(57)【要約】【課題】  画素間にスペーサを精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置を製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置１０を構成する一方の基板１０２上にスペーサ１１１を配設する工程と、複数の画素間の位置に対応させて基板１０２上に導電層１０４を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、導電層１０４を例えばマイナスに帯電させ、導電層１０４とは逆極性に帯電させたスペーサ１１１を基板１０２上に散布することにした。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、
上記導電層を帯電させ、
上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程と、上記複数の画素の位置に対応させて上記一方の基板上に複数の電極を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、
上記導電層を帯電させ、
上記導電層とは逆極性に上記複数の電極を帯電させ、
上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程と、上記複数の画素の位置に対応させて上記一方の基板上に複数の電極を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、
上記導電層を上記画素内の一部の領域に延在させ、
上記導電層を帯電させ、
上記導電層とは逆極性に上記複数の電極を帯電させ、
上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
上記導電層は、金属反射膜で形成されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に液晶表示装置用基板にセルギャップ（基板間隙）規制用のスペーサを散布する工程を含むものに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、透明電極が形成されたガラス等からなる一対の基板を枠状に塗布されたシール剤を介して接合し、一対の基板間と枠状に塗布されたシール剤により囲まれた領域内に液晶を注入して構成される。
一対の基板間には全面にわたりスペーサが散布され、スペーサによりセルギャップ（基板間隙）が均一となるように規制している。
【０００３】
従来技術として、例えば、表面に膜状の透明電極が形成された液晶表示装置用基板の上にスペーサを散布するのに、基板表面に形成された透明電極をスペーサとは逆の極性に帯電させ、この帯電後に基板上にスペーサを散布する液晶表示装置の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
別の従来技術として、印刷法、フォトリソグラフィ法等の方法を用いてスペーサを樹脂に混ぜたものを各画素間に取り付けることにより、スペーサを各画素間に選択配置する液晶表示装置の製造方法が開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−１２３５３３号公報（段落００２４〜段落００２６、図１）
【特許文献２】特開平０７−２９４９４１号公報（段落００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スペーサは液晶表示装置用基板上の全面に均一に散布されるため、液晶表示装置の表示領域を構成する複数の画素上にも複数個のスペーサが配置されてしまう。このため、画素上のスペーサを通過した光漏れや画素上のスペーサ周辺での液晶の配向乱れが生じ、液晶表示装置のコントラストを低下させ、表示品質の低下を招いていた。
【０００５】
また、特許文献２に記載の技術では、印刷法でスペーサを各画素間に選択配置しようとしても、印刷ずれにより画素間に精度よくスペーサを選択配置することができない場合があった。また、フォトリソグラフィ法でスペーサを各画素間に選択配置しようとしても、露光時に使用するフォトマスクの製造誤差や露光時のフォトマスク配置位置のずれ等により、画素間に精度よくスペーサを選択配置することができない場合があった。
【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あり、画素間にスペーサを精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置を製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、上記導電層を帯電させ、上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とするものである。
このような方法により、画素間にスペーサを精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置を製造することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程と、上記複数の画素の位置に対応させて上記一方の基板上に複数の電極を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、上記導電層を帯電させ、上記導電層とは逆極性に上記複数の電極を帯電させ、上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とするものである。
このような方法により、画素間にスペーサを精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置を製造することができる。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記液晶表示装置を構成する一方の基板上にスペーサを配設する工程と、上記複数の画素間の位置に対応させて上記一方の基板上に導電層を形成する工程と、上記複数の画素の位置に対応させて上記一方の基板上に複数の電極を形成する工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、上記導電層を上記画素内の一部の領域に延在させ、上記導電層を帯電させ、上記導電層とは逆極性に上記複数の電極を帯電させ、上記導電層とは逆極性に帯電させたスペーサを上記一方の基板上に散布することを特徴とすることができる。
また、上記導電層は、金属反射膜で形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、画素間にスペーサを精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。
図１は液晶表示装置の断面を示す図である。
図２は導電層の平面図である。
