JP2000310784A

JP2000310784A - 液晶パネル、カラーフィルター及びそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2000310784A
Application number: JP2000044282A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 一生井上; Katsuhiko Kumakawa; 克彦熊川; Sadakichi Hotta; 定吉堀田; Akinori Shioda; 昭教塩田; Nobuitsu Takehashi; 信逸竹橋; Seiji Nishiyama; 誠司西山; Hirofumi Yamakita; 裕文山北
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示装置等パネルにおいて、画素部、ブ
ラックマトリクス部、シール部等の基板間隔、剛性を適
切にコントロールして製造し、併せて製品としての表示
部等の耐押圧性等を向上させ、もって、表示品位、性能
及び製造性を良好なものとする。【解決手段】基板間隔を一定に保持するため弾性体よ
りなる突起物スペーサーや球状スペーサーを表示領域と
シールが形成される領域内に形成する。この際、これら
スペーサーの弾性率、あるいは散布の密度を最適なもの
とする。また、場所により、形成や散布の密度を変化さ
せる。併せて、表示領域とシール部のスペーサーを同一
工程で製作する。更に、スペーサーの形成を単一工程で
済むように工夫する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示に使用さ
れるプラズマパネルのカラーフィルタ及び液晶表示装置
や光シャッタ等に使用されるパネルに関し、特にパネル
の基板間隔保持に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネル（液晶を使用した表示
装置の表示に直接関係する部分。ＣＰＵ、キーボード、
電源等を除く。）は、薄型化、軽量化、低電圧駆動可能
等の長所により腕時計、電子卓上計算機、パーソナルコ
ンピューター、パーソナルワードプロセッサー等に広く
利用されている。

【０００３】さて、従来の液晶パネルの表示領域内に
は、その間に液晶や画素用の回路を形成した表裏２枚の
基板の間隔を一定に保つため、２枚の基板を貼り合わせ
る前にスペーサーがＮ₂ガスや空気あるいはエタノール
等を使用して散布されている。

【０００４】また、一対の基板間に液晶を封止するた
め、表示領域の外側にシールのために固化した樹脂より
なるシール部が形成されており、このシール部の樹脂の
中にも固化前にあらかじめ基板間隔を一定に保つためス
ペーサーが混入されている。

【０００５】そして、これらのスペーサーとしては、球
状の樹脂やＳｉＯ₂あるいは柱状のアルカリを有さない
グラス（ガラス）ファイバー等が用いられていた。

【０００６】ところで、表示領域内のスペーサーが硬す
ぎると、ユーザが何等かの理由で外力を加えたりした場
合に基板上の画素を駆動するトランジスタ等のアレイ素
子や配線を破壊する恐れがある。また、室温等の如何に
よっては、ユーザの使用に伴うパネルの温度の変化が大
きくなり、甚だしい場合にはこの温度変化に伴う液晶の
収縮、膨張等にスペーサーが適切に追従しえず、ひいて
は内部に気泡が発生したりする恐れがある。このため、
一般にはＳｉＯ₂やグラスファイバー等よりも物性、特
に弾性、熱膨張率、比重等が液晶に近い球状の樹脂系の
スペーサーが用いられていた。なお、この際の樹脂スペ
ーサーの密度は７０〜１００個／ｍｍ²程度である。

【０００７】一方、シール部中のスペーサーとしては、
液晶を駆動するトランジスタ等のアレイ素子上に形成す
る必要がないこと、液晶と接していないだけでなく、固
化したシール用樹脂中に存在するため、熱膨張、収縮に
伴う気泡の発生は問題とならないこと、安価であるこ
と、シール用樹脂の硬化前にスペーサーの移動等が生じ
にくいこと、剛であるため特にシール用樹脂を硬化させ
る際に基板間隔を一定に保持するための押圧力の変動に
影響され難いこと、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等極
性（ＯＨ基等）を有することの多いシール用樹脂との相
性（接着性）が比較的よいこと等のため直径２〜１２μ
ｍ程度、長さ２０〜１２０μｍ程度のグラスファイバー
が用いられていた。なお、この際のグラスファイバーの
密度は５０〜６０本／ｍｍ²程度である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来は、液晶
表示装置の個々の画素を駆動させる方式のアクティブマ
トリクスパネルの画素を駆動するトランジスタ（素子）
用の材料の半導体としては、アモルファスシリコンが用
いられており、画素を駆動する回路はＴＡＢ（Ｔａｐｅ
ＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）法を用いて形
成されていた。これはフィルム上に駆動用のＩＣを取り
付け、そのフィルムを液晶パネルとプリント基板に貼り
付ける方法である。

【０００９】さて近年、最近トランジスタ（素子）用の
半導体（材料）として電子の移動速度が速く、応答性の
よいポリシリコンを用いる方法が実用化され始めてき
た。

【００１０】このポリシリコンを用いると、画素を駆動
するための回路は、画素の形成された基板の周辺に画素
用のトランジスタ等と一体化した周辺駆動回路として形
成できる。またこの際、この周辺駆動回路を、その間に
液晶やそのための回路を形成した２枚のガラス基板の表
示領域の周辺に存在する液晶用のシール部の下に配置す
れば、基板サイズをさらに小さくできる。

【００１１】このような液晶表示装置の一例を図１に示
す。

【００１２】本図において、１は、基板である。２０
は、碁盤の目状に配列された多数の画素を有する表示領
域部である。２１は、その周辺のゲートの駆動用回路部
である。２２は、同じくソースの駆動用回路部である。
５は、シール用樹脂を硬化させてなる樹脂部である。９
は、導電ペーストである。５０は、封口用樹脂を硬化さ
せてなる封口部である。

【００１３】なお、このシール部の幅はおおよそ１ｍｍ
程度である。また、製造時のシール用樹脂の固化時に
は、万一の体積の変化や、気泡の発生が生じたりその他
の不測の事態が生じたりしたとしても上下（表裏）の基
板間隔を一定に保持し、併せて基板と樹脂との良好な接
着を行なうため、上述のグラスファイバーの密度の基で
１ｋｇ／ｃｍ²程度の押圧力が加えられる。

【００１４】しかしながら、従来のようにシール部中の
スペーサーとしてグラスファイバーやＳｉＯ₂の球を用
いると、パネルの製造のため、表裏の基板を貼り合わせ
る際に、特に基板間隔を所定値に保持するため両基板を
押さえ付けた際に、押圧機の初期設定時の操作員の過
誤、地震や近くにある大型機械の起動に伴う振動等何等
かの理由により、万一押さえ付け力が大きいと、たとえ
それがわずかな時間しか持続しなかったとしても硬いグ
ラスファイバーにより周辺駆動回路が破壊されかねな
い。特に、トランジスタ等素子や結線はもとより、装置
そのものが小型軽量化、精密化しつつあるため、この危
険性は重要である。

【００１５】また、近年の装置の小型化のもとでの多量
生産の場合、シール用樹脂が完全に固化に要する時間を
通じての押圧力の制御はそれだけ困難となるため、これ
は重要である。また同じく、複数の表示装置を上下方向
に積み重ねて押圧するような場合には、特に重要であ
る。

【００１６】更に、図１を見れば容易にわかるように、
基板上の周辺には、導電ペーストが存在したり、駆動回
路部が存在しなかったりする部分があったり、さらには
折れ曲がり部もあるため、この面からも周辺駆動回路部
全体にわたっての適切な押圧が困難となってくる。

【００１７】その上更に、ガラス基板の厚さやガラス繊
維の直径には、どうしても製造誤差が存在する。しかも
１μｍ等同じ厚さの誤差でも基板厚さが薄いほどその断
面二次モーメントは厚さの３乗に逆比例するため押圧力
への悪影響、具体的にはそのバラツキによる変形ひいて
は素子等へ加える力のバラツキが大きくなる。このた
め、この面からも適切な押圧力の制御が困難となる。

【００１８】といって、押圧力により破損され易い素子
等の存在する部分にグラスファイバー等がこないように
するのもこれまた困難である。

【００１９】次に、近年カラー表示を行なう場合、カラ
ーフィルターを使用せず、例えば図２の（ａ）に示すよ
うな、シアン、マゼンタ、イエローのゲスト・ホストセ
ルを使用するような表示方式、すなわち複数の（原則と
して３層の）液晶層を使用する方式が開発されつつあ
る。

【００２０】なお、本図の（ａ）において、２１１、２
１２、２１３、２１４は基板兼電極であり、３０１、３
０２、３０３は各色用の液晶及び色素である。また、４
０は光である。

【００２１】ところで、この場合には、図２の（ｂ）に
示すように、表示領域と周辺駆動回路部とでは基板間隔
が相違したり、最下層の基板と各色彩用基板との間隔が
相違することが生じうる。

【００２２】本図の（ｂ）において、２２１、２２２、
２２３は各色彩用画素用基板兼電極の周辺駆動回路部で
あり、２２４は調整用駆動部である。また、９１は上部
の基板兼電極２１２、２１３、２１４と調整用駆動部２
２４の接続線部である。

【００２３】この場合、シール部に従来のごとくガラス
繊維製スペーサー１９を使用すれば、基板によって必要
なガラス繊維径が異なることがあり、必要なガラス繊維
の種数や密度分布、スペーサーにて支持されたガラス基
板の支持点間の適切な距離の保持等の面から好ましくな
い。

【００２４】また、同じくこの場合、表示部において
も、各基板間の間隔を保持するため球状の樹脂スペーサ
ーを使用すれば、単一の液晶層方式に比較してスペーサ
ーの密度が３倍、すなわちおおよそ（７０〜１００）×
３個／ｍｍ²程度あることとなり、液晶の配向、光の透
過や散乱等の面、ひいては表示品質の面から決して好ま
しいものではない。更には、単一液晶層のカラー表示
方式においても、近年の高画質への要求のもと素子の小
型化を伴っての画素の小型化が図られつつあるが、この
場合にも球形スペーサーが表示領域内にあるのはあまり
好ましくない。

【００２５】そして、このことは画素の高密度化のため
目下開発されつつある二重（２層）マトリックス型や多
重マトリックス型の表示装置でも同じである。

【００２６】また、スペーサーを散布方式により形成し
た場合、表示領域内での散布密度がばらつくことがあり
得、そのため液晶パネルのセル厚が画面内で異なり、表
示ムラが生じる場合があり得る。

【００２７】また、従来は基板間への液晶の注入を真空
注入法（注入口を除き密封した空パネルを下部に液晶を
充たした槽内に設置し、パネル内を真空にした後注入口
を液晶層内に入れ、この状態で槽内を常圧に戻すことに
より、液晶をパネル内に注入する方法）で行っていた
が、この場合、液晶がパネル内を流入する面積が大き
く、注入時間も長く、また注入開始時に液晶が急激に空
パネルの中に入り込んでしまうので、液晶がスペーサー
の影響を受けやすく、注入時の配向ムラが生じやすい。
更に、スペーサーの分布も影響を受けかねない。

【００２８】以上の他、基板端部の液晶層をシールする
部分とパネル中央の表示部とでは、要求される剛性が相
違するが、単に球状ガラススペーサーを散布するだけで
はこれに対応することが困難である。また、シール部と
表示部とでガラス繊維とガラス球とを別々に散布するの
は２度手間となるどころか、種々の困難が生じる。

【００２９】更に、液晶表示装置の用途、形状や寸法等
により、パネル特にそのシール部に要求される剛性、基
板間隔等が相違するが、あらかじめシール用樹脂にガラ
ス繊維等を混入しておくのでは、一々それに適合したシ
ール用混合樹脂を製造する必要が生じる。

【００３０】これらの不具合を解決するため柱状スペー
サーを形成する方法（特開平９−７３０９３号、特開平
１０−６８９５５号）が提案されている。しかしこれら
の方法は表示領域に柱状スペーサーを形成する方法であ
り、シール部には柱状スペーサーは形成されていない。

【００３１】また、特開平９−４９９１６号では表示領
域内のマトリクス及びシール部に相当する領域に３原色
からなる着色層の積層によりスペーサーを形成する方法
も考案されている。しかしこの方法ではセル厚を変える
ためには着色層の高さ（大きさ）を変える必要があるた
め、色純度も変化してしまう。また、積層によりスペー
サーを形成するので積層の重ね合わせ精度が必要であ
り、このために大き目のスペーサーを形成しておく必要
がある。

【００３２】また、特開平Ｈ０７−２８１１９５号では
アレイ基板上に形成したブラックマトリクスとカラーフ
ィルタ基板上に着色層の積層方法で形成した突起物によ
りスペーサーを形成することが提案されている。しか
し、この方法では特開平９−４９９１６号と同じ問題が
ある。すなわち、アレイ基板とカラーフィルター基板の
重ね合わせによりスペーサーを形成するので、重ね合わ
せの精度が問題になるために、スペーサーをかなり大き
目に作製しておく必要がある。

【００３３】このため、ポリシリコンを用い、これに併
せて周辺駆動回路を基板上の表示領域の液晶のシール部
の下に形成した液晶パネルにおいて、基板間隔を一定に
保持しつつ周辺駆動回路を損傷させる恐れ、危険性のな
いシール技術の開発が望まれていた。

【００３４】また、基板間に液晶層を充填させる際、不
都合の生じない基板間隔の保持技術の開発が望まれてい
た。

【００３５】また、パネルの用途や形状、寸法に応じて
適切な剛性を持たせるシール技術の開発が望まれてい
た。

【００３６】また、カラーフィルターを使用せず、これ
に換えて複数層の液晶層を有する構造のカラー表示方式
のパネルにおいても、周辺部において完全なシールをな
しつつ適切な基板間隔を保持しえる技術の開発が望まれ
ていた。

【００３７】また、小型高性能の液晶パネル、特に複数
層の液晶層を有するパネルにおいては、表示領域部に液
晶の配向や光の散乱等を生じさせない構造のスペーサー
の開発が望まれていた。

【００３８】また、高分子分散型の液晶を使用した表示
装置や、液晶層とその上部の透明樹脂膜とを同時に形成
する方法においても、分散した液晶やそのマトリクス、
同時に形成された液晶層と透明樹脂膜の適切な厚さの担
保や保護の技術の開発が望まれていた。

【００３９】その他、液晶パネルにおいては、視野角を
拡げること、ディスクリネーション（ライン）の発生防
止や均一化、高速応答性を得ること等、種々の課題の解
決が望まれていた。

【００４０】以上は、液晶表示装置を対象としての従来
の技術とその課題であったが、液晶を利用した光シャッ
ター、投射ディスプレイその他プラズマディスプレイの
カラーフィルタにも同様の課題があり、その解決が望ま
れていた。

【００４１】即ち、例えばプラズマディスプレイなら
ば、発光面の各画素部に特定のガスを保持したり、その
カラー表示特性を改善するため、本来のディスプレイの
前面所定距離にカラーフィルターを設けることが試みら
れているが、２枚の平面間を一定の寸法で精度良く保持
するためには、同様の課題が生じる。

【００４２】なお、この液晶を利用したプラズマディス
プレイについては、本発明の実施の形態の最後にその構
造等を示す。

【００４３】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためなされたものであり、そのためにシール用
樹脂中に特定の性質を有する樹脂製スペーサーを採用し
ている。

【００４４】また、シール部の基板上に基板間隔を一定
間隔に保つための突起物を形成している。

【００４５】また、樹脂スペーサーの散布密度や突起物
の形成位置と密度に創意をこらしている。

【００４６】また、シール部と同じく表示領域内に基板
間隔を一定に保つための突起物を形成するだけでなく、
その形成位置に応じてのにつど、形状や寸法等に創意を
凝らしている。

【００４７】更に、この突起物には基板間隔保持以外
に、剛性の保持や液晶分子の配列等所定の役割を担わせ
ている。

【００４８】更にまた、液晶パネル内への液晶の注入、
充填や液晶層の形成に工夫を凝らしている。更にこの
際、液晶内への空気の混入を防止するようにしている。

【００４９】併せて、製造工程の簡易化、材料手配の便
宜等をも考慮している。

【００５０】具体的には、以下の構成としている。

【００５１】請求項１記載の発明においては、ポリシリ
コン等小型高性能の半導体（材料）を使用して製造した
小型高性能のトランジスタ（素子）を採用した液晶パネ
ルの基板上表示領域周辺（例えば片側実装のごとく、全
周とは限らない）にその駆動回路部が形成されると共
に、表示領域の液晶のシールが駆動回路上に形成された
（含む、他の部分にも形成されている場合）液晶パネル
において、液晶のシール用樹脂（の硬化部）中に弾性体
製スペーサーを有していることを特徴としている。

【００５２】上記構成により以下の作用がなされる。

【００５３】基板上表示領域の直上部と直左部、あるい
は全周等その周辺にその駆動回路部が形成されると共
に、表示領域の液晶のシールが駆動回路上に形成された
液晶パネルにおいて、液晶のシール部用樹脂中にグラス
ウールやＳｉＯ₂の如く硬い物質でない物質（有機材
料）からなる弾性体製スペーサーが固化前にあらかじめ
混入されていたり塗布前に散布されているため、該樹脂
の固化後において当該シール部の基板間隔保持のための
スペーサーとして弾性体製スペーサーが存在している。

【００５４】なお、以上の他、必要に応じて偏光板、反
射板、電源等液晶表示装置のパネルとして不可欠となる
構造部を有しているのは勿論である。

【００５５】請求項２記載の発明においては、弾性体製
スペーサーは、常温で固体、そして液晶パネルが製造時
晒される温度、例えば２２０℃やこれを多少超えた程度
の温度範囲では軟化若しくは溶融したりしない重合性有
機材料、例えば好ましくはメタロセン触媒、特に幾何拘
束触媒を使用して特定の機械的、物理的性質を有するよ
う製造された石油系樹脂、その他テフロン系樹脂、ナイ
ロン系樹脂等の樹脂である。

【００５６】上記構成により以下の作用がなされる。

【００５７】弾性体製スペーサーとして、製造が容易し
かも適切な弾性値等を有する材料が選定される。

【００５８】請求項３記載の発明においては、弾性体製
スペーサーは、表示領域内の樹脂スペーサーと弾性率が
同一若しくは略同一の材料からなる球形スペーサーであ
ることを特徴としている。

