部と、第２方向Ｙに沿って延出し、表示領域ＤＡを挟んで対向した一対の直線部とを有している。シール材ＳＥは、例えば熱硬化型のエポキシ系の樹脂又は紫外線硬化型などの光硬化型のアクリル系の樹脂を利用して形成することができる。後者の場合において、シール材ＳＥを形成する材料がエポキシ系の樹脂を含有することにより、シール材ＳＥとアレイ基板ＡＲとの接着性、及びシール材ＳＥと対向基板ＣＴとの接着性をそれぞれ高めることができる。

図２は、図１に示した液晶表示パネルＰＮＬを示す平面図であり、アレイ基板ＡＲと、溝部５、突出部６及びバリア層２１を備えた対向基板ＣＴとを示す図である。図２では、溝部５、突出部６、及びバリア層２１の平面的な位置関係を示している。本実施形態において、バリア層２１は第１バリア層であり、溝部５は第１溝部である。

図２に示すように、対向基板ＣＴは、溝部５、突出部６、バリア層２１などを備えている。溝部５は、後述するオーバーコート層ＯＣに形成され、非表示領域ＮＤＡに位置している。また、溝部５は、後述する遮光層ＢＭにも形成されている。溝部５は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って連続して形成され、第２方向Ｙに沿って延出した直線部５ａ及び直線部５ｂと、第１方向Ｘに沿って延出した直線部５ｃ及び直線部５ｄを有している。

突出部６は、非表示領域ＮＤＡに位置し、溝部５の外周より外側に形成されている。突出部６は、表示領域ＤＡを取り囲み、矩形枠状に形成されている。突出部６は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って連続して形成されている。突出部６は、第２方向Ｙに沿って延出した直線部６ａ及び直線部６ｂと、第１方向Ｘに沿って延出した直線部６ｃ及び直線部６ｄを有している。突出部６の外周面を形成する直線部６ａ乃至６ｃの各側面は、対向基板ＣＴの各側面を形成し、後述する第２絶縁基板２０の対応する側面と同一平面上に位置している。

バリア層２１は、非表示領域ＮＤＡに形成され、溝部５及び突出部６に重なっている。バリア層２１は、溝部５の内部から突出部６上まで連続して形成されている。バリア層２１は、表示領域ＤＡを取り囲み、矩形枠状に形成されている。バリア層２１は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って連続して形成されている。バリア層２１は、第２方向Ｙに沿って延出した直線部２１ａ及び直線部２１ｂと、第１方向Ｘに沿って延出した直線部２１ｃ及び直線部２１ｄとを有している。バリア層２１の外周縁を形成する直線部２１ａ乃至２１ｃの各側縁は突出部６の対応する側面と同一平面上に位置している。
平面視で、直線部２１ａは、直線部５ａ及び直線部６ａに重なっている。直線部２１ｂは、直線部５ｂ及び直線部６ｂに重なっている。直線部２１ｃは、直線部５ｃ及び直線部６ｃに重なっている。直線部２１ｄは、直線部５ｄ及び直線部６ｄに重なっている。

図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った液晶表示パネルＰＮＬを示す断面図である。なお、図３では、画素電極ＰＥ等、表示領域ＤＡにおける液晶表示パネルＰＮＬの構造については図示を省略している場合がある。
以下の説明において、アレイ基板ＡＲから対向基板ＣＴに向かう方向を上方、対向基板ＣＴからアレイ基板ＡＲに向かう方向を下方とする。また、「第１部材の上方の第２部材」及び「第１部材の下方の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよく、又は第１部材から離れて位置していてもよい。後者の場合、第１部材と第２部材との間に、第３の部材が介在していてもよい。一方、「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は第１部材に接している。
第１半導体層１２は、第１絶縁基板１０の主面の上方に形成されている。このため、第１半導体層１２は、第１絶縁基板１０の主面に接していてもよく、又は上記主面から離れて位置していてもよい。後者の場合、上記主面と第１半導体層１２との間には、下地保護膜が介在している。

