JPH06230398A - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明によると、液晶表示素子が高均一度を
有することができる。また、別途の生産設備がなくても
ＴＮ形液晶表示素子とＳＴＮ形液晶表示素子の同時生産
が可能である。 【構成】 シール樹脂部（７ａ），（７ｂ），（１７
ａ），（１７ａ１），（１７ａ２）の幅が少なくとも一
つ以上の部分で互いに異なり、シール樹脂部の外側にダ
ミーシール樹脂部（１７ｂ），（１７ｂ１），（１７ｂ
２）を備える液晶表示素子及びその製造方法である。こ
の液晶表示素子ではダミーシール樹脂部が形成されてい
るシール樹脂部と形成されていないシール樹脂部の間に
屈曲部（１９）が形成されることができ、上下導通剤
（８ａ），（８ｂ），（１８ａ）の形状はセルの長さ方
向に楕円形を成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に関し、特
に製造の際、別途の設備を利用した加工をしなくてもセ
ルギャップの均一度が高く、従って優れた性能を有する
液晶表示素子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、液晶表示素子は電気場により
液晶の誘電率異方性と屈折率異方性等の物理的特性を変
化させることによりその光学特性の変化を用いて所望の
文字、数字または模様等を表示する素子にして、他の表
示素子に比べて電力消耗が少く軽量化が可能であるので
近来に脚光を受けている。

【０００３】以上のような、一般的な液晶表示素子は、
図１に示したように液晶分子の背向方向に対応する偏光
軸を有する上部偏光板（１ａ）及び下部偏光板（１ｂ）
を備え、前記上部偏光板（１ａ）の下面と下部偏光板
（１ｂ）の上面には各々透光性を有するガラス材の上部
基板（２ａ）と下部基板（２ｂ）が固定して取り付けら
れ、前記上部基板（２ａ）の下面と下面基板（２ｂ）の
上面には各々およそ２００〜３００Åの厚さを有する酸
化膜層（ＳｉＯ₂ ）を間においてインジウムティンオキ
サイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）による透
明導電膜で形成される上部電極（３ａ）と下部電極（３
ｂ）が固定して取り付けられ、前記の上部電極（３ａ）
と下部電極（３ｂ）の上には各々透明絶縁性を有する上
部配向膜（４ａ）と下部配向膜（４ｂ）が固定して取り
付けられている。又、上部配向膜（４ａ），（４ｂ）の
外周面には上下部基板（２ａ），（２ｂ）の間隔を所定
の範囲（数〜数十μｍ）に保持して液晶の漏洩を防ぐよ
うにするスペーサー（６ａ），（６ｂ）を含むと共に液
晶を封入しているシール樹脂部（７ａ），（７ｂ）が着
設され、シール樹脂部（７ａ），（７ｂ）外部面には前
記上下部電極（３ａ），（３ｂ）を連結させるための上
下導通剤（８ａ），（８ｂ）が固着されている。

【０００４】このように構成された一般的な液晶表示素
子の製造過程は次の通りである。先ず、透光性を有する
ガラス材の上下部基板（２ａ），（２ｂ）を洗滌して乾
燥させた後、必要とする電極（３ａ），（３ｂ）パター
ンを形成するためにフォトレジスターを塗布し、パター
ンが形成されたクロムマスク（Ｃｒ ｍａｓｋ）で露出
して上下部電極（３ａ），（３ｂ）を形成した後、洗滌
して乾燥させる。

【０００５】また、電極が形成された上下部基板（２
ａ），（２ｂ）にポリイミド系の背向液注入方式により
８００±１００Åの厚さを有する上下部配向膜（４
ａ），（４ｂ）を形成させる。

【０００６】この場合に、均一なセルギャップを形成す
るためスペーサー（６ｂ）を上下部配向膜（４ａ），
（４ｂ）の間に介在させて印刷する方式と揮発性物質ま
たは純粋物に入れて分散させる方式を利用する。

