JP3638346B2 - The liquid crystal display element - Google Patents

The liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP3638346B2
JP3638346B2 JP22952695A JP22952695A JP3638346B2 JP 3638346 B2 JP3638346 B2 JP 3638346B2 JP 22952695 A JP22952695 A JP 22952695A JP 22952695 A JP22952695 A JP 22952695A JP 3638346 B2 JP3638346 B2 JP 3638346B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spacer
liquid crystal
crystal display
display device
rubbing
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP22952695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0973088A (en
Inventor
埜 亜希子 上
内 昭 一 倉
崎 大 輔 宮
川 輝 行 緑
藤 仁 羽
Original Assignee
東芝電子エンジニアリング株式会社
株式会社東芝
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 東芝電子エンジニアリング株式会社, 株式会社東芝 filed Critical 東芝電子エンジニアリング株式会社
Priority to JP22952695A priority Critical patent/JP3638346B2/en
Priority claimed from TW085110746A external-priority patent/TW373098B/en
Publication of JPH0973088A publication Critical patent/JPH0973088A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3638346B2 publication Critical patent/JP3638346B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application status is Expired - Lifetime legal-status Critical

Links

Images

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は液晶表示素子に関し、特に、液晶表示素子において液晶を封止する2つの基板間の距離を一定に保つ為に導入された柱状スペーサに関連する改良に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, particularly to an improvement relating to the introduced columnar spacers in order to maintain a constant distance between the two substrates for sealing the liquid crystal in the liquid crystal display device.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
現在、一般的に用いられている液晶表示素子は、電極を有する2枚のガラス基板を対向させて、その2枚の基板の周囲が液晶封入口を除いて接着剤で固定され、2枚の基板間に液晶が挟持され、液晶封入口が封止剤で封止された構成となっている。 Currently, a liquid crystal display device which is generally used, the two glass substrates having the electrodes are opposed, around the two substrates are fixed with adhesive except for a liquid crystal filling port, two liquid crystal is sandwiched between the substrates, liquid crystal filling port has a structure which is sealed with a sealing agent. この2枚の基板間の距離を一定に保つためのスペーサとして粒径の均一なプラスティックビーズ等を基板間に散在させている。 And interspersed between the substrates uniform plastic beads having a particle diameter as a spacer for keeping the distance between the two substrates constant.
【0003】 [0003]
カラー表示用の液晶表示素子を構成する2枚のガラス基板のうちの1枚に、RGBの着色層のついたカラーフィルタが形成してある。 On one of the two glass substrates constituting the liquid crystal display device for color display, a color filter equipped with a RGB color layer is formed. 例えば、単純マトリクス駆動のカラー型ドットマトリクス液晶表示素子においては、横(Y)方向に帯状にパターニングされたY電極を有するY基板と縦(X)方向に帯状にパターニングされたX電極の下に着色層を有するX基板とを、Y電極とX電極がほぼ直交するように対向設置し、その間に液晶組成物を挟持した構成を持っている。 For example, in a color-type dot matrix liquid crystal display device of simple matrix driving, under the lateral (Y) direction having a patterned Y electrode in a strip Y substrate and longitudinal (X) X electrodes patterned in a strip shape in the direction and X substrate having a colored layer faces placed so Y and X electrodes is substantially orthogonal, have a structure which sandwiches liquid crystal composition between them. 液晶表示素子の表示方式としては、例えばTN(Twisted Nematic )形、STN(Super Twisted Nematic )形、GH(Guest Host)形、あるいはECB(Electrically Controlled Birefringence )形や強誘電性液晶などが用いられる。 The display method of the liquid crystal display device, for example, TN (Twisted Nematic) form, STN (Super Twisted Nematic) form, GH (Guest Host) form, or ECB, etc. (Electrically Controlled Birefringence) shape and ferroelectric liquid crystal is used. 封止剤としては、例えば熱または紫外線硬化型のアクリル系またはエポキシ系の接着剤などが用いられる。 The sealant, such as heat or UV-curable acrylic or epoxy adhesive agent is used.
【0004】 [0004]
また、カラー型アクティブマトリクス駆動液晶表示素子においては、スイッチング素子、例えばアモルファスシリコン(a−Si)を半導体層とした薄膜トランジスタ(TFT)とそれに接続された画素電極と信号線電極、ゲート電極が形成されたアクティブマトリクス基板であるTFTアレイ基板とそれに対向設置された対向電極を有し、RGBカラーフィルタを対向基板上に形成し、アクティブマトリクス基板上から対向基板へ電圧を印加する電極転移材(トランスファー)として銀ペースト等を画面周辺部に配置し、この電極転移材で2枚の基板を電気的に接続し、この2枚の間に液晶組成物を挟持した構成をしている。 Further, in a color active matrix driving liquid crystal display device, a switching element, for example, amorphous silicon (a-Si) semiconductor layer and the thin-film transistor (TFT) connected thereto and pixel electrode and the signal line electrode, a gate electrode is formed was active matrix has a TFT array substrate and the counter installed counter electrode thereto a substrate, an RGB color filter is formed on the counter substrate, electrode transfer material for applying a voltage from the active matrix substrate to a counter substrate (transfer) silver paste or the like was placed on the periphery of the screen, this electrode transfer member electrically connects the two substrates, we have a structure which sandwiches liquid crystal composition between the two as. さらに、この2枚の基板の両側に偏光板を挟持し、この偏光板光をカラー画像を表示する際の表示シャッタとしている。 Further, the polarizing plate sandwiched on either side of the two substrates, and a polarizing plate light display shutter for displaying a color image.
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
これらの液晶表示素子では、2枚の基板間に散在させたスペーサ周辺の液晶の配向が乱れ、スペーサ周辺部から光が漏れコントラストが低下する傾向がある。 In these liquid crystal display element, disturbed two orientations of the liquid crystal around the spacers interspersed between the substrates, the light leaks contrast from the spacer periphery tends to decrease. また、スペーサを均一に分散させることは困難であり、スペーサを基板上に散在させる工程でスペーサが不均一に配置されると、表示不良を引き起し、製品の歩留まりの低下を招く。 Further, it is difficult to uniformly disperse the spacers, the spacers in the step of interspersing the spacers on the substrate is unevenly disposed, cause display defects, lowering the yield of products.
【0006】 [0006]
その対策として、表示領域以外の位置にスペーサをカラーフィルタの着色層を重ねて形成したり、フォトレジスト等で柱状のスペーサを形成することを、例えば、特願平7−212192号によって提案した。 As a countermeasure, or formed by a spacer superimposed colored layers of the color filter at a position other than the display area, to form a columnar spacer in a photoresist or the like, for example, was proposed by Japanese Patent Application No. 7-212192.
【0007】 [0007]
ところが、その後、主に2つの改善すべき点が見出された。 However, then, it was mainly found points to be improved in two. それはラビングによる配向処理と、柱状スペーサの機械的強度と、に関するものである。 It is intended to the alignment treatment by rubbing, and the mechanical strength of the columnar spacers relates.
【0008】 [0008]
まず、柱状スペーサ形成後に配向膜を形成し、配向膜全体にラビング布によって一方向に多数の微細な溝を形成するラビング処理を行う場合、柱状スペーサにラビング布が当る。 First, to form an alignment film after the columnar spacer formation, when performing a rubbing process for forming a large number of fine grooves in one direction by the rubbing cloth to the entire alignment layer, a rubbing cloth strikes the columnar spacer. 柱状スペーサの形状が四角形や丸形のためラビング布に比較的に大きなストレス(摩擦抵抗)がかかり、ラビング布の毛足を曲げたり、ラビング布の毛足を痛める。 The shape of the columnar spacer is relatively large stress (frictional resistance) to the rubbing cloth for square or round consuming, bend the haired rubbing cloth, damage to the pile of the rubbing cloth. このような毛足に異常のあるラビング布を引続き使用すると不均一なラビング処理を行うことになり、表示不良の原因となる。 With continued use rubbing cloth with abnormal Such bristles would be carried out non-uniform rubbing, causing display defects.
【0009】 [0009]
また、柱状スペーサによってラビング布の毛足が一時的に曲げられることによって、ラビング布の毛足が元に戻るまでの間に不均一な微細溝群が部分的に形成され、柱状スペーサの近傍に部分的なラビング不良が発生し、表示不良の原因となる。 Further, by pile of the rubbing cloth is temporarily bent by the columnar spacer, haired rubbing cloth heterogeneous fine groove group until returning to the original is partially formed, in the vicinity of the columnar spacer partial rubbing defect occurs, cause of display failure.
【0010】 [0010]
柱状スペーサは樹脂や感光性樹脂を用いて基板に直接形成される。 Columnar spacers are formed directly on the substrate by using a resin or a photosensitive resin. 樹脂や感光性樹脂は高分子材料であるため、硬度や付着力等の機械的強度が十分でなく、スペーサの剥がれ、変形等が起こり易い。 Since the resin and the photosensitive resin is a polymeric material, the mechanical strength such as hardness and adhesion is not sufficient, peeling of the spacer, deformation is likely to occur. そのため、液晶表示装置の信頼性が低下するという不具合が生じる。 Therefore, a problem that the reliability of the liquid crystal display device is lowered.
【0011】 [0011]
また、基板間距離が2μm程度と非常に狭く、液晶を注入する際に柱状スペーサが液晶の流入の妨げとなる。 Further, the distance between the substrates is extremely narrow as about 2 [mu] m, the columnar spacer in liquid crystal is injected hinders the inflow of the liquid crystal. 特に、強誘電性液晶では液晶の注入が困難になる。 In particular, the injection of liquid crystal becomes difficult in the ferroelectric liquid crystal.
【0012】 [0012]
よって、本発明は、柱状スペーサの導入によってラビング処理において生じる配向の乱れを防止して、表示性能が低下することを防止することを目的とする。 Accordingly, the present invention is to prevent disturbance of orientation occurs in rubbing treatment by the introduction of the columnar spacers, the display performance and to prevent a decrease.
【0013】 [0013]
また、本発明は、樹脂等によって形成される柱状スペーサの機械的強度を確保することを他の目的とする。 Further, the present invention is to ensure the mechanical strength of the columnar spacer formed of a resin or the like with another object.
【0014】 [0014]
また、本発明は、液晶表示素子への液晶の注入を容易にした液晶表示素子を提供することを目的とする。 The present invention also aims to provide a liquid crystal display device which facilitates the injection of the liquid crystal to the liquid crystal display device.
【0017】 [0017]
第3の発明の液晶表示素子は、互いに対向して配置されて間に液晶を挟持する2つの絶縁性基板の間に、複数の画素領域をマトリクス状あるいはストライプ状に開口する遮光層と、上記開口した部分に配置されるカラーフィルタと、上記2つの絶縁性基板間の隙間を確保するスペーサと、上記液晶に特定方向の配向を与える配向処理が施される配向膜と、を少なくとも有する液晶表示素子であって、上記スペーサは、上記遮光層上の開口近傍に位置し、かつ、この位置から上記特定方向の下流側で緑色のカラーフィルタに隣接しない位置に配置され、前記配向膜に前記配向処理を行うことによって発生する配向不良領域は、前記カラーフィルタが配置された領域のうち、前記緑色のカラーフィルタ領域に形成されず、赤色のカラーフィルタ領 The liquid crystal display device of the third invention, and between the two insulating substrates sandwiching the liquid crystal, the light-shielding layer for exposing the plurality of pixel areas in a matrix or a stripe shape between being opposed to each other, the a color filter disposed in the opening portion, a liquid crystal display having at least a spacer to ensure a gap between the two insulating substrates, and an alignment film orientation is subjected to a process for providing an orientation in a specific direction to the liquid crystal, the an element, the spacer is located near the opening on the light-shielding layer, and is disposed from the position at a position not adjacent to the green color filter on the downstream side of the specific direction, the alignment in the alignment layer orientation failure region generated by performing the process, out of the color filter is disposed area is not formed on the green color filter regions, the red color filter territory 及び/又は青色のカラーフィルタ領域に形成されたことを特徴とする。 And wherein the and / or formed on the blue color filter regions.
【0021】 [0021]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態のいくつかについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, will be described with reference to the drawings some embodiments of the present invention.
【0022】 [0022]
まず、ラビング処理における不具合を解消せんとする第1の発明にあっては、一方向になされるラビング処理において、ラビング布の毛足が当る柱状スペーサの面をラビング布の毛足にとってダメージ(抵抗)が少ない形状となるようにする。 First, in the first invention to solve St. defect in rubbing treatment in the rubbing process is performed in one direction, the damage to the surface of the columnar spacers haired rubbing cloth strikes for haired rubbing cloth (resistance ) so that it becomes less shape.
【0023】 [0023]
すなわち、ラビング布の毛足が当る柱状スペーサの面にテーパを形成し、毛先に対する抵抗を減らす。 That is, to form a tapered surface of the columnar spacers haired rubbing cloth hit, reducing the resistance to hair. また、最初にラビング布の毛足が当る柱状スペーサの部分(前端部)の該ラビング方向と直角に交差する方向における幅(基板と平行な平面による柱状スペーサの断面の幅)を、この部分よりもラビング方向において後方にある部分(中央部や後端部)における同様の幅よりも狭い形状とする。 Further, the rubbing direction and the width in the direction intersecting at right angles the portions of the columnar spacers initially hits haired rubbing cloth (front end) (width of the cross section of the columnar spacer by the substrate and parallel to the plane), from this part and narrower shape than similar width in the part at the back (the central portion and the rear end portion) in the rubbing direction. 角錐、円錐、角錐台、円錐台等はこの範疇にはいる。 Pyramid, a cone, truncated pyramid, truncated cone, etc. fall into this category. 後に述べるように、更に柱状スペーサの機械的強度を考慮する場合には、好ましくはスペーサを担う基板に平行な平面によるスペーサの断面形状が長軸をラビング方向とする楕円となるようにする。 As described later, when further considering the mechanical strength of the columnar spacer is preferably as cross-sectional shape of the spacer according to a plane parallel to the substrate carrying the spacer has an elliptical to the rubbing direction of the long axis.
【0024】 [0024]
例えば、柱状スペーサの形状を略2等辺三角形状、ひし形状とする。 For example, the shape of the columnar spacer substantially isosceles triangular shape, a rhombic shape. 柱状スペーサのラビング開始側を略二等辺三角形状もしくはひし形状の頂点とすることにより、ラビング布の毛足の引っかかりを減らして、毛足がスペーサの側面にスムースに回り込むようにし、毛足が受けるストレスを減少させる。 By substantially isosceles triangle or a diamond-shaped apex of the rubbing start side of the columnar spacer, reduce the catching of haired rubbing cloth, haired to go around smoothly on the side surfaces of the spacer, haired subjected reduce the stress. 更に、スペーサ形状をスペーサの高さがラビング開始側が低くなるようにテーパを持つ形状に形成することで、ラビング布に対するストレスをより減少させることができる。 Further, the spacer shape in the height of the spacer is formed in a shape having a taper so that the rubbing start side becomes lower, it is possible to further reduce the stress on the rubbing cloth.
【0025】 [0025]
この結果、ラビング布の毛足の曲がりによる表示不良の発生を防ぐことが可能となり、表示性能の高い、信頼性のある液晶表示素子を得ることが出来る。 As a result, it becomes possible to prevent the occurrence of display failure due to bending of the hair foot of the rubbing cloth, high display performance, it is possible to obtain a liquid crystal display element that is reliable.
【0026】 [0026]
図1は、本発明による実施の一形態にかかるアクティブマトリクス液晶素子の断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view of an active matrix liquid crystal device according to an embodiment of the present invention. この液晶表示素子は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とが対向配置され、それらの間に液晶組成物28が封入されている。 The liquid crystal display device, an active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2 are opposed, the liquid crystal composition 28 between them is sealed.
【0027】 [0027]
図2は、アクティブマトリクス基板1の構成を詳しく示す断面図であり、このアクティブマトリクス基板はTFT部が逆スタガ型と称される構造となっている。 Figure 2 is a sectional view showing in detail the structure of the active matrix substrate 1, the active matrix substrate is made TFT section an inverted staggered called structure. ガラス基板11の主面側のTFT部にはゲート電極14が、配線部には走査線1fがそれぞれ配設され、これらの上には絶縁膜1aが堆積されている。 The gate electrode 14 on the TFT portion of the principal surface of the glass substrate 11, the wiring portion scanning line 1f are arranged respectively, on top of which are deposited an insulating film 1a. この絶縁膜1a上でゲート電極14の上方にはアモルファスシリコンよりなる半導体膜1bが形成され、この半導体膜1bおよび絶縁膜1aにまたがるようにソース1cおよびドレイン1dが半導体膜1bの中央部に所定の距離を隔てて対向するように形成されている。 The semiconductor film 1b made of amorphous silicon over the gate electrode 14 on the insulating film 1a is formed, a predetermined source 1c and the drain 1d so as to extend over the semiconductor film 1b and an insulating film 1a is in the central portion of the semiconductor film 1b It is formed so as to face at a distance of. ドレイン1dには信号線13が連結されて形成され、ソース1cには画素電極15が連結形成されている。 Signal lines 13 are formed is connected to the drain 1d, the pixel electrode 15 is connected forming a source 1c. そして、TFT部および配線部の全面に保護膜1eが形成され、画素部の全面には配向膜16が形成されている。 Then, the entire surface protective film 1e of the TFT portion and the wiring portion are formed, it is formed alignment film 16 on the entire surface of the pixel portion. なお、図1においては図2と同じ要素には同じ参照番号を付してあるが、発明をよりわかりやすくするため、一部形状を変えてある。 Incidentally, in FIG. 1 are the same elements as in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, for clarity further the invention, it is changing the part shape.
【0028】 [0028]
再び図1を参照すると、上側の対向基板2は、ガラス基板21上に画素位置に合わせて形成された赤、緑、青のカラーフィルタ23、24、25を有している。 Referring again to FIG. 1, the counter substrate 2 of the upper, has red, which is formed in accordance with the pixel positions on the glass substrate 21, green, a color filter 23, 24 and 25 of the blue. また、これらのカラーフィルタ材料が積層され、柱状のスペーサ30が形成されている。 Further, these color filter material are laminated, columnar spacers 30 are formed. このスペーサ30は樹脂、フォトレジスト等によって形成されている。 The spacer 30 is a resin, is formed by a photoresist or the like. そして全面に透明電極膜26および配向膜27が堆積されている。 The transparent electrode film 26 and an alignment film 27 is deposited on the entire surface.
【0029】 [0029]
両基板は対向され、対向基板2のスペーサ30はアクティブマトリクス基板1の遮光領域とされる、TFT部あるいは配線部において当接するようにされている。 Both substrates are opposed, the spacers 30 of the counter substrate 2 is a light shielding region of the active matrix substrate 1, and is adapted to contact the TFT section or wire section. 図2からわかるように、最下層である走査線の上には2層の絶縁層が存在し、スペーサ30が当接しても絶縁性が損なわれてショート等の欠陥が発生することはきわめて少ない。 As can be seen from Figure 2, there is the lowermost layer in which two insulating layers on top of the scanning lines, it is very small even in contact spacer 30 abuts been impaired insulation defects such as short circuit occurs . 勿論、図1に示すようにTFT部上で当接しても良い。 Of course, it may be in contact with the TFT section shown in Figure 1. この場合には、基板の山の部分を利用するのでスペーサ30の膜厚(高さ)を相対的に薄く形成することが可能となる。 In this case, it is possible to relatively thin the thickness of the spacer 30 (height) because it utilizes the mountain portion of the substrate. そして、両基板の間には液晶組成物28が充填封入されている。 Further, between the two substrates a liquid crystal composition 28 is filled sealed.
【0030】 [0030]
図3は、柱状スペーサ30の形状の例を示している。 Figure 3 shows an example of a shape of the columnar spacers 30. 同図(a)は柱状スペーサ30の斜視図、同図(b)は側面図である。 FIG (a) is a perspective view of a columnar spacer 30, FIG. (B) is a side view. この例では、柱状スペーサ30は三角錐に形成され、ラビング方向において、ラビング布の毛足を抵抗少なく分けるように、底面が頂角あるいは頂となる部分(頂部)が最初にラビング布の毛足に当るように考慮されている。 In this example, the columnar spacers 30 are formed in a triangular pyramid, in the rubbing direction, to divide less resistance haired rubbing cloth, the portion bottom is the top angle or top (top) is haired first rubbing cloth It has been taken into account to hit on. また、同図(b)に示すように、柱状スペーサ30は徐々に高さが増すように、テーパを有する形状となっており、摩擦抵抗や引っかかりを減らして、ラビング布の毛足にダメージを与えないように配慮されている。 Further, as shown in FIG. (B), as the columnar spacers 30 is gradually increasing height, it has a shape having a tapered, to reduce the frictional resistance or snagging, damage to haired rubbing cloth It is taken into consideration so as not to give. なお、図3においては、スペーサの底面が基板21側となる(後述のスペーサの他の形状の例においても同様である)。 In FIG. 3, the bottom surface of the spacers (also applies to the examples of other shapes of the spacer described below) which become the substrate 21 side.
