KR20010021190A - 액정표시소자의 제조방법 - Google Patents

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후루카와게이이치
오카다마사카즈
다니구치다츠오
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카나야 오사무
미놀타가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 적어도 한쪽이 가요성인 한쌍의 기판간에 스페이서 입자가 배치됨과 더불어, 액정재료가 배치되어 있는 액정표시소자의 제조방법에 있어서, 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높고, 더욱이 양기판간의 간격(갭)을 균일하게 할 수 있어, 양기판간의 기포발생을 충분히 제어할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.
기판(21a)과 이에 대향하는 가요성 기판(21b)간에 스페이서 입자(25)와 접착재료(밀봉수지(26), 수지조성물(27)) 및 액정조성물(28)이 배치되어 있는 액정표시소자(20)의 제조방법으로, 기판에 접착재료를 배설하는 공정과, 기판에 스페이서 입자(25)를 배설하는 공정, 기판에 액정조성물(28)을 부여하는 공정 및, 기판(21b)을 액정조성물(28)을 사이에 두고 기판(21a)에 접착재료에 의해 가압하에 맞붙이는 기판 맞붙임 공정을 포함하고, 기판 맞붙임 공정에서는 액정조성물(28)을 부여한 기판(21a)을 핫플레이트(hot plate; 30(지지부재의 일례))로 지지하면서 상대적으로 이동하는 가열가압롤러(52)에 의해 가요성 기판(21b)의 각부를, ① 스페이서 입자 1개당 걸리는 임펄스 F가 0.001gf·초≤F≤0.1gf·초의 범위로 되도록, ② 롤러(52)에 의한 가열에 관한 파라메터 X가 200≤X≤3000로 되도록, 및(또는) ③ 기판 단위면적당 차지하는 스페이서 입자(25)의 면적비율 S가 0.003 이하로 되도록 스페이서 입자를 배설해 두고, 순차적으로 다른쪽 기판으로 가압하에 맞붙여 가는 액정표시소자(20)의 제조방법이다.

Description

액정표시소자의 제조방법 {METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT}
본 발명은 기판간에 액정재료 및 스페이서 입자가 배치된 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 전자 디스플레이 분야에 있어서, 액정표시소자는 소형의 정보기기 단말로부터 투사형의 대형 프로젝션 디스플레이까지 넓은 분야에서 실용화되고 있다. 이러한 액정표시소자는, 일반적으로 스페이서 입자에 의해 갭이 유지된 2매의 유리기판을 맞붙여 셀을 제작하고, 그 셀의 기판간 갭에 주입구로부터 액정재료를 주입하며, 재차 양기판을 평판으로 압박하여 갭 조정을 행한 후 주입구를 밀봉함으로써 제조되고 있다.
액정재료를 셀에 주입하는 방법으로서는, 진공주입법이 널리 이용되고 있다. 진공주입법은 양면에 주입구를 형성한 셀을 진공통내를 감압함으로써 그 셀내를 진공상태로 하고, 미리 진공 탈기해 둔 액정재료를 그 진공통내에서 이 주입구에 접촉시키고, 그런 후 셀 밖의 압력을 대기압으로 되돌림으로써 압력차를 이용하여 액정재료를 셀내에 충전하는 방법이다.
또, 근래 경량으로 내충격성이 우수하여 소자 자체의 두께를 얇게 하는 것이 가능하기 때문에, 필름기판을 이용한 액정표시소자가 주목되고 있다.
그렇지만, 유리기판을 맞붙인 셀로의 상기 진공주입법에서는, 셀내의 공기의 배기나 액정재료의 주입에 장시간을 요하여 생산성이 낮아진다는 문제가 있다. 특히, 대형 기판을 이용한 셀의 경우에 이 문제는 현저하게 된다. 또, 셀 단면(端面)에 여분의 액정재료가 부착되어 액정재료의 손실이 많아지는 것이나, 내부를 진공상태로 한 셀의 주입구를 액정재료에 접촉시킬 때의 액정재료의 굄에 복수의 셀이 몇번이나 담궈지는 사이에 액정재료가 오염된다는 문제도 있다.
또, 필름기판을 이용한 액정표시소자에 대해서는 필름기판은 가요성을 갖기 때문에, 진공주입법을 이용하는 경우, 셀의 진공배기 및 액정재료의 주입에도 유리 셀에 비해 시간을 요하여, 그것만 장시간을 요한다. 특히, 필름기판만을 이용하여 제작된 셀에서는 이 문제가 현저하다.
그 때문에, 필름기판을 유리 등의 기판에 한번 맞붙이고 나서 셀을 제작하여 액정재료를 주입한다는 방법이 제안되고 있지만, 필름기판을 유리에 붙이는 공정 및 액정재료 주입후에 유리로부터 떼어내는 공정이 필요하여 번잡한데다가 필름기판을 손상시키거나 변형시킬 우려가 있다. 또, 유리기판으로의 필름 부착을 위한 최적의 조건을 설정하지 않으면 안되는 등의 문제도 있다. 이와 같이 필름기판을 유리에 붙여 액정표시소자를 제조하면, 공정의 증가나 복잡화가 방지되지 않아 기판이 커질수록 제조하는 것이 어려워진다.
또, 액정표시소자에서는 표시를 양호하게 행하기 위해 액정재료의 두께를 각부 균일하게 할 필요가 있다. 그 때문에, 액정표시소자에서는 통상, 액정재료를 접착하는 양기판간의 간격(갭)을 제어하여 액정재료의 두께를 각부 균일화하기 위해 양기판간에 스페이서 입자가 배치된다. 그러나, 그것으로도 또한 양기판간의 간격, 따라서 액정재료의 두께의 각부 균일성에 대해서는 아직 충분하다고는 말할 수 없다.
본 발명의 목적은, 한쌍의 기판간에 스페이서 입자 및 액정재료가 배치되어 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공함에 있다.
더욱 상세히 말하면, 본 발명의 하나의 목적은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높은 액정표시소자의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높고, 더욱이 양기판간의 간격(갭)을 균일하게 할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 더욱 다른 목적은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높고, 더욱이 양기판간의 기포발생을 충분히 억제할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명방법에 의해 얻고자 하는 액정표시소자의 일례의 개략구조를 나타낸 단면도이고,
도 2는 액정재료 부여공정 및 기판 맞붙임 공정전의 기판의 준비공정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명방법의 실시에 이용하는 기판 맞붙임 장치의 일례의 사시도,
도 4는 도 3에 나타낸 장치의 개략측면도,
도 5는 도 3에 나타낸 장치의 일부를 생략하여 나타낸 개략정면도,
도 6은 도 3에 나타낸 장치의 핫플레이트(hot plate) 부분의 단면도,
도 7은 액정조성물을 사이에 두고 기판을 맞붙이고 있는 소자를 나타낸 단면도,
도 8의 (a)는 기판 맞붙임의 다른 예를 나타낸 도면,
도 8의 (b)는 기판 맞붙임의 더욱 다른 예를 나타낸 도면이다.
<도면부호의 설명>
20 -- 액정표시소자, 21a -- 기판,
21b -- 가요성 기판, 22a, 22b -- 전극,
23a, 23b -- 절연막, 24a, 24b -- 배향막,
25, 25' -- 스페이서 입자, 26 -- 밀봉수지,
27 -- 수지구조물, 28 -- 액정조성물,
100 -- 베이스(base), 30 -- 핫플레이트(hot plate),
31 -- 흡착테이블, 31a -- 기판위치결정핀,
31b -- 코일스프링(coil spring), 31c -- 흡착구멍,
32 -- 히터, 32a -- 온도조절기,
32b -- 온도센서, 33 -- 단열 플레이트,
34 -- 슬라이드 블록, 34' -- 너트 블록(nut block),
35 -- 볼나사, 36 -- 구동원,
37 -- 위치검출기, 38 -- 레일,
39 -- 전자(電磁)밸브, 10 -- 진공펌프,
40 -- 액정조성물을 정량 토출하는 정량 토출유닛,
41 -- 실린더, 43 -- 제어장치,
44 -- 공압원(空壓源), 45 -- X-Y 로봇기구,
50 -- 가압가열유닛, 51 -- 가압롤러,
52 -- 가열가압롤러, 54 -- 베어링,
55 -- 베어링 홀더, 56 -- 지지판,
57 -- 레일, 58 -- 슬라이드 블록,
59 -- 접속블록, 60 -- 스프링,
61 -- 조정볼트, 62 -- 스프링 스토퍼(stopper),
63 -- 스토퍼, 53 -- 봉모양 히터,
64 -- 온도센서, 65 -- 온도조절기,
70 -- 기판후단 유지유닛, 71 -- 기판후단 유지롤러쌍,
72 -- 윈치(winch), 73 -- 와이어,
8, 9 -- 핀치롤러쌍.
[1] 본 발명은 후술하는 3개의 제1과 제2 및 제3타입의 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.
[1-1] 먼저, 제1과 제2 및 제3타입의 액정표시소자의 제조방법의 공통적인 사항에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 액정표시소자의 제조방법에 있어서도, 한쌍의 제1 및 제2기판간에 스페이서 입자 및 액정재료가 배치된 액정표시소자를 제작한다.
