JPH0239025A - 液晶表示装置 - 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、さらに詳し
くは、液晶層のＮＩ′Ｊ−を表示領域の全域にわたって
均一に保つために、一対の基板部材間にスペーサなどと
称される間隙保持部材を介在させるようにした液晶表示
装置の製造方法に間する。

従来の技術 たとえばＴＮ（ツィステッドネマティック）モードの液
晶表示装置では、一対の透明基板表面にそれぞれ透明；
掻が形成され、この透明；臣を被覆して配向Ｕ御股が形
成され、この配向制御膜に配向処理が施される。このよ
うな透明基板および配向Ｍ吐液を含む一対の２！：ｗ、
部材が各配向制御膜を対向するようにして相互に固着さ
れ、そのようにして前記一対の基板部材によって形成さ
れる間隙にネマティック液晶が充填される。

この液晶層において液晶分子は、その！Ｓ：軸方向が各
基板部材の配向制御膜の近傍で前記配向処理方向に沿う
ように配向する。配向制御膜の配向処理方向はたとえば
各基＆部材において相互に直交するようにされる。これ
によって液晶層において。

液晶分子の長軸方向はいわば配向制御膜間で９０度だけ
捩られていることになる。液晶分子のこのような捩れ配
向は、透明Ｔ＆陽に電圧を印加し、液高層に電界を印加
することによって解消することができる。

このような液晶表示装置ではさらに各基板部材の透明基
板において、その液晶層とは反対側の表面にはそれぞれ
偏光板がそれぞれの吸収軸方向が相互に平行または垂直
となるようにして配置される。このようにして液晶層に
選択的に電圧を印加し、光を透過／３ｊ！断制御するよ
うにして各種の表示が行なわれる。

前述のような液晶表示装置において、一対の基板部１４
間の距離、すなわち液晶層の層厚は、その光透過率に影
響を及ぼすため、このＮ厚が液晶表示装置の表示領域の
全域にわたって一定に保たれなければ良好な表示を行う
ことができない、このため従来から前記一対の基板部材
間に、グラスファイバまたは真球状のプラスチックビー
ズなどのスペーサを介在させるようにして前記液晶層の
Ｎ厚を表示領域全域にわたって一定に保つよう番；シて
いる。

前記スペーサは、たとえば配自制Ｏｆ膜を形成した後に
、圧縮された気体とともにノズルから吹出して散布（乾
式散布）されるか、または揮発性の液体に混合させてこ
の液体を噴霧するようにして散布（湿式散布）されて、
前記配向制御股上に均一に分散される。この後他方側の
基板部材を前記一方の基板部材に固着し、このようにし
て各基板部材の配向１ｃＩＩ御腹間にスペーサが挟持さ
れた状態で、ネマティック液晶が前記一対の基板部材間
に充填される。

しかしながら前述のような液晶表示装置では、スペーサ
が液晶層中で固定されていない、スペーサには、そのサ
イズに成る程度ばらつきがあるけれども、そのようなス
ペーサの中で各基板部材の配向制御膜のいずれにも接触
して、一定の層厚を保っているスペーサが、振動などに
よって移動すると、各基板部材の配向制ｔｊｇ膜が傷付
けられる。

これによって配向制９１１膜が傷付けられた部分の液晶
層の配向が乱れ、表示品質の劣化を招いてしまう、この
ようなことはたとえば車載用の表示装置などとして液晶
表示装置が用いられる場合に特に顕著である。

