JPH10232391A

JPH10232391A - 液晶素子

Info

Publication number: JPH10232391A
Application number: JP9033974A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ishiwatari; 和也石渡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】色ムラの発生を抑えることのできる液晶素子
を提供する。【解決手段】液晶２を挟持する一対の基板１ａ，１ｂ
の少なくとも一方１ｂに、表示領域に対応する主カラー
フィルタ４と、表示領域外に対応するよう主カラーフィ
ルタ４の周辺に形成されたダミーカラーフィルタ５とか
ら構成されるカラーフィルター部４Ａを形成する。そし
て、ダミーカラーフィルタ５の膜厚と主カラーフィルタ
４の膜厚とが異なるようにすることにより、基板１ａ，
１ｂ間に液晶２を注入するための注入口９側の基板間隔
と注入口と対向する側９ａの基板間隔との差が小さくな
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子に関し、
特に液晶を挟持する一対の基板間の間隙（セルギャッ
プ）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶素子の一例である液晶パネル
においては、セグメント・コモン両基板をシールを用い
て貼り合わせ、この中に液晶を封入する方法が―般的で
ある。ここで、このシールはＵＶ硬化タイプと熱硬化タ
イプとが有り、その目的により使い分けている。一方、
このように液晶を注入した後は、注入口を塞いでセルを
形成すると共に、このセルに駆動ＩＣを実装し、この後
バックライト等を組み合わせ、コンピューターと接続し
て表示パネルとなる。

【０００３】ところで、セルを形成した段階において、
セグメント・コモン両基板の間隙であるセルギャップの
大きさが、図９に示すように緩やかに全面の注入口端か
ら注入口と対向する対向端まで変化している場合は、駆
動上・色ムラ上、対処を取ることができるため問題にな
らなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶素子において、セルギャップがその表示
品位や高速応答性、配向性などの機能向上のために小さ
くなってくると、同図に示すような傾斜であってもギャ
ップの影響が顕著に現れ、色ムラが生じるようになると
いう問題点があった。

【０００５】そこで、本発明はこのような従来の問題点
を解決するためになされたものであり、色ムラの発生を
抑えることのできる液晶素子を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板の
間に液晶を挟持すると共に、前記一対の基板の少なくと
も一方にはカラーフィルター部が形成されている液晶素
子において、前記カラーフィルタ部を主カラーフィルタ
と、前記主カラーフィルタの表示領域外の前記主カラー
フィルタの周辺に形成されたダミーカラーフィルタとか
ら構成する一方、前記一対の基板間に液晶を注入するた
めの注入口側の基板間隔と前記注入口と対向する側の基
板間隔との差が小さくなるよう前記ダミーカラーフィル
タの膜厚と前記主カラーフィルタの膜厚とが異なるよう
にしたことを特徴とするものである。

【０００７】また本発明は、前記対向側のダミーカラー
フィルタを前記主カラーフィルタよりも厚く成膜したこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また本発明は、前記注入口側のダミーカラ
ーフィルタを前記主カラーフィルタよりも薄く成膜した
ことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明は、前記注入口側のダミーカラ
ーフィルタを前記主カラーフィルタよりも薄く成膜する
と共に前記対向側のダミーカラーフィルタを前記主カラ
ーフィルタよりも厚く成膜したことを特徴とするもので
ある。

【００１０】また本発明は、前記基板間の間隔が２．５
μｍ以下の時、その大きさの差が基板間の間隔の１５％
以内であることを特徴とするものである。

【００１１】また本発明のように、液晶を挟持する一対
の基板の少なくとも一方に、表示領域に対応する主カラ
ーフィルタと、表示領域外に対応するよう主カラーフィ
ルタの周辺に形成されたダミーカラーフィルタとから構
成されるカラーフィルター部を形成する一方、ダミーカ
ラーフィルタの膜厚と主カラーフィルタの膜厚とが異な
るようにすることにより、基板間に液晶を注入するため
の注入口側の基板間隔と注入口と対向する側の基板間隔
との差が小さくなるようにする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施の形態に係る液晶パ
ネルの断面図であり、同図において、１は液晶パネル、
１ａ，１ｂは対向配置されると共に液晶２を挟持する一
対の基板であるガラス基板である。そして、液晶パネル
１の上部のガラス基板（以下上部ガラス基板という）１
ａには図示しない主電極、補助電極、絶縁層及び配向膜
から成る電極・配向部３が形成されている。また、液晶
パネル１の下部のガラス基板（以下下部ガラス基板とい
う）１ｂには、カラーフィルタ部４Ａと、図示しない保
護膜、主電極、補助電極、絶縁層及び配向膜から成る電
極・配向部３とが形成されている。

