(57)【要約】  この発明は、表示基板、表示パネル、それらの作製方法、および表示装置を提供すること。本発明にかかる表示基板は表示領域とこの表示領域を包囲する周辺領域を含む。前期表示基板はその周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される。前記表示基板はベース基板と該ベース基板の上に設けられた硬化エネルギー透過層を含む。前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致する。硬化エネルギービームに対して透明の硬化エネルギー透過層を表示基板に設けることにより、硬化エネルギービームを該表示基板側から該硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することが可能になって、対向基板側から照射する必要はなく、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上する。
2019530886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域と該表示領域を包囲する周辺領域とを含み、該周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される表示基板であって、
前記表示基板は、ベース基板と前記ベース基板の上に設けられた硬化エネルギー透過層とを含み、
前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致する前記表示基板。
【請求項２】
前記表示基板は前記ベース基板に前記周辺領域において設けられた遮光部品をさらに含み、
前記ベース基板における前記遮光部品の投影と前記ベース基板における前記シール剤の投影とは重畳しない、請求項１に記載の前記表示基板。
【請求項３】
前記遮光部品と前記硬化エネルギー透過層は前記ベース基板の前記対向基板に向ける面に設けられる、請求項２に記載の前記表示基板。
【請求項４】
前記遮光部品は遮光フレームである、請求項２に記載の前記表示基板。
【請求項５】
前記遮光部品はブラックマトリクスである、請求項２に記載の前記表示基板。
【請求項６】
前記ブラックマトリクスに開口部が設けられ、
前記開口部は前記硬化エネルギー透過層によって満たされる、請求項５に記載の前記表示基板。
【請求項７】
前記硬化エネルギー透過層は紫外光に対して透明の材料を含む、請求項１〜６のいずれに記載の前記表示基板。
【請求項８】
前記硬化エネルギー透過層は赤外光に対して透明の材料を含む、請求項１〜６のいずれに記載の前記表示基板。
【請求項９】
前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを硬化エネルギービームに変換する材料を含む、請求項１〜６のいずれに記載の前記表示基板。
【請求項１０】
前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを前記シール剤を硬化させるための波長の長いエネルギービームに変換する材料を含む、請求項９に記載の前記表示基板。
【請求項１１】
前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを前記シール剤を硬化させるための波長の短いエネルギービームに変換する材料を含む、請求項９に記載の前記表示基板。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれに記載の表示基板と、
前記シール剤により前記表示基板と合わせる対向基板と、を含む表示パネル。
【請求項１３】
前記表示基板は前記ベース基板の上に設けられたカラーフィルター層をさらに含む、請求項１２に記載の前記表示パネル。
【請求項１４】
前記対向基板はフィルムトランジスタ層と該フィルムトランジスタ層にレイアウトされたカラーフィルター層を含む、請求項１２に記載の前記表示パネル。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれに記載の表示パネルを含む表示装置。
【請求項１６】
表示領域と周辺領域とを含み、該周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される表示基板の作製方法であって、
ベース基板を用意するステップと、および
前記ベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップと、を含む表示基板の作製方法。
【請求項１７】
硬化エネルギー透過層を形成するステップは、
ベース基板にブラックマトリクスを形成することと、
パッタンイング工程によりブラックマトリクスに開口部を形成することと、
開口部に染料を塗布することと、および
染料を乾燥させて硬化エネルギー透過層を形成することと、を含む、請求項１６に記載の表示基板の作製方法。
【請求項１８】
硬化エネルギー透過層を形成するステップは、
ベース基板にブラックマトリクスを形成することと、
パッタンイング工程によりブラックマトリクスに開口部を形成することと、
開口部に堆積により硬化エネルギー透過層を形成することと、を含む、請求項１６に記載の表示基板の作製方法。
【請求項１９】
表示領域と周辺領域を含む表示パネルの作製方法であって、
表示基板のベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップと、
前記表示基板または対向基板にシール剤を塗布するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップと、および
