JP3708770B2 - 液晶装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶装置及びその製造方法に係り、特に、液晶装置を構成する２枚の基板間に形成された上下導通部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の液晶装置は、２枚の基板上にそれぞれ電極及び電極に接続された配線を形成し、これらの上にさらに配向膜を形成した後、シール材を介して２枚の基板を相互に貼り合わせ、所望の基板間隔が得られるように圧着した状態でシール材を硬化させることによって基板間隔を固定し、その後、シール材の内側に液晶を注入して封止することによって形成される。
【０００３】
このような液晶装置においては、通常、一方の基板が他方の基板の外縁よりも外側に張り出した張出部を設け、この張出部の表面上に、基板表面に形成された上記電極に接続された配線を引き出し、この配線の先端部が外部端子として形成される。このとき、上記張出部が２枚の基板のそれぞれに形成され、それぞれの張出部の表面にそれぞれの基板表面に形成された電極に接続された配線を引き出す構造とする場合もあるが、多くの場合には２枚の基板のうち、一方の基板のみに上記張出部が形成される。そして、この場合には張出部の形成されていない基板上の電極をもう一つの基板上に形成された張出部上の外部端子に導電接続するための上下導通部が設けられる。この上下導通部は、２枚の基板を貼り合わせた状態で液晶を封止するためのシール材の一部を導通領域として形成される場合がある。
【０００４】
図５及び図６には、上記の液晶表示パネルにおける上下導通部の模式的な断面図及び平面図を示す。液晶表示パネルを構成する２枚の透明基板１１０と透明基板１２０との間に圧着状態で硬化された導通領域１３０ａが配置されている。この導通領域１３０ａはシール材の一部であり、その内部には、図６に示すように液晶表示パネルのセル厚を規制するための樹脂球、ガラスファイバー、ガラスボール等からなるスペーサ１３１と、上記の導電性粒子１３３とが分散配置されている。導通領域１３０ａに接触する透明基板１１０の表面上には、透明基板１１０の張出部１１０ａの表面上に引き出されるように形成された透明導電体からなる外部配線１１１ｂが複数並列するように形成されている。この外部配線１１１ｂの内端部１１１ｃはシール材の導通領域１３０ａに接触している。一方、透明基板１２０の表面上には図示しない電極に接続されて基板外縁に向けて伸びる内部配線１２１ｂが形成され、この内部配線１２１ｂの外端部１２１ｃは上記の導通領域１３０ａに接触している。導通領域１３０ａ中の導電性粒子１３３は、上記内端部１１１ｃと上記外端部１２１ｃに対して共に導電接触した状態となっている。したがって、透明基板１２０の表面上に形成された図示しない電極は、内部配線１２１ｂ及び導電性粒子１３３を通して、張出部１１０ａの表面上に形成された外部配線１１１ｂに導電接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の液晶表示パネルにおいては、外部配線１１１ｂの内端部１１１ｃ及び内部配線１２１ｂの外端部１２１ｃと導電性粒子１３３との導電接触が配向膜１１３，１２３によって妨げられないように、配向膜１１３，１２３の外縁が、シール材或いは上記の導通領域１３０ａの配置されている領域よりも内側に配置されるように構成していた。
【０００６】
しかし近年、液晶表示パネルに対する表示面積の増大及び小型化の要請が強くなってきたことにより、液晶表示パネルの表示領域（上記の基板表面の電極が配列形成された領域）の周囲部分をなるべく狭い幅になるように設計する（液晶表示パネルの狭額縁化を図る）必要性が高くなってきた。このように表示領域の周囲部分を狭幅にしようとすると、表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間隔も小さくする必要がある。一方、配向膜１１３，１２３の塗布方法としては、透明電極等のパターニング法であるフォトリソグラフィ法に比べるとパターニング精度の劣るフレキソ印刷、オフセット印刷等のような安価な印刷法が採用されているため、配向膜１１３，１２３の外縁位置を表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間に確実に収めようとすれば、表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間隔を配向膜の印刷精度以上の間隔にするように設計する必要がある。したがって、従来の製造工程においては、配向膜の塗布方法を変えるなどの製造コストを増大させる方法を採用することなく、上記の表示領域の周囲部分の狭幅化を図るには、配向膜のパターニング精度に起因する一定の限界があった。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、配向膜のパターニング精度に影響されることなく、表示領域の周囲部分の狭幅化を図ることが可能な上下導通部の構造を採用することによって、設計の自由度を増大させ、液晶装置における表示面積の増大と小型化とを両立することができる構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
