JP3197982B2 - 液晶表示素子のスペーサー製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック基板を用
いた液晶表示素子のスペーサー製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より一般的な液晶表示素子は、図６
のように、例えばプラスチック材料から成る一対の透明
な基板１上に、電気信号を伝えるための複数の帯状透明
電極４をそれぞれ配置し、各基板上にポリイミド等を塗
布して、ラビング処理を行い配向膜を形成した後、前記
帯状透明電極４が互いに直行するように、スペーサー粒
１０を介して基板１を向かい合わせて貼り合わせ、基板
間に液晶２を注入することによって製造されている。 【０００３】前記液晶表示素子の２枚の基板の間隔の制
御は、２枚の基板間のスペーサー粒１０によって行われ
ている。該スペーサー粒１０としては、直径２μ〜１０
μｍ程度の均一な径を有するグラスファイバーや樹脂ま
たはセラミック製の小球が使用されている。該スペーサ
ー粒の配置は、例えば図５のように、塵等を完全に取り
除いた箱９の中に基板１をおき、注入口１１からスペー
サー粒１０を散布するものであり、このように２枚の基
板１を貼り合わせる前に、一方の基板１にスペーサー粒
１０を分散させた気流または溶媒を散布する方法が一般
的に用いられている。 【０００４】また、上述したようなスペーサー粒１０を
塗布する工程の代わりに、多数の突起をプラスチック基
板上に射出成形により転写形成する技術も「特開平４−
３０５６２１」等に開示されている。これは、プラスチ
ック基板上に、直接スペーサーを転写形成することによ
り、基板の間隔を均一に保つという技術である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
スペーサー粒１０の塗布時において、基板１上へ均一に
散布することが難しく、散布ムラがあると基板間隔が均
一に保てなくなり、表示ムラが現れてしまうと共に、図
６のＸ部分に示すような該スペーサー粒１０の凝縮によ
る点欠陥や、Ｙ部分に示すような該スペーサー粒１０が
アクティブ素子５上にのってしまい、該素子５を破壊さ
せる等というような可能性等が生じる。 【０００６】また、前記基板１間の液晶２中に前記スペ
ーサー粒１０を介しているため、該スペーサー粒１０の
存在によって液晶分子の向きが乱れ、電圧に関係なく異
なった方向を向く液晶分子が発生し、該液晶分子の配向
の乱れによって表示の乱れが生じ、特にプロジェクター
として拡大表示を行う場合等には各画素が拡大されるた
め、部分的に視覚が乱れたりコントラストが弱くなる等
の問題があった。 【０００７】特に、拡大された表示を鮮明にするために
は、各画素の小型化を進める必要があり、そのためには
前記スペーサー粒１０の大きさが無視できないものとな
ってしまい、表示電極４上のスペーサー粒１０を除去し
て、スペーサー粒１０の不要部分にはスペーサー粒１０
が侵入しないように、所定の部分へスペーサー粒１０を
固定する必要が生じてきている。 【０００８】更に、「特開平４−３０５６２１」に開示
されているような、射出成形によってスペーサーを転写
形成する方法では、上述したような散布ムラやアクティ
ブ素子の破壊等というような問題は解決するものの、金
型をスペーサーの大きさである数μ単位のオーダーで微
細加工をする必要があり、更に、スペーサーの形を正確
に刻むためには、高度な技術が必要となり、製造コスト
も上昇してしまう。また、射出形成を行う際には、わず
かな塵等があるだけで塵は基板表面に付着もしくは基板
内部に含有されてしまい、また、その塵が電荷を帯びて
いれば基板上に形成された膜内に侵入してアクティブ素
子の特性を変えてしまい、液晶表示装置として不良が生
じてしまうというような問題があった。 【０００９】本発明は、上記課題に鑑み、不要部分への
スペーサー散布による表示ムラや点欠陥、アクティブ素
子破壊等を起こすことなく、安価で容易に基板の間隔を
均一に保つことができるよな液晶表示素子のスペーサー
製造方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】本発明による課題解決手