본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 액정표시소자의 제조방법에 있어서도, 제1및 제2기판중 적어도 한쪽 기판은 가요성 기판으로 한다. 또, 이후의 설명에서는 제2기판을 가요성 기판으로 한다. 제1기판은 가요성의 것이어도, 가요성이 아닌 것이어도 좋다. 즉, 제1 및 제2기판 모두 가요성 기판이어도 좋다.
본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 액정표시소자의 제조방법이라도, 접착재료 배설(配設)공정과, 스페이서 입자 배설공정, 액정재료 부여공정 및, 기판 맞붙임 공정을 포함하고 있다. 본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 액정표시소자의 제조방법에 있어서도, 수지구조물 형성공정을 행해도 좋다. 이하, 각 공정에 대해 차례로 설명한다.
(a) 접착재료 배설공정
접착재료 배설공정에 있어서는, 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 접착재료를 배설한다.
접착재료는 대표적으로는 한쌍의 기판간으로부터 액정재료가 누설하는 것을 방지하는 밀봉재를 겸하는 접착재이다. 밀봉재는 통상 기판의 주연부에 부여되고, 밀봉벽을 형성한다. 환언하면, 밀봉재로 이루어진 밀봉벽은 기판간의 액정을 둘러싼 위치에 설치하면 좋다. 밀봉재는 여러 가지의 것을 채용할 수 있지만, 예컨대 열가소성 수지, 열경화성 수지 등으로 이루어진 것을 들 수 있다. 열가소성 수지나 열경화성 수지로 이루어진 밀봉재를 채용하는 것은, 후술하는 기판 맞붙임 공정에 있어서는 가열하면서 기판을 맞붙이면 좋다. 밀봉재는 양기판 간격을 제어하는 스페이서 입자를 포함하고 있어도 좋다.
접착재료 배설공정은, 대표적으로는 기판 맞붙임 공정 전에 행하면 좋다.
(b) 스페이서 입자 배설공정
스페이서 입자 배설공정에 있어서는, 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 스페이서 입자를 배설한다.
스페이서 입자는 제1 및 제2기판을 맞붙인 후에는 제1기판과 제2기판간에 배치되는 것으로, 제1기판과 제2기판간의 갭(액정재료의 두께)을 제어하기 위한 것이다.
스페이서 입자는, 예컨대 건식법, 습식법 등의 종래로부터 알려진 수법으로 기판상에 산포함으로써, 기판에 배설하면 좋다. 스페이서 입자의 산포는 대표적으로는 기판 맞붙임 공정 전에 행하면 좋다.
액정재료 부여공정에 있어서 기판에 부여하는 액정재료에 스페이서 입자를 분산시켜 둠으로써, 액정재료의 부여와 동시에 스페이서 입자를 기판에 배설해도 좋다.
(c) 액정재료 부여공정
액정재료 부여공정에 있어서는, 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 액정재료를 부여한다.
액정재료는, 예컨대 적하 등으로 함으로써 기판상에 공급하면 좋다. 기판 전면에 액정재료를 공급해도 좋고, 기판의 일부분(예컨대, 단부)에만 액정재료를 공급해도 좋다. 이러한 액정재료의 공급은, 예컨대 기판 맞붙임 공정 전에 행하면 좋다.
액정재료는, 기판 맞붙임 공정에 있어서 제1 및 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 맞붙여 가기 전 또는(및) 한중간에 기판간에 공급해도 좋다. 기판의 맞붙임 한중간에 액정재료를 공급할 때에는 기판을 맞붙이고 있는 기간중 액정재료를 계속 공급할 필요는 없고, 그 맞붙임 기간중의 적어도 일부 기간에 있어서 액정재료를 공급하면 좋다. 예컨대, 기판 맞붙임의 개시때만 액정재료를 공급해도 좋고, 기판 맞붙임 개시때부터 맞붙임 도중(예컨대, 기판 맞붙임 종료 직전)까지 액정재료를 공급해도 좋다.
(d) 기판 맞붙임 공정
기판 맞붙임 공정에 있어서는, 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 제1기판과 제2기판을 맞붙인다. 접착재료를 제1 및 제2기판에 각각 접착시킴으로써 제1기판과 제2기판을 맞붙인다.
제1 및 제2기판을 맞붙임으로써, 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 제1기판과 제2기판 사이에 배치한다. 스페이서 입자에 의해 기판간 갭(액정 두께)을 제어한다.
본 발명에 따른 제1~제3의 어느 하나의 타입의 제조방법에 있어서도, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서, 제1 및 제2기판을 맞붙인다.
본 발명에 따른 제2타입의 제조방법의 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 가압뿐만 아니라 더욱 가열하면서 제1 및 제2기판을 맞붙인다. 즉, 제2타입의 제조방법의 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압 및 가열하면서, 제1기판 및 제2기판을 맞붙인다. 제1 및 제3타입의 제조방법에 있어서도, 가압 및 가열하면서 제1 및 제2기판을 맞붙여도 좋다.
예컨대, 다음의 (d1) 또는 (d2)에서 설명하는 바와 같이 가압하면서 제1 및 제2기판을 맞붙이면 좋다.
(d1) 예컨대, 제1기판을 평탄모양으로 지지부재로 지지한다. 이어서, 가요성 제2기판을 구부려 제2기판의 한쪽 단부를 상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 지지부재로 지지된 제1기판에 포갠다. 그리고, 지지부재로 지지된 제1기판에 대해 1 또는 2 이상의 가압부재를 상대적으로 이동시킨다. 이에 따라, 가압부재에 의해 가요성 제2기판을 제1기판쪽으로 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 억눌러서, 제1 및 제2기판을 맞붙이면 좋다.
제1기판을 평탄모양으로 지지하는 지지부재는, 예컨대 평탄한 면을 갖춘 것으로 하면 좋다.
가압부재는, 예컨대 가압롤러로 하면 좋다. 가압부재는 복수여도 좋다.
기판을 맞붙일 때에는, 지지부재에 대해 가압부재가 상대적으로 이동하면 좋기 때문에, 가압부재를 이동시켜도 좋고, 지지부재를 이동시켜도 좋으며, 가압부재 및 지지부재 쌍방을 이동시켜도 좋다.
이렇게 하여 제1 및 제2기판을 맞붙일 때에는, 예컨대 상술한 바와 같이 기판을 맞붙이기 전에 미리 액정재료를 적어도 한쪽 기판에 공급해 두면 좋다.
가압 및 가열하면서 기판의 맞붙임을 행할 때에는, 예컨대 지지부재로 지지된 제1기판에 대해 가열부재를 상대적으로 이동시킴으로써, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 그 제2기판측으로부터 가열하면서, 제1 및 제2기판을 맞붙이면 좋다.
가열부재는, 예컨대 그 표면 또는 내부에 발열체를 갖춘 것으로 하면 좋다. 가열부재는, 예컨대 발열체를 내장하는 가열롤러로 하면 좋다. 가열부재는 복수여도 좋다. 가열부재는 제2기판에 접촉시켜도 좋고, 접촉시키지 않아도 좋다. 제2기판에 접촉시키는 가열부재를 채용하면, 가열효율이 좋아진다. 가열부재는 가압부재를 겸하는 것이어도 좋다. 즉, 가압 및 가열 쌍방을 행하기 위한 가압가열부재(예컨대, 가압가열롤러)에 의해 가압 및 가열을 행해도 좋다. 상술한 바와 같이 복수의 가압부재로 가압하면서 기판의 맞붙임을 행할 때에는, 이들 가압부재의 1 또는 2 이상의 가압부재를 가열도 행하는 가압가열부재로 해도 좋다.
가열하면서 기판의 맞붙임을 행할 때에는 제1기판을 지지하는 지지부재측부터 가열해도 좋다. 이 경우, 예컨대 지지부재를 발열가능한 것으로 하면 좋다. 물론, 제1기판측 및 제2기판측 쌍방부터 가열하면서 기판의 맞붙임을 행해도 좋다.
(d2) 서로 대향하는 한쌍의 제1 및 제2가압부재 사이를 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 제1 및 제2기판을 포개면서 통과시킴으로써 제1 및 제2기판을 맞붙여도 좋다.
가압부재는 예컨대 가압롤러, 가압벨트 등으로 하면 좋다.
제1 및 제2가압부재 사이(예컨대, 제1가압부재와 제2가압부재의 닙(nip)부분)를 제1 및 제2기판을 순차적으로 포개면서 통과시킴으로써, 제1 및 제2기판을 맞붙인다. 기판을 가압부재 사이를 통과할 때에는, 물론 가압부재측을 기판측에 대해 이동시켜도 좋고, 기판측을 가압부재측에 대해 이동시켜도 좋으며, 기판 및 가압부재 쌍방을 이동시켜도 좋다.
복수의 가압부재쌍(제1 및 제2가압부재로 이루어진 가압부재쌍)에 의해 가압하면서 기판을 맞붙여도 좋다.
가압 및 가열하면서 기판의 맞붙임을 행할 때에는, 예컨대 한쌍의 가압부재중 적어도 한쪽 가압부재를 가열부재도 겸하는 것으로 하면 좋다. 그리고, 가열부재를 겸하는 가압부재(가압가열부재)로 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압 및 가열하면서 제1 및 제2기판을 맞붙여도 좋다. 상술한 바와 같이 복수의 가압부재쌍에 의해 가압하면서 기판을 맞붙일 때에는, 예컨대 적어도 1조의 가압부재쌍중 적어도 한쪽 가압부재를 가열부재도 겸하는 것으로 하면 좋다.
