JP2005092155A - Liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対の基板が一定隙間をもって配される液晶表示素子に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display element in which a pair of substrates are arranged with a certain gap.
一般に液晶表示素子は一対の電極基板の外周部内側をシールと呼ばれる接着樹脂を介して貼り合せることで形成される。この一対の電極基板の間には球状または繊維状のスペーサが散布されて互いの隙間を保持しているが、これらのスペーサは散布密度均一化制御が困難である。特に、基板としてフレキシブルなプラスチック基板を用いる場合、基板間隔を一定に保つ為にはこれらのスペーサを大量に散布する必要があるが、散布密度のバラツキがセル厚のバラツキを生じたり、スペーサ周囲の配向乱れの粗密が表示のムラとなってしまうという問題があった。 In general, a liquid crystal display element is formed by bonding the inner periphery of a pair of electrode substrates through an adhesive resin called a seal. Spherical or fibrous spacers are scattered between the pair of electrode substrates to maintain a gap between them, but it is difficult to control the distribution density to be uniform. In particular, when a flexible plastic substrate is used as the substrate, it is necessary to apply a large amount of these spacers in order to keep the substrate interval constant. However, the dispersion of the application density causes a variation in cell thickness, There was a problem that the density of the disordered alignment would cause display unevenness.
前述のスペーサ散布密度の均一化、つまりスペーサ存在確率を均一化する手法として、散布ではなく、基板上にスペーサを固定形成する方法が提案されている。その方法としては、たとえば、レジストからなるスペーサを任意の位置に露光、パターニングして配置するフォトリソ法や、特許文献1所載の方法等がある。この特許文献1には、プラスチック基板の勘合精度の困難さによる歩留低下を避けるため、プラスチック液晶表示素子を形成する基板にエンボス法で凹凸の「うね」を画素の隙間に設ける手法が開示されている。
前述のフォトリソ法は、2枚の基板間を挟持するスペーサを形成するために、レジスト材料を用いて、露光・現像を用いて特定形状にパターニングするものであり、図14(イ)に示す断面概略図のように、基板1の表面にレジストからなるスペーサ22が設けられることになる。ここで、スペーサ22と基板1の間に図14(ロ)または図14(ハ)に示すように、透明電極12を設けてもよい。また、図14(ロ)に示すように、透明電極12およびスペーサ22の表面に配向膜18を設けたり、図14(ハ)に示すように、スペーサ22と透明電極12との間に配向膜18を設けてもよい。
In the photolithography method described above, a resist material is used to form a spacer for sandwiching between two substrates, and patterning is performed to a specific shape using exposure and development, and the cross section shown in FIG. As shown schematically,
このフォトリソ法は従来の湿式もしくは乾式のスペーサ粒子散布法における散布密度均一化制御を克服できるが、フォトリソ工程が余分に必要となること、スペーサとなるレジスト材料が配向膜印刷時の溶剤や液晶材料などに溶解しないこと等の制約がある。また、プラスチック液晶表示素子用の基板材料は配向膜印刷時の溶剤や液晶材料に溶解しない材料が選択され、このような材料は密着性が悪く、レジスト材料からなるスペーサが製品化後の機械的衝撃等により剥がれるなどの問題がある。 This photolitho method can overcome the control of uniform spray density in the conventional wet or dry spacer particle spray method, but it requires an extra photolitho process, and the resist material used as the spacer is a solvent or liquid crystal material for alignment film printing. There are restrictions such as not dissolving. Also, substrate materials for plastic liquid crystal display elements are selected from materials that do not dissolve in solvents and liquid crystal materials during alignment film printing, such materials have poor adhesion, and spacers made of resist materials are mechanically There are problems such as peeling due to impact.
また、前記特許文献1所載のものについて詳述すると、まず、図15(イ)に示すように、サブマスター機器24に重合体樹脂23を注入し、そして同図(ロ)に示すように、樹脂の表面平滑並びに硬化後剥離ライナーとしてポリエステルまたはポリカーボネートフィルム24で重合体樹脂23を覆い、重合体樹脂23を紫外線で硬化する。そして、同図(ハ)に示すように、硬化した重合体樹脂23から剥離ライナー24を剥離している。なお、ここで、特許文献1には、ポリエステル並びにポリカーボネートフィルム24の機能は明確ではないが、「剥離ライナー」と記載していることから判断すると、フィルムは液晶基板には用いられないことは明らかである。このことは、フィルムを液晶用途に用いるためには複屈折が無いか、もしくはSTN液晶表示素子の場合には所定の複屈折フィルムが位相差補償板として使用できるが、それらのことが特許文献1には全く記載されていないことから明らかである。
Further, the one described in
また、図16(イ)に示すように、プラスチック液晶表示素子を形成する基板1(ポリカーボネートやポリエーテルサルフォンなど)表面に170℃まで加熱したサブマスター(型)を押しつけて直接エンボスする方法も存在する。この場合、プラスチック基板に直接エンボス加工する方法は加工精度の問題のみならず、偏光を利用する液晶ではリターデーションに伴う色ムラの問題が存在する。これについて以下詳細に述べる。 Further, as shown in FIG. 16 (a), a method of directly embossing by pressing a submaster (mold) heated to 170 ° C. on the surface of a substrate 1 (polycarbonate, polyethersulfone, etc.) on which a plastic liquid crystal display element is formed. Exists. In this case, the method of directly embossing the plastic substrate has not only a problem of processing accuracy but also a problem of color unevenness associated with retardation in a liquid crystal using polarized light. This will be described in detail below.
(加工精度)
所望の形状を得るためには、プラスチック基板の表面を十分に融解させ、低粘度にする必要がある。しかしながら、液晶表示素子を形成する基板は薄く、表面だけをTg以上、融点近くまで上昇させることは極めて困難であり、結果として基板そのものが変形してしまうことになる。その不具合を避けるためには、粘度の高い状態で押圧変形させることが必要となり、この場合には、エンボスの転写精度が低くなるという問題が発生する。特に、液晶用高分子基板は後工程における配向膜の処理やシール材料の密着性を高めるため、耐熱高分子が用いられており、耐熱高分子の表面だけをTg以上、融点近くまで上昇させることは極めて困難である。
(Machining accuracy)
In order to obtain a desired shape, the surface of the plastic substrate needs to be sufficiently melted to have a low viscosity. However, the substrate on which the liquid crystal display element is formed is thin, and it is extremely difficult to raise only the surface to Tg or more and close to the melting point, and as a result, the substrate itself is deformed. In order to avoid such a problem, it is necessary to perform pressure deformation in a high viscosity state. In this case, there arises a problem that the transfer accuracy of the embossing is lowered. In particular, for polymer substrates for liquid crystals, heat-resistant polymers are used in order to improve the alignment film processing and sealing material adhesion in the subsequent process, and only the surface of the heat-resistant polymer is raised above Tg to near the melting point. Is extremely difficult.
(色ムラ)
上述の耐熱高分子が融点以下の粘度の高い状態で押圧変形させられると、ポリカーボネートやポリエーテルスルフォンのように内部応力によるリターデーションを生じ易い(光学弾性率が大きい)材料からなる基板ではエンボス形成部の変形跡がリターデーションとして点在し、光抜け、色ムラの原因となり表示素子の品位を低下させる。
(Color unevenness)
When the above heat-resistant polymer is pressed and deformed in a state of high viscosity below the melting point, embossing is formed on a substrate made of a material that easily causes retardation due to internal stress (such as high optical elastic modulus) such as polycarbonate and polyether sulfone. The deformation traces of the portions are scattered as retardation, causing light loss and color unevenness, and degrading the quality of the display element.
さらに、上記した各方法にあっては、それぞれ次の問題が残る。 Furthermore, the following problems remain in each method described above.
