JP2008032857A

JP2008032857A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2008032857A
Application number: JP2006203859A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Uno; 光宏宇野
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】額縁領域が狭くても、対向基板及びアレイ基板間のシール性と電気的接続が十分である液晶表示装置を提供する。
【解決手段】カラーフィルタ及び透明電極層の形成と同時に、対向電極とアレイ基板の電気的接続のための多層接続層を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置、特に表示画面周囲の額縁領域が狭い液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置の用途の拡大に伴い、種々の大きさの液晶表示装置が製造されている。

液晶表示装置は、本体の大きさに対してその表示面の占める割合が大きいすなわち有効画面率が大きいことが求められており、これに応じて、表示面周囲の幅（以下、額縁と呼ぶ）を狭くすることが検討されている。この額縁の部分には、例えばカラーフィルタが設けられたアレイ基板と対向基板間の周辺部をシール接着するためのシール接着部、及びカラーフィルタ上に設けられた透明電極とアレイ基板の電極間の電気的接続を取るための導電ペーストが設けられている。額縁の部分を狭くするためには、シール性、及び電気的接続を損なうことなく、シール接着部及び導電ペーストにより占められる面積を出来るだけ小さくすることが望まれている。しかしながら、シール接着部の面積をあまり狭くすると、シール性が不十分となり、また、導電ペーストはアレイ基板と対向基板とを組み立てる際に変形して拡がるため、電気的接続を取り、かつサイズを小さくするには限界があった。

額縁の部分を狭くする改良された技術として、例えば導電球体を含有するシール接着層を使用し、シール接着層に電気的接続とシール接着の両方の機能を付与することにより、導電ペーストの形成を省略する方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、導電球体を用いても十分な電気的接続を取ることはできないという問題があった。
特開２０００−１９９９１５号公報

本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、額縁領域が狭くても、対向基板及びアレイ基板間のシール性と電気的接続が十分である液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の液晶表示装置は、画像を表示する表示領域、及び該表示領域周囲に画像を表示しない額縁領域を有する透明基板、該表示領域に各々画素パターンに応じて配列された、第１の色をもつ第１の着色層及び該第１の着色層とは異なる第２の色を持つ第２の着色層を含むカラーフィルタ、該額縁領域に、前記第１の着色層に使用される材料と同じ材料で形成された第１の接続層、及び該第１の接続層上に積層され、該第２の着色層に使用される材料と同じ材料で形成された第２の接続層を含む多層接続層、及び該カラーフィルタ及び該多層接続層表面に設けられた透明電極層を有する対向基板と、
該対向基板に対向配置され、前記多層接続層上の透明電極層と電気的に接続された電極部を有するアレイ基板と、
該対向基板及び前記アレイ基板に狭持された液晶層とを具備することを特徴とする。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置の製造方法透明基板に第１の色を有する第１の塗布層を形成し、パターニングを行うことにより、画像を表示する表示領域に画素パターンに応じて配列された第１の着色層、及び該表示領域周囲の画像を表示しない額縁領域に第１の接続層を各々形成する工程、
前記第１の着色層及び前記第１の接続層が形成された透明基板上に第２の塗布層を形成し、パターニングを行うことにより、画像を表示する表示領域に画素パターンに応じて配列された第２の着色層を形成し、及び前記第１の接続層上に第２の接続層を積層して多層接続層を形成する工程、及び
前記第１の着色層、第２の着色層、及び多層接続層表面に透明電極層を形成し、対向基板を得る工程、
前記額縁領域に電極を持つアレイ基板を用意し、該アレイ基板と前記対向基板とを対向位置し、該電極と、前記多層接続層上の透明電極層とを位置合わせして接合する工程、及び
該アレイ基板及び前記対向基板間の空隙に液晶材料を注入し、液晶層を形成する工程とを具備することを特徴とする。

本発明にかかる液晶表示装置を用いると、額縁領域が狭くても、対向基板及びアレイ基板間のシール性と電気的接続が十分となる。

図１に、本発明に係る液晶表示装置の一例の構成を表す正面図を示す。

また、図２に、図１の部分的な拡大図を示す。

さらに、図３に、図２のＸ−Ｘ’断面図を示す。

図１及び図２に示すように、この液晶表示装置１０は、例えば一辺が１ないし３インチの矩形形状を有し、画像を表示する表示領域２２、例えば５ないし６ｍｍの幅を有し、表示領域周囲に設けられ、画像を表示しない額縁領域２３、及び額縁領域２３の一辺より外側に、この液晶表示装置１０を他の装置に実装するための実装部２４とを有する。

