JPH1124103A - Liquid crystal display element and manufacturing method and device therefor - Google Patents
Liquid crystal display element and manufacturing method and device thereforInfo
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- JPH1124103A JPH1124103A JP17591797A JP17591797A JPH1124103A JP H1124103 A JPH1124103 A JP H1124103A JP 17591797 A JP17591797 A JP 17591797A JP 17591797 A JP17591797 A JP 17591797A JP H1124103 A JPH1124103 A JP H1124103A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一方または双方に
画素形成電極を有する一対の基板を所定の間隙で対向さ
せ、前記間隙に液晶組成物層を挟持してなる液晶表示素
子とその製造方法および製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device in which a pair of substrates having pixel forming electrodes on one or both sides thereof are opposed to each other at a predetermined gap, and a liquid crystal composition layer is sandwiched between the gaps, and a method of manufacturing the same. And manufacturing equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】静止画や動画を含めた各種の画像を表示
するデバイスとして液晶表示装置が広く用いられてい
る。2. Description of the Related Art Liquid crystal displays are widely used as devices for displaying various images including still images and moving images.
【0003】液晶表示装置は、基本的には少なくとも一
方が透明なガラス等からなる二枚の基板の間に液晶を封
入し、当該基板の周縁を液晶シール剤で接着固定して当
該液晶を挟持した液晶表示素子と、この液晶表示素子に
駆動回路、偏光板、その他、各種の光学シート等を一体
化した液晶表示素子にバックライトを組み込んでフレー
ムで一体化して構成される。[0003] In a liquid crystal display device, liquid crystal is basically sealed between two substrates at least one of which is made of transparent glass or the like, and the periphery of the substrate is adhered and fixed with a liquid crystal sealant to sandwich the liquid crystal. And a liquid crystal display element in which a driving circuit, a polarizing plate, and other various optical sheets are integrated with the liquid crystal display element, and a backlight is incorporated into the liquid crystal display element to be integrated with a frame.
【0004】この種の液晶表示素子としては、二枚の基
板のそれぞれにストライプ状の透明電極を配置し、二枚
の基板を液晶組成物を介して所定の間隙で対向させたと
きに各ストライプ状電極が互いに交叉してマトリクスを
構成し、各交叉部分に画素を形成する単純マトリクス型
と、上記基板の一方に形成する電極を各画素毎に分離
し、各画素に薄膜トランジスタ等のスイッチ機能を持つ
素子を付加したアクティブ・マトリクス型の二つに大別
される。In this type of liquid crystal display device, a stripe-shaped transparent electrode is disposed on each of two substrates, and each stripe is formed when the two substrates are opposed to each other with a predetermined gap via a liquid crystal composition. Electrodes form a matrix by crossing each other, and a simple matrix type in which pixels are formed at each crossing portion, and an electrode formed on one side of the substrate are separated for each pixel, and each pixel has a switch function such as a thin film transistor. Active matrix type with additional elements.
【0005】図7は本発明が適用される液晶表示素子を
用いた液晶モジュールの全体構成例を説明する展開斜視
図であって、アクティブ・マトリクス型液晶表示素子を
用いたものの一例である。FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an example of the overall configuration of a liquid crystal module using a liquid crystal display device to which the present invention is applied, and is an example using an active matrix type liquid crystal display device.
【0006】SHDは金属板からなるシールドケース
(メタルフレームとも言う)、WDは表示窓、INS1
〜3は絶縁シート、PCB1〜3は回路基板(PCB1
はドレイン側回路基板:映像信号線駆動用回路基板、P
CB2はゲート側回路基板、PCB3はインターフェー
ス回路基板)、JN1〜3は回路基板PCB1〜3同士
を電気的に接続するジョイナ、TCP1,TCP2はテ
ープキャリアパッケージ、PNLは液晶表示パネル、G
Cはゴムクッション、ILSは遮光スペーサ、PRSは
プリズムシート、SPSは拡散シート、GLBは導光
板、RFSは反射シート、MCAは一体化成形により形
成された下側ケース(モールドフレーム)、MOはMC
Aの開口、LPは蛍光管、LPCはランプケーブル、G
Bは蛍光管LPを支持するゴムブッシュ、BATは両面
粘着テープ、BLは蛍光管や導光板等からなるバックラ
イトを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み重ねて
液晶表示モジュールMDLが組立てられる。SHD is a shield case (also called a metal frame) made of a metal plate, WD is a display window, INS1
To 3 are insulating sheets, PCB1 to 3 are circuit boards (PCB1
Is a drain side circuit board: a video signal line driving circuit board, P
CB2 is a gate side circuit board, PCB3 is an interface circuit board), JN1 to 3 are joiners for electrically connecting the circuit boards PCB1 to 3, TCP1 and TCP2 are tape carrier packages, PNL is a liquid crystal display panel, G
C is a rubber cushion, ILS is a light shielding spacer, PRS is a prism sheet, SPS is a diffusion sheet, GLB is a light guide plate, RFS is a reflection sheet, MCA is a lower case (mold frame) formed by integral molding, MO is MC
A opening, LP is fluorescent tube, LPC is lamp cable, G
B denotes a rubber bush supporting the fluorescent tube LP, BAT denotes a double-sided adhesive tape, BL denotes a backlight made of a fluorescent tube, a light guide plate, and the like, and a liquid crystal display module MDL is assembled by stacking diffusion plate members in the arrangement shown in the figure. .
【0007】液晶表示モジュールMDLは、下側ケース
MCAとシールドケースSHDの2種の収納・保持部材
を有し、絶縁シートINS1〜3、回路基板PCB1〜
3、液晶表示パネルPNLを収納固定した金属製のシー
ルドケースSHDと、蛍光管LP、導光板GLB、プリ
ズムシートPRS等からなるバックライトBLを収納し
た下側ケースMCAとを合体させてなる。The liquid crystal display module MDL has two kinds of storage / holding members of a lower case MCA and a shield case SHD, and includes insulating sheets INS1 to INS3 and circuit boards PCB1 to PCB1.
3. A metal shield case SHD in which the liquid crystal display panel PNL is housed and fixed, and a lower case MCA in which a backlight BL including a fluorescent tube LP, a light guide plate GLB, a prism sheet PRS, and the like are housed are combined.
【0008】映像信号線駆動用回路基板PCB1には液
晶表示パネルPNLの各画素を駆動するための集積回路
チップが搭載され、またインターフェース回路基板PC
B3には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミン
グ信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およ
びタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミ
ングコンバータTCON等が搭載される。An integrated circuit chip for driving each pixel of the liquid crystal display panel PNL is mounted on the video signal line driving circuit board PCB1.
The B3 includes an integrated circuit chip that receives a video signal from an external host, receives a control signal such as a timing signal, and a timing converter TCON that processes a timing to generate a clock signal.
【0009】上記タイミングコンバータで生成されたク
ロック信号はインターフェース回路基板PCB3および
映像信号線駆動用回路基板PCB1に敷設されたクロッ
ク信号ラインCLLを介して映像信号線駆動用回路基板
PCB1に搭載された集積回路チップに供給される。The clock signal generated by the timing converter is integrated on the video signal line driving circuit board PCB1 via the clock signal line CLL laid on the interface circuit board PCB3 and the video signal line driving circuit board PCB1. Supplied to the circuit chip.
【0010】インターフェース回路基板PCB3および
映像信号線駆動用回路基板PCB1は多層配線基板であ
り、上記クロック信号ラインCLLはインターフェース
回路基板PCB3および映像信号線駆動用回路基板PC
B1の内層配線として形成される。The interface circuit board PCB3 and the video signal line driving circuit board PCB1 are multilayer wiring boards, and the clock signal line CLL is connected to the interface circuit board PCB3 and the video signal line driving circuit board PC
It is formed as an inner wiring of B1.
