JP2005215306A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、生産性の高い液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a highly productive liquid crystal display device.
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かし、パーソナルコンピュータなどのOA機器やビデオカメラなどのAV機器に広く利用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been widely used for OA equipment such as personal computers and AV equipment such as video cameras, taking advantage of their thinness and low power consumption.
液晶表示装置は、一対の基板の間に設けられた液晶層の電気光学特性を利用して表示を行う。基板間に液晶層を形成する手法としては、従来、真空注入法と呼ばれる手法が用いられてきた。真空注入法では、まず、一対の基板をシール材を介して貼り合わせ、続いて、シール材の一部に設けられた開口部(注入孔と呼ばれる)から液晶材料を注入し、最後に開口部を封止材で封止することによって液晶層を形成する。 A liquid crystal display device performs display by using electro-optical characteristics of a liquid crystal layer provided between a pair of substrates. As a method for forming a liquid crystal layer between substrates, a method called a vacuum injection method has been conventionally used. In the vacuum injection method, first, a pair of substrates are bonded together through a sealing material, then a liquid crystal material is injected from an opening (called an injection hole) provided in a part of the sealing material, and finally the opening Is sealed with a sealing material to form a liquid crystal layer.
また、最近では、特許文献1に開示されているような液晶滴下法と呼ばれる手法も提案されている。液晶滴下法では、まず、一方の基板上に液晶材料を滴下し、その後、この基板を、シール材が付与された他方の基板と貼り合せることによって、液晶層を形成する。 Recently, a technique called a liquid crystal dropping method as disclosed in Patent Document 1 has also been proposed. In the liquid crystal dropping method, first, a liquid crystal material is dropped on one substrate, and then this substrate is bonded to the other substrate provided with a sealant, thereby forming a liquid crystal layer.
真空注入法、液晶滴下法のいずれの手法においても、シール材に囲まれた領域内に液晶材料を広げる際には、この領域内を真空状態とし、大気圧下にある外部と真空状態にあるこの領域との圧力差を利用する。
しかしながら、いずれの手法においても、工程の途中でシール材の一部が欠損すると、シール材に囲まれた領域内に大気が流入してこの領域内を真空状態に保持することができなくなる。そのため、シール材に囲まれた領域の全体に液晶材料を十分に広げることができず、液晶材料の注入不良が発生して歩留まりが低下してしまう。 However, in any of the methods, if a part of the sealing material is lost during the process, the atmosphere flows into a region surrounded by the sealing material, and the region cannot be kept in a vacuum state. For this reason, the liquid crystal material cannot be sufficiently spread over the entire region surrounded by the sealing material, resulting in poor injection of the liquid crystal material and a decrease in yield.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール材の欠損に起因する液晶材料の注入不良の発生が抑制された、生産性の高い液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly productive liquid crystal display device in which the occurrence of defective injection of the liquid crystal material due to the loss of the sealing material is suppressed. is there.
本発明による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、前記第1基板と前記第2基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、前記シール部は前記液晶層を多重に包囲するシールパターンを有しており、そのことによって上記目的が達成される。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the first substrate. A seal part that adheres the second substrate to each other and surrounds the liquid crystal layer, and the seal part has a seal pattern that surrounds the liquid crystal layer in multiple layers. Achieved.
ある好適な実施形態において、前記シールパターンは前記液晶層を二重に包囲する。 In a preferred embodiment, the seal pattern double surrounds the liquid crystal layer.
ある好適な実施形態において、前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲する第1および第2のシール材を有し、前記第1および第2のシール材が前記シールパターンを形作る。 In a preferred embodiment, the seal portion includes first and second seal materials each surrounding the liquid crystal layer, and the first and second seal materials form the seal pattern.
あるいは、本発明による液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、前記第1基板と前記第2基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲するように設けられた第1および第2のシール材を有しており、そのことによって上記目的が達成される。 Alternatively, the liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the first substrate. A first and a second sealing member provided to bond the substrate and the second substrate to each other and to surround the liquid crystal layer, the sealing portions being provided so as to surround the liquid crystal layer, respectively. The above object is achieved by having a sealing material.
ある好適な実施形態において、前記第1および前記第2のシール材のそれぞれは環状である。 In a preferred embodiment, each of the first and second sealing materials is annular.
