JP3962196B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、基本的な液晶表示装置１の断面図である。液晶表示装置１は、ガラス基板などで実現される一方の透光性基板２の一表面上にカラーフィルタ３およびブラックマスク４を形成し、これらを配向膜５で被覆して構成されるカラーフィルタ側基板１５と、ガラス基板などで実現される他方の透光性基板６の一表面上に図示しない配線部、画素電極１３および液晶駆動素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子７を形成し、さらに絶縁層８を形成し、これらを配向膜９で被覆して構成されるＴＦＴ側基板１６とを備え、セルギャップを均一に保つためのスペーサ１０を各基板１５，１６の上に散布し、各基板１５，１６の表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂの端部を液晶封止用シール材１２で貼り合せることによってセルを形成し、セル内に液晶を注入し、液晶注入口を樹脂によって封止して構成される。なお、前記液晶封止用シール材１２にはセルギャップを規定するためのスペーサ１１が混入される。ただし、スペーサ１０，１１はすべてプラスチック材料から成るものとする。
【０００３】
セルギャップは、主に、各基板１５，１の上に散布されるスペーサ１０と液晶封止用シール材１２に混入されるスペーサ１１との直径および注入・封止条件によって決定される。セルギャップの均一性は液晶表示装置１の表示品位と密接な相関が有り、表示領域Ａのセルギャップの均一性が低いと輝度むらが発生する。なお図３では、スペーサ１０が後述する凸部上に配置されていないセルギャップの均一性の高い状態を示している。
【０００４】
液晶表示装置１では、構造上、カラーフィルタ側基板１５はブラックマスク４を有し、ＴＦＴ側基板１６は配線部やＴＦＴ素子７を有し、表示領域Ａ内にはこれらによる凹凸が形成される。スペーサ１０が凸部上に配置されるとセルギャップの均一性が著しく低下する。たとえば図４に示されるように、ブラックマスク４の上に配置されたスペーサ１０ａと、該ブラックマスク４の近傍に配置されたスペーサ１０ｂとがある場合、スペーサ１０ａが配置された表示領域Ａのセルギャップは、スペーサ１０ｂが配置された表示領域Ａのセルギャップに比べて、ブラックマスク４の高さ分だけ大きくなり、セルギャップの均一性が低下する。
【０００５】
また、液晶表示装置１では、通常、表示領域Ａの大部分が配線部やＴＦＴ素子を除いた透光性を有する画素電極から成るのに対して、表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂは遮光性を有するブラックマスク４から成り、該ブラックマスク４によって光の漏れが防止される。このように表示領域Ａと額縁領域Ｂとの構造が著しく異なるので、各領域Ａ，Ｂの膜厚が異なることとなり、各領域Ａ，Ｂの間で段差が生じてセルギャップの均一性が著しく低下する。たとえば図５に示されるように、額縁領域Ｂに配置されるブラックマスク４の膜厚が表示領域Ａに配置されるカラーフィルタ３の膜厚よりも厚い場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ１０が支点となって、表示領域Ａと額縁領域Ｂとの境界付近のセルギャップ差が大きくなり、均一性が低下する。この場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ１０がセルギャップに対して支配的となり、液晶封止用シール材１２に混入されるスペーサ１１の直径の変更による対応ではセルギャップ差を小さくして均一性を確保することができない。
【０００６】
これらの問題に対し、セルギャップの均一性を向上する手法として凸部となるブラックマスク４の膜厚を薄くすることが提案されている。また、アクリル系の液状の樹脂をスピンコート法などで塗布し焼成することによってオーバーコート層を設け、表面平坦度を向上させることが提案されている。しかし、ブラックマスク４の膜厚を薄くするには技術的および表示品質上限界があり、またオーバーコート層を設けるには製造プロセスが増加するという問題がある。
【０００７】
また、他の手法として、一方基板側に凸部がある場合に、該凸部に対応する他方基板側の膜厚を調整することによって凹凸を相殺する手法が提案されている。たとえば、図６に示されるように図４に示した凸部であるブラックマスク４に対して絶縁膜８に凹所１４が設けられ、また図７に示されるように図５に示した凸部であるブラックマスク４に対して絶縁膜８に凹所１４が設けられる。しかし、この手法では、凹所１４の深さは凸部であるブラックマスク４の高さに対して等しいかあるいは深くする必要があるが、ブラックマスク４の領域が広い場合、ブラックマスク４の高さに対して深さの深い凹所１４を形成すると、図８に示されるように、逆にセルギャップが薄くなりすぎるという問題が生じる。この場合、ブラックマスク４の高さと等しい深さの凹所１４を形成する必要があるが、適当な膜厚の膜がないことやフォトリソグラフィによるパターニング時において適当な深さの凹所１４を形成することが技術的に難しいことなどの問題がある。
【０００８】
また、特開平７−９２４７７号公報には、電着法などによって形成されるカラーフィルタによって液晶表示装置のセルギャップの均一性を改善する技術が開示されている。液晶表示装置を構成する一方の透明基板上には、第１のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜が平行に選択形成され、第１のＩＴＯ膜上にはカラーフィルタが形成され、これらを覆って透明基板上には平坦化膜が形成される。平坦化膜の上であって、前記第１のＩＴＯ膜の形成領域上には、さらに第２のＩＴＯ膜が形成される。このような一方の透明基板には接着層を介して他方の透明基板が接着される。前記一方の透明基板上の接着層の下部の領域であって、第１のＩＴＯ膜が形成されていない領域には、第１のＩＴＯ膜と同一の膜厚を有するダミーＩＴＯ膜が形成される。これによって、接着層の下部領域にはどの領域にも均一なカラーフィルタが形成され、接着層の形成領域による形成高さの差異がなくなり、同一の液晶セル内のどの領域においてもセルギャップを一定にすることが可能となり、濃淡差の発生を抑制することができる。しかし、このような手法は上述したような凸部であるブラックマスク４に対して適用することができない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、容易な手法によって実現することができるセルギャップの均一性に優れた液晶表示装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１１】
