JPH095756A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セル内に液晶未充填部分の発生を防止す
るとともに、シール材の接着強度の低下を防止する。 【構成】 有効表示エリアＡの外周側にダミーエリアＢ
を設け、このダミーエリアＢにダミー用カラーフィルタ
層３ｂを設け、この層３ｂの端部に、シール材７を加圧
硬化時に幅方向に拡大変形させて当接させる。これによ
り、シール材７の近傍までセルギャップを約一定間隔の
大きさとなるようにして、シール材７近傍に、カラーフ
ィルタ層３ａの厚みに伴うセルギャップ拡大領域が発生
するのをなくす。その結果、液晶注入工程において、シ
ール材７の近傍まで液晶８を容易に進入させることがで
き、液晶８の未充填部分が発生するのを確実に防止でき
る。しかも、シール材７はカラーフィルタ基板１上に直
接接着されるので、カラーフィルタ層の介在により接着
力不足が生じることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタ層を有
する液晶表示装置において、液晶の未充填部をなくすた
めの改良を図った液晶表示装置およびその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示すようなカラーフィルタ
層３ａを有する液晶表示装置の製造に際して、液晶８を
セル内に注入する場合、液晶８がその注入口（図示せ
ず）と対向する側のシール材７付近まで進入した時点で
は、セル内外の圧力差がほとんどなくなるので、液晶８
は主に毛細管現象により進入することになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、カラーフィ
ルタ基板１の上にカラーフィルタ層３ａを有する液晶セ
ルでは、前記シール材７近傍にカラーフィルタ層３ａの
厚みに伴うセルギャップの大きい領域Ｇが存在し、この
領域Ｇの部分ではセルギャップの拡大により毛細管現象
による液晶８の進入が弱まり、液晶８の未充填部が発生
してしまうという問題があった。この液晶８の未充填部
が発生すると、未充填部（空隙部）が振動等により液晶
充填部に移動して表示機能を阻害する等の問題を引き起
こす。

【０００４】また、特公平５−１８４０３号公報におい
ては、液晶をセル内に加圧して注入する製造方法が提案
されているが、この従来技術では、製造設備として加圧
装置の追加が必要であり、また液晶の加圧注入のために
製造工程数が増加するので、製造コストが上昇するのは
不可避である。また、実開平６−３３１３３号公報おい
ては、シール材とカラーフィルタ基板との間まで、カラ
ーフィルタ層を延長形成して、液晶セル内部のセルギャ
ップをシール材の配設位置まで均一にする技術が提案さ
れているが、この従来技術では、シール材とカラーフィ
ルタ基板との間にカラーフィルタ層が介在されているの
で、シール材の接着強度はカラーフィルタ層の接着強度
に依存することになり、一般にカラーフィルタ層の接着
強度はシール材単体での接着強度より低いので、経年変
化によりシール材の接着強度不足を招き、シール不良を
起こしやすいという問題がある。

【０００５】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
カラーフィルタ層を有する液晶表示装置において、カラ
ーフィルタ層の厚みに伴うセルギャップの拡大を防止す
るとともに、シール材の接着強度不足を防止できるよう
にすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１記載
の発明では、カラーフィルタ層（３ａ、３ｂ）を有する
液晶表示装置において、前記カラーフィルタ層（３ａ、
３ｂ）が形成されたカラーフィルタ基板（１）と、この
カラーフィルタ基板（１）に対向する対向基板（９）
と、前記カラーフィルタ基板（１）と前記対向基板
（９）との間を接着するとともに、この両基板（１、
９）の間をシールするシール材（７）とを備え、前記カ
ラーフィルタ層（３ａ、３ｂ）の端部と前記シール材
（７）とを当接することにより、前記両基板（１、９）
の間に形成されるセルギャップが前記シール材（７）近
傍まで略均一の大きさとなるようにし、このセルギャッ
プに液晶（８）を注入した液晶表示装置を特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
の液晶表示装置において、前記シール材（７）が加圧力
により幅方向に拡大することにより、前記カラーフィル
タ層（３ａ、３ｂ）の端部と前記シール材（７）とを当
接するようにしたことを特徴とする。請求項３記載の発
明では、請求項１または２に記載の液晶表示装置におい
て、有効表示エリア（Ａ）の外周側にダミーエリア
（Ｂ）を設けるとともに、このダミーエリア（Ｂ）にダ
ミー用カラーフィルタ層（３ｂ）を設け、このダミー用
カラーフィルタ層（３ｂ）の端部が前記シール材（７）
と当接するようにしたことを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の発明では、請求項３に記載
の液晶表示装置において、前記ダミーエリア（Ｂ）に
は、その全領域にわたって前記ダミー用カラーフィルタ
層（３ｂ）と重なるようにして遮光膜（２ｂ）が形成さ
れていることを特徴とする。請求項５記載の発明では、
請求項３または４に記載の液晶表示装置において、前記
有効表示エリア（Ａ）は矩形状であり、この矩形状の有
効表示エリア（Ａ）の外周側に、前記ダミーエリア
（Ｂ）が口の字形状に形成されており、さらにこの口の
字形状のダミーエリア（Ｂ）の外周側に、前記シール材
（７）が口の字形状に形成されていることを特徴とす
る。

