JP2006084906A - Panel for optical modulator, and method for manufacturing same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem associated with a display defect caused by squeezing out of an adhesive, applied to the spacers, to the peripheries of the spacers due to pressure in superposition and erosion of a display region by the adhesive, when a pair of substrates placed opposite to each other is superposed to each other via the spacers arranged on one of the substrates wherein the adhesive is applied to the spacers and the spacers are stuck to the other substrate. <P>SOLUTION: Dams 30 to keep the adhesive squeezed out to the peripheries of the spacers 26 inside are arranged on the opposite side of the substrate with the spacers 26 formed thereon so as not to make the squeezed out adhesive erode the display region. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は少なくとも２枚の基板を用いるパネルとその製造方法に関する。特に、表示装置などの光変調素子に用いるパネルとその製造方法に関し、中でも、強誘電性液晶を用いる場合及び湾曲可能でフレキシブルな基板を用いる場合の表示装置用パネル、あるいは光変調素子用パネルとその製造方法に関する。 The present invention relates to a panel using at least two substrates and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a panel used for a light modulation element such as a display device and a manufacturing method thereof, and in particular, a display device panel or a light modulation element panel when a ferroelectric liquid crystal is used and a bendable and flexible substrate is used. It relates to the manufacturing method.

エレクトロニクスを利用した表示装置や光変調装置が近年多くの分野で用いられている。表示装置については最近特に薄型化が図られ、冷陰極管（ＣＲＴ）を用いた表示装置からプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの薄型表示装置（ＦＰＤ）への移行が進みつつある。また、入射光を所望の状態へと変調する光変調装置に関しては、表示装置以外にも、例えばプリンターヘッドや光記録ディスク用収差補正素子、光スイッチなど様々な電子機器や通信機器の構成要素としての利用が広っている。中でも液晶性物質を用いた光変調素子の普及には目覚ましいものがあり、様々な分野での応用が見られる。一方でまだ一般に普及はしていないが、液晶性物質に強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶デバイスや基板に例えばプラスチック等の湾曲可能でフレキシブルな材料を用いて作られる表示装置や光変調素子が近年大きな注目を集めている。 In recent years, display devices and light modulation devices using electronics have been used in many fields. The display device has been particularly thinned recently, and a shift from a display device using a cold cathode tube (CRT) to a thin display device (FPD) such as a plasma display panel (PDP) or a liquid crystal display (LCD) is progressing. is there. In addition to the display device, the light modulation device that modulates the incident light to a desired state, for example, as a component of various electronic devices and communication devices such as printer heads, aberration correction elements for optical recording disks, optical switches, etc. The use of is widespread. Among them, there is a remarkable spread of light modulation elements using liquid crystalline substances, and applications in various fields are seen. On the other hand, although not yet popular, ferroelectric liquid crystal devices using ferroelectric liquid crystal as a liquid crystal substance, and display devices and light modulation made using a flexible material such as plastic for the substrate. In recent years, devices have attracted much attention.

これら表示装置及び光変調素子の多くでは、主要層に透明電極や絶縁膜等々の各種の機能を有する層を設けた基板を用いる。中でも２枚の基板を対向させて所定の距離だけ離して配置した構造のパネルが広く用いられている。例えば液晶装置においては対向する２枚の基板の間に液晶性物質を、プラズマ表示パネルではアルゴンとネオン等のガスを挟持させる構成となっている。いずれの場合でも、挟持される物質が流動性を持つためにこれらを密閉する構造が必要なことや、これら物質に電圧を印加するための電極が必要なこと等の理由から、この様な２枚の基板を用いたパネルの構造が適切なものとなっている。また、必要に応じて３枚以上の基板を用いる場合もある。例えば液晶装置には３枚以上の基板を用い、各基板間に液晶性物質を挟持させることによって複数の液晶の層を設けるものがある。 In many of these display devices and light modulation elements, a substrate having a main layer provided with layers having various functions such as a transparent electrode and an insulating film is used. Among them, a panel having a structure in which two substrates are opposed to each other and separated by a predetermined distance is widely used. For example, in a liquid crystal device, a liquid crystal substance is sandwiched between two opposing substrates, and in a plasma display panel, a gas such as argon and neon is sandwiched. In any case, since the sandwiched materials have fluidity, a structure for sealing them is necessary, and an electrode for applying a voltage to these materials is necessary. The structure of a panel using a single substrate is appropriate. Further, if necessary, three or more substrates may be used. For example, some liquid crystal devices use three or more substrates, and a plurality of liquid crystal layers are provided by sandwiching a liquid crystalline substance between the substrates.

