JP2000171806A - 液晶素子の製造方法 - Google Patents

液晶素子の製造方法

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JP2000171806A
JP2000171806A JP10341994A JP34199498A JP2000171806A JP 2000171806 A JP2000171806 A JP 2000171806A JP 10341994 A JP10341994 A JP 10341994A JP 34199498 A JP34199498 A JP 34199498A JP 2000171806 A JP2000171806 A JP 2000171806A
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substrates
resin
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Katsushi Danjiyou
桂志 檀上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程を短縮化するとともに、突設部形成
のコストダウンを図り、配向膜の異常を抑制し、均一か
つ良好な配向膜を安定して得るようにする。 【解決手段】 一対の基板1a,1bに隔壁パターン5
を形成し、該基板1aと他の基板1bとを貼り合わせて
液晶素子を製造するにあたって、まず光や熱によって硬
化する接着性を有する樹脂原料を吐き出すインクジェッ
ト記録装置からの吐出量を制御しながら少なくとも一方
の基板1aの所定位置に樹脂原料を付着させる。そし
て、基板1aに付着された樹脂原料を硬化させることに
より形成される隔壁パターン5を介して一対の基板1
a,1bを一定の間隙に保持するように貼り合わせる。
その後、貼り合わされた一対の基板1a,1b間に液晶
8を注入することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の基板を隔壁
を介して接着させた液晶素子の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より液晶素子の対向する一対の基板
間の間隙であるセルギャップを画面全体で均一とする2
つの方法がある。第1の方法としての接着ビーズ法は、
対向する一対の基板間の間隙であるセルギャップを画面
全体で均一とするために、まずガラススぺーサと熱硬化
タイプの樹脂とからなる同一径の接着ビーズを基板に散
布し、次いで接着ビーズが散布された基板に対向基板を
アライメントして貼り合わせて加圧熱硬化炉で接着する
方法である。
【0003】この接着ビーズ法によって形成された液晶
素子としての液晶パネルは、外部からの衝撃に弱く、基
板の変形に伴い液晶が周囲に移動し、液晶構造が破壊さ
れてしまう。このため、対衝撃性の優れた筐体設計が液
晶パネルには要求されているので、コストの上昇をもた
らしている。
【0004】これに対する第2の方法としての隔壁パタ
ーン法は、一方の基板の配向膜上に接着性、感光性を有
するアクリル樹脂を材料とした隔壁パターンを設け、次
いでこの一方の基板に対向基板をアライメントして貼り
合わせて加圧熱硬化炉で接着する方法である。
【0005】この隔壁パターン法によって形成された液
晶パネルは、一般的に隔壁そのものが衝撃を吸収するた
めに、また衝撃による液晶の移動が隔壁に妨げられるた
めに対衝撃性が大幅に向上することが知られている。い
ずれにしても隔壁を形成した液晶パネルは対衝撃性が向
上し、筐体設計のコストをダウンさせることが可能とな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た隔壁パターンは、感光性を有するアクリル樹脂性のフ
ォトレジストを配向膜上にコーティングし、プリベー
ク、露光、現像、リンス、ポストベークを有する一連の
フォトリソグラフィー工程で隔壁パターンを形成するよ
うにしているので、コストの高い長大な生産ラインが必
要となるという問題がある。
【0007】また、隔壁材料として、フォトレジストお
よび溶剤系や無機系の現像液を使用することも隔壁形成
コストを上昇させる原因となっている。
【0008】しかも、配向膜上にフォトレジストや現像
液などが微量でも残留すると、液晶の配向ムラを引起こ
