JPH10232404A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH10232404A JPH10232404A JP5398897A JP5398897A JPH10232404A JP H10232404 A JPH10232404 A JP H10232404A JP 5398897 A JP5398897 A JP 5398897A JP 5398897 A JP5398897 A JP 5398897A JP H10232404 A JPH10232404 A JP H10232404A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平坦化膜の吸水による表示劣化を防止した液
晶表示装置を提供する。 【解決手段】 アレイ基板１と対向基板１１とを所定の
間隙をもって接着するシール１０をアレイ基板１上の平
坦化膜６の端部と重なるように設け、平坦化膜６の端部
が直接に空気中に露出しないように覆うようにする。こ
れにより平坦化膜６が空気中の水分を吸水して表示劣化
することを防止する。また、シール１０中に分散したガ
ラスファイバー１２の直径をａ、スペーサ１３の直径を
ｂ、カラーフィルタ１４の膜厚をｃとしたとき、｜ａ−
ｂ−ｃ｜＜０．３μｍとなるように設定することによ
り、ガラスファイバー１２の平坦化膜６への食い込みを
考慮しながらセルギャップの均一性を確保することがで
きる。なお、平坦化膜６の端部を防水性のバリア層で覆
う手段、および同端部を防水性保護膜で覆う手段も含
む。
晶表示装置を提供する。 【解決手段】 アレイ基板１と対向基板１１とを所定の
間隙をもって接着するシール１０をアレイ基板１上の平
坦化膜６の端部と重なるように設け、平坦化膜６の端部
が直接に空気中に露出しないように覆うようにする。こ
れにより平坦化膜６が空気中の水分を吸水して表示劣化
することを防止する。また、シール１０中に分散したガ
ラスファイバー１２の直径をａ、スペーサ１３の直径を
ｂ、カラーフィルタ１４の膜厚をｃとしたとき、｜ａ−
ｂ−ｃ｜＜０．３μｍとなるように設定することによ
り、ガラスファイバー１２の平坦化膜６への食い込みを
考慮しながらセルギャップの均一性を確保することがで
きる。なお、平坦化膜６の端部を防水性のバリア層で覆
う手段、および同端部を防水性保護膜で覆う手段も含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の電気光学特
性を利用した液晶表示装置に関する。
性を利用した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の液晶表示装置について説明
する。液晶の電気光学特性を利用した液晶表示装置は、
大画面化および大容量化によりＯＡ機器への応用が盛ん
に進められている。現在、一般的に実用化されている液
晶表示装置の動作モードには、２枚のガラス基板間で液
晶分子が９０度の捻れた配向状態を呈するツイステッド
ネマティック（ＴＮ）型と、１８０〜２７０度の捻れた
配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティック
（ＳＴＮ）型とがある。前記ＴＮ型は主としてアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置に、また前記ＳＴＮ型は
単純マトリックス型液晶表示装置に用いられている。
する。液晶の電気光学特性を利用した液晶表示装置は、
大画面化および大容量化によりＯＡ機器への応用が盛ん
に進められている。現在、一般的に実用化されている液
晶表示装置の動作モードには、２枚のガラス基板間で液
晶分子が９０度の捻れた配向状態を呈するツイステッド
ネマティック（ＴＮ）型と、１８０〜２７０度の捻れた
配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティック
（ＳＴＮ）型とがある。前記ＴＮ型は主としてアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置に、また前記ＳＴＮ型は
単純マトリックス型液晶表示装置に用いられている。
【０００３】とくに近年、アクティブマトリックス型液
晶表示装置の使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴って
広視野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、およびフ
ルカラー化に対する要望が増大している。しかし、アク
ティブマトリックス型液晶表示装置では、アレイ基板上
に形成された配線電極やスイッチング素子に起因する段
差の影響によりリバースチルトドメインなどの配向欠陥
が発生し、高精細化およびフルカラー化を実現する上で
１つの阻害要因となっている。この課題を解決した液晶
表示装置の１つが特開昭６４−６８７２６号公報に開示
されている。
晶表示装置の使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴って
広視野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、およびフ
ルカラー化に対する要望が増大している。しかし、アク
ティブマトリックス型液晶表示装置では、アレイ基板上
に形成された配線電極やスイッチング素子に起因する段
差の影響によりリバースチルトドメインなどの配向欠陥
が発生し、高精細化およびフルカラー化を実現する上で
１つの阻害要因となっている。この課題を解決した液晶
表示装置の１つが特開昭６４−６８７２６号公報に開示
されている。
【０００４】図９はその液晶表示装置におけるアレイ基
板の構成を示す断面図である。図において、１はガラス
で構成されたアレイ基板、２はスイッチング素子として
の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ素子と称す）、３は
低抵抗金属からなる配線電極としてのゲート線、４は配
線電極としてのソース線、５は層間絶縁膜、６は平坦化
膜、７はコンタクトホール、８は透明導電膜からなる画
素電極である。図に示したように、アレイ基板１上のゲ
