(57)【要約】【課題】対向する一対の基板側面に液晶を封止するための部材を形成することにより、有効表示領域以外のスペースを小さくして基板サイズを縮小する。【解決手段】接着材層３０２により、一対の基板１０１、２０１は所定の隙間を持って貼り合わされ、その隙間に注入された液晶３１０が封止される。接着材層３０２を基板１０１と２０１の側面に密接して形成することにより、従来シール材が形成されていたスペースを不要にし、基板サイズを小さくする。さらに接着材層３０２に密接してテープ３０１を基板側面に固定することで、基板外周部を衝撃、汚染、静電破壊から保護して、ハンドリングを簡単化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の隙間を開けて対向して貼り合わされた一対の基板を有する表示装置において、
前記一対の基板が対向している部分の側面に密接して形成された接着材層と、
前記接着材層に密接して形成されたテープと
を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータや携帯型端末等の情報機器や、大画面テレビ等のＡＶ機器に利用される液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のフラットパネル型の表示装置に関するのものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に従来の液晶表示装置の簡単な構成を示す。図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【０００３】
液晶装置は画素マトリクス回路及びドライバ回路を有するＴＦＴ基板１と、カラーフィルタが形成される対向基板２との一対の基板を有する。基板１と２は対向して貼り合わされ、その隙間にはシール材によって液晶材料５が封止されている。なお３は外部接続端子であり、ＴＦＴ基板１に形成されたドライバ回路を外部の電源回路等に接続するためのものである。
【０００４】
液晶５は基板１もしくは２の周辺部に形成されたシール材４によって封止されている。シール材４はディスペンサー方式やスクリーン印刷法等により、基板１もしくは２の表面に形成される。シール材４の一部には液晶注入口形成され、液晶５を注入後は接着材６によって封止されている。
【０００５】
シール材４は基板１又は２の表面に形成されるため、基板の寸法はシール材４自体の幅やシール材配設工程のマージン分だけ大きくなる。例えばディスペンサーのノズル径は１００〜３００μｍ程度であり、この幅でシール材が基板表面に線状に描画されるが、基板を貼り合わせるとシール材４の幅は１ｍｍ程度になってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７に示したように従来例では、液晶材料を封止するためのシール材は基板の表面に形成しているため、実効表示部よりも基板面積が拡大してしまい、表示装置の小型化を妨げている。
【０００７】
現在ポリシリコンＴＦＴの製造技術が確立され、ドライバ回路と画素マトリクス回路を集積した液晶表示装置の供給も著しい。が、ドライバ回路を形成した分だけ有効表示領域よりも基板面積が拡大する。装置の小型化や多面取りの観点から、表示領域以外のスペースはできるだけ少ないことが望ましい。このためドライバ回路上にシール材を配設する方法が実施されている。
【０００８】
しかしながら、通常シール材にはセルギャップ（基板間隔）を規制するためのガラス性のフィラーが混入されているので、シール材をドライバ回路上に配設すると、フィラーによってドライバ回路にダメージやストレスを与えてしまう。さらにドライバ回路は画素マトリクス回路に比べて凹凸が大きいので、フィラーによってドライバ回路上でセルギャップを均一に保持することは非常に難しい。
【０００９】
更にアクティブ型の表示装置には、基板にガラス基板や石英等の絶縁性基板を用いるため発熱の問題がある。シール材の熱伝導係数は比較的小さく放熱が不十分であり、また熱伸縮による剥離という問題もある。
【００１０】
本発明の目的は、上述したシール材による問題点を解消して、フラットパネル型の表示装置の基板サイズを縮小することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の表示装置の構成は、所定の隙間を開けて対向して貼り合わされた一対の基板を有し、前記一対の基板の側面に密接して形成された接着材層と、前記接着材層に密接して形成されたテープもしくは枠部材を有することを特徴とする。
