(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と、該画素電極に接続されるスイッチング素子と、該画素電極及びスイッチング素子が配置される画素領域の周囲に設けられる周辺回路とがそれぞれ形成された複数枚の液晶パネル用基板を１枚の母基板にて形成し、前記液晶パネル用基板と対向基板との圧着後に、前記母基板から前記複数枚の液晶パネル用基板を切り出してなる液晶装置の製造方法であって、
前記複数枚の液晶パネル用基板は、前記母基板において行列状に配列して設けられ、
前記各液晶パネル用基板における周辺回路の外縁部を覆うようにシール材を形成すると共に、
前記母基板からの前記複数枚の液晶パネル用基板の切り出しにより前記母基板から生じた破材がばらならにならないように、
前記母基板上の周縁部において、前記複数の液晶パネル用基板のうちの列方向に位置する複数の前記液晶パネル用基板に渡って連続して沿う個所と、行方向に位置する前記液晶パネル用基板に沿う個所とに、前記シール材からなる第１のダミーシールパターンを形成し、且つ
前記複数枚の液晶パネル用基板の列と列の隙間の前記母基板上において、列方向に位置する複数の前記液晶パネル用基板に渡って連続して沿う個所に、前記シール材からなる第２のダミーシールパターンを形成し、
前記シール材と前記第１及び第２のダミーシールパターンの形成された前記母基板を切断して、前記複数枚の液晶パネル用基板を切り出す
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００２】
【発明の属する技術分野】
【０００３】
本発明は、液晶装置さらにはアクティブマトリックス型の液晶装置のスイッチング素子（例えば薄膜トランジスタ）が形成された基板と対向基板との接合技術に関し、特に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）が形成された基板に周辺回路が形成された液晶装置およびそれを用いた電子機器に利用して好適な技術に関する。
【従来の技術】
【０００４】
従来のアクティブマトリックス型の液晶装置は、画素をマトリックス状に配置した一方のガラス基板を対向電極を設けた他方のガラス基板よりも大きく形成して、その周縁部にドライバＩＣを搭載したものが一般的であった。
【０００５】
しかしながら、このような構成の液晶装置はガラス基板の大きさに比べて画素領域の面積が小さいための液晶装置を表示装置として使用した携帯用電子機器の小型化が困難であった。
【０００６】
一方、近年、低温プロセスを適用することにより画素領域の走査線や信号線を駆動するＴＦＴからなる周辺回路をガラス基板上に一体に形成した液晶装置が開発されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、周辺回路をガラス基板上に形成した従来の液晶装置においては、周辺回路への光の漏れによる誤動作を防止するため、対向基板に見切り（表示画面の周縁を隠すためのマスク）と呼ばれる遮光部材を設けたり、対向基板を画素領域とほぼ等しい大きさに形成して画素領域のすぐ外側にシール材を形成して液晶を封入し、このシール部の外側に周辺回路が位置するようなレイアウト設計が行われていた。
【０００８】
そのため、ドライバＩＣを搭載した液晶装置に比べるとガラス基板の大きさは小さいものの、周辺回路を配置した分だけガラス基板に対して画素領域の占める面積が小さく、電子機器の小型化を達成する上ではまだまだ不充分であった。また、シール部の外側に周辺回路を配置した液晶装置においては、周辺回路を構成する素子の耐食性が劣化するという問題がある。そのため、周辺回路を画素領域の配向膜を構成するポリイミド膜で覆うことで耐食性を向上させた液晶装置も提案されている。
【０００９】
しかし、ポリイミド膜では耐湿性が充分でなく、より耐湿性の高い液晶装置が望まれていた。
【００１０】
この発明の目的は、ガラス等の基板に対する画素領域の割合すなわち有効表示面積の大きな液晶装置を提供し、これによって液晶装置を表示装置として使用した電子機器の一層の小型化を可能にする技術を提供することにある。
【００１１】
この発明の他の目的は、耐湿性を向上させてガラス等の基板上に形成された周辺回路を保護し、これによって信頼性の高い液晶装置を実現することにある。