JPH112826A - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示素子及びその製造方法

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JPH112826A
JPH112826A JP26164997A JP26164997A JPH112826A JP H112826 A JPH112826 A JP H112826A JP 26164997 A JP26164997 A JP 26164997A JP 26164997 A JP26164997 A JP 26164997A JP H112826 A JPH112826 A JP H112826A
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JP
Japan
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crystal display
display element
resin
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JP26164997A
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English (en)
Inventor
Seiji Nishiyama
誠司 西山
Kazuo Inoue
一生 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つの基板間のシールの外側部分に侵入した
液晶材料等を洗浄除去する際に、2つの基板を電気的に
接続する導電部材を汚染等から保護し、液晶表示素子の
品質に関する信頼性を保証する液晶表示素子及びその製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 透明電極(2a,2b)をそれぞれ有す
る一対のガラス基板(1a,1b)によって液晶層
(7)が挟持され、2つの透明電極(2a,2b)を電
気的に接続する導電部材(4a,4b)を有する液晶表
示素子において、ガラス基板(1b)に設けられる透明
電極(2b)に、液晶層(7)を封止するシール部材
(3c)と、導電部材(4a,4b)を取り囲むシール
部材(3a,3b)とをスクリーン印刷等を用いて同時
に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置や光シ
ャッターなどに利用される液晶表示素子及びその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、携帯型パーソナルコン
ピュータを中心とする情報機器分野やテレビジョンなど
を中心とする映像機器分野において、大画面で薄型の表
示装置として実用化されつつある。
【0003】以下、図面を参照しながら従来の技術につ
いて説明する。図3は、従来の液晶表示素子の構造を説
明するために、液晶表示素子を分解した様子を示した斜
視図である。
【0004】図3に示されるように、液晶表示素子40
は、ガラス基板31a、31bと、透明電極32a、3
2bと、シール部材33と、導電部材34a、34b
と、開口部35と、能動素子形成部36と、液晶層37
とから構成される。
【0005】ガラス基板31a、31bは、ガラス製の
透明基板であり、ITO(薄膜酸化インジウム)製の導
電膜である透明電極32a、32bを備えている。シー
ル部材33は、ガラス基板31a、31bの周縁付近に
形成される。開口部35は、液晶層37に液晶を充填す
るためにシール部材33に設けられた不連続部分であ
る。液晶層37には、開口部35から液晶が注入され
る。
【0006】能動素子形成部36は、透明電極32b上
において、液晶表示素子40の画素毎にTFT素子が形
成されている領域である。導電部材34a、34bは、
透明電極31b上に塗布された導電ペーストであり、透
明電極32aと透明電極32bとを電気的に接続する。
【0007】このように構成された従来の液晶表示素子
に対して液晶材料を注入する場合、液晶層37に液晶が
充填されていない空の液晶表示素子、すなわち空セルを
減圧した槽内に設置し、セル内を真空にした後、開口部
35を液晶材料に接触させたまま、槽内を常圧に戻すこ
とにより液晶材料をセル内に注入する真空注入方式が一
般的に用いられている。
【0008】液晶表示素子40に液晶材料が注入される
際に、液晶材料は液晶層37以外にも、ガラス基板3
1、32間のシール部材33の外側部分(以下、基板間
シール外部と呼ぶ。)にも侵入する。この現象は、シー
ル部材33の高さ、すなわちガラス基板31、32間の
幅が数マイクロメートルというわずかな間隙であるた
め、毛細管現象によって発生する。そのため、開口部3
5を封口した後、基板間シール外部に侵入した液晶材料
を洗浄除去することが必要であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示素子において、基板間シール外部に侵入し
た液晶を洗浄除去すると、導電部材34a、34bが汚
染若しくは除去されてしまう場合がある。このような場
合、透明電極32a、32b間のインピーダンスが著し
