WO2007110995A1

WO2007110995A1 - 表示装置

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Publication number: WO2007110995A1
Application number: PCT/JP2006/322576
Authority: WO
Inventors: Yohsuke Fujikawa
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-10-04

Description

表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、表示装置に関し、特に、携帯電話などの小型の表示装置に関するものである。

背景技術

[0002] 液晶表示装置に代表される平面型デバイスが実用化され、さまざまな電子機器、特に、携帯型の電子機器に搭載されている。

[0003] 図 6は、従来の液晶表示装置における液晶セルの斜視図である。一般に、液晶セルは、一対の基板 41および基板 42がシール 43によって貼り合わされた構造を有する。基板 41や基板 42が有する機能、構造または材質は、例えば、ガラス基板力ゝらなる基板 41に表示領域となる素子アレイやその行 Z列制御回路 48 ·49、配線、および端子が形成され、ガラス基板力もなる基板 42にブラックマトリクス、カラーフィルター、および対向電極 60 (図 7 (b)参照）が形成されることが一般的である。したがって、便宜上、基板 41を素子側基板、基板 42を対向側基板と称されることが多い。また素子アレイを直接制御する回路が設けられた額縁以外の残りの額縁領域には、他の付カロ価値的な機能回路が配置されることもある。

[0004] なお、基板 41および基板 42の厚さは、任意の厚さとすることができる。例えば、液晶表示装置の観察者から見て、奥側の基板 41の基板厚を薄くしてもよい。この場合、観察者手前側の基板 42の厚さが、相対的に厚くなるので、該基板 42のたわみが小さくなり、操作者が表示面を指等で押したときの表示の乱れを抑えることができる。

[0005] 液晶 54 (図 7 (b)参照）は、基板 41および基板 42のそれぞれの対向面側であって、シール 43の内側領域に保持されている。液晶 54は、いわゆる真空注入法や滴下注入法により液晶セル内（基板 41 ·基板 42間）に注入される。真空注入された場合は、シール 43の開口部 44を封止するための封止材 45が液晶セルの端面に配される

[0006] 図 7 (a) (b)は、それぞれ、図 6の D— D'部における拡大平面図および断面図である。なお、図 7 (a)に示す拡大平面図では、基板 41上の構成部材は適宜省略されている。

[0007] 基板 41上には、表示に係る配線や電極が形成されて!、る。例えば、アモルファスシリコンゃ多結晶シリコンをベースとした薄膜トランジスタ型の液晶セルの場合、基板 41 には、配線や回路を構成する金属薄膜が複数層配置されている。ここで、上層配線 6 1と下層配線 62との間には、無機の絶縁膜 68が介在する構造が一般的である。多結晶シリコンを用い駆動回路を基板 41上に形成した薄膜トランジスタ型の液晶セルにおいては、下層配線 62はゲート電極に相当し、上層配線 61はソース'ドレイン電極に相当する。また駆動回路と端子を接続するいわゆる引き回しもシート抵抗の小さい上層配線 61で形成されることが多い。なお、絶縁膜 68としては、酸化ケィ素ゃ窒化珪素等が用いられるが、下層配線の表面を熱酸ィ匕したり陽極酸ィ匕したりすることによりその金属酸化物を生成させて利用する方法もある。

[0008] 本明細書では、双方の配線を離間させる絶縁膜 68の下層にあるか上層にあるかで、上層配線 61と下層配線 62とを区別する。なお、上層配線 61と下層配線 62との間に介在する絶縁膜 (層間膜とも称する) 68は、後述する絶縁榭脂層 69を指すものではない。

[0009] また、液晶 54の配向の制御を行なうために、画素電極 57および対向電極 60が設けられる。なお、横電界方式の液晶表示装置では対向電極 60は不要である。ここで、画素電極 57や対向電極 60の平面形状は、表示装置の駆動方式 (アクティブ方式、パッシブ方式)や用途 (OA用途、動画表示等）により矩形状や帯状など様々な形状とすることができる。また画素電極 57の配列は、ストライプ配置やデルタ配置だけではなぐ行列状以外の配置例えば時計表示等の用途として旧来から多用されているセグメント方式の配置も採ることができる。なお、近年ではいわゆる開口率の確保を目的として画素電極 57を絶縁榭脂層 69の表面に形成する構造が多用されている。この絶縁榭脂層 69は、上述した上層配線 61の更に表面に塗布形成されるものである。

[0010] また、透過表示ではなく反射型表示を実現させるために、散乱性反射電極を液晶セル内に設けることがある。この散乱性反射電極は、絶縁榭脂層 69の表面に凹凸を設け、その表面に Alや Agを主体とする反射電極が形成されたものである。

[0011] また、透過表示および反射表示の双方の表示をおこなうために透過表示を担うセルギャップの厚、領域と反射表示を担うセルギヤプの狭、領域が共に形成されるように、絶縁榭脂層 69の表面に高低差を付加することも行なわれている。

[0012] すなわち、絶縁榭脂層 69は、高品位の表示や多用な表示方法の実現に必要な重要な構成要素となっている。カロえて、絶縁榭脂層 69は、回路や配線の保護膜としての機能も担っている。

[0013] 液晶層は、所定のセルギャップを維持するために、画素電極 57群の中にプラスチックビーズ等の画素部スぺーサー 70を有している。なお、画素部スぺーサー 70としては、プラスチックビーズの代わりに、感光性榭脂を主体とした定点配置型の画素部スぺーサー 70も用いられる。なお、基板 41および基板 42の対向面側の最表面には、ポリイミドなどの配向膜が (不図示)形成され、この配向膜が液晶分子の初期配向を維持する機能を果たしてヽる。

