JP2002333635A - 液晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の製造装置 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶表示素子の真空注入方式において、既に
液晶を充填したパネルを最適なギャップにするための押
し出す時間を短縮することができる。 【解決手段】 対向する基板２ａ，２ｂを有する液晶表
示素子１の空セルに液晶３が注入される液晶表示装置で
あって、液晶表示素子１の対向する基板２ａ，２ｂのギ
ャップを形成するギャップ制御部材６の面積密度が０．
０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６
６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2）以上であ
る。製造時において、空セルに液晶３を充填した後に適
正のギャップにまで液晶３を押し出すのにかかる時間を
短縮することができる。特に、リードタイムの短縮によ
り低コストの液晶パネルを提供することができるととも
に、品質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたもの
となり、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改
良される。
液晶を充填したパネルを最適なギャップにするための押
し出す時間を短縮することができる。 【解決手段】 対向する基板２ａ，２ｂを有する液晶表
示素子１の空セルに液晶３が注入される液晶表示装置で
あって、液晶表示素子１の対向する基板２ａ，２ｂのギ
ャップを形成するギャップ制御部材６の面積密度が０．
０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６
６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2）以上であ
る。製造時において、空セルに液晶３を充填した後に適
正のギャップにまで液晶３を押し出すのにかかる時間を
短縮することができる。特に、リードタイムの短縮によ
り低コストの液晶パネルを提供することができるととも
に、品質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたもの
となり、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改
良される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ、モニタディスプレイなど
のＯＡ機器や携帯型の情報通信機器などに用いられる液
晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の
製造装置に関する。
ピュータ、ワードプロセッサ、モニタディスプレイなど
のＯＡ機器や携帯型の情報通信機器などに用いられる液
晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の
製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】元来、液晶表示素子の製造方法で液晶セ
ルの中に液晶を充填する方法には、注入方式と滴下方式
がある。その注入方式は一般的に量産で扱われ、真空中
で毛細管現象と圧力差により空セルの注入口から液晶を
充填するものである。
ルの中に液晶を充填する方法には、注入方式と滴下方式
がある。その注入方式は一般的に量産で扱われ、真空中
で毛細管現象と圧力差により空セルの注入口から液晶を
充填するものである。
【０００３】図６は従来の注入方式で作られた液晶表示
素子の工程フローチャートである。このフローチャート
でできあがった液晶表示素子１は図７で示すような断面
構成図になる。内部に表示電極を有する２枚の基板２
ａ，２ｂの隙間に、液晶３を介在し、所定のギャップを
形成するようにスペーサ４を分散させ、２枚の基板２
ａ，２ｂの両側には偏光板やその他の光学フィルムを最
適化な箇所に設置する。偏光板は原理モードにより１
枚、２枚、または使用しない場合がある。このようにし
て形成した液晶表示素子１は、透過型の場合は表示面の
反対側から３波長型冷陰極管などで照射して表示させた
り、反射型では表示面の反対側に反射板を設置して外光
を利用して明るく見ることができる。このような形態で
液晶表示素子１を電圧印加し駆動してディスプレイとし
て扱うことができる。
素子の工程フローチャートである。このフローチャート
でできあがった液晶表示素子１は図７で示すような断面
構成図になる。内部に表示電極を有する２枚の基板２
ａ，２ｂの隙間に、液晶３を介在し、所定のギャップを
形成するようにスペーサ４を分散させ、２枚の基板２
ａ，２ｂの両側には偏光板やその他の光学フィルムを最
適化な箇所に設置する。偏光板は原理モードにより１
枚、２枚、または使用しない場合がある。このようにし
て形成した液晶表示素子１は、透過型の場合は表示面の
反対側から３波長型冷陰極管などで照射して表示させた
り、反射型では表示面の反対側に反射板を設置して外光
を利用して明るく見ることができる。このような形態で
液晶表示素子１を電圧印加し駆動してディスプレイとし
て扱うことができる。
【０００４】次に、液晶表示素子１の図６に示す従来の
製造フローチャートについて述べる。注入方式では、基
板２ａ，２ｂを洗浄し、液状の配向膜をオフセット印刷
などで塗布した後に仮焼成、本焼成を経て配向膜を形成
し、ラビングなどによる配向処理を行う。一般にラビン
グの後では表面の異物や汚れを落とすために水洗浄を実
施する。次に、どちらか一方の基板２ａにシール材５を
描画装置やスクリーン印刷により塗布してシール５を形
成する。そのシールパターンは注入口が少なくとも１〜
４ヶ程度設けられている。その注入口は一般的に注入口
と呼ばれ、そこから液晶３を注入する。そして、もう一
方の基板２ｂにギャップを形成するために所定の大きさ
のスペーサ４を散布し、大気中で両方の基板２ａ，２ｂ
を貼り合わせる。ここで用いるスペーサ４にはベンゾグ
アナミン等の有機系樹脂からなるものや、ＳｉＯ2 等の
無機系からなるものが一般的である。
製造フローチャートについて述べる。注入方式では、基
板２ａ，２ｂを洗浄し、液状の配向膜をオフセット印刷
などで塗布した後に仮焼成、本焼成を経て配向膜を形成
し、ラビングなどによる配向処理を行う。一般にラビン
グの後では表面の異物や汚れを落とすために水洗浄を実
施する。次に、どちらか一方の基板２ａにシール材５を
描画装置やスクリーン印刷により塗布してシール５を形
成する。そのシールパターンは注入口が少なくとも１〜
４ヶ程度設けられている。その注入口は一般的に注入口
と呼ばれ、そこから液晶３を注入する。そして、もう一
方の基板２ｂにギャップを形成するために所定の大きさ
