JP2005148478A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 異方導電性のシール材と、電極パターンとの接触面積を十分に確保して、それらの間の導通特性に優れた電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。
【解決手段】 異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置等において、
第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、
第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備え、
第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】 異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置等において、
第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、
第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備え、
第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する。
特に、電極パターンと、異方導電性のシール材との間の接触面積を広く確保して、導通特性を向上させることができる電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する。
特に、電極パターンと、異方導電性のシール材との間の接触面積を広く確保して、導通特性を向上させることができる電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する。
従来、互いに対向配置される一対の基板の一方に形成した走査電極と、他方の基板に形成したデータ電極とを、ドットマトリクス状に交差させることによって画素を形成し、それらの画素に印加する電圧をオン、オフさせることによって、当該画素に含まれる液晶物質を通過する光を変調させ、文字等の像を表示する液晶表示装置が多用されている。
このような液晶表示装置は、通常、走査電極を有する第1の基板と、データ電極及び外部接続用端子を有する第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の外周面に沿って配置されるとともに、第1の基板及び第2の基板を貼り合わせるためのシール材と、第1の基板及び第2の基板の間に封入された液晶と、から構成されている。より具体的には、第1の基板及び第2の基板をそれぞれ製造した後に、いずれか一方の基板上の外周面に沿ってシール材を印刷し、他方の基板を重ね合わせて基板同士を貼り付けている。そして、シール材に設けた封入口から液晶を封入した後、封止材により当該封入口を封止することにより構成されている。
このような液晶表示装置は、通常、走査電極を有する第1の基板と、データ電極及び外部接続用端子を有する第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の外周面に沿って配置されるとともに、第1の基板及び第2の基板を貼り合わせるためのシール材と、第1の基板及び第2の基板の間に封入された液晶と、から構成されている。より具体的には、第1の基板及び第2の基板をそれぞれ製造した後に、いずれか一方の基板上の外周面に沿ってシール材を印刷し、他方の基板を重ね合わせて基板同士を貼り付けている。そして、シール材に設けた封入口から液晶を封入した後、封止材により当該封入口を封止することにより構成されている。
かかる液晶表示装置においては、第2の基板上に引き回し配線(電気配線)を形成するとともに、導通粒子を含むシール材を介して、かかる引き回し配線と、第1の基板上の走査電極とを導電接続した液晶表示装置が一般的である。より詳細には、図18に示すように、第2電極410に対向して配置された第1電極411と、第1電極411と第2電極410との間に配置される液晶とを有する液晶表示装置401であって、第2電極410が形成された第2基板402と、第2基板402に形成されていて導通位置404aにおいて第1電極411と導通する配線414とを有する液晶表示装置401である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された液晶表示装置において、第1電極及び第2電極を構成するインジウムスズ酸化物(ITO)等の材料が疎水性を示す材料であり、シール材に対する濡れ性に乏しい場合があった。したがって、第1基板と第2基板とを貼り合わせる際に、エポキシ樹脂等からなるシール材が電極上に広がらず、電極の存在しない間隙や、基板の外側方向に流れ出してしまうという問題が見られた。よって、電極と、シール材との接触面積が十分に確保されず、それらの間の導通特性が低下していた。
そこで、シール材の形状の変形を防止し、シール材の形状を高精度にした液晶素子が提案されている。例えば、図19に示すように、一対の基板481、481´を対向させて、当該基板の外周近傍に設けたシール材482により貼り合わせて形成された液晶素子において、当該シール材482の外側にシール材482よりも薄い、絶縁膜で形成されたシール材変形防止ライン484、484´を有する液晶素子である(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−36040号公報 (図1)
特開平11−72795号公報 (特許請求の範囲)
しかしながら、特許文献2に開示された液晶素子は、シール材変形防止ラインとして、ポリイミドや、ポリビニルアルコール等の絶縁性材料を使用していた。そのため、それらの材料は親水性を示す場合が多く、シール材変形防止ラインが所定の高さを有しない場合には、シール材の流動を確実に防ぐことができないという問題が見られた。一方、シール材の流動を防止するためには所定の高さが必要となるため、セルギャップにバラつきが生じる場合もあった。
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、電気光学装置を構成するそれぞれの基板において、電極パターンのさらに外側であって、当該基板の縁部に沿った箇所に、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを形成することにより、上述した問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、電極パターンと、異方導電性のシール材との接触面積を十分に確保して、導通特性や、長期信頼性に優れた電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような電気光学装置の効率的な製造方法を提供するとともに、このような電気光学装置を含む電子機器を効率的に提供することである。
すなわち、本発明は、電気光学装置において、電極パターンと、異方導電性のシール材との接触面積を十分に確保して、導通特性や、長期信頼性に優れた電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような電気光学装置の効率的な製造方法を提供するとともに、このような電気光学装置を含む電子機器を効率的に提供することである。
本発明によれば、異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置であって、
第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、
第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備え、
第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを設けることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
なお、異方導電性のシール材とは、第1の基板と、第2の基板とを、上下に重ね合わせた状態において、上下方向にのみ導電性を示し、横方向には導電性を示さないシール材を意味する。
また、シール制御パターンとは、主に、シール材が流れ出すことを防止するための部材であって、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)からなるダミー電極(以下、第1のダミー電極と称する場合がある。)をシール制御パターンとして形成することができる。
第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、
第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備え、
第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを設けることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
なお、異方導電性のシール材とは、第1の基板と、第2の基板とを、上下に重ね合わせた状態において、上下方向にのみ導電性を示し、横方向には導電性を示さないシール材を意味する。
また、シール制御パターンとは、主に、シール材が流れ出すことを防止するための部材であって、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)からなるダミー電極(以下、第1のダミー電極と称する場合がある。)をシール制御パターンとして形成することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、シール制御パターンが、非極性材料からなることが好ましい。すなわち、濡れ性に関して、通常、親水性基や極性基を有するシール材と相反するように、非極性材料として、水酸基やカルボキシル基等の極性基を有さずに、実質的に疎水性の材料からなるシール制御パターンを構成することが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、シール制御パターンがインジウムスズ酸化物(ITO)からなることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第1の電極パターン又は第2の電極パターンにおいて、隣接する電極パターン間の距離をt1(μm)とし、第1の電極パターン又は第2の電極パターンの端部と、シール制御パターンとの距離をt2(μm)としたときに、t2>t1の関係を満たすことが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第1の電極パターン又は第2の電極パターンにおいて、隣接する電極パターン間の距離(t1)を20〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第1の電極パターン又は第2の電極パターンの端部と、シール制御パターンとの距離(t2)を25〜70μmの範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、第1の基板又は第2の基板において、当該基板の縁部と、シール制御パターンの外縁との距離(t3)を20〜300μmの範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、シール制御パターンの高さと、第1の電極パターン又は第2の電極パターンの高さと、を等しくすることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、シール制御パターンは、シール材を印刷する際の位置合わせマークを兼ねていることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、シール材の外縁を、シール制御パターンの外縁より内側に存在させることが好ましい。
また、本発明の別の態様は、異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を備えるとともに、第1の基板は、表面に第1の電極パターンを有し、第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用の端子と、を有する電気光学装置の製造方法であって、下記工程(A)〜(D)を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法である。
(A)第1のガラス基板上に、第1の電極パターンを形成する工程
(B)第2のガラス基板上に、第2の電極パターンを形成する工程
(C)第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを形成する工程
(D)第1の基板と、第2の基板とを、シール材を介して貼り合わせる工程
(A)第1のガラス基板上に、第1の電極パターンを形成する工程
(B)第2のガラス基板上に、第2の電極パターンを形成する工程
(C)第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを形成する工程
(D)第1の基板と、第2の基板とを、シール材を介して貼り合わせる工程
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、工程(C)を、工程(A)あるいは(B)と同時に行うことが好ましい。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、工程(D)において、シール材の外縁が、シール制御パターンと重なるか、あるいはシール制御パターンよりも外側に位置するように貼り合わせることが好ましい。
また、本発明の電気光学装置の製造方法を実施するにあたり、工程(D)において、シール材をプリベークする工程を含むことが好ましい。