[0014] またシール 43には、画素部スぺーサー 70とは別個のシール内スぺーサー 65が含まれる。シール内スぺーサー 65としては、アルカリガラスを紡糸して得られるガラスフアイバーが用いられている。

[0015] シールパターンは、基板 41と基板 42とを貼り合わす前の時点で形成される。これはシール内スぺーサー 65が数⁰ /₀混入されたシール榭脂をスクリーン印刷ゃデイスペンサ一によつて基板 41または基板 42の一方に描画することによって実施される。シール榭脂としては、エポキシ榭脂ゃフエノール榭脂が適用され、紫外線硬化あるいは熱硬化およびこれらの両用によりシール榭脂の硬化が行なわれる。

[0016] 画素部スぺーサー 70やシール内スぺーサー 65は、均一なセルギャップを維持する為に重要である。また、シール 43は、液晶の保持と共に、外部からの水分等の侵入等を防ぐ必要性力十分な接合強度が求められる。また一方で、外形の小さい表示装置が好まれるので、シール領域を含む額縁領域が小さ、ことも望まれてヽる。

[0017] ここで、基板 41上に絶縁榭脂層 69を有する場合において、シール強度が損なわれることがある。これは例えば、シール 43と絶縁榭脂層 69との密着性の悪ィ匕が一因である。また、絶縁榭脂層 69と上層配線 61の密着性の悪ィ匕を原因とすることもある。なお、ここでは、基板 41上の絶縁榭脂層 69に着目して説明している力基板 42上の榭脂製ブラックマトリクスや所謂オーバーコート膜であっても同様の不具合が生じ得る。

[0018] この課題を解決する手段として、例えば、特許文献 1には絶縁榭脂層の一部に開口部を設ける構造が開示されている。また、特許文献 2ではシールの全周において絶縁性榭脂が有る部分とない部分を設ける構造が開示されている。また、特許文献 3 には、榭脂製ブラックマトリクスにおける類似した問題を解決する構成が開示されている。

特許文献 1 :日本国公開特許公報「特開平 10— 186381号公報 (公開日：平成 10年 7月 14日）」

特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開 2003— 121860号公報 (公開日：平成 15年 4月 23日）」

特許文献 3 :日本国公開特許公報「特開平 11— 264970号公報 (公開日：平成 11年 9月 28日）」

発明の開示

[0019] し力しながら、上記のいずれの特許文献においても、以下の 2つの課題が生じる。

[0020] 第 1の課題は、絶縁榭脂層の開口部によるギャップの維持が難しいことである。具体的には、シールに混入されるガラスファイバーの長さ（ファイバ一長）は一定ではな V、。これはガラスファイバーの分級とそのコストの兼ね合!、から生じて!/、るものであり、ギャップ維持の基本機能が損なわれな、範囲でファイバ一長は不揃、となって、る。

[0021] 図 8は、市販されて!ヽるガラスファイバーのファイバ一長 (L)とその存在割合を示すグラフである。なお、説明なく「長いファイバー」、「短いファイバー」と示す場合は、フアイバー長 (L)の長短を指し、「大きいファイバー」、「小さいファイバー」と示す場合はファイバ一径 (D)の大小を指して、る。

[0022] 一般にはファイバ一径 (D)以下の長さのファイバーでさえも 10%程度存在し、 10 μ mまでの長さのファイバーを含めると数 10%、それ以上の長さ例えば 150 μ m程度の長さのファイバーまでを計数して 100%となるような分布を示す。

[0023] この分布はファイバ一径に依存し、例えば D= φ 5 mの場合と D= φ 4 mの場合とのグラフの比較力も理解されるように、ファイバ一径が小さくなると短、ファイバーの割合が多くなる。

[0024] 液晶セルにお、ては、応答速度の改善や反射型表示あるいは高品位表示 (垂直配向モード)の実現を目的としてセルギャップを小さくすることがある。このため、より小さ、ファイバ一径のシール内スぺーサ一が必要となる。またシールの下地が表示領域よりも高、場合にはその差分を吸収できるように小さ、ファイバ一径のシール内スぺーサ一が必要となることも考えられる。

[0025] 従って、上記に挙げたような多様な表示装置や品位の良い表示装置を得ようとする場合は短、ファイバーが多く含まれるシール内スぺーサーを用いることに迫られる。

[0026] し力しながら、特許文献 1および特許文献 2等力も導くことができる構成に従い、図 6 の D— D'に沿った平面図および断面図を示すと、図 7の（a) (b)のようになる。すなわち、シールの接合強度を向上させるために、絶縁榭脂層 69の一部に開口部 76を設け、シール 43が絶縁榭脂層 69の下地（図 7 (b)では上層配線 61と下層配線 62の間の絶縁膜 68が下地に相当）に接する構造となっている。なお、開口部 76の好適な寸法は必ずしも開示されていないが、特許文献 2を参照すると、 0. 5mmとされており、一般的な回路や配線を構成する電極パターンのライン Zスペース（4 m〜10 m 程度）と比較して数 10〜数 100倍の非常に大きな面積の開口部が設けられる。

[0027] ここで上述したようにシール内スぺーサー 65は、短いファイバーを無視できない程度に含んでいる。よって、このような大きな開口部 76に個々の多数のファイバーが完全に落ち込んでしまい、シール 43内の大部分において期待したギャップを維持できず基板 41 ·42に反り応力が加わった結果、液晶層のセルギャップがシール 43近傍で不均一となり表示不良を起こしてしまう。

