JP3833844B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve display quality of a liquid crystal display device, having a spacer interposed between transparent substrates facing each other via a liquid crystal. SOLUTION: In the pixel region of substrates holding a liquid crystal between them, a first electrode is formed on one substrate, and a second electrode is formed on the other substrate. This pixel region is equipped with a spacer 10, formed on one of the substrates and covered with one of the electrodes. In this liquid crystal display device having the structure, the direction of electric field generated between the electrode formed on the side faces of the spacer and the other electrode is different from the direction of the electric field generated between the electrode in other part and the other electrode, and a so-called 'multi-domain effect' can be obtd. in this part.

Description

【０００８】
（式１中、Ｘは直接結合、−Ｏ−，−ＣＨ2 −，−ＳＯ2 −，−ＣＯ−，−ＣＯ2 −，−ＣＯＮＨ−を示す）で表される化合物、もしくは、例えば、下記一般式
【０００９】
【化２】

【００１０】
（式１中、Ｘは直接結合）で表される構造を持つ化合物、例えば、ビス（アミノフェノキン）ジフェニル化合物等が用いられる。
具体的には、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノターフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルベンゾエート、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−（４，４’−ジアミノジフェニル）プロパン、４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、４，４’−ビス（ｍ−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ジフェニルエーテル、４，４’−ビス（Ｐ−アミノフェノキシ）ジフェニルケトン、４，４’−ビス（Ｐ−アミノフェノキシ）ジフェニルメタン、２，２’−［４，４’−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ジフェニル］プロパン
また、式
【００１１】
【化３】

【００１２】
で表される４，４’−ジアミノ−３−カルバモイルジフェニルエーテル、また下記式のジアミノシロキサン化合物がある。
【００１３】
【化４】

【００１４】
また、上記と共重合されることが可能なハロゲン基を含まないジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル−３−カルボンアミド、３−３’ジアミノジフェニルスルホン、３−３’ジメチル−４−４’ジアミノジフェニルエーテル、１，６−ジアミノヘキサン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）ジフェニル］プロパン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ビフェニル、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］シクロヘキサン、２−２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メチルシクロヘキサン、ビス［４−（４−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸］プロパン、ビス［４−（４−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸］シクロヘキサン、ビス［４−（４−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸］メチルシクロヘキサン、ビス［４−（４−アミノメチルベンゾイルオキシ）安息香酸］プロパン、ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）プロパン、ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，４，５−トリメチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５，６−トリメチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジエチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−ｎ−プロピルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−イソプロピルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチル−３−イソプロピルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−ｎ−ブチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−イソブチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３−メチル−５−ｔ−ブチルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−シクロヘキシルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３−メチル−５−シクロヘキシルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチル−３−シクロヘキシルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−フェニルフェニル］メタン、ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３−メチル−５−フェニルフェニル］メタン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチルフェニル］メタン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−ジメチルフェニル］エタン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチルフェニル］プロパン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチルフェニル］ブタン、２，２−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］ブタン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチルフェニル］−３−メチルプロパン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］シクロヘキサン、１，１−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）−５−メチルフェニル］−３−３−５−トリメチルシクロヘキサン等のジアミン、更に、ジアミノシロキサンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
一方、長鎖アルキレン基を有する酸成分の化合物及びその他共重合可能な化合物は、例えば、オクチルコハク酸二無水物、ドデシルコハク酸二無水物、オクチルマロン酸二無水物、デカメチレンビストリメリテート酸二無水物、デカメチレンビストリメリテート二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］オクチルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］トリデカンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］トリデカンテトラカルボン酸二無水物、ステアリン酸、ステアリン酸クロライド、ピロメリット酸二無水物、メチルピロメリット酸二無水物、３、３’、４、４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジメチレントリメリテート酸二無水物、３、３’、４、４’−ビスシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２、３、６、７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３、３’、４、４’−ジフェニルプロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス［４−（３、４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル］プロパンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１、２、３、４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ（２、２、２）オクタ−７−エン−２、３、５、６−テトラカルボン酸二無水物、１、２、３、４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１、２、３、４−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
【００１６】
〔実施例３〕
図４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図１と対応した図となっている。
図１と異なる構成は、スペーサ１０が形成されたフィルタ基板側において、該スペーサ１０の形成領域の下層にブラックマトリックスＢＭと同一の材料からなる遮光膜１５が形成され、この遮光膜１５は該スペーサ１０を中心にして該スペーサ１０よりも広い範囲にわたって形成されている。
図１に示した実施例では、スペーサ１０に起因する配向膜１１の配向乱れは対向電圧信号線４によって遮光できることを説明したが、該配向乱れはどのくらいの範囲にわたって及ぶかは確定できない場合もあることから、画素の開口率に影響がない範囲でスペーサ１０の周囲の遮光領域を拡大させ、その効果を確実に図らんとする趣旨である。
また、上述した構成とすることによって、該遮光膜１５はブラックマトリックスＢＭの形成時に同時に形成できることから、製造工程の増大をもたらさないという効果を奏する。
しかし、必ずしも該遮光膜１５をブラックマトリックスＢＭの材料とする必要のないことはいうまでもない。
【００１７】
〔実施例４〕
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図１に対応した図となっている。
図１と異なる構成は、前記スペーサ１０が、ゲート線２とドレイン線３との交差部に位置づけられ、しかも、該交差部を被うようにして設けられている。
このようにしてスペーサ１０をゲート線２とドレイン線３との交差部に位置づけるのは、その部分における液晶を排除し、該液晶を電解質とした電気化学反応によるドレイン線３の金属成分溶出を防止せんがためである。
すなわち、図６（ａ）に示すように、絶縁膜ＩＮＳを介して互いに交差するゲート線２とドレイン線３との交差部の図中ｂ−ｂ線における断面図である同図（ｂ）に示すように、その上面に保護膜ＰＡＳを形成する場合において、該保護膜ＰＡＳの形成の際における成長が各信号線の辺の交差する部分（角の部分）において干渉しあい、充分な保護膜ＰＡＳの形成ができず、この部分に液晶が侵入し前記絶縁膜ＩＮＳ上のドレイン線３と接触してしまうことが往々にしてある。
このようになった場合、該ドレイン線３はいわゆる電食によって金属成分溶出を免れ得なくなる。
このことから、上記実施例では、ゲート線２とドレイン線３との交差部を被うようにしてスペーサ１０を設け、液晶の侵入を回避したものである。
しかし、上述した理由から、必ずしも該交差部を完全に被う必要はなく、該ゲート線２とドレイン線３の少なくともそれぞれの辺の交差部を被うようにしてスペーサを設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００１８】
〔実施例５〕
図７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図５に対応した図となっている。
