JPH0266519A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、訣像やアルファニューメリックな表示を行う
液晶表示パネルに関する中で、特に表示品位の高い液晶
表示パネルを提供するものである。

従来の技術 現在、液晶表示パネルは、透明な電極の形成された基板
を、電極のある側を向かい合せて、ある間隙をもたせて
貼りあわせており、この間隙部に液晶材料を注入してい
る。従ってこの間隙部は、液晶層の厚みそのものであり
、この液晶層の厚みは液晶表示パネルの表示品位を左右
する重要な要因となっている。例えば、ツィステッド・
ネマチック（ＴＮ；Ｔｗｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ
）型液晶表示パネルにおいて、パネルの両面に偏光板を
双方の偏光軸の向きが平行になるように貼りあわせた場
合、液晶表示パネルを透過してくる光の透過率Ｔと液晶
の屈折率異方性Δｎ、液晶層の厚みｄ、光の波長λとの
間には、第４図のような関係がある。従って液晶層の厚
みが液晶表示パネルの各部で異なると、パネル内で輝度
ムラ、色ムラ等が生じ、表示品位を著しくｔ貝なうこと
になるので、液晶層の厚みは、パネル内でできうる瞑り
均一であることが望ましい。

現在、液晶層の厚みを決定するものとして、２枚の基板
を貼り合せる時に、ガラスファイバーや、ガラスピーズ
をスペーサーとして使用しているものが多い。つまり、
基板の貼り合せ前に、直径のそろったガラスファイバー
、あるいは粒径のそろったガラスピーズを一方の基板上
にばらまいた後、基板同士の貼り合せを行い、ファイバ
ーの直径あるいはビーズの粒径をもって、液晶層の厚み
としている。

発明が解決しようとする課題 従来のような対向する基板間の間隙部形成法では液晶表
示パネルの動作の上で、以下のような問題点が生しる。

ガラスファイバーやガラスピーズをスペーサーとして用
いる場合、基板上へばらまく時の量が適性でかつ、基板
面上に一様に分散されていなければ、液晶表示パネル全
面にわたって均一な厚さの間隙部は形成されない。−触
にスペーサーのばらまく量を増やした場合、間隙部の厚
みのばらつきは少なくなるが、量が多くなると表示画素
部上に存在するスペーサーの量も増し、表示領域の面積
の低下即ち、開口率の低下という不都合が生じてくる。

又、ばらまく量がさほど多くない場合でも、表示容量を
増やすために画素数を増やすと、一つの画素の面積は微
細になり、従ってスペーサーの大きさと画素の大きさが
近付き、やはり開口率の低下が生じる。この傾向は棒状
のガラスファイバーで顕著で、球状のガラスピーズは小
さい。しかし、ガラスピーズはガラスファイバーに比べ
て粒子同士が凝集しやすく、ばらまいたときの分散度が
悪いので、均一な厚みがで難いうえ、かたまって存在し
ている部分の画素は著しく開口率の低下を招くという欠
点がある。さらに、液晶表示パネルの両面に貼る２枚の
偏光板が互いに偏光軸が平行あるいはそれに近い場合、
ガラスファイバーやガラスピーズのある部分は光を透過
させるので、暗い表示パターンを映しだした時にこれら
が輝点となって見え、表示品位を低下さセ・るだけでな
く、コン１−ラスト比を著しく低下させる。

本発明は上記問題点にかんがみ、導電層を被覆するよう
に絶縁性膜を形成し、かつこの絶縁性膜を選択的に所望
の形状にパターニングして導電層の露出している被電着
部を設け、この被電着部に柱状の絶縁体層を電着法によ
り任意の場所に形成し、これをスペーサーとすることに
より、表示画素の開口率を低下させることなしに、均一
な間隙部の厚みの得られた液晶表示パネルを提供するも
のである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決する為に本発明の液晶表示パネルは、導
電層を被覆するように絶縁性膜を形成し、かつ前記絶縁
性膜を所望の形状にパターニングして前記導電層の露出
部を設けた第１の基板を、電着浴中に浸積させて、前記
導電層に所望の電流を流すことにより、前記導電層の露
出部の上に、所望の厚みの絶縁体層を電着法により積層
し、もう一方の第２の対向基板と第１の基板を電極のあ
る側を向かい合わせて貼りあわせ、前記絶縁体層の厚み
により前記第１の基板と前記第２の対向基板が所望の間
隙を保つような構成となっていることを特徴とするもの
である。