[0028] 一方、第 2の課題は、額縁領域を小さくすることが困難であるということである。

[0029] 絶縁榭脂層 69は、上述したように基板 1上の回路や配線の保護膜を兼ねている。

したがって、回路や配線を主に担っている上層配線 61が存在する領域には、絶縁榭脂層 69に開口部 76が設けられていな力つた。したがって、絶縁榭脂層 69の開口部 76は、回路や配線が存在しない領域に配置することとなる。それゆえ、絶縁榭脂層 6 9に設ける開口部 76の位置の自由度が低くなる。結果として、額縁に形成している回路ゃ配線と、絶縁榭脂層 69の開口部とを平面視で見て重ならないような位置関係で配置することを意味しており、つまり、必然的に、液晶セルの額縁領域が大きくなつてしまう。特に、昨今の液晶セルの額縁は 2mm程度になっており、上記の 0. 5mm程度の開口部は、容易に確保できない。

[0030] 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁榭脂層の開口部におけるセルギャップを維持した表示装置、および、額縁面積が小さい表示装置を提供することにある。

[0031] 本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、一対の基板がシールによって互いに離間して貼り合わされており、上記一対の基板のうち、第 1の基板における第 2の基板との対向面側に、画素電極を載置した絶縁榭脂層が形成された表示装置において、上記絶縁榭脂層には、上記シールに接する位置に開口部が形成されており、上記シールは、複数のシール内スぺーサーを有しており、上記開口部は、上記複数のシール内スぺーサ一のうち、少なくともいくつかのシール内スぺーサ一が開口部に落ち込まな、ような開口寸法を有して、ることを特徴として、る。

[0032] ここで、絶縁榭脂層は、画素電極を載置して設けられることにより、高い開口率とすることができる。上記構成によれば、絶縁榭脂層に設けられた開口部は、シール内スぺーサ一が該開口部に落ち込まないような開口寸法に意図的に設計されている。それゆえ、いずれの方位を向いていても開口部には落ち込まないシール内スぺーサー力 Sいくつか存在する。さらに、このようなシール内スぺーサ一よりも、長さの短いシール内スぺーサ一であっても、方位によっては、開口部に落ち込まないものもある。

[0033] 従って、従来よりも、開口部に落ち込んでしまうシール内スぺーサ一の数を減らすことができる。つまり、絶縁榭脂層上に定位するシール内スぺーサ一の数が増加する。それゆえ、シール強度、つまり、第 1の基板と第 2の基板との接合強度を高めることができ、その結果、セルギャップが不均一になることが防止できすることができる。

[0034] また、本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、一対の基板がシールによって互いに離間して貼り合わされており、上記一対の基板のうち、第 1の基板における第 2の基板との対向面側に画素電極を載置した絶縁榭脂層が形成された表示装置において、上記絶縁榭脂層の下層には制御回路が設けられ、上記絶縁榭脂層には、シールに接する位置に開口部が形成されており、上記開口部は、上記制御回路が設けられた制御回路領域に点在していることを特徴としている。

[0035] 上記構成によれば、制御回路が設けられた制御回路領域にも開口部を設けている。つまり、開口部を設ける位置の自由度を高めている。それゆえ、該開口部においても第 1の基板と第 2の基板との接合強度を高めることができると共に、表示領域以外の額縁領域の面積を小さくすることができる。

[0036] 本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1(a)]図 2に示す A—A'付近を透過的に示した平面図である。

[図 1(b)]図 2に示す A—A'に沿った断面図である。

[図 2]本実施の形態の表示装置の概略構成を示す斜視図である。

[図 3(a)]図 1 (a)の変形例である。

[図 3(b)]図 1 (b)の変形例である。

[図 4]本実施の形態の液晶表示装置であり、設計図に近い、透過平面図である。

[図 5]本実施の形態の開口部とシール内スぺーサ一との関係を示す模式図である。

[図 6]従来の液晶表示装置における液晶セルの斜視図である。

[図 7(a)]図 6に示す D— D'付近を透過的に示した平面図である。

[図 7(b)]図 6に示す D— D'に沿った断面図である。

[図 8]市販されてヽるガラスファイバーのファイバ一長 (L)とその存在割合を示すダラフである。

発明を実施するための最良の形態

[0038] 本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

[0039] 本発明の液晶表示装置 (表示装置）は、図 2に示すように、ガラス基板力成る第 1 の基板 (素子基板;素子側基板） 1、該素子基板 1に対向して設けられた同じくガラス基板から成る第 2の基板 (対向基板;対向側基板) 2、およびこれらの素子基板 1および対向基板 2を互いに貼り合わせるシール 3を有している。これら素子基板 1と対向基板 2との間には、液晶 4 (図 1 (b) )が封入されている。

[0040] シール 3は、素子基板 1および対向基板 2の間に液晶 4を閉じ込める役割を有しており、図 2に示すように、素子基板 1および対向基板 2の外周に沿って一体的に設けられており、 1箇所途切れた箇所を有し、この途切れた箇所が、液晶注入口 5となっている。この液晶注入口 5は、液晶 4の注入後、図 2に示すように、封止材 6にて封止される。なお、液晶注入口 5からの液晶 4の注入は、例えば、真空注入法、または、滴下注入法にて行なうことができる。

[0041] 素子基板 1は、対向基板 2と互いにシール 3にて貼り合わされた状態で、図 2に示すように、中央部分に略矩形状の表示領域を有している。素子基板 1には、表示領域に対応する位置に素子アレイ (不図示）がマトリクス状に設けられており、表示領域の周りの領域に、行方向（図 2に示す C方向）に配された配線 (不図示）に流れる信号を制御する行制御回路 8と、列方向（図 2に示す B方向）に配された配線 (不図示）に流れる信号を制御する列制御回路 9と、が設けられている。なお、素子基板 1には、図示しな、各種端子が設けられて、る。

