JP2005202360A

JP2005202360A - 液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器

Info

Publication number: JP2005202360A
Application number: JP2004315332A
Authority: JP
Inventors: Takahito Harada; 考人原田; Motohiro Uejima; 基弘上島; Hidetoshi Murai; 秀年村井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】設計の自由度が高く、しかも製造効率も良好で、狭額縁化による小型化を図ることができる液晶装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶装置は、各々が電極９，２３を有する一対の基板１１０，１２０がシール材５２を介して対向配置され、一対の基板１１０，１２０とシール材５２とに囲まれた空間に液晶５０が封入されてなり、シール材５２が閉ざされた環状にて構成されるとともに、一対の基板１１０，１２０のうち、第１の基板１１０上には、第２の基板１２０上に設けられた電極２３に信号を供給するための配線２０７が設けられ、第２の基板１２０上の電極２３と第１の基板１１０上の配線２０７とを一対の基板１１０，１２０間で電気的に接続する基板間導通部２０６が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器に関する。

近年、ノートパソコン、携帯電話機、腕時計等の携帯用電子機器において、各種の情報を表示する手段として液晶表示パネルが広く使用されている。特に携帯用電子機器等では、筐体内部の限られた空間に液晶表示パネルを収容し、しかも表示し得る情報量を多くしたいという要求から、表示領域を極力広くして、表示領域外の部分（以下、本明細書ではこの部分を非表示領域または額縁などという）を狭くする構成が望まれている。

この種の液晶表示装置では、一般的に２枚の基板間に液晶が封入され、各基板の対向面には電極が形成されており、液晶を各画素毎に外部から駆動する方式が採用されている。対向配置された電極を用いて液晶を駆動するためには、例えば各基板上の非表示領域を互いに対向する基板の外側に張り出させ、その領域に各基板の電極に対して信号を供給する駆動用ＩＣをそれぞれ実装し、各駆動用ＩＣの端子と各電極とを引き廻し配線を用いて電気的に接続する構成が採用されていた。しかしながら、この構成では、駆動用ＩＣを実装する領域（非表示領域）が各基板毎に必要となるため、額縁が大きくなってしまうという問題があった。また、液晶表示パネルの左側、右側のいずれか一方、また上側、下側のいずれか一方が片側に大きく張り出した形状、すなわち非対称の形状となるため、例えば携帯用電子機器の筐体内に収容する場合に、筐体の外枠部分を大きくしなければ収容できない、もしくは筐体の外枠部分が非対称になり、液晶表示部を電子機器の中央に配置できないという不具合があった。

そこで、液晶表示パネルの狭額縁化、額縁の対称化、駆動用ＩＣの使用数の削減等を目的として、２枚の基板上の全ての電極を一方の基板上の非表示領域に設けた多数の引き廻し配線に導通させ、これら引き廻し配線に接続した１個の駆動用ＩＣで駆動する方式が提案されている。例えば、特許文献１参照。
特開２００３−０３６０４０号公報

特許文献１に開示されたような液晶表示装置の場合、シール材に導通粒子を混在させて上下導通を行っているが、シール材には液晶注入口が配設されて、この液晶注入口を封止材にて封止して構成されている。このような構成の場合、該液晶注入口の形成領域において上下導通を行うことが困難な場合が多く、この上下導通の形成位置を設計する際の自由度を低下させる一因となっている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設計の自由度が高く、しかも製造効率も良好で、狭額縁化による小型化を図ることができる液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、各々が電極を有しシール材を介して対向配置される一対の基板と、前記一対の基板と前記シール材とに囲まれた空間に封入される液晶と、前記一対の基板のうち、第１の基板上には、第２の基板上に設けられた電極に信号を供給するための配線とを具備し、前記シール材が閉ざされた環状にて構成されるとともに、前記第２の基板上の電極と前記第１の基板上の配線とを前記一対の基板間で電気的に接続する基板間導通部が設けられていることを特徴とする。

このような液晶装置によると、各基板上の電極と配線とを電気的に接続する基板間導通部が設けられているため、当該液晶装置の狭額縁化、額縁の対称化、駆動用ＩＣの使用数の削減等が可能となる。一方で、シール材が閉ざされた環状形態にて構成されているため、当該液晶装置を製造する際に、形成したシール材の内側に液晶を配置した後に貼り合わせを行う手法を採用でき、液晶材料のロスが少なくなる上、製造時間も短縮できるため、コスト削減に寄与することができる。