【００１４】ここで、このカラーフィルタ部４Ａは、図
２に示すようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の主カラ
ーフィルタ４と、主カラーフィルタ４の表示領域外（以
下周辺ダミー部という）に設けられたダミー用カラーフ
ィルタ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）とから成るもので
ある。そして、このダミー用カラーフィルタ５の膜厚
を、後述する各実施例に示すように表示領域に位置する
主カラーフィルタ４の膜厚と異なるようにすることによ
り、基板間におけるセルギャップの差を小さくするよう
にしている。

【００１５】一方、図１において、６はスペーサーであ
る。ここで、例えば、スペーサー６を散布しただけで
は、充填の方法によっては中央部が膨らみ鼓状になる。
そこで、少なくとも真空注入方法を用いる場合、しかも
ある程度の液晶２の粘度が有る場合はセルギャップを保
つためには接着粒子を散布しておく必要がある。特に、
パネルサイズが大きくなるに従い接着粒子の散布は必然
になる。そこで、本実施の形態においては、同図に示す
ようにガラス基板１ａ，１ｂ間に、接着粒子７を散布す
るようにしている。また、８ａ，８ｂは液晶２を密封す
るためのシールでり、一方のシール８ａは液晶２を注入
する注入口９を塞ぐためのものである。

【００１６】次に、このような構成の液晶パネル１の製
造方法の第１実施例について説明する。

【００１７】本実施例においては、まず図３に示すよう
に透明なガラス基板１ｂ上に主カラーフィルタ４を膜厚
１．５μｍとして所望の形状に形成すると共に、その周
辺にダミー用カラーフィルタ５（５ａ，５ｂ）を設け
る。なお、このとき主カラーフィルタ４は単色でも複数
の色でもかまわない。

【００１８】ところで、通常液晶パネル１のセルギャッ
プは、液晶パネル１の中心側の方が、注入口９と対向す
る側９ａ（図１参照）よりも１０００〜２０００Å程度
大きくなる。そこで、本実施例においては、最終セルギ
ャップのバランスをとるよう、同図に示すように主カラ
ーフィルタ４の膜厚よりも注入口側と対向する側のダミ
ー用カラーフィルタ（以下対向側ダミー用カラーフィル
タという）５ｂの膜厚を１０００〜２０００Å厚くする
一方、注入口側のダミー用カラーフィルタ（以下注入口
側ダミー用カラーフィルタという）５ａの膜厚を主カラ
ーフィルタ４よりも１０００〜２０００Å薄くするよう
にしている。

【００１９】ここで、このような膜厚を有する対向側ダ
ミー用カラーフィルタ５ｂを形成するにはまず、主カラ
ーフィルタ４と一部のダミー用カラーフィルタ５ａ，５
ｃ，５ｄ（図２参照）を先に形成し、その後、再度カラ
ーフィルタ形成工程を通して対向側ダミー用カラーフィ
ルタ５ｂを形成する。これにより、所望の部分の厚みを
増やすことが出来る。なお、この方法による厚みを増す
ためのダミー用カラーフィルタ５ｂの色は何色を使って
もかまわないが、好ましくはＢが良い。なお、別の方法
として、厚くしたい部分に２度露光を行い、現像時の膜
べりをコントロールする方法や、シャワー現像時に厚く
したい部分のシャワー圧を下げる方法等がある。

【００２０】一方、注入口側ダミー用カラーフィルタ５
ａは、膜厚を減らしたい部分にマスクを用いＵＶを照射
して分解する方法にて形成する。この場合にはＵＶ照射
時聞・基板温度・オゾン量・エネルギー量で制御するこ
とが出来るために製造しやすい。なお、別な方法として
は、マスクを工夫して透過率を落としたり、開口率を下
げる等により露光時における露光量を減らして現像時の
膜減りを大きくする方法や、ポストベーク時薄くする部
分にＵＶを照射して膜減りを大きくする方法等がある。

【００２１】次に、このようにして主カラーフィルタ４
及びダミー用カラーフィルタ５を形成した後、これらの
カラーフィルタ４，５上に膜厚２μｍの保護膜を設け、
さらにこの保護膜上に液晶を駆動するための主電極とし
て膜厚７００Åの透明電極を、補助電極として膜厚１９
００ÅのＭｅ電極（Ａｌ）を１９００Åをそれぞれ設け
た。