【0011】なお、液晶表示パネルPNLはTFTおよ
び各種の配線/電極を形成したTFT基板と、カラーフ
ィルタを形成したフィルタ基板の2枚の基板を貼り合わ
せ、その間隙に液晶を封止してなり、TFTを駆動する
ためのドレイン側回路基板PCB1、ゲート側回路基板
PCB2およびインターフェース回路基板PCB3がテ
ープキャリアパッケージTCP1,TCP2で接続さ
れ、各回路基板間はジョイナJN1,2,3で接続され
ている。The liquid crystal display panel PNL is formed by bonding two substrates, a TFT substrate on which TFTs and various wirings / electrodes are formed, and a filter substrate on which a color filter is formed, and sealing a liquid crystal in a gap therebetween. , A TFT-side circuit board PCB1, a gate-side circuit board PCB2, and an interface circuit board PCB3 for driving TFTs are connected by tape carrier packages TCP1 and TCP2, and the circuit boards are connected by joiners JN1, JN2, JN3. .
【0012】上記のアクティブ・マトリクス型液晶表示
素子に限らず、前記した単純マトリクス型液晶表示素子
の何れの型式の液晶表示素子においても、二枚の基板を
一定の間隙で貼り合わせ、この間隙(一般に、セルギャ
ップと言う)に液晶組成物の層を挟持させるのが基本で
ある。In addition to the active matrix type liquid crystal display element described above, in any type of liquid crystal display element of the simple matrix type liquid crystal display element described above, two substrates are stuck together at a fixed gap. In general, a layer of a liquid crystal composition is sandwiched between cell gaps).
【0013】この間隙が有効表示領域でばらつくと、表
示のむらが生じ、品質の良い製品を得ることが出来なく
なる。If the gap varies in the effective display area, display unevenness occurs, and it becomes impossible to obtain a high quality product.
【0014】図8はアクティブ・マトリクス型液晶表示
素子の1画素付近の構成例を説明する要部平面図であ
る。FIG. 8 is a plan view of an essential part for explaining an example of the structure near one pixel of an active matrix type liquid crystal display element.
【0015】同図に示すように、各画素は隣接する2本
の走査信号線(ゲート信号線または水平信号線)GL
(ゲートライン)と、隣接する2本の映像信号線(ドレ
イン信号線または垂直信号線)DL(データライン)と
の交差領域内(4本の信号線で囲まれた領域内)に配置
されている。As shown in FIG. 1, each pixel has two adjacent scanning signal lines (gate signal lines or horizontal signal lines) GL.
(A gate line) and an adjacent video signal line (drain signal line or vertical signal line) DL (data line) in an intersecting region (in a region surrounded by four signal lines). I have.
【0016】各画素は薄膜トランジスタTFT(TFT
1,TFT2)、透明な画素電極ITO1および保持容
量素子Cadd (付加容量)を含む。走査信号線GLは図
では左右方向に延在し、上下方向に複数本配置されてい
る。また、映像信号線DLは上下方向に延在し、左右方
向に複数本配置されている。Each pixel is a thin film transistor TFT (TFT).
1, TFT2), a transparent pixel electrode ITO1, and a storage capacitor Cadd (additional capacitor). The scanning signal lines GL extend in the left-right direction in the figure, and a plurality of scanning signal lines GL are arranged in the up-down direction. The video signal lines DL extend in the up-down direction, and a plurality of video signal lines DL are arranged in the left-right direction.
【0017】なお、SD1はソース電極、SD2はドレ
イン電極、BMはブラックマトリクス、FILはカラー
フィルタである。Note that SD1 is a source electrode, SD2 is a drain electrode, BM is a black matrix, and FIL is a color filter.
【0018】そして、カラーフィルタFILを形成した
一方の基板とTFTを形成した他方の基板の間の間隔す
なわちセルギャップを設定するために、両基板の間にス
ペーサSPC(ここでは、球形のビーズ)が分散されて
いる。A spacer SPC (here, spherical beads) is set between one substrate on which the color filter FIL is formed and the other substrate on which the TFT is formed, ie, a cell gap, in order to set a cell gap. Are distributed.
【0019】すなわち、従来から、この間隙を一定に保
持する手段として微小な球形形状等のスペーサを両基板
の間に分散させ、貼り合わせた二枚の基板の周縁を有機
接着剤(シール材)で封止固定する際の加圧/加熱工程
で上記スペーサによって許容される間隙を設定するよう
にしている。That is, conventionally, as a means for keeping the gap constant, a minute spherical spacer or the like is dispersed between the two substrates, and the periphery of the two substrates bonded together is sealed with an organic adhesive (sealant). The gap allowed by the spacer is set in the pressing / heating step when sealing and fixing are performed.
【0020】上記のスペーサは、通常、プラスチック材
料または無機絶縁体材料で形成した所謂ビーズを用い、
これを水またはアルコール等の分散媒に分散し、これを
噴霧手段で基板の表面に分布させている。図示したよう
に、スペーサSPCは画素電極ITO1上にも配置され
ている。The above spacers are usually made of so-called beads formed of a plastic material or an inorganic insulator material.
This is dispersed in a dispersion medium such as water or alcohol, and this is distributed on the surface of the substrate by spraying means. As shown, the spacer SPC is also arranged on the pixel electrode ITO1.
【0021】なお、この種の液晶表示素子を開示したも
のとしては、例えば特公昭51−13666号公報、特
開昭63−309921号公報を挙げることができる。Incidentally, as this type of liquid crystal display device disclosed, for example, JP-B-51-13666 and JP-A-63-309921 can be mentioned.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のビーズ分散
方法を用いた基板へのスペーサの配置方法では、噴霧し
たビーズが基板上で凝集したり、分布にむらが出るとい
う難点があった。特に、画素電極ITO1上に多数のビ
ーズ(スペーサSPC)が配置されると、当該スペーサ
が透明な材質である場合は、偏光板の配置によっては黒
レベルでの光抜け、白レベルでの黒点の発生を招き、ま
たスペーサSPCが不透明な材質である場合は、各白レ
ベルでの黒点となる。The method of disposing spacers on a substrate using the above-described conventional method of dispersing beads has a problem in that the sprayed beads aggregate on the substrate and the distribution becomes uneven. In particular, when a large number of beads (spacers SPC) are arranged on the pixel electrode ITO1, if the spacers are made of a transparent material, depending on the arrangement of the polarizing plate, light leakage at the black level and black spots at the white level may occur. When the spacer SPC is made of an opaque material, black spots occur at each white level.
【0023】特に、精細度が上がり、画素サイズが小さ
くなると、これらは完全な点欠陥となる。一般に、欠陥
に至らなくても、画質が劣化する。In particular, as the definition increases and the pixel size decreases, these become perfect point defects. Generally, even if no defect occurs, the image quality is degraded.
【0024】また、液晶表示素子のセルギャップ出し
や、液晶組成物の封入工程でスペーサ(ビーズ)の移動
が起こり、配向膜を傷つけて液晶分子の配向を乱す場合
がある。さらに、ビーズ分散法では、分散媒が配向膜を
覆って蒸発する過程があり、配向膜のラビング処理後に
洗浄する工程が採用されている例があるとは言うもの
の、分散媒の蒸発に伴う汚染が配向膜のラビング状態に
悪影響を与え、液晶の配向性を劣化させるという問題が
あった。Further, in the step of setting the cell gap of the liquid crystal display element or the step of enclosing the liquid crystal composition, spacers (beads) move, which may damage the alignment film and disturb the alignment of the liquid crystal molecules. Further, in the bead dispersion method, there is a process in which the dispersion medium covers the alignment film and evaporates, and there is an example in which a step of washing after the rubbing treatment of the alignment film is employed, but contamination due to evaporation of the dispersion medium is performed. However, this has a problem that the rubbing state of the alignment film is adversely affected and the orientation of the liquid crystal is deteriorated.
