液晶表示素子とその製造方法
【課題】信頼性に優れた液晶表示素子とその製造方法を提供する。
【解決手段】前、後ガラス基板を接合する矩形枠状シール材３の奥側枠辺３０１にノズル部３０３が凸設され、このノズル部３０３に隣接させてトランスファ電極１４が設置され、且つ、ノズル部３０３を封止する封止材１５がノズル部３０３に充填されると共に隣設されたトランスファ電極１４を被着している。
【解決手段】前、後ガラス基板を接合する矩形枠状シール材３の奥側枠辺３０１にノズル部３０３が凸設され、このノズル部３０３に隣接させてトランスファ電極１４が設置され、且つ、ノズル部３０３を封止する封止材１５がノズル部３０３に充填されると共に隣設されたトランスファ電極１４を被着している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistance）等のモバイル電子機器の普及が目覚しく、それに伴い、それらモバイル電子機器に対する小型薄型化の要望が益々高くなっている。従って、モバイル機器の表示モニターとして多用されている液晶表示素子に対しても、小型薄型化の要求は極めて厳しいものがある。
【０００３】
液晶表示素子において、表示が行われる表示領域を縮小せずに小型化を推進するには、表示が行われない表示領域の周縁部つまり額縁部を縮小すること（狭額縁化）が求められる。
【０００４】
液晶表示素子の狭額縁化を推進するために解決しなければならない課題の一つとして、基板間の配線同士を導通する導通部材（以下、トランスファ電極という）の配置スペースの問題がある。
【０００５】
すなわち、従来から、一対の基板の各対向面に設けられた電極に対して電圧を印加するドライバを一方の基板に搭載し、当該一方の基板に設けられたドライバと他方の基板に形成された電極とを導通接続するために上記トランスファ電極が設置される。
【０００６】
トランスファ電極は、通常、特許文献１の従来技術等にも示されるように、一対の基板間に液晶を封入するシール材の外側に設置されるが、このトランスファ電極の設置スペースを確保するために、その分、液晶表示素子の額縁部の幅が広がることになる。
【０００７】
そこで、上記特許文献１の発明では、トランスファ電極を液晶注入口内に配置し、額縁部の拡大を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−６２７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
然るに、液晶注入口にトランスファ電極を配置した場合、それが障害となって液晶の注入速度が遅くなったり液晶にトランスファ電極に係る不純物が混入する等の問題が生じる。また、液晶の注入速度の低下を防ぐために注入口を広げることも提案されているが、この場合、液晶表示素子の強度が低下したり、広くなった注入口を封止するために多めに充填された封止材が内部に食み出して表示品質を低下させる虞がある。
【００１０】
本発明の目的は、信頼性に優れた液晶表示素子とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
一方の主面に第１電極が形成された第１基板と、一方の主面に第２電極が形成された第２基板とが、前記一方の主面同士を互いに対向させて枠状のシール材によって接合され、前記第１基板、前記第２基板、及び前記シール材に囲まれた空間内に液晶が封入された液晶表示素子であって、
前記枠状のシール材には開口が所定箇所に形成され、
前記第１基板には前記シール材に囲まれた領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極に導通接続された第１接続パッドが設けられ、
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第１電極に導通接続された第１電極接続配線が設けられ、当該領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが設けられ、
前記第１接続パッドと前記第２接続パッドとの間を導通接続する基板間導通部材を更に備え、
前記開口を封止する封止材が、基板間導通部材の側面を覆うように設けられていることを特徴とする液晶表示素子が提供される。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記基板間導通部材は、側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けられ、前記封止材は、前記側面の当該所定領域を覆うように設けられている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記封止材は、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した突出部を覆うように設けられている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記シール材は、前記第１基板又は前記第２基板の外周縁上に前記開口が形成されている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第２電極に導通接続された第２電極接続配線が設けられ、
前記第２基板のうち前記第１基板に重ならないように配置された非重畳領域に、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線の各端部である出力端子が設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加するドライバが前記出力端子に導通接続させて搭載されている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方の電極は当該一方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に形成された共通電極であり、他方の電極は当該他方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に複数形成された画素電極であり、
前記第１電極接続配線及び前記第２接続配線のうち前記他方の電極に接続された他方の接続配線は、前記画素電極に接続された薄膜トランジスタに接続されたゲートライン及びソースラインを含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第１基板の他方の主面に第１偏光板が設けられ、前記第２基板の他方の主面に第２偏光板が設けられ、
前記ドライバから前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加することによって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記液晶の分子の向きを制御して表示を行う。
【００１２】
また、本発明の他の態様によれば、
複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第１電極及び当該第１電極に導通接続された第１接続パッドが形成された第１親基板と、複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第２電極、当該第２電極に導通接続された第２電極接続配線、当該第２電極接続配線と絶縁された第１電極接続配線、及び当該第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが形成された第２親基板とを準備する工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１親基板又は前記第２親基板の前記各液晶表示素子の形成領域のうち隣接する２つの前記形成領域を取り囲む無端枠形状のシール材を、前記第１接続パッドと前記第１電極との間か、又は前記第２接続パッド、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線と前記第２電極との間かの、いずれかに配置されるように設ける工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに導通接続された基板間導通部材を、前記２つの形成領域の境界線を跨るように設ける工程と、
前記第１親基板と前記第２親基板とを、前記第１電極及び前記第２電極が形成された面同士を対向させて、前記形成領域同士が重なり合うように、前記シール材を介して接合する工程と、
前記第１親基板及び前記第２親基板を前記２つの形成領域の境界線に沿って切断することによって、当該境界線に沿った外周縁を有する複数の液晶表示素子接合体を形成するとともに、前記シール材及び前記基板間導通部材を当該境界線に沿って分断して、形成された前記各液晶表示素子接合体に基板間導通部材を形成し且つ当該各液晶表示素子接合体の外周縁上において前記シール材に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記液晶表示素子接合体の前記シール材によって囲まれた領域内に液晶を注入する工程と、
前記開口を塞ぐとともに前記基板間導通部材の側面を覆うように、封止材を設ける工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記親基板を切断する工程は、前記基板間導通部材をその側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けることを含み、