(1).エンボス形状が透明電極のパターニング工程で基板構成材料が薬剤(レジスト溶剤、現像液、エッチャント、剥離液)で侵されて変形するおそれがある。また、基板そのものをエンボス加工すると、配向膜を塗布するときの配向膜の溶剤によってエンボス部が膨潤変形したり、後工程で注入する液晶がエンボス部に含浸膨潤してエンボス部が目的となるスペーサ機能を損なうという問題がある。 (1). There is a possibility that the embossed shape may be deformed by the substrate constituent material being attacked by a chemical (resist solvent, developer, etchant, stripping solution) in the patterning process of the transparent electrode. In addition, when the substrate itself is embossed, the embossed portion is swollen and deformed by the solvent of the alignment film when the alignment film is applied, or the embossed portion is swelled by liquid crystal injected in a later process, and the embossed portion is the target spacer There is a problem that the function is impaired.
(2).液晶を駆動する画素電極の間に「うね」を設けるが、エンボスで形成したうねとの隙間に精度良く画素電極をパターニングすることは困難であり、「うね」が画素にあると通常矩形である画素の形状が変形したり、画素内「うね」部の光抜け、または遮光という問題を生じ、表示品位が損なわれてしまう。特に、片側基板の突起で対向基板を支えることは結果的に「うね」がある特定方向に整列していることを示し、「うね」に垂直な方向で基板が撓むことを抑制できない。 (2). Although “ridges” are provided between the pixel electrodes that drive the liquid crystal, it is difficult to accurately pattern the pixel electrodes in the gaps between the ridges formed by embossing. The shape of the rectangular pixel is deformed, and there is a problem of light omission or light shielding in the “ridge” portion in the pixel, which impairs display quality. In particular, supporting the counter substrate with the protrusions on one side substrate indicates that the “ridges” are aligned in a certain direction, and the substrate cannot be prevented from bending in a direction perpendicular to the “ridges”. .
本願発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、本願発明は、確実に一対の基板の隙間を保持できるスペーサを容易に製造することのできる液晶表示素子及びその製造方法、ならびに、液晶表示素子用基板及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the present invention relates to a liquid crystal display element capable of easily manufacturing a spacer capable of reliably holding a gap between a pair of substrates, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal It is an object to provide a display element substrate and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決すべく本願発明はなされたものであり、本願発明に係る液晶表示素子の製造方法は、一定隙間をもって配される一対の基板を有する液晶表示素子を製造する方法であって、少なくとも一方の基板の表面と、この基板の表面に対向する面に凹部が複数形成されたスタンパとの間に、液状の樹脂材料を配し、前記凹部によって前記樹脂材料に突起を複数形成する手順、及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a constant gap, and at least Disposing a liquid resin material between a surface of one substrate and a stamper having a plurality of recesses formed on a surface facing the surface of the substrate, and forming a plurality of protrusions on the resin material by the recesses; And the procedure which hardens the resin material in which this protrusion was formed is characterized by the above-mentioned.
上記構成からなる本願発明に係る液晶表示素子の製造方法にあっては、樹脂材料の突起により他方の基板との隙間部分を保持することが可能となり、つまり、従来のようなスペーサ散布工程等が必要でなく、基板の表面に設けられた樹脂材料の突起によってスペーサの機能を持たせることができる。このように、液晶表示素子用プラスチック基板表面を覆う樹脂材料によって突起を形成することで製造プロセスにおける薬剤や液晶材料による突起の変形を防ぎ、スペーサ機能を損なうことはなく、また、本願発明の製造方法によれば、従来のような加工精度と色ムラの問題の発生を防止することができる。また、従来の散布方式に比べて突起を容易に画素内に均一に分布させることができ、液晶表示素子を形成する基板間を均一に保持する作用が高く、プラスチック液晶表示素子の様に基板の撓みによるセル厚不均一に基づく中間調表示時のザラツキ感を低減することができる。 In the manufacturing method of the liquid crystal display element according to the present invention having the above-described configuration, it is possible to hold the gap portion with the other substrate by the protrusion of the resin material, that is, the conventional spacer spraying process or the like. It is not necessary, and the function of the spacer can be provided by the protrusion of the resin material provided on the surface of the substrate. As described above, the protrusion is formed by the resin material covering the surface of the plastic substrate for the liquid crystal display element, so that the deformation of the protrusion due to the chemical or the liquid crystal material in the manufacturing process is prevented, and the spacer function is not impaired. According to the method, it is possible to prevent the conventional processing accuracy and color unevenness from occurring. In addition, the projections can be easily distributed uniformly in the pixels as compared with the conventional spraying method, and the action of holding the liquid crystal display elements uniformly is high, which is similar to that of plastic liquid crystal display elements. It is possible to reduce the feeling of roughness at the time of halftone display based on uneven cell thickness due to bending.
また、本願発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法は、一定隙間をもって配される一対の基板を有する液晶表示素子に用いられる液晶表示素子用基板を製造する方法であって、基板の表面と、この基板の表面に対向する面に凹部が複数形成されたスタンパとの間に、液状の樹脂材料を配し、前記凹部によって前記樹脂材料に突起を複数形成する手順、及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とするものであり、上記本願発明に係る液晶表示素子用基板と同様の利点を有するものである。 A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention is a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element used in a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap, A procedure in which a liquid resin material is disposed between a stamper having a plurality of recesses formed on a surface facing the surface of the substrate, and a plurality of protrusions are formed on the resin material by the recesses, and the protrusions are formed. The resin material is provided with a procedure for curing, and has the same advantages as the liquid crystal display element substrate according to the present invention.
上記製造方法にあっては、例えば、スタンパの凹部の形成された面に樹脂材料を塗布し、この樹脂材料が塗布された面に基板を接触させて、その後に、樹脂材料を硬化する方法も採用可能であるが、本願発明に係る液晶表示素子の製造方法は、少なくとも一方の基板の表面に液状の樹脂材料を塗布する手順、この表面に前記樹脂材料を塗布した基板表面から、接触面に凹部が複数形成されたスタンパを押しつけて、基板表面の樹脂材料に突起を複数形成する手順、及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えていることが好ましい。また、同様に、本願発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法は、基板の表面に液状の樹脂材料を塗布する手順、この表面に前記樹脂材料を塗布した基板表面から、接触面に凹部が複数形成されたスタンパを押しつけて、基板表面の樹脂材料に突起を複数形成する手順、及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えていることが好ましい。 In the above manufacturing method, for example, there is a method in which a resin material is applied to the surface of the stamper where the concave portion is formed, the substrate is brought into contact with the surface applied with the resin material, and then the resin material is cured. Although the liquid crystal display element manufacturing method according to the present invention can be adopted, a procedure for applying a liquid resin material to the surface of at least one substrate, from the substrate surface coated with the resin material on the surface, to the contact surface It is preferable to provide a procedure for pressing a stamper having a plurality of recesses to form a plurality of projections on the resin material on the substrate surface and a procedure for curing the resin material having the projections formed thereon. Similarly, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention, a procedure for applying a liquid resin material to the surface of the substrate, a concave portion is formed on the contact surface from the substrate surface on which the resin material is applied. It is preferable to provide a procedure for pressing a plurality of formed stampers to form a plurality of protrusions on the resin material on the substrate surface, and a procedure for curing the resin material on which the protrusions are formed.
なお、上記「基板」としては、たとえばプラスチック基板を採用することができ、また、塗布される液状樹脂材料としては、たとえば、液晶表示素子用の複屈折がない(リターデーション値が10nm以下の)液状の紫外線硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂が好適に用いられる。また、突起が形成された樹脂材料を硬化させる方法としては、基板側から紫外線を照射し、紫外線硬化型の樹脂を硬化させる方法や、金属製のスタンパを加熱して、熱硬化型の樹脂を熱硬化する方法等が考えられる。 As the “substrate”, for example, a plastic substrate can be adopted, and as a liquid resin material to be applied, for example, there is no birefringence for a liquid crystal display element (retardation value is 10 nm or less). Liquid ultraviolet curable resins and ultraviolet curable resins are preferably used. In addition, as a method of curing the resin material on which the protrusions are formed, ultraviolet rays are irradiated from the substrate side to cure the ultraviolet curable resin, or a metal stamper is heated to form a thermosetting resin. A method of thermosetting is conceivable.