【0025】上記の問題を解消するには、画素電極以外
の部分にスペーサ(ビーズ)を正確に配置することが必
要である。その手段として考えられる一つの方法は、ス
ペーサを、当該スペーサ1個が通過できるシリンジで基
板面上に注入することであるが、5〜6μm程度の径の
ビーズを分散媒である前記液体に分散した場合、微粒子
特有の凝集効果や表面張力等の物理的な性質から、上記
のようなシリンジによる注入配置は困難であり、実用に
は至っていない。In order to solve the above problem, it is necessary to accurately arrange spacers (beads) in portions other than the pixel electrodes. One possible method is to inject a spacer onto the substrate surface with a syringe through which one spacer can pass, but disperse beads having a diameter of about 5 to 6 μm in the liquid as a dispersion medium. In such a case, the injection arrangement using a syringe as described above is difficult due to the physical properties such as the aggregation effect and the surface tension inherent to the fine particles, and the method has not been put to practical use.
【0026】また、現行の噴霧方法のプロセス時間は非
常に短く、実用化のためにはA4サイズに対して1秒程
度のスピードで分散を行う必要があり、大型の液晶表示
素子の製造に適用するには困難がある。Further, the process time of the current spraying method is very short, and it is necessary to perform dispersion at a speed of about 1 second with respect to A4 size for practical use. There are difficulties to do.
【0027】本発明の第1の目的は、上記従来技術の諸
問題を解消し、ビーズ等のスペーサによる画素の点欠陥
を無くして高品質の画像表示を可能とした液晶表示素子
を提供することにある。A first object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which solves the above-mentioned problems of the prior art and eliminates point defects of pixels due to spacers such as beads and enables high-quality image display. It is in.
【0028】また、本発明の第2の目的は、ビース等の
スペーサを1個単位で基板上の指定された位置に配置さ
せることを可能にした液晶表示素子の製造方法を提供す
ることにある。It is a second object of the present invention to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device which enables a spacer such as a bead to be arranged at a designated position on a substrate by one unit. .
【0029】さらに、本発明の第3の目的は、上記製造
方法を実現する液晶表示素子の製造装置を提供すること
にある。Further, a third object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device which realizes the above-mentioned manufacturing method.
【0030】[0030]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明は、一方または双方に画素形成電極を
有する一対の基板を所定の間隙で対向させ、前記間隙に
液晶組成物層を挟持してなる液晶表示素子の前記一対の
基板の間の前記画素形成電極により構成される画素部分
を除く所定部分に規則的に配列させたスペーサを配置し
たことを特徴とする。In order to achieve the first object, the present invention provides a liquid crystal composition comprising a pair of substrates having pixel forming electrodes on one or both sides thereof at a predetermined gap. In the liquid crystal display device having a layer sandwiched between the pair of substrates, spacers are regularly arranged in predetermined portions excluding a pixel portion formed by the pixel forming electrode.
【0031】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明による液晶表示素子は、液晶表示素子を構成する
基板の前面に対向させて前記基板側表面にスペーサ粒子
を配置したアブレーション薄層を設置し、前記アブレー
ション薄層の背面から特定波長のレーザ光を照射するこ
とにより前記アブレーション薄層のレーザ光照射部分の
アブレート推力によって前記スペーサ粒子を前記基板の
選択された部分の表面に付着させることを特徴とする。In order to achieve the second object,
The liquid crystal display device according to the present invention is provided with an ablation thin layer in which spacer particles are arranged on the surface of the substrate facing the front surface of a substrate constituting the liquid crystal display device, and a laser beam of a specific wavelength is applied from the back surface of the ablation thin layer. The spacer particles are adhered to the surface of the selected portion of the substrate by the abrasion thrust of the laser beam irradiated portion of the ablation thin layer.
【0032】さらに、上記第3の目的を達成するため
に、本発明による液晶表示素子の製造装置は、特定波長
のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の照
射面と反対側の面に成膜したアブレーション薄層および
前記アブレーション薄層上にスペーサ粒子を配置した前
記レーザ光に対して透明な補助基板と、液晶表示素子の
画素部分を除く所定部分に対応した部分に開口を有し、
前記補助基板の前記スペーサ粒子の配置側と液晶表示素
子を構成する基板の間に設置したマスクと、前記レーザ
光源を前記液晶表示素子の面と平行な方向に移動させる
レーザ光源移動装置とを備え、前記レーザ光源からのレ
ーザ光を前記補助基板に照射することにより、前記補助
基板の前記液晶表示素子側に配置したアブレーション薄
層をアブレートし、このアブレートによる当該アブレー
ション薄層のアブレーション推力で前記スペーサ粒子を
前記マスクの開口を通して当該液晶表示素子の画素部分
を除く所定部分に対応した部分に付着させることを特徴
とする。Further, in order to achieve the third object, the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention comprises a laser light source for emitting laser light of a specific wavelength, and a surface opposite to a surface irradiated with the laser light. An ablation thin layer formed on the substrate and an auxiliary substrate transparent to the laser beam in which spacer particles are arranged on the ablation thin layer; and an opening in a portion corresponding to a predetermined portion excluding a pixel portion of the liquid crystal display element. ,
A mask provided between a side of the auxiliary substrate where the spacer particles are arranged and a substrate constituting a liquid crystal display element; and a laser light source moving device for moving the laser light source in a direction parallel to a surface of the liquid crystal display element. Irradiating the auxiliary substrate with laser light from the laser light source to ablate the ablation thin layer disposed on the liquid crystal display element side of the auxiliary substrate, and the ablation thrust of the ablation thin layer by the ablation causes the spacer to ablate. The particles are attached to a portion corresponding to a predetermined portion excluding a pixel portion of the liquid crystal display element through an opening of the mask.
【0033】そして、さらに、上記第3の目的を達成す
るために、本発明による液晶表示素子の製造装置は、特
定波長のレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ
光の照射面と反対側の面に成膜したアブレーション薄層
および前記アブレーション薄層上にスペーサ粒子を配置
した前記レーザ光に対して透明な補助基板と、液晶表示
素子の画素部分を除く所定部分に対応した部分に開口を
有し、前記補助基板の前記スペーサ粒子の配置側と液晶
表示素子を構成する基板の間に設置したマスクと、前記
レーザ光源を前記液晶表示素子の面と平行な方向に移動
させるレーザ光源移動装置と、前記マスクを前記液晶表
示素子の面と平行な方向に移動させるマスク移動装置と
を備え、前記レーザ光源からのレーザ光を前記補助基板
に照射することにより、前記補助基板の前記液晶表示素
子側に配置したアブレーション薄層をアブレートし、こ
のアブレートによる当該アブレーション薄層のアブレー
ション推力で前記スペーサ粒子を前記マスクの開口を通
して当該液晶表示素子の画素部分を除く所定部分に対応
した部分に付着させることを特徴とする。Further, in order to achieve the third object, an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises a laser light source for emitting a laser beam of a specific wavelength, An ablation thin layer formed on the surface of the ablation layer and an auxiliary substrate transparent to the laser light in which spacer particles are arranged on the ablation thin layer, and an opening in a portion corresponding to a predetermined portion excluding a pixel portion of the liquid crystal display element. A laser light source moving device for moving the laser light source in a direction parallel to the surface of the liquid crystal display element, the mask being provided between the side of the auxiliary substrate where the spacer particles are arranged and the substrate constituting the liquid crystal display element And a mask moving device for moving the mask in a direction parallel to the surface of the liquid crystal display element, and irradiating the auxiliary substrate with laser light from the laser light source. Ablation of the ablation thin layer disposed on the liquid crystal display element side of the auxiliary substrate, and removing the spacer particles through the opening of the mask by the ablation thrust of the ablation thin layer by the ablation to remove a pixel portion of the liquid crystal display element. It is characterized in that it is attached to a portion corresponding to a predetermined portion.
