JPH0954324A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の上に散布したスペーサが移動して部分
的に凝集してしまう。 【解決手段】 液晶表示素子を構成する一方の基板１の
上に複数のスペーサ２を散布して分散させ、これらスペ
ーサ２を挟んで一方の基板１の上に他方の基板１を重ね
合わせ、かつシール材３によりその両基板１，１を接着
して液晶表示素子を製造する方法において、各スペーサ
２の表面に溶融温度が60〜80℃の樹脂材料からなる接着
用樹脂層２ａを形成し、さらにこの接着用樹脂層２ａの
表面の上に光分解性の樹脂材料からなる保護被覆層２ｂ
を形成し、一方の基板を60〜80℃に加熱し、この基板１
の上に前記スペーサ２を散布して分散させ、この分散さ
せた各スペーサ２に光を照射して前記保護被覆層２ｂを
分解し、この分解で露出する前記接着用樹脂層２ａを介
してスペーサ２を基板１に接着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の基板をスペ
ーサを介して重ね合わせて構成される液晶表示素子およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、透明電極を形成した一
対の透明な基板（ガラス基板）を多数の粒状のスペーサ
を挟んで重ね合わせるとともに、この両基板を枠状のシ
ール材を介して接合し、この両基板とシール材とで囲ま
れた空間内に液晶を封入してなる。

【０００３】この液晶表示素子の製造工程について説明
すると、まず透明電極を形成した一方の基板の上にスペ
ーサを散布する。次に、これらスペーサを挟んで前記一
方の基板の上に他方の基板を重ね合わせ、この両基板を
枠状のシール材により接着して液晶セルを組み立てる。
そしてこの後、前記両基板とシール材とで囲まれた空間
内つまり液晶セル内に液晶を真空注入法により注入す
る。

【０００４】ところで、基板の上にスペーサを散布する
際には、そのスペーサを均一に分散させることが重要
で、スペーサが基板の上でみだりに移動して部分的に凝
集するようなことがあると、両基板間の隙間の間隔を各
部一定に保持することが困難となってしまう。

【０００５】そこで、スペーサの表面に接着性樹脂をコ
ーティングし、この接着性樹脂を介してスペーサを基板
の上に接着させてその移動を防止する手段が一般に採ら
れている。

【０００６】すなわち、スペーサの表面に溶融温度が約
120℃の接着性樹脂をコーティングし、またチャンバー
内に基板を配置し、この基板をヒータ等の加熱手段を用
いて120 ℃以上に加熱し、この加熱した基板の上に前記
スペーサを散布する。そして各スペーサの表面の接着性
樹脂を基板の熱で溶融させ、この溶融させた接着性樹脂
によりスペーサを基板の上に接着させる。

【０００７】しかしこの場合、基板を 120℃以上の比較
的高温度にまで加熱しなければならないため、その処理
に時間がかかり、製造能率が低下する。そこで、スペー
サの表面に60〜80℃で溶融する溶融温度の低い接着性樹
脂をコーティングし、この接着性樹脂を溶融して接着さ
せる場合がある。この場合には、基板を60〜80℃の比較
的低温度に加熱するればよく、したがって処理時間が短
縮し、製造能率が向上する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スペーサの
表面のコーティング材料として、溶融温度が60〜80℃の
接着性樹脂を用いると、前記チャンバー内の雰囲気温度
（約40℃）の影響で、基板にスペーサを散布する前に、
そのスペーサの表面の接着性樹脂が軟化し、この軟化で
散布前や散布中にスペーサ同士が接着し合い、この結
果、基板に対する各スペーサの均一な分散性が損なわれ
てしまう恐れがある。

