JP4092888B2 - Liquid crystal cell and liquid crystal cell assembly - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄膜トランジスタ(以下、TFTと記す)を能動素子とするアクティブマトリックス型の液晶セルおよび液晶セル集合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
TFTを能動素子とするアクティブマトリックス型の液晶セルは、マトリックス状に配列された複数の画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のTFTと、前記複数のTFTにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数のTFTにデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられた第1の基板と、前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板とを、その間に前記画素電極がマトリックス状に配列する表示エリアを囲んで設けられ、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に液晶注入口が形成された枠状シール材を介して接合した構成となっている。
【0003】
この液晶セルは、前記第1と第2の基板間の前記枠状シール材により囲まれた領域に前記液晶注入口から液晶を注入し、前記注入口を封止することにより液晶表示素子とされるものであり、前記第1と第2の基板の間隔は、前記液晶表示素子の液晶層厚を所定の値にするために、前記表示エリア内に所定のピッチで配置された複数の表示エリア内スペーサと、前記枠状シール材に混入されたギャップ材とにより規制されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記アクティブマトリックス型液晶セルは、前記第1の基板の前記枠状シール材に対応するシール部のうち、ゲート配線およびデータ配線が通っている部分が高く盛り上がっているのに対し、前記枠状シール材のゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に形成された液晶注入口の付近には盛り上がり部が無いため、前記枠状シール材に混入されたギャップ材により規制されるシール部の基板間隔のうち、前記液晶注入口の付近の基板間隔が、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側の基板間隔よりも小さくなり、前記基板の液晶注入口付近の領域がセル内方向に撓み変形して、前記液晶注入口に潰れが生じる。
【0005】
一方、液晶表示素子の液晶層厚は、前記液晶セルの第1の基板と第2の基板の最も内面にそれぞれ設けられた配向膜間のギャップ(以下、基板間ギャップと言う)によって決まり、この基板間ギャップは、液晶表示素子の液晶層厚を小さくして応答速度を速くするために、できるだけ狭くすることが望まれている。
【0006】
その場合、第1と第2の基板のいずれか一方の内面に表示エリアに対応させて設けられたカラーフィルタを備えている液晶セルは、表示エリアの基板間ギャップに比べてシール部の基板間ギャップがはるかに大きいため、前記表示エリアの基板間ギャップを狭くしても、前記液晶注入口の高さを充分に確保することができる。
【0007】
しかし、カラーフィルタを備えない液晶セルは、表示エリアの基板間ギャップとシール部の基板間ギャップとの差が小さいため、前記表示エリアの基板間ギャップを狭くすると、前記液晶注入口の高さが前記表示エリアの基板間ギャップと同程度に小さくなる。
【0008】
そして、従来のアクティブマトリックス型液晶セルは、上述したように、シール部の基板間隔のうち、液晶注入口付近の基板間隔が、ゲート配線およびデータ配線の導出側の基板間隔よりも小さくなり、前記液晶注入口に潰れが生じるため、前記液晶注入口の高さがさらに小さくなる。
【0009】
そのため、従来のカラーフィルタを備えないアクティブマトリックス型の狭ギャップ液晶セルは、前記液晶注入口の高さが極端に小さく、したがって液晶セル内への液晶の注入に時間がかかり、液晶表示素子の製造コストを上昇させてしまう。
【0010】
この発明は、液晶注入口の潰れの無いアクティブマトリックス型の液晶セルおよびその集合体を提供することを目的としたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶セルは、マトリックス状に配列された複数の画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数の薄膜トランジスタにデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられた第1の基板と、前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板と、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に、その辺部を部分的に欠落させた形状に形成された液晶注入口を有し、前記第1と第2の基板間に、前記複数の画素電極がマトリックス状に配列する表示エリアを囲んで設けられた枠状シール材と、前記第1と第2のいずれか一方の基板の前記表示エリア内に所定のピッチで設けられた複数の表示エリア内スペーサと、前記一方の基板の前記表示エリアを囲んで形成された枠状シール材の外側の領域に少なくとも前記液晶注入口の近傍に位置させて設けられた補助スペーサとからなり、前記第1と第2の基板が、その間隔を前記複数の表示エリア内スペーサと前記補助スペーサとにより規制され、前記枠状シール材を介して接合されていることを特徴とするものである。
【0012】
この液晶セルは、画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板と、対向電極が設けられた第2の基板とを、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に、その辺部を部分的に欠落させた形状に液晶注入口が形成された枠状シール材を介して接合したものであるが、前記第1と第2の基板の間隔を、いずれか一方の基板の前記表示エリア内に設けられた複数の表示エリア内スペーサと、前記一方の基板の前記表示エリアを囲んで形成された枠状シール材の外側の領域に少なくとも前記液晶注入口の近傍に位置させて設けられた補助スペーサとにより規制しているため、前記液晶注入口の潰れを防ぐことができる。
【0013】
すなわち、この発明の液晶セルは、画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板と、対向電極が設けられた第2の基板とを接合する枠状シール材に、その一部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口の近傍に位置させて、前記枠状シール材の外側に補助スペーサを設けることにより、前記液晶注入口の潰れを無くすようにしたものである。
【0014】
この発明の液晶セルにおいて、枠状シール材の辺部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口は、その枠状シール材の欠落させた部分の両端が、前記枠状シール材の外側に突出した形状に形成され、補助スペーサは、枠状シール材の外側の、前記枠状シール材が外側に突出した部分の両側に設けても、前記枠状シール材の液晶注入口を除く領域の全周に沿わせて所定ピッチで設けてもよい。
【0015】
さらに、前記複数の表示エリア内スペーサは、前記第1の基板に設けられた複数のTFTにそれぞれ対応させて設け、前記第1の基板の補助スペーサに対応する部分に、前記TFTの最も厚い部分と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層を形成するとともに、前記第2の基板の前記補助スペーサに対応する部分に、前記第2の基板の前記表示エリア内スペーサに対応する部分の内面と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層を形成するのが好ましい。
【0016】
また、この発明の液晶セル集合体は、前記液晶セルの第1の基板となる複数の基板領域を有し、前記複数の基板領域にそれぞれ、マトリックス状に配列された複数の画素電極と、前記複数の画素電極にそれぞれ接続された複数のTFTと、前記複数のTFTにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、前記複数のTFTにデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられた第1の基板材と、前記液晶セルの第2の基板となる複数の基板領域を有し、前記複数の基板領域にそれぞれ、前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板材と、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に液晶注入口を有し、前記第1と第2の基板材の前記複数の基板領域の間に、前記複数の基板領域の前記画素電極がマトリックス状に配列する表示エリアをそれぞれ囲んで設けられた複数の枠状シール材と、前記第1と第2のいずれか一方の基板材の前記複数の基板領域の前記表示エリア内に所定のピッチで設けられた複数の表示エリア内スペーサと、前記一方の基板材の前記複数の基板領域の外側に、前記複数の枠状シール材の液晶注入口の前にそれぞれ位置させて設けられた捨てスペーサとからなり、前記第1と第2の基板材が、その間隔を前記複数の表示エリア内スペーサと前記捨てスペーサとにより規制され、前記複数の枠状シール材を介して接合されていることを特徴とするものであり、この液晶セル集合体は、前記第1と第2の基板材を前記複数の基板領域毎に切離すことにより個々の液晶セルに分離される。
【0017】
この液晶セル集合体は、複数の基板領域にそれぞれ画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板材と、複数の基板領域にそれぞれ対向電極が設けられた第2の基板材との前記複数の基板領域をそれぞれ、前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に液晶注入口が形成された枠状シール材を介して接合したものであるが、前記第1と第2の基板材の間隔を、いずれか一方の基板材の複数の基板領域の表示エリア内にそれぞれ設けられた複数の表示エリア内スペーサと、前記一方の基板材の前記複数の基板領域の外側に前記複数の枠状シール材の液晶注入口の前にそれぞれ位置させて設けられた捨てスペーサとにより規制しているため、前記液晶注入口の潰れを防ぐことができる。
【0018】
すなわち、この発明の液晶セル集合体は、複数の基板領域にそれぞれ画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板材と、複数の基板領域にそれぞれ対向電極が設けられた第2の基板との前記複数の基板領域をそれぞれ接合する複数の枠状シール材に形成された液晶注入口の近傍に位置させて補助スペーサを設けることにより、前記液晶注入口の潰れを無くすようにしたものである。
【0019】
この発明の液晶セル集合体において、第1、第2の基板材の一方の基板領域毎に、その基板領域の前記表示エリアの外側の領域の少なくとも前記液晶注入口の近傍に位置させて設けられた補助スペーサをさらに備えることが好ましい。
また、前記複数の表示エリア内スペーサは、前記第1の基板材に設けられた複数のTFTにそれぞれ対応させて設け、前記第1の基板材の前記捨てスペーサに対応する部分に、前記TFTの最も厚い部分と同じ積層構造の第1の捨てスペーサ支持層を形成するとともに、前記第2の基板材の前記捨てスペーサに対応する部分に、前記第2の基板の前記表示エリア内スペーサに対応する領域の内面と同じ高さの第2の捨てスペーサ支持層を形成するのが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1〜図6はこの発明の液晶セルの第1の実施例を示しており、図1は液晶セルの一部分の平面図、図2は前記液晶セルの1つの画素部の拡大断面図、図3は図1のIII−III線に沿う拡大断面図、図4は図1のIV−IV線に沿う拡大断面図、図5は図1のV−V線に沿う拡大断面図、図6は図1のVI−VI線に沿う拡大断面図である。
【0021】
この液晶セルは、フィールドシーケンシャル液晶表示装置用の液晶表示素子に用いられるアクティブマトリックス型液晶セルであり、図1〜図6に示すように、枠状シール材32を介して接合された一対の透明基板1,2のうち、第1の基板、例えば後側の基板1の内面に、マトリックス状に配列された複数の透明な画素電極3と、前記複数の画素電極3にそれぞれ接続された複数のTFT4と、前記複数のTFT4にゲート信号を供給する複数のゲート配線12と、前記複数のTFT4にデータ信号を供給する複数のデータ配線14と、前記基板1の一端縁部および一側縁部にそれぞれ形成された複数のゲート配線端子13およびデータ配線端子15とが設けられ、第2の基板、つまり表示の観察側である前側の基板2の内面に、前記複数の画素電極3に対向する一枚膜状の透明な対向電極25と、前記複数の画素電極3と前記対向電極25とが互いに対向する複数の画素部の間の領域に対応する遮光膜26とが設けられている。
【0022】