本発明の液晶装置において、前記基板間導通部は、前記シール材内部に混入された導通粒子にて構成されてなるものとすることができる。従来のような液晶注入口を含むシール材にて構成する場合は、該液晶注入口の配設位置には基板間導通部を配設することが困難であるのに対し、上記構成の場合、シール材の任意の箇所に基板間導通部を設けることが可能となり、当該液晶装置の設計の幅が広がることとなる。

また、前記シール材は、前記基板間導通部を含む部分と前記基板間導通部を含まない部分とを有するものとすることができる。この場合、例えば配線の多い領域においては基板間導通部を含まないシール材を形成すれば、導通部と配線との間での短絡を防止可能となる。

また、前記第２の基板上の電極と前記第１の基板上の配線とが電気的に接続される部分を除いて、前記第１の基板上の配線及び前記第２の基板上の電極が前記シール材と交差する箇所には前記基板間導通部が設けられていない構成とすることができる。これにより、導通部と配線との間での短絡を一層防止することができるようになる。

また、本発明の液晶装置は、前記一対の基板間に挟持されてなるスペーサと、前記スペーサを被覆してなる固着層とを有するものとすることができる。この場合、スペーサが基板に固着され、スペーサの浮遊等による表示特性低下等の不具合発生を防止ないし抑制することが可能となる。

前記配線は、前記第１の基板が前記第２の基板から張り出す張出領域に設けられた外部入力端子、もしくは前記張出領域に実装された半導体素子から前記信号を前記電極に供給するための配線とすることができる。この構成によれば、液晶装置の前記張出領域にフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit, ＦＰＣと略記する）等の外部接続部品を接続することができ、信号供給に係わる構成を簡略化することができる。

本発明を適用し得る液晶装置の方式としては、前記第１の基板上の電極がストライプ状に形成された複数の電極とされ、前記第２の基板上の電極が前記第１の基板上の電極と交差する方向に延在してストライプ状に形成された複数の電極とされたパッシブマトリクス型液晶装置を構成するものであっても良い。

若しくは、前記第１の基板上の電極がスイッチング素子を介して該第１の基板上の信号線に電気的に接続された複数の画素電極とされ、前記第２の基板上の電極がストライプ状に形成された複数の電極とされ、前記スイッチング素子に薄膜ダイオードを用いたアクティブマトリクス型液晶装置を構成するものであっても良い。

また、本発明の液晶装置において、前記各基板の電極上には、前記シール材の形成領域を除いて、液晶分子を配向させるための配向膜が形成されてなるものとすることができる。このようにシール材の形成領域に配向膜を形成しない構成とすることで、該配向膜によって基板間導通が絶縁される等の不具合を回避できるようになる。

次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶装置の製造方法は、各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を閉ざされた環状に形成する工程と、前記シール材の内側に液晶を滴下する工程と、前記シール材を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする。

このような製造方法により、上述した本発明の液晶装置を好適に製造することができるようになる。特に本発明の製造方法では、シール材を、液晶注入口を含まない形の閉ざされた環状構造に形成するものとしているため、基板を貼り合わせる前に一方の基板上に液晶を配置することができ、従来の注入法に比して液晶のロスを低減可能となり、また製造工程も簡便化される。

一方、本発明の液晶装置の製造方法は、その異なる態様として、各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を閉ざされた環状に形成する工程と、他方の基板上に液晶を滴下する工程と、前記液晶が前記シール材の内側に配置されるように、前記一対の基板を貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする。

このような製造方法により、上述した本発明の液晶装置を好適に製造することができるようになる。特に本発明の製造方法では、シール材を、液晶注入口を含まない形の閉ざされた環状構造に形成するものとしているため、基板を貼り合わせる前に他方の基板上に液晶を配置した後、各基板を貼り合わせるものとすることができ、従来の注入法に比して液晶のロスを低減可能となり、また製造工程も簡便化される。

