JP2006163433A - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal display device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2006163433A
JP2006163433A JP2006011031A JP2006011031A JP2006163433A JP 2006163433 A JP2006163433 A JP 2006163433A JP 2006011031 A JP2006011031 A JP 2006011031A JP 2006011031 A JP2006011031 A JP 2006011031A JP 2006163433 A JP2006163433 A JP 2006163433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
spacer
alignment control
control film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006011031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Morii
康裕 森井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Display Inc
Original Assignee
Advanced Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Display Inc filed Critical Advanced Display Inc
Priority to JP2006011031A priority Critical patent/JP2006163433A/en
Publication of JP2006163433A publication Critical patent/JP2006163433A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-surface response type liquid crystal display device of high display quality which prevents light absence due to a spacer, has a sufficiently high contrast, and provides no rough feel on a display surface. <P>SOLUTION: A projection pattern 32 is provided below an alignment control film 24 on an electrode substrate 100a and partially on a gate wire and/or a source wire 21, a spacer 30a arranged on the projection pattern 32 defines a gap between the electrode substrate 100a and a color filter substrate 101, and at least one of the alignment control film 24 on the electrode substrate 100a and an alignment control film 29 on the color filter substrate 101 is not brought into contact with spacers 30a arranged in other regions, so light absence due to flawing of the alignment control films 24 and 29 caused by movement of spacers 30a is prevented to solve the problem. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、面内応答型液晶表示装置に関し、特に、パネル間隙を規定するスペーサに起因する黒表示状態での光抜けを防止するためのスペーサの材質及び装置構成に関するものである。   The present invention relates to an in-plane response type liquid crystal display device, and more particularly to a spacer material and device configuration for preventing light leakage in a black display state caused by a spacer that defines a panel gap.

液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電力の特長を有するため、腕時計、電卓等の表示素子として広く用いられている。特に薄膜トランジスタ(TFT)等によりアクティブ駆動を行なうTN型液晶表示装置はワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の表示素子として従来CRTを用いていた領域に広がりつつある。
しかしこのTN型液晶表示装置は―般に視野角が狭く、斜め方向から観察した場合にコントラスト低下、階調反転として観察されるという問題がある。そこでこの問題を解決するため、面内応答型液晶表示装置が考案されている。この面内応答型液晶表示装置の動作原理を、図8を用いて説明する。
図8(a)、(b)は、一般的な面内応答型液晶表示装置の構造を示す模式図である。図において、1aと1bは同一基板上に形成されたクシ型電極、2は液晶分子、3はクシ形電極1a、1bが複数形成された電極基板、4は対向基板、5はクシ型電極1a、1bの間に印加された電界の等電位線、6は入射光、7、8は矢印方向に透過軸をもつ偏光板、9は出射透過光、10は液晶の配向方向を各々示している。なお、図8(a)は一対のクシ型電極1a、1bの間に電圧を印加しないとき、図8(b)はクシ型電極1a、1bの間に電圧を印加したときの液晶配向状態を示している。
Liquid crystal display devices are widely used as display elements for wristwatches, calculators, and the like because they are thin, lightweight, and have low power consumption. In particular, TN liquid crystal display devices that are actively driven by thin film transistors (TFTs) or the like are spreading to areas where CRTs have conventionally been used as display elements for word processors, personal computers, and the like.
However, this TN type liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is generally narrow, and it is observed as contrast reduction and gradation inversion when observed from an oblique direction. In order to solve this problem, an in-plane response type liquid crystal display device has been devised. The operation principle of this in-plane response type liquid crystal display device will be described with reference to FIG.
8A and 8B are schematic views showing the structure of a general in-plane response type liquid crystal display device. In the figure, 1a and 1b are comb-shaped electrodes formed on the same substrate, 2 is a liquid crystal molecule, 3 is an electrode substrate on which a plurality of comb-shaped electrodes 1a and 1b are formed, 4 is a counter substrate, and 5 is a comb-shaped electrode 1a. 1 is the equipotential line of the electric field applied between 1b, 6 is the incident light, 7 and 8 are polarizing plates having a transmission axis in the direction of the arrow, 9 is the outgoing transmitted light, and 10 is the orientation direction of the liquid crystal. . 8A shows a liquid crystal alignment state when no voltage is applied between the pair of comb electrodes 1a and 1b, and FIG. 8B shows a liquid crystal alignment state when a voltage is applied between the comb electrodes 1a and 1b. Show.

電圧を印加しないとき、液晶分子2は図8(a)の配向方向10のように配向している。このとき偏光板7の透過軸を配向方向10と一致させ、偏光板8をこれと直交するように配置すると、入射光6は偏光板8を透過することができず、黒(暗)状態となる。一方、クシ型電極1a、1bの間に電圧を印加すると、図8(b)に示すように、基板面にほぼ平行に電界が発生し、液晶分子2の配向方向が変化する。言い替えれば液晶層の複屈折性が変化するため、入射光6は偏光板8を透過し、白(明)状態となる。すなわち、面内応答型液晶表示装置において、黒(暗)状態は、液晶分子2の配向方向10と吸収軸または透過軸を一致させた一方の偏光板7を透過した直線偏光の入射光6に対し液晶層が何の影響も与えず、先の偏光板7と透過軸または吸収軸を直交させた他方の偏光板8に到達するため、この偏光板8を透過できないことにより得ているものである。
このように、面内応答型液晶表示装置では、電圧の印加/無印加により液晶分子2は基板面にほぼ平行に応答する。従って、観察する方向が変化しても液晶分子2の光学的寄与がほとんど変化しないため、視角によるコントラスト低下、表示品位低下がなく、非常に優れた視野角特性を示す。
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules 2 are aligned as in the alignment direction 10 in FIG. At this time, if the transmission axis of the polarizing plate 7 is aligned with the orientation direction 10 and the polarizing plate 8 is arranged so as to be orthogonal to the polarizing direction, the incident light 6 cannot pass through the polarizing plate 8 and is in a black (dark) state. Become. On the other hand, when a voltage is applied between the comb electrodes 1a and 1b, as shown in FIG. 8B, an electric field is generated substantially parallel to the substrate surface, and the alignment direction of the liquid crystal molecules 2 changes. In other words, since the birefringence of the liquid crystal layer changes, the incident light 6 passes through the polarizing plate 8 and enters a white (bright) state. That is, in the in-plane response type liquid crystal display device, the black (dark) state is the linearly polarized incident light 6 transmitted through one polarizing plate 7 in which the alignment direction 10 of the liquid crystal molecules 2 coincides with the absorption axis or transmission axis. On the other hand, the liquid crystal layer has no effect and reaches the other polarizing plate 8 whose transmission axis or absorption axis is orthogonal to the previous polarizing plate 7, and is obtained by being unable to transmit this polarizing plate 8. is there.
Thus, in the in-plane response type liquid crystal display device, the liquid crystal molecules 2 respond almost parallel to the substrate surface by applying / not applying voltage. Therefore, even if the viewing direction changes, the optical contribution of the liquid crystal molecules 2 hardly changes. Therefore, there is no deterioration in contrast and display quality due to viewing angle, and extremely excellent viewing angle characteristics are exhibited.

しかしながら、実際の面内応答型液晶表示装置においては、パネル間隙を規定するスペーサの近傍で図9に示すような―軸性の配向乱れが発生し、入射光に対し複屈折性が生じ楕円偏光となるため他方の偏光板を透過することができ、黒(暗)状態での光抜けとして観察されるという問題がある。図9において、11、13は液晶配向が乱れた部分、12はスペーサ、14は対向基板4に設けられた配向制御膜、15は電極基板3に設けられた配向制御膜を示している。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
液晶配向の乱れは、スペーサ12の材質や液晶分子2の材質の組み合わせにより、図9(a)または図9(b)に示す形態、または両者を混合した形態を取る。また、スペ―サ12の表面状態により乱れ方は異なるため、一定の乱れかたではなく不規則な乱れかたをする。このとき、液晶配向が乱れた部分11、13では、パネル下側より入射した光は液晶層の複屈折の影響によりパネル上側に透過し、光抜けとして観察される。特に黒表示時には顕著に観察され、液晶表示素子の表示特性の一つであるコントラスト比(白(明)状態での輝度(透過率))/(黒(暗)状態での輝度(透過率))は、黒状態での輝度(透過率)が高くなるため低下するという問題があった。また光抜けが発生したパネルでは、目視観察において表示面がざらついた印象となるという問題もあった。
However, in an actual in-plane response type liquid crystal display device, an axial misalignment occurs as shown in FIG. 9 in the vicinity of the spacer that defines the panel gap, and birefringence occurs with respect to incident light, resulting in elliptically polarized light. Therefore, there is a problem that it can be transmitted through the other polarizing plate and is observed as light leakage in a black (dark) state. In FIG. 9, 11 and 13 are portions where the liquid crystal alignment is disturbed, 12 is a spacer, 14 is an alignment control film provided on the counter substrate 4, and 15 is an alignment control film provided on the electrode substrate 3. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The disorder of the liquid crystal alignment takes the form shown in FIG. 9A or FIG. 9B or a combination of both depending on the combination of the material of the spacer 12 and the material of the liquid crystal molecules 2. In addition, since the manner of disturbance varies depending on the surface state of the spacer 12, it is not a regular disturbance but an irregular disturbance. At this time, in the portions 11 and 13 where the liquid crystal alignment is disturbed, the light incident from the lower side of the panel is transmitted to the upper side of the panel due to the influence of the birefringence of the liquid crystal layer, and is observed as light leakage. The contrast ratio (brightness in white (bright) state (transmittance)) / (brightness in black (dark) state (transmittance), which is one of the display characteristics of liquid crystal display elements, is particularly noticeable during black display. ) Has a problem that the luminance (transmittance) in the black state decreases because of an increase. In addition, the panel in which light is lost has a problem that the display surface becomes rough in visual observation.