く増大して導通が阻害され、表示画像の画質劣化を招く
ことになる。
【0010】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、基板間シール外部に侵入した液晶を洗浄除去す
る際に導電部材34a、34bを保護し、液晶表示素子
の品質に関する信頼性を保証する液晶表示素子及びその
製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明に係る液晶表示素子は、電圧印加手段を
それぞれ有し少なくとも一方が透明である一対の対向基
板と、前記一対の対向基板に挟持される液晶層と、前記
一対の対向基板の間に設けられ前記液晶層を封止するシ
ール部材と、前記一対の対向基板の各々に設けられた前
記電圧印加手段を電気的に接続する導電部材と、前記導
電部材を取り囲む保護部材とを具備する構成を有する。
本発明により、基板間シール外部に侵入した液晶材料等
を洗浄除去する際に、導電部材を汚染等から保護するこ
とができる。
【0012】第2の発明に係る液晶表示素子は、第1の
発明において、前記シール部材と前記保護部材との材料
であるシール樹脂は、熱硬化性の樹脂もしくは光硬化性
の樹脂、もしくは熱硬化性及び光硬化性の樹脂、または
熱硬化性の樹脂と光硬化性の樹脂とを混合した樹脂であ
ることを特徴とする。本発明により、保護部材は、シー
ル部材と同じ材料を用いて形成される。
【0013】第3の発明に係る液晶表示素子は、第1ま
たは第2の発明において、前記液晶層は、3次元的な網
目状の構造を有する高分子化合物と、前記高分子化合物
中に分散する液晶とからなる構成を有する。本発明によ
り、第1または第2の発明の効果を有する高分子分散型
液晶表示素子を構成することができる。
【0014】第4の発明に係る液晶表示素子は、第1の
発明において、前記一対の対向基板は、透明電極を備え
た電圧印加手段を有する透明基板である構成を有する。
本発明により、透過型の高分子分散型液晶表示素子にお
いて、第1の発明の効果を得ることができる。
【0015】第5の発明に係る液晶表示素子は、第1の
発明において、前記一対の対向基板は、少なくとも一方
が透明基板であり、前記電圧印加手段は、前記透明基板
に透明電極が設けられ、もう一方の基板に反射電極が設
けられる構成を有している。本発明により、反射型の液
晶表示素子において、第1の発明の効果を得ることがで
きる。
【0016】第6の発明に係る液晶表示素子の製造方法
は、第2の発明に係る液晶表示素子の製造方法であり、
前記保護部材は、前記シール部材が形成される工程にお
いて、前記シール樹脂と前記シール部材の形成方法とを
用いて形成されることを特徴とする。本発明により、シ
ール部材を形成するための特別な工程なしに保護部材を
形成することができる。
【0017】第7の発明に係る液晶表示素子の製造方法
は、第6の発明に係る液晶表示素子の製造方法であり、
前記シール部材の形成方法は、スクリーン印刷法である
ことを特徴とする。本発明により、シール部材を形成す
る工程において保護部材を形成することができる。
【0018】第8の発明に係る液晶表示素子の製造方法
は、第6の発明に係る液晶表示素子の製造方法であり、
前記シール部材の形成方法は、ディスペンサ描画法ある
ことを特徴とする。本発明により、シール部材を形成す
る工程において保護部材を形成することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図1は、本発明の液晶表示素子の構
造を説明するために、液晶表示素子を分解した様子を示
した斜視図である。
【0020】図1に示されるように、液晶表示素子10
は、ガラス基板1a、1bと、透明電極2a、2bと、
シール部材3cと、シール部材3a、3bと、導電部材
4a、4bと、開口部5と、能動素子形成部6と、液晶
層7とから構成される。
【0021】一対の対向基板であるガラス基板11、1
2はどちらも、ガラス製の透明基板である。シール部材
3cは、ガラス基板1a、1bの周縁付近に形成され
る。開口部5は、液晶層7に液晶を充填するためにシー
ル部材3cに設けられた不連続部分である。液晶層7に
は、開口部5からTN(トゥイステッドネマティック)
液晶が注入される。なお、開口部5は複数個設けてもよ
い。
【0022】透明電極2aは、ガラス基板1aに設けら
れたITO製の導電膜であり、液晶表示素子10の全画
素に共通の透明電極である。透明電極2bは、ガラス基
板1bに設けられたITO製の導電膜であり、シール部
材3cに取り囲まれた領域に関しては、液晶表示素子1
0の画素毎に分割された透明電極である。
【0023】能動素子形成部6は、透明電極2b上にお
いて、液晶表示素子10の画素毎にTFT素子が形成さ
れている領域である。能動素子形成部6内の各TFT素
子は、透明電極2bの各々に接続され、透明電極2bの
各々に供給するべき信号を、図示されない駆動回路から
供給するためのスイッチ手段の役割を果たす。TFT素
子以外にも、同様のスイッチ機能を果たす素子、例えば
MIM(Metal−Insulator−Metal)素子等を用いる構
成としてもよい。
【0024】導電部材4a、4bは、透明電極1b上に
塗布された導電ペーストであり、透明電極2aと透明電