【0031】 [0031]
次に、このような液晶表示素子の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing such a liquid crystal display device.
【0032】 [0032]
まず、知られている薄膜トランジスタ(TFT)を形成するプロセスと同様に、厚さ1.1mmのガラス基板(例えば、コーニング社製、#7059)11上に成膜とパターニングを繰り返し、アモルファスシリコンからなる薄膜トランジスタ12とITOからなる画素電極15がマトリクス状に配列され、トランジスタ12を介して各画素電極12に所定電圧を印加する複数の信号線13及びトランジスタ12の導通を制御する複数のゲート線14が、マトリクス状に配置された複数の画素電極に沿って格子状に形成され、アレイ基板を形成する。 First, as in the process of forming a known thin-film transistor (TFT), a glass substrate with a thickness of 1.1 mm (e.g., Corning, # 7059) repeated deposition and patterning on the 11, made of amorphous silicon pixel electrode 15 made of a thin film transistor 12 and the ITO are arranged in a matrix, a plurality of gate lines 14 for controlling conduction of the plurality of signal lines 13 and the transistor 12 for applying a predetermined voltage through a transistor 12 to the pixel electrodes 12 is , it is formed in a lattice shape along the plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, to form an array substrate. その後配向膜材料としてAL−1051(日本合成ゴム(株)製)を全面に500オングストローム塗布し、ラビング処理を行い、配向膜16を形成する。 AL-1051 (Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) was entire surface coating 500 Angstroms subsequent alignment film material, subjected to rubbing treatment to form an alignment film 16.
【0033】 [0033]
次に、厚さ1.1mmのコーニング社製の#7059ガラス基板21からなる対向基板上に、感光性の黒色樹脂CK−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分の乾燥後、遮光層のパターンのフォトマスクを用いて365nmの波長で、300mJ/cm2 の露光量で露光したあとpH11.5のアルカリ水溶液にて現像し、200℃、60分の焼成にて膜厚2.0μmの遮光層22を形成する。 Then, on the counter substrate made of Corning # 7059 glass substrate 21 having a thickness of 1.1 mm, a photosensitive black resin CK-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) was applied using a spinner, 90 ° C., after 10 minutes drying at 365nm wavelength using a photomask pattern of the light shielding layer, and developed with an alkaline aqueous solution after pH11.5 exposed with an exposure amount of 300mJ / cm2, 200 ℃, 60 minutes forming the light shielding layer 22 having a thickness of 2.0μm at the firing.
【0034】 [0034]
赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストCR−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーにて全面塗布し、赤を着色したい部分に光が照射される赤フィルタ形成用のフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で10秒間現像し、赤の着色層23を形成する。 Entirely coated red pigment ultraviolet curable dispersed acrylic resin resist CR-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) at a spinner, photo for red filter formed of light to part to be colored red are illuminated mask 100 mJ / cm @ 2 irradiation at a wavelength of 365nm through and developed for 10 seconds in a 1% aqueous solution of KOH, to form a red color layer 23.
【0035】 [0035]
同様の工程を繰返して、緑、青の着色層24,25を形成し、最終的に230℃で1時間焼成する。 By repeating the same process, green, to form a colored layer 24 and 25 of the blue, to finally calcined for 1 hour at 230 ° C.. ここでは緑の着色材料は、CG−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)、青の着色材はCB−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue was used CB-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co., Ltd.). このときのR,G,Bの膜厚はそれぞれ1.5μmとした。 R in this case, G, thickness of B was 1.5μm, respectively.
【0036】 [0036]
次に、顔料の入ってない紫外線硬化型アクリル樹脂レジストをスピンナーにて全面塗布し、スペーサを形成したい遮光層上の所望の位置に光が照射されるようなフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で30秒間現像し、スペーサ30を形成する。 Then, the entire surface applying a UV curable acrylic resin resist containing no pigment in spinner, through a photo-mask as light is irradiated to a desired position on the light-shielding layer to be formed spacers 100mJ at a wavelength of 365nm / cm2 was irradiated, developed for 30 seconds in a 1% aqueous solution of KOH, to form spacers 30.
【0037】 [0037]
このときの膜厚は4μmで、略二等辺三角形になるように現像を強めにした。 In thickness 4μm in this case, it was strengthened development to be substantially isosceles triangle. こうして略三角形のスペーサ30が得られた。 Thus spacer 30 of substantially triangular is obtained. その後、透明電極26としてITO膜をスパッタ法にて1500オングストローム成膜し、その上に同様の配向膜材料を形成した後ラビング処理を行い、配向膜27を形成した。 Thereafter, an ITO film is 1500 Å deposited by sputtering as the transparent electrode 26, performs a rubbing treatment after forming the same alignment film material was formed thereon an alignment film 27. なお、透明電極26の形成前にスペーサ30を形成することでスペーサ30の密着力が得られる。 The adhesion force of the spacer 30 can be obtained by forming the spacer 30 prior to formation of the transparent electrode 26.
【0038】 [0038]
この後、ガラス基板21上の配向膜27の周辺に沿って接着剤を注入口(図示せず)を除いて印刷し、アクティブマトリクス基板から対向電極に電圧を印加するための電極転移材を接着剤の周辺の電極転移電極上に形成した。 Thereafter, the adhesive injection port along the periphery of the alignment film 27 on the glass substrate 21 (not shown) is printed, except for bonding the electrode transfer material for applying a voltage to the counter electrode from the active matrix substrate formed on the periphery of the electrode transfer electrode of agents. 次に、配向膜27,16が対向し、また、それぞれのラビング方向が90度となるよう基板11,21を配置し、加熱して接着剤を硬化させ貼り合わせた。 Next, the alignment film 27,16 are opposed, also, the substrates 11 and 21 so that the respective rubbing directions are 90 degrees disposed and adhered heated to cure the adhesive. 次に通常の方法により注入口より液晶組成物29として、ZLI−1565(E.メルク社製)にS811を0.1wt%添加したものを注入し、この後注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。 Then as the liquid crystal composition 29 from inlet in a conventional manner, sealed with ZLI-1565 a S811 in (E. Merck) was injected material obtained by adding 0.1 wt%, the ultraviolet curing resin injection port after this did.
【0039】 [0039]
こうして形成したカラー表示型アクティブマトリクス液晶表示素子は、ラビング布に対するストレスが少なく、ラビング布の毛足が曲がることもないので、ラビングに起因する表示不良も防ぐことが出来、表示性能の高い、信頼性のある液晶表示素子を得ることが可能となった。 Color display type active matrix liquid crystal display element thus formed is less stress on the rubbing cloth, so that no bending hair foot of the rubbing cloth, also can prevent display defects due to rubbing, high display performance, reliability it has become possible to obtain a liquid crystal display device with a sex.
【0040】 [0040]
図5は、本発明の他の実施の形態を示しており、図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。 Figure 5 shows another embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1, and description thereof will be omitted.
また、図6は、この実施の形態によるスペーサ30の概略図である。 6 is a schematic view of a spacer 30 according to this embodiment.
【0041】 [0041]
この実施の形態では、スペーサ30は、図6に示すように、ラビング方向を座標軸とすればこの軸を含む平面による断面形状がひし形状となる形状をしている。 In this embodiment, the spacer 30, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape by a plane including the axis is a shape which is diamond-shaped when the rubbing direction as coordinate axes. このような、スペーサ30の形状も、頂角がラビング布の毛足が最初に当る位置にあり、テーパ面を有するので、ラビング布に対するストレスが少なく、ラビング布の毛足が無理に曲がることもないので、ラビングに起因する表示不良も防ぐことが可能となる。 Such shape of the spacer 30 is also the apex angle is in first strikes position haired rubbing cloth, because it has a tapered surface, less stress on the rubbing cloth, also pile of the rubbing cloth is bent forcibly not because it is possible to prevent also display defects caused by rubbing. 他の構成は、図1に示す実施の形態と同様である。 Other configurations are the same as the embodiment shown in FIG.
【0042】 [0042]
この実施の形態による液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
【0043】 [0043]
知られているTFTを形成するプロセスと同様に厚さ1.1mmのコーニング社製の#7059ガラス基板11上に成膜とパターンニングを繰り返し、アモルファスシリコンからなる薄膜トランジスタ12と信号線13、ゲート線14、ITOからなる表示電極15を形成したアレイ基板を形成する。 Known repeated deposition and patterning on a Corning # 7059 glass substrate 11 similarly thickness of 1.1mm and a process for forming a TFT and a thin film transistor 12 and the signal line 13 made of amorphous silicon, gate lines 14, to form an array substrate formed with the display electrode 15 made of ITO. その後配向膜材料としてAL−1051(日本合成ゴム(株)製)を全面に500オングストローム塗布し、ラビング処理を行い、配向膜16を形成した。 Thereafter alignment film material AL-1051 (Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) was applied over the entire surface 500 Angstroms, it performs a rubbing treatment to form an alignment film 16.
【0044】 [0044]
次に、厚さ1.1mmのコーニング社製の#7059ガラス基板21からなる対向基板上に、感光性の黒色樹脂CK−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分の乾燥後、所定のパターン形状のフォトマスクを用いて365nmの波長で、300mJ/cm2 の露光量で露光したあとpH11.5のアルカリ水溶液にて現像し、200℃、60分の焼成にて膜厚2.0μmの遮光層22を形成する。 Then, on the counter substrate made of Corning # 7059 glass substrate 21 having a thickness of 1.1 mm, a photosensitive black resin CK-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) was applied using a spinner, 90 ° C., after 10 minutes drying at 365nm wavelength using a photomask having a predetermined pattern and developed with an alkaline aqueous solution after pH11.5 exposed with an exposure amount of 300mJ / cm2, 200 ℃, 60 minutes forming the light shielding layer 22 having a thickness of 2.0μm at the firing. 次いで、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストCR−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーにて全面塗布し、赤を着色したい部分に光が照射されるようなフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で10秒間現像し、赤の着色層23を形成する。 Then, the entire surface coated with a red pigment ultraviolet curable acrylic dispersed resin resist CR-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) at a spinner, a photomask like light to a portion to be colored red are illuminated and 100 mJ / cm @ 2 irradiation at a wavelength of 365nm through and developed for 10 seconds in a 1% aqueous solution of KOH, to form a red color layer 23. 同様に緑、青の着色層24,25を繰り返し形成し、最終的に230℃で1時間焼成する。 Similarly green and repeatedly forming colored layers 24 and 25 of the blue, to finally calcined for 1 hour at 230 ° C.. ここでは緑の着色材料は、CG−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)、青の着色材はCB−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue was used CB-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co., Ltd.). このときのR,G,Bの膜厚はそれぞれ1.5μmとした。 R in this case, G, thickness of B was 1.5μm, respectively.
【0045】 [0045]
次に、顔料の入ってない紫外線硬化型アクリル樹脂レジストをスピンナーにて同じ厚みに全面に塗布した。 It was then applied to the entire surface in the same thickness of the ultraviolet-curable acrylic resin resist containing no pigment in spinner. 1回目のエッチングは、スペーサ30を形成したい遮光層上の所望の位置に光が照射されるようなフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で30秒間現像した。 First etching is to 100 mJ / cm @ 2 irradiation at a wavelength of 365nm through a photo mask as light is irradiated to a desired position on the light-shielding layer to be formed spacers 30 were developed for 30 seconds in 1% aqueous solution of KOH . 更に、2回目のエッチングは、スペーサ30がサイドエッチ量の多い逆テーパー形状になるように行った。 Further, the second etching was performed as spacer 30 is reverse tapered busy side etching amount. このときの膜厚は4μmで、強度なテーパー形状になるように現像を強めにした。 In thickness 4μm in this case, it was strengthened development so that the strength tapered. こうして、ひし形状のスペーサ30が得られた。 Thus, diamond-like spacer 30 was obtained.
【0046】 [0046]
その後、透明電極26としてITO膜を1500オングストロームスパッタ法にて成膜し、その上に同様の配向膜材料を形成した後、ラビング処理を行い、配向膜27を形成した。 Thereafter, an ITO film was deposited by a 1500 Å sputtering as the transparent electrode 26 after forming the same alignment film material thereon, performs a rubbing treatment to form an alignment film 27.
【0047】 [0047]
なお、図1に示す実施の形態と同様に、透明電極26の形成前にスペーサ30を形成することでスペーサの密着力が得られる。 Similarly to the embodiment shown in FIG. 1, the adhesion of the spacers is obtained by forming the spacer 30 prior to formation of the transparent electrode 26.
【0048】 [0048]
この後、ガラス基板21上の配向膜27の周辺に沿って接着剤を注入口(図示せず)を除いて印刷し、アクティブマトリクス基板から対向電極に電圧を印加するための電極転移材を接着剤の周辺の電極転移電極上に形成した。 Thereafter, the adhesive injection port along the periphery of the alignment film 27 on the glass substrate 21 (not shown) is printed, except for bonding the electrode transfer material for applying a voltage to the counter electrode from the active matrix substrate formed on the periphery of the electrode transfer electrode of agents. 次に、配向膜27,16が対向し、またそれぞれのラビング方向が90度となるよう基板11,21を配置し、加熱して接着剤を硬化させ貼り合わせた。 Next, the alignment film 27,16 are opposed, and the substrates 11 and 21 so that the respective rubbing directions are 90 degrees disposed and adhered heated to cure the adhesive. 次に通常の方法により注入口より液晶組成物29として、ZLI−1565(E.メルク社製)にS811を0.1wt%添加したものを注入し、この後注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。 Then as the liquid crystal composition 29 from inlet in a conventional manner, sealed with ZLI-1565 a S811 in (E. Merck) was injected material obtained by adding 0.1 wt%, the ultraviolet curing resin injection port after this did.
【0049】 [0049]
こうして形成したカラー表示型アクティブマトリクス液晶表示素子は、ラビング布に対するストレスが少なく、ラビング布の毛足が曲がることもないので、ラビングによる表示不良も防ぐことが出来、表示性能の高い、信頼性のある液晶表示素子を得ることが出来た。 Color display type active matrix liquid crystal display element thus formed is less stress on the rubbing cloth, so that no bending hair foot of the rubbing cloth, also can prevent display failure due to rubbing, high display performance, reliability I was able to obtain a liquid crystal display element.
【0050】 [0050]
図6は、本発明の他の実施の形態を示しており、図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。 Figure 6 shows another embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1, and description thereof will be omitted.
また、図7は、この実施の形態によるスペーサ30の概略図である。 7 is a schematic view of a spacer 30 according to this embodiment.
【0051】 [0051]
この実施の形態では、スペーサ30は、図7に示すように、三角柱の上部を断面が三角形となるように削った形状をしており、ラビング方向を座標軸とすればこの軸を含む平面による断面形状が台形形状となる形状をしている。 In this embodiment, the spacer 30, as shown in FIG. 7 has a shape sharpened triangular top to section is triangular, the cross section with respect to the plane containing the axes if the rubbing direction and the coordinate axis shape is a shape which is trapezoidal. このような、スペーサ30の形状も、頂角がラビング布の毛足が最初に当る位置にあり、テーパ面を有するので、ラビング布に対するストレスが少なく、ラビング布の毛足が無理に曲がることもないので、ラビングに起因する表示不良も防ぐことが可能となる。 Such shape of the spacer 30 is also the apex angle is in first strikes position haired rubbing cloth, because it has a tapered surface, less stress on the rubbing cloth, also pile of the rubbing cloth is bent forcibly not because it is possible to prevent also display defects caused by rubbing. 他の構成は、図1に示す実施の形態と同様である。 Other configurations are the same as the embodiment shown in FIG.
【0052】 [0052]
この実施の形態による液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
【0053】 [0053]
通常のTFTを形成するプロセスと同様に厚さ1.1mmのコーニング社製の#7059ガラス基板11上に成膜とパターンニングを繰り返し、アモルファスシリコンからなる薄膜トランジスタ12と信号線13、ゲート線14、ITOからなる表示電極15を形成したアレイ基板を形成する。 On the usual # 7059 glass substrate 11 of the process as well as the thickness of 1.1mm Corning forming the TFT repeated film formation and patterning thin film transistor 12 and the signal line 13 made of amorphous silicon, the gate line 14, forming an array substrate formed with the display electrode 15 made of ITO. その後、配向膜材料としてAL−1051(日本合成ゴム(株)製)を全面に500オングストローム塗布し、ラビング処理を行い、配向膜16が形成される。 Thereafter, alignment film material AL-1051 (Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) was applied over the entire surface 500 Angstroms, performs a rubbing treatment, an alignment layer 16 is formed.
【0054】 [0054]
次に、厚さ1.1mmのコーニング社製の#7059ガラス基板21からなる対向基板上に、感光性の黒色樹脂CK−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分の乾燥後、所定のパターン形状のフォトマスクを用いて365nmの波長で、300mJ/cm2 の露光量で露光したあとpH11.5のアルカリ水溶液にて現像し、200℃、60分の焼成にて膜厚2.0μmの遮光層22を形成する。 Then, on the counter substrate made of Corning # 7059 glass substrate 21 having a thickness of 1.1 mm, a photosensitive black resin CK-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) was applied using a spinner, 90 ° C., after 10 minutes drying at 365nm wavelength using a photomask having a predetermined pattern and developed with an alkaline aqueous solution after pH11.5 exposed with an exposure amount of 300mJ / cm2, 200 ℃, 60 minutes forming the light shielding layer 22 having a thickness of 2.0μm at the firing. ついで、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストCR−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)をスピンナーにて全面塗布し、赤を着色したい部分に光が照射されるようなフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で10秒間現像し、赤の着色層23を形成する。 Then, the entire surface coated with a red pigment ultraviolet curable acrylic dispersed resin resist CR-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co.) at a spinner, a photomask like light to a portion to be colored red are illuminated and 100 mJ / cm @ 2 irradiation at a wavelength of 365nm through and developed for 10 seconds in a 1% aqueous solution of KOH, to form a red color layer 23. 同様に緑、青の着色層24,25を繰り返し形成し、最終的に230℃で1時間焼成する。 Similarly green and repeatedly forming colored layers 24 and 25 of the blue, to finally calcined for 1 hour at 230 ° C.. ここでは緑の着色材料は、CG−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)、青の着色材はCB−2000(富士ハントテクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue was used CB-2000 (manufactured by Fuji Hunt Technology Co., Ltd.). このときのR,G,Bの膜厚はそれぞれ1.5μmとした。 R in this case, G, thickness of B was 1.5μm, respectively.
【0055】 [0055]
次に、顔料の入ってない紫外線硬化型アクリル樹脂レジストをスピンナーにて全面塗布し、スペーサを形成したい遮光層上の所望の位置に光が照射されるようなフォトマスクを介し365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で30秒間現像した。 Then, the entire surface applying a UV curable acrylic resin resist containing no pigment in spinner, through a photo-mask as light is irradiated to a desired position on the light-shielding layer to be formed spacers 100mJ at a wavelength of 365nm / cm2 was irradiated and then developed for 30 seconds in a 1% aqueous solution of KOH. このときの膜厚は4μmである。 The film thickness at this time is 4μm.
【0056】 [0056]
次に、階調マスクを用いて、同様に365nmの波長で100mJ/cm2 照射し、KOHの1%水溶液で30秒間現像することにより、一片の高さのみ低くなっているスペーサ30を形成した。 Next, using a gray scale mask, similarly 100 mJ / cm @ 2 irradiation at 365nm wavelength and developed for 30 seconds in a 1% aqueous solution of KOH, to form a spacer 30 that is lower only the height of the piece.
【0057】 [0057]
その後、透明電極26としてITO膜を1500オングストロームスパッタ法にて成膜し、その上に同様の配向膜材料を形成した後ラビング処理を行い、配向膜27を形成した。 Thereafter, an ITO film was deposited by a 1500 Å sputtering as the transparent electrode 26, performs a rubbing treatment after forming the same alignment film material was formed thereon an alignment film 27.
