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JP3976544B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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JP3976544B2
JP3976544B2 JP2001331444A JP2001331444A JP3976544B2 JP 3976544 B2 JP3976544 B2 JP 3976544B2 JP 2001331444 A JP2001331444 A JP 2001331444A JP 2001331444 A JP2001331444 A JP 2001331444A JP 3976544 B2 JP3976544 B2 JP 3976544B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、異なる高さの柱状スペーサを形成した基板を用いて、2枚の基板を貼り合せた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯型のパーソナルコンピュータの表示装置または携帯電話などに、液晶表示装置が用いられていることは、周知である。
【0003】
そして、この液晶表示装置のうち、アクティブマトリックス型液晶表示装置は、クロストークを防止できる表示特性を有し、注目をされているのも周知である。
【0004】
特に、スイッチ素子としてTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を使用した液晶表示装置は、TFTの駆動能力が高いので、CRT(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れた表示特性を示すことも周知である。
【0005】
このような従来技術の液晶表示装置は、例えば、特開2001−201750号公報に開示されている。
【0006】
一般的に、液晶表示装置は2枚の透明基板の間に液晶を封入した構造を有している。それらの透明基板の相互に対向する2つの面(対向面)のうち、一方の面側にはコモン電極、カラーフィルタ及び配向膜等が形成され、また他方の面側にはTFT、画素電極及び配向膜等が形成されている。
【0007】
さらに、各透明基板の対向面と反対側の面には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。これらの2枚の偏光板は、例えばTN(Twisted Nenatic )型液晶表示装置の場合、偏光板の偏光軸が互いに直交するように配置され、これによれば、電界をかけない状態では光を透過し、電界を印加した状態では遮光するモード、すなわちノーマリーホワイトモードとなる。また、2枚の偏光板の偏光軸が平行な場合には、ノーマリーブラックモードとなる。
【0008】
以下、TFT及び画素電極等が形成された基板を駆動素子基板と呼び、コモン電極及びカラーフィルタ等が形成された基板を対向基板と呼ぶ。
【0009】
従来の液晶表示装置は、図9に示すように、一対のガラス基板間、すなわち、対向基板3aと駆動素子基板3bとの間に柱状スペーサ1を形成し、これらの柱状スペーサ1によって対向基板3aと駆動素子基板3bとを所定のギャップに保つ構造である。
【0010】
そして、従来の液晶表示装置は、最終ギャップが均一に形成されるように柱状スペーサ1の高さを均一に揃えた駆動素子基板3bを用いた構造となっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の液晶表示装置は、この構造の場合、最終ギャップを均一にするために柱状スペーサ1の本数または各柱状スペーサ1の面積を増やすことで、対向基板3aと駆動素子基板3bの接触面積が増えてしまう。
【0012】
そのことで、2枚の基板を貼り合せる時の摩擦抵抗が増加し、アライメント動作が難しくなる問題点がある。
【0013】
逆に、アライメント動作を容易にするために柱状スペーサ1の面積を減少させることで、均一なギャップを得ることが難しくなる。
【0014】
また、例えアライメント動作が可能な柱状スペーサ1の接触面積であっても、アライメント動作にかかる時間及びアライメント動作回数が柱状スペーサ1を用いない製品よりも非常に多く、貼り合せ工程のタクトがダウンする問題がある。
【0015】
したがって、本発明の目的は、以上の問題点を解決のみではなく、現状よりもより均一なギャップを形成することが可能な液晶表示装置とその製造方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、一対の駆動素子基板および対向基板と、前記駆動素子基板上に形成される駆動素子パターンと、前記対向基板上に形成されるCFパターンと、前記駆動素子基板と前記対向基板とを貼り合わせた時に目的とするギャップ値が形成されるのに必要な高さを有する第1の柱状スペーサと、前記第1の柱状スペーサよりもその高さが高い第2の柱状スペーサと、前記駆動素子基板および前記対向基板の2枚の基板を均一なギャップで貼り合せ、固定するシール材とを備え、前記第1および第2の柱状スペーサが形成された前記駆動素子基板と前記対向基板をアライメント動作を行ないながら、プレスをかけて目的のギャップに2枚の基板を貼り合せる際に、前記対向基板と前記第2の柱状スペーサが接触した段階で、前記第2の柱状スペーサと前記対向基板との接触面の摩擦抵抗が、前記第1および前記第2の柱状スペーサのそれぞれと前記対向基板との接触面の摩擦抵抗の少なくとも1/2以下にするようアライメント動作を行ない、アライメント動作完了後、さらにプレスを掛けることで前記第2の柱状スペーサをつぶしながら、最終的に前記第1の柱状スペーサの高さまで2枚の基板を近づけ、目的のギャップを形成した構成である。
【0017】
さらに、本発明の液晶表示装置の前記第2の柱状スペーサと前記対向基板との接触面積を前記第1の柱状スペーサと前記対向基板との接触面積の1/2以下にした構成である。
