JP2007304274A - Liquid crystal display element and manufacturing method - Google Patents

Liquid crystal display element and manufacturing method Download PDF

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Setsuo Kobayashi
節郎 小林
Hiroaki Miwa
広明 三輪
Katsuhiko Ishii
克彦 石井
Takashi Yamamoto
貴史 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem occurring when a liquid crystal display element with a black matrix is manufactured by filling a liquid crystal using a one drop filling process then curing UV-curing frame-shaped sealing material with UV irradiation, the problem being insufficient curing of the frame-shaped sealing material due to an insufficient UV irradiation level resulting in reduction in the reliability of the liquid crystal display element. <P>SOLUTION: A peripheral edge part of a first black matrix enclosing a display region is set inside the frame-shaped sealing material, a frame-shaped second black matrix formed along the frame-shaped sealing material and composed of a light shielding material is formed on the outer surface of a front substrate, and a width WSM of a frame shaped part of the frame-shaped sealing material and a width WBM of a frame-shaped part of the second black matrix are so set as to satisfy WBM>WSL. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、枠状のシール材を介して、一対の基板を所定の間隙を介して対向させて固定し、該枠状のシール材の内側の両基板間に液晶を封止して成る液晶表示素子に係わるものであり、特に、前記枠状のシール材の内側に形成されている多数の表示用画素群を囲み、該枠状のシール材に沿って設けられたブラックマトリックス(Black Matrix)を備えた液晶表示素子に係わるものである。   According to the present invention, a pair of substrates are fixed to each other with a predetermined gap through a frame-shaped sealing material, and liquid crystal is sealed between both substrates inside the frame-shaped sealing material. The present invention relates to a display element, and in particular, a black matrix that surrounds a large number of display pixel groups formed inside the frame-shaped sealing material and is provided along the frame-shaped sealing material. The present invention relates to a liquid crystal display device having

液晶表示素子の一つのタイプであるアクティブ・マトリクス方式の液晶表示素子においては、マトリクス状に配列された複数の画素の各々にスイッチング素子を設けられている。スイッチング素子として代表的なものとしては薄膜トランジスタ(TFT)がある。   In an active matrix type liquid crystal display element which is one type of liquid crystal display element, a switching element is provided in each of a plurality of pixels arranged in a matrix. A typical switching element is a thin film transistor (TFT).

なお、薄膜トランジスタを使用したアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば特許文献1で知られている。また、画素電極の周囲を樹脂から成る遮光膜(以下ブラックマトリクスとも呼ぶ)で覆う構成は、特許文献2、特許文献3及び特許文献4で知られている。   Note that an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor is known, for example, from Patent Document 1. A configuration in which the periphery of the pixel electrode is covered with a light shielding film made of resin (hereinafter also referred to as a black matrix) is known from Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4.

液晶表示素子は、例えば、内面に表示用画素電極と配向膜等がそれぞれ積層された一対の基板を、前記内面が所定の間隙を介して互いに対向するように配置し、かつ該一対の基板間の周縁部に、液晶封入口として一部に切欠き部が設けられた枠状のシール材により、両基板を貼り合せた後に、前記液晶封入口を介した減圧注入法によりシール材の内側に液晶を封入後、前記液晶封入口を封止して形成される。   In the liquid crystal display element, for example, a pair of substrates each having a display pixel electrode and an alignment film laminated on the inner surface are disposed so that the inner surfaces face each other with a predetermined gap therebetween, and the pair of substrates is disposed between the pair of substrates. After laminating both substrates with a frame-shaped sealing material provided with a cutout part in part as a liquid crystal sealing port on the peripheral edge of the liquid crystal, it is placed inside the sealing material by a vacuum injection method through the liquid crystal sealing port. After the liquid crystal is sealed, the liquid crystal sealing port is sealed.

さらに、前記両基板の外側に偏光板を貼り付けるとともに、液晶表示素子に光を供給するバックライトを液晶表示素子の下側に配置し、液晶表示素子を駆動する駆動用回路基板を液晶表示素子の外周部の外側に配置し、これら各部材及び、これら各部材を保持するモールド成形品からなる枠状体とを、表示窓があけられた金属製シールドケース(フレーム)等に収納して液晶表示装置が形成される。   Further, a polarizing plate is attached to the outside of both the substrates, a backlight for supplying light to the liquid crystal display element is disposed below the liquid crystal display element, and a driving circuit board for driving the liquid crystal display element is provided as the liquid crystal display element Each of these members and a frame-shaped body made of a molded product that holds these members are housed in a metal shield case (frame) or the like having a display window, and the liquid crystal. A display device is formed.

特開平5-257142号公報JP-A-5-257142 特開平4-342229号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-342229 特開平5-72540号公報JP-A-5-72540 特開平11-352500号公報JP 11-352500 A

近年、携帯電話などの小型携帯機器への液晶表示素子の普及はめざましいものであるが、その普及の増大とともに、液晶表示素子の低価格への要求も益々厳しいものとなってきている。この要求に応えるために、特許第3210109号公報では、上記減圧注入法(真空注入法とも呼ばれる)の代わりに、注入工程の短縮を目的として滴下注入法が提案されている。しかし、この場合、シール材として熱硬化型は使用できず、紫外線硬化型しか使用することが出来ない。   In recent years, the spread of liquid crystal display elements to small portable devices such as mobile phones has been remarkable, but with the widespread use, the demand for lower prices of liquid crystal display elements has become increasingly severe. In order to meet this requirement, Japanese Patent No. 3210109 proposes a dropping injection method for the purpose of shortening the injection process instead of the reduced pressure injection method (also referred to as vacuum injection method). However, in this case, the thermosetting type cannot be used as the sealing material, and only the ultraviolet curable type can be used.