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
[第1実施形態]
第1実施形態は、異方異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置である。
また、第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備えている。
そして、第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターン(以下、第1のダミー電極と称する場合がある。)を設けることを特徴としている。
以下、図1〜図10を適宜参照しながら、本発明の第1実施形態の電気光学装置について、カラーフィルタ基板(第1の基板)、及び素子基板(第2の基板)を用いた液晶表示装置10を例に採って説明する。
なお、図1(a)は、第1実施形態の液晶表示装置10を平面的に見た場合における、第1の基板上12の第1の電極パターン(走査電極19)及びシール制御パターン49、シール材230を示す図であり、図1(b)は、第1実施形態の液晶表示装置10を平面的に見た場合における、第2の基板14上の第2の電極パターン(データ電極26、電気配線28、29)及びシール制御パターン49、シール材230を示す図であって、その内容については後述する。
第1実施形態は、異方異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置である。
また、第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備えている。
そして、第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターン(以下、第1のダミー電極と称する場合がある。)を設けることを特徴としている。
以下、図1〜図10を適宜参照しながら、本発明の第1実施形態の電気光学装置について、カラーフィルタ基板(第1の基板)、及び素子基板(第2の基板)を用いた液晶表示装置10を例に採って説明する。
なお、図1(a)は、第1実施形態の液晶表示装置10を平面的に見た場合における、第1の基板上12の第1の電極パターン(走査電極19)及びシール制御パターン49、シール材230を示す図であり、図1(b)は、第1実施形態の液晶表示装置10を平面的に見た場合における、第2の基板14上の第2の電極パターン(データ電極26、電気配線28、29)及びシール制御パターン49、シール材230を示す図であって、その内容については後述する。
1.液晶表示装置の基本構造
まず、図2〜図3を参照して、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置としての液晶表示装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線、あるいは位相差板および偏光板について具体的に説明する。なお、図2は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネル200を示す概略斜視図であり、図3は、液晶パネル200の模式的な概略断面図である。
また、図2に示される液晶パネル200は、パッシブマトリクス型構造を有する液晶パネル200であって、図示しないもののバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて、適宜取付けることにより、液晶表示装置となる。
なお、本実施形態においてはパッシブマトリクス型構造を有する液晶パネルを例にとって説明するが、TFD素子(Thin Film Diode)やTFT素子(Thin Film Transistor)等の非線形素子を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネルであっても構わない。
まず、図2〜図3を参照して、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置としての液晶表示装置の基本構造、すなわち、セル構造や配線、あるいは位相差板および偏光板について具体的に説明する。なお、図2は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶パネル200を示す概略斜視図であり、図3は、液晶パネル200の模式的な概略断面図である。
また、図2に示される液晶パネル200は、パッシブマトリクス型構造を有する液晶パネル200であって、図示しないもののバックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて、適宜取付けることにより、液晶表示装置となる。
なお、本実施形態においてはパッシブマトリクス型構造を有する液晶パネルを例にとって説明するが、TFD素子(Thin Film Diode)やTFT素子(Thin Film Transistor)等の非線形素子を用いたアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネルであっても構わない。
(1)セル構造
図2に示すように、液晶パネル200は、ガラス板や合成樹脂板等を基体13とする第1の基板(カラーフィルタ基板)12と、これに対向配置され、同様にガラス板や合成樹脂板等を基体27とする第2の基板(素子基板)14とが、接着剤等のシール材230を介して貼り合わせられている。そして、カラーフィルタ基板12と、素子基板14とが形成する空間であって、シール材230の内側部分に対して、開口部230aを介して液晶を注入した後、封止材231にて封止されてなるセル構造を備えている。
すなわち、図3に示すように、カラーフィルタ基板12と素子基板14との間に液晶232が充填されるとともに、密封されていることが好ましい。
なお、以下の説明においては、第1の基板の基体として第1のガラス基板を使用し、また、第2の基板の基体として第2のガラス基板を使用した例について説明する。
図2に示すように、液晶パネル200は、ガラス板や合成樹脂板等を基体13とする第1の基板(カラーフィルタ基板)12と、これに対向配置され、同様にガラス板や合成樹脂板等を基体27とする第2の基板(素子基板)14とが、接着剤等のシール材230を介して貼り合わせられている。そして、カラーフィルタ基板12と、素子基板14とが形成する空間であって、シール材230の内側部分に対して、開口部230aを介して液晶を注入した後、封止材231にて封止されてなるセル構造を備えている。
すなわち、図3に示すように、カラーフィルタ基板12と素子基板14との間に液晶232が充填されるとともに、密封されていることが好ましい。
なお、以下の説明においては、第1の基板の基体として第1のガラス基板を使用し、また、第2の基板の基体として第2のガラス基板を使用した例について説明する。
(2)配線
図2に示すように、第2のガラス基板27の内面(第1のガラス基板13に対向する表面)上に、複数のストライプ状のデータ電極(第2の電極パターン)26を形成し、第1のガラス基板13の内面(第2のガラス基板27に対向する表面)上には、複数のストライプ状の走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。また、データ電極26は、表示領域害において、電気配線29に対して接続することが好ましい。さらに、もう一方の走査電極19を、第2のガラス基板27上の電気配線28に対して、導電性粒子を含むシール材230を介して導電接続することが好ましい。
また、データ電極と走査電極との交差領域がマトリクス状に配列されて多数の画素を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として液晶表示領域Aを構成することになる。
なお、以下の説明においては、第2の電極パターンには、データ電極及び電気配線を含むものとする。
図2に示すように、第2のガラス基板27の内面(第1のガラス基板13に対向する表面)上に、複数のストライプ状のデータ電極(第2の電極パターン)26を形成し、第1のガラス基板13の内面(第2のガラス基板27に対向する表面)上には、複数のストライプ状の走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。また、データ電極26は、表示領域害において、電気配線29に対して接続することが好ましい。さらに、もう一方の走査電極19を、第2のガラス基板27上の電気配線28に対して、導電性粒子を含むシール材230を介して導電接続することが好ましい。
また、データ電極と走査電極との交差領域がマトリクス状に配列されて多数の画素を構成し、これら多数の画素の配列が、全体として液晶表示領域Aを構成することになる。
なお、以下の説明においては、第2の電極パターンには、データ電極及び電気配線を含むものとする。
また、図2に示すように、第2のガラス基板27は、第1のガラス基板13の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部14Tを有し、この基板張出部14T上には、データ電極26、電気配線28、29および、独立して形成された複数の配線パターンからなる入力端子部(外部接続用端子)219が形成されていることが好ましい。
また、基板張出部14T上には、これらデータ電極26、電気配線28、29および入力端子部(外部接続用端子)219に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子(IC)261が実装されていることが好ましい。
さらに、基板張出部14Tの端部には、入力端子部(外部接続用端子)219に導電接続されるように、フレキシブル配線基板110が実装されていることが好ましい。
また、基板張出部14T上には、これらデータ電極26、電気配線28、29および入力端子部(外部接続用端子)219に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体素子(IC)261が実装されていることが好ましい。
さらに、基板張出部14Tの端部には、入力端子部(外部接続用端子)219に導電接続されるように、フレキシブル配線基板110が実装されていることが好ましい。
(3)位相差板および偏光板
図2に示される液晶パネル200において、図3に示すように、第1のガラス基板13の所定位置に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板(1/4波長板)250および偏光板251が配置されていることが好ましい。
そして、第2のガラス基板27の外面においても、位相差板(1/4波長板)240および偏光板241が配置されていることが好ましい。
図2に示される液晶パネル200において、図3に示すように、第1のガラス基板13の所定位置に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板(1/4波長板)250および偏光板251が配置されていることが好ましい。
そして、第2のガラス基板27の外面においても、位相差板(1/4波長板)240および偏光板241が配置されていることが好ましい。
2.カラーフィルタ基板(第1の基板)
(1)基本的構成
カラーフィルタ基板12は、図3に示すように、基本的に、第1のガラス基板13と、着色層16と、遮光層18と、走査電極(第1の電極パターン)19と、から構成してあることが好ましい。
また、カラーフィルタ基板12において、反射機能が必要な場合、例えば、携帯電話等に使用される半透過反射型の液晶表示装置においては、ガラス基板13と、着色層16との間に、図3に示すように、反射層(半透過反射板)212を設けることが好ましい。
さらに、カラーフィルタ基板12において、図3に示すように、画素毎に着色層16が形成され、その上をアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹脂からなる平坦化層(表面保護層あるいはオーバーコート層)215により、被覆してあることが好ましい。このようにして、着色層16と平坦化層(表面保護層)215とによってカラーフィルタが形成されることになる。さらに、電気絶縁性を向上させるための絶縁層(図示せず。)を設けることも好ましい。
(1)基本的構成
カラーフィルタ基板12は、図3に示すように、基本的に、第1のガラス基板13と、着色層16と、遮光層18と、走査電極(第1の電極パターン)19と、から構成してあることが好ましい。
また、カラーフィルタ基板12において、反射機能が必要な場合、例えば、携帯電話等に使用される半透過反射型の液晶表示装置においては、ガラス基板13と、着色層16との間に、図3に示すように、反射層(半透過反射板)212を設けることが好ましい。
さらに、カラーフィルタ基板12において、図3に示すように、画素毎に着色層16が形成され、その上をアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹脂からなる平坦化層(表面保護層あるいはオーバーコート層)215により、被覆してあることが好ましい。このようにして、着色層16と平坦化層(表面保護層)215とによってカラーフィルタが形成されることになる。さらに、電気絶縁性を向上させるための絶縁層(図示せず。)を設けることも好ましい。
(2)着色層
また、図3に示す着色層16は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされている。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
かかる着色層は、通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術(エッチング法)によって不要部分を欠落させることによって、所定のカラーパターンを有する着色層を形成することができる。そして、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返すことになる。