【０００７】そして、液晶（５）を入れて置くと共に、
上下部基板（２ａ），（２ｂ）の間の一定間隔を保持す
るためのスペーサー（６ａ）を入れて混合したエポキシ
系樹脂をシルクスクリーンにエマルジョンをコーティン
グし、エッチングして形成したスクリーンマスクを用い
てシール樹脂部（７ａ），（７ｂ）を印刷して形成し、
その形状は図２及び図３に示された通りである。

【０００８】このとき、導通剤（８ａ），（８ｂ）の印
刷もシール樹脂部（７ａ），（７ｂ）が印刷されていな
い他の基板に同じ方式で実施するようになる。

【０００９】その後、印刷された基板を合着させた後、
基板を順次に積み重ねて加圧ジグ（Ｊｉｇ）に取り付け
た後、オーブン用のような容器の内部で、熱を加えて加
圧硬化させた後、単位基板セルを切断製作して液晶
（５）を真空雰囲気の下で注入して紫外線硬化樹脂によ
る封止剤（ｅｎｄ ｓｅａｌ；９）で液晶注入口を封入
することになり、最終シールリングされたセルを洗滌し
た後、これに上下部偏光板（１ａ），（１ｂ）を固着さ
せる。

【００１０】前記の過程を経て液晶表示素子を製造する
とき、液晶を入れて置くために形成されるシール樹脂部
（７ａ）と銀製ペースト（Ａｇ Ｐａｓｔｅ）の上下導
通剤（８ａ）を図２（イ），（ロ）に示したようにスク
リーンマスクにより印刷された後、均一なセルギャップ
を形成し、エポキシ樹脂材のシール樹脂部（７ａ）を硬
化させるためオーブンで加圧させて硬化する場合シール
樹脂部（７ａ），（７ｂ）と上下導通剤（８ａ）が受け
る力が互いに異なるようになる。

【００１１】このとき、シール樹脂部（７ａ），（７
ｂ）は熱を受けると硬化する前に拡がり現象が発生する
が、上下導通剤（８ａ）が拡がる幅とシール（７ａ），
（７ｂ）が拡がる幅を考慮せずにシール樹脂部の外部に
上下導通剤（８ａ）を抜いて置いたのでシール樹脂部
（７ａ），（７ｂ）が上下部基板（２ａ），（２ｂ）を
把持する力とシール樹脂部を加圧して硬化させる時の力
とのミスマッチングによりセルギャップが均一でなくな
る。

【００１２】特に、スーパーツイストネマチック（Ｓｕ
ｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ；以下ＳＴＮ
と言う）型液晶表示素子は同一セル内でのセルギャップ
の均一度が０．１μｍ以内の範囲で程度に非常に高いこ
とが要求されるが、従来のＳＴＮ型液晶表示素子の製造
においては、液晶を注入した後、空気チューブ等を利用
して空気圧を作用させてセル内のギャップ状態を均一に
した後、封止材を塗布して空気圧を減少させ、圧力差に
より封止が吸い込まれるようにした後、ＵＶｌａｍｐで
硬化させて偏光板を取り付けることにより表示素子を完
成させる方法を利用してきた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セル
ギャップの均一度が高く従って優れた性能を有する液晶
表示素子及びその製造方法を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は清掃の際、別途の設備
を利用した加工をしなくてもセルギャップの均一度の高
い液晶表示素子及びその製造方法を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は液晶分子の背向方向に対応する偏光軸を
有する上部偏光板及び下部偏光板と；前記上部偏光板の
下面と前記下部偏光板の上面に固定して取り付けられた
透光性を有するガラス材の上部基板及び下部基板と；

