JP2801104B2 - アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法Info
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Description
散乱型液晶表示装置の製造方法、特にTFTを用いたア
クテイブマトリックス駆動方式と、ポリマー分散型液晶
層による散乱モードを組み合わせた液晶表示装置の製造
方法に関する。
TFT−LCDの構造について説明する。図6の平面図
(a)及び、平面図中P−P’の断面図(b)に示すよ
うに、ガラス基板601上に、TFT602及び画素電
極603をマトリックス状に設け、TFTを動作させる
走査電極線604及び、信号電極線605を直交配線
し、TFTを備えた基板を構成する。そしてこの基板上
にパッシベーション膜606を設ける。平面図ではパッ
シベーション膜606は省略してある。なお図中607
はゲート絶縁膜、608は非ドープアモルファスシリコ
ン膜、609はn+アモルファスシリコン膜、610は
ソース電極、611はドレイン電極であり、ソース電極
610は信号電極線605と同種金属であり、両者は互
いに接続されている。
及び、平面図中P−P’の断面図(b)に示すように、
ガラス基板701上にクロム膜をスパッタリング法で成
膜した後、斜線で示すパターン702にパターニングす
る。これは、TFTを備えた基板からの漏れ光を遮断す
る役目がある。703はTFTを備えた基板の両画素電
極に対応する開口部で、この部分が有効表示部となる。
さらにこの上にITO膜704を画面全体に形成し、対
向電極とする。
FTを備えた基板のエッジ部、つまり画面外周辺に電極
端子として配線され、その部分でドライバーICと接続
される。図8を参照して、801は走査電極端子、80
2は信号電極端子、803は後で述べる対向電極端子で
ある。図9を参照して、対向基板901の周囲に直径1
0μmのプラスチックビーズを混入した熱硬化性のシー
ル樹脂902をスクリーン印刷の手法を用いて設け、先
に述べたTFTを備えた基板903と真空中で貼り合わ
せた。この際、対向基板の四隅には導電性樹脂904を
設け、対向基板のITO膜とTFTを備えた基板の対向
電極用電極線905が接続されるようにする貼り合わせ
後、加熱処理を行い、シール樹脂を硬化させて、液晶パ
ネルを完成させる。
樹脂である。両基板の間にはスペーサとしてプラスチッ
クビーズ1002を配置し、一定の厚さの空隙を基板間
に形成する。この空隙に光重合性をもつ、ポリマーのモ
ノマーあるいはオリゴマーと液晶材料の混合物1003
を注入し、封止する。1004はTFTを備えた基板、
1005はTFT、1006は画素電極、1007はパ
ッシベーション膜、1008は対向基板、1009は遮
光膜、1010は対向電極である。
ポリマーのモノマーあるいはオリゴマーを重合させる。
この重合によって、ポリマーと液晶が相分離反応する。
この時図11に示すように液晶相1101を構成する液
晶分子1102はポリマー化合物1103の網目構造中
に分散し、界面1104に沿って配向する。この配向方
向は規制されないからパネル内における液晶分子の配向
はランダムとなりパネルに入射する光を散乱する。なお
1105は透明電極である。そしてこの液晶パネルの走
査電極線及び、信号電極線、対向電極線それぞれ対応す
る電極端子にドライバーICを実装し、駆動回路に接続
する。
走査電極線に最上段から順次、パルス信号を入力し、そ
れぞれの走査電極線上のTFTを動作させる。この動作
タイミングに合わせて信号電極から映像信号を入力する
と、それぞれのTFTに接続された画素電極と、それに
向かい合う対向電極の間に電圧が印加される。液晶相に
電圧が印加されると、図12に示すように、液晶分子が
電界方向に配向するため、光の散乱作用が減少し、透明
となる、この透明状態と電圧無印加時の散乱状態を印加
電圧で制御することにより画像表示を行う。
工程においては、紫外線をパネルに照射することで、ポ
リマーのモノマーあるいはオリゴマーを重合させる工程
がある。この時、TFTを備えた基板側から紫外線を照
射すると、走査電極線及び、信号電極線が入射光を遮断
し、また対向基板側から紫外線を照射すると、遮光パタ
ーン(図7参照)が入射光を遮断する。従って、従来の
アクテイブマトリクス駆動方式によるポリマー分散型液
晶表示装置では、パネル内部に重合するための紫外線が
照射されない部分があり、その部分のモノマーあるいは
オリゴマーは重合されない。
表示部となるが、液晶表示装置の使用時間の経過と共
に、未重合物質が表示部に拡散して、表示部の電気光学
特性が変化する。従って、表示品位の信頼性に問題があ
った。
縁性基板における一方の基板上に走査電極線を形成し、
前記走査電極線上に複数の薄膜トランジスター(TF