前記封止材を設ける工程は、前記封止材を、前記基板間導通部材の側面の当該所定領域を覆うように設けること含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記封止材を設ける工程は、前記親基板を切断する工程において、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した又は窪んだ異形部が形成された場合に、当該異形部を覆うように前記封止材を設けることを含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記シール材を設ける工程は、前記シール材を前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに隣接した領域を含むように設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信頼性に優れた液晶表示素子とその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示素子を示す平面図である。
【図２】上記液晶表示素子の要部構成を示す上記平面図におけるII−II線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、（ａ）は第１の親基板を、（ｂ）は第２の親基板を、それぞれ示している。
【図４】上記液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、切離される前の親基板接合体を示している。
【図５】上記液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、液晶注入前のセル短冊を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示されるように、本実施形態の液晶表示素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子であり、矩形をなす一対のガラス基板１、２が矩形枠状のシール材３を介し接合されてなる。一対のガラス基板１、２は、幅が同じで、長さは、表示の観察側に位置させるガラス基板（以下、前ガラス基板という）１よりも、背面側に位置させるガラス基板（以下、後ガラス基板という）の方が長く、一方の各短手縁辺を揃え、後ガラス基板２の他方の短手縁辺を前ガラス基板１の対応する短手縁辺よりも適長突出させた配置で接合されている。即ち、後ガラス基板１は、前ガラス基板２に重ならないように配置された非重畳領域を有する。なお、以下の説明においては、本液晶表示素子の前、後ガラス基板１、２の短手縁辺を揃えた側を奥側、後ガラス基板２の短手縁辺を突出させた側を手前側、と呼ぶ。
【００１６】
本実施形態のシール材３は、熱硬化型エポキシ樹脂からなり、前ガラス基板１の縁部に沿って延在する矩形枠状に配置されている。このシール材３における奥側の枠辺３０１の中央部が開口され、この開口部３０２には、ノズル部３０３が枠外に向けて凸設されている。このノズル部３０３は、液晶を注入する際の注入口となる。このシール材３は、その両端が、枠辺３０１の中央部において、前、後ガラス基板１、２の外周縁にまで延在するように設けられることによって、開口部３０２が形成されている。
【００１７】
前、後ガラス基板１、２が対向しシール材３によって囲まれた領域内では、図２に示されるように、前ガラス基板１の一対の主面のうち後ガラス基板２との対向面には一枚膜状の共通電極４が設置され、後ガラス基板２の一対の主面のうち前ガラス基板１との対向面に複数の画素電極５がマトリックス状に配置されている。そして、両電極４、５及び両電極４、５に挟まれた液晶６によって形成された画素がマトリックス状に複数配置されて、表示領域Ｄｄが形成されている。そして、図示されてはいないが、後ガラス基板２には、複数の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）という。）がマトリックス状に配置され、各画素電極５に各ＴＦＴを介して接続された複数のゲートライン及びソースラインが設けられている。複数のゲートラインは互いに平行に行方向に設けられ、複数のソースラインが互いに平行に列方向に設けられている。なお、両電極４、５を覆って、液晶６の配向を制御する透明な配向膜７ａ、７ｂがそれぞれ一様に被着されている。
【００１８】
図１に戻って、前述した後ガラス基板２の突出縁部２０１には、本液晶表示素子を駆動するドライバチップ８がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。ドライバチップ８の搭載エリアには、駆動制御信号が入力される信号入力端子８０１と、入力された駆動制御信号に基づくゲート信号、ソース信号、共通信号の各信号電圧を出力するための各信号出力端子８０２、８０３、８０４がそれぞれ設置されている。突出縁部２０１の先端部には、外部駆動制御回路基板（不図示）からフレキシブル配線基板等を介して駆動制御信号が供給される接続端子列９が形成され、接続端子列９の各接続端子９０１はドライバチップ８の対応する信号入力端子８０１にそれぞれ配線接続されている。本液晶表示素子は、ドライバチップ８から両電極４、５に電圧を印加することによって、両電極４、５間に介在する液晶６の分子の向きを制御して表示を行う。
【００１９】
シール材３に囲まれた領域外のうち、シール材３の左右両側の枠辺３０４、３０５と後ガラス基板２の対応する各側端との間には、ゲート接続配線の引き回し配設エリアＡg1、Ａg2がそれぞれ確保されている。左右の各配設エリアＡg1、Ａg2には、表示領域Ｄｄの行方向画素間に配設された複数のゲートライン（不図示）を一本置きにそれぞれ左右に分けて延出させたゲート接続配線１１ａ、１１ｂが引き回し配設されている。これらゲート接続配線１１ａ、１１ｂの各引き回し端部は、突出縁部２０１における前記ドライバチップ搭載エリアの対応するゲート信号出力端子８０２に電気接続されている。
【００２０】
表示領域Ｄｄの列方向画素間に配設された複数のソースライン（不図示）から引き出された各ソース接続配線１２は、前記ドライバチップ搭載エリアの対応するソース信号出力端子８０３に電気接続されている。
【００２１】
そして、後ガラス基板２におけるゲート接続配線１１ａ、１１ｂの引き回し配設エリアＡg1、Ａg2のうちの一方の配設エリアＡg2の外側に沿わせて、共通電極接続配線１３が配設されている。この共通電極接続配線１３は、一方の端部がドライバチップ搭載エリアに向けて引き回し配設されて共通信号出力端子８０４に電気接続され、他方の端部はシール材３の奥側枠辺３０１の外側に沿ってノズル部３０３に隣接する位置まで引き回し配設されている。この共通電極接続配線１３の素子奥側に引き回し配設された端部には、図２に示されるように接続パッド部１３１が形成されている。
【００２２】
図２において、前ガラス基板１の対向面（内面）の前記接続パッド部１３１に対向する位置には、共通電極４の縁部の一部をシール材３の外側に延出させて接続パッド部４０１が配設されている。この接続パッド部４０１と前記接続パッド部１３１とは、基板間導通部材としてのトランスファ電極１４により導通接続されている。
【００２３】
トランスファ電極１３の材料としては、シール材３の材料である熱硬化型エポキシ樹脂に導電性粒子を混合したものを良好に適用できる。導電性粒子としては、基板間隙規制部材（スペーサ）として汎用されているミクロパールを金メッキして導電性を付与した金ミクロパールが好適である。
【００２４】
前記ノズル部３０３には、セル内に液晶６を注入した後、開口３０２を塞ぐようにして封止材１５が充填されている。これにより、注入された液晶がセル内に封止される。本実施形態では、封止材としてシリコーン系の接着剤が用いられている。
【００２５】
ここで、封止材１５は、ノズル部３０３に充填されるだけでなく、隣接配置されているトランスファ電極１４にも該トランスファ電極１４の側面を覆うように塗布されている。この場合、図１、図２に示されるように、トランスファ電極１４は、側面の所定領域が前、後ガラス基板１、２の端面と面一になるように設けられている。封止材１５は、トランスファ電極１４外部に露出された表面のうち特に面一となった当該所定領域が少なくとも確実に被覆されるように、充分な量の封止材１５が被着されている。すなわち、トランスファ電極１４とシール材３に囲まれた例えばノズル部３０３付け根のコーナー部等の外部に開かれていない隙間には、敢えて封止材１５を充填塗布する必要はない。
【００２６】
上述のように、封止材１５を液晶注入用ノズル部３０３と隣接するトランスファ電極１４の双方を略覆い隠す程度に充分に塗布することにより、液晶注入口を確実に封止できると共に、トランスファ電極１４が外気に含まれる水分等により腐食されることを抑制することができ、液晶表示素子の信頼性が大幅に向上する。
【００２７】
なお、前ガラス基板１の一対の主面のうち上述の対向面とは反対側の面である外面には、前偏光板１６が貼着され、後ガラス基板２の一対の主面のうち上述の対向面とは反対側の面である外面には、後偏光板１７が貼着されている。
【００２８】
次に、本実施形態の液晶表示素子の製造方法について、主に、図３乃至図５に基づき説明する。
【００２９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、共に複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し且つ透明な第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’を準備する。第１の親ガラス基板１’には、１個の液晶セルに対応する第１の液晶セル区画（液晶表示素子の形成領域）１０１’つまり前記前ガラス基板１を取得するための区画１０１’を、本例では２行×４列の配置で計８個設定されている。
【００３０】
一方、第２の親ガラス基板２’には、１個の液晶セルに対応する第２の液晶セル区画２０１’つまり前記後ガラス基板１を取得するための区画２０１’を、第１の親ガラス基板１’と同じ２行×４列の配置で計８個設定されている。
【００３１】
