JPH0728068A

JPH0728068A - 液晶セル用のスペーサ付き電極フィルム及びその製造方法。

Info

Publication number: JPH0728068A
Application number: JP19299493A
Authority: JP
Inventors: Keishi Hanamoto; 恵嗣花本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JP3271029B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡便なスペーサからなるスペーサ付き電極フ
ィルムの製造方法を提供する。【構成】スペーサ形状に対応する凹部を有するロール
凹版を回転させ、そのロール凹版の少なくとも凹部に電
離放射線硬化性樹脂液を充填する充填工程と、ロール凹
版に充填された電離放射線硬化性樹脂液に対して、ロー
ル凹版の回転方向に同期して走向する電極フィルムを接
触させる接触工程と、電極フィルムが凹版ロールに接触
している間に、ロール凹版と電極フィルム間にある電離
放射線硬化性樹脂液に電離放射線を照射して硬化させる
硬化工程と、電離放射線硬化性樹脂液と電極フィルムと
を密着させる密着工程と、電離放射線硬化性樹脂液の硬
化物であるスペーサと電極フィルムをロール凹版から剥
離する剥離工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種表示装置に用いる液
晶セルにおける新規なスペーサの製造方法に関する。特
に、フレキシブルなフィルム液晶セルに適したスペーサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種用途に液晶表示装置が利用さ
れているが、その製造は各種材料と多数の製造工程を経
て作られており、液晶表示装置のさらなる普及には、そ
の製造コストの低減及び高精度化が重要な課題である。
なかでも液晶表示装置の中心となる液晶セルは微細技術
の集成であり、２枚の電極基板の間の間隔、いわゆるセ
ルギャップは液晶セルの応答速度、コントラスト、視角
特性、表示ムラなどの表示品質に大きく影響する特性因
子であり、液晶セルの製造上、セルギャップの制御は極
めて重要な課題である。例えば、ＳＴＮ型液晶では、極
めて厳密なセルギャップ制御が要求されており、均質な
表示品質を得るためにはセルギャップのバラツキは±１
％以下が要求される程である。通常でも、例えばセルギ
ャップが７μｍ程度であれば、セルギャップのバラツキ
は０．１μｍ単位で設定するのが常である。

【０００３】そこで、前記セルギャップの制御を実現す
る為に、２枚の基板の間にスペーサなるものを入れて制
御している。このようなスペーサとしては、ガラススペ
ーサやプラスチックスペーサを用い、これらを散布する
方式（下記、）が良く知られている。

【０００４】：ガラススペーサは、特別に液晶セル用
のものとして無アルカリガラスを厳密な管理のもとに紡
糸してつくられ、そのサイズは通常、直径が２〜１２μ
ｍ、長さが２０〜１２０μｍ程度のものである。セルギ
ャップの制御因子となるガラススペーサの直径の誤差
は、通常は±０．１〜０．２μｍと極めて高精度なもの
が使用される。このガラススペーサをセル内に分散し
て、セルの各所にスペーサをなるべく均一に分布させる
ことで、セルギャップをセル内で均一になるように制御
する。しかし、その使用には工夫が必要でった。即ち、
セル内へ均一にスペーサを分散させる方法、スペーサ同
士が重なりあわないようにする方法、又均一に分散した
スペーサが後に移動して不均一な分散になったり、電極
基板表面を傷つけたりする事を防止する方法等、各種工
夫がなされて、ガラススペーサは実用化されてきた。

【０００５】：プラスチックスペーサは、形状が真球
型の粒子であり、ガラススペーサにみられるスペーサ同
時の重なりあいは起きないが、プラスチックであるが故
に弾性体であり、実使用時には圧力により弾性変形する
ため、その変形量を考慮したスペーサ設計の工夫が必要
である。粒子サイズの精度はプラスチックスペーサでも
やはり±０．３μｍ程度は要求されているが、プラスチ
ックスペーサでは、弾性変形するために、粒子サイズの
分布状態、スペーサのセル内での分布密度までも影響す
るなど極めて高度な管理にもとにプラスチックスペーサ
は使用されている。

【０００６】上記、の散布方式でスペーサの分布密
度を均一化する工夫としては、特開平５−１２７１７０
号公報に開示されるような、配向膜付基板を回転させつ
つ、ノズルからスペーサを散布、付着させる方法が試み
られている。一方上記、の散布方式に於ける、分布
密度の均一化、スペーサの重なりの防止の難しさを克服
する試みとして、電極基板に直接スペーサを一体形成す
る下記〜の方法も提案されている。

