JP3452467B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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Description
造方法に関する。
しては、2枚の基板の一方の上に、複数の液晶封入領域
(複数の表示画面の領域に相当する)を縁取る複数の封
入用シールを印刷し、その上に他方の基板を重ね合わせ
て、両者の基板をプレスによって貼着した後、各液晶封
入領域が分離する様に、これらの基板を切断して、複数
の液晶セルを形成すると言うものがある。
の占有面積が増大してくると、一対の基板から製造され
る液晶セルの数が少なくなり、また封入用シールの印刷
面積も小さくなる。このため、プレス圧着時に封入用シ
ールに荷重がかかり過ぎ、また荷重が大きくなることか
ら圧着後の封入用シールの加熱硬化時において、封入用
シールが大きく膨張し、封入用シールの形状が乱れた。
また、大きな荷重により、ギャップ材の変形が起こり、
液晶セルの歩留まりを下げ、その歩留まりの低下によっ
て、著しい製品のコストアップを招いた。
4−9426号公報では、一方の基板上の封入用シール
の外周近傍に、補助シールを配設し、その上に他方の基
板を重ね合わせて貼着した後、各基板を切断して、補助
シールを除去し、少なくとも1つの液晶セルを形成して
いる。また、ここでは、補助シールの形状を格別に追求
せず、例えば三角形、四角形、五角形、多角形、円形、
楕円形等で良いとしている。あるいは、一対の基板を圧
着して貼着するに際し、封止用シールに均等に荷重がか
かる様に、各補助シールを配列するのが好ましいとして
いる。
は、液晶封入領域を縁取る封止用シールの矩形パターン
の短い方の各辺で、封止用シールの幅を狭くし、長い方
の各辺で、封止用シールの幅を広くし、これによって一
対の基板を圧着して貼着するときに封止用シールの短い
方の各辺と長い方の各辺間で発生する単位面積当たりの
荷重の差を原因とする液晶封入領域のたわみを防止して
いる。また、ここでは、封止用シールの周りに、ライン
状の各補助シールを配置している。
ソナルコンピュータやマルチメディア化に伴う動画への
対応、SVGA、XGA等の高精細表示や大画面表示が
可能な液層表示装置、及びCRTの代わりに用いられる
ディスクトップとして対応可能な大型液晶表示装置等が
市場で要望されている。これらの要望にこたえるため
に、液晶表示装置、特にSTN(スーパー ツイスティ
ッド ネマティック)型液晶を適用したカラー液晶表示
装置については、高コントラスト(例えば30:1以上
のコントラスト)、高輝度、高速応答(例えば応答速度
200ms以下)、高表示品位、低消費電力等の性能が
要求されている。
ラスト化並びに高輝度化とはトレードオフの関係にあ
り、液晶の応答速度の改善等に伴い、より厳しい条件下
での改善が要求されている。この高表示品位化のための
1つの方法として、セルギャップ(一対の基板間の距離
に相当する)の均一化があり、これが急務とされてい
た。特に、封止用シール近傍のセルギャップの精度に起
因する該封止用シール近傍の色むらの発生が問題となっ
ており、これを改善する必要があった。
号公報では、封止用シール近傍のセルギャップの仕上が
り精度を言及していない。また、この公報に記載の補助
シールの配列を工夫し、例えば補助シールを封止用シー
ル近傍に配置しても、封止用シール近傍のセルギャップ
を均一化することはできなかった。
に記載の技術に従って、液晶封入領域を縁取る封止用シ
ールの矩形パターンの短い方の各辺で、封止用シールの
幅を狭くし、長い方の各辺で、封止用シールの幅を広く
しても、封止用シール近傍のセルギャップを均一に仕上
げることはできなかった。
するものであって、封止用シール近傍のセルギャップを
均一に仕上げ、これによって高品位の表示を行うことが
可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを目的と
する。
に、請求項1に記載の発明は、一対の基板の少なくとも
一方に、液晶封入領域を縁取る複数の封入用シール、及
び該封入用シールの外側に散在された複数の粒状のシー
ル材からなるダミーシールを形成する工程と、各基板を
重ね合わせて対向配置する工程と、各基板間の液晶封入
領域に液晶を注入する工程とを有している。
ール材からなるダミーシールは、液晶封入領域を縁取る