また、パネル周辺のギャップを均一にする不具合を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、上記目的を達成するため、画素電極と、該画素電極に接続されるスイッチング素子と、該画素電極及びスイッチング素子が配置される画素領域の周囲に設けられる周辺回路とがそれぞれ形成された複数枚の液晶パネル用基板を１枚の母基板にて形成し、前記液晶パネル用基板と対向基板との圧着後に、前記母基板から前記複数枚の液晶パネル用基板を切り出してなる液晶装置の製造方法であって、前記複数枚の液晶パネル用基板は、前記母基板において行列状に配列して設けられ、前記各液晶パネル用基板における周辺回路の外縁部を覆うようにシール材を形成すると共に、前記母基板からの前記複数枚の液晶パネル用基板の切り出しにより前記母基板から生じた破材がばらならにならないように、前記母基板上の周縁部において、前記複数の液晶パネル用基板のうちの列方向に位置する複数の前記液晶パネル用基板に渡って連続して沿う個所と、行方向に位置する前記液晶パネル用基板に沿う個所とに、前記シール材からなる第１のダミーシールパターンを形成し、且つ前記複数枚の液晶パネル用基板の列と列の隙間の前記母基板上において、列方向に位置する複数の前記液晶パネル用基板に渡って連続して沿う個所に、前記シール材からなる第２のダミーシールパターンを形成し、前記シール材と前記第１及び第２のダミーシールパターンの形成された前記母基板を切断して、前記複数枚の液晶パネル用基板を切り出すことを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明の実施形態及び参考形態においては、本発明の液晶装置の製造方法は、複数枚の液晶装置用の基板を１枚の母基板上に形成し重ね合わせた後からこれを各パネル用
に切断する場合に、母基板の周縁部および各パネル部分のすき間にシール材を形成して形成したダミーシールパターンを設けておくようにしたものである。これによって、切断後に生じる破材がばらばらになるのを防止できるとともに、基板が圧着時の圧力によってたわんで対向基板とのすき間が不均一になり、パネル周辺のギャップが不均一になってしまうという不具合を回避することができる。
【００１４】
また、一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法において、一方の基板に画素電極、該画素電極に接続してなるスイッチング素子、該画素電極及びスイッチング素子が形成されてなる画素領域の周囲に配置されてなる周辺回路を形成する工程と、一方の基板と他方の基板とをシール材により張り合わせる工程とを少なくとも有し、前記シール材が前記周辺回路を覆うように形成することを特徴とする。
【００１５】
周辺回路部分をシール材で覆うようにすることにより、液晶装置（又は液晶パネル）の外側からの水分による影響を防止することができる。また、有効表示領域を広くすることができる。
【００１６】
また、液晶装置を構成する一方の基板の上に画素を駆動するための周辺回路が形成された液晶装置において、画素領域の周囲に配置された周辺回路および引き出し用の配線パターンの上に、シール材を形成して対向基板を貼り合わせるようにした。
【００１７】
上記した手段によれば、周辺回路の内側にシール部を設ける場合に比べて基板に対する画素領域の割合すなわち有効表示面積の大きな液晶装置を得ることができ、これによって液晶装置を表示装置として使用した電子機器の一層の小型化を図ることができる。
【００１８】
また、上記シール材を、上記周辺回路の少なくとも外縁部を覆うように形成してもよい。これによって、周辺回路の内縁部の上方がシール材に覆われていなくともパネルの外側から水分等が侵入するのを防止して耐湿性を向上させ、ガラス等の基板上に形成された周辺回路を保護し、これによって信頼性の高い液晶装置を実現することができる。
【００１９】
また、上記シール材を周辺回路の幅よりも少なくとも０．２ｍｍ以上広い幅に設定して周辺回路の上を覆うようにしてもよい。シール材を周辺回路の幅よりも少なくとも０．２ｍｍ以上広い幅に設定することで、周辺回路の上をシール材で完全に被覆することができ、パネルの面積を最小にしかつ周辺回路を水分等から保護することができる。
【００２０】
また、上記周辺回路の外縁部と内縁部に沿って２重にシール材を形成するようにしてもよい。耐湿性の向上の観点からはシール材の好ましい幅は０．８ｍｍ以上であるが、シール材を形成する装置の構造上の制約からあまり広い幅のシール材を形成することは困難であるので、周辺回路の幅がシール材の最大幅よりも広い場合には周辺回路の外縁部と内縁部に沿って２重にシール材を形成するようにする。これによって、周辺回路部の上方に液晶が入り込んで寄生容量が増大するのを回避することができると同時に周辺回路をスイッチング分等から保護することができる。
【００２１】
また、上記画素領域の周囲の所望の部位にのみ周辺回路もしくは配線パターンを配置して周辺回路および配線パターンの存在しない部位には回路の機能に関係しない素子や配線からなるダミー回路を配置し、上記周辺回路および上記ダミー回路の上に、シール材を形成して上記対向基板を貼り合わせるようにしてもよい。画素領域の周囲全体に周辺回路もしくは配線パターンを配置することが困難または回路の特性上好ましくない場合には、画素領域の周囲の所望の部位にのみ周辺回路もしくは配線パターンを配置して周辺回路および配線パターンの存在しない部位には回路の機能に関係しない素子や配線からなるダミー回路を配置することによって、周辺回路のある部分とない部分とで基板表面に段差が生じてシール材による密着性が低下するのを回避することができる。また、同時に基板表面段差によるパネルギャップムラを防ぐことができる。
【００２２】
