【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やプロジェクタなどに用いられる液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の液晶表示装置の製造工程図である。
図５に示すように、従来、液晶表示装置は、ダイシング済みのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板にコモン塗布（Ｓ１１）を、ダイシング済みの対向基板にシール塗布（Ｓ１２）をそれぞれ行った後、貼り合わせ（Ｓ１３）、ポストベーク（Ｓ１４）、液晶注入（Ｓ１５）、加圧封止（Ｓ１６）、洗浄（Ｓ１７）、さらに再配向処理（Ｓ１９）を行うことにより製造される。
【０００３】
ここで、加圧封止工程（Ｓ１６）の詳細について、図６を参照して説明する。液晶表示装置のＴＦＴ基板１と対向基板２とは、ギャップ制御材としての柱状スペーサ３を介して貼り合わされており、有効画素の周りはＳ１２で塗布されたシール剤４により取り囲まれている。液晶５は、このシール剤４の一部を開口した液晶注入口６から注入される。
【０００４】
加圧封止工程（Ｓ１６）は、このように液晶５が注入された液晶表示パネルを加圧することにより、柱状スペーサ３の高さを調整（ギャップ調整）し、液晶注入口６を封止剤７で封止した後、減圧するものである。再配向処理工程（Ｓ１９）は、このＴＦＴ基板１と対向基板２との間に封止した液晶５を再配向させる目的で短時間加熱、冷却によるアニールを行うものである。
【０００５】
ところが、この再配向処理工程（Ｓ１９）において、液晶５中に真空に近い状態の気泡（以下、「真空気泡」と称す。）８が残留することがある。この真空気泡８は、加圧封止工程（Ｓ１６）において、加圧封止された液晶表示パネルが減圧された際、液晶５に応力が働くことによって液晶５中に発生する空隙である。
【０００６】
液晶５中に気泡が発生するのを防止する方法については、いくつか提案がなされている。例えば、特許文献１には、液晶を配する前に基板をアニール温度以上で熱処理（図３（ａ）の空セルアニールまたは図３（ｂ）の基板アニール）することにより、基板から発生するガスを予め出し切り、後の再配向を目的とするアニール時に発生する気泡を未然に防ぐことが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２３００９０号公報（段落番号００１７，図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来提案されているように液晶注入前に熱処理を行った場合であっても、上記のように液晶注入の際に加圧封止工程を行った場合に液晶５に応力が働くことに変わりはない。したがって、基板からのガスの発生がなくても、液晶５に働いた応力によって真空気泡８が発生することになる。このような真空気泡８が発生した場合、有効画素に進入すると画質不良となって現れる。
【０００９】
また、図６に示すように、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを柱状スペーサ３を介して貼り合わせた液晶表示装置においては、液晶５の注入時に柱状スペーサ３が干渉することによる注入筋（図示せず）が発生する。この注入筋は、液晶５が液晶注入口６からＴＦＴ基板１と対向基板２との間に扇状に流入するため、液晶注入口６から放射状に拡がる筋として発生する。このような注入筋についても、従来提案されているような液晶注入前の熱処理では防ぎようがない。
【００１０】
そこで、本発明では、液晶注入後に加圧、封止、減圧する加圧封止工程を経て、さらに再配向処理としてアニールを行うことにより液晶表示装置を製造するに際し、真空気泡の発生を防止するとともに、液晶表示パネルのギャップ制御用のスペーサの干渉による注入筋の発生を防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、ギャップ制御用のスペーサを介してＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせ、液晶注入後に加圧、封止、減圧し、さらに再配向処理としてのアニールを行う液晶表示装置の製造方法において、前記減圧の後、かつ前記再配向処理の前に、アニール温度以上で３時間以上の熱処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、液晶注入後の加圧、封止、減圧によって液晶に働いた応力が、アニール温度以上かつ３時間以上の熱処理によって取り除かれるため、真空気泡の発生が防止される。また、この熱処理によって、液晶注入時のスペーサの干渉による液晶の乱れが取り除かれるため、液晶の注入筋の発生が防止される。
【００１３】
ここで、前記熱処理は、１８時間以上行うことが望ましい。アニール温度以上で１８時間以上の熱処理により、液晶注入時のスペーサの干渉による液晶の乱れが完全に取り除かれ、液晶の注入筋の発生が完全に阻止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態における液晶表示装置の製造工程図である。なお、以下の説明において従来技術と共通する部分については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