なお、図1では便宜上、画素電極3およびTFT4を大きく誇張して示しているが、前記画素電極3およびTFT4は、100μm〜300μmのピッチで配列されている。
【0023】
前記TFT4は、図2に示したように、後側基板1面に形成されたゲート電極5と、このゲート電極5を覆って基板全体に形成された透明なゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6の上に前記ゲート電極5と対向させて形成されたi型半導体膜7と、このi型半導体膜7のチャンネル領域の上に設けられたブロッキング絶縁膜8と、前記i型半導体膜7の両側部の上にn型半導体膜9を介して形成されたソース電極10およびドレイン電極11とからなっている。
【0024】
また、前記ゲート配線12は、後側基板1面に各画素電極行の一側にそれぞれ沿わせて形成されており、これらのゲート配線12の一端は、後側基板1の一端縁部に配列形成された複数のゲート配線端子12にそれぞれ接続され、前記TFT4のゲート電極5は、そのTFT4に対応するゲート配線12に一体に形成されている。
【0025】
前記ゲート電極5およびゲート配線11は、低抵抗のアルミニウム系合金膜により形成されており、図では省略しているが、その表面は、前記ゲート配線端子12となる部分を除いて陽極酸化処理されている。
【0026】
このゲート電極5およびゲート配線12は、基板2面との段差を小さくするため、0.23μmの極く薄い膜厚に形成されている。また、前記ゲート絶縁膜6は、0.25μmの膜厚の窒化シリコン膜からなっている。
【0027】
また、前記TFT4のi型半導体膜7は、膜厚が0.05μmのi型アモルファスシリコン膜からなっており、ブロッキング絶縁膜8は、膜厚が0.10μmの膜厚の窒化シリコン膜からなっており、n型半導体膜9は、膜厚が0.025μmのn型アモルファスシリコン膜からなっている。
【0028】
一方、前記データ配線14は、前記ゲート絶縁膜6の上に各画素電極列の一側にそれぞれ沿わせて形成されており、これらのデータ配線14の一端は、後側基板1の一側縁部に配列形成された複数のデータ配線端子15にそれぞれ接続されている。
【0029】
このデータ配線14は、前記TFT4のソース電極10およびドレイン電極11と同じ金属膜により形成されており、前記TFT4のドレイン電極11に一体に接続されている。
【0030】
なお、図2では前記TFT4のソース電極10とドレイン電極11およびデータ配線14を単層膜として示しているが、このソース電極10とドレイン電極11およびデータ配線14は、前記n型半導体膜9とのコンタクト層であるクロム膜と、その上に形成されたアルミニウム系合金膜とからなっている。
【0031】
前記データ配線14には、画像データに応じた電荷を、前記TFT4を介して、前記画素電極3と対向電極25との間に形成される画素容量に蓄積するためのデータ信号が流れるため、この実施例では、前記データ配線14の抵抗によるデータ信号の電位降下をできるだけ小さくするために、前記データ配線14およびTFT4のソース,ドレイン電極10,11を、前記ゲート配線12の膜厚(0.23μm)よりも充分に厚い0.425μmの膜厚に形成している。
【0032】
一方、前記画素電極3は、前記ゲート絶縁膜6の上に形成されており、これらの画素電極3は、その一側縁の端部において前記TFT4のソース電極10に接続されている。なお、この画素電極3は、膜厚が0.05μmのITO膜からなっている。
【0033】
そして、前記後側基板1の内面には、前記複数の画素電極3にそれぞれ対応する部分に開口を有する0.20μmの膜厚の窒化シリコン膜からなるオーバーコート絶縁膜16が基板全体にわたって設けられており、このオーバーコート絶縁膜16の上に、前記枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって、膜厚が0.04μmのポリイミド膜からなる配向膜17が設けられている。
【0034】
さらに、前記後側基板1の前記ゲート配線端子13とデータ配線端子15のいずれか一方の端子の配列縁部(この実施例ではデータ配線端子15が配列形成された一側縁部)の内面には、後側基板の内面に設けられた対向電極25に対応する対向電極端子18が設けられるとともに、この後側基板1の前記枠状シール材32に対応するシール部の外側の領域の内面に、前記対向電極端子18と接続して形成されたクロス電極19が設けられている。
【0035】
なお、前記枠状シール材32は、前記後側基板1と前側基板2との間に、前記複数の画素電極3がマトリックス状に配列する表示エリアの周囲を所定のスペースを存して囲むように設けられており、この枠状シール材32は、その各角部を斜めに面取りした形状に形成されている。
【0036】
そして、前記クロス電極19は、図1に示したように、前記枠状シール材32の対向電極端子18が設けられた基板縁部に対応する面取り角部の外側の領域に設けられている。
【0037】
前記クロス電極19は、前記ゲート配線12とデータ配線14とのうちの膜厚の薄いゲート配線12と同じ金属膜(膜厚が0.23μmのアルミニウム系合金膜)からなる単層膜であり、このクロス電極19に一体に形成されたリード部20を介して前記対向電極端子18と接続されている。
【0038】
前記ゲート配線端子13は、図3に示したように、前記ゲート配線12と同じ金属膜からなる下層膜13aの上に前記データ配線14と同じ金属膜からなる上層膜13bが形成された積層膜からなっており、前記対向電極端子18も、前記ゲート配線端子13と同じ積層膜からなっている。また、前記データ配線端子15は、図4に示したように、前記データ配線14と同じ金属膜からなる単層膜とされている。
【0039】
なお、前記ゲート絶縁膜6には、前記ゲート配線端子13の下層膜13aと前記対向電極端子18の下層膜(図示せず)と前記クロス電極19とをそれぞれ露出させる開口が形成されており、前記オーバーコート絶縁膜16には、前記ゲート配線端子13の上層膜13bと前記対向電極端子18の上層膜(図示せず)と前記クロス電極19と前記データ配線端子15とをそれぞれ露出させる開口が設けられている。
【0040】
また、前記後側基板1の内面の前記枠状シール材32に対応するシール部には、前記枠状シール材32のゲート配線12およびデータ配線14の導出側とは異なる辺部、例えばデータ配線端子15の配列縁部に沿う辺部とは反対側の辺部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口33の付近の領域を除く全周にわたって、後述するシール部スペーサ29を支持するためのシール部スペーサ支持層21,22,23が、前記ゲート配線11およびデータ配線13のピッチと同じピッチで形成されている。
【0041】
前記シール部スペーサ支持層21,22,23のうち、ゲート配線12が通っている部分のスペーサ支持層21は、前記複数のゲート配線12にそれぞれ対応させて形成され、データ配線14が通っている部分のシール部スペーサ支持層22は、前記複数のデータ配線14にそれぞれ対応させて形成されている。
【0042】
すなわち、前記ゲート配線12が通っている部分のシール部スペーサ支持層21は、図3に示したように、前記ゲート配線12およびゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6上に前記ゲート配線12の上に対応させて積層形成されたi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aとn型半導体膜9aおよび疑似電極21aと、前記オーバーコート絶縁膜16とからなっており、前記データ配線14が通っている部分のスペーサ支持層22は、図4に示したように、基板2面に前記データ配線14の下に対応させて形成された疑似電極22aと、前記ゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6上に前記疑似電極22aの上に対応させて積層形成されたi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aおよびn型半導体膜9aと、前記データ配線14と、前記オーバーコート絶縁膜16とからなっている。
【0043】
一方、前記ゲート配線12およびデータ配線14が通っていない部分のシール部スペーサ支持層23は、図5に示したように、基板2面に前記データ配線14の下に対応させて形成された第1の疑似電極23aと、前記ゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6上に前記第1の疑似電極23aの上に対応させて積層形成されたi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aとn型半導体膜9aおよび第2の疑似電極23bと、前記オーバーコート絶縁膜16とからなっている。
【0044】
そして、前記ゲート配線12が通っている部分のシール部スペーサ支持層21の疑似電極21aと、前記配線12,14が通っていない部分のシール部スペーサ支持層23の第2の疑似電極23bはそれぞれ前記データ配線14と同じ金属膜により形成され、前記データ配線14が通っている部分のシール部スペーサ支持層22の疑似電極22aと、前記配線12,14が通っていない部分のシール部スペーサ支持層23の第1の疑似電極23aはそれぞれ前記ゲート配線12と同じ金属膜により形成されており、さらに、前記各スペーサ支持層21,22,23のi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aおよびn型半導体膜9aは、前記TFT4のi型半導体膜7とブロッキング絶縁膜8およびn型半導体膜9と同じ膜により形成されている。
【0045】
このように、前記シール部スペーサ支持層21,22,23は、いずれも、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16を含む断面構造と同じ積層構造をなしており、したがって、これらのシール部スペーサ支持層21,22,23の上面の高さは、前記TFT4の最も厚い部分における前記オーバーコート絶縁膜16の上面の高さと同じである。
【0046】
なお、前記ゲート配線12が通っている部分のシール部スペーサ支持層21の疑似電極21aは、前記ゲート配線端子13の上層膜13bと一体に形成されており、データ配線14が通っている部分のシール部スペーサ支持層22の疑似電極22aと、配線12,14が通っていない部分のシール部スペーサ支持層23の第1および第2の疑似電極23a,23bと、各シール部スペーサ支持層21,22,23のi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aおよびn型半導体膜9aは、前記シール部に対応させて形成されている。
【0047】
さらに、前記後側基板1の内面には、図1に示したように、前記枠状シール材32に形成された前記液晶注入口33の近傍に位置させて、後述する補助スペーサ30を支持するための第1の補助スペーサ支持層24が形成されている。
【0048】
この第1の補助スペーサ支持層24は、前記枠状シール材32に対応するシール部の外側の領域に、前記液晶注入口33にできるだけ近接させて、前記液晶注入口33の両側にそれぞれ設けられている。なお、この第1の補助スペーサ支持層24は、前記シール部の幅と同程度の縦幅および横幅を有する形状に形成されている。
【0049】
前記第1の補助スペーサ支持層24は、図6に示したように、後側基板1面に形成された第1の疑似電極24aと、前記ゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6上に前記第1の疑似電極24aの上に対応させて積層形成されたi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aとn型半導体膜9aおよび第2の疑似電極24bと、前記オーバーコート絶縁膜16と、前記オーバーコート絶縁膜16上に前記第1の疑似電極24aの上に対応させて形成された疑似配向膜17aとからなっている。
【0050】
この第1の補助スペーサ支持層24の第1の疑似電極24aは前記ゲート配線12と同じ金属膜により形成され、第2の疑似電極24bは前記データ配線14と同じ金属膜により形成されており、前記i型半導体膜7bとブロッキング絶縁膜8bおよびn型半導体膜9bは、前記TFT4のi型半導体膜7とブロッキング絶縁膜8およびn型半導体膜9と同じ膜により形成され、前記疑似配向膜17aは、前記枠状シール材32により囲まれた領域に設けられた前記配向膜17と同じ膜厚のポリイミド膜により形成されている。
【0051】
すなわち、前記第1の補助スペーサ支持層24は、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造をなしており、したがって、この第1の補助スペーサ支持層24の上面、つまり前記疑似配向膜17a面の高さは、前記TFT4の最も厚い部分における前記配向膜17面の高さと同じである。
【0052】
一方、後側基板の内面に設けられた遮光膜26は、後側基板面に形成されており、対向電極25は、前記遮光膜26を覆って後側基板の内面に形成されている。
【0053】
なお、図2および図3では前記遮光膜26を単層膜として示しているが、この遮光膜26は、後側基板面に形成された酸化クロム膜とその上に形成されたクロム膜とからなる膜厚が0.17μmの積層膜からなっている。
【0054】
また、前記対向電極25は、膜厚が0.14μmのITO膜からなっており、この対向電極25の上に、前記枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって、膜厚が0.04μmのポリイミド膜からなる配向膜27が設けられている。