前記シール材を形成する工程は、前記導通粒子を含むシール材を形成する工程と、前記導通粒子を含まないシール材を形成する工程と、を備えるものとすることができる。この場合、上述した基板間導通部を含むシール材と、基板間導通部を含まないシール材とをそれぞれ形成可能で、特にシール材を印刷法でなく、描画法により形成する場合には、導通部を含まないシール材と、導通部を含むシール材とを好適に分別形成可能となる。

また、上記製造方法において、他方の前記基板にスペーサを配置する工程と、前記スペーサを被覆する固着層を形成する工程と、前記シール材を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、を含むものとすることができる。この場合、固着層にて被覆されたスペーサを好適に形成可能となる。

また、本発明の液晶装置の製造方法は、その異なる態様として、各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を閉ざされた環状に形成する工程と、他方の前記基板上に導通粒子を含まないシール材を形成する工程と、前記一対の基板のいずれかの基板上に液晶を滴下する工程と、前記シール材が閉じた環状となり、前記液晶が前記シール材の内側に配置されるように前記一対の基板を貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする。

なお、前記貼り合わせの工程において、前記導通粒子を弾性変形させつつ貼り合わせを行うことで、基板間の良好な導通を確保することが可能となる。

次に、本発明の電子機器は、上記本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、狭額縁化による小型の液晶装置を備えたことによって、装置全体が小型である割に表示領域が広く、携帯性に優れた電子機器を実現することができる。

以下、本発明の液晶装置について、その一実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

図１は、本実施の形態の液晶表示装置について、各構成要素を対向基板側から見た平面模式図であって、図２は、その断面模式図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１００は、対をなす下基板（素子基板）１１０と上基板（対向基板）１２０とが紫外線硬化性のシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内において閉ざされた環状（枠状）に形成されており、液晶注入口を備えていない構成となっている。つまり、液晶注入口を封止する封止材を備えておらず、環状全体が同一の材料にて連続的に構成されている。

矩形環状のシール材５２のうち、図１に示す下基板１１０の右辺、左辺（対向した２つの辺）に沿う部分は導電粒子等の上下導通材２０６が混入され、液晶封止の他に上下導通部としても機能する導通シール材であり、下基板１１０の上辺、下辺（対向した２つの短辺）に沿う部分は上下導通材を含んでおらず、液晶封止のための非導通シール材として機能している。

下基板１１０の内面側には複数の画素電極９がマトリクス状に形成される一方、上基板１２０の内面側には短冊状のストライプ電極２３が形成されており、各電極９，２３の内面側には更に配向膜２０，２２（図４参照）が形成されている。なお、画素電極９にはスイッチング素子としてＴＦＤ（薄膜ダイオード）が付設されている。

本実施の形態では、上基板１２０よりも下基板１１０の外形寸法の方が大きく、上基板１２０と下基板１１０の３辺（図１における上辺、右辺、左辺）ではほぼ縁（基板の端面）が揃っているが、上基板１２０の残りの１辺（図１における下辺）からは下基板１１０の周縁部が張り出すように配置され、張出領域９０を形成している。張出領域９０には、下基板１１０側に形成された画素電極９を駆動するための第１駆動ＩＣ２０１と、上基板１２０側に形成されたストライプ電極２３を駆動するための第２駆動ＩＣ２０２とが実装されている。なお、各駆動ＩＣ２０１，２０２には図示しない外部接続端子が形成され、当該液晶表示装置１００とは異なる外部機器から表示制御信号等が受信可能な構成となっている。

第１駆動ＩＣ２０１及び第２駆動用２０２は、ともに下基板１１０上に配設され、しかも矩形状の下基板１１０の同一の張出領域９０に形成されている。第１駆動ＩＣ２０１は、下基板１１０側に形成された信号線（図示略）を介してＴＦＤ、ひいては画素電極９に信号を送信するためのＩＣであって、該下基板１１０に形成された配線２０５を介して信号供給が行われている。第２駆動ＩＣ２０２は下基板１１０に形成される一方、上基板１２０に形成されたストライプ電極２３に信号を送信するためのＩＣであるため、下基板１１０に形成された引き廻し配線２０７を介し、さらにシール材５２に形成された上下導通材２０６を介してストライプ電極２３に信号が供給されるものとなっている。

なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわちＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。さらに、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、上基板１２０において、下基板１１０の各画素電極９に対向する領域に、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを保護膜とともに形成する。

このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１５がマトリクス状に構成されている。また、図３に示すように、液晶表示装置１００は第１駆動ＩＣ２０１及び第２駆動ＩＣ２０２を含んでおり、複数の走査線１４と、該走査線１４と交差する複数のデータ線１３とが設けられ、データ線１３は第１駆動ＩＣ２０１からの信号を、走査線１４は第２駆動ＩＣ２０２からの信号を画素１５に供給する。そして、各画素１５において、データ線１３と走査線１４との間にＴＦＤ素子４と液晶表示要素１６（液晶層）とが直列に接続されている。なお、図３では、ＴＦＤ素子４がデータ線１３側に接続され、液晶表示要素１６が走査線１４側に接続されているが、これとは逆にＴＦＤ素子４を走査線１４側に、液晶表示要素１６をデータ線１３側に設ける構成としても良い。

以上のような回路構成により、ＴＦＤ素子４のスイッチング特性に基づいて液晶表示要素１６が駆動制御されるとともに、その液晶表示要素１６の駆動に基づいて画素１５毎に明暗表示がなされ、液晶表示装置１００の表示領域において画像表示が行われるものとされている。

上述したように、本実施の形態では、シール材５２に含有された上下導通材２０６を介して、上基板１１０と下基板１２０とが電気的に接続されている。ここで、上下導通の態様について詳しく説明する。図４は、液晶表示装置１００のシール材５２が形成された領域近傍を拡大して示す断面模式図であって、一対の基板１１０，１２０はシール材５２を介して貼り合わされ、その内面側（液晶層側）には、それぞれ画素電極９及びストライプ電極２３が形成され、さらにその内面側には配向膜２０，２２がそれぞれ形成されている。なお、上基板１２０に形成されたストライプ電極２３は、その一端若しくは両端がシール材５２の内部に食い込む形にて延在しており、シール材５２内部で上下導通材２０６に電気的に接続されている。

また、下基板１１０側には、上述した第２駆動ＩＣ２０２（図１参照）と接続する引き廻し配線２０７が形成されており、引き廻し配線２０７は、その一端がシール材５２の内部に食い込む形にて配設されている。引き廻し配線２０７は、図１に示すように、下基板１１０の下辺側の張出領域９０に実装された第２駆動ＩＣ２０２から、下基板１１０の左右辺方向に延びるように屈曲して形成されている。さらに下基板１１０の左右辺に沿って縦方向に延びて、所定のストライプ電極２３と接続する位置にてシール材５２の内部に導通し、上下導通材２０６に電気的に接続されている。

ここで、上下導通材２０６は、導電粒子を用いて構成されており、上下方向の接続が確実なものとなるように、上下に弾性変形した形にて配設されている。該粒子は、基板貼り合わせ前において、液晶層厚を規定するスペーサ（図示略）の直径よりも０．１μｍ〜１．０μｍ程度大きな直径を有したものを用いるのが良く、これを上下に１％〜１０％程度圧縮させて用いるのが良い。なお、各基板１１０，１２０に形成された配向膜２０，２２は、シール材５２の形成領域を除いて形成され、該配向膜２２によって基板間導通が絶縁される等の不具合が回避されている。

以上のような構成の液晶表示装置１００によると、上基板１２０に配設されたストライプ電極２３と、下基板１１０に配設された第２駆動ＩＣ２０２とを接続するために、下基板１１０側には引き廻し配線２０７が配設され、さらにシール材５２内部に上下導通材２０６が配設されている。このように上下基板間を電気的に接続するための上下導通材（基板間導通部）２０６が設けられているため、当該液晶表示装置１００の狭額縁化、額縁の対称化、駆動用ＩＣの使用数の削減等が可能となる。

一方、シール材５２が閉ざされた環状形態にて構成されているため、当該液晶表示装置１００を製造する際に、形成したシール材５２の内側に液晶を配置した後に貼り合わせを行う手法を採用でき、製造上、液晶材料のロスが少なくなる上、製造時間も短縮できるため、コスト削減に寄与することができる。