この様なパネルでは通常両基板間の距離を所定の範囲内の大きさとすることが重要である。例えば液晶装置の場合には、用いる液晶や駆動モードによっても適した基板間距離が異なるため、良い性能を得るためには最適な基板間距離を選択することが重要となっている。例えば表面安定化強誘電性液晶の駆動モード（ＳＳＦＬＣ駆動モード）を使った液晶装置では、数μｍ、特に１．７μｍ程度の基板間距離が用いられる。また、パネル内の例えば表示や光変調に用いる領域において、全ての点で基板間の距離が一定であることも重要である。例えば超ねじれネマティックモードの液晶装置では０．０５ミクロン程度の少しの違いでも色の違いが生じることが知られている。 In such a panel, it is usually important to set the distance between the two substrates within a predetermined range. For example, in the case of a liquid crystal device, the suitable inter-substrate distance varies depending on the liquid crystal to be used and the driving mode. Therefore, it is important to select an optimal inter-substrate distance in order to obtain good performance. For example, in a liquid crystal device using a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal driving mode (SSFLC driving mode), an inter-substrate distance of about several μm, particularly about 1.7 μm, is used. It is also important that the distance between the substrates is constant at all points in the area used for display and light modulation in the panel. For example, it is known that in a liquid crystal device of a super twisted nematic mode, even a slight difference of about 0.05 microns causes a color difference.

この様な理由から、基板間距離の制御の問題はパネル製造上の１つの重要な要素となっている。基板間の距離は一般的には例えば数μｍから数十μｍ程度と非常に短く、さらに面内での均一性が要求される。 For these reasons, the problem of controlling the distance between the substrates is an important factor in panel manufacturing. In general, the distance between the substrates is very short, for example, about several μm to several tens of μm, and in-plane uniformity is required.

この様な要求を満たす基板間距離の制御の方法として、スペーサーを使う製造技術が広く用いられている。スペーサーはいわば基板と基板とが接触することを妨げる障害物であり、スペーサーを基板と基板との間に挟んだ上で両基板を外側から押し付けることによって基板間の距離の制御を実現している。通常スペーサーは基板同士がある一定の距離よりも近づかない様にするために用いられるが、逆に一定の距離よりも離れることを妨げる機能
を持たない。このため、基板間の距離を一定の範囲に保つためには、スペーサーとは別に両基板が離れることを防ぐ役割を果たすものを設けることが必要である。 As a method for controlling the distance between substrates that satisfies such requirements, a manufacturing technique using a spacer is widely used. The spacer is an obstacle that prevents the board and the board from contacting each other. The spacer is sandwiched between the board and the board is pressed from the outside to control the distance between the boards. . Usually, the spacer is used to prevent the substrates from coming closer than a certain distance, but conversely, the spacer does not have a function of preventing the substrates from moving away from the certain distance. For this reason, in order to keep the distance between the substrates within a certain range, it is necessary to provide a device that serves to prevent the two substrates from separating apart from the spacer.

そのための方法として、例えばスペーサーの他に接着剤を使う方法が多く取られている。中でも液晶装置の場合には、パネルの外周部に接着剤を設け、それをそのまま液晶材料を密閉するためのシールとして用いる方法が広く用いられている。この方法では、通常基板に塗布された接着剤の高さの方がスペーサーの高さよりも高くなり、両基板を重ね合わせた後、外側から圧力を受け手接着剤が押し潰されることにより、接着剤の高さをスペーサーの高さに合わせる方法が取られる。しかし、この方法の場合には、塗布した接着剤の高さを数μｍの様に非常に薄く塗布することが難しいため、接着剤の高さがスペーサーの高さに比べてかなり高くなってしまうことや、用いる接着剤の粘性が高いこと等の理由によって、スペーサーの高さにまで両基板を近づけることが困難な場合がある。 As a method for that purpose, for example, a method using an adhesive in addition to a spacer is often used. In particular, in the case of a liquid crystal device, a method is widely used in which an adhesive is provided on the outer periphery of the panel and used as a seal for sealing the liquid crystal material as it is. In this method, the height of the adhesive usually applied to the substrate is higher than the height of the spacer, and after overlapping both the substrates, the adhesive is pressed by the pressure applied from the outside and the hand adhesive is crushed. The method of adjusting the height of the spacer to the height of the spacer is taken. However, in the case of this method, it is difficult to apply the applied adhesive very thinly such as a few μm, so the height of the adhesive is considerably higher than the height of the spacer. In some cases, it may be difficult to bring both substrates close to the height of the spacer, for example, because of the high viscosity of the adhesive used.

スペーサーとして最も一般的なものの１つとしてはボールスペーサーがある。ボールスペーサーはプラスチックやシリカを材質とした細かな球状のスペーサーで、希望する基板間距離に合った直径のものを選択して用いる。 One of the most common spacers is a ball spacer. The ball spacer is a fine spherical spacer made of plastic or silica, and has a diameter suitable for the desired distance between the substrates.

