JPH11109367A

JPH11109367A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11109367A
Application number: JP26601297A
Authority: JP
Inventors: Akiko Toriyama; 亜希子鳥山; Shoichi Kurauchi; 昭一倉内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】柱状スペーサとの接触により配向膜の削れが
生じることがなく、表示不良がなく歩留まりの向上した
液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明の単純マトリクス型液晶表示装置
では、走査電極側基板２において、信号電極側基板１に
設けられた柱状スペーサ５の先端面が当接される部位を
除いて、ポリイミド等の配向膜６が形成され、ラビング
による配向処理がなされている。また、アクティブマト
リクス型液晶表示装置では、対向基板１１側に、Ｒ、
Ｇ、Ｂの着色層が積層された構造の柱状スペーサ５が設
けられており、ＴＦＴアレイ基板１０においては、柱状
スペーサ５が当接される部位を除いて、ポリイミド等の
配向膜６が形成され、ラビング処理がなされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、表示性能が良く歩留まりの高い液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種の情報機器や映像機器の分
野において、電極を有する２枚のガラス等の基板を対向
して配置し、それら間に液晶組成物を挟持した構造を有
する液晶表示装置が、開発されている。その中でカラー
表示用の液晶表示装置では、２枚の基板のうちのいずれ
か一方に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各色
の着色層が所定のパターンで形成されたカラーフィルタ
が設けられている。

【０００３】また近年、大型、高精細な液晶表示装置と
して、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等を半導体層
とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とそれに接続された
信号線電極、走査線電極等が形成されたＴＦＴアレイ基
板と、対向共通電極を有する対向基板とを対向配置した
アクティブマトリクス型の液晶表示装置が開発されてい
る。

【０００４】そして最近、このようなアクティブマトリ
クス型をはじめとする液晶表示装置では、２枚の基板の
間隙を一定に保つための間隙材（スペーサ）として、プ
ラスチックビースに代わり、柱状のスペーサが用いられ
ている。すなわち、プラスチックビーズ周辺の光漏れに
よるコントラストの低下と、散布むらに起因する表示む
らを解消し歩留まりを上げるために、フォトレジスト材
料等によりあるいはカラーフィルタの着色層を積層し
て、２枚の基板のいずれかの側に柱状のスペーサを形成
し、このスペーサにより基板間隙を一定に保つことが行
なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな柱状スペーサが設置された液晶表示装置において
は、液晶セルを組み立てる際に２枚の基板間に位置ずれ
が生じやすいため、液晶組成物を配向させるために基板
の最外層に形成した配向膜が、スペーサと接触して剥れ
たり削れたりすることがあった。そして、削れた配向膜
は液晶セル内に残ってしまうため、表示性能の低下や歩
留まりの低下といった問題が発生していた。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、配向膜の削れ等による表示不良の発
生が防止される液晶表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、主面上に配向膜が形成された第１の基板と、主面上
に前記第１の基板との間隙を保持する柱状スペーサが設
置され、かつ配向膜が形成された第２の基板と、前記第
１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶層とを備
えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面と、該
スペーサの端面が当接される前記第１の基板の被当接部
のどちらか一方にのみ、前記配向膜が設けられているこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明の第２の発明の液晶表示装置
は、主面上に配向膜が形成された第１の基板と、主面上
に前記第１の基板との間隙を保持する柱状スペーサが設
置され、かつ配向膜が形成された第２の基板と、前記第
１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶層とを備
えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面が前記
第１の基板に、前記配向膜を介することなく直接当接し
ていることを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明の第３の発明の液晶表示装
置は、主面上に配向膜が形成された第１の基板と、主面
上に前記第１の基板との間隙を保持する柱状スペーサが
設置され、かつ配向膜が形成された第２の基板と、前記
第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶層とを
備えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面が当
接される前記第１の基板の被当接部に、該スペーサの係
止部が設けられていることを特徴とする。

【００１０】本第１の発明の液晶表示装置においては、
第２の基板に形成された柱状スペーサの端面と、このス
ペーサの端面が当接される第１の基板の被当接部のうち
の、どちらか一方にのみ配向膜が設けられており、例え
ば第１の基板の被当接部には配向膜が設けられていない
ので、スペーサとの接触により配向膜が削れることがな
い。また、スペーサの端面を被覆する配向膜も削れにく
く、表示不良の発生が防止される。

【００１１】また、本第２の発明では、スペーサ自体の
上（外周面）にも配向膜がなく、スペーサの端面が第１
の基板に配向膜を介することなく直接当接されているの
で、スペーサと第１の基板との接触により、配向膜の削
れが全く発生することがなく、より良好な表示が得られ
歩留まりが向上する。

