特許 5731023 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5731023

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1337 20060101AFI20150521BHJP

   G02F 1/1339 20060101ALI20150521BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1337 520

   G02F1/1339 505

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-2103(P2014-2103)

(22)【出願日】2014年1月9日

(62)【分割の表示】特願2010-217063(P2010-217063)の分割

【原出願日】2010年9月28日

(65)【公開番号】特開2014-95921(P2014-95921A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2014年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(73)【特許権者】

【識別番号】506087819

【氏名又は名称】パナソニック液晶ディスプレイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】園田 英博

(72)【発明者】

【氏名】國松 登

(72)【発明者】

【氏名】松井 慶枝

(72)【発明者】

【氏名】山本 貴史

【審査官】 鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１５６７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４８７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３５７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００８９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５４５７３２１（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３７

Ｇ０２Ｆ １／１３３９ − １／１３４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無機絶縁膜と第１の配向膜とが形成されたＴＦＴ基板と、
オーバーコート膜と第２の配向膜とが形成された対向基板とを有し、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板とがシール材によって接着している液晶表示装置であって、
前記第１の配向膜と前記第２の配向膜は有機膜であって、光配向処理を受けており、
前記オーバーコート膜は、前記第２の配向膜よりも前記対向基板に近い側に配置されており、
前記液晶表示装置の所定の断面において、前記第２の配向膜は、前記シール材の中心よりも前記対向基板の端部側に設けられる第１の部分と、前記シール材の中心よりも前記対向基板の中心側に設けられ、前記第１の部分と離間した第２の部分とを有し、
前記第１の部分は、前記シール材と重畳している箇所と、前記シール材と重畳していない箇所とを有しており、
前記第１の部分と前記第２の部分とが離間した箇所において、前記シール材は前記オーバーコート膜と重畳していることを特徴とする液晶表示パネル。

【請求項2】

前記第２の部分は、前記シール材と重畳している箇所と、前記シール材と重畳していない箇所とを有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記オーバーコート膜と前記対向基板との間に、ブラックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

前記所定の断面において、前記第１の配向膜と前記シール材とは重畳していないことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記所定の断面において、前記第１の配向膜は、前記シール材の中心よりも前記ＴＦＴ基板の端部側に設けられる第３の部分と、前記シール材の中心よりも前記ＴＦＴ基板の中心側に設けられ、前記第３の部分と離間した第４の部分とを有し、
前記第３の部分は、前記シール材と重畳している箇所と、前記シール材と重畳していない箇所とを有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記第４の部分は、前記シール材と重畳している箇所と、前記シール材と重畳していない箇所とを有していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記第１の配向膜と前記第２の配向膜とは、同一のパターンで形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は表示装置に係り、特に、シール部の信頼性を改善した、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

【0003】

液晶表示装置はフラットで軽量であることから、ＴＶ等の大型表示装置から、携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等、色々な分野で用途が広がっている。一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。

【0004】

ＩＰＳ方式では、配向膜付近の液晶分子に対してプレティルト角を形成しないほうが特性が良い。したがって、配向膜に対する配向軸の形成を、ラビング方式によらず、光配向方式によって行うことが有利である。光配向は、ラビング方式に比べて、静電気の発生が無い等の利点も有している。

【0005】

光配向は、配向膜に偏光した紫外線を照射することによって、配向膜に対し所定の方向に液晶分子を配向させるような異方性をもたせるものである。このような光配向に関する技術を記載したものとして、「特許文献１」が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−３５１９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

光配向は、ポリマーで形成された配向膜に対して特定の方向に偏光した紫外線を照射することによって行われる。例えば、網目状に形成されたポリマーに対して、偏光した紫外線を照射すると、紫外線の偏光方向に対する特定の方向のポリマーが破壊される。これによって、配向膜に液晶分子を配向させるための異方性が形成される。光配向させる偏光紫外線が配向膜のみに照射されるのであれば、問題は無いが、配向膜以外の部分に照射されると、照射された部分が紫外線によって劣化し、問題を生ずる。このような問題は、紫外線を照射される材料が有機材料である場合に特に問題になる。