【００５９】上記構成により以下の作用がなされる。

【００６０】弾性体製スペーサーは、表示領域内の樹脂
スペーサーと同一寸法や同一材料か否かはともかく、そ
の弾性率が同一若しくは略同一（±１０％以内の相違）
の材料からなる球形スペーサーである。

【００６１】そして、素子、配線の存在による凹凸のた
めシール用樹脂が未硬化時でも、基板面に形成された凹
凸に応じて変形して、いわば嵌合することとなるため、
基板面での移動が極力防げられる。

【００６２】請求項４記載の発明においては、直径６μ
ｍ程度（４〜１０μｍ）の球形スペーサーを１００個／
ｍｍ²以上、好ましくは２００個・ｍｍ²以上の密度で
有して（分散させて）いる。

【００６３】上記構成により以下の作用がなされる。

【００６４】球形スペーサーの個数が多いため、個々の
スペーサーに加わる押圧力が分散され、更に製造技術等
に起因する個々のスペーサーの直径の誤差も適切な弾性
変形と相まってうまく補償されることとなる。

【００６５】また、樹脂硬化時の押圧等の均一性確保も
容易となる。更には、一定間隔の基板の製作も容易とな
る。

【００６６】なおまた、樹脂径が大であれば、一般的に
その個数（密度）は、それに逆比例あるいはその自乗に
逆比例して少なくなるであろう。

【００６７】請求項５記載の発明においては、弾性体製
のスペーサーは、その直径が６μｍである場合に、１０
％圧縮するのに必要な荷重が１ｇ以下である物質からな
る適切弾性スペーサーであることを特徴としている。

【００６８】上記構成により以下の作用がなされる。

【００６９】弾性体製のスペーサーは、シール用樹脂の
硬化時に過度の押圧でトランジスタを破壊しないよう、
保持すべき基板間隔から定まるその直径が６μｍの球で
ある場合に、１０％圧縮するのに必要な荷重が１ｇ以下
である物質からなる適切弾性スペーサーとしている。

【００７０】従って、他の直径ならば、その弾性値が本
請求項の材質と等しいか否かは、ヘルツの曲面や球の弾
性接触の理論より換算されることとなる。ただし、液晶
表示装置の基板間隔保持のためであり、基板間隔が６μ
ｍの数倍あるいは数分の１にもなったりすることはまず
ないため、他の直径といってもせいぜい１０〜２μｍ程
度のものであり、このため弾性値はそう大きくは変化し
ないのは勿論である。

【００７１】また、円柱状等他の形状であっても、同じ
弾性率の物質が選定されることとなる。

【００７２】更にまたこのもとで、押圧力（ｋｇ／ｃｍ
²）及び樹脂の分布密度（個／ｍｍ ²）から定まる縮み
を考慮して適切な直径のスペーサーが選定されることと
なる。

【００７３】請求項６記載の発明においては、適切弾性
スペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、樹
脂に比較してガラス基板と半導体そのものは充分硬いた
め、これに近い条件として剛体、例えば鋼製の押圧試験
機の押圧部と受部間にはさんだ状態で１０％圧縮するの
に必要な荷重が０．５ｇ以下である最適切弾性スペーサ
ーであることを特徴としている。

【００７４】上記構成により以下の作用がなされる。

【００７５】適切弾性スペーサーは、その直径が６μｍ
である場合に、１０％圧縮するのに必要な荷重が０．５
ｇ以下とより柔軟である最適切弾性スペーサーとしてい
るため、トランジスタ等はより破壊され難い。

【００７６】また、画素部の半導体、配線等からなるア
レイの凹凸により適切に変形するため、シール用樹脂の
未硬化時でも移動も防げられる。

【００７７】また、個々のスペーサーの直径の多少の不
均一も、１００個／ｍｍ²以上の密度で分布するため全
く問題とならなくなる。

【００７８】請求項７記載の発明においては、弾性体製
のスペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、
スペーサーに１ｇ荷重を加えた際の変形量が０．５μｍ
以上、かつ荷重の変化が０．２５ｇ以内の範囲では変形
量が荷重の増加に比例して増加する若しくは比例に比較
して１０％以内少ない範囲内で増加する物質からなる適
切比例弾性スペーサーであることを特徴としている。

【００７９】上記構成により以下の作用がなされる。

【００８０】弾性体製のスペーサーは、適切比例弾性ス
ペーサーであり、このためその直径が６μｍの球である
場合に、スペーサーに１ｇ荷重を加えた際の変形量が
０．５μｍ以上、かつ荷重の変化が０．２５ｇ以内の範
囲では変形量が荷重の増加に比例して増加する若しくは
比例に比較して１０％以内少ない範囲内で増加する（下
方に凸。このため、過度の力で余計に（安全側に）変形
する）弾性材料からなる。

【００８１】請求項８記載の発明においては、適切比例
弾性スペーサーは、その直径が６μｍの球である場合
に、スペーサーに１ｇ荷重を加えた際の変形量が１．０
μｍ以上、かつ荷重の変化が０．２５ｇ以内の範囲では
変形量が荷重の増加に比例して増加する若しくは比例に
比較して１０％以内少ない範囲内で増加する物質からな
る最適切比例弾性スペーサーであることを特徴としてい
る。

【００８２】上記構成により以下の作用がなされる。

【００８３】適切比例弾性スペーサーは、最適切比例弾
性スペーサーであり、このためその直径が６μｍの球で
ある場合に、スペーサーに１ｇ荷重を加えた際の変形量
が１．０μｍ以上、かつ荷重の変化が０．２５ｇ以内の
範囲では変形量が荷重の増加に比例して増加する若しく
は比例に比較して１０％以内少ない範囲内で増加する物
質からなる。

【００８４】請求項９記載の発明においては、弾性体製
スペーサーは、少くも一方の基板に、そして位置あわせ
や工程上有利なため、原則としてアレイ側基板（面）
に、形成された柱状あるいは半円錐状等の突起物スペー
サーであることを特徴としている。

【００８５】上記構成により以下の作用がなされる。

【００８６】弾性体製スペーサーは、少くも一方の基板
に（固定して）形成された、そして頂部が平坦な突起物
スペーサーである。これにより、液晶パネル内への液晶
の真空充填、シール部の樹脂の硬化のための加熱時に、
特に接着剤の塗布等がなくてもファンデルワールスカで
基板に固着する。

【００８７】請求項１０記載の発明においては、弾性体
製スペーサーは、酸度性等によりＯＨ、ＮＨ₃等の極性
基を有する物質を柱状とした極性物質製柱状スペーサー
であることを特徴としている。

【００８８】上記構成により以下の作用がなされる。

【００８９】弾性体製スペーサーは、シール用材料とし
て硬化時に体積変化が少ないこと等各種の要請のもと極
性基を有するシール用樹脂が採用されることが多いが、
これら樹脂との相性の面から極性を有する物質を柱状と
した極性物質製柱状スペーサーである。

【００９０】そしてこの場合、柱状かつ基板の凹凸のた
め、シール用樹脂の硬化前も位置が動き難い。

【００９１】請求項１１記載の発明においては、突起物
スペーサーは、駆動回路部が形成されているアレイ側基
板に、トランジスタ素子の形成部等の製造時に何等かの
不都合で大きな荷重が加わった場合には、損傷し易い部
分等は避けて形成されたアレイ側突起物スペーサーであ
ることを特徴としている。

【００９２】上記構成により以下の作用がなされる。

【００９３】突起物スペーサーは、液晶パネルの表示領
域周辺の駆動回路部が形成されているアレイ側基板に位
置を考慮して固定して形成されたアレイ側突起物スペー
サーである。このため、シール塗布後の上部基板の据え
付けが楽になる。

【００９４】また、通常アレイ側基板は他の複雑な処理
が多いため、突起物スペーサーの形成もこれらの処理と
調整しつつなされるため、特に作業の複雑性が増加する
事もない。

【００９５】請求項１２記載の発明においては、アレイ
側突起物スペーサーは、表示領域周辺の駆動回路の小さ
なトランジスタ素子を避けて形成された配置配慮アレイ
側突起物スペーサーであることを特徴としている。

【００９６】上記構成により以下の作用がなされる。

【００９７】アレイ側突起物スペーサーは、配置配慮ア
レイ側突起物スペーサーであり、全体の３〜４％等多少
のやむを得ぬ例外はあろうが、原則として表示領域周辺
の駆動回路の小さな、このため不測の押圧等で不具合の
生じ易いトランジスタ素子を避けて形成される。

【００９８】請求項１３記載の発明においては、突起物
スペーサーは、感光性樹脂をパターニングして形成した
光利用突起物スペーサーであることを特徴としている。

【００９９】上記構成により以下の作用がなされる。

【０１００】突起物スペーサーは、光利用突起物スペー
サーであり、このためトランジスタの位置等を考慮しつ
つ光硬化形であろうが光軟化形であろうが、ともかく感
光性樹脂をパターニングして形成されている。ひいて
は、位置の精度や量産性に優れたものとなる。

【０１０１】請求項１４記載の発明においては、表示領
域の非画素部に、基板間隔を一定に保持するべく形成さ
れた弾性体よりなる突起物スペーサーを有していること
を特徴としている。

【０１０２】上記構成により以下の作用がなされる。

【０１０３】表示領域の画素用素子部の近傍その他ブラ
ックマトリックス部等本来の表示部（光通過部）でない
非画素部に、シール用樹脂の硬化時に樹脂が膨張したり
使用時に重力、気温の変化によって基板間隔が変動する
のを防止することにより、基板間隔を常に一定に保持す
るべく形成された弾性体よりなる突起物スペーサーとし
ている。

【０１０４】請求項１５記載の発明においては、ＧＨセ
ル等カラー表示のため複数の液晶（含む、色素等の添
加、混合物）層が重なった液晶パネルの少くも一の基板
上の表示領域の非画素部に、液晶層を挟んで相対向する
基板間隔を一定に保持するべく形成された弾性体よりな
る突起物スペーサーを有していることを特徴としてい
る。

【０１０５】上記構成により以下の作用がなされる。

【０１０６】複数の液晶層が重なった液晶パネルの少く
も一の（原則として全ての）基板上の表示領域の画素と
画素の間等の非画素部に、液晶層を挟んで相対向する基
板間隔を一定に保持するべく形成された弾性体よりなる
突起物スペーサーを有している。

【０１０７】請求項１６記載の発明においては、突起物
スペーサーは、基板上に２０個／ｍｍ²以下の密度で形
成されている低密度分布突起物スペーサーであることを
特徴としている。

【０１０８】上記構成により、以下の作用がなされる。

【０１０９】突起物スペーサーは、低密度分布突起物ス
ペーサーであり、このため製造時２つの基板間内へ液晶
がスムーズに入り、かつ弾力性を持たせて温度変化に追
従しやすいように基板上に２０個／ｍｍ²好ましくは１
０個／ｍｍ²以下の密度で形成されている。

【０１１０】請求項１７記載の発明においては、表示領
域の画素内中央等の所定位置に、基板間隔を一定に保持
し、併せてその周囲の液晶分子を一定の配列にするべく
形成された弾性体よりなる分子配列調整兼用突起物スペ
ーサーを有していることを特徴としている。

【０１１１】上記構成により、以下の作用がなされる。

【０１１２】分子配列調整兼用突起物スペーサーは、表
示領域の画素内中央等の所定位置に、基板間隔を一定に
保持し、併せてその周囲の液晶分子を一定の配列にする
べく形成された弾性体よりなる。このため、液晶や表示
装置の視野角の拡大、ディスクリネーション（ライン）
の均一化による画像の均一化、ＭＶＡモードあるいはＯ
ＣＢモードの液晶における立ち上がり（起動、応答）特
性の改善等がなされる。

【０１１３】また、上述の理由により、液晶パネル製造
時の工程の元で頂部が上（下）の基板と固着し、画素部
の基板のふくれ等をも防止する。

【０１１４】請求項１８記載の発明においては、複数の
液晶層が重なった液晶パネルの各基板上表示領域の画素
内所定位置に、液晶層を挟んで相対向する基板間隔を一
定に保持し、併せてその周囲の液晶分子を一定の配列に
するべく形成された弾性体よりなる、そして光の進行方
向に沿って一列に配置された分子配列調整兼用突起物ス
ペーサーを各層に有していることを特徴としている。

【０１１５】上記構成により、以下の作用がなされる。

【０１１６】分子配列調整兼用突起物スペーサーは、二
重積層型マトリックス、ＧＨセル等複数の液晶層が重な
った液晶パネルの各基板上表示領域の画素内所定位置
に、液晶層を挟んで相対向する基板間隔を一定に保持
し、併せてその周囲の液晶分子を一定の配列にするべく
形成された弾性体よりなり、そして光の進行方向に沿っ
て一列に配置される。

【０１１７】このため、請求項１６の発明と同様の作用
がなされると共に、各層の突起物スペーサーが光の進行
方向に占める投影面が共通するため、光の透過率が向上
する。

【０１１８】なおこの際、各色彩用の画素部とその駆動
回路部とは、（各段の接続部等を除き）ＴＦＴ等の配列
が同じであるため、突起物スペーサー形成に使用するフ
ォットリソグラフィのマスク等は共通の物を使用しう
る。

【０１１９】請求項１９記載の発明においては、突起物
スペーサー及び配列兼用突起物スペーサーの少くも一
は、感光性樹脂を素子の位置を考慮しつつパターニング
して形成した光利用突起物スペーサーであることを特徴
としている。

【０１２０】上記構成により以下の作用がなされる。

【０１２１】突起物スペーサーは、感光性樹脂をトラン
ジスタ等の位置を考慮しつつパターニングして形成した
光利用突起物スペーサーであるため、位置精度が良好、
形成も楽である。

【０１２２】請求項２０記載の発明においては、画像表
示用パネルに使用される基板において、両方ともガラ
ス、一方が透明な樹脂等その材質は何であれ、ともかく
基板間隔を一定に保持するべく弾性体よりなる突起物ス
ペーサーが表示領域内とその外周部の液晶を封じるため
等のシールが形成される領域に、同一工程か、同一材料
かを問わず、ともかく形成されている（念のため記載す
るが、基板内表面側の絶縁膜、カラーフィルタ膜、配向
膜等の表面に形成されている場合を含む）ことを特徴と
している。

【０１２３】上記構成により、表示部中央部からシール
周辺の表示領域にわたり均一なセル厚を得ることができ
る。また表示領域とシール部のスペーサーを同一工程で
製作できるため、工程及び材料の面から有利となる。

【０１２４】また、弾性体であるため、製造時に何等か
の押圧ミスがあったとしても、微小な液晶表示装置等の
素子等を損傷させる恐れがない。

【０１２５】なお、以上の他、必要に応じての偏光板の
取付け、配向膜のラビング、基板への反射防止膜の形
成、塗装、組立、検査等のステップを有しているのは勿
論である。

【０１２６】請求項２１記載の発明において、突起物ス
ペーサーをアレイ基板、対向基板の少くも一方に形成す
ることを特徴としている。

【０１２７】アレイ側基板に形成することにより、アレ
イ作製工程に同時に突起物スペーサーを形成することが
可能となる。このため更に、画素中央部、画素駆動用半
導体形成部を避けて形成したり、極力ブラックマトリク
ス部に形成したり、逆に視野角を広げるため、画素中央
に形成したりすることが容易となる。この一方、対向基
板側に形成することにより、使用する多数のマスクの変
更となるためアレイ基板の要素の配置の変更が困難であ
ったり、多種の素子が配列されるためアレイ基板での形
成そのものが困難な場合でも形成することができる。

【０１２８】また、両方の基板に形成することにより、
表示部、シール部等形成領域毎に異なる材料で形成し
て、最適のパネル剛性、表示特性を得ることも可能とな
る。

【０１２９】また、液晶パネルやカラーフィルターは両
方の基板の上に無理なく配置されるため、基板もそれだ
け丈夫となる。

【０１３０】請求項２２記載の発明においては、シール
部と表示部の突起物スペーサーはその基板面に直交する
方向（上下方向或いは表裏方向）の上下方向の端部の位
置が等しく、ひいてはスペーサの長さが等しいことを特
徴としている。

【０１３１】上記構成により、突起物スペーサーの形成
が一度の工程で済む。

【０１３２】請求項２３記載の発明においては、少くも
一部あるいは少くも一部の位置の突起物スペーサーの下
部若しくは上部に高さ調整用の膜が形成されていること
を特徴としている。

【０１３３】上記構成により、以下の作用がなされる。

【０１３４】半導体の絶縁層、配向膜等の形成の際に併
せて高さ調整用の膜を形成した場合特にそうであるが、
この高さ調整用膜の存在のため、突起物スペーサーの形
成位置の高さが等しく、ひいては突起物スペーサーの形
成が一度の工程ですみ、また基板に凹凸があった場合で
も高さ調整用の膜が形成されているために均一なセル厚
を確保しうる。

【０１３５】請求項２４記載の発明においては、高さ調
整用の膜は、画素部（含む、ブラックマトリックス部）
の導電膜、反射板、配向膜及びカラーフィルタ（含む、
ブラックマトリックス形成用の黒いフィルタ）の少くも
一を兼ねている。

【０１３６】上記構成により、以下の作用がなされる。

【０１３７】スピンコート等によりアレイ側基板等は透
明かつ薄い樹脂膜により同一平面となされる。この下
で、基板間隔維持用の突起物スペーサーが形成され、更
に紫外線の照射等により配向膜への配向情報の付与がな
される。あるいは、膜はカラーフィルターであったりす
る。

【０１３８】請求項２５記載の発明においては、突起物
スペーサーが感光性樹脂により形成されていることを特
徴としている。

【０１３９】上記構成により、簡便なフォトリソ工程に
より微小かつ多数の突起物スペーサーを所定の配列等で
形成することができる。

【０１４０】請求項２６記載の発明においては、表示領
域内に形成される突起物スペーサーの（密度×下面の断
面積）がシールが形成される領域に形成される突起物ス
ペーサーのそれよりも値が小さいことを特徴としてい
る。

