(57)【要約】【課題】液晶パネルを合着するシールラインを複数個形成して液晶パネルの合着力を向上させることにより、液晶の超過充填による重力ムラを防止できる液晶パネル構造を提供する。【解決手段】液晶表示素子は、第１基板及び第２基板を備える液晶パネルと、前記第１基板と第２基板間に充填された液晶と、前記液晶パネルの外郭領域に形成されて前記液晶パネルを合着する第１シールラインと、前記第１シールラインと所定距離離間されて設定された量を超過する液晶を収納する少なくとも一つの第２シールラインと、から構成される。【選択図】図１ａ
2005134905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び第２基板を備える液晶パネルと、
前記第１基板と第２基板間に充填された液晶と、
前記液晶パネルの外郭領域に形成されて前記液晶パネルを合着する第１シールラインと、
前記第１シールラインと所定距離離間されて設定された量を超過する液晶を収納する少なくとも一つの第２シールラインと、
から構成された液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層は、液晶滴下方式または真空注入方式により形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記第２シールラインは、画像が表示されない領域に形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第２シールラインは、液晶パネルの少なくとも一側面に沿って形成されたことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記液晶を収納する空間は、液晶が流入する経路を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記第２シールラインは、液晶パネルの少なくとも四側面に沿って形成されたことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第２シールラインは、少なくとも一つの開口を含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記第２シールラインは、液晶パネルの少なくとも三側面に沿って形成されたことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記第２シールラインは、液晶パネルの角部に形成されたことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記第１シールライン及び第２シールラインは、第１基板及び第２基板の何れか一つに一体に形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第１シールライン及び第２シールラインは、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の何れか一つからなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記第１シールライン及び第２シールラインは、熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂との混合樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記第１基板は、
複数の画素領域を定義する複数のゲートライン及びデータラインと、
各画素領域に形成された薄膜トランジスタと、
各画素領域に形成された画素電極と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
前記第１基板は、
複数の画素領域を定義する複数のゲートライン及びデータラインと、
各画素領域に形成された薄膜トランジスタと、
各画素領域に形成された少なくとも一つの画素電極及び共通電極と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１５】
液晶パネルのセルギャップを一定に維持するスペーサを更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１６】
前記スペーサは、ボールスペーサを含むことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示素子。
【請求項１７】
前記スペーサは、カラムスペーサを含むことを特徴とする請求項１５記載の液晶表示素子。
【請求項１８】
第２シールラインの少なくとも一つのシールラインは、液晶パネルのセルギャップを一定に維持するカラムスペーサであることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示素子。
【請求項１９】
第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と第２基板間に充填された液晶と、