【0008】

図８は、従来構造の液晶表示パネルにおいて、配向膜１１３に対して光配向を行った場合の問題点を示すシール部の断面図である。以後、図８の構成を比較例１ともいう。図８において、ＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板１００とカラーフィルタ２０１等が形成された対向基板２００との間に液晶層３００が挟持され、液晶層３００は、シール材１５０によってシールされている。詳細断面構造は後述するが、シール部において、ＴＦＴ基板１００には、ゲート絶縁膜１０２、無機パッシベーション膜１０６、層間絶縁膜１０９が形成されている。対向基板２００には、ブラックマトリクス２０２、オーバーコート膜２０３が形成されている。シール材１５０はＴＦＴ基板１００の層間絶縁膜１０９とオーバーコート膜２０３との間に形成されている。液晶を配向させる配向膜１１３はシール材１５０の部分には形成されていない。

【0009】

図９は、対向基板２００の配向膜１１３に対する光配向を行う場合の模式図である。図９において、配向膜１１３が形成された対向基板２００に対して偏光した紫外線を照射することによって配向膜１１３に対して光配向を行う。シール部１５０には配向膜１１３は形成されていないので、オーバーコート膜２０３に直接紫外線が照射される。そうすると、紫外線によってオーバーコート膜２０３が劣化し、オーバーコート膜２０３の表面にオーバーコート膜劣化部２０３１が生ずる。このオーバーコート膜劣化部２０３１は、水分を透過しやすい。

【0010】

一方、ＴＦＴ基板１００側においては、配向膜１１３が形成されていない部分には層間絶縁膜１０９が露出している。層間絶縁膜１０９はＳｉＮで形成され、紫外線によって劣化することはない。したがって、紫外線によって光配向を行っても、ＴＦＴ基板１００側においては、図９で示したような問題は生じない。

【0011】

このようにして形成された対向基板２００とＴＦＴ基板１００を用いて液晶表示パネルを形成すると、図８に示すように、対向基板２００のシール部において、オーバーコート膜劣化部２０３１が存在しているために、この部分から水分が浸透することになり、液晶表示パネルの寿命特性を劣化させる。具体的な問題としては、液晶表示パネル内に侵入した水分が膨張し、シール部の剥離が生ずる。

【0012】

図１０は、図８で示すような、対向基板２００におけるオーバーコート膜劣化部２０３１を生じないようにさせるために、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００に対してシール部にまで配向膜１１３を形成した例である。以後図１０の構成を比較例２ともいう。図１０に示すような対向基板２００において光配向を行った場合、配向膜１１３がシール部まで形成されているので、オーバーコート膜２０３が紫外線によって劣化することは無い。

【0013】

しかし、図１０の構成は、ＴＦＴ基板１００において、図１１に示すような、配向膜１１３と層間絶縁膜１０９との接着力の問題を生ずる。液晶表示パネルは、使用中に種々の振動や衝撃を受ける。したがって、各膜間の接着力が弱いと振動等が加わった場合に膜間の剥離を生ずる。

【0014】

図１０あるいは図１１において、配向膜１１３はポリイミド等の有機膜であり、層間絶縁膜１０９はＳｉＮ等の無機膜である。一般には、有機膜と無機膜の接着力は弱い。一方、シール材１５０は接着材なので、シール材１５０と配向膜１１３の接着力は強い。また、対向基板２００において、オーバーコート膜２０３も配向膜１１３も有機膜である。有機膜と有機膜の接着力も強い。

【0015】

このような構成の液晶表示パネルに対して振動等が加わると、その応力はシール部に生ずるので、ＴＦＴ基板１００側のシール部において、配向膜１１３と層間絶縁膜１０９との間に剥離が生ずる。配向膜１１３は有機膜であり、層間絶縁膜１０９はＳｉＮ等で形成された無機膜であり、この間の接着力が弱いからである。

