JP2010032859A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺金属配線と重なるようにシール部を有する液晶表示装置の信頼性を向上させる。
【解決手段】液晶表示装置１００のＴＦＴ基板１０の額縁領域１０Ｆには、少なくとも１本の周辺金属配線１８ａ−１８ｄが形成されており、周辺金属配線は、シール部３２と重なる部分を含む第１周辺金属配線１８ｃを含み、第１周辺金属配線１８ｃは、シール部３２と重なる部分に第１開口部１９ｃ１、１９ｃ２、１９ｃ３を有し、第１開口部の内で液晶層に最も近い第１開口部１９ｃ３は、第１開口部１９ｃ１、１９ｃ２、１９ｃ３の中で最も広い幅を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にＴＦＴをスイッチング素子として備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。

ＴＦＴをスイッチング素子として備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置（以下、ＴＦＴ型液晶表示装置という。）は、ＴＦＴ基板と、対向基板と、これらの間に設けられた液晶層とを有している。ＴＦＴ基板は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された、ソースバスラインと、ゲートバスラインと、これらに接続されたＴＦＴと、ＴＦＴを介してソースバスラインに接続された画素電極とを有している。対向基板は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された、カラーフィルタ層と、ブラックマトリクスと、対向電極とを有している。なお、ＩＰＳモードの液晶表示装置においては、対向電極は画素電極と同じ基板に形成される。液晶表示装置には、必要に応じて、配向膜、偏光板、位相差板などがさらに設けられる。

液晶層はＴＦＴ基板と対向基板との間に設けられたシール部によって包囲されている。シール部は一般に光硬化性樹脂を含むシール材で形成されており、ＴＦＴ基板と対向基板とを相互に接着するとともに、ＴＦＴ基板と対向基板との間の間隙に液晶材料を密封している。シール部を構成する光硬化性樹脂の硬化が不十分であると、不純物が液晶材料中に溶け出し、焼き付き現象を引き起こす原因となる。

ソースバスラインおよびゲートバスラインの電極端子は額縁領域（表示領域の外側）に設けられる。ソースバスラインまたはゲートバスラインから電極端子に至る引き出し配線（金属配線）はシール部と部分的に重なるので、光硬化性樹脂に十分に光を照射できず、硬化が不十分になることがあった。特許文献１には、引き出し配線がシール部と重なる部分を透明導電膜とする、あるいは、引き出し配線がシール部と重なる部分に開口部（あな又はスリット）を設けることによって、引き出し配線と重なる部分のシール材を十分に硬化させることを可能にした構成が開示されている。

また、液晶表示装置の額縁領域には、周辺金属配線が設けられることがある。周辺金属配線としては、例えば、ソースバスラインまたはゲートバスラインの断線を修復するための補助配線（予備信号配線）がある（例えば、特許文献２参照）。また、ＴＦＴ基板の上にゲートドライバを実装した際に、ゲートドライバ間を相互に接続するための配線が周辺金属配線として設けられる。液晶表示装置の額縁領域を狭くするために、周辺金属配線と重なるようにシール部を形成すると、シール部を構成する光硬化性樹脂を十分に硬化できず、信頼性が低下するという問題が生じる。
特開平１１-５２３９４号公報 特開平３-２３４２５号公報

上記の問題を解決するために、周辺金属配線に開口部を設けると、周辺金属配線の電気抵抗が増大する結果、信号遅延などの問題が生じることがある。また、電気抵抗の増大を抑制するために、開口部を小さくすると、光硬化性樹脂を十分に硬化することができないという問題が発生する。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、周辺金属配線と重なるようにシール部を有する液晶表示装置の信頼性を向上させることにある。

