JPH03200217A

JPH03200217A - 液晶表示素子の製造方法

Info

Publication number: JPH03200217A
Application number: JP34124889A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Niitsu; 新津　俊明
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液晶テレビ等に使用される液晶表示素子の製
造方法に係り、特にはその液晶表示素子を構成する透明
基板の内面に配向膜、絶縁膜、保護膜等の膜を形成する
方法の改良に関する。

〔従　来　の　技　術〕

カラー液晶表示素子は、−Ｍには第３図に示すように、
一対の透明基板１．２がシール材３を介して所定間隔で
対向配置され、この透明基板１．２及びシール材３によ
って形成された密封空間内に液晶４が封入されている。

そして、一方の透明基板１の内面には、一方向（第３図
では、紙面に平行な左右方向）に長く延びる赤色、緑色
、青色等の複数のカラーフィルタ５が、その方向とは直
交する方向（第３図では、紙面に垂直な方向）に交互に
配設されている。これらカラーフィルタ５上の全面は、
ポリイミド等の樹脂からなる保護膜６で覆われ、その上
にはカラーフィルタ５と同一方向に長く延びるＩＴＯ膜
等からなる複数本の透明電極７がその方向とは直交する
方向に一定間隔で配設されている。更に、その上は配向
膜８で覆われており、この配向膜８が液晶４に直接接触
している。

また、もう一方の透明基板２の内面には、上記透明電極
７と直交する方向に延びるＩＴＯ膜等からなる複数本の
透明電極９が一定間隔で配設され、この透明電極９と上
記の透明電極７との互いに対向する領域が画素領域を形
成している。透明電極９上は配向膜１０で覆われており
、この配向膜１０が液晶４に直接接触している。

上記構成からなるカラー液晶表示素子は透明基板１．２
の内面に保護膜６や配向膜８．１０等の膜が形成されて
いる。これらの膜形成方法の一例として、カラーフィル
タ用の保護膜６の形成工程について以下に述べる。

まず、カラーフィルタ５の形成された一方の透明基板１
上に、通常の印刷法により、保護膜６となる材料を塗布
する。上記印刷法は、例えば第４図に示すように、ノズ
ル１１から滴下された液体状の保護膜用材料１２を複数
のローラ１３で薄く均一に引き延ばしながら搬送し、こ
れを最後のローラ１４の周面に設けられた印刷用凸版１
５の表面に付着させて、これを、移動してくるステージ
１６上に載置された透明基板１のカラーフィルタ５上に
印刷することにより行う。このようにしてカラーフィル
タ５上に保護膜用材料が塗布されたら、これを予備乾燥
して硬化させることにより、最終的には固形の保護膜６
を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の液晶表示素子の製造方法では、保護膜用
材料として粘度の高い材料を使用した場合、透明基板Ｉ
上に保護膜用材料を印刷した際に膜表面に第６図に示す
ような膜厚のうねりが生じるため、このうねりにより透
明基板１上には第５図に示すような縞１７ができる。そ
の後、このような縞１７のできた膜を予備乾燥して硬化
させることにより保護膜６ができた時点においても上記
の縞はそのまま残るので、最終的に完成した液晶表示素
子を点灯させた場合に、上記の縞が液晶層厚の不均一と
なり、この液晶層厚の違いが透過光強度の差となって、
現れるため、前記膜が肉眼でそのまま見えてしまうとい
う問題があった。

このような問題は、上述した保護膜６のみならず、液晶
表示素子の透明基板内面に形成される絶縁膜や配向膜等
の各種の膜に生じていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、表面にうねりのない平坦な膜を得るこ
とのできる液晶表示素子の製造方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段〕本発明は、液晶表示素子を構成する透明基板の内面に膜
を形成する工程を有する液晶表示素子の製造方法におい
て、前記透明基板上に膜用材料を複数回重ねて塗布した
後に乾燥させることにより前記膜を形成することを特徴
とするものである。