【0018】
またさらに、本発明の液晶表示装置の前記第2の柱状スペーサは、前記第1の柱状スペーサよりも0.1〜0.5μm程度高く形成されている。
【0019】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、前記対向基板を前記第2の柱状スペーサに接触した段階で止めて、前記第1の柱状スペーサに接触しないように、前記駆動素子基板に前記対向基板を重ねる基板重ね工程と、前記CFパターンと前記駆動素子パターンの位置を合せるために、前記対向基板を駆動素子基板に対して移動させることでアライメント動作を行うアライメント工程と、前記アライメント動作が完了した後、プレスを掛けることで、前記第2の柱状スペーサをつぶしながら、前記第1の柱状スペーサと接触する位置まで、前記対向基板を前記駆動素子基板に近づけ、目的のギャップを形成するギャップ形成工程とを有する構成である。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を以下に詳述する。
【0021】
本発明は、一方または両方の基板に2段階以上の異なる高さの柱状スペーサ1を形成した基板を用いて、2枚の基板を貼り合せて目的のギャップを形成する液晶表示装置の構造及びその製造方法に係る。
【0022】
図1は、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の構成部材を平面図で表したものである。図2は、図1に示す本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置のA−A’での断面図である。
【0023】
図1、図2および図3のそれぞれを参照すると、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置は、一対の駆動素子基板3bおよび対向基板3aと、この駆動素子基板3b上に形成される駆動素子パターン3baと、対向基板3a上に形成されるCFパターン3aaと、対向基板3aと貼り合わせた時に目的とするギャップ値が形成されるのに必要な高さである柱状スペーサ(低)1bと、柱状スペーサ(低)1bよりも0.1〜0.5μm程度高い柱状スペーサ(高)1aと、駆動素子基板3bおよび対向基板3aの2枚の基板を均一なギャップで貼り合せ、固定するシール材2とを備える。
【0024】
なお、図1(b)に、柱状スペーサ1の配列状態の拡大部11を示す。柱状スペーサ1は、X軸方向、Y軸方向に配列されている。
【0025】
柱状スペーサ1は、図4に示すように、駆動素子パターン3baの開口部4を避けたパターン上に樹脂系の材料を用いて形成されている(CFパターン3aa及び駆動素子パターン3baについては省略している)。
【0026】
この柱状スペーサ1は、対向基板3aと貼り合わせた時に、目的とするギャップ値が形成されるのに必要な高さである柱状スペーサ(低)1bとそれよりも0.1〜0.5μm程度高い柱状スペーサ(高)1aの2段階の高さからなり、柱状スペーサ(高)1aの割合は、柱状スペーサ1全体の1/2〜1/4程度に構成する。さらに、柱状スペーサ1が形成された駆動素子基板3bに配向処理(図では省略)及び対向基板3aを貼り合わせた後、固定するためのシール材2が塗布されている。
【0027】
また、対向基板3a側にも配向処理を施す。上記の駆動素子基板3bに対向基板3aをプレスを掛けながら貼り合わせた後、シール材1を硬化させることで液晶表示装置の構造を得る(図1および図2を参照)。
【0028】
次に、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の製造工程を説明する。
【0029】
図6、図7および図8に示すように、本発明の実施の形態の液晶表示装置の貼り合せ工程は、柱状スペーサ1が形成された駆動素子基板3bと対向基板3aをアライメント動作を行ないながら、プレスをかけて目的のギャップに2枚の基板を貼り合せることを目的としている。
【0030】
この時、図のように異なる高さの柱状スペーサ1が形成された基板を用いることで、対向基板3aと柱状スペーサ(高)1aが接触した段階でアライメント動作を行ない、アライメント動作完了後、さらにプレスを掛けることで柱状スペーサ(高)1aをつぶしながら、最終的に柱状スペーサ(低)1bの位置まで2枚の基板を近づけることで目的のギャップを形成する。
【0031】
本構造によれば、アライメント動作が容易でありながら、より均一なギャップを得ることが出来る。
【0032】
次に、図5を参照して、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【0033】
工程S52において、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の駆動素子パターン3baが形成された駆動素子基板3bに柱状スペーサ1を形成し、その後、配向処理を施し(工程S53)、シール材2を塗布する(工程S54)。
【0034】
対向基板3aについても配向処理を施し(工程S56)、貼り合せ工程において駆動素子基板3bと貼り合せた後(工程S57)、シール材2を硬化させる(工程S58)。
【0035】
再び、図6、図7および図8を参照して、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の貼り合せ工程の動作フローを説明する。
【0036】
まず、駆動素子基板3bに対向基板3aを重ねる。このとき、対向基板3aは柱状スペーサ(高)1aに接触した段階で止めて、柱状スペーサ(低)1bに接触しないようにする(図6を参照)。
【0037】
よって、この段階での対向基板3aと柱状スペーサ1の接触面積は最終的に接触する面積の1/2〜1/4に押えることが出来る。
【0038】