従って、第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’とは、液晶セル区画１０１’、２０１’が並置される方向の幅寸法が等しく、一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’が縦列配設される長さ寸法については、第２の親ガラス基板２’の方が第１の親ガラス基板１’よりも、後ガラス基板２の突出縁部２０１（図１参照）の突出長さ２個分だけ長い。
【００３２】
各液晶セル区画１０１’、２０１’には、前記シール材３が配置されるシール材配置代３’が夫々所定位置に設定されている。ここで、シール材配置代３’は、各親ガラス基板１’、２’において隣接する一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’毎に、各ノズル部を対向させる配置でそれぞれ設定されている。
【００３３】
本実施形態では、互いに隣接するように縦列配設された一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’毎に、各シール材配置代３’がそれぞれのノズル部配置代３０３’を対向させる配置で設定されている。
【００３４】
次に、第１の親ガラス基板１’の各第１液晶セル区画１０１’毎に、シール材配置代３’内に一枚膜状の共通電極４（図２参照）を形成し、シール材配置代３’外のノズル部配置代３０３’に隣接する位置まで共通電極４の一部を延出させ、接続パッド部４０１を形成する。そして、上記共通電極４を覆って配向膜７ａを一様に被着形成する。
【００３５】
これに併行して、第２の親ガラス基板２’の各第２液晶セル区画２０１’毎に、複数の画素電極５（図２参照）とＴＦＴ、及びゲートライン、ソースライン、ゲート接続配線１１ａ、１１ｂ、ソース接続配線１２、共通電極接続配線１３とその接続パッド部１３１、各信号出力端子８０２、８０３、８０４、外部信号電圧供給用の接続端子９０１とその信号入力端子８０１等、各ＴＦＴに電気接続される各種配線及びそれらに対応する各種接続端子を、本例ではフォトリソグラフィーによりパターン形成する。
【００３６】
ここで、上記共通電極接続配線１３とその接続パッド部１３１は、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、互いに対向する位置、つまり両区画の境界線（切離ライン）Ｌｓ1に対し線対称となる位置にそれぞれ配設する。
【００３７】
フォトリソグラフィーにより各種電極・配線を形成した後は、それらを覆って配向膜７ｂ（図２参照）を一様に被着形成する。
【００３８】
次に、本実施形態では、第２の親ガラス基板２’における各第２液晶セル区画２０１’内に設定したシール材配置代３’に、シール材３を正確に配置する。この際、シール材３は、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’を取り囲む無端枠形状となるように設ける。第２の親ガラス基板２’にシール材３を設ける場合には、ゲート接続配線１１ａ、１１ｂ、ソース接続配線１２、共通電極接続配線及び接続パッド部１３１と、画素電極５との間に配置されるように、且つ接続パッド部１３１に隣接する領域を含むようにシール材３を設けるとよい。また、第１の親ガラス基板１’にシール材３を設ける場合には、接続パッド部４０１と共通電極４との間に配置されるように、且つ接続パッド部４０１に隣接する領域を含むようにシール材３を設けるとよい。いずれの場合も、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’の境界線を跨ぐ部分においてすぼんだ瓢箪状となるように、シール材３を形成する。このすぼんだ領域がシール材のうち後述するノズル部３０３に対応する部分である。そして、本実施形態では、シール材のうち当該ノズル部３０３が形成される部分が、接続パッド部１３１又は接続パッド部４０１に隣接する領域に設けている。この配置方法としては、スクリーン印刷法が好適である。
【００３９】
この後、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、境界線Ｌｓを挟んで対向する双方の接続パッド部１３１、１３１を一括被覆できる底面を備えた共通トランスファ電極柱１４’（図４参照）を、境界線Ｌｓ1を跨いで配置する。この際、共通トランスファ電極柱１４’は、シール材３のうちノズル部３０３が形成される部分に隣接する領域に設けられることとなる。この設置方法としては、ディスペンサによる塗布方法が好適である。
【００４０】
なお、上述したシール材３の配置と共通トランスファ電極柱１４’の配置は、実施順序を逆にすることも可能である。また、これらは、第１の親ガラス基板１’側のシール材配置代３’と接続パッド部４０１に配置してもよい。
【００４１】
共通トランスファ電極柱１４’の配置が終了したら、図４に示されるように、第２の親ガラス基板２’上に第１の親ガラス基板１’を、それぞれの電極形成面を対向させて正確に位置合わせを行いつつ載置する。この際、第１の親ガラス基板１’の各シール材配置代３’に第２の親ガラス基板２’に配置されている対応する各シール材３が正確に配置されように、図示されていないアライメントマークを基準としカメラによる画像認識法等により正確に位置合わせを行う。即ち、第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’とを、縦列配設された液晶セル区画１０１’と、当該液晶セル区画１０１’に対応する縦列配設された液晶セル区画２０１’とが重なり合うようにして、シール材３を介して接合する。
【００４２】
この後は、上述のようにして得られた第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を加熱しつつ加圧し、基板間間隙（ギャップ）が所定の寸法に縮められた段階で、シール材３と共通トランスファ電極柱１４’の硬化を完了する。
【００４３】
次に、所定のギャップが確保された第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を複数の液晶セルが幅方向に並ぶ短冊体に切離する。本実施形態では、４個の液晶セルがセル幅方向（マトリックスの行方向）に並置されているから、行方向の切離ラインＬｓ1に沿って切断する。この切離ラインＬｓ1は、前述した共通トランスファ電極柱１４’が跨ぐ縦列対をなす液晶セル区画の境界線でもある。この場合の切断方法としては、スクライブ−ブレイク法を用いることができる。即ち、まず、スクライバを用いて切離ラインＬｓ１に沿って溝を形成し、次いで、第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を裏返して、金属製の棒状の部材によって当該切離ラインＬｓ１に沿って応力を印加することにより、当該接合体を切断する。
【００４４】
第１、第２親ガラス基板１’、２’の接合体を行方向の切離ラインＬｓ1に沿って切断すると、図５に示すように、４個の液晶セルの各ノズル部３０３が切断端面側に揃って開いた２個のセル短冊体（液晶表示素子接合体）が得られる。得られた２個のセル短冊体は切離ラインＬｓ１に沿った外周縁を有し、当該外周縁上において、シール材３に開口が形成されている。この切断工程において、切離ラインＬｓ1を跨ぐ４個の共通トランスファ電極柱１４’も約半分にそれぞれ分断され、個々の液晶セル毎に配置された８個のトランスファ電極１４となる。得られた８個のトランスファ電極１４の側面のうち所定の領域は、それぞれ第１、第２親ガラス基板１’、２’を切断して形成された端面と面一になっている。
【００４５】
次に、４個の液晶セルが横列に並ぶセル短冊体毎に、各ノズル部３０３が並ぶ切断端面側を液晶溜に浸漬させ、従来の真空注入方法により、各液晶セル内に液晶を一括注入する。
【００４６】
液晶の注入が完了したら、各ノズル部３０３に開口３０２を塞ぐようにして封止材１５を充填すると共に、各ノズル部３０３に隣接配置されている各トランスファ電極１４にも該トランスファ電極１４の側面を覆うように封止材１５を塗布する。これにより、トランスファ電極１４の側面のうち、前、後ガラス基板１、２の端面に沿った部分が外気に晒されないように被覆することができる。特に、トランスファ電極１４の側面のうち上述の所定の領域、即ち第１、第２親ガラス基板１’、２’を切断して形成された端面と面一になった領域を少なくとも覆うように、封止材１５を形成しておく。
【００４７】
塗布した封止材１５を硬化させた後、セル短冊体を隣り合う液晶セルの境界線となっている切離ラインＬｓ2に沿って切断する。この後、切離された液晶セル毎に前、後偏光板１６、１７等の光学シートを貼着することにより、図１に示す本実施形態の液晶表示素子が得られる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の液晶表示素子では、トランスファ電極１４が矩形枠状シール材３の外部に突出させたノズル部３０３に隣接させて設置されているから、トランスファ電極１４を設置するための専用の縁部が不要となり、その分、外形寸法を小さくでき、且つ、注入された液晶を封止するために液晶注入口のノズル部３０３に充填する封止材１５を隣設されているトランスファ電極１４にも一括塗布し、トランスファ電極１４が外気に晒されない構造としたから、トランスファ電極１４の水分等による腐食を抑制することができる。その結果、液晶表示素子の狭額縁化による小型化が促進されるとともに、トランスファ電極１４の腐食による断線等の経時劣化が抑制され液晶表示素子としての信頼性が向上する。
【００４９】
また、本実施形態の液晶表示素子の製造方法では、第２の親ガラス基板２’に設定されている一対の縦列方向に隣接する液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、各矩形枠状シール材３を凸設されているそれぞれのノズル部３０３を対向させる配置で設置するから、各ノズル部３０３に隣設するそれぞれのトランスファ電極１４配設位置に、対をなす各液晶セル区画２０１’、２０１’を区切る切離ラインＬｓ1を跨いで共通のトランスファ電極柱１４’を配置でき、この後、切離ラインＬｓ1に沿って切断するたけで、トランスファ電極１４がノズル部３０３に隣設された所望の液晶セルが得られる。
