JP2005258137A - Liquid crystal display panel and its manufacturing method - Google Patents

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Shunichi Kawabe
俊一 川邊
Hideyuki Honoki
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display panel which can eliminate defective display due to a spacer and secure a large tolerance in cell gaps when assembling the panel and has a liquid crystal layer which is evenly thick and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: Bead spacers 3 are used as the spacer to determine the thickness of the liquid crystal layer and arranged only between the pixel 14 and the pixel 14. Walls are formed on the substrate 1b on which the bead spacers 3 are arranged and that at the boundaries between the pixel 14 and a black matrix 15 to prevent the beads spacer 3 from moving into the pixel 14. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示パネル及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display panel and a manufacturing method thereof.

液晶表示パネル9は、図12示すように、トランジスタ16を形成したTFT(Thin Film Transistor)基板1aと、赤、青、緑の色を形成したCF(Color Filter)基板1bとの間に、スペーサ3を介して液晶5を挟み込み、それら基板1a,1bの周囲をシール材で囲み接着固定した構造となっている。なお、2はオーバーコート膜、14は色画素、15はブラックマトリクス(以下「BM」という。)であり、同図(a)は、スペーサ3から見た上面図、同図(b)は、同図(a)におけるA−A’断面図である。 The liquid crystal display panel 9, as shown FIG 12, a TFT (T hin F ilm T ransistor ) substrate 1a formed with the transistors 16, red, blue, CF forming a green color (C olor F ilter) and the substrate 1b In this structure, the liquid crystal 5 is sandwiched between the spacers 3 and the substrates 1a and 1b are surrounded by a sealing material and bonded and fixed. In addition, 2 is an overcoat film, 14 is a color pixel, 15 is a black matrix (hereinafter referred to as “BM”), FIG. 9A is a top view seen from the spacer 3, and FIG. It is AA 'sectional drawing in the figure (a).

液晶表示パネル9では、この液晶5が封入される2枚の基板1a,1bの間隔10(以下「セルギャップ」という。)が表示品質を決定づける重要な要素である。特に、このセルギャップ10の絶対寸法と液晶表示パネル9全面でのセルギャップ10の均一性が重要となる。   In the liquid crystal display panel 9, an interval 10 (hereinafter referred to as “cell gap”) between the two substrates 1a and 1b in which the liquid crystal 5 is sealed is an important factor that determines display quality. In particular, the absolute dimension of the cell gap 10 and the uniformity of the cell gap 10 over the entire surface of the liquid crystal display panel 9 are important.

そのため、このような構成の液晶表示パネル9においては、2枚の基板の間隔を一定に保つために、粒径の均一なガラス又は合成樹脂製の球形透明粒子スペーサ3(以下「ビーズスペーサ」という。)を基板1a,1bの間に散布し利用するのが一般的である。   Therefore, in the liquid crystal display panel 9 having such a configuration, in order to keep the distance between the two substrates constant, spherical transparent particle spacers 3 (hereinafter referred to as “bead spacers”) made of glass or synthetic resin having a uniform particle size. Is generally used by spreading between the substrates 1a and 1b.

しかし、ビーズスペーサを基板上に散布し用いる方式の液晶表示パネルでは、ビーズスペーサを基板上に多数散布した後に組立作業を行うため、製造時にビーズスペーサがこぼれだして製造ラインを汚染するパーティクルとなり不良の原因となるばかりでなく、組立が完了した液晶表示パネルにおいても、表示画素内に液晶と一緒にビーズスペーサが入っていると、ビーズスペーサ部分には液晶が無いため、ここでは所定の光の偏向が起こらず、例えば、ビーズスペーサに透明な粒子を使用した場合、液晶表示パネルを黒色表示に設定したときに、ビーズスペーサ部分のみ輝点となってしまう。また、ビーズスペーサ近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分に光り漏れが発生し、これにより液晶表示パネルのコントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす問題もある。   However, in the liquid crystal display panel using beads spacers dispersed on the substrate, the assembly work is performed after many beads spacers are dispersed on the substrate, so the beads spacers spill out during production and become particles that contaminate the production line. In addition to liquid crystal display panels that have been assembled, if a bead spacer is included in the display pixel together with the liquid crystal in the display pixel, there is no liquid crystal in the bead spacer portion. For example, when transparent particles are used for the bead spacer, when the liquid crystal display panel is set to black display, only the bead spacer portion becomes a bright spot. In addition, the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the bead spacer is disturbed, and light leakage occurs in this portion, which causes a problem that the contrast of the liquid crystal display panel is lowered and the display quality is adversely affected.

また、2枚の基板の組立時や液晶の封入時等に、ビーズスペーサが初期の散布位置から移動してしまった場合には、配向膜に傷が付きこの部分では液晶の配向制御が行われないため上記と同様に表示パネルの表示品質に悪影響を及ぼす問題がある。   Also, if the bead spacer moves from the initial spray position when assembling the two substrates or sealing the liquid crystal, the alignment film is damaged and the liquid crystal alignment is controlled in this area. Therefore, there is a problem that the display quality of the display panel is adversely affected as described above.

さらに、液晶表示パネルに使用されるCF基板1bは、図13に示すように、画素部の膜厚が同じでない場合が殆どである。これは赤、緑、青の各色画素部を製造する上でやむを得なく発生してしまう場合と、最適な色を表示するため、あえて各色画素部の膜厚を変える場合とがある。例えば、緑色の画素部14G上に散布されたビーズスペーサ3は2枚の基板1a,1bに接触・固定されているが、赤色の画素部14R及び青色画素部14Bに散布されたビーズスペーサ3は、他方の基板1aとの間に間隔があるため、ビーズスペーサ3の固定力が弱く、振動等によってビーズスペーサ3が移動してしまう。このような場合も移動の際に配向膜に傷が付きこの部分では液晶の配向制御が行われないため上記と同様に表示パネルの表示品質に悪影響を及ぼす問題があった。   Furthermore, as shown in FIG. 13, the CF substrate 1b used in the liquid crystal display panel is almost always not the same in thickness. This may occur unavoidably in manufacturing the red, green, and blue color pixel portions, or may change the film thickness of each color pixel portion in order to display an optimal color. For example, the bead spacers 3 dispersed on the green pixel portion 14G are in contact with and fixed to the two substrates 1a and 1b, but the bead spacers 3 dispersed on the red pixel portion 14R and the blue pixel portion 14B are Since there is an interval between the other substrate 1a, the fixing force of the bead spacer 3 is weak, and the bead spacer 3 moves due to vibration or the like. Even in such a case, the alignment film is scratched during the movement, and the liquid crystal alignment is not controlled in this portion, so that the display quality of the display panel is adversely affected as described above.

このようなビーズスペーサの移動を防止する方法としては、下記特許文献1にあるように、配向剤にスペーサ部材を混入した溶剤を基板上に形成し、この基板を乾燥、焼成することによりスペーサを配向剤によって固定する方法や、下記特許文献2にあるように、基板上に配向剤を塗布後、この配向剤が固化しない状態でスペーサ基板上に散布し、その後配向剤を固化することによってスペーサを固定する方法、さらに、下記特許文献3にあるように、ホットメルトタイプの接着剤或いはエポキシ系接着剤をコーティングしたスペーサを基板上に散布し、その後加熱等の固化処理を施しスペーサを固定する方法が提案されている。   As a method for preventing such movement of the bead spacer, as disclosed in Patent Document 1 below, a solvent in which a spacer member is mixed in an alignment agent is formed on a substrate, and the substrate is dried and baked to form a spacer. As described in Patent Document 2 below, a method of fixing with an aligning agent, and after applying an aligning agent on a substrate, the aligning agent is sprayed on the spacer substrate without solidifying, and then the aligning agent is solidified to form a spacer. In addition, as described in Patent Document 3 below, a spacer coated with a hot melt type adhesive or an epoxy adhesive is sprayed on the substrate, and then solidification treatment such as heating is performed to fix the spacer. A method has been proposed.