作用 本発明は、前記のような構成にしたことにより、任意の
位置に形成された導電層の露出している被電着部の上に
電着法により電着時の電流値や通電時間を制御しながら
、任意な厚みの均一な柱状の絶縁体層を形成することが
できる。さらに、この絶縁体層をスペーサーとすること
により、均一な厚みの液晶層を得ることができ、輝度ム
ラ、色ムラがなく、又、任意の画素電極以外の位置に選
択的にスペーサーを設けることができるので、画素電極
部の開口率を損なうことなしに、画素内に輝点のないコ
ントラスト特性の優れた表示品位の良い液晶表示パネル
を得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の液晶表示パネルについて図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における単純マトリクス
方式による液晶表示パネルの構成断面図を示すものであ
る。第１回において、１は基板、２は１７０層、３は配
向層、４はパターニングされたレジスト層、５は樹脂層
、６は液晶層、７はシール樹脂層である。以上のように
構成された液晶表示パネルについて、以下第１図および
第２図を用いてその動作を説明する。

まず第２図はレジストで覆われた電極層の形成された基
板を電着浴に浸して、一部レジストがパターニングされ
、１７０層が露出している被電着部上に樹脂層を形成す
るときの動作原理を示すものであって、８は基＋反、９
は電極層、１０はレジスト、１１は被電着部、１２は電
着用電極、１３は電着ｌ夜、１４は電源である。

まず、ガラスを用いた絶縁性基板１に電子ビーム蒸着法
により、酸化スズ（ＳｎＯ２）を約５％含む酸化インジ
ウム透明導電Ｎ（いわゆるＩＴＯＩＩ）２を約１５００
人形成した後、フォトエンチングにより、画素電極が行
電極の形状になるようにパターニングした。このときの
ＩＴＯＩＩ２の比抵抗は、約１０Ω／口であった。次に
、このパタニングされたＩＴＯＩＩ２の上に、ポジレジ
スト４を塗布したのち、フォトリソグラフィー法により
所定の形状にパターニングした。このパターニングされ
ＩＴＯ層２の露出した被電着部は、列電極の形成された
対向基板と貼り合せたときに、列電極のない部分にくる
ようにパターンを設けた。

次にこのレジストＩＯに覆われた１７０層の形成された
基板８を、アクリル系樹脂とメラミン系樹脂の溶解して
いるＰＨが約９の電着液１３に浸し、行電極Ｎ９が陽極
となるように電着用電極１２に接続し、電ａ１４により
直流電圧を印加して、ＩＡ／ｄｍ２の電流密度のもとで
、被電着部１１に高分子樹脂を厚みが約７μｍになるま
で析出させた。この樹脂Ｍ５の析出された基板を約２０
０°Ｃで６０分加熱して樹脂層５の架橋反応を促進させ
て硬化した。この後必要であれば、レジスト層を剥離液
により剥離しても良い。

以上のように被電着部ｌｌ上に土手状に樹脂層５の形成
された基板に、電子ビーム蒸着法により、Ｓｉｎ、の斜
方蒸着を施し、液晶の配向層３を形成し、もう一方の導
電１（１７０層）２が形成され、斜方蒸着による配向Ｎ
３の形成された対向基板１とを電極側が向いあうように
対向して、樹脂層５が列電極（１７０層）２上に来ない
ように貼り合わせ、液晶を注入したところ、パネル全体
で均一な７μｍの厚みの液晶Ｎ６かえられた。このよう
にして作成された液晶表示パネルは、輝度ムラ、色ムラ
のない、コントラスト比の高い非常に表示品位のすぐれ
たものであった。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の、薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと略
す）の形成されたアクティブマトリクス型の液晶表示パ
ネルの構成断面図を示すものである。第３図において、
１５は基板、１６はゲート電極、１７はゲート絶縁層と
アモルファスシリコン層の積層、１８は画素電極、１９
はドレイン電極、２０はソース電極、２１は樹脂層、２
２は１７０層、２３は配向膜、２４は液晶層、２５はレ
ジスト層となっている。

