JP2008292758A - Liquid crystal display panel, method of manufacturing liquid crystal display panel, liquid crystal display device, and method of manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示装置、および液晶表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display panel, a method for manufacturing a liquid crystal display panel, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing a liquid crystal display device.
テレビ、パソコン、携帯電話をはじめとする各種の家電機器や情報端末機器に、液晶表示装置が使用されている。この液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、対向するようにして貼り合わされたガラス等からなる一対の基板と、一対の基板同士のギャップ(間隔)を保持するためのスペーサと、一対の基板とスペーサとにより形成された空間に充填された液晶と、を備えている。 Liquid crystal display devices are used in various home appliances and information terminal devices such as televisions, personal computers and mobile phones. A liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device includes a pair of substrates made of glass or the like bonded together so as to face each other, a spacer for holding a gap (interval) between the pair of substrates, a pair of substrates, And a liquid crystal filled in a space formed by the spacer.
ここで、スペーサの強度を必要以上に大きくすると、液晶表示パネルの使用環境が、例えば、−10℃程度となるような低温環境下では、収縮率が大きい液晶の収縮にスペーサの収縮が追従できず、充填されている液晶が負圧となり低温気泡が発生しやすくなる。
一方、スペーサの強度を小さくすれば、低温環境下におけるスペーサの収縮が容易となるため低温気泡の発生を抑制することができる。しかし、小さくしすぎると局部的に過剰な荷重を受けた場合などに、基板のギャップが変化して色むらなどが発生しやすくなる。
Here, if the spacer strength is increased more than necessary, the spacer contraction can follow the contraction of the liquid crystal having a large contraction rate in a low temperature environment where the use environment of the liquid crystal display panel is, for example, about −10 ° C. In other words, the filled liquid crystal has a negative pressure and low temperature bubbles are likely to be generated.
On the other hand, if the strength of the spacer is reduced, the spacer can be easily contracted in a low temperature environment, so that the generation of low temperature bubbles can be suppressed. However, if it is too small, the gap of the substrate changes and color unevenness easily occurs when an excessive load is locally applied.
そのため、高さの異なる2種類のスペーサを用いることで、低温気泡の発生を抑制するとともに、外力に起因する色むらなどの発生を抑制する技術が提案されている(特許文献1を参照)。 For this reason, a technique has been proposed in which two types of spacers having different heights are used to suppress the generation of low-temperature bubbles and to suppress the occurrence of color unevenness caused by an external force (see Patent Document 1).
特許文献1に開示されている技術では、高さの異なる2種類のスペーサを配設し、温度の低下時には高さの高いスペーサのみで基板を支え、外力の負荷時に対しては高さの高いスペーサと高さの低いスペーサの両方で基板を支えるようにしている。
In the technique disclosed in
この場合、高さの高いスペーサは温度の低下時および外力の負荷時のいずれの場合においても基板を支えることになる。そのため、高さの高いスペーサに塑性変形が生じるおそれがあった。そして、高さの高いスペーサが塑性変形すると基板が撓むので、液晶の面内厚みがばらつき、色むらなどが発生しやすくなるおそれがあった。
本発明は、温度や外力が変化しても基板の所定の場所を支えることができ、かつ、温度低下時に発生する低温気泡や、温度の変化や外力に起因する色むらなどの発生を抑制することができる液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示装置、および液晶表示装置の製造方法を提供する。 The present invention can support a predetermined position of a substrate even when the temperature and external force change, and suppress the generation of low-temperature bubbles generated when the temperature drops and color unevenness caused by temperature change and external force. Provided are a liquid crystal display panel, a liquid crystal display panel manufacturing method, a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device manufacturing method.
本発明の一態様によれば、一対の基板と、前記一対の基板間のギャップを保持する柱状体のスペーサと、を備え、前記柱状体は、液晶が充填される空間部と、前記空間部と連通し、前記基板と対向する面に設けられた開口部と、を有し、前記開口部は、前記基板により液密に塞がれること、を特徴とする液晶表示パネルが提供される。 According to an aspect of the present invention, a columnar body spacer that holds a pair of substrates and a gap between the pair of substrates is provided, the columnar body including a space portion filled with liquid crystal, and the space portion. There is provided a liquid crystal display panel characterized in that the opening is provided on a surface facing the substrate, and the opening is liquid-tightly closed by the substrate.
