JP2009036944A - 電気光学装置、その製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
大きくする必要のない電気光学装置、この電気光学装置の製造方法及びこの電気光学装置
を使用した電子機器を提供すること。
【解決手段】アレイ基板10及びカラーフィルタ基板20の外周囲を一部に注入口(液晶
注入口31)が形成されたシール材30により貼り合わせ、前記注入口から電気光学物質
(液晶40)を注入したのち前記注入口が封止材32により封止されてなる電気光学装置
(液晶表示パネル1)において、前記一対の基板の少なくとも一方には、前記電気光学物
質駆動用の各種配線が設けられ、該各種配線のうち前記注入口側に配設された配線(引回
し配線15)には、前記封止材の封止状態確認用の開口15aが形成されていると共に、
この開口15aの中央部を液晶注入口31の液晶注入方向に平行な方向へ縦断するように
目盛り15bが形成されている。
【選択図】図4
Description
する。詳しくは、一対の基板間に電気光学物質を注入するための注入口を高い信頼性で封
止するとともに、電気光学装置の額縁部分をより小さくすることが可能な電気光学装置、
この電気光学装置の製造方法及びこの電気光学装置を使用した電子機器に関する。
表される電気光学装置の需要が益々高まっている。
)や画素電極等が形成されたアレイ基板と、カラーフィルタ層等が形成されたカラーフィ
ルタ基板と、から構成される液晶表示パネルを備えている。そしてこの液晶表示パネルは
、アレイ基板の画素電極が形成された面とカラーフィルタ基板のカラーフィルタ層が形成
された面が対向するように両基板を重ね合わせ、これらの基板の外周囲をシール材によっ
て貼り合わせ、この両基板及びシール材に囲まれた領域に液晶を封入することで形成され
ている。
た液晶注入用の注入口から液晶を真空注入法等を用いて注入し、この液晶の注入の後、注
入口を例えばエポキシ樹脂等からなる封止材で封止することによって行われる。
する必要がある。これは封止材の引き込み量が小さければ注入口の十分な封止が行えず、
反対に封止材の引き込み量が大きくて表示画素上にまで及んでしまうと、表示ムラや気泡
などの原因となってしまうためである。このような問題点を解消するため、下記特許文献
1には液晶の注入口に目盛りを形成して封止材の引き込み量を監視できるようにした発明
が開示されている。
枚のガラス基板を、配向膜が内側になるように向い合わせ、周辺をシール材にてシールし
、内部に液晶を封入し、且つシール材に設けられた液晶注入口を紫外線硬化樹脂で封止し
て成る液晶表示パネルにおいて、上記液晶注入口を上記ストライプ状透明電極の引出し電
極のない部分に設けたものが開示されている。
切な引き込み量に制御でき、高い信頼性での封止が可能となる。しかしながら、本特許文
献1に開示された発明では、目盛りと基板上に形成された各種配線とは独立して形成され
ている。そして、目盛りは同一工程で形成されており、工程数を増やすことなく形成でき
るが、目盛りを形成することによりパネル基板周辺部に配線を配置することが出来ないた
め、周辺配線を配置する場所に制限が生じる。また、上記特許文献2に開示された発明で
は、液晶注入口を引出し電極のない位置に形成するため、液晶注入口の周囲に引出し電極
を形成することができない。したがって、この液晶注入口が形成された液晶表示パネルの
額縁領域は大きくする必要があるため、結果として表示領域の面積を制約する一因となっ
てしまう。
口への封止材の封入の際の信頼性を低下させることなく、しかも額縁領域を大きくする必
要のない電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置を使用した電子機器を
提供することである。
外周囲を一部に注入口が形成されたシール材により貼り合わせ、前記注入口から電気光学
物質を注入したのち前記注入口が封止材により封止されてなる電気光学装置において、
前記一対の基板の少なくとも一方には、前記電気光学物質駆動用の各種配線が設けられ
ているとともに、該各種配線のうち前記注入口側に配設された配線には、前記封止材の封
止状態確認用の開口が形成されており、さらに、前記開口には複数の線状パターンからな
る目盛りが形成されていることを特徴とする。
することにより、この開口部分で封止材の封止状態が確認できるようになるため、従来の
ように注入口を配線が形成されていない位置に形成する必要がない。すなわち、例えば近
年の電気光学装置は小型化、狭額縁化の要望が高く、しかも額縁部分に高密度に配線が形