また、上下導通材２０６は、シール材５２の内部に混入された導通粒子にて構成されているため、更なる狭額縁化が可能とされるとともに、シール材を従来のような液晶注入口を含む構成にした場合は、該液晶注入口の配設位置には上下導通材２０６を配設することが困難であるのに対し、上記構成の場合、シール材５２の任意の箇所に上下導通材を設けることが可能となり、当該液晶表示装置１００の設計の幅が広がることとなる。つまり、従来のような液晶注入口を備える構成では、該注入口側には駆動ＩＣを配設するのが困難な場合があったが、注入口を含まない閉口矩形状のシール材とすることで、駆動ＩＣ２０１，２０２を基板上の任意の箇所に配設することが可能となるのである。

なお、上記実施の形態では、スイッチング素子としてＴＦＤを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を示したが、互いに交差するストライプ電極を上下基板に配設したパッシブマトリクス型も液晶表示装置であっても良い。

また、本実施形態では、シール材５２のうち、図１に示す下基板１１０の右辺、左辺（対向した２つの辺）に沿う部分は導電粒子等の上下導通材２０６が混入され、下基板１１０の上辺、下辺（対向した２つの短辺）に沿う部分は上下導通材が混入されていない。シール材５２に上下導通材を混入させる構成は、以上の態様に限られず、例えば図６に示すように、下基板１１０の右辺、左辺、上辺部分に上下導通材２０６を混入して導通シール材５２ａを形成する一方、下基板１１０の下辺部分に上下導通材を含まない非導通シール材５２ｂを形成するものとしても良い。

次に、上記液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
その概略は、少なくとも一方の基板上にシール材をそれぞれ描画する描画工程と、描画したシール材の予備硬化工程と、基板上のシール材で囲まれた領域に液晶を配する液晶配置工程と、各基板同士をシール材にて一体化するように貼り合わせる貼り合せ工程と、シール材を紫外線照射で硬化させるシール材硬化工程とを含んでなるものである。
なお、シール材の描画工程以前に、シール材や液晶を所定の位置に描画・塗布することができるようにアライメントマークを形成し、このアライメントマークにしたがって基板の位置決めを行うアライメント工程を設けるが、ここではアライメント工程についての説明を省略する。

具体的には、図７に示す工程により上記液晶表示装置１００が製造される。
まず、Ｓ１１において、ガラス基板等の透光性基板上に引き廻し配線２０７やＴＦＴ素子４、画素電極９、配向膜２０等を形成して下基板（素子基板）１１０を作成する。
一方、Ｓ２１において、同じくガラス基板等の透光性基板上にストライプ電極２３、配向膜２２等を形成して上基板（対向基板）１２０を作成する。
なお、配向膜２０，２２は、後述するシール材を描画する領域（シール材描画予定領域）には配設しないものとしており、例えばポリイミド膜を凸版印刷あるいはスピンコートにより成膜した後に、マスクを介したドライエッチング等によりシール材描画予定領域を選択的に除去するものとすれば良い。

各基板１１０，１２０を準備した後、まず、下基板１１０上に固着スペーサを散布し（Ｓ１２）、加熱等により当該スペーサを基板上に固着する（Ｓ１３）。ここで、用いる固着スペーサは、セラミック製等のスペーサ表面に熱硬化性の接着層を形成したものである。なお、スペーサ自体を熱硬化性の樹脂により形成して、基板上にスペーサを形成するものとしても良い。

一方、作成した上基板１２０上には、Ｓ２２において、導通材（導通粒子）を含まないシール材５２を図１に示した上下辺部に描画し、その後、Ｓ２３において、導通材（導通粒子）２０６を含むシール材５２を図１に示した左右辺部に描画する。
描画方法としては、ディスペンス法、インクジェット法、液滴吐出法等を採用でき、液晶注入口を含まない形の閉ざされた環状形態にて描画する。シール材は、粘性を有するエポキシ系やアクリル系の樹脂を用い、紫外線硬化性及び／又は熱硬化性の樹脂を用いている。なお、導通材は導電粒子からなり、液晶中に配置するスペーサよりも大きな径の粒子を用いている。また、シール材は、上述した引き廻し配線２０７の端部に重なるように配置するものとしている。

