JP2006171680A

JP2006171680A - 液晶ディスプレイ

Info

Publication number: JP2006171680A
Application number: JP2005178375A
Authority: JP
Inventors: Te-Sheng Chen; チェンテ−シェン; Kuan-Cheng Lee; リークァン−チェン
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-06-29
Also published as: US20060132696A1; TWI279630B; TW200624962A

Abstract

【課題】検査員が、シール材の塗付が完全であるかどうか、あるいは破損が生じていないかどうかを容易に判断することができる液晶ディスプレイを提供する。
【解決手段】第１基板、第２基板、および不透明なシール材とを含む。第２基板は第１基板に対向して配置され、不透明なシール材は第２基板の周面上に硬化される。不透明なシール材は、第１基板と第２基板を互いに組み合わせる際に第１基板に接着される。一方では、ディスプレイパネルの製造プロセス時における低温の真空泡の発生率を低減することができる。
【選択図】図２

Description

関連技術の説明

[0002]薄膜トランジスタの液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は、高輝度と広視野角という特徴を備えているため高水準製品で広く採用されている。従来のＴＦＴ−ＬＣＤは、ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板、およびＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との間に配置された液晶とを備えている。カラーフィルタ基板は、共通電極、カラーフィルタ、上側配向膜、およびブラックマトリクス（ＢＭ）とを備えている。ＴＦＴ基板は、複数の走査線、複数のデータ線、複数の記憶キャパシタ、複数のＴＦＴ、複数の画素電極、および少なくとも１つの配向膜とを備えている。さらに、スペーサを用いてＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との間に空間を確保することで、この空間に液晶を密封できるようになっている。さらに、シール材を用いてＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板が互いに組み合わされる。例えば、ＴＷ００５６６６６６では、ＴＦＴ基板とカラーフィルタを組み合わせる方法と装置が言及されている。

[0003]液晶滴下（ＯＤＦ）法が、液晶ディスプレイパネルの製造プロセスにおける主流の製造法として徐々に定着している。ＯＤＦ製造プロセスにおいては、まず、基板の周面に紫外線硬化型接着剤などのシール材が塗付される。次に、液晶がＴＦＴ基板の表面に滴下され、シール材で囲まれる。次に、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板が真空中で組み合わせられる。最後に、光がシール材に照射され、シール材が固化される。

[0004]シール材は通常、ブラックマトリクスのフランジ上で硬化され、カラーフィルタ基板から光が照射されてシール材が固化される。したがって、シール材が光に完全に反応するため、液晶またはＴＦＴは紫外線による損傷を受けない。しかし、例えば携帯電話のような小型液晶ディスプレイパネルの用途においては、シール材はブラックマトリクスの下で硬化される。カラーフィルタから光をシール材に照射した場合、シール材を完全に固化させることができないことがあるため、パネルの周囲に「むら」が生じる。このため、ＴＦＴ基板側から光をシール材に照射する必要がある。

[0005]ＴＦＴ基板上に走査線やデータ線などのメタリックワイヤを配置するというレイアウト設計であるため、シール材の一部はメタリックワイヤの下に位置決めされる。メタリックワイヤの幅が広すぎる場合、紫外線によりシール材を十分に固化させることができなくなる。さらに、ＴＦＴ基板から光をシール材に照射した場合、紫外線の照射レベルが高すぎたり波長の波長が短かすぎると、液晶やＴＦＴが損傷したり電流漏れが生じる。

[0006]図１は、従来のパネル上に硬化されたシール材の側面図である。液晶ディスプレイパネルは、第１基板１０１、第２基板１０２、透明なシール材１０４、液晶１０５、およびブラックマトリクス１０３とを備えている。第１基板１０１は、カラーフィルタ基板である。従来の実施によれば、ブラックマトリクス１０３は第１基板１０１に直接接続される。直接接続することで、透明なシール材１０４への光の照射がブラックマトリクス１０３により遮られるだけでなく、ブラックマトリクス１０３と第１基板１０１との接着が不十分になるという問題が生じる。一方では、ディスプレイパネルの製造プロセス時に低温の真空泡または気泡が液晶粒子間の空間に入り込んで、製品の品質が大きな影響を受ける。