極2bの周縁部分とを電気的に接続する。保護部材であ
るシール部材3a、3bは、それぞれ導電部材4a、4
bを取り囲むように透明基板2b上に形成される。すな
わち、導電部材4aは、透明基板2a、2bとシール部
材3aとによって密封され、導電部材4bは、透明基板
2a、2bとシール部材3bとによって密封される。透
明電極2aと透明電極2bと能動素子形成部6とから液
晶層7内の液晶に印加する電圧印加手段が構成される。
【0025】このように構成された液晶表示素子10に
対して、図示されない駆動回路から出力される信号が供
給されることによって、表示すべき画像の各画素の明る
さに応じた電圧が液晶層7に印加でき、図示されないバ
ックライトからの入射光を受けると、液晶表示素子10
に画像が表示される。
【0026】ここで、本実施の形態における液晶表示素
子10の作成に使用する具体的な材料と製造方法とにつ
いて説明する。
【0027】シール部材3a、3b、3cは、その材料
となる樹脂(以下、シール樹脂と呼ぶ。)として熱硬化
性の樹脂を用い、スクリーン印刷法により形成される。
図2は、シール部材3a、3b、3cを形成するための
スクリーン印刷版8を示す。スクリーン印刷版8上に
は、それぞれシール部材3a、3b、3cを形成するた
めの浸透パターン9a、9b、9cが設けられている。
【0028】上記シール樹脂が浸透パターン9a、9
b、9cを通して浸透することによって、透明電極2b
上に所定の形状が形成される。85℃の温度で10分間
加熱することにより透明電極2b上のシール樹脂の硬化
を行うと、シール部材3a、3b、3cが形成される。
【0029】なお、熱硬化性の樹脂の代わりに、紫外線
等の光を照射することにより硬化する光硬化性の樹脂を
シール樹脂として使用することも可能である。さらに
は、熱硬化性と光硬化性とを兼ね備えた性質を有する樹
脂、若しくは熱硬化性の樹脂と光硬化性の樹脂とを混合
した樹脂であり、加熱と紫外線照射との工程を経て硬化
する樹脂を、シール樹脂として使用することも可能であ
る。2つの工程を経て硬化する樹脂を使用する場合、封
止性能において、より信頼性の高いシール部材を実現す
ることができる。
【0030】また、シール部材3a、3b、3cを形成
する方法として、スクリーン印刷法以外にも、ディスペ
ンサ描画法を適用することもできる。このディスペンサ
描画法は、ディスペンサと呼ばれる送出装置を移動させ
ながら、ディスペンサの先端からシール樹脂を送り出す
ことによって、透明電極2b上にシール部材3a、3
b、3cの形状を描く方法である。
【0031】いずれの方法にしても、シール部材3a、
3bは、シール部材3cを形成する材料及び方法を用い
て、シール部材3cを形成する工程において形成され
る。従って、本発明のシール部材3a、3bは、シール
部材3cを形成する工程以外の特別な工程を必要としな
い。
【0032】シール部材3a、3b、3cの硬化後、導
電部材4a、4bとして、シール部材3a、3b内に導
電ペーストが塗布される。なお、導電部材4a、4bの
材料としては、導電ペースト以外に金や銀等の金属球を
用いる方法も考えられる。
【0033】ガラス基板1a上にガラス基板1a、1b
によって挟持される液晶層7の厚さ、すなわちガラス基
板1a、1b間の間隙幅を一定に保つためのスペーサと
して、架橋共重合体である平均粒子径9.0μmの微粒
子を、約100個/mm2の密度で散布する。そして、ガ
ラス基板1a、1bを透明電極2a、2bを内側にして
貼り合わせ、約1kg/cm2の圧力で均一に押圧した
まま、150℃の温度で約2時間加熱し、約8.8μm
のセル厚を有する空セルを作成する。
【0034】このように作成された空セルに真空注入法
により液晶材料を注入する。真空注入方式以外にも、常
圧注入法や加圧注入法等を用いることも考えられる。
【0035】次に、液晶が注入された空セルを外側より
加圧装置を用いて加圧し続けながら、開口部5に封口樹
脂を塗布する。塗布された封口樹脂に紫外線を照射する
と、開口部5が封止される。
【0036】以上のようにして形成された液晶表示素子
10の導電部材4a、4bの周辺を、顕微鏡により観察
しても液晶材料は観察されない。すなわち、本発明によ
れば、導電部材4a、4bを取り囲むようにシール部材
3a、3bを形成することにより、空セルに液晶材料を
充填する際に、液晶材料の導電部材4a、4b周辺への
侵入を防止できる。
【0037】この後に、液晶表示素子10をエタノール
と水との混合溶液によって超音波洗浄を行う。洗浄後、
再度顕微鏡により観察しても、導電部材4a、4bには
何ら変化は見られない。
【0038】以上詳細に説明したように、本実施の形態
では、液晶表示素子10は、液晶材料のみからなる液晶
層7を有するものとしたが、本実施の形態以外にも、本
発明は、高分子分散型と呼ばれる液晶表示素子にも応用
することができる。
【0039】この高分子分散型液晶表示素子とは、液晶
材料のみが充填される液晶層の代りに、3次元的な網目
状の構造を有する高分子化合物中に、水滴状に液晶が分
散するか、あるいは水滴状の液晶が互いにつながりなが
らネットワーク状に分散する液晶層7を有する液晶表示
素子である。
【0040】この場合、高分子化合物となる前段階の物
質(以後、高分子前駆体と呼ぶ。)と液晶材料とからな
