JP2003280013A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶注入口内に充填された光硬化性樹脂から
なる封止材料をより少ない照射光量で効率良くその奥の
部分まで完全に硬化させる。 【解決手段】 両基板１、２の液晶注入口７ａにおける
各内面には光反射層９、１０が設けられている。そし
て、液晶注入口７ａを封止する場合、封止材料１２ａを
複数の液晶表示素子の各液晶注入口７ａに充填し、複数
の液晶表示素子を立てた状態で各液晶注入口７ａの位置
を整合させて並べ、各液晶注入口７ａに紫外線を照射す
る。封止材料１２ａに入射した紫外線は、その内のいく
らかづつ封止材料１２ａに吸収されながら奥側へ進入し
て行き、その際に光反射層９、１０に入射した紫外線は
内側の封止材料１２ａ中に反射され、基板１、２から外
部に逸散することなく有効に封止材料１２ａの硬化に供
される。この結果、液晶注入口７ａ内に供給された光硬
化性樹脂からなる封止材料１２ａはその奥の部分まで完
全に硬化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示素子に関
し、詳細には、液晶表示素子における液晶注入口の構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子には、相対向する面
の各表示領域にそれぞれ電極および配向膜が設けられた
２枚の透明基板が表示領域の外側に配置された液晶注入
口を形成する切欠部を有する方形枠状のシール材を介し
て貼り合わされ、その切欠部からなる液晶注入口を介し
てシール材の内側における両基板間に液晶が注入され、
液晶注入口が光硬化性樹脂からなる封止材で封止された
ものがある。

【０００３】次に、従来のこのような液晶表示素子にお
ける液晶注入口封止工程について説明する。まず、液晶
注入工程後の両透明基板の液晶注入口の部分に光硬化型
樹脂からなる封止材料をディスペンサ方式等により塗布
し、毛細管現象や液晶の体積変化による背圧等を利用す
ることにより、塗布された封止材料を液晶注入口内に進
入させ、この後、紫外線を照射して液晶注入口内に充填
された封止材料を硬化させ、液晶注入口を封止してい
る。

【０００４】ところで、上記紫外線照射工程において
は、複数の液晶表示素子をその各液晶注入口位置を揃え
て立てて並べ、それら液晶注入口に向けて紫外線を一括
して照射し、各液晶表示素子の液晶注入口内に供給され
た封止材料を一括して硬化させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の液晶注入口封止工程では、複数の液晶表示素子をその
各液晶注入口位置を揃えて並べ、それら液晶注入口に向
けて並置方向とは直角方向から一括して紫外線を照射し
ている。封止材料に入射した紫外線はその内のいくらか
づつ封止材料に吸収されながら奥側へ進入して行くが、
その際に液晶注入口の両基板内面及びシール材の切欠部
端面からなる壁面に入射する紫外線も多く存在する。こ
の壁面に入射した紫外線の内、封止材料側へ反射された
紫外線は封止材料の硬化に寄与するが、それ以外のガラ
ス等の透明基板の壁面を透過したり、これら基板壁面や
シール材の壁面に吸収された紫外線は封止材料の硬化に
寄与しない。特に、一対の対向基板が共に透明基板であ
る場合は、それら透明基板の壁面から逸散する光量はよ
り多くなり、照射光の利用効率が顕著に低下する。その
結果、紫外線が液晶注入口内に充填された封止材料の奥
の部分まで十分に届かず、封止材の奥の部分に未硬化成
分が残存することがある。このような場合には、封止材
の奥の部分の未硬化成分が液晶表示素子内の液晶中に溶
解し、この溶解したものが液晶表示素子内の表示領域に
配置された配向膜の配置領域に入り込むと、配向異常が
発生し、表示品質が低下する。ここで、封止材料の未硬
化を防止するためだけなら、紫外線を過剰気味に照射す
ればよいが、過剰な紫外線の照射は液晶を劣化させる虞
があり、紫外線の照射光量は可及的に少ない方が良い。
この発明の課題は、液晶注入口内に充填された光硬化性
樹脂からなる封止材料がより少ない照射光量で効率良く
その奥の部分まで確実に硬化され、封止材料の未硬化に
よる表示不良の無い液晶表示素子を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示素子
は、請求項１に記載の如く、電極および配向膜がそれぞ
れ設けられた２枚の基板が少なくとも１箇所に液晶注入
口を形成する切欠部を有する枠状のシール材を介して貼
り合わされ、前記切欠部からなる液晶注入口を介して前
記シール材の内側における前記両基板間に液晶が注入さ
れ、前記液晶注入口が光硬化性樹脂からなる封止材で封
止された液晶表示素子であって、前記液晶注入口の壁面
の少なくとも一部分に光反射層が設けられていることを
特徴とするものである。そして、この発明によれば、液
晶注入口内に充填された光硬化性樹脂からなる封止材料
を紫外線等の光を照射して硬化させるとき、液晶注入口
の壁面に配置された光反射層で封止材料中に入射した照
射光を外部に逸散させたり壁面で吸収されることなく反
射させ、照射光を無駄なく効率良く利用して封止材料の
奥の部分まで十分に到達させることができ、従って、よ
り少ない照射光量で液晶注入口内に充填された光硬化性
樹脂からなる封止材料をその奥の部分まで確実に硬化さ
せることができる。この場合、請求項２に記載の如く、
前記２枚の基板が透明基板であり、前記光反射層が前記
液晶注入口における対向する両基板面にそれぞれ設けら
れていることが好ましい。また、請求項３に記載の如
く、前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板
の表示面側の基板との対向面に、前記表示面側の基板を
介して入射し液晶を透過した外光を反射させるための外
光反射層が設けられていてもよい。この場合、請求項４
に記載の如く、前記光反射層と前記外光反射層は同一の
材料によって同時に形成されていることが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態とし
ての液晶表示素子の要部の平面図を示し、図２は図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図を示したものである。本実施形態
の液晶表示素子では、透明なガラスや樹脂フィルム等か
らなるセグメント基板１およびコモン基板２が対向配置
されている。