設定された量を超過する液晶を収納する液晶収納空間と、
から構成された液晶表示素子。
【請求項２０】
前記液晶収納空間は、複数のシールラインからなることを特徴とする請求項１９記載の液晶表示素子。
【請求項２１】
前記シールラインは、
第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の外郭領域に形成された第１シールラインと、
前記第１シールラインの内側に配置された少なくとも一つの第２シールラインと、
からなることを特徴とする請求項２０記載の液晶表示素子。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの第２シールラインは、第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の少なくとも一側面に沿って配置されたことを特徴とする請求項２１記載の液晶表示素子。
【請求項２３】
前記少なくとも一つの第２シールラインは、第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の角部に配置されたことを特徴とする請求項２１記載の液晶表示素子。
【請求項２４】
前記少なくとも一つの第２シールラインは、第１基板と第２基板間のセルギャップを一定に維持するスペーサとして作用することを特徴とする請求項２１記載の液晶表示素子。
【請求項２５】
前記少なくとも一つの第２シールラインは、超過液晶が流入する開口を含むことを特徴とする請求項２１記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に関し、特に、液晶パネルに複数のシールラインを形成して、セルギャップを一定に維持すると共に液晶パネルの合着力を向上させることにより、重力ムラによる品質の低下を防止できる液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックコンピュータのような各種の携帯用電子機器が発展するにつれて、これに適用できる軽薄短小型の平板表示装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）に対する要求が次第に増大している。このような平板表示装置としては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などが活発に研究されているが、量産化技術、駆動手段の容易性、高画質の実現という理由により、現在は液晶表示素子（ＬＣＤ）が脚光を浴びている。
【０００３】
液晶表示素子は、液晶の屈折率異方性を利用して画面に情報を表示する装置である。図７は、液晶パネルの構造を示す図である。図に示すように、液晶パネル１は、下部基板５と、上部基板３と、前記下部基板５と上部基板３間に形成された液晶層７と、から構成されている。下部基板５は、駆動素子アレイ基板である。図には示していないが、前記下部基板５には、複数の画素が形成されており、各画素には、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴという）のような駆動素子が形成されている。上部基板３は、カラーフィルタ基板であって、実際にカラーを実現するためのカラーフィルタ層が形成されている。且つ、前記下部基板５及び上部基板３には、それぞれ画素電極及び共通電極が形成されており、液晶層７の液晶分子を配向するための配向膜が塗布されている。
【０００４】
前記下部基板５と上部基板３とは、シール材からなるシールライン９により合着され、その間に液晶層７が形成され、前記下部基板５に形成された駆動素子により液晶分子を駆動して液晶層を透過する光量を制御することによって情報を表示する。
【０００５】
このような液晶パネルを製作する工程は、下部基板５に駆動素子（ＴＦＴ）を形成するＴＦＴアレイ工程、上部基板３にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ工程、及びセル工程に大別される。
【０００６】
セル工程は、製作されたＴＦＴ基板５とカラーフィルタ基板３とを合着し、その間に液晶層７を形成した後、加工して液晶パネル１を形成する工程である。一般に、液晶層７は、液晶ディッピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）方式または液晶真空注入方式により形成される。前記液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式は、製作されたＴＦＴ基板５とカラーフィルタ基板３とを合着し、パネル単位で加工した後に行われる。
【０００７】
図８は、前記液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式による液晶層形成方法を示す図である。図に示すように、真空チャンバ１０内に、液晶が充填された容器１２が備えられており、その上部に液晶パネル１が位置する。前記真空チャンバ１０は、真空ポンプに連結されて設定された真空状態を維持する。且つ、図には示していないが、前記真空チャンバ１０内には、液晶パネル移動用装置が設置され、前記液晶パネル１を容器１２の上部から容器１２まで移動させて、液晶パネル１に形成された注入口１６を液晶１４に接触させる。
