JP2004279742A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定してＴＦＴ基板の入力端子と対向基板の対向電極とを電気的に接続できる信頼性の高い液晶表示装置およびその製造方法を提供する
【解決手段】液晶表示装置１の製造の基板貼り合わせ行程において、弾力性を有する樹脂柱２０’に対向基板４の対向電極６の一部が被覆して形成された導通性柱２０と、ＴＦＴ基板２のＣＯＭ端子３ａとが密着した状態で、導通性柱２０の側面全体に塗布したシール材を硬化させる。シール材は硬化する際に収縮し、導通性柱２０とＣＯＭ端子３ａとの接触をますます強固にする。一方、弾力性を有する樹脂柱２０’は、過剰な応力を吸収する。これによって、対向電極６とＣＯＭ端子３ａとの信頼性の高い電気的接続が可能になる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置およびその製造方法に関し、特に、一方の基板の外部入力端子から他方の基板の電極に信頼性の高い電気的接続を得ることのできる液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、アクティブマトリクス液晶表示装置は、ＴＦＴ基板とこのＴＦＴ基板に対向する対向基板とがシール材によって貼り合わされ、対向するそれら２枚の基板間に液晶材料が封入された構造を有する。この液晶材料に駆動電圧を印加するために、ＴＦＴ基板には画素電極と、画素電極に電気的に接続された入力端子の形成された入力端子部とが、対向基板には、ＴＦＴ基板の画素電極と対向する位置に対向電極（共通電極）が形成されている。ＴＦＴ基板の入力端子部には、また、対向電極端子を設けて、この対向電極端子と対向基板上の対向電極とを電気的に接続することが、一般に行なわれている。
【０００３】
このＴＦＴ基板の入力端子部の対向電極端子と対向基板の対向電極とを電気的に接続する第１の従来技術として、導電性ペーストを主成分とする導通性柱を、２枚の基板をシールするシール部で取り囲むように形成する技術がある（例えば、特許文献１参照）。図１１（ａ）は、そのような従来技術に係る液晶表示装置の平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。ＴＦＴ基板１０２、対向基板１０４には、それぞれ、電極１０３、１０６が形成されており、電極１０３と電極１０６との間に導電性ペーストを主成分とする導通性柱１２０が形成されている。電極１０３は、ＴＦＴ基板１０２の入力端子部１０７に設けられている対向電極端子であり、電極１０６は対向基板１０４の対向電極１０６’に接続されている。これによって、ＴＦＴ基板１０２の入力端子部１０７の対向電極端子と基板１０４の対向電極１０６’とが、電気的に接続されている。さらに、この導通性柱１２０は、ＴＦＴ基板１０２と対向基板１０４とを貼り合わせるためのシール部１０５によって水密に囲まれた構成となっている。図１２は、この従来の液晶表示装置の製造工程としての一例を説明するためのフローチャートである。最初に、それぞれ電極１０３、１０６が形成されたＴＦＴ基板１０２、対向基板１０４の画素電極１２４、対向電極１０６’の上に配向膜を形成し（ステップＳ１０１’、Ｓ１０１）、ラビング処理（ステップＳ１０２’、Ｓ１０２）とラビング後洗浄（ステップＳ１０３’、Ｓ１０３）とを行う。続いて、ＴＦＴ基板１０２の電極１０３上に、導通性柱１２０を形成するために銀ペーストを塗布する（ステップＳ１０４’）。一方、対向基板１０４には、電極１０６と対向電極１０６’との部分を除いて、シール材１０５を塗布する（ステップＳ１０４）。その後２枚の基板１０２と１０４の貼り合わせを行い（ステップＳ１０５）、液晶を注入し（ステップＳ１０６）、液晶の注入孔を封孔して（ステップＳ１０７）、この従来技術に係る液晶表示装置の製造工程を完了する。
【０００４】
対向電極端子と対向電極とを電気的に接続する第２の従来技術として、表示領域の周辺部に積層したカラーフィルタ材料を利用して形成した導通性柱を用いる技術がある（例えば、特許文献２参照）。図１３は、そのような従来技術に係る液晶表示装置の表示領域周辺部の断面図である。対向基板２０４には、複数のカラーフィルタ材料２１４が積層された柱が形成されている。ＴＦＴ基板２０２の画素電極２２４に対向して対向基板２０４上に形成された対向電極２０６が、この柱まで延びて、柱の表面を覆っている。この柱と、その上に形成されている対向電極２２４とで、導通性柱２２０を構成している。ＴＦＴ基板２０２上には、導通性柱２２０の底面と接触するように、電極２０３が形成されている。これによって、電極２０３に接続された対向電極端子（図示せず）と対向電極２０６とが、電気的に接続される。導通性柱２２０の外方にはシール部２０５が形成されている。
【０００５】