[0042] 一方、対向基板 2には、ブラックマトリクス (不図示）、カラーフィルター（不図示）、および対向電極 10 (図 1 (b)参照）が形成されている。また、制御回路領域とは、薄膜トランジスタを含むような行制御回路 8または列制御回路 9が設けられた平面領域を含む領域をいう。この制御回路領域は、表示領域の外側、つまり基板 (素子基板 1 ·対向基板 2)端側に設けられてヽる。

[0043] さらに、本発明における制御回路領域という文言は、次の（i)〜 (vii)の領域をすベて含むものである。

(i)行制御回路 8と列制御回路 9間に引き回された配線領域

(ii)行 (列)制御回路 8 · 9と外部端子間に引き回された配線領域

(iii)行 (列)制御回路 8 · 9と外部 ICドライバ間に引き回された配線領域

(iv)素子アレイの制御とは直接無関係であって液晶セルの額縁領域に設けられた他の回路 (テスト回路、予備回路、センサー回路、オーディオ回路、電源回路、保護回路、または TEG等）の領域

(v)薄膜トランジスタを含んだ行制御回路 8または列制御回路 9が存在しなヽ場合における素子アレイと外部端子間に引き回された配線領域

(vi)薄膜トランジスタを含んだ行制御回路 8または列制御回路 9が存在しな、場合における素子アレイと外部 ICドライバ間に引き回された配線領域

(vii)シール 3下の構造物の高さを調整するためのダミーの回路領域またはダミーの配線領域

従って、本発明における制御回路領域とは、シール形成領域に存在する正規の電気回路パターンまたは擬似的な電気回路パターンが占める平面領域を指す。

[0044] また、素子基板 1および対向基板 2の厚さは、それぞれ任意に設定することができる。例えば、液晶表示装置の観察者から見て奥側の基板である素子基板 1の基板厚を対向基板 2の基板厚よりも薄くしてもよい。この場合、相対的に観察者カゝら見て手前側の基板である対向基板 2の基板厚が素子基板 1の基板厚よりも厚くなるので、観察者が指などで、表示面を押したときでも表示の乱れを防止することができる。

[0045] 図 1 (a)は、図 2に示す A— A'に沿った透過平面図であり、図 1 (b)は、図 2に示す A-A'に沿った断面図である。なお、図 1 (a)に示す平面図では、説明の便宜上、構成部材を適宜省略して!/、る。

[0046] 図 1 (a)に示すように、液晶表示装置は、該液晶表示装置の平面領域を、該液晶表示装置の中心から外側に向力つて、表示領域、制御回路領域、および無効領域の 3 つの領域に分けることができる。表示領域には、画素電極 7が配されており、制御回路領域には、主に行制御回路 8 (図 2)が配されている。この行制御回路 8は、より詳細には、薄膜トランジスタを主体とするシフトレジスタ、レベルシフタ、およびバッファ回路などの回路を有しており、これらの回路に対して、図 1 (a)に示すように、上層配線 11と、該上層配線 11に直交する下層配線 12とが配されて、る。

[0047] なお、上層配線 11と下層配線 12とは互いに、連結部 13 · 14にて接続されている。

また、制御回路領域および無効領域には、これら両領域の境界を跨ぐようにシール 3 が配されている。このシール 3は、図 1 (a)に示すように、長さの異なる複数のシール内スぺーサー 15を有している。なお、図 1 (a)に示すように、制御回路領域には、開口部 16が配されている一方、無効領域には、開口部 17が配されている。これら、開口部 16 · 17については、後に詳述する。 [0048] 次に、図 1 (b)を用いて、図 2に示す A— A'に沿った断面構造について説明する。

[0049] 液晶表示装置は、図 1 (b)に示すように、表示領域において、素子基板 1側から順に、層間膜 18、絶縁榭脂層 19、画素電極 7、液晶 4、対向電極 10、および対向基板 2を備えている。さらに、液晶表示装置は、図 1 (b)に示すように、制御回路領域のうちシール 3が配されていない領域において、素子基板 1側力も順に、下層配線 12、層間膜 18、上層配線 11、絶縁榭脂層 19、液晶 4、対向電極 10、および対向基板 2 を備えている一方、制御回路領域のうちシール 3が配されている領域において、素子基板 1側から順に、下層配線 12、層間膜 18、上層配線 11、絶縁榭脂層 19、シール 3、および対向基板 2を備えている。また、液晶表示装置は、図 1 (b)に示すように、無効領域において、素子基板 1側力も順に、層間膜 18、絶縁榭脂層 19、シール 3、および対向基板 2を備えている。なお、上記した通り、下層配線 12および上層配線 11 は、連結部 13 · 14によって互いに接続されている。

[0050] また、シール 3は、液晶 4を素子基板 1と対向基板 2との間に閉じ込める役割を有しており、複数のシール内スぺーサー 15が混入されている。また、互いに対向している、画素電極 7および対向電極 10は、両電極間に画素部スぺーサー 20を挟持している。

[0051] ここで、例えば、本実施の形態の液晶表示装置が、多結晶シリコンを用いた駆動回路を素子基板 1上に形成した薄膜トランジスタ型の液晶セルとすれば、下層配線 12 はゲート電極であり、上層配線 11はソース'ドレイン電極に相当する。なお、上層配線 11とは、層間膜 18よりも上に位置している配線であり、下層配線 12とは、層間膜 1 8よりも下に位置している配線をいう。図 1 (a) (b)では、上層配線 11はシール 3が延伸する方向に平行に配されて、る一方、下層配線 12は上層配線 11に直交して配されている。し力しながら、上層配線 11および下層配線 12の配される方向はこれに限られない。例えば、シール 3が延伸する方向に平行に配されている下層配線 12もあれば、該下層配線 12に平行または直交または所定の角度を持って配される上層配線 11が配されていてもよい。