【０００７】：ガラス電極基板の表面に、色素入りの
樹脂をシルクスクリーン印刷等の公知の印刷方法にて印
刷形成して、スペーサとする方法（特開昭６２−６９２
３５号公報に開示）。：ガラス電極基板の表面に、ダイヤモンドの円錐型の
刃先を押圧して、周縁部が土手状に隆起した凹陥部を形
成し、スペーサとする方法（特開昭６３−４２１９号公
報に開示）。：ガラス電極基板の表面に、感光性樹脂レジストを塗
布し、所望のスペーサ形状及び分布のフォトマスクを重
ねて露光、現像し、残留したレジストパターンをスペー
サとする方法（特開昭６２−９０６２２号公報に開
示）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
液晶セルのセルギャップ制御に使用されるスペーサは、
前記、の散布方式のガラススペーサ、プラスチック
スペーサの場合、応答速度、コントラスト、視角特性、
表示ムラ等の液晶セルの表示品質に直結するセルギャッ
プ制御を厳密に管理することが困難であり、特に各スペ
ーサを所望の位置に所望の分布密度で配置することが出
来ず、しかもスペーサの分散方法等の種々の面倒な工夫
が必要であった。また、前記〜の直接形成方式で
は、所望の位置・密度にスペーサを配置することは可能
であるものの、では、版からガラス基板へ転移する際
に、先ずスペーサ形状が崩れ〔図４（ｂ）〕、硬化させ
る迄の間に更にスペーサ形状は崩れてしまう〔図４
（ｃ）〕。では、スペーサの形状が凹陥部の周縁に土
手状隆起を持った形状に限定されること、及び多数のス
ペーサを一個一個順次形成する為、生産性が悪いという
問題がある。では、スペーサの水平（電極基板表面に
平行な）面の断面形状は、所望の形状・寸法のものを高
精度で形成しうるが、垂直面の断面形状までは制御でき
ない。また、レジスト液の塗布、マスク露光、現像等の
多数の工程を要し、作業時間、経費ともに増え、歩留り
も低下するという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、所望の形状、寸法、位
置及び分布密度を持ったスペーサ及びそのより高精度
で、少ない工程の製造方法並びに液晶セルを提供するこ
と目的としている。とくに、プラスチックフィルムから
なるフレキシブルな液晶セルの製造に適したスペーサに
ついて、スペーサの製造方法、およびスペーサが設けら
れた電極フィルム、さらにはスペーサ付き電極フィルム
を用いた液晶セルを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のスペーサの製造方法は液晶セルを形成する
電極フィルムに予め特殊な印刷方法により形成し、スペ
ーサ付き電極フィルムとするものである。すなわち、次
の(a) 乃至(e) の工程からなる、液晶セル用のスペーサ
付き電極フィルムの製造方法である。 (a) スペーサ形状と同形状・逆凹凸の凹部が形成された
ロール凹版を回転させ、そのロール凹版の少なくとも凹
部に電離放射線硬化性樹脂液を充填する充填工程。 (b) 前記充填工程で前記ロール凹版に充填された前記電
離放射線硬化性樹脂液に対して、前記ロール凹版の回転
方向に同期して走向するフィルム基材を接触させる接触
工程。 (c) 前記接触工程で前記フィルム基材が前記ロール凹版
に接触している間に、前記ロール凹版と前記フィルム基
材間にある電離放射線硬化性樹脂液に電離放射線を照射
して硬化させる硬化工程。 (d) 前記硬化工程で硬化する前記電離放射線硬化性樹脂
液と前記フィルム基材とを密着させる密着工程。 (e) 前記密着工程で密着した前記電離放射線硬化性樹脂
液の硬化物と前記フィルム基材を前記ロール凹版から剥
離する剥離工程。また、前記製造方法において、前記フィルム基材とし
て、表面に電極が形成された電極フィルム基材を用い、
該フィルム基材の電極側を前記ロール凹版面側に接触さ
せることを特徴とした液晶セル用のスペーサ付き電極フ
ィルムの製造方法とするものである。さらに、上記製造
方法から得られるスペーサ付き電極フィルム、及び当該
スペーサ付き電極フィルムを用いた液晶セルを特徴とる
すものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、凹部を有するロール凹版によ
ってスペーサを電極フィルムに印刷形成するので、電極
フィルム面に対して所望の分布状態にスペーサを設ける
ことができる。また、電離放射線硬化性樹脂の硬化反応
によりスペーサを形成するために、効率的にスペーサを
電極フィルム上に設けるこどかできる。さらに、図５に
例示する如く、ロール凹版の凹部内で樹脂液を硬化成形
後、フィルム基材を剥離する為、スペーサの断面形状は
水平断面、垂直断面ともロール凹版の凹部形状により任
意に設計でき、対向する電極フィルムと接するスペーサ
頭部を平面にすることができる結果、圧力による弾性変
形が極めて軽微となり、スペーサによるセルギャップ制
御が容易となる。くわえて、設けられたスペーサを電極
フィルム面に印刷するために、スペーサを電極面上に固
定的に設けることが可能である結果、液晶セル形成後の
スペーサの移動による傷等の表示品質の劣化の心配がな
い。

