JP2003207789A - 液晶表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
液晶表示パネルおよびその製造方法Info
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Abstract
でき、かつ、シール材の使用量を低減し、かつ液晶材の
汚染・劣化を防止した液晶表示パネルおよびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 駆動素子基板1aと対向基板1bとの間
に、液晶材5とキャップ材6とが配置された液晶表示パ
ネルであって、駆動素子基板1aの表示領域の周縁に、
少なくとも1つの液晶排出口が偏って配置された凸部2
aが設けられ、対向基板1bの表示領域の周縁に凸部2
aを囲繞する凸部2bが設けられ、凸部2bの突端には
液晶材5を表示領域に封止するシール材7が設けられ、
駆動素子基板1aおよび対向基板1bの表示領域に、配
向膜4がそれぞれ配置され、駆動素子基板1aおよび対
向基板1bは、駆動素子基板1aの表示領域に滴下され
た所定量以上の液晶材5を液晶排出口3から排出させな
がら貼り合わされ、加圧されつつシール材7が硬化され
る。
Description
や画像を表示する液晶表示パネルおよびその製造方法に
関し、特に、シール材との接触による液晶材の汚染・劣
化を低減した液晶表示パネルおよびその製造方法に関す
る。
が変わり光の透過率が変化することを利用した「液晶表
示パネル」は、コンピュータ端末等の表示装置として適
用されている。液晶表示パネルを用いたLCD(Liquid
Crystal Display)は、CRT(Cathode Ray Tube)に
比べると薄型で消費電力が小さいため、ノート型パソコ
ンだけでなく、省スペースを重視したデスクトップ・パ
ソコンでも利用されている。液晶表示パネルは、液晶を
2枚のガラス板の間に封入し、シャッタの役割をさせて
おり、各画素をコントロールする透明電極(駆動素子)
はガラス板上に配置されている。
の第1の構造例を示す。従来技術による液晶表示パネル
は、第1の構成として、駆動素子基板1a、対向基板1
b、配向膜4、液晶材5、ギャップ材6およびシール材
7を備えるものである。駆動素子基板1aは、液晶表示
パネルを駆動するための透明電極が設けられたガラス基
板である。対向基板1bは、透明電極と対応する位置に
カラーフィルタ(R,G,B)が設けられたガラス基板
である。配向膜4は、駆動電圧が印加されていない状態
時に液晶材5の分子を所定の方向に整列させるための膜
である。液晶材5は、結晶構造をとる液体であり、駆動
電圧が印加されていない状態では、配向膜4によって所
定の方向に整列させられているが、透明電極から駆動電
圧が印加されると電界に沿って並び方が変化する。ギャ
ップ材6は、駆動素子基板1aと対向基板1bとの間隔
を所定の距離に保つための部材であり、スペーサともい
う。シール材7は、液晶材5を表示領域に密封し、外に
流出することを防止する部材である。図11および図1
2に示すように、この液晶表示パネルは、 駆動素子基板1aには、表示領域の外周にシール材7
を塗布し、表示領域に配向膜4を配置し、液晶材5を滴
下する。 対向基板1bには、表示領域に配向膜4を配置し、ギ
ャップ材6を散布する。 真空中で駆動素子基板1aおよび対向基板1bを重ね
あわせ、シール材7を硬化させる。ことにより形成され
る。なお、シール材7は対向基板1b側に塗布する場合
もある。
ネルの第2の構造例を示す。従来技術による液晶表示パ
ネルは、第2の構成として、駆動素子基板1a、対向基
板1b、配向膜4、液晶材5、ギャップ材6、シール材
7および封止材8を有する。封止材8は、液晶排出口3
を封鎖する部材であり、UV硬化性樹脂等が適用され
る。図14、図15および図16に示すように、この液
晶パネルは、 駆動素子基板1aには、液晶排出口3が形成されるよ
うに表示領域の外周にシール材7を塗布し、表示領域に
配向膜4を配置し、この内側に液晶材5を滴下する。 対向基板1bには、表示領域に配向膜4を配置し、ギ
ャップ材6を散布する。 駆動素子基板1aおよび対向基板1bを大気中で加圧
しながら貼り合わせ、余分な液晶材5を液晶排出口3か
ら排出し、シール材7を硬化させる。 液晶排出口3にUV硬化性樹脂等の封止材8を塗布
し、硬化させて封止作業を行う。ことにより形成され
る。第2の構造では、大気中で貼り合わせることが可能
