JP2001188235A - 液晶装置の製造方法、液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペーサーの散布位置、散布個数を制御する
ことにより、表示品質の優れた液晶表示装置の製造方法
及び液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 水、フロン、イソプロピルアルコール、
エタノール等から選択される単一の溶媒又は２種以上の
混合溶媒に、スペーサー１５を超音波等により所定の濃
度で均一に分散したスペーサー分散溶液を基板１１上に
散布する。このとき、吐出される液滴の吐出位置及び吐
出回数が任意に設定できるインクジェットノズル３０を
用いるインクジェット方式により、基板１１上の所定の
位置に所定の量のスペーサー分散溶液を散布する。その
後、スペーサー分散溶液の溶媒を自然に蒸発させること
により、基板１１上の所定の位置に所定の個数のスペー
サー１５を配置させることにより、所定の領域に均一な
散布密度でスペーサー１５を散布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置の製造方
法、該製造方法により製造される液晶装置、及びこの液
晶装置を備える電子機器に係り、特に、基板上にスペー
サーを散布する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９に一般的な単純マトリックスタイプ
のカラー表示用の液晶表示装置１００の概略断面図を示
し、この構造を説明する。

【０００３】図９に示すように、基板１０１（下側基
板）と対向基板（上側基板）１０２とがそれぞれの基板
の周縁部においてシール材１０４を介して所定間隔で貼
着され、基板１０１、対向基板１０２間に液晶層１０３
が封入されている。基板１０１上には、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層１０８ａ及び遮光層（ブラッ
クマトリックス）１０８ｂからなるカラーフィルター層
１０８、保護層１０９が順次形成され、保護層１０９上
にはストライプ状に透明電極１１０が形成され、対向基
板１０２上にもストライプ状に透明電極１１１が形成さ
れている。透明電極１１０、１１１上には配向膜１１
２、１１３が形成されている。

【０００４】液晶表示装置１００において、配向膜１１
２、１１３間には、基板１０１と対向基板１０２の間隔
（基板間隔）を均一にするために二酸化珪素、ポリスチ
レンなどからなる球状のスペーサー１０５が多数配置さ
れている。

【０００５】従来、透明電極１１０、配向膜１１２等を
形成した基板１０１上にスペーサー１０５を散布する方
法として、スペーサー１０５を水、フロン、イソプロピ
ルアルコール、エタノール等の溶媒に分散したスペーサ
ー分散溶液を空気や窒素等のガスの圧力により噴射する
ことにより散布する湿式散布法と、スペーサー１０５を
空気や窒素等のキャリアガスにより供給し、供給途中に
おいて、スペーサー１０５を自然に又は作為的に帯電さ
せ、その静電気力を利用して基板１０１上にスペーサー
１０５を付着させる乾式散布法とが一般に知られてい
る。

【０００６】図１０(a)、図１０(b)に、それぞれ湿式散
布法の散布装置２００Ａ、乾式散布法の散布装置２００
Ｂの概略断面図を示し、これらの散布装置の構造及びス
ペーサー１０５の散布方法を簡単に説明する。図１０
(a)、図１０(b)において、同じ構成要素には同じ符号を
付している。

【０００７】散布装置２００Ａ、２００Ｂの内部にはス
テンレスなどからなる散布ステージ２０１が設置され、
散布ステージ２０１上に、透明電極１１０、配向膜１１
２等が形成された基板１０１が設置される。散布装置２
００Ａ、２００Ｂの頭頂部には噴霧装置２０２及びノズ
ル２０３が設置されている。

【０００８】湿式散布法の散布装置２００Ａにおいて
は、噴霧装置２０２にスペーサー供給管２０４Ａと圧縮
ガス供給管２０５とが連結されている。また、乾式散布
法の散布装置２００Ｂにおいては、噴霧装置２０２にス
ペーサー供給管２０４Ｂが連結されている。

【０００９】湿式散布法においては、図１０(a)に示す
ように、スペーサー供給管２０４Ａからはスペーサー１
０５を水、フロン、イソプロピルアルコール、エタノー
ル等の溶媒に分散したスペーサー分散溶液が噴霧装置２
０２に供給され、一方圧縮ガス供給管２０５からは空気
や窒素等の圧縮ガスが噴霧装置２０２に供給される。噴
霧装置２０２に供給されたスペーサー１０５はノズル２
０３から溶媒、ガスとともに噴出され、自由落下して、
基板１０１上に散布される。

【００１０】乾式散布法においては、図１０(b)に示す
ように、スペーサー供給管２０４Ｂから空気や窒素等を
キャリアガスとしてスペーサー１０５が噴霧装置２０２
に供給される。このとき、スペーサー１０５は自然に又
は作為的に帯電されている。噴霧装置２０２に供給され
たスペーサー１０５はノズル２０３からキャリアガスと
ともに噴出され、自由落下して、基板１０１上に散布さ
れる。このとき、スペーサー１０５は帯電しているの
で、その静電気力により基板１０１上に付着することが
できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のスペーサー１０
５の散布法である湿式散布法及び乾式散布法において
は、基板１０１上にスペーサー１０５を自由落下させる
ことにより散布を行うため、スペーサー１０５を散布す
る位置を制御することができないという問題点がある。
そのため、以下に記載するような問題が生じている。

【００１２】上記の一般の液晶表示装置１００におい
て、スペーサー１０５が部分的に凝集するなどして、ス
ペーサー１０５の散布密度が不均一になり、基板間隔に
分布が生じるという問題点がある。基板間隔に分布が生
じたときの問題については後述する。

