JPH0990382A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子の製造において、基板間隔を面
全体に亘って均一に保ち、基板間隔の不均一に起因する
色むらや表示むらのない高品位の画像を得ることができ
るようにする。 【解決手段】 本発明の製造方法では、基板周囲をシー
ル材により封着する工程において、電極基板対（基板
対）の複数枚を各基板対間にショアー硬さが30Hs以下の
低硬度の緩衝シートを介挿しながら積み重ね、これらの
緩衝シートを介してスプリング等により下向きに加圧し
ながら、シール材を加熱硬化させる。また、基板間隙に
液晶組成物を注入後得られた液晶セルの複数枚を、各液
晶セル間にショアー硬さが30Hs以下の緩衝シートを介挿
しながら積み重ね、これらの緩衝シートを介して液晶セ
ルを加圧した状態で、注入口を封止用樹脂材料により封
止して液晶表示素子を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の製
造方法に係わり、特に基板間隔を均一に保持し、高品位
の画像が得られる液晶表示素子を製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年液晶表示素子は、軽量、低消費電力
の特徴を生かして、テレビジョン用あるいはＯＡ用ディ
スプレイとして各種分野で利用されている。そして液晶
表示素子としては、直交する電極群の間に液晶組成物が
挟持された単純マトリックスタイプのものと、各表示画
素ごとにスイッチング素子が設けられたアクティブマト
リックスタイプのもの等がある。

【０００３】ところでこのような液晶表示素子では、従
来から、基板（電極基板）の周囲を封着し液晶を封入す
るセルを作製するために、以下に示す方法が採られてい
る。すなわち、まず少なくとも一方の基板上に粒状のス
ペーサを散布するとともに、熱硬化性エポキシ系接着剤
のようなシール材（封着材）を所定のパターンに配置し
た後、２枚の基板を間にスペーサを挟持させて組み立て
る。次いで、こうして組み立てられた基板対の複数枚
を、基板とほぼ同サイズのフッ素樹脂シートのような耐
熱性緩衝材を対間にそれぞれ挿入しながら積み重ね、全
面を均一に加圧しながらシール材を加熱硬化させること
が行なわれている。なお、基板の封着部においても表示
部と同じ基板間隔を得るために、シール材中にガラスフ
ァイバーが混入されており、このガラスファイバーがス
ペーサとして機能するようになっている。

【０００４】また、液晶注入後の液晶セルにおいて、基
板（電極基板）の間隙を形成するスペーサの移動を防止
し、基板間隔を均一に保持するために、複数枚の液晶セ
ルを各セル間にプラスチックシートのような緩衝材を挟
んで積み重ね、緩衝材を介して各液晶セルを外側から加
圧した状態で、注入口を封止用樹脂により封止すること
が行なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近、液晶表
示素子で白黒階調表示あるいはカラー表示を行なう場
合、従来では問題とならなかった、表示部の中央と周辺
の封着部との基板間隔の差に起因する色むら等が大きな
問題となっている。

【０００６】すなわち、前記液晶表示素子では、対向す
る一対の基板（電極基板）の間隔のわずかな変動でも、
しきい値電圧の変動や点灯状態の変化をもたらしたり、
あるいは干渉現象を引起こして顕著に色を変化させ、表
示品位の安定性を損なうため、基板間隔には、誤差（規
定値からの変動値）が±0.03μm 以内という高い精度が
要求される。そしてこのような要求に応えるには、シー
ル材による封着工程で、基板に加わる圧力を全面に亘っ
て均一にする必要があることが判明している。

【０００７】しかしながら従来からの封着方法では、封
着される基板面全体に樹脂系の粒状スペーサが散布さ
れ、一方シール材中にガラスファイバーがスペーサとし
て混入されるため、基板面全体を均一な圧力で加圧した
場合、前記樹脂系スペーサとガラスファイバースペーサ
との弾性率の差により、表示部中央と周辺の封着部とで
基板間隔が不均一になるという問題があった。また、封
着工程で基板の反りやうねり、封着用治具の平行の異
常、あるいはごみや異物の噛み込み等があった場合、基
板に加わる圧力が不均一になりやすかった。

【０００８】さらに、液晶表示素子の製造において、最
終的な基板間隔を誤差±0.03μm 以内という極めて高い
精度で保つには、液晶注入後液晶セルの注入口を封止す
る工程でも、液晶セルに加わる圧力を全面に亘って均一
に保つ必要があるが、Ｍ／Ｃの平行度の異常やごみや異
物の噛み込み等に起因する圧力の不均一が生じやすかっ
た。

