JPS6363020A - 液晶電気光学装置作製方法 - Google Patents

液晶電気光学装置作製方法

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JPS6363020A
JPS6363020A JP61208617A JP20861786A JPS6363020A JP S6363020 A JPS6363020 A JP S6363020A JP 61208617 A JP61208617 A JP 61208617A JP 20861786 A JP20861786 A JP 20861786A JP S6363020 A JPS6363020 A JP S6363020A
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spacer
liquid crystal
adhesive agent
prescribed
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JP61208617A
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Masahiko Sato
正彦 佐藤
Akira Mase
晃 間瀬
Hiroyuki Sakayori
坂寄 寛幸
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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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】 「発明の利用分野」 本発明は液晶表示パネルまたはアクティブ・マトリック
ス方式による液晶表示パネルに関するものであって、マ
イクロコンピュータ、ワードプロセッサまたはテレビ等
に用いられる液晶表示装置その他の液晶電気光学装置の
作製方法に関する。
「従来の技術」 従来の液晶電気光学装置、例えば液晶表示装置は2つの
透明基板の内側にそれぞれ透明導電膜、配向膜が設けら
れ、この間に液晶を充填して、2つの電極間に印加され
る電圧の存無により「オン」「オフ」を制御していた。
そしてこの表示により文字、グラフまたは絵を表示する
ものである。
しかしこの2つの透明電極間は、約10μmもの厚い間
隔を有し、最近はこの間隔も5μmにまでなった。しか
しかかる広い間隔はTN (ツウイステッド・ネマチッ
ク)型液晶においては必要であるが、強誘電性液晶(以
下FLCという)を使用するならば、3μm以下一般に
は2±0.5μmが求められている。
従来、この10.cImの間隔に表面張力を用いて公知
のTNi晶を充填する場合、この間隙を制御するスペー
サが考えだされた。即ちスペーサは一般に有機樹脂の球
形を有する粒子であって、例えばミクロパール5p−2
10(平均粒l090±0.5μ)を用いている。この
ミクロパールはジビニルベンゼン系架橋重合体で真球微
粒子である。
即ち、第1図に従来の液晶表示装置の縦断面図を示して
いる。図面において、液晶表示用の2つの透明基板(1
) 、 (1°)の周辺部には、液晶が外部にもれない
よう樹脂とスペーサ(7)とを混合したシール材(6)
が溜めてあり、2つの基板間の距離を周辺部において一
定に保っている。しかし液晶(5)が充填された領域に
おいて外部より透明基板の機械的なストレスが加わった
場合、または基板の平坦性がない場合には、2つの透明
電極が互いにショートまたは近接しやすい。その結果、
液晶が透光性でな(なったり、一部が黒化して不良が発
生しやすかった。このため、液晶部に対しても他のミク
ロバールスペーサ(4)を敗在させてそれぞれの電極が
ショートしないように一定の7巨離に保たせていた。
しかし、このスペーサは単に配向膜間に散在させたのみ
であり、それぞれの基板と点接触となりこの接触部は局
部荷重が太き(加わってしまう。
そしてこの接触部にもしアクティブ素子があるとこの素
子を破壊してしまうこともあり得る。
また従来のスペーサは散布の際に凝集し、基板上に均等
に分散させるのが非常に困難であった。
また、スペーサ自身の粒径にもばらつきが見られ均等な
基板間隔を得ることが困難であった。
さらにこのTN液晶を用いて実際に液晶表示装置を作ら
んとすると、2つの基板をシール材で周辺の一部を除き
シールしてしまった後、この中を真空に保ち、毛細管現
象を利用して液晶を充填している。しかしその間隔が3
μmまたはそれ以下を必要とするFLCの如き液晶では
、毛細管現象を利用して充填する場合スペーサが動いて
しまったりまたスペーサそれ自体が小さいため、ますま
す互いに凝集しやすくなり、均一に敗在させることが不
可能であった。
このため、液晶セルの間隔に、ばらつきが発生し、FL
Cの場合複屈折効果を利用して、表示を行なうため、そ
のセル間隔のばらつきが色むらとなって現われ、液晶電
気光学装置の商品価値をなくしていた。また、スペーサ
の存在しない領域は指で押すと容易にセル間隔が変化す
るため、層構造をなして、配向している、FLCの配向
が乱れてしまい、その部分のみ表示が不可能となる欠点
を有していた。
また、従来法では外周シール形成工程とスペーサー散布
工程とがわかれており、工程が多いと製品歩留りが悪く
