JPH0728018A

JPH0728018A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0728018A
Application number: JP17332993A
Authority: JP
Inventors: 雅克 ▲高▼石; Masakatsu Takaishi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【構成】２層構造の液晶パネル４０と、この液晶パネ
ル４０の各端子出し部に接続された３個の駆動回路９・
９・９とからなる。上記液晶パネル４０は、３枚の第１
・第２・第３プラスチックフィルム１０・２０・３０
を、それらの周辺部にシール材４を介装させて積層さ
せ、各プラスチックフィルム１０・２０・３０の間に液
晶６を封入することにより構成されており、第１・第２
プラスチックフィルム１０・２０と、第２・第３プラス
チックフィルム２０・３０の各相対向面には、複数の互
いに平行なＩＴＯ膜２・２が上部側と下部側とで互いに
直行する形状にそれぞれ設けられ、外側面には、偏光板
８・８が貼着されている。【効果】液晶パネル４の全厚みが薄くなり、装置の薄
型化と軽量化が図れると共に、透過率が向上して表示品
位の向上も可能で、かつ、ロスを少なくしてコスト削減
も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面に透明電極が形成
された基板にて液晶層を挟装してなる、複数個の液晶層
を備えた多層表示可能な液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、透明電極や配
向膜等がそれぞれ形成された一対の基板の間に液晶を挟
装した一層構造の液晶パネルからなり、１層の液晶層に
て、表示を行うようになっている。

【０００３】一方、最近では、さらなる表示品位の向上
を図るべく、例えば、図１０に示すように、２層の液晶
層を備えた多層構造の液晶表示装置が開発されている。
このような液晶表示装置は、一対の基板５１・５１から
なる２枚の１層構造の液晶パネル５０・５０を、接着剤
５２を介して貼着させ、各々の液晶パネル５０・５０の
端子出し部に、基板５１の数に対応した合計４個のＴＡ
Ｂ（Tape Automated Bonding) 等の駆動回路９を図示し
ない異方性導電コネクターを介して接続することで製造
されている。

【０００４】このような多層構造の液晶表示装置におい
ては、例えば１層めの表示面と２層めの表示面とを重ね
合わせることで、１層構造の液晶表示装置では得られな
かった奥行きのある表示が得られることとなり、また、
各表示面を少しずらせることにより、１層構造の液晶表
示装置では得られなかった微狭線間のパターン構成が可
能となり、従来にない高密度表示が得られるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来においては、１層構造の液晶パネル５０を２枚、接着
剤５２を使用して貼着させることで、２層構造の液晶パ
ネルを構成するようになっているため、以下のような問
題を招来している。

【０００６】即ち、基板５１の枚数が増加すると共に、接着剤層も形成
されることとなるため、透過率が低下して表示品位が低
下し、また、装置の厚みが増すと共に、装置全体の重量
が重くなる。

【０００７】２枚の液晶パネル５０・５０の貼り合
わせ時に、パターンずれが生じ易く、表示品位の低下
や、ロスによるコストアップに繋がる。

【０００８】端子出し部が１層構造の液晶表示装置
の２倍になって、接続回数が増加するので、作業性が低
下し、装置の信頼性も低下する。

【０００９】２枚の液晶パネル５０・５０を個々に
駆動するので、駆動時の消費電力が大きくなり、低消費
電力化が図れない。

【００１０】１層めと２層めとの表示相互間の信号
のやりとりのため、信号処理が複雑になり、コストアッ
プに繋がる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液晶表示装置は、上記課題を解決するために、表面に透
明電極が形成された基板にて液晶層を挟装してなる液晶
表示装置において、３枚以上の基板が積層されると共
に、各基板間に液晶層が挟装されており、全基板のうち
の液晶層と液晶層との間に介在する各基板には、その両
面に、透明電極が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１２】また、請求項２記載の液晶表示装置は、上
記課題を解決するために、上記請求項１の液晶表示装置
において、３枚の基板が積層されることで、２層の液晶
層が形成されており、３枚の基板のうちの中央に位置す
る、両面に透明電極が形成された基板には、内周面に透
明電極が形成されたスルーホールが設けられており、こ
のスルーホールの内周面に形成された透明電極を介し
て、基板両面の透明電極が互いに導通されていることを
特徴としている。

【００１３】また、請求項３記載の液晶表示装置は、上
記課題を解決するために、上記請求項２記載の液晶表示
装置において、少なくとも上記中央に位置する基板が、
プラスチック基板であることを特徴としている。