【０００８】
このように、液晶パネル１の注入口１６を液晶１４に接触させた状態で、真空チャンバ１０内に窒素（Ｎ２）ガスを供給して真空チャンバ１０の真空程度を低下させると、前記液晶パネル１の内部と真空チャンバ１０との圧力差により、液晶１４が前記注入口１６を通して液晶パネル１に注入され、液晶１４が液晶パネル１内に完全に充填された後に前記注入口１６を封止材により封止することにより液晶層が形成される。
【０００９】
しかしながら、このように真空チャンバ１０内で液晶パネル１の注入口１６を通して液晶１４を注入して液晶層を形成する方法には次のような問題があった。
【００１０】
第１に、液晶パネル１への液晶注入時間が長い。一般に、液晶パネルの駆動素子アレイ基板とカラーフィルタ基板間の間隔は数μｍ程度で非常に狭いため、単位時間当たり非常に少ない量の液晶のみが液晶パネルの内部に注入される。例えば、約１５インチの液晶パネルを製作する場合、液晶を完全に注入するにはほぼ８時間がかかるが、このような長時間の液晶注入により、液晶パネルの製造時間が長くなって製造効率が低下する。
【００１１】
第２に、前述の液晶注入方式においては液晶消耗率が高い。容器１２に充填されている液晶１４のうち、実際に液晶パネル１に注入される量は非常に少ない量である。一方、液晶は、大気や特定ガスに露出すると、ガスと反応して劣化するだけでなく、液晶パネル１との接触時に流入する不純物により劣化する。よって、容器１２に充填された液晶１４が複数枚の液晶パネル１に注入される場合も、注入後に余る液晶１４を廃棄しなければならないので、高価な液晶の廃棄により液晶パネルの製造費用が増加する。
【００１２】
このような液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式の欠点を克服するために近来提案されている方法が液晶滴下方式による液晶層形成方法である。前記液晶滴下方式は、パネルの内部と外部との圧力差により液晶を注入するのでなく、液晶を直接基板のパネル領域に滴下及び分配し、パネルの合着圧力により滴下された液晶をパネル全体にわたって均一に分布させることで液晶層を形成することである。
【００１３】
このような液晶滴下方式は、短時間に直接基板上に液晶を滴下するため、大面積の液晶表示素子の液晶層の形成も非常に迅速に進行できるという利点を有する。
【００１４】
前記液晶滴下方式を採用して液晶パネルを製造する場合、液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式が採用された液晶パネル製造方法とは根本的な差がある。液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式が採用された液晶パネル製造方法においては、ＴＦＴ基板５とカラーフィルタ基板３とを合着しパネル単位で加工した後に液晶を注入するが、液晶滴下方式が採用された液晶パネル製造方法においては、基板（ＴＦＴ基板またはカラーフィルタ基板）上に先に液晶を滴下した後に基板を合着及び加工して液晶パネルを製作する。
【００１５】
図９は、液晶滴下方式の基本的な概念を示す図である。図に示すように、液晶滴下方式においては、ＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板５とカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板３とを合着する前に、ＴＦＴ基板５上に滴状に液晶７を滴下する。液晶７は、図１０に示すように、液晶滴下装置２０により滴下される。図には示していないが、前記液晶滴下装置２０には、滴下される液晶の滴下量を調節する手段が備えられており、ＴＦＴ基板がｘ、ｙ方向に移動可能であるため、設定された滴下量の液晶７を滴下することができる。
【００１６】
図９に示すように、カラーフィルタ基板３の外郭領域にはシールライン９が形成されて、前記カラーフィルタ基板３及びＴＦＴ基板５に圧力を加えることによって、前記カラーフィルタ基板３とＴＦＴ基板５とが合着されると共に、その圧力により液晶７滴が外部に拡散して前記カラーフィルタ３とＴＦＴ基板５間に均一な厚さの液晶層が形成される。つまり、前記液晶滴下方式の最も大きい特徴は、液晶パネル１を合着する前に下部基板上に液晶７を滴下した後、シールライン９により液晶パネルを合着することである。
【００１７】