さらに透明電極に電圧を印加した場合において、電界強
度の大きな透明電極端部付近にスペーサが凝集してしま
い、表示欠陥を生じる場合がある。

このようなスペーサの移動を阻止するために、スペーサ
を配向制御膜の前駆溶液（たとえばポリミド溶液）に混
合させ、前記前駆溶液を透明電極などが形成された透明
基板に塗布し、前記配向制ｍｌを焼成して配向制御膜の
形成とともにスペーサを固定する方法がある。しかしな
がらこの場合には、スペーサが配向制御膜の焼成時の加
熱によって劣化する４合があり、さらに配向制９１１膜
の表面をラビングするなどして配向処理を施す場合、お
よび配自制ｔ１１膜表面を洗浄する場合などにスペーサ
が脱落して、このスペーサの痕跡によって、液晶層にお
ける所望の配向状態が得られなくなる場きがある。また
配向制御膜の前駆溶液にスペーサを混合させて透明基板
に塗布する場合に、スペーサを均一に分散させることが
困難であるという問題点もある。

このような問題点を解決するための典型的な先行技術は
、第２図に示されている。この先行技術ではプラスチッ
ク材料から成り、真球状に加工されたスペーサ１が用い
られ、このスペーサ１にはたとえばポリメチルメタアク
リレートまたはポリエチレン系の熱可塑性研脂層２が形
成されている。

スペーサ１は、たとえばガラスなどの材ｔ１から成る透
明基板３上に透明電極４がパターン形成され、さらにこ
の透明電極４を被覆するように配向ｉ／Ｉ御膜５を形成
した後配向処理が施された状態で、前記配向制御ＭＡ５
上に散布される。このような状態は第２図（１）に示さ
れている。前記透明基板３、透明電極４．および配向制
御膜５などを含んで一方の基板部材６が構成される。

他方の基板部材７も同様に透明基板８、透明型１９、お
よび配向ＤＩ　Ｉｎ膜１０を含んで構成されている。こ
の他方側の基板部材７において配向制御膜８のに面であ
って基板部材７の周８部には、シール樹脂１１が印刷さ
れて形成されている。このような基板部材７．とスペー
サ１が散布された基板部材６とは、各配向制御ｇ！５．
１０が対向するようにして相互に固着される。このとき
基板部材６゜７には相互に近接する方向の圧力がかけら
れ、そのような状態で加熱されてシール樹脂１１が硬化
される。この加熱によって熱可塑性樹脂層２・は各配向
１Ｍ０ｆ膜５．１０に接着する。この状態は第２図（２
）に示されている。

次に配向ｉｔｔ１Ｍ５．１０によって形成される間隙に
液晶が充填される。この後この液晶を良好に配向させる
ために、液晶の温度をたとえば１００℃程度に保って加
熱処理が行なわれる。このときの状態は第２図（３）に
示されている。すなわち液晶の膨張によって透明基板３
，８に「反りノが生じる。

これによって表示領域中央付近の配向１ｔＩ１１御膜５
゜１０間の距層は、周縁部に比較して大きくなり、この
中央付近において熱可塑性Ｊｆｔ１ｍＮＪ２と配向制御
膜５，１０との接着が外れる。すなわち熱可塑性樹脂層
２と配向制御膜５．１０との間の接着面積は小さく、液
晶の膨張に伴って液晶層の層厚が増大すると、このよう
な接着は容易に外れてしまう６さらにまた熱可塑性樹脂
ＰＪ２と配向制ｔｉｌｌ膜５゜１０との接着はほぼ点接
着であるため、振動などによってら前記接着が取れる場
合がある。したがってこの先行技術では、スペーサ１の
移動を完全に阻止することができない。

第３図にはさらに他の先行技術が示されており。

この第３図において、第２図において示されたものと同
等の機能を有する部分には同一の参照符を付して示す、
この先行技術では、プラスチックスペーサ２１とともに
接着性スペーサ２２が配向側［！５上に散布される。こ
のような状態は第３１２１（１）に示されている。前記
接着性スペーサ２２は加熱昇温によって溶融し、この昇
温状態において再び硬化する。

第３図（２）には基板部材６，７に前記一対の基板部材
６，７が相互に近接する方向に作用する圧力をかけ、そ
のような状態で加熱することによってシール樹脂１１の
硬化および接着性スペーサ２２の７８駐および硬化を行
った状態が示されている。

