JP2019174573A

JP2019174573A - 液晶表示パネルの製造方法

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Publication number: JP2019174573A
Application number: JP2018060926A
Authority: JP
Inventors: 和真窪田; Kazuma Kubota
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: JP7037409B2

Abstract

【課題】画像品質を向上させることが可能な液晶表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】液晶表示パネルを構成する第一基板１と第二基板２を貼り合わせた後に、第一基板１と第二基板２のうち少なくとも一方を加熱または冷却することにより、第一基板１と第二基板２との間のＧＡＰ６（隙間）を画像表示領域において均一化する。これにより、画像の色ムラが減少し、画像品質が向上する。【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造方法に関するものである。

液晶表示パネルの製造方法として、２枚のマザー基板の一方に複数個の画像表示領域が形成されるように画素電極を形成すると共にその画素電極の上に配向膜を形成し、もう一方のマザー基板に各画像表示領域に対応する共通電極を形成すると共にその共通電極の上に配向膜を形成した後、各画像表示領域を取り囲むようにシール部材を設けた上で両マザー基板を互いに位置合わせして貼り合わせ、その後、互いに貼り合わせた両マザー基板を画像表示領域毎に分断することで内部が空洞状態の複数の液晶表示パネルを作製し、続いて、液晶表示パネルのシール部材の一部に設けられた液晶注入口から液晶を注入した上で液晶注入口を封口部材で封口することで内部に液晶が封入された液晶表示パネルを作製する製造方法が知られている。（例えば、特許文献１、２参照）

図２は２枚のマザー基板を貼り合わせた状態を示す（ａ）上面図と（ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。マザー基板として構成される第一基板１とマザー基板として構成される第二基板２の互いに対向する表面には液晶に電圧をかけるための画素電極（不図示）とＩＴＯ電極３がそれぞれ形成され、さらに画素電極とＩＴＯ電極３の上には液晶を配向させるための配向膜４が形成されている。第一基板１と第二基板２は各画像表示領域を取り囲むように設けられた複数の周辺シール材５にて互いに所定の隙間（ＧＡＰ）６を介して固定されている。第一基板１と第二基板２を互いに固定する際には、第一基板１と第二基板２を複数の周辺シール材５を挟んで互いに所定の位置関係となるように位置決めを行い、常温環境において一定の加圧力を第一基板１と第二基板２の面内全体にかけた状態で、周辺シール材５にＵＶ（紫外線）を照射して周辺シール材５を硬化させる。ここで重要なのは周辺シール材５より内側のＧＡＰ６を均一にすることであり、一般的には機械的に第一基板１と第二基板２を均一に加圧することで実現させている。周辺シール材５を硬化させた後は、第一基板１と第二基板２を画像表示領域毎に分断し、内部が空洞状態の複数の液晶表示パネルの状態にした上で、周辺シール材５の一部に設けられた液晶注入口５ａからＧＡＰ６の中に液晶を注入する。

特開２００３−２５５３６４特開平９−１７９１２９

従来技術では第一基板１と第二基板２を加圧する際の機械的な加圧方法としてエアバッグなどによる加圧方法が用いられるが、このような加圧方法では第一基板１と第二基板２の中央領域と外周領域において加圧差が生じると共にＧＡＰ６における空気の抜け方（抜け易さ）が中央領域と外周領域において異なるため、中央領域と外周領域においてＧＡＰ６の差が発生する。ＧＡＰ６の差が発生すると中央領域と外周領域において液晶表示パネルが表示する画像の色の見え方に変化（色ムラ）が生じ、画像品質が低下してしまうこととなる。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、画像品質を向上させることが可能な液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

第一基板と第二基板を貼り合わせることで形成された隙間に画像表示領域が設けられると共に液晶が封入された液晶表示パネルの製造方法であって、前記第一基板と前記第二基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記貼り合わせ工程の後に、前記第一基板と前記第二基板のうち少なくとも一方を加熱または冷却することで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する均一化工程と、を有する液晶表示パネルの製造方法とする。

前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を局所的に行うことで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを局所的に制御する、液晶表示パネルの製造方法とする。

前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を複数の位置において局所的に行うことで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを複数の位置において局所的に制御する、液晶表示パネルの製造方法とする。

前記第一基板と前記第二基板は、複数の前記画像表示領域が設けられたマザー基板であり、前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を複数の前記画像表示領域に対してそれぞれ行うことで、前記隙間の大きさが複数の前記画像表示領域においてそれぞれ均一となるように、前記隙間の大きさを複数の前記画像表示領域においてそれぞれ制御する、液晶表示パネルの製造方法とする。

前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を行うことで、前記隙間に介在する気体を膨張または収縮させ、それにより、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する、液晶表示パネルの製造方法とする。

前記均一化工程において、前記隙間の大きさが所定の値よりも小さい領域については、前記前記気体を膨張させ、前記隙間の大きさが所定の値よりも大きい領域については、前記気体を収縮させることで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する、液晶表示パネルの製造方法とする。

