JPS62129819A - 液晶セル - Google Patents

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） この発明は、液晶セルの二つの基板間に液晶を封入する
ため設ける間隔を正確に制御することが出来る液晶セル
の構造に関する。

（従来の技術） 複数の画素電極及び駆動素子等を有する第一電極基板と
、共通電極等を有する第二電極基板とを配向処理してそ
れぞれに配向膜を形成した後対向配置し、これら基板を
所定の間隔を設けて貼り合わせた液晶セルにおいて、こ
の基板間隔が不均一であると、この液晶セルを用いた液
晶表示装置の表示に干渉縞が発生すること、表示応答特
性、駆動電圧特性及び色調がバラツクごと等の原因とな
る。従って、液晶表示装置の特性を良好とするため液晶
セルの基板間の間隔を精度良く均一な間隔とする必要が
ある。

この目的のため、基板間にスペーサを設けた構造の液晶
セルが従来から提案されている。スペーサとしては、プ
ラスチック、アルミナ、ガラス等から成る直径が５〜ｉ
ｏｐｍ程度の球状粒子或は直径５〜１０ｕＬｍ程度、長
さ数ｌＯ〜数１００゜ｍ程度のガラスファイバが用いら
れ、これらスペーサはディッピング又はスプレー法等に
よって基板上に均一散布される。これらスペーサの中で
はガラスファイバーから成るスペーサが最も用いられて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、液晶セルを耐振動試験に供した場合、振
動によってスペーサが移動してしまうことが起こる。

この際、スペーサとしてガラスファイバから成るスペー
サを用いた場合は、ガラスファイバの硬度が液晶の配向
膜の硬度より高いため移動時に配向膜に傷を形成し、従
って、配向方向が変化して液晶の配向不良を招く原因と
なるという問題点があった。

又、スペーサとしてプラスチックから成る球状スペーサ
を用いた場合１例えスペーサの移動が起さても、球状の
ためエツジ部分がないことがら配向膜に傷が生じ難いこ
と及び硬度が配向膜の硬度より低いことが理由で配向不
良が生じることはない、しかし１両基板の貼り合わせ時
の基板を加圧する条件及び接着のための加熱条件を適切
に設定することが難しく、従って、加圧及び加熱温度の
条件を誤るとスペーサの破壊及び軟化による変形を招き
、基板間の間隔を精度良く均一な間隔とすることが出来
ないという問題点があった。

この発明の目的は、ｈａした問題点を解決し、液晶セル
の基板間間隔を精度良く均一に設定することにより、優
れた表示品質を得ることが出来る液晶セルを提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明によれば、スペー
サを介して対向配匠された配向処理済みの第一電極基板
及び第二電極基板を、シール材で貼り合わせて成る液晶
セルにおいて、シール材を無機材料スペーサを混入した
シール材とし及び両基板間に有機材料球状スペーサを用
いたことを特徴とする。

この発明の実施に当り、無機材料スペーサを、ガラスフ
ァイバを以って構成するのが好適である。

この発明の実施に当り、有機材料球状スペーサを、液晶
に対して化学的に安定なプラスチックを以って構成する
のが好適である。

さらに、この発明の実施に当り、シール材を紫外線硬化
型接着剤とするのが好適である。

（作用） このように構成すれば、硬度の高い無機材料から成るス
ペーサ、例えばガラスファイバ、はシール材中に混入さ
せであるから、シール材が硬化した後は振動等の外力が
液晶セルに加わってもガラスファイバが移動することが
ない、又、基板間例えば表示部に設けた有機材料スペー
サはエツジ部のない球状スペーサとしてあり、さらに、
配向膜より硬度が低い例えばプラスチックスペーサを用
いているから、配向膜やｔ８ｉ等を損傷することがない
。さらに、基板に対して加圧を行いながら貼り合わせを
行っても加圧による力は硬度の高いガラスファイバで受
けることが出来るから、加圧力が多少大きな力となって
も、プラスチックから成るスペーサが破壊されることは
ない、従って、無機及び有機のスペーサのそれぞれの長
所を利用して、配向膜を損傷することなく基板間間隔を
精度良く、かつ、均一に設定することが出来る。

又、紫外線硬化型接着剤をシール材として用いた場合、
シール時に必要以上の熱が発生することがない、従って
、熱によって有機材料から成るスペーサが変形すること
がないから、二つの基板間の間隔を各所において均一に
することが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明する
。尚、これらの図はこの発明が理解出来る程度に概略的
に示しであるにすぎず、各構成成分の寸法、形状及び配
置関係は図示例に限定されるものではない、尚、各図に
おいて同一の構成成分については同一の符号を付して示
しである。