なりコスト高になるという欠点を有していた。
さらにスペーサが散在する位置がばらばらであるため、
アクティブ素子が連結したディスプレイにおいて、この
素子に局部的に応力を加えてしまうことも起き、素子の
不良を誘発しやすい。
「問題を解決するための手段」 このため本発明は、従来の公知の単体でできている有機
樹脂または無機組成物のスペーサを用いるのではなく、
一方の基板上側に電極またはこの電極上に配向処理また
は配向膜が形成された表面上に所定の高さ及び所定の部
分に印刷法等により有機接着剤、例えばエポキシ系接着
剤を印刷し線状、またはブロック状または任意形状の“
貝柱”のスペーサおよび、外周シール部を形成したもの
である。
「作用j かくすることにより、スペーサおよびセル外周シール剤
として作用する樹脂はその高さのばらつきも同じ印刷版
を用い選択的に形成するため所定の厚さ±0.5μm以
下を基板上にて得ることができる。さらにこの材料によ
り、対抗する他の透光性基板の内側面と互いに密着させ
ている。このため、2つの基板は初期において、基板自
体のうねり的な凹凸による多少の非平坦性を有しても、
その少なくとも一方の基板をセミハード性のすなわち加
圧により変形し得る固さを有する基板を用いることによ
り、シール材とスペーサの厚さく高さ)により固着する
ことができる。このエポキシ系接着剤のストライプ状、
またはブロック状または任意形状の“貝柱゛によりスペ
ーサ部および外周シール部を構成させた後、セミハード
の透光性を有する他の基板をその上側に真空中でその電
極またはそれと配向膜が形成されている面側を向合わせ
て配設する。その後、基板両側より加圧し、同時に加熱
し、プレス・キュア方式によりそれぞれのスペーサ、シ
ール材を他の面と密着及び固着させる。すると互いに密
着したシール部とスペーサ部により、それぞれの基板が
実質的に互いに固着しているため、もとの非平坦の状態
に戻らず、電極間の間隙が一定になって最終状態におい
て、パネルの一部のセル間隔が広すぎる等の支障が発生
しない。またスペーサ接着剤により互いの基板を固着さ
せたため、表示パネルそれ自体の機械的強度も1枚のみ
の強度ではなく、合わせガラスに近い実質的に2枚の強
度に等しい強固さを有せしめることが可能となった。
また凹版印刷の場合は原版の溝の深さを変えれば、転写
された接着剤の高さを自由に変えることができるため、
必要なセル間隔を任意設定できる。
また、スペーサ一部と外周シール部とで高さを変えるこ
とも可能である。
以下に実施例に従って本発明を記す。
実施例1 第2図に本実施例にて使用した、印刷法の概略図を示す
本実施例において、2つの透光性基板、例えばガラス基
板(1)、(1゛’)を用いた。
第3図に示すようにこの基板(1)の一方の面に液晶用
電極を透光性導電膜(2)、例えばITOまたは5nO
zにより形成した。この際本実施例では、マトリクス状
に電極(2)をバターニングしである。
この上面に、ポリイミド樹脂(3)を薄く約500人程
度形成し、公知のラビング処理により配向処理を行った
。他方基板(1・)に対しても同様の透光性導電111
(2・)と配向処理(3・)を行った。
次に第2図に示すような凹版印刷の装置を用いて一方の
基板(1)にスペーサー及び、外周シールの印刷を行っ
た。
所定のパターンが刻まれた凹版原版(13)に容器(1
2)に入れられたエポキシ系接着剤(16)を塗布した
後、スキージ(15)にて、不要な接着剤(16)を除
去し凹版原版の四部にのみ接着剤(14)を残す。
次に、この凹部の接着剤(14)を原版(13)と接し
回転している転写用ロール(11)に転写する。さらに
この転写ロールより基板(1)に転写され、スペーサ及
び外周シール部(9)を形成した。
このエポキシ系接着剤は紫外線/熱併用タイプであり、
グレースジャパン株式会社より販売されているUV−3
07を用いたが特に、このタイプである必要はなかった
ただし、通常の接着剤の状態では、粘度が高すぎる為に
減粘剤を加えて、200センチボイズ〜100ポイスの
間に調整しである。
この際に使用する凹版の原版パターンは任意の形状寸法
でよく、本実施例では400μm各に5μm×5μ渭の
“貝柱”スペーサ(9)を形成するパターンにした。ま
た、セルの外周シール部は100μm幅で転写するパタ
ーンとし、スペーサと外周シール部を同時に形成できる
ようにした。即ち、スペーサ間を所定の間隔として任意
の位置へ散在させて配設することが可能となる。さらに
原版のパターンを変更すれば、アクティブ方式の液晶パ
ネルであった場合、配線、非線型素子またスイッチング
素子の存在する領域にスペーサを形成させることを意図
的に避けることができる。即ちスペーサによりその後の
使用に際し、機械応力等によりリードが断線したり、ま
た素子が不動作になる可能性を避けることができる。
次に第3図に示す如<、基板(1)の上側をさかさに配
設しく下側面とし)、他方の基板(1”)とその上に透
光性電極(2= ) 、配向膜(3“)が上側面に設け
られた透光性基板(1・)を互いに対抗させて重ね合わ
せ、両側より圧力を加え、150°C/ h rのベー
クを行ない、セル外周の封止と上下両基板の接着を行な
った。
いわゆる「プレス・キュア方式」を採用した。すると貝
柱(9)が対向する基板またはこの上(内側表面)のエ
ポキシの貝柱、又は配向膜に密着し2枚のガラスを互い