【０００９】この発明はこのような点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、スペーサ散布作業
の能率が向上し、かつスペーサを基板の上に均一に分散
させることができる液晶表示素子およびその製造方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するために、請求項１に係る発明として、一対の
基板を枠状のシール材を介して接合し、前記一対の基板
と前記シール材により囲まれる空間内に液晶を封入し、
該空間内にスペーサを介在させて該空間の間隙を規制し
てなる液晶表示素子であって、前記スペーサとして、そ
の表面に溶融温度が60〜80℃の樹脂材料からなる接着用
樹脂層を形成し、さらにこの接着用樹脂層の表面上に光
分解性で溶融温度が前記接着用樹脂より高い材料からな
る保護被覆層を形成したスペーサを用い、請求項２に係
る発明として、一対の基板を枠状のシール材を介して接
合し、前記一対の基板と前記シール材により囲まれる空
間内に液晶を封入し、該空間内にスペーサを介在させて
該空間の間隙を規制してなる液晶表示素子であって、前
記スペーサとして、その表面に溶融温度が60〜80℃の樹
脂材料からなる接着用樹脂層を形成し、さらにこの接着
用樹脂層の表面上に80〜100 ℃の温度で熱分解する樹脂
材料からなる保護被覆層を形成したスペーサを用い、請
求項３に係る発明として、液晶表示素子を構成する一方
の基板の上に複数のスペーサを散布して分散させ、これ
らスペーサを挟んで前記一方の基板の上に他方の基板を
重ね合わせ、かつ枠状のシール材によりその両基板を接
着して液晶表示素子を製造する方法において、各スペー
サの表面に溶融温度が60〜80℃の樹脂材料からなる接着
用樹脂層を形成し、さらにこの接着用樹脂層の表面の上
に光分解性の樹脂材料からなる保護被覆層を形成し、前
記一方の基板を60〜80℃に加熱し、この加熱した基板の
上に前記スペーサを散布して分散させ、この分散させた
各スペーサに光を照射して前記保護被覆層を分解し、こ
の分解で露出する前記接着用樹脂層を介してスペーサを
前記基板に接着させ、請求項４に係る発明として、液晶
表示素子を構成する一方の基板の上に複数のスペーサを
散布して分散させ、これらスペーサを挟んで前記一方の
基板の上に他方の基板を重ね合わせ、かつ枠状のシール
材によりその両基板を接着して液晶表示素子を製造する
方法において、各スペーサの表面に溶融温度が60〜80℃
の樹脂材料からなる接着用樹脂層を形成し、さらにこの
接着用樹脂層の表面の上に80〜100 ℃の温度で熱分解す
る樹脂材料からなる保護被覆層を形成し、前記一方の基
板を80〜100 ℃に加熱し、この加熱した基板の上に前記
スペーサを散布して分散させ、この分散させた各スペー
サの保護被覆層を前記基板の熱で分解し、この分解で露
出する前記接着用樹脂層を介してスペーサを前記基板に
接着させるようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図２には、液晶表示素子の
構造を示してあり、この液晶表示素子は透明電極（図示
せず）を形成した一対の透明なガラス等の基板１，１を
合成樹脂あるいはセラミック等の無機材料により形成さ
れた多数の粒状のスペーサ２を挟んで重ね合わせるとと
もに、この両基板１，１を枠状のシール材３を介して接
着し、この両基板１，１とシール材３とで囲まれた空間
内に液晶４を封入してなる。

【００１２】そしてこの液晶表示素子は、一方の基板１
の上にスペーサ２を散布し、次にこれらスペーサ２を挟
んで前記一方の基板１の上に他方の基板１を重ね合わ
せ、この両基板１，１を枠状のシール材３により接着し
て液晶セルを組み立て、この後、前記両基板１，１とシ
ール材３とで囲まれた空間内に液晶を真空注入法により
注入する工程を経て製造する。

【００１３】基板１の上に散布する前のスペーサ２の表
面には、図３に示すように、溶融温度が60〜80℃の常温
硬化型樹脂（熱可塑性樹脂）からなる接着用樹脂層２ａ
がコーティングされ、さらにこの接着用樹脂層２ａの表
面の上に、紫外線（ＵＶ）の照射で分解する光分解性樹
脂からなるごく薄い保護被覆層２ｂがコーティングされ
ている。接着用樹脂層２ａの具体的な材料は、例えばビ
ニール系樹脂あるいはアクリル酸系樹脂であり、保護被
覆層２ｂの材料は、例えばアクリル系樹脂である。

【００１４】基板１の上にスペーサ２を散布する際の工
程を図１を参照して説明する。まずチャンバー内に基板
１を配置し、この基板１をヒータ等の加熱手段を用いて
60〜80℃に加熱する。

【００１５】次に、前記スペーサ２を基板１の上に均一
に分散する状態に散布する。この際、スペーサ２はチャ
ンバー内の雰囲気温度（約40℃）の影響を受け、この影
響で接着用樹脂層２ａが軟化するが、しかしこの接着用
樹脂層２ａの表面が保護被覆層２ｂで覆われているか
ら、散布中のスペーサ２同士が接触しても何ら接着し合
うようなことはなく、したがって各スペーサ２を基板１
の上に均一に分散散布できる。

