WO2011125671A1

WO2011125671A1 - 液晶表示素子及びその製造方法、ならびに液晶表示装置

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Publication number: WO2011125671A1
Application number: PCT/JP2011/057882
Authority: WO
Inventors: 浦山　雅夫; 河村　丞治
Original assignee: シャープ株式会社; Dic株式会社
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-10-13
Also published as: JPWO2011125671A1; JP5281711B2; CN102822733A; EP2555047A1; US20130027652A1; CN102822733B; EP2555047A4

Abstract

　本発明に係る液晶表示素子（１０）は、少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板（１）と、一対の基板（１）間に封入された液晶（３）と、液晶（３）の厚みを保持する高さを有するスペーサー（４）と、液晶（３）を封入するためのシール（２）と、液晶封入領域を、表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する土手部材（５）とを備える。土手部材（５）は、一対の基板（１）のうちの一方の基板（１ｂ）に対して接着されており、他方の基板（１ａ）に対して非接着かつ密着している。

Description

液晶表示素子及びその製造方法、ならびに液晶表示装置

　本発明は、可撓性を有する基板を使用した液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置に関する。

　一般に、液晶パネル（ＬＣＤ）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、画素電極、および配向膜等を備える背面基板と、カラーフィルター、電極、および配向膜等を備える前面基板とを対向させ、両基板間に液晶を封入して構成されている。ＬＣＤにおいて、これら基板間のギャップ（セルギャップ）を均一かつ安定に作製することは、高品位な表示を行う上で重要な要素となる（例えば特許文献１参照）。

　ところで近年、軽量化あるいはフレキシブル化を目的として、従来のガラス基板に換えてポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムを基板として使用する試みが行われている。また、このようなフレキシブル基板を用いたＬＣＤを製造する方法として、ロールツウロール（Ｒｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌ）法が製造効率向上の観点から注目されている。ロールツウロール法では、液晶を封入するためのシールを形成してから背面基板と前面基板とを貼り合せてシールを硬化するまでの工程を一連の連続した工程として行うために、液晶滴下工法（ＯＤＦ法）が採用されている。

　ＯＤＦ法により供給される液晶量は、形成される液晶層の容積に合わせた量であることが求められる。しかしながら、液晶層の容積は、シールによって規定される液晶封入領域の面積や、スペーサーの総容積などの変動要因によって変化してしまい、供給すべき液晶の適正な量を定めることが難しい。

　仮に量が合っていないと、余剰の液晶によってセルギャップが変化し、所定の性能が得られない場合がある。特に、フレキシブル基板を用いたＬＣＤでは、フレキシブル基板自体が剛性を持たないため、供給された液晶量に比例してセルギャップが簡単に変化してしまう。

　そこで、特許文献２には、表示領域でパネルの厚さの不均一さを低減させる液晶ディスプレイパネルの製造方法が開示されている。具体的には、一組の基板間に、非周辺領域をディスプレイ領域とバッファー領域とに分割するシーリング部材とを設ける。ディスプレイ領域に余剰に供給された液晶は、シーリング部材の割れ目を通じてバッファー領域に流れ込む。

日本国公開特許公報「特開２００１－０７５１１１号公報（２００１年３月２３日公開）」日本国公開特許公報「特開２００４－７８１４２号公報（２００４年３月１１日公開）」

　しかしながら、特許文献２に開示された技術のように、シーリング部材の割れ目を通じて余剰の液晶を流す場合、余剰の液晶がバッファー領域に十分に流れなかったり、表示領域内の液晶が安定的に保たれなかったりして、セルギャップが不安定になってしまうことがある。

　本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、フレキシブル基板を用いてもセルギャップの面内分布を良好に保つことができる液晶表示素子を提供することにある。

　本発明に係る液晶表示素子は、上記課題を解決するために、少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に挟持された液晶と、上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間の間隙における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、上記液晶封入領域を、表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割し、上記一対の基板間の間隙を規定する高さが上記スペーサーよりも高い土手部材とを備え、上記土手部材は、上記一対の基板のうちの一方の基板に対して接着されており、他方の基板に対して非接着かつ密着している。

