JP2000330484A - 平面表示装置及びその製造方法 - Google Patents
平面表示装置及びその製造方法Info
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、２枚の基板の貼り合せ時において、
シール材が押し広がる時に、その動きを阻害しないスペ
ーサの形状を提供するとともに、製造時間の短縮化を達
成し、しかも基板間距離が均一な平面表示装置およびそ
の製造方法を提供することにある。 【解決手段】本発明の平面表示装置は、第１の基板と、
前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、前記第
１及び第２の基板間に枠状に配置され前記第１及び第２
の基板を所定の間隙をもって貼り合せるシール材１０２
と、前記シール材１０２の前記枠状内に保持される光変
調層と、前記第１及び第２の少なくとも一方の基板に一
体的に固定配置され前記間隙を保持するスペーサ１０１
ａとを備えており、前記スペーサ１０１aの一部分が前
記シール材１０２中に配され、他の部分が前記シール材
１０２から突出するよう形成される。
シール材が押し広がる時に、その動きを阻害しないスペ
ーサの形状を提供するとともに、製造時間の短縮化を達
成し、しかも基板間距離が均一な平面表示装置およびそ
の製造方法を提供することにある。 【解決手段】本発明の平面表示装置は、第１の基板と、
前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、前記第
１及び第２の基板間に枠状に配置され前記第１及び第２
の基板を所定の間隙をもって貼り合せるシール材１０２
と、前記シール材１０２の前記枠状内に保持される光変
調層と、前記第１及び第２の少なくとも一方の基板に一
体的に固定配置され前記間隙を保持するスペーサ１０１
ａとを備えており、前記スペーサ１０１aの一部分が前
記シール材１０２中に配され、他の部分が前記シール材
１０２から突出するよう形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面表示装置及び
その製造方法に関し、特に基板間を保持するスペーサを
備えた平面表示装置及びその製造方法に関する。
その製造方法に関し、特に基板間を保持するスペーサを
備えた平面表示装置及びその製造方法に関する。
【従来の技術】液晶表示装置に代表される平面表示装置
は、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして各種分野
で利用されている。アクティブマトリクス型の液晶表示
装置を例にとると、例えばアレイ基板と、アレイ基板に
対向する対向基板と、これら一対の基板間に保持される
光変調層としての液晶層と、一対の基板間に配されると
共に光変調層の周囲に枠状に配されるシール材部とを備
えて構成される。ところで、良好な表示品位を確保する
ためには、これら一対の基板を所定の間隙をもって保持
する必要があり、このため従来では所定の粒径をもった
スペーサ球が基板間に配置され、またシール材部中には
ファイバが含有されていた。しかしながら、このような
構成にあっては、スペーサ球の散布に際してスペーサ球
同士が凝集し、基板間隔の不均一性をもたらす、あるい
は不所望な光抜けを招くなど、表示品位を低下させる原
因となっていた。このような中、近年では、特開平１０
−１４８８３６号公報等に開示されるように、アレイ基
板又は対向基板の一方にスペーサを一体的に形成する試
みが成されている。詳しくは、表示領域の配線上に、ま
たシール材部中に、基板に一体的にスペーサを形成する
ことで、上記の問題点を解決しようとするものである。
は、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして各種分野
で利用されている。アクティブマトリクス型の液晶表示
装置を例にとると、例えばアレイ基板と、アレイ基板に
対向する対向基板と、これら一対の基板間に保持される
光変調層としての液晶層と、一対の基板間に配されると
共に光変調層の周囲に枠状に配されるシール材部とを備
えて構成される。ところで、良好な表示品位を確保する
ためには、これら一対の基板を所定の間隙をもって保持
する必要があり、このため従来では所定の粒径をもった
スペーサ球が基板間に配置され、またシール材部中には
ファイバが含有されていた。しかしながら、このような
構成にあっては、スペーサ球の散布に際してスペーサ球
同士が凝集し、基板間隔の不均一性をもたらす、あるい
は不所望な光抜けを招くなど、表示品位を低下させる原
因となっていた。このような中、近年では、特開平１０
−１４８８３６号公報等に開示されるように、アレイ基
板又は対向基板の一方にスペーサを一体的に形成する試
みが成されている。詳しくは、表示領域の配線上に、ま
たシール材部中に、基板に一体的にスペーサを形成する
ことで、上記の問題点を解決しようとするものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】例えば、図９は、従来
の液晶表示装置におけるシール材部２０２とシール材部
２０２中に配置され一対の基板間距離を所定の間隙に保
持する柱状スペーサ２０１の状態を示す。柱状スペーサ
２０１は、例えばシール材塗布時では、シール材の外に
設置され、封着工程の加圧によるシール材幅の広がりに
よって、シール材硬化後ではシール材部２０２中に設置
される。この封着工程におけるシール材の広がりは柱状
スペーサ２０１に阻害され、図９に示すように、シール
材の広がり方向の下流側で柱状スペーサ２０１の側壁近
傍に気泡２９９が生じ、これによりシール材部２０２の
形状が悪化し、シール切れ等を引き起こす原因となる。
詳しくは、このようにシール材部２０２中に生じる気泡
２９９は、シール材部２０２の幅を狭くし耐環境性、耐
信頼性を低下させる。また、真空アニールや注入工程で
液晶セル内を真空排気する際、気泡２９９の中の空気が