ート線３、ソース線４およびＴＦＴ素子２による段差を
緩和するための平坦化膜６が形成され、また、画素電極
８がコンタクトホール７を介してＴＦＴ素子２のドレイ
ン電極と電気的に接続した状態で平坦化膜６上に形成さ
れている。
板の構成を示す断面図である。図において、１はガラス
で構成されたアレイ基板、２はスイッチング素子として
の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ素子と称す）、３は
低抵抗金属からなる配線電極としてのゲート線、４は配
線電極としてのソース線、５は層間絶縁膜、６は平坦化
膜、７はコンタクトホール、８は透明導電膜からなる画
素電極である。図に示したように、アレイ基板１上のゲ
ート線３、ソース線４およびＴＦＴ素子２による段差を
緩和するための平坦化膜６が形成され、また、画素電極
８がコンタクトホール７を介してＴＦＴ素子２のドレイ
ン電極と電気的に接続した状態で平坦化膜６上に形成さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の液晶
表示装置では、平坦化膜６には、段差を緩和する平坦性
と、コンタクトホール７を形成するための加工容易性お
よび電気的絶縁性が要求されるとともに、高光線透過率
特性が要求される。これらの要望を満たす材料として、
加工が容易で光学特性が比較的に良好な感光性アクリル
樹脂が望ましい。この感光性アクリル樹脂を用いて平坦
化膜６を形成した液晶表示装置が特開平２−１５８７１
４号公報に開示されている。
表示装置では、平坦化膜６には、段差を緩和する平坦性
と、コンタクトホール７を形成するための加工容易性お
よび電気的絶縁性が要求されるとともに、高光線透過率
特性が要求される。これらの要望を満たす材料として、
加工が容易で光学特性が比較的に良好な感光性アクリル
樹脂が望ましい。この感光性アクリル樹脂を用いて平坦
化膜６を形成した液晶表示装置が特開平２−１５８７１
４号公報に開示されている。
【０００６】図１０は上記の液晶表示装置の構成を示す
断面図である。図において、１０はアレイ基板１と対向
基板１１との間のセルギャップの均一性を確保するため
に平坦化膜６上に形成されたシールである。この構成に
おいては、平坦化膜６の一部がシール１０よりも外部
（以下、液晶充填領域を「内部」、空気に接触する領域
を「外部」と呼ぶ）に露出している。したがって、感光
性アクリル樹脂からなる平坦化膜６が吸湿する傾向があ
る。とくに高温、高湿、または結露が生じるような使用
環境下では、平坦化膜６の吸湿が激しくなり、平坦化膜
６中に取り込まれた水分が液晶層９中に侵入して、表示
劣化を引き起こすと言う信頼性に係わる問題があった。
断面図である。図において、１０はアレイ基板１と対向
基板１１との間のセルギャップの均一性を確保するため
に平坦化膜６上に形成されたシールである。この構成に
おいては、平坦化膜６の一部がシール１０よりも外部
（以下、液晶充填領域を「内部」、空気に接触する領域
を「外部」と呼ぶ）に露出している。したがって、感光
性アクリル樹脂からなる平坦化膜６が吸湿する傾向があ
る。とくに高温、高湿、または結露が生じるような使用
環境下では、平坦化膜６の吸湿が激しくなり、平坦化膜
６中に取り込まれた水分が液晶層９中に侵入して、表示
劣化を引き起こすと言う信頼性に係わる問題があった。
【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、平
坦化膜６の吸湿に起因する表示劣化を防止するととも
に、均一なセルギャップを実現し、高品位かつ高信頼性
の液晶表示装置を提供することを目的とする。
坦化膜６の吸湿に起因する表示劣化を防止するととも
に、均一なセルギャップを実現し、高品位かつ高信頼性
の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、アレイ基板と対向基板を貼り合わせるシールが平坦
化膜の外周部に平坦化膜の端部と重なった状態で形成さ
れ、平坦化膜の端部が直接空気中に露出しないようにし
た液晶表示装置である。
は、アレイ基板と対向基板を貼り合わせるシールが平坦
化膜の外周部に平坦化膜の端部と重なった状態で形成さ
れ、平坦化膜の端部が直接空気中に露出しないようにし
た液晶表示装置である。
【０００９】これにより、平坦化膜はシールにより完全
に覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減すること
ができ、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するの
で、セルギャップの均一性を確保することができる。
に覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減すること
ができ、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するの
で、セルギャップの均一性を確保することができる。
【００１０】請求項２に係わる本発明は、アレイ基板と
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。
【００１１】これにより、平坦化膜は防水性保護膜によ
り被覆されるので、空気中に露出することなく、平坦化
膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに、平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。
り被覆されるので、空気中に露出することなく、平坦化
膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに、平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。
【００１２】請求項３に係わる本発明は、表示領域外の
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置である。
【００１３】これにより、平坦化膜は防水性保護膜によ
り被覆されているので、空気中に露出することなく平坦
化膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。
り被覆されているので、空気中に露出することなく平坦
化膜の吸水を大幅に低減することができる。さらに平坦
化膜上にシールが存在するのでセルギャップの均一性を
確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１に係わる本発明におい
て、シールはアレイ基板上の平坦化膜の端部を覆いなが
らアレイ基板と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部が
直接に空気中に露出しないようにする。前記シール中に
はガラスファイバーを分散させて平坦化膜と対向基板と
の間の間隙寸法を規定するとともに、前記対向基板の内
面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画素電極との間
の間隙寸法を規定するようにスペーサを設け、前記ガラ
スファイバーとスペーサとでセルギャップを規定する。
て、シールはアレイ基板上の平坦化膜の端部を覆いなが
らアレイ基板と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部が
直接に空気中に露出しないようにする。前記シール中に
はガラスファイバーを分散させて平坦化膜と対向基板と
の間の間隙寸法を規定するとともに、前記対向基板の内
面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画素電極との間
の間隙寸法を規定するようにスペーサを設け、前記ガラ
スファイバーとスペーサとでセルギャップを規定する。
【００１５】請求項２に係わる本発明において、シール
はアレイ基板上の平坦化膜を介してアレイ基板と対向基
板とを接着し、平坦化膜の端部を防水性のバリア層で覆
うことにより直接に空気中に露出しないようにする。前
記シール中にはガラスファイバーを分散させて平坦化膜
と対向基板との間の間隙寸法を規定するとともに、前記
対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画
素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペーサを設
け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセルギャップ
を規定する。
はアレイ基板上の平坦化膜を介してアレイ基板と対向基
板とを接着し、平坦化膜の端部を防水性のバリア層で覆
うことにより直接に空気中に露出しないようにする。前
記シール中にはガラスファイバーを分散させて平坦化膜
と対向基板との間の間隙寸法を規定するとともに、前記
対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化膜上の画
素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペーサを設
け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセルギャップ
を規定する。
【００１６】請求項３に係わる本発明において、表示領
域外の平坦化膜の端部を覆う防水性保護膜を設け、シー
ルは前記防水性保護膜と平坦化膜とを介してアレイ基板
と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部を前記防水性保
護膜で覆うことにより直接に空気中に露出しないように
する。前記シール中にはガラスファイバーを分散させて
平坦化膜と対向基板との間の間隙寸法を規定するととも
に、前記対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化
膜上の画素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペ
ーサを設け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセル
ギャップを規定する。
域外の平坦化膜の端部を覆う防水性保護膜を設け、シー
ルは前記防水性保護膜と平坦化膜とを介してアレイ基板
と対向基板とを接着し、平坦化膜の端部を前記防水性保
護膜で覆うことにより直接に空気中に露出しないように
する。前記シール中にはガラスファイバーを分散させて
平坦化膜と対向基板との間の間隙寸法を規定するととも
に、前記対向基板の内面に備えた対向電極と前記平坦化
膜上の画素電極との間の間隙寸法を規定するようにスペ
ーサを設け、前記ガラスファイバーとスペーサとでセル
ギャップを規定する。
【００１７】以下、実施例について説明する。
【００１８】
（実施例１）以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施
例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施
例の構成を示す断面図である。なお、図９、図１０に示
した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与してい
る。図において、１はガラスより構成されるアレイ基
板、２はＴＦＴ素子、３と４はそれぞれクロム、アルミ
ニュームなどの低抵抗金属からなる配線電極としてのゲ
ート線とソース線、５は窒化シリコンからなる層間絶縁
膜、６は感光性アクリル樹脂からなる平坦化膜、７は平
坦化膜６上に設けられたコンタクトホール、８は酸化イ
ンジューム・錫（以下、ＩＴＯと記す）からなる画素電
極、９は液晶層、１０は樹脂からなるシール、１１はガ
ラスからなる対向基板、１２はシリカから形成されたガ
ラスファイバー、１３は樹脂からなるスペーサ、１４は
対向基板１１に形成されたカラーフィルタ、１５はＩＴ
Ｏからなる対向電極、１６は偏光板である。
例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施
例の構成を示す断面図である。なお、図９、図１０に示
した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与してい
