JP2008145755A - Method of manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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本発明は、液晶材料により構成され一対の基板間に介在された液晶層を備えた液晶表示素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element including a liquid crystal layer that is made of a liquid crystal material and interposed between a pair of substrates.
従来、この種の液晶表示素子としての液晶表示パネルは、アレイ基板と対向基板とがスペーサを介して互いに対向配置され、これら基板間に液晶材料により構成された液晶層が介在され、この液晶層の周囲にて、アレイ基板と対向基板とがシール材により貼り合わされて構成されている。 Conventionally, a liquid crystal display panel as this type of liquid crystal display element has an array substrate and a counter substrate arranged to face each other via a spacer, and a liquid crystal layer made of a liquid crystal material is interposed between the substrates. The array substrate and the counter substrate are bonded to each other by a sealing material.
このような液晶表示パネルの製造方法は、アレイ基板と対向基板との少なくともいずれか一方にシール材を塗布するシール材塗布工程と、予め設定された一定量の液晶材料をシール内に滴下する液晶滴下工程と、アレイ基板と対向基板とを真空状態で貼り合わせる真空貼り合わせ工程と、シール材を硬化させるシール材硬化工程とを有している。 A manufacturing method of such a liquid crystal display panel includes a sealing material application step of applying a sealing material to at least one of the array substrate and the counter substrate, and a liquid crystal in which a predetermined amount of liquid crystal material is dropped into the seal. A dropping step, a vacuum bonding step of bonding the array substrate and the counter substrate in a vacuum state, and a sealing material curing step of curing the sealing material.
このような液晶表示パネルの製造方法において、滴下する液晶量は高精度の制御が必要であり、液晶量が少ないと気泡が発生し、液晶量が過剰だと基板間の間隔すなわちギャップが不均一となって表示むらが発生する不具合がある。 In such a liquid crystal display panel manufacturing method, the amount of liquid crystal to be dropped needs to be controlled with high precision. If the amount of liquid crystal is small, bubbles are generated, and if the amount of liquid crystal is excessive, the distance between substrates, that is, the gap is not uniform. There is a problem that uneven display occurs.
そして、上記気泡を防止する液晶表示パネルの製造方法としては、液晶が入り込みにくいコンタクトホールを柱層により埋めて、このコンタクトホールでの気泡残りを防止するもの(例えば、特許文献1参照。)、あるいは基板を中央側から周囲側へと順次貼り合わせることで液晶内の気泡を外部へと追い出すもの(例えば、特許文献2参照。)などが知られている。
ところで、従来、液晶表示パネルの検査に際しては、室温状態で液晶表示パネルを点灯検査し、その表示状態を確認し、不良判定を実施していた。このような検査方法では、液晶量が過剰である場合の表示むらは判定可能であるものの、液晶量が不足した際の判定は容易でない。 Conventionally, when inspecting a liquid crystal display panel, the liquid crystal display panel is inspected for lighting in a room temperature state, the display state is confirmed, and a defect is determined. With such an inspection method, display unevenness can be determined when the amount of liquid crystal is excessive, but determination when the amount of liquid crystal is insufficient is not easy.
特に、液晶量が過剰に不足している場合には、気泡発生として容易に認識できるものの、液晶量が少しだけ不足している場合には、スペーサの弾性により、室温状態での表示上では問題を認識することが容易でない。 In particular, if the amount of liquid crystal is excessively insufficient, it can be easily recognized as the generation of bubbles, but if the amount of liquid crystal is only slightly insufficient, the elasticity of the spacer causes a problem in display at room temperature. Is not easy to recognize.
このような場合には、液晶表示パネルを低温状態にすると、液晶の体積収縮によって、基板間を支えるスペーサによって規定されている液晶表示パネルの容積より液晶量が不足し、液晶が存在しない、いわゆる低温気泡が発生することがある。 In such a case, when the liquid crystal display panel is brought into a low-temperature state, the liquid crystal volume is insufficient due to the volume shrinkage of the liquid crystal and the volume of the liquid crystal display panel defined by the spacers supporting the substrates, so that no liquid crystal exists. Cold bubbles may be generated.
そして、このような低温気泡に対しては、上記従来の液晶表示素子の製造方法では対応することが容易でないという問題点を有している。 And it has the problem that it is not easy to cope with such a low temperature bubble by the manufacturing method of the said conventional liquid crystal display element.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、液晶層内での気泡の発生を抑制した液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display element in which the generation of bubbles in the liquid crystal layer is suppressed.
