JP2004309819A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の間隔が高精度かつ均一に調整できると共に、冷却効果が高い液晶表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】TFT基板2、対向基板3またはマイクロレンズ基板27、液晶4及び枠体12とを有し、対向基板またはマイクロレンズ基板の端部が高熱伝導性樹脂13を介して枠体と接する液晶表示装置1であって、対向基板またはマイクロレンズ基板は、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層8が形成されると共に、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成された高熱伝導体層は、液晶の注入領域の外側領域である対向基板の端部またはマイクロレンズ基板の端部にまで延伸する。
【選択図】 図1

Description

【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する。詳しくは、相対向する一対の基板間に液晶物質を保持した構造を有する液晶表示装置及びその製造方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置による画像表示は、所定の間隙を介して対面配置された一対の基板間に電圧を印加し、基板の間隙内に保持された液晶物質の複屈折特性に基づいて光透過率を制御することによって行っており、対面配置された基板の間隔が画面内で均一でない場合には対向する電極間にかかる電界強度が画面内で相違し、画質上大きな問題となってしまうために、従来は間隔保持材として微細なガラスビーズを一方の基板上に所定量散布し、液晶物質内にガラスビーズが分散した状態とすることにより基板の間隔の調整を行っていた。
【0003】
しかし、ガラスビーズを一方の基板上に均一に散布することは非常に困難であり、場合によりガラスビーズが画面内において偏在し、画質の劣化を招くという問題があった。
【0004】
そこで近年は、相対的に良好な位置精度、寸法精度及び形状精度を実現できるフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて、基板の間隔が高精度かつ均一に調整された表示品質の良好な液晶表示装置を低コストで生産性良く製造できる様に、図11で示す様に、TFT基板101の平坦化膜102表面でかつブラックマトリクス103の位置に、平坦化膜と同じ有機材料から成り、TFT基板と対向基板104の間に所定間隔を形成する突起部105が形成された液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
しかしながら、ポリイミド等の配向膜の形成及びラビング処理は、突起部が形成された後に行われるために、この突起部を無闇に形成すると、突起部自体の凹凸形状に起因して配向膜の形成時に視認できる様な膜厚ムラやラビングムラが発生し、液晶の配向異常を引き起こし、画像品位が極端に劣化するという問題があった。
【0006】
上記の様な問題に対応して、突起部の配置密度を100〜2000個/mm、突起部の断面積を1〜100μmとし、その配置は図12(a)で示す様な突起部を各画素電極106に対し等価に配列、図12(b)で示す様な突起部を各画素電極に対し市松模様に配列及び図12(c)で示す様な任意の突起部とそれに隣接する複数の突起部との距離が略一定である配列とする液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0007】
しかしながら、ラビングバフ材の密度や長さ、ラビング時の押圧の微調整が困難であり、突起部が倒れて傾きを生じ、スジ発生等の画質不良が発生し、歩留り及び品質の低下を招いている。
【0008】
また、近年の液晶表示装置の高輝度化に伴う入射光量の増大により、液晶表示装置の冷却が重要となってきており、図13で示す様に、TFT基板の表示領域に対応する対向基板の領域である図13中符号Bで示す領域に図13(a)で示す様なストライプ状または図13(b)で示す様なマトリクス状のアルミニウム膜107を形成し、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に入射する、不必要な入射光を反射することによって液晶表示装置の冷却を行っている。
【0009】
更に、厚手の石英ガラスやネオセラムガラス(日本電気硝子製)等の透明結晶化ガラスを対向基板及びTFT基板に貼り合わせて、表面積を大きくすることによって冷却機能を高めると共に、付着ゴミのフォーカスをぼかす防塵効果を得る対策を行っている。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−206541号公報 (第2−9頁、第1図)
【0011】
【特許文献2】
特開2001−318383号公報 (第2−4頁、第2図)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画素開口部の周辺領域に入射する光を反射することによる冷却や、石英ガラス及び透明結晶化ガラスをTFT基板及び対向基板に貼り合わせることによる冷却ではその冷却効果が充分で無く、ますますの液晶表示装置の高輝度化に対応しきれていない。
なお、対向基板及びTFT基板に貼り合わせるガラス材としてサファイア等の高熱伝導性ガラスを用いることも検討されてはいるが、高価であり汎用性が低い。
【0013】
