JPS61255321A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

液晶表示素子の製造方法

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JPS61255321A
JPS61255321A JP60097260A JP9726085A JPS61255321A JP S61255321 A JPS61255321 A JP S61255321A JP 60097260 A JP60097260 A JP 60097260A JP 9726085 A JP9726085 A JP 9726085A JP S61255321 A JPS61255321 A JP S61255321A
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JP
Japan
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liquid crystal
film
transparent
transparent glass
optical film
Prior art date
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Pending
Application number
JP60097260A
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English (en)
Inventor
Shigeki Hamaguchi
浜口 茂樹
Yasuhiro Otsuka
康弘 大塚
Hideaki Ueno
秀章 植野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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〕 本発明は液晶表示素子の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
液晶には種々の電気光学効果が見られ、電気式卓上計算
機、デジタル表示器、時計表示等の多くの分野の数字表
示や液晶防眩ミラー等に用いられている。
かかる液晶の電気光学効果を利用した表示素子(ディス
プレイ)には、ツイスト・ネマティック型(TN型)、
ゲスト・ホスト型(GH型)、複屈折制御型(ECB型
)等、多種の方式がある。
上記液晶表示素子は、液晶セルと偏光板あるいは1/4
波長位相差板等の光学フィルムを組み合わせた構成を有
するものが多い、この液晶セルは、通常、透明電極と配
向膜が形成された2枚の透明基板を接着剤で貼り合わせ
、内部にGH型液晶等の各種液晶が封入された構造を有
しており−、セル間隔はプラスチックビーズ等のスペー
サにより一定に保持されている。そして、光学フィルム
は、通常、別途作製した液晶セルに粘着剤で貼り付けら
れる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、偏光板等の光学フィルムは、一般にプラスチ
ック材料で造られている。このため、寒暖の差の激しい
場所や外部からの熱作用の大きい場所で使用すると、光
学フィルムは熱により収縮や変形を起こすことがある。
すると、この光学フィルムの変形に伴って液晶セル全体
に歪みを生じることがある。この結果、セル間隔が不均
一になり、表示むらが生じ、また液晶防眩ミラーに使用
する反射型の液晶表示素子では像の歪みを引き起こす。
このため、熱負荷の大きい使用条件でも、均質で表示品
質が高く、かつ耐久性に優れた液晶表示素子の開発が望
まれていた。
〔問題点を解決するための手段〕 上記問題は、次に述べる本発明の液晶表示素子の製造方
法によって解決される。
即ち、本発明の液晶表示素子の製造方法は、次の工程か
らなることを特徴とする。
(イ)2枚の透明基板を準備し、この透明基板の一方の
面に透明電極および配向膜をこの順に形成すると共に、
少なくとも一つの透明基板の他面に光学フィルムを貼り
付ける工程、 (ロ)光学フィルムが貼り付けられた透明基板を、光学
フィルムが劣化しない温度で熱処理して予変形を与える
工程、 (ハ)透明基板の少なくとも一方の配向膜上にスペーサ
を設けると共に、周辺部に接着剤を塗布する工程、 (ニ)透明基板の配向膜を対向させた状態で重ね合わせ
、接着剤が凝固するまで透明基板を挟持する方向に荷重
を加える工程。
(ホ)接着剤が凝固した後、透明基板と接着剤により郭
定された空間に液晶を封入する工程。
本発明は、ツイスト・ネマティック型(TN型)、ゲス
ト・ホスト型(GH型)、複屈折制御型(ECB型)等
の光学フィルムを用いる各種液晶表示素子に適用できる
これらの液晶表示素子は、配向膜および透明電極が配設
