JPH11326938A - 液晶表示装置、及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置、及びその製造方法

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JPH11326938A
JPH11326938A JP13831798A JP13831798A JPH11326938A JP H11326938 A JPH11326938 A JP H11326938A JP 13831798 A JP13831798 A JP 13831798A JP 13831798 A JP13831798 A JP 13831798A JP H11326938 A JPH11326938 A JP H11326938A
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泰彦 山中
Mariko Kawaguri
真理子 河栗
Takeshi Karasawa
武 柄沢
Hiroshi Yamazoe
博司 山添
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/42Arrangements for providing conduction through an insulating substrate

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Abstract

(57)【要約】 【課題】歩留まりを向上させると共に、製造コストを低
減させた液晶表示装置、及びその製造方法を提供する。 【解決手段】液晶表示装置は、シアン、マゼンタ又はイ
エローの二色性色素を含むゲストホスト液晶がそれぞれ
含まれている第1〜第3液晶層26〜28を備えた表示
部3と、TFT12〜14を有するアレイ基板1とを、
異方性導電接着材2で接続する構成とする。これによ
り、第1〜第3液晶層26〜28等に表示欠陥が見出さ
れても、TFT12〜14が形成されたアレイ基板1ま
でも廃棄する必要がなく、この結果製造コストを低減さ
せると共に、歩留まりを向上させた液晶表示装置及びそ
の製造方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その製造方法に関し、特にフルカラー表示の可能な明る
い液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型・軽量である為、
携帯型の情報端末用ディスプレイとして広範に用いられ
ている。液晶パネル自体は自ら発光しない受光型素子
(或いは非発光型素子)であるので、一般に液晶表示装
置は、液晶パネルの背面に反射板を配置し外部光の反射
を利用して表示させる反射型液晶表示装置と、液晶パネ
ルの背面にバックライトを配置し、該バックライトの光
を投射して表示させる透過型液晶表示装置とに分類でき
る。
【0003】周知のように液晶は数ボルトの低電圧で駆
動が可能であり、又上記反射型液晶表示装置の場合で
は、バックライトを用いずに外部光を利用して表示させ
る為、極めて低消費電力である。
【0004】通常の反射型液晶パネルで画像をカラー表
示する場合には、赤、緑、青の3色のマイクロカラーフ
ィルターを隣接する3つの画素上に設けて、加法混色に
より行う。ところが、上記カラーフィルターでは光の透
過率が低いことに加え、偏光板を必要とする。これらの
結果、外光を利用する反射型液晶表示装置を作製した場
合には、明るい色が表示できないという課題を有してい
た。
【0005】そこで、偏光板やカラーフィルターを用い
ずに明るいカラー表示をする為、いわゆる減法混色の原
理に基づいて、シアン、マゼンタ、黄色の3色のゲスト
ホスト液晶層を3層積層する反射型カラー液晶表示素子
が本発明者らによって開示されている(例えば、特願平
6―286324号公報)。
【0006】以下に、上記反射型カラー液晶表示装置に
ついて説明する。
【0007】上記反射型カラー液晶表示装置は、図15
に示すように、下基板301と上基板302との間に、
それぞれシアン、マゼンタ、又はイエローのゲストホス
ト液晶が充填された3つの液晶層303〜305が設け
られて構成されている。
【0008】上記下基板301上には、薄膜トランジス
タ(以下、TFT素子と称する)306〜308と、反
射膜を兼ねる第1画素電極309とが形成されている。
更に、下基板301上には、第1感光性ポリイミド31
0により支持された第1絶縁膜311が設けられてい
る。上記第1絶縁膜311上には、第2画素電極312
及び第2感光性ポリイミド314が設けられている。該
第2画素電極312は、開口部313を介してTFT素
子307に接続されている。
【0009】更に、上記第2感光性ポリイミド314に
より支持された第3絶縁膜315が設けられている。上
記第3絶縁膜315上には、第3画素電極316及び第
3感光性ポリイミド317が設けられている。該第3画
素電極316は、開口部318を介してTFT素子30
8に接続されている。上記第3感光性ポリイミド317
上には、共通電極319が設けられている。ここでは、
第1液晶層303は基板上の第1画素電極309と第2
画素電極312とによって電圧が印加され、第2液晶層
304は第2画素電極312と第3画素電極316とに
よって電圧が印加され、第3液晶層305は第3画素電
極316と共通電極319とによって電圧が印加され
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の反射型カラー液晶表示装置には、以下に示す点に関
して改善する余地を有している。即ち、一般にTFTア
レイ基板上に液晶層を順次積層する等、工程が進行する
にしたがって、歩留まりが低下するという傾向がある。
よって、液晶層に欠陥等が確認された場合には、高価な
TFTアレイ基板までもが廃棄されてしまう為に、コス
ト高を招来する。
【0011】又、基板上に形成されている画素電極の形
成パターンが、TN(Twisted Nematic )やSTN(Su
per Twisted Nematic )等の単純マトリクス液晶の場合
でも、機種に応じて変わるので、画素電極の形成パター
ンが異なるようにエッチング加工を行う必要がある。従
って、画素電極の形成工程が繁雑になり、液晶パネルの
製造費用が上昇する等、製品コストの低減化を妨げてい
る。特に、プラスチック液晶パネルの場合には、プラス
チック基板自体が高価であるうえに、ガラス基板等に比
べて耐熱性に劣り、透明電極の形成や加工に困難性が伴
うので、一層のコスト高を招来している。
【0012】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、歩留まりを向上させると共
に、製造コストを低減化させた液晶表示装置、及びその
製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に、請求項1に記載の発明は、共通電極が内側面に設け
られた基板と上記共通電極上に設けられた支持部材によ
り支持された封止板との間に、液晶が充填されて液晶層
が形成され、かつ上記封止板の上記液晶層に臨む面と反
対側の面に画素電極が設けられて構成される表示層と、
上記液晶層を駆動する為の非線形素子、及び該非線形素
子に電気的に接続され、かつ上記画素電極に液晶層を駆
動させる為の駆動電圧を出力する出力電極が設けられる
と共に上記基板に対向するように配置されたアレイ基板
と、電気的に接続する機能を有し、かつ固定接続する機
能を有する接続手段とを備え、上記接続手段により、上
記画素電極と駆動電極とが電気的に接続され、かつ上記
表示層とアレイ基板とが固定接続されていることを特徴
とする。
【0014】上記によれば、従来の液晶表示装置のよう
に、非線形素子を有するアレイ基板上に液晶層を形成す
る構成とは本質的に異なり、液晶層を備えた表示層と、
非線形素子を有するアレイ基板とを接続手段により固定
接続した構成である。よって、表示層とアレイ基板とは
個々に独立した構成である為、例えば液晶層等に表示欠
陥が見出されても、非線形素子が形成されたアレイ基板
までも廃棄する必要がない。この結果、歩留まりを向上
させた液晶表示装置を低コストにて提供することができ
る。
【0015】又、上記の構成によれば、表示層に於ける
画素電極と、非線形素子に接続された駆動電極とを、接
続手段により電気的に接続している。従って、上記画素
電極と駆動電極との平面的相対位置が、接続手段により
接続できる範囲内であればよいので、位置合わせの精度
要求を緩和することができる。尚、上記接続手段により
アレイ基板と表示層とを固定接続するとは、例えば接着
や、熱による溶着、圧着等を意味している。
【0016】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の液晶表示装置に於いて、上記接続手段は異方性導電接
着材であることを特徴とする。
【0017】上記構成のように、接続手段に異方性導電
接着材を用いることにより、表示層における画素電極
と、アレイ基板における駆動電極とを電気的に接着させ
ると共に、膜厚方向にのみ導電性を有するので、上記異
方導電性接着材同士の短絡を防止することができる。
【0018】上記の課題を解決する為に、請求項3に記
載の発明は、基板と封止板との間に液晶が充填されて液
晶層を構成し、且つ上記基板と上記封止板との間に存在
する支持部材により封止板が支えられる構造の表示層
と、上記液晶層に電界を印加して該液晶層を調光駆動す
る為の非線形素子が設けられると共に上記基板に対向す
