(57)【要約】【課題】液晶層厚を小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得る。【解決手段】一対の基板１，２の一方の内面に、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための有機膜１４を設け、その上に電極３と配向膜１１を形成した。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面にそれぞれ、電極と前記電極を覆って形成された配向膜が設けられた液晶表示素子において、
前記一対の基板の少なくとも一方の内面に、前記一対の基板間に挟まれた異物をめり込ませるための有機膜が設けられ、その上に前記電極と配向膜が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
有機膜は、デュロメータ硬さが略４０以下、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）以下の硬さと弾性を有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
有機膜は、一対の基板のいずれか一方の内面に、予め定められた液晶層厚よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面にそれぞれ、電極と前記電極を覆って形成された配向膜が設けられた構成となっている。
【０００３】
この液晶表示素子の液晶層厚は、従来、４μｍ〜５μｍに設定されていたが、最近では、液晶表示素子の応答速度を速くするために、液晶層厚を例えば１，５μｍ程度に小さくすることが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記液晶表示素子は、クリーンルーム内等の清浄な空気環境下において、前記一対の基板を枠状のシール材を介して接合することにより組立てられ、その後に、前記一対の基板間の前記シール材により囲まれた領域に液晶を充填して製造されるが、その組立ての際に、空気中の微細な浮遊異物が、基板上に付着したりして一対の基板間に入り込むことがある。
【０００５】
従来の製造工程では、液晶表示素子の組立て環境を、空気中の浮遊異物の大きさが最大でも３μｍ程度の清浄度としており、液晶層厚が４μｍ〜５μｍの液晶表示素子では、基板間に異物が入り込んでも、それが液晶層厚の精度に影響することはない。　しかし、液晶層厚を小さくした液晶表示素子では、一対の基板間に入り込んだ異物のうち、液晶層厚よりも大きい異物が基板間に挟まれ、基板が外面側に膨らむように変形して、その部分の基板間隔が予め定められた液晶層厚よりも大きくなる。
【０００６】
そのため、従来の液晶表示素子は、液晶層厚を小さくすると、一対の基板間に入り込んだ異物の影響により液晶層厚にばらつきを生じ、表示むらを発生するという問題をもっている。
【０００７】
この発明は、液晶層厚を小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得ることができる液晶表示素子を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面にそれぞれ、前記液晶層に電界を印加するための電極と前記電極を覆って形成された配向膜が設けられた液晶表示素子において、前記一対の基板の少なくとも一方の内面に、前記一対の基板間に挟まれた異物をめり込ませるための有機膜を設け、その上に電極と配向膜を形成したことを特徴とする。
【０００９】
この液晶表示素子によれば、一対の基板間に入り込んだ異物が前記基板間に挟まれても、その異物が前記有機膜上の電極及び配向膜を前記有機膜中に押し込みながら前記有機膜にめり込むため、前記基板が外面側に膨らむように変形することは無い。
【００１０】
したがって、この液晶表示素子によれば、液晶層厚を小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得ることができる。
【００１１】
このように、この発明の液晶表示素子は、一対の基板の少なくとも一方の内面に、前記一対の基板間に挟まれた異物をめり込ませるための有機膜を設け、その上に電極と配向膜を形成することにより、液晶層厚を小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得るようにしたものである。
【００１２】