【0055】
前記対向電極25は、図1に示したように、その外縁が枠状シール材32に対応するシール部の外側縁よりも僅かに内側に位置する矩形膜状に形成されており、この対向電極24の前記枠状シール材32の面取り角部に対応する角部が、前記シール部の外側に突出するクロス電極接続部25aとされている。
【0056】
また、前記遮光膜26は、前記対向電極25のクロス電極接続部25aを除く領域の外形とほぼ同じ形状に形成されており、したがって、前記対向電極25のクロス電極接続部25aは、後側基板面に直接形成されている。
【0057】
さらに、前記後側基板の内面には、前記後側基板1の表示エリア内に設けられた複数のTFT4にそれぞれ対応する複数の表示エリア内スペーサ28(図2参照)と、前記後側基板1のシール部に形成されたシール部スペーサ支持層21,22,23にそれぞれ対応する複数のシール部スペーサ29(図3〜図5参照)と、前記後側基板1の前記液晶注入口33の両側に形成された第1の補助スペーサ支持層24にそれぞれ対応する補助スペーサ30(図6参照)とが設けられている。
【0058】
これらのスペーサ28,29,30はそれぞれ絶縁膜からなっており、前記表示エリア内スペーサ28とシール部スペーサ29は、前記TFT4のブロッキング絶縁膜8の面積よりも若干大きい面積を有する柱状に形成され、前記補助スペーサ30は、前記シール部の幅と同程度の縦幅および横幅を有する形状に形成された前記第1の補助スペーサ支持層24の面積よりも若干小さい面積を有する柱状に形成されている。
【0059】
また、前記シール部スペーサ支持層21,22,23にそれぞれ対応する複数のシール部スペーサ29は、前記シール部スペーサ支持層21,22,23の長さ方向(シール部の幅方向)に沿わせて前記表示エリア内スペーサ28のピッチと同じピッチで設けられている。
【0060】
なお、図3〜図5では便宜上、枠状シール材32の幅を小さく縮小して示しているが、前記枠状シール材32に対応するシール部の幅は0.3mm〜1.0mmであり、前記シール部スペーサ29は、上述したように100μm〜300μmのピッチで配列された前記複数のTFT4にそれぞれ対応する複数の表示エリア内スペーサ28と同じピッチで前記シール部スペーサ支持層21,22,23の長さ方向に配列されている。
【0061】
さらに、前記表示エリア内スペーサ28とシール部スペーサ29は、前記遮光膜26と対向電極25との積層膜の上に設けられ、前記補助スペーサ30は、前記後側基板の内面に前記補助スペーサ30の形成領域に対応させて形成された第2の補助スペーサ支持層31の上に設けられている。
【0062】
前記第2の補助スペーサ支持層31は、前記遮光膜26と同じ膜(酸化クロム膜とクロム膜との積層膜)により形成された第1のスペーサ支持膜31aと、その上に前記対向電極25と同じ膜(ITO膜)により形成された第2のスペーサ支持膜31bとの積層膜からなっており、したがって、この第2の補助スペーサ支持層31は、前記後側基板の前記表示エリア内スペーサ28およびシール部スペーサ29に対応する領域の内面(遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面)と同じ高さを有している。
【0063】
なお、前記第2の補助スペーサ支持層31は、前記後側基板1の内面に設けられた第1の補助スペーサ支持層24と同程度の縦幅および横幅を有する形状に形成されている。
【0064】
また、前記表示エリア内スペーサ28と補助スペーサ30は、同じ厚さに形成されており、前記表示エリア内スペーサ28は、後側基板の最も内面に枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって設けられた配向膜27により覆われ、前記補助スペーサ30の上には、前記配向膜27と同じ膜厚のポリイミド膜からなる疑似配向膜27aが形成されている。
【0065】
一方、前記シール部スペーサ29は、前記表示エリア内スペーサ28よりも、後側基板に設けられた前記配向膜27と、後側基板1の最も内面に前記枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって設けられた配向膜17との両方の膜厚分だけ厚く形成されている。
【0066】
そして、前記後側基板と後側基板1は、前記表示エリアの基板間隔および前記シール部の基板間隔を前記表示エリア内スペーサ28およびシール部スペーサ29により規制され、前記液晶注入口33の近傍の基板間隔を前記補助スペーサ30により規制されて前記枠状シール材31を介して接合されており、また、後側基板1に設けられた前記クロス電極19と後側基板に設けられた対向電極25のクロス電極接続部25aはクロス材(図示せず)を介して電気的に接続されている。
【0067】
この液晶セルは、前記一対の基板1,2のいずれか一方の内面に、熱硬化性樹脂からなるシール材32を、前記液晶注入口33となる部分を欠落させた枠状に印刷し、前記クロス電極19と前記対向電極25のクロス電極接続部25aのいずれかの上に、導電性粒子が混入された熱硬化性樹脂からなる図示しないクロス材を印刷した後、前記一対の基板1,2を重ね合わせて加圧することにより、後側基板に設けられた各スペーサ28,29,30のうち、前記複数の表示エリア内スペーサ28および複数のシール部スペーサ29を後側基板1の複数のTFT4上の部分の内面(配向膜17面)およびシール部スペーサ支持層21,22,23にそれぞれ当接させ、前記補助スペーサ30を後側基板1に前記液晶注入口33の両側に近接させて設けられた第1の補助スペーサ支持層24に当接させるとともに、前記クロス材中の導電性粒子を前記クロス電極19と対向電極25のクロス電極接続部25aとの間に挟持させ、その状態で前記シール材31と前記クロス材とを硬化させることにより組立てられる。
【0068】
その場合、この液晶セルでは、上述したように、前記シール部スペーサ支持層21,22,23をそれぞれ前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16を含む断面構造と同じ積層構造とするとともに、前記表示エリア内スペーサ28と前記シール部スペーサ29とを、後側基板の内面に設けられた前記遮光膜26と対向電極25との積層膜上に形成し、さらに、前記表示エリア内スペーサ28を、後側基板の最も内面に枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって設けられた配向膜27により覆い、前記シール部スペーサ29を、前記表示エリア内スペーサ28よりも、後側基板に設けられた前記配向膜27と、後側基板1の最も内面に前記枠状シール材32により囲まれた領域のほぼ全域にわたって設けられた配向膜17との両方の膜厚分だけ厚く形成しているため、後側基板と後側基板1との基板間隔d0を、表示エリアからシール部にわたって均一にすることができる。
【0069】
そして、この液晶セルでは、前記液晶注入口33の両側に近接させて、前記表示エリア内スペーサ28と同じ厚さに形成された補助スペーサ30を設けるとともに、後側基板1の内面の前記補助スペーサ30に対応する部分に、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層31を形成し、後側基板の内面の前記補助スペーサ30に対応する部分に、前記後側基板の前記表示エリア内スペーサ28およびシール部スペーサ29に対応する領域の内面(遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面)と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層31を形成し、さらに、前記補助スペーサ30の上に、後側基板に設けられた前記配向膜27と同じ膜厚の疑似配向膜27aを設けているため、前記補助スペーサ30により、前記液晶注入口33の近傍の基板間隔を、前記表示エリア内スペーサ28およびシール部スペーサ29により規制される基板間隔d0と同じなるように規制し、前記液晶注入口33の潰れを防ぐことができる。
【0070】
すなわち、この液晶セルは、画素電極3とTFT4とゲート配線12およびデータ配線14が設けられた後側基板1と、対向電極25が設けられた後側基板とを、前記ゲート配線12およびデータ配線14の導出側とは異なる辺部に液晶注入口33が形成された枠状シール材32を介して接合したものであるが、前記後側基板と後側基板1との間隔を、前記後側基板の前記表示エリア内に設けられた複数の表示エリア内スペーサ28と、前記後側基板に前記シール部に対応させて設けられた複数のシール部スペーサ29と、前記後側基板の前記表示エリアの外側の領域に前記液晶注入口33の近傍に位置させて設けられた補助スペーサ30とにより規制しているため、前記基板1,2の液晶注入口33の付近がセル内方向に撓み変形して前記液晶注入口33に潰れを生じることはない。
【0071】
このように、上記液晶セルは、画素電極3とTFT4とゲート配線12およびデータ配線14が設けられた後側基板1と、対向電極25が設けられた後側基板とを接合する枠状シール材32に形成された液晶注入口33の近傍に位置させて補助スペーサ30を設けることにより、前記液晶注入口33の潰れを無くすようにしたものであり、この液晶セルは、前記液晶注入口33の潰れが無いため、前記基板間隔d0を小さくし、基板間ギャップ(一対の基板1,2の最も内面にそれぞれ設けられた配向膜17,27間のギャップ)を小さくすることができる。
【0072】
この液晶セルの表示エリア内の各画素部の基板間ギャップd(図2参照)は、例えば前記表示エリア内スペーサ28を0.40μmの厚さに形成することにより、1.55μmにすることができる。
【0073】
すなわち、上述したように、この実施例の液晶セルの後側基板1の内面に設けられたTFT4のゲート電極5の膜厚は0.23μm、ゲート絶縁膜6の膜厚は0.25μm、i型半導体膜7の膜厚は0.05μm、ブロッキング絶縁膜8の膜厚は0.10μm、n型半導体膜9の膜厚は0.025μm、ソース,ドレイン電極10,11の膜厚は0.425μmであり、また、前記TFT4を覆うオーバーコート絶縁膜16の膜厚は0.20μm、その上の配向膜17の膜厚は0.04μmであるため、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む厚さは1.32μmである。
【0074】
一方、前記表示エリア内スペーサ28は、後側基板の内面に設けられた膜厚が0.17μmの遮光膜26と膜厚が0.14μmの対向電極25との積層膜の上に形成されており、さらにこの表示エリア内スペーサ28は膜厚が0.04μmの配向膜27により覆われているため、前記表示エリア内スペーサ28を0.40μmの厚さに形成したときの基板間隔d0は2.07μmになる。
【0075】
そして、前記表示エリア内の各画素部の基板間ギャップdは、一対の基板1,2の最も内面にそれぞれ設けられた配向膜17,27間のギャップであり、前記後側基板1の配向膜17は、膜厚が0.25μmのゲート絶縁膜6上に設けられた膜厚が0.05μmの画素電極3の上に0.04μmの膜厚に形成され、後側基板の配向膜27は、膜厚が0.14μmの対向電極25の上に0.04μmの膜厚に形成されているため、前記基板間隔d0を上記のように2.07μmとすると、各画素部の基板間ギャップdは1.55μmになる。
【0076】
このように、表示エリア内スペーサ28を0.40μmの厚さに形成する場合は、前記シール部スペーサ29を、前記表示エリア内スペーサ28よりも一対の基板1,2の最も内面にそれぞれ設けられた配向膜17,27間の両方の膜厚分だけ厚い0.48μmの厚さに形成し、前記補助スペーサ30を前記表示エリア内スペーサ28と同じ厚さ(0.40μm)に形成すればよく、このようにすることにより、後側基板と後側基板1との基板間隔d0を表示エリアからシール部にわたって均一にするとともに、液晶注入口33の近傍の基板間隔を前記表示エリアの基板間隔d0と同じにし、前記液晶注入口33の潰れを防ぐことができる。
【0077】
なお、上記のように基板間隔d0を2.07μmにする場合は、後側基板1の内面にゲート配線12と同じ金属膜により形成された膜厚が0.23μmのクロス電極19と、後側基板の内面に設けられた膜厚が0.14μmの対向電極25のクロス電極接続部25aとの間隔が1,7μmになるため、前記クロス電極19と前記対向電極25のクロス電極接続部25aとを、直径が1,7μmの導電性粒子を混入した図示しないクロス材により接続すればよい。
【0078】
しかも、この実施例の液晶セルは、前記複数の表示エリア内スペーサ28を、後側基板1の内面の前記表示エリア内に設けられた複数のTFT4にそれぞれ対応させて設け、前記後側基板1の前記補助スペーサ30に対応する部分に、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層24を設けるとともに、前側基板2の内面の前記補助スペーサ30に対応する部分に、前記前側基板2の表示エリア内スペーサ28に対応する領域の内面、つまり遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層31を設けているため、前記補助スペーサ30の厚さは前記表示エリア内スペーサ28の厚さと同じでよく、したがって、前記表示エリア内スペーサ28と前記補助スペーサ30とを同じ工程で形成することができるとともに、前記第1の補助スペーサ支持層24を、前記TFT4およびオーバーコート絶縁膜16と配向膜17の形成工程を利用して形成することができる。
【0079】
