JP2014038263A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置において、有効表示領域１３５と、色レジストベタ領域２２１と、色レジストベタ領域２２１と重なり、液晶を封止するためのシール材が配置されたシール領域３５０と、を備え、シール領域３５０と重なる色レジストベタ領域２２１にスリット２２３が形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、シール材を用いる液晶表示装置に関する。
液晶表示装置では、画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の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（ＣＦ基板）が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶がシール材により封止されている。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。液晶をシール材により封止する先行技術としては、例えば特許文献１がある。
特開２００２−１７４８１８号公報
図１Ｂは、液晶表示装置の表示領域周辺の概略平面図を示す。シール材を用いて液晶を封止する回路内蔵ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）セルの場合、画素周辺におけるＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップの調整は、有効表示領域１３５の周辺（額縁）に色レジストベタ領域（色レジストが一面に隙間なく形成された領域）２２１とその外側の色レジストドット領域（色レジストがドット状に形成された領域）２２２を配置し、各領域内に柱状スペーサ（ＳＯＣ：Space On Color filter）を形成して行っている。有効表示領域付近に色レジストベタ領域を配置することによりＳＯＣを安定化させることができる。また、色レジストドット領域では色レジストが形成されていない部分の高さが高くなりシール材が流動し易い。ＴＦＴ基板とＣＦ基板とは色レジストドット領域２２２を含む（鉛直上方から見て一部重複する）領域３５０に塗布されたシール材により固定される。なお、符号３１０は液晶表示装置（パネル）端部から色レジストドット領域までの間の領域を示す。
液晶表示パネルにおいて、外形寸法に対して表示画面を大きくするために狭額縁化が進んでいる。そこで、発明者等は液晶パネル端部から色レジストドット領域２２２迄の距離Ｌ２を短縮した場合の構成について検討した。その結果、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが場所によりばらつきが生じることが分かった。
本発明の目的は、狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するための一実施形態として、鉛直上方からみて、有効表示領域と、前記有効表示領域の周囲に配置された色レジストベタ領域と、前記色レジストベタ領域と重複し、液晶を封止するためのシール材が配置されたシール領域とを備え、
前記シール領域と重複する前記色レジストベタ領域にスリットが形成されていることを特徴とする液晶表示装置とする。
また、鉛直上方から見て、上側に表示領域、下側に駆動回路部を備え、
前記表示領域は、
有効表示領域と、
前記有効表示領域の周囲に配置され、スリットが形成された色レジストベタ領域と、
前記スリットが形成された領域に重複して配置され、液晶を封止するためのシール領域と、を有し、
前記シール領域の幅は、前記有効表示領域の上側が左右側よりも広いことを特徴とする液晶表示装置とする。
また、鉛直上方からみて、有効表示領域と、前記有効表示領域の周囲に配置された色レジストベタ領域と、前記色レジストベタ領域の周囲に配置された色レジストドット領域と、前記色レジストベタ領域および前記色レジストドット領域と重複し、液晶を封止するためのシール材が配置されたシール領域とを有し、
前記シール領域と重複する前記色レジストベタ領域にスリットが形成されていることを特徴とする液晶表示装置とする。
本発明によれば、狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供することができる。
発明者等の検討に係る液晶表示装置の表示領域周辺部の概略平面図である。 従来の液晶表示装置の表示領域周辺部の概略平面図である。 従来の液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略断面図である。 発明者等の検討に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストドット領域）の概略断面図である。 発明者等の検討に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略断面図である。 発明者等の検討に係る、及び本発明の各実施例に係る液晶表示装置の全体概略平面図である。 本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略平面図である。 本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略平面図である。 発明者等の検討に係る、及び本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造工程のフロー図である。 本発明の第３の実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部の概略平面図である。
発明者等は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが場所によりばらつく原因について検討を行った。発明者等が検討した液晶表示装置の全体概略構成図を図３に示す。液晶表示装置１００は、図３に示すように表示領域１３０と駆動回路部１４０とを有する。表示領域１３０は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とそれらの間に挟持された液晶を含む。また、表示領域１３０の周辺領域である領域Ａ １３１の概略平面図を図１Ａに示す。更に、色レジストドット領域における概略断面図を図２Ｂに、色レジストベタ領域における狭額縁化前の概略断面図を図２Ａに、狭額縁化後の概略断面図を図２Ｃに示す。
