JP2001264775A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001264775A
JP2001264775A JP2000077403A JP2000077403A JP2001264775A JP 2001264775 A JP2001264775 A JP 2001264775A JP 2000077403 A JP2000077403 A JP 2000077403A JP 2000077403 A JP2000077403 A JP 2000077403A JP 2001264775 A JP2001264775 A JP 2001264775A
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JP
Japan
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sealing agent
frame sealing
inner frame
liquid crystal
transparent substrate
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Pending
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JP2000077403A
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English (en)
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Tetsuya Nishio
徹也 西尾
Masato Shimura
正人 志村
Shigeru Matsuyama
茂 松山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対向基板のギャップの変動による表示不良を
回避させる。 【解決手段】 対向配置される一対の透明基板と、これ
ら透明基板の間に、表示部に相当する領域に充填される
液晶を堰き止める内枠シール剤とこの内枠シール剤の外
側に一方の透明基板に対する他方の透明基板の固定がな
される外枠シール剤とを備え、前記内枠シール剤と外枠
シール剤のうち少なくともいずれか一方にスペーサが含
有されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、いわゆる滴下注入法によって形成される液晶
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる滴下封入法は、液晶を介して対
向配置される透明基板のうちの一方の透明基板の液晶側
の面に液晶表示領域を囲むようにして枠状の樹脂層を形
成し、さらに該液晶表示領域内に柱状スペーサを形成し
た後、液晶を前記樹脂層の枠体内に滴下し、他方の透明
基板をその周囲に形成した接着層によって接合させる方
法である。
【0003】この方法は、予め各透明基板をその液晶表
示領域を囲んで形成されたシール剤を介して対向配置さ
せ、該シール剤の一部に形成された液晶封入口を通して
液晶を封入するものに比べて、作業が極めて簡単である
ことから液晶表示装置の大量生産を実現することができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された液晶表示装置は、その大型化、高速応答
化の傾向にともなう対向基板の間のギャップの狭小化に
よって、該ギャップが変動しその均一化が図れなくなっ
ていることが指摘されるに到った。
【0005】このように対向基板のギャップが変動する
と、表示部における表示にむら等が生じ、表示不良を惹
起させることになる。
【0006】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、対向基板のギャップの変
動による表示不良を回避させた液晶表示装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0008】すなわち、本発明による液晶表示装置は、
基本的には、対向配置される一対の透明基板と、これら
透明基板の間に、表示部に相当する領域に充填される液
晶を堰き止める内枠シール剤とこの内枠シール剤の外側
に一方の透明基板に対する他方の透明基板の固定がなさ
れる外枠シール剤とを備え、前記内枠シール剤と外枠シ
ール剤のうち少なくともいずれか一方にスペーサが含有
されていることを特徴とするものである。
【0009】このように構成した液晶表示装置は、内枠
シール剤と外枠シール剤のうちいずれか一方に含有され
たスペーサによって、各透明基板の間のギャップを均一
化することができるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示装置
の実施例を図面を用いて説明をする。
【0011】〔実施例1〕 《構成》図1(a)は、本発明による液晶表示装置の外
観を示す図で、そのb−b線における断面図を同図
(b)に示している。各図において、互いに対向配置さ
