JP2003222883A - 液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な液晶表示素子を高い生産性で製造でき
る液晶表示素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 閉ループ状シールパターンの外のいずれ
かから描画し始め、かつ描画し始めた箇所と異なる閉ル
ープ状シールパターンの外の箇所で描画し終わる。閉ル
ープ状シールパターンの外の補助シール部23から描画し
始め、かつ描画し始めた補助シール部23と異なる補助シ
ール部23で描画し終わる。シール切れや糸曳きが発生し
たとしても閉ループ状シールパターンの外部であり、閉
ループ状シールパターン内部では発生しない。滴下注入
法で良好な液晶表示素子を高い生産性で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の製
造方法および液晶表示素子に関し、より詳しくは、基板
に液晶材料を滴下して対向する基板間に液晶層を形成す
る液晶表示素子の製造方法およびこれを用いた液晶表示
素子に関する。
【0002】
【従来の技術】一対の基板間に液晶層を形成する方法と
しては、例えば真空注入法や滴下注入法が知られてい
る。
【0003】真空注入法は、一部に開口部を有する枠状
のシール剤を挟んで2枚の基板を所定間隔で重ね合せ、
シールを硬化して空セルを構成し、この空セルを真空槽
に入れ内部を減圧状態にし、続いて空セルの開口部を液
晶材料に浸し、次に槽内の圧力を大気圧程度に戻し、空
セルの内部気圧と槽内の気圧の差とによって液晶材料を
空セル内に吸い込ませ充填するものである。
【0004】ただし、この方法では、汎用のボジ型液晶
を注入するにも7〜10時間程度の長時間が必要で、パ
ネルサイズが大きくなったり、セルギャップが小さくな
ったり、ネガ型液晶を注入する場合はさらに長時間を要
する間題がある。
【0005】一方、滴下注入法は、特開昭61−260
216号公報などで知られているように、一方の基板に
シール剤を閉ループ状に塗布した後、ループ内に液晶材
料を滴下し、他方の基板を重ね合せ、液晶材料を広げて
液晶層を形成し、シールを硬化するもので、パネルサイ
ズやセルギャップ、使用液晶にかかわらず、1時間程度
の短時間で液晶層の形成ができるという大きな特徴があ
る。閉ループ状のシール塗布方法としては、閉ループ状
シールパターンの四隅のいずれかから描画し始め、かつ
同一箇所で描画し終わる方法が知られている(特開平8
−240807号公報および特開平10−301122
号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
シール塗布方法には次のような間題点があった。滴下注
入法で使用するシール剤は、未硬化状態で液晶と接して
も溶解しないように一般に数千ポイズ程度と高粘度であ
り、ディスペンサーでの描画し始めにシール剤が出てき
にくく、描画し終わり時には糸曳き状態となりやすいた
め、描画し始め兼描画し終わりの箇所でシール切れやル
ープ内へのシール糸曳きが発生して、表示不良を発生し
やすいという間題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の基板上
にシール剤を閉ループ状に塗布する工程と、閉ループ内
に液晶材料を滴下する工程と、一方の基板の前記シール
剤が形成された面側に他方の基板を対向させて重ね合せ
る工程と、を有する液晶表示素子の製造方法において、
シール剤を塗布する工程は、閉ループ状シールパターン
の外部の箇所から描画し始め、かつ閉ループ状シールパ
ターンの外部の箇所で描画し終わる工程を有することを
特徴とする液晶表示素子の製造方法である。
【0008】また、本発明は、一対の基板と、一対の基
板を接着する閉ループ上のシール剤と、一対の基板と前
記閉ループとに囲まれて配置された液晶材料と、を有す
る液晶表示素子において、シール剤は、前記閉ループの
一部から前記閉ループの外部に延在する延在部を有し、
延在部は閉ループの外部に端部を有することを特徴とす
る液晶表示素子である。
【0009】そして、上記のように閉ループ状シールパ
ターンの外のいずれかから描画し始め、かつ前記描画し
始めた箇所と異なる閉ループ状シールパターンの外の箇
所で描画し終わるかまたは閉ループ状シールパターンの
外の補助シール部から描画し始め、かつ前記描画し始め
た補助シール部と異なる補助シール部で描画し終われ
ば、シール切れや糸曳きが発生したとしても閉ループ状
シールパターンの外部であり、閉ループ状シールパター
ン内部では発生しないため、良好な液晶表示素子を製造
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】(実施例1)以下に図面を用いて本
