JP2006343735A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対向基板の実装側の端部における割断不良を目視可能とする液晶表示装置及び、製造歩留まりの低下を抑制することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供するができる。
【解決手段】表示部６Ａを含む第１領域３Ａと、駆動信号源を接続するための接続部１１及び表示部６Ａから接続部１１に引き出された配線Ｗを含む第２領域３Ｂと、を有する第１マザー基板Ｍ１と、第１領域３Ａとの間に液晶層５を封入するための空間を介して対向する有効領域４Ａと、第２領域３Ｂと対向する除去領域４Ｂと、を有する第２マザー基板Ｍ２と、を備え、除去領域４Ｂは、配線Ｗ及び接続部１１と対向した位置からずれて配置された着色樹脂パターン１３Ａを有する液晶表示装置。
【選択図】 図７

Description

本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関するもので、特に、マザー基板を割断して製造される液晶表示パネルを備える液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置は、液晶表示パネルを有している。液晶表示パネルは、対向して配置された一対の基板、すなわちアレイ基板及び対向基板と、これら一対の基板の間に光変調層として保持された液晶層とを備えている。この液晶表示パネルは、画像を表示する略矩形状の有効表示部を備えている。この有効表示部は、マトリクス状に配置された複数の表示画素によって構成されている。

上記の液晶表示パネルを、製造する方法として、アレイ基板を切り出す第１マザー基板と、対向基板を切り出す第２マザー基板とを製造し、これらを貼りあわせてから割断する方法がある。この方法で液晶表示パネルを製造すると、第１マザー基板と第２マザー基板とを割断するときに割断不良が生じる場合があった。

従来、対向基板の端部における割断不良を防ぎ、ガラス欠け等による樹脂フレームの損傷を防止する方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０００−１４７４４６号公報

上記の方法は液晶表示パネルの外周部分にある対向基板の端部の割断不良に適用するものである。しかしながら、アレイ基板の一部は対向基板の端部より外方に延在し、駆動ＩＣチップやフレキシブル基板などの駆動信号源を接続するための接続部を備えている。このような形状の液晶表示パネルについては、アレイ基板上にある対向基板の端部において割断不良が発生する場合があった。

特にアレイ基板上にある対向基板の端部が、アレイ基板の接続部側に突出する割断不良が発生すると、駆動回路等を実装する際に障害となる場合があり、製造歩留まりの低下を招くおそれがある。このため、このような割断不良を確実に検知し（あるいは目視可能とし）、接続部側に突出した部分を確実に除去する必要がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、アレイ基板上にある対向基板の端部において割断不良がない液晶表示装置、及び製造歩留まりの低下を抑制することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による液晶表示装置は、表示部を含む第１領域と、駆動信号源を接続するための接続部及び表示部から接続部に引き出された配線を含む第２領域と、を有する第１マザー基板と、前記第１領域との間に液晶層を封入するための空間を介して対向する有効領域と、前記第２領域と対向する除去領域と、を有する第２マザー基板と、を備え、前記除去領域は、前記配線及び前記接続部と対向した位置からずれて配置された着色樹脂パターンを有する。

本発明の第２の態様による液晶表示装置の製造方法は、表示部を含む第１領域と、駆動信号源を接続するための接続部及び表示部から接続部に引き出された配線を含む第２領域と、を有する第１マザー基板を製造する工程と、前記第１領域と対向する有効領域と、前記第２領域と対向する除去領域と、を有する第２マザー基板を製造する工程と、前記第１領域と前記有効領域との間に液晶層を封入するための空間を形成した状態で前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを貼り合せる工程と、貼り合わせた前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを割断して前記除去領域を除去する工程と、を備え、前記第２マザー基板を製造する工程は、前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを貼り合せたときに、前記配線及び前記接続部と対向した位置からずれるように前記除去領域に着色樹脂パターンを形成する工程と、を有する。

本発明によれば、アレイ基板上にある対向基板の端部において割断不良がない液晶表示装置、及び製造歩留まりの低下を抑制することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、図１に示すように、略矩形平板状の液晶表示パネル１を備えている。この液晶表示パネル１は、図２に示すように、対向して配置された一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、これら一対の基板の間に光変調層として保持された液晶層５と、によって構成されている。