前記表示基板と前記対向基板を合わせ、前記シール剤を硬化させるステップと、を含む表示パネルの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相関の特許出願
本願は、２０１６年９月２３日に提出した中国特許２０１６１０８４４１６２．２の出願を優先権主張の基礎とし、そのすべてを引用してここに組み合わせる。
【０００２】
本発明は、表示の技術分野に関するものであり、具体的には、表示基板、表示パネル及びそれらの作製方法、表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は体積が小さい、消費電力が低い、発熱量が小さい、無放射などのメリットがあって、例えばテレビ、コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話などの設備に幅広く使わされている。ＬＣＤにおいて、表示パネルは対向して設けられたアレイ基板とカラーフィルター基板を含む。アレイ基板とカラーフィルター基板を貼り合わせて液晶層をシールするため、表示パネルの周縁にシール剤を備える。一般的に、カラーフィルター基板にシール剤を塗布した後、紫外光によりシール剤を硬化させ、これによって、アレイ基板とカラーフィルター基板とを合わせてなる。一般的にカラーフィルター基板におけるシール剤に対応する領域にブラックマトリクスが設けられ、紫外光がこのブラックマトリクスを透過できないので、アレイ基板側から照射しなければならない。これは、シール剤の硬化の効率を低くさせ、アレイ基板とカラーフィルター基板の合わせる効果に影響を与え、さらに表示の効果と耐用年数に影響を与える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明１の表示基板は、表示領域と該表示領域を包囲する周辺領域とを含む。前記表示基板は周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される。前記表示基板は、ベース基板と前記ベース基板の上に設けられた硬化エネルギー透過層とを含む。前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致する。
【０００５】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギービームに対して透明の硬化エネルギー透過層を表示基板に設けることにより、硬化エネルギービームを該表示基板側から該硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することが可能になり、対向基板側から照射する必要はなく、これによって、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上し、さらに表示の効果と耐用年数を向上する。ここで、かかる「表示基板」、「対向基板」とは、合わせて形成した表示パネルの二つの基板を意味し、それらの機能や作用を限定する趣旨ではない。一般的に、これら用語は互いに交換して使われてもよい。例えば、いずれ一方を表示基板といい、その他方を対向基板といってもよい。
【０００６】
また、本発明１の表示基板は、前記ベース基板に前記周辺領域において設けられる遮光部品をさらに含み、前記ベース基板における前記遮光部品の投影と前記ベース基板における前記シール剤の投影とは重畳しない。
【０００７】
この発明１の表示基板において、遮光部品は表示基板における可視光の漏れ（光漏れ）を防止し、表示効果を向上するとともに、硬化エネルギービームのシール剤への照射を妨害しない。以下に説明したように、この遮光部品は遮光フレームまたはブラックマトリクスである。
【０００８】
また、本発明１の表示基板は、前記遮光部品と前記硬化エネルギー透過層は前記ベース基板の前記対向基板に向ける面に設けられる。
【０００９】
この発明１の表示基板において、遮光部品と硬化エネルギー透過層はともに表示基板の対向基板に向ける面に設けられるので、より適宜に表示基板の光漏れを防止することができ、表示の効果向上に寄与する。
【００１０】
また、本発明１において、前記遮光部品は遮光フレームである。
【００１１】
この発明１の表示基板において、遮光フレームは可視光に対して不透明の材料よりなる独立の部品で、表示基板の作製途中で表示基板に貼り合うのである。遮光フレームの採用で、複雑のフィルミング工芸やパッタニング工芸などのステップがいらなく、工程の簡単化に有利で、生産ラインに占める時間を減少し、表示基板の生産コストの低減に寄与する。
【００１２】
また、本発明１において、前記遮光部品はブラックマトリクスである。
【００１３】
この発明１の表示基板において、既知の表示基板は一般的にブラックマトリクスを使っているので、本発明の表示基板は既知の表示基板とは交換できる。既知の表示基板とその作製方法に対する改変を最低限にさせる。
【００１４】
また、本発明１において、前記ブラックマトリクスに開口部が設けられ、前記開口部は前記硬化エネルギー透過層によって満たされる。
【００１５】
この発明１の表示基板において、ブラックマトリクスの形状と硬化エネルギー透過層の形状とは相補であり、ブラックマトリクスは効果的に光漏れを抑制し表示の効果を保証できる。そして、硬化エネルギー透過層は効果的に硬化エネルギービームを透過させてシール剤を硬化させる効果を向上する。
【００１６】
また、本発明１において、前記硬化エネルギー透過層は紫外光に対して透明の材料を含む。
