JP6502715B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は表示装置に関し、例えばセル外周部に水分侵入防止層を備える表示装置に適用可能である。

表示装置は、例えば、アレイ基板と対向基板との間に液晶層がシール材で封止されて構成される。対向基板は、例えば、ガラス基板の上に遮光層が形成され、その上に色層が形成され、さらにその上にオーバコート層が形成される。オーバコート層の上にフォトスペーサや配向層も形成される。
本開示に関連する先行技術文献には例えば特開２０１４−１１９７０５号公報がある。

特開２０１４−１１９７０５号公報

発明者は高温高湿駆動試験や間欠駆動試験において発生する不具合を解析した結果、表示パネル周辺からの水分侵入により発生していることが判明した。対向基板に形成される遮光層、色層およびオーバコート層の層間の界面等からの水分侵入が原因となっていた。
本開示の課題は、水分侵入を低減する技術を提供することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、アレイ基板と、遮光層と色層とオーバコート層とを備える対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間にシール材で挟まれる液晶層と、を備える。前記オーバコート層で外周部を厚く形成して前記遮光層および前記色層が前記対向基板の端面に露出しないようにされる。

比較例に係る表示装置を説明するための断面図である。 比較例に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例１に係る表示装置を説明するための平面図である。 実施例１に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例１に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例１に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例２に係る表示装置を説明するための平面図である。 実施例２に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例２に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例３に係る表示装置を説明するための平面図である。 実施例３に係る表示装置を説明するための断面図である。 実施例３に係る表示装置を説明するための断面図である。

以下に、実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

まず、本願発明者が水分侵入を検討した技術（以下、比較例という。）に係る表示装置について図１および図２を用いて説明する。図１は比較例に係る表示装置の構造を示す断面図である。図２は図１の破線Ａの部分の拡大図である。
比較例に係る表示装置１００はアレイ基板１０と対向基板２０とを備え、アレイ基板１０と対向基板２０との間にシール材４０で液晶層３０が封入される。対向基板２０はガラス基板２１と遮光層２２と色層２３とオーバコート層２４とを備える。
表示装置１００の高温高湿駆動試験において、表示パネルのコーナに黒ムラが発生し、原因メカニズムとして、周辺からの水分侵入でイオンが発生、駆動でコーナ部に集まりムラとなることが判明した。また、間欠駆動試験においても、表示パネル内部への水分侵入により各コーナ部のフリッカが悪化することが判明した。
表示装置１００では、遮光層２２およびオーバコート層２４は対向基板２０の端部Ｃまで形成され、ガラス基板２１と遮光層２２との間の界面、および遮光層２２とオーバコート層２３との間の界面が端部Ｃにおいても存在する。よって、端部Ｃの外面（端面）から水分がガラス基板２１と遮光層２２との間の界面、および遮光層２２とオーバコート層２３との間の界面から侵入する。遮光層２２やオーバコート層２４は有機材料で形成されるので、無機材料より各層を形成する膜自身の耐湿性が弱いが、各層の界面からの水分侵入も問題であることが判明した。特に、オーバコート層２４と遮光層２２との間の界面およびオーバコート層２４から液晶層３０への水分侵入が問題である。

そこで、実施形態に係る表示装置では、オーバコート層を対向基板の端部まで形成しないように、またはオーバコート層とこれに接する他の層との間の界面を含む水分侵入経路を長くするようにする。