この液晶表示パネル１は、画像を表示する略矩形状の有効表示部６を備えている。有効表示部６は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板３は、有効表示部６の一部を構成する表示部６Ａを有している。表示部６Ａは、配線、例えば、表示画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）や、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）を備えている。また、アレイ基板３は、表示部６Ａにおいて、これらの各種配線の他に、走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部付近において表示画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子７、スイッチング素子７に接続された画素電極８等を備えている。

スイッチング素子７は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等で構成されている。このスイッチング素子７のゲート電極７Ｇは、対応する走査線Ｙに電気的に接続されている（あるいは走査線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のソース電極７Ｓは、対応する信号線Ｘに電気的に接続されている（あるいは信号線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のドレイン電極７Ｄは、対応する表示画素ＰＸの画素電極８に電気的に接続されている。画素電極８の表面は、配向膜１６Ａによって覆われている。

アレイ基板３は、対向基板４に対向した第１領域３Ａと、対向基板４の端部４Ｅ１より外方に延在した第２領域３Ｂとを備えている。第１領域３Ａは、表示部６Ａを含む領域である。第２領域３Ｂは、有効表示部６に駆動信号を供給する駆動信号源を接続するための接続部１１、及び、表示部６Ａから接続部に引き出された配線Ｗを含む領域である。接続部１１は、駆動信号源として駆動ＩＣチップを配置可能な第１接続部１１Ａ、駆動信号源としてフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）を接続可能な第２接続部１１Ｂなどを有している。配線Ｗは、信号線Ｘや走査線Ｙの他にコモン電位を供給するコモン配線などの一部に相当する。

対向基板４は、アレイ基板３の第１領域３Ａに対向する有効領域４Ａを有している。有効領域４Ａは、有効表示部６の一部を構成する表示部６Ｂを有している。表示部６Ｂは、全表示画素ＰＸに共通の対向電極９等を備えている。対向電極９は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。対向電極９の表面は、配向膜１６Ｂによって覆われている。アレイ基板３と対向基板４とは、画素電極８上の配向膜１６Ａと対向電極９上の配向膜１６Ｂとが対向する状態で配設され、これらの間に液晶層５を介してシール部材１５によって貼り合わせられている。液晶層５は、アレイ基板３と対向基板４との空間に封止された液晶組成物によって形成されている。

アレイ基板３の第１領域３Ａ、及び対向基板４の有効領域４Ａには、液晶層５とは反対側となる主面に偏光板１４が貼り付けられている。

カラー表示タイプの液晶表示装置の液晶表示パネル１は、複数種類の表示画素、例えば赤を表示する赤色画素、緑を表示する緑色画素、青を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタ１２Rを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタ１２Gを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタ１２Bを備えている。これらカラーフィルタ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂから成るカラーフィルタ層１２は、有効領域４Ａの液晶層５側の主面に配置される。

また、各カラーフィルタ１２R、１２G、１２B間（すなわち表示画素間）、及び表示部６Ｂの周囲には、遮光層１３が形成されている。各カラーフィルタ１２R、１２G、１２B間に形成された遮光層１３は、アレイ基板３上の信号線Ｘ及び走査線Ｙに対向するように配置されている。この遮光層１３は、例えば、黒色に着色された着色樹脂によって形成される。

次に、上記の液晶表示パネル１の製造方法について図３〜図７を用いて説明する。最初に、図３に示すように、アレイ基板３となる第１マザー基板Ｍ１を製造する。すなわち、透明な絶縁基板を用意する。この絶縁基板上に、金属膜や絶縁膜の成膜とパターニングとを繰り返して信号線Ｘや走査線Ｙなどの各種配線、スイッチング素子７、画素電極８、配向膜１６Ａなどを備えた表示部６Ａを含む第１領域３Ａを形成するとともに、接続部１１Ａ及び１１Ｂ、及び、表示部６Ａから引き出された配線Ｗを含む第２領域３Ｂを形成する。

続いて、図４に示すように、対向基板４となる第２マザー基板Ｍ２を製造する。すなわち、透明な絶縁基板を用意する。この絶縁基板上に、黒色に着色された着色樹脂を成膜した後にパターンニングし、有効領域４Ａにおける表示画素間及びアレイ基板３の表示部６Ａを囲む領域に対向する遮光層１３を形成する。この実施の形態では、遮光層１３を形成する工程において、同時に、除去領域４Ｂに着色樹脂パターン１３Ａを形成する。

