(57)【要約】【課題】  機械研磨のような摺動や加圧などの外力に耐性のある液晶表示装置を提供する。【解決手段】  画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、前記周辺領域に形成される配線５０と前記シール層３０とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、前記配線５０には、配線とシール層とが重なる領域に、複数の開口部が設けられており、前記開口部は、表示領域側の第１のエリア５５Ａと前記第１のエリアよりも表示領域に対して外側の第２のエリア５５Ｂに分かれており、前記第１のエリアの開口部５３Ａの開口率が前記第２のエリアの開口部５３Ｂの開口率よりも大きいものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、
前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、
前記配線には、配線とシール層とが重なる領域に、複数の開口部が設けられており、
前記開口部は、表示領域側の第１のエリアと前記第１のエリアよりも表示領域に対して外側の第２のエリアに分かれており、前記第１のエリアの開口部の開口率が前記第２のエリアの開口部の開口率よりも大きい液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記第１のエリアの開口部の開口率が３０〜８０％であり、前記第２のエリアの開口部の開口率が５〜５０％である液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置において、
前記第１のエリアの開口部の開口率が５０〜７０％である液晶表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の液晶表示装置において、
前記第２のエリアの開口部の開口率が５〜３０％である液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記第１のエリアの開口部の幅は、シール層の幅に対して、３０％以上、より好ましくは５０％以上である液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記配線には、前記シール層の内側の領域にも、複数の開口部が設けられている液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
前記複数の開口部は、均一に配置されている液晶表示装置。
【請求項８】
画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、
前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、
前記配線には、配線とシール層とが重なる領域に、複数の開口部が設けられており、
前記開口部の開口率が３０〜８０％である液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８記載の液晶表示装置において、
前記開口部の開口率が５０〜７０％である液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項８記載の液晶表示装置において、
前記配線には、前記シール層の内側の領域にも、複数の開口部が設けられている液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れか１つに記載の液晶表示装置において、
前記複数の開口部は、均一に配置されている液晶表示装置。
【請求項１２】
画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、
前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、
前記配線には、前記配線とシール層とが重なる領域およびシール層の内側の領域に、複数の開口部が設けられている液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液晶表示装置において、
前記複数の開口部は、均一に配置されている液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型樹脂を含むシール材を用いた液晶表示装置に関し、特に、シール硬化を促進して研磨時などの摺動や加圧などの外力に対する耐性を向上させた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶層を形成する方法として、ＯＤＦ（One Drop Fill ：液晶滴下）法が開発されている。この方法は、基板の周辺領域にシール層を形成し、シール層の枠内に液晶を滴下し、ＴＦＴ基板と対向基板とを重ね合わせて、液晶を封止するものである。シール層の材料としては、紫外線（ＵＶ： Ultra-Violet ）硬化型樹脂或いは紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との併用型樹脂が用いられ、二枚の基板を貼り合わせた後に紫外線照射により硬化される。
【０００３】