前記シール部は、前記第1のシール材と前記第2のシール材とが交差する交差部を複数有していることが好ましい。 The seal part preferably includes a plurality of intersections where the first seal material and the second seal material intersect.
前記シール部は、前記交差部を4つ以上有していることが好ましい。 The seal part preferably has four or more intersecting parts.
ある好適な実施形態において、前記第1および第2のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有するメインシール材と、前記メインシール材の前記開口部を埋めるエンドシール材とを有する。 In a preferred embodiment, each of the first and second sealing materials includes a main sealing material having an opening for injecting a liquid crystal material, and an end sealing material that fills the opening of the main sealing material. Have
ある好適な実施形態において、前記第1および第2のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有しないメインシール材のみを有する。 In a preferred embodiment, each of the first and second sealing materials has only a main sealing material having no opening for injecting a liquid crystal material.
本発明による液晶表示装置は、液晶層を多重に包囲するシールパターンを有するシール部を備えているので、製造工程においてシール材の一部が欠損しても、そのことによる液晶材料の注入不良の発生が抑制される。そのため、本発明による液晶表示装置は、歩留まりが高く、生産性が高い。 The liquid crystal display device according to the present invention includes a seal portion having a seal pattern that wraps around the liquid crystal layer in multiple layers. Occurrence is suppressed. Therefore, the liquid crystal display device according to the present invention has a high yield and high productivity.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1に、本実施形態における液晶表示装置100の断面構造を模式的に示す。液晶表示装置100は、図1に示すように、第1基板(例えばアクティブマトリクス基板)1と、第1基板1に対向する第2基板(例えば対向基板(カラーフィルタ基板))2と、第1基板1と第2基板2との間に設けられた液晶層3と、第1基板1と第2基板2とを互いに接着し、且つ、液晶層3を包囲するシール部4とを備えている。本実施形態における液晶層3は、いわゆる液晶滴下法を用いて形成されている。
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a liquid
次に、図1および図2を参照しながら、シール部4の構造を詳しく説明する。図2は、液晶表示装置100を模式的に示す上面図であり、図2中の破線で囲まれた領域は表示領域である。
Next, the structure of the
図1および図2に示すように、シール部4は、液晶層3を二重に包囲するシールパターンを有している。具体的には、シール部4は、それぞれが液晶層3を包囲するように設けられた第1のシール材4aおよび第2のシール材4bを有している。第1のシール材4aおよび第2のシール材4bのそれぞれは環状(枠状)に形成されており、これら第1のシール材4aおよび第2のシール材4bが上記のシールパターンを形作っている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、従来の液晶表示装置のシール部の構造を図3(a)に示す。図3(a)に示す従来の液晶表示装置500では、シール部504は、液晶層503を一重に包囲するシールパターンを有している。従って、図3(b)に示すように、製造工程の途中でシール部504を構成するシール材の一部が欠損すると、液晶材料を広げる工程において、シール部504で囲まれた領域内(本来真空状態に保持される領域)に外部から大気が流入し、液晶材料の注入不良が発生してしまう。
Here, the structure of the seal portion of the conventional liquid crystal display device is shown in FIG. In the conventional liquid
これに対して、本実施形態における液晶表示装置100は、図1および図2に示すように、液晶層3を二重に包囲するシールパターンを有するシール部4を備えている。従って、図4(a)および(b)に示すように、製造工程の途中で第1のシール材4aおよび第2のシール材4bのうち一方のシール材の一部が欠損しても、シール部4で囲まれた領域は他方のシール材によって外部と隔絶されている。そのため、液晶材料を広げる工程において、シール部4で囲まれた領域内に外部から大気が流入することがなく、液晶材料の注入不良の発生を抑制することができる。液晶表示装置100においては、第1のシール材4aと第2のシール材4bの両方に欠損が生じた場合にのみ注入不良が発生するので、注入不良の発生確率を従来の液晶表示装置500の約1/2とすることが可能になる。
On the other hand, the liquid
次に、図5を参照しながら、シール部4の好ましい構造を説明する。
Next, a preferable structure of the
