JP2015036721A - 液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製品歩留まり及び製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示パネルは、一対の基板と、シール材51と、液晶層3と、を備えている。一対の基板には、それぞれに光配向処理が施された配向膜28、43が形成されている。シール材51は、一対の基板の何れか一方のシール材形成領域R3に設けられ、一対の基板同士を接合している。一対の基板のそれぞれに形成された配向膜28、43は、光分解型の配向膜材料を用いてシール材形成領域R3から外れた配向膜形成領域に形成されている。【選択図】図7
Description
本発明の実施形態は、液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に関する。
近年、表示パネルとして液晶表示パネルが開発されている。液晶表示パネルは、軽量、薄型及び高精細という特徴を有している。一般に、液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板と、アレイ基板及び対向基板を接合したシール材と、アレイ基板、対向基板及びシール材で囲まれた領域に形成された液晶層とを有している。
アレイ基板及び対向基板は、それぞれ液晶層に接した配向膜を有している。配向膜にはラビングが施されている。これにより、配向膜は液晶分子の初期配向を制御することができる。
ところで、配向膜にラビングを施した場合、摩擦により発生する静電気により素子(TFT)が破壊する問題や、ラビングにより塵が発生すること等による表示不良(液晶分子の配向乱れ)が生じる問題がある。このため、ラビングにより生じる問題を解決する目的で、ラビング無しで液晶分子の配向を制御するいわゆるラビングレス配向法が検討されている。
そこで、製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネルを得るためのラビングレス配向法として、光配向処理法が検討されている。光配向処理は、配向膜に直線偏光を照射することにより行うことができる。これにより、光配向処理が施された配向膜は、液晶分子の初期配向を制御することができる。
上記のように光配向処理を利用することにより、ラビングを利用した場合に得ることのできない効果を得ることができる。しかしながら、光分解型の配向膜材料を利用して配向膜を形成し、その上にシール材を形成する場合、配向膜に光配向処理を施すと、シール材を介して接着されるアレイ基板及び対向基板の接着強度が低下してしまうことが発明者によって見出された。このため、製品歩留まり及び製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法が求められている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、製品歩留まり及び製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供することにある。
一実施形態に係る液晶表示パネルの製造方法は、
それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板を用意し、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域にシール材を設け、
前記一対の基板同士を前記シール材により接合し、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に液晶層を形成し、
前記一対の基板のそれぞれを用意する際、
基板の配向膜材料塗布領域上に光分解型の配向膜材料を塗布し、前記基板上に前記配向膜材料からなる第1塗布膜を形成し、
前記第1塗布膜上全体にレジスト液を塗布し、前記第1塗布膜上に前記レジスト液からなる第2塗布膜を形成し、
前記第2塗布膜をパターニングし、前記第2塗布膜のうち前記配向膜材料塗布領域内のシール材形成領域と対向する部分を除去し、部分的に除去された前記第2塗布膜からなるレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクを用いて前記第1塗布膜にエッチングを施し、前記第1塗布膜のうち前記シール材形成領域と対向する部分を除去し、前記シール材形成領域から外れた前記配向膜材料塗布領域内の配向膜形成領域に、部分的に除去された前記第1塗布膜からなる前記配向膜を形成し、
前記配向膜上から前記レジストマスクを除去し、
前記レジストマスクを除去した後、前記配向膜に光配向処理を施す。
それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板を用意し、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域にシール材を設け、
前記一対の基板同士を前記シール材により接合し、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に液晶層を形成し、
前記一対の基板のそれぞれを用意する際、
基板の配向膜材料塗布領域上に光分解型の配向膜材料を塗布し、前記基板上に前記配向膜材料からなる第1塗布膜を形成し、
前記第1塗布膜上全体にレジスト液を塗布し、前記第1塗布膜上に前記レジスト液からなる第2塗布膜を形成し、
前記第2塗布膜をパターニングし、前記第2塗布膜のうち前記配向膜材料塗布領域内のシール材形成領域と対向する部分を除去し、部分的に除去された前記第2塗布膜からなるレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクを用いて前記第1塗布膜にエッチングを施し、前記第1塗布膜のうち前記シール材形成領域と対向する部分を除去し、前記シール材形成領域から外れた前記配向膜材料塗布領域内の配向膜形成領域に、部分的に除去された前記第1塗布膜からなる前記配向膜を形成し、
前記配向膜上から前記レジストマスクを除去し、
前記レジストマスクを除去した後、前記配向膜に光配向処理を施す。
また、一実施形態に係る液晶表示パネルは、
それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板と、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域に設けられ、前記一対の基板同士を接合したシール材と、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、
前記一対の基板のそれぞれに形成された前記配向膜は、光分解型の配向膜材料を用いて前記シール材形成領域から外れた配向膜形成領域に形成されている。
それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板と、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域に設けられ、前記一対の基板同士を接合したシール材と、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、
前記一対の基板のそれぞれに形成された前記配向膜は、光分解型の配向膜材料を用いて前記シール材形成領域から外れた配向膜形成領域に形成されている。
始めに、本発明の実施形態の着想について説明する。
液晶表示パネルにおいて、液晶層の液晶分子を初期配向させるため、アレイ基板及び対向基板の配向膜に配向処理としての光配向処理を施す場合がある。配向膜は、シクロブタン環を有する光分解型の配向膜で形成されている場合がある。ここで、配向膜の大まかな分子構造を化1に示す。
液晶表示パネルにおいて、液晶層の液晶分子を初期配向させるため、アレイ基板及び対向基板の配向膜に配向処理としての光配向処理を施す場合がある。配向膜は、シクロブタン環を有する光分解型の配向膜で形成されている場合がある。ここで、配向膜の大まかな分子構造を化1に示す。
光配向処理が施された光分解型の配向膜は、光によって配向膜を分解し、必要な方向の分子鎖だけを残し、液晶分子を初期配向させる方式である。光配向処理は、配向膜に直線偏光を照射することにより行われる。ここで、直線偏光としては、例えば紫外線の直線偏光(以下、偏光UVと称する)を利用することができる。
光配向処理が施された光分解型の配向膜を形成する場合、まず、基板上に配向膜材料を塗布し、基板上に配向膜材料からなる塗布膜を形成する。これにより、塗布膜を配向膜として利用することができる。ここで、偏光UVを照射する前の配向膜の分子鎖の状態を図17に概略的に示す。なお、図17において、矢印の方向は、照射予定の偏光UVの偏光方向である。
次いで、配向膜に偏光UVを照射する。ここで、偏光UVを照射した後の配向膜の分子鎖の状態を図18に概略的に示す。なお、図18において、矢印の方向は、照射した偏光UVの偏光方向である。図18から分かるように、偏光UVが照射されると、配向膜の分子鎖が選択的に分解され、偏光UVの偏光方向と直交する方向の分子鎖が残ることになる。
これにより、光配向処理が施された光分解型の配向膜を形成することができる。そして、図19から分かるように、液晶表示パネルを完成させた後、配向膜付近の液晶分子LMは残った分子鎖に沿って初期配向する。すなわち、偏光UVの偏光方向と直交する方向に、配向膜付近の液晶分子LMを初期配向させることができる。なお、図19において、矢印の方向は、照射した偏光UVの偏光方向である。そして、ここでは、正の誘電率異方性を有する液晶材料(ポジ型の液晶材料)で液晶層を形成した場合を例に説明した。