された2枚の透明基板間に、各液晶表示素子に応じた液
晶が封入された構造をしており、通常、1/4波長板や
偏光板等の光学フィルムが取り付けられて使用される。
本発明において、液晶表示素子に用いる透明基板として
は白色フロートガラス等の透明ガラスまたはポリエステ
ルフィルム等の高分子フィルムを用いることができる。
この透明基板上には、酸化インジウム(In。
0、)と酸化錫(Snot)とを主成分とするITO膜
または酸化錫(Snot)からなるNESA膜等の透明
電極が形成される。この透明゛電極は通常真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンブレーティング法等により形
成され、厚さは数百〜数千人とされる。
この透明電極の上には配向膜が形成される。この配向膜
は、ポリイミド、シランカップリング剤、カルボン酸ク
ロム錯体等により形成される。この配向膜は、例えば、
ポリイミド等の有機物質からなる場合には、ポリイミド
溶液等にディッピングまたはポリイミド溶液等を凸版印
刷した後、加熱処理してポリイミドの重合層を形成し、
その後ラビング処理することによって得られる。
2枚の透明基板は一定の間隔をもってシール剤によりシ
ールされる。このシール剤としては、エポキシ系接着剤
、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、低融点ガラス
等が用いられる。
上記透明基板とシール剤により郭定される空間には、各
液晶表示素子に応じた液晶と必要に応じ両透明基板間の
間隙を一定に保つためのスペーサが介在される。TN型
液晶、GH型液晶としてはネマティック液晶を用いる。
なお、GH型液晶の場合、分子の長軸方向と短軸方向で
可視光の吸収に異方性を持つ二色性染料が液晶に溶解さ
れている。
また、スペーサとしてはガラス、プラスチック、セラミ
ックス等からなる球状粒子またはファイバが用いられる
。このスペーサの粒径としては、108m〜14μmが
望ましい。
光学フィルムとしては1/4波長位相差板や偏光板等が
用いられる。1/4波長位相差板としては、例えば13
5±lQnmの位相差を有する一軸延伸セルロースダイ
アセテートフィルム等を用いることができ、偏光板とし
ては、沃素−ポリビニルアルコール(PVA)系フィル
ムをポリエチレンテレフタレート(PET)で挟んだも
のや、ポリビニルブチラール膜に沃素を吸収させたもの
等を用いることができる。
この光学フィルムを液晶セルに貼り付ける粘着剤として
は、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系
接着剤等を用いることができる。
また、これらの液晶表示素子は、リード線を介して電源
と接続されている。
本発明の特徴は、光学フィルムを貼り付けた透明基板に
予め熱処理を施すことにある。この熱処理は、光学フィ
ルムの材質、膜厚等にもよるが、例えば光学フィルムが
劣化しない100℃〜120℃に60分〜120分保持
することにより行う。
この熱処理により、通常、透明基板は光学フィルムが貼
り付けられた方向に反る。この反りは、熱処理条件にも
よるが、通常R(曲率)で3000〜5000程度とな
る。
〔作用〕
本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、光学フィル
ムが貼り付けられた透明基板を組み付は前に熱処理する
ことにより、光学フィルムが収縮、変形し、透明基板は
光学フィルムが取り付けられた方向に反る。この反った
状態で、スペーサを散布し接着剤を塗布した透明基板を
重ね合わせて、接着剤が凝固するまで荷重を加える。こ
のため、従来、均一にするのが困難であったセル間隔、
特に液晶セルの中央部分に、熱処理に起因する透明基板
の反りにより周辺部よりも大きな荷重が加わることにな
り、セル間隔が均一に保持されることになる。即ち、熱
処理による光学フィルムの変形がスペーサを均一に押す
力に利用されるわけである。
また、本発明においては、液晶表示素子を製作する前に
、予め光学フィルムに熱処理を施すため、組み付は後の
光学フィルムは既に熱による変形を終了したものである
。このため、使用条件により、液晶表示素子に外部から
熱作用が加わった場合でも、既に熱変形を起こしている
ため、再度大きく変形することはない。このため、セル
間隔は常時一定に保持されることになり、セル間隔の不
均一に基づく表示むらや像の歪みが生じなくなり、耐久
性が大幅に向上する。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
(第1実施例) 本発明をゲスト・ホスト型液晶セルと174波長位相差
板からなる反射型液晶表示素子に適用した例を示す。
ここで、第1図は本発明の第1実施例に係る液晶表示素
子の製造方法を示す工程図である。
