JP2010175607A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】封入孔から液晶を注入するさい、液晶と同時に異物が液晶表示パネル内に進入することを防止する。
【解決手段】封入孔に、開口部の高さを小さくする調整壁４０を設けて大きな異物が液晶表示パネル内に進入することを防止する。調整壁４０は、例えば、表示領域の有機パッシベーション膜１０８と同じ材料によって同じプロセスによって形成する。したがって、調整壁４０の形成のためにプロセスが追加となることは無い。特定の大きさよりも大きい異物の進入を押さえることによって表示領域における輝点を防止することが出来る。特に液晶表示パネルをタッチパネルとして使用する場合に、指等で液晶表示パネルの押したとき、ＴＦＴ基板１００の画素電極と対向基板２００の対向電極が異物によってショートすることを防止することが出来る。
【選択図】図３

Description

本発明は表示装置に係り、特に基板間に挟持された液晶層内の異物を減少させて、異物に起因する光漏れを対策した液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は薄型にできることから色々な分野に用途が広がっている。液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板に、画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が対向し、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

液晶層をＴＦＴ基板と対向基板との間に充填する方法は、滴下方式と注入方式とがある。滴下方式は、例えば対向基板の周辺にＴＦＴ基板と対向基板とを接着するためのシール材を形成し、シール材の内側に液晶を滴下した後、ＴＦＴ基板と対向基板を接着することによって行われる。滴下方式は、滴下する液晶の量を正確にコントロールする必要がある。

液晶層をＴＦＴ基板と対向基板との間に充填する他の方法は、シール材を対向基板側に注入孔の部分を残して形成し、ＴＦＴ基板と対向基板を接着する。そして、ＴＦＴ基板と対向基板の間の空間を真空にした後、注入孔の部分から液晶を注入するものである。現在は注入方式が主流となっている。

ＴＦＴ基板と対向基板の端部は、シール材の端部よりもわずかに外側になっている。これはマザー基板から個々の液晶表示パネルを分離する際、スクライブによる破断をしやすくするためである。つまり、周辺においては、ＴＦＴ基板と対向基板と、シール材との間に空間が形成されており、この空間に、液晶注入の液晶が入り込むと付近の配線の腐食を誘発する等の問題を生ずる。このような封入孔付近における液晶残りの問題を対策したものとして、「特許文献１」があげられる。

特開２０００−３１４８９５号公報

液晶層に異物が混入していると、この部分の液晶の配向が乱れてバックライトからの光が漏れて輝点不良となる。近年、液晶表示装置をタッチパネルとして使用する用途が増大している。液晶表示装置をタッチパネルとして使用する場合は、対向基板の特定部分を人間の指等で押すことになるが、このとき、対向基板が撓んで、対向基板とＴＦＴ基板との間隔が小さくなる。

対向基板を押すことによって対向基板とＴＦＴ基板との間隔が小さくなった場合、この部分に金属性の異物が存在していると、ＴＦＴ基板に形成された画素電極と対向基板に形成された対向電極をショートすることになって、輝点不良が明確に現れることになる。

本発明の課題は、注入方式によって液晶を充填する方式の液晶表示装置において、ＴＦＴ基板と対向基板の間の液晶層に異物が侵入することを防止して、輝点不良を減少させることである。

本発明は上記課題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

（１）画素毎にＴＦＴが形成され、前記ＴＦＴを覆って有機パッシベーション膜が形成された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と前記ＴＦＴ基板との間に液晶が挟持され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板は周辺に形成されたシール材によって接着し、前記シール材の第１の端部と第２の端部の間に封入孔が形成された液晶表示装置であって、前記前記封入孔には封入孔の高さを小さくする調整壁が前記有機パッシベーション膜と同じ材料によって前記ＴＦＴ基板に形成され、前記調整壁は、前記シール材の前記第１の端部および前記第２の端部において、前記シール材とオーバーラップしており、前記封入孔は封止材によって封止されており、前記シール材の前記第１の端部と前記第２の端部との距離をｗ１、前記調整壁の幅をｗ２、前記封止材が形成されている前記ＴＦＴ基板の辺と平行な前記シール材の幅をｗ３としたとき、ｗ１≦ｗ２≦ｗ３の関係が存在することを特徴とする液晶表示装置。

