液晶显示装置
阅读：602发布：2023-03-10
专利汇可以提供液晶显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 液晶 显示装置。在IPS方式的液晶显示装置中，将形成在对置 基板 上的外部导电膜可靠地接地，并确保稳定的屏蔽效果。通过导电 热压 接带(10)将形成在对置基板(200)上的外部导电膜(210)与形成在TFT基板(100)上的接地焊盘(20)进行连接。导电热压接带(10)通 过热 压接头(30)进行连接，形成导电区域(15)。通过使对置基板(200)中的导电区域(15)的宽度(w2)大于TFT基板(100)中的导电区域(15)的宽度(w3)来防止对置基板(200)中的导电热压接带(10)的剥离。由此，使对置基板(200)的外部导电膜(210)可靠地接地。，下面是液晶显示装置专利的具体信息内容。
1.一种液晶显示装置，其在形成有像素电极和对置电极的TFT基板与形成有滤色片的对置基板之间夹持液晶层，在上述对置基板的外表面形成有透明电极的外部导电膜，在上述外部导电膜上配置有上偏振片，该液晶显示装置的特征在于，
在上述TFT基板上形成用于接地的接地焊盘，
将上述外部导电膜没有被上偏振片覆盖的部分与上述接地焊盘通过导电热压接带进行连接，
在将与配置有上述导电热压接带的上述对置基板的边平行的方向定义为宽度方向的情况下，
在将上述导电热压接带的宽度设为w1、将上述导电热压接带与上述外部导电膜粘合的宽度设为w2、将上述导电热压接带与上述接地焊盘粘合的宽度设为w3时，w3＜w2＜w1。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在将上述导电热压接带的宽度设为w1、将上述导电热压接带与上述外部导电膜粘合的宽度设为w2、将上述导电热压接带与上述接地焊盘粘合的宽度设为w3时，
1.2w3≤w2≤2.4w3＜w1。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
在上述导电热压接带上形成有用于临时固定在其一部分上的双面粘结带。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述液晶显示装置是IPS方式。
液晶显示装置
技术领域
背景技术
[0002] 在液晶显示装置中，设置有将像素电极及薄膜晶体管(TFT)等形成为矩阵状的TFT基板、以及与TFT基板相对置并在与TFT基板的像素电极相对应的位置形成有滤色片等的对置基板，在TFT基板与对置基板之间夹持有液晶。并且，通过对每个像素控制液晶分子的透光率来形成图像。
[0003] 液晶显示装置平坦且重量轻，因此在TV等大型显示装置到便携式电话、DSC(Digital Still Camera)等各种领域中用途广泛。另一方面，在液晶显示装置中，视场角特性成为问题。视场角特性是在从正面观看画面的情况和从斜方向观看画面的情况中亮度改变、色度改变等的现象。视场角特性具有在通过水平方向的电场使液晶分子进行动作的IPS(In Plane Switching)方式下表现优异的特性。
[0004] 在IPS方式中，像素电极和对置电极都形成在TFT基板上，在对置基板的内侧没有形成电极。在这样的结构中，来自外部的电场侵入到液晶层，成为干扰而使像质劣化。
[0005] 为了防止该情形，在“专利文献1”中记载了以下结构：在对置基板的外侧，通过溅射ITO(Indium Tin Oxide)等的方式等来形成外部导电膜，通过使其接地来屏蔽液晶显示装置的内部。在“专利文献1”中记载了通过导电物质与金属制的框架进行连接的方法、通过线缆与周边基板的接地端子进行连接的方法等作为外部导电膜的接地的取得方式。在“专利文献1”中存在对应的美国专利U.S.Patent No.6034757。
[0006] 专利文献1：日本特开平9-105918号公报
发明内容
