JP4932952B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、液晶表示パネルのシール材に適用して有効な技術に関する。

小型の液晶表示パネルを有するＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示モジュールは、携帯電話機などの携帯機器の表示部として広く使用されている。
図６は、従来の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）は、液晶表示モジュールの断面構造を示す概略断面図である。
図６に示す液晶表示パネルは、画素電極、薄膜トランジスタ等が設けられたガラス基板（ＴＦＴ基板ともいう；ＳＵＢ１）と、カラーフィルタ等が形成されるガラス基板（ＣＦ基板ともいう；ＳＵＢ２）とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材（ＳＬ）により、両基板を貼り合わせ、両基板間のシール材の内側に液晶（ＬＣ）を封入した後、封止材（ＣＬＳ）で封止し、さらに、両基板の外側に偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）を貼り付けて構成される。
なお、図６において、ＳＰＩＸは、それぞれ赤、緑、青のサブピクセル、ＤＲＶ１，ＤＲＶ２は、液晶表示パネルの各サブピクセル（ＳＰＩＸ）を駆動する駆動回路（ドライバ）を構成する半導体チップ、ＦＰＣはフレキシブル回路基板、ＢＭはブラックマトリクス、ＳＰＡはスペーサ、ＧＣＭはシール材（ＳＬ）に混入されるギャップ制御材である。

図７は、従来の中・小型用の他の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）は、液晶表示モジュールの断面構造を示す概略断面図である。
図７に示す液晶表示パネルは、ＯＤＦ（one-drop-fill）方式の液晶表示パネルであり、図７に示す液晶表示パネルは、ガラス基板（ＳＵＢ２）の周辺のブラックマトリクス（ＢＭ）の外側に切り目なく、紫外線硬化樹脂を主成分とする材料から成るシール材（ＳＬ）を形成し、このシール材（ＳＬ）により囲まれた部分に液晶（ＬＣ）を充填した後、ガラス基板（ＳＵＢ１）を重ね合わせ、ガラス基板（ＳＵＢ２）側より紫外線（ＵＶ）照射を行い、シール材（ＳＬ）を硬化させて構成される。
なお、図７、後述する図１、図２、図４、図５において、半導体チップ（ＤＲＶ１，ＤＲＶ２）、及び、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）の図示は省略している。

前述の図６に示す液晶表示パネルは、シール材（ＳＬ）に封入孔を設け真空方式で液晶（ＬＣ）を注入するものである。この方法は、実際の液晶表示パネルの製造方法に適用されているが、この方法では、封止材料や、封止工程が必須のため製品が高価になってしまうという問題や、封止材料が液晶（ＬＣ）を汚染し表示むらを発生させる問題と、さらに、封止材料が液晶表示パネル表面に飛散し異物不良の発生原因になり歩留りを低下させる問題が懸念される。
また、前述の図７に示す液晶表示パネルでは、ガラス基板（ＳＵＢ２）側より紫外線（ＵＶ）照射を行い、シール材（ＳＬ）を硬化させるものであるため、液晶表示パネルの外周からの光漏れや、狭額縁に対しての設計有度がなく、中・小型用の液晶表示パネルへの適用が困難であった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ＯＤＦ（one-drop-fill）方式の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）一対の基板と、前記一対の基板間の周辺部に切り目なく形成されたシール材と、前記一対の基板間で、前記シール材により囲まれた空間内に封入される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記一対の基板の一方の基板は、当該一方の基板の第１の辺に沿って形成される少なくとも１本の配線層を有し、前記シール材の前記一方の基板の第１の辺に沿って形成される部分は、前記少なくとも１本の配線層を複数回横切るように、ジグザクパターン状に形成されている。
（２）一対の基板と、前記一対の基板間の周辺部に切り目なく形成されたシール材と、前記一対の基板間で、前記シール材により囲まれた空間内に封入される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記一対の基板の一方の基板は、当該一方の基板の第１の辺に沿って形成される少なくとも１本の配線層を有し、前記シール材の前記一方の基板の第１の辺に沿って形成される部分と、前記少なくとも１本の配線層とは、一部重なっている。

