JP2002196318A

JP2002196318A - 液晶表示装置とその基板修復方法

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Publication number: JP2002196318A
Application number: JP2000397226A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nishio; 徹也西尾; Masato Shimura; 正人志村; Shigeru Matsuyama; 茂松山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス基板の剥離状欠損を修復して剥離状欠損
の無い液晶パネルと同等の製品を得る。【解決手段】液晶パネルを構成する一対のガラス基板Ｓ
ＵＢ１，ＳＵＢ２の外面にある剥離状欠損ＤＥＦの部分
に、当該ガラス基板との屈折率の差が０．０２以下のエ
ポキシ系樹脂からなる保護被膜ＰＬ１，ＰＬ２を当該ガ
ラス基板の外面と同一平面になるごとく埋設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に製造工程においてその液晶パネルを構成するガ
ラス基板の外面に生じる剥離状欠損部分を耐衝撃性、耐
候性を持つ保護被膜で修正した液晶表示装置とその基板
修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、対向間隙に液晶を挟持
した一対のガラス基板を有し、その周辺に駆動回路を設
置した液晶パネルと、この液晶パネルの背面に設置した
バックライト構造体とを上フレームと下フレームとで一
体的に固定保持して構成される。

【０００３】液晶パネルをその画素選択方式で大きく分
類すると、一対のガラス基板の一方の内面に平行する多
数のコモン電極を形成し、他方のガラス基板の内面に上
記コモン電極と交差するセグメント多数のセグメント電
極を形成して各電極の交差部を画素とする単純マトリク
ス方式、一方のガラス基板の内面に薄膜トランジスタ等
のスィッチング素子とこのスィッチング素子で選択され
る画素電極を多数形成し、他方の内面に対向電極（およ
びカラーフィルタ）を形成してスィッチング素子で画素
を選択するＴＮ型（もしくは横電界型）のアクティブ・
マトリクス方式とが知られている。

【０００４】また、上記アクティブ・マトリクス方式に
は、上記対向電極をスィッチング素子を形成した上記一
方のガラス基板側に形成した、所謂横電界型（もしくは
ＩＰＳ型）と称するものも実用化されている。

【０００５】上記した何れの方式の液晶表示装置でも、
その液晶パネルの製造工程では、一対のガラス基板のそ
れぞれの内面（液晶側）に各種の電極、配線、薄膜トラ
ンジスタあるいはカラーフィルタを形成するための成膜
処理を施す多くの作業が施される。

【０００６】この製造工程において、ガラス基板は材質
的に脆いため、その表面に傷が付き易い。特に、ガラス
基板表面側、すなわち製造工程で搬送部材に接する側
（液晶の反対側）の主として周縁の表面（以下、外面と
も言う）には、貝殻状の欠けや剥離（以下、剥離状欠損
と称する）が生じる場合がある。この剥離状欠陥につい
てアクティブ・マトリクス方式の液晶パネルを例として
説明する。

【０００７】図１２はアクティブ・マトリクス方式の液
晶表示パネルを構成するガラス基板に生じる剥離欠損の
一例を説明する模式図であり、（ａ）は一対のガラス基
板ＳＵＢ１とＳＵＢ２を貼り合わせた状態で示す剥離状
欠陥の一例を示し、（ｂ）は一対の基板のいずれかに生
じた剥離状欠陥の拡大図である。

【０００８】ここでは、ガラス基板ＳＵＢ１は他方のガ
ラス基板ＳＵＢ２（一般には薄膜トランジスタ基板と呼
ばれる）からはみ出たサイズとされ、このはみ出た部分
に駆動回路である半導体チップＣＨＩ（ＣＨＩ１、ＣＨ
Ｉ２）がフレキシブルプリント基板を用いて接続され、
または直接作り込まれている。ガラス基板ＳＵＢ２は一
般にはカラーフィルタ基板と呼ばれる。

【０００９】ガラス基板ＳＵＢ１の主面、すなわちガラ
ス基板ＳＵＢ２側の上記はみ出た周縁には半導体チップ
ＣＨＩ（ＣＨＩ１、ＣＨＩ２）に駆動信号を供給するた
めの配線や入出力用の配線、配線端子ＴＴＭ、ＴＴＢ等
が形成されている。剥離状欠損ＤＥＦは図１２（ｂ）に
拡大して示したように、端縁に開放する貝殻状にガラス
が欠損する場合が大部分であるが、これに限らず、溝状
や凹状となる場合もある。

【００１０】このようなガラス基板に上記理由により生
じた剥離状欠損ＤＥＦは引出し配線端のガラス基板の厚
みを減少させ、耐衝撃性を劣化させて端子引出し部の欠
損を招いたり、あるいは上記の半導体チップＣＨＩ（Ｃ
ＨＩ１、ＣＨＩ２）の搭載縁以外の部分を含めて偏光板
の密着性を低下させ、一対のガラス基板の間に挟持され
る液晶への湿気の侵入防止性能を劣化させる。また、液
晶パネルの表示面側（特に、偏光板とフレームの間）に
このような剥離状欠損部分があると、外光を乱反射して
液晶表示画面の外観不良をもたらす。

【００１１】従来は、このような剥離状欠損部分に単に
樹脂を塗布する程度のことしか行われておらず、ガラス
基板との屈折率との関係は考慮されていないため、塗布
した樹脂部分の外観不良は充分に解決されていない。ま
た、塗布した樹脂を平坦化する際に、当該樹脂の硬度不
足や接着力不足から厚み不足や剥がれが発生していた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、液晶
表示装置を構成する液晶パネルは一対のガラス基板を貼
り合わせた構造となっている。この液晶パネルは、その
内面に配向膜の焼成など、高温処理工程を経て製造され
る。そのため、ガラス基板は耐熱性をもつ必要がある。