【００１３】また、スペーサー１０５が散布されたとこ
ろには液晶層１０３が形成されないため、その部分を黒
く表示することができず、そこから光が漏れ、コントラ
ストが低下するという問題点がある。この問題は特に、
カラーフィルター層１０８の着色層１０８ａのうち、緑
（Ｇ）の着色層１０８ａの範囲にスペーサー１０５が散
布されたときに顕著となっている。

【００１４】また、基板１０１上にはカラーフィルター
層１０８や透明電極１１０などが形成されるため、基板
１０１の表面に段差が形成され、段差を境に高部と低部
が形成される場合がある。スペーサー１０５が、基板１
０１の表面の高部と低部の両方に散布されると、基板間
隔に分布が生じるという問題点がある。基板間隔に分布
が生じたときの問題については後述する。

【００１５】ここで、下側基板の表面に段差が形成さ
れ、基板間隔に分布が生じる例について説明する。

【００１６】図１１に、単純マトリックスタイプのカラ
ー表示用の液晶表示装置３００において、基板１０１の
表面に段差が形成される例を示す。図１１において、液
晶表示装置１００と同じ構成要素には同じ符号を付し、
説明は省略する。

【００１７】液晶表示装置３００において、表示領域を
１５０、非表示領域を１５１とする。通常、シール材１
０４の内側から１〜２ｍｍが非表示領域１５１、それよ
り内側が表示領域１５０となっている。液晶表示装置３
００において、カラーフィルター層１０８、保護層１０
９、透明電極１１０、１１１、配向膜１１２、１１３
は、表示領域１５０にのみ形成され、非表示領域１５１
には形成されていない。

【００１８】液晶表示装置３００においては、カラーフ
ィルター層１０８、保護層１０９、透明電極１１０、１
１１、配向膜１１２、１１３が、表示領域１５０にのみ
形成され、非表示領域１５１には形成されていないた
め、基板１０１の表面において、表示領域１５０と非表
示領域１５１の境界部分に段差が形成される。すなわ
ち、表示領域１５０における基板１０１の表面は、非表
示領域１５１における基板１０１の表面より高い位置に
形成されている。

【００１９】例えば、基板１０１の表面に形成される段
差の高さ（カラーフィルター層１０８から配向膜１１２
までの厚み）は２〜３[μｍ]、表示領域１５０における
液晶層１０３の厚み（セル厚）及びスペーサー１０５の
直径は５[μｍ]、基板１０１と対向基板１０２の間隔
（基板間隔）は７〜８[μｍ]となっている。

【００２０】このとき、非表示領域１５１における液晶
層１０３の厚み（セル厚）は、基板間隔と同一であるの
で、７〜８[μｍ]となっている。しかしながら、非表示
領域１５１において、セル厚７〜８[μｍ]のところに５
[μｍ]のスペーサー１０５が散布されるため、７〜８
[μｍ]のセル厚を維持することができず、基板１０１と
対向基板１０２の間隔（基板間隔）が狭くなり、基板１
０１、対向基板１０２に歪みが生じる結果、表示領域１
５０の基板間隔に周縁部は狭く中心部が広くといった分
布が生じる。

【００２１】次に、下側基板の表面に段差が形成され、
基板間隔に分布が発生するもう一つの例を説明する。

【００２２】光源を内蔵せずに太陽光や照明光などの外
光を利用し、液晶表示装置の外部（観察者側）から入射
した外光が液晶表示装置の内部に設けられた反射層で反
射され、液晶表示装置の外部（観察者側）に放出される
反射型液晶表示装置が知られている。反射型液晶表示装
置において、反射層の表面に多数の微細な凹凸を形成
し、光を反射させるとともに、散乱させることにより、
明るい表示を得ることができる内部散乱方式の反射型液
晶表示装置が知られている。

【００２３】図１２に内部散乱方式の反射型液晶表示装
置４００の概略断面図を示す。図１２において、液晶表
示装置１００と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明
は省略する。

【００２４】内部散乱方式の反射型液晶表示装置４００
においては、基板（下側基板）４０１表面に多数の微細
な凹凸が形成され、基板４０１上に、微細な凹凸に沿っ
てアルミニウムなどの金属をスパッタリングすることに
より、多数の微細な凹凸を有する反射層４０６を形成す
る。

【００２５】反射層４０６上には絶縁層４０７が形成さ
れ、絶縁層４０７上には、液晶表示装置１００と同様
に、カラーフィルター層１０８、透明電極１１０等が形
成されている。

【００２６】基板４０１がガラス基板である場合には、
基板４０１表面の微細な凹凸は、ガラス基板の表面をフ
ッ酸溶液などにより不均一にエッチングするフロスト処
理などにより形成される。また、基板４０１がガラス基
板に限らず一般の基板の場合には、基板４０１表面の微
細な凹凸は基板の表面に微粒子を吹き付けることにより
表面を不均一にするサンドブラスト処理などにより形成
される。

【００２７】液晶表示装置４００において、基板４０１
表面に形成される微細な凹凸は表示領域１５０にのみ形
成されている。一方、反射層４０６、絶縁層４０７、カ
ラーフィルター層１０８、保護層１０９、透明電極１１
０、１１１、配向膜１１２、１１３は表示領域１５０の
みならず、非表示領域１５１にも形成されている。

【００２８】基板４０１表面の微細な凹凸はフロスト処
理やサンドブラスト処理により形成されるが、いずれの
処理においても元の基板４０１表面を削ることにより微
細な凹凸を形成する。そのため、基板４０１表面におい
て、微細な凹凸が形成される部分と形成されない平坦な
部分の境界、すなわち表示領域１５０と非表示領域１５
１の境界には、図１２で示すように、段差が形成され、
この段差は１[μｍ]程度となっている。また、基板４０
１表面に段差が形成されると、その上に形成される反射
層４０６、カラーフィルター層１０８、配向膜１１２な
どにも段差が形成される。

