JPH1185057A - カラー液晶パネル及びその製造方法 - Google Patents
カラー液晶パネル及びその製造方法Info
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- JPH1185057A JPH1185057A JP24235097A JP24235097A JPH1185057A JP H1185057 A JPH1185057 A JP H1185057A JP 24235097 A JP24235097 A JP 24235097A JP 24235097 A JP24235097 A JP 24235097A JP H1185057 A JPH1185057 A JP H1185057A
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Abstract
度の向上を図ることができるカラー液晶パネル及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 液晶を封止するためのシール材と交差す
る走査線及び信号線を含む電極線が、シール材と交差す
る部分に開口部を有する。または、電極線がシール材と
交差する部分において電極線が透明導電層で形成されて
いる。または、電極線が、シール材と交差する部分に開
口部を有すると共に、開口部を含む領域に透明導電層が
積層されている。そして、アクティブマトリクス基板の
外面からの紫外線照射によってシール樹脂をほぼ完全に
硬化させる。
Description
能を有する液晶パネル及びその製造方法に関する。
実装技術等の進歩により、5〜50cm対角の液晶パネ
ルで実用上支障の無いテレビジョン画像や各種の画像表
示が商用ベースで提供されている。また、液晶パネルを
構成する2枚のガラス基板の一方にRGBの着色層を形
成しておくことにより、カラー表示も容易に実現してい
る。特にスイッチング素子を画素毎に内蔵させたアクテ
ィブマトリクス型の液晶パネルは、クロストークが少な
く、高速応答で、しかも高いコントラスト比を有する画
像を保証している。このような液晶パネルのマトリクス
構成は、走査線数100〜1000本、信号線数200
〜2000本程度が一般的であるが、最近では大画面化
と高精細化が同時に進行している。
図である。液晶パネル1を構成する一方の透明絶縁基
板、例えばガラス基板2上に走査線の電極端子群6が形
成されている。駆動信号から操作信号を生成する半導体
集積回路チップ3がガラス基板2上に搭載されたCOG
(Chip-On-Glass)方式もある。図6には両方の実装方式
が図示されているが、実際にはいずれか一方の方式が選
択される。
ラス基板2上に形成され、例えばポリイミド系樹脂薄膜
のベースに銅線と金メッキ端子が形成された接続フィル
ム4が導電性接着剤を介して信号線端子群5に接続さ
れ、固定されている(TCP方式)。この信号電極につ
いても、上記のCOG方式を採用できる。このようにし
て、走査信号及び表示データ信号が画像表示部に供給さ
れる。図6において、液晶パネル1の画像表示部と信号
線及び走査線の電極端子群5,6との間を接続する配線
路7、8は、必ずしも電極端子群5,6と同一の材料で
形成する必要はない。
明絶縁基板であるガラス基板9は、全ての液晶セルに共
通の透明導電性の対向電極を有する。液晶パネル1を構
成する2枚のガラス基板2,9は樹脂性のファイバやビ
ーズ等のスペーサ材によって数μm程度の距離を隔てて
平行に配置され、その間隙(ギャップ)は、小さいほう
のガラス基板9の周縁部において、有機性樹脂からなる
シール材と封口材とで封止され、閉空間が形成される。
この閉空間に液晶が充填されている。
ラス基板9の閉空間側に染料及び顔料のいずれか又は両
方を含む厚さ1〜2μm程度の有機薄膜が形成されてい
る。この有機薄膜は着色層と称され、着色層を含むガラ
ス基板9はカラーフィルタ基板と呼ばれる。また、液晶
材料の種類(性質)によってはガラス基板9の上面及び
ガラス基板2の下面のいずれか一方又は両方に偏光板が
貼付される。
ト型の薄膜トランジスタ(以下、TFTという)を画素
毎に配置したアクティブマトリクス型液晶パネルの等価
回路図である。実線で描かれた素子及び配線は一方のガ
ラス基板(アクティブマトリクス基板)2上に配置さ
れ、破線で描かれた素子で及び配線は他方のガラス基板
