JP2015087480A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの額縁幅が狭くなること、および、高精細化に伴い、シール領域の配線密度がさらに大きくなり、シール材料を仮硬化するＵＶ光照射が不十分となり、熱での本硬化の初期段階で、液晶の圧力による差し込みが生じ、シール切れによる歩留り低下や信頼性低下を引き起こす。
【解決手段】表示装置は、アレイ基板の幅の広い配線の端部、あるいは、配線のスリット状の開口部において、アレイ基板の配線層と対抗基板の遮光層とにはさまれる領域に、曲面状の反射領域、あるいは、散乱、屈折領域を設ける。
【選択図】図３

Description

本開示は、表示装置に関し、例えばシール領域に配線が位置する表示装置に適用可能である。

ＴＦＴ基板とＣＦ基板を貼り合せるシール領域において、幅の広い配線部分では、シール材料を仮硬化するための紫外線（ＵＶ）光が十分に照射されない、という問題があった。

これに対して、シール領域の幅の広い配線には、スリットや穴などの開口部を設けて、シール材料にＵＶ光を照射することにより、シールの仮硬化の効率を向上させていた。なお、シール材と電極線が交差する部分に開口部を有する液晶表示装置は、特開平１１−８５０５７号公報（特許文献１）に開示されている。

特開平１１−８５０５７号公報

液晶パネルの額縁幅が狭くなること、および、高精細化に伴い、シール領域の配線密度がさらに大きくなり、シール材料を仮硬化するＵＶ光照射が不十分となり、熱での本硬化の初期段階で、液晶の圧力による差し込みが生じ、シール切れによる歩留り低下や信頼性低下を引き起こす。
本開示の課題は、シール材料に照射されるＵＶ光を増加させる表示装置を提供することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、アレイ基板の幅の広い配線の端部、あるいは、配線のスリット状の開口部において、アレイ基板の配線層と対抗基板の遮光層とにはさまれる領域に、曲面状の反射領域、あるいは、散乱、屈折領域を設ける。

上記表示装置によれば、シール材料に照射されるＵＶ光を増加することができる。

表示装置の構成を示す平面図である。 図１Ａの一部を拡大した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 比較例に係る表示装置のシール領域にＵＶ光が十分に照射されないことを説明する図であり、（ａ）はシール領域の平面図、（ｂ）はシール領域の断面図である。 実施の形態に係る表示装置のシール領域にＵＶ光が十分に照射されることを説明する図であり、（ａ）はシール領域の平面図、（ｂ）はシール領域の断面図である。 実施例１に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。 変形例１に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 変形例２に係る表示装置のシール領域の平面図である。 変形例３に係る表示装置の曲面反射部の断面図である。 変形例４に係る表示装置の曲面反射部の断面図である。 実施例２に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 実施例２に係る表示装置の散乱・屈折部を製造する方法を示す断面図である。 変形例５に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 変形例６に係る表示装置のシール領域の平面図である。

以下、実施の形態、実施例および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
図１Ａおよび図１Ｂを用いて、表示装置の外周の構成について説明する。
図１Ａは表示装置の構成を示す平面図である。図１Ｂは図１Ａの領域Ｂを拡大した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線における断面図である。
表示装置１０はＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１２を備える。ＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１２を貼り合せるシール材１５は、内端１５ｉと外端１５ｏの間のシール領域１５Ａに位置する。シール材１５はアクティブ領域１３の外側に位置する。幅が広い配線１４（配線領域１４Ａ）はシール領域１５Ａと重なり、アクティブ領域１３の外側に位置する。配線領域１４Ａおよびシール領域１５Ａはアクティブ領域外端１３ｏの外側に位置する。すなわち、配線１４およびシール材１５は最外周の遮光層ＢＭ１６に覆われている。

表示装置１００の端部からシール領域の外端１５ｏまでの距離をＬ１、配線領域１４Ａの外端までの距離をＬ２、シール領域の内端１５ｉまでの距離をＬ３、配線領域１４Ａの内端までの距離をＬ４、アクティブ領域外端１３ｏまでの距離をＬ５とする。例えば、Ｌ１は０〜２００μｍ、Ｌ２は１００〜４００μｍ、Ｌ３は３００〜１２００μｍ、Ｌ４は４００〜１８００μｍ、Ｌ５は４５０〜２０００μｍである。図１Ａおよび図１Ｂでは、配線領域１４Ａの一部とシール領域１５Ａの一部が重なっている場合が示されているが、後述する比較例や実施の形態、実施例、変形例のように配線領域１４Ａのすべてがシール領域１５Ａの内に含まれていてもよい。