この発明の液晶表示素子において、前記有機膜は、デュロメータ硬さが略４０以下、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）以下の硬さと弾性を有しているのが望ましい。
【００１３】
また、前記有機膜は、一対の基板のいずれか一方の内面に、予め定められた液晶層厚よりも厚く形成するのが望ましい。
【００１４】
なお、前記有機膜は、一対の基板の両方の内面に設けてもよく、その場合は、一方の基板の有機膜と、他方の基板の有機膜とを、その両方の厚さの和が前記液晶層厚よりも大きくなるように形成すればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図４はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示素子の細部を省略した断面図、図２は前記液晶表示素子のシール部の拡大断面図、図３は前記液晶表示素子の表示エリアの一部分の拡大断面図である。
【００１６】
なお、この液晶表示素子は、フィールドシーケンシャル液晶表示装置に用いられるものであり、カラーフィルタは備えていない。
【００１７】
この実施例の液晶表示素子は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ素子とするアクティブマトリックス型液晶表示素子であり、液晶層１８を挟んで対向する前側と後側の一対の透明基板１，２の一方、例えば光の入射側である後側（図１〜図３において下側）の基板１の液晶層１８に対向する内面に、表示エリア内に行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて形成された複数の透明な画素電極３と、前記複数の画素電極３にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ４と、前記複数のＴＦＴ４にゲート信号及びデータ信号を供給する複数のゲート配線及びデータ配線（図示せず）が設けられている。
【００１８】
前記ＴＦＴ４は、図３に示したように、後側基板１の基板面に形成されたゲート電極５と、このゲート電極５の上に形成されたゲート絶縁膜６と、前記ゲート絶縁膜６の上に前記ゲート電極５と対向させて形成されたｉ型半導体膜７と、前記ｉ型半導体膜７の両側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたソース電極８およびドレイン電極９とからなっている。
【００１９】
なお、前記ＴＦＴ４のゲート絶縁膜６は、後側基板１の内面全体にわたって形成されており、このゲート絶縁膜６の上に前記複数の画素電極３が形成され、これらの画素電極３に、その画素電極に対応するＴＦＴ４のソース電極８が接続されている。
【００２０】
また、前記図示しない複数のゲート配線とゲート配線のうち、複数のゲート配線は、前記後側基板１の基板面に前記ＴＦＴ４のゲート電極５と一体に形成され、前記ゲート絶縁膜６により覆われている。
【００２１】
一方、前記複数のゲート配線は、前記ゲート絶縁膜６の上に形成されており、前記ＴＦＴ４のドレイン電極９につながっている。
【００２２】
さらに、この後側基板１の内面には、前記複数のＴＦＴ４と前記複数のゲート配線を覆って、前記複数の画素電極３にそれぞれ対応する領域に開口を有するオーバーコート絶縁膜１０が設けられている。
【００２３】
なお、前記後側基板１は、その一端縁と一側縁とにそれぞれ、前側基板２の外方に突出する張出し部を有しており、前記複数のゲート配線の一端は、前記一端縁の張出し部に導出され、前記複数のデータ配線の一端は、前記一側縁の張出し部に導出されている。
【００２４】
そして、前記複数のゲート配線の導出端と前記複数のデータ配線の導出端にはそれぞれ駆動回路接続用の端子部が形成されており、前記複数のゲート配線の端子部は、その上のゲート絶縁膜６及びオーバーコート絶縁膜１０に開口を形成することにより露出され、前記複数のデータ配線の端子部は、その上のオーバーコート絶縁膜１０に開口を形成することにより露出されている。
【００２５】
さらに、この後側基板１の最も内面には、前記複数の画素電極３を覆って、後述する枠状シール材１７によるシール部よりも内側の領域の略全域に対応する配向膜１１が設けられている。
【００２６】
一方、光の出射側である前側（図１〜図３において上側）の基板２の液晶層１８に対向する内面には、その基板面に、前記複数の画素電極３にそれぞれ対応する領域に開口を有する遮光膜１２が形成されるとともに、前記複数の画素電極３に対向する一枚膜状の透明な対向電極１３が設けられている。
