JP4151377B2

JP4151377B2 - Electro-optical panel manufacturing method, electro-optical panel, and electro-optical device and electronic apparatus including the electro-optical panel

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Publication number: JP4151377B2
Application number: JP2002311052A
Authority: JP
Inventors: 洋一百瀬; 岳人鷲澤; 将洋小菅
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004145093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板上の所定位置にスペーサーを配置する電子光学パネルに関し、さらに詳しくは、基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置できる電子光学パネルの製造方法及び電子光学パネル、並びにこの電子光学パネルを備えた電子光学装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置を構成する液晶表示パネルのような電子光学パネルは、基板同士の間隔を一定に保つため、基板間に球状や繊維状のスペーサーを配置している。そして、電子光学パネルの表示品質を向上させるためには、セルギャップを精度よく制御することが必要であり、このためにはスペーサーを基板上の所定位置に精度よく配置することが必要である。この目的のために、特許文献１には、基板表面のスペーサーを配置する部分にスペーサーを収容する凹部を設ける構造が開示されている。この構造によれば、凹部にスペーサーが収容されるので、基板上の所定位置にスペーサーを配置することができる。
【０００３】
また、従来はスペーサーを溶媒に分散させて霧吹きのようなスペーサー散布装置によって基板上に散布する方法や、スペーサーに静電気を帯びさせてスペーサーの凝集を防止しながら基板上に散布する方法によってスペーサーを基板上に配置していた。これらの方法では、スペーサーの凝集や散布ムラを生じやすく、表示ムラを招きやすいという問題があった。また、基板上の所定位置にスペーサーを配置することは困難であった。これらの問題を解決するために、スクリーン印刷やフレキソ印刷のような印刷手段によって、スペーサーを基板上に配置する方法も提案されている。
【０００４】
しかし、このような印刷手段では、配向処理をした基板に直接スクリーン等が触れるため、配向不良を生じやすいという問題があった。そこで、近年はこれらの方法に代えて、インクジェット（液滴吐出）法によって、スペーサーを分散させた溶剤を非接触で基板上にスペーサーを配置する方法が提案されている。この方法によれば、非接触で基板上にスペーサーを配置でき、また、基板上の所定の位置にスペーサーを配置することも容易である。
【０００５】
このようなインクジェット（液滴吐出）法を用いたスペーサー配置方法は、例えば特許文献２には、常温における表面張力が３５〜５０ｄｙｎ／ｃｍのインクを使用するインクジェット法を用いたスペーサー配置方向が開示されている。これは、インクジェットノズル周辺での乾燥を少なくし、また、ノズル周辺にスペーサーが付着することを防止し、さらには吐出方向のズレを低減させるためである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１９１３３２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２８１９８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記インクジェット（液滴吐出）法を用いるスペーサー配置方法では、ノズルの乾燥を抑制し、吐出精度を向上させるためにインクの表面張力を規定しても、基板に接した後の液滴を安定して配置させなければ、スペーサーを所定の位置に配置させることはできない。また、基板にスペーサーを収容する凹部を設ける構造では、凹部に収容されたスペーサーはその部分で固定され、その場所から出ることはない。しかし、凹部に収納されないスペーサーがあると、このスペーサーによってセルギャップが大きくなり、電子光学パネルの不良を引き起こしてしまう。
【０００８】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インクジェットのノズルから吐出されたスペーサーを含む溶剤が基板に接した後、精度よく基板上の所定位置にスペーサーを配置することのできる電子光学パネルの製造方法及び電子光学パネル、並びにこの電子光学パネルを備えた電子光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係る電子光学パネルの製造方法は、一対の対向する基板間に液晶が挟持された電子光学パネルの製造方法であって、スペーサー分散用溶剤にスペーサーを分散させたスペーサー分散液を液滴吐出法によって前記一対の基板のうち一方の基板上の所定位置に付着させて、該スペーサーを前記一方の基板上に配置するにあたり、前記一方の基板の前記液晶側の面に配向処理を行った後、前記一方の基板上の前記所定位置に表面改質剤を付着させ、前記表面改質剤を付着させた領域における前記一方の基板と前記スペーサー分散用溶剤との接触角を、前記表面改質剤を付着させていない領域における前記一方の基板と前記スペーサー分散用溶剤との接触角よりも大きくする工程と、前記表面改質剤を付着させた前記所定位置へ前記スペーサー分散液を付着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この電子光学パネルの製造方法においては、表面改質剤が付着した部分のスペーサー分散用溶剤に対する接触角は、表面改質剤が付着していない部分のスペーサー分散用溶剤に対する接触角よりも大きくなっている。したがって、表面改質剤が付着した部分に吐出されたスペーサー分散液の広がりが抑制されるので、スペーサー分散液は表面改質剤が付着した部分から周辺部へはみ出すことはない。その結果、電子光学パネル基板上の所定位置に安定してスペーサーを配置できるので、電子光学パネルのセルギャップ不良を低減できる。
【００１１】
なお、スペーサー分散用溶剤としては、２，２’−ジヒドロキシジエチルエーテルの他、１−ノナノール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、１−デカノール、１−ドデカノール、１，２−エタンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−メチル−２，４−ペンタジオール、フェノール、２−ピロリドン、２−フェノキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール等を使用することができる。スペーサー分散用溶剤としてこれらの溶剤を使用すれば、インクジェット法を用いた場合にスペーサー分散液の吐出性が安定するので好ましい。
【００１２】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記所定位置のスペーサー分散用溶剤に対する接触角は７０度以上であることを特徴とする。このようにすれば、スペーサー分散用溶剤の蒸発過程において、スペーサー配置部の周辺部にスペーサー分散液が広がることなく、安定して基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置できる。
【００１３】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記電子光学パネルの製造方法において、上記スペーサー分散液の液適量は４ｐｌ以上３０ｐｌ以下であることを特徴とする。液滴吐出法を用いた場合、液滴の吐出量が１ｐｌのときにはスペーサー分散液の吐出が不安定となり、場合によってはノズルの詰まりが発生してしまう。一方、スペーサー分散液の吐出量が４０ｐｌとなると、スペーサー分散液の液滴が大きくなりすぎて当該液滴が広がりやすくなり、スペーサーの配置不良を招いてしまう。この発明においては、スペーサー分散液の液適量は４ｐｌ以上３０ｐｌ以下としているので、安定してスペーサー分散液を吐出でき、かつ、安定して基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置できる。
【００１４】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記電子光学パネルの製造方法において、上記表面改質剤は上記所定位置へ点状に付着されることを特徴とする。このため、スペーサー分散用溶剤の蒸発過程において、スペーサー配置部の周辺部にスペーサー分散液が広がることなく、安定して基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置できる。また、表面改質剤を点状に付着するため、画素間の交点にも表面改質剤を付着することができる。この場合に円形で表面改質剤を付着すれば、画素の間にスペーサーを配置する場合よりも表面改質剤の面積を大きくすることができるので、より安定してスペーサーを配置することができる。さらに、スペーサーを配置する部分だけに表面改質剤を付着させるので、表面改質剤の使用量を少なくできる。なお、表面改質剤の形状はスペーサー分散液がスペーサー配置部に接触する部分を含んでいればよく、この条件を満たせば、円形、四角形や楕円形でもよい。
【００１５】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記電子光学パネルの製造方法において、上記表面改質剤はフッ素を含むシランカップリング剤であることを特徴とする。このように、フッ素を含むシランカップリング剤を基板上のスペーサー配置部に付着させるので、スペーサー配置部とスペーサー分散用溶剤との接触角をスペーサー配置部の周辺部よりも高くできる。その結果、基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置して、電子光学パネルのセルギャップ不良を低減できる。また、フッ素を含むシランカップリング剤を付着させるだけなので、容易にスペーサー配置部のスペーサー分散用溶剤に対する接触角をスペーサー配置部の周辺部よりも高くできる。フッ素を含むシランカップリング剤は液滴吐出法やフレキソ印刷等によって基板上の所定位置に付着できる。
【００１６】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記電子光学パネルの製造方法において、上記表面改質剤は液滴吐出法を用いて上記基板上に付着させることを特徴とする。このように、表面改質剤の付着に液滴吐出法を使用すれば、スペーサー配置部が細かくなっても精度よく容易に表面改質剤を基板表面上の所定位置に付着できる。これによって、電子光学パネルが高密度化しても、基板上の所定位置にスペーサーを配置することができる。
【００１７】
また、次の発明に係る電子光学パネルの製造方法は、上記電子光学パネルの製造方法において、上記所定位置は画素間であることを特徴とする。このように、画素間にスペーサーを配置するので、スペーサーが画素上に位置して表示不良を起こすことはない。また、本発明によれば画素間にスペーサーを精度よく配置できるので、スペーサーが画素上に位置することもない。
【００１８】
また、次の発明に係る電子光学パネルは、対向配置される配向処理された一対の基板と、スペーサー分散用溶剤に分散されて液滴吐出法によって前記基板上の所定位置に配置されるスペーサーと、対向配置される前記基板の間に保持される液晶とを有し、前記所定位置におけるスペーサー分散用溶剤に対する接触角は、前記所定位置の周辺部よりも高いことを特徴とする。
【００１９】
この電子光学パネルにおいては、スペーサー配置部のスペーサー分散用溶剤に対する接触角は、スペーサー配置部周辺よりも大きくした基板を備える。したがって、スペーサー配置部に付着したスペーサー分散液の広がりが抑制されるので、スペーサー分散液はスペーサー配置部から周辺部へはみ出すことはない。その結果、電子光学パネル基板上の所定位置に安定してスペーサーを配置できるので、電子光学パネルのセルギャップ不良を低減できる。
【００２０】