配線１４や配線１８がＴＦＴ基板１１の上に形成され、有機感光性層間膜１７で覆われている。有機感光性層間膜１７の上にシール材１５および液晶層１９が形成される。有機感光性層間膜１７は開口部を有し、該開口部にもシール材１５が形成される。有機感光性層間膜１７の厚さｔ１は、例えば２〜３μｍである。ＣＦ基板１２の上（図１Ｂにおいては下）に遮光層１６やカラーフィルタが形成される。遮光層１６と有機感光性層間膜１７の間にフォトスペーサ（柱スペーサ）２０が形成される。ＴＦＴ基板１１およびＣＦ基板１２の両方には、図示していない配向膜が形成され、液晶層１９はそれらの配向膜に挟まれている。

＜比較例＞
図２を用いて、ＴＦＴ基板とＣＦ基板を貼り合せるシール領域において、幅の広い配線部分では、シール材料を仮硬化するためのＵＶ光が十分に照射されないことを説明する
図２は比較例に係る表示装置のシール領域にＵＶ光が十分に照射されないことを説明する図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。
図２（ａ）に示すようにシール材１５の幅が配線１４ａの幅よりも広い。ＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１２を貼り合せ時はシール材１５の上には遮光層１６があるため、シール材１５をＵＶ光で仮硬化する場合は、ＴＦＴ基板１１の裏側からＵＶ光２２を照射することになる。配線１４ａは電源やグラウンド配線であるため、幅が広い低抵抗の配線であり、例えばアルミニウムやバリアメタルを積層したアルミニウム等の金属（遮光膜）が使用される。金属はＵＶ光を透過しない。したがって、比較例に係る表示装置１０Ａでは、配線１４ａに開口部２１ａを設けて、ＵＶ光２２がシール材１５にできるだけ照射するようにされる。ここで、シール材の幅は５００μｍ、配線１４ａの幅は２００μｍ、開口部２１ａの大きさは１０μｍ×５μｍである。

しかし、図２（ｂ）に示すように配線１４の陰の領域にはＵＶ光２２が照射されず、ＵＶ光未照射領域２３が存在し、仮硬化が不十分となる。なお、開口部２１ａを大きくすることによりＵＶ光未照射領域２３を小さくすることはできるが、配線１４ａの抵抗が大きくなる。したがって、開口部２１ａはあまり大きくすることができない。

＜実施の形態＞
実施の形態に係る表示装置の構成および比較例に係る表示装置よりもシール領域にＵＶ光が十分に照射されることを、図３を用いて説明する。
図３は実施の形態に係る表示装置のシール領域にＵＶ光が十分に照射されることを説明する図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。（ａ）はシール領域の平面図、（ｂ）はシール領域の断面図である。
実施の形態に係る表示装置は、比較例に係る表示装置１０Ａに対して、配線端または開口部には曲面反射部を追加したものである。

図３に示される表示装置１０Ｂには、シール材１５に接する部分であって、配線１４ａの孔状の開口部２１ａには反射部３１ａが、配線１４ａの端部の外側に隣接する部分には配線端と平行に反射部３１ｂが設置されている。ここで、シール材の幅は５００μｍ、配線１４ａの幅は２００μｍ、開口部２１ａの大きさは１０μｍ×５μｍ、反射部３１ａの大きさは８μｍ×４μｍ、反射部３１ｂの幅は３０μｍである。

反射部３１ａ、３１ｂで反射されるＵＶ光２２は、直接または配線１４ａで反射して配線１４ａの裏側にもまわりこみ、ＵＶ光未照射領域２３を比較例に係る表示装置１０Ａよりも小さくすることができる。図３では、配線端および開口部には曲面反射部を有している場合を示しているが、配線端および開口部のいずれか一方に曲面反射部を有していればよい。なお、反射部３１ａ、３１ｂに替えて散乱・屈折部であっても同様な作用効果を有する。