なお、透明電極形成前にスペーサを形成することでスペーサの密着力が得られる。 The adhesion strength of the spacer can be obtained by forming the spacers before forming the transparent electrode.
【0058】 [0058]
基板21上の配向膜27の周辺に沿って接着剤を注入口(図示せず)を除いて印刷し、アクティブマトリクス基板から対向電極に電圧を印加するための電極転移材を接着剤の周辺の電極転移電極上に形成した。 An adhesive injection port along the periphery of the alignment film 27 on the substrate 21 and print with the exception of (not shown), around the adhesive electrode transfer material for applying a voltage to the counter electrode from the active matrix substrate It was formed on the electrode transfer electrode.
【0059】 [0059]
次に、配向膜27,16が対向し、またそれぞれのラビング方向が90度となるよう基板11,21を配置し、加熱して接着剤を硬化させ貼り合わせた。 Next, the alignment film 27,16 are opposed, and the substrates 11 and 21 so that the respective rubbing directions are 90 degrees disposed and adhered heated to cure the adhesive. 次に通常の方法により注入口より液晶組成物29として、ZLI−1565(E.メルク社製)にS811を0.1wt%添加したものを注入し、この後注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。 Then as the liquid crystal composition 29 from inlet in a conventional manner, sealed with ZLI-1565 a S811 in (E. Merck) was injected material obtained by adding 0.1 wt%, the ultraviolet curing resin injection port after this did.
【0060】 [0060]
こうして形成したカラー表示型アクティブマトリクス液晶表示素子は、実施例1、2よりもラビング布に対するストレスが少なく、ラビング布の毛足が曲がることもないので、ラビングによる表示不良も防ぐことが出来、表示性能の高い、信頼性のある液晶表示素子を得ることが出来た。 Color display type active matrix liquid crystal display element thus formed is less stress on the rubbing cloth than in Examples 1 and 2, so that there is no hair foot of the rubbing cloth is bent, it can also prevent display failure due to rubbing, display high performance, it was possible to obtain a liquid crystal display device with a reliable.
【0061】 [0061]
なお、本発明の実施例で述べた着色順は一例でありこれに限定されるものではない。 Incidentally, colored order described in the embodiments the present invention is not limited to this one example.
【0062】 [0062]
図8は、本発明に係る形状のスペーサ30をラビング方向に向けて整列し、基板21上に配置した例を示している。 8, a spacer 30 having a shape according to the present invention aligned toward the rubbing direction, shows an example in which on the substrate 21. このように、スペーサをラビング方向に整えて配列すると、ラビング方向を考慮せずに配置した場合よりもラビング布の毛足が受ける抵抗が減少する。 Thus, when the sequence established a spacer in the rubbing direction, pile of the rubbing cloth is subjected resistance decreases than when placed without considering the rubbing direction. その結果、ラビング布の寿命を延し、ラビング処理の不具合を減少することが可能となる。 As a result, cast the life of the rubbing cloth, it becomes possible to reduce the inconvenience of rubbing treatment.
【0063】 [0063]
以上述べたように、柱状スペーサの形状を略二等辺三角形状もしくはひし形状とし、ラビング開始側を略二等辺三角形状もしくはひし形状の頂点とすることにより、ラビング布に対するストレスが減少する。 As described above, the shape of the columnar spacer and substantially isosceles triangle or a rhombus shape, by rubbing initiator and substantially isosceles triangle or a rhombus shape vertices of stress is reduced with respect to the rubbing cloth. 更に、スペーサの高さをラビング開始側が低くなるように形成することで、ラビング布に対するストレスをより減少させることができる。 Further, by forming the height of the spacer as the rubbing start side is low, it is possible to further reduce the stress on the rubbing cloth. また、このように形成されたスペーサをラビング方向に整列することにより、全体としてラビング布が受ける抵抗を減少することが可能となる。 Further, by aligning the thus formed spacers in the rubbing direction, it is possible to reduce the overall rubbing cloth undergoes resistance.
【0064】 [0064]
次に、第2の発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 It will now be described with reference to the drawings showing a preferred embodiment of the second invention.
【0065】 [0065]
まず、この第2の発明によれば、ラビング布の毛足がスペーサ当って微細溝が乱れることによって生ずる、スペーサを起点とした配向不良領域が画素内に到達しない位置にスペーサを配置してあるため、表示品位の低下を防止することができる。 First, according to the second aspect of the invention, caused by the pile of the rubbing cloth fine groove is disturbed hitting spacers, alignment defect region starting from the spacer is arranged a spacer to a position not reached within the pixel Therefore, it is possible to prevent a decrease in display quality.
【0066】 [0066]
また、人間の視覚特性に着目すると、光の3原色である赤、青、緑を比べた場合、配向不良領域が比較的目の感度の良い緑色画素領域には極力生じないようにすれば、赤色画素領域若しくは青色画素領域、あるいは、赤色画素領域と青色画素領域の両領域、に多少配向不良領域が生じたとしても視覚特性上目立たない。 Moreover, focusing on the human visual characteristics, red the three primary colors of light, blue, when compared to green, if so as not to cause as much as possible in a good green pixel region relatively eye sensitivity orientation failure region, red pixel region or a blue pixel region or not even noticeable visual characteristics as the two regions of the red pixel regions and the blue pixel areas, some alignment defect region has occurred. そこで、青色画素領域に隣接しないようにスペーサの配置を定めることによって表示品位の低下を可及的に抑制することが可能となる。 Therefore, it is possible to suppressed as much as possible deterioration of display quality by determining the arrangement of the spacer so as not adjacent to the blue pixel region.
【0067】 [0067]
この場合には、スペーサの形状を特殊な形状にせずに済むので、例えば、特願平7−212192号によって提案しているような、スペーサをカラー液晶表示装置の構成材料であるカラーフィルタと同一材料、かつ、同時に形成することで工程を増やさずスペーサを配置することができる。 In this case, since unnecessary to the shape of the spacer to the special shape, for example, as proposed by Japanese Patent Application No. 7-212192, the same as the color filter is a constituent material of the spacer color liquid crystal display device materials, and it can be disposed spacers without increasing the process by forming simultaneously.
【0068】 [0068]
図9は第2の発明を説明するための、液晶表示素子の断面図であり、同図において図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。 Figure 9 is for explaining the second invention, a cross-sectional view of a liquid crystal display device, the same reference numerals are given to parts corresponding to FIG. 1 in the figure, and description thereof will be omitted. この液晶表示素子においては、スペーサ30が着色層(赤)23、着色層(緑)24、着色層(青)25の積層によって略円柱状に構成されている。 In this liquid crystal display element, a spacer 30 is formed in a substantially cylindrical shape by lamination of the colored layer (red) 23, the colored layer (green) 24, a colored layer (blue) 25. このため、図1に示した例のように、別途スペーサ30を形成する工程を必要としない。 Therefore, as in the example shown in FIG. 1, it does not require a step of forming a separate spacer 30. そして、この実施の形態では、特に、スペーサ30の配置場所が工夫されており、TFTの遮光領域に配置される。 Then, in this embodiment, in particular, the location of the spacer 30 has been devised, is arranged in the light shielding region of the TFT.
【0069】 [0069]
図10は、図9に示される液晶表示素子のスペーサ30の配置場所と配向不良領域41との関係を概略的に説明する図である。 Figure 10 is a diagram illustrating schematically the relationship between the orientation failure region 41 and placement of the spacers 30 of the liquid crystal display device as shown in FIG. 同図より判るように、対向基板21のスペーサ3によってラビング布の毛足が乱れるため、スペーサ30を起点とした配向むら41がラビング方向の下流側に発生する。 As it can be seen from the figure, since the disturbed haired rubbing cloth by spacers 3 of the counter substrate 21, alignment irregularity 41 which starting from the spacer 30 is generated on the downstream side of the rubbing direction. ここで、ラビング方向は、左右方向の視野−角度表示特性を対称とするために、液晶表示素子の縦又は横方向に対して45度の方向としている。 Here, the rubbing direction is the lateral direction of the field of view - to the angle display characteristics symmetrical, and the direction of 45 degrees to the vertical or horizontal direction of the liquid crystal display device. スペーサ30の配置場所をTFT遮光領域31のラビング方向において上流側とすることによって、TFT遮光領域31及び遮光層22を活用して画素に影響しない部分内に配向むら41を収めることが可能となる。 By the upstream side the location of the spacers 30 in the rubbing direction of the TFT light shielding region 31, it is possible to keep the orientation unevenness 41 in the portion that does not affect the pixel by utilizing the TFT light shielding area 31 and the light-shielding layer 22 . この結果、画像から配向むらの影響が除かれる。 As a result, the influence of the irregularity of the orientation from the image is removed.
【0070】 [0070]
この実施の形態による液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
まず、この対向基板21は次のようにして作製した。 First, the counter substrate 21 was prepared as follows. ガラス基板21上に、感光性の黒色樹脂をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分間乾燥後、遮光層5の幅が30(μm)のパターン形状となるフォトマスクを介して紫外線を、300mJ/cm2 の露光量で照射した後pH=11.5のアルカリ性水溶液で現像し、200℃、60分焼成することにより膜厚2.0(μm)の遮光層22を形成する。 On a glass substrate 21, a photosensitive black resin is applied using a spinner, 90 ° C., after drying for 10 minutes, with ultraviolet light through a photomask comprising a pattern shape having a width of the light-shielding layer 5 is 30 ([mu] m), and developed with an alkaline aqueous solution of pH = 11.5 was irradiated at an exposure dose of 300mJ / cm2, 200 ℃, forming the light shielding layer 22 having a thickness of 2.0 ([mu] m) by baking 60 minutes.
【0071】 [0071]
赤色の顔料を分散させた感光性レジストCR−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて全面塗布し、90℃、10分の乾燥後、スペーサ30を起点とした配向むら41が、TFT12の遮光領域41でマスクされるような位置へのスペーサ30の形成を含め、赤色の着色層を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し露光量が100mJ/cm2 となるように露光を行った。 The red pigment was dispersed photosensitive resist CR-2000 using a spinner (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spread over the entire surface, 90 ° C., after 10 minutes drying, orientation unevenness and a spacer 30 as a starting point 41 but including the formation of spacers 30 to the position as masked by the light shielding region 41 of the TFT 12, exposure through a photomask as ultraviolet into a portion for forming a red color layer is irradiated 100 mJ / cm @ 2 the exposure in such a way that went. 次に、水酸化カリウム1wt%水溶液で20秒間現像を行い、200℃、60分焼成することにより赤色の着色層を形成した。 Next, the 20 seconds development potassium hydroxide 1 wt% aqueous solution, 200 ° C., to form a red colored layer by baking 60 minutes.
【0072】 [0072]
同様に、緑、青の着色層をスペーサの形成を含め、繰り返し形成することにより各着色層の膜厚が1.5(μm)であるカラーフィルタ4と、遮光層5上に3色の着色層が重畳したスペーサ30が得られた。 Similarly, green and blue color layers including the formation of spacers, a color filter 4 the film thickness of each colored layer is 1.5 ([mu] m) by repeatedly forming, coloration of the three colors on the light-shielding layer 5 spacers 30 layers were superimposed was obtained. ここで、緑の着色材料には、CG−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)、青の着色材料にはCB−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue using the CB-2000 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.).
【0073】 [0073]
対向電極26としてのITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、対向電極26の全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜27を形成した。 The ITO film serving as the counter electrode 26 was formed by sputtering to a thickness of 1500 Å, to form an alignment film 27 by coating after rubbing the polyimide so as to cover the entire surface of the counter electrode 26.
【0074】 [0074]
アレイ基板11は次のようにして作製した。 Array substrate 11 was prepared as follows. 公知の技術を用いて通常のTFT7を形成するプロセスと同様に成膜とパターニングを繰り返し、アレイ基板11を形成した。 Similar to the process of forming the usual TFT7 repeated deposition and patterning using known techniques, to form the array substrate 11. その後、ITO膜をスパッタ法を用いて1000オングストロームの厚さに成膜し、フォトリソグラフィー工程を用いて、パターニングを行い、画素電極15を形成し、画素電極15を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜16を形成した。 Thereafter, an ITO film is formed to a thickness of 1000 angstroms by sputtering, using a photolithography process, and patterned to form a pixel electrode 15, after coating rubbed polyimide so as to cover the pixel electrode 15 to form an alignment film 16 by.
【0075】 [0075]
続いて、対向基板21とアレイ基板11とを張り合わせた後、両基板の液晶と接する面とは反対側の面に偏光板をそれぞれ貼設した(図示省略)。 Then, after bonding the counter substrate 21 and the array substrate 11, the two substrates a liquid crystal in contact with the surface of the to affixed respectively the polarizing plate on the opposite side (not shown). そしてTFT基板11の偏光板側外部には、この液晶表示装置のバックライトとしての光源(図示省略)を配設した。 And the polarizing plate side outside of the TFT substrate 11, is disposed a light source (not shown) of the backlight of the liquid crystal display device.
【0076】 [0076]
液晶組成物28は、上記の対向基板21とTFT基板11との間隙(セルギャップ)に挟持される液晶であって、その組成は、一般的なTN(ツイストネマティック)型のものである。 The liquid crystal composition 28 is a liquid crystal sandwiched gap (cell gap) between the counter substrate 21 and the TFT substrate 11 described above, the composition is of general TN (twisted nematic) type.
【0077】 [0077]
本発明の液晶表示素子では、スペーサ30による配向不良領域41がTFT12を遮光するための遮光層22上となるため、スペーサ30に起因する液晶の配向むら41を見えなくすることができ、光漏れなどによるコントラストの低下のない、均一な表示が実現される。 In the liquid crystal display device of the present invention, since the orientation failure region 41 by the spacer 30 is the upper light shielding layer 22 for shielding the TFT 12, it can be made invisible irregularity of the orientation 41 of liquid crystal caused by the spacer 30, light leakage no reduction in contrast due, uniform display can be realized.
【0078】 [0078]
また、本実施の形態では、対向基板21に遮光層22、カラーフィルタ23,24,25、スペーサ30が配置されているが、アレイ基板11に配設してもよく、アレイ基板11に遮光層22、カラーフィルタ23,24,25、スペーサ30を配置した場合は、対向基板21とアレイ基板11の位置合わせが不要となり、高品位な液晶表示装置を安価に作ることができる。 Further, in the present embodiment, the light blocking layer 22 on the counter substrate 21, color filters 23, 24 and 25, although the spacer 30 is arranged, may be disposed on the array substrate 11, the light shielding layer on the array substrate 11 22, the case of arranging the color filters 23, 24 and 25, a spacer 30, alignment becomes unnecessary the counter substrate 21 and the array substrate 11 can be made at low cost a high-quality liquid crystal display device.
【0079】 [0079]
第3の発明について図11及び図12を参照して説明する。 The third invention with reference to FIGS. 11 and 12 will be described.
【0080】 [0080]
図11は第3の発明を説明するための、液晶表示素子の断面図であり、同図において図1と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。 Figure 11 is for explaining the third invention, a cross-sectional view of a liquid crystal display device, the same reference numerals are given to parts corresponding to FIG. 1 in the figure, and description thereof will be omitted. この液晶表示素子は、表示電極15a、遮光層22、赤着色層23、緑着色層24、青着色層25、配向膜22、スペーサ30、等をガラス基板21上に有するカラーフィルタ基板3と、表示電極26a、配向膜16等をガラス基板11上に有し、上記カラーフィルタ基板3と対向するように配設された対向基板2aと、これら2枚の基板間隙に挟持される液晶組成物28とからその主要部が構成されている。 The liquid crystal display device, the display electrodes 15a, the light blocking layer 22, a red colored layer 23, a green colored layer 24, the blue coloring layer 25, an alignment film 22, the color filter substrate 3 having the spacers 30, etc. on the glass substrate 21, display electrodes 26a, an alignment film 16 or the like have on the glass substrate 11, the color filter substrate 3 and the counter substrate 2a which is disposed so as to face the liquid crystal composition is sandwiched two substrates gap 28 the main portion is composed of a.
【0081】 [0081]
この実施の形態においては、スペーサ30が着色層(赤)23、着色層(緑)24、着色層(青)25の積層によって略円柱状に構成されている。 In this embodiment, the spacer 30 is formed in a substantially cylindrical shape by lamination of the colored layer (red) 23, the colored layer (green) 24, a colored layer (blue) 25. このため、図1に示した例のように、別途スペーサ30を形成する工程を必要としない。 Therefore, as in the example shown in FIG. 1, it does not require a step of forming a separate spacer 30. そして、この実施の形態では、特に、スペーサ30の配置場所が工夫されており、スペーサ30の配置場所は、緑の着色層24内にスペーサ30による配向不良領域41が入込まないようにするために、ラビング方向においてスペーサ30の下流に緑の着色層24が隣接しないようにしている。 Then, in this embodiment, in particular, the location of the spacers 30 are devised, the location of the spacer 30, so that the orientation failure region 41 by the spacer 30 to the green coloring layer 24 is not Irikoma , the green colored layer 24 downstream of the spacers 30 is prevented adjacent the rubbing direction. 人の視覚の色感度特性は緑に対して高く、青及び赤に対しては相対的に低いので、緑の着色層24以外の着色層、すなわち、赤領域23若しくは青領域25、あるいは赤領域及び青領域に配向不良が生ずるようにして、可及的に配向不良による表示の不具合が目立たないようにする。 Higher than the human visual color sensitivity characteristic is green, because relatively low for blue and red, the color layer other than the colored layer 24 of green, i.e., the red region 23 or the blue region 25 or the red region, and as orientation defect occurs in the blue region, so that malfunction display of due to the orientation failure as much as possible is not noticeable.
【0082】 [0082]
図12は、図11に示される液晶表示素子のスペーサ30の配置場所と配向不良領域41との関係を概略的に説明する平面図である。 Figure 12 is a plan view schematically illustrating the relationship between the orientation failure region 41 and placement of the spacers 30 of the liquid crystal display device as shown in FIG. 11. 同図より判るように、カラーフィルタ基板3のスペーサ30によってラビング布の毛足が乱れるため、スペーサ30を起点とした配向むら41がラビング方向の下流側に発生する。 As it can be seen from the figure, since the disturbed haired rubbing cloth by a spacer 30 of the color filter substrate 3, alignment irregularity 41 which starting from the spacer 30 is generated on the downstream side of the rubbing direction. ここで、ラビング方向は、左右方向の視野−角度表示特性を対称とするために、液晶表示素子の縦又は横方向に対して45度の方向としている。 Here, the rubbing direction is the lateral direction of the field of view - to the angle display characteristics symmetrical, and the direction of 45 degrees to the vertical or horizontal direction of the liquid crystal display device.
【0083】 [0083]
そこで、スペーサ30の配置場所をラビング方向において緑の着色層24の上流側に隣接しない位置とする。 Therefore, a position not adjacent to the upstream side of the green colored layer 24 in the rubbing direction the location of the spacer 30. この結果、表示画像から配向むらの影響が可及的に除かれる。 As a result, the influence of the irregularity of the orientation is as much as possible removed from the display image.
これは、遮光領域22が構造上比較的に狭く、遮光領域内に配向不良領域を収めることが難しい場合に有効である。 This shielding region 22 is structurally relatively narrow, is effective when it is difficult to keep the alignment defect region within the light-shielding region.
【0084】 [0084]
この実施の形態による液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
まず、カラーフィルタ基板3は、次のようにして作製される。 First, the color filter substrate 3 is manufactured as follows.
【0085】 [0085]
公知のフォトリソグラフィー工程を用いてガラス基板21上に、遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30を形成した。 On the glass substrate 21 using a known photolithography process, the light blocking layer 22, a color filter 23 to 25, to form the spacers 30.
【0086】 [0086]
