CN1266199A

CN1266199A - 液晶显示板

Info

Publication number: CN1266199A
Application number: CN00100928A
Authority: CN
Inventors: 山岸庸恭; 山元英嗣
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2000-09-13
Also published as: KR100525226B1; KR20000053387A; JP2000199915A; US6466294B1

Abstract

本发明提供了一种具有窄的框架的液晶显示板,通过消除用于施加导电胶的空间的方法制成。包含导电微粒的密封粘剂沿边缘施加在两个基片之间,并构成液晶板。通过密封粘剂中的导电微粒连接第二基片上的公共电极和第一基片上的电极连接终端。将由有机材料制成的绝缘薄膜设置在密封粘剂的一个区域,用于覆盖至少第一基片上的导体和第二基片上的公共电极重叠的导体部分。这种配置能够避免使用传统上连接公共电极和电极连接终端所需的导电胶。

Description

液晶显示板

本发明涉及液晶显示板的领域，本发明尤其涉及在显示区域的外部具有窄的图像框架的液晶显示板。

目前，根据液晶显示板的各种使用，制造从小到大各种尺寸的液晶显示板。特别地，液晶显示板在空前广泛的应用中进一步商业化，这种情况使它们变轻、变薄、变小得到进一步地开发。这样的应用包含笔记本电脑，它按照其尺寸的比例，具有大的显示屏幕(大的有效屏幕百分比，窄的图像框架)，还有用于汽车导航的液晶显示板，它在所提供的安装区域中设置最大的屏幕尺寸。对使屏幕周围的宽度(下面称为框架)最小化的研究正在积极推进。

下面参照附图描述具有窄框架的传统液晶显示板的一种配置例子。

图7示出了普通薄膜晶体管(TFT)有源矩阵彩色液晶显示板的周围部分的平面图。图8A示出沿图7中的线8A-8A取得的剖视图，图8B示出沿图7中的8B-8B的剖视图。

如图7、8A和8B所示，现有技术中典型的液晶显示板包含第一和第二基片，第一和第二基片之间具有液晶材料。第二基片2由玻璃制成，并切割得小于第一基片1，该第一基片1也是由玻璃制成。使用导电胶18将第二基片2上的公共电极8连接到第一基片1上的连接终端6。将电功率从第一基片提供到公共电极。将密封粘剂3提供给基片的周围，用于密封第一和第二基片之间的液晶层。密封粘剂3的路径不完全准确地沿第一基片的周边，而是提供许多缺口，以允许放置导电胶18。

将玻璃纤维隔离物11(直径为几微米)混合到密封粘剂3中，其重量百分比较低，用于确保两个基片之间所需的缝隙。

对于小的板，与图7中的连接终端6接触的导电胶18可以仅仅设置在基片的角上而不是侧面上。对于7英寸以上的板(中等尺寸)，仍然需要导电胶18沿基片的侧面，以确保板中的电压均匀。

通常，通过使密封粘带3更窄，减小显示区域D的底端和密封粘剂3之间的距离，或者改变施加导电胶18的位置和改变施加面积而实现更窄的框架。

但是，使密封粘带3更窄被限制在某一个最小的宽度，以保持粘着强度和防湿性。显示区域D的底端和密封粘剂3之间的距离也限制在某一个最小宽度，这是由于密封粘剂3的施加精度的限制或者液晶在密封端部或取向薄膜7的端部的取向的异常。另外，如果将导电胶18所施加的位置设置得和基片的外部边缘相距甚远，则可能由于与第二基片2的切割线的干扰，引起玻璃切割步骤中的缺点。如果位置与边缘内部离开太远，导电胶18和密封粘剂3混合，可能破坏密封。为了确保电气连接，可以将导电胶18的面积的减小也限制在某一个最小面积。

还尝试了在液晶层4中使用更高纯度的导电胶18。但是，这种办法也需要将导电胶18施加到显示区域D的外面，并且还需要在导电胶18和显示面积D之间保持一定距离，这是因为在导电胶的周围发生液晶不取向区域，导致很少能改进框架的窄度。