【００１６】前記上部基板の下面と下部基板の上面に酸
化膜層を間に置いて固定して取り付けられてインジウム
ティンオキサイドによる透明導電膜で形成される上部電
極及び下部電極と；前記上部電極と前記下部電極上に各
々固定して取り付けられており、透明絶縁性を有する上
部配向膜及び下部配向膜と；上下部基板の間隔を所定の
範囲に保持するためのスペーサーを含むと共に液晶を封
入しており、前記上部配向膜及び下部配向膜の外周面に
配置され、少なくとも一つ以上の部分でシール幅が異な
るように形成され、外側にダミーシール樹脂部を有する
シール樹脂部と；そして、前記シール樹脂部の外側のダ
ミーシール樹脂部の間に位置し、前記上下部電極を互い
に連結するための導通剤を含む液晶表示素子を提供す
る。

【００１７】望ましくは、本発明による液晶表示素子に
は前記上下導通剤が形成されているシール樹脂部分の幅
が前記上下導通剤が形成されていないシール樹脂部分の
幅より狭く形成される。また、前記上下導通剤の形状は
セルの長さ方向に楕円形で形成されるのが望ましく、前
記上下導通剤が形成されたシール樹脂部と上下導通剤が
形成されていないシール樹脂部の間に屈曲部が形成され
るのが望ましい。

【００１８】前記のような目的を達成するために、本発
明は透光性を有するガラス材の上下部基板を洗滌して乾
燥した後、要求される電極パターンを形成できるように
フォトレジスターを塗布する段階と；前記上下部基板に
パターンが形成されたクロムマスクで露光して上下部電
極を形成した後、洗滌して乾燥させる段階と；電極が形
成された前記上下部基板にポリイミド系の背向液注入方
式により上下部配向膜を形成させる段階と；前記上下部
配向膜の間にスペーサーを介在させて印刷して揮発性を
物質または純粋物に入れて分散させる段階と；前記上下
部電極を互いに連結させるための上下導通剤を印刷する
段階と；スペーサーを入れて混合したエポキシ系樹脂を
シルクスクリーンにエマルジョンをコーティングしてエ
ッチングして形成したスクリーンマスクを用いて少なく
とも一つ以上の部分でシール幅が異なるように形成さ
れ、前記上下導通剤が形成された部分にダミーシール樹
脂部を備えるシール樹脂部を印刷して形成する段階と；
印刷された基板を合着した後、順次に積み重ねて加圧ジ
グに装着した後、オープン等のような容器の内部で加熱
・加圧して硬化させた後、単位基板セルを切断製作して
液晶を真空雰囲気下で注入し、紫外線硬化樹脂による封
止材で液晶注入口を封入する段階と；そして前記封入さ
れたセルを洗滌した後、上下部偏光板を固着させる段階
を含む液晶表示素子の製造方法を提供する。

【００１９】

【作用】液晶を入れて置くために形成されるシール樹脂
部と銀製ペーストの上下導通剤を図５の（イ），（ロ）
又は図６の（イ）乃至（ニ）に示したようにスクリーン
マスクにより印刷された後、均一なセルギャップを形成
し、エポキシ樹脂材のシール樹脂部を硬化させるためオ
ープンで加圧させて硬化する場合、上下導通剤が拡がる
幅とシール樹脂部が拡がる幅を考慮してシール樹脂部の
幅を均一でないようにし、且つダミーシール樹脂部を形
成しておいたのでセルギャップは均一になる。

【００２０】

【実施例】図５の（イ），（ロ）は、本発明による液晶
表示素子において、各々シール樹脂部と上下導通剤の配
列状態を示すものであり、図６の（イ）乃至（ニ）は各
々本発明のシール樹脂部と上下導通剤の配列状態をより
具体的に示した実施例の図面にして、シール（１７
ａ），（１７ａ１），（１７ａ２）のシール幅を少なく
とも一つ以上の箇所で異なるように形成し、上下導通剤
（１８ａ）とダミーシール樹脂部（１７ｂ），（１７ｂ
１），（１７ｂ２）が形成されているシール樹脂部（１
７ａ１）と、形成されていないシール樹脂部（１７ａ
２）の間には屈曲部（１９）を形成している。特にシー
ル樹脂部（１７ａ）の幅は図６の（イ）乃至（ニ）に示
したようにダミーシール樹脂部（１７ｂ），（１７ｂ
１），（１７ｂ２）が形成されているシール樹脂部（１
７ａ１）の幅が形成されていないシール樹脂部（１７ａ
２）の幅より狭くなるように形成することができる。