なお、シール材にはスペーサ材が混合されることにより、一対の基板間のギャップ間隔を均一に制御することが可能となる。
【００２３】
また、上記画素領域の周囲の所望の部位にのみ周辺回路もしくは配線パターンを配置して、上記周辺回路および配線パターンの存在しない部位には、周辺回路または配線パターンが存在する部位に形成されるシール材中に含まれるスペーサ材の径よりも大きな径のスペーサ材を含んだシール材を形成して対向基板を貼り合わせるようにしてもよい。このようにすることによっても、周辺回路のある部分とない部分とで基板表面に段差が生じてシール材による密着性が低下するのを回避することができる。また、同時に基板表面段差によるパネルギャップムラを防ぐことができる。
【００２４】
さらに発明においては、上記いずれかに記載の液晶装置を電子機器の表示装置としたものである。液晶装置は基板に対する画素領域の割合すなわち有効表示面積を大きくすることができるので、この液晶装置を表示装置として使用した電子機器であって、特に小型の電子機器にはより広い画面を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【００２５】
〔実施形態１〕
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図３は、本発明を適用した液晶装置の第１の実施例を示す。このうち、図１は画素電極およびＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリックス型基板と対向基板とを貼りあわせたときの平面レイアウト図および側面図、図２は図１における液晶装置端部（シール部）の部分平面拡大図、図３はIII−III線に沿ったシール部の拡大断面図を示す。
【００２７】
この実施例では、アクティブマトリックス型の基板としてのガラス基板１０を用い、基板の中央に画素電極および各画素電極に電圧を印加するＴＦＴがマトリックス状に配設されてなる画素領域１１が設けられている。画素領域１１の周囲には、画素領域１１内の信号線に画像データを供給する信号線駆動回路や上記信号線上の電圧を画素電極に印加するスイッチング素子としてのＴＦＴのゲートが接続された走査線を順番に選択する走査線駆動回路等からなる周辺回路および引き出し配線パターンが形成された周辺回路部１２が配置されている。
【００２８】
そして、上記周辺回路部１２の上に円柱状もしくは球状のスペーサ材１３を含んだ紫外線硬化性を有するエポキシ樹脂等からなるシール材１４が形成され、その上に対向電極を有する対向基板２０が、図１（ｂ）のように貼り合わされることによって、液晶を封入可能な所定の間隔を有する液晶装置として構成される。
【００２９】
図７に従来型の液晶装置の構成を示す。図７に示されているように基板１０の中央部には画素領域が形成されてなり、その周辺にはシール材を挟んで周辺回路（６０、１０５）が形成されている。
【００３０】
本発明では、周辺回路に対しシール材３６がオーバーラップするかたちで形成されるものであり、断面図からもわかるようにシール材の位置が周辺回路上に配置されるように一対の基板を貼り合わせれば、その分画素領域が広がることになる。しかも、液晶装置周辺から基板内に進入する水分なども防止することができるという効果を有する。
【００３１】
なお、本実施例ではスペーサ材が含まれた構成となっているが、スペーサ材を含まないシール材によっても一対の基板を貼り合わせることは可能である。
【００３２】
上記シール材１４は、図２に示されているように液晶装置の周縁部に形成された周辺回路のほぼ全体にわたって形成されるものの、その一部は液晶注入口１４ａとするために開口されている。また、シール材１４の角部は、シール材の密着性を良くするため鈍角もしくは丸みを有する形状とされている。
【００３３】
なお、シール材は、上記周辺回路部１２の上方の少なくともその外側に沿って形成されていれば良いが、この実施例では、上記シール材１４のパターンの幅は周辺回路部１２の幅よりも少なくとも０．２ｍｍ以上広い幅に設定され、図２および図３のように周辺回路部１２の上を完全に覆うように形成される。
【００３４】
周辺回路部１２の一部（外側）にシール材１４が形成された場合には周辺回路部の上に液晶が入り込むため寄生容量が増大するおそれがあるが、上記のようにシール材１４で周辺回路部１２の上方を完全に覆うことで周辺回路に対する寄生容量を減らすことができるとともに、シール材を不透明な材料で構成することで対向基板に設ける見切りを省略することが可能となる。
【００３５】
なお、図３において、１５はＴＦＴ側基板１０および対向基板２０の表面に形成されたポリイミドなどからなる配向膜である。
〔実施形態２〕
本実施形態では、周辺駆動回路の幅が広い場合についての構成について説明する。
【００３６】
上記シール材１４の好ましい幅は耐湿性との関係から０．８ｍｍ以上である。
