JPH07209659A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネルの封止材内部侵入を防止す
る。 【構成】 上下一対の基板１，２は所定の間隙を介して
対向配置されパネルを構成する。このパネルは中央の表
示領域３及びこれを囲む周辺領域４に区分される。周辺
領域４に沿ってシール材５が配設され、両基板１，２を
互いに接着して表示領域３を包含する内部空間を形成す
る。シール材５は予め部分的に除去されており注入口６
が設けられる。この注入口６を介して内部空間に液晶９
が導入され表示領域３を満たす。封止材７が注入口６に
充填されている。注入口６と表示領域３の間を横切る様
に少なくとも一方の基板２に溝形状の凹部８が設けられ
ており、封止材７の内部侵入を阻止している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示パネルに関す
る。より詳しくは、互いに貼り合わされた一対の基板の
間隙に注入された液晶の封止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５を参照して従来の液晶表示パネルの
一般的な構成を簡潔に説明する。図示する様に、上側の
ガラス基板１０１と下側のガラス基板１０２は所定の間
隙を介して対向配置されパネルを構成する。このパネル
は中央の表示領域１０３とこれを囲む周辺領域１０４に
区分されている。周辺領域１０４に沿ってシール材１０
５が配設されており、上下の両基板１０１，１０２を互
いに接着して表示領域１０３を包含する内部空間を形成
する。シール材１０５は予め部分的に除去されており注
入口１０６が設けられる。この注入口１０６を介して内
部空間に液晶が導入され表示領域１０３を満たす。この
液晶注入は、例えば内部空間を真空引きした後注入口１
０６に液晶を接触させ、周囲を大気圧に戻す事により実
施する。液晶注入の後エポキシ樹脂やアクリル樹脂等か
らなる封止材１０７を注入口１０６に充填する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】封止材１０７の充填は
毛細管現象を利用する。これに加え、パネルの内部空間
と外部との間に圧力差あるいは温度差を与え充填を促進
する。時間の経過とともに封止材１０７が注入口１０６
の内部に進入し、充填された段階で硬化処理を行ない固
定する。しかしながら、封止材１０７の進入速度は個々
のパネルによってばらつきがあり、場合によっては図５
に示す様に表示領域１０３内まで侵入する事がある。表
示領域１０３に満たされた液晶が部分的に封止材１０７
で置換される為正常な画像表示が行なえず表示欠陥が発
生するという課題がある。

【０００４】封止材のはみ出し防止対策として、例えば
図６に示す様に注入口１０６と表示領域１０３との間に
土手１０８を設ける構造が提案されている。土手１０８
は例えばシール材１０５の印刷塗布と同時に形成され、
上下の基板１０１，１０２の間隙に渡って介在する。土
手１０８は封止材１０７の少量のはみ出しに対しては効
果があるが、ある程度の量以上になると図示する様に表
示領域１０３に侵入してしまう。又、対角寸法が１イン
チ以下の小型高精細液晶表示パネルでは、土手１０８を
設けるスペースを確保できない場合がある。あるいは土
手１０８を介在させる事により基板寸法が拡大しコスト
上不利になる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は液晶表示パネルの表示領域に対する
封止材のはみ出しを効果的に抑制する事を目的とする。
かかる目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち本
発明にかかる液晶表示パネルは基本的な構成として、一
対の基板と、シール材と、液晶と、封止材とを有してい
る。一対の基板は所定の間隙を介して対向配置されパネ
ルを構成する。このパネルは中央の表示領域及びこれを
囲む周辺領域を有する。シール材は周辺領域に沿って配
設され両基板を互いに接着して、表示領域を包含する内
部空間を形成する。予めシール材を部分的に除去して注
入口が設けられる。液晶はこの注入口を介して内部空間
に導入され表示領域を満たす。封止材は注入口に充填さ
れ液晶表示パネルの密閉構造を完成する。本発明の特徴
事項として、注入口と表示領域の間を横切る様に少なく
とも一方の基板に封止材の侵入を阻止する凹部を設けて
いる。例えば、基板を被覆する絶縁膜に溝をパタニング
形成する事により前記凹部を設ける事ができる。あるい
は、基板にエッチングもしくはハーフダイシングで溝を
直接形成する事により前記凹部を設けても良い。

【０００６】

【作用】本発明によれば、注入口と表示領域の間を横切
る様に少なくとも一方の基板に凹部が設けられている。
従って、注入口における基板間隙寸法は凹部の基板間隙
寸法に比べ相対的に縮小化されている。この為、注入口
に充填された液状のシール材は表面張力の作用を受け溝
形状を有する凹部より前方に進む事ができない。充填さ
れたシール材は凹部まで到達した時、毛細管現象により
溝形状を有する凹部のエッジに沿って充填方向と直交す
る様に導かれる。換言すると、シール材は表面張力によ
り凹部より先に進む事ができず、表示領域に到達する事
がない。これにより、従来問題となっていた封止材の侵
入による表示欠陥を効果的に防止する事が可能になる。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる液晶表示パネル
の構造を表わしており、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）
は断面図である。（Ａ）に示す様に、上側のガラス基板
１と下側のガラス基板２は所定の間隙を介して対向配置
され液晶表示パネルを構成する。このパネルは中央の表
示領域３とこれを囲む周辺領域４に区分されている。周
辺領域４に沿ってシール材５が配設されており、上下基
板１，２を互いに接着して、表示領域３を包含する内部
空間を形成する。シール材５は予め部分的に除去されて
おり注入口６が設けられる。この注入口６を介して液晶
が内部空間に導入され表示領域３を満たす。さらに封止
材７が注入口６に充填されており液晶表示パネルの密閉
状態を完全なものとする。本発明の特徴事項として、注
入口６と表示領域３の間を横切る様に少なくとも一方の
基板（例えば下側のガラス基板２）に封止材７の侵入を
阻止する凹部８が設けられている。凹部８は溝形状を有
する。

