JPH04333826A - 液晶表示素子とその製造方法 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は間隙材を用いたアクティ
ブマトリックス型の液晶表示素子とその製造方法に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】液晶表示素子は、テレビやグラフィック
ディスプレイなどの表示素子として盛んに用いられてい
る。そのなかでも、特にアクティブマトリックス型液晶
表示素子は、高速応答性等を有し、高画素数化に適して
おり、ディスプレイ画面の高画質化、大型化、カラー画
面化等を実現するものとして期待され、研究開発が進め
られて実用化もされている。

【０００４】このアクティブマトリックス型液晶表示素
子は、透明絶縁基板上に走査線と信号線を直交するよう
に設け、その走査線と信号線の交差部ごとにスイッチン
グ素子と画素電極とをそれぞれ配設したものである。

【０００５】このスイッチング素子によって各画素の駆
動制御が分散的に行なわれるので、画素の高速駆動が可
能となり、また高画素数化や大面積化が可能となる。

【０００６】スイッチング素子としては通常、その使用
目的に合致した急峻なオン・オフ特性を有する薄膜トラ
ンジスタ（以下ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ　　Ｆｉｌｍ　　Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒと略称）が用いられる。

【０００７】ＴＦＴは絶縁ゲート型の電界効果トランジ
スタの一種であり、Ｎ型の場合ゲートが走査線に、ドレ
インが信号線に、ソースが画素電極に接続されている。

【０００８】ゲートに走査パルスが投入されると、その
ゲートを有するＴＦＴのソースとドレインの間に電流が
流れ、そのソースに接続されている画素電極にドレイン
から信号パルスが印加される。ゲートに走査パルスが投
入されていないときは、そのＴＦＴのソースとドレイン
の間は高抵抗な状態になっているので、そのソースに接
続されている画素電極にはドレインからの信号パルスが
印加されない。

【０００９】このようにしてＴＦＴはスイッチング動作
を行なっている。

【００１０】液晶は電気的にはコンデンサと等価回路で
あると見なすことができる。このコンデンサとしての特
性を利用して、前述のＴＦＴおよび液晶の抵抗値が十分
に高ければ、画素電極と共通電極との間の電位差を画像
表示上利用するに十分な時間保持することができるが、
この液晶の状態保持時間をさらに大きくとるために各画
素に蓄積容量を接続する場合もある。この蓄積容量は通
常、一端を画素電極に接続され、他端を蓄積容量線に接
続されている。

【００１１】このような構造を有するＴＦＴ基板と、共
通電極を有する対向基板とを、対面するように組み合わ
せ、基板間に適切な間隙を設けて液晶組成物を挟持させ
て液晶表示素子は構成されるが、この間隙を一定に保持
し、基板の反りや捩じれによりこの間隙に局所的なばら
つきが生じないようにするために、間隙材を基板上に散
布している。

【００１２】この間隙材は、上下　２枚の基板の間隙程
度の直径の粒子を、揮発性溶液の分散媒中に分散させた
状態で液晶表示素子の基板上に噴射してランダムに基板
の対向面上に付着させたものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の間隙材の付着方法では、間隙材が必ずしも
均一には散布されず散布むらが多く、　２枚の基板間の
間隙が一定にならない、という問題があった。

【００１４】また、間隙材は画素電極上にも付着してお
り、散布むらで塊になった間隙材によって表示画面の色
むらや点欠陥などが発生し、画質の低下や表示不良の原
因になるほか、間隙材による光透過率の低下などにより
表示画面のコントラストが低下する、という問題があっ
た。

【００１５】本発明はこのような問題に鑑みて成された
ものである。本発明の目的とするところは、画素電極や
蓄積容量線やＴＦＴといった場所ごとに付着させる間隙
材の散布密度を調整して、間隙材の使用に起因する表示
画面の色むらや点欠陥などの問題を解消し、高画質な表
示が行なえる液晶表示素子を提供することにある。

【００１６】［発明の構成］

【００１７】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の液晶表示素子は、　２枚の基板が一対に
対向し、前記　２枚の基板が対向する面上に画素電極部
と、前記画素電極に印加される駆動パルスを制御する能
動素子部とが貼設され、前記基板間に間隙材および液晶
組成物を挟持してなるアクティブマトリックス液晶表示
素子において、前記間隙材が前記画素電極部と能動素子
部、および前記基板上の所望の導体部分ごとに異なった
散布密度で付着されることを特徴としている。

【００１８】

【作用】本発明は、画素電極部、能動素子部、信号線、
走査線および蓄積容量線ごとに異なった電位を与える一
方、間隙材には静電的に電荷を付与して、静電塗装の原
理で間隙材を各部位に散布させる。間隙材の密度は静電
的に調節できるので散布むらがきわめて少なくでき、ま
た間隙材が高密度で付着すると光透過率が低下して困る
画素電極部には低密度で、またそのような心配のない走
査線や信号線の部分には高密度で間隙材を付着させるこ
とができる。これにより、　２枚の基板間の間隙を均一
に保つことができ、しかも表示画面に色むらや点欠陥が
現れることなく良好な画面表示を実現することができる
。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の液晶表示素子の一部省略側
面断面図、図２はその一部分を示す平面図である。

【００２１】この液晶表示素子１は、図２に示すような
ＴＦＴ基板２０上に画素電極２１、アモルファスシリコ
ンのＴＦＴ素子部２２、信号線２３、ゲート線２４、蓄
積容量線２５を有しており、これらにより縦横　１００
×　１００の計１００００　画素を構成している。その
上に、表面をラビング処理されたポリイミド薄膜が配向
膜２として形成されている。

