(57)【要約】【課題】２枚の基板をシール剤によって貼り合わせるにあたり、シール剤の広がりを制御して狭額縁化を図ること。【解決手段】本発明は、駆動基板１０の中央部に設けられる表示領域Ｓの周辺でシール剤３０を介して駆動基板１０と対向基板２０とを貼り合わせて成る表示装置１において、シール剤３０の塗布領域Ｒ１における駆動基板１０と対向基板２０との隙間が、塗布領域Ｒ１と表示領域Ｓ側に隣接する隣接領域Ｒ２での隙間より狭くなっているものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動基板の中央部に設けられる表示領域の周辺でシール剤を介して前記駆動基板と対向基板とを貼り合わせて成る表示装置において、
前記シール剤の塗布領域における前記駆動基板と前記対向基板との隙間は、前記塗布領域と前記表示領域側に隣接する隣接領域での隙間より狭くなっている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記塗布領域に対応する前記駆動基板および前記対向基板の少なくとも一方には隙間を制御する制御膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記隣接領域に対応する前記駆動基板および前記対向基板の少なくとも一方には凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動基板と前記対向基板との隙間における前記シール剤の内側領域には液晶が充填されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
駆動基板の中央部に設けられる表示領域の周辺でシール剤を介して前記駆動基板と対向基板とを貼り合わせて成る表示装置の製造方法において、
前記駆動基板もしくは前記対向基板に前記シール剤を塗布して重ね合わせるにあたり、前記シール剤の塗布領域における前記駆動基板と前記対向基板との隙間を、前記塗布領域と前記表示領域側に隣接する隣接領域での隙間より狭く設定する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記塗布領域での隙間を前記隣接領域での隙間より狭く設定するため、前記塗布領域に対応する前記駆動基板および前記対向基板の少なくとも一方に予め制御膜を形成しておく
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記塗布領域での隙間を前記隣接領域での隙間より狭く設定するため、前記隣接領域に対応する前記駆動基板および前記対向基板の少なくとも一方に予め凹部を形成しておく
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記駆動基板と前記対向基板とを貼り合わせた後、前記駆動基板と前記対向基板との隙間における前記シール剤の内側領域に液晶を充填する
ことを特徴とする請求項５記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動基板と対向基板とをシール剤を介して貼り合わせて成る表示装置および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置を構成する液晶パネルは２枚のガラス基板、またはシリコン基板等を貼り合せ、この基板間に液晶材料を封入することによって作成される。これら基板を貼り合せるシール剤はエポキシ樹脂、アクリル樹脂等を主成分とした粘ちょう性液体として供給され、スクリーン印刷機またはディスペンサにより基板に塗布される。シールが塗布された基板は、もう一方の基板と貼り合わされ、基板間が所定のギャップとなるまで加圧された後、熱または紫外線によりシール剤を硬化させる。
【０００３】
液晶パネルは搭載機器の小型化のため、また基板からの理収を増大し生産性を向上させるため、シール剤を塗布する表示部周辺の額縁といわれる部分を縮小することが求められている。その一方、シールの幅は接着力や耐湿性を保つためには一定幅以上を確保する必要があり、際限なく狭くすることはできない。このため狭額縁のパネルでは、シール剤と表示部とが接近することとなる（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８７７６０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、このようなシール剤による基板の貼り合わせを行う従来の表示装置には次のような問題がある。すなわち、シール剤のような粘ちょう性の液体シール剤の端面は加圧された時、波打ったように広がり、狙った位置で直線状に止めるのは非常に困難である。