本発明は、互いに対向配置された一対の基板と、液晶材料により構成され前記一対の基板間に介在された液晶層と、前記基板間に位置し、これら基板間の間隔を保持するスペーサとを具備した液晶表示素子の製造方法であって、前記液晶表示素子を10℃以下の低温状態で点灯させる低温下点灯検査工程と、この低温下点灯検査工程にて前記液晶層内に気泡が発生している場合には、前記低温状態で前記基板間に所定の圧力を加えて前記スペーサを縮める気泡除去工程とを具備したものである。 The present invention includes a pair of substrates disposed to face each other, a liquid crystal layer made of a liquid crystal material and interposed between the pair of substrates, and a spacer that is positioned between the substrates and maintains a distance between the substrates. A manufacturing method of a liquid crystal display device comprising: a low temperature lighting inspection process for lighting the liquid crystal display element in a low temperature state of 10 ° C. or less, and bubbles are generated in the liquid crystal layer in the low temperature lighting inspection process. And a bubble removing step of shrinking the spacer by applying a predetermined pressure between the substrates in the low temperature state.
そして、10℃以下の低温状態で点灯させた際に気泡が発生した液晶表示素子に対しては、液晶層が体積収縮するこの低温状態において基板間に所定の圧力を加えることでスペーサを縮める。 For the liquid crystal display element in which bubbles are generated when lighted in a low temperature state of 10 ° C. or lower, the spacer is contracted by applying a predetermined pressure between the substrates in this low temperature state in which the liquid crystal layer contracts in volume.
本発明によれば、低温時に発生した気泡の容積分、基板間の容積を小さくできるので、低温時においても液晶層内での気泡の発生を抑制できる。 According to the present invention, since the volume between the substrates can be reduced by the volume of bubbles generated at low temperatures, the generation of bubbles in the liquid crystal layer can be suppressed even at low temperatures.
以下、本発明の一実施の形態の液晶表示素子の構成を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a configuration of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に液晶表示素子としてのアクティブマトリクス型の液晶表示パネル1を示し、この液晶表示パネル1は、略四角形平板状の基板としてのアレイ基板5と略四角形平板状の基板としての対向基板6とが対向配置され、これらアレイ基板5と対向基板6の間の所定のギャップに液晶材料LCにより構成された液晶層7が介在され、かつ、アレイ基板5と対向基板6との外周縁部がシール部材8により接合されて形成され、図示しない画素をマトリクス状に備えている。
FIG. 1 shows an active matrix type liquid crystal display panel 1 as a liquid crystal display element. The liquid crystal display panel 1 includes an
アレイ基板5は、略透明な四角形平板状の透光性を有する絶縁性基板としてのガラス基板9を有し、このガラス基板9上に、各画素の動作を制御する例えば薄膜トランジスタなどのスイッチング素子がマトリクス状に形成されているとともに、これらスイッチング素子を駆動する駆動回路、および、これら駆動回路とスイッチング素子とを電気的に接続する各種アレイ配線、および、アレイ基板5と対向基板6との間隔を保持する柱状の複数のスペーサ11などがそれぞれ設けられている。
The
対向基板6は、例えば各画素に対応するカラーフィルタ層などが形成された基板であり、四角形平板状のガラス基板13を備えている。
The
そして、これらガラス基板9,13は、マザー基板である大判ガラス基板15,16(図2)を所定の大きさに分割することで形成されている。
The
液晶層7は、各基板5,6間に挟持され、シール部材8により外周を囲まれてこれら基板5,6間に保持されている。
The
そして、シール部材8は、例えば紫外線硬化樹脂などの光硬化型シールであり、液晶層7の周囲に沿って無端状の略四角形枠状に形成されている。
The
次に、上記一実施の形態の液晶表示素子の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the liquid crystal display element of the above embodiment will be described.