また、本発明の他の一態様によれば、基板の一方の主面に光硬化性樹脂の膜を形成し、フォトマスクを介して前記膜に光を照射して、前記光硬化性樹脂を硬化させるスペーサの製造方法であって、前記フォトマスクには、前記スペーサを構成する複数の柱状体に設けられ液晶が充填される空間部を形成させるための前記紫外線の透過率が異なる複数の透過部が設けられていること、を特徴とする液晶表示パネルの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a photocurable resin film is formed on one main surface of the substrate, and the film is irradiated with light through a photomask to provide the photocurable resin. A method of manufacturing a spacer to be cured, wherein the photomask has a plurality of transmissions having different transmittances of the ultraviolet rays for forming spaces provided in a plurality of columnar bodies constituting the spacer and filled with liquid crystals. There is provided a method for manufacturing a liquid crystal display panel, characterized in that a portion is provided.
また、本発明の他の一態様によれば、基板の一方の主面に光硬化性樹脂の膜を形成し、フォトマスクを介して前記膜に光を照射して、前記光硬化性樹脂を硬化させるスペーサの製造方法であって、前記基板には、前記スペーサを構成する複数の柱状体に設けられ液晶が充填される空間部に対応した凹部が設けられてなること、を特徴とする液晶表示パネルの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a photocurable resin film is formed on one main surface of the substrate, and the film is irradiated with light through a photomask to provide the photocurable resin. A method of manufacturing a spacer to be cured, wherein the substrate is provided with a recess corresponding to a space provided in a plurality of columnar bodies constituting the spacer and filled with liquid crystal. A method for manufacturing a display panel is provided.
また、本発明の他の一態様によれば、上記の液晶表示パネルを備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising the above-described liquid crystal display panel.
また、本発明の他の一態様によれば、上記の液晶パネルの製造方法で液晶表示パネルを製造する工程を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising a step of manufacturing a liquid crystal display panel by the above-described method for manufacturing a liquid crystal panel.
本発明によれば、温度や外力が変化しても基板の所定の場所を支えることができ、かつ、温度低下時に発生する低温気泡や、温度や外力の変化に起因する色むらなどの発生を抑制することができる液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示装置、および液晶表示装置の製造方法が提供される。 According to the present invention, it is possible to support a predetermined position of the substrate even when the temperature and the external force change, and it is possible to generate low-temperature bubbles generated when the temperature is lowered and color unevenness caused by changes in the temperature and external force. Provided are a liquid crystal display panel that can be suppressed, a method for manufacturing a liquid crystal display panel, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing a liquid crystal display device.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明をする。
図1は、本発明の実施の形態に係る液晶表示パネルを例示するための模式断面図である。 また、図2は、本発明の第1の実施の形態に係るスペーサを例示するための模式斜視図であり、図3は、比較例に係るスペーサを例示するための模式斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for illustrating a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view for illustrating the spacer according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic perspective view for illustrating the spacer according to the comparative example.
図1に示すように、液晶表示パネル10には、柱状体の複数のスペーサ1と、スペーサ1を介して所定のギャップgをもって対向するようにして設けられたカラーフィルタ基板3とアレイ基板4と、が備えられている。そして、スペーサ1の外周面1a、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4とで形成された空間には、液晶2が充填されている。また、スペーサ1の内周面1b、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4とで形成された空間部1cにも液晶2が充填されている。また、カラーフィルタ基板3とアレイ基板4とが、その周辺部においてシール部材5を介して液密となるように接合されている。
スペーサ1の端面と、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4とは、液密となるように接合されている。そのため、スペーサ1の空間部1cに充填されている液晶2がスペーサ1の外周面1a側に漏れ出さないようになっている。
As shown in FIG. 1, the liquid
The end face of the
尚、スペーサ1の端面と、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4とが当接するようにされており、外力が加わった時や温度が低下した時に液密となるよう密着させることもできる。また、スペーサ1の端面が接合したものと、当接したものとが混在するようにすることもできる。
The end face of the
ただし、信頼性の観点からは、スペーサ1の端面と、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4とが、液密となるよう接合されていることが好ましい。
However, from the viewpoint of reliability, it is preferable that the end face of the
カラーフィルタ基板3は、ガラスなどのような透明材料からなる透明基板3aを備えている。そして、透明基板3aの液晶2に面する側には、透明基板3a上から順番に、図示しない遮光膜、図示しない赤緑青の画素などを有するカラーフィルタ層、図示しない透明電極、図示しない配向膜が積層するようにして設けられている。
The color filter substrate 3 includes a
アレイ基板4は、ガラスなどのような透明材料からなる透明基板4aを備えている。そして、透明基板4aの液晶2に面する側には、図示しない走査線や信号線を備えるスイッチング素子、図示しない画素電極、図示しない配向膜が設けられている。
The array substrate 4 includes a transparent substrate 4a made of a transparent material such as glass. On the side of the transparent substrate 4a facing the
スペーサ1は、絶縁性、耐候性、耐薬品性、寸法安定性などを考慮して、各種の無機材料、有機材料、複合材料などからなるものとすることができる。ただし、後述するフォトリソグラフィ法によりスペーサ1を形成させる場合には、光硬化性樹脂とすることが好ましい。
The
次に、本発明者が発明をするに至った過程で検討をした比較例に係るスペーサについて説明をする。 Next, a spacer according to a comparative example studied in the process of the inventor's invention will be described.