さらに、この実施例では、前記第2の補助スペーサ支持層31を、前記遮光膜26と同じ膜により形成された第1のスペーサ支持膜31aと、その上に前記対向電極25と同じ膜により形成された第2のスペーサ支持膜31bとにより形成しているため、前記第2の補助スペーサ支持層31を、前記遮光膜26と対向電極25の形成工程を利用して形成することができる。
【0080】
この実施例の液晶セルは、例えば、液晶分子を一方向にホモジニアス配向させたホモジニアス配向型液晶表示素子用のものであり、前記一対の基板1,2の最も内面にそれぞれ設けられた配向膜17,27は、ほぼ平行で且つ互いに逆向きに配向処理されている。
【0081】
そして、液晶表示素子は、上記液晶セル内(一対の基板1,2間の枠状シール材32により囲まれた領域)に液晶注入口33から真空注入法により液晶を注入して前記液晶注入口33を封止するとともに、前記液晶セルの一対の基板1,2の外面にそれぞれ偏光板を配置し、いずれか一方の基板とその基板側の前記偏光板との間に、表示のコントラストを高くするとともに視野角を広くするための位相板を配置して構成される。
【0082】
なお、上記液晶セルは、前記ホモジニアス配向型のアクティブマトリックス液晶表示素子に限らず、液晶分子をツイスト配向させたTN(ツイステッドネマティック)型のアクティブマトリックス液晶表示素子、あるいは強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用いたアクティブマトリックス液晶表示素子用等の液晶セルでもよく、さらに、フィールドシーケンシャル液晶表示装置に用いられる液晶表示素子に限らず、白黒画像を表示するアクティブマトリックス液晶表示素子用の液晶セルでもよい。
【0083】
また、上記実施例では、前記補助スペーサ30を、枠状シール材32に対応するシール部の外側に設けているが、前記補助スペーサ30は、前記シール部の内側に前記液晶注入口33の両側に近接させて設けてもよく、また、前記シール部の外側と内側の両方に前記液晶注入口33の両側に近接させて設けてもよい。
【0084】
さらに、上記実施例では、後側基板1の第1の補助スペーサ支持層24と、後前基板2の第2の補助スペーサ支持層31とを、前記シール部の幅と同程度の縦幅および横幅を有する形状に形成し、前記補助スペーサ30を、前記第1および第2の補助スペーサ支持層24,31の面積よりも若干小さい面積を有する柱状に形成しているが、前記補助スペーサ30は、前記表示エリア内スペーサ28と同様に、前記TFT4のブロッキング絶縁膜8の面積よりも若干大きい面積を有する柱状に形成し、その補助スペーサを複数個、前記液晶注入口33の両側の領域に前記TFT4の配列ピッチと同じピッチで配列してもよい。その場合、前記第1および第2の補助スペーサ支持層24,31は、前記複数の補助スペーサにそれぞれ対応させて形成するのが好ましい。
【0085】
図7および図8はこの発明の液晶セルの第2の実施例を示しており、図7は液晶セルの一部分の平面図、図8は図7のVIII−VIII線に沿う拡大断面図である。なお、図7および図8において、上述した第1の実施例の液晶セルと同じものについては、図に同符号を付してその説明を省略する。
【0086】
この液晶セルは、枠状シール材32の液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて複数の補助スペーサ34を所定ピッチで設け、上記第1の実施例の液晶セルに設けられているシール部スペーサ29を省略したものであり、この実施例では、表示エリアと枠状シール材32に対応するシール部との間の領域Sに、前記液晶注入口33に対応する領域を除く全域にわたって、複数の補助スペーサ34をTFT4の配列ピッチと同じピッチで配列形成している。
【0087】
この液晶セルの後側基板1の内面には、図7に示したように、前記表示エリアと枠状シール材32に対応するシール部との間の領域Sに、前記液晶注入口33に対応する領域を除く全域にわたって、前記複数の補助スペーサ34をそれぞれ支持するための複数の第1の補助スペーサ支持層35が、TFT4の配列ピッチと同じピッチで設けられている。
【0088】
なお、図7では、画素電極3およびTFT4と前記第1の補助スペーサ支持層35を大きく誇張して示しているが、前記画素電極3およびTFT4の配列ピッチは100μm〜300μm、前記表示エリアとシール部との間の領域Sの幅は1mm〜2mmであり、前記第1の補助スペーサ支持層35は、前記領域Sの液晶注入口33に対応する領域を除く全域に、その長さ方向および幅方向に100μm〜300μmのピッチで並べて複数列に配列形成されている。
【0089】
前記第1の補助スペーサ支持層35は、図8に示したように、後側基板1面に形成された第1の疑似電極35aと、ゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6上に前記第1の疑似電極35aの上に対応させて積層形成されたi型半導体膜7aとブロッキング絶縁膜8aとn型半導体膜9aおよび第2の疑似電極35bと、オーバーコート絶縁膜16と、前記オーバーコート絶縁膜16上に形成された配向膜17とからなっている。
【0090】
この第1の補助スペーサ支持層35の第1の疑似電極35aはゲート配線12と同じ金属膜により形成され、第2の疑似電極35bはデータ配線14と同じ金属膜により形成されており、前記i型半導体膜7bとブロッキング絶縁膜8bおよびn型半導体膜9bは、前記TFT4のi型半導体膜7とブロッキング絶縁膜8およびn型半導体膜9と同じ膜により形成されている。
【0091】
すなわち、前記第1の補助スペーサ支持層35は、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造をなしており、したがって、この第1の補助スペーサ支持層35の上面の高さは、前記TFT4の最も厚い部分における配向膜17面の高さと同じである。
【0092】
一方、後側基板の内面に設けられた遮光膜26と対向電極25は、その外縁が枠状シール材32に対応するシール部の外側縁よりも僅かに内側に位置する矩形膜状に形成されており、この遮光膜26と対向電極25との積層膜のうち、前記複数の第1の補助スペーサ支持層35に対応する部分により、前記複数の補助スペーサ34をそれぞれ支持するための複数の第2の補助スペーサ支持層36が形成されている。
【0093】
そして、後側基板の内面には、後側基板1の内面に設けられた複数のTFT4にそれぞれ対応する複数の表示エリア内スペーサ28(図2参照)と、前記複数の補助スペーサ34とが設けられており、前記表示エリア内スペーサ28は、図2に示したように、前記遮光膜26と対向電極25との積層膜の上に形成され、前記補助スペーサ34は、図8に示したように、前記遮光膜26と対向電極25との積層膜からなる前記第2の補助スペーサ支持層36の上に形成されている。
【0094】
また、前記表示エリア内スペーサ28と前記補助スペーサ34は、同じ絶縁膜により、前記TFT4のブロッキング絶縁膜8の面積よりも若干大きい面積を有する同じ厚さの柱状に形成されており、いずれのスペーサ28,34も、後側基板の最も内面に設けられた配向膜27により覆われている。
【0095】
そして、前記後側基板と後側基板1は、その基板間隔d0を前記複数の表示エリア内スペーサ28および補助スペーサ34により規制されて前記枠状シール材31を介して接合されている。
【0096】
この液晶セルは、枠状シール材32の液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて、前記表示エリア内スペーサ28と同じ厚さに形成された複数の補助スペーサ34を所定ピッチ(TFT4の配列ピッチと同じピッチ)で設けるとともに、後側基板1の内面の前記補助スペーサ34に対応する部分に、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層35を形成し、後側基板の内面の前記補助スペーサ34に対応する部分に、前記後側基板の前記表示エリア内スペーサ28に対応する領域の内面(遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面)と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層36を形成し、さらに、前記補助スペーサ34を前記表示エリア内スペーサ28と同様に配向膜27で覆っているため、前記表示エリアの周囲の基板間隔および液晶注入口33の付近の基板間隔を、前記複数の補助スペーサ34により前記表示エリア内スペーサ28により規制される基板間隔d0と同じになるように規制し、液晶注入口33の潰れを防ぐことができる。
【0097】
しかも、この実施例の液晶セルは、前記枠状シール材32の液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて前記複数の補助スペーサ34を所定ピッチで設けているため、枠状シール材32に対応するシール部の基板間隔を、前記複数の補助スペーサ34により前記表示エリア内スペーサ28により規制される基板間隔d0と同じになるように規制することができ、したがって、上述した第1の実施例のようにシール部スペーサ29を設ける必要がないから、液晶セルの製造コストを低減することができる。
【0098】
なお、この実施例では、複数の補助スペーサ34を、表示エリアと枠状シール材32に対応するシール部との間の領域Sに配列形成しているが、前記複数の補助スペーサ34は、前記シール部の外側に、前記液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて配列形成してもよく、また前記シール部の内側と外側の両方に、前記液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて配列形成してもよい。
【0099】
また、上記第1および第2の実施例の液晶セルは、表示エリア内およびシール部のスペーサ28,29と補助スペーサ30とを対向電極25が設けられた前側基板2の内面に設けたものであるが、前記各スペーサ28,29,30は画素電極3およびTFT4が設けられた後側基板1の内面に設けてもよい。
【0100】
図9はこの発明の液晶セル集合体の一実施例を示す一部分の平面図であり、この実施例の液晶セル集合体は、図1〜図6に示した第1の実施例の液晶セルの集合体である。
【0101】
この液晶セル集合体は、前記液晶セルの第1の基板(後側基板)1となる複数の基板領域1aを有する第1の基板材1Aと、前記液晶セルの第2の基板(前側基板)2となる複数の基板領域2aを有する第2の基板材2Aとを、これらの基板材1A,2Aの前記複数の基板領域1a,2aの間にそれぞれ設けられた複数の枠状シール材32を介して接合したものであり、この液晶セル集合体は、前記第1の基板材1Aを図に一点鎖線で示した切断ラインC1に沿って切断して前記複数の基板領域1a毎に切離し、前記第2の基板材2Aを図に二点鎖線で示した切断ラインC2に沿って切断して前記複数の基板領域2a毎に切離すことにより、個々の液晶セルに分離される。
【0102】
まず、第1の基板材1Aについて説明すると、この第1の基板材1Aは、前記液晶セルの第1の基板(後側基板)1となる複数の基板領域1aと、これらの基板領域1aの間に確保された最終的に廃棄される捨て領域1bとを有している。
【0103】
そして、図9では前記枠状シール材32により囲まれた領域の構造を省略しているが、前記第1の基板材1Aの複数の基板領域1aの内面にはそれぞれ、図1〜図6に示したように、マトリックス状に配列された複数の画素電極3と、前記複数の画素電極3にそれぞれ接続された複数のTFT4と、前記複数のTFT4にゲート信号を供給する複数のゲート配線12およびゲート配線端子13と、前記複数のTFT4にデータ信号を供給する複数のデータ配線14およびデータ配線端子15と、対向電極端子18およびクロス電極19と、オーバーコート絶縁膜16と、前記枠状シール材32により囲まれた領域に形成された配向膜17が設けられている。
【0104】
なお、前記枠状シール材32は、前記第1と第2の基板材1A,2Aの間に、前記複数の基板領域1a,2aの前記画素電極3がマトリックス状に配列する表示エリアの周囲をそれぞれ所定のスペースを存して囲むように設けられている。
さらに、前記第1の基板材1Aの複数の基板領域1aの枠状シール材32に対応するシール部には、前記枠状シール材32の前記ゲート配線12およびデータ配線14の導出側とは異なる辺部、例えばデータ配線端子15の配列縁部に沿う辺部とは反対側の辺部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口33の付近の領域を除く全周にわたって、図3〜図5に示したシール部スペーサ支持層21,22,23が、前記ゲート配線11およびデータ配線13のピッチと同じピッチで形成されており、前記基板領域1aの内面には、前記枠状シール材32に形成された前記液晶注入口33の近傍に位置させて、図6に示した積層構造の第1の補助スペーサ支持層24が形成されている。
【0105】
また、前記第1の基板材1Aの複数の基板領域1aの外側の前記捨て領域1bの内面には、前記液晶注入口33の前にそれぞれ位置させて、図9に仮想線(二点鎖線)で示した捨てスペーサ37を支持するための第1の捨てスペーサ支持層38が形成されている。
【0106】
この第1の捨てスペーサ支持層38は、前記第1の補助スペーサ支持層24と同様に、図2に示したTFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造をなしており、したがって、この第1の捨てスペーサ支持層38と前記第1の補助スペーサ支持層24の上面の高さは、前記TFT4の最も厚い部分における前記配向膜17面の高さと同じである。
