CN110596927B - 显示面板的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在使一对基板弯曲的情况下，抑制基板挠曲变形的情况的显示面板的制造方法。本发明的显示面板的制造方法包括：基板变形工序，通过使外侧空间构成部(52)的至少一部分变位至母阵列基板(60)侧，使内侧空间构成部(51)中的靠外侧空间构成部(52)的一部分的一侧的端部51A以密封材(40)为支点向远离母阵列基板(60)的一侧旋转变位的结果是，使内侧空间构成部(51)的至少一部分向远离母阵列基板(60)的一侧挠曲；分割工序，其在基板变形工序之后进行，将一对基板(50、60)分割成液晶面板(10)和外侧部分(71)；以及基板弯曲工序，其在分割工序之后进行，以向CF基板(20)侧凸起的方式，使液晶面板(10)弯曲。

Description

显示面板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示面板的制造方法。

背景技术

当前，作为具有一对彼此贴合的基板的显示面板，已知有呈弯曲的形状的显示面板。下述专利文献1中，作为呈弯曲状的显示面板的制造方法，记载有一种使构成显示面板的一对基板的各基板弯曲，并使它们贴合的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-14359号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的制造方法中，准备具有与一对基板的弯曲形状相仿的曲面的工作台，在其曲面上进行一对基板的贴合作业。因此，需要形成弯曲状的专用的工作台，造成制造相关的成本增加。在此，考虑在使平板状的一对基板彼此贴合后，使其弯曲的方法。根据这种方法，能够使用用于制造呈平板状的显示面板的工作台来进行一对基板的贴合作业。然而，在这样的制造方法中，压缩负荷可能对靠近一对基板之中的曲率中心的一侧的基板起作用，导致基板挠曲变形的情况。

本发明是基于如上述的情况而完成的，其目的在于，在使一对基板弯曲的情况下，抑制基板挠曲变形的情况。

解决问题的方案

(1)为了解决上述问题，本发明的一实施方式的显示面板的制造方法具有如下特征，

配置成对置状的一对基板之间的空间具有内侧空间和外侧空间，所述内侧空间由介于所述一对基板之间的密封材包围，所述外侧空间配置在所述内侧空间的外侧，在所述一对基板之中的一个基板中，构成所述内侧空间的部分设为内侧空间构成部，在所述一个基板中构成所述外侧空间的部分设为外侧空间构成部时，所述显示面板的制造方法包括：

基板变形工序，通过使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述一对基板之中的另一个基板侧，从而所述内侧空间构成部中的靠所述外侧空间构成部的所述一部分的一侧的端部以所述密封材为支点向远离所述另一个基板的一侧旋转变位，其结果是，使所述内侧空间构成部的至少一部分向远离所述另一个基板的一侧翘曲；

分割工序，其在所述基板变形工序之后进行，将所述一对基板分割成构成所述一对基板中的所述内侧空间的部分、和构成所述一对基板中的所述外侧空间的部分；以及

基板弯曲工序，其在所述分割工序之后进行，以向所述一个基板侧凸起的方式，使构成所述一对基板中的所述内侧空间的部分弯曲。

在基板变形工序中，在使内侧空间构成部的至少一部分向远离另一个基板的一侧挠曲后，在基板弯曲工序中，以向一个基板侧凸起的方式使一对基板中的构成内侧空间的部分弯曲，由此挠曲的内侧空间构成部延伸，一个基板中的构成内侧空间的部分的周长大于另一个基板中的构成内侧空间的部分的周长。如此，在基板弯曲工序中，能够抑制压缩应力对另一个基板中的构成内侧空间的部分起作用的情况，能够抑制在另一个基板中构成内侧空间的部分挠曲的情况。

(2)此外，本发明的一实施方式是在上述(1)的构成的基础上，包括：

负压工序，其在所述基板变形工序之前进行，在压力低于大气压的负压下，将所述外侧空间的压力设为低于大气压，

在所述基板变形工序中，通过将所述一对基板配置在大气压下，通过大气压使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述另一个基板侧。

(3)此外，本发明的一实施方式是在上述(1)或是(2)的构成的基础上，

在所述基板变形工序中，在将与配置在所述内侧空间的空间件相比低的空间件配置在所述外侧空间的状态下，使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述另一个基板侧。

发明效果

根据本发明，在使一对基板弯曲的情况下，能够抑制基板挠曲变形。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的液晶面板的剖视图。