【００１２】〔実施例〕以下、図面に従って本発明を実
施例について詳述する。図１は本発明に係るスペーサ付
き電極フィルムの製造方法の実施例を示した工程図で、
図２は本発明に係るスペーサ付き電極フィルムの製造装
置の一実施例を示した断面図である。ここでは、まず、
本実施例による光拡散シートの製造方法および製造装置
について簡単に説明する。図２において、１は所望のス
ペーサ形状と同形状で凹凸が逆になった凹部２が形成さ
れたロール凹版、２はスペーサ形状の相当する凹部、３
は電離放射線硬化性樹脂液、４は電極フィルム、５はロ
ール凹版に当接してロール凹版１を押圧する押圧ロー
ル、６は送りロール、７ａ、７ｂは電離放射線硬化性樹
脂液３を硬化するための硬化装置、８はスペーサ、９
は、スペーサ付き電極フィルム、１０は電離放射線硬化
性樹脂液３をロール凹版１に塗工するための塗工装置で
ある。

【００１３】この実施例のスペーサ付き電極フィルムの
製造方法は、図１に示すように、充填工程１０１、接触
工程１０２、硬化工程１０３、密着工程１０４、剥離工
程１０５とから構成されている。充填工程１０１は、ス
ペーサ形状に相当する凹部２が形成されたロール凹版１
を回転させ、そのロール凹版１の少なくとも凹部２に電
離放射線硬化性樹脂液３を充填する工程である。接触工
程１０２は、充填工程１０１でロール凹版１に充填され
た電離放射線硬化性樹脂液３に対して、ロール凹版１の
回転方向に同期して走向する電極フィルム４の電極形成
面を接触させる工程である。硬化工程１０３は、接触工
程１０２で電極フィルム４がロール凹版１に接触してい
る間に、ロール凹版１と電極フィルム４間にある電離放
射線硬化性樹脂液３に、硬化装置７ａからの電離放射線
を照射して硬化させる工程である。密着工程１０４は、
硬化工程１０３で硬化する電離放射線硬化性樹脂液３と
電極フィルム４とを密着させる工程である。なお、硬化
工程１０３と密着工程１０４は、通常同時に進行する。
剥離工程１０５は、密着工程１０４で電離放射線硬化性
樹脂液３が硬化して得られたスペーサ８が電極フィルム
に密着して得られたスペーサ付き電極フィルム９をロー
ル凹版１から剥離する工程である。なお、スペーサ形成
工程の後に、電極の形成工程とする場合には、ここで用
いるフィルム基材として、電極の無いものを用いる。

【００１４】次に、図２により、この実施例によるスペ
ーサ付き電極フィルムの製造装置を詳細に説明する。ロ
ール凹版１は、円筒状の版材に、後述する所望の形状の
スペーサに対応した、即ち同形状で逆凹凸の凹部２を設
けたものである。このロール凹版１は、円筒状の版材に
直接施盤加工したり、電鋳法で形成したミルによるミル
加工等で切削する方法、電鋳法、あるいはフォトエッチ
ング法などにより製造できる。ロール凹版１の材質とし
ては、銅、クロム、鉄等の金属、ＮＢＲ、エポキシ、エ
ボナイト等の合成樹脂、ガラス等のセラミックス等を用
いることができる。また、ロール凹版１の大きさは、特
に限定されず、製造しようとするスペーサ付き電極フィ
ルムの大きさに応じて適宜選択することができる。な
お、図示しないが、ロール凹版１は駆動装置が設けられ
軸芯の回りを矢印の向きに回転駆動するように形成され
ている。また、図示はしないが、スペーサ以外に、集光
用微小レンズ群、配向膜層、カラーフィルター、ブラッ
クストライプ等も、図２のような方法で形成する場合、
一つのパターンをフィルム基材上に形成後、一旦巻き取
り、再びオフラインで図２の装置（但し、ロール凹版は
別のパターンのものを装着）に通すことも可能である
が、生産性の点からは、図２の装置の印刷ユニットの複
数個を通常の多色輪転印刷と同様に連続的に接続し、フ
ィルム基材の帯状ウェブをインラインで順次各印刷ユニ
ットに通すことにより、複数のパターンを表面又裏面に
形成することが好ましい。