さらに、上記本願発明に係る製造方法にあっては、突起を形成する手順において、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように、突起を形成することが好ましい。 Furthermore, in the manufacturing method according to the present invention, in the procedure of forming the protrusions, the protrusions are formed so that the density of protrusions in the parts other than the display pixels is higher than the density of protrusions in the display pixel parts. It is preferable to do.
これにより、一対の基板を貼り合わせた際にシール近傍の基板間隔が表示画素部よりも小さくなることを防ぐことができる。特に、セル厚変化に鋭敏なSTN液晶表示素子の場合にあっては、シール近傍となる表示画素周囲と表示画素部のセル厚差がムラとなって見えると好ましくないため、本願発明のように、シール近傍のスペーサ密度を選択的に向上することによりSTN液晶表示素子の品位を向上することができる。また、スペーサ機能を持つ突起が表示画素部にも分布しているため、液晶表示素子のある特定方向への撓みを防ぎ、特に画素内での基板の僅かなたわみによるセル厚変動を抑制できる。 Accordingly, it is possible to prevent the distance between the substrates in the vicinity of the seal from becoming smaller than that of the display pixel portion when the pair of substrates is bonded. In particular, in the case of an STN liquid crystal display element that is sensitive to changes in cell thickness, it is not preferable that the difference in cell thickness between the display pixel area in the vicinity of the seal and the display pixel portion appears to be uneven. The quality of the STN liquid crystal display element can be improved by selectively improving the spacer density in the vicinity of the seal. Further, since the projections having the spacer function are distributed also in the display pixel portion, the liquid crystal display element can be prevented from being bent in a specific direction, and in particular, the cell thickness fluctuation due to the slight deflection of the substrate in the pixel can be suppressed.
なお、本願発明に係る製造方法にあっては、前記突起部は、端子部に形成しないことが好ましく、これにより、従来の散布方式において必要であった端子の洗浄における粒子除去の工程が不要となる。 In the manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the protrusions are not formed on the terminal portions, which eliminates the need for a particle removal step in terminal cleaning that is necessary in the conventional spraying method. Become.
より具体的には、前記突起部の密度は、点灯表示エリア(表示画素が集合した部位:ドットマトリクス表示部)で250個/mm2、表示エリア(表示画素周囲とシール部に挟まれたエリア:額縁)380個/mm2、シールエリア(シール材料によって上下基板が接合されている領域)500個/mm2、端子部0個/mm2とすることが望ましい。点灯表示エリアでは、スペーサの直径が12μmで250個/mm2以上の密度になると、画素内でスペーサが目立ってしまい、200個/mm2以下になると画素内での基板の撓みによるセル厚変動を生じ、中間調表示時の画素がざらつく。一方、点灯表示エリア周囲の表示エリアでは、380個/mm2以上であれば、配線部の上に突起が形成され、断線のキッカケとなるため、前記点灯表示エリアよりも低い存在密度とすることが好ましい。一方、一対の基板をシールするシールエリアは、シール材料をホットプレスで固着して上下基板を貼りあわせるため、十分な量のスペーサ(突起)が必要となり、このシールエリア内の突起が均一に配置されることにより、上下基板を導通させるためにシール材料内に混合された導電粒子が連続した団子状で連なることを阻害することができる。つまり、たとえば一方の基板に端子を設け、他方の基板への導通をシール内に混合した導電性粒子を用いる場合には、上下一対の基板は導電性粒子により導通されることになるが、この導電性粒子の混入率が小さいと接点の数が減るため上下基板の導通が悪くなり、一方、導電性粒子を大量に入れると導電性粒子間で導通することが生じ、また、適量の導電性粒子を混合したとしても、確率的に導電性粒子が複数個連なることは免れないが、上述のようにシールエリア内に突起が設けられていると複数個の連続団子を形成することを困難ならしめることができる。このため、シール内導電粒子配合濃度を高くすることが可能となり、結果としてファインピッチ液晶での対応が容易になる。
More specifically, the density of the protrusions is 250 pieces / mm 2 in the lighting display area (part where display pixels are gathered: dot matrix display part), and the display area (the area sandwiched between the periphery of the display pixels and the seal part). : Frame) 380 pieces / mm 2 , seal area (area where upper and lower substrates are joined by a seal material) 500 pieces / mm 2 , and
また、本願発明に係る製造方法にあっては、硬化された樹脂材料表面に、透明電極を所定のパターンに形成し、その表面に配向処理を行う構成を採用することが好ましく、これにより、上記スペーサとしての機能を有する突起が突出した基板に、透明電極を所定のパターンに形成して、一対の基板の間に介在される液晶を駆動することができる。さらに、該構成を採用する場合には、透明電極を、樹脂材料の突起部分には形成せず、突起間の谷間部位に形成する構成を採用することが好ましく、これにより、透明電極が所望の機能を発揮することができる。特に、本願発明にあっては、このような配向処理後に、従来のスペーサ散布のものと異なり、基板表面を洗浄することが可能となり、このため基板の貼り合せ直前に洗浄することができ歩留が向上する。また、透明電極の形成は、上記突起の形成の後であるため、突起の基板側に透明電極が存在せず、従来技術のようなスペーサが透明電極から剥離することを考慮する必要がない。 Moreover, in the manufacturing method according to the present invention, it is preferable to adopt a configuration in which a transparent electrode is formed in a predetermined pattern on the surface of the cured resin material, and an orientation treatment is performed on the surface. A liquid crystal interposed between a pair of substrates can be driven by forming a transparent electrode in a predetermined pattern on a substrate from which protrusions functioning as spacers protrude. Furthermore, when adopting this configuration, it is preferable to adopt a configuration in which the transparent electrode is not formed on the protruding portion of the resin material, but is formed in a valley portion between the protrusions. Function can be demonstrated. In particular, in the present invention, it is possible to clean the substrate surface after such alignment treatment, unlike the conventional spacer spraying, so that the substrate surface can be cleaned immediately before the bonding of the substrates. Will improve. Further, since the formation of the transparent electrode is after the formation of the protrusion, there is no transparent electrode on the substrate side of the protrusion, and it is not necessary to consider that the spacer is peeled off from the transparent electrode as in the prior art.
また、本願発明に係る製造方法にあっては、突起の形状が柱状で、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることが好ましい。これにより、画素内に柱状突起を形成しても、点欠陥として認知できない大きさであり、液晶表示素子の表示品位を向上させることができる。なお、液晶表示素子は一般にそのセル厚がほぼ決まっており、例えばSTN液晶表示素子の場合には一般に6μmのセル厚を用いることが多い。この場合には、突起の高さが6μmとなるので、突起の幅が6μmであれば縦断面が矩形となり好ましい。一方、スペーサの幅が高さよりも小さい場合には、スペーサとしての突起そのものの強度が小さくなり、パネル表面の部分的加圧等によって突起が折損することが生じるので好ましくない。また、突起の幅がセル厚の5倍を超える、つまり突起の高さの5倍を超えると十分な強度を有するものの、画素内に占める面積が大きくなり、液晶表示素子としての機能を満たさなくなる。このため、上述のように突起は高さが突起の幅の1/5倍から1倍程度になるように設けることが好ましい。なお、このような高さに形成するに際しては、使用するスタンパに突起の高さに相当する凹部を形成することにより可能である。また、突起の形状が略円柱状である場合には、前記幅とは直径を意味する。また、一対の基板の双方に突起が形成され、この突起同士が互いに当接する場合には、その当接しあう突起の高さ(合計値)が、前記のように、突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることが好ましい。なお、突起の高さとは、基板の谷間部分に形成された他の部材(例えば透明電極や配向膜)から突出した部位の長さを意味する。また、柱状突起が、その幅が一定でないような場合にあっては、前記幅(直径)はその最大幅を意味する。なお、突起と底部(谷間部位)との境目が滑らかに設けられているような場合には、前記最大幅は、底部(谷間部位)よりも0.01μm以上高くなった位置での幅を意味する。 Further, in the manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the shape of the protrusion is a columnar shape, and the height of the protrusion is formed from 1/5 to 1 time the width of the protrusion. Thereby, even if the columnar protrusion is formed in the pixel, the size is not recognized as a point defect, and the display quality of the liquid crystal display element can be improved. In general, the cell thickness of a liquid crystal display element is almost determined. For example, in the case of an STN liquid crystal display element, a cell thickness of 6 μm is generally used. In this case, since the height of the protrusion is 6 μm, if the width of the protrusion is 6 μm, the longitudinal section is preferably rectangular. On the other hand, when the width of the spacer is smaller than the height, the strength of the projection itself as the spacer is reduced, and the projection may be broken by partial pressurization of the panel surface. Further, if the width of the protrusion exceeds 5 times the cell thickness, that is, exceeds 5 times the height of the protrusion, it has sufficient strength, but the area occupied in the pixel becomes large and the function as a liquid crystal display element cannot be satisfied. . For this reason, as described above, the protrusion is preferably provided so that the height is about 1/5 to 1 times the width of the protrusion. In addition, when forming in such height, it is possible by forming the recessed part equivalent to the height of a protrusion in the stamper to be used. Further, when the shape of the protrusion is substantially cylindrical, the width means a diameter. Further, when protrusions are formed on both of the pair of substrates and the protrusions are in contact with each other, the height (total value) of the protrusions that contact each other is 1/5 of the width of the protrusion as described above. It is preferable that it is formed to be 1 to 1 times. Note that the height of the protrusion means the length of a portion protruding from another member (for example, a transparent electrode or an alignment film) formed in the valley portion of the substrate. Further, in the case where the width of the columnar protrusion is not constant, the width (diameter) means the maximum width. When the boundary between the protrusion and the bottom (valley part) is provided smoothly, the maximum width means the width at a position higher by 0.01 μm or more than the bottom (valley part). To do.