上記課題を解決するために、本願発明に係る液晶装置の製造方法は、第１の電極と第１の導電体が形成された第１の基板と、第２の電極と前記第１の導電体に接続するための第２の導電体が形成された第２の基板とが、スペーサと該スペーサを分散させたシール材を介して対向し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に液晶が封入されてなり、前記第１の基板の一部が前記第２の基板よりも外側に張り出してなる張出部が形成された液晶装置の製造方法であって、少なくとも前記第１及び第２の電極、前記第１の導電体及び前記張出部の上に、配向膜を１００乃至４００オングストローム内の範囲の厚さで形成する工程と、前記スペーサと、樹脂及びその樹脂を被覆する導電層からなり外径が前記スペーサより５％乃至２０％の範囲内で大きい導電粒子とが分散されてなるシール材を、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが重なる領域において、複数の前記スペーサを介し且つ複数の前記導電粒子で導電接続されるように配設し、前記前記第１の基板と前記第２の基板を対向させ、各前記導電粒子が前記配向膜を突き破って前記第１及び第２の導電体が導電接続するように前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着した後に、前記張出部上の前記配向膜をプラズマアッシングにより除去する工程と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、シール材中の導電性粒子が配向膜を突き破って第１導電体と第２導電体とを導通させているので、従来のように上下導通部を避けて配向膜を形成する必要がなくなるため、配向膜の外縁位置に対する制約がなくなる結果、液晶装置の表示領域の周囲部分における設計の自由度が高くなることから、当該周囲部分の狭幅化が可能となり、液晶装置の表示領域の拡大と小型化とを両立させることができる。また、上下導通部内の配線等の導電体が配向膜に覆われた状態にすることができるので、上下導通部の耐蝕性を向上させることができる。さらに、配向膜をより広い範囲に形成することができるようになるため、ラビング状態の均一性を高めることが可能になる。
【００１０】
なお、上記の発明においては、第１導電体と第２導電体の少なくとも一方を配向膜が覆い、一方の導電体を覆っている配向膜を突き破った状態で導電性粒子が当該導電体に導電接触し、さらに他方の導電体にも導電接触していればよい。また、第１導電体又は第２導電体を、全面的にではなく、部分的にのみ配向膜が覆っていても構わない。しかし、第１導電体と第２導電体の双方をそれぞれの配向膜が被覆し、導電性粒子が双方の配向膜を突き破った状態で第１導電体及び第２導電体の双方に導電接触していることがより望ましく、さらに効果的である。
【００１１】
本発明において、前記第１導電体と前記第２導電体の少なくとも一方を覆う前記配向膜は、基板表面のうちの前記第１基板と前記第２基板とが相互に対向する領域のうち、前記導電性粒子が配置されている所を除いて全面的に形成されていることが好ましい。この発明によれば、基板が対向する領域において導電性粒子が配置されている所を除いて全面的に配向膜が形成されていることによって、配向膜の形成が容易になるとともにラビング状態の均一性をさらに向上できる。
【００１４】
次に、本発明の液晶装置の製造方法は、第１基板上に第１導電体を形成する工程と、第２基板上に第２導電体を形成する工程と、前記第１基板上および前記第２基板上に配向膜を形成する工程と、前記第１基板および前記第２基板をシール材を介して貼り合わせる工程とを有する液晶装置の製造方法において、前記第１基板上もしくは前記第２基板上に形成する前記配向膜は前記シール材と重なるところを含めて形成し、しかる後、前記第１基板と前記第２基板とを導電性粒子を含む前記シール材を介して貼り合わせ、圧着することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、第１基板上および第２基板上に配向膜を形成する工程では、前記第１基板上もしくは前記第２基板上の配向膜を前記第１基板と前記第２基板とが相互に対向する領域に全面的に形成することが好ましい。この場合、第１基板と第２基板の双方についてそれぞれ配向膜を基板全面に形成し、パネル構造を完成させた後に外部端子の配列領域上の配向膜を除去することが好ましい。
【００１７】
なお、上記各発明において、配向膜の厚さが１００〜４００Åであることが好ましく、特に、１００〜３００Åであることがより望ましい。
【００１８】
また、上記各発明において、導電性粒子の外径は、セル厚に比べて５〜２０％大きいことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る液晶装置及びその製造方法の実施形態について詳細に説明する。図３は本実施形態の液晶装置を構成する液晶表示パネル１００の全体を模式的に示す概略断面図であり、図４は液晶表示パネル１００の全体を模式的に示す概略平面図である。
【００２０】
液晶表示パネル１００は、ガラス等からなる透明基板１１０と、同様の透明基板１２０とを、未硬化のシール材１３０を介して貼り合わせ、所定のセル厚（例えば５〜１０μｍ）になるように圧着し、その状態でシール材１３０を硬化させたものである。このシール材１３０の内側には液晶１４０が注入され、封止される。液晶表示パネル１００においては、透明基板１１０の一部が透明基板１２０の外縁よりも外側に張り出してなる張出部１１０ａが設けられ、この張出部１１０ａの表面上には後述する外部配線１１１ｂ、１１１ｄが形成される。
【００２１】