【0034】上記各発明の構成において、使用するレー
ザは100ns以下のパルス幅をもつパルスレーザを補
助基板を構成するスペーサを配置したアブレーション薄
層に、当該スペーサの大きさ程度またはそれ以下の大き
さに集光してアブレーション薄層をアブレートし、この
アブレーション推力によってスペーサを飛ばし、補助基
板に対向させて置いた液晶基板の画素部分を除いた所定
の部分に付着させる。上記アブレーション推力を発生さ
せる薄層材料としては、光分解、光化学反応により、あ
るいは加熱により、N2 ,O2 ,H2 等の気体を発生す
る各種のポリマーが好適で、スペーサ材料としては、有
機ポリマー材、SiO2 ,Al2 O3等の無機材を用
い、石英板の一方の面にポリマーの薄層を塗布し、その
上に上記のスペーサ材で形成したビーズを付着させて補
助基板とする。In the structure of each of the above-mentioned inventions, the laser used is a pulse laser having a pulse width of 100 ns or less. The ablation thin layer is ablated, and the spacer is skipped by the ablation thrust, and adheres to a predetermined portion excluding the pixel portion of the liquid crystal substrate placed opposite to the auxiliary substrate. As the thin layer material that generates the ablation thrust, various polymers that generate gas such as N 2 , O 2 , and H 2 by photolysis, photochemical reaction, or by heating are preferable. Using a polymer material, an inorganic material such as SiO 2 or Al 2 O 3 , a thin layer of a polymer is applied to one surface of a quartz plate, and beads formed of the above spacer material are adhered thereon to form an auxiliary substrate. I do.
【0035】なお、このスペーサは適宜の溶媒または接
着材等の分散させたものをアブレーション薄層上に散布
あるいは塗布して用いることで当該スペーサの液晶基板
への接着性を向上できる。It is to be noted that, by using a spacer in which an appropriate solvent or an adhesive is dispersed or sprayed on the ablation thin layer, the adhesion of the spacer to the liquid crystal substrate can be improved.
【0036】レーザ光は、幅が20μm以下に集光した
線状ビームとし、この線状ビームの長さを液晶基板の表
示面の一辺を完全にカバーする長さとして、液晶基板と
補助基板を一軸方向に相対移動させてスペーサを配置す
べき位置間隔に同期させてレーザ光源を発振させる。The laser beam is a linear beam condensed to a width of 20 μm or less, and the length of the linear beam is set to a length that completely covers one side of the display surface of the liquid crystal substrate. The laser light source is oscillated in relative movement in one axis direction in synchronization with a position interval at which the spacer is to be arranged.
【0037】このレーザ光でアブレーション薄層をアブ
レートし、その推力でスペーサを飛ばし、液晶基板の所
定の位置に付着させる。The ablation thin layer is ablated by the laser light, and the spacer is skipped by the thrust to adhere to a predetermined position on the liquid crystal substrate.
【0038】また、補助基板と液晶基板の間に当該液晶
基板上のスペーサ配置部分以外を遮蔽する開口を持つマ
スクを配置し、飛散させたスペーサが画素部分等のスペ
ーサ付着を避ける部分に付着するのを抑制する。Further, a mask having an opening for shielding the portion other than the spacer arrangement portion on the liquid crystal substrate is arranged between the auxiliary substrate and the liquid crystal substrate, and the scattered spacers adhere to portions of the pixel portion or the like where spacer attachment is to be avoided. To suppress.
【0039】なお、補助基板に塗布するアブレーション
薄層の下層にレーザ光を吸収して熱に変化させる金属等
の下地層を設けてもよい。An underlayer made of a metal or the like that absorbs laser light and converts it into heat may be provided below the ablation thin layer applied to the auxiliary substrate.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照して詳細の説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0041】図1は本発明による液晶表示素子の1実施
例を説明するアクティブ・マトリクス型液晶表示素子の
1画素付近の構成例を説明する要部平面図である。FIG. 1 is a plan view of an essential part for explaining an example of a structure around one pixel of an active matrix type liquid crystal display device for explaining one embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
【0042】同図に示した画素は、前記図7での説明と
同様に、隣接する2本の走査信号線(ゲート信号線また
は水平信号線)GL(ゲートライン)と、隣接する2本
の映像信号線(ドレイン信号線または垂直信号線)DL
(データライン)との交差領域内(4本の信号線で囲ま
れた領域内)に配置されている。As shown in FIG. 7, the pixel shown in FIG. 8 includes two adjacent scanning signal lines (gate signal lines or horizontal signal lines) GL (gate lines) and two adjacent scanning signal lines (gate signal lines). Video signal line (drain signal line or vertical signal line) DL
(A data line) in the intersection area (in an area surrounded by four signal lines).
【0043】各画素は薄膜トランジスタTFT(TFT
1,TFT2)、透明な画素電極ITO1および保持容
量素子Cadd(付加容量)を含む。走査信号線GLは
図では左右方向に延在し、上下方向に複数本配置されて
いる。また、映像信号線DLは上下方向に延在し、左右
方向に複数本配置されている。Each pixel is a thin film transistor TFT (TFT).
1, TFT2), a transparent pixel electrode ITO1, and a storage capacitor Cadd (additional capacitor). The scanning signal lines GL extend in the left-right direction in the figure, and a plurality of scanning signal lines GL are arranged in the up-down direction. The video signal lines DL extend in the up-down direction, and a plurality of video signal lines DL are arranged in the left-right direction.
【0044】SD1はソース電極、SD2はドレイン電
極、BMはブラックマトリクス、FILはカラーフィル
タである。SD1 is a source electrode, SD2 is a drain electrode, BM is a black matrix, and FIL is a color filter.
【0045】そして、カラーフィルタFILを形成した
一方の基板とTFTを形成した他方の基板の間の間隔す
なわちセルギャップを設定するために、両基板の間の画
素電極ITOを避けた部分のデータラインDL上にスペ
ーサ(球形ビーズ)SPCが分散されている。In order to set an interval between one substrate on which the color filter FIL is formed and the other substrate on which the TFT is formed, that is, a cell gap, a data line of a portion avoiding the pixel electrode ITO between the two substrates is set. Spacers (spherical beads) SPC are dispersed on the DL.
【0046】したがって、この液晶表示素子では、デー
タラインDL上に配置されたスペーサSPCで二枚の基
板の間の間隙が規定され、所定のセルギャップが保持さ
れていると共に、画素部分を構成する画素データITO
上にはスペーサは存在しない。Therefore, in this liquid crystal display element, a gap between the two substrates is defined by the spacers SPC arranged on the data lines DL, a predetermined cell gap is maintained, and a pixel portion is formed. Pixel data ITO
There is no spacer on top.
【0047】このため、前記図8で説明したような画素
の点欠陥等の画質劣化が起こらず、高品質の液晶表示素
子を得ることができる。As a result, it is possible to obtain a high-quality liquid crystal display element without image quality deterioration such as pixel point defects as described with reference to FIG.
【0048】図2はアブレーションを利用したスペーサ
の配置方法の原理図である。図(a)に示したように、
AXPはレーザ光LSLの波長に対して透明な基板(補
助基板)で、この補助基板AXPの液晶基板SUB側の
面にアブレーション薄膜ABLが塗布されると共に、こ
のアブレーション薄層ABL上にスペーサ材SPCが密
に配置されている。FIG. 2 is a principle diagram of a method of arranging spacers using ablation. As shown in FIG.