また、本願発明に係る製造方法にあっては、前記突起を形成する手順において、凹部の底部に凹凸加工がなされたスタンパを用いて、突起の表面が、他方の基板の突起の表面に係合するように形成することが好ましく、より詳述すると、前記突起を、前記一対の基板の双方に形成して、突起の表面が、他方の基板の突起の表面と互いに係合するように形成することが好ましい。 Further, in the manufacturing method according to the present invention, in the step of forming the protrusion, the surface of the protrusion is engaged with the surface of the protrusion of the other substrate using a stamper in which the bottom of the recess is processed to be uneven. More preferably, the protrusion is formed on both of the pair of substrates so that the surface of the protrusion engages with the surface of the protrusion of the other substrate. It is preferable.
これにより、この突起の表面により、一対の基板の貼り合わせの際のズレの発生を防止できるとともに、貼り合せた一対の基板の接着強度を向上することができる。特に、シールエリアにも突起を設けることにより、たとえば、金属をコートした異方導電性粒子をシールエリアのシール材料に分散させて上下基板の導通を図る際に、異方導電性粒子が団子状に連なることによる線間のリークを防ぐことができる。さらに、上記のようなシールエリア以外に設けられた突起の係合によって、貼りあわせる基板同士を接着するための部材が必ずしも必要としないという利点を有する。つまり、従来用いられている接着機能を持つスペーサは一般にホットメルトタイプと呼ばれている低融点で熱可塑型の樹脂が一般的に用いられているものの、この熱可塑型の樹脂が液晶材料へ溶解するという問題を有していた。また、液晶材料がこの熱可塑型の樹脂に含浸してしまい接着機能を低下させるという問題をも有していた。さらに、前記接着機能を持つスペーサとして熱または光反応型のスペーサを用いると、未反応物が液晶材料に溶解することがあり、液晶の機能低下原因となっていた。これに対して,上記構成を採用することにより、上下基板の接合強度を上記突起によって機械的に係合することにより補完することができる。 Thereby, the surface of this protrusion can prevent the occurrence of deviation at the time of bonding the pair of substrates, and can improve the adhesive strength of the pair of bonded substrates. In particular, by providing protrusions in the seal area, for example, when anisotropically conductive particles coated with metal are dispersed in the seal material in the seal area to make the upper and lower substrates conductive, the anisotropically conductive particles are formed in a dump shape. It is possible to prevent leakage between lines due to the connection. Furthermore, there is an advantage that a member for adhering the substrates to be bonded is not necessarily required by the engagement of the protrusions provided outside the seal area as described above. In other words, a conventionally used spacer having an adhesive function is generally a hot-melt type low melting point thermoplastic resin, but this thermoplastic resin is used as a liquid crystal material. It had the problem of dissolving. In addition, the liquid crystal material impregnates this thermoplastic resin and has a problem of lowering the adhesion function. Further, when a thermal or photoreactive spacer is used as the spacer having the adhesion function, unreacted substances may be dissolved in the liquid crystal material, which causes a decrease in the function of the liquid crystal. On the other hand, by adopting the above configuration, the bonding strength of the upper and lower substrates can be supplemented by mechanically engaging the projections.
また、本願発明に係る液晶表示素子は、一定隙間をもって配される一対の基板を有する液晶表示素子であって、少なくとも一方の基板には、他方の基板に対向する面に、表面コート材が設けられ、この表面コート材は、他方の基板に向けて突出した複数の突起を有しており、該突起は、他方の基板に当接して一対の基板の間隔を保持していることを特徴とする。 The liquid crystal display element according to the present invention is a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap, and at least one substrate is provided with a surface coating material on a surface facing the other substrate. The surface coating material has a plurality of protrusions protruding toward the other substrate, and the protrusions are in contact with the other substrate to maintain a distance between the pair of substrates. To do.
上記構成からなる本願発明に係る液晶表示素子にあっては、表面コート材の突起によって他方の基板との隙間部分を保持することができ、つまり、従来のようなスペーサ散布等の工程を行わずとも突起がスペーサとしての機能を発揮することができる。このため、液晶表示素子用プラスチック基板表面を覆う樹脂材料によって突起を形成することで製造プロセスにおける薬剤や液晶材料による突起の変形を防ぎ、スペーサ機能を損なうことはなく、また、本願発明によれば、従来のような加工精度と色ムラの問題の発生を防止することもできる。また、従来の散布方式のスペーサに比べて突起を容易に画素内に均一に分布させることができ、液晶表示素子を形成する基板間を均一に保持する作用が高く、プラスチック液晶表示素子の様に基板の撓みによるセル厚不均一に基づく中間調表示時のザラツキ感を低減することができる。 In the liquid crystal display element according to the present invention having the above-described configuration, the gap portion with the other substrate can be held by the protrusion of the surface coating material, that is, without performing a conventional process such as spacer dispersion. In both cases, the projections can function as spacers. For this reason, by forming the protrusions with the resin material that covers the surface of the plastic substrate for liquid crystal display elements, deformation of the protrusions due to the chemicals or liquid crystal material in the manufacturing process is prevented, and the spacer function is not impaired. In addition, it is possible to prevent the problems of processing accuracy and color unevenness as in the prior art. In addition, the projections can be easily distributed uniformly in the pixels compared to the conventional dispersion type spacers, and the action of holding the liquid crystal display elements uniformly is high, which is similar to that of plastic liquid crystal display elements. It is possible to reduce the feeling of roughness at the time of halftone display based on the cell thickness non-uniformity due to the bending of the substrate.
また、本願発明に係る液晶表示素子用基板は、一定隙間をもって配される一対の基板を有する液晶表示素子に用いられる液晶表示素子用基板であって、前記基板には、表面に、表面コート材が設けられ、この表面コート材は、他方の基板に当接して一対の基板の間隔を保持すべく、表面側に向けて突出している複数の突起を有することを特徴とするものであり、上記本願発明に係る液晶表示素子に用いることができ、既述の利点を有するものである。 The substrate for a liquid crystal display element according to the present invention is a liquid crystal display element substrate used for a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap, and the substrate has a surface coating material on the surface. The surface coating material has a plurality of protrusions protruding toward the surface side so as to contact the other substrate and maintain a distance between the pair of substrates. It can be used for the liquid crystal display element according to the present invention and has the advantages described above.
