JPH0869001A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、液晶表示装置の２枚の基板の対
向する間隔のセルギャップを一定の許容値内に制御する
とともに表示むらの生じないスペーサの配置方法を提供
することを目的とする。 【構成】 この発明は、スペーサをセルギャップからカ
ラーフィルタの隣接する重合部の高さを差し引いた大き
さの±５％の範囲内にするとともに、液晶組成物の注入
する工程でスペーサをセルギャップ中のカラーフィルタ
の隣接する重合部に配置することによって上記目的を達
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はドットマトリクス型液
晶表示装置およびその製造方法に係わり、特にそのスペ
ーサの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は文字や記号などのキャラ
クターディスプレイとして低消費電力や小形軽量の特徴
から多用されている。また、液晶分子の90度捩じれを利
用したツイステッド・ネマチック型（ＴＮ型）液晶か
ら、液晶分子のツイスト角を180度以上とする複屈折モ
ードのＳＴＮ型はパソコンやワープロ用などの大容量高
視認性表示が可能であり、その用途も拡大している。

【０００３】このような液晶表示装置は、最小表示領域
を画素とし、この画素をマトリクス状に多数配置し、個
々の画素の点灯および非点灯を選択制御することにより
画像を表示するドットマトリクス型が用いられている。
即ち、一方の基板上には一方向に延伸し所定のピッチで
規則的に配列された多数の配列電極と、この配列電極を
含めた全面に配向膜が形成される。また、他方の基板上
にも同じく一方向に延伸し所定のピッチで規則的に配列
された多数の配列電極と、この配列電極を含めた全面に
配向膜が形成される。

【０００４】そして、これらの両基板をそれぞれの配列
電極が互いに直交するように所定の間隔で対向配置さ
せ、両基板間に液晶組成物を挟持している。即ち、両基
板の直交する配列電極が空間的に重畳する最小領域を画
素とし、各々の配列電極に印加される電圧により各画素
の点灯・非点灯を選択制御する。また、カラー液晶表示
装置の場合は、これらの多数の画素にそれぞれＲ、Ｇ、
Ｂからなるカラーフィルタを配置してカラー表示を行っ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置はその動作原理上２枚の基板の対向する間隔のセルギ
ャップは常に一定の許容値内に制御されていなくてはな
らない。しかしながら、液晶表示装置は表示情報量の拡
大から大画面化の傾向にあり、これに伴い基板も大面積
化している。

【０００６】従って、２枚の基板の対向する間隔のセル
ギャップを制御するために、セルギャップ中にスペーサ
を配置している。このスペーサはいずれかの基板上に、
例えば１ｍｍ平方当り約 300個のシリカ系からなる球状
物を無作為にドライ散布した後、２枚の基板の周縁部を
接着する方法で配置している。

【０００７】しかしながら、このような従来の一般的な
スペーサ配置方法ではスペーサを無作為に散布している
ために２枚の基板の対向する間隔のセルギャップを一定
の許容値内に制御することが困難で、表示のむらを生じ
やすく表示品位を低下させる原因ともなっている。

【０００８】例えば、画素部にスペーサが存在すると液
晶分子の配向に関係なくこのスペーサを介して光が透過
されるので、非点灯時の光の透過率が増加しコントラス
トを低下させることになる。さらにカラー表示用として
各画素部にＲ、Ｇ、Ｂからなるカラーフィルタを配置す
る場合、隣接するカラーフィルタの重合部による段差と
スペーサの関係からさらに表示むらが生じやすくなる。

