JP4736745B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に２枚のガラス基板からなる積層体において液晶を封止する封止樹脂の引き込み量を測定できる液晶表示装置の製造方法に関する。

近年、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯型電子機器の普及に伴い、ガラス基板からなる液晶パネルを備えた液晶表示装置の需要が益々高まっている。

液晶パネルは、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びそれに接続された画素電極を備えたガラス基板である第１の基板と、画素電極に対向する対向電極を備えたガラス基板である第２の基板との積層体を基に構成されている。

即ち、第１の基板と第２の基板とは、それらの端部に開口部が設けられた熱硬化型樹脂等のシール層を介して貼り合わされている。そして、第１の基板、第２の基板、及びシール層に囲まれる領域には液晶が導入されている。その液晶は、シール層の開口部にエポキシ樹脂等の封止樹脂が引き込まれることにより封止されている。

なお、関連する技術文献としては、例えば以下の特許文献が挙げられる。
特開平１０−３０８５号公報

液晶を封止樹脂により封止する際には、第１及び第２の基板の端部のシール層の開口部から内部に引き込まれる封止樹脂の引き込み量を正確に調整する必要がある。これは、
引き込み量が少ないと液晶漏れが生じ、多いと液晶を汚染してしまうためである。

そのため、従来より、上記開口部における封止樹脂の引き込み量の正確な測定が求められていた。この引き込み量の測定は、主に、いわゆる測定顕微鏡もしくは実体顕微鏡を用いた視認により行われていた。

しかしながら、測定顕微鏡は高価であり、さらには測定に時間を要するという問題を有し、一方、実体顕微鏡は安価であるものの測定の読み取り誤差が多く生じるという問題を有していた。そのため、封止樹脂の形成が正確に行われない場合や、結果のフィードバックに時間がかかるという問題があった。結果として、液晶表示装置の歩留まりの向上が阻害されていた。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、封止樹脂の形成を正確に行うことができ、さらには、不具合のフィードバックを早くかつ容易に行って、作業効率の向上や作業管理の容易化を行うことが可能な液晶表示装置の製造方法を提供するものである。

本発明の液晶装置の製造方法は、第１の基板上に、能動層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を含むトランジスタと、前記能動層、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極のうちいずれかと同一の層からなるパターンである目盛りと、前記トランジスタと接続された画素電極とを形成し、前記第１の基板上に配置された前記画素電極と第２の基板上に配置された対向基板とを対向し、前記第１及び第２の基板を、開口部を有するシール層で、前記シール層の前記開口部を前記第１及び第２の基板の端部に配置させて、張り合わせ、前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール層に囲まれた領域に液晶を導入し、前記開口部から引き込まれる封止樹脂の引き込み量を前記目盛りで計測し、前記封止樹脂で前記液晶を封止する。

また、本発明は、上記において、上記目盛りは第１の基板の前記端部に形成されている。

本発明によれば、封止樹脂により液晶を封止する際に、封止樹脂の引き込み量を従来例に比して正確に測定することが可能となる。そのため、封止樹脂を従来例に比して正確に形成することができる。結果として、作業効率の向上や作業管理の容易化を図ることができ、また、液晶表示装置の歩留まりを向上させることができる。

次に本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。最初に、この液晶表示装置の概略構成について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。

図１に示すように、液晶パネル１として、透明なガラス基板からなる第１の基板１０と第２の基板２０とが、熱硬化型樹脂等のシール層３０を介して貼り合わされている。ここで、シール層３０は、第１の基板１０及び第２の基板２０の端部に開口部３１を有している。

また、シール層３０に囲まれる第１の基板１０の画素領域１Ｐには、不図示の複数の表示画素がマトリクス状に配置されている。各表示画素は、不図示の複数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びそれに接続された不図示の画素電極を備えている。即ち、第１の基板１０は、いわゆるＴＦＴ基板である。

また、第２の基板２０は、上記画素電極と対向して、遮光機能を有した不図示のブラックマトリクス及び不図示の対向電極を備えている。即ち、第２の基板２０は、いわゆるカラーフィルタ基板である。

そして、第１の基板１０、第２の基板２０、及びシール層３０に囲まれる領域には、液晶ＬＣが導入されている。その液晶ＬＣは、シール層３０の開口部３１からエポキシ樹脂等の封止樹脂が引き込まれることにより封止されている。

