JP2008083607A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装飾部を傷付けずに、効率良く装飾部を設けることができる液晶表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 対向面にそれぞれ透明な電極７、８を有する一対の透明基板５、６間に液晶１０を封入した液晶セル２と、この液晶セル２の上側に設けられた第１偏光板３と、液晶セル２の下側に設けられた第２偏光板４とを備えた液晶表示装置１において、液晶セル２と第１偏光板３との間に装飾部１２を透明な保護膜１３で覆って設けた。従って、装飾部１２の貼り付け作業が不要であるほか、装飾部１２が透明な保護膜１３で覆われているので、製造工程中に装飾部１２を傷付けず、良好に装飾部１２を液晶セル２と第１偏光板３との間に設けることができると共に、透明な保護膜１３で装飾部１２の層厚による段差を解消でき、これにより透明の保護膜１３と第１偏光板３との間に気泡の発生を防ぎ、表示品質を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、時計、携帯電話機、携帯情報端末機、電子辞書などの各種の電子機器に用いられる液晶表示装置およびその製造方法に関する。

従来、液晶表示装置においては、特許文献１に記載されているように、対向面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板と、液晶セルの視認側と反対側に設けられた第２偏光板とを備え、液晶セルの一対の透明基板に電圧を選択的に印加して、液晶セルの液晶の配向を変化させることにより、情報を表示するように構成されている。
特開平７−２１８８８３

このような従来の液晶表示装置では、視認側に位置する第１偏光板の表面に、表示される情報を装飾するための装飾材を粘着剤で貼り付けたものがある。しかし、このような装飾材を貼り付けた液晶表示装置においては、装飾材の貼り付け作業が面倒であるばかり、貼り付け時に装飾材が位置ずれを起こすという問題があるほか、装飾材が外部に露呈しているため、装飾材が傷付きやすいばかりか、装飾材を貼り付けるための粘着剤にごみが付着するなどの問題がある。

また、このような液晶表示装置では、一度に複数の液晶セルを製作した上、この液晶セルの表裏面に個別に偏光板をそれぞれ取り付け、この状態で視認側の偏光板の表面に装飾材をそれぞれ個別に貼り付けなければならないため、生産性が悪いという問題もある。

この発明が解決しようとする課題は、装飾部を傷付けることがなく、効率良く装飾部を設けることができる液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。

この発明は、上記課題を解決するために、次のような構成要素を備えている。
なお、各構成要素には、後述する各実施形態の項で説明される各要素に付されている図面の参照番号などを括弧と共に付す。

請求項１に記載の発明は、図１〜図１０に示すように、対向面にそれぞれ透明な電極（７、８）を有する一対の透明基板（５、６）間に液晶（１０）を封入した液晶セル（２）と、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板（３）と、前記液晶セルの前記視認側と反対側に設けられた第２偏光板（４）とを備えた液晶表示装置において、
前記液晶セルと前記第１偏光板との間に装飾部（１２、２１）を透明な保護膜（１３）で覆って設けたことを特徴とする液晶表示装置である。

請求項２に記載の発明は、図１〜図８に示すように、前記装飾部（１２）が、前記液晶セル（２）の前記視認側に位置する前記透明基板（５）の表面に蒸着層（１４）を形成し、この蒸着層をエッチングして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。

請求項３に記載の発明は、図９および図１０に示すように、前記装飾部（２１）が、前記液晶セル（２）の前記視認側に位置する前記透明基板（５）の表面に印刷によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。

請求項４に記載の発明は、図１〜図１０に示すように、対向面にそれぞれ透明な電極（７、８）を有する一対の透明基板（５、６）間に液晶（１０）を封入した液晶セル（２）と、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板（３）と、前記液晶セルの前記視認側と反対側に設けられた第２偏光板（４）とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
複数のセル形成領域（１５）を有する一方の透明基板体（１６）の一面に、前記液晶セルの前記視認側の前記透明な電極（７）を前記複数のセル形成領域にそれぞれ対応させて形成する工程と、
前記透明基板体の他面に装飾部（１２、２１）をそれぞれ前記複数のセル形成領域に対応させて形成すると共に、前記透明基板体の他面に前記装飾部をそれぞれ覆う透明な保護膜（１３）を形成する工程と、
他方の透明基板体（１７）の一面における複数のセル形成領域（１５）にそれぞれ対応して形成された前記液晶セルの前記視認側と反対側の前記透明な電極（８）と、前記一方の透明基板体における前記液晶セルの前記視認側の前記透明な電極（７）とを対向させて前記一対の透明基板体（１６、１７）を接合する工程と、
この接合された前記一対の透明基板体を前記複数のセル形成領域ごとに切断して前記液晶セル（２）を形成する工程と
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。

