JP2009080280A - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スペーサーを基板に接着していても、スクライブ及びブレイク工程の後で不要な基板の部分を容易に除去することが可能な液晶パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】第１の基板１と第２の基板２との間に液晶を挟持し、表示領域を含む第１の領域と、非表示領域を含む第２の領域とを有し、表示領域に形成される電極の接続端子を第１の基板１における第２の領域に配置する液晶パネルの製造方法であって、第１の基板１における第１の領域に第１のスペーサー１１を形成する工程と、第２の基板２における第２の領域に第２のスペーサー１２を形成する工程と、第１の基板と第２の基板とを対向して、貼りあわせる工程と、第２の領域における第２の基板２と第２のスペーサー１２とを除去する工程とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶パネルの製造方法に関する。

近年、液晶を用いた装置の利用が様々な分野で進んでいる。普及が非常に進んでいる表示装置としての他、近年では光ディスク、通信、プリンター等様々な分野での光学素子としての応用が進められている。また、特に表示用としては、大画面テレビの様な大型の物からプロジェクター用光変調装置の様な非常に小型の物まで、様々な大きさ、形態の物が利用されており、非常に幅広い分野で用いられている。

これらの液晶装置では、通常、基板と基板との間にスペーサーとシール剤とを設け、両基板を所定の距離だけ離間させた構造の液晶パネルを用いている。両基板が近づくことをスペーサーが防ぎ、両基板が離れることをシール剤が防ぐことにより、両基板間の距離を所定の大きさに保っている。この両基板間の距離は特にセルギャップと呼ばれる。シール剤はパネルの外周付近に設けることにより、両基板を接着する用途の他、液晶材料をパネル内に封じる用途にも用いられる。こうして一対の基板とシール剤とに囲まれた空間に液晶材料が設けられ液晶パネルが形成されている。

液晶装置ではこの液晶パネルの基板間の距離を所定の大きさに保つことが重要である。基板間の距離によって閾値電圧等の液晶の応答特性や位相差等の光学特性等が変わることから、パネル全体に渡って均一な基板間距離を実現することが必要とされる。また、基板間の距離が変動することによって、これら応答特性や光学特性等も変動してしまうことや、液晶の駆動モードによっては液晶に対し力が加わり液晶の配向の破壊が生じることもあるため、パネルに対し外力が加わっても極力基板間の距離が変動しないパネルの実現が望まれている。

パネル内の位置によって基板間の距離が異なると、応答特性や光学特性も場所によって異なりむらが生じてしまう。このため、基板間の距離がパネル内で均一であることが要求されるが、通常、基板の大きさが数ｃｍから数十ｃｍ程度であるのに対し、基板間の距離は数μｍ程度と非常に短いため、パネル全体に渡って均一な基板間の距離を実現することがパネルの製造上重要な課題となっている。

また、例えばペンや指等で押す等してパネルに外力が加わると、基板がたわむことにより基板間の距離のむらが液晶パネル内で生じて、パネルを通過する光の状態が希望とは異なるものになる問題が発生する。その結果、表示体の場合には表示品質の低下が生じる。現在主流のネマチック液晶を用いる液晶パネルではこの様な問題が特に顕著である。また、例えばコレステリック液晶を用いる選択反射モードやスメクチック液晶を用いる表面安定化強誘電性液晶モードの液晶パネルでは、外力が加わり基板が変形することによって液晶の配向状態が乱れ、そのままでは戻らないことが知られている。選択反射モードの場合には、電圧を印加することによって機能が回復することが知られているが、表面安定化強誘電性液晶モードでは加熱により液晶材料を一旦等方相にした後冷却して液晶相に戻し再配向させることが必要なことが知られている。このため、表面安定化強誘電性液晶モードの液晶パネルの場合には、パネルの外力に対する耐性を高めることが実用化にあたり特に重要となっている。

基板間の距離の維持にはシール剤と共にスペーサーが大きな役割を果たしている。液晶パネルの製造では、通常、最終的な液晶パネルの大きさよりも大きな基板を用いて製造を
進め、スクライブ及びブレイク工程によって液晶パネルを切り出し、パネルとなる部分とその他の不要な部分とを分離する。場合によっては一対の基板から複数個のパネルを取り出すことが出来る様にする。このため、パネルが完成した後は、パネル内の２枚の基板が重なっている部分にのみスペーサーが必要とされる。しかし、製造工程においては、最終的にパネルが完成した際に２枚の基板が重ならない部分にもスペーサーが無いと、基板のたわみが発生し、パネルとなる部分の基板間の距離も均一にならないため、基板全体にスペーサーが設けられていることが望ましい。パネルが完成した際に２枚の基板が重ならず一方の基板だけが残る部分は、一般に、パネルの電極との接点を設けて端子部分として用いる場合が多い。この様な端子部分にもスペーサーを設ける技術が特許文献１に開示されている。