AXP is a substrate (auxiliary substrate) transparent to the wavelength of the laser beam LSL. An ablation thin film ABL is applied to the surface of the auxiliary substrate AXP on the liquid crystal substrate SUB side, and a spacer material SPC is formed on the ablation thin layer ABL. Are densely arranged.
【0049】同図(b)は同(a)の要部拡大図であっ
て、100ns以下のパルス幅のパルスレーザからのレ
ーザ光LSLが補助基板AXPに入射して、その出射面
に塗布されたアブレーション薄層ABLに集光する。こ
のレーザ光の集光により当該集光された部分のアブレー
ション薄層がアブレートされて気化し、これが推進材S
LEとなって当該部分に配置されたいたスペーサ材SP
Cを飛ばす。飛ばされたスペーサ材SPCは、同図
(a)に示した液晶基板SUB上に付着する。FIG. 7B is an enlarged view of a main part of FIG. 7A, in which a laser beam LSL from a pulse laser having a pulse width of 100 ns or less is incident on the auxiliary substrate AXP and applied to the emission surface thereof. The light is focused on the ablation thin layer ABL. The condensed laser beam ablates and vaporizes the ablation thin layer at the condensed portion, and this propellant S
Spacer material SP which was LE and was arranged in the relevant portion
Skip C. The removed spacer material SPC adheres to the liquid crystal substrate SUB shown in FIG.
【0050】レーザ光LSLは集光レンズLCLでアブ
レーション薄層ABLの位置でスペーサSPCの径と同
等またはそれ以下に集光される。The laser beam LSL is condensed by the condenser lens LCL at the position of the ablation thin layer ABL so as to be equal to or smaller than the diameter of the spacer SPC.
【0051】このアブレーション薄層のアブレーション
は、レーザ光を直接アブレーション薄層ABLに照射す
る場合は、当該アブレーション薄層を構成するポリマー
の光分解、あるいは光化学反応を利用し、図示しない
が、アブレーション薄層ABLの下層に光を熱に変換す
る金属薄膜等を成膜して集光されたレーザ光を熱に変換
してポリマーの加熱分解反応を利用する。When the laser beam is directly applied to the ablation thin layer ABL, the ablation of the ablation thin layer is carried out by utilizing photolysis or a photochemical reaction of a polymer constituting the ablation thin layer. A thin metal film or the like for converting light into heat is formed below the layer ABL, and the focused laser light is converted into heat to utilize a thermal decomposition reaction of the polymer.
【0052】上記のアブレーション現象は、アブレーシ
ョン薄層がエキシマレーザ光のエネルギーで瞬時に分解
して気体となる、一種の爆発現象であり、光化学的分解
と熱分解とが知られている。The above-described ablation phenomenon is a kind of explosion phenomenon in which a thin ablation layer is instantaneously decomposed into gas by the energy of excimer laser light, and photochemical decomposition and thermal decomposition are known.
【0053】良く知られた例には、エキシマレーザ光に
よる非熱的高速分解であり、マイクロマシニング加工に
利用されているが、紫外線に限らず、熱分解現象を含め
れば赤外線領域から紫外線領域までの広い範囲での波長
領域で観察される。要は、高エネルギー密度のパルス光
を用いることが基本で、これによる物質の分解が爆発的
に生じ、分解された粒子が高速で飛散する現象を利用す
るものである。A well-known example is non-thermal high-speed decomposition by excimer laser light, which is used for micromachining. However, not only ultraviolet rays but also thermal decomposition phenomena can be used from the infrared region to the ultraviolet region. Is observed in a wide range of wavelengths. In short, the principle is to use pulsed light having a high energy density, which utilizes a phenomenon in which the decomposition of a substance is explosively caused, and the decomposed particles are scattered at a high speed.
【0054】この放出速度は超音速のオーダーであるの
で、通常、ショックウエーブフロントが形成され、続い
て粒子が茸雲状(plume)に成長しながら放出され
る。この現象におけるそれぞれの様相、速度は、入射エ
ネルギー密度、照射される物質に依存するが、plum
eが数mm上昇する時間は大体100μs以下であり、
この時点では粒子の速度は数10m/sに減速してい
る。すなわち、これは一種の爆発現象であり、これを推
力として応用するものである。Since this emission speed is on the order of supersonic speed, a shock wave front is usually formed, and then the particles are emitted while growing in the form of a mushroom cloud (plume). Each aspect and speed in this phenomenon depends on the incident energy density and the irradiated substance.
The time for e to rise by several mm is approximately 100 μs or less,
At this time, the speed of the particles has been reduced to several tens m / s. That is, this is a kind of explosion phenomenon, which is applied as thrust.
【0055】なお、一例として、エキシマレーザ光の波
長を248nm、エネルギーを1J/cm2 とし、これ
をポリイミド薄層に照射したとき、約0.5μmの厚み
がアブレートされた。レーザ光のビーム径を10μmφ
としたとき、約40μm2 の体積の物質が放出される。
放出される粒子の速度は時間と共に大きく変わるが、平
均して初期の超音速の1/2程度とする。前記図2にお
けるスペーサとして5μm径のポリスチレンの球形ビー
ズを用いた場合、衝突の運動量から考えて、当該ビーズ
が少なくとも音速程度の速度で数mm飛ぶ。したがっ
て、対向してエネルギー基板を配置しておくと、これに
ビーズが付着することになる。この付着力を増すにはビ
ーズに薄い接着材層を付加しておけばよい。As an example, when the wavelength of the excimer laser beam was set to 248 nm and the energy was set to 1 J / cm 2, and this was irradiated to a thin polyimide layer, a thickness of about 0.5 μm was ablated. Laser beam diameter is 10μmφ
, A volume of about 40 μm 2 of material is released.
The velocity of the emitted particles varies greatly with time, but is on average about one half of the initial supersonic velocity. When spherical beads of polystyrene having a diameter of 5 μm are used as the spacers in FIG. 2, the beads fly several mm at a speed of at least about the speed of sound, considering the momentum of collision. Therefore, if the energy substrate is disposed to face, beads adhere to the energy substrate. To increase the adhesion, a thin adhesive layer may be added to the beads.
【0056】このようなアブレーション現象を利用した
物質の移動(LAB:LaserAblation T
ransfer)は、例えば、T.Sameshim
a,Applied Surface Science
96−98 (1996)pp352に紹介されてい
る。この文献では、a−SiをXeClエキシマレーザ
で照射し、発生する水素ガスH2 を推進材としてa−S
i上に形成したAl膜をこのAl膜に対向させて配置し
たガラス基板に付着させている。Material transfer utilizing such ablation phenomenon (LAB: Laser Ablation T)
transfer) is described, for example, in T.W. Sameshim
a, Applied Surface Science
96-98 (1996) pp352. In this document, by irradiating the a-Si in XeCl excimer laser, a-S hydrogen gas H 2 generated as a propellant
The Al film formed on i is attached to a glass substrate disposed so as to face the Al film.
【0057】図3は本発明による液晶表示素子の製造方
法とその装置の基本構成を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention and a basic configuration of the device.
【0058】図において、液晶基板SUB上には画素形
成用の各種電極類の上層に配向膜が成膜されているもの
とする。この前面に接近させてマスクMSKが配置され
ている。このマスクMSKには,液晶基板SUB上のス
ペーサ配置部分の幅の略々一致し、当該液晶基板SUB
の表示領域の幅を完全にカバーするスリットSLTが形
成されている。In the figure, it is assumed that an alignment film is formed on a liquid crystal substrate SUB as an upper layer of various electrodes for forming pixels. The mask MSK is arranged close to the front surface. This mask MSK substantially matches the width of the spacer arrangement portion on the liquid crystal substrate SUB, and the liquid crystal substrate SUB
Is formed to completely cover the width of the display area.
