JP2000039627A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2000039627A
JP2000039627A JP10209594A JP20959498A JP2000039627A JP 2000039627 A JP2000039627 A JP 2000039627A JP 10209594 A JP10209594 A JP 10209594A JP 20959498 A JP20959498 A JP 20959498A JP 2000039627 A JP2000039627 A JP 2000039627A
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JP
Japan
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substrate
color filter
liquid crystal
active matrix
filter substrate
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JP10209594A
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Osamu Hamamoto
修 浜本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクティブマトリクス基板における電気的接
続部分の面積を低減し、アクティブマトリクス基板とカ
ラーフィルタ基板とを接合する際にシールや液晶にかか
る熱ストレスを低減し、接着剤の流れ出しを防止して各
配線のショートやリークを防止する。 【解決手段】 基板1上に複数の薄膜トランジスタと複
数の画素電極とを有するアクティブマトリックス基板1
と対向電極を有するカラーフィルタ基板2との間に液晶
4をシール剤で封入した液晶表示装置において、前記ア
クティブマトリックス基板1の面積は前記カラーフィル
タ基板2の面積より小さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明型および反射型
液晶表示装置に関わり、特に上下基板間接続法および、
装置サイズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置は、装置を駆動する
際必要な外部からの電源、信号等をワイヤボンディン
グ、異方性導電フィルム(ACF)接続等の接続方法で
アクティブマトリックス基板側に設けた電気的接続部分
と接合し、外部からの電源、信号を受け取っていた。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記方法ではアクティブマトリックス基板上に外部との電
気的接続を取るためのスペースが必要であった。
【0004】図7に示した様に例えば、ワイヤボンディ
ング10の場合でもシール外側よりカラーフィルタ基板
端までのシールマージン、カラーフィルタ基板端からボ
ンディングパッドまでのボンディング装置マージン、ボ
ンディングパッド幅、パッドからアクティブマトリック
ス基板端までの基板切断マージンなど合計0.8mm程
度の幅で外部との電気的接続を取る部分の面積がアクテ
ィブマトリックス基板に必要とされる。
【0005】同様に図8に示した様にACF3で接続す
る場合にも、接続安定性、接着強度を確保するためボン
ディングパッド幅を1〜1.5mm程度必要とされるた
め合計約2mmの幅になる。
【0006】このように外部信号をACF接続し例えば
0.7インチ程度の表示領域をもつ液晶表示装置のアク
ティブマトリックス基板サイズは約18mm×19mm
程度であり、その内、外部との接続部分に必要なスペー
スは2mm×19mmと全面積の10%を超えていた。
【0007】半導体プロセスを使用し薄膜トランジスタ
(TFT)や画素電極を作り込まれるもともとの基板は
一般的には6インチや8インチの石英やガラスあるいは
シリコーンウエハが使用されアクティブマトリックス基
板サイズにより取り個数が決まり、コストに反映され
る。
【0008】つまり、外部との電気的接続部分の面積が
大きくアクティブマトリックス基板の取り個数を減らし
結果的にコストが高くなっていた。
【0009】また、ACF接続の場合、TFT基板がシ
リコーンウエハ等の熱伝導性の高い材質の時、ACF接
続時の熱が逃げ易い。そのためガラス基板や石英基板等
の場合よりも設定温度を上げプレス時間を長くする必要
がある。
【0010】通常ACF接続温度は、180℃程度であ
りその近傍のシール剤や液晶は150℃を超えるため、
液晶やシールの変質やシールの剥がれといった問題があ
り、シリコーンウエハなどの熱伝導の良いTFT基板を
使用する液晶表示装置の場合には、更にシールや液晶に
かかる熱ストレスは大きくなる。
【0011】さらに、図9(a)に示した通り、シリコ
ーンウエハを使用した液晶表示装置にフレキシブルプリ
ント回路(FPC)との異方性導電接続を行う場合、T
FT基板1の切断面はシリコン導体であり異方性導電接
続接着剤7の流れ出しによって、各配線の電気的ショー
トやリークといった不良が発生する。
【0012】同様に、図9(b)で示したように異方性
接続に使用する電極の周囲は非導伝性のパッシベーショ
ンにてシリコンが露出するのを防いでいるが、シリコン
ウエハをダイサーなどで切断する際、発生する基板端部
のシェルクラックや欠け16などによっても各配線とシ
リコン基板との電気的ショートやリーク不良が発生して