【0107】
次に、第2の基板材2Aについて説明すると、この第2の基板材2Aは、前記液晶セルの第2の基板(前側基板)2となる複数の基板領域2aと、これらの基板領域2aの間に確保された最終的に廃棄される捨て領域2bとを有している。
【0108】
そして、前記第2の基板材2Aの複数の基板領域2aの内面にはそれぞれ、図1〜図6に示したように、遮光膜26とその上に形成された対向電極25が設けられており、この遮光膜26と対向電極25との積層膜の上に、前記複数のTFT4にそれぞれ対応する複数の表示エリア内スペーサ28と、前記シール部スペーサ支持層21,22,23にそれぞれ対応する複数のシール部スペーサ29とが設けられるとともに、前記枠状シール材32により囲まれた領域に、前記表示エリア内スペーサ28を覆って配向膜27が形成されている。
【0109】
さらに、前記第2の基板材2Aの複数の基板領域2aの内面にはそれぞれ、前記第1の補助スペーサ支持層24に対応させて、図6に示した積層構造の第2の補助スペーサ支持層31が形成されており、その上に、前記第1の補助スペーサ支持層24に対応する補助スペーサ30が設けられ、この補助スペーサ30の上に疑似配向膜27aが形成されている。
【0110】
また、前記第2の基板材2Aの複数の基板領域2aの外側の捨て領域2bの内面には、図示しないが、前記第1の捨てスペーサ支持層38に対応させて第2の捨てスペーサ支持層(図示せず)が形成されており、その上に、前記捨てスペーサ38が設けられている。
【0111】
前記第2の捨てスペーサ支持層は、前記第2の補助スペーサ支持層31と同様に、前記遮光膜26と同じ膜(酸化クロム膜とクロム膜との積層膜)により形成された第1のスペーサ支持膜と、その上に前記対向電極25と同じ膜(ITO膜)により形成された第2のスペーサ支持膜との積層膜からなっており、したがって、この第2の捨てスペーサ支持層と前記第2の補助スペーサ支持層31はいずれも、前記第1の基板材1Aの前記表示エリア内スペーサ28およびシール部スペーサ29に対応する領域の内面(遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面)と同じ高さを有している。
【0112】
また、前記捨てスペーサ37は、その断面構造は図示しないが、前記表示エリア内スペーサ28および補助スペーサ30と同じ絶縁膜により、補助スペーサ30と同じ形状を有する柱状に形成されており、この捨てスペーサ37の上にも、前記補助スペーサ30の上に形成された疑似配向膜27aと同じ疑似配向膜が形成されている。
【0113】
そして、前記第1と第2の基板材1A,1Bは、その間隔を前記複数の表示エリア内スペーサ28とシール部スペーサ29と補助スペーサ30と前記捨てスペーサ37とにより規制され、前記複数の枠状シール材32を介して接合されている。
【0114】
この液晶セル集合体は、複数の基板領域1aにそれぞれ画素電極3とTFT4とゲート配線12およびデータ配線14が設けられた第1の基板材1Aと、複数の基板領域2aにそれぞれ遮光膜26と対向電極25が設けられた第2の基板材2Aとの前記複数の基板領域1a,2aをそれぞれ、前記ゲート配線12およびデータ配線14の導出側とは異なる辺部に液晶注入口33が形成された枠状シール材32を介して接合したものであるが、前記第1と第2の基板材1A,2Aの間隔を、前記複数の表示エリア内スペーサ28とシール部スペーサ29と補助スペーサ30と前記捨てスペーサ37とにより規制しているため、前記補助スペーサ30と前記捨てスペーサ37とにより、前記液晶注入口33の近傍の基板間隔を、前記表示エリア内スペーサ28により規制される基板間隔d0と同じになるように規制し、前記液晶注入口33の潰れを防ぐことができる。
【0115】
なお、前記捨てスペーサ37は前記液晶注入口33の前に位置させて設けられているが、前記液晶セル集合体の第1および第2の基板材1A,2Aを切断ラインC1,C2に沿って切断して個々の液晶セルに分離することにより、前記基板材1A,2Aの捨て領域1b,2bと一緒に除去される。
【0116】
しかも、この実施例の液晶セル集合体は、前記複数の表示エリア内スペーサ28を、第1の基板材1Aの複数の基板領域1aの内面の前記表示エリア内に設けられた複数のTFT4にそれぞれ対応させて設け、前記第1の基板材1Aの前記基板領域1aの内面と前記基板領域1aの外側の捨て領域1bの内面の前記補助スペーサ30および捨てスペーサ37に対応する部分に、前記TFT4の最も厚い部分のオーバーコート絶縁膜16および配向膜17を含む断面構造と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層24および第1の捨てスペーサ支持層38を設けるとともに、第2の基板材2Bの複数の基板領域2aと前記基板領域2aの外側の捨て領域2bの内面の前記補助スペーサ30および捨てスペーサ30aに対応する部分に、前記第2の基板材2Bの表示エリア内スペーサ28に対応する領域の内面、つまり遮光膜26と対向電極25との積層膜の内面と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層31および図示しない第2の捨てスペーサ支持層を設けているため、前記補助スペーサ30と捨てスペーサ37の厚さは、前記表示エリア内スペーサ28の厚さと同じでよく、したがって、前記表示エリア内スペーサ28と前記補助スペーサ30と捨てスペーサ37とを同じ工程で形成することができるとともに、前記第1の補助スペーサ支持層24と第1の捨てスペーサ支持層38を、前記TFT4およびオーバーコート絶縁膜16と配向膜17の形成工程を利用して形成することができる。
【0117】
さらに、この実施例では、前記第2の補助スペーサ支持層31と図示しない第1の捨てスペーサ支持層とを、前記遮光膜26と同じ膜により形成された第1のスペーサ支持膜31aと、その上に前記対向電極25と同じ膜により形成された第2のスペーサ支持膜31bとにより形成しているため、前記第2の補助スペーサ支持層31と第1の捨てスペーサ支持層とを、前記遮光膜26と対向電極25の形成工程を利用して形成することができる。
【0118】
なお、この実施例では、第1の基板材1Aの第1の捨てスペーサ支持層38と、第2の基板材2Aの図示しない第2の捨てスペーサ支持層とを、枠状シール材32に対応するシール部の幅と同程度の縦幅および横幅を有する形状に形成し、前記捨てスペーサ37を、前記第1および第2の捨てスペーサ支持層の面積よりも若干小さい面積を有する柱状に形成しているが、前記捨てスペーサ30は、前記表示エリア内スペーサ28と同様に、前記TFT4のブロッキング絶縁膜8の面積よりも若干大きい面積を有する柱状に形成し、その補助スペーサを複数個、前記液晶注入口33の両側の領域に前記TFT4の配列ピッチと同じピッチで配列してもよい。その場合、前記第1および第2の補助スペーサ支持層24,31は、前記複数の補助スペーサにそれぞれ対応させて形成するのが好ましい。
【0119】
なお、上記実施例の液晶セル集合体は、表示エリア内およびシール部のスペーサ28,29と補助スペーサ30と捨てスペーサ37を対向電極25が設けられた前側基板2となる第2の基板材2Aの内面に設けたものであるが、前記各スペーサ28,29,30,37は、画素電極3およびTFT4が設けられた後側基板1となる第1の基板材1Aの内面に設けてもよい。
【0120】
また、上記実施例の液晶セル集合体は、図1〜図6に示した第1の実施例の液晶セルの集合体であるが、この発明は、図7および図8に示したように枠状シール材32の液晶注入口33を除く領域の全周に沿わせて複数の補助スペーサ34を所定ピッチで設けることによりシール部スペーサ29を省略した第2の実施例の液晶セルの集合体にも適用することができる。
【0121】
さらに、この発明は、液晶注入口の潰れを防ぐための前記補助スペーサ30,34を備えない液晶セルの集合体にも適用することができ、その場合も、前記捨てスペーサ37により、前記液晶注入口33の近傍の基板間隔を、前記表示エリア内スペーサ28により規制される基板間隔d0と同じになるように規制し、前記液晶注入口33の潰れを防ぐことができる。
【0122】
【発明の効果】
この発明の液晶セルは、画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板と、対向電極が設けられた第2の基板とを接合する枠状シール材に、その一部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口の近傍に位置させて、前記枠状シール材の外側に補助スペーサを設けたものであるため、前記液晶注入口の潰れを無くすことができる。
【0123】
この発明の液晶セルにおいて、枠状シール材の辺部を部分的に欠落させて形成された液晶注入口は、その枠状シール材の欠落させた部分の両端が、前記枠状シール材の外側に突出した形状に形成され、前記補助スペーサは、枠状シール材の外側の、前記枠状シール材が外側に突出した部分の両側に設けてもよいが、前記補助スペーサは、前記枠状シール材の液晶注入口を除く領域の全周に沿わせて所定ピッチで設けるのが好ましく、このようにすることにより、前記枠状シール材に対応するシール部の基板間隔を前記複数の補助スペーサにより規制し、シール部のスペーサを省略して、液晶セルの製造コストを低減することができる。
【0124】
さらに、前記複数の表示エリア内スペーサは、前記第1の基板に設けられた複数のTFTにそれぞれ対応させて設け、前記第1の基板の補助スペーサに対応する部分に、前記TFTの最も厚い部分と同じ積層構造の第1の補助スペーサ支持層を形成するとともに、前記第2の基板の前記補助スペーサに対応する部分に、前記第2の基板の前記表示エリア内スペーサに対応する領域の内面と同じ高さの第2の補助スペーサ支持層を形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記補助スペーサの厚さを前記表示エリア内スペーサの厚さと同じにし、前記表示エリア内スペーサと前記補助スペーサとを同じ工程で形成することができるとともに、前記第1の補助スペーサ支持層を、前記TFTの形成工程を利用して形成することができる。
【0125】
また、この液晶セル集合体は、複数の基板領域にそれぞれ画素電極とTFTとゲート配線およびデータ配線が設けられた第1の基板材と、複数の基板領域にそれぞれ対向電極が設けられた第2の基板との前記複数の基板領域をそれぞれ接合する複数の枠状シール材に形成された液晶注入口の近傍に位置させて補助スペーサを設けたものであるため、前記液晶注入口の潰れを無くすことができる。
【0126】
この発明の液晶セル集合体において、第1、第2の基板材の一方の基板領域毎に、その基板領域の前記表示エリアの外側の領域の少なくとも前記液晶注入口の近傍に位置させて設けられた補助スペーサをさらに備えることが好ましい。
また、前記複数の表示エリア内スペーサは、前記第1の基板材に設けられた複数のTFTにそれぞれ対応させて設け、前記第1の基板材の前記捨てスペーサに対応する部分に、前記TFTの最も厚い部分と同じ積層構造の第1の捨てスペーサ支持層を形成するとともに、前記第2の基板材の前記捨てスペーサに対応する部分に、前記第2の基板の前記表示エリア内スペーサに対応する領域の内面と同じ高さの第2の捨てスペーサ支持層を形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記捨てスペーサの厚さを前記表示エリア内スペーサの厚さと同じにし、前記表示エリア内スペーサと捨てスペーサとを同じ工程で形成することができるとともに、前記第1の捨てスペーサ支持層を、前記TFTの形成工程を利用して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液晶セルの第1の実施例を示す平面図。
【図2】前記液晶セルの1つの画素部の拡大断面図。
【図3】図1のIII−III線に沿う拡大断面図。
【図4】図1のIV−IV線に沿う拡大断面図。
【図5】図1のV−V線に沿う拡大断面図。
【図6】図1のVI−VI線に沿う拡大断面図。
【図7】この発明の液晶セルの第2の実施例を示す平面図。
【図8】図2のVIII−VIII線に沿う拡大断面図。
【図9】この発明の液晶セル集合体の一実施例を示す一部分の平面図。
【符号の説明】
1,2…基板
3…画素電極
4…TFT
12…ゲート配線
13…ゲート配線端子
14…データ配線
15…データ配線配線端子
17…配向膜
24,35…第1の補助スペーサ支持層
25…対向電極
26…遮光膜
27…配向膜
28…表示エリア内スペーサ
29…シール部スペーサ
30,34…補助スペーサ
31,36…第1の補助スペーサ支持層
32…枠状シール材
33…液晶注入口
1A…第1の基板材
2A…第2の基板材
1a,2a…基板領域
1b,2b…捨て領域
C1,C2…切断ライン
37…捨てスペーサ
38…第1の捨てスペーサ支持層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active matrix type liquid crystal cell and a liquid crystal cell assembly using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as an active element.
[0002]
[Prior art]