図３に示すように、アレイ基板ＡＲは、第１絶縁基板１０、第１絶縁膜１１、スイッチング素子ＳＷ、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、第５絶縁膜１５、第１配向膜ＡＬ１等を備えている。本実施形態において、第３絶縁膜１３は第２無機層であり、第４絶縁膜１４は第２有機絶縁膜であり、第５絶縁膜１５は第２バリア層である。第１絶縁基板１０は、光透過性を有する材料を用いて形成されており、樹脂製でもよいが、ガラス製であることが望ましい。第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０上に形成されている。スイッチング素子ＳＷは、表示領域ＤＡで、第１絶縁膜１１の上方に形成されている。第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１上に形成されている。第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２上に形成されている。第４絶縁膜１４は、第３絶縁膜１３上に形成され、スイッチング素子ＳＷを覆っている。

第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２及び第３絶縁膜１３は、無機絶縁膜に相当し、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ）やシリコン窒化物（ＳｉＮ）などの無機材料によって形成されている。第４絶縁膜１４は、有機絶縁膜に相当し、各種樹脂等の有機材料によって形成されている。

図示した例では、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２及び第３絶縁膜１３は、表示領域ＤＡから第１絶縁基板１０の側縁１０Ｅまで延在している。溝部４は、第４絶縁膜１４に形成されている。第４絶縁膜１４は、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメント１４１と、表示領域ＤＡ側に位置する第２セグメント１４２とに分離されている。

第５絶縁膜１５は、第４絶縁膜１４の上と溝部４の内部とに連続して形成されている。第５絶縁膜１５は、表示領域ＤＡから非表示領域ＮＤＡに亘って連続して形成されている。第５絶縁膜１５は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って概ね連続的に形成されている。第５絶縁膜１５は、溝部４の内部にて第３絶縁膜１３に接している。この第５絶縁膜１５は、例えば、アレイ基板ＡＲが画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥを備える構成において、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に介在する層間絶縁膜に相当する。

第５絶縁膜１５は、無機絶縁膜に相当し、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）などの無機材料によって形成されている。第５絶縁膜１５は、水分バリア膜（水分バリア層）であり、水分の通過を妨げる。以下の説明において、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ ７１２９）で規定される水蒸気透過度を用いる。上記水蒸気透過度は、単位体積あたりの水蒸気透過度を指している。第５絶縁膜１５の水蒸気透過度は、第４絶縁膜１４の水蒸気透過度より低い。つまり、第５絶縁膜１５は、第４絶縁膜１４を形成する材料よりも水分を通し難い材料で形成されている。このため、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部（例えば、液晶層ＬＱ）への水分の浸入は、第５絶縁膜１５により抑制される。
第１配向膜ＡＬ１は、第５絶縁膜１５の上に形成され、液晶層ＬＱに接している。

一方、対向基板ＣＴは、第２絶縁基板２０、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、突出部６、バリア層２１、第２配向膜ＡＬ２等を備えている。本実施形態において、第２絶縁基板２０は第１無機層であり、バリア層２１は第１バリア層である。第２絶縁基板２０は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する材料を用いて形成されている。

遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＡＲに対向する側に形成されている。遮光層ＢＭは、詳述しないが表示領域ＤＡにおいて各画素を区画するように形成されている。また、遮光層ＢＭは、非表示領域ＮＤＡにおいての概ね全体に亘って延在している。このような遮光層ＢＭは、例えば、アクリル系樹脂にカーボンブラックを混合した材料を用いて形成されている。
カラーフィルタＣＦは、表示領域ＤＡにおいて、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＡＲに対向する側に形成されている。カラーフィルタＣＦは、着色された樹脂材料によって形成されている。なお、カラーフィルタＣＦは、対向基板ＣＴ側ではなくアレイ基板ＡＲ側に設けられていても良い。
オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦと遮光層ＢＭを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透明なアクリル系樹脂材料によって形成されている。

本実施形態において、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣは、第１有機絶縁膜として機能している。溝部５は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣをそれぞれ貫通して形成されている。遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣは、非表示領域ＮＤＡにおいて、溝部５によって途切れている。つまり、遮光層ＢＭは、非表示領域ＮＤＡにおいて、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメントＢＭ１と、表示領域ＤＡ側に向かって延在する第２セグメントＢＭ２とに分離され、オーバーコート層ＯＣは、非表示領域ＮＤＡにおいて、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメントＯＣ１と、表示領域ＤＡ側に向かって延在する第２セグメントＯＣ２とに分離されている。なお、溝部５は、１回の製造工程で形成してもよいが、複数の製造工程を経て形成してもよい。例えば、遮光層ＢＭを貫通する第１工程と、オーバーコート層ＯＣを貫通する第２工程とにより、溝部５を形成してもよい。