【００２７】
なお、前記遮光膜１２は、前側基板２の基板面に被着された酸化クロム膜とその上に積層されたクロム膜とからなっており、その外周縁が、前記シール部の外周よりも僅かに内側に位置する外形に形成されている。
【００２８】
さらに、この前側基板２の内面には、前記遮光膜１２を覆って、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための透明な有機膜１４が、前記複数の画素電極３がマトリックス状に配列する表示エリアの全域にわたって設けられており、前記対向電極１３は、前記有機膜１３の上に形成されている。
【００２９】
前記有機膜１４は、デュロメータ硬さが略４０以下、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）以下の硬さと弾性を有する有機物からなっており、その膜面は前側基板２の基板面と平行な平坦面となっている。
【００３０】
この有機膜１４は、例えば、前側基板２上に、硬化後のデュロメータ硬さが略４０、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）である感光性アクリル系樹脂を塗布し、その塗布膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングした後に硬化させることにより形成されたものであり、その厚さは、後述するスペーサ１５により規定される予め定められた画素部の液晶層厚ｄよりも厚く設定されている。
【００３１】
前記デュロメータ硬さは、直形が１．２５ｍｍ、頂角３０゜、先端の球面半径が０．１ｍｍの円錐形の押し針を、被測定物に０〜４４．５Ｎ（ニュートン）の加重で押し当てたときの前記押し針の食い込み量で前記被測定物の硬さを表したものであり、荷重が４４．５Ｎで食い込み量が０であるときの硬さを１００として測定した値である。このデュロメータ硬さは、ＪＩＳ　Ｋ　７２１５に規定されている。
【００３２】
なお、前記有機膜１４は、アクリル系樹脂に限らず、エポキシ系樹脂や、ゴムのような弾性をもった樹脂等の有機材料で形成してもよい。
【００３３】
そして、前記対向電極１３は、前記有機膜１３の上からその周囲の領域わたって前記遮光膜１２と同じ外形に形成されており、この対向電極１３の周縁部は前記遮光膜１２の上に重なっている。
【００３４】
また、この前側基板２の内面には、前記表示エリアに対応させて、前記液晶層厚ｄを規定するための複数のスペーサ１５が予め定められたピッチで設けられている。
【００３５】
このスペーサ１５は、前側基板２の内面上に樹脂材料を塗布し、その樹脂膜をパターニングすることにより形成されたものであり、この実施例では、前記スペーサ１５を、前記遮光膜１２と有機膜１４と対向電極１３との積層膜の上に、前記後側基板１の複数のＴＦＴ４にそれぞれ対応させて、縦横の幅または直径が５〜１０μｍ程度の角形状または円形状に形成している。
【００３６】
さらに、この前側基板２の最も内面には、前記対向電極１３及びスペーサ１５を覆って、前記シール部よりも内側の領域の略全域に対応する配向膜１６が設けられている。
【００３７】
そして、前記一対の基板１，２は、前側基板２の内面に設けられた前記複数のスペーサ１５を、このスペーサ１５を覆う配向膜１６を介して後側基板１の複数のＴＦＴ４に対応する部分の配向膜１１面に当接させることにより、両基板１，２の基板面間の間隔ｄ０を、前記複数の画素電極４と対向電極１３とが互いに対向する複数の画素部の液晶層厚ｄが予め定められた値、つまり前記スペーサ１５により規定される値になるように調整され、その状態で、前記表示エリアを囲む枠状シール材１７を介して接合されている。
【００３８】
なお、図示しないが、前記前側基板２の内面に設けられた対向電極１３には、前記シール材１７によるシール部または前記シール部の外側に導出されたクロス接続部が形成され、前記後側基板１の内面には、前記対向電極１３のクロス接続部に対応するクロス電極と、このクロス電極から前記張出し部に導出された対向電極用端子とが設けられており、前記対向電極１３のクロス接続部は、前記シール部またはその外側に設けられた導電性クロス材により前記クロス電極に接続されている。
【００３９】