具体的に述べると、ガラス基板21上に、感光性の黒色樹脂をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分間乾燥後、所定のパターン形状のフォトマスクを介して紫外線を、300mJ/cm2 の露光量で照射した後pH=11.5のアルカリ性水溶液で現像し、200℃、60分焼成することにより膜厚1.5(μm)の遮光層22を形成した。 To be specific, on the glass substrate 21, a photosensitive black resin is applied using a spinner, 90 ° C., after drying for 10 minutes, the ultraviolet light through a photomask having a predetermined pattern shape, of 300 mJ / cm @ 2 and developed with an alkaline aqueous solution of pH = 11.5 was irradiated with an exposure amount, 200 ° C., to form a light shielding layer 22 having a thickness of 1.5 ([mu] m) by baking 60 minutes. 続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジストCR−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて全面塗布し、90℃、10分の乾燥後、スペーサ30を起点とする配向むら41が青色画素領域のみとなるようなスペーサ30の形成を含め、赤色の着色層23を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し露光量が100mJ/cm2 となるように露光を行った。 Subsequently, photosensitive dispersed red pigment resist CR-2000 using a spinner (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spread over the entire surface, 90 ° C., after 10 minutes drying, the spacer 30 as a starting point as the orientation unevenness 41 including the formation of spacers 30 such that only the blue pixel regions, exposure through a photomask as ultraviolet rays are irradiated becomes 100 mJ / cm @ 2 into a portion for forming a red color layer 23 I was exposed to. 水酸化カリウム1wt%水溶液で20秒間現像を行い、200℃、60分焼成することにより赤色の着色層を形成した。 For 20 seconds development potassium hydroxide 1 wt% aqueous solution, 200 ° C., to form a red colored layer by baking 60 minutes.
【0087】 [0087]
同様に、緑、青の着色層を繰り返し形成することにより各着色層の膜厚が1.5(μm)であるカラーフィルタを形成したが、緑と青の着色層では、スペーサ30は形成せず、遮光層22上には赤色の着色層のみからなるスペーサ30が得られた。 Similarly, green, the film thickness of each colored layer by repeatedly forming a colored layer of blue to form a color filter is 1.5 ([mu] m), a colored layer of green and blue, the spacer 30 is not formed It not, on the light-shielding layer 22 is a spacer 30 consisting of only the red colored layer was obtained.
【0088】 [0088]
ここで、緑の着色材料には、CG−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)、青の着色材料にはCB−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue using the CB-2000 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.).
【0089】 [0089]
その後、表示電極15aとしてITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて線幅80(μm)、間隔20(μm)となるようにストライプ状にパターニングした。 Thereafter, an ITO film is formed to a thickness of 1500 Å by sputtering as a display electrode 15a, line width 80 using a known photolithography process ([mu] m), in stripes so that the interval 20 ([mu] m) It was patterned. 次に、表示電極15aの全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜27を形成した。 Next, to form an alignment film 27 by a polyimide after the coating rubbed so as to cover the entire surface of the display electrodes 15a.
【0090】 [0090]
対向基板2aは次のようにして作製した。 Counter substrate 2a was prepared as follows.
ガラス基板11上に、表示電極26aとしてITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー法を用いて線幅80(μm)、間隔20(μm)となるようにストライプ状にパターニングした。 On the glass substrate 11, an ITO film is formed to a thickness of 1500 Å by sputtering as a display electrode 26a, line width 80 by a known photolithography ([mu] m), the interval 20 ([mu] m) and so as It was patterned in a stripe pattern. 次に、表示電極26aの全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜16を形成した。 Next, to form an alignment film 16 by a polyimide after the coating rubbed so as to cover the entire surface of the display electrodes 26a.
【0091】 [0091]
カラーフィルタ基板3と対向基板2aを張り合わせた後、両基板の液晶と接する面とは反対側の面に偏光板をそれぞれ貼設した(図示省略)。 After bonding the color filter substrate 3 and the counter substrate 2a, and the two substrates a liquid crystal in contact with the surface of the to affixed respectively the polarizing plate on the opposite side (not shown). そして、カラーフィルタ基板3の偏光板側外部には、この液晶表示素子のバックライトとしての光源(図示省略)を配設した。 Then, the polarizing plate side outside of the color filter substrate 3, were provided with a light source (not shown) of the backlight of the liquid crystal display device.
【0092】 [0092]
液晶組成物28は、カラーフィルタ基板3と対向基板2aとの間隙(セルギャップ)に挟持される液晶であって、強誘電性液晶を用いている。 The liquid crystal composition 28 is a liquid crystal sandwiched gap (cell gap) between the color filter substrate 3 and the counter substrate 2a, and using a ferroelectric liquid crystal.
【0093】 [0093]
本発明の液晶表示素子では、スペーサ30 による配向不良領域が青色画素領域のみであるため、スペーサに起因する液晶の配向むら41は、目視では目立たない高品位な表示が得られた。 The liquid crystal display device of the present invention, the orientation failure region by the spacer 30 because only the blue pixel region, alignment irregularity 41 of the liquid crystal caused by the spacer, the display of high quality inconspicuous visually was obtained.
【0094】 [0094]
次に、スペーサの機械的強度を保つ本発明の実施の形態について説明する。 It will now be described embodiments of the present invention to maintain the mechanical strength of the spacer.
【0095】 [0095]
図19に示す表は、楕円スペーサの機械的強度を確認するために、スペーサに最も機械的強度が要求されるラビング処理を行い、スペーサの欠損状態を確認したものである。 Table shown in FIG. 19, in order to confirm the mechanical strength of the oval spacer performs rubbed most mechanical strength to the spacer is required, in which check the defective state of the spacer.
【0096】 [0096]
TFT−液晶表示素子のスペーサの高さHを5μm、遮光層の幅Dを25μmとし、長径a、短径b、を種々の値に設定して欠損状態を観察した。 TFT- 5 [mu] m height H of the spacer of the liquid crystal display device, the width D of the light shielding layer is 25 [mu] m, it was observed deficient state by setting the major axis a, minor b, and to various values. 表中の○は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損がないもの、△は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損が生じたもの、×は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損が生じたものを示している。 ○ In the table, after rubbing, that there is no apparent defect in the spacer, △ after rubbing, which clearly deficient occurs in the spacer, × after rubbing, those obvious defects occurs in the spacer shows. なお、表中の二重の枠線外の○は長径と短径の大きさが逆になる部分である。 Incidentally, ○ outside the double borders in the table is a portion the size of length and breadth are reversed.
【0097】 [0097]
この結果、スペーサの短径bが(2×H)より小さいと、ラビング工程でスペーサの欠落が認められた。 As a result, minor diameter b of the spacer and a smaller (2 × H), missing the spacers was observed in the rubbing process. また、長径aと短径bとはa>bである。 In addition, the major axis a and minor axis b is a> b. スペーサの長径aの方向がラビング方向と同じ(平行)角度45度であるので、遮光層幅Dのルート2倍の長さスペーサを配置することができるから、遮光層幅Dから画素領域内にはみ出さない限度はa<((2) 1/2 ×D)となる。 Since the direction of the major axis a of the spacer is the same (parallel) angle 45 ° to the rubbing direction, since it is possible to arrange the route twice the length spacer light-shielding layer width D, in a pixel region of a light-shielding layer width D limit does not protrude becomes a <((2) 1/2 × D).
【0098】 [0098]
従って、楕円状スペーサの形状条件は、 Therefore, the shape condition of the elliptical spacers,
アクティブ型マトリクス液晶素子の場合には、 In the case of active matrix liquid crystal device,
(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×D) (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × D)
単純マトリックス型液晶表示素子の場合には、 In the case of a simple matrix type liquid crystal display device,
(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×W) となる。 A (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × W).
ここで、Wは、表示電極間の間隔である。 Here, W is the spacing between the display electrodes.
【0099】 [0099]
アクティブマトリックス型液晶表示素子についての第4の発明及び単純マトリックス型液晶表示素子についての第5の発明によれば、スペーサに最も機械的強度が要求される配向膜に配向性を付与するラビング工程においても、スペーサの形状が楕円柱であり、スペーサの長径方向が配向膜の配向方向と平行であるため、スペーサの強度を保ち、かつ、スペーサに加わる負荷を最小限にすることができるが、スペーサの短径は、スペーサの高さの2倍以上でないと、スペーサの機械的強度が不足となり、アクティブマトリックス型液晶表示素子では遮光層の幅より、単純マトリックス型液晶表示素子では、表示電極の間隔より大きくなると、スペーサが画素内に入り込むため、表示品位が低下する。 According to the fifth aspect of the fourth invention and a simple matrix type liquid crystal display device of active matrix type liquid crystal display device, the rubbing process for imparting orientation to the orientation film most mechanical strength to the spacer is required also, the shape of the spacer is an elliptic cylinder, for the major axis direction of the spacer is parallel to the alignment direction of the alignment film, maintaining the strength of the spacer, and, although the load applied to a spacer can be minimized, the spacer the minor axis of the, unless more than double the height of the spacer, the mechanical strength of the spacer becomes insufficient, than the width of the light shielding layer in an active matrix type liquid crystal display device, a simple matrix type liquid crystal display device, the distance display electrode becomes larger, since the spacer from entering the pixels, the display quality decreases.
【0100】 [0100]
また、2枚の基板間の距離を正確に制御するには、スペーサの基板上での分布密度も重要な因子となる。 Further, in order to accurately control the distance between the two substrates, the distribution density on the substrate of the spacer is also an important factor. 通常の液晶表示装置に要求される基板間距離1〜10(μm)程度を実現するには、スペーサの1平方ミリメートル当たりに占める、上記基板と平行な面における断面積の合計が、0.0001平方ミリメートルを越え、0.002平方ミリメートル未満であることが必要である。 To achieve the distance 1 to 10 ([mu] m) degrees between the substrates required for normal liquid crystal display device, occupied per square millimeter spacers, the total cross-sectional area at the plane parallel to the substrate is, 0.0001 beyond the square millimeters, it is necessary that less than 0.002 mm. 1平方ミリメートル当たり0.0001平方ミリメートル以下では、スペーサとしての機械的強度が不足となり、2枚の基板間距離を画面内で均一精密制御することが困難となる。 1 below per square millimeter 0.0001 mm2, the mechanical strength of the spacer becomes insufficient, the two-substrate distance becomes difficult to uniformly precise control in the screen. また、1平方ミリメートル当たり0.002平方ミリメートル以上では、液晶表示装置を低温にした場合に発生するいわゆる「低温発泡」(液晶の熱膨張率が液晶表示装置の熱膨張率より大きいため真空領域が発生し、泡に見える)が発生し易くなり、また、液晶の注入が困難となる、表示品位が低下する等の弊害が生ずる。 Further, 1 square millimeter per 0.002 mm2 or more, a liquid crystal display device so-called "low-temperature bubbling" which occurs when cold (liquid crystal thermal expansion coefficient is vacuum region larger than the thermal expansion coefficient of the liquid crystal display device occurs, easily generated visible bubbles) is also injection of liquid crystal becomes difficult, arise adverse effects, such as the display quality decreases.
【0101】 [0101]
さらに、スペーサをカラー液晶表示装置の構成材料であるカラーフィルタと同一材料、かつ、同時に形成することで工程を増やさずスペーサを配置することができ、かつ、従来の液晶表示装置で必要であったスペーサ(ビーズ)の分散散布工程をなすくことができる。 Further, the same material as the color filter is a constituent material of the spacer color liquid crystal display device and can be arranged spacers without increasing the process by forming simultaneously, and required in the conventional liquid crystal display device can ku forming the dispersion spraying step the spacers (beads).
【0102】 [0102]
また、スペーサの長径方向が、液晶表示装置全面に液晶を均一に注入し易い方向に向いているため、液晶の注入を容易にすることができる。 Further, the major axis direction of the spacer, since the facing direction of easy uniformly injecting a liquid crystal into the liquid crystal display device the entire surface, it is possible to facilitate the injection of the liquid crystal.
【0103】 [0103]
図13は、第4の発明のアクティブマトリックス型液晶表示素子の断面図であり、図9と同じ構成であるので、対応する部分に同一符号を付し、説明を省略する。 Figure 13 is a cross-sectional view of an active matrix type liquid crystal display device of the fourth invention, since the same structure as in FIG. 9, the same reference numerals to the corresponding portions will be omitted. 図13中に示されるDは遮光層22の幅を表している。 D shown in FIG. 13 represents the width of the light blocking layer 22.
【0104】 [0104]
図15は、スペーサ30の形状を示しており、スペーサ30は、長径a、短径b、高さHの楕円形状である。 Figure 15 shows the shape of the spacer 30, the spacer 30, the major axis a, the minor axis b, which is elliptical in height H. そして、スペーサ30は、(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×D)となるように形成される。 Then, the spacer 30 is formed so as to be (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × D). ここで、遮光層の幅Dよりもスペーサの長径aが(2) 1/2倍大きく許容されるのは、スペーサの長径方向43が配向方向42と同じ45度の方向を向いて斜めに遮光層内に配置されるからである。 Shading Here, the major axis a of the spacer (2) is allowed ½ times greater than the width D of the light shielding layer is obliquely major axis direction 43 of the spacer facing the direction of the same 45-degree and the alignment 42 This is because is located within the layer.
【0105】 [0105]
図16は、更に、ラビング布のダメージを軽減することを考慮したものであり、楕円柱のラビング布が最初に当る部分が頂角を持ち、かつ、テーパ面を有するようになされている。 Figure 16 further, which in consideration of reducing the damage of the rubbing cloth parts rubbing cloth elliptical, strikes the beginning has an apex angle, and are made to have a tapered surface.
【0106】 [0106]
図14は、図13の対向基板2のスペーサ30の長径の向き43と配向方向(ラビング方向)42を示した平面図である。 Figure 14 is a plan view showing the major axis direction 43 and the alignment direction (rubbing direction) 42 of the spacer 30 of the counter substrate 2 in FIG. 13. スペーサ30の長径の向き43は、配向方向(ラビング方向)42と同じに設定されている。 Major axis direction 43 of the spacer 30 is set to be the same as the alignment direction (rubbing direction) 42.
【0107】 [0107]
この実施の形態に係る液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
まず、対向基板2は次のようにして作製した。 First, the counter substrate 2 was prepared as follows.
公知のフォトリソグラフィー工程を用いて遮光層22、赤、緑、青のカラーフィルタ23〜35、スペーサ30を形成した。 Shielding layer 22 using a known photolithography process, to form red, green, color filters 23 to 35 of the blue, the spacer 30.
【0108】 [0108]
具体的に述べると、ガラス基板21上に、感光性の黒色樹脂をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分間乾燥後、遮光層22の幅が30(μm)のパターン形状となるフォトマスクを介して紫外線を、300mJ/cm2 の露光量で照射した後pH=11.5のアルカリ性水溶液で現像し、200℃、60分焼成することにより膜厚2.0(μm)の遮光層5を形成した。 To be specific, on the glass substrate 21, a photosensitive black resin is applied using a spinner, 90 ° C., after drying for 10 minutes, a photomask width of the light blocking layer 22 becomes the pattern shape of 30 ([mu] m) the ultraviolet light through a developed with an alkaline aqueous solution of pH = 11.5 was irradiated at an exposure dose of 300 mJ / cm @ 2, 200 ° C., a light-shielding layer 5 having a thickness of 2.0 ([mu] m) by baking 60 minutes the formed.
【0109】 [0109]
続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジストCR−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて全面塗布し、90℃、10分の乾燥後、スペーサ3の大きさが短径15(μm)、長径25(μm)、かつ、スペーサ3の長径の向きが配向膜6の配向方向と平行となり、かつ、スペーサ3が1平方ミリメートル当たりに占める断面積の合計が、0.0009平方ミリメートルとなるようなスペーサ3の形成を含め、赤色の着色層を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し露光量が100mJ/cm2 となるように露光を行った。 Subsequently, photosensitive dispersed red pigment resist CR-2000 using a spinner (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spread over the entire surface, 90 ° C., after 10 minutes drying, the size of the spacer 3 minor 15 ([mu] m), the major axis 25 ([mu] m), and the major axis direction of the spacer 3 becomes parallel to the alignment direction of the alignment film 6, and the sum of the cross-sectional area where the spacer 3 is occupied per square millimeter, 0 .0009 including formation of spacers 3 as a square millimeters, exposure through a photomask as ultraviolet into a portion for forming a red color layer is irradiated exposure was conducted so that 100 mJ / cm @ 2 . 次に、水酸化カリウム1wt%水溶液で20秒間現像を行い、200℃、60分焼成することにより赤色の着色層を形成した。 Next, the 20 seconds development potassium hydroxide 1 wt% aqueous solution, 200 ° C., to form a red colored layer by baking 60 minutes.
【0110】 [0110]
同様に、緑、青の着色層をスペーサの形成を含め、繰り返し形成することにより各着色層の膜厚が1.5(μm)であるカラーフィルタ23〜25と、遮光層22上に3色の着色層が重畳したスペーサ30が得られた。 Similarly, green and blue color layers including the formation of spacers, a color filter 23 to 25 film thickness of each colored layer is 1.5 ([mu] m) by repeatedly forming three colors on the light shielding layer 22 spacers 30 which colored layers are superimposed are obtained.
【0111】 [0111]
ここで、緑の着色材料には、CG−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)、青の着色材料にはCB−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue using the CB-2000 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.).
【0112】 [0112]
その後、対向電極26としてのITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、対向電極26の全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜27を形成した。 Thereafter, an ITO film is formed to a thickness of 1500 Å by sputtering as the counter electrode 26, to form an alignment film 27 by coating after rubbing the polyimide so as to cover the entire surface of the counter electrode 26.
【0113】 [0113]
アクティブマトリクス基板1は次のようにして作製した。 The active matrix substrate 1 was prepared as follows.
公知の技術を用いて通常のTFT12を形成するプロセスと同様に成膜とパターニングを繰り返し、アクティブマトリクス基板1を形成した。 Similar to the process of forming the usual TFT12 repeated deposition and patterning using known techniques, to form the active matrix substrate 1. ITO膜をスパッタ法を用いて1000オングストロームの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて、パターニングを行い、画素電極15を形成する。 The ITO film was formed to a thickness of 1000 angstroms by sputtering, using a known photolithography process, patterning is performed to form the pixel electrode 15. 画素電極15を覆うポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向16を形成した。 To form an alignment 16 by polyimide after the coating rubbed covering the pixel electrode 15.
【0114】 [0114]
アクティブマトリクス基板1と対向基板2を張合わせた後、両基板の液晶と接する面とは反対側の面に偏光板をそれぞれ貼設した(図示省略)。 After Hariawa the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2, and the two substrates a liquid crystal in contact with the surface of the to affixed respectively the polarizing plate on the opposite side (not shown). そして、アクティブマトリクス基板1の偏光板側外部には、この液晶表示装置のバックライトとしての光源(図示省略)を配設した。 Then, the polarizing plate side outside of the active matrix substrate 1 were provided with a light source (not shown) of the backlight of the liquid crystal display device.
【0115】 [0115]
液晶組成物28は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隙(セルギャップ)に挟持される液晶であって、その組成は、一般的なTN(ツイストネマティック)型のものである。 The liquid crystal composition 28 is a liquid crystal sandwiched gap (cell gap) between the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2, the composition is of general TN (twisted nematic) type.
【0116】 [0116]
本発明の液晶表示装置のセルギャップは平均値4.70(μm)で、最大値4.80(μm)、最小値4.60(μm)と高精度に制御されていた。 In the cell gap average value of the liquid crystal display device of the present invention 4.70 (μm), maximum value 4.80 ([mu] m), minimum value 4.60 and ([mu] m) is controlled with high precision.
【0117】 [0117]
また、スペーサの欠損は、認められず、コントラスト比が高く、高品位の表示が得られた。 Further, deficiency of the spacer is not observed, the contrast ratio is high, a high-quality display is obtained.
【0118】 [0118]
また、本実施例では、対向基板2に遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30が配置されているが、アクティブマトリクス基板1に配設してもよく、アクティブマトリクス基板1に、遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30を配置した場合は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2の位置合わせが不要となり、高品位な液晶表示装置を安価に作ることができる。 Further, in the present embodiment, the light blocking layer 22 on the counter substrate 2, color filters 23 to 25, although the spacer 30 is arranged, may be disposed on the active matrix substrate 1, the active matrix substrate 1, the light-shielding layer 22, color filters 23 to 25, when placing the spacer 30, becomes unnecessary alignment of the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2 can be made at low cost a high-quality liquid crystal display device.