しかし、これらの方法は、スペーサの移動は抑えることが可能であるが、スペーサが画素部に配置されてしまうため、スペーサによる光抜けやスペーサ周辺の配向異常による表示不良を抑制する効果はない。   However, although these methods can suppress the movement of the spacers, the spacers are disposed in the pixel portion, so that there is no effect of suppressing display defects due to light leakage due to the spacers or abnormal alignment around the spacers.

これを解決する技術としては、図14に示すようにCF基板1b上の画素部14と画素部14の間の非表示エリア部15(BM塗布部)に柱状のスペーサ4を設ける方法が下記特許文献4,5で提案されている。   As a technique for solving this, as shown in FIG. 14, a method of providing a columnar spacer 4 in a non-display area portion 15 (BM coating portion) between the pixel portion 14 and the pixel portion 14 on the CF substrate 1b is disclosed in the following patent. Suggested in references 4 and 5.

この柱状スペーサ4は、一般的に基板上にスペーサとなる感光性樹脂をスピンコート法やスリットコート法あるいは印刷等によって所定の厚みとなるよう調整しながら塗布したのち、スペーサの部分が基板上で凸形状となるようなフォトマスクを用い、該フォトマスク越しに露光用光源を用いて感光性樹脂を露光する。その後現像処理を実施し、スペーサとしない部分に塗布されている感光性樹脂の除去と基板に付着している現像液の洗浄及び基板の乾燥を行って基板上に凸状のスペーサを形成する。   This columnar spacer 4 is generally applied by applying a photosensitive resin serving as a spacer on a substrate while adjusting the thickness to a predetermined thickness by spin coating, slit coating, printing, or the like. A photomask having a convex shape is used, and the photosensitive resin is exposed through the photomask using an exposure light source. Thereafter, development processing is performed, and the photosensitive resin applied to the portion not to be the spacer is removed, the developer adhering to the substrate is washed, and the substrate is dried to form a convex spacer on the substrate.

このような方法にて作製される柱状スペーサは、表示品質に影響を与えない画素部と画素部との間のBM塗布部の任意の位置に配置することが可能であるため、ビーズスペーサで問題となっていた柱状スペーサ部からの光抜けによる表示品質低下を防止することが出来る。しかし、表示品質に影響を与える液晶層の厚み(2枚の基板の間隔)は、柱状スペーサの高さによって決定されるため、液晶層の厚みを均一にするために柱状スペーサ製造時に感光性樹脂の塗布膜厚を基板全面で均一かつ膜厚を目標値に合わせ込む必要がある。   Since the columnar spacer manufactured by such a method can be placed at any position in the BM coating part between the pixel part that does not affect the display quality, there is a problem with the bead spacer. It is possible to prevent the display quality from being deteriorated due to light leakage from the columnar spacer portion. However, since the thickness of the liquid crystal layer (the distance between the two substrates) that affects the display quality is determined by the height of the columnar spacer, a photosensitive resin is used when manufacturing the columnar spacer in order to make the thickness of the liquid crystal layer uniform. It is necessary to make the coating film thickness uniform over the entire surface of the substrate and match the film thickness with the target value.

しかし、実際の感光性樹脂材料の塗布工程では、材料の粘度変化、乾燥時の収縮率のばらつき、露光量のばらつきによる収縮率の変動等により、基板全面で所定の高さで、かつ高さばらつきの小さい柱状スペーサを形成するのは非常に難しい。   However, in the actual photosensitive resin material application process, due to changes in the viscosity of the material, variations in shrinkage during drying, variations in shrinkage due to variations in exposure, etc. It is very difficult to form columnar spacers with small variations.

また、フォトリソグラフィー法を用いて作製する柱状スペーサ4は、その製法上直径の最小化には限界がある。たとえば4μmのセルギャップの液晶表示パネルを作製する場合、ビーズスペーサ3を使用する液晶表示パネルでは、直径4μmのビーズスペーサ3を用いるのに対し、柱状スペーサ4を使用する液晶表示パネルでは、柱状スペーサ4の高さは4μmで作製しても、その直径は、図15(c)に示すように、15μm〜30μmになってしまう場合が一般的である。   Further, the columnar spacer 4 manufactured using the photolithography method has a limit in minimizing the diameter because of the manufacturing method. For example, when a liquid crystal display panel having a cell gap of 4 μm is manufactured, a bead spacer 3 having a diameter of 4 μm is used in a liquid crystal display panel using the bead spacer 3, whereas a columnar spacer is used in a liquid crystal display panel using the columnar spacer 4. Even if the height of 4 is 4 μm, the diameter is generally 15 μm to 30 μm as shown in FIG. 15 (c).

通常の液晶パネルは、使用環境の温度変化やバックライトによるパネルの温度上昇による液晶の体積膨張が有った場合でも、スペーサの働きによってパネル全面で液晶層の厚みが均一である必要がある。そのため液晶表示パネル作製時には、この温度変化による液晶の体積膨張分を考慮し、図15(b),(d)に示すように、スペーサを弾性変形させた状態となるよう組立を行うのが一般的である。   Even when a normal liquid crystal panel has a volume expansion of the liquid crystal due to a temperature change in the use environment or a panel temperature increase due to a backlight, the thickness of the liquid crystal layer needs to be uniform over the entire panel surface due to the action of the spacer. Therefore, at the time of manufacturing the liquid crystal display panel, it is general to assemble the spacer so that the spacer is elastically deformed as shown in FIGS. 15B and 15D in consideration of the volume expansion of the liquid crystal due to this temperature change. Is.

図15に示すように、ビーズスペーサ3と柱状スペーサ4では、その直径及び先端形状の違いにより、スペーサ自体の応力と歪みは、図16に示すような関係となる。これは、同じ応力を加えたときに弾性変形の範囲が柱状スペーサ4よりビーズスペーサ3の方が広く、スペーサが正常に機能する範囲が広いことを表している。なお、ビーズスペーサの変形量=HB−hb、柱状スペーサの変形量=HF−hfであり、弾性変形域でのスペーサ最大変形量:T2>T1である。 As shown in FIG. 15, in the bead spacer 3 and the columnar spacer 4, the stress and strain of the spacer itself have a relationship as shown in FIG. 16 due to the difference in diameter and tip shape. This indicates that when the same stress is applied, the range of elastic deformation is wider in the bead spacer 3 than in the columnar spacer 4, and the range in which the spacer functions normally is wide. The deformation amount of the bead spacer = H B −h b , the deformation amount of the columnar spacer = H F −h f , and the maximum spacer deformation amount in the elastic deformation region: T2> T1.