次に、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置のCFパターン3aaと駆動素子パターン3baの位置を合せるために、対向基板3aを駆動素子基板3bに対して移動させることでアライメント動作を行う(図7を参照)。
【0039】
次に、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置のアライメント動作が完了した後、プレスを掛けることで、柱状スペーサ(高)1aをつぶしながら、柱状スペーサ1bと接触する位置まで対向基板3aを駆動素子基板3bに近づけ、目的のギャップを形成する(図8を参照)。
【0040】
次に、本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置について説明する。
【0041】
本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置は、柱状スペーサの高さの段階としては、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の2段階に限定するものでは無く多段も含む。
【0042】
そして、本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置は、柱状スペーサ1に占める柱状スペーサ(高)の割合を限定するものではなく、異なる高さの柱状スペーサを形成する構成である。
【0043】
次に、本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置は、本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置の柱状スペーサの高さを変化させる方法として、柱状スペーサ自体の高さを変化させることに限定するものでは無く、基板上での異なる高さの個所に同一の高さの柱状スペーサを形成することで、柱状スペーサの高さを変化させる構成である。
【0044】
さらに、本発明の第4の実施の形態の液晶表示装置の柱状スペーサは、一方の基板に柱状スペーサ(高)1aを形成し、もう一方の基板に柱状スペーサ(低)1bを形成すること及び対向基板側に形成する構成である。
【0045】
この構造は、液晶が滴下された基板を貼り合せるプロセスにも適用可能である。この場合、柱状スペーサ(高)の高さを滴下された液晶材よりも高く形成することで、柱状スペーサによる摩擦抵抗のみでなく、液晶材の表面張力による抵抗も低減することが可能となり、液晶滴下貼り合せプロセスのアライメント動作も飛躍的に容易になる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、まず第1に、最終ギャップ形成時のギャップ均一性の向上がある。
【0047】
その理由として、柱状スペーサ1を用いる場合、貼り合せ工程においてアライメント動作時に接触している柱状スペーサ1の摩擦抵抗が非常に大きいので、柱状スペーサ1を形成する本数を減らしたり、各柱状スペーサ1の面積を小さくすることを強いられている。
【0048】
そのため、ギャップを均一に保持するために必要十分な柱状スペーサ1を形成することが難しい。本発明によれば、アライメント動作時に接触している柱状スペーサ1の面積を1/2〜1/4程度に削減することができ、摩擦抵抗を大幅に低減することが可能である。逆に最終ギャップ形成時に接触している柱状スペーサ1の面積を現状の2〜4倍に増加させることでき、ギャップの均一性が飛躍的に向上する。
【0049】
第2の効果として、貼り合せ工程のタクトをアップさせることが出来る。前述にも述べたようにアライメント動作時の柱状スペーサ1による摩擦抵抗が小さいことで、容易に対向基板3aを移動することができ、アライメント動作にかかる時間、アライメント動作回数を低減することができ、貼り合せ工程でのタクトが短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の平面構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置のA−A’線での断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の他の斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の製造工程を示すフローである。
【図6】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の製造工程を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の他の製造工程を示す図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置のさらに他の製造工程を示す図である。
【図9】従来の液晶表示装置の構成図である。
【符号の説明】
1 柱状スペーサ
1a 柱状スペーサ(高)
1b 柱状スペーサ(低)
2 シール材
3 基板
3a 対向基板
3b 駆動素子基板
3aa CFパターン
3ba 駆動素子パターン
4 開口部
11 拡大部
S51〜S58 工程
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a liquid crystal display device in which two substrates are bonded using a substrate on which columnar spacers having different heights are formed and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, it is well known that a liquid crystal display device is used for a display device of a portable personal computer or a mobile phone.