本発明に従えば、液晶表示装置において、一方および他方基板はスペーサによって所定の間隔があけられ、液晶を介在して、対向して配置されて接着される。これによって、一方基板の液晶層側表面に形成された凸部と、他方基板の液晶層側表面に形成された凹所とは、互いに対向して配置される。たとえば、凸部はブラックマスクであり、凹所はフォトリソグラフィなどによって絶縁層に形成されたコンタクトホールである。本発明の液晶表示装置はこのような凸部および凹所において、凸部の高さＨが凹所の深さＤよりも小さく、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりも大きく設定することによって、セルギャップの均一化を図るものである。すなわち、凸部上にいくつかのスペーサが配置された場合、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きくすることによって、凸部上のスペーサは、凹所とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部上に配置されたスペーサのうちの、凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、凹所の幅が大きくてもセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また、たとえば表示領域周辺の額縁領域に配置されるブラックマスクの膜厚が、表示領域に配置されるカラーフィルタの膜厚よりも厚いことによって、一方基板表面の平坦性が低下する。額縁領域においても凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。したがって、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１２】
また本発明は、前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域から離反した領域に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、上述したような凸部および凹所は額縁領域内の表示領域から離反した領域、すなわち液晶封止用シール材の近傍に形成される。凸部上に配置されたスペーサのうちの、シール材近傍の凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、シール材から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１４】
また本発明は、前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域に近接した領域に設けられることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、上述したような凸部および凹所は額縁領域内の表示領域に近接した領域に形成される。凸部上に配置されたスペーサのうちの、表示領域近傍の凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、表示領域から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１６】
また本発明は、一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
前記凸部は他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳し、凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１７】
本発明に従えば、液晶表示装置において、一方および他方基板はスペーサによって所定の間隔があけられ、液晶を介在して、対向して配置されて接着される。これによって、一方基板の液晶層側表面に形成された凸部と、他方基板の液晶層側表面に形成された凹所とは、互いに対向して配置される。たとえば、凸部はブラックマスクであり、凹所はフォトリソグラフィなどによって絶縁層に形成されたコンタクトホールである。本発明の液晶表示装置はこのような凸部および凹所において、凸部の高さＨが凹所の深さＤよりも小さく、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、セルギャップの均一化を図るものである。すなわち、凸部上にいくつかのスペーサが配置された場合、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりも大きくすることによって、凸部上のスペーサは、凹所とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部上に配置されたスペーサのうちの、凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、凹所の幅が大きくてもセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また、たとえば表示領域周辺の額縁領域に配置されるブラックマスクの膜厚が、表示領域に配置されるカラーフィルタの膜厚よりも厚いことによって、一方基板表面の平坦性が低下する。額縁領域においても凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。したがって、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また前記凸部は、他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳する。このように凸部と絶縁層とが重畳する箇所にスペーサが配置されるとき、このようなスペーサによってセルギャップが規制される。これによって凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなり過ぎることを防止して、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示装置２１ａの断面図である。液晶表示装置２１ａは、カラーフィルタ側基板５１、ＴＦＴ側基板５２、スペーサ３０，３１および液晶封止用シール材３２を含んで構成される。ガラス基板などで実現される透光性基板２２の一方表面上には、カラーフィルタ２３およびブラックマスク２４が形成される。これらは図３に示すように配向膜で被覆しても構わない。このようにしてカラーフィルタ側基板５１が構成される。また、ガラス基板などで実現される透光性基板２６の一方表面上には、絶縁層２８が形成される。透光性基板２６の一方表面上に配線部、図３に示すような画素電極および液晶駆動素子であるＴＦＴ素子を形成し、さらに絶縁層８を形成してもよく、またこれらを図３に示すように配向膜で被覆しても構わない。このようにしてＴＦＴ側基板５２が構成される。