【００１７】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギー透過層は紫外光に対して透明であるので、紫外光がこの硬化エネルギー透過層を透過することが許され、これにより、紫外硬化、つまり光硬化が得られる。ここで、用語「透明」とは、透過率≧６０％、≧７５％、≧９０％ないしは＝１００％。この紫外光の波長範囲は例えば１００〜４００ｎｍであり、例えば２５０〜３８０ｎｍである。この紫外光の波長は例えば２５４ｎｍ、３１３ｎｍ、３６５ｎｍなどである。
【００１８】
また、本発明１において、前記硬化エネルギー透過層は赤外線に対して透明の材料を含む。
【００１９】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギー透過層は赤外光に対して透明であるので、赤外光がこの硬化エネルギー透過層を透過することが許され、赤外硬化、つまり熱硬化が得られる。この赤外光の波長範囲は例えば０．７５〜５００μｍであり、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザーによるのは１．０６４μｍで、ＣＯ２レーザーによるのは１０．６μｍである。
【００２０】
また、本発明１において、前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを硬化エネルギービームに変換する材料を含む。
【００２１】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギー透過層は波長変換材料を含み、入射エネルギーをシール剤を硬化するための硬化エネルギービームに変換する。例えば波長変換材料は基材とそれにドーピングした希土類イオンを含む。この波長変換材料により入射エネルギービームに上がり（頻度上昇）変換または下がり（頻度下降）変換を行い、シール剤を硬化させるための紫外光や赤外光などの硬化エネルギービームが得られる。この基材は例えばフッ化物、酸化物、硫黄化合物、フッ素酸化物、ハロゲン化合物の一つまたはそれらの混合物である。この希土類イオンは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）とイットリウム（Ｙ）イオンの一つまたは複数である。
【００２２】
また、本発明１において、前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを前記シール剤を硬化させるための波長の長いエネルギービームに変換する材料を含む。
【００２３】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギー透過層の波長変換材料は入射エネルギービームに下がり変換を行う下がり変換材料である。例えばこの下がり変換材料はストークス（Ｓｔｏｋｅｓ）法則によれば紫外光を赤外光に変換する。これによって、別途に赤外光源が備えられなくても、単なる紫外光源で同時に光硬化と熱硬化を実現できる。例を挙げるが、下がり変換材料はＬａＮｄＹｂＯＦ：Ｎｄ３＋，Ｙｂ３＋で、３５３ｎｍのレーザーに励起されると９５０〜１１００ｎｍの近赤外光を発出する。ここで、「波長の長い」とは、変換により得られるエネルギービームは入射したエネルギービームより波長が長い。
【００２４】
また、本発明１において、前記硬化エネルギー透過層は入射エネルギービームを前記シール剤を硬化させるための波長の短いエネルギービームに変換する材料を含む。
【００２５】
この発明１の表示基板において、硬化エネルギー透過層の波長変換材料は入射エネルギービームに上がり変換を行う上がり変換材料である。例えばこの上がり変換材料は反ストークス（Ａｎｔｉ−Ｓｔｏｋｅｓ）法則によれば赤外光を紫外光に変換する。これによって、別途に紫外光源が備えられなくても、単なる赤外光源で同時に光硬化と熱硬化を実現できる。一例示として、上がり変換材料はＹＧｄＹｂＨｏＯ：Ｇｄ３＋で、９７６ｎｍの赤外光に励起されると３０９ｎｍと３１５ｎｍの紫外光を発出する。さらに一例示として、上がり変換材料はＮａＹＦ４：Ｅｒ３＋で、緑光に励起されると３１０ｎｍと３４０ｎｍの紫外光を発出する。さらに一例示として、上がり変換材料はＹＦ３：Ｙｂ３＋で、赤外光に励起されると５００ｎｍの緑光を発出する。また、さらに一例示として、上がり変換材料は二つまたはそれ以上の希土類イオンのドーピングによるフッ化物基材であり、例えばＹＦ３：Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋とＹＦ３：Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋，Ｎｄ３＋９７６ｎｍの場合、７９６ｎｍのレーザーに励起されると紫外光と青光を発出する。ここで、「波長の短い」とは、変換により得られるエネルギービームは入射したエネルギービームより波長が短い。
【００２６】
本発明２の表示パネルは、上記した表示基板と、前記シール剤により前記表示基板と合わせる対向基板と、を含む。
【００２７】
この発明２の表示パネルにおける、上記した表示基板のそれぞれと同じまたは相似である利点について、ここで贅言しなくて略される。
【００２８】
また、本発明２において、前記表示基板は前記ベース基板の上に設けられたカラーフィルター層をさらに含む。
【００２９】