るように配置されたアレイ基板とを備えた液晶表示装置
であって、上記表示層は、上記基板の内側面に設けられ
た共通電極と、該共通電極上に形成された第1支持部材
により支持され、且つ上記共通電極に臨む面と反対側の
面に第1画素電極が設けられた第1封止板との間に、液
晶が充填されて第1液晶層が形成され、上記第1封止板
と、該第1封止板上に形成された第2支持部材により支
持され、且つ上記第1画素電極に臨む面と反対側の面に
第2画素電極が設けられた第2封止板との間に、液晶が
充填されて第2液晶層が形成され、かつ上記第2液晶層
を少なくとも1層以上含んだ構成を有し、上記アレイ基
板は、上記第1画素電極に第1液晶層を駆動させる為の
駆動電圧を出力する第1駆動電極、及び該第1駆動電極
に電気的に接続された第1非線形素子と、上記第2画素
電極に第2液晶層を駆動させる為の駆動電圧を出力する
少なくとも1つ以上の第2駆動電極、及び該第2駆動電
極に電気的に接続された少なくとも1つ以上の第2非線
形素子とが設けられた構成を有し、更に、電気的に接続
する機能を有し、かつ固定接続する機能を有する第1及
び第2接続手段を備え、上記第1接続端子と第1駆動電
極とは、上記第1接続手段を介して電気的に接続され、
上記第2接続端子と第2駆動電極とは、上記第2接続手
段を介して電気的に接続され、かつ上記第1及び第2接
続手段により上記表示層とアレイ基板とが固定接続され
ていることを特徴とする。
【0019】上記構成にすることにより、液晶表示装置
の表示画面にカラー表示をさせることができる。尚、上
記第1及び第2接続手段によりアレイ基板と表示層とを
固定接続するとは、例えば接着や、熱による溶着、圧着
等を意味している。
【0020】上記の課題を解決する為に、請求項4に記
載の発明は、基板と封止板との間に液晶が充填されて液
晶層を構成し、且つ上記基板と上記封止板との間に存在
する支持部材により封止板が支えられる構造の表示層
と、上記液晶層に電界を印加して該液晶層を調光駆動す
る為の非線形素子が設けられると共に上記基板に対向す
るように配置されたアレイ基板とを備えた液晶表示装置
であって、上記表示層は、上記基板の内側面に設けられ
た共通電極と、該基板上に形成された第1支持部材によ
り支持され、且つ上記共通電極に臨む面と反対側の面に
第1画素電極が設けられた第1封止板との間に、液晶が
充填されて第1液晶層が形成され、上記第1封止板と、
該第1封止板上に形成された第2支持部材により支持さ
れ、且つ上記第1画素電極に臨む面と反対側の面に第2
画素電極が設けられた第2封止板との間に、液晶が充填
されて第2液晶層が形成され、上記第2封止板と、該第
2封止板上に形成された第3支持部材により支持され、
且つ上記第2画素電極に臨む面と反対側の面に第3画素
電極が設けられた第3封止板との間に、液晶が充填され
て第3液晶層が形成され、上記第1画素電極は第1接続
端子に電気的に接続され、上記第2画素電極は第2接続
端子に電気的に接続され、上記第3画素電極が第3接続
端子に電気的に接続された構成を有し、上記アレイ基板
は、上記第1画素電極に第1液晶層を駆動させる為の駆
動電圧を出力する第1駆動電極、及び該第1駆動電極に
電気的に接続された第1非線形素子が設けられ、上記第
2画素電極に第2液晶層を駆動させる為の駆動電圧を出
力する第2駆動電極、及び該第2駆動電極に電気的に接
続された第2非線形素子が設けられ、上記第3画素電極
に第3液晶層を駆動させる為の駆動電圧を出力する第3
駆動電極、及び該第3駆動電極に電気的に接続された第
3非線形素子が設けられた構成を有し、更に、電気的に
接続する機能を有し、かつ固定接続する機能を有する第
1〜第3接続手段を備え、上記第1接続端子と第1駆動
電極とは、上記第1接続手段を介して電気的に接続さ
れ、上記第2接続端子と第2駆動電極とは、上記第2接
続手段を介して電気的に接続され、上記第3接続端子と
第3駆動電極とは、上記第3接続手段を介して電気的に
接続され、かつ上記第1〜第3接続手段により上記表示
層とアレイ基板とが固定接続されていることを特徴とす
る。
【0021】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の液晶表示装置に於いて、上記第1〜第3液晶層には、
シアン、マゼンタ又はイエローのうち互いに異なる色の
二色性色素と液晶とを含むゲストホスト液晶が含まれて
いることを特徴とする。
【0022】上記構成にすることにより、液晶表示装置
の表示画面にカラー表示をさせることが容易に達成でき
る。尚、上記第1〜第3接続手段によりアレイ基板と表
示層とを固定接続するとは、例えば接着や、熱による溶
着、圧着等を意味している。
【0023】上記の課題を解決する為に、請求項6に記
載の発明は、共通電極が内側面に設けられた基板と上記
共通電極上に設けられた支持部材により支持された封止
板との間に、液晶が充填されることにより液晶層が形成
されて構成される表示層と、上記液晶層を駆動する為の
駆動回路、及び該駆動回路に電気的に接続され、かつ所
定の間隔で配置された複数の画素電極を備えると共に、
上記基板に対向するように配置されたアレイ基板とを備
え、上記表示層とアレイ基板とが、接続手段により接続
されていることを特徴とする。
【0024】上記の構成によれば、アレイ基板上に画素
電極が形成されており、かつ表示層側に共通電極及び液
晶層が形成されているので、用途に応じて表示パターン
が異なる場合でも、画素電極の形成パターンを変更する
だけで簡便に達成できる。即ち、上記表示層は、用途に
応じて種々の異なる表示パターンを有する様々なアレイ
基板にも対応させることができ、汎用性に優れている。
更に、上記のように、表示層が他の表示パターンに対応
できることで、コストの低減も図れる。
【0025】又、上記の構成によれば、表示層と駆動基
板とを接着する際に、それらの平面的相対位置は任意で
よく、従って位置合わせを不必要とし、容易に実装が可
能である。
【0026】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の液晶表示装置に於いて、上記封止板は、膜厚が0.5
μm以上、10μm以下の範囲内にある高分子樹脂から
なることを特徴とする。
【0027】上記の構成のように、封止板の膜厚を0.
5μm以上とすることにより、液晶層に凹凸が生じるこ
とを防ぎ、該液晶層のギャップが均一となるようにでき
る。一方、封止板の膜厚を10μm以下とすることによ
り、封止板の封止面とは反対側に画素電極を設ける必要
がなく、低電圧にて液晶層を駆動させることができる。
【0028】請求項8に記載の発明は、請求項6又は請
求項7に記載の液晶表示装置に於いて、上記基板、及び
他のアレイ基板は高分子樹脂からなることを特徴とす
る。
【0029】上記の構成とすることにより、薄型・軽量
で撓みや曲げ等に強い液晶表示装置を提供することがで
きる。
【0030】上記の課題を解決する為に、請求項9に記
載の発明は、共通電極が内側面に設けられた基板と上記
共通電極上に設けられた支持部材により支持された封止
板との間に、液晶が充填されて液晶層が形成され、かつ
上記封止板における上記支持部材により支持される面と
反対側の面に一定間隔で複数の画素電極が設けられて構
成される表示層と、上記液晶層を駆動する複数の非線形
素子をそれぞれ備えた複数のアレイ基板とを備え、上記
複数の画素電極と複数の非線形素子とが電気的に接続さ
れるように、上記表示層とアレイ基板とが接続手段によ
り接続されていることを特徴とする。
【0031】従来のマルチ画面LCDに於いては、パネ
ル間の継ぎ目で画素電極のピッチが不均一となることに
より、該継ぎ目が表示画面上で視認されていた。しかし
ながら、上記構成のように、封止板のアレイ基板に臨む
面に、一定間隔で複数の画素電極が設けられているの
で、アレイ基板間の継ぎ目が表示画面上に現出すること
はない。よって、パネル間の継ぎ目が目立たないマルチ
画面の液晶表示装置を提供することができる。
【0032】請求項10に記載の発明は、請求項9に記
載の液晶表示装置に於いて、上記複数のアレイ基板は同
一平面内に配置され、かつ、上記表示層と複数のアレイ
基板とは、上記接続手段により上記複数の画素電極と複
数の非線形素子とをそれぞれ対応して電気的に接続され
るような範囲内で対向していることを特徴とする。
【0033】上記の構成によれば、パネル間の継ぎ目を
目立たせない為に、複数のアレイ基板を精密に配置し
て、表示層と該複数のアレイ基板とを貼り合わせた構成
とする必要がない。即ち、表示層とアレイ基板との平面
的相対位置は、画素電極と非線形素子とを電気的に接続
できる範囲内であればよいので、よって位置合わせの精
度要求を緩和することができる。
【0034】更に、上記と同様の理由からパネル間の継
ぎ目を目立たせない為に、画素ピッチを粗くする必要が
なく、これにより高精細の画像を表示できるマルチ画面
液晶表示装置を提供できる。
【0035】請求項11に記載の発明は、請求項9又は
請求項10に記載の発明に於いて、上記基板と共通電極
との間に光学カラーフィルター層が設けられていること
を特徴とする。
【0036】上記の構成によれば、液晶表示装置の表示
画面にカラー表示をさせることが容易に達成できる。
【0037】上記の課題を解決する為に、請求項12に
記載の発明は、請求項1に記載の液晶表示装置について
の液晶表示装置の製造方法であって、上記基板の内側面
に、共通電極を形成する第1ステップと、上記共通電極
上に、上記支持部材を形成する第2ステップと、上記支
持部材に支持されるように、上記封止板を形成する第3