そして、シール剤と表示部が接近した場合には、シール剤の表示領域へのはみ出しによる表示不良、シール剤近傍の配向不良による表示ムラ、またシール剤からの不純物のしみ出し等により表示領域周辺部での表示不良の危険性が増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板形状によりシール剤の位置を制御し、額縁領域が狭く、表示ムラのない、信頼性の高い液晶表示装置を提供することを目的とするもので、この目的を達成するため、次のような手段を備えている。すなわち、本発明は、駆動基板の中央部に設けられる表示領域の周辺でシール剤を介して前記駆動基板と対向基板とを貼り合わせて成る表示装置において、シール剤の塗布領域における駆動基板と対向基板との隙間が、塗布領域と表示領域側に隣接する隣接領域での隙間より狭くなっているものである。
【０００７】
ここで、シール剤の塗布領域における駆動基板と対向基板との隙間は、シール剤が毛細管現象によって伝わることができる大きさであり、隣接領域での駆動基板と対向基板との隙間は、シール剤が毛細管現象によって伝わることができない大きさである。
【０００８】
このような本発明では、シール剤が２枚の基板間に挟まれると、毛細管現象により基板間のギャップのより狭い方向に広がりやすく、ギャップが広い方向には広がりにくい傾向がある。この現象を利用するため、本発明ではシール剤の塗布領域での基板間の隙間を、隣接する領域での基板間の隙間より狭く設定し、これによってシール剤が加圧されても塗布領域のみに広がる状態となる。
【０００９】
また、本発明は、駆動基板の中央部に設けられる表示領域の周辺でシール剤を介して前記駆動基板と対向基板とを貼り合わせて成る表示装置の製造方法において、駆動基板もしくは対向基板にシール剤を塗布して重ね合わせるにあたり、シール剤の塗布領域における駆動基板と対向基板との隙間を、塗布領域と表示領域側に隣接する隣接領域での隙間より狭く設定する方法である。
【００１０】
ここで、塗布領域での隙間を隣接領域での隙間より狭く設定するため、塗布領域に対応する駆動基板および対向基板の少なくとも一方に予め制御膜を形成しておいたり、隣接領域に対応する駆動基板および対向基板の少なくとも一方に予め凹部を形成しておくようにする。
【００１１】
このような本発明では、シール剤の塗布領域での基板間ギャップが、隣接領域での基板間ギャップより狭く設定されているため、シール剤を塗布領域に塗布した状態で駆動基板と対向基板とを貼り合わせると、基板間ギャップの狭い方となる塗布領域に沿ってシール剤が毛細管現象により広がっていく。これにより、シール剤が加圧されても塗布領域のみに広がる状態となる。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、本発明によれば、シール位置を正確に制御することが可能になり、表示不良のない、また信頼性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。また、シールと表示部を接近させることができるため、さらなる狭額縁化が可能となり、外形サイズの小さいパネルを提供することが可能となる。しかも、基板からのパネル理収が増えるので生産性の向上およびコストダウンを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下においては液晶表示装置を例として説明するが、本発明は液晶表示装置以外であっても２枚の基板をシール剤によって貼り合わせて構成する表示装置であれば適用可能である。
【００１４】
図１は、第１実施形態に係る表示装置を説明する模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。また、図２は、第１実施形態に係る表示装置の要部拡大断面図である。すなわち、この表示装置１は、ガラス基板もしくは半導体基板に画素を駆動するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等をマトリクス状に形成して成る駆動基板１０と、透明電極２１等が形成される対向基板２０とを形成し、これらの基板をシール剤３０を介して貼り合わせ、基板間のギャップに液晶（図示せず）を注入して構成されるものである。
【００１５】
駆動基板１０の中央部に設けられるＴＦＴ形成部分が表示領域Ｓとなり、この表示領域Ｓの周辺を囲むようにシール剤３０を塗布する塗布領域Ｒ１が設けられる。このような表示装置１において、本実施形態では、シール剤３０の塗布領域Ｒ１における駆動基板１０と対向基板２０との隙間を、塗布領域Ｒ１と表示領域Ｓ側に隣接する隣接領域Ｒ２での隙間より狭く設定したものである。
【００１６】