また、次の発明に係る電子光学パネルは、対向配置される配向処理された一対の基板と、スペーサー分散用溶剤に分散されて液滴吐出法によって前記基板上の所定位置に配置されるスペーサーと、対向配置される前記基板の間に保持される液晶とを有し、前記所定位置にはフッ素を含むシランカップリング剤を付着させ、前記所定位置のスペーサー分散用溶剤に対する接触角はスペーサーを配置部の周辺部よりも高くすることを特徴とする。
【００２１】
この電子光学パネルは、フッ素を含むシランカップリング剤をスペーサー配置部に付着させることによって、スペーサー配置部のスペーサー分散用溶剤に対する接触角を、スペーサー配置部の周辺部よりも高くする。したがって、フッ素を含むシランカップリング剤が付着した部分に吐出させるスペーサー分散液の広がりが抑制される。これによって、スペーサー分散液は表面改質剤が付着した部分から周辺部へはみ出すことはないので、電子光学パネル基板上の所定位置に安定してスペーサーを配置できる。また、フッ素を含むシランカップリング剤を付着させるだけなので、容易にスペーサー配置部のスペーサー分散用溶剤に対する接触角を、スペーサー配置部の周辺部よりも高くできる。フッ素を含むシランカップリング剤は液滴吐出法やフレキソ印刷等によって基板上の所定位置に付着させることができる。
【００２２】
また、次の発明に係る電子光学パネルは、上記電子光学パネルにおいて、さらに、上記所定位置は、周辺部よりも高く形成されることを特徴とする。このように、スペーサー配置部を周辺部よりも高くすると、安定してスペーサー配置部に精度よくスペーサーを配置できる。また、スペーサー配置部を周辺部よりも高くすると、画素部における基板間隔はセルギャップよりも大きくなる。したがって、スペーサーを配置する工程中に万一スペーサーが画素部に流れ出しても、セルギャップ不良は発生しない。基板上の上記所定位置の高さは、次の発明に係る電子光学パネルのように、周辺部よりも５００Å以上高く形成されるようにすることが好ましい。このようにすれば、スペーサー配置部の周囲にスペーサーが配置されることなく、基板上の所定位置に精度よくスペーサーを配置できる。
【００２３】
また、次の発明に係る電子光学装置は、上記電子光学パネルを備えたことを特徴とする。このため、電子光学パネル基板上の所定位置に安定してスペーサーを配置してセルギャップ不良を低減した電子光学パネルを備えるので、表示不良を低減した高品質な電子光学装置を得ることができる。また、次の発明に係る電子機器は、上記電子光学パネルを備えたことを特徴とする。このため、電子光学パネル基板上の所定位置に安定してスペーサーを配置してセルギャップ不良を低減した電子光学パネルを備えるので、表示不良を低減した高品質な電子機器を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、本発明に係る電子光学パネルとしては、例えば液晶表示パネルが挙げられる。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電子光学パネルの構造を示す一部断面図である。この電子光学パネル１００は、インクジェット（液滴吐出）法によって基板１０ａ上にスペーサーを配置するにあたり、スペーサーを配置する部分における基板１０ａの表面とスペーサーを分散させるスペーサー分散用溶剤との接触角を、スペーサーを配置しない部分における基板１０ａの表面とスペーサー分散用溶剤との接触角よりも大きくした点に特徴がある。
【００２６】
図１に示すように、この電子光学パネル１００は、配向膜１２ａを表面に形成した基板１０ａと、配向膜１２ｂを表面に形成した基板１０ｂとの間にスペーサー２０を配置して構成してある。また、この電子光学パネル１００のスペーサー配置部は画素３０の間であり、この実施の形態においてはブラックマトリックス１４上である。なお、実施の形態１においてブラックマトリックス１４の高さｈは、周辺部よりも２０００Å大きく形成されている。
【００２７】
ブラックマトリックス１４上には、スペーサー分散用溶剤とブラックマトリックス１４との接触角を、スペーサー２０を配置しないブラックマトリックス１４の周辺部よりも大きくするために、表面改質剤をブラックマトリックス１４上に付着させてある。本発明においては表面改質剤としてフッ素を含むシランカップリング剤を使用する。本実施の形態では、表面改質剤としてトリフロロプロピルトリクロロシランを用い、エタノールを溶剤としてこれを濃度０．１％に希釈したものをブラックマトリックス１４上に付着する。なお、トリフロロプロピルトリクロロシランの他にも、ヘプタデカフロロデシルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカトリフルオロデシルトリメトキシラン等のフッ素を含むシランカップリング剤を表面改質剤として使用することができる。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係る液滴吐出装置を示す説明図である。また、図３は、実施の形態１に係る製造方法を示すフローチャートである。図２、３を用いて、この発明の実施の形態１に係る電子光学パネルの製造方法について説明する。なお、ここでは、カラーフィルタがある電子光学パネル１００を製造する場合を説明するが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。
【００２９】
この電子光学パネル１００は、電極ピッチＰ₁は２００μｍで、画素間ピッチＰ₂は１５μｍである（電極ピッチＰ₁及び画素間ピッチＰ₂については図１参照）。配向膜は日産化学製のＳＥ３１４０を使用し、配向膜の厚さは５００Åとする。まず、配向膜を基板１０ａ上に形成して配向膜１２ａをラビング処理した後、基板１０ａのブラックマトリックス１４上（画素３０の間）に液滴吐出装置５０を用いて上記表面改質剤を付着させる（ステップＳ１０１）。
【００３０】
表面改質剤の付着対象である基板１０ａは、ベッド５３に固定されている。液滴吐出装置５０は、ピエゾ素子を利用した表面改質剤付着用の第一液滴吐出ヘッド５１を備えている。図２（ｂ）に示すように、第一液滴吐出ヘッド５１はブラックマトリックス１４の間隔でノズル５１ｎが直線状に並んでいる。第一液滴吐出ヘッド５１は、ノズル５１ｎの配列方向に対して垂直な方向に移動できるようになっている。そして、ノズル５１ｎから表面改質剤を吐出させながら第一液滴吐出ヘッド５１を移動させることにより、基板１０ａ上のブラックマトリックス１４上に表面改質剤を付着させることができる。なお、インクジェット（液滴吐出）法の他にも、フレキソ印刷法等の印刷手段によって、上記表面改質剤をブラックマトリックス１４上に付着させることができる。
【００３１】
図４は、基板上に表面改質剤を付着させた状態を示す説明図である。図４に示すように、表面改質剤（図４中斜線で示す部分）は基板１０ａのブラックマトリックス１４上、すなわち画素３０間へ線状に付着する。ブラックマトリックス１４上に表面改質剤を付着させたら、基板１０ａを６０℃で３分間加熱して、表面改質剤の溶剤であるアルコールを蒸発させる（ステップＳ１０２）。基板１０ａの加熱には、ベッド５３上に取り付けられたヒータ５３ｈにより、直接基板１０ａを加熱する。基板１０ａの温度は赤外線温度センサ５４によって測定される。なお、ヒータ５３ｈを使用しない場合には、表面改質剤を付着させた基板１０ａをオーブン（図示せず）等によって加熱してもよい。
【００３２】
次に、基板１０ａのブラックマトリックス１４上に、第二液滴吐出ヘッド５２を用いてスペーサーを配置する（ステップＳ１０３）。第二液滴吐出ヘッド５２のノズル５２ｎ径は２５μｍであり、また吐出量は２０ｐｌである。ノズル５２ｎの配列は、第一液滴吐出ヘッド５１と同様である（図２（ｂ）参照）。スペーサー２０には直径３．７５ミクロンの積水化学製ＳＰ−２０３７５を使用する。スペーサー分散用溶剤としては２，２’−ジヒドロキシジエチルエーテル溶液を用い、これに上記スペーサー２０を分散させて、スペーサー分散液を作製する。
【００３３】
このスペーサー分散液は、上記液滴吐出装置５０に備えられたスペーサー分散液付着用の第二液滴吐出ヘッド５２に供給されて、ノズル５２ｎから吐出される。ブラックマトリックス１４上にスペーサー分散液を付着させたら、ベッド５３上に取り付けられたヒータ５３ｈにより基板１０ａを１３０℃で５分間加熱する。そして、スペーサー分散用溶剤を蒸発させて（ステップＳ１０４）、スペーサー２０の配置が完了する。なお、基板１０ａは、基板１０ａの裏面に配置したヒータ５３ｈによって加熱されるが、基板１０ａをオーブン（図示せず）に入れて加熱してもよい。
【００３４】
スペーサー分散用溶剤としては、２，２’−ジヒドロキシジエチルエーテルの他、１−ノナノール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、１−デカノール、１−ドデカノール、１，２−エタンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−メチル−２，４−ペンタジオール、フェノール、２−ピロリドン、２−フェノキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール等を使用することができる。スペーサー分散用溶剤としてこれらの溶剤を使用すれば、インクジェット（液滴吐出）法を用いた場合にスペーサー分散液の吐出性が安定するので好ましい。
【００３５】
図５は、スペーサー分散液を所定位置に吐出した状態を示す説明図である。図５を用いて、スペーサー分散液をブラックマトリックス上に吐出した状態を説明する。図５（ｂ）、（ｃ）は、ブラックマトリックス１４上に吐出されたスペーサー分散液の液滴を上から見た状態を示している。また、図５（ｃ）は、スペーサー分散用溶剤とブラックマトリックス１４との接触角が小さい場合を示している。この場合には、スペーサー分散液は次第に広がってブラックマトリックス１４上からはみ出してしまうので、ブラックマトリックス１４上へ安定してスペーサー２０を配置できない（図５（ｃ））。
【００３６】
一方、本発明においては、スペーサー配置部であるブラックマトリックス上のスペーサー分散用溶剤に対する接触角を、その周辺部のスペーサー分散液に対する接触角よりも大きくしてある。したがって、スペーサー分散液がブラックマトリックス１４と接している部分（図５（ｂ）の点線Ａで示す部分）の広がりが抑制される。これによって、スペーサー分散用溶剤の蒸発工程においては、蒸発が完了するまでスペーサー分散液はブラックマトリックス１４上から周辺部へはみ出すことはない。その結果、ブラックマトリックス１４上へ安定してスペーサー２０を配置でき、電子光学パネルのセルギャップ不良を低減できる。
【００３７】
表１には、ブラックマトリックスとスペーサー分散用溶剤との接触角の大きさを変化させた場合におけるスペーサーの配置状態を評価した結果を示してある。表１を用いて、ブラックマトリックス１４とスペーサー分散用溶剤との接触角の大きさについて説明する。スペーサー２０の配置状態は、ブラックマトリックス１４外に配置されたスペーサー２０が存在する場合には×とした。この表からわかるように、ブラックマトリックス１４とスペーサー分散用溶剤との接触角が７０度を下回るとブラックマトリックス１４上に吐出された液滴が広がってしまい、ブラックマトリックス１４外にスペーサー２０が配置されることがある。したがって、ブラックマトリックス１４とスペーサー分散用溶剤との接触角は７０度以上が好ましい。
【００３８】
なお、前記スペーサー配置部であるブラックマトリックス１４とスペーサー分散用溶剤との接触角が大きくなりすぎると、基板１０ａの僅かな傾きや振動によってスペーサー分散液がブラックマトリックス１４外へ移動することがある。したがって、これを防止するためには、ブラックマトリックス１４とスペーサー分散用溶剤との接触角は１５０度以下が好ましく、より好ましくは１２０度以下である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
（実施の形態２）
図６は、画素とブラックマトリックスとの関係を示した説明図である。実施の形態２では、ブラックマトリックス１４の高さとスペーサー２０の配置状態との関係について説明する。スペーサー配置部であるブラックマトリックス１４の高さを変化させてスペーサー２０の配置状態を評価した結果を表２に示す。ここで、表２の段差ｈとは、画素３０（カラーフィルタ部）に対するブラックマトリックス１４の高さである。段差ｈが負である場合には、ブラックマトリックス１４の方が画素３０よりも低くなり（図６（ａ））、段差ｈが正である場合には、ブラックマトリックス１４の方が画素３０よりも高くなる（図６（ｂ））。スペーサー２０の配置状態は、ブラックマトリックス１４外に配置されたスペーサー２０が存在する場合には×とした。なお、ブラックマトリックスの高さを変化させた以外は実施の形態１と同様の条件でスペーサー２０を配置した。
【００４１】
【表２】

