JPH07152038A - 液晶パネル用スペーサーの形成方法 - Google Patents

液晶パネル用スペーサーの形成方法

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JPH07152038A
JPH07152038A JP20195694A JP20195694A JPH07152038A JP H07152038 A JPH07152038 A JP H07152038A JP 20195694 A JP20195694 A JP 20195694A JP 20195694 A JP20195694 A JP 20195694A JP H07152038 A JPH07152038 A JP H07152038A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な工程で、液晶基板の歩留まりを向上さ
せ、配向膜を侵す恐れが無いペーサーを形成する方法を
提供する。 【構成】 少なくとも一方の基板上に配向処理が施され
た配向膜を有する、液晶パネルを構成する2枚の基板間
に介在して、両基板を支持するスペーサーの形成方法に
おいて、 仮支持体上に実質的に厚みが均一な複数の小点を有す
る転写シートの該小点と該配向膜とを密着させる工程、 該仮支持体を剥離し、該配向膜上に該小点を転写する
工程、 を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルを構成する
2枚の基板間に介在して両基板を支持する液晶パネルス
ペーサーの形成方法に関する。
【0002】
【従来技術】液晶パネルは、配向膜、画素電極、薄膜ト
ランジスタ、MIM形成素子及びマトリックス配線等を
備える下側基板と配向膜、電極、カラーフィルター等を
備える上側基板とを対向させ、両基板間に液晶を封入し
て構成されている。そして、従来は液晶層の厚さを決定
するために、いずれかの基板上(両方の基板の場合も有
る)に透明で円筒状もしくは粒状の微小なスペーサーを
形成し、このスペーサーを挟み込んで両方の基板を張り
合わせていた。従来のスペーサーの形成方法は、ガラス
ビーズ等を散布する方法が一般的であった。この場合、
スペーサーを均一に散布することが困難で、面内でスペ
ーサー密度の差が生じ、これによる基板間のギャップム
ラが発生し、表示ムラを発生させる原因となっていた。
【0003】特開平3−89320や特開平5−112
56には感光性樹脂を用いたフォトリソ法により所望の
場所にスペーサーを形成する方法も開示されているが、
これらの方法では、感光性樹脂層を基板全面上に設け、
フォトリソ法により基板自身を処理し、スペーサーパタ
ーンを形成するので、その感光樹脂層形成時やフォトリ
ソ工程でスペーサーと接する配向膜にダメージを与える
場合があった。
【0004】特開平2−210329号公報には配向膜
を形成した基板にフォトポリマーシートを張り付け、パ
ターン露光、現像によりスペーサードットを形成し、そ
の後、配向処理を行う方法が開示されている。この方法
では、液晶基板上でスペーサードットを形成しているの
で、スペーサードット形成不良は、液晶基板全体を使用
不可にし、液晶基板自身の歩留りを悪化させ、また、ス
ペーサードットの形成後に配向処理を行うので、配向処
理時に、形成したスペーサードットの脱落やスペーサー
ドット周囲の配向膜面に十分な配向処理ができない場合
があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡便
な工程で、 液晶基板の歩留まりを向上させ、 配向膜を侵す恐れが無い、 スペーサーを形成する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、少なく
とも一方の基板上に配向処理が施された配向膜を有す
る、液晶パネルを構成する2枚の基板間に介在して、両
基板を支持するスペーサーの形成方法において、 仮支持体上に実質的に厚みが均一な複数の小点を有す
る転写シートの該 小点と該配向膜とを密着させる工
程、 該仮支持体を剥離し、該配向膜上に該小点を転写する
工程、 を含むことを特徴とする液晶パネル用スペーサーの形成
方法により達成された。以下に本発明を詳細に説明す
る。
【0007】本発明に用いられる液晶パネルを構成する