(カラーフィルタ基板)9上に形成されている。TFT
10は、例えば非晶質シリコンを半導体層とし、シリコ
ン窒化層をゲート絶縁層として、アクティブマトリクス
基板2上に形成され、同時に走査線11及び信号線12
もアクティブマトリクス基板2上に形成される。
2上に形成された透明導電性の画素電極14と、カラー
フィルタ基板9上に形成された透明導電性の対向電極1
5と、2枚のガラス基板2,9で挟まれた閉空間を満た
す液晶16とで構成され、所定の静電容量(画素容量)
を有する。液晶セル13の時定数を大きくするために画
素容量に付加される蓄積容量(補助容量)の構成にはい
くつかのバリエーションがある。図7の例では、全画素
に共通の共通電極18と各画素電極14とがTFTのゲ
ート絶縁層等の絶縁層を介して対向する部分に蓄積容量
17が形成される。
n-Switching)方式の液晶パネルにあっては、図8に示す
ように、液晶セルを構成する画素電極42及び対向電極
41がアクティブマトリクス基板2上に所定の間隔で配
置されている。通常、画素電極42及び対向電極41は
一対の櫛形状に形成される。画素電極42を絶縁ゲート
型トランジスタのドレインに接続してアクティブマトリ
クス化することができるが、詳細は省略する。43は液
晶セル内の液晶分子の配列状態を示しており、図8
(a)は画素電極42と対向電極41との間に電圧が印
加されていない状態、図8(b)は電圧が印加されてい
る状態をそれぞれ示す。
図である。染色された感光性ゼラチン又は着色感光性樹
脂等からなる着色層19は、画素電極14に対応するよ
うに、RGB三原色の所定の配列にしたがってカラーフ
ィルタ基板9の閉空間側に配置されている。全ての画素
電極14に共通の対向電極15は、着色層19の介在に
よる液晶セル内での電圧配分損失を回避するために着色
層19上に形成される。液晶16に接するように2枚の
ガラス基板2,9上に配向膜20が形成されている。こ
れは、例えば0.1μm程度の膜厚のポリイミド系樹脂
層であり、液晶分子を所定の方向に揃える働きを有す
る。また、液晶16としてツイスト・ネマティック(T
N)型のものを用いる場合は上下2枚の偏光板21を必
要とする。
トリクス(BM)と呼ばれる光を反射させにくい不透明
膜22が配置されている。このブラックマトリクス22
は、アクティブマトリクス基板2上の信号線12等の配
線層からの反射光を遮って画像のコントラストを向上す
ると共に、スイッチング素子であるTFTの外部光によ
るリーク電流の増大を防いで強い外光の下でも液晶パネ
ルを動作させることを可能とする働きを有する。
が、隣り合う着色層の境界における段差の発生と光の透
過率を考慮すると、コスト面では不利であるが、0.1
μm程度の膜厚のCr薄膜を用いるのが簡便かつ合理的
である。
積容量、裏面光源、スペーサ等の構成要素については図
示を省略している。23は画素電極14とTFT10の
ドレインとを接続するための導電性薄膜であり、通常は
信号線12と同一材料で同時に形成されドレイン配線と
称される。対向電極15は画像表示部の外で導電性ペー
ストを介してアクティブマトリクス基板2上の適当な導
電性パターンに接続され、図6の電極端子群5,6の一
つに接続されている。
線の端部周辺の平面図(ガラスパネル2側から見た図)
を示す。また、図10のA−A´線に対応する断面図を
図11に示す。アクティブマトリクス基板2とカラーフ
ィルタ基板9とが接着性のシール材(樹脂)24によっ
て封止されている。シール材24の幅は0.5〜1.2
mm程度であり、高さは液晶セルのギャツプに相当する
数μmである。このようなシール材は、小型の液晶パネ
ルではスクリーン印刷で効率良く形成することができ
る。また、大型の液晶パネルではシール描画機を用いて
異物の転写がないように形成される。
た箇所の周辺を示す図10及び11において、走査線1
1の端子電極6は、膜厚0.3μm程度のゲート絶縁層
であるシリコン窒化層(SiNx)25に形成された開
口部26に、ソース・ドレイン配線12,23と同時に
形成される。この端子電極6は、膜厚0.3μm程度の
シリコン窒化層からなるパシベーション絶縁層27に形
成された開口部28により露出している。また、画像表
示部の周辺には、液晶パネルを斜めから見たときに裏面
からの不要な光が漏洩しないように、所定の配列数以上
の着色層19´とブラックマトリクス22´とが配置さ
れている。