가압부재쌍으로서, 예컨대 가압롤러쌍을 채용할 때에는, 예컨대 이들 가압롤러의 축선방향을 수평방향으로 하고, 가압롤러쌍의 연직방향 상측으로부터 하측으로 제1 및 제2기판을 통과해 이들 기판을 맞붙여도 좋다.
이와 같이 가압부재쌍의 사이를 제1 및 제2기판을 통과시킴으로써 이들 기판을 맞붙일 때에는, 액정재료를, 예컨대 상술한 바와 같이 제1 및 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 맞붙여 가는 한중간에 기판간에 공급해도 좋다.
상기 (d1)과 (d2)에서 설명한 수법에 의해 혹은 이들과는 다른 수법에 의해 기판을 맞붙여도 가요성 기판을 구부리면서 다른쪽 기판으로 순차적으로 맞붙여 가는 것이 바람직하다. 더욱이, 상세히 설명하면, 기포의 도피로를 확보하는 등을 위해 제1기판과 제2기판의 전영역을 한번에 포개지 않고, 제1기판과 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 포개는 것이 바람직하다. 가요성 기판을 구부림으로써, 이와 같이 제1기판과 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 포갤 수 있다. 제1기판과 제2기판의 포개어 가는 부분에 순차적으로 압력을 가함으로써, 제1기판과 제2기판간의 기포를 쫓아내면서, 제1기판과 제2기판을 맞붙일 수 있다. 이에 따라, 기판간에 기포가 잔류하는 것을 억제할 수 있어, 그것만으로 양호한 표시를 행할 수 있는 액정표시소자가 얻어진다. 가요성 기판이 제2기판뿐인 경우에는, 그 가요성 제2기판을 구부리면서, 제1기판으로 순차적으로 맞붙이면 좋다. 제1 및 제2기판이 모두 가요성 기판인 경우에는, 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 구부리면서, 이들 기판을 순차적으로 맞붙이면 좋다.
(e) 수지구조물 형성공정
수지구조물 형성공정에 있어서는, 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 수지구조물을 형성한다. 수지구조물 형성공정은 대표적으로는 기판 맞붙임 공정 전에 행하면 좋다.
수지구조물은 제1 및 제2기판을 맞붙인 후에는 이들 기판 사이에 배치되는 것이다.
수지구조물로도 상기 스페이서 입자와 더불어 소정의 양기판 간격을 유지시킬 수 있다. 수지구조물은 기판 간격을 확실히 소정간격으로 유지하기 위해 기판에 접착시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는 수지구조물도 접착재료로서 작용한다. 수지구조물은, 예컨대 열가소성 수지로 이루어진 것으로 하면 좋고, 이 수지구조물은 기판 맞붙임 공정에 있어서 가열하면서 제1 및 제2기판을 맞붙임으로써, 이들 각 기판에 각각 접착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 제조방법에 있어서도, 상술한 바와 같이 이 수지구조물 형성공정을 행해도 좋고, 행하지 않아도 좋다. 기판간에 수지구조물을 형성하면, 액정표시소자 전체의 강도를 높임과 더불어, 기판간 갭의 균일성도 높일 수 있다.
[1-2] 이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 어느 하나의 타입의 제조방법에 있어서도, 진공주입법을 이용하지 않고 가판간에 액정재료를 배치하기 때문에, 그것만으로 간단하게 단시간에 생산성 좋게 액정표시소자를 제작할 수 있다. 기판으로서 수지필름 기판을 이용하는 경우에도, 또 대형의 액정표시소자를 제작하는 경우에도 생산성 좋게 액정표시소자를 제작할 수 있다.
[2] 본 발명자들은, 이러한 액정표시소자의 제조방법에 대해 더욱 연구를 거듭하여 다음의 것을 발견했다.
기판 맞붙임 공정에 있어서 가하는 압력, 기판 맞붙임 속도, 기판 맞붙임 공정을 가열하면서 행하는 경우에 있어서는 그 가열온도, 양기판간에서의 스페이서 입자의 배치밀도, 스페이서 입자의 입경(粒徑) 등의 조건에 적절한 범위가 존재한다. 이들 조건을 적절한 범위로 함으로써, 기판간 갭을 보다 한층더 균일하게 할 수 있어, 기판간의 기포발생을 더욱 억제할 수 있다. 더욱 상세히 설명한다.
(A) 기판간 갭의 균일성 등은 기판 맞붙임 공정에 있어서 가하는 압력(압박력), 기판 맞붙임 속도 및 기판간의 스페이서 입자의 배치밀도와 밀접한 관계가 있다.
또, 여기에서 말하는 기판 맞붙임 속도는, 특히 다음의 속도이다. 상술한 바와 같이 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서, 이들 기판을 맞붙일 때에는 기판의 압력이 가해지고 있는 부분은 차례로 이동한다. 그 이동속도(가압이동속도)가 여기에서 말하는 기판 맞붙임 속도이다. 상술한 바와 같이 가압부재로 제1 및 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서, 이들 기판을 맞붙일 때에는 기판 맞붙임 속도는 기판에 대한 가압부재의 상대적 이동속도이다. 이 속도는, 기판 각부에 압력이 가해지고 있는 시간에 영향을 준다.
가하는 압력(압박력)이 큰 경우, 혹은 기판 맞붙임 속도(가압이동속도)가 작은 경우에는, 단위시간당 양기판에 가해지는 압력이 커지기 때문에 다량의 스페이서 입자에 의해 기판 간격을 유지하지 않으면 소정의 기판간 갭을 유지할 수 없다.
그러나, 스페이서 입자를 다량으로 기판상에 배치하는 것은 비용증가에 관련됨과 더불어, 액정표시영역이 그만큼 좁아져 표시성능의 저하에도 관련된다. 또, 압력을 지나치게 가함으로써 스페이서 입자나 기판의 파손의 원인으로 된다. 기판상에 미리 스페이서 입자를 배치해 둔 경우에는, 압력을 지나치게 가하면, 기판 맞붙임 공정에 있어서 기판의 각부에 차례로 압력이 걸림으로써(예컨대, 가압부재가 기판에 대해 상대적으로 이동함으로써), 스페이서 입자가 이동해 버려 기판간 고르지 못한 갭이 생긴다. 기판 맞붙임 속도(가압이동속도)가 작은 경우에는, 기판간에 기포가 잔류하기 쉬워진다.
반대로, 가하는 압력(압박력)이 작은 경우, 혹은 기판 맞붙임 속도(가압이동속도)가 큰 경우에는 단위사간당 양기판에 가해지는 압력은 낮아지기 때문에, 양기판을 맞붙인 후의 기판간 갭의 균일성이 부족해진다. 기판 맞붙임 속도(가압이동속도)가 지나치게 큰 경우에는, 양기판간으로의 액정재료의 균일한 전개가 이루어지지 않아 미충전역이 남아 버린다.
(B) 기판 맞붙임 공정을 가열하면서 행할 때에는, 그 열이 액정재료를 체적변화시킨다. 가열온도가 지나치게 높으면 액정재료의 체적 팽창이 커지고, 기판을 맞붙인 후에 온도가 내려갔을 때에 큰 체적수축이 일어나 발포가 생긴다.
이러한 액정재료의 체적변화는 기판 맞붙임 공정에서의 기판 맞붙임 속도나 스페이서 입자지름과도 관계해 간다.
또한, 여기에서 말하는 기판 맞붙임 속도는, 특히 다음의 속도이다. 상술한 바와 같이 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가열하면서, 이들 기판을 맞붙일 때에는 열이 가해지고 있는 기판부분은 차례로 이동한다. 그 이동속도(가열이동속도)가 여기에서 말하는 기판 맞붙임 속도이다. 상술한 바와 같이 가열부재로 제1 및 제2기판을 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가열하면서, 이들 기판을 맞붙일 때에는 기판 맞붙임 속도(가열이동속도)는 기판에 대한 가열부재의 상대적 이동속도이다. 이 속도는 기판 각부에 열이 가해지고 있는 시간에 영향을 준다.
기판 맞붙임 속도(가열이동속도)가 작으면, 액정재료에 전해지는 열량이 커지기 때문에, 액정재료의 체적팽창은 커진다. 또, 스페이서 입자지름이 작으면 액정재료의 두께가 얇아지기 때문에, 액정재료 전체에 열이 전해지기 쉬워 그 체적팽창이 커진다.
양기판간에 수지구조물을 배치하는 경우에는, 가열온도가 낮으면 그 수지구주물의 기판으로의 용융접착성이 떨어져 후에 기판이 벗겨지는 문제가 발생한다. 맞붙임 속도(가열이동속도)도 수지구조물로의 열량의 전달에 영향을 주기 때문에 접착성에 영향을 준다.
(C) 기판간에서의 기포의 발생 등은 스페이서 입자의 배치밀도와 스페이서 입자지름에도 밀접한 관계가 있다.