シール材を描画した後、約１０秒〜１２０秒（時間）経過した後、シール材の予備硬化工程を行う（Ｓ２４）。具体的には、ホットプレートなど種々の加熱手段を用い、例えば８０℃〜１２０℃の温度で１５秒〜６０秒間シール材を加熱する。紫外線照射によってもシール材を硬化させることができるが、予備硬化工程においては、シール材を弾力性や接着性を維持しつつ適度に硬化させる必要があり、加熱によりシール材を硬化させる方がよりシール材の硬化具合に対する微調整が利くため、予備硬化工程において加熱を行うことが好ましい。

次いで、シール材を描画した上基板１２０上に液晶を滴下する（Ｓ２５）。液晶材料は、ＴＮタイプやＳＴＮタイプを用いることができる。このような液晶材料を、ディスペンス法など公知の技術を用いて、基板１２０上のシール材で囲まれた領域に液晶を適量塗布する。

液晶滴下工程の後、形成したシール材を介して下基板１１０と上基板１２０とを貼り合わせる（Ｓ３１）。貼り合わせ時に付与する圧力は、例えば１０^５Ｐａ程度としている。これにより上述したシール材に含まれる導電粒子が基板間において僅かに弾性変形しつつ潰れるため、ストライプ電極２３と引き廻し配線２０７とに対して確実に接触するようになる。なお、ここでは非加熱条件で貼り合わせを行うものとしている。

各基板を貼り合わせた後、シール材硬化（本硬化）工程を行う（Ｓ３２）。このシール材硬化工程においては、ＵＶランプや、加熱装置、可視光照射装置など、種々の装置を用いた方法が使用できるが、本実施形態においてはＵＶランプを用いた紫外線照射によってシール材を硬化させる。紫外線照射は、例えば２０００〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２程度の照射条件で行う。

以上のような工程を経て、上述した液晶表示装置１００を製造することができる。
このような方法によると、本実施の形態の液晶表示装置１００を好適に製造することができる。特に本実施の形態の製造方法では、シール材を、液晶注入口を含まない形の閉ざされた環状構造に形成し、基板を貼り合わせる前に基板上のシール材内側に液晶を配置するものとしているため、従来のような液晶注入口を備えるシール材を形成し、基板を貼り合わせた後に液晶を注入する方法に比して液晶のロスを低減可能となり、また製造工程も簡便化される。

なお、前記貼り合わせの工程において、導通粒子を弾性変形させつつ貼り合わせを行っているため、製造された液晶表示装置において上下間の良好な導通を確保することが可能となる。
また、導通粒子（導通材）は、導通を行うシール材の辺部のみに含有させており、例えば上記液晶表示装置１００においては、図１の左右辺部のシール材のみに導電粒子を含有させて、該シール材を形成するものとしている。

ここで、従来の液晶注入口を含む液晶装置では、シール材を印刷法により形成していた。しかしながら、印刷法を用いる場合、片側の基板に２種類以上のシール材を印刷することが困難であった。その原因は、シール材を印刷した基板に再度シール材を印刷しようとすると、印刷に用いる部材（スクリーン印刷の場合はスクリーン）に既に印刷されているシールが当たるため、基板に対し均等にスクリーンを当てることができず、シール材を精度良く印刷することができないためである。したがって、従来の液晶注入口を含む液晶装置では、導通粒子を含むシール材と、導通粒子を含まないシール材とを用いる場合には、それぞれを別の基板に形成して、互いに張り合わせなければならず、非常に手間が掛かるものであった。

しかしながら、本実施の形態で用いた方法ではシール材をディスペンス法等の描画により形成しているため、導通粒子を含むシール材と、導通粒子を含まないシール材とを同一の基板上に形成することが可能である。したがって、上記のように、導通粒子を含むシール材と導通粒子を含まないシール材とをそれぞれ別の基板に形成するような手間を省け、工程の簡略化を図ることができるようになる。そして、シール材を描画する基板とは異なる基板側にはスペーサを固着するものとしており、つまり、一方の基板側でシール材の描画を行い、他方の基板側でスペーサ形成を行って、それぞれを並行して進めることが可能で、製造効率を高めることが可能となる。

なお、上記実施形態では、シール材を描画した上基板１２０側に液晶滴下を行っているが、例えば図８に示すようにシール材を描画した基板と異なる側の基板、つまりスペーサを配置させた下基板１１０側に液晶を滴下するものとしても良い（図８：Ｓ４４）。この場合、上基板１２０に描画されたシール材の内側に位置するように液晶滴下を行うものとする。