【０００９】請求項６記載の発明では、カラーフィルタ
層（３ａ）を有する液晶表示装置において、前記カラー
フィルタ層（３ａ）が形成されたカラーフィルタ基板
（１）と、このカラーフィルタ基板（１）に対向する対
向基板（９）と、前記カラーフィルタ基板（１）と前記
対向基板（９）との間を接着するとともに、この両基板
の間をシールするシール材（７）と、前記カラーフィル
タ層（３ａ）の端部と前記シール材（７）との間に配設
され、前記カラーフィルタ層（３ａ）の厚みに伴う空間
を充填する充填部材とを備え、この充填部材の配設によ
り、前記両基板（１、９）の間に形成されるセルギャッ
プが前記シール材（７）近傍まで略均一の大きさとなる
ようにし、このセルギャップに液晶（８）を注入した液
晶表示装置を特徴とする。

【００１０】請求項７記載の発明では、請求項６に記載
の液晶表示装置において、前記充填部材は遮光機能を有
する材質から形成されていることを特徴とする。請求項
８記載の発明では、カラーフィルタ層（３ａ、３ｂ）を
有する液晶表示装置の製造方法であって、前記カラーフ
ィルタ層（３ａ、３ｂ）を形成したカラーフィルタ基板
（１）に、前記カラーフィルタ層（３ａ、３ｂ）の外周
側に所定間隔を介して位置するようにシール材（７）を
配設し、次に、このカラーフィルタ基板（１）に対向基
板（９）を重ね合わせて、この両基板を加圧して前記シ
ール材（７）を加圧硬化するとともに、前記両基板
（１、９）の間を接着し、この加圧硬化の際に前記シー
ル材（７）を幅方向に拡大することにより、前記カラー
フィルタ層（３ａ、３ｂ）の端部と前記シール材（７）
とを当接させ、しかるのち、前記両基板（１、９）の間
に形成されるセルギャップに液晶（８）を注入する液晶
表示装置の製造方法を特徴とする。

【００１１】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。

【００１２】

【発明の作用効果】請求項１ないし５記載の発明および
請求項８記載の発明によれば、カラーフィルタ層の端部
とシール材とを当接させて、セルギャップをシール材近
傍まで約一定間隔の大きさとなるようにしているから、
シール材近傍に、カラーフィルタ層の厚みに伴うセルギ
ャップ拡大領域が発生せず、液晶注入工程において、シ
ール材の近傍まで液晶を容易に進入させることができ、
液晶の未充填部分が発生するのを確実に防止できる。

【００１３】しかも、シール材はカラーフィルタ基板上
に直接接着されるので、カラーフィルタ層の介在により
接着強度不足が生じることもない。従って、長期にわた
って高品質の表示機能を維持できる液晶表示装置を提供
できる。また、請求項６、７記載の発明によれば、カラ
ーフィルタ層の厚みに伴う空間を充填する充填部材を備
え、この充填部材の配設により、前記両基板の間に形成
されるセルギャップが前記シール材近傍まで略均一の大
きさとなるようにしているから、上記発明と同様の作用
効果を奏することができる。

【００１４】また、請求項２、８記載の発明によれば、
シール材を加圧力により幅方向に拡大することにより、
カラーフィルタ層の端部とシール材とを当接させている
から、シール材本来の接着工程をそのまま用いて、極め
て簡単に、かつシール材の幅方向への拡大変形を利用し
て、確実にカラーフィルタ層とシール材とを密着当接さ
せることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は、本発明に係る液晶表示装置の一実施例を
示す部分破断断面を示し、図２、３はカラーフィルタ基
板の平面図を示す。この液晶表示装置（液晶セル）は、
透明なガラス基板からなるカラーフィルタ基板１を有
し、この基板１の有効表示エリアＡの外側周辺に、有効
表示エリアとならないダミーエリアＢを設定している。