さらに、上記構成に加えて、第１の基板１０の端部の開口部３１の内側には、開口部３１から引き込まれた封止樹脂４０の部位４１（以降、「引き込み部４１」と略称する）の量を測定するための目盛り１３が形成されている。ここで、引き込み部４１の量は、第１の基板１０の最端部から引き込み部４１の最端部までの距離Ｌｂを測定することによって求められる。

次に、本実施形態の液晶表示装置の詳細について図面を参照して説明する。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、画素領域１Ｐの複数の表示画素の中から、第１の基板１０の端部の近傍に配置された１つの表示画素を示している。

図２に示すように、第１の基板１０上に、例えばプラズマＣＶＤにより、シリコン酸化膜等の絶縁膜からなるバッファ膜１１が形成されている。このバッファ膜１１上には、例えば５０ｎｍ程度の膜厚のアモルファスシリコン膜がレーザーアニール等の加熱処理により結晶化されたポリシリコン膜が形成されている。このポリシリコン膜は所定のパターンにパターニングされてＴＦＴの能動層１２となる。

また、バッファ膜１１上であって、後述するシール層３０の開口部３１の内側には、上記ポリシリコン膜が複数の線状（図１参照）にパターニングされた目盛り１３が形成されている。即ち、能動層１２と目盛り１３は、同一の層により形成されている。

ここで、目盛り１３を構成する複数の線状のパターンの間隔Ｌｉは、例えば約０．１ｍｍである。また、目盛り１３の全体により測定可能な最大距離Ｌｓは、例えば約０．８ｍｍ以上である。

そして、能動層１２を被覆するように、例えばプラズマＣＶＤにより、シリコン酸化膜等からなるゲート絶縁膜１４が形成されている。能動層１２上に位置するゲート絶縁膜１４上には、ゲート電極Ｇが形成されている。また、ゲート電極Ｇと隣接して、ゲート絶縁膜１４を介して保持容量線ＳＬが形成されている。保持容量線ＳＬは、能動層１２及びゲート絶縁膜１４と共に保持容量を構成する。このときゲート絶縁膜１４は容量絶縁膜として機能する。ゲート電極Ｇ及び保持容量線ＳＬは、銅もしくはモリブデン等からなる。

そして、このゲート電極Ｇ及び保持容量線ＳＬを被覆するように、例えばプラズマＣＶＤにより、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の積層膜等からなる層間絶縁膜１５が形成されている。ＴＦＴのソース１２ｓ及びドレイン１２ｄ上の層間絶縁膜１５にはコンタクトホールが開口され、それらのコンタクトホールを通してソース１２ｓ、ドレイン１２ｄにそれぞれコンタクトするソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成されている。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、アルミニウムもしくはアルミニウム合金からなる。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、アルミニウムもしくはアルミニウム合金に加え、その他の金属、例えばモリブデン等が積層されたものであってもよい。

そして、層間絶縁膜１５上に積層して、例えば感光性有機材料からなる平坦化膜１６が形成されている。ソース電極Ｓ上の平坦化膜１６にはコンタクトホールが開口されている。そして、このコンタクトホールを介してソース電極Ｓに接続され、かつ平坦化膜１６上に延びる画素電極１７が形成されている。

一方、第１の基板１０に対向して、第２の基板２０が配置されている。第２の基板２０には、第１の基板１０に対向して、遮光機能を有した例えば銅等からなるブラックマトリクス２１が形成されている。さらに、ブラックマトリクス２１上には、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる対向電極２２が形成されている。そして、第１の基板１０と第２の基板２０とは、シール樹脂３０（図２では不図示）により貼り合わされ、それらの基板の間に液晶ＬＣが導入されている。液晶ＬＣは、シール層３０の開口部３１から引き込まれた封止樹脂４０の引き込み部４１により封止されている。

上記構成により、封止樹脂４０をシール層３０の開口部３１から引き込む工程（即ち液晶ＬＣの封止工程）において、封止樹脂４０の引き込み部４１が、透明なガラス基板である第１の基板１０を通して、目盛り１３と重畳して視認される。

