JP2000047257A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその製造方法

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JP2000047257A
JP2000047257A JP21272698A JP21272698A JP2000047257A JP 2000047257 A JP2000047257 A JP 2000047257A JP 21272698 A JP21272698 A JP 21272698A JP 21272698 A JP21272698 A JP 21272698A JP 2000047257 A JP2000047257 A JP 2000047257A
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liquid crystal
tft
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crystal display
display device
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Junichi Hoshi
淳一 星
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコーン系接着材を使用した場合において
も、耐湿性に優れた液晶表示装置を提供することを課題
としている。 【解決手段】 TFT基板13を、保護ガラス板17を
接着材で接着して保護し、TFT部14の背面50をエ
ッチングして、前記TFT14部を透光性となし、前記
TFT基板背面50を疎水化するようにしている。すな
わち、TFT部14の背面50を疎水化することによっ
て、背面50上に発生する電荷の量を減少させるととも
に、TFT基板13と保護ガラス板17とが形成する閉
空間の空気を吸湿材によって乾燥させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置及びそ
の製造方法に関し、特に、耐湿性を向上した液晶表示装
置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜トランジスタ(TFT)アク
ティブマトリクス駆動の液晶表示装置は、TFT基板と
カラーフィルタ基板との間隙に液晶を封入した図4に示
すような断面構造を有している。そこで、図4を参照し
て、上記の従来の液晶表示装置について説明する。
【0003】図4に示す液晶表示装置は、カラーフィル
タ基板15とTFT基板13とをスペーサ11を介して
対峙させてその間隙に液晶10を充填し、封入したもの
である。ここで、TFT基板13は、たとえば、シリコ
ンウエファを用い、TFT部14を背面からエッチング
して透光性を持たせている。そして、TFT基板13を
保護ガラス板17で機械的に保護すると共に、保護ガラ
ス板17表面の透明導電膜18により、TFT基板の帯
電を防止し、ゴミの付着を防止している。また前記保護
ガラス板17の内方の表面には、前記静電気を防ぐため
のITO膜(インジウム、錫、酸化物)18が全面に形
成されている。又、透明導電膜18付き保護ガラス板1
7とTFT基板13とは、たとえばシリコーン系接着材
19によって接着されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の液晶表示装置は、耐湿性に問題があった。
【0005】その原因はシリコーン系接着材19から水
分が侵入し、TFT部14の背面50上の汚染物をイオ
ン化することにある。このようなイオン化によりTFT
部14の動作が乱され、表示画像が乱される。
【0006】ここで、問題となる電荷の表面密度は10
10〜1012cm-2であり、非常に微小な量である。
【0007】ところで、TFT部14の背面50の汚染
を減少させるため、純水洗浄、イソプロピルアルコール
によるディップ、ベーパ乾燥等が使用されていたが、わ
ずか1ppm以下の汚染物質を含む洗浄液で洗浄した場
合にも、高温高湿試験でシミ等の画像表示不良が発生す
る。従って洗浄液の純度を上げるだけでは有効な解決手
段とは成り得なかった。
【0008】一方、保護ガラス17の接着に使用する接
着材19をシリコーン系から他の耐湿性に優れた例えば
エポキシ系接着材に変更すれば、高温高湿試験に於ける
画像表示不良を改善することはできる。しかし、今度
は、エポキシ系樹脂によりTFT基板13とと保護ガラ
ス17が強固に接着され、温度変化に伴って、いわゆる
バイメタル変形が引き起こされる。そして、このような
バイメタル変形が引き起こされると、液晶セルのセルギ
ャップが部分的に不均一となり、画像表示にに致命的な
ダメージを与える。従って、接着材19には耐湿性の良
好な固い接着材は使用する事が出来ず、比較的軟かなヤ
ング率の低いシリコーン系接着材を使用しているのが現
状である。
【0009】そこで、本発明は、シリコーン系接着材を
使用した場合においても、耐湿性に優れた液晶表示装置
を提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタ基板と、
薄膜トランジスタ(TFT)基板と、前記カラーフィル
タ基板と、前記薄膜トランジスタ(TFT)基板とを対
向支持するスペーサと、前記カラーフィルタ基板と、前
記薄膜トランジスタ(TFT)基板とが形成する間隙に
封入した液晶と、前記TFT基板に接着材で接着した保
護ガラスとを備えた液晶表示装置であって、TFTを形
成したTFT形成部に対応する前記TFT基板の背面は
疎水性であり、前記TFT基板の前記TFT形成部は透
光性としている。
【0011】又、本発明の液晶表示装置の製造方法は、
カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ(TFT)基板
とをスペーサを介して対峙させ、その間隙に液晶を封入
するとともに、前記TFT基板を保護ガラス板を接着材
で接着して保護する液晶表示装置であって、TFT形成
部の前記TFT基板の背面をエッチングして、前記TF
T形成部を透光性となし、前記TFT基板背面を疎水化
するようにしている。
【0012】すなわち、本発明においては、TFT部の
背面を疎水化することによって、前記薄膜表面上に発生
する電荷の量を減少させるとともに、TFT基板と保護
ガラス板とが形成する閉空間の空気を吸湿剤によって乾
燥させている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。
【0014】(第1実施形態)図1は本発明の第1実施
形態の液晶表示装置の断面図である。図1においては、
この液晶表示装置は、カラーフィルタ基板15とTFT基
板15の間に液晶10を封入し、更に、TFT基板13を保
護ガラス板17で保護する構造となっている。
【0015】図1に示すように、TFT基板13と保護ガ
ラス板17を接着する接着材19はシリコーン系接着材
に吸湿剤であるアルミナを含有させたものである。アル
ミナは直径5μmの粒状であり、シリコーン系接着材の
中に5w%だけ含まれている。
【0016】この第1実施形態によれば、閉空間60の
湿度を低下させる事が可能であり、高温高湿試験等の信
頼性試験後に於ても良好な表示特性を得ることが出来
る。
【0017】本発明に使用する吸湿剤としては、アルミ
ナの他にも、例えばシリカゲル、活性炭等、が好適であ
る。又、シリコーン系接着材に対するその含有率は、接
着特性を変化させず、固くなりすぎることのない範囲で
あるならばより多い方が望ましい。
【0018】(第2実施形態)図2は、本発明の第2実
施形態の液晶表示装置の断面図である。図2において
は、この液晶表示装置は、カラーフィルタ基板15とTF
T基板15の間に液晶10を封入し、更に、TFT基板13を
保護ガラス板17で保護する構造となっている。そし
て、更に、第2実施形態においては、接着材19は、従
来同様シリコーン系接着材を用いているが、保護ガラス
板17上の透明導電膜18上に更に遮光膜20が設けら
れている。
【0019】この遮光膜20は迷光がTFT部14に入
ることを防止するための黒色の膜であり、印刷法によっ
て30μm程度の厚さで形成されている。そして、この
遮光膜20中には黒色顔料と共に吸湿剤であるアルミナ
が30%程度混合されている。
【0020】この第2実施形態によれば前述のように光
の入射による前記TFT基板23中に形成されている電
子回路の誤動作を防ぐと共に、耐湿性も向上させること
が出来る。しかも接着材19にはアルミナを含有させな
いから、接着特性を考慮することなく、遮光膜中に大量
に含有させることができる。
【0021】(第3実施形態)図3は、本発明の第3実
施形態の液晶表示装置の断面図である。図3において
は、この液晶表示装置は、カラーフィルタ基板15とTF
T基板15の間に液晶10を封入し、更に、TFT基板13を
保護ガラス板17で保護する構造となっている。そし
て、更に、第3実施形態においては、TFT基板13の
エッチング部壁面に反射防止膜30を形成している。
【0022】TFT基板13表面が、単結晶シリコンの
(100)面である場合、異方性エッチングのため、エ
ッチング壁面は光沢のある(111)面となるから、特
に、反射防止を行うことが有効である。すなわち、この
反射防止膜30は、第2実施形態における遮光膜20同
様、迷光がTFT部14に入ることを防止するためであ
る。
【0023】この反射防止膜30は、黒色エポキシ樹脂
にアルミナ等の吸湿材を含有させたものであり、この材
料を微細な吹付装置でエッチング壁面に吹付けることに
より、10μm程度の厚さで形成すればよい。
【0024】以上説明した本発明の第1実施形態乃至第3
実施形態においては、上述した吸湿剤はいずれも樹脂中
に混入したが、これに限らず、吸湿剤は前記閉空間に接
してさえすれば良く、例えばセラミック等の多孔質基板
中に、前記吸湿剤を封止したものを貼付けてもよい。
【0025】そのような用途にはポリアクリル酸ソーダ
等の有機物質も使用することが出来る。
【0026】又、本発明は液晶表示装置のみならず、帯
電の影響を受ける表示装置であればいずれにも適用する
ことが出来る。
【0027】尚、本発明を実施する際は、TFT基板1
3と保護ガラス板17を接着するに先立って、TFT基
板13のTFT部14の背面50を清浄にすることが前
提となる。
【0028】そのためには、純水オーバーフロー洗浄と
イソプロピルアルコール(IPA)ディップ洗浄、ベー
パ乾燥を組み合わせるとよい。
【0029】まず0.9Ω・cm程度の炭酸ガスを吹込
んだ1次純水を使用し、約10分間のオーバーフロー洗
浄を行う。次いでテフロン製キャリヤに収納された液晶
セルを、TN液晶であるチッソ石油化学(株)製のツイ
ストネマティック(TN)液晶KN5026−LAを1
ppm混入させたELグレードIPAを使用して、5分
間のディップ洗浄と5分間のベーパ乾燥を行う。使用す
る洗浄装置はソニック・フェロー(株)製の2槽式洗浄
装置C−2919Hである。このような洗浄方法を用い
れば、TFT基板の表面は疎水性化物質である液晶によ
って極く薄く覆われて、疎水性を示す。
【0030】また上記のTN液晶は耐環境性も良好であ
り、安定であって、加水分解でイオン性物質を生じるこ
ともない。また光反応で分解する事もない。従って、前
記薄膜表面に水分が到達しても、イオン・電荷を生成す
る事はない。
【0031】本発明に用いる薄膜表面の疎水化物質は、
上記のような液晶に限られず、疎水性を示し耐環境性が
良好であり電気的に中性な物質であれば、いずれも好適
に用いられる。
【0032】尚、混入する量は、前述の効果が有り、洗
浄シミを生じない範囲である必要がある。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐湿性良好な良質な表示特性を示す安価な表示装置を提
供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の液晶表示装置の断面
図。
【図2】本発明の第2実施形態の液晶表示装置の断面
図。
【図3】本発明の第3実施形態の液晶表示装置の断面
図。
【図4】従来の液晶表示装置の断面図。
【符号の説明】
10 液晶 11 スペーサ 13 TFT基板 14 TFT部 15 カラーフィルタ基板 17 保護ガラス板 18 透明導電膜 19 接着材 20 遮光膜 30 反射防止膜 50 TFT部背面 60 閉空間
フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA34Z FA37Z FB13 FC12 FC18 FC26 GA09 GA13 LA03 LA06 LA15 2H092 JA24 NA11 PA03 PA04 PA08 PA09 5G435 AA11 AA13 AA14 AA17 BB12 BB16 CC09 CC12 EE01 EE32 EE35 EE36 EE42 GG07 GG42 HH05 KK02 KK09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラーフィルタ基板と、 薄膜トランジスタ(TFT)基板と、 前記カラーフィルタ基板と、前記薄膜トランジスタ(T
    FT)基板とを対向支持するスペーサと、 前記カラーフィルタ基板と、前記薄膜トランジスタ(T
    FT)基板とが形成する間隙に封入した液晶と、 前記TFT基板に接着材で接着した保護ガラスとを備え
    た液晶表示装置であって、 TFTを形成したTFT形成部に対応する前記TFT基
    板の背面は疎水性であり、前記TFT基板の前記TFT
    形成部は透光性であることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ
    (TFT)基板とをスペーサを介して対峙させ、その間
    隙に液晶を封入するとともに、前記TFT基板と保護ガ
    ラス板を接着材で接着して保護する液晶表示装置の製造
    方法であって、 TFT形成部の前記TFT基板の背面をエッチングし
    て、前記TFT形成部を透光性となし、 前記TFT基板背面を疎水化することを特徴とする液晶
    表示装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記疎水化は、前記TFT基板を洗浄す
    る疎水性物質を含有させた洗浄液で前記TFT基板を洗
    浄して行うことを特徴とする請求項2記載の液晶表示装
    置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記疎水性物質は液晶であることを特徴
    とする請求項3記載の液晶表示装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記洗浄液は、イソプロピルアルコール
    であることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 前記接着材中に吸湿材を含有させること
    を特徴とする請求項2記載の液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記ガラス板表面に吸湿材を配置するこ
    とを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置の製造方
    法。
  8. 【請求項8】 前記吸湿剤は、アルミナであることを特
    徴とする請求項5又は請求項7のいずれにか記載の液晶
    表示装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記吸湿剤は、シリカゲルであることを
    特徴とする請求項6又は請求項7のいずれにか記載の液
    晶表示装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記吸湿剤は、活性炭の粉体であるこ
    とを特徴とする請求項6又は請求項7のいずれにか記載
    の液晶表示装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記吸湿剤は、ポリアクリル酸ソーダ
    であることを特徴とする請求項6又は請求項7のいずれ
    にか記載の液晶表示装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141568A (ja) * 2005-10-03 2011-07-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 携帯機器表示装置用保護板
WO2014050138A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 パナソニック株式会社 ディスプレイ装置
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