【００１５】また、前述したように、電離放射線硬化性
樹脂液３の粘度を所定の値に調整する方法として、ロー
ル凹版１の内部を中空とし、その中空部に、適度の温度
に温度調整した水、油、蒸気等の流体を流入、流出さ
せ、ロール凹版１の版表面温度を所定値に制御する方法
も適用できる。一般に、高温になるほど粘度が下がる
が、高温すぎると樹脂液３の分解蒸発等が起こり、又電
極フィルムの寸法変化も起こるために、樹脂等によって
も異なるが、版面温度は約１５℃〜５０℃が好ましい。

【００１６】電離放射線硬化性樹脂液３としては、分子
中に複数のアクリロイル基、メタアクリロイル基等の重
合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマ
ー、オリゴマーおよび／または単量体を適宜混合した組
成物を用いることができる。前記プレポリマー、オリゴ
マーとしては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの
縮合物等の不飽和ポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリ
エステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレー
ト、ポリオールメタクリレート、メラミンメタクリレー
ト等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、
エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエ
ーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミ
ンアクリレート等のアクリレート類等があげられる。

【００１７】また、前記単量体としては、スチレン、α
−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メ
チル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸メ
トキシエチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステ
ル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル
等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸−２−（Ｎ、
Ｎ−ジエチルアミノ）エチル等の不飽和酸の置換アミノ
アルコールエステル類、アクリルアミド、メタクリルア
ミド等の不飽和カルボン酸アミド、ジプロピレングリコ
ールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレ
ングリコールジメタクリレート等の多官能性化合物、ビ
ニルピロリドン、および／または分子中に２個以上のチ
オール基を有するポリチオール化合物、例えば、トリメ
チロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロー
ルプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトー
ルテトラチオグリコール等があげられる。

【００１８】特に、紫外線によって硬化させる場合に
は、前記電離放射線硬化性樹脂液の組成物に光重合開始
剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒ
ラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステ
ル、テトラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサ
ントン類、及び／又は光増感剤としてｎ−ブチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等
を混合して用いることもできる。また、微細なスペーサ
を精度良く形成するには、ロール凹版１の微細な凹部形
状に忠実に再現する必要があり、そのためには、凹部２
への電離放射線硬化性樹脂液が充分に充填されるように
粘度は５０００cps 以下、特に、１０００cps 以下にす
ることが好ましい。

【００１９】押圧ロール５は、電極フィルム４を押圧で
きればよいが、通常直径５０〜１５０mm程度の大きさ
で、その表面材質はシリコンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＴ等の
弾性体で形成することができる。押圧ロール５および送
りロール６は、電極フィルム４を送るために回転自在と
なっている。これらは、ロール凹版１とつれ回る形式で
もよいが、駆動装置により駆動することもできる。ま
た、電極フィルム４を送り出す巻取シート供給装置およ
びスペーサが形成されたスペーサ付き電極フィルムを巻
き取る巻取装置を設けることもできる。

【００２０】硬化装置７ａは、電離放射線を照射して、
電離放射線硬化性樹脂液３を硬化させる装置である。な
お、ロール凹版１から脱離し、電極フィルム４側に接着
したスペーサ８を完全に硬化させるために、硬化装置７
ｂを設けてもよい。ここで、電離放射線とは、電磁波ま
たは荷電粒子線のうち、分子を重合、架橋し得るエネル
ギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線、電子線
等が用いられる。硬化装置７ａ、７ｂとして、紫外線の
場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カ
ーボンアーク、ブラックライトランプ、メタルハライド
ランプ等の光源を用いることができる。

【００２１】また、電子線の場合には、コックロフトワ
ルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変
圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型
等の各種電子線加速器等の照射源を備えた装置を用いる
ことができ、１００〜１０００ KeV、好ましくは１００
〜３００ KeVのエネルギーを持つ電子を照射する。照射
線量としては、通常０．５〜３０ Mrad 程度が好まし
い。

