JPS63220115A - 液晶表示素子 - 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、液晶表示素子、特に超捩れ複屈折（ＳＥＥ
）形電気光学効果を利用した超捩れネマチック型（Ｓ−
ＴＮ型）液晶表示素子に関する。

〔従来の技術〕

５−ＴＮ型液晶表示素子では、液晶セルの基板間の間隔
（基板間隔）が基板面内の全域において均一であること
が必要不可欠となっている。これは、液晶セルの液晶層
の厚さに比例した波長の出射光が表示光とされるためで
あり、液晶層の厚さのバラツキが表示色の色ムラなどに
なって表われるためである。

このため、従来の５−ＴＮ型液晶表示素子では、基板に
高精度の基板間隔が確保できる研磨ガラス板製のものを
使用しているが、研摩ガラス板は極めて高価であること
から、５−ＴＮ型液晶表示素子が高価となる欠点があっ
た。

この欠点を解決するため、本発明者は先に安価な無研磨
ガラス板を基板に用いた５−ＴＮ型液晶表示素子を案出
し特許出願している。この５−ＴＮ型液晶表示素子は、
無研磨ガラス板の基板を用い接着性粒子を混入したスペ
ーサを用いて基板をこの接着性粒子で接合一体化し、無
研磨ガラス板製基板のうねりを矯正することにより高精
度の基板間隔が確保できるようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この５−ＴＮ型液晶表示素子は、信頼性
試験の低部試験（条件ニー３０℃、３０分）において、
液晶セルの液晶層内に気泡が発生する問題点を有してい
ることが判明した。

この気泡は、基板が封止材のみならず接着性粒子でも接
合されていることから、基板の動きが束縛されてほとん
どなく、液晶の低温による体積収縮に液晶セルが追随で
きず、液晶層内が減圧となって液晶の一部がガス化し気
泡となるために生ずるものである。

この発明は、ヒ記事情に鑑みてなされたもので、低温下
に置かれても液晶層に気泡が発生しない５−ＴＮ型液晶
表示素子を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明では、液晶セルの封止材近傍内方にスペーサの
存在しない領域を形成し、この領域の内方において液晶
セルの基板をスペーサ中に点在する接着性粒子で接合す
ることをその解決手段とした。

以下、この発明の液晶表示素子をその製造方法により釈
明する。

まず、常法によりガラス＠基板の一側面に透明電極およ
び配向膜を形成する。この際、ガラス製基板を形成する
ガラス板としては特に限定されることはないが、ここで
は安価な無研磨ガラス板を使用することができる。

次いで基板の配向膜上に、径が一定のガラスピーズ、プ
ラスチックビーズやガラスファイバなどのスペーサを散
布するが、この際第１図に示すように基板１上に枠状の
マスク２を載置しておき、この上からスペーサ３・・・
を散布し、基板１上に第２図に示すようなスペーサ３・
・・の存在しない領域、無スペーサ領域Ａを形成する。

この無スペーサ領域Ａは、第２図に示すように、基板１
の配向ＩＩＩ　４上に後工程で形成される封止材５の近
傍でかつその内方の領域とされる。この無スペーサ領域
Ａの面積は封止材５で囲まれた領域の面積の２０〜３０
％程度とされる。２０％未満では低温下での気泡発生の
防止効果が得られず、３０％を超えると素子の表示領域
が大きく減少し、不経済である。

無スペーサ領域への形状は、第２図に示すような角枠状
に限られることはなく、素子に要求される表示領域の形
状に応じて任意の形状をとることができる。

また、スペーサ３・・・には接着性粒子６・・・が混入
されている。接着性粒子６としては、ガラスピーズなど
の中心部の外周面に熱可塑性あるいは熱硬化性樹脂から
なる感熱型接着剤の表層を形成した球状のものやエポキ
シ樹脂などの感熱型接着性樹脂からなる球状体などが使
用され、その径はスペーサ３の径よりも微かに大きくな
っている。すなわち、スペーサ３の径が例えば７μｍで
あれば接着性粒子６の径は９〜１０μｍ程度とされる。

このような接着性粒子６の具体例としては、［トレバー
ル［Ｐ−＾ＤＪ（束し製）、「真糸球静］　（触媒化成
製）などがある。

接着性粒子６・・・のスペーサ３・・・への混入割合は
、重量比で２０〜５０％程度とされる。混入比が２０％
未満では、後述する基板を接合する効果が十分に得られ
ず、また５０％を越えるとスペーサの量が減少し、基板
間隔を一定に保つ機能が低下し、かつ基板の接合点が過
剰となって液晶の配向に支障を来す不都合がある。

接着性粒子を混入したスペーサの散布は、乾式あるいは
湿式のいずれでもよいが、湿式散布の場合には接着性粒
子６を溶解もしくは膨潤しない溶剤を用いることが必要
である。

ついで、この基板１上にエポキシ樹脂などからなる封止
材５をスクリーン印刷などの手段によって形成し、この
基板１上に、透明電極および配向膜を形成した基板を位
置合せして重ね合せ、ホットプレスなどを用いてこれら
基板を軽く押圧したまま加熱し、封止材５を硬化させる
とともにスペーサ３・・・中に分散している接着性粒子
６・・・を溶融、硬化させ、２枚の基板をその周囲の封
止材５およびその中央に存在する多数の接着性粒子６・
・・によって接着し、雨音を一体に接合する。

