JP2008083458A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスファ電極やシール部の配置設計や製造工程に大幅な変更や制約を生じることなく、また、製造効率や信頼性の低下を抑制しつつ、画素領域の周辺スペースを小さくして狭額縁化した表示パネルを備えた液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】表示パネル１００は、画素領域１０が設定されたＴＦＴ基板２０と、ＴＦＴ基板２０に対向して配置された共通電極基板３０と、画素領域１０の周辺部に、ＴＦＴ基板２０と共通電極基板３０とを接着するように連続的に設けられたシール部４０と、シール部４０の両端部に接して、又は、シール部４０に重なるように、シール部４０よりも外側（基板縁辺部側）方向に広がりを有して形成されたトランスファ電極５０と、ＴＦＴ基板２０、共通電極基板３０、シール部４０及びトランスファ電極５０により囲まれた、画素領域１０に対応する空間に封止された液晶材６０と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置のパネル構造及びその製造方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルスチルカメラ、携帯音楽プレーヤ等の携帯機器をはじめ、パーソナルコンピュータやテレビジョン等の情報、映像機器に至るまで、各種の情報を表示するためのモニターやディスプレイとして、薄型軽量で低消費電力化が可能であり、また、表示画質にも優れた液晶表示装置が多用されている。

液晶表示装置に適用される表示パネルは、周知のように、画素トランジスタ及び透明電極からなる画素電極がマトリクス状に配列されたＴＦＴ基板と、各画素電極に共通する透明電極からなる共通電極が設けられた共通電極基板と、を一定の間隔を保つように対向して配置し、当該基板に設けられる画素領域の周辺部に、両基板を接着するように連続的に設けられたシール部を形成して、両基板とシール部により形成される空間に液晶材を注入して封止したパネル構造を有している。

そして、表示パネルの画素領域と外部のドライバ回路との接続、あるいは、基板上に直接形成されるドライバ回路との接続を行うための端子群や配線群は、一般に一方の基板（例えばＴＦＴ基板）側に設けられるため、当該一方の基板と他方の基板（例えば共通電極基板）との間の電気的な接続を行うためのトランスファ電極を設ける必要がある。従来、トランスファ電極は画素領域（表示領域）の周辺部に設けられたシール部のさらに外側（すなわち、基板縁辺部側）の、例えば基板の四隅に設けられていた。

しかしながら、このようなトランスファ電極の配置を適用した表示パネルにおいては、シール部の外側、すなわち、シール部と基板縁辺部との間にトランスファ電極を配置するためのスペースを確保する必要があるため、画素領域の周辺スペース（いわゆる、額縁領域）を小型化する際の妨げとなっていた。

そこで、画素領域の周辺スペースを小型化するためのパネル構造として、例えば特許文献１等に記載されているように、導電性スペーサをシール部内に混入してトランスファ電極を形成したものや、シール材に導電材を混入してシール部とトランスファ電極と兼用したもの、シール部により形成される液晶材の注入口の領域内にトランスファ電極を配置したものが知られている。

特開平１０−６２７９３号公報 （第２頁、図１）

しかしながら、上述した特許文献１等に記載されたパネル構造においては、トランスファ電極のレイアウト設計に大幅な変更が生じたり、特殊なスペーサ構造や導電材を用いる必要があるため製造コストの上昇や製造工程の変更を招いたりする問題や、圧接時の端子部での短絡による歩留まり低下や、注入口に配置されたトランスファ電極により液晶材の注入速度の低下、あるいは、前記液晶材の注入速度低下を補うための注入口幅の寸法拡大に伴う表示パネルの強度低下や表示画質の劣化等の信頼性の低下を招くという問題を有していた。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、トランスファ電極やシール部の配置設計や製造工程に大幅な変更や制約を生じることなく、また、製造効率や信頼性の低下を抑制しつつ、画素領域の周辺スペースを小さくして狭額縁化した表示パネルを備えた液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係る液晶表示装置は、各々一面側に電極が形成され、当該電極が対向するように配置された一対の基板と、
前記基板に設定された画素領域の周辺に連続的に設けられ、前記一対の基板相互を接合するシール部と、
前記一対の基板の一端面に接するとともに、前記シール部両端部にのみ、接するように又は重なるように形成され、前記一対の基板の各々に設けられた前記透明電極相互を電気的に接続するトランスファ電極と、
前記シール部の両端部間に設けられた注入口封止材と、
を有する表示パネルを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示装置において、前記トランスファ電極は、前記シール部と同一の基材に導電性微粒子を混合した材質を有していることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液晶表示装置において、前記トランスファ電極は、前記シール部の延在方向の端部から前記基板の端部にまで達するように延在して形成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記トランスファ電極及び前記シール部は、前記画素領域側の端部が、前記画素領域から所定の寸法以上離間するように形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明に係る液晶表示装置の製造方法は、各々一面側に電極が形成され、当該電極が対向するように配置された一対の基板と、
前記基板に設定された画素領域の周辺に連続的に設けられ、前記一対の基板相互を接合するシール部と、を有する液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板の一端面に接するとともに、前記シール部の両端部にそれぞれ設けたトランスファ電極間の領域を注入口として液晶材が注入することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の液晶表示装置の製造方法において、前記液晶材を注入した後に、当該注入口を塞ぐことにより前記液晶材を封止することを特徴とする。