のスペーサ４を散布し、大気中で両方の基板２ａ，２ｂ
を貼り合わせる。ここで用いるスペーサ４にはベンゾグ
アナミン等の有機系樹脂からなるものや、ＳｉＯ2 等の
無機系からなるものが一般的である。
【０００５】さて、液晶表示素子１のギャップ制御を行
うためには、２枚の基板全体２ａ，２ｂをエアープレス
などで加圧し、最適なギャップが出たところでシール材
５を硬化する。この時、熱硬化型のシール材５を用いる
のが一般的である。その後、基板表示領域外の部分を割
断する。この状態を空セルと言う。空セルは大気圧中に
放置すると、適正なギャップより大きくなる。
うためには、２枚の基板全体２ａ，２ｂをエアープレス
などで加圧し、最適なギャップが出たところでシール材
５を硬化する。この時、熱硬化型のシール材５を用いる
のが一般的である。その後、基板表示領域外の部分を割
断する。この状態を空セルと言う。空セルは大気圧中に
放置すると、適正なギャップより大きくなる。
【０００６】注入方式では、上記のようにしてできた空
セルの注入口の開口部と液晶３をプールしたものを真空
槽内に入れておき、０．２×１３３．３３２から０．７
×１３３．３３２Ｐａ（又は０．２から０．７Ｔｏｒ
ｒ）程度で触れるようにして、槽内全体を大気に開放し
て空セル内に液晶３を充填する。この状態のセルに充填
された液晶量は最適な量を超えており、ギャップも適正
なものより大きくなっている。
セルの注入口の開口部と液晶３をプールしたものを真空
槽内に入れておき、０．２×１３３．３３２から０．７
×１３３．３３２Ｐａ（又は０．２から０．７Ｔｏｒ
ｒ）程度で触れるようにして、槽内全体を大気に開放し
て空セル内に液晶３を充填する。この状態のセルに充填
された液晶量は最適な量を超えており、ギャップも適正
なものより大きくなっている。
【０００７】そして、注入口を樹脂などで閉じ、液晶表
示素子１に付着した液晶３を洗浄し、液晶表示素子全体
１をアニールして液晶３を再配向処理を行う。
示素子１に付着した液晶３を洗浄し、液晶表示素子全体
１をアニールして液晶３を再配向処理を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の液晶
表示素子の製造方法では、空セルに液晶を充填した後に
適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかなりの時間
を必要とし、その後に注入口を封じる。パネルサイズが
大きければ、それだけ一度充填した液晶を押し出す時間
がかかる。一般的に、注入後の液晶を充填した液晶パネ
ルは中央部のギャップが周囲に比べ膨らむ。これは液晶
パネルのギャップを形成するために散布したスペーサの
弾性変形力によるものと、その状態でシールを硬化する
工程によるものである。この膨らんだ余分な液晶を取り
除くために、封口前の液晶を充填した液晶パネル面を上
下から加圧をし、時間をかけてゆっくりと液晶を押し出
す。ゆっくり押す理由は、均一に押し出さないとギャッ
プが崩れたり、液晶を押し出し過ぎるためである。液晶
を押し出し過ぎると、封口時に気泡が入ったり、封口樹
脂の入り込みが多くなったりする。実際に、液晶を押し
出すには中型のパネルで数十分間、大型のサイズ以上で
１時間以上かかる。
表示素子の製造方法では、空セルに液晶を充填した後に
適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかなりの時間
を必要とし、その後に注入口を封じる。パネルサイズが
大きければ、それだけ一度充填した液晶を押し出す時間
がかかる。一般的に、注入後の液晶を充填した液晶パネ
ルは中央部のギャップが周囲に比べ膨らむ。これは液晶
パネルのギャップを形成するために散布したスペーサの
弾性変形力によるものと、その状態でシールを硬化する
工程によるものである。この膨らんだ余分な液晶を取り
除くために、封口前の液晶を充填した液晶パネル面を上
下から加圧をし、時間をかけてゆっくりと液晶を押し出
す。ゆっくり押す理由は、均一に押し出さないとギャッ
プが崩れたり、液晶を押し出し過ぎるためである。液晶
を押し出し過ぎると、封口時に気泡が入ったり、封口樹
脂の入り込みが多くなったりする。実際に、液晶を押し
出すには中型のパネルで数十分間、大型のサイズ以上で
１時間以上かかる。
【０００９】このようなプロセスタクトでは、将来、低
コストを図るには非常に困難であり、生産量を増やすに
は設備台数の追加が余儀なくされる。これは液晶パネル
を普及させるための大きな課題となる。
コストを図るには非常に困難であり、生産量を増やすに
は設備台数の追加が余儀なくされる。これは液晶パネル
を普及させるための大きな課題となる。
【００１０】したがって、この発明の目的は、液晶表示
素子の真空注入方式において、既に液晶を充填したパネ
ルを最適なギャップにするための押し出す時間を短縮す
ることができる液晶表示装置およびその製造方法ならび
に液晶表示装置の製造装置を提供することである。
素子の真空注入方式において、既に液晶を充填したパネ
ルを最適なギャップにするための押し出す時間を短縮す
ることができる液晶表示装置およびその製造方法ならび
に液晶表示装置の製造装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１記載の液晶表示装置は、請求項１
において、対向する基板を有する液晶表示素子の空セル
に液晶が注入される液晶表示装置であって、前記液晶表
示素子の対向する基板のギャップを形成するギャップ制
御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係
数が１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ）以上である。
にこの発明の請求項１記載の液晶表示装置は、請求項１
において、対向する基板を有する液晶表示素子の空セル
に液晶が注入される液晶表示装置であって、前記液晶表
示素子の対向する基板のギャップを形成するギャップ制
御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係
数が１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ）以上である。
【００１２】このように、液晶表示素子の対向する基板
のギャップを形成するギャップ制御部材の面積密度が
０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８
０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上で
あるので、製造時において、空セルに液晶を充填した後
に適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間
を短縮することができる。特に、リードタイムの短縮に