また、スペーサ12が配向制御膜14、15の表面を傷つけることにより配向異常領域が生じ、黒(暗)状態での光抜けとして観察される場合もある。この現象について、図10を用いて説明する。図において、14a、15aはスペーサ12近傍の配向制御膜、16、17は液晶配向が乱れた部分を示している。一般に、スペーサ12の材料は、シリカやジビニルベンゼン、アクリレート樹脂等の単体であり、パネル内部において物理的あるいは化学的に、配向制御膜14あるいは配向制御膜15に拘束されていない。従って、パネルに物理的な振動や荷重を加えると、スペーサ12は移動したり、上下基板に押さえつけられたりする。このため、スペーサ12近傍の配向制御膜14a、15aのいずれか一方または両方に傷が付き、液晶配向が乱れた部分16、17が発生する。液晶配向の乱れた部分16、17は、黒(暗)状態での光り抜けとして観察され、コントラストの低下や目視観察において表示面のざらついた印象となるという問題があった。   Further, when the spacer 12 damages the surfaces of the alignment control films 14 and 15, an abnormal alignment region may be generated and observed as light leakage in a black (dark) state. This phenomenon will be described with reference to FIG. In the figure, reference numerals 14a and 15a denote alignment control films in the vicinity of the spacer 12, and reference numerals 16 and 17 denote portions where the liquid crystal alignment is disturbed. In general, the material of the spacer 12 is a simple substance such as silica, divinylbenzene, acrylate resin or the like, and is not physically or chemically bound to the alignment control film 14 or the alignment control film 15 inside the panel. Therefore, when a physical vibration or load is applied to the panel, the spacer 12 moves or is pressed against the upper and lower substrates. For this reason, one or both of the alignment control films 14a and 15a in the vicinity of the spacer 12 are damaged, and portions 16 and 17 in which the liquid crystal alignment is disturbed are generated. The portions 16 and 17 in which the liquid crystal alignment is disturbed are observed as light leakage in a black (dark) state, and there is a problem that the display surface is roughened in contrast reduction or visual observation.

上記のような課題を解決する方法として、従来の液晶表示装置では、スペーサの分散、固定法として、例えば、特許文献1、特許文献2または特許文献3では、スペーサを基板上の任意の位置に選択配置する方法が提示されている。また、特許文献4、特許文献5では、スペーサ表面を熱可塑性樹脂等の接着性樹脂で被覆し、これによってスペーサを基板上に固定した液晶表示装置及びその製造方法が提案されている。
特開平4−136916号公報 特開平4−60517号公報 特開平9−160051号公報 特開平2−120719号公報 特開平8−160433号公報
As a method for solving the above problems, in a conventional liquid crystal display device, as a method for dispersing and fixing spacers, for example, in Patent Document 1, Patent Document 2 or Patent Document 3, the spacer is placed at an arbitrary position on the substrate. A method for selective placement is presented. Patent Documents 4 and 5 propose a liquid crystal display device in which the spacer surface is covered with an adhesive resin such as a thermoplastic resin, and the spacer is fixed on the substrate, and a method for manufacturing the same.
JP-A-4-136916 Japanese Patent Laid-Open No. 4-60517 Japanese Patent Laid-Open No. 9-160051 JP-A-2-120719 JP-A-8-160433

しかしながら、スペーサを基板上の任意の位置に選択配置するためには、製造工程及び材料を増加させる必要があり、製造コストが上昇するという問題がある。また、表面に接着剤を被覆したスペーサを用いた場合、接着剤が溶け出し、接着面積が増大するため、光り抜け領域が増大するといった問題や、接着剤や熱可塑性樹脂により液晶材料が汚染されるという問題や、接着剤や熱可塑性樹脂を反応させるための新たな設備投資や工程の追加が必要となるという問題もあった。   However, in order to selectively arrange the spacers at arbitrary positions on the substrate, it is necessary to increase the number of manufacturing processes and materials, and there is a problem that the manufacturing cost increases. In addition, when using spacers coated with an adhesive on the surface, the adhesive melts and the adhesion area increases, so the problem is that the light-exiting area increases, and the liquid crystal material is contaminated by the adhesive and thermoplastic resin. There is also a problem that it is necessary to add new equipment investment and a process for reacting an adhesive or a thermoplastic resin.

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、スペーサに起因する光抜けを防止し、コントラスト比が十分高く、表示面のざらついた印象のない高表示品位の面内応答型液晶表示装置を得ることを目的とし、且つ上記液晶表示装置をコストの上昇を伴わずに製造することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents light leakage due to the spacer, has a sufficiently high contrast ratio, and has a high display quality in-plane response without a rough impression on the display surface. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device manufacturing method capable of manufacturing a liquid crystal display device and capable of manufacturing the liquid crystal display device without increasing costs.

本発明に係わる液晶表示装置は、走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、二枚の基板間に配置される液晶を備え、電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、第一の基板の配向制御膜よりも下層で、且つ走査信号線及び映像信号線のいずれか一方または両方の配線上に局部的に凸状のパターンを設け、凸状のパターン上に配置されたスペーサによって第一の基板及び第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。   A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate having a plurality of electrodes such as scanning signal lines, video signal lines, and pixel electrodes, a color filter, a light shielding film, and the like, and has a certain distance from the first substrate. A second substrate disposed opposite to the substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a substrate disposed between the two substrates. In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane, scanning is performed below the alignment control film of the first substrate and scanning. A convex pattern is locally provided on one or both of the signal line and the video signal line, and the gap between the first substrate and the second substrate is defined by a spacer arranged on the convex pattern. And spacers placed in other areas At least one of the one substrate alignment layer and the second substrate alignment layer of is that to avoid contact.

また、走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、二枚の基板間に配置される液晶を備え、電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、第二の基板の配向制御膜よりも下層で且つ遮光膜上に局部的に凸状のパターンを設け、凸状のパターン上に配置されたスペーサによって第一の基板及び第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。   In addition, a first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, a color filter, a light shielding film, and the like, and a first substrate disposed opposite to the first substrate with a certain distance therebetween. Two substrates, an alignment control film provided on opposite surfaces of the two substrates, a spacer for defining a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, and between the electrodes In a liquid crystal display device in which an electric field is applied to the substrate surface to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane, it is locally convex on the light shielding film below the alignment control film of the second substrate. The gap between the first substrate and the second substrate is defined by the spacer disposed on the convex pattern, and the alignment control film of the first substrate and the spacer disposed in the other region are provided. At least one of the orientation control films on the second substrate is It is that so as not to touch.

また、走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、二枚の基板間に配置される液晶を備え、電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、第一の基板の配向制御膜よりも下層で、且つ走査信号線及び映像信号線のいずれか一方または両方の配線上と、第二の基板の配向制御膜よりも下層で且つ遮光膜上に、局部的に凸状のパターンを互いに重なり合うように設け、凸状のパターン上に配置されたスペーサによって第一の基板及び第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。   In addition, a first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, a color filter, a light shielding film, and the like, and a first substrate disposed opposite to the first substrate with a certain distance therebetween. Two substrates, an alignment control film provided on opposite surfaces of the two substrates, a spacer for defining a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, and between the electrodes In the liquid crystal display device in which an electric field is applied to the substrate surface to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane, the scanning signal line and the video signal line are below the alignment control film of the first substrate. Locally convex patterns are provided on either or both wirings and below the alignment control film of the second substrate and on the light shielding film so as to overlap each other, and are arranged on the convex pattern. Of the first substrate and the second substrate by the spacers Defining a gap, a spacer positioned other areas, in which at least one of the first alignment layer of the substrate and a second substrate alignment layer of was to avoid contact.

また、走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、二枚の基板間に配置される液晶を備え、電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、スペーサは、その直径dが、二枚の基板の間隙Dよりも若干小さく、かつD−d>0.2μmであるものとし、スペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。   In addition, a first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, a color filter, a light shielding film, and the like, and a first substrate disposed opposite to the first substrate with a certain distance therebetween. Two substrates, an alignment control film provided on opposite surfaces of the two substrates, a spacer for defining a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, and between the electrodes In the liquid crystal display device in which an electric field is applied to the substrate surface to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane, the spacer has a diameter d slightly smaller than the gap D between the two substrates, and D It is assumed that −d> 0.2 μm, and at least one of the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate is not in contact with the spacer.

また、走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、二枚の基板間に配置される液晶を備え、電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、液晶が配置されている内部の圧力を大気圧に対して−0.3kgf/cm2以上とし、スペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。 In addition, a first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, a color filter, a light shielding film, and the like, and a first substrate disposed opposite to the first substrate with a certain distance therebetween. Two substrates, an alignment control film provided on opposite surfaces of the two substrates, a spacer for defining a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, and between the electrodes In a liquid crystal display device in which an electric field is applied to the substrate surface to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane, the internal pressure at which the liquid crystal is disposed is -0.3 kgf / cm 2 with respect to atmospheric pressure. As described above, at least one of the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate is prevented from contacting the spacer.

本発明に係わる液晶表示装置の製造方法は、走査信号線、映像信号線、画素電極等の複数の電極及び配向制御膜を有する第一の基板と、カラーフィルタ、遮光膜及び配向制御膜を有する第二の基板の間にスペーサを配置し、二枚の基板間の外縁部に形成され一部が基板端部に達して液晶の注入口を形成するシール材により貼り合わせ、パネルを形成する工程と、このパネルを、内部に液晶が満たされた容器が設置された液晶注入器内に設置し、液晶注入器内及びパネル内を真空状態にする工程と、注入口を容器内の液晶に浸した状態で液晶注入器を大気圧に戻し、気圧差により液晶を注入口よりパネル内に充填した後、さらに所定の時間放置して、スペーサに第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しない状態で注入口を封止する工程とを含んで製造するようにしたものである。   A manufacturing method of a liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate having a plurality of electrodes such as scanning signal lines, video signal lines, and pixel electrodes and an alignment control film, a color filter, a light shielding film, and an alignment control film. A step of forming a panel by disposing a spacer between the second substrates and bonding them with a sealing material that is formed at the outer edge portion between the two substrates and a part of which reaches the substrate end portion to form a liquid crystal injection port The panel is installed in a liquid crystal injector in which a container filled with liquid crystal is installed, and the liquid crystal injector and the panel are evacuated, and the inlet is immersed in the liquid crystal in the container. In this state, the liquid crystal injector is returned to atmospheric pressure, and the liquid crystal is filled into the panel from the inlet by the pressure difference, and then left for a predetermined time, and the alignment control film of the first substrate and the second substrate are placed on the spacer. At least one of the orientation control films of When no touch is obtained so as to produce and a step of sealing the injection port is.