【００１３】液晶表示装置を構成する液晶パネルのガラ
ス基板に生じた剥離状欠損の修正のための樹脂の選定、
修正方法は確立されておらず、このようなガラス基板の
補修は充分なものとはなっていなかった。そのため、製
造工程での不良発生率の低減は難しく、コスト低減の隘
路の一つとなっていた。

【００１４】本発明の目的は、上記した剥離状欠損を効
果的に修復してこのような剥離状欠損の無い液晶パネル
と同等の製品を得ることを可能とした液晶表示装置とそ
の基板修正方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による液晶表示装置およびその液晶パネルのガ
ラス基板の修正方法の代表的な構成は次のとおりであ
る。

【００１６】本発明による液晶表示装置は、一対のガラ
ス基板の対向間隙に液晶を挟持し、周辺に駆動回路を設
置した液晶パネルを具備し、前記一対のガラス基板の一
方または双方の外面にある剥離状欠損部分に、前記ガラ
ス基板との屈折率の差が０．０２以下の硬質樹脂層から
なる保護被膜を当該ガラス基板の外面と同一平面になる
ごとく埋設したことを特徴とする。

【００１７】この構成により、各種の方式の液晶パネル
のガラス基板であっても、その剥離状欠損部分は、この
ような欠損のないものと同等の耐衝撃性、耐候性を持
ち、外観不良が改善されて製品不良率を大幅に低下させ
ることが可能となる。

【００１８】また、本発明の液晶表示装置は、一方の内
面に薄膜トランジスタを有し、他方の内面にカラーフィ
ルタを有する一対のガラス基板の対向間隙に液晶を挟持
し、前記ガラス基板の外周から端縁を後退させて積層し
た偏光板を備え、周辺に駆動回路を設置した液晶パネル
と、前記液晶パネルの背面に設置して当該液晶パネルに
照明光を照射するバックライト構造体と、前記液晶パネ
ルと前記バックライト構造体とを固定保持する上フレー
ムおよび下フレームとを少なくとも具備し、前記上フレ
ームは、前記液晶パネルの前記偏光板の端縁との間に前
記他方のガラス基板の外面を露呈させて前記バックライ
ト装置と共に固定保持する枠状体からなり、前記一対の
ガラス基板の少なくとも前記偏光板と前記上フレームの
間の外面にある剥離状欠損部分に、前記ガラス基板との
屈折率の差が０．０２以下の硬質樹脂層からなる保護被
膜を当該ガラス基板の外面と同一平面になるごとく埋設
したことを特徴とする。

【００１９】この液晶表示装置では、その液晶パネルの
外面に積層設置される偏光板と上フレームとの間のガラ
ス基板の露呈部分で外光が乱反射し、これが外観不良と
なるのを回避でき、前記構成の効果と相まって高品質の
液晶表示装置を提供することが可能となる。

【００２０】そして、本発明の液晶表示装置は、前記し
た各構成において、前記保護被膜のガラス転移点Ｔｇ
が、Ｔｇ＝６０°Ｃ〜１００°Ｃ、かつ黄色度（％）＝（ＲＣＬ−ＢＣＬ）×１００／ＲＣＬ但し、ＲＣＬ＝赤色（波長７００ｎｍ）での透過率ＢＣＬ＝青色（波長４００ｎｍ）での透過率で定義される黄色度が４０％以下の樹脂としたことを特
徴とする。

【００２１】上記の構成において、保護被膜の屈折率は
ガラス基板のそれ（液晶パネルに通常使用される無アル
カリガラスでは１．５２）と同一であるとが理想的であ
るが、少なくともガラス基板との屈折率の差が０．０２
以下であれば境界での光反射は無視できる。

【００２２】また、保護被膜のガラス転移点Ｔｇが大き
いと、保護皮膜内の応力歪により温度や湿度などの環境
の変化で接着強度が左右され易くなって、剥がれを生じ
ることがある。逆に、保護被膜のガラス転移点Ｔｇ小さ
いと、当該保護皮膜にべとつきが生じ易く、樹脂形状が
不安定になる。

【００２３】保護被膜のガラス転移点Ｔｇを上記の範囲
とすることにより、環境変化に対して接着強度を安定に
保持できる。

【００２４】保護皮膜の黄色度は当該保護皮膜を構成す
る樹脂の着色を抑制する指標であり、特に樹脂は黄色に
着色し易い。保護皮膜が着色しないためには、可視光の
範囲での光の透過率が一定であることが望ましい。

【００２５】黄色度（％）を４０％以下（好ましくは、
５％以下）とすることで、埋設した保護皮膜の着色が抑
制され、外観不良の発生を防止できる。

【００２６】上記の液晶パネルを構成するガラス基板の
本発明による修正方法は、ガラス基板の外面にある剥離
状欠損部分に、ガラス転移点Ｔｇが、Ｔｇ＝６０°Ｃ〜
１００°Ｃ、かつ上記の黄色度が４０％以下の樹脂を当
該剥離状欠損部分の容積より多く塗布し、離型性外枠を
用いて当該ガラス基板の外形形状に整形して硬化した
後、当該ガラス基板の外面と同一平面になるごとく表面
研磨することを特徴とする。

【００２７】なお、本発明は上記の構成および後述する
実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術
思想を逸脱することなく、種々の原稿が可能であること
は言うまでもない。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例の図面を参照して詳細に説明する。ここでは
ＴＮ型のアクティブ・マトリクス方式液晶パネルを用い
た液晶表示装置を例として説明するが、他の型のアクテ
ィブ・マトリクス方式、あるいは単純マトリクス、その
他の方式の液晶表示装置についても、一対のガラス基板
を用いる点で同様に説明できる。

【００２９】図１は本発明による液晶表示装置の液晶パ
ネルを構成するガラス基板に生じた剥離状欠損を修復し
た状態を説明する要部断面図である。また、図２は液晶
パネルのガラス基板部分の平面図である。なお、図１は
図２のＡ−Ａ線に沿った断面に対応する。