【００１２】さらに、本第３の発明の液晶表示装置で
は、第１の基板において、スペーサの端面が当接される
部位に、段差のようなスペーサを係止する働きをする部
分が設けられているので、この部分にスペーサが係止さ
れ、基板組立て時に基板間の位置ずれが生じにくい。し
たがって、スペーサとの接触による配向膜の削れが防止
され、表示不良の発生が防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１４】図１および図２は、それぞれ本発明の第１
および第２の実施例である単純マトリクス型液晶表示装
置の概略構成を示す断面図である。なお、図２におい
て、図１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省
略する。

【００１５】第１の実施例の液晶表示装置は、図１に示
すように、信号電極側の基板１と走査電極側の基板２と
を組合わせて構成されている。そして、信号電極側基板
１においては、ガラス基板のような絶縁基板３の上に、
インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）等の透明材
料からなるストライプ状の信号電極（信号線）４が形成
されており、その上に、透明なフォトレジストからなる
柱状スペーサ５が設けられている。また、このような信
号電極側基板１の表示領域に、ポリイミド等の配向膜６
が形成され、ラビングによる配向処理がなされている。

【００１６】一方、走査電極側基板２においては、ガラ
ス基板のような絶縁基板３上に、ＩＴＯ等の透明材料か
らなるストライプ状の走査電極（走査線）７が形成され
ており、その上に、信号電極側基板１に設けられた柱状
スペーサ５の先端面が当接される部位を除いて、ポリイ
ミド等の配向膜６が形成され、ラビングによる配向処理
がなされている。ここで、柱状スペーサ５の先端面が当
接される部位を除いて配向膜６を形成するには、膜形成
に使用するオフセット印刷用の版を、所定の部位を除い
て印刷がなされるようなパターンとする方法が採られ
る。そして、このような走査電極側基板２と前記した信
号電極側基板１とが、配向膜６が形成された面を内側に
し、かつそれぞれのラビング方向が 240度をなすように
対向配置されており、接着剤８により貼り合わされてい
る。さらに、これらの基板間に液晶組成物９が挟持され
ている。

【００１７】このように構成される第１の実施例の単純
マトリクス型液晶表示装置においては、柱状スペーサ５
の上に被覆・形成された配向膜６の削れが少ないので、
品位が高く良好な表示が達成される。

【００１８】また、第２の実施例の液晶表示装置では、
図２に示すように、信号電極側基板１において、所定の
パターンを有する版を用いてオフセット印刷を行なう等
の方法で、柱状スペーサ５の外周面（側面および先端
面）を除いて、配向膜６が形成されている。また、走査
電極側基板２においても、柱状スペーサ５の先端面が当
接される部位を除いて配向膜６が形成されている。そし
て、このような信号電極側基板１と走査電極側基板２と
が対向配置され、接着剤８により貼り合わされており、
これらの基板間に液晶組成物９が挟持されている。

【００１９】このように構成される第２の実施例の液晶
表示装置においては、柱状スペーサ５との接触により、
配向膜６の削れが全く生じないので、より高品位で良好
な表示が得られる。

【００２０】次に、本発明の第３および第４の実施例で
あるアクティブマトリクス型液晶表示装置を、図３およ
び図４に基づいてそれぞれ説明する。

【００２１】第３の実施例の液晶表示装置は、図３に示
すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板１１とを組
合わせて構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０におい
ては、ガラス基板のような絶縁基板３上に、複数本の走
査線と信号線（いずれも図示を省略する。）とが交差し
て形成されており、交差した各区画ごとに、ＩＴＯ等の
透明材料からなる画素電極１２が形成され、またスイッ
チング素子として、ａ−Ｓｉを半導体層とするＴＦＴ１
３が形成されている。そして、ＴＦＴ１３のゲート電極
とドレイン電極が、走査線と信号線にそれぞれ接続さ
れ、ソース電極が画素電極１２に接続されている。さら
に、このようなＴＦＴアレイ基板１０の表示領域には、
後述する柱状スペーサが当接される部位を除いて、ポリ
イミド等の配向膜６が形成され、ラビングによる配向処
理がなされている。

【００２２】一方、対向基板１１においては、ガラス基
板のような絶縁基板３上に、黒色の遮光層（ブラックマ
トリクス）１４と、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１５を所定のパ
ターンで配列したカラーフィルタとがそれぞれ設けられ
ている。また、遮光層１４上で、対向するＴＦＴアレイ
基板１０の補助容量線１６と相対する位置に、Ｒ、Ｇ、
Ｂの各着色層が積層された構造の柱状スペーサ５が設け
られている。さらに、このようにカラーフィルタおよび
柱状スペーサ５が形成された対向基板１１上に、ＩＴＯ
からなる対向電極（共通電極）１７が形成され、その上
にポリイミド等の配向膜６が形成されラビングによる配
向処理がなされている。

【００２３】そして、このような対向基板１１と前記し
たＴＦＴアレイ基板１０とが、配向膜６が形成された面
を内側にし、かつそれぞれのラビング方向が90度をなす
ように対向配置されており、接着剤８により貼り合わさ
れている。さらに、これらの基板間に液晶組成物９が挟
持されている。