また、着色層の配列パターンとしては、ストライプ配列を採用することが多いが、このストライプ配列の他に、斜めモザイク配列や、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することができる。
また、図3に示す着色層16は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされている。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
かかる着色層は、通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術(エッチング法)によって不要部分を欠落させることによって、所定のカラーパターンを有する着色層を形成することができる。そして、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返すことになる。
また、着色層の配列パターンとしては、ストライプ配列を採用することが多いが、このストライプ配列の他に、斜めモザイク配列や、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することができる。
(3)遮光層
また、図3に示すように、画素毎に形成された着色層16の間の画素間領域に、遮光層(ブラックマトリクス、あるいはブラックマスクと称する場合もある。)18を形成することが好ましい。
このようなブラックマトリクス18としては、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いることができる。また、カーボン等の黒色材料を使用しなくとも優れた遮蔽効果を得ることができることから、加色法を利用して、R(赤)層、G(緑)層、B(青)層の三層構造とすることも好ましい。
また、図3に示すように、画素毎に形成された着色層16の間の画素間領域に、遮光層(ブラックマトリクス、あるいはブラックマスクと称する場合もある。)18を形成することが好ましい。
このようなブラックマトリクス18としては、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いることができる。また、カーボン等の黒色材料を使用しなくとも優れた遮蔽効果を得ることができることから、加色法を利用して、R(赤)層、G(緑)層、B(青)層の三層構造とすることも好ましい。
(4)反射層
また、図3に示すように、第1のガラス基板13の表面には、反射層212が形成されていることが好ましい。この反射層212は、アルミニウム、アルミニウム合金、クロム、クロム合金、銀、銀合金などからなる金属薄膜と、から構成することが好ましい。また、反射層212には、画素毎に、反射面を有する反射部212rと、開口部212aとが設けられていることが好ましい。
また、図3に示すように、第1のガラス基板13の表面には、反射層212が形成されていることが好ましい。この反射層212は、アルミニウム、アルミニウム合金、クロム、クロム合金、銀、銀合金などからなる金属薄膜と、から構成することが好ましい。また、反射層212には、画素毎に、反射面を有する反射部212rと、開口部212aとが設けられていることが好ましい。
(5)シール制御パターン(第1のダミー電極)
(5)−1 基本的構成
第1実施形態の電気光学装置は、図1(a)に示すように、カラーフィルタ基板12上であって基板の縁部13aに沿った箇所に、シール制御パターン49を設けることを特徴としている。すなわち、第1の基板12上において、後述する走査電極(第1の電極パターン)19よりも外側であって、当該基板の縁部13aに沿った箇所に、連続する形状のシール制御パターンを設けることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、カラーフィルタ基板と、素子基板とを貼り合わせる際に、シール材が、基板の外側に向かって過度に流動することを防止することができるためである。したがって、かかるシール制御パターンを所定位置に形成することにより、走査電極とシール材との間の導通特性を効果的に向上させることができる。
より詳細には、例えば、走査電極の材料として非極性材料であるインジウムスズ酸化物(ITO)を使用した場合において、図4(a)に示すように、本発明に係るシール制御パターンを形成しない状態では、シール材230(図4(a)中、点線で示される領域)が走査電極19の間隙及び基板の縁部13aの方向に流れ出してしまう場合があった。したがって、この場合には、シール材230と走査電極19との接触面積が小さくなってしまい、導通特性が低下していた。
一方、図4(b)に示すように、基板の縁部13aに沿った箇所にシール制御パターン49を形成した場合には、シール材230が基板の縁部13aの方向に流動することを、シール制御パターン49によって妨げることができる。したがって、シール材230は、基板の中央方向へ押出され、シール材230と走査電極19との接触面積が大きくなり、それらの間の導通特性が向上される。
また、走査電極の材料が、非極性材料でない場合であっても、シール制御パターンが、シール材の流動を堰き止める役割を果たすことにもなり、上述の場合と同様に、シール材と走査電極との接触面積を大きくして、それらの間の導通特性を向上させることができる。
(5)−1 基本的構成
第1実施形態の電気光学装置は、図1(a)に示すように、カラーフィルタ基板12上であって基板の縁部13aに沿った箇所に、シール制御パターン49を設けることを特徴としている。すなわち、第1の基板12上において、後述する走査電極(第1の電極パターン)19よりも外側であって、当該基板の縁部13aに沿った箇所に、連続する形状のシール制御パターンを設けることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、カラーフィルタ基板と、素子基板とを貼り合わせる際に、シール材が、基板の外側に向かって過度に流動することを防止することができるためである。したがって、かかるシール制御パターンを所定位置に形成することにより、走査電極とシール材との間の導通特性を効果的に向上させることができる。
より詳細には、例えば、走査電極の材料として非極性材料であるインジウムスズ酸化物(ITO)を使用した場合において、図4(a)に示すように、本発明に係るシール制御パターンを形成しない状態では、シール材230(図4(a)中、点線で示される領域)が走査電極19の間隙及び基板の縁部13aの方向に流れ出してしまう場合があった。したがって、この場合には、シール材230と走査電極19との接触面積が小さくなってしまい、導通特性が低下していた。
一方、図4(b)に示すように、基板の縁部13aに沿った箇所にシール制御パターン49を形成した場合には、シール材230が基板の縁部13aの方向に流動することを、シール制御パターン49によって妨げることができる。したがって、シール材230は、基板の中央方向へ押出され、シール材230と走査電極19との接触面積が大きくなり、それらの間の導通特性が向上される。
また、走査電極の材料が、非極性材料でない場合であっても、シール制御パターンが、シール材の流動を堰き止める役割を果たすことにもなり、上述の場合と同様に、シール材と走査電極との接触面積を大きくして、それらの間の導通特性を向上させることができる。
また、シール制御パターンを構成する材料としては、ITO、アルミニウム、タンタル、クロム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。ただし、シール材に対しての濡れ性に乏しく、シール材の流動性を効率的に制御できることから、非極性材料を使用することが好ましい。すなわち、濡れ性に関して、通常、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等からなるシール材と相反するように、非極性材料として、水酸基やカルボキシル基等の極性基を有さずに、実質的に疎水性の材料を使用することが好ましい。
さらに、シール制御パターンの構成材料として、ITOを使用することが好ましい。この理由は、かかるITOは水酸基やカルボキシル基等の極性基を有さずに、実質的に疎水性の材料であって、かつ、走査電極やデータ電極と同一材料であることから、これらの電極を形成する際に同時に形成することができるためである。すなわち、シール制御パターンとして、第1のダミー電極が形成されていることが好ましい。
また、かかるシール制御パターンは、シール材を印刷する際の位置あわせマークを兼ねることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、別の位置合わせマークを形成しない場合であっても、シール材の印刷位置を容易に制御することができるためである。
さらに、シール制御パターンの構成材料として、ITOを使用することが好ましい。この理由は、かかるITOは水酸基やカルボキシル基等の極性基を有さずに、実質的に疎水性の材料であって、かつ、走査電極やデータ電極と同一材料であることから、これらの電極を形成する際に同時に形成することができるためである。すなわち、シール制御パターンとして、第1のダミー電極が形成されていることが好ましい。
また、かかるシール制御パターンは、シール材を印刷する際の位置あわせマークを兼ねることが好ましい。この理由は、このように構成することにより、別の位置合わせマークを形成しない場合であっても、シール材の印刷位置を容易に制御することができるためである。
(5)−2 配置
また、シール制御パターンの配置に関して、図1(a)〜(b)に示すように、基板の四辺の縁部13aに沿って、一つの連続した形状のシール制御パターン49を形成することが好ましい。この理由は、基板の各辺において、均一にシール制御パターンが形成され、セルギャップの均一化を図ることができるためである。
一方、図5(a)〜(b)に示すように、走査電極19の両端19aが位置する二辺の縁部13aに沿って、それぞれ別のシール制御パターン49を形成することも好ましい。この理由は、かかる位置において、素子基板上の電気配線と、カラーフィルタ基板上の走査電極との導通が取られているために、効率的にそれらの間の導通特性を向上させることができるためである。
また、シール制御パターンの配置に関して、図1(a)〜(b)に示すように、基板の四辺の縁部13aに沿って、一つの連続した形状のシール制御パターン49を形成することが好ましい。この理由は、基板の各辺において、均一にシール制御パターンが形成され、セルギャップの均一化を図ることができるためである。
一方、図5(a)〜(b)に示すように、走査電極19の両端19aが位置する二辺の縁部13aに沿って、それぞれ別のシール制御パターン49を形成することも好ましい。この理由は、かかる位置において、素子基板上の電気配線と、カラーフィルタ基板上の走査電極との導通が取られているために、効率的にそれらの間の導通特性を向上させることができるためである。
(5)−3 走査電極(第1の電極パターン)の端部との距離
また、図6に示すように、シール制御パターン49と、走査電極(第1の電極パターン)の端部との距離(t2)を25〜70μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t2)が25μm未満の値となると、シール制御パターンに対して、金属フレームや異物が接触して静電気が生じた場合に、走査電極(第1の電極パターン)との間でショートが生じる場合があるためである。一方、かかる距離(t2)が70μmを超えると、シール材の流動性を制御することが困難になる場合があるためである。
したがって、シール制御パターンと、走査電極(第1の電極パターン)の端部との距離(t2)を25〜60μmの範囲内の値とすることがより好ましく、25〜55μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、図6に示すように、シール制御パターン49と、走査電極(第1の電極パターン)の端部との距離(t2)を25〜70μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t2)が25μm未満の値となると、シール制御パターンに対して、金属フレームや異物が接触して静電気が生じた場合に、走査電極(第1の電極パターン)との間でショートが生じる場合があるためである。一方、かかる距離(t2)が70μmを超えると、シール材の流動性を制御することが困難になる場合があるためである。
したがって、シール制御パターンと、走査電極(第1の電極パターン)の端部との距離(t2)を25〜60μmの範囲内の値とすることがより好ましく、25〜55μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(5)−4 基板縁部との距離
また、図6に示すように、シール制御パターン49と、カラーフィルタ基板12の縁部13aとの距離(t3)を20〜300μmの範囲内とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t3)が20μm未満の値となると、シール制御パターンに対して金属フレームや異物が接触しやすくなり、かかるシール制御パターンを介して、第1の電極パターンをショートさせる場合があるためである。一方、かかる距離(t3)が300μmを超えると、表示領域以外の面積が過度に大きくなり、電気光学装置用基板や、電気光学装置が大型化してしまうためである。