以上の結果より、図17に示すように、ビーズスペーサ3と柱状スペーサ4では、正常に機能する弾性変形域での最大変形量(T2>T1)が異なるため、ビーズスペーサ3と柱状スペーサ4を用いた液晶表示パネルでは、常温(MB)からの温度変化(M2>M1)に対する製品裕度がビーズスペーサ3を用いた液晶表示パネルの方が広いといえる。そのため液晶層を均一に組み立てる観点から見ると、ビーズスペーサを使用した液晶表示パネルの方が製造しやすい方式であるといえる。
特開昭60−262129号公報 特開昭61−2129公報 特開平4−243230公報 特開昭61−173222公報 米国特許第5963288号明細書
From the above results, as shown in FIG. 17, the bead spacer 3 and the columnar spacer 4 have different maximum deformation amounts (T2> T1) in the elastic deformation region that functions normally. In the liquid crystal display panel used, it can be said that the liquid crystal display panel using the bead spacer 3 has a wider product tolerance with respect to a temperature change (M2> M1) from normal temperature (MB). Therefore, from the viewpoint of assembling the liquid crystal layer uniformly, it can be said that the liquid crystal display panel using the bead spacer is easier to manufacture.
JP-A-60-262129 JP-A-61-2129 JP-A-4-243230 JP 61-173222 A US Pat. No. 5,963,288

背景技術の液晶表示パネルにおいては、2枚の基板の間に封入される液晶層の厚みを所定の厚みにするため、球形のビーズスペーサを基板全面に散布し、このビーズスペーサによってセルギャップを決定する方法や、予め基板上の画素部と画素部との間で表示品質に影響を与えない部分に、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー法にて柱状のスペーサを形成し、この基板を用いる方法が主に用いられている。   In the liquid crystal display panel of the background art, spherical bead spacers are dispersed over the entire surface of the substrate to determine the thickness of the liquid crystal layer sealed between the two substrates, and the cell gap is determined by the bead spacers. And a method in which columnar spacers are formed by photolithography using a photosensitive resin in a portion that does not affect display quality between the pixel portion and the pixel portion on the substrate in advance. Is mainly used.

ビーズスペーサを用いた液晶表示パネルは、柱状スペーサを用いた方式よりも作りやすいという特徴を持っている反面、ビーズスペーサが画素部にも配置されてしまうため、ビーズスペーサ起因の光抜けや配向不良等の表示不良が発生する問題があった。   Liquid crystal display panels using bead spacers are easier to make than methods using columnar spacers, but bead spacers are also placed in the pixel area. There is a problem that display defects such as the above occur.

これに対し、柱状スペーサを用いた液晶表示パネルでは、柱状スペーサを任意の位置に配置することが可能なことから、通常は画素と画素の間で表示品質に影響を与えない表示領域以外の部分であって、この表示領域の周辺に形成されるBM上に配置するのが一般的であるため、柱状スペーサ部の光抜けによる表示不良の発生は抑えることが可能である。   On the other hand, in a liquid crystal display panel using columnar spacers, the columnar spacers can be arranged at arbitrary positions, so that the portion other than the display area that does not affect the display quality between pixels is usually In addition, since it is generally arranged on the BM formed around the display area, it is possible to suppress the occurrence of display failure due to light leakage of the columnar spacer portion.

しかし、その製造方法の特徴から基板全面で高さが均一で、かつ寸法精度の高い柱状スペーサを作製するのは非常に難しい。また、この柱状スペーサが形成された基板を用いて液晶表示パネルを作製する場合、柱状スペーサの直径がビーズスペーサより大きく、かつ先端部の形状もフラットとなるため、スペーサ変形量の良品裕度範囲が小さく、ビーズスペーサを用いた方式と比較し製造しにくいといった問題があった。   However, it is very difficult to manufacture columnar spacers having a uniform height over the entire surface of the substrate and high dimensional accuracy due to the characteristics of the manufacturing method. Also, when manufacturing a liquid crystal display panel using a substrate on which this columnar spacer is formed, the diameter of the columnar spacer is larger than that of the bead spacer, and the shape of the tip is flat, so that the range of good quality of spacer deformation is good. However, there is a problem that it is difficult to manufacture as compared with a method using a bead spacer.

本発明の目的は、液晶層の厚みを決定するスペーサによって、光り抜けなどの表示不良の発生がなく、かつ液晶表示パネル組立時の良品裕度範囲が広い液晶表示パネル及びその製造方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel that does not cause display defects such as light loss and has a wide range of good products when assembling a liquid crystal display panel by a spacer that determines the thickness of a liquid crystal layer, and a manufacturing method thereof That is.

本発明の液晶表示パネルは、表示品質に影響を与えるTFT基板とCF基板の間隔を決定するスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外の位置にのみ配置することとした。このような配置とするために、ビーズスペーサの表面に紫外線を照射することにより粘着力が低下する粘着剤をコーティングし、このビーズスペーサを全面に散布した後にビーズスペーサを残しておきたい部分以外に紫外線を照射することによりビーズスペーサの粘着力を低下させ、その後基板全面を洗浄することにより、ビーズスペーサの粘着力が低下した画素部に散布されていたビーズスペーサのみが除去されて、表示領域以外の位置にのみビーズスペーサが配置される。   In the liquid crystal display panel of the present invention, the spacer that determines the distance between the TFT substrate and the CF substrate that affects the display quality is disposed only at a position other than the display region between the pixel portion and the pixel portion. In order to make such an arrangement, the surface of the bead spacer is coated with an adhesive whose adhesive strength is reduced by irradiating the surface of the bead spacer. By irradiating ultraviolet rays, the adhesive strength of the bead spacers is reduced, and then the entire surface of the substrate is washed to remove only the bead spacers scattered on the pixel portion where the adhesive strength of the bead spacers has been reduced. The bead spacers are arranged only at the positions.

また、他の態様として、紫外線を照射することにより粘着力が低下する粘着剤をビーズスペーサにコーティングするのではなく、ビーズスペーサを散布する側の基板に、ビーズスペーサ散布前又は散布後、或いはその両方のタイミングで粘着剤を塗布し、その後同様にビーズスペーサを残しておきたい部分以外に紫外線を照射することによりビーズスペーサの粘着力を低下させ、その後基板全面を洗浄することにより、ビーズスペーサの粘着力が低下した画素部に散布されていたビーズスペーサのみが除去される。   Further, as another aspect, instead of coating the bead spacer with an adhesive whose adhesive strength is reduced by irradiating ultraviolet rays, the bead spacer is spread on the substrate on which the bead spacer is spread before or after the bead spacer is spread. Apply adhesive at both timings, and then reduce the adhesive strength of the bead spacers by irradiating UV light to the part other than the part where the bead spacers are to be left, and then wash the entire surface of the substrate, Only the bead spacers scattered on the pixel portion where the adhesive force is reduced are removed.

さらに、他の態様として、画素部と画素部との間に配置したビーズスペーサが、液晶表示パネル組立時や液晶表示パネル取り扱い時及び使用時等にビーズスペーサが表示画素内に移動して表示品質に悪影響を与えることがないよう、ビーズスペーサが表示画素内に移動するのを防止する隔壁を有効画素部と非画素部(BM)の境界に備えた。   Furthermore, as another aspect, the bead spacers arranged between the pixel units move to the display pixels when the liquid crystal display panel is assembled, the liquid crystal display panel is handled or used, and the display quality is increased. In order to prevent the bead spacer from moving into the display pixel, a partition wall is provided at the boundary between the effective pixel portion and the non-pixel portion (BM).

このように、セルギャップを決定するスペーサに、ビーズスペーサを使用し、かつ該ビーズスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外にのみ配置することにより、ビーズスペーサ起因の配向異常による表示不良を抑えることが可能となる。   In this way, a bead spacer is used as a spacer for determining the cell gap, and the bead spacer is arranged only in a display area other than the display area between the pixel portion, thereby displaying due to an orientation abnormality caused by the bead spacer. Defects can be suppressed.

また、画素部と画素部との間の表示領域以外にのみ配置したビーズスペーサが、液晶表示パネルの組立時や取り扱い時及び液晶表示パネル使用中に表示画素内に移動して配向異常を引き起こすことがないよう、ビーズスペーサ移動防止用隔壁を有効画素部と非画素部(BM)の境界に配置することによりビーズ移動による表示画素部の配向異常を抑えることが可能となる。   In addition, bead spacers that are arranged only outside the display area between the pixel units move into the display pixels during assembly and handling of the liquid crystal display panel and during use of the liquid crystal display panel, thereby causing orientation abnormalities. It is possible to suppress an abnormal alignment of the display pixel portion due to the bead movement by disposing the partition wall for preventing the bead spacer movement at the boundary between the effective pixel portion and the non-pixel portion (BM).