いた。
【0013】そこで、本発明は、アクティブマトリクス
基板における電気的接続部分の面積を低減し、アクティ
ブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを接合する際
にシールや液晶にかかる熱ストレスを低減し、接着剤の
流れ出しを防止して各配線のショートやリークを防止す
ることを課題としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、基板上に複数の薄膜トランジスタと複数
の画素電極とを有するアクティブマトリックス基板と対
向電極を有するカラーフィルタ基板との間に液晶をシー
ル剤で封入した液晶表示装置であって、前記アクティブ
マトリックス基板の面積は前記カラーフィルタ基板の面
積より小さくしている。
【0015】すなわち、本発明においては、アクティブ
マトリックス基板上に液晶表示装置を駆動するに必要な
数の電極を設けるが、その電極はカラーフィルタ基板と
の接着シールをする領域に設けられているが、カラーフ
ィルタ基板にはアクティブマトリックス基板上に設けら
れた電極にそれぞれ対向し配置され、かつ、これらの電
極間はシール剤に含まれた導電スペーサにて導通を得て
いる。そして、カラーフィルタ基板に設けられた電極は
それぞれ外部への電極取り出しが容易になるような配置
やサイズになるようカラーフィルタ基板端まで引き出さ
れ外部からの信号や電源を受け取る電気的接合部として
いる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
【0017】図1は、本発明の液晶表示装置の断面図、
図2は、その上面図である。図1及び図2においては、ア
クティブマトリクス基板(TFT基板)1とカラーフィル
タ基板2の間に液晶3を充填してシール剤6で封入して
いる。そして、異方性導電フィルムACF7を介してカラー
フィルタ基板2上の外部入力用電極2aはフレキシブルプ
リント配線板FPC3に接続されている。
【0018】液晶を駆動するためのデバイスが搭載され
たアクティブマトリックス基板(以下TFT基板)1と
低膨張でかつ、低アルカリガラスからなる対向カラーフ
ィルタ基板(CF基板)2に配向処理を施したあと、液
晶層の厚さとほぼ同等の径を有する非導伝性スペーサー
11と導電スペーサー5を混合したシール剤6をTFT
基板1にディスペンサー塗布により所定のパターンに塗
布、その後CF基板をアライメントし貼り合せシールを
紫外光(UV光)と加熱により硬化させた。
【0019】シール剤6は協立化学社製のワールドロッ
ク706を使用し、非導電スペーサー11と導電スペー
サー5はそれぞれシール剤重量比で5%混合した。
【0020】なお、導電スペーサー5は樹脂ボールにニ
ッケルと金をメッキし導電化しており、上下基板の電気
的な導通安定性を得るために、粒径はセルギャップを制
御するための非導電スペーサー11に比べ5〜10%程
度大きく、弾性係数の大きな樹脂ボールを使用した。
【0021】更に図2に示すように、CF基板2上に設
けられたTFT基板接続用電極2bは、外部入力用電極
2aを介して異方性導電性フィルムなどによりフレキシ
ブル配線基板3に接続される。
【0022】又、この構成により、図3に示すように、
TFT基板1に設けられた電極1aに対向するようCF
基板2上に設けられたTFT基板接続用電極2bとはシ
ール剤中に混合された導電スペーサー5により電気的接
続を得ている。
【0023】こうして、液晶を駆動するための電源や信
号をフレキシブル配線基板3からCF基板2を経由して
TFT基板1に供給している。
【0024】図4は、本発明において使用した対向カラ
ーフィルタ基板(CF基板)2の概略図である。図4に
おいては、低膨張低アルカリガラス等のカラーフィルタ
基板2上に赤、青、緑の各色フィルタ8を顔料分散法に
て形成し、そのうえに平坦化層13を設けたあとさらに
ITO等の透明対向電極2cをスパッタリング法にて形成
し、それぞれの外部入力接続用電極2a及びTFT基板
接続用電極2bをエッチングにより分離した。
【0025】なお、外部入力接続用電極2aはTFT基
板1を貼り合せた際、TFT基板1上のそれぞれの電極
1aと対向するよう電極サイズや配置間隔をあわせ込み
形成されている。
【0026】図5は、本発明において使用したアクティ
ブマトリックス基板1(TFT基板)の概略図である。
図5においては、透明なTFT基板1上に多結晶シリコンか
らなる画素TFTやシフトレジスタ10を半導体プロセ
スにより形成し、画素電極や電極1aはITOを使用し
た。
【0027】電極1a以外はすべてSiOによるパッシ
ベーション膜でデバイスを保護しているため導電スペー
サー5による電極1a以外の電気的接続は発生しない。
【0028】本発明では、電極1a及びTFT基板接続
用電極2bのサイズは450×450μmで一辺方向に
一列650μmでピッチで23個の電極をシールが配置
される領域のほぼ中央部に設けた。
【0029】以上の説明では、TFT基板上の電極1aと、
カラーフィルタ基板上のTFT基板接続用電極2bは、そ
れぞれの基板1,2の片側だけに設けられていたが、図6に
示したように基板1の両側に電極1aが配置されている場
合も同様である。
【0030】以上、本発明の一つの実施形態について説
明したが、これにとどまらず、シール剤6はスクリーン
印刷法でTFT基板1に印刷してもよい。ただし、TF
T基板1上の電極1aにはシールが印刷されないよう印
刷版を設計する。この場合、シール剤6には非導電スペ
ーサー11のみ混合されており、TFT基板1上の電極