図示した例では、液晶表示パネルＰＮＬは、さらに、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に介在する突出部６を備えている。突出部６は、非表示領域ＮＤＡに位置し、オーバーコート層ＯＣの下方に設けられ、オーバーコート層ＯＣに接し、アレイ基板ＡＲ側に突出している。突出部６は、下方に突出し、壁状に形成されている。このような突出部６は、例えば、アクリル系樹脂をベースとした材料によって形成されている。

バリア層２１は、溝部５の内部から突出部６の下まで連続的に形成されている。この実施形態において、バリア層２１は、突出部６のアレイ基板ＡＲと対向する側の面に接し、溝部５を覆っている。バリア層２１は、溝部５を形成する第２絶縁基板２０の下と、溝部５を形成する遮光層ＢＭの壁面と、溝部５を形成するオーバーコート層ＯＣの壁面と、溝部５を取囲むオーバーコート層ＯＣの表面の下と、に連続して形成されている。バリア層２１は、溝部５の内部にて、第２絶縁基板２０に接している。バリア層２１は、水分バリア層であり、水分の通過を妨げる。バリア層２１の水蒸気透過度は、オーバーコート層ＯＣの水蒸気透過度より低い。オーバーコート層ＯＣには、ビスアリールフルオレンアクリレート等の有機層を利用することができる。つまり、バリア層２１は、オーバーコート層ＯＣを形成する材料よりも水分を通し難い材料で形成される。このため、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部（例えば、液晶層ＬＱ）への水分の浸入は、バリア層２１により抑制される。

バリア層２１は、突出部６の下方（真下）にて第５絶縁膜１５に接している。本実施形態において、バリア層２１は、全周に亘って第５絶縁膜１５に接している。この場合、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部（例えば、液晶層ＬＱ）への水分の浸入は、バリア層２１及び第５絶縁膜１５により防止することができ得る。

例示的に挙げると、バリア層２１を形成する材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等の金属酸化物、窒化シリコン（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）等の金属窒化物、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）を持つポリシロキサン、又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等のフッ素樹脂化合物を挙げることができる。バリア層２１の水蒸気透過度は、アクリル系の樹脂を利用した遮光層ＢＭ、オーバーコート層ＯＣ及び突出部６のそれぞれの水蒸気透過度や、配向膜（例えば、第２配向膜ＡＬ２）の水蒸気透過度より低い。

第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣの下に形成されており、その一部がバリア層２１と重なっている。第２配向膜ＡＬ２は、液晶層ＬＱに接している。液晶層ＬＱは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとシール材ＳＥで囲まれた空間に形成されている。

このようなアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴを備えた液晶表示パネルＰＮＬは、例えば、複数のアレイ基板ＡＲを形成するための第１マザー基板と、複数の対向基板ＣＴを形成するための第２マザー基板とをシール材ＳＥで接着した後に、カットライン（スクライブライン）上をカットすることで、液晶表示パネルＰＮＬが切り出される。図３において、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、カットラインＣＬ１に沿ってカットされることによって切り出されている。このため、突出部６等は分断して形成されている。

図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った液晶表示パネルＰＮＬを示す断面図である。図４において、第１方向Ｘの進行側が液晶表示パネルＰＮＬの内側、第１方向Ｘの逆行側が液晶表示パネルＰＮＬの外周側に相当する。図３においては、液晶表示パネルＰＮＬを切り出すためのカットラインＣＬ１が突出部６を通っていたのに対して、図４においては、カットラインＣＬ２及びＣＬ３が、突出部６より外周側を通っている。

図４に示すように、第１絶縁膜１１の側縁１１Ｅ、第２絶縁膜１２の側縁１２Ｅ、第３絶縁膜１３の側縁１３Ｅ、第４絶縁膜１４の側縁１４Ｅ、第５絶縁膜１５の側縁１５Ｅは、突出部６の側縁６Ｅより液晶表示パネルＰＮＬの外周側に形成されている。但し、これらの側縁の位置は種々変形可能である。例えば、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、図示しない配線等は、実装部ＭＴまで延在して形成されていてもよい。シール材ＳＥの側縁ＳＥＥは、オーバーコート層ＯＣの側縁ＯＣＥより液晶表示パネルＰＮＬの外周側に形成され、遮光層ＢＭの側縁ＢＭＥより液晶表示パネルＰＮＬの内側に形成されている。第２絶縁基板２０の側縁２０Ｅは、遮光層ＢＭの側縁ＢＭＥより液晶表示パネルＰＮＬの外周側に形成され、第１絶縁基板１０の側縁１０Ｅより液晶表示パネルＰＮＬの内側に形成されている。