そして、液晶層１８は、前記シール材１７を部分的に欠落させて形成された図示しない液晶注入口から前記一対の基板１，２間の前記シール部で囲まれた領域に液晶を充填することにより形成されており、前記液晶注入口は、液晶の注入後に封止樹脂により封止されている。
【００４０】
なお、この液晶表示素子は、例えばＴＮ（ツイステッドネマティック）型のものであり、前記液晶層１８の液晶分子は、一対の基板１，２間において実質的に９０度のツイスト角でツイスト配向している。
【００４１】
この液晶表示素子は、一対の基板１，２のうち、前側基板２の内面に、前記一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための有機膜１４を設け、その上に前記対向電極１３と配向膜１６を形成したものであるため、前記画素部の液晶層厚ｄを小さくして応答速度を速くするとともに、前記一対の基板１，２間に入り込んだ異物Ａの影響による液晶層厚ｄのばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得ることができる。
【００４２】
すなわち、前記液晶表示素子は、前記一対の基板１，２のいずれか一方の内面上に枠状シール材１７を印刷し、前記一対の基板１，２を重ね合わせて加圧することにより、これらの基板１，２の基板面間の間隔ｄ０を前記画素部の液晶層厚ｄが前記スペーサ１５により規定される値になるように調整し、その状態で前記シール材１７を硬化させてこのシール材１７を介して一対の基板１，２を接合することにより組立てられ、その後に、前記一対の基板１，２間の前記シール材１７により囲まれた領域に液晶を充填して製造される。
【００４３】
この液晶表示素子の製造において、前記一対の基板１，２の接合は、空気中の浮遊異物の大きさが最大でも３μｍ程度の清浄度のクリーンルーム内において行なうが、その際に、空気中の微細な浮遊異物が、基板１，２上に付着したりして一対の基板１，２間に入り込むことがある。
【００４４】
この場合、一対の基板１，２間に入り込んだ異物Ａのうち、前記液晶層厚ｄよりも大きい異物が基板１，２間に挟まれる。
【００４５】
しかし、この実施例の液晶表示素子では、前側基板２の内面に、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための有機膜１４を設け、その上に前記対向電極１３と配向膜１６を形成しているため、重ね合わせた一対の基板１，２を加圧してこれらの基板１，２の基板面間の間隔ｄ０を画素部の液晶層厚ｄがスペーサ１５により規定される値になるように調整する際に、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａが、図２及び図３に示したように、前記対向電極１３及び配向膜１６を有機膜１４中に押し込みながら前記有機膜１４にめり込む。
【００４６】
なお、図２及び図３では便宜上、異物Ａの形状を球形としているが、前記異物Ａは様々な形状の微粒子である。
【００４７】
図４は、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａが前記有機膜１４にめり込んでゆく状態を示しており、図４（ａ）のように基板１，２間に挟まれた異物Ａは、基板間隔（基板面間の間隔）ｄ０を調整するための加圧力により、図４（ｂ）のように、前記対向電極１３及び配向膜１６を有機膜１４側に凹み変形させて有機膜１４中に押し込みながら前記有機膜１４にめり込んでゆく。
【００４８】
そして、前記対向電極１３及び配向膜１６の変形量が弾性変形範囲を越えると、これらの電極１３及び配向膜１６がその変形部分において不規則に破断し、前記異物Ａが、破断した電極１３及び配向膜１６をさらに前記有機膜１４中に押し込みながら、図４（ｃ）のように有機膜１４にめり込んでゆく。
【００４９】
なお、前記異物Ａには導電性をもったものもあり、導電性の異物Ａが前記対向電極１３及び配向膜１６を破断させて有機膜１４にめり込んだ場合は、この異物Ａが前記対向電極１３の破断部に直接接触することがあるが、前記有機膜１４が設けられた前側基板２とは反対側の基板である後側基板１の内面の画素電極３と前記異物Ａとの間は前記画素電極３上の配向膜１１等の絶縁膜により絶縁されているため、前記対向電極１３の破断部が前記異物Ａを介して前記画素電極３と短絡することはほとんど無い。
【００５０】
なお、この実施例では、画素電極３の上に直接配向膜１１を設けているが、前記画素電極３を透明な絶縁膜（オーバーコート絶縁膜１０でも良い）で覆ってその上に配向膜１１を形成してもよく、このようにすることにより、前記対向電極１３の破断部が前記異物Ａを介して画素電極３と短絡するのを確実に防ぐことができる。
