(57)【要約】【課題】  硬化不全のシールに起因して液晶が損傷する等という従来の不都合を解消する。【解決手段】  少なくとも一部のシール領域でアレイ材料が透明な材料に置き換えられる。該領域部分は液晶及びシールの間の境界である。従って、遮光膜や伝導膜によって阻止されることなく、紫外線によって、液晶に接触するシールを完全に硬化させ得る。【選択図】        図１
2004310040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガラス基板と第２ガラス基板とがシールにより貼り合わされ、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面が、第２ガラス基板の薄膜トランジスタを有する表面に対向する、液晶パネルにおいて、
第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の内部表面は、第1絶縁層と該第1絶縁層に形成される第1透明伝導膜とを有する、液晶パネルの表示部であることを特徴とする液晶パネルの周辺構造。
【請求項２】
第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の外部表面は、第２絶縁層と該第２絶縁層に形成される第２伝導膜とを有する、液晶パネルの非表示部であり、
第２伝導膜と第1透明膜とは、前記内部表面と前記外部表面に重ねて電気的に接続されることを特徴とする請求項1記載の構造。
【請求項３】
第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の内側にある液晶パネルの表示部は、第３絶縁層と該第３絶縁層に形成される第３伝導膜とを有し、
第３伝導膜と第1透明膜とは、前記内部表面と液晶パネルの表示部との重ね合わされる部分に電気的に接続されることを特徴とする請求項２記載の構造。
【請求項４】
第１ガラス基板と第２ガラス基板とがシールにより貼り合わされ、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面が、第２ガラス基板の薄膜トランジスタを有する表面に対向する液晶パネルにおいて、
第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の最内側から液晶パネル周囲までの領域は、絶縁層と該絶縁層に形成される透明伝導膜とを有する、液晶パネルの表示部であることを特徴とする液晶パネルの周辺構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの周辺構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、光軸方向と分子の長軸方向とが一致すると共に流動性を有することから、僅かな力で液晶の並び方が変化する。例えば、一般的なネマティック（Nematic）液晶分子は、電場によって捩じれ易い。偏光フィルタ（polarizer）で偏光されるバックライトモジュールからの光が液晶を通過するとき、光の偏光方向は、液晶（分子）の並び方向に応じて変化する。偏光子、光、偏光方向のいずれかが異なれば、透過率は異なってくる。従って、液晶ディスプレイは、通常２枚の偏光フィルタで挟まれた液晶に電圧をかけて各ピクセルの透過率を制御することによって各ピクセルの明るさを決定する。
【０００３】
更に、光の三原色であるR（赤）、G（緑）、B（青）の3種類のフィルタを用いて、赤・緑・青の各ドットを形成し、その組合せで様々な色を表現するので、液晶ディスプレイではカラー画像、特に、本来の色（カラー）から成るカラー画像を表示・表現できる。
【０００４】
液晶は流動性を有するので、シール材によって接合される２つのガラス基板から構成されるセルの中に注入して固定される。電場を形成して、液晶分子の並び方向を制御するために、ガラス基板には、トランジスタや電極やワイヤ等が配設される。上記偏光フィルタもガラス基板上に形成される。
【０００５】