実施形態の第１の実施例（実施例１）に係る表示装置について図３から図６を用いて説明する。図３は実施例１に係る表示装置の構成を示す平面図である。図４は図３のＡ−Ａ’線における断面図である。図５は図３のＢ−Ｂ’線における断面図である。図５は実施例１に係る表示装置の表示パネル部から偏光板を取り除いた部分を示している。図６は図５の破線Ａの部分の拡大図である。
図３および図４に示すように、実施例１に係る表示装置１００Ａは表示パネル１ＡとドライバＩＣ２とバックライト３とを備える。表示パネル１Ａは、アレイ基板１０と、対向基板２０Ａと、アレイ基板１０と対向基板２０Ａとの間に封入される液晶材料（液晶層）３０と、を備える。アレイ基板１０と対向基板２０Ａとは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４０で接着されており、液晶層３０は、アレイ基板１０、対向基板２０Ａ、およびシール材４０で囲まれた空間に密封されている。また、アレイ基板１０および対向基板２０Ａの外側を向いた面、すなわち液晶層３０と対向する面の裏面には、それぞれ、下偏光板５０Ａおよび上偏光板５０Ｂが設けられている。また、表示領域ＤＡは、例えば、マトリクス状に配置された複数個の画素の集合で構成されている。アレイ基板１０は、図示しないＴＦＴ、走査線、信号線、画素電極およびＴＦＴで形成された走査線を駆動する走査回路等を備える。ドライバＩＣ２は、図示しない信号線を駆動する回路を備える。
実施例１に係る表示装置１００Ａの対向基板２０Ａは、ガラス基板２１と遮光層２２Ａと色層２３とオーバコート層２４Ａとを備える。ガラス基板２１の外周部に遮光膜を形成しないように遮光層２２Ａを形成し、ガラス基板２１の遮光層２２Ａが形成されない部分、遮光層２２Ａおよび色層２３の上にオーバコート層２４Ａを形成する。なお、画素開口部には遮光層２２Ａは形成されず、赤、緑および青のいずれかの色の色層２３が形成される。なお、オーバコート層２４Ａの上に、図示しないフォトスペーサや配向膜も形成される。
表示装置１００Ａでは、遮光層２２Ａの端部はオーバコート層２４Ａで覆われるので対向基板２０Ａの端部Ｃまで形成されない。ガラス基板２１とオーバコート層２４Ａとの間に界面が存在するが、端部Ｃ付近のオーバコート層２４Ａの厚さが厚くなるので、ガラス基板２１とオーバコート層２４Ａとの間の界面およびその界面と繋がっている遮光層２２Ａとオーバコート層２４Ａとの間の界面の長さが比較例における遮光層２２Ａとオーバコート層２４Ａとの間の界面の長さよりも遮光層２２Ａの厚さ分長くなる。よって、水分侵入経路が比較例よりも長くなるので液晶層３０への水分侵入を低減することができる。
オーバコート層２４Ａを形成する膜の透湿性が低いものを用いるのが好ましい。

実施形態の第２の実施例（実施例２）に係る表示装置について図７から図９を用いて説明する。図７は実施例２に係る表示装置の構造を示す平面図である。図７は実施例２に係る表示装置の表示パネル部から偏光板を取り除いた部分を示しており、遮光層の周辺部分のみを示している。図８は図７のＢ−Ｂ’線における断面図である。図９は図８の破線Ａの部分の拡大図である。
実施例２に係る表示装置１００Ｂは対向基板の構造を除いて表示装置１００Ａと同様な構成である。表示装置１００Ｂの対向基板２０Ｂはガラス基板２１と遮光層２２Ｂと色層２３とオーバコート層２４Ｂとを備える。ガラス基板２１の上に遮光膜を厚く形成し、外周部の厚い遮光膜を残すように遮光層２２Ｂを形成する。図７に示すように、ガラス基板２１の外周部に厚い遮光層２２Ｐが形成される。遮光層２２Ｂおよび色層２３の上にオーバコート層２４Ｂを形成する。外周部の厚い遮光層２２Ｐの内側に外周部の遮光層２２Ｐの高さよりも低いオーバコート層２４Ｂを形成する。なお、画素開口部には遮光層２２Ｂは形成されず、赤、緑および青のいずれかの色の色層２３が形成される。なお、オーバコート層２４Ｂの上に、図示しないフォトスペーサや配向膜も形成される。
表示装置１００Ｂでは、オーバコート層２４Ｂの端部は遮光層２２Ｂ、２２Ｐで覆われるので対向基板２０の端部Ｃまで形成されない。遮光層２２Ｂとオーバコート層２４Ｂとの間の界面が端部Ｃにおいて存在しなくなる。よって、オーバコート層２４Ｂと遮光層２２Ｂとの間の界面およびオーバコート層２４Ｂから液晶層３０への水分侵入を低減することができる。
また、遮光層２２Ｐが壁状になり、その部分にシール材４０が密着することで、シールの密着強度を高めることができる。

