JPH06308510A

JPH06308510A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH06308510A
Application number: JP10095593A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Tsuda; 裕介津田; Hidehiko Matsumoto; 英彦松本; Tsuneo Nakamura; 恒夫中村; Naohisa Sonko; 尚久孫工; Junzo Kawakami; 順三川上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】コントラストむらや干渉縞の発生を抑え、表示
品質を改善する。【構成】対向側の透明基板１に透明絵素電極２を形成し
さらにその上に配向膜８を形成して対向基板３となす。
透明基板１に相対面する透明基板４に透明絵素電極５を
形成しさらにその上に配向膜９を形成して素子基板７と
なす。両透明基板１，４の周辺部間隙をシール樹脂１０
で覆い、その内部空間にセル内スペーサ１３を介在させ
た状態で液晶層１２を充填している。シール樹脂１０に
は一定径のシール内スペーサ１１が封入されている。シ
ール内スペーサ１１の高さが不足する箇所において、素
子基板７側の透明基板４上に高さ制御用膜１４を形成
し、この高さ制御用膜１４によって対向する両透明基板
１，４のセルギャップがパネル全面にわたって均一とな
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の電子機器におけ
る表示手段として広く用いられている液晶表示パネルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の液晶表示パネルの一例の断
面形状を示す。ガラスなどの透明基板１上に染料または
顔料などからなるカラーフィルター層を形成し、その上
にIndium Tin Oxide（ＩｎＳｎＯ₂：以下、ＩＴＯ膜と
記載する）などの金属あるいは合金からなる透明絵素電
極２を形成し、対向基板３となしてある。対向基板３に
所要の間隙をあけて対面する透明基板４上にはＴａ，Ｔ
ｉ，Ａｌ，ＩＴＯなどの金属または合金の膜をスパッタ
リング法やＰＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）法により
形成し、さらにこれをエッチングすることにより薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）やＭＩＭ（Metal Insulator Meta
l Liquid Crystal）などの能動素子やバスラインなどか
らなる透明絵素電極５と信号入力用端子６を形成し、素
子基板７となしてある。各透明絵素電極２，５上にそれ
ぞれ脂環族のポリイミドからなる配向膜８，９を互いに
対向する状態で形成してある。透明基板１の周辺部と透
明基板４の周辺部との間にシール樹脂１０が周壁部とし
て介在され、一対の透明基板１，４の周辺部間隙が覆わ
れている。このシール樹脂１０の内部には一定径の多数
のシール内スペーサ１１が封入されている。そして、両
透明基板１，４間とシール樹脂１０とで囲まれた内部空
間に液晶層１２が充填され、液晶層１２内においてセル
ギャップを均一に保つためのセル内スペーサ１３が両配
向膜８，９間に介在されている。

【０００３】図８は従来のアクティブマトリクス型の液
晶表示パネルの一例を示す斜視図である。図９は図８に
おけるｄ−ｄ線矢視の断面図である。相対面するガラス
基板などの一対の透明基板２１，２２の周辺部間隙をシ
ール樹脂２３の印刷または塗布によって覆い、内部空間
に液晶層２４を充填してある。パネル全面にわたって両
透明基板２１，２２の間隙寸法（セルギャップ）を一定
にするのに、液晶層２４において両透明基板２１，２２
間に一定径のガラス繊維，プラスチック粒子などのセル
内スペーサ２５を均一に散布し、シール樹脂２３には一
定径のガラス繊維などのシール内スペーサ２６が封入さ
れている。

【０００４】対向側の透明基板２１の電極の引き出しに
ついては対向電極２７から引き出してもよいが、一般に
は、マトリクス側の透明基板２２上に信号引き出しライ
ン２８を配置し、対向側の透明基板２１上に対向電極２
７に連接した信号引き出しライン２９を配置し、シール
樹脂２３を内側へ迂回させたライン引き出し箇所３０に
おいて両信号引き出しライン２８，２９を電気的接続部
材３１を介して接続している。電気的接続部材３１とし
ては、銀，Ｎｉ，カーボンなどが用いられる。

