JPH06214247A

JPH06214247A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06214247A
Application number: JP2073293A
Authority: JP
Inventors: Heihachiro Ebihara; 平八郎海老原
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【構成】基板上に設けた導電膜で透明電極を裏打ち
し、該導電膜を封止材の下部まで伸張する。また導電膜
２５と画素電極との間の短絡を検査する検査電極２９を
配線電極２６と同一の材質とし、配線部部材３２に接続
容易に設ける。【効果】配線電極２６の抵抗値が下がり、クロストー
ク等が減少し、かつ短絡事故が減少する。検査電極２９
の変質が防がれ、さらに不定でない電位を与えて静電気
による事故を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の構造に
関するものである。液晶表示装置は基本的には複数の画
素を形成するための透明電極（以下画素電極とする）を
形成した２枚の基板を、画素電極を形成した面を対向さ
せ、封止材により封止し、これに液晶材料を注入して構
成する。個々にはモノクローム、カラー、セグメント
型、マトリクス型、アクティブ型、パッシブ型あるいは
ＴＮ、ＳＴＮその他のモード等の違いにより、構造が異
なる場合があるが、本発明は何れにも対応可能である。
以下の説明はＳＴＮ、パッシブマトリクス型モノクロー
ム液晶表示装置を代表として説明する。

【０００２】

【従来の技術】以下図面に基づいて従来技術を説明す
る。図３はチップオングラス（以下ＣＯＧとする）技術
を用いた従来のパッシブマトリクス配列のモノクローム
液晶表示装置の構造を示す断面図である。第１の基板１
１と第２の基板２１は封止材２４によって封止され、こ
の封止領域内に液晶１４が注入される。両基板間の間隔
（以下基板間隔と言う）はスペーサー１５によって規制
される。第１の基板１１には画素電極１３が設けられ
る。第２の基板２１上には導電膜２５が設けられ、導電
膜２５の上に絶縁膜２８が設けられ、絶縁膜２８上に画
素電極２３が設けられる。画素電極１３と２３上には実
際には配向膜が設けられているが簡単のため図示を省略
して有る。基板１１、２１の外側にはそれぞれ偏光板１
２、２２が設けられる。

【０００３】画素電極１３と２３は、それぞれ直交して
井桁状に配列され、両者の交差する部分が画素となる。
画素電極２３は封止材２４の外側で、駆動集積回路４０
の出力端子４１に接続される。駆動集積回路４０の入力
端子４２は画素電極２３とは独立した、かつ画素電極２
３と同質の透明電極（以下配線電極とする）２６に接続
され、配線電極２６はフレキシブルシート等の配線部材
３２に接続される。

【０００４】画素部分の液晶には画素電極１３と画素電
極２３にそれぞれ印加される駆動電圧の差の電圧が印加
され、液晶はその実効電圧に関係して状態を変え、表示
に関与する。画素以外の部分の液晶には正規の電圧が印
加されないため、表示に不都合な状態を呈して表示コン
トラストを低下させる場合があり、これを防ぐため非画
素部に井桁状に遮光用の膜を設ける場合がある。この膜
は非導電性、導電性のいずれであっても良いが、遮光特
性や膜厚が他の特性に与える影響を考慮して導電性の膜
が使用される場合が多い。

【０００５】図３は導電膜２５を遮光膜として用いた場
合を示しており、この導電膜２５は上述の如く画素が配
列されている部分（以下表示部とする）の非画素部に井
桁状に設ける他、封止材２４の近傍の見切りとして、あ
るいは封止部分の基板間隔を表示部のそれと一致させる
目的で表示部以外の部分にも伸張される場合がある。図
３は封止部分の基板間隔を表示部の基板間隔と一致させ
る目的で導電膜２５が封止材２４の下まで伸張し、さら
に基板１１の封止部分にの基板間隔調整用の透明電極１
６を設けた例を示す。

