JPH0572567A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPH0572567A
JPH0572567A JP3234791A JP23479191A JPH0572567A JP H0572567 A JPH0572567 A JP H0572567A JP 3234791 A JP3234791 A JP 3234791A JP 23479191 A JP23479191 A JP 23479191A JP H0572567 A JPH0572567 A JP H0572567A
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JP
Japan
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liquid crystal
varistor
display device
crystal display
varistor element
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JP3234791A
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English (en)
Inventor
Ryuichi Nakamura
隆一 中村
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】むらのない鮮明な画像表示を達成する大画面の
液晶表示装置を容易に製造する方法を提供する。 【構成】バリスタ素子が形成される基板上にあらかじめ
感光性樹脂を塗布することにより樹脂層を形成し、これ
をフォトリソグラフィーによりバリスタ素子を形成した
い部分のみ除去し、バリスタ粒子を有機バインダーと混
合したものを主成分とするバリスタペーストをドクター
ブレード等によりその除去部分に充填し、しかるのちペ
ーストを硬化させることによりバリスタ素子を形成す
る。また、その樹脂層を着色する事によりカラーフィル
タとしての機能をもたせる事もできる。 【効果】むらのない鮮明な画像表示を達成する大画面の
液晶表示装置を容易に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形素子としてバリ
スタ素子を用いた2端子素子型の液晶表示装置の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、例えば液晶テレビの画像表示装置
には大別して単純マトリクス方式とアクティブマトリク
ス方式とがある。単純マトリクス方式は、直角をなして
設けられた一対の帯状電極群(信号電極群と走査電極
群)の間に複数の液晶画素を行列状に配して接続したも
のであり、これら帯状電極間に駆動回路によって所定の
電圧を印加して液晶画素を作動させる。この方式は、構
造が簡単なため低価格でシステムを実現できるという利
点があるが、各液晶画素でのクロストークが生じるた
め、画素のコントラストが低く、液晶テレビの画像表示
を行う際、画質の低下は避けられないものであった。
【0003】これに対し、アクティブマトリクス方式
は、各液晶画素毎にスイッチング素子を設けて電圧を保
持するものであり、液晶表示装置を時分割駆動しても液
晶画素が選択時の電圧を保持する事ができるため、表示
容量の増大が可能で、コントラスト等の画質に関する特
性がよく、液晶テレビの高画質表示を実現できるもので
ある。しかしながら、アクティブマトリクス方式にあっ
ては構造が複雑になって製造コストが高くなってしまう
という欠点があった。例えば、スイッチング素子として
薄膜トランジスタを用いるTFT型では、その製造工程
において5層以上の薄膜を重ねるため、製品歩留まりを
上げる事が困難である。
【0004】上記のような事から、コントラスト等の画
質に関する特性が良く、かつ構造簡単にして低コストな
方式の液晶表示装置の実現が望まれており、この様な要
求を実現する方式として、バリスタ素子を用いた二端子
素子型液晶表示装置が注目されている。
【0005】二端子素子型の液晶表示装置は、単純マト
リクス方式に改良を加えて、図4に示すように、走査電
極11と信号電極16との間に液晶18と所定のしきい
値電圧で導通するバリスタ素子13とを電気的に直列に
配して接続したものであり、図8に示すようなバリスタ
素子13の非線形な電流−電圧特性を利用したものであ
る。
【0006】一般的な二端子素子型の液晶表示装置とし