本発明によれば、トランスファ電極やシール部の配置設計や製造工程に大幅な変更や制約を生じることなく、また、製造効率や信頼性の低下を抑制しつつ、画素領域の周辺スペースを小さくして狭額縁化した表示パネルを備えた液晶表示装置を実現することができる。

以下、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法について、実施の形態を示して詳しく説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置に適用される表示パネルの一実施形態を示す概略構成図である。図１（ａ）は、本実施形態に係る表示パネルの平面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した表示パネルのＡ−Ａ断面の構造を示す断面図を示す。図２は、本実施形態に係る表示パネルの具体例を示す要部構成図である。図２（ａ）は、本実施形態に係る表示パネルの第１の具体構成例を示し、図２（ｂ）は、本実施形態に係る表示パネルの第２の具体構成例を示す。なお、図１（ａ）及び図２においては、シール部、トランスファ電極及び注入口封止材の配置を明確にするために、便宜的にハッチングを施して示した。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明に係る液晶表示装置に適用される表示パネル１００は、概略、画素領域（表示領域）１０に２次元配列された複数の画素（液晶画素）を構成する画素トランジスタ（図示を省略）及び透明な画素電極２１が形成されたガラス基板等からなるＴＦＴ基板２０と、上記画素領域１０に対応して各画素（画素電極）に共通する透明な共通電極３１が形成され、上記ＴＦＴ基板２０に対して一定の間隔を有して離間するように対向して配置されたガラス基板等からなる共通電極基板３０と、画素領域１０の周辺部に、ＴＦＴ基板２０と共通電極基板３０とを接着するように連続的に設けられたシール部４０と、当該シール部４０の両端部に接して、又は、当該シール部４０に重なるように、シール部４０よりも外側（基板縁辺部側）方向に広がりを有するように形成されたトランスファ電極５０と、ＴＦＴ基板２０、共通電極基板３０、シール部４０及びトランスファ電極５０により囲まれた空間（画素領域１０に対応する空間）に注入口封止材９０により封止された液晶材６０と、例えばＴＦＴ基板２０のシール部４０よりも外側（基板縁辺部側）に設けられ、外部のドライバ回路（図示を省略）とフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２００等を介して電気的に接続するための端子群７０と、を有している。

なお、ＴＦＴ基板２０側の画素領域１０とシール部４０との間の領域には、トランスファ電極５０と端子群７０の一つとを電気的に接続する接続配線２２が配設され、共通電極基板３０側の共通電極３１が、トランスファ電極５０、当該接続配線２２及び端子群７０を介して、表示パネル１００の外部と電気的に接続されている。

ここで、図４に液晶材６０の注入方法を示す。まず、液晶皿８１及び表示パネル１００が収容された炉内全体を真空圧にし、ＴＦＴ基板２０と共通電極基板３０の端面５１とシール部４０の両端部に設けられた一対のトランスファ電極５０とが接する間の領域を液晶注入口８０として、液晶皿８１内の液晶材６０の液面６１が端面５１に近い側のシール部４０ａに触れないように液晶注入口８０を液晶皿８１の中の液晶材６０に接液させる。その後、表示パネル１００の外部を大気圧状態に加圧し、液晶を注入した後、表示パネル１００を液晶皿８１の液晶材６０から離間させてから、トランスファ電極５０間の液晶注入口８０を、注入口封止材９０により塞ぐことにより封止される。なお、ここでいう端面５１とは、ＴＦＴ基板２０と共通電極基板３０とで構成される一対の基板の一端面であり、本発明ではトランスファ電極５０が接している液晶注入口８０側の面を示す。