An active matrix type liquid crystal cell using TFT as an active element supplies a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, a plurality of TFTs respectively connected to the plurality of pixel electrodes, and a gate signal to the plurality of TFTs. A first substrate provided with a plurality of gate wirings, a plurality of data wirings for supplying data signals to the plurality of TFTs, and a second substrate provided with a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes Through a frame-shaped sealing material that is provided so as to surround a display area in which the pixel electrodes are arranged in a matrix, and in which a liquid crystal injection port is formed on a side different from the lead-out side of the gate wiring and the data wiring. Are joined together.
[0003]
The liquid crystal cell is formed as a liquid crystal display element by injecting liquid crystal from the liquid crystal injection port into a region surrounded by the frame-shaped sealing material between the first and second substrates and sealing the injection port. The distance between the first and second substrates is a plurality of display areas arranged at a predetermined pitch in the display area in order to set the liquid crystal layer thickness of the liquid crystal display element to a predetermined value. It is regulated by the inner spacer and the gap material mixed in the frame-shaped sealing material.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the active matrix type liquid crystal cell, the portion of the first substrate corresponding to the frame-shaped sealing material through which the gate wiring and the data wiring pass is raised, whereas the frame-shaped seal Since there is no bulge in the vicinity of the liquid crystal injection port formed on the side different from the gate wiring and data wiring leading side of the material, the seal portion regulated by the gap material mixed in the frame-shaped sealing material Of the substrate intervals, the substrate interval in the vicinity of the liquid crystal injection port is smaller than the substrate interval on the gate wiring and data wiring outlet side, and the region in the vicinity of the liquid crystal injection port of the substrate is bent and deformed in the cell interior direction. As a result, the liquid crystal inlet is crushed.
[0005]
On the other hand, the liquid crystal layer thickness of the liquid crystal display element is determined by a gap between alignment films respectively provided on the innermost surfaces of the first substrate and the second substrate of the liquid crystal cell (hereinafter referred to as an inter-substrate gap). It is desired to make the gap between the substrates as narrow as possible in order to reduce the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element and increase the response speed.
[0006]
In that case, the liquid crystal cell provided with the color filter provided corresponding to the display area on the inner surface of one of the first and second substrates has a gap between the substrates in the seal portion as compared with the gap between the substrates in the display area. Since the gap is much larger, the height of the liquid crystal injection port can be sufficiently secured even if the gap between the substrates in the display area is narrowed.
[0007]
However, a liquid crystal cell that does not include a color filter has a small difference between the inter-substrate gap in the display area and the inter-substrate gap in the seal portion. Therefore, if the inter-substrate gap in the display area is narrowed, the height of the liquid crystal inlet is increased. It becomes as small as the gap between the substrates in the display area.
[0008]
In the conventional active matrix liquid crystal cell, as described above, among the substrate intervals of the seal portion, the substrate interval in the vicinity of the liquid crystal injection port is smaller than the substrate interval on the lead-out side of the gate wiring and the data wiring, Since the liquid crystal inlet is crushed, the height of the liquid crystal inlet is further reduced.
[0009]
Therefore, the active matrix type narrow gap liquid crystal cell without a conventional color filter has an extremely small height of the liquid crystal injection port. Therefore, it takes time to inject the liquid crystal into the liquid crystal cell, and the liquid crystal display element is manufactured. Increases costs.
[0010]
An object of the present invention is to provide an active matrix type liquid crystal cell in which the liquid crystal inlet is not crushed and an aggregate thereof.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal cell of the present invention includes a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, a plurality of thin film transistors connected to the plurality of pixel electrodes, a plurality of gate wirings for supplying a gate signal to the plurality of thin film transistors, A first substrate provided with a plurality of data wirings for supplying data signals to the plurality of thin film transistors; a second substrate provided with a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes; and the gate wiring and data On a different side from the lead-out side of the wiring, Formed in a shape with its side part partially missingA frame-shaped sealing material having a liquid crystal injection port and surrounding a display area in which the plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix between the first and second substrates; and the first and second substrates A plurality of display area spacers provided at a predetermined pitch in the display area of any one substrate, and the display area of the one substrateFrame-shaped sealing material formed aroundAnd an auxiliary spacer provided at least in the vicinity of the liquid crystal injection port, and the first and second substrates are spaced apart from each other by the plurality of display area spacers and the auxiliary spacers. And is joined via the frame-shaped sealing material.