图2是表示母液晶面板的俯视图(从母CF基板侧观察的状态)。

图3是表示母液晶面板的剖视图。

图4是表示基板变形工序的剖视图。

图5是表示弯曲前的液晶面板的剖视图。

图6是表示比较例的母液晶面板的剖视图。

图7是表示比较例的液晶面板的剖视图(弯曲前的状态)。

图8是表示比较例的液晶面板的剖视图(弯曲后的状态)。

图9是表示在未隔着密封材的情况下使一对基板弯曲的状态的图。

具体实施例

根据图1至图9说明本发明的一实施方式。在本实施方式中，示例出构成液晶显示装置的液晶面板10(显示面板)的制造方法。如图1所示，液晶面板10包括透光性优异的一对基板20、30、和包含液晶分子的液晶层18。液晶面板10整体呈弯曲形状。在两基板20、30之中，位于表面侧的基板为CF基板20(彩色滤光片基板)，位于背面侧的基板为阵列基板30。液晶层18以夹持在两基板20、30之间的方式配置。液晶层18中的液晶分子是随着施加电场变化而取向变化，从而光学特性发生变化的物质。在两个基板20、30的内表面侧分别形成有用于使液晶层18中的液晶分子按规定方向取向的取向膜(未图示)。此外，两基板20、30的外表面侧分别贴附有偏振板(未图示)。再者，在液晶面板10的显示区域内，两基板20、30之间以矩阵状隔着有多个空间件15，该空间件15用于规定两基板20、30的间隔。

阵列基板30在俯视时呈方形状，至少具备开关组件即TFT(Thin FilmTransistor)、像素电极、绝缘膜和布线(源极布线、栅极布线等)(均未图示)。并且，TFT的活性层中例如使用氧化物半导体。绝缘膜例如由氮化硅(SiN_x)、二氧化硅(SiO₂)等的无机材料、丙烯酸树脂(例如PMMA等)等的有机材料构成。布线由例如，铜、钛、铝、钼、钨等的金属材料构成。CF基板20在俯视时呈方形状，包括R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等的彩色滤光片、黑矩阵、与像素电极对向配置的对置电极(均未图示)。像素电极以及对置电极由例如ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等的透明电极材料构成。

CF基板20和阵列基板30通过密封材40贴合。密封材40呈大致方形框状，以包围液晶层18的方式以沿着CF基板20的外形形状配置。密封材40所包围的部分对应于液晶面板10的显示区域。密封材40使用例如，由紫外线固化性树脂、热固化性树脂等构成的公知的密封材，并含有微珠。在液晶面板10中，通过向CF基板20上的对置电极施加基准电位，并由TFT控制向像素电极施加的电位，由此形成为在像素电极与对置电极之间产生规定的电位差，液晶层18中的液晶分子向规定的方向取向的构成。并且，液晶面板10利用从未图示的外部光源即背光装置照射的照射光来显示图像。

接着，说明液晶面板10的制造方法。在本实施方式中，如图3所示，分别制造由多枚CF基板20被一体化而成的母CF基板50、和由多枚阵列基板30被一体化而成的母阵列基板60，并将贴合了母CF基板50与母阵列基板60而成的母液晶面板70分割，从而制造多枚液晶面板10。如图2所示，在母液晶面板70中，多枚液晶面板10呈矩阵状配置。液晶面板10的制造方法包括：分别制造母CF基板50以及母阵列基板60的基板制造工序、密封材涂布工序、液晶滴下工序、贴合工序、基板变形工序、密封固化工序、分割工序以及基板弯曲工序。

在基板制造工序中，母CF基板50以及母阵列基板60在玻璃基板上利用已知的光刻法等层叠形成各种金属膜、绝缘膜、透明电极膜等而制造。并且，如图3所示，在基板制造工序中，在构成母CF基板50的玻璃基板上设置空间件15以及空间件16。空间件16与空间件15相比高度(图2的上下方向的长度)较低。在基板制造工序之后所进行的密封材涂布工序中，使用未图示的喷墨装置、点胶机等来在母阵列基板60上涂布密封材40。在密封材涂布工序之后所进行的液晶滴下工序中，通过使用未图示的液晶滴下装置的ODF(One D rop Fill)法，在母阵列基板60中向密封材40所包围的部分滴下液晶，从而形成液晶层18。