図3に示すように、比較例に係るスペーサ100は中実の円柱形状を呈している。尚、スペーサ100の支持面積(基板を支持する部分の断面積)をAとする。
図1に示したものと同様に、カラーフィルタ基板3とアレイ基板4との間のギャップgはスペーサ100によって保持されている。ここで、カラーフィルタ基板3、アレイ基板4、スペーサ100により形成された空間に充填された液晶2の線膨張係数αLCは、スペーサ100の線膨張係数αSSより大きいため、温度が大きく低下すると液晶2の収縮量がスペーサ100の収縮量を上回り、液晶2の自由な熱収縮が妨げられて圧力が低下する場合がある。
As shown in FIG. 3, the
As in the case shown in FIG. 1, the gap g between the color filter substrate 3 and the array substrate 4 is held by the
このとき、温度変化をΔT、面積密度(配設されたすべてのスペーサ100の合計支持面積/液晶表示パネルの表示部の全面積)をρ、液晶2の体積弾性率をK、スペーサ100のヤング率をEとすると、圧力低下ΔPは以下の(6)式で表すことができる。
(6)式から分かるように、面積密度ρを小さくして、圧力低下ΔPを小さくし、圧力を閾値PCより高くすることができれば、低温気泡の発生を抑制することができる。 (6) As can be seen from equation by reducing the area density [rho, to reduce the pressure drop [Delta] P, if it is possible to higher than the threshold value P C pressure, it is possible to suppress the occurrence of low-temperature air bubbles.
一方、液晶表示パネル10に外部から応力が負荷された際に生じるギャップgの変化量Δgは、面積密度をρ、ギャップの初期値をg0、液晶表示パネルに負荷される応力をσ,応力σが負荷されたときに発生するスペーサ100の材料の塑性歪をεpとすると、以下の(7)式で表すことができる。
このように、低温気泡の抑制と、ギャップむら・色むらの抑制とは、いわゆるトレードオフの関係にあり、面積密度ρのみを調整することで、両者を同時に抑制することは困難であった。 Thus, the suppression of low-temperature bubbles and the suppression of gap unevenness and color unevenness are in a so-called trade-off relationship, and it is difficult to suppress both simultaneously by adjusting only the area density ρ.
この場合、特許文献1に開示がされている技術のように、高さの異なる2種類のスペーサを設けて変化量Δgが所定の値に達するまでは、高さの高いスペーサのみで基板を支えるようにして圧力低下ΔPを小さくし、変化量Δgが所定の値に達した後にはすべてのスペーサで基板を支えるようにして変化量Δgを小さくすれば、低温気泡の抑制と、ギャップむら・色むらの抑制とを両立させることができる。
In this case, as in the technique disclosed in
しかしながら、このような技術では変化量Δgがある程度大きくならないと、基板を支えるべき位置に配設されている高さの低いスペーサで基板を支えることができない。そのため、使用環境や外部から負荷される応力の大きさによっては、この部分(高さの高いスペーサ同士の間)において基板の撓みが発生しやすくなる。そして、基板が撓むことで液晶の面内厚みがばらつき、色むらなどが発生しやすくなるおそれがあった。
また、高さの高いスペーサには温度低下時、外力の負荷時のいずれの場合であっても応力が負荷されるので、塑性変形を起こすおそれもあった。そして、高さの高いスペーサが塑性変形を起こすことで基板が撓むので、液晶の面内厚みがばらつき、色むらなどが発生しやすくなるおそれもあった。
However, in such a technique, the substrate cannot be supported by a low-height spacer disposed at a position where the substrate is to be supported unless the change amount Δg is increased to some extent. Therefore, depending on the use environment and the magnitude of the stress applied from the outside, the substrate is likely to be bent at this portion (between the spacers having a high height). Then, the in-plane thickness of the liquid crystal varies due to the bending of the substrate, and color unevenness or the like may easily occur.
Further, since the spacer having a high height is subjected to a stress regardless of whether the temperature is lowered or an external force is applied, there is a risk of causing plastic deformation. Further, since the substrate is bent due to the plastic deformation of the high spacer, the in-plane thickness of the liquid crystal may vary, and color unevenness may easily occur.