なお、上記本願発明に係る液晶表示素子及びその基板(以下、単に「本願発明の液晶表示素子」ということがある)にあっては、本願発明の製造方法と同様、基板としてたとえばプラスチック基板を用いることかでき、また、樹脂材料としては、たとえば、液晶表示素子用の複屈折がない(リターデーション値が10nm以下の)液状の紫外線硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂が好適に用いられる。また、上記のような表面コート材の突起の形成方法としては、たとえば突起に対応した凹部を有するスタンパを用いることによって可能であり、具体的には、該スタンパと基板とを一定隙間をもって配して、この間に液状の樹脂材料を介在せしめて、この樹脂材料を硬化することによって凹部によって突起を形成することができる。より具体的には、例えば、スタンパに液状の樹脂材料を塗布し、この樹脂材料と基板とを接触させて、この基板に接触している樹脂材料を紫外線硬化や熱硬化させる手法や、基板表面に樹脂材料を塗布し、この樹脂材料とスタンパとを接触させて、この樹脂材料を紫外線硬化や熱硬化させる手法を採用することができる。 In the liquid crystal display element according to the present invention and its substrate (hereinafter, simply referred to as “liquid crystal display element of the present invention”), for example, a plastic substrate is used as the substrate, as in the manufacturing method of the present invention. As the resin material, for example, a liquid ultraviolet curable resin or ultraviolet curable resin having no birefringence (a retardation value of 10 nm or less) for a liquid crystal display element is preferably used. In addition, as a method for forming the protrusion of the surface coating material as described above, for example, it is possible to use a stamper having a recess corresponding to the protrusion. Specifically, the stamper and the substrate are arranged with a certain gap. Then, a liquid resin material is interposed therebetween, and the resin material is cured to form the protrusions by the recesses. More specifically, for example, a liquid resin material is applied to a stamper, the resin material is brought into contact with the substrate, and the resin material in contact with the substrate is UV-cured or thermally cured, or the substrate surface It is possible to employ a technique in which a resin material is applied to the resin material, the resin material and a stamper are brought into contact with each other, and the resin material is ultraviolet-cured or thermally cured.
さらに、上記本願発明の液晶表示素子にあっては、前記突起は、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように設けられている構成を採用することが好ましい。 Further, in the liquid crystal display element of the present invention described above, the protrusions are provided so that the density of protrusions other than the display pixels is higher than the density of protrusions of the display pixel parts. It is preferable to do.
これにより、貼り合せた一対の基板のシール近傍の基板間隔が表示画素部よりも小さくなることを防ぐことができる。特に、セル厚変化に鋭敏なSTN液晶表示素子の場合にあっては、シール近傍となる表示画素周囲と表示画素部のセル厚差がムラとなって見えると好ましくないため、本願発明のように、シール近傍のスペーサ密度を選択的に向上することによりSTN液晶表示素子の品位を向上することができる。また、スペーサ機能を持つ突起が表示画素部にも分布しているため、液晶表示素子のある特定方向への撓みを防ぎ、特に画素内での基板の僅かなたわみによるセル厚変動を抑制できる。 Accordingly, it is possible to prevent the distance between the substrates in the vicinity of the seal of the pair of bonded substrates from becoming smaller than the display pixel portion. In particular, in the case of an STN liquid crystal display element that is sensitive to changes in cell thickness, it is not preferable that the difference in cell thickness between the display pixel area in the vicinity of the seal and the display pixel portion appears to be uneven. The quality of the STN liquid crystal display element can be improved by selectively improving the spacer density in the vicinity of the seal. Further, since the projections having the spacer function are distributed also in the display pixel portion, the liquid crystal display element can be prevented from being bent in a specific direction, and in particular, the cell thickness fluctuation due to the slight deflection of the substrate in the pixel can be suppressed.
なお、本願発明の液晶表示素子は、端子部には前記突起が存在しないことが好ましく、これにより、従来の散布方式において必要であった端子の洗浄における粒子除去の工程が不要となる。なお、突起部の密度は、既述の本願発明に係る製造方法と同様に構成することが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the protrusions do not exist in the terminal portion, and this eliminates the step of removing particles in terminal cleaning, which is necessary in the conventional spraying method. In addition, it is preferable to comprise the density of a projection part similarly to the manufacturing method which concerns on this invention mentioned above.
また、本願発明の液晶表示素子にあっては、前記表面コート材には、他方の基板に対向する面に、透明電極が設けられている構成を採用することが好ましい。さらに、該構成を採用する場合には、前記透明電極は、表面コート材の突起部分には形成されず、突起間の谷間部位に形成されている構成を採用することが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the surface coating material has a configuration in which a transparent electrode is provided on the surface facing the other substrate. Furthermore, when adopting this configuration, it is preferable to adopt a configuration in which the transparent electrode is not formed on the projection portion of the surface coating material, but is formed in a valley portion between the projections.
また、本願発明の液晶表示素子にあっては、前記突起の形状が柱状であり、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることが好ましい。これにより、画素内に柱状突起を形成しても、点欠陥として認知できない大きさであり、液晶表示素子の表示品位を向上させることができる。なお、詳細については、既述の製造方法と同様であるため、その説明を省略する。 In the liquid crystal display element of the present invention, the shape of the protrusion is preferably a columnar shape, and the height of the protrusion is preferably 1/5 times to 1 time the width of the protrusion. Thereby, even if the columnar protrusion is formed in the pixel, the size is not recognized as a point defect, and the display quality of the liquid crystal display element can be improved. Note that details are the same as the manufacturing method described above, and thus the description thereof is omitted.
また、本願発明の液晶表示素子にあっては、前記突起が、一対の基板の双方に形成され、突起は、表面が、他方の基板の突起の表面と互いに係合するように凹凸状に形成されていることが好ましい。これにより、この突起の表面により、一対の基板の貼り合わせの際のズレの発生を防止できるのみならず、貼り合せた一対の基板の接着強度を向上することができる。なお、詳細については、既述の製造方法と同様であるため、その説明を省略する。 Further, in the liquid crystal display element of the present invention, the protrusion is formed on both of the pair of substrates, and the protrusion is formed in an uneven shape so that the surface engages with the surface of the protrusion of the other substrate. It is preferable that Thereby, the surface of this protrusion can not only prevent the occurrence of misalignment when the pair of substrates is bonded, but also improve the bonding strength of the pair of bonded substrates. Note that details are the same as the manufacturing method described above, and thus the description thereof is omitted.
本発明によれば、基板表面を覆うコーティング材料によって突起を形成して、突起が画素内に均一に分布することができ、このため、液晶表示素子を形成する基板間を均一に保持することができる。さらに、貼り合わせシール部近傍で突起密度を画素内よりも高くすることにより貼り合わせシール部近傍の基板間隔が小さくなることを防ぐことができ、これにより液晶表示素子の品位を向上することができる。また、突起が互いに噛合う構造にすることにより、液晶表示素子の剛性を向上させることができる。さらにパネル外周部のシール部において凹凸形状を設けることにより、貼り合せのズレを防ぐだけではなく、接着強度の向上を図ることができる。しかも、液晶表示素子のシール部にも突起を設けることにより、たとえば金属をコートした異方導電性粒子をシール材料に分散させて上下基板の導通を図る時、異方導電性粒子が連なることによる線間のリークを防ぐことができる。 According to the present invention, the protrusions can be formed by the coating material covering the substrate surface, and the protrusions can be uniformly distributed in the pixels. Therefore, it is possible to uniformly hold the substrates forming the liquid crystal display elements. it can. Further, by increasing the protrusion density in the vicinity of the bonding seal portion to be higher than that in the pixel, it is possible to prevent the distance between the substrates in the vicinity of the bonding seal portion from being reduced, thereby improving the quality of the liquid crystal display element. . Moreover, the rigidity of the liquid crystal display element can be improved by adopting a structure in which the protrusions mesh with each other. Furthermore, by providing a concavo-convex shape at the seal portion on the outer peripheral portion of the panel, not only can the bonding be prevented from shifting, but also the adhesive strength can be improved. In addition, by providing protrusions on the sealing portion of the liquid crystal display element, for example, when anisotropically conductive particles coated with metal are dispersed in the sealing material to make the upper and lower substrates conductive, the anisotropically conductive particles are connected. Leakage between lines can be prevented.
