JP2009092766A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シールを配置する領域の幅を狭くすることによって、額縁面積を削減した表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】対向して配置された一対の基板と、表示領域よりも外側の領域で上記一対の基板を貼り合わせるシールとを有する表示装置であって、上記基板は、シールと接する領域にシールの下地層を有し、シールと接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さい表示装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、携帯電話等のモバイル機器に好適な表示装置及び上記表示装置の製造方法に関するものである。

近年、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が実装される携帯電話等の携帯型の電子機器において、より一層の小型化及び軽量化が要求されている。それに伴い、表示領域周辺の小型化、すなわち、狭額縁化を図っていく傾向があり、盛んに開発が行われている。

例えば、電子手帳や携帯電話機等に広く用いられている液晶表示装置では、表示領域の外周と液晶表示パネルの端部との間に、表示に使用することができない非表示領域（額縁領域）を有している。非表示領域には、画素を表示するための配線を形成した領域や、シール印刷領域等が含まれるが、この非表示領域を狭くすることで、パネルの外形サイズを大きくすることなく表示領域を広くすることが可能となる。

しかしながら、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ等の表示装置では、額縁領域を狭くすると、硬化する前のシール材料が額縁領域の外側に染み出す可能性があり、シール材料が外側に染み出すことで表示装置の外周端部が製造不良となるおそれがあった。このような染み出しを防止するために、額縁領域とシール印刷領域との間にはマージンを設けておく必要があり、非表示領域が大きくなる点で改善の余地があった。

そこで、額縁領域を小型化する方法の一つとして、シール材の一部にそって壁部を設けることにより、シール材の染み出し及び濡れ広がりを物理的な力で阻止する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

なお、シール材料を配置する観点からは、シール材料から溶出するイオン性不純物や、紫外線が照射されることにより生成するイオン性不純物が液晶中に拡散するという課題もあり、イオン性不純物の拡散を抑制するため、表示領域とその外側のシールラインとの間の領域にポリイミド樹脂膜を配置する方法が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照。）。更に、特許文献３では、配向膜と表示領域との間の配向膜に紫外線を照射することによって、配向膜と表示領域との間の配向膜の表面エネルギーを表示領域の配向膜の表面エネルギーより高くする方法が開示されている。

また、配向膜の印刷位置を制御する技術としては、シールと表示領域との間に、配向材の濡れ広がりを制御する撥水性の高い印刷制御パターンを設ける方法が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
特開２００７−１０７８３号公報 特開平１０−２６０４０６号公報 特開平１０−３３９８８３号公報 特開２００７−１１４５８６号公報

しかしながら、特許文献１では、シール材に沿って壁部を設け、シール材の染み出しを防止しているが、壁部を設けるためのスペースとそれを設けるためのマージン領域とが必要となるため、液晶表示パネルの狭額縁化を妨げる要因となり改善の余地があった。

なお、特許文献２では、表示領域とその外側のシールラインとの間の領域に表示領域の表面エネルギーよりも高い表面エネルギーを有する配向膜を配置しているが、この形態では、シール材料が表示領域側に濡れ広がるおそれがある。特許文献３では、ポリイミド樹脂膜のエッジの外側で、液晶を封入する注入口を含むシール樹脂の注入口側シールパターンに一部重ねるかまたはその近傍に、そのシールパターンに平行に付加型ポリイミド樹脂膜を設けているが、この形態においてもシール材料が表示領域側に濡れ広がるおそれがある。また、特許文献４では、シール材と表示領域の間に、配向材の濡れ広がりを制御する撥水性の高い領域が形成されているが、シール材料の外側に撥水領域が設けられていることはなく、シール材料がパネル外側に広がるおそれがある。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、額縁面積を削減した表示装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者は、表示装置の額縁領域（非表示領域）を小面積化することについて種々検討したところ、一対の基板を貼り合わせるシールの配置領域に着目した。そして、シールと接する領域にシールの下地層を設け、シールと接する領域におけるシール材料（シールを硬化させる前の流動材料）に対する接触角を、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さくすることにより、シール材料の染み出しを防止することができ、額縁領域の小型化を図ることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、対向して配置された一対の基板と、表示領域よりも外側の領域で上記一対の基板を貼り合わせるシールとを有する表示装置であって、上記基板は、シールと接する領域にシールの下地層を有し、シールと接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さい表示装置である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の表示装置は、対向して配置された一対の基板と、表示領域よりも外側の領域（外周領域）で上記一対の基板を貼り合わせるシールとを有する。上記一対の基板は、表示領域と表示領域よりも外側の、表示に用いられない外周領域とを有する。外周領域には、一対の基板を貼り合わせるためのシールが配置されている。本明細書で「表示領域」とは、画像を表示することができる領域のことであり、例えば、液晶表示装置の場合には、液晶表示装置を構成する基板を平面視した時に、画像の表示に用いる最も端の画素を構成するカラーフィルタ、画素電極等が配置される領域を含む基板平面における内側の領域のことである。また、有機ＥＬ表示装置の場合には、画像の表示に用いる最も端の画素を構成する有機発光素子が配置される領域を含む基板平面における内側の領域のことであり、プラズマディスプレイの場合には、画像の表示に用いる最も端の画素を構成する蛍光体が配置された領域を含む基板平面における内側の領域のことである。なお、画素は画像を構成する最小の単位要素であり、例えば、赤、緑、青等の単色を示すものである。