れる一対の透明基板SUB1、SUB2がある。これら
各透明基板SUB1、SUB2のそれぞれの対向面に
は、図示していないが、金属層、半導体層、あるいは絶
縁層等がそれぞれ所定のパターンで積層されて電子回路
が形成されている。
【0012】この電子回路は各透明基板の周辺を除く中
央部の表示部ARにマトリックス配置された各画素ごと
に一対の電極とこれら電極に信号を供給するための信号
線等とから構成され、該各電極の間に発生する電界によ
って各透明基板SUB1、SUB2の間に介在される液
晶LCの光透過率を制御するようになっている。
【0013】各画素の集合からなる表示部ARには、一
方の透明基板SUB1側に形成された柱状スペーサSP
1が同一の高さで散在して形成され、この透明基板SU
B1と対向配置される他方の透明基板SUB2との間の
ギャップを該柱状スペーサSP1によって決定させてい
る。
【0014】そして、前記液晶LCは、各透明基板SU
B1、SUB2の間に前記表示部ARを囲んで形成され
た内枠シール剤ISLによって堰き止められるようにな
っており、該表示部ARに相当する領域内に充填される
ようになっている。
【0015】この内枠シール剤ISLは、熱、紫外線併
用硬化型の樹脂層からなり、その内部に例えば球状のス
ペーサSP2が混入されている。
【0016】内枠シール剤ISLの材料として熱、紫外
線併用硬化型の樹脂層を用いたのは、発泡性樹脂あるい
は多孔性樹脂と異なり、液晶に気泡が生じてしまうのを
回避できるからである。
【0017】また、内枠シール剤ISLに球状スペーサ
SP2を混入させているのは、上述した柱状スペーサS
P1とともに、各透明基板SUB1、SUB2の間のギ
ャップを均一に確保せんとするがためである。
【0018】また、各透明基板SUB1、SUB2の間
には前記内枠シール剤ISLを囲むようにして外枠シー
ル剤OSLが形成され、一方の透明基板SUB2に対す
る他方の透明基板SUB1の固定がなされている。
【0019】この外枠シール剤OSLは、例えば熱、紫
外線併用硬化型の樹脂層からなり、その内部に例えば球
状のスペーサ(図示せず)が混入されている。
【0020】外枠シール剤OSLに球状のスペーサを混
入させているのは、上述した柱状スペーサSP1、内枠
シール剤ISL内のスペーサSP2とともに、各透明基
板SUB1、SUB2の間のギャップを均一により確保
せんとするがためである。
【0021】この場合、外枠シール剤OSLの材料とし
ては、熱、紫外線併用硬化型の樹脂層を用いることな
く、例えば発泡性樹脂あるいは多孔性樹脂を用いてもよ
い。外枠シール剤OSLは液晶SLと直接に接触するこ
とはなく、該液晶SLに気泡が生じてしまう不都合がな
いからである。
【0022】《製造方法》図2は、上述した液晶表示装
置の製造方法の一実施例を示した工程図である。 工程1.(同図(a)) 下基板に相当する透明基板SUB1を用意する。この透
明基板は、既に、その液晶側の面において、金属層、半
導体層、および絶縁層等がそれぞれ所定のパターンで積
層され、信号線、スイッチング素子、各画素の電極等が
形成された状態となっている。
【0023】この透明基板SUB1の液晶側の面に、
熱、紫外線併用硬化型の樹脂液を例えば4ミクロンの厚
さで均一に塗布して樹脂膜を形成した後、この樹脂膜に
紫外線を選択露光し、さらに該樹脂膜を現像すること
で、液晶表示部内に散在された柱状スペーサSP1を形
成する。
【0024】この柱状スペーサSP1は、表示部AR内
の所定の個所に形成することができ、しかも均一な厚さ
の樹脂膜を形成することによって、それぞれ高さの均一
なものを得ることができる。
【0025】そして、マトリックス状に配置された各画
素の集合体である表示部ARを囲むようにして、内枠シ
ール剤ISLを形成する。
【0026】この内枠シール剤ISLは、表示部ARに
充填させる液晶の流出を防止するための堰体の機能を有
するものである。
【0027】すわわち、前記透明基板SUB1の液晶側
の面に、熱、紫外線併用硬化型の樹脂液と例えば球状の
スペーサSP2とを混合させたものをいわゆるスピンナ
ー塗布する。
【0028】ここで、球状のスペーサSP2は、上述し
た柱状スペーサSP1とともに、この透明基板SUB1
と対向する他の透明基板SUB2とのギャップを一定に
確保するためのものである。そして、熱、紫外線併用硬
化型の樹脂液は液晶への汚染性が少ないものが選定され
るのが好ましい。
【0029】これにより得られる樹脂膜は、その厚さを
スピンナーの回転数、スピン時間、および樹脂液の粘度
等により制御し、例えば5ミクロンの厚さに形成する。
【0030】次に、この樹脂膜に紫外線を選択露光し、
さらに該樹脂膜を現像することで、液晶表示領域を囲む
ようにして前記スペーサSP2を含有させた内枠シール
剤ISLを形成する。
【0031】その後、この内枠シール剤ISLに紫外光
(i線)を照射し、柱状スペーサSP2とともに約80
℃の温度で約5分間のアニールを施した後に、約180
℃の温度で本硬化させる。
【0032】さらに、図2(a)の点線丸枠Aの拡大図
である図3に示すように、内枠シール剤ISLが形成さ