上記のように光配向処理を利用することにより、ラビングを利用した場合に得ることのできない効果を得ることができる。すなわち、配向膜にラビングを施す必要が無いため、摩擦により発生する静電気により素子(TFT)が破壊する問題を解消することができる。また、ラビングにより塵が発生すること等による表示不良(液晶分子LMの配向乱れ)が生じる問題を解消することができる。上記のことから分かるように、光配向処理を利用することにより、製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供することが可能となる。
ところで、偏光UVを照射した後の配向膜に関しては、以下のような課題があることが発明者によって見出された。すなわち、アレイ基板及び対向基板の配向膜上に形成されるシール材を介して接着されるアレイ基板及び対向基板の接着強度が低下してしまう(シール材がアレイ基板及び対向基板から剥がれ易くなる)と言う課題である。
ここで、アレイ基板及び対向基板の接着強度(剥がれ開始強度)を評価した結果を図20に示す。例1は、配向膜にラビング用の配向膜を利用しラビング処理を施して形成された、いくつかの液晶表示パネルの接着強度のサンプルを示している。例2は、配向膜に光配向用の配向膜を利用し光配向処理を施さずに形成された、いくつかの液晶表示パネルの接着強度のサンプルを示している。例3は、配向膜に光配向用の配向膜を利用し光配向処理を施して形成された、いくつかの液晶表示パネルの接着強度のサンプルを示している。
図20に示すように、例1乃至例3の液晶表示パネルの接着強度の平均値を算出したところ、例1では約28[N]、例2では約21[N]、例3では約6[N]であった。上記のことから分かるように、光配向用の配向膜を利用した場合はラビング用の配向膜を利用した場合より液晶表示パネルの接着強度が低くなる。さらに、光配向用の配向膜を利用した場合において、光配向処理を施した場合は、光配向処理を施さなかった場合より液晶表示パネルの接着強度が低くなる。上記の評価結果からも、光配向処理が施された配向膜を利用した液晶表示パネルの接着強度は、低いことが分かる。
そこで、光配向処理を利用する場合であっても、アレイ基板及び対向基板の接着強度を高くすることのできる技術を着想するに至ったものである。
そして、本発明の実施形態においては、光配向処理を利用する場合であっても上記課題を解決することのできる液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供するものである。すなわち、製品歩留まり及び製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を提供するものである。次に、本発明の実施形態の課題解決のため、上記着想を具体化する手段及び方法について説明する。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法について詳細に説明する。始めに、液晶表示パネルの構成について説明する。この実施の形態において、液晶表示パネルは対向CF型であり、対向基板側にカラーフィルタが形成されている。
図1乃至図7に示すように、液晶表示パネルは、アレイ基板1と、アレイ基板に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板2と、これら両基板間に挟持された液晶層3と、カラーフィルタ4とを備えている。アレイ基板1及び対向基板2の外面には、図示しない偏光板がそれぞれ配置されている。アレイ基板1の外面側には、図示しないバックライトユニットが配置される。液晶表示装置は、液晶表示パネル及びバックライトユニット等で形成されている。アレイ基板1及び対向基板2は矩形状の表示領域R1を有している。カラーフィルタ4は、対向基板2の表示領域R1に設けられている。
アレイ基板1は、透明な絶縁基板としてガラス基板11を有している。表示領域R1において、ガラス基板11上には、行方向Xに延びているとともに行方向Xと直交した列方向Yに間隔を置いて並んだ複数の走査線15と、複数の走査線15と交差して列方向Yに延びているとともに行方向Xに間隔を置いて並んだ複数の信号線21とが格子状に配置されている。
ガラス基板11上には、補助容量素子24を構成し、かつ、複数の信号線21と交差して行方向Xに延びているとともに列方向Yに間隔を置いて並んだ複数の補助容量線17が形成されている。補助容量線17は走査線15と平行に延びている。