透明基板１１０の表面上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電層がスパッタリング法等によって形成され、この透明導電層をフォトリソグラフィ法等によってパターニングすることにより、それぞれ複数の透明電極１１１ａ、外部配線１１１ｂ，１１１ｄが形成される。この透明電極１１１ａの上には、酸化シリコンや酸化チタン等の硬質皮膜からなる保護膜（トップコート膜）１１２が形成される。
【００２２】
保護膜１２の上にはオフセット印刷やフレキソ印刷によって未硬化のポリイミド樹脂が塗布され、所定温度にて焼成することによって配向膜１１３が形成される。この配向膜１１３は、本実施形態の場合、透明基板１１０の表面のうち透明基板１２０に対向する領域全てを覆うように形成される。その後、配向膜１１３の表面にはラビング処理が施され、液晶分子に対する所定方向の配向能が付与される。
【００２３】
透明基板１２０の表面上には、上記と同様の方法で形成された透明導電体からなるそれぞれ複数の透明電極１２１ａ及び内部配線１２１ｂが形成される。これらの上には上記と同様の保護膜１２２が形成され、さらにその上には上記と同様の配向膜１２３が形成される。この配向膜１２３は、本実施形態の場合、上記と同様の方法で透明基板１２０の全表面に形成される。この配向膜１２３に対しても上記と同様のラビング処理が施される。
【００２４】
透明基板１１０と１２０とを接着するシール材１３０は、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を基材とし、この基材中に、所望のセル厚に相当する外径を備えたスペーサと、導電性粒子とを分散させたものである。通常、スペーサは硬質樹脂からなる球体若しくは円柱体であり、導電性粒子は樹脂球の外面に鍍金等によって導電層を被覆させたものである。導電性粒子としては金属粒子等の導電粒子そのものを用いてもよい。本実施形態では、後述する上下導通部をシール材１３０の一部にて構成するために導電性粒子を混入しているが、シール材１３０中には導電性粒子を混入することなく、その代わりに、導電性粒子を混入した異方性導電材をシール材１３０とは別に設けることも可能である。なお、シール材１３０には液晶注入口１３０ｂが形成され、ここから液晶１４０を注入した後、封止材１３０ｃによって液晶注入口１３０ｂが閉鎖されている。
【００２５】
液晶表示パネル１００においては、透明電極１１１ａと透明電極１２１ａとが液晶１４０を挟んで対向することによって画素領域が形成され、この画素領域が縦横に配列されて表示領域１００Ａが構成されている。この表示領域１００Ａには、画素領域毎に液晶の配向状態を制御することによって所定の表示内容を表すことができる。表示領域１００Ａの外側には内部配線１１１，１２１ｂが引き出されている。透明基板１１０の表面上の内部配線１１１はそのままシール材１３０の形成部分を通過して張出部１１０ａの表面上に引き出されて外部配線１１１ｄとなり、その先端が外部端子となる。また、透明基板１２０の表面上に形成された内部配線１２１ｂはシール材１３０の形成位置まで伸びて、シール材１３０の導通領域１３０ａに重なる位置に外端部１２１ｃを備えている。
【００２６】
一方、透明基板１１０の表面上には、シール材１３０の導通領域１３０ａに重なる位置から張出部１１０ａの表面上に伸びる外部配線１１１ｂが形成されている。この外部配線１１１ｂは、導通領域１３０ａの形成位置に内端部１１１ｃを備えている。したがって、透明基板１２０上の内部配線１２１ｂと、透明基板１１０上の外部配線１１１ｂとは、その外端部１２１ｃと内端部１１１ｃとが導通領域１３０ａに接触していることによって、相互に導電接続されている。
【００２７】
図１は本実施形態の上下導通部を拡大して示す断面図であり、図２は本実施形態の上下導通部を拡大して示す平面図である。なお、図２において、透明基板１２０の表面上（図２においては透明基板１２０の裏側）に形成されている内部配線や配向膜、及び、当該表面上に接触しているシール材は透視状態を表すために実線にて示してある。
【００２８】
本実施形態では、図２に示すように、未硬化のシール材１３０の内部にスペーサ１３１と導電性粒子１３２とを分散させておき、シール材１３０を介して透明基板１１０と透明基板１２０とを圧着させたとき、スペーサ１３１によって所望のセル厚（基板間隔、例えば５〜１０μｍ程度）が得られるようになっている。導電性粒子１３２はスペーサ１３１とほぼ同様か、或いはやや大きな外径を有するように形成されている。
【００２９】
また、シール材１３０の導通領域１３０ａが配置された上下導通部において、透明基板１１０上の外部配線１１１ｂにおける内端部１１１ｃを配向膜１１３が覆い、また、透明基板１２０上の内部配線１２１ｂにおける外端部１２１ｃを配向膜１２３が覆っている。また、本実施形態では、配向膜１１３及び１２３の厚さを従来よりもやや薄い約１５０〜３００Åの範囲内の厚さになるように形成している。
【００３０】
本実施形態においては、シール材１３０を介して透明基板１１０と１２０とを圧着したとき、やや大きめに形成された導電性粒子１３２が比較的柔らかい配向膜１１３及び１２３を突き破り、図１に示すような状態で、第２導電体である上記の内端部１１１ｃと第１導電体である外端部１２１ｃの双方に接触し、この状態でシール材１３０が硬化されることにより固定され、内部配線１２１ｂと外部配線１１１ｂとの間の導通状態が保持されるようになっている。
【００３１】
このように導電性粒子１３２が配向膜１１３及び１２３を突き破って上下導通する場合の確実性を高めるには、導電性粒子１３２の外径をスペーサ１３１の外径よりもやや大きめに形成することが好ましい。具体的には、導電性粒子１３２の外径をスペーサ１３１の外径に対して５〜２０％の範囲内で大きく形成することが好ましい。この範囲よりも小さいと導電性粒子１３２の外径を大きめにする効果（導通信頼性の向上）が得られにくく、この範囲よりも大きくなると液晶表示パネルのセル厚に対する影響が現れる。