【００２２】次に、これらの電極上にショート防止のた
めに絶縁層としてＴａＯｘを膜厚９００Åで成膜した
後、液晶３を配向させるための配向膜を膜厚１７０Åで
形成し、ラビング処理を施した。なお、図４に示すよう
なカラーフィルタ４，５が形成されている基板１ａを以
後コモン基板という。

【００２３】次に、他の透明なガラス基板１ａ上に主電
極として膜厚１０００Åの透明電極と、補助電極として
膜厚１５００ÅのＭｅ電極（Ａｌ）をそれぞれ設けた。
次に、これらの電極上に絶縁層としてＴａＯｘを膜厚１
０００Åで成膜し、この後配向膜を膜厚２００Åで形成
し、ラビング処理を施した。ここで、このカラーフィル
タ４，５を備えていない基板１ａをセグメント基板とい
う。

【００２４】次に、セグメント基板１ａにシール８を図
示しないディスペンサーによって塗布し、コモン基板１
ｂにはスペーサー６及び接着粒子７を散布した。ここ
で、スペーサー６のサイズ（メジアン値）は１．１μｍ
とした。なお、この接着粒子７がスペーサー６を兼ねて
もかまわない。

【００２５】次に、これらの基板１ａ，１ｂを図示しな
い貼り合わせ機にて貼り合わせ、シール硬化炉にて硬化
した。そして、この基板１ａ，１ｂの貼り合わにより形
成されたパネルに図示しない真空注入機にて液晶３を注
入した後、図１に示すようにシール８ａにて注入口９を
塞いで液晶パネル１を形成した。なお、このとき基板間
の間隔が２．５μｍ以下の時、セルギャップの差が基板
間の間隔の１５％以内となるように形成した。また、こ
の時使用した液晶３は、フェニルビリミジンを主成分と
した液晶で粘度は９０ｃｐ以上であった。

【００２６】この後、このようにして製造された液晶パ
ネル１のセルギャップを測定したところ、注入口側が
１．０８μｍ、注入口と対向する側が１．０７μｍであ
り、パネル中央は１．０５μｍであった。また、形成さ
れた液晶パネル１においては、注入口と対向する側の周
辺から内側が３０ｍｍ以内の範囲で周辺に向かってセル
ギャップが大きくなっていた。また、注入口側の周辺か
ら内側が３０ｍｍ以内の範囲で周辺に向かってセルギャ
ップが小さくなっていた。

【００２７】なお、図５は、本実施例における液晶パネ
ル１のセルギャップの状態を示す図であり、この図から
も明らかなように、既述した図９に示す従来の液晶パネ
ル１のセルギャップの状態に比べて注入口側と注入口と
対向する側のセルギャップの差が小さくなっている。そ
して、このようなセルギャップを有する液晶パネル１を
実装し駆動して見たところ、色ムラがなくなりセルギャ
ップの影響が著しく少なくなったことが確認できた。

【００２８】次に、本実施の形態の第２実施例について
説明する。

【００２９】本実施例においては、まず透明な基板１ｂ
上に主カラーフィルター４を膜厚１．５μｍとし所望の
形状に形成すると共に、その周辺にダミー用カラーフィ
ルタ５を設ける。このとき、主カラーフィルタ４は単色
でも複数の色でもかまわない。ここで、本実施例では、
ダミー用カラーフィルタ５を形成する際に、対向側ダミ
ー用カラーフィルタ５ｂを、図６に示すように主カラー
フィルタ４より１０００〜２０００Å厚くなるようにし
た。なお、この膜厚の厚い対向側ダミー用カラーフィル
タ５ｂは、第１実施例と同じ方法により形成した。

【００３０】次に、このようにして形成されたカラーフ
ィルタ４，５上に保護膜を２μｍ設け、この上に主電極
として膜厚７００Åの透明電極と、補助電極として膜厚
２０００ÅのＭｅ電極（Ａｌ）とをそれぞれ形成した。
次に、絶縁層としてＴａＯｘを膜厚１０００Åで成膜し
た後、配向膜を膜厚２００Åで形成し、ラビング処理を
施して図７に示すようなコモン電極を形成した。

【００３１】次に、カラーフィルタ４，５を備えていな
いセグメント基板１ａにシールをディスペンサーによっ
て塗布し、カラーフィルタ４，５を備えたコモン基板１
ｂにスペーサー６及び接着粒子７を散布した。ここで、
スペーサー６のサイズは１．２５μｍとした。なお、接
続粒子７がスペーサー６を兼ねてもかまわない。