[0003]
Of these liquid crystal display devices, the active matrix liquid crystal display device has a display characteristic capable of preventing crosstalk, and is well known.
[0004]
In particular, a liquid crystal display device using a TFT (Thin Film Transistor) as a switching element has a high TFT driving capability, and thus is well known to exhibit excellent display characteristics comparable to a CRT (Cathode-Ray Tube). is there.
[0005]
Such a conventional liquid crystal display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201750.
[0006]
In general, a liquid crystal display device has a structure in which liquid crystal is sealed between two transparent substrates. A common electrode, a color filter, an alignment film, and the like are formed on one surface of two surfaces (facing surfaces) facing each other of the transparent substrate, and a TFT, a pixel electrode, and the like are formed on the other surface. An alignment film or the like is formed.
[0007]
Furthermore, a polarizing plate is affixed to the opposite surface of each transparent substrate. For example, in the case of a TN (Twisted Nenatic) type liquid crystal display device, these two polarizing plates are arranged so that the polarizing axes of the polarizing plates are orthogonal to each other, and according to this, light is transmitted without applying an electric field. In a state where an electric field is applied, a light shielding mode, that is, a normally white mode is set. Further, when the polarization axes of the two polarizing plates are parallel, the normally black mode is set.
[0008]
Hereinafter, a substrate on which TFTs, pixel electrodes, and the like are formed is referred to as a drive element substrate, and a substrate on which common electrodes, color filters, and the like are formed is referred to as a counter substrate.
[0009]
As shown in FIG. 9, in the conventional liquid crystal display device, a columnar spacer 1 is formed between a pair of glass substrates, that is, between a counter substrate 3a and a driving element substrate 3b, and the counter substrate 3a is formed by these columnar spacers 1. And the driving element substrate 3b are maintained in a predetermined gap.
[0010]
The conventional liquid crystal display device has a structure using the drive element substrate 3b in which the heights of the columnar spacers 1 are uniformly aligned so that the final gap is uniformly formed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of this structure, the liquid crystal display device of the prior art increases the number of columnar spacers 1 or the area of each columnar spacer 1 in order to make the final gap uniform so that the contact between the counter substrate 3a and the driving element substrate 3b is increased. The area will increase.
[0012]
As a result, there is a problem in that the frictional resistance when the two substrates are bonded increases and the alignment operation becomes difficult.
[0013]
Conversely, by reducing the area of the columnar spacer 1 to facilitate the alignment operation, it becomes difficult to obtain a uniform gap.
[0014]
In addition, even if the contact area of the columnar spacer 1 is such that the alignment operation can be performed, the time required for the alignment operation and the number of times of the alignment operation are much longer than those of the product that does not use the columnar spacer 1, and the tact time of the bonding process is reduced. There's a problem.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of forming a more uniform gap than the current state and a manufacturing method thereof, as well as solving the above-described problems.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention includes a pair of driving element substrates and a counter substrate, a driving element pattern formed on the driving element substrate, a CF pattern formed on the counter substrate, the driving element substrate, A first columnar spacer having a height necessary for forming a target gap value when the counter substrate is bonded, and a second columnar spacer having a height higher than that of the first columnar spacer; And a sealant that bonds and fixes the two drive element substrates and the counter substrate with a uniform gap, and the drive element substrate on which the first and second columnar spacers are formed; While performing the alignment operation on the counter substrate, when the two substrates are bonded to the target gap by pressing, the counter substrate and the second columnar spacer are in contact with each other, Alignment so that the frictional resistance of the contact surface between the two columnar spacers and the counter substrate is at least ½ or less of the frictional resistance of the contact surface between each of the first and second columnar spacers and the counter substrate. After the alignment operation was completed, the second columnar spacer was crushed by further pressing, and finally the two substrates were brought close to the height of the first columnar spacer to form the target gap. It is a configuration.