【００１６】カラーフィルタ基板１の有効表示エリアＡ
には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色からなる
多数のカラーフィルタ層３ａおよびこの多数のカラーフ
ィルタ層３ａ相互間の部位に位置する多数の遮光膜２ａ
を順次形成している。また、上記ダミーエリアＢは図２
に示すように矩形の有効表示エリアＡの外側周辺の全周
にわたって、口の字形状に設定してある。そして、この
ダミーエリアＢには、上記カラーフィルタ層３ａおよび
遮光膜２ａの形成と同時に、ダミー用のカラーフィルタ
層３ｂおよび遮光膜２ｂを積み重ねるように積層形成し
ている。このダミー用のカラーフィルタ層３ｂおよび遮
光膜２ｂはダミーエリアＢの全領域にわたって形成され
ている。

【００１７】また、本例では、ダミーエリアＢの幅（ダ
ミー用のカラーフィルタ層３ｂおよび遮光膜２ｂの幅）
は、２ｍｍに設定しており、遮光膜２ａ、２ｂは、Ｃｒ
等の金属材料からなる。その後、上記カラーフィルタ基
板１と、これに対向する透明なガラス基板からなる透明
対向基板９との双方に、透明導電膜（透明電極）４およ
び配向制御膜５を形成する。ここで、この両膜４、５は
図１、３に示すように、有効表示エリアＡおよびダミー
エリアＢの双方に形成する。

【００１８】そして、上記カラーフィルタ基板１におい
て、ダミーエリアＢの外周側周辺に、樹脂接着剤（例え
ばエポキシ樹脂接着剤）からなるシール材７をダミー用
のカラーフィルタ層３ｂの外周側端部より所定距離Ｌ
（図４参照、本例ではＬ＝０．６ｍｍ）だけ間隔を置い
た外側の位置にシール材７を配置形成している。ここ
で、シール材７はスクリーン印刷にて、幅Ｗ＝約４５０
μｍ、高さＨ＝約１０μｍの寸法で形成している。図４
はシール材７を加圧加熱処理する前の、スクリーン印刷
直後の形成状態を示しており、幅Ｗ方向および高さＨ方
向の寸法関係は図示の便宜上、実際の相対関係とは異な
る状態で示している。

【００１９】一方、透明対向基板９の配向制御膜５の上
には、球状のシリカからなるスペーサ６および接着剤微
粒子（図示せず）を散布して配設した後、この透明対向
基板９を、前記シール材７をスクリーン印刷したカラー
フィルタ基板１に重ね合わせる。このとき、この両基板
１、９を０．４ｋｇｆ／ｃｍ² 程度の所定圧力で加圧し
ながら、１６０°Ｃの温度に加熱して、シール材７を硬
化する。すなわち、加圧加熱処理にてシール材７の硬化
を行い、両基板１、９間を接着し、シールしている。

【００２０】この加圧加熱処理時に、シール材７は加圧
力により押し潰されて、図１に示すように幅方向に拡大
した状態となり、この図１の状態ではシール材７の幅が
約１．５ｍｍに拡大され、高さが約３．０μｍに圧縮さ
れる。この結果、有効表示エリアＡおよびダミーエリア
Ｂにおけるセルギャップ（配向制御膜５、５相互間のギ
ャップ）が約１．７μｍになるとともに、シール材７の
幅寸法拡大によりシール材７が前記間隔Ｌを埋めて、ダ
ミー用のカラーフィルタ層３ｂの外周側端部に密着当接
する。

【００２１】このシール材７とダミー用カラーフィルタ
層３ｂとの当接により、シール材７近傍に、カラーフィ
ルタ層３ａ、３ｂの厚みに伴うセルギャップ拡大領域
（従来技術の領域Ｇで、約３．２μｍの大きさ）が発生
するのをなくすことができる。次に、両基板１、９を所
定の大きさに切断するためのガラス切断工程を行って、
所定の大きさの液晶セルを得る。しかる後に、この液晶
セル内に公知の真空注入法にて液晶８の注入を行う。こ
こで、液晶８の注入口の位置は、図２において有効表示
エリアＡの左辺側に千鳥状に設定してある。また、液晶
８として、本例では、反強誘電性液晶を用いている。

【００２２】本例では、上記したように、シール材７と
ダミー用カラーフィルタ層３ｂとを当接させて、セルギ
ャップを約１．７μｍの一定間隔に形成してあるから、
シール材７近傍に、カラーフィルタ層３ａ、３ｂの厚み
に伴うセルギャップ拡大領域が発生するのをなくすこと
ができる。従って、液晶注入工程において、液晶セル内
外の圧力差と液晶８の毛細管現象とによりセルギャップ
末端（シール材７の近傍）まで液晶８を容易に進入させ
ることができ、液晶８の未充填部分が発生するのを確実
に防止できる。図５は本例における上記製造工程をまと
めて示す工程図である。