端子部分にもスペーサーを設ける従来技術について図１３を参照しながら説明する。図１３は従来技術について模式的に描いた概略断面図である。図１３は液晶パネルの製造過程においてスクライブ及びブレイク工程を行う前の状態を示している。

図１３に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３とスペーサー４を設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。シール剤３は第１の基板１と第２の基板２とに接着している。スペーサー４は第１の基板１に形成しており、第２の基板２とは接着していないか、または弱い力で接着している。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

また、スペーサーと基板とを接着するための層をスペーサーの上部に設けることにより、スペーサーをパネルの両方の基板に接着する方法が特許文献２に開示されている。

スペーサーをパネルの両基板に接着する従来技術について図１４を参照しながら説明する。図１４は従来技術について模式的に描いた概略断面図である。図１４は液晶パネルの製造過程においてスクライブ及びブレイク工程を行う前の状態を示している。

図１４に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３とスペーサー４を設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。シール剤３は第１の基板１と第２の基板２とに接着している。スペーサー４は第１の基板１に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

この様なスペーサーをパネルの両基板に接着する方法は、パネルの基板間距離の均一性や外力に対する耐性の大幅な向上を図ることが出来る。しかし、一方で、スクライブ及びブレイク工程で基板を切断し、不要になった基板をパネルから引き離す際に障害となる。

現在、スペーサーには、散布によって基板上に配置するボールスペーサーの他、フォトリソグラフィーによって基板上に形成するフォトスペーサーが用いられており、フォトスペーサーの材料には感光性樹脂材料が用いられている。スペーサーに接着層を設けない場合には、スペーサーの材料にもよるが、基板にスペーサーが接着しない場合が多い。この場合には、自然に基板とスペーサーとが分離し、基板をスペーサーから引き離す作業が必要ないため問題がない。

しかし、接着層を設けない場合でも、弱い力ではあるもののスペーサーが基板に接着する場合がある。特にスペーサー間の間隔が短い、すなわちスペーサーの形成密度が高く、スペーサーの面積が大きいと接着が生じやすいと考えられ、例えば５０μｍ間隔等スペー
サーを高密度に設けた場合に接着する現象が見られる。この場合には、そのままでは基板とスペーサーとが分離しないため、不要な基板をスペーサーから引き離すための作業が必要である。

基板の材質が例えばガラスの場合には、基板の剛性と塑性とにより曲げにくいのに加えて、引き離す基板の端面がパネルの基板の端面と接しているため、基板を曲げることが一層難しい。特に、不用意に力を加えると、引き離す基板の端面に接しているパネルの基板に力が加わり、基板の端が欠ける場合がある。基板を曲げて少しずつスペーサーから基板を分離する剥離が行いにくいことから、実際の作業では、基板とスペーサーとの接着力がかなり弱い場合でも、この様な基板をパネルから分離する作業は手間が必要とされる。

また、スペーサーをパネルの接続端子部分にも設ける場合には、パネルの接点と駆動ＩＣや駆動回路との接続を行う実装工程でスペーサーが障害となる可能性がある。パネルの接続端子と重ならない位置にスペーサーを設けることやスペーサーの高さをＩＣのバンプと接着剤以下の高さにすることにより、パネルの電極と駆動ＩＣとの接続がスペーサーによって阻害されることを回避する技術が特許文献１に開示されている。

スペーサーの高さについては、例えば一般的に行われている導電性粒子を用いてパネルの電極と駆動ＩＣや駆動回路との接続を行う場合には、スペーサーの高さよりも導電粒子の径の方が大きければ問題とならない。しかし、最近では高密度配線に合わせて小さな径の導電粒子が用いられる様になってきており、スペーサーの高さに近い径の導電粒子も用いられる様になってきている。また、例えば液晶材料の駆動モードとしてＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑuｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ）の様に大きな基板間距離を必要とする液晶駆動モードを用いた場合には、特に大きな粒子径の導電粒子を用いる必要がある。一方で、スペーサーの面積については、スペーサーが接続端子を覆うことで接続端子の面積が減るため、パネルの電極と駆動ＩＣや駆動回路との接続を阻害する要因となる。特に高密度の配線が行われていて接続端子の面積が小さい場合には、スペーサーによって接続端子の面積が更に小さくなることにより、パネルの電極と駆動ＩＣや駆動回路との間の接続抵抗の増大を招く恐れがある。