【0016】

このように、水分の浸透を防止する構成と、振動、衝撃に耐える構成とを両立させることは容易ではない。本発明の課題は、水分の浸透の防止と、振動等に対しても十分な機械的裕度を有する液晶表示パネルを実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明は、以上のような課題を解決するものであり、具体的な構成は次のとおりである。すなわち、
（１）無機絶縁膜の上に第１の配向膜が形成されたＴＦＴ基板とブラックマトリクスの上にオーバーコート膜が形成され、前記オーバーコート膜の上に第２の配向膜が形成された対向基板とがシール部において、シール材によって接着している液晶表示パネルであって、ＴＦＴ基板側の前記シール部では前記第１の配向膜は存在せずに、シール材は前記無機絶縁膜と接着し、対向基板側の前記シール部では、前記シール材と前記第２の配向膜が接着しており、前記シール材と前記オーバーコート膜は接着していないことを特徴とする。

【0018】

（２）無機絶縁膜の上に第１の配向膜が形成されたＴＦＴ基板とブラックマトリクスの上にオーバーコート膜が形成され、前記オーバーコート膜の上に第２の配向膜が形成された対向基板とがシール部において、シール材によって接着している液晶表示パネルであって、前記ＴＦＴ基板側の前記シール部では前記第１の配向膜は存在せずに、シール材は前記無機絶縁膜と接着し、前記対向基板側の前記シール部では、前記シール部の中心よりも前記対向基板の端部側において前記シール材は前記第２の配向膜に接着し、他の部分においては、前記シール材は前記オーバーコート膜と接着していることを特徴とする。

【0019】

この場合、他の手段として、前記対向基板側の前記シール部では、前記シール部の中心よりも前記対向基板の端部側である第１の部分において前記シール材は前記第２の配向膜に接着し、前記シール部の中心よりも前記対向基板の中心側である第２の部分において前記シール材は前記第２の配向膜に接着し、かつ、前記第１の部分および前記第２の部分以外において、前記シール材は前記オーバーコート膜と接着していることを特徴としてもよい。

【0020】

（３）無機絶縁膜の上に第１の配向膜が形成されたＴＦＴ基板とブラックマトリクスの上にオーバーコート膜が形成され、前記オーバーコート膜の上に第２の配向膜が形成された対向基板とがシール部において、シール材によって接着している液晶表示パネルであって、前記ＴＦＴ基板側の前記シール部では、前記シール部の中心よりも前記ＴＦＴ基板の端部側において前記シール材は前記第１の配向膜に接着し、他の部分においては、前記シール材は前記無機絶縁膜と接着しており、前記対向基板側の前記シール部では、前記シール部の中心よりも前記対向基板の端部側において前記シール材は前記第２の配向膜に接着し、他の部分においては、前記シール材は前記オーバーコート膜と接着していることを特徴とする。すなわち、第３の手段においては、ＴＦＴ基板における第１の配向膜のパターンと第２の配向膜のパターンは同一になっている。

【発明の効果】

【0021】

本発明の第１の手段によれば、紫外線によって光配向処理を行ったときに、紫外線がオーバーコート膜に直接照射されないので、オーバーコート膜の劣化が無く、オーバーコート膜の劣化部からの水分の浸入を防止することが出来る。

【0022】

本発明の第２の手段によれば、対向基板におけるシール部において、シール材は一部において、配向膜と接着し、他の部分において、オーバーコート膜と接着している。シール材がオーバーコート膜と直接接触する部分では、オーバーコート膜は光配向した際に劣化しているが、水分はシール材が配向膜と接着している部分で阻止されるために、水分の浸入を防止することが出来る。一方、シール材はオーバーコート膜と接着する部分も存在するので、シール材の接着強度も十分確保することが出来る。

【0023】

本発明の第３の手段によれば、ＴＦＴ基板側においても、シール材の一部を配向膜と接触させ、他の部分を無機絶縁膜と接触させるので、水分の浸入防止とシール部の信頼性を同時に確保することが出来るとともに、配向膜印刷を行う場合の印刷版を対向基板とＴＦＴ基板とで同一とすることが出来るので、液晶表示パネルの製造コストを低減させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】液晶表示装置の表示領域の断面図である。