本発明者は検討の結果、スペーサ1の支持面(基板を支持する面)に開口部を有する空間部を設けて、この空間部に液晶2を充填するようにすれば、低温気泡の抑制と、ギャップむら・色むらの抑制とを両立させることができ、かつ、スペーサ1同士の間において発生する基板の撓みをも抑制することができるとの知見を得た。そして、各スペーサの高さを同一にすることができるので、スペーサに加わる応力を分散させることができ、スペーサの塑性変形をも抑制できるとの知見を得た。
As a result of studies, the present inventor can suppress low-temperature bubbles by providing a space having an opening on the support surface of the spacer 1 (surface supporting the substrate) and filling the space with the
図2に示すように、スペーサ1は円環状を呈している。すなわち、スペーサ1は、支持面間を貫通するようにして設けられた空間部1c(支持面に開口部を有する空間)と、空間部1cを囲むようにして設けられた円環部1dと、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
そして、図1で説明をしたように、空間部1cには液晶2が充填され、その開口部はカラーフィルタ基板3、アレイ基板4で液密になるように塞がれている。
As described with reference to FIG. 1, the
このようなスペーサ1において、使用環境の温度が低下した場合には、液晶2の線膨張係数αLCがスペーサ1の線膨張係数αSSより大きいため、スペーサ1に設けられた空間部1cの体積より充填されている液晶2の体積の方が小さくなる。そのため、温度が低下した場合には、基板と液晶2との間に空間が形成されることになり、基板の支持に寄与するのはスペーサ1の円環部1dのみとなる。
In such a
このとき、円環部1dの支持面積(基板を支持する部分の断面積)A1と、比較例のスペーサ100の支持面積Aとの関係を以下の(8)式のようにすれば、スペーサ1をスペーサ100より容易に収縮させることができるので、液晶2の自由な熱収縮を許容して、低温気泡の発生を抑制することが容易となる。この場合、支持面積Aは、既知の柱状スペーサの支持面積とすればよく、(8)式の関係を満たすスペーサ1を容易に設計することができる。
ここで、(9)式は、液晶表示パネル10の厚み方向の収縮を考慮したものであるが、カラーフィルタ基板3とアレイ基板4の厚み方向の収縮量はわずかであるためこれを考慮しないものとしている。
Here, the equation (9) takes into account the shrinkage in the thickness direction of the liquid
この場合、カラーフィルタ基板3とアレイ基板4の平面方向の収縮量は厚み方向に比べて大きなものとなる。ただし、平面方向の収縮をも考慮するものとすれば、精度は向上するものの演算式が複雑化してかえって実用上の障害となるおそれがある。 In this case, the contraction amount in the planar direction of the color filter substrate 3 and the array substrate 4 is larger than that in the thickness direction. However, if the contraction in the plane direction is also taken into account, the accuracy is improved, but the arithmetic expression may be complicated and may become a practical obstacle.
本発明者は検討の結果、予め実験により求めたファクターにより液晶の線膨張係数αLCと、スペーサの線膨張係数αSSとを補正するようにすれば、平面方向の収縮をも考慮した面積密度ρ1の条件を簡便に求めることができるとの知見を得た。 As a result of the investigation, the present inventor has corrected the area density in consideration of the shrinkage in the planar direction by correcting the linear expansion coefficient α LC of the liquid crystal and the linear expansion coefficient α SS of the spacer by a factor obtained in advance by experiments. to obtain a knowledge that can be obtained conveniently the [rho 1 condition.
以下に示す(10)式は、この知見により導かれたものであり、f1はスペーサの線膨張係数αSSを補正するためのファクター、f2は液晶の線膨張係数αLCを補正するためのファクターである。尚、ファクターは、基板の線膨張係数と液晶の線膨張係数との比や、基板の線膨張係数とスペーサの線膨張係数との比などに基づいて導かれるものであり、それぞれの材質、寸法、液晶表示パネルの構成などの影響を受けるため実験により具体的に求めるものとしている。
この場合、支持面積「A1+A2」と、比較例であるスペーサ100の支持面積Aとの関係を以下の(11)式のようにすれば、スペーサ100より大きな支持面積のスペーサで基板を支持することができるので、ギャップgの変化を抑制することが容易となる。その結果、外力に起因するギャップむら・色むらの発生を抑制することが容易となる。尚、支持面積Aは、既知の柱状スペーサの支持面積とすればよく、(11)式の関係を満たすスペーサ1を容易に設計することができる。
また、(12)式の条件は、面積密度ρ2の下限値を画定するものである。
In this case, if the relationship between the support area “A1 + A2” and the support area A of the
Further, (12) conditions are those that define the lower limit of the area density [rho 2.