一方、液晶表示素子においては、上記特許文献1〜4に開示されているように、ブラックマトリクスは、各画素電極を囲むように設けられて各画素の輪郭をはっきりさせ、コントラストを向上させるばかりでなく、枠状のシール材が配置されている液晶表示素子の基板周縁部領域にもブラックマトリクスを形成して、上記バックライトからの光が、液晶表示素子の基板周縁部のシール材を通過して表示面側に漏れるのを防止することも行われている。光漏れが生じると、表示面周縁部で表示コントラストが低下し、表示品質を著しく劣化させてしまう。特に、暗い表示面に明るい文字、図形などの表示を行う場合、この光漏れの影響を大きく受けてしまい問題となる。   On the other hand, in the liquid crystal display element, as disclosed in Patent Documents 1 to 4, the black matrix is provided so as to surround each pixel electrode so as to clarify the outline of each pixel and improve the contrast. In addition, a black matrix is also formed in the peripheral region of the substrate of the liquid crystal display element on which the frame-shaped sealing material is disposed, and the light from the backlight passes through the sealing material on the peripheral portion of the substrate of the liquid crystal display element. In order to prevent leakage to the display surface side. When light leakage occurs, the display contrast is lowered at the periphery of the display surface, and the display quality is remarkably deteriorated. In particular, when displaying bright characters, graphics, etc. on a dark display surface, it is greatly affected by this light leakage, which is a problem.

しかしながら、このように、枠状のシール材が配置されている液晶表示素子の基板周縁部領域にもブラックマトリクスを形成してしまうと、上記滴下注入法採用時に使用される紫外線硬化型シール材への紫外線の照射量が不十分なものとなり、シール材の硬化が十分行われず、液晶表示素子の信頼性が大幅に低下してしまう危険性があった。   However, if a black matrix is also formed in the peripheral region of the substrate of the liquid crystal display element in which the frame-shaped sealing material is arranged in this way, the ultraviolet curable sealing material used when the above-described dripping injection method is adopted. There was a risk that the irradiation amount of the ultraviolet rays would be insufficient, the sealing material would not be sufficiently cured, and the reliability of the liquid crystal display element would be significantly reduced.

本発明の目的は、表示品質の低下及び液晶表示素子の信頼性の低下を伴うことなしに、液晶封入に、製造工程の短縮を可能とする滴下注入法が採用できる液晶表示素子、及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of adopting a dropping injection method that enables a shortening of the manufacturing process for liquid crystal encapsulation without deteriorating display quality and reliability of the liquid crystal display element, and its manufacture It is to provide a method.

本発明の上記目的及びその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。   The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

本書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。   The outline of typical inventions among inventions disclosed in this document will be described as follows.

(1) 透明な第1の基板と、前記透明な第1の基板と所定の間隔を介して対向する第2の基板と、紫外線硬化材からなり,前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された枠状のシール材と、前記枠状のシール材の内側に封入された液晶組成物と、前記第1の基板と前記第2の基板のうちの少なくとも一方の上に設けられた複数の電極によって、前記第1の基板と前記第2の基板との間に形成される複数の表示画素と、前記複数の表示画素の各々の輪郭を規定するとともに、該複数の表示画素からなる表示領域を囲むよう形成された遮光性材料からなる第1のブラックマトリクスとからなる液晶表示素子において、前記表示領域を囲む前記ブラックマトリクスの周縁部が前記枠状のシール材の内側にあり、前記第1の基板の外表面に前記前記枠状のシール材に沿って形成された、遮光性材料からなる枠状の第2のブラックマトリクスを備え、前記枠状のシール材の枠状部の幅WSMと、前記第2のブラックマトリクスの枠状部の幅WBMは次の関係を満たすことを特徴とする液晶表示素子。WBM > WSL   (1) A transparent first substrate, a second substrate facing the transparent first substrate with a predetermined gap, and an ultraviolet curing material, the first substrate and the second substrate. A frame-shaped sealing material sandwiched between, a liquid crystal composition sealed inside the frame-shaped sealing material, and at least one of the first substrate and the second substrate The plurality of electrodes provided define a plurality of display pixels formed between the first substrate and the second substrate, and outlines of the plurality of display pixels, and the plurality of displays. In a liquid crystal display element composed of a first black matrix made of a light-shielding material formed so as to surround a display area made up of pixels, the peripheral edge of the black matrix surrounding the display area is inside the frame-shaped sealing material There is the frame shape on the outer surface of the first substrate. A frame-shaped second black matrix made of a light-shielding material and formed along the seal material, the width WSM of the frame-shaped portion of the frame-shaped seal material, and the frame-shaped portion of the second black matrix The width WBM satisfies the following relationship: WBM> WSL

(2) (1)記載の液晶表示素子において、前記枠状のシール材を形成する紫外線硬化材に黒色顔料が含有されていること。   (2) The liquid crystal display element according to (1), wherein the ultraviolet curable material forming the frame-shaped sealing material contains a black pigment.

(3) (2)記載の液晶表示素子において、前記黒色顔料が、チタン系黒色顔料である。   (3) In the liquid crystal display element according to (2), the black pigment is a titanium black pigment.