【００２１】
各基板５１，５２の上にはセルギャップを均一に保つためのスペーサ３０が散布され、各基板５１，５２の表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂの端部を液晶封止用シール材３２で貼り合せることによってセルが形成される。セル内には液晶が注入され、液晶注入口が樹脂によって封止されて、液晶表示装置２１ａが構成される。なお、液晶封止用シール材３２にはセルギャップを規定するためのスペーサ３１が混入される。ただし、スペーサ３０，３１はすべてプラスチック材料から成るものとする。
【００２２】
液晶表示装置２１ａでは、通常、表示領域Ａの大部分が配線部やＴＦＴ素子を除いた透光性を有する画素電極から成るのに対して、表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂは遮光性を有するブラックマスク２４から成り、これによって光の漏れが防止される。すなわち、額縁領域Ｂにはブラックマスク２４によって凸部３３が形成される。このように表示領域Ａと額縁領域Ｂとでは構造が異なり、各領域Ａ，Ｂの膜厚も異なる。したがって、各領域Ａ，Ｂの近傍に段差が生じてセルギャップの均一性が著しく低下する。
【００２３】
このような段差を防止するために液晶表示装置２１ａでは、凸部３３に対応して凹所３４を設けている。凹所３４は、たとえばフォトリソグラフィ法などによって絶縁層２８に形成されたコンタクトホールである。また、表示に悪影響を与えない膜、たとえばポリイミドなどの配向膜、アクリル樹脂や有機樹脂などのコーティング膜、および水ガラスなどの無機絶縁性コート膜を選択し、フォトリソグラフィ法またはオフセット印刷法などによって凹所を形成することができる。
【００２４】
具体的には、凸部３３はカラーフィルタ側基板５１の液晶層側表面に形成され、高さＨ、幅Ｗ１を有する。凹所３４はＴＦＴ側基板５２の液晶層側表面に前記凸部３３に対向して形成され、深さＤ、幅Ｗ２を有する。特に、本発明の液晶表示装置２１ａでは、凸部３３の高さＨが凹所３４の深さＤよりも小さいときに、凸部３３の幅Ｗ１が凹所３４の幅Ｗ２よりも大きく選ばれることを特徴とする。言い換えると、凸部３３の高さＨが凹所３４の深さＤよりも小さいときに、凸部３３の面積が凹所３４の面積よりも大きく選ばれる。これによって、凸部３３の上に存在されたスペーサ３０のうちの、凹所３４以外の領域に存在されたスペーサ３０によってセルギャップが規制される。これによって、凸部３３によるスペーサ３０の持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２５】
このような凸部３３と凹所３４とは、表示領域Ａだけでなく額縁領域Ｂにも設けられる。たとえば、額縁領域Ｂに配置されるブラックマスク２４の膜厚が、表示領域Ａに配置されるカラーフィルタ２３の膜厚よりも厚い場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ３０が支点となって、表示領域Ａと額縁領域Ｂとの境界付近のセルギャップ差が大きくなり、均一性が低下する。このとき、凸部３３に対応する凹所３４を設けることによって凹凸が相殺される。
【００２６】
ここで、凸部３３、すなわちブラックマスク２４の領域が広いとき、凸部３３の高さＨに対して深さＤの深い凹所３４を形成すると、セルギャップが薄くなりすぎてしまうが、本発明では上述したような関係で凸部３３と凹所３４とを設けている。この場合、凸部３３の上にいくつかのスペーサ３０が配置されたとき、凸部３３の上のスペーサ３０は、凹所３４とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。これによって、凸部３３によるスペーサ３０の持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２７】
特に、凸部３３および凹所３４は、図１に示されるように額縁領域Ｂ内であって、表示領域Ａから離反した領域、すなわち液晶封止用シール材３２の近傍に形成される。この場合、凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、シール材３２の近傍の凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、シール材３２から離反した凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。したがって、凹所３４によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２８】
またこの場合、図５に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを小さくすることができ、かつ図８に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを大きくすることができ、セルギャップをより均一にすることが可能である。
【００２９】
図２は、本発明の実施の他の形態である液晶表示装置２１ｂの断面図である。液晶表示装置２１ｂは、凸部３３および凹所３４の形成位置が異なる以外は前記液晶表示装置２１ａと同様にして構成され、同じ部材には同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００３０】
特に、凸部３３および凹所３４は、図２に示されるように額縁領域Ｂ内であって、表示領域Ａに近接した領域に形成される。この場合、凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、表示領域Ａの近傍の凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、表示領域Ａから離反した凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。したがって、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置２１ｂの輝度むらの発生を防止することができる。
【００３１】
またこの場合、図５に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを小さくすることができ、かつ図８に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを大きくすることができ、セルギャップをより均一にすることが可能となる。
【００３２】