【００５０】
これにより、各液晶セルにノズル部３０３から液晶を注入した後に封止材１５をノズル部３０３に充填する際に同時に隣設されているトランスファ電極１４も封止材１５で被覆することができる。従って、各液晶表示素子にトランスファ電極１４を個々に設置し封止材ではない専用の保護膜を被覆する場合に比べ、製造作業工数が大幅に低減される。
【００５１】
加えて、セル切離工程において、スクライブ−ブレイク法によって、共通トランスファ電極１４’を第１、第２の親ガラス基板１’、２’とともに一括切断すると、切離ラインＬｓ１上のうち、共通トランスファ電極１４’が形成された領域においては残りの領域と比べて印加される応力が変化してしまう。このため、切断によって得られた２個のセル短冊体の切断端面に、当該端面から突出した形状を有するバリや、逆に当該端面から窪んだ形状を有する欠けといった異形部が形成されるおそれがある。しかしながら、封止材１５をトランスファ電極１４だけでなくその近傍の切断端面も被覆できるように封止材１５を充分に塗布することにより、ガラス切断面にバリや欠けといった異形部が形成された場合も、封止材１５によりこの異形部を被覆でき、液晶表示素子の品質がより向上する。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能であることは勿論である。
【００５３】
例えば、上記実施形態ではトランスファ電極１４が各液晶表示素子に１個設けられているが、これに限らず、１個の液晶表示素子に複数個のトランスファ電極を設ける場合にも、本発明は有効に適用される。また、液晶注入口も１個に限らず、複数個の液晶注入口が設けられた液晶表示素子にも、本発明は有効に適用される。
【００５４】
更に、上記実施形態では、ドライバがガラス基板に直接搭載されたＣＯＧ方式が採用されているが、ドライバを外部回路基板に設けてフレキシブル配線基板で導通接合する方式の液晶表示素子とその製造方法に対しても、本発明は有効である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 前ガラス基板
２ 後ガラス基板
３ シール材
３０１ 奥側枠辺
３０２ 開口
３０３ ノズル部
３０４、３０５ 両側枠辺
４ 共通電極
４０１ 接続パッド部
５ 画素電極
６ 液晶
７ａ、７ｂ 配向膜
８ ドライバチップ
８０１ 入力端子
８０２、８０３、８０４ 出力端子
９ 接続端子列
９０１ 接続端子
１１ａ、１１ｂ ゲート接続配線
１２ ソース接続配線
１３ 共通電極接続配線
１３１ 接続パッド部
１４ トランスファ電極
１５ 封止材
１６、１７ 前、後偏光板
１’ 第１の親ガラス基板
１０１’ 液晶セル区画
２’ 第２の親ガラス基板
２０１’ 液晶セル区画
３’ シール材配置代
１４’ 共通トランスファ電極柱
Ｌｓ1、Ｌｓ2 切離線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistance）等のモバイル電子機器の普及が目覚しく、それに伴い、それらモバイル電子機器に対する小型薄型化の要望が益々高くなっている。従って、モバイル機器の表示モニターとして多用されている液晶表示素子に対しても、小型薄型化の要求は極めて厳しいものがある。
【０００３】
液晶表示素子において、表示が行われる表示領域を縮小せずに小型化を推進するには、表示が行われない表示領域の周縁部つまり額縁部を縮小すること（狭額縁化）が求められる。
【０００４】
液晶表示素子の狭額縁化を推進するために解決しなければならない課題の一つとして、基板間の配線同士を導通する導通部材（以下、トランスファ電極という）の配置スペースの問題がある。
【０００５】
すなわち、従来から、一対の基板の各対向面に設けられた電極に対して電圧を印加するドライバを一方の基板に搭載し、当該一方の基板に設けられたドライバと他方の基板に形成された電極とを導通接続するために上記トランスファ電極が設置される。
【０００６】
トランスファ電極は、通常、特許文献１の従来技術等にも示されるように、一対の基板間に液晶を封入するシール材の外側に設置されるが、このトランスファ電極の設置スペースを確保するために、その分、液晶表示素子の額縁部の幅が広がることになる。
【０００７】
そこで、上記特許文献１の発明では、トランスファ電極を液晶注入口内に配置し、額縁部の拡大を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−６２７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
然るに、液晶注入口にトランスファ電極を配置した場合、それが障害となって液晶の注入速度が遅くなったり液晶にトランスファ電極に係る不純物が混入する等の問題が生じる。また、液晶の注入速度の低下を防ぐために注入口を広げることも提案されているが、この場合、液晶表示素子の強度が低下したり、広くなった注入口を封止するために多めに充填された封止材が内部に食み出して表示品質を低下させる虞がある。
【００１０】
本発明の目的は、信頼性に優れた液晶表示素子とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
一方の主面に第１電極が形成された第１基板と、一方の主面に第２電極が形成された第２基板とが、前記一方の主面同士を互いに対向させて枠状のシール材によって接合され、前記第１基板、前記第２基板、及び前記シール材に囲まれた空間内に液晶が封入された液晶表示素子であって、
前記枠状のシール材には開口が所定箇所に形成され、
前記第１基板には前記シール材に囲まれた領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極に導通接続された第１接続パッドが設けられ、
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第１電極に導通接続された第１電極接続配線が設けられ、当該領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが設けられ、
前記第１接続パッドと前記第２接続パッドとの間を導通接続する基板間導通部材を更に備え、
前記開口を封止する封止材が、基板間導通部材の側面を覆うように設けられていることを特徴とする液晶表示素子が提供される。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記基板間導通部材は、側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けられ、前記封止材は、前記側面の当該所定領域を覆うように設けられている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記封止材は、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した突出部を覆うように設けられている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記シール材は、前記第１基板又は前記第２基板の外周縁上に前記開口が形成されている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第２電極に導通接続された第２電極接続配線が設けられ、
前記第２基板のうち前記第１基板に重ならないように配置された非重畳領域に、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線の各端部である出力端子が設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加するドライバが前記出力端子に導通接続させて搭載されている。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方の電極は当該一方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に形成された共通電極であり、他方の電極は当該他方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に複数形成された画素電極であり、
前記第１電極接続配線及び前記第２接続配線のうち前記他方の電極に接続された他方の接続配線は、前記画素電極に接続された薄膜トランジスタに接続されたゲートライン及びソースラインを含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記第１基板の他方の主面に第１偏光板が設けられ、前記第２基板の他方の主面に第２偏光板が設けられ、
前記ドライバから前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加することによって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記液晶の分子の向きを制御して表示を行う。
【００１２】
また、本発明の他の態様によれば、
