(57)【要約】【課題】２枚の原盤ガラス間において液晶封入領域を区画形成するギャップ材含有のシール材からなるシールパターンを、仮固定パターンを配慮して形成することにより、セル厚分布のばらつきの発生を防止する液晶表示素子の製法を提供する。【解決手段】電極が形成された原盤ガラスに、空セル容器の液晶封入領域を区画形成するためのメーンシールおよびダミーシールのシール材からなるシールパターンを印刷または塗布により形成したのち、他の電極が形成された原盤ガラスに塗布装置を用いて紫外線硬化樹脂の仮固定材を点塗布して仮固定パターンを形成し、ついで２枚の原盤ガラスを貼り合わせたのち、前記仮固定パターンの紫外線硬化型樹脂の仮固定材に樹脂硬化光を照射して仮固定し、ついで前記シールパターンを硬化する液晶表示素子の製法であって、前記ダミーシールの位置を前記仮固定パターンの位置と重ならないように規定する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された原盤ガラスに、空セル容器の液晶封入領域を区画形成するためのメーンシールおよびダミーシールのシール材からなるシールパターンを印刷または塗布により形成したのち、他の電極が形成された原盤ガラスに塗布装置を用いて紫外線硬化樹脂の仮固定材を点塗布して仮固定パターンを形成し、ついで２枚の原盤ガラスを貼り合わせたのち、前記仮固定パターンの紫外線硬化型樹脂の仮固定材に樹脂硬化光を照射して仮固定し、ついで前記シールパターンを硬化する液晶表示素子の製法であって、前記ダミーシールの位置を前記仮固定パターンの位置と重ならないように規定する液晶表示素子の製法。
【請求項２】
前記ダミーシールの位置を仮固定パターンの位置に形成する場合、該仮固定パターンの仮固定材の中心からダミーシールのシール材までの間隔を１０〜２０ｍｍとする請求項１記載の液晶表示素子の製法。
【請求項３】
前記メインシールを形成するシール材に、シール部のギャップを均一にすることを目的として、所望のギャップと同じ直径のガラスファイバーまたは樹脂スペーサであるギャップ材が混練されている請求項１または２記載の液晶表示素子の製法。
【請求項４】
前記メインシールのシール部の所望のギャップよりも仮固定パターンのギャップが広い請求項１、２または３記載の液晶表示素子の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子の製法に関する。さらに詳しくは、セル容器の厚さ分布のばらつきの発生を防止することができる液晶表示素子の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（以下、ＬＣＤという）は、ガラス基板の表面に透明電極および画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ガラス基板の表面に対向電極が形成された対向基板と、これらの基板間に封入、狭持されている液晶とから概略構成されている。このＴＦＴアレイ基板と対向基板とは、ギャップ材含有のシール材によって所定の間隔を保って貼り合わされるとともに、トランスファ材を介して電気的に接続され、この間隔内に液晶が封入されている。
【０００３】
かかるＬＣＤは、通常、以下の方法で作製される。ＴＦＴアレイ基板の複数個分の大きさを有する第１の原盤ガラスにトランスファ材からなるトランスファパターンを形成したのち、所望の直径のスペーサを散布し、ついで対向基板の複数個分の大きさを有する第２の原盤ガラスにシール材からなるシールパターンを形成する。
【０００４】
ついで両原盤ガラスの電極形成面を内側にしたのち、これらの２枚の原盤ガラスを貼り合わせる。この貼り合わされた原盤ガラスをプレス装置に配置したのち、板厚方向に加圧して、前記スペーサの直径により、規制されるセルギャップを調整する。この状態を保持しつつ前記シール材およびトランスファ材を熱硬化し、複数個の空セル容器を有する原盤を作製する。
【０００５】
ついで各空セル容器を切断（分離）したのち、個々の空セル容器に液晶を充填し、最後にシールパターンの液晶注入口を封止して、所望のＬＣＤを得る。
【０００６】
