(57)【要約】      （修正有）【課題】接続が確実な接続部品を提供する。【解決手段】この表示装置用パネルは、基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置を有しており、該結集装置は正ｎ角形の頂点上に配置されたｎ個の突起を有し、突起にスペーサが接触したときの、突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、スペーサの直径Ｌと、正ｎ角形の一辺の長さＤとの間には、下記関係にある(ｎ＝３，４，５，６)。2006215262.tif 000039  スペーサが結集装置の突起間に結集することによりスペーサの基板への固着性が増し、スペーサの移動が防止でき、パネルの強度が増す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、
前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、
前記結集装置は正三角形の頂点上に配置された三個の突起を有し、
前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正三角形の一辺の長さｄTとの間には、下記(１)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネル。
【数１】
2006215262.tif 000035
【請求項２】
基板と、
前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、
前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、
前記結集装置は正方形の頂点上に配置された四個の突起を有し、
前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正方形の一辺の長さｄFとの間には、下記(２)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネル。
【数２】
2006215262.tif 000036
【請求項３】
基板と、
前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、
前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、
前記結集装置は正五角形の頂点上に配置された５個の突起を有し、
前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正五角形の一辺の長さｄPとの間には、下記(３)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネル。
【数３】
2006215262.tif 000037
【請求項４】
基板と、
前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、
前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、
前記結集装置は正六角形の頂点上に配置された６個の突起を有し、
前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正六角形の一辺の長さｄHとの間には、下記(４)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネル。
【数４】
2006215262.tif 000038
【請求項５】
光が透過すると着色される複数の色領域を有し、
前記結集装置は前記色領域と前記色領域の間の位置に配置された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の表示装置用パネル。
【請求項６】
白色光を発光するバックライトと、液晶と、請求項５の表示装置用パネルを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置用パネルの技術分野にかかり、特に、スペーサを用いてパネル同士を貼り合わせる薄型の表示装置用パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、液晶表示装置用のスペーサの散布には、インクジェットプリンタと同じ原理のノズルヘッドが用いられており、スペーサが分散された分散液が、リアパネルやフロントパネル上に吐出されている。
図８の符号１１０は、従来技術の液晶表示装置のフロントパネルを示している。
【０００３】
このフロントパネル１１０は、赤、緑、青の色領域１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂが交互に配置されたカラーフィルタであり、表面には液晶配向膜が露出され、各領域１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂは液晶配向膜の底面下に位置している。
【０００４】
色領域１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂの間のブラックマトリクス領域１２２の液晶配向膜上に、ノズルヘッドから分散液が吐出され、ブラックマトリクス領域１２２条にスペーサが配置された後、リアパネルが貼り合わされ、液晶が注入される。
【０００５】
このフロントパネル１１０では、ブラックマトリクス１２２上に突起１２１が一定間隔で配置されており、ブラックマトリクス１２２上の分散液が乾燥する際に、分散液の大きさは、突起１２１を中心として徐々に小さくなるため、スペーサが突起１２１に集まるため、スペーサがほぼ一定間隔で並び、リアパネルとフロントパネルの間の隙間が均一になると言われている。