透明基板としての透明平板ガラスl (縦60鶴、横1
2On+、厚さ1.1tm)を2枚準備し、アセトン、
イソプロピルアルコール、蒸留水で十分に洗浄、乾燥し
た後、この2枚の透明平板ガラス1上に透明電極として
ITO膜2(酸化インジウム−酸化錫)を真空蒸着法に
より約1200人の厚さに形成する。このときのITO
膜2のシート抵抗は約400Ω/口である。次いで、水
平配向(ホモジニアス配列)処理するため、このITO
膜2上2上版印刷機を用いてポリイミド配向膜3を形成
する。この配向膜3は事前にナイロンロール(毛足数f
l)で擦り、ラビング処理しておく。
続いて、透明平板ガラスlの一つに、1/4波長位相差
板4として厚さ200μmで135±IQnmの位相差
を有する一軸延伸セルロースダイアセテートフィルムを
アクリル系の粘着剤5を用いて貼り付けた。この1/4
波長位相差板4は、透明平板ガラス1の配向膜3が設け
られた面と反対側の面に設けた。この結果、第1図(a
)に示すように、一方の面にITO膜2と配向膜3が形
成され、他方の面に1/4波長位相差板4が形成された
透明平板ガラス1が得られる。
次いで、1/4波長位相差板4が貼り付けられた透明平
板ガラス1を熱処理容器内に入れ、100℃で90分間
保持する熱処理を施した。この結果、第1図(b)に示
すように、透明平板ガラス1は1/4波長位相差板4方
向に反った。このとき、Rは3000となった。なお、
この熱処理条件では、1/4波長位相差板4、ITO膜
2および配向FPJ、3は、なんら劣化することなく、
熱による悪影響は生じなかった。
次に、第1図(C1に示すように、1/4波長位相差板
4が設けられていない透明平板ガラス1の配向膜3上に
スペーサとしてジビニルベンゼンからなる粒径14μm
のプラスチックビーズ6を散布すると共に、周辺部にシ
ール剤としてエポキシ系接着剤7を塗布し、この上に1
/4波長位相差板4が設けられた透明平板ガラス1をお
互いの配向膜3が対向する状態で重ね合わせた。
そして、全体に約50kgの荷重を加えた状態で接着剤
7を硬化させた。その後、予め用意した液晶注入孔から
、二色性染料を溶解した正の誘電異方性をもつネマティ
・ツク液晶8を注入し、注入後液晶注入孔を2液性接着
剤で封止する。この結果、第1図(d+に示すようなG
H型液晶セルが得られた。
最後に、OH型液晶セルの1/4波長位相差板4側に鏡
9を配設することにより、第1図(e)に示すような反
射型の液晶表示素子を得た。
本実施例で得られた反射型の液晶表示素子は、像の歪み
等の不具合が全く見られなかった。
また、耐久性を調べるため、−40℃と100℃の間を
繰り返す熱衝撃試験を200サイクル行った。試験後、
液晶表示素子を調べたところ、像等になんら変化がなく
、良好な表示を維持していた。
(第2実施例) 第2実施例として、本発明をECB型液晶セルと偏光板
を用いた液晶表示素子に適用した例を示す。
ここで、第2図は本発明の第2実施例に係る液晶表示素
子の製造方法を示す工程図である。
透明基板としての透明平板ガラス1 (縦60m、横1
20fl、厚さ1.1fi)を2枚準備し、アセトン、
イソプロピルアルコール、蒸留水で十分に洗浄、乾燥し
た後、この2枚の透明平板ガラス1の一方の面に透明電
極としてITO膜2(酸化インジウム−酸化錫)を真空
蒸着法により約1200人の厚さに形成する。このとき
のITO膜2のシート抵抗は約400Ω/口である。次
いで、垂直配向処理するため、カルボン酸クロム錯体に
1゜分間浸漬し、引き上げた後、130℃で15分間乾
燥してrTo膜2上2上向[3を形成する。続いて、透
明平板ガラス1の他方の面に、偏光板10として沃素−
ポリビニルアルコール(PVA)系フィルムをポリエチ
レンテレフタレート(PET)で挟んだものをアクリル
系の粘着剤5を用いて貼り付けた。このとき、2枚の偏
光板10は偏光軸がお互いに直交するように配設した。
この結果、第2図talに示すように、一方の面に■T
O1II2と配向膜3が形成され、他方の面に偏光板1
0が形成された透明平板ガラス1が得られる。
次いで、この2枚の透明平板ガラスを熱処理容器内に入
れ、1)0℃で60分間保持する熱処理を施した。この
結果、第2図(b)に示すように、透明平板ガラス1は
偏光板10方向に反った。このとき、Rは2000とな
った。なお、この熱処理条件では、偏光板10、rTo
膜2および配向膜3は、なんら劣化することなく、熱に
よる悪影響は生じなかった。
次に、第2図(C)に示すように、一方の透明平板ガラ
ス1の配向膜3上にスペーサとしてジビニルベンゼンか
らなる粒径I4μmのプラスチックビーズ6を散布する
と共に、周辺部にシール剤としてエポキシ系接着剤7を
塗布し、この上にもう一方の透明平板ガラス1をお互い
の配向膜3が対向する状態で重ね合わせた。
そして、全体に約50kgの荷重を加えた状態で接着剤
