JP4252775B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関するものであり、特に、透明電極の一端部近傍における基板間のギャップを調整する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の電子機器の小型化、低コスト化に対応すべく、ＳＴＮ型(Super-Twisted Nematic)の液晶表示装置の駆動ＩＣを２つから１つに纏めたものが採用されている。即ち、従来のコモン側及びセグメント側の各透明電極のそれぞれに接続されていた２つの駆動ＩＣをパネルの一側面側に集め、この２つの駆動ＩＣを１個の駆動ＩＣに置き換えて駆動するようにしたものである。
【０００３】
このような液晶表示装置は、例えば、液晶層を挟み、かつ所定のギャップ（液晶セルギャップ）をもって対向する一対の基板のうちの一方に金属製の引出配線を設け、一部の引出配線をセグメント側の透明電極の一端部に接続するとともに、残りの引出配線を導電封止樹脂を介して一方の基板から他方の基板に渡らせてコモン側の透明電極に接続し、更に各引出配線を駆動ＩＣに接続することで実現していた。
尚、上記のギャップは、液晶層中の液晶分子を配向させるために各透明電極上に形成された配向膜同士の距離によって決まり、通常の液晶表示装置では４〜６μｍ程度に設定されている。ＳＴＮ型の液晶表示装置においては、ギャップのバラツキが表示ムラの発生に大きく影響するため、±１０ｎｍ程度の精度でギャップを制御する必要がある。
【０００４】
このギャップ制御は、液晶表示装置の表示領域はもちろんのこと、透明電極の一端部近傍のような周辺領域においても精度良く行う必要がある。そのため、従来の液晶表示装置では、他方の基板側に透明電極の一端部に対向する透明ダミー電極を設けて、前記の一端部におけるギャップを表示領域のギャップに一致させるように調整している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の液晶表示装置においては、引出配線とセグメント側の透明電極の接続を確実に行うため、引出配線上にセグメント側の透明電極の一端部を積層している。このため、この一端部におけるギャップが、透明電極の他の部分におけるギャップより小さくなっている。この様子を図７に示す。図７は、従来の液晶表示装置のセグメント側の透明電極の一端部近傍の断面模式図である。図７において、符号１３０は液晶層、符号１０６は図７の手前側に延びる引出配線、符号１１５ａは引出配線１０６上に積層されたセグメント側の透明電極１１５の一端部、符号１１４は平坦化膜を含む配向膜、符号１１０は一方の基板、符号１４５はギャップ量を調整するために設けられた透明ダミー電極、符号１２６は配向膜、符号１２０は他方の基板である。透明ダミー電極１４５は、引出配線に接続されないことを除いて図示略のコモン側の透明電極とほぼ同一形状でコモン側の透明電極とほぼ並行に形成されており、セグメント側の透明電極１１５とは交差する関係になっている。
【０００６】
上記の各構成部材の厚さを具体的に例示すると、セグメント側の透明電極１１５の厚さは０．２３μｍ程度であり、引出配線１０６の厚さは０．１〜０．３μｍ程度であり、これにより引出配線１０６に一端部１１５ａを重ねた部分の厚さは０．３３〜０．５３μｍとなり、一端部１１５ａが液晶層１３０側に突出した構造になっている。
このため、セグメント側の透明電極の一端部１１５ａにおけるギャップｄeが、他の部分におけるギャップｄ0よりも引出配線１０６の厚さ分（１００〜３００ｎｍ程度）だけ小さくなり、これは上記のギャップ精度（±１０ｎｍ）より大きくなる。
このため特にＳＴＮ型の液晶表示装置では、周辺領域におけるギャップ精度の低下が表示領域まで影響し、表示領域において表示ムラが発生することがあった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、表示ムラのない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟んでギャップをもって対向する一方及び他方の基板を備え、前記液晶層が前記一方及び他方の基板の間に形成された環状の樹脂の内側に配置されており、前記一方及び他方の基板の液晶層側の各面に一方及び他方の透明電極が相互に交差するように設けられ、前記一方の基板上に前記一方の透明電極に接続される金属製の引出配線が設けられ、前記一方の透明電極の一端部が前記引出配線上に重ねられて積層部が形成され、前記他方の基板上であって前記一方の透明電極と前記引出配線の接続部分に対向する位置に前記ギャップを調整する透明ダミー電極が設けられてなり、前記透明ダミー電極が前記樹脂に接することなく前記樹脂の内側の領域に前記積層部に対向する位置を避けて形成され、前記一方の透明電極の一端部同士の間に対向する位置に、前記透明ダミー電極の一部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