この発明２の表示パネルにおいて、表示基板はカラーフィルター層を含み、さらに対向基板はフィルムトランジスタ層を含み、つまり、表示基板はカラーフィルター基板で、対向基板はアレイ基板である。硬化エネルギー透過層をカラーフィルター基板に適用することによって、硬化エネルギービームをカラーフィルター基板側から硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することができるが、アレイ基板側から照射する必要がないので、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上し、表示の効果と耐用年数を向上する。
【００３０】
また、本発明２において、前記対向基板はフィルムトランジスタ層と該フィルムトランジスタ層の上にレイアウトされたカラーフィルター層を含む。
【００３１】
この発明２の表示パネルにおいて、対向基板はフィルムトランジスタとカラーフィルター層を含み、つまり、対向基板はＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｏｎ  Ａｒｒａｙ，  カラーフィルターアレイ）基板である。硬化エネルギー透過層をこのＣＯＡ基板と合わせる表示基板に適用することによって、硬化エネルギービームをこの表示基板側から硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することができるが、ＣＯＡ基板側から照射する必要がので、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上し、表示の効果と耐用年数を向上する。
【００３２】
本発明３の表示パネルは、上記した表示パネルを含む。
【００３３】
この発明の表示パネルと表示装置における、上記した表示基板のそれぞれと同じまたは相似である利点について、ここで贅言しなくて略される。
【００３４】
本発明４の表示基板の作製方法は、表示領域と周辺領域とを含み、該周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される表示基板の作製方法であって、ベース基板を用意するステップと、および、前記ベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップと、を含む表示基板の作製方法。
【００３５】
この発明４の表示基板の作製方法において、硬化エネルギー透過層を形成するステップは、ベース基板にブラックマトリクスを形成することと、パッタンイング工程によりブラックマトリクスに開口部を形成することと、開口部に染料を塗布することと、および染料を乾燥させて硬化エネルギー透過層を形成することと、を含む。
【００３６】
この発明４の表示基板の作製方法において、硬化エネルギー透過層を形成するステップは、ベース基板にブラックマトリクスを形成することと、パッタンイング工程によりブラックマトリクスに開口部を形成することと、開口部に堆積により硬化エネルギー透過層を形成することと、を含む。
【００３７】
本発明５の表示パネルの作製方法は、表示領域と周辺領域を含む表示パネルの作製方法であって、表示基板のベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップと、前記表示基板または対向基板にシール剤を塗布するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップと、および前記表示基板と前記対向基板を合わせ、前記シール剤を硬化させるステップと、を含む表示パネルの作製方法。
【００３８】
この発明４と５の表示パネルと表示装置の作製方法における、上記した表示基板のそれぞれと同じまたは相似である利点について、ここで贅言しなくて略される。
【００３９】
以上の一般的な説明と以下の詳細的な説明は、例示的、解釈的なもので、いずれの形態で本発明を限定する意図はない。本発明の実施例は、特許請求の範囲であげられた特徴のすべての可能的な組み合わせに関わる。
【００４０】
本発明の実施例にかかる技術案をより明確的に説明するために、これから、実施例にかかる図面について簡単に紹介するが、もちろん、以下で紹介する図面は本発明の実施例だけにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１Ａ】表示パネルの模式的な平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ｂ線に沿う模式的な断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例にかかる表示パネルの模式的な平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＣ−Ｄ線に沿う模式的な断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例にかかる表示パネルの模式的な平面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＥ−Ｆ線に沿う模式的な断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂにかかる表示パネルの一変形例の模式的な断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｂにかかる表示パネルのもう一変形例のの模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施例にかかる表示基板の作製方法のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施例にかかる表示パネルの作製方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