封入用シールの外側に配置される。したがって、各基板
間に封入用シールを挟み込むときには、これらの基板間
には、散在する複数の粒状のシール材からなるダミーシ
ールをも挟み込むことになる。このため、各基板は、ダ
ミーシールの各粒状のシール材によって支持される。つ
まり、各基板を複数の点で支持することになる。これに
よって、各基板に作用する応力が分散し、封入用シール
近傍でのみ、応力が集中することがなく、セルギャップ
の均一化が容易になる。また、各基板を貼り合わせると
きには、各基板間からエアーが抜けていく。このとき、
各粒状のシール材からなるダミーシールであれば、この
エアーが十分に分散して流れるので、セルギャップを均
一に保ちつつ、各基板を貼り合わせることができる。
粒状のシール材を規則的に配列した場合は、各基板に作
用する応力が十分に分散する。
ンの各補助シールを配置したり、あるいはライン状の各
補助シールを配置した場合は、各基板に作用する応力を
十分に分散することができなかった。また、各基板を貼
り合わせるときに、各基板間で、エアーの抜け易い箇所
と、エアーの抜け難い箇所が発生し、これがセルギャッ
プが不均一となる原因になった。
らなるダミーシールの場合は、各基板を貼り合わせると
きに、各粒状のシール材が均等に延び、これが均一なセ
ルギャップを形成する。
ンの各補助シールを配置したり、あるいはライン状の各
ダミーシールを配置した場合は、各基板を貼り合わせる
ときに、各補助シール又は各ダミーシール間で、シール
材の延伸量に差を生じ、これがセルギャップが不均一と
なる原因になった。
シールの利点を更に詳しく説明する。 STN型液晶表
示装置や強誘電型液晶表示装置においては、基板のうね
りを原因とする微小なセルギャップの変化であっても、
表示むらを招く。特に、近年の液晶の高性能化に伴い、
表示むらに対する改善の要求が強くなっている。
ダミーシールを各基板間に挟み込む場合は、各基板を複
数の点で支持するので、各基板に作用する応力が分散
し、基板のうねりを抑制することができる。1つの粒状
のシール材に着眼すれば、この粒状のシール材を支点と
して、基板がシーソの様に動く、この様な支点が多数存
在するので、基板が他の基板に対して略平行に維持さ
れ、セルギャップを均一に保つことができる。
よって形成されるものであるが、この印刷の容易性と、
各基板間の貼り付け強度を考慮すれば、ダミーシールの
各粒状のシール材を規則的に配列し、かつ各粒状のシー
ル材を緻密に形成するのが好ましい。また、各粒状のシ
ール材の直径を封入用シールの幅と略同一にしても良
い。
成した領域を各基板から分断する工程を更に備えても良
い。
も一方に、カラーフィルターを形成しており、封入用シ
ールの外側に存在するカラーフィルターの領域にのみ、
ダミーシールを形成しても構わない。
ラーフィルターの領域にのみ、ダミーシールを形成すれ
ば、カラーフィルターの厚み(膜厚1〜2μm)によっ
てセルギャップが変化すると言う影響を受けずに済む。
形成されていても、単色で形成されていても、遮光層で
形成されていても構わない。
類の層を基板上に形成しており、この層がセルギャップ
に影響を与える場合は、封入用シールの外側に存在する
該層の領域にのみ、ダミーシールを形成すれば、この層
の厚みの影響を受けずに済む。
STN型液晶表示装置もしくは強誘電型液晶表示装置で
あっても良い。
強誘電型液晶表示装置においては、基板のうねりを原因
とする微小なセルギャップの変化であっても、表示むら
を招くので、均一なセルギャップを形成すると言う本発
明は、非常に有効なものとなる。
図面を参照して説明する。図1は、本発明の製造方法の
一実施形態によって作製されたカラーSTN型液晶表示
装置を示す要部断面図である。同図において、一対の基
板1,2は、対向配置されたガラス板、透明合成樹脂板
等の透明板であり、一方の基板1上に、R(赤)、G
(緑)、B(青)の各絵素3、及び各絵素3間を覆うブ
ラックマスク4を形成し、この上に保護膜として機能す
るオーバーコート膜5、ITOからなる透明の表示用電
極6、及び配向膜7を順次形成し、他方の基板2上に、
透明の表示用電極11、絶縁膜12、及び配向膜13を
順次形成している。各種の薄膜を形成した各基板1,2
は、各基板1,2の周縁部に配された封入用シール14
を介して貼り合わされている。ここでは、封入用シール
14の材質として、熱硬化型の一液性エポキシシール材
を適用している。
ペーサ15を混入している。また、この封入用シール1