[0017]
Furthermore, in the liquid crystal display device of the present invention, the contact area between the second columnar spacer and the counter substrate is set to be ½ or less of the contact area between the first columnar spacer and the counter substrate.
[0018]
Furthermore, the second columnar spacer of the liquid crystal display device of the present invention is formed to be higher by about 0.1 to 0.5 μm than the first columnar spacer.
[0019]
In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the counter substrate is stopped when the counter substrate comes into contact with the second columnar spacer, and the counter electrode is opposed to the driving element substrate so as not to contact the first columnar spacer. A substrate stacking process for stacking substrates, an alignment process for performing an alignment operation by moving the counter substrate with respect to the drive element substrate in order to align the positions of the CF pattern and the drive element pattern, and the alignment operation are completed. Thereafter, by pressing, the counter substrate is brought close to the drive element substrate to a position where it contacts the first columnar spacer while crushing the second columnar spacer to form a target gap. It is the structure which has a process.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0021]
The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device in which a target gap is formed by bonding two substrates using a substrate in which columnar spacers 1 having two or more different heights are formed on one or both substrates. Related to manufacturing method.
[0022]
FIG. 1 is a plan view showing components of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
[0023]
Referring to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is formed on a pair of drive element substrate 3b and counter substrate 3a, and on this drive element substrate 3b. Drive element pattern 3ba, CF pattern 3aa formed on the counter substrate 3a, and columnar spacer (low) which is a height necessary to form a target gap value when bonded to the counter substrate 3a 1b, a columnar spacer (high) 1a which is about 0.1 to 0.5 μm higher than the columnar spacer (low) 1b, and the two substrates of the drive element substrate 3b and the counter substrate 3a are bonded and fixed with a uniform gap. Sealing material 2 to be provided.
[0024]
FIG. 1B shows the enlarged portion 11 in the arrangement state of the columnar spacers 1. The columnar spacers 1 are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0025]
As shown in FIG. 4, the columnar spacer 1 is formed using a resin-based material on the pattern avoiding the opening 4 of the driving element pattern 3ba (the CF pattern 3aa and the driving element pattern 3ba are omitted). ing).
[0026]
The columnar spacer 1 has a columnar spacer (low) 1b which is a height necessary for forming a target gap value when bonded to the counter substrate 3a, and about 0.1 to 0.5 μm higher than that. The columnar spacer (high) 1a has a two-stage height of a high columnar spacer (high) 1a, and the ratio of the columnar spacer (high) 1a is about 1/2 to 1/4 of the entire columnar spacer 1. Further, after the alignment process (not shown) and the counter substrate 3a are bonded to the drive element substrate 3b on which the columnar spacers 1 are formed, a sealing material 2 for fixing is applied.
[0027]
Further, the alignment process is also performed on the counter substrate 3a side. After the counter substrate 3a is bonded to the driving element substrate 3b while being pressed, the sealing material 1 is cured to obtain the structure of the liquid crystal display device (see FIGS. 1 and 2).
[0028]
Next, a manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0029]
As shown in FIGS. 6, 7 and 8, in the bonding process of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the driving element substrate 3b on which the columnar spacer 1 is formed and the counter substrate 3a are aligned. The purpose is to apply two substrates to the target gap by pressing.
[0030]
At this time, by using the substrate on which the columnar spacers 1 of different heights are formed as shown in the figure, the alignment operation is performed when the counter substrate 3a and the columnar spacer (high) 1a are in contact with each other. The target gap is formed by bringing the two substrates closer to the position of the columnar spacer (low) 1b while squeezing the columnar spacer (high) 1a by applying a press.
[0031]
According to this structure, a more uniform gap can be obtained while the alignment operation is easy.
