JPH11161207A - 機能素子アレイおよびこれを用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貼り合わせにより構成され、電気的に接続さ
れた大型の機能素子アレイを提供する。 【解決手段】 複数の機能素子及び前記機能素子を駆動
するための配線を主面に有する第１の基板と、複数の機
能素子及び前記機能素子を駆動するための配線を主面に
有する第２の基板とが側面で接合された機能素子アレイ
である。前記第１の基板の主面に設けられた配線に接続
して、この基板の主面から裏面に貫通して形成された第
１のスルーホールと、前記第２の基板の主面に設けられ
た配線に接続して、この基板の主面から裏面に貫通して
形成された第２のスルーホールと、前記第１及び第２の
スルーホールに接続して、前記第１の基板から第２の基
板にわたって、これらの基板の裏面に形成された裏面配
線とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型の機能素子ア
レイおよびこれを用いた画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、３０インチを越える大型の画像表
示装置が普及してきており、画像表示装置としてはＣＲ
Ｔが広く用いられている。しかしながら、ＣＲＴは一つ
の電子銃で全ての画像を表示するために、画面サイズが
大きくなるにしたがってディスプレイの奥行きを大きく
とらなければならない。

【０００３】例えば液晶表示装置は、フラットな画像表
示装置であるため、上述したようなＣＲＴに比べ奥行き
が小さい。なお、液晶表示装置は、透光性基板の片面に
透明電極で共通電極を形成した対向基板と、ＴＦＴおよ
び信号線を形成したアレイ基板とを離間対向して配置
し、これらの基板間の間隙に液晶を封入した構造であ
る。このようなアレイ基板上では、微細なＴＦＴを高精
度に形成する領域には装置の制約による限界があり、液
晶表示装置の大画面化を図るためには、例えば、図１６
に示すように、予め製造された液晶表示装置１０１ａ，
１０１ｂにおけるアレイ基板１０２ａ，１０２ｂ同士、
および対向基板１０３ａ，１０３ｂ同士をシール部材１
０４等により側面で貼り合わせる構造が考えられてい
る。

【０００４】こうして得られた大型液晶表示装置におい
ては、２つの液晶表示装置の隣接する領域は電気的に接
続されていないので、各パネルでの信号の供給は、それ
ぞれのパネル毎にその外周側から別個に行なう必要があ
る。このように外周側からパネル毎に信号を供給するた
めには、貼り合わされた各基板の少なくとも一辺は外周
を構成していなければならず、例えば、縦横に３枚ずつ
配置した９枚の基板を貼り合わせた場合には、中央に配
置された基板に信号を供給することができない。したが
って、基板の貼り合わせによる大型化においては、２×
２の４枚が限界であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、液晶
表示装置の側面同士を貼り合わせて構成された従来の大
型の画像表示装置では、貼り合わされた表示装置間は電
気的に接続されていないため、信号供給を考慮すると貼
り合わせ枚数は４枚が限界であった。

【０００６】複数の基板を貼り合わせて構成され、かつ
隣接する基板が電気的に接続された大型の薄膜トランジ
スタアレイによってアレイ基板を構成すれば、さらに大
画面の画像表示装置が得られるものの、このような薄膜
トランジスタアレイとして使用し得る機能素子アレイ
は、未だ得られていないのが現状である。

【０００７】そこで本発明は、貼り合わせにより構成さ
れ、電気的に接続された大型の機能素子アレイ、および
これを用いた画像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】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の機能素子および前記機能素子を駆
動するための配線を主面に有する第１の基板と、複数の
機能素子および前記機能素子を駆動するための配線を主
面に有する第２の基板とが側面で接合され、前記第１の
基板の主面に設けられた配線に接続して、この基板の主
面から裏面に貫通して形成された第１のスルーホール
と、前記第２の基板の主面に設けられた配線に接続し
て、この基板の主面から裏面に貫通して形成された第２
のスルーホールと、前記第１および第２のスルーホール
に接続して、前記第１の基板から第２の基板にわたっ
て、これらの基板の裏面に形成された裏面配線とを具備
し、前記第１の基板の主面に設けられた配線と前記第２
の基板の主面に設けられた配線とは、前記第１のスルー
ホール、前記裏面配線および前記第２のスルーホールを
介して電気的に接続されていることを特徴とする機能素
子アレイを提供する。

【０００９】また本発明は、複数の機能素子および前記
機能素子を駆動するための配線を主面に有する第１の基
板と、複数の機能素子および前記機能素子を駆動するた
めの配線をを主面に有する第２の基板とが側面で接合さ
れ、前記第１の基板の主面に設けられた配線に接続し
て、この基板の接合部側面に形成された第１の側面配線
と、前記第２の基板の主面に設けられた配線に接続し
て、この基板の接合部側面に形成された第２の側面配線
と、前記第１および第２の側面配線に接続され、これら
の基板の裏面に形成された裏面配線とを具備し、前記第
１の基板の主面に形成された配線と記第２の基板の主面
に形成された配線とは、前記第１の側面配線、前記裏面
配線および前記第２の側面配線を介して電気的に接続さ
れていることを特徴とする機能素子アレイを提供する。

【００１０】さらに本発明は、複数の機能素子および前
記機能素子を駆動するための配線を主面に有する第１の
基板と、複数の機能素子および前記機能素子を駆動する
ための配線を主面に有する第２の基板とがシール領域を
介して側面で接合され、前記第１の基板の主面に設けら
れた配線と前記第２の基板の主面に設けられた配線と
は、前記第１の基板と第２の基板との接合部に設けられ
たシール領域またはスペーサ領域に含有された導電材料
を介して、電気的に接続されていることを特徴とする機
能素子アレイを提供する。