狭額縁化が図られることが多い。すなわち、画像表示部
外の領域ができるだけ小さくなるように設計して、表示
装置の軽量化と小型化が図られる。そのため、シール材
24はできるだけ画像表示部に近づけて配置される。こ
の結果、図11に示すように、シール材24の上にブラ
ックマトリクス22´を配置せざるを得なくなる。
いても表示容量と表示画質の向上のために高精細化が図
られており、開口率の確保も要求される。その結果、ブ
ラックマトリクスの幅を細くすると同時に、液晶パネル
を構成する2枚の基板2,9の貼り合せ精度を向上する
ことが重要になってきた。つまり、従来は数μm程度の
貼り合せ精度で十分であったが、開口率を80%以上に
高めるためには2μm下の高精度が要求されるようにな
ってきた。
マトリクス基板とカラーフィルタ基板との加工精度及び
貼り合せ工程における二つの基板の貼り合せ精度の総和
で決まる。したがって、液晶パネルが大きい程、つまり
ガラス基板が大きい程、ガラス基板の反りやうねりが大
きくなるので精度は低下する。
は、大型基板の高精度露光機の機構や実力から考えると
さほど困難なことではない。しかし、シール24の硬化
工程におけるガラス基板の反りも相俟って、実用上確保
できる精度は数μmに低下してしまうのが現状である。
一性である。ガラス基板の膨張係数は1℃当たり数pp
mもあるので、例えば10℃の温度差があると、30c
mの大きさのガラス基板の場合、10〜20μmの伸縮
差が生じてしまうことになる。このため、硬化工程にお
ける加熱・冷却は徐熱・徐冷が必須であるが、生産性の
向上のためには加熱・冷却に要する時間を短縮する必要
がある。
の低温で行うことが検討されているが、一般的に硬化温
度が低くなると気密性と密着性の低下が免れない。また
シール材中の残留溶剤が液晶に溶け込んで、液晶セルの
保持率が低下し、高温動作及び長時間動作における液晶
パネルの表示特性が劣化することが避けられない。
樹脂を採用した場合、図10及び11に示すように、カ
ラーフィルタ基板9とシール樹脂24との間には遮光性
のブラックマトリクス22´が介在しているので、シー
ル樹脂24を硬化するための紫外線をカラーフィルタ基
板9の外面から照射することはできず、アクティブマト
リクス基板2の外面から照射せざるを得ない。
ール樹脂24との間には走査線11及び信号線12の電
極線が部分的に介在する。これらの電極線は、抵抗値を
下げるために金属薄膜を用いるのが一般的であり、紫外
線に対して不透明である。電極線のパターン幅は少なく
とも20μmはあるので、電極線の周辺部から紫外線が
回り込むことを考慮に入れても、電極線が遮る部分のシ
ール樹脂24を完全に硬化させることは不可能である。
この場合、貼り合せ精度は高くてもシールの信頼性が低
い液晶パネルになってしまう。一方、紫外線硬化型のシ
ール樹脂と熱硬化型のシール樹脂とを併用すれば、シー
ルの信頼性は高くなるが、従来と同様に加熱による貼り
合せ精度の低下が生ずる。
てなされたものであり、高開口率の液晶パネルを実現す
る貼り合せ精度の向上を図ることができるカラー液晶パ
ネル及びその製造方法を提供することを目的とする。
の第1の構成は、液晶を封止するためのシール材と交差
する走査線及び信号線を含む電極線が、シール材と交差
する部分に開口部を有することを特徴とする。このよう
な構成によれば、アクティブマトリクス基板の外面から
紫外線を照射したとき、遮光性の電極線に設けられた開
口部を通過する紫外線及び開口部から回り込む紫外線に
よって、電極線と交差する部分のシール材についてもほ
ぼ完全に硬化させることができる。したがって、シール
硬化工程を低温化して貼り合せ精度の向上を図ることが
できる。
液晶を封止するためのシール材と交差する走査線及び信
号線を含む電極線が、シール材と交差する部分において
透明導電層で形成されていることを特徴とする。このよ
うな構成によれば、アクティブマトリクス基板の外面か
ら紫外線を照射したとき、電極線の透明導電層で形成さ
れた部分を通過する紫外線紫外線によって、電極線と交
差する部分のシール材についてもほぼ完全に硬化させる
ことができる。
液晶を封止するためのシール材と交差する走査線及び信
号線を含む電極線が、シール材と交差する部分に開口部
を有すると共に、開口部を含む領域に透明導電層が積層
されていることを特徴とする。このような構成によれ