本発明によれば、第一の基板の配向制御膜よりも下層で、且つ走査信号線及び映像信号線のいずれか一方または両方の配線上に局部的に凸状のパターンを設ける、または、第二の基板の配向制御膜よりも下層で且つ遮光膜上に局部的に凸状のパターンを設けることにより、凸状のパターン上に配置されたスペーサによって第一の基板及び第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサに、第一の基板の配向制御膜及び第二の基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたので、スペーサの移動によって配向制御膜に傷がつくことによる光抜けを防止することができ、コントラスト比が十分高く、表示表面のざらついた印象のない高表示品位の液晶表示装置を得ることが可能となる。   According to the present invention, a locally convex pattern is provided below the alignment control film of the first substrate and on one or both of the scanning signal line and the video signal line, or the first By providing a locally convex pattern below the orientation control film of the second substrate and on the light-shielding film, a gap between the first substrate and the second substrate is provided by a spacer disposed on the convex pattern. Since the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate are not in contact with the spacers arranged in other regions, the alignment control is performed by moving the spacers. Light leakage due to scratches on the film can be prevented, and a high-quality liquid crystal display device having a sufficiently high contrast ratio and no rough impression on the display surface can be obtained.

参考例1.
以下に、本発明の参考例を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の参考例1における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。図において、100は走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する電極基板(第一の基板)であり、20はガラス基板、21は映像信号線であるソース配線、22はゲート絶縁膜、23は画素電極、24は配向制御膜をそれぞれ示している。また、101はカラーフィルタ及び遮光膜等を有し、電極基板100と一定距離を隔てて対向配置されるカラーフィルタ基板(第二の基板)であり、25はガラス基板、26は顔料あるいはクロム等の金属からなる遮光膜、27は顔料あるいは染料からなるカラーフィルタ、28は有機あるいは無機材料からなり、カラーフィルタ−の信頼性を向上させるオーバーコート膜、29は配向制御膜である。配向制御膜24、29は二枚の基板100、101の対向面上にそれぞれ設けられている。さらに、30は二枚の基板100、101の間隙を規定するスペーサ、31は二枚の基板100、101間に配置された液晶、40はラビング処理に必要なローラーを示している。
Reference Example 1
Reference examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of an in-plane response type liquid crystal display device in Reference Example 1 of the present invention. In the figure, 100 is an electrode substrate (first substrate) having a plurality of electrodes such as scanning signal lines, video signal lines and pixel electrodes, 20 is a glass substrate, 21 is a source wiring which is a video signal line, and 22 is A gate insulating film, 23 is a pixel electrode, and 24 is an alignment control film. Reference numeral 101 denotes a color filter substrate (second substrate) that has a color filter, a light shielding film, and the like, and is disposed to face the electrode substrate 100 at a predetermined distance, 25 is a glass substrate, 26 is a pigment or chromium, and the like. A light shielding film made of a metal, 27 a color filter made of a pigment or a dye, 28 an organic or inorganic material, an overcoat film for improving the reliability of the color filter, and 29 an orientation control film. The orientation control films 24 and 29 are provided on the opposing surfaces of the two substrates 100 and 101, respectively. Further, 30 is a spacer for defining a gap between the two substrates 100 and 101, 31 is a liquid crystal disposed between the two substrates 100 and 101, and 40 is a roller necessary for the rubbing process.

本参考例では、電極基板100上に形成された電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、液晶分子を面内応答させる面内応答型液晶表示装置において、電極基板100及びカラーフィルタ基板101の二枚の基板の間隙を規定するスペーサ30の表面を、ビニル基または重合開始剤を有する分子化合物に、ビニル基または重合開始剤を起点として、一種または二種以上の重合可能な単量体がグラフト重合することによって形成された熱可塑性重合体によって被覆した。これにより、熱可塑性重合体を構成する単量体の有する官能基が、配向制御膜24、29とファンデルワールツ力による結合または水素結合することにより、スペーサ30が電極基板100及びカラーフィルタ基板101の少なくとも一方の基板側に固定されるものである。   In this reference example, in an in-plane response type liquid crystal display device in which a voltage is applied between electrodes formed on the electrode substrate 100 to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and liquid crystal molecules respond in-plane, the electrode substrate 100 The surface of the spacer 30 that defines the gap between the two substrates of the color filter substrate 101 is a molecular compound having a vinyl group or a polymerization initiator, and one or two or more kinds of polymerizations starting from the vinyl group or the polymerization initiator. A possible monomer was coated with a thermoplastic polymer formed by graft polymerization. As a result, the functional group of the monomer constituting the thermoplastic polymer is bonded to the alignment control films 24 and 29 by the van der Waals force or hydrogen bond, so that the spacer 30 becomes the electrode substrate 100 and the color filter substrate 101. Are fixed to at least one of the substrates.

グラフト重合によって生成された分岐のある高分子をグラフト重合体と呼ぶが、これは主に連鎖にラジカル源となる活性基を付与し、これに単量体を付加させて分岐を成長させることにより得られる。グラフト重合体の特徴は、幹(主鎖部)と枝(分岐)を構成している単量体が異なることである。本参考例におけるスペーサ31表面には、グラフト重合された単量体の有する官能基、例えば水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、シリル基、シラノール基、イソシアナート基等が存在している。これらの官能基は、配向制御膜24、29とファンデルワールツ力による結合または水素結合し、その結合部分は非常に小さいため、光抜け領域も小さく抑えられる。この手法によれば、スペーサ30周辺に生じる一軸性の配向乱れによるスペ−サ30部分からの光抜けは残るが、最も大きい因子であったスペーサ30の移動によって配向制御膜24、29に傷がつくことによる光抜けを防止することが可能となる。
なお、スペーサ30を被覆する熱可塑性重合体を、表面に多数の長鎖アルキル基を有するものとすることで、スペーサ30部分からの光抜けも防止することができる。この長鎖アルキル基は、グラフト重合によるグラフト重合体鎖に結合されており、炭素数が6以上であることが望ましい。この件については、後述の参考例2で詳しく説明する。
A branched polymer produced by graft polymerization is called a graft polymer. This is mainly due to the addition of a monomer to this chain and the addition of monomers to grow the branch. can get. The characteristic of the graft polymer is that the monomers constituting the trunk (main chain part) and the branch (branch) are different. On the surface of the spacer 31 in this reference example, there are functional groups of the graft polymerized monomer, such as hydroxyl group, carboxyl group, epoxy group, silyl group, silanol group, isocyanate group and the like. These functional groups are bonded to the alignment control films 24 and 29 by van der Waals force or hydrogen bonds, and the bonded portion is very small, so that the light escape region can be suppressed small. According to this method, light leakage from the spacer 30 portion due to the uniaxial alignment disorder generated around the spacer 30 remains, but the alignment control films 24 and 29 are damaged by the movement of the spacer 30 which was the largest factor. It is possible to prevent light leakage due to lighting.
In addition, light escape from the spacer 30 part can also be prevented by making the thermoplastic polymer which coat | covers the spacer 30 have many long-chain alkyl groups on the surface. This long chain alkyl group is bonded to a graft polymer chain formed by graft polymerization, and preferably has 6 or more carbon atoms. This will be described in detail in Reference Example 2 described later.

以下に、本参考例における液晶表示装置の製造方法を説明する。まず、図1(a)に示すように、ガラス基板20上に、フォトリソグラフィ法により、走査信号線であるゲート配線、映像信号線であるソース配線21、画素電極23等の複数の電極を形成し、電極基板100を形成する。ソ−ス配線21は、アモルファスシリコン0.2μm、Cr0.1μm、Al0.3μmより形成し、ゲート絶縁膜22はSiN0.4μm、画素電極23はCr0.1μmより形成した。さらに、この電極基板100上に、転写法により配向制御膜24(日本合成ゴム社製AL1044)を厚さ0.07μmで形成し、180℃のオーブンにより熱を加え硬化させる。次に、図1(b)に示すように、硬化した配向制御膜24をナイロン系のラビング布を装着したローラー40を用いてラビング処理を行なう。これにより、基板面に対して平行方向に電界を印加する面内応答型液晶表示装置の電極基板100が形成される。次に、図1(c)に示すように、前述の表面に官能基を有するスペーサ30(ナトコペイント社製:KSE、スペーサ径4.0±0.2μm)を散布する。スペーサ30の分散密度は平均300個/cm(ばらつき200〜400個/cm)とした。 Below, the manufacturing method of the liquid crystal display device in this reference example is demonstrated. First, as shown in FIG. 1A, a plurality of electrodes such as a gate wiring that is a scanning signal line, a source wiring 21 that is a video signal line, and a pixel electrode 23 are formed on a glass substrate 20 by photolithography. Then, the electrode substrate 100 is formed. The source wiring 21 was formed of amorphous silicon 0.2 μm, Cr 0.1 μm, and Al 0.3 μm, the gate insulating film 22 was formed of SiN 0.4 μm, and the pixel electrode 23 was formed of Cr 0.1 μm. Further, an orientation control film 24 (AL1044 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) having a thickness of 0.07 μm is formed on the electrode substrate 100 by a transfer method, and cured by applying heat in an oven at 180 ° C. Next, as shown in FIG. 1B, the cured orientation control film 24 is rubbed using a roller 40 equipped with a nylon rubbing cloth. Thereby, the electrode substrate 100 of the in-plane response type liquid crystal display device that applies an electric field in a direction parallel to the substrate surface is formed. Next, as shown in FIG. 1C, spacers 30 (manufactured by NATCO PAINT: KSE, spacer diameter 4.0 ± 0.2 μm) having functional groups on the surface are sprayed. The dispersion density of the spacers 30 was 300 / cm 2 on average (variation 200 to 400 / cm 2 ).