ボールスペーサーを用いてパネルを作る際には、例えば次の様な工程が採られる。一方の基板にボールスペーサーを散布した後、その基板に熱硬化型や紫外線硬化型の接着剤を塗布し、他方の対向する基板を重ね合わせた後、両基板に外側から圧力をかけて基板間の距離が大体スペーサーの径と一致する様にする。その状態で接着剤を硬化させ、所望の（すなわちスペーサーの直径程度の）基板間距離を持つパネルが完成する。 When making a panel using a ball spacer, the following processes are taken, for example. After spraying ball spacers on one substrate, apply a thermosetting or ultraviolet curable adhesive to the substrate, and stack the other opposing substrates. So that the distance of matches the diameter of the spacer. In this state, the adhesive is cured to complete a panel having a desired inter-substrate distance (that is, about the diameter of the spacer).

また、ボールスペーサーの代わりにレジストスペーサー（フォトスペーサー等とも呼ばれる）が用いられる場合もある。レジストスペーサーはフォトレジストをスペーサーとして利用するもので、フォトレジストを希望の基板間距離に合わせた高さとなる様に一方の基板に塗布した後、露光や現像等のフォトリソグラフィーの工法を用いてスペーサーとしての形状を形成する。その後は、やはりボールスペーサーの場合と同じように熱硬化型や紫外線硬化型の接着剤を用いることによりパネルを完成させることができる。同じフォトリソグラフィーの工法を用いて作るスペーサーとして、フォトレジスト以外にも各種の有機（例えばポリイミド）、無機（例えばガラス）の材料を用いる方法が提案されている。この場合には露光や現像だけでなく、エッチングや剥離等工程が追加で必要となる場合もある。 In some cases, a resist spacer (also called a photo spacer or the like) is used instead of the ball spacer. The resist spacer uses a photoresist as a spacer, and after applying the photoresist to one substrate so that the height is adjusted to the desired distance between the substrates, the spacer is used using a photolithography method such as exposure or development. As a shape. Thereafter, as in the case of the ball spacer, the panel can be completed by using a thermosetting or ultraviolet curable adhesive. As spacers made using the same photolithography method, various organic (for example, polyimide) and inorganic (for example, glass) materials other than photoresists have been proposed. In this case, not only exposure and development, but also additional steps such as etching and peeling may be required.

外部から一切の外力が加わらない静的な状態では、前記のスペーサー技術で基板間の距離を保つことができるが、通常の使用環境ではそのような静的な環境が得られることは難しい。パネルに対して外力が加わった場合にパネルの機械的強度が十分でないと、基板間の距離に変化が生じる。基板面全体に面的に力が加わった場合には、パネル内の全域で基板間距離が一定量だけ変化することも考えられるが、通常はパネル内の一部で局所的に基板間距離の変化が起こることが多い。例えば基板を指で押した場合などは、基板が変形してその押した部分の基板間距離が短くなる。 In a static state where no external force is applied from the outside, the distance between the substrates can be maintained by the spacer technique described above, but it is difficult to obtain such a static environment in a normal use environment. When an external force is applied to the panel, if the mechanical strength of the panel is not sufficient, the distance between the substrates changes. When a surface force is applied to the entire board surface, the distance between the boards may change by a certain amount throughout the panel, but usually the distance between the boards locally in a part of the panel. Changes often occur. For example, when the substrate is pressed with a finger, the substrate is deformed and the distance between the pressed portions is shortened.

例えば表示装置の場合には一方の基板が露出しており指などで押されることも多い。また、タッチパネルの様に表示装置と入力装置とが一体となって使用される場合には特にその機会は多くなる。また、湾曲可能でフレキシブルな素材の可撓性基板を用いるフレキシブルディスプレイでは、曲げられることがその特徴となっているから、外力が加わることを前提としていると言ってよい。光変調装置が機器類の構成部品として用いられる場合においても、例えば搬送時や携行時、使用時等に振動や衝撃等の外力が加わることが想定される。 For example, in the case of a display device, one substrate is exposed and is often pressed with a finger or the like. Further, when the display device and the input device are used in an integrated manner like a touch panel, the opportunity increases. In addition, a flexible display using a flexible substrate made of a flexible material that can be bent is characterized by being bent, and thus it can be said that it is assumed that an external force is applied. Even when the light modulation device is used as a component of equipment, it is assumed that an external force such as vibration or impact is applied, for example, during transportation, carrying, or use.

また、製造工程においても例えば偏向板を基板に貼り付ける場合や実装の際等にパネルに対して力が加わるため、製品によっては製造工程における配慮が必要とされている。
この様なパネルに対し外力が加わる状況は非常に多い。 In addition, in the manufacturing process, for example, a force is applied to the panel when the deflecting plate is attached to the substrate or during mounting. Therefore, some products require consideration in the manufacturing process.
There are many situations in which external force is applied to such panels.