膨張し、シールはがれが発生するおそれがある。さらに
シール材部２０２の形状が悪化すると、基板のスクライ
ブ時に基板の厚さ方向に不所望な切断面が形成されてし
まい、製造歩留まりが低下するといった問題があった。
本発明は、上記の技術課題に対処して成されたものであ
って、少なくとも一方の基板に一体的にスペーサが形成
され均一な基板間隙が保持されると共に、シール材部中
に気泡等が生じることなく信頼性及び製造歩留まりに優
れた平面表示装置及びその製造方法を提供することを目
的としている。また、本発明は、基板間距離が均一であ
り、しかも製造時間の短縮が達成される平面表示装置及
びその製造方法を提供することを目的としている。
の液晶表示装置におけるシール材部２０２とシール材部
２０２中に配置され一対の基板間距離を所定の間隙に保
持する柱状スペーサ２０１の状態を示す。柱状スペーサ
２０１は、例えばシール材塗布時では、シール材の外に
設置され、封着工程の加圧によるシール材幅の広がりに
よって、シール材硬化後ではシール材部２０２中に設置
される。この封着工程におけるシール材の広がりは柱状
スペーサ２０１に阻害され、図９に示すように、シール
材の広がり方向の下流側で柱状スペーサ２０１の側壁近
傍に気泡２９９が生じ、これによりシール材部２０２の
形状が悪化し、シール切れ等を引き起こす原因となる。
詳しくは、このようにシール材部２０２中に生じる気泡
２９９は、シール材部２０２の幅を狭くし耐環境性、耐
信頼性を低下させる。また、真空アニールや注入工程で
液晶セル内を真空排気する際、気泡２９９の中の空気が
膨張し、シールはがれが発生するおそれがある。さらに
シール材部２０２の形状が悪化すると、基板のスクライ
ブ時に基板の厚さ方向に不所望な切断面が形成されてし
まい、製造歩留まりが低下するといった問題があった。
本発明は、上記の技術課題に対処して成されたものであ
って、少なくとも一方の基板に一体的にスペーサが形成
され均一な基板間隙が保持されると共に、シール材部中
に気泡等が生じることなく信頼性及び製造歩留まりに優
れた平面表示装置及びその製造方法を提供することを目
的としている。また、本発明は、基板間距離が均一であ
り、しかも製造時間の短縮が達成される平面表示装置及
びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１の基板と、前記第１の基板に対向配置される第２
の基板と、前記第１及び第２の基板間に枠状に配置され
前記第１及び第２の基板を所定の間隙をもって貼り合せ
るシール材と、前記シール材の前記枠状内に保持される
光変調層と、前記第１及び第２の少なくとも一方の基板
に一体的に固定配置され前記間隙を保持するスペーサと
を備え、前記スペーサの一部分が前記シール材中に配さ
れ、他の部分が前記シール材から突出していることを特
徴とする平面表示装置にある。また、請求項１１記載の
発明は、第１及び第２の基板と、この基板間に配置され
る光変調層と、前記基板間に配置されると共に前記光変
調層を囲む枠状に配置されるシール材と、前記第１の基
板に一体的に配置され前記第１及び第２の基板の間隙を
一定に維持するスペーサと、を備えた平面表示装置の製
造方法において、前記第１の基板に前記スペーサを設置
する工程と、前記第１又は第２の基板のいずれか一方の
基板にシール材料を塗布する工程と、前記第１及び第２
の基板を前記シール材料及び前記スペーサを介して重ね
あわせる工程と、前記第１及び第２の基板を加圧し前記
シール材料を硬化させることにより、前記シール材を形
成すると共に前記スペーサの一部を前記シール材中に、
他の部分を前記シール材から突出させる封着工程と、を
備えたことを特徴としている。この発明によれば、シー
ル材部に接するスペーサの一部分はシール材部中に配さ
れ、他の部分はシール材部から突出しているため、シー
ル材部中に気泡が発生することが大幅に軽減される。
第１の基板と、前記第１の基板に対向配置される第２
の基板と、前記第１及び第２の基板間に枠状に配置され
前記第１及び第２の基板を所定の間隙をもって貼り合せ
るシール材と、前記シール材の前記枠状内に保持される
光変調層と、前記第１及び第２の少なくとも一方の基板
に一体的に固定配置され前記間隙を保持するスペーサと
を備え、前記スペーサの一部分が前記シール材中に配さ
れ、他の部分が前記シール材から突出していることを特
徴とする平面表示装置にある。また、請求項１１記載の
発明は、第１及び第２の基板と、この基板間に配置され
る光変調層と、前記基板間に配置されると共に前記光変
調層を囲む枠状に配置されるシール材と、前記第１の基
板に一体的に配置され前記第１及び第２の基板の間隙を
一定に維持するスペーサと、を備えた平面表示装置の製
造方法において、前記第１の基板に前記スペーサを設置
する工程と、前記第１又は第２の基板のいずれか一方の
基板にシール材料を塗布する工程と、前記第１及び第２
の基板を前記シール材料及び前記スペーサを介して重ね
あわせる工程と、前記第１及び第２の基板を加圧し前記
シール材料を硬化させることにより、前記シール材を形
成すると共に前記スペーサの一部を前記シール材中に、
他の部分を前記シール材から突出させる封着工程と、を
備えたことを特徴としている。この発明によれば、シー
ル材部に接するスペーサの一部分はシール材部中に配さ
れ、他の部分はシール材部から突出しているため、シー
ル材部中に気泡が発生することが大幅に軽減される。
【０００３】以下に、本発明について具体的な実施例に
基づいて、詳細に説明する。
基づいて、詳細に説明する。
【発明の実施の形態】以下、本発明について、液晶表示
装置を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。図１
は液晶表示装置の概略斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ´
線に沿って切断した一部概略断面図である。また、図３
は、図１中領域Ｃにおけるシール材塗布時及び硬化後の
シール材と柱状スペーサとの位置関係をそれぞれ示す一