である。なお、シール材7は、対向基板1b側に塗布す
る場合もある。
1または第2の構造例のいずれかの構造により形成され
たものであった。
来技術による液晶パネルの第1の構造では、真空中で駆
動素子基板1aおよび対向基板1bを貼り合わせるた
め、減圧(真空引き)を行う必要があり、これに時間を
要してしまう。さらに、必要量以上の液晶材5が排出さ
れる構造ではないため、液晶滴下量の精度が必要とな
る。また、上記従来技術による液晶パネルの第2の構造
では、液晶排出口3を封止する作業を行う必要がある。
さらに、従来技術による液晶パネルは第1の構造および
第2の構造に共通して、シール材7と液晶材5とが直接
接触するため、シール材7によって液晶材5の劣化や汚
染が生じてしまう。さらに、駆動素子基板1aと対向基
板1bとをシール材7により接着させるため、ギャップ
材6の径にあった高さ分の量が必要となり、シール材7
の使用量が多くなってしまうという問題があった。
には、 減圧に時間を要するため、液晶表示パネルの製造時に
減圧工程がボトルネックとなる。 液晶滴下量に高い精度が要求されるため、液晶表示パ
ネルの製造時に液晶滴下工程がボトルネックとなる。 封止工程を行う必要がある。 シール材の使用量が多くなる。 液晶材とシール材とが接触するため、液晶材が汚染・
劣化する。という問題があった。
であり、大気圧中で封止作業を行うことことなく形成で
き、かつ、シール材の使用量を低減し、かつ液晶材の汚
染・劣化を防止した液晶表示パネルおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
め、本発明は、第1の態様として、液晶層を形成する液
晶に駆動電圧を印加する駆動素子基板と当該駆動素子基
板に対向して配置された対向基板との間に液晶層および
当該液晶層を所定の厚みに保持するキャップ材が配置さ
れた液晶表示パネルであって、駆動素子基板および対向
基板のいずれか一方の表示領域の周縁に、少なくとも1
つの液晶排出口が表示領域の一部に偏って配置された第
1の凸部が設けられ、他方の基板の表示領域の周縁に第
1の凸部を取り囲む第2の凸部が設けられ、当該第2の
凸部の突端には液晶を表示領域に封止するシール材が設
けられ、駆動素子基板および対向基板の表示領域に、液
晶の分子を所定の方向に整列させる配向膜がそれぞれ配
置され、駆動素子基板および対向基板は、第1の凸部が
設けられた側の基板の表示領域に滴下された所定量以上
の液晶を液晶排出口から排出させながら貼り合わされ、
駆動素子基板および対向基板が全面に渡って加圧されつ
つシール材が硬化されたことを特徴とする液晶表示パネ
ルを提供するものである。本発明の第1の態様によれ
ば、液晶とシール材とが接触しないため液晶が汚染・劣
化することがない。また、シール材は第2の凸部の突端
のみに配置され、駆動素子基板および対向基板の外周に
は配置されないため、シール材の使用量を低減できる。
さらに、駆動素子基板および対向基板を液晶排出口が配
置されていない側から除々に貼り合わせることにより、
必要量以上の液晶を液晶排出口から排出させることがで
きるため、液晶滴下量の精度を高める必要がない。ま
た、表面張力を利用して液晶を表示領域に拡散させるた
め、減圧を行う必要が無く、製造工程を短縮できる。さ
らに、駆動素子基板および対向基板を貼り合わせ終える
と同時に第2の凸部により液晶排出口が塞がれるため、
封止作業を行う必要がない。上記本発明の第1の態様に
おいて、液晶排出口の少なくとも1つが表示領域のコー
ナーの近傍に設けられることが好ましい。このようにす
れば、表示領域のコーナー部に空気が残存してしまうこ
とがない。また、以上の各構成において、第1および第
2の凸部が、フォトエッチングによって形成されること
が好ましい。このようにすれば、第1および第2の凸部
を均一な高さに容易に形成できる。
は、第2の態様として、液晶層を形成する液晶に駆動電
圧を印加する駆動素子基板と当該駆動素子基板に対向し
て配置された対向基板との間に、液晶層および当該液晶
層を所定の厚みに保持するギャップ材とが配置された液
晶表示パネルを製造する方法であって、駆動素子基板お
よび対向基板のいずれか一方の表示領域の周縁に、少な
くとも1つの液晶排出口が偏って配置された第1の凸部
を形成する工程と、他方の基板の表示領域の周縁に第1
の凸部を取り囲む第2の凸部を形成する工程と、液晶の
分子を所定の方向に整列させる配向膜を駆動素子基板お