T)を設置し、その上にパターン化した信号電極線を設
け、TFTを介して前記信号電極線より電圧を印加しう
るように画素電極を設置し、前記画素電極上をパッシベ
ーション膜で被覆し、TFT部、画素電極と走査電極線
間の非表示部、画素電極と信号電極線間の非表示部を遮
蔽するようにパッシベーション膜の上に遮蔽膜を設け、
他方の基板上に対向電極を設け、対向電極とTFTが対
向するように一対の絶縁性基板を設置し、一対の絶縁性
基板間に光重合性をもつモノマーと、液晶材料の混合物
を注入し、他方の基板側から光照射してポリマー分散型
液晶層を形成することを特徴とするアクティブマトリッ
クス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法に関する。
って説明する。図2から図5はTFTアレイの平面図
(a)及び平面図中P−P’の断面図(b)を工程に沿
って順次示したものであり、この図を参照して説明す
る。なお補助容量並びに補助容量電極線等、本発明に直
接関係しない部分は省略している。まず、図2を参照し
て、ガラス基板201上にタンタルの薄膜をスパッタリ
ング法で形成して、フォトリソグラフの手法を用いて走
査電極202を形成する。
が挙げられ、好適にはガラスが適用できる。走査電極線
用の素材としては、前記タンタルの他にアルミ、クロム
等が好適に適用される。次に図3を参照して、ゲート絶
縁膜である窒化シリコン膜301、非ドープアモルファ
スシリコン膜302、及びn+ アモルファスシリコン膜
303を順次プラズマCVD法により形成し、両アモル
ファスシリコン膜を島状にパターニングする。
パッタリング法で成膜し、そしてn + シリコン膜と共に
パターン化して信号電極線を形成する。次に図5のTF
Tアレイの平面図(a)及び平面図中P−P’の断面図
(b)を参照して、ITO膜をスパッタリング法により
成膜し、画素電極501としてパターン化する。そし
て、窒化シリコン膜を画面全体に形成し、パッシベーシ
ョン膜502とする。
に、ポリシリコン系などが挙げられる。なお、パッシベ
ーション膜は、ここで用いた窒化シリコン膜に限らず、
酸化シリコン膜、あるいはポリイミド膜等の高分子樹脂
膜でもよい。パッシベーション膜502の上に、クロム
膜をスパッタリング法で成膜後、図1の平面図(a)及
び平面図中P−P’の断面図(b)に示すようにTFT
部、画素電極と走査電極線間の非表示部、画素電極と信
号電極線間の非表示部の上に、それらを遮蔽する大きさ
の遮光膜101をパターニングする。さらに、遮光膜材
料としてクロム膜の他にアルミニウム、チタン、モリブ
デン、タンタルモリブデン、チタンまたはカーボンブラ
ックあるいは黒色顔料を混入したアクリル系樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリアミド樹脂などの黒色樹脂が好適に利
用される。
Oをスパッタリング法で成膜し、対向電極とする。遮光
膜は形成しない。対向基板材料としては前記ITO膜の
他に酸化スズや酸化インジウムが適用されるが、ITO
膜が好適である。このようにして作製した対向基板とT
FTを備えた基板を、対向電極とTFTが対向するよう
に直径約10μmのプラステチックビーズを間に挟んで
シール樹脂を用いて貼り合わせる。その後、予めシール
樹脂パターンの一部を開口して設けた注入口から、紫外
線等の光による重合性をもつモノマーまたはオリゴマー
と液晶材料の混合物を注入し、注入口を樹脂により封止
する。
射し、モノマーあるいはオリゴマーを重合させ、ポリマ
ー分散型液晶層を形成する。ここで、紫外線等の光によ
る重合性をもつモノマーまたはオリゴマーはアクリル系
材料、エポキシ系材料等が挙げられ、好適にはアクリル
系材料が適用される。また、液晶材料としてはシアノフ
ェニルシクロヘキサン系、シアノビフェニル系、フッ素
系、トラン系などが挙げられる。
と駆動用回路により液晶表示装置に画像表示を行う。
重合残存物質をほぼ無くすことができ、その結果、表示
品位が高く、信頼性の良いアクテイブマトリクス駆動方
式液晶表示装置を提供することができる。
る。前記の図2から図5までは製造工程について、図1
は完成したパネルの平面図と断面図の概略である。図2
から図5はTFTアレイの平面図(a)及び平面図中P
−P’の断面図(b)を工程に沿って順次示したもので
あり、この図を参照して説明する。なお補助容量並びに
補助容量電極線等、本発明に直接関係しない部分は省略
している。まず、図2を参照して、ガラス基板201上
にタンタルの薄膜をスパッタリング法で形成して、フォ
トリソグラフの手法を用いて走査電極202を形成す
る。
窒化シリコン膜301、非ドープアモルファスシリコン
膜302、及びn+ アモルファスシリコン膜303を順
次プラズマCVD法により形成し、両アモルファスシリ
コン膜を島状にパターニングする。次に図4を参照し
