(57)【要約】【課題】シール材の欠損に起因する液晶材料の注入不良の発生が抑制された、生産性の高い液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、第１基板１と、第１基板１に対向する第２基板２と、これらの間に設けられた液晶層３と、第１基板１と第２基板２とを互いに接着し、且つ、液晶層３を包囲するシール部４とを備えている。シール部４は、液晶層３を多重に包囲するシールパターンを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記第１基板と前記第２基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、
前記シール部は前記液晶層を多重に包囲するシールパターンを有している液晶表示装置。
【請求項２】
前記シールパターンは前記液晶層を二重に包囲する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲する第１および第２のシール材を有し、前記第１および第２のシール材が前記シールパターンを形作る請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記第１基板と前記第２基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、
前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲するように設けられた第１および第２のシール材を有している液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１および前記第２のシール材のそれぞれは環状である請求項３または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記シール部は、前記第１のシール材と前記第２のシール材とが交差する交差部を複数有している請求項３から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記シール部は、前記交差部を４つ以上有している請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１および第２のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有するメインシール材と、前記メインシール材の前記開口部を埋めるエンドシール材とを有する請求項３から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１および第２のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有しないメインシール材のみを有する請求項３から７のいず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、液晶表示装置に関し、特に、生産性の高い液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かし、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やビデオカメラなどのＡＶ機器に広く利用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、一対の基板の間に設けられた液晶層の電気光学特性を利用して表示を行う。基板間に液晶層を形成する手法としては、従来、真空注入法と呼ばれる手法が用いられてきた。真空注入法では、まず、一対の基板をシール材を介して貼り合わせ、続いて、シール材の一部に設けられた開口部（注入孔と呼ばれる）から液晶材料を注入し、最後に開口部を封止材で封止することによって液晶層を形成する。
【０００４】
また、最近では、特許文献１に開示されているような液晶滴下法と呼ばれる手法も提案されている。液晶滴下法では、まず、一方の基板上に液晶材料を滴下し、その後、この基板を、シール材が付与された他方の基板と貼り合せることによって、液晶層を形成する。
【０００５】
真空注入法、液晶滴下法のいずれの手法においても、シール材に囲まれた領域内に液晶材料を広げる際には、この領域内を真空状態とし、大気圧下にある外部と真空状態にあるこの領域との圧力差を利用する。
【特許文献１】特開昭６３−１７９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの手法においても、工程の途中でシール材の一部が欠損すると、シール材に囲まれた領域内に大気が流入してこの領域内を真空状態に保持することができなくなる。そのため、シール材に囲まれた領域の全体に液晶材料を十分に広げることができず、液晶材料の注入不良が発生して歩留まりが低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール材の欠損に起因する液晶材料の注入不良の発生が抑制された、生産性の高い液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記第１基板と前記第２基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、前記シール部は前記液晶層を多重に包囲するシールパターンを有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【０００９】
ある好適な実施形態において、前記シールパターンは前記液晶層を二重に包囲する。
【００１０】
ある好適な実施形態において、前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲する第１および第２のシール材を有し、前記第１および第２のシール材が前記シールパターンを形作る。
【００１１】
あるいは、本発明による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記第１基板と前記第２基板とを互いに接着し、且つ、前記液晶層を包囲するシール部とを備え、前記シール部は、それぞれが前記液晶層を包囲するように設けられた第１および第２のシール材を有しており、そのことによって上記目的が達成される。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記第１および前記第２のシール材のそれぞれは環状である。
【００１３】