【0119】 [0119]
第5発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the fifth aspect of the present invention will be described.
【0120】 [0120]
図17は、単純マトリクス型の液晶表示素子の断面図を示しており、図11と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。 Figure 17 shows a cross-sectional view of a simple matrix type liquid crystal display device, the same reference numerals are given to portions corresponding to Fig. 11, description thereof will be omitted. 図17において、液晶表示素子は、表示電極15a、遮光層22、カラーフィルタ23〜25、配向膜27、楕円柱状のスペーサ30、等を有するカラーフィルタ基板3と、表示電極26a、配向膜16等を有し、上記カラーフィルタ基板3と対向するように配設された対向基板2aと、これら2枚の基板の間隙に挟持される液晶組成物28とからその主要部が構成されている。 17, the liquid crystal display device, the display electrodes 15a, the light blocking layer 22, a color filter 23 to 25, an alignment film 27, the color filter substrate 3 having an elliptical columnar spacers 30, and the like, the display electrodes 26a, an alignment film 16, etc. the a, a counter substrate 2a which is disposed so as to face the color filter substrate 3, a main part of a liquid crystal composition 28. sandwiched in a gap between these two substrates is formed. ここで、図中に示されるWは、同一基板上における表示電極間の間隔を表しており、図14中の遮光層の幅Dに相当するものである。 Here, W shown in the figure, represents the distance between the display electrodes on the same substrate, which corresponds to the width D of the light blocking layer in FIG.
【0121】 [0121]
スペーサ30は、(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×W)となるように楕円柱状に形成される。 The spacer 30 is formed into an elliptical columnar shape so that the (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × W). 前述したように、Hはスペーサの高さ、aはスペーサ(楕円)の長径、bはスペーサの短径、である。 As described above, H is the spacer height, a is the major axis of the spacer (oval), b is the minor axis, of the spacer. ここで、表示電極間の間隔Wよりもスペーサの長径aが(2) 1/2倍大きく許容されるのは、スペーサの長径方向43が配向方向42と同じ45度の方向を向いて斜めに表示電極間に配置されるからである。 Here, the major axis a of the spacer (2) is allowed ½ times greater than the distance W between the display electrodes, the oblique major axis direction 43 of the spacer facing the direction of the same 45-degree and the alignment 42 since it is disposed between the display electrodes. 但し、後述するようにスペーサの長径方向43が配向方向42とは異なる方向に向けられる場合がある。 However, the major axis direction 43 of the spacer as described later in some cases be directed in a direction different from the orientation direction 42.
【0122】 [0122]
図18は、上記液晶表示素子のカラーフィルタ基板3のスペーサ30の長径の向き43と液晶注入口の位置44を示した平面図である。 Figure 18 is a plan view showing the position 44 of the major axis direction 43 and the liquid crystal injection port of the spacer 30 of the color filter substrate 3 of the liquid crystal display device. この例では、基板間の隙間が特に狭い場合に、液晶組成物がよりスムースに2つの基板間に注入されることを重視したものである。 In this example, if the gap between the substrates is particularly narrow, in which emphasizes that the liquid crystal composition is injected between the two substrates and more smoothly.
【0123】 [0123]
このため、全てのスペーサ30を配向方向42に揃えて整列するのではなく、個々のスペーサ30の長径の方向43を液晶注入口44から注入される液晶組成物28の流入の方向に沿って定めている。 Therefore, rather than align aligned all spacers 30 in the alignment direction 42, defined along the major axis direction 43 of each spacer 30 in the direction of flow of the liquid crystal composition 28 is injected from the liquid crystal injection port 44 ing. より簡便には、スペーサ30の向き43を液晶注入口44に向ける。 More conveniently, it directs the orientation 43 of the spacer 30 to the liquid crystal injection port 44.
【0124】 [0124]
また、応用例として、注入される液晶組成物28のスムースな流入を妨げる一部の複数のスペーサ30の長径の方向43を液晶注入口44から注入される液晶組成物28の流入の方向(あるいは液晶注入口44の位置する方向)に沿って定め、他の液晶組成物28のスムースな流入を妨げない複数のスペーサ30の長径の方向43を配向方向等に適宜に揃えるものである。 As an application example, it injected direction of flow of the liquid crystal composition 28 is injected major axis direction 43 of the portion of the plurality of spacers 30 from the liquid crystal injection port 44 that prevents a smooth flow of the liquid crystal composition 28 (or defined along a direction) of the position of the liquid crystal injection port 44, in which appropriately align the major axis direction 43 of the plurality of spacers 30 which does not interfere with the smooth flow of the other liquid crystal composition 28 in the alignment direction and the like.
【0125】 [0125]
この場合、スペーサ30の長径の角度θはマトリクスの縦方向あるいは横方向に対して0度〜45度の状態となるので、この角度範囲内において上述した個々のスペーサ30の形状の寸法条件は、 In this case, since the angle θ of the major axis of the spacer 30 in a state of 0 degrees to 45 degrees relative to the longitudinal direction or the lateral direction of the matrix, the size condition in the form of individual spacer 30 described above within this angular range,
アクティブ型液晶表示素子の場合(2×H)≦b<a≦((1/cos θ)×D) For active type liquid crystal display element (2 × H) ≦ b <a ≦ ((1 / cos θ) × D)
単純マトリクス型の場合(2×H)≦b<a≦((1/cos θ)×W) となる。 For simple matrix type becomes (2 × H) ≦ b <a ≦ ((1 / cos θ) × W).
【0126】 [0126]
例えば、 For example,
θ=0度の場合、 In the case of θ = 0 degrees,
(2×H)≦b<a≦W (2 × H) ≦ b <a ≦ W
θ=45度の場合、 In the case of θ = 45 degrees,
(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×W) となる。 A (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × W).
この実施の形態に係る液晶表示素子の製造法について説明する。 The process for producing the liquid crystal display device according to this embodiment will be described.
まず、カラーフィルタ基板3は、次のようにして作製した。 First, the color filter substrate 3 was prepared in the following manner.
【0127】 [0127]
公知のフォトリソグラフィー工程を用いて遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30を形成した。 Shielding layer 22 using a known photolithography process, the color filter 23 to 25, to form the spacers 30. 具体的に述べると、ガラス基板21上に、感光性の黒色樹脂をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分間乾燥後、所定のパターン形状のフォトマスクを介して紫外線を、300mJ/cm2 の露光量で照射した後、pH=11.5のアルカリ性水溶液で現像し、200℃、60分焼成することにより膜厚1.5(μm)の遮光層22を形成した。 To be specific, on the glass substrate 21, a photosensitive black resin is applied using a spinner, 90 ° C., after drying for 10 minutes, the ultraviolet light through a photomask having a predetermined pattern shape, of 300 mJ / cm @ 2 after irradiation with an exposure dose, and developed with an alkaline aqueous solution of pH = 11.5, 200 ° C., to form a light shielding layer 22 having a thickness of 1.5 ([mu] m) by baking 60 minutes.
【0128】 [0128]
続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジストCR−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて全面塗布し、90℃、10分の乾燥後、スペーサ30の大きさが短径9(μm)、長径18(μm)、かつ、スペーサ30の長径の向きが液晶注入口44に向き、かつ、スペーサ30が1平方ミリメートル当たりに占める断面積の合計が、0.0007平方ミリメートルとなるようなスペーサ30の形成を含め、赤色の着色層を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し露光量が100mJ/cm2 となるように露光を行った。 Subsequently, photosensitive dispersed red pigment resist CR-2000 using a spinner (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spread over the entire surface, 90 ° C., after 10 minutes drying, the size of the spacers 30 minor 9 ([mu] m), the major axis 18 ([mu] m), and the major axis direction of the spacer 30 faces the liquid crystal injection port 44, and the sum of the cross-sectional area where the spacer 30 is occupied per square millimeter, 0.0007 square including the formation of spacers 30 such that mm, exposure through a photomask as ultraviolet into a portion for forming a red color layer is irradiated exposure was conducted so that 100 mJ / cm @ 2. その後、水酸化カリウム1wt%水溶液で20秒間現像を行い、200℃、60分焼成することにより赤色の着色層を形成した。 Thereafter, 20 seconds development potassium hydroxide 1 wt% aqueous solution, 200 ° C., to form a red colored layer by baking 60 minutes.
【0129】 [0129]
同様に、緑、青の着色層を繰り返し形成することにより各着色層の膜厚が1.5(μm)であるカラーフィルタ23〜25を形成したが、基板間の隙間を比較的に狭く形成するために緑と青の着色層ではスペーサ30は形成せず、遮光層22上には赤色の着色層のみからなるスペーサ30を形成した。 Forming Similarly, green, has formed the color filter 23 to 25 film thickness of each colored layer is 1.5 ([mu] m) by repeatedly forming a blue color layers, the gap between the substrates is relatively narrow the spacer 30 is a colored layer of green and blue in order to do not form, on the light-shielding layer 22 formed a spacer 30 consisting of only the red colored layer. ここで、緑の着色材料には、CG−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)、青の着色材料にはCB−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue using the CB-2000 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.).
【0130】 [0130]
表示電極15aとしてITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて線幅80(μm)、間隔20(μm)となるようにストライプ状にパターニングした。 The ITO film was formed to a thickness of 1500 Å by sputtering as a display electrode 15a, line width 80 using a known photolithography process ([mu] m), was patterned in a stripe shape so that the spacing 20 ([mu] m) . 次に、表示電極15aの全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜27を形成した。 Next, to form an alignment film 27 by a polyimide after the coating rubbed so as to cover the entire surface of the display electrodes 15a.
【0131】 [0131]
対向基板2aは次のようにして作製した。 Counter substrate 2a was prepared as follows.
【0132】 [0132]
ガラス基板11上に、表示電極26aとしてITO膜をスパッタ法にて1500オングストロームの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー法を用いて線幅80(μm)、間隔20(μm)となるようにストライプ状にパターニングした。 On the glass substrate 11, an ITO film is formed to a thickness of 1500 Å by sputtering as a display electrode 26a, line width 80 by a known photolithography ([mu] m), the interval 20 ([mu] m) and so as It was patterned in a stripe pattern. 次に、表示電極26aの全面を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜16を形成した。 Next, to form an alignment film 16 by a polyimide after the coating rubbed so as to cover the entire surface of the display electrodes 26a.
【0133】 [0133]
カラーフィルタ基板3と対向基板2aを張り合わせた後、両基板の液晶と接する面とは反対側の面に偏光板をそれぞれ貼設した(図示省略)。 After bonding the color filter substrate 3 and the counter substrate 2a, and the two substrates a liquid crystal in contact with the surface of the to affixed respectively the polarizing plate on the opposite side (not shown).
【0134】 [0134]
そして、カラーフィルタ基板3の偏光板側外部には、この液晶表示素子のバックライトとしての光源(図示省略)を配設した。 Then, the polarizing plate side outside of the color filter substrate 3, were provided with a light source (not shown) of the backlight of the liquid crystal display device.
【0135】 [0135]
液晶組成物28は、上記のカラーフィルタ基板3と対向基板2aとの間隙(セルギャップ)に挟持される液晶であって、強誘電性液晶を用いた。 The liquid crystal composition 28 is a liquid crystal sandwiched gap (cell gap) between the color filter substrate 3 and the counter substrate 2a above, using a ferroelectric liquid crystal.
【0136】 [0136]
本実施の形態の液晶表示素子のセルギャップは、平均1.7(μm)で、最大値1.72(μm)、最小値1.68(μm)と高精度に制御されていた。 Cell gap of the liquid crystal display device of this embodiment, on average 1.7 ([mu] m), maximum value 1.72 ([mu] m), minimum value 1.68 and ([mu] m) is controlled with high precision. また、スペーサ30の長径の向きは、配向膜27の配向方向と平行でないがスペーサの高さが低いため、ラビング処理の際にスペーサ3に加わる負荷が少ないため、スペーサの欠損は認められず、コントラスト比が高く、高品位の表示が得られた。 Further, the major axis direction of the spacer 30 is not parallel to the alignment direction of the alignment film 27 due to the low height of the spacer, since the load applied to a spacer 3 at the time of rubbing is small, loss of the spacer is not observed, high contrast ratio, high-quality display is obtained.
【0137】 [0137]
また、本実施の形態では、強誘電性液晶を使用したため、セルギャップは、平均1.7(μm)と非常に狭いにも係わらず、短時間で、かつ、均一に液晶材料を注入することができた。 Further, in this embodiment, since using a ferroelectric liquid crystal, the cell gap, the average 1.7 ([mu] m) and despite the very narrow, in a short period of time, and to uniformly inject the liquid crystal material It could be.
【0138】 [0138]
また、本実施の形態では、スペーサ30の長径の向き43を全て1個の液晶注入口44に向けたが、液晶表示装置全面に均一に注入できればよく、注入口の複数化、流体力学的に最も流動抵抗が小さくなるような適当な配置にすることができる。 Further, in this embodiment, the major axis direction 43 of the spacer 30 is directed to all one liquid crystal injection port 44, as long uniformly injected into the liquid crystal display device the entire surface, a plurality of inlets, hydrodynamically most flow resistance can have a suitable arrangement smaller.
【0139】 [0139]
第6の発明について図面を参照して説明する。 Will be described with reference to the drawings the sixth invention.
図20に示す表は、高さ、最大幅、最小幅で特定されるスペーサの機械的強度を確認するために、スペーサに最も機械的強度が要求されるラビング処理を行い、スペーサの欠損状態を確認したものである。 Table shown in FIG. 20, the height, maximum width, in order to confirm the mechanical strength of the spacer to be identified with a minimum width, performs a rubbing treatment most mechanical strength to the spacer is required, the defect state of the spacer one in which it was confirmed. この例では、長手のスペーサの使用を考慮しているため、スペーサの最大幅の方向がラビング方向と一致することを前提としていない。 In this example, since the consideration of the use of longitudinal spacers, the direction of maximum width of the spacer is not assumed to be coincident with the rubbing direction. ここで、スペーサの最大幅とは、基板表面と平行な面におけるスペーサ断面の最大幅をいうものとする。 Here, the maximum width of the spacer, which shall mean the maximum width of the spacer section in a plane parallel to the substrate surface. スペーサの最小幅とは、基板表面と平行な面におけるスペーサ断面の最小幅をいうものとする。 The minimum width of the spacer, and shall refer to the minimum width of the spacer section in a plane parallel to the substrate surface.
【0140】 [0140]
TFT−液晶表示素子のスペーサの高さHを5μm、遮光層の幅Dを30μmとし、最大幅a、最小幅b、を種々の値に設定してスペーサの欠損状態を観察した。 TFT- 5 [mu] m height H of the spacer of the liquid crystal display device, the width D of the light shielding layer is 30 [mu] m, was observed defect state of the spacer by setting the maximum width a, the minimum width b, and the various values. 表中の○は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損がないもの、△は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損が生じたもの、×は、ラビング後、スペーサに明らかな欠損が生じたものを示している。 ○ In the table, after rubbing, that there is no apparent defect in the spacer, △ after rubbing, which clearly deficient occurs in the spacer, × after rubbing, those obvious defects occurs in the spacer shows.
【0141】 [0141]
この結果、スペーサの最小幅bがスペーサの高さHより小さく、スペーサの最大幅が遮光層幅より小さいと、ラビング工程でスペーサの欠落が認められた。 As a result, the minimum width b of the spacer is smaller than the height H of the spacer, the maximum width of the spacer is smaller than the light shielding layer width, missing spacer was observed in the rubbing process. 従って、長手形状のスペーサの形状条件は、まず、H≦b、D<aとなる。 Therefore, the shape condition of the spacer longitudinally extending, first, the H ≦ b, D <a.
更に、最大幅・最小幅の関係より、b<a、スペーサが画素領域にはみ出さないようにするためにはb≦Dであることが必要であるから、長手形状のスペーサの形状条件は、 Furthermore, from the relationship between the maximum width and minimum width, b <a, since the spacer is required to be in order not to protrude to the pixel region is b ≦ D, longitudinally extending shapes condition of the spacer,
アクティブ型マトリクス液晶素子の場合には、 In the case of active matrix liquid crystal device,
H≦b<D≦a H ≦ b <D ≦ a
単純マトリックス型液晶表示素子の場合には、 In the case of a simple matrix type liquid crystal display device,
H≦b<W≦a となる。 The H ≦ b <W ≦ a.
ここで、Wは、図17に示す表示電極間の間隔である。 Here, W is the distance between the display electrode shown in FIG. 17.
【0142】 [0142]
この発明によれば、スペーサの最小幅が、スペーサの高さ以上、かつ、スペーサの最大幅が遮光層の幅より大きいため、スペーサ機能としての機械的強度が十分得られ、スペーサに最も機械的強度が要求される配向膜の配向処理としてのラビング処理などにおいてもスペーサの欠け、剥がれの発生しない十分な強度が得られる。 According to the present invention, the minimum width of the spacer is equal to or greater than the height of the spacers, and, since the maximum width of the spacer is greater than the width of the light-shielding layer, the mechanical strength of the spacer function is sufficiently obtained, most mechanically spacer chipping spacer even rubbing treatment as an alignment treatment of the alignment film strength is required, sufficient strength without occurrence of peeling is obtained.
【0143】 [0143]
これに対し、スペーサの最小幅が、スペーサの高さ未満、かつ、スペーサの最大幅が遮光層の幅より小さい場合は、スペーサ機能としての機械的強度が不足となり、配向膜のラビング処理などでスペーサの欠け、剥がれ等が発生する。 In contrast, the minimum width of the spacer is less than the spacer height, and if the maximum width of the spacer is smaller than the width of the light-shielding layer, the mechanical strength of the spacer function becomes insufficient, like rubbing treatment for the alignment film chipping of the spacer, peeling or the like occurs.
【0144】 [0144]
また、スペーサの最小幅が遮光層の幅より小さいため、スペーサが画素内に入り込まず、表示品位が低下することがない。 Further, since the minimum width of the spacer is smaller than the width of the light-shielding layer, the spacer does not enter into the pixel, the display quality is not reduced.
【0145】 [0145]
スペーサをカラー液晶表示素子の構成材料であるカラーフィルタと同一材料、かつ、同時に形成することで工程を増やさずスペーサを配置することができる。 The color filter of the same material spacer is a constituent material of a color liquid crystal display device, and can be arranged spacers without increasing the process by forming simultaneously. 従来の液晶表示素子で必要であったスペーサ(粒子)の分散散布工程をなくすことができる。 It can be eliminated distributed spraying step of the spacer (particles) required in the conventional liquid crystal display device.
【0146】 [0146]
第6の発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Will be described with reference to the drawings embodiments of the sixth aspect of the present invention.
【0147】 [0147]
図21は、この発明に係る液晶表示素子の断面図であり、対向電極26、スペーサ30、カラーフィルタ23〜25、遮光層22、配向膜26等を有する対向基板21と、スイッチング素子としてのTFT(薄膜トランジスタ)12、走査線1f、透明電極としての画素電極15、配向膜16等を有し、上記対向基板2と対向するように配設されたアクティブマトリクス基板1と、これら2枚の基板間隙に挟持される液晶組成物28とからその主要部が構成されている。 Figure 21 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention, the counter electrode 26, a counter substrate 21 having a spacer 30, a color filter 23 to 25, the light blocking layer 22, the alignment film 26 or the like, TFT as a switching element (thin film transistor) 12, a scan line 1f, the pixel electrode 15 as a transparent electrode, has an orientation film 16 or the like, the active matrix substrate 1 which is disposed so as to face the counter substrate 2, these two substrates gap its main part is a liquid crystal composition 28. sandwiched.
【0148】 [0148]
図22は、本発明の対向基板2のスペーサ30の位置を示した平面図である。 Figure 22 is a plan view showing the position of the spacer 30 of the counter substrate 2 of the present invention. スペーサ30は長手の形状をしており、図示の例では長方形である。 The spacer 30 has a longitudinal shape, in the example shown is rectangular. スペーサの最大幅a、最小幅b、スペーサの高さH、遮光層幅Dは、H≦b<D≦aとなるように形成されている。 Maximum width a of the spacer, the minimum width b, a height H of the spacer, the light-shielding layer width D is formed such that H ≦ b <D ≦ a.
