JP2000193989A - 角の領域のシ―ル材の塗布が制御された液晶セルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】広い表示領域を有する液晶セルが確保できよう
に、基板の角の領域にシール材を塗布する方法を提供す
る。 【解決手段】第１の基板２０の一方の面の辺の領域に凸
部１００を設け、角の領域の上面が低くなるように段差
を与える。ディスペンサーにより、第１の基板２０の周
囲に沿って辺の領域及び角の領域にシール材３０を塗布
する。第１の基板２０に第２の基板を重ねると、塗布さ
れたシール材３０は潰れるが、段差があるため、液晶セ
ルの角の領域ではシール材の内側の縁３６の広がりが小
さくなる。この方法によれば、角の領域におけるシール
材３０の内側への広がりを防止し、表示領域１３に接近
してシール材を枠状に制御可能に形成できるので、従来
に比べて広い表示領域を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２つの対向する基板の
周辺部近傍をシール材で封着して形成される液晶セルの
角の領域に塗布されるシール材に関する。具体的には、
本発明は、ディスペンサーにより周辺部近傍に塗布され
たシール材により２枚の基板を封着して液晶セルを形成
する際に、角の領域のシール材が内側に広がるのを抑
え、広い表示領域を有する（狭い額縁）の液晶セルを提
供することに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶セルは、腕時計、電卓等の表示パネ
ルとして利用されている。近年の応用分野は、モバイル
機器（情報端末機器）または大型表示用へと用途が拡大
している。

【０００３】図１は、２枚の基板を対向させて周辺部近
傍をシール材（例えばエポキシ樹脂）で封着して形成さ
れた従来の液晶セル構造を示す。（ａ）は、液晶セルの
平面構造の投影図である。（ｂ）は、（ａ）の切断線Ａ
−Ａ’の断面図である。特に（ａ）には、液晶セルの内
部の画素領域（表示領域）１３とシール材３０の封着の
様子が示されている。

【０００４】第１の基板２０は、平滑な硬質ガラスなど
である。第１の基板２０の上面の大部分は、ＲＧＢのカ
ラーフィルター（ＣＦ）よりなる着色層が形成された画
素領域（表示領域）１３によって占められている。例え
ば、第１の基板の表示領域１３の周辺部近傍に、シール
材３０が塗布される。画素領域１３には、全面にわたっ
て液晶セルの厚さを一定に保つため微小スペーサ４０が
散布されている。第２の基板１０は硬質ガラスからな
り、基板２０に対向する表面の画素（ｐｉｘｅｌ）に対
応して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。第２の基板
１０を第１の基板２０に重ね合わせると、塗布されたシ
ール材３０は潰され２つの基板１０・２０を接着する。
２つの基板を接着した状態で、焼成（熱処理）すること
によりシール材（例えばエポキシ樹脂）３０は硬化し、
液晶セルが封着される。この液晶セルに、シール材３０
の間隙を通して周知の方法で液晶が注入され、最終製品
が製造される。

【０００５】図１（ｃ）は、従来の液晶セルの角の領域
４２をシール材３０により封着する様子を模式的に示
す。角の領域４２のシール材３０は、実線３９によって
示されるように塗布されている。シール材３０は、第２
の基板１０により潰される過程で、角３９の両側から集
まり点線３８のような円弧状になる。

【０００６】画素領域１３は、一般に液晶セルの辺の領
域４４ではシール材３０の縁３６に接近し、広く表示領
域１３を確保できるように形成される。しかし、シール
材３０は、角において縁３８が円弧状に基板２０の内側
に延びると、画素領域１３の角１５を覆う。このように
画素領域１３とシール材３０が接触すると、角１５に表
示不良が生ずる。角の領域４２の表示品質を維持しよう
とすれば、画素領域１３の角１５をシール材３０の内側
の縁３８から遠ざける必要がある。しかし、その場合
は、画素領域１３とシール材３０の内側の縁３６との間
隔も対応して広くなり、基板２０を大きくしなければ、
画素領域１３を大きくすることができない。

【０００７】例えば、特開平４ー２０９２９号公報は、
２枚の基板の周縁部に凹凸部を設け、その凹凸部にシー
ル材を塗布して他の基板と向き合わせて封着された液晶
セルを開示する。この凹凸パターンをシール材塗布部分
に設けることにより、接着強度が強固になり、液晶セル
の中に水分の侵入するのを抑え、表示パネルとしての信
頼性を保証している。