在液晶滴下工序之后所进行的贴合工序中，在真空下(压力低于大气压的负压下)，利用未图示的贴合装置来使母CF基板50与母阵列基板60贴合。由此，如图3所示，形成母液晶面板70。如图3所示，母液晶面板70具有构成液晶面板10的部分、以及位于液晶面板10的外侧的外侧部分71。该外侧部分71是在将母液晶面板70分割成多枚液晶面板10时被去除的部分。并且，如图2以及图3所示，配置成对置状的一对基板50、60之间的空间具有被密封材40包围的内侧空间S1、以及相对于内侧空间S1配置于X轴方向上的两侧(内侧空间S1的外侧)的外侧空间S2。如图3所示，在内侧空间S1中配置有液晶层18以及空间件15。另外，在外侧空间S2中未配置有液晶层18，而配置有空间件16。

在以下的说明中，如图3所示，将在母CF基板50(一对基板之中的一个基板)中构成内侧空间S1的部分设为内侧空间构成部51，将母CF基板50中构成外侧空间S2的部分设为外侧空间构成部52。如图3所示，外侧空间构成部52相对于内侧空间构成部51，分别配置在X轴方向的两侧。上述的贴合工序在真空下进行，因此紧接着贴合工序之后，外侧空间S2变为低于大气压的压力。即，贴合工序在基板变形工序之前进行，且贴合工序是将外侧空间S2设为低于大气压的压力的负压工序的一例。并且，在贴合工序结束的时刻，母CF基板50以及母阵列基板60分别形成为平板状。

在贴合工序之后所进行的基板变形工序中，将母液晶面板70配置在大气压下。如上所述，在前工序(贴合工序)中，外侧空间S2成为低于大气压的压力。此外，外侧空间S2的空间件16与内侧空间S1的空间件15相比高度较低。因此，如图4所示，通过将母液晶面板70从负压下移动至大气压下，因大气压P2(大气与外侧空间S2的压力差)，外侧空间构成部52向母阵列基板60侧(图4的下方)挤压并挠曲变位。如此，内侧空间构成部51中的外侧空间构成部52侧的端部51A以密封材40为支点向远离母阵列基板60的一侧(图4的上方)旋转变位的结果是，内侧空间构成部51的一部分51B向远离母阵列基板60的一侧挠曲变形。并且，在基板变形工序中，在将母液晶面板70配置在大气压下的情况下，优选维持外侧空间S2的负压状态。例如，使未图示的密封材介于母CF基板50与母阵列基板60的外周端部之间，从而维持侧空间S2的负压状态。

此外，在基板变形工序中，在内侧空间构成部51的一部分51B挠曲的过程中，母CF基板50的一部分略微地从外侧空间S2侧向内侧空间S1侧(内侧空间构成部51的X轴方向上的中央侧)变位。其结果是，在X轴方向上，挠曲变形后的内侧空间构成部51(主要构成CF基板20的部分)的全长比在母阵列基板60中构成内侧空间S1的部分61(主要构成阵列基板30的部分)的全长长。

并且，在基板变形工序中，母液晶面板70的母阵列基板60侧被放置在工作台80的上表面80A(平坦面)上。因此，母阵列基板60不会因大气压而变形。此外，基板变形工序在后述的密封固化工序之前进行。因此，在基板变形工序中，密封材40未被固化，母CF基板50与母阵列基板60没有被完全地固定，因此利用气压P2能够使母CF基板50容易地挠曲变形。

并且，在基板变形工序中，在将空间件16配置在外侧空间S2的状态下，使外侧空间构成部52变位至列基板60侧，因此外侧空间构成部52变位至母阵列基板60侧直至空间件16与母阵列基板60接触。即，通过设定空间件16的高度，从而能够设定外侧空间构成部52的变位量、以及内侧空间构成部51的挠曲量。此外，如图4所示，外侧空间构成部52相对于内侧空间构成部51，分别配置在X轴方向的两侧，因此内侧空间构成部51分别在X轴方向的两端处弯曲变形。

在基板变形工序之后所进行的密封固化工序中，相对于密封材40，隔着母CF基板50或是母阵列基板60地照射外线的同时(或在照射之后)加热。由此，通过密封材40固化，从而母CF基板50以及母阵列基板60隔着密封材40彼此被完全地固定。

在密封固化工序之后所进行的分割工序中，使用刻划装置等，沿着图4所示的分割线L1，将母液晶面板70分割，并将母液晶面板70分割成构成内侧空间S1的部分即液晶面板10、以及构成外侧空间S2的部分即外侧部分71。由此，通过去除外侧部分71，母液晶面板70被分割成多枚液晶面板10(一对基板中的构成内侧空间的部分)。在此状态下，如图5所示，在液晶面板10中，阵列基板30形成为平板状，CF基板20形成为挠曲的状态。即，在图5的剖视图中，CF基板20的全长大于阵列基板30的全长。