【００５１】
前記異物Ａによる前記対向電極１３及び配向膜１６の有機膜１４中への押し込み状態は、前記異物Ａの大きさによって異なり、前記異物Ａの大きさと前記スペーサ１５により規定される液晶層厚ｄとの差が極く小さい場合は、前記対向電極１３及び配向膜１６が有機膜１４側に僅かに凹み変形し、破断を生じること無く有機膜１４中に押し込まれる（図２及び図３参照）。
【００５２】
また、この実施例では、前記スペーサ１５を、前側基板の内面に設けられた遮光膜１２と有機膜１４と対向電極１３との積層膜の上に形成しているが、このスペーサ１５は前記積層膜に大きな接触面積で接しているため、前記スペーサ１５が前記有機膜１４にめり込むことは無く、したがって、前記基板間隔（基板面間の間隔）ｄ０を、画素部の液晶層厚ｄが前記スペーサ１５により規定される値になるように調整することができる。
【００５３】
このように、前記液晶表示素子は、一対の基板１，２のうち、前側基板２の内面に、前記一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための有機膜１４を設け、その上に前記対向電極１３と配向膜１６を形成することにとにより、前記一対の基板１，２間に入り込んだ異物Ａが前記基板１，２間に挟まれても、その異物Ａが前記有機膜１４上の電極１３及び配向膜１６を前記有機膜１４中に押し込みながら前記有機膜１４にめり込むようにしているため、前記基板１，２が、その間に挟まれた異物Ａの影響により外面側に膨らむように変形することは無い。
【００５４】
したがって、この液晶表示素子によれば、液晶層厚ｄを小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間１，２に入り込んだ異物Ａの影響による液晶層厚ｄのばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得ることができ、清浄度の低い環境下において、高速応答で且つ高い表示品質の液晶表示素子を製造することができる。
【００５５】
この液晶表示素子において、前記有機膜１４は、上述したように、デュロメータ硬さが略４０以下、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）以下の硬度と弾性を有しているのが望ましく、前記有機膜１４の硬度と弾性をこのように設定することにより、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａを、前記基板間隔ｄ０を調整するための加圧力で前記有機膜１４にめり込ませ、前記異物Ａの影響による液晶層厚ｄのばらつきを無くすことができる。
【００５６】
さらに、前記有機膜１４は、前記デュロメータ硬さが略２８〜４０、より望ましくは略３２〜４０の範囲、ヤング率が略３．５×１００９〜５×１００９（μＮ／ｃｍ２）、より望ましくは略４×１００９〜５×１００９（μＮ／ｃｍ２）の範囲の硬さと弾性を有しているのが望ましく、前記有機膜１４の硬さと弾性をこのように設定することにより、この有機膜１４への前記スペーサ１５のめり込みをさらに確実に防ぐとともに、前記有機膜１４の異物Ａがめり込んだ部分を除く領域の膜面の平坦度を維持し、しかも有機膜１４上に形成する対向電極１３の密着性を確保することができる。
【００５７】
また、上記実施例のように、一対の基板１，２のいずれか一方、例えば前側基板２の内面に有機膜１４を設ける場合、前記有機膜１４は、上述したように、前記スペーサ１５により規定される予め定められた液晶層厚ｄよりも厚く形成するのが好ましく、前記有機膜１４の厚さを前記液晶層厚ｄよりも厚くすることにより、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａのほとんどを前記有機膜１４にめり込ませ、前記異物Ａの影響による画素部の液晶層厚ｄのばらつきを略完全に無くすことができる。
【００５８】
すなわち、液晶表示素子の応答速度を速くするために望まれる画素部の液晶層厚ｄは、［従来の技術］の項でも説明したように１，５μｍ程度であり、前記液晶層厚ｄをこの程度に小さくすれば、充分な応答速度が得られる。
【００５９】
また、全ての画素部の液晶層厚ｄを均一にするためには、一対の基板１，２間の表示エリア内の領域に挟まれた全ての異物Ａを、配向膜１１上に突出する部分の高さが前記液晶層厚ｄと同じになるように前記有機膜１４にめり込ませればよい。