【００１１】前記機能素子は、一対のトランジスタと画
素電極とにより構成することができ、この場合には、表
面に共通電極が形成された対向基板、かかる構成の機能
素子アレイからなる薄膜トランジスタアレイを含むアレ
イ基板、および前記対向基板とアレイ基板との間隙に、
シール用樹脂を用いて封入された液晶を具備する画像表
示装置が提供される。

【００１２】また、前記機能素子はエミッタ電極を含む
ものでもよく、この場合には、表面にアノード電極と蛍
光体とが順次形成されたアノード基板、前記アノード基
板に離間・対向して配置され、かかる構成の機能素子ア
レイからなるエミッタアレイを含むカソード基板を具備
し、前記アノード基板とカソード基板との間隙は真空に
保持されている画像表示装置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の機
能素子アレイ、およびこれを用いた画像表示装置を詳細
に説明する。

【００１４】（実施例１）まず、一対のトランジスタお
よび画素電極により機能素子を構成して、複数のトラン
ジスタおよび画素電極が主面に形成された薄膜トランジ
スタアレイを例に挙げて説明する。

【００１５】図１に、本実施例の薄膜トランジスタアレ
イの一例の平面図を示す。なお、図１に示した平面図
は、主面側からみた状態である。

【００１６】図示する薄膜トランジスタアレイにおいて
は、複数のトランジスタ（ＴＦＴ）１、画素電極２、ゲ
ート線３、および信号線４がそれぞれ主面に形成された
４枚の基板７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが側面で接合さ
れている。例えば基板７ａの主面に形成されたゲート線
３と、この基板７ａに隣接する基板７ｄの主面に形成さ
れたゲート線３とは、各基板に設けられたスルーホール
５およびこれらの基板の裏面に形成された裏面配線６を
介して電気的に接続されている。また、基板７ａの主面
に形成された信号線４と、この基板７ａに隣接する基板
７ｂの主面に形成された信号線４とも同様に、各基板に
設けられたスルーホール５およびこれらの基板の裏面に
形成された裏面配線６を介して電気的に接続されてい
る。

【００１７】なお、スルーホール部５を含め、ＴＦＴ
１、ゲート線３および信号線４など、画素部２以外は組
み上げられた後には、例えばブラックマトリックス（Ｂ
Ｍ）で覆われるので視認されない構造となる。

【００１８】本実施例の薄膜トランジスタアレイは、ス
ルーホールおよび裏面配線の形成以外については、従来
のアレイ基板と同様の方法で製造することができる。例
えば、基板主面にＢＭを設け、裏面に配線を形成する場
合、４５°の視角で配線が形成されるためには、基板厚
さ１．１ｍｍのガラス基板とした場合、配線端面からの
ＢＭオーバーラップ量は５８５μｍとすればよい。これ
らは、簡単な作図により決定することができる。

【００１９】図１に示した薄膜トランジスタアレイにお
いては、スルーホール５は、基板の最も外側に配置され
た画素電極２の列に設けられているので、スルーホール
５と貼り合わされた基板端部との間には画素電極は存在
しない構成である。すなわち、スルーホールは基板同士
の貼り合わせ部近傍に設けられている。用いる基板の材
質やスルーホールの形成方法などによっては、このよう
に貼り合わせ部近傍にスルーホールが設けられている
と、基板の欠けやクラックが発生して信頼性が損なわれ
るおそれがある。これを避けるためには、図２に示した
ように、貼り合わせ部より１画素分程度内側にスルーホ
ール５を設けてもよい（なお、図２にはスルーホール５
および裏面配線６は１組のみ示し、それ以外は省略した
が同様に設けることができる）。

【００２０】本実施例の薄膜トランジスタアレイは、例
えば、以下のようにして製造することができる。

【００２１】まず、ＴＦＴや画素電極を形成するための
透明基板を用意し、所定の位置にスルーホールを形成す
る。ここで用い得る基板としては、ガラスやプラスチッ
ク等が挙げられ、ガラスとしては無アルカリガラスを使
用することが最も多い。また、プラスチックとしては、
アクリル、ポリエーテルスルホン、およびポリイミドな
どエンジニアリングプラスチックを含め広い範囲の材料
を使用することが可能である。これらのうち、プラスチ
ック基板は、その加工性が優れているので、スルーホー
ルの形成が容易であるという利点がある。

【００２２】スルーホールの形成に当たっては、エッチ
ング、ドリル加工、レーザー加工およびウォータージェ
ット等を用いることができ、スルーホールの大きさや形
成する位置は、ブラックマトリックスの幅、その他の設
計仕様等に応じて適宜決定することが可能である。

【００２３】こうして形成されたスルーホールは、メッ
キ法、蒸着法、メタルの穴埋め法などにより内部の導通
をとる。これら以外にも、銅など広く金属を用いて導通
をとることができる。なお、本実施例の薄膜トランジス
タアレイを液晶表示装置のアレイ基板として用いる場合
には、液晶の漏洩を防ぐ目的で、スルーホールに穴埋め
を施す。穴埋めにはレジストによる方法を用いたり、ス
ルーホールの導通をとるための導電材料で穴埋めを行な
うこともできる。