【0059】補助基板AXPは、例えば石英板からな
り、レーザ光LSLの波長に対して透明であり、その液
晶基板側の全面にはトリアゼンポリマーの薄層をアブレ
ーション薄層ABLとして塗布し、その表面に有機ポリ
マーまたはSiO2 あるいはAl2 O3 等のスペーサビ
ーズを付着してある。The auxiliary substrate AXP is made of, for example, a quartz plate and is transparent to the wavelength of the laser beam LSL. A thin layer of a triazene polymer is applied as an ablation thin layer ABL on the entire surface of the liquid crystal substrate side. An organic polymer or spacer beads such as SiO 2 or Al 2 O 3 are attached to the surface.
【0060】レーザ光LSLは集光レンズLCLで集光
され、補助基板AXPに塗布されたアブレーション薄層
ABLを照射し、これをアブレートする。このアブレー
トによって発生した推進材がスペーサ材を液晶基板SU
B方向に飛ばす。マスクNSKは到来したスペーサ材が
液晶基板SUBの所定部分以外に付着するのを防止す
る。The laser beam LSL is condensed by the condenser lens LCL, irradiates the ablation thin layer ABL applied to the auxiliary substrate AXP, and ablates it. The propellant generated by this ablation converts the spacer material to the liquid crystal substrate SU.
Fly in the B direction. The mask NSK prevents the arriving spacer material from attaching to portions other than the predetermined portion of the liquid crystal substrate SUB.
【0061】前記した本発明原理により、一個一個のス
ペーサ(ビーズ)を飛ばすことが可能となったが、実用
化のためにはこれらのスペーサを狙った場所に正確に付
着させなければならない。また、スペーサを配置するた
めの工程は短いことが要求されることから、照明する面
積を大きくとることであるが、スペーサの径を考えると
10μm程度の幅でエネルギー基板の表示領域の一辺を
カバーする長さのスリット状とするのが有効である。According to the above-described principle of the present invention, it is possible to fly individual spacers (beads). However, for practical use, these spacers must be accurately attached to a target place. In addition, since the process for arranging the spacer is required to be short, it is necessary to increase the illuminating area. However, considering the diameter of the spacer, a width of about 10 μm covers one side of the display area of the energy substrate. It is effective to form a slit having a length as long as possible.
【0062】補助基板AXP上に十分な密度でスペーサ
材を分布させておいても、アブレートで飛ばされるスペ
ーサの液晶基板SUB上での付着分布が必ずしも一様と
はならない。レーザ光LSLの照射中心にスペーサの中
心が一致していればスペーサは真っ直ぐに飛ぶが、中心
から外れると斜め方向に飛んでしまい、正確な位置に付
着させることができない。このため、補助基板AXPと
液晶基板SUBの間にスリットSLKを形成したマスク
MSKを置いて、付着許容の範囲に入るビーズのみを通
過させるようにする。また、このマスクMSKは、推力
を発生させる材料による液晶基板SUB面の汚染を防止
する作用も有する。Even if the spacer material is distributed at a sufficient density on the auxiliary substrate AXP, the distribution of the spacers to be removed by ablation on the liquid crystal substrate SUB is not always uniform. If the center of the spacer coincides with the irradiation center of the laser beam LSL, the spacer flies straight, but if it deviates from the center, it flies obliquely and cannot be attached to an accurate position. For this reason, a mask MSK in which a slit SLK is formed is placed between the auxiliary substrate AXP and the liquid crystal substrate SUB so that only beads that fall within the allowable attachment range are allowed to pass. The mask MSK also has a function of preventing the liquid crystal substrate SUB from being contaminated by a material generating thrust.
【0063】図4は本発明による液晶表示素子の製造装
置の構成例を説明する模式図であって、XTBはXテー
ブル、LSSはレーザ光源、LCLは集光レーザ、CT
Lは制御部である。FIG. 4 is a schematic view for explaining a configuration example of a manufacturing apparatus of a liquid crystal display element according to the present invention, wherein XTB is an X table, LSS is a laser light source, LCL is a condensing laser, CT
L is a control unit.
【0064】この構成例では、図3に示した液晶基板S
UBを一方向移動テーブルであるXテーブルXTBに吸
着して保持すると共に補助基板AXPを液晶基板SUB
に対してXテーブルXTBに固定しておく。In this configuration example, the liquid crystal substrate S shown in FIG.
The UB is sucked and held on an X table XTB which is a one-way moving table, and the auxiliary substrate AXP is moved to a liquid crystal substrate SUB.
Is fixed to the X table XTB.
【0065】一方、液晶基板SUBと補助基板AXPの
間に一個のスリットSLTを有するマスクMSKを独立
に設置しておく。レーザ光源LSSは固定されており、
このレーザ光源LSSに対してXテーブルXTBを一方
向に移動させる。On the other hand, a mask MSK having one slit SLT is separately provided between the liquid crystal substrate SUB and the auxiliary substrate AXP. The laser light source LSS is fixed,
The X table XTB is moved in one direction with respect to the laser light source LSS.
【0066】液晶基板SUBと補助基板AXPはXテー
ブルXTBにより間歇的に移動してマスクMSKのスリ
ットSLTが液晶基板SUB上のスペーサ配置位置に一
致したところで停止される。The liquid crystal substrate SUB and the auxiliary substrate AXP are intermittently moved by the X table XTB, and are stopped when the slit SLT of the mask MSK matches the spacer arrangement position on the liquid crystal substrate SUB.
【0067】この停止に同期して制御部CTLはレーザ
光源LSSを駆動してレーザ光を発射させる。この動作
を間歇的に順次実行することで液晶基板SUBの必要箇
所にスペーサを付着させる。In synchronization with the stop, the control unit CTL drives the laser light source LSS to emit laser light. By performing this operation intermittently and sequentially, spacers are attached to necessary portions of the liquid crystal substrate SUB.
【0068】この構成において、アブレーション薄層A
BLとしてトリアゼンポリマーを用い、270mm×2
00mmの石英板からなる補助基板AXPに上記トリア
ゼンポリマーを1μm厚でスピンコート法で塗布し、さ
らにその上に平均粒径5μmのSiO2 ビーズをアルコ
ール溶液に分散し、これを同じくスピン塗布法で密に付
着させた。In this configuration, the ablation thin layer A
370 mm x 2 using triazene polymer as BL
The above triazene polymer is applied to an auxiliary substrate AXP made of a quartz plate of 00 mm in a thickness of 1 μm by spin coating, and SiO 2 beads having an average particle size of 5 μm are further dispersed in an alcohol solution. To adhere tightly.
【0069】液晶基板SUBとして、対角26.4mm
(公称10.4インチ)、1920ドット×480ドッ
ト、画素ピッチ110μm×330μmのTFT基板を
用いた。The liquid crystal substrate SUB has a diagonal of 26.4 mm.
(Nominally 10.4 inches), a TFT substrate having 1920 dots × 480 dots and a pixel pitch of 110 μm × 330 μm was used.
【0070】そして、補助基板AXPのスペーサ付着面
と液晶基板SUB面の距離を4mmとした。The distance between the spacer attachment surface of the auxiliary substrate AXP and the surface of the liquid crystal substrate SUB was set to 4 mm.