【０００８】特開昭５２−４５９４７号公報は、液晶セ
ルを形成する１つの基板の周辺部近傍にシール材の塗布
位置に沿って余剰分の落し溝を設けた技術を開示する。
２枚の基板を合わせて封着する過程で、シール材の余剰
分は溝に流れ込む。シール材の封着際の不規則な波現象
（うねり）は、溝部の線に沿って解消される。この液晶
セルの画素の縁は美しくなり、表示パネルとしての製品
価値を向上させる。

【０００９】しかしながら、これら引用例は、基板の角
の領域の対するシール材の塗布の方法を改善することを
意図していない。これら引用例は、角の領域においても
表示領域に対して額縁部分を狭くできる液晶セルの製造
を提供する技術ではない。

【００１０】一方、特に近年モバイル機器例えばノート
ブックコンピュータ、パーソナル・データ・アシスタン
ト（ＰＤＡ）、ハンディーホーンの普及に伴い、狭い額
縁の液晶表示パネルの要求が強くなっている。狭い額縁
の液晶セルの社会的要求に対して、２つの基板を封着す
るシール材を特に角１５の領域で表示領域の角の邪魔に
ならないように塗布する必要がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広い
表示領域を有する液晶セルが確保できように、基板の角
部の領域にシール材を塗布する方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、２つの基板の
辺の領域及び角の領域をシール材により封着されて形成
された液晶セルの製造方法であって、第１の基板の一方
の面の角の領域が、辺の領域よりも低くなるように段差
を設ける工程と、第１の基板の周辺に沿って前記辺の領
域及び角の領域にシール材を塗布する工程と、第１の基
板の前記一方の面に第２の基板を重ねて、前記辺の領域
及び角の領域に塗布されたシール材を潰して前記２つの
基板を封着する工程とからなる液晶セルの製造方法を与
える。

【００１３】本発明は、２つの基板の周辺部近傍にシー
ル材を塗布し封着して形成された液晶セルの製造方法で
あって、第１の基板の一方の面の辺の領域及び角の領域
にシール材を塗布する工程と、第１の基板の前記一方の
面に第２の基板を重ねて、前記辺の領域及び角の領域に
塗布されたシール材を潰して、前記２つの基板を封着す
る工程とを備え、前記シール材を塗布する工程は、前記
２つの基板を封着する工程において潰されたシール材の
内側の縁が実質的に角を形成するように、前記第１の基
板の角に突き出して角の領域にシール材を塗布すること
を特徴とする液晶セルの製造方法を与える。

【００１４】

【発明の実施の形態】図２は、第１の基板２０の辺及び
角の領域にシール材３０を塗布する方法の１つの実施態
様を示す。辺の領域には、基板２０の辺に沿って凸部１
００を設けられている。基板２０の周辺部近傍におい
て、角の領域の上面が、辺の領域の凸部１００の上面に
対して低くなるように段差を与える。

【００１５】本発明の本質は、基板２０の角の領域のシ
ール材３０の潰れる量を調整し、シール材の縁３６ー３
８と表示領域１３とをできる限り近づけるのもである。
従って、基板２０の辺の領域に凸部１００を設けること
に限定されない。角の領域の上面が、辺の領域の上面よ
り低くなるように基板２０に形成されていればよい。例
えば、図４に関連して後述するように、基板２０の表面
に対して、角の領域において溝部（例えば凹部）を形成
するものであってもよい。

【００１６】第１の基板２０をカラーフィルター（Ｃ
Ｆ）層からなる画素領域（表示領域）１３を含むＣＦ基
板とし、第２の基板１０をＴＦＴを含むＴＦＴ基板とし
ている。本発明の理解のために、図２は、ＣＦ基板２０
を下にして、液晶セルの角の領域のシールの状態を示
す。

【００１７】図２のシール材３０の実線は、シール材を
基板２０の周辺に沿って辺及び角の領域に均一に塗布し
た様子を示す。ディスペンサーは、上辺の領域の凸部１
００の上面をｘ方向に向かって移動する。塗布量のむら
が生じないように角の領域において滑らかに円弧を描き
ｙ方向に向きを変え右辺に沿って移動する。この塗布方
法により、液晶セルの角の領域のシール状態は、品質的
に均一になる。

【００１８】図３は、基板２０の辺の領域の凸部１００
と角の領域の上面に塗布されたシール材３０の断面形状
を示す。シール材３０は、場所に拘わらずほぼ２０μｍ
の高さの体積形状を有するように塗布されている。第２
の基板１０を重ねることにより、シール材３０は潰され
て広がり、２つの基板１０・２０を封着する。