【０００８】セグメント基板１の内面（コモン基板２と
の対向面）には、複数のセグメント電極３が設けられ、
これらを覆って配向膜４が設けられている。コモン基板
２の内面（セグメント基板１との対向面）には、複数の
コモン電極５が設けられ、これらを覆って配向膜６が設
けられている。

【０００９】そして、両基板１、２は、液晶注入口７ａ
を有するほぼ方形枠状のシール材７を介して貼り合わさ
れている。この状態では、両電極３、５は互いに直交さ
れ、その交差対向部により、マトリクス状に配置された
複数の画素が構成されている。これらの画素および両配
向膜４、６は、シール材７の内側において一点鎖線で囲
まれた方形状の表示領域８内に配置されている。

【００１０】透明な両基板１、２の液晶注入口７ａの部
分における各内面には光反射層９、１０が設けられてい
る。光反射層９、１０は、スパッタ法により成膜された
アルミニウム等からなる高反射性金属膜をパターニング
することにより形成された鏡面反射層、あるいは例えば
表面を凸凹にする等の方法により光を拡散反射させる拡
散反射層からなっている。光反射層９、１０のそれぞれ
の奥行長さは、液晶注入口７ａの奥行き長さと同じか、
図１に示すようにやや長くするのがよい。さらに、光反
射層９、１０の面積は、図１において、両基板１、２上
の液晶注入口７ａの面積よりも両側にやや突出する大き
さであってもよい。なお、光反射層９、１０は、鏡面反
射層、拡散反射層に限らず、入射光を吸収する割合が少
ない層であればよい。

【００１１】シール材７の内側における両基板１、２の
配向膜４、６間には液晶１１が液晶注入口７ａを介して
注入されている。液晶注入口７ａは光硬化性樹脂からな
る封止材１２によって封止されている。なお、セグメン
ト基板１の一辺部はコモン基板２から突出され、この突
出部１ａ上には、図示していないが、両電極３、５に配
線接続されている複数の接続端子（セグメント端子およ
びコモン端子）が設けられている。