【００２４】このように構成される第３の実施例のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素の開
口率が高く高輝度であるうえに、柱状スペーサ５との接
触による配向膜６の削れがないので、品位が高く良好な
表示が得られる。

【００２５】第４の実施例の液晶表示装置では、図４に
示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、ガラス基
板のような絶縁基板３上に複数本の走査線と信号線（い
ずれも図示を省略。）が交差して形成され、交差した各
区画ごとに、ａ−Ｓｉを半導体層とするＴＦＴ１３が形
成されている。また、このようなＴＦＴアレイ基板１０
の画素部には、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１５を所定のパター
ンで配列したカラーフィルタが設けられており、その上
にＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極１２が設けられ
ている。さらに、着色層１５上の所定の位置に、黒色樹
脂からなる遮光層が設けられており、この遮光層が柱状
スペーサ５として機能するようになっている。またさら
に、このようにカラーフィルタおよび柱状スペーサ５が
形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、ポリイミド等の
配向膜６が形成され、ラビングによる配向処理がなされ
ている。

【００２６】一方、対向基板１１においては、ガラス基
板のような絶縁基板３上にＩＴＯからなる対向電極１７
が形成されており、その上に、ＴＦＴアレイ基板１０側
の柱状スペーサ５が当接される部位を除いて、ポリイミ
ド等の配向膜６が形成され、ラビングによる配向処理が
なされている。

【００２７】そして、このような対向基板１１と前記し
たＴＦＴアレイ基板１０とが、配向膜６が形成された面
を内側にし、かつそれぞれのラビング方向が90度をなす
ように対向配置されており、接着剤８により貼り合わさ
れている。さらに、これらの基板間に液晶組成物９が挟
持されている。

【００２８】このように構成される第４の実施例のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素の開
口率が高く高輝度であるうえに、柱状スペーサ５との接
触による配向膜６の削れがないので、品位が高く良好な
表示が得られる。

【００２９】次に、本発明の液晶表示装置の第５の実施
例について説明する。

【００３０】第５の実施例の液晶表示装置は、図５に示
すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板１１とを組
合わせて構成されており、ＴＦＴアレイ基板１０におい
ては、絶縁基板３上の所定の位置に、すなわち対向基板
１１の柱状スペーサが当接される部位に、それぞれ凹部
１８がエッチング処理により形成されている。そして、
このような絶縁基板３上に、複数本の走査線と信号線
（図示を省略。）とが交差して形成され、かつ凹部１８
に補助容量線（図示を省略。）が形成されている。ま
た、走査線と信号線とが交差した各区画ごとに、ＩＴＯ
等の透明材料からなる画素電極１２が形成されている。
さらに、このようなＴＦＴアレイ基板１０の表示領域に
は、補助容量線が形成された凹部１７を除いて、ポリイ
ミド等の配向膜６が形成されラビングによる配向処理が
なされている。

【００３１】一方、対向基板１１においては、ガラス基
板のような絶縁基板３上に、黒色の遮光層１４と、Ｒ、
Ｇ、Ｂの着色層１５を所定のパターンで配列したカラー
フィルタとがそれぞれ設けられている。また、遮光層１
４上で、対向するＴＦＴアレイ基板１０の補助容量線
（凹部１８）と相対する位置に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層
が積層された構造の柱状スペーサ５が設けられている。
さらに、このようにカラーフィルタおよび柱状スペーサ
５が形成された対向基板１１上に、ＩＴＯからなる対向
電極１７が形成され、その上にポリイミド等の配向膜６
が形成されラビングによる配向処理がなされている。

【００３２】そして、このような対向基板１１と前記し
たＴＦＴアレイ基板１０とが、配向膜６が形成された面
を内側にし、かつそれぞれのラビング方向が90度をなす
ように対向配置されており、対向基板１１に形成された
柱状スペーサ５は、ＴＦＴアレイ基板１０の凹部１７に
嵌め込まれて係止されている。そして、これらの基板が
接着剤８により貼り合わされ、基板間に液晶組成物９が
挟持されている。

【００３３】このように構成される第５の実施例の液晶
表示装置においては、柱状スペーサ５がＴＦＴアレイ基
板１０の凹部１８に係止されているので、基板間の位置
ずれが生じにくい。また、ＴＦＴアレイ基板１０の凹部
１８には配向膜６が形成されていないので、柱状スペー
サ５との接触による配向膜６の削れがなく、高品位の良
好な表示が得られる。

【００３４】次に、本発明の液晶表示装置の具体的実施
例について説明する。

【００３５】

【実施例】

実施例１図１に示す単純マトリクス型液晶表示装置を、以下に示
すようにして製造した。まず、液晶セルを構成する信号
電極側基板１を製造した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分
とする青板ガラスからなる、厚さが 1.1mmでサイズが約
11インチの絶縁基板３の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォ
トエッチングを行なって、二面駆動用として二段に分か
れた 240本の信号電極４を形成した。表示領域における
このＩＴＯ信号電極４の幅は0.07mm、電極間隔は0.03mm
とした。