すという問題がある。特に、隔壁パターン周辺の配向異
常は液晶駆動時のマージンの低下、コントラストの劣化
をもたらす。したがって、隔壁パターン形成時のリンス
およびポストベークが不十分であると、不良品の液晶パ
ネルが発生する原因となるという問題となる。
【0009】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、製造工程を短縮化するととも
に、突設部形成のコストダウンを図り、配向膜の異常を
抑制し、均一かつ良好な配向膜を安定して得られるよう
にした液晶素子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】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明に係る液晶素子の製造方法は、
一対の基板に突設部を形成し、該基板と他の基板とを貼
り合わせて液晶素子を製造するものであって、光や熱に
よって硬化する接着性を有する樹脂原料を吐き出すイン
クジェット記録装置からの吐出量を制御しながら少なく
とも一方の基板の所定位置に該樹脂原料を付着させる原
料付着工程と、前記基板に付着された前記樹脂原料を硬
化させることにより形成される突設部を介して前記一対
の基板を一定の間隙に保持するように貼り合わせる貼り
合わせ工程と、該貼り合わされた一対の基板間に液晶を
注入する液晶注入工程とを有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は本発明に係る実施例の説明に適用さ
れる液晶素子の構造を示す断面図である。
【0013】一対の基板1a,1bに突設部5を形成
し、一方の基板1aと他の基板1bとを貼り合わせて液
晶素子を製造するものであって、光や熱によって硬化す
る樹脂原料を吐き出すインクジェット記録装置からの吐
出量を制御しながら少なくとも一方の基板1aの所定位
置に該樹脂原料を付着させる原料付着工程と、前記基板
1aに付着された前記樹脂原料を硬化させることにより
形成される突設部5を介して前記一対の基板1a,1b
を一定の間隙に保持するように貼り合わせる貼り合わせ
工程と、該貼り合わされた一対の基板1a,1b間に液
晶を注入する液晶注入工程とを有することを特徴とす
る。
【0014】この場合、前記インクジェット記録装置
は、前記樹脂原料を吐出させるために、エネルギー発生
素子として電気熱変換体を用いることが好ましい。
【0015】または、前記インクジェット記録装置は、
前記樹脂原料を吐出させるために、エネルギー発生素子
として圧電素子を用いることが好ましい。
【0016】また、前記貼り合わせ工程は、前記基板に
付着された前記樹脂原料を仮硬化させる焼成工程と、該
焼成工程によって形成された突設部を介在させて一対の
基板を一定の間隙に貼り合わせる接着工程と、熱または
光により前記樹脂原料を本硬化させて前記突設部を形成
する隔壁形成工程とを有することが好ましい。
【0017】さらに、前記突設部を形成するための樹脂
原料は、感光性を有しない熱硬化性樹脂である。
【0018】さらにまた、前記液晶注入工程において注
入される液晶は、強誘電性の液晶である。
【0019】次に、本実施の形態の作用効果について説
明する。
【0020】本実施の形態によれば、光や熱によって硬
化する樹脂原料をインクジェット記録装置を用いて原料
の吐出量を制御しながら少なくとも一方の基板1aの所
定位置に付着させて突設部5を形成するようにしたの
で、突設部形成の短縮化とコストダウンとを図り、配向
膜の異常を抑制し、均一かつ良好な配向膜を安定して得
られる。
【0021】インクジェットヘッドとしてはエネルギー
発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェットタ
イプ、あるいは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ
などが使用可能であり、樹脂原料をインクジェット記録
装置によって吐出するようにしたので、突設部5のパタ
ーン形状および面積を任意に設定することができる。
【0022】突設部5を形成するための樹脂原料として
は、熱硬化性樹脂の樹脂原料をエチルセロソルブ、Nメ
チルピロリドンなどの溶剤と混合して調整する。熱硬化
性樹脂としては、アクリル系樹脂、エポキシ系の樹脂、
ポリビニールアルコール系の樹脂等が挙げられるが、加