以上説明したように、本発明では、表示品質に影響を与えるTFT基板とCF基板の間隔を決定するビーズスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外の位置(BM部)にのみ配置する構成としたことにより、ビーズスペーサ起因の光漏れや配向異常による表示不良を抑えることができる。   As described above, in the present invention, the bead spacer that determines the distance between the TFT substrate and the CF substrate that affects the display quality is disposed only at a position (BM portion) other than the display region between the pixel portion and the pixel portion. By adopting such a configuration, it is possible to suppress display defects due to light leakage or orientation abnormality caused by the bead spacer.

また、画素部と画素部との間の表示領域以外にのみ配置したビーズスペーサが、液晶表示パネルの組立時や取り扱い時及び使用中に表示画素内に移動することがないよう、ビーズスペーサ移動防止用隔壁を有効画素部と非画素部(BM)との境界に配置することにより、ビーズスペーサの移動が抑制され、ビーズスペーサ起因の光漏れや配向異常による表示不良を抑えることができる。   In addition, bead spacer movement prevention is provided so that bead spacers placed only outside the display area between the pixel portions do not move into the display pixels during assembly, handling, and use of the liquid crystal display panel. By disposing the partition wall at the boundary between the effective pixel portion and the non-pixel portion (BM), the movement of the bead spacer is suppressed, and the display failure due to the light leakage or the alignment abnormality caused by the bead spacer can be suppressed.

さらに、液晶表示パネルの液晶層の厚みを決定するスペーサには、ビーズスペーサを使用するため液晶層の厚みが均一で、かつ液晶表示パネル組立時のセルギャップの良品裕度範囲が広がるため、高品質な液晶表示パネルを高歩留まりで製造することが可能である。   In addition, the spacer that determines the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel uses a bead spacer, so the thickness of the liquid crystal layer is uniform, and the good product tolerance range of the cell gap when assembling the liquid crystal display panel is widened. It is possible to manufacture a quality liquid crystal display panel with a high yield.

以下、本発明の実施例を説明する。   Examples of the present invention will be described below.

以下、本発明の実施の形態について、図1,2を用いて説明する。図1は、本発明による液晶表示パネルの一実施例を示す断面図、図2(a)及び(b)は、本発明の液晶表示素子(CF基板側)を示す平面図及び断面図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a liquid crystal display panel according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a plan view and a sectional view showing a liquid crystal display element (CF substrate side) according to the present invention. .

本発明を用いて作製される液晶表示パネル9は、トランジスタを形成したTFT基板1aとオーバーコート膜2下に赤、青、緑の色を形成したCF基板1b、この2枚の基板を所定の間隔に調整するためのビーズスペーサ3、このビーズスペーサ3の移動を防止する働きを持つ隔壁6及び液晶5で主に構成され、図では省略したが、2枚の基板1a,1bの固定と液晶表示パネル9内部の液晶5が周辺に溢れ出ないようにする働きを持つシール材とによって構成される。   A liquid crystal display panel 9 manufactured by using the present invention includes a TFT substrate 1a on which transistors are formed, a CF substrate 1b on which red, blue, and green colors are formed under the overcoat film 2, and these two substrates in a predetermined manner. It is mainly composed of a bead spacer 3 for adjusting the interval, a partition wall 6 having a function of preventing the movement of the bead spacer 3, and a liquid crystal 5. Although omitted in the drawing, the two substrates 1a and 1b are fixed and the liquid crystal is fixed. The liquid crystal 5 in the display panel 9 is constituted by a sealing material having a function of preventing the liquid crystal 5 from overflowing to the periphery.

本発明では、液晶層の厚みを規定するためのスペーサには、ビーズスペーサ3を用いる。ビーズスペーサ3はBM15上に形成されたビーズスペーサ3の移動を防止する働きを持つ隔壁6の間にのみ配置され、画素部14上には存在しない。   In the present invention, the bead spacer 3 is used as a spacer for defining the thickness of the liquid crystal layer. The bead spacers 3 are disposed only between the partition walls 6 that serve to prevent the movement of the bead spacers 3 formed on the BM 15, and do not exist on the pixel portion 14.

まず、図3を用いて、ビーズスペーサ3の移動を防止する働きを持つ隔壁6をフォトリソグラフィー法を用いて作製する場合の製造方法の一例を以下に説明する。   First, with reference to FIG. 3, an example of a manufacturing method in the case where the partition wall 6 having the function of preventing the movement of the bead spacer 3 is manufactured using a photolithography method will be described below.

1)CF基板1b上に隔壁となる感光性樹脂20をスピンコート法やスリットコート法あるいは印刷等によって所定の厚みとなるよう調整しながら塗布する(図3(a))。   1) A photosensitive resin 20 serving as a partition wall is applied on the CF substrate 1b while adjusting the thickness to a predetermined thickness by spin coating, slit coating, printing, or the like (FIG. 3A).

2)隔壁6の部分がCF基板1b上で凸形状となるようなフォトマスク21aを用い、該フォトマスク21a越しに露光用光源22を用いて感光性樹脂膜20を露光する(図3(b))。   2) Using the photomask 21a in which the partition wall 6 has a convex shape on the CF substrate 1b, the photosensitive resin film 20 is exposed using the exposure light source 22 over the photomask 21a (FIG. 3B). )).

3)現像処理を実施し隔壁6としない部分に塗布されている感光性樹脂20を除去する(図3(c))。   3) The developing process is performed to remove the photosensitive resin 20 applied to the portion not to be the partition wall 6 (FIG. 3C).

4)CF基板1bに付着している現像液を洗い流し、CF基板1bの乾燥を行う。(図3(d))。以上の工程によりCF基板1b上に凸状にビーズスペーサ3の移動を防止する働きを持つ隔壁6が形成される   4) The developer attached to the CF substrate 1b is washed away, and the CF substrate 1b is dried. (FIG. 3 (d)). Through the above steps, the partition wall 6 is formed on the CF substrate 1b so as to prevent the bead spacer 3 from moving.

本説明では、隔壁を形成する基板にはCF基板1bを用いて説明したが、基板組み合わせ時に、画素部と画素部との間(BM部)となる位置に隔壁を配置するので有れば、図9に示すように、隔壁6を配置する基板はTFT側の基板1aでも効果は同じである。   In the present description, the CF substrate 1b is used as the substrate for forming the partition wall. However, when the substrate is combined, the partition wall is disposed at a position between the pixel portion and the pixel portion (BM portion). As shown in FIG. 9, the effect is the same even if the substrate on which the partition wall 6 is disposed is a TFT-side substrate 1a.

次に、図4に示すように、エッチング法を用いて隔壁6を作製する場合の製造方法の一例を以下に説明する。   Next, as shown in FIG. 4, an example of a manufacturing method in the case where the partition wall 6 is manufactured using an etching method will be described below.

1)CF基板1b上に隔壁6となる樹脂材料19をスピンコート法やスリットコート法あるいは印刷等によって所定の厚みとなるよう調整しながら塗布しプリベークを行い樹脂材料19を乾燥する(図4(a))。   1) A resin material 19 to be a partition wall 6 is applied on the CF substrate 1b while adjusting the thickness to a predetermined thickness by spin coating, slit coating, printing, or the like, and prebaked to dry the resin material 19 (FIG. 4 ( a)).

2)隔壁6となる樹脂材料19の上にポジレジスト18等の感光性樹脂を上記と同様にスピンコート法やスリットコート法あるいは印刷等によって塗布する(図4(b))。   2) A photosensitive resin such as a positive resist 18 is applied on the resin material 19 to be the partition walls 6 by spin coating, slit coating, printing, or the like, as described above (FIG. 4B).