【００３２】
また、同様に上下導通部の導通信頼性を向上させるには、配向膜の厚さを従来よりもやや薄く形成することが好ましい。具体的には、配向膜の厚さは１００〜４００オングストロームであることが好ましい。特に、上記のように１００〜３００オングストロームとすることがより望ましい。これらの範囲よりも配向膜が薄くなると、配向膜としての機能を十分に発揮することができなくなり、これらの範囲を越えると、上下導通部における導通信頼性が急減する。
【００３３】
本実施形態では、上記のように導電性粒子が配向膜を突き破って上下導通を達成しているので、配向膜を上下導通部にまで延長形成しても支障がなくなり、配向膜の外縁位置の制約をなくすことができるため、液晶表示パネルにおける表示領域の周囲部分における設計の自由度が高まる。すなわち、従来は、液晶表示パネル１００の表示領域１００Ａの外縁位置と上下導通部（導通領域１３０ａ）の内縁位置との間に、配向膜１１３，１２３の外縁を配置する必要があったが、本実施形態ではこのような制約がなく、配向膜１１３，１２３は上下導通部の全てに形成されていてもよく、上下導通部の一部のみに形成されていても構わない。したがって、表示領域１００Ａの外縁位置と上下導通部の内縁位置とを接近させても支障がなくなり、その結果、従来よりも液晶表示パネル１００における表示領域１００Ａの周囲部分の幅を小さくすることが可能になる。さらに、配向膜形成時の位置ずれによる製品不良の発生を低減することもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、上下導通部においても外部配線１１１ｂ及び内部配線１２１ｂが配向膜１１３，１２３によって覆われているため、上下導通部における導電体が保護され、耐蝕性が向上する。さらに、配向膜が従来よりも広い領域を覆うように形成されるので、表示領域１００Ａ内におけるラビング状態の均一性を向上させることができる。特に、配向膜を基板の全面に形成することも可能になるため、配向膜の形成工程をより簡易に行うことができるとともに、ラビング状態のより一層の均一化を期待することができる。
【００３５】
尚、本発明の液晶装置及びその製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
例えば、上記実施形態においては、配向膜１１３，１２３を透明基板１１０と１２０とが対向する領域を全て覆うように形成しているが、配向膜を透明基板１１０と１２０のいずれにおいても全ての基板表面を覆うように全面的に形成し、図示のパネル構造が完成した後に、プラズマアッシング等によって張出部の表面上の配向膜を除去してもよい。この場合には、配向膜の形成工程において配向膜のパターニング（印刷パターンの形成）自体が不要になるとともに、配向膜のラビング処理時においては配向膜が基板を全面的に被覆しているため、ラビングムラを低減できるという効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、シール材中の導電性粒子が配向膜を突き破って第１導電体と第２導電体とを導通させているので、従来のように上下導通部を避けて配向膜を形成する必要がなくなるため、配向膜の外縁位置に対する制約がなくなる結果、液晶装置の表示領域の周囲部分における設計の自由度が高くなることから、当該周囲部分の狭幅化が可能となり、液晶装置の表示領域の拡大と小型化とを両立させることができる。また、上下導通部内の配線等の導電体が配向膜に覆われた状態にすることができるので、上下導通部の耐蝕性を向上させることができる。さらに、配向膜をより広い範囲に形成することができるようになるため、ラビング状態の均一性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶装置の実施形態における上下導通部の構造を示す拡大断面図である。
【図２】同実施形態における上下導通部の構造を示す拡大平面図である。
【図３】同実施形態の全体構造を模式的に示す概略断面図である。
【図４】同実施形態の全体構造を模式的に示す概略平面図である。
【図５】従来の液晶装置における上下導通部の構造を示す拡大断面図である。
【図６】従来の液晶装置における上下導通部の構造を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
１００ 液晶表示パネル
１００Ａ 表示領域
１１０，１２０ 透明基板
１１０ａ 張出部
１１１ａ 透明電極
１１１ｂ 外部配線
１１１ｃ 内端部
１１３，１２３ 配向膜
１２１ｂ 内部配線
１２１ｃ 外端部
１３０ シール材
１３０ａ 導通領域
１３１ スペーサ
１３２ 導電性粒子
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶装置及びその製造方法に係り、特に、液晶装置を構成する２枚の基板間に形成された上下導通部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の液晶装置は、２枚の基板上にそれぞれ電極及び電極に接続された配線を形成し、これらの上にさらに配向膜を形成した後、シール材を介して２枚の基板を相互に貼り合わせ、所望の基板間隔が得られるように圧着した状態でシール材を硬化させることによって基板間隔を固定し、その後、シール材の内側に液晶を注入して封止することによって形成される。
【０００３】