【０００８】引き続き図１の（Ａ）を参照し、本発明に
かかる液晶表示パネルの製造方法を詳細に説明する。先
ず最初に、下側のガラス基板２の表面に表示領域３を形
成する。この時同時に凹部８も形成する。次に、表示領
域３及び凹部８を囲む周辺領域４に沿ってシール材５を
スクリーン印刷等により塗布する。シール材５は紫外線
硬化型の接着剤もしくは熱硬化型の接着剤からなる。次
に上側のガラス基板１を重ね合わせシール材５を硬化さ
せて上下基板１，２を互いに接合する。なお、シール材
５をスクリーン印刷する際注入口６が形成される様に、
スクリーンマスクをパタニングしておく。次に、表示領
域３を包含する内部空間を真空排気し注入口６に液晶を
接触した状態で、パネル外部を大気圧に戻す。これによ
り、液晶は内部空間に真空注入され表示領域３を満た
す。最後に注入口６に液状の封止材７を充填し密閉す
る。液状の封止材７は毛細管現象により注入口６に進入
していく。この際充填を確実なものとする為、液晶パネ
ルの内部空間と外部との間に圧力差もしくは温度差を設
けても良い。封止材７としては例えば紫外線硬化型のア
クリル樹脂を用いる事ができる。注入口６に充填された
液状の封止材７は表面張力を受ける為凹部８を超える事
ができず、溝と平行に側方へ導かれる。これにより表示
領域３に対する封止材７のはみ出しを防止している。最
後に、紫外線を照射し封止材７を硬化して封止工程を完
了する。注入口６に充填された封止材７は未硬化の状態
で長時間放置しても凹部８を超えて表示領域３に侵入す
る惧れがない。従って、従来の様に充填時間の管理を行
なう必要がなく、多数個を一括して硬化処理でき工程合
理化につながる。

【０００９】図１の（Ｂ）は、（Ａ）に示した液晶表示
パネルの断面構造を模式的に表わしている。上下のガラ
ス基板１，２はシール材５により互いに接合されてい
る。両基板１，２の間隙には前述した様に液晶９が満た
されており、封止材７により密封されている。前述した
凹部８は下側のガラス基板２を被覆する絶縁膜１０に形
成された溝からなる。この絶縁膜１０は紫外線硬化型の
アクリル樹脂からなり約１μｍの厚みで成膜されてい
る。この絶縁膜１０を直接露光現像処理し溝形状の凹部
８をパタニング形成している。なお絶縁膜１０としては
上述した樹脂材料に限られるものではなく、パタニング
可能な種々の有機材料もしくは無機材料を用いる事が可
能である。無機材料としては、例えばガラス膜や窒化シ
リコン膜を用いる事が可能である。凹部８はフォトリソ
グラフィ及びエッチングにより精密且つ微細にパタニン
グ可能である。従って、図６に示した土手１０８と異な
り特に余分のスペースを要する事がなく、小型高精細の
アクティブマトリクス液晶表示パネルにも容易に設ける
事ができる。又、基板寸法の拡大を要する事もない。液
晶表示パネルの基板間隙寸法は例えば５μｍ程度に設定
されている。これに対し絶縁膜１０の厚みは例えば１μ
ｍ程度であり、凹部８の深さは絶縁膜１０の厚みに相当
する。注入口６と凹部８との間で基板間隙寸法に相当程
度の差が生じる為、封止材７は表面張力の作用を強く受
け、凹部８を超えて内部に流れ込む事がない。

【００１０】図２は本発明にかかる液晶表示パネルの他
の実施例を示す模式的な断面図である。基本的な構成は
図１の（Ｂ）に示した先の実施例と同一であり、対応す
る部分には対応する参照番号を付して理解を容易にして
いる。異なる点は、下側のガラス基板２の表面に溝が直
接形成されており、前述した凹部８を構成している事で
ある。この溝は例えばガラス基板２を直接弗酸等により
エッチング加工して得られる。あるいは、ガラス基板２
の表面をハーフダイシング等で研削加工しても良い。