特開２００７−４７３４６号公報（第１１頁、図６） 特開２００６−９１２００号公報（第１２頁、図８）

基板と基板との間の距離の均一性や外力に対する耐性が高い液晶パネルを得るためには、スペーサーを両方に基板に接着することが望ましい。また、基板間距離が均一な液晶パネルを得るためには、製造工程において、パネルが完成した際に両方の基板がパネルに残る部分のみならず、その他の一方の基板だけがパネルに残る部分や両方の基板が不要となる部分にもスペーサーを設けることが望ましい。しかし、スペーサーが両基板に接着している場合には、スクライブ及びブレイク工程の後で両基板を互いに離間し分離することが困難となる。また、一方の基板だけがパネルに残る部分についてもスペーサーを設ける場合には、スペーサーが接続端子を覆うことにより駆動ＩＣや駆動回路との良好な導通を得にくくなる。

本発明が解決しようとする課題は、この様な問題を解消し、均一な基板間距離と高い外力に対する耐性とを有する液晶パネルを備えた高品質な液晶装置を、高い生産性で製造することを可能とする液晶パネルの製造方法を提供することである。

第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、表示領域を含む第１の領域と、非表示領域を含む第２の領域とを有し、表示領域に形成される電極の接続端子を前記第１の基板における第２の領域に配置する液晶パネルの製造方法であって、第１の基板における第１の領域に第１のスペーサーを形成する工程と、第２の基板における第２の領域に第２のスペーサーを形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを対向して、貼りあわせる工程と、第２の領域における第２の基板と第２のスペーサーとを除去する工程とを備えることを特徴とする。

また、第１のスペーサーと第２の基板との接着力が、第２のスペーサーと第１のスペーサーとの接着力より大きいことを特徴とする。それには、第１のスペーサーと第２の基板との間に接着層を設ける工程を備えてもよい。または、第１のスペーサーが第２のスペーサーより接着性の高い材料であってもよい。

第２のスペーサーを形成する工程では、第２の基板における第１の領域にも第２のスペーサーを形成してもよい。また、第２のスペーサーと第２のスペーサーとの間の距離が、第１のスペーサーと第１のスペーサーとの間の距離よりも大きいことを特徴とする。また、第２のスペーサーの設置面積が第１のスペーサーの設置面積よりも小さいことを特徴とする。または、第１の基板における第２の領域に、第１のスペーサーより設置面積の小さい第３のスペーサーを形成する工程を備えてもよい。

本発明を実施することにより、スペーサーを両方の基板に接着すると共に、スクライブ及びブレイク工程の後で、一部の基板を除去することが必要な場合にも、基板と基板との分離を容易に実施することが可能になる。これにより、高い基板間距離の均一性と外力に対する耐性とを有する液晶パネルを高い効率で製造することが可能となる。また、本発明を実施することにより、スペーサーによって覆われる液晶パネルの接続端子の面積を減らすか、または無くすことが出来、液晶パネルの電極と駆動ＩＣや駆動回路との間で良好な導通を得ることが可能になる。この様に、本発明の実施により、均一な基板間距離と高い外力に対する耐性とを有する液晶パネルを備えた高品質な液晶装置を高い生産性で製造することが可能な液晶パネルの製造方法の提供が実現出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施の形態について図１〜９を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施の形態について模式的に描いた概略平面図、図１と図３とは図２のＡ−Ａ’概略断面図である。図２と図３とは液晶パネルの製造過程においてスクライブ及びブレイク工程を行う前の状態を、図１はスクライブ及びブレイク工程を経た後の状態を示している。

図２は、点線で示した液晶パネルを複数個供えた状態の大型基板の概略平面図を示している。図２に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間にシール剤３と図示しない第１のスペーサーとを設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。シール剤３は第１の基板１と第２の基板２とに接着している。シール剤３に囲まれた領域が表示領域であり、この表示領域を含む領域を第１の領域２１と称する。また、シール剤３の外側の領域が非表示領域であり、非表示領域を含む領域を第２の領域２２と称する。ここで、第１の領域２１と第２の領域２２とについては、最終的に液晶パネルが完成した際に、第１の基板１と第２の基板２とが重なる部分は第１の領域２１となり、重ならない部分が第２の領域２２となる。

図３は、図２におけるＡ−Ａ´断面図である。第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３と第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とを設けている。第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とは、基板間を一定の距離に保ち、それぞれの基板に配置されている。シール剤３は第１の基板１と第２の基板２とに接着している。第１のスペーサー１１は第１の基板１に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。第１のスペーサー１１は、図２における第１の領域２１内に配置されている。また、第２のスペーサー１２は、第２の基板２に形成しており、第１の基板１とは接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間よりも弱い力で接着している。この第２のスペーサーは、第２の基板２上の第２の領域２２内に設けられている。この後のスクライブ及びブレイク工程で、図３における点線ａで示す部分にて第２の基板２を切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

図１は、図２において点線で示す部分をスクライブ及びブレイク工程で第２の基板２を切断した後の断面図を示している。図１に図示するように、第２の領域における第２の基板と第２のスペーサーとが、同時に除去される。

