JP2002182222A - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents
液晶パネルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルター基板上に形成された突起に
よって、液晶パネルのセルギャップを保持するビーズレ
ス方式の液晶パネルでは、生産工程におけるカラーフィ
ルター基板への負荷により、突起が塑性変形を起こし、
所望のセルギャップ得られない。 【解決手段】 突起高さの縮小量を、配向膜印刷工程に
おいては０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下、その他の
工程においては、突起の単位面積当たりの密度に反比
例、突起の対向基板に接する面の面積に反比例、突起高
さに比例すると見積り、予め突起をこの縮小量だけ高く
作成する。
よって、液晶パネルのセルギャップを保持するビーズレ
ス方式の液晶パネルでは、生産工程におけるカラーフィ
ルター基板への負荷により、突起が塑性変形を起こし、
所望のセルギャップ得られない。 【解決手段】 突起高さの縮小量を、配向膜印刷工程に
おいては０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下、その他の
工程においては、突起の単位面積当たりの密度に反比
例、突起の対向基板に接する面の面積に反比例、突起高
さに比例すると見積り、予め突起をこの縮小量だけ高く
作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基板間に液
晶材料を挟持し、この２枚の基板間の間隔を一定に保持
するために突起を用いた液晶パネルの製造方法に関する
ものである。
晶材料を挟持し、この２枚の基板間の間隔を一定に保持
するために突起を用いた液晶パネルの製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術について、図３を用いて説明
する。
する。
【０００３】液晶パネルは２枚の基板を貼り合せて組み
立てられているが、２枚のガラス基板１１、１２間のギ
ャップを均一に保持するために、スペーサーを設置する
ことが必要である。
立てられているが、２枚のガラス基板１１、１２間のギ
ャップを均一に保持するために、スペーサーを設置する
ことが必要である。
【０００４】従来、スペーサーとしてジビニールベンゼ
ン系やベンゾグアナミン系の樹脂製球状ビーズ５１、ま
たは酸化珪素系の無機球状ビーズ５１を２枚のガラス基
板１１、１２のいずれか一方の基板に散布した後に、２
枚の基板を貼り合せていた。
ン系やベンゾグアナミン系の樹脂製球状ビーズ５１、ま
たは酸化珪素系の無機球状ビーズ５１を２枚のガラス基
板１１、１２のいずれか一方の基板に散布した後に、２
枚の基板を貼り合せていた。
【０００５】上記ビーズ散布方式は、その簡便性によ
り、現在生産されている大多数の液晶パネルの組立てに
適用されている。
り、現在生産されている大多数の液晶パネルの組立てに
適用されている。
【０００６】しかしながら、近年、液晶パネルに対する
表示品位向上の要求にともない、以下の点の改善が要求
されている。すなわち、（１）散布されたビーズ５１及
びその周辺からの光ぬけや、散布時のビーズ凝集による
光ぬけに起因する、表示の不均一性やコントラストの低
下、（２）更なるセルギャップ均一性の向上、（３）液
晶パネルに振動を与えた時のビーズ粒子５１の移動に起
因するセルギャップ均一性の低下、または配向膜４表面
への傷、（４）液晶パネルの一部に集中荷重が負荷され
た場合に、ビーズ５１がカラーフィルター層３にめり込
むことに起因するセルギャップムラ発生等である。
表示品位向上の要求にともない、以下の点の改善が要求
されている。すなわち、（１）散布されたビーズ５１及
びその周辺からの光ぬけや、散布時のビーズ凝集による
光ぬけに起因する、表示の不均一性やコントラストの低
下、（２）更なるセルギャップ均一性の向上、（３）液
晶パネルに振動を与えた時のビーズ粒子５１の移動に起
因するセルギャップ均一性の低下、または配向膜４表面
への傷、（４）液晶パネルの一部に集中荷重が負荷され
た場合に、ビーズ５１がカラーフィルター層３にめり込
むことに起因するセルギャップムラ発生等である。
【０００７】これらの問題点を解決すべく、近年、予め
カラーフィルター層３上にフォトリソグラフィー等の手
法を用いて、一定間隔に、均一高さとなるように形成さ
れた樹脂製の突起をセルギャップ保持のためのスペーサ
ーとし、散布ビーズ５１を省略する構成（ビーズレス構
成）が検討され、一部の商品では、すでに採用されてい
る。
カラーフィルター層３上にフォトリソグラフィー等の手
法を用いて、一定間隔に、均一高さとなるように形成さ
れた樹脂製の突起をセルギャップ保持のためのスペーサ
ーとし、散布ビーズ５１を省略する構成（ビーズレス構
成）が検討され、一部の商品では、すでに採用されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラーフィルター層３上に形成された樹脂製の突起は、塑