【００３０】液晶パネルは内面（主面）に各種の電極、
配線、あるいはカラーフィルタ等の機能膜を形成した一
対のガラス基板ＳＵＢ１（後述する薄膜トランジスタ基
板）とＳＵＢ２（同じく、カラーフィルタ基板）の間に
液晶を挟持し、その周辺に走査駆動回路（ゲートドライ
バ）を構成する半導体チップを搭載したフレキシブルプ
リント基板、映像信号機動回路（ドレインドライバ）を
構成する半導体チップを搭載したフレキシブルプリント
基板および外部回路（ホスト）と接続して表示のための
各種信号を生成する表示制御装置を搭載したインターフ
ェース基板が組み込まれる。ここでは、一方のガラス基
板ＳＵＢ１を薄膜トランジスタ基板、他方のガラス基板
ＳＵＢ２をカラーフィルタ基板として説明するが、両者
を区別する必要がない場合には単にガラス基板またはガ
ラス基板ＳＵＢと称する。

【００３１】液晶パネルの上下の各外面にはそれぞれ偏
光板（下偏光板ＰＯＬ１、上偏光板ＰＯＬ２）が設置さ
れる。液晶パネルはこの偏光板の外側でカラーフィルタ
基板ＳＵＢ２の周辺の一部を露呈させた状態で上フレー
ムＳＨＤと下フレーム（図示せず）により図示しないバ
ックライト構造体などの構成材と共に一体化して液晶表
示装置を構成する。なお、図１、図２では駆動回路等も
図示を省略してある。

【００３２】本実施例では、図１に示したように、薄膜
トランジスタ基板ＳＵＢ１とカラーフィルタ基板ＳＵＢ
２に剥離状欠損ＤＥＦに硬質樹脂層からなる保護被膜Ｐ
Ｌ１、ＰＬ２を埋設固定した状態を示す。なお、図１で
は剥離状欠損ＤＥＦが薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１と
カラーフィルタ基板ＳＵＢ２の同一箇所にある如く示し
ているが、これは説明を簡単にするためであり、通常は
異なる位置に上記剥離状欠損ＤＥＦが生じている。ま
た、図２ではカラーフィルタ基板ＳＵＢ２の剥離状欠損
の部分のみを示してある。

【００３３】修復可能な剥離状欠損は液晶パネルＰＮＬ
の表示領域ＡＲの外側にあるものを対象としている。ま
た、この剥離状欠損が上偏光板ＰＯＬ２の下部まであっ
ても、修復した保護被膜ＰＬ２は上偏光板ＰＯＬ２でカ
バーされ、図１に示したように、外光はフレームＳＨＤ
と上偏光板ＰＯＬ２の間に露呈する保護被膜ＰＬ２に入
射した外光は表示領域の外側に反射するため、外観不良
は生じない。

【００３４】本実施例では、保護被膜ＰＬ１、ＰＬ２を
構成する硬質樹脂としてガラス基板ＳＵＢとの屈折率の
差が０．０２以下で黄色度が４０％以下のエポキシ系樹
脂を用いた。なお、アクリル系樹脂であってもよい。ま
た、保護被膜ＰＬ１、ＰＬ２を区別する必要がない場合
は、単に保護被膜ＰＬとして説明する。なお、上記の黄
色度は下記により定義する。

【００３５】黄色度（％）＝（ＲＣＬ−ＢＣＬ）×１００／ＲＣＬ但し、ＲＣＬ＝赤色（波長７００ｎｍ）での透過率ＢＣＬ＝青色（波長４００ｎｍ）での透過率また、保護被膜を構成するエポキシ系樹脂のガラス転移
点Ｔｇは、Ｔｇ＝６０°Ｃ〜１００°Ｃの範囲のものを
用いた。

【００３６】保護被膜ＰＬはガラス基板ＳＵＢの剥離状
欠損ＤＥＦにデイスペンサノズルで上記のエポキシ樹脂
を塗布し、当該剥離状欠損ＤＥＦがガラス基板ＳＵＢの
端面に存在する場合は、当該ガラス基板の端面に当接す
る外枠で該端面と同一端面となるように押さえて整形
し、硬化させる。その後、表面を研磨して当該ガラス基
板ＳＵＢの表面と同一面とする。なお、外枠はエポキシ
系樹脂に対して離型性をもつポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）製、あるいは離型処理したガラス材を用い
る。

【００３７】次に、本発明によるガラス基板ＳＵＢの修
復方法について、液晶パネルの端面に幅が約０．４ｍ
ｍ、深さが約２ｍｍの貝殻の内側に似た形状の剥離状欠
損を修復する場合を説明する。

【００３８】図３は本発明によるガラス基板の修復方法
を説明する概略工程図であり、（ａ）は硬質樹脂として
のエポキシ系樹脂の塗布工程、（ｂ）は整形工程、
（ｃ）は研磨工程を示す。

【００３９】ここでは、薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１
にる剥離状欠損は、下記と同様の工程で硬質樹脂（エポ
キシ系樹脂）ＰＬ１で修復されているものとして、カラ
ーフィルタ基板ＳＵＢ２の剥離状欠損を修復する方法を
説明する。

【００４０】まず、剥離状欠損のあるカラーフィルタ基
板ＳＵＢ２の剥離状欠損部分の表面をヤスリで研磨し凹
凸を平坦化する。次に、当該剥離状欠損のある部分を水
で洗浄した後、充分に乾燥する。

【００４１】乾燥した液晶パネルの上記カラーフィルタ
基板ＳＵＢ２の表面を上にしてデイスペンサノズルＤＰ
Ｓを用いてエポキシ系樹脂ＰＬ２を塗布する（図３の
（ａ））。このエポキシ系樹脂はカラーフィルタ基板Ｓ
ＵＢ２からたれない程度の適当な粘度が必要で、その粘
度は約３００〜１０００００ｍＰａ・ｓの範囲であり、
３００未満では流動性があり過ぎてガラス基板からたれ
易く、１０００００ｍＰａ・ｓを超えると塗布が困難と
なる。特に好ましい粘度は８０００〜１７０００ｍＰａ
・ｓ程度であった。