他方、図９に示すような工程によっても液晶表示装置１００を製造することができる。
具体的には、まず、Ｓ７１において、ガラス基板等の透光性基板上に引き廻し配線２０７やＴＦＴ素子４、画素電極９、配向膜２０等を形成して下基板（素子基板）１１０を作成する。
一方、Ｓ８１において、同じくガラス基板等の透光性基板上にストライプ電極２３、配向膜２２等を形成して上基板（対向基板）１２０を作成する。
なお、配向膜２０，２２は、後述するシール材を描画する領域（シール材描画予定領域）には配設しないものとしており、例えばポリイミド膜を凸版印刷あるいはスピンコートにより成膜した後に、マスクを介したドライエッチング等によりシール材描画予定領域を選択的に除去するものとすれば良い。

各基板１１０，１２０を準備した後、作成した下基板１１０上に固着スペーサを散布し（Ｓ７２）、加熱等により当該スペーサを基板上に固着する（Ｓ７３）。そして、Ｓ７４において、導通材（導通粒子）を含むシール材を描画し、その後、これを予備硬化させる（Ｓ７５）。

シール材の描画方法としては、ディスペンス法、インクジェット法、液滴吐出法等を採用でき、液晶注入口を含まない形の閉ざされた環状形態にて描画する。シール材は、粘性を有するエポキシ系やアクリル系の樹脂を用い、紫外線硬化性及び／又は熱硬化性の樹脂を用いている。なお、導通材は導電粒子からなり、液晶中に配置するスペーサよりも大きな径の粒子を用いている。

また、予備硬化はホットプレートなど種々の加熱手段を用いて行い、例えば８０℃〜１２０℃の温度で１５秒〜６０秒間シール材を加熱する。紫外線照射によってもシール材を硬化させることができるが、予備硬化工程においては、シール材を弾力性や接着性を維持しつつ適度に硬化させる必要があり、加熱によりシール材を硬化させる方がよりシール材の硬化具合に対する微調整が利くため、予備硬化工程において加熱を行うことが好ましい。

一方、作成した上基板１２０上には、Ｓ８２において、導通材（導通粒子）を含まないシール材５２を描画し、その後、これを予備硬化させる（Ｓ８３）。
描画方法としては、上述した下基板１１０側の描画方法と同様の方法を採用し、シール材も同様の材料を用いている。
また、予備硬化工程についても、上記下基板１１０の予備硬化と同様の手法を採用した。

次いで、シール材を描画した上基板１２０上に液晶を滴下する（Ｓ８４）。液晶材料は、ＴＮタイプやＳＴＮタイプを用いることができる。このような液晶材料を、ディスペンス法など公知の技術を用いて、基板１２０上のシール材で囲まれた領域に液晶を適量塗布する。

各基板を貼り合わせた後、シール材硬化工程を行う（Ｓ３２）。このシール材硬化工程においては、ＵＶランプや、加熱装置、可視光照射装置など、種々の装置を用いた方法が使用できるが、本実施形態においてはＵＶランプを用いた紫外線照射によってシール材を硬化させる。紫外線照射は、例えば２０００〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２程度の照射条件で行う。

なお、上記の例では上基板１２０側に液晶を滴下するものとしたが（Ｓ８４）、例えば下基板１１０側に液晶を滴下するものとしても良い（Ｓ７６）。また、導通材を含むシール材を下基板１１０側に描画し、導通材を含まないシール材を上基板１２０側に描画するものとしているが、導通材を含むものを上基板１２０側に、含まないものを下基板１１０側に描画するものとしても良い。

また、図７〜図９では示していないが、シール材の予備硬化後、シール材の外側領域に、貼り合わせた基板の真空状態を保つための外周シール材を形成する工程を含むものとしても良い。

次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図５は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図５において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、比較的に小さなスペースで大きな表示部を形成することが可能となり、また駆動における信頼性が高い電子機器となる。

以上、本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明はこれに限定されないことは言うまでもなく、本発明の主旨を損なわない程度に適宜変更可能である。例えば、本実施形態においてはシール材を描画した後、シール材の予備硬化工程を設けたが、本発明はこの予備硬化工程を備えてなくても良い。また、液晶配置工程においては、液晶を下基板側に配置したが上基板側に配してもよい。