ここで、(6)式は、スペーサの材料を弾性体と見なして導出したものであるが、弾性歪に対する塑性歪の大きさが大きくなる場合には、これも考慮することが好ましい。 Here, equation (6) is derived by regarding the material of the spacer as an elastic body, but it is preferable to take this into consideration when the magnitude of plastic strain relative to elastic strain increases.
図4は、スペーサの材料の応力−全歪曲線と、曲線上の点と原点とを結んでできる直線の最大の傾きE*を示したものである。
この場合、EとE*との関係は、以下の(13)式のようになる。
In this case, the relationship between E and E * is expressed by the following equation (13).
また前述したように、予め実験により求めたファクターにより液晶の線膨張係数αLCと、スペーサの線膨張係数αSSとを補正するようにすれば、(15)式から以下の(16)式が導かれる。 As described above, if the linear expansion coefficient α LC of the liquid crystal and the linear expansion coefficient α SS of the spacer are corrected by a factor obtained in advance by experiments, the following expression (16) can be obtained from the expression (15). Led.
また、(14)式は、基板を剛体と見なして導出したものであるが、基板のヤング率が小さいか、基板の厚さが薄いか、あるいは、スペーサとスペーサとの間の平均距離が長い場合には、スペーサとスペーサとの間における基板の撓みによるギャップの変化を考慮することが好ましい。
この場合、ギャップの変化量Δgの液晶表示パネルの表示部全面での平均値Δg*は、液晶の圧力低下ΔPに比例すると考えられるので、以下の(17)式が導かれる。
In this case, since the average value Δg * of the change amount Δg of the gap over the entire display portion of the liquid crystal display panel is considered to be proportional to the pressure drop ΔP of the liquid crystal, the following equation (17) is derived.
そして、(19)式から、圧力低下ΔPが閾値PCを下回らないための面積密度ρ1の条件として、以下の(20)式が導かれる。
また前述したように、予め実験により求めたファクターにより液晶の線膨張係数αLCと、スペーサの線膨張係数αSSとを補正するようにすれば、(20)式から以下の(21)式が導かれる。 Further, as described above, if the linear expansion coefficient α LC of the liquid crystal and the linear expansion coefficient α SS of the spacer are corrected by a factor obtained in advance by experiments, the following expression (21) can be obtained from the expression (20). Led.
以上説明したように、本実施の形態に係るスペーサ1は、温度の低下時には支持面積がA1と小さくなるので、液晶の自由な熱収縮を許容して低温気泡の発生を抑制することができる。一方、外部から応力が負荷された際には、支持面積が「A1+A2」と大きくなるので、ギャップgの変化を抑制することができる。また、温度の低下時には、少なくとも円環部1dにより基板が支えられているので、特許文献1に開示されているもののように基板を支えていない部分が生ずることがなく、基板が撓んで色むらなどが発生することをさらに抑制することができる。 そして、各スペーサの高さを同一にすることができるので、スペーサに加わる応力を分散させることができ、スペーサの塑性変形をも抑制することができる。
As described above, since the support area of the
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示パネルのスペーサを例示するための模式斜視図である。 尚、図2で説明をしたものと同様の部分には同じ符号を付しその説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic perspective view for illustrating the spacer of the liquid crystal display panel according to the second embodiment of the invention. The same parts as those described in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図3に示すように、スペーサ11は円柱状の外形を呈しており、一方の支持面に開口部を有する空間部1eと、空間部1eを囲むようにして設けられた円環部1fと、を備えている。すなわち、スペーサ11は有底の空間部1eを有している。尚、A1は円環部1fの支持面積(基板を支持する部分の断面積)、A2は空間部1eの支持面積である。
As shown in FIG. 3, the
そして、図1で説明をしたように、空間部1eには液晶2が充填され、その開口部はカラーフィルタ基板3またはアレイ基板4で液密になるように塞がれている。
As described with reference to FIG. 1, the
本実施の形態においても、支持面積A1、支持面積A2を図2で説明をしたものと同様とすれば、前述した各数式を適用させることができ、図2で説明をしたものと同様の効果を生じさせることができる。 Also in the present embodiment, if the support area A1 and the support area A2 are the same as those described with reference to FIG. 2, the above-described equations can be applied, and the same effects as those described with reference to FIG. Can be generated.
