JPH07146479A

JPH07146479A - 液晶表示素子の製造方法

Info

Publication number: JPH07146479A
Application number: JP29301293A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kato; 正行加藤; Tsutomu Igarashi; 務五十嵐; Atsushi Tsuchida; 篤志土田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd; Kyocera Display Corp
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】液晶表示素子の製造工程途中において、短絡に
よる不良品を除去して生産効率を向上させる。【構成】セグメント電極2A,2B,…2L,3A,…3L及びコモン
電極を夫々後で切断して除去できる補助電極4A,4B に 1
本おきに接続したパターンに形成しておき、液晶封入後
補助電極間に電圧を印加して、偏光膜を配置させ点灯検
査を行う。これにより、簡単な検査装置で目視で短絡の
検査が短時間でできる。その後、補助電極を切断除去し
て液晶表示素子を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストライブ状電極を有
する基板を用いた液晶表示素子の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ドットマトリクス型の液晶表示素子は、
ストライプ状にパターニングされた電極を有する第１の
基板と、第１の基板の表示電極のストライプの方向と異
なる方向にストライプ状にパターニングされた電極を有
する第２の基板とを用い、それらの周辺部でシールしセ
ルを形成し、それらの内部に液晶を挟持し、両表示電極
の交点で表示を行っている。

【０００３】この液晶表示素子は最近特に高精細な高コ
ントラスト比化が進んでおり、例えば 640× 400ドット
というような表示が多く行われている。この場合、セグ
メント側では 1/200デューティで上下1280本、 1/400デ
ューティで片側 640本の端子が必要になる。さらに、カ
ラー化すると各画素が 3倍になるので、夫々3840本、19
20本必要となる。これらの液晶表示素子においては、 1
箇所でも短絡や断線があると使用できない。このため、
製造工程のできるだけ前の工程でそれを発見して修復す
るか除去することが望まれている。

【０００４】最良の方法は、セル組立前の基板単体の状
態で完全に検査を行い、修復可能なものは修復するもの
であるが、基板の状態での検査は簡便な方法では検査が
困難であり、検査設備が大がかりとなり、生産性からみ
てなかなか採用できない。このため、従来は液晶表示素
子を完成させて、点灯検査を行い、ほぼ最後の段階で確
認ができるにとどまっていた。さらに、この場合であっ
ても、全面点灯検査では短絡は発見できない。このた
め、電極 1本毎に検査を行うような大がかりの検査装置
が必要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、短絡を容易
に検出でき、できれば少しでも製造工程の上流で検査で
きる方法が望まれていた。特に、大がかりな検査装置を
用いずに、かつ製造工程中で容易に短時間で大量に検査
して、不良品を除去する方法が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、ストライプ状にパター
ニングされた電極を有する基板を相対向させて、内部に
液晶を封入した液晶表示素子の製造方法において、各基
板のストライプ状電極を 1本おきに延長して後で除去さ
れる除去領域に設けた補助電極に接続しておき、両補助
電極間に電圧を印加し、点灯検査を行った後、除去領域
を除去することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を
提供するものである。

【０００７】また、その複数の液晶表示素子を 1対の基
板で形成し、点灯検査を行った後、個々の液晶表示素子
に分離することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を
提供するものである。

【０００８】また、ストライプ状にパターニングされた
電極を有する基板を相対向させて、内部に液晶を封入し
た液晶表示素子の製造方法において、少なくとも一方の
基板の表示部及び端子部を構成するストライプ状電極を
その端子部から 1本おきに端子部に隣接し後で除去され
る除去領域にまで延長して、その除去領域において延長
された電極を短絡するようにされた基板を用いることを
特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供するものであ
る。

【０００９】また、その基板に設けられたストライプ状
の電極がそのほぼ中央部で上下に２分され、両側に端子
部が形成されており、上側半分のストライプ状電極で短
絡されている電極と下側端子半分のストライプ状電極で
短絡されている電極とが互い違いになっていることを特
徴とする液晶表示素子の製造方法を提供するものであ
る。

【００１０】本発明の液晶表示素子は、ストライプ状電
極が形成された基板を用い、内部に液晶が封入され、多
数の電極が端子部に引き出されている。具体的には、こ
のストライプ状電極にはIn₂O₃-SnO₂（ＩＴＯ）、SnO₂等
の透明電極が使用できる。もちろん、これにはクロム、
アルミのような金属不透明電極や、有機化合物による導
電膜も一部には使用できる。