る。図において、１はガラスより構成されるアレイ基
板、２はＴＦＴ素子、３と４はそれぞれクロム、アルミ
ニュームなどの低抵抗金属からなる配線電極としてのゲ
ート線とソース線、５は窒化シリコンからなる層間絶縁
膜、６は感光性アクリル樹脂からなる平坦化膜、７は平
坦化膜６上に設けられたコンタクトホール、８は酸化イ
ンジューム・錫（以下、ＩＴＯと記す）からなる画素電
極、９は液晶層、１０は樹脂からなるシール、１１はガ
ラスからなる対向基板、１２はシリカから形成されたガ
ラスファイバー、１３は樹脂からなるスペーサ、１４は
対向基板１１に形成されたカラーフィルタ、１５はＩＴ
Ｏからなる対向電極、１６は偏光板である。
【００１９】上記構成において、アレイ基板１上にマト
リックス状に配置したＴＦＴ素子２、ゲート線３、およ
びソース線４を形成したのち、感光性アクリル樹脂から
なる平坦化膜６を形成する。平坦化膜６の材料として感
光性アクリル樹脂を用いる理由は、画素電極８をＴＦＴ
素子２のドレイン電極と電気的に接続するためのコンタ
クトホール７を１回のフォトリソグラフィ工程で比較的
に容易に形成できるからである。
リックス状に配置したＴＦＴ素子２、ゲート線３、およ
びソース線４を形成したのち、感光性アクリル樹脂から
なる平坦化膜６を形成する。平坦化膜６の材料として感
光性アクリル樹脂を用いる理由は、画素電極８をＴＦＴ
素子２のドレイン電極と電気的に接続するためのコンタ
クトホール７を１回のフォトリソグラフィ工程で比較的
に容易に形成できるからである。
【００２０】透明型液晶表示装置の場合、平坦化膜６に
は絶縁性透明ポリマ、とくに屈折率がガラスとほぼ同等
で、透明性が高く、着色の少ないアクリル系樹脂を用い
ることが望ましい。しかし、アクリル系樹脂は一般に吸
水性および透湿性が高いと言う欠点を有している。本実
施例ではコンタクトホール７の加工容易性と光学特性と
からネガタイプの感光性アクリル樹脂（具体的には富士
薬品工業株式会社製”ＦＶＲ”）を用い、膜厚３μｍの
平坦化膜６をアレイ基板１上に形成している。アレイ基
板１と対向基板１１とを、スペーサ１３およびシール１
０を介して所定のセルギャップで貼り合わせ、その間に
カイラルネマティック液晶を充填している。
は絶縁性透明ポリマ、とくに屈折率がガラスとほぼ同等
で、透明性が高く、着色の少ないアクリル系樹脂を用い
ることが望ましい。しかし、アクリル系樹脂は一般に吸
水性および透湿性が高いと言う欠点を有している。本実
施例ではコンタクトホール７の加工容易性と光学特性と
からネガタイプの感光性アクリル樹脂（具体的には富士
薬品工業株式会社製”ＦＶＲ”）を用い、膜厚３μｍの
平坦化膜６をアレイ基板１上に形成している。アレイ基
板１と対向基板１１とを、スペーサ１３およびシール１
０を介して所定のセルギャップで貼り合わせ、その間に
カイラルネマティック液晶を充填している。
【００２１】スペーサ１３として高硬度の材質、たとえ
ばガラスビーズなどを用いた場合、平坦化膜６上に食い
込んでＩＴＯからなる画素電極８にクラックを発生させ
て好ましくない。したがって、比較的に硬度の低い樹
脂、たとえばジビニルベンゼン（具体的には積水ファイ
ン株式会社製”ミクロパール”）や、ベンゾグアナミン
（具体的には日本触媒株式会社製”エポスター”）など
を用いた樹脂スペーサが好ましい。
ばガラスビーズなどを用いた場合、平坦化膜６上に食い
込んでＩＴＯからなる画素電極８にクラックを発生させ
て好ましくない。したがって、比較的に硬度の低い樹
脂、たとえばジビニルベンゼン（具体的には積水ファイ
ン株式会社製”ミクロパール”）や、ベンゾグアナミン
（具体的には日本触媒株式会社製”エポスター”）など
を用いた樹脂スペーサが好ましい。
【００２２】また、シール１０に用いる樹脂として熱硬
化型と光硬化型とがあるが、光硬化型の場合は主として
アクリル系樹脂を主成分としているので吸水性および透
湿性が高く、シール樹脂の吸水のために水が液晶層９中
に混入して配向劣化などの問題を引き起こすので好まし
くない。したがって、シール樹脂は、防水性のある樹
脂、たとえば熱硬化型エポキシ樹脂（具体的には三井東
圧化学工業株式会社製”ストラクトボンドＸＮ−２１−
８）などを用いることが好ましい。図２はシール１０の
近傍の構成を示す断面図である。シール１０は対向基板
１１の内面の外周部にスクリーン印刷などにより形成さ
れ、アレイ基板１と貼り合わせた状態では、平坦化膜６
の端部を覆い、かつアレイ基板１上の窒化シリコン膜
（ＳｉＮx ）からなる層間絶縁膜５に接着するように形
成されている。平坦化膜６はシール１０に完全に覆われ
た状態になり、空気中に露出することがない。
化型と光硬化型とがあるが、光硬化型の場合は主として
アクリル系樹脂を主成分としているので吸水性および透
湿性が高く、シール樹脂の吸水のために水が液晶層９中
に混入して配向劣化などの問題を引き起こすので好まし
くない。したがって、シール樹脂は、防水性のある樹
脂、たとえば熱硬化型エポキシ樹脂（具体的には三井東
圧化学工業株式会社製”ストラクトボンドＸＮ−２１−
８）などを用いることが好ましい。図２はシール１０の
近傍の構成を示す断面図である。シール１０は対向基板
１１の内面の外周部にスクリーン印刷などにより形成さ
れ、アレイ基板１と貼り合わせた状態では、平坦化膜６
の端部を覆い、かつアレイ基板１上の窒化シリコン膜
（ＳｉＮx ）からなる層間絶縁膜５に接着するように形
成されている。平坦化膜６はシール１０に完全に覆われ
た状態になり、空気中に露出することがない。
【００２３】セルギャップは、平坦化膜６上のスペーサ
１３とガラスファイバー１２と内在されたカラーフィル
タ１４とにより決定される。シール１０に混入するガラ
スファイバー１２の直径をａ、分散させるスペーサ１３
の直径をｂ、対向基板１１の内面に設けたカラーフィル
タ１４の膜厚をｃとすると、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μ
ｍとなるように設定することで、パネル面内で均一なセ
ルギャップを確保することができる。たとえば、５μｍ
のセルギャップを確保する場合、カラーフィルタ１４の
平均膜厚が１μｍでは、スペーサ１３の直径５μｍに対
してガラスファイバー１２の直径を５．８μｍから６．
