CN1301976A - 液晶装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

课题在于通过采用不受取向膜的图形刻蚀精度的影响、能谋求显示区域的周围部分的宽度狭窄化的上下导通部的结构,提供一种增大设计的自由度、能兼顾液晶装置的显示面积的增大和小型化的结构。通过密封材料130压接透明基板110和120时,形成得稍大一些的导电性颗粒132突破较柔软的取向膜113及123,与内端部111c和外端部121c两者接触,在该状态下使密封材料130硬化。

Description

液晶装置及其制造方法
本发明涉及液晶装置及其制造方法，特别是涉及在构成液晶装置的两个基板之间形成的上下导通部的结构。
一般说来，现有的液晶装置是这样形成的，即在两个基板上分别形成电极及连接在电极上的布线，在它们上面再形成取向膜后，通过密封材料将两个基板互相粘接起来，在压接状态下使密封材料硬化，以便获得所希望的基板间隔，使基板间隔固定，然后，将液晶注入并密封在密封材料的内侧，形成现有的液晶装置。
在这样的液晶装置中，通常在一个基板上设有延伸到另一个基板的外侧边缘以外的延伸部，将连接在于基板表面上形成的上述电极上的布线引出到该延伸部的表面上，并将该布线的前端部作为外部端子形成。这时，在两个基板上分别形成上述延伸部，虽然有时将连接在于各个基板表面上形成的电极上的布线引出到各自的延伸部的表面上，但多半情况下只在两个基板中的一个基板上形成上述延伸部。而且，在此情况下设置上下导通部，用来将不形成延伸部的基板上的电极导电性地连接在另一个基板上形成的延伸部上的外部端子上。有时在将两个基板粘接起来的状态下，将密封液晶用的密封材料的一部分作为导通区域形成该上下导通部。
图5及图6表示上述液晶显示面板上的上下导通部的模式剖面图及平面图。在构成液晶显示面板的两个透明基板110和透明基板120之间以压接状态配置着被硬化了的导通区域130a。该导通区域130a是密封材料的一部分，如图6所示，在其内部分散地配置着限制液晶显示面板的单元厚度用的由树脂球、玻璃纤维、玻璃球等构成的隔离子131、以及上述的导电性颗粒133。在与导通区域130a接触的透明基板110的表面上并列地形成多条外部布线111b，这些外部布线111b由被引出到透明基板110的延伸部110a的表面上形成的透明导电体构成。该外部布线111b的内端部111c与密封材料的导通区域130a接触。另一方面，在透明基板120的表面上形成连接在图中未示出的电极上、向基板外侧边缘延伸的内部布线121b，该内部布线121b的外端部121c与上述的导通区域130a接触。导通区域130a中的导电性颗粒133与上述内端部111c和上述外端部121c都呈导电性接触状态。因此，在透明基板120的表面上形成的图中未示出的电极通过内部布线121b及导电性颗粒133，导电性地连接在于延伸部110a的表面上形成的外部布线111b上。
可是，在上述现有的液晶显示面板中，取向膜113、123的外侧边缘配置在比密封材料或上述的导通区域130a的配置区域更靠近内侧，以便不会由于取向膜113、123而妨碍外部布线111b的内端部111c及内部布线121b的外端部121c和导电性颗粒133的导电接触。
可是近年来，对液晶显示面板的显示面积的增大及小型化的要求越来越强烈，所以将液晶显示面板的显示区域(排列形成上述基板表面上的电极的区域)的周围部分的宽度设计得窄一些(谋求液晶显示面板的边缘狭窄化)的必要性越来越高。这样如果使显示区域的周围部分的宽度变窄，也需要使显示区域的外侧边缘和上下导通部的内侧边缘的间隔变小。另一方面，作为取向膜113、123的涂敷方法，与作为透明电极等的图形刻蚀法的光刻法相比，由于采用图形刻蚀精度差的苯胺印刷、胶印印刷等之类的廉价的印刷法，所以如果使取向膜113、123的外侧边缘位置可靠地位于显示区域的外侧边缘和上下导通部的内侧边缘之间，就需要将显示区域的外侧边缘和上下导通部的内侧边缘的间隔精度设计得高于取向膜的印刷精度。因此，在现有的制造工序中，不采用会使改变取向膜的涂敷方法等的制造成本增大的方法，为了谋求上述显示区域的周围部分的宽度狭窄化，存在由取向膜的图形刻蚀精度决定的一定的界限。
因此本发明就是解决上述问题的发明，其课题在于通过采用不受取向膜的图形刻蚀精度的影响、能谋求显示区域的周围部分的宽度狭窄化的上下导通部的结构，提供一种增大设计的自由度、能兼顾液晶装置的显示面积的增大和小型化的结构。
为了解决上述课题，本发明的液晶装置是将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的，它备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的特征在于：延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面，上述导电性颗粒突破上述取向膜，导电性地与上述第一导电体和上述第二导电体接触。