このような液晶滴下方式による液晶パネル製造方法は、真空注入方式による液晶パネル製造方法に比べて、液晶滴下の相異及び大面積ガラス基板の加工時期の相異の他にも次のような相違点がある。即ち、液晶注入方式による液晶パネル製造方法においては、注入口を通して液晶を注入した後に前記注入口を封止材により封止すべきであるが、液晶滴下方式による液晶パネル製造方法においては、液晶を直接基板に滴下するため、このような注入口の封止工程を必要としない。また、液晶注入方式による液晶パネル製造方法においては、基板が液晶に接触してパネルの外部面が液晶により汚染されるため、汚染された基板を洗浄するための工程が必要であるが、液晶滴下方式による液晶パネル製造方法においては、液晶を直接基板に滴下するため、パネルが液晶により汚染されず、洗浄工程を必要としない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、このような液晶滴下方式による液晶パネル１の製造方法にも問題は存在する。液晶滴下装置２０により設定された滴下量の液晶が滴下されても、外部的な要因及び内部的な要因により、実際に滴下される滴下量には微細な変化が発生する。従って、製作された液晶パネル１には設定された量より多いか、または少ない量の液晶が充填されるようになる。このような問題は、液晶滴下方式だけでなく真空注入方式でも発生し得るもので、この問題を解決するための手段はまだ知られていない。
【００１９】
液晶パネル１に設定された量と異なる量の液晶が充填されれば、様々な問題を起こし得るが、特に、液晶パネル１に充填される液晶の量が設定された量より多い場合、液晶パネルに重力不良が発生する。重力不良は、温度の上昇により、液晶パネル１の内部に形成された液晶層の体積が増加するために発生するもので、液晶パネルのセルギャップがスペーサより大きくなり、これにより、重力により液晶が下部に移動して階調差により液晶パネルの下部領域にムラが生じる重力ムラ現象が発生し、液晶パネルの品質低下の原因となる。
【００２０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、液晶パネルを合着するシールラインを複数個形成して液晶パネルの合着力を向上させることにより、液晶の超過充填による重力ムラを防止できる液晶パネル構造を提供することを目的とする。
【００２１】
本発明の他の目的は、液晶パネルのセルギャップを一定に維持するスペーサをシールラインに代替することにより、開口率を低下させることなく液晶パネルの合着力を向上させることができる液晶パネル構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
このような目的を達成するために、本発明に係る液晶パネルは、第１基板及び第２基板と、前記第１基板と第２基板間に充填された液晶と、設定された量を超過する液晶を収納する液晶収納空間と、から構成される。
【００２３】
前記液晶収納空間は、複数のシールラインにより形成され、前記シールラインは、第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の外郭領域に形成された第１シールラインと、前記第１シールラインの内側に配置された少なくとも一つの第２シールラインと、からなる。
【００２４】
このとき、前記少なくとも一つの第２シールラインは、第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の少なくとも一側面に沿って配置されることもでき、第１基板及び第２基板の何れか一つの基板の角部に配置されることもできる。且つ、前記少なくとも一つの第２シールラインは、第１基板と第２基板間のセルギャップを一定に維持するスペーサとして作用し、超過液晶が流入する開口を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明においては、液晶パネルに複数のシールラインを形成することにより、液晶パネルの合着力を向上させ、基板間の支持力を向上させる。従って、液晶の充填量が設定量を超過して発生する重力不良を防止することによって、液晶パネルの不良を防止できるようになる。且つ、本発明においては、前記シールラインをスペーサとして用いることによって、液晶パネルのセルギャップを一定に維持できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明においては、複数のシールラインにより液晶パネルの合着力を向上させることにより、重力不良による液晶パネルの不良を防止する。このために、本発明においては、上部基板と下部基板とを合着するシールラインを複数個形成することにより、液晶パネルの合着力を向上させる。
【００２７】
複数のシールラインは、既存のシールライン及び追加で形成されるシールラインをいい、この追加のシールラインにより、液晶パネルの合着力を向上させることができ、他の構成要素、例えば、スペーサなどがシールラインの役割をするようにすることで合着力を向上させることもできる。単純にシールラインを追加する場合は、液晶パネルにはセルギャップを維持するためのスペーサ（即ち、ボールスペーサまたはカラムスペーサ）が形成されるが、追加されるシールラインがスペーサの役割をする場合は、別途のスペーサを形成する必要がない。
【００２８】