【０００６】上記ＣＯＧ技術は特に細密な画素電極１
３、２３を有する表示装置に有効である。またこの様に
細密な画素電極１３、２３を有する表示装置にあっては
有効画素面積が低下してコントラストが低下する傾向に
あり、遮光膜が必要となる事が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＣＯＧ技術の問題点の
一つは、駆動集積回路４０が基板２１上に設けられるた
め、その電源線の抵抗が上昇する傾向にある点である。
すなわち、配線部材３２と配線電極２６との接続抵抗、
配線電極２６自身の配線抵抗、配線電極２６と駆動集積
回路４０の入力端子４２との接続抵抗等がその原因とな
る。駆動集積回路４０の電源線のうち、特に液晶駆動電
圧に関係する電源線の抵抗増加は、液晶に印加する駆動
電圧の波形に歪みを生じさせ、理想波形からのズレを生
じ、クロストークやコントラスト低下の原因となる。

【０００８】また画素電極２３の集積回路４０への引き
回し部分は極めて狭い範囲に集中的に寄せ集めるため、
この部分では画素電極２３は極めて細い線幅となり抵抗
が増大し、これもクロストークやコントラスト低下の原
因となる。さらに各画素電極２３は、引き回し部分の長
さがそれぞれ異なるため抵抗値が一定とならず、表示状
態が均一にならないと言う問題も生ずる。

【０００９】そこで本発明が解決しようとする第１の課
題は、配線電極２６の配線抵抗を低下させる事であり、
画素電極２３の駆動集積回路４０への引き回し配線の抵
抗を低下させる事である。

【００１０】次に遮光膜として用いる導電膜２５は、絶
縁膜２８により画素電極２３と絶縁されているのである
が、それにもかかわらずしばしば導電膜２５と画素電極
２３の間で電気的短絡が起こり、歩留まりを大幅に低下
させてしまう。その原因としては、例えば絶縁膜２８に
発生した微細なピンホールが挙げられる。このピンホー
ルを完全に無くすことは現在のところ非常に難しい。ま
た他の原因としてはゴミによるものが挙げられる。

【００１１】種々の原因により、短絡の発生する工程は
同一ではない。基板２１に画素電極２３を設けた段階で
既に短絡が発生する場合、基板１１との組立工程に於い
て画素電極２３が押圧されたとき発生する場合、封止領
域内に液晶１４を注入し、液晶１４の層の厚みを整える
ために両基板１１、２１を加圧したとき発生する場合等
が考えられる。

【００１２】このうち、基板１１との組立工程以降に発
生する短絡は、主として封止材２４の近傍で有る事が多
い。すなわち前述の如く封止部分の基板間隔を表示部の
それと一致させる目的で表示部以外の部分にも伸張した
場合、封止部分の導電膜２５の面積はかなり大きなもの
となり、短絡発生の確率が上昇する事に加え、一般に封
止部分に加わる応力の方が表示部に加わる応力よりも大
きいからである。そこで本発明が解決しようとする第２
の課題は、封止部分での短絡発生を防ぐ事である。

【００１３】短絡の発生工程を基板２１の状態で表現す
ると、画素電極２３が設けられた基板状態、基板１１と
の組立が終了し、未だ液晶１４が注入されていない空セ
ル状態、液晶１４が注入封止され検査治具等を用いて表
示可能な状態、偏光板接着等の工程を経た完成状態の４
つ分ける事が出来る。何れにしても出来るだけ早い工程
に於いて短絡の発生を検出し、後の工程への流出を防が
ないと後の工程は全て無駄となり、大きな損失を招く事
になる。

【００１４】従来この短絡検査は液晶１４が注入された
状態でしか行えず、偏光板や駆動回路を含む検査治具を
用い、複数の各画素電極１３、２３にそれぞれ検査電極
を接触し、画素電極２３に走査駆動電圧を印加して検査
していた。この様にすれば、導電膜２５と短絡している
画素電極２３部分のみが他の画素電極部分とは異なる表
示状態を呈し、異常が発見できるのである。