ここで、アレイ基板1及び対向基板2は、複数の信号線21及び複数の補助容量線17で囲まれた領域に重なって設けられたマトリクス状の複数の画素20を有している。すなわち、各画素20は隣合う2本の信号線21及び隣合う2本の補助容量線17で囲まれた領域に重なって設けられている。アレイ基板1の画素20にはスイッチング素子としてのTFT(薄膜トランジスタ)19がそれぞれ設けられている。より詳しくは、TFT19は、走査線15と信号線21との各交差部近傍に設けられている。
TFT19は、半導体としてのアモルファスシリコン(a−Si)又はポリシリコン(p−Si)からなる半導体層12と、走査線15の一部を延出してなるゲート電極16とを有している。
詳細に述べると、表示領域R1において、ガラス基板11上には、半導体層12と、補助容量電極13とが形成され、これら半導体層及び補助容量電極を含むガラス基板上にゲート絶縁膜14が成膜されている。ゲート絶縁膜14上に、走査線15、ゲート電極16及び補助容量線17が配設されている。補助容量線17及び補助容量電極13はゲート絶縁膜14を挟み、対向配置されている。走査線15、ゲート電極16及び補助容量線17を含むゲート絶縁膜14上には層間絶縁膜18が成膜されている。
層間絶縁膜18上には、信号線21及びコンタクト電極22が形成されている。各コンタクト電極22は、ゲート絶縁膜14及び層間絶縁膜18に形成されたコンタクトホールを通って半導体層12のドレイン領域及び後述する画素電極26にそれぞれ接続されている。さらに、コンタクト電極22は、ゲート絶縁膜14及び層間絶縁膜18に形成された他のコンタクトホールを通って補助容量電極13に接続されている。ここで、補助容量線17は、補助容量電極13とコンタクト電極22との接続部を除いて形成されている。
信号線21は、ゲート絶縁膜14及び層間絶縁膜18に形成されたコンタクトホールを通って半導体層12のソース領域と接続されている。層間絶縁膜18、信号線21及びコンタクト電極22に重ねて保護絶縁膜23が形成されている。保護絶縁膜23は、基板上の配線等から生じる凹凸を平坦化する平坦化膜としての役割も果たす。保護絶縁膜23は、表示領域R1だけでなく、表示領域R1を囲む矩形枠状の額縁領域R2も覆っている。
保護絶縁膜23上には、ITO(インジウム・すず酸化物)等の透明な導電膜により画素電極26がそれぞれ形成されている。コンタクト電極22に重なった保護絶縁膜23には複数のコンタクトホール25が形成されている。これらのコンタクトホール25は、複数の画素20に設けられている。
各画素電極26は、コンタクトホール25を通ってコンタクト電極22に接続されている。各画素電極26の周縁部は、補助容量線17及び信号線21に重なっている。画素電極26は、画素20をそれぞれ形成している。
上記のように、ガラス基板11上にアレイパターン1pが形成されている。表示領域R1において、アレイパターン1pは、ガラス基板11と画素電極26との間に積層されたものである。
表示領域R1及び額縁領域R2において、アレイパターン1p(画素電極26、保護絶縁膜23等)上には配向膜28が形成されている。配向膜28は、シール材形成領域R3から外れた配向膜形成領域内に形成されている。この実施形態において、配向膜28は、矩形枠状のシール材形成領域R3を除いてガラス基板11及びアレイパターン1p上全体に形成されている。配向膜28は、光分解型の配向膜材料を用いて形成されている。配向膜28は、例えば光分解型のポリイミド樹脂で形成されている。配向膜28には、光配向処理が施されている。
図1、図2、図3、図6及び図7に示すように、対向基板2は、透明な絶縁基板としてガラス基板41を備えている。このガラス基板41上には、カラーフィルタ4が設けられている。カラーフィルタ4は、遮光部31と、周辺遮光部32と、複数の着色層とを有している。複数の着色層は、例えば赤色の着色層30R、緑色の着色層30G、青色の着色層30Bを有している。
遮光部31は、格子状に形成されている。遮光部31は、補助容量線17及び信号線21に対向して形成されている。周辺遮光部32は、矩形枠状に形成され、額縁領域R2の全体に形成されている。周辺遮光部32は、表示領域R1の外側から漏れる光(バックライト)の遮光に寄与している。
着色層30R、30G、30Bは、ガラス基板41及び遮光部31上に形成されている。着色層30R、30G、30Bは、列方向Yに沿って帯状に延在している。着色層30R、30G、30Bは、行方向Xに互いに隣接し、交互に並べられている。着色層30R、30G、30Bの周縁部は、遮光部31に重なっている。
なお、カラーフィルタ4上には、図示しないオーバーコート層を配置してもよい。これにより、遮光部31及びカラーフィルタ4の表面の凹凸の影響を緩和することができる。
なお、カラーフィルタ4上には、図示しないオーバーコート層を配置してもよい。これにより、遮光部31及びカラーフィルタ4の表面の凹凸の影響を緩和することができる。