以上まとめると、アレイ基板の幅の広い配線の端部、あるいは、配線のスリット状の開口部において、アレイ基板の配線層と対抗基板の遮光層とにはさまれる領域に、曲面状の反射領域、あるいは、散乱、屈折領域を設ける。

配線の開口部を通ったＵＶ光は、曲面状の反射領域に反射散乱され、あるいは、散乱、屈折領域に散乱、屈折されて配線の裏側にまわりこみ、配線の陰になっていた部分のシール材料にも照射され、仮硬化の効率が向上する。また、配線の開口部の面積を小さくできるため、配線抵抗の上昇を抑制できる。

実施例１に係る表示装置について、図４を用いて説明する。
図４は実施例１に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。
実施例１に係る表示装置１０Ｃには、シール材１５に接する有機感光性層間膜１７の上あって、配線１４ａの孔状の開口部２１ａには穴状の曲面反射部４１ａが、配線１４ａの端部の外側に隣接する部分には配線端と平行に溝状の曲面反射部４１ｂが設置されている。穴状の曲面反射部４１ａは、平面視で楕円形状、断面視で半リング形状である。溝状の曲面反射部４１ｂは、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面反射部４１ａ、４１ｂには、金属等のＵＶ光を反射する材料を用いる。ここで、シール材の幅は５００μｍ、配線１４の幅は２００μｍ、開口部２１ａの大きさは１０μｍ×５μｍ、曲面反射部４１ａの大きさは８μｍ×４μｍ、曲面反射部４１ｂの幅は３０μｍである。

次に実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法について、図９Ａ〜図９Ｆを用いて説明する。

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆは、実施例１に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。

図５Ａに示すように、配線１４ａの上に有機感光性層間膜１７を形成する。有機感光性層間膜１７をＵＶ光５２でハーフトーン露光し（図５Ｂ）、現像、メルトベーク、ポストベークして、有機感光性層間膜１７に穴５１ａおよび溝５１ｂを形成する（図５Ｃ）。図５Ｄに示すように、穴５１ａおよび溝５１ｂを形成した有機感光性層間膜１７上に金属５３を成膜する。リソグラフィでレジストパターン５４を形成し（図５Ｅ）、エッチングおよびレジスト除去して穴状の曲面反射部４１ａおよび溝状の曲面反射部４１ｂを形成する（図５Ｆ）
＜変形例１＞
実施例１に係る表示装置の変形例（変形例１）について、図６を用いて説明する。
図６は変形例１に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。
変形例１に係る表示装置１０Ｄには、シール材１５に接する有機感光性層間膜１７の上あって、配線１４ｂのスリット状の開口部２１ｂにはスリットの長手方向と平行に溝状の曲面反射部６１ａが、配線１４ｂの端部の外側に隣接する部分には配線端と平行に溝状の曲面反射部４１ｂが設置されている。溝状の曲面反射部６１ｂは、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面反射部６１ｂには、金属等のＵＶ光を反射する材料を用いる。ここで、スリットとは、開口部の長手方向の長さと、開口部の短手方向の長さ（幅）との比が２：１よりも大きいものをいう。

＜変形例２＞
実施例１に係る表示装置の変形例（変形例２）について、図７を用いて説明する。
図７は変形例２に係る表示装置のシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図である。
変形例２に係る表示装置１０Ｅは、変形例１に係る表示装置１０Ｄの配線１４ｂのスリット状の開口部２１ｂを孔状の開口部２１ｃに替えて、開口部２１ｃの長手方向と平行に溝状の曲面反射部７１ｂを設置したものである。溝状の曲面反射部７１ｂは、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面反射部７１ｂには、金属等のＵＶ光を反射する材料を用いる。ここで、孔とは、開口部の長手方向の長さと、開口部の短手方向の長さ（幅）との比が２：１以下のものをいう。

＜変形例３＞
実施例１、変形例１および変形例２に係る表示装置の変形例（変形例３）について、図８を用いて説明する。
図８は変形例３に係る表示装置の曲面反射部の断面図である。実施例１、変形例１および変形例２に係る表示装置の曲面反射部４１ａ、４１ｂ、６１ｂ、７１ｂは断面視で半リング形状をしていたが、変形例３では曲面反射部８１の頂点に金属の開口部８２を設ける。曲面反射部の裏側にもＵＶ光を照射することができる。