図５と異なる構成は、前記スペーサ１０が、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域に位置づけられ、しかも、この薄膜トランジスタＴＦＴを被うようにして設けられている。
この場合、スペーサ１０は、少なくとも薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極３Ａあるいはソース電極５Ａの角の部分を被う目的で該薄膜トランジスタＴＦＴを被うようにしている。
すなわち、図８（ａ）の薄膜トランジスタＴＦＴの平面図の例えばｂ−ｂ線における断面図である同図（ｂ）に示すように、ドレイン電極３Ａの上面に保護膜ＰＡＳが形成される場合において、該保護膜ＰＡＳの形成の際における成長がドレイン電極３Ａの角の部分において干渉しあい、充分な保護膜ＰＡＳの形成ができず、この部分に液晶が侵入しドレイン電極３Ａと接触してしまうことが往々にしてある。
このようになった場合、該ドレイン電極３Ａもいわゆる電食によって金属成分溶出を免れ得なくなる。
ドレイン電極３Ａあるいはソース電極５Ａの電食は薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル幅を変更させることから、これを回避できることは有効となる。
なお、薄膜トランジスタＴＦＴを構成する半導体層６も導電層の一つとして考えた場合、ゲート線２との関係で上述した実施例４に示した不都合が生じることもあることから、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域を被うようにしてスペーサ１０を設けることは極めて効果的となる。
【００１９】
〔実施例６〕
図９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図５に対応した図となっている。
図５と異なる構成は、スペーサ１０が対向電圧信号線４とドレイン線３との交差部に位置づけられ、しかも、該交差部を被うようにして形成されている。
このように形成された液晶表示装置は、実施例４の場合と同様の理由で、ドレイン線３の電食を防止できるようになる。そして、画素のｙ方向におけるほぼ中央にスペーサが位置づけられていることから、画素における液晶の層厚（各基板のギャップ）を制御し易いという効果を奏する。
【００２０】
〔実施例７〕
図１０は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、図５に対応した図となっている。
図５と異なる構成は、スペーサ１０が容量素子Ｃａｄｄを構成する一方の電極（対向電極５を延在させた電極）を被うようにして形成され、これにより、該スペーサ１０は比較的面積の大きなものとして形成されるようになっている。
図９に示したと同様に、該電極の液晶による電食を回避できる構成となっている。
この場合、該スペーサ１０は画素の開口率を全く損なうことなく面積を大きくでき、スペーサ１０としての信頼性を向上させることができるようになる。
また、画素のｙ方向におけるほぼ中央にスペーサ１０が位置づけられ、該画素における液晶の層厚（各透明基板のギャップ）を制御し易いという効果を奏する。
【００２１】
〔実施例８〕
図１１は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。
同図（ａ）は、いわゆる縦電界方式と称される液晶表示装置の各画素のうちの一つの画素を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。
各画素はマトリックス状に配置されて表示部を構成している。このため、同図に示す画素の構成はその左右及び上下に隣接する画素の構成と同様となっている。
この縦電界方式の液晶表示装置は、それに形成されるゲート線２、ドレイン線３、薄膜トランジスタＴＦＴの構成は上述した横電界方式の液晶表示装置のそれとほぼ同様の構成となっている。
異なる構成は、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極に接続される画素電極５は例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）からなる透明電極から構成され、実質的な画素領域となる部分（少なくともブラックマトリックスＢＭで囲まれる部分）の全域にわたって形成されている。
【００２２】
一方、この画素電極５に対向する対向電極４Ａは、フィルタ基板１Ｂの側において各画素に共通な電極として（このため共通電極と称される場合がある）例えばＩＴＯからなる透明電極から構成されている。
液晶の光透過率を制御するのに、該液晶を間にして形成される各電極間５、４Ａの基板にほぼ垂直方向に発生する電界によって行うことから縦電界方式と称される所以である。
そして、このような液晶表示装置において、画素電極５のほぼ中央にフィルタ基板１Ｂの側に形成されたスペーサ１０が配置されている。
このスペーサ１０は、同図に示すように、平坦膜８の表面に形成され、この平坦膜８上に塗布された合成樹脂材をフォトリソグラフィ技術（必要に応じて選択エッチングも施す）によって一部残存させた矩形をなし、その各側面はテーパを有して末広がり状となっている。
そして、前記平坦膜８の表面に前記スペーサ１０をも被って、対向電極４Ａ及び配向膜１１が順次積層された構成となっている。
このことから、スペーサ１０の側面に形成された配向膜１１は、ＴＦＴ基板１Ａの側に形成された配向膜７に対して角度を有した状態で形成される。
換言すれば、画素領域において、その大部分が基板に垂直な方向に電界が発生するのに対して、該スペーサ１０の近傍には、同図１１（ｂ）に示すように、該垂直な方向に対して角度を有した電界が発生するようになっている。
これにより、いわゆるマルチドメイン効果を備えた液晶表示装置を得ることができるようになる。すなわち、液晶表示パネルの主視角方向に対して視点を斜めに傾けると輝度の逆転現象を引き起こすという視角依存性による不都合を解消できるようになる。
そして、このような効果は該スペーサ１０を実質的に機能する画素領域（ブラックマトリックスＢＭで囲まれた領域）内に形成することによって、他の製造工程を増大させることなく達成することができる。
なお、上述した実施例では、画素に一つのスペーサを配置させたものであるが、これに限定されないことはいうまでもない、例えば同図に対応して描かれた図１２に示すように、画素の長手方向に沿って３個配置させるようにしてもよいことはいうまでもない。
なお、液晶としては負の誘電率を用いることによって上述した効果を向上させることができる。
【００２３】
〔実施例９〕
図１３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１１と対応した図となっている。
同図において、図１１と異なる構成は、スペーサ１０が形成された側の基板と反対の基板側に形成された画素電極５は、該スペーサ１０と対向する部分において開口５ｈが形成されるようになっている。
この画素電極５の開口５ｈは、該スペーサ１０の頂面を中心に位置づけて該頂面よりも大きな面積を有するもので、これによって、例えそれらの間に配向膜１１、７が介在されていようとも画素電極５と対向電極４Ａとの予期しないショートを未然に防止する構成となっている。
このことは、要するに画素電極５がスペーサ１０と対向する部分を回避するようにして形成されていればよいことを意味し、従って、回避を行う手段として上述した開口に限定されることはなく、例えば切欠き等であってもよいことはいうまでもない。
このような構成は、スペーサ１０が複数個配置されていても同様の構成を採用することができる。
例えば、図１２と対応する図１４に示すように、３個の各スペーサに対向する部分の画素電極５にはそれぞれ開口が設けられている。
【００２４】
〔実施例１０〕
図１５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。
同図は、いわゆるマルチドメインのさらなる効果を狙った構成となっており、画素領域内に形成されるスペーサ１０は、画素領域の長手方向に沿って延在された部分と、短手方向に沿って延在された部分とを備えるパターンとなっている。
このように構成されたスペーサは、それが一方向に延在された形状を有することによって、マルチドメインの形成される領域が増加することから、その効果を向上させることができる。
この場合、同図あるいは図１６に示すように、ｘ方向及びｙ方向に２分割する各領域において対称な形状とすることによって、マルチドメインの形成される領域が画素の全体において均一に分布されることから、表示の品質を向上させることができるようになる。
このような趣旨から、必ずしもｘ方向及びｙ方向に２分割する各領域において対称な形状とすることはなく、ｘ方向あるいはｙ方向のうちいずれかの方向に２分割する各領域において対称な形状とするようにしてもよいことはいうまでもない。
そして、上述したそれぞれのスペーサは画素領域のほぼ中心部を通るようにして延在部を設けることによって、画素の液晶の層厚を制御し易くなるという効果を奏する。
【００２５】
〔実施例１１〕
図１７は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図で、図１１と対応した図となっている。
図１１の場合には、いわゆるマルチドメイン効果を採用する構成となっているものであったが、この実施例の場合は、該ドメインを積極的に遮光するようにした構成となっている。
すなわち、スペーサ１０が形成されているフィルタ基板１Ｂにおいて、該スペーサ１０の底面の中心とほぼ一致づけられ、しかも、該底面よりも大きな面積を有する遮光膜１５が形成されている。
そして、この遮光膜１５は、ブラックマトリックスＢＭと同材料からなるとともに、該ブラックマトリックスＢＭと同時に形成されるようになっている。
【００２６】
さらに、図１８は、スペーサの周囲に発生するドメインをＴＦＴ基板１Ａの側にも設けた遮光膜１７によっても遮光せんとし、信頼性を確保した構成となっている。
ＴＦＴ基板１Ａの側に設けた遮光膜１７は、この実施例の場合、金属層から形成され、例えばゲート線２と同材料で同時に形成されるようになっている。
また、この遮光膜１７は、この実施例の場合、スペーサ１０の側面からの光を遮光するために環状となっているが、必ずしも、このような形状に限定されることはなく、上述した遮光膜１５と同様な形状となっていてもよい。
上述した趣旨から、スペーサに起因するドメインの遮光膜は、ＴＦＴ基板１Ａの側にのみ設けてもよいことはいうまでもない。
【００２７】
〔実施例１２〕
図１９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示した図で、スペーサ１０の構成を示した平面図である。
なお、この実施例は上述した液晶表示装置のスペーサに適用できることはもちろんのこと、他の構成の液晶表示装置のスペーサにも適用できるものである。
同図において、スペーサ１０は矩形状をなし、その基板側は大きな面積をもつとともに頂面１０において小さな面積を有している。すなわち、末広がり状の突起体として構成され、その側面にはテーパを備えている。
そして、このような構成からなるスペーサ１０は切欠き１０Ｃを有し、この切欠き１０Ｃは例えば該スペーサ１０の頂面１０Ａから底面にかけて、該頂面１０Ａの周辺部を除く中央部から一辺にまで及んでいる。
【００２８】
このようにする理由は以下の通りである。
すなわち、スペーサ１０は、図２０に示すように、その頂面１０Ａの中央部に凹み１０Ｄが形成される場合がある。該スペーサ１０の形成の際における硬化収縮が原因する場合もあるし、スペーサの形成する基板側に予め凹みが形成されていることが原因する場合もあるからである。
このような場合に、該スペーサはそれが形成されていない側の基板に当接して配置される際に該凹み１０Ｄに空気が封止され、液晶封入の際に該空気を抜き難い状態となってしまう。
このことは、液晶封入の後に、振動あるいは衝撃によって、該空気が液晶中に気泡となって残存し該液晶の比抵抗値を変動させることになる。
このため、本実施例では、上述のように、該スペーサ１０に積極的に切欠き１０Ｃを設け、図２０に示すように、その頂面１０Ａと当接する他の基板側との間に蓄積され易い空気を積極的に抜こうとしたものである。すなわち、該切欠き１０Ｃは空気抜き手段として機能するとともに、液晶が侵入できる通路として機能することになる。
このため、このような空気抜き手段は、必ずしも上述した構成からなる切欠き１０Ｃである必要はなく、例えばスペーサ１０の頂面１０Ａに形成される溝あるいは凹みであってもよく、また、それらは該頂面１０Ａを横断するようにしてもよい。
また、スペーサ１０の形状も限定されることはなく、円形状あるいは他の形状であってもよいことはいうまでもない。
【００２９】
〔実施例１３〕
図２１は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図で、上述した実施例のように、スペーサ１０が圧接される基板との間の空気を抜くことを目的とするものである。
本実施例の場合は、スペーサ１０に対向する基板側に工夫を施した構成となっている。
すなわち、同図に示すように、該基板側に形成された保護膜ＰＡＳにおいて、該スペーサ１０と当接される部分に、該当接部の外側にまで及ぶ溝あるいは凹み１５が形成された構成となっている。
この場合においても、該溝あるいは凹み１５が、スペーサ１０の頂面１０Ａとこの頂面１０Ａに当接する基板側との間に封止される空気を抜くための手段として機能できることになる。
【００３０】
〔実施例１４〕
図２２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す平面図である。
同図において、各基板１Ａ、１Ｂの間に液晶を封止するシール材２０には液晶封入口２１が設けられ、該シール材２０に囲まれた領域に存在するスペーサ１０、あるいはこのスペーサ１０に圧接させる基板側には、上述した実施例に示した空気抜き手段が設けられている。
そして、例えば切欠き１０ｃからなる空気抜き手段の空気が抜ける側を該液晶封入口２１に指向させていることにある。