前記シール部は、前記第１のシール材と前記第２のシール材とが交差する交差部を複数有していることが好ましい。
【００１４】
前記シール部は、前記交差部を４つ以上有していることが好ましい。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記第１および第２のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有するメインシール材と、前記メインシール材の前記開口部を埋めるエンドシール材とを有する。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記第１および第２のシール材のそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部を有しないメインシール材のみを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による液晶表示装置は、液晶層を多重に包囲するシールパターンを有するシール部を備えているので、製造工程においてシール材の一部が欠損しても、そのことによる液晶材料の注入不良の発生が抑制される。そのため、本発明による液晶表示装置は、歩留まりが高く、生産性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１に、本実施形態における液晶表示装置１００の断面構造を模式的に示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、第１基板（例えばアクティブマトリクス基板）１と、第１基板１に対向する第２基板（例えば対向基板（カラーフィルタ基板））２と、第１基板１と第２基板２との間に設けられた液晶層３と、第１基板１と第２基板２とを互いに接着し、且つ、液晶層３を包囲するシール部４とを備えている。本実施形態における液晶層３は、いわゆる液晶滴下法を用いて形成されている。
【００２０】
次に、図１および図２を参照しながら、シール部４の構造を詳しく説明する。図２は、液晶表示装置１００を模式的に示す上面図であり、図２中の破線で囲まれた領域は表示領域である。
【００２１】
図１および図２に示すように、シール部４は、液晶層３を二重に包囲するシールパターンを有している。具体的には、シール部４は、それぞれが液晶層３を包囲するように設けられた第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂを有している。第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂのそれぞれは環状（枠状）に形成されており、これら第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂが上記のシールパターンを形作っている。
【００２２】
ここで、従来の液晶表示装置のシール部の構造を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示す従来の液晶表示装置５００では、シール部５０４は、液晶層５０３を一重に包囲するシールパターンを有している。従って、図３（ｂ）に示すように、製造工程の途中でシール部５０４を構成するシール材の一部が欠損すると、液晶材料を広げる工程において、シール部５０４で囲まれた領域内（本来真空状態に保持される領域）に外部から大気が流入し、液晶材料の注入不良が発生してしまう。
【００２３】
これに対して、本実施形態における液晶表示装置１００は、図１および図２に示すように、液晶層３を二重に包囲するシールパターンを有するシール部４を備えている。従って、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、製造工程の途中で第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂのうち一方のシール材の一部が欠損しても、シール部４で囲まれた領域は他方のシール材によって外部と隔絶されている。そのため、液晶材料を広げる工程において、シール部４で囲まれた領域内に外部から大気が流入することがなく、液晶材料の注入不良の発生を抑制することができる。液晶表示装置１００においては、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂの両方に欠損が生じた場合にのみ注入不良が発生するので、注入不良の発生確率を従来の液晶表示装置５００の約１／２とすることが可能になる。
【００２４】
次に、図５を参照しながら、シール部４の好ましい構造を説明する。
【００２５】
図５に示すシール部４は、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとが交差する複数の交差部ａ、ｂ、ｃおよびｄを有している点において、図２に示すシール部４と異なっている。図５に示すシール部４を用いても、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂの一方に欠損が生じた場合の注入不良の発生を防止できる。図５に示すシール部４を用いると、さらに、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとが複数箇所で交差しているので、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂの双方に欠損が生じても、双方の欠損箇所が同じ交差部間に位置しない限り、注入不良が発生しないという利点が得られる。例えば、第１のシール材４ａについて交差部ａと交差部ｂとの間で欠損が生じた場合、第２のシール材４ｂについて欠損が生じても、その欠損箇所が交差部ａと交差部ｂとの間でない限り、注入不良は発生しない。従って、シール部４が、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの交差部を複数有する構成を採用すると、注入不良の発生をより確実に抑制することができる。例えば図５に示すようにシール部４が交差部を４つ有する場合、図２に示すようにシール部４が交差部を有しない場合に比べて注入不良の発生確率を約１／４とすることができる。
【００２６】
