(57)【要約】【課題】  シール内の導電材により上下基板の導通を行う液晶表示装置のギャップムラを減少させる。【解決手段】  シール材配置領域で対向するコモン電極とコモン配線を異なる面積に設定する。すなわち、上下導通する少なくとも一方の透明電極にスリットまたは対向する透明電極より面積を小さくすることにより、配線占有面積の違い、および、透明電極の厚みによる段差を考慮した設計になり、面内ギャップムラが防止できる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモン電極が形成された対向基板と、
セグメント電極と、前記セグメント電極を端子部に導くセグメント配線と、前記端子部と前記コモン電極を電気的に接続するためのコモン配線が形成されたガラス基板と、
前記ガラス基板と前記対向基板を接合するとともに、導通材を含んだシール材と、
前記ガラス基板と前記対向基板の間隙に設けられた液晶と、
前記シール材が設けられた領域には、前記コモン配線と前記コモン電極が対向する上下導通部分が形成され、前記上下導通部分で前記導通材により前記コモン配線と前記コモン電極が電気的に接続された液晶表示装置であって、
前記上下導通部分の前記コモン電極の面積と前記コモン配線の面積が異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記コモン電極の面積と前記コモン配線の面積のうち、小さいほうの面積が大きいほうの面積の３０％〜７０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する製造方法。詳しくは、携帯端末機器や音響製造機器などの表示装置として利用されている単純型マトリックス型液晶表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯端末機器や汎用機器等の表示装置として広く利用されている単純マトリックス型液晶表示素子は、白黒表示が一般的であった。表示可能な情報量を増すために表示ドット数を多くし、階調表示を行い対応してきた。しかし、単純マトリックス型液晶表示の階調表示では、液晶にかかる電界強度を面内すべて一定にするため、液晶層を決まった間隔で精度良く作り込む必要があるが、シール材配置領域において電極の配線部分とそれ以外の領域では、ＩＴＯ段差の影響でセルギャップムラを起こすことがわかっている。したがって、セルギャップを一定にするためシール材配置領域において、電極の配線部以外の領域にダミー電極群を配置してセル内のギャップを均一にすることが可能である（たとえば、特許文献１を参照）。さらに、当該ダミー電極群が配置されている場合でも、ダミー電極群による配線占有面積と同等にすることでさらに均一性の向上が可能となる（例えば、特許文献２を参照）。近年携帯端末の機能向上に伴って、白黒表示からカラー化へシフトしてきている。特に、携帯端末は表示情報量の増加から表示可能なドット数増加およびカラー表示で対応してきた。このような状況の中で、表示する画像はキャラクターから写真映像へ、さらには動画までを表示する必要性が出てきたため、表示品質向上が求められている。したがって、単純マトリックス型液晶表示素子においても中間調の表示ムラを抑える必要がある。また、単純マトリックス型液晶表示素子はＴＦＴ型液晶表示素子と比べて表示ムラが出やすい特性を持っているため、画像表示を行う携帯端末機器等では高度なセルギャップの技術が必要となる。カラー用液晶表示素子では、駆動用ドライバーをガラス上の実装するＣＯＧ実装が行われるために、３辺フリー化が標準となり駆動用のドライバーからの透明電極配線および上下導通を行う電極領域で狭ピッチ配線が必要となり、配線面積占有率を略一致することが出来なくなっている。さらに、配線は狭ピッチになることから低抵抗化のために透明電極の膜厚を厚くする必要があり、膜厚段差にも考慮する必要がある。
【特許文献１】実開平４−８７８２２号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００２−３２８３８０号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、配線ピッチが厳しい単純マトリックス型液晶表示装置のシール材配置領域で、配線占有面積を略一致させることが困難である。特に、信号側のセグメント配線部分の配線占有面積と線順次コモン側の上下導通させる領域の配線占有面積を略一致することは困難である。つまり、セグメント配線は配線数が多いので狭ピッチで配線占有面積が小さくなり、一方、上下導通するコモン配線は接続抵抗が必要なために占有面積を大きくする必要がある。したがって、両者の占有面積を略一致させることが困難である。さらに、配線占有面積を同じにできたとしても上下導通するコモン領域の透明電極の膜厚段差の重なり部分とセグメント透明電極部分とでは、段差が異なってしまう。したがって電極配線占有面積および段差が均一にならないために、荷重後にギャップ材のつぶれに偏りが生じ面内ムラに影響を及ぼす。したがって、シール材配置部分において４辺を同じ配線占有面積にするのが困難で、さらに段差も違うことからすべてに関して考慮しないとギャップ材のつぶれ度合いに偏りができ局部的にギャップムラが発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記に内容の目的を解決するためにかかわる単純マトリックス型液晶表示素子のシール材配置の上下導通する領域において、上下導通する少なくとも一方の透明電極を小さく設けることにした。