本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、高い冷却効果による長寿命化の液晶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。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、該TFT基板と所定の間隙を介して対面配置された対向基板またはマイクロレンズ基板と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板の間隙内に保持された液晶と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板とを取り付ける枠体とを有し、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の端部が高熱伝導性樹脂を介して前記枠体と接する液晶表示装置であって、前記対向基板またはマイクロレンズ基板は、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及び前記TFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層が形成されると共に、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成された前記高熱伝導体層は、対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸する。
【0015】
ここで、対向基板またはマイクロレンズ基板が、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層が形成されると共に、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成された高熱伝導体層が対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸することによって、高熱伝導性樹脂を介して枠体に放熱を行うことができる。
【0016】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、該TFT基板と所定の間隙を介して対面配置された対向基板またはマイクロレンズ基板と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板の間隙内に保持された液晶と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板とを取り付ける枠体とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記対向基板またはマイクロレンズ基板に、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成する高熱伝導体層が対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸する様に、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及び前記TFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層を形成する工程と、前記対向基板またはマイクロレンズ基板と前記枠体との間隙に高熱伝導性樹脂を充填する工程とを備える。
【0017】
ここで、対向基板またはマイクロレンズ基板に、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成する高熱伝導体層が対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸する様に、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層を形成し、対向基板またはマイクロレンズ基板と枠体との間隙に高熱伝導性樹脂を充填することによって、高熱伝導性樹脂を介して枠体に放熱を行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【0019】
図1は本発明を適用した液晶表示装置の一例を説明するための模式的な図、図2は本発明を適用した液晶表示装置の一例を説明するための模式的な部分拡大図、図3は本発明を適用した液晶表示装置の一例における対向基板の構成を説明するための模式的な図であり、ここで示す液晶表示装置1はシール剤11によって約2.0μmの間隙を介して重ね合わせられたTFT基板2及び対向基板3と、これらTFT基板及び対向基板の間隙内に保持された液晶4とを備えている。また、TFT基板及び対向基板が黒化処理された金属枠12に取り付けられており、金属枠とTFT基板及び対向基板との隙間には高熱伝導性樹脂13が充填されている。
【0020】
上記したTFT基板は、画素開口部、TFT、配線等を形成する有効領域に対応する表示領域と、表示領域外の全ての領域であり、周辺回路領域とシール領域及びその外側領域に対応する周辺領域とを有し、表示領域には、多数の画素がマトリクス状に設けられており、互いに隣り合う画素の間には、行方向に沿って配列されたスキャンラインや列方向に沿って配列されたデータラインといった信号線5が設けられ、これらスキャンラインとデータラインとが交差する付近に薄膜トランジスタ(TFT)等からなる液晶駆動用のスイッチング素子が形成されている。なお、TFT基板の液晶側表面に平坦化膜6及びITO(インジウム−錫系透明導電膜)やIZO(インジウム−酸化亜鉛系透明導電膜)等から成る130〜150nmの透明画素電極21が形成され、透明画素電極の上層には配向膜(1)7が形成されて配向処理されている。
【0021】