【００１１】基板は、ガラス、プラスチック等の公知の
基板が用いられる。電極は基板の上に直接設けられてい
てもよいし、SiO₂、TiO₂、ZrO₂等の無機膜やカラーフィ
ルター、ポリイミド、ポリアミド、ウレタン、シリコン
等の有機膜を介して設けられてもよい。

【００１２】さらに、この電極上に必要に応じて、Si
O₂、TiO₂、ZrO₂等の無機膜やカラーフィルター、ポリイ
ミド、ポリアミド、ウレタン、シリコン等の有機膜を設
ける。さらに必要に応じてラビングしたり、斜方蒸着等
を行って配向膜を形成する。

【００１３】このようにして電極がストライプ状にパタ
ーニングされた基板を、ある間隔を持って電極面が相対
向するように配置して液晶表示素子を形成する。通常は
基板の周辺をシール材でシールし、シールの一部に設け
られた注入口から液晶を注入する。その後、注入口を封
止する。また、シール圧着と液晶の注入を同時に行うと
いうような製造方法もとれる。

【００１４】本発明では、このストライプ状電極を 1本
おきに本来のセルの領域から延長して、後で除去される
除去領域に設けた補助電極に接続しておく。具体的に
は、表示部及び端子部を構成するストライプ状電極をそ
の端子部から 1本おきに端子部に隣接し後で除去される
除去領域にまで延長して、その除去領域において延長さ
れた電極を短絡するようにされる。

【００１５】そして、この基板を用いてシールと液晶の
封入を行う。その後、両補助電極間に電圧を印加し、点
灯検査を行う。この点灯検査では 1電極毎の走査をする
必要がなく、補助電極に電圧を供給すれば点灯状況によ
って目視判別または機械による読み取り判別できるの
で、検査は容易でかつ短時間で済む。これにより、隣接
電極間での短絡が容易にほぼ判別できる。この検査実施
後に不要となる除去領域を切断する等して除去する。

【００１６】本発明を図を参照して説明する。図１は、
セグメント側の基板の電極のパターンを示す平面図であ
り、図２はコモン側の電極のパターンを示す平面図であ
る。説明の都合上、パターンは図１は液晶表示素子 1個
半分、図２は液晶表示素子 1個分を示している。

【００１７】図１はセグメント電極が、中央部で上下２
分され、夫々上下に端子が形成されている基板の例であ
る。図１において、1Aはセグメント電極側の基板の形状
を示し、1Bはコモン電極側の基板の形状を示している。
2A、2B、2C、……2Lは上半分のセグメント電極、3A、…
…3Lは下半分のセグメント電極、4A、4Bは夫々上下の端
子部から延長されたセグメント電極が接続されている補
助電極、5A、5B、5Cは検査後切断する位置を示してい
る。この例では、上下２分割されているので、セグメン
ト電極は夫々表示部が端子部（シール外の外部接続用の
端子部）を通して１本おきに補助電極に接続されてい
る。

【００１８】この例では、セグメント電極側の基板1A
は、図示したように複数の液晶セルのパターンが 1枚の
基板に形成されている。この個々のセグメント電極側の
基板は、図の点線で示されている２つの長方形の内、上
下方向の長さの長い長方形の形状である。ただし、後で
切断により除去される補助電極の設けられている除去領
域（切断位置5Aから上の部分及び5Bと5Cの間の部分）
が、最初は設けられている。

【００１９】また、この例では、上下にセグメント電極
が２分されているので、上側半分のストライプ状電極で
補助電極に接続されている電極と下側端子半分のストラ
イプ状電極で補助電極に接続されている電極とが互い違
いになっている。即ち、上半分ではセグメント電極2A、
2C、2E、……2Kが補助電極に接続され短絡され、下半分
ではセグメント電極3B、3D、3F、……2Lが補助電極に接
続され短絡されている。このように互い違いの配置をす
ることにより、上下電極間、例えば2Aと3Aとの短絡も検
出できるので、好ましい。

【００２０】図２は、コモン電極のパターンを示してお
り、コモン電極側の基板1Bの外形は点線で示されている
長方形の内、横方向に長い長方形である。6A、6B、6C、
……6Hはコモン電極、 7はコモン電極が 1本おきに接続
される補助電極、 8は検査後切断される位置を示してい
る。