性変形量が大きく、突起形成後の配向膜印刷工程、その
後のパネル組立て工程（シール印刷工程、シール硬化工
程、真空注入工程、封口工程）において、カラーフィル
ター基板１１に大きな負荷がかかるため、突起の高さが
低くなり、所望のセルギャップが得られない、という課
題があった。
ラーフィルター層３上に形成された樹脂製の突起は、塑
性変形量が大きく、突起形成後の配向膜印刷工程、その
後のパネル組立て工程（シール印刷工程、シール硬化工
程、真空注入工程、封口工程）において、カラーフィル
ター基板１１に大きな負荷がかかるため、突起の高さが
低くなり、所望のセルギャップが得られない、という課
題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶パネルの製造方法は、上記配向膜印刷
工程、およびパネル組み立て工程における突起高さの縮
小量（塑性変形量及び弾性変形量）を予め見積もってお
き、見積もり分相当の高さを、液晶パネル組み立て後の
所望の高さに加えた高さを有する突起を突起形成工程に
おいて形成する、液晶パネルの製造方法である。
に、本発明の液晶パネルの製造方法は、上記配向膜印刷
工程、およびパネル組み立て工程における突起高さの縮
小量（塑性変形量及び弾性変形量）を予め見積もってお
き、見積もり分相当の高さを、液晶パネル組み立て後の
所望の高さに加えた高さを有する突起を突起形成工程に
おいて形成する、液晶パネルの製造方法である。
【００１０】突起の高さの縮小量は、配向膜印刷工程に
おいては、突起の単位面積当たりの密度、突起の形成さ
れていない基板に接する面の面積、配向膜印刷工程後の
突起の高さに無関係に、０．１５〜０．２５μｍとし、
その後のパネル組立て工程では、突起の単位面積当たり
の密度に反比例する、または突起の形成されていない基
板に接する面の面積に反比例する、または配向膜印刷後
工程後の突起高さに比例すると見積ることが妥当であ
る。
おいては、突起の単位面積当たりの密度、突起の形成さ
れていない基板に接する面の面積、配向膜印刷工程後の
突起の高さに無関係に、０．１５〜０．２５μｍとし、
その後のパネル組立て工程では、突起の単位面積当たり
の密度に反比例する、または突起の形成されていない基
板に接する面の面積に反比例する、または配向膜印刷後
工程後の突起高さに比例すると見積ることが妥当であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の液晶パネルは、２枚の基
板のいずれか一方の基板上に前記２枚の基板の間隔を一
定に保持するための樹脂性の突起を形成する突起形成工
程と、前記一方の基板上に形成された突起上に配向膜を
印刷する配向膜印刷工程と、前記配向膜が印刷された前
記一方の基板と前記２枚の基板のうちの前記突起の形成
されていない他方の基板との間に液晶材料を挟持させる
ために前記２枚の基板を組み立てるパネル組み立て工程
と、を備えた液晶パネルの製造方法であって、前記突起
形成工程において形成する突起の高さを、前記パネル組
み立て工程後に所望の高さとなるよう、前記所望の高さ
に、前記配向膜印刷工程および前記パネル組み立て工程
における前記突起高さの縮小量を加えた高さとする液晶
パネルの製造方法である。
板のいずれか一方の基板上に前記２枚の基板の間隔を一
定に保持するための樹脂性の突起を形成する突起形成工
程と、前記一方の基板上に形成された突起上に配向膜を
印刷する配向膜印刷工程と、前記配向膜が印刷された前
記一方の基板と前記２枚の基板のうちの前記突起の形成
されていない他方の基板との間に液晶材料を挟持させる
ために前記２枚の基板を組み立てるパネル組み立て工程
と、を備えた液晶パネルの製造方法であって、前記突起
形成工程において形成する突起の高さを、前記パネル組
み立て工程後に所望の高さとなるよう、前記所望の高さ
に、前記配向膜印刷工程および前記パネル組み立て工程
における前記突起高さの縮小量を加えた高さとする液晶
パネルの製造方法である。
【００１２】また、本発明の液晶パネルの製造方法で
は、前記配向膜印刷工程における前記突起高さの縮小量
を、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とする。
は、前記配向膜印刷工程における前記突起高さの縮小量
を、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とする。
【００１３】また、本発明の液晶パネルの製造方法で
は、前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮
小量を、前記突起の単位面積あたりの密度に反比例す
る、と見積って得る。
は、前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮
小量を、前記突起の単位面積あたりの密度に反比例す
る、と見積って得る。
【００１４】また、本発明の液晶パネルの製造方法で
