JP2003202551A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品位を低下させることなく透明基板の変
形を防止した液晶表示素子およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 対向基板２の表示部分における液晶側表
面に一定厚さのカラーフィルタ３を形成するとともに、
対向基板２の非表示部分における液晶側表面にカラーフ
ィルタ３と同一厚さの透明樹脂膜７を形成し、アレイ基
板１と対向基板２との間に両基板間の距離を一定に保つ
ための複数のスペーサ６を設ける。このように透明樹脂
膜７を形成することにより、非表示部分における透明電
極膜４が形成されていない部分について表示ムラを防止
するとともに、対向基板２上の表示部分と非表示部分と
で膜厚を均一とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の透明基板に
より液晶を狭持するようにした液晶表示素子およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶を用いた表示素子は、テレビ
表示やグラフィックディスプレイ等を指向した大容量で
高密度のものの開発及び実用化が盛んである。液晶表示
素子としては、液晶を挟んで対向配置された表示画素電
極と対向電極との間に電圧を時分割的に印加することに
より液晶を駆動させるシンプルマトリクス型液晶表示素
子だけでなく、より高い画質を得るために、各画素毎に
スイッチング素子を組み込んだアクティブマトリクス型
と呼ばれる液晶表示素子、更には高視角を目的としたＩ
ＰＳ（In Plane Switching）やＭＶＡモードと呼ばれる
液晶表示素子の実用化が行われている。

【０００３】このように実用化されている種々の液晶表
示素子については、工程数削減や部材費削減による低コ
スト化や高画質化が求められている。特に、高画質化に
対する要求は、液晶表示装置が普及するにつれて更に強
まる傾向にある。

【０００４】図３は、従来の液晶表示素子の構成を示す
平面図であり、図４は、そのＢＢ’部分の断面図であ
る。液晶表示素子は、２枚の透明基板により液晶を狭持
するようにした構成であり、図４においては、片方の透
明基板をアレイ基板１、アレイ基板に対向して配置され
る透明基板を対向基板２としてそれぞれ示している。ア
レイ基板１の液晶に接する側の面には液晶を駆動させる
ための配線が配置され、その上面に配線を保護するため
の保護膜５が形成される。

【０００５】一方、対向基板１の液晶に接する側の面に
は透明導電膜４がショート防止等のために一定のパター
ンで形成されている。透明導電膜４のパターンニングで
は、対向基板１上における表示部分には透明電極膜４が
必ず形成されることとなるが、非表示部分については透
明電極膜４が形成されない部分が生じる。そして、表示
部分では、対向基板１と透明導電膜４との間には、赤、
緑、青の三色のうちのいずれかの色を用いた一定の厚さ
の色膜（カラーフィルタ）３が形成される。また、対向
基板１には、隣接画素への光漏れを防止するための樹脂
製遮光膜（ブラックマトリクス（図示せず））が形成さ
れる。

【０００６】このような構成のアレイ基板１と対向基板
２との間の距離を一定に保つため、両基板間には一定の
厚さの複数のスペーサ６が配置される。スペーサ６は、
ミクロパール等の粒子系材料や、樹脂製遮光膜と同一の
材料等で形成される。図４では、複数のスペーサ６がア
レイ基板１の保護膜５上に設けられた状態を示してお
り、カラーフィルタ３およびスペーサ６により両基板
１，２間の距離を一定に保っている。すなわち、カラー
フィルタ３は、色彩表示という本来的な役割のほかに、
両基板間の距離を一定にする役割をも兼任するようにな
っている。

【０００７】液晶表示素子の製造工程においては、アレ
イ基板１および対向基板２は、図４に示すスクライブ端
８ａ，８ｂのラインに沿って、基板の面に垂直な方向に
切断される。

【０００８】具体的に説明すると、スクライブ端８ａの
直ぐ左側は液晶表示素子の素子下辺額縁９ａであり、素
子下辺額縁９ａから更に左側が表示部分に相当する。ま
た、スクライブ端８ｂの直ぐ右側が別の液晶表示素子の
素子上辺額縁９ｂであり、素子上辺額縁９ｂから更に右
側がその液晶表示素子の表示部分に相当する。