よび対向基板の表示領域にそれぞれ配置する工程と、第
2の凸部の突端に液晶を表示領域に封止するシール材を
配置する工程と、第1の凸部が形成された基板の液晶排
出口が配置されていない側の領域に液晶を滴下する工程
と、所定量以上の液晶を液晶排出口から排出させながら
駆動素子基板および対向基板を貼り合わせる工程と、駆
動素子基板および対向基板を全面に渡って加圧しつつシ
ール材を硬化させる工程とを有することを特徴とする液
晶表示パネルの製造方法を提供するものである。本発明
の第2の態様によれば、液晶とシール材とを接触させず
に液晶表示パネルを形成できるため、液晶が汚染・劣化
することがない。また、第2の凸部の突端のみにシール
材を配置することにより、シール材の使用量を低減でき
る。さらに、液晶排出口から液晶を排出させながら貼り
合わせることにより、液晶滴下量の精度を高くする必要
がない。また、表面張力を利用して液晶を表示領域に拡
散できるため、減圧を行う必要がない。さらに、駆動素
子基板および対向基板を貼り合わせ終えると同時に、第
2の凸部によって液晶排出口を塞ぐことができるため、
封止作業を行う必要がない。上記本発明の第2の態様に
おいては、第1の凸部を形成する工程において、少なく
とも1つの液晶排出口を表示領域のコーナーの近傍に配
置することが好ましい。このようにすれば、表示領域の
コーナー部に空気が残存してしまうことがない。また、
以上の各構成において、第1および第2の凸部が、フォ
トエッチングによって形成されることが好ましい。この
ようにすれば、第1および第2の凸部を均一な高さに容
易に形成できる。
に実施した第1の実施形態について説明する。図1に、
本実施形態による液晶表示パネルの構造を示す。本実施
形態による液晶表示パネルは、駆動素子基板1a、対向
基板1b、凸部2a,2b、配向膜4、液晶材5、ギャ
ップ材6およびシール材7を有する。駆動素子基板1a
は、液晶表示パネルを駆動するための透明電極が設けら
れたガラス基板である。対向基板1bは、透明電極と対
応する位置にカラーフィルタ(R,G,B)が設けられ
たガラス基板である。凸部2a,2bは、感光性樹脂膜
を露光および現像すること等により表示領域の周囲に形
成される。すなわち、凸部2a,2bはフォトエッチン
グによって形成することが好ましい。なお、感光性樹脂
膜としては、感光性ネガ型アクリル樹脂が好ましい。配
向膜4は、駆動電圧が印加されていない状態時に液晶材
5の分子を所定の方向に整列させるための膜である。液
晶材5は結晶構造をとる液体であり、駆動電圧が印加さ
れていない状態では配向膜4によって所定の方向に整列
させられているが、透明電極から駆動電圧が印加される
と電界方向に沿って整列する。ギャップ材6は、駆動素
子基板1aと対向基板1bとの間隔を所定の距離に保つ
ための部材であり、スペーサともいう。シール材7は、
液晶材5を表示領域に密封し、外に流出することを防止
する部材である。駆動素子基板1aおよび対向基板1b
には、配向膜4がそれぞれ配置される。駆動素子基板1
aと対向基板1bとの間の空間は、液晶材5で満たされ
ており、その間隔はギャップ材6によって一定に保たれ
ている。駆動素子基板1aに設けられた凸部2aおよび
対向基板1bに設けられた凸部2bは、液晶表示パネル
の表示領域を取り囲んでおり、凸部2bと駆動素子基板
1aとの間隙は、シール材7によって封止されている。
液晶材5は凸部2aおよび2bにより表示領域内に密封
されるため、液晶材5は表示領域から漏洩しない。
の形成手順を示す。この手順を図3、図4および図5を
用いて説明する。駆動素子基板1a側の表示領域外周部
には液晶排出口3が設けられた凸部2aを形成する。液
晶排出口3は駆動素子基板1aの一方に(例えば、図3
のように右側に)配置する。一方、対向基板1b側に
は、駆動素子基板1a側の凸部2aより外周が大きい凸
部2bを形成する(ステップS101)。次に、駆動素
子基板1aおよび対向基板1bの表示領域に配向膜4を
塗布する(ステップS102)。対向基板1bには、配
向膜4を塗布した後、凸部2aの高さと直径が等しいギ
ャップ材6を散布する(ステップS103)。次いで、
凸部2bの突端にシール材7を配置する(ステップS1
04)。シール材7は、熱硬化性樹脂および紫外線硬化
性樹脂のいずれを用いてもよい。図4に、凸部2b、配
向膜4、ギャップ材6およびシール材7が配置された状
態の対向基板1bを示す。駆動素子基板1aには、配向
膜4を塗布した後、表示領域内の液晶排出口3が配置さ