3)隔壁の部分がCF基板1b上で凸形状となるようなフォトマスク21bを用い、該フォトマスク21b越しに露光用光源22を用いてポジレジスト18を露光する(図4(c))。   3) The positive resist 18 is exposed by using a photomask 21b in which the partition wall has a convex shape on the CF substrate 1b and using the exposure light source 22 through the photomask 21b (FIG. 4C).

4)アルカリ現像液を用いてポジレジスト18の現像と隔壁6となる樹脂材料19のエッチング処理を行い、隔壁6としない部分に塗布されているポジレジスト18と樹脂材料19を除去する(図4(d))。   4) Development of the positive resist 18 and etching treatment of the resin material 19 to be the partition wall 6 are performed using an alkali developer, and the positive resist 18 and the resin material 19 applied to the portion not to be the partition wall 6 are removed (FIG. 4). (d)).

5)隔壁6材料上部に残っているポジレジスト材料18を剥離し、CF基板に付着しているレジスト剥離液等を洗い流し、CF基板1bの乾燥を行う(図4(e))。以上の工程により基板1b上に凸状に隔壁6が形成される。   5) The positive resist material 18 remaining on the material of the partition wall 6 is peeled off, the resist stripping solution adhering to the CF substrate is washed away, and the CF substrate 1b is dried (FIG. 4E). Through the above steps, the partition walls 6 are formed in a convex shape on the substrate 1b.

この方式の特徴は、フォトリソグラフィー法と比べ、微細パターンの形成に優れているため、作製したビーズスペーサの移動を防止する働きを持つ隔壁のエッジ部の曲率を小さくできる特徴を有している。   The feature of this method is that it is excellent in forming a fine pattern as compared with the photolithography method, so that the curvature of the edge portion of the partition wall that serves to prevent the movement of the manufactured bead spacer can be reduced.

本説明では、隔壁を形成する基板にはCF基板1bを用いて説明したが、基板組み合わせ時に、画素部と画素部との間(BM部)となる位置に隔壁6を配置するので有れば、図9に示すように、隔壁6を配置する基板はTFT側の基板1aでも効果は同じである。   In this description, the CF substrate 1b is used as the substrate on which the partition wall is formed. However, when the substrate is combined, the partition wall 6 is disposed at a position between the pixel portion and the pixel portion (BM portion). As shown in FIG. 9, the same effect is obtained when the substrate on which the partition wall 6 is arranged is a TFT-side substrate 1a.

さらに、上記手法の他にビーズスペーサの移動を防止する働きを持つ隔壁を凸形状となるよう、感光性樹脂膜や熱硬化性樹脂を印刷法用いて直接基板上に塗布後、所定の後処理を施して硬化させ形状を形成する方法もある。   In addition to the above method, a photosensitive resin film or a thermosetting resin is applied directly on the substrate using a printing method so that the partition wall that functions to prevent the movement of the bead spacers has a convex shape, and then a predetermined post-treatment is performed. There is also a method of forming a shape by applying and curing.

以上の説明では、画素部14と画素部14との間に形成する隔壁6の数は2本として説明を行ったが、図11に示すように、隣接する隔壁6との間にビーズスペーサ3が配置できる空間が確保できるのであれば、無論、隔壁6の本数は2本以上形成されていてもよい。   In the above description, the number of partition walls 6 formed between the pixel portion 14 and the pixel portion 14 has been described as two. However, as shown in FIG. If the space which can arrange | position can be ensured, of course, the number of the partition 6 may be two or more.

次に、図5に示すように、BM15上に隔壁6を形成した基板1bを用いて、液晶表示パネルを作製する場合、2枚の基盤の間隔を所定の値とするための働きを持つビーズスペーサの移動を防止する働きを持つ隔壁6の間にのみに配置する方法を説明する。   Next, as shown in FIG. 5, when a liquid crystal display panel is manufactured using a substrate 1b in which a partition wall 6 is formed on a BM 15, beads having a function for setting a distance between two substrates to a predetermined value. A method of disposing only between the partition walls 6 having the function of preventing the movement of the spacer will be described.

本発明に使用されるビーズスペーサには、表面に粘着性を有する材料をコーティングしたものを使用する。この粘着剤は、通常状態では2.5〜13.0 N/25mm程度の接着強度を有しているが、ここに500〜1000mJ/cm2程度の紫外線を照射することにより粘着剤が硬化し、接着強度が0.1〜0.4 N/25mm以下に低下する材料である。 For the bead spacer used in the present invention, a surface coated with an adhesive material is used. This pressure-sensitive adhesive has an adhesive strength of about 2.5 to 13.0 N / 25 mm in a normal state, but the pressure-sensitive adhesive is cured by irradiating ultraviolet light of about 500 to 1000 mJ / cm 2 here. A material whose adhesive strength is reduced to 0.1 to 0.4 N / 25 mm or less.

このような機能を有する粘着剤としては、例えば、古河電工(株)社製のダイシング用UVテープUCシリーズに使用されているアクリル系粘着剤や積水化学工業(株)社製のダイシング用自己剥離型粘着テープセルファに用いられている粘着剤等が候補に挙げられる。   Examples of adhesives having such functions include acrylic adhesives used in the dicing UV tape UC series manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd. and dicing self-peeling manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. Candidates include pressure-sensitive adhesives used in mold-type adhesive tapes.

以下、図5を用いて、ビーズスペーサ3を隔壁6の間にのみに配置する方法を説明する。   Hereinafter, a method of arranging the bead spacer 3 only between the partition walls 6 will be described with reference to FIG.

1)粘着剤13がコーティングされたビーズスペーサ3をCF基板1b全面に散布する。ビーズスペーサ3の散布方法としては、スプレーノズルを用いてCF基板1b全面に散布してもよいし、インクジェットなどを用いてBM15上に形成されている隔壁6の近傍あるいは間に選択的に散布しても良い。この状態の時には、ビーズスペーサ3はCF基板1bに対し2.5〜13.0 N/25mm(N/25mmは、JIS Z‐0237等で決められた接着力(粘着力)を表す表記方法で、試験片の幅を25mmとしたときの値)程度の強度で接着していることになる。(図5(a))   1) The bead spacers 3 coated with the adhesive 13 are spread over the entire surface of the CF substrate 1b. As a spraying method of the bead spacer 3, spraying may be performed on the entire surface of the CF substrate 1b by using a spray nozzle, or by spraying in the vicinity of or between the partition walls 6 formed on the BM 15 by using an ink jet or the like. May be. In this state, the bead spacer 3 is 2.5 to 13.0 N / 25 mm with respect to the CF substrate 1 b (N / 25 mm is a notation method representing the adhesive strength (adhesive strength) determined by JIS Z-0237 or the like). It is adhered with a strength of about a value when the width of the test piece is 25 mm. (Fig. 5 (a))

2)BM15上に形成されている隔壁6間のみに光が遮光されるようにパターンニングされたフォトマスク21cをCF基板1bに位置を合わせて固定し、該フォトマスク21c越しに露光用光源22を用いて紫外線光を照射する。(図5(b))   2) A photomask 21c patterned so that light is shielded only between the partition walls 6 formed on the BM 15 is fixed in alignment with the CF substrate 1b, and an exposure light source 22 is passed through the photomask 21c. Irradiate with ultraviolet light. (Fig. 5 (b))

3)CF基板1b全面を純水等の洗浄液23を用いて洗浄することにより、紫外線の照射によってCF基板1bとの接着力が低下したビーズスペーサ3を洗い流す。すなわち、BM15上に形成されている隔壁6の間に散布されているビーズスペーサ3が残る。(図5(c))   3) By washing the entire surface of the CF substrate 1b with a cleaning solution 23 such as pure water, the bead spacers 3 whose adhesive strength with the CF substrate 1b has been reduced by the irradiation of ultraviolet rays are washed away. That is, the bead spacers 3 scattered between the partition walls 6 formed on the BM 15 remain. (Fig. 5 (c))