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、シール材配置領域において上下導通する少なくとも一方の透明電極にスリットまたは対向する透明電極より面積を小さく設けることにより、配線占有面積の違いおよび透明電極の段差を考慮した設計にすることが可能になり面内ギャップムラを防止する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、コモン電極が形成された対向基板と、セグメント電極、セグメント電極を端子部に導くセグメント配線、及び端子部とコモン電極を電気的に接続するためのコモン配線が形成されたガラス基板と、ガラス基板と対向基板を接合するとともに導通材を含んだシール材と、ガラス基板と対向基板の間隙に設けられた液晶と、シール材が設けられた領域には、コモン配線とコモン電極が対向する上下導通部分が形成され、上下導通部分で導通材によりコモン配線とコモン電極が電気的に接続された液晶表示装置に関し、上下導通部分のコモン電極の面積とコモン配線の面積が異なることとした。ここで、コモン電極の面積とコモン配線の面積のうち、小さいほうの面積を大きいほうの面積の３０％〜７０％の範囲とした。これによればシール材領域において、セグメント配線の配線占有面積にかかる圧力とコモン配線の上下導通配線占有面積にかかる荷重が均等になることで基板間が均一になり、ムラのない表示が可能になる。
【０００７】
以下、本発明を用いた実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１に、本実施例の単純マトリックス型液晶素子の平面図を模式的に示す。図２に図１の液晶素子のＢ−ｂ断面を、図３にＡ−ａ断面を模式的に示す。図２に示すように、ガラス基板２に形成されたセグメント電極１０と、対向基板１に形成されたコモン電極３が液晶９を挟んで対向するように、対向基板と基板がシール材６により接合されている。対向基板及び基板上に設けられた電極の上には、液晶９を配列させるための配向膜７が塗布される。さらに、均一な基板間を作るために同じ粒径のギャップ材８が表示領域内に均等量散布されている。また、図１に示すように、ガラス基板２には駆動用ドライバー１３が実装されており、駆動用ドライバーからの駆動信号をセグメント電極に導くセグメント配線１５がガラス基板２に形成されている。さらに、対向基板１のコモン電極３に駆動用ドライバーからの駆動信号を導くためのコモン配線４がガラス基板２上に形成されている。コモン配線４とコモン電極３はシール材６の部分で対向するように形成されており、シール材６に分散された導通材５により電気的に接続されている。
【０００９】
このように構成された単純マトリクス型液晶表示素子では、セグメント駆動信号がセグメント配線１５を経由してセグメント電極１０に、コモン駆動信号がコモン配線４及び導通材６を経由してコモン電極３に供給されることとなり、液晶９に電圧が印加され、画像表示が行なわれる。カラー表示の場合には、どちらかの電極と基板の間にカラーフィルターが配置されているのが通常の構造である。
【００１０】
図３に、図１中のＡ−ａ線における断面を模式的に示す。これは、セグメント電極１０上に導通材５を含むシール材６の状態を示す。Ａ−ａ領域では、対向基板１に透明電極が形成されていないので上下導通はしないが、隣接するセグメント電極配線１０間で上下導通材５が数個接触した場合にはショートする可能性があるため、ある程度電極の隙間を確保する必要がある。通常、導通材粒径の３倍以上確保する必要がある。ここで、配線を行っている透明電極の段差について説明する。ガラス基板２はコモン配線４やセグメント配線１５を行うために狭ピッチとなり、配線が細くなるため高抵抗化する。そのため、波形のなまりが発生しやすくなる。なまりが発生すると画質に影響を与えることが分かっている。したがって、おびきを低減するために通常透明電極２０Ω／□から５Ω／□程度の低抵抗値の透明電極を使用する必要がある。しかし低抵抗化を行うと透明電極膜厚が１０００オングストロームから３０００オングストローム程度が必要で、透明電極で配線した領域としていない領域とでは電極の段差が発生してしまう。したがって、上下導通材５を含むシール材６に荷重を加えて基板を貼り合わせると、配線を行っている領域では導通材がつぶれやすくなり、配線を行っていない領域では段差分（セグメント電極１０の厚さ分）導通材はつぶれにくい状態となる。
【００１１】
一方、図４に、図１中のＣ−ｃ線における断面を模式的に示す。これは、上下基板間の導通のためにガラス基板２に配置したコモン配線４と対向基板１に配置したコモン電極３が、上下導通材５を含んだシール材６を挟んで対向している領域である。このコモン領域において、コモン配線４領域とコモン電極３の交差する面積が前述のＡ−ａ領域、すなわちセグメント配線領域と同等とした場合、コモン領域の段差が（たとえば３０００オングストロームと交差する段差６０００オングストローム）２倍になってしまう。このような配置で上下導通材５を含むシール材６を配置し、面内に圧力を加えると段差の影響で部分的に荷重が変わり基板間が均一とならない。したがって、シール材領域において、コモン配線４とコモン電極３との交差部分を異なる面積にすることで、上下配線領域のつぶれる荷重と片側にだけある配線領域の導通材のつぶれる荷重と電極配線がない領域の導通材のつぶれる荷重のバランスが、セグメント配線領域での導通材つぶれる荷重と同等にすることで面内を均一にすることが可能になる。図１のＤ領域の拡大図を図５に示す。