【００１２】
即ち、本発明はシール材を基板表面に形成せずに、一対の基板を貼り合わせ、またその隙間を封止する部材を基板側面に形成した表示装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の表示装置では、基板の表面にシール材を配設しないで、基板側面に接着層を形成して一対の基板を貼り合わすため、基板サイズが縮小できる。さらに接着材層の外側に密接してテープもしくは枠部材を設けたため、ハンドリングが簡単になると共に、モジュール化用の外枠が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を用いて本実施形態を説明する。本実施形態は本発明を液晶表示装置に実施したものである。一対の基板１０１、２０１の側面に接着材層３０２によって所定の隙間を開けて貼り合わされ、かつその隙間に注入された液晶３１０が封止されている。ここで図１（ｂ）、（ｃ）は図１（ａ）の部分ａ、ｂの断面図を示す。
【００１５】
接着材層３０２を基板１０１と２０１の側面に形成することによって、従来シール材が形成されていたスペースが不要となり、基板サイズを小さくすることができる。
【００１６】
さらに、接着材層３０２に密接してテープ３０１を基板側面に形成することにより、基板外周部を衝撃から保護できるので、ハンドリングが簡単になる。またテープ３０１により接着材層３０２を外部環境から隔てているため、接着材層３０２の汚染や劣化防止効果を得ることができ、表示装置の信頼性の向上につながる。
【００１７】
接着材層３０２によりテープ３０１を基板１０１、２０１の側面接着固定するには、図１（ｄ）に示すように、まずテープ３０１に接着材３００を線状に配設する。そして図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、一対の基板１０１、２０１の側面にテープ３０１を巻き付け接着材３００を硬化させる。
【００１８】
以下、図１〜図６を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、本発明をドライバ回路を集積化したアクティブ型液晶表示装置の例を示す。図３（ａ）はＴＦＴ基板の正面図であり、図３（ｂ）は対向基板の正面図であり、図３（ｃ）はＴＦＴ基板及び対向基板の概略の断面図である。
【００２０】
ＴＦＴ基板は、公知のポリシリコンＴＦＴの製造技術を用いて作製されている。図３（ａ）に示すように、基板１０１上に、画素ごとに形成された画素電極と、画素電極に接続されたＴＦＴ（アクティブ素子）とを有する画素マトリクス回路１０２と、画素マトリクス回路１０２のＴＦＴを駆動するゲートドライバ回路１０３及びソースドライバ回路１０４と、外部接続端子１０５とを有する。外部接続端子１０５にはＦＰＣが接続される。基板１０１には可視光に対して透明なガラスや石英基板等を用いればよい。また反射型液晶表示装置を製造する場合であれば、ＴＦＴ基板側の基板１０１は透明な基板に限定されるものではなく、シリコン基板等とすることができる。
【００２１】
またＴＦＴ基板の構成は図３（ａ）に示すものに限定されるものではない。例えばドライバ回路を画素マトリクス回路を挟んで２つ設けた冗長構造にしたり、またドライバ回路の他に、プリチャージ回路等の他の回路を集積した構成が挙げられ、ＴＦＴ基板の構成により本発明の構成が限定されるものではない。
【００２２】
ＴＦＴ基板は１枚の基板に複数作製されており、完成した後、所定の形状に分断される。図３（ａ）に示すように、本実施例では分断された基板１０１の側面（端面）がテーパ状になるように成形する。なお外部接続端子１０５が形成されている側の側面は平坦としが、外部接続端子１０５が形成されている側の側面もテーパ状に成形してもよい。
【００２３】
他方対向基板を作製するには、可視光に対して透明なガラスや石英等の基板を用意する。カラー表示用であれば、基板上の画素マトリクス回路１０２に対向する領域２０２にカラーフィルタが形成される。そして基板２０１の領域２０２を少なくとも覆ってＩＴＯ等の透明導電膜でなる対向電極２０６が形成される。次に、ＴＦＴ基板と同様に所定の形状に分断する。また分断された基板２０１の４つの側面（端面）をテーパ状に成形する。
【００２４】