続いて、図1(d)に示すように、別のガラス基板25上に、フォトグラフィ法により顔料あるいはクロム等の金属からなる遮光膜26、顔料あるいは染料からなるカラーフィルタ27、有機あるいは無機材料からなるオーバーコート膜28を形成し、さらに、配向制御膜29(日本合成ゴム社製AL1044)を厚さ0.07μmで形成し、180℃のオーブンにより熱を加え硬化させた後、ラビング処理を施し、カラーフィルタ基板101を形成する。さらに、カラ−フィルタ基板101の配向制御膜29を形成した面の周辺に、両基板を貼り合わせるためのエポキシ系接着剤よりなるシール材(図示せず)をディスペンサ法により塗布する。   Subsequently, as shown in FIG. 1D, a light shielding film 26 made of a metal such as a pigment or chromium, a color filter 27 made of a pigment or a dye, an organic or inorganic material on another glass substrate 25 by a photolithography method. An overcoat film 28 is formed, an orientation control film 29 (AL1044 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is formed at a thickness of 0.07 μm, and is cured by applying heat in an oven at 180 ° C., followed by rubbing treatment. And the color filter substrate 101 is formed. Further, a sealant (not shown) made of an epoxy-based adhesive for bonding the two substrates is applied around the surface of the color filter substrate 101 where the orientation control film 29 is formed by a dispenser method.

次に、図1(e)に示すように、電極基板100上の各画素電極領域とカラーフィルタ基板101のカラーフィルタ27が対面するように両基板を対向させ重ね合わせる。その後、0.5kgf/cmの圧力を基板全体に加え、かつ150℃の熱を加えながら前述のシール材を硬化させる熱圧着を行なう。この工程において、シール材を硬化させると共に、対向する両基板の間隙がスペーサ30により均一になり、且つ、スペーサ30表面に存在する官能基と配向制御膜24、29が結合され、スペーサ30が固定される。
その後、図1(f)に示すように、減圧法により液晶31を基板間隙に注入し封止する。なお、減圧法における液晶の注入後、両基板を加圧し、余分に入った液晶を外部に放出した後で封止する技術があるが、同工程で生じる加圧力は強く、スペ−サ30と配向制御膜24、29の結合を切ることがあるため、本参考例では行わない。これを行うと50%以上の割合でスペーサ30と配向制御膜24、29の結合が切れる事を確認している。そのため減圧法による液晶の注入は、注入部と反対側の基板端部まで液晶31が達した後、1時間の放置をし、加圧することなく封止を行なった。
Next, as shown in FIG. 1E, both the substrates are opposed and overlapped so that each pixel electrode region on the electrode substrate 100 and the color filter 27 of the color filter substrate 101 face each other. Thereafter, thermocompression bonding is performed in which a pressure of 0.5 kgf / cm 2 is applied to the entire substrate, and the sealing material is cured while applying heat at 150 ° C. In this step, the sealing material is cured, the gap between the opposing substrates is made uniform by the spacer 30, and the functional groups present on the surface of the spacer 30 and the orientation control films 24 and 29 are combined to fix the spacer 30. Is done.
Thereafter, as shown in FIG. 1F, the liquid crystal 31 is injected into the gap between the substrates by a decompression method and sealed. In addition, there is a technique in which both substrates are pressurized after the liquid crystal is injected in the decompression method, and after the extra liquid crystal is discharged to the outside, sealing is performed. In this reference example, the alignment control films 24 and 29 may be disconnected. When this is done, it is confirmed that the bond between the spacer 30 and the alignment control films 24 and 29 is cut at a rate of 50% or more. Therefore, the liquid crystal was injected by the decompression method after the liquid crystal 31 reached the substrate end opposite to the injection part, and left for 1 hour, and sealed without applying pressure.

以上の工程により作製された面内応答型液晶表示装置は、表面に官能基を持つスペーサ30が、配向制御膜24、29と結合しているため、物理的な衝撃がパネルに加わっても、スペーサ30が移動することがなく、しかも結合している面積が非常に小さいことから光抜けも小さく抑えられ、コントラスト比の低下や表示面のざらついた印象もなく良好な表示特性を得ることができた。
なお、電極基板100、カラーフィルタ基板101の凹凸形状やスペーサ30の大きさ、圧着圧力の強さ等の組み合わせにより、熱圧着の工程においてスペーサ30が電極基板100またはカラーフィルタ基板101のどちらか一方にのみ固定される場合があるが、この場合においてもスペーサ30の移動を防止できるため、同様の効果が得られる。
In the in-plane response type liquid crystal display device manufactured by the above process, since the spacer 30 having a functional group on the surface is bonded to the alignment control films 24 and 29, even if a physical impact is applied to the panel, The spacer 30 does not move, and the combined area is very small, so light leakage can be suppressed to a small level, and good display characteristics can be obtained without a decrease in contrast ratio and a rough impression on the display surface. It was.
Note that, depending on the combination of the uneven shape of the electrode substrate 100 and the color filter substrate 101, the size of the spacer 30, the strength of the pressure bonding, and the like, the spacer 30 is either the electrode substrate 100 or the color filter substrate 101 in the thermocompression bonding process. In this case, the spacer 30 can be prevented from moving, and the same effect can be obtained.

参考例2.
本参考例では、従来のスペーサ周辺に発生していた一軸性の配向乱れに起因する光抜けを防止することが可能なスペーサ材料について述べる。なお、本参考例における面内応答型液晶表示装置の構造は、スペーサの材質が異なることを除いて上記参考例1で説明した構造(図1)と同様であるため、図示を省略する。
本参考例におけるスペーサは、表面に多数の長鎖アルキル基を有する高分子化合物よりなるものである。なお、この長鎖アルキル基は、グラフト重合によるグラフト重合体鎖に結合されているもので、炭素数が6以上のものである。本参考例によれば、スペーサ表面の配向規制力が強いため、スペーサ周辺において―軸性の配向乱れが生じず、光抜けが起きない状態を達成することが可能となる。
Reference Example 2
In this reference example, a spacer material capable of preventing light leakage caused by uniaxial alignment disturbance occurring around a conventional spacer will be described. The structure of the in-plane response type liquid crystal display device in the present reference example is the same as the structure described in the first reference example (FIG. 1) except that the spacer material is different, and the illustration is omitted.
The spacer in this reference example is made of a polymer compound having a large number of long-chain alkyl groups on the surface. This long chain alkyl group is bonded to a graft polymer chain by graft polymerization and has 6 or more carbon atoms. According to this reference example, since the alignment regulating force on the spacer surface is strong, it is possible to achieve a state in which no -axial alignment disorder occurs in the periphery of the spacer and no light leakage occurs.

上記参考例1では、スペーサ30が電極基板100またはカラーフィルタ基板101の少なくとも一方に固定されていることで、スペーサ30の移動によって配向制御膜24、29に傷がつくことによる光抜けを防止することはできたが、スペーサ30周辺に生じる一軸性の配向乱れに起因する光抜けを防止することはできなかった。一方、本参考例によれば、スペーサ周辺に生じる一軸性の配向乱れに起因する光抜けを防止することが可能である。すなわち、上記参考例1と本参考例を組み合わせることにより、光抜けを完全に防止することができ、コントラスト比の低下や表示面のざらついた印象もなく良好な表示特性の面内応答型液晶表示装置を得ることができる。   In the reference example 1, the spacer 30 is fixed to at least one of the electrode substrate 100 and the color filter substrate 101, thereby preventing light leakage due to the alignment control films 24 and 29 being damaged by the movement of the spacer 30. However, it was not possible to prevent light leakage due to the uniaxial alignment disorder generated around the spacer 30. On the other hand, according to this reference example, it is possible to prevent light leakage due to uniaxial alignment disorder generated around the spacer. That is, by combining the above Reference Example 1 and the present Reference Example, light leakage can be completely prevented, and there is no in-plane response type liquid crystal display with good display characteristics without a decrease in contrast ratio or a rough impression on the display surface. A device can be obtained.

実施の形態1.
図2は、本発明の実施の形態1における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図、図3は本実施の形態において作成される面内応答型液晶表示装置を示す断面図である。図において、100aは、本実施の形態において作成される電極基板であり、32はソース配線21上に局部的に形成された凸状のパターン、30aはスペーサである。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態では、電極基板100aの配向制御膜24よりも下層で、且つゲート配線(図示せず)及びソース配線21のいずれか一方または両方の配線上に局部的に凸状のパターン32を設け、凸状のパターン32上に配置されたスペーサ30aによって電極基板100a及びカラーフィルタ基板101の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサ30aに、電極基板100aの配向制御膜24及びカラーフィルタ基板101の配向制御膜29の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。なお、通常のスペーサの粒径精度分布は、標準偏差で0.2μm程度であり、工程管理基準として、σ値を適用すると0.6μmであるため、凸状のパターン32の高さは0.6μm以上とした。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the in-plane response type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the in-plane response type liquid crystal display device produced in the present embodiment. is there. In the figure, 100a is an electrode substrate created in the present embodiment, 32 is a convex pattern locally formed on the source wiring 21, and 30a is a spacer. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the present embodiment, a locally convex pattern 32 is formed below one or both of the gate wiring (not shown) and the source wiring 21 below the orientation control film 24 of the electrode substrate 100a. The gap between the electrode substrate 100a and the color filter substrate 101 is defined by the spacer 30a disposed on the convex pattern 32, and the alignment control film 24 and the color of the electrode substrate 100a are disposed on the spacer 30a disposed in the other region. In this arrangement, at least one of the orientation control films 29 of the filter substrate 101 is prevented from contacting. Note that the particle size accuracy distribution of a normal spacer is about 0.2 μm in standard deviation, and 0.6 μm when the σ value is applied as a process control standard. Therefore, the height of the convex pattern 32 is 0. The thickness was 6 μm or more.