近年、基板の電極に対する熱的影響を緩和するなどのために、シール材として、紫外線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との混合樹脂を用いて２枚の原盤ガラスを貼り合わせる液晶表示素子の製法がある（特開平５−２７３５６２号公報など参照）。
【０００７】
この液晶表示素子の製法では、紫外線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との混合樹脂を用いてシールパターンおよび仮止めパターンを同時に印刷した原盤ガラスとスペーサーが塗布された他の原盤ガラスとを貼り合わせたのち、前記仮止めパターンに樹脂硬化光を照射し、仮止めする。ついで２枚の原盤ガラスを板厚方向に加圧してセルギャップを調整したのち、前記シールパターンを加熱硬化させるようにしている。また、前記仮止めパターンの形成位置をシールパターンの形成位置よりも充分に離して、セルギャップのムラを防止している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＣＤを製造する際に、ギャップ材含有の未硬化のシール材を塗布し、２枚の原盤ガラスを貼り合わせたのち、仮止めに用いる紫外線硬化型樹脂の仮固定材とシール材の順に硬化させ、そののち、液晶を封入して得られたＬＣＤを観察すると、原盤ガラスでの仮止めパターン近傍に、ニュートンリングの歪んだＬＣＤが発生するという問題がある。ここで、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とのセル厚分布（ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間隙の寸法分布／セルギャップの分布）が正常であれば、歪みのない規則的なニュートンリングが観察できるが、セル厚にばらつきがあるとニュートンリングが歪んで現れる。したがって、ニュートンリングが歪んだＬＣＤが発生するということは、セル厚がばらついた不具合なＬＣＤが発生していることを意味している。このようなセル厚のばらつきは、そのまま液晶の層の厚さのばらつきとなるので、表示画面において不自然な明暗や液晶の応答速度のばらつきなどが発生し、表示品位を低下させることになる。
【０００９】
本発明は、叙上の事情に鑑み、２枚の原盤ガラス間において液晶封入領域を区画形成するギャップ材含有のシール材からなるシールパターンを、仮固定パターンを配慮して形成することにより、セル厚分布のばらつきの発生を防止する液晶表示素子の製法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示素子の製法は、電極が形成された原盤ガラスに、空セル容器の液晶封入領域を区画形成するためのメーンシールおよびダミーシールのシール材からなるシールパターンを印刷または塗布により形成したのち、他の電極が形成された原盤ガラスに塗布装置を用いて紫外線硬化樹脂の仮固定材を点塗布して仮固定パターンを形成し、ついで２枚の原盤ガラスを貼り合わせたのち、前記仮固定パターンの紫外線硬化型樹脂の仮固定材に樹脂硬化光を照射して仮固定し、ついで前記シールパターンを硬化する液晶表示素子の製法であって、前記ダミーシールの位置を前記仮固定パターンの位置と重ならないように規定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の液晶表示素子の製法を説明する。
【００１２】
図１は本発明の液晶表示素子の製法の実施の形態にかかわるＬＣＤの断面図、図２は図１の貼り合わせた原盤ガラスをＴＦＴアレイ基板側より見た平面図、図３は貼り合わせた原盤ガラスにおける仮固定パターンとシールパターンの位置関係を示す平面図である。
【００１３】
図１に示されるように、ＬＣＤ１は、原盤ガラス（ガラス基板）２０の表面に画素電極６、画素スイッチング用のＴＦＴおよびポリイミド樹脂９が形成されたＴＦＴアレイ基板２と、原盤ガラス（ガラス基板）２１の表面に対向電極７、遮光膜１２およびポリイミド樹脂９が形成された対向基板３と、これらの基板２、３間に封入、狭持されている液晶４とから構成されている。このＴＦＴアレイ基板２と対向基板３とはスペーサ１０およびギャップ材含有のシール材５によって所定の間隔を保って貼り合わされるとともに、画素電極６と対向電極７とがトランスファ材８を介して電気的に接続されている。なお、図１〜２において、１１は端子である。また、図２では、わかりやすくするために、原盤ガラス２０を省いている。