【００４２】その後、塗布した樹脂表面の平坦性を保つ
ために、塗布した部分にカラーフィルタ基板ＳＵＢ２の
外形形状をかたどった外枠ＦＬＭを嵌め込む（図３の
（ｂ））。この状態を保ったまま外枠ＦＬＭの中の樹脂
を硬化させる。この外枠ＦＬＭは樹脂と接合しないよう
に離型性の材料、例えばＰＥＴまたはテフロン（登録商
標）等の離型性の良好な材料、もしくは離型処理した適
当な材料を使用して形成したもので、ここではＰＥＴ製
とした。

【００４３】硬質樹脂を硬化する手段としては、光照
射、加熱、または光照射と加熱の両方を使用できる。光
照射では、紫外線ランプまたは可視光ランプを用い、加
熱硬化の場合はドライヤや焼成炉などを使用できる。こ
こでは紫外線ランプによる光照射で硬化した。

【００４４】硬質樹脂ＰＬ２の硬化後、型枠ＦＬＭを取
り外し、その状態で研磨を行う（図３の（ｂ））。この
研磨の方法には、回転かつ研磨面と平行な方向に移動可
能とした研磨機の定盤ＤＳＫに研磨シートＳＤＰを接着
材で貼り付け、これを回転および／または回転させなが
ら塗布硬化した樹脂ＰＬ２の表面に押しつける。このと
き、有機系の研磨液を供給しながら研磨する。

【００４５】この研磨機は、定盤ＤＳＫにエアーシリン
ダ機構を備え、その研磨部であるエッドから研磨対象に
加える圧力および角度が任意に調整可能にされている。
したがって、ガラス基板ＳＵＢが傾いた状態でも臨機応
変に研磨面を平面に保つことができる。

【００４６】上記の研磨シートＳＤＰは、酸化セリウム
の研磨シートである「３Ｍ社製の３Ｍ２６８ＸＡトライ
ザクトフィルム」を使用した。定盤ＤＳＫの表面（研磨
シート貼付面）を構成するヘッドにはゴムクッションを
有し、このゴムクッションに研磨シートＳＰＤを貼り付
け、カラーフィルタ基板ＳＵＢ２に押し付ける方法で研
磨する。研磨機のヘッド（定盤）の押圧力は約０．１ｋ
ｇｆ／ｃｍ²で、回転数は１００ｒｐｍとした。

【００４７】上記の樹脂によるガラス基板ＳＵＢに存在
する剥離状欠損の補正では、使用する硬質樹脂の屈折率
を当該ガラス基板ＳＵＢの屈折率（通常使用される無ア
ルカリガラスでは１．５２）と同じように選定すること
が、仕上がりの視覚上、および光学特性上好ましい。

【００４８】液晶パネルに多様される上記無アルカリガ
ラスの屈折率は比較的小さいので、脂環式もしくは脂肪
族系の化学構造を有する樹脂を用いるのが好ましい。そ
こで、剥離状欠損の修復のための樹脂として、粘度が３
００〜１０００００のエポキシ系樹脂を選択した場合、
使用できる樹脂は１分子中に少なくとも１個以上のエポ
キシ基もしくはエポキシ変性樹脂である。

【００４９】エポキシ系樹脂は、大きくエポキシ主剤と
硬化剤とに分けられる。本実施例を含む本発明に使用可
能な上記エポキシ主剤の具体例としては、油化シェルエ
ポキシ社製の「エピコート８０７」、「同８０８」、
「同８３４」、「同１００１」、「同１００４」などを
挙げることができるが、これらに限定されるものではな
い。また上記の異性体、または上記の２種以上を併用し
たものでもよい。

【００５０】エポキシ系樹脂の硬化剤としては、低粘度
である酸無水物硬化剤やポリアミン系硬化剤などの液体
系硬化剤を使用できるが、水分による表面硬化に対する
阻害を考えると、ポリアミン系硬化剤が好ましい。

【００５１】ポリアミン系硬化剤としては、変性ポリア
ミンであるＥＨ−２６１脂環式アミン系硬化剤である
「エピキュアのグレードＥＸ−１１３」がある。また、
２液系の熱硬化剤としては、変性脂環式ポリアミン系で
ある「エピキュアのグレードＥＸ−１１３、同ＥＸ１１
４」を使用するのが好ましい。

【００５２】エポキシ主剤のベースレジンとしては、ジ
グリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルシク
ロヘキサン−１，３−ジカルボキシレート、ジグリシジ
ルシクロヘキサン−１，４−ジカルボキシレート、ジグ
リシジルシクロブタン−１，３−ジカルボキシレート、
ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロー
ルポリグリシジルエーテル、ペンタエリシリトールポリ
グリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエ
ーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメ
チロールプロパンポリグリシジルエーテル、エチレン，
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレ
ン，ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、
アリルグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジ
ルエーテル、セカンダリブチルシクロヘキサンモノグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコール・エピクロロ
ヒドリン０〜２モル付加物のポリグリシジルエーテル
（日本油脂、エピオールＧ−１００）、グリセリン・エ
ピクロロヒドリン０〜１モル付加物のポリグリシジルエ
ーテル（日本油脂、エピオールＥ−１００）、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、ブトキシポリエ
チレングリコールモノグリシジルエーテル、グリシドー
ル１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）
シクロヘキサン、テトラグリシジルジアミンジヘキシル
メタン、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ビニル
シクロヘキセンジオキサイド、ジグリシジルアニリン、
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリ
セリントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコー
ルジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサジオールエー
テル、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、
アクリルジグリシジルエーテル、アリルジグリシジルエ
ーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート、ダイマー酸ジグリシジルエステルなどを挙げる
ことができる。しかし、本発明はこれらに限定されるも
のではなく、また、これらの異性体でも、さらにこれら
の２種以上を併用してもよい。