【0149】 [0149]
この実施の形態に示される液晶表示素子は以下の製造法によって得ることができる。 The liquid crystal display device shown in this embodiment can be obtained by the following production method.
まず、この対向基板21は次のようにして作製した。 First, the counter substrate 21 was prepared as follows.
公知のフォトリソグラフィー工程を用いて遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30を形成した。 Shielding layer 22 using a known photolithography process, the color filter 23 to 25, to form the spacers 30.
【0150】 [0150]
具体的に述べると、ガラス基板21上に、感光性の黒色樹脂をスピンナーを用いて塗布し、90℃、10分間乾燥後、遮光層5の幅が25(μm)のパターン形状となるフォトマスクを介して紫外線を、300mJ/cm2 の露光量で照射した後pH=11.5のアルカリ性水溶液で現像し、200℃、60分間焼成することにより膜厚2.0(μm)の遮光層5を形成した。 To be specific, on the glass substrate 21, a photosensitive black resin is applied using a spinner, 90 ° C., after drying for 10 minutes, a photomask width of the light shielding layer 5 is pattern shape of 25 ([mu] m) the ultraviolet light through a developed with an alkaline aqueous solution of pH = 11.5 was irradiated at an exposure dose of 300 mJ / cm @ 2, 200 ° C., a light-shielding layer 5 having a thickness of 2.0 ([mu] m) by baking for 60 minutes the formed.
【0151】 [0151]
続いて、赤色の顔料を分散させた感光性レジストCR−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)をスピンナーを用いて全面塗布し、90℃、10分の乾燥後、スペーサ3の断面形状の最小幅15(μm)、最大幅40(μm)となり、スペーサ30の位置が遮光層22上となるスペーサ30の形成を含め、赤色の着色層を形成する部分のみに紫外線が照射されるようなフォトマスクを介し露光量が100mJ/cm2 となるように露光を行った。 Subsequently, photosensitive dispersed red pigment resist CR-2000 using a spinner (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was spread over the entire surface, 90 ° C., after 10 minutes drying, the cross-sectional shape of the spacer 3 the minimum width 15 ([mu] m), such as the maximum width 40 ([mu] m), and the including the formation of spacers 30 that position the spacer 30 is the upper light shielding layer 22, an ultraviolet into a portion for forming a red color layer is irradiated exposure through a photomask exposure was conducted so that 100 mJ / cm @ 2.
【0152】 [0152]
次に、水酸化カリウム1wt%水溶液で20秒間現像を行い、200℃、60分焼成することにより赤色の着色層を形成した。 Next, the 20 seconds development potassium hydroxide 1 wt% aqueous solution, 200 ° C., to form a red colored layer by baking 60 minutes.
同様に、緑、青の着色層をスペーサ3の形成を含め、繰り返し形成することにより各着色層の膜厚が1.5(μm)であるカラーフィルタ23〜25と、遮光層22上に3色の着色層が重畳したスペーサ30が得られた。 Similarly, green and blue color layers including formation of spacers 3, a color filter 23 to 25 film thickness of each colored layer is 1.5 ([mu] m) by repeatedly forming, on the light shielding layer 22 3 spacers 30 which coloring layers of the color is superimposed is obtained. スペーサ30の基板表面からの高さは6.3(μm)であった。 Height from the substrate surface of the spacer 30 was 6.3 ([mu] m).
【0153】 [0153]
ここで、緑の着色材料には、CG−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)、青の着色材料にはCB−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー(株)製)を用いた。 Here, the green coloring material, (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology (Ltd.)) CG-2000, the coloring material of blue using the CB-2000 (Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.).
【0154】 [0154]
その後、対向電極26としてのITO膜をスパッタ法にて1500Aの厚さに成膜し、対向電極26の全面を覆うようにポリイミドを塗布後、ラビング処理することにより配向膜26を形成した。 Thereafter, an ITO film serving as the counter electrode 26 to a thickness of 1500A by sputtering, after coating the polyimide so as to cover the entire surface of the counter electrode 26, to form an alignment film 26 by rubbing.
【0155】 [0155]
アクティブマトリクス基板1は次のようにして作製した。 The active matrix substrate 1 was prepared as follows.
ガラス基板11上に、公知の技術を用いて通常のTFT12を形成するプロセスと同様に成膜とパターニングを繰り返し、アレイ基板を形成した。 On the glass substrate 11, similarly to the process of forming the usual TFT12 repeated deposition and patterning using known techniques, to form the array substrate. 次に、酸化珪素膜をスパッタ法を用いて2000A(オングストローム)の厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて、パターニングを行い、保護膜1eを形成し、ITO膜をスパッタ法を用いて1000Aの厚さに成膜し、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて、パターニングを行い、画素電極15を形成し、画素電極15を覆うようポリイミドを塗布後ラビング処理することにより配向膜16を形成した。 Next, a silicon oxide film by sputtering is deposited to a thickness of 2000A (angstrom), using a known photolithography process, patterning is performed, the protective film 1e formed, sputtering an ITO film was deposited to a thickness of 1000A used, using a known photolithography process, and patterned to form a pixel electrode 15, the alignment film 16 by coating after rubbing the polyimide so as to cover the pixel electrode 15 the formed.
【0156】 [0156]
次に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを張り合わせた後、両基板の液晶と接する面とは反対側の面に偏光板をそれぞれ貼設した(図示省略)。 Next, after bonding the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2, and the two substrates a liquid crystal in contact with the surface of the to affixed respectively the polarizing plate on the opposite side (not shown). そして、アクティブマトリクス基板1の偏光板側外部には、この液晶表示素子のバックライトとしての光源(図示省略)を配設した。 Then, the polarizing plate side outside of the active matrix substrate 1 were provided with a light source (not shown) of the backlight of the liquid crystal display device.
【0157】 [0157]
液晶組成物28は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隙(セルギャップ)に挟持される液晶であって、その組成は、一般的なTN(ツイストネマティック)型のものである。 The liquid crystal composition 28 is a liquid crystal sandwiched gap (cell gap) between the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2, the composition is of general TN (twisted nematic) type.
【0158】 [0158]
本発明の液晶表示装置のセルギャップは平均値4.70(μm)で、最大値4.80(μm)、最小値4.60(μm)と高精度に制御されていた。 In the cell gap average value of the liquid crystal display device of the present invention 4.70 (μm), maximum value 4.80 ([mu] m), minimum value 4.60 and ([mu] m) is controlled with high precision. また、スペーサの欠損は、認められず、コントラスト比が高く、高品位の表示が得られた。 Further, deficiency of the spacer is not observed, the contrast ratio is high, a high-quality display is obtained.
【0159】 [0159]
なお、上述の実施の形態では、 In the embodiment described above,
(1)スペーサ30の断面形状が長方形であったが、図23に示すように、楕円、菱形、三角形、台形等のいずれの長手形状のものであっもよい。 (1) the cross section shape of the spacer 30 is a rectangular, as shown in FIG. 23, an ellipse, a rhombus, a triangle, or any of those longitudinally extending trapezoid.
【0160】 [0160]
(2)対向基板2に遮光層22、カラーフィルタ23〜25、スペーサ30が配置されているが、これ等をアクティブマトリクス基板1に配設してもよい。 (2) shielding layer 22 on the counter substrate 2, color filters 23 to 25, although the spacer 30 is arranged, which like may be disposed on the active matrix substrate 1. こうした場合は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との位置合わせが不要となり、高品位な液晶表示装置を安価に作ることが可能となる。 Such cases, not required alignment between the active matrix substrate 1 and the opposing substrate 2, it is possible to make low-cost high-quality liquid crystal display device.
【0161】 [0161]
(3)カラーフィルタの材料として顔料を分散させた感光性レジストを用いたが、感光性レジストによらず、顔料を分散させた着色樹脂を、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて、エッチングによりパターニングしても良い。 (3) using a photosensitive resist containing dispersed pigment as a material of a color filter, regardless of the photosensitive resist, a colored resin in which a pigment is dispersed, using a known photolithography process, patterning by etching and it may be.
【0162】 [0162]
(4)遮光層22の材料として顔料を分散させた感光性レジストを用いたが、感光性レジストによらず、顔料を分散させた着色樹脂を、公知のフォトリソグラフィー工程を用いて、エッチングによりパターニングしても良い。 (4) using a photosensitive resist pigment allowed to be dispersed as a material of the light shielding layer 22, regardless of the photosensitive resist, a colored resin in which a pigment is dispersed, using a known photolithography process, patterning by etching it may be. また、金属クロム(Cr)、酸化クロム(CrO)等の樹脂以外でも良い。 The metal chromium (Cr), may be other than resin such as chromium oxide (CrO).
【0163】 [0163]
遮光層22を設けずに、非遮光性部材が遮光層としての機能を兼ねるようにしても良く、非透光性部材上にスペーサ30を設けても、本発明と同様の効果が得られる。 Without providing the light shielding layer 22, a non-light-blocking member may also serve as the function of a light shielding layer, even if a spacer 30 provided on the non-translucent member, the same effect as the present invention is obtained.
【0164】 [0164]
(5)アクティブマトリックス型液晶表示素子で記述したが、単純マトリックス型液晶表示素子などでも良い。 (5) it has been described in an active matrix type liquid crystal display device, or the like may be used a simple matrix type liquid crystal display device.
【0165】 [0165]
(6)3色の着色層を重ねてスペーサ3を形成したが、2色や1色でも、所望のセルギャップが得られれば良い。 (6) has formed the spacers 3 overlapping the colored layers of three colors, be two colors or one color, only needs to be obtained desired cell gap.
【0166】 [0166]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
第1の発明によれば、スペーサの頂角部分が最初にラビング布の毛足に当るようにして毛足がスペーサをスムースに回り込むようにし、また、テーパを付けることによってラビング布の毛足が受ける抵抗を減らしているので、ラビング布の毛足の曲がりに起因する表示不良を防ぐことが可能となり、表示性能の高く、信頼性のある液晶表示素子を得ることが出来る。 According to the first invention, haired to go around smoothly spacers as apex angle portions of the spacer hits the haired first rubbing cloth, also haired rubbing cloth by tapering because it reduces the resistance received, it is possible to prevent a display defect caused by the bending of hair foot of the rubbing cloth, high display performance, it is possible to obtain a liquid crystal display element that is reliable. また、スペーサの全体の配置をラビング方向に整列させることによってラビング布へのダメージを全体的に軽減することが可能となる。 Further, it is possible to totally reduce the damage to the rubbing cloth by aligning the overall arrangement of the spacer in the rubbing direction.
【0167】 [0167]
第2の発明によれば、スペーサを起点としたラビングなどによる配向処理で発生する配向不良領域が画素内に到達しない位置にスペーサを配置してあるため、表示品位の低下を防止することができる。 According to the second invention, since the orientation failure region generated by orientation treatment by rubbing STARTING FROM spacer is arranged a spacer to a position not reached within the pixel, it is possible to prevent a decrease in display quality .
【0168】 [0168]
第3の発明によれば、スペーサを起点とした、ラビングなどによる配向処理で発生する配向不良領域が、人間の視覚特性において、比較的感度の良い緑色画素領域には入り込まないようにスペーサを配置したため、表示品位の低下を可及的に抑制することが可能となる。 According to the third invention, starting from the spacer, the orientation failure region generated by orientation processing by rubbing is, in human visual characteristics, placing the spacer so as not to enter the relatively good sensitivity green pixel region since the, it is possible to suppressed as much as possible deterioration of display quality.
【0169】 [0169]
なお、第2及び第3の発明によれば、第1の発明のようにスペーサを特殊な形状に形成するものではないので、カラー液晶表示装置の構成材料であるカラーフィルタと同一材料により、フィルタと同時に形成することができ、工程を増やさずスペーサを配置することができる。 Note that according to the second and third inventions, since it is not intended to form a spacer on a special shape as in the first invention, the color filter of the same material which is the material of a color liquid crystal display device, the filter at the same time can be formed, it is possible to arrange the spacers without increasing the steps.
【0170】 [0170]
第4及び第5の発明によれば、スペーサに最も機械的強度が要求される配向膜に配向性を付与するラビング工程においても、スペーサの形状が楕円柱であり、スペーサの高さH、スペーサの長径a、スペーサの短径b、遮光層の幅D、表示電極間の同一基板上での間隔Wとしたとき、アクティブマトリックス型液晶表示装置では(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×D)の条件を満たし、単純マトリックス型液晶表示装置では(2×H)≦b<a≦((2) 1/2 ×W)の条件を満たし、かつ、スペーサの長径方向を配向膜の配向方向と同方向とすることにより、スペーサの強度を保ち、かつ、スペーサに加わる負荷を最小限にすることができる。 According to the fourth and fifth invention, even rubbing process for imparting orientation to the orientation film most mechanical strength to the spacer is required, the shape of the spacer is an elliptic cylinder, a spacer height H, the spacer major axis a, the minor axis b of the spacer, the width D of the light shielding layer, when the distance W on the same substrate between the display electrodes, an active matrix type liquid crystal display device (2 × H) ≦ b <a ≦ (( satisfies the condition of 2) 1/2 × D), a simple matrix type liquid crystal display device satisfies the condition (2 × H) ≦ b < a ≦ ((2) 1/2 × W), and the major axis of the spacer by the orientation in the same direction of the alignment layer directions, maintaining the strength of the spacer, and the load applied to a spacer can be minimized.
【0171】 [0171]
また、通常の液晶表示装置に要求される基板間距離1〜10(μm)程度を均一に実現するために、スペーサが1平方ミリメートル当たりに占める、上記基板と平行な面における断面積の合計が、0.0001平方ミリメートルを越え、0.002平方ミリメートル未満であるようにしたので、2枚の基板間距離を画面内で均一精密制御することができる。 Further, in order to uniformly achieve a distance between the substrates 1 to 10 ([mu] m) the extent required for normal liquid crystal display device, the spacer occupies per square millimeters total cross-sectional area of ​​the substrate parallel to plane 0.0001 beyond square millimeters. Thus it is less than 0.002 mm, can be uniformly precisely control the distance between the two substrates in the screen.
【0172】 [0172]
スペーサの長径方向を2つの基板の隙間内の液晶の流入方向に沿って定め、抵抗を軽減することにより、スペーサとしての機械的強度を保ちつつ、液晶の注入を容易にするとが可能となる。 Defined along the major axis direction of the spacer in the inflow direction of the liquid crystal in the gap between the two substrates, by reducing the resistance, while maintaining the mechanical strength of the spacer and to facilitate injection of the liquid crystal is possible.
【0173】 [0173]
第6の発明の液晶表示素子は、スペーサの高さH≦スペーサの最小幅b≦遮光層幅D<スペーサの最大幅aとなるように、スペーサの形状を定めたので、スペーサ機能としての機械的強度が十分得られ、スペーサに最も機械的強度が要求される配向膜の配向処理としてのラビング処理などにおいてもスペーサの欠け、剥がれの発生しない十分な強度が得られる。 The liquid crystal display device of the sixth aspect of the present invention, so that the minimum width b ≦ shielding layer width D <maximum width a of the spacer height H ≦ spacer spacer so defining the shape of the spacer, the machine as a spacer function strength is sufficiently obtained, chipping of the spacer even in the rubbing treatment as an alignment treatment of the alignment film most mechanical strength to the spacer is required, sufficient strength without occurrence of peeling is obtained.
【0174】 [0174]
また、スペーサの最小幅が遮光層の幅より小さいため、スペーサが画素内に入り込まないため、表示品位が低下することがない。 Further, since the minimum width of the spacer is smaller than the width of the light shielding layer, since the spacer does not enter into the pixel, never display quality decreases.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 1 is a cross-sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図2】アクティブマトリクス基板1の構成を説明する断面図である。 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of an active matrix substrate 1.
【図3】本発明の液晶表示素子におけるスペーサ形状の概略を説明する説明図である。 3 is an explanatory view for explaining the outline of the spacer shape in the liquid crystal display device of the present invention.
【図4】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 4 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図5】本発明の液晶表示素子におけるスペーサ形状の概略を説明する説明図である。 5 is an explanatory diagram for explaining the outline of the spacer shape in the liquid crystal display device of the present invention.
【図6】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 6 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図7】本発明の液晶表示素子におけるスペーサ形状の概略を説明する説明図である。 7 is an explanatory diagram for explaining the outline of the spacer shape in the liquid crystal display device of the present invention.
【図8】本発明の液晶表示素子におけるスペーサの配列の例を説明する説明図である。 8 is an explanatory diagram for explaining an example of arrangement of the spacer in the liquid crystal display device of the present invention.
【図9】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 9 is a cross-sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図10】本発明の液晶表示素子におけるスペーサの配置場所を説明する説明図である。 10 is an explanatory diagram for explaining the location of the spacer in the liquid crystal display device of the present invention.
【図11】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 11 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図12】本発明の液晶表示素子におけるスペーサの配置場所を説明する説明図である。 12 is an explanatory diagram for explaining the location of the spacer in the liquid crystal display device of the present invention.
【図13】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 13 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図14】本発明の液晶表示素子における楕円柱状スペーサの配置場所及び方向を説明する説明図である。 14 is an explanatory diagram for explaining the location and direction of the elliptical columnar spacers in a liquid crystal display device of the present invention.
【図15】楕円柱状スペーサの例を説明する斜視図である。 15 is a perspective view illustrating an example of an elliptical columnar spacers.
【図16】楕円柱状スペーサの他の例を説明する斜視図である。 16 is a perspective view illustrating another example of the elliptical columnar spacers.
【図17】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 17 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図18】本発明の液晶表示素子におけるスペーサの配置場所及び方向を説明する説明図である。 18 is an explanatory diagram for explaining the location and direction of the spacer in the liquid crystal display device of the present invention.
【図19】ラビング方向と同じ方向に長径方向が配置された楕円柱スペーサがラビング処理によって受けるダメージの実験結果を示す図である。 [19] elliptical column spacer major axis direction are arranged in the same direction as the rubbing direction is a diagram showing experimental results of the damage caused by the rubbing treatment.
【図20】ラビング方向とは無関係な方向に長手方向が配置された長手のスペーサがラビング処理によって受けるダメージの実験結果を示す図である。 [20] a longitudinal spacer longitudinal direction is disposed in the independent direction to the rubbing direction is a diagram showing experimental results of the damage caused by the rubbing treatment.
【図21】本発明の液晶表示素子の概略を説明する断面図である。 21 is a sectional view for explaining the outline of the liquid crystal display device of the present invention.
【図22】本発明の液晶表示素子における長手スペーサの配置場所及び方向を説明する説明図である。 22 is an explanatory diagram for explaining the location and direction of the longitudinal spacer in the liquid crystal display device of the present invention.
【図23】長手スペーサの例を説明をする説明図である。 FIG. 23 is an explanatory diagram for a description of examples of longitudinal spacers.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 アクティブマトリクス基板2 対向基板3 カラーフィルタ基板11,21 ガラス基板12 能動素子(TFT) 1 the active matrix substrate 2 opposing substrate 3 the color filter substrate 11, 21 a glass substrate 12 active element (TFT)
15 画素電極、 15 pixel electrodes,
15a 表示電極14 ゲート線13 信号線16,27 配向膜22 遮光層23 着色層(R) 15a display electrode 14 gate line 13 signal line 16, 27 alignment film 22 shielding layer 23 colored layer (R)
24 着色層(G) 24 colored layer (G)
25 着色層(B) 25 colored layer (B)
26 共通電極26a 表示電極28 液晶組成物30 スペーサ31 TFT遮光領域41 配向不良領域42 配向方向(ラビング方向) 26 common electrode 26a display electrode 28 the liquid crystal composition 30 spacers 31 TFT light shielding region 41 orientation failure region 42 orientation direction (rubbing direction)
43 スペーサの長径方向44 液晶注入口 43 major axes 44 liquid crystal injection port of the spacer