【００２９】その結果、表示領域１５０における基板４
０１の表面は非表示領域１５１における基板４０１の表
面よりも低い位置に形成される。

【００３０】例えば、表示領域１５０における液晶層１
０３の厚み（セル厚）を５[μｍ]と設定した場合に、こ
のセル厚を均一化するために、５[μｍ]のスペーサー１
０５を散布すると、非表示領域１５１に散布されるスペ
ーサー１０５は、表示領域１５０よりも段差の高さ分の
１[μｍ]程度高い位置に散布される。その結果、表示領
域１５０における液晶層１０３の厚み（セル厚）は６
[μｍ]程度と、設定されたセル厚５[μｍ]よりも厚くな
るため、設計通りの表示がされないことになる。

【００３１】さらに、表示領域１５０において、６[μ
ｍ]程度のセル厚のところに５[μｍ]のスペーサー１０
５が散布されるため、６[μｍ]程度のセル厚を維持する
ことができず、基板１０１と対向基板１０２の間隔（基
板間隔）が狭くなり、基板１０１、対向基板１０２に歪
みが生じる結果、基板間隔に分布が生じる。

【００３２】ここで、基板間隔に分布が生じたときの問
題について説明する。基板間隔に分布が生じると、その
間に挟持される液晶層の厚み（セル厚）にも分布が生じ
る。表示領域においてセル厚に分布が生じると、液晶表
示装置において、表示性能が悪化することが知られてい
る。

【００３３】特にＳＴＮ(Super Twisted Nematic)モー
ドの液晶表示装置においては、Δｎ・ｄ値（但し、Δｎ
は液晶の複屈折率、ｄはセル厚）の変化により光の透過
率が変化することが知られており、Δｎ・ｄ値の変化、
すなわちセル厚ｄの分布が大きいと光透過率すなわち明
るさに分布が発生するため、コントラストが低下する。
また、Δｎ・ｄ値の変化、すなわちセル厚ｄの分布が大
きいと、ＳＴＮモードでは位相差板で独特の黄色や青色
の着色をなくし、白黒に補償することが行われるが、こ
のとき、光学特性が悪化し、表示に色むらが生じてしま
う。また、セル厚ｄに分布があると液晶の急峻性が悪化
し、コントラストが低下する。このようにセル厚ｄに分
布が生じることにより、コントラストが悪化し、表示に
色むらが発生するため、表示品質が悪化するという問題
がある。

【００３４】そこで、本発明は上記の問題点を解決し、
スペーサーを散布する位置を制御することにより、基板
間隔の均一化を可能にする液晶装置の製造方法を提供す
ることを目的とする。また、スペーサーを散布する位置
を制御することにより、緑（Ｇ）の着色層が形成される
領域にはスペーサーが散布されない液晶表示装置の製造
方法を提供することを目的とする。

【００３５】また、これらの製造方法により、表示品質
の優れた液晶表示装置、及びこの液晶表示装置を備える
電子機器を提供することを目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、液晶層を挟持する２枚の基板
間に所定の間隔を形成するための多数のスペーサーを一
方の基板上に散布するに際して、前記スペーサーを所定
の溶媒に分散させたスペーサー分散溶液を、インクジェ
ット方式により、前記基板上の画素領域を含む所定の領
域にのみ散布し、該溶媒を蒸発させることにより、前記
スペーサーを散布することを特徴とする。

【００３７】この手段によれば、吐出される液滴の吐出
位置及び吐出回数が任意に設定できるインクジェットノ
ズルを用いるインクジェット方式によりスペーサーの散
布を行うことにより、基板上に散布するスペーサーの位
置と個数を制御することができる液晶装置の製造方法を
提供することができる。

【００３８】また、この製造方法により、液晶層を挟持
する２枚の基板間に所定の間隔を形成するためのスペー
サーが配置された液晶装置において、該スペーサーが基
板全面のうち画素領域を含む所定の領域にのみ均一な密
度で配置されていることを特徴とする液晶装置を提供す
ることができる。この液晶装置はスペーサーが所定の領
域に均一な密度で配置されているので、基板間隔が均一
化された、表示品質の優れた液晶装置となる。

【００３９】前記２枚の基板のうち一方の基板上にカラ
ー表示するための複数の異なる着色層が設けられている
場合には、前記所定の領域は、該着色層のうち所定の色
の着色層が形成される領域であることを特徴とする。前
記所定の色の着色層は赤と青の着色層であることが望ま
しい。

【００４０】この場合には、緑の着色層が形成される領
域にはスペーサーが散布されないので、光漏れを防止す
ることができ、コントラストの良い表示品質の優れた液
晶装置の製造方法及び液晶装置を提供することができ
る。

【００４１】また、前記２枚の基板のうち一方の基板表
面に凹部が形成されている場合には、前記所定の領域
は、該凹部が形成された領域であることを特徴とする。

【００４２】この場合には、基板表面において凹部が形
成されている部分は凹部が形成されていない平坦な領域
の部分より低いところに位置するが、凹部が形成されて
いる部分にのみスペーサーを散布することにより、基板
間隔を均一化することができ、表示品質の優れた液晶装
置の製造方法及び液晶装置を提供することができる。

【００４３】また、前記２枚の基板のうち一方の基板表
面に段差が形成されている場合には、前記一方の基板上
の高低に応じて、高部には小さく、低部には大きい、異
なる直径の前記スペーサーを散布することを特徴とす
る。