虽然对窄的框架的需要增加，由于在基片的侧面上存在导电胶，故最小宽度必须是0.8mm。

为了抵销这样的限制，第S63-29729号日本公开专利中揭示了一种方法，将导电材料加到密封粘剂中，代替使用分离的导电胶，以允许第二基片上的公共电极和第一基片上的连接电极之间的电气连接。但是这种配置有第二基片上的公共电极与第一基片上的各种其它导体短路的危险，这导致使框架变窄中的困难。

本发明的目的在于提供一种即使对于具有许多复杂布线的有源矩阵液晶显示装置也具有窄的框架的液晶显示板。

根据本发明的液晶显示板包含第一基片，它具有象素电极、用于将电压施加给象素电极的导体，以及连接终端；第二基片，它和所述第一基片相对，并与其分开，它具有公共电极和密封粘剂。密封粘剂包含导预定密度的电微粒，并且沿大致整个周围密封第一和第二基片之间的空间，以夹住第一和第二基片之间的液晶层。密封粘剂中的导电微粒电气连接第一基片上的连接终端和第二基片上的公共电极。

本发明的液晶显示板还包含密封粘剂，它含有球状导体，球状导体以预定的浓度沿着两个基片的周边大致均匀地分散。密封粘剂中的球状导体连接第二基片上的公共电极和第一基片上的连接终端。将绝缘薄膜设置在第一基片的导体上至少一个区域，即第一基片上的导体和第二基片上的公共电极重叠的区域。

按照所述配置，密封粘剂中的球状导体电气连接第二基片上的公共电极至第一基片上的连接终端。设置在其它导体上的绝缘薄膜使第一基片上的导体与第二基片上的公共电极隔离。避免了使用导电胶连接它们的传统的需要。由此，消除了在框架中提供一个区域用于导电胶的需要。相应地，可能制造具有更窄的框架的液晶显示板。

另外，通过将第一基片的连接终端放置在绝缘薄膜上，能够为连接终端设计更大的面积。由于形成连接终端是制造第一基片中的最后一个步骤，在薄膜表面上将不留残余。这确保了良好的电气连接，并减小了与第二基片上的公共电极的连接电阻。

图1是在本发明的第一实施例中TFT有源矩阵彩色液晶显示板的周围部分的平面图；

图2A和2B是沿图1中的线2A-2A和2B-2B的截面图；

图3是在本发明的第二实施例中的TFT有源矩阵彩色液晶显示板的周围部分的平面图；

图4是沿图3中的线4-4的截面图；

图5是在本发明的第三实施例中的TFT有源矩阵彩色液晶显示板的周围部分的平面图；

图6是沿图5中的线6-6的截面图；

图7是现有技术中一般的TFT有源矩阵彩色液晶显示板的平面图；

图8A和8B是沿图7中的线8A-8A和8B-8B的截面图。

下面参照附图，详细描述本发明的实施例，所有图中相似的标号表示相似的部分。

图1示出了第一实施例中TFT有源矩阵彩色液晶显示板的周围部分的平面图。图2A是沿图1中的线2A-2A的截面图，而图2B是沿图1中线2B-2B的截面图。

在图1、2A和2B中，将偏光器17安装到由透明的非碱性玻璃制成的第一基片1和也是由透明的非碱性玻璃制成的第二基片2的外面。

通过将液晶层4夹在第一和第二基片1和2之间形成显示区域D。第一基片1包含由金属薄膜制成的导体5，通过漏极13连接到导体5的TFT12，电绝缘薄膜10，它由有机材料制成，并形成在导体5上(这里，丙烯酸树脂薄膜的厚度大约是2.0μm)，以及象素电极14，它由透明的导电薄膜制成，用于每一个通过绝缘薄膜中的连接孔连接到导体5的象素点。第二基片2包含用于每一个象素点的彩色滤光片15、用于阻止光线到非显示部分的黑矩阵以及由透明的导电薄膜制成的公共电极8。