図１Ａからシール材形成領域３５０が色レジストドット領域２２２だけでなく、色レジストベタ領域２２１にまで延在して形成されていることが分かった。
一方、図２Ｂから、色レジストドット領域２２２において、樹脂ブラックマトリクス（ＢＭ）層２１０、色レジスト（ドット）層２２０、オーバーコート（ＯＣ）層２３０を備えたカラーフィルタ（ＣＦ）基板２００と、トランジスタ形成部１３６を含むＴＦＴ基板１０１との間のギャップはスペーサ（ＳＯＣ）２３１の高さで規定されていることが分かる。また、図２Ａから、狭額縁化前の色レジストベタ領域２２１においては、樹脂ＢＭ層２１０、色レジスト（ベタ）層２２０、ＯＣ層２３０を備えたＣＦ基板２００と、トランジスタ形成部１３６を含むＴＦＴ基板１０１との間のギャップＷ１はＳＯＣ２３１の高さで規定されていることが分かる。ところが、図２Ｃから、狭額縁化後の色レジストベタ領域２２１においては、ＳＯＣ２３１とＴＦＴ基板１０１との間にシール材が入り込み、ギャップがＷ１とならずそれよりも大きなＷ２となり、ＣＦ基板とＴＦＴ基板との間の距離がＳＯＣ２３１の高さで規定されていないことが分かった。
即ち、狭額縁化のためにパネル端部から色レジストドット迄の距離を小さくすると、特に、シール材の塗布量が多い場合や粘度が高い場合に、シール材が色レジストドット領域から色レジストベタ領域にまで溢れ出し、しかもシール材が玉状となるため厚さが均一とはならず、ギャップ不良の原因となっていることが分かった。本発明はこの知見に基づいて生まれたものであり、色レジストベタ領域にスリットを設けた。これにより、色レジストドット領域から色レジストベタ領域に溢れ出たシール材が流動し易くなり、シール材がＴＦＴ基板とＳＯＣとの間に挟み込まれない構成とした。
以下、本発明について実施例を用いて詳細に説明する。
本発明の第１の実施例について、図４、図６を用いて説明する。なお、同一符号は同一構成要素を示す。本実施例では、色レジストベタ領域の一部にスリットを形成すると共に、色レジストドット領域に代えてスリットを形成した色レジストベタ領域を設けた例について説明する。
図４は、本実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略平面図である。図４の中で○はＳＯＣ２３１を示す。ＳＯＣ２３１の構成は画素内と同じであり、高さは３μｍとした。また、白抜き部は色レジストベタ領域２２１に形成したスリット２２３を示す。シール材を形成するシール領域３５０は、スリット２２３を形成した色レジストベタ領域２２１内に形成した。スリットの深さは色レジスト層の厚さと同じ、即ち、色レジスト層を完全に除去して形成した。スリット幅としては２０μｍ〜１００μｍが好適である。長さは０．２ｍｍ〜０．８ｍｍが好ましい。なお、スリットはギャップ形成時のシール材の流動を容易にすることを目的とするため、ＳＯＣと干渉しないように配置することが必要である。スリット幅や数はシール材の塗布量で調整する。
色レジストベタ領域にスリット２２３を設けることにより、スリット２２３が形成された領域におけるＴＦＴ基板とＣＦ基板との距離が色レジストの厚さ分だけ広くなるためシール材が流動し易くなる。
次に、図６を用いて液晶表示装置の製造方法を説明する。図６は発明者等の検討に係る、及び本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造工程のフロー図である。先ず、公知の技術を用いて形成されたトランジスタ形成部を含むＴＦＴ基板と、１．５μｍ厚の樹脂ブラックマトリクス（ＢＣ）層、スリットが形成された２〜３μｍ厚の色レジストベタ層、２μｍ厚のオーバーコート（ＯＣ）層を備えたカラーフィルタ（ＣＦ）基板と、を準備する。
次に、各基板の表面に配向膜を形成する。その際、ＴＦＴ基板に対しては下配向膜を、ＣＦ基板に対しては上配向膜を形成する。引き続き、配向処理、基板アニールを実施する。その後、ＴＦＴ基板とシール材が塗付されたＣＦ基板とを重ね合わせ、セルギャップを形成する。なお、シール材の塗布は、主にディスペンサーやシール印刷版にて実施される。特に、印刷版の場合はＴＦＴ基板側への接触を避けるためＣＦ基板側にシール材が塗布される。
引き続き、シール材の硬化、及び硬化後の検査を行う。硬化後の検査の後、梱包される（液晶表示装置完成）。シール材は、色レジストベタ領域に形成したスリットに起因する凹凸に入り込むためＴＦＴ基板とＣＦ基板との固着をより強固にすることができる。
上記構成を有する液晶表示装置を上記方法で作製した結果、ギャップ不良は認められなかった。
以上、本実施例によれば、狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供することができる。
本発明の第２の実施例について図５を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例は、色レジストドット領域に代えてスリットを形成した色レジストベタ領域を設ける点については実施例１と同様であるが、シール形成領域のセンター領域の位置が異なる。
図５は、本実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部要部（色レジストベタ領域）の概略平面図である。本実施例においても色レジストベタ領域２２１にスリット２２３が配置されている。また、図５においては、図面の縦方向に配置されたシール領域３５０のセンター３５１がパネル端部に配置されており、図面右側が隣接チップとなっている。なお、シール領域センター３５１の位置がどちらかのチップ側に多少偏っても（例えば、１：２〜２：１）実用上は問題ないがチップ間の中心（１：１）が望ましい。これは、図面上側のシール領域の幅を１とした場合、右側のシール領域の幅は１／３〜２／３に相当し、１／２がチップ間の中心の場合に相当する。この構成とすることにより、より狭額縁化を図ることができる。なお、図面の上側において、パネル端部の上側は隣接チップの駆動回路部となるため、シール領域センター３５１をパネル端部とはしない。
上記構成を有する液晶表示装置を図６に示す方法で作製した結果、ギャップ不良は認められなかった。