【００３６】次いで、このような信号電極側基板１に対
して、以下の処理を行ない、柱状スペーサ５となる透明
レジスト層を形成した。すなわち、信号電極４の形成さ
れた基板上に、フォトレジストとしてPMER（東京応化工
業株式会社の商品名）を、スピンコート法により 5μm
の厚さに塗布した後、フォトマスクを用いて紫外線照射
による露光処理を行ない、次いで現像して信号電極４の
一部を露出させて、柱状スペーサ５を形成した。次に、
表示領域の全面に、SE-150（日産化学株式会社の商品
名）をオフセット印刷により50nmの厚さに塗布した後、
100℃で 1分間乾燥してから 250℃で30分間加熱焼成
し、配向膜６を形成した。しかる後、ラビングによる配
向処理を行なった。

【００３７】また、次のようにして走査電極側基板２を
製造した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分とする青板ガラ
スからなる、厚さが 1.1mmでサイズが約11インチの絶縁
基板３の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォトエッチングを
行なって、 640本の走査電極７を形成した。表示領域に
おけるこのＩＴＯ走査電極７の幅は0.27mm、電極間隔は
0.03mmとした。

【００３８】次いで、このような走査電極側基板２の表
示領域に、オフセット印刷によりSE-150を50nmの厚さに
塗布した。このとき、柱状スペーサ５の先端面が当接さ
れる部位を除いて塗布層が形成されるようなパターンを
有する版を用いて、オフセット印刷を行なった。その
後、 100℃で 1分間乾燥してから 250℃で30分間加熱焼
成し、配向膜６を形成した後、ラビングによる配向処理
を行なった。なお、この走査電極側基板２および信号電
極側基板１におけるラビング処理は、基板間に挟持され
た液晶組成物の分子が 240゜ねじれて配向するような方
向に行なった。

【００３９】次いで、走査電極側基板２の配向膜６の周
辺に沿って、注入口（図示を省略。）を除いて接着剤８
を印刷した後、信号電極側基板１と走査電極側基板２と
を各々の配向膜６が対向するように配置し、加熱して接
着剤８を硬化させ、基板を貼り合わせた。次に、液晶組
成物９としてZLI-2293（Ｅ．メルク社の商品名）を注入
口からセル内に注入した後、注入口を紫外線硬化型樹脂
により封止した。

【００４０】こうして得られた単純マトリクス型液晶表
示装置を、 1/240dutyのマルチプレクス駆動で駆動した
ところ、優れた表示品位が得られた。

【００４１】実施例２図２に示す単純マトリクス型液晶表示装置を、以下に示
すようにして製造した。まず、信号電極側基板１を製造
した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分とする青板ガラスか
らなる、厚さ 1.1mmでサイズが約11インチの絶縁基板３
の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォトエッチングを行なっ
て、二面駆動用として二段に分かれて 240本の信号電極
４を形成した。表示領域におけるこのＩＴＯ信号電極４
の幅は0.07mm、電極間隔は0.03mmとした。

【００４２】次いで、このような信号電極側基板１に対
して、以下の処理を行なって、柱状スペーサ５となる透
明レジスト層を形成した。すなわち、信号電極４の形成
された基板上に、フォトレジストとしてPMERを、スピン
コート法により 5μm の厚さに塗布した後、フォトマス
クを用いて紫外線照射による露光処理を行ない、次いで
現像して信号電極４の一部を露出させ、柱状スペーサ５
を形成した。次に、表示領域に、SE-150をオフセット印
刷により50nmの厚さに塗布した後、 100℃で 1分間乾燥
してから 250℃で30分間加熱焼成し、配向膜６を形成し
た。なおこのとき、柱状スペーサ５が設置された部位を
除いて塗布層が形成されるようなパターンを有する版を
用いて、オフセット印刷を行ない、柱状スペーサ５の外
周面には配向膜６が形成されないようにした。しかる
後、ラビングによる配向処理を行なった。

【００４３】また、次のようにして走査電極側基板２を
製造した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分とする青板ガラ
スからなる、厚さが 1.1mmでサイズが約11インチの絶縁
基板３の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォトエッチングを
行なって、 640本の走査電極７を形成した。表示領域に
おけるこのＩＴＯ走査電極７の幅は0.27mm、電極間隔は
0.03mmとした。

【００４４】次いで、このような走査電極側基板２の表
示領域に、柱状スペーサ５の先端面が当接される部位を
除いて塗布層が形成されるようなパターニングのなされ
た版を用いて、SE-150を50nmの厚さにオフセット印刷し
た後、 100℃で 1分間乾燥してから 250℃で30分間加熱
焼成し、配向膜６を形成した。そして、ラビングによる
配向処理を行なった。なお、この走査電極側基板２およ
び信号電極側基板１におけるラビング処理は、基板間に
挟持された液晶組成物の分子が 240゜ねじれて配向する
ような方向に行なった。