【０００６】
フロントパネルとリアパネルの間の間隔を一定にするためには、スペーサは密集して配置されることが望ましく、更にスペーサが移動しないことが求められるが、上記のように配置された突起の場合にはスペーサの基板への固着性が弱く、スペーサが移動してしまうことがあり、解決が望まれている。
【０００７】
スペーサの配置方法については、下記のような先行技術がある。
【特許文献１】特開平１１−２４０８３号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２７１７号公報
【特許文献３】特開２００２−７２２１８号公報
【特許文献４】特開２００５−４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために創作されたものであり、所望位置にスペーサを密集させることができる表示装置用パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、基板と、前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、前記結集装置は正三角形の頂点上に配置された三個の突起を有し、前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正三角形の一辺の長さｄTとの間には、下記(１)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネルである。
【数５】
2006215262.tif 000002
また、本発明は、基板と、前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、前記結集装置は正方形の頂点上に配置された四個の突起を有し、前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正方形の一辺の長さｄFとの間には、下記(２)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネルである。
【数６】
2006215262.tif 000003
基板と、前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、前記結集装置は正五角形の頂点上に配置された５個の突起を有し、前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正五角形の一辺の長さｄPとの間には、下記(３)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネルである。
【数７】
2006215262.tif 000004
また、本発明は、基板と、前記基板の所定領域上に配置され、複数のスペーサを結集させる結集装置とを有し、前記突起に、前記スペーサが接触可能に構成された表示装置用パネルであって、前記結集装置は正六角形の頂点上に配置された６個の突起を有し、前記突起に前記スペーサが接触したときの、前記突起中心と前記スペーサとの間の隙間の幅ｑと、前記スペーサの直径Ｌと、前記正六角形の一辺の長さｄHとの間には、下記(４)式の関係にあることを特徴とする表示装置用パネルである。
【数８】
2006215262.tif 000005
また、本発明は、光が透過すると着色される複数の色領域を有し、前記結集装置は前記色領域と前記色領域の間の位置に配置された表示装置用パネルである。
また、本発明は、白色光を発光するバックライトと、液晶と、上記いずれかの表示装置用パネルを有する表示装置である。
【発明の効果】
【００１０】
結集装置にスペーサが集まるので、突起及びスペーサ間の結合により、スペーサの基板への固着性が増し、スペーサの移動が防止でき、フロントパネルとリアパネルの間の押圧に対する強度が増す、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一例の表示装置用パネル１０の平面図であり、図３は、そのＩ−Ｉ線切断面図である。
【００１２】
この表示装置用パネル１０はカラーフィルタであり、透明なガラス製の基板１１上に赤、緑、青の三原色の色領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂが配置されている。赤、緑、青の領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは、光透過性であり、バックライトが発する光のうち、液晶を透過した白色光が、色領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを透過し、赤、緑、青に着色される。
【００１３】
赤、緑、青の色領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ間には仕切１２が配置され、各領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは仕切１２によって区分けされている。
【００１４】
色領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂと仕切１２上には、平坦化膜１６と、透明導電膜１７と、配向膜１８とがこの順序で積層されている。この配向膜１８上には後述する球形のスペーサが配置され、リアパネルと貼り合わされた後、パネル間に液晶が注入され、液晶表示装置が得られる。
【００１５】
仕切１２の真上位置の配向膜１８上には、結集装置２２が配置されている。結集装置２２は、突起２１が、正三角形、正方形、正五角形、又は正六角形の頂点位置に１個ずつ配置されて構成されている。
【００１６】
