(57)【要約】  【課題】  ２枚の基板を導通する導電材料をシールの内側のエリアに設けてもセルギャップの不均一がなく、表示ムラを生じない液晶表示装置を提供することである。  【解決手段】  液晶パネル１０は、２枚の透明基板１１、１２間に液晶層２６を有し、透明基板１１、１２間をシール接着剤２５で接着し、シール接着剤２５の液晶層２６側に沿って、透明基板１１、１２に設けられた対向電極接続用端子２２と対向共通電極２３間を導通する導電材料２４をスポット形成する構成とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の透明基板間に液晶層を有し、前記透明基板間をシール接着剤で接着した液晶パネルを備えた液晶表示装置において、
前記シール接着剤の液晶層側に沿って、前記透明基板に設けられた電極間を導通する導電材料をスポット形成することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導電材料のスポットは、前記シール接着剤の液晶層側であって液晶パネルの四隅に形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記導電材料のスポットは、前記シール接着剤の液晶層側であって液晶パネルの四隅のうち何れか３つにそれぞれ形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶層にセルギャップを一定に保持するプラスチックビーズを混入することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記透明基板の液晶層と接する表面部分にセルギャップを一定に保持するリブを形成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記導電材料は紫外線硬化材料であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の透明基板間に液晶層を有し、透明基板間をシール接着剤で接着した液晶パネルを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は用途拡大に伴い、小型から大型まで様々なサイズが生産されている。特に、液晶表示装置の軽薄短小の特徴を活かした従来にない様々な用途で実用化されている。例えば、本体サイズに対して表示画面が大きい（有効画面率が大きく、額縁が狭い）ノートパソコンや、規定サイズに対して可能な限り大きな画面サイズとするカーナビゲーション用の液晶表示装置が挙げられる。このように、画面外周の幅（以下、額縁と呼ぶ）を極限まで狭くする検討が盛んに行われている。
【０００３】
ところで一般的な液晶表示装置として、電極パターン及び配向膜等を形成した２枚の基板をシール接着剤や紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせたものがある。その際、２枚の基板の電極を接続するためには基板間に導電材料を設ける必要がある。この場合、シールの外側（シールに対して画面と反対側）のエリアに設けるのが一般的であるが、液晶表示装置の狭額縁化設計のために、シールの外側にスペースがなく導電材料を塗布できない場合がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、シール接着剤中に球状の導電体を含ませて２枚の基板を導通させる液晶表示パネルが開示されている。この構成によれば、シールの外側に導電材料を設ける必要がなく狭額縁化できる。
【特許文献１】特開２０００−１９９９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では十分な導通を得られない可能性がある。そこで、狭額縁化と十分な導通の確保のために、導電材料をシールの内側のエリアに設けることが考えられる。しかし、導電材料として一般的な抵抗体ペーストを用いる場合、貼り合わせ工程、プレス工程において、抵抗体ペーストはシール接着剤よりも潰れにくいため、セルギャップが不均一となり表示ムラの原因となる。また、粘度の低い抵抗体ペーストは塗布時に流れてしまい用いることができない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑み、２枚の基板を導通する導電材料をシールの内側のエリアに設けてもセルギャップの不均一がなく、表示ムラを生じない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、２枚の透明基板間に液晶層を有し、前記透明基板間をシール接着剤で接着した液晶パネルを備えた液晶表示装置において、前記シール接着剤の液晶層側に沿って、前記透明基板に設けられた電極間を導通する導電材料をスポット形成することを特徴とするものである。