部概略平面図である。この実施例の液晶表示装置１００
は、図２に示すように、アレイ基板１０３と、対向基板
１０４と、これら基板１０３、１０４間に配向膜１４
２、１４３を介して挟持されるツイステッド・ネマチッ
ク液晶から成る液晶層１０５と、基板間距離を一定の例
えば５．２μｍに保持するアレイ基板１０３上に一体的
に形成されたスペーサ１０１、１４１とを備えて構成さ
れている。図１に示すように、２枚の基板１０３，１０
４は表示領域を囲む矩形枠状に配置されたシール材部１
０２により封着されている。尚、図２には、表示領域Ａ
の縦断面図と、シール材部付近Ｂの概略断面図を図示
し、図２のシール材部付近Ｂの縦断面図は図３（ｂ）の
線Ｂ−Ｂ´で切った時の断面図に相当する。アレイ基板
１０３は、透明基板１３１上にほぼ平行に等間隔に配置
された信号線１３７と、それに層間絶縁層１３４を介し
てほぼ直交して配置された走査線（図示せず）と、それ
らの交点毎に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；th
infilm transistor）及びこれに接続する画素電極１４
０から構成されている。以下に詳細な構造を図２を用い
て詳細に説明すると、ガラスから成る透明基板１３１上
に下地層１３２を介して配置されたチャネル領域１１
１、ソース及びドレイン領域１１４、１１２を含むポリ
シリコン層と、これらを覆うように形成されたゲート絶
縁膜１３３と、このゲート絶縁膜１３３上に配置された
ゲート電極１１３とから、コプラナ型ポリシリコンＴＦ
Ｔが構成されている。そして、ゲート絶縁膜１３３及び
層間絶縁膜１３４に形成されたコンタクトホールを介し
てソース及びドレイン領域１１４，１１２に電気的に接
続されるソース電極１３７及び信号線１３８が配置され
ている。また、この上には、絶縁層１３９を介して、
Ｒ，Ｇ，Ｂの着色層１１５が形成され、この着色層１１
５上にはＩＴＯ（IndiumTin Oxide）からなる画素電極
１４０が配置され、この画素電極１４０は絶縁層１３９
及び着色層１１５に形成されたコンタクトホールを介し
てソース電極１３７と電気的に接続されている。そして
着色層１１５上の画素電極１４０間の領域には柱状スペ
ーサ１４１が、シール材部付近Ｂには柱状スペーサ１０
１が形成され、柱状スペーサ１４１、１０１、画素電極
１４０、着色層１１５を覆うように基板全面に配向膜１
４２が設けられている。一方、アレイ基板１０３に対向
配置される対向基板１０４は、対向電極１４４と、配向
膜１４３とが透明基板１４５上に配置されて構成され
る。次にシール材部付近の構造について説明する。図２
に示すように、ガラス基板１３１上の下地層１３２、ゲ
ート絶縁膜１３３、層間絶縁層１３４、絶縁層１３９、
着色層１１５、配向膜１４２はシール材部１０２が配置
される基板端まで延在されており、表示領域Ａの柱状ス
ペーサ１４１と同一工程で作成されるシール材部付近Ｂ
の柱状スペーサ１０１がシール材部１０２中に配置され
ている。この柱状スペーサ１０１は、図１に示すように
枠状に配置されるシール形状に沿って略等間隔で配置さ
れている。詳しくは、図３（ｂ）に示すように、シール
材部１０２と接する柱状スペーサ１０１はシール材部１
０２の分割線Ｌ1に沿って配置される円柱状の第１のス
ペーサ１０１bと、この分割線Ｌ1を隔てて分割線Ｌ1の
両側に千鳥状に配置される断面略流線形状の第２のスペ
ーサ１０１aとから構成されている。この第１のスペー
サ１０１ｂは、図３（ａ）に示すようにシール塗布時に
おいてシール材に対応した位置に、第２のスペーサ１０
１aはシール材３０２を隔てる位置にそれぞれ設置され
ている。そして、この第２のスペーサ１０１aは基板に
平行な面で切断した時のシール幅方向に沿った長さが幅
方向と直交する方向の長さよりも長く、長軸ａが１００
μｍ、短軸ｂが５０μｍの楕円形で、高さ５．２μｍの
柱状である。また、隣接する第２のスペーサ１０１ａ，
１０１ａ´間の間隔は４ｍｍに設定されている。これ
は、６ｍｍ以上離れると基板間距離にムラが生じる恐れ
があるからである。また、第１のスペーサ１０１ｂは直
径５０μｍ、高さ５．２μｍの円柱状である。そして基
板封着工程でのシール材の広がりによりシール材硬化後
には、図３（ｂ）に示すように第２のスペーサ１０１ａ
はシール材部１０２中に一部分が埋没され、残りの部分
つまり他の部分はシール材部１０２から突出して設置さ
れる。第２のスペーサ１０１aのシール材部１０２中に
配される一部分の長軸方向の長さは、硬化後のシール材
部１０２の幅の１／３より小さいことが望ましい。第２
のスペーサ１０１ａの形状は、本実施例の如く流線形状
であることが望ましいが、円柱状、あるいは四角柱状な
ど、各種形状を用いることができる。しかしながら、シ
ール材３０２の広がりを阻害しない形状であることが好
ましい。図６は、シール材硬化後の第２のスペーサ１０
１ａとシール材部１０２との位置関係を示す概略断面図
であり、図６（ａ）に示すように基板と平行な断面の全
てで第２のスペーサ１０１ａの一部分がシール材部１０
２から突出した断面をもつことが望ましいが、同図
（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、第２のスペーサ１
０１aの一部分がシール材部１０２から突出している構
造であればよい。ここで、上述のシール材部１０２の幅
方向の略中心に沿った分割線について、図７を用いて説
明する。図７は、基板上に塗布され硬化したシール材部
１０２の状態を示す。シール材部の幅方向の両端部には
微少な凸凹が生じており、幅方向の略中心の集合をＬ1
とし、このＬ1をシールの幅方向の略中心に沿った分割
線と呼ぶことにする。この実施例では、第２のスペーサ
１０１ａは、シール材硬化後、シール材部に上記分割線
を隔てて両脇に設置されるが、図８（ａ）のように第２
のスペーサ１０１ａが分割線Ｌ1から所定の距離をもっ
て設置されていてもよく、また図８（ｂ）のように、第