上記の図面によって、本発明の明確的な実施例が示されているが、上文の記載によっては、さらに詳細的な論述がある。これらの図面と文字的な記載は、いずれの形態で本発明の思想の範囲を限定する意図はなく、特定の実施例を参考しながら当業者に本願発明の概念を説明したいのである。
【００４３】
本発明実施例の目的、技術案と利点をより明確にさせるため、以下に図面を参考しながら本発明実施例の技術案をさらに詳細に説明する。
【００４４】
図１Ａは表示パネルの平面図を模式的に示しているが、図１Ｂは表示パネルの断面図をしめしている。図に示すように、表示パネル１は対向基板１１０、表示基板１３０とそれらの間に介する液晶層１４０を含む。対向基板１１０は一般的に第一のベース基板１１１とその上に設けられたフィルムトランジスタ層１１２を含んでいる。つまり、この場合、この対向基板１１０はアレイ基板である。表示基板１３０は一般的に第二のベース基板１３１、この第二のベース基板１３１の対向基板１１０に向ける面に設けられたカラーフィルター層１３２とブラックマトリクス１３３を含んでいる。すなわち、この場合、この表示基板１３０はカラーフィルター基板である。ブラックマトリクス１３３は表示パネル１の周辺領域に設けられ、表示パネル１の表示領域ＡＡを包囲している。表示基板１３０はシール剤１２０によって対向基板１１０と合わせる。
【００４５】
シール剤１２０は一般的にカラーフィルター基板１３０に塗布されている。この塗布後、紫外光などの硬化エネルギービーム１６０によってあらかじめ硬化が行われる。これを行うことで、それからドリップされる液晶がシール剤１２０が覆う領域へ拡散していき、さらに硬化していないシール剤１２０に触れて汚されることが防止される。ブラックマトリクス１３３は紫外光を遮蔽するので、表示パネル１のアレイ基板１１０側から紫外光１６０を照射しなければならない。アレイ基板１１０は一般的に金属配線（図を示しない）を有しているが、この場合、これら金属配線は紫外光を一部的に遮蔽するので、紫外光によるシール剤１２０の硬化の効率が低下する。
【００４６】
アレイ基板１１０におけるシール剤１２０の近くの金属配線をより細くさせかつネット状にさせることによって紫外光１６０の透過効率が向上し、シール剤１２０の硬化の効率が向上するが、これは、金属配線の導電性の低下につながり、表示パネル１の電気性を影響する。
【００４７】
紫外光１６０をアレイ基板１１０側から照射する場合、紫外光１６０の相当量はアレイ基板１１０に吸収されて無駄になった。また、アレイ基板１１０が紫外光を吸収した後温度が上昇する。これにより、シール剤１２０の粘度が低下し、アレイ基板１１０とカラーフィルター基板１３０の嵌め合いが悪くなり、液晶が液晶ボックスから漏れることや外界水気が液晶ボックスに入れることがもたらされ、さらに、表示の輝度が均一ではないなどの表示不都合が生じられる。
【００４８】
この表示パネル１は狭いフレームのデザインを採用する場合、周辺領域とそれに設けられたシール剤１２０がさらに狭くなる。この場合は、シール剤１２０の粘度低下がひどくなる。
【００４９】
アレイ基板１１０は紫外光１６０に対する透過率が均一ではないため、シール剤１２０に達する紫外光１６０の強度が均一にならなくなり、照射量不足の部分が存在する。これによって、シール剤１２０の硬化が十分にならなく、染み出すこともあり、表示の不都合が生じられる。
【００５０】
このため、本発明の一実施例は、表示領域と該表示領域を包囲する周辺領域とを含む表示基板を提供し、この表示基板は周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される。この表示基板は、ベース基板とこのベース基板の上に設けられる硬化エネルギー透過層とを含む。このベース基板におけるこのシール剤の投影はこのベース基板におけるこの硬化エネルギー透過層の投影に入り、または一致する。
【００５１】
用語「硬化エネルギー透過層」とは、硬化エネルギービームを透過させるのが許される材料層であり、例えば６０％以上、７５％以上、９０％以上ないしは１００％の硬化エネルギービームがこの材料層を透過することができる。表示基板に硬化エネルギービームに対して透明の硬化エネルギー透過層を設けることにより、硬化エネルギービームをこの表示基板側からこの硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することが可能になり、対向基板側から照射を行う必要はなく、これにより、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上し、さらに表示の効果と耐用年数を向上する。
【００５２】
図２Ａと図２Ｂを参考しながら、例示的な一の実施例として、表示パネル２は対向基板２１０、表示基板２３０、それらに介している液晶層２４０を含む。対向基板２１０は一般的に第一のベース基板２１１とその上に設けられたフィルムトランジスタ２１２を含む。表示基板２３０は第二のベース基板２３１とこの第二のベース基板２３１における対向基板２１０に向ける面に設けられたカラーフィルター層２３２とブラックマトリクス２３３を含む。この場合、この対向基板２１０はアレイ基板で、この表示基板２３０はカラーフィルター基板である。表示基板２３０はシール剤２２０によって対向基板２１０へ固定される。
【００５３】