この加熱加圧により、基板が押圧され、かつスペーサ３
・・・および接着性粒子６・・・が均一に分散されてい
ることから、基板間隔（正確には透明電極および配向膜
の厚さを差し引いたものであるが、以下便宜上基板間隔
と呼ぶ。）はスペーサ３の径で定まる一定の値をとる。

これと同時に接着性粒子６そのものあるいはその表層の
接着剤が溶融し基板１内面の配向膜４に接着する。この
状態で押圧を続けたまま冷却すると接着性粒子６・・・
が固化し、２枚の基板が上記基板間隔を保ったまま接合
一体化する。

次に、常法に従い、基板間の空隙に液晶を注入封止し、
さらに偏光子、フィルタ、反射板等を取り付け、液晶表
示素子とする。

この際、無スペーサ領域Ａに対応する表示領域では色ム
ラが生じる可能性があるので、無スペーサ領域へに対応
する基板の部分にまで遮蔽用のメタルフレームを拡げ、
この部分を隠蔽するようにする。

このようにして得られた液晶表示素子にあっては、基板
間の空隙に多数点在する接着性粒子６・・・によってス
ペーサ３・・・が存在している領域において基板が点状
に接合された状態となる。したがって、この部分での基
板間隔はスペーサ３の径によって定まる一定の間隔を有
することになる。このため、平面度が低く、うねりを伴
う無研磨ガラス、　板を基板としても、接着粒子６・・
・による接合によって基板が強制的に変形せしめられて
うねりが矯正され、基板内面が高度に平面化されること
になり、高精度の基板間隔が確保される。

また、無スペーサ領ＭＡでは、スペーサ３・・・お、　
よび接着性粒子６・・・が存在しないので、この部分の
基板は液晶セルの厚み方面にある程度の動きが許容され
るようになる。このため、この液晶表示素子を低温下に
置いても、液晶の収縮に対応して無スペーサ領域Ａの基
板が変形し、液晶セル内容積も縮小して液晶層内が減圧
となることがなく、気泡の発生が防止される。

したがって、５−ＴＮ方液晶素子に上記構成を適用すれ
ば、安価な無研磨ガラス板を基板として採用しても、高
ｍ度の基板間隔が確保でき色ムラのない表示が可能とな
り、しかも低温下に置いても液晶セルが液晶の収縮に追
随し、気泡発生が回避できる。

〔実施例〕

厚さ１．ＩＪＩｌｌＸ横２７０ａｍ＋Ｘ縦１３０ａＩｌ
の無研磨ガラス板製の基板の表面に常法により透明電極
および配向膜を形成した。この基板の配向膜上に、外寸
２８０ｓ＋Ｘ　１４０ｗｇ、内寸２４０ａｗｔＸ１００
−の枠状のマスクを置き、この上からジビニルベンゼン
樹脂製の径７μｍのプラスチックビーズ７０重量部に径
１２μｍの接着性粒子（トレバール［Ｐ−八〇、東し製
）を３０重量部混合した粉末をフロンに懸濁した懸濁液
を散布した。乾燥後、外寸２６８履Ｘ１２８ａｍ、内寸
２６５履×１２５綱のエポキシ樹脂からなる封止材をス
クリーン印刷によって無スペーサ領域の外方に形成した
のち、透明電極および配向膜を形成した基板を重ね合せ
、温度１８０℃、圧力１６０Ｋｇ／ａ！、時間３０分の
条件で加熱加圧し、基板を接合した。ついで、常法によ
りＳＢＥ型液晶を基板間に注入、封止し、偏光板を取り
付けて５−ＴＮ型液晶表示素子とした。

このＳ　−Ｔ　Ｎ、、型液晶表示素子は、表示色に色ム
ラがなく、コントラストの良好な表示が可能であった。

また、この表示素子を一３０℃に３０分間放置したが、
液晶層内に気泡の発生は認められなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の液晶表示素子は、液晶
セルの封止材近傍内方にスペーサの存在しない領域を形
成し、この領域の内方において液晶セルの基板をスペー
サ中に点在する接着性粒子で接合したものであるので、
スペーサの存在しない領域に対応する基板部分が液晶セ
ルの厚さ方向に動きが許容されるため、スペーサの存在
する領域に対応する基板部分が接着性粒子で接合されそ
の動きが束縛されているにもかかわらず、液晶の低温収
縮に液晶セルが追随し、この結果低温気泡の発生が防止
される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、いずれもこの発明の液晶表示素
子を製造する際の一工程を示し、第１図は概略断面図、
第２図は概略平面図である。 １・・・・・・基板、 ２・・・・・・マスク、 ３・・・・・・スペーサ、 ５・・・・・・封止材、 ６・・・・・・接着性粒子、 Ａ・・・・・・スペーサの存在しない領域。 特許出願人　　アルプス電気株式会社 Ａ　　　　　３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液晶セルの封止材近傍内方にスペーサの存在しない領域
   を形成し、この領域の内方において液晶セルの基板をス
   ペーサ中に点在する接着性粒子で接合したことを特徴と
   する液晶表示素子。