【００１４】

【作用】上記の請求項１の構成によれば、液晶層と液晶
層との間に介在する各基板は、ぞれぞれ一枚ずつとな
り、１層構造の液晶パネルを接着剤を使用して貼着して
構成されていた従来の多層構造の液晶表示装置に比べ、
基板の全枚数が少なくなると共に、基板を貼着させるの
に使用されていた接着剤が必要なくなり、また、パター
ンずれの恐れもなくなる。これにより、装置の全厚みが
薄くなり、薄型化と軽量化が図れると共に、透過率が向
上して表示品位の向上も可能で、かつ、ロスを少なくし
てコスト削減も図れる。

【００１５】上記請求項２の構成によれば、３枚の基板
が積層された２層構造の液晶表示装置における中央に位
置する基板の両面に形成された透明電極は、スルーホー
ル内周面に設けられた透明電極を介して互いに導通され
ているので、この中央の基板の端子出し部に一つの駆動
回路を接続することで、中央の基板の両面に設けられた
透明電極を使用して、１層め及び２層めの液晶層の駆動
ができる。したがって、駆動回路の必要数が減り、接続
回数も減少するので、作業性を向上させると共に、装置
の信頼性の低下を回避することができる。

【００１６】さらに、１つの駆動回路にて基板両面の透
明電極を使用するので、１層めと２層めとの表示相互間
のやり取りに、複雑な信号処理が必要なく、これによっ
ても、コスト削減が図れ、また、駆動時の消費電力の低
減も可能となる。

【００１７】上記請求項３の構成によれば、２層構造の
液晶表示装置の少なくとも中央基板がプラスチック基板
であるので、スルーホールの形成が容易で、作業性が向
上し、より一層のコスト削減が可能となる。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図９に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施例
においては、多層表示可能な多層構造の液晶表示装置と
して、２層構造の液晶表示装置を例示して説明する。

【００１９】本実施例に係る液晶表示装置は、図１に示
すように、２層構造の液晶パネル４０と、この液晶パネ
ル４０の各端子出し部に接続された３個のＴＡＢ（Tape
Automated Bonding) 等の駆動回路９・９・９とから構
成されている。

【００２０】上記液晶パネル４０は、３枚の第１・第２
・第３のプラスチックフィルム（基板）１０・２０・３
０を、それらの周辺部にシール材４を介装させて積層さ
せ、各プラスチックフィルム１０・２０・３０の間に液
晶６を図示しないスペーサと共に封入することにより構
成されており、第１及び第２のプラスチックフィルム１
０・２０と、第２及び第３のプラスチックフィルム２０
・３０の各相対向面には、複数の互いに平行な帯状の透
明電極であるＩＴＯ(Indium Tin Oxcide) 膜２・２が上
部側と下部側とで互いに直行する形状にそれぞれ設けら
れている。尚、これらＩＴＯ膜２・２の上には、図示し
ない配向膜が形成されており、また、第１及び第３のプ
ラスチックフィルム１０・３０の外側面には、偏光板８
・８が貼着されている。

【００２１】上記液晶パネル４０の製造方法を、図１な
いし図９を参照して説明する。

【００２２】まず、図２に示すように、薄いプラスチッ
クフィルム１を用意し、これの一端部側に、微細なスル
ーホール１ａを複数個、後工程のＩＴＯ膜２のパターニ
ング仕様に応じて形成する。スルーホール１ａ…の形成
方法としては、ケミカル法、エキシマレーザー法、ＮＣ
ドリル法等が挙げられるが、次工程のメッキや蒸着にて
形成される薄膜との密着強度の面から考えるとエキシマ
レーザー法が優れており、バリやカエリのない穴を形成
できる。尚、価格面を優先させる場合は、ＮＣドリル法
等が適している。

【００２３】次に、図３（ａ）に示すように、スルーホ
ール１ａ…が形成されたプラスチックフィルム１に、Ｉ
ＴＯ(Indium Tin Oxcide) 膜２を、スパッタ蒸着法にて
形成する。この場合、スルーホール１ａ…の内周面にも
ＩＴＯ膜２を形成するために、スパッタ蒸着は、プラス
チックフィルム１を回転軸Ａにて回転させながら行われ
る。これにより、図３（ｂ）に示すように、スルーホー
ル１ａ…の内周面にまでＩＴＯ膜２が形成された状態と
なる。また、プラスチックフィルム１を回転させている
ので、プラスチックフィルム１の全方位からのスパッタ
蒸着が可能となり、スルーホール１ａ…の内周面に対し
斜め方向からスパッタ蒸着できるうえ、ＩＴＯ膜２の密
度も高くなり、ピンホールの少ないＩＴＯ膜２となる。