て、バリスタ素子をアクティブマトリクス素子として用
いたものを図5に示す。ここに示すように、下側ガラス
基板上に走査電極11と画素電極12が一定の間隔dを
もって設けられ、走査電極11と画素電極12とは各バ
リスタ素子13で一定のしきい値電圧VV をもって接続
されている。そして、これらの上部に所定の間隔を隔て
て信号電極及びカラーフィルタが設けられた上部ガラス
基板との間に液晶が注入充填されている。ここで用いら
れる液晶は、通常TN(ツイストネマチック)型の液晶
が一般的である。
【0007】バリスタ素子13は、図6に詳示するよう
に、ZnO単結晶粒子131の表面をMn,Co酸化物
等の無機質絶縁膜132で被覆したバリスタ粒子13a
からなり、図7に詳示するように、これらバリスタ粒子
13aを基板上にバインダー樹脂13bで固着させたも
のである。このため、通常、バリスタ素子基板はバリス
タ粒子にバインダーとして樹脂を加えてペースト化し、
バリスタインキとし、これを電極を付けたガラス基板上
にスクリーン印刷などの印刷法にて印刷し、しかるのち
樹脂を硬化させ形成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】特に、画質の良好な2
端子素子型液晶表示装置を実現するためにはバリスタ素
子が高性能を有し安定性が高く、かつその性能が素子間
で一定している必要がある。また、上側ガラス基板と下
側ガラス基板の間隔が全面均一であることが求められ
る。しかし、例えばバリスタ粒子をインキ化、スクリー
ン印刷で素子を印刷した場合、スクリーン印刷の本質的
な問題点としての版伸び、ゆがみがあり、印刷位置ズレ
が発生する。また、印刷中のインキの粘度変化、スキー
ジの摩耗等による印刷条件の変化が、素子形状、厚さ等
に大きく影響する。したがってバリスタ素子の基板上に
おける位置ズレ、および厚みのばらつきが大きい。これ
がバリスタ素子間の電気的特性のばらつきの原因となっ
ている。このため、コントラスト等の画質に関する特性
のよい液晶表示装置を製作することが困難である。
【0009】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
もので、個々のバリスタ素子において基板上における位
置が正確であり、かつ厚みのばらつきが小さく、良好な
形状に製造でき、高性能かつその性能が素子間で一定し
た液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】液晶表示装置の製造方法
において、バリスタ素子が形成される基板上にあらかじ
め感光性樹脂を塗布することにより樹脂層を形成し、こ
れをフォトリソグラフィーによりバリスタ素子を形成し
たい部分のみ除去し、バリスタ粒子を有機バインダーと
混合したものを主成分とするバリスタペーストをドクタ
ーブレード等によりその除去部分に充填し、しかるのち
ペーストを硬化させることによりバリスタ素子を形成
し、これらの上部に所定の間隔を隔てて列電極及びカラ
ーフィルタが設けられた上部ガラス基板を貼り合わせ、
その間に液晶を注入充填することにより液晶表示装置を
作製することにより解決した。
【0011】また、基板上に樹脂層を形成する際、その
樹脂を赤色、緑色、青色の三色に着色することにより、
これをそのままカラーフィルタとして用いることもでき
る。その場合は上部ガラス基板に設けられたカラーフィ
ルタを省略する事ができる。
【0012】
【作用】本発明では、バリスタ素子が形成される基板上
にあらかじめ感光性樹脂を塗布することにより樹脂層を
形成し、これをフォトリソグラフィーによりバリスタ素
子を形成したい部分のみ除去、バリスタ粒子を有機バイ
ンダーと混合したものを主成分とするバリスタペースト
をドクターブレード等によりその除去部分に充填し、し
かるのちペーストを硬化させることによりバリスタ素子
を形成している。これらの上部に所定の間隔を隔てて列
電極及びカラーフィルタが設けられた上部ガラス基板を
貼り合わせ、その間に液晶を注入充填することにより液
晶表示装置を作製する。このため、基板上における素子
の位置はフォトリソグラフィーにより決められる。よっ
て、再現性の良い、高い位置精度が得られる。また素子
厚みは基板上に感光性樹脂を塗布する際の厚みにより規
定されるため厚みのばらつきが少なく、かつ印刷法より
も形状のよい素子が得られる。このように、バリスタ素
子の基板上における位置が正確であり、厚みのばらつき
が小さく、かつ形状が良好なため、高性能かつその性能