このような構成にすることによって、スペーサの基板に対する圧接部に蓄積される空気を前記空気抜き手段を介して効率よく抜くことができるようになる。
すなわち、液晶封入口２１は、基板間に液晶を封入する入り口であると同時に、該基板間から空気を抜くための出口として機能することから、スペーサ１０の部分に蓄積される空気は該スペーサ１０を廻り込むことなく直接に液晶封入口に導かれるようにできるからである。
【００３１】
〔実施例１５〕
図２３は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す図で、スペーサ１０を示した構成図である。
同図において、スペーサ１０は、その頂面側は分割された複数のスペーサ片によって構成されている。
換言すれば、該スペーサ１０は、分割されたスペーサ群から構成されるようになっている。
このように構成されたスペーサ１０は、上述の実施例と同様に、空気を抜くための機能を有するとともに、スペーサ１０自体に弾力的特性を付加できることになる。
このことは、基板からの圧力によってスペーサ１０には大きな力が加わることを免れないが、該スペーサ１０に弾力性を備えさせることによって、その破損を防止することができるようになる。
このことから、分割されたスペーサ群は、図２４に示すように、スペーサ１０の少なくとも頂面側に形成されていてもよいことはいうまでもない。
【００３２】
〔実施例１６〕
図２５は、本発明による液晶表示装置のうち横電界方式における他の実施例を示す図である。
同図は、液晶表示装置の各ゲート線のうちの一つに沿って切断された断面図であり、ＴＦＴ基板１Ａに対向するフィルタ基板１Ｂの側に固定されたスペーサ１０が備えられている。
そして、前記スペーサ１０は、各基板のギャップを保持するスペーサ（第１スペーサ１０Ｂと称す：図中領域Ｂに存在する）と、特に、各ゲート線の両端にそれぞれ重畳されて配置されるスペーサ（第２スペーサ１０Ａと称す：図中領域Ａに存在する）からなっている。
さらに、フィルタ基板１Ｂの液晶側の面には、ＴＦＴ基板１Ａ側の各ゲート線２にそれぞれ重畳するようにしてそれぞれ導電層２１が形成されている。
この場合、これら各導電層２１は、必然的に第２スペーサ１０Ａを被服する状態で形成されることになり、この第２スペーサ１０Ａの個所で対向配置されるゲート線２と電気的な接続がなされるようになる。
このことから、ゲート線２は、それ本来の信号線とは別に迂回回路を備えることになり、例えゲート線２に断線が発生したとしても、その断線は該迂回回路によって保護される効果を奏するようになる。
そして、上述した実施例は、ゲート線２の保護回路について説明したものであるが、ドレイン線３を保護する場合にもそのまま適用できることはいうまでもない。この場合、図中のゲート線２がドレイン線３に置き換えられることとなる。
なお、この実施例は、上述した各実施例のうち横電界方式の液晶表示装置の構成において適用してもよいことはいうまでもない。
【００３３】
〔実施例１７〕
図２６は、本発明による液晶表示装置のうち縦電界方式のものの他の実施例を示す図である。
同図は、液晶表示装置の各ゲート線２のうちの一つに沿って切断された断面図であり、ＴＦＴ基板１Ａに対向するフィルタ基板１Ｂの側に固定されたスペーサ１０が備えられている。
前記スペーサ１０は、各基板のギャップを保持するスペーサ（第１スペーサと称す：図中領域Ｂに存在する）１０Ｂと、特に、各基板をシールするシール材２４の近傍に配置されたスペーサ（第３スペーサと称す：図中領域Ａに存在する）１０Ａからなっている。
この第３スペーサ１０Ａは、その形成時において第１スペーサ１０Ｂと同時に形成されるようになっている。
そして、フィルタ基板１Ｂの液晶側の面には、前記各スペーサをも被って各画素に共通な共通電極（透明電極）２２が形成されている。
また、前記各スペーサのうち第３スペーサ１０Ａと当接するＴＦＴ基板１Ａ面に、該第３スペーサ１０Ａを被う共通電極２２と電気的に接続される導電層２３が形成されている。
この導電層２３はＴＦＴ基板１Ａ上でシール材２０を超えて延在され、前記共通電極２２に基準信号を供給するための端子に接続されるようになっている。
従って、ＴＦＴ基板１Ａ上の該端子に基準信号を供給した場合に、この基準信号は、第３スペーサ１０Ａの部分を介してフィルタ基板１Ｂ側の共通電極４Ａに供給されるようになる。
このように構成した液晶表示装置は、共通電極４ＡをＴＦＴ基板１Ａ面に引き出すための導電手段を特に設ける必要がなくなるという効果を奏するようになる。 なお、この実施例は、上述した各実施例のうち縦電界方式の液晶表示装置の構成において適用してもよいことはいうまでもない。
【００３４】
〔実施例１８〕
上述した各実施例では、ＴＦＴ基板側にスペーサを固定させたもの、あるいはフィルタ基板側にスペーサを固定させたものを説明した。
しかし、薄膜トランジスタの特性劣化を特に防止する必要がある場合には、フィルタ基板側にスペーサを固定させることが好ましい。
ＴＦＴ基板側にスペーサを固定させる場合、そのスペーサを形成するためのフォトリソグラフィ技術による選択エッチング工程の増加をもたらし、それに用いる薬剤等によって薄膜トランジスタの劣化をもたらすことになるからである。
また、ＴＦＴ基板に対してスペーサを位置的に精度よく配置させる必要がある場合には、ＴＦＴ基板側にスペーサを固定させることが好ましい。
フィルタ基板側にスペーサを固定させる場合、そのフィルタ基板をＴＦＴ基板に対して対向配置させる際に位置づれが生じて、スペーサをＴＦＴ基板に対して位置的に精度よく配置させることができない場合があるからである。
【００３５】
〔実施例１９〕
図２７は、フィルタ基板１Ｂ側に固定して形成されるスペーサ１０の詳細を示した断面図である。
フィルタ基板１Ｂの液晶側の面には、ブラックマトリックスＢＭ、カラーフィルタ７が形成され、それらの上面に表面を平坦にするため、熱硬化性の樹脂膜からなる平坦膜８が形成されている。
そして、この平坦膜８の所定の個所にスペーサ１０が形成されているが、このスペーサ１０は、光硬化性の樹脂膜から構成されている。
光硬化性の樹脂膜によってスペーサ１０を構成することによって、選択エッチングの工程を行う必要がなくなることから、製造工程の低減を図れるようになる。 なお、この実施例は、上述した各実施例の構成においてそれぞれ適用してもよいことはいうまでもない。
また、必ずしもフィルタ基板１Ｂ側に限定する必要はなく、ＴＦＴ基板１Ａ側に形成する場合にも適用することができる。
【００３６】
〔実施例２０〕
図２８（ａ）は、表示部において、各画素の輪郭を画するブラックマトリックスＢＭに重畳するようにして配置されたスペーサ１０を示した図である。
このようにして配置されるスペーサ１０は表示部全体として均一に配置されているが、互いに隣接されたほぼ同数の画素に対して一つのスペーサ１０が配置されるようになっている。
表示部におけるスペーサ１０の数を減らし、これにともない該スペーサに起因する配向乱れを少なくしている。
これにより、光漏れ（特に黒表示の場合）によるコントラストの防止が図れる効果を奏する。
【００３７】
〔実施例２１〕
図２８（ｂ）は、実施例１２と同様に、示部におけるスペーサ１０の数を減らしているとともに、その配置が均一でなく、ランダム（均一性なく）になっている点が実施例１２と異なっている。
人間の視覚の特性として、光漏れの部分が繰り返しパターンで発生している場合それを認識し易いことから、スペーサを均一性なく配置させることによって、その不都合を解消している。
【００３８】
〔実施例２２〕
図２９は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図で、図１（ａ）等に対応した図となっている。
同図において、スペーサ１０が固定された側の透明基板と対向する他の透明基板との間の該スペーサ１０の当接部に接着剤３０が介在されている。
該スペーサ１０の当接部は配向膜同士の接触部であり、これらは同材料であることから固着力が弱いという不都合が生じる。
それ故、該接着剤として例えばＳｉカップリング剤を用いることにより、各透明基板の間のギャップの保持の信頼性を確保することができるようになる。
【００３９】
次に、このような構成からなる液晶表示装置の製造方法の一実施例を図３０を用いて説明する。
工程１．
一方の基板にスペーサ１０を形成し、そのスペーサ１０をも被って配向膜が形成されたものを用意する（同図（ａ））。
工程２．
接着剤が満たされた容器に、前記基板を近接させ、そのスペーサ１０の頂部に該接着剤３０の表面を接触させる（同図（ｂ））。
工程３．
これにより、スペーサ１０の頂部に接着剤３０が塗布されるようになる（同図（ｃ））。
工程４．
上記基板を他の基板と対向配置させる（同図（ｄ））。
工程５．
熱処理を加えることにより、接着剤３０を硬化させる。これにより、スペーサ１０は各基板のそれぞれに固着された状態となる（同図（ｅ））。
【００４０】
また、上述した構成からなる液晶表示装置の製造方法の他の実施例を図３１を用いて説明する。
工程１．
一方の基板にスペーサ１０を形成し、そのスペーサ１０をも被って配向膜が形成されたものを用意する（同図（ａ））。
工程２．
接着剤３０が満たされた容器でローラ３１を備える装置を用意し、該ローラ３１の回転によってその表面に付着する接着剤を前記スペーサの頂部に塗布させる（同図（ｂ））。
工程３．
これにより、スペーサ１０の頂部に接着剤３０が塗布されるようになる（同図（ｃ））。
工程４．
上記基板を他の基板と対向配置させる（同図（ｄ））。
工程５．
熱処理を加えることにより、接着剤３０を硬化させる。これにより、スペーサ１０は各基板のそれぞれに固着された状態となる（同図（ｅ））。
なお、この実施例は、上述した各実施例の液晶表示装置の構成において適用してもよいことはいうまでもない。
【００４１】
〔実施例２３〕
図３２は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。
同図は、スペーサ１０が固定された基板に対向する他の基板側に、該スペーサの頂部が嵌め込まれる凹陥部４０を備えている。
そして、この凹陥部４０は例えばＴＦＴ基板１Ａの側の保護膜ＰＡＳに形成されており、その表面に対して底面側において面積の大きないわゆる逆テーパ状となっている。
このように構成した場合、スペーサ１０は、その頂部が該凹陥部４０に食い込んで配置され、ＴＦＴ基板１Ａに対して接着された状態と同様になる。
【００４２】
また、図３３は、同様の趣旨で構成された他の実施例であり、前記凹陥部４０と同様の機能を有する手段を一対の信号線（配線）４２の間の溝で構成したものである。
そして、この場合、各信号線の互いに対向する辺部が互いに逆テーパ状となっている。
なお、この実施例では、前記凹陥部においてスペーサ１０の頂部が食い込むようにして構成されているが、必ずしも、このような構成に限定されることはなく、例えば比較的ゆとりのある状態でスペーサ１０が嵌め込まれるように構成してもよい。
このようにした場合、各基板の離間する方向に対してはその移動を規制できない（しかし、この機能はシール材が担当する）が、各基板の水平方向の移動を規制できるようになるからである。
また、この場合、スペーサ１０と前記凹陥部とで、各基板を対向配置させる際の位置決め手段として用いることもできるようになる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による液晶表示装置によれば、表示の品質の向上を図かることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図２】本発明による液晶表示装置に用いられる配向膜のラビング前の主鎖の配列状態を示した図である。
【図３】本発明による液晶表示装置に用いられる配向膜のラビング後の主鎖の配列状態を示した図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図６】液晶表示装置の絶縁膜を介して交差する信号線の不都合を示す説明図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図８】液晶表示装置の薄膜トランジスタの不都合を示す説明図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１２】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１３】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１５】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１６】本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す平面図である。
【図１７】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１８】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図であり、その画素の構成を示す図である。
【図１９】本発明による液晶表示装置に用いられるスペーサの一実施例を示す平面図である。
【図２０】本発明による液晶表示装置に用いられるスペーサの効果を示す説明図である。
【図２１】本発明による液晶表示装置のスペーサに関する一実施例を示す平面図である。
【図２２】本発明による液晶表示装置のスペーサと液晶封入口との関係を示した平面図である。
【図２３】本発明による液晶表示装置に用いられるスペーサの一実施例を示す斜視図である。
【図２４】本発明による液晶表示装置に用いられるスペーサの一実施例を示す斜視図である。
【図２５】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図２６】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図２７】本発明による液晶表示装置のスペーサの他の実施例を示す断面図である。