他方、液晶表示装置においては、ＴＦＴ基板の周辺領域には共通配線等の配線が設けられている。近年の液晶表示装置の小型化および狭額縁化の要請により、周辺領域に設けた配線と液晶層を封止するシール層とが重なるように配置される。しかし、一般に配線は光を遮断するため、紫外線照射によるシール層の硬化が不十分となる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、基板の周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を有すると共に、前記周辺領域に光硬化型樹脂あるいは併用型樹脂からなるシール層を形成した液晶表示装置において、周辺配線に対して紫外線透過用の開口を設けることにより、短時間に効率よくシール剤を硬化させることが記載されている（第２の実施の形態参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、その図１４および図１５に示されるように、配線１３の側部に沿って両側に、すなわちシール層の両側の場所に、紫外線透過用の開口１９が設けられている。しかし、この開口の構成では、シール硬化が十分とは限らない。シール層のシール硬化が不足している場合は、例えば基板の機械研磨の際に摺動や加圧などの外力に対する耐性が不足する。そのため、対向基板側の柱状スペーサとＴＦＴ基板側の配線が擦れて、柱状スペーサおよび配線上の配向膜削れが発生し、画面上に微小輝点不良が発生してしまう。
【０００７】
また、配線の開口率を拡大すると、配線抵抗が増大するという問題もある。配線抵抗の増大により、表示不良、表示品質の低下、断線などが懸念される。例えば、コモン配線抵抗が増大した場合、特定画素のコモン電位がゲート選択時間内に収束しなくなり、特定表示パタンでの白色度変化や着色といった問題等が懸念される。
【０００８】
本発明は、この問題を解決し、機械研磨のような摺動や加圧などの外力に耐性のある液晶表示装置を提供することを目的とする。また、併せて、配線抵抗の増大を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の一例を挙げるならば、画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、前記配線には、配線とシール層とが重なる領域に、複数の開口部が設けられており、前記開口部は、表示領域側の第１のエリアと前記第１のエリアよりも表示領域に対して外側の第２のエリアに分かれており、前記第１のエリアの開口部の開口率が前記第２のエリアの開口部の開口率よりも大きい液晶表示装置である。
【００１０】
上記の液晶表示装置において、前記第１のエリアの開口部の開口率は３０〜８０％、より好ましくは５０〜７０％であり、前記第２のエリアの開口部の開口率は５〜５０％、より好ましくは５〜３０％である。
【００１１】
また、本発明の液晶表装置の他の一例を挙げるならば、画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、前記配線には、配線とシール層とが重なる領域に、複数の開口部が設けられており、前記開口部の開口率が３０〜８０％である液晶表示装置である。
【００１２】
また、本発明の液晶表装置の他の一例を挙げるならば、画素電極とＴＦＴを有し、周辺領域に紫外線を遮断する材料からなる配線を形成したＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、両基板間に挟持される液晶層と、両基板の周辺領域に液晶層を取り囲むように形成される、紫外線硬化樹脂を含むシール層を備える液晶表示装置であって、前記周辺領域に形成される配線と前記シール層とは、少なくとも一部が重なるように設けられており、前記配線には、前記配線とシール層とが重なる領域およびシール層の内側の領域に、複数の開口部が設けられている液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、配線部の紫外線透過率が向上し、シール層のシール硬化が促進されるため、機械研磨のような摺動や加圧などの外力を受けた際に、柱状スペーサとＴＦＴ配線の擦れが抑制され、配向膜削れを防止することができる。
【００１４】
また、第１のエリアよりも表示領域に対して外側の第２のエリアの配線の開口率を小さくすることにより、配線抵抗の増大を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１の液晶表示装置のコーナー部の平面図である。
【図２】本発明の実施例１の液晶表示装置のコーナー部の断面図である。
【図３】ＯＤＦプロセスを適用した液晶表示装置の製造プロセスを示す図である。
【図４】液晶表示装置の概略構造を示す平面図である。
【図５】比較例の液晶表示装置のコーナー部の平面図である。
【図６】比較例の液晶表示装置のコーナー部の断面図である。
【図７】本発明の実施例２の液晶表示装置のコーナー部の平面図である。
【図８】本発明の実施例２の液晶表示装置のコーナー部の断面図である。
【図９】開口率を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。各図面において、同一の構成要素にはなるべく同一の番号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