【００１１】図３は、図１に示した液晶表示パネルの具
体的な構成例を示す模式的な部分断面図である。なおこ
の具体例は説明の為に挙げたものであり、本発明がこれ
に限られるものではない事は勿論である。理解を容易に
する為、中央の表示領域と、注入口が設けられた周辺領
域の部分とを区分けして示している。表示領域におい
て、石英ガラス等からなる下側の絶縁基板２１の表面に
画素電極２２がマトリクス状に集積形成されている。
又、個々の画素電極２２をスイッチング駆動する薄膜ト
ランジスタ２３も対応して集積形成されている。画素電
極２２が属する上側層と、薄膜トランジスタ２３が属す
る下側層との間に、中間の平坦化層２４が介在してい
る。この平坦化層２４は例えば紫外線硬化型のアクリル
樹脂からなり、露光現像処理によりコンタクトホールを
開口できる。このコンタクトホールを介して上側の画素
電極２２と下側の薄膜トランジスタ２３が互いに導通し
ている。下側の絶縁基板２１に対して所定の間隙を介し
対向基板２５が接合している。対向基板２５の内表面に
は対向電極２６が予め形成されている。両基板２１，２
５の間に液晶層２７が保持されアクティブマトリクス型
の表示領域が構成される。

【００１２】一方周辺領域においては、下側の絶縁基板
２１の表面に前述したアクリル樹脂からなる平坦化層２
４が延在している。この平坦化層２４はコンタクトホー
ル開口と同時に所定の形状にパタニングされ、溝形状の
凹部２８が設けられる。この凹部２８を介在させる事に
より、封止材２９の内部侵入を効果的に防止できる。

【００１３】図４は、図３に示したアクティブマトリク
ス型液晶表示パネルの平面形状を模式的に表わしたもの
である。前述した様に下側の絶縁基板２１には、マトリ
クス状に画素電極２２が集積形成されている。これと対
応してスイッチング駆動用の薄膜トランジスタ２３も集
積形成されている。又行方向に沿ってゲートライン３０
がパタニング形成されているとともに、列方向に沿って
信号ライン３１もパタニング形成されている。各薄膜ト
ランジスタ２３のゲート電極は対応するゲートライン３
０に接続され、ソース電極は対応する信号ライン３１に
接続され、ドレイン電極は対応する画素電極２２に接続
される。絶縁基板２１の表面には同じく薄膜トランジス
タからなる垂直駆動回路３２及び水平駆動回路３３も集
積形成されている。垂直駆動回路３２はゲートライン３
０を介して行毎に薄膜トランジスタ２３を線順次選択す
る。一方、水平駆動回路３３は信号ライン３１を介し
て、選択された薄膜トランジスタ２３を通じ画素電極２
２に画像信号を書き込む。これにより所望の表示動作が
行なえる。なお垂直駆動回路３２及び水平駆動回路３３
には引出し電極３４が接続されており、外部との導通を
とる様にしている。

【００１４】この様な構成を有する表示領域を囲む周辺
領域に沿って、シール材３５が配設されており、下側の
絶縁基板２１と上側の対向基板２５を互いに接合してい
る。シール材３５の一部は切り欠かれており注入口とな
っている。前述した様に、注入口と表示領域とを区切る
様に、溝形状の凹部２８が絶縁基板２１の表面にパタニ
ング形成されており、封止材２９の内部侵入を防止す
る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、注
入口と表示領域の間を横切る様に少なくとも一方の基板
に溝形状の凹部を設ける事により、封止材の内部侵入を
阻止する事ができるという効果がある。注入口と凹部の
基板間隙寸法の相違を利用して表面張力の作用により封
止材の内部侵入を防いでいる。長時間放置しても液状の
封止材は内部に進行しないので封止工程における時間管
理が不必要となり、工程合理化が図れるという効果があ
る。溝形状の凹部は極めてコンパクトに形成できるの
で、小型寸法の液晶表示パネルに対応する事が可能であ
り、外形の小型化によるコストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶表示パネルの一実施例を示
す模式的な平面図及び断面図である。

【図２】本発明にかかる液晶表示パネルの他の実施例を
示す模式的な断面図である。

【図３】図１に示した液晶表示パネルの具体的な構成例
を示す断面図である。

【図４】同じく具体的な構成例を示す平面図である。

【図５】従来の液晶表示パネルの一例を示す平面図であ
る。

【図６】従来の液晶表示パネルの他の例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板 ３ 表示領域 ４ 周辺領域 ５ シール材 ６ 注入口 ７ 封止材 ８ 凹部 ９ 液晶 １０ 絶縁膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隙を介して対向配置され且つ表
   示領域及びこれを囲む周辺領域を有する一対の基板と、
   該周辺領域に沿って配設され両基板を互いに接着して該
   表示領域を包含する内部空間を形成するシール材と、予
   め該シール材を部分的に除去して設けた注入口を介して
   該内部空間に導入された液晶と、該注入口に充填された
   封止材とを含む液晶表示パネルにおいて、 該注入口と表示領域の間を横切る様に少なくとも一方の
   基板に該封止材の侵入を阻止する凹部を設けた事を特徴
   とする液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 前記凹部は、基板を被覆する絶縁膜に形
   成された溝からなる事を特徴とする請求項１記載の液晶
   表示パネル。
3. 【請求項３】 前記凹部は、基板に直接形成された溝か
   らなる事を特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。