스페이서 입자의 배치밀도가 지나치게 작으면, 기판 맞붙임 공정에 있어서 제1 및 제2기판을 가압하면서 순차적으로 맞붙여 갈 때, 기판이 가압에 의해 구부러져 버린다. 가열하면서 기판 맞붙임을 행할 때도 스페이서 입자의 배치밀도가 지나치게 작으면, 기판이 가압과 가열에 의해 구부러져 버린다. 이와 같이 스페이서 입자의 배치밀도가 지나치게 작아 기판이 구부러지면, 양기판 간격이 소정의 것보다 지나치게 작아진다. 그 결과, 스페이서 입자의 배치밀도가 충분히 적절한 경우에 비해 기판간에 배치되는 액정재료의 양이 적어지고, 동시에 액정표시소자 전체의 체적이 작아진다. 그리고, 액정표시소자 제작후에 온도가 내려가는 등으로 하여 액정재료의 체적수축이 일어나면, 이미 액정표시소자 전체 체적이 작은 상태이기 때문에 그 이상 압축되기 어렵고, 따라서 소자내에 발포가 일어나기 쉬워진다.
스페이서 입자의 배치밀도가 작더라도 스페이서 입자지름이 크면, 기판 맞붙임 공정 실시시의 기판의 구부림이 적어져 소정량의 액정재료를 기판간에 배치할 수 있기 때문에, 이러한 문제의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 제1~제3타입의 액정표시소자의 제조방법은 상기 (A), (B), (C)에서 설명한 지견에 기초하여 이루어진 것이다. 이하, 각 타입의 액정표시소자의 제조방법에 대해 차례로 설명한다.
[2-1] 제1타입의 액정표시소자의 제조방법
제1타입의 액정표시소자의 제조방법은, 상기 지견 (A)에 기초하고 있다.
제1타입의 제조방법의 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙이고, 이 가압시에 스페이서 입자 1개당 걸리는 임펄스 F를 0.001gf·초≤F≤0.1gf·초의 범위로 한다.
스페이서 입자 1개당 걸리는 임펄스 F(gf·초)는 다음 식과 같이 나타낸다.
F = P/(V·N) [gf·초]
여기에서, P(gf/㎟)는 가압부재 등에 의한 기판 맞붙임시의 가압력이다. V(㎜/초)는 상기 (A)에서 설명한 기판 맞붙임 속도(가압이동속도)이다. 또, N(개/㎟)은 기판 단위면적당 스페이서 입자수(배치밀도)이다.
임펄스 F를 0.001gf·초≤F≤0.1gf·초의 범위로 함으로써 기판 간격(기판간 갭)을 소자 전체에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다.
임펄스 F가 이 범위보다 지나치게 크면 압력 과잉으로 되고, 스페이서 입자나 기판의 파괴, 스페이서 입자 흐름 등이 생겨 기판간 고르지 못한 갭의 원인으로 된다.
가압력 P는 20gf/㎟ 이상 100gf/㎟ 이하로 하는 것이 바람직하다.
기판 맞붙임 속도(가압이동속도) V는 10㎜/초 이상 50㎜/초 이하로 하는 것이 바람직하다.
스페이서 입자 배설공정에서는 기판 맞붙임 공정에 있어서 양기판간에 배치되는 스페이서 입자의 배치밀도 N이 50개/㎟ 이상 400개/㎟ 이하로 되도록 스페이서 입자를 배설하는 것이 바람직하다.
제1타입의 액정표시소자의 제조방법에 있어서는, 상술한 바와 같이 가압 및 가열하면서 기판의 맞붙임을 행해도 좋다.
[2-2] 제2타입의 액정표시소자의 제조방법
제2타입의 액정표시소자의 제조방법은 상기 지견 (B)에 기초하고 있다.
제2타입의 액정표시소자의 제조방법의 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압 및 가열하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙이고, 이 맞붙임시의 가열에 관한 파라메터 X를 200≤X≤3000으로 한다.
가열의 지표인 파라메터 X는, 다음 식과 같이 나타낸다.
X = (T-20)/(V·D)
여기에서, T는 가열온도이다. 가열부재로 가열할 때에는 온도 T는 예컨대 그 가열부재의 발열온도로 하면 좋다. V(mm/초)는 상기 (B)에서 설명한 기판 맞붙임 속도(가열이동속도)이고, D(mm)는 스페이서 입자지름이다.
파라메터 X를 200≤X≤3000의 범위로 함으로써, 양기판간의 고르지 못한 갭, 기포발생, 수지구조물을 채용하고 있을 때는 그 기판으로의 접착불량 등이 없는 양호한 액정표시소자를 제작할 수 있다.
파라메터 X가 지나치게 작으면 접착재료나 수지구조물을 설치하고 있을 때는 그 수지구조물의 기판으로의 접착불량을 초래하여 맞붙인 기판이 벗겨지는 등의 문제가 발생하기 쉬워진다.
또, 파라메터 X가 지나치게 크면 액정표시소자내에 기포가 발생하는 등의 불편이 발생하기 쉬워진다.
어쨌든, 기판 맞붙임 속도(가열이동속도) V는 10㎜/초 이상 50㎜/초 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 가열온도 T는 120℃ 이상 160℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
스페이서 입자의 입경 D는 4×10-3mm 이상 10×10-3mm 이하, 즉 4㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
[2-3] 제3타입의 액정표시소자의 제조방법
제3타입의 액정표시소자의 제조방법은 상기 지견 (C)에 기초하고 있다.
제3타입의 액정표시소자의 제조방법의 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙인다. 또, 스페이서 입자 배설공정에서는, 기판 맞붙임 공정에 있어서 양기판간에 배치되는 스페이서 입자의 기판 단위면적당 차지하는 면적비율 S가 0.003 이상으로 되도록 스페이서 입자를 배설한다.
기판 단위면적에 차지하는 스페이서 입자면적의 비율 S는 다음 식과 같이 나타낸다.
S = π(D/2)2·N
여기에서, D는 스페이서 입자지름이다. 또, N은 기판 단위면적당 스페이서 입자수(배치밀도)이다.
파라메터 S를 0.003 이상으로 함으로써, 기판 맞붙임시의 기판의 구부러짐을 방지하여 발포가 일어나지 않도록 할 수 있다.
파라메터 S가 0.003 미만인 경우, 기판 맞붙임 공정에 있어서 기판이 구부러져 얻어지는 액정표시소자의 체적이 작아져 버린다. 그리고, 소자 제작후에 온도가 내려가는 등에 의해 액정재료의 체적수축이 일어나면, 기포가 발생하기 쉬워진다.
파라메터 S의 상한에 대해서는, 그것에는 한정되지 않지만, 예컨대 양호한 시인성(視認性) 확보의 관점으로부터 0.05 정도로 하면 좋다.
어쨌든, 이와 같은 스페이서 입자의 배치밀도 N은 50개/㎟ 이상 400개/㎟ 이하로 하는 것이 바람직하다.
스페이서 입자의 입경 D는 4㎛ 이상 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
제3타입의 액정표시소자의 제조방법에 있어서는, 상술한 바와 같이 가압 및 가열하면서, 기판의 맞붙임을 행해도 좋다.
이상 설명한 제1부터 제3타입의 액정표시소자의 제조방법에서의 파라메터 F, X, S의 각 범위는 지장이 없는 한 복수조합하여 채용해도 좋다.
(발명의 실시형태)
[3] 이하, 본 발명의 실시형태에 대해 첨부도면에 기초하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조방법에 의해 얻고자 하는 액정표시소자예에 대해 설명한다. 도 1은 이와 같은 액정표시소자의 개략단면구조를 나타내고 있다.
도 1에 나타낸 액정표시소자는 다수의 화소를 온/오프하여 화상을 표시하는 액정표시소자(20)이다.
도 1에 나타낸 액정표시소자는 한쌍의 기판(21a, 21b)을 갖추고, 그 양기판간에 광변조층으로서의 액정조성물(액정재료; 28)이 충전되어 있다. 또, 기판 (21a, 21b)상에는 투명전극(22a, 22b)이 매트릭스모양으로 형성되어 있고, 그 위에는 소망에 따라 형성되는 절연막(23a, 23b), 배향막(24a, 24b)이 형성되어 있다. 더욱이, 기판(21a, 21b)간에는 스페이서 입자(25)가 배치되고, 기판간 갭을 결정하고 있다. 또, 기판(21a, 21b) 주변부에는 스페이서 입자(25')를 포함하는 밀봉수지(26)로 접착되어 있다. 표시영역에는 기판(21a, 21b)에 접착하는 수지구조물 (27)이 배치되어 기판(21a, 21b)을 지지하고 있다.
이 액정표시소자(20)는 전극(22a, 22b)이 매트릭스모양으로 교차하는 포인트가 표시화소로 된다. 액정조성물(28)에 의해 매트릭스모양으로 광변조가 행해지는 영역이 표시영역으로, 수지구조물(27)은 적어도 이 표시영역에 설치되어 있다.
기판(21a, 21b)에는 투광성(透光性) 재료를 적당히 이용할 수 있어, 적어도 한쪽 기판이 가요성을 갖고 있으면, 다른쪽은 유리 등 가요성을 갖고 있지 않는 것이어도 좋다. 또, 기판(21a, 21b)은 가시광 영역의 임의의 파장역(波長域)의 광을 투과하면 좋다. 이하에서 투명이라는 말은 마찬가지의 의미로 이용한다. 또, 반사형의 액정표시소자의 경우에는 어느 한쪽 기판(21a, 21b)이 투명하면 좋고, 다른쪽은 플라스틱판 등 투명하지 않은 기판을 이용해도 좋다. 투광성의 가요성 기판으로서는 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴, 환상(環狀) 비정질 폴리올레핀 등의 필름기판을 이용할 수 있다.
투명전극(22a, 22b)은, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명전극재료 그 자체로부터 이미 알려진 방법으로 형성하면 좋다.