【０００５】なお、３２は絶縁膜、３３，３４はマトリ
クス側電極ライン、３５は液晶注入口、３６は液晶注入
口３５に対する封止樹脂である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図７の液晶表示パネル
の場合、シール樹脂１０の下の膜構成が素子基板７の４
辺で相違している。そうであるにもかかわらず、シール
樹脂１０内のシール内スペーサ１１の径がすべて一定同
一であるため、両透明基板１，４の間隔であるセルギャ
ップが基板の各辺で異なることになり、表示面内でセル
ギャップの不均一が生じて、コントラストむらやニュー
トンリング（ＮＲ）のような干渉縞が発生し、表示品質
を低下させていた。

【０００７】図８，図９の液晶表示パネルの場合、透明
基板２１，２２のセルギャップの制御のためにシール樹
脂２３内に一定径のシール内スペーサ２６を混入させて
印刷または塗布する工程があり、これとは別に、シール
樹脂２３を迂回させてライン引き出し箇所３０を設け、
そこに電気的接続部材３１を塗布するなどして両信号引
き出しライン２８，２９を接続する工程とがある。この
ように２工程に分かれていることが生産性の向上を妨げ
る要因の一つとなっている。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、コントラストむらや干渉縞の発生を
抑えて表示品質を改善することを第１の目的とする。第
２の目的は工程数を減らすことにより生産性を向上する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第一の液晶
表示パネルは、互いに対向する一対の透明基板の周辺部
間隙が内部に一定径のシール内スペーサを封入してある
シール樹脂で覆われ、内部空間にセル内スペーサを介在
させた状態で液晶層が充填されている液晶表示パネルで
あって、前記一対の透明基板間のセルギャップがパネル
全面にわたって均一となるようにシール内スペーサ高さ
の不足する箇所においては両透明基板のうちの少なくと
もいずれか一方に高さ制御用膜が形成されていることを
特徴とするものである。

【００１０】また、本発明に係る第二の液晶表示パネル
は、互いに対向する一対の透明基板の周辺部間隙が内部
にシール内スペーサを封入してあるシール樹脂で覆わ
れ、内部空間にセル内スペーサを介在させた状態で液晶
層が充填されている液晶表示パネルであって、前記シー
ル樹脂内に一定径の導電性粒子を混入させ、この導電性
粒子を介して前記両透明基板間を電気的に接続するとと
もに両透明基板の間隔規制を行うことを特徴とするもの
である。なお、一定径の導電性粒子をもってシール内ス
ペーサのすべてを兼用させてもよいし、あるいは、導電
性粒子をシール内スペーサとともに混在させてもよい。

【００１１】

【作用】第一の液晶表示パネルによれば、表示面内のセ
ルギャップの不均一が解消され、コントラストむらや干
渉縞が生じなくなる。なお、高さ制御用膜の厚さとして
は、シール樹脂の箇所においてセルギャップの誤差が１
０００Å以内となるようにすることが好ましい。

【００１２】また、第二の液晶表示パネルによれば、シ
ール樹脂内に混入した導電性粒子が両透明電極の電気的
接続と間隔規制とを同時に行うため、工程数が減少す
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る液晶表示パネルの実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】第１実施例図１は本発明の第１実施例に係る液晶表示パネルの構造
を概略的に示す断面図である。ガラスなどの透明基板１
上にスパッタリング法によりＩＴＯ膜（IndiumTin Oxid
e：ＩｎＳｎＯ₂）が成膜され、フォトリソグラフィ法
により透明絵素電極２が単純マトリクス状に形成され、
対向基板３とされている。対向基板３に一定の間隙をお
いて対面する透明基板４上にスパッタリング法によりＩ
ＴＯ膜が成膜され、フォトリソグラフィ法により透明絵
素電極５が単純マトリクス状に形成されている。透明基
板４上にＴａ膜がスパッタリング法により成膜され、フ
ォトリソグラフィ法により信号入力用端子６が形成され
ているとともに高さ制御用膜１４が形成され、素子基板
７とされている。高さ制御用膜１４を形成するのは、信
号入力用端子６の箇所に比べてシール内スペーサ１１の
高さが不足するから、それを補うためである。