【００２４】次に、図４（ａ）に示すように、ＩＴＯ膜
２が形成されたプラスチックフィルム１の全面、及びス
ルーホール１ａ…の内周面に形成されているＩＴＯ膜２
の上にも及ぶように、エッチングレジスト３を塗布す
る。

【００２５】その後、プレベーク処理、露光処理、現像
処理を順に施して、図４（ｂ）に示すように、余分なエ
ッチングレジスト３を剥離し、次いで、図４（ｃ）に示
すように、ＩＴＯ膜２にエッチング処理を施して所定の
形状にパターニングし（図５参照）、最後に、図４
（ｄ）に示すように、エッチングレジスト３を全て剥離
する。これにて、図５に示すようなＩＴＯ回路が両面に
形成されたプラスチックフィルム１が完成される。尚、
上記図４の各図は、図５に切断線Ｂ−Ｂにおける断面図
である。

【００２６】そして、上記パターニング工程における露
光工程で、各面のＩＴＯパターンの位置を少しずらせる
ことで、微挟線間のパターンができ、高密度表示が可能
となり、一方、重ねることで、奥行きのある表示が可能
となる。以下、この状態のプラスチックフィルム１を、
第２プラスチックフィルム２０と称する。

【００２７】次に、図６に示すように、上記第２プラス
チックフィルム２０の作製に使用したものと同じ薄いプ
ラスチックフィルム１を２枚用意し、これに、今度はス
ルーホールを形成せず、片面にＩＴＯ膜２をスパッタ蒸
着し、上記した一連のフォトプロセス、即ち、プレベー
ク処理、露光処理、現像処理、エッチング処理、レジス
ト剥離の各処理を施す。これにて、片面にＩＴＯ回路が
形成されたプラスチックフィルム１が完成される。以
下、この状態のプラスチックフィルム１を、第１及び第
３のプラスチックフィルム１０・３０と称する。

【００２８】このようにして第１・第２・第３のプラス
チックフィルム１０・２０・３０が完成されると、次
に、これら各プラスチックフィルム１０・２０・３０の
各ＩＴＯ膜２の表面に、図示しない配向膜を形成し、配
向膜処理を施す。この場合、第１及び第３のプラスチッ
クフィルム１０・３０については片面に、第２プラスチ
ックフィルム２０についてはその両面に配向膜を形成す
る。

【００２９】続いて、第１・第２・第３のプラスチック
フィルム１０・２０・３０の各フィルム同士の貼り合わ
せを行う。貼り合わせに際し、まず、図７に示すよう
に、第１プラスチックフィルム１０のＩＴＯ膜２が形成
されている側の表面に、シール材４を印刷する。

【００３０】シール材４が乾燥したら、図８に示すよう
に、この第１プラスチックフィルム１０の上に、第２プ
ラスチックフィルム２０を位置決めして載置し、熱と圧
力を加えて貼り合わせる。尚、これに先立ち、第２プラ
スチックフィルム２０は、所定形状に切断処理されてい
るものとする。次に、第２プラスチックフィルム２０の
スルーホール１ａ…に、導電性インク５を充填する。上
記導電性インク５は、銀やカーボン等の導電性微粉末と
熱硬化性樹脂を有機溶剤により溶解させ、混合・攪拌さ
れたものである。

【００３１】次に、第２プラスチックフィルム２０の上
に、上記第１プラスチックフィルム１０の場合と同じよ
うにシール材４を印刷し、第３プラスチックフィルム３
０を位置決めして載置し、熱と圧力を加えて貼り合わせ
る。この貼り合わせ時の熱と圧力にて、第１・第２・第
３のプラスチックフィルム１０・２０・３０の各ＩＴＯ
回路が電気的、及び機械的に、一回の工程作業にて接続
される。

