JPS59222817A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPS59222817A
JPS59222817A JP58096912A JP9691283A JPS59222817A JP S59222817 A JPS59222817 A JP S59222817A JP 58096912 A JP58096912 A JP 58096912A JP 9691283 A JP9691283 A JP 9691283A JP S59222817 A JPS59222817 A JP S59222817A
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spacer
liquid crystal
crystal display
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display device
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JP58096912A
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English (en)
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Kiyoo Enoki
清夫 榎
Ryujiro Muto
武藤 隆二郎
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13392Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres
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    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶表示装置の基板間の間隔制御に関する発
明である。本発明による液晶表示装置は、薄膜トランジ
スターを有する液晶表示装置、 MOB トランジスタ
ーを有するシリコン基板液晶表示装置、あるいは多重マ
トリックス基板など多層配線を有する液晶表示装置など
、さらには大面積液晶表示装置などを対象としている。
これらの液晶表示装置においては、各々基板間の均一な
間隔の制御は、各々の表示装置の表示品位を決定する重
要な要素である。
従来、液晶表示装置の間隔制御としては、シ−ル内にス
ペーサー材料を混入してシール部の厚みを一定にすると
ともに、セル内にもスペーサー材料を散布又はスペーサ
ー材料を混入した接着剤を印刷して2枚の基板の間隙を
保つようにしている。
これらの内、スペーサー材料の散布は大型から小型まで
種々の液晶表示装置において用いられておシ、通常の用
途においては何ら問題がないが、多層配線、能動素子等
の使用によるセル内面での基板の凹凸のあるもの、極細
配線のあるもの等ではスペーサー材料の押圧、移動によ
シ、それらの部分をキズつけることがあり、又、特定部
分にスペーサー材料が集合して小さな表示が不明確にな
る等することがある。
又、セル内にスペーサー材料を混入した接着剤を印刷す
る方法でスペーサーを形成した場合には、スペーサーの
移動がなく、移動によるキズは生じないが、半面印刷が
比較的大きくなる傾向があり、微細の印刷が困難なこと
から、表示の全くない広い面積の部分にのみ形成されて
いた。
このため例えばドツトマトリクスのドツト間隙、トラン
ジスタ基板の配線上のように狭い1]の部分への印刷は
困難であった。
本発明の目的は、これら液晶表示装置において、基板間
の間隔制御を行なう際、間隔精度の改善、ムラのない均
一性の改善、再現性の改善を目的としておル、きらには
液晶表示装置の組み立て工程時に発生する欠陥、不良の
低減をも行なうことを目的としており、本発明は、枚数
の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示装置において、
セル内に形成されるスペーサーが、スペーサー材料を感
光性樹脂に混入したものを基板上に付与し、フォトマス
クプロセスによす形成されたことを特徴とする液晶表示
装置6である。
本発明の液晶表示装置は、スペーサー材料を混入した感
光性樹脂をフォトマスクプロセスによ)バターニングす
るため、狭い巾又は小面積のスペーサー形成が正確に行
えるものであり、スペーサー材料の移動による配線のキ
ズつき又は押圧による能動素子の破損若しくけ多重配線
のショート又は表示部分へのスペーサのはみ出し等の欠
点を生じないものであシ、液晶表示装置のセル内におい
て所望の間隙を容易に得ることができるものである。
本発明に用いられる基板は、通常の液晶表示装置に用い
られるものであればよく、透明電極を設けたガラス、プ