また、対向基板の液晶側表面には、TFT基板におけるデータラインの配列位置に対応する個所及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域に膜厚が約1.0μmのアルミニウム膜8が形成されている。なお、TFT基板の表示領域内に対応する領域に形成されたアルミニウム膜(以下、内側アルミニウム膜と言う)は、液晶注入口9側ではシール剤と接しない様に形成されている。
【0022】
また、図3(a)で表す模式的な断面図及び図3(b)で表す模式的な平面図で示す様に、内側アルミニウム膜上の任意の個所に突起形状の樹脂膜20が形成されると共に、TFT基板の周辺領域に対応する領域に形成されたアルミニウム膜(以下、外側アルミニウム膜と言う。)上のシール領域を除く全面に樹脂膜が形成され、樹脂膜上を含む全面に膜厚が130〜150nmである透明電極16が形成され、この透明電極の上層全面に配向膜(2)17が形成されて配向処理されている。なお、樹脂膜はTFT基板と対向基板との間に約2.0μmの液晶間隙が形成できる様に厚さが約1.0μmに調整されている。即ち、樹脂膜は、約1.0μmというアルミニウム膜厚を考慮した上で、TFT基板及び対向基板の液晶間隙が約2.0μmとなる様にその厚さが約1.0μmに調整されている。なお、外側アルミニウム膜上のシール剤塗布領域には配向膜(2)17を形成しないようにしてもよい。
【0023】
ここで、TFT基板と対向基板との間に約2.0μmの液晶間隙ができる様に厚さが約1.0μmである樹脂膜が形成されているのであるが、必ずしも樹脂膜が内側アルミニウム膜上の任意の個所及び外側アルミニウム膜上のシール領域を除く全面に形成される必要は無く、図4(a)で示す様に内側アルミニウム膜上には樹脂膜が形成されることなく厚みが約1.0μmである樹脂膜が外側アルミニウム膜上のシール領域を除く全面のみに形成されることによってTFT基板と対向基板との液晶間隙を調整しても良いし、図4(b)で示す様に外側アルミニウム膜上には樹脂膜が形成されることなく厚みが約1.0μmである樹脂膜が内側アルミニウム膜上の任意の個所のみに形成されることによってTFT基板と対向基板との液晶間隙を調整しても良い。なお、樹脂膜は必ずしも形成されなければならないものではなく、図4(c)で示す様に、樹脂膜が形成されることなくアルミニウム膜のみが形成されても良いが、TFT基板と対向基板との液晶間隙を調整するためにスペーサとして機能する樹脂膜が形成された方が好ましい。
【0024】
また、内側アルミニウム膜は、外側アルミニウム膜を介して高熱伝導性樹脂と接する様に形成されれば良く、内側アルミニウム膜は必ずしもTFT基板におけるデータラインの配列位置に対応する個所に形成された液晶注入方向の縦型ストライプ状である必要は無く、図5(a)で表す模式的な断面図及び図5(b)で表す模式的な平面図で示す様に、内側アルミニウム膜がTFT基板におけるスキャンラインの配列位置に対応する個所に形成された横型ストライプ状や、図6(a)で表す模式的な断面図及び図6(b)で表す模式的な平面図で示す様に、内側アルミニウム膜がTFT基板におけるデータライン及びスキャンラインの配列位置に対応する個所に形成されたマトリクス状であっても構わない。
【0025】
同様に、外側アルミニウム膜は、内側アルミニウム膜と高熱伝導性樹脂とが接する様に形成されれば良く、必ずしもTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域に形成される必要は無く、部分的に形成されていても構わない。但し、周辺回路等が形成されるTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域を外側アルミニウム膜で遮光することによって、光漏れによるTFTリークトラブルを抑制でき、見切り板が不要となりコスト削減が図れると考えられるために、外側アルミニウム膜はTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域に形成された方が好ましい。
【0026】
なお、シール剤として紫外線(以後、UVと略する)照射硬化型接着剤またはUV照射硬化型接着剤及び熱硬化型接着剤が用いられる場合において、TFT基板のシール領域が配線等によって光透過が不充分である場合には、外側アルミニウム膜はTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域に形成されるのではなく、少なくとも対向基板側からUV照射してシール剤が硬化する程度の隙間が外側アルミニウム膜に形成される必要がある。
即ち、シール剤としてUV照射硬化型接着剤またはUV照射硬化型接着剤及び熱硬化型接着剤が用いられる場合において、図7(a)で示す様に外側アルミニウム膜がTFT基板の周辺領域に対応する領域の全領域に形成されると、対向基板側からUVを照射してシール剤を硬化することができないために、シール剤を硬化させTFT基板と対向基板の重ね合わせを行うべくUVをTFT基板側から照射する必要があるが、TFT基板のシール領域の光透過が不充分である場合にはシール剤が充分に硬化できないということになってしまう。従って、対向基板側からUVを照射することによりシール剤を硬化することができる様に、例えば、図7(b)で示す様にシール領域にストライプ状に形成された内側アルミニウム膜と同ピッチの隙間を形成するといった具合に、外側アルミニウム膜に隙間が形成される必要がある。なお、シール剤として熱硬化型接着剤が用いられる場合にはこの様な対策は不要である。
【0027】
また、内側アルミニウム膜及び外側アルミニウム膜は、高熱伝導性樹脂と接することによって高熱伝導性樹脂及び金属枠への放熱を行うことができれば充分であり、必ずしも液晶注入口側においてシール剤と接しない様に形成される必要は無いが、液晶の注入をスムーズに行うことができる様に、即ち、内側アルミニウム膜が液晶注入の邪魔にならない様に、液晶注入口側の内側アルミニウム膜はシール剤と接しない様に形成された方が好ましい。なお、液晶はシール剤で囲まれた内側領域に注入される。