複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第１電極及び当該第１電極に導通接続された第１接続パッドが形成された第１親基板と、複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第２電極、当該第２電極に導通接続された第２電極接続配線、当該第２電極接続配線と絶縁された第１電極接続配線、及び当該第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが形成された第２親基板とを準備する工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１親基板又は前記第２親基板の前記各液晶表示素子の形成領域のうち隣接する２つの前記形成領域を取り囲む無端枠形状のシール材を、前記第１接続パッドと前記第１電極との間か、又は前記第２接続パッド、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線と前記第２電極との間かの、いずれかに配置されるように設ける工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに導通接続された基板間導通部材を、前記２つの形成領域の境界線を跨るように設ける工程と、
前記第１親基板と前記第２親基板とを、前記第１電極及び前記第２電極が形成された面同士を対向させて、前記形成領域同士が重なり合うように、前記シール材を介して接合する工程と、
前記第１親基板及び前記第２親基板を前記２つの形成領域の境界線に沿って切断することによって、当該境界線に沿った外周縁を有する複数の液晶表示素子接合体を形成するとともに、前記シール材及び前記基板間導通部材を当該境界線に沿って分断して、形成された前記各液晶表示素子接合体に基板間導通部材を形成し且つ当該各液晶表示素子接合体の外周縁上において前記シール材に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記液晶表示素子接合体の前記シール材によって囲まれた領域内に液晶を注入する工程と、
前記開口を塞ぐとともに前記基板間導通部材の側面を覆うように、封止材を設ける工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法が提供される。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記親基板を切断する工程は、前記基板間導通部材をその側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けることを含み、
前記封止材を設ける工程は、前記封止材を、前記基板間導通部材の側面の当該所定領域を覆うように設けること含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記封止材を設ける工程は、前記親基板を切断する工程において、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した又は窪んだ異形部が形成された場合に、当該異形部を覆うように前記封止材を設けることを含む。
上記液晶表示素子において、好ましくは、前記シール材を設ける工程は、前記シール材を前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに隣接した領域を含むように設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、信頼性に優れた液晶表示素子とその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示素子を示す平面図である。
【図２】上記液晶表示素子の要部構成を示す上記平面図におけるII−II線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、（ａ）は第１の親基板を、（ｂ）は第２の親基板を、それぞれ示している。
【図４】上記液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、切離される前の親基板接合体を示している。
【図５】上記液晶表示素子の製造方法を示す平面図で、液晶注入前のセル短冊を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示されるように、本実施形態の液晶表示素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子であり、矩形をなす一対のガラス基板１、２が矩形枠状のシール材３を介し接合されてなる。一対のガラス基板１、２は、幅が同じで、長さは、表示の観察側に位置させるガラス基板（以下、前ガラス基板という）１よりも、背面側に位置させるガラス基板（以下、後ガラス基板という）の方が長く、一方の各短手縁辺を揃え、後ガラス基板２の他方の短手縁辺を前ガラス基板１の対応する短手縁辺よりも適長突出させた配置で接合されている。即ち、後ガラス基板１は、前ガラス基板２に重ならないように配置された非重畳領域を有する。なお、以下の説明においては、本液晶表示素子の前、後ガラス基板１、２の短手縁辺を揃えた側を奥側、後ガラス基板２の短手縁辺を突出させた側を手前側、と呼ぶ。
【００１６】
本実施形態のシール材３は、熱硬化型エポキシ樹脂からなり、前ガラス基板１の縁部に沿って延在する矩形枠状に配置されている。このシール材３における奥側の枠辺３０１の中央部が開口され、この開口部３０２には、ノズル部３０３が枠外に向けて凸設されている。このノズル部３０３は、液晶を注入する際の注入口となる。このシール材３は、その両端が、枠辺３０１の中央部において、前、後ガラス基板１、２の外周縁にまで延在するように設けられることによって、開口部３０２が形成されている。
【００１７】
前、後ガラス基板１、２が対向しシール材３によって囲まれた領域内では、図２に示されるように、前ガラス基板１の一対の主面のうち後ガラス基板２との対向面には一枚膜状の共通電極４が設置され、後ガラス基板２の一対の主面のうち前ガラス基板１との対向面に複数の画素電極５がマトリックス状に配置されている。そして、両電極４、５及び両電極４、５に挟まれた液晶６によって形成された画素がマトリックス状に複数配置されて、表示領域Ｄｄが形成されている。そして、図示されてはいないが、後ガラス基板２には、複数の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）という。）がマトリックス状に配置され、各画素電極５に各ＴＦＴを介して接続された複数のゲートライン及びソースラインが設けられている。複数のゲートラインは互いに平行に行方向に設けられ、複数のソースラインが互いに平行に列方向に設けられている。なお、両電極４、５を覆って、液晶６の配向を制御する透明な配向膜７ａ、７ｂがそれぞれ一様に被着されている。
【００１８】
図１に戻って、前述した後ガラス基板２の突出縁部２０１には、本液晶表示素子を駆動するドライバチップ８がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。ドライバチップ８の搭載エリアには、駆動制御信号が入力される信号入力端子８０１と、入力された駆動制御信号に基づくゲート信号、ソース信号、共通信号の各信号電圧を出力するための各信号出力端子８０２、８０３、８０４がそれぞれ設置されている。突出縁部２０１の先端部には、外部駆動制御回路基板（不図示）からフレキシブル配線基板等を介して駆動制御信号が供給される接続端子列９が形成され、接続端子列９の各接続端子９０１はドライバチップ８の対応する信号入力端子８０１にそれぞれ配線接続されている。本液晶表示素子は、ドライバチップ８から両電極４、５に電圧を印加することによって、両電極４、５間に介在する液晶６の分子の向きを制御して表示を行う。
【００１９】
シール材３に囲まれた領域外のうち、シール材３の左右両側の枠辺３０４、３０５と後ガラス基板２の対応する各側端との間には、ゲート接続配線の引き回し配設エリアＡg1、Ａg2がそれぞれ確保されている。左右の各配設エリアＡg1、Ａg2には、表示領域Ｄｄの行方向画素間に配設された複数のゲートライン（不図示）を一本置きにそれぞれ左右に分けて延出させたゲート接続配線１１ａ、１１ｂが引き回し配設されている。これらゲート接続配線１１ａ、１１ｂの各引き回し端部は、突出縁部２０１における前記ドライバチップ搭載エリアの対応するゲート信号出力端子８０２に電気接続されている。
【００２０】
表示領域Ｄｄの列方向画素間に配設された複数のソースライン（不図示）から引き出された各ソース接続配線１２は、前記ドライバチップ搭載エリアの対応するソース信号出力端子８０３に電気接続されている。
【００２１】
そして、後ガラス基板２におけるゲート接続配線１１ａ、１１ｂの引き回し配設エリアＡg1、Ａg2のうちの一方の配設エリアＡg2の外側に沿わせて、共通電極接続配線１３が配設されている。この共通電極接続配線１３は、一方の端部がドライバチップ搭載エリアに向けて引き回し配設されて共通信号出力端子８０４に電気接続され、他方の端部はシール材３の奥側枠辺３０１の外側に沿ってノズル部３０３に隣接する位置まで引き回し配設されている。この共通電極接続配線１３の素子奥側に引き回し配設された端部には、図２に示されるように接続パッド部１３１が形成されている。
【００２２】
図２において、前ガラス基板１の対向面（内面）の前記接続パッド部１３１に対向する位置には、共通電極４の縁部の一部をシール材３の外側に延出させて接続パッド部４０１が配設されている。この接続パッド部４０１と前記接続パッド部１３１とは、基板間導通部材としてのトランスファ電極１４により導通接続されている。
【００２３】
トランスファ電極１３の材料としては、シール材３の材料である熱硬化型エポキシ樹脂に導電性粒子を混合したものを良好に適用できる。導電性粒子としては、基板間隙規制部材（スペーサ）として汎用されているミクロパールを金メッキして導電性を付与した金ミクロパールが好適である。
【００２４】
前記ノズル部３０３には、セル内に液晶６を注入した後、開口３０２を塞ぐようにして封止材１５が充填されている。これにより、注入された液晶がセル内に封止される。本実施形態では、封止材としてシリコーン系の接着剤が用いられている。
【００２５】