カラーフィルタ4(オーバーコート層)上に、ITO等の透明な導電膜により対向電極42が形成されている。上記のように、ガラス基板41上に対向パターン2pが形成されている。対向パターン2pは、カラーフィルタ4及び対向電極42を有している。対向パターン2pは、オーバーコート層をさらに有していてもよい。
対向パターン2p上には、複数のスペーサとしての複数の柱状スペーサ80と、配向膜43と、が形成されている。柱状スペーサ80は、少なくとも表示領域R1に形成されている。柱状スペーサ80の高さは、セルギャップに対応させることができ、例えば3乃至5μmとすることができる。
表示領域R1及び額縁領域R2において、柱状スペーサ80が形成された対向パターン2p上には配向膜43が形成されている。配向膜43は、シール材形成領域R3から外れた配向膜形成領域内に形成されている。この実施形態において、配向膜43は、矩形枠状のシール材形成領域R3を除いてガラス基板41及び対向パターン2p上全体に形成されている。配向膜43は、光分解型の配向膜材料を用いて形成されている。配向膜43は、例えば光分解型のポリイミド樹脂で形成されている。配向膜43には、光配向処理が施されている。
図1乃至図3及び図7に示すように、アレイ基板1及び対向基板2は、複数の柱状スペーサ80により所定の隙間を置いて対向配置されている。シール材51は、額縁領域R2内のシール材形成領域R3に位置し、アレイ基板1及び対向基板2間に設けられ、矩形枠状に連続して形成されている。
アレイ基板1及び対向基板2は、シール材51により互いに接合されている(貼り合わせられている)。シール材51は、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂の2つの成分を含む樹脂を利用して形成することができる。シール材51は、配向膜28から外れたアレイパターン1pと、配向膜43から外れた対向パターン2pとに接着されている。このため、シール材51は、配向膜28及び配向膜43に接着される場合に比べて、アレイ基板1と対向基板2との接着強度を高くすることができる。
液晶層3は、アレイ基板1、対向基板2及びシール材51で囲まれた空間に形成されている。
上記のように液晶表示パネルが形成されている。
上記のように液晶表示パネルが形成されている。
次に、上記液晶表示パネルの一層詳しい構成を、その製造方法と併せて説明する。
図1乃至図7、及び図8に示すように、まず、透明な絶縁基板としてアレイ基板1よりも寸法の大きい第1マザー基板としてのマザーガラス101を用意する。この実施形態によれば、マザーガラス101は、アレイ基板1を形成するため6つの矩形状のアレイ基板形成領域R6と、アレイ基板形成領域R6から外れた非有効領域R7とを有している。マザーガラス101は、アレイ基板形成領域R6の周縁に重なった第1分断予定線e1を有している。
図1乃至図7、及び図8に示すように、まず、透明な絶縁基板としてアレイ基板1よりも寸法の大きい第1マザー基板としてのマザーガラス101を用意する。この実施形態によれば、マザーガラス101は、アレイ基板1を形成するため6つの矩形状のアレイ基板形成領域R6と、アレイ基板形成領域R6から外れた非有効領域R7とを有している。マザーガラス101は、アレイ基板形成領域R6の周縁に重なった第1分断予定線e1を有している。
用意したマザーガラス101上には、成膜およびパターニングを繰り返す等、通常の製造工程により、TFT19、補助容量素子24、保護絶縁膜23等を含むアレイパターン1pを形成する。
図9に示すように、次いで、マザーガラス101の配向膜材料塗布領域上に光分解型の配向膜材料を塗布し、マザーガラス101上に配向膜材料からなる第1塗布膜28aを形成する。例えば、アレイパターン1pが形成されたマザーガラス101上に、スピンコート法を用いて配向膜材料を塗布し、第1塗布膜28aを形成することができる。スピンコート法を利用する場合、配向膜材料塗布領域は、マザーガラス101上全体である。
なお、上記スピンコート法に替えてインクジェット工法を用いて配向膜材料を塗布することも可能である。インクジェット工法を利用する場合、配向膜材料塗布領域は、アレイ基板形成領域R6に限定してもよい。
図10に示すように、続いて、第1塗布膜28a上全体にレジスト液を塗布し、レジスト液を乾燥させる。これにより、第1塗布膜28a上にレジスト液からなる第2塗布膜REが形成される。
図11に示すように、その後、第2塗布膜REをパターニングする。ここでは、所定のフォトマスクMを用い、第2塗布膜REにパターニングを露光する。これにより、第2塗布膜REのうち残したい個所が硬化する。ここで、露光に用いたフォトマスクMは、シール材形成領域R3と対向したパターンPTを有している。