この様な外力が加わった際にその力に対するパネルの強度が十分でないと、パネルの一部で基板間の距離に変化が生じる。この様な基板間距離の変化は装置を利用する上で様々な障害となる。例えば、表示装置においては表示が乱れる。また光変調装置ではそのことによって光の状態が変わることとなるため装置の機能が阻害されてしまう。また、例えば強誘電性液晶やコレステリック液晶を用いた液晶装置においては、基板間の距離が大きく変化すると液晶の配向が壊れ、基板間の距離が元に戻っても配向が回復しなくなる。コレステリック液晶の場合には電圧の印加によって配向が回復することが知られているが、強誘電性液晶の場合には加熱して一旦等方性液体にした後再度液晶相に戻すと言うことが必要とされる。 When such an external force is applied, if the strength of the panel against the force is not sufficient, a change occurs in the distance between the substrates in a part of the panel. Such a change in the distance between the substrates becomes various obstacles in using the apparatus. For example, display is disturbed in the display device. Further, in the light modulation device, the light state changes accordingly, so that the function of the device is hindered. For example, in a liquid crystal device using a ferroelectric liquid crystal or a cholesteric liquid crystal, the alignment of the liquid crystal is broken when the distance between the substrates is greatly changed, and the alignment is not recovered even when the distance between the substrates is restored. In the case of a cholesteric liquid crystal, it is known that the orientation is restored by applying a voltage, but in the case of a ferroelectric liquid crystal, it is heated to once isotropic liquid and then returned to the liquid crystal phase. Needed.

この様な外力に対するパネルの機械的強度を高める方法としては、これまでにも様々な技術が提案されてきた。これは、ボールスペーサーやレジストスペーサーを用いるだけでは希望の強度が得られないためである。 Various techniques have been proposed so far for increasing the mechanical strength of the panel against such external forces. This is because desired strength cannot be obtained only by using a ball spacer or a resist spacer.

例えば、一方の基板上に仮硬化の状態のレジストスペーサーを形成し、それを他方の基板に接触させつつ本硬化させることによってレジストスペーサーを介して両基板の位置関係を固定する方法や、液晶とモノマーとを混合して紫外線を当てることによりモノマーを重合させてポリマー化させることにより、基板間に形成されたポリマーにより両基板を接着させる方法、また他にも通常は液状である接着剤を粉末化し、それをボールスペーサーと一緒に散布する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a method of fixing a positional relationship between the two substrates via the resist spacer by forming a resist spacer in a temporarily cured state on one substrate and performing main curing while making it contact with the other substrate, A method of adhering both substrates by a polymer formed between the substrates by polymerizing the monomers by mixing them with ultraviolet light and polymerizing them, and also powdering an adhesive that is usually liquid There has also been proposed a technique in which it is dispersed together with a ball spacer (see, for example, Patent Document 1).

この様な技術の中でもで最近最も有望視されている技術としては、フォトリソ工程で作成したスペーサーの上に接着剤の層を設け、このスペーサーと対向する基板とを接着させる方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）。 Among such techniques, the most promising technique has recently been proposed in which an adhesive layer is provided on a spacer created by a photolithography process and the spacer is bonded to the opposing substrate. . (For example, refer to Patent Document 2).

特開昭６２−１７４７２６号公報（第６−８頁、第１図及び第２図）Japanese Patent Laid-Open No. 62-174726 (page 6-8, FIGS. 1 and 2) 特開平１１−２８２２号公報（第１２頁、第６図）Japanese Patent Laid-Open No. 11-2822 (page 12, FIG. 6)

フォトリソ工程で作成したスペーサーの上に接着剤の層を設けることにより、対向基板を接着させる方法は基板間の距離を正確に保つことができ、かつ２枚の基板を接着させることにより、外力が加わった場合でも基板間距離が変化することがほとんどなくなる。しかし、パネルを作成する工程で２枚の基板が加圧された場合に、スペーサー上に設けた接着層が、加圧されるため、図７に示したように、余分な接着層２９が、一対の基板間２０，２１に配置されたスペーサー２６の周囲、表示領域の方まで押し出されてしまい、この押し出された接着層２９が表示に悪影響を及ぼしてしまう問題がしばしば発生してしまうことが課題であった。 By providing an adhesive layer on the spacer created in the photolithography process, the method of adhering the counter substrate can accurately maintain the distance between the substrates, and by adhering the two substrates, external force can be reduced. Even when added, the distance between the substrates hardly changes. However, when two substrates are pressurized in the process of creating a panel, the adhesive layer provided on the spacer is pressurized, so that as shown in FIG. The spacer 26 disposed between the pair of substrates 20 and 21 is pushed around the display area and the display region, and the problem that the extruded adhesive layer 29 adversely affects the display often occurs. It was a challenge.