したがって、シール制御パターンと、カラーフィルタ基板の縁部との距離(t3)を30〜200μmの範囲内の値とすることがより好ましく、40〜100μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、図6に示すように、シール制御パターン49と、カラーフィルタ基板12の縁部13aとの距離(t3)を20〜300μmの範囲内とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t3)が20μm未満の値となると、シール制御パターンに対して金属フレームや異物が接触しやすくなり、かかるシール制御パターンを介して、第1の電極パターンをショートさせる場合があるためである。一方、かかる距離(t3)が300μmを超えると、表示領域以外の面積が過度に大きくなり、電気光学装置用基板や、電気光学装置が大型化してしまうためである。
したがって、シール制御パターンと、カラーフィルタ基板の縁部との距離(t3)を30〜200μmの範囲内の値とすることがより好ましく、40〜100μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(5)−5 幅
また、シール制御パターンの幅を100〜300μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、シール制御パターンの幅が100μm未満の値となると、シール材の流動性を確実に制御することができないために、シール材と第1の電極パターンとの接触面積が小さくなる場合があるためである。一方、シール制御パターンの幅が250μmを超えると、表示領域以外の面積が大きくなってしまい、電気光学装置用基板や、電気光学装置が大型化してしまう場合があるためである。
したがって、シール制御パターンの幅を130〜250μmの範囲内の値とすることがより好ましく、150〜200μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、シール制御パターンの幅を100〜300μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、シール制御パターンの幅が100μm未満の値となると、シール材の流動性を確実に制御することができないために、シール材と第1の電極パターンとの接触面積が小さくなる場合があるためである。一方、シール制御パターンの幅が250μmを超えると、表示領域以外の面積が大きくなってしまい、電気光学装置用基板や、電気光学装置が大型化してしまう場合があるためである。
したがって、シール制御パターンの幅を130〜250μmの範囲内の値とすることがより好ましく、150〜200μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(5)−6 高さ(厚さ)
また、シール制御パターンの、基板表面からの高さ(厚さ)は、後述する走査電極の高さと等しくすることが好ましく、例えば、1〜20μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、走査電極の高さと同等の高さでシール制御パターンを構成することにより、セルギャップの均一化を図ることができ、表示ムラを防止することができるためである。また、シール制御パターンの形成と、走査電極の形成とを、同工程で行うことが容易になるためである。さらに、走査電極の高さと同等の所定の高さを有することにより、シール材を堰き止める役割を果たすこともできるためである。
また、シール制御パターンの、基板表面からの高さ(厚さ)は、後述する走査電極の高さと等しくすることが好ましく、例えば、1〜20μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、走査電極の高さと同等の高さでシール制御パターンを構成することにより、セルギャップの均一化を図ることができ、表示ムラを防止することができるためである。また、シール制御パターンの形成と、走査電極の形成とを、同工程で行うことが容易になるためである。さらに、走査電極の高さと同等の所定の高さを有することにより、シール材を堰き止める役割を果たすこともできるためである。
(6)第1の電極パターン(走査電極)
(6)−1 配列
図3に示すように、平坦化層215の上に、ITO等の透明導電体からなる走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。かかる走査電極(第1の電極パターン)19は、複数の透明電極が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
(6)−1 配列
図3に示すように、平坦化層215の上に、ITO等の透明導電体からなる走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。かかる走査電極(第1の電極パターン)19は、複数の透明電極が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
(6)−2 端部位置
カラーフィルタ基板(第1の基板)における第1の電極パターン(走査電極)の端部位置は、シール材の外縁より内側に存在させることが好ましい。すなわち、図1(a)に示すように、かかる液晶表示装置を平面的に透視した場合に、第1の電極パターン19がシール材230の外縁230aより外側に存在しないように配置されていることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、第1の電極パターンが外部に露出することがなくなり、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を効果的に防ぐことができる。
ただし、カラーフィルタ基板(第1の基板)における第1の電極パターンは、通常、導電性粒子を含むシール材を介して、素子基板における電気配線と電気的に導通を取ることが必要である。そのため、図1(a)に示すように、第1の電極パターン19の端部位置は、シール材230の内縁よりも外側に存在することが好ましい。
カラーフィルタ基板(第1の基板)における第1の電極パターン(走査電極)の端部位置は、シール材の外縁より内側に存在させることが好ましい。すなわち、図1(a)に示すように、かかる液晶表示装置を平面的に透視した場合に、第1の電極パターン19がシール材230の外縁230aより外側に存在しないように配置されていることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、第1の電極パターンが外部に露出することがなくなり、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を効果的に防ぐことができる。
ただし、カラーフィルタ基板(第1の基板)における第1の電極パターンは、通常、導電性粒子を含むシール材を介して、素子基板における電気配線と電気的に導通を取ることが必要である。そのため、図1(a)に示すように、第1の電極パターン19の端部位置は、シール材230の内縁よりも外側に存在することが好ましい。
また、カラーフィルタ基板12の各辺に存在する、複数の第1の電極パターンの端部位置が均一であることが好ましい。すなわち、図1(a)に示すように、第1のガラス基板13の縁部13aの一辺側に存在する、複数の第1の電極パターン19の端部19aと、当該第1のガラス基板13の縁部13aとの距離が実質的に等しいことが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、各電極パターンと、シール材との接触面積が均一化されるためである。したがって、各電極パターンと、素子基板上の電気配線との導通特性が良好に保たれ、優れた画像表示を実現することができる。また、このように構成することにより、電気光学装置のセルギャップの均一化を図ることができるためである。
この理由は、このように構成することにより、各電極パターンと、シール材との接触面積が均一化されるためである。したがって、各電極パターンと、素子基板上の電気配線との導通特性が良好に保たれ、優れた画像表示を実現することができる。また、このように構成することにより、電気光学装置のセルギャップの均一化を図ることができるためである。
(6)−3 第1の電極パターン(走査電極)間の距離
また、図6に示すように、隣接する第1の電極パターン19間の距離(t1)を20〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。すなわち、通常、シール材に含まれる導電性粒子の粒径が10μm程度であることを考慮して、隣接する第1の電極パターン19間の距離(t1)を定めることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t1)が20μm未満の値となると、隣接する第1の電極パターン間でショートが発生し、画像欠陥等が生じる場合があるためである。一方、かかる距離(t1)が50μmを超えると、シール材に対する走査電極の濡れ性に乏しい場合に、シール材が、かかる走査電極間の間隙に流れ込みやすくなるためである。
したがって、隣接する第1の電極パターン間の距離(t1)を22〜45μmの範囲内とすることがより好ましく、25〜40μmの範囲内とすることがさらに好ましい。
また、図6に示すように、隣接する第1の電極パターン19間の距離(t1)を20〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。すなわち、通常、シール材に含まれる導電性粒子の粒径が10μm程度であることを考慮して、隣接する第1の電極パターン19間の距離(t1)を定めることが好ましい。
この理由は、かかる距離(t1)が20μm未満の値となると、隣接する第1の電極パターン間でショートが発生し、画像欠陥等が生じる場合があるためである。一方、かかる距離(t1)が50μmを超えると、シール材に対する走査電極の濡れ性に乏しい場合に、シール材が、かかる走査電極間の間隙に流れ込みやすくなるためである。
したがって、隣接する第1の電極パターン間の距離(t1)を22〜45μmの範囲内とすることがより好ましく、25〜40μmの範囲内とすることがさらに好ましい。
また、隣接する電極パターン間の距離をt1(μm)とし、上述した第1の電極パターンの端部と、シール制御パターンとの距離をt2(μm)とした場合に、t2>t1の関係を満たすことが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、シール制御パターンによって、シール材が基板の外側方向へ過度に流動することを防止できるとともに、かかるシール材が、第1の電極パターンの間隙に流れ込むことを防止することができるためである。したがって、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を十分に確保して、それらの間の導通特性を向上させることができる。
この理由は、このように構成することにより、シール制御パターンによって、シール材が基板の外側方向へ過度に流動することを防止できるとともに、かかるシール材が、第1の電極パターンの間隙に流れ込むことを防止することができるためである。したがって、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を十分に確保して、それらの間の導通特性を向上させることができる。
(6)−4 高さ(厚さ)
また、第1の電極パターンの、基板表面からの高さ(厚さ)を1〜20μmの範囲内の値とすることが好ましく、2〜15μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、第1の電極パターンの高さが1μm未満の値となると、電気抵抗の値が過度に大きくなってしまう場合があるためである。一方、第1の電極パターンの高さが20μmを超えると、セルギャップにバラつきが生じたり、あるいは、電気光学装置の薄型化を図ることが困難になる場合があるためである。
なお、セルギャップをより均一にするためには、上述のとおり、第1の電極パターンの高さと、シール制御パターンの高さとを、実質的に等しくすることが好ましい。
また、第1の電極パターンの、基板表面からの高さ(厚さ)を1〜20μmの範囲内の値とすることが好ましく、2〜15μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、第1の電極パターンの高さが1μm未満の値となると、電気抵抗の値が過度に大きくなってしまう場合があるためである。一方、第1の電極パターンの高さが20μmを超えると、セルギャップにバラつきが生じたり、あるいは、電気光学装置の薄型化を図ることが困難になる場合があるためである。
なお、セルギャップをより均一にするためには、上述のとおり、第1の電極パターンの高さと、シール制御パターンの高さとを、実質的に等しくすることが好ましい。
(6)−5 シール材との接触面積
また、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を0.01〜1mm2の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる接触面積が0.01mm2未満の値となると、第1の電極パターンと、シール材との間の電気的導通が不十分となり、電気光学装置において、画像欠陥を生じる場合があるためである。一方、かかる接触面積が1mm2を超えると、電気光学装置用基板や電気光学装置が大型化してしまったり、隣接する電極パターン間の距離が小さくなってショートが発生しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、上述したシール制御パターンによって、シール材が基板の外側に向かって過度に流動することを防止して、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を0.02〜0.5mm2の範囲内の値とすることがより好ましく、0.05〜0.2mm2の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を0.01〜1mm2の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる接触面積が0.01mm2未満の値となると、第1の電極パターンと、シール材との間の電気的導通が不十分となり、電気光学装置において、画像欠陥を生じる場合があるためである。一方、かかる接触面積が1mm2を超えると、電気光学装置用基板や電気光学装置が大型化してしまったり、隣接する電極パターン間の距離が小さくなってショートが発生しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、上述したシール制御パターンによって、シール材が基板の外側に向かって過度に流動することを防止して、第1の電極パターンと、シール材との接触面積を0.02〜0.5mm2の範囲内の値とすることがより好ましく、0.05〜0.2mm2の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(7)第2のダミー電極