【０００９】カラーフィルタ３は、液晶表示用として機
能するためには、本来的には対向基板２上のこれら表示
部分にだけ形成されればよいものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにアレイ基板１と対向基板２との間の距離を一定に保
つために両基板間にスペーサ６を配置した場合、表示部
分にはスペーサ６とカラーフィルタ３が配置され、非表
示部分にはスペーサ６だけが配置されることとなると、
対向基板１の表面上でカラーフィルタ３がある部分とな
い部分とで膜厚が不均一となり、力の不均衡が生じて対
向基板１に変形が生じることとなる。

【００１１】このような変形を防止するためには、スク
ライブ端８ａと８ｂ間の部分のように、非表示部分であ
って本来的にはカラーフィルタ３を形成しない部分につ
いても、表示部分と同一厚さのカラーフィルタ３を形成
することとして、対向基板１上の全表面上の膜厚が均一
となるようにすることが考えられる。

【００１２】ところが、前述したように、非表示部分に
ついては、透明導電膜４が形成されていない部分があ
り、この部分にまで膜厚調整用としてカラーフィルタ３
を形成した場合には、表示ムラが生じることとなり、表
示品位を下げる要因となる。

【００１３】このため、高品質な表示を維持するために
は、図４に示すように、非表示部分については透明導電
膜４が形成される部分にだけカラーフィルタ３を設ける
こととなるが、これでは、対向基板１上の表面上の膜厚
が不均一となり、対向基板１の変形を十分に防止するこ
とができない。

【００１４】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、表示品位を低下させるこ
となく透明基板の変形を防止し得る液晶表示素子を提供
することにある。

【００１５】また、本発明の別の目的は、上記液晶表示
素子を容易に製造し得る液晶表示素子の製造方法を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の本発明に係る液晶表示素子は、液晶を狭持す
る２枚の透明基板間の距離をスペーサおよび一方の透明
基板上の表示部分に形成された色膜により一定に保つよ
うにした液晶表示素子において、前記一方の透明基板上
の非表示部分については前記色膜と同一厚さの無色膜を
形成したことを特徴とする。

【００１７】本発明にあっては、液晶を狭持する２枚の
透明基板間の距離をスペーサおよび一方の透明基板上の
表示部分に形成された色膜により一定に保つようにする
とともに、当該透明基板上の非表示部分については、色
膜と同一厚さの無色膜を形成するようにしたことで、非
表示部分に透明電極膜が形成されていなくとも表示ムラ
が生じることはなく、また、透明基板上の表示部分と非
表示部分とで膜厚が均一となるので、表示品位を低下さ
せることなく透明基板の変形を防止することができる。

【００１８】また、本発明は、上記液晶表示素子におい
て、前記無色膜は、透明樹脂により形成されたことを特
徴とする。

【００１９】更に、本発明は、上記各液晶表示素子にお
いて、前記スペーサは、前記２枚の透明基板のうちのい
ずれか一方の基板上に設けられたことを特徴とする。

【００２０】第２の本発明に係る液晶表示素子の製造方
法は、２枚の透明基板により液晶を狭持するようにした
液晶表示素子を製造する液晶表示素子の製造方法であっ
て、一方の透明基板上の表示部分における液晶側表面に
色膜を形成する工程と、前記工程により色膜が形成され
た透明基板上の非表示部分における液晶側表面に前記色
膜と同一厚さの無色膜を形成する工程と、前記２枚の透
明基板間に両者の距離を一定に保つためのスペーサを設
ける工程と、を有することを特徴とする。

【００２１】本発明にあっては、一方の透明基板上の表
示部分に色膜を形成するとともに、その透明基板上の非
表示部分に色膜と同一厚さの無色膜を形成し、２枚の透
明基板間に両者の距離を一定に保つためのスペーサを設
けるようにしたことで、表示品位を低下させることなく
透明基板の変形を防止した液晶表示素子を容易に製造す
ることができる。