4によって囲まれる領域(液晶封入領域)には、多数の
セル内スペーサ16を散在している。これらのスペーサ
15,16によって、各基板1,2間のセルギャップが
定められる。そして、このセルギャップに、液晶を封入
して、液晶層17を形成する。
れに形成されても良く、例えば基板1上に形成してか
ら、これらの基板1,2を貼り合わせる。
置を作製するための製造方法の一実施形態を説明する。
用いられる材料を示す。各基板1,2として、外形寸法
370×480mm、厚さ0.7mmのソーダガラス板
を適用しており、後に述べる様に、これらの基板1,2
から2つの液晶セルを形成する。2枚のガラス板の一方
の上には、カラーフィルターを予め形成している。
ールとして、三井東圧製エポキシ樹脂(XN−21S)
を適用しており、このエポキシ樹脂に各シール内スペー
サ15となる多数のガラスビーズを予め混入している。
いては、2枚のガラス板の一方の上には、2つの液晶セ
ルの領域毎に、各絵素3、ブラックマスク4、オーバー
コート膜5、表示用電極6、及び配向膜7を順次形成
し、他方のガラス板上には、2つの液晶セルの領域毎
に、表示用電極11、絶縁膜12、及び配向膜13を形
成する。そして、これらのガラス板の配向膜7,13に
対して配向処理を施す。
つまり図2に示す様な1枚のガラス板21上にスクリー
ン印刷法によってエポキシ樹脂を塗布して、封入用シー
ル14及びダミーシール22を形成する。このガラス板
21がカラーフィルターを有するものであれば、ダミー
シール22は、封入用シール14の外側でかつカラーフ
ィルターの領域(点線の内側の領域)のみに形成され
る。また、このガラス板21がカラーフィルターを有す
るものでなければ、このガラス板21をカラーフィルタ
ーを有する他方のガラス板に重ね合わせたときに、封入
用シール14の外側で、カラーフィルターの領域のみに
重なる様に、ダミーシール22が形成される。更に、ダ
ミーシール22は、各ガラス板の分断ライン23を避け
て形成されている。
は、ライン状のものであり、この内側の液晶封入領域を
囲んでいる。これに対して、ダミーシール22は、多数
の粒状のシール材を規則的に配列してなり、各粒状のシ
ール材が円形になっている。各粒状のシール材は、その
直径を封入用シール14の幅と同一の0.4mmに設定
され、またダミーシール22の印刷の容易さを考慮し
て、そのピッチを2mmに設定されている。
入用シール14及びダミーシール22を形成してから、
複数組の各ガラス板を重ね合わせて、図3に示す様に一
対のプレス板31,32間に挟み込み、各組の各ガラス
板を加圧しつつ(例えば8kg/cm2)、加熱し(例
えば180℃)、各組毎に、一対のガラス板を封入用シ
ール14及びダミーシール22を介して貼り合わせる。
ターベーク処理を施し、この後に図2に示す分断ライン
23に沿って、各ガラス板を切断し、2組の各基板1,
2を得る。そして、各基板1,2間の封入用シール14
によって囲まれる液晶封入領域に、液晶を注入し、図2
に示す封入口14aを封止すれば、図1に示す液晶セル
が完成する。したがって、ここでは、2枚のガラス板か
ら2つの液晶セルが得られる。
ラーフィルターの領域のみに、ダミーシール22を形成
した状態で、各ガラス板を重ね合わせて貼り合わせれ
ば、各ガラス板がダミーシール22の各粒状のシール材
によって支持されるので、これらのガラス板に作用する
応力が分散して、セルギャップが均一化する。また、各
ガラス板を重ね合わせるときに、各ガラス板間からエア
ーが十分に分散して流れるので、セルギャップを均一に
保ちつつ、各ガラス板を貼り合わせることができる。更
に、ダミーシール22の各粒状のシール材が均等に延
び、これが均一なセルギャップを形成する。また、封入
用シール14の外側に存在するカラーフィルターの領域
にのみ、ダミーシール22を形成するので、カラーフィ
ルターの厚み(膜厚1〜2μm)によってセルギャップ
が変化すると言う影響を受けずに済む。この様な影響
は、カラーフィルターのみでなく、他の種類の膜につい
ても言えるので、その影響を避けるときには、封入用シ
ール14の外側に存在する該膜の領域にのみ、ダミーシ
ール22を形成すれば良い。
製された液晶表示装置の効果を実験的に調べたので、そ
の結果を述べる。
1型のカラーSTN型液晶表示装置(セルギャップが
6.7μm)を実験の対象としている。そして、シール
材に混入される各シール内スペーサ15として直径6.