[0032]
Next, with reference to FIG. 5, the manufacturing method of the liquid crystal display device of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
[0033]
In step S52, the columnar spacer 1 is formed on the drive element substrate 3b on which the drive element pattern 3ba of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is formed, and then alignment treatment is performed (step S53), and the seal The material 2 is applied (step S54).
[0034]
The counter substrate 3a is also subjected to orientation treatment (step S56), and after being bonded to the drive element substrate 3b in the bonding step (step S57), the sealing material 2 is cured (step S58).
[0035]
Referring to FIGS. 6, 7 and 8 again, the operation flow of the bonding process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0036]
First, the counter substrate 3a is overlaid on the drive element substrate 3b. At this time, the counter substrate 3a is stopped when it contacts the columnar spacer (high) 1a so as not to contact the columnar spacer (low) 1b (see FIG. 6).
[0037]
Therefore, the contact area between the counter substrate 3a and the columnar spacer 1 at this stage can be suppressed to 1/2 to 1/4 of the area finally contacting.
[0038]
Next, in order to align the positions of the CF pattern 3aa and the drive element pattern 3ba in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the alignment operation is performed by moving the counter substrate 3a with respect to the drive element substrate 3b. Perform (see FIG. 7).
[0039]
Next, after the alignment operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is completed, the counter substrate is moved to a position in contact with the columnar spacer 1b while pressing the column spacer (high) 1a by applying a press. 3a is brought close to the drive element substrate 3b to form a target gap (see FIG. 8).
[0040]
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described.
[0041]
The liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention is not limited to the two stages of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention as the stage of the columnar spacer height, but includes multiple stages. .
[0042]
And the liquid crystal display device of the 2nd Embodiment of this invention does not limit the ratio of the columnar spacer (high) which occupies for the columnar spacer 1, It is the structure which forms the columnar spacer of different height.
[0043]
Next, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the height of the columnar spacer itself is changed as a method of changing the height of the columnar spacer of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. The height of the columnar spacer is changed by forming columnar spacers having the same height at different heights on the substrate.
[0044]
Further, in the columnar spacer of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention, the columnar spacer (high) 1a is formed on one substrate, the columnar spacer (low) 1b is formed on the other substrate, and The structure is formed on the counter substrate side.
[0045]
This structure can also be applied to a process of bonding substrates onto which liquid crystal is dropped. In this case, by forming the columnar spacer (high) higher than the dropped liquid crystal material, not only the frictional resistance due to the columnar spacer but also the resistance due to the surface tension of the liquid crystal material can be reduced. The alignment operation of the dropping and bonding process is also greatly facilitated.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, first, there is an improvement in gap uniformity when the final gap is formed.
[0047]
The reason for this is that when the columnar spacers 1 are used, the frictional resistance of the columnar spacers 1 that are in contact during the alignment operation in the bonding process is very large, so the number of columnar spacers 1 can be reduced, You are forced to reduce the area.
[0048]
Therefore, it is difficult to form columnar spacers 1 that are necessary and sufficient to keep the gap uniform. According to the present invention, the area of the columnar spacer 1 that is in contact during the alignment operation can be reduced to about ½ to ¼, and the frictional resistance can be greatly reduced. On the other hand, the area of the columnar spacer 1 that is in contact with the final gap can be increased by 2 to 4 times, and the uniformity of the gap is dramatically improved.