即ち、目盛り１３により、第１の基板１０の最端部から封止樹脂４０の引き込み部４１の最端部までの距離Ｌｂが測定され、引き込み部４１の量を従来例に比して正確に測定することが可能となる。そのため、封止樹脂４０を従来例に比して正確に形成することができる。結果として、作業効率の向上や作業管理の容易化を図ることができ、また、液晶表示装置の歩留まりを向上させることができる。

なお、上記実施形態の目盛り１３は、能動層１２と同一の層であるポリシリコン膜からなるとしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、第１の実施形態と同様の効果を奏するものであれば、目盛り１３は能動層１２と同一の層に限定されず、ＴＦＴを構成する各層のいずれかをパターニングしてなるものであってもよい。この場合の構成を、第２及び第３の実施形態として以下に説明する。

まず、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面に対応している。図３では、画素領域１Ｐの複数の表示画素の中から、第１の基板１０の端部の近傍に配置された１つの表示画素を示している。

図３に示すように、本実施形態では、第１の実施形態の目盛り１３の替わりに、ドレイン電極Ｄもしくはソース電極Ｓと同一の層が線状（図１参照）にパターニングされた目盛り１８が形成されている。第１の基板１０を平面的に見た場合、目盛り１８のパターンは第１の実施形態の目盛り１３と同様である。また、目盛り１８以外の構成については、第１の実施形態と同様である。

次に、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面に対応している。図４では、画素領域１Ｐの複数の表示画素の中から、第１の基板１０の端部の近傍に配置された１つの表示画素を示している。

図４に示すように、本実施形態では、第１の実施形態の目盛り１３の替わりに、ゲート電極もしくは保持容量線ＳＬと同一の層が線状（図１参照）にパターニングされた目盛り１９が形成されている。第１の基板１０を平面的に見た場合、目盛り１９のパターンは第１の実施形態の目盛り１３と同様である。また、目盛り１９以外の構成については、第１の実施形態と同様である。

なお、上記第１、第２、及び第３の実施形態において、ＴＦＴを構成する能動層１２、ゲート電極Ｇ、保持容量線ＳＬ、ドレイン電極Ｄ、ソース電極は、上記以外の材料からなる層がパターニングされたものであってもよい。

さらにいえば、本発明は、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードにより駆動される場合についても適用される。この場合、図示しないが、例えば、画素電極１７のパターニングにより、第１の実施形態の目盛り１３と同様のパターンの目盛りが形成される。

また、本発明は、上記ＴＦＴの替わりに、ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）をスイッチング素子として用いた場合についても適用される。この場合、図示しないが、例えば、ＴＦＤを構成する絶縁膜を挟むアノード電極もしくはカソード電極のうち、いずれかの電極がパターニングされ、第１の実施形態の目盛り１３と同様のパターンの目盛りが形成される。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。

符号の説明

１ 液晶パネル １Ｐ 画素領域
１０ 第１の基板 １１ バッファ膜 １２ 能動層
１３，１８，１９ 目盛り
１４ ゲート絶縁膜 １５ 層間絶縁膜 １６ 平坦化膜
１７ 画素電極 ２０ 第２の基板 ２１ ブラックマトリクス
２２ 対向電極 ３０ シール層 ３１ 開口部
４０ 封止樹脂 ４１ 引き込み部
Ｇ ゲート電極 Ｄ ドレイン電極 Ｓ ソース電極
ＬＣ 液晶 ＳＬ 保持容量線

Claims (2)

1. 第１の基板上に、能動層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を含むトランジスタと、前記能動層、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極のうちいずれかと同一の層からなるパターンである目盛りと、前記トランジスタと接続された画素電極とを形成し、
   前記第１の基板上に配置された前記画素電極と第２の基板上に配置された対向基板とを対向し、前記第１及び第２の基板を、開口部を有するシール層で、前記シール層の前記開口部を前記第１及び第２の基板の端部に配置させて、張り合わせ、
   前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール層に囲まれた領域に液晶を導入し、
   前記開口部から引き込まれる封止樹脂の引き込み量を前記目盛りで計測し、前記封止樹脂で前記液晶を封止する、
   液晶表示装置の製造方法。
2. 前記目盛りは、前記第１の基板の前記端部に形成されている請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。

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