【００２１】図６の（イ）は本発明の一実施例の構成を
具体的に示したものにして、上下導通剤（１８ａ）及び
ダミーシール樹脂部（１７ｂ１），（１７ｂ２）が形成
されているシール樹脂部（１７ａ１）の幅は約０．２５
ｍｍであり、形成されていないシール樹脂部（１７ａ
２）の幅は約０．３８ｍｍであり、上下導通剤（１８
ａ）の形状はセルの長さ方向に楕円形で形成されてい
る。図６の（ロ）の実施例は、図６の（イ）の実施例の
構成と類似した構成をとっているが、但し、図６の
（イ）では横方向のダミーシール樹脂部（１７ｂ１）と
縦方向のダミーシール樹脂部（１７ｂ２）が分離されて
いる反面、図６の（ロ）では横部分と縦部分が一体に形
成されてＴ字形のダミーシール樹脂部（１７ｂ）を成し
ており、ダミーシール樹脂部（１７ｂ）のシール幅は
０．１５ｍｍ、その横方向の長さは約０．６ｍｍ、そし
てその間隔は、約０．４ｍｍである。

【００２２】図６の（ハ），（ニ）の実施例では、図６
の（イ），（ロ）とは異なり横部分のダミーシール樹脂
部（１７ｂ）が形成されており、ダミーシール樹脂部
（１７ｂ）が形成されたシール樹脂部（１７ａ１）の一
側「図６の（ハ）参照」または両側「図６の（ニ）参
照」に屈曲部（１９）が形成されている。このとき、ス
ペーサーは配向膜部位とシール部位の直径の差がおよそ
０．２０〜０．２５μｍになるように選定することが望
ましい。

【００２３】

【発明の効果】以上のような構成の液晶表示素子は製造
の際、シール樹脂部の加圧硬化段階でシール樹脂部と上
下導通剤が拡がる幅を考慮してシール樹脂部の幅を均一
でないようにしておいたので高均一度が得られるように
なる。また、空気チューブで空気圧を注入させる等の別
途の工程を行わなくてもＳＴＮ形液晶表示素子で要求さ
れる高均一度を達成することができるので、優れた性能
の液晶表示素子を製造できるだけでなく、別途の生産設
備がなくてもＴＮ形液晶表示素子の生産よりＳＴＮ形液
晶表示素子の生産への切り替えが可能であり、また、Ｔ
Ｎ形液晶表示素子とＳＴＮ形液晶表示素子の同時生産が
可能であるので、多品種の少量生産による設備費の節減
効果を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な液晶表示素子の縦断面図である。

【図２】図２の（イ）は、従来の液晶表示素子において
各々シール樹脂部と上下導通剤の配列状態の例示図であ
る。図２の（ロ）は、従来の液晶表示素子において各々
シール樹脂部と上下導通剤の配列状態の例示図である。

【図３】図３の（イ）は各々図２のＡ部分の拡大図であ
る。図３の（ロ）は各々図２のＢ部分の拡大図である。

【図４】従来のシール樹脂部と上下導通剤のより具体的
な配列状態を示した例示図である。

【図５】図５の（イ）は、本発明による液晶表示素子に
おいて、各々シール樹脂部と上下導通剤の配列状態の例
示図である。図５の（ロ）は、本発明による液晶表示素
子において、各々シール樹脂部と上下導通剤の配列状態
の例示図である。