密封粘带3形成为0.3mm，在第二基片沿着接近于其整个周边的外部边缘之内。密封粘带3包含导电球体9，其直径接近于6.5μm。球体由镀金的树脂球体制成，并包含3∶1重量百分比的密封粘剂。与此同时，柱状的玻璃纤维间隔11(接近于6.0μm厚，50到100μm长)以密封粘剂的3∶1重量百分比的比例混合。这种密封粘带3的宽度大约是1.0mm。

将取向薄膜7施加到第一和第二基片的内部表面上，直到密封粘剂3的内部边沿。取向薄膜7按照如此的方法形成，从而基本上不和密封粘剂3的区域重叠，因为取向薄膜7仅仅稍稍粘住粘剂。

但是，因为密封粘剂3和取向薄膜7可以由于生产过程中扩展的结果而重叠，以确保足够的黏性，故需要仔细地控制密封宽度和施加位置的任何的偏离。

按照相同的方法，还应该设置形成公共电极8的透明的导电薄膜，以便减小公共电极8在第二基片2和密封粘剂3上的重叠。但是，由于粘到透明导电薄膜要比粘到取向薄膜7更强，故透明导电薄膜和密封粘剂3的部分的重叠是可以接受的。

为了使液晶显示板的框架尽可能窄，从显示区域D的端部到密封粘剂3的内部端部的距离设置最小所需尺寸，用于防止图案不规则，并且和密封粘剂3的位置的精确度以及取向薄膜7的的位置精确度是同单位的，以防止取向薄膜7的图案端部取向的异常。在第一实施例中，从显示区域到密封粘剂3的内端的距离设置为大约0.6mm宽。

第一基片1的导体5跨越密封粘剂3的区域。在这个实施例中，布线5以一定的角度穿过密封粘剂3，以允许240导体被束在一起。(下面，将一束导体称为块。在图中导线的数量为了简化而减少了)。导体5被放置在2.0μm厚的电绝缘薄膜10下面，并且不接触密封粘剂3中的导电球体9。

电极连接终端设置在屏幕角上以及块与块之间。由透明导电薄膜制成的电极连接终端6形成在第一基片1的绝缘薄膜10上。公共电极8的延伸(指图1中的点线)基本上在电极连接终端上延伸。密封粘剂3中的导电球体9被夹在电极连接终端6和公共电极8的延伸部分之间，以在它们之间提供电气连接。这种配置能够将电压从第一基片施加到第二基片的公共电极8。

如上所述，第一实施例能够实现一种液晶显示板，它通过避免使用现有技术中所需要的导电胶18，结果避免了施加导电胶所需的空间，具有窄的框架。这种配置还通过确保足够的密封宽度和将区域与电极连接，确保了稳定的质量和与现有技术等效的可靠性。特别地，以预定的薄膜厚度在第一基片1上设置绝缘薄膜10确保了电绝缘，即使导体5和公共电极8在包含导电球体9的密封粘剂3的区域中重叠时亦是如此。这种配置由此可以应用于有源矩阵彩色液晶显示板，它包含大量复杂的布线。另外，避免应用导电胶18改进了生产力。

在图1的平面图中，可以将公共电极8的形状设计得避免与导体5在施加了密封粘剂3的区域重叠。但是，由于用于公共电极8的透明导电薄膜的电阻高，故由于裂缝，连接中的电器的持续性会失去，不推荐设计接触延伸部分过薄或具有复杂的形状的公共电极8。另外，通常用于制造滤色器基片(即第二基片2)的方法可能在公共电极8的放置上不确保足够良好的精确度。另外，公共电极需要在显示区域D中，这使公共电极8可能在具有窄框架的平面内与密封粘剂3重叠。相应地，最好设置绝缘薄膜10，以防止密封粘剂3区域中公共电极8和导体5重叠的地方短路。