【０１４１】上記構成により、シール部は頑丈に固定さ
れてパネルのゆがみが少なくなり、この一方で表示は良
好になる。

【０１４２】請求項２７記載の発明においては、突起物
スペーサーの密度は、表示領域内では５個／ｍｍ²以上
５０個／ｍｍ²以下、好ましくは７個／ｍｍ²以上１５
個／ｍｍ²以下であり、シールが形成される領域では１
０個／ｍｍ²以上８０個／ｍｍ²以下、好ましくは３０
個／ｍｍ²以上５０個／ｍｍ²以下であることを特徴と
している。

【０１４３】上記構成により、シール部では突起物によ
り頑丈にパネルを固定してパネルのゆがみを少なく抑え
ることができ、また、表示領域内では、スペーサーの数
が少ないので温度変化に対して適度に追従可能となる。

【０１４４】そしてこれは、特に表示領域の寸法が４８
（×２〜１／２）ｃｍ角、画素の寸法が０．３（×２〜
１／２）μｍ角程度の場合そうである。（勿論、他の寸
法でもあてはまる。）請求項２８記載の発明においては、突起物スペーサーは
表示領域内に形成されるものがシールが形成される領域
に形成されるものよりもその水平方向（上下、表裏方向
に直交する方向）の断面積が小さいことを特徴としてい
る。

【０１４５】上記構成により、シール部は頑丈に固定さ
れて、パネルのゆがみが少なく、この一方で表示も良好
となる。

【０１４６】請求項２９記載の発明においては、突起物
スペーサーは表示領域内に形成されるものはその全下面
の合計の表示領域に対する割合は０．０５％以上０．５
％以下、好ましくは０．０７％以上０．３％以下であ
り、シールが形成される領域に形成されるものの下面の
合計のシール領域に対する割合は０．１％以上１．０％
以下、好ましくは０．３％以上０．８％以下であること
を特徴としている。

【０１４７】上記構成により、シール部を頑丈に固定し
て、パネルのゆがみを少なく抑えると共に、表示領域内
のスペーサーの数が少ないので温度変化に対して適度に
追従できる液晶パネル等となる。

【０１４８】そしてこれは、特に表示領域の寸法が４８
（×２〜１／２）ｃｍ角、画素の寸法が０．３（×２〜
１／２）μｍ角程度の場合そうである。（勿論、他の寸
法でもあてはまる。）請求項３０記載の発明においては、（アレイ基板に形成
された）突起物スペーサー上面の面積／下面の面積が
０．２以上０．９以下であることを特徴とする。

【０１４９】上記構成により、突起物による配向の乱れ
を小さくでき、また安定した突起物を形成することがで
きるので表示が良好となるそしてこれは、特に表示領域の寸法が４８（×２〜１／
２）ｃｍ角、画素の寸法が０．３（×２〜１／２）μｍ
角程度の場合そうである。（勿論、他の寸法でもあては
まる。）なお、対向基板にも突起物スペーサを併せて形成する場
合には、極力等断面積の柱状とするのが好ましいであろ
う。

【０１５０】請求項３１記載の発明においては、突起物
スペーサーは、素子の形成等が相違するため、それに併
せて表示領域内とシール部とでその高さが相違するもの
であることを特徴としている。

【０１５１】請求項３２記載の発明においては、基板間
に液晶を挟持してなる液晶パネルの製造方法において、
少くも一方の基板に基板間隔を一定に保持するために、
多くの場合弾性体製の突起物スペーサーを表示領域とそ
の周囲のシールが形成される領域に形成する突起物スペ
ーサー形成ステップと、少くも一方の基板の表示領域外
周部（そして原則として突起物スペーサーの外周部やこ
れを含む部分）にシール樹脂を塗布後両基板をアライメ
ントして貼り合わせ、更にシール樹脂を加熱等で硬化さ
せて空パネルを形成する空パネル形成ステップと、形成
された空パネル内に液晶を例えば真空注入法で注入する
液晶注入ステップを有していることを特徴としている。

【０１５２】上記構成により、真空注入等での液晶の注
入の際、基板上に形状された突起物スペーサーは、ガラ
ス球製スペーサー等と異なり、全く動かないので、液晶
の表示特性が向上する。

【０１５３】請求項３３記載の発明においては、基板間
隔を一定に保持するための突起物スペーサーを表示領域
とその周囲のシールが形成される領域に形成する突起物
スペーサー形成ステップと、いずれかの基板の表示領域
外周部（そして原則として突起物スペーサーの外周部や
これを含む部分）にシール樹脂を塗布するシール樹脂塗
布ステップと、シール樹脂を塗布した基板上何箇所かに
所定量の液晶を滴下する液晶滴下ステップと、液晶を滴
下した基板上面に他方の基板をパネル内に空気等の気体
が入らない状態でかぶせるかぶせステップと、塗布した
シール樹脂を液晶に悪影響が生じない手段で硬化させて
両基板を貼り合わせる樹脂硬化ステープとを有している
ことを特徴としている。

【０１５４】上記構成により、突起物スペーサー表面の
不純物が液晶中に溶け込む危険性が少なくなる。

【０１５５】また、真空注入と異なり、液晶注入部の樹
脂の硬化処理も不必要になる。

【０１５６】なお、このかぶせステップは、真空かつあ
る程度の昇温状態で行うのが、液晶の流動性の確保、液
晶内の気体の追い出しの面から好ましい。

【０１５７】請求項３４記載の発明においては、請求項
３２若しくは請求項３３記載の液晶パネルの製造方法に
おいて、突起物スペーサー形成ステップに先立って、表
示領域とその周囲のシールが形成される領域とで、半導
体素子や画素電極の存在及びこれらの形成に必要な処理
のため細かい凹凸が多数生じ、このため形成位置により
突起物スペーサーに必要な高さが相違するのを調整する
ための膜を形成する高さ調整用膜形成ステップを有して
いることを特徴としている。

【０１５８】上記構成により、突起物スペーサーの形成
は、一方の基板については少なくも１の工程で済む。

【０１５９】請求項３５記載の発明においては、高さ調
整膜形成ステップは、導電膜、特に有機導電膜、反射板
若しくはカラーフィルタの形成の少なくも１を兼ねたも
のであるカラーフィルター形成等兼用高さ調整膜形成ス
テップであることを特徴としている。

【０１６０】上記構成により、カラーフィルター等がい
ずれの基板側に形成されても、当該基板の最上部層やこ
れに近い層となるため、突起物スペーサーの形成すべき
高さは短くかつ一定となる。また、工程の兼用も可能と
なる。

【０１６１】請求項３６記載の発明においては、高さ調
整膜形成ステップは、配向膜の形成を兼ねたものである
配向膜形成兼用調整膜形成ステップであることを特徴と
している。

【０１６２】上記構成により、その基板側に高さ調整用
の膜を兼ねたカラーフィルターが有るか否かは別にし
て、ともかく配向膜が高さ調整膜として存在し、このた
め、突起物スペーサーは、ともかくその液晶側の表面に
形成される。

【０１６３】請求項３７記載の発明においては、配向膜
形成兼用高さ調整膜形成ステップと更にその後の突起物
スペーサー形成ステップの後に、紫外線照射等により配
向膜に配向処理を施す非接触型配向処理ステップを有し
ていることを特徴としている。

【０１６４】上記構成により、配向膜表面に形成された
柱状突起物スペーサーに何等の悪影響を及ぼさず配向処
理をなしうる。勿論、併せて補助的、局所的にラビング
等の接触型の処理を行っても良い。

【０１６５】請求項３８記載の発明においては、高さ調
整膜形成ステップは、塗布時には流動性がある樹脂のス
ピンコートにより高さ調整膜を形成するスピンコート利
用高さ調整膜形成ステップであることを特徴としてい
る。

【０１６６】上記構成により、基板上の凹凸は自然と無
くなるため、液晶中に凹凸部に残っていた不純物や空気
が混入する恐れが皆無となる。

【０１６７】請求項３９記載の発明においては、突起物
スペーサー形成ステップは、その前に高さ調整用膜の形
成が有るか否かを問わず、ともかく表示部領域外周部の
シールが形成される領域に突起物スペーサーを壁をなす
よう連続的に形成する周辺壁兼用突起物スペーサー形成
小ステップを有していることを特徴としている。

【０１６８】上記構成により、上下の基板を貼り合わせ
る前に周辺壁兼用突起物スペーサー内に液晶を充たした
り、更には、特殊なタイプの液晶を使用する液晶表示装
置の製造が容易となる。

【０１６９】またこの際、シール用樹脂は周辺壁兼用突
起物スペーサーの外周部のみに塗布しても良い。これに
より、未硬化のシール用樹脂に液晶が接触することがな
い（ただし、この特徴の効果が発揮されるのは、液晶の
タイプ等による）。

【０１７０】またこの場合、周辺壁兼用突起物スペーサ
ーの頂部と上部基板とは、真空と液晶の流動化兼気体追
い出しのためのある程度の昇温でファンデルワールス力
により接着される。なお、確実な接着が望ましければ、
頂部の外側半分のみに薄くシール用樹脂を塗布する様に
しても良い。

【０１７１】請求項４０記載の発明においては、半導体
素子や少くも一方の電極等の形成された基板上、表示領
域部に突起物スペーサーが形成され、表示領域の周辺部
に壁状の突起物が形成され、更に壁状の突起物で囲まれ
た部分に高分子分散型液晶又はその前駆体と樹脂マトリ
クスとなる樹脂又はその前駆体の混合液を充たされる。
この下で、紫外線照射等により樹脂マトリクスとその内
部の高分子分散型液晶滴とが形成される。

【０１７２】上記構成により、液晶層の厚さは自然と一
定に保持され、更に表示面部からの押圧、外部からの歪
力等に対し液晶層が保護される。

【０１７３】なお、以上の他、必要に応じての上部パネ
ルの貼り付け等もなされる。

【０１７４】請求項４１記載の発明においては、請求項
３９の発明が高分子分散型液晶を利用した液晶パネルで
あるのに対して、液晶とその上部の透明パネルとなる樹
脂との混合液を利用した液晶パネルである。

【０１７５】上記構成により、下部基板とその上部の液
晶層とその上面の透明或いは色付透明の透光性パネル、
ケースにより上部基板とが同時に形成される。

【０１７６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。

【０１７７】（第１の実施の形態）図３は、本発明の第
１の実施の形態の液晶パネルの要部の断面図であり
（ａ）は表示領域部の、（ｂ）はその周辺の駆動回路部
の構成を示す。

【０１７８】以下、本図を参照しつつ本実施の形態を説
明するが、念のため、それに先立ち画素電極と画素電極
を駆動するスイッチング素子（の材料構成要素）として
の半導体層の形成方法について説明する。

【０１７９】図３の（ａ）に示す表示領域における画素
トランジスタは、ガラス基板１０１上に金属配線として
映像信号線（ソース）１０と走査信号線（ゲート）１２
をマトリクス（格子）状に形成し、その交点に能動素子
（スイッチング素子）として半導体層（ＴＦＴ：Ｔｈｉ
ｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１４が形成され
ている。画素電極２０１は、透明導電膜（ＩＴＯ：酸化
インジューム一酸化スズ）で形成されており、ドレイン
１１を通じて半導体層１４とつながっている。そしてこ
れらは、ゲートに電圧を加えるとソース−ドレイン間に
電流が流れる構造になっている。更に、半導体層及びゲ
ートは、保護のためにＳｉＯ₂等の絶縁膜１３で覆われ
ており、ソース及びドレインは保護のためにＳｉＮｘ等
の絶縁膜１５で覆われている。

【０１８０】次に、対向のガラス基板１０２上にアレイ
基板の導電膜２０１に合わせて透明導電膜（ＩＴＯ膜）
２０２を形成した後、両基板１０１、１０２上に配向膜
４（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）を印刷し、ラビングを施
す。

【０１８１】次に図３の（ｂ）に示す周辺駆動回路部
は、ゲートを駆動する回路及びソースを駆動する回路よ
りなる。これらはシフトレジスタ、バッファ、アナログ
スイッチ等よりなる。そして、大きさ等は異なるが、基
本的には画素部と同じトランジスタ（素子）、配線から
なるアレイ１１〜１４で形成されている。

【０１８２】ただし、製造の便宜等で配向膜の印刷及び
ラビングは他の方法でなされることがあり得、また図示
しているがケースによりない場合もある。更に、これら
は表示領域のみで良いのは勿論である。

【０１８３】次に、図１に示すごとく、ガラス基板１の
縁部に幅１ｍｍのシール用樹脂５（ストラクトボンド：
三井東圧製）を印刷（塗布）する。この際、シール用樹
脂中にはシール部の基板間隔を一定に保持するために、
直径が６μｍの樹脂製スペーサー７をあらかじめ混入し
ておく。なおこの際の混入割合であるが、シール部１ｍ
ｍ²当り２００個〜２４０個のスペーサー密度となるよ
うにするのが適切な押圧とシール性の確保の面から好ま
しい。なおまた、この場合球状であるため、ガラス繊維
と異なりスペーサーが重なる恐れは全くない。また、シ
ール用樹脂中への混入も楽となる。

【０１８４】その後、表示領域の基板間隔を一定に保持
するため、図３の（ａ）に示すように、この領域内にス
ペーサー７１として直径６．５μｍの樹脂球（エポスタ
ーＧＰ−ＨＣ：日本触媒（株）製）を散布する。なお、
シール部に比較してスペーサーの直径が０．５μｍ大き
いが、この０．５μｍの差はアレイの厚さの差と押圧時
のシール部のスペーサーの縮みに相応したものである。
なお、シール部のスペーサーは押圧力のため厳密には球
形ではないが、現実の問題として変形が微少なため、図
示では無視している。そして、このことは他の実施の形
態における図でも同様である。

【０１８５】また、素子の形成された下方のアレイ基板
と上方の対向基板との導通をとるため、図１に示すよう
に下方の基板端の４ヵ所に導電ペースト９を塗布してお
く。

【０１８６】その後、図３に示す基板１０１及び対向基
板１０２を電極面が対向するように貼り（向き）合わ
せ、１５０℃にて２時間押圧保持してシール用樹脂５を
硬化させる。

【０１８７】以上のようにして作製した空パネルに液晶
３（Ｅ−７：ＢＤＨ社製）を真空注入法（空パネルを液
晶槽内に設置し、槽内を真空にした後パネル注入口を液
晶に接触させ、その状態で槽内を常圧に戻すことにより
液晶をパネル内に注入する方法）にて注入する。なおこ
の際、画素部の球形樹脂は上下両端部が押圧力により多
少つぶれた形となり、ガラス基板の内表面の配向膜等と
同じ有機材料系の物質であるため、接触性が良好とな
り、更に真空であるためこの接触性が増大し、ひいて
は、パネル内に侵入する液晶の流れにもかかわらず移動
が僅少となった。

【０１８８】その後、液晶パネルの注入口に封口樹脂３
１として光硬化性樹脂（ロックタイト３５２Ａ：日本ロ
ックタイト製）を注入口全体に塗布し、この樹脂に光を
１０ｍＷ／ｃｍ²で５分間照射して硬化させ、封口す
る。

【０１８９】また、パネルの上下（ガラス基板の外側）
に偏光板を貼付する（図示せず）。

【０１９０】ところで、本実施の形態では、この際のス
ペーサーとして、比較のため以下の表形式の記載に示す
６種を使用した。

【０１９１】「表形式の記載」ナンバー品名メーカー材質Ａガラスファイバー日本電気硝子ガラスＢシンシ球触媒化成ＳｉＯ₂ ＣＢの改良品同上同上Ｄミクロパール積水ファインケミカル樹脂ＥＤの改良品同上同上Ｆエポスター日本触媒樹脂なお、シール用樹脂硬化時に樹脂の万一の膨張、変形、
気泡発生等による基板間隔の変動を防止し、併せて樹脂
と基板を良好に接着する等の目的で両基板を押圧する
が、本発明の効果を試すべくこの際の押付力を、通常の
約２倍の２ｋｇ／ｃｍ²とした。

【０１９２】これらのスペーサーを用いて製造した液晶
パネルのシール部を顕微鏡を用いて観察したところ、シ
ール樹脂中に混入するスペーサーとしてスペーサーＡ
（グラスファイバー）及びスペーサーＢ（ＳｉＯ₂）を
混入した液晶パネルは、グラスファイバーが硬いためシ
ール部の下の駆動回路の部分に多少の傷が生じており、
液晶パネルを表示させると点欠陥や線欠陥が多少生じて
いた。

【０１９３】また、スペーサーＣ（Ｂの改良品）を用い
た液晶パネルもＡやＢほどではないが、傷が少し生じて
いた。これに対して、シール樹脂中に混入するスペーサ
ーとしてスペーサーＤ、Ｅ、Ｆ（樹脂スペーサー）を用
いたものは、シール部の下の駆動回路部分に傷等がな
く、良好な表示が観察された。

