JP3240805B2 - 液晶パネル及び表示装置製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネル及び表示装置
製造方法に関する。より詳しくは、液晶パネルに設けら
れる端子電極の保護構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶パネルは、所定の間隙を介し
て互いに接合された一対の基板と、該間隙に保持された
液晶とからなる積層構造を有する。両基板の内部には表
示領域が設けられ、一方の基板の周辺には内部の表示領
域と外部との電気接続を取る為の端子電極が設けられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】互いに対向配置された
一対の基板の内表面には所定の形状にパタニングされた
透明電極が形成されており表示領域を構成している。こ
の透明電極は一方の基板の周辺まで延設されており、端
子電極を同時に構成する。透明電極は例えばインジウム
と錫の複合酸化物（ＩＴＯ）からなる透明導電膜が主と
して用いられている。しかしながら、ＩＴＯ膜は成膜条
件等により組成及び品質が大きく変動する。特に、現在
では低温スパッタリング処理によるＩＴＯ膜の成膜が主
流となっており、その品質は不安定であり機械的に弱い
事が知られている。

【０００４】液晶パネルの組立段階では、両基板を接合
する前に予め布等でラビングして配向処理を行なってい
る。このラビングは機械的な摩擦を伴なうので、端子電
極を構成するＩＴＯ膜がダメージを受け剥離等が生じる
という課題がある。低温成膜されたＩＴＯ膜は機械的に
弱い為ラビングにより容易に剥離し、異物となって基板
表面を汚染し悪影響を与える。この対策として、ラビン
グ処理を行なう際端子電極のみをマスキングする方法が
採用されている。このマスキングには例えば枠形状にパ
タニングされたメタルマスクが用いられる。しかしなが
らメタルマスクとラビング布が接触する為逆にラビング
布の寿命が短くなるという問題がある。又、メタルマス
クとの接触により布の繊維がダストとなって放出され表
示不良原因になるという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はＩＴＯ等の透明導電膜からなる端子
電極をラビング処理等から有効に保護する事を目的とす
る。かかる目的を達成する為に以下の手段を講じた。即
ち、本発明にかかる液晶パネルは基本的に、所定の間隙
を介して互いに接合された一対の基板と、該間隙に保持
された液晶とからなる積層構造を有する。両基板の内部
には表示領域が設けられるとともに、一方の基板の周辺
部には内部の表示領域と外部回路との電気接続を取る為
の端子電極が設けられている。本発明の特徴事項とし
て、前記一方の基板の表示領域には、薄膜トランジスタ
と、これを被覆する平坦化膜と、その上に配された透明
導電膜からなる画素電極とが形成されており、前記端子
電極は該画素電極と同一層の透明導電膜を含み、その表
面が絶縁膜により保護されている。具体的には、前記透
明導電膜は、例えば該平坦化膜の耐熱性を損なわない様
に低温成膜されたインジウムと錫の複合酸化物（ＩＴ
Ｏ）からなる。一方、前記絶縁膜は有機物質からなる。
より具体的には前記絶縁膜は表示領域に設けられた液晶
配向膜と同一層で構成する事ができる。

【０００６】上述した液晶パネルは以下の製造方法によ
り表示装置として組み立てる事ができる。先ず最初に、
予め一方の基板に薄膜トランジスタと、これを被覆する
平坦化膜と、外部接続用の端子電極とを形成する工程
と、該平坦化膜の上に透明導電膜からなる画素電極を形
成するとともに該端子電極の表面にも該透明導電膜を残
しておく工程と、該透明導電膜で覆われた端子電極の表
面を絶縁膜で保護する被覆工程を行なう。次に、該端子
電極を保護した状態で基板表面全体をラビングする配向
工程を行なう。続いて、所定の間隙を介して該一方の基
板に他方の基板を接合し該間隙に液晶を注入して液晶パ
ネルを作成する注入工程を行なう。最後に、該絶縁膜を
介して端子電極にコネクタ部材を接合し外部との電気接
続を取る組立工程を行なう。具体的には、前記組立工程
は例えば該コネクタ部材に導電粒子を含有する接着剤を
塗布した後加圧接合し、該絶縁膜を貫通して該導電粒子
が端子電極に電気接続する工程である。