尚、説明の便宜上、空間部1eの開口部を一方の支持面に設けているが、2つの空間部1eを対向するようにして設け、両方の支持面に開口部を設けるようにすることもできる。
また、空間部1c、空間部1eは支持面に略垂直となるように設けられているが、支持面積A1、支持面積A2を同様とすれば、その軸線が斜行するようにして設けられていてもよいし、その断面積が漸減、漸増していたり、任意に変化するものであってもよい。
For convenience of explanation, the opening portion of the
The
また、空間部1c、空間部1e、開口部の数も例示したものに限定されるわけではなく、支持面積A1、支持面積A2を同様とすれば、その数を適宜変更することもできる。
Further, the numbers of the
また、スペーサの軸線に垂直な方向の断面形状も円環状に限らず、例えば、外形が多角形の環状などとすることができる。ただし、外形形状が円形や楕円形などのような「角」がない形状とすれば、スペーサにかかる応力を一様にすることができ、欠けやはがれを抑制することができる。 Further, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the axis of the spacer is not limited to an annular shape, and can be, for example, an annular shape with a polygonal outer shape. However, if the outer shape is a shape having no “corner” such as a circle or an ellipse, the stress applied to the spacer can be made uniform, and chipping and peeling can be suppressed.
次に、本発明の実施の形態に係るスペーサの製造方法について説明をする。
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る液晶表示パネルのスペーサの製造方法を例示するための模式工程断面図である。
まず、図6(a)に示すように、光硬化性の樹脂組成物を基板20の片面に塗布して塗膜21を形成させる。塗布方法としては特に限定されるわけではなく、例えば、スロットダイ法、スリットコータ法、グラビアコータ法、スピンコータ法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット法などの塗布方法を用いることができる。
Next, the manufacturing method of the spacer which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 6 is a schematic process cross-sectional view for illustrating the method for manufacturing the spacer of the liquid crystal display panel according to the third embodiment of the invention.
First, as shown in FIG. 6A, a photocurable resin composition is applied to one side of the
次に、図6(b)に示すように、所定の透過部23を持つフォトマスク22を介して塗膜に紫外線UVを照射して、光硬化性樹脂を硬化させる。その後、基板20をアルカリ溶液などで洗浄すれば、図6(c)に示すような所望の形状のスペーサ1を製造することができる。
Next, as shown in FIG. 6B, the photocurable resin is cured by irradiating the coating film with ultraviolet rays UV through a
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る液晶表示パネルのスペーサの製造方法を例示するための模式工程断面図である。
有底の空間部1eを有するスペーサ11を製造する際には、例えば、図7(a)に示すように基板20に所定の形状の凹部20aを設けるようにする。この場合、所定の透過部23aを持つフォトマスク22aを介して紫外線UVが照射された塗膜21は、硬化の際に一定の収縮率で収縮しようとする。そのため、基板20に設けられた凹部20aに倣うようにしてスペーサの端面(上面)に凹部24が形成されることになる。その後、基板20をアルカリ溶液などで洗浄すれば、図7(b)に示すような有底の空間部1eを有するスペーサ11を製造することができる。尚、光硬化性の樹脂組成物の塗布については、図6で説明をしたものと同様のためその説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic process cross-sectional view for illustrating the method for manufacturing the spacer of the liquid crystal display panel according to the fourth embodiment of the invention.
When manufacturing the
図8は、本発明の第5の実施の形態に係る液晶表示パネルのスペーサの製造方法を例示するための模式工程断面図である。
有底の空間部1eを有するスペーサ11を製造する際には、例えば、図8(a)に示すように、フォトマスク22bに紫外線UVの透過率が異なる透過部23b、透過部23cを設けて、硬化の範囲や深さを変えるようにすることもできる。この場合、透過率が高い透過部23bの直下よりも透過率の低い透過部23cの直下の方が硬化速度が遅くなるので、スペーサの端面(上面)に凹部24が形成されることになる。その後、基板20をアルカリ溶液などで洗浄すれば、図8(b)に示すような有底の空間部1eを有するスペーサ11を製造することができる。尚、光硬化性の樹脂組成物の塗布については、図6で説明をしたものと同様のためその説明を省略する。
FIG. 8 is a schematic process cross-sectional view for illustrating the method for manufacturing the spacer of the liquid crystal display panel according to the fifth embodiment of the invention.
When manufacturing the
また、透過部における紫外線の透過率を連続的に変化させるようにすれば、空間部の軸方向の断面形状を曲面形状、傾斜面形状、断面積が漸減または漸増している形状など任意の形状とすることもできる。 In addition, if the transmittance of ultraviolet rays in the transmission part is continuously changed, the cross-sectional shape in the axial direction of the space part is an arbitrary shape such as a curved surface shape, an inclined surface shape, or a shape in which the cross-sectional area gradually decreases or increases. It can also be.