ステップと、上記基板と上記封止板との間に、上記液晶
を封入して液晶層を形成する第4ステップと、上記封止
板の上記液晶層に臨む面と反対側の面に、画素電極を形
成する第5ステップと、上記他のアレイ基板上に、上記
液晶層を駆動する為の非線形素子及び駆動電極を形成す
る第6ステップと、上記画素電極と駆動電極とを接続手
段により電気的に接続する第7ステップとを有すること
を特徴とする。上記の方法によれば、液晶層等に表示欠
陥が見出されても非線形素子等が形成されたアレイ基板
までも廃棄する必要がない。よって、製造コストを低減
させると共に、歩留まりを向上させることができる。
【0038】又、第7ステップは、画素電極と駆動電極
とが接続手段を介して電気的に接続するように、上記基
板と他のアレイ基板とを貼り合わせればよい。従って、
画素電極と駆動電極との平面的相対位置が、接続手段に
より接続できる範囲内であればよく、これにより位置合
わせの精度要求を緩和することができる。
【0039】請求項13に記載の発明は、請求項12に
記載の液晶表示装置の製造方法に於いて、上記画素電極
上に、他の支持部材を形成するステップと、上記他の支
持部材に支持されるように他の封止板を形成するステッ
プと、上記封止板と他の封止板との間に、他の液晶を封
入して他の液晶層を形成するステップと、上記他の封止
板における上記他の液晶層に臨む面と反対側の面に、他
の画素電極を形成するステップとをそれぞれ少なくとも
1回行うことにより、複数の液晶層を形成することを特
徴とする。
【0040】上記の方法により、非常に薄い封止板を用
いた複数の液晶層を容易に積層することができ、表示画
面にカラー表示をさせることが可能な液晶表示装置の製
造方法を提供することができる。
【0041】上記の課題を解決する為に、請求項14に
記載の発明は、請求項1に記載の液晶表示装置について
の液晶表示装置の製造方法であって、上記基板の内側面
に、共通電極を形成する第1ステップと、上記共通電極
上に、上記支持部材を形成する第2ステップと、上記支
持部材に支持されるように、上記封止板を形成する第3
ステップと、上記基板と上記封止板との間に、上記液晶
を封入して液晶層を形成する第4ステップと、上記封止
板の上記液晶層に臨む面と反対側の面に、画素電極を形
成する第5ステップと、上記共通電極及び画素電極に電
圧を印加することにより、表示状態を検査する第6ステ
ップと、上記アレイ基板上に、上記液晶層を駆動する為
の非線形素子及び駆動電極を形成する第7ステップと、
上記第6ステップの検査結果に基づいて、表示状態が良
好な表示層に関してのみ、上記画素電極と駆動電極と
を、接続手段で電気的に接続する第8ステップとを有す
ることを特徴とする。
【0042】上記の方法によれば、表示層とアレイ基板
とを接続手段で接続する前に、表示層の表示状態を検査
するので、欠陥が確認されても従来のように非線形素子
等が設けられたアレイ基板まで廃棄する必要がない。よ
って、液晶表示装置を製造する際における、コストの低
減を図ることができ、かつ歩留まりを向上させて製造す
ることができる。
【0043】上記の課題を解決する為に、請求項15に
記載の発明は、請求項6に記載の液晶表示装置について
の液晶表示装置の製造方法であって、 上記基板の表面
に、共通電極を形成する第1ステップと、上記共通電極
上に、上記支持部材を形成する第2ステップと、上記支
持部材に支持されるように上記封止板を形成する第3ス
テップと、上記基板と封止板との間に上記液晶を封入す
る液晶層を形成する第4ステップと、上記アレイ基板上
に、上記共通電極と対向するように画素電極を形成する
第5ステップと、上記アレイ基板上に、上記液晶層を駆
動させる為の駆動回路を形成する第6ステップと、上記
基板とアレイ基板とを接着材により接着する第7ステッ
プとを含むことを特徴とする。
【0044】上記の方法によれば、アレイ基板上に画素
電極が形成されており、かつ表示層側に共通電極及び液
晶層が形成されているので、該表示層を駆動基板におけ
る駆動電極のパターン形状に則して製造する必要がな
い。よって、上記表示層は、用途に応じて種々の異なる
表示パターンを有するアレイ基板にも対応させて用いる
ことができ、製造コストの低減が図れる。しかも、表示
層と他方の基板とを接着する際に、それらの平面的相対
位置は任意でよく、従って位置合わせを不必要とし、容
易に実装が可能である。
【0045】上記の課題を解決する為に、請求項16に
記載の発明は、請求項9に記載の液晶表示装置について
の液晶表示装置の製造方法であって、上記基板上に、共
通電極を形成する第1ステップと、上記共通電極上に、
上記支持部材を形成する第2ステップと、上記支持部材
に支持されるように上記封止板を形成する第3ステップ
と、上記封止板における上記支持部材により支持される
面と反対側の面に、複数の画素電極を互いに一定の間隔
となるように形成する第4ステップと、上記基板と封止
板との間に、上記液晶を封入して液晶層を形成する第5
ステップと、上記アレイ基板上に、上記液晶層を駆動す
る為の複数の非線形素子を形成する第6ステップと、上
記アレイ基板を、少なくとも2つ以上に割断する第7ス
テップと、上記複数の画素電極と上記複数の非線形素子
とを、接続手段にて、それぞれ対応するように電気的に
接続する第8ステップとを有することを特徴とする。
【0046】上記の方法によれば、従来の液晶表示装置
のように表示層側に画素電極を形成する場合と異なり、
表示層における封止板の封止面と反対側に一定間隔で複
数の画素電極を形成する。よって、パネル間の継ぎ目を
目立たせない為に、割断時の設定寸法に対する分断実寸
法の精差が小さくなるように精密に配置する必要がな
い。即ち、表示層とアレイ基板との平面的相対位置が画
素電極と非線形素子とを電気的に接続できる範囲内であ
ればよく、これにより位置合わせの精度要求を緩和する
ことができる。更に、上記継ぎ目を目立たせない為に、
画素ピッチを粗くする必要がなく、これにより高精細の
画像を表示できる。
【0047】よって、パネル間の継ぎ目が目立たないマ
ルチ画面の液晶表示装置の製造方法を提供することがで
きる。
【0048】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1について、図1ないし図10に基づいて説明すれ
ば以下の通りである。但し、説明に不要な部分は省略
し、又、説明を容易にする為に拡大或いは縮小等して図
示した部分がある。以上のことは以下の図面に対しても
同様である。
【0049】図1は、本実施の形態1に係る液晶表示装
置の概略を示す断面図である。
【0050】上記液晶表示装置は、図1に示すように、
アレイ基板1と、表示部3と、該アレイ基板1と表示部
3とを電気的に接続する異方性導電接着材(接続手段、
第1〜第3接続手段)2a〜cとが設けられて構成され
ている。
【0051】上記アレイ基板1は、図1に示すように、
ガラス基板11上に、非線形素子としてのTFT(Thin
Film Transistor:薄膜トランジスタ、第1〜第3非線
形素子)12〜14と、駆動電極(第1〜第3駆動電
極)15〜17とが設けられて構成されている。
【0052】上記TFT12〜14は、図2に示すよう
に、該TFT12〜14のドレイン側端子にそれぞれ接
続された該駆動電極15〜17に、それぞれ電気的に接
続されている。上記TFT12〜14のX方向における
ピッチQは、画素ピッチP=300μmに対して、10
0μm程度である。又、Y方向におけるピッチRは、3
00μm程度である。上記駆動電極15〜17は、最も
広い部分の幅Sが80μm、長さTが250μmで、I
TO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)電極から
なる。更に、上記駆動電極15〜17は、1画素に於い
て、カラーフィルターにおけるRGB画素のストライプ
配列と同様の、ストライプ状に配置されている。
【0053】上記表示部3は、図3に示すように、基板
21と高分子樹脂層22との間に、それぞれ異なる色の
ゲストホスト液晶が充填された3つの液晶層を有する第
1〜第3表示層23〜25が設けられて構成されてい
る。
【0054】上記基板21は、例えばガラスからなり、
該基板21上には共通電極29が設けられている。又、
上記基板21はガラスに限定されるものではなく、プラ
スチック等の高分子樹脂であってもよい。上記共通電極
29はITO電極からなり、表示領域の周辺部に、カー
ボン粉を含有した樹脂からなる導電ペースト(図示しな
い)を付けて、アレイ基板1のグラウンドと接続されて
いる。
【0055】上記第1表示層23は、第1液晶層26、
第1画素電極30、第1封止板33及びスペーサ(第1
支持部材)41a…が設けられて構成されている。より
詳しくは、共通電極29上に所定の間隔でスペーサ41
a…が配置され、該スペーサ41a…上には第1封止板
33が設けられている。更に、該第1封止板33上には
所定の形状にパターニングされた第1画素電極30が形
成されている。
【0056】又、図3に示すように、上記第1表示層2
3上には、該第1表示層23と略同一構造の第2表示層
24及び第3表示層25が設けられている。即ち、上記
第2表示層24には、第2液晶層27、第2画素電極3
1、第2封止板34及びスペーサ(第2支持部材)41
b…が設けられて構成されている一方、上記第3表示層
25には、第3液晶層28、第3画素電極32、第3封
止板35及びスペーサ(第3支持部材)41c…が設け
られて構成されている。
【0057】ここで、上記第1〜第3表示層23〜25
には、立体配線用パッド42・42’が設けられている