本発明は、この様なスペーサー上に接着層を設けることにより、スペーサーを挟んでいる基板をスペーサーで接着させたパネルに於いて、スペーサー上の接着層がスペーサー以外の領域に広がることを防止するパネル構造を提供することを目的としている。 By providing an adhesive layer on such a spacer, the present invention prevents the adhesive layer on the spacer from spreading to a region other than the spacer in a panel in which the substrate sandwiching the spacer is bonded with the spacer. It aims to provide a panel structure.

本発明は一対の基板の両方と接してスペーサーを設けた光変調素子用パネルであって、少なくとも一方の基板上には、スペーサーの周囲に堰を配置したことを特徴としている。
また、このスペーサーが、有機高分子材料であることを特徴としている。さらに、この堰とスペーサーの間に樹脂が配置されていることを特徴としている。あるいは、スペーサーが複数基板上に形成されていて、この全てのスペーサーに対応して堰が設けられていることを特徴としている。 The present invention is a light modulation element panel in which a spacer is provided in contact with both of a pair of substrates, wherein a weir is disposed around the spacer on at least one of the substrates.
Further, the spacer is characterized by being an organic polymer material. Further, the resin is arranged between the weir and the spacer. Alternatively, spacers are formed on a plurality of substrates, and weirs are provided corresponding to all the spacers.

また、本発明は一対に基板間に液晶が挟持されていることを特徴としている。さらに、一対の基板のうち、少なくとも一方の基板が、可撓性を備えているフレキシブル基板であることが好ましい。   Further, the present invention is characterized in that liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. Furthermore, it is preferable that at least one of the pair of substrates is a flexible substrate having flexibility.

また、本発明の製造方法は、一方の基板上に堰を配置する工程と、他方の基板にスペーサーを配置する工程と、このスペーサー上に接着層となる樹脂を設ける工程と、堰の内側にスペーサーが配置されるように両基板を配置する工程と、接着層となる樹脂を硬化させる工程とを有することを特徴としている。   Further, the manufacturing method of the present invention includes a step of arranging a weir on one substrate, a step of arranging a spacer on the other substrate, a step of providing a resin serving as an adhesive layer on the spacer, and an inner side of the weir. It has the process of arrange | positioning both board | substrates so that a spacer may be arrange | positioned, and the process of hardening resin used as an adhesive layer.

また、接着層となる樹脂が、スペーサーと同一の有機高分子材料に溶媒を加えたものであることを特徴としている。   Further, the resin serving as the adhesive layer is characterized by adding a solvent to the same organic polymer material as the spacer.

本発明はスペーサーの材料である高分子材料が感光性樹脂であることが好ましく、感光性樹脂がアクリル系感光性樹脂であることがより好ましい。   In the present invention, the polymer material which is a material of the spacer is preferably a photosensitive resin, and the photosensitive resin is more preferably an acrylic photosensitive resin.

本発明を用いることにより、スペーサーを挟んだ２枚の基板が、スペーサー上に設けた接着層により強固に接着されており外力を受けた場合でも、基板間の距離が変化することがないために良好な表示を行うことができる。特に、外力に弱いプラスチック基板などの可撓性を有する基板である場合には有効である。またスペーサー上に設けた接着層の余剰分はスペーサーとその周りに設けた堰との間に収まり、表示領域等にはみ出すことがないために、表示不良の発生原因となることがない。   By using the present invention, the distance between the substrates does not change even when the two substrates sandwiched between the spacers are firmly bonded by the adhesive layer provided on the spacer and receive external force. Good display can be performed. This is particularly effective when the substrate is flexible, such as a plastic substrate that is weak against external forces. Further, the surplus portion of the adhesive layer provided on the spacer is accommodated between the spacer and the weir provided around the spacer and does not protrude into the display area or the like, so that it does not cause a display defect.

対向する２枚の基板から構成された光変調素子用パネルであり、２枚の基板の片方には対向する基板の距離を一定に保つためのスペーサーがフォトリソ工程によって設けられており、このスペーサーの上側には接着層が設けられており、もう一方の基板と接着されている。一方の基板にはスペーサーを囲むように堰がフォトリソ工程で設けられおり、前記接着層の余剰分がこの堰とスペーサーとの間に収まっている。   A panel for a light modulation element composed of two opposing substrates. A spacer for maintaining a constant distance between the opposing substrates is provided on one of the two substrates by a photolithography process. An adhesive layer is provided on the upper side, and is bonded to the other substrate. One substrate is provided with a dam in a photolithography process so as to surround the spacer, and an excess of the adhesive layer is contained between the dam and the spacer.