如果采用本发明，则由于导通材料中的导电性颗粒突破取向膜，使第一导电体和第二导电体导通，所以不需要象以往那样避开上下导通部形成取向膜，所以对取向膜的外侧边缘的位置没有限制，结果提高了液晶装置的显示区域的周围部分的设计自由度，所以能使该周围部分的宽度狭窄化，能兼顾液晶装置的显示区域的扩大和小型化。另外，由于上下导通部内的布线等导电体呈被取向膜覆盖的状态，所以能提高上下导通部的耐蚀性。另外，由于能在较宽的范围内形成取向膜，所以能提高摩擦状态的均匀性。
另外，在上述发明中，取向膜覆盖第一导电体和第二导电体两者中的至少一者，导电性颗粒在突破了覆盖一个导电体的取向膜的状态下，与该导电体导电性地接触，再与另一个导电体接触即可。另外，取向膜也可以只是局部地而非全面地覆盖第一导电体和第二导电体。可是，最好使第一导电体和第二导电体双方被各自的取向膜覆盖，在导电性颗粒突破双方取向膜的状态下，与第一导电体和第二导电体双方导电性接触，效果更好。
在本发明中，在基板表面上的上述第一基板和上述第二基板互相相对的区域中除了配置了上述导电性颗粒的地方以外，最好在全部表面上形成覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的上述取向膜。如果采用本发明，由于在基板相对的区域，除了配置了导电性颗粒的地方以外，在全部表面上形成取向膜，所以容易形成取向膜，同时更能提高摩擦状态的均匀性。
在本发明中，上述导通材料最好是将液晶密封在上述第一基板和上述第二基板之间用的密封材料。
另外，本发明的液晶装置是将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的，它备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的与上述电极导电性连接的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的与上述电极导电性连接的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的特征在于：在上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面上除了配置了上述导电性颗粒的地方以外，设置上述取向膜，导电性颗粒与上述第一导电体和上述第二导电体导电性地接触。
其次，本发明的液晶装置的制造方法是一种将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的液晶装置的制造方法，该液晶装置备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的制造方法的特征在于：延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面，通过上述导通材料将上述第一基板和上述第二基板粘接起来，通过压接使上述导电性颗粒突破上述取向膜，导电性地与上述第一导电体和上述第二导电体导电性地接触。
在本发明中，在延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的工序中，最好在基板表面上的上述第一基板和上述第二基板互相相对的区域全面地形成覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的上述取向膜。在此情况下，最好在第一基板和第二基板的全部表面上分别形成取向膜，完成了面板的制造之后，将外部端子的排列区域上的取向膜除去。
在本发明中，最好使上述导通材料为将液晶密封在上述第一基板和上述第二基板之间用的密封材料。
另外，在上述各发明中，取向膜的厚度以100～400埃为好，特别是100～300埃就更好。
另外，在上述各发明中，导电性颗粒的外径最好比单元厚度大5～20％。
图1是表示本发明的液晶装置的实施例中的上下导通部的结构放大剖面图。
图2是表示该实施例中的上下导通部的结构放大平面图。
图3是模式地表示该实施例的全体结构的简略剖面图。
图4是模式地表示该实施例的全体结构的简略平面图。
图5是表示现有的液晶装置的上下导通部的结构的放大剖面图。
图6是表示现有的液晶装置的上下导通部的结构的放大平面图。
其次，参照附图详细说明本发明的液晶装置及其制造方法的实施例。图3是模式地表示构成本实施例的液晶装置的液晶显示面板100的全体的简略剖面图，图4是模式地表示液晶显示面板100的全体的简略平面图。
液晶显示面板100是通过未硬化的密封材料130，将由玻璃等构成的透明基板110和同样的透明基板120粘接起来，压接成规定的单元厚度(例如5～10微米)，在此状态下使密封材料130硬化而成的。液晶140被注入在该密封材料130的内侧，并被密封起来。在液晶显示面板100中，透明基板110的一部分设有延伸到透明基板120的外侧边缘的外侧的延伸部110a，在该延伸部110a的表面上形成后面所述的外部布线111b、111d。
利用溅射法等在透明基板110的表面上形成ITO(铟锡氧化物)等透明导电层，利用光刻法等对该透明导电层进行图形刻蚀，分别形成多个透明电极111a、外部布线111b、111d。在该透明电极111a上形成由氧化硅或氧化钛等硬质被覆膜构成的保护膜(外涂敷膜)112。