請求項５に記載の発明は、図１〜図８に示すように、前記装飾部（１２）が、前記液晶セル（２）の前記視認側に位置する前記透明基板（５）の表面に蒸着層（１４）を形成し、この蒸着層をエッチングして所定形状にパターン形成することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法である。

請求項１に記載の発明によれば、対向面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板と、液晶セルの視認側と反対側に設けられた第２偏光板とを備えた液晶表示装置において、液晶セルと第１偏光板との間に装飾部を透明な保護膜で覆って設けたので、粘着材を用いずに、装飾部を設けることができる。

このため、装飾部の貼り付け作業が不要となり、貼り付け時における装飾部の位置ずれを防ぐことができるほか、装飾部が透明な保護膜で覆われているので、製造工程中に装飾部を傷付けることがなく、良好に装飾部を液晶セルと第１偏光板との間に設けることができると共に、透明な保護膜によって装飾部の層厚による段差を解消することができるので、透明の保護膜と第１偏光板との間に空気が閉じ込められて生じる気泡の発生を防ぐことができ、これにより表示品質を高めることができる。

請求項２に記載の発明によれば、装飾部が液晶セルの視認側に位置する透明基板の表面に蒸着層を形成し、この蒸着層をエッチングして形成されていることにより、装飾部を透明基板の表面に正確に且つ確実に設けることができると共に、装飾部を微細な形状に形成することができるので、高精細な装飾部を得ることができ、これによっても表示品質を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、装飾部が液晶セルの視認側に位置する透明基板の表面に印刷によって形成されていることにより、装飾部を透明基板の表面に容易に設けることができるので、請求項２に記載の発明よりも、生産性が良く、低価格なものを提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、複数のセル形成領域を有する一方の透明基板体の一面に、液晶セルの視認側の透明な電極を複数のセル形成領域にそれぞれ対応させて形成し、この透明基板体の他面に装飾部をそれぞれ複数のセル形成領域に対応させて形成すると共に、この透明基板体の他面に装飾部をそれぞれ覆う透明な保護膜を形成しているので、複数のセル形成領域に対応する複数の装飾部を一度に形成することができると共に、この複数の装飾部を一度に透明な保護膜で覆うことができ、これにより装飾部および透明な保護膜を効率良く形成することができる。

また、一方の透明基板体の透明な電極と他方の透明基板の透明な電極とを対向させて一対の透明基板体を接合し、この状態で複数のセル形成領域ごとに切断することにより、複数の液晶セルを形成しているので、この液晶セルの視認側の表面に第１偏光板を設けるときに、透明な保護膜によって装飾部が傷付かないように確実に且つ良好に保護することができると共に、この透明な保護膜によって装飾部の層厚による段差を解消することができるので、液晶セルの視認側の表面と第１偏光板との間に空気が閉じ込められて生じる気泡の発生を防ぐことができ、これにより表示品質の高いものを製作することができる。

請求項５に記載の発明によれば、装飾部が、液晶セルの視認側に位置する透明基板の表面に蒸着層を形成し、この蒸着層をエッチングして所定形状にパターン形成されることにより、請求項２に記載の発明と同様、装飾部を透明基板の表面に正確に且つ確実に設けることができると共に、装飾部を微細な形状に形成することができるので、高精細な装飾部を得ることができ、これによっても表示品質の高いものを製作することができる。

（実施形態１）
以下、図１〜図８を参照して、この発明を適用した液晶表示装置の実施形態１について説明する。
図１はこの発明の液晶表示装置を示した拡大断面図、図２は図１の装飾部を示した平面図、図３〜図８は図１の液晶表示装置の製造過程を示した各図である。
この液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶セル２と、この液晶セル２の視認側である上側に設けられる第１偏光板３と、液晶セル２の視認側と反対側である下側に設けられる第２偏光板４とを備えている。

液晶セル２は、図１に示すように、上下に対向する一対の透明基板５、６を備え、この一対の透明基板５、６の対向面にそれぞれ透明な電極７、８が設けられていると共に、この一対の透明基板５、６間に液晶１０がシール材１１によって封入された構成になっている。この場合、透明基板５、６は、無機ガラスや、アクリルなどの有機ガラス、または透明なフィルムである。