段は、所定の間隔を有する一対のプラスチック基板間に
液晶を介在させるための液晶表示素子のスペーサーの製
造方法において、少なくとも一方のプラスチック基板の
前記液晶に接する側の面へ、所定の突起を有する加熱板
により局部的に熱を加えて熔融させ、前記加熱板を所定
の高さまで引き上げることによって前記プラスチック基
板の表面を***させ、該***状態のまま冷却することに
より形成された前記突起を、基板間隔を均一に保つスペ
ーサーとすることを特徴とする液晶表示素子のスペーサ
ー製造方法である。 【００１１】 【作用】前記課題解決手段によれば、あらかじめ加熱板
針状部分を、スペーサーの密度や所定の位置に合わせて
設定することにより、適切な任意の間隔でスペーサーを
製造することができることから、スペーサーの散布ムラ
による液晶パネルの表示ムラや点欠陥、アクティブ素子
破壊等を未然に防ぐことが可能となる。 【００１２】更に、前記加熱板針状部分は、プラスチッ
ク基板の所定の部分に、電熱線等から成る加熱板による
熱を加えて熔融させ、前記加熱板針状部分を必要な高さ
までゆっくり引き上げてプラスチック基板の表面を***
させ、そのまま冷却することによって突起を形成し、該
突起をスペーサーとしているために、高度な技術を特に
必要とすることもなく、確実に液晶表示素子のスペーサ
ーを製造することが可能となる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明の液晶表示素子のスペーサー製
造方法を、図面に基づいて説明する。 【００１４】図１は本発明の実施例によりスペーサーを
製造した液晶表示素子を示す断面図、図２（ａ）（ｂ）
は同じくスペーサーを製造するときに用いる加熱板を示
す斜視図、図３は同じくスペーサーを製造するときに用
いる加熱板を含むスペーサー製造装置を示す断面図、図
４は同じくスペーサーを製造するときの加熱板とプラス
チック基板との状態を示す断面図である。 【００１５】図２に示すとおり、本実施例のスペーサー
を製造するときに用いる加熱板は、液晶パネルとほぼ同
じ位の大きさで厚さが数ｍｍ〜数ｃｍ程度の加熱板平面
状部分７の表面に、温度を制御するためのニクロム線等
から成る電熱線６を配置しており、また前記加熱板平面
状部分７の表面に配置している前記電熱線６の反対側に
は、高温度に熱しても熔融しない金属、例えば金、銀、
鉄、ニッケル、タングステン、あるいはこれらの合金等
からなる直径２μ〜１０μｍ長さ０．１ｍｍ〜３ｍｍ程
度の針を、所定の位置に設定した剣山状の加熱板針状部
分８を備えている。 【００１６】また、図３に示すとおり、前記加熱板は、
基板１の確実な位置合わせを行うアライナーステージ１
２等から成るスペーサー製造装置における加熱板支持部
１３により支持されており、前記加熱板支持部１３は、
該加熱板と前記プラスチック基板１との間隔を、上下摺
動可能に制御していると共に、加熱板の針状部分８にお
ける温度制御も行っている。 【００１７】更に、上記構成における本実施例のスペー
サー製造工程に用いる液晶パネルのプラスチック基板１
は、融点が数百度程度であるポリエーテルスルホンや、
ポリエチレンテレフタレート等の樹脂から成っており、
前記プラスチック基板１は、図３に示すように、アライ
ナーステージ１２上へ真空チャック等によって確実にセ
ットされ、該アライナーステージ１２によって、そのま
ま加熱板下の所望の位置まで移動して、該加熱板に対す
る前記プラスチック基板１の位置合わせが確実に行われ
ている。 【００１８】また、その時の前記加熱板針状部分１の針
配列は、前記プラスチック基板１上での表示ムラや点欠
陥、アクティブ素子破壊等が起こらないような所定の位
置に、あらかじめ設定されている。 【００１９】上述したような、前記加熱板と前記プラス
チック基板１を配置したスペーサー製造装置によるスペ
ーサーの製造工程を図４の（ａ）（ｂ）をもとに以下の
とおり説明する。 【００２０】まず、図３に示すようなスペーサー製造装
置の所定の位置に、プラスチック基板１を設置した後、
加熱板支持部１３を該プラスチック基板１に近づけてい
き、プラスチックの融点程度の温度に制御された前記加
熱板針状部分８を、図４（ａ）に示すようにプラスチッ