（２）前記調整壁は前記表示領域に形成された前記パッシベーション膜とは分離して形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（３）前記調整壁は前記表示領域に形成された前記パッシベーション膜と連続して形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（４）画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と前記ＴＦＴ基板との間に液晶が挟持され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間隔が前記対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板は周辺に形成されたシール材によって接着し、前記シール材の第１の端部と第２の端部の間に封入孔が形成された液晶表示装置であって、前記封入孔には封入孔の高さを小さくする調整壁が前記柱状スペーサと同じ材料によって前記対向基板に形成され、前記調整壁は、前記シール材の前記第１の端部および前記第２の端部において、前記シール材とオーバーラップしており、前記封入孔は封止材によって封止されており、前記シール材の前記第１の端部と前記第２の端部との距離をｗ１、前記調整壁の幅をｗ２、前記封止材が形成されている前記ＴＦＴ基板の辺と平行な前記封止材の幅をｗ３としたとき、ｗ１≦ｗ２≦ｗ３の関係が存在することを特徴とする液晶表示装置。

（５）前記調整壁は前記柱状スペーサとは分離して形成されていることを特徴とする（４）に記載の液晶表示装置。

本発明によれば、ＴＦＴ基板に形成された有機パッシベーション膜と同じ材料によってＴＦＴ基板基板に形成された調整壁、あるいは、柱状スペーサと同じ材料によって対向基板に形成された調整壁によって、液晶の封入孔の開口部の高さを小さくしているので、液晶とともに、異物が液晶表示パネル内に進入することを防止することが出来る。

また、ＴＦＴ基板側に形成される調整壁は有機パッシベーション膜の形成と同じプロセスによって形成され、対向基板側に形成される調整壁は柱状スペーサの形成と同じプロセスで形成されるので、プロセスの増加を伴うことなく、調整壁を形成することが出来る。

さらに、封入孔の幅よりも、調整壁の幅を大きくし、かつ、調整壁の幅よりも封入孔を封止する封止材の幅を大きくするので、封入孔の開口部の高さを確実に小さくすることが出来るとともに、調整壁の存在によるシール部の信頼性を低下させることも無い。

実施例１の液晶表示装置の平面図である。 実施例１の封入孔付近の平面図である。 実施例１の封入孔付近の断面図である。 封止前の実施例１の封入孔付近の平面図である。 封止前の実施例１の封入孔付近の断面図である。 実施例１の他の形態による液晶表示装置の平面図である。 実施例２の封入孔付近の平面図である。 実施例２の封入孔付近の断面図である。 封止前の実施例２の封入孔付近の平面図である。 封止前の実施例２の封入孔付近の断面図である。 実施例３の封入孔付近の平面図である。 実施例３の封入孔付近の断面図である。 封止前の実施例３の封入孔付近の平面図である。 封止前の実施例３の封入孔付近の断面図である。 液晶表示装置の表示領域の断面図である。 従来例の液晶表示装置の平面図である。 従来例の封入孔付近の平面図である。 従来例の封入孔付近の断面図である。 封止前の従来例の封入孔付近の平面図である。 封止前の従来例の封入孔付近の断面図である。

本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明が適用される液晶表示装置の構成例を説明する。図１５は一般的なＴＮ方式の液晶表示装置の表示領域の断面図である。図１５において、ＴＦＴ基板１００上には、ゲート電極１０１が形成されている。ゲート電極１０１はスパッタリングによって形成され、その後、フォトリソグラフィによってパターニングされる。ゲート電極１０１はＡｌによって形成され、膜厚は３００ｎｍ程度である。

ゲート電極１０１と同層で図示しない走査線等が同時に形成される。対向基板２００の対向電極２０４にコモン電圧を供給するためにＴＦＴ基板１００に形成されるコモン配線も同層で、同時に形成される。ゲート電極１０１を覆って、ゲート絶縁膜１０２が形成される。ゲート絶縁膜１０２は、例えば、ＳｉＮ膜をスパッタリングすることによって形成される。ゲート絶縁膜１０２は例えば、４００ｎｍ程度である。

