JP6337424B2 - 液晶表示装置および液晶表示装置の検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置の検査方法に関するものである。
液晶表示装置のなかで特に横電界液晶表示装置は、液晶層を介して互いに対向して配置される透明基板のうち、一方の透明基板に表示用電極と基準電極とが備えられ、この表示用電極と基準電極との間に透明基板と平行に発生させる電界によって前記液晶層を透過する光を変調させるようにしたものである。
このような横電界液晶表示装置の他方の透明基板に外部要因により帯電しやすく、内部に封入されている液晶は静電気の影響を受け表示が乱れてしまう場合がある。そのため、横電界液晶表示装置では、液晶層よりも外側の透明基板の表面に透明導電膜を設け、接地させることにより対策を行なっている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載された液晶表示装置は、液晶層よりも外側の透明基板の表面に設けた透明導電膜を接地させることにより、外部からの静電気に対するシールド機能を有している。しかしながら、透明導電膜が接地から切断されてしまった場合、外部から静電気の影響を受けて画面表示が乱れてしまう。
一方、前記透明導電膜から前記画素電極と基準電極を備える透明基板側へと電気接続するための導電材の接地抵抗を確認する術がない場合は、導電材の外観による官能検査となるのが実情である。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、透明導電膜が接地から切断されてしまうことにより、外部から静電気の影響を受けて画面表示が乱れることを防止し、前記の接地に関して信頼性を向上させる液晶表示装置及び液晶表示装置の検査方法を提供することを目的とする。
本発明の液晶表示装置および液晶表示装置に検査方法は、画素電極と基準電極を備える第１の基板、第１の基板と相対向する第２の基板、第１の基板と第２の基板との間に配置される液晶層により構成され、基準電極と画素電極との間に電界を印加する表示素子と、第１の基板の周辺部に実装されているフレキシブル基板と、表示素子を収容する筐体と、第２の基板の液晶層と反対側の表面に形成された透明導電膜と、透明導電膜と一方の端部が接続される第１および第２の導電材と、少なくとも第１の導電材の他方の端部が第１の基板の周辺部に形成された第１の接地配線を介してフレキシブル基板の端部にまで形成された第２の接地配線に接続された第１の接地ルートと、導電テープで構成された第２の導電材の他方の端部が筐体に接続されて構成された第２の接地ルートと、を備え、表示素子を筐体に収容した状態において、第１の接地ルートを構成するフレキシブル基板の端部にまで形成された第２の接地配線と、第２の接地ルートを構成する筐体と、の間の抵抗値を確認可能であることを特徴とする。
本発明に記載の液晶表示装置およびその検査方法は、透明導電膜を接地させる電気接続の一つの接地ルートが破損した場合であっても透明導電膜の接地が守られ、かつ独立した接地ルート間の抵抗値を確認することにより、透明導電膜の接地接続の信頼性を上げ、横電界液晶表示装置の表示品質の信頼性も向上する。
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る液晶表示装置の平面図、図２（ａ）は図１のＡ-Ａの破線から見た断面図、図２（ｂ）は図１のＢ-Ｂは破線から見た断面図である。
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る液晶表示装置の平面図、図２（ａ）は図１のＡ-Ａの破線から見た断面図、図２（ｂ）は図１のＢ-Ｂは破線から見た断面図である。
図１および図２（ａ）、（ｂ）を用いて液晶表示装置２００の構造について説明する。液晶表示装置２００を構成する表示素子１００は、相対向する二枚の絶縁性基板（例えばガラス基板）である第１の基板すなわち電極基板１と第２の基板すなわち対向基板２との間に液晶層を挟むことで、複数の画素電極が形成された表示部を備えている。電極基板１上には、複数のゲート配線及び複数のソース配線が設けられており、これらの交差部付近には、スイッチング素子である薄膜トランジスタが配置されている。そして、この薄膜トランジスタに接続された画素電極がマトリックス状に配置されている（いずれも図示せず）。