以下、本願発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
本願発明の実施例1について、以下、図面を参酌しつつ説明するが、まず、実施例1の液晶表示装置用基板の製造方法について説明する。
なお、図1乃至図3は、実施例1の製造手順を表わす説明図であり、図1(イ)は、液状表面コート材料を塗布した状態を示し、同図(ロ)は(イ)の状態の基板に型を押圧する手順を示す。図2は、同実施例において、型を押圧した後に紫外線照射を行っている状態を説明する説明図である。図3は、同実施例において、樹脂硬化後において型を離脱した状態の説明図である。図4は、液晶表示素子における各エリアを説明するための説明図である。図5乃至8は、実施例1の製造手順を表わす説明図であり、図5は、透明基板を全面に形成した状態であり、図6及び図7は、形成した透明基板に対してパターニングを行う状態を示し、図8は、オーバーエッチングした状態を示し、(ロ)は拡大図である。図9及び図10は、同実施例の液晶表示素子の概略的断面図であり、図9は要部拡大図であり、図10は全体構造を説明するための説明図である。
Example 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device of Example 1 will be described.
1 to 3 are explanatory diagrams showing the manufacturing procedure of Example 1. FIG. 1 (a) shows a state where a liquid surface coating material is applied, and FIG. 1 (b) shows the state of (a). The procedure of pressing the mold against the substrate in the state is shown. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a state in which ultraviolet irradiation is performed after the mold is pressed in the embodiment. FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the mold is detached after the resin is cured in the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining each area in the liquid crystal display element. 5 to 8 are explanatory diagrams showing the manufacturing procedure of Example 1. FIG. 5 shows a state in which a transparent substrate is formed on the entire surface. FIGS. 6 and 7 show patterning on the formed transparent substrate. FIG. 8 shows an over-etched state, and FIG. 8B is an enlarged view. 9 and 10 are schematic cross-sectional views of the liquid crystal display element of the embodiment, FIG. 9 is an enlarged view of a main part, and FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the entire structure.
(製造方法)
実施例1は、貼り合わされる一対のプラスチック基板1のうち一方の基板1の表面(他方の基板に対向する面)に液状の紫外線硬化型樹脂材料を塗布する手順と、この表面に前記樹脂材料を塗布した基板1の表面から、接触面に凹部3が複数形成されたスタンパ4を押しつけて、基板1の表面の樹脂材料2に突起7を複数形成する手順と、この突起7が形成された樹脂材料2を紫外線硬化させる手順とを備えているものである。
(Production method)
Example 1 is a procedure in which a liquid ultraviolet curable resin material is applied to the surface of one substrate 1 (a surface facing the other substrate) of a pair of
先に前記スタンパ4の製造方法について概説すると、たとえば石英ガラスをエッチングすることにより、深さ6.2μm、直径12μmである円柱状の凹部3を形成することにより前記スタンパ4が製造できる。なお、この凹部3は、基板1の表面に突起7を形成するためのものであり、凹部3は、形成される柱状突起7が、それぞれ、点灯エリア250個/mm2、表示エリア380個/mm2、シール部500個/mm2、端子部0個/mm2となるような密度で各エリアにおいて均等に配されている。より具体的に前記スタンパ4の製造方法について説明すると、前記石英ガラスの上にニッケルを電鋳法にて約100μm形成し、石英ガラスから引き剥がしたものをマスタ(型)とすることができる。
First, the manufacturing method of the
実施例1においては、プラスチック基板1として、たとえば、複屈折値が5nmで、厚みが0.2mm、幅300mm、長さ400mmのシート状のポリエーテルスルフォン基板を用いることかできる。そして、この基板1の表面に液状の紫外線硬化型樹脂2(例えばアクリル系ハードコート液(商品名株式会社三菱化学ユピマー製))を、バーコート法を用いて約10μmで塗付し、図2に示す様に塗付したハードコート液2の表面に既述の凹部3を持つスタンパ4を押しつけて、凹部3に前記樹脂2を入り込ませる。そして、紫外線光源5から紫外線6をプラスチック基板1側から照射して紫外線硬化型樹脂2を硬化させる。その後、型4をハードコート2から分離することによって、図3に示すように表面に樹脂2が覆われるとともに表面から柱状突起7が突出したプラスチック基板を得ることができる。
In Example 1, as the
なお、本説明において、プラスチック基板は説明のためシート状基板を前提として説明したが、ロール状のフィルム基板を用いて樹脂2を連続塗布し、スタンパ4を逐次押し当てて樹脂2を紫外線硬化して、柱状突起7を有する基板を形成することも可能である。また、この場合、型となるスタンパ4は、凹部3を有する薄い金属を円筒状部材(ドラム状部材)に巻きつけたものを用いることも可能である。また、前記樹脂2をスタンパに塗布する方法を採用することも可能である。なお、紫外線硬化による方法のみならず、熱硬化型樹脂を用いて、加熱により硬化させることも可能である。
In this description, the plastic substrate has been described on the premise of a sheet-like substrate for explanation. However, the
また、上記スタンパ4の凹部3によって形成された突起7は、液晶表示素子の各エリアにおいて均一に所望の密度で分布されている。具体的には、図4に示すように、液晶表示素子は点灯表示エリア8、この点灯表示エリア8の周囲の表示エリア9、この表示エリア9の周囲のシール部10、このシール部10の外側に設けられ駆動用端子が接続される端子部11に区分けできるが、本実施例では柱状突起7の密度をそれぞれ、点灯エリア250個/mm2、表示エリア380個/mm2、シール部500個/mm2、端子部0個/mm2としている。
Further, the
ここで点灯表示エリアの250個/mm2は、220μmピッチで開口率83%の画素(画素サイズ200μm角)に10個の柱状突起が存在することになる。 Here, in the lighting display area of 250 / mm 2 , ten columnar protrusions exist in a pixel (pixel size: 200 μm square) with a pitch of 220 μm and an aperture ratio of 83%.
なお、本実施例では柱状突起の密度として250個/mm2を選択したが、一画素あたりに5個の柱状突起がある場合が下限となり、5個以下の時は画素内で基板の撓みが発生し、ムラを生じ好ましくなかった。 In this embodiment, the density of the columnar protrusions is 250 / mm 2 , but the lower limit is when there are 5 columnar protrusions per pixel. When the number is 5 or less, the substrate is bent in the pixel. Generated and uneven, which was not preferable.