ば、アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
したとき、電極線の開口部及び透明導電層で形成された
部分を通過する紫外線紫外線によって、電極線と交差す
る部分のシール材についてもほぼ完全に硬化させること
ができる。また、電極線に開口部を設けることによる電
気抵抗の増大を透明導電層の積層によって補償しなが
ら、シール硬化工程の低温化を実現することができる。
交差する部分の電極線に開口部を設ける構成はIPS(I
n-Plain-Switching)方式の液晶パネルにも適用できる。
第2又は第3の構成、すなわち、シール材と交差する部
分の電極線を透明導電層で形成する構成、又は電極線に
開口部を設け、かつ、透明導電層を積層する構成につい
ても、IPS方式の液晶パネルに適用することは可能で
あるが、専用の透明導電層を形成する工程が増えるので
実用的ではない。
るための本発明による方法は、アクティブマトリクス基
板とカラーフィルタ基板とをシール材を用いて貼り合わ
せるに際して、紫外線硬化型の樹脂をシール材として用
い、アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
してシール材を硬化させることを特徴とする。
晶パネルの構造を、従来技術で説明した液晶パネルの構
造と相違する点に絞って説明する。
極線である走査線11がシール樹脂24と交差する領域
において、走査線11のパターンに開口部30が形成さ
れている。このようにして、透明のガラス基板(アクテ
ィブマトリクス基板)2の外面から見ると、シール樹脂
24のほとんどの領域が走査線11のパターンに遮られ
ることなく見えている。したがって、アクティブマトリ
クス基板2の外面より紫外線を照射すると、開口部30
を通過する紫外線及び開口部30の周辺から回り込んだ
紫外線により、走査線パターンと交差する部分について
もシール樹脂24をほぼ完全に硬化させることができ
る。
する部分においても同様に、信号線パターンに開口部を
形成することにより、アクティブマトリクス基板2の外
面から照射される紫外線によってシール樹脂24をほぼ
完全に硬化させることができる。
の領域における電極線の電気抵抗が増大する。したがっ
て、開口部の大きさには十分な配慮が必要である。図1
に示すように、複数の開口部を設け、又はその部分のパ
ターン幅を広げる等の工夫によって、電気抵抗の増大を
回避することができる。また、紫外線照射時間を長く設
定し、開口部の周縁からの回折光を有効利用することに
より、開口部が小さいことを補ってシール樹脂24をほ
ぼ完全に硬化させることができる。
び図3に示す。図2はアクティブマトリクス基板2の外
面から見た平面図であり、図3は図2のA−A’線に対
応する断面図である。この実施形態では、電極線である
信号線12がシール樹脂24と交差する領域において、
信号線12の形成に先立ち、画素電極の形成と同時に透
明導電性の接続パターン31を透明な絶縁層25上に形
成する。そして、分断された信号線12を接続パターン
31の両端部分と接続するように形成する。
透明導電性の接続パターン31で形成されているので、
アクティブマトリクス基板2の裏面より紫外線を照射し
たとき、透明の接続パターン31を透過した紫外線によ
って、信号線と交差する部分についてもシール樹脂をほ
ぼ完全に硬化させることができる。
する部分においても同様に、遮光性材料からなる走査線
を部分的に透明導電層で形成することにより、アクティ
ブマトリクス基板2の外面から照射される紫外線によっ
てシール樹脂24をほぼ完全に硬化させることができ
る。もちろん、透明導電性の接続パターンと走査線とが
電気的に接続されるように、例えば端子電極6の形成と
同様に、透明導電性の接続パターンの形成に先立ち、絶
縁層25に開口部を形成して走査線の一部を露出させて
おく必要がある。
び図5に示す。図4はアクティブマトリクス基板2の外
面から見た平面図であり、図5は図4のA−A’線に対
応する断面図である。この実施形態では、電極線である
信号線12がシール樹脂24と交差する領域において、
信号線12の形成に先立ち、画素電極14の形成と同時
に透明導電性の接続パターン31を透明な下地の透明な
絶縁層25上に形成する。その後、接続パターン31上
を含むように開口部30を有する信号線12を形成す
る。
信号線12は透明導電性の接続パターン31と開口部を
有する信号線12とで積層されているので、アクティブ