なお、本実施の形態の説明では、図４に図示する様に、スクライブ及びブレイク工程を終えた後の液晶パネルについて、両基板が重なっておらず一方の基板のみである、つばの部分が４箇所ある場合の説明を行っているが、この様なつばの部分の数については液晶装置の構成によって様々な場合があり得る。例えば強誘電性液晶を用いる液晶パネルの場合には、基板の透明電極との接点を設ける端子としての目的以外にも、液晶をパネル内に注入するために注入口側にこの様なつばを設けることが必要とされる。

第１のスペーサー１１は接着層６を介して第２の基板２にも接着しているため、第１の基板１と第２の基板２との基板間距離の均一性やパネルの外力に対する耐性について非常に高い性能を得ることが出来る。一方で、第２のスペーサー１２は、第１の基板１と全く接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間の接着力よりも弱い力で接着している。このため、第２の領域２２ではスクライブ及びブレイク工程で第１の基板１と第２の基板２とを分離することが必要とされるが、容易に除去することが出来る。

また、図示していないが、第１の基板１における第２の領域２２については、表示領域内に形成される電極と外部回路との接続を行うための接続端子が設けられている。本実施の形態では、第１の基板１上の第２の領域２２には、スペーサーが無いため、第１の基板１に設ける接続端子については、スペーサーが外部回路との接続の障害とならない。このため、例えば導電性粒子をシール剤に混ぜる等して接続端子を一方の基板に集中させる場合や、一方の基板の方が、つばの部分の面積に対して端子の数が多い場合、アクティブ素子を形成してアレイ基板を用いる場合等では、第１の基板１にパネルの接続端子を多く設ける様にすることができる。

次に本実施の形態の製造方法について図５〜図８とを参照しながら説明する。最初に、図示しないが、必要に応じて例えば透明電極のパターニングやアクティブ素子、カラーフィルタ等の形成等の処理を施した大型の第１の基板と第２の基板とを用意する。

次に、図５に示す通り、第１の基板１における第１の領域に第１のスペーサー１１を形成し、図６に示す通り、第２の基板２における第２の領域に第２のスペーサー１２を形成する。

続いて、図示しないが必要に応じて配向膜の形成等の処理を行う。配向膜を設ける方法については、フレキソ印刷や蒸着を利用する方法が公知の技術として知られている。例え
ばＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ）の様に配向膜が無くても良い場合にはこの工程を省略することが出来る。

次に、図７に示す通り、第１の基板１に形成した第１のスペーサー１１の上面に接着層６を設ける。接着層６を設ける方法としては、例えば次の様な方法を用いることが出来る。図８に示す通り、接着層６を薄く塗布した板７を第１の基板１に形成した第１のスペーサー１１の上面に接着層６が接する様に押し当てた後、板７と第１の基板１とを引き離す。これにより、接着層６の一部が板７の表面から第１のスペーサー１１の上部に移り、第１のスペーサー１１の上部に接着層６を設けることが出来る。ここで、第１の基板１には第１のスペーサー１１しか配置されていないので、第１のスペーサー１１にのみ、接着層６を配置することができる。

図示しないが第１の基板或いは第２の基板にシール剤を設けた後、両基板を重ね合わせて、加圧しながら焼成し、両基板を貼りあわせる工程を行う。そして、図３に示す第１の基板と第２の基板との間にシール剤とスペーサーとを設けた状態となる。その後、スクライブ及びブレイク工程を行うことにより、図１に示す第２の基板と第２のスペーサーとが除去された状態となる。

このように第１のスペーサー１１は接着層６を備えているが、第２のスペーサー１２には接着層６が無いので、容易に第２の領域における第２の基板２と第２のスペーサー１２が除去できる。なお、上記説明では第１のスペーサー１１と第２の基板２との間に接着層６を設ける場合について説明したが、第１のスペーサー１１に第２のスペーサー１２よりも基板に接着性の高い材料を用いる方法を用いても良い。その場合、接着層６が無いが、同様に第１の基板１における第１の領域２１に第１のスペーサー１１を設け、第２の基板２における第２の領域２２に第２のスペーサー１２を設けると良い。

［第２の実施形態］
第２の実施の形態について図９を参照しながら説明する。図９は図２のＡ−Ａ’概略断面図である。本実施形態では、第１のスペーサーよりも第２のスペーサーの方がスペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成されている。

図９に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３と第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とを設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。第１のスペーサー１１は第１の基板１に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。第２のスペーサー１２は第２の基板２に形成しており、第１の基板１とは接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間よりも弱い力で接着している。そして、第１のスペーサー１１よりも第２のスペーサー１２の方がスペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成している。つまり、隣り合う第２のスペーサー１２と第２のスペーサー１２との間の距離が、隣り合う第１のスペーサー１１と第１のスペーサー１１との距離よりも大きくしてある。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