対向電極端子と対向電極とを電気的に接続する第３の従来技術として、液晶表示装置の表示領域内に積層したカラーフィルタ材料を利用して形成した導通性柱を用いる技術がある（例えば、特許文献３参照）。図１４は、そのような従来技術に係る液晶表示装置の表示領域の断面図である。表示領域において、対向基板３０４にはカラーフィルタ材料３１４が積層された柱が形成されており、この柱を被覆するように対向電極３０６が形成されている。この柱と、柱を被覆している部分の対向電極とで導通性柱３２０が構成されている。この導通性柱３２０は、ＴＦＴ基板３０２の蓄積容量線３２５と接触している。蓄積容量線３２５を対向電極端子（図示せず）に接続することによって、対向電極端子と対向電極３０６とが電気的に接続される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１２７１７２号公報 （第２頁、図１、２）
【特許文献２】
特開２００１−５０１７号公報 （第４、５頁、図１、２）
【特許文献３】
特許第３０１４２９１号公報 （第５頁、図８）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来技術では、導通性柱１２０として銀ペーストを主成分とする材料を用いているため、ＴＦＴ基板と対向基板を電気的に接続するためには、図１１のフローチャートに示すように銀ペーストの一方の基板への塗布工程が必要となる。一般に銀ペーストの塗布は、ディスペンサ法により、その基板に銀ペーストを打点することによって行われる。この方法では、ディスペンサからの銀ペーストの塗布量がばらつくため、電気的接続を安定させるためには、塗布量を多くする必要があり、そのため塗布面積が大きくなってしまうという問題がある。また、大型基板に小型の液晶表示装置を複数形成する多面取りの場合、銀ペーストの打点数が液晶表示装置の取り数に比例して増加するため、工程時間が長くなり、スループットが悪化してしまう問題があった。さらに銀ペーストに異物が付着したり、ディスペンサの作動によって塗布部以外に銀ペースト飛沫が付着して表示不良が発生したり、また塗布圧力のばらつきが大きいために均一な塗布量を得ることができず、ＴＦＴ基板と対向基板間の電気的接続が不安定となってしまう問題があった。また、貼り合わせ工程において、シール材と銀ペーストとの硬化の際の収縮の程度が異なるため、銀ペーストによる電極１０３と１０６との電気的接続が不安定になる可能性がある。
【０００８】
また、第２の従来技術では、導通性柱２２０とＴＦＴ基板２０２上の電極２０３とを電気的に接続しているのは、導通性柱２２０の外方に形成されているシール部２０５によるＴＦＴ基板２０２と対向基板２０４との間を一定間隔に保持しようとする圧力のみである。したがって、導通性柱２２０とＴＦＴ基板２０２上の電極２０３との間の密着性が悪く、電気的接続が不安定となってしまう問題があった。特に、近年、ＴＦＴ基板および対向基板に使用するガラス基板の厚みがますます薄くなっており、外部からの衝撃や温度などの環境の変化等による基板の歪みや反りにより、この傾向が強くなっており、極端な場合には、これらの接触部分が離れてしまったり、あるいは、剥離してしまうという問題もあった。
【０００９】
第３の従来技術では、特に画素および画素間隙が小さい高精細な液晶表示装置において、導通性柱３２０の周辺が複雑な構造となって、製造工程の増加およびコストの増大を招くという問題があった。また、蓄積容量線３２５と導通性柱３２０との導通をとるために、蓄積容量線３２５上のゲート絶縁膜３２６に穴を形成し、その穴を通して、導通性柱３２０の底面で蓄積容量線３２５上の配向膜（図示せず）を削り取るという面倒な処置が必要であるとともに、蓄積容量線３２５と導通性柱３２０との導通も不安定となる。さらに、対向電極３０６が表面に形成された導通性柱３２０が表示領域内に存在するため、ラビングが困難になるとともに、導通性柱３２０近傍の液晶材料の配向が乱れてしまい、表示品質が大きく低下してしまうという問題もあった。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、画質を低下させることなく、またコストの増大を招くことなく安定してＴＦＴ基板の入力端子部の対向電極端子と対向基板の対向電極とを電気的に接続できる信頼性の高い液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、電極と該電極に電気的に接続した導通性柱とを有する第１の基板と、前記導通性柱と電気的な接続を行なうための導通性柱接触部を有する第２の基板とがシール部によって貼り合わされ、それら２枚の基板間に液晶が挟持されている液晶表示装置であって、前記導通性柱が、前記導通性柱接触部と接触する部分を除いて前記シール部に固着されながら、前記第２の基板の前記導通性柱接触部と接触していることを特徴とする液晶表示装置、が提供される。