また、カラーフィルタ基板において、図7に示すように、第1の電極パターン19の非形成領域40に、セルギャップを均一に調整するための第2のダミー電極41が形成されていることが好ましい。すなわち、かかる非形成領域40にも、第1の電極パターン19の高さや幅と、同等の高さや幅を有する第2のダミー電極41が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、液晶パネルにおける表示領域全体において、セルギャップの均一化を図ることができるためである。したがって、表示ムラ等を効果的に防止することができる。
なお、第1の電極パターンの非形成領域とは、基板上において、電極パターンが形成されていない領域を基本的には意味するが、例えば、図8(a)に示すように、隣接する電極パターンの間隙を除き、電極パターンが存在していない基板領域40を意味している。
また、カラーフィルタ基板において、図7に示すように、第1の電極パターン19の非形成領域40に、セルギャップを均一に調整するための第2のダミー電極41が形成されていることが好ましい。すなわち、かかる非形成領域40にも、第1の電極パターン19の高さや幅と、同等の高さや幅を有する第2のダミー電極41が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、液晶パネルにおける表示領域全体において、セルギャップの均一化を図ることができるためである。したがって、表示ムラ等を効果的に防止することができる。
なお、第1の電極パターンの非形成領域とは、基板上において、電極パターンが形成されていない領域を基本的には意味するが、例えば、図8(a)に示すように、隣接する電極パターンの間隙を除き、電極パターンが存在していない基板領域40を意味している。
(8)配向膜(第1の配向膜)
また、図3に示すように、第1の電極パターン(走査電極)19の上には、ポリイミド樹脂等からなる第1の配向膜217が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように配向膜217を設けることにより、カラーフィルタ基板12を液晶表示装置等に使用した場合に、電気光学物質(液晶)の配向駆動を電圧印加によって容易に実施することができるためである。
また、図3に示すように、第1の電極パターン(走査電極)19の上には、ポリイミド樹脂等からなる第1の配向膜217が形成されていることが好ましい。
この理由は、このように配向膜217を設けることにより、カラーフィルタ基板12を液晶表示装置等に使用した場合に、電気光学物質(液晶)の配向駆動を電圧印加によって容易に実施することができるためである。
3.素子基板(第2の基板)
(1)基本構造
図2および図3に示すように、カラーフィルタ基板12と対向するもう一方の素子基板(第2の基板)14は、基本的に、第2のガラス基板27上に、データ電極26と、電気配線28、29と、から構成してあることが好ましい。
また、図3に示すように、データ電極26上には、第1の基板12における第1の配向膜と同様のポリイミド樹脂等からなる第2の配向膜224が形成されていることが好ましい。
さらに、素子基板においても、カラーフィルタ基板と同様に、第2の電極パターンが形成されていない領域(図8(b)中に示す領域42)に対して、セルギャップを均一に調整するための第2のダミー電極が形成されていることが好ましい。
なお、第1実施形態の液晶表示装置の例では、着色層が第1のガラス基板13上に設けてあるが、着色層を、かかる素子基板14の第2のガラス基板27上に設けることも好ましい。また、アクティブマトリクス型の液晶パネルを使用した電気光学装置である場合には、素子基板上に、ITO等の透明導電体からなる画素電極をさらに有するとともに、TFD(Thin Film Diode)や、TFT(Thin Film Transistor)等の非線形素子を介して、データ電極と接続されることが好ましい。
(1)基本構造
図2および図3に示すように、カラーフィルタ基板12と対向するもう一方の素子基板(第2の基板)14は、基本的に、第2のガラス基板27上に、データ電極26と、電気配線28、29と、から構成してあることが好ましい。
また、図3に示すように、データ電極26上には、第1の基板12における第1の配向膜と同様のポリイミド樹脂等からなる第2の配向膜224が形成されていることが好ましい。
さらに、素子基板においても、カラーフィルタ基板と同様に、第2の電極パターンが形成されていない領域(図8(b)中に示す領域42)に対して、セルギャップを均一に調整するための第2のダミー電極が形成されていることが好ましい。
なお、第1実施形態の液晶表示装置の例では、着色層が第1のガラス基板13上に設けてあるが、着色層を、かかる素子基板14の第2のガラス基板27上に設けることも好ましい。また、アクティブマトリクス型の液晶パネルを使用した電気光学装置である場合には、素子基板上に、ITO等の透明導電体からなる画素電極をさらに有するとともに、TFD(Thin Film Diode)や、TFT(Thin Film Transistor)等の非線形素子を介して、データ電極と接続されることが好ましい。
(2)シール制御パターン
素子基板(第2の基板)においても、カラーフィルタ基板と同様に、基板の縁部に沿ったシール制御パターンを設けることを特徴としている。すなわち、カラーフィルタ基板と、素子基板とを貼り合わせる際に、シール材が、基板の外側に向かって過度に流動して、第2の電極パターンと、シール材との接触面積が小さくなることを防止するためである。
ただし、本実施形態においては、カラーフィルタ基板及び素子基板の双方にシール制御パターンを設けた例について説明しているが、いずれか一方にのみ設けても構わない。
なお、素子基板に設けるシール制御パターンの構成、配置等については、カラーフィルタ基板上のシール制御パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
素子基板(第2の基板)においても、カラーフィルタ基板と同様に、基板の縁部に沿ったシール制御パターンを設けることを特徴としている。すなわち、カラーフィルタ基板と、素子基板とを貼り合わせる際に、シール材が、基板の外側に向かって過度に流動して、第2の電極パターンと、シール材との接触面積が小さくなることを防止するためである。
ただし、本実施形態においては、カラーフィルタ基板及び素子基板の双方にシール制御パターンを設けた例について説明しているが、いずれか一方にのみ設けても構わない。
なお、素子基板に設けるシール制御パターンの構成、配置等については、カラーフィルタ基板上のシール制御パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
(3)第2の電極パターン
(3)−1 データ電極
また、素子基板には、図1(b)に示すように、第2の電極パターンの一つであるデータ電極26を設けることが好ましい。かかるデータ電極26は、図1(b)に示すように、複数の透明電極が、並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、データ電極は、図1(b)に示すように、一端側が外部接続用端子219となる電気配線29に接続されるとともに、シール材230の外側であって、第2のガラス基板27における基板張出し部14Tまで延設されていることが好ましい。
なお、隣接するデータ電極等の間の距離や、データ電極の高さについては、上述の第1の電極パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
(3)−1 データ電極
また、素子基板には、図1(b)に示すように、第2の電極パターンの一つであるデータ電極26を設けることが好ましい。かかるデータ電極26は、図1(b)に示すように、複数の透明電極が、並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、データ電極は、図1(b)に示すように、一端側が外部接続用端子219となる電気配線29に接続されるとともに、シール材230の外側であって、第2のガラス基板27における基板張出し部14Tまで延設されていることが好ましい。
なお、隣接するデータ電極等の間の距離や、データ電極の高さについては、上述の第1の電極パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
(3)−2 電気配線
また、素子基板には、図1(b)に示すように、第2の電極パターンの一つである電気配線28、29を設けることが好ましい。かかる電気配線28についても、複数の金属膜が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、かかる電気配線は、シール材230の外側であって、第2のガラス基板27における基板張出し部14Tまで延設され、一端側が外部接続用端子219の一部とされていることが好ましい。そして、図9(a)〜(c)に示すように、電気配線28の端部のうち、外部接続用端子219となる端部とは反対側の端部28aが、シール材230を介してカラーフィルタ基板(第1の基板)12上の走査電極(第1の電極パターン)19と電気的に導通されることが好ましい。
なお、図9(a)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている側の辺に対して垂直な二辺まで電気配線28を形成して、カラーフィルタ基板12上の走査電極19と導通を取っている例を示している。また、図9(b)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている側の辺に対して垂直な一辺まで電気配線28を配設して、カラーフィルタ基板12上の走査電極19と導通を取っている例を示している。また、図9(c)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている辺側であって、電気配線29が存在しない部分を利用して、電気配線28とカラーフィルタ基板12上の走査電極19との導通を取っている例を示している。
さらに、TFDやTFT等のアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネルの場合には、図10に示すように、電気配線29が、外部入力端子部219から対面方向に延設され、データ線が形成されるとともに、非線形素子31を介して、画素電極20に接続されることとなる。
また、素子基板には、図1(b)に示すように、第2の電極パターンの一つである電気配線28、29を設けることが好ましい。かかる電気配線28についても、複数の金属膜が並列したストライプ状に構成されていることが好ましい。
また、かかる電気配線は、シール材230の外側であって、第2のガラス基板27における基板張出し部14Tまで延設され、一端側が外部接続用端子219の一部とされていることが好ましい。そして、図9(a)〜(c)に示すように、電気配線28の端部のうち、外部接続用端子219となる端部とは反対側の端部28aが、シール材230を介してカラーフィルタ基板(第1の基板)12上の走査電極(第1の電極パターン)19と電気的に導通されることが好ましい。
なお、図9(a)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている側の辺に対して垂直な二辺まで電気配線28を形成して、カラーフィルタ基板12上の走査電極19と導通を取っている例を示している。また、図9(b)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている側の辺に対して垂直な一辺まで電気配線28を配設して、カラーフィルタ基板12上の走査電極19と導通を取っている例を示している。また、図9(c)は、素子基板14における、外部接続用端子28aが設けられている辺側であって、電気配線29が存在しない部分を利用して、電気配線28とカラーフィルタ基板12上の走査電極19との導通を取っている例を示している。
さらに、TFDやTFT等のアクティブマトリクス型構造を有する液晶パネルの場合には、図10に示すように、電気配線29が、外部入力端子部219から対面方向に延設され、データ線が形成されるとともに、非線形素子31を介して、画素電極20に接続されることとなる。
(3)−3 端部位置
また、第1実施形態に係る液晶表示装置においては、図1(b)及び図9(a)〜(c)に示すように、第2の基板14における外部接続用端子219が設けられていない側の第2の電極パターン(データ電極26及び電気配線28を含む。以下同様)の端部26a、28aが、上述したカラーフィルタ基板における第1の電極パターンの端部と同様に、シール材230の外縁230aより内側に存在することが好ましい。すなわち、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を防止できるためである。
また、シール材との接触面積を均一にすることができることから、第2の基板14の各辺に存在する、複数の第2の電極パターンの端部位置を、実質的に等しくすることが好ましい。