第１図はこの発明の液晶セルの構造を説明するための断
面図であり、断面を示すハツチングは省略して示しであ
る。

第１図において、１１は第一電極基板を示し、１３は第
一電極基板１１と対向配置された第二電極基板を示す、
又、１５はシール材として例えば紫外線硬化型接着剤を
示し、このシール材１５によって基板１１及び基板１３
を所定領域（以下、シール部分と称することもある）で
貼り合わせることが出来る。

１７はシール材１５中に混入した無機材料から成るスペ
ーサ（無機材料スペーサと称することもある）を示し例
えばガラスファイバで構成してあり、基板１１及び基板
１３の貼り合わせの際に周基板間に所定の間隔を設ける
ことが出来る。１８は有機材料から成る球状スペーサ（
有機材料球状スペーサと称することもある）を示し例え
ば液晶に対して化学的に安定なプラスチックから成る球
状のスペーサで構成してあり、シール部分以外の周基板
間例えば表示部に設けて両層板の間隔を基板各所におい
て所定の間隔とすることが出来る。

以下、この発明の理解を深めるため、第２図（Ａ）及び
ＣＢ）を参照して、この発明の液晶セルの製造方法の一
例につきｆｉ巾に説明する。

第一電極基板１１を作製するに当り、この場合、予めＩ
ＴＯ膜（酸化インジウム膜から成る透明導゛ｒ「膜）が
成膜され商品名ＮＡ−４０と称するＨＯＹＡ社製の厚さ
１．１ｍｍのガラス基板を用い、フォトエツチング技術
によって、このＩＴＯ膜をパターニングする。続いて、
このガラス基板上に、スピンコードによって商品名５Ｐ
−８１０と称する東し社製ポリイミドワニスを１００Ｏ
Ａ（７）膜厚で形成し、このフェスを有したガラス基板
を所定の温度で焼成する１次に３ラビングによりこの膜
を配向処理し配向膜（図示せず）を形成して、第一電極
基板１１を得る。

一方、シール材１５としてこの場合、商品名ＺＬＩ−２
４５８と称するメルク社製紫外線硬化型接着剤を用いる
。そして、このシール材１５に、この場合、直径８．０
ｇｍでのガラスファイバ（住田光学硝子製作所製）から
成るスペーサ１７を混入し、このシール材１５をスクリ
ーン印刷等の好適な手段を用いて例えば第一電極基板の
配向膜を有した面の所定領域（シール部分と称する）に
印刷する。

又、第一電極基板１１を作製したと同様に第二電極基板
１３を作製する０次に、ディッピングによって、この第
二電極基板１３の配向膜を有する面１でシールのため用
いる領域に囲まれ液晶が封入された後表示部となる領域
に、プラスチックから成り直径８．０７Ｊ、ｍの球状の
スペーサ１３を散布する。

このスペーサ１９は積木ファインケミカル社製の商品名
ミクロパールと称する球状粒子を用いた。

このように構成した第一電極基板１１及び第二電極基板
１３を、第２図（Ａ）に示すように互いの配向膜が対向
するように配ａする。この場合、第２図ＣＢ）に示した
ように、予め用意した定板２１）−に第二電極基板１３
を載置し、この第二電極基板１３上の所定の位置に第一
電極基板１１を載置し、さらに、この第一電極基板上に
、合成石英ガラス板２３を載置して、この合成石英板２
３の自重によって第一電極基板１１を加圧する。この加
圧条件は、この場合４０ｇ／ｃｍ２　とした・ この加圧条件で所定時間加圧した後、加圧を行いながら
、合成石英ガラス板２３を通してシール材１５に対して
所定時間、紫外線（４００ｍＪ／Ｃｍ／、波長４００ｎ
ｍ）を照射して、第一電極基板１１及び第二電極基板１
３を貼り合わせ、この発明の液晶セルを得る。

このように作製した液晶セルの第一電極基板１１及び第
二電極基板１３の間隔を測定した結果、基板間隔の平均
値＝７．７１Ｌｍ、標準偏差ｃｒ＝０．２であった。

尚、この基板間間隔は、液晶表示装置の画素を形成する
ため第−及び第二電極基板間で対向する複数の電極対間
の容量を測定し、この容量から求めた。この場合、測定
点数は５２点とし、液晶セルの所定の位置の電極対につ
き測定した。

又、スペーサをプラスチックから成る球状スペーサのみ
とし、その他の条件は実施例と同様として作製した従来
の液晶セルを、同様な測定方法で測定したところ、基板
間間隔の平均値＝７．８ｇｍ、標準偏差σ＝０．５であ
った。