　一般に、液晶を封入する際、表示領域に必要な適正量よりも多い液晶量を供給し、一対の基板を基板面に対して垂直な方向に加圧して液晶を封止する。

　本発明に係る液晶表示素子では、液晶封入前、土手部材は、上記一対の基板のうちの一方の基板に対してのみ接着している。このため、液晶封入時、一対の基板を互いに近づけると、第１領域に供給された液晶は、その余剰な量の液晶が、土手部材の、基板に非接着である側を乗り越えて第２領域に流れ込む。これによって、第１領域には、表示領域においてスペーサーの高さに規定されるセルギャップを形成するために適正な量の液晶のみが残される。続いて、一対の基板が重ね合わさると、その圧力によって、土手部材は非接着であった側の基板に密着し、シールは一対の基板間の液晶を封止する。これによって、第１領域内における液晶量が安定に保たれる。

　したがって、本発明に係る液晶表示では、表示領域においてセルギャップの面内分布を良好に保つことができる。

　さらに、本発明に係る液晶表示素子では土手部材が支柱の役割を果たすため、セル強度が向上する。また、通常、シールの厚みはセルギャップと等しいが、本発明では、土手部材が、表示領域のセルギャップよりも厚いため、その外周にあるシールもセルギャップより厚くすることがでる。シール厚みが通常より（セルギャップより）厚くなると、一対の基板の接着強度が向上し、これによってセル強度が向上する。したがって、機械的特性の優れた液晶表示素子を提供することができる。

　本発明に係る液晶表示装置は、上述の液晶表示素子を備えることを特徴としている。

　上記構成によれば、表示品位の優れた液晶表示装置を提供することができる。

　本発明に係る液晶表示素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶と上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、を備える液晶表示素子を製造する方法であって、上記一対の基板のいずれか一方の基板における、上記液晶封入領域を表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する位置に、上記スペーサーの高さよりも高い、溶融状態の土手部材を載せて硬化を開始させる土手接着工程と、上記土手接着工程の後、上記表示領域に液晶が供給された状態で、上記土手部材が上記スペーサーよりも高い範囲で上記一対の基板に潰されるように、上記一対の基板同士を重ね合わせる液晶封入工程とを含むことを特徴としている。

　上記接着工程によれば、土手部材が、一対の基板のうちの一方の基板に対して接着される。

　上記液晶封入工程は、土手部材の硬化が少なくとも開始された状態で行われる。この状態で、まず、一対の基板を互いに近づけた状態で圧力をかけると、第１領域に供給された液晶のうち余剰な量の液晶が、土手部材の、他方の基板に非接着である側を乗り越えて第２領域に流れ込む。これによって、第１領域には、表示領域においてスペーサーの高さに規定されるセルギャップを形成するために適正な量の液晶のみが残される。すなわち、スペーサーよりも背の高い土手部材によって区切られた第２領域は、余剰の液晶を貯め込むバッファーとして機能する。このため、供給する液晶量の大小がセルギャップに与える影響を減少させることができる。

　続いて、一対の基板にかかる圧力によって、硬化が始まった土手部材は一対の基板に潰されるようにして変形し、非接着であった他方の基板に密着する。これによって、第１領域内における液晶量が安定に保たれる。なお、硬化が始まった土手部材は、この他方の基板に密着はしても接着することはない。また、一対の基板にかかる圧力によって、シールは一対の基板間の液晶を封止する。

　以上のように、本発明に係る方法によれば、セルギャップの面内分布が良好に保たれた液晶表示素子を製造することができる。

　また、本発明に係る液晶表示素子の製造方法は、上記課題を解決するために、少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶と上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、を備える液晶表示素子を製造する方法であって、上記一対の基板のいずれか一方の基板における、上記液晶封入領域を表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する位置に、上記スペーサーの高さよりも高い、溶融状態の土手部材を載せて硬化させる土手接着工程と、上記土手接着工程の後、上記表示領域に液晶が供給された状態で、上記一対の基板同士を重ね合わせる液晶封入工程と、上記液晶封入工程の後、上記土手部材が上記スペーサーよりも高い範囲で上記一対の基板に潰されるように、上記土手部材を塑性変形させる加熱工程とを含むことを特徴としている。