また、透明な電極７、８は、ＩＴＯ（酸化インジウム）などの透明な導電材料からなり、一対の透明基板５、６の対向面にそれぞれ所定の形状で形成されている。液晶１０は、ツイストネマティック液晶（ＴＮ液晶）、スーパーツイストネマティック液晶（ＳＴＮ液晶）、ゲストホスト液晶（ＧＨ液晶）などであり、この実施形態１では、液晶分子が９０°ねじれたＴＮ液晶を使用した場合について説明する。

第１、第２偏光板３、４は、それぞれ透過軸と直交する振動面もつ直線偏光を吸収もしくは反射する多層膜の偏光シートである。この場合、第１偏光板３は、透過型のものであり、その透過軸が液晶セル２の視認側、つまり上側の透明基板５側に位置する液晶分子の長軸方向に平行するか、あるいは直交するように配置されている。また、第２偏光板６は、半透過反射型のものであり、第１偏光板５の透過軸に対して直交するか、あるいは平行するように配置されている。

ところで、液晶セル２と第１偏光板３との間には、図１に示すように、装飾部１２が透明な保護膜１３で覆われて設けられている。装飾部１２は、図２に示すように、表示される情報を妨げずに装飾するものであり、液晶セル２の視認側である上側の透明基板５の上面に設けられている。すなわち、この装飾部１２は、図４および図５に示すように、上側の透明基板５の上面に蒸着層１４を形成し、この蒸着層１４をエッチングすることにより、所定の形状にパターン形成されている。

また、透明な保護膜１３は、酸化シリコン（SiO2）などの無色透明で硬質の材料からなり、図１に示すように、装飾部１２の層厚よりも十分に厚く形成されていると共に、その上面が平坦面に形成されている。これにより、透明な保護膜１３は、上側の透明基板５の上面に装飾部１２の層厚によって段差が生じても、装飾部１２の層厚による段差を解消するように構成されている。

次に、このような液晶表示装置１を製造する場合について説明する。
この場合には、複数の液晶セル２に対応する複数のセル形成領域１５がそれぞれ縦横に配列される大きさの一対の透明基板体１６、１７を用意する。そして、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、一対の透明基板体１６、１７のうち、上側の透明基板体１６の下面に、ＩＴＯなどの透明な導電材料によって上側の透明な電極７を、複数のセル形成領域１５に対応させてそれぞれ形成する。

この後、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、複数のセル形成領域１５にそれぞれ透明な電極７が対応して形成された上側の透明基板体１６の上面全域に、アルミニウムやクロムなどの金属を蒸着させて蒸着層１４を形成し、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、透明基板体１６の上面に形成された蒸着層１４をエッチングして所定の形状にパターン形成する。このときには、複数のセル形成領域１５に対応する箇所の蒸着層１４の表面に所定形状のマスクをそれぞれ設け、このマスクを介して複数のセル形成領域１５に対応する箇所における蒸着層１４の不要な部分をエッチングよってそれぞれ除去する。これにより、複数のセル形成領域１５に対応する箇所に所定形状の装飾部１２がそれぞれ形成される。

次いで、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、複数のセル形成領域１５にそれぞれ装飾部１２が形成された上側の透明基板体１６の上面全域に、酸化シリコン（SiO2）の無色透明で硬質の材料からなる透明な保護膜１３を形成し、この透明な保護膜１３で全ての装飾部１２を覆う。この透明な保護膜１３は、装飾部１２の層厚よりも十分に厚く形成されていると共に、その上面が平坦面に形成されている。これにより、上側の透明基板５の上面に装飾部１２の層厚によって段差が生じても、透明な保護膜１３によって装飾部１２の層厚による段差が解消される。

この後、一対の透明基板体１６、１７のうち、下側の透明基板体１７の上面に、ＩＴＯなどの透明な導電材料によって下側の透明な電極８を、複数のセル形成領域１５に対応させてそれぞれ形成し、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、この下側の透明基板体１７を上側の透明基板体１６の下側に配置して接合する。このときには、上側の透明基板体１６の透明な電極７と下側の透明基板体１７の透明な電極８とを上下に対向させると共に、上側の透明基板体１６と下側の透明基板体１７との間に、シール材１１を複数のセル形成領域にそれぞれ対応させて介在させ、この状態で上側の透明基板体１６と下側の透明基板体１７とを接合する。

そして、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、上下に接合された一対の透明基板体１６、１７を複数のセル形成領域１５ごとに切断して個々のセル容器を形成し、この切断された個々のセル容器内に液晶１０を注入する。これにより、透明な電極７、８が互いに対向して設けられた一対の透明基板５、６間に液晶１０がシール材１１によって封入された液晶セル２が形成される。この後、液晶セル２の上面に形成されて装飾部１２を覆った透明な保護膜１３の上面に、第１偏光板３を設けると共に、液晶セル２の下面に第２偏光板４を設ける。これにより、図１に示す液晶表示装置１が形成される。