【0028】
ここで、内側アルミニウム膜に形成された凸部18は、TFT基板に設けられたTFT部を遮光するために形成されているのであるが、凸部が形成されることがなくてもTFT部を遮光することができる場合には、図5や図6で示す様に内側アルミニウム膜に凸部が形成される必要は無い。
【0029】
また、内側アルミニウム膜上全面に約1.0μmの突起部が形成されることによって、TFT基板と対向基板との液晶間隙を約2.0μmに調整しても構わないが、内側アルミニウム膜上全面に突起部が形成される場合には、液晶の注入の都合上、内側アルミニウム膜は横型ストライプ状やマトリクス状では無く、液晶注入方向の縦型ストライプ状に形成される必要がある。
【0030】
また、低熱伝導体層は厚さが約1.0μmに調整されることによってTFT基板と対向基板との液晶間隙を約2.0μmに調整することができれば充分であり、必ずしも樹脂によって形成される必要は無く、チタン等の金属によって形成されても構わない。但し、TFT基板と対向基板とを重ね合わせる際に、TFT基板の損傷を最小限に抑えると共に、重ね合わせの際の液晶間隙修正を考慮すると低熱伝導体層は樹脂によって形成された方が好ましい。なお、アルミニウム膜上にスペーサ層として機能する樹脂膜が形成されたとしても、アルミニウム膜厚が充分にあることから冷却効果に支障はない。
【0031】
また、高熱伝導体層は高熱伝導性樹脂を介して金属枠に放熱を行うことができれば充分であり、必ずしもアルミニウム膜である必要は無く、金属膜(アルミニウム−Si合金、クロム、モリブデン、モリブデン−タンタル合金、銀、銀合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金等)や、金属微粉末を混入した樹脂膜(銀、アルミニウム等の数μm粒を70〜80重量%含有するエポキシ、アクリル等の耐光性樹脂)や、セラミックス膜であっても良いが、不要な入射光であるTFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に入射する光を反射することができる様に、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金等の白系金属膜が好ましい。
【0032】
また、対向基板材としては、石英ガラス、アルミノけい酸ガラス、ほうけい酸ガラス、透過性結晶化ガラス(ネオセラム、クリアセラム、ゼロデュアなど)、透過性YAGセラミックス、透過性マグネシア(焼結MgO)などのいずれでもよい。
【0033】
なお、上記した液晶表示装置では、TFT基板及び対向基板にガラス材が貼り合わせられていないが、表面積を大きくすることによって冷却機能を高めると共に、付着ゴミのフォーカスをぼかすべく、図8で示す様にその表面に低反射膜22が形成された防塵ガラス23がTFT基板及び対向基板に耐光性透明接着剤によって貼り合わせられた方が好ましい。
【0034】
以下、上記した本発明を適用した液晶表示装置の一例の製造方法について説明する。即ち、本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例について説明する。
【0035】
本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例では、先ず、石英ガラス基板19の表面にスパッタリングや真空蒸着等により膜厚が約1.0μmであるアルミニウム膜を形成した後に、アルミニウム膜の上層に膜厚が約1.0μmであるフォトレジスト膜20を形成する。
【0036】
次に、図9(a)で示す様に、TFT基板の画素開口部周辺に対応する領域内のアルミニウム膜上の任意の個所及び外側アルミニウム膜上のシール領域を除く全面にフォトレジスト膜20が残存する様に、汎用のフォトリソグラフィー技術で露光現像を行い、更に、汎用のエッチング技術によってアルミニウム膜をテーパーエッチングして台形状にする。この内側アルミニウム膜の下部は1μm以上の幅で、TFT基板の画素開口部周辺のストライプ形状或いはマトリックス形状の幅(例えば2μm)以下とする。またエッチングはドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも良いが、ドライエッチングの方がテーパーエッチングで台形状にし易い。なお、内側アルミニウム膜は、液晶注入口側でシール剤と接しない様に形成する。
【0037】
ここで、本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例では、低熱伝導体層として非感光性の樹脂膜を使用している場合は、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって加工を施しているが、低熱伝導体層として感光性の樹脂膜を使用する場合には、露光現像後にベーキングを行うことによって加工を行う。なお、低熱伝導体層としてチタン等の金属を用いる場合にも非感光性の樹脂膜と同様に汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって加工を行う。
【0038】
また、本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例では、高熱伝導体層として金属膜(アルミニウム膜)を使用しているために、スパッタリングや真空蒸着等によりアルミニウム膜を形成した後に、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によってテーパーエッチングして台形状に加工しているが、高熱伝導体層として金属微粉末を混入した樹脂膜を使用する場合には、銀、アルミニウム等の数μm粒を70〜80重量%含有するエポキシ、アクリル等の感光性樹脂薄膜を汎用のフォトリソグラフィー技術でパターニングし、ポストキュアで台形状に加工を行い、高熱伝導体層としてセラミックス膜を使用する場合には、スパッタリングによってセラミックス薄膜を形成し、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術またはリフトオフ技術で台形状に加工を行う。