【００１９】図３の（ａ）及び（ｂ）は、図２の切断線
ＢーＢ’とＣ−Ｃ’のところの断面図である。例えば凸
部１００は幅３００μｍで高さ３μｍとする。２つの基
板は、画素領域１３の上のスペーサ４０によりほぼ８μ
ｍの間隔で封着される。（ｂ）は、角の領域においてシ
ール材３０が潰された際の縁３８の広がりは小さく、
（ａ）の場合の約６０〜７０％程度の幅であることを示
す。特にシール材３０の内側の縁３８が基板の内部に延
びる距離は減少していることが、図２の点線３６−３８
からわかる。

【００２０】基板２０の周辺部近傍に塗布されたシール
材３０は、角の領域において辺の領域の凸部１００の高
さより凸部の高さ分（３μｍ）だけ低い。角の領域のシ
ール材３０は、凸部の高さの分、潰される量が減る。こ
の実施態様では、基板２０の角の領域ではシール材３０
の縁３８が広がる範囲は限定される。一方辺の領域では
凸部１００の体積分、シール材３０の広がる幅が大き
い。本発明では、辺の領域と角の領域でのシール材３０
の潰れる幅の差を利用して、図２の点線３６−３８の形
状を、円弧ではなく直角に近づくようにしている。

【００２１】潰れたシール材の縁３８が所定の形状に調
節できるように、辺領域の凸部１００とは別のパターン
を適便選ぶことができる。例えば、基板２０の辺の領域
の凸部１００の高さを角に近づくにつれて段階的に低く
なるパターンなどがある。

【００２２】凸部１００は、基板２０の画素領域１３を
形成するプロセスを援用することにより形成できる。画
素領域１３は、色の三原色（ＲＧＢ）を与えるカラーフ
ィルター用着色層の上面を透明電極ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜により覆った構造としてい
る。

【００２３】基板２０の上に画素領域１３の着色層及び
ＩＴＯ層を形成する際、凸部１００を含む辺の領域にも
任意の色の着色層に付着する。付着された着色層を適便
パターニングすることにより、基板２０の辺の領域に凸
部１００のパターンが形成される。その後、基板２０の
全面にＩＴＯ層を付着する。この態様では図２の角の領
域の着色層のない所にもＩＴＯ層が付着されている。

【００２４】一方図４のように角の領域に溝部（例えば
凹部）１０５を形成する態様では、画素領域１３に着色
層を形成する工程で、辺及び角の領域にも着色層を形成
する。これら領域の着色層を選択的にエッチングして、
溝部１０５を形成する。基板２０の全面にＩＴＯ層を付
着するのは、凸部１００を形成する場合と同様である。
塗布されているシール材３０の体積量を越えないよう
に、最適な深さ、形状、幅の溝部１０５が設計される。
溝部１０５は、基板の角の領域に塗布されたシール材３
０の潰れる量を調整し、決められた位置及び幅で液晶セ
ルの角の領域を封着できる効果を有する。例えばこの溝
により液晶セルの角の領域のシール材３０の縁３８は、
ほぼ直角をなす。

【００２５】基板２０の周辺部近傍にパターン１００・
１０５を形成する際の着色層の高さは、必ずしも画素領
域１３と同じ高さである必要はない。例えば画素領域の
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれ画素（ｐｉｘ
ｅｌ）をパターニング形成する毎に、周辺部にＲ、Ｇ、
Ｂの着色層を積層すると、画素領域の２倍又は３倍の高
さとなる。

【００２６】シール材３０は、液晶セルの周辺部近傍を
一定幅で封着する。そのため基板の周辺部近傍の上面に
対して一定のぬれ（ｗｅｔｔｉｎｇ）性を有することを
考慮して選定される。これら実施態様ではシール材３０
の塗布される辺及び角の領域の上面は、同じＩＴＯ層で
ある。従って基板２０の辺及び角の領域はシール材３０
に対して同じぬれ性を示し、場所によらずシール材３０
の塗布状態は同じである。

【００２７】またシール材３０は、塗布する際には一定
の流動性を有する。中間的な熱処理により、塗布された
シール材の粘性は多少低下する。シール材は、粘性の低
下により流動性が増し、基板１０の辺及び角の領域に均
一に塗布される傾向がある。次に２つの基板１０・２０
を加圧しつつ加熱して、シール材を硬化させて液晶セル
を封着する。本実施態様では、所定のエポキシ樹脂を選
び、中間的熱処理を７０〜９０℃、硬化温度を１２０〜
２００℃として封着工程を実行している。この特性を有
するなら、他の熱硬化性樹脂も利用可能である。