利用胶印印刷法或苯胺印刷法在保护膜112上涂敷未硬化的聚酰亚胺树脂，用规定的温度进行烧成，形成取向膜113。在本实施例的情况下，该取向膜113在透明基板110的表面上覆盖着与透明基板120相对的全部区域形成。然后，对取向膜113的表面进行摩擦处理，使液晶分子具有规定方向的取向能力。
在透明基板120的表面上，利用与上述同样的方法形成由透明导电体构成的各多个透明电极121a及内部布线121b。在它们上面形成与上述同样的保护膜122，再在其上形成与上述同样的取向膜123。在本实施例的情况下，利用与上述同样的方法，在透明基板120的全部表面上形成该取向膜123。对该取向膜123也进行与上述同样的摩擦处理。
接触透明基板110和120的密封材料130将光硬化性树脂或热硬化性树脂作为基体材料，将具有相当于所希望的单元厚度的外径的隔离子、以及导电性颗粒分散在该基体材料中。通常，隔离子是由硬质树脂构成的球体或圆柱体，导电性颗粒是通过在树脂球的外面镀金等而被覆了导电层构成的。作为导电性颗粒也可以采用金属颗粒等导电颗粒本身。在本实施例中，为了构成后面所述的上下导通部，将导电性颗粒混入密封材料130的一部分中，但也可以不将导电性颗粒混入密封材料130中，而是代之以与密封材料130分开另外设置混入了导电性颗粒的各向异性导电材料。另外，在密封材料130上形成液晶注入口130b，从这里注入液晶140后，利用封闭材料130c将液晶注入口130b封闭。
在液晶显示面板100中，透明电极111a和透明电极121a相对地将液晶140夹在中间，形成像素区域，该像素区域纵横排列，构成显示区域100A。在该显示区域100A中，通过对每个像素区域控制液晶的取向状态，能呈现规定的显示内容。内部布线111、121b被引出到显示区域100A的外侧。透明基板110表面上的内部布线111直接通过密封材料130的形成部分而引出到延伸部110a的表面上，成为外部布线111d，其前端成为外部端子。另外，在透明基板120的表面上形成的内部布线121b延伸到密封材料130的形成位置，在与密封材料130的导通区域130a重叠的位置上备有外端部121c。
另一方面，在透明基板110的表面上形成外部布线111b，它从与密封材料130的导通区域130a重叠的位置延伸到延伸部110a的表面上。该外部布线111b在导通区域130a的形成位置备有内端部111c。因此，由于该外端部121c和内端部111c与导通区域130a接触，所以透明基板120上的内部布线121b和透明基板110上的外部布线111b互相导电性连接。
图1是将本实施例的上下导通部放大后示出的剖面图，图2是将本实施例的上下导通部放大后示出的平面图。另外，在图2中，在透明基板120的表面上(在图2中为透明基板120的背面一侧)形成的内部布线或取向膜、以及与该表面接触的密封材料呈透视状态，所以用实线表示。
在本实施例中，如图2所示，将隔离子131和导电性颗粒132分散在未硬化的密封材料130的内部，将透明基板110和透明基板120通过密封材料130压接起来，利用隔离子131能获得所希望的单元厚度(基板间隔，例如5～10微米左右)。导电性颗粒132形成得与隔离子131大致相同，或者具有稍大一些的外径。
另外，在配置了密封材料130的导通区域130a的上下导通部中，取向膜113覆盖着透明基板110上的外部布线111b的内端部111c，另外，取向膜123覆盖着透明基板120上的内部布线121b的外端部121c。另外，在本实施例中，取向膜113及123的厚度形成得现有的稍薄一些，约在150～300埃的范围内。
在本实施例中，通过密封材料130对透明基板110和120进行压接时，形成得稍大一些的导电性颗粒132突破较柔软的取向膜113及123，在图1所示的状态下，与作为第二导电体的上述内端部111c和作为第一导电体的外端部121c两者接触，在该状态下通过使密封材料130硬化而被固定，保持内部布线121b和外部布线111b之间的导通状态。
这样为了提高导电性颗粒132突破取向膜113及123而上下导通时的可靠性，最好使导电性颗粒132的外径形成得比隔离子131的外径稍大一些。具体地说，最好使导电性颗粒132的外径相对于隔离子131的外径大5～20％。如果小于该范围，则不容易获得使导电性颗粒132的外径大的效果(提高导通的可靠性)，如果比该范围大，则对液晶显示面板的厚度有影响。
另外，同样为了提高上下导通部导通的可靠性，最好使取向膜的厚度形成得比现有的稍薄一些。具体地说，取向膜的厚度最好为100～400埃。特别是如上所述，最好为100～300埃。如果取向膜比这些范围薄，则不能充分地发挥作为取向膜的功能，如果超过这些范围，则上下导通部导通的可靠性急速地降低。
在本实施例中，如上所述，由于导电性颗粒突破取向膜而实现上下导通，所以即使使取向膜延伸到上下导通部也没有妨碍，可以不限制取向膜的外侧边缘位置，所以液晶显示面板的显示区域周围部分的设计自由度高。即，以往需要将取向膜113、123的外侧边缘配置在液晶显示面板100的显示区域100A的外侧边缘位置和上下导通部(导通区域130a)的内侧边缘位置之间，但在本实施例中，没有这样的限制，取向膜113、123也可以在全部上下导通部上形成，只在上下导通部的一部分上形成也没有关系。因此，即使使显示区域A的外侧边缘和上下导通部的内侧边缘接近也无妨，其结果，能使液晶显示面板100的显示区域100A的周围部分的宽度比以往小。另外，还能降低形成取向膜时由位置偏移造成的产品不良的发生。