【００４２】
表２からわかるように、段差ｈが０Åのときは、スペーサー２０がブラックマトリックス１４上からはみ出てしまう。段差ｈが５００Åを超えると、ブラックマトリックス１４からはみ出るスペーサー２０はなく、良好な配置状態を示す。この評価結果から、画素３０に対するブラックマトリックス１４の高さは５００Å以上の可能な範囲で大きくすることが好ましい。また、このようにブラックマトリックス１４を周辺部よりも高くすると、画素３０の部分における基板間隔はセルギャップｔ（図１参照）よりも大きくなる。したがって、スペーサー２０を配置する工程中に万一スペーサー２０が画素３０の部分に流れ出しても、セルギャップ不良は発生しない。
【００４３】
（実施の形態３）
実施の形態３では、スペーサー分散液の吐出量とスペーサー２０の配置状態との関係について説明する。スペーサー分散液の吐出量は、液滴吐出ヘッドのノズル径を変化させることによって変化させた。また、スペーサー配置部であるブラックマトリックス１４は周辺の画素よりも２０００Å高くなっている。電極ピッチＰ₁は２５５μｍ、画素間ピッチＰ₂は３０μｍとした。その他は実施の形態１と同様の条件でスペーサー２０を配置した。表３に、評価結果を示す。なお、スペーサー２０の配置状態は、ブラックマトリックス１４外に配置されたスペーサー２０が存在する場合、及びスペーサー２０の配置が不可能である場合を×とした。
【００４４】
【表３】