如图1所示，在分割工序之后所进行的基板弯曲工序中，在具有期望的曲率半径的凸状曲面81A、凹状曲面82A的一对模具81、82之间夹入液晶面板10而按压液晶面板10，从而以向CF基板20(一个基板)侧凸起的方式，使液晶面板10弯曲。由此，CF基板20以及阵列基板30分别被弯曲，形成弯曲状的液晶面板10。并且，挠曲的状态下的CF基板20通过在弯曲过程中延伸，其挠曲被解除。此外，如图1所示，弯曲的液晶面板10的曲率中心P1相对于阵列基板30配置在CF基板20的相反侧。

接着，说明本实施方式的效果。在本实施方式中，在基板变形工序中，在使内侧空间构成部51的一部分51B向远离母阵列基板60的一侧挠曲后，在基板弯曲工序中，以向CF基板20侧凸起的方式使液晶面板10弯曲，从而挠曲的CF基板20(与内侧空间构成部51对应)延伸，CF基板20(一个基板中的构成内侧空间的部分)的周长(以图1的曲率中心P1为中心的圆弧的圆周方向的长度)大于阵列基板30(另一个基板中的构成内侧空间的部分)的周长。如此，能够抑制在基板弯曲工序中压缩应力对阵列基板30起作用的情况，因此能够抑制阵列基板30挠曲的情况。

接着，使用图6至图8的比较例进行详细说明。如图6所示，在比较例的母液晶面板7中，在内侧空间S1与外侧空间S2中分别配置相同尺寸的空间件15。在这种构成中，在贴合工序之后，在将母液晶面板7配置在大气压下的情况下，外侧空间构成部52没有挠曲，内侧空间构成部51也没有挠曲变形。因此，如图7所示，在分割母液晶面板7而得到的液晶面板1中，CF基板2以及阵列基板3分别为平板状，且在X轴方向上的全长相同。如图8所示，在使这种液晶面板1弯曲的情况下，由于两基板2、3的曲率半径的不同而可能导致阵列基板3受到压缩负荷并挠曲变形的情况。由此，在液晶面板1中，单元厚度不均一，导致显示品质下降。在本实施方式中，通过使CF基板20部分挠曲而具有余量，之后，使液晶面板10弯曲，因此能够抑制阵列基板30受到压缩负荷的情况。

此外，在本实施方式中具备负压工序，其在基板变形工序之前进行，在压力低于大气压的负压下，将外侧空间S2的压力设为低于大气压，在基板变形工序中，通过将一对基板50、60配置在大气压下，通过大气压使外侧空间构成部52的一部分变位至阵列基板30侧。能够利用大气压来按压CF基板20，与使用工具来按压的方法相比，能够均一地进行按压。并且，在液晶面板10的制造工序中，在负压下(真空下)实施一对基板50、60的贴合。因此，在基板贴合工序中，可以将外侧空间S2内设为低于大气压的压力。即，能够同时地实施负压工序以及基板贴合工序，能够抑制工序量的增加。

此外，在本实施方式的基板变形工序中，在将与配置在内侧空间S1的空间件15相比低的空间件16配置在外侧空间S2的状态下，使外侧空间构成部52变位至阵列基板30侧。通过设定配置在外侧空间S2的空间件16的高度，从而能够设定外侧空间构成部52的变位量，能够设定内侧空间构成部51的挠曲量。此外，在本实施方式中，液晶面板10的制造过程中，能够利用母液晶面板70从负压下被配置于大气压下，并使用大气压使CF基板20挠曲。即，仅将空间件16配置在外侧空间S2，就能够使CF基板20挠曲，因此没有必要使用用于使CF基板20挠曲的专用的设备，是优选的。

然而，如图9所示，在相同长度L的一对基板91、92不隔着密封材而使其弯曲的情况下，在一对基板91、92的周向的两端处，基板91的端面91A与基板92的端面92A的位置偏移。端面91A与端面92A的位置偏移量SL能够根据以下的式(1)求出。在式(1)中，R是基板91的背面的曲率半径，d是一对基板91、92的间隔(单元厚度)，t1是外侧的基板91的厚度，t2是内侧的基板92的厚度。假设当使一对基板91、92在彼此的周端部通过密封材被固定的状态下弯曲时，基板92在周向上仅被压缩(2*SL)。因此，只要在弯曲前的状态下将基板91相对于基板92仅增长(2*SL)，就能够抑制在弯曲时压缩负荷对基板92起作用的情况。在此，在本实施方式中，只要基于式(1)来计算SL，并基于该SL来设定空间件16的高度即可。