図5に示すシール部4は、第1のシール材4aと第2のシール材4bとが交差する複数の交差部a、b、cおよびdを有している点において、図2に示すシール部4と異なっている。図5に示すシール部4を用いても、図6(a)および(b)に示すように、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bの一方に欠損が生じた場合の注入不良の発生を防止できる。図5に示すシール部4を用いると、さらに、第1のシール材4aと第2のシール材4bとが複数箇所で交差しているので、第1のシール材4aと第2のシール材4bの双方に欠損が生じても、双方の欠損箇所が同じ交差部間に位置しない限り、注入不良が発生しないという利点が得られる。例えば、第1のシール材4aについて交差部aと交差部bとの間で欠損が生じた場合、第2のシール材4bについて欠損が生じても、その欠損箇所が交差部aと交差部bとの間でない限り、注入不良は発生しない。従って、シール部4が、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの交差部を複数有する構成を採用すると、注入不良の発生をより確実に抑制することができる。例えば図5に示すようにシール部4が交差部を4つ有する場合、図2に示すようにシール部4が交差部を有しない場合に比べて注入不良の発生確率を約1/4とすることができる。
The
なお、シール材の欠損箇所によっては、図4(a)や図6(b)に示すように、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの間に液晶材料が流入して、本来液晶材料が注入されるべき領域への液晶材料の注入量が不足し、そのことによってセルギャップ(液晶層3の厚さ)が変動することがある。第1のシール材4aと第2のシール材4bとが複数箇所で交差していると、図5に示すように、その交差部によって第1のシール材4aと第2のシール材4bとで囲まれる領域が複数の領域に分割される。従って、図4(a)と図6(b)とを比較すればわかるように、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの間に流入する液晶材料の量を少なくして、不足する液晶材料の量を少なくすることができ、セルギャップの変動量を小さくすることができる。
Depending on the missing portion of the sealing material, as shown in FIG. 4A and FIG. 6B, the liquid crystal material flows between the
図5では、シール部4に交差部が4つ設けられている場合を例示したが、交差部の数はこれに限定されない。シール部4に交差部を複数(2つ以上)設けるによって上述の効果を得ることができる。従って、交差部を2つまたは3つ設けてもよいし、図7に示すように、4つを超える数の交差部を設けてもよい。注入不良の発生をより確実に抑制し、液晶材料の不足によるセルギャップの変動量をより小さくする観点からは、交差部の数は多いことが好ましく、4つ以上であることが好ましい。
Although FIG. 5 illustrates the case where the
本発明による液晶表示装置100は、シール部4の構造以外は、公知の液晶表示装置と同じ構成とすることができる。そのため、本発明による液晶表示装置は、公知の液晶表示装置の製造方法において、シール部4を、液晶層3を二重に包囲するようなシールパターンを有するように形成することによって製造することができる。
The liquid
シール部4は、例えば、スクリーン印刷法を用いて形成してもよいし、ディスペンサを用いて材料を塗布することによって形成してもよい。シール部4が第1のシール材4aと第2のシール材4bとの交差部を有する場合であっても同様である。スクリーン印刷法を用いる場合、第1のシール材4a、第2のシール材4bおよびこれらの交差部は同時に形成されるので、交差部を特に制限なく設けることができる。ディスペンサを用いる場合には、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bのうち、一方のシール材を形成した後、他方のシール材が形成される。そのため、交差部を好適に形成する観点からは、最初に形成するシール材の高さが50μm未満であることが好ましい。ディスペンサを用いる場合、一般的には、塗布ギャップをレーザー変位計で制御しながら塗布を行うので、シール材の交差部を形成することは容易である。
The
シール材の欠損箇所によっては、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの間の領域に液晶材料が流入してセルギャップが変動することを既に述べた。そのため、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの間隔や、これらの交差部の数は、第1のシール材4aと第2のシール材4bとの間への液晶材料の流入が起こってもセルギャップの変動量が許容範囲内であるように決定することが好ましい。以下、図5に示したようにシール部4が交差部を4つ有する場合について、図8(a)〜(c)を参照しながらこの点を具体的に説明する。
It has already been described that the liquid crystal material flows into the region between the
図8(a)に示すように、シール材に欠損が生じていない場合、シール部4によって囲まれる領域の長辺の長さをA、短辺の長さをBとすると、セルギャップx1と液晶材料の注入量Vとは、V=A・B・x1の関係を満足する。
As shown in FIG. 8 (a), when the seal material is free of defects, the cell gap x 1 is defined by assuming that the length of the long side of the region surrounded by the
図8(b)に示すように、第2のシール材4bのうち、シール部4で囲まれる領域の長辺を規定する部分に欠損が生じた場合、第2のシール材4bのこの部分と第1のシール材4aとの間隔をCとし、液晶材料の注入量が不変(=V)であるとすると、このときのセルギャップx2は、V=(B+C)・A・x2の関係を満足する。従って、セルギャップx1とセルギャップx2との比はx1:x2=(B+C):Bの関係を満足する。
As shown in FIG. 8B, when a defect occurs in a portion that defines the long side of the region surrounded by the