トランスファ電極５０の第１の構成例は、具体的には、図２（ａ）に示すように、画素領域１０の周辺部であって、ＴＦＴ基板２０の外周部に沿って連続的に形成されたシール部４０の両端部に、例えば断面が円形を有するように形成され、画素領域側の当該円形の端部（図面下方側の円形端部）がＴＦＴ基板２０の外周部に沿って形成されたシール部４０の画素領域側の端部に対して同一又は近似するように形成されている。すなわち、画素領域１０と当該画素領域側のシール部４０の端部との間隔Ｌａ１に対して、画素領域１０とトランスファ電極５０の画素領域側の端部との間隔Ｌｂ１が同一又はそれ以上になるように設定されている（Ｌａ１≦Ｌｂ１）。

また、トランスファ電極５０のＴＦＴ基板外縁側の円形の端部（図面上方側の円形端部）がＴＦＴ基板２０の外縁（パネルカットライン）ＰＣＬと同一又は近似するように形成されている。すなわち、シール部４０の画素領域側の端部とＴＦＴ基板２０の外縁との間隔Ｌａ２と、トランスファ電極５０の画素領域側の端部とＴＦＴ基板２０の外縁との間隔Ｌｂ２とが同一又は近似するように設定されている（Ｌａ２≒Ｌｂ２）。

また、トランスファ電極５０の第２の構成例は、具体的には、図２（ｂ）に示すように、上述した第１の構成例と同様に、画素領域１０と当該画素領域側のシール部４０の端部との間隔Ｌａ１に対して、画素領域１０とトランスファ電極５０の画素領域側の端部との間隔Ｌｂ１が同一又はそれ以上になるように設定しつつ（Ｌａ１≦Ｌｂ１）、トランスファ電極５０のＴＦＴ基板外縁側の円形の端部（図面上方側の円形端部）がＴＦＴ基板２０の外縁（パネルカットライン）ＰＣＬよりも外方に突出するように形成されている。すなわち、シール部４０の画素領域側の端部とＴＦＴ基板２０の外縁との間隔Ｌａ２に比較して、トランスファ電極５０の画素領域側の端部とＴＦＴ基板外縁側の端部との寸法（すなわちトランスファ電極５０の直径）Ｌｂ３の方が大きくなるように設定されている（Ｌａ２＜Ｌｂ３）。

ここで、第２の構成例に係る表示パネル１００においては、一般に液晶表示装置の製造工程においては、複数の表示パネルを製造した後、基板の外縁（パネルカットライン）ＰＣＬで切り離して各表示パネルを切り出す方法が用いられているので、当該切り出し時に基板の外縁（パネルカットライン）よりも外方に突出したトランスファ電極５０の一部が切り落とされることになり、トランスファ電極５０のＴＦＴ基板外縁側の端部とＴＦＴ基板２０の外縁（パネルカットライン）ＰＣＬとが一致するように形成される。

トランスファ電極５０の材質は、例えば、シール部４０の材質である有機接着剤等に導電性微粒子５０ａを混合したものを良好に適用することができる。導電性微粒子５０ａとしては、具体的には、ＴＦＴ基板２０と共通電極基板３０間の間隔を一定に確保するために一般的に用いられているミクロパールを金メッキして導電性を持たせた金ミクロパールを適用することができる。なお、導電性微粒子５０ａを図示する際、図示の都合上、図１（ｂ）では楕円形に描いたが、球形である方が好ましい。

この場合、トランスファ電極５０は、シール部４０の材質を基材として導電性微粒子５０ａを混合した材質を有しているので、トランスファ電極５０及びシール部４０を、スクリーン印刷法等を用いて基板上に個別の工程で塗布形成した場合であっても、トランスファ電極５０はシール部４０と良好に密着、結合するとともに、基板に対しても良好に密着する。したがって、ＴＦＴ基板２０、共通電極基板３０、シール部４０及びトランスファ電極５０により囲まれた空間に注入された液晶材６０が漏出することなく、良好に封止することができる。

これにより、画素領域１０とシール部４０間の間隔（図２に示したＬａ１）、及び、画素領域１０とトランスファ電極５０間の間隔（図２に示したＬｂ１）を充分（一定の間隔以上）確保することができるので、シール部４０やトランスファ電極５０に用いられる有機接着剤から溶出する不純物による画素領域１０への影響（例えば表示品質の劣化）を抑制することができるとともに、シール部４０の両端部に基板端部にまで延在するトランスファ電極５０を設けることにより液晶注入口８０の大きさを確保して液晶材６０の注入速度の低下を回避することができる。

図３は、本実施形態に係る液晶表示装置（表示パネル）の比較対照となる従来技術における表示パネルの一例を示す要部構成図である。ここでは、本実施形態に係る表示パネルと同等の構成については、同等の符号を付して示した。なお、図３においても、シール部及びトランスファ電極の配置を明確にするために、便宜的にハッチングを施して示した。