シール材ＳＥは、突出部６によって途切れている。つまり、シール材ＳＥは、非表示領域ＮＤＡにおいて、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメントＳＥ１と、表示領域ＤＡ側に位置する第２セグメントＳＥ２とに分離されている。但し、側縁ＳＥＥ、側縁ＯＣＥ及び側縁ＢＭＥの位置は種々変形可能である。

図４において、対向基板ＣＴは、カットラインＣＬ２に沿ってカットされることによって切り出されている。アレイ基板ＡＲは、カットラインＣＬ３に沿ってカットされることによって切り出されている。つまり、アレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴは、アレイ基板ＡＲ上に実装部ＭＴを確保するために、実装部ＭＴ側でカットラインがずれている。

上記のように構成された本実施形態に係る液晶表示装置ＤＳＰによれば、溝部５は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣに形成されている。突出部６はオーバーコート層ＯＣの下方に形成されている。バリア層２１は、溝部５の内部から突出部６の下まで連続的に形成されている。バリア層２１は、水分の通過を妨げる性質を有している。バリア層２１の水蒸気透過度は、オーバーコート層ＯＣの水蒸気透過度より低く、遮光層ＢＭの水蒸気透過度より低い。このため、有機絶縁膜であるオーバーコート層ＯＣ、遮光層ＢＭ及び突出部６を浸潤する水分や、オーバーコート層ＯＣと遮光層ＢＭとの界面を伝う水分や、オーバーコート層ＯＣと突出部６との界面を伝う水分の表示領域ＤＡ（液晶層ＬＱ）側への浸入は、バリア層２１により抑制される。

これにより、水分が表示領域ＤＡ（液晶層ＬＱ）側に浸入した場合に生じ得る不具合の発生を抑制することができる。上記不具合の例としては、液晶層ＬＱの電圧保持率が低下し液晶層ＬＱに配向乱れが生じる事態を挙げることができる。液晶層ＬＱに配向乱れが生じると、例えば、表示画像に黒むら等の表示不良が発生し、表示品位の劣化を招いてしまう。上記不具合の他の例としては、配線や電極に腐食が生じる事態を挙げることができる。上記のように、バリア層２１は水分の浸潤経路等を遮ることができるため、水分の侵入を抑制し信頼性を向上することが可能な液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。

本実施形態において、溝部５は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣを貫通して形成されている。オーバーコート層ＯＣは、溝部５によって第１セグメントＯＣ１と第２セグメントＯＣ２とに分離されている。遮光層ＢＭは、溝部５によって第１セグメントＢＭ１と第２セグメントＢＭ２とに分離されている。バリア層２１は、溝部５の内部にて第２絶縁基板２０に接している。バリア層２１は、さらに、第２絶縁基板２０と遮光層ＢＭとの界面を伝う水分の表示領域ＤＡ（液晶層ＬＱ）側への浸入も抑制することができる。このため、水分の侵入を一層抑制し信頼性を一層向上することが可能な液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。

また、アレイ基板ＡＲにおいて、第４絶縁膜（第２有機絶縁膜）１４は溝部４を有している。第５絶縁膜（第２バリア層）１５は、溝部４の内部から第４絶縁膜１４の上まで連続的に形成されている。第５絶縁膜１５は、水分の通過を妨げる性質を有している。第５絶縁膜１５の水蒸気透過度は、第４絶縁膜１４の水蒸気透過度より低い。このため、第４絶縁膜１４を浸潤する水分の表示領域ＤＡ（液晶層ＬＱ）側への浸入は、第５絶縁膜１５により抑制される。このため、水分の侵入を一層抑制し信頼性を一層向上することが可能な液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。

本実施形態において、溝部４は、第４絶縁膜１４を貫通して形成されている。第４絶縁膜１４は、溝部４によって第１セグメント１４１と第２セグメント１４２とに分離されている。また、第５絶縁膜１５は、溝部４の内部にて第３絶縁膜１３に接している。第５絶縁膜１５は、さらに、第３絶縁膜１３と第４絶縁膜１４との界面を伝う水分の表示領域ＤＡ（液晶層ＬＱ）側への浸入も抑制することができる。したがって、アレイ基板ＡＲにおいても、液晶表示パネルＰＮＬの外部から表示領域ＤＡ側への水分の侵入を一層抑制し信頼性を一層向上することが可能な液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。