4)再度CF基板1b全面に露光用光源22を用いて紫外線を照射し、隔壁6の間に散布されているビーズスペーサ3表面の粘着剤13を硬化させる。この処理は、粘着剤13が硬化していない状態のまま液晶表示パネルを作製したときに、粘着剤13の成分によって液晶の汚染が発生し、これにより表示不良が発生するのを防止するために行うものである。なお、粘着剤13が硬化していない状態であっても液晶の汚染が発生しない材料である場合には、この処理は省略することが可能である。また、紫外線照射による画素部14のダメージを最低限に抑える必要が有る場合には、フォトマスク21dを介して紫外線を照射しても効果は同じである。(図5(d))   4) The entire surface of the CF substrate 1b is again irradiated with ultraviolet rays using the exposure light source 22, and the pressure-sensitive adhesive 13 on the surface of the bead spacers 3 distributed between the partition walls 6 is cured. In order to prevent the liquid crystal display panel from being contaminated by the components of the pressure-sensitive adhesive 13 and thus causing a display defect when the liquid crystal display panel is produced without the pressure-sensitive adhesive 13 being cured. Is what you do. Note that this treatment can be omitted if the adhesive 13 is a material that does not cause liquid crystal contamination even when it is not cured. Further, when it is necessary to minimize damage to the pixel portion 14 due to ultraviolet irradiation, the effect is the same even if ultraviolet rays are irradiated through the photomask 21d. (Fig. 5 (d))

次に、図6を用いて、上記粘着剤13をビーズスペーサ3にコーティングするのではなく、ビーズスペーサ3の移動を防止する働きを持つ隔壁6が形成されたCF基板に上記接着剤13を塗布することにより、BM15上に形成された隔壁6の間のみにビーズスペーサ3を配置する方法を説明する。   Next, using FIG. 6, the adhesive 13 is not coated on the bead spacer 3 but the adhesive 13 is applied to the CF substrate on which the partition wall 6 having the function of preventing the movement of the bead spacer 3 is formed. Thus, a method for arranging the bead spacers 3 only between the partition walls 6 formed on the BM 15 will be described.

1)まず、粘着剤13をスピンコート法やスリットコート法あるいは印刷等によって所定の厚みに塗布する。(図6(a))   1) First, the adhesive 13 is applied to a predetermined thickness by spin coating, slit coating, printing, or the like. (Fig. 6 (a))

2)ビーズスペーサ3をCF基板1b全面に散布する。ビーズスペーサ3の散布方法としては、スプレーノズルを用いてCF1b基板全面に散布してもよいし、インクジェットなどを用いてBM15上に形成されている隔壁6の近傍あるいは隔壁6の間に選択的に散布してもよい。この状態の時には、ビーズスペーサ3はCF基板1bに対し2.5〜13.0 N/25mm程度の強度で接着する。(図6(b))   2) The bead spacers 3 are spread over the entire CF substrate 1b. As a method for spraying the bead spacers 3, spray beads may be sprayed on the entire surface of the CF1b substrate, or may be selectively used in the vicinity of or between the partition walls 6 formed on the BM 15 by using an inkjet or the like. It may be sprayed. In this state, the bead spacer 3 is bonded to the CF substrate 1b with a strength of about 2.5 to 13.0 N / 25 mm. (Fig. 6 (b))

3)BM15上に形成されている隔壁6間のみに光が遮光されるようにパターンニングされたフォトマスク21cをCF基板1bに位置を合わせて固定し、該フォトマスク21c越しに露光用光源22を用いて紫外線を照射する。(図6(c))   3) A photomask 21c patterned so that light is shielded only between the partition walls 6 formed on the BM 15 is fixed to the CF substrate 1b in alignment, and the exposure light source 22 is passed through the photomask 21c. Irradiate with ultraviolet rays. (Fig. 6 (c))

4)CF基板1b全面を純水等の洗浄液23を用いて洗浄することにより、紫外線の照射によってCF基板1bとの接着力が低下したビーズスペーサ3を洗い流す。すなわち、BM15上に形成されている隔壁6の間に散布されたビーズスペーサ3を残す。(図6(d))   4) By washing the entire surface of the CF substrate 1b with a cleaning solution 23 such as pure water, the bead spacers 3 whose adhesive strength with the CF substrate 1b has been reduced by the irradiation of ultraviolet rays are washed away. That is, the bead spacers 3 dispersed between the partition walls 6 formed on the BM 15 are left. (Fig. 6 (d))

5)再度CF基板1b全面あるいは前工程にて紫外線が当たらず粘着剤が硬化していない部分に露光用光源22を用いて紫外線を照射し、残りの部分の粘着剤13を硬化する。この処理も、粘着剤13が硬化していない状態のまま液晶表示パネルを作製したときに、粘着剤13の成分によって液晶の汚染が発生し、これにより表示不良が発生するのを防止するために行うものである。なお、粘着剤13が硬化していない状態であっても液晶の汚染が発生しない材料である場合には、この処理は省略することが可能である。また、紫外線照射による画素部14のダメージを最低限に抑える必要が有る場合には、フォトマスク21dを介して紫外線を照射しても効果は同じである。(図6(e))   5) The UV light source 22 is used to irradiate the entire surface of the CF substrate 1b again or the portion where the UV light is not irradiated and the pressure-sensitive adhesive is not cured in the previous process, and the pressure-sensitive adhesive 13 in the remaining portion is cured. Also in this process, when a liquid crystal display panel is produced in a state where the adhesive 13 is not cured, the components of the adhesive 13 cause contamination of the liquid crystal, thereby preventing display defects. Is what you do. Note that this treatment can be omitted if the adhesive 13 is a material that does not cause liquid crystal contamination even when it is not cured. When it is necessary to minimize damage to the pixel portion 14 due to ultraviolet irradiation, the effect is the same even if ultraviolet rays are irradiated through the photomask 21d. (Fig. 6 (e))

この図6においては、ビーズスペーサ3をCF基板1b全面に散布する前に、粘着剤13を基板1bに塗布しているが、ビーズスペーサ3をCF基板1b全面に散布した後に、粘着剤13を塗布する例を図7に示す。また、ビーズスペーサ3を散布する前と散布した後とに粘着剤13を塗布する例を図8に示す。図7,8における他の工程は図6と同様であるから説明を省略する。したがって、粘着剤13は、ビーズスペーサ3を散布する前後の何れか一方のとき、又は両方のときに塗布すればよい。   In FIG. 6, the adhesive 13 is applied to the substrate 1b before the bead spacer 3 is spread over the entire CF substrate 1b. However, after the bead spacer 3 is spread over the entire CF substrate 1b, the adhesive 13 is applied to the substrate 1b. An example of application is shown in FIG. Moreover, the example which apply | coats the adhesive 13 before spraying the bead spacer 3 after spraying is shown in FIG. The other steps in FIGS. 7 and 8 are the same as those in FIG. Therefore, the adhesive 13 may be applied at any one or both before and after the bead spacers 3 are dispersed.

以上の説明では、CF基板1b上に隔壁6を形成するのを前提に説明を行ったが、図9に示すように、液晶表示パネル9組立時に、画素部14と画素部14の間の対向する位置に隔壁6を形成するのであれば、隔壁6はTFT基板1a側に形成しても同様の効果が得られる。   In the above description, the description has been made on the assumption that the partition wall 6 is formed on the CF substrate 1b. However, as shown in FIG. 9, when the liquid crystal display panel 9 is assembled, the pixel portion 14 and the pixel portion 14 face each other. If the partition wall 6 is formed at such a position, the same effect can be obtained even if the partition wall 6 is formed on the TFT substrate 1a side.