下面简要地描述制造本发明的液晶板的方法。精确地排列并密封第一和第二基片1和2，夹住包含玻璃纤维空间11和导电球体9的密封粘剂3，并按压，直到密封粘剂3的厚度大致上等于玻璃纤维空间11的直径，同时在150摄氏度加热10分钟，使密封粘剂3接受热处理。然后，将两个基片都切割到预定的大小，并从设置在密封粘剂中的入口真空注入液晶。入口用UV树脂密封，以完成半制品液晶板。

在第一和第二基片1和2的密封过程中，施加预定的压力，以调节密封粘带3的厚度，使其接近于玻璃纤维间隔物11的直径(在第一实施例中是6.0um)。导电球体9的主要材料是树脂，当将压力施加给它们时球体变形，如上所述，在6.0um空间中，压缩球体的直径为6。5um。这一个条件通过处理密封粘剂保持。

通过将导电球体9压缩并变形至预定的程度，确保了上下基片上的电极的连接。通过由于导电球体9的变形而增加接触面积，可以减小连接电阻。

导电球体9形变的程度(即玻璃纤维空间11和导电球体9的直径或厚度之间的差)可能需要通过对导电球体9和密封压力压缩弹性而最佳化。但是，如果微粒被过分强迫地形变，则导电球体可能穿透第一基片1上的绝缘薄膜10，并和导体5短路。相应地，玻璃纤维空间11和电球体9的直径的差最好设置得小于绝缘薄膜10的薄膜厚度。最好还将直径差设置在导电球体9的直径的0％到20％之间。

如上所述，第一实施例已经实现了显示屏幕边缘到第二基片边缘之间的距离只有1.8mm那么短。在现有技术中，假设密封粘带3的宽度以及其它的条件相同，相同部分的直径将是2.6mm。由此，第一实施例已经实现了大幅度变窄的液晶板的框架。

混合到密封粘剂中的导电球体9不必是球体。通常，任何的导电微粒都是可以接受的。例如，可以使用圆柱状导体或者涂敷了导体的隔离物。但是，为了减小绝缘薄膜10损坏(这将导致导体5和公共电极8之间短路)的可能性，球体导体是较好的。

树脂球体或玻璃间隔物还被混合到密封粘剂中而不只是玻璃纤维间隔物11中。

在第一实施例中，将有机材料用于绝缘薄膜10。也可以将无机材料用于形成绝缘薄膜。

第二实施例

图3示出了在第二实施例中TFT有源矩阵彩色液晶显示板周围部分的平面图。图4是沿图3中的线4-4取得的截面图。

当由于非常窄的象素点节距(为了高清晰度显示)，并且大量导体线紧紧地包在一起越过密封粘剂3而导致电极连接终端6的空间不充分时，第二实施例的配置是有效的。

如图3和4所示，导体5和电极连接终端6部分重叠在第一基片1上。但是，导体5和电极连接终端6通过绝缘薄膜10(最好是树脂薄膜)电气绝缘。

另外，公共电极8在第二基片2上的延伸(指图3中的点线)通过密封粘剂3也设置在该区域。导电球体9(直径为5。3um，由涂镍的树脂球体制成)和柱状玻璃纤维间隔物11(直径5。0um，长50到100um)混合在密封粘剂3中，其中分别是2重量百分比。

和第一实施例中的相同，导电球体9电气连接第一基片1上的电极连接终端6和第二基片2上的公共电极8。

相应地，第二实施例实现了一种小型的配置，即使当导体5和电极连接终端6重叠时，也不引起问题。

第三实施例

图5是本发明的第三实施例中TFT有源矩阵彩色液晶显示板周围部分的平面图。图6是沿着图5的线6-6的截面图。

第三实施例的基本配置几乎和第一实施例相同。不同处在于，如图6所示，在电极连接终端6的一个区域处的绝缘薄膜的一部分被去掉。

在这种配置下，将电极连接终端6设置在第一基片1上，其上没有绝缘薄膜10。对于密封粘剂3中的导电球体9’，使用铝球体，其直径是9.0um并且可能形变。第一基片1上的绝缘薄膜10厚2.0um。混合到密封粘剂3中的玻璃纤维间隔物11的直径是6.0um。