この状態では接着性スペーサ２２と配向制御膜５゜１０
との間の接着面積が大きく、したがって接着性スペーサ
２２は配向制御８膜５，１０に強固に固着されている。

第３図（３）には配向制御膜５，１０によって形成され
る間隙に液晶を充填し、この液晶に加熱処理を施した状
態が示されている。この加熱処理によって液晶が膨張し
、したがって透明基板３゜８が変形する。このとき表示
領域の中央部付近における液晶層の層厚が増大し、同時
に接着性スペーサ２２は液晶層の層厚が増大する方向に
延びる。

この後液晶は除冷されるけれども、このとき、延びた接
着性スペーサ２２の形状は完全には復元せず、したがっ
て液晶層の層厚は表示領域の中央部は近で大きくなって
しまう、さらにまた液晶が徐冷されることによって液晶
の体積は小さくなるけれども、配向制御膜５．１０間の
間隙の体積は、１２着性スペーサ２２の変形によって増
大しているため、液晶層に気泡が発生する場合がある。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、間隙保持
部材を一方の基板部材に確実に固着させることができ、
したがってこの間隙保持部材のび動などにより表示品質
の劣化が生じることがなく、また液晶層の層厚を所望の
値に選ぶことができ、したがって表示品質を餡段に向上
することができるようにし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、加熱昇温によって溶融し、かつ加熱硬化反応
する接着性樹脂が被覆された間隙保持部材を一方の基板
部材上に散布し、 前記接着性樹脂を加熱して溶融させ、一部が間隙保持部
材を被覆した状態で前記一方の基板部材側に移動させて
接着硬化させ、 この佼他方の基板部材を前記一方のｘｉ扉部材シール剤
を介して固着し、 前記一対の基板部材によって形成されるｒｒｆＩ隙に液
晶を充填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 本発明においては、加熱昇温によって溶融し、かつ加熱
硬化反応する接着性樹脂が被覆された間隙保持部材が一
方の基板部材上に散布される１次に前記接を性樹脂は加
熱溶融され、これによってその一部が間隙作詩部材を被
覆した状態で前記−方の基板部材側に移動され、そ゛の
ような状態で接着硬化される５この後他方の基板部材を
前記一方の基板部材に固着し、前記一対の基板部材によ
って形成される間隙に液晶が充填される。

接着性樹脂はその一部が間隙保持部材を被覆した状態で
、前記一方の基板部材に接着する。したがって間隙作詩
部材と基板部材との接着はいわば而Ｉき着となり、その
接着面量が比較的大きいにれによって間隙保持部材を前
記一方の基板部材表面に確実に固着させることができる
。さらにまた間隙保持部材は一方の基板部材にのみ固着
され、他方の基板部材には接着されないため、たとえば
前記一対の基板部材間に充填される液晶に加熱処理を施
し、液晶が膨張する場合においても、間隙保持部材が前
記一方の基板から脱落することはなく、液晶が冷却され
た後には所望の液晶層のＮＩ厚を得ることができる。

実施例 第１図は１本発明の一実り％例に従う液晶表示装ｒ！１
３１の製造方法を説明するための断面図である。

ガラスなどの材料から成る透明基板３２上にはたとえば
Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）　ｌ
Ｊなどの透明電ＦＭ３３がパターン形成され、この透明
電極３３および透明電極３３が形成される側の透明基板
３２表面をＴ１．覆してポリミド膜などの配向制ｔｉｌ
膜３４が形成される。この配向＄１　ｆＪｌ膜３膜上４
ラビングによって配向処理が施される。このようにして
透明基板、透明電極３３、および配向制御３′Ｉｌ膜３
４を含む一方の基板部材３５が構成される。

配向制御膜３４上には後述する接着性樹脂３６が塗布さ
れ、プラスチック材料から成り、真球状に加工された間
隙保持部材であるスペーサ３７が散布され、前記配向Ｕ
併収３４上に一様に分散される。この状態が第１図（１
）に示されている。