より低コストの液晶パネルを提供することができるとと
もに、品質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたも
のとなり、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが
改良される。
のギャップを形成するギャップ制御部材の面積密度が
０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８
０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上で
あるので、製造時において、空セルに液晶を充填した後
に適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間
を短縮することができる。特に、リードタイムの短縮に
より低コストの液晶パネルを提供することができるとと
もに、品質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたも
のとなり、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが
改良される。
【００１３】請求項２記載の液晶表示装置は、請求項１
において、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材が、基板上に形成された突起で
ある。このように、液晶表示素子の対向する基板のギャ
ップを形成するギャップ制御部材が、基板上に形成され
た突起であるので、製造時において基板の所定位置に予
め設けておくことができる。
において、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材が、基板上に形成された突起で
ある。このように、液晶表示素子の対向する基板のギャ
ップを形成するギャップ制御部材が、基板上に形成され
た突起であるので、製造時において基板の所定位置に予
め設けておくことができる。
【００１４】請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１
において、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材が、球状からなるボールであ
る。このように、液晶表示素子の対向する基板のギャッ
プを形成するギャップ制御部材が、球状からなるボール
であるので、製造時において基板上に均一に散布するこ
とで得られる。
において、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材が、球状からなるボールであ
る。このように、液晶表示素子の対向する基板のギャッ
プを形成するギャップ制御部材が、球状からなるボール
であるので、製造時において基板上に均一に散布するこ
とで得られる。
【００１５】請求項４記載の液晶表示装置の製造方法
は、対向する基板のギャップを形成するギャップ制御部
材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が
１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）以上とした状態で前記基板を貼り合わせ液晶表
示素子の空セルを形成する工程と、真空槽内で前記空セ
ルの注入口より液晶を注入後、ある特定のギャップまで
２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
以下の圧力を加えて前記注入口より液晶を押し出す工程
とを含む。
は、対向する基板のギャップを形成するギャップ制御部
材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮弾性係数が
１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）以上とした状態で前記基板を貼り合わせ液晶表
示素子の空セルを形成する工程と、真空槽内で前記空セ
ルの注入口より液晶を注入後、ある特定のギャップまで
２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
以下の圧力を加えて前記注入口より液晶を押し出す工程
とを含む。
【００１６】このように、対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上
で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０
4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上とした状態で基板
を貼り合わせ液晶表示素子の空セルを形成する工程と、
真空槽内で空セルの注入口より液晶を注入後、ある特定
のギャップまで２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 ）以下の圧力を加えて注入口より液晶を押
し出す工程とを含むので、空セルに液晶を充填した後に
適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間を
短縮することができる。これにより液晶表示素子の液晶
充填のプロセスタクトを大幅に短縮するものであり、簡
易的で、かつ従来の製造方法を用いて、高歩留りで製造
できるものである。特に、リードタイムの短縮により低
コストの液晶パネルを提供することができる。一方、品
質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたものとな
り、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良さ
れる。
成するギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上
で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０
4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上とした状態で基板
を貼り合わせ液晶表示素子の空セルを形成する工程と、
真空槽内で空セルの注入口より液晶を注入後、ある特定
のギャップまで２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 ）以下の圧力を加えて注入口より液晶を押
し出す工程とを含むので、空セルに液晶を充填した後に
適正のギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間を
短縮することができる。これにより液晶表示素子の液晶
充填のプロセスタクトを大幅に短縮するものであり、簡
易的で、かつ従来の製造方法を用いて、高歩留りで製造