【０００８】
このように、シール接着剤に沿って導電材料を形成することにより、セルギャップによる厚みムラがアクティブエリアから遠ざかるため、表示画面の厚みムラが小さくなり表示ムラが発生しにくくなる。
【０００９】
前記導電材料のスポットは、前記シール接着剤の液晶層側であって液晶パネルの四隅又は四隅のうち何れか３つにそれぞれ形成することが望ましい。
【００１０】
また、前記液晶層にセルギャップを一定に保持するプラスチックビーズを混入したり、前記透明基板の液晶層と接する表面部分にセルギャップを一定に保持するリブを形成することにより、即ち、導電材料を避けてプラスチックビーズやリブを設けることにより、プラスチックビーズやリブと透明基板との間に導電材料が挟まってセルギャップの不均一が生じることがないので表示ムラが発生しにくくなる。
【００１１】
なお、前記導電材料は紫外線硬化材料を用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、導電材料をシール接着剤に近い位置や液晶パネルの四隅付近に形成したり、導電材料の塗布量や塗布点数を制限したりすることにより、２枚の基板を導通する導電材料をシールの内側のエリアに設けてもセルギャップの不均一がなく、表示ムラをなくすことができる。
【００１３】
また本発明によると、導電材料を避けてスペーサ材やリブを設けることにより、スペーサ材やリブと透明基板との間に導電材料が挟まってセルギャップの不均一が生じることがないので表示ムラが発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネル１０の所定部分の断面図である。１１、１２は無アルカリガラス等からなる第１の透明基板、第２の透明基板であり、１３、１４は各透明基板１１、１２の外側に貼着された偏光板である。
【００１５】
また、１５は金属薄膜等からなる配線であり、１６は配線１５とＴＦＴ（不図示）を繋ぐドレイン電極、１７は配線１５又は第１の透明基板１１の上に形成されたアクリル樹脂等からなる絶縁膜、１８は絶縁膜１７の接続用穴を通してドレイン電極１６に接続された、画素ドット毎の透明導電膜からなる画素電極である。
【００１６】
また、１９は第２の透明基板の内側に画素ドット毎に貼着されたカラーフィルタであり、２０は非表示部分を遮光するためのブラックマトリクス、２１は画素電極１８上及び対向共通電極２３（後述する）上にそれぞれ塗布された配向膜である。
【００１７】
また、２２は絶縁膜１７上に形成され、接続穴を通して配線１５に接続された、透明導電膜からなる対向電極接続用端子であり、２３はカラーフィルタ１９及びブラックマトリクス２０上に形成された透明導電膜からなる対向共通電極である。２４は対向電極接続用端子２２と対向共通電極２３とを接続する抵抗体ペースト等からなる導電材料であり、スポット形成される。２５は第２の透明基板１２の外周のほぼ全周にわたって形成され、第２の透明基板１２と絶縁膜１７とを接着するシール接着剤である。そして、配向膜２１と導電材料２４とに囲まれた部分は液晶層２６で充たされている。
【００１８】
次に、液晶パネル１０を備えた液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。大きく分けてアレイ工程、セル工程、モジュール工程の３つの工程がある。アレイ工程とは、第１の透明基板１１を加工して配線１５、ドレイン電極１６、絶縁体１７、画素電極１８、対向電極接続用端子２２、ＴＦＴ等を作り込むアレイ基板の工程である。
【００１９】
次工程のセル工程は、先に出来上がったアレイ基板とこれに対向する基板、つまり第２の透明基板とを表面処理を行った後、両者を貼り合わせて組み立て、その２枚の透明基板の隙間（ギャップ）に液晶を注入し、封じ込める工程である。