【0071】スリットSLTの幅は20μmであり、レ
ーザ光源LSSはXeClエキシマレーザで波長308
nm、繰り返し周波数500Hzのレーザ光を発射し、
集光レンズはホモジナイザー光学系で幅100μm、長
さ200mmの「tophat」の一様な光強度分布と
し、これをさらに長さ200mmのシリンドリカルレン
ズに通して幅10μmに集光する。The width of the slit SLT is 20 μm, and the laser light source LSS is a XeCl excimer laser with a wavelength of 308.
nm, a laser beam with a repetition frequency of 500 Hz,
The condensing lens has a uniform light intensity distribution of “tophat” having a width of 100 μm and a length of 200 mm by a homogenizer optical system, and the light is further condensed to a width of 10 μm through a cylindrical lens having a length of 200 mm.
【0072】レーザ光LSLの補助基板AXPでの入射
エネルギー強度は1J/cm2 で、アブレーション薄層
である1μm厚のトリアゼンポリマー薄層が完全にアブ
レートされ、このときの推力でビーズはレーザ光の照射
後約50μsで液晶基板SUBに到達して付着する。The incident energy intensity of the laser beam LSL on the auxiliary substrate AXP is 1 J / cm 2 , and the ablative thin layer of triazene polymer having a thickness of 1 μm is completely ablated. Reaches and adheres to the liquid crystal substrate SUB in about 50 μs after the irradiation.
【0073】XテーブルXTBの移動速度は画素ピッチ
110μmを1/500=2msとした。レーザ光源L
SSの発振はXテーブルXTBの移動に同期させるが、
ビームが液晶基板SUBに到達するに要する時間だけ負
の遅延をかけて発振させる。このようにして、図1に示
した全てのデータラインDL上に選択的にスペーサSP
C(ビーズ)を付着させることができる。The moving speed of the X table XTB was 1/500 = 2 ms for a pixel pitch of 110 μm. Laser light source L
The oscillation of SS is synchronized with the movement of X table XTB,
Oscillation is performed with a negative delay by the time required for the beam to reach the liquid crystal substrate SUB. In this manner, the spacers SP are selectively placed on all the data lines DL shown in FIG.
C (beads) can be attached.
【0074】図5は本発明による液晶表示素子の製造装
置の他の構成例を説明する模式図であって、SSBは液
晶基板保持機構、LSMはレーザ光源移動機構、LCL
は集光レンズ、LSSはレーザ光源、CTLは制御部、
MKMはマスク移動機構である。FIG. 5 is a schematic view for explaining another example of the structure of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, wherein SSB is a liquid crystal substrate holding mechanism, LSM is a laser light source moving mechanism, LCL.
Is a condenser lens, LSS is a laser light source, CTL is a control unit,
MKM is a mask moving mechanism.
【0075】この構成例は、固定された液晶基板SUB
と補助基板AXPに対してマスクMSKとレーザ光源L
SSを同期させて一方向に移動させる点を除いて前記図
4と同様である。This configuration example is based on a fixed liquid crystal substrate SUB.
MSK and laser light source L with respect to the auxiliary substrate AXP
This is the same as FIG. 4 except that the SS is moved in one direction in synchronization.
【0076】マスクMSKはマスク移動機構MKMで一
方向に移動可能に設置すると共に、レーザ光源LSSを
レーザ光源移動機構LSMで上記マスクMSKと同期し
て一方向に移動される。レーザ光源LSSとマスクMS
Kの同期移動は制御部CTLトマスク移動機構MKMお
よびレーザ光源移動機構LSMで制御される。The mask MSK is installed so as to be movable in one direction by a mask moving mechanism MKM, and the laser light source LSS is moved in one direction by the laser light source moving mechanism LSM in synchronization with the mask MSK. Laser light source LSS and mask MS
The synchronous movement of K is controlled by the control unit CTL mask moving mechanism MKM and the laser light source moving mechanism LSM.
【0077】レーザ光源LSSとマスクMSKは液晶基
板のスペーサ配置位置に順次停止し、この停止に同期し
てレーザ光源LSSを制御してレーザ光を発振させる。The laser light source LSS and the mask MSK sequentially stop at the position of the spacer on the liquid crystal substrate, and control the laser light source LSS to oscillate laser light in synchronization with the stop.
【0078】この構成によっても、図1に示した全ての
データラインDL上に選択的にスペーサSPC(ビー
ズ)を付着させることができる。According to this configuration, spacers SPC (beads) can be selectively attached on all data lines DL shown in FIG.
【0079】図6は本発明による液晶表示素子の製造装
置のさらに他の構成例を説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic view for explaining still another example of the structure of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.
【0080】この構成では、液晶基板SUBのスペーサ
配置位置に一対一で形成したスリット(開口パターン)
を持つマスクMSKを液晶基板SUBと補助基板AXP
の間に固定した。In this configuration, slits (opening patterns) formed one-to-one at the positions of the spacers on the liquid crystal substrate SUB.
A liquid crystal substrate SUB and an auxiliary substrate AXP
Fixed between.
【0081】レーザ光源LSSはレーザ光源移動機構L
SMで一方向に移動され、この移動に対応し、マスクM
SKのスリットSLTと液晶基板SUBのスペーサ配置
部分およびレーザ光の中心とが一致した時点でレーザ光
源LSSを駆動し、スペーサを液晶基板SUBの所定部
分に付着させる。The laser light source LSS is a laser light source moving mechanism L
It is moved in one direction by SM, and the mask M
The laser light source LSS is driven when the slit SLT of the SK coincides with the spacer arrangement portion of the liquid crystal substrate SUB and the center of the laser beam, and the spacer is attached to a predetermined portion of the liquid crystal substrate SUB.
【0082】この構成によっても同様に、図1に示した
全てのデータラインDL上に選択的にスペーサSPC
(ビーズ)を付着させることができる。In this structure, similarly, spacers SPC are selectively provided on all data lines DL shown in FIG.
(Beads) can be attached.
【0083】上記した各実施例の製造装置には、液晶基
板とマスクおよびレーザ光源の相対位置を検出して制御
部に与えるセンサが配置されている。The manufacturing apparatus of each of the above-described embodiments is provided with a sensor for detecting the relative positions of the liquid crystal substrate, the mask, and the laser light source and providing the detected position to the control unit.
【0084】なお、本発明は上記の実施例で説明した構
成に限るものではなく、特許請求の範囲に記載した思想
の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもな
い。The present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and it goes without saying that various modifications are possible within the scope of the idea described in the claims.
【0085】[0085]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶基板の所要部分にのみスペーサを付着させることが
でき、セルギャップ出しが正確になると共に、画質向上
が図られ、高品質の液晶表示素子を提供することができ
る。As described above, according to the present invention,
A spacer can be attached only to a required portion of the liquid crystal substrate, so that the cell gap can be accurately determined, the image quality can be improved, and a high quality liquid crystal display device can be provided.
【図1】本発明による液晶表示素子の1実施例を説明す
るアクティブ・マトリクス型液晶表示素子の1画素付近
の構成例を説明する要部平面図である。FIG. 1 is a plan view of an essential part for explaining an example of a configuration in the vicinity of one pixel of an active matrix type liquid crystal display device for explaining one embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
【図2】アブレーションを利用したスペーサの配置方法
の原理図である。FIG. 2 is a principle diagram of a method of arranging spacers using ablation.
【図3】本発明による液晶表示素子の製造方法とその装
置の基本構成を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention and a basic configuration of an apparatus therefor.
【図4】本発明による液晶表示素子の製造装置の構成例
を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a manufacturing apparatus of a liquid crystal display element according to the present invention.
【図5】本発明による液晶表示素子の製造装置の他の構
成例を説明する模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining another configuration example of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention.
【図6】本発明による液晶表示素子の製造装置のさらに
他の構成例を説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating still another example of the configuration of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention.