【０００７】

【作用】本発明によれば、内部表示領域と外部回路の電
気接続を取る為に基板周辺に形成された端子電極を絶縁
膜により被覆保護している。この被覆した状態で基板全
面をラビング処理する為、端子電極は何等ダメージを受
ける事がない。端子電極として例えば低温スパッタリン
グ成膜されたＩＴＯ膜を用いた場合、その機械的強度が
比較的弱いにも関わらず、ラビングによる膜剥離等を有
効に防止できる。この絶縁膜は、例えば表示領域に設け
られた液晶配向膜と同一層で構成する事ができる為工程
数の増加をもたらさない。なお、本発明は絶縁膜として
液晶配向膜に限られるものではなく、別途有機物質等を
塗布しても良い事は勿論である。一方、液晶パネルを外
部回路に電気接続する場合には、該絶縁膜を介して端子
電極にコネクタ部材を接合すれば良い。例えば、コネク
タ部材に導電粒子を含有する接着剤を塗布した後加圧接
合し、絶縁膜を貫通して導電粒子を端子電極に電気接続
させれば良い。導電粒子として所定の硬度を有する金属
粒子を用いれば、加圧により容易に有機物質等からなる
絶縁膜を破断する事ができる。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる液晶パネルの基
本的な構成を示す模式的な平面図である。図示する様
に、本液晶パネルは積層構造を有しており、所定の間隙
を介して互いに接合された一対の基板１，２と、この間
隙に保持された液晶とからなる。なお間隙に充填された
液晶は封止材３により封止される。両基板１，２の内部
には表示領域４が設けられる。又、一方の基板１の周辺
には端子電極５が設けられており、内部表示領域４と外
部回路（図示せず）との電気接続を取る様にしている。
本発明の特徴事項として、個々の端子電極５は絶縁膜６
により被覆保護されている。端子電極５の少なくとも表
面層は低温成膜されたＩＴＯからなり機械的な強度が比
較的弱い。この点に鑑み、端子電極５が絶縁膜６により
被覆されている。この絶縁膜６は有機物質を用いる事が
好ましい。例えば、表示領域４に設けられた液晶配向膜
と同一層で構成する事ができる。この液晶配向膜はパネ
ル組み立てを行なう前に布等を用いてラビング処理を施
される。この際、機械的な強度が弱い端子電極５は液晶
配向膜等からなる絶縁膜６により被覆されている為、剥
離等のダメージを受ける惧れがない。なお絶縁膜６とし
ては液晶配向膜に限られるものではなく、別途アクリル
樹脂やエポキシ樹脂等を塗布しても良い。

【０００９】次に図２を参照して、図１に示した液晶パ
ネルと外部回路の接続方法を詳細に説明する。（Ａ）に
示す様に、液晶パネルの一方の基板１には予め端子電極
５が形成されており、絶縁膜６で保護されている。この
絶縁膜６は、例えば約０．１μｍの厚みを有する。一方
の基板１にはシール材７を介して他方の基板２が接合し
ている。両基板１，２の間隙には前述した様に液晶８が
保持されている。一方外部回路（図示せず）との電気接
続を取る為、本例ではフレキシブルプリントサーキット
（ＦＰＣ）からなるコネクタ部材９が用いられている。
コネクタ部材９は可撓性を有する基板１０の表面に配線
パタン１１が形成されたものである。この配線パタン１
１には導電粒子１２を含有する接着剤１３が予め塗布さ
れている。この接着剤１３は例えば熱硬化性のエポキシ
樹脂からなる。一方導電粒子１２としては例えばニッケ
ル金属粒子を用いる事ができる。

【００１０】次に（Ｂ）に示す様に、コネクタ部材９の
配線パタン１１を液晶パネル側の端子電極５と整合させ
る。この状態でコネクタ部材９と基板１を互いに加圧接
合する。加圧力により導電粒子１２が絶縁膜６を破砕
し、端子電極５の表面に接触する。この結果、端子電極
５と対応する配線パタン１１は導電粒子１２を介して互
いに導通する事になる。この電気的な導通は方向性があ
り隣接する端子電極間の絶縁は確保されている。この接
続状態を固定化する為加熱処理を行い接着剤１３を硬化
させる。これにより、コネクタ部材９と液晶パネルとの
間で十分安定した電気的な接合を確保する事が可能にな
り、表示装置を組み立てる事ができる。なお、液晶パネ
ル単体での電気特性検査を行なう場合、プローブピンは
容易に絶縁膜６を貫通して端子電極５に接触でき、何等
障害はない。