前記貼り合わせ工程において、前記第一基板と前記第二基板をシール材により貼り合わせると共に、前記貼り合わせ工程の後に、前記シール材を硬化させる硬化工程を有し、前記均一化工程は、前記貼り合わせ工程と前記硬化工程との間に行われる、液晶表示パネルの製造方法とする。

本発明によると、加熱または冷却によりＧＡＰを膨張または収縮させることでＧＡＰを制御することができるため、液晶表示パネルの画像品質を向上させることが可能となる。

本発明による液晶表示パネルの製造方法の一実施形態を示すフローチャート２枚のマザー基板を貼り合わせた状態を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図加熱冷却装置を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図加熱冷却方法を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図

図１は本発明による液晶表示パネルの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。図２は２枚のマザー基板を貼り合わせた状態を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。図３は加熱冷却装置を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。図４は加熱冷却方法を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。本実施形態においては、図２に示したようにマザー基板として構成される第一基板１と第二基板２を貼り合わせるに当たり、以下の（１）〜（７）に示すような一連の工程を実施している。尚、（１）〜（７）の各工程は、特段の説明が無い限り、常温環境下且つ大気圧環境下で行われるものとする。

（１）表面に画素電極（不図示）と配向膜４が重ねて形成された第一基板１と表面にＩＴＯ電極３と配向膜４が重ねて形成された第二基板２を準備する。配向膜４は例えばスピンコーター等を用いて平坦に形成される。

（２）第一基板１の画素電極と配向膜４が形成された側の面に各画像表示領域を取り囲むように周辺シール材５を塗布する。周辺シール材５としては例えば紫外線硬化性樹脂を用いることができる。（周辺シール材塗布工程）

（３）周辺シール材５を挟んで第一基板１と第二基板２を互いに所定の隙間（ＧＡＰ）６を介して貼り合わせる。（貼り合わせ工程）

（４）貼り合わせた第一基板１と第二基板２のＧＡＰ６が均一になるように第一基板１と第二基板２の面内に所定の圧力を均一に掛ける。その際には、例えば、第一基板１と第二基板２の中央領域を外側からエアバッグで加圧し、そこから徐々にエアバッグを変形または移動させることで外周領域を加圧する。（加圧工程）

（５）第一基板１と第二基板２を貼り合わせたものを図４に示すように加熱冷却装置の複数の温度調節板７上に載置し、複数の温度調節板７により第一基板１と第二基板２を全体ではなく局所的に加熱または冷却する。加熱する温度は、例えば常温より高い温度であり、冷却する温度は、例えば常温より低い温度である。それらの温度は、第一基板１と第二基板２を介して、ＧＡＰ６内に介在する空気（又はその他の気体）へ伝わり、ＧＡＰ６内に介在する空気を局所的に膨張または収縮させ、結果的にＧＡＰ６のムラ（不均一性）を減少させる。例えば、ＧＡＰ６の大きさ（厚さ）が所定の値よりも小さい領域については、その領域を加熱することで空気を膨張させてＧＡＰ６を大きくし、ＧＡＰ６の大きさが所定の値よりも大きい領域については、その領域を冷却することで空気を収縮させてＧＡＰ６を小さくし、全体としてＧＡＰ６の大きさが均一となるようにする。ＧＡＰ６は、液晶が封入される領域の全体において均一となっているのが望ましいが、画像表示領域においてのみ均一となっていても良い。（加熱冷却工程）

（６）ＧＡＰ６が均一となった状態の第一基板１と第二基板２をＵＶ照射装置に投入し、周辺シール材５に紫外線を照射することにより周辺シール材５を硬化させる。これにより、ＧＡＰ６が均一となった状態が安定する。その際には、（５）の加熱冷却工程と同様に第一基板１と第二基板２を局所的に加熱または冷却することが望ましく、そうすることでＧＡＰ６を確実に均一化することができる。但し、この工程においては、そのような加熱または冷却は行わなくても良い。（周辺シール材硬化工程）

（７）周辺シール材５が硬化した状態の第一基板１と第二基板２をＵＶ照射装置より取り出し、第一基板１と第二基板２を常温環境に戻して次工程へ流動させる。以降の工程としては、従来技術と同様に、貼り合わされた第一基板１と第二基板２を分断して個片化し、個片化した液晶表示パネルの内部に液晶を注入する。

図３に示す加熱冷却装置は、温度調節板７を支持する支持基板８を備えており、支持基板８には複数の温度調節板７が互いに離間するように配置されている。

温度調節板７は、例えばペルチェ素子であり、第一基板１上の画像表示領域の数と同じ数だけ設けられ、画像表示領域と対向する位置に１つずつ配置されている。温度調節板７の下面と側面は、支持基板１０に固定され、温度調節板７の上面は、支持基板１０の上方へ露出している。複数の温度調節板７は、互いに独立して駆動が制御されると共に、それぞれの面内において温度が一様となるように、または、温度が部分的に異なるように駆動が制御される。