このように、配置密度を変えたのは、第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とで、形成する目的が異なるためである。第１のスペーサー１１は、パネルとして完成してからもパネルの基板間距離の均一性や外力に対する耐性を高めるために重要であるのに対して、第２のスペーサー１２は、パネルとして完成した後は利用されないため、例えば加圧焼成工程等の製造工程で圧力に耐え均一な基板間距離を維持するのに十分な配置密度であれば良い。第２のスペーサー１２についても数が多い方が望ましいと考えられるが、数が多くなる程、接着する可能性や接着の強さが大きくなることや、例えば外部回路との接
点として利用する場合に障害になることから、第２のスペーサー１２はパネルの製造にあたり十分な範囲内で出来るだけ形成密度を低くすることが望ましい。このため、例えば第１のスペーサー１１の間隔を５０μｍにし、第２のスペーサー１２の間隔を２００μｍにする等して、第２のスペーサー１２の形成密度を第１のスペーサー１１よりも低くし、出来るだけ第１の基板１に接着しない様にしている。

第１のスペーサー１１は接着層６を介して第２の基板２にも接着しているため、第１の基板１と第２の基板２との基板間距離の均一性やパネルの外力に対する耐性について非常に高い性能を得ることが出来る。一方で、第２のスペーサー１２については、出来るだけスペーサー間の間隔を大きくし低い密度で形成することにより、第１の基板１との接着力を低くしていることから、第１の基板１と全く接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間の接着力よりもかなり弱い力で接着している。このため、第２の領域２２ではスクライブ及びブレイク工程で第１の基板１と第２の基板２とを分離することが必要とされるが、容易に実施することが出来る。

また、本実施形態では、第２のスペーサー間の間隔をなるべく大きくしているため、スペーサーによって覆われる接続端子の面積を減らし、駆動ＩＣや駆動回路などの外部回路との接続をスペーサーが阻害する割合を減らすことが出来る。

［第３の実施形態］
第３の実施の形態について図１０を参照しながら説明する。図１０は図２のＡ−Ａ’概略断面図である。本実施形態では、第１のスペーサーよりも第２のスペーサーの方がスペーサーの面積が小さくなる様に形成している。

図１０に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３と第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とを設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。第１のスペーサー１１は第１の基板１における第１の領域に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。第２のスペーサー１２は第２の基板２における第２の領域に形成しており、第１の基板１とは接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間よりも弱い力で接着している。そして、第１のスペーサー１１よりも第２のスペーサー１２の方がスペーサーの設置面積が小さくなる様に形成している。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

本実施形態では、第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とでスペーサーの設置面積を変えているが、両者については形成する目的が異なるからである。第１のスペーサー１１は、液晶パネルとして完成してからもパネルの基板間距離の均一性や外力に対する耐性を高めるために重要であるのに対して、第２のスペーサー１２は、パネルとして完成した後は利用されないため、例えば加圧焼成工程等の製造工程で圧力に耐え均一な基板間距離を維持するのに十分な設置面積であれば良い。第２のスペーサー１２についても面積が大きい方が望ましいと考えられるが、面積が大きくなる程接着する可能性や接着の強さが大きくなることや、例えば外部回路との接点として利用する接続端子上に配置した場合に接続端子に対して障害になることから、第２のスペーサー１２はパネルの製造にあたり十分な範囲内で出来るだけ面積を小さくすることが望ましい。このため、例えば第１のスペーサー１１の設置面積を１０μｍ角にし、第２のスペーサー１２の設置面積を５μｍ角にする等して、第２のスペーサー１２の設置面積を第１のスペーサー１１よりも小さくし、出来るだけ第１の基板１に接着しない様にしている。

第１のスペーサー１１は接着層６を介して第２の基板２にも接着しているため、第１の基板１と第２の基板２との基板間距離の均一性やパネルの外力に対する耐性について非常
に高い性能を得ることが出来る。一方で、第２のスペーサー１２については、出来るだけ小さな面積で形成することにより、第１の基板１との接着力を低くしていることから、第１の基板１と全く接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間の接着力よりもかなり弱い力で接着している。このため、第２の領域２２ではスクライブ及びブレイク工程で第１の基板１と第２の基板２とを分離することが必要とされるが、容易に実施することが出来る。

また、本実施の形態では、第２の領域２２に設ける第２のスペーサー１２について、スペーサーの設置面積をなるべく小さくしているため、スペーサーによって覆われる接続端子の面積を減らし、接続端子を損傷させることが無く、駆動ＩＣや駆動回路などの外部回路との接続をスペーサーが阻害する割合を減らすことが出来る。