続いて、第2塗布膜REのうち配向膜材料塗布領域内のシール材形成領域R3と対向する部分を除去する。ここでは、露光された第2塗布膜REを現像した後、焼成し硬化させる。
図12に示すように、これにより、第1塗布膜28a上に、部分的に除去された第2塗布膜REからなるレジストマスクREMが形成される。
次いで、レジストマスクREMを用いて第1塗布膜28aにエッチングを施し、第1塗布膜28aのうちシール材形成領域R3と対向する部分を除去する。この実施形態において、第1塗布膜28aにエッチングを施す際、第1塗布膜28aに散乱光(無偏光の光)を照射する。上記のように、光分解型の配向膜材料の特性を利用することにより、第1塗布膜28aを部分的に除去することができる。
次いで、レジストマスクREMを用いて第1塗布膜28aにエッチングを施し、第1塗布膜28aのうちシール材形成領域R3と対向する部分を除去する。この実施形態において、第1塗布膜28aにエッチングを施す際、第1塗布膜28aに散乱光(無偏光の光)を照射する。上記のように、光分解型の配向膜材料の特性を利用することにより、第1塗布膜28aを部分的に除去することができる。
上記のように第1塗布膜28aのエッチングを、第1塗布膜28aに光を照射することにより行うことができる。なお、光の照度、照射時間、照射回数及び照射方向を調整すれば、第1塗布膜28aに直線偏光を照射しても、第1塗布膜28aをエッチングすることができる場合があり得る。
また、本実施形態では、第1塗布膜28aに光を照射して第1塗布膜28aのエッチングを行っているが、これに限定されるものではなく種々変形可能である。例えば、第1塗布膜28aにドライエッチングを施すことで第1塗布膜28aのエッチングを行ってもよい。
図13に示すように、これにより、シール材形成領域R3から外れた配向膜材料塗布領域内の配向膜形成領域に、部分的に除去された第1塗布膜28aからなる配向膜28が形成される。
図14に示すように、その後、配向膜28上からレジストマスクREMを除去する。そして、レジストマスクREMを除去した後、配向膜28に光配向処理(偏光UVの照射)を施す。
これにより、1枚のマザーガラス101にて6個のアレイ基板1が完成する。
これにより、1枚のマザーガラス101にて6個のアレイ基板1が完成する。
図1、図2、図3、図6及び図7、並びに図15に示すように、一方、対向基板2の製造方法においては、まず、透明な絶縁基板として対向基板2よりも寸法の大きい第2マザー基板としてのマザーガラス102を用意する。この実施形態によれば、マザーガラス102は、対向基板2を形成するため6つの矩形状の対向基板形成領域R8と、対向基板形成領域R8から外れた非有効領域R9とを有している。マザーガラス102は、対向基板形成領域R8の周縁に重なった第2分断予定線e2を有している。
用意したマザーガラス102上には、通常の製造工程により、対向パターン2pを形成する。次いで、スピンナを用い、例えば感光性アクリル性の透明樹脂をマザーガラス102上全面に塗布する。続いて、透明樹脂を乾燥させる。その後、所定のフォトマスクを用い、透明樹脂にパターニングを露光する。次に、露光された透明樹脂を現像した後、焼成し硬化させる。これにより、柱状スペーサ80が形成される。
その後、対向パターン2pが形成されたマザーガラス102上に光配向処理が施された配向膜43を形成する。配向膜43を形成する際、配向膜28を形成する手法と同様の手法を用いて形成することができる。
これにより、1枚のマザーガラス102にて6個の対向基板2が完成する。
これにより、1枚のマザーガラス102にて6個の対向基板2が完成する。
次いで、図7及び図15に示すように、マザーガラス101及びマザーガラス102の何れか一方のシール材形成領域R3にシール材51を設ける。ここでは、アレイ基板1のシール材形成領域R3に全周に亘って、シール材51を印刷法により塗布する。シール材51には、例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂と熱硬化型のエポキシ樹脂の2つの成分が含まれている。これにより、枠状にシール材51が形成される。
その後、シール材51で囲まれた領域に液晶材料を滴下する。続いて、配向膜28及び配向膜43が対向するよう、マザーガラス101及びマザーガラス102を対向配置し、アレイ基板1及び対向基板2を複数の柱状スペーサ80により所定の隙間を保持して対向配置し、アレイ基板1及び対向基板2の周縁部同士をシール材51により貼り合せる。また、マザーガラス101及びマザーガラス102を貼り合わせることにより、マザーガラス101、マザーガラス102及びシール材51で囲まれた空間に液晶層3を形成することができる。