本実施の形態における液晶表示装置の製造方法を、図2を用いて説明する。まず、図2(a)に示すように、上記参考例1と同様の手法により、電極基板100aを作製する。次に、図2(b)に示すように、配線幅6μmのソース配線21上に、フォトリソグラフィ法により、縦×横×高さが5μm×50μm×0.6μmの凸状のパターン32を形成する。凸状のパターン32の材質は、顔料や電極基板100aに使用される材料(SiN、SiO、Al、Cr)等が考えられるが、液晶駆動への影響を考慮すると、顔料やSiN、SiO等の絶縁性材料が望ましい。今回の場合、下地とのコンタクトの良好性を考え、SiNを0.6μm積層した。その後、図2(c)に示すように、配向制御膜24を形成し、上記参考例1と同様の工程によって図3に示す液晶表示装置が完成した。 A method for manufacturing the liquid crystal display device in this embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2A, an electrode substrate 100a is manufactured by the same method as in Reference Example 1. Next, as shown in FIG. 2B, a convex pattern 32 of length × width × height 5 μm × 50 μm × 0.6 μm is formed on the source wiring 21 having a wiring width of 6 μm by photolithography. To do. The material of the convex pattern 32 may be a pigment, a material used for the electrode substrate 100a (SiN, SiO 2 , Al, Cr) or the like, but considering the influence on liquid crystal driving, the pigment, SiN, SiO 2 Insulating materials such as are desirable. In this case, considering the good contact with the base, 0.6 μm of SiN was laminated. Thereafter, as shown in FIG. 2C, an alignment control film 24 was formed, and the liquid crystal display device shown in FIG.

本実施の形態において使用されるスペーサ30aの径は、上記参考例1における液晶表示装置と液晶層の厚みが同じである場合、上記参考例1で使用されたスペーサ30よりも凸状のパターン32の高さ0.6μm分だけ小さいものとなる。そのため、凸状のパターン32以外の領域、例えば画素部に配置されたスペーサ30aは、電極基板100aの配向制御膜24及びカラーフィルタ基板101の配向制御膜29の両方に接触することはない。すなわち、スペーサ30aの移動によって配向制御膜24、29に傷がつくことによる光抜けがないため、コントラスト比の低下や表示面のざらついた印象もなく、良好な表示特性を得ることができた。   The diameter of the spacer 30a used in the present embodiment is a pattern 32 that is more convex than the spacer 30 used in Reference Example 1 above when the thickness of the liquid crystal display device in Reference Example 1 is the same as that of the liquid crystal layer. The height is reduced by 0.6 μm. Therefore, a region other than the convex pattern 32, for example, the spacer 30a disposed in the pixel portion does not contact both the alignment control film 24 of the electrode substrate 100a and the alignment control film 29 of the color filter substrate 101. That is, since there is no light leakage due to scratches on the alignment control films 24 and 29 due to the movement of the spacer 30a, good display characteristics can be obtained without a decrease in contrast ratio or a rough impression on the display surface.

実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図、図5は本実施の形態において作成される面内応答型液晶表示装置を示す断面図である。図において、101aは、本実施の形態において作成されるカラーフィルタ基板であり、33はカラーフィルタ基板101aの遮光膜26上に局部的に形成された凸状のパターン、30bはスペーサである。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態では、カラーフィルタ基板101aの配向制御膜29よりも下層で且つ遮光膜26上に局部的に凸状のパターン33を設け、凸状のパターン33上に配置されたスペーサ30bによって電極基板100及びカラーフィルタ基板101aの間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサ30bに、電極基板100の配向制御膜24及びカラーフィルタ基板101aの配向制御膜29の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。なお、凸状のパターン33の高さは上記実施の形態1と同様の理由で0.6μm以上とした。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the in-plane response type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the in-plane response type liquid crystal display device created in the present embodiment. is there. In the figure, 101a is a color filter substrate prepared in the present embodiment, 33 is a convex pattern locally formed on the light shielding film 26 of the color filter substrate 101a, and 30b is a spacer. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the present embodiment, a locally convex pattern 33 is provided below the alignment control film 29 of the color filter substrate 101 a and on the light shielding film 26, and the electrode is formed by the spacer 30 b disposed on the convex pattern 33. A gap between the substrate 100 and the color filter substrate 101a is defined, and at least one of the alignment control film 24 of the electrode substrate 100 and the alignment control film 29 of the color filter substrate 101a is not in contact with the spacer 30b disposed in the other region. It is what I did. The height of the convex pattern 33 is set to 0.6 μm or more for the same reason as in the first embodiment.

本実施の形態における液晶表示装置の製造方法を、図4を用いて説明する。まず、図4(a)に示すように、ガラス基板25上に、フォトグラフィ法により顔料あるいはクロム等の金属からなる遮光膜26、顔料あるいは染料からなるカラーフィルタ27、有機あるいは無機材料からなるオーバーコ−ト膜28を備えたカラーフィルタ基板101aを作成する。次に、図4(b)に示すように、幅25μmの遮光膜26上に、フォトグラフィ法により、縦×横×高さが15μm×50μm×0.6μmの凸状のパタ−ン33を形成する。凸状のパターン33の材質は、顔料や電極基板に使用される材料(SiN、SiO、Al、Cr)等が考えられるが、液晶駆動への影響を考慮すると、顔料やSiN、SiO等の絶縁性材料が望ましい。本実施の形態では、下地とのコンタクトの良好性を考え、オーバーコート膜28と同様の材料であるアクリル系樹脂を0.6μm積層した。その後、図4(c)に示すように、配向制御膜29を形成し、上記参考例1と同様の工程によって図5に示す液晶表示装置が完成した。 A method for manufacturing the liquid crystal display device in this embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4A, on a glass substrate 25, a light shielding film 26 made of a metal such as a pigment or chromium, a color filter 27 made of a pigment or a dye, and an overcoating made of an organic or inorganic material are formed by a photolithography method. The color filter substrate 101a provided with the film 28 is formed. Next, as shown in FIG. 4B, a convex pattern 33 of length × width × height 15 μm × 50 μm × 0.6 μm is formed on the light-shielding film 26 having a width of 25 μm by photolithography. Form. The material of the convex pattern 33 may be a pigment or a material used for an electrode substrate (SiN, SiO 2 , Al, Cr) or the like, but considering the influence on liquid crystal driving, the pigment, SiN, SiO 2, etc. Insulating materials are desirable. In this embodiment, considering the good contact with the base, an acrylic resin that is the same material as the overcoat film 28 is laminated by 0.6 μm. Thereafter, as shown in FIG. 4C, an alignment control film 29 was formed, and the liquid crystal display device shown in FIG. 5 was completed by the same steps as in Reference Example 1.

本実施の形態において使用されるスペーサ30bの径は、上記参考例1における液晶表示装置と液晶層の厚みが同じである場合、上記参考例1で使用されたスペーサ30よりも凸状のパターン32の高さ0.6μm分だけ小さいものとなる。そのため、凸状のパターン32以外の領域、例えば画素部に配置されたスペーサ30bは、電極基板100aの配向制御膜24及びカラーフィルタ基板101の配向制御膜29の両方に接触することはない。すなわち、スペーサ30bの移動によって配向制御膜24、29に傷がつくことによる光抜けがないため、コントラスト比の低下や表示面のざらついた印象もなく、良好な表示特性を得ることができた。   The diameter of the spacer 30b used in the present embodiment is a pattern 32 that is more convex than the spacer 30 used in Reference Example 1 above when the thickness of the liquid crystal display device in Reference Example 1 is the same as that of the liquid crystal layer. The height is reduced by 0.6 μm. Therefore, a region other than the convex pattern 32, for example, the spacer 30b disposed in the pixel portion does not contact both the alignment control film 24 of the electrode substrate 100a and the alignment control film 29 of the color filter substrate 101. That is, since there is no light leakage due to scratches on the alignment control films 24 and 29 due to the movement of the spacer 30b, good display characteristics can be obtained without a decrease in contrast ratio and a rough impression on the display surface.

なお、上記実施の形態1と本実施の形態を組み合わせることによっても、同様の効果が得られる。すなわち、電極基板100aの配向制御膜24よりも下層で、且つゲート配線及びソース配線21のいずれか一方または両方の配線上と、カラーフィルタ基板101aの配向制御膜29よりも下層で且つ遮光膜26上に、局部的に凸状のパターン32、33を互いに重なり合うように設け、凸状のパターン32、33上に配置されたスペーサ30a(30b)によって電極基板及びカラーフィルタ基板の間隙を規定し、その他の領域に配置されたスペーサ30a(30b)に、電極基板100aの配向制御膜24及びカラーフィルタ基板101aの配向制御膜29の少なくともいずれか一方が接触しないようにすることも可能である。この場合も、電極基板100a及びカラーフィルタ基板101aに設けられた凸状のパターン32、33の高さの合計は0.6μm以上とし、顔料やSiN、SiO等の絶縁性材料よりなるものとする。また、電極基板100a及びカラーフィルタ基板101aにそれぞれ設けられた凸部32、33の位置が互いに異なるよう配置される構造でも良い。 The same effect can be obtained by combining the first embodiment and the present embodiment. That is, the light shielding film 26 is below the alignment control film 24 of the electrode substrate 100a, on one or both of the gate wiring and the source wiring 21, and below the alignment control film 29 of the color filter substrate 101a. On the top, locally convex patterns 32 and 33 are provided so as to overlap each other, and the spacer 30a (30b) disposed on the convex patterns 32 and 33 defines the gap between the electrode substrate and the color filter substrate, It is also possible to prevent at least one of the alignment control film 24 of the electrode substrate 100a and the alignment control film 29 of the color filter substrate 101a from coming into contact with the spacers 30a (30b) arranged in other regions. Also in this case, the total height of the convex patterns 32 and 33 provided on the electrode substrate 100a and the color filter substrate 101a is 0.6 μm or more, and is made of an insulating material such as pigment, SiN, or SiO 2. To do. Moreover, the structure arrange | positioned so that the position of the convex parts 32 and 33 provided in the electrode substrate 100a and the color filter substrate 101a may mutually differ may be sufficient.