【００２１】上記の例では、見やすくするためにセグメ
ント電極の数とコモン電極の数を夫々12本と 8本として
示したが、実際の液晶表示素子でははるかに多くの電極
数とされることが多い。具体的には、例えば、 320× 2
40、 640× 400、 800× 600、1024× 768本というよう
な例がある。もちろん、もっとコモン電極、セグメント
電極の本数が少ないものでも利用できる。

【００２２】本発明は、特に高精細表示の液晶表示素子
に適している。具体的には、ＳＴＮ（スーパーツイス
ト）液晶表示素子と呼ばれている液晶のツイスト角が 1
80〜 360°の液晶表示素子か、楕円偏光を利用して表示
を行っている液晶表示素子に好適である。

【００２３】図５は、セグメント側が片側端子取り出し
の例のセグメント電極側のパターンの例の平面図を示し
ている。この例においては、セグメント電極 12A、 12
B、 12C、…… 12Lは全て上側に端子部が設けられてお
り、 1本おきに補助電極14A に接続されている。さら
に、このセグメント電極は表示部から下方にも延長され
ており、表示部から直接下側の補助電極14B に接続さ
れ、さらに下側のセグメント電極に接続されている。

【００２４】これにより、この例では複数の液晶セルの
パターンが形成されていても、上側の補助電極14A にの
み電圧を印加すれば、同じ基板上に形成された全ての液
晶セルの検査が一度にできる。

【００２５】本発明の液晶表示素子の製造方法を工程を
おって説明する。まず、上記のようにパターニングされ
た基板を用いて、内部に液晶を封入する。この際に個々
の液晶セルに切り離していても本発明は適用できるが、
通常行われているように、複数の液晶セルが切り離され
ない状態で液晶注入が行われれば、その状態で検査工程
に移される。

【００２６】例えば、図１及び図２のような場合には、
注入口は図右側に設けられており、図の点線で囲まれた
長方形状の液晶セルが 2〜十数個並んでいる。図１には
2個の目のパターンが半分示されているが、図２の場合
も同様に下に次のパターンが配置されている。

【００２７】このような液晶注入が終わり注入口が封止
された液晶セルの集合体は、補助電極に電圧を印加する
ことにより、図３または図４に示すような表示が行われ
る。図３は隣接電極間で短絡がない場合の表示を表して
おり、電圧が印加された電極が交差している画素のみが
点灯している。具体的には、セグメント電極2A、2C、2
E、2G、2I、2Kとコモン電極6A、6C、6E、6Gとの交差し
ている画素（ハッチングした画素）、即ち田の字状に並
んだ画素の 1箇所が点灯する。

【００２８】もし、隣接電極間で短絡が生じた場合、本
来点灯しない画素が点灯する。図４はその状態を示した
図であり、図３で点灯状態であった画素以外に、コモン
電極6A、6Cとセグメント電極2Dとの交差した点の画素が
点灯している。この場合、セグメント電極の2Cと2Dまた
は2Dと2Eが短絡していることとなる。このようにしてセ
グメント電極の短絡の状況が判断できる。

【００２９】同様にしてコモン電極側の隣接電極間の短
絡も判断できる。この短絡の検査は前記のように極めて
簡単に行うことができる。即ち、液晶セルの補助電極に
駆動用電源を接続するための簡単な治具を用いて、 1本
おきに液晶が点灯する交流電圧（実際に駆動するダイナ
ミック駆動の波形でなくてよい）を印加できればよく、
極めて簡単な検査装置で済む。さらに本発明で重要なの
はこれが目視で容易に判別できることである。

【００３０】図５のようなパターンであれば、セグメン
ト電極側は補助電極14A のみから取り出せばよいし、コ
モン電極側は全パターンを 1本おきに全て補助電極7 で
短絡していれば、複数の液晶セルの集合体を検査する場
合でも夫々 1箇所の接続で済む。即ち、電極の取り出し
は、コモン、セグメントの両方とも 1箇所ずつでよい
し、これらの補助電極は後で除去するので、検査時に傷
ついてもかまわないので、取扱いも容易である。

【００３１】図１のようなパターンの場合であっても、
コモン電極が対向していない部分やシール部分で補助電
極4Aと4Bとを短絡する電極パターンを設けておく、さら
には全てのセグメント電極側の補助電極を短絡する電極
パターンを設けておくことにより、図１のようなパター
ンでも、電極の取り出しは、コモン、セグメントの両方
とも 1箇所ずつでよい。