[0049]
As a second effect, the tact time of the bonding process can be increased. As described above, since the frictional resistance by the columnar spacer 1 during the alignment operation is small, the counter substrate 3a can be easily moved, and the time required for the alignment operation and the number of alignment operations can be reduced. The tact time in the bonding process is shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is another perspective view of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing manufacturing steps of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a diagram showing another manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram showing still another manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 Columnar spacer 1a Columnar spacer (high)
1b Columnar spacer (low)
2 sealing material 3 substrate 3a counter substrate 3b drive element substrate 3aa CF pattern 3ba drive element pattern 4 opening 11 enlarged portion S51 to S58

Claims (6)

一対の駆動素子基板および対向基板と、前記駆動素子基板上に形成される駆動素子パターンと、前記対向基板上に形成されるCFパターンと、前記駆動素子基板と前記対向基板とを貼り合わせた時に目的とするギャップ値が形成されるのに必要な高さを有する第1の柱状スペーサと、前記第1の柱状スペーサよりもその高さが高い第2の柱状スペーサと、前記駆動素子基板および前記対向基板の2枚の基板を均一なギャップで貼り合せ、固定するシール材とを備え、
前記第1および第2の柱状スペーサが形成された前記駆動素子基板と前記対向基板をアライメント動作を行ないながら、プレスをかけて目的のギャップに2枚の基板を貼り合せる際に、前記対向基板と前記第2の柱状スペーサが接触した段階で、前記第2の柱状スペーサと前記対向基板との接触面の摩擦抵抗が、前記第1および前記第2の柱状スペーサのそれぞれと前記対向基板との接触面の摩擦抵抗の少なくとも1/2以下にするようアライメント動作を行ない、アライメント動作完了後、さらにプレスを掛けることで前記第2の柱状スペーサをつぶしながら、最終的に前記第1の柱状スペーサの高さまで2枚の基板を近づけ、目的のギャップを形成したことを特徴とする液晶表示装置。
When a pair of drive element substrate and counter substrate, a drive element pattern formed on the drive element substrate, a CF pattern formed on the counter substrate, and the drive element substrate and the counter substrate are bonded together A first columnar spacer having a height necessary for forming a target gap value; a second columnar spacer having a height higher than that of the first columnar spacer; the driving element substrate; A sealing material for bonding and fixing two substrates of a counter substrate with a uniform gap;
While performing the alignment operation between the driving element substrate on which the first and second columnar spacers are formed and the counter substrate, the two substrates are bonded to the target gap by pressing, When the second columnar spacer comes into contact, the frictional resistance of the contact surface between the second columnar spacer and the counter substrate is a contact between each of the first and second columnar spacers and the counter substrate. The alignment operation is performed so that the frictional resistance of the surface is at least ½ or less, and after the alignment operation is completed, the second columnar spacer is crushed by pressing further, and finally the height of the first columnar spacer is increased. A liquid crystal display device characterized in that two substrates are brought close to each other to form a target gap.
前記第2の柱状スペーサと前記対向基板との接触面積を前記第1の柱状スペーサと前記対向基板との接触面積の1/2以下にした請求項1記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a contact area between the second columnar spacer and the counter substrate is ½ or less of a contact area between the first columnar spacer and the counter substrate. 前記第2の柱状スペーサは、前記第1の柱状スペーサよりも0.1〜0.5μm程度高い請求項1または2記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second columnar spacer is about 0.1 to 0.5 μm higher than the first columnar spacer. 前記第1の柱状スペーサおよび前記第2の柱状スペーサとは高さの異なる第3の柱状スペーサを具備する請求項1、2または3記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a third columnar spacer having a height different from that of the first columnar spacer and the second columnar spacer. 前記第2の柱状スペーサを前記駆動素子基板に形成し、前記第1の柱状スペーサを前記対向基板に形成した請求項1、2、または3記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second columnar spacer is formed on the drive element substrate, and the first columnar spacer is formed on the counter substrate. 請求項1、2、3、4または5記載の液晶表示装置に適用される液晶表示装置の製造方法であって、
前記対向基板を前記第2の柱状スペーサに接触した段階で止めて、前記第1の柱状スペーサに接触しないように、前記駆動素子基板に前記対向基板を重ねる基板重ね工程と、
前記CFパターンと前記駆動素子パターンの位置を合せるために、前記対向基板を駆動素子基板に対して移動させることでアライメント動作を行うアライメント工程と、
前記アライメント動作が完了した後、プレスを掛けることで、前記第2の柱状スペーサをつぶしながら、前記第1の柱状スペーサと接触する位置まで、前記対向基板を前記駆動素子基板に近づけ、目的のギャップを形成するギャップ形成工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display device applied to the liquid crystal display device according to claim 1,
A substrate stacking step of stopping the counter substrate in contact with the second columnar spacer and stacking the counter substrate on the driving element substrate so as not to contact the first columnar spacer;
An alignment step of performing an alignment operation by moving the counter substrate with respect to the drive element substrate in order to align the positions of the CF pattern and the drive element pattern;
After the alignment operation is completed, by pressing, the counter substrate is brought close to the driving element substrate to a position where it contacts the first columnar spacer while crushing the second columnar spacer, and a target gap is obtained. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a gap forming step of forming a gap.
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