【００１５】しかし画素電極２３が微細な場合は個々の
画素電極２３の全てにそれぞれ個別に検査電極を接触さ
せる事は困難で、一部の電極にしか接触する事ができな
いか、あるいはゴムコネクター等で全ての画素電極２３
に同時に接触することしか出来ない。

【００１６】この様な場合は、基板１１上の画素電極１
３をゴムコネクターで共通に接触して一方の共通電極と
し、基板２１の画素電極２３をゴムコネクターで共通に
接触して他方の共通電極とし、両共通電極間に駆動電圧
を印加して液晶を表示して検査する事になる。

【００１７】しかしこの検査では画素電極２３は走査さ
れず、全ての画素電極２３に同時に同一の電圧が印加さ
れてしまうため、全体が同じように表示され、短絡部分
の検出が難しく、後工程を経過して通常の駆動が可能に
なった段階で初めて異常が発見される場合がほとんどで
あった。

【００１８】すなわちＣＯＧ技術を用いた場合、駆動集
積回路４０を基板２１取り付けてから故障が発見される
事になり、高価な集積回路まで無駄となってしまうた
め、その損失は極めて大きかった。

【００１９】この短絡検査の最も簡便な方法として特開
平４−２７１３２６号公報（以下引例とする）の請求項
１および図１には、画素電極１３および２３が交差する
点以外の表示面全域に広く形成された金属膜からなる遮
光マスク（以下導電膜とする）２５と、該導電膜２５か
ら外部に引き出されたテスト電極を有する液晶表示素子
が提案されている。この提案による方法は簡便であり、
かつ確実であるが次のような重大な欠点が有った。

【００２０】引例の発明に於けるテスト電極２９は、導
電膜２５が絶縁膜２８の外まで伸張され、配線部材４０
の設置位置とは異なる位置に露出されている構成となっ
ているため、表示装置の完成状態でテスト電極２９に配
線をする事が困難である。ところがテスト電極２９を開
路状態で放置すると、ここから種々の原因で発生した静
電気が導電膜２５に取り込まれ、導電膜２５の電位が画
素電極２３とは無関係に変動する結果、液晶の状態に影
響を与え表示状態に悪影響を及ぼす他、場合によっては
画素電極２３と導電膜２５との間に放電が起こり、画素
電極２３に損傷を与えてしまう。

【００２１】また導電膜が酸化しやすい材料である場合
は、工程を重ねる内にテスト電極２９の露出部分が酸化
して絶縁性を呈し、正しい検査が行えなくなり、不良品
を完成工程まで流してしまう事になる。

【００２２】そこで本発明が解決しようとする第３の課
題は、上記問題に鑑み、導電膜２５と画素電極２３との
短絡を検査するための検査電極の変質防ぎ、また検査電
極の電位を、表示装置の完成状態において容易に制御出
来るようにする事である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るために本発明が用いる第１の手段は、少なくとも配線
電極２６あるいは画素電極２３の引き回し部分の下部
に、それぞれ独立して接する配線導電膜を設ける事であ
る。

【００２４】次に上記第２の課題を解決するために本発
明が用いる第２の手段は、画素電極２３の下部に接する
配線導電膜を封止材２４の中まで伸張し、代わりに画素
電極２３の下部にかかる導電膜２５を封止材２４の内側
へ後退させる事である。

【００２５】また上記第３の課題を解決するために本発
明が用いる第３の手段は、導電膜２５と接続された、配
線電極２６と同質の透明電極（以下検査電極とする）を
設ける事である。

【００２６】さらに本発明の第４の手段は各透明電極の
接続部付近に裏打ち用の導電膜のない部分３３を設ける
事であり、第５の手段は検査電極を駆動集積回路４０に
接続される配線電極２６のいずれかと共通にする事であ
る。