２のスペーサ１０１ａの端部が分割線Ｌ1と重なるよう
に設置されていてもよい。つまり個々の第２のスペーサ
１０１ａの長手方向を２等分する線分Ｌａがそれぞれシ
ール材部の分割線Ｌ1を境に両側に位置し、線分Ｌａが
分割線Ｌ1と一致しない状態を、柱状スペーサがシール
材部の分割線を隔てて両脇に設置されるという。以上説
明したように、この実施例の液晶表示装置によれば、表
示領域に配置されるスペーサと同一工程でシール領域に
もアレイ基板と一体のスペーサが配置され、基板間隔が
所定の範囲に維持されるため、良好な表示品位を確保す
ることができた。そして、シール領域に配置されるスペ
ーサは、シール材部から一部が突出したスペーサを含
む。このため、シール材部中に不所望な泡かみがなく、
所定のシール幅が確保されるので、製造歩留りの向上、
更に長期間にわたり優れた信頼性を確保することができ
る。
装置を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。図１
は液晶表示装置の概略斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ´
線に沿って切断した一部概略断面図である。また、図３
は、図１中領域Ｃにおけるシール材塗布時及び硬化後の
シール材と柱状スペーサとの位置関係をそれぞれ示す一
部概略平面図である。この実施例の液晶表示装置１００
は、図２に示すように、アレイ基板１０３と、対向基板
１０４と、これら基板１０３、１０４間に配向膜１４
２、１４３を介して挟持されるツイステッド・ネマチッ
ク液晶から成る液晶層１０５と、基板間距離を一定の例
えば５．２μｍに保持するアレイ基板１０３上に一体的
に形成されたスペーサ１０１、１４１とを備えて構成さ
れている。図１に示すように、２枚の基板１０３，１０
４は表示領域を囲む矩形枠状に配置されたシール材部１
０２により封着されている。尚、図２には、表示領域Ａ
の縦断面図と、シール材部付近Ｂの概略断面図を図示
し、図２のシール材部付近Ｂの縦断面図は図３（ｂ）の
線Ｂ−Ｂ´で切った時の断面図に相当する。アレイ基板
１０３は、透明基板１３１上にほぼ平行に等間隔に配置
された信号線１３７と、それに層間絶縁層１３４を介し
てほぼ直交して配置された走査線（図示せず）と、それ
らの交点毎に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；th
infilm transistor）及びこれに接続する画素電極１４
０から構成されている。以下に詳細な構造を図２を用い
て詳細に説明すると、ガラスから成る透明基板１３１上
に下地層１３２を介して配置されたチャネル領域１１
１、ソース及びドレイン領域１１４、１１２を含むポリ
シリコン層と、これらを覆うように形成されたゲート絶
縁膜１３３と、このゲート絶縁膜１３３上に配置された
ゲート電極１１３とから、コプラナ型ポリシリコンＴＦ
Ｔが構成されている。そして、ゲート絶縁膜１３３及び
層間絶縁膜１３４に形成されたコンタクトホールを介し
てソース及びドレイン領域１１４，１１２に電気的に接
続されるソース電極１３７及び信号線１３８が配置され
ている。また、この上には、絶縁層１３９を介して、
Ｒ，Ｇ，Ｂの着色層１１５が形成され、この着色層１１
５上にはＩＴＯ（IndiumTin Oxide）からなる画素電極
１４０が配置され、この画素電極１４０は絶縁層１３９
及び着色層１１５に形成されたコンタクトホールを介し
てソース電極１３７と電気的に接続されている。そして
着色層１１５上の画素電極１４０間の領域には柱状スペ
ーサ１４１が、シール材部付近Ｂには柱状スペーサ１０
１が形成され、柱状スペーサ１４１、１０１、画素電極
１４０、着色層１１５を覆うように基板全面に配向膜１
４２が設けられている。一方、アレイ基板１０３に対向
配置される対向基板１０４は、対向電極１４４と、配向
膜１４３とが透明基板１４５上に配置されて構成され
る。次にシール材部付近の構造について説明する。図２
に示すように、ガラス基板１３１上の下地層１３２、ゲ
ート絶縁膜１３３、層間絶縁層１３４、絶縁層１３９、
着色層１１５、配向膜１４２はシール材部１０２が配置
される基板端まで延在されており、表示領域Ａの柱状ス
ペーサ１４１と同一工程で作成されるシール材部付近Ｂ
の柱状スペーサ１０１がシール材部１０２中に配置され
ている。この柱状スペーサ１０１は、図１に示すように
枠状に配置されるシール形状に沿って略等間隔で配置さ
れている。詳しくは、図３（ｂ）に示すように、シール
材部１０２と接する柱状スペーサ１０１はシール材部１
０２の分割線Ｌ1に沿って配置される円柱状の第１のス
ペーサ１０１bと、この分割線Ｌ1を隔てて分割線Ｌ1の
両側に千鳥状に配置される断面略流線形状の第２のスペ
ーサ１０１aとから構成されている。この第１のスペー
サ１０１ｂは、図３（ａ）に示すようにシール塗布時に
おいてシール材に対応した位置に、第２のスペーサ１０
１aはシール材３０２を隔てる位置にそれぞれ設置され
ている。そして、この第２のスペーサ１０１aは基板に
平行な面で切断した時のシール幅方向に沿った長さが幅
方向と直交する方向の長さよりも長く、長軸ａが１００
μｍ、短軸ｂが５０μｍの楕円形で、高さ５．２μｍの
柱状である。また、隣接する第２のスペーサ１０１ａ，
１０１ａ´間の間隔は４ｍｍに設定されている。これ
は、６ｍｍ以上離れると基板間距離にムラが生じる恐れ
があるからである。また、第１のスペーサ１０１ｂは直
径５０μｍ、高さ５．２μｍの円柱状である。そして基
板封着工程でのシール材の広がりによりシール材硬化後
には、図３（ｂ）に示すように第２のスペーサ１０１ａ
はシール材部１０２中に一部分が埋没され、残りの部分
つまり他の部分はシール材部１０２から突出して設置さ
れる。第２のスペーサ１０１aのシール材部１０２中に
配される一部分の長軸方向の長さは、硬化後のシール材
部１０２の幅の１／３より小さいことが望ましい。第２
のスペーサ１０１ａの形状は、本実施例の如く流線形状