ラスチック等の透明基板、トランジスタを設けた電極基
板、反射電極を設けたセラミックス基板等用途に応じて
種々のものを組み合せて用いればよい。本発明では特に
、多重配線を有する基板又は/及び能動素子を有する基
板を少なくとも1枚用いる場合にその破損、ショートの
防止等からみて適している。
なお、液晶表示装置の他の構成は公知の種々の構成が使
用でき、Sj、0.、 At203等のアンダーコート
、金属リード、ポリイミド、ポリアミド。
シランカップリング剤等の配向膜、スペーサー利科入シ
のシール、2色性染料入シの液晶、偏光板、カラー偏光
板、カラーフィルター、反射板、導光板、光源2文字図
形の印刷、無反射コート、基板上へのICの配置、ピン
付セル等がある。
本発明で用いるスペーサー形成としては、ガラスファイ
バー、アルミナ粒子、有機粒体等公知のスペーサー材料
が用いられ、通常4〜20μ程度の径のものから所望の
径のものを適宜選択して用いればよい。
本発明で用いる感光性樹脂も公知の種々のものの中から
液晶に悪影響を生じないものを選択使用すればよく、例
えば光硬化型若しくは光可溶型フォトレジスト、感光性
ポリイミド、感光性エポキシ等から選択されれば良い。
本発明では、スペーサー材料と感光性樹脂を混合して基
板上へ付与した後、フォトマスクプロセスによシスベ〒
サーを形成する。このため基板上への混合物の付与は、
印刷法、ディップ法、スプレー法、スピンナー法等種々
の方法があシ、混合物の粘度、所望間隙等によシ定めら
れればよく、全面付与のみならず、混合物のムダを減少
させるためおおよその位置へ部分的、例えば点状、線状
、格子状に印刷し、次のフォトマスクプロセスで正確に
位置出しすることもできる。
以下、本発明の特徴を明確にするために従来の方法と比
較してさらに詳しく説明を加える。
従来、複数個の薄膜トランジスターを有する液晶表示装
置あるいは多層配線を有する多重マトリックス液晶表示
装置においては、対向基板との間隔の制御のためにスペ
ーサーとなる直径5〜10μm程度、長さ数十〜数百μ
mのファイバーガラスあるいは直径5〜10μm程度の
有機球体を液晶表示装置の表示部内に任意にかつ不均一
に散布して、間隔制御を行なっていた。
しかし、その後の調査の結果、従来の方法に重大な欠点
が有することが判明した。これは、とルわけ薄膜トラン
ジスターを有する基板あるいは多層配線を有する基板に
おいて、散布したスペーサーが新たな欠陥を誘起する原
因となることでろる。
第1図には従来法により、薄膜トランジスタ(6)を有
する基板上へスペーサー材料を散布してスペーサーとし
た場合の薄膜トランジスタ部分を拡大した平面図であシ
、第2図はそのA−A′間の断面図、第3図はB −B
’間の断面図を示す。
この場合、スペーサ=(71)は薄膜トランジスタ(6
)部分、スペーサー(72)は表示部分のキャパシタ一
部分(電極の積層部分)、スペーサー(73)はゲート
ライン(1)とソースライン(2)のクロスオーバ一部
分に配置されたところを示している。
スペーサー(71)の位置の場合、スペーサー(71)
の下側には金属膜、半導体膜、ゲート絶縁膜などが積層
されているため、機械的ストレスのためゲート絶縁膜の
絶縁破壊又は積層部分の厚みにより、基板間の間隔のバ
ラツキの原因となることが不都合な点である。とシわけ
前者の場合薄膜トランジスターの破壊となシ、点欠陥あ
るいは線欠陥を発生させていた。次にスペーサー(72
)の位置の場合、表示用のドレイン電極(4)とキャパ
シター電極(5)との絶縁破壊の発生、液晶表示電極の
有効面積の減少又は実効的な液晶容量を小さくする、な
どの理由により該液晶表示装置において重大な欠点を生
じさせる。
さらにスペーサー(73)の場合、機械的ストレスによ
シゲートライン(1)とソースライン(2)の間にある
クロスオーバ一部分の層間絶縁膜の絶縁性が著しるしく
損なわれ、ゲートライン・ソースライン間の短絡を発生
させる。この欠陥は薄膜トランジスターを有する基板の
みならず多層配線を有する基板においても同様な問題を
抱えていることは明らかである。
第4図は本発明の実施例の平面図であシ、第5図はその
c −a’間の断面図である。この例ではスペーサーは
ゲートライン(1)、ソースライン(2)及び表示用の
ドレイン電極(4)の端部に形成されている。
本発明によるスペーサーの配置は第4図の様にゲートラ
イン(1)上に位置する胴線部内に配置しスペーサーの
取り得る位置としては(77) l  (78)などで
あるしあるいはソースライン(2)上の斜線部内では(
7j)、 (75)。
(76)などの様に配置し、固定することが可能である
また第4図中の表示用のドレイン電極(4)上に位置し
たスペーサー(79)、 (80)、 (81)なども
、表示用のドレイン電極の大きさが充分大きく、スペー
サーの大きさを無視できる程であり、かつキャパシター
電極(5)と重ならない場合においても同様である。す