なお、シール材の欠損箇所によっては、図４（ａ）や図６（ｂ）に示すように、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの間に液晶材料が流入して、本来液晶材料が注入されるべき領域への液晶材料の注入量が不足し、そのことによってセルギャップ（液晶層３の厚さ）が変動することがある。第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとが複数箇所で交差していると、図５に示すように、その交差部によって第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとで囲まれる領域が複数の領域に分割される。従って、図４（ａ）と図６（ｂ）とを比較すればわかるように、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの間に流入する液晶材料の量を少なくして、不足する液晶材料の量を少なくすることができ、セルギャップの変動量を小さくすることができる。
【００２７】
図５では、シール部４に交差部が４つ設けられている場合を例示したが、交差部の数はこれに限定されない。シール部４に交差部を複数（２つ以上）設けるによって上述の効果を得ることができる。従って、交差部を２つまたは３つ設けてもよいし、図７に示すように、４つを超える数の交差部を設けてもよい。注入不良の発生をより確実に抑制し、液晶材料の不足によるセルギャップの変動量をより小さくする観点からは、交差部の数は多いことが好ましく、４つ以上であることが好ましい。
【００２８】
本発明による液晶表示装置１００は、シール部４の構造以外は、公知の液晶表示装置と同じ構成とすることができる。そのため、本発明による液晶表示装置は、公知の液晶表示装置の製造方法において、シール部４を、液晶層３を二重に包囲するようなシールパターンを有するように形成することによって製造することができる。
【００２９】
シール部４は、例えば、スクリーン印刷法を用いて形成してもよいし、ディスペンサを用いて材料を塗布することによって形成してもよい。シール部４が第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの交差部を有する場合であっても同様である。スクリーン印刷法を用いる場合、第１のシール材４ａ、第２のシール材４ｂおよびこれらの交差部は同時に形成されるので、交差部を特に制限なく設けることができる。ディスペンサを用いる場合には、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂのうち、一方のシール材を形成した後、他方のシール材が形成される。そのため、交差部を好適に形成する観点からは、最初に形成するシール材の高さが５０μｍ未満であることが好ましい。ディスペンサを用いる場合、一般的には、塗布ギャップをレーザー変位計で制御しながら塗布を行うので、シール材の交差部を形成することは容易である。
【００３０】
シール材の欠損箇所によっては、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの間の領域に液晶材料が流入してセルギャップが変動することを既に述べた。そのため、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの間隔や、これらの交差部の数は、第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの間への液晶材料の流入が起こってもセルギャップの変動量が許容範囲内であるように決定することが好ましい。以下、図５に示したようにシール部４が交差部を４つ有する場合について、図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながらこの点を具体的に説明する。
【００３１】
図８（ａ）に示すように、シール材に欠損が生じていない場合、シール部４によって囲まれる領域の長辺の長さをＡ、短辺の長さをＢとすると、セルギャップｘ1と液晶材料の注入量Ｖとは、Ｖ＝Ａ・Ｂ・ｘ1の関係を満足する。
【００３２】
図８（ｂ）に示すように、第２のシール材４ｂのうち、シール部４で囲まれる領域の長辺を規定する部分に欠損が生じた場合、第２のシール材４ｂのこの部分と第１のシール材４ａとの間隔をＣとし、液晶材料の注入量が不変（＝Ｖ）であるとすると、このときのセルギャップｘ2は、Ｖ＝（Ｂ＋Ｃ）・Ａ・ｘ2の関係を満足する。従って、セルギャップｘ1とセルギャップｘ2との比はｘ1：ｘ2＝（Ｂ＋Ｃ）：Ｂの関係を満足する。
【００３３】
図８（ｃ）に示すように、第２のシール材４ｂのうち、シール部４で囲まれる領域の短辺を規定する部分に欠損が生じた場合、第２のシール材４ｂのこの部分と第１のシール材４ａとの間隔をＤとし、液晶材料の注入量が不変（＝Ｖ）であるとすると、このときのセルギャップｘ3は、Ｖ＝（Ａ＋Ｄ）・Ｂ・ｘ3の関係を満足する。従って、セルギャップｘ1とセルギャップｘ3との比はｘ1：ｘ3＝（Ａ＋Ｄ）：Ａの関係を満足する。
【００３４】
ここで、例えば、理想的なセルギャップを４．０μｍ、セルギャップの変動量の許容範囲を０．２μｍとすると、ｘ1／ｘ2≦４．０／３．８であることが好ましく、ｘ1：ｘ2＝（Ｂ＋Ｃ）：Ｂであることから、Ｃ≦（１／１９）・Ｂであることが好ましい。つまり、間隔Ｃは、シール部４で囲まれる領域の短辺の長さＢの１／１９以下であることが好ましい。また、同様に、Ｄ≦（１／１９）・Ａであることが好ましく、間隔Ｄは、シール部４で囲まれる領域の長辺の長さＡの１／１９以下であることが好ましい。
【００３５】
間隔Ｃ、Ｄの好ましい条件は、理想的なセルギャッップと、セルギャップの変動量の許容範囲とに応じて異なる。例えば、理想的なセルギャップを同じく４．０μｍとし、変動量の許容範囲を０．１μｍとすると、間隔Ｃは、短辺の長さＢの１／３９以下であることが好ましく、間隔Ｄは、長辺の長さＡの１／３９以下であることが好ましい。また、理想的なセルギャップを５．０μｍとし、変動量の許容範囲を０．２μｍとすると、間隔Ｃは、短辺の長さＢの１／２４以下であることが好ましく、間隔Ｄは、長辺の長さＡの１／２４以下であることが好ましい。セルギャップ（理想的なセルギャップ）と、セルギャップの変動量の許容範囲は、パネルごとに異なるので、これらを考慮した上で、シール部４の構造を決定することが好ましい。
【００３６】
第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂは、典型的には、液晶表示装置の外周に位置する端子部よりも内側に形成されるが、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂの一方を端子部よりも内側に、他方を端子部よりも外側に形成してもよい。
【００３７】