【００５３】また、潜在性硬化剤に分類される硬化剤
（イミダゾール系などの熱硬化剤または光／熱で硬化で
きるアンチモン系（ＳｂＦ₆塩）、リン系（ＰＦ
₆塩）、ホウ素系（Ｂ（Ｃ₆Ｆ₅）４塩）などのカチオ
ン系触媒硬化剤）、特にアンチモン系（ＳｂＦ₆塩）、
リン系（ＰＦ₆塩）に代表される触媒硬化剤はアミン系
硬化剤と比べて主剤に対する配合量が極めて少ないた
め、主剤の粘度が保たれる上、光で樹脂液が剥離状欠損
部から落ちないように、ある程度固めた後で、加熱によ
り樹脂を完全に硬化させることができるので、当該剥離
状欠損の修復状態が良好になる。また、硬化潜在性を不
要とすることができるため、保存もし易いという利点が
ある。

【００５４】触媒硬化剤の具体例としては、三新化学工
業製の「エンサイドＳＩ−６０Ｌ」、「同ＳＩ−８０
Ｌ」、「同ＳＩ−１００Ｌ」、ユニオンカーバイド社製
の「ＵＶＩ−６９９０」、「ＵＶＩ−６９７０」、旭電
化製の「ＳＰ−１７０」、日本化薬製の「ＰＣＩ−０１
９Ｔ等を挙げることができる。その他、特殊有機酸ジヒ
ドラジド、具体的には味の素製の「アミキュアーＶＤ
Ｈ」、「アミキュアーＬＤＨ」、「アミキュアーＵＤ
Ｈ」も潜在性硬化剤として硬化後の樹脂特性が良好であ
る。

【００５５】また、適度な粘度に調整するため、あまり
好ましい手段ではないが、上記の配合に希釈剤を含有さ
せる方法もある。希釈剤の例としては、１−メチル−４
−（２−メチルオキシラニル）−７−オキシサビシクロ
［４．１．０］ヘプタン、シクロヘキセンオキサイド、
ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、などが挙げら
れる。本実施例を含む本発明では、以上の材料に限定さ
れるものではなく、またこれらの異性体でも、さらに２
種以上を併用してもよい。

【００５６】以下、本発明による剥離状欠損の具体的な
修復例について説明する。｛修復例１｝剥離状欠損を修復する硬化樹脂の主剤とし
ての油化シェルエポキシ社製のエピコートＹＬ−９８０
を５ｇに、硬化剤として旭電化社製のアデカハードナＥ
Ｈ−２６１を１．５ｇを混合した樹脂原液を剥離状欠損
部分に塗布し、１００°Ｃで１時間硬化させた。

【００５７】このときの樹脂原液の初期粘度は８０００
ｍＰａ・ｓであり、塗布の作業性に適したものであっ
た。そして、この樹脂の屈折率は１．５３で、ガラス基
板ＳＵＢの屈折率１．５２と比べて、その差は僅か０．
０１であった。また、黄色度は１６％となり着色もなか
った。ガラス転移温度は７２°Ｃで修復は非常に良好な
結果となった。｛修復例２｝まず、脂肪族環を含む水添ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂として上記と同じ「ＹＬ−９８０」を
７９部、変性脂環式ポリアミン系硬化剤として油化シェ
ルエポキシ社製の「ＥＸ−１１３」を１８部、γ−グリ
シドキシトリメトキシシランを３部だけ添加し、混合し
て樹脂原液を作成した。このときの当該樹脂原液の初期
粘度は３０００ｍＰａ・ｓとなり、塗布作業性に適した
粘度であった。

【００５８】当該樹脂の屈折率は１．５０で、ガラス基
板ＳＵＢの屈折率１．５２との差は僅か０．０２であっ
た。また、黄色度は２４％と着色もなく、ガラス転移温
度は６０°Ｃであり、修復作業性が非常に良好であっ
た。｛修復例３｝今回使用した樹脂は、主剤としてのエピコ
ートＹＬ−９８０を５ｇに対して、硬化剤としてバーサ
ミド２５０を２．２ｇ、メチルエチルケトンを３．１ｇ
混合した樹脂原液を１００°Ｃで１時間硬化させた。

【００５９】このとき、当該樹脂の原液の初期粘度は１
３０００ｍＰａ・ｓとなり、塗布作業性に適した粘度と
なった。当該樹脂の屈折率は１．５１であり、液晶表示
装置のガラスの屈折率１．５２との差は０．０１しかな
かった。そのため、修正が非常に良好であった。また、
黄色度は１２％と少なかった。Ｔｇは９０±５°Ｃであ
った。

【００６０】また、これらの保護被膜で剥離状欠損を修
復した液晶パネルについて、１２０°Ｃかつ湿度９０％
下に１５００時間置く試験を行ったが、保護被膜に剥が
れ等の問題は一切生じなかった。

【００６１】さらに、剥離状欠損部分の透明性および樹
脂の密着性に関する耐候性が大幅に改善され、ガラス基
板の比較的深い欠損も修復が可能であることが実証され
た。

【００６２】次に、本発明による保護被膜の特性（粘
度、接着性、着色性／透明性）について詳細に説明す
る。〔粘度〕液晶パネルのガラス基板に生じた傷（剥離状欠
損）を修復する保護被膜となる樹脂は、当該剥離状欠損
部分への浸透性、および光学特性に影響の少ない薄い膜
を形成するために粘度は低いことが不可欠である。

【００６３】前記各実施例における保護被膜を形成する
樹脂原液の粘度を、当該分野で広く使用されているＥＬ
型粘度計を用いて測定したところ、｛修復例１｝のエポ
キシ系樹脂は８０００ｍＰａ・ｓ、｛修復例２｝のエポ
キシ系樹脂は３０００ｍＰａ・ｓ、｛修復例３｝のエポ
キシ系樹脂は１２５ｍＰａ・ｓであった。