以上のように構成された液晶表示パネルについて、以下
第３図用いてその動作を説明する。

まず、ガラスを用いた絶縁性基板１５に電子ビーム蒸着
法により、酸化スズ（ＳｎＯ２）を約５％含む酸化イン
ジウム透明導電層（いわゆる１７０層）２２を約１５０
０人形成し、基板全面に電極層を設けた。このときのＩ
ＴＯ層２２のシート抵抗は、約１０Ω／口であった。次
に、このパターニングされたｌＴＯ！２２の上に、ポジ
レジスト２５を塗布したのち、フォトリソグラフィー法
により所定の形状にパターニングした。このパターニン
グされたＩＴＯ層２２の露出した被電着部は、ＴＰＴ素
子の形成された対向基板１５と貼り合せたときに、ソー
ス電極部２ｏにくるようにパターンを設けた。

次にこのレジスト２５に覆われたＩＴＯ層２２の形成さ
れた基板１５を、第１の実施例と同様に、アクリル系樹
脂とメラミン系樹脂の溶解しているＰＨが約９の電着液
に浸し、電極層が陽極となるように直流電圧を印加して
、ＩＡ／ｄｍ２の電流密度のもとで、被電着部に高分子
樹脂を厚みが約７μｍになるまで析出させた。この後必
要であれば、レジスト層を剥離液により剥離しても良い
。

以上のように被電着部上に土手状に樹脂層２０の形成さ
れた基板に、電子ビーム蒸着法により、Ｓ　ｉ　Ｏ２の
斜方蒸着を施し、液晶の配向層を形成し、もう一方のＴ
ＰＴ素子が形成され、斜方蒸着による配向層の形成され
た対向基板とを電極側が向いあうように対向して樹脂層
がソース電極上にくるように貼り合わせ、液晶を圧入し
たところ、パネル全体で均一な７μｍの厚みの液晶層か
えられた。このようにして作成された液晶表示パネルは
、輝度ムラ、色ムラのない、コントラスト比の高い非常
に表示品位のすぐれたものであった。

発明の効果 以上のように本発明にかんがみ、導電層を被覆するよう
に絶縁性膜を形成し、かつこの絶縁性膜を選択的に所望
の形状にパターニングして導電層の露出された被電着部
を設け、この被電着部に柱状の絶縁体層を電着法により
任意の場所に形成し、これをスペーサーとすることによ
り、画素電極層の開口率を下げることなしに、均一な厚
みの液晶層が得られ、輝度ムラ、色ムラのないコントラ
スト比の高い表示品位の優れた液晶表示パネルを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における単純マトリクス型の
液晶表示パネルの構成断面図、第２図は電着工程におけ
る動作原理を表した説明図、第３図は本発明の他の実施
例におけるアクティブマトリクス型の液晶表示パネルの
構成断面図、第４図は液晶表示パネルの透過率に関する
特性を表すグラフである。 １、　８．　　１５　・・・・・・基斗反、　２、　２
２・・・・・・　ＩＴＯ層、３．２３・・・・・・配向
層、４．１０２５・・・・・・レジスト層、５．２１・
・・・・・樹脂層、６．２４・旧・・液晶層配向膜、７
・・・・・・シール樹脂層、９・・・・・・電極層、１
１・・・・・・被電着部、１２・・・・・・電着用電極
、１３・・・・・・電着ン夜、　１４・・・・・電源、
　ｌ　６・・・・・・ゲート電極、　１７・・・・・・
ゲート絶縁層とアモルファスシリコン層の積層、１８・
・・・・・画素雪掻、１９・・・・・・ドレイン電極、
２０・・・・・・ソース雪掻。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　は力司名１７−−−
ゲーに救ｈＩＬ番とアモルファスシリコン、竜／ｌ　！
ｔＷイ８−ａｔＨ−唾雌二オ４ン 丁ｑ−−ＶＬＡン□・つ弓警＝゛２叫百１２５−Ｌじス
に４！ 第 図 乃ｎ−９へ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電層を被覆するように絶縁性膜を形成し、かつ
   前記絶縁性膜を所望の形状にパターニングして前記導電
   層の露出部を設けた第１の基板を、電着浴中に浸積させ
   て、前記導電層に所望の電流を流すことにより、前記導
   電層の露出部の上に、所望の厚みの絶縁体層を電着法に
   より積層し、もう一方の第２の対向基板と第１の基板と
   を電極のある側を向かい合わせて貼り合わせ、前記絶縁
   体層の厚みにより、前記第１の基板と前記第２の対向基
   板が所望の間隙を保つような構成となっていることを特
   徴とする液晶表示パネル。
2. （２）絶縁性膜を、電着法により絶縁体を形成した後、
   とりのぞいたことを特徴とする請求項（１）記載の液晶
   表示パネル。