上記一対の基板は、例えば、液晶表示装置である場合には、ＴＦＴ素子がガラス基板等の上に設けられたＴＦＴアレイ基板と、無アルカリガラス等からなる基板上に画素領域に対応する形状で、赤、緑及び青等の感光性材料等からなる着色層が表示領域内に配置されたＣＦ基板とであることが好ましい。また、有機ＥＬ表示装置である場合には、ＴＦＴ素子と有機発光材料を含んでなる発光素子とが配置された基板と、パネル内部を封止する封止基板とであることが好ましい。更に、プラズマディスプレイである場合には、画素を構成する蛍光体等が配置された基板と、アドレス電極等が配置された基板とであることが好ましい。

上記基板は、少なくともシールと接する領域にシールの下地層を有する。上記下地層は、表示領域よりも外側の外周領域に配置される限り、表示領域の全体を囲んで配置されていてもよいし、部分的に囲んで配置されていてもよいが、シール材料の広がりを抑制する観点からは、表示領域の全体を囲んでいることが好ましい。例えば、外周領域に配置されたシールが四つの辺から構成される場合、シールで構成される四辺のうち、少なくとも一辺の下に下地層が設けられていればよいが、四辺全ての下に下地層が設けられ、表示領域の全体を囲んでいることが好ましい。また、下地層はシール側の表面全体がシールと接して配置される必要はないが、シールは下地層側の全てが下地層と接している。なお、下地層の側面（基板面内方向側の面）は、シールと接する必要はない。

上記基板は、シールと接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さい。本明細書で「周辺領域」とは、シールと接する領域の表示領域側とパネルの外側との両方を指す。すなわち、上記基板は、シールが接する領域における接触角が、シールと接する領域の周辺領域の表示領域側とパネルの外側との両方におけるシール材料に対する接触角よりも小さい。これによれば、上記下地層は、シールと接する領域の表面のシール材料に対する接触角が小さいため、シール材料を塗布したときの、シール材料の広がりを抑制することができ、シールの塗り分けが容易になる。また、シールを形成するパターンを細線化することができる。その結果、シールからパネルの外側までの距離、及び、シールから表示領域までの距離を短く設計することが可能となり、非表示領域の面積を小さくすることができる。

なお、本明細書で「シール」とは、一対の基板を貼り合わせるとともに、パネル内部を封止するものであり、「シール材料」とは、シールを硬化させる前の流動材料を指し、その形態としては例えば、重合硬化する前の液状のプレポリマー、溶媒中にシールを構成する材料を溶かした溶液、シールを構成する材料を分散させた分散液等が挙げられる。硬化する「接触角」とは、下地層のシール側の表面にシール材料を配置したときに、下地層のシール側の表面と静止しているシール材料の表面とがなす角のことをいう。接触角は、例えば、θ／２法、接線法等を用いて測定することができる。θ／２法は、平面上に配置された液滴を断面から観察したときに、液滴の左右端点と頂点とを結ぶ直線が、液滴が配置された平面となす角を２倍することによって接触角を求める方法である。接線法は、液滴の輪郭形状を円の一部と仮定し、円の中心を求め、円の接線と液滴が配置された平面とでなす角度を接触角として求める方法である。
なお、シールと接する領域の階層と周辺領域の階層とは、同じ階層（同一平面）にあってもよいし、異なる階層にあってもよく特に限定されない。例えば、シールと接する領域の表示領域側の階層がシールと接する領域の階層よりも高く、かつシールと接する領域の外側の階層がシールと接する領域の階層と同一平面上にあってもよいし、シールと接する領域の外側の階層がシールと接する領域の階層よりも高く、かつシールと接する領域の表示領域側の階層がシールと接する領域の階層と同一平面上にあってもよい。