[0052] 上記画素電極 7および対向電極 10は、印加する電圧の大きさによって、液晶 4の配向を制御する役割を有している。なお、横電界方式の液晶表示装置では、対向電極 10は設けられる必要はない。

[0053] 上記画素部スぺーサー 20は、所定のセルギャップを維持する役割を有しており、画素電極 7の集まり（画素電極群）の中に配されており、例えばプラスチックビーズなど力も成っている。なお、画素部スぺーサー 20として、プラスチックビーズの代わりに感光性榭脂を主体とした定点配置型の画素部スぺーサー 20を用いてもょ、。また、上記シール内スぺーサー 15としては、アルカリガラスを紡糸して得られるガラスフアイバー（ファイバー）を用いることができる。

[0054] 上記絶縁榭脂層 19は、図 1 (b)に示すように、層間膜 18または上層配線 11上に塗布され、画素電極 7を支持することにより、高い開口率を可能にすると共に、高品位の表示を可能にしている。また、本実施の形態の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置、または、反射型の液晶表示装置のいずれでもよい。反射型の表示を実現する、つまり、反射型の液晶表示装置として用いるためには、散乱性の反射電極を液晶表示装置内に設ける場合がある。この散乱性の反射電極は、絶縁榭脂層 19の表面に凹凸を設け、この凹凸の表面に A1や Agを主として配設することにより、製造することがでさる。

[0055] さらに、 1つの液晶表示装置において、透過表示を担うセルギャップの厚い領域（大き、領域)と、反射表示を行なうセルギャップの狭、領域 (小さ、領域)とを形成する、つまり、絶縁榭脂層の表面に高低差を付加することにより、透過型表示と反射型表示の双方の表示を行なうことができる。すなわち、絶縁榭脂層 19は、高品位の表示の実現および多様な表示方法の実現を可能としている。加えて、この絶縁榭脂層 19は、回路や配線の保護膜としての役割も有している。

[0056] さらに、絶縁榭脂層 19は、図 1 (a)に示すように、シール 3が配された領域に、基板端部と平行に延びた溝状 (スリット状)の開口部 16 · 17を有して、る。この溝状の開口部 16 · 17では、図 1 (b)に示すように、シール 3は、直接、層間膜 18まで達している。このような開口部 16 · 17を設けることにより、シール 3が絶縁榭脂層 19に設けられた開口部 16 · 17に入り込み層間膜 18まで達する。そのため、素子基板 1と対向基板 2 との接合強度を高めることができる。このような開口部 16 · 17は、例えば、パターニングにて設けることができる。 [0057] 本実施の形態では、特に、図 1 (b)に示すように、絶縁榭脂層 19に設けられた開口部 16 · 17に落ち込むことがなく、絶縁榭脂層 19の表面に定位するシール内スぺーサー 15が存在するように、開口部 16 · 17の開口寸法 (溝の幅）が従来よりも小さく設定されている。

[0058] つまり、開口部 16 · 17の開口寸法を、ファイバ一長（シール内スぺーサー 15の長さ；ファイバーの長さ）を考慮して設定している。例えば、開口部 16 · 17の開口寸法を、 10 μ mに設定することができる。開口部 16 · 17の開口寸法を 10 mにすることにより、 10 /z mよりも短いシール内スぺーサー 15は、開口部 16 · 17に落ち込む力 10 mよりも長いシール内スぺーサー 15は、開口部 16 · 17に落ち込まずに、シール内スぺーサ一 15の両端のうち、少なくとも一端は、絶縁榭脂層 19の表面に定位する。

[0059] それゆえ、少なくともいくつかのシール内スぺーサー 15については、開口部 16 · 17 力も落ち込むことを防止することができる。その結果、シール 3を配設した箇所における素子基板 1と対向基板 2とを一定距離に維持することができる。つまり、セルギヤップを維持することができる。なお、上記した開口部 16 · 17の開口寸法である 10 m は、単なる一例にすぎず、少なくとも数 10 m以下（100 未満）にシール内スぺーサー 15を設定すれば、全シール内スぺーサ一の内の数割は開口部 16 · 17に落ち込むことを防止することができ、開口部 16 · 17を素子基板 1と対向基板 2とのセルギヤップ維持材として機能させることができる。

[0060] また、開口部 16 · 17の開口寸法の他の例としては、全体のシール内スぺーサー 15 の本数に対する累積占有率が略 50%に達するシール内スぺーサー 15の長さ（ファィバ一長）を開口部 16 · 17の開口寸法として設定することができる。これにより、約 50 %のシール内スぺーサー 15については、開口部 16 · 17への落ち込みを防止することができる。なお、図 8に示すように、例えば、直径（D)が 4 mのシール内スぺーサ一であれば、約 10 mが、全体のシール内スぺーサー 15の本数に対する累積占有率が略 50%に達する長さとなる。

[0061] なお、無効領域の幅は、基板の割れ欠けによる配線の損傷を避けるために約数 10 である。この無効領域に、図 1 (a) (b)に示すように、素子基板 1の端部に沿つて長距離の開口部 17を設けることにより、大面積の開口部を、表示部以外の領域（額縁領域)を大きくすることなく設けることができる。

[0062] さらに、本実施の形態では、無効領域だけでなぐ制御回路領域にも開口部 16を設けている。従来、制御回路に接続された上層配線を保護する必要性から、絶縁榭脂層の開口部を制御回路領域に設けることは無力つた。従って、その分の素子基板 1と対向基板 2との接合強度 (シール強度)を上げるための開口部を設けるために、制御回路領域以外の額縁領域を設ける必要があった。そのため、額縁領域を広げる必要があり、液晶表示装置自体の面積が大きくなつてしまう、という問題があった。