基板１０１や２０１の分断工程において、ダイサーを用いると分断と側面（端面）加工を同一工程で行うことができる。あるいはスクライブ後ブレークして分断を実施後、端面研磨を実施することもできる。なお、図３（ｂ）において２０３、２０４で示す領域はそれぞれ、ゲートドライバ回路１０３、ソースドライバ回路１０４に対向する領域を示す
【００２５】
分断工程終了後、ＴＦＴ基板、対向基板の最表面に、液晶を配向するための図示しない配向膜を形成し、ラビング処理を施す。
【００２６】
次にＴＦＴ基板又は対向基板にのいずれか一方の基板上に、セルギャップを保持するための球状スペーサを散布する。そして図３（ｃ）に示すようにＴＦＴ基板と対向基板を対向させて、スペーサによって規制される隙間を保って、一対の基板１０１と２０１を貼り合わせる。本実施例では基板を貼り合わせ、且つ液晶を封止するための封止部材を基板１０１と２０１の側面に形成する。この封止部材として接着材を配設したテープを用いる。以下図１を用いて液晶の封止部材の作製方法を説明する。
【００２７】
図１（ｄ）に示すように、長尺のテープ３０１にディスペンサーによって、ＵＶ硬化型樹脂でなる接着材３００を線状に配設する。そして図１（ａ）に示すように、貼り合わされた基板１０１と２０１との隙間を塞ぐように、接着材３００を内側にしてテープ３０１を基板１０１、２０１の側面に巻き付ける。この際に液晶注入口を残すようにする。
【００２８】
なお、基板２０１はＴＦＴ基板と貼り合わされた状態で、ＴＦＴ基板の回路１０２〜１０４を覆い、外部接続端子１０５を覆わないような形状となっており、ＴＦＴ基板上の回路１０２〜１０４は基板２０１で保護される。外部接続端子１０５が形成されている基板１０１の表面は、基板２０１の側面よりも突出するため、ＦＰＣとの接続が容易にできるようになっている。
【００２９】
液晶表示装置の小型化のため、基板２０１の側面が基板１０１の側面よりも突出しないようすることが好ましい。さらに基板１０１が突出して画素マトリクス回路１０２やドライバ回路を露出させないようにする。ここでは基板１０１の側面とほぼ一致するようにする。
【００３０】
なお、図１（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図１（ａ）の部分ａ、ｂの概略の断面構成を示す。即ち、部分ａは対向基板よりもＴＦＴ基板が突出している部分を示し、部分ｂは基板１０１と対向基板２０１の側面がほぼ一致してる部分を示す。
【００３１】
封止部材に使用されるテープ３０１として、アルミニウムや銅テープ等の熱伝導性が高い金属材料や、樹脂やアルミニウムでコーティングされた紙テープ等の耐湿性を有するものを使用できる。また、接着材３００にはＵＶ硬化型樹脂の他、室温等の比較的低温で硬化する熱硬化型樹脂材料を用いることができる。
【００３２】
線状に配設された接着材３００は適度な粘度を有し、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、テープ３０１が基板１０１、２０１の側面に巻き付けられると、接着材３００はテープ３０１のほぼ全面に押し広げられ、テープ３０１の接着を確実なものとする。そしてＵＶ光を照射して接着材３００を硬化する。基板１０１と２０１の隙間、及び２つの基板が対向している部分の側面は、接着材層３０２を介してテープ３０１でなる封止部材によって覆われ、基板１０１と２０１は所定の隙間を隔てて貼り合わされる。
【００３３】
また、本実施例では封止効果を高め、かつ基板縁の保護のために、テープ３０１は基板１０１、２０１の側面だけでなく、貼り合わされた状態で露出している基板１０１、２０１の表面の周囲を枠状に覆うようにした。基板１０１が基板２０１よりも突出している部分ａでは、基板１０１の突出した表面と、基板２０１の外表面を覆うように形成し、基板１０１と２０１が対向している部分ｂでは、基板１０１及び２０１の外表面をも覆うようにした。だだし基板１０１、２０１の外表面を覆う部分が有効表示領域に掛からないようにすることが重要である。また、ドライバ回路１０３、１０４を覆うようにテープを固定することが好ましく、ドライバ回路で光リーク電流が流れるのを防止することができる。
【００３４】
接着材層３０２を硬化させた後、液晶注入口から液晶３１０を注入する。そして液晶注入口も図１（ｄ）に示す接着材３００が配設されたテープ３０１で塞ぐ。この際先に巻き付けたテープと、注入口を塞ぐテープの終端が重なるようにする。以上の工程により、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶３１０が封止部材によって基板１０１と２０１の隙間に封止された構成を得る。なお図１（ａ）、（ｂ）では、基板１０１や２０１上に形成されている回路や対向電極は省略した。