【００６４】この保護被膜としては、塗布し易い粘度と
しての上限は樹脂原液が１０００００ｍＰａ・ｓ以下で
あることが必要であり、好ましくは１７０００ｍＰａ・
ｓ以下であることが好ましい。

【００６５】また、その分子量は６００ｇ／ｍｏｌ以下
が一般的であり、好ましくは３００ｇ／ｍｏｌ以下が望
ましい。〔接着性〕前記修復例の保護被膜について、ガラス転移
温度（Ｔｇ）を測定した。その結果、｛修復例１｝では
７２±４°Ｃ、｛修復例２｝では６０±５°Ｃ、｛修復
例３｝では９０±５ °Ｃであった。

【００６６】保護被膜のガラス転移温度（Ｔｇ）は６０
±５°Ｃ以上、１００±５°Ｃ以下（６０±５°Ｃ≦Ｔ
ｇ≦１００±５°Ｃ）である必要があり、好ましくは７
０±５°Ｃ以上、８５±５°Ｃ以下（７０±５°Ｃ≦Ｔ
ｇ≦８５±５°Ｃ）である方がよい。

【００６７】保護被膜のガラス転移温度（Ｔｇ）がこの
範囲より高い場合、保護被膜の樹脂無いの応力歪で温度
や湿度などの環境の変化に対して接着強度が左右され易
く、剥がれを生じる危険性が高くなる。逆に、上記範囲
より低いと保護被膜がべとつき易くなって樹脂形状が安
定しない。〔着色性、透明性〕前記した修復例における保護被膜の
可視光での吸収スペクトルを測定したところ、青色（波
長４００ｎｍ）から赤色（波長７００ｎｍ）まで透過率
が単調減少した。保護皮膜が着色しないためには、補色
の関係にある青色の吸収が少ないことが必要である。好
ましくは青色（波長４００ｎｍ）の透過率と赤色（波長
７００ｎｍ）での透過率との差をもとに、下記式（１）
で定義される黄色°が４０％以下、好ましくは５％以下
であることが望ましい。

【００６８】黄色度（％）＝（ＲＣＬ−ＢＣＬ）×１００／ＲＣＬ・・・・（１）但し、ＲＣＬ＝赤色（波長７００ｎｍ）での透過率ＢＣＬ＝青色（波長４００ｎｍ）での透過率図４は保護被膜により修復したガラス基板を用いた液晶
パネルの要部断面図である。液晶パネルを構成するアク
ティブ・マトリクス基板ＳＵＢ１とカラーフィルタ基板
ＳＵＢ２にあった剥離状欠損は前記した保護被膜ＰＬ
１、ＰＬ２で修復されている。

【００６９】これらアクティブ・マトリクス基板ＳＵＢ
１とカラーフィルタ基板ＳＵＢ２の各外面にはそれぞれ
下偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が貼り付けられる。このと
き、各偏光板は剥離状欠損部を埋設した保護被膜ＰＬ
１、ＰＬ２により平面性を保った状態で剥離状欠損の無
いガラス基板と変わりなく接着されて設置できる。

【００７０】図５は保護被膜により修復したガラス基板
を用いた液晶パネルをバックライト構造体と共に一体化
して液晶表示装置とした状態の要部断面図である。液晶
パネルはバックライト構造体ＢＬを構成する図示しない
拡散板やプリズムシート等の光学部材を介して積層さ
れ、上フレームＳＨＤと下フレームＭＣＡとで一体化さ
れる。

【００７１】図６は本発明による液晶表示装置の具体的
な構成例を説明するための展開斜視図である。この液晶
表示装置ＭＤＬは次のように構成される。ＳＨＤは金属
板からなる上フレーム、ＷＤは表示窓、ＳＰＣ１〜４は
絶縁スペーサ、ＦＰＣ１、２は多層フレキシブル回路基
板（ＦＰＣ１はゲート側回路基板、ＦＰＣ２はドレイン
側回路基板）、ＨＳはドレイン側回路基板ＦＰＣ２のグ
ランドとシールドケースＳＨＤとの電気的接続を取るた
めに設けられる金属箔からなるフレームグランド、ＰＣ
Ｂはインターフェイス回路基板、ＡＳＢはアッセンブル
された駆動回路基板付き液晶パネル、ＰＮＬは重ね合わ
せた２枚のガラス基板（薄膜トランジスタ基板とカラー
フィルタ基板）の一方の基板上に駆動ＩＣを搭載した液
晶パネル、ＧＣ１およびＧＣ２はゴムクッション、ＰＲ
Ｓはプリズムシート（本例では２枚の光学シートで構成
されている。）、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光
板、ＲＦＳは反射シート、ＳＬＶは拡散シートＳＰＳお
よびプリズムシートＰＲＳを固定するスリーブ、ＭＣＡ
は一体成型により形成された下側ケース（モールドケー
ス）、ＬＰは蛍光管、ＬＳは冷陰極蛍光管ＬＰの光を導
光板ＧＬＢ側に反射する反射器、ＬＰＣ１、２はランプ
ケーブル、ＬＣＴはインバータ用の接続コネクタ、ＧＢ
は冷陰極蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュである。

【００７２】また、ＢＬは、蛍光管ＬＰ、反射器ＬＳ、
導光板ＧＬＢ、反射シートＲＦＳ、拡散シートＳＰＳ、
およびプリズムシートＰＲＳで構成されるバックライト
構造体であり、液晶パネルＰＮＬの裏面に均一な光を供
給し、液晶パネルＰＮＬの表面から見る観測者が、液晶
の光透過率の変化を画像表示として認識するために設け
られている。