できるものである。特に、リードタイムの短縮により低
コストの液晶パネルを提供することができる。一方、品
質ではパネル面内のギャップ均一性が優れたものとな
り、完成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良さ
れる。
【００１７】請求項５記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項４において、液晶表示素子の対向する基板の
ギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に形成
された突起である。このように、液晶表示素子の対向す
る基板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板
上に形成された突起であるので、基板の所定位置に予め
設けておくことができる。
は、請求項４において、液晶表示素子の対向する基板の
ギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に形成
された突起である。このように、液晶表示素子の対向す
る基板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板
上に形成された突起であるので、基板の所定位置に予め
設けておくことができる。
【００１８】請求項６記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項４において、液晶表示素子の対向する基板の
ギャップを形成するギャップ制御部材が、球状からなる
ボールである。このように、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、基板上に均一に散布することで
得られる。
は、請求項４において、液晶表示素子の対向する基板の
ギャップを形成するギャップ制御部材が、球状からなる
ボールである。このように、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、基板上に均一に散布することで
得られる。
【００１９】請求項７記載の液晶表示装置の製造装置
は、請求項４から請求項６のいずれかに記載の製造方法
を実施可能とした。このように、請求項４から請求項６
のいずれかに記載の製造方法を実施可能としたので、同
様の作用効果が得られる。
は、請求項４から請求項６のいずれかに記載の製造方法
を実施可能とした。このように、請求項４から請求項６
のいずれかに記載の製造方法を実施可能としたので、同
様の作用効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１〜図
５に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態の
液晶表示装置の断面図である。
５に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態の
液晶表示装置の断面図である。
【００２１】図１に示すように、液晶表示素子１は、ガ
ラス基板、またはプラスチックやフィルム基板などを用
いた対向する２枚の基板２ａ，２ｂを有し、両基板２
ａ，２ｂの内側にはカラーフィルタ９やトランジスタア
レイ等のスイッチング能動素子１１や透明電極８などを
設けることにより、パッシブモード、ＴＮ−ＴＦＴ、Ｉ
ＰＳなどのデバイスを作ることができる。また、液晶表
示素子１の周辺にはシール５を形成し、充填した液晶３
を封止する役割を担う。尚、この実施の形態の液晶表示
素子１の製造方法は真空注入法であり、シールパターン
５には注入口を必要とする。図中、７は配向膜、１０は
ブラックマトリクスである。
ラス基板、またはプラスチックやフィルム基板などを用
いた対向する２枚の基板２ａ，２ｂを有し、両基板２
ａ，２ｂの内側にはカラーフィルタ９やトランジスタア
レイ等のスイッチング能動素子１１や透明電極８などを
設けることにより、パッシブモード、ＴＮ−ＴＦＴ、Ｉ
ＰＳなどのデバイスを作ることができる。また、液晶表
示素子１の周辺にはシール５を形成し、充填した液晶３
を封止する役割を担う。尚、この実施の形態の液晶表示
素子１の製造方法は真空注入法であり、シールパターン
５には注入口を必要とする。図中、７は配向膜、１０は
ブラックマトリクスである。
【００２２】さて、このような液晶表示素子１には、対
向する基板２ａ，２ｂのギャップがギャップ制御部材に
より形成される。この場合、３〜５μｍ程度の基板間２
ａ，２ｂのギャップを形成するのにどちらかの基板上に
突起６を形成する。この実施の形態ではカラーフィルタ
基板２ａに形成しているが、アレイ基板２ｂなどどちら
の基板に突起６を形成してもよい。また、どちらかの基
板上２ａ，２ｂに感光性材料により、所定の位置、大き
さの有機物からなる突起６を形成するに際して、突起６
と基板２ａとの接地面積が２０μｍ×２０μｍの正方形
とし、画素サイズが９０μｍ×２７０μｍの場合、９０
μｍピッチの画素配列の３ケに１ケの割合で突起６を形
成する。この突起６の面積密度は０．５４％になる。こ
こで、突起６の設定場所は透過する画素ではなく、カラ
ーフィルタ基板２ａではＢＭ（ブラックマトリクス）１
０上で、アレイ基板２ｂではゲート配線、蓄積容量、ト
ランジスタの上で段差のない平坦で設置面積の余裕のあ
る場所が適している。また、ここで用いる突起６の圧縮
弾性係数は１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５
０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上を必要とする。
向する基板２ａ，２ｂのギャップがギャップ制御部材に
より形成される。この場合、３〜５μｍ程度の基板間２
ａ，２ｂのギャップを形成するのにどちらかの基板上に
突起６を形成する。この実施の形態ではカラーフィルタ
基板２ａに形成しているが、アレイ基板２ｂなどどちら
の基板に突起６を形成してもよい。また、どちらかの基
板上２ａ，２ｂに感光性材料により、所定の位置、大き
さの有機物からなる突起６を形成するに際して、突起６
と基板２ａとの接地面積が２０μｍ×２０μｍの正方形
とし、画素サイズが９０μｍ×２７０μｍの場合、９０
μｍピッチの画素配列の３ケに１ケの割合で突起６を形
成する。この突起６の面積密度は０．５４％になる。こ
こで、突起６の設定場所は透過する画素ではなく、カラ
ーフィルタ基板２ａではＢＭ（ブラックマトリクス）１
０上で、アレイ基板２ｂではゲート配線、蓄積容量、ト
ランジスタの上で段差のない平坦で設置面積の余裕のあ
る場所が適している。また、ここで用いる突起６の圧縮
弾性係数は１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５
０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上を必要とする。