（３）（２）において、前記シール材の前記一方の基板の第１の辺に沿って形成される部分の幅をＬ、前記シール材の前記一方の基板の第１の辺に沿って形成される部分と前記少なくとも１本の配線層とが重なる部分の幅をＴとするとき、Ｔ＜（Ｌ／２）を満足する。
（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記一方の基板の第１の辺は、前記一方の基板の長辺側の少なくとも一方の辺である。
（５）一対の基板と、前記一対の基板間の周辺部に切り目なく形成されたシール材と、前記一対の基板間で、前記シール材により囲まれた空間内に封入される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記シール材の一部に、ホール部と、開口部とを有し、前記開口部は、前記ホール部の空間を、前記シール材により囲まれた空間に向けて開口する。
（６）（５）において、前記ホール部は、前記シール材のコーナー部に配置され、前記ホール部は円柱形状である。

（７）（１）ないし（６）の何れかにおいて、前記シール材の前記空間側に堰パターンを有し、前記堰パターンは、高さが、中央部が最も高く、両側に向かって順次低くなる。
（８）一対の基板と、前記一対の基板間の周辺部に切り目なく形成されたシール材と、前記一対の基板間で、前記シール材により囲まれた空間内に封入される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記シール材の前記空間側に堰パターンを有し、前記堰パターンは、高さが、中央部が最も高く、両側に向かって順次低くなる。
（９）（１）ないし（８）の何れかにおいて、前記一対の基板の他方の基板は、周辺部にブラックマトリクスを有し、前記他方の基板側から見たとき、前記シール材は、前記ブラックマトリクスが形成される領域内に形成される。
（１０）（１）ないし（９）の何れかにおいて、前記シール材は、光硬化性樹脂を主成分とする材料で構成される。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、ＯＤＦ（one-drop-fill）方式の中・小型用の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を提供することが可能となる。

本発明の実施例１の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。 本発明の実施例２の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。 本発明の実施例２のシール材を説明するための図である。 本発明の実施例３の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。 本発明の実施例４の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。 従来の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。 従来の中・小型用の他の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）は、シール材周縁部の拡大概略図である。
図１において、ＳＵＢ１はガラス基板、ＳＬはシール材、ＳＰＩＸはサブピクセル、ＢＭはブラックマトリクス、ＧＬはゲート配線、ＤＬは各サブピクセル（ＳＰＩＸ）に映像電圧を供給する映像配線である。
本実施例は、中・小型用の１”〜８”サイズ（対角２．５４〜２０．３２ｃｍ）のＯＤＦ方式の液晶表示パネルであって、シール材（ＳＬ）における、ガラス基板（ＳＵＢ１）の第１の辺（長辺）に沿って形成される部分を、ガラス基板（ＳＵＢ１）上の形成される配線部の少なくとも１本の配線層を複数回横切るように、ジグザクパターン状に形成したことを特徴とする。なお、図１では、前述の少なくとも１本の配線層は、ゲート配線（ＧＬ）の場合を図示している。

また、本実施例では、シール材（ＳＬ）は、ディスペンサー、あるいは、スクリーン印刷により、例えば、ガラス基板（ＳＵＢ２）上に形成される。
このように、本実施例では、シール材（ＳＬ）における、ガラス基板（ＳＵＢ１）の第１の辺（長辺）に沿って形成される部分をジグザクパターンとして、紫外線（ＵＶ）が回り込みやすくするようにしたので、ガラス基板（ＳＵＢ１）側からの紫外線照射によりＵＶシール剤を硬化させて、シール材（ＳＬ）を形成することができる。
そのため、本実施例では、ブラックマトリクス（ＢＭ）に紫外線照射用の窓部が不要となり、液晶表示パネルの狭額縁設計が可能となる。
その上、シール材（ＳＬ）におけるガラス基板（ＳＵＢ１）第１の辺（長辺）に沿って形成される部分をジグザクパターンとしたため、従来の直線状のパターンに比ベシール面積が拡大するので、パッケージ強度を向上させることができる。