２μｍ、好ましくは６μｍ以上、６．２μｍ以下に設定
することが望ましい。なぜなら、スペーサ１３は樹脂か
ら形成されるので、ガラスファイバー１２に比較して硬
度が低くて平坦化膜６への食い込みがないが、ガラスフ
ァイバー１２では０．１μｍから０．２μｍ程度の食い
込みが見られるためである。このため、食い込み量を考
慮して、スペーサ１３の直径を僅かに大きめに設定する
ことが望ましい。
１３とガラスファイバー１２と内在されたカラーフィル
タ１４とにより決定される。シール１０に混入するガラ
スファイバー１２の直径をａ、分散させるスペーサ１３
の直径をｂ、対向基板１１の内面に設けたカラーフィル
タ１４の膜厚をｃとすると、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μ
ｍとなるように設定することで、パネル面内で均一なセ
ルギャップを確保することができる。たとえば、５μｍ
のセルギャップを確保する場合、カラーフィルタ１４の
平均膜厚が１μｍでは、スペーサ１３の直径５μｍに対
してガラスファイバー１２の直径を５．８μｍから６．
２μｍ、好ましくは６μｍ以上、６．２μｍ以下に設定
することが望ましい。なぜなら、スペーサ１３は樹脂か
ら形成されるので、ガラスファイバー１２に比較して硬
度が低くて平坦化膜６への食い込みがないが、ガラスフ
ァイバー１２では０．１μｍから０．２μｍ程度の食い
込みが見られるためである。このため、食い込み量を考
慮して、スペーサ１３の直径を僅かに大きめに設定する
ことが望ましい。
【００２４】しかし、ガラスファイバー１２の直径を大
きくし過ぎると、シール近傍のセルギャップが厚くなり
過ぎ、セルギャップむらが発生する。逆に、ガラスファ
イバー１２の直径が６μｍ以下になると、シール部の膜
厚が薄くなり、５．８μｍ以下ではセルギャップむらが
顕著になって好ましくない。
きくし過ぎると、シール近傍のセルギャップが厚くなり
過ぎ、セルギャップむらが発生する。逆に、ガラスファ
イバー１２の直径が６μｍ以下になると、シール部の膜
厚が薄くなり、５．８μｍ以下ではセルギャップむらが
顕著になって好ましくない。
【００２５】図３はカラーフィルタ１４を備えない構成
におけるシール近傍部の構成を示す断面図である。図に
おいて、平坦化膜６は、図２の構成と同様に、エポキシ
系樹脂からなるシール１０により完全に覆われている。
この場合、セルギャップはスペーサ１３の直径とガラス
ファイバー１２の直径とにより決定される。図２の同様
の理由から、セルギャップの均一性を確保するために
は、ガラスファイバー１２の直径をａ、スペーサ１３の
直径をｂとした場合、｜ａ−ｂ｜＜０．３μｍにするこ
とが好ましく、とくにガラスファイバー１２の直径は、
スペーサ１３の直径よりも０．１μｍから０．２μｍ程
度大きめにすることが望ましい。
におけるシール近傍部の構成を示す断面図である。図に
おいて、平坦化膜６は、図２の構成と同様に、エポキシ
系樹脂からなるシール１０により完全に覆われている。
この場合、セルギャップはスペーサ１３の直径とガラス
ファイバー１２の直径とにより決定される。図２の同様
の理由から、セルギャップの均一性を確保するために
は、ガラスファイバー１２の直径をａ、スペーサ１３の
直径をｂとした場合、｜ａ−ｂ｜＜０．３μｍにするこ
とが好ましく、とくにガラスファイバー１２の直径は、
スペーサ１３の直径よりも０．１μｍから０．２μｍ程
度大きめにすることが望ましい。
【００２６】以上のように本実施例によれば、防水性の
高いシール１０の内側に平坦化膜６を設けることによ
り、平坦化膜６の吸水による液晶の配向劣化を抑制でき
るとともに、ガラスファイバー１２の直径ａとスペーサ
１３の直径ｂとカラーフィルタ１４の膜厚ｃとの関係を
｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍに設定することにより、均
一なセルギャップを確保することができる。
高いシール１０の内側に平坦化膜６を設けることによ
り、平坦化膜６の吸水による液晶の配向劣化を抑制でき
るとともに、ガラスファイバー１２の直径ａとスペーサ
１３の直径ｂとカラーフィルタ１４の膜厚ｃとの関係を
｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍに設定することにより、均
一なセルギャップを確保することができる。
【００２７】なお、シール樹脂は熱硬化型エポキシ樹脂
に限定されるものではなく、接着性があり、液晶へのイ
オン溶出がなく、かつ防水性のある樹脂であれば、十分
用いることは可能である。
に限定されるものではなく、接着性があり、液晶へのイ
オン溶出がなく、かつ防水性のある樹脂であれば、十分
用いることは可能である。
【００２８】（実施例２）以下、本発明の液晶表示装置
の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
図４は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、バリア層１７を備え、平坦化膜６を空気中に露出
しないように覆うようにしたことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上にシール１０
が形成され、シール１０の外部に露出した平坦化膜６は
防水性樹脂からなるバリア層１７に被覆され、平坦化膜
６は直接空気中に露出しない状態になっている。
の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
図４は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、バリア層１７を備え、平坦化膜６を空気中に露出
しないように覆うようにしたことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上にシール１０
が形成され、シール１０の外部に露出した平坦化膜６は
防水性樹脂からなるバリア層１７に被覆され、平坦化膜
６は直接空気中に露出しない状態になっている。
【００２９】バリア層１７の防水性樹脂としては、耐水
性と撥水作用とがあり、かつ作業性に優れた液状の樹