【００３２】次に、図９に示すように、第１及び第３の
プラスチックフィルム１０・３０を、所定の形状に切断
して、端子出し部、液晶注入口４ａ等を形成し、その
後、液晶注入口４ａから液晶６を注入し、液晶注入口４
ａを紫外線硬化樹脂７にて封止する。これにて、３枚の
基板からなる２層構造の液晶パネル４０が形成され、そ
の後、図１に示すように、液晶パネル４０の外側面、即
ち、第１及び第３プラスチックフィルム１０・３０の外
面に、偏光板８・８を貼着することで、液晶パネル４０
として完成される。

【００３３】その後、第１・第２・第３のプラスチック
フィルム１０・２０・３０の各ＩＴＯ回路の端子が露出
されている端子出し部に、駆動回路９・９・９をそれぞ
れ図示しない異方性導電コネクターで熱圧着して接続す
る。これにて、２層表示可能な２層構造の液晶表示装置
として完成される。尚、上記図８は、図９に切断線Ｃ−
Ｃにおける断面図であり、図１は、同様の切断線Ｃ−Ｃ
にて切断した液晶表示装置の断面図である。

【００３４】以上のように、本実施例の２層構造の液晶
表示装置における液晶パネル４は、３枚の第１・第２・
第３のプラスチックフィルム１０・２０・３０からな
り、従来の１層構造の液晶パネルを接着剤を介して貼着
して構成されていたものに比べ、基板の全枚数が少なく
なると共に、基板を貼着させるのに使用されていた接着
剤が必要なくなるので、液晶パネルの厚みが薄くなり、
装置の薄型化及び軽量化が図れると共に、透過率が向上
するので、表示品位の向上が可能となる。

【００３５】また、１層構造の液晶パネルを２枚貼着さ
せた構成ではないので、パターンずれが発生する恐れも
なく、これにより、表示品位の向上と共に、ロスを少な
くしてコスト削減も可能となる。

【００３６】そして、本実施例においては３枚のプラス
チックフィルムからなる２層構造の液晶表示装置を例示
したが、上記のように、液晶層と液晶層との間に介装さ
れるプラスチックフィルム、即ち基板の両面にＩＴＯ膜
を形成することで、Ｎ枚の基板を使用して、Ｎ−１層の
液晶層を備えた液晶表示装置を製造することができる。

【００３７】また、第２プラスチックフィルム２０の両
面に形成されたＩＴＯ膜２は、スルーホール１ａの内周
面に設けられたＩＴＯ膜を介して互いに導通されている
ので、この第２プラスチックフィルム２０の端子出し部
に一つの駆動回路９を接続することで、第２プラスチッ
クフィルム２０の両面のＩＴＯ膜２を使用して、１層め
及び２層めの液晶層の駆動ができる。したがって、駆動
回路９の必要数が従来の４個から３個に減り、接続回数
も減少するので、作業性を向上させると共に、装置の信
頼性の低下を回避することができる。また、このような
スルーホール１ａ…を設けることで、信号のクロスが可
能となる。

【００３８】さらに、１つの駆動回路にて、第２プラス
チックフィルム２０の両面のＩＴＯ膜２を使用するの
で、１層めと２層めとの表示相互間のやり取りに、複雑
な信号処理が必要なく、これによっても、コスト削減が
図れる。また、駆動時の消費電力の低減も可能である。

【００３９】また、本実施例においては、第１・第２・
第３のプラスチックフィルム１０・２０・３０というよ
うに、３枚の基板をプラスチック基板から構成したの
で、スルーホール１ａ…が形成し易く、加工速度も速く
なり、この結果、作業性を向上させ、より一層のコスト
削減を図ることが可能である。尚、第１及び第３のプラ
スチックフィルム１０・３０については、ガラス基板に
て作製することも可能である。

【００４０】尚、本実施例においては、スルーホール１
ａ…の中に導電性インク５を流し込んだが、これに限ら
ず、例えば絶縁性の接着剤を流し込むことで、より強力
に、各プラスチックフィルム同士を接着させることが可
能となる。

【００４１】そして、また、上記のような構成とするこ
とで、３層、４層、…の多層構造の液晶表示装置におい
は、全基板枚数等が、従来の多層構造の液晶表示装置よ
りも、大幅に少なくてすむため、上記した各効果がより
顕著に得られることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の液晶表示装置
は、以上のように、３枚以上の基板が積層されると共
に、各基板間に液晶層が挟装されており、全基板のうち
の液晶層と液晶層との間に介在する各基板には、その両
面に、透明電極が形成されているので、液晶層と液晶層
との間に介在する基板は、ぞれぞれ一枚ずつとなり、１
層構造の液晶パネルを接着剤を介して積層させて貼着し
て構成されていた従来の多層表示可能な液晶表示装置に
比べ、基板の全枚数が少なくなると共に、基板を貼着さ
せるのに使用されていた接着剤が必要なくなり、また、
パターンずれの恐れもなくなる。これにより、装置の全
厚みが薄くなり、薄型化と軽量化が図れると共に、透過
率が向上して表示品位の向上も可能で、かつ、ロスを少
なくしてコスト削減も図れるという効果を奏する。