る複合材料が、上記の空セルに真空注入法により注入さ
れる。開口部5を同様の方法で封止した後、液晶層7内
の複合材料に対して強度50mW/cm2の紫外線を5
分間照射することにより、セル内の高分子前駆体が高分
子化すると同時に液晶材料と高分子化合物とが相分離
し、液晶と高分子化合物とからなる液晶層が現れる。
【0041】また、本実施の形態では、液晶表示素子1
0を、一対の対向基板がどちらも透明電極を備えた透明
なガラス基板である透過型の液晶表示素子として説明し
た。本実施の形態のほかにも、例えば、透明電極2aの
代りに、光を反射する反射電極を用いれば、本発明の効
果を有する反射型の液晶表示素子を構成することができ
る。
【0042】反射型の液晶表示素子を構成するために
は、能動素子形成部6において、TFT素子に接続され
る画素毎に分割された透明電極の代りに、画素毎に分割
された反射電極を設ける構成とすること等も考えられ
る。
【0043】またさらに、本実施の形態では、液晶表示
素子10を、画素毎の透明電極とスイッチ手段であるT
FT素子とを有するものとして説明した。しかし、本発
明は、画素毎の透明電極とスイッチ手段とを有しない単
純マトリクス型の液晶表示素子に対しても同様に応用可
能である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2つの透明電極を電気的に接続する導電部材の周囲に保
護部材であるシール部材を形成することにより、基板間
シール外部に侵入した液晶材料等を洗浄除去する際に、
導電部材を汚染等から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における液晶表示素子10
の構造を説明するために液晶表示素子10を分解した状
態を示す斜視図
【図2】本発明の実施の形態におけるシール部材3a、
3b、3cを形成するためのスクリーン印刷版のパター
ンを示す図
【図3】従来の液晶表示素子40の構造を説明するため
に液晶表示素子40を分解した状態を示す斜視図
【符号の説明】
1a,1b ガラス基板 2a,2b 透明電極 3a,3b,3c シール部材 4a,4b 導電部材 5 開口部 6 能動素子形成部 7 液晶層 8 スクリーン印刷版 9a,9b,9c 浸透パターン 10 液晶表示素子 31a,31b ガラス基板 32a,32b 透明電極 33 シール部材 34a,34b 導電部材 35 開口部 36 能動素子形成部 37 液晶層 40 液晶表示素子

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧印加手段を有し少なくとも一方が透
    明である一対の対向基板と、前記一対の対向基板に挟持
    される液晶層と、前記一対の対向基板の間に設けられ前
    記液晶層を封止するシール部材と、前記一対の対向基板
    に設けられた前記電圧印加手段を電気的に接続する導電
    部材と、前記導電部材を取り囲む保護部材とを具備する
    ことを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 前記シール部材と前記保護部材との材料
    であるシール樹脂は、熱硬化性の樹脂もしくは光硬化性
    の樹脂、もしくは熱硬化性及び光硬化性の樹脂、または
    熱硬化性の樹脂と光硬化性の樹脂とを混合した樹脂であ
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項3】 前記液晶層は、3次元的な網目状の構造
    を有する高分子化合物と、前記高分子化合物中に分散す
    る液晶とからなることを特徴とする請求項1または2記
    載の液晶表示素子。
  4. 【請求項4】 前記一対の対向基板は、透明電極を備え
    た電圧印加手段を有する透明基板であることを特徴とす
    る請求項1記載の液晶表示素子。
  5. 【請求項5】 前記一対の対向基板は、少なくとも一方
    が透明基板であり、前記電圧印加手段は、前記透明基板
    に透明電極が設けられ、もう一方の基板に反射電極が設
    けられることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
    子。
  6. 【請求項6】 前記保護部材は、前記シール部材が形成
    される工程において、前記シール樹脂と前記シール部材
    の形成方法とを用いて形成されることを特徴とする請求
    項2記載の液晶表示素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記シール部材の形成方法は、スクリー
    ン印刷法であることを特徴とする請求項6記載の液晶表
    示素子の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記シール部材の形成方法は、ディスペ
    ンサ描画法であることを特徴とする請求項6記載の液晶
    表示素子の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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