図１に示されるように、液晶表示装置１０は対向された一対の透明基板１０１、１０２で液晶１０３を挟持して構成される。
透明基板１０２の内面（前面）には導電層１０４、カラーフィルタ層１０５、平坦化膜１０６、透明電極１０７、配向膜（不図示）が積層されて設けられている。
透明基板１０１の内面（背面）には透明電極１０８、配向膜（不図示）が積層されて設けられている。
【００１２】
透明基板１０１、１０２は例えば光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等により矩形状に形成される。導電層１０４には、図２に示されたように、マトリックス状に複数の開口が形成されている。また、導電層１０４は、例えば、導電性の金属薄膜により形成されている。導電層１０４は透明基板１０２の内面の表面上に形成されており、導電層１０４は液晶表示装置１０の画素間に形成されている。また、導電層１０４の複数の開口は液晶表示装置１０の各画素の位置に対応して設けられている。露出部１０４ａは、導電層１０４の端部の一部の表面が露出されている。露出部１０４ａは導電層１０４全体に電荷を与えるための電極としての役割を果たす。
【００１３】
カラーフィルタ層１０５は、画素毎に配置されたカラーフィルタＲ（Red：赤）、Ｇ（Green：緑）、Ｂ（Blue：青）およびＢＭ（Black Matrix：ブラックマトリックス）により構成されている。すなわち、画素のそれぞれはカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂを有している。ＢＭは各カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ間に設けられ、各画素間である各カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ間からの光の漏れを防止する役割を果たしている。
透明電極１０７、１０８は例えば、フォトリソグラフィ法を用いてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により形成されている。複数本の透明電極１０７は、平坦化膜１０６上に、複数の画素の位置に対応されて所定間隔（例えば約１０μｍ）をあけて並列に設けられている。複数本の透明電極１０８は透明電極１０７に対して直交されて並列に設けられ、互いに直交された透明電極１０７および１０８が重なり合う領域で１つの画素を構成する。
【００１４】
偏光板１０９、１１０はそれぞれ透明基板１０１、１０２の外面に取り付けられている。スペーサ１１１は、透明基板１０１、１０２間の液晶１０３の高さ（セルギャップ）を制御するシリカ粒子または樹脂粒子（例えば直径約５μｍ）で、透明基板１０１、１０２間に形成された画素間に配置されている。樹脂粒子のスペーサ１１１は例えばメラニン樹脂や尿素樹脂やポリスチレン樹脂等により形成される。シール剤１１２は、矩形状の透明基板１０１、１０２を周囲で貼り合わせるための接着剤である。
【００１５】
次に、本発明に係る液晶表示装置の製造方法について、図に基づいて説明する。
図３は、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す図である。
図３において、透明基板１０２の内面の表面上に、導電層１０４を形成する（図３（ａ））。具体的には、銀薄膜やアルミニウム薄膜等の金属膜を例えば金属スパッタ法や真空蒸着法により形成した後、開口に対応する部分を例えばエッチングにより除去することにより、導電層１０４を形成する。
次に、カラーフィルタ層１０５を形成し、カラーフィルタ層１０５の表面上に平坦化膜１０６を形成する（同図（ｂ））。カラーフィルタ層１０５は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて、透明基板１０２上にカラーフィルタＲ、Ｇ、ＢおよびＢＭをパターンニングすることにより形成される。また、露出部１０４ａが導電層１０４の端部に形成されるように、透明基板１０２のいずれかの端面側の平坦化膜１０６を一部除去する。
【００１６】
次に、複数本の透明電極１０７を、複数の画素の位置に対応させて並列に配置されるように、フォトリソグラフィ法等により形成する（同図（ｃ））。
次に、透明電極１０７および平坦化膜１０６の表面上に、配向膜（不図示）を例えば高分子材料であるポリイミド薄膜等の有機薄膜で形成する。
次に、露出部１０４ａを電極として、導電層１０４全体に、マイナス（−）の電荷を与えた後にマイナス（―）の電荷の供給ルートを切断することで、導電層１０４を帯電させる。また、スペーサ１１１に導電層１０４とは逆極性のプラス（＋）の電荷を与え、スペーサ１１１をプラス（＋）に帯電させて透明基板１０２上に散布する（同図（ｄ））。
なお、導電層１０４全体に電荷を与えた後にマイナス（―）の電荷の供給ルートを切断せず、導電層１０４全体に電荷を与え続けながら、プラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１を散布してもよい。また、導電層１０４全体をプラス（＋）に帯電させ、スペーサ１１１をマイナス（−）に帯電させて、スペーサ１１１を透明基板１０２上に散布してもよい。
【００１７】
プラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１が、透明基板１０２上に散布されると、プラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１はマイナス（−）に帯電された導電層１０４側に引き寄せられて、スペーサ１１１は基板１０２上の画素間、すなわち画素に対応されて設けられたカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ間に配置される（同図（ｅ））。
このようにしたことにより、画素間にスペーサ１１１を精度よく配置できる。
次に、図１に示されたように、透明基板１０１の内面の表面上に、透明電極１０８をフォトリソグラフィ法等により形成する。
次に、透明電極１０７、１０８等が各々設けられた透明基板１０１および透明基板１０２をシール剤１１２で貼り合わせる。
次に、液晶注入口（不図示）から液晶１０３を注入した後、液晶注入口を封止して、更に偏光板１０９、１１０を、透明基板１０１および１０２の外面に取り付ける。更に、駆動回路（不図示）等を例えば透明基板１０１または１０２上に実装すると、液晶表示装置１０が完成される。
【００１８】
以上のように、透明基板１０２の表面上の画素間に対応する位置に導電層１０４を形成し、導電層１０４を帯電させ、導電層１０４とは逆極性に帯電させたスペーサ１１１を透明基板１０２上に散布するようにしたので、画素間にスペーサ１１１を精度よく配置でき、高いコントラストの液晶表示装置１０を製造することができる。
【００１９】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図に基づいて説明する。