係る液晶表示装置によれば、ギャップを調整する透明ダミー電極が設けられており、この透明ダミー電極は前記積層部に対向する位置を避けて形成されているので、積層部におけるギャップを他の部分におけるギャップとほぼ同程度に設定することができ、これにより、液晶表示装置における表示ムラの発生を防止できる。
【００１０】
また本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、前記一方の透明電極の一端部同士の間に対向する位置に、前記透明ダミー電極の一部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
係る液晶表示装置によれば、透明電極の一端部同士の間に前記透明ダミー電極の一部が設けられているので、一端部同士の間におけるギャップを他の部分におけるギャップとほぼ同程度に設定することができ、これにより、液晶表示装置における表示ムラの発生を防止できる。
【００１２】
更に本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、前記一方の透明電極の幅が、前記引出配線の幅より広く設定されていることが好ましい。
先に記載の液晶表示装置においては、前記樹脂が異方性導電樹脂であり、前記樹脂を介して前記他方の基板に設けられた前記他方の透明電極と前記一方の基板上に設けられた引出配線とが接続されている液晶表示装置とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に、本発明の実施形態である単純マトリックス型の液晶表示装置の分解斜視図を示し、図２には、本実施形態の液晶表示装置の端部を含む部分断面構造の模式図を示す。また、図３に、図１に示す液晶表示装置を構成する一方の基板の平面図を示し、図４には、図１に示す液晶表示装置を構成する他方の基板の平面図を示す。
【００１４】
図１〜図４に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、液晶層３０を挟んで一定のギャップをあけて対向する第１の基板（一方の基板）１０と第２の基板（他方の基板）２０とを具備して構成されており、各基板１０、２０の液晶層３０側の面には一方の透明電極１５及び他方の透明電極２５が各々設けられている。また、第２の基板２０には、他方の透明電極２５とほぼ平行に透明ダミー電極４６が設けられている。
また、各基板１０、２０の間には導電粒子を含んだ樹脂（異方性導電樹脂）４０が環状に形成されており、液晶層３０がこの異方性導電樹脂４０の内側に配置されることによって各基板１０，２０の間に挟持されている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、第１の基板１０（一方の基板）の液晶層３０側には順に、液晶層３０を駆動するために図中Ｙ方向に延在する透明電極１５（一方の透明電極）と、平坦化するためのオーバーコート膜１４と、液晶層３０を構成する液晶分子の配向を制御するための配向膜１６が積層形成されている。また、第２の基板（他方の基板）２０の液晶層３０側には順に、反射体３７と、カラー表示を行うためのカラーフィルタ１３と、反射体３７を被覆して保護するとともに反射体３７やカラーフィルタ１３による凹凸を平坦化するためのオーバーコート膜２４と、液晶層３０を駆動するために図中Ｘ方向に延在する透明電極２５（他方の透明電極）と、液晶層３０を構成する液晶分子の配向を制御するための配向膜２６とが積層されて形成されている。
尚、反射体３７は、有機膜１１と、この有機膜１１上に形成された金属反射膜１２とから形成されている。
更に、第２の基板２０の液晶層３０側と反対側に、位相差板１７と偏光板１８が設けられており、第１の基板１０の液晶層３０側と反対側には、位相差板２７と偏光板２８がこの順で積層されている。偏光板２８の外側面は表示面１ａになっている。また、偏光板１８の外側には、液晶表示装置１において透過表示を行うための光源としてのバックライト５が配設されている。
【００１６】
透明電極１５，２５は、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜からなる短冊状の平面形状のものを多数整列形成したもので、駆動ＩＣ５０に個々に接続されて液晶層３０を構成する液晶分子を駆動するために形成されている。尚、透明電極１５，２５は相互に平面視直角を向くように配置されて上記の液晶表示装置１がパッシブマトリックス型とされている。