【００２２】塗工装置１０は、電離放射線硬化性樹脂液
３をロール凹版１に塗工するための装置であり、図２に
示すＴダイ型ノズル塗工装置を用いることが望ましい。
このノズル塗工装置は、所定寸法のノズルがＴダイ状の
長方形または線状の吐出口を有し、その吐出口の長手方
向がロール凹版１の回転方向と直交する方向（幅方向）
に設置されており、ロール凹版１の全幅のうちの所定の
幅をカバーするように設けられ、電離放射線硬化性樹脂
液３を加圧してカーテン状にロール凹版１上へ吐出する
ための吐出装置を備えている。また、ノズル塗工装置
は、吐出量のムラ、経時変化を緩和するために、ノズル
の途中に空洞１２を設けるとよい。さらに、塗工装置１
０としては、上記以外にも電極フィルム４にロールコー
ト法、ナイフコート法等の適当な手段による塗工装置を
採用してもよい。

【００２３】溶剤乾燥装置１１は、樹脂の溶剤を揮発さ
せるための装置である。溶剤乾燥装置１１としては、温
風や赤外線ヒータ等を用いることができる。この溶剤乾
燥装置１１を設けることにより、溶剤型の樹脂を用いる
ことができるために、使用する樹脂の選択の幅が広がり
樹脂塗工適性の調整も容易となる。なお、無溶剤型の電
離放射線硬化性樹脂液３を用いる場合には、乾燥装置１
１は不要である。

【００２４】次に、図２に示した製造装置の動作ととも
に、本実施例のスペーサ付き電極フィルムの製造方法を
説明する。まず、ロール凹版１の凹部２に、電離放射線
硬化性樹脂液３を塗工装置１０により充填し（充填工程
１０１）、電極フィルム４の電極面側をロール凹版１に
充填させた電離放射線硬化性樹脂液３にも接するように
接触させる（接触工程１０２）。

【００２５】ここで、電離放射線硬化性樹脂液３をロー
ル凹版１の凹部２に充填する方法としては、図２に示し
たように、ロール凹版１の表面に、予め電離放射線硬化
性樹脂液３を所定量塗工しておいて、電極フィルム４を
ロール凹版１へ供給したときに、押圧ロール５の電極フ
ィルムの背面からの押圧により、電極フィルム４を介し
て、塗工されている電離放射線硬化性樹脂液３を凹部２
内に充分に配分充填させる。この場合に、溶剤タイプの
硬化性樹脂も使用でき、ロール凹版１の版面に塗工され
た電離放射線硬化性樹脂液３は、流動性をある程度制御
するために、その電離放射線硬化性樹脂液３の溶剤を希
釈するために使用した溶剤などを乾燥装置１１により乾
燥除去し、さらに、硬化装置７ａにより、溶剤を乾燥し
た電離放射線硬化性樹脂液３を架橋重合、付加重合等に
より半硬化又は全硬化させる。

【００２６】次いで、電極フィルム４がロール凹版１に
接している間、具体的には図２にて押圧ロール５と送り
ロール６との間に位置している時期に、硬化装置７ａに
より電離放射線硬化性樹脂液３を硬化させる（硬化工程
１０３）。硬化装置７ａは、図２に示したように１個で
もよいが、複数個の硬化装置をロール凹版に対面して並
べて、ロール凹版１内の電離放射線硬化性樹脂液３を多
段階に硬化させるようにしてもよい。このようにすれ
ば、電極フィルム４の走向速度を速くしても、十分な照
射量が得られ、また、徐々に硬化させることにより、樹
脂液３の硬化物の歪み、電極フィルム４の樹脂硬化工程
中に受ける熱による歪みを低減するために好ましい。

【００２７】なお、この実施例では、硬化装置７ａによ
り電離放射線を照射する場合には、電極フィルム４側か
ら行われるが、ロール凹版１を石英、ガラス等の電離放
射線の透過性がよい材質により形成して、ロール凹版１
の内部側より照射することもできる。すなわち、ロール
中空内に設置した照射装置によりおこなう。また電極フ
ィルム側と凹版内部側との両面から照射してもよい。

【００２８】硬化装置７ａにより、ロール凹版１の凹部
２の内部にある電離放射線硬化性樹脂液３を電極フィル
ム４に密着させる（密着工程１０４）。このとき、硬化
度合は、少なくとも樹脂３の流動性を失わせ、かつ、電
極フィルム４との密着性を生じさせる程度であればよ
い。