また、本実施形態によれば、突出部６は、非表示領域ＮＤＡにおいて、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に介在している。突出部６がアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとのギャップを保持することができるように、突出部６の高さが調整されている。バリア層２１は、突出部６の下方（真下）にて第５絶縁膜１５に接している。バリア層２１及び第５絶縁膜１５は、これらの界面を水分が伝い難くすることができる。このため、水分の侵入を一層抑制し信頼性を一層向上することが可能な液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。

また、図３で示したように、第１マザー基板及び第２マザー基板のカットラインＣＬ１上には突出部６が存在する一方で、シール材ＳＥは存在していない。カットの際に加えられた外部応力が突出部６に向かって集中するため、マザー基板のカット不良を抑制することが可能となる。

（第１の変形例）
次に、上記実施形態に係る液晶表示パネルＰＮＬの第１の変形例について説明する。
図５は、上記実施形態に係る液晶表示パネルＰＮＬの第１の変形例を示す平面図であり、アレイ基板ＡＲと、溝部５、突出部６及びバリア層２１を備えた対向基板ＣＴとを示す図である。図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った液晶表示パネルＰＮＬを示す断面図である。

図５及び図６に示すように、本第１の変形例と上述した実施形態とを比較すると、突出部６が４本の直線部６ａ乃至６ｄではなく３本の直線部６ａ乃至６ｃを有している点で相違している。また、バリア層２１が４本の直線部２１ａ乃至２１ｄではなく３本の直線部２１ａ乃至２１ｃを有している点で上述した実施形態と相違している。換言すると、第１の変形例では、突出部６の直線部６ｄ及びバリア層２１の直線部２１ｄが形成されない。突出部６やバリア層２１は、それぞれ連続して形成されていなくともよい。
上記第１の変形例においても、突出部６の直線部６ａ乃至６ｃ及びバリア層２１の直線部２１ａ乃至２１ｃが設けられた液晶表示パネルＰＮＬの３辺において、液晶表示パネルＰＮＬの内部への水分侵入を抑制することができる。

（第２の変形例）
図７は、上記実施形態に係る液晶表示パネルＰＮＬの第２の変形例を示す断面図である。第２の変形例は、上記実施形態（図３）と比較すると、対向基板ＣＴが１個の溝部ではなく複数の溝部を有している点で相違している。
図７に示すように、第２の変形例において、対向基板ＣＴは、２個の溝部を有している。すなわち、対向基板ＣＴは、上述した溝部５の他に溝部７を有している。溝部７は、溝部５より表示領域ＤＡ側に位置している。溝部７は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣをそれぞれ貫通して形成されている。遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣは、非表示領域ＮＤＡにおいて、溝部５及び溝部７によって途切れている。つまり、遮光層ＢＭは、非表示領域ＮＤＡにおいて、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメントＢＭ１と、第１セグメントＢＭ１より表示領域ＤＡ側に位置する第３セグメントＢＭ３と、第１セグメントＢＭ１と第３セグメントＢＭ３との間に位置する第２セグメントＢＭ２とに分離されている。オーバーコート層ＯＣは、非表示領域ＮＤＡにおいて、側縁１０Ｅ側に位置する第１セグメントＯＣ１と、第１セグメントＯＣ１より表示領域ＤＡ側に位置する第３セグメントＯＣ３と、第１セグメントＯＣ１と第３セグメントＯＣ３との間に位置する第３セグメントＯＣ３とに分離されている。なお、溝部７は、溝部５と同様の製造工程で形成することができる。

バリア層２１は、溝部７の内部から溝部５の内部を通って突出部６の下まで連続して形成されている。第２の変形例において、バリア層２１は、突出部６のアレイ基板ＡＲと対向する側の面に接し、溝部５及び溝部７をそれぞれ覆っている。バリア層２１は、溝部５を形成する第２絶縁基板２０の下と、溝部５を形成する遮光層ＢＭの壁面と、溝部５を形成するオーバーコート層ＯＣの壁面と、溝部７を形成する第２絶縁基板２０の下と、溝部７を形成する遮光層ＢＭの壁面と、溝部７を形成するオーバーコート層ＯＣの壁面と、溝部５及び溝部７をそれぞれ取囲むオーバーコート層ＯＣの表面の下と、に連続して形成されている。バリア層２１は、溝部５の内部及び溝部７の内部にて、それぞれ第２絶縁基板２０に接している。このため、第２の変形例は、上述した実施形態よりも、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部（例えば、液晶層ＬＱ）への水分の浸入を抑制することができる。