[0063] これに対して、本実施の形態では、図 1 (a) (b)に示すように、上層配線 11を避けるようにして、制御回路領域に開口部 16を設けている。例えば、開口部 16は、図 1 (a) に示すように、隣接する上層配線 11間に上層配線 11に平行に設けることができる。このように、上層配線 11を避けるように開口部 16を設けることにより、上層配線 11を保護しつつ、素子基板 1と対向基板 2との接合強度を高めることができる。また、上記したように、上層配線 11と下層配線 12との間には、層間膜 18が配されているので、上層配線 11さえ避ければ、下層配線 12を跨ぐように開口部 16を設けてもよぐ逆に下層配線 12を跨ぐように開口部 16を設けることにより、トータルの開口面積を大きくすることができ、接合強度を高めることができる。

[0064] 以上のように、上層配線 11を避けるように、制御回路領域に開口部 17を設けることにより、上層配線 11を保護しつつ、素子基板 1と対向基板 2との接合強度を高めることがでさる。

[0065] 次に、図 1 (a) (b)で示した液晶表示装置の変形例について、図 3 (a) (b)を用いて説明する。なお、図 3 (a) (b)は、図 1 (a) (b)に対応しており、それぞれ、図 2に示す A —A'付近を透過的に示した平面図、図 2に示す A—A'に沿った断面図である。ここで、図 1 (a) (b)と同様の構成および機能を有する部材については同様の部材番号を付し、重複する説明は省略する。

[0066] 図 3 (a) (b)に示すように、この変形例では、制御回路領域には、平面形状が正方形または長方形の開口部 26が設けられている一方、無効領域には、平面形状が長方形の開口部 27が設けられている。

[0067] 開口部の形状は、図 1 (a) (b)に示すような溝状に限られず、平面形状が長方形、円形、楕円形、三角形、多角形、正方形であってもよぐこれらを適宜組み合わせたものであってもよい。この場合、上記した溝の幅に相当する長さは、長方形、三角形、正方形、または多角形であればこれらの形状を構成する!ヽずれかの長さを!ヽぃ、円形であれば、直径をいい、楕円形であれば、長軸または短軸のいずれかの長さをい

[0068] なお、開口部の平面形状は、円形や正方形などのように、縦横比が 1に近!、形状であることが好ましい。縦横比が 1に近い形状であれば、シール内スぺーサ一がどの方位で絶縁榭脂層 19の表面に定位したとしても、開口部に落ち込む確率を小さくすることができる。

[0069] なお、開口部が縦横比が大き、スリット状の開口部であっても、非球状のシール内スぺーサ一がランダムな方位で定位させられている限り、シール内スぺーサ一が開口部に落ち込む確率は小さ、ままであるので、本発明の作用は失われな、（つまり、開口部に落ち込む確率は小さいままである）。一般に、シール内スぺーサ一となるガラスファイバ一は、榭脂状のシール材に機械的に攪拌混入されてカゝら基板上に塗布形成されるので、特に注意を払わなくとも無秩序な方位のまま配置されるので、開口部に落ち込む確率は小さ!、ままである。

[0070] また、制御回路領域に設けた開口部の幅と無効領域に設けた開口部の幅とを相違させてもよく、両開口部の開口形状を相違させてもよい。これにより、それぞれの箇所に合わせて、開口部の形状、大きさを選択することができる。

[0071] 例えば、図 3 (a) (b)に示すように、制御回路領域に設けた開口部 26の幅を、無効領域に設けた開口部 27の幅よりも狭くすることが好ましい。さらに、無効領域に設けた開口部 27の形状を、制御回路領域に設けた開口部 26の形状よりも単純にすることが好ましい。

[0072] 上記構成によれば、制御回路が設けられていない比較的柔軟に開口部を設けることができる無効領域に、制御回路領域の開口部 27よりも形状が単純で幅の広い開口部 26を設けている。従って、素子基板 1と対向基板 2との接合強度を高めることができる。

[0073] 一方、制御回路領域に設けた開口部 27の幅を無効領域に設けた開口部 26の幅よりも狭くすることにより、上層配線 11が配されているため、開口部 27を設けることができる箇所が限られている制御回路領域をうまく利用して開口部 27を設けることができる。

[0074] 図 4は、本実施の形態の液晶表示装置であり、より設計図に近い、透過平面図である。図 4は、より詳細には、素子基板 1上の行制御回路 8の構成と、シール 3およびシ一ル内スぺーサ一 15と、を主に示している。なお、同図では、シール内スぺーサー 1 5と開口部 (スリット状開口部 28 ·点状開口部 29)の大きさとを対比できるように、 100 m長までのシール内スぺーサー 15を模式的に示している。図 4は、液晶表示装置の表示領域と該表示領域の外側 (基板端側）に配された額縁領域とを示している。この額縁領域は、繰り返しになるが、制御回路領域と無効領域とから成っている。

[0075] シール 3は、額縁領域の一部に基板端に沿って配されて、る。このシール 3は、制御回路領域の一部または全部を覆うように配されている。シール 3は、行制御回路 8 · 列制御回路 9を絶縁榭脂層 19と共に保護するために、基板端よりであって、細い配線および薄膜トランジスタが含まれる領域に設けられることが好ましい。

[0076] また、制御回路領域よりも基板端側の領域には、スリット状の開口部 28が設けられている。さらに、本実施の形態では、制御回路領域内であって、上層配線 11が存在しな、領域に点在するように多数個の点状開口部 29を有して、る。

[0077] 液晶表示装置の場合、ドットの配置ピッチは、必ずしも駆動回路の効率的なレイァゥトを保障する寸法ではない。すなわち、表示の仕様 (対角サイズや色配列）によっては、一意に決まってしまうので、各ドットのゲートバスラインやソースバスラインへの出力を担う制御回路内の配線のレイアウトは必ずしも理想に近いものではなぐ配線や素子が存在しない間隙を含んでいる。本実施の形態の液晶表示装置では、この間隙を利用して絶縁榭脂層の開口部を設けて、る。