ゲート電極１０１の上には、ゲート絶縁膜１０２を介して半導体層１０３が形成される。半導体層１０３はａ−Ｓｉで形成され、膜厚は１５０ｎｍ程度である。ａ−Ｓｉ層にＴＦＴのチャンネル領域が形成される。ａ−Ｓｉ層にソース電極１０５およびドレイン電極１０６を設置する前に、ｎ＋Ｓｉ層１０４を形成する。ａ−Ｓｉ層とソース電極１０５あるいはドレイン電極１０６との間にオーミックコンタクトを形成するためである。

ｎ＋Ｓｉ層１０４の上にソース電極１０５あるいはドレイン電極１０６が形成される。ソース電極１０５あるいはドレイン電極１０６と同層で、映像信号線５０、保護ダイオード等と接続するアース線等が形成される。ソース電極１０５あるいはドレイン電極１０６は、Ｍｏあるいは、Ａｌ等によって形成される。なお、Ａｌが使用される場合は、その上下をＭｏ等によって覆う。Ａｌがコンタクトホール１１３部において、ＩＴＯ等と接触すると、接触抵抗が不安定になる場合があるからである。

ソース電極１０５あるいはドレイン電極１０６を形成したあと、ソース電極１０５およびドレイン電極１０６をマスクとしてチャンネルエッチングを行う。チャンネル層からｎ＋Ｓｉ層１０４を完全に除去するために、ａ−Ｓｉ層の上部までエッチングを行い、チャンネルエッチング領域１０９が形成される。その後、ＴＦＴ全体を覆って無機パッシベーション膜１０７を形成する。無機パッシベーション膜１０７はＳｉＮによって形成する。無機パッシベーション膜１０７は例えば、４００ｎｍ程度である。

無機パッシベーション膜１０７を覆って有機パッシベーション膜１０８が形成される。有機パッシベーション膜１０８は平坦化膜としての役割を有するので、厚く形成され、２μｍ〜３μｍ程度の厚さに形成される。有機パッシベーション膜１０８には例えば、アクリル樹脂が使用される。有機パッシベーション膜１０８は感光性のアクリル樹脂が使用され、レジストを使用せずにパターニングを行なうことが出来る。

その後、有機パッシベーション膜１０８および無機パッシベーション膜１０７にコンタクトホール１１３を形成する。ＩＴＯで形成される画素電極１１０とＴＦＴのソース電極１０５との導通をとるためである。本発明のひとつの実施例では、後で説明するように、液晶の注入孔に、有機パッシベーション膜を１部残し、注入孔の高さを小さくして異物の進入を防ぐ調整壁４０を形成する。表示領域１０において、有機パッシベーション膜１０８の上には、画素電極１１０となるＩＴＯが形成される。

図１５において、画素電極１１０の上には液晶分子を配向させるための配向膜１１１が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間に液晶層３００が挟持されている。液晶層３００の液晶分子は、ＴＦＴ基板１００に形成された配向膜１１１と対向基板２００に形成された配向膜１１１とによって初期配向が規定されている。

図１５において、対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタ２０１が形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。

カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。但し、オーバーコート膜は使用されないこともある。オーバーコート膜２０３の上には、透明導電膜であるＩＴＯによって対向電極２０４が形成されている。ＴＦＴ基板１００の画素に形成された画素電極１１０と、対向基板２００に形成された対向電極２０４との間に電圧を印加することによって液晶分子を回転等させて透過光あるいは反射光を制御することによって画像を形成する。

対向電極２０４の上には、対向基板２００とＴＦＴ基板１００の間隔を規定するための柱状スペーサ２０５が形成されている。柱状スペーサ２０５は、バックライト等の光が透過しない、ブラックマトリクス２０２が形成された部分に形成される。柱状スペーサ２０５のある部分は液晶の配向が乱れ、バックライト等から光漏れが生じ、コントラストが低下する原因となるからである。