[0007]シール材の硬化後、シール材の硬化が基準を満たしているかどうかを検査員が目視検査または光学機器を用いて判断する。従来のシール材は透明なため、シール材の硬化が細かすぎたり粗すぎる場合、あるいは破損や不完全な硬化が生じている場合、シール材の硬化が基準を満たしているかどうかを検査員が目視検査または光学機器を用いて調べることが困難になる。その結果、シール材検査の信頼性が大きな影響を受ける。

発明の概要

[0008]そのため、本発明の目的は検査が容易なシール材を提供することである。このシール材はカラーフィルタ基板側からの照射により硬化することができるため、検査員はシール材の塗付が完全であるかどうか、あるいは破損が生じていないかどうかを容易に判断することができる。一方では、ディスプレイパネルの製造プロセス時における低温の真空泡の発生率を低減することができ、製造プロセスの合格率と製品の品質を向上させ、ディスプレイパネルと事業の競争力を高めることができる。

[0009]本発明によれば、第１基板、第２基板、および不透明なシール材とを備えるディスプレイパネルが提供される。第２基板は第１基板に対向して配置され、不透明なシール材は第１基板と第２基板との間に配置され、第２基板の周面上に硬化される。不透明なシール材は、少なくとも１つの有色物質を含んでいる。

[0010]本発明のその他の目的、特徴、および利点は、以下の好ましい詳細な複数の実施形態の説明から明らかになるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。以下に、添付図面を参照して説明する。

本発明の詳細説明

［第１実施形態］
[0019]図２の（Ａ）は、本発明の第１実施形態によるディスプレイパネルの側面図である。図２の（Ａ）において、ディスプレイパネル２００は第１基板２０１、第２基板２０２、および不透明なシール材２０４とを備えている。第１基板２０１がカラーフィルタ基板で第２基板２０２がＴＦＴ基板であってもよいし、第１基板がＴＦＴ基板で第２基板がカラーフィルタ基板であってもよい。不透明なシール材２０４は通常、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、またはＵＶ硬化型樹脂と熱硬化型樹脂の混合物である。第２基板２０２は、第１基板２０１に対向して平行に配置される。図２の（Ｂ）は、第２基板上に硬化された第１実施形態のシール材を示す概略図である。図２の（Ｂ）に示したように、不透明なシール材２０４は第２基板２０２の周面上に硬化され、第１基板２０１と第２基板２０２を互いに組み合わせる際に第１基板２０１に接着される。液晶２０５は、第１基板２０１と第２基板２０２との間に密封される。

[0020]この実施形態においては、不透明なシール材２０４は、顔料、染料、または顔料と染料の混合物を含んでいる。さらに、光を遮ることができ、パネルの周囲に位置決めされたブラックマトリクスに取って代わることができる不透明なシール材２０４は、カーボンブラック、黒色染料、または黒色顔料を有することができる。不透明なシール材２０４の色は、赤色、青色、緑色、または暗色であってもよい。ＴＮディスプレイパネルのように、ディスプレイパネルが一般的な状況において通常白色である場合や、ディスプレイパネルを間に挟む上側の偏向子と下側の偏向子の光軸が互いにほぼ平行である場合、不透明なシール材２０４の光学濃度（ＯＤ値）は３以上でなければならない。ＭＶＡディスプレイパネルやＩＰＳディスプレイパネルのように、ディスプレイパネルが一般的な状況において通常黒色である場合や、ディスプレイパネルを間に挟む上側の偏向子と下側の偏向子の光軸が互いにほぼ交差する場合、不透明なシール材２０４の光学濃度（ＯＤ値）は2以上でなければならない。