【０１９４】これらのスペーサーに荷重を加えていった
ときの変形量を図４に示す。

【０１９５】すなわち、樹脂に比較してガラス基板は事
実上剛体とみなせるため、圧縮変形試験機の試判押圧用
金属部（剛体）間にはさんだ状態でシール中のスペーサ
ーを１０％圧縮する（ここでは、スペーサーの直径が６
μｍなので変形量が０．６μｍ）のに必要な圧縮荷重が
１ｇ以下であるスペーサーＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆを用いれば良
い。（なお、スペーサーの直径が６μｍと相違する場合
には、ヘルツの曲面の押圧下での弾性接触の理論を基に
必要な換算をなせばよい。なおまた、この理論そのもの
は、例えば日本機械学会編集「機械工学便覧Ａ４（材料
力学）１０９頁（第２刷）」昭和６０年刊等に記載され
ている周知の理論（法則）なので、その説明は省略す
る。）より好ましくは、上と同じ条件でシール中のスペーサー
を１０％圧縮する（ここでは変形量が０．６μｍ）のに
必要な圧縮荷重が０．５ｇ以下であるスペーサーＤ、
Ｅ、Ｆを用いれば良い。すなわち、スペーサーの材質が
柔軟であればあるほど、単にトランジスターにかかる押
圧力がスペーサーの変形により吸収されるだけでなく、
各スペーサーの不揃い、ガラス製基板の厚さの不揃い、
駆動回路部の有無による押圧力の変化等がより一層無理
なく吸収されるからである。（ただし、これらの不揃い
等は不測の過大な押圧力が加わったりした場合に問題と
なりうるものであり、各素材毎のあらかじめの製品検査
により、ある範囲内とされているのは勿論である。）なおこの際、図４から明瞭にわかるごとく、荷重ひいて
は押圧力とスペーサーの変形による縮みは、０．５ｇ／
個の荷重の範囲内、好ましくは０．２５ｇ／個の荷重の
範囲内ではほぼ比例関係が成立し、その相違は５％、多
くてもせいぜい１０％である。従って、この図を参照し
つつレーザー光線等でガラス基板間隔を測定しつつ押圧
すれば、自ずと適切な押圧力も保持されることとなる。

【０１９６】また、シール中に混入するスペーサーと表
示領域に散布するスペーサーを、同じ材料、少くも同じ
弾性率、熱膨張率や相違しても高々１０％以内の樹脂ス
ペーサー（ここではエポスターＧＰ−ＨＣ：日本触媒
（株）製、物質的には、ポリ・ベンゾグアナミン樹脂、
ポリ・ジ・ビニルベンゼンやこれらに近い物質。）にし
た方が、上記押圧力による変形の直線（比例）性と整合
され、押圧制御が楽となる上に熱による膨張、収縮等が
シール部と表示部で同じになるのでより好ましい。

【０１９７】次に、シール部と画素部とでは剛性、透光
性の有無等要求される機械的、物理的性質が異なり、こ
のため必要な球状スペーサーの密度も異なる。このた
め、最初基板全前に球状弾性スペーサーを散布し、更に
シール部にシール用樹脂を塗布するが、この際シール用
樹脂中にはこの散布による球状弾性スペーサーを考慮し
た密度で混入されているようにしていても良い。

【０１９８】（第２の実施の形態）本実施の形態は、表
示領域周辺の駆動回路部に基板間隔保持のための柱状突
起物を形成するものである。

【０１９９】すなわち、先の実施の形態ではそのために
シール樹脂中にスペーサーを混入したが、本実施の形態
では、その代わりに突起物を形成するのである。これを
図５に示す。

【０２００】本図は、本実施の形態の液晶パネルの要部
の断面図である。そして、本図の（ａ）は駆動回路部の
ものであり、（ｂ）は表示領域部の構成を示すものであ
る。

【０２０１】以下、これについて説明する。

【０２０２】先の第１の実施の形態と同様に、基板１０
１上表示領域の周辺にその駆動用のトランジスタ等のア
レイを作製する（煩雑となるため、本図以降はトランジ
スタ素子各部の符号の図示は略する）。

【０２０３】その後、シール樹脂を形成する部分の絶縁
膜１５上に、基板間隔を保持するスペーサーとして弾性
物からなる図で上方が狭い半円錐状の突起物６を形成す
る。

【０２０４】その形成方法としては、フォトレジストを
スピンコートにより塗布し、フォトリソグラフィ法によ
る。

【０２０５】すなわち、感光性レジスト（ＨＲＣ−１２
６：ＪＳＲ製）をスピンコートによりアレイ基板上に塗
布した後、９０℃で２分間ホットプレート上で乾燥させ
る。

【０２０６】その後マスクをし、５ｍＷ／ｃｍ²で露光
を行った後、現像液にて２分間現像を行うことによる形
成をする。なおこの際、突起物は素子の存在する部分を
極力避けて形成するのは勿論である。

【０２０７】更にその後、超純水で１分間洗浄を行っ
た。

【０２０８】以上により、アレイ基板上に６μｍの高さ
の突起物を形成した。

【０２０９】次に、別途対向するガラス基板１０２上に
透明導電膜（ＩＴＯ膜）２０２を形成した後、両基板１
０１、１０２上必要な所に配向膜４（ＡＬ５４１７：Ｊ
ＳＲ製）を印刷し、ラビングを施した。

【０２１０】ガラス基板１０２の縁部にシール用樹脂５
（ストラクトボンド：三井東圧製）をディスペンサー
（描画機）により塗布した。なおこの際、シール樹脂中
にはスペーサーは混入していないのは勿論である。ま
た、突起物頂部にもシール用樹脂が付着し、突起物を介
しての両基板の接着に寄与することとなる。

【０２１１】その後は、先の実施の形態と同様に、表示
領域の基板間隔を保持するために、当該領域内に図５の
（ｂ）に示すようにスペーサーとして直径６．５μｍの
樹脂球７１（エポスターＧＰ−ＨＣ：日本触媒（株）
製）を散布し、更に、導電ペーストの塗布以下パネル上
への偏光板の取付けまでの処理を行って液晶表示パネル
を製造した。なお、押圧力やその制御については、先の
第１の実施の形態と同じである。

【０２１２】また、比較例として、突起物の形成に換え
てスペーサーとしてグラスファイバーをあらかじめ混入
したシール樹脂を使用したパネルをも製造した。

【０２１３】これらの液晶パネルを顕微鏡を用いて観察
したところ、シール樹脂中にスペーサーとしてグラスフ
ァイバーを混入した液晶パネルは、グラスファイバーが
硬いため、シール部の下の駆動回路の部分に多少の傷が
生じていた。このため、液晶パネルを表示させると、多
少の点欠陥や線欠陥が生じた。

【０２１４】これに対して、シール樹脂中に突起物を形
成したものは、この突起物そのものが柔軟なだけでな
く、そもそも駆動回路のＴＦＴ部分を避けて形成したの
で、シール用樹脂の硬化時に過度の押圧力を加えたにも
かかわらず、シール部の下の駆動回路部分に傷等がなか
った。このため、画像の表示も良好であった。

【０２１５】（第３の実施の形態）本実施の形態は、シ
ール部のみならず表示領域にも突起物を形成するもので
ある。

【０２１６】図６は、本実施の形態の液晶パネルの要部
の断面図であり、（ａ）は周辺駆動部のものであり、
（ｂ）は表示領域のものである。

【０２１７】本実施の形態においても、先の第１の実施
の形態と同様に、基板１０１上に画素や駆動回路に沿っ
て配列されたトランジスタ、すなわちアレイを作製す
る。

【０２１８】その後、アレイの作製された基板上のシー
ル樹脂を形成する部分及び表示領域内に、極力トランジ
スタ部を避けてスペーサーとして、各々弾性体突起物
６，６０を形成する。

【０２１９】すなわち、先の第１の実施の形態では、シ
ール中にスペーサーを混入し、表示領域にスペーサーを
散布したが、本実施の形態ではシール中にスペーサーを
混入する代わりに突起物を形成し、表示領域内の画素駆
動用素子の近傍、その他わざわざは図示していないブラ
ックマトリックス部や画素と画素の境界等厳密には非画
素の部分（視覚に影響しない部分）にもスペーサーの散
布に換えて突起物を形成するのである。（ただし、突起
物とブラックマトリクス等の寸法の如何や製造精度の限
界もあり、多少ブラックマトリクスから食み出した部分
が生じることも有りうるが、この場合でもそう視覚には
影響しない。）なお、この突起物の形成方法は、先の第２の実施の形態
と同じである。

【０２２０】しかる後、先の第１の実施の形態と同様に
液晶表示パネルを作製した。

【０２２１】比較のため、シール用樹脂中に混入するス
ペーサーとしてグラスファイバーを混入したものをも製
造した（図示せず）。

【０２２２】これらの液晶パネルを顕微鏡を用いて観察
したところ、シール樹脂中に混入するスペーサーとして
グラスファイバーを混入した液晶パネルは、グラスファ
イバーが硬いためシール部の下の駆動回路の部分に多少
の傷が生じており、このため液晶パネルを表示させると
多少の点欠陥や線欠陥が生じていた。

【０２２３】一方、シール樹脂中に突起物を形成したも
のは、駆動回路のＴＦＴ部分を避けて突起物を形成した
こともあり、シール部の下の駆動回路部分に傷等がな
く、良好な表示が観察された。以上により、表示領域に
突起物を形成しても、シール部に何の悪影響も及ぼさな
いことが判明した。

【０２２４】なお、本実施の形態では、パネルの表示領
域内にスペーサーが全く散布されておらず、画素電極以
外の領域に突起物が形成されているので、たとえ感光性
樹脂であるがためにその近くの液晶分子の配向を乱して
いたとしても、パネルの表示に悪影響がなく、この一
方、画素内にスペーサーが存在しないためこれによる配
向の乱れや光の不透過等が生じないので、従来よりも一
層良好な表示が観察できた。

【０２２５】また、本実施の形態では、シール部に突起
物を形成するのに併せて同時に表示領域内の非画素部に
も突起物を形成するため、表示領域内への球状樹脂スペ
ーサーの散布という工程を省くことが可能となり、製造
コストの低下にもつながる。

【０２２６】なお、表示領域内の柱状突起物の分布密度
であるが、基板内の液晶層の厚さが６〜７μｍ程度、突
起物の直径が５〜２０μｍ程度の場合、あまり高すぎる
と液晶パネルに弾力性がなくなって温度変化に追従でき
なくなってしまい、また真空法で液晶分子を注入する際
に抵抗ともなりうるので、２０個／ｍｍ²以下、好まし
くは１０個／ｍｍ²以下とするのがよい。

【０２２７】ただし、これは表示装置の用途、ガラス基
板の厚さや採用する液晶分子の性質や分子量にも関係す
るため、絶対的なものでないのは勿論である。

【０２２８】（第４の実施の形態）本実施の形態は、表
示領域の各画素部の中央に突起物を形成するものであ
る。

【０２２９】図７は、本実施の形態の液晶パネルの要部
を示すものである。

【０２３０】本図の（ａ）に示すように、この液晶表示
パネルでは１００μｍ×１００μｍの各画素部の中央に
上部が５μｍ、下部が１０μｍの半円錐状の棒状突起物
６０１が形成されている。

【０２３１】このため、本図の（ｂ）に示すように、棒
状突起物の周囲にはほぼ楕円状の液晶分子が規則的に並
んで配列されることとなる。ひいては、液晶パネルの視
野角の特性の向上となる。

【０２３２】また、ＯＣＢタイプの液晶においてはあら
かじめの分子の配列の異方性の下、低電圧での起動特性
の向上ともなる。また、この効果を一層発揮させるた
め、画素の中央部に基板間隔保持用の棒状突起物とは別
に、途中までの高さの液晶分子配列用突起物を設けてい
ても良い。更にこの場合、突起物スペーサーは基板上画
素、電極若しくはその上部の配向膜よりも高さのある部
分（対向する基板に近い部分）に形成すれば、頂部の高
さは相違するものの突起物は同一上下長さとなり、ひて
は、一の工程で形成することも可能となる。

【０２３３】なお、本図の（ｃ）に示すように、この突
起物６０２をその断面を直角台形等特定の形状として、
画素の特定の一端に配置することにより特定方向の視野
角特性を向上させることも可能である。ひいては、電車
内の表示パネル等視る方向が特定の表示パネルに適した
ものとなる。

【０２３４】（第５の実施の形態）本実施の形態は、カ
ラーフィルターを使用しない方式のカラー表示用液晶パ
ネルや液晶を使用した投射型ディスプレイに関するもの
である。

【０２３５】近年、先の図２に示すごとく、ゲスト・ホ
ストモードのシアン、マゼンタ、イエローあるいはＧ、
Ｒ、Ｙに対する色素を液晶に混入したもの、あるいはフ
ィルター等を使用してカラー表示を行なう等の液晶パネ
ルも開発されている。この場合には、底部基板上に透明
なガラスで仕切られた３層の液晶層が存在することとな
る。

【０２３６】そしてこの場合、シール部は例えば図８の
（ａ）や（ｂ）に示すようになされる。

【０２３７】本図において、（ａ）、（ｂ）のタイプと
も液晶層は下より順に例えば黄色、マゼンタ、シアンの
色素あるいはＲ、Ｂ、Ｇの色素が混入された液晶層３０
１、３０２、３０３が形成され、またこのため基板も合
計４枚２１１、２１２、２１３、２１４有している。

【０２３８】更に、（ａ）に示すものでは、各液晶層の
表示領域の周辺の駆動回路２２１、２２２、２２３は各
その層の下側の基板２１１、２１２、２１３に形成さ
れ、更に最下段の基板２１１のシール部外周部に総合調
整用の駆動回路２２４が設けられている。

【０２３９】また、（ｂ）に示すものでは、最下段の基
板２１１にのみ周辺駆動回路が左側より順に総合調整用
２２４、最上段の液晶層用２２３、中段の液晶層用２２
２、最下段の液晶層２２１のものが形成されている。

【０２４０】そしてシール部は、（ａ）に示すもので
は、まず最下層の液晶用シール部５１が形成され、次い
で中間層の液晶用シール部５２が形成され、最後に最上
段の液晶用シール部５３が形成される。このため、
（ａ）に示すものでは各液晶層用の下側の基板に設けら
れた各液晶層用の周辺駆動回路部上面のシール部５１、
５２、５３内に基板間隔保持用の突起物６１、６２、６
３がそれらの位置を調整しつつ形成される。

【０２４１】次に、（ｂ）に示すものであるが、この場
合には、各液晶層用の上方のガラス基板と液晶パネル全
体としての最下段のガラス基板２１１との高さが、各層
（段）の基板毎に相違することとなる。そしてこの場
合、各ガラス基板毎に径の異なる球系のスペーサーや繊
維状のスペーサーを用いて基板間隔を一定に保持するの
は、スペーサー等の種類が増加して好ましくない。

【０２４２】そこで、各液晶層用の駆動回路部毎に対応
する当該液晶層の上部側対向基板上のシール部５１、５
４、５５、５６内にこれに対応した高さの突起物６４、
６５、６６、６７を形成するものである。

【０２４３】なおこの場合、突起物形成と調整を図りつ
つ各液晶層用の周辺駆動回路部と当該層の画素部との配
線、各液晶層用の周辺駆動回路と総合調整用駆動回路部
との配線９２、９３、９３や、そのための必要に応じて
の図示しないコンタクトホールの形成等も、シール用樹
脂の塗布、硬化やそれに先立つ半導体素子の形成と調整
をとってなされるのは勿論である。

【０２４４】さてこの場合（ａ）、（ｂ）いずれのタイ
プでも、突起物はパターニングして形成されるため、３
層全体で形成位置を適宜調整することが可能となる。ひ
いては、シール部の剛性等は充分に高く優れたものとな
る。

【０２４５】また、各液晶層の高さの相違にも柔軟に対
応しうる。

【０２４６】（第６の実施の形態）本実施の形態は、先
の第５の実施の形態と同じく３つの液晶層を有するカラ
ー表示用パネルであるが、基板間隔の保持のため、表示
領域にも突起物を形成しているのが相違する。

【０２４７】すなわち、カラー表示のため複数の液晶層
を用いる方式においては、各２枚の基板の間隔を保持す
るために球状のスペーサーを散布すると、通常のカラー
フィルター方式に比較して表示される面積当り層数倍の
スペーサーが散布されたこととなる。

【０２４８】ところで、スペーサーにどのような材質を
選定しても現時点ではスペーサー近傍の液晶の配向が多
少とも不規則に乱れてディスクリネーションの発生のも
ととなり、また光の散乱等も生じうる。このため、スペ
ーサー密度が増加するのは良好な表示品質の維持の面か
らはあまり好ましいことではない。

【０２４９】また、各層毎でスペーサー密度の分布の不
揃いやこれに基づく想定外の歪みもありえ、ひいては各
層の基板間隔の設計値との相違も生じかねない。そして
これは、良好なカラー表示の面から好ましいことではな
い。

【０２５０】そこで、本実施の形態では、各層の基板間
隔を保持するため、各基板に突起物を形成するのである
が、この際図９に示すように各基板上の形成位置を同じ
とするだけでなく、極力画素と画素の境界等の非画素部
に形成している。本図において、（ａ）は各液晶層の下
側の基板の画素駆動用素子１７（図３の１１〜１４等に
相当）の近く、非画素部に突起物が形成されているのを
示し、（ｂ）は液晶層を透過する光４０の方向と各層の
突起物６０の関係を示す。

【０２５１】このようにすると、光線４０に対して、各
段の突起物は一列に並んでおり、しかも非透過部に存在
している。このため、単に基板間隔が一定なだけでな
く、表示品質もすぐれたパネルとなった。

【０２５２】なお、図９の（ａ）では各画素に対応して
棒状突起物を形成しているが、これは２画素×２画素か
らなる４画素毎に１個等としてもよいのは勿論である。

【０２５３】（第７の実施の形態）さて、シール部は図
１では基板の端部に形成されていないが、用途やスペー
スの節約等のため、駆動の回路が基板の上下の一方、左
右の一方にのみ形成され、ひいてはシール部が端部に形
成されることがある。本実施の形態は、この片側実装の
場合における本発明の応用を示すものである。

【０２５４】図１０の（ａ）に示すように、７０ｍｍ×
９０ｍｍの基板の左側端部２ｍｍ以内の部分と、上端の
下方４〜７ｍｍの範囲に周辺駆動回路２１、２２が形成
されており、表示領域２０はその右下寄り８８ｍｍ×６
３ｍｍの範囲に形成されている。そして、シール部５は
周辺駆動回路部２１、２２の中央部と基板の右側端部、
下側端部に形成されている。

【０２５５】この場合、弾性樹脂スペーサであると、シ
ール部の固化、固定等の押圧の際多少とも縮みうるた
め、本図の（ｂ）に示すように、パネル端部に樹脂が多
少ともはみ出す恐れがある。本図において、５８は、こ
のはみ出して固化した樹脂である。