実施例の説明に先立ち、先ず液晶表示装置の概略を説明する。
【００１８】
図３は、本発明が対象とする、ＯＤＦプロセスを適用した液晶表示セルの形成のプロセスを示すフローである。ＴＦＴ（ Thin Film Transistor ）や画素電極を形成したＴＦＴ基板に、印刷方式やインクジェット方式により配向膜を塗布した後（Ｓ１０１）、ラビング方式や光配向方式により液晶を配列するための配向膜を形成し（Ｓ１０２）、液晶の滴下を行う（Ｓ１０３）。同様に、カラーフィルター（ＣＦ）を形成した対向基板に、印刷方式やインクジェット方式により配向膜を塗布した後（Ｓ１０４）、ラビング方式や光配向方式により液晶を配列するための配向膜を形成し（Ｓ１０５）、シール材の塗布を行う（Ｓ１０６）。そして、液晶を滴下したＴＦＴ基板とシール材を塗布した対向基板を貼り合せることにより液晶表示セルを形成する（Ｓ１０７）。その後、Ｓ１０８で紫外線（ＵＶ）を照射し、Ｓ１０９で熱処理を行うことにより、シール材を硬化させる。そして、Ｓ１１０で基板を切断して分離することにより、個々の液晶表示セルを製造する。図には示していないが、切断のステップ（Ｓ１１０）の前に、基板を機械的に研磨して薄くするステップが入る場合もある。なお、Ｓ１０３およびＳ１０６において、シール材をＴＦＴ基板側に塗布してもよいし、液晶を対向基板側に滴下してもよく、また、両方の基板にシール剤の塗布および液晶の滴下を行ってもよい。本発明にて使用するシール材は、紫外線硬化型樹脂或いは紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との併用型樹脂のような、紫外線を照射させることにより硬化されるものである。
【００１９】
図４は、液晶表示セルの概略を示す平面図である。基板の周辺領域に設けたシール材３０によってＴＦＴ基板１０と対向基板２０とを接着している。シール材３０の内側には表示領域４０が形成されている。ＴＦＴ基板１０の表示領域４０には画素電極がマトリクス状に形成されている。対向基板２０の表示領域４０にはカラーフィルターがＴＦＴ基板１０の画素に対応して形成されている。
【００２０】
ＴＦＴ基板１０の端子部１５にはゲート配線やソース配線などの配線が引き出されており、ドライバ２５に接続されている。また、このドライバ２５からはコモン配線（共通配線）５０が引き回されて、パネル周辺部に形成されている。
【実施例１】
【００２１】
図１は、図４に示すコーナー部に対応する、実施例１のパネル周辺部の拡大図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線で示される方向の、実施例１のパネル周辺部の断面図である。パネル周辺部には上記のコモン配線５０が形成されており、前述したシール材３０と重なる位置にある。コモン配線５０には、シール材３０と重なる領域に、紫外線６０を通過させてシール材を硬化するために、開口部５３Ａと５３Ｂが形成されている。開口部５３Ａは表示領域側の第1のエリア５５Ａに形成され、開口部５３Ｂは第１のエリアよりも表示領域に対して外側の第２のエリアに形成されている。本実施例では、表示領域側の第１のエリアに形成した開口部５３Ａの開口率を、第１のエリアよりも外側の第２のエリアに形成した開口部５３Ｂの開口率よりも大きくしている。なお、図では、開口部５３Ａおよび５３Ｂがそれぞれ均一に形成されているが、必ずしも均一に設ける必要はない。
【００２２】
表示領域側の第１のエリアに形成した開口部５３Ａの大きさと配置数は、紫外線を照射した際に、シール材３０が十分に硬化し、摺動や加圧などの外力に対する耐性が十分得られる程度の開口率３０〜８０％、より好ましくは５０〜７０％とする。開口率が３０％より小さいとシール材の硬化が不十分となる。第１のエリアよりも外側の第２のエリアに形成した開口部５３Ｂの大きさと配置数は、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とが接着するために最低限必要な紫外線６０の光量が得られる程度の開口率５〜５０％、より好ましくは５〜３０％とする。開口率が５０％より大きいとコモン配線抵抗が増大する。一例として、シール材３０の表示領域側の第１のエリア５５Ａにおける開口部５３Ａの開口率を５３％、シール材の第１のエリアよりも外側の第２のエリア５５Ｂにおける開口部５３Ｂの開口率を８％とする。
【００２３】
開口部５３Ａの表示領域側の第１のエリア５５Ａの幅は、柱状スペーサとＴＦＴ配線の擦れを抑制し配向膜削れを防止するために、シール材３０の幅に対して３０％以上であることが必要であり、好ましくは５０％以上である。
【００２４】
ここで、図９を参照して、開口率について説明する。開口率は、単位面積に対する開口部の面積の比で示される。図９に示されるように、方形の単位面積内に方形の開口部が設けられている場合には、縦方向の開口幅をＢおよび縦方向の配線幅をＤとし、横方向の開口幅をＡおよび配線幅をＣとすると、開口率は次式で表される。
【００２５】
開口率＝（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｃ）×（Ｂ＋Ｄ）
開口率を上げるには、開口部の面積を拡大する、または、開口部の数を増やせばよい。
【００２６】
なお、図２において、符号７０は対向基板に設けたカラーフィルターを、符号８０は柱状スペーサを、符号１００はＢＭ（ブラックマトリクス）を、符号１１０はＯＣ（オーバーコート）を表し、また、符号９０はＴＦＴ基板および対向基板側に形成した配向膜を表す。