【００１４】
つぎに本実施の形態にかかわるＬＣＤ１の製法を図１〜２を参照して説明する。まず、ＴＦＴアレイ基板２の作製について説明する。原盤ガラス２０の表面にＴＦＴおよび画素電極６を順次形成したのち、該画素電極６の表面にポリイミド樹脂９を薄く塗布する。ついでこのポリイミド樹脂９を１５０〜２００℃位の温度で熱硬化させる。このようにして対向基板３側にポリイミド樹脂９の層を形成したのち、ラビング処理を行ないＴＦＴアレイ基板２を作製する。
【００１５】
ついで対向基板３の作製について説明する。原盤ガラス２１の表面に対向電極７および遮光膜１２を順次形成したのち、遮光膜１２の表面にポリイミド樹脂９の層を形成する。ついでラビング処理を行ない対向基板３を作製する。
【００１６】
つぎに対向基板３の表面に、ガラスファイバーまたは樹脂スペーサであるギャップ材３０が混練されている未硬化の熱硬化型樹脂のシール材５をディスペンサから吐出して、塗布しながら、シールパターン５０を形成する。このシールパターン５０は、液晶封入領域である複数個の空セル容器を区画する空セル容器を形成するためのメインシール５０ａと、貼り合わせた原盤ガラス２０、２１から各空セル容器を切断し、個々の空セル容器を得る際、切断にかかる衝撃を緩和することを目的とするダミーシール５０ｂとからなる。前記ガラスファイバーまたは樹脂スペーサは、メインシール５０ａのシール部の所望のギャップと同じ直径にされている。ついで前記シール材５に含有される溶剤を除去するために、８０〜１００℃位の温度で対向基板３をプレキュア処理する。なお、前記シールパターン５０は塗布により形成されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、スクリーン印刷などの印刷で形成することもできる。
【００１７】
また、前記原盤ガラス２０の表面のうち、シール材５の外周に相当する箇所に上下導通用の未硬化の熱硬化型樹脂のトランスファ材８を打点式のディスペンサから吐出しながら塗布する。ついで貼り合わせた原盤ガラス２０、２１内のギャップ分布を均一に保つためのスペーサ１０を散布する。
【００１８】
ついで前記ダミーシール５０ｂの位置を仮固定パターン４０の位置と重ならないように規定する。すなわち、たとえば図３（ａ）に示されるように、ダミーシール５０ｂの線上に仮固定パターン４０を配置する場合、仮固定パターン４０の中心から左右のダミーシール５０ｂ端までの間隔を規定するか、または図３（ｂ）に示されるように、仮固定パターン４０の回りをコの字状に囲むようにして、ダミーシール５０ｂを迂回させて仮固定パターン４０の中心からダミーシール５０ｂまでの間隔を規定する。本実施の形態では、原盤ガラス２０において、前記ダミーシール５０ｂよりも外周部に、１０ｍｍ離れて仮固定に用いる未硬化の紫外線硬化型樹脂の仮固定材を所定の個数だけ点塗布し、仮固定パターン（点塗布位置）４０を形成する。
【００１９】
つぎにＴＦＴアレイ基板側の原盤ガラス２０に形成されている画素電極６に対して、対向基板側の原盤ガラス２１に形成されている対向電極７が対向するように、両原盤ガラス２０、２１を位置合わせし、加圧する。この加圧の際、前記スペーサ１０によりポリイミド樹脂９が傷付けられ、適正な配向が得られないことがないように加圧条件を選定する。この原盤ガラス２０、２１の位置合わせをしたのち、仮固定パターン４０形成部のみ選択的に押圧しながら、紫外線を照射して仮固定パターン４０を硬化する。
【００２０】
そののち、仮固定した原盤ガラス２０、２１を減圧プレス装置による貼り合わせを行なう。これにより、シール材５とトランスファ材８に含まれるそれぞれの樹脂の熱硬化反応がほぼ完了し、かつ面内のギャップ分布が均一に保たれる。
【００２１】
さらにアフターキュア処理を行なうことにより、シール材５とトランスファ材８に含まれるそれぞれの樹脂の熱硬化反応を完了させる。これにより、図２に示されるように、シール材５によるメインシール５０ａの液晶封入領域の区画形成が完了し、またＴＦＴアレイ基板側の原盤ガラス２０に形成されている画素電極６と対向基板側の原盤ガラス２１に形成されている対向電極７とがトランスファ材８を介し電気的に接続が完了する。
【００２２】