【０００９】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、基板間隔を全面に亘って均一に保つ
ことができ、基板間隔の不均一に起因する色むらや表示
むらのない高品位の画像を得ることができる液晶表示素
子の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子の
製造方法は、主面に電極が配設された一対の電極基板
を、前記各電極を対向させスペーサを介在させて配置
し、周囲をシール材により封着した後、前記電極基板の
間に液晶組成物を封入する液晶表示素子の製造方法にお
いて、前記電極基板対の複数枚を緩衝材を介して加圧し
ながら、前記シール材を加熱硬化させて封着するにあた
り、前記緩衝材の硬度をショアー硬さで30Hs以下にした
ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の第２の発明の液晶表示素子
の製造方法は、主面に電極が配設された一対の電極基板
を、前記各電極を対向させスペーサを介在させて配置
し、周囲をシール材により封着した後、前記電極基板の
間に液晶組成物を封入する液晶表示素子の製造方法にお
いて、前記電極基板間に前記液晶組成物を注入して得ら
れた液晶セルを、緩衝材を介して加圧した状態で注入口
を封止するにあたり、前記緩衝材の硬度をショアー硬さ
で30Hs以下にしたことを特徴とする。

【００１２】本発明において、封着工程で電極基板対の
間に介挿される緩衝材、あるいは液晶セルの注入口の封
止工程で液晶セル間に介挿される緩衝材の硬度を、それ
ぞれ30Hs（ショアー硬さ）以下の範囲に限定したのは、
次の理由による。すなわち、いずれの工程でも、30Hsを
越える高い硬度の緩衝材を使用した場合には、基板に加
わる圧力の不均一を、緩衝材が十分に吸収して緩衝する
ことができず、したがって基板間隔を全面に亘って均一
に保つことが難しいためである。

【００１３】本発明の製造方法では、電極基板対を緩衝
材を介して加圧しながらシール材を加熱硬化させる基板
の封着工程において、ショアー硬さで30Hs以下の低い硬
度を有する緩衝材が電極基板対の間に介挿されるので、
基板対に加わる圧力が面全体で均一になり、基板間隔が
均一に保たれる。特に、基板の反りやうねり、封着用治
具の平行の異常、あるいは基板間または基板対と緩衝材
との間へのごみや異物の噛み込み等がある場合、これら
の異常による圧力不均一を低硬度の緩衝材が十分に吸収
し緩衝するので、基板対に加わる圧力が均一に保たれ
る。

【００１４】また、液晶組成物注入後の液晶セルを加圧
した状態で注入口を封止する工程において、Ｍ／Ｃの平
行度の異常やごみや異物の噛み込み等があった場合で
も、これらの異常による圧力不均一を、ショアー硬さが
30Hs以下の緩衝シートが吸収し緩衝するので、セルに加
わる圧力が均一になり、基板間隔が均一に保たれる。

【００１５】したがって、基板間隔の不均一に起因する
色むらや表示むらをなくすことができ、高品位の優れた
表示画像が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。

【００１７】まず、本発明の実施例を説明するに先立っ
て、実施例で製造される液晶表示素子について簡単に説
明する。

【００１８】すなわちこの液晶表示素子は、図１に示す
ように、絶縁基板１上にストライプ状の第１の電極２と
配向膜３とが順に積層された第１の電極基板４と、別の
絶縁基板５上にストライプ状の第２の電極６と配向膜７
とが順に積層された第２の電極基板８とが、各電極２、
６が直交するように対向して配置され、粒状のスペーサ
９により、第１の電極基板４と第２の電極基板８との間
に 6.0μm のギャップが保持されている。そして、この
ような電極基板４、８間に液晶組成物１０が封入され、
さらにこれらの基板の外面にそれぞれ偏光板１１、１２
が配置されて構成されている。なお、図中符号１３は封
着材によるシール部を示す。

【００１９】このような構造の液晶表示素子を製造する
には、まず絶縁基板１、５上に公知の方法でＩＴＯ透明
電極である第１の電極２および第２の電極６がそれぞれ
形成された第１の電極基板４と第２の電極基板８の電極
形成面に、それぞれ配向剤を塗布しラビング処理を行な
って配向膜３、７を形成した後、少なくとも一方の電極
基板の表面に、粒状のスペーサ９を散布する。次いで、
こうしてスペーサ９が散布された基板の周囲に熱硬化性
エポキシ系接着剤のようなシール材を塗布した後、２枚
の基板を各々の電極２、６が互いに直交するように対向
配置し、基板の周囲を先に塗布したシール材により封止
する。そして、スペーサ９により形成されたこれらの基
板間隙に液晶組成物１０を注入した後、注入口を光硬化
型アクリル系樹脂やシリコーン系樹脂により封止して液
晶表示素子を得る。

【００２０】実施例において、基板周囲をシール材によ
り封着する工程は、以下に示すように行なわれる。すな
わち図２に示すように、表面を高精度に仕上げたアルミ
ニウム板１４の上に、２枚の電極基板により仮に組み立
てた電極基板対（基板対）１５の複数枚を、フッ素樹脂
発泡体からなるショアー硬さが25Hsの緩衝シート１６を
間に介挿しながら積み重ねる。次いで、このように緩衝
シート１６を介して重ねられた複数枚の基板対１５を、
厚さ方向に均等に加熱するために、基板対１５の数枚お
きに均熱板１７を挿入配置し、さらにこれらの積重体の
上にアルミニウム板１４を重ね、このアルミニウム板１
４を介して複数のスプリング１８により鉛直下向きに押
圧付勢する。そして、このように加圧しながら、シール
材（図示を省略。）を加熱して硬化させ、基板対１５の
周囲を封着することにより、液晶組成物１０を封入する
ための空セルを得る。