【００３５】
本実施例では、基板表面にシール材を配設することが不要なため、基板サイズが縮小でき、また従来のシール材にように、ドライバ回路にダメージやストレスを与えることがない。図３に示すように基板１０１（２０１）の縁から回路１０２〜１０４（回路に対向する領域２０２〜２０５）までのマージンM1〜M4を小さくすることができる。
【００３６】
本実施例では図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板１０１、１０２の側面をテーパ状に成形したため、貼り合わされた基板１０１と２０１の側面はくさび型の空間を成し、この空間に接着材３００が溜まるので、接着材３００が基板１０１と２０１の間に侵入しにくくなる。また基板１０１、２０１と接着剤３００の接触面積が増えるため、接着強度を高めることができる。
【００３７】
接着材層３０２が基板１０１、２０１の間に侵入しない用にすることで、上記マージンM1〜M4は分断工程のマージンだけ考慮すればよい。マージンM1〜M4の値は分断工程にスクライバダイサーを用いた場合には０．５ｍｍ程度まで小さくすることができ、ダイサーを用いた場合には０．５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲まで小さくすることができる。
【００３８】
またマージンM1〜M4を小さくするには、接着材３００が基板１０１と２０１の間に侵入する部分が少ないほどよく、接着材３００の粘度があまり低いものは好ましくなく、適度な粘度を持たせることが重要である。
【００３９】
接着材３００の侵入を少なくする方法として、図１（ｄ）に示すように、ディスペンサーで接着材３００を配設しながらテープ３０１を巻き付ると同時に、巻き付け部分にＵＶ光を照射して接着材３００を逐次硬化させるという方法や、或いはテープ３０１に配設した接着材３００にＵＶ光を照射して、若干硬化させるという方法が挙げられる。
【００４０】
また上記の効果を得るには、基板１０１、２０１の側面をテーパ状に成形する他、図２に示すように階段状に成形しても良い。更に本実施例では、ＴＦＴ基板側の基板１０１もテーパ状に成形したが、対向側の基板２０１の側面のみをテーパ状もしくは階段状に成形しても、同様の効果を得ることができる。なお、接着材３００の粘度が高く基板間に侵入しないようであれば、従来のように基板の側面は水平面のままでも許される。
【００４１】
従来シール材は基板表面に設けられているため、基板の外周部分はシール材からひさし状に突出した状態となり、基板外周部分は機械的な衝撃に非常に脆い。そこで衝撃から基板を保護するため、最終製品形態での外装とは別に、液晶が封止された一対の基板は外枠（アルミニウムや、プラスチックで形成されている）にはめ込まれてモジュール化されている。
【００４２】
これに対して本実施例では、基板１０１、２０１の外周部（隙間、側面および外側表面を含む）は封止部材で保護されている。従って、従来のモジュール用の外枠が不要となり、表示装置を小型化・軽量化が図れる。
【００４３】
本実施例の封止部材では、基板の隙間は接着材層３０２で覆われているため、接着材層３０２によって液晶が実質的に封止され、かつ基板１０１と２０１が貼り合わされていることとなる。しかし樹脂材料でなる接着材層３０２のみでは衝撃や汚染に対する保護が十分でない。そこで接着材層３０２を介してテープ３０１を基板１０１、２０１の隙間及びその側面に接着固定することで、基板外周部の強度が高められると共に、液晶材料に不純物が侵入することが防止できる。従って基板のハンドリングが容易になり手で扱うことも可能になる。
【００４４】
更にテープ３０１を接着固定することで、ＴＦＴ基板の静電破壊を防止効果を得ることができる。一般に、ＴＦＴ製造中の静電破壊防止のために内部ショート用の配線を形成して、ＴＦＴ基板の電位を揃えるようにしている。そして製品状態での静電破壊を防止するために液晶注入工程後には、内部ショート用配線の端部を斜方研磨して、また従来のシール材の外側に突出している端部に接触しないようにしている。しかしながら、配線の端部は完全に保護されてはいない。
【００４５】
これに対して、本実施例では基板１０１側面をテープ３０１で覆うので、内部ショート用の配線に接触することが防止され、静電破壊の観点からもハンドリングが容易になり、作業効率が向上される。