そして、好ましくは、導通性柱接触部は、第２の基板に設けられた入力端子あるいは蓄積容量線の引き出し配線である。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、前記液晶表示装置の製造方法であって、第１の基板の導通性柱が第２の基板の導通性柱接触部に接触した状態で、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせるシール部を形成するためのシール材が、前記導通性柱の、前記導通性柱接触部と接触する部分を除いた部分に密着しながら硬化する基板貼り合わせ工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法、が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の製造に用いるＴＦＴ基板の平面図である。ＴＦＴ基板２は、表示エリア８と、外部信号回路（図示せず）を接続するための入力端子部３とを有している。表示エリア８は、液晶材料に電圧を印加する画素電極と、画素電極に信号を送るためのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子と、スイッチング素子の選択と駆動とに用いられる互いに交差する複数の走査線と複数の信号線と、画素電極の一部を一方の電極として１フレームの期間、外部信号によって誘起される電荷を蓄積しておく蓄積容量と、蓄積容量の他方の電極間を結ぶ蓄積容量線と、を有している。入力端子部３には、対向基板に形成される対向電極に与える電位を入力するためのＣＯＭ端子３ａと、表示エリア８のスイッチング素子を駆動する信号を入力するための回路駆動端子３ｂと、蓄積容量線に供給する電位を入力するための蓄積容量線端子３ｃと、を有している。
【００１４】
蓄積容量線端子３ｃと蓄積容量線とは、引き出し配線３０によって、電気的に接続されている。また、表示エリアの周辺には、回路駆動端子３ｂから外部信号を入力してスイッチング素子を駆動するゲートドライバ、データドライバ、および、これらに電気的に接続する配線が形成された回路配置領域１０がある。
【００１５】
図２（ａ）は、本実施の形態に係る液晶表示装置の一部を破断して示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２に示される液晶表示装置１は、図１に示されたＴＦＴ基板を用いて製造されている。図２において、図１の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。液晶表示装置１は、対向して配置されたＴＦＴ基板２と対向基板４とを有し、ＴＦＴ基板２と対向基板４とは、液晶材料２７を挟持した状態でシール部５によってシールされている。対向基板４は、ＴＦＴ基板２の表示エリア８に対向するように形成された対向電極６と、導通性柱２０と、を有している。シール部５は、導通性柱２０に固着されて形成されている。また、シール部５の一部には開口部が設けられており、この開口部から液晶を注入した後、開口部に封孔材を塗布・硬化して封孔部７を形成している。
【００１６】
ＴＦＴ基板２上には、ＣＯＭ端子３ａが、シール部５の内部の領域まで延在している。さらに表示エリア８には、回路配置領域１０のゲートドライバ、データドライバと電気的に接続された走査線、信号線、ＴＦＴなどのスイッチング素子、蓄積容量、蓄積容量線などを有するアレイ部２５と、スイッチング素子と電気的に接続された画素電極２４とが形成されている。対向基板４の導通性柱が形成される導通性柱敷設領域９には、弾力性のある樹脂材料が所定の高さに形成された樹脂柱２０’がある。ＴＦＴ基板２の表示エリア８に対向するように形成された対向基板４の対向電極６は、樹脂柱２０’を覆うように延びている。この樹脂柱２０’と、樹脂柱２０’を覆っている対向電極部分とが、導通性柱２０を形成している。そして、導通性柱２０は、ＴＦＴ基板２上のＣＯＭ端子３ａと電気的に接続するように接触して形成されている。即ち、ＣＯＭ端子３ａに、導通性柱２０と接触する導通性柱接触部１９が存在する。また、ＴＦＴ基板２の表示エリアの画素電極、および、それに対向する部分の対向電極６の上には、配向膜２３が形成されている。
【００１７】
シール部５は、シール材の中に所定の径の球状スペーサ２１が混在されて形成されており、これによって、ＴＦＴ基板２の回路配置領域１０と対向基板４の主面との間に、所定の間隙ｈ１（＝球状スペーサ２１の直径＋対向電極膜厚）が保持されている。導通性柱２０は、この所定の間隙（球状スペーサ２１の直径＋対向電極膜厚）ｈ１と、回路配置領域１０とＣＯＭ端子３ａとのＴＦＴ基板の主面からの高さの差ｈ２との和に、導通性柱２０とＣＯＭ端子３ａとの電気的接続を確実にするための若干のマージン分を加えた高さに形成するのが望ましい。
【００１８】
次に、対向基板４に形成される導通性柱２０の製造方法について説明する。