このような第２の変形例においても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、第２の変形例では、上記実施形態よりも信頼性の高い液晶表示パネルＰＮＬを得ることができる。
なお、溝部７は、非表示領域ＮＤＡの少なくとも一部に形成されていればよい。例えば、溝部７は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って連続して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って複数に分断して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの１辺に形成されていてもよい。

（第３の変形例）
図８は、上記実施形態に係る液晶表示パネルＰＮＬの第３の変形例を示す断面図である。第３の変形例においては、対向基板ＣＴは、上述した突出部６の他に突出部８を有している。突出部８は、突出部６より表示領域ＤＡ側に位置している。突出部８は、オーバーコート層ＯＣの下方に位置し、オーバーコート層ＯＣに接している。

シール材ＳＥは、非表示領域ＮＤＡにおいて、突出部８によって途切れている。つまり、シール材ＳＥは、非表示領域ＮＤＡにおいて、基板端部１０Ｅ側に位置する第２セグメントＳＥ２と、表示領域ＤＡ側に向かって延在する第３セグメントＳＥ３とに分離されている。
バリア層２１は、突出部６の下から溝部５の内部を通って突出部８の下まで連続して形成されている。第３の変形例において、バリア層２１は突出部８を覆っている。バリア層２１は、突出部６のアレイ基板ＡＲと対向する側の面に接し、突出部８のアレイ基板ＡＲと対向する側の面に接している。バリア層２１は、突出部８の下方において第５絶縁膜１５に接している。このため、第３の変形例は、上述した実施形態よりも、液晶表示パネルＰＮＬの外部から内部（例えば、液晶層ＬＱ）への水分の浸入を抑制することができる。

このような第３の変形例においても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、突出部８は、非表示領域ＮＤＡの少なくとも一部に形成されていればよい。例えば、突出部８は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って連続して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って複数に分断して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの１辺に形成されていてもよい。また、対向基板ＣＴは３個以上の突出部を有していてもよい。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、第１有機絶縁膜は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣに限定されるものではなく、種々変形可能である。遮光層ＢＭが、無機膜として、クロム、ニッケル、アルミニウム等の金属あるいは金属化合物の蒸着膜を利用して形成される場合、第１有機絶縁膜は、オーバーコート層ＯＣのみで形成されていてもよい。この場合、溝部５，７は、オーバーコート層ＯＣのみに形成されていればよい。また、溝部５，７は、第１有機絶縁膜を貫通して形成されていなくともよい。さらにまた、溝部５，７は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って複数に分断して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの全周に形成されていなくともよい。これらの場合、バリア層２１の形状は溝部５，７の形状に対応していればよく、第２絶縁基板２０に接していなくともよい。
溝部４は、第４絶縁膜１４を貫通して形成されていなくともよい。溝部４は、非表示領域ＮＤＡの全周に亘って複数に分断して形成されていてもよく、非表示領域ＮＤＡの全周に形成されていなくともよい。これらの場合、第５絶縁膜１５の形状は溝部４の形状に対応していればよく、第３絶縁膜１３に接していなくともよい。
第１有機絶縁膜は、遮光層ＢＭ及びオーバーコート層ＯＣとは異なり、非表示領域ＮＤＡに位置し有機系材料を利用した絶縁膜で形成されていてもよい。