【００２８】次に、図５は、ディスペンサーの移動を制
御してシール材３０を塗布し、液晶セルの角の領域をシ
ール材３０が実質的に直角に封着する別の態様を示す。
図のシール材３０の実線は、基板２０にディスペンサー
により塗布されたシール材３０の形状を示す。この実施
態様の重要な点は、実線のように塗布されたシール材３
０の形状は、潰されて内側の縁３８が直角に近づく点で
ある。

【００２９】この実施態様は、角の領域でディスペンサ
ーを複雑に移動させ、急激な方向変更を行っている。し
かしながら、ディスペンサーによる塗布に限定されず、
スクリーン印刷などの他の方法のシール材の塗布も利用
できる。

【００３０】ディスペンサーを用いた場合、ディスペン
サーは、上辺の領域をｘ方向に沿って移動し、角の領域
に近ずくにつれて基板２０の外側に寄り基板の角に至
る。基板２０の角からｙ方向に沿って基板２０の内側に
戻りつつ右辺領域を移動する。このディスペンサーの動
きにより、シール材３０は塗布され、基板の角に突出し
内側の縁は間隙を形成する。この方法では、辺の領域か
ら角の領域に連続してディスペンサーを移動して一回で
塗布していが、辺及び角の領域でディスペンサーを独立
に移動してもよい。

【００３１】図５の実線のように塗布されたシール材３
０は、別の基板１０を重ねと、角の領域の両側からシー
ル材３０が寄せて継目３７を形成して間隙を埋める。角
の領域を封着するシール材３０の内側の縁３８は極力直
角にでき、狭い額縁の液晶セルが形成される。本態様
は、角の領域で表示品質の良い狭い額縁の液晶セルを提
供できる利点がある。

【００３２】図６は、実際に上記のようにディスペンサ
ーによりシール材３０を塗布され潰されても、内側の縁
３６−３８は間隙を埋めない場合が起こりうることを示
す。この間隙が存在したまま、封着された２つの基板１
０・２０をカット・ライン１１０において切断すると、
角の領域に欠陥３８が生ずる。この欠陥３８は、液晶セ
ルの不良の原因である。この欠陥を無くすために、シー
ル材３０の縁３６−３８により形成された間隙を小さく
する必要がある。

【００３３】図７の（ａ）は、基板２０の角の領域に平
面が矩形状の凸部１２０を設け、シール材３０の潰れる
量を増やす例を示す。凸部１２０は、角の領域に液晶セ
ルの対角線に一致させて形成される。凸部１２０の上面
のシール材３０は、角の領域においては、図６と比べ、
第２の基板１０に潰され量は多い。シール材の潰れる量
が増えた分、内側のシール材３０の縁３６−３８が角３
９の両側から寄せ継目３７を形成して間隙を埋めること
になる。

【００３４】液晶セルの角で欠陥を無くす別の方法とし
て、図７の（ｂ）に示すように間隙内の所定の位置にシ
ール材の打点（ドット）１３０を塗布する。間隙にシー
ル材のドット１３０が存在すると、角３９の両側からシ
ール材の縁３６−３８が寄り、シール材のドット１３０
と組合わされて、継目３７を形成して間隙をシール材３
０で埋める。このように封着された２つの基板１０・２
０をカット・ライン１１０で切断すると、角の領域に欠
陥のない液晶セルが確保される。代替方法として、シー
ル材の打点（ドット）１３０を先に塗着し、その後打点
を囲むようにシール材３０を塗布してもよい。

【００３５】図６及び図７の実施態様は、基板の周辺部
近傍に凸部１００や凹部１０５を設ける最初の実施態様
と組合わせて適用することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】液晶セルの角の領域において、シール材
が画素領域の角に及ばない、シール材の塗布方法を実現
できる。この本発明の方法により、従来と同じ広さの基
板を使って、従来より広い表示領域を有する液晶セルを
確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２枚の基板の周辺部近傍をシール材で封着して
形成された従来の液晶セル構造を示す。

【図２】基板２０の辺の領域に凸部１００を設け、シー
ル材を塗布する方法の本発明の１つの実施態様を示す。

【図３】図２において示された液晶セルを封着している
シール材３０の辺の領域と角の領域の断面形状を示す。

【図４】基板２０の角の領域に凹部１０５を設け、シー
ル材を塗布する方法の本発明の１つの実施態様を示す。

【図５】液晶セルの角の領域において、シール材の縁３
６−３８が実質的に直角になるようにシール材３０を塗
布する別の本発明の実施態様を示す。

【図６】塗布されたシール材３０は潰され、シール材の
内側の縁３６−３８が間隙を形成している様子を示す。

【図７】（ａ）は、角の領域に凸部１２０を設けシール
材３０の内側の縁３６−３８が間隙を埋めている様子を
示す。（ｂ）は、打点１３０を間隙内に置き、シール材
３０の内側の縁３６−３８が間隙を埋めている様子を示
す。