【００７３】図６に示すように、下側ケースＭＣＡ、バ
ックライトＢＬ、駆動回路基板付き液晶表示素子ＡＳ
Ｂ、シールドケースＳＨＤ等を積み重ねて液晶表示装置
ＭＤＬが組み立てられる。

【００７４】図７は本発明による液晶表示装置の正面図
および側面図である。上フレームＳＨＤの表示窓ＷＤに
露呈する領域が画像表示がなされる表示領域ＡＲであ
り、最表面には偏光板が設けてある。上フレームＳＨＤ
と下フレームＭＣＡは爪のかしめで固定される。この液
晶表示装置ＭＤＬの上辺内部にはバックライト構造体Ｂ
Ｌを構成する冷陰極蛍光管ＬＰが収納され、給電用のラ
ンプケーブルＬＰＣが引き出されている。

【００７５】図８は本発明を適用する一般的なアクティ
ブ・マトリクス型液晶表示装置の構成と駆動システムの
説明図である。この種の液晶表示装置は、液晶パネルＰ
ＮＬと、この液晶パネルＰＮＬの周辺にデータ線（ドレ
イン信号線またはドレイン線とも言う）駆動回路（半導
体チップ）すなわちドレインドライバＤＤＲ、走査線
（ゲート信号線またはゲート線とも言う）駆動回路（半
導体チップ）すなわちゲートドライバＧＤＲを有し、こ
れらドレインドライバＤＤＲとゲートドライバＧＤＲに
画像表示のための表示データやクロック信号、階調電圧
などを供給する表示制御手段である表示制御装置ＣＲ
Ｌ、電源回路ＰＷＵを備えている。

【００７６】コンピュータ、パソコンやテレビ受像回路
などの外部信号ソース（ホスト）からの表示データと制
御信号クロック、表示タイミング信号、同期信号は表示
制御装置ＣＲＬに入力する。表示制御装置ＣＲＬには、
階調基準電圧生成部、タイミングントローラＴＣＯＮな
どが備えられており、外部からの表示データを液晶パネ
ルＰＮＬでの表示に適合した形式のデータに変換する。

【００７７】ゲートドライバＧＤＲとドレインドライバ
ＤＤＲに対する表示データとクロック信号は図示したよ
うに供給される。ドレインドライバＤＤＲの前段のキャ
リー出力は、そのまま次段のドレインドライバのキャリ
ー入力に与えられる。

【００７８】図９は液晶パネルの各ドライバの概略構成
と信号の流れを示すブロック図である。ドレインドライ
バＤＤＲは映像（画像）信号等の表示データのデータラ
ッチ部と出力電圧発生回路とから構成される。また、階
調基準電圧生成部ＨＴＶ、マルチプレクサＭＰＸ、コモ
ン電圧生成部ＣＶＤ、コモンドライバＣＤＤ、レベルシ
フト回路ＬＳＴ、ゲートオン電圧生成部ＧＯＶ、ゲート
オフ電圧生成部ＧＦＤ、およびＤＣ−ＤＣコンバータＤ
／Ｄは図１７の電源回路ＰＷＵに設けられる。

【００７９】図１０は外部信号ソース（ホスト）から表
示制御装置に入力される表示データおよび表示制御装置
からドレインドライバとゲートドライバに出力される信
号を示すタイミング図である。表示制御装置ＣＲＬは外
部信号ソースからの制御信号（クロック信号、表示タイ
ミング信号、同期信号）を受けて、ドレインドライバＤ
ＤＲへの制御信号としてクロックＤ１（ＣＬ１）、シフ
トクロックＤ２（ＣＬ２）および表示データを生成し、
同時にゲートドライバＧＤＲへの制御信号として、フレ
ーム開始指示信号ＦＬＭ、クロックＧ（ＣＬ３）および
表示データを生成する。

【００８０】なお、信号ソースからの表示データの伝送
に低電圧差動信号（ＬＶＤＳ信号）を用いる方式では、
当該信号ソースからのＬＶＤＳ信号を上記表示制御装置
を搭載する基板（インターフェイス基板）に搭載したＬ
ＶＤＳ受信回路で元の信号に変換してからゲートドライ
バＧＤＲおよびドレインドライバＤＤＲに供給する。

【００８１】図１０から明らかなように、ドレインドラ
イバのシフト用クロック信号Ｄ２（ＣＬ２）は本体コン
ピュータ等から入力されるクロック信号（ＤＣＬＫ）お
よび表示データの周波数と同じであり、ＸＧＡ表示素子
では約４０ＭＨｚ（メガヘルツ）の高周波となる。

【００８２】図１１は本発明による液晶表示装置を実装
した電子機器の一例としてのノートパソコンの外観図で
ある。このノートパソコンの表示部に実装する液晶表示
装置を構成する液晶パネルは、前記実施例で説明した剥
離状欠損を修復したものである。

【００８３】本発明による液晶表示装置は、図１１に示
したようなノートパソコンに限るものではなく、ディス
プレイモニター、テレビ受像機、その他の機器の表示デ
バイスにも同様に適用できることは言うまでもない。

【００８４】また、本発明は上記したアクティブマトリ
クス方式の液晶表示装置にのみ適用するものではなく、
単純マトリクス方式の液晶パネルを用いた液晶表示装置
にも同様に適用できる。

【００８５】なお、上記の実施例は液晶パネルを構成す
るガラス基板の剥離状欠損の修復について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、液晶表示装置
を構成する他の光学部材、あるいは一般的な光学レンズ
や光学シート類の傷修復にも同様に適用できることは言
うまでもない。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示装置の液晶パネルを構成するガラス基板、その
他の光学部材についた剥離状欠損、その他の傷を修復し
て製品の歩留りを向上でき、熱衝撃、耐候性に優れた保
護被膜が得られることで信頼性の高い液晶表示装置等を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の液晶パネルを構成
するガラス基板に生じた剥離状欠損を修復した状態を説
明する要部断面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の液晶パネルを構成
するガラス基板部分の平面図である。