【0039】
更に、上記した本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例では、アルミニウム膜の上層に樹脂膜を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の樹脂膜をエッチング除去し、更に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域のアルミニウム膜をエッチング除去して内側アルミニウム膜上の任意の個所及び外側アルミニウム膜上のシール領域を除く全面に樹脂膜を形成したが、アルミニウム膜の上層に樹脂膜を形成した後に、少なくともTFT基板の表示領域に対応する領域及びシール領域の樹脂膜をエッチング除去し、更に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域のアルミニウム膜をエッチング除去して図4(a)で示す様な外側アルミニウム膜上のシール剤の塗布領域を除く全面に樹脂膜を形成しても良いし、アルミニウム膜の上層に樹脂膜を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の樹脂膜をエッチング除去し、更に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域のアルミニウム膜をエッチング除去して図4(b)で示す様に内側アルミニウム膜上の任意の個所に樹脂膜を形成しても良い。
【0040】
続いて、図9(b)で示す様に、樹脂膜を含む全面に厚さが130〜150nmのITOやIZO等から成る透明電極を形成する。次に、有機系または無機系の配向膜(2)を透明電極の上層全面に形成し、配向処理を施すことによって図9(c)で示す様な対向基板を得ることができる。
【0041】
ここで、配向膜(2)としてポリイミド等のラビング用有機配向膜またはノンラビング用光有機配向膜を用いる場合には、ロールコーティングやスピンコーティングで塗布を行った後に、図9(a)中符号Aで示す縦型ストライプ状にエッチングされた内側アルミニウム膜と同方向にラビング、または基板に対して斜め方向から偏光UV照射を行うことによって配向処理を施す。また、配向膜(2)として無機配向膜を用いる場合には、図9(a)中符号Aで示す縦型ストライプ状にエッチングされた内側アルミニウム膜と同方向にSiO斜方蒸着することによって配向処理を施したり、DLC膜の斜方蒸着及びイオンブローの場合には図9(a)中符号Aで示す縦型ストライプ状にエッチングされた内側アルミニウム膜と同方向に斜方蒸着しイオンブローすることによって配向処理を施したりする。
【0042】
次に、図9(d)で示す様に、表示領域に多数の画素がマトリクス状に設けられており、互いに隣り合う画素の間には、行方向に沿って配列されたスキャンラインや列方向に沿って配列されたデータラインといった信号線が設けられ、これらスキャンラインとデータラインとが交差する付近にTFT等からなる液晶駆動用のスイッチング素子が形成されると共に、液晶側表面に平坦化膜及び透明画素電極が形成され、透明画素電極の上層に配向膜(1)が形成されて配向処理されたTFT基板と前記対向基板とをシール剤を用いて所定の液晶間隔で重ね合わせる。
【0043】
ここで、TFT基板と対向基板との重ね合わせは、TFT基板に形成されたデータラインの配列位置と対向基板に形成した内側アルミニウム膜の位置が合致するように行う。また対向基板に樹脂膜を形成した個所、即ち、内側アルミニウム膜上の任意の個所及び外側アルミニウム膜上のシール領域を除く全面においてTFT基板と対向基板が当接する様に重ね合わせる。更に、内側アルミニウム膜に形成された凸部がTFT部を遮光するように、重ね合わせを行う。
【0044】
なお、配向膜(1)としてポリイミド等のラビング用有機配向膜またはノンラビング用光有機配向膜を用いる場合には、ロールコーティングやスピンコーティングで塗布を行った後に、対向基板のラビング方向と45°または90°の方向にラビングまたは対向基板の偏光UV照射配向方向に対して45°または90°の方向にTFT基板に対して斜め方向から偏光UV照射して配向処理を施す。また、配向膜(1)として無機配向膜を用いる場合には、対向基板の斜方蒸着方向と45°または90°の方向にSiO斜方蒸着することによって配向処理を施したり、DLC膜の斜方蒸着及びイオンブローの場合には図9(a)中符号Aで示す縦型ストライプ状にエッチングされた内側アルミニウム膜と同方向に斜方蒸着しイオンブローすることによって配向処理を施したりする。
【0045】
次に、シール剤で囲まれた領域に例えばネマティック液晶{ツイストネマティック(TN)型液晶、垂直配向型液晶など}の注入封止及び熱処理での液晶配向処理を行って、フレキシブル基板10を取り付けた後に、高熱伝導性樹脂でTFT基板及び対向基板をアルミニウムやチタン等から成る乱反射光の悪影響を抑制すべく黒化処理が施された金属枠に取り付け、TFT基板及び対向基板と金属枠との隙間に高熱伝導性樹脂を注入することによって図1で示す様な液晶表示装置を得ることができる。
【0046】