【００２０】
最後のモジュール工程は、先に出来上がったアレイ・セル基板を電気的に制御できるように駆動系の電子回路などを取り付ける工程であり、更に、光源となるバックライトなどの電子部品・材料を取り付ける工程でもある。
【００２１】
以下に、セル工程について詳しく説明する。まず完成したＴＦＴアレイ基板の上に配向膜２１を形成する。これには、ポリイミド樹脂等を溶剤に溶かし、精密なゴム板等で印刷するか、或いは、スピンナ法によって塗布する。ここで配向膜２１の厚みは、数千Åに印刷し、その後乾燥させ、焼成することによって５００〜１０００Åの厚みに仕上げる。
【００２２】
次に、液晶分子の配列方向を決めるために配向膜２１上に溝（不図示）を形成する。具体的には毛足の長い布を巻き付けたローラを回転させながら配向膜２１上を擦る。次に、スクリーン印刷によって第１の透明基板１１又は第２の透明基板１２にシール接着剤２５を塗布するとともに、シール接着剤２５の液晶層側に沿って、導電材料２４をスポット形成する。また、セルギャップを一定に保つためにプラスチックビーズ等のスペーサ材を画面上に散布する。散布方法は、紛状のスペーサ材に高電圧を印加し、静電気の力によって散布する方法（ドライ散布）を用いることができる。
【００２３】
なお、セルギャップを一定に保つための他の手段として、透明基板１１又は１２上に一定厚のリブを形成しておいてもよい。
【００２４】
次に、予め設けた位置合せマスクパターンを用いて２枚の電極基板間を精密に貼り合わせる。貼り合わせた基板は密閉度をよくするために加圧しながら熱や紫外線を照射し、シール接着剤２５や導電材料２４を硬化させる。
【００２５】
次に、貼り合わせた基板の外周部の捨てシロを切断する。また、その基板から液晶パネルが何枚か取れる多面取りに対しては、その面取り切り離し切断も同時に行う。
【００２６】
次に、個々に分離された空きセルに真空方式の注入装置によって液晶材料を注入する。液晶材料を注入後、セルの注入口に接着剤などを塗布し、熱や紫外線照射によって注入口を塞ぐ。
【００２７】
最後に、接着剤が塗布された偏光板１３、１４を透明基板１１、１２にそれぞれ気泡が入らないようにゴムローラ等で押さえながら貼り付ける。このようにして完成した液晶パネル１０は、電気的試験や出画検査などを行い、モジュール工程へ進む。
【００２８】
この液晶パネル１０においては、パネル外形寸法上の制約からシール接着剤２５よりも内側（液晶層２６側）に導電材料２４を設けている。しかし、基板の貼り合せ、プレス時において、導電材料２４はシール接着剤２５よりも潰れにくいため、セルギャップが不均一となり表示ムラの原因となる。また、粘度の低い抵抗体ペーストは塗布時に流れてしまい用いることができない。本実施形態では導電材料２４として、粘度が３５〜４５PA・sのものを用いた。
【００２９】
このような表示ムラを解消するために、本発明では導電材料２４をアクティブエリアから離し、シール接着剤２５の近くに形成している。図２は、導電材料２４の塗布位置を説明する図である。図２では、シール幅＝１ｍｍ、額縁ＢＭの幅＝１．５ｍｍ、額縁領域の幅＝２．５ｍｍである。また、導電材料２４を塗布する導電材料塗布パット３０は１辺が1mmの正方形である。ここで、導電材料塗布パット３０の中心部３０ａからシール接着剤２５までは０．７ｍｍである。
【００３０】
例えば、導電材料塗布パット３０の中心部３０ａに導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍであった。また、導電材料塗布パット３０の中心部３０ａからシール接着剤２５側に２００μｍの位置３０ｂに導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍ以下、一方、中心部３０ａからアクティブエリア側に４００μｍの位置３０ｃに導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２〜０．４μｍであった。ここで、導電材料２４にはカーボン抵抗体ペースト（商品名：ＴＵ−３０ＳＫ、株式会社アサヒ化学研究所）を用いた。また、導電材料２４のスポット径は約２５０μｍとした。なお、以下の測定も同条件で行った。
【００３１】