【００２３】ここで、この上記面積密度は、図２で示す
ように、０．０８％未満では高温時にギャップむらが起
こる。これは突起６の接地面積が小さいために、常温時
より６０℃の高温放置で液晶表示素子１を立てて置く
と、下部に液晶３が溜まりギャップむらが起こるもので
ある。また、ここで検討した突起６の弾性係数は上記の
ように１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である。
ように、０．０８％未満では高温時にギャップむらが起
こる。これは突起６の接地面積が小さいために、常温時
より６０℃の高温放置で液晶表示素子１を立てて置く
と、下部に液晶３が溜まりギャップむらが起こるもので
ある。また、ここで検討した突起６の弾性係数は上記の
ように１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である。
【００２４】そして、図３は既に充填した液晶表示素子
１を加圧することにより、最適ギャップにする封口工程
について述べる。図３は、縦軸はセルギャップを示し、
横軸は液晶表示素子１を加圧する時間を示す。この実施
の形態の構成では、上記設置面積が０．０４％と０．０
８％を比較すると、図３に示すように、突起密度０．０
４％のものは０．０８％のものよりも短時間で一定のセ
ルギャップ（例えば４．０μｍ）に達することができ
る。しかしながら、更に液晶が押し出され続け安定した
領域に到達するまでには０．０８μｍよりも時間がかか
る。結局、後者の０．０８％のものは前者の０．０４％
のものに比べてセルギャップが安定するまでの時間を短
縮することができる。このように、設置面積が小さいパ
ネルでは空セルの中央部が膨らんだ状態であり、この実
施の形態では空セルの状態から均一なギャップであるこ
とが考えられ、この効果により液晶３を押し出す時間が
大幅に短縮することができる。
１を加圧することにより、最適ギャップにする封口工程
について述べる。図３は、縦軸はセルギャップを示し、
横軸は液晶表示素子１を加圧する時間を示す。この実施
の形態の構成では、上記設置面積が０．０４％と０．０
８％を比較すると、図３に示すように、突起密度０．０
４％のものは０．０８％のものよりも短時間で一定のセ
ルギャップ（例えば４．０μｍ）に達することができ
る。しかしながら、更に液晶が押し出され続け安定した
領域に到達するまでには０．０８μｍよりも時間がかか
る。結局、後者の０．０８％のものは前者の０．０４％
のものに比べてセルギャップが安定するまでの時間を短
縮することができる。このように、設置面積が小さいパ
ネルでは空セルの中央部が膨らんだ状態であり、この実
施の形態では空セルの状態から均一なギャップであるこ
とが考えられ、この効果により液晶３を押し出す時間が
大幅に短縮することができる。
【００２５】図４はこの発明の実施の形態の液晶表示装
置の製造方法のフローチャートである。図４に示すよう
に、基板２ａ，２ｂを洗浄し、液状の配向膜をオフセッ
ト印刷などで塗布した後に仮焼成、本焼成を経て配向膜
７を形成し、ラビングなどによる配向処理を行う。一般
に、ラビング後には表面の異物や汚れを落とすために水
洗浄を実施する。そして、どちらか一方の基板２ａにギ
ャップを形成するために所定の場所に、所定の大きさの
突起６を事前に設けておくか、または、図７に示したよ
うなスペーサ４を均一に散布する。そのときの条件は上
記で述べたように、ギャップを形成する突起６またはス
ペーサ４の面積密度が０．０８％以上で、かつその弾性
係数が１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなり、そのギャッ
プを形成する有機物が、基板上に形成された突起６であ
ったり、球状からなるスペーサ（ボール）４を用いたり
する。
置の製造方法のフローチャートである。図４に示すよう
に、基板２ａ，２ｂを洗浄し、液状の配向膜をオフセッ
ト印刷などで塗布した後に仮焼成、本焼成を経て配向膜
７を形成し、ラビングなどによる配向処理を行う。一般
に、ラビング後には表面の異物や汚れを落とすために水
洗浄を実施する。そして、どちらか一方の基板２ａにギ
ャップを形成するために所定の場所に、所定の大きさの
突起６を事前に設けておくか、または、図７に示したよ
うなスペーサ４を均一に散布する。そのときの条件は上
記で述べたように、ギャップを形成する突起６またはス
ペーサ４の面積密度が０．０８％以上で、かつその弾性
係数が１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなり、そのギャッ
プを形成する有機物が、基板上に形成された突起６であ
ったり、球状からなるスペーサ（ボール）４を用いたり
する。
【００２６】次に、どちらか一方の基板２ａにシール材
５を描画装置やスクリーン印刷により塗布してシール５
を形成する。また、両基板２ａ，２ｂを上下導通する際
には、導電性インキで両基板２ａ，２ｂを接続する。シ
ールパターン５には注入口が数ヶ所程度設けられてい
る。その注入口の役割は開口部から液晶３を注入するも
のである。そして、大気中で両方の基板２ａ，２ｂを貼
り合わせる。そして、液晶表示素子１のギャップ制御を
行うためには、２枚の基板全体２ａ，２ｂをエアープレ
スなどで加圧し、最適なギャップが出たところでシール
材５を硬化する。この時、熱硬化型のシール材５を用い
るのが一般的である。
５を描画装置やスクリーン印刷により塗布してシール５
を形成する。また、両基板２ａ，２ｂを上下導通する際
には、導電性インキで両基板２ａ，２ｂを接続する。シ
ールパターン５には注入口が数ヶ所程度設けられてい
る。その注入口の役割は開口部から液晶３を注入するも
のである。そして、大気中で両方の基板２ａ，２ｂを貼
り合わせる。そして、液晶表示素子１のギャップ制御を
行うためには、２枚の基板全体２ａ，２ｂをエアープレ
スなどで加圧し、最適なギャップが出たところでシール
材５を硬化する。この時、熱硬化型のシール材５を用い
るのが一般的である。
【００２７】その後、基板表示領域外の部分を割断し、
空セルを作り上げる。空セルは大気圧中に放置しても、
この実施の形態では適正なギャップに近くなる。注入方
式では上記のようにしてできた空セルの注入口の開口部
と、液晶３をプールしたものを真空槽内に入れておき、
０．２〜０．７Ｔｏｒｒ程度で触れるようにして、槽内
全体を大気に開放して空セル内に液晶３を充填する。こ
の状態のセルに充填された液晶３は最適な量を超えてお
り、ギャップも適正なものより大きくなっている。
空セルを作り上げる。空セルは大気圧中に放置しても、
この実施の形態では適正なギャップに近くなる。注入方
式では上記のようにしてできた空セルの注入口の開口部
と、液晶３をプールしたものを真空槽内に入れておき、
０．２〜０．７Ｔｏｒｒ程度で触れるようにして、槽内
全体を大気に開放して空セル内に液晶３を充填する。こ