本発明の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板上に形成された、ゲートバスラインと、ソースバスラインと、前記ゲートバスラインおよび前記ソースバスラインに接続されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを介して前記ソースバスラインに接続された画素電極とを有するＴＦＴ基板と、第２基板と、前記第２基板上に形成されたブラックマトリクスを有する対向基板と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられ、前記液晶層を包囲するシール部とを有し、表示領域と、前記表示領域の外側に設けられた額縁領域とを備えるＴＦＴ型液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板は、前記表示領域と、前記表示領域の外側の額縁領域とを有し、前記ＴＦＴ基板の前記額縁領域には、少なくとも１本の周辺金属配線が形成されており、前記少なくとも１本の周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分を含む第１周辺金属配線を含み、前記第１周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分に複数の第１開口部を有し、前記複数の第１開口部の内で前記液晶層に最も近い第１開口部は、前記複数の第１開口部の中で最も広い幅を有していることを特徴とする。

ある実施形態において、前記シール部が前記第１周辺金属配線に重なる部分は、前記シール部の前記液晶層側の端部と、前記ＴＦＴ基板の外縁側の端部とを含み、前記複数の第１開口部は３以上の第１開口部を含み、前記３以上の第１開口部の内で前記液晶層に最も近い第１開口部および前記ＴＦＴ基板の外縁に最も近い第１開口部は、他の第１開口部よりも広い幅を有している。

ある実施形態において、前記少なくとも１本の周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分を含み、前記第１周辺金属配線よりも前記ＴＦＴ基板の外縁に近い側に設けられた第２周辺金属配線をさらに含み、前記第２周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分に複数の第２開口部を有し、前記複数の第２開口部の内で前記ＴＦＴ基板の外縁に最も近い第２開口部は、前記複数の第２開口部の中で最も広い幅を有している。

ある実施形態において、前記シール部は光硬化性樹脂で形成されている。

本発明によると、周辺金属配線と重なるようにシール部を有する液晶表示装置の信頼性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明による実施形態のＴＦＴ型液晶表示装置を説明する。

図１に、本発明による実施形態のＴＦＴ型液晶表示装置１００の構造を模式的に示す。図１は液晶表示装置１００の模式的な平面図である。

液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板１０と、対向基板（カラーフィルタ基板）２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に設けられた液晶層（不図示）とを有する。液晶層はシール部３２によって包囲されている。シール部３２は、光硬化性樹脂、典型的には紫外線硬化樹脂によって形成されている。

ＴＦＴ基板１０は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された、ゲートバスライン１２と、ソースバスライン１４と、ゲートバスライン１２およびソースバスライン１４に接続されたＴＦＴ１６と、ＴＦＴ１６を介してソースバスライン１４に接続された画素電極１７とを有する。

対向基板２０は、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された、カラーフィルタ層（不図示）と、ブラックマトリクス２６と、対向電極（不図示）とを有する。なお、カラーフィルタ層は省略され得る。液晶表示装置１００は表示領域（「アクティブ領域」といわれることもある。）１０Ｄと、表示領域１０Ｄの外側に額縁領域１０Ｆとを有しており、カラーフィルタ層は表示領域１０Ｄに形成されており、ブラックマトリクス２６は額縁領域１０Ｆに形成されている。なお、額縁領域１０Ｆは、表示領域１０Ｄの外側の非表示領域の全体を指し、対向基板２０の外側のＴＦＴ基板１０の領域も含む。

ＴＦＴ基板１０は、ゲートバスライン１２およびソースバスライン１４と絶縁層（不図示）を介して交差するように設けられた少なくとも１本の周辺金属配線１８をさらに有している。周辺金属配線１８は、例えば、その全体が対向電極およびブラックマトリクス２６と対向する領域に形成されている。周辺金属配線１８は、シール部３２と重なる部分を含んでいる。複数の周辺金属配線１８が設けられている場合には、複数の周辺金属配線１８の内の少なくとも一本がシール部３２と重なる部分を含んでいればよい。