温度調節板７の大きさは、例えば、平面的に液晶表示パネルの画像表示領域から周辺シール材５の中央付近までを覆う大きさである。温度調節板７の大きさは、それに限定されず、例えば、液晶表示パネルの画像表示領域から周辺シール材５の外側の領域まで（第一基板１の分断予定線まで等）を覆う大きさや、液晶表示パネルの画像表示領域の一部のみを覆う大きさであっても良い。また、温度調節板７の形状は、板状に限らず、その他の形状であっても良い。

支持基板８は、第一基板１と同様の外形を有する板状の部材であり、温度調節板７の中央部と対向する位置には、スリット８ａが設けられている。スリット８ａは、支持基板８を貫通し、温度調節板７の下面に達している。スリット８ａは、温度調節板７を駆動させる配線等を収納する役割やその内部の空間（空気層等）により断熱効果を高める役割を果たす。スリット８ａは、温度調節板７と対向する位置のみならず、互いに隣接する温度調節板７の間の領域に設けられていても良い。スリット８は、支持基板８を貫通しない凹部として形成されていても良いが、断熱効果を高める意味では支持基板８を貫通しているのが望ましい。

第一基板１と第二基板２の組み合わせは様々であり、例えば、それぞれガラス基板とガラス基板、シリコン基板とガラス基板、プラスチック基板とプラスチック基板等の組み合わせが用いられる。

第一基板１と第二基板２としてはマザー基板に限らず、予め液晶表示パネル単位で個片状に分断された基板を用いることも可能である。また、液晶表示パネルを構成する基板は３枚以上であっても構わない。

図１に示すフローチャートは一例であって、工程の追加や削除、順序の入替を適宜実施することができる。

（５）の加熱冷却工程は、図１に示す次工程以降において追加的に実施されても良く、こうすることで、ＧＡＰ６の大きさを追加的に調整することができる。

（５）の加熱冷却工程は、周辺シール材５に液晶注入口９が設けられていない液晶表示パネルに対して実施することも可能である。その場合には、例えば、枠状の周辺シール材５で囲まれた領域に液晶を滴下して第一基板１と第二基板２を貼り合わせた後に（５）の加熱冷却工程を実施し、液晶を膨張または収縮させることでＧＡＰ６を部分的に変化させても良い。

（５）の加熱冷却工程は、真空環境において実施することも可能である。その場合には、例えば、第一基板１、第二基板２、周辺シール材５等の部材間における熱膨張係数の差を利用してＧＡＰ６を部分的に変化させても良い。

（５）の加熱冷却工程は、（６）の周辺シール材硬化工程よりも後に実施されても良い。但し、（５）の加熱冷却工程によりＧＡＰ６が均一化された状態を安定的に維持するためには、（５）の加熱冷却工程は、（６）の周辺シール材硬化工程よりも前に実施されるのが望ましい。

（５）の加熱冷却工程において第一基板１と第二基板２を加熱または冷却する手段は、温度調節板７に限らず、その他の手段であっても良く、例えば、熱気や冷気を吹き付けたり、赤外線や電磁波を照射することにより、加熱または冷却を行うものであっても良い。また、温度調節板７は、加熱のみ、または、冷却のみを行うものであっても良い。

（５）の加熱冷却工程において加熱または冷却されるのは、第一基板１と第二基板２の両方に限らず、第一基板１のみ、または、第二基板のみであっても良い。

１第一基板
２第二基板
３ＩＴＯ電極
４配向膜
５周辺シール材
５ａ液晶注入口
６隙間（ＧＡＰ）
７温度調節板
８支持基板
８ａスリット

Claims

第一基板と第二基板を貼り合わせることで形成された隙間に画像表示領域が設けられると共に液晶が封入された液晶表示パネルの製造方法であって、
前記第一基板と前記第二基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記貼り合わせ工程の後に、前記第一基板と前記第二基板のうち少なくとも一方を加熱または冷却することで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する均一化工程と、
を有することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を局所的に行うことで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを局所的に制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を複数の位置において局所的に行うことで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを複数の位置において局所的に制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記第一基板と前記第二基板は、複数の前記画像表示領域が設けられたマザー基板であり、前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を複数の前記画像表示領域に対してそれぞれ行うことで、前記隙間の大きさが複数の前記画像表示領域においてそれぞれ均一となるように、前記隙間の大きさを複数の前記画像表示領域においてそれぞれ制御する、ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記均一化工程において、前記加熱または前記冷却を行うことで、前記隙間に介在する気体を膨張または収縮させ、それにより、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記均一化工程において、前記隙間の大きさが所定の値よりも小さい領域については、前記前記気体を膨張させ、前記隙間の大きさが所定の値よりも大きい領域については、前記気体を収縮させることで、前記隙間の大きさが前記画像表示領域において均一となるように、前記隙間の大きさを制御する、ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネルの製造方法。
前記貼り合わせ工程において、前記第一基板と前記第二基板をシール材により貼り合わせると共に、前記貼り合わせ工程の後に、前記シール材を硬化させる硬化工程を有し、前記均一化工程は、前記貼り合わせ工程と前記硬化工程との間に行われる、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の液晶表示パネルの製造方法。