本実施形態における液晶表示装置の製造方法は、図１に示すように洗浄工程（Ｓ１７）と再配向工程（Ｓ１９）との間に熱処理工程（Ｓ１８）を追加したところに特徴がある。すなわち、洗浄工程（Ｓ１７）の前の加圧封止工程（Ｓ１６）による減圧処理の後、かつ再配向工程（Ｓ１９）の再配向処理としてのアニールの前に熱処理を行う。
【００１６】
この熱処理工程（Ｓ１８）では、アニール温度以上としたアニール炉内で、洗浄工程（Ｓ１７）を終えた液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１、対向基板２、柱状スペーサ３、シール剤４、液晶５および封止剤７からなる）を１８時間以上保持することによりアニールする。
【００１７】
ここで、アニール温度とは、液晶表示パネル中に封止した液晶５を再配向させるために液晶表示パネルそのものを熱処理する温度であり、液晶材料のＮ−Ｉ（Ｎｅｍａｔｉｃ−ｔｏ−Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ；ネマチック−等方性液体）転移温度（Ｎ−Ｉ点）近傍またはそれ以上の温度をいう。
【００１８】
熱処理工程（Ｓ１８）時の液晶表示パネル中の液晶５の様子を図２に示す。
図２（ａ）に示すように熱処理工程（Ｓ１８）のアニール前は、液晶表示パネル中に封止した液晶５内に真空気泡８が存在する。この液晶表示パネルをアニール温度以上で１８時間保持すると、同図（ｂ）に示すように液晶表示パネル中の液晶５がＮ−Ｉ転移によって液体状態となり、同図（ｃ）に示すようにアニール後はきれいに整列する。
【００１９】
また、この熱処理工程（Ｓ１８）によって、加圧封止工程（Ｓ１６）時に液晶５に働いた応力は、アニール温度以上で３時間後には取り除かれる。そのため、液晶５内に存在した真空気泡８は消滅し、図２（ｃ）に示すようにアニール後の液晶５内に真空気泡８は発生しない。
【００２０】
図３のグラフは、アニール時間（ｈ）と真空気泡の発生率（％）の関係を表している。図３に示すように、３時間以上のアニールによって、真空気泡８の発生率は０％となる。
【００２１】
さらに、この熱処理工程（Ｓ１８）では、液晶注入工程（Ｓ１５）において液晶注入口６から液晶５を注入した際の、柱状スペーサ３の干渉による液晶５の乱れも同時に取り除かれる。
【００２２】
図４のグラフは、アニール時間（ｈ）と注入筋の占有率（％）の関係を表している。図４に示すように、アニール開始から３時間後には注入筋の発生が抑えられ、１７時間後にはほぼ完全に注入筋の発生が阻止されている。なお、１８時間以上のアニールでは、注入筋の発生を確実に阻止することができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態における液晶表示装置の製造方法によれば、液晶注入工程（Ｓ１５）、加圧封止工程（Ｓ１６）後のアニール温度以上、１８時間以上の熱処理工程（Ｓ１８）によって真空気泡８の発生と注入筋の発生を完全に阻止することが可能である。なお、アニール温度以上、３時間以上の熱処理であっても、真空気泡８を消滅することができ、注入筋の発生を抑えることが可能である。
【００２４】
また、本実施形態においては、熱処理工程（Ｓ１８）と再配向処理工程（Ｓ１９）を２ステップに分けて説明しているが、これらの工程は同一のアニール炉内で連続して行うことも可能である。
【００２５】
また、本実施形態においては、ギャップ制御用のスペーサとして柱状スペーサ３を用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、ビーズ状などのその他のスペーサを用いた場合にも適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【００２７】
（１）ギャップ制御用のスペーサを介してＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせ、液晶注入後に加圧、封止、減圧した後、再配向処理の前に、アニール温度以上で３時間以上の熱処理を行うことで、液晶中の真空気泡の発生および注入筋の発生を抑えることができる。これにより、液晶注入不良の発生率を低下させ、歩留を向上させることができる。
【００２８】
（２）熱処理を１８時間以上行うことで、液晶中の真空気泡の発生および注入筋の発生を完全に阻止することができ、液晶注入不良の発生がない液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における液晶表示装置の製造工程図である。
【図２】熱処理工程時の液晶表示パネル中の液晶の様子を示す図である。
【図３】アニール時間と真空気泡の発生率の関係を表す図である。
【図４】アニール時間と注入筋の占有率の関係を示す図である。
【図５】従来の液晶表示装置の製造工程図である。
【図６】加圧封止工程の詳細を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ＴＦＴ基板
２ 対向基板
３ 柱状スペーサ
４ シール剤
５ 液晶
６ 液晶注入口
７ 封止剤
８ 真空気泡[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device used for a mobile phone, a projector, and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a conventional liquid crystal display device.