【００１７】
図１に示すように、第２の基板２０の幅方向（図中Ｘ方向）の長さが第１の基板１０の幅方向（図中Ｘ方向）の長さと同一とされ、また第２の基板２０の縦方向（図中Ｙ方向）の長さが第１の基板１０の縦方向（図中Ｙ方向）の長さより短くなっている。このため、各基板１０、２０を重ね合わせた際に、第１の基板１０の液晶層３０側の面の一部（端子部）１０ａが露出されるようになっている。この端子部１０ａ上には駆動ＩＣ５０が取り付けられている。
【００１８】
また図１及び図３に示すように、第１の基板１０には、一方の透明電極１５を端子部１０ａに引き出す金属製の引出配線６が形成されている。引出配線６の一端側が透明電極１５に接続され、他端側が駆動ＩＣ５０に接続されている。引出配線６はＣｒ、Ａｌ等の金属材料から構成されている。
【００１９】
次に、図１及び図４に示すように、第２の基板２０上に図示Ｘ方向に沿う他方の透明電極２５が形成されている。この透明電極２５は、その一端２５ａが、配向膜２６の形成領域の外側にある異方性導電樹脂４０の位置まで延長している。また、図３に示すように、第１の基板１０上には、別の金属製の引出配線７が形成されている。この引出配線７はＣｒ、Ａｌ等の金属材料から構成され、その一端側が駆動ＩＣ５０に接続され、異方性導電樹脂４０で囲まれる内部（表示領域）において概略Ｙ方向に沿って延在し、途中で図中Ｘ方向の反対方向に折れ曲がり、更にその先（他端７ｂ）が異方性導電樹脂４０と交差している。そして、第１，第２の基板１０、２０が液晶層３０を挟んで貼り合わされたときに、透明電極２５の一端２５ａと引出配線７の他端７ｂとが相互に重なるように配置されている。
【００２０】
そして、基板１０、２０同士が貼り合わされた際に、透明電極２５の一端２５ａと引出配線７の他端７ｂとが、異方性導電樹脂４０により電気的に接続されるようになっている。異方性導電樹脂４０は、金属等からなる導電性粒子とバインダ樹脂とからなり、各基板１０、２０を貼り合わせた際に一端２５ａと他端７ｂとの間に樹脂内の導電性粒子が挟み込まれることで透明電極２５と引出配線７とが電気的に接続される。
【００２１】
このように、異方性導電樹脂４０を介して、第２の基板２０側にある透明電極２５に第１の基板１０側にある引出配線７を接続することで、引出配線７を介して透明電極２５を第１の基板１０の一側面側に引き出すことができ、これにより駆動ＩＣ５０を１つに纏めることが可能になる。
【００２２】
次に、図１及び図４に示すように、第２の基板２０上には図示Ｘ方向に沿う透明ダミー電極４６が形成されている。この透明ダミー電極４６は、他方の透明電極２５と同様にＩＴＯにより形成され、また透明電極２５とほぼ同じ厚さで透明電極２５とほぼ平行に形成されている。また透明ダミー電極４６は、異方性導電樹脂４０に接することなく異方性導電樹脂４０の内側の領域に形成されている。このため、透明ダミー電極４６は電気的に絶縁された状態になっている。
また、図１、図３及び図４に示すように、透明ダミー電極４６は、基板１０、２０同士が貼り合わされた際に、基板１０側にある透明電極１５及び引出配線６の接続部分に対向する位置に形成されている。
【００２３】
次に、図５に液晶表示装置１の要部を示す。図５は、透明電極１５と引出電極６の接続部分を第２の基板２０側から見た透過平面図である。また図６には、図５のＤＤ’線に対応する断面図を示す。
尚、図５は第２の基板２０側から見た透過平面図であるため、第２の基板２０側の透明電極２５及び透明ダミー電極４６を二点鎖線で表示している。
図５に示すように、透明電極１５に引出配線６が接続されている。透明電極１５は引出配線６よりも幅広に形成されており、その一端部１５ａが引出配線６の上に重ねられて積層部４５が形成されている。
積層部４５の厚さは、透明電極１５及び引出配線６の厚さの合計となる。例えば、透明電極１５の厚さが０．１８〜０．２８μｍ程度、引出配線６の厚さが０．１〜０．３μｍ程度としたとき、積層部４５の厚さは０．２８〜０．５８μｍ程度になる。
【００２４】
また、図５に示すように、透明ダミー電極４６は、第１の基板１０側の積層部４５に対向する位置を避けて形成されている。即ち、透明ダミー電極４６は、透明電極１５が形成されていない領域（図５中左寄り）では他の透明電極２５とほぼ同じ幅に形成され、透明電極１５が形成されている領域（図５の中央から右寄り）では他の透明電極２５よりも挟幅に形成されている。このため透明電極１５が形成されている領域では、透明ダミー電極４６は引出配線６とのみと交差し、透明電極１５…とは交差しないようになっている。また図５及び図６に示すように、第２の基板２０側には島状の透明ダミー電極の一部４６ａが設けられている。この透明ダミー電極の一部４６は、透明電極の一端部１５ａ同士の間の領域に対向して位置しており、その厚さは０．１８〜０．２８μｍ程度とされている。