【００２２】また、本発明は、上記液晶表示素子の製造
方法において、前記無色膜として透明樹脂を用いたこと
を特徴とする。

【００２３】さらに、本発明は、上記各液晶表示素子の
製造方法において、前記スペーサを設ける工程は、前記
スペーサを、前記２枚の透明基板のうちのいずれか一方
の基板上に設けることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００２５】図１は、一実施の形態における液晶表示素
子の構成を示す平面図であり、図２は、そのＡＡ’部分
の断面図である。図１，２に示す液晶表示素子の基本的
な構成は、図３，４とほぼ同様であるが、本実施の形態
では、対向基板２上の非表示部分については、色膜（カ
ラーフィルタ）３と同一厚さの無色膜を形成し、この無
色膜と、アレイ基板１の保護膜５上に設けた柱状のスペ
ーサ６とによりアレイ基板１と対向基板２との間の距離
を一定に保つようにしたことを特徴としている。無色膜
の一例として、図１，２では透明樹脂膜７を用いた場合
を示している。

【００２６】また、対向基板２上の表示部分について
は、対向基板２上に形成したカラーフィルタ３と、アレ
イ基板１の保護膜５上に設けたスペーサ６とにより対向
基板１とアレイ基板２間の距離を一定に保つようにして
いる。

【００２７】具体的には、図２に示す素子下辺額縁９
ａ，素子上辺額縁９ｂの部分やスクライブ端８ａ，８ｂ
間の部分のように必ずしも透明導電膜４が形成されるわ
けではない非表示部分については、対向基板２上にカラ
ーフィルタ３と同一厚さの透明樹脂７を形成し、この透
明樹脂７とアレイ基板１の保護膜５上に設けたスペーサ
６とにより対向基板１とアレイ基板２間の距離を一定に
保つようにしてる。

【００２８】また、素子下辺額縁９ａよりも更に左側に
位置する表示部分および素子上辺額縁９ｂから更に右側
に位置する表示部分については、必ず透明導電膜４が形
成されていることから、透明導電膜４と対向基板２間に
一定厚さのカラーフィルタ３を形成し、このカラーフィ
ルタ３とアレイ基板１の保護膜５上に設けたスペーサ６
とにより対向基板１とアレイ基板２間の距離を一定に保
つようにしてる。

【００２９】なお、図１，２では、非表示部分の全面に
透明樹脂７を形成しているわけではなく、非表示部分で
あっても敢えて透明樹脂７を形成しない部分、すなわち
膜厚不均一領域が設けられている。このように、透明樹
脂７が非表示部分の全面に形成されていなくとも、それ
が全体からみて極僅かな領域であれば、対向基板２の変
形は防止できるものと考えられるからである。

【００３０】次に、このように構成される液晶表示素子
の製造方法について説明する。

【００３１】まず、対向基板２の表示部分における液晶
側表面については、対向基板２と透明導電膜４との間に
カラーフィルタ３を形成する。このとき、樹脂製遮光膜
（図示せず）についても所定部分に形成する。

【００３２】続いて、対向基板２の非表示部分における
液晶側表面にカラーフィルタ３と同一厚さの透明樹脂膜
７を形成する。透明樹脂膜７は、非表示部分の全体に形
成することが望ましいが、必ずしもこれに限られるもの
ではなく、一部に透明樹脂膜７が形成されない部分が生
じても構わない。この際、対向基板２上に透明導電膜４
が形成される部分については、対向基板２と透明導電膜
４との間に透明樹脂膜７を形成するようにする。

【００３３】この一方で、アレイ基板１については、液
晶側表面に形成された一定の厚さの保護膜５上に複数の
スペーサを設ける。

【００３４】そして、このように構成したアレイ基板１
と対向基板２とで液晶を狭持し、両基板間の距離をカラ
ーフィルタ３、透明樹脂４、スペーサ６により一定にし
た状態で固定する。