が素子間で一定したバリスタ素子基板を得ることを容易
にする。
【0013】
【実施例】本発明の実施例に基づいて具体的に説明す
る。
【0014】(実施例1)図1は、本発明による液晶表
示装置の平面図である。図2は、図1のA−A’による
断面図である。
【0015】図2に示すように、本実施例の液晶表示装
置は、下側ガラス基板10に走査電極11、画素電極1
2、二端子素子としてバリスタ素子13、樹脂層14が
設けられている。そして信号電極16およびカラーフィ
ルタ20が設けられた上側ガラス基板17と下側ガラス
基板10の間に液晶18としてTN型液晶が注入充填し
てある。
【0016】ここでTN型液晶18を用いているため、
下側ガラス基板10、液晶18の層、および上側ガラス
基板17との間に液晶18を配向させるための配向膜1
5が設置され、下側ガラス基板10と上側ガラス基板1
7の外側に偏光板19が設置されている構成である。
【0017】上記構成の液晶表示装置は次のような工程
で製造される。
【0018】まず、下側ガラス基板10上にマグネトロ
ンスパッタ装置を用いてITO膜(酸化インジウム/酸
化スズ膜)を厚さ1100Åに成膜し、これにフォトリ
ソグラフィープロセスによりレジストパターンを形成し
て酸化第二鉄:塩酸=1:3のエッチング液にて走査電
極11および画素電極12を形成する。
【0019】この下側ガラス基板10にメチルメタクリ
レートを主成分とする感光性樹脂をスクリーン印刷を用
いて厚さ8μmになるよう塗布、フォトリソグラフィー
プロセスにより、基板上にバリスタ素子を形成する部分
が除去された樹脂層14を形成する。
【0020】これにバリスタ粒子を主成分とするペース
トをドクターブレードを用い樹脂が除去された部分に充
填、100℃で20分乾燥しこれを硬化させバリスタ素
子13を形成し、しかるのちポリイミド系配向膜15を5
00Å塗布する。
【0021】ここで用いたペーストはバリスタ粒子とポ
リメチルメタクリレートを主成分とするものであり、バ
リスタ粒子20部に対しポリメチルメタクリレート30
部、および溶剤としてエチルカルビトール70部を混合
したものを用いた。バリスタ粒子は、図6に詳示するよ
うに、ZnO単結晶粒子131の表面をMn,Co酸化
物等の無機質絶縁膜132で被覆したものである。
【0022】次にカラーフィルタ20、配向膜15、お
よびITO膜による信号電極16からなる上側ガラス基
板17にガラスビーズを2.5重量%混合した接着用エ
ポキシ樹脂をスクリーン印刷により印刷し、下側ガラス
基板10と位置合わせした後はりあわせ、加圧接着す
る。
【0023】ついでこのパネルに液晶18としてTN型
液晶を接着部の一部に設けた注入口より充填し、充填後
注入口を封止する。
【0024】そして下側ガラス基板10および上側ガラ
ス基板17の外側に偏光板19を設置する。この結果、
バリスタ素子13の基板上における位置が正確であり、
厚みのばらつきが小さく、かつ形状が良好なため、高性
能かつその性能が素子間で一定したバリスタ素子をアク
ティブマトリクス素子とする液晶表示装置を得た。
【0025】(実施例2)図1は、本発明による液晶表
示装置の平面図である。図3は、図1のA−A’による
断面図である。
【0026】図3に示すように、本実施例の液晶表示装
置は、下側ガラス基板10に走査電極11、画素電極1
2、二端子素子としてバリスタ素子13、樹脂層14が
設けられている。そして信号電極16が設けられた上側
ガラス基板17と下側ガラス基板10の間に液晶18と
してTN型液晶が注入充填してある。
【0027】ここでTN型液晶を用いているため、下側
ガラス基板10、液晶18の層、および上側ガラス基板
17との間に液晶を配向させるための配向膜層15が設
置され、下側ガラス基板10と上側ガラス基板17の外
側に偏光板19が設置されている構成である。
【0028】上記構成の液晶表示装置は次のような工程
で製造される。
【0029】まず、下側ガラス基板10上にマグネトロン
スパッタ装置を用いてITO膜(酸化インジウム/酸化
スズ膜)を厚さ1100Åに成膜し、これにフォトリソ
グラフィープロセスによりレジストパターンを形成して
酸化第二鉄:塩酸=1:3のエッチング液にて走査電極
11および画素電極12を形成する。
【0030】次に、赤色感光性顔料分散レジストをその
下側基板10上にスピンコートし、フォトリソグラフィ
ープロセスにより、バリスタ素子13を形成する部分を
除去されるようパターニングし、その後ベークしてパタ
ーンを定着させ赤色着色層とした。緑色着色層、青色着