さらに、セルギャップを規制するスペーサ３０は、図１のスペーサ３０と比べて、表示領域Ａのより外方側に存在するので、該スペーサ３０が表示領域Ａに与える影響は小さい。したがって、凹所３４の幅が液晶表示装置２１ａ，２１ｂとで同じであるとすると、図１の液晶表示装置２１ａに比べて液晶表示装置２１ｂのセルギャップを小さくすることができる。
【００３８】
以上のように本形態の液晶表示装置２１ａ〜２１ｃでは、セルギャップの均一性が向上して表示品位が向上する。また、フォトマスクを変更するだけでセルギャップの均一性の向上が可能な凹所３４を形成することができ、製造コストを上昇することなく実現することができる。さらに、各基板５１，５２の表面の平坦性が低くてもセルギャップの均一性が保てるので、平坦化のためのオーバーコート層が基本的に不要である。またさらに、凹所３４の面積または形成位置を調整することによってさらにセルギャップを最適化することができる。
【００３９】
また、セルギャップの均一化のためには、凹所３４を形成する膜の膜厚を適正化すること、凹所３４の面積を最適化すること、および凹所３４の位置を最適化することのうち、どの手法を採用してもよく、最も簡便な手法を自由に選択することができる。さらに、いずれか一方の基板５１または５２に対する加工が不可能である場合であっても他方の基板５２または５１で対応することができる。
【００４０】
さらに、カラーフィルタ側基板５１が樹脂製のブラックマスク２４を有する場合、光の透過率を低下させて黒色表示を行うためにブラックマスク２４の膜厚を厚くする必要が有る。この場合、樹脂製のブラックマスク２４の膜厚がカラーフィルタ２３の膜厚よりも厚くなり、カラーフィルタ側基板５１の表面の平坦性が損なわれ、均一なセルギャップが得られなくなる。このような場合であっても、カラーフィルタ側基板５１に対向するＴＦＴ側基板５２に凹所３４を設けることによってセルギャップを均一に保ことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、凸部高さＨが凹所深さＤよりも小さく、凸部幅Ｗ１を凹所幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、凸部上のスペーサは凹所とそれ以外の領域とに存在することとなり、凸部上に配置されたスペーサのうちの凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、凸部によるスペーサの持ち上げ効果によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また額縁領域において凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４３】
また本発明によれば、凸部および凹所を額縁領域内の表示領域から離反した領域、すなわち液晶封止用シール材の近傍に形成することによって、シール材から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４４】
また本発明によれば、凸部および凹所を額縁領域内の表示領域に近接した領域に形成することによって、表示領域から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４５】
また本発明によれば、凸部高さＨが凹所深さＤよりも小さく、凸部幅Ｗ１を凹所幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、凸部上のスペーサは凹所とそれ以外の領域とに存在することとなり、凸部上に配置されたスペーサのうちの凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、凸部によるスペーサの持ち上げ効果によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また額縁領域において凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。またま前記凸部は、他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳するので、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなり過ぎることを防止して、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態である液晶表示装置２１ａの断面図である。
【図２】 本発明の実施の他の形態である液晶表示装置２１ｂの断面図である。
【図３】 基本的な液晶表示装置１の断面図である。
【図４】 凸部によってセルギャップの均一性が低下した液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】 凸部によってセルギャップの均一性が低下した他の液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】 凸部に対向して凹所１４を設けた液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】 凸部に対向して凹所１４を設けた液晶表示装置を示す断面図である。
【図８】 凹所１４によってセルギャップが薄くなりすぎた液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 液晶表示装置
２２，２６ 透光性基板
２３ カラーフィルタ
２４ ブラックマスク
２８ 絶縁層
３０，３１ スペーサ
３２ 液晶封止用シール材
３３ 凸部
３４ 凹所
３５ コンタクトホール（凹所）
３７ 第２の凹所
５１ カラーフィルタ（ＣＦ）側基板
５２ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）側基板
Ａ 表示領域
Ｂ 額縁領域
Ｄ 凹所３４の深さ
Ｈ 凸部３３の高さ
Ｗ１ 凸部３３の幅
Ｗ２ 凹所３４の幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、基本的な液晶表示装置１の断面図である。液晶表示装置１は、ガラス基板などで実現される一方の透光性基板２の一表面上にカラーフィルタ３およびブラックマスク４を形成し、これらを配向膜５で被覆して構成されるカラーフィルタ側基板１５と、ガラス基板などで実現される他方の透光性基板６の一表面上に図示しない配線部、画素電極１３および液晶駆動素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子７を形成し、さらに絶縁層８を形成し、これらを配向膜９で被覆して構成されるＴＦＴ側基板１６とを備え、セルギャップを均一に保つためのスペーサ１０を各基板１５，１６の上に散布し、各基板１５，１６の表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂの端部を液晶封止用シール材１２で貼り合せることによってセルを形成し、セル内に液晶を注入し、液晶注入口を樹脂によって封止して構成される。なお、前記液晶封止用シール材１２にはセルギャップを規定するためのスペーサ１１が混入される。ただし、スペーサ１０，１１はすべてプラスチック材料から成るものとする。