절연막(23a, 23b), 배향막(24a, 24b)은 필요에 따라 양기판의 전극을 포함하는 면에 순차적으로 형성한다. 이들 절연막이나 배향막을 필요에 따라 형성되는 것으로, 각각 산화실리콘 등의 무기재료나 폴리이미드 수지 등의 유기재료를 이용하여, 스퍼터링법(sputtering method), 스핀코트법(spin coat method), 혹은 롤코트법(roll coat method) 등 공지된 방법에 의해 형성하면 좋다. 절연막, 배향막중 어느 한쪽만을 형성하도록 해도 상관없고, 한쪽 기판에만 이들 막을 형성하도록 해도 좋다. 더욱이, 필요하면 배향막에 러빙(rubbing)처리를 실시해도 좋다.
스페이서 입자(25)는 가열, 가압에 의해 변형되지 않는 경질재료로 이루어진 입자가 바람직하고, 예컨대 유리 파이버(glass fiber)를 미세화한 것, 볼(ball)모양의 규산유리, 알루미나 분말 등의 무기재료 혹은 디비닐벤젠계 가교 중합체나 폴리스티렌계 가교 중합체 등의 유기재료의 구상(球狀) 입자가 사용가능하다. 이들 스페이서 입자표면에 수지를 피복한 것을 이용해도 좋다. 스페이서 입자(25)의 산포는 종래 공지된 산포방법을 이용하여 행하면 좋고, 습식법, 건식법 모두라도 좋다.
이용하는 스페이서 입자(25)의 입경은 여기에서는 4㎛~10㎛의 범위의 것으로 한다. 또, 양기판(21a, 21b)간에서의 스페이서 입자 배치밀도는 50개/㎟~400개/㎟로 한다. 보다 바람직하게는 120개/㎟~400개/㎟로 한다.
밀봉수지(26)는 액정조성물(28)을 액정표시소자 내부에 봉입할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없지만, 일반적으로는 자외선 경화수지나 열경화성 수지 등을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 밀봉수지로서 에폭시 수지재료 등의 열경화성 수지재료를 이용하면, 장기간에 걸쳐 높은 밀도성을 유지할 수 있다. 밀봉수지(26)는 수지구조물(27)과 같은 고분자재료로 형성해도 좋다.
밀봉수지(26)는, 예컨대 기판(21a, 21b)상의 주연부에 디스펜서법(dispenser method)이나 잉크제트법(ink-jet method) 등 수지를 노즐(nozzle)의 앞에서부터 기판상에 토출하여 형성하는 방법이나, 스크린판이나 금속마스크(metal mask) 등을 이용한 인쇄법, 수지를 소정형상으로 일단 평판이나 롤러상에 형성한 후, 기판상에 전사하는 전사법 등에 의해 형성할 수 있다.
밀봉수지(26)는, 예컨대 기판(21a, 21b)의 주연부에 연속한 환상으로 형성한다. 본 발명에 따른 소자의 제조방법에서는, 후술하는 바와 같이 액정재료를 적어도 한쪽 기판에 적하하여 2매의 기판을 맞붙이기 때문에, 밀봉수지(26)에 액정재료를 주입 혹은 배출하기 위한 개구부를 설치하지 않더라도 액정재료를 기판간에 가득 채울 수 있지만, 밀봉수지에 이러한 개구부를 설치해도 좋다. 개구부는 액정재료의 충전 후, 자외선 경화수지 등을 이용하여 밀봉하면 좋다. 밀봉수지(26)의 선폭은 대개 10㎛~1000㎛로 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
밀봉수지(26)에 포함되는 스페이서 입자(25')도 상기 스페이서 입자(25)와 마찬가지 재질의 것이 좋다. 그 크기는 표시영역내에 산포하는 스페이서 입자(25)와는 다른 크기로 해도 상관없지만, 통상 절연막이나 배향막의 두께, 전극의 두께, 액정조성물층의 두께 등은 액정표시소자의 평면방향의 크기에 비해 충분히 작기 때문에, 밀봉수지에 포함되는 스페이서 입자의 크기와 표시영역내에 산포하는 스페이서 입자를 같은 크기로 해도 액정조성물층의 두께가 다르다는 등의 문제는 특히 발생하지 않는다.
수지구조물(27)은, 예컨대 열가소성 수지를 이용하여 형성된다. 이와 같은 열가소성 수지로서는, 예컨대 폴리 염화비닐 수지, 폴리염화비닐리딘 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리메타크릴산 에스테르 수지, 폴리아크릴산 에스테르 수지, 폴리스티렌수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 불소계 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 폴리비닐 케톤수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 피롤리돈 수지, 포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 이들 1종이나 이들의 혼합물을 적어도 함유하는 재료로부터 수지구조물(27)이 형성된다. 또, 가압함으로써 접착력을 갖는 감압 접착제를 이용해도 좋다. 감압 접착제로는, 압력을 가함으로써 접착능이 생기는 것으로, 예컨대 아크릴 수지를 수중에서 에멀션(emulsion)으로 한 것이 있다. 그 일례로서 수성 감압 접착재 쓰리본드(Three Bond) 1546(쓰리본드사제)이 있다.
더욱이, 자외선 경화성 수지를 이용하는 경우에는, 그 수지를 스크린 인쇄 등에 의해 임의의 위치에 배치한 후, 양기판(21a, 21b)을 맞붙이기 전에 자외선을 조사하여, 적어도 표면을 고화(固化)시킨다. 이것에는 아크릴계, 에폭시계 수지 등의 자외선 경화성 수지이면 모두 이용할 수 있고, 액정패널의 제조에 이용되는 자외선 경화형의 밀봉수지나 봉구재(封口材)를 적당히 이용할 수 있다.
수지구조물(27)은 경화후에 액정표시소자의 표시를 방해하지 않고 2매의 기판을 소정 간격으로 적절히 지지할 수 있는 형상, 크기, 간격, 배치패턴으로 되도록 배치하면 좋다. 예컨대, 격자 배열 등의 소정의 배치규칙에 기초하여 일정 간격을 두고 배열된 원주형상, 사각주상(四角柱狀) 혹은 타원주상 등의 도트(dot)모양의 것으로 할 수 있다. 또, 소정의 간격을 두고 배치된 스트라이프(stripe)모양의 것이어도 좋다. 수지구조물을 도트모양으로 형성함으로써 액정표시소자의 개구율을 높게 유지하면서, 양기판과의 접착성을 높여 진동이나 구부림 등에 강한 강고한 표시소자를 얻을 수 있다. 또, 수지구조물을 스트라이프 모양으로 형성하면, 도트모양으로 형성한 경우에 비해 대체로 개구율은 낮아지지만, 기판과의 접착면적의 증가에 의해 수지구조물과 기판과의 접착성이 증가하여, 소자 자신이 더욱 강고한 것으로 된다. 더욱이, 스트라이프 모양의 수지구조물을 형성하면 액정층내에 댐(dam)이 설치되는 것으로 되어 액정층내의 액정조성물의 유동을 방지하는 점에서 유리하다.
도트모양 수지구조물은 최대폭이 200㎛ 이하의 크기의 것이 접착성, 표시특성을 고려하면 바람직하고, 또 적어도 수㎛, 보다 바람직하게는 소자제조의 용이성을 고려하여 10㎛ 이상의 최대폭의 것이 바람직하다. 양기판을 지지하고, 또 어느 정도의 접착력을 갖기 위해서는 수지구조물의 크기도 문제로 되지만, 가열압착후에 수지구조물의 접착부분의 면적이 광변조영역내에 차지하는 면적의 비율이 1% 이상이면, 액정표시소자로서 충분한 강도를 얻을 수 있다. 수지구조물의 광변조영역내에 차지하는 면적이 증가함에 따라 광변조부의 면적은 작게 되지만, 수지구조물이 차지하는 면적의 비율이 40% 이하이면 액정표시소자로서 실용상 충분한 특헝이 얻어진다. 스트라이프 모양 수지구조물의 선폭은 상술한 도트 모양 수지구조물의 경우와 마찬가지로 수㎛~200㎛, 보다 바람직하게는 10㎛~200㎛로 하는 것이 바람직하다.
또, 도 1에 나타낸 소자(20)와 같이 매트릭스 전극으로 화소를 구성한 액정표시소자에서는, 도트 모양 수지구조물을 형성하는 경우, 화소가 큰 경우에는 화소내에 복수개 그 수지구조물을 형성함으로써 소자의 강도를 증가시키는 구성도 유용하고, 화소가 작은 경우에는 한개의 수지구조물로 복수개 정도의 화소의 면적을 지지하는 구성도 유용하다. 또, 전극간에 우선적으로 도트모양 수지구조물을 배치하면 개구율이 상승하기 때문에 바람직하다. 매트릭스 전극에 의해 화소를 구성한 액정표시소자에 스트라이프 모양 수지구조물을 형성하는 경우, 개구율을 가능한 한 크게 하기 때문에, 띠모양 전극간에 전극에 따라 수지구조물을 형성하는 것이 바람직하다.