本実施例によれば、狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供することができる。また、シール領域を隣接チップと分け合うことにより、より狭額縁化を図ることが出来る。
本発明の第３の実施例について図７を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。本実施例では、スリットを形成した色レジストベタ領域と色レジストドット領域とを用いる例について説明する。本実施例の構成は、色レジストベタ領域を除き図１Ａに記載の構成と同一である。
図７は、本実施例に係る液晶表示装置の表示領域周辺部の概略平面図である。色レジストベタ領域２２１にスリット２２３が形成されている。これにより、色レジストドット領域から押し出されたシール材がスリット２２３により流動され易いため、玉状になることなく、ギャップがＳＯＣの高さにより規定される。
上記構成を有する液晶表示装置を図６に示す方法で作製した結果、ギャップ不良は認められなかった。また、最小限のプロセス変更でギャップ不良を防止することができる。
本実施例によれば、狭額縁においてシール材を用いる場合であっても、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間のギャップが均一な液晶表示装置を提供することができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１００…液晶表示装置、１０１…ＴＦＴ基板、１３０…表示領域、１３１…領域Ａ、１３５…有効表示領域、１３６…トランジスタ形成部、１４０…駆動回路部、２００…カラーフィルタ（ＣＦ）基板（ガラス基板）、２１０…樹脂ＢＭ層、２２０…色レジスト層、２２１…色レジストベタ領域、２２２…色レジストドット領域、２２３…色レジスト層に形成されたスリット、２３０…オーバーコート層（ＯＣ）、２３１…スペーサ（ＳＯＣ）、３１０…液晶表示装置（パネル）端部から色レジストドット領域までの間の領域、３５０…シール領域、３５１…シール領域センター。

Claims (12)

  1. 鉛直上方からみて、有効表示領域と、前記有効表示領域の周囲に配置された色レジストベタ領域と、前記色レジストベタ領域と重複し、液晶を封止するためのシール材が配置されたシール領域とを備え、
    前記シール領域と重複する前記色レジストベタ領域にスリットが形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項１記載の液晶表示装置において、
    ＴＦＴが形成された第１基板と、前記色レジストベタ領域が形成された第２基板と、を更に有し、
    前記第１基板と前記第２基板との間のギャップは、スペーサの高さで規定されていることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項１記載の液晶表示装置において、
    前記スリット幅は、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあり、
    前記スリット長は、０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項１記載の液晶表示装置において、
    前記スペーサは、前記有効表示領域と前記色レジストベタ領域の両領域に配置されており、同一材料で形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項１記載の液晶表示装置において、
    前記スリットの幅及び数は、前記シール材の塗布量で調整されていることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項１記載の液晶表示装置において、
    前記スリットは、格子状に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 鉛直上方から見て、上側に表示領域、下側に駆動回路部を備え、
    前記表示領域は、
    有効表示領域と、
    前記有効表示領域の周囲に配置され、スリットが形成された色レジストベタ領域と、
    前記スリットが形成された領域に重複して配置され、液晶を封止するためのシール領域と、を有し、
    前記シール領域の幅は、前記有効表示領域の上側が左右側よりも広いことを特徴とする液晶表示装置。
  8. 請求項７記載の液晶表示装置において、
    ＴＦＴが形成された第１基板と、前記色レジストベタ領域が形成された第２基板と、を更に有し、
    前記第１基板と前記第２基板との間のギャップは、スペーサの高さで規定されていることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 請求項７記載の液晶表示装置において、
    前記有効表示領域の左右側の前記シール領域の幅は、前記有効表示領域の上側の前記シール領域の幅の１/３倍以上２/３倍以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 請求項７記載の液晶表示装置において、
    前記有効表示領域の左右側の前記シール領域の幅は、前記有効表示領域の上側の前記シール領域の幅の１/２倍であることを特徴とする液晶表示装置。
  11. 鉛直上方からみて、有効表示領域と、前記有効表示領域の周囲に配置された色レジストベタ領域と、前記色レジストベタ領域の周囲に配置された色レジストドット領域と、前記色レジストベタ領域および前記色レジストドット領域と重複し、液晶を封止するためのシール材が配置されたシール領域とを有し、
    前記シール領域と重複する前記色レジストベタ領域にスリットが形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  12. 請求項１１記載の液晶表示装置において、
    ＴＦＴが形成された第１基板と、前記色レジストベタ領域が形成された第２基板と、を更に有し、
    前記第１基板と前記第２基板との間のギャップは、スペーサの高さで規定されていることを特徴とする液晶表示装置。
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