【０００３】
セルギャップは、主に、各基板１５，１の上に散布されるスペーサ１０と液晶封止用シール材１２に混入されるスペーサ１１との直径および注入・封止条件によって決定される。セルギャップの均一性は液晶表示装置１の表示品位と密接な相関が有り、表示領域Ａのセルギャップの均一性が低いと輝度むらが発生する。なお図３では、スペーサ１０が後述する凸部上に配置されていないセルギャップの均一性の高い状態を示している。
【０００４】
液晶表示装置１では、構造上、カラーフィルタ側基板１５はブラックマスク４を有し、ＴＦＴ側基板１６は配線部やＴＦＴ素子７を有し、表示領域Ａ内にはこれらによる凹凸が形成される。スペーサ１０が凸部上に配置されるとセルギャップの均一性が著しく低下する。たとえば図４に示されるように、ブラックマスク４の上に配置されたスペーサ１０ａと、該ブラックマスク４の近傍に配置されたスペーサ１０ｂとがある場合、スペーサ１０ａが配置された表示領域Ａのセルギャップは、スペーサ１０ｂが配置された表示領域Ａのセルギャップに比べて、ブラックマスク４の高さ分だけ大きくなり、セルギャップの均一性が低下する。
【０００５】
また、液晶表示装置１では、通常、表示領域Ａの大部分が配線部やＴＦＴ素子を除いた透光性を有する画素電極から成るのに対して、表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂは遮光性を有するブラックマスク４から成り、該ブラックマスク４によって光の漏れが防止される。このように表示領域Ａと額縁領域Ｂとの構造が著しく異なるので、各領域Ａ，Ｂの膜厚が異なることとなり、各領域Ａ，Ｂの間で段差が生じてセルギャップの均一性が著しく低下する。たとえば図５に示されるように、額縁領域Ｂに配置されるブラックマスク４の膜厚が表示領域Ａに配置されるカラーフィルタ３の膜厚よりも厚い場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ１０が支点となって、表示領域Ａと額縁領域Ｂとの境界付近のセルギャップ差が大きくなり、均一性が低下する。この場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ１０がセルギャップに対して支配的となり、液晶封止用シール材１２に混入されるスペーサ１１の直径の変更による対応ではセルギャップ差を小さくして均一性を確保することができない。
【０００６】
これらの問題に対し、セルギャップの均一性を向上する手法として凸部となるブラックマスク４の膜厚を薄くすることが提案されている。また、アクリル系の液状の樹脂をスピンコート法などで塗布し焼成することによってオーバーコート層を設け、表面平坦度を向上させることが提案されている。しかし、ブラックマスク４の膜厚を薄くするには技術的および表示品質上限界があり、またオーバーコート層を設けるには製造プロセスが増加するという問題がある。
【０００７】
また、他の手法として、一方基板側に凸部がある場合に、該凸部に対応する他方基板側の膜厚を調整することによって凹凸を相殺する手法が提案されている。たとえば、図６に示されるように図４に示した凸部であるブラックマスク４に対して絶縁膜８に凹所１４が設けられ、また図７に示されるように図５に示した凸部であるブラックマスク４に対して絶縁膜８に凹所１４が設けられる。しかし、この手法では、凹所１４の深さは凸部であるブラックマスク４の高さに対して等しいかあるいは深くする必要があるが、ブラックマスク４の領域が広い場合、ブラックマスク４の高さに対して深さの深い凹所１４を形成すると、図８に示されるように、逆にセルギャップが薄くなりすぎるという問題が生じる。この場合、ブラックマスク４の高さと等しい深さの凹所１４を形成する必要があるが、適当な膜厚の膜がないことやフォトリソグラフィによるパターニング時において適当な深さの凹所１４を形成することが技術的に難しいことなどの問題がある。
【０００８】
また、特開平７−９２４７７号公報には、電着法などによって形成されるカラーフィルタによって液晶表示装置のセルギャップの均一性を改善する技術が開示されている。液晶表示装置を構成する一方の透明基板上には、第１のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜が平行に選択形成され、第１のＩＴＯ膜上にはカラーフィルタが形成され、これらを覆って透明基板上には平坦化膜が形成される。平坦化膜の上であって、前記第１のＩＴＯ膜の形成領域上には、さらに第２のＩＴＯ膜が形成される。このような一方の透明基板には接着層を介して他方の透明基板が接着される。前記一方の透明基板上の接着層の下部の領域であって、第１のＩＴＯ膜が形成されていない領域には、第１のＩＴＯ膜と同一の膜厚を有するダミーＩＴＯ膜が形成される。これによって、接着層の下部領域にはどの領域にも均一なカラーフィルタが形成され、接着層の形成領域による形成高さの差異がなくなり、同一の液晶セル内のどの領域においてもセルギャップを一定にすることが可能となり、濃淡差の発生を抑制することができる。しかし、このような手法は上述したような凸部であるブラックマスク４に対して適用することができない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、容易な手法によって実現することができるセルギャップの均一性に優れた液晶表示装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１１】