このような液晶装置においては、通常、一方の基板が他方の基板の外縁よりも外側に張り出した張出部を設け、この張出部の表面上に、基板表面に形成された上記電極に接続された配線を引き出し、この配線の先端部が外部端子として形成される。このとき、上記張出部が２枚の基板のそれぞれに形成され、それぞれの張出部の表面にそれぞれの基板表面に形成された電極に接続された配線を引き出す構造とする場合もあるが、多くの場合には２枚の基板のうち、一方の基板のみに上記張出部が形成される。そして、この場合には張出部の形成されていない基板上の電極をもう一つの基板上に形成された張出部上の外部端子に導電接続するための上下導通部が設けられる。この上下導通部は、２枚の基板を貼り合わせた状態で液晶を封止するためのシール材の一部を導通領域として形成される場合がある。
【０００４】
図５及び図６には、上記の液晶表示パネルにおける上下導通部の模式的な断面図及び平面図を示す。液晶表示パネルを構成する２枚の透明基板１１０と透明基板１２０との間に圧着状態で硬化された導通領域１３０ａが配置されている。この導通領域１３０ａはシール材の一部であり、その内部には、図６に示すように液晶表示パネルのセル厚を規制するための樹脂球、ガラスファイバー、ガラスボール等からなるスペーサ１３１と、上記の導電性粒子１３３とが分散配置されている。導通領域１３０ａに接触する透明基板１１０の表面上には、透明基板１１０の張出部１１０ａの表面上に引き出されるように形成された透明導電体からなる外部配線１１１ｂが複数並列するように形成されている。この外部配線１１１ｂの内端部１１１ｃはシール材の導通領域１３０ａに接触している。一方、透明基板１２０の表面上には図示しない電極に接続されて基板外縁に向けて伸びる内部配線１２１ｂが形成され、この内部配線１２１ｂの外端部１２１ｃは上記の導通領域１３０ａに接触している。導通領域１３０ａ中の導電性粒子１３３は、上記内端部１１１ｃと上記外端部１２１ｃに対して共に導電接触した状態となっている。したがって、透明基板１２０の表面上に形成された図示しない電極は、内部配線１２１ｂ及び導電性粒子１３３を通して、張出部１１０ａの表面上に形成された外部配線１１１ｂに導電接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の液晶表示パネルにおいては、外部配線１１１ｂの内端部１１１ｃ及び内部配線１２１ｂの外端部１２１ｃと導電性粒子１３３との導電接触が配向膜１１３，１２３によって妨げられないように、配向膜１１３，１２３の外縁が、シール材或いは上記の導通領域１３０ａの配置されている領域よりも内側に配置されるように構成していた。
【０００６】
しかし近年、液晶表示パネルに対する表示面積の増大及び小型化の要請が強くなってきたことにより、液晶表示パネルの表示領域（上記の基板表面の電極が配列形成された領域）の周囲部分をなるべく狭い幅になるように設計する（液晶表示パネルの狭額縁化を図る）必要性が高くなってきた。このように表示領域の周囲部分を狭幅にしようとすると、表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間隔も小さくする必要がある。一方、配向膜１１３，１２３の塗布方法としては、透明電極等のパターニング法であるフォトリソグラフィ法に比べるとパターニング精度の劣るフレキソ印刷、オフセット印刷等のような安価な印刷法が採用されているため、配向膜１１３，１２３の外縁位置を表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間に確実に収めようとすれば、表示領域の外縁と上下導通部の内縁との間隔を配向膜の印刷精度以上の間隔にするように設計する必要がある。したがって、従来の製造工程においては、配向膜の塗布方法を変えるなどの製造コストを増大させる方法を採用することなく、上記の表示領域の周囲部分の狭幅化を図るには、配向膜のパターニング精度に起因する一定の限界があった。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、配向膜のパターニング精度に影響されることなく、表示領域の周囲部分の狭幅化を図ることが可能な上下導通部の構造を採用することによって、設計の自由度を増大させ、液晶装置における表示面積の増大と小型化とを両立することができる構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
上記課題を解決するために、本願発明に係る液晶装置の製造方法は、第１の電極と第１の導電体が形成された第１の基板と、第２の電極と前記第１の導電体に接続するための第２の導電体が形成された第２の基板とが、スペーサと該スペーサを分散させたシール材を介して対向し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に液晶が封入されてなり、前記第１の基板の一部が前記第２の基板よりも外側に張り出してなる張出部が形成された液晶装置の製造方法であって、少なくとも前記第１及び第２の電極、前記第１の導電体及び前記張出部の上に、配向膜を１００乃至４００オングストローム内の範囲の厚さで形成する工程と、前記スペーサと、樹脂及びその樹脂を被覆する導電層からなり外径が前記スペーサより５％乃至２０％の範囲内で大きい導電粒子とが分散されてなるシール材を、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが重なる領域において、複数の前記スペーサを介し且つ複数の前記導電粒子で導電接続されるように配設し、前記前記第１の基板と前記第２の基板を対向させ、各前記導電粒子が前記配向膜を突き破って前記第１及び第２の導電体が導電接続するように前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着した後に、前記張出部上の前記配向膜をプラズマアッシングにより除去する工程と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、シール材中の導電性粒子が配向膜を突き破って第１導電体と第２導電体とを導通させているので、従来のように上下導通部を避けて配向膜を形成する必要がなくなるため、配向膜の外縁位置に対する制約がなくなる結果、液晶装置の表示領域の周囲部分における設計の自由度が高くなることから、当該周囲部分の狭幅化が可能となり、液晶装置の表示領域の拡大と小型化とを両立させることができる。