8μmのガラスビーズを適用し、このガラスビーズを重
量比8パーセントで混入したときの実験結果を図4に示
し、また直径6.9μmのガラスビーズを重量比8パー
セントで混入したときの実験結果を図5に示し、更に直
径7.0μmのガラスビーズを重量比8パーセントで混
入したときの実験結果を図6に示している。
す様にガラス板41上に封入用シール14及びライン状
の補助シール42を形成し、このガラス板41と他のガ
ラス板を貼り合わせてから、これらのガラス板を切断し
て、比較用の液晶セルを作製し、この比較用の液晶セル
についても実験を行った。そして、封入用シール14に
混入される各シール内スペーサ15として直径6.8μ
mのガラスビーズを適用し、このガラスビーズを重量比
8パーセントで混入したときの実験結果を図8に示し、
また直径6.9μmのガラスビーズを重量比8パーセン
トで混入したときの実験結果を図9に示し、更に直径
7.0μmのガラスビーズを重量比8パーセントで混入
したときの実験結果を図10に示している。
液晶表示装置を作製し、これらのサンプルを評価して、
実験結果を得ている。
(a)は、液晶封入領域の4辺近傍のセルギャップを評
価して、その結果をグラフで示している。また、同各図
の(b)は、液晶封入領域の4角近傍のセルギャップを
評価して、その結果をグラフで示している。
ルギャップの程度を表し、縦軸には、横軸のセルギャッ
プを有する液晶セルの発生頻度(50サンプルに対する
発生頻度を百分率で示す)を表している。
さ過ぎるもの「×」、セルギャップが小さいもの
「△」、セルギャップがやや小さいもの「○」、セルギ
ャップが丁度良いもの「◎」、セルギャップがやや大き
いもの「○」、セルギャップが大きいもの「△」、セル
ギャップが大き過ぎるもの「×」と言う様に表してい
る。また、「◎」及び「○」は、良品を表し、「△」
は、限度良品を表し、「×」は、不良品を表す。製品の
対象として扱われるのは、「◎」、「○」及び「△」に
分類されたものである。
に、上記実施形態の液晶表示装置の場合は、セルギャッ
プのバラツキが非常に小さく、良品率が高い。これに対
して、比較例の場合は、セルギャップのバラツキが大き
く、良品率が低い。
て作製された液晶表示装置におけるガラス板21のうね
りの程度を概念的に示している。この図11に示す様
に、ガラス板21は、ダミーシール22の各粒状のシー
ル材によって支持されているので、ガラス板21に作用
する応力が分散して、セルギャップが均一化する。
では、図12に示す様に、ガラス板41は、封入用シー
ル14及びライン状の補助シール42のみによって支持
されるので、ガラス板41に作用する応力が集中して、
ガラス板41に大きなうねるが発生し、セルギャップが
不均一となる。
記比較例の液晶表示装置のそれぞれの製造過程において
は、一対のガラス板を張り合わせると、これらのガラス
板に干渉縞が見られるので、この干渉縞に基づいて、セ
ルギャップの評価を行った。
ス板の端点から発生した干渉縞が補助シール42及び封
入用シール14を越えて液晶封入領域に到達していた。
置の場合は、ガラス板の端点から発生した干渉縞がダミ
ーシール22の部位で分散して吸収され、液晶封入領域
には到達しなかった。また、ダミーシール22と封入用
シール14間には、干渉縞の発生もなかった。
では、封入用シール14及びダミーシール22の近傍
で、セルギャップが非常に高精度で保たれていると言え
る。
逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することが
できる。したがって、前述の実施例は、あらゆる点で単
なる例示にすぎず、本発明の範囲は、特許請求の範囲に
示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されな
い。
る変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
在する複数の粒状のシール材からなるダミーシールは、
液晶封入領域を縁取る封入用シールの外側に配置され
る。したがって、各基板間に封入用シールを挟み込むと
きには、これらの基板間には、散在する複数の粒状のシ
ール材からなるダミーシールをも挟み込むことになる。
このため、各基板は、ダミーシールの各粒状のシール材
によって支持される。つまり、各基板を複数の点で支持
することになる。これによって、各基板に作用する応力
が分散し、封入用シール近傍でのみ、応力が集中するこ
とがなく、セルギャップの均一化が容易になる。また、
各基板を貼り合わせるときには、各基板間からエアーが
抜けていく。このとき、各粒状のシール材からなるダミ
ーシールであれば、このエアーが十分に分散して流れる
ので、セルギャップを均一に保ちつつ、各基板を貼り合
わせることができる。
粒状のシール材を規則的に配列した場合は、各基板に作
用する応力が十分に分散する。
