JP3019808B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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造方法に関し、特にギャップ間隔を均一に保持するため
のスペーサを、コントラスト向上のために、光の透過し
ないブラックマトリクス上に選択的に散布する方法に関
する。
ック)型TFT(薄膜トランジスタ)液晶表示装置の構
造を示した断面図で、ガラス基板1上にブラックマトリ
ックス2、着色樹脂3、共通電極10、配向膜5を積層
したカラーフィルタ基板8と、ガラス基板1上に薄膜信
号線11と表示画素部6がマトリックス上に配置された
電極基板9が、セル間のギャップを均一に保持するため
の所用寸法の粒径の揃った球状または円柱状のスペーサ
7を介在されて張り合わされた構造となっている。
フィルタ基板8上に、スペーサ7を散布し、この上に電
極基板9を重ねシール材を(図示せず)介して張り合わ
せた後、シール材からなるシール部の切除部から基板間
に液晶(図示せず)を注入し、切除部を封止する方法が
採られている。
板8全体にスペーサ7が散布されるため、カラーフィル
タ基板8に対向する電極基板9の表示画素部6にもスペ
ーサ7が配置されることとなる。このようにスペーサ7
が表示画素部6に配置されると、スペーサ7のある場所
には液晶が存在しないため、例えば従来のTN型ノーマ
リブラックの液晶表示装置や、IPS(横電界駆動TF
T)液晶表示装置では、オフ状態でスペーサのある場所
で光が透過するため、コントラスト低下が引き起こされ
るとともに、スペーサ7の偏在により表示ムラが引き起
こされる。また、TN型ノーマリーホワイトの液晶表示
装置においても、スペーサ7の周囲で異常配向した液晶
分子により光が一部透過するため、コントラスト低下と
スペーサ7の偏在による表示ムラが問題となる。
−76132に開示された方法がある。図8に示したよ
うに、スペーサ7を散布するに際し、散布するスペーサ
7を正負いずれかに帯電し、スペーサ7を散布する側の
基板上のスペーサ7を配置すべき領域に設けられた第1
の電極12にスペーサ7と異符号の電位を印加し、スペ
ーサ7を散布する側の基板上のスペーサ7が不要な領域
に設けられた第2の電極13に、スペーサ7と同符号の
電位を印加することにより、スペーサ7と第1の電極1
2との間に静電引力を発生させ、スペーサ7と第2の電
極13との間に静電反発力を発生させることにより、ス
ペーサ7を第1の電極12上に選択的に散布する方法が
提案されている。
ペーサを散布する領域と散布しない領域に異なる極性の
電荷を印加できる場合であるとともに、独立に電極が形
成された基板にのみに実施可能な方法である。したがっ
て、TN型TFT液晶表示装置などのように全面にわた
って単一の共通電極を形成したカラーフィルタ基板で
は、上記のような方法によりスペーサをブラックマトリ
ックス上に選択的に散布することは出来ない。
ィルタ基板のブラックマトリックス上にスペーサを選択
的に散布するには、カラーフィルタ上とブラックマトリ
ックス上それぞれに独立に電極を形成する必要があり、
工程数が増え製造コストが上がるため実現性に乏しい。
また、上述した方法では、スペーサ散布時に第1の電極
(カラーフィルタ上)および第2の電極(ブラックマト
リックス上)に、それぞれ異なる電位を印加する必要が
あり、液晶表示装置の製造プロセスとして煩雑である。
動TFT)液晶表示装置など、カラーフィルタ基板上に
電極を形成できない液晶表示装置には適用することが不
可能である。
選択的散布が不可能であるIPS型液晶表示装置やTN
型液晶表示装置において、ブラックマトリックス部への
スペーサへの選択的散布を簡易なプロセスで実施する方
法を提供することである。
タ基板のブラックマトリックス上に、ほぼ同じパターン
で比誘電率が大きく、かつ抵抗率の大きい絶縁膜を積層
し、ラビング時の剥離帯電または正負いずれのイオンを
過剰に発生するイオンブロアによってブラックマトリッ
クス上に積層された前記絶縁膜を正負いずれかに帯電し
た後、前記絶縁膜と異なる極性に帯電したスペーサを散
布し、前記スペーサを前記ブラックマトリックス上に選
択的に散布する液晶表示装置の製造方法である。
等、共通電極を有さないカラーフィルタ基板では、共通
電極がないために、ラビング時の剥離帯電によりカラー
フィルタ基板は正に帯電しやすい。表1(発明の実施の
形態の欄に表示)はレッド、グリーン、ブルーの着色樹
脂とオーバーコート膜の比誘電率と抵抗率をそれぞれ示
したものである。レッドの着色樹脂はグリーンとブルー