【００６０】
一方、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａの大きさを上述したように最大でも３μｍ程度とした場合、前記異物Ａの大きさと前記液晶層厚ｄと差、つまり液晶層厚ｄを１，５μｍにするために必要な前記有機膜１４への異物Ａのめり込み量は、最大でも液晶層厚ｄと同程度であり、そのめり込み量は、前記液晶層厚ｄを１，５μｍよりも大きくするほど小さくなる。
【００６１】
したがって、前記有機膜１４は、前記液晶層厚ｄよりも大きい厚さを有していればよく、前記有機膜１４をこのような厚さに形成することにより、一対の基板１，２間の表示エリア内の領域に挟まれた全ての異物Ａを、配向膜１１上に突出する部分の高さが液晶層厚ｄと同じになるように前記有機膜１４にめり込ませ、全ての画素部の液晶層厚ｄを均一にすることができる。
【００６２】
また、前記異物Ａは、一対の基板１，２間の表示エリア外の有機膜１４が設けられていない領域にも入り込むが、この表示エリア外領域における基板１，２の内面間の間隔（配向膜１１，１６が設けられている領域内では配向膜１１，１６間の間隔、それよりも外側の領域ではオーバーコート絶縁膜１０と対向電極１３との間隔）は、前記画素部の液晶層厚ｄと、前記液晶層厚ｄよりも厚く形成された前記有機膜１４の厚さとを加算した値と同程度であり、その間隔は最も大きい異物Ａよりも大きいため、前記表示エリア外領域に入り込んだ異物（図示せず）が基板１，２間に挟まれて基板１，２を外面側に膨らむように変形させることは無い。
【００６３】
ただし、前記後側基板１の内面に形成された図示しないゲート配線及びデータ配線は、前記表示エリア外領域を通して後側基板の張出し部に導出されているため、前記表示エリア外領域の基板内面間の間隔のうち、前記ゲート配線上及びデータ配線上の部分の間隔は他の部分の間隔よりも小さい。
【００６４】
したがって、前記有機膜１４は、前記液晶層厚ｄに前記ゲート配線とデータ配線のうちの膜厚の大きい配線の厚さを加算した値よりも厚く形成するのが好ましく、前記有機膜１４をこのような厚さに形成することにより、前記表示エリア外領域のゲート配線上及びデータ配線上の部分の基板内面間の間隔を最も大きい異物Ａよりも大きくし、前記表示エリア外領域に入り込んだ異物が前記ゲート配線上及びデータ配線上の部分において基板１，２間に挟まれて前記基板１，２を外面側に膨らむように変形させるのを防ぐことができる。
【００６５】
なお、前記ゲート配線の厚さは０．２〜０．３μｍ、前記データ配線の厚さは０．４〜０．５μｍであり、したがって、前記有機膜１４は、前記液晶層厚ｄよりも０．５μｍ以上厚く形成すればよい。
【００６６】
前記有機膜１４の厚さは、画素部の液晶層厚ｄの１．５倍以上とするのが好ましく、このようにすることにより、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａのほとんどを前記有機膜１４にめり込ませ、前記異物Ａの影響による画素部の液晶層厚ｄのばらつきを略完全に無くことができる。
【００６７】
さらに、前記有機膜１４の厚さは、画素部の液晶層厚ｄの１．５〜２．５倍、例えば前記液晶層厚を１．５μｍとする場合で２．２５〜３．７５μｍの範囲が好ましく、前記有機膜１４の厚さをこの範囲にすることにより、膜面の平坦度の高い有機膜１４を精度良くしかも容易に形成することができる。
【００６８】
なお、上記実施例では、前側基板２の内面に設けられた遮光膜１２と有機膜１４と対向電極１３との積層膜の上に、画素部の液晶層厚ｄを規定するための膜状のスペーサ１５を形成しているが、前記液晶層厚ｄを規定するためのスペーサは、前記有機膜１４を貫通させて形成してもよい。
【００６９】
図５はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の表示エリアの一部分の断面図である。
【００７０】
この実施例の液晶表示素子は、前記有機膜１４にスペーサ配置部に対応させて開口を設け、対向電極１３の前記開口に対応する部分を前側基板２の基板面に形成された遮光膜１２の上に重ねて形成して、前記開口内の遮光膜１２と対向電極１３との積層膜の上に、画素部の液晶層厚ｄを規定するためのスペーサ１５ａを形成したものであり、他の構成は上述した第１の実施例の液晶表示素子と同じである。
【００７１】