【０２５６】そして、このはみ出して固化した樹脂をそ
のままにするのが不都合な場合には、別に切り取る等の
作業が必要となるが、硬化しただけにやっかいである。

【０２５７】そこで、本図の（ｃ）に示すように、基板
の端部にいわば壁状の突起物６０３を形成するのであ
る。そしてこれにより樹脂５８のはみ出しを防止する。

【０２５８】なお、その他の部分は、単なる突起物スペ
ーサ６としているのは勿論である。

【０２５９】以上の他、基板端部より内側へ数μｍ入っ
たところに設ける、樹脂が流れ出さない範囲でいわば点
線状に設ける等してもよいのは勿論である。

【０２６０】（第８の実施の形態）本実施の形態は、図
２や図８に示す液晶層を複数重ねた構造のパネルの端部
の電気的接続に関する。

【０２６１】さて、多層構造の場合、図２の９１や図８
の９１〜９４に示すように、最下端の基板と各基板とを
電気的に接続する接続線部が必要となる。ところで、こ
の接続線部を各基板の端面部に形成する場合、固化時に
基板間よりはみ出して固化した樹脂が問題となる。

【０２６２】すなわち、たとえガラススペーサを使用し
たため押圧による変形（基板間の幅の縮小）がなかった
としても、流動、気泡の発生や化学反応による体積膨張
等のため、樹脂は多少とも基板の外側へはみ出す。この
ため、そのままではその外表面若しくは内表面に接続線
部を形成したシール等の貼り付けや薄板の取り付けに不
都合が生じる。

【０２６３】そこで本実施の形態では、先の第７の実施
の形態と同じく棒状突起物を樹脂のはみ出し防止用壁を
兼ねて各基板の端面若しくは２〜３μｍ等多少内側にい
わば壁状あるいは点線状に形成するものである。そして
これにより、接続線部としてのシールの取り付けの容易
化を図る。

【０２６４】図８の（ａ）に示す３つの液晶層を有する
パネルに応用した場合を図１１の（ａ）に示す。図１１
の（ｂ）はこの変形例である。

【０２６５】本図（ｂ）の右側に示すように、各層の基
板の接続線部９１〜９３を下層のものから順に端面に貼
り付けている。なお、この接続線部は、本図（ｂ）の左
側に示すように、コンタクトホール内に形成された電線
９５を有しているのは勿論である。以上の他、壁状の棒
状突起物内にコンタクトホールを形成してもよいのは勿
論である。

【０２６６】（第９の実施の形態）本実施の形態は、駆
動回路部に一旦、配向膜やカラーフィルタを兼ねた膜あ
るいはシール用樹脂のみで１〜３μｍ程度の薄い膜を形
成し、しかる後、柱状に短く切断されたガラス繊維を混
入したシール用樹脂を印刷塗布し、加熱により硬化させ
るものである。

【０２６７】これを図１２に示す。

【０２６８】この場合、ガラス繊維１９は、現状のもの
と異なり、硬化した配向膜兼用の樹脂膜層やシール用樹
脂層１８の存在のもとトランジスタ１５等に直接接触し
ないため、通常の作業時の倍の押圧力を加えても、トラ
ンジスタ等の損傷は発生せず、かつ下部のシール用樹脂
層のみの部分は１ｍｍというシール幅に比較して１μｍ
と非常に薄いため気泡等は発生せず、体積変化もなく、
またシール部は全体として充分な剛性、ひいては高さの
精度を有していた。

【０２６９】また、この場合、第１層のシール用樹脂の
硬化時には押圧はしないが、そもそもこの樹脂層が薄く
かつ硬化に伴う体積変化も少ない材料であるため、基板
間隔の保持はガラス繊維を含むシール用樹脂部５７の硬
化時に充分調整可能なのは勿論である。

【０２７０】更に、工程的にも画素への配向膜の形成等
にあわせて樹脂膜を形成しうるため、製造も楽となる。

【０２７１】（第１０の実施の形態）本実施の形態は、
ガラス繊維に換えて直径の１〜３倍程度、好ましくは
１．５倍程度（＋−０．５倍）、従って直径６μｍなら
ば１０μｍ程度と非常に短く切断したナイロン繊維を使
用するものである。

【０２７２】この場合、ナイロン分子は極性基を有する
ため極性基を持つのが原則のシール用樹脂との相性が良
い。

【０２７３】また、短い柱状であるため重なり難く、押
圧時に発生する横方向で移動したりすることがない。し
かも、シール部は表示領域と多少離れているため、ナイ
ロン繊維による画素部の液晶の配向の乱れもない。ひい
ては、表示品質は変化せず、しかも優れたシール部が形
成された。

【０２７４】なお、本実施の形態の場合、図１２におい
てシール用樹脂層１８がなく、粒状のガラス繊維１９が
柱状のナイロン繊維になるだけであるため、わざわざの
図示は省略する。

【０２７５】（第１１の実施の形態）本実施の形態は、
表示部とシール部への突起物の形成に関する。

【０２７６】図１４に本実施の形態の液晶パネルを上方
より見た平面図を示す。

【０２７７】図１５は、本実施の形態の液晶パネルの要
部を示す図であり、ａ）は画素の構成を示す図面であ
る。また、ｂ）はａ）のＡ−Ａ断面の図である。また
ｃ）はシール部分の断面図である。

【０２７８】以下、両図を参照しつつこの液晶パネルを
説明する。

【０２７９】アレイ側のガラス基板１０１上に金属配線
として映像信号線（ソース）１１０と走査信号線（ゲー
ト）１１１をマトリクス状に形成し、その交点に能動素
子（スイッチング素子）として半導体層（ＴＦＴ：Ｔｈ
ｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成した。

【０２８０】以下、本発明の趣旨に直接の関係はなく、
また周知の技術であるが、本発明が前提としている技術
であるため、半導体層やカラーフィルタや配向膜の形成
について概略説明する。

【０２８１】表示部が対角４８ｃｍ、厚さ０．７ｍｍ程
度のガラス基板１０１上にＡｌ等の金属を用いてゲート
電極を選択的に形成する。次に、プラズマＣＶＤ法を用
いて第１のゲート絶縁膜となるＳｉＮｘを３０００Åの
厚さで形成した。

【０２８２】次に、トランジスタのチャネル部となる半
導体層（アモルファスシリコン層）を５００Åの厚さで
形成し、エッチングストッパとなるＳｉＮｘを１５００
Åの厚さで順次形成した。

【０２８３】この際、トランジスタのチャネル部の形成
方法としてゲート電極の上の絶縁膜ＳｉＮｘをゲート電
極よりも小さく形成してエッチングストッパとし、その
上にプラズマＣＶＤ法を用いてリンを含むｎ＋のアモル
ファスシリコン層を５００Åの厚さで形成し、オーミッ
ク接合を得た（ｎ＋：高濃度のドーピングであり、ｎ型
不純物添加の割合が多い）。

【０２８４】次に、電極等を形成する周辺部分にコンタ
クトホールを形成し、配線部分とのコンタクトがとれる
ようにした。

【０２８５】次に、透明導電膜（ＩＴＯ：酸化インジュ
ーム一酸化スズ）を形成する。

【０２８６】次に、Ａｌ／Ｔｉ等の金属を用いて信号配
線（ソース線）、ドレイン線を４０００Åの厚さで形成
した。

【０２８７】その後、配線を保護するために第２の絶縁
膜（パッシベーション膜）としてＳｉＮx をプラズマＣ
ＶＤ法を用いて３５００Åの厚さで形成する。

【０２８８】なおこの際、先立つ基板の洗浄の後に、レ
ジストをスピンナーにより塗布し、マスク露光を行うこ
とにより、画素電極の上には絶縁膜の一部が形成されな
いようにした。

【０２８９】また、対向ガラス基板１０２上には、カラ
ーフィルタ層を形成した。

【０２９０】カラーフィルタ層は、アクリル系の感光性
樹脂に顔料を分散した着色レジストを基板上に塗布し、
必要な部分にマスクをかけたり、あらかじめのパターン
化をされた光を使用したりして露光し、しかる後現像し
て不必要な部分を除去する工程（フォトリソグラフィ
法）を各色（赤、緑、青及び黒）毎に合計で４回繰り返
すことにより得た。なおここで、黒があるのは、ブラッ
クマトリクスのためである。

【０２９１】この状態の基板は、本図のｂ）やｃ）であ
る（ただし、ｂ）やｃ）には記載しているが、突起物ス
ペーサーや端部のシールは、この時点ではまだ形成され
ていない）。また、画素の寸法は、０．３ｍｍである。

【０２９２】このｂ）、ｃ）において、１０２と１０１
は、上下のガラス基板である。１５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂい
ずれかのカラーフィルターであり、１５６は、黒のカラ
ーフィルターである。２０２と２０１は上下の画素電極
であり、４は、上下の配向膜である。また、５は、シー
ル用樹脂であり、６と６０は、突起物スペーサーであ
る。更に、ｂ）の左下部の１７は、上述の手順で形成さ
れた半導体素子である。なお、実際にはガラスからの不
純物の拡散を防止する透明な絶縁性セラミック膜、半導
体素子１７を覆う保護用絶縁性膜等も形成されたりもす
るが、これらは上記半導体素子の形成そのものと同じく
本発明の趣旨に直接の関係はなく、また煩雑となるため
図示はしていない。そしてこれは、他の図でも同様であ
る。

【０２９３】次に、透明導電膜（ＩＴＯ：酸化インジュ
ーム一酸化スズ）を形成した。

【０２９４】この次に、スペーサーとしての突起物を形
成する。この形成方法としては、感光性アクリル樹脂
（ＰＣ３３５：ＪＳＲ製）を用いて以下のように行っ
た。

【０２９５】感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ
製）を基板上にスピンコートにより塗布した後、８０℃
で１分間プリベークを行った。その後、所定のマスクを
用いて３００ｍｊ／ｃｍ²で露光を行った。その後、現
像液ＣＤ７０２ＡＤにて２５℃で１分間現像を行い、流
水で洗浄後、２２０℃で１時間ポストベークを行い（室
温より昇温する）、膜厚５．０μｍの突起物を形成し
た。

【０２９６】なおこの際、突起物の形成箇所は、表示部
内ではあるが、アレイ基板と貼り合わせた際に画素電極
の位置でない部分、例えば図１５のａ）に示す６１の場
所にくるようにしている。またこのためもあり、対向す
るカラーフィルタ側の基板１０２に作製した。（従っ
て、図１５のｂ）では、この場所６１に形成された突起
物スペーサーがＡ−Ａ断面の向う側に見えていることと
なる。）更に、シールする樹脂５が形成される場所のカラーフィ
ルタ基板側にも形成した。

【０２９７】突起物の面積は表示領域内、シール領域内
ともに下面の面積を一辺１０μｍの正方形で１００μｍ
²、上面の面積を一辺８μｍの正方形で６４μｍ²と
し、上面の面積／下面の面積＝０．６４とした。

【０２９８】なおここに、この突起物の密度は、表示領
域内では１０個／ｍｍ²であり、シール領域内は４０個
／ｍｍ²である。。

【０２９９】次に、アレイが形成された基板と対向基板
上に配向膜４（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）を印刷し、硬
化した後ラビング（処理）を施す。このラビングは、突
起物が形成されているため、細い糸を使用した柔らかな
ナイロン布を使用した。なお、突起物形成場所近辺のラ
ビングはどうしても不完全な部分が生じうるが、ブラッ
クマトリクス部なので、表示性能への悪影響は無い。ま
た、突起物形成場所近辺の完全な配向をえるためには、
ラビングに換えての紫外線照射等他の配向処理でも良
い。勿論、併用しても良い。

【０３００】次に、対向基板１０２の縁部に２ｍｍ幅で
シール樹脂（ストラクトボンド：三井東圧製）５を印刷
する。

【０３０１】その後、両基板を貼り合わせ、１５０℃で
２時間加熱することでシール樹脂を硬化させた。

【０３０２】以上のようにして作製した空パネル内に液
晶（ＭＴ５０８７：チッソ社製）を真空注入法にて注入
した。

【０３０３】その後、液晶パネルの注入口全体に封口樹
脂として光硬化性樹脂（ロックタイト３５２Ａ：日本ロ
ックタイト製）を塗布し、光を１０ｍＷ／ｃｍ²で５分
間照射して硬化した。

【０３０４】しかる後、両基板からなるパネルの上下に
偏光板（ＮＰＦ−ＨＥＧ１４２５ＤＵ：日東電工製。上
述の理由で図示せず。）を貼付した。

【０３０５】比較例のため、セル厚を一定にするために
突起物の形成に換えて、表示領域内にスペーサーとして
直径５．０μｍの樹脂球７１（エポスタ−ＧＰ−Ｈ５
０：日本触媒製）を散布し、シール部としては短軸の直
径が５．０μｍのガラスファイバー１９（ＰＦ−５０
Ｓ：日本電気硝子製）をシール樹脂に混入したものを用
いた液晶パネルを製作した。これを、図１６に示す。な
お、本図では、ガラスファイバーはその円形断面を示し
ている。なお、その他の条件は同じである。

【０３０６】これら２つの液晶パネルを比較したとこ
ろ、突起物を形成した液晶パネルでは良好な配向が観察
されたが、比較例の散布スペーサーを用いたものは上述
の理由により、どうしてもある程度のセル厚のムラの発
生は避けられず、そのため今後の厳しいあるいは高い表
示水準を基準とした場合、表示がやや不均一となった。
また、比較例では、どうしてもシール部のガラスファイ
バーの混入度合いに場所によるばらつきが生じ、このた
め場所によりシールが多少不均一になったり、剛性や硬
さが多少変化する。そして、これらは近年の表示品質等
に対する使用者、需要者の要求の高度化のもと、あまり
好ましいものではない。

【０３０７】次に、突起物の形状、特に上面（表示側
面）の面積と下面の面積の比であるが、これは０．２＜上面の面積／下面の面積＜０．９であることが望ましい。すなわち、上面の面積が小さす
ぎる（０．２よりも小さい）と、どうしても剛性が低下
するため正確なセル厚が形成されにくくなり、また上面
の面積が大きすぎる（０．９よりも大きい）とディスク
リネーションなどの配向欠陥が生じやすくなるからであ
る。なお、このような上下面の面積比とするのは、ポス
トベークを急激に行って熱だれを生じさせることにより
成しうるが、その他紫外線を複数の方向から斜めに照射
する等他の手段でも可能である。

【０３０８】ただし、この面積比は、使用する液晶の種
類や画素の寸法、更にはパネルの用途やパネル上での形
成位置等により適宜最良の値が選択され、またこの範囲
外の値も持ち得るのは勿論である。更には、アレイ側基
板でなく対向基板に形成する場合には、その突起物スペ
ーサについては当てはまらないのも勿論である。

【０３０９】また、突起物の必要な上下方向の寸法の場
所による相違等の条件の如何によっては、配向膜の形成
に換えて、柱状突起物スペーサー形成前にあらかじめ配
向膜形成物質層膜によるスペーサーの下部層を形成して
おき、この下で相違を補償しつつ配向膜として作用する
よう紫外線の照射や化学物質の斜め蒸着や塗布を行って
も良いのは勿論である。

【０３１０】（第１２の実施の形態）本実施の形態は、
セル厚を均一にするため、突起物の下部に高さ調整用の
膜を形成する以外は先の実施の形態と同様である。

【０３１１】アレイ側基板は特にそうであるが、シール
部、画素部等で高さが相違する。このため、図１７に示
すように、シール５が形成される領域の突起物スペーサ
ー下部に、あらかじめ高さ調整用の膜１５４を形成する
ものである。この膜はＡｌやＣｕ等の金属でも、樹脂等
でも良い。

【０３１２】このように高さ調整用の膜を形成すること
により、基板に場所による凹凸があるが、それでも突起
物スペーサーの高さが同一となり、均一なセル厚が確保
できるだけでなく、各突起物スペーサーの剛性が同一と
なるため、シール部、表示部等、場所によりパネルに要
求される剛性を充分に充たして形成するのが容易とな
る。なおこの膜であるが、図に示す膜状と異なり、突起
物スペーサーの直下部のみに形成しても良いのは勿論で
ある。

【０３１３】（第１３の実施の形態）本実施の形態は、
突起物の密度を変える以外は、先の第１１の実施の形態
と同様じである。

【０３１４】表示領域内の突起物の密度とシール領域内
の突起物の密度を変化させた場合の表示品位の結果を表
１に示す。

【０３１５】

【表１】

【０３１６】本表に示すように、表示領域内の突起物が
多すぎると液晶パネルそのものが硬くなりすぎてしま
い、温度変化が生じた場合に液晶の膨張、収縮に突起物
の膨張、収縮が追随しないため気泡が生じてしまう恐れ
がある。

【０３１７】また、表示領域内、シール領域内とも突起
物が少なすぎるとスペーサーとしての役目を果たさなく
なる。

【０３１８】さて、シール領域内の突起物はシール樹脂
の中にあるため液晶と接しておらず、ひいては、液晶の
膨張、収縮による影響は少ない。この一方で、シール樹
脂との膨張係数の差が問題になるが、突起物を樹脂で形
成することによりその差を小さくすることができる。そ
のため、シール領域内の突起物の密度は表示領域内より
も高くすることができる。また、密度よりも高くして、
シール部の剛性を上げた方がパネルのゆがみが少なく、
均一な表示の液晶パネルが得られる。

【０３１９】以上より、表示領域内の突起物の密度は５
個／ｍｍ²以上５０個／ｍｍ²以下、シール領域内の突
起物の密度は１０個／ｍｍ²以上８０個／ｍｍ²以下と
することが良いことがわかった。さらに好ましくは表示
領域内の突起物の密度を１０個／ｍｍ²以上１５個／ｍ
ｍ²、以下シール領域内の突起物の密度を３０個／ｍｍ
²以上５０個／ｍｍ²以下とすると良い。