【００２７】

【作用】第１の手段によれば、配線電極２６あるいは画
素電極２３の引き回し部分は配線導電膜で裏打ちされる
事になるから配線抵抗が減少する。

【００２８】次に第２の手段によれば、画素電極２３の
下部に接する配線導電膜を封止材２４の中まで伸張し、
代わりに画素電極２３の下部にかかる導電膜２５を封止
材２４の内側へ後退させるから、封止部分の基板間隔は
変化せず、しかも封止材２４が押圧されて封止材２４の
下部にある画素電極２３と配線導電膜が短絡しても、配
線導電膜はもともと画素電極２３に接しているのである
から何等問題がおきない。

【００２９】また第３の手段によれば、検査電極２９は
配線電極２６と同質の材料を用いるから変質の恐れがな
く、確実な検査が行えるうえ、配線部材３２と容易に接
続する事が出来、表示装置の使用状態で検査電極２９を
簡単に駆動回路の一部に接続する事が出来るから静電気
等による問題が解消される。

【００３０】さらに第３の手段によれば、各工程内での
検査が可能となるのは無論であるが検査電極２９と配線
電極２６あるいは画素電極２３とは同一の面、同一の材
質で互いに近傍に設ける事が出来るから、検査のための
治具の設計も極めて簡単となる。

【００３１】第４の手段によれば基板２１の裏面から導
電膜のない部分を通して各透明電極の接続部分の状態を
目視検査する事が出来、第５の手段によれば配線部材の
幅を広げる必要がなくなる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
るが、図面は基板２１の構造のみを示すものであって寸
法などについて示すものではない。また符号は図３と同
一のものについては同一の符号を用いる。さらに本発明
に於いて導電膜とは透明電極膜とは異なるものを言う。

【００３３】図１（ａ）は本発明の一実施例を示す基板
２１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ’
断面図であり、図１（ｃ）はＢＢ’断面図である。図１
においては本発明の第１の手段と第３の手段を同時に実
施している。すなわち、図１（ｂ）は第１の手段の実施
を示し、図１（ｃ）は第３の手段の実施を示す。

【００３４】図１に於いて、基板２１の全面に導電膜が
設けられた後、エッチング等により遮光膜として作用す
る導電膜２５と配線導電膜３０、３１および検査電極２
９の裏打ち部分が形成される。次に基板全面に絶縁膜が
設けられ、該絶縁膜をエッチング等により配線導電膜３
０、３１および検査電極２９の裏打ち部分が露出するよ
うに、かつ必要な形状に形成される。次に透明電極膜が
基板全面に設けられた後、エッチング等により配線電極
２６、検査電極２９、画素電極２３が形成される。

【００３５】各透明電極とその裏打ち用の導電膜の形状
は、各透明電極の抵抗値を下げるためには各透明電極よ
り太くする事が望ましいが、酸化等による悪影響が考え
られる場合は外部に露出しないように各透明電極によっ
て覆うようにしてもよい。図１は裏打ち用の導電膜の形
状を各透明電極と一致させた場合を示して有る。

【００３６】この状態で配線電極２６は配線導電膜３０
により、画素電極２３の一部は配線導電膜３１により裏
打ちされて抵抗値が低減する。また検査電極２９は導電
膜２５と接続するから、これ以降は画素電極２３と導電
膜２５の短絡検査は、各画素電極２３と検査電極２９の
導通を見る事により常時行う事が出来る。

【００３７】前述のように図１の構成によれば検査電極
２９は画素電極２３と同一の面、同一の材質とする事が
出来るから検査治具も簡単となる。図１（ａ）に於いて
検査電極２９は幅およびピッチが配線電極２６と等し
く、かつ配線電極２６と同等の位置に設けた例を示した
が、勿論幅、ピッチ、形状は異なっていても良いし位置
が異なっても良い。しかし配線部材３２との接続が容易
なように設ける事が望ましい。

【００３８】その後配向膜２７が必要部に設けられ、さ
らにラビング工程、組立工程、注入工程等を経て、ＣＯ
Ｇ工程に於いて駆動集積回路４０が取り付けられ、さら
に配線部材３２が接続される。

【００３９】配線部材３２の配線は配線電極２６と検査
電極２９に接続され、検査電極２９に接続された配線は
配線部材３２上で、または表示装置が組み込まれる他の
装置のなかで、電位が不定ででない箇所（出来れば液晶
駆動電圧の基準レベルを表すようなものである事が望ま
しい）に接続される。

【００４０】図１に於いては画素電極２３の集積回路４
０への引き回し部分を簡略に示したが、実際には極めて
狭い範囲に画素電極２３を集中的に寄せ集めなければな
らず、従ってこの部分では画素電極２３は極めて細い線
幅となり抵抗が増大する。

【００４１】しかも各画素電極２３の引き回し部分の長
さはそれぞれ異なるため抵抗値が一定とならず、表示状
態が均一にならないと言う問題も生ずる。本発明によれ
ばこれらの問題点も画素電極２３の一部にも配線導電膜
３１を設ける事により解決する。

【００４２】図２は本発明の第２の実施例を示し、図２
（ａ）は基板２１の平面図であり、図２（ｂ）は基板２
１のＡＡ’断面図である。この実施例は第１の実施例に
加えるに本発明の第２の手段、第４の手段および第５の
手段の実施を示す。

【００４３】第２の手段について説明すると図２（ｂ）
に示すように配線導電膜３１を封止材２４の中まで伸張
し、代わりに画素電極２３の下部にかかる導電膜２５を
封止材２４の内側へ後退させれば、封止部分の基板間隔
は変化せず、封止材２４の下部において、画素電極２３
と配線導電膜３１が短絡しても、配線導電膜３１は導電
膜２５とは分離して個々の画素電極２３にもともと個別
に接触しているものであるから何等問題が生じない。

【００４４】次に図１の場合は裏打ち用の導電膜の形状
を各透明電極と一致させたが、その場合配線導電膜３
０、３１が不透明であると、ＣＯＧ技術により駆動集積
回路４０を基板２１に取り付けた際、各透明電極２６、
２３と駆動集積回路４０の各端子４１、４２との接続状
態、または配線部材３２を接続した際、各透明電極２
６、２９と配線部材３２との接続状態を基板２１の裏面
から目視検査する事が出来なくなる。そこで図２の実施
例に示す如く、各透明電極の接続部付近に裏打ち用の導
電膜のない部分３３を設ければこれらの接続状態が目視
可能になる。この点につき図１に於いては配線電極２
６、検査電極２９についての実施を示したが画素電極２
３についても実施できる事は当然である。

【００４５】さらに図２に於いて検査電極２９を駆動集
積回路４０に接続される配線電極２６のいずれかと共通
にすると配線部材３２の幅を広げる必要がなくなるので
都合がよい。この場合、検査電極２９と共通にすべき配
線電極２６は必ずしも最外端のものである必要はない。
また共通にすべき配線電極２６は電源線でも信号線でも
良いが、出来れば液晶駆動電圧の基準レベルを表すよう
なものである事が望ましい。

【００４６】以上の本発明の第１、第２実施例の説明
は、導電膜が遮光膜の場合を想定して行ったが、本発明
は導電膜（透明、非透明を問わない）が電熱線等の他の
目的に使用される場合であっても有効で有るし、またカ
ラーパネル等、構造的な差や液晶モードが異なっても有
効である事は自明である。

【００４７】また上記説明はＣＯＧ技術と共に実施する
場合について行ったが、ＣＯＧ技術を用いない場合でも
有効である。例えば画素電極２３は直接配線部材３２と
接続される場合であっても、画素を構成する部分から配
線部材３２までの引き出し部分の抵抗値は出来るだけ小
さい事が望ましく、この引き出し部分に本発明の第１の
手段を実施する事により抵抗値を下げる事が出来、また
第２の手段を用いる事により短絡事故を減少する事が出
来る。