脂、たとえば耐水性ポリサルファイド変成エポキシ樹脂
（具体的には東レチオコール株式会社製”フレップ”）
や弗素系樹脂（具体的には大日本インク化学工業株式会
社製”ＤＥＦＥＮＳＡ ＦＲ”）や弗素系シリコン樹脂
（具体的には信越化学工業株式会社製”ＫＰ−８０１
Ｍ”）を用いることが好ましい。
性と撥水作用とがあり、かつ作業性に優れた液状の樹
脂、たとえば耐水性ポリサルファイド変成エポキシ樹脂
（具体的には東レチオコール株式会社製”フレップ”）
や弗素系樹脂（具体的には大日本インク化学工業株式会
社製”ＤＥＦＥＮＳＡ ＦＲ”）や弗素系シリコン樹脂
（具体的には信越化学工業株式会社製”ＫＰ−８０１
Ｍ”）を用いることが好ましい。
【００３０】図５は本実施例におけるシール部の構成を
示す断面図である。図において、シール１０は平坦化膜
６上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜６の端
部はバリア層１７により被覆されている。バリア層１７
は、シール１０、平坦化膜６、層間絶縁膜５、および対
向基板１１にそれぞれ接着しており、外部からの水分の
侵入を防止する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因す
る配向劣化を抑制することができる。また、この場合に
はシール１０の樹脂として、比較的に吸水性の高い光硬
化型のアクリル樹脂を用いることも可能になる。
示す断面図である。図において、シール１０は平坦化膜
６上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜６の端
部はバリア層１７により被覆されている。バリア層１７
は、シール１０、平坦化膜６、層間絶縁膜５、および対
向基板１１にそれぞれ接着しており、外部からの水分の
侵入を防止する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因す
る配向劣化を抑制することができる。また、この場合に
はシール１０の樹脂として、比較的に吸水性の高い光硬
化型のアクリル樹脂を用いることも可能になる。
【００３１】シール１０中に分散させたガラスファイバ
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすことが
好ましい。望ましくは、ａは（ｂ＋ｃ）よりも０．１μ
ｍから０．２μｍ程度大きくすることが、より効果的で
ある。
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすことが
好ましい。望ましくは、ａは（ｂ＋ｃ）よりも０．１μ
ｍから０．２μｍ程度大きくすることが、より効果的で
ある。
【００３２】図６は対向基板１１上にカラーフィルタ１
４が形成されていない場合のシール部の構成を示す断面
図である。平坦化膜６の端部は、防水性を有するバリア
層１７によって被覆されている。ガラスファイバー１２
の直径ａとスペーサ１３の直径ｂは｜ａ−ｂ｜＜０．３
μｍになることが好ましく、望ましくはガラスファイバ
ー１２の直径ａはスペーサ１３の直径ｂよりも０．１μ
ｍから０．２μｍ大きめに設定することが、セルギャッ
プの均一性を確保する上でさらによい。
４が形成されていない場合のシール部の構成を示す断面
図である。平坦化膜６の端部は、防水性を有するバリア
層１７によって被覆されている。ガラスファイバー１２
の直径ａとスペーサ１３の直径ｂは｜ａ−ｂ｜＜０．３
μｍになることが好ましく、望ましくはガラスファイバ
ー１２の直径ａはスペーサ１３の直径ｂよりも０．１μ
ｍから０．２μｍ大きめに設定することが、セルギャッ
プの均一性を確保する上でさらによい。
【００３３】以上のように本実施例によれば、平坦化膜
６の端部に防水性のバリア層１７を設けることにより、
平坦化膜６の吸湿による液晶の配向劣化を抑制するとと
もに、均一なセルギャップを確保することができる。
６の端部に防水性のバリア層１７を設けることにより、
平坦化膜６の吸湿による液晶の配向劣化を抑制するとと
もに、均一なセルギャップを確保することができる。
【００３４】（実施例３）以下、本発明の液晶表示装置
の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。
図７は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、防水性保護膜１８を備え、平坦化膜６の端部が空
気中に露出しないように覆うことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上の表示領域外
の部分に防水性保護膜１８が形成されており、その上に
シール１０が形成されている。シール外部に位置する平
坦化膜６は、防水性保護膜１８に覆われ、直接空気中に
露出しない状態になっている。
の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。
図７は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図１
に示した実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。本実施例が実施例１と異なる
点は、防水性保護膜１８を備え、平坦化膜６の端部が空
気中に露出しないように覆うことにある。図において、
アレイ基板１上に形成された平坦化膜６上の表示領域外
の部分に防水性保護膜１８が形成されており、その上に
シール１０が形成されている。シール外部に位置する平
坦化膜６は、防水性保護膜１８に覆われ、直接空気中に
露出しない状態になっている。
【００３５】防水性保護膜１８として、無機薄膜、たと
えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ2 ）や窒化シリコン膜（Ｓ
ｉＮx ）などを用いることが望ましい。これらの無機薄
膜は０．１μｍから０．５μｍ程度の膜厚であれば十分
な防水性を備えている。本実施例では、溶液タイプのＳ
ｉＯ2 塗布液（具体的には東京応化工業株式会社製”Ｏ
ＣＤ”）を用いて、０．２μｍのＳｉＯ2 膜を表示領域
外に形成した。
えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ2 ）や窒化シリコン膜（Ｓ
ｉＮx ）などを用いることが望ましい。これらの無機薄
膜は０．１μｍから０．５μｍ程度の膜厚であれば十分
な防水性を備えている。本実施例では、溶液タイプのＳ
ｉＯ2 塗布液（具体的には東京応化工業株式会社製”Ｏ
ＣＤ”）を用いて、０．２μｍのＳｉＯ2 膜を表示領域
外に形成した。
【００３６】図８は本実施例におけるシール部の構成を
示す断面図である。図において、シール１０は防水性保
護膜１８上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜
６の端部は防水性保護膜１８により被覆されている。防
水性保護膜１８は外部からの水分の侵入を防止する作用
を有する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因する配向
劣化を抑制することができる。
示す断面図である。図において、シール１０は防水性保
護膜１８上に形成され、シール外部に存在する平坦化膜
６の端部は防水性保護膜１８により被覆されている。防
水性保護膜１８は外部からの水分の侵入を防止する作用
を有する。このため、平坦化膜６の吸湿に起因する配向
劣化を抑制することができる。
【００３７】シール１０中に分散させたガラスファイバ
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすこと
が好ましい。望ましくは、ａを（ｂ＋ｃ）よりも０．１
μｍから０．２μｍ程度大きくすることにより、セルギ
ャップの均一性を確保する上で、より効果的である。
ー１２の直径ａとスペーサ１３の直径ｂとカラーフィル
タ１４の膜厚ｃとは、セルギャップの均一性を確保する
上で、｜ａ−ｂ−ｃ｜＜０．３μｍの関係を満たすこと
が好ましい。望ましくは、ａを（ｂ＋ｃ）よりも０．１
μｍから０．２μｍ程度大きくすることにより、セルギ
ャップの均一性を確保する上で、より効果的である。
【００３８】以上のように本実施例によれば、表示領域
外の平坦化膜６上に防水性保護膜１８を設けることによ
り、平坦化膜６の吸湿を防止して、液晶の配向劣化を抑
制するとともに、均一なセルギャップを確保することが
できる。
外の平坦化膜６上に防水性保護膜１８を設けることによ
り、平坦化膜６の吸湿を防止して、液晶の配向劣化を抑
制するとともに、均一なセルギャップを確保することが
できる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１に係わる本発明は、アレイ基板
と対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜の外周部に
平坦化膜の端部と重なった状態で形成され、平坦化膜の
端部が直接空気中に露出しないようにした液晶表示装置
とすることにより、平坦化膜は前記シールにより完全に
覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減することが
でき、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するので、
セルギャップの均一性を確保することができる。
と対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜の外周部に
平坦化膜の端部と重なった状態で形成され、平坦化膜の
端部が直接空気中に露出しないようにした液晶表示装置
とすることにより、平坦化膜は前記シールにより完全に
覆われるので、平坦化膜の吸水を大幅に低減することが
でき、かつ平坦化膜上にシールの一部が存在するので、
セルギャップの均一性を確保することができる。
【００４０】請求項４に係わる本発明は、アレイ基板と
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されるので、
空気中に露出することなく、平坦化膜の吸水を大幅に低
減することができる。さらに、平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。
対向基板を貼り合わせるシールが平坦化膜上に形成さ
れ、前記シールの外部に露出した前記平坦化膜上に樹脂
層よりなる防水性保護膜を設け、前記平坦化膜が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されるので、
空気中に露出することなく、平坦化膜の吸水を大幅に低
減することができる。さらに、平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。
【００４１】請求項６に係わる本発明は、表示領域外の
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されているの
で、空気中に露出することなく平坦化膜の吸水を大幅に
低減することができる。さらに平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。
平坦化膜上に防水性保護膜が形成され、シールは前記防
水性保護膜上に形成され、前記平坦化膜の端部が直接空
気中に露出しないようにした液晶表示装置とすることに
より、平坦化膜は防水性保護膜により被覆されているの
で、空気中に露出することなく平坦化膜の吸水を大幅に
低減することができる。さらに平坦化膜上にシールが存
在するのでセルギャップの均一性を確保することができ
る。
【００４２】請求項３、請求項５、および請求項７に係
わる本発明は、シール中に分散させたガラスファイバー
の直径とスペーサの直径とカラーフィルタの膜厚との関
係を所定の関係になるように設定することにより、前記
ガラスファイバーの平均化膜への食い込みを考慮しなが
らセルギャップの均一性を確保することができる。
わる本発明は、シール中に分散させたガラスファイバー
の直径とスペーサの直径とカラーフィルタの膜厚との関
係を所定の関係になるように設定することにより、前記
ガラスファイバーの平均化膜への食い込みを考慮しなが
らセルギャップの均一性を確保することができる。
【図１】本発明の液晶表示装置の実施例１の構成を示す
断面図
断面図