［第４の実施形態］
第４の実施の形態について図１１を参照しながら説明する。図１１は図２のＡ−Ａ’概略断面図である。本実施形態では、第２のスペーサーが、第２の基板２上の第１の領域２１内と第２の領域２２内との両方に設けられている。そして、第１のスペーサーよりも第２のスペーサーの方がスペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成している。

図１１に示す通り、第１の基板１と第２の基板２との間に、シール剤３と第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とを設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを配置している。第１のスペーサー１１は第１の基板１における第１の領域に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。第２のスペーサー１２は第２の基板２における第１の領域２１と第２の領域２２との両方に形成しており、第１の基板１とは接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間よりも弱い力で接着している。第１のスペーサー１１よりも第２のスペーサー１２の方がスペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成している。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

この様に、第２の基板２の第１の領域２１と第２の領域２２との両方に第２のスペーサー１２を設けることにより、第２のスペーサー１２を第２の基板２上に単純に一様に設けることが出来る。その結果、例えば第２のスペーサー１２を設ける製造工程で第２のスペーサー１２の形成位置を合わせる作業（アライメント作業）を不要とすることや、例えば第１の領域２１と第２の領域２２との大きさや形状が異なる場合でも、フォトマスクを共通にすることが可能となり、製造効率が向上する。なお、この場合、スペーサーの大きさは小さいため、その可能性は比較的低いものの、第１の領域２１内で第１のスペーサー１１と第２のスペーサー１２とが重ならない様な設計にすることが必要である。

第１のスペーサー１１は接着層６を介して第２の基板２にも接着しているため、第１の基板１と第２の基板２との基板間距離の均一性やパネルの外力に対する耐性について非常に高い性能を得ることが出来る。一方で、第２のスペーサー１２については、出来るだけスペーサー間の間隔を大きくし低い密度で形成することにより、第１の基板１との接着力を低くしていることから、第１の基板１と全く接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間の接着力よりもかなり弱い力で接着している。このため、第２の領域２２ではスクライブ及びブレイク工程で第１の基板１と第２の基板２とを分離することが必要とされるが、容易に実施することが出来る。

また、本実施の形態では、第２の領域２２に設ける第２のスペーサー１２について、スペーサー間の間隔をなるべく大きくしているため、スペーサーによって覆われる接続端子
の面積を減らし、接続端子の露出面積が減ることや接続端子を損傷することを防ぎ、駆動ＩＣや駆動回路との接続をスペーサーが阻害する割合を減らすことが出来る。

［第５の実施形態］
第５の実施の形態について図１２を参照しながら説明する。図１２は図２のＡ−Ａ’概略断面図である。本実施の形態では、第１の基板１と第２の基板２との間に、第１のスペーサーと第２のスペーサーと第３のスペーサーとを設け、基板間に一定の距離を設けて第１の基板１と第２の基板２とを重ねて配置している。第１のスペーサーは第１の基板１における第１の領域内に、第２のスペーサーは第２の基板２における第２の領域内に、第３のスペーサーは第１の基板１上における第２の領域内に設けている。そして、第１のスペーサーよりも第２のスペーサー及び第３のスペーサーの方がスペーサーの設置面積が小さく、またスペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成している。

図１２に示す通り、第１のスペーサー１１と第３のスペーサー１３とは第１の基板１に形成しており、接着層６を介して第２の基板２と接着している。第２のスペーサー１２は第２の基板２に形成しており、第１の基板１とは接着していないか、または第１のスペーサー１１と第２の基板２との間よりも弱い力で接着している。第１のスペーサー１１よりも第２のスペーサー１２及び第３のスペーサー１３の方がスペーサーの面積が小さく、スペーサー間の距離が大きく、スペーサーの形成密度が低くなる様に形成している。点線ａで示す部分をこの後のスクライブ及びブレイク工程で切断し、液晶パネルとなる部分とその他の部分とを分離する。

この様に、本実施形態では、第３のスペーサー１３を設けることにより、第１のスペーサー１１の上面に接着層６を設ける製造工程で、接着層６が第１の基板１１の表面に付着することを防止している。また、第２のスペーサー１２を設けることにより、加圧焼成工程等の製造工程で圧力に耐え均一な基板間距離を維持するのに十分な数及び大きさのスペーサーを確保している。例えば板に薄く塗布した接着層を第１のスペーサー１１に押し当てての第１のスペーサー１１上に接着層６を設ける場合には、第１のスペーサー１１の高さや板の剛性や押し当てる際の圧力によるが、第１の基板１上にある程度以下の間隔でスペーサーを設けて、接着層６の第１の基板１への付着を防ぐことが必要とされる。例えば、０．１５〜０．３ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧力を加えても接着層６が付着せず、０．５〜１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力を加圧焼成の製造工程で加えても均一な基板間距離を得ることができる程度の第３のスペーサー１３を設け、条件に合わせて必要な数及び大きさを考慮する。