【図２８】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。
【図２９】本発明による液晶表示装置のスペーサの他の実施例を示す断面図である。
【図３０】図２９に示すスペーサの製造方法の一実施例を示す工程図である。
【図３１】図２９に示すスペーサの製造方法の他の実施例を示す工程図である。
【図３２】本発明による液晶表示装置のスペーサに関する他の実施例を示す断面図である。
【図３３】本発明による液晶表示装置のスペーサに関する他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
２…ゲート線、３…ドレイン線、４Ａ…対向電極、５…画素電極、１０…スペーサ、ＢＭ…ブラックマトリックス、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device including a spacer interposed between transparent substrates disposed to face each other via liquid crystal.
[0002]
[Prior art]
By interposing a spacer between the transparent substrates arranged to face each other via the liquid crystal, the liquid crystal layer thickness can be made constant and display unevenness can be prevented.
As this spacer, for example, there is a bead-like one, and the other substrate is arranged to face the other substrate in a state where the spacer is scattered on the liquid crystal side surface of the one substrate.
However, since this bead-shaped spacer is scattered on uneven substrate surfaces, some spacers are positioned in the recesses and the other spacers are positioned in the projections, and even if the other substrate is placed opposite, those substrates The gap may not be as prescribed.
On the other hand, as another spacer, there is one which is formed in advance on a liquid crystal side surface of one substrate and fixed to a predetermined portion of the substrate.
In this case, by forming the spacer in, for example, the concave portion of the substrate surface with the unevenness, when the other substrate is disposed to face the other, the gap between the substrates can be set as predetermined.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the latter spacer has the above-described advantages, and further improvement in display quality can be found by considering its arrangement and the like.
The present invention has been made based on such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which display quality is improved.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
That is, a first electrode is formed on one side and a second electrode is formed on the other side in the pixel region of each substrate interposing the liquid crystal,
A spacer is provided on any of the substrates in the pixel region and is covered with any of the electrodes.
In the liquid crystal display device thus configured, the direction of the electric field generated between the electrode formed on the side surface of the spacer and the other electrode is generated between the other electrode and the other electrode. It is configured differently from the direction of the electric field, and a so-called multi-domain effect can be produced in this portion.
That is, the inconvenience due to the viewing angle dependency of causing the luminance reversal phenomenon when the viewpoint is tilted with respect to the main viewing angle direction of the liquid crystal display surface can be solved.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6A is a plan view showing one pixel of each pixel of a liquid crystal display device called a so-called lateral electric field method, and FIG. 6B is a line bb in FIG. A cross-sectional view is shown.
Each pixel is arranged in a matrix to form a display unit. For this reason, the configuration of the pixel shown in FIG. 1 is the same as the configuration of the adjacent pixels on the left and right and top and bottom.
First, scanning signal lines (gate lines) 2 extending in the x direction in the figure on the surface of one transparent substrate 1 on the liquid crystal side among the transparent substrates opposed to each other through the liquid crystal are formed of, for example, a chromium layer. Yes. As shown in the figure, the gate line 2 is formed, for example, below the pixel region so that a region that substantially functions as a pixel is as large as possible.
The gate line 2 is supplied with a gate signal from outside the display unit, and drives a thin film transistor TFT described later.
In addition, a counter voltage signal line 4 extending in the x direction in the drawing is formed of, for example, the same material as that of the gate line 2 substantially at the center of the pixel region.
The counter voltage signal line 4 is integrally formed with a counter electrode 4A. For example, three counter electrodes 4A are extended from the counter voltage signal line 4 along the vertical direction (± y direction). Has been.
The counter electrode 4 </ b> A is configured such that a reference signal with respect to a video signal supplied to the pixel electrode 5 described later is supplied via the counter voltage signal line 4. In addition, an electric field having an intensity corresponding to the video signal is generated.
This electric field has a component parallel to the surface of the transparent substrate 1, and the light transmittance of the liquid crystal is controlled by the electric field composed of this component. This is the reason why the liquid crystal display device described in this embodiment is called a so-called lateral electric field method.
A reference signal is supplied to the counter voltage signal line 4 from outside the display unit.
An insulating film INS made of, for example, a silicon nitride film including the gate line 2 and the counter voltage signal line 4 is formed on the surface of the transparent substrate 1 on which the gate line 2 and the counter voltage signal line 4 are thus formed. Has been.
This insulating film INS functions as a gate insulating film in a formation region of a thin film transistor TFT described later, and interlayer insulation for the gate line 2 and the counter voltage signal line 4 in a formation region of a video signal line (drain line) 3 described later. A function as a film and a function as a dielectric film are formed in a formation region of a capacitor element Cadd described later.
In such an insulating film INS, a thin film transistor TFT is formed so as to overlap with the gate line 2, and a semiconductor layer 6 made of, for example, amorphous Si is formed there.