　以上の方法によっても、セルギャップの面内分布が良好に保たれた液晶表示素子を製造することができる。

　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

　本発明は、少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶と、上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、上記液晶封入領域を、表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割し、上記一対の基板間の間隙を規定する高さが上記スペーサーよりも高い土手部材とを備え、上記土手部材は、上記一対の基板のうちの一方の基板に対して接着されており、他方の基板に対して非接着かつ密着している。これによって、セルギャップの面内分布が良好に保たれた液晶表示素子を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示素子を概略的に示す断面図である。本発明の一実施形態に係る液晶表示素子を概略的に示す上面図である。本発明に係る液晶表示素子製造方法における土手接着工程を説明するための断面図である。本発明に係る液晶表示素子製造方法における液晶封入工程を説明するための断面図である。

　以下、図面を参照して、本発明に係る液晶表示素子の一実施形態について説明する。

　（液晶表示素子１０の構成）
　液晶表示素子１０の概略的な構成について図１および図２を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態の液晶表示素子１０を示す断面図であり、図２は、その上面図である。なお、図１は、図２に示す液晶表示素子１０のＡ‐Ａ線矢視断面図である。

　図１および図２では、液晶表示素子１０の主要な構成要素のみを示している。また、図１では、説明のために、一対の基板１間の間隔（セルギャップ）やその間の部材を誇張して図示している。

　図１および図２に示すように、液晶表示素子１０は、一対の基板１を構成する前面基板１ａおよび背面基板１ｂと、一対の基板１間に封入された液晶３と、液晶３を封止するためのシール２と、一対の基板１間における液晶３の厚みを保持するスペーサー４と、液晶３が封入される領域（液晶封入領域）を分割する土手部材５とを備えている。

　前面基板１ａおよび背面基板１ｂは、少なくとも一方が可撓性を有する基板である。前面基板１ａおよび背面基板１ｂの材料は、実質的に透明であれば特に限定はなく、ガラス、セラミックス、およびプラスチック等を使用することができる。プラスチック基板としてはセルロ－ス、トリアセチルセルロ－ス、およびジアセチルセルロ－ス等のセルロ－ス誘導体、ポリシクロオレフィン誘導体、ポリエチレンテレフタレ－ト、およびポリエチレンナフタレ－ト等のポリエステル、ポリプロピレン、およびポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ－ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレ－ト、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ならびに、ガラス繊維－エポキシ樹脂、およびガラス繊維－アクリル樹脂などの無機－有機複合材料などを用いることができる。

　なお、図示していないが、一対の基板１を構成する前面基板１ａおよび背面基板１ｂにおける互いに対向する表面（以下、内表面と称す）には、透明電極（ＩＴＯ膜）が形成される。この透明電極により区分される領域毎に、画像表示の最小単位としての画素が形成される。

　また、一対の基板１における内表面には、液晶表示素子１０の駆動方式に応じて、導電配線、スイッチング素子、および絶縁膜などが適宜形成されてもよい。なお、本実施形態は、液晶表示素子１０の駆動方式に限定されるものではないが、例えば単純マトリクス駆動方式やアクティブマトリクス駆動方式などを採用したものが考えられる。さらに、一対の基板１における液晶３との界面には、配向処理された配向膜が必要に応じて形成されてもよい。

　液晶３は、一対の基板１間に形成されており、シール２により外部に対して密封されている。ここで、液晶３は、公知の液晶層を用いることができ、特に限定されない。

　シール２は、液晶３を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されており、一対の基板１を貼り合わせ、かつ、液晶３を封入するための部材である。