【００４５】次いで、走査電極側基板２の配向膜６の周
辺に沿って、注入口（図示を省略。）を除いて接着剤８
を印刷した後、信号電極側基板１と走査電極側基板２と
を各々の配向膜６が対向するように配置し、加熱して接
着剤８を硬化させ、基板を貼り合わせた。次に、液晶組
成物９としてZLI-2293を注入口からセル内に注入した
後、注入口を紫外線硬化型樹脂により封止した。

【００４６】こうして得られた単純マトリクス型液晶表
示装置を、 1/240dutyのマルチプレクス駆動で駆動した
ところ、実施例１よりも優れた表示品位が得られた。

【００４７】実施例３図３に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置を、以
下に示すようにして製造した。まず、 300mm× 400mmの
絶縁基板３の主面に、通常のＴＦＴ形成プロセスで成膜
とパターンニングを繰り返して、ａ−Ｓｉを半導体層と
するＴＦＴ１３と電極配線およびＩＴＯからなる画素電
極１２を形成し、縦横 100画素、合計 10000画素を有す
るＴＦＴアレイ基板１０を製造した。次いで、このよう
なＴＦＴアレイ基板１０の表示領域に、後述する柱状ス
ペーサ５の先端面が当接される部位を除いて塗布層が形
成されるようなパターニングのなされた版を用いて、 A
L-1051（日本合成ゴム株式会社の商品名）を50nmの厚さ
にオフセット印刷した。しかる後、 100℃で 1分間乾燥
してから 180℃で30分間加熱焼成して、配向膜６を形成
し、ラビングによる配向処理を行なった。

【００４８】また、次のようにして対向基板１１を製造
した。まずガラス基板のような絶縁基板３上に、アルカ
リ現像可能な紫外線硬化型アクリル樹脂にカーボンブラ
ック（黒色顔料）を分散させた黒色レジストである CK-
2000（富士ハントテクノロジー株式会社の商品名）を、
スピンコート法により全面塗布し、90℃で10分間乾燥し
た後、所定のパターン形状を有するフォトマスクを用
い、紫外線（波長 365nm）を所定の光量（300mj/cm²）
で照射して露光し、次いでpH11.5のアルカリ水溶液（ K
OHの1%水溶液）により現像し、 200℃で 1時間焼成し
て、 2.0μm の厚さの遮光層１４を形成した。

【００４９】次いで、アルカリ現像可能な紫外線硬化型
アクリル樹脂に赤色の顔料を分散させた着色レジストで
ある CR-2000（富士ハントテクノロジー株式会社の商品
名）を、スピンコート法により画素部に全面塗布し、プ
リベークした後、フォトマスクを介して紫外線（波長 3
65nm）を所定の光量（100mj/cm²）で照射して露光し
た。このとき、スペーサの形成を所望する部位を含めて
赤色着色層を形成したい部位にのみ、光が照射されるよ
うなパターニングがなされたフォトマスクを使用して、
露光を行なった。次いで、pH11.5の現像液（ KOHの1%水
溶液）に10秒間浸漬して現像し、赤色層を形成した。次
いで、 CR-2000の代わりに、 CG-2000および CB-2000
（いずれも富士ハントテクノロジー株式会社の商品名）
を用い、同様にして緑色層と青色層を順に形成した。こ
れらの層の形成では、先に形成されたスペーサ部の上に
も緑色層および青色層をそれぞれ重ねて形成した。しか
る後、230で 1時間焼成し、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１５が
所定のパターンで配列されたカラーフィルタと、Ｒ、
Ｇ、Ｂの着色層が積層された柱状スペーサ５をそれぞれ
形成した。

【００５０】次いで、このような対向基板１１の表示領
域に、スパッタ法によりＩＴＯ膜を150nmの厚さに成膜
して、対向電極（共通電極）１７を形成した後、その上
に、AL-1051を50nmの厚さにオフセット印刷し、 100℃
で 1分間乾燥してから 180℃で30分間加熱焼成して、配
向膜６を形成した。そして、ラビングによる配向処理を
行なった。しかる後、配向膜６の周辺に沿って、注入口
を除いて接着剤８を印刷し、また接着剤８の周辺の電極
転移電極（図示を省略。）上に、ＴＦＴアレイ基板１０
から対向電極１１に電圧を印加するための電極転移材
（図示を省略。）を塗布形成した。

【００５１】次いで、このような対向基板１１とＴＦＴ
アレイ基板１０とを各々の配向膜６が対向し、かつそれ
ぞれのラビング方向が90度をなすように配置した後、加
熱して接着剤８を硬化させ、基板を貼り合わせた。そし
て、ZLI-1565にS811（いずれもＥ．メルク社の商品名）
を0.1wt%添加した液晶組成物９を、注入口からセル内に
注入した後、注入口を紫外線硬化型樹脂により封止し
た。