(4) 透明な第1の基板と、前記透明な第1の基板と所定の間隔を介して対向する第2の基板と、紫外線硬化材からなり,前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された枠状のシール材と、前記枠状のシール材の内側に封入された液晶組成物と、前記第1の基板と前記第2の基板のうちの少なくとも一方の上に設けられた複数の電極によって、前記第1の基板と前記第2の基板との間に形成される複数の表示画素と、前記複数の表示画素の各々の輪郭を規定するとともに、該複数の表示画素からなる表示領域を囲むよう形成された遮光性材料からなる第1のブラックマトリクスとからなる液晶表示素子の製造方法において、前記表示領域を囲む前記ブラックマトリクスの周縁部を前記枠状のシール材の内側に形成し、前記枠状のシール材を紫外線照射により硬化させた後に、前記第1の基板の外表面に前記前記枠状のシール材に沿う遮光性材料からなる枠状の第2のブラックマトリクスを形成し、前記枠状のシール材の枠状部の幅WSMと、前記第2のブラックマトリクスの枠状部の幅WBMは次の関係に設定することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。   (4) A transparent first substrate, a second substrate facing the transparent first substrate with a predetermined gap, and an ultraviolet curing material, the first substrate and the second substrate. A frame-shaped sealing material sandwiched between, a liquid crystal composition sealed inside the frame-shaped sealing material, and at least one of the first substrate and the second substrate The plurality of electrodes provided define a plurality of display pixels formed between the first substrate and the second substrate, and outlines of the plurality of display pixels, and the plurality of displays. In a method of manufacturing a liquid crystal display element including a first black matrix made of a light-shielding material formed so as to surround a display area composed of pixels, a peripheral seal of the black matrix surrounding the display area is formed into the frame-shaped sealing material The frame-shaped sealing material is formed inside After curing by irradiation, a frame-shaped second black matrix made of a light-shielding material along the frame-shaped sealing material is formed on the outer surface of the first substrate, and a frame of the frame-shaped sealing material A method for manufacturing a liquid crystal display element, wherein the width WSM of the shape portion and the width WBM of the frame shape portion of the second black matrix are set to the following relationship.

WBM > WSL
(5) (4)記載の液晶表示素子において、前記枠状のシール材を形成する紫外線硬化材に黒色顔料が含有されている。
WBM> WSL
(5) In the liquid crystal display element according to (4), a black pigment is contained in the ultraviolet curable material forming the frame-shaped sealing material.

(6) (4)記載の液晶表示素子において、前記黒色顔料が、チタン系黒色顔料である。   (6) In the liquid crystal display element according to (4), the black pigment is a titanium black pigment.

本発明によれば、対向する一対の基板及び該一対の基板の周縁部に挟持される枠状のシール材とによって形成されるセル内への液晶封入に対し、注入工程の短縮を可能とする滴下注入法が採用でき、かつ表示品質及び液晶表示素子の信頼性が確保できる。   According to the present invention, it is possible to shorten the injection process for liquid crystal encapsulation in a cell formed by a pair of opposing substrates and a frame-shaped sealing material sandwiched between peripheral edges of the pair of substrates. The dropping injection method can be adopted, and the display quality and the reliability of the liquid crystal display element can be secured.

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例を説明する全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.

なお、本明細書添付の図面においては、簡単の為、基板、基板上に形成される電極、電子素子、電気配線及びそれらからの外部取り出し電極端子などの要素の図示を省略し、かつ、明瞭化のため、図中の各要素が、実際の表示素子、装置の場合とは異なる縮尺比率を用いて誇張して描かれている場合がある。   In the drawings attached to this specification, for the sake of simplicity, the illustration of elements such as a substrate, electrodes formed on the substrate, electronic elements, electrical wiring, and external lead electrode terminals from them is omitted and clearly shown. For the sake of simplicity, each element in the drawing may be exaggerated and drawn using a scale ratio different from that of an actual display element or device.

本発明による実施例を説明するに先立って、紫外線硬化型シール材を使用した液晶表示素子に、滴下注入法を使用して液晶を封入する方法について、上記特許第3210109号公報に倣って簡単に説明する。図1は、例えば、携帯電話などの小型携帯機器用の液晶表示素子を9個を作成するための一枚の基板10の斜視図である。基板10の上には、枠状のシール材20が9個形成されている。なお、実際には、枠状のシール材20の各々の内側には、複数の画素電極、この画素電極毎に設けられたスイッチング素子、これらに電気的に結合される配線及び液晶分子を配向するための配向膜などが設けられているが、簡単化のため図示を省略している。枠状のシール材20の各々の内側には、ディスペンサ50を用いて液晶30を滴下する。   Prior to the description of the embodiment according to the present invention, a method for encapsulating liquid crystal in a liquid crystal display element using an ultraviolet curable sealant by using a dropping injection method will be briefly described in accordance with Japanese Patent No. 3210109. explain. FIG. 1 is a perspective view of a single substrate 10 for producing nine liquid crystal display elements for small portable devices such as mobile phones. Nine frame-shaped sealing materials 20 are formed on the substrate 10. In practice, a plurality of pixel electrodes, switching elements provided for each pixel electrode, wirings electrically coupled to these, and liquid crystal molecules are aligned inside each frame-shaped sealing material 20. An alignment film for the purpose is provided, but the illustration is omitted for simplification. The liquid crystal 30 is dropped inside the frame-shaped sealing material 20 using a dispenser 50.