て、チタン膜401をスパッタリング法で成膜し、そし
てn + シリコン膜と共にパターン化して信号電極線を形
成する。
び平面図中P−P’の断面図(b)を参照して、ITO
膜をスパッタリング法により成膜し、画素電極501と
してパターン化する。そして、窒化シリコン膜を画面全
体に形成し、パッシベーション膜502とする。パッシ
ベーション膜502の上に、クロム膜をスパッタリング
法で成膜後、図1の平面図(a)及び平面図中P−P’
の断面図(b)に示すようにTFT部、画素電極と走査
電極線間の非表示部、画素電極と信号電極線間の非表示
部の上に、それらを遮蔽する大きさの遮光膜101をパ
ターニングする。
Oをスパッタリング法で成膜し、対向電極とする。遮光
膜は形成しない。このようにして作製した対向基板とT
FTを備えた基板を、対向電極とTFTが対向するよう
に直径10μmのプラステチックビーズを間に挟んでシ
ール樹脂を用いて貼り合わせる。その後、予めシール樹
脂パターンの一部を開口して設けた注入口から、紫外線
による重合性をもつポリマー(アクリル系)のモノマー
と液晶材料(シアノフェニルシクロヘキサン系)の混合
物を注入し、注入口を樹脂により封止する。
モノマーを重合させ、ポリマー分散型液晶層を形成す
る。この後は、従来法と同じように駆動用ICと駆動用
回路により液晶表示装置に画像表示を行う。ついで、本
実施例の製造方法による表示装置と従来法によるものの
表示部の電気光学特性を比較した。初期においては両者
に大差は認められなかったが、1000時間経過後は本
発明の表示装置の特性が著しく良好な結果を示した。こ
れは従来法の表示装置では、液晶表示装置の使用時間の
経過と共に、未重合物質が表示部に拡散して、表示部の
電気光学特性が変化したものと考えられる。
た、高品位画像で、高信頼性で表示できるアクテイブマ
トリクス駆動方式散乱型液晶表示装置を提供できた。
である。
程を説明する図である。
程を説明する図である。
程を説明する図である。
程を説明する図である。
ある。
ある。
ある。
ある。
である。
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】一対の絶縁性基板における一方の基板上に
走査電極線を形成し、前記走査電極線上に複数の薄膜ト
ランジスター(TFT)を設置し、その上にパターン化
した信号電極線を設け、TFTを介して前記信号電極線
より電圧を印加しうるように画素電極を設置し、前記画
素電極上をパッシベーション膜で被覆し、TFT部、画
素電極と走査電極線間の非表示部、画素電極と信号電極
線間の非表示部を遮蔽するようにパッシベーション膜の
上に遮蔽膜を設け、 他方の基板上に対向電極を設け、対向電極とTFTが対
向するように一対の絶縁性基板を設置し、一対の絶縁性
基板間に光重合性をもつモノマーと、液晶材料の混合物
を注入し、他方の基板側から光照射してポリマー分散型
液晶層を形成することを特徴とするアクティブマトリッ
クス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項2】 光重合性をもつモノマーがアクリル系ま
たはエポキシ系である請求項1項に記載された製造方
法。 - 【請求項3】 遮蔽膜がクロム、アルミ、タンタル、モ
リブデン、チタンまたはカーボンブラックあるいは黒色
顔料を混入したアクリル系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
アミド樹脂の黒色樹脂膜より選ばれた膜である請求項1
〜2項のいずれかの項に記載された製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP1427492A JP2801104B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1427492A JP2801104B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05203988A JPH05203988A (ja) | 1993-08-13 |
JP2801104B2 true JP2801104B2 (ja) | 1998-09-21 |
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ID=11856509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1427492A Expired - Lifetime JP2801104B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
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