の着色樹脂と比べ、比誘電率が大きく、抵抗率も2桁大
きい。これはグリーンとブルーの着色樹脂では、顔料中
に金属を含むが、レッドの着色樹脂では金属を含まない
ためである。従って、正に帯電したカラーフィルタ基板
では、結果として、レッドの着色顔料の帯電量が最も大
きくなる。このため、ラビング後に除電をせずにスペー
サを散布すると、シリカおよびアクリル系の樹脂からな
るスペーサは、散布時の空気摩擦および粒子間衝突によ
り通常負に帯電しているため、スペーサはレッドのカラ
ーフィルタに集中してしまう。これを防ぐため、通常ラ
ビング後には基板の帯電量を減らすために、イオナイザ
ー等により除電しているが、生産タクトの上で十分な除
電を実施できない。
クマトリックス上に積層された耐光性絶縁膜を、ラビン
グ時の剥離帯電または正負いずれかのイオンを発生する
イオンブロアにより帯電し、耐光性絶縁膜と異なる極性
に帯電したスペーサを散布することにより、スペーサを
ブラックマトリックスに選択的に散布している。スペー
サとブラックマトリックス上に積層された耐光性絶縁膜
との静電引力により、スペーサはブラックマトリックス
上にのみ選択的に散布されることとなる。
TN型TFT液晶表示装置の製造方法を図1及び図2を
参照して説明する。図1は第1の実施の形態に用いた基
板の構造を表す概略断面図、図2は散布されたスペーサ
と帯電した基板表面との相互作用を説明する図である。
まず、図1に示したように、ガラス基板1上にフォトブ
ラック(アクリル系樹脂)からなるブラックマトリック
ス2、色毎にそれぞれの顔料を含む着色樹脂3、ITO
からなる共通電極10、ポリイミドからなる配向膜5が
積層され、ブラックマトリックス2とほぼ同じパターン
にて、共通電極10の上、配向膜5の下に、ジアンスラ
キノン系顔料からなるレッドの着色顔料4が薄膜状に配
されたカラーフィルタ基板8を、レーヨン製のラビング
ロールで1回ラビング処理を行い、カラーフィルタ基板
8を剥離帯電により正に帯電させる。正に帯電したカラ
ーフィルタ基板8では、着色樹脂3部では上面がITO
に接触しているため帯電しないが、レッドの着色樹脂4
は上面がITOに接触していないため、正に帯電する。
からなるスペーサ7を散布する。スペーサ7は散布時の
粒子間衝突および空気摩擦により負に帯電するため、図
2に示すように、負に帯電したスペーサ7と、正に帯電
したブラックマトリックス2上のレッドの着色樹脂4と
の間に静電引力が働き、スペーサ7はブラックマトリッ
クス2上に選択的に散布される。ついで、電極基板9と
カラーフィルタ基板8を重ね、シール材(図示せず)を
介して貼り合わせ、シール部の切除部を通して基板間に
液晶(図示せず)を注入し、切除部を封止することによ
り液晶表示装置を製造した。
晶表示装置の製造方法を図4および図5を使用して説明
する。図4は第2の実施の形態に用いた基板の構造を表
す概略断面図、図5は散布されたスペーサと帯電した基
板表面との相互作用を説明する図である。まず、図4に
示したように、ガラス基板1上にフォトブラック(アク
リル系樹脂)からなるブラックマトリックス2、色毎に
それぞれの顔料からなる着色樹脂3、アクリル樹脂から
なるオーバーコート膜14、ポリイミドからなる配向膜
5が積層され、ブラックマトリックス2の上、配向膜5
の下に、ジアンスラキノン系顔料からなるレッドの着色
樹脂4が薄膜状に配されたカラーフィルタ基板8を、レ
ーヨン製のラビングロールで1回ラビングを行い、カラ
ーフィルタ基板8を剥離樹脂により正に帯電させる。
は、オーバーコート膜と比較して、比誘電率が高く、抵
抗率が2桁大きい。このため、正に帯電したカラーフィ
ルタ基板8では、レッドの着色樹脂4はオーバーコート
膜14と比較して帯電しやすいため、カラーフィルタ基
板8表面では、レッドの着色樹脂4の正の帯電量が最も
多くなる。
ゼン系樹脂からなるスペーサ7を散布する。スペーサ7
は散布時の粒子間衝突および空気摩擦により正に帯電す
るため、図5に示すように、負に帯電したスペーサ7
と、正に帯電したブラックマトリックス2上のレッドの
着色樹脂4との間に静電引力が働き、スペーサ7はブラ
ックマトリックス2上に選択的に散布される。
8を重ね、シール材(図示せず)を介して貼り合わせ、
シール部の切除部を通して基板間に液晶(図示せず)を
注入し、切除部を封止することにより液晶表示装置を製
造した。
ックマトリックス2上にジアンスラキノン系顔料からな
るレッドの着色樹脂4を配しているが、誘電率が大きく
帯電しやすい絶縁膜ならば何れも用いることが出来る。
また、レッドの着色樹脂4の帯電は、正負いずれかのイ