また、透過部の数や配置も例示したものに限定されるわけではなく、空間部の数や配置によって適宜変更することができる。例えば、スペーサに複数の空間部を形成させるような場合は、それに合わせて複数の透過部を設けるようにすることもできる。 Further, the number and arrangement of the transmissive portions are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed depending on the number and arrangement of the space portions. For example, when a plurality of space portions are formed in the spacer, a plurality of transmission portions can be provided in accordance with the space portions.
尚、図6、図7、図8に例示をした製造方法において、スペーサを形成させる基板は、カラーフィルタ基板3でもよいし、アレイ基板4でもよい。 In the manufacturing method illustrated in FIGS. 6, 7, and 8, the substrate on which the spacer is formed may be the color filter substrate 3 or the array substrate 4.
次に、本発明の実施の形態に係る液晶表示パネルの製造方法について説明をする。
尚、説明の便宜上、TFT(Thin Film Transistor)カラー液晶表示パネルの製造方法について説明をする。
Next, a manufacturing method of the liquid crystal display panel according to the embodiment of the present invention will be described.
For convenience of explanation, a method of manufacturing a TFT (Thin Film Transistor) color liquid crystal display panel will be described.
TFTカラー液晶表示パネルの製造工程は、TFTアレイ形成工程、カラーフィルター形成工程、配向膜形成工程、基板貼り合わせ工程、液晶注入工程、基板分断工程からなる。 The manufacturing process of the TFT color liquid crystal display panel includes a TFT array forming process, a color filter forming process, an alignment film forming process, a substrate bonding process, a liquid crystal injection process, and a substrate cutting process.
ここで、前述した本発明の実施の形態に係るスペーサをカラーフィルター基板側に設ける場合には、前述のスペーサの製造方法をカラーフィルター形成工程後、または、カラーフィルター形成工程の中で実施する。
また、前述した本発明の実施の形態に係るスペーサをアレイ基板側に設ける場合には、前述のスペーサの製造方法をTFTアレイ形成工程後、または、TFTアレイ形成工程の中で実施する。
Here, when the spacer according to the embodiment of the present invention described above is provided on the color filter substrate side, the above-described spacer manufacturing method is performed after the color filter forming step or in the color filter forming step.
When the spacer according to the embodiment of the present invention described above is provided on the array substrate side, the above-described spacer manufacturing method is performed after the TFT array forming process or in the TFT array forming process.
また、基板貼り合わせ工程、液晶注入工程では、ODF(One Drop Fill)法を用いることが好ましい。
ODF法では、まず、基板の周辺部に光硬化性樹脂が塗布される。そして、所定量の液晶を一方の基板に滴下して、もう一方のガラス基板と張り合わせた後、紫外線を照射して周辺部を封止する。そのため、ODF法を用いるものとすれば、スペーサに設けられた空間部に液晶を容易に充填させることができる。
Further, it is preferable to use an ODF (One Drop Fill) method in the substrate bonding step and the liquid crystal injection step.
In the ODF method, first, a photocurable resin is applied to the peripheral portion of the substrate. Then, a predetermined amount of liquid crystal is dropped on one substrate and bonded to the other glass substrate, and then irradiated with ultraviolet rays to seal the peripheral portion. Therefore, if the ODF method is used, the liquid crystal can be easily filled in the space provided in the spacer.
尚、液晶表示パネルの製造方法における他の工程に関しては、既知の各工程の技術を適用させることができるので、それらの説明は省略する。 In addition, about the other process in the manufacturing method of a liquid crystal display panel, since the technique of each known process can be applied, those description is abbreviate | omitted.
また、説明の便宜上、TFT(Thin Film Transistor)カラー液晶表示パネルの製造方法について説明をしたが、TN(Twisted Nematic)型の液晶表示パネルやSTN(SuperTwisted Nematic)型の液晶表示パネルについても、同様にして本発明の実施の形態に係るスペーサを形成させることができる。 For convenience of explanation, a manufacturing method of a TFT (Thin Film Transistor) color liquid crystal display panel has been described, but the same applies to a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display panel and an STN (SuperTwisted Nematic) type liquid crystal display panel. Thus, the spacer according to the embodiment of the present invention can be formed.
次に、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置について説明をする。
本実施の形態に係る液晶表示装置は、前述した本実施の形態に係る液晶表示パネルと、機構部材などを備えている。
機構部材としては、ドライバICと、それに入力する制御信号を生成する駆動回路、バックライトなどを例示することができる。
また、必要に応じてカバーなどを適宜設けるようにすることもできる。
尚、機構部材、カバーなどに関しては既知の技術を適用させることができるので、その説明は省略する。
Next, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.
The liquid crystal display device according to the present embodiment includes the above-described liquid crystal display panel according to the present embodiment, a mechanism member, and the like.