また、図３に示すように、この液晶表示装置１０は、対向基板２６と、対向基板２６に対向して配置された、アレイ基板５と、対向基板２６及びアレイ基板５間に狭持された液晶層４とを含み、液晶層４は、対向基板２６及びアレイ基板５間に設けられたシール部材７によって封止され、対向基板２６及びアレイ基板５間は接続部材２０により電気的に接続されている。また、シール部材７によって封止された、対向基板２６及びアレイ基板５間には、液晶材料の他、例えば球状または柱状の図示しないスペーサを設けることができる。

シール部材７は、図２に示すように、表示領域２２を取り囲むようなパターンで、その額縁領域に設けられ得る。また、接続部材２０は、このシール部材７で囲まれた領域より外側の額縁領域のうち、例えば実装部２４と対向する額縁領域の一隅に設けられ得る。

また、図３に示すように、透明基板１の表示領域２２には、各々、所定の画素パターンに応じて規則正しく配列された、例えばドットまたはストライプ形状を有する、赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、青色着色層２Ｂ、及び白色マトリクス２Ｗを含むカラーフィルタ２５が形成されている。また、透明基板１の額縁領域２３には、赤色着色層２Ｒに使用される材料と同じ材料で形成された赤色接続層２Ｒ’、及び赤色接続層２Ｒ’上に積層され、緑色着色層２Ｇに使用される材料と同じ材料で形成された緑色接続層２Ｇ’、青色着色層２Ｂに使用される材料と同じ材料で形成された青色接続層２Ｂ’、及び白色マトリクス２Ｗに使用される材料と同じ材料で形成された白色接続層２Ｗ’を含む多層接続層２’と、多層接続層２’表面を被覆する透明電極層３とを含む接続部材２０が形成されている。

この透明電極層３は、カラーフィルタ２５表面から多層接続層２’表面にかけて連続して形成され得る。

一方、アレイ基板５は、例えば図示しない例えば信号線配線、走査線配線、及び表示電極等を含み、その額縁領域の一隅には、対向基板２６の接続部材２０と接合されて電気的に接続された電極６を有する。また、アレイ基板５には、表示領域を介して電極と対向する側に実装部２４が設けられている。

この液晶表示装置１０の製造工程の一例を図３ないし図１７を用いて説明する。

まず、日本電気硝子株式会社の無アルカリ透明基板１を用意する。

図４に示すように、この透明基板１上に、赤色着色剤及び例えばカラーレジスト等の感光性樹脂を含有する赤色着色剤塗布液を塗布し、赤色着色剤塗布層８Ｒを形成する。

図５に示すように、次に、この赤色着色剤塗布層８Ｒに、マスク９Ｒを介して、例えばＵＶランプを用いて露光を行う。

その後、例えばアルカリ現像液等の現像液を用いて現像を行うことにより、例えば露光された部分を除いて赤色着色剤塗布層が除去されて、図６に示すように、透明基板１上に、画素パターンに応じてパターニングされた赤色着色層２Ｒと、赤色接続層２Ｒ’が形成される。

さらに、図７に示すように、赤色着色層２Ｒと、赤色接続層２Ｒ’が形成された透明基板１上に、緑色着色剤及び同様の感光性樹脂を含有する緑色着色剤塗布液を塗布し、緑色着色剤塗布層８Ｇを形成する。

図８に示すように、次に、この緑色着色剤塗布層８Ｇに、マスク９Ｇを介して、同様に露光を行う。

その後、現像液を用いて現像を行うことにより、例えば露光された部分を除いて緑色着色剤塗布層が除去されて、図９に示すように、透明基板１上に画素パターンに応じてパターニングされた緑色着色層２Ｇが形成されるとともに、赤色接続層２Ｒ’上に緑色接続層２Ｇ’が形成される。

さらに、図１０に示すように、赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、赤色接続層２Ｒ’、及び緑色接続層２Ｇ’が形成された透明基板１上に、緑色着色剤及び同様の感光性樹脂を含有する青色着色剤塗布液を塗布し、青色着色剤塗布層８Ｂを形成する。

図１１に示すように、この青色着色剤塗布層８Ｂに、マスク９Ｂを介して、同様に露光を行う。

その後、現像液を用いて現像を行うことにより、例えば露光された部分を除いて青色着色剤塗布層が除去されて、図１２に示すように、透明基板１上に画素パターンに応じてパターニングされた青色着色層２Ｂが形成されるとともに、緑色接続層２Ｇ’上に青色接続層２Ｂ’がさらに積層される。

さらに、図１３に示すように、赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、赤青色着色層２Ｂ、色接続層２Ｒ’、緑色接続層２Ｇ’、及び青色接続層２Ｂ’が形成された透明基板１上に、白色着色剤及び同様の感光性樹脂を含有する白色マトリクス形成用塗布液を塗布し、白色マトリクス形成用塗布層８Ｗを形成する。