この着色樹脂パターン１３Ａは、図７に示すように、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを貼り合わせたときに、第１マザー基板Ｍ１の第２領域３Ｂに形成された接続部１１及び配線Ｗと対向した位置からずれるように形成される。また、着色樹脂パターン１３Ａは、除去領域４Ｂにおいて、有効領域４Ａとの境界に沿って形成されることが望ましい。また、着色樹脂パターン１３Ａは、少なくとも有効領域４Ａと除去領域４Ｂとの間の境界を示す割断ラインＣＬＸに沿った両端部に形成されることが望ましい。

第２マザー基板Ｍ２を製造する工程では、遮光層１３及び着色樹脂パターン１３Ａの形成工程の後に、有効領域４Ａにカラーフィルタ層１２を形成する。すなわち、赤に着色された着色樹脂を成膜した後にパターンニングし、赤色画素に対応して赤色カラーフィルタ１２Ｒを配置する。同様に、緑に着色された着色樹脂を成膜した後にパターンニングし、緑色画素に対応して緑色カラーフィルタ１２Ｇを配置する。同様に、青に着色された着色樹脂を成膜した後にパターンニングし、青色画素に対応して青色カラーフィルタ１２Ｂを配置する。

さらに、カラーフィルタ層１２の上に金属膜や絶縁膜の成膜とパターニングとを繰り返して対向電極９、配向膜１６Ｂなどを備えた表示部６Ｂを含む有効領域４Ａを形成する。

続いて、図５に示すように、第１領域３Ａと有効領域４Ａとが対向し、第２領域３Ｂと除去領域４Ｂとが対向するように第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを配置し、第１領域３Ａと有効領域４Ａとの間に液晶層５を封入するための空間を形成した状態でシール部材１５によってこれらを貼り合せる。

続いて、図６に示すように、貼り合わせた第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを割断ラインＣＬ及びＣＬＸに沿って割断して、アレイ基板３となる第１領域３Ａ、第２領域３Ｂ、及び対向基板４となる有効領域４Ａを切り出す。ここで、第２マザー基板Ｍ２の除去領域４Ｂは取り除かれて、第１領域３Ａと有効領域４Ａが対向し、第２領域３Ｂが有効領域４Ａの端部４Ｅ１から延出した液晶表示パネル１が製造される。

このとき、割断ラインＣＬＸに沿って割断する際に発生する割断不良、特に、除去領域４Ｂが完全に除去されず、対向基板４の端部４Ｅ１がアレイ基板３の第２領域３Ｂの上部に突出する割断不良が発生した場合、完全に除去されなかった除去領域４Ｂに形成された着色樹脂パターン１３Ａが対向基板４の端部４Ｅ１に残るため、割断不良が確実に検知あるいは目視可能となる。よって、上記の実施形態によれば、このような着色樹脂パターン１３Ａの残存による割断不良が検知された際には、除去し切れなかった除去領域４Ｂを除去することでアレイ基板３上にある対向基板４の端部４Ｅ１において割断不良がない液晶表示装置を提供することができる。これにより、後の工程にて、接続部１１に駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板などの駆動信号源を接続する際際の障害がなく、製造歩留まりの低下を抑制することが可能となる。

なお、割断ラインＣＬＸに沿って且つ割断ラインＣＬＸに平行な直線状の着色樹脂パターン１３Ａを配置した場合、この着色樹脂パターン１３Ａは、第１マザー基板Ｍ１の第２領域の配線Ｗと重なり、場合によっては接続部１１とも重なる。このような構成の第２マザー基板Ｍ２を第１マザー基板Ｍ１と貼り合わせた状態で、割断ラインＣＬＸに沿って割断した際、割断時の衝撃が着色樹脂パターン１３Ａを介して配線Ｗや接続部１１に伝わり、断線したり破損したりする場合がある。特に、着色樹脂パターン１３Ａと配線Ｗ及び接続部１１との間に異物があると、異物によって配線Ｗ及び接続部１１が断線したり破損したりする場合がある。