【００３５】したがって、本実施の形態によれば、アレ
イ基板１、対向基板２間の距離を、スペーサ６および対
向基板２上の表示部分に形成されたカラーフィルタ３に
より一定に保つようにするとともに、対向基板２上の非
表示部分については、カラーフィルタ３と同一厚さの透
明樹脂７を形成するようにしたことで、非表示部分に透
明電極膜４が形成されていない部分があっても表示ムラ
を生じさせることがなく、また、対向基板２の表示部分
と非表示部分とで膜厚が均一となるので、表示品位を低
下させることなく対向基板２の変形を防止することがで
きる。

【００３６】また、本実施の形態によれば、対向基板２
の表示部分における液晶側表面にカラーフィルタ３を形
成する工程と、対向基板２の非表示部分における液晶側
表面にカラーフィルタ３と同一厚さの透明樹脂膜７を形
成する工程と、アレイ基板１と対向基板２との間に両基
板間の距離を一定に保つためのスペーサ６を設ける工程
と、により液晶表示素子を製造するようにしたことで、
表示品位を低下させることなく対向基板２の変形を防止
した液晶表示素子を容易に製造することができる。

【００３７】なお、本実施の形態においては、スペーサ
６をアレイ基板１上に形成された保護膜５上に設けるこ
ととしたが、これに限られるものではない。例えば、対
向基板２上のカラーフィルタ３が形成された部分や透明
樹脂膜７が形成された部分にスペーサ６を設けるように
してもよい。かかる場合においても、上記と同様の効果
を奏することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように、第１の本発明に
係る液晶表示素子によれば、２枚の透明基板間の距離を
スペーサおよび一方の透明基板上の表示部分に形成され
た色膜により一定に保つようにするとともに、当該透明
基板上の非表示部分については、色膜と同一厚さの無色
膜を形成するようにしたことで、非表示部分に透明電極
膜が形成されていなくとも表示ムラが生じることはな
く、また、透明基板上の表示部分と非表示部分とで膜厚
が均一となるので、表示品質を低下させることなく透明
基板の変形を防止することができる。

【００３９】第２の本発明に係る液晶表示素子の製造方
法によれば、一方の透明基板上の表示部分に色膜を形成
するとともに、その透明基板上の非表示部分に色膜と同
一厚さの無色膜を形成し、２枚の透明基板間に両者の距
離を一定に保つためのスペーサを設けるようにしたこと
で、表示品位を低下させることなく透明基板の変形を防
止した液晶表示素子を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における液晶表示素子の構成を示
す平面図である。

【図２】上記実施の形態における液晶表示素子の構成を
示す断面図である。

【図３】従来の液晶表示素子の構成を示す平面図であ
る。

【図４】従来の液晶表示素子の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ アレイ基板 ２ 対向基板 ３ カラーフィルタ ４ 透明導電膜 ５ 保護膜 ６ スペーサ ７ 透明樹脂 ８ａ，８ｂ スクライブ端 ９ａ 素子下辺額縁 ９ｂ 素子上辺額縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA15 HA28 LA09 NA24 QA04 QA12 QA14 QA16 TA01 TA02 TA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を狭持する２枚の透明基板間の距離
   をスペーサおよび一方の透明基板上の表示部分に形成さ
   れた色膜により一定に保つようにした液晶表示素子にお
   いて、 前記一方の透明基板上の非表示部分に前記色膜と同一厚
   さの無色膜を形成したことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記無色膜は、透明樹脂により形成され
   たことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記スペーサは、前記２枚の透明基板の
   うちのいずれか一方の基板上に設けられたことを特徴と
   する請求項１又は２記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】 ２枚の透明基板により液晶を狭持するよ
   うにした液晶表示素子を製造する液晶表示素子の製造方
   法であって、 一方の透明基板上の表示部分に色膜を形成する工程と、 前記工程により色膜が形成された透明基板上の非表示部
   分に前記色膜と同一厚さの無色膜を形成する工程と、 前記２枚の透明基板間に両者の距離を一定に保つための
   スペーサを設ける工程と、 を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記無色膜として透明樹脂を用いたこと
   を特徴とする請求項４記載の液晶表示素子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記スペーサを設ける工程は、前記スペ
   ーサを、前記２枚の透明基板のうちのいずれか一方の基
   板上に設けることを特徴とする請求項４又は５記載の液
   晶表示素子の製造方法。