액정조성물(28)은 어떤 모드로 사용되는 것이어도 좋고, 트위스티드 네마틱(TN)모드, 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드, 강유전성 액정(FLC)모드, 인플레인 스위칭(IPS: in-plane switching) 모드, 버티컬 얼라인(VA: vertical align) 모드, 전계유초복굴절(電界誘超複屈折; ECB(electrically controlled birefringence)) 모드, 콜레스테릭·네마틱 상전이 게스트 호스트 모드, 고분자 분산형 액정모드, 콜레스테릭 선택반사형 모드 등 어느 모드로 사용되는 액정재료이어도 좋다.
이러한 액정표시소자(20)는 그것에는 한정되지 않지만, 예컨대 이하와 같이 하여 제작할 수 있다.
먼저, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 기판(21a, 21b)상에 소정의 패턴으로 투명전극(22a, 22b)을 형성한다. NESA 유리 등의 시판의 투명전극부착 기판을 이용해도 좋다. 또, 기판(21a, 21b)중 적어도 한쪽 기판(21b)은 가요성 기판이다. 후술하는 기판의 맞붙임 공정에 있어서, 평면모양으로 유지된 기파나(21a)에 대해 맞붙임을 행하는 쪽의 기판(21b)을 가요성으로 하고 있다. 또, 각 기판(21a, 21b)의 단부에는 후술하는 기판 맞붙임 장치(도 3~도 6 참조)의 기판위치결정 핀(pin; 31a)에 기판을 맞춰 넣기 위한 핀구멍(ha, hb)을 설치해 둔다.
그리고, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 필요에 따라 양기판(21a, 21b)의 전극을 포함하는 면에 절연막(23a, 23b), 배향막(24a, 24b)을 순차적으로 형성한다.
다음으로, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 기판(21a)상에는 스페이서 입자 (25)를 산포하고, 기판(21a)의 주연부로 스페이서 입자(25')를 포함하는 밀봉수지(26)를 환상으로 도포한다. 또, 기판(21a)의 밀봉수지(26)로 둘러싸인 내측 표시영역에 수지구조물(27)을 형성한다.
그것에는 한정되지 않지만, 여기에서는 스페이서 입자(25, 25')는 동일 재질의 것으로 하고, 그 입경 D는 4×10-3mm~10×10-3mm, 즉 4㎛~10㎛의 범위의 동일 일정의 입경으로 했다.
스페이서 입자(25)의 배치밀도 N은 50개/㎟~400개/㎟로 했다. 또, 기판 (21a)의 단위면적에 차지하는 스페이서 입자(25)의 면적의 비율 S = π(D/2)2·N을 0.003 이상 0.05 이하로 했다.
또, 밀봉수지(26)와 수지구조물은 같은 열가소성 고분자재료로 형성했다.
또한, 밀봉수지(26)와 수지구조물(27)은 다른 기판에 형성해도 좋다. 그렇게 함으로써, 밀봉수지(26)와 수지구조물(27)의 형성법이나 재료를 바꿀 수 있다. 예컨대, 표시영역내에서는 스크린판이나 금속마스크를 이용하여 정밀한 수지구조물 (27)을 제작하고, 표시영역외에서는 디스펜서를 이용하여, 이용하는 수지량을 필요 최소한으로 억제할 수 있다. 또, 표시영역내의 수지구조물로서는 정밀도나 접착성을 중시한 수지를 선택하고, 밀봉수지(26)로서는 액정조성물(28)내에 외부로부터 불순물이 혼입되지 않도록 기밀성이 높아 장기간의 신뢰성을 갖는 수지재료를 선택할 수 있다.
도시예와 같이, 밀봉수지(26)와 수지구조물(27)를 동일 기판상에 동일 고분자재료를 이용하여 형성하면 그만큼 공정을 간략화할 수 있다.
이와 같은 밀봉수지(26) 및 수지구조물(27)중 적어도 밀봉수지(26)는 미리 기판(21a)상에서 가열하여 반경화상태로 한다. 여기에서 말하는 반경화상태로는, 수지성분의 일부가 경화하여 유동성 및 표면의 택(tack)이 저하한 상태를 가리키고, 밀봉수지(26)내에 용제성분이 포함되는 경우는 가열에 의해 밀봉수지내에 포함되는 용제성분이 부분적으로 휘발하여 유동성 및 표면의 택이 저하한 상태도 포함하며, 더욱이 압박한 경우에는 형상이 찌그러져 접착성이 생기는 상태를 말한다.
이렇게 해서 맞붙이기 전의 기판을 제작한 후, 도 3~도 6에 나타낸 기판 맞붙임 장치를 이용하여 양기판(21a, 21b)을 그들 사이에 액정조성물(28)을 충전하면서 순차적으로 맞붙여 액정표시소자(20)를 형성한다. 도 7은 기판 맞붙임 공정 실시중의 양기판 등의 개략단면을 나타내고 있다.
여기에서, 도 3~도 6에 나타낸 기판 맞붙임 장치에 대해 설명한다.
맞붙임 장치는 기판(21a)을 탑재하여 이동시키는 핫플레이트(hot plate; 30)와, 액정조성물(28)을 정량 토출하는 정량 토출유닛(40), 2매의 기판(21a, 21b)을 가압 및 가열하는 가압가열유닛(50) 및, 제2기판(21b)의 후단을 유지하는 유지유닛 (70)을 구비하고 있다.
핫플레이트(30)는 도시한 바와 같이 단열 플레이트(33)와 그 위에 순차적층된 흡착테이블용 히터(heater; 32) 및 흡착테이블(31)을 갖추고 있다. 단열 플레이트(33)의 하면에는 베이스(base; 100)상에 설치된 레일(38)상을 슬라이드하는 블록(34)과, 서보모터(servomotor) 또는 스피드 콘트롤 모터를 구동원(36)으로 하는 볼나사(ball screw; 35)에 맞물린 너트 블록(nut block; 34')이 설치되어 있다. 볼나사(35)의 정역회전(正逆回轉)에 기초하여 이것과 맞물린 너트 블록(34')이 핫플레이트(30)와 일체적으로 레일(38)을 따라 왕복이동한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 흡착테이블(31)에는 기판(21a)을 위치결정하기 위한 핀(31a)이 설치되어 있다. 핫플레이트(30)가 슬라이드하여 후술하는 가압가열유닛(50)에 설치된 가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)와 대향하는 위치로 왔을 때, 핀(31a)의 배부(背部)에 설치된 코일스프링(coil spring; 31b)이 압축되어 핀(31a)이 롤러압으로 하강하고, 가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)로 부하를 걸지 않는 구조로 되어 있다.
핫플레이트(30)에 있어서는, 도 5에 나타낸 각 흡착구멍(31c)으로부터 전자(電磁)밸브(39)를 매개로 진공펌프(10)로 에어 흡인함으로써 기판(21a)이 고정지지된다. 따라서, 위쪽으로부터 누르는 부재가 필요없고, 장치구성의 간소화나 오염방지의 점에서 유리하다. 또, 가령 필름기판이었다고 해도 기판의 팽창이 생기지 않는다. 만약, 기판을 플레이트의 위쪽으로부터 눌러 고정한다면, 기판을 맞붙이기 위한 가압롤러의 이동을 방해하지 않도록 기판 주연부에서 지지함으로써 특히 가요성을 갖는 대형기판을 이용한 경우에 기판 전체를 평탄하게 유지하는 것이 대단히 곤란해진다.
더욱이, 흡착테이블(31)의 근방에는 온도센서(32b)가 설치되어 있고, 이 온도센서(32b)에 접속된 온도조절기(32a)에 의해 피터(32)를 온/오프제어하여 흡착테이블(31)의 온도제어를 행한다.
레일(38) 근방에는 핫플레이트(30)가 소정의 위치에서 정지 또는 속도변경할 수 있도록 포토센서(photosensor) 또는 리미트 스위치(limit switch) 등의 위치거출기(37; 도 4 참조)가 배치되어 있고, 구동원(36)으로의 제어신호를 발하도록 구성되어 있다.
정량 토출유닛(40)은, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이 액정조성물을 내부에 수용하여 토출구로부터 액정조성물을 토출하는 실린더(41)와, 그 실린더(41)내에 에어를 공급하는 공압원(空壓源; 44), 공압원(44)을 제어하여 실린더(41)로부터의 액정조성물의 토출량을 조정하는 제어장치(43) 및, 이 제어장치(43) 및 실린더(42)를 흡착테이블(31) 위쪽의 임의의 위치에 정지·주행시키기 위한 X-Y 로봇기구(45)로 구성되어 있다.
가압가열유닛(50)은 도 3과 도 4에 나타내고 있는 바와 같이 가압롤러(51)와 가압가열롤러(52)의 2개의 롤러를 갖추고 있고, 핫플레이트(30)의 이동에 의해 기판(21a, 21b)이 롤러(51, 52)의 대향부에 도래했을 때에 롤러(51, 52)에 의해 기판(21a, 21b)을 핫플레이트(30)로 향해 가압하고 가열한다.
가압롤러(51)의 양단부는 도 6에 나타낸 바와 같이 각각 베어링(bearing; 54)을 매개로 베어링 홀더(55)로 지지되어 있다. 베이스(100)상에는 지지판(56)이 배열되어 있고, 각 베어링 홀더(55)는 이 지지판(56)에 장착된 레일(57) 위를 슬라이드하는 블록(58)에 접속블록(59)을 매개로 접속되어 있다. 이에 따라, 가압롤러 (51)가 핫플레이드(30)의 바로 위에서 상하방향으로 슬라이드 가능하게 지지된다.