の状態のセルに充填された液晶３は最適な量を超えてお
り、ギャップも適正なものより大きくなっている。
【００２８】最後に、液晶３を充填した液晶表示素子１
の両面を加圧して最適なギャップにし、注入口を樹脂な
どで閉じ固める。液晶表示素子１に付着した液晶３を洗
浄し、液晶表示素子１全体をアニールして液晶３を再配
向処理を行う。
の両面を加圧して最適なギャップにし、注入口を樹脂な
どで閉じ固める。液晶表示素子１に付着した液晶３を洗
浄し、液晶表示素子１全体をアニールして液晶３を再配
向処理を行う。
【００２９】上記の工程では、充填する液晶３の粘度は
一般的に０．１〜０．０１Ｐａｓ程度（又は数十ｃＰ）
であり、液晶３に温度を加えると粘度は低下するが、揮
発性のある成分が飛散する恐れがあるので、一般的な製
造工程では液晶３に温度を加えることは好ましくない。
一般的に０．１〜０．０１Ｐａｓ程度（又は数十ｃＰ）
であり、液晶３に温度を加えると粘度は低下するが、揮
発性のある成分が飛散する恐れがあるので、一般的な製
造工程では液晶３に温度を加えることは好ましくない。
【００３０】この実施の形態ではすでに液晶表示素子１
に充填した液晶３を押し出す方法には、最適な量になる
ように液晶表示素子１の両面を加圧し、ギャップも適正
なものにする。加圧する方法には風船のようなシリコン
ゴムなどで、液晶表示素子１の片面または両面を押した
り、エアープレスを用いて定盤で液晶表示素子１の両面
を押したりする。
に充填した液晶３を押し出す方法には、最適な量になる
ように液晶表示素子１の両面を加圧し、ギャップも適正
なものにする。加圧する方法には風船のようなシリコン
ゴムなどで、液晶表示素子１の片面または両面を押した
り、エアープレスを用いて定盤で液晶表示素子１の両面
を押したりする。
【００３１】次に、図５で示すように既に充填した液晶
表示素子１を２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ）以上の圧力で押すと、上記で示す条件の面
積密度が０．０８％以上で、かつその弾性係数が１５０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなる突起６が潰れたり、スペー
サ４が破壊したり、カラーフィルタ２ａに陥没したりす
る。故に、この実施の形態では２ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の
圧力で既に充填した液晶表示素子１をある特定のギャッ
プまで押す必要がある。
表示素子１を２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 ）以上の圧力で押すと、上記で示す条件の面
積密度が０．０８％以上で、かつその弾性係数が１５０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなる突起６が潰れたり、スペー
サ４が破壊したり、カラーフィルタ２ａに陥没したりす
る。故に、この実施の形態では２ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の
圧力で既に充填した液晶表示素子１をある特定のギャッ
プまで押す必要がある。
【００３２】以上のようにこの実施の形態では、真空槽
内で液晶３を注入する２枚以上の基板２ａ，２ｂからな
る液晶表示素子１の空セルにおいて、前記液晶表示素子
１の２枚以上の基板２ａ，２ｂのギャップを形成する有
機物または無機物の面積密度が０．０８％以上で、かつ
その弾性係数が１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなり、そ
のギャップを形成する有機物が、基板２ａ上に形成され
た突起６であったり、球状からなるスペーサ（ボール）
４を用いたりすることにより、既に充填した液晶表示素
子１の加圧後、最適ギャップにする封口工程で、液晶３
を押し出す時間が大幅に短縮することができる。
内で液晶３を注入する２枚以上の基板２ａ，２ｂからな
る液晶表示素子１の空セルにおいて、前記液晶表示素子
１の２枚以上の基板２ａ，２ｂのギャップを形成する有
機物または無機物の面積密度が０．０８％以上で、かつ
その弾性係数が１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上からなり、そ
のギャップを形成する有機物が、基板２ａ上に形成され
た突起６であったり、球状からなるスペーサ（ボール）
４を用いたりすることにより、既に充填した液晶表示素
子１の加圧後、最適ギャップにする封口工程で、液晶３
を押し出す時間が大幅に短縮することができる。
【００３３】なお、上記製造方法を実施可能とした液晶
表示装置の製造装置として構成してもよい。
表示装置の製造装置として構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の液晶表示装置
によれば、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上
で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０
4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上であるので、製造
時において、空セルに液晶を充填した後に適正のギャッ
プにまで液晶を押し出すのにかかる時間を短縮すること
ができる。特に、リードタイムの短縮により低コストの
液晶パネルを提供することができるとともに、品質では
パネル面内のギャップ均一性が優れたものとなり、完成
パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良される。
によれば、液晶表示素子の対向する基板のギャップを形
成するギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上
で、かつ圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０
4 Ｐａ（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上であるので、製造
時において、空セルに液晶を充填した後に適正のギャッ
プにまで液晶を押し出すのにかかる時間を短縮すること
ができる。特に、リードタイムの短縮により低コストの
液晶パネルを提供することができるとともに、品質では
パネル面内のギャップ均一性が優れたものとなり、完成
パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良される。
【００３５】請求項２では、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に
形成された突起であるので、製造時において基板の所定
位置に予め設けておくことができる。