【００１６】次に、基板１の上に分散している各スペー
サ２に紫外線を照射する。この照射によりスペーサ２の
最外層の保護被覆層２ｂが分解して除去される。スペー
サ２が基板１の上に散布された後には、基板１から伝わ
る熱で接着用樹脂層２ａが溶融する。そしてこの後、接
着用樹脂層２ａを覆っている保護被覆層２ｂが紫外線の
照射で分解すると、溶融状態の前記接着用樹脂層２ａが
露出し、この接着用樹脂層２ａによりスペーサ２が基板
１に接着し、その移動が防止される。この後、基板１は
常温に戻り、これに伴い溶融した接着用樹脂層２ａが硬
化する。

【００１７】これによりスペーサ２の散布工程が終了
し、この後、前記基板１の上に前記スペーサ２を挟んで
他方の基板１を重ね合わせ、この両基板１，１を枠状の
シール材３により接着して液晶セルを組み立てる。そし
てこの後、前記両基板１，１とシール材３とで囲まれた
空間内に液晶を注入することにより液晶表示素子が完成
する。

【００１８】前記スペーサ２は接着用樹脂層２ａを介し
て一方の基板１に接着されてその移動が防止されてお
り、したがって液晶セルを組み立てる際やその組み立て
た液晶セル内に液晶を注入する際に、前記スペーサ２が
移動するようなことがなく、各スペーサ２が均一な分散
状態を保ち、このため両基板１，１間の隙間の間隔を各
部一定に保持することができる。

【００１９】また、スペーサ２の表面の接着用樹脂層２
ａの材料として60〜80℃で溶融する溶融温度の低い樹脂
を用いているから、基板１を60〜80℃の比較的低温度に
加熱するればよく、したがってその処理時間が短縮し、
製造能率が向上する。

【００２０】なお、前記接着用樹脂層２ａの材料とし
て、60〜80℃の温度の熱で溶融し、かつ紫外線の照射で
硬化する光硬化型樹脂を用いることも可能である。この
場合には、接着用樹脂層２ａの表面の上にコーティング
されている保護被覆層２ｂを紫外線の照射により分解し
て前記接着用樹脂層２ａを露出させ、この露出させた接
着用樹脂層２ａによりスペーサ２を基板１に接着させ、
この後、前記接着用樹脂層２ａに紫外線を照射してこれ
を硬化させる。

【００２１】次に本発明の第２の実施形態について説明
する。この第２の実施形態においては、スペーサ２の表
面に溶融温度が60〜80℃の常温硬化型樹脂（熱可塑性樹
脂）をコーティングして接着用樹脂層２ａを形成し、こ
の接着用樹脂層２ａの表面の上に、80〜100 ℃の温度で
熱分解する例えばアクリル系の熱分解性樹脂をコーティ
ングして保護被覆層２ｂを形成する。

【００２２】そして、図４に示すように、チャンバー内
に基板１を配置し、この基板１をヒータ等の加熱手段を
用いて80〜100 ℃に加熱し、この加熱した基板１の上に
前記スペーサ２を均一に分散させて散布する。

【００２３】この散布に伴い、スペーサ２の表面の熱分
解性樹脂からなる保護被覆層２ｂが基板１の熱で分解
し、接着用樹脂層２ａが露出する。この接着用樹脂層２
ａは基板１の熱で溶融しており、したがってこの接着用
樹脂層２ａを介してスペーサ２が基板１に接着され、そ
の移動が防止される。この後、基板１は常温に戻り、こ
れに伴い溶融した接着用樹脂層２ａが硬化する。

【００２４】スペーサ２を基板１の上に散布する際に
は、スペーサ２がチャンバー内の雰囲気温度（約40℃）
の影響を受け、この影響で接着用樹脂層２ａが軟化する
が、しかしこの接着用樹脂層２ａの表面が保護被覆層２
ｂで覆われているから、散布前や散布中にスペーサ２同
士が接触しても何ら接着し合うようなことはなく、した
がって各スペーサ２を基板１の上に均一に分散させて散
布することができる。

【００２５】また、保護被覆層２ｂの材料は80〜100 ℃
の温度で分解する樹脂であるから、基板１を80〜100 ℃
の比較的低温度に加熱するればよく、したがってその処
理時間が短縮し、製造能率が向上する。

