JPH02120719A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、更に詳しく
は、機械的または電気的なストレスを受ける環境下で使
用されても特性が劣化しない液晶表示装置の製造方法に
関する。

従来の技術 現在では、いわゆるオフィスオートメーション（ＯＡ）
機器用、計測器用およびテレビジョン受信機用などとし
て、液晶表示装置が広範に用いられている。このような
液晶表示装置は、機械的、電気的なストレスを受けるよ
うな環境下で使用される場合には、液晶表示装置に含ま
れる透光性を有するガラス基板σ）たわみなどに起因し
て液晶層の層厚が変化してしまい、表示される色調が不
所望に変化するなど表示品質が低下していた。このよう
な問題点を解決するために、液晶表示装置の前記ガラス
基板間にスペーサを設けて、前記ガラス基板のたわみな
どを防止するようにしている。

このようなスペーサとしては、たとえば合成樹脂製微粒
子などが用いられ、ガラス基板のいずれにも固定されず
に用いられる場きや、当該スペーサを接着性樹脂を球状
として形成し、双方のガラス基板に固定するＡ　、ｅ７
などがあった。

発明が解決しようとする課題 スペーサをガラス基板の双方に固定しない従来の技術で
は、液晶表示装置に加えられる機械的または電気的なス
トレスにより、当該スペーサがガラス基板間で移動して
しまい、上述したガラス基板のたわみなどが発生してし
まうことがあった。

ここに言う機械的ストレスとは、液晶表示装置に対する
曲げ、圧迫などの力である。電気的ストレスとは、誘電
材料から成る上記スペーサが帯電することにより作用す
る力である。このような場きでは、前述したような表示
品質が低下してしまう課題が発生する。また、スペーサ
が液晶表示装置内で局部的に凝集してしまうため、これ
によっても表示品質が低下していた。また、上記スペー
サは実際にはガラス基板上に形成された配向膜の間に封
入されており、したがってスペーサが移動する際に該配
向膜を傷つけ、これによっても表示品質を低下してしま
うなどの問題があった。

また、該液晶表示装置が高温状態となると、液晶自体が
熱膨張を起こして透明電極間の間隔を押し広げることが
ある。前記スペーサは一対の透明基板の双方に固定され
ているので、前記間隔の増大に伴って楕円形状に変形す
る。このようなスペーサは高温状態で熱塑性変形を起こ
すために、温度が下っても元の形状に戻らない。一方、
液晶は温度が下ると元の状態に戻ろうとするけれども、
基板間の間隔を押し広げた状態でスペーサが熱塑性変形
しているために、液晶自身が減圧状態となって気泡が発
生することがあり、表示品質を劣化させる原因となって
いた。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、機械的ま
たは電気的ストレスが加えられる使用環境下であっても
表示品質が低下することを防ぐことができる改善された
液晶表示装置の製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、液晶表示装置に含まれる複数の透光性基板間
に介在され、該透光性基板の基板間隔の制御を目的とす
る介在体を配置するとともに、該介在体に熱可塑性材料
を塗布する工程と、該介在体の分散剤に熱硬化性材料を
混入する工程との少なくともいずれかを用い 一方の透光性基板上に配向膜を形成した後に、分散剤を
用いて介在体を散布し、熱処理にて介在体を上記一方の
透光性基板に固定するようにしたことを特徴とする液晶
表示装置の製造方法である。

また本発明は、液晶表示装置に含まれる複数の透光性基
板間に介在され、該透光性基板の基板間隔の制御を目的
とする介在体を配置するとともに、該介在体に熱可塑性
材料を塗布する工程と、該介在体の分散剤に熱硬化性材
料を混入する工程との少なくともいずれかを用い 一方の透光性基板上に分散剤を用いて介在体を散布した
後に熱処理にて固着し、その上に配向膜を形成するよう
にしたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法である
。

さらに本発明は、液晶表示装置に含まれる複数の透光性
基板間に、該透光性基板の基板間隔の制御を目的として
配置された介在体において、一方の透光性基板上に配向
膜を形成し、その上に分散剤を用いて介在体を散布し、
その上に更に、該介在体配置部分にのみ選択的に配向膜
を形成するようにしたことを特徴とする液晶表示装置の
製造方法である。

作　　用 本発明に従えば、液晶表示装置を製造するにあたって、
複数の透光性基板間に介在体を介在しようとする場合、
介在体に熱可塑性材料を塗布する工程か、または介在体
の分散剤に熱硬化性材ｒｌを混入する工程の少なくとも
いずれかを選び、一方の透光性基板上に配向膜を形成し
た漫に、分散剤を用いて介在体を散布し熱処理を行うこ
とによって、上記いずれの選択に従う場合であっても、
介在体を一方の透光性基板に固定することができる。