【００４４】この場合には、基板上の高低に応じて、基
板上の高部には小さく、低部には大きい、異なる直径の
スペーサーを散布することにより、基板間隔を均一化す
ることができ、表示品質の優れた液晶装置の製造方法及
び液晶装置を提供することができる。

【００４５】また、以上の手段において、前記スペーサ
ーは、表面に熱可塑性樹脂がコーティングされたもので
あることが望ましい。スペーサーとして、表面に熱可塑
性樹脂がコーティングされたものを用いることにより、
基板上に散布されたスペーサーを暖め、表面にコーティ
ングされた熱可塑性樹脂を溶融した後、再び常温に下
げ、熱可塑性樹脂を固化することにより、所定の位置に
散布されたスペーサーを基板上に固定することができ
る。

【００４６】また、以上の手段により提供される液晶装
置を備えることにより、表示品質の優れた電子機器を提
供することができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて詳細に説明する。

【００４８】第１実施形態 図１に本発明に係る第１実施形態の単純マトリックスタ
イプのカラー表示用の液晶表示装置１の製造方法を示す
工程図を示し、この液晶表示装置の製造方法及び構造に
ついて説明する。

【００４９】図１(a)に示すように、ガラス等からなる
基板（下側基板）１１上に、着色層１８ａ及び遮光層
（ブラックマトリックス）１８ｂからなるカラーフィル
ター層１８、カラーフィルター層１８を保護する保護層
１９を順次形成し、保護層１９上にストライプ状に透明
電極２０を形成し、透明電極２０上には配向膜２２を形
成する。

【００５０】着色層１８ａは、着色感材法、染色法、転
写法、印刷法などにより形成され、例えば赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３色が所定のパターンで配列してい
る。また、遮光層（ブラックマトリックス）１８ｂは着
色層１８ａが形成されない箇所に形成され、クロムなど
の金属や、黒色顔料を分散させたカラーレジストなどか
ら構成される。

【００５１】次に、図１(b)に示すように、配向膜２２
上に、基板間隔を均一にするための二酸化珪素やポリス
チレン等からなる球状のスペーサー１５を多数散布す
る。このとき、図２及び図３に示すようなインクジェッ
トノズル３０を用い、インクジェットプリンターなどで
知られるインクジェット方式により、スペーサー１５の
散布を行う。スペーサー１５の直径は、液晶表示装置１
に封入される液晶層１３の厚み（セル厚）に合わせて設
定され、例えば２〜１０[μｍ]の範囲内から選択され
る。スペーサー１５の散布方法の詳細については後述す
る。

【００５２】次に、図１(c)に示すように、基板１１
と、表面上にストライプ状に透明電極２１を形成し、透
明電極２１上に配向膜２３を形成した対向基板（上側基
板）１２とを配向膜２２、２３が対向するようにシール
材１４を介して貼着し、基板１１、対向基板１２間に液
晶層１３を封入する。最後に図示では省略しているが、
基板１１、対向基板１２の外表面上に偏光板、位相差板
などを取り付け、液晶表示装置１を作成する。

【００５３】ここで、基板１１上へのスペーサー１５の
散布方法について説明する。本実施形態においては、
水、フロン、イソプロピルアルコール、エタノール等か
ら選択される単一の溶媒又は２種以上の混合溶媒に、ス
ペーサー１５を超音波等により所定の濃度で均一に分散
したスペーサー分散溶液を基板１１上に散布する。この
とき、吐出される液滴の吐出位置及び吐出回数を任意に
設定できる、図２、図３に示すようなインクジェットノ
ズル３０を用いることにより、基板１１上の所定の位置
に所定の量のスペーサー分散溶液を散布する。その後、
スペーサー分散溶液の溶媒を自然に蒸発させることによ
り、基板１１上の所定の位置に所定の個数のスペーサー
１５を配置させる。

【００５４】本実施形態において、スペーサー１５とし
て、表面に熱可塑性樹脂がコーティングされた接着スペ
ーサーを用いることが望ましい。スペーサー１５として
接着スペーサーを用いる場合には、スペーサー１５を基
板１１上に散布し、溶媒を蒸発させた後、スペーサー１
５を散布した基板１１を１００℃程度に暖めることによ
り、スペーサー１５の表面にコーティングされた熱可塑
性樹脂を溶融し、再び常温まで温度を下げることによ
り、溶融した樹脂を固化する。このとき、スペーサー１
５を基板１１上に固定することができるので、時間が経
過しても所定の位置に散布したスペーサー１５の位置が
変化しない。

【００５５】次に、本実施形態で用いるインクジェット
ノズルの一例であるインクジェットノズル３０の構造を
説明する。図２、図３はそれぞれインクジェットノズル
３０の斜視図、断面図を示している。

【００５６】インクジェットノズル３０は、図２に示す
ように、例えばステンレス製のノズルプレート３１と振
動板３２とを備え、両者は仕切部材（リザーバプレー
ト）３３を介して接合されている。ノズルプレート３１
と振動板３２との間には、仕切部材３３によって複数の
空間３４と液溜まり３５とが形成されている。各空間３
４と液溜まり３５の内部はスペーサー分散溶液が満たさ
れており、各空間３４と液溜まり３５とは供給口３６を
介して連通している。さらに、ノズルプレート３１に
は、空間３４からスペーサー分散溶液を噴射するための
ノズル孔３７が設けられている。一方、振動板３２には
液溜まり３５にスペーサー分散溶液を供給するための孔
３８が形成されている。