前記接着性樹脂３６はその材料としてたとえばエポキシ
変成樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系（支）脂、
またはケイ素系樹脂などが用いられる。

これらの材料は配向制御［３４（ポリミドｆｆ＞との間
の接着力が強い、このような接着性樹脂３６は加熱昇温
によって溶融し、この昇温状悪において加熱硬化反応す
る性質を有している。

配向ｉ、ＩＩ　Ｏ′ｌｌ膜３４表面にスペーサ３７が分
散された状態で接着性樹脂３６が加熱溶融される。これ
によって接着性樹脂３６は配向Ｍ　（ｎ膜３４側（下方
側）に移動し、このぴ励擾に昇温状宕に維持することに
よって、前記接着性樹脂は、一部がプラスチックスペー
サ３７を被覆した状態で硬化し、そのようにして接着性
樹脂３６が配向＄ＨＩＩＥｔ３４に接着する。このよう
にしてスペーサ３７は比較的大きな接着面量を有して接
着性樹脂３６を介し、配向制御膜３４上に固着される。

この状態が第１図（２）に示されている。

他方の基板部材４１は前記一方の基板部材３５と同様に
構成されている。すなわち透明基板３８の一方側の表面
に透明電極３９がパターン形成され、この透明電極３つ
を被覆して配向制御膜４０が形成されて配向処理が施さ
れる。このような基板部材４１の配向：ｒｉＩｔｎ膜４
０（ｆｌの表面においてその周縁部にはシール樹脂４２
が印刷などされて形成される。この状りで基板部材３５
．４２の配向側ｔｉ［３４，４０を対向させるようにし
て前記−対の基板部材３５．４１を相互に近接する方向
に加圧し、そのような状態でシール樹脂４２を硬「ヒさ
せるために加熱される。

接着性樹脂３６の材料は、その溶融温度がシール樹脂４
２の硬化温度よりも高く選ばれており、したがってシー
ル樹脂４２の加熱を行う際に、硬化後の接着性樹脂３６
に不所望な程度の変形が生じることはない、シール樹脂
４２の硬化後の状態は第１図（３）に示されている。

この状態から配向７ＪＨｎｌｌＡ３４．４０およびシー
ル樹脂４２によって形成される間隙にネマティック液晶
４３が充填される。配向制御Ｍ３４．４０においてその
配向処理方向はたとえば相互に直交するように運ばれて
いる。前記配向ｖ１ｍ［３４゜４０の近傍で液晶分子の
長軸方向は前記配向処理方向に沿う、このようにして配
向制御膜３４，４０間です・マチイック液晶４３が、ツ
イスト角を９０度とした捩れ配向をなすようにしている
。このようなネマティック液晶４３の所望の配向状態を
得るために、ネマティック液晶４３には加熱処理が施さ
れる。このときの状態が第１図（４）に示されている。

すなわちネマティック液晶４３の熱１３ｊ張によって透
明基板３２．３８が変形し、基板部ｔｔ３５．４１間の
間隙の容積が増大する。この場６において、スペーサ３
７は一方の基板部材３５側にのみ固着されているため、
変形を生じることがない。

ネマティック液晶４３の加熱処Ｆｉ　ｆ＆には液晶表示
装置３１はｔｌやかに冷却される。このときネマティッ
ク液晶４３は徐々に収縮していく、これによって、基板
部材４１に形成される配向制御膜４０に、スペーサ３７
が当接する状態に至る０次に、透明基板３２．３８にお
いて、それぞれの積層方向外方側表面には贋光板４４．
４５が、その吸収軸方向が相互に垂直または平行となる
ようにして配設される。このようにしてその表示領域内
で均一な液晶層のＫＩＩ厚を実現した第１１２１（５）
図示の液晶表示装置３１が得られる。

基板部材３５．４１間の間隙の容積は、ネマティック液
晶４３の冷却時の収縮にともなって収縮し、したがって
第３図に示される先行技術のように液晶層内に気泡が発
生することはない、さらに液晶表示装ｒ１１３１では、
−３０℃程度の低温においても、プラスチック製のスペ
ーサ３７が収縮するなめ、このような低温状態でも気泡
が生じることがない。