上記下地層は、一対の基板のうち一方の基板にのみ設けられてもよいし、両方の基板に設けられていてもよい。一対の基板の一方にのみ設けられる場合には、両方に設ける場合と比較して製造工程数の削減を図ることができる。また、一対の基板の両方に設けられる場合には、両方の基板で、シール材料の広がりを抑制することができることから、非表示領域をより狭くすることができる。

上記下地層は、表示装置を構成する部材の一部、例えば、液晶表示装置の場合には、配向膜の一部であってもよい。下地層は、表示領域よりも外周領域に配置されており、シールと接する領域のシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域に対して小さいものであれば、特に限定されない。

上記下地層は、シール材料に対する接触角が小さい、言い換えれば、シール材料に対する濡れ性が大きい材料によって構成されることが好ましい。また、シールと接する領域の周辺領域を構成する材料は、シール材料に対する接触角が大きい、言い換えれば、シール材料に対する濡れ性が小さい材料によって構成されていることが好ましい。これによれば、シール材料の広がりをより抑制することができるため、狭額縁化を図ることができる。更に、下地層は、表示装置を構成する部材から構成されることが好ましい。これによれば、製造工程数の増加を抑制することができ、生産性の向上を図ることができる。

上記下地層は、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合等の比較的結合エネルギーの低い結合を有する有機膜であることが好ましい。Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合等を切断することによって、切断された原子が空気中の酸素と結合する酸化反応が進行する。その結果、下地層の表面に孤立電子対を有する酸素原子を多く存在させ、配向膜の分極率が増大する。これによれば、シール材料中に、アルキル基やカルボニル基等の極性の大きい部位が含まれる場合、接触角を小さくすることができる。下地層を構成する材料としては、例えば、ポリイミド系の樹脂、ポリアミド系の樹脂等が挙げられる。また、下地層を構成する材料としては、紫外線照射により電子状態の変化を受けやすいアルキル基を多く持つ材料であることが好ましい。

上記基板は、シールと接する領域における水に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さいことが好ましい。すなわち、上記基板は、シールと接する領域における撥水性が、シールと接する領域の周辺領域における撥水性よりも低いことが好ましい。シールと接する領域及びその周辺領域における水に対する接触角を測定することで、それらの領域における表面エネルギーの指標とすることができる。例えば、下地層表面に水を乗せたときの水と下地層表面との接触角が大きい場合には薄膜表面は低表面エネルギーであり、接触角が小さい場合には薄膜表面は高表面エネルギーであるということができる。また、シール材料においても水の場合と同様に表面エネルギーでその接触角が変化するため、水に対する接触角を測定することでシール材料に対する接触角の指標とすることができる。上記シールと接する領域は、水に対する接触角が１０〜３０°であることが好ましく、１０〜１５°であることがより好ましい。また、シールと接する領域の周辺領域は、水に対する接触角が９０〜１２０°であることが好ましい。更に、シールと接する領域とその周辺領域との水に対する接触角の差が６０°以上であることが好ましく、水に対する接触角の差が７５°以上であることがより好ましい。
上記シールと接する領域における水に対する接触角が３０°を超える、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角が９０°未満である、又は、シールと接する領域とその周辺領域との接触角の差が６０°未満であると、シール材料が濡れ広がることを充分には防止することができないおそれがある。また、下地層のシール側の表面全体にシールが配置されており、水に対する接触角が１０〜３０°以下であることによって、下地層上にシール材料を留め、シール材料の広がりを充分に抑制することができる。その結果、シールを配置する面積を小さくすることができ、非表示領域の面積を小さくすることができる。

上記シール及びシール材料は、アルキル基及び／又はカルボニル基を含む材料で構成されることが好ましい。アルキル基及びカルボニル基は極性が大きい。そのため、下地層の表面が極性を有する場合、下地層の表面とより強く引き合うことから、シール材料の下地層に対する接触角が小さくなる。その結果、シール材料の濡れ拡がり及び貼り合わせによる広がりを抑制することができ、額縁面積を小さくすることができる。なお、シールは、シール材料に紫外線照射を行うことによって硬化させる紫外線硬化樹脂、又は、シール材料に加熱処理を行うことによって硬化させる熱硬化樹脂であることが好ましい。また、シール及びシール材料を構成する材料としては、イオン性が強い材料を好ましく用いることができ、例えば、エポキシ樹脂とその硬化材に極性の大きなオリゴマーとを用いたエポキシ系封止材等を用いることができる。上記オリゴマーとしては多価アルコール類、ケトン類、エステル類等を用いることができる。上記エポキシ系封止材をシール材料として用いることによって、例えば、紫外線照射等により表面エネルギーが大きくなった領域に、シール材料をより効果的に留めることができる。