　スペーサー４は、一対の基板１間に配置され、一対の基板１間における液晶３の厚みを保持する高さを有する。スペーサー４の形状は特に限定されず、例えば、樹脂等を材料として、柱状や球状に形成されてもよい。

　土手部材５は、一対の基板１間に配置され、液晶３が封入される液晶封入領域を、表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する。また、土手部材５は、一対の基板１のうちの一方の基板（ここでは背面基板１ｂ）に対して接着されており、他方の基板（ここでは前面基板１ａ）に対して非接着かつ密着している。すなわち、土手部材５は、背面基板１ｂと接着界面を形成しており、前面基板１ａと非接着界面を形成している。

　なお、土手部材５が一対の基板１の各々に対して、接着しているか、または、非接着かつ密着であるかについては、例えば、液晶表示素子１０を分解することによって判断することができる。

　土手部材５は、第１領域と第２領域とを、それぞれ気密を保った状態に分割することが好ましい。本実施形態では、第１領域が土手部材５に周囲を囲われ、第２領域が土手部材５とシール２とによって囲われることによって、それぞれの領域の気密状態が保たれている。

　また、土手部材５の高さは、スペーサー４の高さよりも高い。特に、土手部材５は、シール２と共に、第２領域のセルギャップの厚みがスペーサー４の高さよりも大きくなるように、当該厚みを規定することが好ましい。

　なお、本実施形態において「高さ」は、一対の基板１間のセルギャップを規定する方向の長さを意味する。また、第１領域において土手部材５の高さの影響を受けず、スペーサー４の高さによって規定されたセルギャップを有する領域が、表示領域になり得る。

　土手部材５およびシール２は、それぞれシール材から構成することができる。土手部材５およびシール２をそれぞれ好ましい高さに形成するためには、シール材に混合する添加物としてスペーサー４高さより大きいものを選定する方法や、シール材の粘度や弾性を増大させてシール材の潰れ易さを調整する方法などがある。

　例えば、シール材に混合する添加物としてスペーサー４高さより大きいものを選定する方法では、シール材については特に限定されず、エポキシ系またはアクリル系の、光硬化性、熱硬化性、または光熱併用硬化性の樹脂に、重合開始剤を添加した硬化性樹脂組成物を使用することができる。添加物としては、透湿性や弾性率、粘度などを制御するために、無機物または有機物からなるフィラー類を用いてもよい。これらフィラー類の形状は特に限定されず、スペーサー４高さよりも大きい球形、繊維状、または無定形などを挙げることができる。また、セルギャップを良好に制御するために、スペーサー４高さよりも大きい単分散径を有する球形、または繊維状のギャップ材を用いてもよい。

　一方、シール材の粘度や弾性を増大させてシール材の潰れ易さを調整する方法では、ディスペンサーやスクリーン印刷法などを用いてシール材を塗布する場合、過大な粘度や弾性の上昇は好ましくないため、シール材塗布後に粘度や弾性を増大させる方法を採ることが好ましい。塗布されたシール材の粘度や弾性を増大させる方法としては、例えば光遅延硬化性シール材を使用し、光照射エネルギー量を調節することにより粘度および弾性率を所望の範囲に制御する方法がある。

　光遅延硬化性シール材としては、例えば、以下に示すような光カチオン重合性化合物を含む組成物が挙げられる。光カチオン重合性化合物は、分子内に少なくとも１個の光カチオン重合性の官能基を有する化合物であればよく、重合性の官能基としては、例えば、エポキシ基、オキセタン基、水酸基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、およびエチレンイミン基等が挙げられる。

　エポキシ基含有化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等の２官能以上のエポキシ樹脂が挙げられる。市販品としては、例えば「エピコート８２８」、「エピコート１００１」、および「エピコート１００２」（以上、ジャパンエポキシレジン社製）等が挙げられる。

　シール材に用いる光カチオン重合開始剤はイオン性光酸発生タイプであっても、非イオン性光酸発生タイプであってもよい。イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類や、鉄－アレン錯体、チタノセン錯体、およびアリールシラノール－アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。これら光カチオン重合開始剤は、単独で用いられても、２種類以上が併用されてもよい。一方、非イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては、例えば、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、およびＮ－ヒドロキシイミドスホナート等が挙げられる。