この周辺金属配線１８は、例えば特許文献２に記載されている予備信号配線と同様に、ゲートバスライン１２またはソースバスライン１４に断線が発生した場合に、断線の修復に用いられる。例えば、断線が発生したソースバスライン１４を周辺金属配線１８と上下の２箇所で接続すると、当該ソースバスライン１４には両側からソース信号（表示信号）が供給されるので、当該ソースバスライン１４に接続されている全ての画素電極１７にソース信号が供給され、線状の表示欠陥は修復される。

ここでは、周辺金属配線１８は、額縁領域１０Ｆにおいて、表示領域１０Ｄを包囲するロの字状に形成に形成されている。しかしながらこれに限られず、例えば、ゲートバスライン１２に平行な２本の直線部分と、ソースバスライン１４に平行な１本の直線部分とを有するコの字状に形成されてもよい。

なお、図１には、１本の周辺金属配線１８を図示しているが、図２に示すように４本の周辺金属配線１８ａ−１８ｄを設けても良い。予備信号配線として用いられる周辺金属配線１８の本数は、断線の発生率を考慮して適宜設定され得る。なお、周辺金属配線１８とソースバスライン１４またはゲートバスライン１２とを短絡させる方法としては、レーザ照射法など公知の種々の方法を用いることができる。

次に、図２を参照して、液晶表示装置１００の周辺金属配線の特徴を説明する。

図２に示す液晶表示装置１００は、４本の周辺金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄを有している。例えば、周辺金属配線１８ａはＴＦＴ基板１０の外縁に最も近い側に設けられており、周辺金属配線１８ｄは最も液晶層に近い側に設けられている。シール部３２は４本の周辺金属配線１８ａ−１８ｄの内の周辺金属配線１８ａ−１８ｃと重なっている。ここでは、周辺金属配線１８ａ−１８ｃの全体がシール部３２と重なっている例を示すが、少なくとも一部が重なる構成において、本実施形態の構成を適用できることは言うまでも無い。

３本の周辺金属配線１８ａ−１８ｃは、シール部３２と重なる部分に複数の開口部を有している。周辺金属配線１８ａは開口部１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３を有し、周辺金属配線１８ｂは開口部１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３を有し、周辺金属配線１８ｃは開口部１９ｃ１、１９ｃ２、１９ｃ３を有している。なお、周辺金属配線１８ｄはシール部３２と重なる部分を有しないので、開口部を設ける必要が無い。

周辺金属配線１８ａ−１８ｃの内で液晶層に最も近い側に形成されている周辺金属配線１８ｃが有する開口部１９ｃ１、１９ｃ２および１９ｃ３の中で最も液晶層に近い側に設けられている開口部１９ｃ３は、３つの開口部１９ｃ１、１９ｃ２および１９ｃ３の中で最も広い幅を有している。従って、周辺金属配線１８ｃと重なるシール部３２の部分の内で最も液晶層に近い部分に最も多くの光が照射されることになる。即ち、シール部３２の液晶層に最も近い部分の光硬化性樹脂の硬化が最も進む。従って、硬化が不十分なシール材から不純物が液晶層に溶け出すことによる不良の発生が抑制される。周辺金属配線１８ｃが有する他の開口部１９ｃ１および１９ｃ２は、開口部１９ｃ３よりも幅が狭く、この部分によって、周辺金属配線１８ｃの電気抵抗の上昇を抑制している。

図４に比較例の液晶表示装置２００の周辺金属配線１８ａ’、１８ｂ’、１８ｃ’および１８ｄ’の部分拡大図を示す。シール部３２と重なる周辺金属配線１８ａ’、１８ｂ’、１８ｃ’は、それぞれ同じ幅の開口部１９ａ’、１９ｂ’、１９ｃ’を有している。液晶表示装置２００の最も液晶層に近い周辺金属配線１８ｃ’は同じ幅の開口部１９ｃ’を有しているので、周辺金属配線１８ｃ’のシール部３２と重なる部分にはほぼ同じ量の光が照射されることになる。これに対し、本発明による実施形態の液晶表示装置１００が有する周辺金属配線１８ｃでは、シール部３２の内で最も液晶層に近い部分により多くの光が照射される。さらに、開口部１９ｃ１および１９ｃ２の幅を開口部１９ｃ’よりも狭くすることによって周辺金属配線１８ｃの電気抵抗を液晶表示装置２００の周辺金属配線１８ｃ’と同程度またはそれ未満にすることできる。