【００１１】図３は本発明にかかる液晶パネルの具体的
な構成例を示す模式的な平面図である。理解を容易にす
る為一方の基板のみを示している。石英等からなる絶縁
基板２１の表面にはマトリクス状に画素電極２２が形成
されている。この画素電極２２はＩＴＯからなり低温ス
パッタリングにより成膜される。個々の画素電極２２に
対応して薄膜トランジスタ２３が集積形成されている。
又行状のゲートライン２４及び列状の信号ライン２５も
形成されている。個々の薄膜トランジスタ２３のゲート
電極は対応するゲートライン２４に接続され、ソース電
極は対応する信号ライン２５に接続され、ドレイン電極
は対応する画素電極２２に接続されている。信号ライン
２５は例えば金属アルミニウムからなり、ゲートライン
２４は例えば低抵抗化されたポリシリコンからなる。こ
れらの画素電極２２、薄膜トランジスタ２３、ゲートラ
イン２４、信号ライン２５が表示領域２６を構成する。
ゲートライン２４には垂直駆動回路２７が接続される一
方、信号ライン２５には水平駆動回路２８が接続されて
いる。これらの駆動回路２７，２８も薄膜トランジスタ
により構成されている。

【００１２】上述した表示領域２６を囲む様にシール領
域２９が形成されている。このシール領域２９にシール
剤が塗布され、他方の基板（図示せず）が接合される。
シール領域２９と交差する様に外部接続用の端子電極３
０が基板２１の周辺に設けられている。個々の端子電極
３０は金属アルミニウム等からなる配線３１を介して前
述した垂直駆動回路２７、水平駆動回路２８に電気接続
している。本例では端子電極３０は２層構造を有してお
り、下地の金属アルミニウムの上にＩＴＯが被覆されて
いる。このＩＴＯは下地金属アルミニウムの酸化等を防
止する。最後に、基板２１の表面は全面的に配向膜で被
覆されている。即ち、表示領域２６のみならず、端子電
極３０も配向膜により覆われている。本例ではこの配向
膜はポリイミド樹脂の塗布膜からなる。布等を用いて配
向膜をラビングし所定の配向処理を行なう。ラビングの
際端子電極３０にも布の摩擦力が加わるが、配向膜で予
め被覆されている為剥離や破損等のダメージを受ける事
がない。

【００１３】最後に、図４は図３に示した液晶パネルの
断面構造を表わしている。図示する様に、一方の基板２
１の表面には薄膜トランジスタ２３が集積形成されてい
る。この薄膜トランジスタ２３はポリシリコン３１を素
子領域として用いており、その上にはゲート絶縁膜３２
を介してゲート電極Ｇがパタニング形成されている。か
かる構成を有する薄膜トランジスタ２３はＰＳＧ等から
なる第１層間絶縁膜３３により被覆されている。第１層
間絶縁膜３３の上にはアルミニウム等からなる信号ライ
ン２５がパタニング形成されており、第１層間絶縁膜３
３に開口したコンタクトホールを介して、薄膜トランジ
スタ２３のソース領域Ｓに導通している。信号ライン２
５は同じくＰＳＧ等からなる第２層間絶縁膜３４により
被覆されている。さらに、薄膜トランジスタ２３や信号
ライン２５は平坦化膜３５により被覆されており基板２
１表面の凹凸を吸収している。従って、平坦化膜３５の
表面は極めて平坦な状態となっている。この平坦化膜３
５は例えばアクリル樹脂からなり、石英等からなる絶縁
基板２１に比べ耐熱性が低い。平坦化膜３５の表面には
画素電極２２が所定の形状にパタニングされている。平
坦化膜３５の耐熱性に鑑み、画素電極２２の成膜はＩＴ
Ｏの低温スパッタリングにより行なっている。この為、
画素電極２２の機械的強度は比較的弱くなっている。こ
の様にして平坦化された表面にパタニング形成された画
素電極２２はポリイミド樹脂の塗布膜からなる配向膜３
６により被覆されている。配向膜３６の表面は略平坦化
されている為布等を用いて均一なラビング処理を行なう
事が可能である。