図8(c)に示すように、第2のシール材4bのうち、シール部4で囲まれる領域の短辺を規定する部分に欠損が生じた場合、第2のシール材4bのこの部分と第1のシール材4aとの間隔をDとし、液晶材料の注入量が不変(=V)であるとすると、このときのセルギャップx3は、V=(A+D)・B・x3の関係を満足する。従って、セルギャップx1とセルギャップx3との比はx1:x3=(A+D):Aの関係を満足する。
As shown in FIG. 8C, when a defect occurs in a portion that defines the short side of the region surrounded by the
ここで、例えば、理想的なセルギャップを4.0μm、セルギャップの変動量の許容範囲を0.2μmとすると、x1/x2≦4.0/3.8であることが好ましく、x1:x2=(B+C):Bであることから、C≦(1/19)・Bであることが好ましい。つまり、間隔Cは、シール部4で囲まれる領域の短辺の長さBの1/19以下であることが好ましい。また、同様に、D≦(1/19)・Aであることが好ましく、間隔Dは、シール部4で囲まれる領域の長辺の長さAの1/19以下であることが好ましい。
Here, for example, assuming that the ideal cell gap is 4.0 μm and the allowable range of the variation amount of the cell gap is 0.2 μm, it is preferable that x 1 / x 2 ≦ 4.0 / 3.8, Since 1 : x 2 = (B + C): B, it is preferable that C ≦ (1/19) · B. That is, the interval C is preferably 1/19 or less of the short side length B of the region surrounded by the
間隔C、Dの好ましい条件は、理想的なセルギャッップと、セルギャップの変動量の許容範囲とに応じて異なる。例えば、理想的なセルギャップを同じく4.0μmとし、変動量の許容範囲を0.1μmとすると、間隔Cは、短辺の長さBの1/39以下であることが好ましく、間隔Dは、長辺の長さAの1/39以下であることが好ましい。また、理想的なセルギャップを5.0μmとし、変動量の許容範囲を0.2μmとすると、間隔Cは、短辺の長さBの1/24以下であることが好ましく、間隔Dは、長辺の長さAの1/24以下であることが好ましい。セルギャップ(理想的なセルギャップ)と、セルギャップの変動量の許容範囲は、パネルごとに異なるので、これらを考慮した上で、シール部4の構造を決定することが好ましい。
The preferable conditions for the intervals C and D differ depending on the ideal cell gap and the allowable range of the variation amount of the cell gap. For example, if the ideal cell gap is also 4.0 μm and the allowable range of variation is 0.1 μm, the interval C is preferably 1/39 or less of the short side length B, and the interval D is The long side length A is preferably 1/39 or less. Further, when the ideal cell gap is 5.0 μm and the allowable range of variation is 0.2 μm, the interval C is preferably 1/24 or less of the short side length B, and the interval D is It is preferable that it is 1/24 or less of the length A of the long side. Since the allowable range of the cell gap (ideal cell gap) and the variation amount of the cell gap differs for each panel, it is preferable to determine the structure of the
第1のシール材4aおよび第2のシール材4bは、典型的には、液晶表示装置の外周に位置する端子部よりも内側に形成されるが、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bの一方を端子部よりも内側に、他方を端子部よりも外側に形成してもよい。
The
なお、シール部4の欠損が生じる原因としては、基板の貼り合わせ時・プレス時のシール部4で囲まれた領域と外部とでの圧力差や、スクリーン印刷またはディスペンサを用いた塗布時の泡噛みなどが挙げられる。図3(a)に示す従来のシール部504の構造においても、シール部504の幅(シール部504を構成するシール材の幅)を太くすることによって、圧力差によるシール部504の欠損自体を抑制でき、歩留まりをある程度高くすることができるが、この場合、泡噛みによるシール部504の欠損を抑制することはできない。これに対して、本発明による液晶表示装置100は、泡噛みによるシール部4の欠損が生じても注入不良を抑制できるという点で優れている。
The cause of the loss of the
また、上記の説明では、液晶層3が液晶滴下法を用いて形成される場合について本発明を説明したが、本発明は、液晶層3が真空注入法を用いて形成される場合にも用いることができる。
In the above description, the present invention has been described with respect to the case where the
図9(a)および(b)に、本発明による他の液晶表示装置100’を示す。図9(a)および(b)に示す液晶表示装置100’では、液晶層3は真空注入法を用いて形成されている。
9A and 9B show another liquid crystal display device 100 'according to the present invention. In the liquid