(図4参照)。上記立体配線用パッド42・42’に
は、それぞれ開口部42a・42’aが設けられてい
る。更に、第2封止板34及び第3封止板35にはコン
タクトホール43…が設けられ、かつ高分子樹脂層22
にはコンタクトホール44…が設けられている。これに
より、例えば第1画素電極30は、立体配線用パッド4
2における開口部42a及びコンタクトホール43・4
4に設けられた中継電極51を介して、接続端子54に
電気的に接続されている。一方、第2画素電極31は、
立体配線用パッド42’における開口部42’a及びコ
ンタクトホール43・44に設けられた中継電極51を
介して、接続端子55に電気的に接続されている。更
に、第3画素電極32は、コンタクトホール44を介し
て、接続端子56に電気的に接続されている。
【0058】上記第1〜第3液晶層26〜28には、ゲ
ストホスト液晶が充填されている。より詳しくは、上記
ゲストホスト液晶としては、例えばそれぞれゲストとし
てのシアン、マゼンタ又はイエロー3原色の二色性色素
と、ねじれピッチが7μmになるようなカイラル剤と
を、ホストとしてのポジ型ネマチック液晶に溶かした混
合物に添加したカイラルネマチック液晶が用いられる。
【0059】上記第1・第2画素電極30・31は、図
5に示すように、透明なITO膜から成る。又、上記第
1画素電極30は、中継電極51及び接続端子54を介
してTFT14に接続され、第1液晶層26及び第2液
晶層27に兼用されるようになっている。即ち、第1液
晶層26に対して画素電極として用いられると共に、第
2液晶層27に対しては対向電極として用いられるよう
になっている。同様に、上記第2画素電極31も、第2
液晶層27に対して画素電極として用いられるととも
に、第3液晶層28に対しては対向電極として用いられ
るようになっている。又、第3画素電極32は、膜厚5
00nmでアルミニウムからなり、反射膜としての機能
も有している。
【0060】上記第1〜第3封止板33〜35は、フィ
ルム状の高分子化合物からなる。又、本実施の形態に於
いては、該第1〜第3封止板33〜35の膜厚は1.0
μmに設定されている。
【0061】上記スペーサ41a〜cは、横断面形状が
一辺約10μmの正方形からなる四角柱状で、高さは4
μmである。又、上記スペーサ41a〜cは、各第1〜
第3表示層23〜25において50μmのピッチで規則
的に配置されている。即ち、このような形状及び配置に
より、第1〜第3封止板33〜35の垂れ下がりによる
各第1〜第3液晶層26〜28の厚さむらが防止される
と共に、95%程度の実効開口率が確保されるようにな
っている。更に、機械的強度にも優れた構造とすること
ができる。尚、上記スペーサ41a〜cの面積密度(大
きさ、および配置ピッチ)は、上記のものに限らず、各
第1〜第3封止板35の材質及び膜厚に応じて、各第1
〜第3液晶層26〜28の積層及び実効開口率の確保が
可能なように設定すればよい。
【0062】上記立体配線用パッド42・42’には、
横断面形状が一辺約30μmの正方形からなる四角柱状
で、高さは4μmである。又、該立体配線用パッド42
・42’には、立体配線用の開口部42a・42’a
(直径:10μm)が設けられている。
【0063】上記接続端子54〜56は、前述の図2に
示すように、幅U=50μm、長さV=150μmの矩
形状のアルミニウムからなり、各接続端子間のピッチは
100μmである。
【0064】上記異方性導電接着材2は、図6に示すよ
うに、金メッキ73により被覆した直径5μmのビーズ
71(アクリル樹脂製)に、エポキシ樹脂72をコート
した接着ビーズである。上記異方性導電接着材2は、上
記アレイ基板1上に、少なくともアレイ基板1と表示部
3とを電気的に接続できる程度の分布密度となるように
散布されている。より詳しくは、異方性導電接着材2a
〜cは、ビーズ71を介して駆動電極15〜17と接続
端子54〜56とがそれぞれ導通状態となるように押圧
されている。これにより、図6(b)に示すように、エ
ポキシ樹脂72は、その形状が扁平状となるように変形
している。この結果、隣接する異方性導電接着材2との
短絡を防止することができる。
【0065】次に、本実施の形態1に係る液晶表示装置
の製造方法について説明する。
【0066】先ず、図7(a)に示すように、基板21
上に、酸化インジウム錫からなる透明な共通電極29を
形成する。次いで、スペーサ41a及び立体配線用パッ
ド42・42’に対応する部分に、クロムから成る遮光
膜61を形成した後、ポジ型レジスト(商品名:OFP
R800、東京応化製)を、例えばスピナー等により
4.0μmの厚さに塗布する。更に、基板21側から露
光して現像することにより、図7(b)に示すように、
スペーサ41a…及び立体配線用パッド42・42’を
形成する。
【0067】次に、スペーサ41a…及び立体配線用パ
ッド42・42’上に、厚さ0.2μmのウレタン樹脂
からなる接着層を塗布した、厚さ1.0μmのフィルム
状のネガ型レジストをラミネートする。これにより、上
記ネガ型レジストをスペーサ41a…等に接着させ、該
ネガ型レジスト側から紫外線を照射する。これにより、
上記ネガ型レジストを重合して硬化させ、第1封止板3
3を形成する。ここで、スペーサ41aのない表示領域
の周辺部、即ち非表示領域は基板21と第1封止板33
とが接着されているが、該非表示領域の一部にスペーサ
を設けることで、液晶の注入口が設けられている。
【0068】続いて、スパッタ法により、第1封止板3
3上にITO膜を成膜し、フォトリソグラフィ及びエッ
チングにより、第1画素電極30を形成する。
【0069】次に、ポジ型のカイラルネマチック液晶に
シアン色の二色性色素を溶解させたゲストホスト液晶
を、上記注入口より注入して封口し、図8(a)に示す
ように、第1液晶層26を形成する。
【0070】更に、第2液晶層27を第1液晶層26と
同様の方法で形成する。即ち、先ず第1画素電極30上
にポジ型レジストを塗布し、基板21側から露光し、第
1液晶層26と同じ位置にスペーサー41b…及び立体
配線用パッド42・42’を自己整合的に形成する。
【0071】続いて、上記スペーサ41b…及び立体配
線用パッド42・42’上に、接着層を塗布したフィル
ム状のネガ型レジストをラミネートする。更に、図8
(b)に示すように、通常のマスク露光により、立体配
線用パッド42の中央部に直径10ミクロンの開口部4
2aの位置を遮光して紫外線を照射し、現像によって、
フィルムレジストの膜に開口部42aを開口し、それ以
外の部分を硬化させて第2封止板34を形成する。ここ
で、スペーサ41bのない表示領域の周辺部では、基板
21と第2封止板34とが接着されているが、該非表示
領域の一部にスペーサを設けることにより、液晶の注入
口が設けられている。
【0072】続いて、スパッタ法により、第2封止板3
4上にITO膜を成膜し、フォトリソグラフィ及びエッ
チングにより、第2画素電極31及び中継電極51を形
成する。更に、ポジ型のカイラルネマチック液晶にマゼ
ンタ色の二色性色素を溶解させたゲストホスト液晶を上
記注入口より注入し、図9(a)に示すように、第2液
晶層27を形成する。
【0073】更に、第3液晶層28を第2液晶層27と
同様の方法で形成する。即ち、先ず第2画素電極31上
に、スペーサー41c…及び立体配線用パッド42・4
2’を自己整合的に形成する。更に、該スペーサ41c
…及び立体配線用パッド42・42’上に、接着層を塗
布したフィルム状のネガ型レジストをラミネートする。
【0074】更に、通常のマスク露光により、立体配線
用パッド42・42’に於ける開口部42a・42’a
の位置を遮光して紫外線を照射し、ネガ型レジストに開
口部42a・42’aを開口し、それ以外の部分を硬化
させて第3封止板35を形成する。ここで、スペーサ4
1のない表示領域の周辺部では、基板21と第3封止板
35とが接着されているが、該非表示領域の一部にスペ
ーサを設けることにより、液晶の注入口が設けられてい
る。
【0075】続いて、スパッタ法により、第3封止板3
5上に、膜厚が500nmとなるようにアルミニウム膜
を成膜し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、
第3画素電極32及び中継電極51を形成する。更に、
ポジ型のカイラルネマチック液晶にイエロー色の二色性
色素を溶解させたゲストホスト液晶を上記注入口より注
入し、図9(b)に示すように、第3液晶層28を形成
する。
【0076】更に、本実施の形態に於いては、第3封止
板35上に、膜厚が5μmのネガ型レジスト(商品名:
FVR、富士薬品製)を塗布する。続いて、コンタクト
ホール44を形成する位置にマスクをして、該ネガ型レ
ジストに光を照射し硬化させる。これにより、図10
(a)に示すように、コンタクトホール44…を有する
高分子樹脂層22を形成することができる。又、上記高
分子樹脂層22は、JIS試験により鉛筆硬度が4H程
度の硬度を有する。これにより、アレイ基板1と表示部
3とを、異方性導電接着材2を介して接着する際に、該
異方性導電接着材2が第3封止板35にめり込む等して
凹凸が生じるのを防ぐ。
【0077】続いて、上記高分子樹脂層22上に、膜厚
500nmのアルミニウム膜をスパッタ法で成膜し、所
定の形状となるようにパターンニングする。これによ
り、図10(b)に示すように、接続端子54〜56を
形成する。
【0078】ここで、表示部3の表示状態を検査する為
の検査工程を実施する。即ち、検査機を用いて、接続端
子54〜56に電圧を印加し、第1〜第3液晶層26〜
28を駆動させる。これにより、第1〜第3液晶層26