また、図5に示すように、前記柱状突起7が複数形成されたハードコート材料2の表面にITOからなる透明電極材料12をスパッタリングで成膜した。なお、図示においては、柱状突起7の頂上にITO12が存在するが、柱状突起7の側面にはITO12は殆ど形成されない。
Further, as shown in FIG. 5, a
そして、図6に示すように、透明電極であるITO12の表面にポジレジスト13を厚み2μm以下で塗布して、マスク14を介して紫外線15で露光する。レジスト13の塗布は、柱状突起7がレジスト13から貫いた状態となるように塗布し、この場合には、柱状突起7の側面にはレジスト13が塗布されない。
Then, as shown in FIG. 6, a positive resist 13 is applied to the surface of
さらに、図7に示すように、前記基板1に塗布されたレジスト13を現像する。図示例においては、部分的16にレジストが除去されている。この状態でウェットエッチングすることにより、前記除去されていない部分16の透明電極12をエッチングすることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the resist 13 applied to the
また、図8に示すように、オーバーエッチングすることによって、柱状突起7の頂上のITO12が除去されて、レジスト13を剥離する。ここでオーバーエッチ量17は柱状突起の直径の1/2以上であればよく、本実施例では柱状突起の直径が12μmであるので、6μm以上のオーバーエッチであれば良い。但し、オーバーエッチ量17が過剰になると画素と画素の隙間、すなわち線間が大きくなり、開口率の低下となるので、柱状突起の直径の1/2に1μmを加えた程度とすることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 8, by over-etching, the
次に、上記のようにパターン化された透明電極12が形成された基板1の表面(突起7間の谷間部分)に、配向膜18を塗付して、ラビング法で配向処理を行い、液晶表示素子用基板を得ることができる。そして、このように製造された液晶表示素子用基板を、他の対向基板に貼り合せる(図9参照)。この対向基板にも、プラスチック基板1に、既述のような樹脂2が表面にコーティングされ、その表面に透明電極12及び配向膜18が形成されているものであるが、該対向電極には、前述のような柱状突起は設けられていない。なお、図示上、突起7の表面部位に配向膜を図示していないが、突起7の表面に配向膜が存在しても差し支えない。
Next, an
また、貼り合せに際して、予め基板のシール部10にはエポキシ系シール材19によって一対の基板をシールするように設けられている(図10参照)。ここで、本実施例のシール部10には柱状突起7があるため、金属をコートした異方導電性粒子をシール材料に分散させて上下基板の導通を図る場合であっても、異方導電性粒子が連なることによる線間のリークを防ぐことができる。
Further, at the time of bonding, the sealing
(液晶表示素子)
上記の製造方法によって製造された液晶表示素子は、一定隙間をもって配される一対の基板1のうち、一方の基板1は、他方の基板に対向する面が樹脂材料からなる表面コート材2が覆われており、この表面コート材2には、他方の基板に向けて突出した複数の略円柱状の突起7を有している。そして、該柱状突起7は、基板1の表面に形成された部材(配向膜18および透明電極12)よりも他方の基板側に突出しており、この柱状突起7の突出面が他方の基板1の配向膜18に当接することにより、一対の基板1の間隔が保持されている。また、この突起7は、表示画素以外の部位の存在密度が表示画素部位の存在密度よりも高く設けられている。
(Liquid crystal display element)
In the liquid crystal display device manufactured by the above manufacturing method, of the pair of
また、基板1には、パターニングされた透明電極12が配向膜18の下層に形成されており、この透明電極12は、突起7の形成部分には形成されておらず(つまりは、突起7の下層に透明電極12は存在せず)、突起7の間の谷間部分に形成されている。
Further, the
次に、本願発明に係る実施例2について、図面を参酌しつつ以下説明する。
なお、図11は、実施例2の製造工程の手順を示し、基板に表面コーティング材(液状樹脂材料)が形成された状態を示す。図12及び図13は、同実施例2の液晶表示素子を説明するための概略的断面図である。なお、実施例1と同様の構成及び機能を有する部分については、その説明を省略する。
Next,
In addition, FIG. 11 shows the procedure of the manufacturing process of Example 2, and shows the state by which the surface coating material (liquid resin material) was formed in the board | substrate. 12 and 13 are schematic cross-sectional views for explaining the liquid crystal display element of the second embodiment. Note that description of portions having the same configurations and functions as those of the first embodiment is omitted.
実施例2のものは、実施例1と異なり、一対の基板にそれぞれ柱状突起が形成されており、この突起の表面形状(突出面の形状)が、他方の基板の突起の表面と互いに噛合う形状に設けられている。 In the second embodiment, unlike the first embodiment, columnar protrusions are formed on a pair of substrates, and the surface shape of the protrusions (the shape of the protruding surface) meshes with the surface of the protrusions on the other substrate. It is provided in the shape.
ここで、基板の製造プロセスの概略は実施例1と同様である。しかし、実施例1と異なり、突起の形成に際して用いられるスタンパは、その凹部の底部に複数の溝状が形成されており、これにより、突起の表面には複数の凹凸21が設けられている。ここで、この凹凸21は、既述のように他方の基板の突起の凹凸21と噛み合うように設けられている。なお、本実施例では一つの突起7の表面に複数の凹凸21を形成したが、一方の基板の突起に一つの凹みを形成し、他方の基板の突起に一つの凸部を形成して、この凹みと凸部とが互いに係合する(嵌り合う)ようにすることも可能である。
Here, the outline of the substrate manufacturing process is the same as that of the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the stamper used for forming the protrusions has a plurality of groove shapes formed at the bottom of the recesses, whereby a plurality of
また、一方の柱状突起7の高さは、最終的な液晶表示素子のセル厚の約1/2にそれぞれ設けられている。本実施例では、突起の平均高さを3.1μmとし、柱状突起7の表面の最深部は1μmで、最高部が4.1μmとなるように設けられている。なお、この柱状突起の存在比率は実施例1のものと同様な存在比率にすることができる。なお、配向膜18は、突起7の谷間部分のみならず、突起7の表面にも設けられている。
The height of one of the
また、本願発明に係る実施例3について、図面を参酌しつつ以下説明する。
なお、図13は、実施例3の液晶表示素子の全体構成を説明するための概略的断面図である。なお、他の実施例と同様の構成及び機能を有する部分については、その説明を省略する。
A third embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the overall configuration of the liquid crystal display element of Example 3. In addition, the description is abbreviate | omitted about the part which has the structure and function similar to another Example.
本実施例のものにあっては、図13に示すように、液晶表示素子のシール部10において、表面コーティング材2によって、互いに噛合うような突部7aが形成されている。このような基板1の形成法は、実施例1と同じであり、シール部10の突部7aは、前述の柱状突起ではなく、液晶表示素子の縁部に沿って連続して設けられた条体により構成されており、この表面は条体に沿った波状に設けられている。本実施例では、このシール部10の形状により、上下基板接合面積が増え、接合強度が増加している。なお、このシール部10の突部7aには、シール材としてエポキシシール材19が塗布されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13,
なお、上記各実施例は既述の構成を採用したが、本願発明はこれに限定するものではなく、本願発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。 In addition, although each said Example employ | adopted the above-mentioned structure, this invention is not limited to this, A design change is possible suitably within the range which this invention intends.
1 基板
2 ハードコート
3 型の凹み
4 型(スタンパ)
5 紫外線照射光源
6 紫外光
7 柱状突起
7a 突部
8 点灯表示エリア
9 表示エリア
10 シール部
11 端子部
12 透明電極
13 ポジレジスト
14 マスク
15 紫外線
16 レジスト除去部
17 オーバーエッチ量
18 配向膜
19 シール
21 柱状突起頂上の凹凸
22 フォトリソリブスペーサ
23 重合体樹脂
24 サブマスター機器
25 ライナー
1
5 UV
Claims (28)
少なくとも一方の基板の表面と、この基板の表面に対向する面に凹部が複数形成されたスタンパとの間に、液状の樹脂材料を配し、前記凹部によって前記樹脂材料に突起を複数形成する手順、
及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a constant gap,
Disposing a liquid resin material between a surface of at least one substrate and a stamper having a plurality of recesses formed on a surface facing the surface of the substrate, and forming a plurality of protrusions on the resin material by the recesses ,
And the manufacturing method of the liquid crystal display element characterized by providing the procedure which hardens the resin material in which this protrusion was formed.
少なくとも一方の基板の表面に液状の樹脂材料を塗布する手順、
この表面に前記樹脂材料を塗布した基板表面から、接触面に凹部が複数形成されたスタンパを押しつけて、基板表面の樹脂材料に突起を複数形成する手順、
及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a constant gap,
A procedure for applying a liquid resin material to the surface of at least one substrate;
A procedure for forming a plurality of protrusions on the resin material on the substrate surface by pressing a stamper having a plurality of recesses formed on the contact surface from the surface of the substrate coated with the resin material on the surface,
And the manufacturing method of the liquid crystal display element characterized by providing the procedure which hardens the resin material in which this protrusion was formed.
前記突起を形成する手順において、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように、突起を形成していることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the liquid crystal display element of Claim 1 or 2, Comprising:
Producing a liquid crystal display element characterized in that, in the procedure of forming the protrusions, the protrusions are formed such that the density of protrusions in a part other than the display pixel is higher than the density of protrusions in the display pixel part. Method.
前記硬化された樹脂材料表面に、透明電極を所定のパターンに形成し、その表面に配向処理を行い、一対の基板を貼り合せることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the liquid crystal display element in any one of Claims 1 thru | or 3, Comprising:
A method of manufacturing a liquid crystal display element, comprising: forming a transparent electrode on a surface of the cured resin material in a predetermined pattern; performing an alignment treatment on the surface; and bonding a pair of substrates.