は、前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮
小量を、前記突起の前記他方の基板に接する面の面積に
反比例する、と見積って得る。
は、前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮
小量を、前記突起の前記他方の基板に接する面の面積に
反比例する、と見積って得る。
【００１５】また、本発明の液晶パネルの製造方法は、
前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮小量
を、前記配向膜印刷工程後における突起高さに比例す
る、と見積って得る。
前記パネル組み立て工程における前記突起高さの縮小量
を、前記配向膜印刷工程後における突起高さに比例す
る、と見積って得る。
【００１６】以下、発明の実施の形態の詳細について図
１および図２を用いて説明する。
１および図２を用いて説明する。
【００１７】１３．３インチＸＧＡ用のカラーフィルタ
ー基板１１の作成及び、１３．３インチＸＧＡのＴＦＴ
液晶パネルの組み立てを本発明の製造方法を用いて行な
った。
ー基板１１の作成及び、１３．３インチＸＧＡのＴＦＴ
液晶パネルの組み立てを本発明の製造方法を用いて行な
った。
【００１８】まず通常の工程を経て、顔料フォト法によ
ってブラックマトリクス２が作成され、その上にカラー
フィルタ層３と透明電極８を形成した１３．３インチＸ
ＧＡ用カラーフィルター基板１２を１６枚準備した（ａ
−１、ａ−２、ｂ−１、ｂ−２、ｃ−１、ｃ−２、ｄ−
１、ｄ−２、ｅ−１、ｅ−２、ｆ−１、ｆ−２、ｇ−
１、ｇ−２、ｈ−１、ｈ−２）。
ってブラックマトリクス２が作成され、その上にカラー
フィルタ層３と透明電極８を形成した１３．３インチＸ
ＧＡ用カラーフィルター基板１２を１６枚準備した（ａ
−１、ａ−２、ｂ−１、ｂ−２、ｃ−１、ｃ−２、ｄ−
１、ｄ−２、ｅ−１、ｅ−２、ｆ−１、ｆ−２、ｇ−
１、ｇ−２、ｈ−１、ｈ−２）。
【００１９】上記カラーフィルター基板１１に、スピン
コーターによってアクリル系のレジスト材料を塗布し、
プリベーク、所定パターンのマスクを介しての紫外線露
光、現像、ポストベークの工程を経て突起５２を形成し
た。
コーターによってアクリル系のレジスト材料を塗布し、
プリベーク、所定パターンのマスクを介しての紫外線露
光、現像、ポストベークの工程を経て突起５２を形成し
た。
【００２０】この時作成した突起５２は、図２に示すよ
うな円錐の頂点を取り除いた形状をしている。また、１
６枚のカラーフィルター基板上それぞれの突起５２は、
アクリル系レジスト材料の塗布膜厚の調整と、露光時の
パターンマスクの交換によって、突起高さ、単位面積当
たりの密度、面積（上底、下底）が異なるように作成し
た。１６枚のカラーフィルタ基板（ａ−１，ａ−２、ｂ
−１、ｂ−２、ｃ−１、ｃ−２、ｄ−１、ｄ−２、ｅ−
１、ｅ−２、ｆ−１、ｆ−２、ｇ−１、ｇ−２、ｈ−
１、ｈ−２）上の突起５２の高さ、単位面積当たりの密
度、面積（上底、下底）の測定結果を（表１）に示す。
うな円錐の頂点を取り除いた形状をしている。また、１
６枚のカラーフィルター基板上それぞれの突起５２は、
アクリル系レジスト材料の塗布膜厚の調整と、露光時の
パターンマスクの交換によって、突起高さ、単位面積当
たりの密度、面積（上底、下底）が異なるように作成し
た。１６枚のカラーフィルタ基板（ａ−１，ａ−２、ｂ
−１、ｂ−２、ｃ−１、ｃ−２、ｄ−１、ｄ−２、ｅ−
１、ｅ−２、ｆ−１、ｆ−２、ｇ−１、ｇ−２、ｈ−
１、ｈ−２）上の突起５２の高さ、単位面積当たりの密
度、面積（上底、下底）の測定結果を（表１）に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】また、パターンのピッチは横方向９９μ
ｍ、縦方向２９７μｍとした。
ｍ、縦方向２９７μｍとした。
【００２３】なお、１画素はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ１ｄｏ
ｔづつの計３ｄｏｔで形成される。
ｔづつの計３ｄｏｔで形成される。
【００２４】次にカラーフィルター基板１１に対向して
貼り合せるアレイ基板１２を８枚準備し、アレイ配線６
のうちの突起が接する個所のアレイ配線の膜厚を測定し
たところ、１．２２μｍであった。
貼り合せるアレイ基板１２を８枚準備し、アレイ配線６
のうちの突起が接する個所のアレイ配線の膜厚を測定し
たところ、１．２２μｍであった。
【００２５】これら計２４枚のラーフィルター基板１１
とアレイ基板１２に、所定の基板洗浄、配向膜印刷を施
した後に８枚のカラーフィルター基板（ａ−１、ｂ−
１、ｃ−１、ｄ−１、ｅ−１、ｆ−１、ｇ−１、ｈ−
１）を抜き取って、突起５２の高さを測定した。測定結
果を（表２）に示す。
とアレイ基板１２に、所定の基板洗浄、配向膜印刷を施
した後に８枚のカラーフィルター基板（ａ−１、ｂ−
１、ｃ−１、ｄ−１、ｅ−１、ｆ−１、ｇ−１、ｈ−
１）を抜き取って、突起５２の高さを測定した。測定結
