JP2005156796A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶注入口の封口部からの液晶漏れを防ぐと同時に、ブレーク時に単結晶シリコン基板に形成された液晶駆動回路網を破損することを防止する。
【解決手段】 少なくとも、上面に反射電極を有した複数個の液晶表示素子部が配列形成された単結晶シリコンマザー基板に、各液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布し、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を前記シール材を介して前記単結晶シリコンマザー基板に貼り合わせ、その後個々の液晶表示素子部に切断する液晶表示素子であって、前記シール材の液晶注入口突出部に前記反射電極の拡張部を有する液晶表示素子において、前記反射電極の拡張部は隣接する液晶表示素子部に形成された反射電極とは分離されている液晶表示素子とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶表示素子およびその製造方法に関するものである。

一対のマザー基板間に一体に形成された複数の液晶表示素子部を分割して独立した複数の液晶表示素子を製造するのが液晶表示素子の製造方法として一般化している。

まず、複数の液晶表示素子部を形成できる大型の第１マザー基板および第２マザー基板に対して複数の液晶表示素子分の配線パターンなどを一括して形成した後、第１マザー基板または第２マザー基板のうちの一方に、各液晶表示素子部の周囲にシール材を環状に塗布する。この際、環状のシール材には液晶を注入するための突出部が形成される。次に、第１マザー基板および第２マザー基板をシール材で貼り合わせて大型のマザー基板構造体を形成し、このマザー基板構造体を切断予定線に沿って切断する。

単結晶シリコン基板の表面に液晶表示素子に必要な回路網を形成し、単結晶シリコン基板と透明な基板とで液晶を挟持して液晶表示素子とする液晶表示素子はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）と呼ばれ、小型・高精細化に有利な表示素子であり、液晶プロジェクターやビューファインダーに使用されている。ＬＣＯＳは上から、透明基板、液晶、反射電極、液晶駆動回路の層構造となっている。

図２はマザー基板の一方が単結晶シリコン基板で形成され、他方のマザー基板にガラス基板を使用する液晶表示素子の製造方法を説明するための図で、液晶表示素子部を形成した単結晶シリコン基板の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。図３は完成した液晶表示素子の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

単結晶シリコンマザー基板１の内部には液晶駆動回路網が形成され、液晶駆動回路網の上には反射電極３が形成されている。表示部２の周囲には環状のシール材４が塗布され、環状のシール材４には液晶を注入するための突出部４ａが形成されていて、その開口部が液晶注入口５となる。単結晶シリコンマザー基板１には複数個の液晶表示素子部１０が形成される。その数は単結晶シリコンマザー基板１の大きさ、液晶表示素子部１０の大きさにより異なるが１００個以上をマトリクス状に形成することもある。単結晶シリコン基板１は高価なため、１枚の基板からできるだけ数多く液晶表示素子を製造できることが望まれている。

スクリーン印刷等の塗布技術によりシール材４を塗布した後、透明なマザー基板（例えばガラスマザー基板６）を貼り合わせ、切断予定線Ａ、Ｂで切断し個々の液晶表示素子を製造する。隣り合う液晶表示素子部間の切断予定線は１本にすることで１枚のマザー基板から製造できる液晶表示素子の数を増やしている。ＬＣＯＳの場合、単結晶シリコン基板に形成された端子部２ａで外部回路基板と接続するため、ガラスマザー基板６とは切断位置がオフセットされており、切断後は、図３（Ｂ）に示す形状となっている。

シール材４により単結晶シリコン基板上の反射電極３とガラス基板のギャップが形成されるが、ＬＣＯＳの場合、ギャップは１μｍ程度と小さくしなければならない。単結晶シリコン基板の上面と反射電極３の上面とでは段差が生じるため、シール材４の突出形状（突出部）４ａは反射電極３の端部までしか形成できず（シール材４を塗布しても段差に吸収されシールの役目を果せない）、液晶注入口５と単結晶シリコン基板の切断面とがずれる形状となっている。液晶注入口５は、液晶注入後に封口材（接着剤）７で封口されるが、シール材端部と単結晶シリコン基板の切断面がずれているため、ずれの部分、すなわちシール材４と封口材７の間に隙間８が開き、後に液晶が漏れる不具合が生じる。

図４は前記問題を解決するために反射電極および突出部の形状を変えた単結晶シリコンマザー基板の上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）である。シール材４の突出部４ａを切断予定線より突出させるために、反射電極３に拡張部３ａを形成し、隣接する液晶表示素子部１０の反射電極３と接続したものである。尚、本明細書において、隣接する液晶表示素子とはシール材の突出形状側で隣接する液晶表示素子である。この構造により、前記問題は解決できた。このような技術について出願人は先行技術文献を見つけることができなかった。

図４に示すような構造では、隙間ができることは解決できたが、シール材４の突出部４ａが隣接する液晶表示素子部１０または隣接する液晶表示素子部１０に接続している反射電極の拡張部３ａまでシール材４が塗布されて単結晶シリコンマザー基板１とガラスマザー基板６が貼り合わされるため、単結晶シリコンマザー基板１をスクライブしてブレークする際に、切断予定線Ａを越えた部分のシール材４は、ガラス基板に接着された状態で単結晶シリコン基板から剥離するために、単結晶シリコン基板にダメージを与え、単結晶シリコン基板に形成された液晶駆動回路網を破壊することがある。このような問題を課題として解決する特許文献としては特開２０００−６６１６５号公報があげられる。