【０００９】この発明は以上の問題点に鑑みてなされた
もので、液晶表示装置の２枚の基板の対向する間隔のセ
ルギャップを一定の許容値内に制御するとともに表示む
らの生じないスペーサの配置方法を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、主面上にカ
ラーフィルタ、第１の配列電極および配向膜が順次形成
された第１の基板と、主面上に第２の配列電極および配
向膜が順次形成された第２の基板と、前記第１の基板の
主面と第２の基板の主面が所定の間隔のセルギャップを
以て対向配置され、前記セルギャップに配置された多数
のスペーサと、前記第１の基板の主面と第２の基板の主
面が所定の間隔に挟持された液晶組成物とからなる液晶
表示装置において、前記スペーサはセルギャップ中の前
記カラーフィルタの隣接する重合部に配置されるととも
に前記スペーサは前記セルギャップから前記カラーフィ
ルタの隣接する重合部の高さを差し引いた大きさの±５
％の範囲内にある液晶表示装置であり、また、第１の基
板の主面上にカラーフィルタ、第１の配列電極および配
向膜を順次形成する工程と、第２の基板の主面上に第２
の配列電極および配向膜を順次形成する工程と、前記第
１の基板の主面上または前記第２の基板の主面上に多数
のスペーサを散布する工程と、前記第１の基板の主面と
前記第２の基板の主面を所定の間隔のセルギャップを以
て対向配置し前記第１の基板と前記第２の基板の周縁部
を一部の注入口を残して接着する工程と、前記注入口か
ら前記セルギャップ中に液晶組成物を注入する工程と、
前記注入口を封止めする工程とを少なくとも備えた液晶
表示装置の製造方法において、前記スペーサを前記セル
ギャップから前記カラーフィルタの隣接する重合部の高
さを差し引いた大きさの±５％の範囲内にするととも
に、前記液晶組成物の注入する工程で前記スペーサをセ
ルギャップ中の前記カラーフィルタの隣接する重合部に
配置する液晶表示装置の製造方法とすることによって上
記目的を達成する。

【００１１】

【作用】２枚の基板の対向する間隔のセルギャップを一
定の許容値内に制御するためにセルギャップ中にスペー
サを配置する場合、まず目的とするセルギャップに対す
るスペーサの大きさと散布密度を充分に考慮する必要が
ある。

【００１２】即ち、２枚の基板の主面上には配列電極、
配向膜やカラーフィルタなどが形成されており、これら
の形成物はその機能としての配置構造から全面均一な高
さとはならない。基本的には点灯・非点灯の表示機能を
左右する画素部分の２枚の基板の間隔を目的のセルギャ
ップとする。これに対して、基板の主面上で最も突起す
る部分は２枚の基板の間隔が最も小さい部分となるの
で、目的とするセルギャップに対してこの突起部分を考
慮してスペーサの大きさを設定する必要がある。

【００１３】ここで、２枚の基板の主面上の形成物のう
ちで最も突起する部分はカラーフィルタの隣接する重合
部であり、この部分での２枚の基板の間隔、即ち画素部
分を基準とするセルギャップから前記カラーフィルタの
隣接する重合部の高さを差し引いた大きさをスペーサの
大きさの基準とし、この基準値の±５％の範囲内にスペ
ーサの大きさを選択すればよい。

【００１４】また、スペーサの散布密度は高いほどセル
ギャップの制御しやすいとも考えられるが、上記のよう
にスペーサをカラーフィルタの隣接する重合部に配置す
ればスペーサの散布密度はむしろ低下させた上でセルギ
ャップを制御することが可能である。さらに、画素部分
にはスペーサが介在していないので、画素部分の点灯・
非点灯の表示機能以外に影響を及ぼす光の漏洩問題は完
全に防止される。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例について詳細に説明す
る。図１は本発明の実施例の液晶組成物の注入前までの
工程での液晶表示装置を示す概略断面図で、図２は液晶
組成物の注入工程後の液晶表示装置を示す概略断面図で
ある。

【００１６】まず、第１の基板１の主面上にＲ、Ｇ、Ｂ
からなるカラーフィルタ２を印刷法により所定の形状に
形成する。このカラーフィルタ２の隣接する重合部12の
突出する高さは約２μｍである。そして、このカラーフ
ィルタ２の全面にポリイミド系のトップコート３を形成
する。

【００１７】次に、インジウム・ティン・オキサイド
（ＩＴＯ）からなる透明電極４を通常のスパッタリング
法により成膜し、フォトエッチング法により所定の形状
に形成する。そして、ポリイミド系の配向膜５を全面に
被着し、ラビング法により配向処理を施す。

【００１８】一方、第２の基板７主面上には第１の基板
と同様の方法で透明電極８を所定の形状に形成し、ポリ
イミド系の配向膜９を全面に被着し、ラビング法により
配向処理を施す。

【００１９】さらに、準備した第１の基板１の主面上に
シリカ系からなる平均粒径５μｍのスペーサ６を１ｍｍ
平方当り 100個の割合でドライ散布する。次に、第１の
基板１と第２の基板７の主面を対向配置し、両基板の周
縁部をエポキシ樹脂からなる接着剤10によって接着す
る。この時、画素部分のセルギャップは７μｍとなるよ
うに保持され、基板の周縁部の一部には液晶組成物注入
のための注入口（図示せず）が設けられている。