成されている。このような電気光学装置において、従来の封止状態の確認構造では配線が
形成されていない領域を別途設ける必要がある。しかしながら、本発明においては配線に
開口を設けるので配線が形成されていない領域を形成する必要がなく、したがって額縁部
分を大きくとる必要がない。加えて、開口部分に線状パターンからなる目盛りを形成する
ことにより、封止材の封止状態がより詳細に視認できる。したがって、本発明の電気光学
装置によれば、注入口への封止材の封入の際の信頼性を低下させることなく、しかも額縁
領域の狭い電気光学装置を提供することができるようになる。
注入口近傍のシール材延在方向に沿って設けられた前記一対の基板間の導通状態を維持す
るための引回し配線であることを特徴とする。
値をできるだけ小さくするために他の配線より太く形成されているので、開口を容易に形
成することができる。
料からなり、該配線と前記目盛りは同一材料で形成されていることを特徴とする。
視認しやすくなるので封入状態の確認作業がより容易になる。また、目盛りを配線と同時
に形成することで目盛りを形成するために製造工程を増大させることがない。詳しくは、
例えばこの配線をフォトリソグラフィー法等を用いて露光形成する場合には、単にマスク
パターンを変更するのみで形成することができる。
(1)一対の基板上に各種配線を形成する工程と、
(2)前記一対の基板の一部を除く外周囲をシール材により貼り合わせるとともに、該一
対の基板の一部に注入口を形成する工程と、
(3)前記一対の基板間に前記注入口から電気光学物質を注入する工程と、
(4)前記電気光学物質が注入された後に前記注入口を封止材により封止する工程と、
を備える電気光学装置の製造方法において、
前記(1)工程において形成される各種配線のうち、前記一対の基板の少なくとも一方
に配線される前記注入口側の配線には前記封止材の封止状態確認用の開口を形成し、前記
(4)工程は前記開口を基準として前記封止材の封入を行うことを特徴とする。
準として行っているので、封止の際の信頼性が高く、また、この開口が配線に形成されて
いるので開口が形成されていない電気光学装置とほとんど同じ額縁領域を維持することが
できるようになる。
とを特徴とする。
機器を提供することができるようになる。
は、本発明の技術思想を具体化するための電気光学装置、その製造方法及び電子機器を例
示するものとして液晶表示パネルを例にとり説明したものであって、本発明をこの液晶表
示パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実
施形態のものも等しく適応し得るものである。
された1画素領域の配線構造を示す拡大平面図、図3は図2のIII−III線で切断した断面
図、図4はアレイ基板上の配線構造を示すためにカラーフィルタ基板、シール材及び封止
材を透視した図1のIV部分を拡大して示す要部拡大平面図、図5は図1の液晶表示パネル
の要部を切断して示すものであり、図5Aは図4のVA−VA線で切断した断面図、図5
Bは図4のVB−VB線で切断した断面図、図5Cは図4のVC−VC線で切断した断面
図、図6は本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルを有する電子機器を示すものであっ
て、図6Aは本発明の液晶表示パネルを搭載したパーソナルコンピュータを示す図、図6
Bは本発明の液晶表示パネルを搭載した携帯電話機を示す図である。
ィルタ基板20と、両基板10、20を貼り合わせるシール材30と、アレイ基板10、
カラーフィルタ基板20及びシール材30により囲まれた領域に封入された液晶(電気光
学物質)40と、から構成されたいわゆるCOG(Chip On Glass)型の液晶表示パネル
である。
動用の各種配線等が形成されたものである。このアレイ基板10はカラーフィルタ基板2
0よりもその長手方向の長さが長く、両基板10、20を貼り合わせた際に外部に延在す
る延在部11aが形成されるようになっており、この延在部11aには駆動信号を出力す
るICチップあるいはLSI等からなるドライバDrが設けられている。また、カラーフ
ィルタ基板20は、矩形状のガラス基板21の表面に各種配線等が形成されたものである
。
及び信号線52と、複数本の走査線51間に設けられ、この走査線51と平行な複数本の
補助容量線53と、ソース電極S、ゲート電極G、ドレイン電極D、及び半導体層54か
らなる薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)55と、走査線51と信号線