このように、第２のスペーサー１２と第３のスペーサー１３とについては、第１の基板１への接着層６の付着防止や加圧焼成工程等での基板間距離の維持を可能にすると共に、出来るだけ小さな面積や低い密度で形成することにより、第２の領域における第１の基板１と第２の基板２との接着力を出来るだけ小さくしている。このため、第２の領域ではスクライブ及びブレイク工程で第１の基板１と第２の基板２とを分離することが必要とされるが、容易に実施することが出来る。

また、先の実施形態と同じように、第２の領域２２に設ける第２のスペーサー１２と第３のスペーサー１３とについて、スペーサー間の間隔をなるべく大きくしているため、スペーサーによって覆われる接続端子の面積を減らし、接続端子の露出面積が減ることや接続端子の損傷を防ぎ、駆動ＩＣや駆動回路との接続をスペーサーが阻害する割合を減らすことが出来る。

また、液晶パネルの構造によっては、第１の基板と第２の基板とが重なり両方の基板が
パネルに残る第１の領域、一方の基板がパネルから切り離されていずれかの基板だけがパネルに残る第２の領域、いずれの基板もパネルから切り離されてパネルに残らない第３の領域との３つの領域が生じることがある。この、第３の領域では、いずれの基板もパネルに残らず不要となるため、第３の領域に設けるスペーサーについては、第１の領域に設けるスペーサーと第２の領域に設けるスペーサーとのいずれかと同様でも良いし、いずれとも異なる様でも良い。第３の領域に設けるスペーサーについては余り制約がないことから、出来るだけ均一な基板間距離が得られる構成や容易で安価に製造が可能な構成にすると良い。例えば、第２の領域に設けるスペーサーの密度や面積を第１の領域に設けるスペーサーよりも小さくする場合には、第２の領域に設けるスペーサーよりも第１の領域に設けるスペーサーに近い形状にすると良い。

最初に第１の基板と第２の基板として透明電極膜を設けたガラス板を用意し、フォトリソグラフィーにより透明電極膜のパターニングを行った。ガラス板には長さが１５ｃｍ、幅が１５ｃｍ、厚みが０．５ｍｍ程度の無アルカリガラスの板を用い、透明電極には材質がＩＴＯ（Ｉｎｄｉμｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）でシート抵抗値が１０Ω程度のものを用いた。

次に、スピンナーを用いて第１の基板上にスペーサー用材料の膜を設けた後、プリベーク、露光、現像、ポストベークを行い、１．７μｍ程度の高さのスペーサーを第１の基板上に形成した。また、同様に第２の基板上にもスペーサーを形成した。スペーサー用材料にはチッソ株式会社製ＰＭＡ−１８２Ｐ−００１を、現像液には同じくチッソ株式会社製のＤＥＶＥＬＯＰＥＲ ＣＦＰ−Ｄ−１０２を用いた。

スペーサーを形成する際には、完成したパネルの第１の基板と第２の基板とが重なる部分を第１の領域、その他の部分を第２の領域として、第１の領域に１０μｍ角のスペーサーを５０μｍ間隔で形成し、第２の領域に５μｍ角のスペーサーを５００μｍ間隔で形成するためのパターンを描いたフォトマスクを用いて第１の基板のスペーサーを形成し、第２の領域に５μｍ角のスペーサーを５００μｍ間隔で形成するためのパターンを描いたフォトマスクを用いて第２の基板のスペーサーを形成した。また、これらスペーサー形成用フォトマスクでは、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせた時に、第１の基板の第２の領域のスペーサーと第２の基板２の第２の領域のスペーサーとが互いに２５０μｍ程度離れる様な設計のパターンを描いた。

その後、蒸着装置を用いてＳｉＯ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉｄｅ）の斜方蒸着を８５°程度の蒸着角で行い、第１の基板と第２の基板との透明電極を設けている面に配向膜を設けた。

続いて、スペーサー用材料に同量程度の溶媒を混ぜた後撹拌して溶液を作成した。スペーサー用材料にはチッソ株式会社製ＰＭＡ−１８２Ｐ−００１を、溶媒には同じくチッソ株式会社製のＳｏｌｖｅｎｔ ＰＧＭＥＡ−Ｘを用いた。この様に溶媒を加えて粘性を低くすることにより、スピンナーを用いて特に薄い膜を設けることが可能になる。その後、別のガラス板を用意し、スピンナーを用いてガラス板上にこの溶液の薄い膜を設けた。そして、ガラス板に設けた溶液の膜が第１の基板のスペーサーに接する様にガラス板と第１の基板とを配置し、０．３ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力を加えて押し当てた後、ガラス板と第１の基板とを引き離すことにより、未硬化のスペーサー材料の溶液からなる薄い層を第１の基板のスペーサー上に設けた。この時、５０μｍ間隔或いは５００μｍ間隔で第１の基板に設けたスペーサーによって、溶液が第１の基板の表面に付着するのを防止することが出来た。