[0007] 通过导电物质直接与金属制的框架进行连接的方法在考虑将液晶显示装置嵌入到框架内的精确度时，与外部导电膜之间需要比较大的连接面积。但是，在对置基板上配置有偏振片，很难充分地取得用于将外部导电膜与外部的接地端子进行连接的面积。近年来，要求在将液晶显示装置的外形保持规定值的同时增大显示区域，从而外部导电膜没有被偏振片覆盖的部分、即外部导电膜的露出面积进一步变小。
[0008] 另一方面，通过线缆等将对置基板的外部导电膜与布线基板等的接地端子进行连接的方法很难确保线缆与对置基板的外部导电膜的连接可靠性。
[0009] 本发明的课题在于在IPS方式的液晶显示装置中针对形成在对置基板上的外部导电膜以高可靠性取得接地。
[0010] 本发明用于解决如上所述的问题，主要的方案如下。即，一种液晶显示装置，其在形成有像素电极和对置电极的TFT基板与形成有滤色片的对置基板之间夹持液晶层，在上述对置基板的外表面形成有透明电极的外部导电膜，在上述外部导电膜上配置有上偏振片，该液晶显示装置的特征在于，在上述TFT基板上形成用于接地的接地焊盘，将上述外部导电膜没有被上偏振片覆盖的部分与上述接地焊盘通过导电热压接带进行连接，在将与配置有上述导电热压接带的上述对置基板的边平行的方向定义为宽度方向的情况下，在将上述导电热压接带的宽度设为w1、将上述导电热压接带与上述外部导电膜粘合的宽度设为w2、将上述导电热压接带与上述接地焊盘粘合的宽度设为w3时，w3＜w2＜w1。
[0011] 更为理想的是，液晶显示装置的特征在于，在将上述导电热压接带的宽度设为w1、将上述导电热压接带与上述外部导电膜粘合的宽度设为w2、将上述导电热压接带与上述接地焊盘粘合的宽度设为w3时，1.2w3≤w2≤2.4w3＜w1。
[0013] 图1是应用本发明的液晶显示装置的俯视图。
[0014] 图2是图1的A-A截面图。
[0015] 图3是表示本发明的俯视图。
[0016] 图4是表示利用导电热压接带进行的连接的截面图。
[0017] 图5是在本发明中使用的热压接头。
[0018] 图6是表示导电热压接带的形状的图。
[0019] 图7是表示本发明的其它方式的俯视图。
[0020] 图8是表示比较例1的俯视图。
[0021] 图9是在比较例1中使用的热压接头。
[0022] 图10是表示比较例2的俯视图。
[0023] 图11是在比较例2中使用的热压接头。
[0024] 图12是表示比较例3的俯视图。
[0025] 图13是在比较例2中使用的热压接头。
[0026] 图14是表示比较例3的其它方式的俯视图。
[0027] 图15是IPS液晶显示装置的显示区域的截面图。
[0028] 附图标记的说明
[0029] 10导电热压接带
[0030] 11微粘结带
[0031] 12导电性粘结片
[0032] 13双面粘结带
[0033] 15导电区域
[0034] 16粘结材料溢出区域
[0035] 20接地焊盘
[0036] 21接地布线
[0037] 30热压接头
[0038] 40IC驱动片
[0039] 50挠性布线板
[0040] 60下偏振片
[0041] 70上偏振片
[0042] 100TFT基板
[0043] 101栅电极
[0044] 102栅极绝缘膜
[0046] 104源电极
[0047] 105漏电极
[0049] 107有机钝化膜
[0050] 108对置电极
[0051] 109上部绝缘膜
[0052] 110像素电极
[0053] 111通孔
[0054] 112狭缝
[0055] 113取向膜
[0056] 150端子部
[0057] 200对置基板
[0058] 201滤色片
[0059] 202黑色矩阵
[0060] 203保护膜
[0061] 300液晶层
[0062] 301液晶分子
具体实施方式
[0063] 在说明本发明的实施例之前，针对应用本发明的IPS方式的液晶显示装置的构造进行说明。图15是表示IPS方式的液晶显示装置的显示区域中的构造的截面图。对IPS方式的液晶显示装置的电极构造提出了各种构造，并已被实用化。图15的构造是当前广泛使用的构造，简言之，在整个平面形成的对置电极108上隔着绝缘膜形成有梳齿状的像素电极110。并且，通过像素电极110与对置电极108之间的电压使液晶分子301旋转，来对每个像素控制液晶层300的透光率，由此形成图像。下面详细说明图15的构造。此外，本发明以图15的结构为例进行说明，但是也能够应用于图15以外的IPS类型的液晶显示装置。