〜28は電圧OFF時にはそれぞれシアン、マゼンタ又
はイエローに呈色した状態となる一方、電圧ON時には
透明状態となって、該第1〜第3液晶層26〜28の動
作状態を検査することができる。ここで、表示部3に点
欠陥や線欠陥等の不良が発見された場合、該表示部3の
みを廃棄する。このように、アレイ基板1と表示部3と
を貼り合わせる前に検査工程を行うので、表示部3に不
良が発見されても、該表示部3と共にアレイ基板1等を
廃棄する必要が無くなり、その結果コストの低減や歩留
まりの向上が可能となる。
【0079】更に、予めTFT12〜14、及び該TF
Tのドレイン端である駆動電極15〜17等が形成され
たガラス基板11上に、異方性導電接着材2…を散布す
る。この際、該異方性導電接着材2は、上記接続端子5
4〜56上に、少なくとも1個以上分布するように、散
布量を適宜調節するのが望ましい。
【0080】続いて、接続端子54〜56と、駆動電極
15〜17とを位置合わせしてから、該アレイ基板1と
表示部3とを貼り合わせる。位置合わせは、アレイ基板
1と表示部3との平面的相対位置が一定精度以内に収め
られていればよく、厳密な精度が要求されるものではな
い。又、貼り合わせは、0.2気圧の荷重がかかるよう
にプレスし、かつ120℃で加熱しながら行う。このよ
うに、0.2気圧の荷重を加えることにより、異方性導
電接着材2におけるエポキシ樹脂72を楕円形状に変形
する。この結果、金メッキ73は、例えば駆動電極15
と接続端子56とに接して導通状態にさせる。それと共
に、上記したようにエポキシ樹脂72は楕円形状に変形
する為、膜厚方向と直交する方向に於いては絶縁機能を
有する。
【0081】更に、上記のように120℃で加熱するこ
とにより、エポキシ樹脂72を硬化させることができ
る。よって、駆動電極15〜17と接続端子54〜56
との導通状態がそれぞれ維持された状態で、アレイ基板
1と表示部3とを貼り合わせることができる。
【0082】以上のようにして製造される本実施の形態
1に係る反射型液晶表示装置は、アレイ基板1側に画像
信号等を入力して駆動させたところ、明るいカラー画像
が表示されることが確認された。又、上記液晶表示装置
は、アレイ基板1と、第1〜第3液晶層26〜28を有
する表示部とが独立した素子であるので、液晶層等に表
示欠陥が見出されてもTFT12〜14等が形成された
アレイ基板1までも廃棄する必要がなく、よって製造コ
ストを低減させると共に、歩留まりを向上させることが
できる。
【0083】尚、本実施の形態1に於いては、異方性導
電接着材2として、金メッキしたアクリル樹脂製のビー
ズ71をエポキシ樹脂72で被膜したものを示したが、
本発明はこれに限定されるものではない。即ち、液晶表
示装置の厚み方向に対してのみ、導電性を有する接着材
であればよい。又、該厚み方向に対して異方性のない導
電性接着剤を用いても、該導電性接着材同士が導通する
ことにより隣接する画素と短絡することがないように、
散布密度に充分留意すれば、使用可能である。
【0084】又、本実施の形態1に於いては、非線形素
子としてTFTを採用した態様を示したが、その他に、
ダイオード等の2端子素子を用いてもよい。又、多層回
路基板のような、樹脂基板にドライバーICを実装した
ものをアレイ基板の代わりに用いてもよい。上記の場合
でも、製造コストが高い等付加価値の大きいものであれ
ば、一層コストの低減化を図ることができる。
【0085】更に、本実施の形態に於いては、第3画素
電極32を反射膜として採用したが、本発明はこのよう
な構造に限定されるものではない。例えば、第3画素電
極32を透明電極とし、且つアルミニウム等からなる共
通電極を反射膜とした構造であってもよく、又ガラス基
板11或いは基板21の表面に形成された構造であって
もよい。
【0086】更に、本実施の形態に於いては、第1〜第
3封止板33〜35の膜厚を1.0μmとしたが、該膜
厚はこれに限定されるものではなく、0.5μm〜10
μmの範囲内であればよい。
【0087】より詳しくは、例えば第1封止板33の膜
厚が薄いほど、液晶層26に印加される電圧の電圧値を
小さくできるので、TFT12〜14の駆動電圧を低減
させることができる。従って、第1封止板33の膜厚は
薄い方が望ましい。しかし、第1封止板33が薄過ぎる
と、第1画素電極30を形成する際に変形し、皺やクラ
ック等が生じる。従って、第1封止板33の厚みは、
0.5μm以上であることが望ましい。一方、第1封止
板33の膜厚が大きいと、スペーサ41…の分布密度を
低減させることができるが、第1液晶層26に印加され
る電圧が低下するという問題が生じる。よって、第1封
止板33の厚みは10μm以下に規制するのが望まし
い。
【0088】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
ついて、図11及び図12に基づいて説明すれば以下の
通りである。尚、前記実施の形態1の液晶表示装置と同
様の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説
明を省略する。
【0089】前記実施の形態1では、3層の液晶層が順
次積層された反射型液晶表示装置について示したが、本
実施の形態2に於いては、液晶層が単層の場合の液晶表
示装置について説明する。
【0090】図11は、実施の形態2に係る液晶表示装
置の構成を示す断面図である。
【0091】上記液晶表示装置は、表示部91と駆動基
板92と、該表示部91及び駆動電極92を接着する接
着材93とが設けられて構成されている。
【0092】上記駆動基板92は、樹脂配線基板87に
おける表示部91に臨む面に、Al等からなる画素電極
86…が所定のピッチとなるように形成されている一
方、外側には種々のLSIから構成される周辺回路やド
ライバー回路90等が実装された構成である。上記樹脂
配線基板87は、ガラスエポキシ樹脂からなる。又、上
記樹脂配線基板87内部には、上記画素電極86…とド
ライバー回路90とを電気的に接続する為のスルーホー
ル88が設けられている。
【0093】一方、上記表示部91は、プラスチック基
板81上に、表示層89が設けられて構成されている。
又、上記プラスチックフィルム基板81上には、ITO
膜からなる透明電極83が全面に設けられている。更
に、上記プラスチック基板81の外側には、膜厚100
μmのポリエチレンビニルアルコールからなる偏光板8
2が設けられている。
【0094】上記表示層89は、スペーサ95…、封止
板84及び液晶層85が設けられて構成されている。上
記封止板84は、膜厚1μmのPET(Polyethilene T
elephthalate)フィルムからなる。上記PETフィルム
は延伸によって薄膜化されており、約0.05μmの複
屈折がある。上記液晶層85は、ねじれピッチが32μ
mになるようにカイラル剤を添加したカイラルネマチッ
ク液晶からなる。これにより、封止板84近傍の液晶分
子は、フィルムの延伸方向に水平配向し、液晶層85で
は45度捩じれたツイストネマチック配向となる。尚、
上記液晶層85のギャップは4μmである。
【0095】上記接着材93は、膜厚が1μmのウレタ
ン樹脂からなる。ここで、該接着材93としては上記ウ
レタン樹脂に限定されるものではなく、従来公知の種々
の接着剤を採用することができる。
【0096】次に、本実施の形態に係る液晶表示装置の
製造方法を説明する。
【0097】先ず、ポリエチレンビニルアルコールから
なる偏光板82を備えたプラスチックフィルム基板81
上の全面にわたって、例えばスパッタ法によりITO膜
からなる透明電極83を形成する。次いで、前記実施の
形態1と同様にして、スペーサ95…に対応する部分
に、クロムから成る遮光膜61を形成した後、レジスト
膜を、膜厚が4.0μmとなるように塗布する。更に、
プラスチックフィルム基板81側から露光して現像し、
スペーサ95…を形成する。
【0098】次に、PETからなる高分子樹脂材料を延
伸により薄膜化し、膜厚が1.0μmのPETフィルム
を予め製造しておく。更に、該PETフィルム上に、厚
さ0.2μmのウレタン樹脂からなる接着層を塗布し、
図12に示すロール94によってスペーサ95…上に加
熱プレスしてラミネートする。これにより、上記PET
フィルムをスペーサ95…に接着させ、封止板84を形
成する。ここで、スペーサ95…が形成されていない表
示領域の周辺部、即ち非表示領域はプラスチックフィル
ム基板81と封止板84とが接着されているが、該非表
示領域の一部にスペーサ95を設けることで、液晶の注
入口を設けておく。
【0099】続いて、ねじれピッチが32μmのカイラ
ルネマチック液晶を上記注入口より注入し、液晶層85
を形成する。
【0100】次に、上記封止板84の、液晶層85が形
成されていない側に、ウレタン樹脂からなる接着材52
を塗布する。
【0101】一方、樹脂配線基板87上には、例えばス
パッタ法によりAl膜を成膜し、所定の形状となるよう
にパターンニングして画素電極86…を形成する。更
に、該樹脂配線基板87の外側には、ドライバー回路9
0を実装する。
【0102】更に、表示部91と駆動基板92とを、加
熱したロールにて熱プレスして接着材93により接着す
る。これにより、本実施の形態2に係る反射型液晶表示
装置を製造することができる。
【0103】以上のように、本実施の形態2に係る反射
型液晶表示装置は、前記実施の形態1と異なり、共通電
極83と封止板84との間に液晶層85が形成され、か
つ樹脂配線基板87上に画素電極86…が形成されてお
り、該封止板84上に画素電極等を形成するものではな