であることが望ましいが、円柱状、あるいは四角柱状な
ど、各種形状を用いることができる。しかしながら、シ
ール材３０２の広がりを阻害しない形状であることが好
ましい。図６は、シール材硬化後の第２のスペーサ１０
１ａとシール材部１０２との位置関係を示す概略断面図
であり、図６（ａ）に示すように基板と平行な断面の全
てで第２のスペーサ１０１ａの一部分がシール材部１０
２から突出した断面をもつことが望ましいが、同図
（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、第２のスペーサ１
０１aの一部分がシール材部１０２から突出している構
造であればよい。ここで、上述のシール材部１０２の幅
方向の略中心に沿った分割線について、図７を用いて説
明する。図７は、基板上に塗布され硬化したシール材部
１０２の状態を示す。シール材部の幅方向の両端部には
微少な凸凹が生じており、幅方向の略中心の集合をＬ1
とし、このＬ1をシールの幅方向の略中心に沿った分割
線と呼ぶことにする。この実施例では、第２のスペーサ
１０１ａは、シール材硬化後、シール材部に上記分割線
を隔てて両脇に設置されるが、図８（ａ）のように第２
のスペーサ１０１ａが分割線Ｌ1から所定の距離をもっ
て設置されていてもよく、また図８（ｂ）のように、第
２のスペーサ１０１ａの端部が分割線Ｌ1と重なるよう
に設置されていてもよい。つまり個々の第２のスペーサ
１０１ａの長手方向を２等分する線分Ｌａがそれぞれシ
ール材部の分割線Ｌ1を境に両側に位置し、線分Ｌａが
分割線Ｌ1と一致しない状態を、柱状スペーサがシール
材部の分割線を隔てて両脇に設置されるという。以上説
明したように、この実施例の液晶表示装置によれば、表
示領域に配置されるスペーサと同一工程でシール領域に
もアレイ基板と一体のスペーサが配置され、基板間隔が
所定の範囲に維持されるため、良好な表示品位を確保す
ることができた。そして、シール領域に配置されるスペ
ーサは、シール材部から一部が突出したスペーサを含
む。このため、シール材部中に不所望な泡かみがなく、
所定のシール幅が確保されるので、製造歩留りの向上、
更に長期間にわたり優れた信頼性を確保することができ
る。
【０００４】また、この実施例では、シール材と接する
スペーサは、シール材部中に埋没し、詳しくは分割線上
に配置される第１のスペーサと、一部がシール材部から
突出した第２のスペーサの併用から成っている。これに
より、優れた面内基板間隔の均一性が図れる。この実施
例では、アレイ基板上にスペーサを一体的に配置した
が、対向基板上に配置されるものであってもかまわない
し、スペーサの一部をアレイ基板上に、他を対向基板上
に配置してもかまわない。次に、この実施例の液晶表示
装置１００の製造方法について説明する。まず、対向基
板１０４とアレイ基板１０３を用意するが、アレイ基板
１０３は、例えば次のように製造される。ガラス等の透
明基板１３１上に、常圧ＣＶＤあるいは、プラズマＣＶ
Ｄにより下地層１３２として酸化ケイ素と窒化ケイ素膜
からなる２層膜を堆積し、その上にアモスファスシリコ
ン層を膜厚１００ｎｍに堆積した後、アモルファスシリ
コン層をエキシマレーザでアニール処理し、アモルファ
スシリコン層をポリシリコン層に結晶化させる。さら
に、そのポリシリコン層をパターン化して所望の形状に
形成し、そのポリシリコン層を覆う全面にＣＶＤ法によ
り酸化ケイ素ＳｉＯｘを成膜し、ゲート絶縁膜１３３を
形成する。このゲート絶縁膜１３３上に、ゲート金属膜
を堆積し、フォトリソグラフィー技術を用いてゲート電
極１１３パターンを形成する。その後、ゲート電極１１
３の上部より例えば燐イオン（Ｐ+）をドーピングし、
ポリシリコン層に、ソース領域１１４とドレイン領域１
１２、及びソース・ドレイン領域１１４，１１２に挟ま
れたチャネル領域１１１を形成する。
スペーサは、シール材部中に埋没し、詳しくは分割線上
に配置される第１のスペーサと、一部がシール材部から
突出した第２のスペーサの併用から成っている。これに
より、優れた面内基板間隔の均一性が図れる。この実施
例では、アレイ基板上にスペーサを一体的に配置した
が、対向基板上に配置されるものであってもかまわない
し、スペーサの一部をアレイ基板上に、他を対向基板上
に配置してもかまわない。次に、この実施例の液晶表示
装置１００の製造方法について説明する。まず、対向基
板１０４とアレイ基板１０３を用意するが、アレイ基板
１０３は、例えば次のように製造される。ガラス等の透
明基板１３１上に、常圧ＣＶＤあるいは、プラズマＣＶ
Ｄにより下地層１３２として酸化ケイ素と窒化ケイ素膜
からなる２層膜を堆積し、その上にアモスファスシリコ
ン層を膜厚１００ｎｍに堆積した後、アモルファスシリ
コン層をエキシマレーザでアニール処理し、アモルファ
スシリコン層をポリシリコン層に結晶化させる。さら
に、そのポリシリコン層をパターン化して所望の形状に
形成し、そのポリシリコン層を覆う全面にＣＶＤ法によ
り酸化ケイ素ＳｉＯｘを成膜し、ゲート絶縁膜１３３を
形成する。このゲート絶縁膜１３３上に、ゲート金属膜
を堆積し、フォトリソグラフィー技術を用いてゲート電
極１１３パターンを形成する。その後、ゲート電極１１
３の上部より例えば燐イオン（Ｐ+）をドーピングし、
ポリシリコン層に、ソース領域１１４とドレイン領域１
１２、及びソース・ドレイン領域１１４，１１２に挟ま
れたチャネル領域１１１を形成する。
【０００５】さらに、ＣＶＤ法などによりこれらの上面
全部を覆うように、層間絶縁層１３４となるＳｉＯｘを
成膜し、層間絶縁層１３４およびゲート絶縁膜１３３を
貫通させてソース領域１１４に達するコンタクトホール
を設けた後、金属膜を成膜し、パターニング処理し、ソ
ース電極１３７を形成する。また同時に、ドレイン領域
１１２にもコンタクトホールを介して電気的に接続され
たドレイン電極を兼ねた信号線１３８を形成する。さら
に、基板全面に酸化ケイ素ＳｉＯｘと窒化ケイ素ＳｉＮ
ｘの２層構造からなる絶縁層１３９を形成した後、緑色
の着色層を所定のパターンに露光・現像・焼成して形成