一般に、液晶パネルのセルギャップは、画像の品質を左右する非常に重要な要素である。従って、液晶パネルのセルギャップは、設定された大きさにパネル全体にわたって一定に維持されるべきで、このようにセルギャップを維持するためにスペーサが使用される。従来、このようなスペーサとして、主にボールスペーサが使用された。前記ボールスペーサは、散布器により基板上に散布するため、液晶パネル全体にわたって散布密度が不均一になるだけでなく、ボールスペーサが一個所に密集する場合、液晶表示素子の画質を低下させる原因となる。特に、大面積の液晶パネルの製作時には散布範囲が限定されているので、ボールスペーサの使用が難しくなるという問題があった。
【００２９】
近来、このような問題を解決するために、カラムスペーサが提案されている。前記カラムスペーサは、パターンスペーサともいい、フォトリソグラフィ工程により、所望の位置に所望の形状に形成されるものである。このようなカラムスペーサは、所望の位置に所望の形状に形成することができるため、均一な分布が可能になるので、液晶パネルのセルギャップを常に一定に維持できるという利点がある。特に、液晶滴下方式は、主に大面積の液晶パネルに適用されるため、液晶滴下方式により製作される液晶パネルにおいては、スペーサとして主にカラムスペーサを使用する。
【００３０】
カラムスペーサは、開口率を最大限に大きくすることができる領域に形成することが好ましい。即ち、実際に画像が表示されない液晶パネルの外郭領域（シールラインが形成される領域の近傍）、またはデータライン及びゲートラインのような不透明な電極配置領域に形成することが好ましい。このようなカラムスペーサは、主に感光性有機物から形成される。
【００３１】
本発明においては、基本的にシールラインを複数個形成することにより、液晶パネルの合着力を向上させるが、シールラインを熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂から形成することにより、セルギャップを一定に維持すると共に液晶パネルの合着力を向上させることもできる。
【００３２】
また、本発明においては、複数のシールラインを形成することにより、液晶パネルに余分の空間を形成する。この空間は、液晶が設定量を超過する場合、超過する量の液晶を前記空間に充填することにより、液晶パネル、厳密に言って、実際に画像が表示される表示領域には一定の液晶が残るようにする。このように、本発明においては、ＴＦＴ基板またはカラーフィルタ基板上に液晶を滴下した後、前記ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板とを合着して液晶を基板全体に分布させるので、このように余分の空間を形成することにより、液晶が設定された量を超過する場合、基板の合着時に超過分の液晶が前記空間に流入して、表示領域には設定された量の液晶のみが充填されるようになる。
【００３３】
一方、本発明は、液晶の滴下後に基板を合着するときに発生する液晶滴下量の不良にのみ適用されるものではない。一般に、液晶パネルに注入された（または、充填された）液晶は、温度によってその体積が変わる。従って、既に注入された液晶の体積が温度によって増加または減少することによって、液晶パネルに重力不良及びタッチ不良が発生するようになる。本発明は、複数のシールラインを形成して液晶パネルの合着力を増加させ、余分の液晶を充填する空間を設けて温度によって体積が変わる液晶を前記空間に収納することにより、温度によって液晶の体積が変わる場合も液晶パネルのセルギャップを常に一定に維持することができる。
【００３４】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る液晶パネル構造を詳細に説明する。
【００３５】
図１ａ及び図１ｂは、本発明の第１実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【００３６】
図に示すように、ガラスのような透明な物質からなる上部基板（カラーフィルタ基板）１０３及び下部基板（ＴＦＴ基板）１０５の外郭領域には第１シールライン１０９ａが形成されて、前記上部基板１０３と下部基板１０５とを合着する。また、前記第１シールライン１０９ａの内部には第２シールライン１０９ｂが形成されて、前記上部基板１０３と下部基板１０５とを合着し、前記第２シールライン１０９ｂ内部の前記上部基板１０３と下部基板１０５間に液晶層１０７が形成される。
【００３７】
前記第１シールライン１０９ａ及び第２シールライン１０９ｂは、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（特に、紫外線熱硬性樹脂）、または熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂とが混合された混合樹脂などから構成されたシーラントからなり、前記上部基板１０３と下部基板１０５とを圧着した状態で、熱または光を照射することによって硬化する。
【００３８】