果を（表２）に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】（表２）から、突起高さは配向膜印刷工程
において縮小することがわかる。突起５２の縮小量は、
突起５２の単位面積当たりの密度、面積、高さに、測定
精度の範囲内で無関係であり、０．１５μｍから０．２
５μｍの範囲内にあることがわかる。
において縮小することがわかる。突起５２の縮小量は、
突起５２の単位面積当たりの密度、面積、高さに、測定
精度の範囲内で無関係であり、０．１５μｍから０．２
５μｍの範囲内にあることがわかる。
【００２８】残った各８枚のカラーフィルター基板１
１、アレイ基板１２には、配向膜硬化、ラビング処理、
ラビング後洗浄の処理を施した後に、カラーフィルター
基板１１にシール印刷を、またアレイ基板１２には導電
ペイント塗布を施した。この時、シール材料中には繊維
径５．２μｍのガラスファイバーを２．０％混入した。
１、アレイ基板１２には、配向膜硬化、ラビング処理、
ラビング後洗浄の処理を施した後に、カラーフィルター
基板１１にシール印刷を、またアレイ基板１２には導電
ペイント塗布を施した。この時、シール材料中には繊維
径５．２μｍのガラスファイバーを２．０％混入した。
【００２９】これらの８組のカラーフィルター基板１１
とアレイ基板１２を貼り合せた後に、シール硬化後、ガ
ラス割断、真空注入、封口の所定の工程を実施して液晶
パネルを作成した。
とアレイ基板１２を貼り合せた後に、シール硬化後、ガ
ラス割断、真空注入、封口の所定の工程を実施して液晶
パネルを作成した。
【００３０】最後に、作成した液晶パネルのセルギャッ
プを測定して、測定結果から突起５２の高さを計算し
た。これらの測定結果を（表３）に示す。
プを測定して、測定結果から突起５２の高さを計算し
た。これらの測定結果を（表３）に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】（表３）より、配向膜印刷後の工程におい
ても突起５２の高さは縮小していることがわかる。この
変形は、突起５２に過重の加わる基板貼り合せ、シール
硬化、真空注入、封口工程におけるものと考えられる。
突起５２の縮小量は、測定値のバラツキはあるものの、
突起５２の単位面積当たりの密度に反比例し、突起５２
の対向するアレイ基板１２に接する面の面積（図２にお
ける突起上底５３の面積）に反比例し、配向膜印刷工程
後の突起高さに比例すると見積ることができる。これら
の見積もりから得られた関係により、パネル設計時にお
ける突起の密度、上底の面積、セルギャップ等の各パラ
メータから、具体的に突起高さの縮小分を得ることがで
きる。突起形成工程において、予めこの縮小分だけ高く
突起を形成すれば、所望のセルギャップを得ることがで
きる。
ても突起５２の高さは縮小していることがわかる。この
変形は、突起５２に過重の加わる基板貼り合せ、シール
硬化、真空注入、封口工程におけるものと考えられる。
突起５２の縮小量は、測定値のバラツキはあるものの、
突起５２の単位面積当たりの密度に反比例し、突起５２
の対向するアレイ基板１２に接する面の面積（図２にお
ける突起上底５３の面積）に反比例し、配向膜印刷工程
後の突起高さに比例すると見積ることができる。これら
の見積もりから得られた関係により、パネル設計時にお
ける突起の密度、上底の面積、セルギャップ等の各パラ
メータから、具体的に突起高さの縮小分を得ることがで
きる。突起形成工程において、予めこの縮小分だけ高く
突起を形成すれば、所望のセルギャップを得ることがで
きる。
【００３３】以上の結果より、液晶パネルのセルギャッ
プを一定に保持するために、２枚の基板のいずれか一方
の基板に樹脂製の突起が形成された液晶パネルの製造方
法において、所望のセルギャップを得るために、突起の
高さを、予めパネル組立て工程における突起の縮小分を
見積って、高めに作成することが必要であり、その突起
の変形量は、配向膜印刷工程においては、０．１５〜
０．２５μｍ、配向膜印刷後のパネル組立て工程におい
ては、突起の単位面積当たりの密度に反比例し、突起の
対向する基板に接する面の面積（上底の面積）に反比例
し、配向膜印刷工程後の突起高さに比例すると見積るこ
とができる。
プを一定に保持するために、２枚の基板のいずれか一方
の基板に樹脂製の突起が形成された液晶パネルの製造方
法において、所望のセルギャップを得るために、突起の
高さを、予めパネル組立て工程における突起の縮小分を
見積って、高めに作成することが必要であり、その突起
の変形量は、配向膜印刷工程においては、０．１５〜
０．２５μｍ、配向膜印刷後のパネル組立て工程におい
ては、突起の単位面積当たりの密度に反比例し、突起の
対向する基板に接する面の面積（上底の面積）に反比例
し、配向膜印刷工程後の突起高さに比例すると見積るこ
とができる。
【００３４】
【発明の効果】このように、本発明の液晶パネルの製造
方法によると、所望のセルギャップを安定して得ること
ができる。
方法によると、所望のセルギャップを安定して得ること