マトリクス基板2の裏面から紫外線を照射したとき、透
明の接続パターン31を透過した紫外線、開口部30を
透過した紫外線及び開口部30の周辺から回り込んだ紫
外線により、信号線と交差する部分についてもシール樹
脂を完全にほぼ硬化させることができる。
する部分においても同様に、遮光性材料からなる走査線
に開口部を設けると共に部分的に透明導電層を併用する
ことにより、アクティブマトリクス基板2の外面から照
射される紫外線によってシール樹脂を完全に硬化させる
ことができる。この実施形態では、電極線に開口部を設
けることによる電気抵抗の増大を、透明導電性接続パタ
ーンの併用(積層)によって補償することができるの
で、大型の液晶パネルに適している。
n-Plain-Switching)型のカラー液晶パネルに適用するこ
ともできる。前述のように、IPS型の液晶パネルでは
液晶セルを構成する画素電極及び対向電極が共にアクテ
ィブマトリクス基板上に形成されており、透明導電層が
不要である。したがって、前述の第2及び第3の実施形
態をIPS型の液晶パネルに適用することは、透明導電
層を形成する工程をわざわざ追加することになるので、
コスト上望ましくない。しかし、前述の第1の実施形態
と同様に、紫外線硬化性シール樹脂と交差する部分の電
極線に開口部を形成する構成は、IPS型の液晶パネル
にも容易に適用することができ、この場合も同様の効果
が得られる。
ート型トランジスタ等のスイッチング素子の構成又は材
料、電極線である走査線及び信号線の構成又は材料につ
いては特に限定する必要はない。また、実施形態2又は
3において、透明導電層と電極線との形成順序を逆にし
てもよい。
ば、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板と
を封止するシール材として、紫外線硬化型の樹脂を用
い、アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
することによってシール材をほぼ完全に硬化させること
ができる。この結果、パネル化工程の低温化による貼り
合せ精度の向上とシール品質の向上とを両立させること
ができ、開口率及び信頼性の高い液晶パネルが得られ
る。
リクスマトリックス基板の走査線側の電極パターンの配
置図
リクス基板の信号線側の電極パターンの配置図
リクス基板の信号線側の電極パターンの配置図
価回路図
視図
部断面図
ス基板の走査線側の電極パターンの配置図
ーン
Claims (8)
- 【請求項1】 透明絶縁基板上に複数の走査線と、絶縁
層を介して前記走査線とほぼ直交する複数の信号線とが
設けられ、前記走査線及び信号線の各交点にスイッチン
グ素子及び透明画素電極が設けられたアクティブマトリ
クス基板と、 透明導電層を有し前記アクティブマトリクス基板と対向
するカラーフィルタ基板と、 前記アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板
の間に充填された液晶とを備えた液晶パネルにおいて、 前記液晶を封止するためのシール材と交差する前記走査
線及び信号線を含む電極線が、前記シール材と交差する
部分に開口部を有することを特徴とするカラー液晶パネ
ル。 - 【請求項2】 請求項1記載の液晶パネルの製造方法で
あって、前記アクティブマトリクス基板と前記カラーフ
ィルタ基板とを前記シール材を用いて貼り合わせるに際
して、紫外線硬化型の樹脂を前記シール材として用い、
前記アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
して前記シール材を硬化させることを特徴とする液晶パ
ネルの製造方法。 - 【請求項3】 透明絶縁基板上に複数の走査線と、絶縁
層を介して前記走査線とほぼ直交する複数の信号線とが
設けられ、前記走査線及び信号線の各交点にスイッチン
グ素子及び透明画素電極が設けられたアクティブマトリ
クス基板と、 透明導電層を有し前記アクティブマトリクス基板と対向
するカラーフィルタ基板と、 前記アクティブマトリクス基板及と前記カラーフィルタ
基板との間に充填された液晶とを備えた液晶パネルにお
いて、 前記液晶を封止するためのシール材と交差する前記走査
線及び信号線を含む電極線が、前記シール材と交差する
部分において透明導電層で形成されていることを特徴と
するカラー液晶パネル。 - 【請求項4】 請求項3記載の液晶パネルの製造方法で