【００１５】各透明絵素電極２，５上にそれぞれオフセ
ット印刷法により配向膜８，９が互いに対向する状態で
形成されている。対向基板３と素子基板７との間にセル
ギャップを均一に保つためのセル内スペーサ１３がドラ
イ散布法により散布され、径がすべて一定のシール内ス
ペーサ１１を封入したシール樹脂１０がスクリーン印刷
法によって両透明絵素電極２，５の周辺部間隙に介在さ
れ、その周辺部間隙を覆っている。このとき、シール樹
脂１０の上端は透明基板１に接触し、シール樹脂１０の
下端は信号入力用端子６の上と高さ制御用膜１４の上と
に接触している。高さ制御用膜１４の膜厚を信号入力用
端子６の厚みと等しくしてあり、その誤差を１０００Å
以内に収めるようにしてあるので、一対の透明基板１，
４は互いに高精度に平行となっている。つまり、一対の
透明基板１，４の間隙がパネル全面にわたって均一とな
っている。

【００１６】素子基板７と対向基板３とが高温・高圧で
プレスされて貼り合わされ、両透明基板１，４間とシー
ル樹脂１０とで囲まれた内部空間に真空注入法により液
晶層１２が充填されている。その充填時に用いた注入口
には紫外線硬化樹脂が塗布され、紫外線を照射すること
により注入口が密封されて液晶表示パネルの完成品が得
られている。

【００１７】高さ制御用膜１４を透明基板４上に形成す
るに当たり、シール樹脂１０内に封入されたシール内ス
ペーサ１１によって保たれる両透明基板１，４間のセル
ギャップの誤差が４辺で約１０００Åの範囲内に収まる
ように膜厚が制御されている。その結果、液晶表示パネ
ルの表示面内でのセルギャップの不均一さがなくなり、
コントラストむらやニュートンリング（ＮＲ）のような
干渉縞が生じない表示品質の高い液晶表示パネルを得る
ことができた。

【００１８】なお、上記実施例では、高さ制御用膜１４
を素子基板７側の透明基板４上に１層のみ形成したが、
対向基板３側の透明基板１上の方に形成してもよいし、
両方に形成してもよく、また、複数の膜の積層により高
さ制御用膜１４を構成するのでもよい。また、上記実施
例では白黒表示の液晶表示パネルについて述べたが、カ
ラーの液晶表示パネルに適用することも可能である。さ
らに、上記実施例では、透明絵素電極２，５としてＩＴ
Ｏ膜を単純マトリクス状に形成したもので説明したが、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をアレイ状に形成したアク
ティブマトリクス型に構成してもよい。

【００１９】第２実施例図２は第２実施例に係るアクティブマトリクス型の液晶
表示パネルを示す斜視図、図３はそれの立体的回路配線
図、図４は図２におけるａ−ａ線矢視の拡大断面図、図
５はｂ−ｂ線矢視の拡大断面図、図６はｃ−ｃ線矢視の
拡大断面図である。

【００２０】ガラス基板などで構成されたマトリクス側
の透明基板２２の上にスパッタリング法によって３００
０ÅのＴａ層を形成し、そのＴａ層をフォトリソグラフ
ィ法により線状にすることによりマトリクス側電極ライ
ン３３，３４が形成されている。また、透明基板２２上
に同様の方法により信号引き出しライン２８が３ｍｍ幅
の線状に形成されている。これらマトリクス側電極ライ
ン３３，３４および信号引き出しライン２８の上にＣＶ
Ｄ（化学気相成長）法により窒化シリコン（ＳｉＮ_X）
が絶縁膜３２として４０００Åの厚みで形成されてい
る。この場合、対向側の透明基板２１の対向電極２７に
対して電気的接続を行うべき信号引き出しライン２８上
の絶縁膜３２についてはフォトリソグラフィ法により必
要部分を除去してある（図４，図６参照）。

【００２１】マトリクス側の透明基板２２および対向側
の透明基板２１のそれぞれに対して配向処理を行い、例
えば７．０μｍの一定径にそろえられたカーボン粒子を
導電性粒子３７として５〜２０重量パーセント混入した
シール樹脂２３を対向側の透明基板２１に対して印刷ま
たは塗布により付着させる一方、マトリクス側の透明基
板２２に対して５．０μｍのプラスチック粒子をセル内
スペーサ２５として均一に散布付着させ、導電性粒子３
７を有する透明基板２１とセル内スペーサ２５を有する
透明基板２２とを互いに貼り合わせてある。そして、シ
ール樹脂２３を熱硬化させた状態で、液晶注入口３５よ
り液晶層２４を両透明基板２１，２２とシール樹脂２３
で囲まれた空間の内部に注入充填し、液晶注入口３５を
封止樹脂３６にて封止してある。