れていない側(例えば、図3の場合は左側)に必要量以
上の液晶材5を滴下する(ステップS105)。図3
に、凸部2a、配向膜4および液晶材5が配置された状
態の駆動素子基板1aを示す。
基板1aおよび対向基板1bを液晶が配置されている側
(すなわち、液晶排出口3が配置されていない側)から
除々に貼り合わせていき、余分な液晶材5を液晶排出口
3から排出させながら貼り合わせる(ステップS10
6)。これにより液晶材5は、表面張力によって表示領
域内に拡散する。駆動素子基板1aおよび対向基板1b
が完全に貼り合わさったら、駆動素子基板1aおよび対
向基板1bを全面に渡って上下から均一に加圧しなが
ら、シール材7を加熱することあるいはシール材7に紫
外線を照射することにより硬化させる(ステップS10
7)。
材5とシール材7とが直接接触しないため、液晶材5の
汚染・劣化を防止できる。さらに、減圧や封止処理を行
う必要がなく液晶滴下量の精度を高める要求がないた
め、製造工程を高速化できることに加え、シール材7の
使用量を低減できる。また、仮に凸部2aの外側に液晶
材5が漏洩しても、凸部2bおよびシール材7により堰
き止められるため、表示領域の外部まで液晶材5が流出
することはない。
た第2の実施形態について説明する。本実施形態による
液晶パネルの断面は、図1に示した第1の実施形態と同
様の構造である。ただし図6に示すように、本実施形態
では、凸部2aに複数の液晶排出口3を形成する。ま
た、本実施形態による液晶パネルの形成手順は、図2に
示した第1の実施形態と同様の手順である。
のように)、液晶材5が配置された側から駆動素子基板
1aおよび対向基板1bを貼り合わせていくと、図7に
示すように液晶材5は表示領域の全面に拡散されてい
く。本実施形態では、液晶排出口3を複数設けたことに
より、余分な液晶が表示領域の外部に速やかに排出され
るため、すでに貼り合わせた部分に加わる圧力が低減さ
れる。
速化できるとともに、液晶材5が凸部2aの外側に漏洩
しにくくできる。仮に、凸部2aの外側に液晶材5が漏
洩しても、凸部2bおよびシール材7により堰き止めら
れるため、表示領域の外部まで液晶材5が流出すること
はない。なお、液晶排出口3の大きさと数は液晶材5の
材料や駆動素子基板1aと対向基板1bとの間隔等の条
件に応じて、適宜変更すると良い。例えば、液晶材5の
粘度が小さい場合は、液晶排出口3を大きくし、配置す
る数を少なくすることが好ましい。一方、液晶材5の粘
度が大きい場合は、液晶排出口3を小さくし、配置する
数を多くすることが好ましい。なお、本実施形態による
液晶表示パネルは、必ずしも全ての液晶排出口3が同じ
大きさである必要はなく、異なる大きさの液晶排出口3
が設けられていても良い。
た第3の実施形態について説明する。本実施形態による
液晶パネルは、図1に示した第1の実施形態と同様の構
造である。ただし図8に示すように、本実施形態では、
液晶排出口3を駆動素子基板1aの表示領域のコーナー
部分に設ける。また、本実施形態による液晶表示パネル
の形成手順は、図2に示した第1の実施形態と同様の手
順である。
のように)、液晶材5が配置された側から駆動素子基板
1aおよび対向基板1bを貼り合わせていくと、図9に
示すように、液晶材5は表示領域の全面に拡散されてい
く。本実施形態では、表示領域のコーナー部に液晶排出
口3を設けたため、この部分に空気が残存すること無く
速やかに液晶材5が拡散する。
速やかに排出されるため、製造工程を高速化できる。
施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、凸部2aおよび2bはそれぞれ上記各実施
形態と逆の基板に設けてもよい。すなわち、駆動素子基
板1aに凸部2bを設け、対向基板1bに凸部2aを設
けてもよい。この場合は、対向基板1bに液晶材5を滴
下した後に駆動素子基板1aおよび対向基板1bを貼り
合わせることとなる。また、上記各実施形態では、ギャ
ップ材6を対向基板1b側に散布しているが、ギャップ
材6を駆動素子基板1a側に散布してもよい。さらに、
液晶排出口3の数や位置は、図面に限定されるものでは
なく、適宜変更してもよい。このように、本発明は様々
な変形が可能である。
明によれば液晶表示パネルの品質を向上でき、液晶表示
パネルの製造工程における作業時間を短縮することが可
能となる。
液晶表示パネルの構造を示す断面図である。
順を示すフローチャートである。
る駆動素子基板の接合面および断面を示す図である。