[0064] 在图15中，在由玻璃形成的TFT基板100上形成有栅电极101。覆盖栅电极101而由SiN形成了栅极绝缘膜102。在栅极绝缘膜102上与栅电极101相对置的位置处由a-Si膜形成了半导体层103。a-Si膜形成TFT的沟道部，隔着沟道部在a-Si膜上形成源电极104和漏电极105。此外，在a-Si膜与源电极104或漏电极105之间形成未图示的n+Si层。用于取得半导体层与源电极104或漏电极105的欧姆接触。
[0065] 源电极104兼作影像信号线，漏电极105与像素电极110进行连接。源电极104和漏电极105同时形成在同一层。覆盖TFT并由SiN形成无机钝化膜106。无机钝化膜106保护TFT、尤其是其沟道部免受杂质401影响。在无机钝化膜106上形成有机钝化膜107。有机钝化膜107在保护TFT的同时还具有使表面平坦的作用，因此形成为较厚。厚度为1μm至4μm。
[0066] 在有机钝化膜107上形成对置电极108。对置电极108通过将作为透明导电膜的ITO(Indium Tin Oxide)溅射到整个显示区域而形成。即，对置电极108呈面状形成。在向整个面溅射而形成了对置电极108之后，通过蚀刻仅去除用于将像素电极110与漏电极105导通的通孔111。
[0067] 覆盖对置电极108并由SiN形成上部绝缘膜109。在形成了上部绝缘膜109之后，通过蚀刻形成通孔111。以该上部绝缘膜109为抗蚀剂来蚀刻无机钝化膜106形成通孔111。之后，覆盖上部绝缘膜109和通孔111而通过溅射形成作为像素电极110的ITO。将所溅射的ITO图案形成像素电极110。
[0068] 在图15中，像素电极110形成为梳齿状的电极，梳齿状的电极与梳齿状的电极之间为图15所示的狭缝112。向对置电极108施加固定电压，向像素电极110施加影像信号的电压。当对像素电极110施加电压时，如图15所示那样产生电力线，使液晶分子301沿电力线的方向旋转来控制来自背光灯的光的透射。由于对每个像素控制来自背光灯的透射，因此形成图像。在像素电极110上形成有取向膜113。
[0069] 在图15中，隔着液晶层300而设置了对置基板200。在对置基板200的内侧形成有滤色片201。滤色片201按每个像素形成有红、绿、蓝的滤色片201，形成彩色图像。在滤色片201与滤色片201之间形成黑色矩阵202，使图像的对比度提高。覆盖滤色片201和黑色矩阵202形成了保护膜203。在保护膜203上形成有用于决定液晶的初始取向的取向膜113。对该取向膜113也实施了光取向处理。
[0070] 如上所说明的那样，在IPS方式液晶显示装置中，像素电极110和对置电极108都形成在TFT基板100上，在对置基板200的内侧没有形成电极。因而，在该状态下，来自外部的电场侵入到液晶层300或像素电极110，其成为干扰而使像质劣化。
[0071] 为了防止该情形，在IPS方式液晶显示装置，在对置基板200的外侧通过ITO等透明导电膜形成外部导电膜210，通过使该外部导电膜210接地来屏蔽液晶显示装置的内部。然而，如后面说明的那样，对置基板200表面的大部分被上偏振片70覆盖，外部导电膜210露出的面积较小。因而，将外部导电膜210以高可靠性进行接地成为较大的问题。
[0072] [实施例1]
[0073] 图1是应用本发明的、例如用于便携式电话等中的液晶显示装置的俯视图。在图1中，在TFT基板100的上面通过未图示的密封材料粘结对置基板200。TFT基板100与对置基板200相比形成为较大，仅TFT基板100的部分形成为端子部150。
[0074] 在对置基板200的外侧形成有由ITO构成的外部导电膜210。在ITO上粘贴有上偏振片70。如图1所示，上偏振片70覆盖对置基板200的大部分，外部导电膜210露出的面积是周边的稍小宽度的部分。需要从该周边的稍小的部分连接至形成在TFT基板100侧的接地焊盘20来取得接地。