柱状スペーサ２０５の高さは、液晶層３００の層厚と同じで、例えば、３μｍ〜４μｍである。柱状スペーサ２０５は例えば、感光性のアクリル樹脂によって形成される。アクリル樹脂は対向基板２００全面に塗布され、マスクを使用して露光すると、光の当たった部分のみ、現像液に不溶となって、露光した部分のみが柱状スペーサ２０５として残る。感光性の樹脂を使用することによって、レジスト工程が不要となり、工程が短縮される。

本発明は、後で説明するように、注入孔の高さを小さくして異物の進入を防ぐ調整壁４０を形成するものである。本発明のひとつの実施例においては、この調整壁４０を柱状スペーサ２０５と同じプロセスによって、注入孔に形成する。したがって、調整壁４０を形成するための新たなプロセスは必要無い。

柱状スペーサ２０５および対向電極２０４を覆って配向膜１１１が形成される。ＴＦＴ基板１００に形成された配向膜１１１と対向基板２００に形成された配向膜１１１によって液晶層３００の初期配向が決定され、この配向状態からＴＦＴ基板１００に形成された画素電極１１０と対向基板２００との間に印加される電圧によって液晶分子を回転等させて液晶層３００を透過する光を制御して画像が形成される。

図１６は従来例における携帯電話等に使用される液晶表示装置の例を示す平面図である。図１６において、ＴＦＴ基板１００上に対向基板２００が設置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。

ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶表示パネルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。また、端子部１５０には、走査線、映像信号線等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。

図１６の表示領域１０において、横方向には図示しない走査線が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には図示しない映像信号線が延在し、横方向に配列している。走査線は走査線引出し線６０によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。図１６において、表示領域１０を液晶表示装置の中央に配置するために、走査線引出し線６０は表示領域１０両側に配置され、このために、ＩＣドライバ５０には、走査信号駆動回路５１が両脇に設置されている。

走査線引出し線６０の外側には、対向電極にコモン電位を供給するためのコモン配線引出し線６２が配置されている。一方映像信号線とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線６１は画面下側に集められている。映像信号線引出し線６１はＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。

図１６の端子部１５０とは反対側の、一部シール材２０を形成してない部分は液晶の封入孔２５となり、この部分から液晶が注入される。液晶を注入後、封入孔２５は封止材３０によって封止される。図１７は、図１６の封入孔２５付近の拡大図である。図１７は対向基板を省略し、ＴＦＴ基板側の平面図を表している。

図１７において、シール材２０の形成されていない部分が封入孔２５であり、この部分から液晶が注入される。液晶が注入された後、封入孔２５が封止材３０によって封止される。図１７において、表示領域１０はシール材２０の端部よりも内側に形成されている。また、有機パッシベーション膜１０８は、シール材２０とはオーバーラップせずに、有機パッシベーション膜１０８の端部は表示領域１０のわずか外側に形成されている。

図１８は、図１７の封入孔部分に対応する断面図である。図１８における断面図の層間構造は省略して記載されている。図１８において、ＴＦＴ基板１００の上には配線層１２０が形成されている。配線層１２０は、図１５における無機パッシベーション膜１０７以下の層の総称である。図１８において配線層１２０の上には、無機パッシベーション膜１０７が形成され、無機パッシベーション膜１０７の上には有機パッシベーション膜１０８が形成されている。有機パッシベーション膜１０８の上には、画素電極、配向膜等が形成されるが、図１８では省略されている。

図１８において、対向基板２００には、カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２が形成されているが、図１８は、液晶表示パネルの端部付近なので、対向基板２００の大部分にはブラックマトリクス２０２が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。なお、オーバーコート膜２０３は形成されない場合もある。オーバーコート膜２０３の上には対向電極、配向膜等が形成されるが、図１８では省略されている。

表示領域において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔を規定するために、柱状スペーサ２０５が形成されている。柱状スペーサ２０５は対向基板２００に形成され、円錐台の形をしている。有機パッシベーション膜１０８は表示領域よりもわずかに外側にまで形成されているが、シール材２０の部分にまでは達していない。