【符号の説明】

１０ ：基板、又はＴＦＴ基板 １３ ：画素領域、又は表示領域 １５ ：画素領域（表示領域）の角 ２０ ：基板、又はＣＲ基板 ３０ ：シール材 ３６ ：２つの基板を封着するシール材の縁 ３７ ：角３９の両側のシール材が寄せ間隙を埋めて形
成された継目 ３８ ：２つの基板を封着するシール材の角の内側の縁 ３９ ：塗布されたシール材の内側の角の内側の縁 ４０ ：スペーサ ４２ ：液晶セルの角の領域 ４４ ：液晶セルの辺の領域 １００：辺の領域の凸部 １１０：カット・ライン １２０：角の領域の凸部 １３０：シール材の打点（ドット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 通一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 三和 宏一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 ホン・チャン・リー アメリカ合衆国ニューヨーク州エンディコ ット、ツーダー・ドライブ ８ (72)発明者 ドナルド・フィリップ・セラフィン アメリカ合衆国ニューヨーク州ベスタル、 ラノ・ブールバード 400 (72)発明者 ディーン・ウィリアム・スキナー アメリカ合衆国ニューヨーク州ベスタル、 カントリー・クラブ・ロード 804

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの基板の辺の領域及び角の領域をシー
   ル材により封着されて形成された液晶セルの製造方法で
   あって、 第１の基板の一方の面の角の領域が、辺の領域よりも低
   くなるように段差を設ける工程と、 第１の基板の周辺に沿って前記辺の領域及び角の領域に
   シール材を塗布する工程と、 第１の基板の前記一方の面に第２の基板を重ねて、前記
   辺の領域及び角の領域に塗布されたシール材を潰して前
   記２つの基板を封着する工程とからなる液晶セルの製造
   方法。
2. 【請求項２】第１の基板は、カラー・フィルター層を含
   み、第２の基板がＴＦＴを含む請求項１の製造方法。
3. 【請求項３】シール材は、エポキシ樹脂を含む請求項１
   又は２の製造方法。
4. 【請求項４】第１の基板の前記辺の領域は、凸部を有す
   る請求項１の製造方法。
5. 【請求項５】第１の基板の前記角の領域は、溝部を有す
   る請求項１の製造方法。
6. 【請求項６】前記溝部は、円弧状に形成されている請求
   項５の製造方法。
7. 【請求項７】前記凸部は、前記第１の基板上に着色層を
   付着して、パターニングして形成される請求項４の製造
   方法。
8. 【請求項８】前記溝部は、前記第１の基板上に着色層を
   付着して、前記着色層を選択的にエッチングして形成さ
   れる請求項５又は６の製造方法。
9. 【請求項９】前記凸部又は溝部を含む前記辺の領域及び
   角の領域上に透明電極ＩＴＯを形成する工程を含む請求
   項４〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 【請求項１０】２つの基板の周辺部近傍にシール材を塗
    布し封着して形成された液晶セルの製造方法であって、 第１の基板の一方の面の辺の領域及び角の領域にシール
    材を塗布する工程と、 第１の基板の前記一方の面に第２の基板を重ねて、前記
    辺の領域及び角の領域に塗布されたシール材を潰して、
    前記２つの基板を封着する工程とを備え、 前記シール材を塗布する工程は、前記２つの基板を封着
    する工程において潰されたシール材の内側の縁が実質的
    に角を形成するように、前記第１の基板の角に突き出し
    て角の領域にシール材を塗布することを特徴とする液晶
    セルの製造方法。
11. 【請求項１１】前記シール材を塗布する工程は、ディス
    ペンサー又はスクリーン印刷により行う請求項１０の製
    造方法。
12. 【請求項１２】前記シール材を塗布する工程の前に又は
    後に、前記角の領域にシール材のドットを塗布する工程
    とを含む請求項１０又は１１の製造方法。
13. 【請求項１３】前記第１の基板の角の領域は、矩形状の
    凸部を含み、前記シール材を塗布する工程では前記シー
    ル材を前記矩形状凸部上を通るように塗布する請求項１
    ０又は１１の液晶セルの製造方法。
14. 【請求項１４】第１の基板の前記辺の領域は、前記辺の
    領域に凸部を有している請求項１０〜１３のいずれか１
    項に記載の液晶セルの製造方法。