以上のように本実施例においては、加熱昇温によって溶
融し、この昇温状態において再び硬化する接着性樹脂３
６が塗布されたスペーサ３７が、一方の基板部材３５の
配向ｖｆ１１御膜３併収面に一様に分散される。前記接
着性樹脂３６は加熱されて溶融され、この後昇温状君が
保たれることによって硬化する。このようにしてスペー
サ３７は硬化後の接着性樹脂３６によってその接着面櫃
を比較的大きくして配向制御膜３４表面に固着される。

したがってたとえば振動などによってスペーサ３７が配
向制御膜３４表面から脱落することはない。

前記スペーサ３７はまた前記一方の基板部材３５（！Ｉ
に固着されるのみであって、他方の基板部材４１には固
着されない、これによってネマティック液晶４３が加熱
されて熱膨張する場合においても、スペーサ３７が配向
制御膜３４表面から脱落することはなく、またネマティ
ック液晶４３の冷却陵にはスペーサ３７の配向側ｆｉｌ
ｌＷＪ、３４とは反対側のに面が基板部材４１の配向制
御膜４０に当接する状態となり、液晶表示装置３１の全
表示領域にわたって所望の層厚を得ることができる。

したがって液晶表示装置３１において、配向制御ｎ膜３
４．４０が傷付けられることはなく、また；α晶層の層
厚を均一にすることができるため、その表示品質が格段
に向上される。

前述の実施例では、透明電極３３．３９間に挟まれてい
る液晶層の層厚を均一に保つために本発明の一実施例が
適用される例について説明したけれども、本発明は透明
電臣によって電界が印加されない液晶層のＮ厚を均一に
保つ場きにも好適に実施される。すなわち、Ｓ　Ｂ　Ｅ
　（ＳｕｐｅｒＬｗｉｓＬｅｄＢｉｒｅｆｒ；Ｈｅｎｃ
ｅ　Ｅ［ｅｃｔ）液晶を用いた液晶表示装置において、
その光透過率の波長依存性を低減するために、捩れ方向
を相互に反転したＳＢＥ液晶層を２層債府し、一方の液
晶層に関連しては透明電極を配置し、他方の液晶層には
電界を印加せずに、この他方の液晶層を光学的ｗＪ償板
として機能させるようにした液晶表示装置が提案されて
いるけれども、この場合の前記他方の液晶層に開運する
構成に対しても、本発明を適用することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、間隙保持部材を一方のπ
板部材に確実に固着させることができる。

したがって間隙保持部材が基板部材から脱落して移動す
ることによる液晶表示装置の表示品質の劣化を防ぐこと
ができる。さらに製造後の液晶表示装置において液晶層
の層厚を確実に所望の値に選ぶことができるため、液晶
表示装置の表示品質を格段に向上することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１（２Ｉは本発明の一実施例に従う液晶表示装置の製
造方法を説明するための断面図、第２図、および第３図
は内型的な先行技術を説明するための断面図である。 ３１・・・液晶表示装置、３２．３８・・・透明基板、
３３．３９−・・透明ｔｉ、３４．４０・・・配向制御
３ｆｖ、、３５４１・・・基板部材、３６・・・接着性
樹脂、３７・・スペーサ、４２・・・シール団脂、４３
・・・ネマティック液晶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱昇温によつて溶融し、かつ加熱硬化反応する接着性
   樹脂が被覆された間隙保持部材を一方の基板部材上に散
   布し、 前記接着性樹脂を加熱して溶融させ、一部が間隙保持部
   材を被覆した状態で前記一方の基板部材側に移動させて
   接着硬化させ、 この後他方の基板部材を前記一方の基板部材にシール剤
   を介して固着し、 前記一対の基板部材によって形成される間隙に液晶を充
   填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。