【００４６】
また、テープ３０１も設けずに、接着材を塗布し硬化して接着材層３０２だけを形成した場合では、接着材に気泡が混入していてもそのまま硬化されてしまうので、接着材層３０２の信頼性が低下する。これに対してテープ３０１も基板の側面に固定するようにすることで、テープ３０１を基板側面に巻き付ける際に、テープ３０１を介して硬化前の接着材３００を押圧することができるため、接着材３００内の気泡を追い出すことができる。
【００４７】
また、本実施例のようにドライバ一体型の液晶表示装置ではドライバ回路での発熱の問題があり、しかしながら液晶表示層ＴＦＴではガラスや石英などの絶縁性基板が使用され、またシール材の熱伝導率も低いため、熱を効率的に拡散することが困難である。そこでテープ３０１に絶縁性基板や接着材層３０２よりも熱伝導率の高いアルミニウム等の金属材料もしくは金属材料でコーティングされたテープを用いることによって、熱の拡散作用を持たせることができる。
【００４８】
特に本実施例では、テープ３０１から回路１０３、１０４までの距離（基板マージンM1〜M4）が小さいので、回路１０３、１０４からの熱を効果的にテープ３０１に拡散させることができる。また、テープ３０１は接着材層３０２に密接しているため、接着材層３０２の熱伸縮による剥離を防ぐ効果もある。
【００４９】
なお図１（ａ）では、対向側の基板２０１よりも突出している基板１０１の側面はテープ３０１が接着されていないが、この部分の側面及び両表面の縁も接着材層３０２を介してテープ３０１を固定すると、基板１０１縁の保護がより確実になる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例は実施例１の変形例であり、テープ３０２の代わりに枠部材を用いた実施例である。本実施例を図４を用いて説明する。なお図４において、図１〜３と同じ符号は同じ部材を示す。
【００５１】
先ず、実施例１で説明したように、スペーサを散布した後、ＴＦＴ基板を構成する基板１０１と対向基板を構成する基板２０１とを対向させる。そして図４（ａ）に示す２つに分割された枠部材４０１、４０１の内側に、熱硬化型樹脂でなる接着材を配設する。なお、枠部材４０２には液晶注入口４０２ａが設けられており、注入口４０２ａを接着材で塞がないように注意する。なお、図４（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図４（ａ）の部分ａ、ｂの断面図を示す。また基板１０１、１０２の側面は本実施１と同様にテーパ状に成形されている。
【００５２】
枠部材４０１、４０２は、従来のモジュール化用の外枠と同様な材料で作製すれば良く、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、ステンレス、銅等の金属材料や、プラスチック等の樹脂材料で作製することができる。
【００５３】
そして図４（ｂ）に示すように、枠部材４０１、４０２を基板１０１、２０１の外周部に取り付け、加熱して接着材を硬化させる。図４（ｃ）、（ｄ）で示すように、枠部材４０１、４０２は接着材層４０３を介して基板１０１、２０１に固定される。ここでは、枠部材４０１、４０２の側面に接着材を塗布したが、基板１０１、１０２の側面に接着材を塗布するようにしてもよい。
【００５４】
そして液晶注入口４０２ａから液晶４１０を注入した後、注入口４０２ａと嵌合し、枠部材４０１、４０２と同じ材料でなるキャップを接着材によって注入口４０２ａに接着固定する。接着材層４０３と枠部材４０１、４０２とでなる封止部材により、基板１０１、１０２の隙間に液晶４１０が封止される。
【００５５】
図４（ｄ）に示すように、枠部材４０１、４０２の断面は『コ』の字型であり、基板１０１、２０１の外側表面の周囲を被覆している。他方、枠部材４０１の部分ｂのように、基板１０１が基板２０１よりも突出している部分の断面構造は、図５（ｃ）に示すように、突出している基板１０１表面を覆うようになっている。
【００５６】
この形状により、２つの枠部材４０１、４０２は接着材層４０３を介して、基板１０１と２０１の外周部（側面、隙間および外側表面）を連続して覆うことができる。また、枠部材４０１、４０２が有効表示領域となる画素マトリクス回路１０２に掛からないように設定する。ここでは図４（ｂ）に示すように、枠部材４０１、４０２でドライバ回路１０３と１０４を覆うようにした。また、枠部材４０１には外部接続端子１０５をＦＰＣと接続できるように窓が開けてある。