図において、前記第２シールライン１０９ｂは、前記第１シールライン１０９ａの内部、即ち、液晶パネル１０１の外郭領域の内側に形成されるが、前記第２シールライン１０９ｂも、実質的に画像が表示されない画像非表示領域に形成されることが好ましい。つまり、前記第２シールライン１０９ｂは、前記液晶パネル１０１の開口率が低下しない領域に形成される。
【００３９】
前記第２シールライン１０９ｂは、前記上部基板１０３と下部基板１０５とを合着するだけでなく、前記液晶パネル１０１のセルギャップを一定に維持するスペーサの役割をすることもできる。従って、前記第２シールライン１０９ｂの形成により、液晶パネル１０１の開口率を低下させることなくセルギャップを一定に維持するだけでなく、液晶パネル１０１の合着力を増加させ基板の支持力が強化されて、液晶の充填量が設定量を超過する場合に重力不良が発生することを防止できるようになる。
【００４０】
且つ、前記第２シールライン１０９ｂの角部は除去されており、前記第１シールライン１０９ａと第２シールライン１０９ｂとの間には空間１１２が形成されている。従って、過度に滴下された液晶が前記角部（液晶通路）を通して空間１１２に充填されるため、実際に画像が表示される領域の液晶層は設定された液晶量と殆ど類似になる。このとき、前記第２シールライン１０９ｂに液晶通路が形成されず、前記空間１１２に液晶が充填されないこともできる。これは、本発明によれば、液晶の充填量が設定量を超過する場合も、第１シールライン１０９ａ及び第２シールライン１０９ｂの合着力により、液晶パネル１０１の重力不良を防止することができるためである。しかしながら、このように、前記第２シールライン１０９ｂに液晶通路を形成し液晶が充填される空間１１２を形成することにより、液晶の充填量が設定量を大きく超過した場合（即ち、第１シールライン１０９ａ及び第２シールライン１０９ｂの合着力を超過する程度に液晶の充填量が多い場合）も、前記空間１１２に超過した液晶が充填されるため、重力不良を防止することができる。
【００４１】
また、前記第２シールライン１０９ｂ、厳密に言って、第２シールライン１０９ｂにより形成された空間１１２は、液晶層を形成した後にも有用に利用される。液晶の体積は温度により影響を受けるため、液晶層の形成時に設定された量の液晶が充填された場合も、外部の温度によって充填された液晶の体積が変わり、液晶パネル１０１に不良が発生するようになる。しかしながら、本発明においては、第２シールライン１０９ｂを配置して空間１１２を形成することにより、温度の変化による液晶の体積の偏差を補償できるようになる。このような点を考慮すると、本発明が単に液晶滴下方式にのみ適用されるのでなく、真空注入方式にも適用できることが分かる。即ち、真空注入方式により液晶層が形成された場合も、液晶パネル１０１内の液晶層の体積が温度によって変わるので、前記のような空間１１２を形成することにより、重力不良やタッチ不良のような液晶表示素子の不良を防止することができる。
【００４２】
図２は、本発明の第２実施例による液晶パネルの構造を示す図である。図に示すように、第２実施例においては、液晶パネル２０１の外郭領域に形成された第１シールライン２０９ａの内部に、複数（図では二つ）のシールライン２０９ｂ、２０９ｃが更に形成される。従って、図１ａ及び図１ｂに示す第１実施例の液晶パネル１０１に比べて、液晶パネル２０１の合着力が更に増加し、その結果、液晶充填量の超過による重力不良を更に效果的に防止することができる。
【００４３】
第２実施例においても第１実施例と同様に、第２シールライン２０９ｂ及び第３シールライン２０９ｃに液晶通路を形成し、第１シールライン２０９ａと第２シールライン２０９ｂとの間、及び第２シールライン２０９ｂと第３シールライン２０９ｃとの間にそれぞれ超過した液晶が充填される第１空間２１２ａ及び第２空間２１２ｂを形成することができる。
【００４４】
図３ａ〜図３ｃは、本発明の第３実施例による液晶パネルの構造を示す図である。図に示すように、第３実施例においては、第１シールライン３０９ａの内部に第２シールライン３０９ｂが形成されている。
【００４５】
図１ａに示す第１実施例においては、第１シールライン１０９ａの内部に形成される第２シールライン１０９ｂが、画像非表示領域に液晶パネル１０１の４辺に沿って形成されるのに対し、図３ａに示す液晶パネル３０１では、第２シールライン３０９ｂが液晶パネル３０１の３辺に沿って形成される。図においては、前記第２シールライン３０９ｂが図の下側辺を除いて３辺に沿って形成されるが、他側の辺を除いて形成することもできる。言い換えれば、第２シールライン３０９ｂが何れの辺に沿って形成されるかが重要なことでなく、３辺に沿って形成されることが重要である。
【００４６】
図３ｂに示す構造では、図３ａにおいて第２シールライン３０９ｂが形成されない辺に、設定長さの第３シールライン３０９ｃが形成される。従って、図１ａに示す第１実施例の液晶パネルとは異なって、第２シールライン９０９ｂの角部に液晶通路は形成されないが、前記第２シールライン３０９ｂと第３シールライン３０９ｃ間の通路を通して液晶が流れるようになる。このとき、前記第３シールライン９０９ｃの長さは任意に決定することができる。