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。光変調素子用パネルの一例として、液晶ディスプレイを用いた。図１は液晶ディスプレイパネルの上面から見たときの図面である。複数の帯状に形成された透明電極２２，２３のそれぞれ対向する位置に配置されたマトリクスの画素と画素との間に、堰３０およびスペーサー２６が形成されている。堰３０はスペーサー２６の周囲に形成されている。本実施例では、それぞれの基板（図示せず）上に形成された透明電極２２，２３の太さが２８０ミクロンで、電極間のスペースは２０ミクロンとした。そのために、２０ミクロン×２０ミクロンの領域に堰３０とスペーサー２６を形成した。スペーサー２６は一辺が約８ミクロンの正方形とし、堰３０の太さは約８ミクロンでスペーサーを囲むように四角状の壁とした。そのために、堰とスペーサーとの間は約４ミクロンの隙間ができている。スペーサー２６とこの堰３０の間の空間には、スペーサー２６と基板（図示せず）とを接着するための接着層の余剰分が収められている。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A liquid crystal display was used as an example of the light modulation element panel. FIG. 1 is a view of the liquid crystal display panel as viewed from above. A weir 30 and a spacer 26 are formed between the pixels of the matrix arranged at positions where the transparent electrodes 22 and 23 formed in a plurality of strips are opposed to each other. The weir 30 is formed around the spacer 26. In this embodiment, the transparent electrodes 22 and 23 formed on the respective substrates (not shown) have a thickness of 280 microns, and the space between the electrodes is 20 microns. For this purpose, weirs 30 and spacers 26 were formed in an area of 20 microns × 20 microns. The spacer 26 was a square having a side of about 8 microns, and the weir 30 had a thickness of about 8 microns and a square wall surrounding the spacer. Therefore, there is a gap of about 4 microns between the weir and the spacer. In the space between the spacer 26 and the weir 30, an excess of an adhesive layer for bonding the spacer 26 and the substrate (not shown) is stored.

図２は図１のＡ−Ａ’断面図である。対向する一対のガラス基板２０，２１上には透明
電極２２，２３がマトリックス上に設けられている。透明電極２２，２３の表面には液晶を配列させるための配向膜２４，２５が形成されており、一対の基板２０，２１はスペーサー２６を挟んで液晶層２７が設けられており、対向する基板は表示領域の外側に設けられているシール剤（図示せず）とスペーサー２６の表面に設けられた樹脂である接着層（図示せず）で接着されている。またスペーサー２６が設けられた基板２１に対向する基板２０上にはスペーサー２６をはめ込むように堰３０が設けられており、スペーサーとこの堰の間の空間（図示せず）にはスペーサー２６と基板２０とを接着するために設けられた接着層の余剰分が収められている。 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. Transparent electrodes 22 and 23 are provided on a matrix on a pair of opposing glass substrates 20 and 21. Alignment films 24 and 25 for aligning liquid crystals are formed on the surfaces of the transparent electrodes 22 and 23, and the pair of substrates 20 and 21 is provided with a liquid crystal layer 27 with a spacer 26 interposed therebetween. Are bonded by a sealing agent (not shown) provided outside the display area and an adhesive layer (not shown) which is a resin provided on the surface of the spacer 26. Further, a weir 30 is provided on the substrate 20 facing the substrate 21 provided with the spacer 26 so as to fit the spacer 26. In a space (not shown) between the spacer and the weir, the spacer 26 and the substrate are provided. The excess of the adhesive layer provided in order to adhere | attach 20 is accommodated.

以下、製造方法を説明する。本実施例で設けたスペーサー２６及び堰３０は、有機高分子材料のアクリル系の感光性樹脂を設けて形成した。使用した材料はチッソ社製（PMA-170P-028）を用いた。片側の基板に感光性樹脂をスピンナーを用いて膜厚が約１．７ミクロンとなるように基板全体に塗布した。その後約８５℃で３分間ホットプレート上でプリベイクした後、マスクを介して露光を行い、その後現像液（チッソ社製DEVELOPER CFP-D-102）を用いて現像を行った。この現像工程によりＵＶ照射がされなかった領域の感光性樹脂は洗い流され、ＵＶ照射されたスペーサーとなる部分だけの樹脂が残った。その後純水を用いて現像液を純水で良く洗い流した後に、２２０℃４０分間焼成を行い、形成されたスペーサーを完全に硬化させた。   Hereinafter, the manufacturing method will be described. The spacer 26 and the weir 30 provided in this example were formed by providing an acrylic photosensitive resin of an organic polymer material. The material used was Chisso Corporation (PMA-170P-028). A photosensitive resin was applied to the entire substrate using a spinner so that the film thickness was about 1.7 microns. Then, after prebaking on a hot plate at about 85 ° C. for 3 minutes, exposure was performed through a mask, and then development was performed using a developer (DEVELOPER CFP-D-102 manufactured by Chisso Corporation). The photosensitive resin in the region that was not irradiated with UV by this development process was washed away, and only the resin serving as the spacer irradiated with UV remained. Thereafter, the developer was thoroughly rinsed with pure water using pure water, and then baked at 220 ° C. for 40 minutes to completely cure the formed spacer.