液晶は封入孔２５から注入されるが、この封入孔２５は封止材３０によって封止されている。図１９は、図１７において、封止材３０によって封入孔２５が封止される前の状態である。図２０は、図１７の封入孔部分に対応する液晶表示パネルの断面図である。図２０における構成は、封止材３０が無い他は図１８と同様である。図２０において、封入孔２５の高さｈ１は液晶表示装置の品種によって異なるが、４μｍから９μｍ程度ある。これに対して表示領域では、対向基板２００とＴＦＴ基板１００との間隔、すなわち、液晶層３００の厚さは柱状スペーサ２０５の高さによって規定され、３〜４μｍである。

図２０に示すように、液晶は封入孔２５から注入されるが、この部分は、対向基板２００とＴＦＴ基板１００の間隔が大きく、液晶を注入する際に、液晶に存在していた異物も同時に液晶表示パネル内に吸入する確率が高くなる。液晶が液晶表示パネル内に吸入されると、その異物が表示領域に到達する確率も大きくなる。

このように、異物が表示領域に到達すると、輝点不良となる確率が大きくなる。特に、液晶表示装置をタッチパネル方式で使用する場合、異物が金属性のものであると、ＴＦＴ基板１００に形成された画素電極と対向基板２００に形成された対向電極とをショートさせ、輝点がより明確になる。

このような異物による輝点は、途中工程では発見されず、製品が完成した後、対向基板２００を押す等して初めて発見できる不良なので、製造歩留まりに対する影響が特に大きくなる。本発明によれば、以下の実施例に示すように、所定の大きさよりも大きい異物は封入孔２５から液晶表示パネル内に進入しないので、上記のような輝点の発生を防止することが出来る。

図１は実施例１による液晶表示装置の例を示す平面図である。図１の構成のうちの大部分は、図１６で説明したのと同様なので、重複した説明は省略する。図１において、図１６と異なるところは封入孔２５の部分である。図１において、封入孔２５には、ＴＦＴ基板１００に形成された有機パッシベーション膜１０８と同じプロセスで形成された調整壁４０が形成されている。調整壁４０によって封入孔２５の高さを制限し、大きな異物が液晶とともに液晶表示パネル内に混入することを防止している。

図２は、図１の封入孔部分の拡大図である。図２において、シール材２０の形成されていない部分が封入孔２５である。封止材３０の部分には、有機パッシベーション膜１０８によって形成された調整壁４０が島状に形成されている。図２におけるその他の構成は、図１７で説明したのと同様である。

図３は、図２の封入孔部分に対応する液晶表示パネルの断面図である。図３において、封入孔２５の入り口には有機パッシベーション膜１０８と同じプロセスで形成された調整壁４０が形成されている。調整壁４０の高さは有機パッシベーション膜１０８の厚さと同じ２μｍ程度である。

図３において、有機パッシベーション膜１０８が無い状態での、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔はｈ１であり、有機パッシベーション膜１０８がある部分のＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔はｈ２である。封入孔２５の部分の開口の高さは、調整壁４０が形成されているので、ｈ２となっている。液晶が注入されたあと、封入孔２５は封止材３０によって封止される。その他の構成は、図１８で説明したのと同様である。

図４は封止材３０で封止する前の封入孔部分の平面図であり、図５は図４の封入孔部分に対応する断面図である。図４は封止材３０が存在していないことを除いては図２と同様である。図４において、調整壁４０の両側はシール材２０とオーバーラップしている。オーバーラップ量はｒである。ここで、ｒはゼロ以上とすることによって、封入孔２５の開口部の高さは常に、有機パッシベーション膜１０８の厚さだけ小さくすることが出来る。図４において、封入孔２５で最も幅の小さい部分をｗ１としている。したがって、ｗ２は常にｗ１よりも大きい。

図５は図４に示す封入孔２５部の断面図である。図５において、液晶は封入孔２５を通して液晶表示パネルの内部に注入される。封入孔２５の開口部の高さｈ２は従来例を示す図２０のｈ１に比べて有機パッシベーション膜１０８の厚さだけ小さくなっており、ｈ２よりも大きい異物は内部に侵入できない。