【図３】本発明によるガラス基板の修復方法を説明する
概略工程図である。

【図４】保護被膜により修復したガラス基板を用いた液
晶パネルの要部断面図である。

【図５】保護被膜により修復したガラス基板を用いた液
晶パネルをバックライト構造体と共に一体化して液晶表
示装置とした状態の要部断面図である。

【図６】本発明による液晶表示装置の具体的な構成例を
説明するための展開斜視図である。

【図７】本発明による液晶表示装置の正面図および側面
図である。

【図８】本発明を適用する一般的なアクティブ・マトリ
クス型液晶表示装置の構成と駆動システムの説明図であ
る。

【図９】液晶パネルの各ドライバの概略構成と信号の流
れを示すブロック図である。

【図１０】外部信号ソース（ホスト）から表示制御装置
に入力される表示データおよび表示制御装置からドレイ
ンドライバとゲートドライバに出力される信号を示すタ
イミング図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置を実装した電子機
器の一例としてのノートパソコンの外観図である。

【図１２】アクティブ・マトリクス方式の液晶表示パネ
ルを構成するガラス基板に生じる剥離欠損の一例を説明
する模式図である。

【符号の説明】

ＰＯＬ１下偏光板ＰＯＬ２上偏光板ＳＵＢ１一方のガラス基板（薄膜トランジスタ基板）ＳＵＢ２他方のガラス基板（カラーフィルタ基板）ＤＥＦ剥離状欠損ＰＬ１，ＰＬ２硬質樹脂の保護被膜ＳＨＤ上フレームＰＮＬ液晶パネルＦＬＭ外枠ＭＣＡ下フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1368 Ｇ０２Ｆ 1/1368 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０２Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０２ (72)発明者松山茂千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 2H089 HA40 QA16 RA05 TA01 TA09 TA12 TA18 2H090 JB02 JC20 KA05 LA09 LA15 LA16 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA41Z GA01 GA13 GA16 HA07 LA30 2H092 GA50 HA27 HA28 JA24 NA29 PA01 PA08 PA11 QA07 5G435 AA06 AA17 BB12 BB15 GG12 GG42 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のガラス基板の対向間隙に液晶を挟持
し、周辺に駆動回路を設置した液晶パネルを具備し、前記一対のガラス基板の一方または双方の外面にある剥
離状欠損部分に、前記ガラス基板との屈折率の差が０．
０２以下の硬質樹脂層からなる保護被膜を当該ガラス基
板の外面と同一平面になるごとく埋設固定したことを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】一方の内面に薄膜トランジスタを有し、他
方の内面にカラーフィルタを有する一対のガラス基板の
対向間隙に液晶を挟持し、前記ガラス基板の外周から端
縁を後退させて積層した偏光板を備え、周辺に駆動回路
を設置した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に設置して当該液晶パネルに照明
光を照射するバックライト構造体と、前記液晶パネルと前記バックライト構造体とを固定保持
する上フレームおよび下フレームとを少なくとも具備
し、前記上フレームは、前記液晶パネルの前記偏光板の端縁
との間に前記他方のガラス基板の外面を露呈させて前記
バックライト装置と共に固定保持する枠状体からなり、前記一対のガラス基板の少なくとも前記偏光板と前記上
フレームの間の外面にある剥離状欠損部分に、前記ガラ
ス基板との屈折率の差が０．０２以下の硬質樹脂層から
なる保護被膜を当該ガラス基板の外面と同一平面になる
ごとく埋設固定したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記保護被膜のガラス転移点Ｔｇが、Ｔｇ
＝６０°Ｃ〜１００°Ｃ、かつ下記で定義される黄色度
が４０％以下の樹脂であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の液晶表示装置。記黄色度（％）＝（ＲＣＬ−ＢＣＬ）×１００／ＲＣＬ但し、ＲＣＬ＝赤色（波長７００ｎｍ）での透過率ＢＣＬ＝青色（波長４００ｎｍ）での透過率
【請求項４】一対のガラス基板の対向間隙に液晶を挟持
し、周辺に駆動回路を設置した液晶パネルを具備し、前
記一対のガラス基板の一方または双方の外面にある剥離
状欠損部分に、前記ガラス基板との屈折率の差が０．０
２以下の硬質樹脂層からなる保護被膜を当該ガラス基板
の外面と同一平面になるごとく埋設固定する液晶表示装
置の基板修復方法であって、前記液晶パネルを構成する一対のガラス基板の一方また
は双方の外面にある剥離状欠損部分に、ガラス転移点Ｔ
ｇが、Ｔｇ＝６０°Ｃ〜１００°Ｃ、かつ下記で定義さ
れる黄色度が４０％以下の樹脂を当該剥離状欠損部分の
容積より多く塗布し、離型性外枠を用いて当該ガラス基板の外形形状に整形し
て硬化した後、当該ガラス基板の外面と同一平面になる
ごとく表面研磨することを特徴とする液晶表示装置の基
板修復方法。記黄色度（％）＝（ＲＣＬ−ＢＣＬ）×１００／ＲＣＬ但し、ＲＣＬ＝赤色（波長７００ｎｍ）での透過率ＢＣＬ＝青色（波長４００ｎｍ）での透過率
【請求項５】前記液晶表示装置は、前記一対のガラス基
板の一方の内面に薄膜トランジスタを有し、他方の内面
にカラーフィルタを有し、前記一対のガラス基板の各外
周から端縁を後退させて積層した偏光板を夫々備えて周
辺に駆動回路を設置した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に設置して当該液晶パネルに照明
光を照射するバックライト構造体と、前記液晶パネルと前記バックライト構造体とを固定保持
する上フレームおよび下フレームとを少なくとも具備
し、前記上フレームは、前記液晶パネルの前記偏光板の端縁
との間に前記他方のガラス基板の外面を露呈させて前記
バックライト装置と共に固定保持する枠状体からなるこ
とを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の基板修復
方法。