い。よって、上記反射型液晶表示装置は、表示部91を
駆動基板92における画素電極86…のパターン形状に
則して製造する必要がなく、従って、用途に応じて表示
パターンを異ならせる場合でも、樹脂配線基板87側の
画素電極86…の形成パターンを変更するだけで簡便に
製造できる。
【0104】即ち、上記表示層は、用途に応じて種々の
異なる表示パターンを有する様々なアレイ基板にも対応
させることができる。更に、上記のように、表示層が他
の表示パターンに対応できることで、コストの低減も図
れる。
【0105】しかも、表示部91と駆動基板92とを接
着する際に、それらの平面的相対位置は任意でよく、従
って位置合わせを不必要とし、容易に実装が可能であ
る。更に、表示部91は、ガラスエポキシ樹脂からなる
樹脂配線基板87に密着して形成されているので、撓み
や曲げ等にも強い。これにより、非常に薄膜のプラスチ
ックフィルム基板を用いることが可能となる。よって、
基板にプラスチックフィルム基板を用いたプラスチック
液晶を、樹脂配線基板87と一体化した、極めて薄型軽
量の反射型液晶表示装置を実現することができる。尚、
樹脂配線基板87上には、前述のように、画像を表示す
る等の機能を実現する為に必要な種々の周辺回路が実装
されている。よって、該樹脂配線基板87に、画素電極
86…やドライバー回路90を実装すること自体は、コ
スト高を招来するものではない。
【0106】尚、本実施の形態に於いては、封止板84
の膜厚を1.0μmとしたが、該膜厚はこれに限定され
るものではなく、0.5μm〜10μmの範囲内であれ
ばよい。より詳しくは、例えば封止板84の膜厚が薄い
ほど、液晶層85に印加される電圧の電圧値は大きくな
るので、駆動電圧を低減させることができる。従って、
封止板84の膜厚は薄い方が望ましい。しかし、封止板
84が薄過ぎると、画素電極86を形成する際に変形
し、皺やクラック等が生じる。従って、封止板84の厚
みは、0.5μm以上であることが望ましい。
【0107】一方、封止板84の膜厚が大きいと、スペ
ーサ95…の分布密度を低減させることができるが、液
晶層85に印加される電圧が低下するという問題が生じ
る。ここで、封止板84の膜厚は、液晶層85のギャッ
プと同程度以下であれば封止板84の上に画素電極を設
けなくとも比較的低電圧で液晶層85を駆動できるの
で、10μm以下が好ましい。
【0108】(実施の形態3)本発明の実施の形態3に
ついて、図13及び図14に基づいて説明すれば以下の
通りである。尚、前記実施の形態1、又は実施の形態2
に係る液晶表示装置と同様の構成要素については、同一
の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0109】本実施の形態3に係る液晶表示装置は、画
素ピッチが330μmで、画素数600×800×トリ
オ(×3)を有する複数の液晶パネルを配列して、大画
面ディスプレイを構成するマルチ画面LCDである。よ
り詳しくは、上記液晶表示装置は、図13に示すよう
に、表示部201と、アレイ基板202と、該表示部2
01及びアレイ基板202を接着する接着材107とが
設けられて構成されている。
【0110】上記接着材107は、透明なアクリル系の
熱硬化型接着材であり、無溶剤である。又、上記表示部
201は、図13(a)に示すように、基板110と封
止板84との間に、液晶層103が設けられて構成され
ている。上記封止板84は、スペーサ109により支持
されている。又、上記基板110の外側には、偏光板1
05が設けられている。更に、上記基板110の内側面
にはカラーフィルター層101が形成され、該カラーフ
ィルター層101上には共通電極29が形成されてい
る。更に、該共通電極29上には配向膜102が形成さ
れている。又、上記封止板84上には、矩形状の画素電
極104…が、例えば110μmの間隔でマトリクス状
に1200×1600×3個設けられている。
【0111】上記基板110は、対角線寸法が85cm
の矩形状のガラスからなる。上記液晶層103は、ねじ
れピッチ50μmのカイラルネマチック液晶が90度ツ
イストした捻れネマチック配向した構成である。上記配
向膜102はポリイミド樹脂からなる。
【0112】上記スペーサ109は、横断面形状が一辺
約10μmの正方形からなる四角柱状で、高さは5.0
μmである。又、上記スペーサ109は、共通電極9上
に50μmのピッチで規則的に配置されている。このよ
うな形状及び配置にすることにより、封止板84の垂れ
下がりによる液晶層103の厚さむらが防止されると共
に、95%程度の実効開口率が確保されるようになって
いる。尚、上記スペーサ109の面積密度(大きさ及び
配置ピッチ)は、上記に限定されるものではなく、封止
板84の材質及び膜厚に応じて、液晶層103の積層及
び実効開口率の確保が可能なように設定すればよい。
【0113】上記カラーフィルター層101は、R・G
・Bの各サブピクセルが、例えば110μmのピッチで
ストライプ状に配列した構成である。
【0114】上記アレイ基板202は、4枚のアレイ基
板202a〜dから構成されている。例えば、上記アレ
イ基板202aは、ガラス基板11a上に、半導体層が
アモルファスシリコンからなるTFT12…が複数個設
けられた構成である。該TFT12…は330μmのピ
ッチでマトリクス状に設けられている。又、上記TFT
12のドレイン電極(図示しない)側には、アルミニウ
ムからなるアルミ端子108…が設けられている。該ア
ルミ端子108の膜厚方向における高さは、500nm
である。上記アレイ基板202aの直交する2辺におけ
る周縁部には、駆動回路113を形成する為の実装部1
11が設けられている。尚、アレイ基板202b〜20
1dについても、アレイ基板202aと略同一の構造で
ある。
【0115】次に、本実施の形態3に係る液晶表示装置
の製造方法について説明する。
【0116】先ず、予めカラーフィルター層101が設
けられた基板110上に、スパッタ法等により共通電極
29を形成する。更に、該共通電極29上にポリイミド
樹脂を塗布し、所定の方向にラビング処理を施して配向
膜102を形成する。
【0117】続いて、前記実施の形態2と同様にして、
スペーサ109に対応する部分に、クロムから成る遮光
膜を形成した後、ポジ型レジストを、例えばスピナー等
により5.0μmの厚さに塗布する。更に、基板110
側から露光して現像することにより、スペーサ109…
を形成する。
【0118】次に、厚さ0.2μmのウレタン樹脂から
なる接着層を塗布した厚さ1.0μmのPETフィルム
をラミネートして封止板84を形成する。ここで、上記
PETフィルムは予め延伸によって薄膜化されている。
延伸方向は上記配向膜を形成する際にラビング処理する
ラビング方向に対して直交するように、上記延伸が行わ
れる。これにより、該封止板84近傍の液晶分子は延伸
方向と平行な方向に配向し、且つ配向膜102近傍の液
晶分子はラビング方向と平行な方向に配向し、90度ツ
イストした捻れネマチック配向とすることができる。
尚、スペーサ109のない表示領域の周辺部では、基板
110と封止板84とが接着されているが、該非表示領
域の一部にスペーサ109を設けることにより、液晶の
注入口が設けられている。
【0119】続いて、上記封止板84上にITO膜を成
膜し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、画素
電極104…を形成する。更に、上記注入口よりカイラ
ルネマティック液晶を注入し封口して液晶層103を形
成する。
【0120】次に、ガラス基板上に、従来公知の方法に
よりTFT12…を形成する。更に、該TFT12…の
ドレイン電極側に、アルミニウムからなるアルミ端子1
08…を形成する。更に、直交する2辺には駆動回路を
実装する為の実装部111…が設けられるように、該ガ
ラス基板をスクライバにて割断し、アレイ基板202a
〜dを形成する。ここで、割断する際の設定寸法に対す
る、実際の割断実寸法では約30μmの誤差を生じ、ア
レイ基板202aがアレイ基板202bよりもやや中央
寄りにズレていた。続いて、図14に示すように、上記
アレイ基板202a〜dを、実装部111…が外側に向
くように筐体112で固定する。
【0121】更に、表示部201における封止板84及
び画素電極104上に、接着材107を形成する。続い
て、表示部102と、筐体112に固定されたアレイ基
板202a〜dとを位置合わせし、所定の圧力でプレス
した状態で加熱して、上記接着材107を硬化させた。
ここで、上記位置合わせは、アレイ基板202a〜dと
表示部201との平面的相対位置が一定精度以内に収め
られていればよく、厳密な精度要求を必要とするもので
はない。
【0122】次に、基板110の外側に偏光板105を
形成し、アレイ基板11a〜dの外側に偏光板106を
形成した。最後に、ガラス基板11の外側にバックライ
トを設ける。これにより、本実施の形態3に係る透過型
の液晶表示装置を得ることができた。
【0123】以上のように、本実施の形態3に係る透過
型液晶表示装置は、前記実施の形態1の効果に加えて、
更にアレイ基板202a〜d同士の継ぎ目が表示画面上
に現れず、大画面の連続的な画像の表示が可能となると
いう効果を有する。
【0124】より詳しくは、従来のマルチ画面LCDに
於いては、複数の液晶パネルが配置されて形成されてい
た。この液晶パネルには、表示領域の周縁部に駆動回路
を設ける為の実装部が設けられている。よって、このよ
うな液晶パネルを複数並べると、各液晶パネルの表示領
域間に間隔が空き、液晶パネル間の継ぎ目で画素電極同
