(57)【要約】【課題】  横電界方式の液晶表示装置において、外部からの静電気による表示異常を防止すると共に、カバーガラスまたはタッチパネル等、光学接着剤などによる貼合わせを具備する液晶表示装置などへの効果的な静電気対策構造及び製造方法を提供する。【解決手段】  液晶表示装置のカラーフィルタ基板の視認面に、静電気から液晶を保護するための透明導電層を形成し、ＴＦＴ基板に、静電気放電用透明電極と、アースを設けた回路基板に接続するための端子電極と、静電気放電用透明電極と端子電極とを電気的に接続するための静電気放電用メタル配線を形成する。さらに、液晶パネルの角部の静電気放電用透明電極周辺に、透明導電層と静電気放電用透明電極を電気的に接続するための導電材を設けることにより、外部からの静電気を、透明導電層、導電材、静電気放電用透明電極、静電気放電用メタル配線、端子電極、回路基板、アースの順に放電させる。【選択図】  図１
2011170200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と対向基板との間に液晶が挟持され、前記基板と前記対向基板の外表面に下偏光板と上偏光板がそれぞれ貼り付けられた液晶パネルと、
前記対向基板と前記上偏光板の間に設けられた導電層と、
前記基板の端子部に設けられ、アースを設けた外部回路と電気的に接続するための端子電極と、
前記基板の前記端子部とは反対の端部に形成され、静電気を前記アースへ放電するための静電気放電用透明電極と、
前記基板に形成され、前記端子電極と前記静電気放電用透明電極とを電気的に接続するための静電気放電用メタル配線と、
前記液晶パネルの端部の前記静電気放電用透明電極周辺に設けられ、前記導電層と前記静電気放電用透明電極とを電気的に接続するための導電材と、を備えた液晶表示装置。
【請求項２】
前記静電気放電用メタル配線は、前記静電気放電用透明電極と前記端子電極との接続部を除いて絶縁膜で覆われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは横電界方式により駆動されることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記導電層が、ＩＴＯなどの材料により形成された透明導電層であ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装置。
【請求項５】
前記導電材は、ポリチオフェン、ポリアニリンなど、薄膜化が可能な透明性の有機導電材料であ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装置。
【請求項６】
前記導電材は、前記液晶パネルのコーナー部と、前記上偏光板と下偏光板のそれぞれ側面または表面と接している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装置。
【請求項７】
端子部に端子電極と、前記端子部とは反対側の端部に静電気放電用透明電極と、前記端子電極と前記静電気放電用透明電極とを電気的に接続する静電気放電用メタル配線とが上面に形成された基板と、透明導電層が上面に形成された対向基板との間に液晶が挟持された液晶パネルを形成する第一工程と、
前記基板の端子部にＩＣと回路基板を実装する第二工程と、
前記液晶パネルの端部の、静電気放電用透明電極周辺に導電材を塗布することにより、前記透明導電層と前記静電気放電用透明電極を電気的に接続する第三工程と、を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第三工程で、前記液晶パネルのコーナー部を前記導電材が分散された溶液に浸漬させることにより、前記基板と前記対向基板の隙間へ前記導電材を浸透させることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第一工程で、前記透明導電層の上面には保護フィルムを設けた上偏光板が貼り付けられ、前記第三工程の後に前記保護フィルムが剥がされることを特徴とする請求項７または８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置とその製造方法に係わり、特に、横電界方式の液晶表示装置において、静電気等による表示異常の発生を防止した液晶表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型テレビ、携帯電話などの表示機能として広く使用されている。近年、携帯電話などの携帯機器の軽量化、薄型化に伴い、外部からの静電気の影響を受けにくい表示面をもった液晶表示装置が求められている。
【０００３】