【図2】実施例１の液晶表示装置のシール部の断面図である。

【図3】実施例２の第１の形態におけるシール部の断面図である。

【図4】実施例２の第２の形態におけるシール部の断面図である。

【図5】実施例３の第１の形態におけるシール部の断面図である。

【図6】実施例３の第２の形態におけるシール部の断面図である。

【図7】本発明の効果を示す表である。

【図8】比較例１のシール部の断面図である。

【図9】対向基板の光配向処理を示す断面図である。

【図10】比較例２のシール部の断面図である。

【図11】比較例２の問題点を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の実施例を説明するまえに、本発明が適用されるＩＰＳ方式の液晶表示パネルの構成について説明する。図１はＩＰＳ方式の液晶表示装置の表示領域における構造を示す断面図である。ＩＰＳ方式の液晶表示装置の電極構造は種々のものが提案され、実用化されている。図１の構造は、現在広く使用されている構造であって、簡単に言えば、平面ベタで形成された対向電極１０８の上に絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極１１０が形成されている。そして、画素電極１１０と対向電極１０８の間の電圧によって液晶分子３０１を回転させることによって画素毎に液晶層３００の光の透過率を制御することにより画像を形成するものである。以下に図１の構造を詳しく説明する。なお、本発明は、図１の構成を例にとって説明するが、図１以外のＩＰＳタイプの液晶表示装置にも適用することが出来る。

【0026】

図１において、ガラスで形成されるＴＦＴ基板１００の上に、ゲート電極１０１が形成されている。ゲート電極１０１は走査線と同層で形成されている。ゲート電極１０１はＡｌＮｄ合金の上にＭｏＣｒ合金が積層されている。

【0027】

ゲート電極１０１を覆ってゲート絶縁膜１０２がＳｉＮによって形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上に、ゲート電極１０１と対向する位置に半導体層１０３がａ−Ｓｉ膜によって形成されている。ａ−Ｓｉ膜はプラズマＣＶＤによって形成される。ａ−Ｓｉ膜はＴＦＴのチャネル部を形成するが、チャネル部を挟んでａ−Ｓｉ膜上にソース電極１０４とドレイン電極１０５が形成される。なお、ａ−Ｓｉ膜とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５との間には図示しないｎ＋Ｓｉ層が形成される。半導体層とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５とのオーミックコンタクトを取るためである。

【0028】

ソース電極１０４は映像信号線が兼用し、ドレイン電極１０５は画素電極１１０と接続される。ソース電極１０４もドレイン電極１０５も同層で同時に形成される。ＴＦＴを覆って無機パッシベーション膜１０６がＳｉＮによって形成される。無機パッシベーション膜１０６はＴＦＴの、特にチャネル部を不純物から保護する。無機パッシベーション膜１０６の上には有機パッシベーション膜１０７が形成される。有機パッシベーション膜１０７はＴＦＴの保護と同時に表面を平坦化する役割も有するので、厚く形成される。厚さは１μｍから４μｍである。有機パッシベーション膜にはスルーホールが形成される。

【0029】

有機パッシベーション膜１０７の上には対向電極１０８が透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成される。対向電極１０８を覆って層間絶縁膜１０９がＳｉＮによって形成される。層間絶縁膜１０９および無機パッシベーション膜１０６をエッチングすることによってスルーホール１１１を形成する。その後、層間絶縁膜１０９およびスルーホール１１１を覆って画素電極１１０となるＩＴＯを被着し、パターニングを行う。

【0030】

画素電極１１０はいわゆる櫛歯状の電極となっている。櫛歯状の電極と櫛歯状の電極の間はスリット１１２となっている。対向電極１０８には一定電圧が印加され、画素電極１１０には映像信号による電圧が印加される。画素電極１１０に電圧が印加されると図１に示すように、電気力線が発生して液晶分子３０１を電気力線の方向に回転させてバックライトからの光の透過を制御する。画素毎にバックライトからの透過が制御されるので、画像が形成されることになる。画素電極１１０の上には液晶分子３０１を配向させるためのＴＦＴ基板側配向膜１１３が形成されている。配向膜１１３に対する配向処理は偏光紫外線による光配向である。