　光カチオン重合開始剤の量は、光カチオン重合性化合物１００重量部に対して０.１～３０重量部であり、好ましくは０．３～１０重量部である。

　光遅延硬化性シール材には、粘度や弾性率を制御し易くするため、硬化制御剤を添加することが好ましい。一般に硬化制御剤は、エーテル結合を有する化合物である。硬化制御剤の量は、光カチオン重合性化合物１００重量部に対して、０.１～３０重量部であり、好ましくは０．５～２０重量部である。硬化制御剤としては、エーテル結合を有する化合物であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリオキシテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイド、ならびにクラウンエーテル等が挙げられる。これらの硬化制御剤は、単独で用いられても２種類以上が併用されてもよい。

　シール材の粘度や弾性率を制御するためのエネルギー照射用光源としては、例えば、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、Ｘ線、およびγ線等が挙げられるが、中でも紫外線が好適に用いられる。好適に用いられる照射波長は２００～５００ｎｍの紫外線である。紫外線を照射する光源としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、およびキセノンランプ等の適宜の光源が挙げられる。光照射エネルギーは目標とするシール材厚さによって適宜設定すればよい。

　本実施形態に係る液晶表示素子１０では、上記構成を有するため、第１領域に表示領域を規定するために必要な量の液晶３のみが存在するように製造される。このため、液晶表示素子１０では、表示領域におけるセルギャップの面内分布が安定に保たれる。

　また、本実施形態に係る液晶表示素子１０を用いれば、表示品位の優れた液晶表示装置を構成することができる。液晶表示素子１０を液晶表示装置に用いるのにあたっては、上記構成に加えて、カラーフィルターが前面基板１ａ内表面に設けられ、偏光板などが前面基板１ａおよび背面基板１ｂの何れか一方、または両方における外表面（内表面とは逆側の面）に貼り付けられる。また、液晶表示素子１０を照明する照明装置や反射板などが液晶表示素子１０に組み付けられる。これらの構成については、従来の液晶表示装置と同様であるため説明は省略する。

　（液晶表示素子１０の製造方法）
　次に、実施形態に係る液晶表示素子１０の製造方法について、図３および図４を参照して説明する。図３および図４は、液晶表示素子１０の製造方法を説明するための断面図である。

　実施形態に係る液晶表示素子１０の製造方法は、例えば、一対の基板１の少なくとも一方の基板上にスペーサー４を形成するスペーサー形成工程と、一対の基板１の少なくとも一方の基板上にシール２を形成するシール形成工程と、上記一対の基板１のいずれか一方の基板における、上記液晶封入領域を表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する位置に、上記スペーサー４の高さよりも高い、溶融状態の土手部材５を載せて硬化を開始させる土手部材５を接着させる土手接着工程と、上記土手部材５が上記スペーサー４よりも高い範囲で上記一対の基板１に潰されるように、上記一対の基板１同士を重ね合わせる液晶封入工程とを含む。

　なお、液晶封入方法に用いる手法としては、ＯＤＦ法や真空注入法が挙げられる。ただし、真空注入法は、ハンドリングの観点から、自立性の少ないフレキシブル基板を使用する工程には適していない。一方、ＯＤＦ法は、フレキシブル基板に適したロールツウロール法に対応している。そこで、以下の説明では、上記封入工程にＯＤＦ法を用いる場合について説明するが、本発明はこれに限られない。

　液晶表示素子１０の製造方法に含まれる上記各工程について以下に説明する。

　まず、スペーサー形成工程においては一対の基板１の少なくとも一方の基板（ここでは前面基板１ａとする）上に複数のスペーサー４を形成する。スペーサー４は、その配置や密度を制御可能な方法によって形成されることが望ましい。例えばフォトリソグラフィにより柱状に形成されてもよいし、インクジェット等により球状に形成されてもよい。