【００２９】硬化装置７ａを通過した後、電極フィルム
４をロール凹版１から剥離する（剥離工程１０５）。こ
れにより、硬化した電離放射線硬化性樹脂液３はスペー
サ８となり電極フィルム４と一体になって、凹部２から
脱離され、電極フィルム表面にスペーサを有するスペー
サ付き電極フィルム９が得られる。

【００３０】本発明で使用する電極フィルム４は、可撓
性のフィルム基材４１の表面に、電極４２を形成してな
るものである。電極４２は通常、所望の形状にパターン
ニングされている。更に電極面及び非電極面の基材表面
にはスペーサの形成前又は後に、公知の配向処理を施
す。可撓性のフィルム基材４１としては、例えばポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リアリレート等のポリエステルフィルム等の寸法安定
性、機械的強度、及びもし透明電極として用いるのであ
れば、充分な透明性とを有する合成樹脂フィルムを用い
る。厚みは、通常１２μｍ〜５００μｍ程度である。

【００３１】電極４２としては、例えば透明電極とする
ときは、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム
（ＩＴＯ）等を用いる。また透明電極ではないときは、
金、銀、アルミニウム、ニッケル等の金属を用いる。こ
れらは、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ等の
方法でフィルム基材表面に膜形成し、しかる後にフォト
エッチング（フォトリソグラフィー）等により、所望の
電極パータン形状の電極に形成されるのが普通である。
その他の手法としては、導電インキを用い、シルクスク
リーン印刷、凹版印刷等の印刷法、あるいは本発明に係
るスペーサ形成に用いた図２の様な装置を用いて、所望
の電極パータンの電極に形成することも出来る。この場
合は、ロール凹版の凹部２を電極パータン形状にする。
導電インキとしては、金、銀、アルミニウム、ニッケ
ル、ＩＴＯ等の粉末又は鱗片状箔片を、アクリル樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等のバインダーに
分散したインキを用いる。

【００３２】なお、スペーサ８と所望のパータンの電極
４２との位置を所定の関係に位置合わせ（見当合わせ）
する場合には、図６（ｃ）のように電極４２の余白部の
所定の位置に見当合わせマークＲＭ１を形成しておき、
スペーサ８のパターンの余白部の所定の位置にも見当合
わせマクーＲＭ２を一緒に形成しておく。見当合わせマ
ークＲＭ１及びＲＭ２の位置関係は、スペーサ８と電極
４２のパターンとを重ねて形成した場合に、両見当合わ
せマークＲＭ１とＲＭ２とのズレの誤差、即ち、フィル
ム基材の走行方向（ｙ座標とする）の位置ズレΔｙと、
フィルム基材走行方向と直交する幅方向（ｘ座標とす
る）の位置ズレΔｘとを共にゼロにした時、スペーサ８
と電極４２とが所望の位置関係となるように、両見当合
わせマークＲＭ１、ＲＭ２の位置を設定しておく。そし
て、図２のような装置にて、パターン化された電極４２
に対してスペーサ８が形成されたフィルム基材上におい
て、目視又は光電管等のセンサーで位置ズレ誤差Δｘ，
Δｙを検出し、Δｘ、Δｙを共にゼロにするように印刷
を補正する。それは、例えば、スペーサ８の方が電極４
２に対して、正規の位置からΔｘ＝＋１．０mm、Δｙ＝
−０．５mmずれていた場合、図２に示すような補正ロー
ル５１で、フィルムの走行方向の経路長（パス）を加減
して、スペーサ８がｙ方向に＋０．５mmずれるようにさ
せ、また図示しないが、ロール凹版１を幅方向に移動さ
せ、スペーサ８がｘ方向に−１．０mmずれるようにさ
せ、Δｘ＝０、Δｙ＝０に収束させる。

【００３３】また、見当合わせマークＲＭ１、ＲＭ２
は、図６（ｃ）に示すパータンには限らず、通常の多色
印刷の見当合わせに使用される各種パターンを採用する
ことができる。そして、特にスペーサ８も電極４２も共
に図２のような装置で形成する場合には、図６（ａ）、
（ｂ）に示すように、各ロール凹版１の幅方向端部の余
白部分に見当合わせマークＲＭ１、ＲＭ２をそれぞれ形
成しておく。勿論このＲＭ１、ＲＭ２は液晶セルに組み
込む段階では切除するか、あるいは実用上支障のない位
置に逃がして設ける。