［第２実施形態］
[0021]図３の（Ａ）と（Ｂ）を参照する。図３の（Ａ）は、本発明の第２実施形態の側面図である。ディスプレイパネル３００は、第１基板３０１、第２基板３０２、不透明なシール材３０４、およびパネル３０６の周囲に位置決めされたブラックマトリクスとを備えている。第２基板３０２は第１基板３０１に対向して配置され、不透明なシール材３０４は第２基板３０２の周面上に硬化され、第１基板３０１と第２基板３０２を互いに組み合わせる際に第１基板３０１に接着される。液晶３０５は、第１基板３０１と第２基板３０２との間に密封される。不透明なシール材３０４は、第１実施形態において開示された不透明なシール材２０４と同じ成分を有している。パネル３０６の周囲に位置決めされたブラックマトリクスは第２基板３０２の表面上に形成され、不透明なシール材３０４で囲まれる。

[0022]この実施形態においては、不透明なシール材３０４の光学濃度と、パネル３０６の周囲に位置決めされたブラックマトリクスの光学濃度はほぼ同じである。さらに、不透明なシール材３０４の色は、パネル３０６の周囲に位置決めされたブラックマトリクスの色と異なっていてもよい。例えば、検査員が、パネル３０６の周囲に位置決めされたブラックマトリクスと不透明なシール材３０４を容易に識別し、不透明なシール材３０４の硬化中に不完全な硬化や破損が生じていないかどうかを容易に判断できるように、不透明なシール材３０４は赤色、緑色、青色、または暗色であってもよい。

[0023]不透明なシール材３０４は通常、スプレーノズルやスクリーン印刷技術を用いて第２基板３０２上に硬化されるため、不透明なシール材３０４の周面が不均一になる。ディスプレイパネル３００の中央部付近の不透明なシール材３０４部分をより滑らかにするために、この実施形態では、パネル３０６の周囲に位置決めされた非常に狭いブラックマトリクスまたはスペーサ（図示していない）を用いている。

[0024]従来のディスプレイパネルに低温の真空泡が生じるという問題を解決するために、この実施形態の設計では、図３の（Ｃ）〜（Ｄ）に示したようにディスプレイパネル３００に拡張構造物が配置されている。図３の（Ｃ）において、拡張構造物３０８ａが図３の（Ａ）の第１基板３０１と第２基板３０２との間に平行に配置され、不透明なシール材３０４で囲まれている。拡張構造物３０８ａは、図３の（Ａ）の第２基板３０２または第１基板３０１上に配置することができ、第１基板３０１と第２基板３０２により液晶３０５を密封する際に液晶３０５に埋め込むことができる。図３の（Ｄ）に示したように、拡張構造物３０８ｂは不透明なシール材３０４に接続される。図３の（Ｅ）に示したように、Ｔ字形の拡張構造物３０８ｃは不透明なシール材３０４に接続される。

[0025]ディスプレイパネルに発生した低温の真空泡または気泡は、パネルを軽くたたいたり傾けたときに端部に移動する。さらに、真空泡は、不透明なシール材３０４と、拡張構造物３０８ａ、３０８ｂ、および３０８ｃのいずれかとの間に形成された空間に入り込み、ディスプレイパネル３００の中央部の周りには集まらない。

[0026]基板の分割を示す概略図である図４の（Ａ）と、第１基板４００ａの部分図である図４の（Ｂ）を参照する。第１基板４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、および４００ｄは、大きな基板４０５を分割することにより得られる。切断線は、切断線４０１、４０２、および４０３であり得る。不透明なシール材３０４は、第１基板４００ａと第２基板を互いに接着できるようにする主要なシール材であり、不透明なシール材３０４の周囲に配置されたダミーシール４０９は、２つの基板間の接着を補助および強化するためのものである。

[0027]第１実施形態は、大型パネルと小型パネルの両方に適用できる。有色染料または有色顔料を含む不透明なシール材が、パネルの周囲に位置決めされた従来のブラックマトリクスに取って代わる。特に小型パネルでは、シール材はブラックマトリクスに遮られることなく光の照射に十分さらされるため、シール材の固化と製品の品質をさらに高めることができる。

[0028]第２実施形態においては、大型パネルの周囲にブラックマトリクスが位置決めされていて容易な検査が望まれる場合、シール材を検査する際に検査員がシール材とブラックマトリクスを容易に識別できるように、不透明なシール材の色はブラックマトリクスの色と異なっていてもよい。