＜変形例４＞
実施例１、変形例１および変形例２に係る表示装置の変形例（変形例４）について、図９を用いて説明する。
図９は変形例４に係る表示装置の曲面反射部の断面図である。実施例１、変形例１および変形例２に係る表示装置の曲面反射部４１ａ、４１ｂ、６１ｂ、７１ｂは断面視で半リング形状をしていたが、変形例４では曲面反射部のアクティブ領域１３側の金属を除去する。アクティブ領域１３に有害なＵＶ光の迷光を低減することができる。

実施例２に係る表示装置について、図１０を用いて説明する。
図１０は実施例２に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。
実施例２に係る表示装置１０Ｆには、シール材１５に接する有機感光性層間膜１７の上あって、配線１４ａの孔状の開口部２１ａには穴状の曲面散乱・屈折部４１Ａａが、配線１４ａの端部の外側に隣接する部分には配線端と平行に溝状の曲面散乱・屈折部４１Ａｂが設置されている。穴状の曲面散乱・屈折部４１Ａａは、平面視で楕円形状、断面視で半リング形状である。溝状の曲面散乱・屈折部４１Ａｂは、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面散乱・屈折部４１Ａａ、４１Ａｂには、屈折率２程度のＳｉＮやＩＴＯ等のＵＶ光を散乱する材料を用いる。ここで、シール材の幅は５００μｍ、配線１４の幅は２００μｍ、開口部２１ａの大きさは１０μｍ×５μｍ、曲面散乱・屈折部４１Ａａの大きさは８μｍ×４μｍ、曲面散乱・屈折部４１Ａｂの幅は３０μｍである。

次に実施例２に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法について、図１１Ａ〜図１１Ｆを用いて説明する。
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１１Ｆは、実施例２に係る表示装置の曲面反射部を製造する方法を示す断面図である。
図１１Ａに示すように、配線１４ａの上に有機感光性層間膜１７を形成する。有機感光性層間膜１７をＵＶ光５２でハーフトーン露光し（図１１Ｂ）、現像、メルトベーク、ポストベークして、有機感光性層間膜１７に穴５１ａおよび溝５１ｂを形成する（図１１Ｃ）。図１１Ｄに示すように、穴５１ａおよび溝５１ｂを形成した有機感光性層間膜１７上のＳｉＮまたはＩＴＯ５３Ａを成膜する。リソグラフィでレジストパターン５４を形成し（図１１Ｅ）、エッチングおよびレジスト除去して穴状の曲面散乱・屈折部４１Ａａおよび溝状の曲面散乱・屈折部４１Ａｂを形成する（図１１Ｆ）
＜変形例５＞
実施例２に係る表示装置の変形例（変形例５）について、図１２を用いて説明する。
図１２は変形例５に係る表示装置のシール領域を示す図であり、（ａ）はシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ−Ａ’線におけるシール領域の断面図である。
変形例５に係る表示装置１０Ｇには、シール材１５に接する有機感光性層間膜１７の上あって、配線１４ｂのスリット状の開口部２１ｂにはスリットの長手方向と平行に溝状の曲面散乱・屈折部６１Ａｂが、配線１４ｂの端部の外側に隣接する部分には配線端と平行に溝状の曲面散乱・屈折部４１Ａｂが設置されている。溝状の曲面散乱・屈折部６１Ａｂは、曲面散乱・屈折部４１Ａｂと同様に、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面散乱・屈折部６１Ａｂには、曲面散乱・屈折部４１Ａｂと同様に、屈折率２程度のＳｉＮやＩＴＯ等のＵＶ光を散乱する材料を用いる。