図４は半透過型液晶表示装置の断面を示す図である。
図４と図１との相違点について、図１では透過型液晶表示装置１０を示しているのに対し、図４では半透過型液晶表示装置１０ａを示している点で相違する。
すなわち、図４で示されるように、導電層２０４は、図１に示された導電層１０４と異なり、画素を構成するカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂの内部の一部の領域にまで引き伸ばされて形成されている。また、導電層２０４は導電性の金属反射膜により形成され、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属を金属スパッタ法または真空蒸着法を用いて成膜することにより形成される。また、導電層２０４は、各画素内に透過領域１５０および反射領域１６０が構成されるように形成されている。
【００２０】
また、図４に示されるように、透過領域１５０では、半透過型液晶表示装置１０ａの背面側から入射する光（例えばバックライトの光）は、矢印Ｍで示される経路に沿って、液晶表示装置１０ａの前面側へ透過する。また、反射領域１６０では、液晶表示装置１０ａの前面側から入射する光（例えば自然光）は、矢印Ｎで示される経路に沿って、導電層２０４で反射され、半透過型液晶表示装置１０ａの前面側へ射出される。
【００２１】
次に、本発明に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図に基づいて説明する。
図５は、本発明に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す図である。
図３（ｄ）と図５（ｄ）との相違点について、図３（ｄ）では、露出部１０４ａを電極として、導電層１０４全体をマイナス（−）に帯電させた後、スペーサ１１１を導電層１０４とは逆極性のプラス（＋）に帯電させて、透明基板１０２上に散布する工程とするのに対し、図５（ｄ）では、露出部２０４ａを電極として、導電層２０４全体をマイナス（−）に帯電させるとともに、並行配列された複数本の透明電極１０７を導電層２０４とは逆極性のプラス（＋）に帯電させた後、スペーサ１１１を導電層２０４とは逆極性のプラス（＋）に帯電させて、透明基板１０２上に散布する工程とする点で相違する。
【００２２】
すなわち、図４で示されたように、導電層２０４は画素を構成するカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂの内部の一部の領域にまで引き伸ばされて形成されているため、仮に並行配列された複数本の透明電極１０７に、導電層２０４とは逆極性のプラス（＋）の電荷を与えて帯電させなければ、導電層２０４の上記一部の領域が、プラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１を引き寄せてしまい、画素を構成するカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ上にもスペーサ１１１が配置されてしまう。
このため、並行配列された複数本の透明電極１０７に、導電層１０４とは逆極性のプラス（＋）の電荷を与え帯電させることにより、同じ極性のプラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１と反発させるようにした（図５（ｄ））。
【００２３】
並列配列された透明電極１０７間では、隣接された透明電極１０７が、同じ極性のプラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１を互いに排斥し合い、スペーサ１１１は画素間、すなわち画素を構成するカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ間に配置される（同図（ｅ））。
なお、発明の実施の形態１で説明したのと同様に、発明の実施の形態２においても、導電層１０４全体をプラス（＋）に、スペーサ１１１および透明電極１０７をマイナス（−）に帯電させてもよい。
【００２４】
また、図５（ｄ）に示された並行配列された複数本の透明電極１０７に、導電層１０４とは逆極性のプラス（＋）の電荷を与え帯電させる処理は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１０の製造方法に対しても適用できる。すなわち、図３（ｄ）に示された並行配列された複数本の透明電極１０７に、導電層１０４とは逆極性のプラス（＋）の電荷を与え帯電させて、同じ極性のプラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１と反発させる。これにより、並列配列された透明電極１０７間では、隣接された透明電極１０７が、同じ極性のプラス（＋）に帯電されたスペーサ１１１を互いに排斥し合い、スペーサ１１１を画素間、すなわち画素を構成するカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ間に配置させることができる。
【００２５】
以上のように、複数の画素間の位置および画素内の一部の領域に、金属反射膜で導電層２０４を形成し、複数の画素の位置に対応させて、複数本の透明電極１０７を並列に形成し、導電層２０４を帯電させ、導電層２０４とは逆極性に複数本の透明電極１０７を帯電させ、導電層２０４とは逆極性に帯電させたスペーサ１１１を透明基板１０２上に散布するようにしたので、画素間にスペーサ１１１を精度よく配置でき、高いコントラストの半透過型液晶表示装置１０ａを製造することができる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態１および２に係る液晶表示装置の製造方法は、スペーサ１１１を気体により散布する乾式散布法でも、スペーサ１１１を揮発性の液体と混合して散布する湿式散布法でも、適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】液晶表示装置の断面を示す図である。
【図２】導電層の平面図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【図４】半透過型液晶表示装置の断面を示す図である。
【図５】本発明に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  液晶表示装置、  １０ａ  半透過型液晶表示装置、  １０１、１０２  透明基板、  １０３  液晶、  １０４、２０４  導電層、  １０５  カラーフィルタ層、  １０６  平坦化膜、１０７、１０８  透明電極、  １０９、１１０  偏光板、  １１１  スペーサ、  １１２  シール剤。
【図１】
2006153917.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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