なお、第2の電極パターンの端部と、ガラス基板の縁部との距離や、隣接するデータ電極等の間の距離、高さについても、上述の第1の電極パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
また、第1実施形態に係る液晶表示装置においては、図1(b)及び図9(a)〜(c)に示すように、第2の基板14における外部接続用端子219が設けられていない側の第2の電極パターン(データ電極26及び電気配線28を含む。以下同様)の端部26a、28aが、上述したカラーフィルタ基板における第1の電極パターンの端部と同様に、シール材230の外縁230aより内側に存在することが好ましい。すなわち、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を防止できるためである。
また、シール材との接触面積を均一にすることができることから、第2の基板14の各辺に存在する、複数の第2の電極パターンの端部位置を、実質的に等しくすることが好ましい。
なお、第2の電極パターンの端部と、ガラス基板の縁部との距離や、隣接するデータ電極等の間の距離、高さについても、上述の第1の電極パターンと同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
(4)シール材との接触面積
また、第2の電極パターンとシール材との接触面積についても、第1の電極パターンとシール材との接触面積と同様にすることができる。すなわち、第2の電極パターンと、シール材との接触面積を0.01〜1mm2の範囲内の値とすることが好ましい。
また、第2の電極パターンとシール材との接触面積についても、第1の電極パターンとシール材との接触面積と同様にすることができる。すなわち、第2の電極パターンと、シール材との接触面積を0.01〜1mm2の範囲内の値とすることが好ましい。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態は、シール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を備えるとともに、第1の基板は、表面に第1の電極パターンを有し、第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用の端子と、を有する電気光学装置の製造方法である。
そして、下記工程(A)〜(D)を含むことを特徴としている。
(A)第1のガラス基板上に、第1の電極パターンを形成する工程
(B)第2のガラス基板上に、第2の電極パターンを形成する工程
(C)第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを形成する工程
(D)第1の基板と、第2の基板とを、シール材を介して貼り合わせる工程
以下、図11〜図16を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態について、パッシブマトリクス型構造の液晶表示装置の製造方法を例に採って、詳細に説明する。
本発明の第2実施形態は、シール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を備えるとともに、第1の基板は、表面に第1の電極パターンを有し、第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用の端子と、を有する電気光学装置の製造方法である。
そして、下記工程(A)〜(D)を含むことを特徴としている。
(A)第1のガラス基板上に、第1の電極パターンを形成する工程
(B)第2のガラス基板上に、第2の電極パターンを形成する工程
(C)第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを形成する工程
(D)第1の基板と、第2の基板とを、シール材を介して貼り合わせる工程
以下、図11〜図16を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態について、パッシブマトリクス型構造の液晶表示装置の製造方法を例に採って、詳細に説明する。
1.構成
製造対象の電気光学装置として、カラーフィルタ基板(第1の基板)及びその対向基板としての素子基板(第2の基板)を使用した液晶表示装置を例にとって説明するが、カラーフィルタ基板及び素子基板の構成については、第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
製造対象の電気光学装置として、カラーフィルタ基板(第1の基板)及びその対向基板としての素子基板(第2の基板)を使用した液晶表示装置を例にとって説明するが、カラーフィルタ基板及び素子基板の構成については、第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
(1)カラーフィルタ基板(第1の基板)の製造
(1)−1 カラーフィルタの形成
図11(a)に示すように、第1のガラス基板上には、画像表示領域に相当する箇所に、反射層212、及び着色層16、遮光層18を順次形成することが好ましい。
ここで、開口部212aを備えた反射層212は、蒸着法やスパッタリング法にて金属材料等を第1のガラス基板13上に被着させた後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより形成される。
また、着色層16は、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる感光性樹脂を、反射層212等の上に塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによっても形成することができる。なお、複数の色の着色層16を配列形成する場合には、色毎に上記工程を繰り返すことになる。
また、かかる着色層16を重ね合わせることにより、遮光層18を形成することが好ましい。あるいは、カーボン等の黒色材料を使用して、遮光層18を形成することも好ましい。
(1)−1 カラーフィルタの形成
図11(a)に示すように、第1のガラス基板上には、画像表示領域に相当する箇所に、反射層212、及び着色層16、遮光層18を順次形成することが好ましい。
ここで、開口部212aを備えた反射層212は、蒸着法やスパッタリング法にて金属材料等を第1のガラス基板13上に被着させた後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより形成される。
また、着色層16は、顔料や染料等の着色材を分散させた透明樹脂等からなる感光性樹脂を、反射層212等の上に塗布し、これにパターン露光、現像処理を順次施すことによっても形成することができる。なお、複数の色の着色層16を配列形成する場合には、色毎に上記工程を繰り返すことになる。
また、かかる着色層16を重ね合わせることにより、遮光層18を形成することが好ましい。あるいは、カーボン等の黒色材料を使用して、遮光層18を形成することも好ましい。
(1)−2 保護膜の形成
次いで、図11(b)に示すように、第1の基板12上に全面的に透光保護層215Xを形成する。この透光保護層215Xは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂などで構成することができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で基板上に塗布され、乾燥、光硬化、熱硬化などの適宜の手段で硬化される。塗布方法としては、スピンコート法や印刷法などを用いることができる。
次いで、上記透光保護層215Xに、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図11(c)に示すように、画像表示領域に限定された保護膜215を形成する。この工程によって、透光保護層215Xから画像表示領域以外の領域、すなわち、図3に示すシール材230の外側に配置される領域とほぼ同じ領域上から透光性素材が欠落されることが好ましい。このように実施することにより、セルギャップの均一化を図ることができるためである。
次いで、図11(b)に示すように、第1の基板12上に全面的に透光保護層215Xを形成する。この透光保護層215Xは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フッ素樹脂などで構成することができる。これらの樹脂は流動性を有する未硬化状態で基板上に塗布され、乾燥、光硬化、熱硬化などの適宜の手段で硬化される。塗布方法としては、スピンコート法や印刷法などを用いることができる。
次いで、上記透光保護層215Xに、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図11(c)に示すように、画像表示領域に限定された保護膜215を形成する。この工程によって、透光保護層215Xから画像表示領域以外の領域、すなわち、図3に示すシール材230の外側に配置される領域とほぼ同じ領域上から透光性素材が欠落されることが好ましい。このように実施することにより、セルギャップの均一化を図ることができるためである。
(1)−3 走査電極(第1の電極パターン)の形成
次いで、図11(d)に示すように、保護膜215上に、全面的にITO等の透明導電体材料からなる透明導電層19Xを形成することが好ましい。この透明導電層19Xは、一例として、スパッタリング法により成膜することができる。そして、透明導電層19Xに対して、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図11(e)に示すように走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。
より詳細には、まず、図12(a)〜(b)に示すように、保護膜215を含む第1のガラス基板13上に、全面的に透明導電材料からなる透明導電層19Xを形成する。ここで、図12(b)に示すように、透明導電層19Xを積層するにあたり、あらかじめ、Ta2O5やSiO2等からなる下地層81を形成することも好ましい。この理由は、形成される透明導電層19Xの結晶性等を均一化させて、保護膜及びガラス基板に対する透明導電層の密着性を高めることができるためである。
次いで、図12(c)に示すように、透明導電層19X上に所定のレジスト材料86´を塗布した後、図12(d)に示すように、所定のマスクパターン87を施した上で露光して、現像することにより、図12(e)に示すように、レジスト材料86を塗布した後、所定形状にパターニングする。そして、図12(f)に示すように、透明導電材料19Xに対してエッチング処理を行った後、再び露光、及び現像して、レジスト材料を剥離する。
このようにして、図12(g)及び図11(d)に示すように、所定パターン(図示せず)の走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。このように形成された走査電極(第1の電極パターン)は、静電気の発生が少ないことが判明している。なお、図11(d)は、図12(g)のXX断面を矢印方向に見た図を示している。
なお、第1の基板上に、第1実施形態で説明した、セルギャップを調整するための第2のダミー電極を形成する場合には、走査電極を形成する際に、同時に形成することが好ましい。この理由は、このように実施することにより、工程数を増やすことなく、効率よく第2のダミー電極を形成することができるためである。
次いで、図11(d)に示すように、保護膜215上に、全面的にITO等の透明導電体材料からなる透明導電層19Xを形成することが好ましい。この透明導電層19Xは、一例として、スパッタリング法により成膜することができる。そして、透明導電層19Xに対して、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを施し、図11(e)に示すように走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。
より詳細には、まず、図12(a)〜(b)に示すように、保護膜215を含む第1のガラス基板13上に、全面的に透明導電材料からなる透明導電層19Xを形成する。ここで、図12(b)に示すように、透明導電層19Xを積層するにあたり、あらかじめ、Ta2O5やSiO2等からなる下地層81を形成することも好ましい。この理由は、形成される透明導電層19Xの結晶性等を均一化させて、保護膜及びガラス基板に対する透明導電層の密着性を高めることができるためである。
次いで、図12(c)に示すように、透明導電層19X上に所定のレジスト材料86´を塗布した後、図12(d)に示すように、所定のマスクパターン87を施した上で露光して、現像することにより、図12(e)に示すように、レジスト材料86を塗布した後、所定形状にパターニングする。そして、図12(f)に示すように、透明導電材料19Xに対してエッチング処理を行った後、再び露光、及び現像して、レジスト材料を剥離する。
このようにして、図12(g)及び図11(d)に示すように、所定パターン(図示せず)の走査電極(第1の電極パターン)19を形成することが好ましい。このように形成された走査電極(第1の電極パターン)は、静電気の発生が少ないことが判明している。なお、図11(d)は、図12(g)のXX断面を矢印方向に見た図を示している。
なお、第1の基板上に、第1実施形態で説明した、セルギャップを調整するための第2のダミー電極を形成する場合には、走査電極を形成する際に、同時に形成することが好ましい。この理由は、このように実施することにより、工程数を増やすことなく、効率よく第2のダミー電極を形成することができるためである。
(1)−4 シール制御パターンの形成
次いで、図示しないが、上述の第1の電極パターンと同様に、スパッタリング法等により、ITO等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、第1のガラス基板の縁部に沿って、シール制御パターンを形成することが好ましい。ここで、工程数を増やすことなく、効率的にシール制御パターンを形成することができることから、シール制御パターンの形成を、第1の電極パターンの形成と同時工程で行うことが好ましい。