発明をさらに詳細に説明する。
【0011】図1に、本発明の一実施形態に係る方法で
製造可能な液晶表示素子を用いた液晶表示装置の概略的
な断面図を示す。
【0012】図1の液晶表示装置1は、TN(Twisted N
ematic)型のカラー表示可能な液晶表示装置であって、
アレイ基板2と対向基板3との間に液晶材料4が挟持さ
れ、シール剤17によって封止・接着されさらに一対の偏
光板5がアレイ基板2と対向基板3の表面にそれぞれ貼
り付けられて液晶表示素子を構成している。
【0013】アレイ基板2は、ガラス基板6上に薄膜ト
ランジスタからなる複数のスイッチング素子7が形成さ
れ、このスイッチング素子7を覆うようにカラーフィル
タ層8が形成されている。カラーフィルタ層8は赤色
R、緑色G、および青色Bの三色を有する。また、表示
領域外周には周辺遮光層9が形成されている。さらに、
カラーフィルタ層8上に画素電極10が形成され、画素電
極10はカラーフィルタ層8に形成されたコンタクトホー
ルを介してスイッチング素子7に接続されている。さら
に、カラーフィルタ層8上には対向基板3との間隔を保
つためのスペーサ11が形成されている。そして、画素電
極10およびスペーサ11を覆って全面に配向膜12が形成さ
れている。
【0014】対向基板3は、ガラス基板13上に共通電極
14が形成され、その上に配向膜15が形成されてなる。
【0015】そして、これらアレイ基板2と対向基板3
からなる液晶表示素子1に加えて、図示しない光源、駆
動回路等が配置され、液晶表示装置を形成している。
【0016】次に、これらアレイ基板2と対向基板3と
を貼り合わせるためのシール剤17およびその描画方法に
ついてより詳細に説明する。
【0017】まず、下記の合成例に示す方法で、シール
剤を合成した。
【0018】高純度ビスフェノールA型エポキシ樹脂:
エピクロンー850S(大日本インキ化学工業製)を10
00質量部(以下、部と略記する。)、メタクリル酸:2
50部、トルエン:900部、トリエチルアミン:2部、
パラメトキシフェノール:2部を混合し、90℃で8時
間加熱攪拌し、部分付加反応物を合成した。
【0019】上記反応物に、トルエン:4500部を加
えて希釈し、これに純水:4500部を添加して室温で
1時間攪拌した後静置し、水分を分離して除去した。こ
の洗浄操作を5回、次に同量の1規定NaOH水溶液に
よる洗浄を5回、さらに同量の純水のみによる洗浄を5
回繰り返した後、この溶液を濾過し、減圧下70℃で濃
縮してトルエンを完全に除去し、部分メタクリル化エポ
キシ樹脂精製物を得た。シール剤の他の成分についても
同様に精製処理を行い、高純度化した。
【0020】続いて、下記の組成比で、原料をペイント
ロールを用いて十分に混練りし、粘度約50万センチポ
イズのシール剤を作製した。
【0021】 a)成分: 上記合成例で作製した部分メタクリル化エポキシ樹脂 56部 b)成分: BPE4(第一工業製薬製) 5部 c)成分: エスキュアKIP−150(ラムバーティ社製) 4部 d)成分: アミキュアーVDH(味の素製) 10部 e)成分: エクスオーツM−2010(新日鉄化学製) 24部 f)成分: KBM−403(信越化学製) 1部
【0022】上記シール剤を使用して液晶表示パネルを
作製し、表示不良の有無を試験した。
【0023】図2は、液晶表示素子2つ分のアレイ基板
2が取れる大判アレイ基板200である。図2に示すよう
に、アレイ基板200(スイッチング素子7、画素電極10お
よび配向膜12については図示を省略してある。)の上に
シール剤を閉ループ状シールパターンの外から描画し始
め、かつ前記描画し始めた箇所と異なる閉ループ状シー
ルパターンの外の箇所で描画し終わるように塗布し
た。
【0024】図2の大判アレイ基板200内の領域におい
て、太い実線部が閉ループ状シールパターン、細い実線
部は基板のたわみを抑えるための補助シールで、およ
びが描画し始めた箇所、およびが描画し終わりの
箇所で、描画の順序を矢印で示した。二度書きとなる
ととの間およびととの間の近傍の本シール部分で
は、ディスペンサーと基板とのギャップを60μmと他
の本シール部での40μmに比べ大きくして1回のシー
ル塗布量を半減させ、結局合計の塗布量を他の部分と同
じにした。本実施例ではディスペンサーと基板とのギャ
ップを変化させることにより合計の塗布量を他の部分と
同じにしたが、塗布速度または塗布圧等を変えてもよい
し、それらの組合せを用いることもできる。
【0025】およびでは吐出遅れによるシール切
れ、およびでは糸曳きが発生したが、いずれも本シ
ールの閉ループ状シールパターン外であり、本シール領
域内は全く間題無かった。
【0026】続いて、この基板のシール剤で囲まれた領