図３は、図２の導通性柱２０の製造方法を説明するための製造工程順の断面図である。最初に、対向基板４の１主面上に、スピンコート法を用いて、所定の厚さのネガ型感光性樹脂からなる樹脂層２０’Ａを形成する〔（ａ）〕。次に、導通性柱のコアとなる樹脂柱が所定の位置のみに形成されるようにパターニングされているフォトマスク５２を樹脂層２０’Ａの上方に配置して、樹脂層２０’Ａを露光する〔（ｂ）〕。次いで、露光された樹脂層２０’Ａをアルカリ現像液などの有機溶媒で現像すると、樹脂柱２０’が所定の位置に形成される〔（ｃ）〕。その後、樹脂柱２０’を被覆するように対向基板４の樹脂柱２０’の形成されている面のほぼ全面に渡って、ＩＴＯなどの透明電極をスパッタ法によって成膜し所定の形状にパターニングすることによって対向電極６を形成して、対向基板４への導通性柱の製造工程を完了する〔（ｄ）〕。樹脂柱２０’と、それを被覆している部分の対向電極６とで導通性柱２０を形成している。ここで、導通性柱２０の高さ（樹脂柱２０’の高さと対向電極６の厚さとの和）は、上述のように、（球状スペーサの直径＋対向電極膜厚）とｈ２との和にマージン分を加えたものとなっている。また、導通性柱２０は、そのコアに感光性樹脂を用いているために、弾力性を有している。ここで、導通性柱２０は、角錐台形状や円錐台形状など、対向基板４の表面から離れるにしたがって、その幅が狭くなるのが好ましい。このような形状にすることによって、樹脂柱２０’への対向電極の均一な被膜性が向上する。このような形状は、例えば、フォトマスク５２の透光領域の周辺部の透光率を、透光領域の中心からの距離が大きくなるにつれて低くなるようにし、露光時間を制御することによって得ることが可能である。なお、以上の工程によって、対向基板４と図１に示すＴＦＴ基板２とを貼り合わせたとき、ＴＦＴ基板２の表示エリア８と対向する部分にも対向電極６が形成される。
【００１９】
次に、上記のように対向基板に導通性柱を形成した後に、図２の液晶表示装置を製造する製造方法について説明する。
図４は、図２の液晶表示装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、ＴＦＴ基板の表示エリアの画素電極の上、および、ＴＦＴ基板の表示エリアに対向する部分の対向基板の対向電極の上に、配向膜を印刷して形成する（ステップＳ１’、ステップＳ１）。次いで、配向膜のラビングを行なった（ステップＳ２’、ステップＳ２）後、ラビング後洗浄を行なう（ステップＳ３’、ステップＳ３）。次に、対向基板の導通性柱の側面を完全に覆うように、かつ、ＴＦＴ基板と貼り合せたときにＴＦＴ基板の表示エリアを囲むように、対向基板にシール材を塗布する（ステップＳ４）。シール材には、液晶注入用の抜き部が形成されている。シール材には熱硬化タイプ、紫外線硬化タイプ等、その硬化タイプを問わずに用い得るが、それらのシール材には、所定の径の球状スペーサが混在されている。次に、ＴＦＴ基板と対向基板とを、対向基板のシール材がＴＦＴ基板の表示エリアを囲むように重ね合わせ、シール材を硬化させることによってシール部を形成して、両者を貼り合わせる（ステップＳ５）。シール材の抜き部は、次のステップの液晶注入の際の注入孔となる。
【００２０】
シール材が硬化するときに、シール材は、導通性柱およびＣＯＭ端子に密着した状態で収縮する。したがって、シール材が硬化することによって形成されるシール部によって、ＴＦＴ基板と対向基板との間には、それらの間隔を縮めようとする力が働く。一方、シール材中の球状スペーサは、対向基板の液晶側の主面とＴＦＴ基板のＣＯＭ端子の上面との間隔を、［ｈ１（＝球状スペーサの直径＋対向電極膜厚）＋ｈ２］に保つように働く。したがって、導通性柱の高さを、（球状スペーサの直径＋対向電極膜厚＋ｈ２）にマージン分を加えたものにすることによって、導通性柱の対向電極側の面とＣＯＭ端子の上面とが面接触した、安定な接触が可能になる。さらに、導通性柱のコアに弾力性を有する樹脂柱を用いることによって、シール部が導通性柱、ＣＯＭ電極、ＴＦＴ基板、対向基板等に及ぼす過剰な応力が緩和され、導通性柱敷設領域９においても、対向基板面とＣＯＭ端子の上面との間隔が、［ｈ１（＝球状スペーサの直径＋対向電極膜厚）＋ｈ２］に保たれ、ＴＦＴ基板、対向基板等に歪みが発生することもない。さらに、導通性柱とＣＯＭ端子とが接触し合った状態のままでシール材が硬化・収縮するため、ＣＯＭ端子と導通性柱とが互いに相手にダメージを与えるということもない。
【００２１】
続いて、注入孔より液晶を注入し（ステップＳ６）、この注入孔に紫外線硬化タイプの封孔接着剤を塗布・硬化させることにより封孔部を形成して（ステップＳ７）、本実施の形態の製造工程を完了し、図２に示される液晶表示装置１が得られる。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態においては、導通性柱とＣＯＭ端子とが接触し合った状態のままで、導通性柱およびＣＯＭ端子に密着したシール材が硬化・収縮するために、導通性柱とＣＯＭ端子との、安定な電気的接続が実現される。また、導通性柱のコアに弾力性を有する樹脂を用いているため、シール材の収縮による過剰な応力が緩和され、ＴＦＴ基板と対向基板との間に、一定の間隔が保たれる。そのため外部からの衝撃や温度などの環境の変化による基板の歪みや反り等が発生しても、導通性柱とＣＯＭ端子との電気的・物理的接続が切れるということがない。さらに、外部からの水分などによる腐食などの影響もないというメリットもある。特に、導通性柱のコア部となる樹脂柱は感光性樹脂を用いて形成できるため、配線等のパターニング工程と同時に形成することができ、したがって、この柱の形成は、コストおよび製造時間の大きな増大を招くことはない。逆に、従来のようにディスペンサ法で銀ペーストを打点して導通性柱を形成していくというような手間を必要とせず、一度に複数の導通性柱を形成することができるので、特に大型基板に小型の液晶表示装置を複数形成する多面取りの場合に有利となる。