＜変形例６＞
実施例２に係る表示装置の変形例（変形例６）について、図１３を用いて説明する。
図１３は変形例６に係る表示装置のシール領域のＴＦＴ基板側から見た平面図である。
変形例６に係る表示装置１０Ｈは、変形例５に係る表示装置１０Ｇの配線１４ｂのスリット状の開口部２１ｂを穴状の開口部２１ｃに替えて、開口部２１ｃの長手方向と平行に溝状の曲面散乱・屈折部７１Ａｂを設置したものである。溝状の曲面散乱・屈折部７１Ａｂは、平面視で長方形形状、断面視で半リング形状である。曲面散乱・屈折部７１Ａｂには、屈折率２程度のＳｉＮやＩＴＯ等のＵＶ光を散乱する材料を用いる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態、実施例および変形例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態、実施例および変形例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ・・・表示装置
１１・・・ＴＦＴ基板
１２・・・対向基板
１３・・・アクティブ領域
１３ｏ・・・アクティブ領域外端
１４、１４ａ、１４ｂ・・・配線
１４Ａ・・・配線領域
１５・・・シール材
１５Ａ・・・シール領域
１５ｉ・・・シール領域の内端
１５ｏ・・・シール領域の外端
１６・・・最外周の遮光層（ブラックマトリクス）
１７・・・有機感光性層間膜
１８・・・配線
１９・・・液晶層
２０・・・フォトスペーサ（柱スペーサ）
２１ａ、２１ｂ・・・開口部
２２・・・ＵＶ光
２３・・・ＵＶ光未照射領域
３１ａ・・・反射部
３１ｂ・・・反射部

Claims (18)

1. 表示装置は、
   第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と第２基板を貼り合わせるシール材と、
   を備え、
   前記第１基板は開口部を有する配線層を備え、
   前記第２基板は遮光層を備え、
   前記配線層は、平面視で前記シール材と重なる領域を有し、
   前記配線層の端部または前記配線層の開口部において、前記配線層と前記遮光層とに挟まれる領域に、反射部または散乱・屈折部を有する。
2. 請求項１の表示装置において、
   前記配線層の端部は溝状の曲面反射部を有し、
   前記配線層の開口部は穴状の曲面反射部を有する。
3. 請求項１の表示装置において、
   前記配線層の端部には溝状の曲面反射部を有し、
   前記配線層の開口部には溝状の曲面反射部を有する。
4. 請求項３の表示装置において、
   前記配線層の開口部はスリット形状である。
5. 請求項３の表示装置において、
   前記配線層の開口部は孔形状である。
6. 請求項２の表示装置において、
   前記曲面反射部は頂部に開口部を有する。
7. 請求項２の表示装置において、
   前記曲面反射部のアクフィブ領域側は開口部を有する。
8. 請求項１の表示装置において、
   前記配線層の端部は溝状の曲面散乱・屈折部を有し、
   前記配線層の開口部は穴状の曲面散乱・屈折部を有する。
9. 請求項１の表示装置において、
   前記配線層の端部には溝状の曲面散乱・屈折部を有し、
   前記配線層の開口部には溝状の曲面散乱・屈折部を有する。
10. 請求項９の表示装置において、
    前記配線層の開口部はスリット形状である。
11. 請求項９の表示装置において、
    前記配線層の開口部は孔形状である。
12. 請求項１の表示装置において、
    前記配線層と前記シール材の間に有機性感光層間膜を有し、
    前記反射部または散乱・屈折部は前記有機性感光層間膜上に形成される。
13. 請求項１の表示装置において、
    前記配線層は、平面視で前記シール材が配置される領域内にある。
14. 請求項１の表示装置において、
    前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層がある。
15. 表示装置の製造方法は、
    （ａ）配線層の上に有機感光性層間膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記有機感光性層間膜に穴を形成する工程と、
    （ｃ）前記穴を形成した有機感光性層間膜上に金属またはＳｉＮまたはＩＴＯを成膜する工程と、
    （ｄ）前記金属またはＳｉＮまたはＩＴＯをパターニングして、穴状の曲面反射部または曲面散乱部を形成する工程と、
    を有する。
16. 請求項１５の表示装置の製造方法において、
    前記（ｂ）工程で、前記有機感光性層間膜に溝を形成し、
    前記（ｃ）工程で、前記溝を形成した有機感光性層間膜上に金属またはＳｉＮまたはＩＴＯを成膜し、
    前記（ｄ）工程で、前記金属またはＳｉＮまたはＩＴＯをパターニングして、溝状の曲面反射部または曲面散乱部を形成する。
17. 請求項１５の表示装置の製造方法において、
    前記有機感光性層間膜に穴はハーフトーン露光で形成する。
18. 請求項１６の表示装置の製造方法において、
    前記有機感光性層間膜に溝はハーフトーン露光で形成する。

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