まず、大判ガラス基板15上の所定の位置に、各種回路およびスペーサ11などを成膜する(回路形成工程)。
First, various circuits,
次いで、これら回路およびスペーサ11のそれぞれの周囲を囲んで、図2および図3に示すように、シール材8を塗布する(シール材塗布工程)。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、この状態で、大判ガラス基板15上にて、シール材8で囲まれた内部の領域に、図示しないシリンジなどの滴下手段により、液晶材料LCを所定量滴下する(液晶滴下工程)。
Further, in this state, a predetermined amount of the liquid crystal material LC is dropped on the large-
さらに、図示しない真空チャンバなどの内部にて、図4に示すように、上記液晶滴下工程を経た大判ガラス基板15に対して、大判ガラス基板16を貼り合わせる(貼り合わせ工程)。
Further, as shown in FIG. 4, the large-
この状態で、シール材8に図示しない紫外線などを照射することで、このシール材8を硬化させる(シール材硬化工程)。
In this state, the
この後、図示しない分割線である所定のスクライブ線に沿って大判ガラス基板15,16を分割し、液晶表示パネル1を得る(分割工程)。
Thereafter, the large-
このような液晶表示パネル1は、図5に示すように、例えば室温を25℃程度で考えた際の所定の低温状態、具体的には10℃以下の低温状態で点灯させ、その表示状態を確認するとともに、この低温状態下で所定の衝撃あるいは振動を与え、気泡Bの発生を検査する(低温下点灯検査工程)。 As shown in FIG. 5, such a liquid crystal display panel 1 is lit at a predetermined low temperature when the room temperature is considered to be about 25 ° C., specifically, at a low temperature of 10 ° C. or less, and the display state is changed. At the same time, a predetermined impact or vibration is applied under this low temperature condition to inspect the generation of bubbles B (low temperature lighting inspection process).
ここで、上記液晶滴下工程での液晶材料LCの滴下量は、液晶表示パネル1の設計により決定され、液晶表示パネル1のサイズと基板5,6の間隔、すなわちスペーサ11の高さにより決定するが、液晶材料LCの滴下量の精度としては、±5%の誤差があるため、液晶材料LCの過不足が発生する。
Here, the dropping amount of the liquid crystal material LC in the liquid crystal dropping step is determined by the design of the liquid crystal display panel 1 and is determined by the size of the liquid crystal display panel 1 and the distance between the
このため、液晶材料LCの滴下量が液晶表示パネル1の容積に対して過剰である液晶表示パネル1は、余分な液晶材料LCがパネル内で偏在し表示むらを発生させるため、常温での点灯検査工程において、不良判定となり、また、液晶材料LCの滴下量が液晶表示パネル1の容積に対して不足している液晶表示パネル1は、常温での点灯検査工程において問題が無くても、低温下点灯検査工程において液晶層7が体積収縮する一方で、液晶表示パネル1の容積は変化しないことから、気泡(低温気泡)Bが発生する。
Therefore, the liquid crystal display panel 1 in which the dripping amount of the liquid crystal material LC is excessive with respect to the volume of the liquid crystal display panel 1 is lit at room temperature because the excess liquid crystal material LC is unevenly distributed in the panel and causes display unevenness. In the inspection process, the liquid crystal display panel 1 is judged to be defective, and the amount of the liquid crystal material LC dripped is insufficient with respect to the volume of the liquid crystal display panel 1. While the volume of the
このとき、気泡Bが発生した液晶表示パネル1に関しては、図示しない加圧プレス装置などにより、基板5,6間全体に所定の圧力、例えば2kg/cm2の圧力Pを加え、気泡Bの容積分、スペーサ11を押し縮めることで、体積を減少させ、図6に示すように、気泡Bを除去する(気泡除去工程)。
At this time, with respect to the liquid crystal display panel 1 in which the bubbles B are generated, a predetermined pressure, for example, a pressure P of 2 kg / cm 2 is applied between the
このように、上記一実施の形態によれば、10℃以下の低温状態で点灯させた際に気泡が発生した液晶表示パネル1に対しては、液晶層7が体積収縮するこの低温状態において基板5,6間に所定の圧力Pを加えることでスペーサ11を縮めることにより、低温時に発生した気泡の容積分、基板5,6間の容積を小さくできるので、液晶層7内での気泡Bの発生を抑制でき、歩留まりを向上できる。
Thus, according to the above-described embodiment, for the liquid crystal display panel 1 in which bubbles are generated when turned on in a low temperature state of 10 ° C. or lower, the substrate in this low temperature state in which the
すなわち、常温においては、基板5,6間に充填されている液晶層7の影響で、液晶表示パネル1の容積を規定するスペーサ11を効果的に縮めることができないのに対して、液晶層7が体積収縮する低温状態では、スペーサ11を効果的に潰すことができ、液晶表示パネル1の作製時に、液晶材料LCの滴下量が少ない場合であっても、気泡Bが発生した液晶表示パネル1を良品化することができる。
That is, the
しかも、液晶表示パネル1は、液晶材料LCの滴下量が過剰に不足している場合には、室温などの常温下でも気泡の発生によりこの液晶材料LCの滴下量の不足を検出できるものの、液晶材料LCの滴下量が少しだけ不足している場合には、常温下で点灯検査をしてもスペーサ11の弾性により表示上問題が生じにくく、この液晶材料LCの滴下量の不足を検出することが容易でない。このため、低温下点灯検査工程において低温下で液晶表示パネル1を点灯検査することにより、液晶材料LCの滴下量が少しだけ不足している場合でも気泡Bが発生するので、この液晶材料LCの滴下量のわずかな不足でも確実に検出できる。
In addition, the liquid crystal display panel 1 can detect the deficiency of the liquid crystal material LC due to the generation of bubbles even at room temperature such as room temperature when the drip amount of the liquid crystal material LC is excessively insufficient. If the amount of dripping material LC is a little short, even if a lighting test is performed at room temperature, the elasticity of the
さらに、低温下点灯検査工程においては、液晶表示パネル1に所定の衝撃あるいは振動を与えることで、液晶材料LCの滴下量の不足分と液晶表示パネル1の容積との差分が、より気泡Bとなりやすくなるので、液晶材料LCの滴下量の不足を、より確実に検出できる。 Further, in the low temperature lighting inspection process, a predetermined impact or vibration is given to the liquid crystal display panel 1, so that the difference between the drip amount of the liquid crystal material LC and the volume of the liquid crystal display panel 1 becomes a bubble B more. This makes it easier to detect a deficiency in the amount of liquid crystal material LC dropped more reliably.