第２の基板上にディスペンサー装置を用いてシール剤を設けた後、第２の基板と第１の基板とを重ね合わせて貼り付ける工程を行った。その際、第１の基板の配向膜を設けた面と第２の基板の配向膜を設けた面とが向き合う様に配置した。シール剤については、注入口となる部分を除いてパネルの外壁となる様に第２の基板上に設けた。

その後、重ね合わせた第１の基板と第２の基板とをエアバッグの中に設置し、第１の基板と第２の基板とが近づく様に１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力をかけた。この様に圧力を加えることにより第１の基板と第２の基板との間の距離はスペーサーの高さとほぼ同程度になる。また、第１の基板と第２の基板とがシール剤を介して接着し、第１の基板のスペーサーと第２の基板とがスペーサー材料の溶液を介して接着する。この状態でエアバッグを炉に投入し、１３０℃の雰囲気の中で３時間の焼成を行った。この焼成により、シール剤や溶液に含まれるスペーサー材料が硬化し、第１の基板と第２の基板とがスペーサーの高さとほぼ同じ距離で固定された。この加圧焼成工程では、基板間に５０μｍ間隔或いは２５０μｍ間隔に設けたスペーサーによって、均一な基板間の距離を全域で得ることが出来た。

スクライブ装置とブレイク装置とを用いてスクライブ及びブレイク工程を行い第１の基板と第２の基板とが重なった状態から複数のパネルを切り出した。各パネルの形状については、第１の基板と第２の基板とが重なる領域を長方形にして、その四方に透明電極との接続点を露出させるためや注入口の付近に液晶を置くための一方の基板だけが残る部分が出来る様にした。第１の基板と第２の基板との両方に接着している第１の基板に形成したスペーサーについて、パネルにした際に第１の基板と第２の基板とが重ならない部分については、５μｍ角の面積のスペーサーを５００μｍ間隔とより小さな面積と密度で設けているため、パネルにした際に第１の基板と第２の基板とが重なる部分と同様に１０μｍ角の面積のスペーサーを５０μｍ間隔で設けた場合に比べて、第１の基板と第２の基板とを容易に分離することが出来た。

製作したパネルにメモリ性を示す強誘電性液晶のクラリアントジャパン株式会社製ＦＥＬＩＸ−５０１を真空注入法によりパネル内に注入した後、封口剤を用いて注入口を封口して液晶パネルを作製した。そして、液晶パネルに別途用意した駆動回路を接続し液晶装置を完成させた。本実施例では、剛性を有するガラス基板を用いたが、当然ながら可撓性を有する基板、例えばプラスチック基板を用いても同様な結果が得られる。

本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 本発明の実施の形態を示す断面図である。 従来技術を示す断面図である。 従来技術を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ シール剤
４ スペーサー
６ 接着層
７ 板
１１ 第１のスペーサー
１２ 第２のスペーサー
１３ 第３のスペーサー
２１ 第１の領域
２２ 第２の領域

Claims (8)

1. 第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、
   表示領域を含む第１の領域と、非表示領域を含む第２の領域とを有し、
   前記表示領域に形成される電極の接続端子を前記第１の基板における前記第２の領域に配置する液晶パネルの製造方法であって、
   前記第１の基板における前記第１の領域に第１のスペーサーを形成する工程と、
   前記第２の基板における前記第２の領域に第２のスペーサーを形成する工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを対向して、貼りあわせる工程と、
   前記第２の領域における前記第２の基板と前記第２のスペーサーとを除去する工程とを備えることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
2. 前記第１のスペーサーと前記第２の基板との接着力が、前記第２のスペーサーと前記第１のスペーサーとの接着力より大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
3. 前記第１のスペーサーと前記第２の基板との間に接着層を設ける工程を備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶パネルの製造方法。
4. 前記第１のスペーサーが前記第２のスペーサーより接着性の高い材料であることを特徴とする請求項２に記載の液晶パネルの製造方法。
5. 前記第２のスペーサーを形成する工程では、前記第２の基板における前記第１の領域にも前記第２のスペーサーを形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
6. 前記第２のスペーサーと前記第２のスペーサーとの間の距離が、前記第１のスペーサーと前記第１のスペーサーとの間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
7. 前記第２のスペーサーの設置面積が前記第１のスペーサーの設置面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
8. 前記第１の基板における前記第２の領域に、前記第１のスペーサーより設置面積の小さい第３のスペーサーを形成する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。

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