次いで、外部よりシール材51に紫外線を照射してシール材51を硬化させ(仮止めし)、さらに熱硬化処理を施し、本硬化させる。これにより、シール材51を介してマザーガラス101及びマザーガラス102が接合される。
続いて、マザーガラス101を第1分断予定線e1に沿って分割するとともに、マザーガラス102を第2分断予定線e2に沿って分割する。分割する際、例えば、第1分断予定線e1及び第2分断予定線e2に沿ってスクライブラインを引いて分割する。これにより、マザーガラス101からアレイ基板1が、マザーガラス102から対向基板2がそれぞれ切出される。
これにより、図3に示すように、分断されたマザーガラス101及びマザーガラス102から、液晶表示パネルが6組取出される。そして、6つの液晶表示パネルがそれぞれ完成する。
これにより、図3に示すように、分断されたマザーガラス101及びマザーガラス102から、液晶表示パネルが6組取出される。そして、6つの液晶表示パネルがそれぞれ完成する。
上記のように構成された一実施形態に係る液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法によれば、液晶表示パネルは、一対の基板(アレイ基板1及び対向基板2)と、シール材51と、液晶層3と、を備えている。一対の基板には、それぞれに光配向処理が施された配向膜28、43が形成されている。シール材51は、一対の基板の何れか一方のシール材形成領域R3に設けられ、一対の基板同士を接合している。液晶層3は、一対の基板及びシール材51で囲まれた空間に形成されている。配向膜28、43は、それぞれ光分解型の配向膜材料を用いてシール材形成領域R3から外れた配向膜形成領域に形成されている。
液晶表示パネルを製造する際、まず、それぞれに光配向処理が施された配向膜28、43が形成された一対の基板を用意する。続いて、一対の基板の何れか一方のシール材形成領域R3にシール材51を設ける。その後、一対の基板同士をシール材51により貼り合わせ、一対の基板及びシール材51で囲まれた空間に液晶層3を形成する。
光配向処理が施された配向膜28が形成された基板(アレイ基板1)を用意する際、まず、基板(マザーガラス101)の配向膜材料塗布領域上に光分解型の配向膜材料を塗布し、基板上に配向膜材料からなる第1塗布膜28aを形成する。次いで、第1塗布膜28a上全体にレジスト液を塗布し、第1塗布膜28a上に上記レジスト液からなる第2塗布膜REを形成する。
次いで、第2塗布膜REをパターニングし、第2塗布膜REのうち配向膜材料塗布領域内のシール材形成領域R3と対向する部分を除去しる。これにより、部分的に除去された第2塗布膜REからなるレジストマスクREMが形成される。
その後、レジストマスクREMを用いて第1塗布膜28aにエッチングを施し、第1塗布膜28aのうちシール材形成領域R3と対向する部分を除去する。これにより、シール材形成領域R3から外れた配向膜材料塗布領域内の配向膜形成領域に、部分的に除去された第1塗布膜28aからなる配向膜28が形成される。
続いて、配向膜28上からレジストマスクREMを除去する。そして、レジストマスクREMを除去した後、配向膜28に光配向処理を施す。これにより、光配向処理が施された配向膜28が形成されたアレイ基板1(マザーガラス101)を用意することができる。そして、同様の手法により、光配向処理が施された配向膜43が形成された対向基板2(マザーガラス102)を用意することができる。
上記のように、配向膜28、43への配向処理に光配向処理を利用することができるため、ラビング処理を利用した場合に得ることのできない次の効果を得ることができる。
製造歩留まりの高い液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。配向膜28、43にラビング処理を施す必要が無いため、摩擦により発生する静電気により素子(TFT19等)が破壊する問題を解消することができるためである。
表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。ラビング処理により塵が発生すること等による表示不良(液晶分子LMの配向乱れ)が生じる問題を解消することができるためである。
また、上述したように、配向膜28、43は、光分解型の配向膜材料を用いて形成されている。但し、配向膜28、43は、シール材形成領域R3から外れた配向膜形成領域に形成されている。シール材51を、配向膜28から外れたアレイパターン1pと、配向膜43から外れた対向パターン2pとに接着させることができるため、アレイ基板1及び対向基板2の接着強度を高くすることができる。このため、本実施形態は、さらに、製品歩留まりの高い液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。また、上記接着強度を高くすることができるため、製造歩留まりをより高くすることができる。