【００５７】また、図３に示すように、振動板３２の空
間３４に対向する面と反対側の面上には圧電素子３９が
接合されている。この圧電素子３９は一対の電極４０の
間に位置し、通電すると圧電素子３９が外側に突出する
ように撓曲し、同時に圧電素子３９が接合されている振
動板３２も一体となって外側に撓曲する。これによって
空間３４の容積が増大する。したがって、空間３４内に
増大した容積分に相当するスペーサー分散溶液が液溜ま
り３５から供給口３６を介して流入する。次に、圧電素
子３９への通電を解除すると、圧電素子３９と振動板３
２はともに元の形状に戻る。これにより、空間３４も元
の容積に戻るため、空間３４内部のスペーサー分散溶液
の圧力が上昇し、ノズル孔３７から基板に向けてスペー
サー分散溶液の液滴４１が吐出される。

【００５８】次に、図４、図５に、液晶表示装置１にお
いて、カラーフィルター層１８を上方から見たときの平
面図を拡大して示し、スペーサー１５の散布位置、散布
個数の例について説明する。カラーフィルター層１８上
には透明電極２０、配向膜２２等が形成されているが、
図示では省略している。

【００５９】液晶表示装置１において、１個の着色層１
８ａは１本の透明電極２０と１本の透明電極２１とが交
差する領域に対応して形成され、１個の着色層１８ａの
範囲はサブ画素と呼ばれる。また、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）からなる３個の着色層１８ａで一画素
となり、１つの表示が可能となる。

【００６０】一般に、スペーサー１５の散布密度として
は７０[個／ｍｍ²]程度が必要とされている。例えば、
ノート型パソコンに搭載される液晶パネルの一例である
表示領域が縦１９２[ｍｍ]×横１４４[ｍｍ]、画素ピッ
チＰが０．３[ｍｍ]の液晶パネルには、６４０×３
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）×４８０（＝９２１,６００）個のサブ
画素があるので、一個のサブ画素には２個程度のスペー
サー１５が散布されることが必要である。

【００６１】したがって、図４に示すように、縦約０．
３[ｍｍ]×横約０．１[ｍｍ]のサブ画素内には、スペー
サー１５が２個程度散布されればよい。

【００６２】例えば、解像度１４４０ｄｐｉ（dot per
inch）のインクジェットノズル３０を用いた場合には、
１ドット約１７．６[μｍ]の液滴４１を打つことができ
るので、スペーサー１５の直径が１〜４ [μｍ]の場合
には１滴に２個のスペーサー１５が分散されているよう
に、スペーサー分散溶液の濃度を調整し、サブ画素ごと
に１滴ずつ散布すればよい。あるいは、１滴に１個のス
ペーサー１５が分散されているようにスペーサー分散溶
液の濃度を調整し、サブ画素ごとに２滴ずつ散布しても
よい。また、スペーサー１５の直径が４〜１０ [μｍ]
の場合には、１滴に１個のスペーサー１５が分散されて
いるように、スペーサー分散溶液の濃度を調整し、サブ
画素ごとに２滴ずつ散布すればよい。

【００６３】ここでは、解像度１４４０ｄｐｉのインク
ジェットノズル３０について説明したが、本発明はこれ
に限らず、スペーサー１５の直径に応じて、適当な大き
さの液滴を吐出するインクジェットノズル３０を選択
し、サブ画素ごとに２個程度のスペーサー１５を散布す
るようにすればよい。

【００６４】本実施形態においては、サブ画素ごとに所
定の個数のスペーサー１５を散布する例を示したが、本
発明はこれに限らず、基板１１上の所定の位置に所定の
個数のスペーサー１５を散布することにより、スペーサ
ー１５の散布密度を均一化することができる。また、本
実施形態においては、カラー表示用の液晶表示装置につ
いてのみ説明したが、本発明はこれに限らず白黒表示用
の液晶表示装置にも適用することができる。

【００６５】また、スペーサー１５が緑（Ｇ）の着色層
１８ａの範囲に散布されると、光漏れが生じコントラス
トが低下することは先に述べたが、本実施形態によれ
ば、インクジェットノズル３０を用いるインクジェット
方式によりスペーサー１５の散布を行うことにより、図
５に示すように、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の着色層１８ａの
範囲にのみスペーサー１５を散布し、緑（Ｇ）の着色層
１８ａの範囲にはスペーサー１５を散布しないことも可
能である。

【００６６】このように、本実施形態によれば、インク
ジェットノズル３０を用いるインクジェット方式により
スペーサー１５の散布を行うことにより、スペーサー１
５の散布位置、散布個数を制御することができ、スペー
サー１５の散布密度が均一化された液晶表示装置の製造
方法を提供することができる。また、この製造方法によ
り、スペーサー１５の散布密度が均一化され、基板間隔
が均一化されるとともに、スペーサの凝集による光漏れ
を抑えた、表示品質の優れた液晶表示装置を提供するこ
とができる。

【００６７】また、インクジェット方式によりスペーサ
ー１５を散布することにより、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の着
色層１８ａの範囲にのみスペーサー１５を散布し、緑
（Ｇ）の着色層１８ａの範囲にはスペーサー１５を散布
しない、液晶表示装置の製造方法を提供することができ
る。また、この製造方法により、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の
着色層１８ａの範囲にのみスペーサー１５が配置され
た、光漏れを防止し、コントラストの良い表示品質の優
れた液晶表示装置を提供することができる。

【００６８】第２実施形態 図６に本発明に係る第２実施形態の単純マトリックスタ
イプのカラー表示用の液晶表示装置２の概略断面図を示
し、この液晶表示装置の構造及び製造方法について説明
する。図６において、液晶表示装置１と同じ構成要素に
は同じ符号を付し、説明は省略する。