従来の液晶注入は、真空中で液晶を注入する次のようなプロセスから成る。即ち、先ず、２枚のガラス基板がシース剤で貼り合わされてセルが形成される。セルの或る辺部分には注入口が形成される。セルは、真空チャンバに送られる。液晶に組み合わされた２枚のガラス基板の注入口を閉じ、その後大気圧に戻す。２枚のガラス基板内とチャンバ内との間の圧力差のために、液晶が注入口を通って内部に入り込む。そして、内部が満たされると、この注入口は封止される。しかるに、この液晶注入プロセスでは、液晶注入に要する時間が長いという問題がある。処理時間も、液晶パネルの大型化やセルギャップ（cell gap）の減少によって長くなり易い。液晶ディスプレイの大型化傾向にある現状では、この液晶注入プロセスは時間費用を浪費するものであって、液晶パネルの大型化のために時間費用は増大する。
【０００６】
近時、新技術として、液晶滴下法（One-Drop Fill法）がある。これによれば、液晶注入時間を効果的に短縮できる。液晶滴下法においては、ガラス基板を張り合わせる前に液晶滴下装置で液晶滴下のスピードを制御して、下側のガラスに適当な液晶材をたらし（drop）、真空中で上側のガラスを被せて張り合わせ、次いで、シールを圧縮して紫外線硬化（curing）させることによって、セル工程が完了する。液晶注入工程で液晶滴下法を採用した場合、封止ステップが省略でき、工程数が減少すると共に、液晶注入プロセス時間を数時間以内にでき、大幅に時間コストを低減できる。液晶滴下法には、このような長所がある。
【０００７】
ところで、液晶製造プロセスでは、液晶を直接に滴下する前に、ガラス基板を組み合わせ、液晶を制限するために、高粘着性のシールをガラス基板に塗布し、ガラス基板を組み合わせた後、紫外線でシールを硬化させる。
【０００８】
図３に示すように、通常の液晶パネル１０は、カラーフィルタ（CF）ガラス基板１００及び薄膜トランジスタ（TFT）ガラス基板１２０を有し、カラーフィルタガラス基板１００上には、カラーフィルタ（図示せず）と遮光膜（black matrix）１４０とが設けられ、トランジスタガラス基板１２０上には、トランジスタ（図示せず）や伝導膜（metal conducting layer）２００等が設けられる。遮光膜１４０も伝導膜２００も不透明な材料である。このため、紫外線３００は、カラーフィルタガラス基板１００側とトランジスタガラス基板１２０側のいずれによっても遮断される。これにより、シール１６０の硬化不全という問題が起き得る。液晶２２０が硬化不全のシール１６０と接触すると、シール材内のエポキシ樹脂（epoxy resin）等の重合体（polymer）或いは単量体（monomer）が拡散して液晶２２０に入り込み、液晶２２０が汚染され、その結果、液晶２２０の異常制御のために液晶パネルが損傷する虞れがある。
【０００９】
シールの硬化不全という問題を解決するために、紫外線を斜めに照射する方法や、紫外線を底板で反射する方法等が提案されている。しかし、これらの方法は、硬化工程の複雑さを招き、液晶が紫外線にさらされる危険が増える。液晶が紫外線に照射されると、劣化ないし変質して、配列上に欠陥が生じ、液晶ディスプレイの画質が下がり、場合によっては、電圧保持力が低下により、スクリーンフリッカ（sreen flicker）が起きる。
【特許文献１】米国特許第6,654,075号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来の液晶滴下法では、遮光膜や伝導膜等の構造のために紫外線が遮断され、シールが硬化不全になる虞れがあると共に紫外線を照射された液晶が劣化する虞れがあり、その結果、画質が著しく悪化する。紫外線を斜めに照射する方法によれば、シールの硬化不全問題を一応解決できるが、多量の紫外線に照射されることになるので、液晶が大幅に劣化し易い。
【００１１】
そこで、本発明は、液晶に接触するシールが存在する領域にあるトランジスタガラス基板の伝導膜の材料を透明な材料に選択して、光が、不透明な伝導膜に遮断されないように、トランジスタガラス基板側からシールを照射してこれを完全に硬化させることができ、硬化不全のシールに起因する液晶汚染を回避することを１つの課題とする。
【００１２】
本発明は、硬化用の光がガラス基板に垂直にシールを硬化させ、硬化用の光が液晶を照射する確率を減らして、液晶の品質を高く維持することを別の課題とする。