基板としては、公知の種々の材料が用いられる。具体的
には、ガラス基板、プラスチック基板等が挙げられる。
本発明に用いられる配向膜としては、公知の種々の材料
が用いられ、具体的にはポリイミド系の材料が挙げられ
る。本発明に用いられる配向処理の方法としては、公知
の種々の方法が用いられる。具体的には、ラビング法等
が挙げられる。
【0008】本発明で用いられる、仮支持体上に実質的
に厚みが均一な小点を有する転写シートを作成するに
は、仮支持体上に小点を印刷する印刷法、仮支持体上の
パターン化した導電層上に電着で小点を形成する電着
法、フォトポリマーを用いたフォトリソ法等の、種々の
方法が挙げられる。
【0009】これらの中では、仮支持体上に少なくとも
光重合性樹脂層を設けた感光性シートを用いて、フォト
リソ法で作成するのが好ましい。
【0010】この方法では、仮支持体上に実質的に厚み
が均一な小点を有する転写シートは仮支持体上に少なく
とも光重合性樹脂層を設けた基本構成を有する感光性シ
ートを用いて作成される。感光性シート材料に使用する
仮支持体としては、可撓性のあるプラスチックフィルム
を使用することができ、中では、厚さ20〜200μm
のポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好まし
い。また、仮支持体剥離時の静電気防止のために、この
仮支持体には帯電防止処理を施すことが好ましく、その
方法としては特願平3−153227号明細書およびそ
の中で引用されている公報に記載された、種々の材料を
使用することができる。
【0011】光重合性樹脂層としては特公昭56−40
824号公報、特願平2−235362号明細書および
その中で引用されている公報に記載された、種々の光重
合性組成物を用いることができる。その光重合性樹脂層
の厚みは最終的に所望のスペーサーの厚みと同じ様にす
る。好ましくは0.5〜15μm、特に好ましくは2〜
10μmである。これらの中にはスペーサーによる光散
乱を防止する目的で、必要に応じて顔料等の着色剤を少
なくとも1種類以上添加してもよい。それらとしては、
特願平3−153227号明細書およびその中で引用さ
れている公報に記載された、種々の着色剤が用いられ
る。特に光散乱防止の為には色相的に黒色となる、ある
いは、黒色に近い着色剤が好ましい。それらとしては、
カーボンブラック等の顔料や特願平5−110487号
明細書に記載の複数の顔料混合等が挙げられる。それら
は可視光領域の光学濃度が1〜3になるように添加する
のが好ましい。
【0012】さらに、光重合感度の低下防止の目的で光
重合性樹脂層の上に特公昭56−40824号公報中に
記載されている酸素を遮断する水溶性樹脂層を設けた
り、保護、および酸素遮断の目的で厚さ2〜100μm
のカバーフィルムを光重合性樹脂層上や水溶性樹脂層上
に設けてもよい。また、仮支持体と光重合性樹脂層の間
に下塗り層を設けてもよい。
【0013】本発明のパターン露光、現像は公知の方
法、たとえば特願平3−153227号明細書およびそ
の中で引用されている公報に記載された、種々の方法が
用いられる。
【0014】上述の様な感光性シートを用い、パターン
露光、現像により仮支持体上に実質的に厚みが均一な小
点を有する転写シートを形成する。その小点の形状は、
支持体に平行な任意の面における断面積が約0.8〜7
00μm2の範囲にある柱状である。断面積が約0.8
未満μm2あるいは700μm2を越えると、表示品質が
低下する。
【0015】実技的には、直径約1〜30μmの円柱状
あるいは一辺が約0.9〜26μmの角柱、断面積が約
0.8〜700μm2である楕円等、対象性の高い断面
を有する柱を、均一な間隔で設けることが好ましい。
【0016】小点の数は、小点をR,G,Bの画素の上
に設ける場合には、1画素当たりの小点が5個以下とな
るようにパターンを作成することが好ましい。5個を越
えると、表示品質の低下をもたらす。また、ブラックマ
トリクス(BM)部のみに小点を形成する場合は、全小
点の総和面積がBM部面積を越えない範囲で小点の数を
決定することが好ましい。
【0017】その仮支持体の該小点形成面と配向膜、画
素電極、薄膜トランジスタ、MIM形成素子及びマトリ
ックス配線等を備える下側基板や配向膜、電極、カラー