液晶表示装置100’が有するシール部4’も、図9(a)および(b)に示すように、それぞれが液晶層3を包囲する第1のシール材4aおよび第2のシール材4bを有しており、液晶層3を二重に包囲するシールパターンを有している。ただし、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bのそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部eを有するメインシール材と、メインシール材の開口部eを埋めるエンドシール材とを有している。図9(a)および(b)では、エンドシール材を示していないが、メインシール材の開口部eは、実際には、エンドシール材(封止材とも呼ばれる)によって封止されており、液晶層3は、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bのそれぞれによって完全に包囲されている。なお、液晶層3が液晶滴下法によって形成される液晶表示装置100では、第1のシール材4aおよび第2のシール材4bは、液晶材料を注入するための開口部を有しないメインシール材のみを有している。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
液晶表示装置100’も、液晶層3を二重に包囲するシールパターンを有するシール部4’を備えているため、液晶表示装置100と同様に、液晶材料の注入不良の発生を抑制することができ、生産性が高い。液晶材料の注入不良の発生をより確実に抑制し、セルギャップの変動量をより小さくする観点からは、図9(a)に示すようにシール部4’が第1のシール材4aと第2のシール材4bとの交差部を有しない構成よりも、図9(b)に示すようにシール部4’が第1のシール材4aと第2のシール材4bとの交差部を複数有する構成の方が好ましい。
Since the liquid
これに対して、図10に示すような従来の液晶表示装置600では、シール部604は、液晶層603を一重に包囲するシールパターンを有しているので、製造工程の途中でシール部604を構成するシール材の一部が欠損すると、液晶材料を広げる工程において、シール部604で囲まれた領域内(本来真空状態に保持される領域)に外部から大気が流入し、液晶材料の注入不良が発生してしまう。
On the other hand, in the conventional liquid
上述したように、本発明による液晶表示装置100、100’は、歩留まりが高く、生産性が高い。本実施形態では、液晶層3を二重に包囲するシールパターンを示したが、シールパターンは液晶層3を多重に包囲すればよく、シールパターンは液晶層3を三重以上に包囲してもよい。液晶層3を多重に包囲するシールパターンを用いることによって歩留まりを高くし、生産性を向上することができる。
As described above, the liquid
本発明によると、シール材の欠損に起因する液晶材料の注入不良の発生が抑制された、生産性の高い液晶表示装置が提供される。本発明は、 According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device with high productivity in which occurrence of defective injection of a liquid crystal material due to a sealing material defect is suppressed. The present invention
1 第1基板
2 第2基板
3 液晶層
4、4’ シール部
4a 第1のシール材
4b 第2のシール材
100、100’ 液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board |
Claims (9)
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
前記第1基板と前記第2基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、
前記シール部は前記液晶層を多重に包囲するシールパターンを有している液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
A seal part for adhering the first substrate and the second substrate to each other and surrounding the liquid crystal layer;
The liquid crystal display device, wherein the seal portion has a seal pattern surrounding the liquid crystal layer in multiple layers.
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
前記第1基板と前記第2基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、
前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲するように設けられた第1および第2のシール材を有している液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
A seal part for adhering the first substrate and the second substrate to each other and surrounding the liquid crystal layer;
The liquid crystal display device, wherein the seal portion includes first and second seal materials provided so as to surround the liquid crystal layer.
8. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein each of the first and second sealing materials has only a main sealing material having no opening for injecting a liquid crystal material.
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