【００１３】
本発明は、硬化工程を従来より簡易化して、工程条件の要求精度を緩和することを更に別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、液晶パネルの周辺構造を提供する。この周辺構造では、第１ガラス基板、第２ガラス基板、絶縁層及び透明伝導膜を有し、第１ガラス基板と第２ガラス基板は、シールにより、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面と第２ガラス基板のトランジスタを有する表面とが向かいあって貼り合わされ、絶縁層はシールと接続する第２ガラス基板の表面の液晶パネルの表示部の領域に形成され、透明伝導膜は絶縁層上に形成される
また、本発明は、別の液晶パネルの周辺構造を提供する。この周辺構造では、第１ガラス基板、第２ガラス基板、絶縁層及び透明伝導膜を有し、第１ガラス基板と第２ガラス基板は、シールにより、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面と第２ガラス基板のトランジスタを有する表面とが向かいあって貼り合わされ、絶縁層はシールと接続する第２ガラス基板の表面の最内側から液晶パネルの周囲までの領域に形成され、透明伝導膜は絶縁層上に形成される。
【００１５】
本発明に係る解決手段を更に具体的に説明すると、次の通りになる。
【００１６】
［第１実施態様］
第１ガラス基板と第２ガラス基板とがシールにより貼り合わされ、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面が、第２ガラス基板の薄膜トランジスタを有する表面に対向する、液晶パネルにおいて、第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の内部表面は、第1絶縁層と該第1絶縁層に形成される第1透明伝導膜とを有する、液晶パネルの表示部であることを特徴とする液晶パネルの周辺構造。
【００１７】
［第２実施態様］
第１実施態様において、第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の外部表面は、第２絶縁層と該第２絶縁層に形成される第２伝導膜とを有する、液晶パネルの非表示部であり、第２伝導膜と第1透明膜とは、前記内部表面と前記外部表面に重ねて電気的に接続される。
【００１８】
［第３実施態様］
第２実施態様において、第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の内側にある液晶パネルの表示部は、第３絶縁層と該第３絶縁層に形成される第３伝導膜とを有し、第３伝導膜と第1透明膜とは、前記内部表面と液晶パネルの表示部との重ね合わされる部分に電気的に接続される。
【００１９】
［第４実施態様］
第１ガラス基板と第２ガラス基板とがシールにより貼り合わされ、第１ガラス基板の遮光膜を有する表面が、第２ガラス基板の薄膜トランジスタを有する表面に対向する液晶パネルにおいて、第２ガラス基板の前記シールと接続する表面の最内側から液晶パネル周囲までの領域は、絶縁層と該絶縁層に形成される透明伝導膜とを有する、液晶パネルの表示部であることを特徴とする液晶パネルの周辺構造。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光がトランジスタガラス基板側からシールを照射するので、完全なるシールの硬化を得ることができる。従って、硬化不全のシールが液晶を汚染するという従来の不都合を効果的に解消する。
【００２１】
また、硬化用の光はガラス基板に垂直にシールを照射してこれを硬化させるから、液晶が硬化用の光にさらされる虞れ（確率）を低減でき、液晶の品質を高く維持・確保できる。
【００２２】
更に、従来と比較して硬化工程を簡略化でき、工程条件の要求精度を緩和できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の幾つかの実施の形態を詳細に説明する。もっとも、本発明は、以下に詳細に記載する形態に加えて他の形態を含む幅広い範囲内において実施可能であり、本発明の範囲は、請求の範囲によってのみ規定され、それ以外のものに限定されるものではない、ということに留意されたい。