【００２３】
さらに、導通性柱は表示エリア外に形成されるため、導通性柱の上に配向膜は被覆されず、導通性柱とＣＯＭ端子とは直接に接触することができ、配向膜による電圧降下を回避することができる。また、ラビング時にラビングクロスに付着していた異物などが汚染物として導通性柱に付着しても、導通性柱はシール部で覆われるため、その異物が液晶層に流出して、液晶材料を汚染することはない。
【００２４】
ここで、図２に示した液晶表示装置では、図５（ａ）に示すように、１つの導通性柱敷設領域９内に角錐台形状の導通性柱２０を１個形成しているが、例えば図５（ｂ）、（ｃ）に示すように複数個の導通性柱２０を形成してもよい。導通性柱敷設領域９に形成する導通性柱２０を複数個形成することにより、導通性柱２０は複数の点でＣＯＭ端子の導通性柱接触部と接触するため、一点での電気的接続よりも安定して対向基板に形成された対向電極に電位を供給することができる。
【００２５】
なお、導通性柱敷設領域の数は、２個に限られず、１個であっても、３個以上であってもよい。さらには、導通性柱２０は、ＣｒやＡｌなどの低抵抗の導通性材料で被覆されていてもよく、また、これらの低抵抗の導通性材料をＩＴＯなどの透明電極からなる対向電極６の外周を囲むように形成することによって、対向電極６の電位をさらに安定させることができる。
【００２６】
〔第２の実施の形態〕
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の一部を破断して示す平面図である。図６において、図２（ａ）の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図２（ａ）に示した第１の実施の形態と異なる点は、入力端子部３にＣＯＭ端子が存在せず、対向基板に形成された導通性柱２０が、蓄積容量線端子３ｃと表示エリアの蓄積容量線とを接続している引き出し配線３０に電気的に接続されているという点である。
【００２７】
表示エリア内の蓄積容量は、画素電極の一部を一方の電極として１フレームの期間、外部信号を電荷の形で蓄積しておくためのものであり、その他方の電極同士を結んで形成される蓄積容量線は、任意の電位に設定可能である。したがって、本実施の形態においては、この蓄積容量線の電位を対向基板の対向電極の電位と等しくしている。このようにすることによって、図２（ａ）に示した第１の実施の形態のＣＯＭ端子３ａを省略して、導通性柱２０を引き出し配線３０に電気的に接続することが可能である。
【００２８】
本実施の形態が、第１の実施の形態と同様の効果を有することは明らかである。
なお、導通性柱２０は、引き出し配線３０ではなく、蓄積容量線端子３ｃに接触するようになされてもよい。
【００２９】
〔第３の実施の形態〕
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置の一部を破断して示す平面図である。図７において、図６の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図６に示した第２の実施の形態と異なる点は、対向基板に形成された導通性柱２０が、ＴＦＴ基板の引き出し配線３０に、その四隅で接続されているという点である。
【００３０】
導通性柱２０を、ＴＦＴ基板の引き出し配線３０に、その四隅で接続するように形成することによって、対向電極６全面に、ばらつきのない一定の電位を提供することができるという効果が生じる。言うまでもないが、導通性柱２０を、ＴＦＴ基板の引き出し配線３０の四隅以外の位置でも接続するようにしてもよいし、また、同様の効果を得ることができるのであれば、四隅以外の異なる配置で接続するようにしてもよい。
本実施の形態が、第２の実施の形態と同様の効果を有することは明らかである。
【００３１】
〔第４の実施の形態〕
図８（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示装置の一部を破断して示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図８において、図７の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図７に示した第３の実施の形態と異なる点は、導通性柱２０が、液晶の注入孔の部分を除いて、ＴＦＴ基板の表示エリア８に対向する対向基板の領域をほぼ完全に囲み、ＴＦＴ基板の引き出し配線３０に対向するように形成されており、ＴＦＴ基板の引き出し配線３０のほぼ全面に接触しているという点である。