る対向基板の接合面および断面を示す図である。
基板を貼り合わせる方法を示す図である。
液晶表示パネルを構成する駆動素子基板を示す図であ
る。
対向基板を貼り合わせる際の液晶材の状態を示す図であ
る。
液晶表示パネルを構成する駆動素子基板を示す図であ
る。
対向基板を貼り合わせる際の液晶材の状態を示す図であ
る。
例を示す断面図である。
を形成する駆動素子基板の接合面および断面を示す図で
ある。
を形成する対向基板の接合面および断面を示す図であ
る。
例を示す断面図である。
を形成する駆動素子基板の接合面および断面を示す図で
ある。
を形成する対向基板の接合面および断面を示す図であ
る。
よび対向基板を貼り合わせる方法を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 液晶層を形成する液晶に駆動電圧を印加
する駆動素子基板と当該駆動素子基板に対向して配置さ
れた対向基板との間に前記液晶層および当該液晶層を所
定の厚みに保持するキャップ材が配置された液晶表示パ
ネルであって、 前記駆動素子基板および前記対向基板のいずれか一方の
表示領域の周縁に、少なくとも1つの液晶排出口が前記
表示領域の一部に偏って配置された第1の凸部が設けら
れ、 他方の基板の表示領域の周縁に前記第1の凸部を取り囲
む第2の凸部が設けられ、当該第2の凸部の突端には前
記液晶を前記表示領域に封止するシール材が設けられ、 前記駆動素子基板および前記対向基板の表示領域に、前
記液晶の分子を所定の方向に整列させる配向膜がそれぞ
れ配置され、 前記駆動素子基板および前記対向基板は、第1の凸部が
設けられた側の基板の表示領域に滴下された所定量以上
の液晶を前記液晶排出口から排出させながら貼り合わさ
れ、 前記駆動素子基板および前記対向基板が全面に渡って加
圧されつつ前記シール材が硬化されたことを特徴とする
液晶表示パネル。 - 【請求項2】 前記液晶排出口の少なくとも1つが前記
表示領域のコーナーの近傍に設けられたことを特徴とす
る請求項1記載の液晶表示パネル。 - 【請求項3】 前記第1および第2の凸部が、フォトエ
ッチングによって形成されたことを特徴とする請求項1
または2記載の液晶表示パネル。 - 【請求項4】 液晶層を形成する液晶に駆動電圧を印加
する駆動素子基板と当該駆動素子基板に対向して配置さ
れた対向基板との間に、前記液晶層および当該液晶層を
所定の厚みに保持するギャップ材とが配置された液晶表
示パネルを製造する方法であって、 前記駆動素子基板および前記対向基板のいずれか一方の
表示領域の周縁に、少なくとも1つの液晶排出口が前記
表示領域の一部に偏って配置された第1の凸部を形成す
る工程と、 他方の基板の表示領域の周縁に前記第1の凸部を取り囲
む第2の凸部を形成する工程と、 前記液晶の分子を所定の方向に整列させる配向膜を前記
駆動素子基板および前記対向基板の表示領域にそれぞれ
配置する工程と、 前記第2の凸部の突端に前記液晶を前記表示領域に封止
するシール材を配置する工程と、 前記第1の凸部が形成された基板の前記液晶排出口が配
置されていない側の領域に前記液晶を滴下する工程と、 所定量以上の液晶を前記液晶排出口から排出させながら
前記駆動素子基板および前記対向基板を貼り合わせる工
程と、 前記駆動素子基板および前記対向基板を全面に渡って加
圧しつつ前記シール材を硬化させる工程とを有すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 - 【請求項5】 前記第1の凸部を形成する工程におい
て、前記液晶排出口の少なくとも1つを前記表示領域の
コーナーの近傍に配置することを特徴とする請求項4記
載の液晶パネルの製造方法。 - 【請求項6】 前記第1および第2の凸部を形成する工
程において、前記第1および第2の凸部をフォトエッチ
ングによって形成することを特徴とする請求項4または
5記載の液晶表示パネルの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002003920A JP3937304B2 (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | 液晶表示パネルの製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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