Then, by forming the drain electrode 3A and the source electrode 5A on the upper surface of the semiconductor layer 6, a so-called inverted staggered thin film transistor TFT having a part of the gate line 2 as a gate electrode is formed.
Here, the drain electrode 3A and the source electrode 5A on the semiconductor layer 6 are formed simultaneously with the pixel electrode 5 when the drain line 3 is formed, for example.
That is, a drain line 3 extending in the y direction in the figure is formed, and a drain electrode 3 A formed integrally with the drain line 3 is formed on the semiconductor layer 6.
Here, as shown in the figure, the drain line 3 is formed on the left side of the pixel region, for example, so that a region that substantially functions as a pixel is as large as possible.
The source electrode 5A is formed at the same time as the drain line 3, and is formed integrally with the pixel electrode 5 at this time.
The pixel electrode 5 is formed to extend in the y direction in the figure so as to travel between the counter electrodes 4A described above. In other words, the counter electrodes 4A are arranged at approximately equal intervals on both sides of the pixel electrode 5, and an electric field is generated between the pixel electrode 5 and the counter electrode 4A.
In the pixel electrode 5, a portion overlapping the counter voltage signal line 4 is formed so as to increase its area, and a capacitive element Cadd is formed between the pixel electrode 5 and the counter voltage signal line 4. In this case, the dielectric film is the insulating film INS described above.
The capacitive element Cadd is formed, for example, in order to store a video signal supplied to the pixel electrode 5 for a relatively long time. That is, when the scanning signal is supplied from the gate line 2, the thin film transistor TFT is turned on, and the video signal from the drain line 3 is supplied to the pixel electrode 5 through the thin film transistor TFT. Thereafter, even when the thin film transistor TFT is turned off, the video signal supplied to the pixel electrode 5 is accumulated by the capacitor Cadd.
A protective film PAS made of, for example, a silicon nitride film is formed over the entire surface of the transparent substrate 1 formed in this manner, and direct contact of the thin film transistor TFT with the liquid crystal can be avoided, for example.
Further, an alignment film 7 that determines the initial alignment direction of the liquid crystal is formed on the upper surface of the protective film PAS.
The transparent substrate thus surface-treated is referred to as a so-called TFT substrate 1A, and a transparent substrate referred to as a so-called filter substrate 1B is disposed opposite to the surface on which the alignment film 7 is formed with liquid crystal interposed therebetween. Thus, the liquid crystal display panel is completed.
The filter substrate 1B has a black matrix (the outer contour of which is shown in FIG. 1) BM that defines the contour of the pixel region on the liquid crystal side surface, and an opening (a central portion excluding the periphery of the pixel region) of the black matrix BM. The flat film 8 is formed so as to cover the color filter FIL formed corresponding to the portion), the black matrix BM, and the color filter FIL.
A spacer 10 is formed on the upper surface of the flat film 8 so as to be superimposed on the substantially central portion of the region where the capacitive element Cadd is formed.
The spacer 10 is made of a protrusion formed by, for example, a synthetic resin film applied on the upper surface of the flat film 8 by a photolithography technique (selective etching is also performed if necessary), and is disposed via a liquid crystal. The gap between the substrate 1A and the filter substrate 1B is controlled by the height of the protrusion.
The spacer 10 is arranged so as to overlap the capacitive element Cadd because the line width of the counter voltage signal line 4 positioned in the lower layer is formed to be relatively thicker than other signal lines, and an alignment film 11 described later is formed. This is because the portion of the alignment disorder caused by the spacer 10 can be shielded by the counter voltage signal line 4.
Another reason is that the spacer 10 is positioned substantially at the center of the pixel region surrounded by the black matrix BM, and the liquid crystal layer thickness (gap of each substrate) in the pixel can be easily controlled.
An alignment film 11 is formed on the filter substrate 1B on which the spacer 10 is formed so as to cover the spacer 10 as well.
Here, the alignment film 11 is formed, for example, by rubbing the surface of a film made of a synthetic resin, but it cannot be denied that alignment disturbance occurs around the spacer during the rubbing process. However, as described above, this disorder of orientation has an effect that sufficient light shielding can be achieved by the counter voltage signal line 4 having a light shielding function.
In the above-described embodiment, the spacer 10 is formed so as to overlap the portion where the capacitor element Cadd is formed, but it is needless to say that the configuration is not necessarily limited to this configuration.
This is because the capacitive element Cadd is formed to be relatively small and may be formed so as to be overlapped with the counter voltage signal line 4 while avoiding this region.
In this case, the counter voltage signal line 4 is not limited, and for example, other signal lines may be used so that a spacer is superimposed on a signal line formed across the pixel region. Of course.
Furthermore, in the embodiment described above, the spacer 10 is formed on the filter substrate 1B side, but it goes without saying that it may be formed on the TFT substrate 1A side as another embodiment. In this case, there is an effect that the spacer can be formed with no positional deviation with respect to the counter voltage signal line 4.
[0006]
[Example 2]
Here, as described above, the alignment films 7 and 11 in the above-described liquid crystal display device use a synthetic resin film as a material, and perform a rubbing process on a surface in contact with the liquid crystal.
In this case, the rubbing process is performed in accordance with the initial alignment direction of the liquid crystal, and the alignment film 7 on the TFT substrate 1A side and the alignment film 11 on the filter substrate 1B side are each subjected to the same rubbing process. Yes. In other words, the initial alignment directions of the alignment films 7 and 11 are parallel.
As a result, in the portion where the spacer 10 is formed, the alignment film 11 formed on the top surface of the spacer 10 and the alignment film 7 formed on the filter substrate 1A side are in contact with each other, and in the contact portion. It has been confirmed that the force required for fixing increases.
For example, as shown in FIG. 2, the synthetic resin film before the rubbing treatment has a random main chain of materials, but by rubbing in the above-described direction, as shown in FIG. This is because the alignment films 7 and 11 are easily fixed by the intermolecular force.
As a result of experiments, it has been confirmed that when the molecular structure of the alignment film is provided with a benzene ring, the above-described fixing force is further increased.
It has also been confirmed that the fixing force described above is further strengthened by selecting a material for the alignment film having more main chains than side chains.
Examples of the alignment film material having such conditions include the following.
That is, a polyimide alignment film made of 2,2-bis [4- (p-aminophenoquine) phenylpropane] and pyromellitic acid dihydrate is selected. The film thickness is 50 nm.
Other alignment film materials include amines copolymerized with tetracarboxylic acid dihydrate, phenylenediamine, diphenylenediamine, triphenylenediamine, formula
[Chemical 1]

[0008]
(Wherein X represents a direct bond, —O—, —CH 2 —, —SO 2 —, —CO—, —CO 2 —, —CONH—) or, for example, the following general formula: 0009
[Chemical 2]

[0010]
A compound having a structure represented by (in formula 1, X is a direct bond), for example, a bis (aminophenoquine) diphenyl compound or the like is used.
Specifically, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminoterphenyl, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylbenzoate 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2 ′-(4,4′-diaminodiphenyl) propane, 4,4′-bis (p-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis (m-amino) Phenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis (p-aminophenoxy) diphenyl ether, 4,4′-bis (P-aminophenoxy) diphenyl ketone, 4,4′-bis (P-aminophenoxy) diphenylmethane, 2, 2 ′-[4,4′-bis (p-aminophenoxy) diphenyl] propane also has the formula
[Chemical 3]

[0012]
And 4,4′-diamino-3-carbamoyl diphenyl ether represented by the formula:
[0013]
[Formula 4]

[0014]
Examples of the diamine containing no halogen group that can be copolymerized with the above include 4,4′-diaminodiphenyl ether-3-carbonamide, 3-3′diaminodiphenylsulfone, 3-3′dimethyl- 4-4′diaminodiphenyl ether, 1,6-diaminohexane, 2-2′-bis [4- (4-aminophenoxy) diphenyl] propane, 2-2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Methane, 2-2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2-2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, 2-2′-bis [4- ( 4-Aminophenoxy) phenyl] biphenyl, 2-2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] cyclohexane, 2-2′-bis [4- (4-aminophenyl) Noxy) phenyl] methylcyclohexane, bis [4- (4-aminobenzoyloxy) benzoic acid] propane, bis [4- (4-aminobenzoyloxy) benzoic acid] cyclohexane, bis [4- (4-aminobenzoyloxy) Benzoic acid] methylcyclohexane, bis [4- (4-aminomethylbenzoyloxy) benzoic acid] propane, bis (4-aminobenzoyloxy) propane, bis (4-aminobenzoyloxy) methane, bis [2- (4- Aminophenoxy) phenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -3,4,5-trimethylphenyl] methane, bis [2- (4-Aminophenoxy) -3,5,6-trimethylphenyl] methane, bi [2- (4-aminophenoxy) -3,5-diethylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -5-n-propylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -5-isopropylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -5-methyl-3-isopropylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -5-n-butylphenyl] methane, Bis [2- (4-aminophenoxy) -5-isobutylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -3-methyl-5-t-butylphenyl] methane, bis [2- (4-amino Phenoxy) -5-cyclohexylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -3-methyl-5-cyclohexylphenyl] methane, bis 2- (4-aminophenoxy) -5-methyl-3-cyclohexylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -5-phenylphenyl] methane, bis [2- (4-aminophenoxy) -3 -Methyl-5-phenylphenyl] methane, 1,1-bis [2- (4-aminophenoxy) -5-methylphenyl] methane, 1,1-bis [2- (4-aminophenoxy) -5-dimethyl Phenyl] ethane, 1,1-bis [2- (4-aminophenoxy) -5-methylphenyl] propane, 1,1-bis [2- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [2- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [2- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, , 1-bis [2- (4-aminophenoxy) -5-methylphenyl] butane, 2,2-bis [2- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] butane, 1,1-bis [2- (4-Aminophenoxy) -5-methylphenyl] -3-methylpropane, 1,1-bis [2- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] cyclohexane, 1,1-bis Examples include, but are not limited to, diamines such as [2- (4-aminophenoxy) -5-methylphenyl] -3--3-5-trimethylcyclohexane, and diaminosiloxane.