図１４に示すように、この白色マトリクス形成用塗布層８Ｗに、マスク９Ｗを介して、同様に露光を行う。

その後、現像液を用いて現像を行うことにより、例えば露光された部分を除いて白色マトリクス形成用塗布層が除去されて、図１５に示すように、透明基板１上に画素パターンに応じてパターニングされた白色マトリクス２Ｗが形成されるとともに、青色接続層２Ｂ’上に白色接続層２Ｗ’がさらに積層される。

つづいて、表示領域内に赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、青色着色層２Ｂ、白色マトリクス２Ｗ、額縁領域に赤色接続層２Ｒ’、緑色接続層２Ｇ’、青色接続層２Ｂ’、及び白色接続層２Ｗ’が形成された透明基板１上に、例えばスパッタリング法によりＩＴＯ等からなる透明電極層３を形成する。これにより、図１６に示すように、表示領域内に赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、青色着色層２Ｂ、白色マトリクス２Ｗ、及び透明電極層３を有するカラーフィルタ１５が形成され、額縁領域内に多層接続層２’と、その表面に透明電極層３が形成された接続部材２０が設けられた対向基板２６が得られる。

その後、アレイ基板５と対向基板２６とを、電極６と接続部材２０とを位置合わせして接合する。

さらに、接合したアレイ基板５と対向基板２６間に液晶を注入し、液晶層を得ることにより、図３に示すような液晶表示装置が得られる。

本発明によれば、カラーフィルタの着色層を形成する際に、多層接続層を一緒に形成し得ることから、導電ペーストを形成する工程の省略が可能であり、低コストである。

また、本発明によれば、フォトリソグラフィー法を使用することにより、対向基板に接続部材を正確に形成できるので、額縁領域の幅をより狭くしても、アレイ基板及び対向基板間に接続不良を起こすことなく、信頼性の高い接続を行うことが出来る。

本発明に係る液晶表示装置に使用される多層接続層は、アレイ基板及び対向基板間の距離に応じて、その高さが調整される。この高さは、着色層の厚さ及び積層数により調節し得る。例えばアレイ基板及び対向基板間の距離が、着色層の厚さの３倍である場合には、接続層の積層数は３層でよいので、４色の着色層を順に形成する際、いずれかの着色層の形成時に、接続層の形成を省略できる。また、本発明に使用される着色層の種類は、少なくとも２色である。

このように、上記図３ないし図１７に関する説明では、４種類の着色層及び４種類の接続層を使用した例を挙げているけれども、着色層の種類及び積層数はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。

本発明に係る液晶表示装置の一例の構成を表す正面図図１の部分的な拡大図図２のＸ−Ｘ’断面図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図本発明に係る液晶表示装置の製造工程の一例を表す図

符号の説明

２Ｂ，２Ｇ，２Ｒ…着色層、２Ｂ’，２Ｇ’，２Ｒ’…接続層、４…液晶層、５…アレイ基板、６…電極、７…シール部材、１０…液晶表示装置、１５…カラーフィルタ、２０…接続部材、２２…表示領域、２３…額縁領域、２４…実装部、２６…対向基板

Claims

画像を表示する表示領域、及び該表示領域周囲に画像を表示しない額縁領域を有する透明基板、該表示領域に各々画素パターンに応じて配列された、第１の色をもつ第１の着色層及び該第１の着色層とは異なる第２の色を持つ第２の着色層を含むカラーフィルタ、該額縁領域に、前記第１の着色層に使用される材料と同じ材料で形成された第１の接続層、及び該第１の接続層上に積層され、該第２の着色層に使用される材料と同じ材料で形成された第２の接続層を含む多層接続層、及び該カラーフィルタ及び該多層接続層表面に設けられた透明電極層を有する対向基板と、
該対向基板に対向配置され、前記多層接続層上の透明電極層と電気的に接続された電極部を有するアレイ基板と、
該対向基板及び前記アレイ基板に狭持された液晶層とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
透明基板に第１の色を有する第１の塗布層を形成し、パターニングを行うことにより、画像を表示する表示領域に画素パターンに応じて配列された第１の着色層、及び該表示領域周囲の画像を表示しない額縁領域に第１の接続層を各々形成する工程、
前記第１の着色層及び前記第１の接続層が形成された透明基板上に第２の塗布層を形成し、パターニングを行うことにより、画像を表示する表示領域に画素パターンに応じて配列された第２の着色層を形成し、及び前記第１の接続層上に第２の接続層を積層して多層接続層を形成する工程、及び
前記第１の着色層、第２の着色層、及び多層接続層表面に透明電極層を形成し、対向基板を得る工程、
前記額縁領域に電極を持つアレイ基板を用意し、該アレイ基板と前記対向基板とを対向位置し、該電極と、前記多層接続層上の透明電極層とを位置合わせして接合する工程、及び
該アレイ基板及び前記対向基板間の空隙に液晶材料を注入し、液晶層を形成する工程とを具備することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。