フィルター等を備える上側基板等と張り合わせ、仮支持
体のみを剥離することにより該小点を該基板上に転写
し、この小点が後にスペーサーとして機能する。従っ
て、従来の方法の様にスペーサー密度の面内差も発生せ
ず、また、該基板をフォトリソ工程処理することがない
ので、配向膜等にダメージを与えることも無い。仮支持
体と基板を張り合わせる際に位置合わせを行うことによ
り、BM部のみに小点を形成することも可能である。さ
らに、本発明の該小点転写時に仮支持体上の該小点表面
と該基板とは接触するが、仮支持体の該小点非形成部は
該小点部の厚み分だけ該基板表面から離れ、該基板表面
と接触しない。従って、転写工程により該基板上の配向
膜等にダメージを与えることが無い。更に、仮支持体上
での該小点の形成状態を検査し、良品だけを使用するこ
とにより液晶基板のロスを最低限に抑えられ、歩留りが
向上する。以下、実施例に基づき、本発明を更に詳細に
説明するが、本発明は、これらに限定されるものではな
い。
【0018】
【実施例】
実施例1 特開平3−89320号公報を参考にして、ゲート電
極、画素電極、ソース電極、絶縁膜、ドレイン電極、パ
ッシベーション層、および配向膜を形成したガラス基板
を作成した。その後、上記配向膜にラビングによる配向
処理を行った。
【0019】一方、下記構成の感光性シート材料を作成
した。75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム
上に、乾燥膜厚7μmになる様に下記処方1液を塗布
し、光重合性樹脂層を形成した。
【0020】 処方1 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比73/27、 粘度=0.12(メチルエチルケトン中、25℃)) 60g ペンタエリスルトールテトラアクリレート 50g ミヒラーズケトン 2.4g ロフィンダイマー 2.5g メチルセロソルブアセテート 560g メチルエチルケトン 280g
【0021】更にその上に乾燥膜厚1.5μmになるよ
うにポリビニルアルコール(PVA205:クラレ
(株)製)水溶液を塗布し、酸素遮断層を形成した。
【0022】この感光性シートを用いて以下の様にスペ
ーサーを作成した。上記感光性シートのポリビニルアル
コール層から直径10μm、ピッチ50μmの円ドット
状の光透過部を有するマスクを介して露光し、その後p
H10.8のアルカリ水溶液で現像して未露光部を除去
した。その結果、仮支持体状に直径10μm、ピッチ5
0μmの円柱ドット状の厚さ7μmのパターンが形成さ
れた。その後、上記下側基板の配向膜上に形成されたド
ットが接するように大成ラミネータ社製ラミネータ(V
P−II型)を用い、加熱温度110℃、ローラー圧力
2kg/cm、搬送速度0.3m/分で張り合わせた。
次いで仮支持体を剥離し、ドットパターンのみを下側基
板上に転写した。このようにして、下側基板の配向膜上
に厚さ7μm、直径10μm、ピッチ50μmの円柱ド
ット状スペーサーを形成した。この様に作成されたスペ
ーサーは間隔の精度が高く、強度も十分であり、配向膜
へのダメージも無く、良好な物であった。
【0023】実施例2 実施例1のポリビニルアルコールの酸素遮断層を形成せ
ず、光重合性樹脂層上に厚さ12μmのポリプロピレン
フィルムを積層した感光性シートを用い、露光は該ポリ
プロピレンフィルム側から実施例1と同様に行い、次い
でポリプロピレンフィルムを剥離し、実施例1と同様に
現像し、仮支持体状に直径10μm、ピッチ50μmの
ドット状の厚さ7μmのパターンが形成された。その
後、実施例1と同様な工程で液晶基板上にスペーサーを
形成した。得られたスペーサーは実施例1と同様に間隔
の精度が高く、強度も十分であり、配向膜へのダメージ
も無く、良好な物であった。
【0024】実施例3 実施例2のポリプロピレンフィルムを剥離してから露
光、現像を行った以外は実施例2と同様に液晶基板上に
スペーサーを形成した。この場合、光重合性樹脂層の感
度が低下しているので露光時に実施例2に較べ、10倍
の露光エネルギーを与えた。得られたスペーサーは実施
例1と同様に間隔の精度が高く、強度も十分であり、配
向膜へのダメージも無く、良好な物であった。
【0025】実施例4 実施例1の処方1の代りに以下の処方2の塗布液を用い