また、上下導通部内の配線等の導電体が配向膜に覆われた状態にすることができるので、上下導通部の耐蝕性を向上させることができる。さらに、配向膜をより広い範囲に形成することができるようになるため、ラビング状態の均一性を高めることが可能になる。
【００１０】
なお、上記の発明においては、第１導電体と第２導電体の少なくとも一方を配向膜が覆い、一方の導電体を覆っている配向膜を突き破った状態で導電性粒子が当該導電体に導電接触し、さらに他方の導電体にも導電接触していればよい。また、第１導電体又は第２導電体を、全面的にではなく、部分的にのみ配向膜が覆っていても構わない。しかし、第１導電体と第２導電体の双方をそれぞれの配向膜が被覆し、導電性粒子が双方の配向膜を突き破った状態で第１導電体及び第２導電体の双方に導電接触していることがより望ましく、さらに効果的である。
【００１１】
本発明において、前記第１導電体と前記第２導電体の少なくとも一方を覆う前記配向膜は、基板表面のうちの前記第１基板と前記第２基板とが相互に対向する領域のうち、前記導電性粒子が配置されている所を除いて全面的に形成されていることが好ましい。この発明によれば、基板が対向する領域において導電性粒子が配置されている所を除いて全面的に配向膜が形成されていることによって、配向膜の形成が容易になるとともにラビング状態の均一性をさらに向上できる。
【００１４】
次に、本発明の液晶装置の製造方法は、第１基板上に第１導電体を形成する工程と、第２基板上に第２導電体を形成する工程と、前記第１基板上および前記第２基板上に配向膜を形成する工程と、前記第１基板および前記第２基板をシール材を介して貼り合わせる工程とを有する液晶装置の製造方法において、前記第１基板上もしくは前記第２基板上に形成する前記配向膜は前記シール材と重なるところを含めて形成し、しかる後、前記第１基板と前記第２基板とを導電性粒子を含む前記シール材を介して貼り合わせ、圧着することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、第１基板上および第２基板上に配向膜を形成する工程では、前記第１基板上もしくは前記第２基板上の配向膜を前記第１基板と前記第２基板とが相互に対向する領域に全面的に形成することが好ましい。この場合、第１基板と第２基板の双方についてそれぞれ配向膜を基板全面に形成し、パネル構造を完成させた後に外部端子の配列領域上の配向膜を除去することが好ましい。
【００１７】
なお、上記各発明において、配向膜の厚さが１００〜４００Åであることが好ましく、特に、１００〜３００Åであることがより望ましい。
【００１８】
また、上記各発明において、導電性粒子の外径は、セル厚に比べて５〜２０％大きいことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る液晶装置及びその製造方法の実施形態について詳細に説明する。図３は本実施形態の液晶装置を構成する液晶表示パネル１００の全体を模式的に示す概略断面図であり、図４は液晶表示パネル１００の全体を模式的に示す概略平面図である。
【００２０】
液晶表示パネル１００は、ガラス等からなる透明基板１１０と、同様の透明基板１２０とを、未硬化のシール材１３０を介して貼り合わせ、所定のセル厚（例えば５〜１０μｍ）になるように圧着し、その状態でシール材１３０を硬化させたものである。このシール材１３０の内側には液晶１４０が注入され、封止される。液晶表示パネル１００においては、透明基板１１０の一部が透明基板１２０の外縁よりも外側に張り出してなる張出部１１０ａが設けられ、この張出部１１０ａの表面上には後述する外部配線１１１ｂ、１１１ｄが形成される。
【００２１】
透明基板１１０の表面上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電層がスパッタリング法等によって形成され、この透明導電層をフォトリソグラフィ法等によってパターニングすることにより、それぞれ複数の透明電極１１１ａ、外部配線１１１ｂ，１１１ｄが形成される。この透明電極１１１ａの上には、酸化シリコンや酸化チタン等の硬質皮膜からなる保護膜（トップコート膜）１１２が形成される。
【００２２】
保護膜１２の上にはオフセット印刷やフレキソ印刷によって未硬化のポリイミド樹脂が塗布され、所定温度にて焼成することによって配向膜１１３が形成される。この配向膜１１３は、本実施形態の場合、透明基板１１０の表面のうち透明基板１２０に対向する領域全てを覆うように形成される。その後、配向膜１１３の表面にはラビング処理が施され、液晶分子に対する所定方向の配向能が付与される。
【００２３】