また、対向基板２には、透明導電膜よりなる対向電極、カラー表示用の着色フィルタ層及び各画素間に配置されたブラックマトリックス等が形成され、電極基板１と対向基板２とは、液晶層及びスペーサーを介して重ね合わされ、シール材により封止されている（図示せず）。
また、本発明の表示素子１００は、電極基板１の表示領域外に形成されたゲート配線、ソース配線の端子に、外部電源を供給するドライバＩＣ１１が直接形成されている、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ：以下、ＣＯＧと称する）方式を採用しており、ドライバＩＣ１１の配線はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブル基板。以下、ＦＰＣと称する）６を介して図示しない制御基板に接続される。また、表示素子１００は、電極基板１の背面に光を照射するバックライト１４を備え、筐体１５に収容されて、液晶表示装置２００を構成している。
なお、本発明の液晶表示装置２００は、画素領域に画素電極と基準電極を備え、ゲート配線により駆動される画素電極と、基準電極との間に電極基板１と平行に発生される電界により液晶層を透過する光を変調させる横電界方式の液晶表示装置である。
図２（ａ）に示すように、対向基板２の表示面側の表面であって、少なくとも表示領域には、透明導電膜９が形成されている。透明導電膜９の表面には、偏光板８が透明導電膜９の一部を露出して配置されている。そして、第１の導電材７１により、偏光板８に覆われずに露出している対向基板２上の透明導電膜９が、電極基板１上の電極端子３ａとの間を接続するように貼りつけられ、導通させている。
また、表示領域の外側に位置する電極基板１上（以下、電極基板１の周縁部と称する）には、接地配線４ａが設けられ、電極基板１の接地配線４ａ上の対向基板２の外側に電極端子３ａが形成される。また、接地配線４ａ上であって、電極基板１の周縁部の端部近傍には電極端子３ｂが設けられ、電極端子３ａ、電極端子３ｂ間は保護膜１０が形成されている。
本発明の液晶表示装置２００は、電極基板１の周縁部に電極端子３ａが設けられ、電極端子３ａは電極基板１上の接地配線４ａ、電極端子３ｂとＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）５を介して、ＦＰＣ６内に形成された接地配線４ｂと接続される第１の接地ルートを備えている。
このようにして、表示領域の透明導電膜９はＦＰＣ６内に形成された接地配線４ｂに接続されて、接地可能の形態となっている。
また、第１の導電材７１が配置された電極基板１の端部の辺とは異なる辺の端部には、図２（ｂ）に示すように、第２の導電材７２の一方の端部が貼り付けられている。そして、液晶表示装置２００を構成し、金属を含む材料で構成された筐体１５に第２の導電材７２の他方の端部が貼り付けられ接地される第２の接地ルートが形成される。第２の導電材７２は、導電テープや金属製のペースト等により構成されている。
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置２００の製造方法について説明する。特に、以下では電極基板１における製造方法について説明する。まず、無アルカリガラス（例えば商品名ＡＮ６３５）等の透明絶縁性基板上に、スパッタリングによりＣｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔ ｉ、Ｍｏ等の金属膜あるいは当該金属成分を主成分とする合金膜を成膜し、写真製版技術によりパターニングすることで、ゲート電極及び表示部のゲート配線、電極端子部のゲート配線等を同時に形成する。
次に、プラズマＣＶＤを用いて、例えばＳｉＮをさらに成膜し、ゲート絶縁膜を形成する。続いて、ゲート電極及びゲート配線、ゲート絶縁膜上に、チャネル層となるアモルファスＳｉ及びコンタクト層となるＮ＋型のアモルファスＳｉを連続する。成膜後に、写真製版技術によりパターニングして表示部の各表示素子を駆動するための薄膜トランジスタを形成する。さらに、スパッタリングにてＣｒ、Ａｌ、Ｍｏ等の金属膜あるいは当該金属成分を主成分とする合金膜を成膜し、写真製版技術によりパターニングを行うことで、表示部のドレイン電極及びソース電極、表示部のソース配線、電極端子部のソース配線等を同時に形成する。