また、このとき、シール制御パターン49から、第1のガラス基板の縁部に相当する位置までの距離が、例えば、20〜300μmの範囲内の値となるように形成することが好ましい。この理由は、このように配置を考慮してシール制御パターンを形成することにより、後工程となるシール材の印刷時において、印刷位置の制御が容易になるためである。
すなわち、通常、電気光学装置は、図13(a)に示すように、縦横に並列する多数のガラス基板45を形成するための母基板45Aを準備し、図13(b)に示すように、それぞれの基板45の領域に対応して、上述した着色層や走査電極等(図示せず)を形成するとともに、シール材230を印刷した後、図13(c)に示すように、対向する基板47を貼り合わせるとともに、レーザーカッター等により、各基板45、47ごとに切断して製造される。したがって、かかる場合に、シール制御パターンの外縁が、基板の縁部に相当する位置と近接している場合には、隣接する基板におけるシール制御パターン同士も近接することになる。よって、それぞれの基板に対してシール材を印刷して、対向する基板を貼り合わせた際に、隣接する基板におけるシール材同士が接する場合があり、基板を切断するためのレーザーを吸収して、ガラス基板の切断が困難になる場合がある。そのために、シール制御パターンを所定の位置に制御することにより、かかる不具合を防止することができる。
次いで、図示しないが、上述の第1の電極パターンと同様に、スパッタリング法等により、ITO等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、第1のガラス基板の縁部に沿って、シール制御パターンを形成することが好ましい。ここで、工程数を増やすことなく、効率的にシール制御パターンを形成することができることから、シール制御パターンの形成を、第1の電極パターンの形成と同時工程で行うことが好ましい。
また、このとき、シール制御パターン49から、第1のガラス基板の縁部に相当する位置までの距離が、例えば、20〜300μmの範囲内の値となるように形成することが好ましい。この理由は、このように配置を考慮してシール制御パターンを形成することにより、後工程となるシール材の印刷時において、印刷位置の制御が容易になるためである。
すなわち、通常、電気光学装置は、図13(a)に示すように、縦横に並列する多数のガラス基板45を形成するための母基板45Aを準備し、図13(b)に示すように、それぞれの基板45の領域に対応して、上述した着色層や走査電極等(図示せず)を形成するとともに、シール材230を印刷した後、図13(c)に示すように、対向する基板47を貼り合わせるとともに、レーザーカッター等により、各基板45、47ごとに切断して製造される。したがって、かかる場合に、シール制御パターンの外縁が、基板の縁部に相当する位置と近接している場合には、隣接する基板におけるシール制御パターン同士も近接することになる。よって、それぞれの基板に対してシール材を印刷して、対向する基板を貼り合わせた際に、隣接する基板におけるシール材同士が接する場合があり、基板を切断するためのレーザーを吸収して、ガラス基板の切断が困難になる場合がある。そのために、シール制御パターンを所定の位置に制御することにより、かかる不具合を防止することができる。
(2)素子基板(第2の基板)の製造
(2)−1 電気配線の形成
第2の電極パターンの一つである電気配線は、スパッタリング法等により、第2の基板上に、導電性の金属材料、例えば、クロム、アルミニウム、チタン、モリブデン等を、通常、50〜300nmの厚さに全面的に形成した後、それをフォトリソグラフィ技術やエッチング法を用いて、パターニングすることにより形成されることが好ましい。
(2)−1 電気配線の形成
第2の電極パターンの一つである電気配線は、スパッタリング法等により、第2の基板上に、導電性の金属材料、例えば、クロム、アルミニウム、チタン、モリブデン等を、通常、50〜300nmの厚さに全面的に形成した後、それをフォトリソグラフィ技術やエッチング法を用いて、パターニングすることにより形成されることが好ましい。
まず、図14(a)に示すように、ガラス基板27上に、全面的に導電性の金属膜材料28´をスパッタリング法等により積層する。このとき、図示しないが、ガラス基板と、金属膜材料との密着性を向上させることができることから、第2の基板14のガラス基板27上に、酸化タンタル(Ta2O5)等からなる絶縁膜を形成することも好ましい。
次いで、図14(b)に示すように、その上からレジスト材料82を全面的に塗布する。その後、図14(c)に示すように、開口部83bを有するフォトマスク83を介して、例えば、開口部83bに対応した位置のみに光を照射し、パターン露光した後、図14(d)に示すように現像して、マスクの開口部83bに対応した箇所のみにレジスト82´を残す。
次いで、図15(a)に示すように、エッチング法により、レジスト25´に被覆されていない箇所の導電性の金属膜材料28´を除去した後、さらに図15(b)に示すように、レジスト25´を除去して、パターン化された電気配線28を形成する。
次いで、図15(c)に示すように、電気配線28の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、酸化膜23を形成することが好ましい。より具体的には、電気配線28が形成されたガラス基板27を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、電気配線28との間に所定電圧を印加して、電気配線28の表面を酸化させることが好ましい。なお、酸化膜23の厚さは適宜変更することができるが、通常、10〜50nmの範囲内の値とすることが好ましい。
次いで、図14(b)に示すように、その上からレジスト材料82を全面的に塗布する。その後、図14(c)に示すように、開口部83bを有するフォトマスク83を介して、例えば、開口部83bに対応した位置のみに光を照射し、パターン露光した後、図14(d)に示すように現像して、マスクの開口部83bに対応した箇所のみにレジスト82´を残す。
次いで、図15(a)に示すように、エッチング法により、レジスト25´に被覆されていない箇所の導電性の金属膜材料28´を除去した後、さらに図15(b)に示すように、レジスト25´を除去して、パターン化された電気配線28を形成する。
次いで、図15(c)に示すように、電気配線28の表面を陽極酸化法によって酸化させることにより、酸化膜23を形成することが好ましい。より具体的には、電気配線28が形成されたガラス基板27を、クエン酸溶液等の電解液中に浸漬した後、かかる電解液と、電気配線28との間に所定電圧を印加して、電気配線28の表面を酸化させることが好ましい。なお、酸化膜23の厚さは適宜変更することができるが、通常、10〜50nmの範囲内の値とすることが好ましい。
以上のようにして形成される電気配線は、カラーフィルタ基板における走査電極の端部と同様に、外部接続用端子219が設けられていない側の電気配線28の端部28aの位置を制御して、形成することが好ましい。詳細については、上述したとおりであるために省略する。
(2)−2 データ電極の形成
次いで、第1の電極パターンの形成方法と同様に、スパッタリング法等により、ITO等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、第2の電極パターンの一つとしてのデータ電極を形成することが好ましい。
このとき、図示しないが、外部接続用端子が設けられていない側のデータ電極の端部については、上述した走査電極や、電気配線の所定の端部と同様に、所定の位置に制御して形成することが好ましい。
また、素子基板においても、第1実施形態で説明したセルギャップを調整するための第2のダミー電極を形成する場合には、データ電極を形成する際に、同時に形成することが好ましい。
次いで、第1の電極パターンの形成方法と同様に、スパッタリング法等により、ITO等の透明導電体材料からなる透明導電層を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより、第2の電極パターンの一つとしてのデータ電極を形成することが好ましい。
このとき、図示しないが、外部接続用端子が設けられていない側のデータ電極の端部については、上述した走査電極や、電気配線の所定の端部と同様に、所定の位置に制御して形成することが好ましい。
また、素子基板においても、第1実施形態で説明したセルギャップを調整するための第2のダミー電極を形成する場合には、データ電極を形成する際に、同時に形成することが好ましい。
(2)−3 シール制御パターンの形成
次いで、カラーフィルタ基板と同様に、素子基板上においても、シール制御パターンを形成することが好ましい。なお、形成方法や、配置についても、上述したとおりとすることができるために、ここでの説明は省略する。
次いで、カラーフィルタ基板と同様に、素子基板上においても、シール制御パターンを形成することが好ましい。なお、形成方法や、配置についても、上述したとおりとすることができるために、ここでの説明は省略する。
(3)貼り合わせ工程
(3)−1 シール材の印刷
次いで、図16(a)に示すように、カラーフィルタ基板上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材230を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域を囲むようにパターニングして形成することが好ましい。
このとき、シール材の印刷位置に関し、図16(a)に示すように、シール材230の外縁230aと、第1の電極パターン19の端部19aとを、実質的に一致させて印刷することが好ましい。この理由は、このような位置にシール材を印刷することにより、第1の電極パターンの端部を位置合わせの目安にできるために、シール材の印刷位置決めを容易にすることができるためである。また、後述するプリベーク工程を経て、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせる際に、シール制御パターンによって、シール材が基板の外側方向に流動することを防止することが容易になるためである。したがって、シール材と、第1の電極パターンとの接触面積を比較的大きく確保することができるためである。よって、第1の電極パターンと、カラーフィルタ基板における走査電極との導通を確実に取ることができるとともに、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を有効に防止することができる。
なお、本実施形態においては、カラーフィルタ基板上にシール材を形成しているが、素子基板上に印刷しても構わない。
(3)−1 シール材の印刷
次いで、図16(a)に示すように、カラーフィルタ基板上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材230を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域を囲むようにパターニングして形成することが好ましい。
このとき、シール材の印刷位置に関し、図16(a)に示すように、シール材230の外縁230aと、第1の電極パターン19の端部19aとを、実質的に一致させて印刷することが好ましい。この理由は、このような位置にシール材を印刷することにより、第1の電極パターンの端部を位置合わせの目安にできるために、シール材の印刷位置決めを容易にすることができるためである。また、後述するプリベーク工程を経て、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせる際に、シール制御パターンによって、シール材が基板の外側方向に流動することを防止することが容易になるためである。したがって、シール材と、第1の電極パターンとの接触面積を比較的大きく確保することができるためである。よって、第1の電極パターンと、カラーフィルタ基板における走査電極との導通を確実に取ることができるとともに、金属フレームや異物の接触によるショートや、コロージョンの発生を有効に防止することができる。
なお、本実施形態においては、カラーフィルタ基板上にシール材を形成しているが、素子基板上に印刷しても構わない。
(3)−2 プリベーク
次いで、所定形状にパターニングされたシール材が印刷された第1のガラス基板を低温処理(プリベーク)して、シール材中の溶剤を蒸発させることが好ましい。
このとき、シール材の硬化温度よりも低い温度条件で、減圧しながらプリベークすることが好ましい。例えば、35〜45℃程度の温度条件、50〜90kPaの圧力条件の下で、実施することが好ましい。このような条件でプリベーク工程を実施することにより、シール材中に残留する溶剤を効率よく蒸発させるとともに、シール材から十分に脱気することができるためである。また、基板同士を貼り合わせる前にシール材の位置が確認できるために、電極パターンと、シール材との接触面積を確保することが容易になるためである。したがって、電気光学装置の製造後において、シール材内の気泡に起因する表示ムラや、断線等を、効果的に防止することができるためである。
また、シール材をプリベークした際には、図16(b)に示すように、シール材230の粘度が低下して、当該シール材230の幅が広がるとともに、シール材230と、第1の電極パターン19とが、確実に接触しているかを確認することが好ましい。このように実施することにより、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせた際に、第1の電極パターンと、第2の基板上の電気配線とを、確実に導電接続させることができるためである。