少なくとも、液晶表示素子部上面に反射電極を有した複数個の液晶表示素子部が配列形成された単結晶シリコンマザー基板に、各液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布し、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を前記シール材を介して前記単結晶シリコンマザー基板に貼り合わせ、その後個々の液晶表示素子部に切断する液晶表示素子であって、前記シール材の液晶注入口突出部に前記反射電極の拡張部を有する液晶表示素子において、前記反射電極の拡張部は隣接する液晶表示素子部に形成された反射電極とは分離されている液晶表示素子とする。

前記反射電極の拡張部端部は、前記単結晶シリコンマザー基板を個々に切断するための切断予定線と、隣接する液晶表示素子の反射電極との間に、該反射電極と接触することなく設けられている液晶表示素子とする。

少なくとも、単結晶シリコンマザー基板に、液晶表示素子部をマトリクス状に所定距離離して複数個形成する工程と、
少なくとも液晶表示素子部上面に、隣接する液晶表示素子部に形成された反射電極とは分離されている、突出形状部形成部まで拡張した反射電極を形成する工程と、
各液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布する工程と、
一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を前記シール材を介して前記単結晶シリコンマザー基板に貼り合わせる工程と、
個々の液晶表示素子部に切断する工程で突出形状部シール材先端部を切断する工程とで構成される液晶表示素子の製造方法とする。

本発明では、液晶注入口に設けた反射電極の拡張部により、シール材を確実に切断予定線まで設けることができ、封口の信頼性を確保できると同時に、反射電極の拡張部が隣接した液晶表示素子部から分離されているため、シール材が隣接した液晶表示素子部へ侵入せず、液晶表示素子分離時に隣接した液晶表示素子が破壊されるのを防止できる。

液晶注入口の封口の信頼性を得るために周辺シールを確実に切断面まで形成し、かつ周辺シールによる隣接液晶表示素子へのダメージを防止する２つの目的を、マザー基板からの取り個数を減らすことなく、（また追加工程なしで）実現する。

図１は本発明による液晶表示素子の製造方法を説明するための図で上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）である。マザー基板の一方が単結晶シリコン基板で形成され、他方のマザー基板はガラス基板を使用する、図５は製造した液晶表示素子の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）で、図６は液晶注入口付近の拡大図で、単結晶シリコンマザー基板とガラスマザー基板を貼り合せた状態での液晶表示素子の注入口付近の上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）である。

液晶表示素子部上面に反射電極３を有した液晶表示素子部１０が複数個配列形成された単結晶シリコンマザー基板１の各液晶表示素子部１０の表示領域外周に、突出形状を有する液晶注入口５を設けたシール材４を塗布し、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板６を前記単結晶シリコンマザー基板１に貼り合わせ、その後個々の液晶表示素子部１０に切断し、分割した液晶表示素子にシール材４で形成された液晶注入口５から液晶を注入、密閉して、液晶表示素子を製造するものである。

前記製造において、液晶表示素子のシール材４は、図６（Ａ）に示す反射電極の拡張部３ａと隣接する液晶表示素子部１０との間隙９に入り込み、図６（Ｂ）に示すように隣接する液晶表示素子部１０への侵入が妨げられ、ゆえに分断時に隣接する液晶表示素子を破壊しない。

本発明による液晶表示素子の製造方法を説明するための図で、上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）（実施例１） マザー基板の一方が単結晶シリコン基板で形成され、他方のマザー基板にガラス基板を使用する液晶表示素子の製造方法を説明するための図で、液晶表示素子部を形成した単結晶シリコン基板の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ） 完成した液晶表示素子の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ） 反射電極および突出部の形状を変えた単結晶シリコンマザー基板の上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ） 本発明により製造した液晶表示素子の上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）（実施例１） 液晶注入口付近の拡大図で、単結晶シリコンマザー基板とガラスマザー基板を貼り合せた状態での液晶表示素子の注入口付近の上面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）（実施例１）

符号の説明

１ 単結晶シリコンマザー基板
２ 表示部
２ａ 端子部
３ 反射電極
３ａ 反射電極の拡張部
４ シール材
４ａ 突出形状（突出部）
５ 液晶注入口
６ ガラスマザー基板
７ 封口材
８ 隙間
９ 間隔
１０ 液晶表示素子部

Claims (3)

1. 少なくとも、上面に反射電極を有した複数個の液晶表示素子部が配列形成された単結晶シリコンマザー基板に、各液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布し、一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を前記シール材を介して前記単結晶シリコンマザー基板に貼り合わせ、その後個々の液晶表示素子部に切断する液晶表示素子であって、前記シール材の液晶注入口突出部に前記反射電極の拡張部を有する液晶表示素子において、前記反射電極の拡張部は隣接する液晶表示素子部に形成された反射電極とは分離されていることを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記反射電極の拡張部端部は、前記単結晶シリコンマザー基板を個々に切断するための切断予定線と、隣接する液晶表示素子の反射電極との間に、該反射電極と接触することなく設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 少なくとも、単結晶シリコンマザー基板に、液晶表示素子部をマトリクス状に所定距離離して複数個形成する工程と、
   少なくとも液晶表示素子部上面に、隣接する液晶表示素子部に形成された反射電極とは分離されている、突出形状部形成部まで拡張した反射電極を形成する工程と、
   各液晶表示素子部の表示領域外周に突出形状を有する液晶注入口を設けたシール材を塗布する工程と、
   一面に透明電極を形成したガラスマザー基板を前記シール材を介して前記単結晶シリコンマザー基板に貼り合わせる工程と、
   個々の液晶表示素子部に切断する工程で突出形状部シール材先端部を切断する工程とで構成されることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
   

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