Examples of the mechanism member include a driver IC, a drive circuit that generates a control signal input to the driver IC, and a backlight.
Further, a cover or the like can be provided as necessary.
In addition, since a known technique can be applied to the mechanism member, the cover, etc., the description thereof is omitted.
次に、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明をする。
本実施の形態に係る液晶表示装置の製造においては、前述した本実施の形態に係る液晶表示パネルの製造方法で液晶パネルを製造し、製造された液晶表示パネルに機構部材を装着する。
その後、必要に応じてカバーなどを適宜取り付けることで液晶表示装置の製造が終了する。
尚、機構部材の装着、カバーなどの取り付けに関しては既知の技術を適用することができるので、その説明は省略する。
Next, a manufacturing method of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described.
In the manufacture of the liquid crystal display device according to the present embodiment, a liquid crystal panel is manufactured by the above-described method for manufacturing a liquid crystal display panel according to the present embodiment, and a mechanism member is attached to the manufactured liquid crystal display panel.
Thereafter, the production of the liquid crystal display device is completed by appropriately attaching a cover or the like as necessary.
In addition, since it is possible to apply a known technique with respect to mounting of the mechanism member and attachment of the cover, the description thereof is omitted.
以上、本発明の実施の形態について説明をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions.
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。 As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention.
例えば、スペーサ1、液晶表示パネル10、スペーサ11、フォトマスク22、フォトマスク22aなどが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
For example, the shape, size, material, arrangement, and the like of each element included in the
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is combined can be combined as much as possible, and what combined these is also included in the scope of the present invention as long as the characteristics of the present invention are included.
1 スペーサ、1a 外周面、1b 内周面、1c 空間部、1d 円環部、1e 空間部、1f 円環部、2 液晶、3 カラーフィルタ基板、3a 透明基板、4 アレイ基板、4a 透明基板、5 シール部材、10 液晶表示パネル、11 スペーサ、20 基板、20a 凹部、21 塗膜、22 フォトマスク、22a フォトマスク、23 透過部、23a 透過部、23b 透過部、23c 透過部、24 凹部、100 スペーサ、A 支持面積、A1 支持面積、A2 支持面積、g ギャップ、UV 紫外線、ρ1 面積密度、ρ2 面積密度、 1 spacer, 1a outer peripheral surface, 1b inner peripheral surface, 1c space part, 1d ring part, 1e space part, 1f ring part, 2 liquid crystal, 3 color filter substrate, 3a transparent substrate, 4 array substrate, 4a transparent substrate, 5 Seal member, 10 Liquid crystal display panel, 11 Spacer, 20 Substrate, 20a Recessed part, 21 Coating film, 22 Photomask, 22a Photomask, 23 Transmission part, 23a Transmission part, 23b Transmission part, 23c Transmission part, 24 Recession part, 100 spacer, A supporting area, A1 supporting area, A2 supporting area, g gap, UV ultraviolet, [rho 1 area density, [rho 2 area density,
Claims (9)
前記一対の基板間のギャップを保持する柱状体のスペーサと、
を備え、
前記柱状体は、
液晶が充填される空間部と、
前記空間部と連通し、前記基板と対向する面に設けられた開口部と、
を有し、
前記開口部は、前記基板により液密に塞がれること、を特徴とする液晶表示パネル。 A pair of substrates;
A columnar spacer that holds a gap between the pair of substrates;
With
The columnar body is
A space filled with liquid crystal;
An opening provided on a surface that communicates with the space and faces the substrate;
Have
The liquid crystal display panel, wherein the opening is liquid-tightly closed by the substrate.
前記フォトマスクには、前記スペーサを構成する複数の柱状体に設けられ液晶が充填される空間部を形成させるための前記紫外線の透過率が異なる複数の透過部が設けられていること、を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display panel, wherein a film of a photocurable resin is formed on one main surface of a substrate, and the film is irradiated with light through a photomask to cure the photocurable resin,
The photomask is provided with a plurality of transmission portions having different transmittances of the ultraviolet rays for forming spaces provided in a plurality of columnar bodies constituting the spacer and filled with liquid crystal. A method for manufacturing a liquid crystal display panel.
前記基板には、前記スペーサを構成する複数の柱状体に設けられ液晶が充填される空間部に対応した凹部が設けられてなること、を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display panel, wherein a film of a photocurable resin is formed on one main surface of a substrate, and the film is irradiated with light through a photomask to cure the photocurable resin,
A method for manufacturing a liquid crystal display panel, wherein the substrate is provided with recesses corresponding to spaces provided in a plurality of columnar bodies constituting the spacer and filled with liquid crystal.
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