【００１２】次に、この液晶表示素子における液晶注入
口封止工程について図３に基づき説明する。まず、液晶
注入工程後の複数の液晶表示素子の各液晶注入口７ａに
光硬化型樹脂からなる封止材料をディスペンサ方式等に
より塗布し、毛細管現象や背圧等を利用することによ
り、塗布された封止材料１２ａを液晶注入口７ａ内の奥
側まで充分に進入させる。

【００１３】次に、複数の液晶表示素子を各液晶表示素
子間にスペーサ１３を介して並列に立てた状態で各液晶
注入口７ａの位置を例えば上側に揃えて並べ、封止材料
１２ａが充填された各液晶注入口７ａに向けて上側から
紫外線（あるいは可視光）を一括して照射する。この場
合、紫外線は液晶注入口７ａの並ぶ方向とは直角方向の
上側から照射される。

【００１４】液晶注入口７ａ内の封止材料１２ａに入射
した紫外線はその内のいくらかづつ封止材料１２ａに吸
収されながら奥側へ進入して行くが、その際に液晶注入
口７ａの壁面に入射する紫外線も多く存在する。特に、
真上からではなく斜め上方から液晶注入口７ａ内に入射
する紫外線で入射角が大きい（傾斜度が大きい）紫外線
ほど壁面に入射する割合が大きい。しかし、本発明に係
わる液晶表示素子においては、上述したように、液晶注
入口７ａにおける基板１、２の壁面に光反射層９、１０
を設置してあるから、これらに入射した紫外線は、逸散
したり吸収されたりすることなく内側（封止材料１２ａ
側）に反射され無駄なく有効に封止材料１２ａの硬化に
供される。

【００１５】このように、液晶注入口７ａに充填されて
いる封止材料１２ａに対して正面方向だけでなく広い入
射角範囲から紫外線を入射させ、従来のように基板１、
２の壁面から外部に逸散したり壁面に吸収されることな
く、効率良く封止材料１２ａの硬化に利用することがで
きる。従って、液晶を劣化させない程度に抑制した紫外
線照射光量で、紫外線を封止材料１２ａの奥の部分まで
十分に到達させることができる。その結果、液晶注入口
７ａ内に充填された光硬化性樹脂からなる封止材料１２
ａはその奥の部分まで完全に硬化される。これにより、
封止材料１２ａの未硬化に起因する液晶分子の配向異常
を確実に防止することができ、ひいてはこの配向異常に
起因する表示品位の低下を確実に防止することができ
る。

【００１６】なお、並んだ液晶注入口７ａに向けて照射
された紫外線のうちのいくらかは隣り合う液晶注入口７
ａ間の基板１、２の端面にも入射するが、これら基板
１、２端面に入射した紫外線は基板が液晶劣化防止のた
めに紫外線を吸収する材質である場合は略吸収されてし
まい、そうでない場合でも基板１、２側から液晶注入口
７ａ壁面の光反射層９、１０に入射する割合は極めて少
ない。したがって、光吸収層９、１０を設けたために封
止材料１２ａの硬化が遅くなる虞はない。

【００１７】次に、図４はこの発明の他の実施形態とし
ての液晶表示素子の図２同様の断面図を示したものであ
る。この液晶表示素子は反射型（あるいは半透過反射
型）であり、図２に示す実施形態と異なる点は、セグメ
ント基板１の液晶注入口７ａの部分における内面のみに
光反射層９が設けられ、コモン基板２側には設けられて
いないことと、セグメント基板１の内面上に外光を反射
するための外光反射層（あるいは半透過反射層）１３お
よび層間絶縁膜１４が設けられ、層間絶縁膜１４上にセ
グメント電極３および配向膜４が設けられていることで
ある。なお、本実施形態例においては、表示側（観察
側）とは反対側つまり背面側のセグメント基板１は、透
明でなくてもよい。セグメント基板１が不透明であって
も、その液晶注入口７ａにおける壁面部分では封止材料
１２ａ中を進行する光が入射するとそのうちのいくらか
を吸収してしまう。よって、本実施形態例のように光反
射層９を配設しておくことによりされる、そのような光
の吸収を防止できる。