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に
形成された突起であるので、製造時において基板の所定
位置に予め設けておくことができる。
【００３６】請求項３では、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、製造時において基板上に均一に
散布することで得られる。
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、製造時において基板上に均一に
散布することで得られる。
【００３７】この発明の請求項４記載の液晶表示装置の
製造方法によれば、対向する基板のギャップを形成する
ギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ
圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ
（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上とした状態で基板を貼り
合わせ液晶表示素子の空セルを形成する工程と、真空槽
内で空セルの注入口より液晶を注入後、ある特定のギャ
ップまで２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）以下の圧力を加えて注入口より液晶を押し出す
工程とを含むので、空セルに液晶を充填した後に適正の
ギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間を短縮す
ることができる。これにより液晶表示素子の液晶充填の
プロセスタクトを大幅に短縮するものであり、簡易的
で、かつ従来の製造方法を用いて、高歩留りで製造でき
るものである。特に、リードタイムの短縮により低コス
トの液晶パネルを提供することができる。一方、品質で
はパネル面内のギャップ均一性が優れたものとなり、完
成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良される。
製造方法によれば、対向する基板のギャップを形成する
ギャップ制御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ
圧縮弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ
（１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上とした状態で基板を貼り
合わせ液晶表示素子の空セルを形成する工程と、真空槽
内で空セルの注入口より液晶を注入後、ある特定のギャ
ップまで２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）以下の圧力を加えて注入口より液晶を押し出す
工程とを含むので、空セルに液晶を充填した後に適正の
ギャップにまで液晶を押し出すのにかかる時間を短縮す
ることができる。これにより液晶表示素子の液晶充填の
プロセスタクトを大幅に短縮するものであり、簡易的
で、かつ従来の製造方法を用いて、高歩留りで製造でき
るものである。特に、リードタイムの短縮により低コス
トの液晶パネルを提供することができる。一方、品質で
はパネル面内のギャップ均一性が優れたものとなり、完
成パネルの振動によるパネル面内の揺れが改良される。
【００３８】今後、液晶パネルのインチサイズはより大
型化することは明らかで、液晶押し出し時間の長さが問
われており、ギャップ均一性もさらに困難になるが、こ
の発明の製造方法によりリードタイムの短縮や高品質を
得ることができる。
型化することは明らかで、液晶押し出し時間の長さが問
われており、ギャップ均一性もさらに困難になるが、こ
の発明の製造方法によりリードタイムの短縮や高品質を
得ることができる。
【００３９】請求項５では、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に
形成された突起であるので、基板の所定位置に予め設け
ておくことができる。
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、基板上に
形成された突起であるので、基板の所定位置に予め設け
ておくことができる。
【００４０】請求項６では、液晶表示素子の対向する基
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、基板上に均一に散布することで
得られる。
板のギャップを形成するギャップ制御部材が、球状から
なるボールであるので、基板上に均一に散布することで
得られる。
【００４１】この発明の請求項７記載の液晶表示装置の
製造装置によれば、請求項４から請求項６のいずれかに
記載の製造方法を実施可能としたので、同様の作用効果
が得られる。
製造装置によれば、請求項４から請求項６のいずれかに
記載の製造方法を実施可能としたので、同様の作用効果
が得られる。
【図１】この発明の実施の形態の液晶表示装置の断面図
【図２】この発明の実施の形態の面積密度とギャップむ
らの関係図
らの関係図
【図３】この発明の実施の形態のセルギャップと加圧時
間の関係図
間の関係図
【図４】この発明の実施の形態の製造フローチャート図
【図５】この発明の実施の形態の加圧力とギャップむら
の関係図
の関係図
【図６】従来例の製造フローチャート図
【図７】従来例の液晶表示装置の断面図
１ 液晶表示素子 ２ａ，２ｂ 基板 ３ 液晶 ４ スペーサ ５ シール ６ 突起 ７ 配向膜 ８ 透明電極 ９ カラーフィルタ １０ ブラックマトリクス １１ スイッチング能動素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭田 祉朗 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 LA07 LA09 LA10 LA16 LA20 NA09 NA32 NA60 QA12 QA14
Claims (7)
- 【請求項１】 対向する基板を有する液晶表示素子の空
セルに液晶が注入される液晶表示装置であって、前記液
晶表示素子の対向する基板のギャップを形成するギャッ
プ制御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮弾
性係数が１５０×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（１５０
ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上であることを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項２】 液晶表示素子の対向する基板のギャップ
を形成するギャップ制御部材が、基板上に形成された突