如上所述，使用铝导电球体9(它和有机绝缘薄膜相比，具有更大的直径和较小的压缩弹性)来安全地连接电极，即使当两个基片在电极连接终端6区域处的电极节距宽时亦是如此，并用于防止对导体5上的有机绝缘薄膜的破坏。

在第三实施例中，容易形成电极连接终端6，因为它是由和导体材料相同的金属薄膜制成的。另外，由于有电极连接终端6形成在玻璃基片上，故还确保了与密封粘剂3中的导电球体9的连接。

如上所述，本发明避免了使用用于将第二基片上的公共电极连接到第一基片上的电极连接终端的导电胶。消除了施加导电胶所需的空间导致了提供一种具有更窄框架的液晶显示板。

Claims

1.一种液晶显示板，其特征在于包含：

第一基片，包含象素电极、用于将电压施加给所述象素电极的导体和电极连接终端；

第二基片，和所述第一基片相对，包含公共电极；及

不导电密封粘剂，包含以预定的浓度发散在其中导电微粒，其中密封粘剂沿所述第二基片的大致整个周边形成间隔带，分离和结合所述第一基片和所述第二基片，用于夹住所述第一基片和所述第二基片之间的液晶层，所述导电微粒电气连接所述第一基片上的电极连接终端和所述第二基片上的所述公共电极。

2.如权利要求1所述的液晶显示板，其特征在于绝缘薄膜设置在所述第一基片上的所述导体上的至少一个区域，即所述第一基片上的所述导体位于所述第二基片上的所述公共电极下面的区域，以便使所述导体和所述公共电极电气绝缘。

3.一种液晶显示板，其特征在于包含：

第一基片，包含多个象素电极、多个用于将电压施加给所述象素电极的导体以及电极连接终端；

第二基片，和所述第一基片相对，并包含公共电极；及

不导电密封粘剂，包含以预定的浓度发散在其中的具有一直径的导电微粒，密封粘剂沿所述第二基片的大致整个周围形成间隔带，分离并结合所述第一基片和所述第二基片，用于夹住所述第一基片和所述第二基片之间的液晶层；以及

绝缘层，在所述第一基片上的所述导体上面的至少一个区域，即所述第一基片上的所述导体位于所述第二基片上的所述公共电极下面的区域，以便使所述导体和所述公共电极电气绝缘。

4.如权利要求3所述的液晶显示板，其特征在于所述电极连接终端形成在所述第一基片上的所述绝缘薄膜上面。

5.如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于，包含导电微粒的密封粘剂施加在一部分所述第一基片上的所述导体、所述绝缘层、所述电极连接终端上和在所述第二基片的公共电极下。

6.如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂还包含多个圆柱状和球体不导电间隔微粒，它具有一定的直径，所述间隔微粒大致均匀地以各自预定的密度分散，其中所述导电微粒也具有一定直径，导电微粒的直径大于间隔微粒直径。

7.如权利要求6所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的绝缘层具有一定厚度，所述厚度大于所述导电微粒和所述不导电间隔的直径之间的差。

8.如权利要求5所述的液晶显示板，其特征在于所述不导电间隔微粒包含多个圆柱和球体玻璃间隔微粒，它具有一定直径，所述间隔微粒大致上均匀地以预定的密度分散，其中所述导电微粒还具有一定的直径，所述导电微粒的直径大于间隔微粒直径。

9.如权利要求8所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的绝缘层具有一定厚度，所述厚度大于所述球体导体和玻璃间隔的直径之间的差。