베어링 홀더(55)의 위쪽에는 베어링 홀더(55)를 압박하는 스프링(60)과, 스프링(60)의 오그라든 압축량을 조정하기 위한 조정볼트(61)가 설치되어 있다. 조정볼트(61)는 지지판(56)에 설치된 나사구멍에 맞물려 하단부에 설치된 스토퍼 (stopper; 62)로 스프링(60)을 압박한다. 조정볼트(61)를 회전시킴으로써, 스프링(60)의 압축량을 변경할 수 있기 때문에, 기판(21a, 21b)에 대해 균일한 압력이 걸리도록 가압롤러(51)의 가압력을 조정할 수 있다. 더욱이, 베어링 홀더 (55)의 아래쪽에는 과도한 가압을 방지하기 위한 스토퍼(63)가 설치되어 있다. 가압롤러(51)에 의한 가압력은 가압가열롤러(52)의 가압력보다도 약하게 설정해 두는 것이 바람직하다.
가압가열롤러(52) 및 그 주위의 지지기구도 상기 가압롤러(51)의 지지기구와 마찬가지이다. 단, 가압가열롤러(52)는 중공구조이고, 중공부분에 내장된 봉모양의 히터(53)로 가압가열롤러(52)의 표면이 가열된다. 가압가열롤러(52)의 표면근방에는 비접촉 또는 접촉식의 온도센서(64)가 배치되어 있고, 이 온도센서(64)에 접속된 온도조절기(65)에 의해 롤러(52)의 표면온도제어를 행한다.
가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)의 표면은 평활(平滑)하고 이형성(離型性)을 갖는 것이 바람직하고, 예컨대 실리콘 고무층이 적절하게 사용될 수 있다.
기판유지유닛(70)은 기판(21b)의 후단을 유지하는 유지롤러쌍(71)과, 이 유지롤러쌍(71)에 선단이 접속된 와이어(73)의 감이와 송출을 행하기 위한 모터구동 윈치(winch; 72)를 갖추고 있다. 윈치(72)는 핫플레이트(30)의 선단이 가압롤러 (51)에 대향하는 위치에 왔을 때, 와이어(73)의 송출을 개시하고, 유지롤러쌍(71)의 하강동작을 핫플레이트(30)의 이동동작으로 운동시킨다.
이와 같은 맞붙임 장치를 이용하여 상기 준비한 기판(21a)에 있어서 이미 스페이서 입자(25)와 밀봉수지(26) 및 수지구조물(27)을 형성한 기판(21a)을 핫플레이트(30)의 흡착테이블(31)상에 탑재하고, 그 일단부의 핀구멍(ha)을 위치결정핀 (31a)으로 맞춰 넣어 위치결정하며, 그 테이블(31)에 흡착유지시킨다. 그리고, 온도조절장치(32a)에 의한 제어하에 흡착테이블(31)을 소정온도로 가열한다. 더욱이, 가요성 기판(21b)에 대해서도 그 일단을 기판(21a)의 일단에 포개어 핀구멍 (hb)을 위치결정핀(31a)으로 맞춰 넣어 위치결정하고, 타단(후단)은 상승위치에 있는 유지롤러쌍(71)에 끼워 붙여 기판(21b)의 위쪽으로 떼어 둔다.
또한, 기판(21b)으로의 스페이서 입자(25)의 배설, 밀봉수지(26)의 배설, 수지구조물(27)의 배설중 1 또는 2 이상의 공정을 이 플레이트(30)상에서 실시해도 좋다.
다음으로, 액정조성물의 정량 토출유닛(40)에 있어서 실린더(41)에 플레이트 (30)상에 탑재된 기판(21a)에 대향하는 면내를 순차주사시켜 이 기판(21a)상에 액정재료를 공급한다. 이 때, 기포를 받아들이지 않도록 간극없이 액정재료를 공급하는 것이 바람직하다. 그리고, 기판 지지부재인 핫플레이트(30)를 소정의 속도로 이동시키고, 액정재료가 공급된 부분으로부터 순차적으로 가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)의 대향부로 진입시킨다.
이 때, 핫플레이트(30)의 이동에 의해 가요성 기판(21b)이 하측기판(21a)과 함께 가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)의 대향부로 진입하는데 맞추고, 기판유지유닛(70)의 윈치(72)가 와이어(73)를 조정하고, 이에 따라 기판후단 유지롤러쌍( 71)으로 지지된 기판(21b)의 후단이 핫플레이트(30)로 하강시키게 한다. 이렇게 하여, 기판의 맞붙임을 행하는 사이, 기판(21b)의 후단이 기판(21a)으로부터 떨어진 위치에 유지되고, 또 기판(21a)에 대해 소정의 각도를 갖도록 유지된다. 이에 따라, 맞붙임시에 기판간에 기포가 들어가는 것이 방지된다.
이렇게 해서 가압롤러(51) 및 가압가열롤러(52)를 이용하여 기판간 갭 조정을 행하면서 동시에 액정조성물(28)을 상하 기판간에 충전하고, 순차적으로 상하기판을 맞붙인다. 이 때, 밀봉수지(26) 및 수지구조물(27)은 스페이서 입자(25)로 제어되는 기판 간격까지 눌러 찌부러 뜨려 양기판에 접착한다. 또, 액정재료 공급의 초기단계에서 비교적 다량의 액정재료(28)를 공급하고, 이것을 가압롤러(51)로 기판의 나머지 영역에 눌러 내보내도록 하여 맞붙임을 행해도 좋다.
기판의 맞붙임이 진행되고, 유지롤러쌍(71)이 핫플레이트(30)의 근방까지 강하(降下)하면 윈치(72)가 정지하여 최후는 핀(31a)의 저항에 의해 기판(21b)의 후단이 유지롤러쌍(71)으로부터 떨어진다. 그리고, 기판(21b) 후단이 가압 및 가압가열롤러유닛(50)을 통과하여 기판의 맞붙임이 종료하고, 동시에 액정표시소자의 제작이 종료한다. 그 후 각 기판의 핀구멍(ha, hb)이 있는 부분을 절단 제거한다.
이와 같은 기판 맞붙임에 있어서는, 가열가압롤러(52)에 의한 가압력 P를 20 gf/㎟ 이상 100gf/㎟ 이하로 하고, 가압롤러(51)에 의한 가압력은 가열가압롤러(52)에 의한 가압력 P보다 약간 낮게 설정하며, 가압롤러(51)와 가열가압롤러(52)의 핫플레이트(30)에 대한 상대적 이동속도 V는 10㎜/초 이상 50㎜/초 이하로 하고, 가열가압롤러(52)의 온도 T를 120℃ 이상 160℃ 이하로 설정하며, 스페이서 입자(25)의 1개당 걸리는 임펄스 F = P/(V·N) [gf·초]를 0.001gf·초≤F≤0.1gf·초의 범위로 하고(N은 상기 50개/㎟~400개/㎟), 가열가압롤러(52)에 의한 가열에 관한 파라메터 X = (T-20)/(V·D)를 200≤X≤3000의 범위로 했다.
또, 기판(21a, 21b)을 맞붙일 때, 기판이 필름기판일 때는 열팽창 계수가 유리기판에 배해 크기 때문에, 핫플레이트(30)와 가압가열롤러(52)에서 온도차가 크면 상하기판(21a, 21b)의 크기가 달라져 버려 맞붙임시의 위치오차나 맞붙임 후의 액정표시소자의 왜곡 등의 문제가 생길 우려가 있다. 따라서, 핫플레이트(30)에 의해 기판을 적당한 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 또, 양기판의 가열접착에 요하는 시간도 단축되어 접착력도 향상한다.
이와 같은 액정표시소자(20)의 제조방법에 있어서는, 액정표시소자를 간단히 단시간에 생산성 좋게 제조할 수 있다. 또, 양기판간의 간격(갭)을 균일하게 할 수 있고, 그 기판간의 기포발생을 충분히 제어할 수 있어 그만큼 표시성능이 양호한 액정표시소자를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 3부터 도 6에 나타낸 맞붙임 장치를 이용하여 기판 맞붙임 공정을 실시하여 액정표시소자를 만드는 경우의 구체적 실시예에 대해 설명한다.
이하에, 설명하는 실시예에 있어서는 다음의 점은 공통으로 하고 있다.
·기판(21a, 21b) 및 전극(22a, 22b)
ITO 박막부착 PES기판(스미토모 베이클라이트사제 스미라이트 FST-5352)
·절연막(23a, 23b)
산화실리콘 박막(막두께 1000Å)
·배향막(24a, 24b)
폴리이미드 박막(닛산 카가쿠 코교사제 SE-610. 막두께 500Å)
·액정조성물
네마틱액정(메르크사제 MLC-6080-000)에 카이랄재(메르크사제 S811)를 2.3wt % 첨가한 것
·스페이서(25)
폴리스티렌계 가교 중합체 스페이서(세키스이 화인케미컬사제 마이크로펄 SP-2065. 입경 약 6.5㎛)
·밀봉수지(26)
재질: 열가소성 폴리에스테르 수지(쓰리본드사제 아론멜트 PES360SA40),
기판 맞붙임 전의 형상: 폭 0.5㎜, 높이 20㎛
수지구조물(27)
재질: 밀봉수지와 동재질
기판 맞붙임 전의 형상 및 배치: 직경 40㎛, 높이 8㎛의 원주형상으로, 피치 300㎛의 격자형상 배치
또, 각 실시예에 있어서 P는 가열가압롤러(52)에 의한 가압력 P'는 가압롤러(51)에 의한 가압력, V는 기판 맞붙임 속도, N은 스페이서 입자 배치밀도, D는 스페이서 입자의 입경[㎛], T는 가열가압롤러(52)에 의한 가열온도, F는 P/(V·N)으로 나타낸 임펄스(기판 맞붙임시에 스페이서 1개에 가해지는 힘), X는 (T-20)/(V·D)로 나타낸 가열가압롤러(52)에 의한 가열에 관한 파라메터, S는 π(D/2)2·N으로 나타낸 기판 단위면적에 차지하는 스페이서 입자의 면적의 비율이다.