【0031】

図１の例では、有機パッシベーション膜１０７の上に、面状に形成された対向電極１０８が配置され、層間絶縁膜１０９の上に櫛歯電極１１０が配置されている。しかしこれとは逆に、有機パッシベーション膜１０７の上に面状に形成された画素電極１１０を配置し、層間絶縁膜１０９の上に櫛歯状の対向電極１０８が配置される場合もある。

【0032】

図１において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が設置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタが形成されている。ブラックマトリクス２０２は、画像のコントラストを向上させるとともに、ＴＦＴの遮光膜としての役割を有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。

【0033】

カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶分子３０１の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成されている。配向膜１１３は光配向処理されている。

【0034】

対向基板２００の外側には、外部導電膜２１０がＩＴＯをスパッタリングすることによって形成されている。外部導電膜２１０は液晶表示パネルの内部の電界を安定化させるために形成されている。

【実施例1】

【0035】

図２は、本実施例における液晶表示パネルのシール部の断面図であり、図１で説明したＩＰＳ方式の液晶表示パネルのシール部の断面図である。図２では、対向基板２００の上に形成されている外部導電膜は省略されている。

【0036】

図２において、ＴＦＴ基板１００には、ゲート絶縁膜１０２、無機パッシベーション膜１０６、有機パッシベーション膜１０７、層間絶縁膜１０９、配向膜１１３が積層されて形成されている。有機パッシベーション膜１０７は表示領域を平坦化するものであり、シール部までは延在していない。有機パッシベーション膜１０７の上に形成された層間絶縁膜１０９はＴＦＴ基板１００の端部にまで延在している。層間絶縁膜１０９を覆って配向膜１１３が形成されている。

【0037】

図２の対向基板２００側には、カラーフィルタ２０１、ブラックマトリクス２０２、が形成され、これらを覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。オーバーコート膜２０３の上には、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間隔を規定するための柱状スペーサ１６０が形成されている。オーバーコート膜２０３および柱状スペーサ１６０を覆って配向膜１１３が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とはシール材１５０によってシールされ、内部に液晶が充填されている。シール材１５０には例えば、エポキシ樹脂が使用される。

【0038】

ＴＦＴ基板１００側も対向基板２００側も配向膜１１３は光配向によって配向処理されている。本実施例の特徴は、対向基板２００側の配向膜１１３は対向基板２００端部にまで形成されているが、ＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３はシール材１５０の下部にまでは形成されていないことである。図２において、対向基板２００側の配向膜１１３を紫外線によって光配向する際は、オーバーコート膜２０３は配向膜１１３によって全面覆われているために、オーバーコート膜２０３は劣化することは無い。したがって、オーバーコート膜２０３の劣化部から水分が浸入して、液晶表示パネルの信頼性を損なうという問題は生じない。

【0039】

一方、ＴＦＴ基板１００側においては、配向膜１１３は表示領域に形成されているが、シール部までには形成されていない。この場合、配向膜１１３で覆われていない、シール部における層間絶縁膜１０９は、光配向時紫外線の照射を受ける。しかし、層間絶縁膜１０９はＳｉＮ等の無機膜で形成されているので、紫外線によって劣化することは無い。

【0040】

図２の構造によれば、ＴＦＴ基板１００側も対向基板２００側も光配向の紫外線によって劣化する部分は無いので、シール部からの水分の浸入を防止することが出来る。また、図２の構造では、機械的な振動等によるシール部における膜剥がれの問題は生じない。すなわち、ＴＦＴ基板１００側では、シール部における絶縁層は全て無機膜であり、互いの接着力は強い。また対向基板２００側では、シール部における層構造は全て有機膜であり、互いの接着力は強い。また、シール材１５０は接着材であり、対向基板２００側の配向膜１１３とも、ＴＦＴ基板１００側のＳｉＮ膜とも接着強度は強い。

【0041】

このように、実施例１によれば、オーバーコート膜２０３の劣化による水分侵入を防止でき、また、機械的な振動等による膜剥がれも生ずることは無い。

【実施例2】

【0042】

図３は本発明による第２の実施例を示す断面図である。図３において、図２と同様な構成は説明を省略する。図３の対向基板２００には、配向膜１１３が表示領域と対向基板２００端部に形成されているが、シール材１５０が形成されている部分は対向基板２００の端部側を除いて配向膜１１３は形成されていない。