ここで、封止材１５は、ノズル部３０３に充填されるだけでなく、隣接配置されているトランスファ電極１４にも該トランスファ電極１４の側面を覆うように塗布されている。この場合、図１、図２に示されるように、トランスファ電極１４は、側面の所定領域が前、後ガラス基板１、２の端面と面一になるように設けられている。封止材１５は、トランスファ電極１４外部に露出された表面のうち特に面一となった当該所定領域が少なくとも確実に被覆されるように、充分な量の封止材１５が被着されている。すなわち、トランスファ電極１４とシール材３に囲まれた例えばノズル部３０３付け根のコーナー部等の外部に開かれていない隙間には、敢えて封止材１５を充填塗布する必要はない。
【００２６】
上述のように、封止材１５を液晶注入用ノズル部３０３と隣接するトランスファ電極１４の双方を略覆い隠す程度に充分に塗布することにより、液晶注入口を確実に封止できると共に、トランスファ電極１４が外気に含まれる水分等により腐食されることを抑制することができ、液晶表示素子の信頼性が大幅に向上する。
【００２７】
なお、前ガラス基板１の一対の主面のうち上述の対向面とは反対側の面である外面には、前偏光板１６が貼着され、後ガラス基板２の一対の主面のうち上述の対向面とは反対側の面である外面には、後偏光板１７が貼着されている。
【００２８】
次に、本実施形態の液晶表示素子の製造方法について、主に、図３乃至図５に基づき説明する。
【００２９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、共に複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し且つ透明な第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’を準備する。第１の親ガラス基板１’には、１個の液晶セルに対応する第１の液晶セル区画（液晶表示素子の形成領域）１０１’つまり前記前ガラス基板１を取得するための区画１０１’を、本例では２行×４列の配置で計８個設定されている。
【００３０】
一方、第２の親ガラス基板２’には、１個の液晶セルに対応する第２の液晶セル区画２０１’つまり前記後ガラス基板１を取得するための区画２０１’を、第１の親ガラス基板１’と同じ２行×４列の配置で計８個設定されている。
【００３１】
従って、第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’とは、液晶セル区画１０１’、２０１’が並置される方向の幅寸法が等しく、一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’が縦列配設される長さ寸法については、第２の親ガラス基板２’の方が第１の親ガラス基板１’よりも、後ガラス基板２の突出縁部２０１（図１参照）の突出長さ２個分だけ長い。
【００３２】
各液晶セル区画１０１’、２０１’には、前記シール材３が配置されるシール材配置代３’が夫々所定位置に設定されている。ここで、シール材配置代３’は、各親ガラス基板１’、２’において隣接する一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’毎に、各ノズル部を対向させる配置でそれぞれ設定されている。
【００３３】
本実施形態では、互いに隣接するように縦列配設された一対の液晶セル区画１０１’、１０１’及び２０１’、２０１’毎に、各シール材配置代３’がそれぞれのノズル部配置代３０３’を対向させる配置で設定されている。
【００３４】
次に、第１の親ガラス基板１’の各第１液晶セル区画１０１’毎に、シール材配置代３’内に一枚膜状の共通電極４（図２参照）を形成し、シール材配置代３’外のノズル部配置代３０３’に隣接する位置まで共通電極４の一部を延出させ、接続パッド部４０１を形成する。そして、上記共通電極４を覆って配向膜７ａを一様に被着形成する。
【００３５】
これに併行して、第２の親ガラス基板２’の各第２液晶セル区画２０１’毎に、複数の画素電極５（図２参照）とＴＦＴ、及びゲートライン、ソースライン、ゲート接続配線１１ａ、１１ｂ、ソース接続配線１２、共通電極接続配線１３とその接続パッド部１３１、各信号出力端子８０２、８０３、８０４、外部信号電圧供給用の接続端子９０１とその信号入力端子８０１等、各ＴＦＴに電気接続される各種配線及びそれらに対応する各種接続端子を、本例ではフォトリソグラフィーによりパターン形成する。
【００３６】
ここで、上記共通電極接続配線１３とその接続パッド部１３１は、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、互いに対向する位置、つまり両区画の境界線（切離ライン）Ｌｓ1に対し線対称となる位置にそれぞれ配設する。
【００３７】
フォトリソグラフィーにより各種電極・配線を形成した後は、それらを覆って配向膜７ｂ（図２参照）を一様に被着形成する。
【００３８】
次に、本実施形態では、第２の親ガラス基板２’における各第２液晶セル区画２０１’内に設定したシール材配置代３’に、シール材３を正確に配置する。この際、シール材３は、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’を取り囲む無端枠形状となるように設ける。第２の親ガラス基板２’にシール材３を設ける場合には、ゲート接続配線１１ａ、１１ｂ、ソース接続配線１２、共通電極接続配線及び接続パッド部１３１と、画素電極５との間に配置されるように、且つ接続パッド部１３１に隣接する領域を含むようにシール材３を設けるとよい。また、第１の親ガラス基板１’にシール材３を設ける場合には、接続パッド部４０１と共通電極４との間に配置されるように、且つ接続パッド部４０１に隣接する領域を含むようにシール材３を設けるとよい。いずれの場合も、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’の境界線を跨ぐ部分においてすぼんだ瓢箪状となるように、シール材３を形成する。このすぼんだ領域がシール材のうち後述するノズル部３０３に対応する部分である。そして、本実施形態では、シール材のうち当該ノズル部３０３が形成される部分が、接続パッド部１３１又は接続パッド部４０１に隣接する領域に設けている。この配置方法としては、スクリーン印刷法が好適である。
【００３９】
この後、縦列配設された一対の液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、境界線Ｌｓを挟んで対向する双方の接続パッド部１３１、１３１を一括被覆できる底面を備えた共通トランスファ電極柱１４’（図４参照）を、境界線Ｌｓ1を跨いで配置する。この際、共通トランスファ電極柱１４’は、シール材３のうちノズル部３０３が形成される部分に隣接する領域に設けられることとなる。この設置方法としては、ディスペンサによる塗布方法が好適である。
【００４０】
なお、上述したシール材３の配置と共通トランスファ電極柱１４’の配置は、実施順序を逆にすることも可能である。また、これらは、第１の親ガラス基板１’側のシール材配置代３’と接続パッド部４０１に配置してもよい。
【００４１】
共通トランスファ電極柱１４’の配置が終了したら、図４に示されるように、第２の親ガラス基板２’上に第１の親ガラス基板１’を、それぞれの電極形成面を対向させて正確に位置合わせを行いつつ載置する。この際、第１の親ガラス基板１’の各シール材配置代３’に第２の親ガラス基板２’に配置されている対応する各シール材３が正確に配置されように、図示されていないアライメントマークを基準としカメラによる画像認識法等により正確に位置合わせを行う。即ち、第１の親ガラス基板１’と第２の親ガラス基板２’とを、縦列配設された液晶セル区画１０１’と、当該液晶セル区画１０１’に対応する縦列配設された液晶セル区画２０１’とが重なり合うようにして、シール材３を介して接合する。
【００４２】
この後は、上述のようにして得られた第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を加熱しつつ加圧し、基板間間隙（ギャップ）が所定の寸法に縮められた段階で、シール材３と共通トランスファ電極柱１４’の硬化を完了する。
【００４３】
次に、所定のギャップが確保された第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を複数の液晶セルが幅方向に並ぶ短冊体に切離する。本実施形態では、４個の液晶セルがセル幅方向（マトリックスの行方向）に並置されているから、行方向の切離ラインＬｓ1に沿って切断する。この切離ラインＬｓ1は、前述した共通トランスファ電極柱１４’が跨ぐ縦列対をなす液晶セル区画の境界線でもある。この場合の切断方法としては、スクライブ−ブレイク法を用いることができる。即ち、まず、スクライバを用いて切離ラインＬｓ１に沿って溝を形成し、次いで、第１、第２の親ガラス基板１’、２’の接合体を裏返して、金属製の棒状の部材によって当該切離ラインＬｓ１に沿って応力を印加することにより、当該接合体を切断する。
【００４４】
第１、第２親ガラス基板１’、２’の接合体を行方向の切離ラインＬｓ1に沿って切断すると、図５に示すように、４個の液晶セルの各ノズル部３０３が切断端面側に揃って開いた２個のセル短冊体（液晶表示素子接合体）が得られる。得られた２個のセル短冊体は切離ラインＬｓ１に沿った外周縁を有し、当該外周縁上において、シール材３に開口が形成されている。この切断工程において、切離ラインＬｓ1を跨ぐ４個の共通トランスファ電極柱１４’も約半分にそれぞれ分断され、個々の液晶セル毎に配置された８個のトランスファ電極１４となる。得られた８個のトランスファ電極１４の側面のうち所定の領域は、それぞれ第１、第２親ガラス基板１’、２’を切断して形成された端面と面一になっている。
【００４５】
次に、４個の液晶セルが横列に並ぶセル短冊体毎に、各ノズル部３０３が並ぶ切断端面側を液晶溜に浸漬させ、従来の真空注入方法により、各液晶セル内に液晶を一括注入する。