【００２４】穴埋め後には、必要に応じて研磨等を行な
って基板表面に平坦化処理を施してもよい。

【００２５】以上のようにしてスルーホールの穴埋めを
行なった透明基板の主面の所定の領域に、ＴＦＴおよび
画素電極等を常法により形成することによって、一次ア
レイ基板（例えば、図１における７ａ）が得られる。

【００２６】こうして所定枚数の一次アレイ基板を作製
し、それらを側面で貼り合わせて大型のアレイ基板を得
る。一次アレイ基板の貼り合わせ方法は特に限定されな
いが、例えば、次のような手法を採用することができ
る。まず、側面にエンプラ−ポリアセタールを主成分と
する樹脂等の接着剤を塗布して、側面同士を接合し、次
いで１２０℃で１時間加熱する。これによって、所定の
枚数のアレイ基板を貼り合わせてなる大型のアレイ基板
が得られる。

【００２７】なお、ここで得られた大型アレイ基板にお
いては、隣接する２枚の一次アレイ基板の貼り合わせ部
を介して、各一次アレイ基板のスルーホールが隣接する
ように配置されている。

【００２８】その後、貼り合わせ部を介して隣接する任
意の２つのスルーホールを接続するように、基板の裏面
に印刷等により裏面配線を形成する。またさらに、転写
印刷やメッキ、感光性銀ペースト、レジネートペースト
での成膜とパターニング等により裏面配線を形成しても
よい。

【００２９】以上の工程により、図１および図２に示し
たような本実施例の薄膜トランジスタアレイが得られ
る。なお、本実施例の薄膜トランジスタアレイにおける
ＴＦＴおよび画素電極の配置は図示した例に限定される
ものではなく、隣接するアレイ基板の主面に設けられた
配線同士が、スルーホールと裏面配線とによって電気的
に接続される構造であれば、適宜変更することが可能で
ある。

【００３０】こうして得られた本実施例の薄膜トランジ
スタアレイをアレイ基板として用いた液晶表示装置の一
例の断面図を、図３および図４に模式的に示す。図３
（ａ）は、アレイ基板および対向基板とも３枚貼り合わ
せて構成した例を表わしており、アレイ基板７ａの主面
に設けられた配線（図示せず）は、スルーホール５およ
び裏面配線６を介して、隣接する基板７ｂの主面に形成
された配線（図示せず）と電気的に接続されている。ま
た、対向基板９側においても貼り合わされた基板間は、
スルーホール５’および裏面配線６’を介して電気的接
続を得ている。なお図中、８はシールを表わす。

【００３１】図３（ｂ）は、対向基板を１枚とし、アレ
イ基板を３枚貼り合わせて構成した例を表わしている。
対向基板は、アレイ基板とは異なって大型化が可能であ
るので、対向基板は１枚とし、アレイ基板のみを貼り合
わせて液晶表示装置を作製することもできる。この場合
には、図３（ａ）に示した液晶表示装置と比較すると、
貼り合わせ部のシール幅が約１／２になっている。

【００３２】図３（ｃ）は、アレイ基板の配線構造に変
更を加えた例を示したものである。主面のみの配線では
抵抗が高く、例えばゲート線の場合ゲート遅延が生じる
場合があるので、アレイ基板の主面および裏面に同様の
配線を施すことにより抵抗の低減を図った。この場合
も、隣接するアレイ基板に形成された配線同士は、裏面
配線によって電気的に接続されている。

【００３３】図４（ａ）は、図３（ｂ）に示した液晶表
示装置の上下に、支持基板１０および支持基板１１をそ
れぞれ設けた構造であり、このように支持基板を配置す
ることによって、液晶表示装置の強度を高めることがで
きる。また、図４（ｂ）は、ＴＦＴ １が形成されたア
レイ基板を段違い４枚貼り合わせた構造である。アレイ
基板を段違いにすることで、貼り合わせ部の非表示領域
を削減することができる。図４（ｃ）は、対向基板を２
枚、アレイ基板を４枚貼り合わせて構成した例であり、
シール幅は、図３（ａ）に示した液晶表示装置の場合と
同程度になっている。

【００３４】いずれの構成とした場合も、外周を構成す
る辺を有していない基板も電気的接続を得ることができ
る。

【００３５】なお、図３および４に示した液晶表示装置
において、基板間の電気的接続は、印刷法による裏面配
線により得たが、これに限定されるものではない。例え
ば、図５（ａ）に示すようにワイヤー１３を用いたり、
図５（ｂ）に示すように基板の裏面に実装されたジャン
パーチップ１４を用いて基板間の導通をとることもでき
る。ジャンパーチップの実装には、固相拡散接合、異方
性導電膜接合、および導電ペースト法など、一般のチッ
プオングラス実装法を採用することができる。さらに、
基板間の導通には種々の方法があり、それらのうちいず
れも用いてもよい。

【００３６】次に、図４（ａ）に示した構造の液晶表示
装置を例に挙げて、その製造方法を説明する。なお、Ｔ
ＦＴの形成等、一般的な液晶表示装置の製造方法に関し
ては省略する。

【００３７】まず、ＴＦＴを形成するためのガラス基板
を用意し、この所定の領域に、感光性ガラスを用いてエ
ッチングによりスルーホールを形成した。

【００３８】次に、ニッケルの無電解めっき、電解めっ
きなどを施すことによりスルーホール内の導通をとった
後、その内部にメッキ後ポリイミドを埋め込むことで穴
埋めを行なった。その後、スルーホールが形成された基
板表面に研磨を行なって平坦化処理を施した。