【００５７】
本実施例の封止部材は接着材４０３を介して基板１０１、２０１に固定された枠部材４０１と４０２で構成され、実施例１のテープを用いた封止部材と同様の効果を得ることができる。基板のマージンM1〜M4（図３参照）は実施例１で述べたように０．１〜０．５ｍｍの範囲にすることが可能になる。特に枠部材を用いたことで、テープよりも機械的な衝撃、汚染、静電気に対する保護効果が高く、また接着材層４０２を気泡のない信頼性よく形成することができる。また、実施例１で述べたように、枠部材をアルミニウム等の金属等の接着材層４０２よりも熱伝導性の高い材料で形成することによって、ドライバ回路で発生した熱を効果的に拡散させることができる。
【００５８】
また枠部材４０１、４０２の気密性が十分あり、液晶が漏れないようであれば、接着材層４０３は枠部材４０１、４０２の内側全面に形成する必要が無く、基板１０１、２０１に固定できる程度に部分的に設ければよい。
【００５９】
なお、本実施例では封止部材を構成する枠部材をを２つに分割しているが、側面ごとに４分割したり、また２分割する場合でも上下で分割してもよい。また、液晶表示装置が反射型の場合には、枠部材によってＴＦＴ基板１０１の外側表面を全て覆うような構成にしてもよい。
【実施例３】
【００６０】
本実施例では、実施例１と２の封止部材を組み合わせた例を示す。先ず実施例１で説明したように、基板の外周部に接着材を介してテープを固定し、その後、実施例２で説明したように接着材にて枠部材を接着固定する。
【００６１】
また、実施例３、４の液晶表示装置を投射型の表示装置のライトバルブとして用いる場合には、封止部材の枠部材４０１、４０２を外装用のフレームとして用いることができる。
【００６２】
この場合には、図３（ａ）に示すように封止部材を形成し、外部接続端子１０５にＦＰＣを接続する。そして、露出している基板１０１の表面（表示領域を除く）を覆う部材を接着材等で固定して、ライトバルブを完成する。
【００６３】
なお、本発明の実施例を液晶表示装置について説明したが、有機ＥＬディスプレイ等一対の基板を貼り合わせた構造を有する表示装置に本発明を実施することで、表示装置の小型化・軽量化を容易に実現することができる。さらにハンドリングが簡単化され、作業効率が向上する。またドライバ回路一体型アクティブマトリクス表示装置に実施した場合では、基板上の回路での発熱を効率良く拡散させることができる。
【実施例４】
【００６４】
従来のシール材は基板表面に配設され、またフィラーが混入されているため、セルギャップを規制することが可能である。他方、実施例１〜３の封止部材は基板側面に設けられるため、セルギャップを規制していない。セルギャップを規制するために、フィラーの他に球状スペーサを散布しているが、実施例の封止部材を基板に接着固定するまで、球状スペーサが散布された基板を十分な水平状態に保つことができない場合もある。
【００６５】
このような問題点を解消するため、本実施例では、実施例１〜３で示した封止部材を用いた液晶表示装置に好適なセルギャップの保持手段を示す。本実施例を図５、６を用いて説明する。
【００６６】
図５は本実施例のギャップ保持部材５１１の構成図であり、図５（ａ）はギャップ保持部材５１１の上面図であり、図５（ｂ）は斜視図である。図５（ｃ）は本実施例の液晶表示装置の概略の断面構成を示す。
【００６７】
ギャップ保持部材５１１は感光性の樹脂材料の１つであるポリイミドでなる円柱状の部材であり、対向側の基板５０１上に作製される。５０２、５０３、５０４で示す領域はそれぞれ、ＴＦＴ基板のマトリクス回路、ゲートドライバ回路、ソースドライバ回路に対向する領域を示す。５１０は領域５０２上に形成された対向電極である。
【００６８】
以下、図６を用いてギャップ保持部材５１１の形成工程を説明する。まず、対向基板を構成する透光性を有するガラス基板や石英基板を用意する。本実施例ではガラス基板５０１を用いる。ガラス基板５０１上に、透明導電膜を形成しパターニングして、マトリクス回路１０２に対向する領域５０２に対向電極５１０を形成する（図６（ａ））。本実施例では、透明導電膜としてＩＴＯ膜を１５０ｎｍの厚さに形成した。なお、必要であれば、対向電極５１０を形成する前に、カラーフィルタやブラックマトリクスを形成する。
【００６９】