熱することで硬化し、対向基板との接着性を有する樹脂
であれば何でもよい。
【0023】上述したインクジェット記録装置を用いて
配向膜上に突設部としての隔壁パターンを形成するた
め、従来のフォトリソグラフィ工程で隔壁パターンを形
成する方法に比べてプリベーク・露光・現像・リンスラ
インといった工程を短縮することができる。また、隔壁
材料として高価なフォトレジストを用いる必要はないの
で、隔壁材料の低コスト化が図れる。さらに、現像で大
量に使用する現像液、リンス液が不要となるので、その
費用が掛らなくなる。インクジェットヘッドによって画
素間領域上に隔壁樹脂原料を選択的に吐出させるように
したので、品質的にも画素領域の配向膜に残留不純物が
付与せず、液晶の配向ムラが解消する。
【0024】また、本実施の形態の隔壁形成方法は、画
素領域の配向膜上に何ら影響を及ぼすものではないの
で、配向膜に対するラビングは隔壁形成の前に行っても
後に行ってもどちらでもよい。
【0025】隔壁の高さを制御する方法としては、樹脂
原料の樹脂濃度、インクジェットヘッドに対する基板ス
テージの移動速度あるいはインクジェットヘッドから隔
壁樹脂原料を吐出する頻度を調整することによって行う
ことができる。
【0026】
【実施例】〈実施例1〉本実施例では、液晶パネルは、
図1に示されるように平行に配置した一対の基板1a,
1bの間に液晶8が注入配置されたものである。
【0027】一方の基板(上基板)1aおよび他方の基
板(下基板)1bにITO(Indium Tin O
xide)をスパッタ法で約700Åに成膜して透明電
極2a,2bを形成し、フォトリソグラフィ工程でスト
ライプ状の電極を形成する。
【0028】その後、上基板1aに形成された透明電極
2aおよび下基板1bに形成された透明電極2bのそれ
ぞれの上に塗布型絶縁膜3a,3bを印刷、焼成により
形成して約600Åの塗布型絶縁膜3a,3bを形成す
る。そしてさらに、それぞれの塗布型絶縁膜3a,3b
の上に約200Åのポリイミド配向膜4a,4bを印
刷、焼成により形成する。
【0029】次に、下基板1bのポリイミド配向膜4b
上で画素間領域に対してインクジェット記録装置によっ
て突設部としての隔壁パターン5を形成する。隔壁樹脂
原料を吐出するインクジェットヘッドは、画素間と同一
ピッチ・同一数のノズルを有するものを使用する。下基
板1bはインクジェット記録装置のステージにバキュー
ム吸着させ、インクジェットヘッドから隔壁樹脂原料を
吐出させながらステージを定速移動させる。これにより
下基板1bの画素間上にストライプ状の隔壁樹脂原料を
描画する。隔壁樹脂原料はエチルセロソルブにポリビニ
ルアルコールを4wt%で調整した液を用いる。さら
に、この下基板1bを120℃で5分間ベークし、エチ
ルセロソルブを蒸発させて隔壁パターン5を形成する。
隔壁の高さを1.25〜1.35μm、巾を20μmに
形成した。
【0030】次に、隔壁パターン5を形成した下基板1
bと対向する上基板1aとをそれぞれラビング処理し、
下基板1bの表面に平均粒径1.24μmのガラススぺ
ーサ6を散布し、上基板1aにはシール接着剤7を描画
形成する。このようにして作成した上基板1aおよび下
基板1bをアライメントして貼り合わせた後、加圧熱硬
化炉によって隔壁を加熱することで硬化し、対向基板を
接着させる。この時の条件は160℃、1.5時間とし
た。
【0031】このようにして得られた液晶セルに強誘電
性の液晶8を注入したところ、均一かつ良好な配向が得
られ、液晶パネルの駆動特性も非常に良好だった。
【0032】〈実施例2〉実施例1と同じ方法により、
対向する基板1a,1b上のそれぞれに透明電極2a,
2b、絶縁膜3a,3b、およびポリイミド配向膜4
a,4bを配し、ラビング処理を施す。そして、下基板
1bに対してアクリル樹脂をエチルセロソルブで1wt
%に調整した隔壁樹脂原料をインクジェット記録装置で
ストライプ状に描画する。
【0033】次に、下基板1bを150℃、10分の熱
処理を行い隔壁を硬化させる。硬化後の隔壁の高さを
1.25〜1.35μm、巾を20μmに形成した。さ
らに、下基板1bにガラススぺーサ6を散布し、上基板
1aにはシール接着剤7を描画して上下の対向基板1
a,1bをアライメントして貼り合わせた後、加圧熱硬
化炉によって隔壁を加熱することで硬化し、対向基板1
a,1bを接着させる。この時の条件は160℃、1.