次いで、所定形状にパターニングされたシール材が印刷された第1のガラス基板を低温処理(プリベーク)して、シール材中の溶剤を蒸発させることが好ましい。
このとき、シール材の硬化温度よりも低い温度条件で、減圧しながらプリベークすることが好ましい。例えば、35〜45℃程度の温度条件、50〜90kPaの圧力条件の下で、実施することが好ましい。このような条件でプリベーク工程を実施することにより、シール材中に残留する溶剤を効率よく蒸発させるとともに、シール材から十分に脱気することができるためである。また、基板同士を貼り合わせる前にシール材の位置が確認できるために、電極パターンと、シール材との接触面積を確保することが容易になるためである。したがって、電気光学装置の製造後において、シール材内の気泡に起因する表示ムラや、断線等を、効果的に防止することができるためである。
また、シール材をプリベークした際には、図16(b)に示すように、シール材230の粘度が低下して、当該シール材230の幅が広がるとともに、シール材230と、第1の電極パターン19とが、確実に接触しているかを確認することが好ましい。このように実施することにより、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせた際に、第1の電極パターンと、第2の基板上の電気配線とを、確実に導電接続させることができるためである。
(3)−3 圧着
次いで、シール材が積層された素子基板に対して、カラーフィルタ基板を重ね合わせて接合させた後、加熱しながら加圧保持して、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせることが好ましい。このとき、図16(c)に示すように、走査電極19や、データ電極26、電気配線28と、シール材230との接触面積が0.01〜1mm2の範囲内の値となることが好ましい。
このようにすれば、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせた際に、カラーフィルタ基板における走査電極及び素子基板における外部接続用端子が設けられていない側のデータ電極、電気配線と、シール材との間の導通を確実に取ることができる。したがって、優れた画像表示が可能な電気光学装置を得ることができる。
次いで、シール材が積層された素子基板に対して、カラーフィルタ基板を重ね合わせて接合させた後、加熱しながら加圧保持して、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせることが好ましい。このとき、図16(c)に示すように、走査電極19や、データ電極26、電気配線28と、シール材230との接触面積が0.01〜1mm2の範囲内の値となることが好ましい。
このようにすれば、カラーフィルタ基板と素子基板とを貼り合わせた際に、カラーフィルタ基板における走査電極及び素子基板における外部接続用端子が設けられていない側のデータ電極、電気配線と、シール材との間の導通を確実に取ることができる。したがって、優れた画像表示が可能な電気光学装置を得ることができる。
(4)液晶の注入および偏光板の配置
次いで、カラーフィルタ基板および素子基板が形成する空間であって、シール材の内側部分に対して、電気光学物質(液晶)を注入した後、封止材等にて封止することが好ましい。例えば、第1の基板および第2の基板のそれぞれの外面に、偏光板を配置するとともに、液晶分子の配向方向を制御することにより、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置を得ることができる。
次いで、カラーフィルタ基板および素子基板が形成する空間であって、シール材の内側部分に対して、電気光学物質(液晶)を注入した後、封止材等にて封止することが好ましい。例えば、第1の基板および第2の基板のそれぞれの外面に、偏光板を配置するとともに、液晶分子の配向方向を制御することにより、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置を得ることができる。
[第3実施形態]
本発明に係る第3実施形態として、第1実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
本発明に係る第3実施形態として、第1実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
図17は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶パネル200と、これを制御するための制御手段1200とを有している。また、図17中では、液晶パネル200を、パネル構造体200Aと、半導体素子(IC)等で構成される駆動回路200Bと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段1200は、表示情報出力源1210と、表示処理回路1220と、電源回路1230と、タイミングジェネレータ1240とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源1210は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ1240によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路1220に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示情報出力源1210は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ1240によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路1220に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示情報処理回路1220は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路200Bへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路200Bは、走査線駆動回路、データ線駆動回路および検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路1230は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、カラーフィルタ基板(第1の基板)における走査電極及び素子基板(第2の基板)におけるデータ電極や電気配線と、シール材との接触面積が広く確保され、それらが確実に導電接続された液晶表示装置を使用している。そのために、優れた画像表示が可能であって、信頼性に優れた電子機器とすることができる。
そして、本実施形態の電子機器であれば、カラーフィルタ基板(第1の基板)における走査電極及び素子基板(第2の基板)におけるデータ電極や電気配線と、シール材との接触面積が広く確保され、それらが確実に導電接続された液晶表示装置を使用している。そのために、優れた画像表示が可能であって、信頼性に優れた電子機器とすることができる。
本発明によれば、シール材と、電極パターンとの接触面積を十分に確保して、それらの間の導通特性を向上させることができ、電気光学物質として液晶分子を用いた電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子(FED:Field Emission DisplayやSCEED:Surface-Conduction Electron-Emitter Display)などが挙げられる。
さらに、本発明の電気光学装置および電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態に示す液晶パネルはパッシブマトリクス型の構造を備えているが、TFT(薄膜トランジスタ)やTFD(薄膜ダイオード)等のアクティブ素子(能動素子)を用いたアクティブマトリクス方式の電気光学装置にも適用することができる。
また、上記実施形態の液晶パネルは所謂COGタイプの構造を有しているが、半導体素子(ICチップ)を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やTAB基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
また、上記実施形態の液晶パネルは所謂COGタイプの構造を有しているが、半導体素子(ICチップ)を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やTAB基板を接続するように構成されたものであっても構わない。
10:電気光学装置(液晶表示装置)、12:カラーフィルタ基板(第1の基板)、13:第1のガラス基板、13a:基板の縁部、14:素子基板(第2の基板)、27:第2のガラス基板、19:走査電極(第1の電極パターン)、19a:走査電極の端部、26:データ電極(第2の電極パターン)、26a:データ電極の端部、28・29:電気配線、28a:電気配線の端部、31:二端子型非線形素子(TFD素子)、49:シール制御パターン、200:液晶パネル、230:シール材、230a:シール材の外縁
Claims (15)
- 異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を含む電気光学装置において、
前記第1の基板は、表面に第1の電極パターンを備え、
前記第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用端子と、を備え、
前記第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、前記シール材の流動性を制御するためのシール制御パターンを設けることを特徴とする電気光学装置。 - 前記シール制御パターンが、非極性材料からなることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記シール制御パターンが、インジウムスズ酸化物からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
- 前記第1の電極パターン又は第2の電極パターンにおいて、隣接する電極パターン間の距離をt1(μm)とし、前記第1の電極パターン又は第2の電極パターンの端部と、前記シール制御パターンとの距離をt2(μm)としたときに、t2>t1の関係を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1の電極パターン又は第2の電極パターンにおいて、隣接する電極パターン間の距離(t1)を20〜50μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1の電極パターン又は第2の電極パターンの端部と、前記シール制御パターンとの距離(t2)を25〜70μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1の基板又は第2の基板において、当該基板の縁部と、前記シール制御パターンとの距離(t3)を20〜300μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記シール制御パターンの高さと、前記第1の電極パターン又は第2の電極パターンの高さと、を等しくすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記シール制御パターンは、前記シール材を印刷する際の位置合わせマークを兼ねることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記シール材の外縁を、前記シール制御パターンの外縁より内側に存在させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 異方導電性のシール材を介して対向配置される第1の基板及び第2の基板と、当該第1の基板及び第2の基板の間に狭持された電気光学物質と、を備えるとともに、前記第1の基板は、表面に第1の電極パターンを有し、前記第2の基板は、表面に第2の電極パターンと、少なくとも一辺側に外部接続用の端子と、を有する電気光学装置の製造方法であって、下記工程(A)〜(D)を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
(A)前記第1のガラス基板上に、前記第1の電極パターンを形成する工程
(B)前記第2のガラス基板上に、前記第2の電極パターンを形成する工程
(C)前記第1の基板及び第2の基板、あるいはいずれか一方の基板の縁部に沿って、前記シール材の流動を防止するためのシール制御パターンを形成する工程
(D)前記第1の基板と、前記第2の基板とを、前記シール材を介して貼り合わせる工程 - 前記工程(C)を、前記工程(A)あるいは(B)と同時に行うことを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記工程(D)において、前記シール材の外縁が、前記シール制御パターンと重なるか、あるいは前記シール制御パターンよりも外側に位置するように貼り合わせることを特徴とする請求項11又は12に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記工程(D)において、前記シール材をプリベークする工程を含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載された電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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-
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