また、前記透明基板上に膜用材料を複数回重ねて塗布し
た後に室温で放置し、その後に乾燥させることにより前
記膜を形成することを特徴とするものである。

また、前記透明基板上で前記の膜形成工程を複数回重ね
て行うことにより複数層からなる膜を形成することを特
徴とするものである。

〔作　　　用〕

膜用材料を乾燥しないうちに複数回重ねて塗布した場合
、単に一回だけ塗布した場合と比べ、その塗布された膜
の表面の平坦性が良くなり、その後の乾燥で硬化して得
られた膜の表面も、平坦性が向上する。

膜用材料を複数回重ねて塗布した後に室温で放置した場
合は、膜が硬化する前の未だ流動性がある状態で放置さ
れるため、膜の高い部分が低い部分に向けて流れだし、
よって表面のうねりの高低の差が小さくなり、上記の場
合よりも一層平坦な膜が得られる。

上記の塗布及び乾燥（或いは、塗布、室温放置及び乾燥
）の工程を複数回繰り返した場合にも、同様にうねりの
少ない平坦な膜が得られ、しかもその繰り返す回数を調
整することにより任意の膜厚が得られる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例の製造工程
の主要部であるカラーフィルタ用の保護膜の形成工程を
示す断面図である。

本実施例では、まず第１図（ａ）に示すように、表面に
赤色、緑色、青色等のカラーフィルタ（不図示）の形成
された、ガラス等からなる透明基板１上に、第４図に示
したような印刷法により保護膜用材料を即座に２回重ね
て塗布し、半液体状の第１層目の保護膜２１′を得る。

このように保護膜用材料を乾燥しないうちに２回重ねて
塗布したので、従来のように単に１回だけ塗布した場合
と比べて、膜の表面がより平坦になる。

続いて、この状態のまま室温で例えば５分以上放置する
ことにより、第１図（ｂ）に示すように更に表面の平坦
化された保護膜２１“を得る。このように膜表面が平坦
化されるのは、膜が半液体状のまま室温で放置されるた
め、膜表面のうねりの高い部分が低い部分に向けて流れ
だし、表面のうねりの高低の差が小さくなるためである
。このような作用を考えれば、保護膜用材料としては、
流れだしやすいもの、具体的には例えばカルピトール系
やセロソルブ系溶剤のような表面張力の小さな材料が望
ましく、また、粘度のあまり大きくない材料、例えば２
０〜１０００ｃｐ程度の粘度を有するものが望ましい。

その後、上記の保護膜２１“を予備乾燥して硬化させる
ことにより、第１図（Ｃ）に示すように固形の第１層目
の保護膜２１を得る。この保護膜２１の膜厚は、硬化前
の保護膜２１″の膜厚と比べて２〜３割程度減少してお
り、膜表面の平坦性は更に向上している。なお、上記の
予備乾燥は、４０〜１５０°Ｃ程度で、１〜３０分程度
行うことが望ましい。

次に、上記第１層目の保護膜２１上に、この第１層目の
保護膜２１の形成方法と同一の方法を重ねて施すことに
より、第２層目の保護膜を形成する。すなわち、まず第
１図（ｄ）に示すように、硬化して得られた第１層目の
保護膜２１上に、上記と同様な印刷法により保護膜用材
料を即座に２回重ねて塗布することにより、まだ半液体
状の第２層目の保護膜２２′を得る。続いて、この状態
のまま室温で放置することにより、第１図（ｅ）に示す
ように更に表面の平坦化された保護膜２２″を得る。