【００５２】こうして得られたアクティブマトリクス型
液晶表示装置を駆動したところ、優れた表示品位が得ら
れた。

【００５３】実施例４図４に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置を、以
下に示すように製造した。まず、絶縁基板３の主面に、
通常のＴＦＴ形成プロセスで成膜とパターンニングを繰
り返して、ａ−Ｓｉを半導体層とするＴＦＴ１３と電極
配線とを形成し、縦横 100画素、合計 10000画素を有す
るＴＦＴアレイ基板１０を製造した。

【００５４】次いで、このようなＴＦＴアレイ基板１０
の画素部に、感光性の着色（赤色）レジストである CR-
2000をスピンコート法により全面塗布し、プリベークし
た後、フォトマスクを介して紫外線（波長 365nm）を所
定の光量（100mj/cm²）で照射して露光し、次いでpH1
1.5の現像液（ KOHの1%水溶液）に10秒間浸漬して現像
し、赤色層を形成した。次いで、 CR-2000の代わりに C
G-2000および CB-2000を使用し、同様にして緑色層と青
色層を順に形成した後、 230で 1時間焼成し、Ｒ、Ｇ、
Ｂの着色層１５が所定のパターンで配列されたカラーフ
ィルタを形成した。

【００５５】次に、スパッタ法によりＩＴＯ膜を 150nm
の厚さに成膜した後、フォトプロセスを用いてパターニ
ングを行なって、画素電極１２を形成した。しかる後、
着色層１５上の所定の位置に、柱状スペーサ５として機
能する遮光層を形成した。すなわち、画素電極１２およ
び着色層１５の上に、感光性の黒色レジストである CK-
2000をスピンコート法により塗布し、90℃で10分間乾燥
した後、所定のパターン形状を有するフォトマスクを用
い、紫外線（波長 365nm）を所定の光量（300mj/cm²）
で照の射して露光し、次いでpH11.5のアルカリ水溶液
（ KOHの1%水溶液）により現像し、 200℃で 1時間焼成
して、遮光層を形成した。次いで、こうしてカラーフィ
ルタおよび柱状スペーサ５等が形成されたＴＦＴアレイ
基板１０の表示領域の全面に、 AL-1051をオフセット印
刷により50nmの厚さに塗布した後、100℃で 1分間乾燥
してから 180℃で30分間加熱焼成して、配向膜６を形成
し、ラビングによる配向処理を行なった。

【００５６】また、次のようにして対向基板１１を製造
した。まずガラス基板のような絶縁基板３上に、スパッ
タ法によりＩＴＯ膜を 150nmの厚さに成膜して、対向電
極（共通電極）１７を形成した後、その上に、柱状スペ
ーサ５の先端面が当接される部位を除いて塗布層が形成
されるようなパターニングのなされた版を用いて、AL-1
051を50nmの厚さにオフセット印刷し、 100℃で 1分間
乾燥してから 180℃で30分間加熱焼成して、配向膜６を
形成した。そして、ラビングによる配向処理を行なっ
た。しかる後、配向膜６の周辺に沿って、注入口を除い
て接着剤８を印刷し、また接着剤８の周辺の電極転移電
極（図示を省略。）上に電極転移材（図示を省略。）を
塗布形成した。

【００５７】次いで、このような対向基板１１とＴＦＴ
アレイ基板１０とを各々の配向膜６が対向し、かつそれ
ぞれのラビング方向が90度をなすように配置した後、加
熱して接着剤８を硬化させ、基板を貼り合わせた。そし
て、ZLI-1565にS811（いずれもＥ．メルク社の商品名）
を0.1wt%添加した液晶組成物９を、注入口からセル内に
注入した後、注入口を紫外線硬化型樹脂により封止し
た。

【００５８】こうして得られたアクティブマトリクス型
液晶表示装置を駆動したところ、優れた表示品位が得ら
れた。実施例５図５に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置を、以
下に示すようにして製造した。まず、絶縁基板３の主面
の柱状スペーサが当接されるべき位置に、それぞれ縦10
μm ×横10μm ×深さ 1μm の凹部１８をエッチングに
より形成した。なお、エッチング液としてはフッ酸を用
いた。次いで、このような絶縁基板３のエッチング処理
面に、通常のＴＦＴ形成プロセスで成膜とパターンニン
グを繰り返して、ａ−Ｓｉを半導体層とするＴＦＴ１３
と電極配線、およびＩＴＯからなる画素電極１２をそれ
ぞれ形成し、縦横 100画素、合計 10000画素のＴＦＴア
レイ基板１０を製造した。