　シール形成工程においては、一対の基板１の少なくとも一方の基板（ここでは前面基板１ａとする）上にシール２を形成する。シール２を形成することによって液晶封入領域が設定される。ここでは、シール２として光硬化樹脂を用い、ディスペンサーによる描画法やスクリーン印刷法などによって形成するものとする。

　次に、土手接着工程においては、図３に示すように、液晶封入領域を第１領域と第２領域とに分割する位置に、スペーサー４の高さよりも高い、溶融状態の土手部材５を、一対の基板１のいずれか一方の基板（ここでは背面基板１ｂとする）上に乗せる。

　例えば、土手部材５の材料として、光遅延硬化性シール材を用いる場合には、光処理前のシール材を背面基板１ｂ上に配置した後、光照射量を調整した光を照射し、このシール材が半硬化状態になってから次の液晶封入工程を行う。

　また、土手部材５の材料として、熱硬化性シール材を用いる場合には、熱処理まえの熱硬化性シール材を背面基板１ｂ上に配置した後、加熱により部分硬化の状態にしてから次の液晶封入工程を行う。この場合、土手部材５は、液晶封入後に行われる液晶３の等方性処理の加熱によって硬化されればよい。

　あるいは、土手部材５の材料として、熱可塑性シール材を用いる場合には、溶融させた熱可塑性シール材を背面基板１ｂに対して配置して硬化させればよい。

　上記土手接着工程において、土手部材５は、溶融状態で配置された背面基板１ｂのみに対して接着される。

　上記土手接着工程において、土手部材５の高さは、次の液晶封入工程において潰された時に適正な範囲（スペーサー４の高さよりも高い範囲）の高さになるように、設定されている。

　次に、液晶封入工程において、図４に示すように、表示領域に液晶３が供給された状態で、一対の基板１同士を内側部分から重ね合わせる。

　ここで、表示領域に液晶３を供給するためにはＯＤＦ法を用いる。供給する液晶量は、前面基板１ａにおける液晶封入領域の面積と、前面基板１ａに形成されたスペーサー４の高さとの積であるセル容量に基づいて設定する。なお、ここで設定する液晶量は、前面基板１ａにおける第１領域の面積と、スペーサー４の高さとの積により求まる容量よりも大きいことが好ましい。

　また、液晶３が供給された後、その高さがスペーサー４の高さよりも高い範囲内で潰すように、一対の基板１同士を重ね合わせる。具体的には、以下のように行うことができる。

　まず、静電チャックのような基板を吸着させる機構を有するステージに、前面基板１ａと背面基板１ｂとを吸着させ、これらの一対の基板１を、前面基板１ａの配向膜と背面基板１ｂの配向膜とが向きあい、かつ、シール２と背面基板１ｂとが接しない位置（距離）に配置する。この状態で系内を減圧する。減圧終了後、前面基板１ａと背面基板１ｂとの貼り合せ位置を確認しながら、一対の基板１の位置を調整する（アライメントする）。貼り合せ位置の調整が終了したら、前面基板１ａ上のシール２と背面基板１ｂとが接する位置まで、一対の基板１を互いに接近させる。この状態で、系内に不活性ガスを充填させ、徐々に減圧を開放しながら常圧に戻す。このとき、前面基板１ａ上の第１領域に供給された液晶３は、その余剰な量の液晶３が、土手部材５の、前面基板１ａとの間を通って第２領域に流れ込む。これによって、第１領域には、表示領域におけるセルギャップを適切に形成するための量の液晶３のみが残される。

　続いて、大気圧により前面基板１ａと背面基板１ｂが圧力を受け、土手部材５は適正な範囲（その高さがスペーサー４の高さよりも高い範囲）内で潰される。このとき、土手部材５の材料が光遅延硬化性シール材や熱硬化性シール材である場合には、土手部材５は硬化を開始している（部分硬化の状態にある）ため、塑性変形して前面基板１ａに密着するが、接着することはない。