[0015]
On the other hand, the acid component compound having a long-chain alkylene group and other copolymerizable compounds include, for example, octyl succinic dianhydride, dodecyl succinic dianhydride, octyl malonic dianhydride, decamethylene bistrimellitic acid Dianhydride, decamethylene bis trimellitate dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] octyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3 , 4-dicarboxybenzoyloxy) phenyl] tridecanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] tridecanetetracarboxylic dianhydride, stearic acid, Stearic acid chloride, pyromellitic dianhydride, methyl pyromellitic dianhydride 3, 3 ', 4, 4'-biphenyl tet Carboxylic dianhydride, dimethylene trimellitate dianhydride, 3, 3 ', 4, 4'-biscyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3, 3', 4, 4'-benzophenone tetracarboxylic acid bis Anhydride, 3, 3 ', 4, 4'-diphenylmethane tetracarboxylic dianhydride, 3, 3', 4, 4'-diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4'-diphenyl Sulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylpropanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4 -(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propanetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] hexafluoropropanetetracarboxylic acid Dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxybenzoyloxy) phenyl] propanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutane Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo (2,2,2) oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid Anhydride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned.
[0016]
Example 3
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
The structure different from FIG. 1 is that a light shielding film 15 made of the same material as that of the black matrix BM is formed in the lower layer of the region where the spacer 10 is formed on the filter substrate side on which the spacer 10 is formed. 10 is formed over a wider range than the spacer 10.
In the embodiment shown in FIG. 1, it has been explained that the alignment disturbance of the alignment film 11 caused by the spacer 10 can be shielded by the counter voltage signal line 4. However, it may be uncertain how much the alignment disturbance extends. For this reason, the light shielding region around the spacer 10 is enlarged within a range that does not affect the aperture ratio of the pixel, and the effect is reliably achieved.
Further, with the above-described configuration, the light shielding film 15 can be formed at the same time as the black matrix BM is formed, so that an effect of not increasing the manufacturing process is obtained.
However, it goes without saying that the light shielding film 15 is not necessarily made of the black matrix BM.
[0017]
Example 4
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
The structure different from FIG. 1 is that the spacer 10 is positioned at the intersection of the gate line 2 and the drain line 3 and is provided so as to cover the intersection.
Positioning the spacer 10 at the intersection of the gate line 2 and the drain line 3 in this way eliminates the liquid crystal at that part and prevents the elution of the metal component of the drain line 3 due to an electrochemical reaction using the liquid crystal as an electrolyte. This is because
That is, as shown in FIG. 6A, a cross-sectional view taken along the line bb in the drawing at the intersection of the gate line 2 and the drain line 3 intersecting each other via the insulating film INS is shown in FIG. As shown in the figure, when the protective film PAS is formed on the upper surface, the growth during the formation of the protective film PAS interferes with each other at the portions where the sides of the signal lines intersect (corner portions). In many cases, the liquid crystal penetrates into this portion and comes into contact with the drain line 3 on the insulating film INS.
In such a case, the drain wire 3 cannot escape metal component elution by so-called electrolytic corrosion.
For this reason, in the above embodiment, the spacer 10 is provided so as to cover the intersection of the gate line 2 and the drain line 3 to avoid intrusion of liquid crystal.
However, for the reasons described above, it is not always necessary to completely cover the intersection, and a spacer may be provided so as to cover the intersection of at least each side of the gate line 2 and the drain line 3. Needless to say.
[0018]
Example 5
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
The structure different from FIG. 5 is that the spacer 10 is positioned in the formation region of the thin film transistor TFT and is provided so as to cover the thin film transistor TFT.
In this case, the spacer 10 covers the thin film transistor TFT for the purpose of covering at least the corner of the drain electrode 3A or the source electrode 5A of the thin film transistor TFT.
That is, in the case where the protective film PAS is formed on the upper surface of the drain electrode 3A as shown in FIG. 8B, which is a cross-sectional view taken along the line bb in the plan view of the thin film transistor TFT in FIG. The growth during the formation of the protective film PAS interferes with the corner portion of the drain electrode 3A, so that the sufficient protective film PAS cannot be formed, and the liquid crystal penetrates into this portion and comes into contact with the drain electrode 3A. Often there is.
In this case, the drain electrode 3A cannot escape metal component elution by so-called electrolytic corrosion.
Since the electrolytic corrosion of the drain electrode 3A or the source electrode 5A changes the channel width of the thin film transistor TFT, it is effective to avoid this.
Note that when the semiconductor layer 6 constituting the thin film transistor TFT is also considered as one of the conductive layers, the disadvantage described in the above-described embodiment 4 may occur in relation to the gate line 2, so that the region where the thin film transistor TFT is formed It is very effective to provide the spacer 10 so as to cover the surface.
[0019]
Example 6
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
The structure different from FIG. 5 is formed such that the spacer 10 is positioned at the intersection of the counter voltage signal line 4 and the drain line 3 and covers the intersection.
The liquid crystal display device thus formed can prevent electrolytic corrosion of the drain line 3 for the same reason as in the fourth embodiment. Further, since the spacer is positioned substantially at the center in the y direction of the pixel, there is an effect that the liquid crystal layer thickness (gap of each substrate) in the pixel can be easily controlled.
[0020]
Example 7
FIG. 10 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
The structure different from that in FIG. 5 is formed so that the spacer 10 covers one electrode constituting the capacitive element Cadd (the electrode in which the counter electrode 5 is extended), so that the spacer 10 has a relatively large area. It has come to be formed as a big thing.
Similarly to the case shown in FIG. 9, it is configured to avoid electrolytic corrosion due to the liquid crystal of the electrode.
In this case, the spacer 10 can be increased in area without impairing the aperture ratio of the pixel, and the reliability as the spacer 10 can be improved.
In addition, the spacer 10 is positioned substantially at the center in the y direction of the pixel, and the liquid crystal layer thickness (gap of each transparent substrate) in the pixel can be easily controlled.
[0021]
Example 8
FIG. 11 is a plan view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4A is a plan view showing one pixel of each pixel of a liquid crystal display device called a so-called vertical electric field method, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. FIG.
Each pixel is arranged in a matrix to form a display unit. For this reason, the configuration of the pixel shown in the figure is the same as the configuration of the pixels adjacent to the left and right and top and bottom.
In this vertical electric field type liquid crystal display device, the gate line 2, drain line 3, and thin film transistor TFT formed thereon are substantially the same as those of the horizontal electric field type liquid crystal display device described above.
A different configuration is that the pixel electrode 5 connected to the source electrode of the thin film transistor TFT is made of, for example, a transparent electrode made of ITO (Indium-Tin-Oxide), and is substantially surrounded by a portion (at least a black matrix BM) serving as a pixel region. Part).
[0022]
On the other hand, the counter electrode 4A facing the pixel electrode 5 is configured as a common electrode for each pixel on the filter substrate 1B side (which may be referred to as a common electrode for this purpose), for example, a transparent electrode made of ITO. Yes.
This is because the light transmittance of the liquid crystal is controlled by an electric field generated in a substantially vertical direction between the electrodes 5 and 4A formed between the electrodes formed between the liquid crystals. .
In such a liquid crystal display device, a spacer 10 formed on the filter substrate 1B side is disposed in the approximate center of the pixel electrode 5.
As shown in the figure, the spacer 10 is formed on the surface of the flat film 8, and a part of the synthetic resin material applied on the flat film 8 is applied by photolithography (optional etching is also performed). The remaining rectangle is formed, and each side surface thereof has a taper and is divergent.
The surface of the flat film 8 is covered with the spacer 10 and the counter electrode 4A and the alignment film 11 are sequentially laminated.
From this, the alignment film 11 formed on the side surface of the spacer 10 is formed in a state having an angle with respect to the alignment film 7 formed on the TFT substrate 1A side.
In other words, in the pixel region, an electric field is generated mostly in a direction perpendicular to the substrate, whereas in the vicinity of the spacer 10, as shown in FIG. An electric field having an angle with respect to is generated.
Thereby, a liquid crystal display device having a so-called multi-domain effect can be obtained. That is, it is possible to eliminate the inconvenience due to the viewing angle dependency that the phenomenon of luminance reversal occurs when the viewpoint is tilted with respect to the main viewing angle direction of the liquid crystal display panel.