図2aは、図1における枠状のシール材20のうちの1個についての、線IIa−IIaに沿った断面図である。この1個のシール材20の部分を例にとり、以下1個の液晶表示素子の組み立て工程を説明する。図2bは、図2aのシール材20及びその内部にある液晶30に、もう一方の基板40を重ね合わせた後、基板10及び40を加圧し、基板10と基板40を所定の間隔で対向させた(このためにスペーサなどが使われるが図示せず。)状態を断面図である。次いで、図2cに示す如く、シール材20部分に紫外線を照射し、シール材20を硬化させて基板10と基板40とを固着する。   2a is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa of one of the frame-shaped sealing materials 20 in FIG. Taking the part of this single sealing material 20 as an example, the assembly process of one liquid crystal display element will be described below. FIG. 2b shows a state in which the other substrate 40 is superimposed on the sealing material 20 in FIG. 2a and the liquid crystal 30 in the inside thereof, and then the substrates 10 and 40 are pressed so that the substrate 10 and the substrate 40 face each other at a predetermined interval. (For this purpose, a spacer or the like is used but not shown.) FIG. Next, as shown in FIG. 2 c, the sealing material 20 is irradiated with ultraviolet rays to cure the sealing material 20 and fix the substrate 10 and the substrate 40 together.

図3aは、本発明の第1の実施例による液晶表示素子の平面図、図3bは、図3aの液晶表示素子の線IIIb−IIIbに沿った断面図である。滴下注入法により液晶を封入する方法を図1及び図2a〜図2cを用いて説明したが、図3bに示した断面図は、図2cに示した断面図に相当するものである。   3a is a plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3b is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of FIG. 3a taken along line IIIb-IIIb. The method of enclosing the liquid crystal by the dropping injection method has been described with reference to FIGS. 1 and 2a to 2c. The cross-sectional view shown in FIG. 3b corresponds to the cross-sectional view shown in FIG. 2c.

図3a及び3bにおいて、参照符号110は液晶素子の背面基板、140は液晶素子の前面基板、130は液晶組成物、120は枠状の紫外線硬化型シール材、150は,画素の輪郭を規定する多数の開口が設けられたブラックマトリクス、PR,PG,PBは、ブラックマトリクス150の開口部に設けられた赤原色,緑原色、青原色表示画素を示す。参照符号160は、各表示画素毎に設けられて表示画素を駆動するための、スイッチング素子などからなる画素回路(図示せず)に結合される電気配線を示す。参照符号170は、該電気配線の端部に形成される外部取り出し電極端子を示す。   3a and 3b, reference numeral 110 denotes a back substrate of the liquid crystal element, 140 denotes a front substrate of the liquid crystal element, 130 denotes a liquid crystal composition, 120 denotes a frame-shaped ultraviolet curable sealant, and 150 defines a pixel outline. Black matrixes PR, PG, and PB provided with a large number of openings indicate red primary, green primary, and blue primary color display pixels provided in the openings of the black matrix 150. Reference numeral 160 denotes an electrical wiring that is provided for each display pixel and is coupled to a pixel circuit (not shown) including a switching element for driving the display pixel. Reference numeral 170 indicates an external lead electrode terminal formed at the end of the electrical wiring.

なお、簡単の為、前面基板140又は背面基板110の少なくとも一方に形成される画素電極、画素の各々に対応して背面基板110に設けられた,スイッチング素子などからなる画素回路、前面基板140に形成されている3原色フィルタなどの要素が、図3a及び3bにおいては図示が省略されている。   For simplicity, the pixel electrode formed on at least one of the front substrate 140 or the rear substrate 110, the pixel circuit including the switching elements provided on the rear substrate 110 corresponding to each pixel, and the front substrate 140 Elements such as the three primary color filters that are formed are not shown in FIGS. 3a and 3b.

図3cは、図3bのA部拡大図であり、図3dは、図3cの線IIId−IIId線断面図である。図3cにおいて、前面基板140上のブラックマトリックス150に設けられた開口には、赤原色,緑原色、青原色のそれぞれに対応するカラーフィルタCFR,CFG,CFBが埋め込まれている。なお、本実施例が、ツイステッドネマチック(twisted nematic)タイプの液晶表示パネルに適用される場合は、オーバーコート膜を介して、あるいはオーバーコート膜を介してITO(Indium−Tin−Oxide)などからなる透明電極膜が、ブラックマトリックス150及びカラーフィルタCFR,CFG,CFBの上に形成されているが、図3cではその図示を省略している。なお、本実施例が、イン−プレーン−スイッチング(In-Plane-Switching)タイプの液晶表示パネルに適用される場合は、上記透明電極膜は不要である。   3c is an enlarged view of a portion A in FIG. 3b, and FIG. 3d is a cross-sectional view taken along line IIId-IIId in FIG. 3c. In FIG. 3c, color filters CFR, CFG, and CFB corresponding to red primary color, green primary color, and blue primary color are embedded in openings provided in the black matrix 150 on the front substrate 140, respectively. When the present embodiment is applied to a twisted nematic type liquid crystal display panel, it is made of ITO (Indium-Tin-Oxide) or the like via an overcoat film or an overcoat film. The transparent electrode film is formed on the black matrix 150 and the color filters CFR, CFG, and CFB, but the illustration thereof is omitted in FIG. 3c. Note that when the present embodiment is applied to an in-plane-switching type liquid crystal display panel, the transparent electrode film is unnecessary.