【００１４】かかる構成を有する絶縁基板２１と対向し
て所定の間隙を介し他方の基板３７が接合している。こ
の基板３７の内表面には対向電極３８及び配向膜３９が
予め成膜されている。この配向膜３９もラビング処理を
施されている。両基板２１，３７の間隙に液晶４０が保
持されている。この液晶４０は上下に位置する配向膜３
６，３９により分子整列状態が制御され、例えばツイス
トネマティック状態を呈する。

【００１５】一方絶縁基板２１の周辺には端子電極３０
が露出した状態で形成されている。本例では、端子電極
３０は前述した様に金属アルミニウム４１とＩＴＯ膜４
２の２層構造を有する。金属アルミニウム４１は信号ラ
イン２５と同一層である。又ＩＴＯ膜４２は画素電極２
２と同一層である。ＩＴＯ膜４２の表面はさらに絶縁膜
４３により被覆保護されている。この絶縁膜４３は配向
膜３６と同一層である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、有
機物質等からなる絶縁膜を端子電極に被覆してこれを保
護している。この為、低温スパッタリング等により成膜
されたＩＴＯを端子電極として用いる事ができる。低温
成膜されたＩＴＯは比較的機械的強度が弱いにも関わら
ず絶縁膜で保護する事により、ラビング処理にも耐える
事が可能になる。従って、基板全体を一様にラビング処
理しても端子電極部のＩＴＯが剥離する事がないのでパ
ネル面内への導体汚染を防止する事ができるという効果
が得られる。又、配向処理工程におけるラビング布の汚
染が防止できるので交換寿命を延長できるという効果が
得られる。さらに、従来の様にラビング処理でマスキン
グを行なう必要がない為工程簡略化が図れるとともに、
メタルマスクとの摩擦によるダスト発生が抑制できると
ともに、ラビング布の耐久寿命も長くなるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶パネルの基本的な構成を示
す模式的な平面図である。

【図２】液晶パネルとコネクタ部材との接続方法を示す
工程図である。

【図３】本発明にかかる液晶パネルの具体的な構成例を
示す平面図である。

【図４】同じく本発明にかかる液晶パネルの具体的な構
成例を示す模式的な断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板 ４ 表示領域 ５ 端子電極 ６ 絶縁膜 ７ シール材 ８ 液晶 ９ コネクタ部材 １２ 導電粒子 １３ 接着剤

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隙を介して互いに接合された一
   対の基板と、該間隙に保持された液晶とからなる積層構
   造を有し、 両基板の内部に位置する表示領域と、一方の基板の周辺
   に位置し内部の表示領域と外部との電気接続を取る為の
   端子電極とを設けた液晶パネルにおいて、前記一方の基板の表示領域には、薄膜トランジスタと、
   これを被覆する平坦化膜と、その上に配された透明導電
   膜からなる画素電極とが形成されており、 前記端子電極は該画素電極と同一層の透明導電膜を含
   み、その表面が絶縁膜により保護されている事を特徴と
   する液晶パネル。
2. 【請求項２】 前記透明導電膜は、該平坦化膜の耐熱性
   を損なわない様に低温成膜されたインジウムと錫の複合
   酸化物（ＩＴＯ）からなる事を特徴とする請求項１記載
   の液晶パネル。
3. 【請求項３】 前記絶縁膜は、有機物質からなる事を特
   徴とする請求項１記載の液晶パネル。
4. 【請求項４】 前記絶縁膜は表示領域に設けられた液晶
   配向膜と同一層で構成されている事を特徴とする請求項
   １記載の液晶パネル。
5. 【請求項５】 予め一方の基板に薄膜トランジスタと、
   これを被覆する平坦化膜と、外部接続用の端子電極とを
   形成する工程と、 該平坦化膜の上に透明導電膜からなる画素電極を形成す
   るとともに該端子電極の表面にも該透明導電膜を残して
   おく工程と、 該透明導電膜で覆われた 端子電極の表面を絶縁膜で保護
   する被覆工程と、 該端子電極を保護した状態で基板表面全体をラビングす
   る配向工程と、 所定の間隙を介して該一方の基板に他方の基板を接合し
   該間隙に液晶を注入して液晶パネルを作成する注入工程
   と、 該絶縁膜を介して端子電極にコネクタ部材を接合し外部
   との電気接続を取る組立工程とを行なう表示装置製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記組立工程は、該コネクタ部材に導電
   粒子を含有する接着剤を塗布した後加圧接合し、該絶縁
   膜を貫通して該導電粒子が端子電極に電気接続する工程
   である請求項５記載の表示装置製造方法。