実施の形態3.
上記実施の形態1及び実施の形態2では、電極基板100a上またはカラーフィルタ基板101a上に局部的に凸状のパターン32、33を設け、この凸状のパターン32、33上に配置されたスペーサによって電極基板及びカラーフィルタ基板の間隙を規定し、その他の領域である画素領域に配置されたスペーサに、電極基板の配向制御膜及びカラーフィルタ基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたが、本実施の形態では、スペーサの直径を二枚の基板の間隙よりも若干小さいものとすることにより、スペーサに、電極基板の配向制御膜及びカラーフィルタ基板の配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたものである。なお、スペーサは、その直径dが、二枚の基板の間隙Dに対してD−d>0.2μmを満たすものである。
本実施の形態によれば、二枚の基板の間隙Dに対し、十分にスペーサ径が小さいことで、スペーサが両基板に挟まれて配向制御膜に傷を付けることがなくなり、それに伴う光抜けを防止することが可能となる。通常のスペーサの粒径精度分布は標準偏差で0.2μm程度であるため、基板の間隙とスペーサ径との間に必要な差は0.2μm以上である。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment and the second embodiment, locally convex patterns 32 and 33 are provided on the electrode substrate 100a or the color filter substrate 101a, and the spacers disposed on the convex patterns 32 and 33 are provided. The gap between the electrode substrate and the color filter substrate is defined by the above, and at least one of the alignment control film of the electrode substrate and the alignment control film of the color filter substrate is not in contact with the spacer disposed in the pixel region which is the other region. However, in the present embodiment, by setting the spacer diameter to be slightly smaller than the gap between the two substrates, the spacer may include at least one of the alignment control film of the electrode substrate and the alignment control film of the color filter substrate. Either one is not touched. The spacer has a diameter d satisfying Dd> 0.2 μm with respect to the gap D between the two substrates.
According to the present embodiment, since the spacer diameter is sufficiently small with respect to the gap D between the two substrates, the spacer is not sandwiched between the two substrates and the alignment control film is not damaged, and light leakage associated therewith is prevented. Can be prevented. Since the particle size accuracy distribution of a normal spacer is about 0.2 μm in standard deviation, the necessary difference between the gap between the substrates and the spacer diameter is 0.2 μm or more.

実施の形態4.
本実施の形態では、面内応答型液晶表示素子の液晶注入工程及び封止工程において、液晶が配置されているパネル内部の圧力を大気圧に対して−0.3kgf/cm以上とすることにより、スペーサを電極基板の配向制御膜またはカラーフィルタ基板の配向制御膜のいずれか片側のみに接触した状態とし、光抜けを抑制するものである。
本実施の形態における液晶表示装置の製造方法を、図6を用いて説明する。図において、34は基板間の外縁部に形成され一部が基板端部に達して液晶の注入口35を形成するシール材、36は液晶、37は内部に液晶36が満たされた容器である液晶貯蔵皿、38はパネル内部、39は液晶注入器を示している。
まず、ゲート配線、ソース配線、画素電極等の複数の電極及び配向制御膜を有する電極基板と、カラーフィルタ、遮光膜及び配向制御膜を有するカラーフィルタ基板の間にスペーサを配置し、二枚の基板間の外縁部に形成され一部が基板端部に達して液晶の注入口を形成するシール材34により貼り合わせ、パネルを形成する。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, in the liquid crystal injection process and the sealing process of the in-plane response type liquid crystal display element, the pressure inside the panel in which the liquid crystal is arranged is set to −0.3 kgf / cm 2 or more with respect to the atmospheric pressure. Thus, the spacer is brought into contact with only one of the alignment control film of the electrode substrate and the alignment control film of the color filter substrate to suppress light leakage.
A method for manufacturing the liquid crystal display device in this embodiment will be described with reference to FIGS. In the figure, 34 is a sealing material formed at the outer edge between the substrates, part of which reaches the edge of the substrate to form a liquid crystal injection port 35, 36 is liquid crystal, and 37 is a container filled with liquid crystal 36. A liquid crystal storage tray, 38 is inside the panel, and 39 is a liquid crystal injector.
First, a spacer is arranged between an electrode substrate having a plurality of electrodes such as a gate wiring, a source wiring, and a pixel electrode and an alignment control film, and a color filter substrate having a color filter, a light shielding film and an alignment control film, and two sheets A panel is formed by bonding together with a sealing material 34 that is formed at the outer edge between the substrates and part of the substrate reaches the edge of the substrate to form a liquid crystal injection port.

次に、上記パネルを、図6(a)に示すように、内部に液晶36が満たされた液晶貯蔵皿37が設置された液晶注入器39内に設置し、液晶注入器39内及びパネル内部38を真空状態にする。液晶パネルの機構や性能にもよるが、パネル内部38に残る空気の残量を考慮すると10−2torr程度の真空状態とするのが望ましい。なお、液晶注入器39は、パネルが入る大きさで密閉する機構があれば形状や材質は問わない。また、図6では液晶の注入口35は1つとしたが、1辺に1つ以上形成されていればよい。
次に、図6(b)に示すように、パネル内部38を含めた液晶注入器39内が均一な真空状態になった後、注入口35を液晶36につける。これにより、パネル内部38は液晶36で蓋をされた状態となる。その後、図6(c)に示すように、注入口35を液晶貯蔵皿37内の液晶36に浸した状態で、液晶注入器39を大気圧(760torr)に戻し、気圧差により液晶36を注入口35よりパネル内部38に充填した後、さらに所定の時間放置して、外部からの圧力がパネルに加えられず、スペーサが、電極基板の配向制御膜及びカラーフィルタ基板の配向制御膜のいずれか一方にしか接触しない状態で注入口を封止する。本実施の形態では、充填終了後、120分間以上放置して注入口35を封止する。この時、液晶が配置されているパネル内部38の圧力は、大気圧に対して−0.3kgf/cm以上となっており、外部からの圧力がわずかに加わっているが、この程度の圧力であれば、光抜けが観察されない状態が得られる。すなわち、所定の時間とは、パネル内部の圧力が大気圧に対して−0.3kgf/cm以上となる時間である。
Next, as shown in FIG. 6A, the panel is installed in a liquid crystal injector 39 in which a liquid crystal storage dish 37 filled with liquid crystal 36 is installed, and the liquid crystal injector 39 and the inside of the panel are installed. 38 is evacuated. Although depending on the mechanism and performance of the liquid crystal panel, it is desirable that the vacuum state is about 10 −2 torr in consideration of the remaining amount of air remaining in the panel interior 38. The shape and material of the liquid crystal injector 39 are not limited as long as the liquid crystal injector 39 has a size that can be sealed by a panel. In FIG. 6, the number of liquid crystal injection holes 35 is one, but it is sufficient that one or more liquid crystal injection holes 35 are formed on one side.
Next, as shown in FIG. 6B, after the inside of the liquid crystal injector 39 including the panel interior 38 is in a uniform vacuum state, the injection port 35 is attached to the liquid crystal 36. As a result, the panel interior 38 is covered with the liquid crystal 36. Thereafter, as shown in FIG. 6 (c), the liquid crystal injector 39 is returned to the atmospheric pressure (760 torr) with the injection port 35 immersed in the liquid crystal 36 in the liquid crystal storage dish 37, and the liquid crystal 36 is injected by the pressure difference. After filling the inside of the panel 38 from the inlet 35, the panel is left for a predetermined time, and pressure from the outside is not applied to the panel, and the spacer is either the alignment control film of the electrode substrate or the alignment control film of the color filter substrate. The inlet is sealed in contact with only one side. In the present embodiment, after filling, the injection port 35 is sealed by leaving it for 120 minutes or longer. At this time, the pressure inside the panel in which the liquid crystal is arranged is −0.3 kgf / cm 2 or more with respect to the atmospheric pressure, and the pressure from the outside is slightly applied. If so, a state in which no light leakage is observed is obtained. That is, the predetermined time is a time during which the pressure inside the panel becomes −0.3 kgf / cm 2 or more with respect to the atmospheric pressure.

一般に、上記のような大気圧との差圧を用いて液晶を注入する方式では、大気圧と液晶表示パネルの内圧が等しくなった時に液晶36がパネル内部38に満たされた状態となる。図6(c)において、注入口35よりパネル内部38に液晶36が充填される際には、パネル内部38は大気圧で加圧されている状態となる。そのため、2枚の基板の間隙は非常に狭い状態となる。この状態において、液晶36は、パネル内部38と大気圧との差圧、および毛細管現象により内部へと進入する。注入口35の対辺にあるシール34に液晶36が到達すると、外観上の液晶注入が完了するが、パネルの内圧は液晶36がシール34に到達した時点では負圧の状態となっている。この状態から、パネル内部38が大気圧と釣り合う推移を緩和時間と呼ぶ。   In general, in the method of injecting liquid crystal using a differential pressure from the atmospheric pressure as described above, the liquid crystal 36 is filled in the panel interior 38 when the atmospheric pressure and the internal pressure of the liquid crystal display panel become equal. In FIG. 6C, when the liquid crystal 36 is filled into the panel interior 38 from the inlet 35, the panel interior 38 is in a state of being pressurized at atmospheric pressure. Therefore, the gap between the two substrates is very narrow. In this state, the liquid crystal 36 enters the inside due to the pressure difference between the panel interior 38 and the atmospheric pressure and the capillary phenomenon. When the liquid crystal 36 reaches the seal 34 on the opposite side of the inlet 35, the liquid crystal injection on the appearance is completed, but when the liquid crystal 36 reaches the seal 34, the internal pressure of the panel is in a negative pressure state. From this state, the transition in which the panel interior 38 balances with the atmospheric pressure is called relaxation time.