異物は、一般には、長径と短径が異なっている。長径がｈ２よりも大きい異物は内部に侵入しづらいが、ある確率で、異物の長径がｈ２よりも大きくても、短径がｈ２よりも小さい異物が内部に侵入する。しかし、表示領域では有機パッシベーション膜１０８が存在するので、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔は、再び小さくなり、封入孔２５を通過した異物が再び間隔の小さい表示領域に進入する確率は非常に小さくなる。

このようにして液晶を液晶表示パネルの内部に注入したあと、図２に示すように、封止材３０によって封入孔２５を封止する。ところで、図４において説明したように、調整壁４０の両端はシール材２０とオーバーラップしており、オーバーラップ量ｒはゼロ以上である。しかし、調整壁４０とシール材２０とのオーバーラップ量が大きいとシール部の信頼性が低下する。この点からはオーバーラップ量ｒは小さいほうがよい。

一方、封止材３０の幅ｗ３は、封入孔２５の部分を確実に封止するために、封入孔２５の幅ｗ１よりも常に大きく形成される。すなわち、シール材２０と封止材３０がオーバーラップした部分は２重にシールされている状態となっている。有機パッシベーション膜１０８によって形成された調整壁４０が封止材３０が形成された部分に形成されていれば、この部分は上記のように２重にシールされているので、シール部の信頼性を確保することが出来る。つまり、図２に示すように、調整壁４０の幅ｗ２は、封入孔２５の幅ｗ１よりも大きく、封止材３０の幅ｗ３よりも小さくすることによって、調整壁４０によって異物進入のストッパーとしての役割を持たせると同時に、シール部の信頼性の低下を防止することが出来る。

なお、図２においては、封止材３０と調整壁４０とが完全に接触した状態となっているが、この形態は必ずしも必要ではない。例えば図６に示すように、封止材３０と調整壁４０との間に隙間があっても差し支えない。この隙間には液晶が充填されることになる。

このように、本実施例によれば、シール部の信頼性を低下させること無く、液晶表示パネル内への異物の進入を大幅に低下させることが出来る。また、本実施例における調整壁４０は表示領域における有機パッシベーション膜１０８と同じプロセスで形成されるので、調整壁４０を形成するためのプロセスが増加することは無い。

図７は本発明の第２の実施例を示す平面図である。図６において、調整壁４０は島状ではなく、表示領域に形成された有機パッシベーション膜１０８と連続して形成されている。すなわち、有機パッシベーション膜１０８が封入孔２５に向かって半島状にせり出している。その他の構成は図２あるいは図３で説明したのと同様である。

図８は、図７の封入孔部分に対応する液晶表示パネルの断面図である。図８において、封入孔２５の入り口には有機パッシベーション膜１０８と同じプロセスで形成された調整壁４０が形成されている。調整壁４０の高さは有機パッシベーション膜１０８の厚さと同じ２μｍ程度である。調整壁４０は封入孔２５付近においては、表示領域における有機パッシベーション膜１０８と連続して形成されている。その他の構成は図３あるいは図１８と同様である。

図９は封止材３０で封止する前の封入孔部分の平面図であり、図１０は図９の封入孔部分に対応する断面図である。図１０は封止材３０が存在していないことを除いては図８と同様である。図９において、調整壁４０の両側はシール材２０とオーバーラップしていること、オーバーラップ量ｒはゼロ以上であること、ｗ２は常にｗ１よりも大きいこと等は実施例１で説明したのと同様である。

図１０は図９に示す封入孔２５部の断面図である。図１０において、液晶は封入孔２５を通して液晶表示パネルの内部に注入される。封入孔２５の開口部の高さｈ２は従来例を示す図２０のｈ１に比べて有機パッシベーション膜１０８の厚さだけ小さくなっており、ｈ２よりも大きい異物は内部に侵入できないことは実施例１と同様である。

図１０において、封入孔２５の開口部の高さは有機パッシベーション膜１０８が無い部分の高さｈ１よりも小さくなっており、その分、異物が内部に侵入しづらくなっている。図１０が、実施例１と異なるところは、有機パッシベーション膜１０８が表示領域まで連続して形成されていることである。