【００６９】液晶表示装置２において、シール材１４の
内側から１〜２ｍｍが非表示領域５１、それより内側が
表示領域５０となっている。

【００７０】液晶表示装置２において、カラーフィルタ
ー層１８、保護層１９、透明電極２０、２１、配向膜２
２、２３は、表示領域５０にのみ形成され、非表示領域
５１には形成されていない。

【００７１】液晶表示装置２においては、カラーフィル
ター層１８、保護層１９、透明電極２０、２１、配向膜
２２、２３は、表示領域５０にのみ形成され、非表示領
域５１には形成されないため、基板１１の表面におい
て、表示領域５０と非表示領域５１の境界部分に段差が
形成されている。すなわち、表示領域５０における基板
１１の表面は非表示領域５１における基板１１の表面よ
りも高い位置に形成されている。

【００７２】本実施形態において、基板１１、対向基板
１２間には、液晶層１３の厚み（セル厚）に合わせて、
段差を境に異なる直径のスペーサー２５Ａ、２５Ｂが配
置されている。すなわち、表示領域５０には表示領域５
０における液晶層１３の厚み（セル厚）に合わせた直径
の小さいスペーサー２５Ａが配置され、非表示領域５１
には非表示領域５１における液晶層１３の厚み（セル
厚）に合わせた直径の大きいスペーサー２５Ｂが配置さ
れている。

【００７３】例えば、表示領域５０におけるセル厚及び
スペーサー２５Ａの直径が５[μｍ]、基板１１の表面に
形成される段差の高さ（カラーフィルター層１８から配
向膜２２までの厚み）が２〜３[μｍ]程度の場合には、
基板１１と対向基板１２の間隔（基板間隔）すなわち非
表示領域５１におけるセル厚は７〜８[μｍ]程度となっ
ている。したがって、非表示領域５１には非表示領域５
１のセル厚７〜８[μｍ]に合わせた直径７〜８[μｍ]程
度のスペーサー２５Ｂが配置されている。

【００７４】ここで、２種類のスペーサー２５Ａ、２５
Ｂを基板１１上に散布する方法について説明する。水、
フロン、イソプロピルアルコール、エタノール等から選
択される単一の溶媒又は２種以上の混合溶媒に、スペー
サー２５Ａを超音波等により所定の濃度で均一に分散し
たスペーサー分散溶液Ａを作製する。スペーサー２５Ｂ
についても同様に、スペーサー分散溶液Ｂを作製する。

【００７５】基板１１上の表示領域５０には、第１実施
形態で説明したように、インクジェットノズル３０を用
い、スペーサー２５Ａの分散溶液Ａを均一に散布する。
また、基板１１上の非表示領域５１には、別のインクジ
ェットノズル３０を用い、スペーサー２５Ｂの分散溶液
Ｂを均一に散布する。

【００７６】本実施形態において、スペーサー２５Ａ、
２５Ｂとして、表面に熱可塑性樹脂がコーティングされ
た接着スペーサーを用いることが望ましい。第１実施形
態で説明したように、スペーサー２５Ａ、２５Ｂとして
接着スペーサーを用いることにより、散布したスペーサ
ー２５Ａ、２５Ｂを基板１１上に固定することができ
る。

【００７７】本実施形態によれば、インクジェットノズ
ル３０を用いるインクジェット方式によりスペーサーを
散布することにより、スペーサーを散布する位置を制御
することが可能となるため、基板１１の表面に高低が形
成されている場合には、液晶層１３の厚み（セル厚）に
合わせて、高部には直径の小さいスペーサー２５Ａを散
布し、低部には直径の大きいスペーサー２５Ｂを散布す
ることができ、基板間隔が均一化された、液晶表示装置
の製造方法を提供することができる。また、この製造方
法により、基板１１の表面に高低が形成されている場合
においても、基板間隔が均一化された、表示品質の優れ
た液晶表示装置を提供することができる。

【００７８】本実施形態においては、カラー表示用の液
晶表示装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限
らず、白黒表示用の液晶表示装置にも適用することがで
きる。

【００７９】第３実施形態 図７に内部散乱方式の反射型液晶表示装置３の概略断面
図を示し、この液晶表示装置の構造及び製造方法を説明
する。図７において、液晶表示装置１、２と同じ構成要
素には同じ符号を付し、説明は省略する。

【００８０】液晶表示装置３においては、基板（下側基
板）６１表面に多数の微細な凹凸が形成され、基板６１
上に、微細な凹凸に沿ってアルミニウムなどの金属をス
パッタリングすることにより、多数の微細な凹凸を有す
る反射層６６を形成する。反射層６６上には反射層６６
を保護するための二酸化珪素などからなる絶縁層６７が
形成され、絶縁層６７上には、液晶表示装置１、２と同
様に、カラーフィルター層１８、透明電極２０等が形成
されている。

【００８１】基板６１がガラス基板である場合には、基
板６１表面の微細な凹凸は、ガラス基板の表面をフッ酸
溶液などにより不均一にエッチングするフロスト処理な
どにより形成される。また、基板６１がガラス基板に限
らず一般の基板の場合には、基板６１表面の微細な凹凸
は基板６１の表面に微粒子を吹き付けることにより表面
を不均一にするサンドブラスト処理などにより形成され
る。

【００８２】この微細な凹凸の凸部の高さは、例えば
０．５〜０．８[μｍ]程度となっている。また、基板６
１表面において、微細な凹凸は表示領域５０にのみ形成
されている。一方、反射層６６、絶縁層６７、カラーフ
ィルター層１８、保護層１９、透明電極２０、２１、配
向膜２２、２３は表示領域５０のみならず、非表示領域
５１にも形成されている。