し、同様にして青色、赤色の着色層を順次形成する。さ
らに着色層上に黒レジストをスピンナーを用いて塗布
し、８０℃２分で乾燥後、所定のフォトマスクを用い
て、波長３６５ｎｍ、露光量２５０ｍＪ／ｃｍ2で露光
した。この後、ｐＨ１１．7のＴＭＡＨ(tri methyl a
mmonium hydride)水溶液にて６０秒で現像し、２２０
℃で６０分の焼成にて厚さ５．２μｍの表示領域Ａ及び
シール材部付近Ｂのスペーサ１４１、１０１を形成し
た。次に、着色層１１５及び絶縁層１３９に形成された
開口を介してソース電極１３７に接続する画素電極１４
０を形成した後、柱状スペーサ１４１、１０１、画素電
極１４０、着色層１１５を覆うように配向膜１４２を設
け、アレイ基板１０３を形成する。一方、対向基板１０
４はガラス等の透明絶縁基板１４５上に対向電極１４
４、配向膜１４３を順次形成してなる。その後、図１の
ように、紫外線硬化するシール材料をディスペンサーま
たはマスクパターンを用いてアレイ基板１０３上に塗布
する。この時、シール材の塗布後の幅は３５０〜４００
μｍ程度で、後工程で液晶の注入孔７００となる開口部
を一個所設けて表示領域の外周に沿って枠状、ここでは
矩形状に塗布される。次にアレイ基板１０３と対向基板
１０４を、電極形成面が互いに対向するように重ね合わ
せた後、表示領域の外周に沿って枠状に塗布されたシー
ル材を介して密着させ封着して貼り合せる。アレイ基板
１０３と対向基板１０４の間隔は、上述のスペーサで規
定される５．２μｍに設定される。
全部を覆うように、層間絶縁層１３４となるＳｉＯｘを
成膜し、層間絶縁層１３４およびゲート絶縁膜１３３を
貫通させてソース領域１１４に達するコンタクトホール
を設けた後、金属膜を成膜し、パターニング処理し、ソ
ース電極１３７を形成する。また同時に、ドレイン領域
１１２にもコンタクトホールを介して電気的に接続され
たドレイン電極を兼ねた信号線１３８を形成する。さら
に、基板全面に酸化ケイ素ＳｉＯｘと窒化ケイ素ＳｉＮ
ｘの２層構造からなる絶縁層１３９を形成した後、緑色
の着色層を所定のパターンに露光・現像・焼成して形成
し、同様にして青色、赤色の着色層を順次形成する。さ
らに着色層上に黒レジストをスピンナーを用いて塗布
し、８０℃２分で乾燥後、所定のフォトマスクを用い
て、波長３６５ｎｍ、露光量２５０ｍＪ／ｃｍ2で露光
した。この後、ｐＨ１１．7のＴＭＡＨ(tri methyl a
mmonium hydride)水溶液にて６０秒で現像し、２２０
℃で６０分の焼成にて厚さ５．２μｍの表示領域Ａ及び
シール材部付近Ｂのスペーサ１４１、１０１を形成し
た。次に、着色層１１５及び絶縁層１３９に形成された
開口を介してソース電極１３７に接続する画素電極１４
０を形成した後、柱状スペーサ１４１、１０１、画素電
極１４０、着色層１１５を覆うように配向膜１４２を設
け、アレイ基板１０３を形成する。一方、対向基板１０
４はガラス等の透明絶縁基板１４５上に対向電極１４
４、配向膜１４３を順次形成してなる。その後、図１の
ように、紫外線硬化するシール材料をディスペンサーま
たはマスクパターンを用いてアレイ基板１０３上に塗布
する。この時、シール材の塗布後の幅は３５０〜４００
μｍ程度で、後工程で液晶の注入孔７００となる開口部
を一個所設けて表示領域の外周に沿って枠状、ここでは
矩形状に塗布される。次にアレイ基板１０３と対向基板
１０４を、電極形成面が互いに対向するように重ね合わ
せた後、表示領域の外周に沿って枠状に塗布されたシー
ル材を介して密着させ封着して貼り合せる。アレイ基板
１０３と対向基板１０４の間隔は、上述のスペーサで規
定される５．２μｍに設定される。
【０００６】シール材の封着は、エアー加圧封着により
行う。図４に示すように、上記のようにして準備された
アレイ基板および対向基板からなるセルを下トレー４２
１の上に設置し、加圧シート４２３で被覆する。次に真
空吸引装置を駆動し、真空吸引口４２４から、加圧シー
ト４２３と下トレー４２１の間の空気を吸引する。アレ
イ基板と対向基板がシール材を介して重ね合せてなるセ
ル４２０全面に渡り均等に吸引され、したがってセル４
２０は均一に加圧される。このような状態において、上
ＩＲヒータ４２５、下ＩＲヒータ４２６により３．０℃
/ｍｉｎ以上の高速昇温である１９．６℃/ｍｉｎのスピ
ードで２３分間昇温し、シール材は均一に硬化される。
図５は、エアー加圧封着されたセル４２０断面の加圧分
布を示すものである。基板面内全体が高精度で均一に加
圧されていることが示される。その後、図示しないが、
液晶を注入孔より注入し、この注入孔を封止剤で封止し
て液晶表示装置を完成させる。このように作成された液
晶表示装置によれば、上述したようにシール材部のスペ
ーサ付近には、気泡はみられなかった。また、本実施の
形態のシール材部中に埋没し、シールの分割線上にある
第１のスペーサの他に、シール材部中に埋没し、分割線
を隔てて配置されるスペーサがある場合でも第２のスペ
ーサ、つまり一部分がシール材部中に配され、他の部分
がシール材部から突出しているスペーサを配することに
より気泡の発生を低減させることができる。またシール
材部中に埋没し、分割線を隔てて配されるスペーサの断
面形状が、流線形を有し、この断面の長手方向とシール
材の幅方向とがほぼ一致していると、気泡の発生をさら
に抑制することができる。
行う。図４に示すように、上記のようにして準備された
アレイ基板および対向基板からなるセルを下トレー４２
１の上に設置し、加圧シート４２３で被覆する。次に真
空吸引装置を駆動し、真空吸引口４２４から、加圧シー
ト４２３と下トレー４２１の間の空気を吸引する。アレ
イ基板と対向基板がシール材を介して重ね合せてなるセ
ル４２０全面に渡り均等に吸引され、したがってセル４
２０は均一に加圧される。このような状態において、上
ＩＲヒータ４２５、下ＩＲヒータ４２６により３．０℃
/ｍｉｎ以上の高速昇温である１９．６℃/ｍｉｎのスピ
ードで２３分間昇温し、シール材は均一に硬化される。