　次いで、前面基板１ａおよび背面基板１ｂにかかる圧力によって、シール２は一対の基板１を張り合わせ、一対の基板１間の液晶３を封止して液晶層を形成する。その後、この状態でシール２に紫外線を照射してシール２を硬化する。これによって、シール２および土手部材５は共に弾性体となり、第１領域および第２領域を、それぞれ気密を保った状態に保持する。このため、第１領域内の液晶量は安定する。

　なお、土手部材５が熱可塑性シール材である場合、土手部材５は、上記液晶封入工程において硬化状態にあって前面基板１ａに接着せず、上記液晶封入工程後に行われる液晶３の等方性処理等の加熱工程により、塑性変形を起こして適正な範囲内に潰される。これによって、土手部材５は前面基板１ａに密着する。

　以上の工程によれば、供給する液晶量の大小がセルギャップの厚みに与える影響は少ない。このため、セルギャップ面内分布の標準偏差が小さく、表示品位の高い液晶表示素子１０を製造することができる。

　なお、前面基板１ａ及び背面基板１ｂには、アクティブマトリクス素子アレイ、カラーフィルター、透明電極、および配向膜などが形成されているが、これらを形成する方法は、従来の液晶表示素子の製造工程における方法と同様であるため説明を省略する。

　〔実施形態の総括〕
　以上のように、本発明に係る液晶表示素子は、上記土手部材は、上記第１領域と上記第２領域とを、それぞれ気密を保った状態に分割することが好ましい。

　上記構成によれば、第１領域内における液晶量をより安定にし、セルギャップの面内分布をより良好に保つことができる。

　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

　本発明は、フレキシブル基板を使用する液晶表示素子として幅広く利用できる。

　１　　一対の基板
　１ａ　前面基板
　１ｂ　背面基板
　２　　シール
　３　　液晶
　４　　スペーサー
　５　　土手部材
　１０　液晶表示素子

Claims

　少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、
　上記一対の基板間に封入された液晶と
　上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、
　上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、
　上記液晶封入領域を、表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割し、上記一対の基板間の間隙を規定する高さが上記スペーサーよりも高い土手部材とを備え、
　上記土手部材は、上記一対の基板のうちの一方の基板に対して接着されており、他方の基板に対して非接着かつ密着していることを特徴としている液晶表示素子。
　上記土手部材は、上記第１領域と上記第２領域とを、それぞれ気密を保った状態に分割することを特徴としている請求項１に記載の液晶表示素子。
　請求項１または２に記載の液晶表示素子を備えることを特徴とする液晶表示装置。
　少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶と上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、を備える液晶表示素子を製造する方法であって、
　上記一対の基板のいずれか一方の基板における、上記液晶封入領域を表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する位置に、上記スペーサーの高さよりも高い、溶融状態の土手部材を載せて硬化を開始させる土手接着工程と、
　上記土手接着工程の後、上記表示領域に液晶が供給された状態で、上記土手部材が上記スペーサーよりも高い範囲で上記一対の基板に潰されるように、上記一対の基板同士を重ね合わせる液晶封入工程とを含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
　少なくとも一方が可撓性を有する一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶と上記一対の基板間に配置され、当該一対の基板間における液晶の厚みを保持する高さを有するスペーサーと、上記一対の基板間に、上記液晶を封入する液晶封入領域を囲う形状で形成されたシールと、を備える液晶表示素子を製造する方法であって、
　上記一対の基板のいずれか一方の基板における、上記液晶封入領域を表示に寄与する表示領域を含む第１領域とその外側の第２領域とに分割する位置に、上記スペーサーの高さよりも高い、溶融状態の土手部材を載せて硬化させる土手接着工程と
　上記土手接着工程の後、上記表示領域に液晶が供給された状態で、上記一対の基板同士を重ね合わせる液晶封入工程と、
　上記液晶封入工程の後、上記土手部材が上記スペーサーよりも高い範囲で上記一対の基板に潰されるように、上記土手部材を塑性変形させる加熱工程とを含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。