【００８３】基板６１表面の微細な凹凸はフロスト処理
やサンドブラスト処理などにより形成されるが、いずれ
の処理においても元の基板６１表面を削ることにより微
細な凹凸を形成する。そのため、図７に示すように、基
板６１表面において、微細な凹凸が形成される部分と形
成されない平坦な部分の間には段差が形成され、この段
差は１[μｍ]程度となっている。すなわち、表示領域５
０における基板６１表面は非表示領域５１における基板
６１表面より低い位置に形成されている。基板６１表面
に段差が形成される結果、図７に示すように、その上に
形成される反射層６６、カラーフィルター層１８、配向
膜２２などにも段差が形成される。

【００８４】本実施形態において、液晶層１３の厚み
（セル厚）に合わせて、基板６１上に、段差を境に直径
の異なるスペーサー６５Ａ、６５Ｂが配置されている。
すなわち、基板６１上において、表示領域におけるセル
厚に合わせたスペーサー６５Ａが散布され、非表示領域
５１には、非表示領域５１におけるセル厚に合わせた、
スペーサー６５Ａよりも１[μｍ]程度直径の小さいスペ
ーサー６５Ｂが配置されている。

【００８５】ここで、２種類のスペーサー６５Ａ、６５
Ｂを基板６１上に散布する方法について説明する。水、
フロン、イソプロピルアルコール、エタノール等から選
択される単一の溶媒又は２種以上の混合溶媒に、スペー
サー６５Ａを超音波等により所定の濃度で均一に分散し
たスペーサー分散溶液Ｃを作製する。スペーサー６５Ｂ
についても同様に、スペーサー分散溶液Ｄを作製する。

【００８６】基板６１上の表示領域５０には、第１実施
形態で説明したように、インクジェットノズル３０を用
い、スペーサー６５Ａの分散溶液Ｃを均一に散布する。
また、基板６１上の非表示領域５１には、別のインクジ
ェットノズル３０を用い、スペーサー６５Ｂの分散溶液
Ｄを均一に散布する。

【００８７】また、本実施形態において、スペーサー６
５Ａ、６５Ｂとして、表面に熱可塑性樹脂がコーティン
グされた接着スペーサーを用いることが望ましい。第１
実施形態で説明したように、スペーサー６５Ａ、６５Ｂ
として接着スペーサーを用いることにより、スペーサー
６５Ａ、６５Ｂを基板６１上に固定することができる。

【００８８】本実施形態によれば、インクジェットノズ
ル３０を用いるインクジェット方式によりスペーサーを
散布することにより、スペーサーを散布する位置を制御
することが可能となるため、基板の表面に高低が形成さ
れている場合に、液晶層の厚み（セル厚）に合わせて、
高部には直径の小さいスペーサー６５Ａを散布し、低部
には直径の大きいスペーサー６５Ｂを散布することがで
き、基板間隔が均一化された液晶表示装置の製造方法を
提供することができる。また、この製造方法により、基
板上に高低が形成されている場合においても、基板間隔
が均一化された、表示品質の優れた液晶表示装置を提供
することができる。

【００８９】本実施形態においては、非表示領域５１に
直径の小さいスペーサー６５Ｂを散布したが、表示領域
５０にのみスペーサー６５Ａを散布し、非表示領域５１
にはスペーサーを散布しないことにより、基板間隔を均
一化することも可能である。ただし、基板間隔を均一化
できるという点から非表示領域５１には直径の小さいス
ペーサー６５Ｂを散布することが望ましい。

【００９０】また、本実施形態においては、カラー表示
用の液晶表示装置についてのみ説明したが、本発明はこ
れに限らず、白黒表示用の液晶表示装置にも適用するこ
とができる。

【００９１】なお、第１〜第３実施形態においては、い
ずれも単純マトリックスタイプの液晶表示装置について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）に代表され
る２端子型素子やＴＦＴ（Thin-Film Transistor）に代
表される３端子型素子を用いるアクティブマトリックス
タイプの液晶表示装置にも適用することができ、いかな
る液晶表示装置にも適用することができる。

【００９２】また、本発明により提供される液晶表示装
置を備えることにより、表示品質の優れた電子機器を提
供することができる。

【００９３】次に、前記の第１〜第３実施形態により製
造された液晶表示装置１、２、３のいずれかを備えた電
子機器の具体例について説明する。

【００９４】図８(a)は携帯電話の一例を示した斜視図
である。図８(a)において、７０は携帯電話本体を示
し、７１は前記の液晶表示装置１、２、３のいずれかを
備えた液晶表示部を示している。

【００９５】図８(b)はワープロ、パソコンなどの携帯
型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図８(b)
において、８０は情報処理装置、８１はキーボードなど
の入力部、８３は情報処理本体、８２は前記の液晶表示
装置１、２、３のいずれかを備えた液晶表示部を示して
いる。

【００９６】図８(c)は腕時計型電子機器の一例を示し
た斜視図である。図８(c)において、９０は時計本体を
示し、９１は前記の液晶表示装置１、２、３のいずれか
を備えた液晶表示部を示している。

【００９７】図８(a)〜(c)に示すそれぞれの電子機器
は、前記の液晶表示装置１、２、３のいずれかを備えた
ものであるので、表示品質の優れたものとなる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吐
出される液滴の吐出位置及び吐出回数を任意に設定でき
るインクジェットノズルを用いるインクジェット方式に
よりスペーサーを散布することにより、スペーサーの散
布位置、散布個数を制御することができるので、スペー
サーの散布密度を均一化することができ、基板間隔が均
一化された、表示品質の優れた液晶表示装置の製造方法
及び液晶表示装置を提供することができる。

【００９９】また、インクジェット方式によりスペーサ
ーを散布することにより、スペーサーが赤と青の着色層
の範囲にのみ散布され、緑の着色層の範囲には散布され
ない、コントラストの良い液晶表示装置の製造方法及び
液晶装置を提供することができる。