【００３９】このようにスルーホールが穴埋めされたガ
ラス基板の主面の所定領域に、ＴＦＴおよび画素電極等
を常法により形成した。これを複数枚用意して、上述し
たように接着剤で側面同士を貼り合わせた後、貼り合わ
せ部を介して隣接するスルーホールを接続するよう裏面
配線を印刷により形成した。なお、ペーストとしては熱
硬化型の銅ペーストを用いた。支持基板があって中間膜
を用いる場合は、側面同士を接着剤で貼らずに、支持基
板に貼る際に一緒に側面同士を貼る（重ねる）こともで
きる。

【００４０】こうして得られた大型のアレイ基板と、常
法により作製した対向基板とを重ね合わせてセル化を行
なった。セル化のプロセスには種々の方法があるが、い
ずれを用いても構わない。ここではまず、ガラス用の中
間膜を用いて、支持基板上に対向基板を貼り合わせた。
なお、貼り合わせの方法はこれに限定されず、任意の方
法を用いて支持基板と所定の基板とを貼り合わせること
ができる。

【００４１】こうして支持基板に貼り合わせた対向基板
の上に、シールを形成した。シールは、レジストによる
シール形成、印刷、およびディスペンスなどにより形成
することができる。ここでは、貼り合わせ部のシールは
レジストを塗布してレジスト膜を成膜し、このレジスト
膜の所定の領域に露光を行なった後、エッチングするこ
とにより得、周囲はディスペンスにより形成した。

【００４２】次いで、滴下法により液晶を供給し、その
上にアレイ基板を貼り合わせて封着した。液晶の供給に
当たっては、滴下法以外にも遠心法や真空注入法を用い
ることができる。また、カプセル液晶や固体液晶を用い
る場合には、印刷やコーティングにより液晶を供給して
もよい。

【００４３】さらに、アレイ基板と支持基板とを合せガ
ラス用の中間膜により貼り合わせて、図４（ａ）に示し
た液晶表示装置を完成させた。

【００４４】なお、上述した例では、貼り合わせ部を介
して隣接するスルーホールを電気的に接続するための裏
面配線を、アレイ基板の裏面に形成したが、これに限定
されるものではなく、アレイ基板に接触して配置される
支持基板上に設けた配線を裏面配線として用いてもよ
い。具体的には、まず、貼り合わされたアレイ基板の接
合部を介して隣接する２つのスルーホールを電気的に接
続するように、支持基板表面の所定の位置に配線を形成
する。こうして支持基板上に形成された配線と、アレイ
基板裏面におけるスルーホールの端部とが接続するよう
に、支持基板とアレイ基板とを貼り合わせる。このよう
に支持基板上に設けられた配線と接続することによっ
て、貼り合わせ部を介して隣接するアレイ基板の間の導
通をとることも可能である。

【００４５】以上、図４（ａ）に示した液晶表示装置の
製造方法について説明したが、若干の変更を加えること
により、図３（ａ）に示した液晶表示装置を製造するこ
ともできる。この場合には、スルーホールの形成および
穴埋めを行ない、ＴＦＴ等を形成することによってアレ
イ基板を作製し、このアレイ基板と同等の大きさの対向
基板とを貼り合わせて液晶セルを得る。アレイ基板と対
向基板との間隙に液晶を注入することによって、一次液
晶表示装置を所定の個数製造する。こうして液晶が注入
された一次液晶表示装置におけるアレイ基板の側面同
士、および対向基板の側面同士を接着剤で貼り合わせて
大型の液晶表示装置を得る。最後に、２枚のアレイ基板
の接合部を挟んで隣接する２つのスルーホールを接続す
るよう、アレイ基板の裏面の所定の領域に配線を形成す
ることによって、図３（ａ）に示した液晶表示装置が得
られる。

【００４６】このように、スルーホールと裏面配線とを
介して基板間の電気的接続をとることができ、複数の基
板を貼り合わせた大型の液晶表示装置を供給することが
できる。

【００４７】以上、一対のトランジスタおよび画素電極
を機能素子として用いた薄膜トランジスタアレイ、およ
びこれを用いた液晶表示装置を貼り合わせた例を述べた
が、これ以外にもＦＥＤおよびＰＤＰなど多くの画像表
示装置を、本実施例を応用して製造することができる。

【００４８】図６に、本実施例を適用したＦＥＤの一例
の断面図を示す。

【００４９】図示するＦＥＤ２０においては、エミッタ
電極（カソード電極）２６およびゲート電極２９等がガ
ラス基板２４の主面上に設けられてなるカソード基板２
１は、２枚のカソード基板を側面で貼り合わせることに
より構成されている。なお、図中、２５および２８は絶
縁層を示している。カソード基板においては、エミッタ
電極２６およびゲート電極２９等がそれぞれ形成された
２枚のガラス基板２４ａと、２４ｂとが貼り合わせ部３
２を介して接合されている。また、これらの基板２４ａ
および２４ｂには、それぞれスルーホール３０ａおよび
３０ｂが設けられており、ガラス基板の裏面に形成され
た裏面配線３１によって、スルーホール３０ａおよび３
０ｂが接続されている。すなわち、基板２４ａに設けら
れたエミッタ電極２６は、スルーホール３０ａ、裏面配
線３１およびスルーホール３０ｂを介して、基板２４ｂ
に設けられたエミッタ電極２６と電気的に接続されてい
る。