또, 속도 V는 환언하면, 가압을 행하기 위한 가압롤러(51) 및 가압가열롤러 (52)의 기판에 대한 상대적 이동속도(가압이동속도)이다. 또, 속도 V는 가열을 행하기 위한 가압가열롤러(52)의 기판에 대한 상대적 이동속도(가열이동속도)이기도 하다.
Pgf/㎟ P'gf/㎟ V㎜/초 N개/㎟ D㎛ T℃ Fgf·초 X S
실시예1 30.0 10.0 20.0 200 9 130 0.0075 611 0.0127
실시예2 80.0 10.0 50.0 200 9 130 0.008 244 0.0127
실시예3 30.0 10.0 20.0 200 9 150 0.0075 722 0.0127
실시예4 30.0 10.0 20.0 400 5 130 0.00375 1100 0.00785
비교예1 8.0 10.0 50.0 200 9 130 0.0008 244 0.0127
비교예2 30.0 10.0 10.0 400 5 180 0.0075 3200 0.00785
비교예3 30.0 10.0 20.0 100 5 130 0.015 1100 0.00196
실시예1~실시예4의 각 액정표시소자는, 기판간 고르지 못한 갭이 없는 균일한 두께를 갖는 것으로, 소자내에 기포는 관찰되지 않았다.
비교예1의 소자에서는, 기포는 관찰되지 않았지만, 기판간 고르지 못한 갭이 발견되었다. 비교예2 및 비교예3의 각 소자에서는 기포가 발견되었다.
도 1의 액정표시소자는 도 8의 (a) 또는 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 하여 기판을 맞붙임으로써 제작해도 좋다. 즉, 전극, 수지구조물, 밀봉벽 등이 형성된 기판(21a, 21b)을 포개면서, 대향하는 2개의 롤러(8, 9) 사이를 상측으로부터 하측으로 통과함으로써, 이들 기판을 맞붙여도 좋다. 기판(21a, 21b)이 롤러(8, 9) 사이를 통과할 때에는, 본 예에서는 이들 기판 등에는 롤러(8, 9)로부터 압력 및 열이 가해진다. 즉, 롤러(8, 9)는 본 예에서는 모두 가압 및 가열을 행하기 위한 가압가열롤러이다. 액정재료(28)는 기판의 맞붙임을 행하고 있는 한중간에 이들 기판의 사이에 적하된다. 스페이서 입자는 본 예에서는 기판(21a, 21b)의 적어도 한쪽 기판에 이들 기판을 맞붙이기 전에 미리 소정밀도로 산포되어 있다. 이것 대신에, 기판간에 공급되는 액정재료(28)에 스페이서 입자를 분산시켜 두어도 좋다.
이와 같이 기판을 맞붙일 때에는, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 한쪽 기판(21b)만을 가요성 기판으로 해도 좋고, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 기판(21a, 21b) 모두 가요성 기판으로 해도 좋다. 어쨌든, 적어도 한쪽 기판을 구부리면서 순차적으로 기판(21a, 21b)을 맞붙임으로써, 이들 기판 사이에 기포가 잔류하는 것을 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어, 생산성이 높은 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높고, 더욱이 양기판간의 간격(갭)을 균일하게 할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 제조공정이 간단하여 단시간에 제조할 수 있어 생산성이 높고, 더욱이 양기판간의 기포발생을 충분히 억제할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (21)

  1. 한쌍의 제1 및 제2기판간에 스페이서 입자 및 액정재료가 배치된 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 가요성 기판으로 하고,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 접착재료를 배설하는 접착재료 배설공정과,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 상기 스페이서 입자를 배설하는 스페이서 입자 배설공정,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 상기 액정재료를 부여하는 액정재료 부여공정 및,
    상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 상기 제1기판과 상기 제2기판을 맞붙이는 기판 맞붙임 공정을 포함하며,
    상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙이고, 이 가압시에 스페이서 입자 1개당 걸리는 임펄스 F를 0.001gf·초≤F≤0.1gf·초의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서, 상기 기판에 대해 가해지는 압력 P가 20gf/㎟ 이상 100gf/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에서의 상기 제1 및 제2기판의 맞붙임 속도 V가, 10mm/초 이상 50mm/초 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스페이서 입자 배설공정에 있어서는, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서 상기 양기판간에 배치되는 상기 스페이서 입자의 배치밀도 N이 50개/㎟ 이상 400개/㎟ 이하로 되도록 스페이서 입자를 배설하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정전에 상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 그 제1 및 제2기판간에 배설되야 할 수지구조물을 설치하는 공정을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 가열하면서 기판의 맞붙임을 행하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  7. 한쌍의 제1 및 제2기판간에 스페이서 입자 및 액정재료가 배치된 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 가요성 기판으로 하고,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 접착재료를 배설하는 접착재료 배설공정과,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 상기 스페이서 입자를 배설하는 스페이서 입자 배설공정,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 상기 액정재료를 부여하는 액정재료 부여공정 및,
    상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 상기 제1기판과 상기 제2기판을 맞붙이는 기판 맞붙임 공정을 포함하며,
    상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압 및 가열하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙이고,
    상기 기판 맞붙임 공정에서의 가열에 관한 파라메터 X를, 200≤X≤3000 [X = (T-20)/(V·D)로, T는 가열온도(℃), V는 상기 제1 및 제2기판의 맞붙임 속도(mm/초), D는 스페이서 입자지름(mm)을 나타냄] 의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 속도 V가 10mm/초 이상 50mm/초 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가열온도 T가 120℃ 이상 160℃ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스페이서 입자의 입경 D가 4×10-3mm 이상 10×10-3mm 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정전에 상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 그 제1 및 제2기판간에 배설되야 할 수지구조물을 설치하는 공정을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  12. 한쌍의 제1 및 제2기판간에 스페이서 입자 및 액정재료가 배치된 액정표시소자의 제조방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 가요성 기판으로 하고,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 접착재료를 배설하는 접착재료 배설공정과,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 상기 스페이서 입자를 배설하는 스페이서 입자 배설공정,
    상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판의 소정부위에 상기 액정재료를 부여하는 액정재료 부여공정 및,
    상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 상기 제1기판과 상기 제2기판을 맞붙이는 기판 맞붙임 공정을 포함하며,
    상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압하면서 그 제1 및 제2기판을 맞붙이고,
    상기 스페이서 입자 배설공정에서는 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서 상기 양기판간에 배치되는 상기 스페이서 입자의 기판 단위면적당 차지하는 면적비율 S가 0.003 이상으로 되도록 스페이서 입자를 배설하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 스페이서 입자 배설공정에서는, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서 상기 양기판간에 배치되는 상기 스페이서 입자의 배치밀도 N이 50개/㎟ 이상 400개/㎟ 이하로 되도록 스페이서 입자를 배설하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 스페이서 입자의 입경이 4㎛ 이상 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정전에 상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판에 그 제1 및 제2기판간에 배설되야 할 수지구조물을 설치하는 공정을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 제1 및 제2기판중 적어도 한쪽 기판을 가열하면서 기판의 맞붙임을 행하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  17. 제1항, 제7항 또는 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2기판중에서 가요성 기판은 제2기판이고,
    상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는,
    그 제1기판을 평탄모양으로 지지부재로 지지하며,
    그 가요성 제2기판을 구부려 그 제2기판의 한쪽 단부를 상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 그 지지부재로 지지된 그 제1기판에 포개고,
    그 지지부재로 지지된 그 제1기판에 대해 1 또는 2 이상의 가압부재를 상대적으로 이동시킴으로써, 그 가압부재에 의해 그 가요성 제2기판을 그 제1기판쪽으로 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 억눌러서, 그 제1 및 제2기판을 맞붙이는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 상기 지지부재로 지지된 상기 제1기판에 대해 가열부재를 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 그 제2기판측으로부터 가열하면서, 그 제1 및 제2기판을 맞붙이는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  19. 제1항, 7항 또는 제12항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 서로 대향하는 한쌍의 가압부재 사이를 상기 접착재료와 스페이서 입자 및 액정재료를 매개로 제1 및 제2기판을 포개면서 통과시킴으로써 그 제1 및 제2기판을 맞붙이는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에 있어서 이용하는 상기 한쌍의 가압부재중 적어도 한쪽의 가압부재는 가열부재로도 있고,
    상기 기판 맞붙임 공정에 있어서는, 그 가열부재로 상기 제1 및 제2기판의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 차례로 가압 및 가열하면서, 그 제1 및 제2기판을 맞붙이는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  21. 제1, 제7 또는 제12항에 있어서, 상기 기판 맞붙임 공정에서는 가요성 기판을 구부리면서 다른쪽 기판으로 순차적으로 맞붙여 가는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
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