【００４６】
液晶の注入が完了したら、各ノズル部３０３に開口３０２を塞ぐようにして封止材１５を充填すると共に、各ノズル部３０３に隣接配置されている各トランスファ電極１４にも該トランスファ電極１４の側面を覆うように封止材１５を塗布する。これにより、トランスファ電極１４の側面のうち、前、後ガラス基板１、２の端面に沿った部分が外気に晒されないように被覆することができる。特に、トランスファ電極１４の側面のうち上述の所定の領域、即ち第１、第２親ガラス基板１’、２’を切断して形成された端面と面一になった領域を少なくとも覆うように、封止材１５を形成しておく。
【００４７】
塗布した封止材１５を硬化させた後、セル短冊体を隣り合う液晶セルの境界線となっている切離ラインＬｓ2に沿って切断する。この後、切離された液晶セル毎に前、後偏光板１６、１７等の光学シートを貼着することにより、図１に示す本実施形態の液晶表示素子が得られる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の液晶表示素子では、トランスファ電極１４が矩形枠状シール材３の外部に突出させたノズル部３０３に隣接させて設置されているから、トランスファ電極１４を設置するための専用の縁部が不要となり、その分、外形寸法を小さくでき、且つ、注入された液晶を封止するために液晶注入口のノズル部３０３に充填する封止材１５を隣設されているトランスファ電極１４にも一括塗布し、トランスファ電極１４が外気に晒されない構造としたから、トランスファ電極１４の水分等による腐食を抑制することができる。その結果、液晶表示素子の狭額縁化による小型化が促進されるとともに、トランスファ電極１４の腐食による断線等の経時劣化が抑制され液晶表示素子としての信頼性が向上する。
【００４９】
また、本実施形態の液晶表示素子の製造方法では、第２の親ガラス基板２’に設定されている一対の縦列方向に隣接する液晶セル区画２０１’、２０１’毎に、各矩形枠状シール材３を凸設されているそれぞれのノズル部３０３を対向させる配置で設置するから、各ノズル部３０３に隣設するそれぞれのトランスファ電極１４配設位置に、対をなす各液晶セル区画２０１’、２０１’を区切る切離ラインＬｓ1を跨いで共通のトランスファ電極柱１４’を配置でき、この後、切離ラインＬｓ1に沿って切断するたけで、トランスファ電極１４がノズル部３０３に隣設された所望の液晶セルが得られる。
【００５０】
これにより、各液晶セルにノズル部３０３から液晶を注入した後に封止材１５をノズル部３０３に充填する際に同時に隣設されているトランスファ電極１４も封止材１５で被覆することができる。従って、各液晶表示素子にトランスファ電極１４を個々に設置し封止材ではない専用の保護膜を被覆する場合に比べ、製造作業工数が大幅に低減される。
【００５１】
加えて、セル切離工程において、スクライブ−ブレイク法によって、共通トランスファ電極１４’を第１、第２の親ガラス基板１’、２’とともに一括切断すると、切離ラインＬｓ１上のうち、共通トランスファ電極１４’が形成された領域においては残りの領域と比べて印加される応力が変化してしまう。このため、切断によって得られた２個のセル短冊体の切断端面に、当該端面から突出した形状を有するバリや、逆に当該端面から窪んだ形状を有する欠けといった異形部が形成されるおそれがある。しかしながら、封止材１５をトランスファ電極１４だけでなくその近傍の切断端面も被覆できるように封止材１５を充分に塗布することにより、ガラス切断面にバリや欠けといった異形部が形成された場合も、封止材１５によりこの異形部を被覆でき、液晶表示素子の品質がより向上する。
【００５２】
なお、本発明は上記の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能であることは勿論である。
【００５３】
例えば、上記実施形態ではトランスファ電極１４が各液晶表示素子に１個設けられているが、これに限らず、１個の液晶表示素子に複数個のトランスファ電極を設ける場合にも、本発明は有効に適用される。また、液晶注入口も１個に限らず、複数個の液晶注入口が設けられた液晶表示素子にも、本発明は有効に適用される。
【００５４】
更に、上記実施形態では、ドライバがガラス基板に直接搭載されたＣＯＧ方式が採用されているが、ドライバを外部回路基板に設けてフレキシブル配線基板で導通接合する方式の液晶表示素子とその製造方法に対しても、本発明は有効である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 前ガラス基板
２ 後ガラス基板
３ シール材
３０１ 奥側枠辺
３０２ 開口
３０３ ノズル部
３０４、３０５ 両側枠辺
４ 共通電極
４０１ 接続パッド部
５ 画素電極
６ 液晶
７ａ、７ｂ 配向膜
８ ドライバチップ
８０１ 入力端子
８０２、８０３、８０４ 出力端子
９ 接続端子列
９０１ 接続端子
１１ａ、１１ｂ ゲート接続配線
１２ ソース接続配線
１３ 共通電極接続配線
１３１ 接続パッド部
１４ トランスファ電極
１５ 封止材
１６、１７ 前、後偏光板
１’ 第１の親ガラス基板
１０１’ 液晶セル区画
２’ 第２の親ガラス基板
２０１’ 液晶セル区画
３’ シール材配置代
１４’ 共通トランスファ電極柱
Ｌｓ1、Ｌｓ2 切離線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に第１電極が形成された第１基板と、一方の主面に第２電極が形成された第２基板とが、前記一方の主面同士を互いに対向させて枠状のシール材によって接合され、前記第１基板、前記第２基板、及び前記シール材に囲まれた空間内に液晶が封入された液晶表示素子であって、
前記枠状のシール材には開口が所定箇所に形成され、
前記第１基板には前記シール材に囲まれた領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極に導通接続された第１接続パッドが設けられ、
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第１電極に導通接続された第１電極接続配線が設けられ、当該領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが設けられ、
前記第１接続パッドと前記第２接続パッドとの間を導通接続する基板間導通部材を更に備え、
前記開口を封止する封止材が、基板間導通部材の側面を覆うように設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記基板間導通部材は、側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けられ、前記封止材は、前記側面の当該所定領域を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記封止材は、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した突出部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記シール材は、前記第１基板又は前記第２基板の外周縁上に前記開口が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第２電極に導通接続された第２電極接続配線が設けられ、
前記第２基板のうち前記第１基板に重ならないように配置された非重畳領域に、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線の各端部である出力端子が設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加するドライバが前記出力端子に導通接続させて搭載されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方の電極は当該一方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に形成された共通電極であり、他方の電極は当該他方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に複数形成された画素電極であり、
前記第１電極接続配線及び前記第２接続配線のうち前記他方の電極に接続された他方の接続配線は、前記画素電極に接続された薄膜トランジスタに接続されたゲートライン及びソースラインを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第１基板の他方の主面に第１偏光板が設けられ、前記第２基板の他方の主面に第２偏光板が設けられ、
前記ドライバから前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加することによって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記液晶の分子の向きを制御して表示を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第１電極及び当該第１電極に導通接続された第１接続パッドが形成された第１親基板と、複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第２電極、当該第２電極に導通接続された第２電極接続配線、当該第２電極接続配線と絶縁された第１電極接続配線、及び当該第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが形成された第２親基板とを準備する工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１親基板又は前記第２親基板の前記各液晶表示素子の形成領域のうち隣接する２つの前記形成領域を取り囲む無端枠形状のシール材を、前記第１接続パッドと前記第１電極との間か、又は前記第２接続パッド、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線と前記第２電極との間かの、いずれかに配置されるように設ける工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに導通接続された基板間導通部材を、前記２つの形成領域の境界線を跨るように設ける工程と、