液晶表示装置として、ＴＦＴ基板側の画素電極とカラーフィルタ基板側の対向電極との間に液晶層を挟み、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板間の縦方向で電界を発生させるＴＮ方式、ＶＡ方式、ＭＶＡ方式などが知られている。ＴＮ方式、ＶＡ方式では斜めから見ると画像がネガポジ反転しやすいという欠点があり、この欠点を解決したのが、ＭＶＡ方式であるが、ＭＶＡ方式では画素内に、表示部として機能しない配向制御エリアを設置する必要があり、透過率、開口率が低くなるといった欠点がある。
【０００４】
これらの欠点を解決するために、水平配列された液晶に対して横方向に電界を発生させるＩＰＳ方式やＦＦＳ方式といった横電界方式の液晶表示装置も多く実用化されている。
【０００５】
図６は横電界方式の液晶表示装置の断面図である。対向基板５１と透明基板５２の間に液晶層５４が挟まれている。対向基板５１の液晶層側にはカラーフィルタ５３ａ、５３ｃとブラックマトリクス層５３ｂが形成されている。透明基板５２の液晶層側には表示電極５５ａ、５５ｃと、共通電極５５ｂ、５５ｄが形成されている。これら基板５１、５２は２枚の偏光板５６、５７により挟まれている。透明基板５２の表面の液晶分子５８は図示しない配向膜により電界方向であるｘ方向に対して図６の右半分のように配向されている。図６の左側半分は電圧が印加された状態を表し、右側半分は電圧が印加されていない状態を表している。表示電極５５ａと共通電極５５ｂとの間に電圧が印加されると、液晶層内においてＸ方向に電界が生じる。すると液晶分子５８は、透明基板５２の表面内において旋回し、電界方向に向くように揃う。一方、電極に電圧が印加されない右側では、液晶分子は透明基板５２の表面内で旋回することなく初期状態を維持する。その結果、電圧が印加された左側を通過する偏向光と、電圧が印加されない右側を通過する偏向光とでは複屈折に差が生じる。この複屈折の差を偏光板５６、５７により可視化する。
【０００６】
この種の液晶表示装置では、対向基板５１の液晶層側には電極が形成されていない。透明基板５１の表面に静電気が印加すると、偏光板５６や対向基板５１は絶縁体であるために、例えば正の静電気が表面に局所的に残留する。その結果、液晶層５４内の対向基板５１やカラーフィルタ５３ｃの表面に逆極性の負の電荷が誘起される。この電荷が液晶分子配向を乱し、色むら等の原因となった。この現象を防止するために、カラーフィルタ５３ａ、５３ｃの表面に透明電極を設けることも考えられえる。しかし、そうすると、表示電極５５ａと共通電極５５ｂ間に電界を発生させたときに、対向側に等電位面が存在することにより電界強度や電界方向に乱れが生じ、均一な表示を得ることができなくなる。従って、この種の液晶表示装置においては、対向基板５１の液晶層側には電極を形成することができない。この種の液晶表示装置における静電気対策として、対向基板５１の液晶層とは反対側の表面に導電層を形成する方式が知られている(例えば特許文献１を参照)。
【０００７】
また、さらに、この導電層をフレームに接続したり、銀ペースト、導電テープなどを介してアースに接続したりする方法が提案されている（例えば特許文献２及び特許文献３を参照）。
【０００８】
図７は横電界方式の液晶表示装置において、導電テープによる静電気対策例を示す断面図である。カラーフィルタ基板１と、ＴＦＴ基板２と、上偏光板１１等から構成され、両基板間には、図示されていない横電界方式の液晶１３が挟持されている。カラーフィルタ基板１の表面には透明導電層３が形成されている。更に、近接して回路基板８が配置されている。回路基板８とＴＦＴ基板２とはＴＣＰ（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐａｃｋａｇｅ）により接続され、回路基板８からＴＦＴを駆動するための駆動信号が供給される。さらに、導電テープ１９が透明導電層３と回路基板のアースとを接続することにより、カラーフィルタ基板１の表面に印加される静電気が吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１０５９１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１４７４４１号公報
【特許文献３】特開２００８−２０９５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の外部から侵入した静電気をアースへ逃がすために、図７に示すような、カラーフィルタ基板の視認面に設置した透明導電層から、導電テープを用いた導通方法や、銀ペースト、メタルフレームらを用いた導通方法では、銀ペーストや導電テープを透明導電層と接続させるための部分や、銀ペースト厚み、導電テープ厚みなどから、液晶表示装置の寸法、厚み等が制約されてしまう。