したがって、上述した実施の形態のように、着色樹脂パターンは、第２マザー基板の除去領域において、配線や接続部と対向しないように島状に配置される。これにより、割断ラインに沿って割断の衝撃が加わった際に、第１マザー基板側の配線や接続部と着色樹脂パターンとが接触せず、断線や破損を防止することが可能となる。

以上のことから、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、除去領域４Ｂに着色樹脂パターン１３Ａを形成することによって、第２マザー基板Ｍ２から対向基板４となる有効領域４Ａを切り出す際に、割断ラインＣＬＸに沿って割断する事によって形成された端部４Ｅ１で生じる割断不良が検知もしくは目視可能となる。

また、除去領域４Ｂの有効領域４Ａとの境界近傍に着色樹脂パターン１３Ａを形成することによって、より厳密な割断ラインＣＬＸに沿った割断不良を検知もしくは目視可能となる。このことによって、対向基板４のアレイ基板３上にある端部４Ｅ１における割断不良すなわち駆動信号源のアレイ基板への実装障害となり得る割断不良のない液晶表示装置を提供することが可能となる。

また、着色樹脂パターン１３Ａは、少なくとも割断ラインＣＬＸに沿った両端部に形成されるため、例えば、端部４Ｅ１の割断面が割断ラインＣＬＸの延びる両端部において突出したアーチ状となる割断不良も検知もしくは目視可能となる。

また、着色樹脂パターン１３Ａは、検知もしくは目視しやすい色に着色されたパターンで形成されていれば良い。そこで、上述した実施の形態のように、着色樹脂パターンは、対向基板４の遮光層１３と同時に形成することが可能である。このため、着色樹脂パターンを形成するための製造工程を新たに増やす必要がなく、製造コストの増大や、製造歩留まりの低下を招くことがない。

さらに、着色樹脂パターン１３Ａが、アレイ基板３の配線及び電極と対向する位置からずらして形成されることによって、有効領域４Ａと除去領域４Ｂとの境界を割断する工程において、着色樹脂パターン１３Ａがアレイ基板３第２領域３Ｂ上に形成された配線と接触し、アレイ基板３上の配線を断線させる不良が発生することもない。

次に、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して以下に説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は、着色樹脂パターン１３Ａの構成以外は前述の実施形態に係る液晶表示装置と同様の構成である。従って、前述の液晶表示パネルと同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル１の製造方法について説明する。すなわち、前述の第１実施形態に係る液晶表示装置と同様に、アレイ基板３となる第１マザー基板Ｍ１を形成する。

続いて、対向基板４となる第２マザー基板Ｍ２を製造する。すなわち、透明な絶縁基板を用意する。この絶縁基板上に、黒色に着色された着色樹脂を成膜した後にパターンニングし、有効領域４Ａにおける表示画素間及びアレイ基板３の表示部６Ａを囲む領域に対向する遮光層１３を形成する。この実施の形態では、遮光層１３を形成する工程において、同時に、除去領域４Ｂに着色樹脂パターン１３Ａを形成する。

この着色樹脂パターン１３Ａは、図８に示すように、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを貼り合わせたときに、第１マザー基板Ｍ１の第２領域３Ｂに形成された接続部１１及び配線Ｗと対向した位置からずれるように形成される。

また着色樹脂パターン１３Ａは、除去領域４Ｂにおいて、割断ラインＣＬ近傍に配置されている。

本実施形態に係る液晶表示装置の場合、図８に示すように、着色樹脂パターン１３は接続部１１が配置された位置の両側のスペースに対向するとともに、割断ラインＣＬが交差する位置の近傍に配置されている。ここで、着色樹脂パターン１３Ａの大きさは、目視確認が可能な大きさであって、本実施形態では、約１０μｍ×１０μｍである。

上記の様に着色樹脂パターン１３Ａを形成し、その後、前述の第１実施形態と同様に、液晶表示パネル１を形成する。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、上記の様に、着色樹脂パターン１３Ａを配置するため、第２マザー基板Ｍ２から対向基板４となる有効領域４Ａを切り出す際に、割断ラインＣＬＸに沿って割断する事によって形成された端部４Ｅ１で生じる割断不良が検知もしくは目視可能となる。