次に、液晶層にＤＣ成分が印加されるのを防ぐために、プラズマＣＶＤによりＳｉＮ 等を成膜し、保護膜１０を形成する。その後、ゲート配線及びソース配線の電極端子部分の絶縁膜を除去する。最後にスパッタリングにてＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)を成膜し、写真製版技術によりパターニングして画素電極を形成する。同時に電極端子部のゲート配線およびソース配線などの電極端子３ａ、３ｂも形成する。ＩＴＯを成膜することで、Ｃｒ、Ａｌ等の配線材料で形成された電極端子３ａおよび３ｂが露出せず、電極端子３ａおよび３ｂに酸化膜が形成されるのを防止でき、外部入力との導通不良の発生を防ぐことができる。以上の製造方法を経て、本実施の形態に係る液晶表示装置２００の電極基板１が完成する。電極基板１は対向基板２を重ね合わせて接着し液晶を注入する。表示装置を構成する対向基板２の表示面側の表面であって、少なくとも表示領域には、透明導電膜９が形成されている。透明導電膜９の表面には、偏光板８が透明導電膜９の一部を露出して配置されている。このような表示素子１００を背面より照射するバックライト１４とともに金属を含む材料で形成された筐体１５に収容する。
次に、ドライバＩＣ１１を電極基板１に搭載する方法を説明する。まず、電極基板１の表示領域外であって、周縁部上に形成された電極端子３ｂ上に、ＡＣＦ５を貼り付けする。次に、ドライバＩＣ１１の裏面に形成されたＡｕよりなる複数のバンプと電極端子３ａ，３ｂとを精度良くアライメントした後、加熱加圧ツールを用いて熱圧着し、ドライバＩＣ１１のバンプと電極端子３ｂの間に配置されているＡＣＦ５の導電粒子により、ドライバＩＣ１１が表示素子１００の電極端子３ａ，３ｂと電気的に接続される。
最後に、ドライバＩＣ１１とＦＰＣ６間の電極端子部（電極端子３ａ，３ｂを含む）に絶縁性コート材を塗布する。コート材としては、主にシリコン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が用いられ、ディスペンサーを用いて塗布される。コート材を電極端子部に塗布することにより配線の腐食を防止することができる（図示せず）。
次に、本発明の液晶表示装置２００における、透明導電膜９への導通確認の検査方法について、接地確認用基板１２を取り付けた図３を用いて説明する。図３に示す通り、接地確認用基板１２上に、ＦＰＣ６の接地配線４ｂに対応する接地確認用配線４ｃを接続し、それらの配線を抵抗計１３の一方に接続させる。そして、ＦＰＣ６と接地確認用基板１２をコネクタ接続させる。また、抵抗計１３のもう一方は、筐体１５に接続させる。このように、第１の接地ルートおよび第２の接地ルートを抵抗計１３に接続させ、接地ルート間の抵抗値を抵抗計１３により測定することで、透明導電膜９までの導通を確認でき、より信頼性を向上させることができる。
以上、説明したとおり、本発明の横電界方式の液晶表示装置２００は、対向基板２に形成された透明導電膜９が接地される複数の接地ルートを備えることにより、一つの接地ルートが破損した場合であっても透明導電膜９の接地を守ることができる。よって、外部からの静電気に対するシールド機能を有し、かつ、一方の透明導電膜９の接地が切断されてしまった場合であっても、他の接地ルートが存在することにより、外部から静電気の影響を受けて画面表示が乱れることを防止できる。
また、外観による官能検査に頼ることなく、接地ルート間の抵抗値を確認することにより、透明導電膜９の接地接続の信頼性が上がるため、液晶表示装置２００の表示品質の信頼性が向上する。