Such an effect can be achieved without increasing the number of other manufacturing steps by forming the spacer 10 in a pixel region that substantially functions (region surrounded by the black matrix BM).
In the embodiment described above, one spacer is arranged on the pixel, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Needless to say, three pixels may be arranged along the longitudinal direction of the pixel.
Note that the above-described effects can be improved by using a negative dielectric constant as the liquid crystal.
[0023]
Example 9
FIG. 13 is a plan view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
11, the configuration different from that in FIG. 11 is such that the pixel electrode 5 formed on the substrate side opposite to the substrate on which the spacer 10 is formed has an opening 5 h in a portion facing the spacer 10. It has become.
The opening 5h of the pixel electrode 5 is centered on the top surface of the spacer 10 and has a larger area than the top surface, so that, for example, the alignment films 11 and 7 may be interposed therebetween. Both are configured to prevent an unexpected short circuit between the pixel electrode 5 and the counter electrode 4A.
In short, this means that the pixel electrode 5 only needs to be formed so as to avoid the portion facing the spacer 10, and therefore, it is not limited to the above-described opening as means for avoiding, Needless to say, it may be a notch, for example.
Such a configuration can employ the same configuration even when a plurality of spacers 10 are arranged.
For example, as shown in FIG. 14 corresponding to FIG. 12, openings are respectively provided in the pixel electrodes 5 at the portions facing the three spacers.
[0024]
Example 10
FIG. 15 is a plan view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
The figure shows a configuration aiming at a further effect of so-called multi-domain, and the spacer 10 formed in the pixel region includes a portion extending along the longitudinal direction of the pixel region and a short direction. It is a pattern provided with the part extended.
Since the spacer configured in this way has a shape extending in one direction, a region where a multi-domain is formed is increased, so that the effect can be improved.
In this case, as shown in FIG. 16 or FIG. 16, by forming a symmetrical shape in each region divided into two in the x direction and the y direction, the regions where multi-domains are formed are uniformly distributed throughout the pixel. As a result, the display quality can be improved.
For this purpose, the shape is not necessarily symmetric in each region divided into two in the x direction and the y direction, and the shape is symmetric in each region divided in either the x direction or the y direction. It goes without saying that it may be made to do.
Each of the spacers described above has an effect that the liquid crystal layer thickness of the pixel can be easily controlled by providing the extending portion so as to pass almost the center of the pixel region.
[0025]
Example 11
FIG. 17 is a plan view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
In the case of FIG. 11, the so-called multi-domain effect is adopted, but in this embodiment, the domain is actively shielded from light.
That is, in the filter substrate 1B on which the spacer 10 is formed, the light shielding film 15 that is substantially coincident with the center of the bottom surface of the spacer 10 and has a larger area than the bottom surface is formed.
The light shielding film 15 is made of the same material as the black matrix BM and is formed simultaneously with the black matrix BM.
[0026]
Further, in FIG. 18, the domain generated around the spacer is shielded by the light-shielding film 17 provided also on the TFT substrate 1A side, thereby ensuring the reliability.
In this embodiment, the light shielding film 17 provided on the TFT substrate 1A side is formed of a metal layer, and is formed simultaneously with the same material as the gate line 2, for example.
Further, in this embodiment, the light shielding film 17 has an annular shape for shielding light from the side surface of the spacer 10, but is not necessarily limited to such a shape. The shape may be the same as that of the film 15.
In light of the above, it goes without saying that the light shielding film of the domain caused by the spacer may be provided only on the TFT substrate 1A side.
[0027]
Example 12
FIG. 19 is a view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a plan view showing the structure of the spacer 10.
This embodiment can be applied not only to the spacer of the liquid crystal display device described above, but also to a spacer of a liquid crystal display device having another configuration.
In the figure, the spacer 10 has a rectangular shape, and the substrate side has a large area and a small area on the top surface 10. That is, it is configured as a divergent protrusion, and has a taper on its side surface.
The spacer 10 having such a configuration has a notch 10C. The notch 10C extends from the central surface excluding the peripheral portion of the top surface 10A to one side, for example, from the top surface 10A to the bottom surface of the spacer 10. It extends.
[0028]
The reason for this is as follows.
That is, as shown in FIG. 20, the spacer 10 may have a recess 10 </ b> D formed at the center of the top surface 10 </ b> A. This is because curing shrinkage may be caused when the spacer 10 is formed, or a depression may be formed in advance on the substrate side on which the spacer is formed.
In such a case, when the spacer is arranged in contact with the substrate on which it is not formed, air is sealed in the recess 10D, and it is difficult to remove the air when the liquid crystal is sealed. End up.
This means that after the liquid crystal is sealed, the air remains as bubbles in the liquid crystal due to vibration or impact, and the specific resistance value of the liquid crystal is changed.
For this reason, in this embodiment, as described above, the spacer 10 is positively provided with the notch 10C, and as shown in FIG. 20, it accumulates between the top surface 10A and the other substrate side in contact with it. It is an attempt to positively extract easy air. That is, the notch 10C functions as an air vent and also functions as a passage through which liquid crystal can enter.
For this reason, such an air vent means does not necessarily need to be the notch 10C having the above-described configuration, and may be a groove or a recess formed in the top surface 10A of the spacer 10, for example. You may make it cross 10 A of top surfaces.
Further, the shape of the spacer 10 is not limited, and it is needless to say that the spacer 10 may have a circular shape or other shapes.
[0029]
Example 13
FIG. 21 is a block diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, which is intended to remove air from the substrate to which the spacer 10 is pressed, as in the embodiment described above. is there.
In the case of the present embodiment, the device is designed on the substrate side facing the spacer 10.
That is, as shown in the figure, in the protective film PAS formed on the substrate side, a groove or a recess 15 extending to the outside of the corresponding contact portion is formed in a portion in contact with the spacer 10. It has become.
Even in this case, the groove or dent 15 can function as a means for removing air sealed between the top surface 10A of the spacer 10 and the substrate side in contact with the top surface 10A.
[0030]
Example 14
FIG. 22 is a plan view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
In the figure, the sealing material 20 for sealing the liquid crystal between the substrates 1A and 1B is provided with a liquid crystal sealing port 21, and the spacer 10 existing in the region surrounded by the sealing material 20 or the spacer 10 The air venting means shown in the above-described embodiments is provided on the side of the substrate to be pressed.
In addition, for example, the side of the air venting means composed of the notch 10c is directed to the liquid crystal sealing port 21 from which air is removed.
With such a configuration, air accumulated in the pressure contact portion of the spacer with respect to the substrate can be efficiently extracted through the air venting means.
That is, the liquid crystal sealing port 21 serves as an inlet for sealing the liquid crystal between the substrates, and at the same time functions as an outlet for extracting air from between the substrates. This is because it can be led directly to the liquid crystal filling port without going around.
[0031]
Example 15
FIG. 23 is a diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a configuration diagram showing the spacer 10.
In the figure, the spacer 10 is composed of a plurality of divided spacer pieces on the top surface side.
In other words, the spacer 10 is composed of a divided spacer group.
The spacer 10 configured in this manner has a function of removing air, as in the above-described embodiment, and can add elastic characteristics to the spacer 10 itself.
This is unavoidable that a large force is applied to the spacer 10 by the pressure from the substrate, but by providing the spacer 10 with elasticity, the spacer 10 can be prevented from being damaged.
From this, it goes without saying that the divided spacer group may be formed on at least the top surface side of the spacer 10, as shown in FIG.
[0032]
Example 16
FIG. 25 is a diagram showing another embodiment of the horizontal electric field method in the liquid crystal display device according to the present invention.
This figure is a cross-sectional view taken along one of the gate lines of the liquid crystal display device, and is provided with a spacer 10 fixed on the side of the filter substrate 1B facing the TFT substrate 1A.
The spacer 10 includes a spacer (referred to as a first spacer 10B: existing in the region B in the figure) that holds a gap between the substrates, and in particular, a spacer (overlaid on both ends of each gate line) ( The second spacer 10A is present in the region A in the figure).
Further, a conductive layer 21 is formed on the surface of the filter substrate 1B on the liquid crystal side so as to overlap each gate line 2 on the TFT substrate 1A side.
In this case, each of these conductive layers 21 is inevitably formed in a state of being covered with the second spacer 10A, and the electrical connection with the gate line 2 disposed opposite to the second spacer 10A is made. Will be made.
For this reason, the gate line 2 is provided with a bypass circuit separately from the original signal line. Even if the gate line 2 is disconnected, the disconnection is protected by the bypass circuit. It becomes like this.
In the above-described embodiment, the protection circuit for the gate line 2 has been described. Needless to say, the protection circuit for the drain line 3 can be applied as it is. In this case, the gate line 2 in the figure is replaced with the drain line 3.
Needless to say, this embodiment may be applied to the configuration of a horizontal electric field type liquid crystal display device among the above-described embodiments.
[0033]
Example 17
FIG. 26 is a diagram showing another embodiment of the vertical electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
This figure is a cross-sectional view taken along one of the gate lines 2 of the liquid crystal display device, and is provided with a spacer 10 fixed on the side of the filter substrate 1B facing the TFT substrate 1A. .