具体的には、図１のように対向基板２０のシール剤３０の塗布領域Ｒ１の内側の透明電極２１をフォトリソグラフィ工程などで除去し、段差を作成する。つまり、通常、対向基板２０には一様に透明電極２１が形成されるが、本実施形態では、シール剤３０の塗布領域Ｒ１の表示領域Ｓ側の隣接領域Ｒ２を一部除去することによって、表示領域Ｓおよびシール剤３０の塗布領域Ｒ１には透明電極２１が残る状態となる。これにより、駆動基板１０と対向基板２０とを重ね合わせると、シール剤３０の塗布領域Ｒ１での基板間ギャップが、隣接領域Ｒ２での基板間ギャップより狭くなる状態を構成できる。
【００１７】
この状態でシール剤３０が２枚の基板間に挟まれると、毛細管現象により基板間ギャップのより狭い方向に広がることから、基板間ギャップの広い方向には広がらず、シール剤３０が表示領域Ｓ側に広がることを防ぐことが可能となる。
【００１８】
この表示装置１を製造するには、先ず、先に説明した対向基板２０における隣接領域Ｒ２の透明電極２１の一部を除去しておき、駆動基板１０もしくは対向基板２０の塗布領域Ｒ１にシール剤３０を塗布する。シール剤３０の塗布は、例えばディスペンス方式やスクリーン印刷方式で行う。そして、シール剤３０のプリベークを行った後、もう一方の基板と貼り合せる。
【００１９】
貼り合せ時には所定の圧力および温度で加熱加圧し、シール剤３０を押しつぶすとともに、所定の基板間ギャップを構成する。このギャップは、シール剤３０に予め混入されているスペーサによって決定される。貼り合わせた基板に押圧力を加えるとシール剤３０は広がることになるが、透明電極２１を除去した部分では基板間ギャップが広いためそこには広がらず、基板間ギャップの狭い方向、すなわちシール剤３０の塗布領域Ｒ１に沿って広がっていく。これにより、シール剤３０は透明電極２１のパターン境目でストップして、表示領域Ｓ側には広がらないことになる。
【００２０】
このように、シール剤３０が透明電極２１のパターン境目でストップするため、シール剤３０が表示領域Ｓ側に溢れ出ることがなく、シール剤３０の制御性が高まることになる。したがって、シール剤３０を表示領域Ｓに接近させることが可能となり、表示領域Ｓの外側の、いわゆる額縁領域を小さくすることが可能となる。
【００２１】
シール剤３０の塗布領域Ｒ１の幅は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．３ｍｍ、塗布領域Ｒ１での基板間ギャップは１０μｍ以下、好ましくは約３．５μｍ、隣接領域Ｒ２で透明電極２１が除去される部分の幅は約０．７ｍｍである。また、シール剤３０は、例えば熱硬化型のエポキシ系接着剤（例えば、協立化学社製、商品名ワールドロック７８０）を用い、プリベーク温度約９０℃、プレス温度約１２０℃〜１５０℃となっている。
【００２２】
図３は、第２実施形態を説明する模式断面図、図４は第２実施形態における主要部の拡大断面図である。図３に示すように、第２実施形態に係る表示装置１は、第１実施形態と同様に、シール剤３０の塗布領域Ｒ１における駆動基板１０と対向基板２０との隙間を、塗布領域Ｒ１と表示領域Ｓ側に隣接する隣接領域Ｒ２での隙間より狭く設定するものであるが、シール剤３０の塗布領域Ｒ１における駆動基板１０の厚さ（膜を含む厚さ）を隣接領域Ｒ２に比べて厚くすることにより実現している。基板厚を厚くするには、駆動基板１０に制御膜４０を設ける（図４（ａ）参照）、もしくは凹部５０を設ける（図４（ｂ）参照）ことが考えられる。
【００２３】
表示装置１は、ガラス基板もしくは半導体基板に画素を駆動するためのＴＦＴ等をマトリクス状に形成して成る駆動基板１０と、透明電極２１等が形成される対向基板２０とをシール剤３０によって貼り合わせ、基板間のギャップに液晶（図示せず）が注入される。
【００２４】
第２実施形態に係る表示装置１では、図４（ａ）に示すように、駆動基板１０側のシール剤３０の塗布領域Ｒ１に厚さ調整用の制御膜４０を設けている。制御膜４０としては、例えば、感光性樹脂や真空成膜したＳｉＯ2等の無機膜をフォトリソグラフィ工程などでパターニングして形成する。なお、図４（ａ）に示すように、制御膜４０の上に他の膜が形成されていてもよいが、塗布領域Ｒ１より隣接領域Ｒ２の方が低くなっている必要がある。
【００２５】
この駆動基板１０を用いて表示装置１を製造すると、制御膜４０が形成された部分では駆動基板１０の厚さが増加し、シール剤３０を介して両基板を貼り合わせた際、シール剤３０の塗布領域Ｒ１での基板間ギャップが隣接領域Ｒ２での基板間ギャップより狭くなる。これにより、先の例と同様に、シール剤３０は基板間ギャップの広い部分には広がらず、基板間ギャップの狭い方向、すなわち制御膜４０が形成された塗布領域Ｒ１に沿って広がっていく。
【００２６】
その結果、シール剤３０は制御膜４０のパターン境目でストップして、表示領域Ｓ側には広がらないことになり、シール剤３０の制御性を高めることができる。