【０１００】また、インクジェット方式によりスペーサ
ーを散布することにより、基板上に高低がある場合にお
いても、液晶層の厚み（セル厚）に合わせて、高部には
小さく、低部には大きい、直径の異なるスペーサーを散
布することができ、基板間隔が均一化された、表示品質
の優れた液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提
供することができる。

【０１０１】また、本発明により提供される液晶表示装
置を備えることにより、表示品質の優れた電子機器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明に係る第１実施形態の単純マト
リックスタイプの液晶表示装置の製造方法を示す工程図
である。

【図２】 図２はインクジェットノズルの一例を示す概
略斜視図である。

【図３】 図３はインクジェットノズルの一例を示す概
略断面図である。

【図４】 図４は本発明に係る第１実施形態の単純マト
リックスタイプの液晶表示装置の一画素を拡大して示す
概略平面図である。

【図５】 図５は本発明に係る第１実施形態の単純マト
リックスタイプの液晶表示装置の一画素を拡大して示す
概略平面図である。

【図６】 図６は本発明に係る第２実施形態の単純マト
リックスタイプの液晶表示装置を示す概略断面図であ
る。

【図７】 図７は本発明に係る第３実施形態の単純マト
リックスタイプの液晶表示装置を示す概略断面図であ
る。

【図８】 図８(a)は上記実施形態の液晶表示装置を備
えた携帯電話の一例を示す図、図８(b)は上記実施形態
の液晶表示装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示
す図、図８(c)は上記実施形態の液晶表示装置を備えた
腕時計型電子機器の一例を示す図である。

【図９】 図９は一般の単純マトリックスタイプの液晶
表示装置を示す概略断面図である。

【図１０】 図１０(a)、(b)は従来のスペーサーの散布
装置を示す概略断面図である。

【図１１】 図１１は従来の単純マトリックスタイプの
液晶表示装置を示す概略断面図である。

【図１２】 図１２は従来の内部散乱方式の反射型液晶
表示装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１、２、３ 液晶表示装置 １１、６１ 基板（下側基
板） １２ 対向基板（上
側基板） １３ 液晶層 １４ シール材 １５、２５Ａ、２５Ｂ、６５Ａ、６５Ｂ スペーサー １８ カラーフィル
ター層 １８ａ 着色層 １８ｂ 遮光層（ブラ
ックマトリックス） １９ 保護層 ２０、２１ 透明電極 ２２、２３ 配向膜 ３０ インクジェッ
トノズル ４１ スペーサー分
散溶液の液滴 ５０ 表示領域 ５１ 非表示領域 ６６ 反射層 ６７ 絶縁層 Ｐ 画素ピッチ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶層を挟持する２枚の基板間に所定の
   間隔を形成するための多数のスペーサーを一方の基板上
   に散布するに際して、前記スペーサーを所定の溶媒に分
   散させたスペーサー分散溶液を、インクジェット方式に
   より、前記基板上の画素領域を含む所定の領域にのみ散
   布し、該溶媒を蒸発させることにより、前記スペーサー
   を散布することを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液晶装置の製造方法にお
   いて、前記２枚の基板のうち一方の基板上にカラー表示
   するための複数の異なる色の着色層が設けられており、
   前記所定の領域は、該着色層のうち所定の色の着色層が
   形成される領域であることを特徴とする液晶装置の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の液晶装置の製造方法にお
   いて、前記所定の色の着色層が赤と青の着色層であるこ
   とを特徴とする液晶装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の液晶装置の製造方法にお
   いて、前記２枚の基板のうち一方の基板表面に凹部が形
   成されており、前記所定の領域は、該凹部が形成された
   領域であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の液晶装置の製造方法にお
   いて、前記２枚の基板のうち一方の基板表面に段差が形
   成されており、前記一方の基板上の高低に応じて、高部
   には小さく、低部には大きい、異なる直径の前記スペー
   サーを散布することを特徴とする液晶装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか１
   項記載の液晶装置の製造方法において、前記スペーサー
   は、表面に熱可塑性樹脂がコーティングされたものであ
   ることを特徴とする液晶装置の製造方法。
7. 【請求項７】 液晶層を挟持する２枚の基板間に所定の
   間隔を形成するためのスペーサーが配置された液晶装置
   において、該スペーサーが基板全面のうちの画素領域を
   含む所定の領域にのみ均一な密度で配置されていること
   を特徴とする液晶装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の液晶装置において、前記
   ２枚の基板のうち一方の基板上にカラー表示するための
   複数の異なる色の着色層が設けられており、前記所定の
   領域は、該着色層のうち所定の色の着色層が形成される
   領域であることを特徴とする液晶装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の液晶装置において、前記
   所定の色の着色層が赤と青の着色層であることを特徴と
   する液晶装置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の液晶装置において、前
    記２枚の基板のうち一方の基板表面に凹部が形成されて
    おり、前記所定の領域は、該凹部が形成された領域であ
    ることを特徴とする液晶装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の液晶装置において、前
    記２枚の基板のうち一方の基板表面に段差が形成されて
    おり、前記一方の基板上の高低に応じて、高部には小さ
    く、低部には大きい、異なる直径の前記スペーサーが配
    置されていることを特徴とする液晶装置。
12. 【請求項１２】 請求項７から請求項１１までのいずれ
    か１項記載の液晶装置において、前記スペーサーは、表
    面に熱可塑性樹脂がコーティングされたものであること
    を特徴とする液晶装置。
13. 【請求項１３】 請求項７から請求項１２までのいずれ
    か１項記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機
    器。