[0078] 図 4は、 240 X 3 X 320ドット、対角サイズが 2. 41型の多結晶シリコンを利用した液晶表示装置 (液晶セル)のレイアウトを示している。同図に示すとおり、行制御回路が形成されている額縁領域において、無効領域に 10 m幅 X 50mm長の 1本のスリツト状開口部が形成されている一方、制御回路領域 (行制御回路が設けられている制御回路領域）内に 4 m四方の点状開口部が複数形成されている。点状開口部 29 は、表示領域の一行分の駆動回路領域のシフトレジスタ内に約 50個配置できるので、行制御回路全体では、 50個 X 320出力 = 16000個の点状配置できる。

[0079] また、スリット状開口部 28と点状開口部 29とを図 4のように配置した場合、その合計面積は、 756000 m2である。これは、例えば、 1辺の長さが 0. 5mmの正方形の絶縁榭脂層 19の開口部約 3個分の面積に相当し、素子基板 1と対向基板 2との接合強度の向上に寄与できる面積である。

[0080] また、本実施の形態では、上記のように、ファイバーが落ち込まな、ような比較的小さな寸法の開口部を設けるので、この開口部を配置する位置の自由度は高まる。例えば、表示領域カゝら額縁領域に引き回されている配線の集まり（配線群)の間隙に開口部を設けることもできる。例えば、 10 m程度のライン Zスペースの配線群の間隙に開口部を設けることも可能である。

[0081] また、図 5は、素子基板 1、対向基板 2、シール 3、シール内スぺーサー 15および絶縁榭脂層 19の配置関係を模式的に示した図である。同図に示すように、絶縁榭脂層 19は、シール 3と接する位置において開口部を有しており、この開口部は、シール内スぺーサー 15のうち、少なくともいくつかは開口部に落ち込まないように、開口寸法が設計されている。

[0082] また、本発明の表示装置は、一対の基板がシールによって所定の間隔で貼り合わされており、一対の基板の少なくとも一方基板の他方側表面に絶縁榭脂層が形成されている表示装置において、シールに接する位置の絶縁榭脂層に開口部が設けられ、その開口部の平面形状を構成する一辺長または径よりも長いシール内スぺーサ一を含んでもよい。

[0083] また、本発明の表示装置は、上記開口部は絶縁榭脂層よりも下層に形成されている配線を避けて配置されて、てもよ、。

[0084] また、本発明の表示装置では、一対の基板がシールによって所定の間隔で貼り合わされており、一対の基板の少なくとも一方基板の他方側表面に絶縁榭脂層が形成されている表示装置において、絶縁榭脂層の下層に制御回路が形成されており、シールに接する位置の絶縁榭脂層に開口部が設けられ、該開口部は制御回路内に点在してちょい。 [0085] また、本発明の表示装置では、上記開口部は上記絶縁榭脂層の下層の配線を避けて配置されていてもよい。

[0086] また、本発明の表示装置では、上記開口部は上記絶縁榭脂層の下層に設けられている配線のさらに下層の配線領域を含んでもよい。

[0087] また、上記開口部は制御回路領域内と制御領域外の双方に設けられ、一方の開口部の形状または Z及び寸法が、他方の開口部の形状または Z及び寸法と異なってちょい。

[0088] また、本発明の表示装置では、上記シールには、開口部の平面形状を構成する、ずれかの辺および Zまたは径よりも長いシール内スぺーサ一がランダムな方位で含まれていることが好ましい。

[0089] なお、層間膜 18としては、酸ィ匕ケィ素ゃ窒化珪素等が用いられるが、下層配線の表面を熱酸ィ匕したり陽極酸ィ匕したりすることによりその金属酸ィ匕物を生成させて利用する方法もある。

[0090] また、画素電極 7や対向電極 10の平面形状は、表示装置の駆動方式 (アクティブ方式、パッシブ方式)や用途 (OA用途、動画表示等）により矩形状や帯状など様々な形状とすることができる。また画素電極 57の配列は、ストライプ配置やデルタ配置だけではなぐ行列状以外の配置例えば時計表示等の用途として旧来力多用されて、るセグメント方式の配置も採ることができる。

[0091] 本発明に係る表示装置は、以上のように、上記絶縁榭脂層には、上記シールに接する位置に開口部が形成されており、上記シールは、複数のシール内スぺーサーを有しており、上記開口部は、上記複数のシール内スぺーサ一のうち、少なくともいくつかのシール内スぺーサ一が開口部に落ち込まないような開口寸法を有している。従つて、絶縁榭脂層の開口部におけるセルギャップを維持することができる。

[0092] また、本発明に係る表示装置は、以上のように、上記絶縁榭脂層の下層には制御回路が設けられ、上記絶縁榭脂層には、シールに接する位置に開口部が形成されており、上記開口部は、上記制御回路が設けられた制御回路領域に点在している。従って、額縁領域を小さくすることができる。

[0093] また、本発明の表示装置では、上記シールには、開口部の平面形状を構成する、ずれかの辺および zまたは径よりも長、シール内スぺーサ一が含まれて、ることが好ましい。

[0094] 上記構成によれば、開口部の平面形状を構成する辺または径よりも長、シール内スぺーサ一がシールに含まれている。従って、シール内スぺーサ一の長さよりも短い辺または径があり、これらの方向へシール内スぺーサ一の長手方向が向いた場合には、開口部に落ち込むことがない。さらに、そもそもシール内スぺーサ一は基板間にランダムな方位に配されるため、上記の構成によって開口部への落ち込みをより一層軽減することができる。従って、シール強度を高めることができる。