このように、従来の液晶セルと比較して、この発明の液
晶セルの基板間間隔のバラツキは著しく小さくなること
が分かる。

尚、この発明はＪ：、述した実施例に限定されるもので
はない。

例えば、シール材として紫外線硬化型接着剤を用いた例
につき説明したが、シール材を有機材料から成る球状ス
ペーサの軟化点温度より低い温度で硬化する熱硬化型接
着剤としてもこの実施例と同様な効果が期待出来る。

又、無機材料から成るスペーサ及び有機材料からなる球
状スペーサの種類及び直径等は液晶セルに要求される性
能に応じて変更することが出来る０例えば、無機材料ス
ペーサとしてアルミナ粒子を用いても良く、又、有機材
料スペーサとしては、液晶に対して悪影響を及ぼすナト
リウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）又は塩素（０文）等を
含んでいない液晶に対して化学的に安定なプラスチック
であれば良い。

さらに、この発明はＴＮ（ツィステッド・ネマティク）
型或はＧＨ（ゲストホスト）型等の液晶の電気光学効果
の種類にかかわらず、各種の液晶セルに用いて好適でア
ル。

（発明の効果） 丘述した説明からも明らかなように、この発明の液晶セ
ルによれば、スペーサを介して対向配置された配向処理
済みの第一電極基板及び第二電極基板を、シール材で貼
り合わせて成る液晶セルにおいて、シール材を無機材料
スペーサが混入されたスペーサとし、さらに周基板間に
有機材料球状のスペーサを用いている。

従って、シール材が硬化した後は、無機材料から成る硬
度の高いスペーサーは液晶セル中を移動することがない
ため配向膜を損傷することがない、又、有機材料から成
る球状スペーサをシール部に囲まれた周基板間例えば表
示部に散布しであるから、表示部の配向膜や電極を損傷
することなく、基板各所での間隔を均一にすることが出
来る。さらに、両系板を加圧しながら貼り合わせを行っ
ても、高硬度の無機材料スペーサによって周基板間の間
隔を正確に設定することが出来、かつ、有機材料から成
るスペーサの変形及び破壊を防止することが出来る。

このように、無機及び有機のスペーサのそれぞれの長所
を利用することによって、配向膜を損傷することな〈従
来の液晶セルより基板間間隔を精度良く、かつ、均一に
設定することが出来る０例えば、スペーサをプラスチッ
クから成る球状スペーサのみとし、その他の条件は実施
例と同様として作製した従来の液晶セルは、その基板間
間隔の乎均値＝７．８ルｍ、標準偏差σ：＝０．５であ
ったが、実施例のように作製した液晶セルは平均値＝７
．７μｍ、標準偏差σ：０．２となり、基板間間隔のバ
ラツキを著しく小さくすることが出来た。

これがため、優れた表示品質を得ることが出来る液晶セ
ルを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の液晶セルの概略を示す断面図、 男２図（Ａ）及びＣＢ）はこの発明の液晶セルの製造方
法を説明するための線図である。 １１・・・第一電極基板、　　１３・・・第二電極基板
１５・・・シール材（紫外線硬化型接着剤）１７・・・
ガラスファイバのスペーサ １８・・・プラスチックの球状スペーサ２１・・・足板
、　　　　　２３・・・合成石英ガラス板。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社ｆｆ　　笛−電
施基極 ｆＪ　　￥二電玲基級 １５　　　シー　ル才才（藩外綜Ｊ史イと型持１．イ１
コ１ン１７°力１ラスフγ４ハ゛−のス公−サｆ（／・
　〕０ラスナックの琲択スヘ０−がこの発明の良品でル
苓示Ｏ神図 第１図 Ｑ ２ｆ　　Ｌ卆反 ２３＠−へ石英刀°ラスオ反 二の発明の書見１月１：ツ式す輛−ａ 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）スペーサを介して対向配置された配向処理済みの
   第一電極基板及び第二電極基板を、シール材で貼り合わ
   せて成る液晶セルにおいて、 シール材を無機材料スペーサを混入したシール材とし及
   び 両基板間に有機材料球状スペーサを用いたこと を特徴とする液晶セル。
2. （２）無機材料スペーサを、ガラスファイバを以って構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液
   晶セル。
3. （３）有機材料球状スペーサを、液晶に対して化学的に
   安定なプラスチックを以って構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の液晶セル。
4. （４）シール材を紫外線硬化型接着剤としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の液晶セル。