上述した本実施形態に係る表示パネル１００と従来技術における表示パネルとを比較すると、例えば従来技術として、図３に示すように、シール部４０Ｐとは独立して基板２０Ｐの四隅（角部分）にトランスファ電極５０Ｐを配置した場合、基板２０Ｐの外周部にはシール部４０Ｐとトランスファ電極５０Ｐの形成領域が個別に必要になり、それに応じたる基板外周部の幅寸法（額縁部の幅寸法；Ｌｐ１＋Ｌｐ２、ここでＬｐ１＝Ｌａ１）が必要になるのに対して、本実施形態に示した場合においては、シール部４０とトランスファ電極５０を接するように、又は、重なるように一体的に形成しているので、シール部４０の幅寸法をトランスファ電極５０の寸法内に取り込むことができ、基板外周部の幅寸法（図２に示したＬａ１＋Ｌａ２）をトランスファ電極５０の寸法（Ｌｂ２）で略規定することができる。

したがって、画素領域とシール部（トランスファ電極を含む）間の間隔を一定に保ちつつ、基板外周部の寸法（画素領域の周辺スペース）を実質的に小さくすることができるので、表示パネルの狭額縁化を図ることができる。また、シール部の両端部に密着して形成されたトランスファ電極間の領域を液晶材の注入口として適用することができるとともに、当該トランスファ電極が基板の外縁にまで達するように形成されるので、液晶材の注入後、トランスファ電極間を良好に封止することができるとともに、当該封止の信頼性も向上させることができる。

さらに、この場合、シール材に導電性微粒子を混合した材質からなるトランスファ電極を、シール部の両端部に配置するように設計を変更するのみでよいので、配置設計に大幅な制約を生じることなく、また、製造工程においても大幅な変更を生じることない。加えて、トランスファ電極間に形成される注入口を介して従来と同様の速度で液晶材を注入することができるので製造効率の低下を招くこともなく、また、注入口幅の寸法を拡大することもないので表示パネルの強度低下や表示画質の劣化等の信頼性の低下を招くこともない。

なお、上述した実施形態においては、トランスファ電極の断面形状として円形を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、個別に切り出された表示パネルに設けられるトランスファ電極の画素領域側の端部と画素領域との間隔が、シール部の画素領域側の端部と画素領域との間隔に対して、同一又はそれ以上であって、かつ、トランスファ電極のＴＦＴ基板外縁側の端部がＴＦＴ基板の外縁（パネルカットライン）と同一又は近似するように形成されているものであれば、表示パネルの切り出し前のトランスファ電極の断面形状が楕円形や矩形、線分形状等、他の形状を有しているものであってもよい。

本発明に係る液晶表示装置に適用される表示パネルの一実施形態を示す概略構成図である。 本実施形態に係る表示パネルの具体例を示す要部構成図である。 本実施形態に係る液晶表示装置（表示パネル）の比較対照となる従来技術における表示パネルの一例を示す要部構成図である。 本実施形態に係る液晶注入方法を図示した概略構成図である。

符号の説明

１０ 画素領域
２０ ＴＦＴ基板
３０ 共通電極基板
４０ シール部
５０ トランスファ電極
６０ 液晶材
７０ 端子群
８０ 液晶注入口
１００ 表示パネル

Claims (6)

1. 各々一面側に電極が形成され、当該電極が対向するように配置された一対の基板と、
   前記基板に設定された画素領域の周辺に連続的に設けられ、前記一対の基板相互を接合するシール部と、
   前記一対の基板の一端面に接するとともに、前記シール部の両端部にのみ、接するように又は重なるように形成され、前記一対の基板の各々に設けられた前記電極相互を電気的に接続するトランスファ電極と、
   前記シール部の両端部間に設けられた注入口封止材と、
   を有する表示パネルを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記トランスファ電極は、前記シール部と同一の基材に導電性微粒子を混合した材質を有していることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記トランスファ電極は、前記シール部の延在方向の端部から前記基板の端部にまで達するように延在して形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
4. 前記トランスファ電極及び前記シール部は、前記画素領域側の端部が、前記画素領域から所定の寸法以上離間するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 各々一面側に電極が形成され、当該電極が対向するように配置された一対の基板と、
   前記基板に設定された画素領域の周辺に連続的に設けられ、前記一対の基板相互を接合するシール部と、を有する液晶表示装置の製造方法において、
   前記一対の基板の一端面に接するとともに、前記シール部の両端部にそれぞれ設けたトランスファ電極間の領域を注入口として液晶材が注入することを特徴とした液晶表示装置の製造方法。
6. 前記液晶材を注入した後に、当該注入口を塞ぐことにより前記液晶材を封止することを特徴とした請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。

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