このように、この液晶表示装置１によれば、対向面にそれぞれ透明な電極７、８を有する一対の透明基板５、６間に液晶１０を封入した液晶セル２と、この液晶セル２の視認側に設けられた第１偏光板３と、液晶セル２の視認側と反対側に設けられた第２偏光板４とを備え、液晶セル２と第１偏光板３との間に装飾部１２を透明な保護膜１３で覆って設けたので、従来例のように粘着材を用いずに、装飾部１２を設けることができる。

このため、装飾部１２の貼り付け作業が不要となり、貼り付け時における装飾部１２の位置ずれを防ぐことができるほか、装飾部１２が透明な保護膜１３で覆われているので、製造工程中に装飾部１２を傷付けることがなく、良好に装飾部１２を液晶セル２と第１偏光板３との間に設けることができると共に、透明な保護膜１３によって装飾部１２の層厚による段差を解消することができるので、透明の保護膜１３と第１偏光板３との間に空気が閉じ込められて生じる気泡の発生を防ぐことができ、これにより表示品質の高いものを得ることができる。

この場合、装飾部１２は、液晶セル２の視認側に位置する透明基板５の表面に蒸着層１４を形成し、この蒸着層１４をエッチングにより形成した構成であるから、装飾部１２を透明基板５の表面に正確に且つ確実に設けることができると共に、装飾部１２を微細な形状に形成することができ、これにより高精細の装飾部１２を得ることができるので、これによっても表示品質を高めることができる。

また、この液晶表示装置１の製造方法によれば、複数のセル形成領域１５を有する一方の透明基板体１６の下面に、上側の透明な電極７を複数のセル形成領域１５にそれぞれ対応させて形成し、この透明基板体１６の上面に装飾部１２をそれぞれ複数のセル形成領域１５に対応させて形成すると共に、この透明基板体１６の上面に装飾部１２をそれぞれ覆う透明な保護膜１３を形成しているので、複数のセル形成領域１５に対応する複数の装飾部１２を一度に形成することができると共に、この複数の装飾部１２を一度に透明な保護膜１３で覆うことができ、これにより効率良く装飾部１２および透明な保護膜１３を形成することができる。

また、一方の透明基板体１６の透明な電極７と他方の透明基板体１７の透明な電極８とを上下に対向させて一対の透明基板体１６、１７を接合し、この状態で複数のセル形成領域１５ごとに切断することにより、複数の液晶セル２を形成しているので、液晶セル２の視認側の上面に第１偏光板３を設けるときに、透明な保護膜１３によって装飾部１２が傷付かないように確実に且つ良好に保護することができると共に、この透明な保護膜１３によって装飾部１２の層厚による段差を解消することができるので、液晶セル２の視認側の上面と第１偏光板３との間に空気が閉じ込められて生じる気泡の発生を防ぐことができ、これにより表示品質の高いものを製作することができる。

（実施形態２）
次に、図９および図１０を参照して、この発明を適用した液晶表示装置の実施形態２について説明する。なお、図１〜図８に示された実施形態１と同一部分には同一符号を付して説明する。
この液晶表示装置２０は、液晶セル２と第１偏光板３との間に装飾部２１を印刷によって設けた構成であり、これ以外は実施形態１とほぼ同じ構成になっている。

すなわち、この装飾部２１は、液晶セル２の視認側である上側の透明基板５の上面に印刷によって所定形状に形成されている。この場合にも、装飾部２１は、透明な保護膜１３によって覆われている。この透明な保護膜１３は、実施形態１と同様、酸化シリコン（SiO2）などの無色透明で硬質の材料からなり、装飾部２１の層厚よりも十分に厚く形成されていると共に、その上面が平坦面に形成され、これにより上側の透明基板５の上面に装飾部２１の層厚によって生じる段差を解消するように構成されている。

また、この液晶表示装置２０の製造方法は、複数の液晶セル２に対応する複数のセル形成領域１５がそれぞれ縦横に配列される大きさの上側の透明基板体１６の下面に、ＩＴＯなどの透明な導電材料によって上側の透明な電極７を複数のセル形成領域１５に対応させてそれぞれ形成し、この上側の透明基板体１６の上面に装飾部２１を複数のセル形成領域１５に対応させて印刷し、この上側の透明基板体１６の上面全域に、酸化シリコン（SiO2）の無色透明で硬質の材料からなる透明な保護膜１３を形成し、この透明な保護膜１３で全ての装飾部２１を覆う。