［実施例２］
図２は、本発明の実施例２の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）は、シール材周縁部の拡大概略図である。
また、図３は、本実施例のシール材を説明するための図であり、同図（ａ）はシール材の拡大正面概略図、同図（ｂ）は、シール材付近の拡大断面概略図である。
図２、図３において、ＳＵＢ１，ＳＵＢ２はガラス基板、ＳＬはシール材、ＳＰＩＸはサブピクセル、ＧＬはゲート配線層、ＳＬａはシール剤硬化部分、ＳＬｂはシール剤未硬化部分、ＬＣは液晶、ＬＣａは液晶差込み部、ＵＶは紫外線である。
本実施例は、中・小型用の１”〜３”サイズ（対角２．５４〜７．６２ｃｍ）のＯＤＦ方式の液晶表示パネルであって、ブラックマトリクス（ＢＭ）下のシール材（ＳＬ）を、ガラス基板（ＳＵＢ１）の配線（図２では、ゲート配線（ＧＬ））と一部重ねることにより、シール剤硬化部分（ＳＬａ）と、シール剤未硬化部分（ＳＬｂ）を作り、そして、図３（ｂ）の液晶差込み部（ＬＣａ）に示すように、シール材（ＳＬ）で囲まれる部分に、液晶量を目標体積の１．０倍〜１．２倍に充填した場合、シール剤未硬化部（ＳＬｂ）に過剰液晶が差込み、それにより、所定のセルギャップを得ることを特徴とする。

なお、図３（ａ）に示すように、シール材（ＳＬ）の幅をＬ、シール材（ＳＬ）がガラス基板（ＳＵＢ１）のゲート配線（ＧＬ））と一部重なる幅をＴとするとき、Ｔは、（Ｌ／２）以下（Ｔ≦Ｌ／２）が好ましい。
また、本実施例では、シール材（ＳＬ）は、ディスペンサー、あるいは、スクリーン印刷により、例えば、ガラス基板（ＳＵＢ２）上に形成される。
このように、本実施例では、シール材（ＳＬ）を、シール剤硬化部分（ＳＬａ）と、シール剤未硬化部分（ＳＬｂ）とに分けることで、過剰液晶を液晶差込み部（ＬＣａ）に差し込むことにより、基板たわみによる周辺ムラが低減でき、ＯＤＦ方式の液晶滴下量のマージンを広げる事ができる。

［実施例３］
図４は、本発明の実施例３の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）はシール材周縁部の拡大概略図、同図（ｃ）はシール材の拡大概略図である。
図４において、ＳＵＢ１はガラス基板、ＳＬはシール材、ＳＰＩＸはサブピクセル、ＳＨはホール部、ＳＨａは開口部である。
本実施例は、中・小型用の１”〜３”サイズ（対角２．５４〜７．６２ｃｍ）のＯＤＦ方式の液晶表示パネルであって、ブラックマトリクス（ＢＭ）下のシール材（ＳＬ）に、ホール部（ＳＨ）と、ホール部（ＳＨ）を液晶（ＬＣ）が充填される空間に向けて開口する開口部（ＳＨａ）とを形成し、そして、液晶量を目標体積の１．２倍〜１．５倍に充填し、外部圧力にて所定のセルギャップを得た時点で、シール材（ＳＬ）に形成したホール部（ＳＨ）に余り液晶を貯水することを特徴とする。