【００４５】
インクジェット（液滴吐出）法によってでスペーサー２０を配置する場合には、一般的には、スペーサー分散液１滴につき平均して１〜２個のスペーサー２０が吐出される。そして、多い場合には一箇所につき平均して５個以上のスペーサー２０が吐出される。表１に示すように、スペーサー分散液１滴につき５個以上のスペーサー２０が存在すると、吐出量が１ｐｌの場合にはスペーサー分散液の吐出が不安定となり、場合によってはノズルの詰まりが発生してしまう。この場合にはスペーサー分散液の吐出が不可能となり、ブラックマトリックス１４上へスペーサー２０を配置できなくなってしまう。
【００４６】
吐出量が４０ｐｌとなると、スペーサー分散液の液滴が大きくなりすぎてしまい、当該液滴が広がりやすくなる。その結果、スペーサー分散液の液滴がブラックマトリックス１４上からスペーサー２０を配置しない画素３０上へはみ出すことがある。そして、一旦スペーサー分散液の液滴がブラックマトリックス１４上からはみ出すと、その部分からスペーサー分散液がさらに広がってしまう。その結果、画素３０上へスペーサー２０が配置されることがあり、スペーサー２０の配置不良を招いてしまう。一方、表３の評価結果から、スペーサー分散液の吐出量が４ｐｌ以上３０ｐｌ以下の場合には、スペーサーの配置状態は良好である。これらの結果から、スペーサー分散液の吐出量は４ｐｌ以上３０ｐｌ以下が好ましい。
【００４７】
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係る表面改質剤の付着状態を示す説明図である。実施の形態４に係る電子光学パネルの基板においては、実施の形態１に係る電子光学パネルの基板と略同様に表面改質剤を付着させるが、画素間４０にスペーサーを配置する場所を中心として表面改質剤４２を点状に付着させる点に特徴がある。他の構成要素は実施の形態１と略同様であるのでその説明を省略し、同じ構成要素には同一の符号を付す。画素間４０は周辺の画素よりも５００Å高くなっており、電極ピッチＰ₁は２４０μｍ、画素間ピッチＰ₂は２５μｍとした。その他は実施の形態１と同様の条件でスペーサー２０を配置した。
【００４８】
実施の形態４においては、表面改質材４２の形状を円形とする。表面改質剤４２はインクジェット（液滴吐出）法によって径が２０μｍの円状に付着される。その後、ヒータ等の加熱手段によって溶剤であるアルコールを蒸発させる。すると、図７（ａ）に示すように点状に表面改質剤４２が付着する。次にインクジェット（液滴吐出）法によってスペーサー分散液を表面改質剤上に吐出してから、スペーサー分散液の溶剤成分を蒸発させて、スペーサー２０を画素間４０上に配置する。なお、表面改質剤はフレキソ印刷によって付着させてもよい。
【００４９】
表面改質剤４２が付着した部分は、当該部分とスペーサー分散液との接触角は、表面改質剤４２が付着した部分の周辺部よりも大きい。したがって、図７（ｂ）に示すように、スペーサー分散液の溶剤成分が蒸発する過程においてスペーサー分散液が周辺部へ流れ出ることはない。また、表面改質剤４２が点状に付着するため、画素３０間の交点に表面改質剤４２を付着させることができる。このとき、円形で表面改質剤４２を付着させれば、線状に表面改質剤４２を付着させる場合よりも径を大きくすることができる。これによって、より安定してスペーサーを配置することができる。
【００５０】
さらに、スペーサー２０を配置する部分だけに表面改質剤を付着させるので、表面改質剤の使用量を少なくできる。なお、実施の形態４においては表面改質剤を円状に付着させたが、表面改質剤の形状はこれに限られるものではない。すなわち、スペーサー分散液が画素間４０に接触する部分を含んでいればよく、この条件を満たせば、四角形や楕円形でもよい。
【００５１】
（本発明の適用対象）
本発明に係る電子光学パネルが適用できる電子機器としては、携帯電話機の他に、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機等、電気光学装置である電子光学パネルを用いる機器が挙げられる。したがって、これらの電子機器における電気的接続構造であっても、本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【００５２】
また、この電子光学パネルは、透過型又は反射型の電子光学パネルであり、図示しない照明装置をバックライトとして用いる。なお、アクティブマトリックス型のカラー電子光学パネルであっても同様である。例えば、以上説明した各実施形態においては、いずれもパッシブマトリクス型の電子光学パネルを例示してきたが、本発明の電子光学装置としては、アクティブマトリクス型の電子光学パネル（例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた電子光学パネル）にも同様に適用することができる。また、電子光学パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動表示装置、電界放出表示装置、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）表示装置などのように、複数の画素毎に表示状態を制御可能な各種の電子光学装置においても本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る電子光学パネルの構造を示す一部断面図。
【図２】実施の形態１に係る液滴吐出装置を示す説明図。
【図３】実施の形態１に係る製造方法を示すフローチャート。
【図４】基板上に表面改質剤を付着させた状態を示す説明図。
【図５】スペーサー分散液を所定位置に吐出した状態を示す説明図。
【図６】画素とブラックマトリックスとの関係を示した説明図。
【図７】実施の形態４に係る表面改質剤の付着状態を示す説明図。
【符号の説明】
１０ａ基板、１２ａ配向膜、１４ブラックマトリックス、２０スペーサー、３０画素、４０画素間、４２表面改質剤、５０液滴吐出装置、１００電子光学パネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical panel in which a spacer is arranged at a predetermined position on a substrate, and more specifically, an electro-optical panel manufacturing method and an electro-optical panel capable of accurately arranging a spacer at a predetermined position on a substrate, and the electro-optical panel The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus including a panel.
[0002]
[Prior art]
In an electro-optical panel such as a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display device, spherical or fiber spacers are arranged between the substrates in order to keep the distance between the substrates constant. In order to improve the display quality of the electro-optical panel, it is necessary to accurately control the cell gap. For this purpose, it is necessary to accurately arrange the spacers at predetermined positions on the substrate. For this purpose, Patent Document 1 discloses a structure in which a concave portion for accommodating a spacer is provided in a portion on the substrate surface where the spacer is disposed. According to this structure, since the spacer is accommodated in the recess, the spacer can be disposed at a predetermined position on the substrate.
[0003]
Conventionally, the spacer is dispersed by dispersing the spacer in a solvent and spraying it on the substrate using a spraying device such as a spray sprayer, or by spraying the spacer on the substrate while preventing the spacer from aggregating by applying static electricity to the spacer. It was placed on the substrate. In these methods, there is a problem that spacer aggregation and dispersion unevenness are likely to occur and display unevenness is likely to be caused. Further, it has been difficult to arrange the spacer at a predetermined position on the substrate. In order to solve these problems, a method of arranging a spacer on a substrate by a printing means such as screen printing or flexographic printing has been proposed.
[0004]
However, such a printing means has a problem that alignment failure is likely to occur because the screen or the like directly touches the substrate subjected to the alignment treatment. Therefore, in recent years, instead of these methods, there has been proposed a method in which a spacer is arranged on a substrate in a non-contact manner by a solvent in which the spacer is dispersed by an ink jet (droplet discharge) method. According to this method, the spacer can be disposed on the substrate in a non-contact manner, and the spacer can be easily disposed at a predetermined position on the substrate.
[0005]
As for a spacer arrangement method using such an ink jet (droplet discharge) method, for example, Patent Document 2 discloses a spacer arrangement direction using an ink jet method using an ink having a surface tension of 35 to 50 dyn / cm at room temperature. Has been. This is to reduce the drying around the ink jet nozzle, prevent the spacer from adhering to the nozzle periphery, and further reduce the displacement in the ejection direction.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-191332
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-281985
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the spacer arrangement method using the above-described ink jet (droplet discharge) method, even if the surface tension of the ink is regulated in order to suppress the drying of the nozzle and improve the discharge accuracy, the droplet after contact with the substrate is removed. If the spacers are not stably arranged, the spacers cannot be arranged at predetermined positions. Moreover, in the structure which provides the recessed part which accommodates a spacer in a board | substrate, the spacer accommodated in the recessed part is fixed in the part, and does not come out of the place. However, if there is a spacer that is not housed in the recess, the spacer increases the cell gap, causing a defect in the electro-optical panel.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above, and after a solvent containing a spacer discharged from an inkjet nozzle comes into contact with a substrate, the spacer can be accurately arranged at a predetermined position on the substrate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electro-optical panel, an electro-optical panel, and an electro-optical device and an electronic apparatus including the electro-optical panel.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an electro-optical panel according to the present invention includes: A method of manufacturing an electro-optical panel in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, wherein one of the pair of substrates is formed by a droplet discharge method using a spacer dispersion liquid in which a spacer is dispersed in a spacer dispersion solvent. In placing the spacer on the one substrate by attaching the spacer to the predetermined position on the one substrate, after performing an alignment process on the liquid crystal side surface of the one substrate, the spacer is placed on the predetermined position on the one substrate. The contact angle between the one substrate in the region where the surface modifier is adhered and the spacer dispersing solvent in the region where the surface modifier is adhered is set to the one in the region where the surface modifier is not adhered. A step of making the contact angle between the substrate and the solvent for dispersing the spacer larger than the contact angle, and a step of attaching the spacer dispersion liquid to the predetermined position where the surface modifier is attached. It is characterized by that.
[0010]
In this method of manufacturing an electro-optical panel, the contact angle with respect to the spacer dispersion solvent in the portion where the surface modifier is attached is larger than the contact angle with respect to the spacer dispersion solvent in the portion where the surface modifier is not attached. ing. Accordingly, since the spread of the spacer dispersion liquid discharged to the portion to which the surface modifier is attached is suppressed, the spacer dispersion liquid does not protrude from the portion to which the surface modifier is attached to the peripheral portion. As a result, since the spacer can be stably disposed at a predetermined position on the electro-optical panel substrate, the cell gap defect of the electro-optical panel can be reduced.
[0011]
In addition, as a solvent for dispersing the spacer, in addition to 2,2′-dihydroxydiethyl ether, 1-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 1-decanol, 1-dodecanol, 1,2-ethanediol 2-butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentadiol, phenol, 2-pyrrolidone, 2-phenoxyethanol, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol, and the like can be used. It is preferable to use these solvents as the spacer dispersion solvent because the dischargeability of the spacer dispersion is stabilized when the ink jet method is used.
[0012]
In addition, the method for manufacturing an electro-optical panel according to the next invention is characterized in that a contact angle with respect to the spacer dispersion solvent at the predetermined position is 70 degrees or more. In this way, in the process of evaporating the spacer dispersion solvent, the spacer dispersion liquid does not spread around the spacer placement portion, and the spacer can be stably and accurately placed at a predetermined position on the substrate.
[0013]
In addition, an electro-optical panel manufacturing method according to the next invention is characterized in that, in the electro-optical panel manufacturing method, an appropriate amount of the spacer dispersion liquid is 4 pl or more and 30 pl or less. When the droplet discharge method is used, when the droplet discharge amount is 1 pl, the discharge of the spacer dispersion becomes unstable, and in some cases, the nozzle is clogged. On the other hand, when the discharge amount of the spacer dispersion liquid is 40 pl, the droplets of the spacer dispersion liquid become too large and the liquid droplets are likely to spread, resulting in poor placement of the spacers. In this invention, the appropriate amount of the spacer dispersion liquid is 4 pl or more and 30 pl or less, so that the spacer dispersion liquid can be discharged stably and the spacer can be stably placed at a predetermined position on the substrate with high accuracy.
[0014]
In addition, the method for manufacturing an electro-optical panel according to the next invention is characterized in that, in the method for manufacturing an electro-optical panel, the surface modifier is attached to the predetermined position in the form of dots. For this reason, in the process of evaporating the solvent for spacer dispersion, the spacer dispersion liquid does not spread around the spacer placement portion, and the spacer can be stably placed at a predetermined position on the substrate with high accuracy. In addition, since the surface modifier is attached in the form of dots, the surface modifier can be attached to the intersections between the pixels. In this case, if the surface modifying agent is attached in a circular shape, the area of the surface modifying agent can be increased compared to the case where the spacer is disposed between the pixels, so that the spacer can be disposed more stably. . Furthermore, since the surface modifier is attached only to the portion where the spacer is disposed, the amount of the surface modifier used can be reduced. In addition, the shape of the surface modifying agent is not limited as long as it includes a portion where the spacer dispersion is in contact with the spacer arrangement portion. If this condition is satisfied, the surface modifying agent may be circular, square, or oval.
[0015]
In addition, the method for manufacturing an electro-optical panel according to the next invention is characterized in that, in the method for manufacturing an electro-optical panel, the surface modifier is a silane coupling agent containing fluorine. Thus, since the fluorine-containing silane coupling agent is attached to the spacer arrangement portion on the substrate, the contact angle between the spacer arrangement portion and the spacer dispersing solvent can be made higher than that around the spacer arrangement portion. As a result, it is possible to reduce the cell gap defect of the electro-optical panel by accurately arranging the spacers at predetermined positions on the substrate. Further, since only the silane coupling agent containing fluorine is attached, the contact angle of the spacer arrangement part with respect to the spacer dispersing solvent can be easily made higher than that of the peripheral part of the spacer arrangement part. The fluorine-containing silane coupling agent can be attached to a predetermined position on the substrate by a droplet discharge method, flexographic printing, or the like.
[0016]
In addition, an electro-optical panel manufacturing method according to the next invention is characterized in that, in the electro-optical panel manufacturing method, the surface modifier is deposited on the substrate using a droplet discharge method. As described above, if the droplet discharge method is used for attaching the surface modifying agent, the surface modifying agent can be adhered to a predetermined position on the substrate surface easily and accurately even if the spacer arrangement portion becomes fine. Thereby, even if the density of the electro-optical panel is increased, the spacer can be arranged at a predetermined position on the substrate.
[0017]
In addition, an electro-optical panel manufacturing method according to the next invention is characterized in that the predetermined position is between pixels in the electro-optical panel manufacturing method. As described above, since the spacer is arranged between the pixels, the spacer is not positioned on the pixel to cause a display defect. In addition, according to the present invention, since the spacer can be accurately arranged between the pixels, the spacer is not positioned on the pixel.