前記第１親基板と前記第２親基板とを、前記第１電極及び前記第２電極が形成された面同士を対向させて、前記形成領域同士が重なり合うように、前記シール材を介して接合する工程と、
前記第１親基板及び前記第２親基板を前記２つの形成領域の境界線に沿って切断することによって、当該境界線に沿った外周縁を有する複数の液晶表示素子接合体を形成するとともに、前記シール材及び前記基板間導通部材を当該境界線に沿って分断して、形成された前記各液晶表示素子接合体に基板間導通部材を形成し且つ当該各液晶表示素子接合体の外周縁上において前記シール材に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記液晶表示素子接合体の前記シール材によって囲まれた領域内に液晶を注入する工程と、
前記開口を塞ぐとともに前記基板間導通部材の側面を覆うように、封止材を設ける工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記親基板を切断する工程は、前記基板間導通部材をその側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けることを含み、
前記封止材を設ける工程は、前記封止材を、前記基板間導通部材の側面の当該所定領域を覆うように設けること含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記封止材を設ける工程は、前記親基板を切断する工程において、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した又は窪んだ異形部が形成された場合に、当該異形部を覆うように前記封止材を設けることを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記シール材を設ける工程は、前記シール材を前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに隣接した領域を含むように設けることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１】
一方の主面に第１電極が形成された第１基板と、一方の主面に第２電極が形成された第２基板とが、前記一方の主面同士を互いに対向させて枠状のシール材によって接合され、前記第１基板、前記第２基板、及び前記シール材に囲まれた空間内に液晶が封入された液晶表示素子であって、
前記枠状のシール材には開口が所定箇所に形成され、
前記第１基板には前記シール材に囲まれた領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極に導通接続された第１接続パッドが設けられ、
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第１電極に導通接続された第１電極接続配線が設けられ、当該領域外であって前記開口に隣接する領域に、前記第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが設けられ、
前記第１接続パッドと前記第２接続パッドとの間を導通接続する基板間導通部材を更に備え、
前記開口を封止する封止材が、基板間導通部材の側面を覆うように設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記基板間導通部材は、側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けられ、前記封止材は、前記側面の当該所定領域を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記封止材は、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した突出部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記シール材は、前記第１基板又は前記第２基板の外周縁上に前記開口が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第２基板には前記シール材に囲まれた領域外に、前記第２電極に導通接続された第２電極接続配線が設けられ、
前記第２基板のうち前記第１基板に重ならないように配置された非重畳領域に、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線の各端部である出力端子が設けられ、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加するドライバが前記出力端子に導通接続させて搭載されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記第１電極及び前記第２電極のいずれか一方の電極は当該一方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に形成された共通電極であり、他方の電極は当該他方の電極が設けられた基板の前記一方の主面のうち前記シール材に囲まれた領域に複数形成された画素電極であり、
前記第１電極接続配線及び前記第２接続配線のうち前記他方の電極に接続された他方の接続配線は、前記画素電極に接続された薄膜トランジスタに接続されたゲートライン及びソースラインを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第１基板の他方の主面に第１偏光板が設けられ、前記第２基板の他方の主面に第２偏光板が設けられ、
前記ドライバから前記第１電極及び前記第２電極に電圧を印加することによって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記液晶の分子の向きを制御して表示を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第１電極及び当該第１電極に導通接続された第１接続パッドが形成された第１親基板と、複数の液晶表示素子を形成可能な面積を有し前記各液晶表示素子の形成領域に第２電極、当該第２電極に導通接続された第２電極接続配線、当該第２電極接続配線と絶縁された第１電極接続配線、及び当該第１電極接続配線に導通接続された第２接続パッドが形成された第２親基板とを準備する工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１親基板又は前記第２親基板の前記各液晶表示素子の形成領域のうち隣接する２つの前記形成領域を取り囲む無端枠形状のシール材を、前記第１接続パッドと前記第１電極との間か、又は前記第２接続パッド、前記第１電極接続配線及び前記第２電極接続配線と前記第２電極との間かの、いずれかに配置されるように設ける工程と、
前記第１親基板又は前記第２親基板上に、前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに導通接続された基板間導通部材を、前記２つの形成領域の境界線を跨るように設ける工程と、
前記第１親基板と前記第２親基板とを、前記第１電極及び前記第２電極が形成された面同士を対向させて、前記形成領域同士が重なり合うように、前記シール材を介して接合する工程と、
前記第１親基板及び前記第２親基板を前記２つの形成領域の境界線に沿って切断することによって、当該境界線に沿った外周縁を有する複数の液晶表示素子接合体を形成するとともに、前記シール材及び前記基板間導通部材を当該境界線に沿って分断して、形成された前記各液晶表示素子接合体に基板間導通部材を形成し且つ当該各液晶表示素子接合体の外周縁上において前記シール材に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記液晶表示素子接合体の前記シール材によって囲まれた領域内に液晶を注入する工程と、
前記開口を塞ぐとともに前記基板間導通部材の側面を覆うように、封止材を設ける工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記親基板を切断する工程は、前記基板間導通部材をその側面の所定領域が前記第１基板及び前記第２基板の端面と面一になるように設けることを含み、
前記封止材を設ける工程は、前記封止材を、前記基板間導通部材の側面の当該所定領域を覆うように設けること含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記封止材を設ける工程は、前記親基板を切断する工程において、前記第１基板及び前記第２基板の前記端面から突出した又は窪んだ異形部が形成された場合に、当該異形部を覆うように前記封止材を設けることを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記シール材を設ける工程は、前記シール材を前記第１接続パッド又は前記第２接続パッドに隣接した領域を含むように設けることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７３５５６（Ｐ２０１２−７３５５６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０３０６（Ｐ２０１０−２２０３０６）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]