本発明に従えば、液晶表示装置において、一方および他方基板はスペーサによって所定の間隔があけられ、液晶を介在して、対向して配置されて接着される。これによって、一方基板の液晶層側表面に形成された凸部と、他方基板の液晶層側表面に形成された凹所とは、互いに対向して配置される。たとえば、凸部はブラックマスクであり、凹所はフォトリソグラフィなどによって絶縁層に形成されたコンタクトホールである。本発明の液晶表示装置はこのような凸部および凹所において、凸部の高さＨが凹所の深さＤよりも小さく、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりも大きく設定することによって、セルギャップの均一化を図るものである。すなわち、凸部上にいくつかのスペーサが配置された場合、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きくすることによって、凸部上のスペーサは、凹所とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部上に配置されたスペーサのうちの、凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、凹所の幅が大きくてもセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また、たとえば表示領域周辺の額縁領域に配置されるブラックマスクの膜厚が、表示領域に配置されるカラーフィルタの膜厚よりも厚いことによって、一方基板表面の平坦性が低下する。額縁領域においても凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。したがって、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１２】
また本発明は、前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域から離反した領域に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、上述したような凸部および凹所は額縁領域内の表示領域から離反した領域、すなわち液晶封止用シール材の近傍に形成される。凸部上に配置されたスペーサのうちの、シール材近傍の凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、シール材から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１４】
また本発明は、前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域に近接した領域に設けられることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、上述したような凸部および凹所は額縁領域内の表示領域に近接した領域に形成される。凸部上に配置されたスペーサのうちの、表示領域近傍の凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、表示領域から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００１６】
また本発明は、一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
前記凸部は他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳し、凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１７】
本発明に従えば、液晶表示装置において、一方および他方基板はスペーサによって所定の間隔があけられ、液晶を介在して、対向して配置されて接着される。これによって、一方基板の液晶層側表面に形成された凸部と、他方基板の液晶層側表面に形成された凹所とは、互いに対向して配置される。たとえば、凸部はブラックマスクであり、凹所はフォトリソグラフィなどによって絶縁層に形成されたコンタクトホールである。本発明の液晶表示装置はこのような凸部および凹所において、凸部の高さＨが凹所の深さＤよりも小さく、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、セルギャップの均一化を図るものである。すなわち、凸部上にいくつかのスペーサが配置された場合、凸部の幅Ｗ１を凹所の幅Ｗ２よりも大きくすることによって、凸部上のスペーサは、凹所とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部上に配置されたスペーサのうちの、凹所に存在するスペーサにはセルギャップを規制する機能はないが、凹所以外の領域に存在するスペーサはセルギャップを規制する。したがって、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、凹所の幅が大きくてもセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また、たとえば表示領域周辺の額縁領域に配置されるブラックマスクの膜厚が、表示領域に配置されるカラーフィルタの膜厚よりも厚いことによって、一方基板表面の平坦性が低下する。額縁領域においても凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによって、凹所によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。したがって、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また前記凸部は、他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳する。このように凸部と絶縁層とが重畳する箇所にスペーサが配置されるとき、このようなスペーサによってセルギャップが規制される。これによって凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなり過ぎることを防止して、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示装置２１ａの断面図である。液晶表示装置２１ａは、カラーフィルタ側基板５１、ＴＦＴ側基板５２、スペーサ３０，３１および液晶封止用シール材３２を含んで構成される。ガラス基板などで実現される透光性基板２２の一方表面上には、カラーフィルタ２３およびブラックマスク２４が形成される。これらは図３に示すように配向膜で被覆しても構わない。このようにしてカラーフィルタ側基板５１が構成される。また、ガラス基板などで実現される透光性基板２６の一方表面上には、絶縁層２８が形成される。透光性基板２６の一方表面上に配線部、図３に示すような画素電極および液晶駆動素子であるＴＦＴ素子を形成し、さらに絶縁層８を形成してもよく、またこれらを図３に示すように配向膜で被覆しても構わない。このようにしてＴＦＴ側基板５２が構成される。
【００２１】
各基板５１，５２の上にはセルギャップを均一に保つためのスペーサ３０が散布され、各基板５１，５２の表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂの端部を液晶封止用シール材３２で貼り合せることによってセルが形成される。セル内には液晶が注入され、液晶注入口が樹脂によって封止されて、液晶表示装置２１ａが構成される。なお、液晶封止用シール材３２にはセルギャップを規定するためのスペーサ３１が混入される。ただし、スペーサ３０，３１はすべてプラスチック材料から成るものとする。