【００２３】なお、上記実施例では、ダミー用カラーフ
ィルタ層３ｂを設け、このダミー用カラーフィルタ層３
ｂをシール材７に当接させて、セルギャップの拡大領域
が発生しないようにしているが、ダミー用カラーフィル
タ層３ｂを廃止し、その代わりにこの部分の空間を充填
する（埋める）充填部材を設けて、シール材７に当接さ
せるようにしてもよい。

【００２４】また、ダミー用カラーフィルタ層３ｂだけ
でなく、遮光膜２ｂも廃止し、この両者２ｂ、３ｂの代
わりに、例えば黒色フォトレジストのごとき遮光機能を
持った材質からなる充填部材を設け、この遮光機能付き
の充填部材をシール材７に当接させるようにしてもよ
い。このように、カラーフィルタ層３ａ、３ｂの厚みに
伴うセルギャップ拡大領域をなくすための具体的手段は
種々変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す部
分破断断面図である。

【図２】図１の液晶セルの製造過程におけるカラーフィ
ルタ基板の平面図である。

【図３】図２の一部を拡大して示す部分詳細平面図であ
る。

【図４】図３の縦断面図である。

【図５】本発明に係る液晶表示装置の一実施例における
製造工程図である。

【図６】従来の液晶表示装置の一実施例を示す部分破断
断面図である。

【符号の説明】

１…カラーフィルタ基板、２ａ、２ｂ…遮光膜、３ａ、
３ｂ…カラーフィルタ層、４…透明導電膜、５…配向制
御膜、７…シール材、８…液晶層、９…対向基板、Ａ…
有効表示エリア、Ｂ…ダミーエリア。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーフィルタ層を有する液晶表示装置
   において、 前記カラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板
   と、 このカラーフィルタ基板に対向する対向基板と、 前記カラーフィルタ基板と前記対向基板との間を接着す
   るとともに、この両基板の間をシールするシール材とを
   備え、 前記カラーフィルタ層の端部と前記シール材とを当接す
   ることにより、前記両基板の間に形成されるセルギャッ
   プが前記シール材近傍まで略均一の大きさとなるように
   し、 このセルギャップに液晶を注入したことを特徴とする液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記シール材が加圧力により幅方向に拡
   大することにより、前記カラーフィルタ層の端部と前記
   シール材とを当接するようにしたことを特徴とする請求
   項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 有効表示エリアの外周側にダミーエリア
   を設けるとともに、このダミーエリアにダミー用カラー
   フィルタ層を設け、 このダミー用カラーフィルタ層の端部が前記シール材と
   当接するようにしたことを特徴とする請求項１または２
   に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記ダミーエリアには、その全領域にわ
   たって前記ダミー用カラーフィルタ層と重なるようにし
   て遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項３に
   記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記有効表示エリアは矩形状であり、こ
   の矩形状の有効表示エリアの外周側に、前記ダミーエリ
   アが口の字形状に形成されており、 さらにこの口の字形状のダミーエリアの外周側に、前記
   シール材が口の字形状に形成されていることを特徴とす
   る請求項３または４に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 カラーフィルタ層を有する液晶表示装置
   において、 前記カラーフィルタ層が形成されたカラーフィルタ基板
   と、 このカラーフィルタ基板に対向する対向基板と、 前記カラーフィルタ基板と前記対向基板との間を接着す
   るとともに、この両基板の間をシールするシール材と、 前記カラーフィルタ層の端部と前記シール材との間に配
   設され、前記カラーフィルタ層の厚みに伴う空間を充填
   する充填部材とを備え、 この充填部材の配設により、前記両基板の間に形成され
   るセルギャップが前記シール材近傍まで略均一の大きさ
   となるようにし、 このセルギャップに液晶を注入したことを特徴とする液
   晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記充填部材は遮光機能を有する材質か
   ら形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液
   晶表示装置。
8. 【請求項８】 カラーフィルタ層を有する液晶表示装置
   の製造方法であって、前記カラーフィルタ層を形成した
   カラーフィルタ基板に、前記カラーフィルタ層の外周側
   に所定間隔を介して位置するようにシール材を配設し、 次に、このカラーフィルタ基板に対向基板を重ね合わせ
   て、この両基板を加圧して前記シール材を加圧硬化する
   とともに、前記両基板の間を接着し、この加圧硬化の際
   に前記シール材を幅方向に拡大することにより、前記カ
   ラーフィルタ層の端部と前記シール材とを当接させ、 しかるのち、前記両基板の間に形成されるセルギャップ
   に液晶を注入することを特徴とする液晶表示装置の製造
   方法。