れた透明基板SUB1の液晶LC側の面に、配向膜OR
I1の材料を塗布、レベリング、および焼成によって形
成する。この場合、該材料は表示部ARの領域はもちろ
んのこと前記内枠シール剤ISLの少なくとも内側の側
壁にも形成し、ラビング処理を行う。
【0033】これにより、該内枠シール剤ISLの内側
の側壁にもラビング処理がなされ、表示部ARの液晶L
Cの配向方向と直交する方向に液晶が配向することか
ら、内枠シール剤ISLからの光抜けを防止することが
できるようになる。
【0034】工程2.前記内枠シール剤ISLによって
囲まれた表示部AR内に液晶LCを滴下する。この液晶
LCはその表面張力を利用して該内枠シール剤ISLに
よって囲まれる空間よりやや多めの量を滴下することが
好ましい。
【0035】対向配置される他の透明基板SUB2とで
形成される表示部ARの空間に空気が混入された液晶が
充填されないためである。
【0036】工程3.上基板に相当する透明基板SUB
2を用意する。この透明基板SUB2は、既に、その液
晶側の面において、金属層および絶縁層等がそれぞれ所
定のパターンで積層され、ブラックマトリックス層、フ
ィルタ層等が形成された状態となっている。
【0037】そして、マトリックス状に配置された各画
素の集合体である表示部ARを囲むようにして、外枠シ
ール剤OSLを形成する。
【0038】この外枠シール剤OSLは、対向配置され
る他の透明基板SUB1の内枠シール剤ISLより外側
に位置づけられて形成される。
【0039】この外枠シール剤OSLは、約5ミクロン
の例えば球状スペーサ(図示せず)を混入させた紫外硬
化型接着剤をディスペンサを用いて塗布して形成する。
【0040】ここで、球状スペーサは、前記柱状スペー
サSP1、前記内枠シール剤ISLに混入された球状ス
ペーサSP2とともに、この透明基板SUB2と対向す
る他の透明基板SUB1とのギャップを一定に精度よく
確保するためのものである。前記内枠シール剤ISLに
混入された球状スペーサSP2によって各透明基板SU
B1、SUB2のギャップを精度よく確保できる場合に
は、特にこの外枠シール剤OSLには球状スペーサを混
入させなくてもよい。
【0041】そして、このように形成された透明基板S
UB2を、上述した透明基板SUB1と互いの液晶側の
面を対向させた状態で、前記シール剤によって接着させ
ることによって接合させる。
【0042】工程4.一方の透明基板SUB1に対して
他方の透明基板SUB2とのギャップが所定値になった
ところで、外側シール剤OSLに紫外線を照射させるこ
とによって、各透明基板SUB1、SUB2の固定を図
る。
【0043】《他の製造方法》上述した液晶表示装置の
製造方法において、内枠シール剤ISLを一方の透明基
板側に、そして外枠シール剤OSLを他方の透明基板側
に形成したものである。
【0044】しかし、これら各シール剤ISL、OSL
は各透明基板SUB1、SUB2のうちいずれか一方に
それぞれ形成するようにしてもよいことはいうまでもな
い。
【0045】また、内枠シール剤ISLの形成は、透明
基板の全面に形成した樹脂膜を選択露光(フォトリソグ
ラフィ)によって形成したものであるが、他の方法とし
て、スクリーン印刷、フィルム印刷、オフセット印刷、
ディスペンサ、あるいはインクジェットを用いて形成す
るようにしてもよいことはいうまでもない。
【0046】さらに、外枠シール剤OSLの形成は、デ
ィスペンサよって形成したものであるが、他の方法とし
て、フォトリソグラフィ技術、スクリーン印刷、フィル
ム印刷、オフセット印刷、あるいはインクジェットを用
いて形成するようにしてもよいことはいうまでもない。
【0047】〔実施例2〕上記実施例1に示した内枠シ
ール剤ISLとして、フッ素系の長鎖アルキル基をもつ
ビスフェノールA系統のエポキシ樹脂を用いた。
【0048】この材料を用いることにより、内枠シール
剤の周囲の液晶の方向が均一な垂直となり、表示を黒表
示した場合に、この部分の光り抜けを防止できることが
確認された。
【0049】〔実施例3〕上記実施例1に示した内枠シ
ール剤ISLに黒色のものを用い、このシール剤ISL
に含有させるスペーサSP2も黒色のものを用いること
によって、該内枠シール剤ISLの周りに生じる表示む
らを回避できることが確認された。
【0050】これは、内枠シール剤ISLの硬化の際に
照射する紫外線が液晶分子あるいは配向膜の高分子を損
傷するからだと考えられ、該内枠シール剤ISLおよび
スペーサSP2を黒色とすることによって、該紫外線の
透過率が低くなり、その影響が少なくなるものと考えら
れる。
【0051】また、このように構成することにより、こ
の内枠シール剤ISLからのバックライトの光り抜けを
防止でき、さらに、紫外光の熱吸収効率が向上して該材
料の硬化速度を短縮できる効果を有する。
【0052】このことから、このような構成は内枠シー
ル剤ISLに限らず外枠シール剤OSLにおいても適用
させることができる。
【0053】上述した実施例では、シール剤に含有させ
たスペーサは球状のものであったが、この形状に限定さ
れないことはいうまでもない。
【0054】また、このスペーサとしては、一方の基板