另外，在本实施例中，即使在上下导通部中外部布线111b及内部布线121b也用取向膜113、123覆盖，所以能保护上下导通部中的导电体，提高耐蚀性。另外，由于取向膜形成得能比以往覆盖更大的区域，所以能提高显示区域100A内的摩擦状态的均匀性。特别是能在基板的全部表面上形成取向膜，所以能更简易地进行取向膜的形成工序，同时能期待摩擦状态的进一步均匀化。
另外，本发明的液晶装置及其制造方法不限定于上述图示的例，在不脱离本发明的要旨的范围内，当然能进行各种变更。
例如，在上述实施例中，虽然将透明基板110和120相对的区域全部覆盖形成取向膜113、123，但也可以在透明基板110和120中的任意一个上覆盖全部基板表面形成取向膜，在制成了图示的面板结构后，利用等离子法(プラズマァッシンゲ)等将延伸部表面上的取向膜除去。在此情况下，在取向膜的形成工序中不需要进行取向膜的图形刻蚀(形成印刷图形)，同时在取向膜的摩擦处理时在基板的全部表面上被覆取向膜，所以能获得降低摩擦不均匀的效果。
如上所述，如果采用本发明，则由于道通材料中的导电性颗粒突破取向膜而将第一导电体和第二导电体导通，所以不需要象以往那样避开上下导通部形成取向膜，所以对取向膜的外侧边缘的位置没有限制，结果提高了液晶装置的显示区域的周围部分的设计自由度，所以能使该周围部分的宽度狭窄化，能兼顾液晶装置的显示区域的扩大和小型化。另外，由于上下导通部内的布线等导电体呈被取向膜覆盖的状态，所以能提高上下导通部的耐蚀性。另外，由于能在较宽的范围内形成取向膜，所以能提高摩擦状态的均匀性。

Claims (7)

1．一种液晶装置，它是将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的，它备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的特征在于：延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面，上述导电性颗粒突破上述取向膜，导电性地与上述第一导电体和上述第二导电体接触。
2．根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：在基板表面上的上述第一基板和上述第二基板互相相对的区域中除了配置了上述导电性颗粒的地方以外，在全部表面上形成覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的上述取向膜。
3．根据权利要求1或权利要求2所述的液晶装置，其特征在于：上述导通材料是将液晶密封在上述第一基板和上述第二基板之间用的密封材料。
4．一种液晶装置，它是将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的，它备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的与上述电极导电性连接的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的与上述电极导电性连接的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的特征在于：在上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面上除了配置了上述导电性颗粒的地方以外，设置上述取向膜，导电性颗粒与上述第一导电体和上述第二导电体导电性地接触。
5．一种液晶装置的制造方法，它是将在表面上形成了电极及取向膜的第一基板及第二基板互相粘接起来，将液晶密封在其间构成的液晶装置的制造方法，该液晶装置备有上下导通部，该上下导通部有在上述第一基板的周边部分的表面上形成的第一导电体、在上述第二基板上的与上述第一导电体相对的部分上形成的第二导电体、以及包含将上述第一导电体和上述第二导电体导电性地连接起来用的导电性颗粒的导通材料，该液晶装置的制造方法的特征在于：延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的表面，通过上述导通材料将上述第一基板和上述第二基板粘接起来，通过压接使上述导电性颗粒突破上述取向膜，导电性地与上述第一导电体和上述第二导电体导电性地接触。
6．根据权利要求5所述的液晶装置的制造方法，其特征在于：在延长形成上述取向膜，以便覆盖上述第一导电体和上述第二导电体两者中的至少一者的工序中，在上述表面上的上述第一基板和上述第二基板互相相对的区域全面地形成。
7．根据权利要求5或权利要求6所述的液晶装置的制造方法，其特征在于：上述导通材料为将液晶密封在上述第一基板和上述第二基板之间用的密封材料。
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