したがって、異物は封入孔２５において内部に侵入しづらいのみでなく、かりに侵入しても、狭い間隔を表示領域まで移動するには種々の抵抗が生ずる。したがって、例えば、異物の長径がｈ２よりも大きいが、短径がｈ２より小さい異物が進入した場合であっても、その異物が表示領域にまで達する確率は非常に小さくなる。

図７に戻り、調整壁４０の両端はシール材２０とオーバーラップしている。オーバーラップ量ｒはゼロよりも大きいことは実施例１と同様である。また、調整壁４０の幅ｗ１は封入孔２５の幅ｗ１よりも大きく、封止材３０の幅ｗ３よりも小さいことも実施例１と同様である。なお、封入孔２５の幅ｗ１は最も小さい部分の値である。また、本実施例においても、封止材３０が調整壁４０に完全に接触している必要は無く、図６に示すように、封止材３０と調整壁４０との間に隙間が存在していてもよい。

このように、本実施例においては、調整壁４０を表示領域に形成された有機パッシベーション膜１０８と連続して形成しているが、本実施例においても、シール部の信頼性を低下させること無く、異物が液晶表示パネル内部に侵入する確率を劇的に小さくすることが出来る。また、調整壁４０を有機パッシベーション膜１０８と同じプロセスで形成するので、調整壁４０形成のためのプロセスが増加することは無い。

実施例１および実施例２は、封入孔２５においてＴＦＴ基板１００側に有機パッシベーション膜１０８を用いて調整壁４０を形成して、液晶表示パネル内に異物が進入することを防止する構成である。本実施例は、封入孔２５において、対向基板２００側に柱状スペーサ２０５を用いて調整壁４０を形成する構成である。

図１１は本実施例における封入孔２５付近の、調整壁４０よりも下側を見た平面図である。図１１において、調整壁４０は柱状スペーサ２０５と同じプロセスによって形成されている。図１１が図２と異なるところは、調整壁４０がシール材２０よりも上側に来ていることである。したがって、本実施例では、液晶は調整壁４０の下側を流れて注入される。図１１におけるその他の構成は図２と同様である。

図１２は図１１の封入孔部分に対応する液晶表示パネルの断面図である。図１２において、封入孔２５の入り口には、柱状スペーサ２０５と同じプロセスで形成された調整壁４０が形成されている。つまり、調整壁４０の厚さは柱状スペーサ２０５の高さと同じ、３μｍから４μｍである。

したがって、本実施例における封入孔２５の開口部の高さｈ３は、実施例１および実施例２における封入孔２５の開口部の高さｈ２よりも大きいので、異物の進入に対する防止効果は実施例１および実施例２の場合よりも優れている。図１２におけるその他の構成は実施例１における図３と同様である。

図１３は封止材３０で封止する前の封入孔部分の調整壁４０よりも下側を見た平面図であり、図１４は図１３の封入孔部分に対応する断面図である。図１３は封止材３０が存在していないことを除いては図１１と同様である。図１３において、調整壁４０の両側はシール材２０とオーバーラップしていること、オーバーラップ量ｒはゼロ以上であること、ｗ２は常にｗ１よりも大きいこと等は実施例１で説明したのと同様である。図１３において、実施例１の図４と異なるところは、調整壁４０が封止材３０よりも上側にきていることである。

図１４は図１３に示す封入孔２５部の断面図である。図１４において、液晶は封入孔２５を通して液晶表示パネルの内部に注入される。封入孔２５の開口部の高さｈ３は調整壁４０が無い場合の開口部の高さｈ１に比べて柱状スペーサ２０５の高さだけ小さくなっている。したがって、その分、異物が液晶表示パネル内に進入する確率は小さくなる。本実施例の開口部の高さｈ３は実施例２および実施例３における開口部の高さｈ２よりも小さいので、実施例１および実施例２の場合よりも異物に対する阻止効果は大きい。