【0043】

このような対向基板２００に対して、光配向処理を行うと、配向膜１１３によって覆われていない部分のオーバーコート膜２０３は紫外線によって劣化することになる。しかし、シール材１５０が形成された部分とオーバーラップして配向膜１１３が形成されている部分Ａが存在しているので、この部分においては、オーバーコート膜２０３の劣化は生じない。したがって、外部からの水分はＡ部においてブロックされるので、液晶表示パネルの内部は水分の侵入から保護される。

【0044】

シール材１５０と配向膜１１３との接着力は、シール材１５０とオーバーコート膜２０３との接着力に比べて弱い。本実施例では、シール材１５０とオーバーコート膜２０３とが広い範囲にわたって接触しているので、実施例１に比較して、振動等に対する機械的な強度は強い。

【0045】

図４は、実施例２の他の形態を示す断面図である。図４が図３と異なる点は、対向基板２００のシール部における構成である。図４において、配向膜１１３は、シール材１５０の内側と外側において、オーバーラップしている。図４に示す対向基板２００を光配向すると、配向膜１１３に覆われていない部分のオーバーコート膜２０３が紫外線によって劣化する。

【0046】

しかし、シール材１５０の内側と外側において、シール材１５０と配向膜１１３がオーバーラップしている部分ＡおよびＢが存在し、この部分においては、配向膜１１３は劣化しておらず、この部分ＡおよびＢにおいて、外部からの水分の浸入を防止することが出来る。また、配向膜１１３がシール材１５０をオーバーラップしていない部分では、シール材１５０とオーバーコート膜２０３が直接接触しているので、シール材１５０との接着力は強い。

【0047】

このように、本実施形態においても、外部からの水分の浸入を防止し、かつ、振動等に対する機械的な強度の強い液晶表示パネルを実現することが出来る。本実施形態は本実施例の第１の実施形態に比べて、水分の浸入に対するブロック能力は高いが、機械的な振動等に対する強度は第１の実施形態に対して劣る。しかし、いずれの実施形態も実用範囲である。

【実施例3】

【0048】

図５は本発明による第３の実施例を示す断面図である。図５が図３と異なる点は、シール部におけるＴＦＴ基板１００の構成である。図５のＴＦＴ基板１００には、配向膜１１３が表示領域と対向基板２００端部に形成されているが、シール材１５０が形成されている部分は外側を除いて配向膜１１３は形成されていない。すなわち、図５においては、配向膜１１３の形成範囲はＴＦＴ基板１００と対向基板２００とで同じ範囲である。

【0049】

配向膜１１３は一般には、フレキソ印刷によって形成される。対向基板２００とＴＦＴ基板１００とで配向膜１１３の形成範囲が同じであれば、印刷版が一枚ですむ。これに対して、実施例１および実施例２では、フレキソ印刷版がＴＦＴ基板１００用と対向基板２００用の２枚必要となる。この点において、本実施例は実施例１および実施例２に対して量産性に優れている。

【0050】

図５において、対向基板２００側における機能は実施例２で説明したのと同様である。ＴＦＴ基板１００側において、外側はシール材１５０と配向膜１１３がオーバーラップしている部分が存在している一方、他の部分では、シール材１５０とＳｉＮで形成された層間絶縁膜１０９とが直接接触している。したがって、シール材１５０とＴＦＴ基板１００との接着力も十分に強い。

【0051】

図６は、本実施例の第２の実施形態を示す断面図である。図６において、対向基板２００側は、実施例２の第２の実施形態である図４と同様である。したがって、対向基板２００側における機能は実施例２の第２の実施形態で述べたと同様である。一方、図６におけるＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３の形成範囲は対向基板２００側の配向膜１１３の形成範囲と同様である。