次に、図６（ｂ）に示すように、スピンコート法によって感光性ポリイミド膜５１を厚さ３．２μｍに形成した。その後、感光性ポリイミド膜５１の表面を対向基板全面に渡って平坦にするために、３０分間常温で放置した（レベリング）。次に感光性ポリイミド膜５１を１２０℃で３分間プリベークした。
【００７０】
感光性ポリイミド膜５１の膜厚で、セルギャップ（基板間隔）が決定されるので、セルギャップに合わせて感光性ポリイミド膜５１の膜厚を適宜に設定する。例えば、透過型液晶表示層にであればセルギャップが４〜６μｍ程度、反射型液晶表示装置であればセルギャップが２〜３μｍ程度、強誘電性・反強誘電性液晶表示装置であれば２μｍ以下となるように膜厚を決めればよい。ここでは感光性ポリイミド膜５１の膜厚を３．２μｍとなるように形成した。
【００７１】
また膜厚を制御する方法として、プリベークされた感光性ポリイミド膜５１の表面をＣＭＰ処理によって、所望の膜厚まで研磨する方法を用いるとよい。
【００７２】
次に、感光性ポリイミド膜５１をパターニングする。図６（ｃ）に示すように、感光性ポリイミド膜５１をフォトマスク５２で覆い、マスク５２側から紫外線を照射する。現像処理後、２８０℃で１時間ポストベークを施す。こうして、図６（ｄ）及び図５に示すように、パターニングされたセルギャップ保持部材５１１が形成される。
【００７３】
ギャップ保持部材５１１の円柱の直径は１．５〜２．５μｍ、高さは２．０〜５．０μｍとすればよい。本実施例では、円柱の直径を３．０μｍとし、セルギャップを３．０μｍとするため、マトリクス回路との対向領域５０２においてその高さを３．２μｍとした。ドライバ回路との対向領域５０３、５０４でのギャップ保持部材５１１の高さは、対向電極５１０やカラーフィルタ等の厚さ分高くなる。
【００７４】
図５（ａ）に示すように、複数のギャップ保持部材５１１を規則的に配置する。その配置密度は従来の球状スペーサと同程度の４０〜１６０個／ｍｍ2 程度の密度に形成すればよい。本実施例では、５０個／ｍｍ2の密度にした。なお、ギャップ保持部材５１１の配置は図５に示すものに限定されるものではなく、ランダムに配置したり、或いはドライバ回路と対向する領域を避けて配置したり、と実施者が適宜に決定することができる。
【００７５】
またギャップ保持部材５１１の材料は感光性ポリイミドの他の感光性樹脂材料や、レジスト材料を用いることができる。またアクリル、ポリアミド、またはポリイミドアミド等の熱硬化型樹脂を用いてもよい。
【００７６】
、またギャップ保持部材５１１の形状は円柱状に限定されるものではなく、楕円柱、流線形柱、あるいは三角形、四角形などの多角形柱状であってもよく、ＴＦＴ基板と対向基板とのギャップを制御できる形状であれば、いかなる形状を有することも許される。
【００７７】
例えば、図６（ｄ）の状態を得た後酸素プラズマ処理を施して、ギャップ保持部材５１１を台形柱状に成形することもできる。台形柱状にすることにより、後の配向膜のラビング処理で、ギャップ保持部材５１１が受ける衝撃を緩和することができる。
【００７８】
また、ここでは対向基板側にギャップ保持部材５１１を形成したが、上述した工程を用いてＴＦＴ基板側に形成することも可能である。
【００７９】
次に、図６（ｅ）に示すように配向膜５１２を形成する。配向膜５１２の材料には垂直配向型のポリイミド膜を用い、スピンコート法によってポリイミド膜を塗布する。その後、８０℃で５分間仮焼成し、１８０℃の熱風を送り込んで加熱（本焼成）してポリイミドを硬化させて、配向膜５１２を形成する。
【００８０】
なお、図６（ｅ）では、配向膜５１２は、ギャップ保持部材５１１の側面や表面を覆っていないが、本実施例では、ポリイミド被膜をスピンコート法で形成したため、ギャップ保持部材５１１の側面や表面をこのポリイミド被膜が若干覆っている場合もあるが、ギャップ保持部材５１１の高さが数μｍであるのに対し、ポリイミド被膜の厚さは数十〜百ｎｍと極薄いため、また側面のような直立した部分では完全な膜を成していない場合もあるので、図６（ｅ）では基板５０１の表面に形成された配向膜５１２のみを図示した。
【００８１】
次に、配向膜５１２の表面を毛足の長さ２〜３ｍｍのバフ布（レイヨン、ナイロン等の繊維）でラビング処理を行う。この際、ギャップ保持部材５１１を破壊しないように、バフ布の種類、植毛密度あるいは、ローラーの回転数等のラビング条件を設定する。
【００８２】
そして、実施例１〜３で説明したようにＴＦＴ基板と対向基板に封止部材を形成し、液晶を封止する。図５（ｃ）は実施例１の封止部材を用いた液晶表示装置の断面構造を示す。
【００８３】