52とで囲まれた領域を覆う画素電極56と、が設けられている。なお、TFT55の半
導体層54としてはポリシリコン(p−Si)又はアモルファスシリコン(a−Si)が
通常用いられるがこれに限られずアクティブ素子であればよい。また、複数本の走査線5
1及び信号線52により囲まれた領域が1画素領域PAを形成している。
に設けられたブラックマトリクス61と、このブラックマトリクス61により囲まれた領
域に設けられる赤(R)、緑(G)、青(B)等のカラーフィルタ62と、カラーフィル
タ62を覆うように設けられた共通電極63と、が少なくとも設けられている。ただし、
本発明はこれに限定されることなく、横電界方式の場合には共通電極がない場合もあるし
、白黒表示であればカラーフィルタがない場合もあるし、色補完型のカラー表示の場合に
は三原色ではなく3種類以上のカラーフィルタで構成する場合もある。
るものであって、熱硬化性あるいは紫外線硬化性の樹脂材、例えばエポキシ樹脂から構成
される。このシール材30は、詳しくはアレイ基板10の表示領域DAの外縁部に沿って
塗布されるとともに、その一部は液晶注入口31を形成するためにアレイ基板10の側端
部に向かって延びている(図1及び図2参照)。なお、液晶注入口31が形成される位置
は、図1ではアレイ基板10のドライバDrが形成された側の短辺に対向する短辺のほぼ
中央部に形成されている。ただし、その他の部分、例えばアレイ基板10のいずれか一方
の長辺の隅部等に設けることも可能である。
お、ここでは両基板10、20の表示領域DA内に形成される配線等について特に説明を
行う。
(アレイ基板の製造工程)
アレイ基板10は、ガラス基板11上に所定厚のアルミニウム、モリブデン、クロム、
チタンあるいはこれらの合金からなる導電物質を成膜する。また、前述した材料以外の材
料でも可能である。そして、周知のフォトリソグラフィー法を用いてパターニングするこ
とによりその一部をエッチング除去して、横方向に伸びる複数本の走査線51と、これら
複数本の走査線51間に位置する補助容量線53と、走査線51から延在するゲート電極
Gと、補助容量線53の一部を拡幅して形成される補助容量電極53aと、ゲート配線(
図示省略)と、引回し配線15と、を形成する。なお、ここでは引回し配線15の構成に
ついてはその説明を省略し、後に詳細に説明を行う。
を覆うように所定厚のゲート絶縁膜57が成膜される。このゲート絶縁膜57としては窒
化シリコンなどからなる透明な樹脂材が用いられる。
極Gを覆う部分を残してa−Si層をエッチング除去し、TFT55の一部となる半導体
層54を形成する。そして同様の手法により、上述の工程で複数の層が形成されたガラス
基板11上に更に導電物質を成膜し、走査線51に交差する方向に延びる複数本の信号線
51、この信号線51から延設され半導体層54に接続されるソース電極S、補助容量電
極53a上を覆うとともに一端が半導体層54に接続されるドレイン電極D、及び、ソー
ス配線(図示省略)をパターニングする。これにより、ガラス基板11の走査線51と信
号線52との交差部近傍にはスイッチング素子となるTFT55が形成される。なお、上
述したゲート配線及びソース配線は、走査線51及び信号線52とドライバDrとを電気
的に接続するために設けられるものであって、液晶表示パネル1の額縁部分に引回されて
いる。加えて、ゲート配線は走査線51及び信号線52の何れに接続していても良いし、
ソース配線についても走査線51及び信号線52の何れに接続していても良い。
無機絶縁材料からなる保護絶縁膜(パッシベーション膜)58を成膜し、続いて、アレイ
基板10の表面を平坦化するための有機絶縁材料からなる層間膜59が成膜される。なお
、この層間膜59及び保護絶縁膜58の補助容量電極53a上に位置する部分には後述す
る画素電極56とドレイン電極Dとを電気的に接続するためのコンタクトホールCHが設
けられている。そして、走査線51及び信号線52によって囲まれた1画素領域PAごと
に例えばITO(Indium Tin Oxide)または、IZO(Indium Zinc Oxide)からなる画
素電極56を形成する。このとき好ましくはその外縁部が走査線51及び信号線52上に
位置し、かつ隣接する画素電極56同士が非接続状態となるように設ける。以上の工程に
よりアレイ基板10が製造される。
カラーフィルタ基板20の表示領域DA内には、アレイ基板10に形成された複数の画
素領域PAに合わせて、詳しくは、アレイ基板10と重ね合わせた際に走査線51及び信
号線52に対向するようにマトリクス状に形成されたブラックマトリクス61が設けられ