域に液晶を滴下した。次いで、このアレイ基板200およ
び液晶表示素子2つ分の対向基板3が取れる大判対向基
板を真空中で貼り合わせ、大気圧に戻した後、シール剤
17に紫外線を照射し、さらに120℃で1時間加熱して
シール剤17を硬化させた後、個々の液晶表示素子を形成
すべくカットし、偏光板5を貼り液晶表示素子1を完成
させた。
【0027】図4に、カットした後の単個の液晶表示素
子1の平面図を示す。簡略化のためアレイ基板2の外周
とシール剤17のみを図示している。最終的にシール剤17
は閉ループと、この閉ループの一部から閉ループの外部
に延在する延在部21を有するパターンとなっており、延
在部21は閉ループの外部に端部22を有している。この端
部22は、シール剤17の描画し始めの箇所および描画し終
わりの箇所に対応している。
【0028】上記液晶表示素子は、気泡、白ズミ、セル
ギャップムラ等の表示不良が無く、良好なものであっ
た。
【0029】(実施例2)図3に示すように、補助シール
部23から描画し始め、かつ前記描画し始めた補助シール
部23と異なる補助シール部23で描画し終わるようにし
た。他は実施例1と同様に行った。この結果、実施例1
と同様に良好な液晶表示素子が得られた。
【0030】(比較例1)図5に示すように、および
で表示した閉ループ状シールパターンの一隅から描画し
始めかつ描画し終わった所、本シール部でシール切れや
糸曳きが発生し、得られた液晶表示素子には気泡や糸曳
きシールによる表示不良が多かった。
【0031】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、閉
ループ状シールパターンの外のいずれかから描画し始
め、かつ前記描画し始めた箇所と異なる閉ループ状シー
ルパターンの外の箇所で描画し終わるかまたは閉ループ
状シールパターンの外の補助シール部から描画し始め、
かつ前記描画し始めた補助シール部と異なる補助シール
部で描画し終われば、滴下注入法で良好な液晶表示素子
が高い生産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る方法で製造可能な
液晶表示素子を用いた液晶表示装置を示す概略断面図で
ある。
【図2】本発明の実施例1におけるシール剤の描画状態
を示す概略平面図である。
【図3】本発明の実施例2におけるシール剤の描画状態
を示す概略平面図である。
【図4】本発明の一実施の形態における液晶表示素子の
シール剤のパターンを示す概略平面図である。
【図5】比較例のシール剤の描画状態を示す概略平面図
である。
【符号の説明】
1 液晶表示素子 2 アレイ基板 3 対向基板 4 液晶材料 17 シール剤 21 延在部 22 端部 23 補助シール部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の基板上にシール剤を閉ループ状に
    塗布する工程と、 前記閉ループ内に液晶材料を滴下する工程と、 前記一方の基板の前記シール剤が形成された面側に他方
    の基板を対向させて重ね合せる工程と、を有する液晶表
    示素子の製造方法において、 前記シール剤を塗布する工程は、前記閉ループ状シール
    パターンの外部の箇所から描画し始め、かつ前記閉ルー
    プ状シールパターンの外部の箇所で描画し終わる工程を
    有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記描画し始める箇所と前記描画し終わ
    る箇所が異なることを特徴とする請求項1記載の液晶表
    示素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記一方の基板上に前記閉ループの外部
    でかつ前記閉ループに接続した補助シール部をさらに備
    え、 前記補助シール部から描画し始め連続して前記閉ループ
    を描画しさらに連続して補助シール部を描画し一連の描
    画をし終わることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
    素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 一対の基板と、 前記一対の基板を接着する閉ループ上のシール剤と、 前記一対の基板と前記閉ループとに囲まれて配置された
    液晶材料と、を有する液晶表示素子において、 前記シール剤は、前記閉ループの一部から前記閉ループ
    の外部に延在する延在部を有し、前記延在部は前記閉ル
    ープの外部に端部を有することを特徴とする液晶表示素
    子。
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