【００４８】さらに上記実施例は複数の手段を同時に実
施した場合を示したが、個々の手段のみを用いる事も出
来る。例えば第１の手段、第２の手段は遮光等の目的を
持った導電膜２５が存在しない場合でも配線導電膜３
０、３１を設ける事により実施する事が出来る。

【００４９】なお導電膜２５と配線導電膜３０、３１と
は必ずしも同一である必要はないし、また低抵抗化のた
めにはその材質として比較的導電性のよいものを使用す
べきであり、この場合密着性、安定性を考慮して多層構
造とする等の配慮は当然本願発明に含まれるものであ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明で明かなように、本発明の第
１の手段によれば、導電膜を用いて配線電極２６あるい
は画素電極２３の一部を裏打ちするの各電極の抵抗値を
下げる事が出来、クロストークやコントラスト低下ある
いは表示不均一等の問題を軽減する事が出来る。

【００５１】次に第２の手段によれば導電膜２５を有す
る基板２１に於いて、封止材部分の高さと表示部分の高
さを同一としたまま、画素電極２３と導電膜２５との短
絡事故の発生を減少できる。

【００５２】なお第１、第２の手段によれば封止材２４
の外部に於いて配線電極２６、画素電極２３が損傷を受
け、断線に至る事があっても裏打ちした配線導伝膜３
０、３１により電気的接続が維持されるから大事に至ら
ない。

【００５３】さらに本発明の第３の手段によれば、導電
膜２５と接続する検査電極２９を配線電極２６と同質と
するから、検査電極２９の変質による検査不良の恐れが
解消できる上、各工程での検査を簡単な治具を用いて容
易に行え、また配線部材３２と容易に接続可能であるか
ら、検査電極２９に不定でない電位を簡単に与える事が
出来るので、静電気による事故を防ぐ事が出来る。

【００５４】第４の手段は本発明の第１、第２の手段の
実施に於いて各透明電極の接続状態の目視検査を可能と
し、また第５の手段は配線部材３２の寸法に変化を与え
ないから従来の部材がそのまま使用できる。

【００５５】このように本発明は、従来の技術が有して
いた重大な問題点を解消し、表示品質および信頼性の高
い液晶表示装置を提供する事に貢献するところは大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で（ａ）は基板２１
の平面図、（ｂ）はＡＡ’断面図で本発明の第１の手段
の実施を示し、（ｃ）はＢＢ’断面図で本発明の第３の
手段の実施を示す。

【図２】本発明の他の一実施例を示す図で（ａ）は基板
２１の平面図、（ｂ）はＡＡ’断面図であり、第２の手
段の実施を示す。

【図３】従来の導電膜を有しかつＣＯＧ技術を用いた液
晶表示装置の断面図である。

【符号の説明】

２１基板２３画素電極２５導電膜２８絶縁膜２９検査電極３０配線導電膜３１配線導電膜３２配線部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素電極と同質でかつ画素電極と分離し
た配線電極が、基板上に設けた導電膜と接している事を
特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】画素電極が少なくとも封止材の外部に於
いて、基板上に設けた導電膜と接する事を特徴とする液
晶表示装置。
【請求項３】画素電極が封止部分に於いて、基板上に
設けた導電膜と接する事を特徴とする請求項２に記載の
液晶表示装置。
【請求項４】封止材の内側の基板上に設けた導電膜と
接続し、かつ画素電極と同質でかつ画素電極と分離した
配線電極を１個以上有する事を特徴とする液晶表示装
置。
【請求項５】封止材の内側の基板上に設けた導電膜と
接続し、かつ画素電極と同質でかつ画素電極と分離した
配線電極を基板外に於いて不定でない電位を有する箇所
に接続した事を特徴とする請求項４に記載の液晶表示装
置。
【請求項６】配線電極または画素電極の他部材との接
続部分に導電膜が接しない部分を設けた事を特徴とする
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の
液晶表示装置。