なお、上記では、TFT基板及び対向基板を重ね合わせた液晶表示装置を例に挙げて説明を行ったが、図10で示す様に、支持基板24、マイクロレンズアレイ領域25及びスタック基板26を備えるマイクロレンズ基板27とTFT基板とを重ね合わせた液晶表示装置の場合においても、スタック基板の液晶側表面に、TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層或いは高熱伝導体層及び低熱伝導体層が形成されることによって、TFT基板及び対向基板を重ね合わせた液晶表示装置と同様に後述する様な効果を得ることができると共に、マイクロレンズ基板の画素間光漏れを低減できるためにコントラストが向上し、更なる高精細化、高輝度化を実現することができる。
【0047】
【発明の効果】
上記した本発明を適用した液晶表示装置では、高熱伝導体層と低熱伝導体層との積層膜が液晶ギャップに相当する高さ(厚み)を有しており、この積層膜が形成された対向基板またはマイクロレンズ基板とTFT基板とを重ね合わせるために、ギャップ寸法が高精度かつ均一に調整され、品質表示が良好である。
【0048】
また、少なくとも高熱伝導体層がTFT基板の表示領域内に対応する領域のみならず、シール剤を超えて対向基板端またはマイクロレンズ基板端まで形成されているために、対向基板またはマイクロレンズ基板と金属枠との隙間に注入された高熱伝導性樹脂を介して金属枠に放熱を行うことが可能であり、冷却効果が高く、液晶表示装置の長寿命化を実現できる。
【0049】
更に、周辺回路領域、シール領域及びシール領域以外の領域といった画素開口部以外の全ての領域を少なくとも高熱伝導体層で覆っているために、上記した高熱伝導性樹脂を介しての金属枠への放熱をより一層促進することができ、液晶表示装置の一層の長寿命化を図ることができる。また、周辺回路全域を遮光しているために、光漏れによるTFTリークトラブルが無く、見切り板が不要でコストの削減を図ることができる。更には、画素開口部周囲を遮光しているためにコントラスト向上が出来る。
【0050】
また、縦型ストライプ状にエッチングされた少なくとも高熱伝導体層と同方向にバフラビングを行うことにより配向処理を施しているために、少なくとも高熱伝導体層を形成することによる配向ムラの心配も無い。更に、液晶注入口側は少なくとも高熱伝導体層がシール剤に接していないために、液晶注入の際の邪魔になることもなく生産性が良い。
【0051】
また、TFT基板の表示領域内に対応する領域に形成された高熱伝導体層がTFT基板におけるデータラインの配列位置に対応する個所に形成されているので、高熱伝導体層或いは高熱伝導体層及び低熱伝導体層によって画素開口部の開口率を低下させることが無く、光透過を妨げることにはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した液晶表示装置の一例を説明するための模式的な図である。
【図2】本発明を適用した液晶表示装置の一例を説明するための模式的な部分拡大図である。
【図3】本発明を適用した液晶表示装置の一例における対向基板の構成を説明するための模式的な図である。
【図4】高熱伝導体層及び低熱伝導体層の変形例を説明するための模式的な図である。
【図5】内側アルミニウム膜(高熱伝導体層)の変形例を説明するための模式的な図である。
【図6】内側アルミニウム膜(高熱伝導体層)の他の変形例を説明するための模式的な図である。
【図7】外側アルミニウム膜(高熱伝導体層)の変形例を説明するための模式的な図である。
【図8】防塵ガラスを貼り合わせた液晶表示装置を説明するための模式的な断面図である。
【図9】本発明を適用した液晶表示装置の製造方法の一例を説明するための模式的な図である。
【図10】TFT基板とマイクロレンズ基板を重ね合わせた液晶表示装置を説明するための模式的な断面図である。
【図11】従来の液晶表示装置を説明するための模式的な部分断面図である。
【図12】従来の液晶表示装置における突起部の配列パターンを説明するための模式的な図である。
【図13】従来の液晶表示装置における対向基板を説明するための模式的な平面図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置
2 TFT基板
3 対向基板
4 液晶
5 信号線
6 平坦化膜
7 配向膜(1)
8 アルミニウム膜
9 液晶注入口
10 フレキシブル基板
11 シール剤
12 金属枠
13 高熱伝導性樹脂
16 透明電極
17 配向膜(2)
18 凸部
19 石英ガラス基板
20 樹脂膜
21 透明画素電極
22 低反射膜
23 防塵ガラス
24 支持基板

Claims (36)

  1. 複数の画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、該TFT基板と所定の間隙を介して対面配置された対向基板またはマイクロレンズ基板と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板の間隙内に保持された液晶と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板とを取り付ける枠体とを有し、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の端部が高熱伝導性樹脂を介して前記枠体と接する液晶表示装置であって、
    前記対向基板またはマイクロレンズ基板は、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及び前記TFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層が形成されると共に、
    前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成された前記高熱伝導体層は、対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸する
    液晶表示装置。