本実施形態に係る液晶表示装置の構成を示した平面模式図。図１の液晶表示装置の断面構成を示した断面模式図。図１の液晶表示装置の等価回路を示す図。図１の液晶表示装置のシール材近傍を拡大して示す断面模式図。本発明の電子機器の一実施形態を示す斜視図。導通材を含むシール材と含まないシール材との形成例を示す平面模式図。液晶表示装置の製造方法の一例を示す工程説明図。液晶表示装置の製造方法の異なる例を示す工程説明図。液晶表示装置の製造方法の異なる例を示す工程説明図。

符号の説明

９…画素電極、２０，２２…配向膜、２３…ストライプ電極、５２…シール材、１００…液晶表示装置、１１０…下基板、１２０…上基板、２０６…上下導通粒子（基板間導通部）、２０７…引き廻し配線

Claims

液晶装置であって、
各々が電極を有しシール材を介して対向配置される一対の基板と、
前記一対の基板と前記シール材とに囲まれた空間に封入される液晶と、
前記一対の基板のうち、第１の基板上には、第２の基板上に設けられた電極に信号を供給するための配線とを具備し、
前記シール材が閉ざされた環状にて構成されるとともに、
前記第２の基板上の電極と前記第１の基板上の配線とを前記一対の基板間で電気的に接続する基板間導通部が設けられていることを特徴とする液晶装置。
前記基板間導通部は、前記シール材内部に混入された導通粒子にて構成されてなることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
前記シール材は、前記基板間導通部を含む部分と前記基板間導通部を含まない部分とを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
前記第２の基板上の電極と前記第１の基板上の配線とが電気的に接続される部分を除いて、前記第１の基板上の配線及び前記第２の基板上の電極が前記シール材と交差する箇所には、前記基板間導通部は設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
前記一対の基板間に挟持されてなるスペーサと、前記スペーサを被覆してなる固着層とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記配線は、前記第１の基板が前記第２の基板から張り出す張出領域に設けられた外部入力端子から前記信号を前記電極に供給するための配線、もしくは前記張出領域に実装された半導体素子から前記信号を前記電極に供給するための配線であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記第１の基板上の電極がストライプ状に形成された複数の電極であり、前記第２の基板上の電極が前記第１の基板上の電極と交差する方向に延在してストライプ状に形成された複数の電極であって、パッシブマトリクス型液晶装置を構成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶装置。
前記第１の基板上の電極がスイッチング素子を介して該第１の基板上の信号線に電気的に接続された複数の画素電極であり、前記第２の基板上の電極がストライプ状に形成された複数の電極であって、前記スイッチング素子に薄膜ダイオードを用いたアクティブマトリクス型液晶装置を構成することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶装置。
前記各基板の電極上には、前記シール材の形成領域を除いて、液晶分子を配向させるための配向膜が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶装置。
液晶装置の製造方法であって、
各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、
前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を閉ざされた環状に形成する工程と、
前記シール材の内側に液晶を滴下する工程と、
前記シール材を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
液晶装置の製造方法であって、
各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、
前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を閉ざされた環状に形成する工程と、
他方の基板上に液晶を滴下する工程と、
前記液晶が前記シール材の内側に配置されるように、前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
前記シール材を形成する工程は、前記導通粒子を含むシール材を形成する工程と、前記導通粒子を含まないシール材を形成する工程と、を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液晶装置の製造方法。
他方の前記基板にスペーサを配置する工程と、
前記スペーサを被覆する固着層を形成する工程と、
前記シール材を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の液晶装置の製造方法。
液晶装置の製造方法であって、
各々が電極を有する一対の基板を準備する工程と、
前記一対の基板のうち、一方の基板上に導通粒子を含むシール材を形成する工程と、
他方の前記基板上に導通粒子を含まないシール材を形成する工程と、
前記一対の基板のいずれかの基板上に液晶を滴下する工程と、
前記シール材が閉じた環状となり、前記液晶が前記シール材の内側に配置されるように前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
前記貼り合わせの工程において、前記導通粒子を弾性変形させつつ貼り合わせを行うことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。