【００４７】
図３ｃに示す構造では、液晶パネル３０１の４辺に沿って第２シールライン３０９ｂが形成されるが、一つの辺のシールラインが切れた構成からなっている。
【００４８】
このように、図１ａに示す液晶パネル１０１の第２シールライン１０９ｂが４辺に沿って形成されるのに対し、図３ａ〜図３ｃに示す第３実施例においては、液晶パネル３０１の３辺に沿って形成された第２シールライン３０９ｂ、及びその変形例が開示されている。これは、本発明の液晶パネルが第２シールラインの特定個数に限定されないことを意味する。第１シールラインが液晶パネルを合着し液晶パネルを密封するのに対し、第２シールラインは、液晶パネルを合着し一定のセルギャップを維持する。このような観点からみると、第２シールラインが一つだけ画像非表示領域に形成される場合も、第１シールラインのみが形成された構造に比べて、液晶パネルの接着力が向上し、セルギャップの維持特性が向上する。つまり、第１シールラインの内部に形成される第２シールラインは、画像非表示領域に形成されれば（言い換えれば、液晶パネルの開口率特性を低下させなければ）、その形状や個数に限定されることはない。
【００４９】
図４ａは、本発明の第４実施例による液晶パネルの構造を示す図で、図４ｂは、本発明の第４実施例の変形例を示す図である。図４ａに示すように、第４実施例の液晶パネル４０１では、外郭領域に第１シールライン４０９ａが形成されており、第２シールライン４０９ｂは、液晶パネル４０１の角部領域、即ち、第１シールライン４０９の角部領域から辺に沿って延長される。以前の実施例と同様に、第４実施例の第１シールライン４０９ａ及び第２シールライン４０９ｂも、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、またはこれらの混合樹脂からなり、液晶パネル４０１の合着力を向上させるだけでなく、液晶が過度に滴下される場合、第１シールライン４０９ａ及び第２シールライン４０９ｂにより前記液晶パネル４０１の両側面に形成された空間４１２ａ、４１２ｂに滴下された液晶が充填される。
【００５０】
ここで、図４ａにおいては、前記第２シールライン４０９ｂが液晶パネル４０１の両側面に配置されて二つの空間４１２ａ、４１２ｂが形成されるが、前記第２シールライン４０９ｂは、一側面に形成されて一つの空間を形成することもできる。即ち、本発明においては、液晶を充填することができれば、液晶が充填される空間の個数に限定されず、第２シールライン４０９ｂを一つまたは複数個形成することができる。図４ｂは、本発明の第４実施例による液晶パネルの構造の変形例を示す図で、第２シールライン４０９ｂが四つ形成されて四つの空間４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄが形成された液晶パネル４０１を示す。
【００５１】
また、図４ａ及び図４ｂにおいては、前記第２シールライン４０９ｂが一定の長さに形成されているが、前記第２シールライン４０９ｂの長さは特定の長さに限定されることはない。即ち、液晶が充填される空間４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄの大きさは限定されない。
【００５２】
図５ａ及び図５ｂは、本発明の第５実施例による液晶パネルの構造を示す図である。図５ａに示すように、第５実施例においては、第２シールライン５０９ｂが液晶パネル５０１の角部領域に形成されている。このとき、前記第２シールライン５０９ｂは、一つの角部領域に形成されることもでき、図５ｂに示すように、四つ（または、三つ）形成されることもできる。重要なことは、第２シールライン５０９ｂの個数や形状でなく、第２シールライン５０９ｂにより液晶パネル５０１の合着力が向上し、第１シールライン５０９ａ及び第２シールライン５０９ｂにより、液晶が充填される空間５１２ａ、５１２ｂが形成されるということである。このような合着力の向上及び空間５１２ａ、５１２ｂにより、基板の合着時、滴下された液晶の量が超過して重力不良が発生することを防止できるようになる。且つ、温度による液晶の体積の変化に起因する重力不良及びタッチ不良を防止できるようになる。
【００５３】
図６は、本発明の第６実施例による液晶パネルに形成された一つの画素の構造を示す図である。第６実施例は、第１〜第３実施例に開示された構造とは全く異なる構造で、本発明が第２シールラインの形状や個数に限定されないことをよく示している。特に、第６実施例においては、シールラインが液晶パネルの外郭領域に形成されることなく、画素領域、厳密に言って、画素領域の画像非表示領域に形成される。
【００５４】
図６に示すように、液晶パネル６０１の画素は、縦横に配列されて画素を定義するゲートライン６４０及びデータライン６４２と、前記画素領域に形成され、ゲートライン６４０を通して入力される走査信号により動作する薄膜トランジスタ６５０と、前記画素領域に形成され、薄膜トランジスタ６５０が動作することによって、データライン６４２を通して入力される信号が印加される画素電極６６０と、から構成される。前記薄膜トランジスタ６５０は、前記ゲートライン６４０に連結されて走査信号が印加されるゲート電極６５２と、前記ゲート電極６５２上に形成され、ゲート電極６５２に走査信号が印加されることによって活性化する半導体層６５４と、前記半導体層６５４上に形成されたソース電極６５６及びドレイン電極６５８と、から構成される。