【０３２０】（第１４の実施の形態）本実施の形態も、
突起物の大きさ及び密度を変える以外は先の第１１の実
施の形態と同じである。

【０３２１】さて、表示領域内の突起物の大きさ及び密
度であるが、下面は一辺１０μｍの正方形で１００μｍ
²、上面は一辺８μｍの正方形で６４μｍ²とし、上面
の面積／下面の面積＝０．６４とした。

【０３２２】またシール領域内の突起物は、下面を一辺
２０μｍの正方形で４００μｍ²、上面を一辺１５μｍ
の正方形で２２５μｍ²とし、上面の面積／下面の面積
＝０．５６２５とした。

【０３２３】更に、突起物の密度は表示領域、シール領
域内ともに２０個／ｍｍ²、とした。

【０３２４】このようにシール領域内の突起物の大きさ
を表示領域内の突起物よりも大きく形成することによ
り、シール部を頑丈にすることができ、このためパネル
のゆがみが少なく、均一な表示の液晶パネルが得られ
た。

【０３２５】（第１５の実施の形態）本実施の形態も、
突起物の下面の面積の割合を変える以外は先の第１１の
実施の形態と同じである。

【０３２６】表示領域内に形成される突起物の表示領域
に対する面積比、シール領域内の突起物のシール領域に
対する面積比を変化させたときの表示品位の結果を表２
に示す。

【０３２７】

【表２】

【０３２８】本表で明らかなように、表示領域内の突起
物の占める面積が大きすぎると液晶パネルそのものが硬
くなりすぎ、温度変化が生じたときに液晶の膨張、収縮
に突起物の膨張、収縮が追随しないため気泡が生じてし
まう恐れがある。この一方で、表示領域内の突起物の占
める面積が小さすぎるとスペーサーとしての役目を果た
し難くなる。

【０３２９】また、シール領域においても、突起物の占
める面積が小さすぎるとスペーサーとしての役目を果た
さなくなる。ただし、先の第１３の実施の形態等と同じ
く、シール領域内の突起物の液晶と接していないため
に、液晶の膨張、収縮による影響は少なく、シール樹脂
との膨張係数の差も樹脂で形成することにより小さくし
えるために、突起物の占める面積を表示領域内よりも大
きくすることができる。そして、これにより、シール部
を頑丈に固定しても表示等に問題は生ぜず、この一方
で、パネルのゆがみが少なく、均一な表示の液晶パネル
が得られる。

【０３３０】以上のことより表示領域内に形成される突
起物の表示領域に対する割合が０．０５％以上０．５％
以下、前記シールが形成される領域に形成される突起物
のシール領域に対する割合は、０．１％以上１．０％以
下にすると良い。

【０３３１】（第１６の実施の形態）本実施の形態は、
液晶の注入に工夫を凝らしたものである。そして、この
液晶の注入方法以外は、先の第１１の実施の形態と同じ
である。

【０３３２】さて、先の第１１の実施の形態では、液晶
を真空注入法を用いて注入したが、本実施の形態では以
下の方法で行った。

【０３３３】まず、アレイが形成された基板と対向基板
上に配向膜（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）を印刷し、ラビ
ングを施すところまでは先の第１１の実施の形態と同じ
である。

【０３３４】その後、対向基板の縁部にシール樹脂とし
てＵＶ（紫外線）硬化樹脂（ワールドロック８８６Ｍ：
協立化学製）を印刷する。その後対向基板の液晶が充填
される表示領域上何箇所かに予め定めた重量の液晶をデ
ィスペンサー（液晶分野に用いられる液体塗布注入用装
置）を用いて滴下する。

【０３３５】次に、その後０．１Ｔｏｒｒの低真空中で
両基板を貼り合わせ、表示領域部を遮光性のマスクで覆
い、シール部分にだけＵＶ光を１５００ｍｊ照射し、シ
ールを硬化させた。

【０３３６】次に、１１０℃で１時間の高温槽に液晶パ
ネルを入れ、滴下した液晶が表示領域の隅々にまでいき
わたるようにした。

【０３３７】図１８に、この液晶の注入の様子を模式的
に示す。

【０３３８】さて、本図の（ａ）に示すように、従来の
真空注入では、液晶はパネル内の１の注入口部３０から
入って、パネル全体に広がるため、パネル内を液晶が流
れる面積が大きく、また時間もかかる。特に、注入開始
時（槽内を常圧に戻すことによりパネル内に液晶を注入
する時）はどうしても、液晶が急激に空パネル内に流入
する。この場合、液晶は表示領域内の突起物の影響を受
け、突起物中の不純物が液晶中に溶けてしまう危険性が
あり、配向ムラ、表示不良の原因ともなりかねない。

【０３３９】これに対して、本図の（ｂ）に示すように
基板上多数の場所に液晶を滴下した後、両基板を貼り合
わせることにより、液晶をパネル内に充たす様にした場
合には、滴下点８０からの液晶の流れが弱く、流れる面
積も小さく、時間も短いために注入時に液晶はスペーサ
ーの影響を受けにく、表示ムラがなく、良好な表示品位
の液晶パネルを得ることができた。なお、本図のａ）、
ｂ）において示す矢線は液晶の流れであり、その太さ、
長さは流れの強さを示す。

【０３４０】また、シール樹脂のみに紫外線を照射する
ため、液晶の熱、紫外線による劣化も無い。

【０３４１】（第１７の実施の形態）本実施の形態はア
レイ基板側に突起物を形成するものであり、その他は第
１１の実施の形態と同じである。

【０３４２】図１９に、本実施の形態の液晶パネルの構
成を示す。

【０３４３】以下、本図に示すこの液晶パネルを説明す
る。

【０３４４】先ず、製造であるが、ガラス基板上にＡｌ
などの金属を用いてゲート電極を選択的に形成し、次
に、プラズマＣＶＤ法を用いて第１のゲート絶縁膜とな
るＳｉＮｘを３０００Åの厚さで形成する。

【０３４５】基板の洗浄の後に、レジストをスピンナー
により塗布し、マスク露光を行うことにより、画素電極
の上には絶縁膜２の一部が形成されないようにする（従
って、ここまでは、先の第１１の実施の形態と同じであ
る）。

【０３４６】次に、突起物を形成する。この形成方法と
しては、感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ製）
を用いて以下のように行った。

【０３４７】感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ
製）を基板上にスピンコートにより塗布した後、８０℃
で１分間プリベークを行った。その後所定のマスクを用
いて３００ｍｊ／ｃｍ²で露光を行った。その後、現像
液ＣＤ７０２ＡＤにて２５℃で１分間現像を行い、流水
で洗浄後、２２０℃で１時間ポストベークを行い（室温
より昇温する）、膜厚５．０μｍの突起物を形成した。

【０３４８】この突起物の形成箇所は、画素電極を妨げ
ない部分のアレイ基板側である。

【０３４９】なお、勿論、シール樹脂５が形成される場
所のアレイ基板１側にも突起物６０を形成しておく。こ
こに、突起物の密度は、表示領域内は１０個／ｍｍ²、
シール領域内は４０個／ｍｍ²形成した。また、突起物
の面積は表示領域内、シール領域内ともに下面の面積を
一辺１０μｍの正方形で１００μｍ²、上面の面積を一
辺８μｍの正方形で６４μｍ²とし、上面の面積／下面
の面積＝０．６４とした。

【０３５０】また対向のガラス基板１０２上にカラーフ
ィルタ層を形成する。このカラーフィルタ層１５５は、
アクリル系の感光性樹脂に顔料を分散した着色レジスト
を基板上に塗布し、露光し、しかる後現像する工程（フ
ォトリソグラフィ法）を各色（赤、緑、青及び黒）毎に
合計で４回繰り返すことにより得た。

【０３５１】次に、透明導電膜（ＩＴＯ：酸化インジュ
ーム一酸化スズ）を形成した。

【０３５２】次に、アレイが形成された基板１０１と対
向基板１０２上に配向膜４（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）
を印刷・硬化した後、ラビング処理を施した。

【０３５３】次に、対向基板の縁部にシール樹脂（スト
ラクトボンド：三井東圧製）を印刷する。その後両基板
を貼り合わせ、１５０℃で２時間加熱することでシール
樹脂を硬化させた。

【０３５４】以上のようにして製作した空パネル内に液
晶（ＭＴ５０８７：チッソ社製）を真空注入法にて注入
した。

【０３５５】その後、液晶パネルの注入口に封口樹脂と
して光硬化性樹脂（ロックタイト３５２Ａ：日本ロック
タイト製）を注入口全体に塗布し、光を１０ｍＷ／ｃｍ
²で５分間照射して封口樹脂を硬化した。

【０３５６】この後、パネルの上下（ガラス基板の外
側）に偏光板（ＮＰＦ−ＨＥＧ１４２５ＤＵ：日東電工
製）を貼付した。この状態を図１９のｂ）とｃ）に示
す。なお、これらは、図１５のｂ）とｃ）に相応するも
のである。本図において、柱状の突起物スペーサー６、
６０はアレイ側基板１０１に形成したため、該基板側が
細くなっているのが明瞭に判る。

【０３５７】本実施の形態の液晶パネルにおいても、表
示領域中央部及びシール付近において均一な表示が観察
された。また、本実施の形態では突起物を形成すること
により、シール材中にガラスファイバーを混ぜ合わせる
工程や、スペーサーの散布工程、及びそれに付随する予
備散布工程や散布装置の洗浄工程等が不用となる。

【０３５８】なお、本実施の形態では突起物を感光性樹
脂で形成したが、感光性樹脂に換えてＳｉＮｘなどの絶
縁膜で形成しても良い。ＳｉＮｘやＳｉＯ₂等の絶縁膜
で形成することにより、従来のアレイ工程で形成できる
ので、材料の手配や工場設備等を削減することができ
る。

【０３５９】また、図２０のｂ）に示すように、ＴＦＴ
などのスイッチング素子の上に平坦化層１５３をスピン
コート等により容易に表面を平坦化しうる樹脂あるいは
ＳｉＮｘなどの絶縁膜により形成し、その上に電極２０
１や突起物６０を形成しても良い。このような構成にす
ることにより、画素電極の面積を広くとることが可能と
なる。

【０３６０】また、図２０のｃ）に示すように、シール
部を含めて高さ調節用の樹脂膜１５４を形成し、この上
に突起物スペーサー６９がくるように形成しても良い。

【０３６１】これにより、アレイ側基板の各部の高さの
相違にもかかわらず、突起物スペーサーの高さが同一と
なり、この突起物スペーサーの形成そのものは一の工程
で済むこととなる。

【０３６２】更にまた、先の平坦化膜１５３と高さ調節
用膜１５４とを同一の材料、そして工程で形成すると共
に、この平坦化膜に配向膜の役を担わせても良い。この
場合、画素電極、絶縁膜等の形成の都合で最も高い位置
となる画素の表示部は平坦化膜が一番薄くなり、ひいて
は、光の吸収が少なく、この一方、配向膜としては充分
な機能を発揮することが可能となる。

【０３６３】なおまた、反射型の液晶表示装置等のカラ
ーフィルタを兼ねていても良いのは勿論である。

【０３６４】なおこの際、画素電極は、ソース電極やゲ
ート電極とオーバーラップさせても良いのは勿論であ
る。なお、本図２０のｂ）とｃ）は、図１５、１７等の
ｂ）とｃ）に対応するものである。

【０３６５】（第１８の実施の形態）本実施の形態は、
液晶の注入方法以外は、先の第１７の実施の形態と同じ
である。

【０３６６】本実施の形態での液晶の注入は、先の第１
６の実施の形態と同様に基板上に液晶を滴下するもので
ある。

【０３６７】基板上に液晶を滴下した後、両基板を貼り
合わせることにより、液晶を注入した場合に液晶の流れ
が弱く、流れる面積も小さく、時間も短いために注入時
に液晶はスペーサーの影響を受けにく、表示ムラがな
く、良好な表示品位の液晶パネルを得ることができた。

【０３６８】（第１９の実施の形態）本実施の形態は、
アレイ側に突起物スペーサーに併せてカラーフィルタを
形成するものである。

【０３６９】図２１に、本実施の形態の液晶パネルの構
成を示す。

【０３７０】以下、本図に示す液晶パネルを説明する。

【０３７１】本図２１のｂ）とｃ）は、図１５、１７、
２０等のｂ）とｃ）に対応するものである。

【０３７２】本図において、６、６０は柱状突起物スペ
ーサーである。１５５はＲ、Ｂ、Ｇいずれかのカラーフ
ィルターであり、１５６は黒のカラーフィルターであ
り、これらはいずれもアレイ基板側に形成されている。
２０１は下部基板１０１側の電極であり、２０２は上部
基板１０２側の電極である。４は、配向膜である。１５
４は、高さ調整用膜である。

【０３７３】以下、この液晶表示装置の製造方法を説明
する。

【０３７４】先の第１１の実施の形態と同じく、ガラス
基板上にＡｌなどの金属を用いてゲート電極を選択的に
形成した。

【０３７５】以下、第２の絶縁膜としてＳｉＮx をプラ
ズマＣＶＤ法を用いて３５００Åの厚さで形成したのま
では、第１１の実施の形態と同じである。

【０３７６】次に、カラーフィルタ層１５５を、第１１
の実施の形態と異なり、アレイ基板１０１側に形成し
た。

【０３７７】カラーフィルタ層１５５は、アクリル系の
感光性樹脂に顔料を分散した着色レジストを基板上に塗
布し、露光し、しかる後現像する工程（フォトリソグラ
フィ法）を、各色（赤、緑、青及び黒）毎に１回、合計
で４回繰り返すことにより得た。

【０３７８】カラーフィルタ層の上に透明導電膜（ＩＴ
Ｏ：酸化インジューム一酸化スズ）を形成した。

【０３７９】次に、突起物６０を形成した。その形成
は、感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ製）を用
いて以下の方法で行った。

【０３８０】感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ
製）を基板上にスピンコートにより塗布した後、８０℃
で１分間プリベークを行った。その後、所定のマスクを
用いて３００ｍｊ／ｃｍ²で露光を行った。その後、現
像液ＣＤ７０２ＡＤにて２５℃で１分間現像を行い、流
水で洗浄後、２２０℃で１時間ポストベークを行い（室
温より昇温する）、膜厚３．０μｍの突起物を形成し
た。

【０３８１】突起物の形成箇所は、画素電極を妨げない
部分とした。

【０３８２】また、本図２１のｃ）に示すように、シー
ル樹脂が形成される場所のアレイ基板１０１側にも突起
物を形成しておく。突起物６の下には高さ調整用の膜６
２を形成しておく。この膜はＡｌやＣｕなどの金属でも
良く、また樹脂等でも良い。この際、突起物の形成密度
は、表示領域内は１０個／ｍｍ²、シール領域内は４０
個／ｍｍ²とした。また、突起物の面積は表示領域内、
シール領域内ともに下面の面積を一辺１０μｍの正方形
で１００μｍ²、上面の面積を一辺８μｍの正方形で６
４μｍ²とし、上面の面積／下面の面積＝０．６４とし
た。

【０３８３】また、対向のガラス基板上に透明導電膜
（ＩＴＯ：酸化インジューム一酸化スズ）を形成した。

【０３８４】次に、アレイが形成された基板１０１と対
向基板１０２上に配向膜４（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）
を印刷・硬化により形成した後、ラビングを施した。

【０３８５】次に、対向基板の縁部にシール樹脂（スト
ラクトボンド：三井東圧製）を印刷した。

【０３８６】その後、両基板を貼り合わせ、１５０℃で
２時間加熱することでシール樹脂を硬化させた。

【０３８７】以上のようにして製作した空パネルに液晶
（ＭＴ５０８７：チッソ社製）を真空注入法にて注入し
た。

【０３８８】その後、液晶パネルの注入口全体に封口用
の樹脂として光硬化性樹脂（ロックタイト３５２Ａ：日
本ロックタイト製）を塗布し、光を１０ｍＷ／ｃｍ²で
５分間照射して封口樹脂を硬化させた。

【０３８９】次に、パネルの上下に偏光板（ＮＰＦ−Ｈ
ＥＧ１４２５ＤＵ：日東電工製）を貼付した。

【０３９０】本実施の形態の液晶パネルにおいては、表
示領域の中央部及びその周辺すなわちシール付近におい
ても均一な表示が観察された。

【０３９１】本実施の形態のようにカラーフィルタをア
レイ側に形成することにより、アレイ基板と対向基板の
位置合わせ精度のマージンを広くとることが可能とな
る。

【０３９２】また、本実施の形態では突起物を感光性樹
脂で形成したが、ブラックマトリクス等のカラーフィル
タの材料で形成しても良い。これにより、従来の製造工
程で形成できるので、材料費や工程設備などを削減する
ことができる。

【０３９３】（第２０の実施の形態）本実施の形態は、
液晶の注入方法を変える以外は先の第１９の実施の形態
と同様である。

【０３９４】液晶の注入は、先の第１６の実施の形態と
同様、基板上へ液晶を滴下した。

【０３９５】このため、先の第１６の実施の形態と同
様、良好な表示となった。

【０３９６】（第２１の実施の形態）本実施の形態は、
アレイ側及び対向基板側に突起物を形成するものであ
る。

【０３９７】図２２と図２３に、本実施の形態の液晶パ
ネルを示す。図２２のｂ）とｃ）は、図１５等のｂ）と
ｃ）に相応したものである。

【０３９８】本実施の形態においては、柱状の突起物ス
ペーサ６０は画素部では図２２のｂ）と図２３に示すよ
うに、対向基板１０２側の配向膜４上に形成されてお
り、シール部ではアレイ基板１０１側の基板端部に形成
されている。また、他の膜の形成の都合もあり、アレイ
基板側の方が長くなっている。

【０３９９】以下、この液晶パネルの製造方法について
説明する。

【０４００】第１１の実施の形態と同じくガラス基板上
にＡｌなどの金属を用いてゲート電極を選択的に形成す
る。

【０４０１】以下、基板を洗浄した後、レジストをスピ
ンナーにより塗布し、マスク露光を行うことにより、画
素電極１３の上には絶縁膜の一部が形成されないように
するまでは、先の１１の実施の形態と同じである。