図５においてコモン配線４とコモンとコモン電極３では、シール材領域において面積が違うことがわかる。上下導通する交差面積を小さくすると、配線占有面積を確保できない図３のセグメント配線領域と同等の荷重を加えることが出来るが、デメリットとして上下導通領域が少なく導通抵抗が大きくなるためおびき等の不良率が悪くなる。したがってシール材領域において、ある程度交差領域を確保したうえで設計する必要があるために、セグメント配線とコモン配線の占有面積領域は等しくできない。よって、実験で最適値を求めたところ、シール材領域において膜厚２５００オングストロームのセグメント配線を最大限配線占有面積確保した状態（配線占有面積３５％程度）で、コモン電極３を最大限確保（配線占有面積９５％程度）した領域から上下導通コモン配線領域は４０〜６０％（詳しくはシール材とコモン配線３の交差領域／上下コモン配線の交差領域×１００）小さくするとセグメント配線領域の圧力とコモン上下導通領域の荷重が一定となり、表示領域の基板間隔が均一になった。図５の構造は、組ズレにも対応できるように上下交差する場所を中心に持ってきていることも特徴である。以上のように、シール材配置領域において上下導通する少なくとも一方の透明電極にスリットまたは対向する透明電極より面積を小さく設けることにより、配線占有面積の違いおよび透明電極の段差を考慮した設計にすることでシール材領域に均等に荷重が加わりガラス基板間が均一となるため面内ギャップムラが無くなり、表示ムラの発生しない単純マトリックス液晶素子を提供できる。
【実施例２】
【００１２】
本実施例の液晶表示装置を図６、７に基づいて説明する。実施例１と重複する説明は適宜省略する。図６は、本実施例の液晶表示装置の、図１におけるＣ−ｃ線での断面図であり、図７は図１におけるＤ部の拡大図である。コモン配線４とコモン電極３の交差領域において、コモン電極３にスリットが入っている特長がある。この構造は、コモン配線４側にスリットを設けてもよい。これにより、実施例１のパターンよりもさらに荷重精度が安定する。
【実施例３】
【００１３】
また、剛体のコンピュータシミュレーションを行った。シール材領域において、配線占有面積を８０％で略一致させた場合に、電極の段差を０．２μｍと０．４μｍで計算を行うと０．０２μｍの基板間隔差が確認できました。配線占有面積を６０％で略一致させた場合に段差を０．２μｍと０．４μｍで計算を行うと０．０５３μｍの基板間隔差が確認できた。また、占有面積４０％で略一致させた場合に段差を０．２μｍと０．４μｍで計算を行うと約０．０９μｍの基板間隔差が発生した。したがって、配線占有面積が小さくなればなるほど基板間隔の差が大きくなるため配線占有面積と段差を考慮する必要があることがわかる。例えば、セグメント側配線占有面積が３５％程度で段差０．２μｍの場合を考えると、コモン上下導通配線領域で段差０．４μｍの時同じ荷重にするには６５％程度の配線占有面積にする必要がある。よって、セグメント配線の占有面積とコモン配線の占有面積は、段差比の係数を考慮すれば荷重を均等にできることになる。
したがって、
セグメント配線占有面積率×両配線段差
＝コモン配線占有面積×（片側段差面積率×配線段差）／（両断差面積率×片段差）
という式が成り立つ。
ここで、
セグメント配線占有面積率＝セグメントのシール材領域（セグメント配線面積＋セグメント配線がない面積）の単位／シール材領域の配線面積×１００
コモン配線占有面積率＝コモンのシール材領域（コモン配線面積＋コモン配線がない面積）面積／シール材領域のコモン配線面積×１００
片側段差面積率+両段差面積率＝１００
とする。
よって、電極パターンを設計する場合シール材領域において、電極の占有面積は前記計算式が成り立つ値になるように設計すれば、ガラス基板間が均一になる効果があり、表示ムラの発生しない単純マトリックス液晶素子が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
表示ムラのない単純マトリックス型液晶素子が可能となるので、カメラ画像においても再現性に優れた表示が出来るので、カメラ付の携帯端末にも適応できる。さらに、本発明の製造方法によれば、表示ムラのない単純マトリックス型液晶素子が可能となり安定して製造できるので、低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の液晶表示装置を示す平面図である。
【図２】図１におけるＢ−ｂ線での断面図である。
【図３】図１におけるＡ−ａ線での断面図である。
【図４】実施例１の図１におけるＣ−ｃ線での断面図である。
【図５】実施例１の図１におけるＤ部の拡大図である。
【図６】実施例２の図１におけるＣ−ｃ線での断面図である。
【図７】実施例２の図１におけるＤ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  対向基板
２  ガラス基板
３  コモン電極
４  コモン配線
５  導通材
６  シール材
７  配向膜
８  ギャップ材
９  液晶
１０  セグメント電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007226066.tif 000006
【図５】
2007226066.tif 000007
【図６】
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【図７】
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