【００５０】このように、機能素子としてエミッタ電極
を用いたエミッタアレイの場合も、本実施例を適用する
ことによって大型化を図ることが可能である。

【００５１】こうして得られたエミッタアレイを含むカ
ソード基板２１と、透明電極３４および蛍光体層３３が
ガラス基板３５上に順次形成されたアノード基板２２と
は、図示するように離間対向して配置されており、２つ
の基板の間隙は真空に保持されてＦＥＤ２０が構成され
る。

【００５２】このように、エミッタアレイを含むカソー
ド基板に本実施例を適用した場合も、電気的に接続され
た大型の基板が得られるので、かかるカソード基板を用
いることにより大型の画像表示装置を製造することが可
能である。

【００５３】（実施例２）本実施例においては、一対の
トランジスタおよび画素電極により機能素子を構成し
て、複数のトランジスタおよび画素電極が主面に形成さ
れた薄膜トランジスタアレイを例に挙げて説明する。

【００５４】図７に、本実施例の薄膜トランジスタアレ
イの一例の平面図を示す。なお、図７に示した平面図
は、主面側からみた状態である。

【００５５】図示する薄膜トランジスタアレイにおいて
は、複数のトランジスタ（ＴＦＴ）４１，画素電極４
２，ゲート線４３、および信号線４４がそれぞれ主面に
形成された４枚の基板４７ａ、４７ｂ、４７ｃおよび４
７ｄが側面で接合されている。例えば基板４７ａの主面
に形成されたゲート線４３と、この基板４７ａに隣接す
る基板４７ｄの主面に形成されたゲート線４３とは、各
基板の接合部の側面に設けられた側面配線４５、および
これらの基板の裏面に形成された裏面配線４６を介して
電気的に接続されている。また、基板４７ａの主面に形
成された信号線４４と、この基板４７ａに隣接する基板
４７ｂの主面に形成された信号線４４とも同様に、各基
板の接合部の側面に設けられた側面配線４５、およびこ
れらの基板の裏面に形成された裏面配線４６を介して電
気的に接続されている。

【００５６】なお、側面配線部４５を含め、ＴＦＴ４
１、ゲート線４３および信号線４４など画素部４２以外
は、組み上げられた後は、例えばブラックマトリックス
（ＢＭ）で覆われ、視認されない構造となる。

【００５７】本実施例の薄膜トランジスタアレイは、側
面配線および裏面配線の形成以外は、上述の実施例１の
場合と同様の方法で製造することができる。

【００５８】すなわち、ＴＦＴ、画素電極および配線が
主面に形成されたアレイ基板の所定の側面、具体的には
アレイ基板の接合される側面に、主面の配線と電気的に
接続するように側面配線を形成する。側面配線は印刷や
転写等の方法で形成することができ、印刷の場合には、
導電ペーストを用いることができる。また転写の場合に
は、予めパターンが形成された配線を基板側面に転写す
ればよい。

【００５９】こうして側面配線が形成された複数の一次
アレイ基板を用意し、側面配線同士が接続するように、
２枚の基板の側面を前述の実施例１の場合と同様の手法
により接着剤で貼り合わせて大型のアレイ基板を得る。
さらに、側面配線に接続するよう、アレイ基板の裏面に
裏面配線を印刷等により形成する。裏面配線は、実施例
１の場合と同様の手法で形成することができる。なお、
側面配線のみの接続では充分な接続信頼性が得られない
ので、本実施例においては、さらに接合された２枚のア
レイ基板の裏面にも裏面配線を設けた。

【００６０】以上のような工程により、図７に示したよ
うな本実施例の薄膜トランジスタアレイが得られる。な
お、本実施例の薄膜トランジスタアレイにおけるＴＦＴ
および画素電極の配置は図示した例に限定されるもので
はなく、隣接するアレイ基板の主面に形成された配線同
士が、接合部に設けられた側面配線と裏面配線とで電気
的に接続される構造であれば適宜変更することができ
る。

【００６１】こうして得られた本実施例の薄膜トランジ
スタアレイをアレイ基板として用いた液晶表示装置の一
例の断面図を、図８に模式的に示す。図８（ａ）は、ア
レイ基板および対向基板とも３枚貼り合わせて構成した
例を示しており、アレイ基板４７ａの主面に設けられた
配線（図示せず）は、側面配線４５および裏面配線４６
を介して、隣接する基板４７ｂの主面に形成された配線
（図示せず）と電気的に接続されている。また、対向基
板４９側においても貼り合わされた基板間は、スルーホ
ール４５’および裏面配線４６’を介して電気的接続を
得ている。なお図中、４８はシールを表わす。

【００６２】図８（ｂ）は、対向基板を１枚とし、アレ
イ基板を３枚貼り合わせて構成した例を表わしている。
対向基板は、アレイ基板とは異なって大型化が可能であ
るので、対向基板は１枚とし、アレイ基板のみを貼り合
わせて液晶表示装置を作製することもできる。この場合
には、図８（ａ）に示した構造と比較すると、貼り合わ
せ部のシール幅が約１／２になっている。

【００６３】図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示した液晶表
示装置の上下に、支持基板５０および支持基板５１をそ
れぞれ設けた構造であり、このように支持基板を配置す
ることによって、液晶表示装置の強度を高めることがで
きる。また、図８（ｄ）は、ＴＦＴ ４１が形成された
アレイ基板を段違い４枚貼り合わせた構造である。アレ
イ基板を段違いにすることで、貼り合わせ部の非表示領
域を削減することができる。図８（ｅ）は、対向基板を
２枚、アレイ基板を４枚貼り合わせて構成した例であ
り、シール幅は、図８（ａ）に示した液晶表示装置の場
合と同程度になっている。