仕切１２は遮光性である。各色領域１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは行列状に配置されているから、ブラックマトリクスは縦横に走る格子状であり、結集装置２２は、そのブラックマトリクスの縦横の交差位置に配置されている。
【００１７】
球形のスペーサが分散された分散液をインクジェットプリンタのノズルヘッドから吐出する際、突起２１が頂点上に配置された正三角形、正方形、正五角形、又は正六角形の外接円の中心を目標にされるため、突起２１は分散液に浸漬される。
【００１８】
図４(ａ)の結集装置２２は突起２１が正方形の頂点位置に配置された場合であり、符号３１は、その外接円の中心Ｃに着弾した分散液中であり、符号３０は、その分散液中に分散されていた球形のスペーサを示している。
【００１９】
着弾した分散液３１は、表面張力によって突起２１付近で盛り上がるため、乾燥が進行すると、分散液３１の縁は突起２１を中心に収縮する。即ち、分散液３１の縁は、乾燥に従って突起２１に近づいてくるため、スペーサ３０は、収縮する分散液３１によって運搬され、結集装置２２に結集される。その結果、スペーサ３０は突起２１と接触し、固定される。
【００２０】
図４(ｂ)は、複数のスペーサ３０が結集した結果であり、ここでは正方形内に侵入した２個のスペーサ３０の外周が、突起２１の中心と中心Ｃの中心上に位置するように、正方形の一辺の長さが設定されている。
【００２１】
スペーサ３０の望ましい結集状態は、上記のように、着弾の目標位置に結集することであり、そのため、突起２１間の間隔(正方形の一辺)は、スペーサ３０が通過できる大きさが必要になる。
【００２２】
他方、例えば突起２１が正方形の頂点上に配置されている場合は、突起２１間の間隔(正方形の一辺)が図４(ｂ)の状態よりも広がると、正方形内に位置し、突起２１に接触しているするスペーサ３０同士は接触できなくなる。この場合、スペーサ３０が移動しやすく、安定性に欠ける。
【００２３】
そこで、複数のスペーサ３０が異なる突起２１と接触し、且つ、スペーサ３０同士が接触する条件を求めると、先ず、突起２１の直径及び高さと、スペーサ３０の直径により、突起２１とスペーサ３０の接触状態には、次の三種類のケースがある。
【００２４】
即ち、突起２１の中心を通り、スペーサ３０が乗せられる平面に対して垂直な中心軸線を考えた場合、突起２１とスペーサ３０とが接触したときに、中心軸線とスペーサ３０の外周とが離間し、その間に隙間ができる場合と、中心軸線がスペーサの外周に接する場合と、中心軸線がスペーサ３０と交差する場合がある。
【００２５】
図５(ａ)は、直径Ｌのスペーサに対して突起２１Aが過大であり、スペーサ３０の外周と中心軸線２６との間に幅ｑ1(ｑ1＞０)の隙間ができた場合である。
【００２６】
同図(ｂ)は、突起２１Bが、直径Ｌのスペーサ３０の外周と中心軸線２６とがちょうど接する大きさであった場合であり、隙間の幅はゼロである。
【００２７】
同図(ｃ)は、突起２１Cの直径が過少であり、直径Ｌのスペーサ３０の外周が、スペーサ３０の位置に対して、中心軸線２６の反対側まではみ出している場合である。この場合、負の隙間ｑ2が形成されたのと同じである(ｑ2＜０)。
突起２１cの大きさをスペーサ３０を固定するために十分な高さ及び直径にすると、負の隙間ｑ2の絶対値はＬに対して十分に小さい値となる。
【００２８】
なお、図６(ａ)〜(ｃ)は、上記各突起２１A〜２１Cを中心として同じ直径Ｌの二個のスペーサ３０1、３０2が結集された状態を示しており、図６(ａ)は、上記隙間の幅が正の大きさであり、突起２１Aの両方にスペーサ３０1、３０2が接触し、その結果スペーサ３０1、３０2の間には、２ｑ1の隙間が生じている。
【００２９】
同図(ｂ)は、隙間ｑがゼロの場合であり、突起２１Bの両方に二個のスペーサ３０1、３０2が接触し、且つ、スペーサ３０1、３０2同士も接触する。
【００３０】
同図(ｃ)は、上記隙間の幅が負の値ｑ2(ｑ2＜０)の場合であり、二個のスペーサ３０1、３０2同士が突起２１Cの中心軸線２６上で接触しているが、突起２１Cは、スペーサ３０1、３０2間の隙間内に位置し、どちらのスペーサ３０1、３０2にも接触しない。
【００３１】
正多角形の頂点上に突起２１が位置する場合、正多角形の外側に位置するスペーサ３０が、隣接する突起２１間を通り、正多角形の内部に入るためには、上記隙間の幅ｑ(ｑ＝ｑ1，０，又はｑ2)を考慮すると、突起２１の外周間の距離は、スペーサ３０の直径Ｌ以上の大きさが必要になるから、
【００３２】
ｄ−２ｑ≧Ｌ    ……(ａ)
また、スペーサ３０が正多角形の中心に集められ、互いに接触するためには、スペーサ３０の直径は、１個の突起２１の外周と正多角形の外接円の中心Ｃの間の距離以上の大きさが必要であるから、
【００３３】
Ｌ≧ｒ−ｑ      ……(ｂ)
＜１＞突起２１が正三角形の頂点上に配置される場合
正三角形の一辺の長さをｄTとし、隙間の幅ｑを考慮してスペーサ３０が突起２１間を通過する条件から、下記(１１)式が成り立つ。
【００３４】
【数９】
2006215262.tif 000006
【００３５】
図７(ａ)〜(ｃ)の符号Ｓは、直径Ｌのスペーサ３０の外周を示しており、符号Ｔ1〜Ｔ3は正三角形の頂点であり、突起２１の中心を示している。外周Ｓが、半径ｒTの外接円の中心ＣTを通り、スペーサ３０が置かれた平面に垂直な中心軸線と接する場合、隙間の幅ｑを考慮すると下記(１２)式が成り立つ。
【００３６】
【数１０】
2006215262.tif 000007
【００３７】
内接円の半径ｒTと正三角形の長さｄTとの間には、下記(１３)式が成り立つ。
【００３８】
【数１１】
2006215262.tif 000008
【００３９】
(１２)、(１３)式から、下記(１４)式が導かれる。
【００４０】
【数１２】
2006215262.tif 000009