図２に示した液晶表示装置１００のように、シール部３２と重なる部分を含む周辺金属配線１８ｃが有する開口部１９ｃ１、１９ｃ２および１９ｃ３の内で液晶層に最も近い開口部１９ｃ３の幅を最も大きくすることによって、液晶表示装置の信頼性を向上させることができる。

また、液晶表示装置１００において、シール部３２と重なる部分を有する周辺金属配線１８ａ−１８ｃの内でＴＦＴ基板１０の外縁に最も近い側に形成されている周辺金属配線１８ａでは、開口部１９ａ１、１９ａ２および１９ａ３の中で最もＴＦＴ基板１０の外縁に近い側に設けられている開口部１９ａ１は、３つの開口部１９ａ１、１９ａ２および１９ａ３の中で最も広い幅を有している。従って、周辺金属配線１８ａと重なるシール部３２の部分の内で最もＴＦＴ基板１０の外縁に近い部分に最も多くの光が照射されることになる。即ち、シール部３２のＴＦＴ基板１０の外縁に近い部分の光硬化性樹脂の硬化が最も進み、高い接着強度を有する。

図４に示した比較例の液晶表示装置２００のＴＦＴ基板の外縁に最も近い周辺金属配線１８ａ’は、同じ幅の開口部１９ａ’を有している。従って、周辺金属配線１８ａ’のシール部３２と重なる部分にはほぼ同じ量の光が照射されることになる。これに対し、本発明による実施形態の液晶表示装置１００が有する周辺金属配線１８ａでは、シール部３２の内で最もＴＦＴ１０の外縁に近い部分により多くの光が照射される。さらに、開口部１９ａ２および１９ａ３の幅を開口部１９ａ’よりも狭くすることによって周辺金属配線１８ａの電気抵抗を液晶表示装置２００の周辺金属配線１８ａ’と同程度またはそれ未満にすることできる。

図２に示した液晶表示装置１００のように、シール部３２と重なる部分を含む周辺金属配線１８ａが有する開口部１９ａ１、１９ａ２および１９ａ３の内でＴＦＴ基板１０の外縁に最も近い開口部１９ａ１の幅を最も大きくすることによって、液晶表示装置１００のシール部３２の接着強度を向上させることができる。

図２に示した液晶表示装置１００では、シール部３２が複数の周辺金属配線１８ａ−１８ｃと重なり、シール部３２の液晶層側の端部３２ｂは周辺金属配線１８ｃと重なり、シール部３２のＴＦＴ基板の外縁側の端部３２ａは周辺金属配線１８ａと重なっている。シール部３２が一本の周辺金属配線とだけ重なる場合には、図３に示す液晶表示装置１００のような構造を採用すればよい。

図３に示す液晶表示装置１００では、シール部３２は周辺金属配線１８ｅとだけ重なっている。すなわち、シール部３２の周辺金属配線１８ｅに重なる部分は、シール部３２の液晶層側の端部３２ｂと、ＴＦＴ基板の外縁側の端部３２ａとを含んでいる。周辺金属配線１８ｅは、複数の開口部１９ｅ１、１９ｅ２、１９ｅ３、１９ｅ４、および１９ｅ５を有し、これらの開口部の内で液晶層に最も近い開口部１９ｅ５およびＴＦＴ基板の外縁に最も近い開口部１９ｅ１は、開口部１９ｅ２、１９ｅ３、１９ｅ４よりも広い幅を有している。ここでは、開口部１９ｅ１および１９ｅ５は同じ幅を有しており、開口部１９ｅ１〜１９ｅ５の中で最も広い幅を有している。このような開口部を有する周辺金属配線１８ｅを採用することによって、図２に示した液晶表示装置１００と同様の効果を得ることができる。