しかし、シール材を形成する装置の構造上の制約からあまり広い幅のシール材を形成することは困難であるので、周辺回路部１２の幅がシール材の最大幅よりも広い場合には、図４に示すように、周辺回路部１２の外縁部と内縁部に沿って２重にシール材を形成するよう設定した。これによって、液晶層側に形成したシール材により周辺回路部の上方に液晶が入り込んで寄生容量が増大するのを回避することができる。また、外側に形成したシール材により外部からの水分の進入を防止することができる。更には、シール材の量も制御できるという効果も有する。
【００３７】
なお、図４において、周辺回路部１２の外縁部と内縁部に沿って形成されたシール材のパターンＰ１とＰ２の端部の一方同士のみが接続され他方が離れているのは、シール材１４に紫外線が照射されて硬化する際に発生するガスの逃げ道を作ってシールの破損、及び周辺回路の破損、悪影響を回避するためである。さらに、この２本のシール材パターンの離れている端部間は、シール材を硬化させた後、アクリル樹脂１６等でモールドして封止するのが望ましい。モールドによって封止することにより、周辺回路部に進入する水分を防止することができ、耐湿性を向上させることができる。
〔実施形態３〕
本実施形態では、ダミーパターンを配置した構成について説明する。
【００３８】
図１のように画素領域１１の周囲全体に周辺回路もしくは配線パターンを配置することが困難または回路の特性上好ましくない場合がある。その場合には、画素領域１１の所望の部位（例えば３辺もしくは２辺）に周辺回路もしくは配線パターンを配置して周辺回路および配線パターンの存在しない部位には回路の機能に関係しない素子や配線からなるダミー回路を配置する。
【００３９】
あるいは、周辺回路および配線パターンの存在しない部位には、周辺回路または配線パターンが存在する部位に形成されるシール材中に含まれるスペーサ材の径よりも大きな径のスペーサ材を含んだシール材を形成して対向基板２０を貼り合わせるようにすると良い。これによって、周辺回路のある部分とない部分とで基板表面に段差が生じてシール材による密着性が低下するのを回避することができる。また、同時にパネルギャップの不均一を防止することができる。
【００４０】
従って、周辺回路および配線パターンの存在しない部位に形成されるシール材中に含まれるスペーサ材の径は、周辺回路または配線パターンが存在する部位に形成されるシール材中に含まれるスペーサ材の径よりも周辺回路部１４の高さ分だけ大きな値に設定される。
【００４１】
ただし、この場合、シール材の形成パターンは、スペーサ材の径が異なる部分同士では分離しておく必要がある。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施形態を示す液晶装置の端部（シール部）の拡大断面図である。
【００４３】
図３に示す第１の実施形態においてはＴＦＴ側基板１０と対向基板２０の表面にそれぞれ形成された配向膜１５の端部をシール材１４の端面と接するように構成しているのに対し、図５の実施例は、ＴＦＴ側基板１０と対向基板２０の表面にそれぞれ形成される配向膜１５の端部を周辺回路部１２の内縁部を覆うように延設させたものである。このように構成することによって、ポリイミド等からなる配向膜１５とシール材１４とで覆われた周辺回路部１２の内縁部の耐食性がさらに向上する。しかも、配向膜１５の端部がシール材１４で覆われているため、配向膜１５の端部から水分等が侵入するおそれもない。
【００４４】
また、配向膜１５の端部をシール材１４の端面と接するように構成した第１の実施形態では両者の位置合わせが比較的困難で位置ずれを起こした場合には液晶の配向に乱れが生じ表示部の周縁で画質が低下するおそれがあるが、図５の実施例を適用するとＴＦＴ側基板１０と対向基板２０の位置合わせ精度が低くてもよいため組立が容易であるとともに、位置ずれを起こしても配向膜１５の端部がシール材１４内にあるため液晶の配向が乱れることもないという利点がある。
〔実施形態４〕
図６は複数枚の液晶装置（又は液晶パネル）用の基板を１枚の母基板上に形成して、後からこれを各パネル用に切断する場合の好適な本発明の実施形態を示す。
【００４５】
この実施形態は、母基板１００の周縁部および各パネル部分のすき間にシール材を形成して形成したダミーシールパターンＤＰ１，ＤＰ２をそれぞれ設けておくようにしたものである。これによって、母基板１００から各パネル用基板１０を切り出した後に生じる破材がばらばらになるのを防止できるとともに、基板が圧着時の圧力によってたわんで対向基板とのすき間が不均一になり、パネル周辺のギャップが不均一になってしまうという不具合を回避することができる。
〔応用例〕
上述の実施形態で説明した液晶装置を用いて構成される電子機器として、図８に示す液晶プロジェクタ、図９に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、又はページャ、あるいは携帯電話、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などを挙げることができる。
【００４６】