【０４０２】次に、突起物を形成するが、その形成方法
としては、感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ
製）を用いて以下の様に行った。

【０４０３】感光性アクリル樹脂（ＰＣ３３５：ＪＳＲ
製）を基板上にスピンコートにより塗布した後、８０℃
で１分間プリベークを行った。その後、所定のマスクを
用いて３００ｍｊ／ｃｍ²で露光を行った。その後、現
像液ＣＤ７０２ＡＤにて２５℃で１分間現像を行い、流
水で洗浄後、２２０℃で１時間ポストベークを行い（室
温より昇温する）、膜厚５．０μｍの突起物を形成し
た。

【０４０４】突起物の形成箇所は、画素電極を妨げない
部分、例えば図１５のａ）の６１で示される位置であ
る。

【０４０５】また、シール樹脂が形成される場所のアレ
イ基板側にも突起物を形成しておく。

【０４０６】これらの際、突起物の形成密度は表示領域
内は５個／ｍｍ²、シール領域内は２０個／ｍｍ²とし
た。

【０４０７】突起物の面積であるが、これは表示領域
内、シール領域内共に下面は一辺１０μｍの正方形で１
００μｍ²、上面の面積を一辺８μｍの正方形で６４μ
ｍ²とし、上面の面積／下面の面積＝０．６４とした。

【０４０８】次に、対向のガラス基板上にカラーフィル
タ層を形成した。このカラーフィルタ層は、アクリル系
の感光性樹脂に顔料を分散した着色レジストを基板上に
塗布し、露光し、しかる後現像する工程（フォトリソグ
ラフィ法）を各色（赤、緑、青及び黒）毎に合計で４回
繰り返すことにより得た。

【０４０９】次に、透明導電膜（ＩＴＯ：酸化インジュ
ーム一酸化スズ）を形成した。この次に突起物を形成し
ておく。この突起物６０の形成方法はアレイ側に形成し
た突起物の形成方法と同じ方法で行ったが、塗布条件を
変更して膜厚（高さ）は６μｍになる様にした。

【０４１０】次に、アレイが形成された基板と対向基板
上に配向膜４（ＡＬ５４１７：ＪＳＲ製）を印刷・硬化
により形成した後、ラビングを施した。

【０４１１】次に、対向基板の縁部にシール樹脂の壁
（ストラクトボンド：三井東圧製）を印刷により形成し
た。

【０４１２】その後、両基板を貼り合わせ、１５０℃で
２時間加熱することでシール樹脂を硬化させた。

【０４１３】以上のようにして製作した空パネル内に液
晶（ＭＴ５０８７：チッソ社製）を真空注入法にて充填
した。

【０４１４】その後、液晶パネルの注入口に光硬化性樹
脂（ロックタイト３５２Ａ：日本ロックタイト製）を塗
布し、光を１０ｍＷ／ｃｍ²で５分間照射して硬化させ
た。

【０４１５】最後に、パネルの上下に偏光板（ＮＰＦ−
ＨＥＧ１４２５ＤＵ：日東電工製）を貼付した。

【０４１６】本実施の形態の液晶パネルも、表示領域中
央部及びその外周部シール付近においても均一な表示が
観察された。

【０４１７】本実施の形態では、アレイ基板側及び対向
基板の両側に突起物を形成することにより、両基板側か
ら液晶パネルをおさえつけることになるので、頑丈な液
晶パネルを得ることができる。

【０４１８】なお、本実施の形態では、アレイ側と対向
側の両方の基板の表示部とシール部に突起物を形成した
が、表示部分とシール部分を分けて形成しても良い。例
えば、アレイ基板側の表示部のみに突起物を形成し、対
向基板側のシール部のみに突起物を形成する。あるい
は、その逆にする等である。

【０４１９】また、本実施の形態では、両基板の突起物
を同じ方法で形成したが、別々の方法で形成しても良
い。

【０４２０】（第２２の実施の形態）本実施の形態は、
液晶の注入方法を変える以外は先の第２１の実施の形態
と同様である。

【０４２１】本実施の形態では、液晶の注入は、先の第
１６の実施の形態と同じく滴下法で行った。

【０４２２】このため、先の実施の形態と同じく、表示
ムラがなく、良好な表示品位の液晶パネルを得ることが
できた。

【０４２３】（第２３の実施の形態）本実施の形態は、
シールが形成される領域全体をとりまく様に突起物６０
４を連続的に形成するものであり、その他は先の第１８
の実施の形態と同じである。

【０４２４】その様子を図２４に示す。本図に示すよう
に、突起物６０４を連続的に形成することにより、外部
からの水分等の影響を受けにくく、信頼性の高い液晶パ
ネルを製作することが可能となる。

【０４２５】なおこの場合、この突起物スペーサーは、
基板表面のカラーフィルタ（図示せず）上に形成しても
良い。また、図２５に示すように、この突起物スペーサ
ー６０５は、注入口３０を形成するようにしておき、真
空注入により液晶パネルを製作する際の便宜を図るよう
にしても良い。

【０４２６】（第２４の実施の形態）本実施の形態は、
反射型の液晶パネルに関する。

【０４２７】図２６は本実施の形態の液晶パネルの要部
の構成を示す図であり、ａ）は表示領域、ｂ）は端部の
断面である。本図において、２０３は下部基板に形成さ
れた反射板兼下部電極である。２０２は、上部基板側の
導電膜である。１５５ｒ、１５５ｇ、１５５ｂは、各々
赤、緑、青のカラーフィルタである。更にこれらのカラ
ーフィルターは、画素の非表示領域では重ねて残される
ことにより、ブラックマトリクスを兼ねている。なお、
画素の表示領域部では、不必要な色彩のフィルターは除
去されているのは勿論である。

【０４２８】４は配向膜である。更に１７０は、下部基
板上表面の各種膜層である。

【０４２９】さて、ａ）において、６０は図１５の６１
等に示すブラックマトリクス部に形成された突起物スペ
ーサーである。（従って、この部分では上述の３色のカ
ラーフィルターが全て存在する。）６はパネルの端部に
形成された弾性体性突起物スペーサーである。

【０４３０】ところで、本実施の形態では、上下の基板
側の配向膜４をスピンコートにより形成し、この際上下
の基板の凸凹部の消去をなす平坦化膜を兼ねさせてい
る。このため、弾性体性突起物スペーサーは、表示領域
部のもの６０も非表示領域のものも同一の高さとなり、
ひいては同一の工程で形成可能となる。

【０４３１】更に、上下の基板間が平坦であるため、空
パネル内に液晶を充填する際、真空注入法でなくても凸
凹部に存在する僅かな気体が気泡となって残るという恐
れも全くない。

【０４３２】更に、上下の硬いガラス基板間に僅かでは
あるが、カラーフィルタや配向膜からなる弾性体部が存
在することとなるため、湿度変化による液晶の膨張、収
縮を無理なく吸収しえ、またユーザの何等かの過誤によ
りガラス基板へ加えられた衝撃に対してもある程度耐性
が向上する。

【０４３３】（第２５の実施の形態）本実施の形態は、
高分子分散型や液脂フィルター混合型の液晶に関する。
図２７に、本実施の形態の液晶パネルの製造方法を説明
する。

【０４３４】本図において、ａ）は、下部側基板１０１
の表示領域内ブラックマトリクス部に弾性突起物スペー
サ６０が、表示領域外部に壁状突起物スペーサ６０３が
形成された状態を示す。ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であ
る。ｃ）は、この基板外周部の壁状突起物スペーサ６０
３で囲まれた領域に所定の液晶と樹脂の混合物３２を充
たし、矢線で示す紫外線若しくは熱を加えた状態を示
す。ｄ）は、これにより液晶と樹脂が分離された状態で
ある。本ｄ）の左は高分子分散型液晶の粒滴３３が固化
した樹脂３４層内に形成されている。右は、液晶層３５
が下部に、樹脂膜３６は上部に分離している。そして、
これらいずれの場合でも、突起物スペーサは基板上への
一定厚さの液晶、樹脂層を形成させ、形成後はその保護
をなすこととなる。

【０４３５】以上の基で、必要に応じて上部への有機導
電膜の形成や基板の貼り合わせ、図１１に示すような他
の色彩の液晶層の形成された基板との貼り合わせ等がな
される。なお、後者の場合には、必要に応じて液晶中に
は所定の色素粒子２を含んだ微小なカプセルがあり、液
晶層や液晶粒子滴形成後のカプセルが、熱、紫外線、あ
らかじめ液晶等に混入された薬剤等により破壊され、カ
プセル内のシアン、マゼンタ、イエロー等の粒子が液晶
内に分散することとなる。

【０４３６】以上、本発明を特に液晶表示装置を例にし
ての幾つかの実施の形態にもとづいて説明してきたが、
本発明は何もこれらに限定されないのは勿論である。す
なわち、例えば以下のようにしてもよい。

【０４３７】１）複数の液晶層を有する表示装置は、Ｇ
Ｈセルでなく図１３に示すような二重マトリックス型や
３分割二重マトリックス型のもの或いは投射型液晶ディ
スプレイである。更には、プラズマパネル等のカラーフ
ィルターである２）液晶として、誘電率異方性が正のＥ−７（ＢＤＨ社
製）でなく、Ｅ−８（ＢＤＨ社）やＺＬＩ４７９２（メ
ルク社製）やＴＬ２０２（メルク社製）等を用いる。あ
るいは、誘電率異方性が負のＺＬＩ４７８８（メルク社
製）等を用いている。なお、この場合には、配向膜とし
て垂直配向膜を用いることが望ましい。

【０４３８】３）更に、ネマティック液晶に限らず、強
誘電性液晶や反強誘電性液晶等他の種類の液晶を使用し
ている。

【０４３９】配向膜材料も、他のものを用いている。

【０４４０】４）能動素子として、３端子素子のＴＦＴ
でなく、２端子素子のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、ＺｎＯバリスタやＳｉＮｘダ
イオード、ａ−Ｓｉダイオード等を用いている。あるい
は、また、能動素子が形成されていないＴＮやＳＴＮな
どのパッシブ型のパネルに適用している。

【０４４１】５）ＳｉＮｘの上にポリイミドなどの平坦
化膜を形成している。

【０４４２】６）液晶モードは、垂直配向させる方法
（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｍｅｎｔ）や横電
界を用いる方法（ｉｎ−ｐｌａｎｅｓｗｉｃｈｉｎ
ｇ）等としている。

【０４４３】７）画素はＩＴＯでなく、Ａｌ等の金属で
形成して反射用パネルとして用いている。

【０４４４】８）基板の一方あるいは両方をフィルムや
プラスチック等としている。

【０４４５】９）対向基板として、ＩＴＯ付きのガラス
基板でなく、カラーフィルター付きの基板としたり、ア
レイ基板側にカラーフィルターを形成した基板としてい
る。更にこの場合、突起物スペーサーをアレイ基板に形
成したり、対向基板に形成したり、両方に形成したりし
ている。

【０４４６】１０）シール部のスペーサー用の球形ある
いは繊維状の樹脂としては、酸変性させたポリエチレ
ン、ポリプロピレンのペット等を使用している。

【０４４７】また、シール用樹脂としてナイロン樹脂や
フッ素系樹脂を採用している。

【０４４８】１１）将来の技術の発展のもと、画素やそ
の駆動用の素子用半導体として、ポリシリコン以外の物
を使用している。

【０４４９】１２）突起物は、カラーフィルターのブラ
ックマトリックスに沿ってあるいはこれに換えて形成す
るため、液晶注入の便宜のため各所に切欠き等があって
も、全体としてほぼ格子状としている。

【０４５０】また、多層の液晶層を有する場合には、各
画素の境界部にほぼ格子状に形成している。

【０４５１】１３）突起物もＨＲＣ−１２６でなく、Ｐ
Ｃ４０３、ＰＣ３３５、ＰＣ３３９Ｈ、ＪＮＰＣ−４３
（いずれもＪＳＲ株式会社製）等他のものとしている。

【０４５２】１４）図７に示す棒状突起物は、その９割
程度を途中までとしており、これによりパネルの過度の
剛性をなくししつつ、液晶分子の配列等、他の機能を発
揮させている。

【０４５３】１５）突起物の形状も、寸法、他の条件や
用途によっては、直径が高さより小さい等している。

【０４５４】１６）カラーフィルタの形成方法は、フォ
トリソグラフ法や顔料分散法でなく、印刷法やインクジ
ェット法や電着法や染色法等としている。

【０４５５】１７）突起物の形成も印刷法やインクジェ
ット法で形成している。

【０４５６】１８）プラズマアドレス液晶ディスプレイ
（ＰＡＬＣ）に本発明を採用した場合を、図２８及び図
２９に示す。これは、プラズマと液晶を併せた物であ
り、スイッチング素子としてプラズマを用い、液晶を駆
動する物である。

【０４５７】図２８において、５０１はプラズマガラス
基板である。５０２は、Ｎｉ電極である。５０３は、リ
ブである。５０４は、薄い板ガラスである。５０５は、
フリットである。５０６は、突起物スペーサである。５
０７は、液晶シール剤である。５０８は、液晶層であ
る。５０９は、前面板である。

【０４５８】図２９において、７０１はバックライトで
ある。７０２は、カソードである。７０３は、アノード
である。７０４は、偏光板である。７０５は、バックプ
レートである。７０６は、隔壁である。７０７は、絶縁
板である。７０８は、液晶層である。７０９は、フロン
トプレートである。７１０は、偏光板である。７１１
は、ストライプ状のカラーフィルターである。７１２
は、ＩＴＯ製の透明電極である。なお、前面板をカラー
フィルターとしたりする等細部には、種々の変形がある
のは勿論である。

【０４５９】そして、ＰＡＬＣは基本的にはＴＦＴーＬ
ＣＤのＴＦＴアレイ部分をプラズマチャネルに置き換え
たものである。ただし、その詳しい原理やこれら各部の
詳しい作用は、例えば「月刊ＬＣＤＩｎｔｅｌｌ
ｉｇｅｎｃｅ１９９７年２号」に記載されている周知
技術である。このため、その説明は省略する。

【０４６０】それはともかく、各部のスペーサ、ガスや
液晶のシール部に突起物スペーサ（材料は、場所によっ
ては金属でも良い）を採用しうる。

【０４６１】

【発明の効果】以上の説明で判るように、本発明によれ
ば、液晶パネルの表示領域周辺の駆動用回路部に設けら
れた液晶のシール部の基板間隔保持のためにグラスウー
ル等に比較して柔らかい樹脂製スペーサーを採用してい
るため、基板貼り合わせ時、特にシール用樹脂の硬化時
に万一過度の押圧力を加えるようなことがあっても、ス
ペーサーが周辺駆動回路を破壊することがなくなる。

【０４６２】また、同じく駆動回路部上に形成されたシ
ール部に基板間隔を一定に保つために樹脂性球形スペー
サーを採用しているため、基板貼り合わせ時、特にシー
ル用樹脂の硬化時等に万一過度の押圧力が加わっても、
このスペーサーが周辺駆動回路を破壊することがなくな
る。更にこの場合には、球状であるため、繊維と異な
り、スペーサーが重なるということがなく、あらかじめ
シール用樹脂中へ混入していても何等不都合が生じな
い。

【０４６３】また、同じく駆動回路部上に形成されたシ
ール部に基板間隔を一定に保つための弾性体製突起物が
周辺駆動回路の素子等損傷し易い部分を避けて形成され
ているため、基板貼り合わせ時、特にシール用樹脂の硬
化時等に万一過度の押圧力が加わっても、スペーサーが
周辺駆動回路を破壊することがなくなるだけでなく、製
造時の製造者の過誤等による過度の押圧等に対しても耐
損傷性が向上する。

【０４６４】また、液晶パネルの表示領域においても、
基板間隔を一定に保つための突起物が画素部を避けて形
成されているため、液晶分子の配向の乱れや光の不透過
が生せず、ひいては従来より一層良好な表示となる。ま
たこの場合には、表示領域の画素そのものにはスペーサ
ーがないため、スペーサーによる配向の乱れや光の散乱
がなくなり一層良好な表示がえられる。

【０４６５】特に、カラー表示のため等の目的で複数の
液晶層を有する方式のパネルにおいては、この効果が大
きくなる。更にこの場合、各樹脂層の厚さの相違にも柔
軟に対応可能となる。

【０４６６】更に、球状スペーサーの散布等の工程が不
必要となる。

【０４６７】更に、この場合、各層の基板の電気的接続
にも利用しうる。

【０４６８】更にまた、表示領域とシール部の突起物の
形成を同一工程で行う等することにより、工程の省略、
材料の節約等にもつながる。

【０４６９】また、画素内に棒状突起物を設けて、液晶
分子の配列を制御することも兼用させ、視野角特性、応
答性の向上等もなしうる。

【０４７０】また、シール部と表示部で形成密度を容易
に変更しうるため、パネルとしての剛性、表示装置とし
ての表示特性共優れた液晶パネルとなる。

【０４７１】また、高分子分散型、液晶とパネル用樹脂
同時形成型の液晶表示装置の製造において、液晶層の厚
さ精度を担保し、製造後の液晶層の保護を成しえるた
め、これらの液晶表示装置が安価かつ高性能となる。

【０４７２】ひいては、ポリシリコンを使用した小型、
高性能、高信頼性の液晶表示装置を提供しうる。

【０４７３】また、ポリシリコンを採用したものでなく
ても、欠陥のない一層良好な表示品位の液晶パネルを得
ることができる。

【０４７４】また、液晶を使用したディスプレイ、例え
ば画像投射型ディスプレイ、さらにはプラズマディスプ
レイのカラーフィルタやこれを兼ねたフロントガラスに
も採用可能であり、上述の液晶表示装置について記載し
たのと同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】近年、開発、実用化されつつあるポリシリコ
ンを採用したことに併せて、基板上表示領域周辺にその
駆動回路を設け、更にこの駆動回路上にも液晶のシール
部を設けた小型の液晶パネルの平面構造図である。