【００２４】
異なる要素の部品等は寸法通りに描かれていない。本発明の記載を明確にして理解を容易にするために、本発明に直接関係しない部分の図示を省略し、関連する部品等は寸法的に誇張している場合がある。
【００２５】
上述したように、従来は、液晶滴下法によって液晶パネルを硬化するとき、不透明な構造（例えば、遮光膜や伝導膜等）によって紫外線や他の硬化光が遮断され、シールが硬化不全になり易い。液晶は、硬化不全なシールと接触すると、汚染されて劣化する。本発明によれば、少なくとも液晶と接触するシールを完全に硬化させ得るから、斯かる従来の液晶劣化という不都合を回避できる。
【００２６】
そのためには、液晶と接触するシール（即ち、表示部側の内側シール）の下にある伝導膜は、透明にされる必要があり、透明にすれば硬化光に照射されるので完全に硬化させることができる。
【００２７】
このように、内側部のシールの下にある伝導膜の材料を透明な材料で形成することにより、（液晶と接触する）シールを完全に硬化でき、液晶の汚染・劣化という不都合を回避できる。
【００２８】
図１は、本発明の好適な一実施の形態を示す。液晶パネル１０は、カラーフィルタ（CF）ガラス基板１００及び薄膜トランジスタ（TFT）ガラス基板（以下、トランジスタガラス基板）１２０を有する。カラーフィルタガラス基板１００上には、カラーフィルタ及び遮光膜（black matrix）１４０がある。遮光膜１４０は、不透明な材料から成る。カラーフィルタガラス基板１００とトランジスタガラス基板１２０とは、シール１６０で結合される。トランジスタガラス基板１２０は、絶縁層１８０及び伝導膜２００、２０２、２０４、２０６、２０８を有する。
【００２９】
伝導膜２００、２０８の材料は、好ましくは、アルミニウム（Al）層、アルミニウム（以下、アルミ）層を含む多重層、或いはアルミ合金である。他の伝導膜２０２、２０４、２０６の材料は、透明な導電材料であり、好ましくは、錫酸化物（Indium Tin Oxide）である。シール１６０の内側部を完全に硬化させるために、伝導膜２０６の最内側の位置がシール１６０よりディスプレイ領域（即ち、図１に示す液晶２２０の領域）に近い。
【００３０】
伝導膜２０６に隣接する伝導膜２０４の形成位置は、好ましくは、図１に示すようにシール１６０が占有する領域の最内側の伝導膜の位置である。従って、液晶が硬化光（特に、紫外線）に照射される可能性を低減でき、液晶の品質を維持できる。
【００３１】
液晶パネルの伝導率や他の事項の考慮に従い、伝導膜２０４の最外側（即ち、ガラス基板の縁に接近する位置）は、図１に示すようなシールが存在する範囲及びシールの外側のうちのいずれかを選択できる。
【００３２】
図１に示す伝導膜２００の総てを透明な伝導膜２０４に変えることもできる（即ち、伝導膜２０４の最内側からガラス基板の縁までの伝導膜は、総て透明であり、絶縁層１８０上に形成される）。
【００３３】
シールに覆われる以外の領域に水蒸気等による酸化或いは腐食のような幾つかの問題が起きる場合、透明な伝導膜２０２，２０４がシールに覆われる領域に限り形成することが可能であるし、或いは、シールに覆われる領域以外の透明な伝導膜２０２、２０４が水蒸気等に抵抗できるように保護層（バリア層）を形成可能である。従って、トランジスタガラス基板１２０側からの硬化光３２０が不透明な構造層に遮断されないように照射され、シールの内側部は、完全に硬化され、液晶が硬化不全のシールに汚染されるのを回避できる。
【００３４】
処理中に、伝導膜２００、２０８は、同一マスクを介してトランジスタガラス基板上に同時形成され、次いで、フォトリソグラフィによって絶縁層１８０が伝導膜を覆うように形成され、絶縁層１８０には、穴２４０、２４２が形成される。その後、伝導膜２０２、２０４、２０６は、別々に穴２４０、２４２を介して伝導膜２００、２０８と電気的に接続するように、別のマスク（フォトリソグラフィ）によって同時形成される。
【００３５】