【００２０】即ち、設定されたセルギャップを７μｍと
する場合は、このセルギャップから主面上で最も突出す
るカラーフィルタ２の隣接する重合部12の高さである２
μｍを差し引いた５μｍをスペーサの平均粒径とすれば
よい。また、このスペーサの大きさの設定はセルギャッ
プからカラーフィルタの隣接する重合部の高さを差し引
いた大きさの±５％の範囲内とすることが好ましい。

【００２１】次に、この基板の周縁部の注入口から液晶
組成物11を圧力差注入法によりセルギャップ内へ注入す
る。この時、注入される液晶組成物11によりスペーサ６
は流され、２枚の基板の間隔の最も狭いカラーフィルタ
の隣接する重合部の部分で止まる。スペーサの大きさを
セルギャップからカラーフィルタの隣接する重合部の高
さを差し引いた大きさの±５％の範囲内とするのはこの
ためである。

【００２２】そして、最終的に液晶組成物の注入口を封
止めし、第１の基板１の外側に偏光板13を、第２の基板
７の外側に偏光板14をそれぞれ所定の偏光軸となるよう
に貼付してカラー液晶表示装置15が得られる。

【００２３】このようにして形成したカラー液晶表示装
置15のセルギャップは基板の全面において許容値内の範
囲で均一であり、ギャップの不均一に起因する表示むら
は生じなかった。また、画素部分に介在するスペーサは
殆どなく、スペーサを介する光透過に起因する表示ムラ
もなく、非点灯時の透過率が下がり高コントラストの液
晶表示装置が得られた。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スペーサ
をセルギャップからカラーフィルタの隣接する重合部の
高さを差し引いた大きさの±５％の範囲内にするととも
に、液晶組成物の注入する工程でスペーサをセルギャッ
プ中のカラーフィルタの隣接する重合部に配置すること
によって、ギャップの不均一に起因する表示むらを防止
し、画素部分のスペーサの光透過に起因する表示ムラを
抑制した高コントラストの液晶表示装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の液晶組成物の注入前までの工
程での液晶表示装置を示す概略断面図。

【図２】本発明の実施例の液晶組成物の注入工程後の液
晶表示装置を示す概略断面図。

【符号の説明】

１…第１の基板、 ２…カラーフィルタ、 ３…トップコート、 ４…配列電極、 ５…配向膜、 ６…スペーサ、 ７…第２の基板、 ８…配列電極、 ９…配向膜、 10…接着剤、 11…液晶組成物、 12…カラーフィルタの重合部、 13…偏光板、 14…偏光板、 15…液晶表示装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面上にカラーフィルタ、第１の配列電
   極および配向膜が順次形成された第１の基板と、主面上
   に第２の配列電極および配向膜が順次形成された第２の
   基板と、前記第１の基板の主面と第２の基板の主面が所
   定の間隔のセルギャップを以て対向配置され、前記セル
   ギャップに配置された多数のスペーサと、前記第１の基
   板の主面と第２の基板の主面が所定の間隔に挟持された
   液晶組成物とからなる液晶表示装置において、前記スペ
   ーサはセルギャップ中の前記カラーフィルタの隣接する
   重合部に配置されるとともに前記スペーサは前記セルギ
   ャップから前記カラーフィルタの隣接する重合部の高さ
   を差し引いた大きさの±５％の範囲内にあることを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 第１の基板の主面上にカラーフィルタ、
   第１の配列電極および配向膜を順次形成する工程と、第
   ２の基板の主面上に第２の配列電極および配向膜を順次
   形成する工程と、前記第１の基板の主面上または前記第
   ２の基板の主面上に多数のスペーサを散布する工程と、
   前記第１の基板の主面と前記第２の基板の主面を所定の
   間隔のセルギャップを以て対向配置し前記第１の基板と
   前記第２の基板の周縁部を一部の注入口を残して接着す
   る工程と、前記注入口から前記セルギャップ中に液晶組
   成物を注入する工程と、前記注入口を封止めする工程と
   を少なくとも備えた液晶表示装置の製造方法において、
   前記スペーサを前記セルギャップから前記カラーフィル
   タの隣接する重合部の高さを差し引いた大きさの±５％
   の範囲内にするとともに、前記液晶組成物の注入する工
   程で前記スペーサをセルギャップ中の前記カラーフィル
   タの隣接する重合部に配置することを特徴とする液晶表
   示装置の製造方法。