【図２】カラーフィルターを使用しない方式の液晶表
示装置の概略の原理と、シール部の構造の一例を示した
図である。

【図３】本発明に係る液晶パネルの第１の実施の形態
の要部の断面構造図である。

【図４】上記第１の実施の形態で採用した球形の樹脂
スペーサーの、加えた荷重（押圧力）と（収縮）変形量
の関係を示す図である。

【図５】本発明に係る液晶パネルの第２の実施の形態
の要部の断面構造図である。

【図６】同じく、第３の実施の形態の液晶パネルの断
面構造図である。

【図７】同じく、第４の実施の形態の液晶パネルの断
面構造図である。

【図８】同じく、第５の実施の形態の液晶パネルの要
部の断面及び平面構造図である。

【図９】同じく、第６の実施の形態の液晶パネルの要
部の断面構造図である。

【図１０】同じく、第７の実施の形態の液晶パネルの
端部の断面構造を中心とした図である。

【図１１】同じく、第８の実施の形態の液晶パネルの
端部の断面構造を中心とした図である。

【図１２】同じく、第９及び第１０の実施の形態の液
晶パネルの端部の断面構造を中心とした図である。

【図１３】複数の液晶層を有する各種の二重マトリッ
クス型のパネルの構成図である。

【図１４】本発明に係る液晶パネルの第１１の実施の
形態の平面図である。

【図１５】上記実施の形態の液晶パネルの要部の構造
を示す図である。

【図１６】上記実施の形態と比較するため製作した球
状液晶スペーサを用いた液晶パネルの構造を示す図であ
る。

【図１７】本発明に係る液晶パネルの第１２の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図１８】本発明に係る液晶パネルの第１５の実施の
形態におけるパネル内への液晶の注入と従来技術での注
入の様子とを模式的に示す図である。

【図１９】本発明に係る液晶パネルの第１７の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２０】本発明に係る液晶パネルの第１７の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２１】本発明に係る液晶パネルの第１９の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２２】本発明に係る液晶パネルの第２１の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２３】上記実施の形態の液晶パネルのシール部分
の構造を示す図である。

【図２４】本発明に係る液晶パネルの第２３の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２５】上記実施の形態の液晶パネルの変形例の図
である。

【図２６】本発明に係る液晶パネルの第２４の実施の
形態の要部の構造を示す図である。

【図２７】本発明に係る液晶パネルの第２５の実施の
形態としての製造方法を示す図である。

【図２８】本発明を採用したＰＡＬＣの製造方法を示
す図である。

【図２９】上記ＰＡＬＣの要部の構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１、１０２ガラス基板２０１、２０２電極２１１、２１２基板兼電極２１３、２１４同上２２１〜２２４各色画素用周辺駆動回路部３液晶３０３〜３０４各色用液晶層液晶フィルター３１配列された液晶分子３２液晶（前駆体（物））と樹脂
（前駆体）３３液晶粒滴３４マトリックス樹脂３５液晶層３６樹脂膜４配向膜５、５０、５１〜５８シール用樹脂（シール部）６、６１〜６７シール用樹脂中の樹脂製突起物
（スペーサー）６０表示領域中の樹脂製突起物６０１表示領域中の分子配列兼用樹脂
製突起物６０３壁状樹脂製突起物６０４壁状樹脂製突起物スペーサー６０５壁状樹脂製突起物スペーサー７シール部中の樹脂製球状スペー
サー７１表示領域中の樹脂製球状スペー
サー８突起物９導電ペースト１０ソース１１０映像（ソース）信号線１１ドレイン１１１走査（ゲート）信号線１２ゲート１３絶縁膜（ＳｉＯ₂）１４半導体層１５絶縁膜（ＳｉＮｘ）１５３平坦化層１５４高さ調整用膜１５５，１５６カラーフィルター、ブラック
マトリックス１６偏光子１７画素用素子１８シール用純樹脂層１９ガラス繊維片２０表示領域部２１周辺駆動回路部（ゲート）２２周辺駆動回路部（ソース）３０封口（注入）部４０光８０滴下した液晶９１〜９４接続線部９５電線５０１プラズマガラス基板５０２Ｎｉ電極５０３リブ５０４薄い板ガラス５０５フリット５０６突起物スペーサ５０７液晶シール剤５０８液晶５０９前面板７０１バックライト７０２カソード７０３アノード７０４、７１０偏光板７０５バックプレート７０６隔壁７０７絶縁板７０８液晶７０９フロントプレート７１１カラーフィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀田定吉大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者塩田昭教大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者竹橋信逸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者西山誠司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山北裕文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上表示領域周辺にその駆動回路部が
形成されると共に、表示領域の液晶のシールが駆動回路
上に形成された液晶パネルにおいて、シール用樹脂中に弾性体製スペーサーを有していること
を特徴とする液晶パネル。
【請求項２】前記弾性体製スペーサーは、樹脂製スペーサーであることを特徴とする請求項１記載
の液晶パネル。
【請求項３】前記弾性体製スペーサーは、表示領域内の樹脂スペーサーと弾性率が同一若しくは略
同一の材料からなる球形スペーサーであることを特徴と
する請求項１若しくは請求項２記載の液晶パネル。
【請求項４】前記球形スペーサーを、１００個／ｍｍ²以上の密度で有していることを特徴と
する請求項３記載の液晶パネル。
【請求項５】前記弾性体製スペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、１０％圧縮するの
に必要な荷重が１ｇ以下である物質からなる適切弾性ス
ペーサーであることを特徴とする請求項１、請求項２、
請求項３若しくは請求項４記載の液晶パネル。
【請求項６】前記適切弾性スペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、１０％圧縮するの
に必要な荷重が０．５ｇ以下である物質からなる最適切
弾性スペーサーであることを特徴とする請求項５記載の
液晶パネル。
【請求項７】前記弾性体製のスペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、スペーサーに１ｇ
荷重を加えた際の変形量が０．５μｍ以上、かつ荷重の
変化が０．２５ｇ以内の範囲では変形量が荷重の増加に
比例して増加する若しくは比例に比較して１０％以内少
ない範囲内で増加する物質からなる適切比例弾性スペー
サーであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
項３若しくは請求項４記載の液晶パネル。
【請求項８】前記適切比例弾性スペーサーは、その直径が６μｍの球である場合に、スペーサーに１ｇ
荷重を加えた際の変形量が１．０μｍ以上、かつ荷重の
変化が０．２５ｇ以内の範囲では変形量が荷重の増加に
比例して増加する若しくは比例に比較して１０％以内少
ない範囲内で増加する物質からなる最適切比例弾性スペ
ーサーであることを特徴とする請求項６記載の液晶パネ
ル。
【請求項９】前記弾性体製スペーサーは、少くも一方の基板に形成された突起物スペーサーである
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５、請求
項６、請求項７若しくは請求項８記載の液晶パネル。
【請求項１０】前記突起物スペーサーは、極性基を有する物質からなる極性物質製突起物スペーサ
ーであることを特徴とする請求項９記載の液晶パネル。
【請求項１１】前記突起物スペーサーは、上記駆動回路部が形成されているアレイ側基板に形成さ
れたアレイ側突起物スペーサーであることを特徴とする
請求項９若しくは請求項１０記載の液晶パネル。
【請求項１２】前記アレイ側突起物スペーサーは、駆動回路のトランジスタ素子を避けて形成された配置配
慮アレイ側突起物スペーサーであることを特徴とする請
求項１１記載の液晶パネル。
【請求項１３】前記突起物スペーサーは、感光性樹脂をパターニングして形成した光利用突起物ス
ペーサーであることを特徴とする請求項９、請求項１
０、請求項１１若しくは請求項１２記載の液晶パネル。
【請求項１４】表示領域の非画素部に、基板間隔を一定に保持するべく形成された弾性体よりな
る突起物スペーサーを有していることを特徴とする液晶
パネル。
【請求項１５】複数の液晶層が重なった液晶パネルの
少くも一の基板上表示領域の非画素部に、液晶層を挟んで相対向する基板間隔を一定に保持するべ
く形成された弾性体よりなる突起物スペーサーを有して
いることを特徴とする複数の液晶層を有する液晶パネ
ル。
【請求項１６】前記突起物スペーサーは、基板上に２０個／ｍｍ²以下の密度で形成されている低
密度分布突起物スペーサーであることを特徴とする請求
項１４若しくは請求項１５記載の液晶パネル。
【請求項１７】表示領域の画素内所定位置に、基板間隔を一定に保持し、併せてその周囲の液晶分子を
一定の配列にするべく形成された弾性体よりなる分子配
列調整兼用突起物スペーサーを有していることを特徴と
する液晶パネル。
【請求項１８】複数の液晶層が重なった液晶パネルの
各基板上表示領域の画素内所定位置に、液晶層を挟んで相対向する基板間隔を一定に保持し、併
せてその周囲の液晶分子を一定の配列にするべく形成さ
れた弾性体よりなる、そして光の進行方向に沿って一列
に配置された分子配列調整兼用突起物スペーサーを各層
に有していることを特徴とする複数の液晶層を有する液
晶パネル。
【請求項１９】前記突起物スペーサー若しくは配列兼
用突起物スペーサーは、感光性樹脂をパターニングして形成した光利用突起物ス
ペーサーであることを特徴とする請求項１４、請求項１
５、請求項１６、請求項１７若しくは請求項１８記載の
液晶パネル。
【請求項２０】表示領域内とシールが形成される領域
に、基板間隔を一定に保持するべく形成された突起物ス
ペーサーを有していることを特徴とする液晶パネル若し
くはカラーフィルター。
【請求項２１】前記突起物スペーサーがアレイ基板
側、対向基板側の少くも一方に形成されていることを特
徴とする請求項２０記載の液晶パネル若しくはカラーフ
ィルター。
【請求項２２】前記突起物スペーサーは、表示領域とシールが形成される領域とでその上下方向長
さの等しい高さにある等長突起物スペーサーであること
を特徴とする請求項２０若しくは請求項２１記載の液晶
パネル若しくはカラーフィルター。
【請求項２３】前記突起物スペーサーは、上記表示領域のシールが形成される領域等での形成され
る位置の相違に基づく高さを調整するため、その下部若
しくは上部の少くも一方に高さ調整用の膜部を有してい
ることを特徴とする請求項２０、請求項２１若しくは請
求項２２記載の液晶パネル若しくはカラーフィルター。
【請求項２４】前記高さ調整用の膜部は、画素部の導電膜、反射板、配向膜及びカラーフィルタの
少くも一方を兼ねた配向膜等兼用高さ調整用膜であるこ
とを特徴とする請求項２３記載の液晶パネル若しくはカ
ラーフィルター。
【請求項２５】前記スペーサーは、感光性樹脂製突起物スペーサーであることを特徴とする
請求項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３若し
くは請求項２４記載の液晶パネル若しくはカラーフィル
ター。
【請求項２６】前記突起物スペーサーは、表示領域内に形成される突起物の（形成密度×下面の断
面積）がシールが形成される領域に形成される突起物の
（形成密度×下面の断面積）に比較して小である形成領
域考慮型突起物スペーサーであることを特徴とする請求
項２０、請求項２１、請求項２２、請求項２３、請求項
２４若しくは請求項２５記載の液晶パネル若しくはカラ
ーフィルター。
【請求項２７】前記突起物スペーサーは、表示領域内に形成される密度が５個／ｍｍ²以上５０個
／ｍｍ²以下であり、前記シールが形成される領域に形
成される密度が１０個／ｍｍ²以上８０個／ｍｍ²以下
である形成個数考慮型突起物スペーサーであることを特
徴とする請求項２０、請求項２１、請求項２２、請求項
２３、請求項２４、請求項２５若しくは請求項２６記載
の液晶パネル若しくはカラーフィルター。
【請求項２８】前記突起物スペーサーは、表示領域内のものがシールが形成される領域のものより
も水平断面積が小さい剛性透過光考慮型スペーサーであ
ることを特徴とする請求項２０、請求項２１、請求項２
２、請求項２３、請求項２４、請求項２５、請求項２６
若しくは請求項２７記載の液晶パネル若しくはカラーフ
ィルター。
【請求項２９】前記突起物スペーサーは、表示領域内に形成されるものは、その全下面の合計の表
示領域に対する割合が０．０５％以上０．５％以下であ
り、シールが形成される領域に形成される突起物は、その全
下面の合計のシール領域に対する割合が０．１％以上
１．０％以下である特定範囲面積比突起物スペーサーで
あることを特徴とする請求項２０、請求項２１、請求項
２２、請求項２３、請求項２４、請求項２５、請求項２
６、請求項２７若しくは請求項２８記載の液晶パネル若
しくはカラーフィルター。
【請求項３０】前記突起物スペーサーは、その（上面の面積／下面の面積）が、０．２以上０．９
以下であることを特徴とする請求項２０、請求項２１、
請求項２２、請求項２３、請求項２４、請求項２５、請
求項２６、請求項２７、請求項２８若しくは請求項２９
記載の液晶パネル若しくはカラーフィルター。
【請求項３１】前記突起物スペーサーは、表示領域内とシール部とでその高さが相違するものであ
ることを特徴とする請求項２０、請求項２１、請求項２
２、請求項２３、請求項２４、請求項２５、請求項２
６、請求項２７、請求項２８、請求項２９若しくは請求
項３０記載の液晶パネル若しくはカラーフィルター。
【請求項３２】基板間に液晶を挟持してなる液晶パネ
ルの製造方法において、少くも一方の基板に基板間隔を一定に保持するための突
起物スペーサーを表示領域とその周囲のシールが形成さ
れる領域に形成する突起物スペーサー形成ステップと、少くも一方の基板の表示領域外周部にシール樹脂を塗布
後両基板を貼り合わせ更にシール樹脂を硬化させて空パ
ネルを形成する空パネル形成ステップと、上記形成された空パネル内に液晶を注入する液晶注入ス
テップを有していることを特徴とする液晶パネルの製造
方法。
【請求項３３】基板間に液晶を挟持してなる液晶パネ
ルの製造方法において、基板間隔を一定に保持するための突起物スペーサーを表
示領域とその周囲のシールが形成される領域に形成する
突起物スペーサー形成ステップと、いずれかの基板の表示領域外周部にシール樹脂を塗布す
るシール樹脂塗布ステップと、上記シール樹脂を塗布した基板上に液晶を滴下する液晶
滴下ステップと、上記液晶を滴下した基板上面に内部に気体が残らない様
にしつつ他方の基板をかぶせるかぶせステップと、上記塗布したシール樹脂を液晶に悪影響が生じない方法
で硬化させて上記両基板を貼り合わせる樹脂硬化ステー
プとを有していることを特徴とする液晶パネルの製造方
法。
【請求項３４】請求項３２若しくは請求項３３記載の
液晶パネルの製造方法において、前記突起物スペーサー形成ステップに先立って、表示領
域とその周囲のシールが形成される領域とで突起物スペ
ーサーに必要な高さが相違するのを調整するための膜を
形成する高さ調整用膜形成ステップを有していることを
特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項３５】前記高さ調整膜形成ステップは、反射膜、導電膜若しくはカラーフィルタの少くも１の形
成を兼ねたものであるカラーフィルター等形成兼用高さ
調整膜形成ステップであることを特徴とする請求項３４
記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項３６】前記高さ調整膜形成ステップは、配向膜の形成を兼ねたものである配向膜形成兼用調整膜
形成ステップであることを特徴とする請求項３４記載の
液晶パネルの製造方法。
【請求項３７】前記配向膜形成兼用高さ調整膜形成ス
テップと更にその後の突起物スペーサー形成ステップの
後に、紫外線照射等により配向膜に配向処理を施す非接触型配
向処理ステップを有していることを特徴とする請求項３
６記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項３８】前記高さ調整膜形成ステップは、材料として樹脂を使用し、更に該樹脂をスピンコートす
ることにより高さ調整膜を形成するスピンコート利用高
さ調整膜形成ステップであることを特徴とする請求項３
５、請求項３６若しくは請求項３７記載の液晶パネルの
製造方法。
【請求項３９】前記突起物スペーサー形成ステップ
は、上記表示部領域外周部のシールが形成される領域に上記
突起物スペーサーを壁をなすよう連続的に形成する周辺
壁兼用突起物スペーサー形成小ステップを有しているこ
とを特徴とする請求項３２、請求項３３、請求項３４、
請求項３５、請求項３６、請求項３７若しくは請求項３
８記載の液晶パネル及び液晶パネルの製造方法。
【請求項４０】基板上に液晶層を保持してなる液晶パ
ネルの製造方法において、基板上表示領域に液晶層を押圧から保護し、併せてその
厚さを一定に保持するのに寄与する突起物スペーサーを
形成する突起物スペーサー形成ステップと、表示領域周辺部に液晶層を囲って保護し、併せて液晶層
を形成するのに寄与する壁状突起物を形成する壁状突起
物形成ステップと、上記形成された壁状突起物内に高分子分散型の液晶又は
その前駆体と樹脂マトリクス又はその前駆体の混合液を
充たす所定液充填ステップと、上記充填された所定の液晶を紫外線照射、加熱等により
高分子分散型液晶滴のマトリクスとなる樹脂とその内部
に分散した高分子分散型液晶滴とする液晶層とマトリク
ス形成ステップを有していることを特徴とする液晶パネ
ルの製造方法。
【請求項４１】基板上に液晶層を保持してなる液晶パ
ネルの製造方法において、基板上表示領域に液晶層を押圧から保護し、併せてその
厚さを一定に保持するのに寄与する突起物スペーサーを
形成する突起物スペーサー形成ステップと、表示領域周辺部に液晶層を囲って保護し、併せて液晶層
を形成するのに寄与する壁状突起物を形成する壁状突起
物形成ステップと、上記形成された壁状突起物内に液晶又はその前駆体と上
部層を形成する樹脂膜又はその前駆体の混合液を充たす
所定液充填ステップと、上記充填された所定の液晶を紫外線照射、加熱等により
液晶層上部の透光性膜となる樹脂とその下部の液晶層と
する液晶層と上部膜形成ステップを有していることを特
徴とする液晶パネルの製造方法。