もう片方の基板にはスペーサーと同様な材料とフォトリソ工程を用いてスペーサーの周りを囲む堰を形成した。ただし、感光性樹脂を基板にスピンナーで形成したときの樹脂の膜厚は約０．１ミクロンとし、堰の高さを約０．１ミクロンとした。   A weir surrounding the spacer was formed on the other substrate using the same material and photolithographic process as the spacer. However, when the photosensitive resin was formed on the substrate with a spinner, the resin film thickness was about 0.1 microns, and the weir height was about 0.1 microns.

スペーサー及び堰を形成したそれぞれの基板上には蒸着法によりＳｉＯを膜厚が約６００オングストロームとなるように積層させ配向膜とした。   On each substrate on which the spacers and weirs were formed, SiO was laminated by vapor deposition so that the film thickness was about 600 angstroms to form alignment films.

配向膜を形成した後で、スペーサー上に未硬化の樹脂である接着層を以下の工程を用いて配設した。まずスペーサーと同じ材料の未硬化の感光性樹脂に溶媒を加えて希釈し、粘度を下げ、これをスピンナーを用いて膜厚が約１０００オングストロームの樹脂膜とになるように転写用基台である転写用基板上に配置した。図３（ａ）のように、この感光性樹脂膜２９が塗布された転写用基板上に、スペーサー２６が形成された基板２１をスペーサー２６が配置された側より重ねることにより、図３（ｂ）のように、スペーサー２６上に約１０００オングストローム程度の感光性樹脂２９が転写された。この転写された感光性樹脂２９を本発明では接着層２９として用いた。   After forming the alignment film, an adhesive layer, which is an uncured resin, was disposed on the spacer using the following steps. First, a solvent is added to the uncured photosensitive resin, which is the same material as the spacer, to dilute it, reduce its viscosity, and use a spinner to form a resin film with a film thickness of about 1000 Å. It arrange | positioned on the board | substrate for transcription | transfer. As shown in FIG. 3A, the substrate 21 on which the spacer 26 is formed is overlapped on the transfer substrate on which the photosensitive resin film 29 has been applied, from the side where the spacer 26 is disposed. ), A photosensitive resin 29 of about 1000 angstroms was transferred onto the spacer 26. This transferred photosensitive resin 29 was used as the adhesive layer 29 in the present invention.

堰を形成した基板上にはディスペンサーを用いて表示エリアの外側にシール剤を塗布しその後、図４に示すようにスペーサー２６上に接着層２９を形成した基板２１と、堰３０を形成した基板２０とをスペーサーと堰とが内側に配置するように両基板を対向して配置し、両基板の外側から外圧を加えながら加熱し、シール剤及びスペーサー上の接着層を硬化させて、液晶ディスプレイパネルを完成させた。   On the substrate on which the weir is formed, a sealant is applied to the outside of the display area using a dispenser, and then, as shown in FIG. 4, the substrate 21 on which the adhesive layer 29 is formed on the spacer 26 and the substrate on which the weir 30 is formed. 20 is arranged so that the spacer and the weir are arranged on the inner side, and both substrates are opposed to each other, heated while applying an external pressure from the outside of both substrates, and the sealing agent and the adhesive layer on the spacer are cured, so that the liquid crystal display Completed the panel.

図５に示したように互いの基板を張り合わせて両基板の外側から外圧を加えたときに、スペーサー上に形成された接着層２９は、その多くが、スペーサー２６とその周りに形成された堰３０との空間に押し出され、スペーサー２６と堰３０との間の空間で硬化したために、表示領域に接着剤がはみ出すことはなく、表示に影響を及ぼすといった問題は生じなかった。   As shown in FIG. 5, when the substrates are bonded to each other and external pressure is applied from the outside of both substrates, most of the adhesive layer 29 formed on the spacer is the spacer 26 and the weir formed around it. Thus, the adhesive was not protruded into the display area because it was pushed into the space 30 and cured in the space between the spacer 26 and the weir 30, and there was no problem of affecting the display.

今回の実施例では各画素の四隅にスペーサーと堰を形成させたが、図６に示したように電極２２間にスペーサー２６をライン状に形成し、その外側に土手状に堰３０を形成させても同様に良好な結果が得られた。また、本実施例では一対の基板として、ガラス基板を
用いたが、可撓性を有するプラスチック基板であっても、良好な結果が得られた。 In this embodiment, spacers and weirs are formed at the four corners of each pixel. However, as shown in FIG. 6, spacers 26 are formed in a line shape between the electrodes 22, and a weir 30 is formed on the outer side of the bank. However, good results were obtained as well. In this example, a glass substrate was used as the pair of substrates, but good results were obtained even with a flexible plastic substrate.