以上説明したように、表示エリア外で、かつビーズスペーサの移動を防止する働きを持つ隔壁の間に、ビーズスペーサを配置し、2枚の基板の組立を行って液晶表示パネルを完成させる。   As described above, the bead spacers are arranged outside the display area and between the partition walls that serve to prevent the movement of the bead spacers, and the two substrates are assembled to complete the liquid crystal display panel.

上記基板を用いて液晶表示パネルを作製する製造方法としては、大きくは真空注入方式と滴下注入方式の2つの方式が提案されている。真空注入方式は、TFT基板とCF基板とをスペーサを介しての組立を行った後に、該TFT基板とCF基板との間に設けられた空間に液晶を注入する方式である。これに対し滴下注入方式は、TFT基板又はCF基板のどちらか一方に液晶を規定量滴下し、その後他方の基板を重ね合わせ、液晶表示パネルの組立と液晶の注入を同時に行う方法である。   As a manufacturing method for manufacturing a liquid crystal display panel using the substrate, two methods of a vacuum injection method and a drop injection method have been proposed. The vacuum injection method is a method in which liquid crystal is injected into a space provided between the TFT substrate and the CF substrate after the TFT substrate and the CF substrate are assembled via a spacer. In contrast, the dropping injection method is a method in which a predetermined amount of liquid crystal is dropped on one of the TFT substrate and the CF substrate, and then the other substrate is overlapped to assemble a liquid crystal display panel and inject liquid crystal at the same time.

BM上に形成した隔壁は、TFT基板及びCF基板の組立時、TFT基板及びCF基板の空間への液晶注入時及び液晶表示パネル使用時に、ビーズスペーサが初期の散布位置より移動するのを防止する働きを持っている。そのため、BM上に形成する隔壁の高さはこれらの状態の時に、ビーズスペーサが移動しない高さで有ればよい。隔壁の高さは、液晶表示パネルの製造方法や隔壁の形成方法(隔壁角部の形状)によって適正値が違う。確認実験の結果を図10に示す。   The partition formed on the BM prevents the bead spacer from moving from the initial spray position when the TFT substrate and CF substrate are assembled, when liquid crystal is injected into the space of the TFT substrate and CF substrate, and when the liquid crystal display panel is used. Have work. Therefore, the height of the partition formed on the BM may be a height at which the bead spacer does not move in these states. The height of the partition differs depending on the method of manufacturing the liquid crystal display panel and the method of forming the partition (the shape of the corner of the partition). The result of the confirmation experiment is shown in FIG.

真空注入方式にて液晶表示パネルを作製する場合、まず初めにTFT基板とCF基板を重ね合わせ、ギャップ出しを行って液晶の入っていない空の液晶表示パネルを作製した後、液晶表示パネルの一部に設けられた液晶注入口より毛細管現象と圧力差を用いて液晶を注入する。圧力差を用いた液晶注入方法とは、重ね合わせ、ギャップ出しが終了した空の液晶表示パネル内部の空間を真空引きすることにより減圧雰囲気とし、その後注入口を液晶に接触させ液晶表示パネルの周囲を大気圧に戻すかあるいは増圧することにより、液晶表示パネル内外の圧力差を利用して液晶表示パネルの内部に液晶を注入する方法である。   When a liquid crystal display panel is manufactured by a vacuum injection method, first, a TFT substrate and a CF substrate are overlaid, and a gap is created to create an empty liquid crystal display panel that does not contain liquid crystal. Liquid crystal is injected from the liquid crystal injection port provided in the section using capillary action and pressure difference. The liquid crystal injection method using the pressure difference is a vacuum atmosphere by evacuating the empty space inside the liquid crystal display panel where the overlapping and gap formation is completed, and then the inlet is brought into contact with the liquid crystal so that the periphery of the liquid crystal display panel The liquid crystal is injected into the liquid crystal display panel using the pressure difference between the inside and outside of the liquid crystal display panel by returning the pressure to atmospheric pressure or increasing the pressure.

この組立方式の場合、液晶注入時は、常にTFT基板及びCF基板によってビーズスペーサは挟み込まれかつ加圧されている状態のため、ビーズスペーサの移動は殆ど発生しない。ビーズスペーサが移動する可能性としては、TFT基板及びCF基板の重ね合わせ、ギャップ出し時と液晶パネル使用時等パネル変形時や、熱による液晶の体積膨張時が考えられる。   In this assembly method, when the liquid crystal is injected, since the bead spacer is always sandwiched and pressurized by the TFT substrate and the CF substrate, the bead spacer hardly moves. Possible movement of the bead spacer may be when the TFT substrate and the CF substrate are overlapped, when a gap is formed, when the panel is deformed, such as when a liquid crystal panel is used, or when the volume of liquid crystal is expanded by heat.

図10に示す実験の結果では、真空注入法によって作製した液晶表示パネルの場合には、隔壁の高さはビーズスペーサの直径の約30%以上有れば殆どビーズ移動は観測されなかった。なお、エッチング法においては、20%以上有ればよい。   As a result of the experiment shown in FIG. 10, in the case of a liquid crystal display panel manufactured by a vacuum injection method, almost no bead movement was observed if the height of the partition wall was about 30% or more of the diameter of the bead spacer. In the etching method, 20% or more is sufficient.

これに対し、滴下注入方式にて液晶表示パネルを作製する場合、まず初めにTFT基板あるいはCF基板のどちらか一方に規定量の液晶を滴下し、この基板を真空雰囲気中で重ね合わせ、ギャップ出しを行って液晶の注入と組立を同時に行う方法である。この組立方式の場合、液晶表示パネル組立時に、基板上に滴下した液晶が基板全面に濡れ広がっていく際にビーズスペーサを移動させてしまう恐れがある。   In contrast, when a liquid crystal display panel is manufactured by the dropping injection method, first, a prescribed amount of liquid crystal is dropped on either the TFT substrate or the CF substrate, and this substrate is overlaid in a vacuum atmosphere to create a gap. The liquid crystal is injected and assembled at the same time. In the case of this assembly method, when the liquid crystal display panel is assembled, the bead spacer may be moved when the liquid crystal dropped on the substrate wets and spreads over the entire surface of the substrate.

図10に示す実験の結果では、隔壁の高さがビーズスペーサの直径の約70%以上有れば組立時のビーズスペーサの移動は殆ど観測されなかった。なお、エッチング法においては、60%以上有ればよい。   As a result of the experiment shown in FIG. 10, when the height of the partition wall is about 70% or more of the diameter of the bead spacer, the movement of the bead spacer during assembly was hardly observed. In the etching method, 60% or more is sufficient.

以上、本発明によれば、紫外線を照射することによって接着力が低下する粘着剤を用いることにより、ビーズスペーサの配置位置を自由に選択することが可能となる。また、液晶表示パネルの画素部と画素部との間の表示領域以外の位置(BM部)に2本以上の隔壁を配置し、その隔壁の間にビーズスペーサを配置することにより液晶表示パネルの組立時や取り扱い時及び使用中に表示画素内に移動するのを抑えることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to freely select an arrangement position of the bead spacer by using the pressure-sensitive adhesive whose adhesive strength is reduced by irradiating ultraviolet rays. In addition, two or more partition walls are arranged at a position (BM part) other than the display area between the pixel part of the liquid crystal display panel and the bead spacers are arranged between the partition walls, thereby providing a liquid crystal display panel. It is possible to suppress movement into the display pixel during assembly, handling, and use.