Claims (3)

  1. 互いに対向して配置されて間に液晶を挟持する2つの絶縁性基板の間に、複数の画素領域をマトリクス状あるいはストライプ状に開口する遮光層と、前記開口した部分に配置されるカラーフィルタと、前記2つの絶縁性基板間の隙間を確保するスペーサと、前記液晶に特定方向の配向を与える配向処理が施される配向膜と、を少なくとも有する液晶表示素子であって、 Between two insulating substrates sandwiching liquid crystal between is disposed to face each other, a light shielding layer for exposing the plurality of pixel areas in a matrix or a stripe shape, a color filter disposed in the opening portion , a spacer to ensure a gap between the two insulating substrates, a liquid crystal display device having an alignment film which alignment treatment is applied, at least to provide the orientation of a specific direction to the liquid crystal,
    前記スペーサは、前記遮光層上の開口近傍に位置し、かつ、この位置から前記特定方向の下流側で緑色のカラーフィルタに隣接しない位置に配置され、 The spacer is located near the opening on the light-shielding layer, and is disposed from the position at a position not adjacent to the green color filter on the downstream side of the specific direction,
    前記配向膜に前記配向処理を行うことによって発生する配向不良領域は、前記カラーフィルタが配置された領域のうち、前記緑色のカラーフィルタ領域に形成されず、赤色のカラーフィルタ領域及び/又は青色のカラーフィルタ領域に形成された ことを特徴とする液晶表示素子。 Orientation failure region generated by performing the alignment treatment on the alignment layer, of said color filter is disposed area is not formed on the green color filter regions, the red color filter regions and / or blue a liquid crystal display device characterized in that it is formed in the color filter region.
  2. 前記スペーサが、赤色フィルタ領域、青色フィルタ領域、または、赤色フィルタと青色フィルタの両領域に隣接して配置される、 The spacer, the red filter region, a blue filter region or is located adjacent to both regions of the red filter and a blue filter,
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a.
  3. 前記スペーサが、カラーフィルタと同一材料、かつ、同時に形成されたものであることを特徴とする請求項2又は3記載の液晶表示素子。 It said spacers, color filters of the same material, and the liquid crystal display device according to claim 2 or 3, wherein the and is formed at the same time.
JP22952695A 1995-09-06 1995-09-06 The liquid crystal display element Expired - Lifetime JP3638346B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22952695A JP3638346B2 (en) 1995-09-06 1995-09-06 The liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22952695A JP3638346B2 (en) 1995-09-06 1995-09-06 The liquid crystal display element
TW085110746A TW373098B (en) 1995-09-06 1996-09-03 Liquid crystal exposure component and its fabricating method
US08/708,485 US5978061A (en) 1995-09-06 1996-09-05 Liquid crystal display device
KR1019960039204A KR100227692B1 (en) 1995-09-06 1996-09-06 Lcd and its fabrication method
US09/388,945 US6445437B1 (en) 1995-09-06 1999-09-02 Liquid crystal display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0973088A JPH0973088A (en) 1997-03-18
JP3638346B2 true JP3638346B2 (en) 2005-04-13