らなるダミーシールの場合は、各基板を貼り合わせると
きに、各粒状のシール材が均等に延び、これが均一なセ
ルギャップを形成する。
成した領域を各基板から分断する工程を更に備えても良
い。
も一方に、カラーフィルターを形成しており、封入用シ
ールの外側に存在するカラーフィルターの領域にのみ、
ダミーシールを形成しても構わない。
ラーフィルターの領域にのみ、ダミーシールを形成すれ
ば、カラーフィルターの厚み(膜厚1〜2μm)によっ
てセルギャップが変化すると言う影響を受けずに済む。
形成されていても、単色で形成されていても、遮光層で
形成されていても構わない。
類の層を基板上に形成している場合は、封入用シールの
外側に存在する該層の領域にのみ、ダミーシールを形成
すれば、この層の厚みの影響を受けずに済む。
れたカラーSTN型液晶表示装置を示す要部断面図
上の封入用シール及びダミーシールを示す平面図
加圧工程を示す図
6.8μmのガラスビーズが適用され、この実施形態の
製造方法によって作製された液晶表示装置の評価を示す
グラフ
6.9μmのガラスビーズが適用され、この実施形態の
製造方法によって作製された液晶表示装置の評価を示す
グラフ
7.0μmのガラスビーズが適用され、この実施形態の
製造方法によって作製された液晶表示装置の評価を示す
グラフ
れるガラス板上の封入用シール及び補助シールを示す平
面図
6.8μmのガラスビーズが適用された比較例の液晶表
示装置の評価を示すグラフ
6.9μmのガラスビーズが適用された比較例の液晶表
示装置の評価を示すグラフ
径7.0μmのガラスビーズが適用された比較例の液晶
表示装置の評価を示すグラフ
液晶表示装置における基板のうねりの程度を概念的に示
す図
の程度を概念的に示す図
Claims (5)
- 【請求項1】 一対の基板の少なくとも一方に、複数の
液晶封入領域のそれぞれを縁取る複数の封入用シール、
及び各封入用シールの外側に2列以上になるように散在
された複数の粒状のシール材からなるダミーシールをそ
れぞれ形成する工程と、該一対の 基板を重ね合わせて対向配置する工程と、該一対の 基板間の該複数の液晶封入領域のそれぞれに液
晶を注入する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記ダミーシールの前記複数の粒状のシ
ール材を規則的に配列した請求項1に記載の液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項3】 前記ダミーシールを形成した領域を前記
一対の基板から分断する工程を更に備える請求項1に記
載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記一対の基板の少なくとも一方に、カ
ラーフィルターを形成しており、前記複数の封入用シー
ルの外側に存在するカラーフィルターの領域にのみ、前
記ダミーシールを形成する請求項1に記載の液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項5】 前記液晶表示装置は、STN型液晶表示
装置もしくは強誘電型液晶表示装置である請求項1に記
載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP22860997A JP3452467B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 液晶表示装置の製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP22860997A JP3452467B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1164864A JPH1164864A (ja) | 1999-03-05 |
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Family
ID=16879039
Family Applications (1)
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| JP22860997A Expired - Fee Related JP3452467B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
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1997
- 1997-08-25 JP JP22860997A patent/JP3452467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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