士のピッチが不均一となる。この結果、表示画面上で画
像が途切れ途切れになり、継ぎ目が視認された。この継
ぎ目を目立たないようにする為、従来では、画素ピッチ
を粗くしたり、或いは隣接するパネルを並べる際に、割
断時の設定寸法に対する分断実寸法の精差を小さくなる
ように精密に配置する等の工夫がなされていた。ところ
が、液晶パネルの割断が機械的に行われている為、継ぎ
目が全く感じられなくなるほど精密に配置することは困
難であるという問題が不可避的に存在する。
【0125】しかしながら、本実施の形態3に係る透過
型液晶表示装置に於いては、画素電極104…は、表示
部201に所定の画素ピッチとなるように配置されてお
り、アレイ基板202a〜dには設けられていない。従
って、画素電極104…のピッチが不均一となることが
なく、この結果表示画面に表示される画像が不連続とな
ることを防止できる。しかも、アレイ基板202a〜d
を同一平面内に配置する際に精密に位置合わせを行う必
要がない。更に、上記のように画素ピッチを粗くする必
要性もないので、高精細である。以上により、本実施の
形態に於いては、従来のマルチ画面LCDのように表示
画面上に継ぎ目が現れず、大画面の連続的な画像を表示
が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【0126】
【発明の効果】本発明は、以上のように説明した形態で
実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【0127】即ち、液晶層を備えた表示層と、非線形素
子を有するアレイ基板とを導電性を有する接続手段で接
続する構成とすることより、例えば液晶層等に表示欠陥
が見出されても、非線形素子が形成されたアレイ基板ま
でも廃棄する必要がなく、この結果製造コストを低減さ
せると共に、歩留まりを向上させたフルカラー表示の液
晶表示装置を提供することができる。更に、画素電極と
駆動電極との平面的相対位置が、上記接続手段により接
続できる範囲内であればよいので、位置合わせの精度要
求を緩和することができるという効果を奏する。
【0128】又、画素電極及び駆動回路を備えた駆動基
板と、液晶層及び共通電極を備えた表示層とを接着材に
て接着する構成とすることにより、該表示層を駆動基板
における駆動電極のパターン形状に則して製造する必要
がない。よって、上記表示層は、用途に応じて種々の異
なる表示パターンを有するアレイ基板にも対応させて用
いることができる。更に、表示層と駆動基板とを接着す
る際に、それらの平面的相対位置は任意でよく、従って
位置合わせを不必要とし、容易に実装が可能である。更
に、薄型軽量で、撓み等の変形にも耐性を有する液晶表
示装置、及びその製造方法を提供できるという効果を奏
する。
【0129】更に、一定間隔で複数の画素電極を備えた
表示層と、非線形素子を有する複数のアレイ基板とを接
着材にて接着する構成とすることにより、アレイ基板同
士の継ぎ目が表示画面上に視認されるのを防ぐ。よっ
て、パネル間の継ぎ目が目立たないマルチ画面の液晶表
示装置及びその製造方法を提供できるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の概
略を示す断面模式図である。
【図2】上記液晶表示装置に於けるTFTの概略を示す
平面図である。
【図3】上記液晶表示装置に於ける表示部の概略を示す
断面模式図である。
【図4】上記液晶表示装置の要部の概略を示す断面模式
図である。
【図5】上記液晶表示装置に於ける表示部の概略を示す
断面平面図である。
【図6】上記液晶表示装置に於ける異方性導電接着材の
概略を示す断面模式図である。
【図7】上記実施の形態1に係る液晶表示装置の製造工
程を示す説明図である。
【図8】上記実施の形態1に係る液晶表示装置の製造工
程を示す説明図である。
【図9】上記実施の形態1に係る液晶表示装置の製造工
程を示す説明図である。
【図10】上記実施の形態1に係る液晶表示装置の製造
工程を示す説明図である。
【図11】本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の
概略を示す断面模式図である。
【図12】上記実施の形態2に係る液晶表示装置の製造
工程を示す説明図である。
【図13】本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の
概略を示す断面模式図である。
【図14】上記液晶表示装置に於けるアレイ基板の概略
を示す平面図である。
【図15】従来の液晶表示装置の概略を示す断面模式図
である。
【符号の説明】
1、202 アレイ基板 2a〜c 異方性導電接着材(接続手段、第1〜第3接
続手段) 3、91、201 表示部 11 基板 12〜14 TFT(第1〜第3非線形素子) 15〜17 駆動電極(第1〜第3駆動電極) 21 ガラス基板 22 高分子樹脂層 23 第1表示層 24 第2表示層 25 第3表示層 26〜28、85、103 液晶層 29、83 共通電極 30 第1画素電極 31 第2画素電極 32 第3画素電極 33 第1封止板 34 第2封止板 35 第3封止板 41a〜c、95、109 スペーサ 42、42’ 立体配線用パッド 43、44 コンタクトホール 54〜56 接続端子 61 遮光膜 71 ビーズ 72 エポキシ樹脂 73 金メッキ 81 プラスチックフィルム基板 84 封止板 86、104 画素電極 87 樹脂配線基板 90 ドライバー回路 92 駆動基板 93、107 接着材 102 配向膜 105、106 偏光板 108 アルミ端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柄沢 武 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山添 博司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通電極が内側面に設けられた基板と上記
    共通電極上に設けられた支持部材により支持された封止
    板との間に、液晶が充填されて液晶層が形成され、かつ
    上記封止板の上記液晶層に臨む面と反対側の面に画素電
    極が設けられて構成される表示層と、 上記液晶層を駆動する為の非線形素子、及び該非線形素
    子に電気的に接続され、かつ上記画素電極に液晶層を駆
    動させる為の駆動電圧を出力する出力電極が設けられる
    と共に上記基板に対向するように配置されたアレイ基板
    と、 電気的に接続する機能を有し、かつ固定接続する機能を
    有する接続手段とを備え、 上記接続手段により、上記画素電極と駆動電極とが電気
    的に接続され、かつ上記表示層とアレイ基板とが固定接
    続されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】上記接続手段は異方性導電接着材であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】基板と封止板との間に液晶が充填されて液
    晶層を構成し、且つ上記基板と上記封止板との間に存在
    する支持部材により封止板が支えられる構造の表示層
    と、 上記液晶層に電界を印加して該液晶層を調光駆動する為
    の非線形素子が設けられると共に上記基板に対向するよ
    うに配置されたアレイ基板とを備えた液晶表示装置であ
    って、 上記表示層は、 上記基板の内側面に設けられた共通電極と、該共通電極
    上に形成された第1支持部材により支持され、且つ上記
    共通電極に臨む面と反対側の面に第1画素電極が設けら
    れた第1封止板との間に、液晶が充填されて第1液晶層
    が形成され、 上記第1封止板と、該第1封止板上に形成された第2支
    持部材により支持され、且つ上記第1画素電極に臨む面
    と反対側の面に第2画素電極が設けられた第2封止板と
    の間に、液晶が充填されて第2液晶層が形成され、かつ
    上記第2液晶層を少なくとも1層以上含んだ構成を有
    し、 上記アレイ基板は、 上記第1画素電極に第1液晶層を駆動させる為の駆動電
    圧を出力する第1駆動電極、及び該第1駆動電極に電気
    的に接続された第1非線形素子と、 上記第2画素電極に第2液晶層を駆動させる為の駆動電
    圧を出力する少なくとも1つ以上の第2駆動電極、及び
    該第2駆動電極に電気的に接続された少なくとも1つ以
    上の第2非線形素子とが設けられた構成を有し、 更に、電気的に接続する機能を有し、かつ固定接続する
    機能を有する第1及び第2接続手段を備え、 上記第1接続端子と第1駆動電極とは、上記第1接続手
    段を介して電気的に接続され、 上記第2接続端子と第2駆動電極とは、上記第2接続手
    段を介して電気的に接続され、 かつ上記第1及び第2接続手段により上記表示層とアレ
    イ基板とが固定接続されていることを特徴とする液晶表
    示装置。
  4. 【請求項4】基板と封止板との間に液晶が充填されて液
    晶層を構成し、且つ上記基板と上記封止板との間に存在
    する支持部材により封止板が支えられる構造の表示層
    と、 上記液晶層に電界を印加して該液晶層を調光駆動する為
    の非線形素子が設けられると共に上記基板に対向するよ
    うに配置されたアレイ基板とを備えた液晶表示装置であ
    って、 上記表示層は、 上記基板の内側面に設けられた共通電極と、該基板上に