る。このブラックマトリクス61は金属クロム、カーボンやチタンを含有するレジストか
らなる樹脂ブラック、あるいはニッケル等の金属材料を用いて形成され高い遮光性及び低
反射性を備えている。なお、このブラックマトリクス61はスパッタリング法及びフォト
リソグラフィー法を用いて形成される。
素領域PAに対向する領域には、複数色、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の3色い
ずれかからなるカラーフィルタ62が形成される。そして、これらブラックマトリクス6
1及びカラーフィルタ62が形成された表示領域DAを覆うようにITO等からなる共通
電極63が形成される。以上の工程によりカラーフィルタ基板20が形成される。
上述した工程を経て製造されたアレイ基板10及びカラーフィルタ基板20は、それぞ
れのガラス基板11、21の各種配線が形成された表面に配向膜が塗布され、この配向膜
を焼成した後、その表面にラビングローラを用いてラビング処理を行う。そして、両基板
10、20のいずれか一方の基板、例えばアレイ基板10の表示領域DA上に複数個の柱
状スペーサ(図示省略)を配設し、さらにアレイ基板10の表示領域DAの外周囲を覆う
ようにシール材30を塗布する。その後、両基板10、20の表面同士を対向させて貼り
合わせ、シール材30を硬化させることにより空セルを形成する。
ル材30をアレイ基板10に塗布する際に予め設けておいた液晶注入口31から真空注入
により液晶40を注入する。そして、液晶40が注入された後液晶注入口31を封止材3
2により封止する。この後、偏光フィルムやドライバDr等の装着を行うことにより一連
の液晶表示パネル製造工程が完了する。
説明する。
引回し配線15は、アレイ基板10の表示領域DA外、すなわち額縁部分にガラス基板
の外周縁に沿って形成されている。この引回し配線15は、ドライバDrから出力される
制御信号をカラーフィルタ基板20側に送るための配線であり、コモン配線とも呼ばれる
ものである。そして、この引回し配線15は走査線51及び信号線52等に比して幅広な
配線(例えば幅1mm程度)から構成されている。なお、引回し配線15とカラーフィル
タ基板20、詳しくはカラーフィルタ基板20に設けられた共通電極63との接続は、引
回し配線15がガラス基板11の隅部に設けられたコンタクト材16(図1参照)に電気
的に接続し、このコンタクト材16が共通電極63にも電気的に接続されることでなされ
るものである。
ら形成されており、図4及び図5に示すように、シール材30が塗布される領域に一部が
重なるように配設され、且つ液晶注入口31を横切るように設けられている。なお、この
引回し配線31の表面は絶縁膜、例えばゲート絶縁膜57で被覆されている。なお、図5
においては引回し配線15がゲート絶縁膜57のみに被覆されているものとして図示され
ているが、その他の絶縁膜(例えば保護絶縁膜58や層間膜59)や配向膜に被覆される
ようにしてもよいし、引回し配線15の表面が外部に露出していてもよい。さらにまた、
引回し配線15は、好ましくは走査線51及び補助容量線53と同一の金属材料から形成
され、且つ走査線51及び補助容量線53の製造工程と同時に形成するようにする。ただ
し、必ずしも走査線51等と同時に形成する必要はなく、例えば信号線52等と同一材料
で同時に形成するようにすることも当然可能であり、その場合には引回し配線15は保護
絶縁膜58等により被覆されることになる。
とにより被覆されている。この構造は主に光漏れを防止する目的でなされたものであるが
、後述する封止材32の封入工程時において封入状態を視認しやすくする効果をも備えて
いる。なお、アレイ基板10及びカラーフィルタ基板20の額縁部分の幅は、共に約2m
m程度である。
以下に詳述する。
図4に示すように、アレイ基板10のドライバDrが設けられていない方の短辺には液
晶注入口31が形成される。液晶注入口31は既に上述したとおり、この短辺に向かって
シール材30の一部を屈曲させて塗布することで形成されるものである。そして、この液
晶注入口31が形成されるアレイ基板10の額縁部分には、短辺に沿って延在するシール
材30と一部が重なり、且つこのシール材30とほぼ平行に引回し配線15が配設されて
いる。この引回し配線15は液晶注入口31の液晶注入方向に直交するようにこの液晶注
入口31を横切るように配設されている。そして、この引回し配線15の液晶注入口31
と重なる部分には、矩形状の開口15aが形成されていると共に、この開口15aの中央
部を液晶注入口31の液晶注入方向に平行な方向へ縦断するように目盛り15bが形成さ