また、上述したような熱可塑性材料が塗布された介在体
と、熱硬化性材料が混入された分散剤とのいずれかを用
いて、一方の透光性基板上に分散剤を用いて介在体を散
布した後に、熱処理にて固着し、その上に配向膜を形成
するようにしても同様の効果が樽られる。

また、一方の透光性基板上に配向膜を形成し、その上に
分散剤を用いて介在体を散布し、その上に更に該介在体
配置部分にのみ選択的に配向膜を形成するようにしても
同様の効果が得られる。

実施例 第１図は本発明の一実施例に従う液晶表示装置（以下、
ＬＣＤと略す）１の構成を示す断面図であり、第２図は
その製造工程を説明するフローチャートであり、第３図
は製造工程を説明する断面図である。これらの図面を参
照して、ＬＣＤＩの製造工程について説明する。ＬＣＤ
Ｉを製造するにあたって、先ずホウケイ酸ガラスなどの
透光性と電気絶縁性とを有する一対のガラス基板２．３
を準備する。このガラス基板２．３上には、Ｌ　ＣＤｌ
の用途に応じて各種に様の透明電極４．５が５たとえば
スパッタリング技術やエツチング技術などを用いてパタ
ーン形成される。

第２図ステップａ１では、このような基板２゜３の少な
くともいずれか一方（たとえば基板２）上に、第３図（
１）に示すようにポリイミド［６が形成される。ステッ
プａ２では、たとえば２５０℃で３０分間の加熱が行わ
れ、ポリイミドｒＰＡ６が焼成され、配向膜７が形成さ
れる。ステップ２Ｌ３では、たとえばラビング法などに
よる配向処理を施す。

こめ後、ステップａ４では、フロン系の分散剤を用いて
介在体である硬質プラスチックビーズ（以下、ビーズと
略す）８を、第３図（２）図示のように散布する。この
ビーズ８は、たとえばリビニルベンゼンを主成分とする
架＠重き体による透明な真球状粒子粉体が用いられる５
このようなビーズ８には、たとえばポリエチレン系樹脂
などの熱可塑性側□脂を予め塗布して被・ＩＩ！９を形
成しでおく。

ステップａ５では、このように散布された被膜９を有す
るビーズ８に対して、たとえば１７０℃１時間の熱処理
を行う。これにより、前記被膜′９は溶融し、第３図（
３）図示のようにビーズ８と配向膜７との間に＊Ｗする
ことになる。この洟、温度を低下させるとこれは硬化し
、ビーズ８を配向膜７に固着する樹脂１３が形成きれる
。一方、他方の基板３にもやはりポリイミド膜を形成し
て、前述の条件と同様の条件で焼成して配向膜１０が形
成される。ステップａ６では、このような基板２．３を
相互に貼着し、ステップａ７では配向膜７．１０間に液
晶材料を封入し、ステップａ　８では基板２．３の反対
側表面にＩＱ光フィルム１１１２を貼着し、第１図示の
ＬＣＤＩが完成する。

このようにして製造されたＬＣＤＩは、ビーズ８がガラ
ス基板２にのみ固着され、他方には固着されない構成と
なっている。したがって、ＬＣＤ１のガラス基板２，３
間でビーズ８が不所望に移動する事態が防がれ、液晶１
４の層厚がガラス基板２，３の全面に亘って均一に維持
される。また、ビーズ８自身も硬質プラスチックから成
り、ＬＣＤ１に対する機械的力に対して、前記液晶１４
の層厚を均一に維持することができる。

また上述したような材料から形成されるビーて８は、加
熱昇温による塑性変形はなく、シたがってＬＣＤＩが比
較的温度変化の大きい環境下で使用される場なであって
も、従来例で述べたように、ガラス基板２，３間で気泡
の発生する事等などが防がれる。また、ビーズ８が移動
しないので、配向□膜７．１０などを傷つける事態が防
がれるのは勿論である。

すなわち、本実施例のＬＣＤＩは表示品質が従来例と比
較して格段に向上されるとともに、表示品質を使用環境
や、経年変化に拘わらず安定させることができる。また
、配向膜７．１０などに傷を付ける事態が防がれるので
、表示効果を併せて向上することができる。

以下、本発明の第２実施例について説明する。

本実施例では前述したビーズ８の材料は、たとえばベン
ゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物から形成される
１本実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には
同一の参照符号を付す０本実施例の注目すべき点はビー
ズ８に被膜９を形成せず、これに代えてビーズ８の前述
したフロン系分散液に二液性の熱硬化形樹脂を混入する
ようにした。