[0018]
In addition, an electro-optical panel according to the next invention includes a pair of substrates arranged to be opposed to each other, a spacer dispersed in a spacer dispersion solvent and disposed at a predetermined position on the substrate by a droplet discharge method. And a liquid crystal held between the substrates disposed opposite to each other, and a contact angle with respect to the spacer dispersion solvent at the predetermined position is higher than that of a peripheral portion at the predetermined position.
[0019]
In this electro-optical panel, the contact angle of the spacer arrangement portion with respect to the solvent for dispersing the spacer is provided with a substrate larger than that around the spacer arrangement portion. Therefore, since the spread of the spacer dispersion liquid adhering to the spacer arrangement portion is suppressed, the spacer dispersion liquid does not protrude from the spacer arrangement portion to the peripheral portion. As a result, since the spacer can be stably disposed at a predetermined position on the electro-optical panel substrate, the cell gap defect of the electro-optical panel can be reduced.
[0020]
In addition, an electro-optical panel according to the next invention includes a pair of substrates arranged to be opposed to each other, a spacer dispersed in a spacer dispersion solvent and disposed at a predetermined position on the substrate by a droplet discharge method. And a liquid crystal held between the substrates disposed opposite to each other, a silane coupling agent containing fluorine is attached to the predetermined position, and a spacer is disposed at a contact angle with respect to the spacer dispersion solvent at the predetermined position. It is characterized by being higher than the peripheral part of the part.
[0021]
In this electro-optical panel, the contact angle of the spacer arrangement portion with respect to the spacer dispersing solvent is made higher than that in the peripheral portion of the spacer arrangement portion by attaching a silane coupling agent containing fluorine to the spacer arrangement portion. Therefore, the spread of the spacer dispersion liquid discharged to the portion where the silane coupling agent containing fluorine is attached is suppressed. As a result, the spacer dispersion liquid does not protrude from the portion where the surface modifier is attached to the peripheral portion, so that the spacer can be stably disposed at a predetermined position on the electro-optical panel substrate. Moreover, since only the silane coupling agent containing fluorine is adhered, the contact angle of the spacer arrangement portion with respect to the spacer dispersing solvent can be easily made higher than that of the peripheral portion of the spacer arrangement portion. The fluorine-containing silane coupling agent can be attached to a predetermined position on the substrate by a droplet discharge method, flexographic printing, or the like.
[0022]
The electro-optical panel according to the next invention is characterized in that in the electro-optical panel, the predetermined position is formed higher than a peripheral portion. As described above, when the spacer placement portion is higher than the peripheral portion, the spacer can be stably placed on the spacer placement portion with high accuracy. Further, when the spacer arrangement portion is made higher than the peripheral portion, the substrate interval in the pixel portion becomes larger than the cell gap. Therefore, even if the spacer flows out to the pixel portion during the step of arranging the spacer, the cell gap defect does not occur. The height of the predetermined position on the substrate is preferably formed to be higher by 500 mm or more than the peripheral portion as in the electro-optical panel according to the next invention. In this way, the spacer can be accurately arranged at a predetermined position on the substrate without arranging the spacer around the spacer arrangement portion.
[0023]
An electro-optical device according to the next invention includes the above-described electro-optical panel. For this reason, since the electro-optical panel having the cell gap defects reduced by stably arranging the spacers at predetermined positions on the electro-optical panel substrate is provided, a high-quality electro-optical device with reduced display defects can be obtained. An electronic apparatus according to the next invention includes the above-described electro-optical panel. For this reason, since the electro-optical panel in which the spacer is stably disposed at a predetermined position on the electro-optical panel substrate and the cell gap defect is reduced is provided, a high-quality electronic device with reduced display defects can be obtained.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. An example of the electro-optical panel according to the present invention is a liquid crystal display panel.
[0025]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the structure of the electro-optical panel according to the first embodiment. In the electro-optical panel 100, when a spacer is disposed on the substrate 10a by an ink jet (droplet discharge) method, a contact angle between the surface of the substrate 10a in a portion where the spacer is disposed and a spacer dispersion solvent for dispersing the spacer is determined. It is characterized in that it is larger than the contact angle between the surface of the substrate 10a and the spacer dispersing solvent in the portion where the spacer is not disposed.
[0026]
As shown in FIG. 1, the electro-optical panel 100 is configured by arranging a spacer 20 between a substrate 10a having an alignment film 12a formed on the surface and a substrate 10b having an alignment film 12b formed on the surface. . In addition, the spacer arrangement portion of the electro-optical panel 100 is between the pixels 30 and is on the black matrix 14 in this embodiment. In the first embodiment, the height h of the black matrix 14 is 2000 mm larger than the peripheral portion.
[0027]
On the black matrix 14, a surface modifier is deposited on the black matrix 14 in order to make the contact angle between the spacer dispersion solvent and the black matrix 14 larger than the peripheral portion of the black matrix 14 where the spacer 20 is not disposed. I'm allowed. In the present invention, a silane coupling agent containing fluorine is used as the surface modifier. In the present embodiment, trifluoropropyltrichlorosilane is used as a surface modifier, and ethanol diluted as a solvent to a concentration of 0.1% is deposited on the black matrix 14. In addition to trifluoropropyltrichlorosilane, fluorine-containing silane coupling agents such as heptadecafluorodecyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and heptadecatrifluorodecyltrimethoxysilane are used as surface modifiers. can do.
[0028]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the droplet discharge device according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the manufacturing method according to the first embodiment. A method for manufacturing an electro-optical panel according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the case where the electro-optical panel 100 having a color filter is manufactured will be described, but the application target of the present invention is not limited to this.
[0029]
The electro-optical panel 100 has an electrode pitch P ₁ Is 200 μm, and the pixel pitch P ₂ Is 15 μm (electrode pitch P ₁ And pitch P between pixels ₂ (See FIG. 1). The alignment film uses SE3140 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., and the thickness of the alignment film is 500 mm. First, after the alignment film is formed on the substrate 10a and the alignment film 12a is rubbed, the surface modifier is attached onto the black matrix 14 (between the pixels 30) of the substrate 10a using the droplet discharge device 50. (Step S101).
[0030]
The substrate 10 a to which the surface modifier is attached is fixed to the bed 53. The droplet discharge device 50 includes a first droplet discharge head 51 for attaching a surface modifier using a piezoelectric element. As shown in FIG. 2B, the first droplet discharge head 51 has nozzles 51 n arranged in a straight line at intervals of the black matrix 14. The first droplet discharge head 51 can move in a direction perpendicular to the arrangement direction of the nozzles 51n. Then, the surface modifier can be adhered onto the black matrix 14 on the substrate 10a by moving the first droplet discharge head 51 while discharging the surface modifier from the nozzle 51n. In addition to the ink jet (droplet discharge) method, the surface modifier can be deposited on the black matrix 14 by printing means such as a flexographic printing method.
[0031]
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a surface modifier is adhered on the substrate. As shown in FIG. 4, the surface modifier (portion shown by hatching in FIG. 4) adheres linearly on the black matrix 14 of the substrate 10 a, that is, between the pixels 30. After the surface modifier is deposited on the black matrix 14, the substrate 10a is heated at 60 ° C. for 3 minutes to evaporate the alcohol that is the solvent of the surface modifier (step S102). For heating the substrate 10 a, the substrate 10 a is directly heated by a heater 53 h attached on the bed 53. The temperature of the substrate 10 a is measured by the infrared temperature sensor 54. When the heater 53h is not used, the substrate 10a to which the surface modifier is attached may be heated by an oven (not shown) or the like.
[0032]
Next, a spacer is disposed on the black matrix 14 of the substrate 10a using the second droplet discharge head 52 (step S103). The nozzle 52n diameter of the second droplet discharge head 52 is 25 μm, and the discharge amount is 20 pl. The arrangement of the nozzles 52n is the same as that of the first droplet discharge head 51 (see FIG. 2B). As the spacer 20, SP-20375 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. having a diameter of 3.75 microns is used. As a spacer dispersion solvent, a 2,2′-dihydroxydiethyl ether solution is used, and the spacer 20 is dispersed therein to prepare a spacer dispersion.
[0033]
The spacer dispersion liquid is supplied to the second liquid droplet ejection head 52 for attaching the spacer dispersion liquid provided in the liquid droplet ejection apparatus 50, and is ejected from the nozzle 52n. After the spacer dispersion liquid is adhered on the black matrix 14, the substrate 10a is heated at 130 ° C. for 5 minutes by the heater 53h attached on the bed 53. Then, the spacer dispersion solvent is evaporated (step S104), and the arrangement of the spacers 20 is completed. In addition, although the board | substrate 10a is heated by the heater 53h arrange | positioned on the back surface of the board | substrate 10a, you may put the board | substrate 10a in oven (not shown) and heat it.
[0034]
As the solvent for dispersing the spacer, in addition to 2,2′-dihydroxydiethyl ether, 1-nonanol, 3,5,5-trimethyl-1-hexanol, 1-decanol, 1-dodecanol, 1,2-ethanediol, 2 -Butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentadiol, phenol, 2-pyrrolidone, 2-phenoxyethanol, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol and the like can be used. It is preferable to use these solvents as the spacer dispersion solvent because the dischargeability of the spacer dispersion liquid is stabilized when the ink jet (droplet discharge) method is used.
[0035]
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the spacer dispersion liquid is discharged to a predetermined position. The state where the spacer dispersion liquid is discharged onto the black matrix will be described with reference to FIG. FIGS. 5B and 5C show a state in which the spacer dispersion liquid droplets discharged onto the black matrix 14 are viewed from above. FIG. 5C shows a case where the contact angle between the spacer dispersion solvent and the black matrix 14 is small. In this case, since the spacer dispersion gradually spreads and protrudes from the black matrix 14, the spacer 20 cannot be stably disposed on the black matrix 14 (FIG. 5C).
[0036]
On the other hand, in the present invention, the contact angle with respect to the spacer dispersion solvent on the black matrix as the spacer arrangement portion is made larger than the contact angle with respect to the spacer dispersion liquid in the peripheral portion. Therefore, the spread of the portion where the spacer dispersion is in contact with the black matrix 14 (the portion indicated by the dotted line A in FIG. 5B) is suppressed. Thus, in the evaporation process of the spacer dispersion solvent, the spacer dispersion does not protrude from the black matrix 14 to the peripheral portion until the evaporation is completed. As a result, the spacer 20 can be stably disposed on the black matrix 14, and the cell gap defect of the electro-optical panel can be reduced.
[0037]
Table 1 shows the results of evaluating the arrangement state of the spacers when the contact angle between the black matrix and the spacer dispersion solvent is changed. The size of the contact angle between the black matrix 14 and the spacer dispersion solvent will be described with reference to Table 1. The arrangement state of the spacer 20 is x when the spacer 20 arranged outside the black matrix 14 exists. As can be seen from this table, when the contact angle between the black matrix 14 and the spacer dispersion solvent is less than 70 degrees, the liquid droplets discharged on the black matrix 14 spread, and the spacer 20 is disposed outside the black matrix 14. Sometimes. Therefore, the contact angle between the black matrix 14 and the spacer dispersion solvent is preferably 70 degrees or more.
[0038]
Note that if the contact angle between the black matrix 14 serving as the spacer arrangement portion and the spacer dispersion solvent becomes too large, the spacer dispersion liquid may move out of the black matrix 14 due to slight inclination or vibration of the substrate 10a. Therefore, in order to prevent this, the contact angle between the black matrix 14 and the solvent for dispersing the spacer is preferably 150 degrees or less, more preferably 120 degrees or less.
[0039]
[Table 1]