【００２５】
上記の構成により、図６に示すように、積層部４５におけるギャップｄeは、透明電極１５同士の間におけるギャップｄ0とほぼ同じ大きさとなる。
即ち、島状の一部４６ａを含む透明ダミー電極４６が積層部４５を避けて形成されているので、第２の基板２０側の配向膜２６の表面が凹凸状となり、また液晶層３０側に突出した積層部４５によって第１の基板１０側の配向膜１６の表面も凹凸状となり、各配向膜１６，２６の凹凸が図５のＤＤ’線に沿ってかみ合うように配置されるので、配向膜１６，２６同士のギャップｄe、ｄ0がほぼ一定になる。
従って、透明電極１５の一端部１５ａ付近におけるギャップがほぼ一定となり、しかも、表示領域におけるギャップとほぼ同一の大きさになるので、これにより表示領域における表示ムラの発生を防止できる。
【００２６】
また、上記の液晶表示装置では、金属製の引出配線６がＩＴＯからなる透明電極１５よりも挟幅に形成されているため、積層部４５においては引出配線６が一端部１５ａに完全に覆われた状態になり、これにより透明電極１５形成時に使用するエッチング液が積層部４５内部に侵入することがなく、積層部４５における透明電極１５と引出配線６との接続を確実に行うことができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、透明ダミー電極の島状の一部４６ａを省略しても良い。この場合、透明電極１５の一端部１５ａ付近におけるギャップが若干ばらつくものの、表示領域におけるギャップとほほ同一にできるので、表示領域における表示ムラの発生を防止できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、ギャップを調整する透明ダミー電極が設けられており、この透明ダミー電極は前記積層部に対向する位置を避けて形成されているので、積層部におけるギャップを他の部分におけるギャップとほぼ同程度に設定することができ、これにより、液晶表示装置における表示ムラの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である液晶表示装置を示す分解斜視図。
【図２】 本発明の実施形態である液晶表示装置の端部を含む部分断面構造の模式図。
【図３】 図１に示す液晶表示装置を構成する一方の基板の平面図。
【図４】 図１に示す液晶表示装置を構成する他方の基板の平面図。
【図５】 透明電極と引出電極の接続部分を他方の基板側から見た透過平面図。
【図６】 図５におけるＤＤ’線に対応する断面図。
【図７】 従来の液晶表示装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
１ａ 表示面
６ 引出配線
１０ 第１の基板（一方の基板）
１０ａ 端子部（基板のいずれか一方の液晶層側の面）
１５ 透明電極（一方の透明電極）
１５ａ 透明電極の一端部
２０ 第２の基板（他方の基板）
２５ 透明電極（他方の透明電極）
３０ 液晶層
４０ 異方性導電樹脂（導電粒子を含む樹脂）
４５ 積層部
４６ 透明ダミー電極
４６ａ 透明ダミー電極の一部
ｄe、ｄ0 ギャップ

Claims (3)

1. 液晶層を挟んでギャップをもって対向する一方及び他方の基板を備え、前記液晶層が前記一方及び他方の基板の間に形成された環状の樹脂の内側に配置されており、前記一方及び他方の基板の液晶層側の各面に一方及び他方の透明電極が相互に交差するように設けられ、前記一方の基板上に前記一方の透明電極に接続される金属製の引出配線が設けられ、前記一方の透明電極の一端部が前記引出配線上に重ねられて積層部が形成され、前記他方の基板上であって前記一方の透明電極と前記引出配線の接続部分に対向する位置に前記ギャップを調整する透明ダミー電極が設けられてなり、
   前記透明ダミー電極が前記樹脂に接することなく前記樹脂の内側の領域に前記積層部に対向する位置を避けて形成され、前記一方の透明電極の一端部同士の間に対向する位置に、前記透明ダミー電極の一部が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一方の透明電極の幅が、前記引出配線の幅より広く設定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. 前記樹脂が異方性導電樹脂であり、前記樹脂を介して前記他方の基板に設けられた前記他方の透明電極と前記一方の基板上に設けられた引出配線とが接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。

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