【図６】図６の（イ）は、各々本発明のシール樹脂部と
上下導通剤のより具体的な配列状態を示す第１実施例の
図面である。図６の（ロ）は、各々本発明のシール樹脂
部と上下導通剤のより具体的な配列状態を示す第２実施
例の図面である。図６の（ハ）は、各々本発明のシール
樹脂部と上下導通剤のより具体的な配列状態を示す第３
実施例の図面である。図６の（ニ）は、各々本発明のシ
ール樹脂部と上下導通剤のより具体的な配列状態を示す
第４実施例の図面である。

【符号の説明】

１ａ 上部偏光板 １ｂ 下部偏光板 ２ａ 上部基板 ２ｂ 下部基板 ７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ａ１，１７ａ２ シール樹脂
部 ８ａ，８ｂ，１８ａ 上下導通剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶分子の背向方向に対応する偏光軸を
   有する上部偏光板及び下部偏光板と；前記上部偏光板の
   下面と前記下部偏光板の上面に固定して取り付けられた
   透光性を有するガラス材の前記上部基板及び下部基板
   と；前記上部基板の下面と下部基板の上面に酸化膜層を
   隔てて固定して取り付けられ、インジウムティンオキサ
   イドによる透明導電膜で形成される上部電極及び下部電
   極と；前記上部電極と前記下部電極の上に各々固定して
   取り付けられており、透明絶縁性を有する上部配向膜及
   び下部配向膜と；上下部基板の間隔を所定の範囲で保持
   するためのスペーサーを含むと共に液晶を封入してお
   り、前記上部配向膜及び下部配向膜の外周面に配置さ
   れ、少なくとも一つ以上の部分でシール幅が異なるよう
   に形成され、外側にダミーシール樹脂部を有するシール
   樹脂部と；そして前記シール樹脂部の外側のダミーシー
   ル樹脂部の間に位置し、前記上下部電極を互いに連結さ
   せるための上下導通剤を含むことを特徴とする液晶表示
   素子。
2. 【請求項２】 前記シール樹脂部のダミーシール樹脂部
   が形成されている部分の幅がダミーシール樹脂部が形成
   されていない部分の幅より狭く形成されたことを特徴と
   する請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記上下導通剤の形状はセルの長さ方向
   に楕円形を成すことを特徴とする請求項１記載の液晶表
   示素子。
4. 【請求項４】 前記シール樹脂部のダミーシール樹脂部
   が形成されている部分とダミーシール樹脂部が形成され
   ていない部分との間に屈曲部が形成されたことを特徴と
   する請求項１記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 透光性を有するガラス材の上下部基板を
   洗滌して乾燥した後、要求される電極とパターンを形成
   できるようにフォトレジスターを塗布する段階と；前記
   上下部基板にパターンが形成されたクロムマスクで露光
   して上下部電極を形成した後、洗滌して乾燥させる段階
   と；電極が形成された前記上下部基板にポリイミド系の
   背向液注入方式により上下部配向膜を形成させる段階
   と；前記上下部配向膜の間にスペーサーを介在させて印
   刷し、揮発性物質または純粋物に入れて分散させる段階
   と；前記上下部電極を互いに連結させるための上下導通
   剤を印刷する段階と；スペーサーを入れて混合したエポ
   キシ系樹脂をシルクスクリーンにエマルジョンをコーテ
   ィングし、エッチングして形成したスクリーンマスクを
   用いて少なくとも一つ以上のシール幅が異なるように形
   成され、前記上下導通剤が形成された部分にダミーシー
   ル樹脂部を備えるシール樹脂部を印刷して形成する段階
   と；印刷された基板を合着した後、順次に積み重ねて加
   圧ジグに装着した後、オープン等のような容器の内部で
   加熱加圧硬化させてから単位基板セルを切断製作して液
   晶を真空雰囲気下で注入して紫外線硬化樹脂による封止
   材で液晶注入口を封入する段階と；そして前記封入され
   たセルを洗滌した後、上下部偏光板を固着する段階を含
   むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。