その後、保護膜２２＃を予備乾燥して硬化させることに
より、第１図（ｆ）に示すように固形の第２層目の保護
膜２２を得る。

以上の工程により、第１層目の保護膜２１及び第２層目
の保護膜２２の２層構造からなる保護膜２０が形成され
る。

本実施例によれば、上述したように保護膜用材料を即座
に２回重ねて塗布することに加えて、これを硬化しない
うちに室温で放置するようにし、更にこれらの工程を２
回繰り返して行うようにしたので、非常に平坦性に優れ
た２層構造の保護膜２０を得ることができる。本実施例
で得られた保護膜２０の表面のうねり（膜厚変動）を膜
厚計で測定しようとしても、その測定が不可能なほど平
坦であった。具体的に、従来のように単に１回だけ塗布
する場合と、本実施例のように即座に２回重ねて塗布す
る場合とで、その表面状態を比較してみると、第１表に
明らかなように、「ばらつき」と「うねり幅」は共に本
実施例の方が優れていることがわかった。特に、本実施
例の場合、うねり幅は１００〜２００人と非常に小さな
値まで抑えることができた。なお、「うねり幅」とは、
うねりの最も高い山の部分と最も低い谷の部分との高さ
の差のことを言い、また、「ばらつき」とは面内膜厚の
ばらつきであり、うねり幅をＸ、膜厚分布の標準偏差を
σとした場合に（３σ／ｘ）Ｘｉｏｏ〔％〕で示される
。

第１表次に、第２図は、本発明の他の実施例によって得られた
保護膜の構造を示す断面図である。

前記実施例は保護膜用材料の２回連続塗布、室温放置及
び乾燥からなる工程を２回繰り返して行うようにしたも
のであるが、本実施例は、前記実施例と同様な保護膜用
材料の２回連続塗布、室温放置及び乾燥からなる工程を
ｎ回（ｎ≧３）繰り返して行うようにしたものである。

本実施例では、最終的に、第１層目の保護膜３１、第２
層目の保８Ｉ膜３２、・・・・・、第ｎ層目の保護膜３
ｎからなるｎ層構造の保護膜３０が得られる。

本実施例によれば、より一層平坦性に優れた保護膜を得
ることができ、しかも、上記の塗布、室温放置及び乾燥
からなる工程を繰り返す回数を適宜設定することにより
、任意の膜厚を得ることができる。

なお、上記の各実施例では、保護膜用材料を連続して塗
布する回数を２回にしたが、３回以上行ってもよく、こ
のように回数を増やすに応じて平坦性も向上する。

また、本発明は、第３図に示した構造のカラー液晶表示
素子におけるカラーフィルタ用の保護膜を形成する際の
みならず、液晶表示素子に使用される配向膜や絶縁膜等
の各種の膜の形成に適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、膜用の材料を未硬化のままで複数回重
ねて塗布し、その後に乾燥させるようにしたので、極め
て平坦性に優れた膜を形成することができる。

更に、複数回連続して塗布した後に、未硬化のままで室
温放置するようにすれば、より一層平坦性を向上させる
ことができる。

また、上記の連続塗布及び乾燥（或いは、連続塗布、室
温放置及び乾燥）からなる工程を複数回繰り返して行う
ことにより、更に優れた平坦性を得ることができ、しか
もその回数を調整することにより任意の膜厚を得ること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例の製造工程の
主要部であるカラーフィルタ用の保護膜の形成工程を示
す断面図、第２図は本発明の他の実施例によって得られた保護膜の
構造を示す断面図、第３図は一般的なカラー液晶表示素子の構造を示す断面
図、第４図は印刷法による保護膜の塗布工程を示す図、第５図は従来の保護膜の形成方法によって得られた基板
表面の縞を示す平面図、第６図は膜表面のうねりを示す第４図のＡ−Ａ拡大断面
図である。１・・・透明基板、２０・・・２層構造の保護膜、２１・・・第１層目の保護膜、２２・・・第２層目の保護膜、３０・・・ｎ層構造の保護膜、３１・・・第１層目の保護膜、３２・・・第２層目の保護膜、３３・・・第３層目の保護膜、３ｎ・・・第ｎ層目の保護膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液晶表示素子を構成する透明基板の内面に膜を形
成する工程を有する液晶表示素子の製造方法において、前記透明基板上に膜用材料を複数回重ねて塗布した後に
乾燥させることにより前記膜を形成することを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法。
（２）液晶表示素子を構成する透明基板の内面に膜を形
成する工程を有する液晶表示素子の製造方法において、前記透明基板上に膜用材料を複数回重ねて塗布した後に
室温で放置し、その後に乾燥させることにより前記膜を
形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
（３）請求項１又は２記載の膜形成工程を複数回重ねて
行うことにより複数層からなる膜を形成することを特徴
とする液晶表示素子の製造方法。