【００２７】
また、図４（ｂ）に示す例では、駆動基板１０における隣接領域Ｒ２に凹部５０を形成している。このため、凹部５０に比べてシール剤３０の塗布領域Ｒ１では基板厚が厚くなる。この駆動基板１０を用いて表示装置１を製造すると、凹部５０が形成された隣接領域Ｒ２に比べてシール剤３０の塗布領域Ｒ１の方が基板間ギャップが狭くなり、シール剤３０は基板間ギャップの広い部分には広がらず、基板間ギャップの狭い方向、すなわち塗布領域Ｒ１に沿って広がっていく。これにより、シール剤３０は塗布領域Ｒ１と隣接領域Ｒ２の凹部５０との境目で広がりが止まるようになる。
【００２８】
いずれの例でも、シール剤３０が塗布領域Ｒ１から内側に広がることなく隣接領域Ｒ２との境目でストップするため、シール剤３０が表示領域Ｓ側に溢れ出ることがなくなり、シール剤３０の制御性が高まることになる。したがって、シール剤３０を表示領域Ｓに接近させることが可能となり、表示領域Ｓの外側のいわゆる額縁領域を小さくすることが可能となる。
【００２９】
また、図４に示す第２実施形態では、制御膜４０や凹部５０を駆動基板１０側に設ける例を示したが、この制御膜４０や凹部５０は対向基板２０側に設けてもよい。また、制御膜４０や凹部５０を駆動基板１０および対向基板２０の両方に設けてもよい。
【００３０】
図５は制御膜、凹部を両基板に設けた例を示す模式断面図で、（ａ）は制御膜の例、（ｂ）は凹部の例である。いずれにおいても、制御膜４０および凹部５０は両基板の対向する位置に設ける。これによって、塗布領域Ｒ１と隣接領域Ｒ２とで基板間ギャップの差が図４に示す場合に比べて大きくなり、シール剤３０の広がりの制御性を更に高めることが可能となる。
【００３１】
ここで、第２実施形態に係る表示装置１において、シール剤３０の塗布領域Ｒ１の幅は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．３ｍｍ、塗布領域Ｒ１での基板間ギャップは１０μｍ以下、好ましくは約３．５μｍ、隣接領域Ｒ２に形成される凹部５０の幅は約０．７ｍｍである。また、シール剤３０は、例えば熱硬化型のエポキシ系接着剤（例えば、協立化学社製、商品名ワールドロック７８０）を用い、プリベーク温度約９０℃、プレス温度約１２０℃〜１５０℃となっている。
【００３２】
図６は、シール剤の加熱時間と粘度および温度変化を説明する図である。上記のように、塗布領域での基板間ギャップを隣接領域の基板間ギャップより狭くして、シール剤の毛細管現象を利用することにより、シール剤の表示領域側への広がりを防止するには、基板間ギャップの制御とシール剤の粘度制御とが重要である。
【００３３】
本実施形態では、塗布領域での基板間ギャップとして３．５μｍとした場合、図６に示すような粘度変化および温度変化となるシール剤を適用している。すなわち、このシール剤では、加熱開始から約２．６分で温度が１０７℃に達し、加熱開始から約３分で粘度が３．２１×１０2Ｐａ・ｓとなり、その後、シール剤の硬化開始により粘度が徐々に高まるようになっている。これにより、粘度低下に合わせて毛細管現象でシール剤が塗布領域のみに広がり、その後、徐々に硬化していくことになる。
【００３４】
駆動基板および対向基板の貼り合わせでシール剤が塗布領域からはみ出さないことにより、表示領域へのシール剤のはみ出しが抑制され、シール剤の不純物の影響による表示ムラを発生させず、信頼性の高い表示装置を提供できるようになる。また、シール剤の制御性が高まることから、シール剤のはみ出しを考慮した余裕領域を多く必要とせず、塗布領域と表示領域とを接近させることができ、不要な額縁領域を用意しなくて済む。したがって、表示装置の狭額縁化を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態に係る表示装置を説明する模式図である。
【図２】第１実施形態に係る表示装置の要部拡大断面図である。
【図３】第２実施形態を説明する模式断面図である。
【図４】第２実施形態における主要部の拡大断面図である。
【図５】制御膜、凹部を両基板に設けた例を示す模式断面図である。
【図６】シール剤の加熱時間と粘度および温度変化を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…表示装置、１０…駆動基板、２０…対向基板、２１…透明電極、３０…シール剤、４０…制御膜、５０…凹部、Ｒ１…塗布領域、Ｒ２…隣接領域、Ｓ…表示領域
【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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