さらに、上記の様に、割断後に液晶表示パネルの端部４Ｅ２となる割断ラインＣＬ近傍に配置されることによって、端部４Ｅ２で生じる割断不良が検知若しくは目視可能となる。

また、着色樹脂パターン１３Ａは、少なくとも端部４Ｅ２を形成する割断ラインＣＬに沿った両端部に形成されるため、例えば、端部４Ｅ２の割断面が割断ラインＣＬの延びる両端部において突出したアーチ状となる割断不良も検知もしくは目視可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、上記の実施形態では、着色樹脂パターン１３Ａは黒色樹脂によって形成された遮光層１３と同時に形成されているが、カラーフィルタ層１２の一部と同時に形成されていてもよい。この場合にも、上記の実施形態と同様に、有効領域４Ａと除去領域４Ｂとの境界を割断した端部４Ｅ１、４Ｅ２における割断不良が目視可能となる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

なお、上記の製造方法において、液晶層５を封入する製造工程は、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを貼り合せる前でも良く、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを張り合わせた後で、これらを割断する工程の前でも良い。また、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを割断する工程の後であっても良い。

本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルを概略的に示す平面図。 図１に示すＡ−Ａに沿って切断した液晶表示パネルの断面図。 図１に示す液晶表示パネルの製造方法を説明する図。 図１に示す液晶表示パネルの製造方法を説明する図。 図１に示す液晶表示パネルの製造方法を説明する図。 図１に示す液晶表示パネルの製造方法を説明する図。 図５に示す製造過程における液晶表示パネルの一例を概略的に示す平面図。 本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造過程における液晶表示パネルの一例を概略的に示す平面図。

符号の説明

１…液晶表示パネル、３…アレイ基板、３Ａ…第１領域、３Ｂ…第２領域、４…対向基板、４Ａ…有効部、４Ｂ…除去部、４Ｅ１…端部、５…液晶層、６…表示領域、６Ａ、６Ｂ…表示部、７…スイッチング素子、８…画素電極、Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）…信号線、Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）…走査線、１１…接続部、１３…遮光層、１３Ａ…着色樹脂パターン、Ｍ１…第１マザー基板、Ｍ２…第２マザー基板、ＰＸ…画素、Ｗ…配線

Claims (9)

1. 表示部を含む第１領域と、駆動信号源を接続するための接続部及び表示部から接続部に引き出された配線を含む第２領域と、を有する第１マザー基板と、
   前記第１領域との間に液晶層を封入するための空間を介して対向する有効領域と、前記第２領域と対向する除去領域と、を有する第２マザー基板と、を備え、
   前記除去領域は、前記配線及び前記接続部と対向した位置からずれて配置された着色樹脂パターンを有する液晶表示装置。
2. 前記第２マザー基板は、前記表示部を囲む領域と対向した前記有効領域に遮光層をさらに有し、
   前記着色樹脂パターンは、前記遮光層と同一の材料で形成されている請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記第２マザー基板は、前記表示部と対向した前記有効領域にカラーフィルタ層をさらに有し、
   前記着色樹脂パターンは、前記カラーフィルタ層の一部と同一の材料で形成されている請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記着色樹脂パターンは、前記有効領域との境界に沿って配置されている請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記着色樹脂パターンは、前記除去領域において、割断線の境界近傍に配置されている請求項１記載の液晶表示装置。
6. 表示部を含む第１領域と、駆動信号源を接続するための接続部及び表示部から接続部に引き出された配線を含む第２領域と、を有する第１マザー基板を製造する工程と、
   前記第１領域と対向する有効領域と、前記第２領域と対向する除去領域と、を有する第２マザー基板を製造する工程と、
   前記第１領域と前記有効領域との間に液晶層を封入するための空間を形成した状態で前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを貼り合せる工程と、
   貼り合わせた前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを割断して前記除去領域を除去する工程と、を備え、
   前記第２マザー基板を製造する工程は、前記第１マザー基板と前記第２マザー基板とを貼り合せたときに、前記配線及び前記接続部と対向した位置からずれるように前記除去領域に着色樹脂パターンを形成する工程と、を有する液晶表示装置の製造方法。
7. 前記着色樹脂パターンを形成する工程では、前記表示部を囲む領域に対向した前記有効領域に遮光層を同時に形成する請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記着色樹脂層パターンを形成する工程では、前記表示部に対向した前記有効領域にカラーフィルタ層の一部を同時に形成する請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 前記着色樹脂パターンは、前記有効領域との境界に沿って形成する請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。

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