【００２６】なお、前記接着用樹脂層２ａの材料とし
て、60〜80℃の温度の熱で溶融し、かつ紫外線の照射で
硬化する光硬化型樹脂を用いることも可能である。この
場合には、接着用樹脂層２ａの表面の上にコーティング
されている保護被覆層２ｂが基板１の熱で分解し、前記
接着用樹脂層２ａが露出してこの接着用樹脂層２ａを介
してスペーサ２が基板１に接着した後に、前記接着用樹
脂層２ａに紫外線を照射してこれを硬化させる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板を比較的低温度に加熱するだけでよく、したがってそ
の処理時間を短縮して製造能率の向上が図れ、また散布
中におけるスペーサ同士の接着を防止して各スペーサを
基板の上に均一に分散させて信頼性の高い液晶表示素子
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるスペーサの散
布工程を説明するための図。

【図２】液晶表示素子の構造を示す断面図。

【図３】スペーサの表面に接着用樹脂層と保護被覆層を
形成した状態を示す断面図。

【図４】本発明の第２の実施形態におけるスペーサの散
布工程を説明するための図。

【符号の説明】

１…基板 ２…スペーサ ２ａ…接着用樹脂層 ２ｂ…保護被覆層 ３…シール材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の基板を枠状のシール材を介して接合
   し、前記一対の基板と前記シール材により囲まれる空間
   内に液晶を封入し、該空間内にスペーサを介在させて該
   空間の間隙を規制してなる液晶表示素子であって、 前記スペーサとして、その表面に溶融温度が60〜80℃の
   樹脂材料からなる接着用樹脂層を形成し、さらにこの接
   着用樹脂層の表面上に光分解性で溶融温度が前記接着用
   樹脂より高い材料からなる保護被覆層を形成したスペー
   サを用いたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】一対の基板を枠状のシール材を介して接合
   し、前記一対の基板と前記シール材により囲まれる空間
   内に液晶を封入し、該空間内にスペーサを介在させて該
   空間の間隙を規制してなる液晶表示素子であって、 前記スペーサとして、その表面に溶融温度が60〜80℃の
   樹脂材料からなる接着用樹脂層を形成し、さらにこの接
   着用樹脂層の表面上に80〜100 ℃の温度で熱分解する樹
   脂材料からなる保護被覆層を形成したスペーサを用いた
   ことを特徴とする液晶表示素子。
3. 【請求項３】液晶表示素子を構成する一方の基板の上に
   複数のスペーサを均一に分散する状態に散布し、これら
   スペーサを挟んで前記一方の基板の上に他方の基板を重
   ね合わせ、かつ枠状のシール材によりその両基板を接着
   して液晶表示素子を製造する方法において、各スペーサ
   の表面に溶融温度が60〜80℃の樹脂材料からなる接着用
   樹脂層を形成し、さらにこの接着用樹脂層の表面の上に
   光分解性の樹脂材料からなる保護被覆層を形成し、前記
   一方の基板を60〜80℃に加熱し、この加熱した基板の上
   に前記スペーサを均一に分散する状態に散布し、この分
   散させた各スペーサに光を照射して前記保護被覆層を分
   解し、この分解で露出する前記接着用樹脂層を介してス
   ペーサを前記基板に接着させることを特徴とする液晶表
   示素子の製造方法。
4. 【請求項４】液晶表示素子を構成する一方の基板の上に
   複数のスペーサを均一に分散する状態に散布し、これら
   スペーサを挟んで前記一方の基板の上に他方の基板を重
   ね合わせ、かつ枠状のシール材によりその両基板を接着
   して液晶表示素子を製造する方法において、各スペーサ
   の表面に溶融温度が60〜80℃の樹脂材料からなる接着用
   樹脂層を形成し、さらにこの接着用樹脂層の表面の上に
   80〜100 ℃の温度で熱分解する樹脂材料からなる保護被
   覆層を形成し、前記一方の基板を80〜100 ℃に加熱し、
   この加熱した基板の上に前記スペーサを均一に分散する
   状態に散布し、この分散させた各スペーサの保護被覆層
   を前記基板の熱で分解し、この分解で露出する前記接着
   用樹脂層を介してスペーサを前記基板に接着させること
   を特徴とする液晶表示素子の製造方法。