この二液性の熱硬化形樹脂は、エポキシ系樹脂の主剤と
硬化促進剤とから成り、これらの混合および加熱によっ
て硬化する種類の樹脂である。

二のような樹脂が混入された分散剤を用いて、第３図（
２）に示されるように配向膜７上にビーズ８を分散する
。このときビーズ８には、第１実施例における被膜９が
形成されていないけれども、前述した熱硬化形樹脂によ
ってその周囲が被覆され、またビーズ８を被覆した熱硬
化形樹脂はビーズ８の周囲から下方に移動し、第３図〈
３）に示すようにビーズ８と配向膜７との間に滞留する
樹脂１３を形成することになる。この状態で、第２図ス
テップａ５で示した熱処理以降の処理を行うことによっ
て、第１実施例で説明したＬＣＤＩと同様の構成のＬＣ
Ｄを得ることができるとともに、とのＬＣＤにおいて前
述の実施例で述べた効果と同様の効果を達成できる。

以下に、本発明の第３実施例について説明する。

第４図は第３実施例のＬＣＤ１ａの断面図であり、第５
図は製造工程を説明するフローチャートであり、第６図
は製造工程を説明する断面図である。

これらの図面を併せて参照して、ＬＣＤＩεｔについて
説明する０本実施例は前述の各実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符号を１すす０本実施例のＬＣＤ
１ａを構成する各構成要素の材質は、前述の第２実施例
と基本的に同一である０本実施例では、ＬＣＤ１ａを製
造するにあたって、第２実施例と同様に、ビーズ８に被
膜９を構成す大している。

第５図ステップｂ１では、第６図（１）に示されるよう
に、透明電極４が形成されたガラス基板２上に、上記第
２実施例と同様の材料から成るビーズ８を分散する。こ
のビーズ８の分散剤としては、フロン系溶剤中にエポキ
シ系加熱硬化形樹脂を混入して用いる。

したがって、基板２表面にビーズ８を散布した陵には、
当該熱硬化形樹脂はビーズ８の周囲から基板２測に移動
し、第６図（１）に示されるように、これらの間に亘る
樹脂１３が構成される。この後、第５図ステップｂ２で
は、たとえば１７０℃１時間の加熱を行って、樹脂１３
を硬化する。

ステップｂ３では、当該基板２上にポリイミド膜６を第
６図〈２）のように形成し、ステップｂ４ではたとえば
２５０℃３０分間の加熱を行って焼成し、配向Ｍ７とし
て形成される。ステップｂ５では、たとえばラビング法
により配向処理が行われる。

他方の基板３についても第４図に示すように透明電極５
および配向ＷＡ１０が形成され、ステップｂ６ではこれ
らの基板２，３を相互に対向させて、貼着する。ステッ
プｂ７では、これらの配向膜７゜１０間に液晶１４を注
入し、ステップｂ８ではガラス基板２，３の相互に反対
側表面に偏光フィルム１１．１２を貼着する。このよう
にして、ＬＣＤ１ａが構成される。

ここで本実施例の分散剤中に混入される熱硬化形樹脂は
たとえばエポキシ系であり、前記第２実施例におけるよ
うに二液形ではない一渣形を用いている。このような熱
硬化形樹脂と、分散液とを混合するにあたっては、撹拌
のみで混合を行い、各種混自液を作成するに用いられる
超音波を採用しないようにする。すなわち、超音波をこ
のような熱硬化形樹脂が混入された分散剤に加えると、
超音波による振動とこの振動による発熱とによって、熱
硬生形樹脂が不所望に硬化してしまうからである。

このような製造法によっても、前述の実施例で述べた効
果と同様の効果を有するＬＣＤ１ａを構成することがで
きる。

以下に、本発明の第４実施例について説明する。

本実施例は、ＬＣＤを構成する各構成要素の材料は、た
とえば前記第１実施例と同様であり、製造工程について
は前記第３実施例と同様である。その製造工程を第７図
を参照して説明する。すなわち、本実施例では第７図（
１）に示すように、透明電極４が形成された基板２上に
フロン系の分散剤を用いてビーズ８を散布する。ビーズ
８は、前述したような材料から成る被膜９を有している
。

二のようなビーズ８の散布後に、第５図ステップｂ２以
降の処理が行われ、配向膜７が形成される。

このようにしてＬＣＤが構成される。このように構成さ
れたＬＣＤにおいても、前述の実施例と同様の効果を達
成することができる。

以下、本発明の第５実施例について説明する。

本実施例は前述の各実施例に傾度し、対応する部分には
同一の参照符号を付す。本実施例では、ビーズ８の材料
として、たとえば酸化シリコン５ｉ０２を主成分とする
透明な真球状微粒子粉体を用いる。

第８図は本実施例のＬＣＤ１ｂの構成を示す断面図であ
り、第９図は製造工程を説明するフローチャートであり
、第１０図は製造工程を説明する断面図である。これら
の図面を併せて参照して、本実施例について説明する０
本実施例では、第９図のステップｃ１において第１０図
（１）に示されるように、透明電極４が形成されたガラ
ス基板２上に第１ポリイミド膜６ａを印刷などにて形成
し、ステップＣ２でたとえば７０℃１分間だけ仮焼成す
る。