[0040]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the pixels and the black matrix. In the second embodiment, the relationship between the height of the black matrix 14 and the arrangement state of the spacers 20 will be described. Table 2 shows the results of evaluating the arrangement state of the spacers 20 by changing the height of the black matrix 14 as the spacer arrangement part. Here, the level difference h in Table 2 is the height of the black matrix 14 with respect to the pixel 30 (color filter portion). When the step h is negative, the black matrix 14 is lower than the pixel 30 (FIG. 6A). When the step h is positive, the black matrix 14 is lower than the pixel 30. It becomes higher (FIG. 6B). The arrangement state of the spacer 20 is x when the spacer 20 arranged outside the black matrix 14 exists. In addition, the spacer 20 was arrange | positioned on the conditions similar to Embodiment 1 except having changed the height of the black matrix.
[0041]
[Table 2]

[0042]
As can be seen from Table 2, when the level difference h is 0 mm, the spacer 20 protrudes from the black matrix 14. When the level difference h exceeds 500 mm, there is no spacer 20 protruding from the black matrix 14 and a good arrangement state is shown. From this evaluation result, it is preferable that the height of the black matrix 14 with respect to the pixel 30 is increased within a possible range of 500 mm or more. Further, when the black matrix 14 is made higher than the peripheral portion in this manner, the substrate interval in the pixel 30 portion becomes larger than the cell gap t (see FIG. 1). Therefore, even if the spacer 20 flows out to the portion of the pixel 30 during the step of arranging the spacer 20, no cell gap defect occurs.
[0043]
(Embodiment 3)
In the third embodiment, the relationship between the discharge amount of the spacer dispersion and the arrangement state of the spacers 20 will be described. The discharge amount of the spacer dispersion liquid was changed by changing the nozzle diameter of the droplet discharge head. Further, the black matrix 14 as the spacer arrangement portion is 2000 mm higher than the surrounding pixels. Electrode pitch P ₁ Is 255 μm, pixel pitch P ₂ Was 30 μm. Other than that, the spacer 20 was arranged under the same conditions as in the first embodiment. Table 3 shows the evaluation results. In addition, the arrangement | positioning state of the spacer 20 was set to x when the spacer 20 arrange | positioned out of the black matrix 14 exists, and the case where arrangement | positioning of the spacer 20 is impossible.
[0044]
[Table 3]