【００４１】
(１１)式と(１４)式から、下記再掲(１)式が導かれる。
【００４２】
【数１３】
2006215262.tif 000010
【００４３】
図６(ｂ)の場合は、ｑ＝０であり、下記(１５)式のように簡略化できる。
【００４４】
【数１４】
2006215262.tif 000011
【００４５】
＜２＞突起２１が正方形の頂点上に配置される場合、
【００４６】
上記(１１)式〜(１４)式、及び(１)式に対応する数式として、下記(２１)式〜(２４)式、及び下記再掲(２)式が与えられる。
【００４７】
【数１５】
2006215262.tif 000012
【００４８】
【数１６】
2006215262.tif 000013
【００４９】
【数１７】
2006215262.tif 000014
【００５０】
【数１８】
2006215262.tif 000015
【００５１】
【数１９】
2006215262.tif 000016
【００５２】
また、ｑ＝０の場合は下記(２５)式に簡略化できる。
【００５３】
【数２０】
2006215262.tif 000017
【００５４】
＜３＞突起２１が正五角形の頂点上に配置される場合
上記(１１)式〜(１４)式、及び(１)式に対応する数式として、下記(３１)式〜(３４)式、及び下記再掲(３)式が与えられる
【数２１】
2006215262.tif 000018
【００５５】
【数２２】
2006215262.tif 000019
【００５６】
【数２３】
2006215262.tif 000020
【００５７】
【数２４】
2006215262.tif 000021
【００５８】
【数２５】
2006215262.tif 000022
【００５９】
また、ｑ＝０の場合は下記(３５)式に簡略化できる。
【００６０】
【数２６】
2006215262.tif 000023
【００６１】
＜４＞突起２１が正六角形の頂点上に配置される場合
上記(１１)式〜(１４)式、及び(１)式に対応する数式として、下記(４１)式〜(４４)式、及び下記(５')式が与えられる
【数２７】
2006215262.tif 000024
【００６２】
【数２８】
2006215262.tif 000025
【００６３】
【数２９】
2006215262.tif 000026
【００６４】
【数３０】
2006215262.tif 000027
【００６５】
【数３１】
2006215262.tif 000028
【００６６】
Ｌは正であるから、上記(４)式は、ｑがゼロ以下の場合にしか成立しない。
特にｑがゼロの場合には、ｄHとＬは等しい(下記(５)式)。
【００６７】
【数３２】
2006215262.tif 000029
【００６８】
＜５＞突起２１が七角形以上の正多角形の頂点上に配置される場合
突起２１を、スペーサ３０を固定するために十分な大きさとすると、ｑが負の場合でも、ｑの絶対値はＬに対して十分に小さいので、正七角形以上では、隣接する突起２１間の距離をスペーサ３０が通過できる大きさにする条件と、スペーサ３０の外周が正多角形の内部で突起２１と外接円の中心に接する条件とは両立しない。
【００６９】
＜６＞突起２１が正ｎ角形の頂点上に配置される場合
一般に、正ｎ角形の頂点上に突起２１を１個ずつ配置する場合、  正ｎ角形の一辺の長さをＤ、その外接円の半径をＲとすると、上記(１１)式〜(１４)式、及び(１)式に対応する数式として、下記(５１)式〜(５４)式、及び下記(６)式が与えられる。
【００７０】
【数３３】
2006215262.tif 000030
【００７１】
【数３４】
2006215262.tif 000031
【００７２】
【数３５】
2006215262.tif 000032
【００７３】
【数３６】
2006215262.tif 000033
【００７４】
【数３７】
2006215262.tif 000034
【００７５】
上記(６)式が、正ｎ角形に一般化したときの本発明の条件であり、負の場合のｑの絶対値がＬに対して十分に小さいものとしてｑ≧０とし、(６)式を展開すると、該(６)式を成立させる最大のｎは６であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の結集装置の配置位置を説明するための図
【図２】結集装置内の突起と色領域の位置関係を説明するための図
【図３】本発明の表示装置用パネルの一例の断面図
【図４】(ａ)：分散液の着弾状態を説明するための図  (ｂ)：分散液中のスペーサの凝集状態を説明するための図
【図５】スペーサと突起の接触状態を説明するための図  (ａ)：スペーサと突起の中央軸線との間に隙間がある場合であり隙間の幅はｑ(ｑ＞０)、(ｂ)：スペーサの外周が突起の中心軸線上に位置する場合であり隙間の幅はゼロ、(ｃ)：スペーサの外周が突起の中心軸線の反対側に位置する場合であり隙間の幅はゼロ
【図６】中央の突起に二個のスペーサが接触する場合であり、(ａ)：隙間ｑ(ｑ＞０)がある場合、(ｂ)、(ｃ)：隙間がゼロの場合
【図７】(ａ)〜(ｄ)：突起が正三角形〜正六角形の頂点上に配置された場合のスペーサの接触状態を説明するための図
【図８】従来技術を説明するための図
【符号の説明】
【００７７】
１０……表示装置用パネル
１１……基板
２１……突起
２２……結集装置
３０……スペーサ
【図１】
2006215262.tif 000040
【図２】
2006215262.tif 000041
【図３】
2006215262.tif 000042
【図４】
2006215262.tif 000043
【図５】
2006215262.tif 000044
【図６】
2006215262.tif 000045
【図７】
2006215262.tif 000046
【図８】
2006215262.tif 000047