なお、シール部４の欠損が生じる原因としては、基板の貼り合わせ時・プレス時のシール部４で囲まれた領域と外部とでの圧力差や、スクリーン印刷またはディスペンサを用いた塗布時の泡噛みなどが挙げられる。図３（ａ）に示す従来のシール部５０４の構造においても、シール部５０４の幅（シール部５０４を構成するシール材の幅）を太くすることによって、圧力差によるシール部５０４の欠損自体を抑制でき、歩留まりをある程度高くすることができるが、この場合、泡噛みによるシール部５０４の欠損を抑制することはできない。これに対して、本発明による液晶表示装置１００は、泡噛みによるシール部４の欠損が生じても注入不良を抑制できるという点で優れている。
【００３８】
また、上記の説明では、液晶層３が液晶滴下法を用いて形成される場合について本発明を説明したが、本発明は、液晶層３が真空注入法を用いて形成される場合にも用いることができる。
【００３９】
図９（ａ）および（ｂ）に、本発明による他の液晶表示装置１００’を示す。図９（ａ）および（ｂ）に示す液晶表示装置１００’では、液晶層３は真空注入法を用いて形成されている。
【００４０】
液晶表示装置１００’が有するシール部４’も、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、それぞれが液晶層３を包囲する第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂを有しており、液晶層３を二重に包囲するシールパターンを有している。ただし、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂのそれぞれは、液晶材料を注入するための開口部ｅを有するメインシール材と、メインシール材の開口部ｅを埋めるエンドシール材とを有している。図９（ａ）および（ｂ）では、エンドシール材を示していないが、メインシール材の開口部ｅは、実際には、エンドシール材（封止材とも呼ばれる）によって封止されており、液晶層３は、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂのそれぞれによって完全に包囲されている。なお、液晶層３が液晶滴下法によって形成される液晶表示装置１００では、第１のシール材４ａおよび第２のシール材４ｂは、液晶材料を注入するための開口部を有しないメインシール材のみを有している。
【００４１】
液晶表示装置１００’も、液晶層３を二重に包囲するシールパターンを有するシール部４’を備えているため、液晶表示装置１００と同様に、液晶材料の注入不良の発生を抑制することができ、生産性が高い。液晶材料の注入不良の発生をより確実に抑制し、セルギャップの変動量をより小さくする観点からは、図９（ａ）に示すようにシール部４’が第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの交差部を有しない構成よりも、図９（ｂ）に示すようにシール部４’が第１のシール材４ａと第２のシール材４ｂとの交差部を複数有する構成の方が好ましい。
【００４２】
これに対して、図１０に示すような従来の液晶表示装置６００では、シール部６０４は、液晶層６０３を一重に包囲するシールパターンを有しているので、製造工程の途中でシール部６０４を構成するシール材の一部が欠損すると、液晶材料を広げる工程において、シール部６０４で囲まれた領域内（本来真空状態に保持される領域）に外部から大気が流入し、液晶材料の注入不良が発生してしまう。
【００４３】
上述したように、本発明による液晶表示装置１００、１００’は、歩留まりが高く、生産性が高い。本実施形態では、液晶層３を二重に包囲するシールパターンを示したが、シールパターンは液晶層３を多重に包囲すればよく、シールパターンは液晶層３を三重以上に包囲してもよい。液晶層３を多重に包囲するシールパターンを用いることによって歩留まりを高くし、生産性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によると、シール材の欠損に起因する液晶材料の注入不良の発生が抑制された、生産性の高い液晶表示装置が提供される。本発明は、
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置を模式的に示す上面図である。
【図３】（ａ）は、従来の液晶表示装置のシール部の構造を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、従来の液晶表示装置において、シール部を構成するシール材に欠損が生じている様子を模式的に示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置においてシール材に欠損が生じている様子を模式的に示す図である。
【図５】本発明による液晶表示装置が備えるシール部の他の構造を模式的に示す上面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明による液晶表示装置においてシール材に欠損が生じている様子を模式的に示す図である。
【図７】本発明による液晶表示装置が備えるシール部のさらに他の構造を模式的に示す上面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、シール部の好適な寸法を説明するための図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、本発明による他の液晶表示装置を模式的に示す上面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置のシール部の構造を模式的に示す上面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    第１基板
２    第２基板
３    液晶層
４、４’    シール部
４ａ    第１のシール材
４ｂ    第２のシール材
１００、１００’    液晶表示装置
【図１】
2005215306.tif 000003
【図２】
2005215306.tif 000004
【図３】
2005215306.tif 000005
【図４】
2005215306.tif 000006
【図５】
2005215306.tif 000007
【図６】
2005215306.tif 000008
【図７】
2005215306.tif 000009
【図８】
2005215306.tif 000010
【図９】
2005215306.tif 000011
【図１０】
2005215306.tif 000012