本発明の表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記表示装置は、一対の基板間に狭持された液晶層をシールよりも表示領域側に有し、かつ配向膜を基板の表示領域に有し、上記下地層は、配向膜を構成する材料を含んで構成されていることが好ましく、上記下地層は、配向膜と同じ材料で形成されていることがより好ましい。上記配向膜は、液晶層中の液晶分子を配列させるために設けられる膜のことであり、一般的にポリイミド、又は、ポリアミド等の高分子膜からなり、表面の改質を簡易に行うことができるため、接触角を小さくすることができる。また、液晶表示装置では一般的に、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板とからなる一対の基板に、配向膜を設けるため、製造工程を増加させることなくシールの下地層を配置することができる。なお、従来の液晶表示装置では、共通電極等の上にのみ下地層を配置していたためシールと接する領域におけるシール材料に対する接触角を変化させることは困難であった。

上記下地層は、シールと接する領域が改質されていることが好ましい。上記下地層は、シールと接する領域の表面が改質されることにより、下地層の表面が活性化され、シール材料に対する接触角をより小さくすることもできる。また、下地層を配向膜と同じ材料で形成する場合には、紫外線により改質されることが好ましい。紫外線の波長及び強度は、下地層の表面を改質することができる波長範囲、強度であればよく、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合を切断することができることが好ましい。下地層がＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合を有する有機膜である場合、下地層表面のＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合を切断することにより、下地層表面のシール材料に対する接触角を小さくすることができる。改質する領域は、シールと接する領域の全面が改質されていてもよいし、シールと接する領域の一部が改質されていてもよい。また、シールは、下地層が改質された領域からはみ出すことなく配置されていることが好ましい。

上記下地層は、一対の基板のそれぞれに設けられることが好ましい。これによれば、一対の基板の両方で、シールと接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さくするため、シール材料の広がりを抑制することができる。例えば、一対の基板に第一の下地層を配置し、第一の下地層上にシール材料を配置した場合、シール材料を配置した基板に対向する基板に第二の下地層を設けることによって、一対の基板を貼り合わせるときに、上記対向する基板側でもシール材料の広がりを抑制することができる。なお、一対の基板のそれぞれに設けられる下地層は、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。また、上記下地層は、一対の基板のそれぞれに設けられ、上記シールは、それぞれの下地層の上に配置されていることが好ましい。一対の基板は、それぞれの下地層上に設けられたシール材料同士を重ね合わせることによって貼り合わせられる。一対の基板の両方にシール材料を塗布する場合には、一対の基板を貼り合わせるときのシール材料の広がりを抑制することができるとともに、一方の基板のみにシール材料を塗布する場合よりも、片方の基板に塗布するシール材料の量が少なくて済むため、塗布したときの広がりをより抑制することができる。

本発明はまた、上記表示装置を製造する方法でもあって、上記製造方法は、基板の外周領域にシールの下地層を配置する工程と、上記下地層のシールと接する領域を改質する工程と、上記下地層上にシール材料を配置する工程と、一対の基板を貼り合わせる工程と、上記シール材料を固化する工程とをこの順番で含む表示装置の製造方法でもある。

上記製造方法を用いて表示装置を製造することにより、額縁面積を小型化した表示装置を製造することができる。また、パネルの外側、及び、表示領域にシール材料が染み出すことがないため、歩留りの向上を図ることができる。

上記下地層を配置する工程は、表示装置を構成する他の部材を形成する工程と同じ工程で行ってもよいし、別の工程で行ってもよく、特に限定されないが、表示装置を構成する他の部材と同じ工程で形成する場合には、製造工程数の増加を抑制することができる。

上記下地層のシールと接する領域を改質する工程では、下地層のシールと接する表面を改質することによって、シール材料に対する接触角をより小さくすることもできる。例えば、ポリイミド、ポリアミド等で形成された下地層である場合には、紫外線を下地層に照射することによって、紫外線が照射されたポリイミドのＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合を切断することができる。その結果、空気中の酸素と結合する酸化反応が進行することから、下地層の表面に孤立電子対を有する酸素原子が多く存在することになる。これにより、シール材料が、アルキル基、カルボニル基等の極性の大きい部位を有する場合には、下地層の表面とアルキル基及び／又はカルボニル基等が引き合い、表面の濡れ性が改質され、接触角を小さくすることができる。

上記シール材料を固化する工程は、シール材料によって決定される。例えば、シール材料が熱硬化型樹脂である場合には、加熱することによって固化することができる。また、シール材料が紫外線硬化型樹脂である場合には、紫外線を照射することによって固化することができる。

本発明の表示装置によれば、基板とシールとが接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域よりも小さいため、両基板の貼り合わせによるシール材料の押し広がりを抑制することができる。シール材料の押し広がりが抑制されることから、シール印刷領域に下地層を設けない場合よりも、シールとパネルの外側までの間隔及びシールと表示領域までの長さを短く設計することができる。このため、表示領域の外側に存在する非表示領域を狭くすることができる。すなわち、狭額縁化を図ることができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。なお、本明細書では液晶表示装置についての実施形態を挙げているが、液晶表示装置に限らず、２枚の基板をシールを用いて表示領域の外側のパネル外周領域で貼り合わせている表示装置である限り特に限定されず、有機エレクトロルミネセンス表示装置、プラズマディスプレイ等にも本発明を適応することができる。

（実施形態１）
以下に、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成について説明する。
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。実施形態１に係る液晶表示装置では、図１に示すように、対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１２０とカラーフィルタ基板１１０とに狭持された液晶層１３１をシール１３０によって封止することで液晶表示パネルが構成されている。シール１３０は、ＴＦＴアレイ基板１２０に塗布されたシール材料とＣＦ基板１１０に塗布されたシール材料とが接合されて形成されたものであり、接合面１３１は、各基板に塗布されたシール材料同士の境界を示している。また、ＴＦＴアレイ基板１２０には外部接続端子（図示せず）が設けられ、液晶表示パネルには、液晶表示駆動用ドライバ（図示せず）が実装されている。

（ＣＦ基板の構成）
まず、ＣＦ基板の構成について説明する。
図１に示すように、ＣＦ基板１１０は、無アルカリガラスからなる基板１１１上に、画素領域に対応する形状で、赤、緑及び青等の感光性材料等からなる着色層１１３が表示領域１５０内に配置されている。そして、着色層１１３が配置されていない領域には、着色層１１３を囲むように、金属クロム、アクリル系感光性樹脂等からなる遮光性のブラックマトリクス（ＢＭ）１１２が配置されている。着色層１１３及びＢＭ１１２の上には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等からなる透明電極１１４が設けられている。ここで、表示領域とは、最も外側に配置された着色層、及び、着色層と着色層との間に配置されたＢＭが配置されている領域を含む液晶表示パネルの内側領域を指す。また、外周領域とは、液晶表示パネルの表示領域よりも外側の領域を指す。

図２は、実施形態１に係るＣＦ基板の配向膜とシールの下地層１１６との配置関係を示す平面模式図である。図１及び２に示すように、基板１１１上には、ポリイミド等からなる配向性の高分子樹脂膜が、表示領域１５０には配向膜１１５として設けられている。また、配向性の高分子樹脂膜は、シール１３０の下地層１１６として、シールと接する領域１６５及びシールと接する領域の周辺領域１６６を含む外周領域１６０に設けられている。配向膜１１５は、ラビングローラーによりラビング処理が行われている。なお、下地層１１６は、配向膜１１５をラビング処理する際にラビング処理されていてもよいし、されていなくてもよいが、下地層は、ラビング処理されていないことが好ましい。ラビング処理により下地層が分子配向を持つとシール材料に対する接触角が大きくなるおそれがある。また、下地層１１６は、紫外線の照射により改質された下地層の上層１１６ｂと改質されていない下地層の下層１１６ａにより構成されている。

（ＴＦＴアレイ基板の構成）
次に、ＴＦＴアレイ基板の構成について説明する。
実施形態１に係るＴＦＴアレイ基板１２０は、素子基板１２１上に配向膜１２５及び下地層１２６が配置されて構成されている。素子基板１２１は、無アルカリガラス等からなる基板上に、ＴＦＴ素子が設けられている。ＴＦＴ素子は、直交する方向に相互に並行に延びるように設けられた複数のゲート線とソース線との各交差部分に設けられている。そして、ＴＦＴ素子のドレイン電極が酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等から構成される画素電極に接続されており表示を行っている。また、素子基板１２１には外部からの信号入力を受け付ける外部接続端子が形成されており、この外部接続端子がゲート線及びソース線に繋がっている。

素子基板１２１上には、ポリイミド等からなる配向性の高分子樹脂膜が、シール１３０の下地層１２６として、シールと接する領域１６５を含む外周領域１６０に設けられている。また、配向性の高分子樹脂膜は、配向膜１２５として、表示領域１５０に設けられている。下地層１２６は、紫外線の照射により改質された下地層の上層１２６ｂと、改質されていない下地層の下層１２６ａとにより構成されている。

ＴＦＴアレイ基板１２０の四隅（シールより外の最外部）には、ＣＦ基板１１０の共通電極との導通をとるための導電性のペースト（コモンペースト）が塗布されている。なお、ＴＦＴアレイ基板とＣＦ基板との導通をとる方法としては、後述するシール材料の中に周囲を導線性の材料で覆われたプラスチックビーズ等を混入することによって行うこともできる。この場合、導線性の材料で覆われたプラスチックビーズ等はスペーサとしても機能する。また、ＴＦＴアレイ基板１２０とＣＦ基板１１０とを貼り合わせたときに、対向する２枚の基板の間隔を一定に保つためのスペーサ（図示せず）がＴＦＴアレイ基板１２０上には散布されている。スペーサとしては、シリカ（ＳｉＯ_２）又はプラスチックの真球状の粒子を用いることができる。

（下地層の改質工程）
次に、下地層の上層を改質する工程について、図３−１〜図３−３、及び、図４を用いてＣＦ基板を例にとって説明する。
図３−１〜図３−３は、ＣＦ基板上に設けられた下地層１１６の改質工程を示す図であり、図４は、ポリイミドからなる下地層１１６を改質した時の表面状態を示す断面模式図である。図４は、下地層１１６の上層の表面状態を示す断面模式図である。なお、図３−２中の矢印は、照射する紫外線を示している。図３−１に示すような配向膜１１５及び下地層１１６が配置されたＣＦ基板１１０に、図３−２に示すように、フォトマスク１７０を用いて外周領域１６０に形成した下地層１１６に紫外線を照射する。紫外線には、波長が１００〜３００ｎｍ、エネルギー５．０〜７．０ｅＶの紫外線を用いて、３０〜６００秒の照射を行う。紫外線を照射することにより、図１−３に示すように、下地層の上層１１６ｂが改質される。これによれば、図４に示すように、下地層１１６が紫外線照射を受けた区域は、原子間の結合エネルギーの低い、Ｃ−Ｃ、Ｃ−Ｈ結合が切断され、空気中の酸素によって酸化される。このため、下地層１１６表面には孤立電子対を有する酸素原子が存在することとなる。その結果、下地層１１６表面の分極が強まることになる。ポリイミドからなる下地層である場合には、紫外線が照射される前の水に対する下地層の接触角は、９０〜１１０°であるのに対し、紫外線が照射された後のシールと接する領域における、水に対する接触角を１０〜３０°とすることができる。シール材料が濡れ広がることをより防止する観点からは、シールと接する領域における水に対する接触角を１０〜１５°にすることがより好ましい。接触角は、θ／２法、接線法等を用いて測定する。また、ＴＦＴアレイ基板１２０においても同様に、下地層の改質を行う。

（シール配置工程）
次に、シール配置工程についてもＣＦ基板を例にとって説明する。
図２に示す、紫外線照射を行った下地層１１６に、ディスペンサ塗布、スクリーン印刷等の方式によりシール材料を配置する。下地層の表面は、紫外線照射により活性化され、孤立電子対を有する酸素原子が存在し、分極が強まっている。そのため、シール材料中のアルキル基、カルボニル基等の極性の大きい部位が、下地層１１６表面の孤立電子対を有する酸素原子と引き合い、下地層１１６に対するシール材料の接触角が小さくなる。その結果、シール材料を下地層１１６上に留める力が強くなり、シール材料の広がりを抑制することができる。また、シール材料中には、ガラスファイバ片、プラスチック球等からなるスペーサが含まれており、ＴＦＴアレイ基板とＣＦ基板とを貼り合わせた時の基板間の距離を一定にしている。また、ＴＦＴアレイ基板においても同様に、下地層にシール材料を配置する。

（液晶表示装置の作製工程）
ＴＦＴアレイ基板１２０とＣＦ基板１１０とを、スペーサを配置した二枚の基板間に所定間隔で設けることによって、液晶材料を封入する空間とする。この空間に液晶材料を滴下し、ＣＦ基板１１０及びＴＦＴアレイ基板１２０の作製工程で塗布されたシール材料により貼り合わせ、液晶材料を封入する。シール材料としては、イオン性を強く持つ材料を好ましく用いることができ、例えば、エポキシ樹脂とその硬化材に極性の大きなオリゴマーとを用いたエポキシ系封止材等を用いることができる。液晶材料を封入した後、ＵＶ照射により仮硬化を行い、その後２００℃で本硬化させる。また、ＴＦＴアレイ基板１２０及びＣＦ基板１１０は、ＣＦ基板の共通電極とＴＦＴアレイ基板の補助容量との導通をとるために、炭素、銀等を含む導電性ペースト材を貼り合わされた一対の基板の四隅（シールより外の最外部）に備えている。そして、貼り合わせを行った液晶表示パネルに偏光板、駆動ドライバ等を実装することによって液晶表示装置は完成する。

実施形態１に係る液晶表示装置は、各画素においてゲート線を介してＴＦＴのゲート電極に所定電圧が印加され、ＴＦＴがオン状態となった際に、ソース電極にソース線を介して信号電圧が印加されることにより透明電極とＣＦ基板側の透明電極との間に形成される液晶容量及び補助容量でドレイン電極を介して流れ込む電荷を保持する。その電荷量に応じて液晶層の液晶分子の配向状態が変わることを利用して光透過度を調整し、画像表示を行うものである。

本発明の液晶表示装置は、シール材料の広がりを抑制することができ、表示領域を広くすることができる。そのため、狭額縁化を図ることができる。また、実施形態１の液晶表示装置では、紫外線を照射する工程を追加するだけで、狭額縁化を図ることができる。なお、実施形態１では、下地層の形成、下地層の改質及びシール材料の配置を、ＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板の両方に行ったが、それぞれの工程を一方の基板にのみ行ってもよく特に限定されないが、シール材料の濡れ広がりを抑制する観点からは、両方の基板にそれぞれの工程を行うことが好ましい。

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係るＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。実施形態２に係るＣＦ基板２１０は、図５に示すように、基板２１１の表示領域より外側の外周領域の３辺のみに配向性の高分子樹脂膜からなるシールの下地層２１６を配置している。また、ＴＦＴアレイ基板は、基板２１１上に配置した下地層２１６に対応する領域に下地層が配置されており、下地層を配置していない側には、外部接続端子及び画素を駆動するためのドライバ回路等が設けられている。ＴＦＴアレイ基板の外部接続端子側に、画素を駆動するためのドライバ回路等を配置する液晶表示パネルの場合には、外部接続端子側では外部接続端子に接続するための配線が集中した領域が形成されており、シールを配置する面積を削減しても、表示領域を広くすることができないため、シールを配置する４辺のうち、３辺について配向性高分子樹脂膜を設ける形態としてもよい。この場合、表示領域のサイズはそのままでパネルサイズのみを小さくすることが可能となる。

（実施形態３）
図６は、実施形態３に係る表示パネルの断面模式図である。実施形態３に係る液晶表示パネルは、図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板３２０とＣＦ基板３１０とに狭持された液晶層３３１をシール３３０によって封止することで構成されている。

図６に示すように、ＣＦ基板３１０は、無アルカリガラスからなる基板３１１上に、画素領域に対応する形状で、赤、緑及び青等の感光性材料からなる着色層３１３が配置されている。そして、着色層３１３が配置されていない領域には、着色層３１３を囲むように、金属クロム、アクリル系感光性樹脂等からなる遮光性のブラックマトリクス（ＢＭ）３１２が配置されている。着色層３１３及びＢＭ３１２の上には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等からなる透明電極３１４が設けられている。また、図６に示すように、透明電極３１４上には、ポリイミド等からなる配向膜３１５が、表示領域３５０から外周領域３６０にわたって設けられている。この場合の配向膜３１５は、表示領域３５０内に設けられた配向膜３１５ａと外周領域３６０に設けられた下地層３１６とから構成されることとなる。下地層３１６の一部の表面は、紫外線が照射されることにより改質され、改質されていない部分３１６ａと改質された部分３１６ｂとが形成される。これによって、シールが接する領域３６５のシール材料に対する接触角が、シールが接する領域の周辺領域３６６よりも小さくなる。