オンを発生するイオンブロアによって行い、レッドの着
色樹脂4と異なる極性に帯電したスペーサを散布するこ
とも可能である。
は、着色樹脂3とブラックマトリックス2部に高低差が
存在するが、図3または図6に示すように、着色樹脂3
とブラックマトリックス2部のの段差を埋めるように、
レッドの着色樹脂4をブラックマトリックス2上に積層
すれば、カラーフィルタ基板8表面は平坦化され、散布
後の振動等により、ブラックマトリックス2上以外にス
ペーサが配置された場合に生じるギャップ不良を防止す
ることができる。
スペーサは遮光機能を有するカラーフィルタ基板のブラ
ックマトリックス上に選択的に散布されるため、スペー
サはカラーフィルタ基板のカラーフィルタに対向する位
置にあたる電極基板の表示画素部に配置されない。この
ため表示画素部のスペーサによる光漏れに起因するコン
トラストの低下、およびスペーサの偏在により生じる表
示ムラが防止でき、高画質表示が可能な液晶表示装置の
製造が可能となる。
T液晶表示装置の画素構造概略を示す断面図である。
T液晶表示装置の製造方法において、散布されたスペー
サと帯電した基板表面との相互作用を説明する概略図で
ある。
化したカラーフィルタ基板の構造の説明に使用した図で
ある。
表示装置の構造を表す概略断面図である。
表示装置の製造方法において、散布されたスペーサと帯
電した基板表面との相互作用を説明する概略図である。
化したカラーフィルタ基板の構造の説明に使用した図で
ある。
ある。
との相互作用を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくともブラックマトリックスを積層
したカラーフィルタ基板と電極基板とを、2枚の基板間
のギャップを保持するためのスペーサを介在させて張り
合わせ、前記カラーフィルタ基板と前記電極基板間に液
晶材を充填した液晶表示装置の製造方法において、前記
カラーフィルタ基板の前記ブラックマトリックス上に、
ほぼ同じパターンにて比誘電率および抵抗率の大きい絶
縁膜を積層し、前記絶縁膜を正負いずれかに帯電させた
後、前記絶縁膜の帯電とは極性の異なる電荷に帯電させ
た前記スペーサを散布することを特徴とする液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置の製造方法
において、ブラックマトリックス上に配設する絶縁膜
を、カラーフィルタ基板上で最も比誘電率が大きく、か
つ、抵抗率の高い物質を用いて構成することを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の液晶表示装置の製造方法
において、ブラックマトリックス上に配した絶縁膜とし
て、カラーフィルタ基板に使用されるジアンスラキノン
系顔料からなるレッドの着色樹脂を用いた液晶表示装置
の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記スペーサを散布するに際し、ブラックマ
トリックス上に積層された絶縁膜を帯電するとともに、
前記スペーサを逆符号に帯電した上で散布することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記カラーフィルタ基板のブラックマトリッ
クス上に積層された前記絶縁膜により、ブラックマトリ
ックス部での前記カラーフィルタ基板の高低差を無く
し、前記カラーフィルタ基板表面を平坦化した液晶表示
装置の製造方法。
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JP9195773A JP3019808B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 液晶表示装置の製造方法 |
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JPH1138420A JPH1138420A (ja) | 1999-02-12 |
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Cited By (1)
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1997
- 1997-07-22 JP JP9195773A patent/JP3019808B2/ja not_active Expired - Fee Related
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