[0045]
When the spacers 20 are arranged by the ink jet (droplet discharge) method, generally one to two spacers 20 are discharged on average per one drop of the spacer dispersion. And when there are many, five or more spacers 20 on average are discharged per place. As shown in Table 1, if there are 5 or more spacers 20 per one spacer dispersion liquid, the discharge of the spacer dispersion liquid becomes unstable when the discharge amount is 1 pl, and in some cases, clogging of the nozzle occurs. End up. In this case, the spacer dispersion cannot be discharged, and the spacer 20 cannot be disposed on the black matrix 14.
[0046]
When the discharge amount is 40 pl, the droplet of the spacer dispersion liquid becomes too large, and the droplet tends to spread. As a result, a droplet of the spacer dispersion liquid may protrude from the black matrix 14 onto the pixel 30 where the spacer 20 is not disposed. Once the spacer dispersion liquid droplets protrude from the black matrix 14, the spacer dispersion liquid further spreads from the portion. As a result, the spacer 20 may be disposed on the pixel 30, resulting in a poor placement of the spacer 20. On the other hand, from the evaluation results in Table 3, when the discharge amount of the spacer dispersion liquid is 4 pl or more and 30 pl or less, the arrangement state of the spacers is good. From these results, the discharge amount of the spacer dispersion is preferably 4 pl or more and 30 pl or less.
[0047]
(Embodiment 4)
FIG. 7 is an explanatory view showing the adhesion state of the surface modifier according to Embodiment 4. In the substrate of the electro-optical panel according to the fourth embodiment, the surface modifier is attached in substantially the same manner as the substrate of the electro-optical panel according to the first embodiment, but the place where the spacer is disposed between the pixels 40 is the center. It is characterized in that the surface modifier 42 is attached in the form of dots. Since the other components are substantially the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted, and the same components are denoted by the same reference numerals. The inter-pixel 40 is 500 mm higher than the surrounding pixels, and the electrode pitch P ₁ Is 240 μm, pixel pitch P ₂ Was 25 μm. Other than that, the spacer 20 was arranged under the same conditions as in the first embodiment.
[0048]
In the fourth embodiment, the shape of the surface modifying material 42 is circular. The surface modifier 42 is attached in a circular shape having a diameter of 20 μm by an ink jet (droplet discharge) method. Thereafter, alcohol as a solvent is evaporated by a heating means such as a heater. Then, as shown in FIG. 7A, the surface modifier 42 adheres in the form of dots. Next, after the spacer dispersion liquid is discharged onto the surface modifier by the ink jet (droplet discharge) method, the solvent component of the spacer dispersion liquid is evaporated, and the spacer 20 is disposed between the pixels 40. The surface modifier may be attached by flexographic printing.
[0049]
The contact angle between the portion to which the surface modifier 42 is attached and the spacer dispersion liquid is larger than the peripheral portion of the portion to which the surface modifier 42 is attached. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the spacer dispersion does not flow out to the peripheral part in the process of evaporating the solvent component of the spacer dispersion. Further, since the surface modifying agent 42 is attached in the form of dots, the surface modifying agent 42 can be attached to the intersections between the pixels 30. At this time, if the surface modifying agent 42 is attached in a circular shape, the diameter can be increased as compared with the case where the surface modifying agent 42 is attached linearly. Thereby, the spacer can be arranged more stably.
[0050]
Furthermore, since the surface modifier is attached only to the portion where the spacer 20 is disposed, the amount of the surface modifier used can be reduced. In the fourth embodiment, the surface modifier is attached in a circular shape, but the shape of the surface modifier is not limited to this. That is, it is sufficient if the spacer dispersion liquid includes a part in contact with the inter-pixel 40, and a rectangular or elliptical shape may be used as long as this condition is satisfied.
[0051]
(Application target of the present invention)
Electronic devices to which the electro-optical panel according to the present invention can be applied include, for example, PDAs (Personal Digital Assistants), portable information devices called PDA (Personal Digital Assistants), portable personal computers, personal computers, digital still cameras, and in-vehicle devices. Electro-optical devices such as monitors, digital video cameras, LCD TVs, viewfinder type, monitor direct-view type video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, video phones, POS terminals, etc. Examples include an apparatus using an electro-optical panel. Therefore, it goes without saying that the present invention can be applied even to an electrical connection structure in these electronic devices.
[0052]
The electro-optical panel is a transmissive or reflective electro-optical panel, and a lighting device (not shown) is used as a backlight. The same applies to an active matrix type color electro-optical panel. For example, in each of the embodiments described above, the passive matrix type electro-optical panel has been exemplified. However, as the electro-optical device of the present invention, an active matrix type electro-optical panel (for example, TFT (thin film transistor), The present invention can be similarly applied to an electro-optical panel including a TFD (thin film diode) as a switching element. In addition to an electro-optical panel, each of a plurality of pixels such as an electroluminescence device, an inorganic electroluminescence device, a plasma display device, an electrophoretic display device, a field emission display device, and an LED (light emitting diode) display device The present invention can be similarly applied to various electro-optical devices that can control the display state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a structure of an electro-optical panel according to a first embodiment.
2 is an explanatory diagram showing a droplet discharge device according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a manufacturing method according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a surface modifier is adhered on a substrate.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which a spacer dispersion liquid is discharged to a predetermined position.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a pixel and a black matrix.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an adhesion state of a surface modifier according to Embodiment 4.
[Explanation of symbols]
10a substrate, 12a alignment film, 14 black matrix, 20 spacer, 30 pixels, 40 pixels, 42 surface modifier, 50 droplet discharge device, 100 electro-optical panel