あって、前記アクティブマトリクス基板と前記カラーフ
ィルタ基板とを前記シール材を用いて貼り合わせるに際
して、紫外線硬化型の樹脂を前記シール材として用い、
前記アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
して前記シール材を硬化させることを特徴とする液晶パ
ネルの製造方法。 - 【請求項5】 透明絶縁基板上に複数の走査線と、絶縁
層を介して前記走査線とほぼ直交する複数の信号線とが
設けられ、前記走査線及び信号線の各交点にスイッチン
グ素子及び透明画素電極が設けられたアクティブマトリ
クス基板と、 透明導電層を有し前記アクティブマトリクス基板と対向
するカラーフィルタ基板と、 前記アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板
の間に充填された液晶とを備えた液晶パネルにおいて、 前記液晶を封止するためのシール材と交差する前記走査
線及び信号線を含む電極線が、前記シール材と交差する
部分に開口部を有すると共に、前記開口部を含む領域に
透明導電層が積層されていることを特徴とするカラー液
晶パネル。 - 【請求項6】 請求項5記載の液晶パネルの製造方法で
あって、前記アクティブマトリクス基板と前記カラーフ
ィルタ基板とを前記シール材を用いて貼り合わせるに際
して、紫外線硬化型の樹脂を前記シール材として用い、
前記アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を照射
して前記シール材を硬化させることを特徴とする液晶パ
ネルの製造方法。 - 【請求項7】 透明絶縁基板上に複数の走査線と、絶縁
層を介して前記走査線とほぼ直交する複数の信号線とが
設けられ、前記走査線及び信号線の各交点にスイッチン
グ素子と、所定の間隔で配置された画素電極及び対向電
極とを有するアクティブマトリクス基板と、 前記アクティブマトリクス基板と対向するカラーフィル
タ基板と、 前記アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板
の間に充填された液晶とを備えた液晶パネルにおいて、 前記液晶を封止するためのシール材と交差する前記走査
線及び信号線を含む電極線が、前記シール材と交差する
部分に開口部を有することを特徴とするカラー液晶パネ
ル。 - 【請求項8】 請求項7に記載の液晶パネルの製造方法
であって、前記アクティブマトリクス基板と前記カラー
フィルタ基板とを前記シール材を用いて貼り合わせるに
際して、紫外線硬化型の樹脂を前記シール材として用
い、前記アクティブマトリクス基板の外面から紫外線を
照射して前記シール材を硬化させることを特徴とする液
晶パネルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24235097A JP3859184B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | カラー液晶パネル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24235097A JP3859184B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | カラー液晶パネル及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1185057A true JPH1185057A (ja) | 1999-03-30 |
JP3859184B2 JP3859184B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=17087896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24235097A Expired - Lifetime JP3859184B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | カラー液晶パネル及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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