  2. 前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成された前記高熱伝導体層は、ストライプ状またはマトリクス状である
    請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記高熱伝導体層は、前記TFT基板の画素開口部に対応する領域には形成されない
    請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記高熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に液晶ギャップ幅よりも薄い高熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項1、請求項2または請求項3に記載の液晶表示装置。
  5. 前記高熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に液晶ギャップ幅よりも薄い高熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項1、請求項2または請求項3に記載の液晶表示装置。
  6. 前記TFT基板と対向基板またはマイクロレンズ基板とを重ね合わせるシール領域以外の領域において、前記高熱伝導体層の上層に、その最表面が前記TFT基板の最表面に当接して液晶ギャップ幅を形成する低熱伝導体層が形成された
    請求項1、請求項2または請求項3に記載の液晶表示装置。
  7. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の表示領域内に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  8. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の表示領域内に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  9. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  10. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  11. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  12. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成された
    請求項6に記載の液晶表示装置。
  13. 前記表示領域内に形成された低熱伝導体層は、TFT部を除く配線上に形成された
    請求項6、請求項9、請求項10、請求項11または請求項12に記載の液晶表示装置。
  14. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記TFT基板の画素開口部に対応する領域には形成されない
    請求項6、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12または請求項13に記載の液晶表示装置。
  15. 前記TFT基板の周辺領域に対応する領域の全面に前記高熱伝導体層が形成された
    請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6、請求項7、請求項9、請求項11、請求項13または請求項14に記載の液晶表示装置。
  16. 前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成される前記高熱伝導体層は、液晶注入口側では前記TFT基板と対向基板またはマイクロレンズ基板とを重ね合わせるシール剤に接しない
    請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項13、請求項14または請求項15に記載の液晶表示装置。
  17. 前記高熱伝導体層は、白系金属膜から成る
    請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項13、請求項14、請求項15または請求項16に記載の液晶表示装置。
  18. 前記低熱伝導体層は樹脂材料から成る
    請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項13、請求項14、請求項15、請求項16または請求項17に記載の液晶表示装置。
  19. 複数の画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、該TFT基板と所定の間隙を介して対面配置された対向基板またはマイクロレンズ基板と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板の間隙内に保持された液晶と、前記TFT基板及び対向基板またはマイクロレンズ基板とを取り付ける枠体とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
    前記対向基板またはマイクロレンズ基板に、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に形成する高熱伝導体層が対向基板またはマイクロレンズ基板の端部まで延伸する様に、前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域及び前記TFT基板の周辺領域に対応する領域に高熱伝導体層を形成する工程と、
    前記対向基板またはマイクロレンズ基板と前記枠体との間隙に高熱伝導性樹脂を充填する工程とを備える
    液晶表示装置の製造方法。