なお、上記第１及び第２の実施例では、画素部の液晶層厚ｄを規定するためのスペーサ１５，１５ａをＴＦＴ４に対応させて設けているが、前記スペーサ１５，１５ａは、図示しないゲート配線またはデータ配線に対応させて設けてもよい。さらに、前記スペーサ１５，１５ａは、後側基板１の内面に設けてもよい。
【００７２】
また、上記実施例では、一対の基板１，２間に挟まれた異物Ａをめり込ませるための有機膜１４を、前側基板２の内面に設けているが、前記有機膜１４を後側基板１の内面に設け、その上に画素電極３と配向膜１１を形成してもよい。
【００７３】
さらに、前記有機膜１４は、一対の基板１，２の両方の内面に設けてもよく、その場合は、一方の基板の有機膜と、他方の基板の有機膜とを、その両方の厚さの和が画素部の液晶層厚ｄよりも大きくなるように形成すればよい。
【００７４】
ただし、前記有機膜１４を一対の基板１，２の両方の内面に設けるのでは、液晶表示素子の製造工程が多くなり、コストが高くなる。
【００７５】
したがって、前記有機膜１４は、一対の基板１，２のいずれか一方の内面に、予め定められた液晶層厚ｄよりも厚く形成するのが望ましく、このようにすることにより、液晶表示素子の低コストに製造し、しかも、一対の基板１，２間に入り込んだ異物Ａの影響による液晶層厚のばらつきを無くすことができる。
【００７６】
なお、上記実施例の液晶表示素子は、ＴＦＴをアクティブ素子とするアクティブマトリックス型のものであるが、この発明は、ＭＩＭ等の二端子の非線型抵抗素子をアクティブ素子とするアクティブマトリックス型や、単純マトリックス型の液晶表示素子にも適用することができ、さらに、ＴＮ型に限らず、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型液晶表示素子、液晶分子を一方向にホモジニアス配向させたホモジニアス配向型液晶表示素子、強誘電性または反強誘電性液晶表示素子等にも適用することができる。
【００７７】
また、この発明の液晶表示素子は、液晶層厚ｄを小さくして応答速度を速くすることができるため、フィールドシーケンシャル液晶表示装置に好適であるが、白黒画像を表示する液晶表示装置にも用いることができる。
【００７８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示素子は、一対の基板の少なくとも一方の内面に、前記一対の基板間に挟まれた異物をめり込ませるための有機膜を設け、その上に電極と配向膜を形成したものであるため、液晶層厚を小さくして応答速度を速くするとともに、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くし、表示むらの無い良好な表示品質を得ることができる。
【００７９】
この発明の液晶表示素子において、前記有機膜は、デュロメータ硬さが略４０以下、ヤング率が略５×１００９（μＮ／ｃｍ２）以下の硬さと弾性を有しているのが望ましく、前記有機膜の硬度と弾性をこのように設定することにより、前記異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くすことができる。
【００８０】
また、前記有機膜は、前記一対の基板のいずれか一方の内面に、予め定められた液晶層厚よりも厚く形成するのが望ましく、このようにすることにより、液晶表示素子の低コストに製造し、しかも、一対の基板間に入り込んだ異物の影響による液晶層厚のばらつきを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の細部を省略した断面図。
【図２】前記液晶表示素子のシール部の拡大断面図。
【図３】前記液晶表示素子の表示エリアの一部分の拡大断面図。
【図４】一対の基板間に挟まれた異物が有機膜にめり込んでゆく状態を示す図。
【図５】この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の表示エリアの一部分の断面図。
【符号の説明】
１，２…基板
３…画素電極
４…ＴＦＴ
５…ゲート電極
６…ゲート絶縁膜
７…ｉ型半導体膜
８…ソース電極
９…ドレイン電極
１０…オーバーコート絶縁膜
１１…配向膜
１２…遮光膜
１３…対向電極
１４…有機膜
１５，１５ａ…スペーサ
１６…配向膜
１８…液晶層
Ａ…異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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