背面基板110においては、表示画素PR,PG,PBの各々に対応して設けられて、対応表示画素を駆動するための、スイッチング素子などからなる画素回路180が設けられており、これらの画素回路180には電気配線16が結合され、さらに、電気配線の端部には外部取り出し電極端子170が結合されている。電気配線16が形成されている層の下には、例えば、SiN又はSiOなどからなる絶縁層190が設けられ、この絶縁層190の下には、例えば、Al又はCrなどからなる遮光メタル層200が形成されている。 The rear substrate 110 is provided with a pixel circuit 180 that is provided corresponding to each of the display pixels PR, PG, and PB and that includes a switching element for driving the corresponding display pixel. An electric wiring 16 is coupled to 180, and an external extraction electrode terminal 170 is coupled to an end of the electric wiring. An insulating layer 190 made of, for example, SiN or SiO 2 is provided under the layer where the electrical wiring 16 is formed, and a light-shielding metal layer made of, for example, Al or Cr, for example, is provided under the insulating layer 190. 200 is formed.

図3dは、一部を切り欠いた、図3cの線IIId−IIId線断面図である。図3dに示すように、遮光メタル層200は、電気配線160と電気配線160との間の間隙を遮光するように、例えば、5〜10ミクロン幅で形成されている。   3d is a cross-sectional view taken along line IIId-IIId of FIG. As shown in FIG. 3d, the light shielding metal layer 200 is formed with a width of, for example, 5 to 10 microns so as to shield the gap between the electrical wiring 160 and the electrical wiring 160.

PR,PG,PBは、ブラックマトリクス150の開口部に設けられた赤原色,緑原色、青原色表示画素を示す。参照符号160は、各表示画素毎に設けられて表示画素を駆動するための、スイッチング素子などからなる画素回路(図示せず)に結合される電気配線を示す。参照符号170は、該電気配線の端部に形成される外部取り出し電極端子を示す。   PR, PG, and PB indicate red primary color, green primary color, and blue primary color display pixels provided in the openings of the black matrix 150. Reference numeral 160 denotes an electrical wiring that is provided for each display pixel and is coupled to a pixel circuit (not shown) including a switching element for driving the display pixel. Reference numeral 170 indicates an external lead electrode terminal formed at the end of the electrical wiring.

図3dによって説明したように、背面基板110には、電気配線160,及び電気配線160と電気配線160との間の間隙を遮光する遮光メタル層200が形成されているので、紫外線硬化型シール材120を硬化するための紫外線照射を背面基板110側から行うことはできない。   As described with reference to FIG. 3d, the back substrate 110 is provided with the electrical wiring 160 and the light shielding metal layer 200 that shields the gap between the electrical wiring 160 and the electrical wiring 160. The ultraviolet irradiation for curing 120 cannot be performed from the back substrate 110 side.

そこで、本実施例においては、前面基板140に形成されているブラックマトリクス150の周縁部を、枠状の紫外線硬化型シール材120にオーバーラップさせずに、ブラックマトリクス150の外縁が、枠状の紫外線硬化型シール120の内側にあるよう形成されている。従って、背面基板110と前面基板140との間の枠状シール材120の内側に、液晶組成物130を滴下注入法により注入後、図2cを用いて説明したと同様に、図3b及び3cに示した如く、枠状の紫外線硬化型シール120を硬化させるために、枠状の紫外線硬化型シール120に紫外線を照射した場合、該紫外線は、ブラックマトリクス150に妨害されずに紫外線硬化型シール材120に到達することができるので、紫外線硬化型シール120の硬化が十分行われ、信頼性の高い液晶表示素子が得られる。   Therefore, in this embodiment, the peripheral edge of the black matrix 150 formed on the front substrate 140 is not overlapped with the frame-shaped ultraviolet curable sealing material 120, and the outer edge of the black matrix 150 is frame-shaped. It is formed so as to be inside the ultraviolet curable seal 120. Therefore, after the liquid crystal composition 130 is injected into the frame-shaped sealing material 120 between the back substrate 110 and the front substrate 140 by the dropping injection method, as described with reference to FIG. As shown, when the frame-shaped ultraviolet curable seal 120 is irradiated with ultraviolet rays in order to cure the frame-shaped ultraviolet curable seal 120, the ultraviolet rays are not obstructed by the black matrix 150 and the ultraviolet curable seal material is used. Therefore, the ultraviolet curable seal 120 is sufficiently cured, and a highly reliable liquid crystal display element is obtained.

ここで、紫外線硬化型シール材料としては、つぎのようなものが提案されている。   Here, the following are proposed as the ultraviolet curable sealing material.