【0052】

図６の対向基板２００側において、外部からの水分の浸入は、シール部において、配向膜１１３とオーバーコート膜２０３がオーバーラップしている部分、すなわち、Ａ部およびＢ部においてブロックされる。また、対向基板２００とシール材１５０との接着力は、シール材１５０とオーバーコート膜２０３が直接接触している部分において確保される。図６のＴＦＴ基板１００において、接着力はシール材１５０とＳｉＮで形成された層間絶縁膜１０９が直接接触している部分において確保されている。

【0053】

このように、本実施例のいずれの実施形態においても、液晶表示パネルへの水分の浸入、及び機械的な振動等に対する強度を確保することが出来る。

【0054】

図７は以上で述べた本発明の各実施例と「発明が解決しようとする課題」の項で述べた比較例の構成との比較を示す表である。「発明が解決しようとする課題」で説明した図８を比較例１とし、図１０を比較例２としている。図７における実施例２は、図３に示す構成であり、実施例３は図５に示す構成である。

【0055】

図７において、水分に対する耐性を評価する試験としてＰＣＴ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｏｋｅｒ Ｔｅｓｔ）を行い、機械的な強度を評価する試験として振動試験を行っている。ＰＣＴ試験は温度１２０℃、２気圧、湿度１００％の環境下で、何時間経過したときに不良が発生するかを評価するものである。振動試験は、振動試験機において、振動を加え、重力の何倍の衝撃を加えた場合に膜剥がれを生ずるかを評価するものである。図７において、ＰＣＴ試験は２０時間を、機械的強度は１．５Ｇを目安に合否を判断している。判定において、○は合格、×は不合格であることを表している。

【0056】

図７において、比較例１では、機械的な強度は２．５Ｇを確保しているが、ＰＣＴ耐性は１０時間であり、十分ではない。すなわち、紫外線照射によって劣化したオーバーコート膜２０３の部分から水分が浸入したものと考えられる。比較例２では、ＰＣＴ耐性は５０時間を確保しているものの、機械的な強度は１．５Ｇであり、合否の境界であり、十分ではないと判断した。これは、シール部において、配向膜１１３とＴＦＴ基板側の層間絶縁膜１０９との接着力が十分ではないためと考えられる。

【0057】

実施例１は、ＰＣＴ耐性は５０時間を確保しており、合格範囲である。実施例１の構成では、オーバーコート膜２０３の劣化は無いからであると考えられる。機械的強度は２Ｇを確保しており、合格範囲である。しかし、機械的強度は他の実施例に比較して劣る。これは、対向基板２００側において、シール材１５０は配向膜１１３とのみ接しているからと考えられる。

【0058】

実施例２は、ＰＣＴ耐性は５０時間を確保しており、機械的強度は２．５Ｇを確保しており、いずれも合格範囲である。実施例２における図３では、オーバーコート膜２０３と配向膜１１３とシール材１５０がオーバーラップしているＡ部において、外部からの水分が十分にブロックされることを示している。また、シール材１５０とオーバーコート膜２０３が直接接触しているために、シール材１５０の接着強度が十分確保されていることを示している。

【0059】

実施例３も、ＰＣＴ耐性は５０時間を確保しており、機械的強度は２．５Ｇを確保しており、いずれも合格範囲である。実施例３における図５では、オーバーコート膜２０３と配向膜１１３とシール材１５０がオーバーラップしているＡ部において、外部からの水分が十分にブロックされることを示している。実施例３では、ＴＦＴ基板１００側において、シール材１５０と配向膜１１３が一部オーバーラップしているが、この影響は、機械的強度に対してはほとんど影響を与えないことを示している。

【0060】

以上のように、実施例１〜３のいずれの構成においても、ＰＣＴ耐性、機械的強度等については合格範囲となり、液晶表示パネルの信頼性を確保することが出来る。

【符号の説明】

【0061】

１００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ソース電極、 １０５…ドレイン電極、 １０６…無機パッシベーション膜、 １０７…有機パッシベーション膜、 １０８…対向電極、 １０９…層間絶縁膜、 １１０…画素電極、 １１１…スルーホール、 １１２…スリット、 １１３…配向膜、 １５０…シール材、 １６０…柱状スペーサ、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２１０…外部導電膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、 ２０３１…オーバーコート膜の劣化部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】