【００３２】次に、これらの基板１ａ，１ｂを貼り合わ
せ機にて貼り合わせ、シール硬化炉にて硬化した。そし
て、この基板１ａ，１ｂの貼り合わにより形成されたパ
ネルに真空注入機にて液晶３を注入し、シール８ａにて
注入口９を塞いで液晶パネル１を形成した。なお、この
とき使用した液晶３はフェニルピリミジンを主成分とし
た液晶で粘度（ＲＴ）は１００ｃｐ以上であった。

【００３３】この後、このようにして製造された液晶パ
ネル１のセルギャップを測定したところ、注入口側が
１．１０μｍ、注入口と対向する側が１．０７μｍであ
り、パネル中央は１．０８μｍであった。なお、図８
は、本実施例における液晶パネル１のセルギャップの状
態を示す図であり、この図からも明らかなように、既述
した図９に示す従来の液晶パネル１のセルギャップの状
態に比べて注入口と対向する側のセルギャップが広が
り、注入口側のセルギャップとの差が小さくなってい
る。そして、このようなセルギャップを有する液晶パネ
ル１を実装し駆動して見たところ、セルギャップの影響
が著しく少なくなったことが確認できた。なお、このよ
うに対向側ダミー用カラーフィルタ５ｂのみを厚くする
ことにより、コストダウンを図ることができる。

【００３４】また、本実施例においては、対向側ダミー
用カラーフィルタ５ｂの膜厚を厚くするようにしたが、
注入口側ダミー用カラーフィルタ５ａの膜厚を主カラー
フィルタ４よりも１０００〜２０００Å薄くするように
しても同様な効果を得ることができる。なお、このよう
に薄い注入口側ダミー用カラーフィルタ５ａは、第１実
施例に述べた各方法により形成することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ダ
ミーカラーフィルタの膜厚と主カラーフィルタの膜厚と
が異なるようにすることにより、注入口側の基板間隔と
注入口と対向する側の基板間隔との差を小さくすること
ができ、これにより色ムラの発生を抑えることができ
る。そして、このように色ムラの発生を抑えることによ
り表示品位を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶パネルの断面
図。

【図２】上記液晶パネルのカラーフィルター部の構成を
示す図。

【図３】第１実施例に係る製造方法において上記カラー
フィルター部が基板上に形成された状態を示す図。

【図４】上記製造方法において形成されたコモン基板の
断面図。

【図５】上記製造方法において形成された液晶パネルの
セルギャップの状態を示す図。

【図６】第２実施例に係る製造方法において上記カラー
フィルター部が基板上に形成された状態を示す図。

【図７】上記製造方法において形成されたコモン基板の
断面図。

【図８】上記製造方法において形成された液晶パネルの
セルギャップの状態を示す図。

【図９】従来の液晶パネルのセルギャップの状態を示す
図。

【符号の説明】

１液晶パネル１ａ，１ｂガラス基板２液晶４カラーフィルタ４Ａカラーフィルタ部５ダミー用カラーフィルタ９注入口９ａ注入口と対向する側

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板の間に液晶を挟持すると共
に、前記一対の基板の少なくとも一方にはカラーフィル
ター部が形成されている液晶素子において、前記カラー
フィルタ部を主カラーフィルタと、前記主カラーフィル
タの表示領域外の前記主カラーフィルタの周辺に形成さ
れたダミーカラーフィルタとから構成する一方、前記一
対の基板間に液晶を注入するための注入口側の基板間隔
と前記注入口と対向する側の基板間隔との差が小さくな
るよう前記ダミーカラーフィルタの膜厚と前記主カラー
フィルタの膜厚とが異なるようにしたことを特徴とする
液晶素子。
【請求項２】前記対向側のダミーカラーフィルタを前
記主カラーフィルタよりも厚く成膜したことを特徴とす
る請求項１記載の液晶素子。
【請求項３】前記注入口側のダミーカラーフィルタを
前記主カラーフィルタよりも薄く成膜したことを特徴と
する請求項１記載の液晶素子。
【請求項４】前記注入口側のダミーカラーフィルタを
前記主カラーフィルタよりも薄く成膜すると共に前記対
向側のダミーカラーフィルタを前記主カラーフィルタよ
りも厚く成膜したことを特徴とする請求項１記載の液晶
素子。
【請求項５】前記基板間の間隔が２．５μｍ以下の
時、その大きさの差が基板間の間隔の１５％以内である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液
晶素子。