5時間とした。
【0034】このようにして得られた液晶セルに強誘電
性の液晶8を注入したところ、均一かつ良好な配向が得
られ、液晶パネルの駆動特性も非常に良好だった。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光や熱によって硬化する樹脂原料をインクジェット記録
装置を用いて原料の吐出量を制御しながら少なくとも一
方の基板の所定位置に付着させて突設部を形成するよう
にしたので、従来のフォトリソグラフィ工程による突設
部形成よりも工程を短縮化でき、コストダウンを図るこ
とができる。
【0036】また、インクジェット記録装置によって樹
脂原料を吐出させて、突設部を形成するようにしたの
で、配向膜の異常を抑制し、均一かつ良好な配向膜を安
定して得られる。
【0037】また、突設部形成材料としてフォトレジス
トを使用しないで、安価な熱硬化樹脂原料を使用するこ
と、および現像液を使用しないことによって突設部を形
成する際のコストダウンを図ることができる。
【0038】さらに配向膜上の画素間領域に選択的に隔
壁を施すようにして、他の画素領域には何らの影響も及
ぼさないようにしたので、隔壁形成に起因する液晶配向
の以上を抑制し、均一かつ良好な配向が安定して得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の説明に適用される液晶
パネルの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1a 他方の基板(上基板) 1b 一方の基板(下基板) 2a 透明電極 2b 透明電極 3a 塗布型絶縁膜 3b 塗布型絶縁膜 4a ポリイミド配向膜 4b ポリイミド配向膜 5 突設部(隔壁パターン) 6 ガラススペーサ 7 シール接着剤 8 液晶

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の基板に突設部を形成し、該基板と
    他の基板とを貼り合わせて液晶素子を製造する液晶素子
    の製造方法において、 光や熱によって硬化する接着性を有する樹脂原料を吐き
    出すインクジェット記録装置からの吐出量を制御しなが
    ら少なくとも一方の基板の所定位置に該樹脂原料を付着
    させる原料付着工程と、 前記基板に付着された前記樹脂原料を硬化させることに
    より形成される突設部を介して前記一対の基板を一定の
    間隙に保持するように貼り合わせる貼り合わせ工程と、 該貼り合わされた一対の基板間に液晶を注入する液晶注
    入工程とを有する、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記インクジェット記録装置は、前記樹
    脂原料を吐出させるために、エネルギー発生素子として
    電気熱変換体を用いた、 ことを特徴とする請求項1記載の液晶素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記インクジェット記録装置は、前記樹
    脂原料を吐出させるために、エネルギー発生素子として
    圧電素子を用いた、 ことを特徴とする請求項1記載の液晶素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記貼り合わせ工程は、 前記基板に付着された前記樹脂原料を仮硬化させる焼成
    工程と、該焼成工程によって形成された突設部を介在さ
    せて一対の基板を一定の間隙に貼り合わせる接着工程
    と、熱または光により前記樹脂原料を本硬化させて前記
    突設部を形成する隔壁形成工程とを有する、 ことを特徴とする請求項1記載の液晶素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記突設部を形成するための樹脂原料
    は、感光性を有しない熱硬化性樹脂である、 ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載
    の液晶素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記液晶注入工程において注入される液
    晶は、強誘電性の液晶である、 ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載
    の液晶素子の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003091010A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Seiko Epson Corp 液晶ギャップ用スペーサの形成方法および該方法に用いる微小液滴吐出装置
WO2010147331A3 (ko) * 2009-06-16 2011-03-03 주식회사 토비스 액정 패널 절단 방법

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