実施形態の第３の実施例（実施例３）に係る表示装置について図１０から図１２を用いて説明する。図１０は実施例３に係る表示装置の表示パネル部から偏光板を取り除いた部分を示しており、色層の周辺部分のみを示している。図１１は図１０のＢ−Ｂ’線における断面図である。図１２は図１１の破線Ａの部分の拡大図である。
実施例３に係る表示装置１００Ｃは対向基板の構造を除いて表示装置１００Ａと同様な構成である。表示装置１００Ｃの対向基板２０Ｃはガラス基板２１と遮光層２２と色層２３Ｃとオーバコート層２４Ｃとを備える。ガラス基板２１の上に遮光層２２を形成する。遮光層２２の上および遮光層２２が開口されたガラス基板２１の上に赤の膜を厚く形成し、外周部の厚い赤の色膜を残すように赤の色層２３Ｐ（Ｒ）を形成する。同様に、外周部の厚い緑の色膜を残すように緑の色層２３Ｐ（Ｇ）を形成する。さらに、同様に、外周部の厚い青の色膜を残すように青の色層２３Ｐ（Ｂ）を形成する。図１０に示すように、ガラス基板２１の外周部に厚い色層２３Ｐが形成される。色層２３Ｃの上にオーバコート層２４Ｃを形成する。外周部の厚い色層２３Ｐの内側に色層２３Ｐの高さよりも低いオーバコート層２４Ｃを形成する。なお、オーバコート層２４Ｃの上に、図示しないフォトスペーサや配向膜も形成される。
表示装置１００Ｃでは、オーバコート層２４Ｃの端部は色層２３Ｐで覆われるので対向基板２０Ｃの端部Ｃまで形成されない。色層２３Ｃとオーバコート層２４Ｃとの間の界面が端部Ｃにおいて存在しなくなる。色層２３Ｐ（Ｒ）と色層２３Ｐ（Ｇ）との間，色層２３Ｐ（Ｇ）と色層２３Ｐ（Ｂ）との間に界面が存在するが、各色層が屈曲して形成されているので、これらの界面は屈曲しており、水分侵入経路が長くなる。よって、オーバコート層２４Ｃと色層２３Ｃとの間の界面およびオーバコート層２４Ｃから液晶層３０への水分侵入を低減することができる。
また、色層２３Ｐが壁状になり、その部分にシール材４０が密着することで、シールの密着強度を高めることができる。

１Ａ・・・表示パネル
２・・・ドライバＩＣ
３・・・バックライト
１０・・・アレイ基板
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
２２，２２Ａ，２２Ｂ・・・遮光層
２２Ｐ・・・外周部の遮光層
２３，２３Ｃ・・・色層
２３Ｐ・・・外周部の色層
２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ・・・オーバコート層
３０・・・液晶層
４０・・・シール材
５０Ａ，５０Ｂ・・・偏光板

Claims (2)

1. アレイ基板と、
   対向基板と、
   前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟まれる液晶層と、
   を備え、
   前記対向基板は遮光層と色層とオーバコート層とを含み、
   前記アレイ基板と前記対向基板とは周縁部分にてシール材で前記液晶層をシールするように貼りあわされ、
   前記色層の外周部は前記オーバコート層の端面及び前記シール材の端面に跨りって当接し、前記色層と前記オーバコート層の界面、及び前記オーバコート層と前記シール材の界面を覆うように形成されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記外周部の色層は赤の色層と緑の色層と青の色層とを各層界面が屈曲するように積層
   して形成することを特徴とする請求項１記載の表示装置。

Images