起である請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 液晶表示素子の対向する基板のギャップ
を形成するギャップ制御部材が、球状からなるボールで
ある請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 対向する基板のギャップを形成するギャ
ップ制御部材の面積密度が０．０８％以上で、かつ圧縮
弾性係数が１５０×９．８０６６５×１０4Ｐａ（１５
０ｋｇｆ／ｃｍ2 ）以上とした状態で前記基板を貼り合
わせ液晶表示素子の空セルを形成する工程と、真空槽内
で前記空セルの注入口より液晶を注入後、ある特定のギ
ャップまで２×９．８０６６５×１０4 Ｐａ（２ｋｇｆ
／ｃｍ 2 ）以下の圧力を加えて前記注入口より液晶を押
し出す工程とを含む液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項５】 液晶表示素子の対向する基板のギャップ
を形成するギャップ制御部材が、基板上に形成された突
起である請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項６】 液晶表示素子の対向する基板のギャップ
を形成するギャップ制御部材が、球状からなるボールで
ある請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかに記載
の製造方法を実施可能とした液晶表示装置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136039A JP2002333635A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 液晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001136039A JP2002333635A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 液晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333635A true JP2002333635A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18983406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001136039A Pending JP2002333635A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 液晶表示装置およびその製造方法ならびに液晶表示装置の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333635A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7692756B2 (en) | 2001-12-21 | 2010-04-06 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| US7785655B2 (en) | 2003-05-09 | 2010-08-31 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal dispensing system and method of dispensing liquid crystal material using same |
| US7950345B2 (en) | 2002-12-20 | 2011-05-31 | Lg Display Co., Ltd. | Dispenser for liquid crystal display panel and dispensing method using the same |
| US8899175B2 (en) | 2002-03-23 | 2014-12-02 | Lg Display Co., Ltd. | Apparatus and method for dispensing liquid crystal material |
| USRE46146E1 (en) | 2002-02-20 | 2016-09-13 | Lg Display Co., Ltd | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
-
2001
- 2001-05-07 JP JP2001136039A patent/JP2002333635A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7692756B2 (en) | 2001-12-21 | 2010-04-06 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| USRE46146E1 (en) | 2002-02-20 | 2016-09-13 | Lg Display Co., Ltd | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
| US8899175B2 (en) | 2002-03-23 | 2014-12-02 | Lg Display Co., Ltd. | Apparatus and method for dispensing liquid crystal material |
| US7950345B2 (en) | 2002-12-20 | 2011-05-31 | Lg Display Co., Ltd. | Dispenser for liquid crystal display panel and dispensing method using the same |
| US9285614B2 (en) | 2003-04-24 | 2016-03-15 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal dispensing system and method of dispensing liquid crystal material using same |
| US7785655B2 (en) | 2003-05-09 | 2010-08-31 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal dispensing system and method of dispensing liquid crystal material using same |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |