WO2014038159A1

WO2014038159A1 - 液晶表示装置

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Publication number: WO2014038159A1
Application number: PCT/JP2013/005086
Authority: WO
Inventors: 弘幸森脇
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-03-13
Also published as: CN104603685A; CN104603685B; US20150301370A1; US9575370B2

Abstract

　アレイ基板（２０）には、シール領域（ＳＬ）において互いにシール領域（ＳＬ）の幅方向に離間してシール材（４０）に沿って延びる複数の第１の溝（２８ａ）、及び、コモン転移電極（２６ｃ）が設けられた領域において、互いにシール領域（ＳＬ）の長さ方向に離間してシール領域（ＳＬ）の幅方向に沿って延びる複数の第２の溝（２８ｂ）が形成されている。

Description

液晶表示装置

　本発明は、液晶表示装置に関し、特に、表示パネルの非表示領域における配向膜の塗布領域を制御するための構造に関する。

　液晶表示装置は、薄型化が可能で低消費電力であるため、テレビ、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器や携帯電話、スマートフォン等の携帯用電子機器、自動車や航空機のコックピット等のディスプレイとして広く用いられている。

　液晶表示装置は、表示パネルと、表示パネルの背面側に取り付けられたバックライトユニットとを備えている。表示パネルは、アレイ基板と、アレイ基板に対向して配された対向基板と、がシール材で貼り合わされた構成を有し、両基板間に構成される空間には液晶材料が封入されている。対向基板はアレイ基板よりも一回り小さい基板が採用されており、これによって露出したアレイ基板の端子と、ＳＯＦ（System On Film）やＴＡＢ（Tape Automated Bonding）を介して、駆動回路が実装されている。

　表示パネルは、画像表示を行う表示領域と、表示領域を囲う非表示領域とで構成されている。表示領域には、複数の画素がマトリクス状に配置されている。そして、アレイ基板には、各画素に対応して、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子と、スイッチング素子に接続された画素電極が設けられている。また、共通電極は、対向基板の少なくとも表示領域の全面を覆うように設けられている。複数の画素電極のそれぞれには、スイッチング素子のオンオフに同期して電流が流れる。共通電極は、アレイ基板上に設けられたコモン転移電極と電気的に接続され、コモン転移電極引き出し線からコモン転移電極を介して共通電極に共通電位が与えられる。

　アレイ基板の液晶層に接する表面には、少なくとも表示領域を覆うように配向膜が形成されている。同様に、対向基板の液晶に接する表面には、少なくとも表示領域を覆うように配向膜が形成されている。

　配向膜は、例えば、フレキソ印刷法やインクジェット法等を用いて成膜したポリイミド等の樹脂膜の表面にラビング処理や光配向処理を行って形成することができる。基板上に直接描画ができる点、非接触プロセスのため低汚染である点、溶液の消費量が少ない点、作業時間が短縮できる点等で優れていることから、ポリイミド膜等の樹脂膜の成膜には、インクジェット法が好ましく用いられている。

　ところで、インクジェット法で配向膜を形成すると、フレキソ法の場合よりも、配向膜の原料として粘度の低い材料の樹脂を用いるので、印刷しようとする領域（表示領域）の周辺の領域に配向膜の原料が漏れ広がりやすい。そのため、表示領域の周囲の非表示領域が小さくて、表示領域とシール材の領域との間隔が大きく確保できない場合には、シール材の領域にまで配向膜が流出してしまう。そして、この場合には、シール材と配向膜との密着性が不十分であることから、完全に封止することができずに液晶層の液晶材料が漏れる原因となる。

　上記の問題を解決するため、特許文献１には、表示領域の外側、且つ、シール材が配置される領域の内側となる概略環状の領域に、表示領域の外周に沿った方向に長く延びる溝部を有する構成の液晶表示装置が開示されている。そして、この構成によれば、インクジェット法を用いて塗布した液状の樹脂材料が表示領域の外側に広がっても、溝部において樹脂材料の広がりを止めることができ、配向膜の表示領域の外側での濡れ広がりを抑制することができると記載されている。特許文献１には、さらに、溝部表面にＩＴＯ膜等の導電膜を形成する構成が開示されている。配向膜材料である液状の樹脂材料はＩＴＯ膜に対する濡れ性が低いので、この構成を採用することで、溝部において液状の樹脂材料の濡れ広がりを止めることができると記載されている。

特開２００７－３２２６２７号公報

　ところで、近年、特に携帯用電子機器においては、表示装置全体としての小型化と、表示領域の大型化の要求を同時に満たすため、表示領域の周縁部の非表示領域幅を狭くすることが求められている。そして、狭額縁化のために、コモン転移電極をシール材と重なる領域に設け、シール材中に混入された導電性ビーズ等のトランスファ材を介してコモン転移電極と共通電極とを電気的に接続することが行われている。

　しかしながら、シール材と表示領域との距離を狭めることにより、シール領域にまで配向膜が広がってコモン転移電極を覆ってしまうと、コモン転移電極と共通電極との導通が十分に確保できなくなる虞がある。

　本発明は、狭額縁化を図ると共に、コモン転移電極と共通電極との導通を十分に確保することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

　上述の課題を解決する本発明の液晶表示装置は、表示領域と該表示領域を囲う非表示領域とを有するアレイ基板と、上記アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板と、上記表示領域を囲うように上記非表示領域に設けられ、上記アレイ基板及び上記対向基板を貼り合わせるシール材と、上記アレイ基板と対向基板との間の上記シール材に囲まれた領域に設けられた液晶層と、上記アレイ基板の上記シール材が形成されたシール領域に設けられたコモン転移電極と、上記シール材に混入され、上記共通電極と上記コモン転移電極に接触して両者を電気的に接続するトランスファ材と、上記アレイ基板と上記液晶層の間、及び上記対向基板と上記液晶層との間のそれぞれに、上記表示領域及び非表示領域の一部に設けられた配向膜とを備え、上記アレイ基板及び上記対向基板の少なくとも一方には、上記シール領域において互いに上記シール領域の幅方向に離間して上記シール領域の長さ方向に沿って延びる複数の第１の溝、及び、コモン転移電極が設けられた領域に対応する領域において、互いに上記シール領域の長さ方向に離間して上記シール領域の幅方向に沿って延びる複数の第２の溝が形成されていることを特徴とする。

　本発明の液晶表示装置は、上記シール領域は、上記シール材が上記複数の第１の溝の少なくとも一部の表面を覆う上記配向膜と接触する領域を含む場合に好適である。

　本発明の液晶表示装置は、上記複数の第１の溝及び上記複数の第２の溝は、上記アレイ基板及び上記対向基板の両方に形成されていることが好ましい。

　本発明の液晶表示装置は、上記アレイ基板において、上記コモン転移電極の下層に形成された絶縁膜は、有機絶縁膜からなる単一膜、又は、無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜との積層膜で構成され、上記複数の第１の溝は、少なくとも上記有機絶縁膜が除去された箇所に形成されていることが好ましい。

　本発明の液晶表示装置において、有機絶縁膜は、例えばアクリル樹脂で形成されている。

　本発明の上記トランスファ材は、球形の導電性ビーズで形成され、
　上記第１の溝の幅及び上記第２の溝の幅は、上記トランスファ材の径よりも小さいことが好ましい。

　本発明によれば、表示装置の狭額縁化のためにシール領域と重なるようにコモン転移電極が形成された場合であっても、コモン転移電極と共通電極との導通を十分に確保することができる液晶表示装置を提供することができる。特に、狭額縁化のために、シール領域がシール材が複数の第１の溝の少なくとも一部の表面を覆う配向膜と接触する領域を含む場合であっても、第２の溝が形成されていることにより、コモン転移電極の領域には配向膜が流れ込まないので、コモン転移電極と共通電極との導通を十分に確保することができる。

実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。実施形態に係るアレイ基板の概略平面図である。図３の領域ＡＲ１における拡大平面図である。図４の領域ＡＲ２における拡大平面図である。図５のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図である。変形例１に係る液晶表示装置の平面図であり、図４の領域ＡＲ２に相当する。変形例２に係る液晶表示装置の平面図であり、図４の領域ＡＲ２に相当する。変形例３に係る液晶表示装置の平面図であり、図４の領域ＡＲ２に相当する。変形例４に係る液晶表示装置の平面図であり、図４の領域ＡＲ２に相当する。変形例５に係る液晶表示装置の平面図であり、図４の領域ＡＲ２に相当する。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

　（液晶表示装置）
　図１及び２は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の全体概略図を示す。図３は、アレイ基板２０の概略平面図であり、図４は図３の領域ＡＲ１の拡大図、及び図５は図４の領域ＡＲ２の拡大図である。また、図６は図５のＶＩ－ＶＩ線における断面を含む液晶表示装置１０の断面図、図７は図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面を含む液晶表示装置１０の断面図、及び図８は図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面を含む液晶表示装置１０の断面図である。

　液晶表示装置１０は、図１及び２に示すように、基板周縁部に枠状の非表示領域Ｆが規定され、非表示領域Ｆに囲まれた領域が表示領域Ｄとなっている。液晶表示装置１０は、互いに対向して配置されたアレイ基板２０及び対向基板３０を備えている。アレイ基板２０及び対向基板３０は、それらの外周縁部をシール領域ＳＬとして枠状に配置された環状のシール材４０で貼り合わされている。なお、シール材４０は、環状に配置する他、一部が液晶注入口として開口するように設けられてもよく、この場合には、液晶材料が真空ディップ法により注入された後に封止材により液晶注入口が封止される。そして、両基板２０及び３０の間のシール材４０に囲まれた空間には液晶層５０が設けられており、表示領域Ｄを構成している。表示領域Ｄには、複数の画素がマトリクス状に配置されている。また、アレイ基板２０のうち表示領域Ｄの周囲の非表示領域Ｆの一部は、対向基板３０から突出し、実装部品などの外部接続端子を取り付けるための端子領域Ｔとなっている。

　（アレイ基板）
　アレイ基板２０は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを備える場合、基板本体２１上に、ゲート信号線（不図示）を含む第１導電膜（第１配線）、ゲート絶縁膜２３（第１絶縁膜）、シリコン膜（不図示）、ソース信号線（不図示）を含む第２導電膜（第２配線）、層間絶縁膜２５（第２絶縁膜）、及び画素電極２６ａを含む第３導電膜が積層形成されている（図６を参照。）。第１導電膜や第２導電膜は、例えば、チタン（Ｔｉ）膜とその上層の銅（Ｃｕ）膜とが積層されて形成されている。ゲート絶縁膜２３（第１絶縁膜）は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜で形成されている。層間絶縁膜２５（第２絶縁膜）は、例えば、パッシベーション膜としての無機絶縁膜（例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜）と、その上層の有機絶縁膜（例えば、アクリル樹脂膜）とが積層されて形成されている。なお、薄膜トランジスタがトップゲート型の場合には、基板上に下地無機膜を形成後シリコン膜を成膜し、第１導電膜の形成前にゲート絶縁膜２３を形成し、第１導電膜を覆う絶縁膜を第１絶縁膜として形成することとなる。

　具体的には、アレイ基板２０の表示領域Ｄでは、複数のゲート信号線及び複数のソース信号線のそれぞれが互いに並行し、且つ、ゲート信号線とソース信号線とが直交するように配設されている。ゲート信号線及びソース信号線で区画された領域が単一の画素を構成し、各画素毎に薄膜トランジスタが設けられ、その薄膜トランジスタに対応するように複数の画素電極２６ａが配置されている。層間絶縁膜２５は、非表示領域Ｆを含めた基板全面を覆うように設けられている。また、アレイ基板２０の非表示領域Ｆでは、ソース信号線及びゲート信号線が引き出し線（例えば、図６や７における配線２２ａ）で端子領域Ｔに引き出され、それぞれ、ゲートドライバ（不図示）やソースドライバ（不図示）に接続されている。また、アレイ基板２０は、図３に示すように、シール領域ＳＬにおいて、後述する共通電極３４に共通電位を付与するためのコモン転移電極２６ｃが設けられている。コモン転移電極２６ｃは、図４に示すように、引き出し線２２ｂにより、端子領域Ｔに設けられたコモン信号を発するＣＯＭ回路（不図示）に接続されている。

　アレイ基板２０の液晶層５０側の表面（つまり、アレイ基板２０と液晶層５０との間）には、表示領域Ｄの全域と非表示領域Ｆの一部を含む領域を覆って配向膜２７が設けられている。配向膜２７は、図５に示すように、表示領域Ｄから外側に、シール領域ＳＬと重なる領域にまで広がるように設けられている。なお、配向膜２７は、後述するが、シール領域ＳＬと重なる領域にまで広がるものの、シール領域ＳＬを完全には覆わないように（つまり、シール材４０の外周側の辺４０ｂには到達しないように）形成されている。配向膜２７は、例えばポリイミド等で形成されている。

　（対向基板）
　対向基板３０は、基板本体３１上に、カラーフィルタ層３２ａ及びブラックマトリクス３３、並びに共通電極３４が積層形成されており、基板外周縁部の非表示領域Ｆにおいては、ブラックマトリクス３３で遮光領域（不図示）が必要に応じて構成されている。具体的には、対向基板３０の表示領域Ｄでは、カラーフィルタ層３２ａは、各画素に対応するように設けられ、発光色に応じて例えば赤色、緑色及び青色に着色されている。また、ブラックマトリクス３３は、カラーフィルタ層３２ａを区画する遮光領域に設けられている。共通電極３４は、非表示領域Ｆを含めた基板全面を覆うように設けられ、シール材４０に混入されたトランスファ材４２を介して、アレイ基板２０の非表示領域Ｆに設けられたコモン転移電極２６ｃから与えられた共通電位に保持されている。なお、共通電極３４は、基板全面に形成される他、必要に応じてパターニングされていてもよい。そして、対向基板３０の非表示領域Ｆでは、カラーフィルタ層３２ａを構成する材料と同一の樹脂でカラーフィルタ層３２ｂが形成されている。カラーフィルタ層３２ｂは、非表示領域Ｆのうち少なくともシール領域ＳＬに対応するように形成されている。

　対向基板３０の液晶層５０側の表面（つまり、対向基板３０と液晶層５０との間）には、表示領域Ｄの全域と非表示領域Ｆの一部を含む領域を覆って配向膜３５が設けられている。配向膜３５は、表示領域Ｄから外側に、シール領域ＳＬと重なる領域にまで広がるように設けられている。なお、配向膜３５は、後述するが、シール領域ＳＬと重なる領域にまで広がるものの、シール領域ＳＬを完全には覆わないように（つまり、シール材４０の外周側の辺４０ｂには到達しないように）形成されている。配向膜３５は、例えばポリイミド等で形成されている。

　（シール材）
　シール材４０は、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂等で構成されている。シール領域ＳＬは、例えば幅が０．３～１．２ｍｍの枠状に形成されている。

　シール材４０には、アレイ基板２０と対向基板３０の間の距離を一定に保持するためのスペーサとして、ガラス繊維粉砕物（不図示）が混入されている。また、シール材４０には、共通電極３４とコモン転移電極２６ｃとを電気的に接続して、コモン転移電極２６ｃから共通電極３４に共通電位を与えるために、トランスファ材４２が混入されている。

　ガラス繊維粉砕物は、例えば、繊維径が４～８μｍ程度、及び長さが１０～１００μｍ程度である。ガラス繊維粉砕物が第１の溝２８ａや第１の溝３６ａに挟まらないようにするため、ガラス繊維粉砕物の繊維径と長さは、共に、第１の溝２８ａや第１の溝３６ａの幅よりも大きいものを使用する。ガラス繊維粉砕物は、層間絶縁膜２５の表面と、カラーフィルタ層３２ｂの表面とで挟まれて、アレイ基板２０及び対向基板３０の基板間距離を一定に保持する。

　トランスファ材４２は、例えば、ポリマービーズの外面に金が蒸着された導電性ビーズ等で構成されている。トランスファ材４２は、例えば、外径が５～６０μｍ程度である。トランスファ材４２は、上述したように、アレイ基板２０のコモン転移電極２６ｃと対向基板３０の共通電極３４とに直接接触し、両者間を電気的に接続している。

　（液晶層）
　液晶層５０は、例えば、ネマチック液晶等で形成されている。

　（アレイ基板の溝の構成）
　上記説明したアレイ基板２０には、図３及び４に示すように、シール領域ＳＬにおいて、表示領域Ｄを囲うように環状に第１の溝２８ａが設けられている。第１の溝２８ａは、互いにシール領域ＳＬの幅方向に離間してシール材４０に沿って延びるように、複数列設けられている。第１の溝２８ａは、２～２０列形成されていることが好ましい（図３～７では６列）。第１の溝２８ａは、図６及び図７に示すように、層間絶縁膜２５が除去された箇所に形成されている。第１の溝２８ａは、幅が２～５０μｍ、より好ましくは４～２０μｍとなっている。また、複数の第１の溝２８ａは、例えば４～１００μｍのピッチで並ぶように形成されている。

　また、アレイ基板２０のうちコモン転移電極２６ｃが形成された領域には、図５の拡大平面図に示すように、シール領域の幅方向に沿って断続的に延びるように、第２の溝２８ｂが設けられている。第２の溝２８ｂは、シール領域ＳＬの長さ方向に互いに離間するように、複数列（図５では、５列）形成されている。第２の溝２８ｂは、図６及び図７に示すように、層間絶縁膜２５及びゲート絶縁膜２３が除去して形成されている。第２の溝２８ｂは、幅が２～５０μｍ、より好ましくは４～２０μｍとなっている。また、複数の第２の溝２８ｂは、例えば、４～１００μｍのピッチで並ぶように形成されている。なお、第２の溝２８ｂは、図５に示すように、第１の溝２８ａと交差する領域において途切れている。この、第２の溝２８ｂが途切れた長さは、例えば、１２～１６０μｍである。また、第１の溝２８ａも、第２の溝２８ｂと交差する領域において途切れて非連続となっている。この第１の溝２８ａが途切れた長さは、例えば、加工精度の点から、例えば、４μｍ以上であることが好ましい。また、第１の溝２８ａが途切れた長さは、ポリイミドを堰き止め可能な大きさの上限という点から、例えば、３０μｍ以下であることが好ましい。

　なお、ここで、「コモン転移電極２６ｃが設けられた領域に対応する領域」とは、コモン転移電極２６ｃが形成された領域と全く同一のエリアである必要はなく、コモン転移電極２６ｃが形成された領域の近傍の領域であればよい。具体的には、図５に示すように、最外側に位置する第２の溝２８ｂが、平面視でコモン転移電極２６ｃと重ならない領域に設けられていてもよい。

　アレイ基板２０においては、第１の溝２８ａの底面となる領域には、図５及び６に示すように、配線２２ａと第１の溝２８ａの交差する部分に対応して島状のストッパ層２４ａが形成されている。ストッパ層２４ａは第２導電膜で構成され、ソース信号線と同時に形成される。ストッパ層２４ａが設けられているので、第１の溝２８ａの底面に位置する配線２２ａが第１の溝２８ａの表面に露出することがなく、第１の溝２８ａ表面に存在する導電性のダスト等の物体を介して隣接する配線２２ａ同士がリークする虞もない。従って、第１の溝２８ａが第１導電膜からなる配線２２ａ等を横切るように形成されていても、配線２２ａ同士が短絡等する問題は生じない。

　ストッパ層２４ａの一部は、コモン転移電極２６ｃと接続されていてもよい。この場合、トランスファ材４２を介してストッパ層２４ａが共通電極３４と導通することがあるが、ストッパ層２４ａも共通電極３４も同じ共通電位に保持されるのみで、電流のリークに起因する表示不良等の問題は生じない。また、コモン転移電極２６ｃに接続されないストッパ層２４ａはフローティング状態となるが、フローティング状態のストッパ層２４ａが共通電極３４と導通してしまっても、やはり、電流のリークに起因する表示不良等の問題は生じない。

　配線２２ａと第１の溝２８ａの交差する部分には、さらに、第１の溝２８ａの表面を覆うように透明導電膜２６ｂが島状に形成されている。これにより、第１の溝２８ａの底面に設けられたストッパ層２４ａが第１の溝２８ａの表面に露出することがなく、ストッパ層２４ａが腐蝕して劣化するのが抑制される。透明導電膜２６ｂは第３導電膜で構成され、画素電極２６ａと同時に形成される。なお、透明導電膜２６ｂは必須の構成ではない。

　シール領域ＳＬのうちコモン転移電極２６ｃが設けられた領域では、図７及び８に示すように、第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂの底面となる領域には、引き出し線２２ｂが形成されている。また、シール領域ＳＬのうちコモン転移電極２６ｃが設けられた領域では、図７及び８に示すように、第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂの表面は、コモン転移電極２６ｃで覆われている。これにより、第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂをコンタクトホールとして引き出し線２２ｂとコモン転移電極２６ｃとが電気的に接続される。

　アレイ基板２０において、表示領域Ｄを囲うように環状に第１の溝２８ａが形成されているので、配向膜２７の形成時に表示領域Ｄから非表示領域Ｆに向かって液状の配向膜材料が流れていくのが抑制され、配向膜材料が流れ出す面積を小さくすることができる。

　上述のように、シール材４０は、表示領域Ｄの外側に環状に設けられ、アレイ基板２０と対向基板３０とを貼り合わせている。図６に示すように、複数の第１の溝２８ａのうちの一部（図６では、６つの第１の溝２８ａのうちの４つ）の表面は、それぞれ配向膜２７で覆われている。そして、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域では、シール材４０は、配向膜２７で覆われた第１の溝２８ａに充填されて配向膜２７と接触している。一方、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域では、配向膜２７が存在しないので、アレイ基板２０側においては、シール材４０は層間絶縁膜２５や透明導電膜２６ｂと直接接触している。

　また、コモン転移電極２６ｃが形成された領域では、第２の溝２８ｂにより、配向膜２７がコモン転移電極２６ｃの中心方向に流出するのが規制される。そのため、第２の溝２８ｂが存在しない部分においてはシール領域ＳＬのうち配向膜２７で覆われているようなシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域であっても、コモン転移電極２６ｃの中央部は配向膜２７に覆われないで、シール材４０とコモン転移電極２６ｃが直接接触している。

　なお、第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂの幅は、トランスファ材４２の径よりも小さいことが好ましい。第１の溝２８ａや第２の溝２８ｂの幅がトランスファ材４２の径よりも大きいと、トランスファ材４２が第１の溝２８ａや第２の溝２８ｂに嵌り込んでしまう虞があり、トランスファ材４２が第１の溝２８ａや第２の溝２８ｂに嵌り込んでしまうと、対向基板３０の共通電極３４と接触することができず、コモン転移電極２６ｃと共通電極３４との導通が不十分になってしまう虞があるからである。

　（対向基板の溝の構成）
　対向基板３０には、アレイ基板２０と同様に、シール領域ＳＬにおいて、表示領域Ｄを囲うように環状に第１の溝３６ａが設けられている（図６及び図７参照）。第１の溝３６ａは、互いにシール領域ＳＬの幅方向に離間してシール材４０に沿って延びるように、複数列設けられている。第１の溝３６ａは、２～２０列形成されていることが好ましい（図６及び図７では６列）。第１の溝３６ａは、図６及び図７に示すように、カラーフィルタ層３２ｂが除去された場所に形成されている。第１の溝３６ａは、幅が２～５０μｍ、より好ましくは４～２０μｍとなっている。また、複数の第１の溝３６ａは、例えば４～１００μｍのピッチで並ぶように形成されている。

　また、対向基板３０には、アレイ基板２０と同様に、コモン転移電極２６ｃが形成された領域に対応する領域には、シール領域ＳＬの幅方向に沿って断続的に延びるように、第２の溝３６ｂが設けられている。第２の溝３６ｂは、シール領域ＳＬの長さ方向に互いに離間するように、複数列形成されている。第２の溝３６ｂは、図８に示すように、カラーフィルタ層３２ｂが除去して形成されている。第２の溝３６ｂは、幅が２～５０μｍ、より好ましくは４～２０μｍとなっている。また、複数の第２の溝３６ｂは、例えば、４～１００μｍのピッチで並ぶように形成されている。対向基板３０に設けられた第１の溝３６ａ及び第２の溝３６ｂの詳細な構成、及び配向膜３５の存在する領域の詳細については、アレイ基板２０に準じる。

　（液晶表示装置の動作）
　上記の構成の液晶表示装置１０は、各画素において、ＴＦＴがオン状態になったときに、画素電極２６ａに電流が流れる。そして、共通電位に保持された共通電極３４との間で電位差が生じ、液晶層５０からなる液晶容量に所定の電圧が印加されるように構成されている。そして、液晶表示装置１０では、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、外部から入射する光の透過率を調整され、所望の画像が表示される。

　（液晶表示装置の製造方法）
　次に、上記の構成の液晶表示装置１０の製造方法を説明する。

　まず、公知の方法を用いて、基板本体２１上に、ゲート信号線及び配線２２ａを含む第１導電膜、ゲート絶縁膜２３、シリコン膜、並びにソース信号線及びストッパ層２４ａを含む第２導電膜を順番に積層する。

　次に、基板全面を覆うように無機絶縁膜として例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜を成膜し、さらに、有機絶縁膜としてアクリル樹脂膜を成膜して、層間絶縁膜２５を形成する。そして、有機絶縁膜として感光性のアクリル樹脂膜を感光した後に現像処理を行って第１の溝２８ａの部分のアクリル樹脂膜を除去し、さらに、そのアクリル樹脂膜をマスクにして窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜をドライエッチングして第１の溝２８ａの部分の窒化シリコン膜を除去することで、第１の溝２８ａを形成する。或いは、有機絶縁膜として感光性を有しないアクリル樹脂を形成した場合には、各々の層ごと或いは、２層を一括して、レジスト剤を塗布した後に現像処理を行い、さらにエッチングを行って層間絶縁膜２５を除去することで第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂを形成する。このとき、層間絶縁膜２５を除去してできた第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂの表面にストッパ層２４ａ、コモン転移電極２６ｃ、又は基板本体２１が完全に露出することとなる。

　次いで、例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料を用いて、画素電極２６ａ及び透明導電膜２６ｂを含む第３導電膜を積層する。

　さらに、表示領域Ｄを覆うように、インクジェット法を用いて配向膜２７を塗布する。このとき、配向膜材料である液状のポリイミドが非表示領域Ｆにまで流れてきて広がるが、第１の溝２８ａがポリイミドの流出を規制するので、複数の第１の溝２８ａのうちの途中部分より外周側にはポリイミド膜は形成されない。また、第２の溝２８ｂが、ポリイミドのコモン転移電極２６ｃが設けられた領域へポリイミドが流出するのを規制するので、シール領域ＳＬの幅方向中途部より内側（つまり、第１の溝２８ａではポリイミドの流出を完全に規制しきれないでアレイ基板２０の表面がポリイミドで覆われている、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域）であっても、コモン転移電極２６ｃの表面が配向膜２７で覆われる領域を減らすことができる。つまり、コモン転移電極２６ｃが露出する面積を、より大きくすることができる。

　一方、公知の方法を用いて、基板本体３１上に、カラーフィルタ層３２ａ、３２ｂ及びブラックマトリクス３３を形成し、カラーフィルタ層３２ｂを感光した後に現像処理を行ってカラーフィルタ層３２ｂを除去し、第１の溝３６ａを設ける。カラーフィルタ層３２ｂが感光性を有しない場合には、レジスト材料を塗布した後に現像処理を行い、さらにエッチングを行ってカラーフィルタ層３２ｂを除去し、第１の溝３６ａを設ける。そして、これらを覆うように共通電極３４を積層する。さらに、アレイ基板２０の配向膜２７と同様にして、配向膜３５を塗布する。このとき、配向膜材料である液状のポリイミドが非表示領域Ｆにまで流れてきて広がるが、第１の溝３６ａがポリイミドの流出を規制するので、複数の第１の溝３６ａのうちの途中部分より外周側にはポリイミド膜は形成されない。また、第２の溝３６ｂが、ポリイミドのコモン転移電極２６ｃが設けられた領域へポリイミドが流出するのを規制するので、シール領域ＳＬの幅方向中途部より内側（つまり、第１の溝３６ａではポリイミドの流出を完全に規制しきれないで対向基板３０の表面がポリイミドで覆われている、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域）であっても、コモン転移電極２６ｃの表面が配向膜３５で覆われる領域を減らすことができる。つまり、コモン転移電極２６ｃが露出する面積を、より大きくすることができる。

　続いて、上記作製したアレイ基板２０及び対向基板３０のいずれか一方の表面にシール材４０を塗布し、シール材４０で囲まれた領域に液晶材料を滴下した後、両基板を重ね合わせてシール材４０を硬化して、両基板２０，３０を接着する。これにより、表示パネルが完成する。

　なお、上記工程の他、毛細管現象を利用した真空注入法を用いて液晶材料を２枚の基板２０，３０間に導入してもよい。この場合、具体的には、液晶材料注入口となる開口を有するように枠状にシール材４０を塗布してから基板２０，３０を貼り合わせ、シール材４０を硬化させる。そして、基板をセルサイズに分断してから、真空雰囲気下でシール材４０の開口より液晶材料を注入し、最後に、注入口を封止材で封止する。

　最後に、基板をセルサイズに分断した後、表示パネルに偏光板貼り付け、実装部材を実装し、バックライト装着等のモジュール化処理等を行う。こうして、液晶表示装置１０が完成する。

　（本実施形態の効果）
　本実施形態の構成の液晶表示装置１０によれば、アレイ基板２０において、シール領域ＳＬに第１の溝２８ａが形成されているので、インクジェット法を用いて配向膜材料を塗布すると、配向膜材料が基板外方に流れ出すのが溝によって規制され、シール領域ＳＬの幅方向の中途部まで配向膜２７が広がるように形成されることとなる（図５の斜線で示す領域を参照。）。また、コモン転移電極２６ｃが設けられた領域においては、互いにシール領域ＳＬの長さ方向に離間してシール領域ＳＬの幅方向に沿って延びる複数の第２の溝２８ｂが形成されているので、配向膜２７がコモン転移電極２６ｃの中心方向に流出するのが規制される。そのため、シール領域ＳＬの幅方向中途部よりも表示領域Ｄ側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域）であっても、コモン転移電極２６ｃの中央部分は配向膜２７に覆われないで、露出してシール材４０に接触している。

　また、本実施形態の構成の液晶表示装置１０によれば、対向基板３０において、シール領域ＳＬに第１の溝３６ａが形成されているので、インクジェット法を用いて配向膜材料を塗布すると、配向膜材料が基板外方に流れ出すのが溝によって規制され、シール領域ＳＬの幅方向の中途部まで配向膜３５が広がるように形成されることとなる。また、コモン転移電極２６ｃが設けられた領域に対応する領域においては、互いにシール領域ＳＬの長さ方向に離間してシール領域ＳＬの幅方向に沿って延びる複数の第２の溝３６ｂが形成されているので、配向膜３５がコモン転移電極２６ｃの中心方向に流出するのが規制される。そのため、シール領域ＳＬの幅方向中途部よりも表示領域Ｄ側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域）であっても、コモン転移電極２６ｃの中央部分に対応する領域では、共通電極３４が配向膜３５に覆われないで露出して、シール材４０に接触している。

　従って、アレイ基板２０のコモン転移電極２６ｃが形成された領域では、アレイ基板２０側ではコモン転移電極２６ｃが、対向基板３０側では共通電極３４が配向膜２７，３５に覆われないでシール材４０に接触することとなるので、シール材４０に混入されたトランスファ材４２を介して、両者が電気的に接続される。そのため、シール領域ＳＬにまで配向膜２７が設けられている場合でも、コモン転移電極２６ｃとトランスファ材４２との導通が不十分になる虞がない。また、シール領域ＳＬにまで配向膜３５が設けられている場合でも、共通電極３４とトランスファ材４２との導通が不十分になる虞がない。そして、結果として、コモン転移電極２６ｃ及び共通電極３４間の導通が十分に確保される。

　なお、アレイ基板２０において、第１の溝２８ａが形成されていることにより、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域には配向膜２７は到達しない。

　シール領域ＳＬの幅方向中途部の外側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域）でのアレイ基板２０とシール材４０との接着状態について詳しくみると、アレイ基板２０は、第１の溝２８ａのある部分では、透明導電膜２６ｂ（図６を参照。）又は基板本体２１（図８を参照。）においてシール材４０に接着されている。つまり、シール材４０は第１の溝２８ａのある部分では無機材料からなる構成と接着されており、第１の溝２８ａにおいて強固に接着されていることが分かる。そのため、シール領域ＳＬの幅方向中途部にまで配向膜２７が広がるように形成された部分におけるシール材４０の接着性は配向膜が存在しない場合と比較して劣るものの、シール領域ＳＬの幅方向中途部の外側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域）では、配向膜２７は存在しないので、各基板とシール材４０との間で優れた接着性が得られる。従って、アレイ基板２０がシール材４０で良好に接着される。

　また、対向基板３０において、第１の溝３６ａが形成されていることにより、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域には配向膜３５は到達しない。

　シール領域ＳＬの幅方向中途部の外側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域）での対向基板３０とシール材４０との接着状態について詳しくみると、対向基板３０は、第１の溝３６ａのある部分では、共通電極３４（図６を参照。）においてシール材４０に接着されている。つまり、シール材４０は第１の溝３６ａのある部分では無機材料からなる構成と接着されており、第１の溝３６ａにおいて強固に接着されていることが分かる。そのため、シール領域ＳＬの幅方向中途部にまで配向膜３５が広がるように形成された部分におけるシール材４０の接着性は配向膜が存在しない場合と比較して劣るものの、シール領域ＳＬの幅方向中途部の外側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の外周側の辺４０ｂを含む領域）では、配向膜３５は存在しないので、各基板とシール材４０との間で優れた接着性が得られる。従って、対向基板３０がシール材４０で良好に接着される。そして、アレイ基板２０及び対向基板３０のそれぞれがシール材４０と強固に接着されることにより、液晶層５０が設けられる空間が十分に封止される。

　また、本実施形態の液晶表示装置１０によれば、アレイ基板２０において第１の溝２８ａの底面にストッパ層２４ａが設けられているので、第１の溝２８ａの底面においては、有機絶縁材料からなる層間絶縁膜２５は完全に除去された構成となっている。つまり、シール領域ＳＬよりも外周側に設けられた層間絶縁膜２５は、環状に設けられた第１の溝２８ａによって、シール領域ＳＬの内周側の層間絶縁膜２５と完全に独立している。従って、外気にさらされた状態のシール領域ＳＬの外周側の層間絶縁膜２５から水分等が浸入してきても、内周側の層間絶縁膜２５には水分は透湿することがないので、水分の透湿によって配向膜と層間絶縁膜２５の界面のおける密着性が劣化する虞がない。

　＜変形例＞
　以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。

　上記の実施形態では、アレイ基板２０や対向基板３０において、シール領域ＳＬの幅方向の全域に亘って第２の溝２８ｂ、３６ｂが設けられているとして説明したが、特にこれに限られない。例えば、図９に変形例１として示すように、第２の溝２８ｂが、コモン転移電極２６ｃが形成された領域のうち、シール領域ＳＬの幅方向中途部よりも表示領域Ｄ側（つまり、シール領域ＳＬのうちシール材４０の内周側の辺４０ａを含む領域）にのみ形成されていてもよい。コモン転移電極２６ｃのうち配向膜２７で覆われてしまうのはシール領域ＳＬの幅方向中途部よりも表示領域Ｄ側であるが、配向膜２７で覆われるであろう領域に第２の溝２８ｂを予め形成しておくことにより、コモン転移電極２６ｃが配向膜２７で覆われてしまうのを抑制することができる。

　上記の実施形態では、コモン転移電極２６ｃが形成された領域において、第１の溝２８ａと第２の溝２８ｂとが格子状に形成され、それらの交差部においては、第１の溝２８ａも第２の溝２８ｂも途切れているとして説明したが、特にこれに限られない。

　例えば、図１０に変形例２として示すように、第１の溝２８ａと第２の溝２８ｂとの交差部において、第１の溝２８ａが途切れないで連続して形成されていてもよい。第１の溝２８ａが途切れないで連続して形成されている場合、図１１に変形例３として示すように、第２の溝２８ｂが第１の溝２８ａとの交差部以外においても途切れていてもよい。この場合、第２の溝２８ｂは、千鳥配列に形成され、また、実施形態の場合よりも密なピッチで形成されていることが好ましい。

　また、例えば、図１２に変形例４として示すように、第１の溝２８ａと第２の溝２８ｂとの交差部において、第２の溝２８ｂが途切れないで連続して形成されていてもよい。第２の溝２８ｂが途切れないで連続して形成されている場合、図１３に変形例５として示すように、第１の溝２８ａが第２の溝２８ｂとの交差部以外においても途切れていてもよい。この場合、第１の溝２８ａは、千鳥配列に形成されていることが好ましい。このとき、コモン転移電極２６ｃが形成された領域において千鳥配列となった第１の溝２８ａのシール領域ＳＬ幅方向のピッチは、コモン転移電極２６ｃが形成された領域以外の領域のピッチよりも小さいことが好ましい。

　上記の実施形態では、アレイ基板２０にも対向基板３０にも第１の溝２８ａ，３６ａが６列ずつ形成されているとして説明しているが、両基板に形成される溝の数が異なっていてもよい。例えば、アレイ基板２０側には第１の溝２８ａが６列形成される一方で、対向基板３０側には第１の溝３６ａが７列形成されていてもよい。

　上記の実施形態では、アレイ基板２０や対向基板３０において、シール領域ＳＬに沿って枠状に第１の溝２８ａ，３６ａが形成されているとして説明したが、特にこれに限定されない。例えば、シール領域ＳＬの１つの辺（例えば、端子領域Ｔに沿った辺）のみに沿うように溝が設けられていてもよい。

　上記の実施形態では、アレイ基板２０側において、第１の溝２８ａが層間絶縁膜２５を除去して形成されているとして説明したが、層間絶縁膜２５が無機絶縁膜とその上層の有機絶縁膜が積層されて形成されている場合、層間絶縁膜２５のうち有機絶縁膜の部分のみを除去することにより形成されていてもよい。

　アレイ基板２０の第１の溝２８ａにおいて、上記の実施形態の構成に加え、ゲート絶縁膜２３とストッパ層２４ａとの間に、薄膜トランジスタの半導体層と同一のシリコン膜を島状に形成してもよい。配線２２ａが存在することが原因でゲート絶縁膜２３の表面に隆起がある場合でも、ストッパ層２４ａの下層にシリコン層を重ねると、より確実にリークの発生を防止することができる。

　上記の実施形態では、対向基板３０には、表示領域Ｄと非表示領域Ｆの境界にブラックマトリクス３３が設けられて遮光されているとして説明したが、対向基板３０ではなくアレイ基板２０側において、表示領域Ｄと非表示領域Ｆの境界が遮光されていてもよい。この場合、例えば第２導電膜を用いて当該領域を遮光することができる。

　上記の実施形態では、第１の溝２８ａは環状に形成されているとして説明したが、一部途切れていてもよい。また、矩形の表示パネルを構成する４辺のうち、例えば、２辺に沿った非表示領域Ｆのみに第１の溝２８ａが形成されていてもよい。

　上記の実施形態では、アレイ基板２０と対向基板３０の両方に第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂ、並びに第１の溝３６ａ及び第２の溝３６ｂが形成されているとして説明したが、アレイ基板２０側にのみ第１の溝２８ａ及び第２の溝２８ｂが形成されていてもよく、対向基板３０側にのみ第１の溝３６ａ及び第２の溝３６ｂが形成されていてもよい。

　上記の実施形態では、シール領域ＳＬの幅方向中途部にまで配向膜２７，３５が広がるように配向膜２７，３５が形成されているとして説明したが、シール材４０の接着性が十分に確保できる場合には、シール領域ＳＬの幅方向全域を覆うように配向膜２７，３５が形成されていてもよい。

　本発明は、液晶表示装置について有用である。特に、表示パネルの非表示領域における配向膜の塗布領域を制御するための構造に関して有用である。

　Ｄ　　　　表示領域
　Ｆ　　　　非表示領域
　１０　　　液晶表示装置
　２０　　　アレイ基板
　２１　　　基板本体
　２２ａ　　配線（第１配線）
　２３　　　ゲート絶縁膜（第１絶縁膜）
　２４ａ　　ストッパ層（第２配線）
　２５　　　層間絶縁膜（第２絶縁膜）
　２６ｂ　　透明導電膜
　２６ｃ　　コモン転移電極
　２７　　　配向膜
　２８ａ　　第１の溝
　２８ｂ　　第２の溝
　３０　　　対向基板
　３２ａ　　カラーフィルタ層
　３２ｂ　　カラーフィルタ層
　３４　　　共通電極
　３５　　　配向膜
　３６ａ　　第１の溝
　３６ｂ　　第２の溝
　４０　　　シール材
　４２　　　トランスファ材
　５０　　　液晶層

Claims

　表示領域と該表示領域を囲う非表示領域とを有するアレイ基板と、
　上記アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板と、
　上記表示領域を囲うように上記非表示領域に設けられ、上記アレイ基板及び上記対向基板を貼り合わせるシール材と、
　上記アレイ基板と対向基板との間の上記シール材に囲まれた領域に設けられた液晶層と、
　上記アレイ基板の上記シール材が形成されたシール領域に設けられたコモン転移電極と、
　上記シール材に混入され、上記共通電極と上記コモン転移電極に接触して両者を電気的に接続するトランスファ材と、
　上記アレイ基板と上記液晶層の間、及び上記対向基板と上記液晶層との間のそれぞれに、上記表示領域及び非表示領域の一部に設けられた配向膜と、
を備えた液晶表示装置であって、
　上記アレイ基板及び上記対向基板の少なくとも一方には、
　上記シール領域において互いに上記シール領域の幅方向に離間して上記シール領域の長さ方向に沿って延びる複数の第１の溝、及び、
　上記コモン転移電極が設けられた領域に対応する領域において互いに上記シール領域の長さ方向に離間して上記シール領域の幅方向に沿って延びる複数の第２の溝
が形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
　請求項１に記載された液晶表示装置において、
　上記シール領域は、上記シール材が上記複数の第１の溝の少なくとも一部の表面を覆う上記配向膜と接触する領域を含む
ことを特徴とする液晶表示装置。
　請求項１又は２に記載された液晶表示装置において、
　上記複数の第１の溝及び上記複数の第２の溝は、上記アレイ基板及び上記対向基板の両方に形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
　請求項１～３のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、
　上記アレイ基板において、上記コモン転移電極の下層に形成された絶縁膜は、有機絶縁膜からなる単一膜、又は、無機絶縁膜と該無機絶縁膜上に形成された有機絶縁膜との積層膜で構成され、
　上記複数の第１の溝は、少なくとも上記有機絶縁膜が除去された箇所に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
　請求項４に記載された液晶表示装置において、
　上記有機絶縁膜はアクリル樹脂で形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
　請求項１～５のいずれか１項に記載された液晶表示装置において、
　上記トランスファ材は、球形の導電性ビーズで形成され、
　上記第１の溝の幅及び上記第２の溝の幅は、上記トランスファ材の径よりも小さい
ことを特徴とする液晶表示装置。