Family

ID=16893557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22952695A Expired - Lifetime JP3638346B2 (en) 1995-09-06 1995-09-06 The liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3638346B2 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907137B2 (en) * 1996-08-05 1999-06-21 日本電気株式会社 The liquid crystal display device
US5978063A (en) * 1997-04-15 1999-11-02 Xerox Corporation Smart spacers for active matrix liquid crystal projection light valves
TW475087B (en) 1997-09-12 2002-02-01 Toshiba Corp Active matrix liquid crystal display device
JP3699828B2 (en) 1997-10-06 2005-09-28 シャープ株式会社 The liquid crystal display device and a manufacturing method thereof
JP2000193984A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Sony Corp Liquid crystal light valve device
TW459275B (en) 1999-07-06 2001-10-11 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of fabricating the same
JP2002107734A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JP2002214612A (en) * 2001-01-16 2002-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal panel and twist nematic type liquid crystal panel
JP2002350866A (en) * 2001-05-28 2002-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal panel and producing method thereof
JP2002357833A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal panel
JP4165172B2 (en) 2002-02-27 2008-10-15 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical device and electronic equipment
JP2004045559A (en) 2002-07-09 2004-02-12 Seiko Epson Corp Electrooptical device and electronic apparatus
KR100864500B1 (en) * 2002-10-04 2008-10-20 삼성전자주식회사 a panel for a liquid crystal display, a liquid crystal display including the panel, and a methods for manufacturing the same
JP4299584B2 (en) * 2003-05-23 2009-07-22 Nec液晶テクノロジー株式会社 The liquid crystal display device
JP4690057B2 (en) * 2005-01-17 2011-06-01 Nec液晶テクノロジー株式会社 The horizontal electric field type liquid crystal display device
US7626675B2 (en) 2006-04-20 2009-12-01 Chungwa Picture Tubes, Ltd. Color filter substrate and liquid crystal display panel with spacer having a recess or clipping opening in which an active device is wedged therein
TW200827880A (en) 2006-12-29 2008-07-01 Innolux Display Corp Liquid crystal panel
US7738050B2 (en) 2007-07-06 2010-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Liquid crystal display device
US7998800B2 (en) * 2007-07-06 2011-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP5111072B2 (en) * 2007-11-22 2012-12-26 三菱電機株式会社 The liquid crystal display device
JP2012168567A (en) * 2012-06-14 2012-09-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device, personal computer, display, and electronic book

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0973088A (en) 1997-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5280375A (en) Liquid crystal display device with two different pre-tilt angles adjacent on one substrate
EP0536898B1 (en) Reflection type liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US4776675A (en) Multicolor liquid crystal display device having printed color filters
JP3675404B2 (en) Semi-transmissive reflective liquid crystal device, and electronic equipment using the same
KR100269196B1 (en) Liquid crystal display device
JP2947350B2 (en) The liquid crystal display device
CN1062957C (en) Liquid crystal display device and method for mfg. same
JP3680730B2 (en) The liquid crystal display device
JP3992922B2 (en) The liquid crystal display device substrate, and a manufacturing method thereof and a liquid crystal display device having the same
US7538840B2 (en) Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US20020063839A1 (en) Liquid crystal display unit with spacer less damaged in washing solution and process for fabrication thereof
EP0595363B1 (en) Transmission type active matrix liquid crystal device
JP3391717B2 (en) The reflection type liquid crystal display device
US6693697B2 (en) Active-matrix type liquid crystal display device having thick and thin overcoat layers layered over a black matrix
US5757451A (en) Liquid crystal display device spacers formed from stacked color layers
CN100407022C (en) The liquid crystal display device and a method
KR100663030B1 (en) color filter substrate of LCD and method thereof
CN1573430B (en) Liquid crystal display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US7330220B2 (en) Liquid crystal display and method of fabricating the same
CN100338519C (en) Liquid crystal display and its mfg. method
CN1293416C (en) Liquid-crystal displaying device and electronic apparatus
CN100370330C (en) Color filter substrate, liquid crystal display apparatus including color filter substrate, and method of manufacturing color filter substrate
KR100725768B1 (en) Liquid crystal display element and producing method thereof
US20010026347A1 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP2808483B2 (en) The liquid crystal element

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040806

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041008

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041130

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20041217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050111

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121

Year of fee payment: 5

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term