JP2008015383A

JP2008015383A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2008015383A
Application number: JP2006188570A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Nonaka; 正信野中
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】アレイ基板上の実装領域を対向基板のガラス破材によって傷付けない液晶表示装置を提供する。
【解決手段】有効表示領域６０にセルギャップ維持用スペーサ柱５２を形成し、アレイ基板の実装領域６２と対向する対向基板１４の不要領域にダミー用スペーサ柱５４を形成したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、セルギャップ維持用のスペーサ柱を備えた液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして、各種分野で利用されるようになってきている。そして、この液晶表示装置の一対の基板の間にツイステッド・ネマチック（ＴＮ）型液晶が保持されて成る液晶表示装置が広く利用されている。

ところで、液晶表示装置では、一対の基板の間隙であるセルギャップ（実効的な液晶層の厚さを意味する）を均一に保つことが着色むらのない良好な表示画像を得る上で重要であることから、従来は球状のスペーサを一方の基板上に所定の密度で散布し、この上に他方の基板を貼り合わせることが行われてきた。

しかしながら、このような球状スペーサを散布する方法では、球状スペーサの凝縮、または、分布の不均一さ等からセルギャップの均一性の確保が困難であり、また、球状スペーサによる光抜け等による表示コントラストが向上し難いという問題点があった。

そこで、この問題点を解決すべく従来より、図６に示すように、対向基板１０４上にカラーフィルター層の各色と同じ材料でスペーサ柱１１０を予め定められた位置に形成したり、また、カラーフィルター層と異なる樹脂等のスペーサ柱を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開平９−７３０９３号公報特開平９−７３０８８号公報

ところで、液晶表示装置の液晶セルは、一対の基板に複数の液晶セルを配置して切り出す多面取り方式で製造している。このような多面取り方式において複数の液晶セルを配置して切り出す際に、対向基板の余分な部分（以下、ガラス破材）を取り除く必要がある。

しかしながら、この対向基板におけるガラス破材はアレイ基板上の駆動用ＬＳＩが実装される実装領域にも位置しており、ガラス破材を取り除く際にアレイ基板上の実装領域の配線を、このガラス破材によって傷付けてしまうという問題点がある。

即ち、図６及び図７に示すように、多面取り方式において、液晶セル１００のアレイ基板１０１には、Ｌ型の実装領域１０２が設けられている。一方、図７（ａ）に示すように対向基板１０４においてはこの実装領域１０２に対応する部分は不要領域１０６であるため、ガラス破材として取り除く必要がある。この取り除く際に図７（ｂ）に示すように不要領域１０６がアレイ基板１００の実装領域１０２に接触し、実装領域１０２上の配線１０８を傷付けてしまうという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、アレイ基板上の実装領域を対向基板のガラス破材によって傷付けない液晶表示装置を提供する。

本発明は、複数の表示画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配された対向基板と、前記一対の基板の間に保持され、かつ、額縁状のシール部材によって封止された液晶材料から成る光変調層と、前記対向基板に形成され、前記一対の基板のセルギャップを維持する複数のセルギャップ維持用スペーサ柱と、を有し、前記アレイ基板が、前記複数の表示画素から構成された有効表示領域と、その有効表示領域の外周に位置し、かつ、駆動用ＬＳＩが配置される実装領域とを備えた液晶表示装置において、前記アレイ基板の前記有効表示領域に対向する前記対向基板の領域に、複数のセルギャップ維持用スペーサ柱が形成され、前記アレイ基板の前記実装領域に対向する前記対向基板の領域に、複数のダミー用スペーサが形成されていることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明によれば、複数のダミー用スペーサによって、アレイ基板の実装領域を傷付けることがない。

以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置について図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の液晶セル１０について図１〜図３に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置１０の構成
液晶セル１０の構成について説明する。

液晶セル１０はアレイ基板１２と対向基板１４とより構成されている。アレイ基板１２上には、信号線１６が平行に複数本配され、この信号線１６と直交するように走査線１８が複数本配されている。この信号線１６と走査線１８の交差部近傍には薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）２０が形成されている。

図３に示すように、ＴＦＴ２０は、例えば逆スタガー型であり、ガラス基板２２の主面側のＴＦＴ２０にはゲート電極２４が、配線部には走査線１８がそれぞれ配設され、これらの上には絶縁膜２６が積層されている。この絶縁膜２６の上でゲート電極２４の上方にはアモルファスシリコンよりなる半導体膜２８が形成され、この半導体膜２８及び絶縁膜２６に跨がるようにソース電極３０及びドレイン電極３２が半導体膜２８の中央部に所定の距離を隔てて対向するように配されている。ドレイン電極３２には信号線１６が連結されて形成され、ソース電極３０には画素電極３４が連結形成されている。そして、ＴＦＴ２０及び配線部の全面に保護膜３６が形成され、画素部の全面には配向膜３８が形成されている。

また、アレイ基板１２のＬ字型の実装領域６２には、駆動用ＬＳＩと接続するための配線６４が複数本形成されている。

対向基板１４は、ガラス基板４０上に画素位置に合わせて形成された赤、緑、青のカラーフィルター４２，４４，４６が形成されている。このカラーフィルター４２，４４，４６の間にはマトリックス状にブラックマトリックス５０が形成されている。また、このブラックマトリックス５０上には、カラーフィルター層４２，４４，４６と同じ材料によって形成されたセルギャップ維持用スペーサ柱５２及びダミー用スペーサ柱５４が形成されている。これらスペーサ柱５２，５４については後から詳しく説明する。そして、透明電極４７、配向膜５１が形成されている。