【００６４】いずれの構成とした場合も、外周を構成す
る辺を有していない基板も電気的接続が得られる。

【００６５】なお、図８に示した液晶表示装置おける基
板間の電気的接続は、印刷法による裏面配線により得た
が、これに限定されず、実施例１で説明したような他の
方法により接続してもよい。

【００６６】（実施例３）まず、一対のトランジスタお
よび画素電極により機能素子を構成して、複数のトラン
ジスタおよび画素電極が主面に形成された薄膜トランジ
スタアレイを例に挙げて説明する。

【００６７】図９に、本実施例の薄膜トランジスタアレ
イの一例の平面図を示す。なお、図９に示した平面図
は、主面側から見た状態である。

【００６８】図示する薄膜トランジスタアレイにおいて
は、複数のトランジスタ（ＴＦＴ）６１、画素電極６
２、ゲート線６３、および信号線６４がそれぞれ主面に
形成された４枚の基板６７ａ、６７ｂ、６７ｃおよび６
７ｄが側面で接合されている。例えば基板６７ａとこれ
に隣接する基板６７ｄとはシール領域６５を介して側面
で接合されており、これらの基板６７ａおよび６７ｄの
主面に形成されたゲート線６３は、シール領域６５に含
有された導電材料６６により電気的に接続されている。
また、基板６７ａとこれに隣接する基板６７ｂとはシー
ル領域６５を介して側面で接合されており、これらの基
板６７ａおよび６７ｂの主面に形成された信号線６４
は、シール領域６５に含有された導電材料６６により電
気的に接続されている。

【００６９】本実施例の薄膜トランジスタアレイは、導
電材料を含有するシール部材を用いる以外は、常法によ
り製造することができる。

【００７０】すなわち、ＴＦＴ、画素電極および配線が
主面に形成されたアレイ基板を、一次アレイ基板として
所定の枚数用意し、２枚の基板の側面を異方性導電シー
ル部材、あるいは、貼り合わせ面側に導電部材が形成さ
れたレジストシールで接合することによって、図９に示
したような本実施例の薄膜トランジスタアレイが得られ
る。

【００７１】なお、本実施例の薄膜トランジスタアレイ
におけるＴＦＴおよび画素電極の配置は、図示した例に
限定されるものではなく、隣接するアレイ基板の主面に
形成された配線同士が、シール部材に含有された導電材
料により電気的に接続される構造であれば、適宜変更す
ることができる。

【００７２】ここで、本実施例の薄膜トランジスタアレ
イをアレイ基板として用いた液晶表示装置の一例の断面
図を、図１０に模式的に示す。図１０は、導電材料を含
有するシール領域６６を介して、アレイ基板３枚が電気
的に接続された断面図を示す。図１０に示した液晶表示
装置における貼り合わせ部分（円で囲まれた領域）の拡
大図の例を、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す。
図１１（ａ）は、異方性導電シール部材でシールした例
であり、図１１（ｂ）は貼り合わせ面側に導電部材７２
が形成されたレジストシールを示す。

【００７３】図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した
液晶表示装置は、例えば、以下のようにして製造するこ
とができる。なお、ＴＦＴの形成等、一般の液晶表示装
置の製造方法は省略する。

【００７４】図１１（ａ）に示した液晶表示装置を製造
するに当たっては、まず、対向基板上のアレイ基板を貼
り合わせる部分に、異方性導電シール部材をディスペン
スする。次いで、アレイ基板を貼り合わせ、基板間の配
線を異方性導電シール部材を介して接続した。

【００７５】異方性導電部材には、直径５〜１０μｍ程
度の微小な導電粒子７１が分散されており、アレイ基板
に圧力を加えて対向基板と封着する際には、この導電粒
子が樹脂層を破ってアレイ基板の主面に設けられた配線
と接続される。

【００７６】また、図１１（ｂ）の貼り合わせ面側に導
電部材７２が形成されたレジストシールの形成に当たっ
ては、まず対向基板上にレジストを塗布してレジスト膜
を成膜し、シール部に対応する部分のパターニングを行
なってレジストシールとする。こうして得られたレジス
トシールの先端部にメッキを施したり、導電部材を転写
する等の手法により導電性を付与する。

【００７７】本実施例では、対向基板にレジストシール
を形成し、パターニングされた銀からなる導電ペースト
をレジストシールに転写して、導電性を有するシール部
材を形成した。さらに、この導電性を有するシール部材
にアレイ基板を貼り合わせることによって、隣接するア
レイ基板の主面に設けられた配線をレジストシール先端
に形成された導電部材を介して電気的に接続した。ま
た、スペーサーをアレイ基板側に散布し、対向基板側に
レジストシールを形成する製法もある。

【００７８】なお、レジストシールとしては、感光性ポ
リイミド、感光性ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、感光
性アクリル樹脂およびポリシランなどが好ましいが、非
感光性の樹脂を用いてもよい。感光性樹脂を用いた場合
には、パターニング等の工程が容易であるという利点が
ある。また、レジストシールに接着性をもたせるために
は、エポキシ樹脂などの接着剤を収容したマイクロカプ
セルを、これらの樹脂中に含有させる方法もある。この
カプセルから接着剤が浸出して２つの基板同士が固定さ
れる。