[0095] また、本発明の表示装置では、上記開口部は平面形状が矩形であり、上記シールには、上記矩形を構成する、ずれかの辺よりも長、シール内スぺーサ一が含まれて、ることが好まし!/、。

[0096] また、本発明の表示装置では、上記開口部は平面形状が略円形であり、上記シールには、上記略円形の直径よりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることが好ましい。

[0097] また、本発明の表示装置では、上記開口部は平面形状が楕円形であり、上記シールには、上記楕円形を構成するいずれかの軸よりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることが好ましい。

[0098] また、本発明の表示装置では、上記開口部は平面形状が溝形状であり、上記シールには、上記溝形状の幅よりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることが好ましい。

[0099] また、本発明の表示装置では、上記絶縁榭脂層の直下には第 1の配線が設けられており、上記開口部は該第 1の配線を避けて設けられていることが好ましい。上記構成によれば、絶縁榭脂層の直下に配された第 1の配線を保護しつつ、シール強度を高めることができる。

[0100] また、本発明の表示装置では、上記第 1の配線の下側には、層間膜を介して第 2の配線が設けられており、上記開口部は、上記第 2の配線の少なくとも一部に対応して形成されていることが好ましい。上記構成によれば、上記開口部は、表示装置を平面視すると上記第 2の配線に対して重なるように形成されている。そのため、開口部を設ける位置のノリエーシヨンを増やすことができる。

[0101] また、本発明の表示装置では、上記絶縁榭脂層の直下には第 1の配線が設けられており、上記開口部は該第 1の配線を避けて設けられていることが好ましい。上記構成によれば、絶縁榭脂層の直下に配された第 1の配線を保護しつつ、シール強度を高めることができる。

[0102] また、本発明の表示装置では、上記第 1の配線の下側には、層間膜を介して第 2の配線が設けられており、上記開口部は、上記第 2の配線の少なくとも一部に対応して形成されていることが好ましい。上記構成によれば、上記開口部は、表示装置を平面視すると上記第 2の配線に対して重なるように形成されている。そのため、開口部を設ける位置のノリエーシヨンを増やすことができる。

[0103] また、本発明の表示装置では、上記開口部は、上記制御回路領域および該制御回路領域以外の領域のそれぞれの領域に、平面形状および Zまたは大きさを異にして設けられて、ることが好まし、。

[0104] 上記構成によれば、一律の形状や寸法の開口部を配置するのでなぐ配置すべき領域の絶縁榭脂層の下層の配線に応じて開口部を設けることであり、よりいつそう開口部の配置の自由が得られ、細いシールであっても接合強度を確保できた額縁設計とすることができる。

[0105] 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

[0106] 発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

産業上の利用可能性

[0107] 本発明の表示装置は、額縁領域の小さな表示装置、例えば、携帯電話、などに特に好適に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 一対の基板が互いに離間してシールによって貼り合わされており、上記一対の基板のうち、第 1の基板における第 2の基板との対向面側に、画素電極を載置した絶縁榭脂層が形成された表示装置において、

上記絶縁榭脂層には、上記シールに接する位置に開口部が形成されており、上記シールは、複数のシール内スぺーサーを有しており、

上記開口部は、上記複数のシール内スぺーサ一のうち、少なくともいくつかのシール内スぺーサ一が開口部に落ち込まないような開口寸法を有していることを特徴とする表示装置。

[2] 上記シールには、開口部の平面形状を構成する!、ずれかの辺および Zまたは径ょりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示装置。

[3] 上記開口部は平面形状が矩形であり、上記シールには、上記矩形を構成する!、ずれかの辺よりも長、シール内スぺーサ一が含まれて、ることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の表示装置。

[4] 上記開口部は平面形状が略円形であり、上記シールには、上記略円形の直径よりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の表示装置。

[5] 上記開口部は平面形状が楕円形であり、上記シールには、上記楕円形を構成する

V、ずれかの軸よりも長、シール内スぺーサ一が含まれて、ることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の表示装置。

[6] 上記開口部は平面形状が溝形状であり、上記シールには、上記溝形状の幅よりも長いシール内スぺーサ一が含まれていることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の表示装置。

[7] 上記絶縁榭脂層の直下には第 1の配線が設けられており、上記開口部は該第 1の配線を避けて設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項力第 6項のいずれ力 1項に記載の表示装置。

[8] 上記第 1の配線の下側には、層間膜を介して第 2の配線が設けられており、上記開口部は、上記第 2の配線の少なくとも一部に対応して形成されて!ヽることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の表示装置。

[9] 一対の基板が互いに離間してシールによって貼り合わされており、上記一対の基板のうち、第 1の基板における第 2の基板との対向面側に画素電極を載置した絶縁榭脂層が形成された表示装置において、

上記絶縁榭脂層の下層には制御回路が設けられ、

上記絶縁榭脂層には、シールに接する位置に開口部が形成されており、上記開口部は、上記制御回路が設けられた制御回路領域に点在していることを特徴とする表示装置。

[10] 上記絶縁榭脂層の直下には第 1の配線が設けられており、上記開口部は該第 1の配線を避けて設けられていることを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の表示装置。

[11] 上記第 1の配線の下側には、層間膜を介して第 2の配線が設けられており、上記開口部は、上記第 2の配線の少なくとも一部に対応して形成されて!ヽることを特徴とする請求の範囲第 10項に記載の表示装置。

[12] 上記開口部は、上記制御回路領域および該制御回路領域以外の領域のそれぞれの領域に、平面形状および Zまたは大きさを異にして設けられていることを特徴とする請求の範囲第 9項力第 11項のいずれ力 1項に記載の表示装置。