図7に、緩和時間と対向配置された二枚の基板の間隙(パネル間隙)の関係を示す。図7における液晶表示装置は、対角10.4”S‐VGAサイズの面内応答型液晶表示装置で、主な構成部材は、表示面内に散布するスペーサに球径3.2μmのプラスチックスペーサ(積水ファインケミカル社;ミクロパールSP―2032)を用い、配向制御膜(日本合成ゴム社;オプトマーAL1044)を0.06μm対峙する基板両面に形成し、2枚の基板を貼り合わせるシール材(三井化学社;ストラクトボンドXN‐21S)にガラススペーサ(日本電気ガラスエ業社;マイクロロットPF‐45)を混入し、液晶材料として面内応答型液晶表示素子用途で粘度20cpの材料を用いた。また、注入口は24mm幅で1つとした。同条件における緩和時間とパネル間隙の関係をみると、約200分放置で飽和している。また、上述の外観上の液晶注入が完了した時間は210分であった。すなわち、液晶注入が完全に終了するまで410分もの時間を費やした。液晶充填の時間は、液晶表示素子の大きさにより比例して増加するため、大型素子の生産量の増加に伴い製造施設を圧迫することとなる。そのため、従来のTN方式の液晶表示装置の製造工程においては、必要なパネル間隙および液晶層の均―性を満足した時点で封止工程に移行し、生産量を確保するのが一般的であった。   FIG. 7 shows the relationship between the relaxation time and the gap (panel gap) between the two substrates facing each other. The liquid crystal display device in FIG. 7 is an in-plane response type liquid crystal display device having a diagonal size of 10.4 ”S-VGA, and the main constituent members are plastic spacers having a spherical diameter of 3.2 μm on spacers scattered in the display surface. (Sekisui Fine Chemical Co., Ltd .; Micropearl SP-2032), an alignment control film (Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd .; Optomer AL1044) is formed on both sides of the substrate facing 0.06 μm, and a sealing material that bonds the two substrates together (Mitsui Chemicals) Company: Structbond XN-21S) mixed with glass spacer (Nippon Denki Glass Co., Ltd .; Microlot PF-45) and used a liquid crystal material with a viscosity of 20 cp for in-plane response type liquid crystal display devices. The inlet is 24 mm wide, and the relationship between the relaxation time and the panel gap under the same conditions is saturated when left for about 200 minutes. The time was 210 minutes, that is, it took 410 minutes to complete the liquid crystal injection, and the filling time of the liquid crystal increased in proportion to the size of the liquid crystal display element, so that the production of the large element was completed. As the amount increases, the manufacturing facility is under pressure, so in the manufacturing process of the conventional TN liquid crystal display device, the sealing process is performed when the required panel gap and liquid crystal layer uniformity are satisfied. It was common to move and secure production.

しかし、面内応答型液晶表示装置の場合はTN方式に比べ、上記工程の管理を厳密にする必要がある。液晶注入の工程で緩和時間を短くすることは、パネル内部に充填される液晶の量が減ることとなる。それに伴い、表示面内に存在するスペーサは、対向配置された二枚の基板間に挟まれる構造となり、スペーサ周辺部に光り抜け領域が生じる結果となる。例えば、図7のケースでは、緩和時間100分ではスペーサ周辺部の光り抜け領域が生じ、120分以降では生じなかった。すなわち、緩和時間100分では、スペーサは対向配置された二枚の基板の両方の配向制御膜に接触した状態であり、120分では片側のみに接触した状態であると考えられる。緩和時間120分における液晶パネル内の内圧をパネル間隙の状態から計算すると、大気圧に対して−0.28kgf/cmの状態である。光抜けが生じない状態が、緩和時間100〜120分の間にあることから、面内応答型液晶表示装置内の圧カは、−0.3kgf/cm以上となるように管理することが必要である。 However, in the case of the in-plane response type liquid crystal display device, it is necessary to strictly manage the above process as compared with the TN method. If the relaxation time is shortened in the liquid crystal injection process, the amount of liquid crystal filled in the panel is reduced. As a result, the spacer existing in the display surface is sandwiched between two substrates disposed opposite to each other, resulting in a light-exiting region in the periphery of the spacer. For example, in the case of FIG. 7, a light-out region around the spacer occurs at a relaxation time of 100 minutes, and does not occur after 120 minutes. That is, it is considered that the spacer is in contact with both orientation control films of the two substrates arranged opposite to each other at a relaxation time of 100 minutes, and is in contact with only one side at 120 minutes. When the internal pressure in the liquid crystal panel at the relaxation time of 120 minutes is calculated from the state of the panel gap, it is in a state of −0.28 kgf / cm 2 with respect to the atmospheric pressure. Since the state where no light leakage occurs is between the relaxation times of 100 to 120 minutes, the pressure in the in-plane response type liquid crystal display device can be managed to be −0.3 kgf / cm 2 or more. is necessary.

なお、上記実施の形態1〜4において使用される液晶材料の種類は特に限定するものではなく、通常のTN型液晶表示装置に用いられている液晶材料を用いることができる。液晶材料の誘電率異方性の値は特に限定するものではないが、1≦△ε≦12の範囲であることが望ましい。液晶材料の誘電率異方性が△ε<1の場合、電界に対する応答性が低いため、その駆動に高い電圧を必要とする。△ε>12の場合、液晶材料の分極が大きいためイオン性不純物等の不純物を包含しやすく、液晶材料の劣化を招きやすい。液晶材料の屈折率異方性(△n)とパネルギャップ(d)の積、△n・dの値は特に限定するものではないが、0.1μm以上0.4μm以下であることが好ましい。0.1μm未満または0.4μmを超える場合にも表示を行なうことはできるが、着色が大きく良好な色再現性を得るごとができないことがある。   In addition, the kind of liquid crystal material used in the first to fourth embodiments is not particularly limited, and a liquid crystal material used in a normal TN liquid crystal display device can be used. The value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal material is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 ≦ Δε ≦ 12. When the dielectric anisotropy of the liquid crystal material is Δε <1, the responsiveness to the electric field is low, and thus a high voltage is required for driving. In the case of Δε> 12, since the polarization of the liquid crystal material is large, impurities such as ionic impurities are easily included, and the liquid crystal material is likely to be deteriorated. The product of the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material and the panel gap (d), the value of Δn · d is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 0.4 μm or less. Although the display can be performed even when the thickness is less than 0.1 μm or exceeds 0.4 μm, there are cases where the coloration is large and good color reproducibility cannot be obtained.

また、上記実施の形態1〜4において使用できる液晶配向制御膜の種類は特に限定するものではなく、通常の液晶表示装置で用いられている可溶性ポリイミド、アミック酸焼成タイプのポリイミド等を用いることができる。またプレチルト角の大きさは特に限定するものではないが、10度以下であることが望ましい。10度を超える場合、視野角の角度依存性が大きく、面内応答型液晶表示装置の特長である優れた視野角特性を得ることができないことがある。   In addition, the type of liquid crystal alignment control film that can be used in the first to fourth embodiments is not particularly limited, and it is possible to use a soluble polyimide, an amic acid baking type polyimide, or the like used in a normal liquid crystal display device. it can. The size of the pretilt angle is not particularly limited, but is preferably 10 degrees or less. When the angle exceeds 10 degrees, the angle dependency of the viewing angle is large, and the excellent viewing angle characteristic that is a feature of the in-plane response type liquid crystal display device may not be obtained.

本発明は、パーソナルコンピュータ等の表示素子として用いられる面内応答型液晶表示装置に利用することができる。   The present invention can be used for an in-plane response type liquid crystal display device used as a display element of a personal computer or the like.

本発明の参考例1における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the in-plane response type liquid crystal display device in the reference example 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the in-plane response type liquid crystal display device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における面内応答型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the in-plane response type liquid crystal display device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における面内応答型液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the in-plane response type liquid crystal display device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における面内応答型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the in-plane response type liquid crystal display device in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態4における面内応答型液晶表示装置の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the in-plane response type liquid crystal display device in Embodiment 4 of this invention. 液晶表示装置のパネル間隙と緩和時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the panel gap | interval and relaxation time of a liquid crystal display device. 一般的な面内応答型液晶表示装置の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a general in-plane response type liquid crystal display device. 従来の面内応答型液晶表示装置において、スペーサ近傍で発生する一軸性の液晶配向の乱れによる光抜けを説明する図である。In the conventional in-plane response type liquid crystal display device, it is a figure explaining the light omission by the disorder of the uniaxial liquid crystal alignment which generate | occur | produces in the spacer vicinity. 従来の面内応答型液晶表示装置において、スペーサが配向制御膜表面を傷つけることにより発生する液晶配向の乱れによる光抜けを説明する図である。In the conventional in-plane response type liquid crystal display device, it is a diagram for explaining light leakage due to disorder of liquid crystal alignment that occurs when the spacer damages the surface of the alignment control film.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b クシ型電極、2 液晶分子、3 電極基板、4 対向基板、
5 等電位線、6 入射光、7、8 偏光板、9 出射透過光、
10 液晶の配向方向、11、13、16、17 液晶配向が乱れた部分、
12 スペーサ、14、15 配向制御膜、20 ガラス基板、
21 ソース配線、22 ゲート絶縁膜、23 画素電極、
24 配向制御膜、25 ガラス基板、26 遮光膜、
27 カラーフィルタ、28 オーバーコート膜、29 配向制御膜、
30、30a、30b スペーサ、31 液晶、
32、33 凸状のパターン、34 シール材、35 注入口、36 液晶、
37 液晶貯蔵皿、38 パネル内部、39 液晶注入器、40 ローラー、
100、100a 電極基板、101、101a カラーフィルタ基板。
1a, 1b comb type electrode, 2 liquid crystal molecules, 3 electrode substrate, 4 counter substrate,
5 equipotential lines, 6 incident light, 7, 8 polarizing plate, 9 outgoing transmitted light,
10 alignment direction of liquid crystal, 11, 13, 16, 17 portions where liquid crystal alignment is disturbed,
12 spacer, 14, 15 orientation control film, 20 glass substrate,
21 source wiring, 22 gate insulating film, 23 pixel electrode,
24 orientation control film, 25 glass substrate, 26 light shielding film,
27 color filter, 28 overcoat film, 29 orientation control film,
30, 30a, 30b spacer, 31 liquid crystal,
32, 33 Convex pattern, 34 Sealant, 35 Inlet, 36 Liquid crystal,
37 Liquid crystal storage tray, 38 Inside panel, 39 Liquid crystal injector, 40 rollers,
100, 100a Electrode substrate, 101, 101a Color filter substrate.