アレイ基板１２と対向基板１４とが、光変調層である液晶層５６を挟んで配置されている。この液晶層５６は、一対の基板１２，１４の間に額縁状に形成されたシール部材５８によって封止されている。

（２）スペーサ柱５２，５４の構造
次に、図１及び図２に基づいてセルギャップ維持用スペーサ柱５２とダミー用スペーサ柱５４について説明する。

上記で説明したように両スペーサ柱５２，５４はカラーフィルター層４２，４４，４６と同じ材料で形成されている。そして、セルギャップ維持用スペーサ柱５２は、シール部材５８の内側であって、表示画素が形成されている有効表示領域６０に均一にマトリックス状に配置されている。このセルギャップ維持用スペーサ柱５２の太さは、約１００μｍ^２である。

一方、ダミー用スペーサ柱５４は、多面取り方式によって分割した場合にシール部材５８の位置より外周であって、かつ、この多面取り方式によって切断したカラーフィルター層より内側に形成されている。このダミー用スペーサ柱５４は、等間隔にマトリックス状に配置され、その太さはセルギャップ維持用スペーサ柱５２より太く、約２５０μｍ^２である。

（３）効果
上記のようなダミー用スペーサ柱５４を配置する効果について説明する。

アレイ基板１２に対向基板１４を配置して液晶セル１０を形成し、一対の基板１２，１４の間に液晶材料を注入する。その後、図２（ａ）に示すようにアレイ基板１２の実装領域６２と対向する対向基板１４の不要領域６６をガラス破材として取り除く。この場合に、図２（ｂ）に示すように不要領域６６にはダミー用スペーサ柱５４が設けられているため、アレイ基板１２の実装領域６２の配線６４には、ダミー用スペーサ柱５４の先端が接触することとなり、不要領域６６のガラス破材が直接接触しない。そのため、従来のように実装領域６２における配線６４を傷付けたりすることがない。

（第２の実施形態）
次に、図４及び図５に基づいて第２の実施形態の液晶表示装置の液晶セル１０について説明する。

第１の実施形態ではダミー用スペーサ柱５４は、柱状に形成されていたが、本実施形態のダミー用スペーサ６８は、図４に示すように、アレイ基板１２の実装領域６２と対向する対向基板１４のＬ字状の不要領域６６上に面状に形成されている。

上記のような面状のダミー用スペーサ６８であっても、不要領域６６を取り外したときに、ガラス破材が配線６４に直接接触することなく傷付けたりすることがない。

（変更例）
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

上記実施形態ではセルギャップ維持用スペーサ柱５２とダミー用スペーサ柱５４とをカラーフィルター層４２，４４，４６と同じ材料で形成したが、これに代えて樹脂等によって別途形成してもよい。

本発明の第１の実施形態の液晶セルの対向基板の平面図である。同じく液晶セルの縦断面図であって、（ａ）は不要領域を取り除く前の状態のものであり、（ｂ）は不要領域を取り除いた状態のものである。液晶セルの一部拡大縦断面図である。第２の実施形態の液晶セルの対向基板の平面図である。第２の実施形態の液晶セルの縦断面図であって、（ａ）は不要領域を取り除く前のものであり、（ｂ）は不要領域を取り除いた状態のものである。従来の液晶セルの対向基板の平面図である。従来の液晶セルの縦断面図であって、（ａ）は不要領域を取り除く前の状態のものであり、（ｂ）はガラス破材を取り除いた状態のものである。

符号の説明

１０液晶セル
１２アレイ基板
１４対向基板
４２〜４６カラーフィルター
５２セルギャップ維持用スペーサ柱
５４ダミー用スペーサ柱
５８シール部材
６０有効表示領域
６２実装領域
６４配線
６６不要領域

Claims

複数の表示画素がマトリックス状に配置されたアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向して配された対向基板と、
前記一対の基板の間に保持され、かつ、額縁状のシール部材によって封止された液晶材料から成る光変調層と、
前記対向基板に形成され、前記一対の基板のセルギャップを維持する複数のセルギャップ維持用スペーサ柱と、
を有し、
前記アレイ基板が、前記複数の表示画素から構成された有効表示領域と、その有効表示領域の外周に位置し、かつ、駆動用ＬＳＩが配置される実装領域とを備えた液晶表示装置において、
前記アレイ基板の前記有効表示領域に対向する前記対向基板の領域に、複数のセルギャップ維持用スペーサ柱が形成され、
前記アレイ基板の前記実装領域に対向する前記対向基板の領域に、複数のダミー用スペーサが形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
前記対向基板にカラーフィルター層が形成され、
前記セルギャップ維持用スペーサと前記ダミー用スペーサ柱が前記カラーフィルター層と一体に形成されている
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
前記ダミー用スペーサが柱状であり、前記セルギャップ維持用スペーサ柱より太い
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
前記ダミー用スペーサが柱状であり、一定間隔毎に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記ダミー用スペーサは、前記実装領域に対向する前記対向基板の領域全体に面状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
前記ダミー用スペーサは、前記カラーフィルタ層の切断端面より内側で、かつ、前記シール部材より外側に形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。