【００５９】次いで、このようなＴＦＴアレイ基板１０
の表示領域に、後述する柱状スペーサ５の先端面が当接
される部位を除いて塗布層が形成されるようなパターニ
ングのなされた版を用いて、 AL-1051を50nmの厚さにオ
フセット印刷した。しかる後、 100℃で 1分間乾燥して
から 180℃で30分間加熱焼成して、配向膜６を形成し、
ラビングによる配向処理を行なった。

【００６０】また、次のようにして対向基板１１を製造
した。まずガラス基板のような絶縁基板３上に、感光性
の黒色レジストである CK-2000を、スピンコート法によ
り全面塗布し、90℃で10分間乾燥した後、所定のパター
ン形状を有するフォトマスクを用い、紫外線（波長 365
nm）を所定の光量（300mj/cm²）で照射して露光し、次
いでpH11.5のアルカリ水溶液（ KOHの1%水溶液）により
現像し、 200℃で 1時間焼成して、 2.0μm の厚さの遮
光層１４を形成した。

【００６１】次いで、感光性の赤色着色レジストである
CR-2000（富士ハントテクノロジー株式会社の商品名）
を、スピンコート法により画素部に全面塗布し、プリベ
ークした後、フォトマスクを介して紫外線（波長 365n
m）を所定の光量（100mj/cm²）で照射して露光した。こ
のとき、スペーサの形成を所望する部位を含めて赤色着
色層を形成したい部位にのみ、光が照射されるようなパ
ターニングがなされたフォトマスクを使用して、露光を
行なった。次いで、pH11.5の現像液（ KOHの1%水溶液）
に10秒間浸漬して現像し、赤色層を形成した。次いで、
CR-2000の代わりに、 CG-2000および CB-2000を用い、
同様にして緑色層と青色層を順に形成した。これらの層
の形成では、先に形成されたスペーサ部の上にも緑色層
および青色層をそれぞれ重ねて形成した。しかる後、 2
30で 1時間焼成し、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１５が所定のパ
ターンで配列されたカラーフィルタと、Ｒ、Ｇ、Ｂの着
色層が積層された柱状スペーサ５をそれぞれ形成した。

【００６２】次いで、このような対向基板１１の表示領
域に、スパッタ法によりＩＴＯ膜を150nmの厚さに成膜
して、対向電極（共通電極）１７を形成した後、その上
に、AL-1051を50nmの厚さにオフセット印刷し、 100℃
で 1分間乾燥してから 180℃で30分間加熱焼成して、配
向膜６を形成した。そして、ラビングによる配向処理を
行なった。しかる後、配向膜６の周辺に沿って、注入口
を除いて接着剤８を印刷し、また接着剤８の周辺の電極
転移電極（図示を省略。）上に電極転移材（図示を省
略。）を塗布形成した。

【００６３】次いで、このような対向基板１１とＴＦＴ
アレイ基板１０とを各々の配向膜６が対向し、かつそれ
ぞれのラビング方向が90度をなすように配置した後、加
熱して接着剤８を硬化させ、基板を貼り合わせた。そし
て、ZLI-1565にS811を0.1wt%添加した液晶組成物９を、
注入口からセル内に注入した後、注入口を紫外線硬化型
樹脂により封止した。

【００６４】こうして得られたアクティブマトリクス型
液晶表示装置を駆動したところ、優れた表示品位が得ら
れた。

【００６５】実施例６図１に示す単純マトリクス型液晶表示装置を、以下に示
すようにして製造した。まず、液晶セルを構成する信号
電極側基板１を製造した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分
とする青板ガラスからなる、厚さが 1.1mmでサイズが約
11インチの絶縁基板３の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォ
トエッチングを行なって、二面駆動用として二段に分か
れた 240本の信号電極４を形成した。表示領域における
このＩＴＯ信号電極４の幅は0.07mm、電極間隔は0.03mm
とした。

【００６６】次いで、このような信号電極側基板１に対
して、以下の処理を行ない、柱状スペーサ５となる透明
レジスト層を形成した。すなわち、信号電極４の形成さ
れた基板上に、フォトレジストとしてPMERをスピンコー
ト法により 5μm の厚さに塗布した後、フォトマスクを
用いて紫外線照射による露光処理を行ない、次いで現像
して信号電極４の一部を露出させて、柱状スペーサ５を
形成した。

【００６７】次に、表示領域の全面に、SE-150の 2.0wt
％溶液を噴射塗布した。塗布は、30孔のピエゾ式インク
ジェットノズルを用い、材料供給量0.05ml／分、塗布時
間 5秒の条件で行なった。その後、 100℃で 1分間乾燥
してから 180℃で30分間加熱焼成して、配向膜６を形成
し、しかる後ラビングによる配向処理を行なった。

【００６８】また、次のようにして走査電極側基板２を
製造した。すなわち、ＳｉＯ_xを主成分とする青板ガラ
スからなる、厚さが 1.1mmでサイズが約11インチの絶縁
基板３の表面に、ＩＴＯを蒸着し、フォトエッチングを
行なって、 640本の走査電極７を形成した。表示領域に
おけるこのＩＴＯ走査電極７の幅は0.27mm、電極間隔は
0.03mmとした。