【００２７】
実施例１によれば、表示領域側の第１のエリア５５Ａの配線の開口部５３Ａの開口率を大きくしているので、シール層の表示領域側において、紫外線透過率が向上し、シール硬化が促進される。また、第１のエリアよりも外側の第２のエリア５５Ｂの配線の開口部５３Ｂの開口率は拡大しないため、コモン配線全面において開口率を拡大するよりも、コモン配線抵抗は増大しない。特に、柱状スペーサなどに近い表示領域側の第１のエリア５５Ａの開口率を大きくしているので、第１のエリアよりも外側の第２のエリア５５Ｂの開口率を拡大するよりも、表示領域側のシール硬化が促進され、パネルの変形量が少なくなる。そのため、機械研磨などで摺動や加圧などの外力を受けた際に、柱状スペーサとＴＦＴ配線の擦れが抑制され、配向膜削れの発生を防止することができる。
【００２８】
この実施例においては、さらに、図１に示されるように、コモン配線５０の幅がシール材３０の幅よりも広い場合に、表示領域側のシール材３０が形成されていない領域（シール材の内側の領域）５５Ｃにも開口部５３Ａを形成する。この領域５５Ｃを通過した紫外線は拡散してシール材３０に照射されるため、シール材３０の表示領域側への紫外線照射量が増加し、よりシール硬化が促進される。
【比較例】
【００２９】
比較のために、図５および図６に、コモン配線５０の全面において開口部５３Ｂの開口率を８％とした場合の平面図および断面図を示す。
【００３０】
この場合、紫外線６０がシール材３０に照射されにくく、シール材３０の硬化不足により摺動や加圧などの外力を受けた際のパネル変形量が大きくなり、対向基板２０に形成された柱状スペーサ８０とＴＦＴ基板１０に形成された配線が強く接触するため、対向基板２０とＴＦＴ基板１０の表面に形成された配向膜９０が削れて、微小輝点が発生する懸念がある。
【実施例２】
【００３１】
実施例２は、シール材と重なるコモン配線の全領域において、開口部の開口率を拡大したものである。
【００３２】
図７は、図４に示すコーナー部に対応する、実施例２のパネル周辺部の拡大図である。また、図８は、図７のＡ−Ａ’線で示される方向の、実施例２のパネル周辺部の断面図である。パネル周辺部には上記のコモン配線５０が形成されており、前述したシール材３０と重なる位置にある。コモン配線５０には、シール材３０と重なる全領域５５に、紫外線６０を通過させてシール材を硬化するために、開口率を拡大した開口部５３Ａが形成されている。
【００３３】
開口部５３Ａの大きさと配置数は、紫外線を照射した際に、シール材３０が十分に硬化し、摺動や加圧などの外力に対する耐性が十分得られる程度の開口率３０〜８０％、より好ましくは５０〜７０％とする。開口率が３０％より小さいとシール材の硬化が不十分となる。また、開口率が８０％より大きくなると、配線抵抗が増大し、表示品質の低下や、断線などが懸念される。一例として、開口部５３Ａの開口率を５３％とする。
【００３４】
実施例２によれば、シール材３０と重なるコモン配線５０の全領域５５において、配線５０の開口部５３Ａの開口率を大きくしているので、紫外線透過率が向上し、シール硬化が促進される。そのため、機械研磨などで摺動や加圧などの外力を受けた際に、柱状スペーサとＴＦＴ配線の擦れが抑制され、配向膜削れの発生を防止することができる。
【００３５】
この実施例においても、図７に示すように、コモン配線５０の幅がシール材３０の幅よりも広い場合に、表示領域側のシール材３０が形成されていない領域（シール材の内側の領域）５５Ｃにも開口部５３Ａを形成する。この領域５５Ｃを通過した紫外線は拡散してシール材３０に照射されるため、シール材３０の表示領域側への紫外線照射量が増加し、よりシール硬化が促進される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、コモン配線抵抗の増大を押さえつつ、機械研磨のような摺動や加圧などの外力に耐性のある液晶表示パネルを製造することができる。ＯＤＦプロセスを適用する液晶表示装置を例に説明したが、本発明は、ＯＤＦプロセスに限らず、２枚の基板間を紫外線硬化型樹脂を含むシール材で封止する液晶表示装置全般に用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ＴＦＴ基板
１５  端子部
２０  対向基板
２５  ドライバ
３０  シール材
４０  表示領域
５０  共通配線
５３Ａ  配線の内側の開口部
５３Ｂ  配線の外側の開口部
５５  シール材と配線とが重なる領域
５５Ａ  表示領域側の第１のエリア
５５Ｂ  第１のエリアよりも外側の第２のエリア
５５Ｃ  シール層の内側の領域
６０  紫外線
７０  カラーフィルター
８０  柱状スペーサ
９０  配向膜
１００  ＢＭ（ブラックマトリクス）
１１０  ＯＣ（オーバーコート）
【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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【図８】
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【図９】
2013257475.tif 000011