Claims

一対の対向する基板間に液晶が挟持された電子光学パネルの製造方法であって、
スペーサー分散用溶剤にスペーサーを分散させたスペーサー分散液を液滴吐出法によって前記一対の基板のうち一方の基板上の所定位置に付着させて、該スペーサーを前記一方の基板上に配置するにあたり、
前記一方の基板の前記液晶側の面に配向処理を行った後、前記一方の基板上の前記所定位置に表面改質剤を付着させ、前記表面改質剤を付着させた領域における前記一方の基板と前記スペーサー分散用溶剤との接触角を、前記表面改質剤を付着させていない領域における前記一方の基板と前記スペーサー分散用溶剤との接触角よりも大きくする工程と、
前記表面改質剤を付着させた前記所定位置へ前記スペーサー分散液を付着させる工程と、
を含むことを特徴とする電子光学パネルの製造方法。 A method of manufacturing an electro-optical panel in which liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates,
A spacer dispersion spacer dispersion solvent to disperse the spacer is adhered to a predetermined position on the substrate one of said pair of substrates I by the droplet discharge method, placing the spacer on the one substrate In doing
After performing an alignment treatment on the surface of the one substrate on the liquid crystal side , a surface modifier is attached to the predetermined position on the one substrate, and the one of the regions in the region where the surface modifier is attached the contact angle of the substrate and the spacer dispersion solvent, a step of larger than the contact angle between the one substrate in the surface modifier areas not adhered to said spacer dispersion solvent,
A step of attaching the spacer dispersion to the deposited the predetermined position the surface modifier,
A method for manufacturing an electro-optical panel, comprising:

前記電子光学パネルは複数の画素を有し、
前記所定位置と前記画素との間に段差を有し、前記所定位置は前記画素よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の電子光学パネルの製造方法。 The electro-optical panel has a plurality of pixels,
2. The method of manufacturing an electro-optical panel according to claim 1, wherein a step is provided between the predetermined position and the pixel, and the predetermined position is higher than the pixel.

前記所定位置は前記画素よりも５００Å以上高いことを特徴とする請求項２に記載の電子光学パネルの製造方法。3. The method of manufacturing an electro-optical panel according to claim 2, wherein the predetermined position is higher than the pixel by 500 cm or more.

前記表面改質剤を付着させた領域における前記一方の基板と前記スペーサー分散用溶剤との接触角は７０度以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。Electronic according to any one of claims 1 to 3, wherein the contact angle of the surface modifier and the one substrate in the region was deposited with the spacer dispersion solvent is at least 70 degrees Manufacturing method of optical panel.

前記スペーサー分散液の液適量は４ｐｌ以上３０ｐｌ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。The method of manufacturing an electronic-optical panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the droplet volume of the spacer dispersion is less 30pl least 4 pl.

前記表面改質剤は前記所定位置へ点状に付着されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。The method of manufacturing an electronic-optical panel according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface modifier, characterized in that it is deposited as dots to the predetermined position.

前記表面改質剤はフッ素を含むシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。The method of manufacturing an electronic-optical panel according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface modifier which is a silane coupling agent containing fluorine.

前記表面改質剤は液滴吐出法を用いて前記一方の基板上に付着されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。The method of manufacturing an electronic-optical panel according to any one of claims 1 to 7, wherein the surface modifier, characterized in that it is deposited on the one substrate by using a droplet discharge method.

前記所定位置は画素間であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子光学パネルの製造方法。Wherein the predetermined position is a method of manufacturing an electronic-optical panel according to any one of claims 1-8, characterized in that the inter-pixel.

請求項１乃至９に記載の電子光学パネルの製造方法を用いて製造されたことを特徴とする電子光学パネル。 An electro-optical panel manufactured using the method for manufacturing an electro-optical panel according to claim 1 .

請求項１０に記載の電子光学パネルを備えた電子光学装置。An electro-optical device comprising the electro-optical panel according to claim 10 .

請求項１１に記載の電子光学パネルを備えた電子機器。An electronic apparatus comprising the electro-optical panel according to claim 11 .