【図２】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図
【図３】同実施例におけるシール部の他の構成を示す断
面図
面図
【図４】本発明の液晶表示装置の実施例２の構成を示す
断面図
断面図
【図５】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図
【図６】同実施例におけるシール部の他の構成を示す断
面図
面図
【図７】本発明の液晶表示装置の実施例３の構成を示す
断面図
断面図
【図８】同実施例におけるシール部の構成を示す断面図
【図９】従来の液晶表示装置におけるアレイ基板の構成
を示す断面図
を示す断面図
【図１０】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図
１ アレイ基板 ２ ＴＦＴ素子（スイッチング素子） ３ ゲート線 ４ ソース線 ５ 層間絶縁膜 ６ 平坦化膜 ７ コンタクトホール ８ 画素電極 ９ 液晶層 １０ シール １１ 対向基板 １２ ガラスファイバー １３ スペーサ １４ カラーフィルタ １５ 対向電極 １６ 偏光板 １７ バリア層 １８ 防水性保護膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０６ 9/30 ３２２ 9/30 ３２２ (72)発明者 田村 達彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくともソース線とゲート線からなる
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的に前記スイッチング素子と接続した状態
で形成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラス
ファイバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り
合わされ、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、前記シールは前
記アレイ基板上に形成された前記平坦化膜の外周部に形
成され、かつ前記平坦化膜の端部と重なって前記端部が
空気中に露出しないように覆っている液晶表示装置。 - 【請求項２】 シールは、防湿性を有する樹脂から形成
されている請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 シール中に混入されたガラスファイバー
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項１記載の液晶表示
装置。 - 【請求項４】 少なくともソース線とゲート線からなる
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的に前記スイッチング素子と接続した状態
で形成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラス
ファイバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り
合わされ、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、前記シールは前
記平坦化膜上に形成され、シール外部に位置する前記平
坦化膜上に防湿性を有する樹脂層を設けて前記平坦化膜
の端部が空気中に露出しないように覆うようにした液晶
表示装置。 - 【請求項５】 シール中に混入されたガラスファイバー
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項４記載の液晶表示
装置。 - 【請求項６】 少なくともソース線とゲート線からなる
配線電極およびスイッチング素子上に絶縁性透明ポリマ
からなる平坦化膜が形成され、かつ透明導電膜からなる
画素電極が、前記平坦化膜上に設けたコンタクトホール
を介して電気的にスイッチング素子と接続した状態で形
成されたアレイ基板が、シールとスペーサとガラスファ
イバーを介して所定の間隙をもって対向基板と貼り合わ
され、前記間隙に液晶層を挟持してなるアクティブマト
リックス型液晶表示装置であって、表示領域外の前記平
坦化膜上には防水性保護膜が形成されて前記平坦化膜の
端部が空気中に露出しないように覆い、前記シールは前
記防水性保護膜上に形成されている液晶表示装置。 - 【請求項７】 シール中に混入されたガラスファイバー
の直径をａ、スペーサの直径をｂ、対向基板に形成され
たカラーフィルタの膜厚をｃとしたとき、｜ａ−ｂ−ｃ
｜＜０．３μｍの関係を有する請求項６記載の液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05398897A JP3531048B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05398897A JP3531048B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232404A true JPH10232404A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3531048B2 JP3531048B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=12958013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05398897A Expired - Lifetime JP3531048B2 (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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- 1997-02-20 JP JP05398897A patent/JP3531048B2/ja not_active Expired - Lifetime
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