透明基板１２０の表面上には、上記と同様の方法で形成された透明導電体からなるそれぞれ複数の透明電極１２１ａ及び内部配線１２１ｂが形成される。これらの上には上記と同様の保護膜１２２が形成され、さらにその上には上記と同様の配向膜１２３が形成される。この配向膜１２３は、本実施形態の場合、上記と同様の方法で透明基板１２０の全表面に形成される。この配向膜１２３に対しても上記と同様のラビング処理が施される。
【００２４】
透明基板１１０と１２０とを接着するシール材１３０は、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を基材とし、この基材中に、所望のセル厚に相当する外径を備えたスペーサと、導電性粒子とを分散させたものである。通常、スペーサは硬質樹脂からなる球体若しくは円柱体であり、導電性粒子は樹脂球の外面に鍍金等によって導電層を被覆させたものである。導電性粒子としては金属粒子等の導電粒子そのものを用いてもよい。本実施形態では、後述する上下導通部をシール材１３０の一部にて構成するために導電性粒子を混入しているが、シール材１３０中には導電性粒子を混入することなく、その代わりに、導電性粒子を混入した異方性導電材をシール材１３０とは別に設けることも可能である。なお、シール材１３０には液晶注入口１３０ｂが形成され、ここから液晶１４０を注入した後、封止材１３０ｃによって液晶注入口１３０ｂが閉鎖されている。
【００２５】
液晶表示パネル１００においては、透明電極１１１ａと透明電極１２１ａとが液晶１４０を挟んで対向することによって画素領域が形成され、この画素領域が縦横に配列されて表示領域１００Ａが構成されている。この表示領域１００Ａには、画素領域毎に液晶の配向状態を制御することによって所定の表示内容を表すことができる。表示領域１００Ａの外側には内部配線１１１，１２１ｂが引き出されている。透明基板１１０の表面上の内部配線１１１はそのままシール材１３０の形成部分を通過して張出部１１０ａの表面上に引き出されて外部配線１１１ｄとなり、その先端が外部端子となる。また、透明基板１２０の表面上に形成された内部配線１２１ｂはシール材１３０の形成位置まで伸びて、シール材１３０の導通領域１３０ａに重なる位置に外端部１２１ｃを備えている。
【００２６】
一方、透明基板１１０の表面上には、シール材１３０の導通領域１３０ａに重なる位置から張出部１１０ａの表面上に伸びる外部配線１１１ｂが形成されている。この外部配線１１１ｂは、導通領域１３０ａの形成位置に内端部１１１ｃを備えている。したがって、透明基板１２０上の内部配線１２１ｂと、透明基板１１０上の外部配線１１１ｂとは、その外端部１２１ｃと内端部１１１ｃとが導通領域１３０ａに接触していることによって、相互に導電接続されている。
【００２７】
図１は本実施形態の上下導通部を拡大して示す断面図であり、図２は本実施形態の上下導通部を拡大して示す平面図である。なお、図２において、透明基板１２０の表面上（図２においては透明基板１２０の裏側）に形成されている内部配線や配向膜、及び、当該表面上に接触しているシール材は透視状態を表すために実線にて示してある。
【００２８】
本実施形態では、図２に示すように、未硬化のシール材１３０の内部にスペーサ１３１と導電性粒子１３２とを分散させておき、シール材１３０を介して透明基板１１０と透明基板１２０とを圧着させたとき、スペーサ１３１によって所望のセル厚（基板間隔、例えば５〜１０μｍ程度）が得られるようになっている。導電性粒子１３２はスペーサ１３１とほぼ同様か、或いはやや大きな外径を有するように形成されている。
【００２９】
また、シール材１３０の導通領域１３０ａが配置された上下導通部において、透明基板１１０上の外部配線１１１ｂにおける内端部１１１ｃを配向膜１１３が覆い、また、透明基板１２０上の内部配線１２１ｂにおける外端部１２１ｃを配向膜１２３が覆っている。また、本実施形態では、配向膜１１３及び１２３の厚さを従来よりもやや薄い約１５０〜３００Åの範囲内の厚さになるように形成している。
【００３０】
本実施形態においては、シール材１３０を介して透明基板１１０と１２０とを圧着したとき、やや大きめに形成された導電性粒子１３２が比較的柔らかい配向膜１１３及び１２３を突き破り、図１に示すような状態で、第２導電体である上記の内端部１１１ｃと第１導電体である外端部１２１ｃの双方に接触し、この状態でシール材１３０が硬化されることにより固定され、内部配線１２１ｂと外部配線１１１ｂとの間の導通状態が保持されるようになっている。
【００３１】
このように導電性粒子１３２が配向膜１１３及び１２３を突き破って上下導通する場合の確実性を高めるには、導電性粒子１３２の外径をスペーサ１３１の外径よりもやや大きめに形成することが好ましい。具体的には、導電性粒子１３２の外径をスペーサ１３１の外径に対して５〜２０％の範囲内で大きく形成することが好ましい。この範囲よりも小さいと導電性粒子１３２の外径を大きめにする効果（導通信頼性の向上）が得られにくく、この範囲よりも大きくなると液晶表示パネルのセル厚に対する影響が現れる。
【００３２】
また、同様に上下導通部の導通信頼性を向上させるには、配向膜の厚さを従来よりもやや薄く形成することが好ましい。具体的には、配向膜の厚さは１００〜４００オングストロームであることが好ましい。特に、上記のように１００〜３００オングストロームとすることがより望ましい。これらの範囲よりも配向膜が薄くなると、配向膜としての機能を十分に発揮することができなくなり、これらの範囲を越えると、上下導通部における導通信頼性が急減する。
【００３３】