この後は、実施形態１と同様、上側の透明基板体１６の透明な電極７と下側の透明基板体１７の透明な電極８とを上下に対向させて一対の透明基板体１６、１７を接合し、この状態で一対の透明基板体１６、１７を複数のセル形成領域１５ごとに切断する。これにより、上側の透明基板体１６の上面に装飾部２１が透明な保護膜１３で覆われた液晶セル２が形成される。そして、この液晶セル２の上面に形成されて装飾部２１を覆った透明な保護膜１３の上面に、第１偏光板３を設けると共に、液晶セル２の下面に第２偏光板４を設ける。これにより、図９に示す液晶表示装置２０が形成される。

このような液晶表示装置２０においても、実施形態１と同様の作用効果があるほか、装飾部２１が液晶セル２の視認側に位置する透明基板５の上面に印刷によって形成されているので、装飾部２１を透明基板５の上面に容易に設けることができ、これにより実施形態１よりも、生産性が良く、低価格なものを提供することができる。

なお、上記実施形態１、２では、装飾部１２、２１を覆う透明な保護膜１３として、酸化シリコン（SiO2）などの無色透明で硬質の材料を用いた場合について述べたが、これに限らず、透明な合成樹脂をスピンコーティングなどにより塗布して硬化させたものでも良い。このような構成でも、実施形態１、２と同様の作用効果がある。

この発明を適用した液晶表示装置の拡大断面図である。（実施形態１） 図１の液晶表示装置を示した平面図である。 図１の液晶表示装置を製造する過程で上側の透明基板体の下面における複数のセル形成領域に上側の透明な電極をそれぞれ形成した状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 図３の透明基板体の上面全域に蒸着層をそれぞれ形成した状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 図４の透明基板体の蒸着層をエッチングして複数のセル形成領域に装飾部をそれぞれ形成した状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 図５の透明基板体に形成された装飾部を透明な保護膜で覆った状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 図６の透明基板体の下に下側の透明基板体を重ね合わせて接合した状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 図７の上下に接合された一対の透明基板体を複数のセル形成領域ごとに切断した状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその要部の拡大断面図である。 この発明を適用した液晶表示装置の拡大断面図である。（実施形態２） 図９の液晶表示装置を示した平面図である。

符号の説明

１、２０ 液晶表示装置
２ 液晶セル
３ 第１偏光板
４ 第２偏光板
５、６ 透明基板
７、８ 透明な電極
１０ 液晶
１１ シール材
１２、２１ 装飾部
１３ 透明な保護膜
１４ 蒸着層
１５ 複数のセル形成領域
１６、１７ 透明基板体

Claims (5)

1. 対向面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板と、前記液晶セルの前記視認側と反対側に設けられた第２偏光板とを備えた液晶表示装置において、
   前記液晶セルと前記第１偏光板との間に装飾部を透明な保護膜で覆って設けたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記装飾部は、前記液晶セルの前記視認側に位置する前記透明基板の表面に蒸着層を形成し、この蒸着層をエッチングして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記装飾部は、前記液晶セルの前記視認側に位置する前記透明基板の表面に印刷によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 対向面にそれぞれ透明な電極を有する一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの視認側に設けられた第１偏光板と、前記液晶セルの前記視認側と反対側に設けられた第２偏光板とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
   複数のセル形成領域を有する一方の透明基板体の一面に、前記液晶セルの前記視認側の前記透明な電極を前記複数のセル形成領域にそれぞれ対応させて形成する工程と、
   前記透明基板体の他面に装飾部をそれぞれ前記複数のセル形成領域に対応させて形成すると共に、前記透明基板体の他面に前記装飾部をそれぞれ覆う透明な保護膜を形成する工程と、
   他方の透明基板体の一面における複数のセル形成領域にそれぞれ対応して形成された前記液晶セルの前記視認側と反対側の前記透明な電極と、前記一方の透明基板体における前記液晶セルの前記視認側の前記透明な電極とを対向させて前記一対の透明基板体を接合する工程と、
   この接合された前記一対の透明基板体を前記複数のセル形成領域ごとに切断して前記液晶セルを形成する工程と
   を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 前記装飾部は、前記液晶セルの前記視認側に位置する前記透明基板の表面に蒸着層を形成し、この蒸着層をエッチングして所定形状にパターン形成することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。

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