前記透明電極を、樹脂材料の突起部分には形成せず、突起間の谷間部位に形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the liquid crystal display element of Claim 4, Comprising:
A method of manufacturing a liquid crystal display element, wherein the transparent electrode is not formed in a protrusion portion of a resin material but in a valley portion between protrusions.
前記突起の形状が柱状であり、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 A method for producing a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 5,
The method of manufacturing a liquid crystal display element, wherein the shape of the protrusion is a columnar shape, and the height of the protrusion is 1/5 times to 1 time the width of the protrusion.
前記突起を、前記一対の基板の双方に形成し、
前記突起を形成する手順において、凹部の底部に凹凸加工がなされたスタンパを用いて、突起の表面が、他方の基板の突起の表面と互いに係合するように形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 A method for producing a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 6,
Forming the protrusions on both of the pair of substrates;
In the step of forming the protrusion, a liquid crystal display, wherein a surface of the protrusion is formed to engage with the surface of the protrusion of the other substrate by using a stamper having a concave and convex portion formed on the bottom of the concave portion. Device manufacturing method.
少なくとも一方の基板には、他方の基板に対向する面に、表面コート材が設けられ、この表面コート材は、他方の基板に向けて突出した複数の突起を有しており、
該突起は、他方の基板に当接して一対の基板の間隔を保持していることを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap,
At least one of the substrates is provided with a surface coating material on a surface facing the other substrate, and the surface coating material has a plurality of protrusions protruding toward the other substrate,
The protrusion is in contact with the other substrate to maintain a distance between the pair of substrates.
前記突起は、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように設けられていることを特徴とする液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 9,
The liquid crystal display element is characterized in that the protrusions are provided so that the density of protrusions in a part other than the display pixel is higher than the density of protrusions in the display pixel part.
前記表面コート材には、他方の基板に対向する面に、透明電極が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 9 or 10,
A liquid crystal display element, wherein the surface coating material is provided with a transparent electrode on a surface facing the other substrate.
前記透明電極は、表面コート材の突起部分には形成されず、突起間の谷間部位に形成されていることを特徴とする液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 11,
The said transparent electrode is not formed in the protrusion part of a surface coating material, but is formed in the valley part between protrusions, The liquid crystal display element characterized by the above-mentioned.
前記突起の形状が柱状であり、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display element according to any one of claims 9 to 12,
A liquid crystal display element, wherein the shape of the protrusion is columnar and the height of the protrusion is 1/5 to 1 times the width of the protrusion.
前記突起は、前記一対の基板の双方に形成されており、
前記突起は、表面が、他方の基板の突起の表面と互いに係合するように凹凸状に形成されていることを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display element according to any one of claims 9 to 13,
The protrusions are formed on both the pair of substrates,
The liquid crystal display element, wherein the protrusion is formed in a concavo-convex shape so that a surface thereof is engaged with a surface of the protrusion of the other substrate.
基板の表面と、この基板の表面に対向する面に凹部が複数形成されたスタンパとの間に、液状の樹脂材料を配し、前記凹部によって前記樹脂材料に突起を複数形成する手順、
及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element used in a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap,
Disposing a liquid resin material between a surface of the substrate and a stamper having a plurality of recesses formed on a surface facing the surface of the substrate, and forming a plurality of protrusions on the resin material by the recesses;
And the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements characterized by including the procedure which hardens the resin material in which this protrusion was formed.
基板の表面に液状の樹脂材料を塗布する手順、
この表面に前記樹脂材料を塗布した基板表面から、接触面に凹部が複数形成されたスタンパを押しつけて、基板表面の樹脂材料に突起を複数形成する手順、
及び、この突起が形成された樹脂材料を硬化させる手順を備えることを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element used in a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap,
The procedure for applying a liquid resin material to the surface of the substrate,
A procedure for forming a plurality of protrusions on the resin material on the substrate surface by pressing a stamper having a plurality of recesses formed on the contact surface from the surface of the substrate coated with the resin material on the surface,
And the manufacturing method of the board | substrate for liquid crystal display elements characterized by including the procedure which hardens the resin material in which this protrusion was formed.
前記突起を形成する手順において、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように、突起を形成していることを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method for producing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 15 or 16,
A substrate for a liquid crystal display element, characterized in that, in the procedure of forming the protrusions, the protrusions are formed such that the existence density of the protrusions other than the display pixels is higher than the existence density of the protrusions in the display pixel part. Manufacturing method.
前記硬化された樹脂材料表面に、透明電極を所定のパターンに形成し、その表面に配向処理を行うことを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method for producing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 15 or 17,
A method for producing a substrate for a liquid crystal display element, comprising: forming a transparent electrode in a predetermined pattern on the surface of the cured resin material; and performing an alignment treatment on the surface.
前記透明電極を、樹脂材料の突起部分には形成せず、突起間の谷間部位に形成することを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method for producing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 18,
A method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element, wherein the transparent electrode is not formed in a protrusion portion of a resin material but is formed in a valley portion between protrusions.
前記突起の形状が柱状であり、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of claims 15 to 19,
The method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element, wherein the shape of the protrusion is columnar and the height of the protrusion is 1/5 times to 1 time the width of the protrusion.
前記突起を形成する手順において、凹部の底部に凹凸加工がなされたスタンパを用いて、突起の表面が、他方の基板の突起の表面に係合するように形成することを特徴とする液晶表示素子用基板の製造方法。 A method for producing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of claims 15 to 20,
In the step of forming the protrusion, a liquid crystal display element is formed such that the surface of the protrusion is engaged with the surface of the protrusion of the other substrate by using a stamper having a concave and convex portion formed on the bottom of the concave portion. Manufacturing method for industrial use.
前記基板には、表面に、表面コート材が設けられ、この表面コート材は、他方の基板に当接して一対の基板の間隔を保持すべく、表面側に向けて突出している複数の突起を有することを特徴とする液晶表示素子用基板。 A liquid crystal display element substrate used in a liquid crystal display element having a pair of substrates arranged with a certain gap,
The substrate is provided with a surface coating material on the surface, and the surface coating material has a plurality of protrusions protruding toward the surface side so as to abut against the other substrate and maintain a distance between the pair of substrates. A substrate for a liquid crystal display element, comprising:
前記突起は、表示画素以外の部位の突起の存在密度が表示画素部位の突起の存在密度よりも高くなるように設けられていることを特徴とする液晶表示素子用基板。 A substrate for a liquid crystal display element according to claim 23,
The liquid crystal display element substrate according to claim 1, wherein the protrusions are provided so that a density of protrusions in a part other than the display pixel is higher than a density of protrusions in the display pixel part.
前記表面コート材には、表面側に、透明電極が設けられていることを特徴とする液晶表示素子用基板。 A substrate for a liquid crystal display element according to claim 23 or 24,
A substrate for a liquid crystal display element, wherein a transparent electrode is provided on the surface side of the surface coating material.
前記透明電極は、表面コート材の突起部分には形成されず、突起間の谷間部位に形成されていることを特徴とする液晶表示素子用基板。 A substrate for a liquid crystal display element according to claim 25,
The transparent electrode substrate is a liquid crystal display element substrate, wherein the transparent electrode is not formed on the protruding portion of the surface coating material, but is formed in a valley portion between the protrusions.
前記突起の形状が柱状であり、該突起の高さは突起の幅の1/5倍から1倍に形成されていることを特徴とする液晶表示素子用基板。 A liquid crystal display element substrate according to any one of claims 23 to 26,
A substrate for a liquid crystal display element, wherein the shape of the protrusion is columnar, and the height of the protrusion is 1/5 times to 1 time the width of the protrusion.
前記突起は、その表面が、他方の基板の突起の表面と係合するように凹凸状に形成されていることを特徴とする液晶表示素子用基板。 A liquid crystal display element substrate according to any one of claims 23 to 27,
The substrate for a liquid crystal display element, wherein the protrusion is formed in a concavo-convex shape so that a surface thereof engages with a surface of the protrusion of the other substrate.
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