1aとCF基板2上のTFT基板接続用電極2bとの電
気的な接続は導電ペーストを用いる。
【0031】又、TFT基板1の電極1a上には、金バ
ンプを形成し、対向するCF基板2のTFT基板接続用
電極2bにも金めっきを施すことで同種金属間の熱溶着
接合を行ってもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、FPCな
どから液晶を駆動する外部入力を受ける部分である電極
をTFT基板からCF基板に移すことで、TFT基板に
備わっていた外部入力電極をなくすことができ、TFT
基板の小型化、同一ウエハからの取り個数を増やすこと
ができる。
【0033】また、TFT基板にシリコンウエハ等の熱
伝導性の高い基板を使用し、かつFPC等と異方性導電
フィルムで接続した液晶表示装置においても、異方性導
電フィルムとFPCはガラスあるいは石英といったシリ
コン基板より熱伝導性の低いものと熱圧着されるため熱
の逃げを考慮しない加熱圧着条件を設定することができ
る。これによって、液晶やシールにかかる熱ストレスを
緩和することができる。
【0034】さらに、異方性導電フィルムとFPCは対
向ガラスに接続するためショートやリークなどの問題を
発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置断面図。
【図2】本発明の液晶表示装置上面図。
【図3】電気接合部拡大図。
【図4】本発明のカラーフィルタ基板概略図。
【図5】本発明のアクティブマトリックス基板概略図。
【図6】本発明発明4のアクティブマトリックス基板概
略図。
【図7】従来のワイヤーボンディング実装の液晶表示装
置断面図。
【図8】従来の異方性導電接続実装の液晶表示装置断面
図。
【図9】従来の異方性導電接続実装のショート不良部分
拡大図。
【符号の説明】
1 薄膜トランジスタ(TFT)基板 1a TFT基板上の電極 2 カラーフィルタ基板 2a カラーフィルタ基板(CF基板)上の外部入力用電
極 2b カラーフィルタ基板(CF基板)上のTFT基板接
続用電極 3 フレキシブルプリント配線板(FPC) 4 液晶 5 導電性スペーサー 6 シール剤 7 異方性導電フィルム(ACF) 8 カラーフィルタ 9 表示画素 10 シフトレジスタ 11 非導電スペーサー 12 封口 13 平坦化層 14 ワイヤーボンディングワイヤー 15 非導伝性パッシベーション 16 シェルクラックまたは欠け
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Z FD04 GA01 GA08 GA09 GA13 LA12 LA13 LA15 2H092 GA38 GA39 GA48 GA50 GA59 HA14 HA15 HA25 JA24 JB07 JB57 KB24 MA05 NA16 NA22 NA27 PA01 PA03 PA04 PA06 PA08 5G435 AA12 AA16 AA17 BB12 BB16 CC09 CC12 EE13 EE32 EE33 EE34 EE42 HH12 HH13 KK02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に複数の薄膜トランジスタと複数
    の画素電極とを有するアクティブマトリックス基板と対
    向電極を有するカラーフィルタ基板との間に液晶をシー
    ル剤で封入した液晶表示装置であって、 前記アクティブマトリックス基板の面積は前記カラーフ
    ィルタ基板の面積より小さいことを特徴とする液晶表示
    装置。
  2. 【請求項2】 前記カラーフィルタ基板は、電源入力部
    と、画像信号入力部と、前記アクティブマトリクス基板
    を駆動する駆動配線部とを有する電気的接合部を備えた
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記アクティブマトリックス基板の駆動
    回路の端子電極と前記カラーフィルタ基板の前記電気的
    接合部とを、2以上の個所で電気的に接続することを特
    徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記アクティブマトリックス基板の前記
    画素電極と前記カラーフィルタ基板の前記電気的接合部
    とを、前記シール剤中の導電スペーサにより電気的に接
    続することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記導電スペーサは、金属を被覆した樹
    脂部材であることを特徴とする請求項4記載の液晶表示
    装置。
JP10209594A 1998-07-24 1998-07-24 液晶表示装置 Withdrawn JP2000039627A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100421013C (zh) * 2004-12-10 2008-09-24 三星Sdi株式会社 液晶显示器
CN106526954A (zh) * 2017-01-04 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

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CN100421013C (zh) * 2004-12-10 2008-09-24 三星Sdi株式会社 液晶显示器
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