【００２２】シール樹脂２３に混入された一定径の導電
性粒子３７は、図４および図６に示すように対向側の透
明基板２１の対向電極２７とマトリクス側の透明基板２
２の信号引き出しライン２８との両者に圧接される。マ
トリクス側電極ライン３３，３４については絶縁膜３２
が施されているため対向電極２７との間に電気的接続は
行われないが、信号引き出しライン２８については絶縁
膜３２が除去されているので導電性粒子３７を介して信
号引き出しライン２８が対向電極２７と電気的に接続さ
れるのである。多数の導電性粒子３７は、対向電極２７
と信号引き出しライン２８とを電気的に接続するととも
に両透明基板２１，２２の間隔規制も行っている。した
がって、電気的接続と間隔規制を別工程として行ってい
た従来例に比べて工程数が減少しており（ライン引き出
し箇所３０における銀，Ｎｉ，カーボンなどの電気的接
続部材３１の塗布工程を省略でき）、その分だけ製造時
間の短縮化が期待でき、生産性を向上させることができ
る。

【００２３】なお、信号引き出しライン２８において電
気抵抗を測定したところ１００Ωを記録した。

【００２４】図３において３本線で示した縦方向の３７
は対向電極２７と信号引き出しライン２８とを接続して
いる導電性粒子を表す。また、３８は液晶セル、３９は
ドライブ用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る第一の液晶表示パネルによ
れば、シール内スペーサ高さの不足する箇所ではセルギ
ャップがパネル全面にわたって均一となるよう高さ制御
用膜を形成してあるので、表示面内のセルギャップの不
均一を解消してコントラストむらおよび干渉縞を生じさ
せない高品質の表示状態を得ることができる。

【００２６】また、本発明に係る第二の液晶表示パネル
によれば、シール樹脂内に混入させた導電性粒子により
両透明電極を電気的に接続すると同時に両透明電極の間
隔規制を行うので、従来例に比べて工程数を減少させて
製造時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る液晶表示パネルの構
造を概略的に示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例に係るアクティブマトリク
ス型の液晶表示パネルを示す斜視図である。

【図３】第２実施例の液晶表示パネルの立体的回路配線
図である。

【図４】図２におけるａ−ａ線矢視の拡大断面図であ
る。

【図５】図２におけるｂ−ｂ線矢視の拡大断面図であ
る。

【図６】図２におけるｃ−ｃ線矢視の拡大断面図であ
る。

【図７】従来例に係る液晶表示パネルの構造を概略的に
示す断面図である。

【図８】別の従来例に係るアクティブマトリクス型の液
晶表示パネルを示す斜視図である。

【図９】図８におけるｄ−ｄ線矢視の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１……透明基板２……透明絵素
電極３……対向基板４……透明基板５……透明絵素電極６……信号入力
用端子７……素子基板８，９……配向膜１０……シール樹脂１１……シール
内スペーサ１２……液晶層１３……セル内
スペーサ１４……高さ制御用膜２１……対向側
の透明基板２２……マトリクス側の透明基板２３……シール
樹脂２４……液晶層２５……セル内
スペーサ２７……対向電極２８……信号引
き出しライン３２……絶縁膜３３……マトリ
クス側電極ライン３４……マトリクス側電極ライン３５……液晶注
入口３６……封止樹脂３７……導電性
粒子３８……液晶セル３９……薄膜ト
ランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者孫工尚久大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者川上順三大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する一対の透明基板の周辺部
間隙が内部に一定径のシール内スペーサを封入してある
シール樹脂で覆われ、内部空間にセル内スペーサを介在
させた状態で液晶層が充填されている液晶表示パネルで
あって、前記一対の透明基板間のセルギャップがパネル
全面にわたって均一となるようにシール内スペーサ高さ
の不足する箇所においては両透明基板のうちの少なくと
もいずれか一方に高さ制御用膜が形成されていることを
特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】互いに対向する一対の透明基板の周辺部
間隙が内部にシール内スペーサを封入してあるシール樹
脂で覆われ、内部空間にセル内スペーサを介在させた状
態で液晶層が充填されている液晶表示パネルであって、
前記シール樹脂内に一定径の導電性粒子を混入させ、こ
の導電性粒子を介して前記両透明基板間を電気的に接続
するとともに両透明基板の間隔規制を行うことを特徴と
する液晶表示パネル。