なわち本発明は基板間の間隔制御材であるスペーサーを
基板に   ゛固定する際、薄膜トランジスタ一部分、
あるいは多層配線となっているクロスオーバ一部分に制
御材であるスペーサーが重ならない様に固定することに
ある。
なお、この表示用のドレインML 41i上のスペーサ
ーは、ドレイン電極が大きくて表示に悪影響を生じない
又は遮光マスク印刷等によシかくれる場合等には設けて
も何ら問題はないが、表示上目立ってしまうような場合
には設けない方が好ましい。
次いでこのスペーサーの形成の実施例を示す。
ガラスファイバーをスペーサー材料として用い、感光性
樹脂として東し社製[フォトニースUR−3100Jを
用い、配向膜(9)を形成した薄膜トランジスタ基板上
へ全面印刷し、次いでフォトマスクプロセスで第4図の
ようにノくターニングを行い明像後焼成硬化した。この
結果、スペーサーは感光性樹脂で特定の位置に固定でき
、次の配向処理、対向基板の接着、液晶注入などの工程
を経て最終の基板検査の結果著じるしい欠陥の改善を得
た。i膜トランジスター2500個を有する基板におい
て、ドレイン電極・ゲート電極間短絡、ソース電極・ゲ
ート電極間短絡、ちるいはキャパシター電極・ドレイン
電極間短絡、キャパシター電1極・ソース電極間短絡の
欠陥総数が2500個中本発明による方法においては0
個であり、著しるしい改善の効果が認められた。さらに
基板間間隔が、50IIII11角中、本発明による方
法により11μm以下となフ、従来の方法によシ製作し
た基板内における表示コントラストのバラツキも著しく
改善され、薄膜トランジスターを有する基板の歩留りの
著しい改善となった。
なお、感光性樹脂(10)の膜厚は、第5図の例にとら
れれなく、所望の付着強度、作業性を加味して定められ
ればよく、よシ薄く又はよシ厚くすることもできる。
又、スペーサーの数及び位置も本発明の利点を損しない
範囲内で適宜選択されればよく、基板の大きさも小型の
ものから200X200mn以上の大型のものまで使用
可能であり、さらに上下の基板を接合するための面内シ
ール材を悪影響のない部分に設けることもできる。
又、上記実施例、図面の例示は薄膜トランジスタの例を
示したが、単結晶シリコントランジスタの基板、多層配
線のみの基板を用いた液晶表示装置にも全く同様に適用
でき、特に本発明の効果を充分に生じせしめることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の平面図。 第2図は第1図のA−A’間の断面図。 第3図は第1図のB −B’間の断面図。 第4図は本発明の実施例の平面図。 第5図は第4図の0−C′間の断面図。 1ニゲ−トライン 2:ソースライン 3ニドレイン電極 4:表示用のドレイン電極 5:キャパシター電極 7.71〜81:スベーサー A′ 茅/ 川 茅2 川 子3 川 Y5)¥1

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  複数の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示
    装置において、七ル内に形成されるスペーサーが、スペ
    ーサー材料を感光性樹脂に混入したものを基板上に付与
    し、フォトマスクプロセスにより形成されたことを特徴
    とする液晶表示装置。
  2. (2)スペーサーが表示用電極以外の部分に設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶
    表示装置。
  3. (3)基板の少なくとも1枚が多重配線を有する基板で
    あル、スペーサが多重配線の積層部以外の部分に設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    液晶表示装置。
  4. (4)基板の少なくとも1枚が、能動素子を有する基板
    であル、スペーサーが能動素子部以外の部分に設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液
    晶表示装置。
  5. (5)基板の少なくとも1枚が能動素子と多重配線を有
    する基板で6D、スペーサーが能動素子及び多重配線の
    積層部以外の部分に設けられていることを特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載の液晶表示装置。
  6. (6)能動素子がトランジスタであることを特徴とする
    特許請求の範囲第4項又は第5項記載の液晶表示装置。
JP58096912A 1983-06-02 1983-06-02 液晶表示装置 Pending JPS59222817A (ja)

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