7を硬化させた。その後、予め用意した液晶注入孔から
、負の誘電異方性をもつネマティック液晶8を注入し、
注入後液晶注入孔を2液性接着剤で封止する。最後に、
ITO膜2から図示しないリード線を引き出す。この結
果、第2図(dlに示すような液晶表示素子が得られた
次に、本実施例の液晶表示素子を用い、透過光の変化を
観察した。即ち、64Hzの矩形波を発生するファンク
ションジェネレータを接続し、裏面から白色光をあて、
印加電圧をOVから20Vまで順次高くしていったとき
の変化をみた。
すると、印加電圧が0■のときは、液晶分子が垂直に配
向しており、かつ偏光板が直交ニコルになっているため
、全体に暗い青色を呈している。
電圧を加えてゆき約4.5vになると、液晶分子は若干
傾き、透過光は鮮やかな青色に変化する。更に、電圧を
高くしていくと、青色の次に順次緑色、黄色、赤色の透
過光が得られた。電圧が20V近傍まで上がると、液晶
分子が透明平板ガラス1とほぼ平行となるため、赤色が
得られた。
かかる表示色の変化を観察したが、本実施例の液晶表示
素子は表示むら等の不具合は全く見られなかった。
また、第1実施例と同様な熱衝撃試験を行ったが、表示
にはなんら変化が見られなかった。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲内において種々の実施態様を包含するものである。
例えば、実施例ではゲスト・ホスト型液晶セルとECB
型液晶セルを用いた液晶表示素子の例を示したが、本発
明は1/4波長位相差板や偏光板等の光学フィルムを用
いる液晶表示素子であれば、どんなものにも適用できる
〔発明の効果〕
以上より、本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、
以下の効果を奏する。
(1)光学フィルムを熱処理することにより生じる透明
基板の反りを組み付は時のスペーサの押さえに利用して
いるため、セル間隔が従来より均一になる。この結果、
表示むらや像の歪みが生じなくなり、表示品質が大幅に
向上する。
(2)予め光学フィルムは熱処理により収縮、変形して
いるため、組み付は後に熱が加わった場合に熱的変化が
少なくなる。このため、耐久性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る液晶表示素子の製造
方法を示す工程図、 第2図は本発明の第2実施例に係る液晶表示素子の製造
方法を示す工程図である。 1−・−・−・透明平板ガラス(透明基板)2−・・−
I T O膜(透明電極) 3−−−−−−一配向膜 4−・−・・・1/4波長位相差板(光学フィルム)5
・・・−・粘着剤 6−−−−−−−プラスチツクビーズ(スペーサ)7・
−・−接着剤(シール剤) 8−−−−−・−ネマティック液晶 9−一一一一・・−鏡 10・−〜−−−−偏光板(光学フィルム)出願人  
トヨタ自動車株式会社 第 1 図 +a) ξ〕 2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の工程からなる偏光板、1/4波長位相差板等
    の光学フィルムを備えた液晶表示素子の製造方法。 (イ)2枚の透明基板を準備し、この透明基板の一方の
    面に透明電極および配向膜をこの順に形成すると共に、
    少なくとも一つの透明基板の他面に光学フィルムを貼り
    付ける工程、 (ロ)光学フィルムが貼り付けられた透明基板を、光学
    フィルムが劣化しない温度で熱処理して予変形を与える
    工程、 (ハ)透明基板の少なくとも一方の配向膜上にスペーサ
    を設けると共に、周辺部に接着剤を塗布する工程、 (ニ)透明基板の配向膜を対向させた状態で重ね合わせ
    、接着剤が凝固するまで透明基板を挟持する方向に荷重
    を加える工程。 (ホ)接着剤が凝固した後、透明基板と接着剤により郭
    定された空間に液晶を封入する工程。
JP60097260A 1985-05-08 1985-05-08 液晶表示素子の製造方法 Pending JPS61255321A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0273223A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示器
JPH02310523A (ja) * 1989-05-26 1990-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0273223A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示器
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