【００２２】本実施例の液晶表示素子１に用いたＴＦＴ
は、Ｎ型のエンハンスメント型電界効果トランジスタで
ある。

【００２３】一方、対向基板３０上にはＩＴＯ膜による
共通透明電極（図示省略）が形成され、その上に表面を
ラビング処理されたポリイミド薄膜が配向膜３として形
成されている。

【００２４】これらのＴＦＴ基板２０および対向基板３
０が対向するように組み合わされ、その基板間に液晶組
成物６および間隙材５が挟持され、両基板２０、３０の
対向面側の四周に接着剤兼封止材４が貼設されている。 液晶組成物６としてはＥ．メルク社製のＺＬＩ−１５６
５　にＳ８１１　を　０．１ｗｔ％添加したものを用い
た。

【００２５】そしてこのＴＦＴ基板２０および対向基板
３０の外向面には各々偏光板７が貼設されている。

【００２６】このように、本発明の液晶表示素子の構造
はほとんど一般的な液晶表示素子と変わらないが、その
間隙材の散布密度に大きな特徴がある。

【００２７】即ち、基板２０の配向膜２上において、画
素電極２１および蓄積容量線２５上には低密度に、ゲー
ト線２４および信号線２３上では高密度に間隙材５が付
着している。この間隙材５として粒径　６μｍの積水フ
ァインケミカル社製のミクロパールを用いた。

【００２８】次に、本発明の液晶表示素子の製造方法を
、その間隙材の散布を中心に説明する。

【００２９】この液晶表示素子１に用いられたＴＦＴ素
子部２２は、間隙材５の散布工程ではショートリングに
よってそのゲートとドレインが短絡されている。

【００３０】従ってこのときソースに接続されている画
素電極２１の電位がゲート線２４およびドレインの接続
されている信号線２３の電位よりも高ければ、即ち蓄積
容量線２５に正の電圧を印加すれば、このＴＦＴのゲー
トはゼロバイアスとなり、信号線２３、ゲート線２４お
よびＴＦＴ素子部２２と、画素電極２１および蓄積容量
線２５との間で遮断状態となる。

【００３１】そしてこのとき画素電極２１に印加される
電圧は、蓄積容量線２５に印加された電圧をＴＦＴ素子
部２２のゲートと画素電極２１との間の寄生容量Ｃｇｓ
およびＴＦＴ素子部２２のソースとドレイン間の寄生容
量Ｃｄｓの合成容量と、蓄積容量Ｃｓとで容量分割した
値Ｃｓ−（Ｃｇｓ＋Ｃｄｓ）／Ｃｓに比例するが、本実
施例ではＣｇｓ＋ＣｄｓがＣｓの約１４％で、蓄積容量
線２５に＋３５Ｖの電圧を印加したところ、画素電極２
１の電位は約３０Ｖになった。またこのとき、これに比
べて信号線２３、ゲート線２４、ＴＦＴ素子部２２、の
各部位の電位は十分に小さかった。

【００３２】そしてこの状態で、正の電位に帯電させた
間隙材５をこのＴＦＴ基板２０上に散布した。

【００３３】このような静電塗装の原理で、高い電位が
印加された画素電極２１および蓄積容量線２５には電気
的反発力により間隙材５を低密度で付着させ、また低い
電位の信号線２３、ゲート線２４、ＴＦＴ素子部２２の
各部位には間隙材５を高密度で付着させた。しかも印加
した電位による電界の働きで、付着した間隙材５の散布
密度はばらつきが少なかった。

【００３４】このようにして間隙材を散布されてなる本
実施例の液晶表示素子１は、間隙材５の散布密度のばら
つきが少なく、また画素部分に付着する間隙材５の密度
が低く押さえられるために、コントラスト特性もコント
ラスト　１５０と良好で、非常に高性能な液晶表示素子
となっている。

【００３５】（比較例）上述の実施例の液晶表示素子１
と同様の構造のアクティブマトリックス型液晶表示素子
において、間隙材５を散布する際に蓄積容量線２５等に
電位を印加することなく従来と同様の方法で散布した。 この結果、間隙材５は画素部分でもその他の部分と同様
に高い密度で付着しており、また散布むらが多く、画面
の色むらや点欠陥といった表示不良が目立った。またコ
ントラストも５５と低かった。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示素子は、画素電極や蓄積容量線やＴＦＴといっ
た場所ごとに付着させる間隙材の散布密度を調整して、
間隙材の使用に起因する表示画面の色むらや点欠陥など
の問題を解消し、高画質な表示が行なえる液晶表示素子
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一部省略側面断面図

【
図２】本発明の液晶表示素子の一部分を示す平面図

【符号の説明】

１…液晶表示素子 ２、３…配向膜 ４…接着剤兼封止材 ５…間隙材 ６…液晶組成物 ７…偏光板 ２０…ＴＦＴ基板 ２１…画素電極 ２２…ＴＦＴ素子部 ２３…信号線 ２４…ゲート線 ２５…蓄積容量線 ３０…対向基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　２枚の基板が一対に対向し、前記　
   ２枚の基板の対向する面上に画素電極部と、前記画素電
   極に印加される駆動パルスを制御する能動素子部および
   配線が貼設され、前記基板間に間隙材および液晶組成物
   を挟持してなるアクティブマトリックス液晶表示素子に
   おいて、前記間隙材が、前記画素電極部と能動素子部お
   よび配線ごとに異なった散布密度で付着されることを特
   徴とするアクティブマトリックス型液晶表示素子。
2. 【請求項２】　　前記画素電極部と前記能動素子部およ
   び前記配線ごとに異なった電位を与える工程と、前記間
   隙材に静電的に電荷を付与する工程と、前記異なった電
   位に対応した散布密度で前記間隙材を付着させる工程と
   、を具備することを特徴とするアクティブマトリックス
   型液晶表示素子の製造方法。