ク基板１と水平に接触させる。 【００２１】前記加熱板針状部分８と前記プラスチック
基板１が接触した状態のまま、該加熱板針状部分８を数
秒加熱して、該プラスチック基板１のプラスチック表面
を熔融させる。 【００２２】その後、図４（ｂ）に示すように、前記プ
ラスチック基板１の表面に接触している前記加熱板針状
部分８の先端を、あらかじめ定めた基板間隔に対応する
所定の高さにまでゆっくりと引き上げ、加熱板針状部分
８の先端が接触しているプラスチック基板１の表面部分
を***させて加熱を終了し、該***したプラスチック部
分が固まる温度にまで冷却する。 【００２３】上述したような方法によって、各電極４と
アクティブ素子５等を形成したプラスチック基板１上へ
突起部分３を形成し、該基板１上に液晶を配向させるた
めの配向膜を形成する。さらに、対向電極を設けた対向
基板上にも同様に配向膜を形成した後、前記素子基板１
と前記対向基板とを液晶注入口を残して貼り合わせ、液
晶２を注入して注入口を塞ぐことにより、図１に示すよ
うな液晶パネルが完成する。 【００２４】ただし、各電極４やアクティブ素子５等を
形成した後に、前記突起部分３を形成するという順序は
逆でもよく、また、該突起部分３を形成することによっ
て生じる周辺変形により前記各電極等を破損させる恐れ
があるため、前記各電極４やアクティブ素子５以外の部
分に、該突起部分３を形成することが望ましい。 【００２５】さらに、本実施例では素子基板１上に突起
部分３を形成したが、前記対向基板上に形成することも
可能であり、その場合には両基板を貼り合わせる際に、
前記各電極４やアクティブ素子５等と対向しない位置に
形成することが必要となる。 【００２６】以上、本発明の実施例について具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、別の構成から成るスペーサー製造装置を使用する方
法ももちろん可能である。 【００２７】 【発明の効果】本発明によれば、均一塗布が難しいプラ
スチック球等から成るスぺーサー１０を使用する必要が
なくなり、また、プラスチック基板１上の電極４やアク
ティブ素子５等の表示に関与する部分には、スペーサー
３が接触しないようにあらかじめ設定することができる
ため、表示ムラや点欠陥、アクティブ素子破壊等の諸問
題点を完全に取り除くことが可能となる。 【００２８】更に、上記スペーサー製造装置における加
熱板は、ごく簡単な構成から成っているため、高度な技
術を特に必要とすることもなく、安価で容易に基板間隔
を保つスぺーサー３を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は本発明の一実施例に基づいてスペーサー
を製造した液晶表示素子の断面図である。 【図２】図２は本発明の一実施例の加熱板を示す拡大図
である。 【図３】図３は本発明の一実施例のスペーサー製造装置
を示す断面図である。 【図４】図４は本発明の一実施例のスペーサー製造工程
を示す加熱板とプラスチック基板の断面図である。 【図５】図５は従来のスペーサー塗布工程を示す断面図
である。 【図６】図６は従来のスペーサー塗布工程により製造し
た液晶表示素子の断面図である。 【符号の説明】 １ プラスチック基板 ２ 液晶 ３ 突起スペーサー ４ 電極 ５ アクティブ素子 ６ 電熱線 ７ 加熱板平面状部分 ８ 加熱板針状部分 ９ 箱 １０ スペーサー粒 １１ スペーサー注入口 １２ アライナーステージ １３ 加熱板支持部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 所定の間隔を有する一対のプラスチック基板間に液晶を
   介在させるための液晶表示素子のスペーサーの製造方法
   において、 少なくとも一方のプラスチック基板の前記液晶に接する
   側の面へ、所定の突起を有する加熱板により局部的に熱
   を加えて熔融させ、前記加熱板を所定の高さまで引き上
   げることによって前記プラスチック基板の表面を***さ
   せ、該***状態のまま冷却することにより形成された前
   記突起を、基板間隔を均一に保つスペーサーとすること
   を特徴とする液晶表示素子のスペーサー製造方法。