上記の測定結果より、導電材料２４のスポットをアクティブエリアから遠い位置、つまりシール接着剤２５に近い位置に形成することにより、セルギャップの不均一が小さくなることがわかる。従って、導電材料２４はシール接着剤２５に近い位置に形成することが望ましい。また、導電材料２４をシール接着剤２５に近い位置に形成することにより、セルギャップによる厚みムラがアクティブエリアから遠ざかるため、表示画面の厚みムラが小さくなり表示ムラが発生しにくくなる。
【００３２】
また表示ムラを解消するための他の方法として、導電材料２４をシール接着剤２５の液晶層２６側であって、液晶パネル１０の四隅に形成したり、液晶パネル１０の短辺部に沿って形成したり、液晶パネル１０の長辺部に沿って形成したりすることができる。
【００３３】
図３は、導電材料２４の塗布位置を示した液晶パネル１０の平面図である。液晶パネルの一方の長辺には２つの液晶注入口４０が設けられている。図３では、液晶パネル１０の短辺＝２０７ｍｍ、長辺＝２７５ｍｍである。この液晶パネル１０を用いて、導電材料２４をＡ１〜Ｄの位置に形成した場合のセルギャップを測定した。
【００３４】
測定の結果、液晶パネル１０の四隅の位置Ａ１〜Ａ４に導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍ未満であった。また、液晶パネル１０の短辺部の中点に沿った位置Ｂ１、Ｂ２に導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍであった。そして、液晶パネル１０の長辺部の中点に沿った位置Ｄに導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．３μｍであった。更に、液晶パネル１０の長辺部の位置Ｄと位置Ａ１〜Ａ４との中点に沿った位置Ｃ１、Ｃ２に導電材料２４のスポットを形成した場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍであった。
【００３５】
上記の測定結果より、液晶パネルの四隅に導電材料２４のスポットを形成した場合はセルギャップによる厚みムラがほとんど生じないといえる。また、導電材料２４のスポットの位置が液晶パネル１０の四隅から遠ざかるにつれてセルギャップが不均一になっていることがわかる。これは導電材料２４がシール接着剤よりも潰れにくいことによる透明基板１１、１２のたわみが原因である。また、一般に液晶注入口４０の対辺はプレス時のエア抜けが悪いためセルギャップの不均一が生じやすい。従って、導電材料２４はシール接着剤２５に沿って液晶パネルの四隅に近い位置に優先して形成することが望ましい。これにより、表示画面の厚みムラが小さくなり表示ムラが発生しにくくなる。
【００３６】
また表示ムラを解消するための更に他の方法として、導電材料２４の塗布量（塗布面積、塗布高さ）及び塗布点数を制限することができる。
【００３７】
例えば、導電材料２４のスポット径が３６９．８μｍの場合、周辺部とのセルギャップ差は０．１μｍであり、スポット径が４０９．９μｍの場合、周辺部とのセルギャップ差は０．２μｍ、スポット径が４１５．９μｍの場合、周辺部とのセルギャップ差は０．４μｍであった。
【００３８】
上記測定の結果より、塗布量が多くなればセルギャップも大きくなっている。これは導電材料２４がプレスによっても潰れにくいことが原因であり、塗布面積を小さくして塗布量を少なくすることにより、厚みムラをなくすことができる。なお、導電材料塗布装置では塗布面積を制御し、塗布高さも測定している。
【００３９】
また、セルギャップによる厚みムラは導電材料２４を塗布すれば発生するので、その点数を少なくすることによりセル厚ムラを解消することができるが、少なすぎると所定の導通を得ることができない。そこで、所定の抵抗値（例えば３０Ω）を満足するような導電材料２４の点数を求めるため以下の測定を行った。
【００４０】
サンプルとして１５型の液晶パネル１０を用い、測定器はトプコン製のＢＭ−５Ａ（Ｆｉｅｌｄ＝２°）を用いた。測定条件としては２５℃雰囲気下でバックライトを１時間以上点灯後に行った。シャドー率＝ウインドウ表示時の輝度÷ベタ背景表示時の輝度−１．０であり、評価は正面からの目視判定にて行った。背景パターンはシャドーが見えやすい次の３パターンを用いた。中間調グレー１Ｈ絵素市松、中間調マゼンダ１Ｈ絵素市松、中間調グレー２Ｈドット市松である。図４は測定個所を示す図である。