[0075] 在本发明中，使用导电热压接带10取得在对置基板周边露出的外部导电膜210与形成在TFT基板100上的接地焊盘20之间的连接。接地焊盘20通过接地布线21与连接在端子部150上的挠性布线板50的接地端子、或者形成在端子部150上的IC驱动片40的接地端子相连接。
[0076] 图2是图1的A-A截面图。在图2中，在TFT基板100与对置基板200之间夹持有未图示的液晶层。在TFT基板100的下侧粘结有下偏振片60。在对置基板200的上侧通过ITO形成有外部导电膜210。在外部导电膜210的上面粘贴有上偏振片70。
[0077] 为了屏蔽液晶显示装置的内部，必须使外部导电膜210接地。接地焊盘20被形成在TFT基板100上，因此使用导电热压接带10将对置基板200的外部导电膜210与TFT基板100的接地焊盘20进行了连接。如图2所示，对置基板200的外部导电膜210与TFT基板100的接地焊盘20具有与TFT基板的厚度相应的台阶差。为了在这样的形状下进行连接，而利用如图4所示那样的前端具有台阶差的热压接头30将导电热压接带10与对置基板200的外部导电膜210和TFT基板100的接地焊盘20进行连接。
[0078] 在这样的连接结构中成为问题的是对置基板200的外部导电膜210没有被上偏振片70覆盖的部分的宽度d1较小，只有0.9mm左右。并且，导电热压接带10通过热压接头30在120℃～140℃的温度下进行连接。当这样的热压接头30接触上偏振片70时，导致上偏振片70的端部被破坏。因而，上偏振片70与导电热压接带10的间隔d2需要确保规定值，例如0.4mm左右。该0.4mm的值是考虑作业容许度而得到的值。
[0079] 在这样的结构中，导电热压接带10能够与对置基板200的外部导电膜210进行连接的宽度为0.5mm左右。因而，对置基板200的外部导电膜210与导电热压接带10的连接的可靠性尤为重要。
[0080] 在本发明中，通过使用如图5所示的热压接头30增大了对置基板200中的导电热压接带10的导通面积和粘结面积。图5的(a)是热压接头30的截面图，图5的(b)是热压接头30的仰视图。在图5的(b)中，与对置基板200的外部导电膜210进行连接的部分的宽度是w2，大于与TFT基板100的接地焊盘20进行连接的部分的宽度w3。能够相应地获得外部导电膜210中的粘结面积。
[0081] 图3是表示通过这样连接有导电热压接带10的部分的俯视图。在图3中，导电热压接带10将对置基板200的外部导电膜210与TFT基板100的接地焊盘20进行了连接。图3中的导电热压接带10是正方形，w1、w4例如都是3mm。当然也存在w1和w4不同的情况。电性导通和粘结并不是在整个导电热压接带上取得，而是仅在由热压接头30进行了压接的部分进行。即，通过图3中的导通区域15取得了电性导通。
[0082] 如图3所示，在导电热压接带10的粘结以及电性导通中，在对置基板200的外部导电膜210处宽度为较宽的宽度w2，在TFT基板100的接地焊盘20处宽度为较窄的宽度w3。在本实施例中，w2是2mm、w3是1mm。这样，为了在对置基板200中增大粘结力，需要设w2为w3的1.2倍以上。更为优选的是，w2为w3的两倍以上。
[0083] 另一方面，粘结部分或导通部分至导电热压接带10的端部的距离g需要取0.3mm以上。这是因为由热压接头30进行的压接作业的精确度为±0.2mm左右，最低也要将热压接头30的端部与导电热压接带10的端部的距离g取0.1mm以上。在将w1设为3mm、将g取0.3mm的情况下，w2为2.4mm。此时，w3为1mm，因此w2变为w3的2.4倍。
[0084] 在图3中，TFT基板100中的导电热压接带10与接地焊盘20进行连接，接地焊盘20通过接地布线21与挠性布线板50等进行连接。另外，在图3中，对置基板200的外部导电膜210露出的宽度d1是0.9mm，导电热压接带10的端部与上偏振片70的端部的距离d2是0.4mm。