【００３４】本発明のさらに別の態様としては、以下の
様なものがある。：配向処理をも図２の装置を用いて形成する方法があ
る。すなわち、所望の配向方向を向いた電離放射線硬化
性樹脂硬化物の万線状（回折格子状）の微小凹凸をロー
ル凹版によって形成する。万線の繰り返し周期は通常１
μｍ以下とするとよい。この配向処理は、スペーサ８の
形成とは別工程で行うことも出来るし、あるいはロール
凹版の凹部２として、スペーサ８の形状と配向用万線と
の両方を形成しておき、スペーサ８と配向用万線微小凹
凸を同時に形成することができる。

【００３５】：スペーサ８にくわえて、図７のような
背面光源からの光を液晶セルの各画素に集光させる為の
微小な集光レンズ４３からなる微小レンズ群を、フィル
ム基材４１の裏面に形成する。背面光源からの光を液晶
セルの各画素に集光させる微小レンズ群自体は、既に特
開平２−２１４２８７号（米国特許第４９２４３５６
号）公報、特開平４−２１４５２９号公報等で開示され
ており、具体的なレンズ設計は、これらに基づく。微小
レンズ群の形成は、図２に示す製法によって形成し、レ
ンズとスペーサとの見当合わせも、前記図６のような方
法によって行う。

【００３６】：図８のように、スペーサ８にくわえ
て、カラーフィルター、あるいはカラーフィルターとブ
ラックストライプとをフィルム基材上に形成する。通常
は、視野角の広さと、色彩の鮮明さの点から図８のよう
に、上側の透明な電極フィルム４の、液晶層側に形成す
ることが好ましい。この場合、スペーサ８は画素の可視
性に支障のないように、ブラックストライプと重ね合わ
せることが好ましい。ブラックストライプ、カラーフィ
ルターの形成は公知の各種方式が利用できるが、生産性
の点からは図２の装置・方法を用いて、着色剤（染料又
は顔料）の入った電離放射線硬化性樹脂を用いて形成す
ると良い。ブラックストライプ、カラーフィルターとス
ペーサとの見当合わせは図６のような方法で行う。ま
た、ブラックストライプを図２の装置で形成する場合
は、電離放射線としては、黒色の着色剤でも十分内部ま
で浸透できる電子線を用いるのが好ましい。

【００３７】上記した、スペーサ８の電極フィルム４面
への形成は、電極フィルム４の配向処理及び電極のパタ
ーンニングの前又は後の何方でもかまわず、製造する液
晶セルに応じて選択すればよい。

【００３８】次に、この実施例による方法で製造された
スペーサ付き電極フィルムと、それを用いた液晶表示装
置について説明する。適応する液晶表示装置としては、
公知の各種方式のものであり、特に限定されるものでな
く、白黒表示でもカラー表示のものでもよい。また、時
計、電子卓上計算機、各種計器、ワードプロセッサ、掲
示板等の表示部に用いる数字、文字、記号、図形等を表
示するものでもよいし、テレビジョン用、電子計算機の
出力モニタ用等の一般の画像を表示するものでもよい。

【００３９】図３は、本発明に係るスペーサ付き電極フ
ィルムを用いた液晶セルの一実施例の要部縦断面図であ
る。スペーサ８は、この場合台形形状をしており、図で
下方の電極フィルム４上に設けられている。スペーサ８
の頭部は上方の電極フィルム４に接し、セルギャップを
所望の間隔に保持している。