【００７９】本実施例の薄膜トランジスタアレイをアレ
イ基板として用いた液晶表示装置は、図１２に示すよう
に変更することも可能である。

【００８０】図示する液晶表示装置においては、対向基
板６９およびアレイ基板６７ともに導電材料を含有する
シール領域６６を介して電気的に接続されていれる。さ
らに、アレイ基板は支持基板７３に接合され、対向基板
は支持基板７４に接合されている。なお、図１２におい
て、アレイ基板の主面に設けられた配線は省略した。

【００８１】図１２のシール領域（円で囲んだ部分）の
拡大図を図１３に示す。アレイ基板６７ａ，６７ｂの配
線が接続されている部分（黒の塗りつぶし）の対向基板
６９ａ，６９ｂ側は絶縁となっており（四角枠）、導電
材料を含有するシール領域６６を介してアレイ基板上の
配線同士、対向基板の共通電極同士は電気的接続がなさ
れている。一方、アレイ基板上の配線と対向基板の共通
電極とは絶縁されている。対向基板の共通電極間の電気
的接続は、アレイ基板の配線領域以外の部分で、導電材
料を含有するシール領域を介して電気的接続がとられて
いる。

【００８２】またさらに、本実施例の薄膜トランジスタ
アレイをアレイ基板として用いた液晶表示装置は、図１
４に示すように変更することも可能である。

【００８３】図１４（ａ）は、ＴＦＴが形成されたアレ
イ基板を段違いに４枚貼り合わせた例である。アレイ基
板を段違いにすることで、貼り合わせ部の非表示領域を
削減できる。また、図１４（ｂ）は、対向基板を２枚、
アレイ基板を４枚貼り合わせた例である。なお、図１４
（ａ）および図１４（ｂ）においては、配線は省略して
いる。また、これらの液晶表示装置においては、中央の
シール領域では基板間の電気的接続をとっていない。

【００８４】以上、一対のトランジスタおよび画素電極
を機能素子として用いた薄膜トランジスタアレイ、およ
びこれを用いた液晶表示装置を貼り合わせた例を述べた
が、これ以外にもＦＥＤおよびＰＤＰなど多くの画像表
示装置を、本実施例を応用して製造することができる。
また本実施例では、シール領域の一部を基板間の電気的
接続に用いたが、シール領域にせずスペーサとして、そ
れによって接続をとることもできる。

【００８５】図１５に、本実施例を適用したＦＥＤの一
例の断面図を示す。

【００８６】図示するＦＥＤ８０においては、フィール
ドエミッションアレイ９６ａおよび９６ｂを側面の貼り
合わせしろ９４で貼り合わせてなる大型のフィールドエ
ミッションアレイが、絶縁膜８５を介してガラス基板８
４の主面上に設けられて、カソード基板８１を構成して
いる。各フィールドエミッションアレイ９６ａおよび９
６ｂには、エミッタ電極（カソード電極）８６およびゲ
ート電極８９等がそれぞれ形成されている。なお、図１
５中、８５および８８は絶縁層を示している。

【００８７】こうして構成されたカソード基板８１と、
透明電極９１および蛍光体層９２がガラス基板９０上に
順次形成されたアノード基板８２とは、スペーサー９７
を介して離間対向して配置されており、これら２つの基
板の間隙は真空に保持されて、ＦＥＤ８０が構成され
る。

【００８８】カソード基板８１において、フィールドエ
ミッションアレイ９６ａおよび９６ｂのエミッタ電極８
６間の接続は、ガラス基板８４上に形成されたカソード
線（図示せず）を介して行なわれている。また、これら
のフィールドエミッションアレイ９６ａおよび９６ｂに
おけるゲート電極８４同士は、スペーサー９７の端部に
形成された配線９５を介して電気的に接続されている。

【００８９】スペーサー９７端部の配線９５とゲート電
極８９とは、種々の方法で電気的に接続することができ
る。例えば固相拡散接合、異方性導電膜を形成する方法
などにより、これらを接続することができる。なお、配
線９５が例えば導電ペーストのときには、導電ペースト
の接着力によって接合でき、真空封着時の圧接により接
合してもよい。

【００９０】図示する例においては、真空封着時のシー
ル（真空封止）の工程でスペーサー９７に圧縮力がかか
るかたちで、ゲート線８９と配線９５とを電気的に接続
した。

【００９１】このように、フィールドエミッションアレ
イを含むカソード基板に本実施例を適用した場合も、電
気的に接続された大型の基板が得られるので、大型の画
像表示装置を製造することができる。

【００９２】特に図１５に示した構成の場合には、カソ
ード基板８１とアノード基板８２との間の間隙に配置さ
れるスペーサー９７としての機能と、隣接するフィール
ドエミッションアレイのゲート電極８９同士を電気的に
接続するための機能とを兼ねることが可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
貼り合わせにより構成され、電気的に接続された大型の
機能素子アレイが提供される。かかる機能素子アレイ
は、大画面の画像表示装置を得るための薄膜トランジス
タアレイあるいはフィールドエミッションアレイとして
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の薄膜トランジスタアレイの一例を表
す平面図。