本発明に係る液晶表示パネルの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display panel which concerns on this invention 本発明に係る液晶表示パネルの構造を示す平面図及び断面図The top view and sectional drawing which show the structure of the liquid crystal display panel which concerns on this invention フォトリソグラフィー法にて隔壁を作製する工程図Process diagram for manufacturing barrier ribs by photolithography エッチング法にて隔壁を作製する工程工程図Process chart for manufacturing partition walls by etching method 粘着剤が塗布されたビーズスペーサを隔壁間に配置する工程図Process diagram of placing bead spacers coated with adhesive between partition walls ビーズスペーサを粘着剤が塗布された隔壁間に配置する工程図Process diagram for arranging bead spacers between partitions coated with adhesive ビーズスペーサを散布した後に粘着剤を塗布してビーズスペーサを隔壁間に配置する工程図Process diagram of placing bead spacers between partition walls by applying adhesive after spraying bead spacers ビーズスペーサを散布する前と後に粘着剤を塗布してビーズスペーサを隔壁間に配置する工程図Process diagram of placing bead spacers between partition walls by applying adhesive before and after spreading bead spacers 本発明の他の実施例を示す液晶表示パネルの断面図Sectional drawing of the liquid crystal display panel which shows the other Example of this invention. 液晶表示パネルの製造方法と隔壁の高さとの関係を表す図The figure showing the relationship between the manufacturing method of a liquid crystal display panel and the height of a partition 本発明の他の実施例を示す液晶表示素子の平面図及び断面図The top view and sectional drawing of the liquid crystal display element which show the other Example of this invention. 従来の液晶表示パネルにおいてビーズスペーサを用いた構造を示す斜視図及び断面図A perspective view and a sectional view showing a structure using a bead spacer in a conventional liquid crystal display panel 従来の画素段差付き液晶表示パネルにおいてビーズスペーサを用いた構造を示す斜視図及び断面図A perspective view and a sectional view showing a structure using a bead spacer in a conventional liquid crystal display panel with a pixel step. 従来の画素段差付き液晶表示パネルにおいて柱状スペーサを用いた構造を示す斜視図及び断面図A perspective view and a cross-sectional view showing a structure using columnar spacers in a conventional liquid crystal display panel with pixel steps スペーサの変形を示す断面図Sectional view showing spacer deformation スペーサの応力−歪み線図Stress-strain diagram of spacer スペーサの変形量と液晶表示パネル温度との関係を表すグラフGraph showing the relationship between spacer deformation and liquid crystal display panel temperature

符号の説明Explanation of symbols

1a…TFT基板、1b…CF基板、2…オーバーコート膜、3…ビーズスペーサ、4…柱状スペーサ、5…液晶、6…隔壁、9…液晶表示パネル、13…粘着剤、14…色画素、15…BM、16…TFT、18…ポジレジスト、19…樹脂材料、20…感光性樹脂、21…フォトマスク、22…露光用光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... TFT substrate, 1b ... CF substrate, 2 ... Overcoat film, 3 ... Bead spacer, 4 ... Columnar spacer, 5 ... Liquid crystal, 6 ... Partition, 9 ... Liquid crystal display panel, 13 ... Adhesive, 14 ... Color pixel, 15 ... BM, 16 ... TFT, 18 ... Positive resist, 19 ... Resin material, 20 ... Photosensitive resin, 21 ... Photomask, 22 ... Light source for exposure

Claims (10)

液晶を挟持している一対の基板を有する液晶表示パネルにおいて、前記一対の基板の間隔が所定の間隔となるようにビーズスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外の部分に粘着剤を介して配置することを特徴とする液晶表示パネル。   In a liquid crystal display panel having a pair of substrates sandwiching a liquid crystal, a bead spacer is attached to a portion other than the display region between the pixel portion so that the distance between the pair of substrates is a predetermined interval. A liquid crystal display panel characterized by being arranged via 前記粘着剤が、紫外線を照射することにより粘着力が減少する粘着剤であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the pressure-sensitive adhesive is a pressure-sensitive adhesive whose adhesive strength decreases when irradiated with ultraviolet rays. 前記表示領域以外の部分に、フォトリソグラフィー法又はエッチング法により凸状の隔壁を形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。   2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein convex partition walls are formed in a portion other than the display region by a photolithography method or an etching method. 前記表示領域以外の部分であって、該表示領域の周辺に、ブラックマトリクスを形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein a black matrix is formed in a portion other than the display region and around the display region. 前記表示領域以外の部分に、凸状の隔壁が2本以上形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein two or more convex partition walls are formed in a portion other than the display area. 前記表示領域以外の部分に、2本以上配置された凸状の隔壁の間のみにビーズスペーサを配置したことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パネル。   The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein bead spacers are disposed only between two or more convex partition walls disposed in a portion other than the display area. 液晶を挟持している一対の基板の間隔が所定の間隔となるようにビーズスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外の部分のみに、紫外線を照射することにより粘着力が減少する粘着剤を介して配置する液晶表示パネルの製造法において、
前記粘着剤をビーズスペーサの表面にコーティングし、このビーズスペーサを基板全面に散布した後に、画素部に配置されたビーズスペーサのみを除去することによって、ビーズスペーサを表示領域以外の部分のみに配置することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
Adhesive strength is reduced by irradiating only a portion other than the display region between the pixel portion with the bead spacer so that the distance between the pair of substrates holding the liquid crystal becomes a predetermined interval. In the manufacturing method of the liquid crystal display panel arranged via the adhesive,
After the adhesive is coated on the surface of the bead spacer and the bead spacer is dispersed on the entire surface of the substrate, the bead spacer is disposed only in a portion other than the display region by removing only the bead spacer disposed in the pixel portion. A method for producing a liquid crystal display panel.
前記画素部に配置されたビーズスペーサのみの除去は、散布したビーズスペーサを残しておきたい部分以外に紫外線を照射することによりビーズスペーサの粘着力を低下させ、その後、基板全面を洗浄することによって、粘着力が低下したビーズスペーサのみを除去することを特徴とする請求項7に記載の液晶表示パネルの製造方法。   The removal of only the bead spacers arranged in the pixel part is performed by irradiating UV light to a part other than the part where the dispersed bead spacers are to be left, thereby reducing the adhesive force of the bead spacers, and then cleaning the entire surface of the substrate. 8. The method of manufacturing a liquid crystal display panel according to claim 7, wherein only the bead spacers with reduced adhesive strength are removed. 液晶を挟持している一対の基板の間隔が所定の間隔となるようにビーズスペーサを画素部と画素部との間の表示領域以外の部分のみに紫外線を照射することにより粘着力が減少する粘着剤を介して配置する液晶表示パネルの製造法において、
前記ビーズスペーサが散布される側の基板上にビーズスペーサを散布する前若しくは散布した後又はその前後に、前記粘着剤を塗布した後、画素部に配置されたビーズスペーサのみを除去することによって、ビーズスペーサを表示領域以外の部分のみに配置することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
Adhesion that reduces the adhesive force by irradiating only the part other than the display area between the pixel part and the bead spacer so that the distance between the pair of substrates holding the liquid crystal becomes a predetermined distance. In the manufacturing method of the liquid crystal display panel arranged through the agent,
Before or after spraying the bead spacer on the substrate on the side where the bead spacer is sprayed, or after applying the adhesive, by removing only the bead spacer arranged in the pixel portion, A method for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein bead spacers are arranged only in a portion other than a display region.
前記画素部に配置されたビーズスペーサのみの除去は、散布したビーズスペーサを残しておきたい部分以外に紫外線を照射することによりビーズスペーサの粘着力を低下させ、その後、基板全面を洗浄することによって、粘着力が低下したビーズスペーサのみを除去することを特徴とする請求項9に記載の液晶表示パネルの製造方法。
The removal of only the bead spacers arranged in the pixel part is performed by irradiating UV light to a part other than the part where the dispersed bead spacers are to be left, thereby reducing the adhesive force of the bead spacers, and then cleaning the entire surface of the substrate. 10. The method of manufacturing a liquid crystal display panel according to claim 9, wherein only the bead spacers with reduced adhesive strength are removed.
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