図５は、エアー加圧封着されたセル４２０断面の加圧分
布を示すものである。基板面内全体が高精度で均一に加
圧されていることが示される。その後、図示しないが、
液晶を注入孔より注入し、この注入孔を封止剤で封止し
て液晶表示装置を完成させる。このように作成された液
晶表示装置によれば、上述したようにシール材部のスペ
ーサ付近には、気泡はみられなかった。また、本実施の
形態のシール材部中に埋没し、シールの分割線上にある
第１のスペーサの他に、シール材部中に埋没し、分割線
を隔てて配置されるスペーサがある場合でも第２のスペ
ーサ、つまり一部分がシール材部中に配され、他の部分
がシール材部から突出しているスペーサを配することに
より気泡の発生を低減させることができる。またシール
材部中に埋没し、分割線を隔てて配されるスペーサの断
面形状が、流線形を有し、この断面の長手方向とシール
材の幅方向とがほぼ一致していると、気泡の発生をさら
に抑制することができる。
【０００７】また、本実施例のように、ＴＦＴにポリシ
リコンを用いた液晶表示装置では、駆動回路をＴＦＴが
形成される基板と同一基板上に同時形成することができ
る。このような駆動回路一体型ＬＣＤ（liquid crysta
l display）においては、基板の有効表示領域を大きく
とるために、シール材部と駆動回路とを重ねることがあ
る。通常シール材には、２枚の基板間の基板間距離を保
持するためにファイバが含有されているが、シール材部
と駆動回路とを重ね合わす構造の場合、ファイバが駆動
回路を破壊してしまう恐れがある。このため、ファイバ
が含有されていないシール材を用いることが望ましく、
このようなシール材を用いた場合にはシール材部付近に
スペーサを設置する必要があるため、シール材部付近の
スペーサとシール材部の位置関係に本発明を適用するこ
とは有効である。また、上記実施形態では、アレイ基板
上に柱状スペーサが固定配置され、かつシール材が塗布
されているが、柱状スペーサおよびシール材は各々アレ
イ基板上、対向基板上のいずれか一方に配置あるいは塗
布されてもよい。例えば、２枚の基板の一方に柱状スペ
ーサを配置し、もう一方にシール材を塗布してもよい。
また、シール材部付近において加圧前の状態で、上記実
施形態のように柱状スペーサをシール材と接することな
く配置した場合も、あるいは柱状スペーサが部分的にシ
ール材中に設置されていた場合においても、加圧後に第
２のスペーサの一部分をシール材部から突出するように
配置することで、気泡の発生を防止することができる。
また、実施形態では２枚の透明絶縁基板に表示用パター
ンとして対向電極、画素電極をそれぞれ形成した液晶表
示装置を用いたが、ＩＰＳ（Ｉｎ ＰｌａｎｅＳｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ）モードのように一方の基板に表示用電極パ
ターンとして対向電極、画素電極を配置した液晶表示装
置にも適用できる。
リコンを用いた液晶表示装置では、駆動回路をＴＦＴが
形成される基板と同一基板上に同時形成することができ
る。このような駆動回路一体型ＬＣＤ（liquid crysta
l display）においては、基板の有効表示領域を大きく
とるために、シール材部と駆動回路とを重ねることがあ
る。通常シール材には、２枚の基板間の基板間距離を保
持するためにファイバが含有されているが、シール材部
と駆動回路とを重ね合わす構造の場合、ファイバが駆動
回路を破壊してしまう恐れがある。このため、ファイバ
が含有されていないシール材を用いることが望ましく、
このようなシール材を用いた場合にはシール材部付近に
スペーサを設置する必要があるため、シール材部付近の
スペーサとシール材部の位置関係に本発明を適用するこ
とは有効である。また、上記実施形態では、アレイ基板
上に柱状スペーサが固定配置され、かつシール材が塗布
されているが、柱状スペーサおよびシール材は各々アレ
イ基板上、対向基板上のいずれか一方に配置あるいは塗
布されてもよい。例えば、２枚の基板の一方に柱状スペ
ーサを配置し、もう一方にシール材を塗布してもよい。
また、シール材部付近において加圧前の状態で、上記実
施形態のように柱状スペーサをシール材と接することな
く配置した場合も、あるいは柱状スペーサが部分的にシ
ール材中に設置されていた場合においても、加圧後に第
２のスペーサの一部分をシール材部から突出するように
配置することで、気泡の発生を防止することができる。
また、実施形態では２枚の透明絶縁基板に表示用パター
ンとして対向電極、画素電極をそれぞれ形成した液晶表
示装置を用いたが、ＩＰＳ（Ｉｎ ＰｌａｎｅＳｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ）モードのように一方の基板に表示用電極パ
ターンとして対向電極、画素電極を配置した液晶表示装
置にも適用できる。
【発明の効果】この発明によれば、少なくとも一方の基
板に一体的にスペーサが形成されるので均一な基板間隙
が保持されると共に、シール材部中に気泡等が生じるこ
ともなく、信頼性及び製造歩留まりに優れた平面表示装
置が得られる。
板に一体的にスペーサが形成されるので均一な基板間隙
が保持されると共に、シール材部中に気泡等が生じるこ
ともなく、信頼性及び製造歩留まりに優れた平面表示装
置が得られる。
【図１】図1は、本発明の一実施例の液晶表示装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】図２は、図１中のＡ−Ａ´線に沿って切断した
一部概略断面図である。
一部概略断面図である。
【図３】図３は、図１中の領域Ｃの概略断面図であり、
図中（ａ）はシール材の塗布時を、図中（ｂ）は硬化後
の状態をそれぞれ示す図である。
図中（ａ）はシール材の塗布時を、図中（ｂ）は硬化後
の状態をそれぞれ示す図である。
【図４】図４は、エアー加圧方式によるエアー加圧封着
装置の概略断面図である。
装置の概略断面図である。
【図５】図５は、縦軸に加圧力、横軸に基板面内位置を