なお、ホール部（ＳＨ）は、シール材（ＳＬ）のコーナー部に配置することが好ましく、その形状は、円柱形状が好ましい。ここで、シール材（ＳＬ）の幅をＬ、ホール部（ＳＨ）のシール材（ＳＬ）中の深さをｙとするとき、ｙは、（Ｌ／３）以下（ｙ≦Ｌ／３）が好ましい。
また、ホール部（ＳＨ）の間隔をＴＬするとき、ＴＬは（１．０ｍｍ）以上（ＴＬ≦１１．０ｍｍ）が好ましい。さらに、ホール部（ＳＨ）の形状が円柱形状の場合、その直径φは、０．３ｍｍ以下（φ≦０．３ｍｍ）が好ましい。
なお、開口部（ＳＨａ）の幅をＴｓするとき、Ｔｓは、０．２ｍｍ以下（Ｔｓ≦０．２ｍｍ）が好ましい。
また、本実施例では、シール材（ＳＬ）は、スクリーン印刷により、例えば、ガラス基板（ＳＵＢ２）上に形成される。
このように、本実施例では、シール材（ＳＬ）に、ホール部（ＳＨ）を形成したことにより、液晶貯蔵が可能となり、液晶量増の場合はホール部（ＳＨ）に液晶が入り、液晶量減の場合はシール材（ＳＬ）が延び、ホール部（ＳＨ）が閉じることにより、液晶滴下のマージンを確保できる。

［実施例４］
図５は、本発明の実施例４の中・小型用の液晶表示パネルを備える液晶表示モジュールを説明するための図であり、同図（ａ）は正面概略図、同図（ｂ）は液晶表示モジュールの断面構造を示す概略断面図である。
本実施例の液晶表示パネルは、前述の各実施例のシール材（ＳＬ）と、そのシール材（ＳＬ）の内側に堰パターン（ＷＥＲ）を配置した液晶表示パネルであり、過剰液晶を内面の堰パターン（ＷＥＲ）で、シール材（ＳＬ）のコーナ部へ流し込み、更に、例えば、実施例３のシール材（ＳＨ）のホール部（ＳＨ）内に過剰液晶を入れるようにしたものである。
ここで、堰パターン（ＷＥＲ）は、例えば、シリコンで構成され、図５（ｂ）に示すように、高さが、中央部が最も高く、両側に向かって順次低くなる形状を有する。この堰パターン（ＷＥＲ）は、図５（ａ）に示すように、液晶表示パネルの各辺に形成される。
また、本実施例では、シール材（ＳＬ）は、ディスペンサー、あるいは、スクリーン印刷により、例えば、ガラス基板（ＳＵＢ２）上に形成される。
本実施例では、シール材（ＳＬ）の内側に堰パターン（ＷＥＲ）を配置したことにより、シール材（ＳＬ）ヘの液晶の差込が防止でき、本来のシール強度を維持することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

ＳＵＢ１，ＳＵＢ２ ガラス基板
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２ 偏光板
ＳＬ シール材
ＳＬａ シール剤硬化部分
ＳＬｂ シール剤未硬化部分
ＬＣ 液晶
ＬＣａ 液晶差込み部
ＣＬＳ 封止材
ＷＥＲ 堰パターン
ＳＰＩＸ サブピクセル
ＤＲＶ１，ＤＲＶ２ 半導体チップ
ＦＰＣ フレキシブル回路基板
ＳＰＡ スペーサ
ＧＣＭ ギャップ制御材
ＤＬ 映像配線
ＧＬ ゲート配線
ＳＨ ホール部
ＳＨａ 開口部

Claims (3)

1. 一対の基板と、
   前記一対の基板間の周辺部に切り目なく形成されたシール材と、
   前記一対の基板間で、前記シール材により囲まれた空間内に封入される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、
   前記シール材の前記空間側に堰パターンを有し、
   前記堰パターンは、高さが、中央部が最も高く、前記液晶表示パネルのコーナ部に向かって順次低くなることを特徴とする液晶表示装置。
   
2. 前記一対の基板の他方の基板は、周辺部にブラックマトリクスを有し、
   前記他方の基板側から見たとき、前記シール材は、前記ブラックマトリクスが形成される領域内に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記シール材は、光硬化性樹脂を主成分とする材料で構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。

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