そして、気泡除去工程において基板5,6間に加える圧力Pを2kg/cm2とすることで、基板5,6を貼り合わせる際などに通常加える1kg/cm2の2倍の圧力として、スペーサ11を確実に潰すことができる。
Then, by setting the pressure P applied between the
また、基板5,6間には液晶層7が介在されているため、気泡除去工程にて基板5,6間に加える圧力Pによりスペーサ11が潰れすぎてしまうこともない。
Further, since the
具体的に、100パネルの液晶表示パネル1を作製した結果、液晶過剰による不良パネルが3パネル、−10℃低温試験で3パネルの気泡発生が確認でき、94パネルの良品が得られた。 Specifically, as a result of producing the 100-panel liquid crystal display panel 1, it was confirmed that there were 3 defective panels due to excessive liquid crystals, and 3 bubbles were generated in the low temperature test at −10 ° C., and 94-panel non-defective products were obtained.
ここで、気泡Bが発生した3パネルに対して、10℃以下の低温状態で2kg/cm2の加圧を実施したところ、スペーサ11を縮ませることができ、液晶表示パネル1の容積が減少し、不足していた液晶材料LCの滴下量に一致するので、−10℃でも気泡の発生のない良品パネルとすることができた。
Here, when the pressure of 2 kg / cm 2 was applied to the three panels in which bubbles B were generated at a low temperature of 10 ° C. or less, the
この結果、合計97パネルの良品パネルが確保でき、歩留まりを向上させることができた。 As a result, a total of 97 non-defective panels could be secured and the yield could be improved.
なお、上記一実施の形態において、気泡除去工程にて基板5,6間に加える圧力Pは、2kg/cm2に限定されるものではなく、効果的に気泡Bを除去できる圧力であれば、任意に設定できる。
In the above-described embodiment, the pressure P applied between the
また、液晶表示パネル1の細部は、上記構成に限定されるものではない。 Further, the details of the liquid crystal display panel 1 are not limited to the above configuration.
1 液晶表示素子としての液晶表示パネル
5 基板としてのアレイ基板
6 基板としての対向基板
7 液晶層
11 スペーサ
B 気泡
LC 液晶材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display panel as a liquid
11 Spacer B Bubble
LC liquid crystal material
Claims (2)
前記液晶表示素子を10℃以下の低温状態で点灯させる低温下点灯検査工程と、
この低温下点灯検査工程にて前記液晶層内に気泡が発生している場合には、前記低温状態で前記基板間に所定の圧力を加えて前記スペーサを縮める気泡除去工程と
を具備したことを特徴とした液晶表示素子の製造方法。 A liquid crystal display comprising a pair of substrates opposed to each other, a liquid crystal layer made of a liquid crystal material and interposed between the pair of substrates, and a spacer positioned between the substrates and maintaining a distance between the substrates A method for manufacturing an element, comprising:
A low temperature lighting inspection step of lighting the liquid crystal display element in a low temperature state of 10 ° C. or less;
A bubble removing step of shrinking the spacer by applying a predetermined pressure between the substrates in the low temperature state when bubbles are generated in the liquid crystal layer in the low temperature lighting inspection step. A method for producing a liquid crystal display element.
ことを特徴とした請求項1記載の液晶表示素子の製造方法。 The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the pressure applied between the substrates in the bubble removing step is 2 kg / cm 2 .
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