【００１８】この場合、セグメント基板１の液晶注入口
７ａの部分における内面に設けられた光反射層９のみで
封止材料１２ａ中に入射した紫外線を反射させることに
なるが、それでもその紫外線が片方のセグメント基板１
を透過して外部に逸散するのを防止することができるの
で、前述した図１の実施形態例の場合よりも照射光量を
コモン基板２を透過逸散する紫外線の量に見合った分だ
け多くすることにより、液晶注入口７ａ内に充填された
光硬化性樹脂からなる封止材料をその奥の部分まで確実
に硬化させることができる。

【００１９】そして、本実施形態例による場合、セグメ
ント基板１の内面に反射層９および外光反射層１３を設
けるのであるから、これらを同一の材料によって同時に
形成することができる。すなわち、セグメント基板１の
内面にスパッタ法により一様に成膜されたアルミニウム
等からなる高反射性金属膜を、セグメント基板１の内面
の各所定の箇所に反射層９および外光反射層１３が形成
されるようにパターニングすればよい。これにより、反
射層９を形成するための工程を増やさずに済み、液晶表
示素子の製造工数の増加を回避することができる。

【００２０】なお、上記各実施形態例では、液晶注入口
における基板の壁面にのみ光反射層を設けているが、こ
れに限らず、シール材の壁面に光反射層を設けてもよ
い。この場合、シール材の壁面で吸収されていた照射光
も反射させて封止材料の硬化に供させることができ、液
晶注入口の全ての壁面に光反射層を設ければ、封止材の
硬化のために照射する光量を格段に少なくすることがで
きる。

【００２１】また、この発明を単純マトリクス型の液晶
表示素子に適用した場合について説明したが、これに限
らず、本発明はアクティブマトリクス型等の他の液晶表
示素子にも適用可能である。さらに、反射型（あるいは
半透過反射型）の液晶表示素子で一方の電極を反射層
（あるいは半透過反射層）を兼ねる反射電極とする場合
には、その反射電極と図４に示すような反射層９をアル
ミニウム等の反射金属材料によって同時に形成するよう
にしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶注入口内に充填された光硬化性樹脂からなる封
止材料を紫外線等の光を照射して硬化させるとき、液晶
注入口の壁面に配置された光反射層で封止材料中に入射
した照射光を外部に逸散させずに反射させ、照射光を無
駄なく効率良く利用して封止材料の奥の部分まで十分に
到達させることができ、従って、より少ない照射光量で
液晶注入口内に充填された光硬化性樹脂からなる封止材
料をその奥の部分まで確実に硬化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態としての液晶表示素子の
要部の平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】液晶注入口封止工程を説明するために示す一部
の断面図。

【図４】この発明の他の実施形態としての液晶表示素子
の図２同様の断面図。

【符号の説明】

１ セグメント基板 ２ コモン基板 ３ セグメント電極 ４ 配向膜 ５ コモン電極 ６ 配向膜 ７ シール材 ７ａ 液晶注入口 ８ 表示領域 ９、１０ 光反射層 １１ 液晶 １２ 封止材 １２ａ 封止材料 １３ 外光反射層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極および配向膜がそれぞれ設けられた
   ２枚の基板が少なくとも１箇所に液晶注入口を形成する
   切欠部を有する枠状のシール材を介して貼り合わされ、
   前記切欠部からなる液晶注入口を介して前記シール材の
   内側における前記両基板間に液晶が注入され、前記液晶
   注入口が光硬化性樹脂からなる封止材で封止された液晶
   表示素子であって、前記液晶注入口の壁面の少なくとも
   一部分に光反射層が設けられていることを特徴とする液
   晶表示素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、前記２
   枚の基板が透明基板であり、前記光反射層が前記液晶注
   入口における対向する両基板面にそれぞれ設けられてい
   ることを特徴とする液晶表示素子。
3. 【請求項３】 請求項１〜２のいずれかに記載の発明に
   おいて、前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側に
   なる裏側の基板の表示面側の基板との対向面に、前記表
   示面側の基板を介して入射し液晶を透過した外光を反射
   させるための外光反射層が設けられていることを特徴と
   する液晶表示素子。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の発明において、前記光
   反射層と前記外光反射層は、同一の材料によって同時に
   形成されていることを特徴とする液晶表示素子。