【００５５】
図には示していないが、液晶パネル６０１は、前記のような画素が複数個集まって形成される。且つ、第６実施例の液晶パネル６０１では、外郭領域に第１シールラインが形成されて液晶パネル６０１を合着する。第１〜第５実施例において、追加の第２シールラインが液晶パネルの外郭領域に形成されるのに対し、第６実施例においては、第２シールライン６０９がゲートライン６４０及びデータライン６４２に沿って形成される。薄膜トランジスタ６５０を通して信号が印加されるときに実際に画像が実現される領域は、画素電極６６０が形成された領域である。従って、ゲートライン６４０及びデータライン６４２は、画像が形成されない画像非表示領域である。従って、前記ゲートライン６４０及びデータライン６４２上に第２シールライン６０９を形成することにより、液晶パネルの外郭領域にのみシールラインを形成することに比べて、開口率の低下及び画質の低下なしに液晶パネルの合着力を向上させることができる。更に、前記第２シールライン６０９は、スペーサとして作用するが、液晶パネル全体にわたって均一に形成されるため、液晶パネルのセルギャップを更に一定に維持することができる。
【００５６】
一方、図においては、前記第２シールライン６０９がゲートライン６４０とデータライン６４２の両方共に形成されているが、前記第２シールライン６０９は、ゲートライン６４０にのみ形成されることもでき、データライン６４２にのみ形成されることもできる。
【００５７】
図６に示す第６実施例は、本発明がＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶パネル構造に適用されたことを示しているが、本発明は、ＴＮモードの液晶パネルに限定されることなく、多様な駆動モードの液晶パネルに適用されることができる。本発明は、例えば、画素内に画素電極と共通電極が実質的に平行に配列されて基板の表面と平行な電界を印加する横電界（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ；ＩＰＳ）モードの液晶パネルにも適用することができる。このようなＩＰＳモードの液晶パネルの場合、シールラインは、ゲートライン及び/またはデータラインのみに沿って形成されるものでなく、画素内に配置される画素電極及び/または共通電極に沿っても形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１ａ】本発明の第１実施例による液晶パネルの構造を示す平面図である。
【図１ｂ】本発明の第１実施例による液晶パネルの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図３ａ】本発明の第３実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図３ｂ】本発明の第３実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図３ｃ】本発明の第３実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図４ａ】本発明の第４実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図４ｂ】本発明の第４実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図５ａ】本発明の第５実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図５ｂ】本発明の第５実施例による液晶パネルの構造を示す図である。
【図６】本発明の第６実施例による液晶パネルに形成された一つの画素の構造を示す図である。
【図７】関連技術の液晶パネルの断面図である。
【図８】関連技術の液晶パネルの液晶注入を示す図である。
【図９】関連技術の液晶滴下方式により液晶層を形成する方法を示す概念図である。
【図１０】液晶滴下装置により液晶を滴下して液晶層を形成する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  液晶パネル
１０３、１０５  基板
１０７  液晶層
１０９  シールライン
１１２  空間
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
2005134905.tif 000009
【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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