色層についても同様に行いカラーフィルタとしての樹脂
層14を形成した。
【0031】これにバリスタ粒子を主成分とするペース
トをドクターブレードを用い樹脂が除去された部分に充
填、100℃、20分熱硬化させバリスタ素子13を形
成し、しかるのちポリイミド系配向膜15を500Å塗
布する。
【0032】ここで用いたペーストはバリスタ粒子とポ
リメチルメタクリレートを主成分とするものであり、バ
リスタ粒子20部に対しポリメチルメタクリレート30
部、および溶剤としてエチルカルビトール70部を混合
したものを用いた。また、バリスタ素子は、図6に詳示
するように、ZnO単結晶粒子131の表面をMn,C
o酸化物等の無機質絶縁膜132で被覆したものであ
る。
【0033】次に配向膜15、およびITO膜による信号
電極16からなる上側ガラス基板17にガラスビーズを
2.5重量%混合した接着用エポキシ樹脂をスクリーン
印刷により印刷し、下側ガラス基板10と位置合わせし
た後はりあわせ加圧接着する。
【0034】ついでこのパネルに液晶18としてTN型
液晶を接着部の一部に設けた注入口より充填し、充填後
注入口を封止する。
【0035】そして下側ガラス基板10および上側ガラ
ス基板17の外側に偏光板19を設置する。この結果、
バリスタ素子13の基板上における位置が正確であり、
厚みのばらつきが小さく、かつ形状が良好なため、高性
能かつその性能が素子間で一定したバリスタ素子をアク
ティブマトリクス素子とする液晶表示装置を得た。
【0036】なお、本発明は配線抵抗低減のための行電
極材料として、Cr等の金属薄膜を用いる事が可能であ
る。また、液晶についてもTN型だけでなく、ゲストホ
スト型、高分子分散型等を用いた液晶表示装置にも適用
する事ができる。
【0037】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、アクティブマトリクス素子として用いるバリスタ素
子が求める位置に形成され、かつ厚みのばらつきの少な
く形状の良好な素子を得ることができる。このことによ
り高性能かつその性能が素子間で一定したバリスタ素子
を得る事が容易となり、むらのない鮮明な画像表示を達
成する大画面の液晶表示装置を得る事が可能となる。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の平面図
である。
【図2】図1のA−A’に沿って切断したところを示す
実施例1の断面図である。
【図3】図1のA−A’に沿って切断したところを示す
実施例2の断面図である。
【図4】二端子素子型液晶表示装置の等価回路図であ
る。
【図5】一般的な二端子素子型液晶表示装置の一例を示
す平面図である。
【図6】バリスタ粒子の断面図である。
【図7】バリスタ素子要部の拡大図である。
【図8】バリスタ素子の電圧−電流特性を示すグラフ図
である。
【符号の説明】
10 下側ガラス基板 11 走査電極 12 画素電極 13 バリスタ素子 13a バリスタ粒子 13b バインダー 131 ZnO単結晶粒子 132 無機質絶縁膜 14 樹脂層 15 配向膜 16 信号電極 17 上側ガラス基板 18 液晶 19 偏光板 20 カラーフィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号電極と走査電極との間に、アクティブ
    マトリクス素子として用いるバリスタ素子と液晶画素と
    を電気的に直列に配して接続した液晶表示装置の製造方
    法において、バリスタ素子が形成される基板上にあらか
    じめ感光性樹脂を塗布することにより樹脂層を形成し、
    これをフォトリソグラフィーによりバリスタ素子を形成
    したい部分のみ除去し、バリスタ粒子を有機バインダー
    と混合したものを主成分とするバリスタペーストをドク
    ターブレードによりその除去部分に充填し、しかるのち
    ペーストを硬化させることによりバリスタ素子を形成す
    ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】除去されていない樹脂層が着色され、カラ
    ーフィルタを形成していることを特徴とする請求項1記
    載の液晶表示装置の製造方法。
JP3234791A 1991-09-13 1991-09-13 液晶表示装置の製造方法 Pending JPH0572567A (ja)

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