[0029]図３の（Ｃ）〜（Ｅ）に示した第２実施形態においては、第２基板上に拡張構造物がさらに配置される。これは、パネルの製造プロセス時に発生した真空泡を、拡張構造物で囲まれる空間内に封じ込めて、ディスプレイパネルの表示領域を増やすためである。したがって、第１実施形態と第２実施形態の方法は、基板間の接着を強めるだけにとどまらない。その一方で、パネルの周囲に位置決めされたブラックマトリクスの色を、不透明なシール材の色と異なるように設計することで、シール材の硬化を検査する際に検査員がパネルの周囲に位置決めされたブラックマトリクスと不透明なシール材を容易に識別することができる。さらに、拡張構造物を採用するという設計により、表示領域の一部が使用不能にならないように、低温の真空泡がパネル中央の周りに集まることを防止することができる。その結果、本発明の設計により、事業の競争力が高まるだけでなく製品の本質的価値も高まる。

[0030]例を挙げ、好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明はこの実施形態に制約されるものではない。それどころか、様々な変更と類似の配置および手順を網羅することが目的であるからして、かかる変更と類似の配置および手順をすべて網羅するように特許請求の範囲に広範な解釈を許容すべきである。

従来のパネル上に硬化されたシール材の側面図である。（Ａ）は本発明の第１実施形態によるディスプレイパネルの側面図であり、（Ｂ）は第２基板上に硬化された第１実施形態のシール材を示す概略図である。（Ａ）は本発明の第２実施形態の側面図、（Ｂ）は第２基板上に硬化されたシール材を示す概略図、（Ｃ）〜（Ｅ）は第２基板上に位置決めされた様々な拡張構造物を示す概略図である。（Ａ）は基板の分割を示す概略図であり、（Ｂ）は第１基板４００ａの部分略図である。

符号の説明

１０１：第１基板
１０２：第２基板
１０３：ブラックマトリクス
１０４：透明なシール材
１０５：液晶
２００：ディスプレイパネル
２０１：第１基板
２０２：第２基板
２０４：不透明なシール材
２０５：液晶
３００：ディスプレイパネル
３０１：第１基板
３０２：第２基板
３０４：不透明なシール材
３０５：液晶
３０６：パネル
３０８ａ：拡張構造物
３０８ｂ：拡張構造物
３０８ｃ：拡張構造物
４００ａ：第１基板
４００ｂ：第１基板
４００ｃ：第１基板
４００ｄ：第１基板
４０１：切断線
４０２：切断線
４０３：切断線
４０５：大きな基板
４０９：ダミーシール

Claims

第１基板と、
前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第２基板の周面上に硬化され、少なくとも１つの有色物質を含む、不透明なシール材と
を備えるディスプレイパネル。
前記有色物質は顔料である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記有色物質は染料である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記有色物質はカーボンブラックである請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材の光学濃度は２以上である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材の光学濃度は3以上である請求項5に記載のディスプレイパネル。
前記第１基板と前記第２基板との間に平行に配置され、前記不透明なシール材で囲まれる拡張構造物をさらに備える請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記拡張構造物はＴ字形である請求項７に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材は紫外線硬化型樹脂である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材は熱硬化型樹脂である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材はＵＶ硬化型樹脂と熱硬化型樹脂の混合物である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記第１基板はＴＦＴ基板であり、前記第２基板はカラーフィルタ基板である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記第１基板はカラーフィルタ基板であり、前記第２基板はＴＦＴ基板である請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記不透明なシール材の周囲に配置されたダミーシールをさらに備える請求項１に記載のディスプレイパネル。
前記第２基板の周囲に位置決めされ、前記第２基板の表面上に形成され、前記不透明なシール材で囲まれるブラックマトリクスをさらに備える請求項１２に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材は顔料または染料を有する請求項１５に記載のディスプレイパネル。
前記不透明なシール材の色は前記ブラックマトリクスの色と異なる請求項１５に記載のディスプレイパネル。