なお、透明導電膜９の接地ルートは電極基板１上に設けられた電極端子（３ａ、３ｂ）と、ＦＰＣ６に設けられた接地配線４ｂを接続させる第１の接地ルートと、液晶表示装置２００を構成する筐体に接地されている第２の接地ルートとを形成させたが、各接地ルートを複数備えてもよい。これにより透明導電膜９の接地接続の信頼性をより向上させることができる。さらに、上記の例では、第１の接地ルートが、電極基板１を介してＦＰＣ６の接地配線４ｂと接続される構成を説明したが、ＦＰＣ６内に形成された接地配線４ｂと接続されない、接地ルートをさらに備えてもよい。当該接地ルートは、一例として、外部との信号および電源のコネクタ端子へ接続させることもできる。これにより、点灯検査を行うことで接地接続確認を行うこともできる。また、他の例として、ＦＰＣ６または制御基板に形成された検査用の検査パッドに接続されていてもよい。
また、上記の例では、ＣＯＧ方式で説明したが、図４に示すように、ＣＯＧ方式ではなく、フィルム状基板１７にドライバＩＣ１１を実装したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式としてもよい。ＣＯＦ方式の液晶表示装置は、ドライバＩＣを実装したフィルム基板に接地配線を形成して、ＦＰＣ６とＡＣＦ５により接続される第１の接地ルートを構成させる。
１ 電極基板、２ 対向基板、３ａ、３ｂ 電極端子、４ａ、４ｂ 接地配線、
４ｃ 接地確認用配線 ５ ＡＣＦ、６ ＦＰＣ、７１ 第１の導電材、
７２ 第２の導電材、８ 偏光板、９ 透明導電膜、１０ 保護膜、
１１ ドライバＩＣ、１２ 接地確認用基板、１３ 抵抗計、
１４ バックライト、１５ 筐体、１００ 表示素子、２００ 液晶表示装置。
４ｃ 接地確認用配線 ５ ＡＣＦ、６ ＦＰＣ、７１ 第１の導電材、
７２ 第２の導電材、８ 偏光板、９ 透明導電膜、１０ 保護膜、
１１ ドライバＩＣ、１２ 接地確認用基板、１３ 抵抗計、
１４ バックライト、１５ 筐体、１００ 表示素子、２００ 液晶表示装置。
Claims (2)
- 画素電極と基準電極を備える第１の基板、前記第１の基板と相対向する第２の基板、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層により構成され、前記基準電極と前記画素電極との間に電界を印加する表示素子と、
前記第１の基板の周辺部に実装されているフレキシブル基板と、
前記表示素子を収容する筐体と、
前記第２の基板の液晶層と反対側の表面に形成された透明導電膜と、
前記透明導電膜と一方の端部が接続される第１および第２の導電材と、
少なくとも前記第１の導電材の他方の端部が前記第１の基板の周辺部に形成された第１の接地配線を介して前記フレキシブル基板の端部にまで形成された第２の接地配線に接続された第１の接地ルートと、
導電テープで構成された前記第２の導電材の他方の端部が前記筐体に接続されて構成された第２の接地ルートと、を備え、
前記表示素子を前記筐体に収容した状態において、
前記第１の接地ルートを構成する前記フレキシブル基板の端部にまで形成された前記第２の接地配線と、前記第２の接地ルートを構成する前記筐体と、の間の抵抗値を確認可能な液晶表示装置。 - 画素電極と基準電極を備える第１の基板、前記第１の基板と相対向する第２の基板、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層により構成され、前記基準電極と
前記画素電極との間に電界を印加する表示素子と、
前記第１の基板の周辺部に実装されているフレキシブル基板と、
前記表示素子を収容する筐体と、
前記第２の基板の液晶層と反対側の表面に形成された透明導電膜と、
前記透明導電膜と一方の端部が接続される第１および第２の導電材と、
少なくとも前記第１の導電材の他方の端部が前記第１の基板の周辺部に形成された第１の接地配線を介して前記フレキシブル基板の端部にまで形成された第２の接地配線に接続された第１の接地ルートと、
導電テープで構成された前記第２の導電材の他方の端部が前記筐体に接続されて構成された第２の接地ルートと、を備えた液晶表示装置の検査方法であって、
前記表示素子を前記筐体に収容した状態において、前記第１の接地ルートを構成する前記フレキシブル基板の端部にまで形成された前記第２の接地配線および第２の接地ルートを構成する前記筐体間の抵抗値を測定することを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
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