【００３２】本発明では、このように外部の駆動用電源
に接続する端子数が少なくて済む。しかも、液晶が封入
されているので、点灯状況で検査ができるので、目視で
容易に判別でき、検査が判断が容易である。通常この封
入後の状態では、偏光膜は貼られていないが、検査時に
別置の偏光膜を設けることにより、容易に見た目で判断
できる。

【００３３】この検査では、電極 1本毎に検査して行く
ような正確な検査はできないが、かなりの短絡を検出で
きる。このような短絡が検出された液晶セルは、修復処
理をするか、廃棄される。これにより以降の工程に不良
品が流れる可能性が低下し、生産性が向上する。この検
査で合格した液晶セルは、切断工程に行き、個々の液晶
セルに切断分離される。この際に、補助電極を設けた除
去領域の補助電極は除去される。

【００３４】図１で言えば、切断位置5A、5B、5Cで切断
される。図２で言えば、切断位置8で切断される。これ
により、個々の電極が分離した液晶セルが形成される。
同様に図５の例では、切断位置 15A、 15B、 15Cで切断
される。もう一方の基板では図２と同様に切断される。
これにより、補助電極を設けた除去領域は切断除去さ
れ、各電極は分離される。その後、必要に応じて基板の
面取り工程を経て、偏光膜、反射板、カラーフィルター
等の貼付を行って液晶表示素子とされる。

【００３５】なお、上記の説明では、液晶セルが複数個
一体化した集合体で検査を行っている。生産性からみれ
ば、そのような方法が好ましいが、個々の液晶セルに切
断分離した後、この検査を行うことも可能である。

【００３６】また、基板によっては、基板の面取りをか
なり大きくする場合があり、面取りにより確実に補助電
極が除去できるのであれば、除去領域は面取りによって
除去されてもよい。即ち、図１で補助電極4Bを２つの液
晶セルの端子部の端に設けておき、端子部の基板を面取
りすることにより、補助電極が除去できるのであれば、
切断位置5B、5Cは共通した 1個の切断位置とされてもよ
い。

【００３７】本発明で用いる補助電極及び補助電極と表
示部もしくは端子部とを接続する電極は、通常は表示
部、端子部を構成する電極と同じ材料で構成し、そのパ
ターニングと同時にパターニングすればよい。具体的に
は、ＩＴＯ等の透明電極を用いて、全ての電極を同時に
パターニングすればよい。このように補助電極を表示部
や端子部の電極と同じ材料で形成することにより、パタ
ーニングも同時に行うことができ、生産性を低下させな
い。

【００３８】また、アルミやクロムの金属配線を併用す
る場合には、補助電極を金属配線とすることもできる。
また、あまり有利ではないが、補助電極のみ別途別材料
で形成することもできる。

【００３９】本発明では、種々の液晶表示素子に利用で
き、用いる液晶は、通常のＴＮ型液晶表示素子またはＳ
ＴＮ型液晶表示素子用のネマチック液晶をはじめ、各種
公知の垂直配向用の液晶、相転移用の液晶、強誘電液
晶、反強誘電液晶、さらにこれらに２色性色素その他の
添加物を加えた液晶等も使用できる。

【００４０】このようにして製造した液晶表示素子にさ
らに必要に応じて偏光板、位相差板、反射板、光源等を
組み合わせて用いる。また、さらに必要に応じて、基板
の内側もしくは外側にカラーフィルター、遮光膜等を形
成してもよい。液晶表示素子以外の表示素子の場合に
も、必要に応じて各種部材、部品を付加して用いること
ができる。

【００４１】

【実施例】

実施例１ SiO₂をアンダーコートしたソーダガラス基板上にＩＴＯ
からなる透明電極を形成し、表示部、端子部ともにピッ
チ0.33mmで 640本ストライプ状に、かつ図１に示すよう
に上下２分割し、上半分では奇数本目の電極を補助電極
に接続するように、下半分では偶数本目を補助電極に接
続するようにした。また、本来の表示画素部分の外側に
補助電極4Aと4Bとを接続するパターンも設けた。なお、
1枚の基板上には液晶セル 2個分のパターンを形成し
た。

【００４２】一方、コモン側として、図２に示すように
同様のＩＴＯ付きガラス基板に表示部、端子部ともにピ
ッチ0.33mmで 400本ストライプ状に、かつ奇数本目の電
極を補助電極に接続するようにした。補助電極7 は液晶
セル 2個分ともに接続されているように形成した。