【００２２】
液晶表示装置２１ａでは、通常、表示領域Ａの大部分が配線部やＴＦＴ素子を除いた透光性を有する画素電極から成るのに対して、表示領域Ａの周辺の額縁領域Ｂは遮光性を有するブラックマスク２４から成り、これによって光の漏れが防止される。すなわち、額縁領域Ｂにはブラックマスク２４によって凸部３３が形成される。このように表示領域Ａと額縁領域Ｂとでは構造が異なり、各領域Ａ，Ｂの膜厚も異なる。したがって、各領域Ａ，Ｂの近傍に段差が生じてセルギャップの均一性が著しく低下する。
【００２３】
このような段差を防止するために液晶表示装置２１ａでは、凸部３３に対応して凹所３４を設けている。凹所３４は、たとえばフォトリソグラフィ法などによって絶縁層２８に形成されたコンタクトホールである。また、表示に悪影響を与えない膜、たとえばポリイミドなどの配向膜、アクリル樹脂や有機樹脂などのコーティング膜、および水ガラスなどの無機絶縁性コート膜を選択し、フォトリソグラフィ法またはオフセット印刷法などによって凹所を形成することができる。
【００２４】
具体的には、凸部３３はカラーフィルタ側基板５１の液晶層側表面に形成され、高さＨ、幅Ｗ１を有する。凹所３４はＴＦＴ側基板５２の液晶層側表面に前記凸部３３に対向して形成され、深さＤ、幅Ｗ２を有する。特に、本発明の液晶表示装置２１ａでは、凸部３３の高さＨが凹所３４の深さＤよりも小さいときに、凸部３３の幅Ｗ１が凹所３４の幅Ｗ２よりも大きく選ばれることを特徴とする。言い換えると、凸部３３の高さＨが凹所３４の深さＤよりも小さいときに、凸部３３の面積が凹所３４の面積よりも大きく選ばれる。これによって、凸部３３の上に存在されたスペーサ３０のうちの、凹所３４以外の領域に存在されたスペーサ３０によってセルギャップが規制される。これによって、凸部３３によるスペーサ３０の持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２５】
このような凸部３３と凹所３４とは、表示領域Ａだけでなく額縁領域Ｂにも設けられる。たとえば、額縁領域Ｂに配置されるブラックマスク２４の膜厚が、表示領域Ａに配置されるカラーフィルタ２３の膜厚よりも厚い場合、額縁領域Ｂに配置されたスペーサ３０が支点となって、表示領域Ａと額縁領域Ｂとの境界付近のセルギャップ差が大きくなり、均一性が低下する。このとき、凸部３３に対応する凹所３４を設けることによって凹凸が相殺される。
【００２６】
ここで、凸部３３、すなわちブラックマスク２４の領域が広いとき、凸部３３の高さＨに対して深さＤの深い凹所３４を形成すると、セルギャップが薄くなりすぎてしまうが、本発明では上述したような関係で凸部３３と凹所３４とを設けている。この場合、凸部３３の上にいくつかのスペーサ３０が配置されたとき、凸部３３の上のスペーサ３０は、凹所３４とそれ以外の領域とに存在することとなる。凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。これによって、凸部３３によるスペーサ３０の持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２７】
特に、凸部３３および凹所３４は、図１に示されるように額縁領域Ｂ内であって、表示領域Ａから離反した領域、すなわち液晶封止用シール材３２の近傍に形成される。この場合、凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、シール材３２の近傍の凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、シール材３２から離反した凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。したがって、凹所３４によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置２１ａの輝度むらの発生を防止することができる。
【００２８】
またこの場合、図５に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを小さくすることができ、かつ図８に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを大きくすることができ、セルギャップをより均一にすることが可能である。
【００２９】
図２は、本発明の実施の他の形態である液晶表示装置２１ｂの断面図である。液晶表示装置２１ｂは、凸部３３および凹所３４の形成位置が異なる以外は前記液晶表示装置２１ａと同様にして構成され、同じ部材には同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００３０】
特に、凸部３３および凹所３４は、図２に示されるように額縁領域Ｂ内であって、表示領域Ａに近接した領域に形成される。この場合、凸部３３の上に配置されたスペーサ３０のうちの、表示領域Ａの近傍の凹所３４に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制しないが、表示領域Ａから離反した凹所３４以外の領域に存在するスペーサ３０はセルギャップを規制する。したがって、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、セルギャップの均一化を図ることができる。このため、液晶表示装置２１ｂの輝度むらの発生を防止することができる。
【００３１】
またこの場合、図５に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを小さくすることができ、かつ図８に示される従来技術の液晶表示装置よりもセルギャップを大きくすることができ、セルギャップをより均一にすることが可能となる。
【００３２】
さらに、セルギャップを規制するスペーサ３０は、図１のスペーサ３０と比べて、表示領域Ａのより外方側に存在するので、該スペーサ３０が表示領域Ａに与える影響は小さい。したがって、凹所３４の幅が液晶表示装置２１ａ，２１ｂとで同じであるとすると、図１の液晶表示装置２１ａに比べて液晶表示装置２１ｂのセルギャップを小さくすることができる。
【００３８】
以上のように本形態の液晶表示装置２１ａ〜２１ｃでは、セルギャップの均一性が向上して表示品位が向上する。また、フォトマスクを変更するだけでセルギャップの均一性の向上が可能な凹所３４を形成することができ、製造コストを上昇することなく実現することができる。さらに、各基板５１，５２の表面の平坦性が低くてもセルギャップの均一性が保てるので、平坦化のためのオーバーコート層が基本的に不要である。またさらに、凹所３４の面積または形成位置を調整することによってさらにセルギャップを最適化することができる。