【００３２】
ＴＦＴ基板２の表示エリア８を囲んで、蓄積容量線端子３ｃと表示エリア８内の蓄積容量線とを結んで、引き出し配線３０が形成されている。その引き出し配線３０の液晶の注入孔の部分を除いた全面に、対向基板４に形成された導通性柱２０の表面の対向電極６が接触している。導通性柱２０は所定の高さに形成されており、ＴＦＴ基板２と対向基板４との間の間隙を一定に保持する働きをする。したがって、図８の液晶表示装置においては、シール材に球状スペーサを混在させることなく、ＴＦＴ基板２と対向基板４との間隙を所定の間隔に保持することができる。これによって、製造工程の短縮および歩留まりの向上を図ることができる。
【００３３】
本実施の形態においても、図４のフローチャートに示す第１の実施の形態と同様の製造工程で液晶表示装置が製造されるが、ＴＦＴ基板と対向基板との貼り合わせの際に、導通性柱２０と引き出し配線３０とが接触した状態でシール材を硬化させると、シール材が収縮することによって、導通性柱２０と引き出し配線３０との接触は、ますます強固になる。導通性柱２０のコアを弾力性のある樹脂で形成すれば、過剰なストレスを吸収することもできる。
【００３４】
導通性柱２０は、図３に示す第１の実施の形態と同様の製造方法によって製造することができる。なお、図８（ｂ）において、導通性柱２０が、２本に分かれて同心的に形成されている場合を示しているが、導通性柱２０は、１本であってもいいし、３本以上に分かれていてもよい。また、導電性柱２０は、必ずしも表示エリア８を一体で囲んでいる必要はなく、表示エリア８の周りに複数に分かれて形成されていてもよい。
本実施の形態が、第１〜第３の実施の形態と同様の効果を有することは明らかである。
【００３５】
〔第５の実施の形態〕
図９（ａ）は、本実施の形態に係る液晶表示装置の断面図の一部であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の対向基板上の導通性柱とＴＦＴ基板の引き出し配線との接触状態を説明するための斜視図である。図９において、図８の部分と同等の部分には等しい参照符号を付し重複する説明を適宜省略する。本実施の形態が図８に示した第４の実施の形態と異なる点は、対向基板４上の導通性柱２０の、対向基板４の表面に沿う長手方向に直交する断面の外周が、少なくとも対向基板４の表面から最も遠い先端部において、有限の曲率を有する弧状をなしており、ＴＦＴ基板２の引き出し配線３０にも、同様の形状の導通性柱２０ａが形成されているという点である。
【００３６】
導通性柱のコア部である樹脂柱をこのような形状に形成することによって、樹脂柱への対向電極の均一な被膜性が向上する。また、引き出し配線３０にも同様の形状の導通性柱２０ａを形成し、両基板に形成された導通性柱を交差させることにより、互いの導通性柱の接触点を複数個にすることができ、これによって、ＴＦＴ基板の蓄積容量線端子３ｃと対向基板の導通性柱２０との電気的接続を安定にすることができる。
【００３７】
また、対向基板４上の導通性柱２０の長手方向は、対向基板４の対向電極上の配向膜のラビング方向、ＴＦＴ基板２上の導通性柱２０ａの長手方向は、ＴＦＴ基板２の画素電極の配向膜のラビング方向と一致するように形成されるのが望ましい。例えば、液晶表示装置がＴＮ（ねじれネマチック）セルである場合には、対向基板４上の導通性柱２０とＴＦＴ基板２上の導通性柱２０ａとは、２枚の基板を貼り合わせたときに互いに直交するように形成される。このように導通性柱の長手方向とその基板の配向膜のラビング方向を一致させることによって、基板のラビング時に発生するラビング屑の残留を低く抑えることができる。また、ラビング時にラビングロールの布材が導通性柱に触れたとしても、導通性柱からの布材への摩擦を低くでき、これによってもラビング屑の残留を低く抑えることができる。
【００３８】
続いて、導通性柱２０および２０ａの製造方法について説明する。
図１０は、図９の導通性柱２０の製造方法を説明するための製造工程順の断面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）の製造工程は、図３（ａ）〜（ｃ）に示される第１の実施の形態の製造工程と同様である。その際、フォトマスク５２は、導通性柱２０の長手方向が、後の工程で作製される対向電極の、ＴＦＴ基板の表示エリアに対向する部分に形成される配向膜に施されるラビングのラビング方向と一致するように、パターニングされている。次に、樹脂柱２０’の表面を溶融温度以上にすることによって、樹脂柱２０’の表面が溶解して、対向基板４の表面に沿う長手方向に直交する断面の外周が、少なくとも対向基板４の表面から最も遠い先端部において、有限の曲率を有する弧状をなす樹脂柱２０’が形成される〔（ｄ）〕。その後、樹脂層柱２０’を被覆するように、ＩＴＯなどの透明電極をスパッタ法によって所定の形状に成膜することによって対向電極６を形成して、対向基板４への導通性柱２０の製造工程を完了する〔（ｅ）〕。導通性柱は、断面が楕円または円の一部をなす形状を有するように作製されるのが望ましい。以上によって、図９に示す対向基板の配向膜のラビング方向に一致するように、対向基板の導通性柱が形成される。同様にして、ＴＦＴ基板にも、ＴＦＴ基板の配向膜のラビング方向に一致するように、導通性柱が形成される。