    形成された第1支持部材により支持され、且つ上記共通
    電極に臨む面と反対側の面に第1画素電極が設けられた
    第1封止板との間に、液晶が充填されて第1液晶層が形
    成され、 上記第1封止板と、該第1封止板上に形成された第2支
    持部材により支持され、且つ上記第1画素電極に臨む面
    と反対側の面に第2画素電極が設けられた第2封止板と
    の間に、液晶が充填されて第2液晶層が形成され、 上記第2封止板と、該第2封止板上に形成された第3支
    持部材により支持され、且つ上記第2画素電極に臨む面
    と反対側の面に第3画素電極が設けられた第3封止板と
    の間に、液晶が充填されて第3液晶層が形成され、 上記第1画素電極は第1接続端子に電気的に接続され、 上記第2画素電極は第2接続端子に電気的に接続され、 上記第3画素電極が第3接続端子に電気的に接続された
    構成を有し、 上記アレイ基板は、 上記第1画素電極に第1液晶層を駆動させる為の駆動電
    圧を出力する第1駆動電極、及び該第1駆動電極に電気
    的に接続された第1非線形素子が設けられ、 上記第2画素電極に第2液晶層を駆動させる為の駆動電
    圧を出力する第2駆動電極、及び該第2駆動電極に電気
    的に接続された第2非線形素子が設けられ、 上記第3画素電極に第3液晶層を駆動させる為の駆動電
    圧を出力する第3駆動電極、及び該第3駆動電極に電気
    的に接続された第3非線形素子が設けられた構成を有
    し、 更に、電気的に接続する機能を有し、かつ固定接続する
    機能を有する第1〜第3接続手段を備え、 上記第1接続端子と第1駆動電極とは、上記第1接続手
    段を介して電気的に接続され、 上記第2接続端子と第2駆動電極とは、上記第2接続手
    段を介して電気的に接続され、 上記第3接続端子と第3駆動電極とは、上記第3接続手
    段を介して電気的に接続され、 かつ上記第1〜第3接続手段により上記表示層とアレイ
    基板とが固定接続されていることを特徴とする液晶表示
    装置。
  5. 【請求項5】上記第1〜第3液晶層には、シアン、マゼ
    ンタ又はイエローのうち互いに異なる色の二色性色素と
    液晶とを含むゲストホスト液晶が含まれていることを特
    徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】共通電極が内側面に設けられた基板と上記
    共通電極上に設けられた支持部材により支持された封止
    板との間に、液晶が充填されることにより液晶層が形成
    されて構成される表示層と、 上記液晶層を駆動する為の駆動回路、及び該駆動回路に
    電気的に接続され、かつ所定の間隔で配置された複数の
    画素電極を備えると共に、上記基板に対向するように配
    置されたアレイ基板とを備え、 上記表示層とアレイ基板とが、接続手段により接続され
    ていることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】上記封止板は、膜厚が0.5μm以上、1
    0μm以下の範囲内にある高分子樹脂からなることを特
    徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】上記基板、及びアレイ基板は高分子樹脂か
    らなることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の
    液晶表示装置。
  9. 【請求項9】共通電極が内側面に設けられた基板と上記
    共通電極上に設けられた支持部材により支持された封止
    板との間に、液晶が充填されて液晶層が形成され、かつ
    上記封止板における上記支持部材により支持される面と
    反対側の面に一定間隔で複数の画素電極が設けられて構
    成される表示層と、 上記液晶層を駆動する複数の非線形素子をそれぞれ備え
    た複数のアレイ基板とを備え、 上記複数の画素電極と複数の非線形素子とが電気的に接
    続されるように、上記表示層とアレイ基板とが接続手段
    により接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 【請求項10】上記複数のアレイ基板は同一平面内に配
    置され、 かつ、上記表示層と複数のアレイ基板とは、上記接続手
    段により上記複数の画素電極と複数の非線形素子とがそ
    れぞれ対応して電気的に接続されるような範囲内で対向
    していることを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装
    置。
  11. 【請求項11】上記基板と共通電極との間に光学カラー
    フィルター層が設けられていることを特徴とする請求項
    9又は請求項10に記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項12】請求項1に記載の液晶表示装置について
    の液晶表示装置の製造方法であって、 上記基板の内側面に、共通電極を形成する第1ステップ
    と、 上記共通電極上に、上記支持部材を形成する第2ステッ
    プと、 上記支持部材に支持されるように、上記封止板を形成す
    る第3ステップと、 上記基板と上記封止板との間に、上記液晶を封入して液
    晶層を形成する第4ステップと、 上記封止板の上記液晶層に臨む面と反対側の面に、画素
    電極を形成する第5ステップと、 上記アレイ基板上に、上記液晶層を駆動する為の非線形
    素子及び駆動電極を形成する第6ステップと、 上記画素電極と駆動電極とを接続手段により電気的に接
    続する第7ステップとを有することを特徴とする液晶表
    示装置の製造方法。
  13. 【請求項13】上記画素電極上に、他の支持部材を形成
    するステップと、 上記他の支持部材に支持されるように他の封止板を形成
    するステップと、 上記封止板と他の封止板との間に、他の液晶を封入して
    他の液晶層を形成するステップと、 上記他の封止板における上記他の液晶層に臨む面と反対
    側の面に、他の画素電極を形成するステップとをそれぞ
    れ少なくとも1回行うことにより、複数の液晶層を形成
    することを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置
    の製造方法。
  14. 【請求項14】請求項1に記載の液晶表示装置について
    の液晶表示装置の製造方法であって、 上記基板の内側面に、共通電極を形成する第1ステップ
    と、 上記共通電極上に、上記支持部材を形成する第2ステッ
    プと、 上記支持部材に支持されるように、上記封止板を形成す
    る第3ステップと、 上記基板と上記封止板との間に、上記液晶を封入して液
    晶層を形成する第4ステップと、 上記封止板の上記液晶層に臨む面と反対側の面に、画素
    電極を形成する第5ステップと、 上記共通電極及び画素電極に電圧を印加することによ
    り、表示状態を検査する第6ステップと、 上記アレイ基板上に、上記液晶層を駆動する為の非線形
    素子及び駆動電極を形成する第7ステップと、 上記第6ステップの検査結果に基づいて、表示状態が良
    好な表示層に関してのみ、上記画素電極と駆動電極とを
    接続手段により電気的に接続する第8ステップとを有す
    ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  15. 【請求項15】請求項6に記載の液晶表示装置について
    の液晶表示装置の製造方法であって、 上記基板の表面に、共通電極を形成する第1ステップ
    と、 上記共通電極上に、上記支持部材を形成する第2ステッ
    プと、 上記支持部材に支持されるように上記封止板を形成する
    第3ステップと、 上記基板と封止板との間に上記液晶を封入する液晶層を
    形成する第4ステップと、 上記他のアレイ基板上に、上記共通電極と対向するよう
    に画素電極を形成する第5ステップと、 上記他のアレイ基板上に、上記液晶層を駆動させる為の
    駆動回路を形成する第6ステップと、 上記基板と他のアレイ基板とを接着材により接着する第
    7ステップとを含むことを特徴とする液晶表示装置の製
    造方法。
  16. 【請求項16】請求項9に記載の液晶表示装置について
    の液晶表示装置の製造方法であって、 上記基板上に、共通電極を形成する第1ステップと、 上記共通電極上に、上記支持部材を形成する第2ステッ
    プと、 上記支持部材に支持されるように上記封止板を形成する
    第3ステップと、 上記封止板における上記支持部材により支持される面と
    反対側の面に、複数の画素電極を互いに一定の間隔とな
    るように形成する第4ステップと、 上記基板と封止板との間に、上記液晶を封入して液晶層
    を形成する第5ステップと、 上記他のアレイ基板上に、上記液晶層を駆動する為の複
    数の非線形素子を形成する第6ステップと、 上記他のアレイ基板を、少なくとも2つ以上に割断する
    第7ステップと、 上記複数の画素電極と上記複数の非線形素子とを、接続
    手段にて、それぞれ対応するように電気的に接続する第
    8ステップとを有することを特徴とする液晶表示装置の
    製造方法。
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