また、さらに、カバーガラス、タッチパネル等を液晶表示面に光学接着剤にて貼合わせるような製品においては、銀ペースト、導電テープ、メタルフレームが光学接着材の密着性に対しての妨げとなり、工程の歩留り悪化や剥がれ等の信頼性の課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、ＴＦＴ基板の上面（液晶側の面）に、外部からの静電気をアースへ放電するための静電気放電用透明電極と、アースが設置された回路基板と接続する端子電極と、静電気放電用透明電極と端子電極とを接続する静電気放電用メタル配線を設ける。さらにカラーフィルタ基板と偏光板の間に透明導電層を設ける。そして、液晶パネルの端部に導電材を設けることにより、透明導電層と静電気放電用透明電極とを電気的に接続する。これにより、外部からの静電気を、透明導電層、導電材、静電気放電用透明電極、静電気放電用メタル配線、端子電極、回路基板の順路を介して、アースへ放電させる。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、端子電極と、静電気放電用透明電極と、静電気放電用メタル配線とが形成されたＴＦＴ基板と、透明導電層が形成されたカラーフィルタ基板との間に液晶を挟持して液晶パネルを形成する工程と、ＴＦＴ基板の端子部にＩＣと回路基板を実装する工程と、液晶パネルの端部に導電材を塗布することにより、透明導電層と静電気放電用透明電極を電気的に接続する工程を有する。導電材は、液晶パネルの端部の静電気放電用透明電極周辺を有機導電材料溶液などの低粘度の導電材溶液に浸漬させて塗布させる。さらに、液晶パネルを形成する工程では、透明導電層の上面に保護フィルムを設けた上偏光板が貼り付けられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶表示装置の構成によれば、外部からの静電気を、透明導電層、導電材、静電気放電用透明電極、静電気放電用メタル配線、端子電極、回路基板、アースの順に放電することができる。そのため、外部から侵入する静電気によって生じる表示異常を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、透明導電層と接続させるための導電材の塗布エリアを縮小するとともに薄膜化することができ、導電材使用量削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による液晶表示装置の実施例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の実施例を示す模式的平面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の製造方法の実施例を示す工程図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の製造方法の実施例を示す説明図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の実施例を示す模式的断面図である。
【図６】従来公知の横電界方式による液晶表示装置の断面図である。
【図７】従来公知の液晶パネルと回路基板との接続状態を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶パネルを有し、基板と対向基板の外表面にはそれぞれ下偏光板と上偏光板が設けられる。対向基板と上偏光板の間には、導電層が設けられる。基板の上面（液晶側の面）には、端子部に端子電極と、端子部と反対側の端部に静電気放電用透明電極が設けられ、さらに端子電極と静電気放電用透明電極とを電気的に接続する静電気放電用メタル配線が形成される。液晶パネルの端部には、静電気放電用透明電極の周辺領域を含む部分に、導電層と静電気放電用透明電極とを電気的に接続するための導電材が設けられる。このとき、導電材は、液晶パネルの端子部とは反対側の両コーナー部に、静電気放電用透明電極を覆うように設けられてもよい。また、導電材は、上偏光板の側面または表面に接していてもよい。
【００１７】
また、液晶パネルに、横電界方式の液晶パネルを用いてもよい。また、導電層はＩＴＯなどの材料から構成される透明導電層で形成されてもよい。
【００１８】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、端子電極と、静電気放電用透明電極と、静電気放電用メタル配線とが上面に形成された基板と、透明導電層が上面に形成された対向基板との間に液晶を挟持して液晶パネルを形成する。そして、基板の端子部にＩＣと回路基板を実装し、液晶パネルの端部に導電材を塗布することにより、透明導電層と静電気放電用透明電極を電気的に接続する。導電材の塗布方法には、液晶パネルの端部の静電気放電用透明電極周辺を有機導電材料溶液などの低粘度の導電材溶液に浸漬させる方式が用いられる。また、液晶パネルを形成する際に、透明導電層の上面には保護フィルムを設けた上偏光板が貼り付けられる。これにより、液晶パネルを導電材溶液に浸漬させる際に、上偏光板と上偏光板保護フィルムがマスクとなり、導電材が表示エリアへはみ出すのを防ぐことができる。