ビスフェノールFエポキシ樹脂のエポキシアクリレートを80重量部、エポキシ樹脂としてRE203(日本化薬株式会社製;エポキシ当量233g/eq、エチレンオキサイド付加ビスフェノールS型エポキシ樹脂)20重量部、ラジカル発生型光重合開始剤として3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-n-オクチルカルバゾール(旭電化工業製、アデカオプトマーN-1414)1.2重量部、ホウ酸エステルとして2,2-オキシビス(5,5-ジメチル-1,3,2-ジオキサボリナン)0.5重量部、PN-80(日本化薬株式会社製、フェノールノボラック樹脂)0.5重量部、アミノシランカップリング剤(N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン製、KBM-603)1.3重量部を90℃で加熱溶解し、樹脂液を得た。室温に冷却後、イソフタル酸ジヒドラジド(商品名IDH-S;大塚化学株式会社製ジェットミル粉砕グレードを更にジェットミルで微粉砕したもの、融点224℃、活性水素当量48.5g/eq、平均粒径1.7μm、最大粒径7μm)10重量部、アルミナ(シーアイ化成株式会社製、SPC-Al、平均粒径1.0μm)13重量部、ゴム(呉羽化学工業株式会社製、パラロイドEXL-2655、平均粒径0.2μm)3.9重量部を、ミルで分散混練して得られたUVシール剤が有効と思われる。   80 parts by weight of epoxy acrylate of bisphenol F epoxy resin, 20 parts by weight of RE203 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .; epoxy equivalent 233 g / eq, ethylene oxide-added bisphenol S type epoxy resin) as an epoxy resin, radical-generating photopolymerization initiator 3,6-bis (2-methyl-2-morpholinopropionyl) -9-n-octylcarbazole (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., Adekaoptomer N-1414), boric acid ester 2,2- 0.5 parts by weight of oxybis (5,5-dimethyl-1,3,2-dioxaborinane), 0.5 parts by weight of PN-80 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., phenol novolac resin), aminosilane coupling agent (N- β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Silicone, KBM-603) 1.3 layers Part was heated and dissolved at 90 ° C., to obtain a resin solution. After cooling to room temperature, isophthalic acid dihydrazide (trade name IDH-S; finely pulverized jet mill pulverized grade made by Otsuka Chemical Co., Ltd., melting point 224 ° C., active hydrogen equivalent 48.5 g / eq, average particle size 1.7 μm, maximum particle size 7 μm) 10 parts by weight, alumina (CAI Kasei Co., Ltd., SPC-Al, average particle size 1.0 μm) 13 parts by weight, rubber (Kureha Chemical Industries, Paraloid EXL-2655), A UV sealant obtained by dispersing and kneading 3.9 parts by weight of an average particle size of 0.2 μm with a mill is considered effective.

ブラックマトリクス150の形成方法としては、例えば、アクリル,エポキシ,又はポリイミド樹脂などの有機樹脂にカーボンブラック又は黒色の有機顔料などを含有させたものを、透明ガラス基板140の上に、パターン状に塗布する方法がある。   As a method for forming the black matrix 150, for example, an organic resin such as acrylic, epoxy, or polyimide resin containing carbon black or a black organic pigment is applied in a pattern on the transparent glass substrate 140. There is a way to do it.

上述の如く、紫外線硬化型シール120の硬化を行い気密封止が十分行われた液晶素子に対し、図3cにおいて、前面基板140上に仮想線で示されているにように、前面基板140の4辺に沿った形状の枠状の外付けブラックマトリクス150EXを形成する。この枠状の外付けブラックマトリクス150EXも、上記マトリクス150の場合と同様に、例えば、アクリル,エポキシ,又はポリイミド樹脂などの有機樹脂にカーボンブラック又は黒色の有機顔料などを含有させたものを、透明ガラス基板140の上に、パターン状に塗布することで形成することができる。   As described above, with respect to the liquid crystal element in which the UV curable seal 120 is cured and sufficiently hermetically sealed, the front substrate 140 of the front substrate 140 is shown in FIG. A frame-shaped external black matrix 150EX having a shape along the four sides is formed. Similarly to the case of the matrix 150, the frame-like external black matrix 150EX is made of, for example, an organic resin such as acrylic, epoxy, or polyimide resin containing carbon black or a black organic pigment. It can be formed by applying a pattern on the glass substrate 140.

この枠状の外付けブラックマトリクス150EXの幅WBM(図3c参照)と、枠状の紫外線硬化型シール120の幅WSL(図3c参照)とは、次の関係を満たすように設定される必要がある。   The width WBM (see FIG. 3c) of the frame-shaped external black matrix 150EX and the width WSL (see FIG. 3c) of the frame-shaped ultraviolet curable seal 120 need to be set so as to satisfy the following relationship. is there.

WBM > WS
上述の構成をとる本実施例においては、紫外線硬化型シール120の硬化を行う時点では、未だ前面基板140上に枠状の外付けブラックマトリクス150EXが形成されていない。従って、背面基板110と前面基板140との間の枠状シール材120の内側に、液晶組成物130を滴下注入法により注入後、図2cを用いて説明した同様に、図3cに示した如く、枠状の紫外線硬化型シール120を硬化させるために、枠状の紫外線硬化型シール120に紫外線を照射した場合、該紫外線は、ブラックマトリクス150及びブラックマトリクス150EXの何れにも妨害されずに紫外線硬化型シール材120に到達することができるので、紫外線硬化型シール120の硬化が十分行われ、信頼性の高い液晶表示素子が得られる。
WBM> WS
In the present embodiment having the above-described configuration, the frame-shaped external black matrix 150EX is not yet formed on the front substrate 140 at the time when the ultraviolet curable seal 120 is cured. Accordingly, after the liquid crystal composition 130 is injected into the frame-shaped sealing material 120 between the back substrate 110 and the front substrate 140 by the dropping injection method, as described with reference to FIG. 2c, as shown in FIG. 3c. When the frame-shaped ultraviolet curable seal 120 is irradiated with ultraviolet rays in order to cure the frame-shaped ultraviolet curable seal 120, the ultraviolet rays are not disturbed by either the black matrix 150 or the black matrix 150EX. Since it can reach the curable sealing material 120, the ultraviolet curable seal 120 is sufficiently cured, and a highly reliable liquid crystal display element is obtained.