伝導膜は、碁盤（格子）のように配列される。図１には、シールを塗る方向（smearing direction）に平行な伝導膜が示され、図２には、シールを塗る方向に垂直な伝導膜が示される。表示部の伝導膜２０８の最外側は、液晶２２０の範囲以内の必要があり、好ましくは、図２に示すように液晶２２０とシール１６０との接続面までである。
【００３６】
伝導膜２００の最内側は、（図２に示すように）シール１６０の範囲内であるか、或いは、シールの外側である。絶縁層１８０上に形成される伝導膜２０２は、穴２４０、２４２を個別に介して伝導膜２００、２０８に繋がる。
【００３７】
尚、図２に示すように伝導膜２００は、透明な伝導膜２０２で置き換えることができ、これによれば、液晶２２０とシールとの接続する位置からガラス基板の縁までの伝導膜がすべで透明であり、是絶縁層１８０上に形成される。
【００３８】
シールに覆われる以外の領域に水蒸気等による酸化・腐食のような幾つかの問題が起きる場合、透明な伝導膜２０２がシールに覆われる領域に限り形成することが可能であるし、或いは、シールに覆われる領域以外の透明な伝導膜２０２が水蒸気等に抵抗できるように保護層（バリア層）を形成可能である。従って、トランジスタガラス基板１２０側からの硬化光３２０が不透明な構造層に遮断されないように照射され、シール１６０の内側部は、完全に硬化され、液晶２２０が硬化不全のシールに汚染されるのを回避できる。
【００３９】
従来構造、例えば、図３に示すような液晶パネルの周辺構造と比較して、本発明の主要な差異は、トランジスタガラス基板の伝導膜の構造にある。本発明の本質は、液晶と接触するシールを完全に硬化させ、液晶の汚染を回避することにある。それ故に、伝導膜の材料としては、シール塗布領域の最内側（即ち、表示部側）から、透明な導電材料に置き換えられ、この透明な導電材料の終点は、シール塗布範囲内、シール塗布範囲の外側及びガラス基板の縁のうちのいずれか１つになる。
【００４０】
透明な伝導膜は、液晶パネルのプロセス又はデザインに基づいて、液晶パネルの他の構造と同じフォトリソグラフィで形成され、例えば、図１に示すように伝導膜２０２、２０４、２０６がピクセル電極と同時に形成される。
【００４１】
以上の好適な実施形態は、本発明を説明するための例であって、本発明を限定するものではない。本発明は、他の液晶パネル構造、例えば、カラーフィルタをトランジスタガラス基板に形成するようなCOA構造にも適用可能である。
【００４２】
上述したように、従来の紫外線を斜めに照射する方法や紫外線を底板で反射する方法によると、硬化工程が複雑化すると共に、紫外線にさらされる液晶領域が増大するという不都合が起きる。これに対して、本発明の液晶パネルの周辺構造においては、液晶に接触されるシールが存在する領域にあるトランジスタガラス基板の伝導膜の材料が透明な材料に置き換えられて、不透明な伝導膜に遮断されないようになるので、光はトランジスタガラス基板側からシールを照射して完全に硬化でき、硬化不全のシールに液晶が汚染されるという不都合を避けることができる。硬化用の光がガラス基板に垂直に入射してシールを硬化させ、硬化用の光が液晶を照射する可能性が減少するので、液晶を高品質に維持することが可能である。また、硬化用の光がガラス基板に垂直に入射してシールを硬化させるから、従来と比較して硬化工程における条件の要求精度を緩和できる。
【００４３】
以上、特定の実施の形態について説明したが、本願請求項によって規定される範囲から逸脱することなく、本願発明に従って当業者が様々な改変・変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の別の実施の形態を示す図である。
【図３】従来の液晶パネルの周辺構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…液晶パネル
１００…カラーフィルタガラス基板
１２０…トランジスタガラス基板
１４０…遮光膜
１６０…シール
１８０…絶縁層
２００、２０２、２０４、２０６、２０８…伝導膜
２２０…液晶
２４０、２４２…穴
３００、３２０…紫外線
【図１】
2004310040.tif 000003
【図２】
2004310040.tif 000004
【図３】
2004310040.tif 000005