Conventionally, as shown in FIG. 5, a liquid crystal display device performs common application (S11) on a diced TFT (Thin Film Transistor) substrate and seal application (S12) on a diced counter substrate, and then attaches the same. It is manufactured by performing alignment (S13), post-bake (S14), liquid crystal injection (S15), pressure sealing (S16), washing (S17), and re-alignment treatment (S19).
[0003]
Here, the details of the pressure sealing step (S16) will be described with reference to FIG. The TFT substrate 1 and the opposing substrate 2 of the liquid crystal display device are bonded together via a columnar spacer 3 as a gap control material, and the effective pixels are surrounded by the sealant 4 applied in S12. The liquid crystal 5 is injected from a liquid crystal injection port 6 in which a part of the sealant 4 is opened.
[0004]
In the pressure sealing step (S16), the height of the columnar spacer 3 is adjusted (gap adjustment) by pressing the liquid crystal display panel into which the liquid crystal 5 has been injected, and the liquid crystal injection port 6 is sealed with a sealing agent. After sealing with 7, the pressure is reduced. In the re-alignment treatment step (S19), annealing by short-time heating and cooling is performed for the purpose of re-aligning the liquid crystal 5 sealed between the TFT substrate 1 and the counter substrate 2.
[0005]
However, bubbles in a state close to vacuum (hereinafter, referred to as “vacuum bubbles”) 8 may remain in the liquid crystal 5 in the realignment treatment step (S19). The vacuum bubbles 8 are voids generated in the liquid crystal 5 by applying a stress to the liquid crystal 5 when the pressure-sealed liquid crystal display panel is depressurized in the pressure sealing step (S16).
[0006]
Several methods have been proposed for preventing bubbles from being generated in the liquid crystal 5. For example, Patent Document 1 discloses that a gas generated from a substrate is heat-treated at an annealing temperature or higher (empty cell annealing in FIG. 3A or substrate annealing in FIG. 3B) before disposing a liquid crystal. It is described that bubbles generated at the time of annealing for the purpose of re-orienting after being cut out in advance are prevented beforehand.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-7-230090 (paragraph number 0017, FIG. 3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if heat treatment is performed before liquid crystal injection as conventionally proposed, stress acts on the liquid crystal 5 when the pressure sealing step is performed during liquid crystal injection as described above. No change. Therefore, even when gas is not generated from the substrate, the vacuum bubbles 8 are generated by the stress applied to the liquid crystal 5. When such a vacuum bubble 8 is generated, when it enters an effective pixel, it appears as poor image quality.
[0009]
Further, as shown in FIG. 6, in the liquid crystal display device in which the TFT substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded via the columnar spacer 3, the injection line (FIG. 6) caused by the interference of the columnar spacer 3 when the liquid crystal 5 is injected. Not shown) occurs. Since the liquid crystal 5 flows in a fan shape between the TFT substrate 1 and the opposing substrate 2 from the liquid crystal injection port 6, the injection streak is generated as a streak extending radially from the liquid crystal injection port 6. Such injection streaks cannot be prevented by heat treatment before liquid crystal injection as conventionally proposed.
[0010]
Therefore, in the present invention, the production of a liquid crystal display device is prevented by performing a pressure sealing step of pressurizing, sealing, and reducing the pressure after injecting the liquid crystal, and further performing annealing as a realignment process, thereby preventing the generation of vacuum bubbles. In addition, it is another object of the present invention to prevent generation of an injection line due to interference of a spacer for controlling a gap of a liquid crystal display panel.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the TFT substrate and the counter substrate are bonded to each other through a gap control spacer, and after the liquid crystal is injected, pressure, sealing, and pressure reduction are performed, and annealing as a realignment process is performed. In the method for manufacturing a liquid crystal display device, a heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the annealing temperature for 3 hours or more after the pressure reduction and before the realignment processing.
[0012]
According to the present invention, the stress applied to the liquid crystal by pressurization, sealing, and decompression after liquid crystal injection is removed by a heat treatment at an annealing temperature or more and for 3 hours or more, so that the generation of vacuum bubbles is prevented. In addition, since the heat treatment removes the disturbance of the liquid crystal due to the interference of the spacer at the time of liquid crystal injection, the generation of liquid crystal injection stripes is prevented.
[0013]
Here, the heat treatment is preferably performed for 18 hours or more. By performing the heat treatment at the annealing temperature or higher for 18 hours or longer, the disturbance of the liquid crystal due to the interference of the spacer at the time of liquid crystal injection is completely removed, and the generation of the liquid crystal injection streak is completely prevented.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In the following description, portions common to the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0015]
The method of manufacturing the liquid crystal display device according to the present embodiment is characterized in that a heat treatment step (S18) is added between the cleaning step (S17) and the reorientation step (S19) as shown in FIG. That is, heat treatment is performed after the pressure reduction treatment in the pressure sealing step (S16) before the cleaning step (S17) and before annealing as the reorientation processing in the reorientation step (S19).