次に、枠状の紫外線硬化型シール材120に要求される光学的特性について検討を加える。紫外線硬化型シール材120にもブラックマトリクス150と同様の遮光特性を付与することは有益である。例えば、光学濃度OD(optical density)を増加させることが好ましい。しかしながら、光学濃度ODが過度に大きすぎると、紫外線硬化型シール材が硬化しなくなる問題がある。紫外線硬化型シール材120に対して要求される光学濃度ODの値は、背面基板110と前面基板140との間の間隔CG(図3b参照)に依存するので、これを考慮して設定することが好ましい。   Next, the optical characteristics required for the frame-shaped ultraviolet curable sealing material 120 are studied. It is beneficial to provide the ultraviolet curable sealing material 120 with the same light shielding characteristics as the black matrix 150. For example, it is preferable to increase the optical density (OD). However, when the optical density OD is excessively large, there is a problem that the ultraviolet curable sealing material is not cured. The value of the optical density OD required for the ultraviolet curable sealant 120 depends on the distance CG (see FIG. 3b) between the back substrate 110 and the front substrate 140, and should be set in consideration of this. Is preferred.

上記光学濃度を調整する方法の一例として、紫外線硬化型シール材にチタン系黒色顔料を添加する方法がある。このチタン系黒色顔料については、特開昭58-180413号公報に詳述されている。   As an example of a method for adjusting the optical density, there is a method of adding a titanium black pigment to an ultraviolet curable sealing material. This titanium black pigment is described in detail in JP-A No. 58-180413.

枠状の紫外線硬化型シール材を使用した液晶表示素子において、封入される液晶の滴下を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating dripping of the liquid crystal enclosed in the liquid crystal display element which uses a frame-shaped ultraviolet curing sealing material. 枠状の紫外線硬化型シール材を使用した液晶表示素子の作成工程において、封入される液晶が背面基板上に滴下された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the liquid crystal sealed was dripped on the back substrate in the creation process of the liquid crystal display element which uses a frame-shaped ultraviolet curing sealing material. 枠状の紫外線硬化型シール材を使用した液晶表示素子の作成工程において、封入される液晶を挟んだ背面基板と前面基板とが加圧されて所定の間隔で対向する状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a back substrate and a front substrate sandwiching liquid crystal to be sealed are pressed and face each other at a predetermined interval in a liquid crystal display element manufacturing process using a frame-shaped ultraviolet curable sealing material. . 枠状の紫外線硬化型シール材を使用した液晶表示素子の作成工程において、紫外線を照射してシール材を硬化させて前面基板と背面基板とを固着する工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the process of irradiating an ultraviolet-ray and hardening a sealing material, and adhering a front substrate and a back substrate in the creation process of the liquid crystal display element using a frame-shaped ultraviolet curing sealing material. 本発明の第1の実施例による液晶表示素子を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the liquid crystal display element by the 1st Example of this invention. 図3aの液晶表示素子の線IIIb−IIIbに沿った断面図である。FIG. 3b is a cross-sectional view of the liquid crystal display element of FIG. 3a along line IIIb-IIIb. 図3bのA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 3b. 図3cの線IIId−IIId線断面図である。FIG. 3c is a sectional view taken along line IIId-IIId in FIG. 3c.

符号の説明Explanation of symbols

10…基板、20…枠状のシール材、30…液晶、40…基板、50…ディスペンサ、110…背面基板、120…枠状の紫外線硬化型シール材、130…液晶組成物、140…前面基板、150…ブラックマトリクス、150EX…外付けブラックマトリクス、160…電気配線、170…外部取り出し電極端子、180…画素回路、190…絶縁層、200…遮光メタル層、…、CFR…赤原色カラーフィルタ、CFG…緑原色カラーフィルタ、CFB…青原色カラーフィルタ、PR…赤原色表示画素、PG…緑原色表示画素、PB…青原色表示画素。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Board | substrate, 20 ... Frame-shaped sealing material, 30 ... Liquid crystal, 40 ... Board | substrate, 50 ... Dispenser, 110 ... Back substrate, 120 ... Frame-shaped ultraviolet curing sealing material, 130 ... Liquid crystal composition, 140 ... Front substrate 150 ... Black matrix, 150EX ... External black matrix, 160 ... Electric wiring, 170 ... External electrode terminal, 180 ... Pixel circuit, 190 ... Insulating layer, 200 ... Light shielding metal layer, ..., CFR ... Red primary color filter, CFG ... green primary color filter, CFB ... blue primary color filter, PR ... red primary color display pixel, PG ... green primary color display pixel, PB ... blue primary color display pixel.