【００４３】この 2枚のガラス基板を組み立てて、液晶
セル 2個分が一体の集合体のまま内部にネマチック液晶
を封入した。そのまま表裏に偏光膜を配置して、補助電
極4Aと7 との間に交流電圧を印加して点灯状態を目視で
検査して、不良品を排除した。その後、個々の液晶セル
に切り分け、補助電極の設けられた除去領域を除去し
た。これにより、各電極は分離された。その後、偏光
膜、位相差フィルム付き偏光膜を貼付して液晶表示素子
とした。

【００４４】個々の液晶セルに分離する前の検査は、装
置も簡単であり、目視で極めて短時間で実施できたの
で、短絡による不良品をほぼ除去でき、以降の工程の負
荷が減少した。

【００４５】実施例２セグメント側を図５と同様なパターンとし、 320× 240
本のストライプ状にした他は実施例１と同様にして液晶
セル 3個の集合体を形成し、集合体のまま目視で検査を
行った。その結果、実施例と同様の効果が得られた。

【００４６】実施例３実施例２の液晶セル 3個の集合体を、ＣＣＤカメラで映
像取り込みし、点灯不良を検出するようにした。この検
査は、最終製品の検査とは異なり、画素の形状の検査は
行わないので、ＣＣＤカメラの撮影画素数が少なくてす
み、装置が比較的簡単ですんだ。

【００４７】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子の製造方法では、
液晶表示素子の製造工程の途中で、簡単な検査を行うこ
とにより、隣接電極間の短絡を容易にほぼ判別できる。
特に、2箇所〜数箇所程度の接続を行い、交流電圧を印
加するのみで、目視で容易に判別できる。これにより、
短絡不良の液晶セルが後の工程に流れなくなる。

【００４８】この途中の検査は、上記のように簡便な装
置、方法で行えるので、検査工程に高価で検査時間がか
かる大がかりの検査装置を使用しなくてすみ、生産性を
ほとんど低下させない。

【００４９】特に、セグメント側、コモン側ともに複数
の液晶セルの補助電極を接続しておくことで、外部の駆
動電源との接続を 2箇所にすることができる。しかも、
短絡させている補助電極は、後で除去されるので、検査
の接続時に傷がついてもよいので、作業も容易である。

【００５０】本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で、種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の製造方法で用いるセグ
メント電極のパターンの例を示す平面図。

【図２】本発明の液晶表示素子の製造方法で用いるコモ
ン電極のパターンの例を示す平面図。

【図３】本発明の検査時の短絡の無い点灯状態を示す
図。

【図４】本発明の検査時の短絡のある点灯状態を示す
図。

【図５】本発明の液晶表示素子の製造方法で用いるセグ
メント電極のパターンの他の例を示す平面図。

【符号の説明】

基板： 1A, 1B セグメント電極： 2A, 2B, 2C, ……2L, 3A, ……3L 補助電極： 4A, 4B, 7 切断位置： 5A, 5B, 5C, 8 コモン電極： 6A, 6B, 6C, ……６Ｈ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土田篤志新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号日本精機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ストライプ状にパターニングされた電極を
有する基板を相対向させて、内部に液晶を封入した液晶
表示素子の製造方法において、各基板のストライプ状電
極を1本おきに延長して後で除去される除去領域に設け
た補助電極に接続しておき、両補助電極間に電圧を印加
し、点灯検査を行った後、除去領域の補助電極を除去す
ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】請求項１の液晶表示素子の製造方法におい
て、複数の液晶表示素子を 1対の基板で形成し、点灯検
査を行った後、個々の液晶表示素子に分離することを特
徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】ストライプ状にパターニングされた電極を
有する基板を相対向させて、内部に液晶を封入した液晶
表示素子の製造方法において、少なくとも一方の基板の
表示部及び端子部を構成するストライプ状電極をその端
子部から 1本おきに端子部に隣接し後で除去される除去
領域にまで延長して、その除去領域において延長された
電極を短絡するようにされた基板を用いることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】請求項３の液晶表示素子の製造方法におい
て、基板に設けられたストライプ状の電極がそのほぼ中
央部で上下に２分され、両側に端子部が形成されてお
り、上側半分のストライプ状電極で短絡されている電極
と下側端子半分のストライプ状電極で短絡されている電
極とが互い違いになっていることを特徴とする液晶表示
素子の製造方法。