図１１に戻り、調整壁４０の両端はシール材２０とオーバーラップしている。オーバーラップ量ｒはゼロよりも大きいことは実施例１と同様である。一方、本実施例においては、調整壁４０を柱状スペーサ２０５と同じプロセスによって形成しているが、柱状スペーサ２０５もアクリル等の樹脂によって形成されているために、シール材２０とのオーバーラップは出来るだけ少ないほうがよいことは実施例１と同様である。

したがって、調整壁４０の幅ｗ１は封入孔２５の幅ｗ１よりも大きく、封止材３０の幅ｗ３よりも小さくすることは実施例１と同様である。なお、封入孔２５の幅ｗ１は最も小さい部分の値である。また、本実施例においても、封止材３０が調整壁４０に完全に接触している必要は無く、図６に示すように、封止材３０と調整壁４０との間に隙間が存在していてもよい。

このように、本実施例によれば、シール部の信頼性を低下させること無く、異物が液晶表示パネルの内部に侵入することを大幅に減らすことが出来る。また、本実施例においては、調整壁４０を表示領域に形成された柱状スペーサ２０５と同じプロセスによって形成するので、調整壁４０を形成するためにプロセスが増加することは無い。

１０…表示領域、 ２０…シール材、 ２５…封入孔、 ３０…封止材、 ４０…調整壁、 ５０…ＩＣドライバ、 ５１…走査信号駆動回路、 ５２…映像信号駆動回路、 ６０…走査線引き出し線、 ６１…映像線引き出し線、 ６２…コモン配線引き出し線、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ｎ＋Ｓｉ層、 １０５…ソース電極、 １０６…ドレイン電極、 １０７…無機パッシベーション膜、 １０８…有機パッシベーション膜、 １０９…チャンネルエッチング領域、 １１０…画素電極、 １１１…配向膜、 １１３…コンタクトホール、 １２０…配線層、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２０４…対向電極、 ２０５…柱状スペーサ、 ３００…液晶層。

Claims (5)

1. 画素毎にＴＦＴが形成され、前記ＴＦＴを覆って有機パッシベーション膜が形成された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と前記ＴＦＴ基板との間に液晶が挟持され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板は周辺に形成されたシール材によって接着し、前記シール材の第１の端部と第２の端部の間に封入孔が形成された液晶表示装置であって、
   前記前記封入孔には封入孔の高さを小さくする調整壁が前記有機パッシベーション膜と同じ材料によって前記ＴＦＴ基板に形成され、
   前記調整壁は、前記シール材の前記第１の端部および前記第２の端部において、前記シール材とオーバーラップしており、
   前記封入孔は封止材によって封止されており、
   前記シール材の前記第１の端部と前記第２の端部との距離をｗ１、前記調整壁の幅をｗ２、前記封止材が形成されている前記ＴＦＴ基板の辺と平行な前記シール材の幅をｗ３としたとき、ｗ１≦ｗ２≦ｗ３の関係が存在することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記調整壁は前記表示領域に形成された前記パッシベーション膜とは分離して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記調整壁は前記表示領域に形成された前記パッシベーション膜と連続して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 画素電極とＴＦＴを有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して配置された対向基板と前記ＴＦＴ基板との間に液晶が挟持され、
   前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間隔が前記対向基板に形成された柱状スペーサによって規定され、
   前記ＴＦＴ基板と前記対向基板は周辺に形成されたシール材によって接着し、前記シール材の第１の端部と第２の端部の間に封入孔が形成された液晶表示装置であって、
   前記封入孔には封入孔の高さを小さくする調整壁が前記柱状スペーサと同じ材料によって前記対向基板に形成され、
   前記調整壁は、前記シール材の前記第１の端部および前記第２の端部において、前記シール材とオーバーラップしており、
   前記封入孔は封止材によって封止されており、
   前記シール材の前記第１の端部と前記第２の端部との距離をｗ１、前記調整壁の幅をｗ２、前記封止材が形成されている前記ＴＦＴ基板の辺と平行な前記封止材の幅をｗ３としたとき、ｗ１≦ｗ２≦ｗ３の関係が存在することを特徴とする液晶表示装置。
5. 前記調整壁は前記柱状スペーサとは分離して形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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