[0012]
In this liquid crystal cell, a first substrate provided with a pixel electrode, a TFT, a gate wiring and a data wiring, and a second substrate provided with a counter electrode are different from the lead-out side of the gate wiring and the data wiring. On the side, In a shape with the side part partially missingA plurality of displays provided in the display area of either one of the substrates, wherein the liquid crystal injection holes are joined via a frame-shaped sealing material formed with a gap between the first and second substrates. In-area spacer and the display area of the one substrateFrame-shaped sealing material formed aroundThe liquid crystal injection port can be prevented from being crushed because it is regulated by an auxiliary spacer provided at least in the vicinity of the liquid crystal injection port in the outer region.
[0013]
That is, the liquid crystal cell of the present invention has a frame-shaped sealing material that joins the first substrate provided with the pixel electrode, the TFT, the gate wiring and the data wiring, and the second substrate provided with the counter electrode.A part of itThe frame-shaped sealing material positioned in the vicinity of the formed liquid crystal injection portOn the outsideBy providing an auxiliary spacer, the liquid crystal injection port is prevented from being crushed.
[0014]
In the liquid crystal cell of the present invention,The liquid crystal injection port formed by partially missing the side portion of the frame-shaped sealing material is formed in a shape in which both ends of the missing portion of the frame-shaped sealing material protrude outside the frame-shaped sealing material.The auxiliary spacer isThe outside of the frame-shaped sealing material, the portion where the frame-shaped sealing material protrudes outwardOr provided at a predetermined pitch along the entire circumference of the region excluding the liquid crystal inlet of the frame-shaped sealing material.
[0015]
Further, the plurality of display area spacers are provided corresponding to the plurality of TFTs provided on the first substrate, respectively, and a portion corresponding to the auxiliary spacer of the first substrate is the thickest portion of the TFT. A first auxiliary spacer support layer having the same stacked structure as the first substrate, and an inner surface of a portion of the second substrate corresponding to the spacer in the display area on a portion corresponding to the auxiliary spacer of the second substrate. Preferably, a second auxiliary spacer support layer having the same height is formed.
[0016]
Further, the liquid crystal cell assembly of the present invention has a plurality of substrate regions to be the first substrate of the liquid crystal cell, and a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in each of the plurality of substrate regions, A plurality of TFTs respectively connected to the plurality of pixel electrodes; a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the plurality of TFTs; and a plurality of data wirings for supplying data signals to the plurality of TFTs. A second substrate having a substrate material and a plurality of substrate regions to be the second substrate of the liquid crystal cell, and each of the plurality of substrate regions is provided with a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes. A liquid crystal injection port is provided in a side portion different from the plate material and a side where the gate wiring and the data wiring are led out, and the plurality of substrate regions are interposed between the plurality of substrate regions of the first and second substrate materials. The pixel electrode is a matrix. A plurality of frame-shaped sealing materials provided so as to surround the display areas arranged in a square shape, and a predetermined pitch within the display areas of the plurality of substrate regions of the first and second substrate materials A plurality of spacers in the display area, and a spacer disposed outside the plurality of substrate regions of the one substrate material and in front of the liquid crystal inlets of the plurality of frame-shaped sealing materials. The distance between the first and second substrate members is regulated by the plurality of display area spacers and the discard spacers, and the first and second substrate members are joined via the plurality of frame-shaped sealing members. The liquid crystal cell aggregate is separated into individual liquid crystal cells by separating the first and second substrate materials for each of the plurality of substrate regions.
[0017]
This liquid crystal cell assembly includes a first substrate material in which pixel electrodes, TFTs, gate wirings and data wirings are provided in a plurality of substrate regions, respectively, and a second substrate in which counter electrodes are provided in the plurality of substrate regions. The plurality of substrate regions with the plate material are joined through a frame-shaped sealing material in which a liquid crystal injection port is formed on a side portion different from the side where the gate wiring and the data wiring are led out. And a distance between the second substrate material, a plurality of display area spacers provided in a display area of the plurality of substrate regions of any one of the substrate materials, and the plurality of substrate regions of the one substrate material, respectively. The liquid crystal injection port can be prevented from being crushed because it is regulated by the spacers disposed on the outside in front of the liquid crystal injection ports of the plurality of frame-shaped sealing materials.
[0018]
That is, in the liquid crystal cell assembly of the present invention, the first substrate material in which the pixel electrode, the TFT, the gate wiring, and the data wiring are provided in each of the plurality of substrate regions, and the counter electrode is provided in each of the plurality of substrate regions. An auxiliary spacer is provided in the vicinity of the liquid crystal injection port formed in the plurality of frame-shaped sealing materials for joining the plurality of substrate regions to the second substrate, respectively, so that the liquid crystal injection port is not crushed. It is a thing.
[0019]
In the liquid crystal cell assembly of the present invention,Preferably, each of the first and second substrate materials further includes an auxiliary spacer provided at least in the vicinity of the liquid crystal injection port in a region outside the display area of the substrate region. .
The plurality of display area spacers are provided corresponding to the plurality of TFTs provided on the first substrate material, respectively, and a portion of the TFT corresponding to the discard spacer of the first substrate material is provided. A first discarded spacer support layer having the same stacked structure as the thickest portion is formed, and a portion corresponding to the discarded spacer of the second substrate material corresponds to the spacer in the display area of the second substrate. Preferably, a second discarded spacer support layer is formed that is as high as the inner surface of the region.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 6 show a first embodiment of a liquid crystal cell according to the present invention. FIG. 1 is a plan view of a part of the liquid crystal cell. FIG. 2 is an enlarged sectional view of one pixel portion of the liquid crystal cell. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line V-V in FIG. It is an expanded sectional view which follows the VI-VI line of FIG.
[0021]
This liquid crystal cell is an active matrix type liquid crystal cell used for a liquid crystal display element for a field sequential liquid crystal display device. As shown in FIGS. 1 to 6, a pair of transparent members joined via a frame-shaped
[0022]
In FIG. 1, for convenience, the
[0023]
As shown in FIG. 2, the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The i-
[0028]
On the other hand, the
[0029]
The
[0030]
In FIG. 2, the
[0031]
A data signal for accumulating charges corresponding to image data in the pixel capacitance formed between the
[0032]
On the other hand, the
[0033]
An
[0034]
Further, on the inner surface of the arrangement edge of one of the
[0035]
The frame-shaped
[0036]
As shown in FIG. 1, the
[0037]
The
[0038]
As shown in FIG. 3, the
[0039]
The
[0040]
Further, a seal portion corresponding to the frame-shaped
[0041]
Of the seal spacer support layers 21, 22, and 23, the
[0042]
That is, the seal portion
[0043]
On the other hand, the seal
[0044]
The pseudo electrode 21a of the seal portion
[0045]
As described above, each of the seal portion spacer support layers 21, 22, and 23 has the same laminated structure as the cross-sectional structure including the
[0046]
The pseudo electrode 21a of the seal portion
[0047]
Further, as shown in FIG. 1, an
[0048]
The first auxiliary
[0049]
As shown in FIG. 6, the first auxiliary
[0050]
The first pseudo electrode 24a of the first auxiliary
[0051]
That is, the first auxiliary
[0052]
On the other hand, the
[0053]
2 and 3, the
[0054]
The
[0055]
As shown in FIG. 1, the
[0056]
Further, the
[0057]
Further, on the inner surface of the rear substrate, a plurality of display area spacers 28 (see FIG. 2) respectively corresponding to the plurality of
[0058]
Each of the
[0059]
The plurality of
[0060]
3 to 5, for convenience, the width of the frame-shaped
[0061]
Further, the
[0062]
The second auxiliary
[0063]
The second auxiliary
[0064]
In addition, the
[0065]
On the other hand, the
[0066]
Then, the rear substrate and the rear substrate 1 are controlled by the
[0067]
In this liquid crystal cell, a sealing
[0068]
In this case, in this liquid crystal cell, as described above, the seal portion spacer support layers 21, 22, and 23 have the same laminated structure as the cross-sectional structure including the
[0069]
In this liquid crystal cell, an
[0070]
That is, the liquid crystal cell includes the rear substrate 1 provided with the
[0071]
Thus, the liquid crystal cell includes a frame-shaped sealing material that joins the rear substrate 1 provided with the
[0072]
The inter-substrate gap d (see FIG. 2) of each pixel portion in the display area of the liquid crystal cell can be set to 1.55 μm, for example, by forming the
[0073]
That is, as described above, the thickness of the
[0074]
On the other hand, the
[0075]
The inter-substrate gap d of each pixel portion in the display area is a gap between the
[0076]
As described above, when the
[0077]
Note that the substrate spacing d is as described above.0Is set to 2.07 μm, the
[0078]
Moreover, in the liquid crystal cell of this embodiment, the plurality of
[0079]
Further, in this embodiment, the second auxiliary
[0080]
The liquid crystal cell of this embodiment is, for example, for a homogeneous alignment type liquid crystal display element in which liquid crystal molecules are homogeneously aligned in one direction, and an
[0081]
The liquid crystal display element injects liquid crystal into the liquid crystal cell (a region surrounded by the frame-shaped
[0082]
The liquid crystal cell is not limited to the homogeneous alignment type active matrix liquid crystal display element, but a TN (twisted nematic) type active matrix liquid crystal display element in which liquid crystal molecules are twisted aligned, or a ferroelectric liquid crystal or antiferroelectric. Liquid crystal cells for active matrix liquid crystal display elements using a conductive liquid crystal may be used, and not only liquid crystal display elements used for field sequential liquid crystal display devices, but also liquid crystal cells for active matrix liquid crystal display elements for displaying black and white images. Good.
[0083]
In the above embodiment, the
[0084]
Furthermore, in the said Example, the 1st auxiliary
[0085]
7 and 8 show a second embodiment of the liquid crystal cell of the present invention. FIG. 7 is a plan view of a part of the liquid crystal cell, and FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. . 7 and 8, the same reference numerals are assigned to the same liquid crystal cells as those of the first embodiment described above, and the description thereof is omitted.
[0086]
In this liquid crystal cell, a plurality of
[0087]
As shown in FIG. 7, the inner surface of the rear substrate 1 of the liquid crystal cell corresponds to the liquid
[0088]
In FIG. 7, the
[0089]
As shown in FIG. 8, the first auxiliary
[0090]
The first pseudo electrode 35a of the first auxiliary
[0091]
That is, the first auxiliary
[0092]
On the other hand, the
[0093]
On the inner surface of the rear substrate, a plurality of display area spacers 28 (see FIG. 2) respectively corresponding to the plurality of
[0094]
Further, the
[0095]
The rear substrate 1 and the rear substrate 1 are separated from each other by a substrate distance d.0These are regulated by the plurality of
[0096]
In this liquid crystal cell, a plurality of
[0097]
Moreover, in the liquid crystal cell of this embodiment, the plurality of
[0098]
In this embodiment, the plurality of
[0099]
In the liquid crystal cells of the first and second embodiments, the
[0100]
FIG. 9 is a partial plan view showing an embodiment of the liquid crystal cell assembly of the present invention. The liquid crystal cell assembly of this embodiment is the same as that of the liquid crystal cell of the first embodiment shown in FIGS. It is an aggregate.