SL＝L/2*(t1+t2+d)/2/(R+t1/2)····(1)

例如，在L＝135mm、R＝800mm、d＝3μm、t1＝t2＝0.15mm的情况下，根据式(1)，SL约为13μm。本申请发明人确认：在外侧空间构成部52的X轴方向上的长度为20mm的情况下，通过将空间件16的高度设为1.5μm(空间件15的高度的一半)，仅能将CF基板20相对于阵列基板30增长13μm。此外，如图4所示，外侧空间构成部52相对于内侧空间构成部51，分别配置在X轴方向的两侧，因此内侧空间构成部51分别在X轴方向的两端处弯曲变形。因此，在将空间件16的高度设为1.5μm的情况下，CF基板20仅相对于阵列基板30共计仅增长26μm(＝2*SL)。

<其它实施方式>

本发明不限于通过上述记载和附图说明的实施方式，例如下面的实施方式也包含在本发明的技术范围中。

(1)在上述实施方式中，示例出了分割母液晶面板70来制造多枚液晶面板10的构成，但并不限定于此。

(2)在上述实施方式中，作为一个基板示例出母CF基板50，作为另一个基板示例出母阵列基板60，但并不限于此，例如，也可以将一个基板设为母阵列基板60，将另一个基板设为母CF基板50。即，也可以以向阵列基板30侧凸起的方式，使液晶面板10弯曲。

(3)在上述实施方式中，示例出在基板变形工序中，使用大气压来使外侧空间构成部52变位至母阵列基板60侧的方法，但并不限于此，也可以利用工具等来按压外侧空间构成部52，从而变位至母阵列基板60侧。

(4)在上述实施方式中，也可以不在外侧空间S2配置空间件16。

(5)在上述实施方式中，作为显示面板示例出了在一对基板之间隔着液晶层的液晶面板，但本发明也可以应用在一对基板之间隔着液晶以外的功能性有机分子(介质层)的显示面板。

附图标记说明

10…液晶面板(显示面板，一对基板中的构成内侧空间的部分)、15…空间件(配置在内侧空间的空间件)、16…空间件(配置在外侧空间的空间件)、40…密封材、50…母CF基板(一对基板之中的一个基板)、51…内侧空间构成部、51A…端部(内侧空间构成部中的靠外侧空间构成部的一部分的一侧的端部)、52…外侧空间构成部、60…母阵列基板(一对基板之中的另一个基板)、71…连结部(一对基板中的构成外侧空间的部分)、S1…内侧空间、S2…外侧空间。

Claims (3)

1.一种显示面板的制造方法，其特征在于，

配置成对置状的一对基板之间的空间具有内侧空间和外侧空间，所述内侧空间由介于所述一对基板之间的密封材包围，所述外侧空间配置在所述内侧空间的外侧，在所述一对基板之中的一个基板中，将构成所述内侧空间的部分设为内侧空间构成部，在所述一个基板中将构成所述外侧空间的部分设为外侧空间构成部时，所述显示面板的制造方法包括：

基板变形工序，通过使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述一对基板之中的另一个基板侧，从而所述内侧空间构成部中的靠所述外侧空间构成部的所述一部分的一侧的端部以所述密封材为支点向远离所述另一个基板的一侧旋转变位，其结果是，使所述内侧空间构成部的至少一部分向远离所述另一个基板的一侧翘曲；

分割工序，其在所述基板变形工序之后进行，将所述一对基板分割成构成所述一对基板中的所述内侧空间的部分、和构成所述一对基板中的所述外侧空间的部分；以及

基板弯曲工序，其在所述分割工序之后进行，以向所述一个基板侧凸起的方式，使构成所述一对基板中的所述内侧空间的部分弯曲。

2.根据权利要求1所述的显示面板的制造方法，其特征在于，包括：

负压工序，其在所述基板变形工序之前进行，在压力低于大气压的负压下，将所述外侧空间的压力设为低于大气压，

在所述基板变形工序中，通过将所述一对基板配置在大气压下，通过大气压使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述另一个基板侧。

3.根据权利要求1或2所述的显示面板的制造方法，其特征在于，

在所述基板变形工序中，在将与配置在所述内侧空间的空间件相比低的空间件配置在所述外侧空间的状态下，使所述外侧空间构成部的至少一部分变位至所述另一个基板侧。

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