[0016]
In the heat treatment step (S18), the liquid crystal display panel (TFT substrate 1, counter substrate 2, columnar spacer 3, sealing agent 4, liquid crystal 5, liquid crystal 5) after the cleaning step (S17) is completed in an annealing furnace at an annealing temperature or higher. (Comprising the blocking agent 7) for at least 18 hours.
[0017]
Here, the annealing temperature is a temperature at which the liquid crystal display panel itself is subjected to a heat treatment in order to reorient the liquid crystal 5 sealed in the liquid crystal display panel, and is a liquid crystal material NI (Nematic-to-Isotropic). (Isotropic liquid) refers to a temperature near or above the transition temperature (NI point).
[0018]
FIG. 2 shows the state of the liquid crystal 5 in the liquid crystal display panel during the heat treatment step (S18).
As shown in FIG. 2A, before annealing in the heat treatment step (S18), vacuum bubbles 8 exist in the liquid crystal 5 sealed in the liquid crystal display panel. When the liquid crystal display panel is kept at the annealing temperature or higher for 18 hours, the liquid crystal 5 in the liquid crystal display panel becomes a liquid state due to the NI transition as shown in FIG. The rest is neatly arranged.
[0019]
Further, by the heat treatment step (S18), the stress applied to the liquid crystal 5 during the pressure sealing step (S16) is removed after 3 hours at the annealing temperature or higher. Therefore, the vacuum bubbles 8 existing in the liquid crystal 5 disappear, and no vacuum bubbles 8 are generated in the liquid crystal 5 after annealing as shown in FIG.
[0020]
The graph in FIG. 3 shows the relationship between the annealing time (h) and the rate of occurrence of vacuum bubbles (%). As shown in FIG. 3, the rate of occurrence of vacuum bubbles 8 becomes 0% by annealing for 3 hours or more.
[0021]
Further, in the heat treatment step (S18), the disturbance of the liquid crystal 5 due to the interference of the column spacer 3 when the liquid crystal 5 is injected from the liquid crystal injection port 6 in the liquid crystal injection step (S15) is also removed.
[0022]
The graph in FIG. 4 shows the relationship between the annealing time (h) and the occupation ratio (%) of the implanted muscle. As shown in FIG. 4, the generation of implanted streaks was suppressed 3 hours after the start of annealing, and almost completely prevented after 17 hours. Note that the annealing for 18 hours or more can reliably prevent the generation of implanted streaks.
[0023]
As described above, according to the method of manufacturing the liquid crystal display device of the present embodiment, the heat treatment step (S18) after the liquid crystal injection step (S15) and the annealing temperature after the pressure sealing step (S16) is performed for 18 hours or more. It is possible to completely prevent the generation of the vacuum bubbles 8 and the generation of the injection line. Note that even if the heat treatment is performed at an annealing temperature or higher for 3 hours or longer, the vacuum bubbles 8 can be eliminated, and the generation of implanted streaks can be suppressed.
[0024]
Further, in the present embodiment, the heat treatment step (S18) and the reorientation treatment step (S19) are described as being divided into two steps, but these steps can be performed continuously in the same annealing furnace. It is.
[0025]
Further, in the present embodiment, only the case where the columnar spacer 3 is used as the spacer for gap control has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to the case where other spacers such as beads are used. It is possible.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0027]
(1) The TFT substrate and the opposing substrate are bonded together via a gap control spacer, and after the liquid crystal is injected, pressurized, sealed, and depressurized, and then subjected to a heat treatment at an annealing temperature or higher for 3 hours or more before realignment. , The generation of vacuum bubbles in the liquid crystal and the generation of injected streaks can be suppressed. As a result, the incidence of defective liquid crystal injection can be reduced, and the yield can be improved.
[0028]
(2) By performing the heat treatment for 18 hours or more, it is possible to completely prevent the generation of vacuum bubbles and the generation of injection streaks in the liquid crystal, and it is possible to obtain a liquid crystal display device in which liquid crystal injection failure does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state of a liquid crystal in a liquid crystal display panel during a heat treatment step.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an annealing time and a generation rate of vacuum bubbles.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the annealing time and the occupancy of implanted muscle.
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing details of a pressure sealing step.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 TFT substrate 2 Counter substrate 3 Columnar spacer 4 Sealant 5 Liquid crystal 6 Liquid crystal injection port 7 Sealant 8 Vacuum bubble