【００３９】
なお、互いに交差する対向基板とＴＦＴ基板とに形成される導通性柱は、他の形状、例えば、図５に示す第１の実施の形態のような角錐台形状をしていてもよい。また、導通性柱の長軸方向を、基板の配向膜のラビング方向に一致させることは、第１〜第４の実施の形態においても、ラビング屑の残留を低く抑えるという点で効果のあることである。
本実施の形態が、第１〜第４の実施の形態と同様の効果を有することは明らかである。
【００４０】
以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明の液晶表示装置およびその製造方法は、上述した実施の形態のみに制限されるものではなく、本願発明の要旨を変更しない範囲で種々の変化を施した液晶表示装置およびその製造方法も、本発明の範囲に含まれる。例えば、導通性柱のコア部となる樹脂柱は、ネガ型感光性樹脂ではなく、ポジ型感光性樹脂を用いて作製されてもよい。また、蓄積容量線の引き出し配線は、１本だけではなく、複数本に分かれて各蓄積容量線端子に分配して接続されていてもよい。さらに、液晶の注入孔は、１個だけではなく２個以上形成されてもよい。また、画素電極を駆動するスイッチング素子は、ＴＦＴに限られることなく、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）素子、ダイオード等、画素電極を駆動できる素子であれば、いずれであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示装置およびその製造方法は、対向基板の導通性柱とＴＦＴ基板のＣＯＭ端子あるいは蓄積容量線の引き出し配線とが接触し合った状態のままで、導通性柱、および、ＣＯＭ端子あるいは蓄積容量線の引き出し配線に密着したシール材を硬化・収縮させるものであるから、導通性柱とＣＯＭ端子あるいは蓄積容量線の引き出し配線との、安定な電気的接続を実現することが可能である。また、本発明に係る液晶表示装置およびその製造方法は、導通性柱のコアに弾力性を有する樹脂を用いるものであるから、シール材の収縮による応力を緩和し、ＴＦＴ基板と対向基板との間に、一定の間隔を保たせることが可能であるとともに、銀ペーストを打点して導通性柱を形成するという作業を不要とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の平面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図〔（ａ）〕と、Ａ−Ａ線に沿う断面図〔（ｂ）〕。
【図３】図２の導通性柱の製造方法を説明するための製造工程順の断面図。
【図４】図２の液晶表示装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図５】図２の導通性柱の斜視図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図〔（ａ）〕と、Ｂ−Ｂ線に沿う断面図〔（ｂ）〕。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示装置の断面図〔（ａ）〕と、対向基板上の導通性柱とＴＦＴ基板の引き出し配線との接触状態を説明するための斜視図〔（ｂ）〕。
【図１０】図９の導通性柱の製造方法を説明するための製造工程順の断面図。
【図１１】従来の技術による液晶表示装置の平面図〔（ａ）〕と、Ｘ−Ｘ線に沿う断面図〔（ｂ）〕。
【図１２】図１１の液晶表示装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図１３】別の従来の技術による液晶表示装置の断面図。
【図１４】さらに別の従来の技術による液晶表示装置の断面図。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ ＴＦＴ基板
３ 入力端子部
３ａ ＣＯＭ端子
３ｂ 回路駆動端子
３ｃ 蓄積容量線端子
４ 対向基板
５ シール部
６ 対向電極
７ 封孔部
８ 表示エリア
９ 導通性柱敷設領域
１０ 回路配置領域
１９ 導通性柱接触部
２０、２０ａ 導通性柱
２０’ 樹脂柱
２０’Ａ 樹脂層
２１ 球状スペーサ
２３ 配向膜
２４ 画素電極
２５ アレイ部
２７ 液晶材料
３０ 引き出し配線
５２ フォトマスク

Claims (16)