第１無機層は、第２絶縁基板２０に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、第１無機層は、第２絶縁基板２０の下に無機系材料を利用して形成された無機膜であってもよい。
第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２としては、水平配向膜や垂直配向膜を挙げることができる。水平配向膜に施す配向処理としては、例えば、ラビング及び光配向処理を挙げることができる。
また、本発明の実施形態は、上述した液晶表示装置に限定されるものではなく、各種の液晶表示装置に適用可能である。なお、上述した実施形態は、中小型の表示装置から大型の表示装置まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］スイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を有する第１基板と、
表示領域の外側の周辺領域に位置し第１溝部が形成された第１有機絶縁膜と、前記第１有機絶縁膜の下方に形成され下方に突出した突出部と、前記第１溝部の内部から前記突出部の下まで連続して形成された第１バリア層と、を有する第２基板と、
前記周辺領域に位置し、前記第１基板と前記第２基板とを接着するシール材と、
前記第１基板、前記第２基板及び前記シール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、
前記第１バリア層の水蒸気透過度は前記第１有機絶縁膜の水蒸気透過度より低い、液晶表示パネル。
［２］前記第２基板は、第１無機層を有し、
前記第１有機絶縁膜は、前記第１無機層の下に形成され、
前記第１溝部は、前記第１有機絶縁膜を貫通して形成され、
前記第１バリア層は、前記第１溝部の内部にて前記第１無機層に接している［１］に記載の液晶表示パネル。
［３］前記第１バリア層は、前記突出部の下方にて前記第１基板に接している［１］又は［２］に記載の液晶表示パネル。
［４］前記第１溝部、前記突出部及び前記第１バリア層は、前記周辺領域の全周に亘って連続して形成されている［１］から［３］までの何れか１に記載の液晶表示パネル。
［５］前記第１基板は、前記周辺領域に位置し第２溝部が形成された第２有機絶縁膜と、前記第２溝部の内部から前記第２有機絶縁膜の上まで連続して形成された第２バリア層と、を有し、
前記第２バリア層の水蒸気透過度は前記第２有機絶縁膜の水蒸気透過度より低く、
前記第１バリア層は、前記突出部の下方にて前記第２バリア層に接している［１］から［４］までの何れか１に記載の液晶表示パネル。
［６］前記第１基板は、第２無機層を有し、
前記第２有機絶縁膜は、前記第２無機層の上に形成され、
前記第２溝部は、前記第２有機絶縁膜を貫通して形成され、
前記第２バリア層は、前記第２溝部の内部にて前記第２無機層に接している［５］に記載の液晶表示パネル。

ＰＮＬ…液晶表示パネル
ＳＷ…スイッチング素子 ＰＥ…画素電極 ＡＲ…アレイ基板
４，５，７…溝部 ＯＣ…オーバーコート層 ＢＭ…遮光層 ６，８…突出部
２１…第１バリア層 ＣＴ…対向基板
ＳＥ…シール材 ＬＱ…液晶層
２０…第２絶縁基板 １３…第３絶縁膜 １４…第４絶縁膜 １５…第５絶縁膜
ＤＡ…表示領域 ＮＤＡ…非表示領域

Claims (5)

1. スイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を有する第１基板と、
   表示領域の外側の周辺領域に位置し第１溝部が形成された第１有機絶縁膜と、前記第１有機絶縁膜の下方に形成され下方に突出した突出部と、前記第１溝部の内部から前記突出部の下まで連続して形成された第１バリア層と、を有する第２基板と、
   前記周辺領域に位置し、前記第１基板と前記第２基板とを接着するシール材と、
   前記第１基板、前記第２基板及び前記シール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、
   前記第１バリア層の水蒸気透過度は前記第１有機絶縁膜の水蒸気透過度より低く、
   前記第１溝部、前記突出部及び前記第１バリア層は、前記周辺領域の全周に亘って連続して形成されている、液晶表示パネル。
2. 前記第２基板は、第１無機層を有し、
   前記第１有機絶縁膜は、前記第１無機層の下に形成され、
   前記第１溝部は、前記第１有機絶縁膜を貫通して形成され、
   前記第１バリア層は、前記第１溝部の内部にて前記第１無機層に接している請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記第１バリア層は、前記突出部の下方にて前記第１基板に接している請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記第１基板は、前記周辺領域に位置し第２溝部が形成された第２有機絶縁膜と、前記第２溝部の内部から前記第２有機絶縁膜の上まで連続して形成された第２バリア層と、を有し、
   前記第２バリア層の水蒸気透過度は前記第２有機絶縁膜の水蒸気透過度より低く、
   前記第１バリア層は、前記突出部の下方にて前記第２バリア層に接している請求項１から３までの何れか１項に記載の液晶表示パネル。
5. 前記第１基板は、第２無機層を有し、
   前記第２有機絶縁膜は、前記第２無機層の上に形成され、
   前記第２溝部は、前記第２有機絶縁膜を貫通して形成され、
   前記第２バリア層は、前記第２溝部の内部にて前記第２無機層に接している請求項４に記載の液晶表示パネル。

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