ついで各空セル容器を切断（分離）して、個々の空セル容器を有するＴＦＴアレイ基板および対向基板を得る。ついで空セル容器内に液晶４を充填したのち、シールパターン５０ａの液晶注入口を封止して、所望のＬＣＤ１を得る。
【００２３】
つぎにＬＣＤ１の製造にかかわる実施例を表１と図４を用いて説明する。まず本実施例で用いたシール材、ギャップ材、仮固定材およびスペーサの主成分、ギャップ材とスペーサの寸法およびシール材と仮固定材の硬化後の寸法を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
本実施例では、２枚の原盤ガラス２０、２１を位置合わせしたのち、紫外線を照射して仮固定材を硬化した時点では、２枚の原盤ガラス２０、２１間にて電極が形成されていない箇所のギャップは１２μｍである。また、仮固定パターンおよびシールパターンのギャップもこれとほぼ同じ１２μｍである。そののち、減圧プレスによる貼り合わせを行なった時点で、シールパターンのギャップは、６μｍとなり、電極形成部のギャップは、４．５μｍとなった。ただし、硬化が完了している仮固定材は、１２μｍのままである。ここで、シール材はストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ（商品名：三井化学（株）製）、ギャップ材はマイクロロッドＰＦ−６０（商品名：日本電気硝子（株）製）、仮固定材はＴＢ−３０５２Ｂ（商品名：（株）スリーボンド製）およびスペーサはミクロパールＳＰ−２０４５（商品名：積水化学工業（株）製）である。
【００２６】
なお、前記貼り合わせた原盤ガラス内における空セル容器の配置、数、大きさ（たとえば図５に示すとおり、空セル容器とダミーシール５０ｂが近接している場合）によって、ダミーシール５０ｂの位置と仮固定パターン４０が近接する場合がある。このダミーシール５０ｂの位置と仮固定パターン４０が直線上で重なった場合には、仮固定パターン近傍のシール部のギャップは８μｍとなり、ニュートンリングが歪んだＬＣＤが作製された。
【００２７】
これに対して、図４に示されるように、ダミーシール５０ｂがメインシール５０ａからＰ１＝１０ｍｍ離れた位置で仮固定パターン４０と重ならないように、この仮固定パターン４０の中心からダミーシール５０ｂ端までの間隔Ｐ２が１０ｍｍ以上、たとえば１０〜５０ｍｍ、好ましくは１０〜２０ｍｍとなるように、ダミーシール５０ｂを形成した。図４において、Ｔはメインシール５０およびダミーシール５０ｂの幅であり、Ｄは仮固定パターン４０の仮固定材の直径である。その結果、仮固定パターン４０近傍のシール部のギャップは６μｍとなり、ニュートンリングが歪んだＬＣＤが作製されなかった。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、２枚の原盤ガラスの貼り合わせを行なうにあたり、原盤ガラス間において液晶封入領域を区画形成するシールパターンを仮固定パターンに配慮して形成している。これにより、仮固定パターンに起因するセル容器の厚さ分布のばらつきの発生を防止したＬＣＤを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示素子の製法の実施の形態にかかわるＬＣＤの断面図である。
【図２】図１の貼り合わせた原盤ガラスをＴＦＴアレイ基板側より見た平面図である。
【図３】ダミーシールの位置を仮固定パターンの位置と重ならないように規定する例を説明する図である。
【図４】貼り合わせた原盤ガラスにおける仮固定パターンとシールパタンの位置関係を示す平面図である。
【図５】空セル容器とダミーシールが近接している状態を説明する図である。
【符号の説明】
１　　ＬＣＤ
２　　ＴＦＴアレイ基板
３　　対向基板
４　　液晶
５　　ギャップ材含有のシール材
６　　画素電極
７　　対向電極
８　　トランスファ材
９　　ポリイミド樹脂
１０　　スペーサ
１１　　端子
１２　　遮光膜
２０、２１　　原盤ガラス
３０　　ギャップ材
４０　　仮固定パターン
５０　　シールパターン
５０ａ　メインシール
５０ｂ　ダミーシール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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