  20. 前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に、ストライプ状またはマトリクス状の高熱伝導体層を形成する請求項19に記載の液晶表示装置の製造方法。
  21. 前記TFT基板の画素開口部に対応する領域には、前記高熱伝導体層を形成しない
    請求項19または請求項20に記載の液晶表示装置の製造方法。
  22. 前記高熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に液晶ギャップ幅よりも薄い高熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項19、請求項20または請求項21に記載の液晶表示装置の製造方法。
  23. 前記高熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に液晶ギャップ幅よりも薄い高熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項19、請求項20または請求項21に記載の液晶表示装置の製造方法。
  24. 前記TFT基板と対向基板またはマイクロレンズ基板とを重ね合わせるシール領域以外の領域において、前記高熱伝導体層の上層に、その最表面が前記TFT基板の最表面に当接して液晶ギャップ幅を形成する低熱伝導体層を形成する工程を備える
    請求項19、請求項20または請求項21に記載の液晶表示装置の製造方法。
  25. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の表示領域内に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  26. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の表示領域内に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  27. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  28. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びシール領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  29. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  30. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記対向基板またはマイクロレンズ基板の表面全体に高熱伝導体層及び低熱伝導体層を形成した後に、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及びTFT基板の周辺領域に対応する領域の低熱伝導体層を除去し、少なくともTFT基板の画素開口部に対応する領域及び所定のシール領域の高熱伝導体層を除去することによって形成する
    請求項24に記載の液晶表示装置の製造方法。
  31. 前記表示領域内に形成する低熱伝導体層は、TFT部を除く配線上に形成する
    請求項24、請求項27、請求項28、請求項29または請求項30に記載の液晶表示装置の製造方法。
  32. 前記高熱伝導体層及び低熱伝導体層は、前記TFT基板の画素開口部に対応する領域には形成されない
    請求項24、請求項27、請求項28、請求項29、請求項30または請求項31に記載の液晶表示装置の製造方法。
  33. 前記TFT基板の周辺領域に対応する領域の全面に前記高熱伝導体層を形成する
    請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、請求項24、請求項25、請求項27、請求項29、請求項31または請求項32に記載の液晶表示装置の製造方法。
  34. 前記TFT基板の表示領域内における画素開口部の周辺領域に対応する領域に、液晶注入口側では前記TFT基板と対向基板またはマイクロレンズ基板とを重ね合わせるシール剤と接しない高熱伝導体層を形成する
    請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、請求項23、請求項24、請求項25、請求項26、請求項27、請求項28、請求項29、請求項30、請求項31、請求項32または請求項33に記載の液晶表示装置の製造方法。
  35. 前記高熱伝導体層は白系金属膜から成る
    請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、請求項23、請求項24、請求項25、請求項26、請求項27、請求項28、請求項29、請求項30、請求項31、請求項32、請求項33または請求項34に記載の液晶表示装置の製造方法。
  36. 前記低熱伝導体層は樹脂材料から成る
    請求項24、請求項25、請求項26、請求項27、請求項28、請求項29、請求項30、請求項31、請求項32、請求項33、請求項34または請求項35に記載の液晶表示装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3063353A1 (fr) * 2017-02-27 2018-08-31 Valeo Comfort And Driving Assistance Ecran, dispositif de generation d'image et afficheur tete haute
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