【００１９】
以下、図面をもとに本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１、図２（ａ）および図２（ｂ）を用いて、本実施例の液晶表示装置の構成について説明する。図１は、本実施例の液晶表示装置を模式的に示す断面図で、図２（ａ）は、図１に示した液晶表示装置の平面図であり、図２（ｂ）は図１に示した液晶表示装置のＴＦＴ基板の平面図である。
【００２１】
本実施例の液晶表示装置は、図１に示すように、カラーフィルタ基板１とＴＦＴ基板２がシール材１０を介して接着され、これらの基板の間に液晶１３が挟持された液晶パネルを備える。カラーフィルタ基板１の上面には、外部からの静電気から液晶等を保護するための透明導電層３が全面に設置される。透明導電層３とＴＦＴ基板２には、それぞれ外表面に上偏光板１１と下偏光板１２が設けられる。ＴＦＴ基板２の上面、すなわち液晶面側には、端子部に端子電極７が形成され、端子電極７は図示されないアースが設置された回路基板８に接続している。この端子部と反対側のＴＦＴ基板２の端部には、外部からの静電気をアースへ放電するための静電気放電用透明電極５が形成される。さらに、ＴＦＴ基板２の上面には、静電気放電用透明電極５と端子電極７とを電気的に接続する静電気放電用メタル配線６が形成される。この静電気放電用メタル配線６は、絶縁膜９で覆われている。また、ＴＦＴ基板２の上面には、絶縁膜９を介してＩＣ１４が実装される。
【００２２】
ここで、図２（ｂ）を用いて液晶表示装置のＴＦＴ基板２の構成について詳しく説明する。図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板２には静電気放電用透明電極５と静電気放電用メタル配線６が、表示部には影響のない外周部の両端に設置されている。静電気放電用メタル配線６は、図示されない絶縁膜により覆われており、静電気放電用透明電極５、端子電極７とは、接続部分の絶縁膜をパターニングすることにより電気的に接続されている。また、静電気放電用メタル配線６は、絶縁膜で覆われた上から更にシール材（図示しない）で覆われる、またはシール材よりも内側に設置されることが望ましい。
【００２３】
さらに、図１に示すように液晶表示装置の端部には、静電気放電用透明電極５の周辺部を含めた領域に導電材４が設けられる。すなわち、この導電材４が設けられる領域は、図２（ａ）の上面図でみると、液晶表示装置の端子部とは反対側のコーナー部分であることがわかる。このように導電材４を設けることにより、カラーフィルタ基板１上の透明導電層３は導電材４によって、ＴＦＴ基板２上の静電気放電用透明電極５と電気的に接続される。そのため、液晶表示装置は、外部からの静電気を、透明導電層３、導電材４、静電気放電用透明電極５、静電気放電用メタル配線６、端子電極７、回路基板８の順路を介して、アースへ放電させることができる。
【００２４】
また、透明導電層３、静電気放電用透明電極５、端子電極７にはＩＴＯ材料を、静電気放電用メタル配線６にはＭｏ、Ｃｒ等の金属材料を、それぞれ採用することが望ましい。
【００２５】
次に、本実施例の別の実施形態を図５に示す。図５は本実施形態の液晶表示装置の模式的な断面図で、液晶表示装置の視認面にカバーガラス１７を光学接着剤１８により貼り付けた構成となっている。図５のカバーガラス付き液晶表示装置に、上述の図１の液晶表示装置の構成を適用することにより、光学接着剤の密着性を上げ、カバーガラスのはがれを防止して信頼性を向上させることができる。なお、カバーガラスの代わりにタッチパネルを用いた構成としてもよい。
【実施例２】
【００２６】
次に、本実施例の液晶表示装置の製造方法について図３と図４をもとに説明する。
本実施例の液晶表示装置は、図３の工程図に示されるように、液晶パネル形成工程（偏光板貼り付けを含む）（Ｓ１）、ＩＣ、回路基板実装工程（Ｓ２）、導電材塗布工程（Ｓ３）、バックライト組立工程（Ｓ４）の順に製造される。
【００２７】
本実施例の液晶表示装置の製造方法では、まず、シール材を介して接着されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して配置されたカラーフィルタ基板との間に液晶を挟持して液晶パネルを作製する。この液晶パネルのＴＦＴ基板の上面（液晶側の面）には、端子部に端子電極が、端子部とは反対側の端部に静電気放電用透明電極が形成され、さらに、端子電極と静電気放電用透明電極とを電気的に接続する静電気放電用メタル配線が形成されている。一方、カラーフィルタ基板の上面（液晶とは反対側の面）には透明導電層が形成されている。さらに、下偏光板がＴＦＴ基板の下面に設けられ、上偏光板が透明導電層を介してカラーフィルタ基板の上面に設けられている。このとき、上偏光板には上偏光板保護フィルムが貼り付けられている。