[0101]
This liquid crystal cell assembly includes a first substrate material 1A having a plurality of substrate regions 1a to be a first substrate (rear substrate) 1 of the liquid crystal cell, and a second substrate (front substrate) of the liquid crystal cell. And a plurality of frame-shaped
[0102]
First, the first substrate material 1A will be described. The first substrate material 1A includes a plurality of substrate regions 1a to be the first substrate (rear substrate) 1 of the liquid crystal cell, and the substrate regions 1a. And a discarding area 1b that is finally disposed of and is discarded.
[0103]
In FIG. 9, the structure of the region surrounded by the frame-shaped
[0104]
The frame-shaped
Further, the seal portion corresponding to the frame-shaped
[0105]
Further, in FIG. 9, an imaginary line (two-dot chain line) is placed on the inner surface of the discard region 1b outside the plurality of substrate regions 1a of the first substrate material 1A, respectively, in front of the liquid
[0106]
Like the first auxiliary
[0107]
Next, the
[0108]
As shown in FIGS. 1 to 6, a
[0109]
Further, on the inner surfaces of the plurality of substrate regions 2a of the
[0110]
In addition, on the inner surface of the discard region 2b outside the plurality of substrate regions 2a of the
[0111]
Similar to the second auxiliary
[0112]
Although the cross-sectional structure of the discard
[0113]
The intervals between the first and second substrate materials 1A and 1B are regulated by the plurality of
[0114]
This liquid crystal cell assembly includes a first substrate material 1A in which
[0115]
The discard
[0116]
Moreover, in the liquid crystal cell assembly of this embodiment, the plurality of
[0117]
Further, in this embodiment, the second auxiliary
[0118]
In this embodiment, the first discarded
[0119]
In the liquid crystal cell assembly of the above embodiment, the
[0120]
The liquid crystal cell assembly of the above embodiment is an assembly of the liquid crystal cells of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, but the present invention has a frame as shown in FIGS. In the liquid crystal cell assembly of the second embodiment, the plurality of
[0121]
Further, the present invention can also be applied to an assembly of liquid crystal cells that do not include the
[0122]
【The invention's effect】
The liquid crystal cell of the present invention includes a frame-shaped sealing material that joins a first substrate provided with a pixel electrode, a TFT, a gate wiring and a data wiring, and a second substrate provided with a counter electrode.A part of itLocated near the liquid crystal inlet formed,Outside the frame-shaped sealing materialSince the auxiliary spacer is provided, the liquid crystal injection port can be prevented from being crushed.
[0123]
In the liquid crystal cell of the present invention,The liquid crystal injection port formed by partially missing the side portion of the frame-shaped sealing material is formed in a shape in which both ends of the missing portion of the frame-shaped sealing material protrude outside the frame-shaped sealing material.The auxiliary spacer isThe outside of the frame-shaped sealing material, the portion where the frame-shaped sealing material protrudes outwardThe auxiliary spacers are preferably provided at a predetermined pitch along the entire circumference of the region excluding the liquid crystal injection port of the frame-shaped sealing material. The substrate interval of the seal portion corresponding to the sealing material is regulated by the plurality of auxiliary spacers, and the spacer of the seal portion is omitted, so that the manufacturing cost of the liquid crystal cell can be reduced.
[0124]
Further, the plurality of display area spacers are provided corresponding to the plurality of TFTs provided on the first substrate, respectively, and a portion corresponding to the auxiliary spacer of the first substrate is the thickest portion of the TFT. Forming a first auxiliary spacer support layer having the same laminated structure as the inner surface of a region corresponding to the display area spacer of the second substrate on a portion corresponding to the auxiliary spacer of the second substrate; It is preferable to form a second auxiliary spacer support layer having the same height, and by doing so, the thickness of the auxiliary spacer is the same as the thickness of the spacer in the display area, and the spacer in the display area and the The auxiliary spacer can be formed in the same process, and the first auxiliary spacer support layer can be formed using the TFT forming process.
[0125]
In addition, the liquid crystal cell assembly includes a first substrate material in which a pixel electrode, a TFT, a gate wiring, and a data wiring are provided in a plurality of substrate regions, and a second substrate in which a counter electrode is provided in each of the plurality of substrate regions. Since the auxiliary spacers are provided in the vicinity of the liquid crystal injection holes formed in the plurality of frame-shaped sealing materials that respectively join the plurality of substrate regions to the substrate, the crushing of the liquid crystal injection holes is eliminated. be able to.
[0126]
In the liquid crystal cell assembly of the present invention,Preferably, each of the first and second substrate materials further includes an auxiliary spacer provided at least in the vicinity of the liquid crystal injection port in a region outside the display area of the substrate region. .
Also,The plurality of display area spacers are provided corresponding to the plurality of TFTs provided on the first substrate material, respectively, and the portion of the first substrate material corresponding to the discard spacer is the thickest of the TFTs. Forming a first discarded spacer supporting layer having the same laminated structure as the portion, and forming a portion of the second substrate material corresponding to the discarded spacer in a region corresponding to the display area spacer of the second substrate. It is preferable to form a second discard spacer support layer having the same height as the inner surface. By doing so, the thickness of the discard spacer is made equal to the thickness of the spacer in the display area, and the spacer in the display area is formed. And the discard spacer can be formed in the same process, and the first discard spacer support layer can be formed using the TFT formation process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a liquid crystal cell of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of one pixel portion of the liquid crystal cell.
3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a second embodiment of the liquid crystal cell of the present invention.
8 is an enlarged cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a partial plan view showing an embodiment of the liquid crystal cell assembly of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 2, ... Board
3. Pixel electrode
4 ... TFT
12 ... Gate wiring
13 ... Gate wiring terminal
14: Data wiring
15: Data wiring wiring terminal
17 ... Alignment film
24, 35 ... first auxiliary spacer support layer
25 ... Counter electrode
26: light shielding film
27 ... Alignment film
28 ... Space in display area
29 ... Seal spacer
30, 34 ... Auxiliary spacer
31, 36 ... first auxiliary spacer support layer
32 ... Frame-shaped sealing material
33 ... Liquid crystal injection port
1A: First substrate material
2A ... Second substrate material
1a, 2a ... substrate region
1b, 2b ... Discarded area
C1, C2 ... cutting line
37 ... Discard spacer
38 ... 1st discard spacer support layer
Claims (7)
前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板と、
前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に、その辺部を部分的に欠落させた形状に形成された液晶注入口を有し、前記第1と第2の基板間に、前記複数の画素電極がマトリックス状に配列する表示エリアを囲んで設けられた枠状シール材と、
前記第1と第2のいずれか一方の基板の前記表示エリア内に所定のピッチで設けられた複数の表示エリア内スペーサと、
前記一方の基板の前記表示エリアを囲んで形成された枠状シール材の外側の領域に少なくとも前記液晶注入口の近傍に位置させて設けられた補助スペーサとからなり、
前記第1と第2の基板が、その間隔を前記複数の表示エリア内スペーサと前記補助スペーサとにより規制され、前記枠状シール材を介して接合されていることを特徴とする液晶セル。A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, a plurality of thin film transistors respectively connected to the plurality of pixel electrodes, a plurality of gate wirings supplying gate signals to the plurality of thin film transistors, and a data signal to the plurality of thin film transistors A first substrate provided with a plurality of data wirings for supplying
A second substrate provided with a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes;
A liquid crystal injection port formed in a shape in which the side portion is partially omitted is provided on a side portion different from the lead-out side of the gate wiring and the data wiring, and between the first and second substrates, A frame-shaped sealing material provided surrounding a display area in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix;
A plurality of display area spacers provided at a predetermined pitch in the display area of one of the first and second substrates;
An auxiliary spacer provided at least in the vicinity of the liquid crystal injection port in a region outside the frame-shaped sealing material formed surrounding the display area of the one substrate;
The liquid crystal cell, wherein the distance between the first and second substrates is regulated by the plurality of display area spacers and the auxiliary spacers, and is bonded via the frame-shaped sealing material.
補助スペーサは、枠状シール材の外側の、前記枠状シール材が外側に突出した部分の両側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶セル。 The liquid crystal injection port formed by partially missing the side portion of the frame-shaped sealing material is formed in a shape in which both ends of the missing portion of the frame-shaped sealing material protrude outside the frame-shaped sealing material. ,
2. The liquid crystal cell according to claim 1 , wherein the auxiliary spacers are provided on both sides of a portion where the frame-shaped sealing material protrudes outward, outside the frame-shaped sealing material .
前記液晶セルの第2の基板となる複数の基板領域を有し、前記複数の基板領域にそれぞれ、前記複数の画素電極に対向する対向電極が設けられた第2の基板材と、
前記ゲート配線およびデータ配線の導出側とは異なる辺部に液晶注入口を有し、前記第1と第2の基板材の間に、前記複数の基板領域の前記画素電極がマトリックス状に配列する表示エリアをそれぞれ囲んで設けられた複数の枠状シール材と、
前記第1と第2のいずれか一方の基板材の前記複数の基板領域の前記表示エリア内にそれぞれ所定のピッチで設けられた複数の表示エリア内スペーサと、前記一方の基板材の前記基板領域の外側に、前記枠状シール材の液晶注入口の前に位置させて設けられた捨てスペーサとからなり、
前記第1と第2の基板材が、その間隔を前記複数の表示エリア内スペーサと前記捨てスペーサとにより規制され、前記複数の枠状シール材を介して接合されていることを特徴とする液晶セル集合体。A plurality of substrate regions serving as a first substrate of a liquid crystal cell, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in each of the plurality of substrate regions, and a plurality of thin film transistors respectively connected to the plurality of pixel electrodes A first substrate material provided with a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the plurality of thin film transistors, and a plurality of data wirings for supplying data signals to the plurality of thin film transistors;
A second substrate material having a plurality of substrate regions to be the second substrate of the liquid crystal cell, and each of the plurality of substrate regions provided with a counter electrode facing the plurality of pixel electrodes;
A liquid crystal injection port is provided in a side portion different from the lead-out side of the gate wiring and the data wiring, and the pixel electrodes in the plurality of substrate regions are arranged in a matrix between the first and second substrate materials. A plurality of frame-shaped sealing materials provided to surround each display area;
A plurality of display area spacers provided at a predetermined pitch in the display area of the plurality of substrate areas of either the first or second substrate material, and the substrate area of the one substrate material And a waste spacer provided in front of the liquid crystal injection port of the frame-shaped sealing material,
The liquid crystal characterized in that the first and second substrate materials have their intervals regulated by the plurality of display area spacers and the discard spacers, and are bonded via the plurality of frame-shaped sealing materials. Cell aggregate.
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