10.如权利要求6所述的液晶显示板，其特征在于包含在所述密封粘剂中的所述导电微粒具有一定直径，该直径大于所述不导电间隔的直径最多20％。

11.如权利要求3所述的液晶显示板，其特征在于所述电极连接终端形成在所述绝缘薄膜下面，并且所述绝缘薄膜在所述电极连接终端上的部分被去掉。

12.如权利要求11所述的液晶显示板，其特征在于所述电极连接终端由和所述第一基片的导体相同的材料和工艺制成。

13.如权利要求11所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂包含球状导体微粒和圆柱和球状不导电间隔微粒中的至少一种，它们有各自预定的密度；其中，所述其中导体微粒的直径大于所述不导电间隔的直径和所述第一基片上的绝缘层的厚度的总和；并且其中所述球状导体微粒具有比所述第一基片上的绝缘层更小的压缩弹性系数。

14.如权利要求12所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂包含球状导电微粒和一柱状和球状不导电微粒中的至少一种，它们以各自预定的密度分散；并且其中所述球状导体微粒直径大于所述不导电间隔和所述第一基片上的绝缘层的厚度总和；其中，所述球状导体微粒具有小于所述第一基片上的绝缘层的压缩弹性系数。

15.如权利要求3所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中包含的所述球状导体微粒包含导电的铝球。

16.如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中包含的所述球状导体微粒包含导电的铝球。

17.如权利要求5所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中包含的所述球状导体微粒包含导电的铝球。

18.如权利要求11所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中包含的所述球状导体微粒包含导电的铝球。

19.如权利要求12所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中包含的所述球状导体微粒包含导电的铝球。

20.如权利要求3所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中所包含的所述球状导体微粒包含涂有金属的树脂球体。

21.如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中所包含的所述球状导体微粒包含涂有金属的树脂球体。

22.如权利要求5所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中所包含的所述球状导体微粒包含涂有金属的树脂球体。

23.如权利要求11所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中所包含的所述球状导体微粒包含涂有金属的树脂球体。

24.如权利要求12所述的液晶显示板，其特征在于所述密封粘剂中所包含的所述球状导体微粒包含涂有金属的树脂球体。

25.如权利要求3所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的所述绝缘薄膜包含有机材料。

26.如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的所述绝缘薄膜包含有机材料。

27.如权利要求5所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的所述绝缘薄膜包含有机材料。

28.如权利要求11所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的所述绝缘薄膜包含有机材料。

29.如权利要求12所述的液晶显示板，其特征在于所述第一基片上的所述绝缘薄膜包含有机材料。

30.一种制造这种类型的液晶显示板的方法，这种类型是，包含第一和第二基片，在所述基片的一个基片上具有公共电极，在所述基片的所述第二基片上存在多个其他导体处，被连接到所述基片中的第二基片上的接触终端，其中基片形成包含液晶的外壳，其特征在于所述方法包含：在多个其它导体上形成绝缘层，在所述绝缘层上形成所述接触终端，并使用密封粘剂，结合所述第一和第二基片，其中所述密封粘剂包含粘剂、第一种多个导电微粒(具有第一直径)、以及第二种多个不导电微粒(具有第二直径)，第一直径大于第二直径。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于承担公共电极的基片小于第二基片，并且其上含有取向层，其中将密封粘剂沿其边缘施加在所述较小的基片附近作为粘剂材料带，所述带保持和所述取向层隔离。

32.一种用于在第一基片上的第一导体和第二基片上的第二导体之间提供电气连接，同时结合处于分隔关系的所述基片，以在它们之间形成外壳的方法，其特征在于包含：使用一种粘性的密封材料结合所述基片，所述密封材料由不导电粘性混合物构成，所述混合物包含分散的多个第一和第二微粒，所述第一种多个微粒是导电微粒，具有第一直径，所述第二种多个微粒是不导电微粒，具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于所述第一种多个微粒所可以压缩的。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于所述第一种多个微粒包含涂有金属涂层的树脂型芯。