【図7】本発明が適用される液晶表示素子を用いた液晶
モジュールの全体構成例を説明する展開斜視図である。FIG. 7 is a developed perspective view illustrating an example of the overall configuration of a liquid crystal module using a liquid crystal display element to which the present invention is applied.
【図8】アクティブ・マトリクス型液晶表示素子の1画
素付近の構成例を説明する要部平面図である。FIG. 8 is a plan view of a principal part for explaining a configuration example near one pixel of an active matrix type liquid crystal display element.
GL ゲートライン DL データライン TFT 薄膜トランジスタ ITO 画素電極 Cadd 保持容量素子 SD1 ソース電極 SD2 ドレイン電極 BM ブラックマトリクス FIL カラーフィルタ SPC スペーサ AXP 補助基板 ABL アブレーション薄層 LSL レーザ光 LCL 集光レンズ SUB 液晶基板 MSK マスク SLT スリット LSS レーザ光源 LSE 推進材。 GL Gate line DL Data line TFT Thin film transistor ITO Pixel electrode Cadd Storage capacitance element SD1 Source electrode SD2 Drain electrode BM Black matrix FIL Color filter SPC Spacer AXP Auxiliary substrate ABL Ablation thin layer LSL Laser light LCL Condensing lens SUB Liquid crystal substrate MSK Mask SLT Slit LSS laser light source LSE propulsion material.
Claims (4)
対の基板を所定の間隙で対向させ、前記間隙に液晶組成
物層を挟持してなる液晶表示素子において、 前記一対の基板の間の前記画素形成電極により構成され
る画素部分を除く所定部分に規則的に配列させたスペー
サを有することを特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display device comprising a pair of substrates having pixel forming electrodes on one or both sides thereof at a predetermined gap, and a liquid crystal composition layer sandwiched in the gap. A liquid crystal display device comprising a spacer regularly arranged in a predetermined portion except for a pixel portion formed by a pixel forming electrode.
させて前記基板側表面にスペーサ粒子を配置したアブレ
ーション薄層を設置し、前記アブレーション薄層の背面
から特定波長のレーザ光を照射することにより前記アブ
レーション薄層のレーザ光照射部分のアブレート推力に
よって前記スペーサ粒子を前記基板の選択された部分の
表面に付着させることを特徴とする液晶表示素子の製造
方法。2. An ablation thin layer having spacer particles disposed on the surface of the substrate facing the front surface of a substrate constituting a liquid crystal display device, and a laser beam of a specific wavelength is irradiated from the back surface of the ablation thin layer. The method according to claim 1, wherein the spacer particles are adhered to the surface of the selected portion of the substrate by the abrasion thrust of the laser beam irradiated portion of the ablation thin layer.
と、 前記レーザ光の照射面と反対側の面に成膜したアブレー
ション薄層および前記アブレーション薄層上にスペーサ
粒子を配置した前記レーザ光に対して透明な補助基板
と、 液晶表示素子の画素部分を除く所定部分に対応した部分
に開口を有し、前記補助基板の前記スペーサ粒子の配置
側と液晶表示素子を構成する基板の間に設置したマスク
と、 前記レーザ光源を前記液晶表示素子の面と平行な方向に
移動させるレーザ光源移動装置とを備え、 前記レーザ光源からのレーザ光を前記補助基板に照射す
ることにより、前記補助基板の前記液晶表示素子側に配
置したアブレーション薄層をアブレートし、このアブレ
ートによる当該アブレーション薄層のアブレーション推
力で前記スペーサ粒子を前記マスクの開口を通して当該
液晶表示素子の画素部分を除く所定部分に対応した部分
に付着させることを特徴とする液晶表示素子の製造装
置。3. A laser light source for emitting laser light of a specific wavelength, an ablation thin layer formed on a surface opposite to a surface irradiated with the laser light, and the laser light having spacer particles disposed on the ablation thin layer. An auxiliary substrate that is transparent to the substrate, an opening is provided in a portion corresponding to a predetermined portion excluding the pixel portion of the liquid crystal display element, and between the side of the auxiliary substrate where the spacer particles are arranged and the substrate that constitutes the liquid crystal display element. An installed mask; and a laser light source moving device for moving the laser light source in a direction parallel to a surface of the liquid crystal display element. By irradiating the auxiliary substrate with laser light from the laser light source, the auxiliary substrate The ablation thin layer disposed on the liquid crystal display element side of the above is ablated, and the ablation thrust of the ablation thin layer by the ablation causes the spacer to ablate. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein particles are attached to a portion corresponding to a predetermined portion excluding a pixel portion of the liquid crystal display device through an opening of the mask.
と、 前記レーザ光の照射面と反対側の面に成膜したアブレー
ション薄層および前記アブレーション薄層上にスペーサ
粒子を配置した前記レーザ光に対して透明な補助基板
と、 液晶表示素子の画素部分を除く所定部分に対応した部分
に開口を有し、前記補助基板の前記スペーサ粒子の配置
側と液晶表示素子を構成する基板の間に設置したマスク
と、 前記レーザ光源を前記液晶表示素子の面と平行な方向に
移動させるレーザ光源移動装置と、 前記マスクを前記液晶表示素子の面と平行な方向に移動
させるマスク移動装置とを備え、 前記レーザ光源からのレーザ光を前記補助基板に照射す
ることにより、前記補助基板の前記液晶表示素子側に配
置したアブレーション薄層をアブレートし、このアブレ
ートによる当該アブレーション薄層のアブレーション推
力で前記スペーサ粒子を前記マスクの開口を通して当該
液晶表示素子の画素部分を除く所定部分に対応した部分
に付着させることを特徴とする液晶表示素子の製造装
置。4. A laser light source for emitting a laser beam of a specific wavelength, an ablation thin layer formed on a surface opposite to a surface irradiated with the laser light, and the laser light having spacer particles disposed on the ablation thin layer. An auxiliary substrate that is transparent to the substrate, an opening is provided in a portion corresponding to a predetermined portion excluding the pixel portion of the liquid crystal display element, and between the side of the auxiliary substrate where the spacer particles are arranged and the substrate that constitutes the liquid crystal display element. An installed mask, a laser light source moving device that moves the laser light source in a direction parallel to the surface of the liquid crystal display element, and a mask moving device that moves the mask in a direction parallel to the surface of the liquid crystal display device Irradiating the auxiliary substrate with laser light from the laser light source to ablate the ablation thin layer disposed on the liquid crystal display element side of the auxiliary substrate; Apparatus for manufacturing a liquid crystal display device in the ablation thrust of the ablation thin layer by ablating, characterized in that depositing the spacer particles in a portion corresponding to a predetermined portion excluding the pixel portion of the liquid crystal display device through an opening in the mask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17591797A JPH1124103A (en) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Liquid crystal display element and manufacturing method and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17591797A JPH1124103A (en) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Liquid crystal display element and manufacturing method and device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1124103A true JPH1124103A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=16004516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17591797A Pending JPH1124103A (en) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Liquid crystal display element and manufacturing method and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1124103A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100368900C (en) * | 2006-01-23 | 2008-02-13 | 友达光电股份有限公司 | Liquid crystal panel |
JP2015099922A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | ロフィン−ジナール テクノロジーズ インコーポレイテッド | Method and apparatus for forward deposition on substrate using burst ultrafast laser pulse energy transfer |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP17591797A patent/JPH1124103A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100368900C (en) * | 2006-01-23 | 2008-02-13 | 友达光电股份有限公司 | Liquid crystal panel |
JP2015099922A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | ロフィン−ジナール テクノロジーズ インコーポレイテッド | Method and apparatus for forward deposition on substrate using burst ultrafast laser pulse energy transfer |
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