図２Ｂに示すように、この表示基板２３０はさらにこの第二のベース基板２３１に設けられた硬化エネルギー透過層２５０を含む。この第二のベース基板２３１におけるシール剤２２０の投影がこの第二のベース基板２３１におけるこの硬化エネルギー透過層２５０の投影に入りまたは一致する。この表示基板２３０が硬化エネルギービームに対して透明の硬化エネルギー透過層２５０に設けられているため、図２Ｂに示すように、硬化エネルギービーム２６０をこの表示基板側２３０からこの硬化エネルギー透過層２５０を経てシール剤２２０に照射する。すなわち、硬化エネルギービーム２６０がフィルムトランジスタ層２１２を含む対向基板２１０側から照射を行う必要はなく、これにより、硬化エネルギービーム２６０によるシール剤２２０の硬化の効率を向上する。
【００５４】
図１Ａと図１Ｂの表示基板１３０と類似のように、上記表示基板２３０は上記表示パネル２の周辺領域に設けられた遮光部品２３３を含んでいる。しかし、図２Ａと図２Ｂに示すように、この遮光部品２３３の上記第二のベース基板２３１における投影と上記シール剤２２０の上記第二のブース基板２３１における投影とは重畳していない。この遮光部品２３３は表記パネル２の可視光の漏れを防止し、表示効果を向上する。この遮光部品２３３とこのシール剤２２０とは第二のベース基板２３１において投影が重畳していないため、この遮光部品２３３は硬化エネルギービーム２６０がシール剤２２０に照射することを干渉しない。
【００５５】
図２Ｂに示すように、上記遮光部品２３３と上記硬化エネルギー透過層２５０が上記表記基板２３０の上記対向基板２１０に向ける面に設けられている。これは、表示パネルの光漏れの防止、さらに表示の効果に寄与している。
【００５６】
例示的な一の実施例として、上記遮光部品２３３は遮光フレームであり、可視光に対して不透明の材料よりなり、単独のものである。表示基板２３０の作製の際この表示基板に貼り合うのである。遮光フレームである場合、複雑のフィルミングやパーテニング化の工程がいらないので、有利である。
【００５７】
例示的な一の実施例として、上記遮光部品２３３はブラックマトリクスである。当業者に知られているに、既知のカラーフィルター基板は一般的にブラックマトリクスを採用しているが、既知の表示基板を小さく変更させてこの実施例の表示基板２３０を実現できる。
【００５８】
図２Ａと図２Ｂに示すように、上記ブラックマトリクス２３３に開口部が設けられ、この開口部は上記硬化エネルギー透過層２５０で満たされる。この硬化エネルギー透過層２５０が完全にこのブラックマトリクス２３３の開口部を充填しているため、このブラックマトリクス２３３が効果的に光漏れを抑制することだけではなく、この硬化エネルギー透過層２５０が効果的に硬化エネルギービームを透過させて、シール剤２２０を硬化させる。
【００５９】
本発明の実施例において、この硬化エネルギー透過層２５０の可視光に対する透過率が比較的に低いが、例えば３０％、１０％、１％より低くて、ないしは全然可視光を透過しない。これによって、ブラックマトリクス２３３の開口部に応用する場合、この硬化エネルギー透過層２５０が効果的に可視光の漏れを妨げるが、一方、表示パネル２の表示機能に影響しない。
【００６０】
例示的な一の実施例として、硬化エネルギー透過層をすべて既知のカラーフィルター基板のブラックマトリクスに切り替えている。これについて、以下で図３Ａと図３Ｂを参考しながらより詳細に紹介する。それに示すように、表示パネル３は対向基板３１０、表示基板３３０、それらに介する液晶層３４０を含んでいる。対向基板３１０は、第一のベース基板３１１とその上に設けられたフィルムトランジスタ層３１２を含んでいる。表示基板３３０は第二のベース基板３３１とカラーフィルター層３３２を含んでいる。表示基板３３０はシール剤３２０により対向基板３１０へ固定される。
【００６１】
図３Ｂに示す実施例において、この表示基板３３０はこの第二のベース基板２３１の上に設けられた硬化エネルギー透過層３５０をさらに含む。例えば、シール剤３２０の該第二のベース基板３３１における投影はこの硬化エネルギー３５０の該第二のベース基板３３１における投影に入る。硬化エネルギービーム３６０をこの表示基板３３０側からこの硬化エネルギー透過層３５０を経てシール剤３２０に照射する。図１Ｂの表示基板１３０と比べてみると、この表示基板３３０の硬化エネルギー透過層３５０はまったくブラックマトリクスを切り替えている。これにより、硬化エネルギービームの透過を許すだけではなく、表示パネル３の表示領域ＡＡを定義する。図２Ｂに示す実施例に比べてみると、この表示基板３３０はブラックマトリクスなどの遮光部品を含んでいないため、表示基板３３０の部品数は少なくなり、構造の簡単かとコストの低減に至る。
【００６２】
以上に記載されている各実施例において、硬化エネルギー透過層を表示パネルのカラーフィルター基板に応用している。すなわち、アレイ基板と合わせる対向基板に応用している。他の実施例において、この硬化エネルギー透過層をＣＯＡ基板と合わせる対向基板に応用している（図３Ｃを参考）。
【００６３】
従来のＣＯＡ基板については、このＣＯＡ基板と合わせる対向基板は一般的に表示パネルの表示領域ＡＡを定義するための遮光部品を含んでいる。この遮光部品は紫外光などの硬化エネルギービームに対して透過不可能であるので、ＣＯＡ基板側から照射を行わなければならない。シール剤の硬化効率を低下させる。
【００６４】
図３Ｃに示す表示パネル３において、ＣＯＡ基板３１０は第一のベース基板３１１、第一のベース基板３１１の上に位置するフィルムトランジスタ層３１２、フィルムトランジスタ層３１２の上に位置するカラーフィルター層３１３とブラックマトリクス３１４を含んでいる。対向基板３３０は第二のベース基板３３１と硬化エネルギー透過層３５０を含んでいる。シール剤３２０の該第二のベース基板３３１における投影がこの硬化エネルギー透過層３５０の第二のベース基板３３１における投影内に入っている。硬化エネルギービーム３６０をこの対向基板３３０側からこの硬化エネルギー透過層３５０を経てシール剤３２０に照射する。ここで図３Ｂに示す実施例と異なるのは、この硬化エネルギー透過層３５０がＣＯＡ基板３１０と合わせる対向基板３３０の上にレイアウトされるのである。