ができる。
【図１】本発明の液晶パネルの製造方法で作成した液晶
パネルの概略図
パネルの概略図
【図２】突起の形状を示す図
【図３】従来のビーズ散布方式により作成された液晶パ
ネルの概略図
ネルの概略図
２ ブラックマトリクス ３ カラーフィルター層 ４ 配向膜 ６ アレイ配線 ７ 液晶層 ８ 透明電極 １１ カラーフィルター基板 １２ アレイ基板 ５１ ビーズ ５２ 突起 ５３ 突起上底 ５４ 突起下底
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松川 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 化生 正人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H089 LA04 LA09 LA19 LA20 MA04X NA14 NA24 QA14 SA01 TA04 TA12 2H090 HA08 JA03 JC03 JC17 LA02 LA15 5C094 AA03 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 EA04 EA07 EC03 JA08
Claims (5)
- 【請求項１】 ２枚の基板のいずれか一方の基板上に前
記２枚の基板の間隔を一定に保持するための樹脂性の突
起を形成する突起形成工程と、前記一方の基板上に形成
された突起上に配向膜を印刷する配向膜印刷工程と、前
記配向膜が印刷された前記一方の基板と前記２枚の基板
のうちの前記突起の形成されていない他方の基板との間
に液晶材料を挟持させるために前記２枚の基板を組み立
てるパネル組み立て工程と、を備えた液晶パネルの製造
方法であって、 前記突起形成工程において形成する突起の高さを、前記
パネル組み立て工程後に所望の高さとなるよう、前記所
望の高さに、前記配向膜印刷工程および前記パネル組み
立て工程における前記突起高さの縮小量を加えた高さと
する液晶パネルの製造方法。 - 【請求項２】 前記配向膜印刷工程における前記突起高
さの縮小量を、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とす
る請求項１記載の液晶パネルの製造方法。 - 【請求項３】 前記パネル組み立て工程における前記突
起高さの縮小量を、前記突起の単位面積あたりの密度に
反比例する、と見積って得る請求項１または２に記載の
液晶パネルの製造方法。 - 【請求項４】 前記パネル組み立て工程における前記突
起高さの縮小量を、前記突起の前記他方の基板に接する
面の面積に反比例する、と見積って得る請求項１から３
のいずれかに記載の液晶パネルの製造方法。 - 【請求項５】 前記パネル組み立て工程における前記突
起高さの縮小量を、前記配向膜印刷工程後における突起
高さに比例する、と見積って得る請求項１から４のいず
れかに記載の液晶パネルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384847A JP2002182222A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 液晶パネルの製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384847A JP2002182222A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 液晶パネルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002182222A true JP2002182222A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18852218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000384847A Pending JP2002182222A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 液晶パネルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002182222A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005292497A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sharp Corp | カラーフィルタ基板およびその製造方法、表示装置 |
| US7692756B2 (en) | 2001-12-21 | 2010-04-06 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
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