【００２８】
次に、液晶パネルのＴＦＴ基板上の端子部に、ドライバ駆動用のＩＣと、回路基板が実装される。回路基板は、端子電極と接続するように実装される。また、回路基板にはアースが設けられている。
【００２９】
さらに、静電気放電用透明電極周辺を含めた液晶パネルの端部に導電材を塗布する。ここで、図４を用いて、導電材の塗布方法について詳しく説明する。
【００３０】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施例の液晶表示装置の製造方法の説明図で、具体的な導電材の塗布方法を示す図である。なお、本実施例に用いられる液晶表示装置には、予め、上偏光板上に上偏光板保護フィルム１６が設けられている。その他の液晶表示装置の構成は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００３１】
まず、図４（ａ）に示すように、導電材を塗布するための塗布装置１５で、静電気放電用透明電極（図示しない）が設置されている領域、すなわち、液晶表示装置の端子部側とは反対の各コーナーを覆う。
【００３２】
次に、図４（ｂ）に示すように、塗布装置１５から導電材４を排出し、透明導電層３と上偏光板保護フィルム１６とＴＦＴ基板２とを塗布装置１５に浸漬させることにより、導電材４を塗布する。導電材４として、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの有機導電材料を使用した低粘度導電材溶液を用いることができる。このように、液晶表示装置の一角の所定領域を、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの有機導電材料を使用した低粘度導電材溶液に浸漬させ導電材４を塗布することで、カラーフィルタ基板１とＴＦＴ基板２との約３〜５μｍ程度の隙間へも導電材４を浸透させることができる。また、カラーフィルタ基板１の厚みが約０．１〜０．５ｍｍであっても、透明導電層３から静電気放電用透明電極５までを立体的に容易に電気的に接続することができる。
【００３３】
そして、図４（ｃ）に示すように、上偏光板保護フィルム１６を上偏光板１１から剥す。このような方法により、上偏光板１１と剥離可能な上偏光板保護フィルム１６がマスクとして機能するため、導電材４が塗布される際に、上偏光板１１上や表示エリアまで導電材４がはみ出しても、その影響を回避することができる。また、透明導電層３と接続させるための導電材４の塗布エリアの縮小、薄膜化が図れる。
【００３４】
なお、導電材を塗布する工程は偏光板を貼り付け後、かつＩＣと回路基板を実装する工程の後に実施されることが望ましい。上述のように、上偏光板１１と上偏光板保護フィルム１６をマスクとして利用することが可能となり、導電材４のはみ出し等の影響を回避し、透明導電層３と接続させるための導電材４の塗布エリアの縮小、薄膜化が図れる。また、ＩＣと回路基板を実装する工程を、導電材を塗布する工程よりも前に行うことで、有機導電材料などから構成される薄膜の導電材４にキズがつくのを防ぐことができる。
【００３５】
また、導電材が塗布された後に、液晶表示装置をバックライトに組み込むことで、導電材をバックライトフレームにより保護することができ、搬送、ハンドリング等による損傷を防ぐことができる。
【００３６】
また、導電材を塗布する工程で、液晶パネルのコーナー部分を導電材溶液に浸漬させる方式の代わりに、ノズルから導電材を噴出して液晶パネルのコーナー部分に薄膜を製膜するインクジェット方式を用いてもよい。
【００３７】
また、実施例１の図５に示したカバーガラスまたは、タッチパネル付液晶表示装置に、本実施例の製造方法を用いてもよい。この製造方法を用いることで、導電材の塗布エリアの縮小と、導電材の薄膜化が可能となり、光学接着材とカバーガラス、またはタッチパネルなどとの密着性を高めて信頼性を向上させるとともに、工程歩留りを向上させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  カラーフィルタ基板
２  ＴＦＴ基板
３  透明導電層
４  導電材
５  静電気放電用透明電極
６  静電気放電用メタル配線
７  端子電極
８  回路基板
９  絶縁膜
１０  シール材
１１  上偏光板
１２  下偏光板
１３  液晶
１４  ＩＣ
１５  塗布装置
１６  上偏光板保護フィルム
１７  カバーガラス
１８  光学接着剤
１９  導電テープ
【図１】
2011170200.tif 000003
【図２】
2011170200.tif 000004
【図３】
2011170200.tif 000005
【図４】
2011170200.tif 000006
【図５】
2011170200.tif 000007
【図６】
2011170200.tif 000008
【図７】
2011170200.tif 000009