【００２１】このように本実施例によれば、基板対１５
を加圧しながらシール材を加熱硬化させる封着工程にお
いて、各基板対１５の間に、フッ素樹脂発泡体シートの
ようなショアー硬さで30Hs以下の低い硬度を有する緩衝
シート１６が介挿されるので、スプリング１８による基
板対１５に加わる圧力が、面全体で均一に保たれる。特
に、基板の反り、うねりや封着治具の平行の異常、ある
いはごみや異物の噛み込み等がある場合において、これ
らの異常による圧力不均一が緩衝シート１６により吸収
緩衝されるので、基板対１５に加わる圧力が均一に保た
れる。したがって、基板間隔が面全体に亘って均一に保
たれ、基板間隔の不均一による色むら等の表示不良のな
い、高品位の表示画像を得ることができる。

【００２２】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。

【００２３】この実施例においては、低硬度の緩衝シー
トを使用した前記実施例によりあるいは従来からの公知
の方法で、基板対１５の周囲を封着して得られた空セル
内に、液晶組成物１０を注入した後、得られた液晶セル
を、以下に示すように加圧した状態で、注入口を封止用
樹脂材料により封止して、液晶表示素子を得る。

【００２４】すなわち、図３に示すように、水平に固定
配置された下側金属板１９の上に、50枚程度の液晶セル
２０を、各セル間にショアー硬さが30Hs以下のゴムまた
はプラスチック発泡体からなる緩衝シート２１を介挿し
ながら積み重ね、その上に水平方向にスライド可能な上
側金属板２２を対向配置する。そして、上側金属板２２
の上部に、油圧や電動モーターにより鉛直下向きに圧力
を加える加圧機構２３を設置し、この加圧機構２３によ
り液晶セル２０を加圧した状態で注入口（図示を省
略。）を封止する。

【００２５】この実施例においては、液晶セル２０を加
圧した状態で注入口を封止する工程で、Ｍ／Ｃの平行度
の異常やごみや異物の噛み込み等があった場合でも、こ
れらの異常による圧力不均一を、ショアー硬さが30Hs以
下の緩衝シート２１が吸収し緩衝するので、液晶セル２
０に加わる圧力が面全体に亘って均一に保たれる。した
がって、基板間隔が均一に保たれ、基板間隔の不均一に
よる色むら等の表示不良を容易に解消し、高品位の優れ
た表示画像を得ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、緩衝材を介して加圧しながらシール材を加熱
硬化させて基板の周囲を封着する工程において、基板間
隔を面全体に亘って均一に保持することができ、色むら
や表示むらのない高品位の表示画像が得られる液晶表示
素子を製造することができる。

【００２７】また、液晶組成物注入後の液晶セルの加圧
工程においても、基板間隔を均一に保持することがで
き、基板間隔の不均一に起因する色むらや表示むらをな
くし、高品位の画像が得られる液晶表示素子を製造する
ことができる。

【００２８】したがって、基板間隔の高精度な均一化が
要求される、白黒階調表示あるいはカラー表示の液晶表
示素子の製造に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で製造される液晶表示素子の構
造を示す断面図。

【図２】本発明の実施例において、基板周囲をシール材
により封着する工程を説明するための模式的断面図。

【図３】本発明の別の実施例において、液晶組成物注入
後液晶セルを加圧しながら注入口を封止する工程を説明
するための模式的断面図。

【符号の説明】

４……第１の電極基板 ８……第２の電極基板 ９……スペーサ １０……液晶組成物 １３……シール材による封着部 １４……アルミニウム板 １５……電極基板対 １６、２１……ショアー硬さが30Hs以下の緩衝シート １７……均熱板 ２０……液晶セル ２３……加圧機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福森 博美 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面に電極が配設された一対の電極基板
   を、前記各電極を対向させスペーサを介在させて配置
   し、周囲をシール材により封着した後、前記電極基板の
   間に液晶組成物を封入する液晶表示素子の製造方法にお
   いて、 前記電極基板対の複数枚を緩衝材を介して加圧しなが
   ら、前記シール材を加熱硬化させて封着するにあたり、
   前記緩衝材の硬度をショアー硬さで30Hs以下にしたこと
   を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 【請求項２】 主面に電極が配設された一対の電極基板
   を、前記各電極を対向させスペーサを介在させて配置
   し、周囲をシール材により封着した後、前記電極基板の
   間に液晶組成物を封入する液晶表示素子の製造方法にお
   いて、 前記電極基板間に前記液晶組成物を注入して得られた液
   晶セルを、緩衝材を介して加圧した状態で注入口を封止
   するにあたり、前記緩衝材の硬度をショアー硬さで30Hs
   以下にしたことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。