【図２】実施例１の薄膜トランジスタアレイの他の例を
表す平面図。

【図３】実施例１の画像表示装置の一例を表わす断面
図。

【図４】実施例１の画像表示装置の他の例を模式的に表
わす断面図。

【図５】実施例１の画像表示装置の他の例を模式的に表
わす断面図。

【図６】本発明を適用したＦＥＤの一例を表わす断面
図。

【図７】実施例２の薄膜トランジスタアレイの一例を示
す平面図。

【図８】実施例２の液晶表示装置の一例を模式的に表わ
す断面図。

【図９】実施例２の薄膜トランジスタアレイの一例を示
す平面図。

【図１０】実施例３の液晶表示装置の一例を模式的に表
わす断面図。

【図１１】図１０に示した液晶表示装置のシール部分を
示す拡大図。

【図１２】実施例３の液晶表示装置の他の例を模式的に
表わす断面図。

【図１３】図１２に示した液晶表示装置におけるシール
部を示す拡大図。

【図１４】実施例３の液晶表示装置の他の例を模式的に
表わす断面図。

【図１５】本発明を適用したＦＥＤの一例を表わす断面
図。

【図１６】従来の液晶表示装置を模式的に示す断面図。

【符号の説明】

１，４１，６１…ＴＦＴ ２，４２，６２…画素部 ３，４３，６３…ゲート線 ４，４４，６４…信号線 ５，５’…スルーホール ６，６’，４６，４６’…裏面配線 ７ａ〜７ｄ，４７ａ〜４７ｄ，６７ａ〜６７ｄ…基板 ８，４８，６８…シール ９，４９，６９…対向基板 １０，１１，５０，５１，７３，７４…支持基板 １３…ワイヤー １４…ジャンパーチップ ２０，８０…ＦＥＤ ２１，８１…カソード基板 ２２，８２…アノード基板 ２４，，３５，８４，９０…ガラス基板 ２５，２８，８５，８８…絶縁層 ２６，８６…エミッタ電極（カソード電極） ２９，８９…ゲート電極 ３０ａ，３０ｂ…スルーホール ３１…裏面電極 ３２，９４…貼り合わせしろ ３３，９２…蛍光体層 ３４，９１…透明電極 ４５，４５’…側面配線 ６５…シール領域 ６６…導電材料 ７１…導電微粒子 ７２…導電部材 ９５…配線 ９６ａ，９６ｂ…フィールドエミッションアレイ ９７…スペーサー １００…大型液晶表示装置 １０１ａ，１０１ｂ…液晶表示装置 １０２ａ，１０２ｂ…アレイ基板 １０３ａ，１０３ｂ…対向基板 １０４…接着剤 １０５…シール部材 １０６…液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 剛 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 長谷川 励 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 原 雄二郎 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の機能素子および前記機能素子を駆
   動するための配線を主面に有する第１の基板と、複数の
   機能素子および前記機能素子を駆動するための配線を主
   面に有する第２の基板とが側面で接合され、 前記第１の基板の主面に設けられた配線に接続して、こ
   の基板の主面から裏面に貫通して形成された第１のスル
   ーホールと、 前記第２の基板の主面に設けられた配線に接続して、こ
   の基板の主面から裏面に貫通して形成された第２のスル
   ーホールと、 前記第１および第２のスルーホールに接続して、前記第
   １の基板から第２の基板にわたって、これらの基板の裏
   面に形成された裏面配線とを具備し、 前記第１の基板の主面に設けられた配線と前記第２の基
   板の主面に設けられた配線とは、前記第１のスルーホー
   ル、前記裏面配線および前記第２のスルーホールを介し
   て電気的に接続されていることを特徴とする機能素子ア
   レイ。
2. 【請求項２】 複数の機能素子および前記機能素子を駆
   動するための配線を主面に有する第１の基板と、複数の
   機能素子および前記機能素子を駆動するための配線をを
   主面に有する第２の基板とが側面で接合され、 前記第１の基板の主面に設けられた配線に接続して、こ
   の基板の接合部側面に形成された第１の側面配線と、 前記第２の基板の主面に設けられた配線に接続して、こ
   の基板の接合部側面に形成された第２の側面配線と、 前記第１および第２の側面配線に接続され、これらの基
   板の裏面に形成された裏面配線とを具備し、 前記第１の基板の主面に形成された配線と記第２の基板
   の主面に形成された配線とは、前記第１の側面配線、前
   記裏面配線および前記第２の側面配線を介して電気的に
   接続されていることを特徴とする機能素子アレイ。
3. 【請求項３】 複数の機能素子および前記機能素子を駆
   動するための配線を主面に有する第１の基板と、複数の
   機能素子および前記機能素子を駆動するための配線を主
   面に有する第２の基板とがシール領域を介して側面で接
   合され、前記第１の基板の主面に設けられた配線と前記
   第２の基板の主面に設けられた配線とは、 前記第１の基板と第２の基板との接合部に設けられたシ
   ール領域またはスペーサ領域に含有された導電材料を介
   して、電気的に接続されていることを特徴とする機能素
   子アレイ。
4. 【請求項４】 前記機能素子は、一対のトランジスタと
   画素電極とからなる請求項１ないし３のいずれか１項に
   記載の機能素子アレイ。
5. 【請求項５】 表面に共通電極が形成された対向基板、
   請求項４に記載の機能素子アレイからなる薄膜トランジ
   スタアレイを含むアレイ基板、および前記対向基板とア
   レイ基板との間隙に、シール用樹脂を用いて封入された
   液晶を具備する画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記機能素子は、エミッタ電極を含む請
   求項１ないし３のいずれか１項に記載の機能素子アレ
   イ。
7. 【請求項７】 表面にアノード電極と蛍光体とが順次形
   成されたアノード基板、 前記アノード基板に離間・対向して配置され、請求項６
   に記載の機能素子アレイからなるエミッタアレイを含む
   カソード基板を具備し、 前記アノード基板とカソード基板との間隙は真空に保持
   されている画像表示装置。