ここでは、周辺金属配線１８、１８ａ−１８ｄおよび１８ｅが断線修復用の予備信号配線の場合を説明したが、周辺金属配線は、これに限られず、シール部３２と重なる部分を含む金属配線であれば他の目的のために設けられるものであってもよい。例えば、ＴＦＴ基板の上にゲートドライバを実装した際に、ゲートドライバ間を相互に接続するための配線に、上記構成を適用しても良い。

本発明は、ＴＦＴ型液晶表示装置に広く用いることができる。

本発明による実施形態のＴＦＴ型液晶表示装置１００の模式的な平面図である。 液晶表示装置１００の周辺金属配線１８ａ−１８ｄの部分拡大図である。 液晶表示装置１００の周辺金属配線１８ｅの部分拡大図である。 比較例のＴＦＴ型液晶表示装置２００の周辺金属配線１８ａ’−１８ｄ’の部分拡大図である。

符号の説明

１０ ＴＦＴ基板
１２ ゲートバスライン
１４ ソースバスライン
１６ ＴＦＴ
１７ 画素電極
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ａ’、１８ｂ’、１８ｃ’、１８ｄ’ 周辺金属配線（予備信号配線）
１９ａ１、１９ａ２、１９ａ３、１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３、１９ｃ１、１９ｃ２、１９ｃ３、１９ａ’、１９ｂ’、１９ｃ’、１９ｅ１、１９ｅ２、１９ｅ３、１９ｅ４、１９ｅ５ 開口部
２０ 対向基板
２６ ブラックマトリクス
３２ シール部
１００、２００ 液晶表示装置

Claims (4)

1. 第１基板と、前記第１基板上に形成された、ゲートバスラインと、ソースバスラインと、前記ゲートバスラインおよび前記ソースバスラインに接続されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを介して前記ソースバスラインに接続された画素電極とを有するＴＦＴ基板と、
   第２基板と、前記第２基板上に形成されたブラックマトリクスを有する対向基板と、
   前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
   前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に設けられ、前記液晶層を包囲するシール部と
   を有し、表示領域と、前記表示領域の外側に設けられた額縁領域とを備えるＴＦＴ型液晶表示装置であって、
   前記ＴＦＴ基板は、前記表示領域と、前記表示領域の外側の額縁領域とを有し、前記ＴＦＴ基板の前記額縁領域には、少なくとも１本の周辺金属配線が形成されており、
   前記少なくとも１本の周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分を含む第１周辺金属配線を含み、前記第１周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分に複数の第１開口部を有し、前記複数の第１開口部の内で前記液晶層に最も近い第１開口部は、前記複数の第１開口部の中で最も広い幅を有している、液晶表示装置。
2. 前記シール部が前記第１周辺金属配線に重なる部分は、前記シール部の前記液晶層側の端部と、前記ＴＦＴ基板の外縁側の端部とを含み、
   前記複数の第１開口部は３以上の第１開口部を含み、
   前記３以上の第１開口部の内で前記液晶層に最も近い第１開口部および前記ＴＦＴ基板の外縁に最も近い第１開口部は、他の第１開口部よりも広い幅を有している、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記少なくとも１本の周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分を含み、前記第１周辺金属配線よりも前記ＴＦＴ基板の外縁に近い側に設けられた第２周辺金属配線をさらに含み、前記第２周辺金属配線は、前記シール部と重なる部分に複数の第２開口部を有し、前記複数の第２開口部の内で前記ＴＦＴ基板の外縁に最も近い第２開口部は、前記複数の第２開口部の中で最も広い幅を有している、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記シール部は光硬化性樹脂で形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。

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