[0085] 图6是表示导电热压接带10的例子的详细图。图6中的导电热压接带10在截面中被大致分为三个。即，从上开始按顺序为微粘结带11(例如厚度85μm)、导电性粘结片12(例如厚度45μm)、双面粘结带13(例如厚度30μm)。这些层中通过热压接而发挥粘结性和导电性的是作为导电性粘结片的层12。
[0086] 图6中的双面粘结带13用于在对导电热压接带10进行热压接之前将导电热压接带10临时固定在TFT基板100或对置基板200上。在图6中，双面粘结带13形成在整个宽度w5上，w5/w1在图6中是1/3。
[0087] 当热压接头30接触形成有双面粘结带13的区域时，双面粘结带13因挤压而溢出到外侧。图7表示在使用了本发明的热压接头30的情况下存在双面粘结带13溢出的区域16的状态。当双面粘结带13溢出时，附着在热压接头30上，会降低此后的作业效率、降低粘结精确度等。在本发明的连接方法中，如图7所示，双面粘结带13溢出的量非常小，因此能够将作业效率的下降、粘结精确度的下降抑制为非常小。
[0088] <比较例1>
[0089] 图8和图9是针对本发明的比较例1。图8是在液晶显示装置中配置有导电热压接带10的部分的放大图，是与实施例1的图3对应的部分。图8与图3的不同点在于导电热压接带10的与对置基板200的外部导电膜210粘结或导通的部分的宽度与导电热压接带10的宽度w1相同。
[0090] 图9是用于进行图8所示的导电热压接带10的连接的热压接头30的形状。图9的(a)是截面图，图9的(b)是仰视图。图9与实施例中使用的热压接头30的不同点在于在对置基板200侧进行压接的头30的宽度与导电热压接带10的宽度w1相同。
[0091] 如果导电热压接带10的与外部导电膜210粘结的部分的宽度较大，则对置基板200与导电热压接带10的粘结可靠性提高，但是双面粘结带13溢出的量变大，相应地粘结材料附着于热压接头30的机会增加，从而压接作业的作业性、或者压接作业的作业精确度下降。
[0092] <比较例2>
[0093] 图10和图11是针对本发明的比较例2。图10是在液晶显示装置中配置有导电热压接带10的部分的放大图，是与实施例1的图3对应的部分。图10与图3的不同点在于对导电热压接带10整体压接热压接头30，导电热压接带10与对置基板200的外部导电膜210和TFT基板100的接地焊盘20进行连接。
[0094] 图11是用于进行图10所示的导电热压接带10的连接的热压接头30的形状。图11的(a)是截面图，图11的(b)是仰视图。在图11的(b)中，热压接头30下面的外形与导电热压接带10的外形相同。
[0095] 在图10中，导电热压接带10整体被粘结在对置基板200的外部导电膜210或者TFT基板100的接地焊盘20上，因此粘结、或者导通的可靠性变高。但是，如图10所示，双面粘结带13从导电热压接带10溢出的面积较大。这样，粘结材料13附着于热压接头30，使热压接的作业性以及热压接的作业精确度下降。
[0096] <比较例3>
[0097] 图12、图13以及图14是针对本发明的比较例3。图12是在液晶显示装置中配置有导电热压接带10的部分的放大图，是与实施例1的图3对应的部分。图12与图3的不同点在于以导电热压接带10的中央的一定的宽度w3与对置基板200的外部导电膜210和TFT基板100的接地焊盘20进行连接。
[0098] 图13是用于进行图12所示的导电热压接带10的连接的热压接头30的形状。图13的(a)是截面图，图13的(b)是仰视图。在图13的(b)中，热压接头30下面的外形为宽度w1的长方形而非T字型。在本比较例中，该宽度例如是1mm。
[0099] 在图12中，导电热压接带10与对置基板200的外部导电膜210仅以宽度w1进行了连接。因而，无法充分地取得与对置基板200的外部导电膜210的粘结强度和导通的可靠性。图14是表示比较例3的导电热压接带10中的双面粘结带13的状态的图。本比较例在未考虑作业偏差的情况下形成导电热压接带10的双面粘结带13不进行压接的结构。因而，双面粘结带13附着于热压接头30而破坏压接作业的作业性或压接尺寸的精确度的情形较少。
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