とり、エアー加圧方式での基板への加圧分布を示す図で
ある。
とり、エアー加圧方式での基板への加圧分布を示す図で
ある。
【図６】図６は、シール材硬化後のシール材部とスペー
サとの配置関係を示した液晶表示装置の概略縦断面図で
ある。
サとの配置関係を示した液晶表示装置の概略縦断面図で
ある。
【図７】図７は、基板に形成されたシール材部の拡大平
面図である。
面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施例におけるシール材
部の分割線と柱状スペーサの配置関係を示す図である。
部の分割線と柱状スペーサの配置関係を示す図である。
【図９】図９は、従来の柱状スペーサとシール材部との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１０１…周辺領域のスペーサ １０１ａ…第２のスペーサ １０２…硬化後のシール材 １０５…液晶層 １３１…基板 １４１…表示領域のスペーサ １４５…基板 ３０２…塗布時のシール材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 LA10 LA12 LA15 NA37 NA39 NA44 NA45 NA48 QA12 QA14 TA01 TA09 5C094 AA31 AA42 AA43 BA03 BA44 CA19 DA13 EA04 EA05 EB02 EC02 EC04 GB01
Claims (14)
- 【請求項１】 第１の基板と、 前記第１の基板に離間して対向配置される第２の基板
と、 前記第１及び第２の基板間に枠状に配置され前記第１及
び第２の基板を貼り合せるシール材と、 前記シール材の前記枠状内に保持される光変調層と、 前記第１及び第２の少なくとも一方の基板に一体的に固
定配置され前記間隙を保持するスペーサとを備えてお
り、前記スペーサの一部分が前記シール材中に配され、
他の部分が前記シール材から突出していることを特徴と
する平面表示装置。 - 【請求項２】 前記スペーサは、前記第１又は第２の基
板と平行な断面の全てにおいて、前記シール材から突出
する前記他の部分を含むことを特徴とする請求項１記載
の平面表示装置。 - 【請求項３】 前記スペーサは、前記シール材の幅方向
の略中心に沿った分割線を隔てて配されることを特徴と
する請求項１記載の平面表示装置。 - 【請求項４】 前記スペーサは、前記シール材の幅方向
の略中心に沿った分割線を隔てて両脇に設置されている
ことを特徴とした請求項３記載の平面表示装置。 - 【請求項５】 前記スペーサは、前記分割線に対して千
鳥状に配置されることを特徴とする請求項４記載の平面
表示装置。 - 【請求項６】 前記第１又は第２の基板に平行な面で切
断した時の前記スペーサは、断面形状が流線形を有する
ことを特徴とする請求項１記載の平面表示装置。 - 【請求項７】 前記スペーサは、このスペーサを前記第
１又は第２の基板に平行な面で切断した時の断面形状が
流線形を有し、この断面の長手方向と前記シール材の幅
方向とがほぼ一致していることを特徴とする請求項６記
載の平面表示装置。 - 【請求項８】 前記平面表示装置は、前記シール材の幅
方向の略中心に沿った分割線を隔てて前記シール材中に
埋没して配される他のスペーサを含まないことを特徴と
する請求項１記載の平面表示装置。 - 【請求項９】 前記平面表示装置は、前記シール材の幅
方向の略中心に沿った分割線を隔てて配され、かつ前記
シール材中に埋没する他のスペーサを含み、このスペー
サはいずれも、前記第１及び第２の基板に平行な面で切
断した時の断面形状が流線形を有し、この断面形状の長
手方向と前記シール材の幅方向とがほぼ一致することを
特徴とする請求項１記載の平面表示装置。 - 【請求項１０】 前記平面表示装置は、前記シール材中
に埋没し、かつ前記シール材の幅方向の略中心に沿った
分割線上に配される他のスペーサを含むことを特徴とす
る請求項１記載の平面表示装置。 - 【請求項１１】 第１及び第２の基板と、この基板間に
配置される光変調層と、前記基板間に配置されると共に
前記光変調層を囲む枠状に配置されるシール材と、前記
第１の基板に一体的に配置され前記第１及び第２の基板
の間隙を一定に維持するスペーサと、を備えた平面表示
装置の製造方法において、 前記第１の基板に前記スペーサを設置する工程と、 前記第１又は第２の基板のいずれか一方の基板にシール
材料を塗布する工程と、 前記第１及び第２の基板を前記シール材料及び前記スペ
ーサを介して重ねあわせる工程と、 前記第１及び第２の基板を加圧・加熱または加圧・光照
射し前記シール材料を硬化させることにより、前記シー
ル材を形成すると共に前記スペーサの一部を前記シール
材中に、他の部分を前記シール材から突出させる封着工
程と、 を備えたことを特徴とする平面表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記シール材料を塗布する工程の終了
時においては、前記スペーサは前記シール材を隔てる位
置に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の
平面表示装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記封着工程がエアー加圧封着である
ことを特徴とする請求項１１記載の平面表示装置の製造
方法。 - 【請求項１４】 前記封着工程は３℃/ｍｉｎ以上の昇
温速度で前記第１及び第２の基板温度を制御することを
特徴とする請求項１３記載の平面表示装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13851099A JP4434359B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 平面表示装置及びその製造方法 |
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