上記のことから、製品歩留まり及び製造歩留まりが高く、表示品位に優れた液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法を得ることができる。
本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、シール材51の側縁部は、シール材形成領域R3からはみ出ていてもよい。すなわち、シール材51の側縁部は、配向膜28、43に重なっていてもよい。この場合も、配向膜28、43のバルクで破壊が発生することを防止することができる。
インクジェット工法を用いて配向膜材料を塗布する場合であっても、表示領域R1内にのみ第1塗布膜28aを形成することはできないため、上記実施形態のように第1塗布膜28aのうちシール材形成領域R3と対向する部分を除去する手法を利用することが有効である。インクジェット工法を用いて配向膜材料を塗布する場合、配向膜の周縁の直線性を確保することができない問題や、配向膜のハロー領域の影響が生じる問題があるためである。ここで、ハロー領域とは、配向膜の周縁部の膜厚が不均一になる領域を言う。
上述した実施形態の技術は、上記液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に限定されるものではなく、各種の液晶表示パネル及び液晶表示パネルの製造方法に適用可能である。液晶注入法は、滴下注入法の利用に限定されるものではなく、真空注入法を利用することも可能である。
1…アレイ基板、2…対向基板、3…液晶層、11,41…ガラス基板、28,43…配向膜、28a…第1塗布膜、51…シール材、101…マザーガラス、102…マザーガラス、RE…第2塗布膜、M…フォトマスク、REM…レジストマスク、R1…表示領域、R2…額縁領域、R3…シール材形成領域。
Claims (5)
- それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板を用意し、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域にシール材を設け、
前記一対の基板同士を前記シール材により貼り合わせ、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に液晶層を形成し、
前記一対の基板のそれぞれを用意する際、
基板の配向膜材料塗布領域上に光分解型の配向膜材料を塗布し、前記基板上に前記配向膜材料からなる第1塗布膜を形成し、
前記第1塗布膜上全体にレジスト液を塗布し、前記第1塗布膜上に前記レジスト液からなる第2塗布膜を形成し、
前記第2塗布膜をパターニングし、前記第2塗布膜のうち前記配向膜材料塗布領域内のシール材形成領域と対向する部分を除去し、部分的に除去された前記第2塗布膜からなるレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクを用いて前記第1塗布膜にエッチングを施し、前記第1塗布膜のうち前記シール材形成領域と対向する部分を除去し、前記シール材形成領域から外れた前記配向膜材料塗布領域内の配向膜形成領域に、部分的に除去された前記第1塗布膜からなる前記配向膜を形成し、
前記配向膜上から前記レジストマスクを除去し、
前記レジストマスクを除去した後、前記配向膜に光配向処理を施す液晶表示パネルの製造方法。 - 前記第1塗布膜にエッチングを施す際、前記第1塗布膜に光を照射する請求項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記第1塗布膜に光を照射する際、前記第1塗布膜に散乱光を照射する請求項2に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- 前記第1塗布膜にエッチングを施す際、前記第1塗布膜にドライエッチングを施す請求項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
- それぞれに光配向処理が施された配向膜が形成された一対の基板と、
前記一対の基板の何れか一方のシール材形成領域に設けられ、前記一対の基板同士を接合したシール材と、
前記一対の基板及びシール材で囲まれた空間に形成された液晶層と、を備え、
前記一対の基板のそれぞれに形成された前記配向膜は、光分解型の配向膜材料を用いて前記シール材形成領域から外れた配向膜形成領域に形成されている液晶表示パネル。
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