Claims (6)

透明な第1の基板と、
前記透明な第1の基板と所定の間隔を介して対向する第2の基板と、
紫外線硬化材からなり,前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された枠状のシール材と、
前記枠状のシール材の内側に封入された液晶組成物と、
前記第1の基板と前記第2の基板のうちの少なくとも一方の上に設けられた複数の電極によって、前記第1の基板と前記第2の基板との間に形成される複数の表示画素と、
前記複数の表示画素の各々の輪郭を規定するとともに、該複数の表示画素からなる表示領域を囲むよう形成された遮光性材料からなる第1のブラックマトリクスとからなる液晶表示素子において、
前記表示領域を囲む前記ブラックマトリクスの周縁部が前記枠状のシール材の内側にあり、
前記第1の基板の外表面に前記枠状のシール材に沿って形成された、遮光性材料からなる枠状の第2のブラックマトリクスを備え、
前記枠状のシール材の枠状部の幅WSMと、前記第2のブラックマトリクスの枠状部の幅WBMは次の関係を満たすことを特徴とする液晶表示素子。
WBM > WSL
A transparent first substrate;
A second substrate facing the transparent first substrate with a predetermined interval;
A frame-shaped sealing material made of an ultraviolet curable material and sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal composition sealed inside the frame-shaped sealing material;
A plurality of display pixels formed between the first substrate and the second substrate by a plurality of electrodes provided on at least one of the first substrate and the second substrate; ,
In a liquid crystal display element comprising a first black matrix made of a light-shielding material that defines the outline of each of the plurality of display pixels and surrounds a display region made of the plurality of display pixels.
A peripheral portion of the black matrix surrounding the display area is inside the frame-shaped sealing material;
A frame-shaped second black matrix made of a light-shielding material, formed along the frame-shaped sealing material on the outer surface of the first substrate;
The width WSM of the frame-shaped portion of the frame-shaped sealing material and the width WBM of the frame-shaped portion of the second black matrix satisfy the following relationship.
WBM> WSL
前記枠状のシール材を形成する紫外線硬化材に黒色顔料が含有されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。   2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a black pigment is contained in the ultraviolet curable material forming the frame-shaped sealing material. 前記黒色顔料が、チタン系黒色顔料であることを特徴とする請求項2記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the black pigment is a titanium black pigment. 透明な第1の基板と、
前記透明な第1の基板と所定の間隔を介して対向する第2の基板と、
紫外線硬化材からなり,前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された枠状のシール材と、
前記枠状のシール材の内側に封入された液晶組成物と、
前記第1の基板と前記第2の基板のうちの少なくとも一方の上に設けられた複数の電極によって、前記第1の基板と前記第2の基板との間に形成される複数の表示画素と、
前記複数の表示画素の各々の輪郭を規定するとともに、該複数の表示画素からなる表示領域を囲むよう形成された遮光性材料からなる第1のブラックマトリクスとからなる液晶表示素子の製造方法において、
前記表示領域を囲む前記ブラックマトリクスの周縁部を前記枠状のシール材の内側に形成し、
前記枠状のシール材を紫外線照射により硬化させた後に、前記第1の基板の外表面に前記枠状のシール材に沿う遮光性材料からなる枠状の第2のブラックマトリクスを形成し、
前記枠状のシール材の枠状部の幅WSMと、前記第2のブラックマトリクスの枠状部の幅WBMは次の関係に設定することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
WBM > WSL
A transparent first substrate;
A second substrate facing the transparent first substrate with a predetermined interval;
A frame-shaped sealing material made of an ultraviolet curable material and sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal composition sealed inside the frame-shaped sealing material;
A plurality of display pixels formed between the first substrate and the second substrate by a plurality of electrodes provided on at least one of the first substrate and the second substrate; ,
In the method of manufacturing a liquid crystal display element comprising a first black matrix made of a light-shielding material and defining a contour of each of the plurality of display pixels and surrounding a display region made of the plurality of display pixels.
Forming a peripheral portion of the black matrix surrounding the display area inside the frame-shaped sealing material;
After the frame-shaped sealing material is cured by ultraviolet irradiation, a frame-shaped second black matrix made of a light-shielding material along the frame-shaped sealing material is formed on the outer surface of the first substrate,
A method for manufacturing a liquid crystal display element, wherein the width WSM of the frame-shaped portion of the frame-shaped sealing material and the width WBM of the frame-shaped portion of the second black matrix are set as follows.
WBM> WSL
前記枠状のシール材を形成する紫外線硬化材に黒色顔料が含有されていることを特徴とする請求項4記載の液晶表示素子の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 4, wherein the ultraviolet curable material forming the frame-shaped sealing material contains a black pigment. 前記黒色顔料が、チタン系黒色顔料であることを特徴とする請求項5記載の液晶表示素子の製造方法。
The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 5, wherein the black pigment is a titanium black pigment.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010277072A (en) * 2009-04-28 2010-12-09 Nippon Kayaku Co Ltd Liquid crystal sealing agent and liquid crystal display cell obtained using the same
CN102662275A (en) * 2012-04-27 2012-09-12 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal display module and liquid crystal display device
US20130044074A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-21 Apple Inc. In-cell or on-cell touch sensor with color filter on array
JP2017009770A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 三菱電機株式会社 Liquid crystal display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010277072A (en) * 2009-04-28 2010-12-09 Nippon Kayaku Co Ltd Liquid crystal sealing agent and liquid crystal display cell obtained using the same
US20130044074A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-21 Apple Inc. In-cell or on-cell touch sensor with color filter on array
US9470941B2 (en) * 2011-08-19 2016-10-18 Apple Inc. In-cell or on-cell touch sensor with color filter on array
CN102662275A (en) * 2012-04-27 2012-09-12 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal display module and liquid crystal display device
WO2013159417A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal display module and liquid crystal display device
JP2017009770A (en) * 2015-06-22 2017-01-12 三菱電機株式会社 Liquid crystal display device

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