【００３９】
また、セルギャップの均一化のためには、凹所３４を形成する膜の膜厚を適正化すること、凹所３４の面積を最適化すること、および凹所３４の位置を最適化することのうち、どの手法を採用してもよく、最も簡便な手法を自由に選択することができる。さらに、いずれか一方の基板５１または５２に対する加工が不可能である場合であっても他方の基板５２または５１で対応することができる。
【００４０】
さらに、カラーフィルタ側基板５１が樹脂製のブラックマスク２４を有する場合、光の透過率を低下させて黒色表示を行うためにブラックマスク２４の膜厚を厚くする必要が有る。この場合、樹脂製のブラックマスク２４の膜厚がカラーフィルタ２３の膜厚よりも厚くなり、カラーフィルタ側基板５１の表面の平坦性が損なわれ、均一なセルギャップが得られなくなる。このような場合であっても、カラーフィルタ側基板５１に対向するＴＦＴ側基板５２に凹所３４を設けることによってセルギャップを均一に保ことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、凸部高さＨが凹所深さＤよりも小さく、凸部幅Ｗ１を凹所幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、凸部上のスペーサは凹所とそれ以外の領域とに存在することとなり、凸部上に配置されたスペーサのうちの凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、凸部によるスペーサの持ち上げ効果によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また額縁領域において凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４３】
また本発明によれば、凸部および凹所を額縁領域内の表示領域から離反した領域、すなわち液晶封止用シール材の近傍に形成することによって、シール材から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４４】
また本発明によれば、凸部および凹所を額縁領域内の表示領域に近接した領域に形成することによって、表示領域から離反した凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、セルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。
【００４５】
また本発明によれば、凸部高さＨが凹所深さＤよりも小さく、凸部幅Ｗ１を凹所幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分程度大きく設定することによって、凸部上のスペーサは凹所とそれ以外の領域とに存在することとなり、凸部上に配置されたスペーサのうちの凹所以外の領域に存在するスペーサによってセルギャップが規制され、凸部によるスペーサの持ち上げ効果によってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができ、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。また額縁領域において凸部と凹所との関係を上述したように選ぶことによってセルギャップが薄くなりすぎることを防止することができる。またま前記凸部は、他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳するので、凸部によるスペーサの持ち上げ効果が得られ、セルギャップが薄くなり過ぎることを防止して、液晶表示装置の輝度むらの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態である液晶表示装置２１ａの断面図である。
【図２】 本発明の実施の他の形態である液晶表示装置２１ｂの断面図である。
【図３】 基本的な液晶表示装置１の断面図である。
【図４】 凸部によってセルギャップの均一性が低下した液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】 凸部によってセルギャップの均一性が低下した他の液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】 凸部に対向して凹所１４を設けた液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】 凸部に対向して凹所１４を設けた液晶表示装置を示す断面図である。
【図８】 凹所１４によってセルギャップが薄くなりすぎた液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 液晶表示装置
２２，２６ 透光性基板
２３ カラーフィルタ
２４ ブラックマスク
２８ 絶縁層
３０，３１ スペーサ
３２ 液晶封止用シール材
３３ 凸部
３４ 凹所
３５ コンタクトホール（凹所）
３７ 第２の凹所
５１ カラーフィルタ（ＣＦ）側基板
５２ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）側基板
Ａ 表示領域
Ｂ 額縁領域
Ｄ 凹所３４の深さ
Ｈ 凸部３３の高さ
Ｗ１ 凸部３３の幅
Ｗ２ 凹所３４の幅
Claims (4)
- 一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域から離反した領域に設けられることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- 前記凸部および凹所は額縁領域内であって表示領域に近接した領域に設けられることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- 一対の基板間にスペーサと液晶とが介在されて接着されて構成される液晶表示装置において、
一対の基板のうちの一方基板はその液晶層側表面にブラックマスクから成る高さＨ、幅Ｗ１の凸部を有し、他方基板はその液晶層側表面の前記凸部に対向する領域に深さＤ、幅Ｗ２の凹所を有し、
前記凸部および凹所は液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域に設けられ、
凸部の高さＨ＜凹所の深さＤであり、凸部の幅Ｗ１は、凸部の幅Ｗ１と凹所の幅Ｗ２とを同一の寸法にするとセルギャップが薄くなりすぎる寸法であって、凸部の幅Ｗ１＞凹所の幅Ｗ２であり、
前記凸部は他方基板に形成される絶縁層に部分的に重畳し、凸部の幅Ｗ１が、凹所の幅Ｗ２よりもスペーサ１つ分が配置できる程度大きいことを特徴とする液晶表示装置。
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