側に固定させて形成する柱状スペーサであってもよいこ
とはいうまでもない。
【0055】この場合、表示部に形成される柱状スペー
サSP1と同時に形成することにより製造の煩雑さを回
避することができるようになる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による液晶表示装置によれば、対向基板のギャッ
プの変動による表示不良を回避させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構
成図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の製造方法の一実施
例を示す工程図である。
【図3】図2(a)の点線丸枠における構成の拡大図で
ある。
【符号の説明】 SUB1、SUB2……透明基板、AR……表示部、I
SL……内枠シール剤、OSL……外枠シール剤、SP
1、SP2……スペーサ、ORI1……配向膜。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年4月20日(2000.4.2
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Fターム(参考) 2H089 LA07 LA09 LA15 LA19 LA20 LA42 MA04Y NA22 NA39 NA44 NA45 PA02 PA06 PA16 QA12 QA14 5C094 AA03 AA55 BA43 CA19 EC02 FB01 FB20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向配置される一対の透明基板と、これ
    ら透明基板の間に、表示部に相当する領域に充填される
    液晶を堰き止める内枠シール剤とこの内枠シール剤の外
    側に一方の透明基板に対する他方の透明基板の固定がな
    される外枠シール剤とを備え、 前記内枠シール剤と外枠シール剤のうち少なくともいず
    れか一方にスペーサが含有されていることを特徴とする
    液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 対向配置される一対の透明基板と、これ
    ら透明基板の間に、表示部に相当する領域に充填される
    液晶を堰き止める内枠シール剤とこの内枠シール剤の外
    側に一方の透明基板に対する他方の透明基板の固定がな
    される外枠シール剤とを備え、 前記内枠シール剤と外枠シール剤のうち少なくともいず
    れか一方にスペーサが含有され、かつ、前記内枠シール
    剤と外枠シール剤のうち少なくとも内枠シール剤は、
    熱、紫外線併用硬化型の樹脂で形成されていることを特
    徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 内枠シール剤の側壁には表示部に形成さ
    れた配向膜が延在されて形成され、かつラビング処理が
    なされていることを特徴とする請求項1、2のうちいず
    れかに記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 対向配置される一対の透明基板と、これ
    ら透明基板の間に、表示部に相当する領域に充填される
    液晶を堰き止める内枠シール剤とこの内枠シール剤の外
    側に一方の透明基板に対する他方の透明基板の固定がな
    される外枠シール剤とを備え、 前記内枠シール剤と外枠シール剤のうち少なくとも内枠
    シール剤にはスペーサが含有されているとともに、 この内枠シール剤およびスペーサは黒色に着色されてい
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 外枠シール剤は内枠シール剤を囲むよう
    にして形成されていることを特徴とする請求項1ないし
    4のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004333986A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Sony Corp 液晶表示素子およびその製造方法
US7518702B2 (en) 2003-03-11 2009-04-14 Seiko Epson Corporation Electrooptical manufacturing apparatus, electrooptical apparatus, and electronic device
JP2011076123A (ja) * 2005-01-20 2011-04-14 Sharp Corp 液晶表示素子
US7952680B2 (en) 2008-07-08 2011-05-31 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and electronic apparatus

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