図８は、投写型表示装置の要部を示す概略構成図である。図中、８１０は光源、８１３，８１４はダイクロイックミラー、８１５，８１６，８１７は反射ミラー、８１８，８１９，８２０はリレーレンズ、８２２，８２３，８２４は液晶ライトバルブ、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レンズを示す。光源８１０はメタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの白色光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用液晶ライトバルブ８２２に入射される。一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー８１４によって
反射され、緑色光用液晶ライトバルブ８２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ８２４に入射される。各ライトバルブにより変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上
に投写され、画像が拡大されて表示される。
【００４７】
図９に示すパーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示画面１２０６とを有する。本発明の液晶装置をこの電子機器としてのパーソナルコンピュータの表示画面として配置することもできる。
【００４８】
更には、携帯型の電子機器として、時計、携帯電話にも本発明の液晶装置を適用することが可能であり、低消費電力の電子機器を得ることができる。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように、本発明は、画素領域の周囲に周辺回路を配置してなる複数枚の液晶パネル用基板を１枚の母基板にて形成し、母基板から前記複数枚の液晶パネル用基板を切り出してなる液晶装置の製造方法であって、複数枚の液晶パネル用基板となる部分は、母基板において行列状に配列して設けられ、各液晶パネル用基板における周辺回路の外縁部を覆うようにシール材を形成すると共に、母基板からの複数枚の液晶パネル用基板の切り出しにより母基板から生じた破材がばらならにならないように、母基板の周縁部にシール材からなる第１のダミーシールパターンを形成し、配列される複数の液晶パネル用基板となる部分の列間の隙間において当該複数の液晶パネル用基板の列に沿って連続してシール材からなる第２のダミーシールパターンを形成し、シール材と第１及び第２のダミーシールパターンの形成された母基板を切断してなるものである。
【００５０】
これにより、母基板の切断後に生じる破材がばらばらになるのを防止できるとともに、基板が圧着時の圧力によってたわんで対向基板とのすき間が不均一になり、パネル周辺のギャップが不均一になってしまうという不具合を回避することができる。
【００５１】
また、周辺回路の内側にシール部を設ける場合に比べて基板に対する画素領域の割合すなわち有効表示面積の大きな液晶装置を得ることができ、これによって液晶装置を表示装置として使用した電子機器の一層の小型化が可能になるという効果がある。
【００５２】
また、周辺回路の上方がシール材で被覆されるため耐湿性が向上され、基板に形成された周辺回路を水分等から保護することができ、これによって信頼性の高い液晶装置を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】  本発明を適用した液晶装置の第１の実施例を示すＴＦＴ側基板の平面レイアウト図。
【図２】  本発明を適用した液晶装置の端部（シール部）の部分平面拡大図。
【図３】  本発明を適用した液晶装置のシール部の拡大断面図。
【図４】  本発明を適用した液晶装置の第２の実施例を示すＴＦＴ側基板の平面レイアウト図。
【図５】  本発明を適用した液晶装置の第２の実施例のシール部の拡大断面図。
【図６】  複数枚の液晶装置用の基板を１枚の母基板上に形成して、後からこれを各パネル用に切断する場合の好適な実施例を示す平面レイアウト図。
【図７】  従来の液晶装置の構成を示した図。
【図８】  本発明の電子機器の構成を示した図である。
【図９】  本発明の別の電子機器の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＴＦＴ側基板
１１  画素領域
１２  周辺回路部
１４  シール材
１４ａ  液晶注入口
１４，１５  配向膜
２０  対向基板
１００  母基板
【図１】
0003867059.tif 000002
【図２】
0003867059.tif 000003
【図３】
0003867059.tif 000004
【図４】
0003867059.tif 000005
【図５】
0003867059.tif 000006
【図６】
0003867059.tif 000007
【図７】
0003867059.tif 000008
【図８】
0003867059.tif 000009
【図９】
0003867059.tif 000010