【００６５】
上記の各実施例において、第一のベース基板２１１、３１１と第二のベース基板２３１、３３１は一般的に透明基板で、例えばガラスや樹脂である。
【００６６】
上記の各実施例において、硬化エネルギー透過層２５０、３５０の材料は例えば紫外光に対し透明的であることによって、紫外光がこの硬化エネルギービーム２５０、３５０を透過することが許されてなるので、紫外硬化つまり光硬化が実現される。切り替え実施例として、この硬化エネルギー透過層２５０、３５０の材料は例えば赤外光に対して透明的であることによって、赤外光がこの硬化エネルギー透過層を透過することが許されてなるので、赤外硬化、つまり熱硬化が実現される。この紫外光の波長範囲は例えば１００〜４００ｎｍであり、この赤外光の波長範囲は例えば０．７５〜５００μｍである。この紫外光と赤外光、またそれらの発生の方式は当業者にとっては既知であるので、ここで説明が略される。
【００６７】
図３Ｄに示すように、例示的な一の実施例として、硬化エネルギー透過層３５０は例えば波長変換材料を含み、入射エネルギービーム３６０をシール剤を硬化するための硬化エネルギービーム３６０’に変換する。波長変換材料は基材とそれにドーピングした希土類イオンを含む。この基材は例えばフッ化物、酸化物、硫黄化合物、フッ素酸化物、ハロゲン化合物の一つまたはそれらの混合物である。
【００６８】
例示的な一の実施例として、波長変換材料は入射エネルギービーム３６０に対し下がり変換を行い、エネルギービーム３６０’の波長をエネルギービーム３６０より長くさせる。例えばエネルギービーム３６０は紫外光である一方、エネルギービーム３６０’は赤外光である。この形態では、単一の紫外光源で同時に光硬化と熱硬化が実現される。この波長変換材料はＬａＮｄＹｂＯＦ：Ｎｄ３＋，Ｙｂ３＋である。
【００６９】
例示的な一の実施例として、波長変換材料は入射エネルギービーム３６０に対し上がり変換を行い、エネルギービーム３６０’の波長をエネルギービーム３６０より短くさせる。例えばエネルギービーム３６０は赤外光である一方、エネルギービーム３６０’は紫外光である。この形態で、単一の赤外光源で同時に光硬化と熱硬化が実現される。この波長変換材料は例えばＹＧｄＹｂＨｏＯ：Ｇｄ３＋、ＮａＹＦ４：Ｅｒ３＋、ＹＦ３：Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋とＹＦ３：Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋，Ｎｄ３＋９７６ｎｍである。
【００７０】
上記の各実施例の表示基板２３０、３３０において、硬化エネルギービーム２６０、３６０は、フィルムトランジスタ層２１２、３１２を含む対向基板２１０、３１０側からではなくて、硬化エネルギー透過層２５０、３５０を含む表示基板２３０、３３０側から照射される。このため、対向基板２１０、３１０の金属配線を改変する必要がなく、これら金属配線の導電性を維持し、表示パネルの電気性への影響はない。
【００７１】
硬化エネルギービーム２６０、３６０が対向基板２１０、３１０側で照射しないので、対向基板２１０、３１０が紫外光などの硬化エネルギービームを吸収することによる紫外光の無駄と温度上昇の問題はない。これにより、硬化エネルギービームの利用効率を向上する。なお、これにより、シール剤の粘度の低下を避け、表示基板と対向基板との適宜な嵌め合いを保証する。このため、液晶ボックスからの液晶の漏れや外界水気の液晶ボックスへの侵入を有効的に防止する。
【００７２】
硬化エネルギー透過層２５０、３５０を備えることで、上記の表示基板２３０、３３０を狭いフレームのデザインの表示パネルに応用することに有利で、シール剤の粘度低下の恐れがない。
【００７３】
なお、硬化エネルギー透過層２５０、３５０の硬化エネルギービーム２６０、３６０に対する透過率が均一であることにより、シール剤２２０、３２０に達した硬化エネルギービーム２６０、３６０の強度が均一になる。シール剤を均一に硬化させることに有利で、表示基板と対向基板との確実な貼り合いが得られる。
【００７４】
上記の各実施例において、硬化エネルギービームが紫外光または赤外光であって、それぞれ独立でシール剤の光硬化と熱硬化を完成させる。しかし、本発明の各実施例においてこれに限らなく、この硬化エネルギービームはシール剤を硬化させることが可能なものであれば、いずれの形態や帯のエネルギービームであってもよい。
【００７５】
以下で図２Ｂの表示パネルを例として、その表示基板と表示パネルの作製方法を簡単に説明する。
【００７６】
図４には、本発明の一実施例の表示基板を作製する方法が示されている。この方法はベース基板を用意するステップＳ４１０と、および、前記ベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップとＳ４２０、を含む。
【００７７】
図２Ｂを参考して、表示パネル２は表示領域ＡＡと周辺領域を含み、また周辺領域においてシール剤２２０によりフィルムトランジスタ層２１２を含む対向基板２１０へ固定される。それに示すように、この方法は、第二のベース基板２３１を準備するステップ、第二のベース基板２３１の周辺領域に硬化エネルギー透過層２５０を形成するステップを含む。シール剤２２０の第二のベース基板２３１における投影が硬化エネルギー透過層２５０の第二のベース基板２３１における投影に入りまたは一致する。