【００４０】スペーサの形状は、従来はガラススペーサ
では円柱のため電極基板と線接触でセルギッャップを保
持し、プラスチックスペーサでは球形のため、点接触
（圧接により弾性変形するので厳密には円形の面接触）
で保持していた。しかし、本発明に係るスペーサは、そ
の頭部を半球状、あるいは半円柱状にすることも可能で
はあるが、図３に示す様に例えば台形形状として、頭部
を平面にすることが好ましい。その結果、プラスッチッ
ク製のスペーサでありながら、面接触とする事ができ圧
接による弾性変形でのセルギャップの変化を極めて軽微
とすることができる。また、断面形状は長方形の方が液
晶セルの実質的な表示有効部は増すが、電離放射線硬化
性樹脂液が硬化したスペーサがロール凹版の凹部から電
極フィルムに密着して剥離する際に、若干の傾斜も設け
た台形形状の方が剥離しやすいので好ましい。なお、ス
ペーサを上方から見た場合の形状は、円形であっても、
長方形であっても良く、液晶セルが表示する情報によっ
て適宜選択すればよい。また、スペーサ８の位置として
は、画素の視覚に支障をきたさない位置にすることが好
ましい。具体的には、液晶セルのブラックストライプ等
の画素以外の部分と重なる位置に形成することが好まし
い。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。以
上説明したように本発明のスペーサ付き電極フィルムの
製造方法によれば、スペーサを所望の配置、形状、数に
固定的に電極フィルム上に確実に形成可能であり、従来
のスペーサの散布工程等が不要となる利点がある。この
為、スペーサと画素が重なったり、局部的にスペーサの
分布密度に疎密が生じて画素の視覚特性を低下させるこ
ともない。また、従来のスペーサの断面形状は円形に限
定されていたが、本発明に係るスペーサの断面形状は、
円形以外にも台形、蒲鉾形、長方形等が可能であり、同
じプラスチック製のスペーサでありながら、液晶セル形
成後の圧力によるスペーサの圧縮変形によるセルギャッ
プの変化まで考慮した面倒なスペーサ設計が軽減され
る。さらに、スペーサが固定されているので、液晶セル
形成後のスペーサの移動が無い結果、移動によるスペー
サ分布の変化にて電極間隔のセルギャップが局所的に変
化し、応答速度、視野角等が局所的に変わることが無
く、あるいは電極や配向膜の傷発生も無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペーサ付き電極フィルムの製造方法
を示す工程図。

【図２】本発明のスペーサ付き電極フィルムの製造装置
の一実施例を示す断面図。

【図３】本発明のスペーサ付き電極フィルムによる液晶
セルの一実施例の要部縦断面図。

【図４】従来のスペーサの直接形成方式における形状変
移の説明図。

【図５】本発明によるスペーサの直接形成方式における
形状変移の説明図。

【図６】スペーサ及び電極形成用のロール凹版と見当合
わせマークの説明図。

【図７】スペーサ及び集光レンズ付きの電極フィルムの
一実施例の要部縦断面図。

【図８】スペーサ、カラーフィルター及びブラックスト
ライプ付きの電極フィルムの一実施例の要部縦断面図。

【符号の説明】

１ロール凹版１１軸芯２凹部２ａ電極用凹部２ｂスペーサ用凹部３電離放射線硬化性樹脂液４電極フィルム４１フィルム基材４２電極４４カラーフィルター４５ブラックストライプ５押圧ロール５１補正ロール６送りロール７ａ、７ｂ硬化装置８スペーサ９スペーサ付き電極フィルム１０塗工装置１１乾燥装置１２空洞１３液晶セル１４偏光板１５液晶２１版２２基材２３樹脂液２４硬化樹脂３１見当合わせマークRM1 ３２見当合わせマークRM2 １０１充填工程１０２接触工程１０３硬化工程１０４密着工程１０５剥離工程

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】液晶セル用のスペーサ付き電極フィ
ルム及びその製造方法。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の(a) 乃至(e) の工程からなる、液晶
セル用のスペーサ付き電極フィルムの製造方法。 (a) スペーサ形状と同形状・逆凹凸の凹部が形成された
ロール凹版を回転させ、そのロール凹版の少なくとも凹
部に電離放射線硬化性樹脂液を充填する充填工程。 (b) 前記充填工程で前記ロール凹版に充填された前記電
離放射線硬化性樹脂液に対して、前記ロール凹版の回転
方向に同期して走向するフィルム基材を接触させる接触
工程。 (c) 前記接触工程で前記フィルム基材が前記ロール凹版
に接触している間に、前記ロール凹版と前記フィルム基
材間にある電離放射線硬化性樹脂液に電離放射線を照射
して硬化させる硬化工程。 (d) 前記硬化工程で硬化する前記電離放射線硬化性樹脂
液と前記フィルム基材とを密着させる密着工程。 (e) 前記密着工程で密着した前記電離放射線硬化性樹脂
液の硬化物とフィルム基材を前記ロール凹版から剥離す
る剥離工程。
【請求項２】前記フィルム基材として、表面に電極が
形成された電極フィルム基材を用い、該フィルム基材の
電極側を前記ロール凹版面側に接触させることを特徴と
する請求項１記載の液晶セル用のスペーサ付き電極フィ
ルムの製造方法。
【請求項３】請求項１又は２により製造された液晶セ
ル用のスペーサ付き電極フィルム。
【請求項４】請求項３のスペーサ付き電極フィルムを
用いた液晶セル。