本実施形態では、上記のように導電性粒子が配向膜を突き破って上下導通を達成しているので、配向膜を上下導通部にまで延長形成しても支障がなくなり、配向膜の外縁位置の制約をなくすことができるため、液晶表示パネルにおける表示領域の周囲部分における設計の自由度が高まる。すなわち、従来は、液晶表示パネル１００の表示領域１００Ａの外縁位置と上下導通部（導通領域１３０ａ）の内縁位置との間に、配向膜１１３，１２３の外縁を配置する必要があったが、本実施形態ではこのような制約がなく、配向膜１１３，１２３は上下導通部の全てに形成されていてもよく、上下導通部の一部のみに形成されていても構わない。したがって、表示領域１００Ａの外縁位置と上下導通部の内縁位置とを接近させても支障がなくなり、その結果、従来よりも液晶表示パネル１００における表示領域１００Ａの周囲部分の幅を小さくすることが可能になる。さらに、配向膜形成時の位置ずれによる製品不良の発生を低減することもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、上下導通部においても外部配線１１１ｂ及び内部配線１２１ｂが配向膜１１３，１２３によって覆われているため、上下導通部における導電体が保護され、耐蝕性が向上する。さらに、配向膜が従来よりも広い領域を覆うように形成されるので、表示領域１００Ａ内におけるラビング状態の均一性を向上させることができる。特に、配向膜を基板の全面に形成することも可能になるため、配向膜の形成工程をより簡易に行うことができるとともに、ラビング状態のより一層の均一化を期待することができる。
【００３５】
尚、本発明の液晶装置及びその製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３６】
例えば、上記実施形態においては、配向膜１１３，１２３を透明基板１１０と１２０とが対向する領域を全て覆うように形成しているが、配向膜を透明基板１１０と１２０のいずれにおいても全ての基板表面を覆うように全面的に形成し、図示のパネル構造が完成した後に、プラズマアッシング等によって張出部の表面上の配向膜を除去してもよい。この場合には、配向膜の形成工程において配向膜のパターニング（印刷パターンの形成）自体が不要になるとともに、配向膜のラビング処理時においては配向膜が基板を全面的に被覆しているため、ラビングムラを低減できるという効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、シール材中の導電性粒子が配向膜を突き破って第１導電体と第２導電体とを導通させているので、従来のように上下導通部を避けて配向膜を形成する必要がなくなるため、配向膜の外縁位置に対する制約がなくなる結果、液晶装置の表示領域の周囲部分における設計の自由度が高くなることから、当該周囲部分の狭幅化が可能となり、液晶装置の表示領域の拡大と小型化とを両立させることができる。また、上下導通部内の配線等の導電体が配向膜に覆われた状態にすることができるので、上下導通部の耐蝕性を向上させることができる。さらに、配向膜をより広い範囲に形成することができるようになるため、ラビング状態の均一性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶装置の実施形態における上下導通部の構造を示す拡大断面図である。
【図２】同実施形態における上下導通部の構造を示す拡大平面図である。
【図３】同実施形態の全体構造を模式的に示す概略断面図である。
【図４】同実施形態の全体構造を模式的に示す概略平面図である。
【図５】従来の液晶装置における上下導通部の構造を示す拡大断面図である。
【図６】従来の液晶装置における上下導通部の構造を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
１００ 液晶表示パネル
１００Ａ 表示領域
１１０，１２０ 透明基板
１１０ａ 張出部
１１１ａ 透明電極
１１１ｂ 外部配線
１１１ｃ 内端部
１１３，１２３ 配向膜
１２１ｂ 内部配線
１２１ｃ 外端部
１３０ シール材
１３０ａ 導通領域
１３１ スペーサ
１３２ 導電性粒子
Claims (1)
- 第１の電極と第１の導電体が形成された第１の基板と、
第２の電極と前記第１の導電体に接続するための第２の導電体が形成された第２の基板とが、スペーサと該スペーサを分散させたシール材を介して対向し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に液晶が封入されてなり、
前記第１の基板の一部が前記第２の基板よりも外側に張り出してなる張出部が形成された液晶装置の製造方法であって、
少なくとも前記第１及び第２の電極、前記第１の導電体及び前記張出部の上に、配向膜を１００乃至４００オングストローム内の範囲の厚さで形成する工程と、
前記スペーサと、樹脂及びその樹脂を被覆する導電層からなり外径が前記スペーサより５％乃至２０％の範囲内で大きい導電粒子とが分散されてなるシール材を、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが重なる領域において、複数の前記スペーサを介し且つ複数の前記導電粒子で導電接続されるように配設し、前記前記第１の基板と前記第２の基板を対向させ、各前記導電粒子が前記配向膜を突き破って前記第１及び第２の導電体が導電接続するように前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを圧着した後に、前記張出部上の前記配向膜をプラズマアッシングにより除去する工程と、を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。
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