1. 電極と該電極に電気的に接続した導通性柱とを有する第１の基板と、前記導通性柱と電気的な接続を行なうための導通性柱接触部を有する第２の基板とがシール部によって貼り合わされ、それら２枚の基板間に液晶が挟持されている液晶表示装置であって、前記導通性柱が、前記導通性柱接触部と接触する部分を除いて前記シール部に固着されながら、前記第２の基板の前記導通性柱接触部と接触していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記導通性柱接触部が、外部信号を入力するために前記第２の基板に設けられた入力端子に形成され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。
3. 前記第２の基板が、前記第１の基板に対向する面に、前記液晶の状態を変調させるための複数の画素電極と、該複数の画素電極の各々の一部を一方の電極とする複数の蓄積容量と、該蓄積容量の他方の電極を結ぶ蓄積容量線とを有する表示エリアを有し、前記蓄積容量線から前記表示エリアの外に引き出され、かつ、前記第２の基板に形成された外部信号を入力するための入力端子に電気的に接続された引き出し配線に、前記導通性柱接触部が形成され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。
4. 前記導通性柱が、前記第１の基板の表面から前記導通性柱接触部に向けて、幅が狭くなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記導通性柱接触部に複数の前記導通性柱が接触していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記引き出し配線に、複数の前記導通性柱接触部が存在することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記シール部にスペーサが混在していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 前記第１の基板と前記第２の基板との間の間隔が、前記導通性柱によって、一定の間隔に維持されていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記第２の基板の前記導通性柱接触部に、前記第１の基板の前記導通性柱と交差するように、導通性柱が形成されていることを特徴とする請求項３から５、８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記第１の基板の前記導通性柱の、前記第１の基板の表面に沿う長手方向に直交する断面の外周が、少なくとも前記第１の基板の表面から最も遠い先端部において、有限の曲率を有する弧状をなしていることを特徴とする請求項３から５、８、９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記第２の基板の前記導通性柱の、前記第２の基板の表面に沿う長手方向に直交する断面の外周が、少なくとも前記第２の基板の表面から最も遠い先端部において、有限の曲率を有する弧状をなしていることを特徴とする請求項９または１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１の基板の前記導通性柱、または、前記第１の基板および前記第２の基板の前記導通性柱のそれぞれの基板の表面に沿う長手方向が、前記第１の基板の前記電極、または、前記第１の基板の前記電極および前記第２の基板の前記画素電極の上に形成された配向膜のラビング方向と一致することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 前記導通性柱は、樹脂より成る柱に、前記第１の基板の前記電極の一部が被覆されて形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法であって、第１の基板の導通性柱が第２の基板の導通性柱接触部に接触した状態で、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせるシール部を形成するためのシール材が、前記導通性柱の、前記導通性柱接触部と接触する部分を除いた部分に密着しながら硬化する基板貼り合わせ工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
15. 前記第１の基板の導通性柱、または、前記第１の基板および前記第２の基板の導通性柱のそれぞれの基板の表面に沿う長手方向と一致するように、前記第１の基板の電極、または、前記第１の基板の電極および前記第２の基板の画素電極の上に形成した配向膜がラビングされていることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記導通性柱が、前記第１の基板または第２の基板に形成した感光性樹脂層を用いて柱状に形成した樹脂柱を用いていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の液晶表示装置の製造方法。

Images