Claims (10)

走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、上記第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、上記二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、上記二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、上記二枚の基板間に配置される液晶を備え、上記電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、上記液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、
上記第一の基板の上記配向制御膜よりも下層で、且つ上記走査信号線及び上記映像信号線のいずれか一方または両方の配線上に局部的に凸状のパターンを設け、上記凸状のパターン上に配置された上記スペーサによって上記第一の基板及び上記第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置された上記スペーサに、上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
A first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, and a second substrate having a color filter, a light-shielding film, and the like and arranged to face the first substrate with a certain distance therebetween. A substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane,
A convex pattern is locally provided below the alignment control film on the first substrate and on one or both of the scanning signal line and the video signal line, and the convex pattern. A gap between the first substrate and the second substrate is defined by the spacer disposed above, and the alignment control film and the second substrate on the first substrate are disposed on the spacer disposed in another region. A liquid crystal display device characterized in that at least one of the alignment control films on the substrate is not in contact.
走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、上記第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、上記二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、上記二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、上記二枚の基板間に配置される液晶を備え、上記電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、上記液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、
上記第二の基板の上記配向制御膜よりも下層で且つ上記遮光膜上に局部的に凸状のパターンを設け、上記凸状のパターン上に配置された上記スペーサによって上記第一の基板及び上記第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置された上記スペーサに、上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
A first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, and a second substrate having a color filter, a light-shielding film, and the like and arranged to face the first substrate with a certain distance therebetween. A substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane,
A locally convex pattern is provided below the alignment control film of the second substrate and on the light shielding film, and the first substrate and the above are provided by the spacers disposed on the convex pattern. At least one of the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate does not contact the spacers that define the gap of the second substrate and are disposed in other regions. A liquid crystal display device characterized by that.
上記凸状のパターンは、高さ0.6μm以上としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the convex pattern has a height of 0.6 μm or more. 走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、上記第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、上記二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、上記二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、上記二枚の基板間に配置される液晶を備え、上記電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、上記液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、
上記第一の基板の上記配向制御膜よりも下層で、且つ上記走査信号線及び上記映像信号線のいずれか一方または両方の配線上と、上記第二の基板の上記配向制御膜よりも下層で且つ上記遮光膜上に、局部的に凸状のパターンを互いに重なり合うように設け、上記凸状のパターン上に配置された上記スペーサによって上記第一の基板及び上記第二の基板の間隙を規定し、その他の領域に配置された上記スペーサに、上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
A first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, and a second substrate having a color filter, a light-shielding film, and the like and arranged to face the first substrate with a certain distance therebetween. A substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane,
Below the orientation control film on the first substrate, on one or both of the scanning signal lines and the video signal lines, and below the orientation control film on the second substrate. A locally convex pattern is provided on the light-shielding film so as to overlap with each other, and a gap between the first substrate and the second substrate is defined by the spacer disposed on the convex pattern. The liquid crystal is characterized in that at least one of the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate is not in contact with the spacer disposed in the other region. Display device.
上記第一の基板及び上記第二の基板に設けられた凸状のパターンは、高さの合計が0.6μm以上であることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the convex patterns provided on the first substrate and the second substrate have a total height of 0.6 [mu] m or more. 上記凸状のパターンは、顔料やSiN、SiO等の絶縁性材料よりなることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the convex pattern is made of an insulating material such as pigment, SiN, or SiO 2 . 走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、上記第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、上記二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、上記二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、上記二枚の基板間に配置される液晶を備え、上記電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、上記液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、
上記スペーサは、その直径dが、上記二枚の基板の間隙Dよりも若干小さく、かつD−d>0.2μmであるものとし、上記スペーサに、上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
A first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, and a second substrate having a color filter, a light-shielding film, and the like and arranged to face the first substrate with a certain distance therebetween. A substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane,
The spacer has a diameter d slightly smaller than the gap D between the two substrates and D−d> 0.2 μm. The spacer includes the alignment control film on the first substrate and the spacer. A liquid crystal display device characterized in that at least one of the alignment control films on the second substrate does not contact.
走査信号線、映像信号線及び画素電極等の複数の電極を有する第一の基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を有し、上記第一の基板と一定距離を隔てて対向配置された第二の基板と、上記二枚の基板の対向面上にそれぞれ設けられた配向制御膜と、上記二枚の基板の間隙を規定するスペーサと、上記二枚の基板間に配置される液晶を備え、上記電極間に電圧を印加し基板面にほぼ平行に電界を発生させ、上記液晶分子を面内応答させる液晶表示装置において、
上記液晶が配置されている内部の圧力を大気圧に対して−0.3kgf/cm以上とし、上記スペーサに、上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
A first substrate having a plurality of electrodes such as a scanning signal line, a video signal line, and a pixel electrode, and a second substrate having a color filter, a light-shielding film, and the like and arranged to face the first substrate with a certain distance therebetween. A substrate, an alignment control film provided on each of the opposing surfaces of the two substrates, a spacer that defines a gap between the two substrates, and a liquid crystal disposed between the two substrates, In a liquid crystal display device in which a voltage is applied between the electrodes to generate an electric field substantially parallel to the substrate surface and the liquid crystal molecules respond in-plane,
The internal pressure where the liquid crystal is arranged is −0.3 kgf / cm 2 or more with respect to atmospheric pressure, and the alignment control film of the first substrate and the alignment control of the second substrate are used as the spacer. A liquid crystal display device characterized in that at least one of the films is not in contact.
走査信号線、映像信号線、画素電極等の複数の電極及び配向制御膜を有する第一の基板と、カラーフィルタ、遮光膜及び配向制御膜を有する第二の基板の間にスペーサを配置し、上記二枚の基板間の外縁部に形成され一部が基板端部に達して液晶の注入口を形成するシール材により貼り合わせ、パネルを形成する工程、
上記パネルを、内部に液晶が満たされた容器が設置された液晶注入器内に設置し、上記液晶注入器内及び上記パネル内を真空状態にする工程、
上記注入口を上記容器内の液晶に浸した状態で上記液晶注入器を大気圧に戻し、気圧差により液晶を上記注入口より上記パネル内に充填した後、さらに所定の時間放置して、上記スペーサに上記第一の基板の上記配向制御膜及び上記第二の基板の上記配向制御膜の少なくともいずれか一方が接触しない状態で上記注入口を封止する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A spacer is arranged between a first substrate having a plurality of electrodes such as scanning signal lines, video signal lines, pixel electrodes and an alignment control film, and a second substrate having a color filter, a light shielding film and an alignment control film, A step of forming a panel by bonding together with a sealing material that is formed at the outer edge portion between the two substrates and a part of the substrate reaches the end of the substrate to form a liquid crystal injection port;
Installing the panel in a liquid crystal injector in which a container filled with liquid crystal is installed, and evacuating the liquid crystal injector and the panel;
The liquid crystal injector is returned to atmospheric pressure in a state where the injection port is immersed in the liquid crystal in the container, and after the liquid crystal is filled into the panel from the injection port by a pressure difference, the liquid crystal injector is further left for a predetermined time, And a step of sealing the injection port in a state where at least one of the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate is not in contact with the spacer. Device manufacturing method.
上記所定の時間を、上記パネル内部の圧力が大気圧に対して−0.3kgf/cm以上となる時間としたことを特徴とする請求項9記載の液晶表示装置の製造方法。 10. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, wherein the predetermined time is a time during which the pressure inside the panel is −0.3 kgf / cm 2 or more with respect to atmospheric pressure.
JP2006011031A 2006-01-19 2006-01-19 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof Pending JP2006163433A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006011031A JP2006163433A (en) 2006-01-19 2006-01-19 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006011031A JP2006163433A (en) 2006-01-19 2006-01-19 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07717899A Division JP3868658B2 (en) 1999-03-23 1999-03-23 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006163433A true JP2006163433A (en) 2006-06-22

Family

ID=36665425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006011031A Pending JP2006163433A (en) 2006-01-19 2006-01-19 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006163433A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100259766B1 (en) Lcd device
US7830482B2 (en) Method for manufacturing a transflective liquid crystal display panel comprising forming a first alignment film having different alignments in the transmissive and reflective regions and forming a second alignment film with a single alignment
KR101030538B1 (en) In-Plane Switching Mode Liquid Crystal Display Device
US8920884B2 (en) Method for fabricating polymer stabilized alignment liquid crystal display panel
JP4816889B2 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device using the same
US8273422B2 (en) Liquid crystal display
US8107048B2 (en) Method of fabricating an array substrate for a liquid crystal display device using a soft mold
US7362409B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
US20100165278A1 (en) Liquid crystal display device
US20090059146A1 (en) Liquid-crystal display device and process of fabricating it
KR100255058B1 (en) Liquid crystal display apparatus having high wide visual angle and high contrast
JP2000258800A (en) Active matrix liquid crystal display device and its manufacture
JP2001083529A (en) Liquid crystal display device and its production
US8743318B2 (en) Display device and method of manufacturing the same
US7659954B2 (en) Liquid crystal display device, electronic equipment, and method of manufacturing liquid crystal display device
US7924372B2 (en) Substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device including the same
KR20160083556A (en) Curved liquid crystal display panel, curved liquid crystal display device including the same and manufacturing of the same
JP3868658B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR100646982B1 (en) alignment layer forming method for an LCD
JP2006163433A (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US7046329B2 (en) Optical compensated bend nematic liquid crystal display panel
US11442199B2 (en) Optical film, manufacturing method, and application thereof
KR100769178B1 (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
JP2010191240A (en) Liquid crystal display device
US10802344B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070514

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20071109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080916

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081112

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20091222

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100216