The spacer 10 includes a spacer (referred to as a first spacer: existing in a region B in the drawing) 10B that holds a gap between the substrates, and a spacer (a first spacer disposed in the vicinity of the sealing material 24 that seals each substrate). 3A (presented in the region A in the figure) 10A).
The third spacer 10A is formed simultaneously with the first spacer 10B at the time of formation.
A common electrode (transparent electrode) 22 common to each pixel is formed on the liquid crystal side surface of the filter substrate 1B so as to cover the spacers.
Also, a conductive layer 23 electrically connected to the common electrode 22 covering the third spacer 10A is formed on the surface of the TFT substrate 1A that contacts the third spacer 10A among the spacers.
The conductive layer 23 extends beyond the sealing material 20 on the TFT substrate 1A and is connected to a terminal for supplying a reference signal to the common electrode 22.
Therefore, when a reference signal is supplied to the terminal on the TFT substrate 1A, the reference signal is supplied to the common electrode 4A on the filter substrate 1B side through the third spacer 10A.
The liquid crystal display device configured as described above has an effect that it is not necessary to particularly provide conductive means for drawing the common electrode 4A to the surface of the TFT substrate 1A. Needless to say, this embodiment may be applied to the configuration of the vertical electric field type liquid crystal display device among the above-described embodiments.
[0034]
Example 18
In each of the above-described embodiments, the spacer fixed on the TFT substrate side or the spacer fixed on the filter substrate side has been described.
However, when it is particularly necessary to prevent deterioration of the characteristics of the thin film transistor, it is preferable to fix the spacer on the filter substrate side.
This is because when the spacer is fixed on the TFT substrate side, the selective etching process is increased by the photolithography technique for forming the spacer, and the thin film transistor is deteriorated by the chemicals used therefor.
In addition, when it is necessary to accurately position the spacer with respect to the TFT substrate, it is preferable to fix the spacer on the TFT substrate side.
When the spacer is fixed on the filter substrate side, the filter substrate may be positioned opposite to the TFT substrate, and the spacer may not be positioned accurately with respect to the TFT substrate. Because.
[0035]
Example 19
FIG. 27 is a cross-sectional view showing details of the spacer 10 formed to be fixed to the filter substrate 1B side.
A black matrix BM and a color filter 7 are formed on the liquid crystal side surface of the filter substrate 1B, and a flat film 8 made of a thermosetting resin film is formed on the upper surface of the black matrix BM and the color filter 7.
A spacer 10 is formed at a predetermined position of the flat film 8. The spacer 10 is made of a photocurable resin film.
By forming the spacer 10 with a photo-curable resin film, it is not necessary to perform a selective etching step, so that the number of manufacturing steps can be reduced. Needless to say, this embodiment may be applied to the configuration of each embodiment described above.
Moreover, it is not necessarily limited to the filter substrate 1B side, and can be applied to the case of forming on the TFT substrate 1A side.
[0036]
Example 20
FIG. 28A is a diagram showing the spacers 10 arranged so as to be superimposed on the black matrix BM that defines the outline of each pixel in the display unit.
The spacers 10 arranged in this way are arranged uniformly over the entire display portion, but one spacer 10 is arranged for substantially the same number of pixels adjacent to each other.
The number of spacers 10 in the display portion is reduced, and accordingly, the alignment disturbance caused by the spacers is reduced.
As a result, the effect of preventing contrast caused by light leakage (particularly in the case of black display) can be achieved.
[0037]
Example 21
FIG. 28B shows that the number of spacers 10 in the indicated portion is reduced as in the case of the twelfth embodiment, and the arrangement thereof is not uniform and random (no uniformity). Is different.
As a human visual characteristic, it is easy to recognize when a light leakage portion is generated in a repetitive pattern. Therefore, the inconvenience is eliminated by arranging the spacers without uniformity.
[0038]
[Example 22]
FIG. 29 is an explanatory view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention and corresponds to FIG.
In the figure, an adhesive 30 is interposed at the contact portion of the spacer 10 between the transparent substrate on the side where the spacer 10 is fixed and another transparent substrate facing the transparent substrate.
The contact portion of the spacer 10 is a contact portion between the alignment films, and since these are the same material, there is a disadvantage that the fixing force is weak.
Therefore, by using, for example, a Si coupling agent as the adhesive, it is possible to ensure the reliability of holding the gap between the transparent substrates.
[0039]
Next, an embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display device having such a configuration will be described with reference to FIG.
Step 1.
A spacer 10 is formed on one substrate, and an alignment film is formed covering the spacer 10 (FIG. 1A).
Step 2.
The substrate is brought close to a container filled with the adhesive, and the surface of the adhesive 30 is brought into contact with the top of the spacer 10 ((b) in the figure).
Step 3.
As a result, the adhesive 30 is applied to the top of the spacer 10 (FIG. 3C).
Step 4.
The said board | substrate is arrange | positioned facing another board | substrate (the figure (d)).
Step 5.
By applying heat treatment, the adhesive 30 is cured. As a result, the spacer 10 is fixed to each substrate (FIG. 5E).
[0040]
Further, another embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display device having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
Step 1.
A spacer 10 is formed on one substrate, and an alignment film is formed covering the spacer 10 (FIG. 1A).
Step 2.
An apparatus including a roller 31 is prepared in a container filled with the adhesive 30, and the adhesive that adheres to the surface of the roller 31 by rotation of the roller 31 is applied to the top of the spacer (FIG. 5B).
Step 3.
As a result, the adhesive 30 is applied to the top of the spacer 10 (FIG. 3C).
Step 4.
The said board | substrate is arrange | positioned facing another board | substrate (the figure (d)).
Step 5.
By applying heat treatment, the adhesive 30 is cured. As a result, the spacer 10 is fixed to each substrate (FIG. 5E).
Needless to say, this embodiment may be applied to the configuration of the liquid crystal display device of each embodiment described above.
[0041]
Example 23
FIG. 32 is an explanatory view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
In the figure, a concave portion 40 into which the top portion of the spacer is fitted is provided on the other substrate side facing the substrate to which the spacer 10 is fixed.
The recess 40 is formed, for example, in the protective film PAS on the TFT substrate 1A side, and has a so-called reverse taper shape having a large area on the bottom surface side with respect to the surface.
When configured in this manner, the spacer 10 is arranged in such a manner that its top portion is inserted into the recessed portion 40 and bonded to the TFT substrate 1A.
[0042]
FIG. 33 shows another embodiment configured with the same concept, in which means having the same function as the recessed portion 40 is configured with a groove between a pair of signal lines (wirings) 42. .
In this case, opposite sides of each signal line are reversely tapered.
In this embodiment, the top of the spacer 10 bites into the recessed portion. However, the configuration is not necessarily limited to such a configuration. For example, the spacer 10 is relatively relaxed. May be configured to be fitted.
In this case, the movement of each substrate cannot be restricted in the direction of separation (but this function is handled by the sealing material), but the horizontal movement of each substrate can be restricted. is there.
In this case, the spacer 10 and the recessed portion can also be used as positioning means when the substrates are arranged to face each other.
[0043]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to improve display quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram illustrating a configuration of a pixel thereof.
FIG. 2 is a diagram illustrating an alignment state of main chains before rubbing of an alignment film used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an alignment state of main chains after rubbing of an alignment film used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing the configuration of the pixel.
FIG. 5 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing inconveniences of signal lines intersecting via an insulating film of a liquid crystal display device.
FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing disadvantages of a thin film transistor of a liquid crystal display device.
FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 10 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing a configuration of the pixel.
FIG. 12 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing a configuration of the pixel.
FIG. 13 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing a configuration of the pixel.
FIG. 14 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing a configuration of the pixel.
FIG. 15 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing another embodiment of the pixel of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 17 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing the configuration of the pixel.
FIG. 18 is a configuration diagram showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, and is a diagram showing a configuration of the pixel.
FIG. 19 is a plan view showing an embodiment of a spacer used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the effect of the spacer used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 21 is a plan view showing an embodiment of the spacer of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 22 is a plan view showing the relationship between the spacer and the liquid crystal sealing port of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 23 is a perspective view showing an embodiment of a spacer used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 24 is a perspective view showing an embodiment of a spacer used in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spacer of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 28 is a cross-sectional view showing another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spacer of the liquid crystal display device according to the present invention.
30 is a process diagram showing an embodiment of the manufacturing method of the spacer shown in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is a process diagram showing another embodiment of the manufacturing method of the spacer shown in FIG. 29;
FIG. 32 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spacer of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 33 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spacer of the liquid crystal display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... gate line, 3 ... drain line, 4A ... counter electrode, 5 ... pixel electrode, 10 ... spacer, BM ... black matrix, TFT ... thin film transistor.

Claims (2)

It has a TFT substrate and a filter substrate that are arranged to face each other via a liquid crystal,
A pixel electrode formed on the TFT substrate and a counter electrode formed on the filter substrate;
Each side surface of the filter substrate has a tapered shape and has a divergent shape, and the side surface includes a spacer that is covered by the counter electrode,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is formed in a pixel region which is substantially functioning on the pixel electrode .   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal has a negative anisotropic dielectric constant.

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