この後、ステップＣ３で第１０１１Ｊ（２）に示される
ように、仮焼成後の第１ポリイミド膜６ａ上に、前記第
１実施例と同様な分散剤を用いてビーズ８を散布する。

この後、ステップ（４において、第１０図（３）に示さ
れるように、第２ポリイミド膜６ｂをスプレー散布する
。

ここで前記第２ポリイミド１１６ｂには、シランカップ
リング剤を添加し、ガラス基板２（または透明電極４）
、ビーズ８、第１ポリイミド膜６ａおよび第２ポリイミ
ド膜６ｂの各表面張力γ。

γＳ、γ１．γ１１２に関して、 γ。　＝　γ８　〉γ□〉γＨ２・・・　（１）が満足
されるように調整される。このように調整することによ
り、第２ポリイミド膜６ｂがビーズ８にのみ選択的に付
着するようにできる。

また第２ボ；ノ身ミド膜６ｂは、□ポリイミド樹脂にた
とえばノルマルヘキサンと、プチルセ少ソルブの１：１
混合液である希釈剤を混ぜ、粘度調整して用いる。

ステップＣ５では、たとえば２５０℃で３０分間の加熱
を行い、第１および第２ポリイミド膜６ａ、６ｂを焼成
して硬化させる。この後、ステップｃ６ではラビング法
などによって、配向処理が行われる。一方、他方のガラ
ス基板３上にも透明電極５および配向膜１０が形成され
る。ステップｃ７では、このような基板２．３を相互に
対向して相互に貼着し、ステップＣ８では配向１ｉ７．
１０間に液晶１４を注入する。ステップ（９では、ガラ
ス基板２．３の相互に反対側に偏光フィルノー１１．１
２を貼着して、ＬＣＤ　１　ｂを構成する。

このような材料と、製造手順によって製造されたＬＣＤ
１ｂであっても、前述の各実施例で述べた効果を奏する
ことができる。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、介在体を一方の透光性基
板のみに固着するようにした。これにより、機械的、電
気的ストレスの加えられる環境下でも表示品質の劣化が
防がれる。また温度差の大きい環境下でも、内部に気泡
が発生して表示品質が劣化する事態が防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従うＬＣＤＩの断面図、第
２図はＬＣＤＩの製造工程を説明するフローチャート、
第３図は本実施例の製造工程を説明する断面図、第４図
は本発明の第３実施例に従うＬＣＤ１ａの断面口、第５
図は本実施例の製造工程を説明するフローナヤ−■・、
第６図は本実施例の製造工程を説明する断面図、第７０
は本発明の第４実施例の製造工程を説明する断面図、第
８図は本発明の第５実施例に従うＬＣＤ１ｂの断面図、
第９図は本実施例の製造工程を説明するフローチャート
、第ＬＯＩＮは本実施例の製造工程を説明する断面図で
ある。 １．１　ａ、Ｌ　ｂ−ＬＣＤ、２，３・・ガラス基板、
６．６ａ、６ｂ・・・ポリイミド膜、７．１０・・・配
向膜、８・、ビーズ、１３・・目脂２１４・・・液晶代
理人　　弁理士　西教　圭一部 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶表示装置に含まれる複数の透光性基板間に介
   在され、該透光性基板の基板間隔の制御を目的とする介
   在体を配置するとともに、該介在体に熱可塑性材料を塗
   布する工程と、該介在体の分散剤に熱硬化性材料を混入
   する工程との少なくともいずれかを用い、 一方の透光性基板上に配向膜を形成した後に、分散剤を
   用いて介在体を散布し、熱処理にて介在体を上記一方の
   透光性基板に固定するようにしたことを特徴とする液晶
   表示装置の製造方法。
2. （２）液晶表示装置に含まれる複数の透光性基板間に介
   在され、該透光性基板の基板間隔の制御を目的とする介
   在体を配置するとともに、該介在体に熱可塑性材料を塗
   布する工程と、該介在体の分散剤に熱硬化性材料を混入
   する工程との少なくともいずれかを用い、 一方の透光性基板上に分散剤を用いて介在体を散布した
   後に熱処理にて固着し、その上に配向膜を形成するよう
   にしたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. （３）液晶表示装置に含まれる複数の透光性基板間に、
   該透光性基板の基板間隔の制御を目的として配置された
   介在体において、 一方の透光性基板上に配向膜を形成し、その上に分散剤
   を用いて介在体を散布し、その上に更に、該介在体配置
   部分にのみ選択的に配向膜を形成するようにしたことを
   特徴とする液晶表示装置の製造方法。