ＴＦＴアレイ基板３２０は、素子基板３２１上に配向膜１２５及び下地層１２６が配置されて構成されている。素子基板３２１は、無アルカリガラス等からなる基板上に、ＴＦＴ素子が設けられている。ＴＦＴ素子は、直交する方向に相互に並行に延びるように設けられた複数のゲート線とソース線との各交差部分に設けられている。そして、ＴＦＴ素子のドレイン電極が酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等から構成される画素電極に接続されており表示を行っている。また、素子基板３２１には外部からの信号入力を受け付ける外部接続端子が形成されており、この外部接続端子がゲート電極及びソース電極に繋がっている。また、素子基板３２１上の表示領域３５０には配向膜３１５が設けられている。素子基板３２０及び配向膜からＴＦＴアレイ基板３２０は構成され、シールの下地層は設けられていない。

（比較例１）
図７は、比較例１に係るＣＦ基板の配向膜の配置を示す平面模式図である。図８は、比較例１に係るＣＦ基板の構成を示す断面模式図である。比較例に係るＣＦ基板１０は、図８に示すように、無アルカリガラスからなる基板１１上に、画素領域に対応する形状で、赤、緑及び青等の感光性材料からなる着色層１３が配置されている。また、着色層１３を挟むように、金属クロム、アクリル系感光性樹脂等からなる遮光性のブラックマトリクス（ＢＭ）１２が配置されており、着色層１３及びＢＭ１２の上に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等からなる透明電極１２が設けられている。また、図７及び８に示すように、ＣＦ基板１０上では、配向膜１５が表示領域５０に配置されているが、シール材料の押し広がりを抑制するためのシールの下地層が外周領域６０に配置されていない。また、ＴＦＴアレイ基板においても同様に、シールの下地層は、表示領域の外側の外周領域に配置されていない。そのため、ＣＦ基板とＴＦＴアレイ基板とを貼り合わせる際のシールの押し広がりによって、シール材料がパネル外側に染み出すことがないように、シール材料を印刷する領域とカラーフィルタ基板の端部との間に、間隔を設ける必要がある。その結果、液晶表示装置の額縁領域が広くなる。

実施形態１に係る液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。 実施形態１に係るＣＦ基板の配向膜とシールの下地層との配置関係を示す平面模式図である。 下地層が設けられているＣＦ基板の構成を示す断面模式図である。 ＣＦ基板上に設けられた下地層の表面に紫外線を照射する工程を示す断面模式図である。 ＣＦ基板上に設けられた下地層の表面が改質されていることを示す断面模式図である。 下地層の上層の表面状態を示す断面模式図である。 実施形態２に係るＣＦ基板の構成を示す平面模式図である。 実施形態３に係る表示パネルの断面模式図である。 比較例１に係るカラーフィルタ基板の配向膜の配置を示す平面模式図である。 比較例１に係るカラーフィルタ基板の構成を示す断面模式図である。

符号の説明

１０、１１０、３１０：カラーフィルタ（ＣＦ）基板
１１、１１１、３１１：基板
１２、１１２、３１２：ブラックマトリクス（ＢＭ）
１３、１１３、３１３：着色層
１４、１１４、３１４：共通電極
１５、１１５、１２５、３１５、３２５：配向膜
１１６、２１６、３１６：下地層
１１６ｂ、１２６ｂ：下地層の上層
１１６ａ、１２６ａ：下地層の下層
１２０、３２０：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板
１２１、３２１：素子基板
１３０、３３０：シール
１３１：接合面
１５０、３５０：表示領域
１６０、３６０：外周領域
１６５、３６５：シールと接する領域
１６６、３６６：周辺領域
１７０：フォトマスク
３１５ａ：表示領域内の配向膜
３１６ａ：改質されていない部分
３１６ｂ：改質された部分

Claims (5)

1. 対向して配置された一対の基板と、表示領域よりも外側の領域で該一対の基板を貼り合わせるシールとを有する表示装置であって、
   該基板は、シールと接する領域にシールの下地層を有し、
   シールと接する領域におけるシール材料に対する接触角が、シールと接する領域の周辺領域におけるシール材料に対する接触角よりも小さいことを特徴とする表示装置。
2. 前記表示装置は、一対の基板間に狭持された液晶層をシールよりも表示領域側に有し、かつ配向膜を基板の表示領域に有し、
   前記下地層は、配向膜を構成する材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記下地層は、シールと接する領域が改質されていることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記下地層は、一対の基板のそれぞれに設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
5. 請求項１記載の表示装置を製造する方法であって、
   該製造方法は、基板の表示領域よりも外側の領域にシールの下地層を配置する工程と、
   該下地層のシールと接する領域を改質する工程と、
   該下地層上にシール材料を配置する工程と、
   一対の基板を貼り合わせる工程と、
   該シール材料を固化する工程とをこの順番で含むことを特徴とする表示装置の製造方法。

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