れている。この目盛り15bは所定間隔をおいて引回し配線15に延在方向に延びる複数
本の線分によって構成されている。また、この目盛り15bは引出し配線15と同一材料
からなる層をガラス基板11上に配設することにより形成されるものであって、引回し配
線15を例えばフォトリソグラフィー法で形成する際に使用されるマスクパターンを変更
するだけで容易に形成することが可能である。
1内にどの程度入り込んでいるかが定量的に認識できるようになるので、より正確な封止
作業を実現することが可能となる。
ルタ基板20のブラックマトリクス61が視認できる。すなわち、この開口15aは液晶
注入口31の封止工程において封止材32の液晶注入口31内への入り込みを視認するこ
とが可能な、封止状態確認用の開口15aとなる。
口31を封止する際、液晶40が封入されたセルのアレイ基板10側から開口15a部分
から目盛15bを監視し、封止材32が液晶注入口31内に十分入り込んでいるかを確認
することで、高い信頼性の封止作業を行えるようになる。なお、この確認作業については
作業員による目視で行う必要はなく、例えば光検出器等を使用することで自動的に確認す
るようにすることも可能である。また、引回し配線15の配設位置を何ら変更することな
く、単に引回し配線15に開口15a及び目盛り15bを形成するだけで封止作業の信頼
性向上が図れるので、液晶表示パネル1の額縁部分の幅を変更する必要もない。
、TFD、LTPS、EL、PDP、STNなど様々な構造にも汎用可能である。
晶表示パネル1は、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末などの電子機器
に使用することができる。このうち、液晶表示パネル71をパーソナルコンピュータ70
に使用した例を図6Aに、同じく液晶表示パネル76を携帯電話機75に使用した例を図
6Bに示す。ただし、これらのパーソナルコンピュータ70及び携帯電話機75の基本的
構成は当業者に周知であるので、詳細な説明は省略する。
:開口 15b:目盛り 20:カラーフィルタ基板 21:ガラス基板 30:シール
材 31:液晶注入口 32:封止材 40:液晶 DA:表示領域 PA:画素領域
51:走査線 52:信号線 53:補助容量線 54:半導体層 55:TFT 56
:画素電極 57:ゲート絶縁膜 58:保護絶縁膜(パッシベーション膜) 59:層
間膜 61:ブラックマトリクス 62:カラーフィルタ 63:共通電極
Claims (5)
- 一対の基板の外周囲を一部に注入口が形成されたシール材により貼り合わせ、前記注入
口から電気光学物質を注入したのち前記注入口が封止材により封止されてなる電気光学装
置において、
前記一対の基板の少なくとも一方には、前記電気光学物質駆動用の各種配線が設けられ
ているとともに、該各種配線のうち前記注入口側に配設された配線には前記封止材の封止
状態確認用の開口が形成されており、さらに、前記開口には複数の線状パターンからなる
目盛りが形成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記注入口側に配設された配線は、前記注入口近傍のシール材延在方向に沿って設けら
れた前記一対の基板間の導通状態を維持するための引回し配線であることを特徴とする請
求項1に記載の電気光学装置。 - 前記注入口側に配設された配線は金属材料からなり、該配線と前記目盛りは同一材料で
形成されていることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の電気光学装置。 - (1)一対の基板上に各種配線を形成する工程と、
(2)前記一対の基板の一部を除く外周囲をシール材により貼り合わせるとともに、該一
対の基板の一部に注入口を形成する工程と、
(3)前記一対の基板間に前記注入口から電気光学物質を注入する工程と、
(4)前記電気光学物質が注入された後に前記注入口を封止材により封止する工程と、
を備える電気光学装置の製造方法において、
前記(1)工程において形成される各種配線のうち、前記一対の基板の少なくとも一方
に形成される前記注入口側の配線には前記封止材の封止状態確認用の開口を形成し、前記
(4)工程は前記開口を基準として前記封止材の封入を行うことを特徴とする電気光学装
置の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示パネルを備えたことを特徴とする電子機器。
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