た以外は実施例1と同様にして液晶基板上にスペーサー
を作成した。
【0026】 処方2 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比73/27、 粘度=0.12(メチルエチルケトン中、25℃)) 60g ペンタエリスルトールテトラアクリレート 50g ミヒラーズケトン 2.4g ロフィンダイマー 2.5g カーボンブラック 10.0g メチルセロソルブアセテート 560g メチルエチルケトン 280g
【0027】得られた黒色(光学濃度2.5)のスペー
サーは実施例1と同様に間隔の精度が高く、強度も十分
であり、配向膜へのダメージも無く、良好な物であっ
た。
【0028】実施例5 実施例1の処方1の代わりに、以下の処方3の塗布液を
用いた以外は実施例1と同様に液晶基板上にスペーサー
を作成した。 処方3 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比73/27、 粘度=0.12(メチルエチルケトン中、25℃)) 60g ペンタエリスルトールテトラアクリレート 50g ミヒラーズケトン 2.4g ロフィンダイマー 2.5g ピグメントレッド177 2.0g ピグメントブルー15:6 1.5g ピグメントイエロー139 1.5g ピグメントバイオレット23 0.5g カーボンブラック 1.0g メチルセロソルブアセテート 560g メチルエチルケトン 280g 得られた黒色スペーサーは実施例1と同様に間隔の精度
が高く、強度も十分であり、配向膜へのダメージも無
く、良好なものであった。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、スペーサーが簡便な方
法で形成可能であり、配向膜等にダメージを与えること
も無い。また、仮支持体上にスペーサーを形成すること
により、その段階で良品のみを選択することができ、液
晶パネルの歩留りが向上する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の基板上に配向処理が施
    された配向膜を有する、液晶パネルを構成する2枚の基
    板間に介在して、両基板を支持するスペーサーの形成方
    法において、 仮支持体上に実質的に厚みが均一な複数の小点を有す
    る転写シートの該小点と該配向膜とを密着させる工程、 該仮支持体を剥離し、該配向膜上に該小点を転写する
    工程、 を含むことを特徴とする液晶パネル用スペーサーの形成
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該仮支持体上に実質
    的に厚みが均一な小点を有する転写シートが、仮支持体
    上に少なくとも光重合性樹脂層を設けた感光性シートを
    用い、 該感光性シートにパターン露光する工程、 現像により未露光部を除去し、仮支持体上に小点のパ
    ターンを形成する工程、により形成されたことを特徴と
    する液晶パネル用スペーサーの形成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、該小点が厚みが0.
    5〜15μm、支持体に平行な任意の面における断面積
    が約0.8〜700μm2の範囲にある柱状であること
    を特徴とする液晶パネル用スペーサーの形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項2において、該光重合性樹脂層の
    厚みが0.5〜15μmであることを特徴とする液晶パ
    ネル用スペーサーの形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項1において、該小点が可視光領域
    に遮光性を有しており、その領域の光学濃度が1〜3で
    あることを特徴とする液晶パネル用スペーサーの形成方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項2において、該光重合性樹脂層の
    可視光領域の光学濃度が1〜3であることを特徴とする
    液晶パネル用スペーサーの形成方法。
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