本実施例のギャップ保持部材５１１は従来の球状スペーサに替わるものであるが、基板に固定された部材であるため、実施例１〜３において封止部材の作製工程時の基板の取り扱いも容易になる。また保持部材５１１の高さを任意に設定できるため、セルギャップの大きさを任意に決定でき、強誘電性液晶表示装置等の２μｍ以下の挟セルギャップの場合に特に有効である。
【００８４】
上述した実施例１〜４は表示装置が小型化・軽量化されるため、特に携帯型の情報機器、ノート型、モバイル型等のコンピュータ、電子手帳、カーナビゲイション・システム等の表示装置に好適である。また、最終製品の外装と表示装置の外装が異なるプロジェクタ型の表示装置のライトバルブにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１の封止部材の説明図である。
【図２】実施例１の基板の側面の形状の説明図である。
【図３】実施例１のＴＦＴ基板の対向基板の平面図と断面図である。
【図４】実施例２の封止部材の説明図である。
【図５】実施例３のギャップ保持部材の構成の説明図である。
【図６】実施例３のギャップ保持部材の作製工程を説明する断面図である。
【図７】従来例の液晶表示装置の正面図と断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０１  基板（ＴＦＴ基板側）
２０１  基板（対向基板側）
３００  接着材
３０１  テープ
３０２  接着材層
３１０  液晶
４０１、４０２  枠部材
４０２  接着材層
４１０  液晶
５１０  対向電極
５１１  ギャップ保持部材
【図１】
2007199729.tif 000003
【図２】
2007199729.tif 000004
【図３】
2007199729.tif 000005
【図４】
2007199729.tif 000006
【図５】
2007199729.tif 000007
【図６】
2007199729.tif 000008
【図７】
2007199729.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月21日(2007.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して貼り合わされた、テーパ状の側面を有する一対の基板と、
前記一対の基板のテーパ状の側面に密接して形成された接着材層と、
前記接着材層に密接して形成されたテープとを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
対向して貼り合わされた、階段状の側面を有する一対の基板と、
前記一対の基板のテーパ状の側面に密接して形成された接着材層と、
前記接着材層に密接して形成されたテープとを有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記テープは前記接着材層よりも熱伝導性が高いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記テープに金属材料、または金属材料でコーティングされたテープを用いることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
対向して貼り合わされた、テーパ状の側面を有する一対の基板と、
前記一対の基板の側面に密接して形成された接着材層と、
前記接着材層に密接して形成された枠部材とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
対向して貼り合わされた、階段状の側面を有する一対の基板と、
前記一対の基板の側面に密接して形成された接着材層と、
前記接着材層に密接して形成された枠部材とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、前記枠部材は前記接着材層よりも熱伝導性が高いことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項において、前記枠部材に金属材料または樹脂材料を用いることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項において、前記一対の基板の隙間に液晶材料が封止されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置は、ＥＬ表示装置であることを特徴とする表示装置。