【００４３】また、請求項２記載の液晶表示装置は、以
上のように、上記請求項１の液晶表示装置において、３
枚の基板が積層されることで、２層の液晶層が形成され
ており、３枚の基板のうちの中央に位置する、両面に透
明電極が形成された基板には、内周面に透明電極が形成
されたスルーホールが設けられており、このスルーホー
ルの内周面に形成された透明電極を介して、基板両面の
透明電極が互いに導通されているので、中央の基板の端
子出し部に一つの駆動回路を接続することで、中央の基
板の両面に設けられた透明電極を使用して、１層め及び
２層めの液晶層の駆動ができる。したがって、駆動回路
の必要数が減り、接続回数も減少するので、上記請求項
１の効果に加えて、作業性を向上させてより一層のコス
ト削減を図ると共に、装置の信頼性の低下を回避できる
という効果を奏する。

【００４４】さらに、１つの駆動回路にて基板両面の透
明電極を使用するので、１層めと２層めとの表示相互間
のやり取りに、複雑な信号処理が必要なく、これによっ
ても、さらなるコスト削減が図れ、また、駆動時の消費
電力の低減も可能であるという効果を奏する。

【００４５】また、請求項３記載の液晶表示装置は、以
上のように、上記請求項２記載の液晶表示装置におい
て、少なくとも上記中央に位置する基板が、プラスチッ
ク基板であるので、スルーホールの形成が容易で、作業
性が向上してより一層のコスト削減が可能であるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の２層構造の液晶表示装置の
断面図である。

【図２】上記液晶表示装置の中央の基板となるプラスチ
ックフィルムの平面図である。

【図３】上記中央の基板を作製する工程を示すもので、
（ａ）は上記プラスチックフィルムにＩＴＯ膜を形成す
る状態を示す説明図であり、（ｂ）は表面にＩＴＯ膜が
形成されたプラスチックフィルムの断面図である。

【図４】上記中央の基板を作製する工程におけるＩＴＯ
膜をパターニングする工程でのプラスチックフィルムの
断面図であり、（ａ）はＩＴＯ膜の上にエッチングレジ
ストが塗布された状態、（ｂ）は余分なエッチングレジ
ストが剥離された状態、（ｃ）はＩＴＯ膜がパターニン
グされた状態、（ｄ）は全エッチングレジストが剥離さ
れた状態である。

【図５】上記中央の基板を作製する工程を示すもので、
ＩＴＯ膜がパターニングされた状態のプラスチックフィ
ルムの平面図である。

【図６】ＩＴＯ膜が形成された状態の、液晶表示装置の
上側、及び下側の基板となるプラスチックフィルムの断
面図である。

【図７】シール剤が形成された下側のプラスチックフィ
ルムの断面図である。

【図８】２層構造の液晶パネルの断面図である。

【図９】２層構造の液晶パネルの平面図である。

【図１０】従来の２層構造の液晶表示装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１プラスチックフィルム１ａスルーホール２ＩＴＯ膜（透明電極）６液晶（液晶層）１０第１プラスチックフィルム（基板）２０第２プラスチックフィルム（中央の基板）３０第３プラスチックフィルム（基板）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に透明電極が形成された基板にて液晶
層を挟装してなる液晶表示装置において、３枚以上の基板が積層されると共に、各基板間に液晶層
が挟装されており、全基板のうちの液晶層と液晶層との
間に介在する各基板には、その両面に、透明電極が形成
されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】３枚の基板が積層されることで、２層の液
晶層が形成されており、３枚の基板のうちの中央に位置
する、両面に透明電極が形成された基板には、内周面に
透明電極が形成されたスルーホールが設けられており、
このスルーホールの内周面に形成された透明電極を介し
て、基板両面の透明電極が互いに導通されていることを
特徴とする上記請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】少なくとも上記中央に位置する基板が、プ
ラスチック基板であることを特徴とする請求項２記載の
液晶表示装置。