【００４１】
図５は導電材料２４の点数に対するシャドー品位を測定した結果を示す図、図６は導電材料２４の点数に対するシャドー率をグラフ化した図である。導電材料２４の点数が異なる８つのサンプルについて測定を行った。サンプル１は導電材料２４の点数が５点であり、塗布位置は図３のＡ１〜Ａ３及びＣ１〜Ｃ２である。サンプル２は導電材料２４の点数が４点であり、塗布位置は図３のＡ１〜Ａ３及びＣ１である。サンプル３〜５は導電材料２４の点数が３点であり、塗布位置は図３のＡ１〜Ａ３である。サンプル６〜８は導電材料２４の点数が２点であり、塗布位置は図３のＡ１及びＡ３である。
【００４２】
３点打ちのサンプル３〜５を目視にて確認した結果、対向充電不足が厳しくなる中間調グレー２Ｈドット市松パターンにおいて、縦／横シャドーの発生は認められず、横シャドー率は１．５％以下であった。また１Ｈ絵素市松パターンでは０．９％以下であった。
【００４３】
２点打ちのサンプル６〜８では、シャドー率が急激に高くなり、中間調グレー２Ｈドット市松パターンでは薄く見えるレベルも発生するが、実使用上のワーストパターン（＝ＷＩＮＤＯＷＳ(R)終了時（ＸＰ以外））である中間調マゼンダ１Ｈ絵素市松パターンにおいては、かなり薄いレベルであった。
【００４４】
従って、導電材料２４の点数は２点がきっちりと打てていれば問題ないレベルであると考えられる。しかし、打ち損じや塗布面積が小さい場合等によるマージンを考慮して３点打つことが望ましい。
【００４５】
なお、サンプル３〜８では液晶パネル１０の角にスポットを形成できるので問題ないが、サンプル１及びサンプル２では液晶パネル１０の長辺内にスポットを形成する必要があるため、表示ムラが生じ易くなる。
【００４６】
また本発明においては、セルギャップを一定に保持し、表示ムラを解消するために、液晶層２６にプラスチックビーズ（スペーサ材）を混入したり、透明基板１１又は１２にリブを形成したりしている。ここで、導電材料２４の塗布位置にはスペーサ材やリブを設けないことが望ましい。図７（ａ）に、導電材料２４中にスペーサ材が混入している場合の液晶パネルの概略断面図を示し、図７（ｂ）に、導電材料２４中にスペーサ材がない場合の液晶パネルの概略断面図を示す。
【００４７】
図７（ａ）に示すように、導電材料２４中にスペーサ材５０が混入すると、スペーサ材５０と透明基板１１又は１２との間に導電材料２４が挟まり、セルギャップの不均一の原因となる。導電材料２４にはカーボン粉が含まれているからである。本発明では導電材料２４を避けてスペーサ材５０を散布したり、リブを形成したりすることによりセルギャップの不均一をなくし表示ムラを発生しにくくしている。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネルからなる液晶表示装置をはじめ、２枚の透明基板間に液晶層を有し、透明基板間をシール接着剤で接着した液晶パネルを備えた液晶表示装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネルの所定部分の断面図である。
【図２】本発明の導電材料の塗布位置を説明する図である。
【図３】本発明の導電材料の塗布位置を示した液晶パネルの平面図である。
【図４】本発明のサンプルの測定個所を示す図である。
【図５】本発明の導電材料の点数に対するシャドー品位を測定した結果を示す図である。
【図６】本発明の導電材料の点数に対するシャドー率をグラフ化した図である。
【図７】（ａ）本発明の導電材料中にスペーサ材が混入している場合の液晶パネルの概略断面図である。（ｂ）本発明の導電材料中にスペーサ材がない場合の液晶パネルの概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０    液晶パネル
１１、１２    透明基板
２４    導電材料
２５    シール接着剤
２６    液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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