【００６９】次いで、このような走査電極側基板２の表
示領域に、SE-150の溶液をインクジェット方式により塗
布した。このとき、柱状スペーサ５の先端面が当接され
る部位には塗布層が形成されないように制御しながら、
塗布を行なった。次いで 100℃で 1分間乾燥してから 2
50℃で30分間加熱焼成し、配向膜６を形成した後、ラビ
ングによる配向処理を行なった。なお、走査電極側基板
２および信号電極側基板１のラビング処理は、基板間に
挟持された液晶組成物の分子が 240゜ねじれて配向する
ような方向に行なった。

【００７０】次に、走査電極側基板２の配向膜６の周辺
に沿って、注入口を除いて接着剤８を印刷した後、信号
電極側基板１と走査電極側基板２とを各々の配向膜６が
対向するように配置し、加熱して接着剤８を硬化させ、
基板を貼り合わせた。しかる後、液晶組成物９としてZL
I-2293を注入口からセル内に注入した後、注入口を紫外
線硬化型樹脂により封止した。

【００７１】こうして得られた単純マトリクス型液晶表
示装置を、 1/240dutyのマルチプレクス駆動で駆動した
ところ、実施例１よりも優れた表示品位が得られた。

【００７２】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
によれば、柱状スペーサの端面とこのスペーサの端面が
当接される第１の基板の被当接部のうちの、どちらか一
方にのみ配向膜が設けられており、例えばスペーサの形
成されていない第１の基板側の配向膜では、スペーサと
接触する部位に配向膜が形成されていないので、スペー
サとの接触により生じる配向膜の削れが防止される。し
たがって、配向膜の削れによる表示不良の発生が防止さ
れ、歩留まりが向上する。

【００７３】また、柱状スペーサ自体にも配向膜を形成
しないことで、配向膜の削れが全くなくなり、より高品
位の表示を得ることができる。

【００７４】さらに、スペーサの端面が当接される第１
の基板の被当接部に、段差のような係止部が設けられて
いるので、この係止部にスペーサが係止されて基板間の
位置ずれが生じにくい。したがって、組立て時の位置ず
れによる配向膜の削れが発生せず、表示不良の発生が防
止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の第１の実施例の概略構
成を示す断面図。

【図２】本発明の液晶表示装置の第２の実施例の概略構
成を示す断面図。

【図３】本発明の液晶表示装置の第３の実施例の概略構
成を示す断面図。

【図４】本発明の液晶表示装置の第４の実施例の概略構
成を示す断面図。

【図５】本発明の液晶表示装置の第５の実施例の概略構
成を示す断面図。

【符号の説明】

１………信号電極側基板２………走査電極側基板３………絶縁基板４………信号電極５………柱状スペーサ６………配向膜７………走査電極８………接着剤９………液晶組成物１０………ＴＦＴアレイ基板１１………対向基板１２………画素電極１３………ＴＦＴ１４………遮光層１５………着色層１７………対向電極１８………凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主面上に配向膜が形成された第１の基板
と、主面上に前記第１の基板との間隙を保持する柱状ス
ペーサが設置され、かつ配向膜が形成された第２の基板
と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液
晶層とを備えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面と、該スペーサの端面が当接される
前記第１の基板の被当接部のどちらか一方にのみ、前記
配向膜が設けられていることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】主面上に配向膜が形成された第１の基板
と、主面上に前記第１の基板との間隙を保持する柱状ス
ペーサが設置され、かつ配向膜が形成された第２の基板
と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液
晶層とを備えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面が前記第１の基板に、前記配向膜を
介することなく直接当接していることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項３】主面上に配向膜が形成された第１の基板
と、主面上に前記第１の基板との間隙を保持する柱状ス
ペーサが設置され、かつ配向膜が形成された第２の基板
と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液
晶層とを備えた液晶表示装置において、前記スペーサの端面が当接される前記第１の基板の被当
接部に、該スペーサの係止部が設けられていることを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項４】前記第１の基板が、絶縁基板上に複数本
の走査線と複数本の信号線とがそれぞれ交差するように
形成され、各交差部にスイッチング素子が設けられたア
クティブマトリクス基板であり、前記第２の基板が、絶
縁基板上に共通電極とカラーフィルタがそれぞれ形成さ
れ、かつ該カラーフィルタを構成する着色層が積層され
た柱状スペーサを有する対向基板であることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記第２の基板が、絶縁基板上に複数本
の走査線と複数本の信号線とがそれぞれ交差するように
形成され、各交差部にスイッチング素子が設けられると
ともに、該スイッチング素子に接続する画素電極の上ま
たは下にカラーフィルタを有するアクティブマトリクス
基板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
１項記載の液晶表示装置。