【００７８】
例えば、硬化エネルギー透過層２５０を形成するステップは、第二のベース基板２３１にブラックマトリクス２３３を形成することと、パッタンイング工程によりブラックマトリクス２３３に開口部を形成することと、開口部に染料を塗布することと、および染料を乾燥させて硬化エネルギー透過層２５０を形成することと、を含む。
【００７９】
例えば、硬化エネルギー透過層２５０を形成するステップは、第二のベース基板２３１にブラックマトリクス２３３を形成することと、パッタンイング工程によりブラックマトリクス２３３に開口部を形成することと、開口部に堆積により硬化エネルギー透過層２５０を形成することと、を含む。堆積は例えばＣＶＤ、ＰＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、蒸着、スパッタリングなどをあげられる。
【００８０】
図５には、本発明の一実施例の表示パネルを作製する方法が示されている。この方法は示基板のベース基板に前記周辺領域において硬化エネルギー透過層を形成するステップＳ５１０と、および、前記表示基板または対向基板にシール剤を塗布するステップであって、前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入りまたは一致するステップＳ５２０と、および前記表示基板と前記対向基板を合わせ、前記シール剤を硬化させるステップＳ５３０と、を含む。
【００８１】
図２Ｂを参考して、この方法は、表示基板２３０の第二のベース基板２３１の周辺領域に硬化エネルギー透過層２５０を形成するステップと、表示基板２３０または対向基板２１０にシール剤を塗布するステップであって、シール剤２２０の第二のベース基板２３１における投影が硬化エネルギー透過層２５０の第二のベース基板２３１における投影に入りまたは一致するステップと、表示基板２３０と対向基板２１０とをあわせてシール剤２２０を硬化させるステップと、を含む。
【００８２】
本発明この実施例の表示パネルと表示装置の作製方法における、上記した表示基板のそれぞれと同じまたは相似である利点について、ここで贅言しなくて略される。
【００８３】
なお、上記の実施例に記載の方法とステップによれば、当業者にとって、他の図面に示す表示基板の方法とステップが相似であることがわかられるので、ここで贅言しなくて略される。
【００８４】
こ発明の実施例は、表示基板、表示パネル、それらの作製方法、および表示装置を公開している。この表示基板は表示領域とこの表示領域を包囲する周辺領域を含む。前期表示基板は、その周辺領域でシール剤により対向基板へ固定される。前記表示基板はベース基板と該ベース基板の上に設けられた硬化エネルギー透過層を含む。前記ベース基板における前記シール剤の投影は前記ベース基板における前記硬化エネルギー透過層の投影に入り、または一致する。表示基板に硬化エネルギービームに対して透明の硬化エネルギー透過層を設けることにより、硬化エネルギービームを該表示基板側から該硬化エネルギー透過層を経てシール剤に照射することが可能になり、対向基板側から照射する必要はなく、硬化エネルギービームによるシール剤の硬化の効率を向上する。
【００８５】
別途に定義がある以外、本公示で使用される技術用語や科学用語は、本発明が属する領域の通常の意味や当業者にとって理解している通常の意味であるべきである。本公示で使用される「第一」、「第二」および類似の用語は、いかなる順序、数量や重要性などを示す趣旨ではなく、異なる部分を区別することにある。同様に、「一つ」、「一」、「該」や「この」など類似の用語も数量を限定する趣旨ではなく、少なくとも一つあるという意味である。「含む」など類似の用語は、含むものが含まれるものやそれと均等のものをカバーしているという意味であって、他のもののカバーを除外する趣旨ではない。「接続」や「つながる」など類似の用語は、物理的や機械的な接続を限定する趣旨ではなく、電気的な接続の場合もあって、直接的でもよくて、間接的でも良い。「上」、「下」、「左」、「右」などは相対的な位置関係を示すにすぎないが、絶対的な位置が変わると、それに応じて相対的な位置関係も変わる場合がある。矛盾のところがないかぎり、上記の実施例における特徴は任意の組み合わせで適用可能である。
【００８６】
以上に記載されたのは、本発明の具体的な実施の形態だけで、本発明の保護範囲はそれに限らない。当業者にとって本発明が公開した技術的範囲内において容易に想到できる変更や変形などはすべて本発明の保護範囲に属すべきである。したがって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲に準じるべきである。
【符号の説明】
【００８７】
１、２、３  表示パネル
１１０、２１０、３１０  対向基板
１１１、２１１、３１１  第一のベース基板
１１２、２１２、３１２  フィルムトランジスタ層
１２０、２２０、３２０  シール剤
１３０、２３０、３３０  表示基板
１３１、２３１、３３１  第二のベース基板
１３２、２３２、３１３、３３２  カラーフィルター層
１３３、２３３、３１４  ブラックマトリクス
１４０、２４０、３４０  液晶層
２５０、３５０  硬化エネルギー透過層
１６０、２６０、３６０、３６０’  硬化エネルギービーム
ＡＡ  表示領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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