にはりあわせることができる。
このポストベーク後でその高さを3μm、またはそれ以
下この場合には2.2μm±0.5μmにすることがで
き、FLCにとって好ましい間隔となった。
この場合、対抗するガラスの少なくとも一方をセミハー
ドな固さにすると、ガラス自体が持っている歪みにそっ
て他方のガラスを合わせ、かつそのスペーサでお互いを
固着してしまうため、ガラス基板自体が歪み(滑らかな
凹凸のうねり)を有していても、それと無関係に電極間
隙を一定としてその対向する基板同志を実質的に互いに
張り合わせる。
本発明の実施例においては、この後このスペーサで保持
された間隙内に強誘電性液晶(5)を公知の方法で充填
した。
本実施例により作製された200 mmX3QQ 1l
fiの大きさの液晶電気光学装置の基板間隔を測定した
結果を第4図(7)に示す。測定点は200 alX 
300龍基板の対角線上を40菖鵬間隔で約9点の測定
を行った。
比較例として、従来法による作製を行った結果を第4図
(8)に示す。この場合用いる基板は本発明と同じであ
るが、スペーサとしては直径2.0μm±0.3のアル
ミナを用い、メチルアルコールを分散液として基板上に
散布した。この結果より明らかなように、本発明の場合
は間隔のばらつきが少ないが、従来例の方はばらつきが
激しく特に中央部が広くなった。
この際、基板の中央部分を指で押してやると従来例は容
易にセル間隔が変化したのに比べ、本発明の場合はほと
んど変化しなかった。
尚、本実施例としては、印刷法として、凹版印刷を使用
したが、他の方法、オフセット印刷でも作製することは
可能である。
「効果」 本発明は以上に示す如く、2つの相対する基板の間隙を
一定にするため、エポキシ系接着剤を選択的に形成して
高さを一定とした。さらにスペーサ及び外周シール材と
同じ材料のエポキシ接着剤で形成するため、スペーサ一
工程と、外周シール工程を同時に行なうことができ、歩
留り向上及びコストを下げることが可能となった。さら
に、上下2つの基板を固着出来るため実質的に合わせガ
ラスの強度を持たせることができた。その結果、2つの
配向膜間の間隔は所定の厚さ±0.5μの範囲で一定に
できた。特にアクティブマトリックス構造を有しそのド
ツト数を400 x1920も有する20cmX3Qc
mもの大面積の液晶パネルにおいて、中央部が必要以上
に膨れたり、また互いに2つの電極間が近接したりする
ことを防くことができた。
このため、従来では大面積の基板を用いて液晶を作らん
とすると、それぞれの基板の内側表面をきわめて精害に
研磨しなければならず、またシール材とスペーサとは全
く異なった材料、異なった工程により作られていた。加
えてスペーサは上下の基板内面とは密着していなかった
。またスペーサの泣面の推定ができなかった。しかし本
発明においては、かかるガラス基板の価格の2〜5倍も
の高価な研磨処理工程がない、シール材によりシールす
る工程と、スペーサを散在させる工程とを1工程として
簡略化できるという他の特長を有する。
加えてスペーサが電極間隔即ち約400 μ間に1個設
けられている為、いわゆる合わせガラスと同様にきわめ
て強固な基板として液晶パネルを取り扱うことができる
ようになった。
スペーサの形状を基板表面と点接触ではなく面接触また
は線接触とし得、下地材へのダメージを防止することが
可能となった。
また本発明により、スペーサを任意の場所に固定でき、
加えて均等間隔とすることができたので液晶注入後基板
中央部を指で押さえても間隔が変化せず、そのため複屈
折により色むらが発生せず、また液晶分子の配向をみだ
さないという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来より公知の液晶表示装置の縦断面図を示す
。 第2図は本発明で用いた印刷機の概略断面図を示す。 第3図は本発明の方法により作製された液晶電気光学装
置の断面図を示す。 第4図は本発明と従来法により作製された液晶電気光学
装置の基板間隔の分布を示す。 1.1′・・・・・・基板 2.2゛・・・・・・電極 3.3゛・・・・・・配向処理層 5・・・・・・液晶

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1の基板上の第1の電極上、または該電極上に設
    けられた配向処理層上にスペーサーと液晶セル外周の封
    止剤を構成する有機接着剤被膜を印刷法により選択的に
    形成する工程と第2の電極または第2の電極上の配向処
    理層を有する第2の基板を前記第1の基板に重ね合わせ
    て、前記有機接着剤をスペーサーまたは、液晶セルの外
    周封止剤として液晶電気光学装置用セルを構成する工程
    とを有することを特徴とする液晶電気光学装置作製方法
    。 2、特許請求の範囲第1項において、スペーサ及び外周
    シール部を選択的に形成する印刷法としては、凹版印刷
    法又は、オフセット印刷法が用いられたことを特徴とす
    る液晶電気光学装置作製方法。
JP61208617A 1986-09-04 1986-09-04 液晶電気光学装置作製方法 Pending JPS6363020A (ja)

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