本発明の実施例で用いた液晶パネルの平面図である。It is a top view of the liquid crystal panel used in the Example of this invention. 本発明の実施例で用いた液晶パネルの断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal panel used in the Example of this invention. 本発明の実施例で製造方法を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing method in the Example of this invention. 本発明の実施例で基板を重ね合わせを行う工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of superimposing a board | substrate in the Example of this invention. 本発明の実施例で基板を重ね合わせた後のスペーサーと接着層の状態を表した図面である。2 is a diagram illustrating a state of a spacer and an adhesive layer after overlapping substrates in an embodiment of the present invention. 本発明の別のスペーサーと堰の構造を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of another spacer and weir of this invention. スペーサー上に接着層を設けた場合の従来技術の問題点を示した図である。It is the figure which showed the problem of the prior art at the time of providing an adhesive layer on a spacer.

符号の説明Explanation of symbols

２０、２１ ガラス基板
２２、２３ 透明電極
２４、２５ 配向膜
２６ スペーサー
２７ 液晶層
２８ シール剤
２９ 接着層
３０ 堰 20, 21 Glass substrate 22, 23 Transparent electrode 24, 25 Alignment film 26 Spacer 27 Liquid crystal layer 28 Sealing agent 29 Adhesive layer 30 Weir

Claims (14)

一対の基板間に該一対の基板の両方と接してスペーサーを設けた光変調素子用パネルであって、前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板上には、前記スペーサーの周囲に堰を配置した光変調素子用パネル。 A panel for a light modulation element in which a spacer is provided in contact with both of the pair of substrates between a pair of substrates, and a weir is disposed around the spacer on at least one of the pair of substrates Panel for light modulation element. 前記スペーサーは有機高分子材料であることを特徴とする請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein the spacer is an organic polymer material. 前記堰と前記スペーサーの間には、樹脂が配置されている請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein a resin is disposed between the weir and the spacer. 前記スペーサーは柱状で複数設けられ、前記堰は各々の前記スペーサーに対応して設けられている請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein a plurality of the spacers are provided in a columnar shape, and the weirs are provided corresponding to the spacers. 前記スペーサーは帯状で複数設けられ、前記堰は各々の前記スペーサーに対応して設けられている請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein a plurality of the spacers are provided in a band shape, and the weirs are provided corresponding to the spacers. 前記一対の基板間には液晶層が挟持されることを特徴とする請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between the pair of substrates. 前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板が可撓性を備えることを特徴とする請求項１に記載の光変調素子用パネル。 The light modulation element panel according to claim 1, wherein at least one of the pair of substrates has flexibility. 一対の基板のうち、一方の基板上に有機高分子材料よりなるスペーサーを配置する工程と、
一方の基板のうち、他方の基板上に堰を配置する工程と、
前記スペーサー上に、未硬化の樹脂を配設する工程と、
一方の基板上の前記スペーサーと前記樹脂とが、他方の基板上における堰の内側に配置されるように、両基板を配置する工程と、
前記、前記樹脂膜を硬化させる工程とを有することを特徴とする光変調素子用パネルの製造方法。 Placing a spacer made of an organic polymer material on one of the pair of substrates;
Placing one of the weirs on the other of the substrates;
Disposing uncured resin on the spacer;
Arranging both substrates such that the spacer and the resin on one substrate are disposed inside the weir on the other substrate;
And a step of curing the resin film. A method for manufacturing a panel for a light modulation element, comprising the step of curing the resin film. 前記樹脂は前記有機高分子材料に溶媒を加えたものであることを特徴とする請求項８に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 The method for manufacturing a panel for a light modulation element according to claim 8, wherein the resin is obtained by adding a solvent to the organic polymer material. 前記有機高分子材料は感光性樹脂であることを特徴とする請求項８に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 The method for manufacturing a panel for a light modulation element according to claim 8, wherein the organic polymer material is a photosensitive resin. 前記感光性樹脂はアクリル系感光性樹脂であることを特徴とする請求項１０に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 The method of manufacturing a light modulation element panel according to claim 10, wherein the photosensitive resin is an acrylic photosensitive resin. 前記一対の基板間には液晶層が挟持されることを特徴とする請求項８に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 The method for manufacturing a panel for a light modulation element according to claim 8, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between the pair of substrates. 前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板が可撓性を備えることを特徴とする請求項８に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 The method for manufacturing a panel for a light modulation element according to claim 8, wherein at least one of the pair of substrates has flexibility. 前記樹脂膜の配設する工程では、転写用基板台に樹脂膜を塗布し、前記スペーサー上に前記転写用基台上の樹脂膜を転写することにより行われることを特徴とする請求項８に記載の光変調素子用パネルの製造方法。 9. The step of disposing the resin film is performed by applying a resin film to a transfer substrate base and transferring the resin film on the transfer base onto the spacer. The manufacturing method of the panel for light modulation elements of description.

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