JP3590433B2 - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルの基板製造時に形成される各種薄膜のうち、導電性異物による基板間の電気的短絡を防止する酸化珪素からなる絶縁膜、及び、液晶組成物分子を一定方向に配列させるポリイミド系高分子からなる配向膜はいずれも絶縁性を有するため、外部回路と電気的に接続するためには接続部分を被わずに前記絶縁膜、前記配向膜を形成する必要がある。このため、従来は凸版印刷等によって膜形成時にすでに原材料を基板表面に選択塗布する方法が一般的であった。
【0003】
以下、図13を用いて説明する。アニロックスローラー1とドクターローラー2からなる2本のローラーの間に配向膜または絶縁膜の原液と希釈溶液からなるコーティング液3を充填し、一定速度で前記両ローラーを回転させる。このとき、両方のローラー表面には均一な厚さのコーティング液の層ができる。そこで、パネルサイズに合わせた樹脂製の凸版4を表面に装備したブラン胴5をアニロックスローラー1に接触させて、前記凸版4表面にコーティング液を均一な厚さで転写する。さらに、透明電極パターンを形成したガラス基板6上に前記凸版4を接触させて液晶パネルのシール内側となる部分に選択的にコーティング液3を塗布する。この後、前記基板6を加熱することで希釈溶剤の蒸発及び原液の反応をさせ、目標とする配向膜や絶縁膜を得ていた。
【0004】
また、本発明と同じ観点の製造方法として、真空下でのプラズマ処理による方法がある。端子部分を含めた内面全面に配向膜を形成した液晶パネルを真空チャンバー内に入れる。該チャンバー内に20〜100SCCM(Standardcc/min)程度の流量でO2を流し込みながら、1〜5Torrの真空度に保つ。この状態でRF電源をONにして、プラズマを発生させて端子部分の配向膜のみ選択的に除去していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は液晶パネルの機種変更や装置点検等がある度に版を外して、印刷位置調整をしなければならないため、装置稼働率が上がらない、調整が難しく膜厚にバラツキが生じやすいという欠点を有していた。とりわけ構造が単純なため比較的簡単にパネル機種、パネルサイズの変更が行われるSTNパネルでは印刷用凸版の変更だけで一日に数時間の工数をかけて実施されていることも多く、液晶パネルの工程の生産性向上の上でも大きな問題となっていた。
【0006】
また、真空下での前記酸素プラズマ処理では真空下で処理が行われること、プラズマ処理時の帯電によるパネル表示品位への悪影響があることから生産性からみると凸版による印刷方法と比べて必ずしも効率の良い方法とは言えず、大がかりな装置が必要になるためにかえって非効率になることもあった。
【0007】
そこで本発明は、上記欠点を解決するために前記絶縁膜や前記配向膜を前記基板全面に形成できる液晶パネルの製造方法を提供し、液晶パネル製造工程を簡略化することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の液晶パネルの製造方法は、端子部が形成された一方の基板と他方の基板とを対向配置し、前記一方の基板と前記他方の基板の間に液晶組成物が封入されてなる液晶パネルの製造方法において、前記端子部上に形成された配向膜を、大気圧下におけるプラズマ処理により除去する工程を有し、前記一方の基板と前記他方の基板を貼り合せた後に前記液晶組成物を前記一方の基板と前記他方の基板の間に封入して液晶パネルを形成し、しかる後に、前記液晶パネルの前記端子部上の配向膜に対して、プラズマが発生する中心を前記端子部の平坦部上に位置させて前記プラズマ処理を行うことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、端子部が形成された一方の基板と他方の基板とを対向配置し、前記一方の基板と前記他方の基板の間に液晶組成物が封入されてなる液晶パネルの製造装置において、大気圧下においてプラズマを発生させるプラズマ発生手段を有し、プラズマが発生する中心を前記端子部の平坦部上に位置するように前記プラズマ発生手段が配置されてなることを特徴とする。
【0010】
上記により、基板に塗布した絶縁膜のうち外部電気回路との接続部の絶縁膜のみを選択除去できるで、フレキソ印刷等による前記絶縁膜の選択形成の必要性が無くなる。また、パネルパターンによらず、同一条件で前記絶縁膜形成ができるので工程の簡略化ができる。
【0011】
本発明は、少なくとも一方の基板が絶縁膜を具備した透明電極および配向膜を有する二枚の基板を前記配向膜が内面となるように対向させ、液晶組成物を前記二枚の基板間に封入した後に、前記絶縁膜を除去する工程を有する液晶パネルの製造方法において、前記絶縁膜は前記一方の基板に形成され、前記絶縁膜は大気圧下でのプラズマエッチング処理によって選択除去されることを特徴とする。
【0012】
さらに上記液晶パネルの製造方法において、前記一方の基板は外部電気回路との接続部を有しており、前記接続部の絶縁膜を選択除去することが望ましい。
【0013】
上記により、基板に塗布した絶縁膜のうち外部電気回路との接続部の絶縁膜のみを選択除去できるで、フレキソ印刷等による前記絶縁膜の選択形成の必要性が無くなる。また、パネルパターンによらず、同一条件で前記絶縁膜形成ができるので工程の簡略化ができる。
【0014】
また、本発明は、少なくとも一方の基板が絶縁膜を具備した透明電極および配向膜を有する二枚の基板を前記配向膜が内面となるように対向させ、液晶組成物を前記二枚の基板間に封入した後に、前記絶縁膜および前記配向膜を除去する工程を有する液晶パネルの製造方法において、前記絶縁膜は前記一方の基板に形成され、前記配向膜は前記基板に形成され、前記配向膜および前記絶縁膜は大気圧下でのプラズマアッシング処理および大気圧下でのプラズマエッチング処理によって選択除去されることを特徴とする。
【0015】
さらに上記液晶パネルの製造方法において、前記一方の基板は外部電気回路との接続部を有しており、前記接続部の絶縁膜および配向膜を選択除去することが望ましい。
【0016】
上記によって、基板に塗布した配向膜および少なくとも一方の基板に塗布した絶縁膜のうち外部電気回路との接続部のみ選択除去することで、フレキソ印刷等による前記配向膜及び前記絶縁膜の選択形成の必要性が無くなる。また、パネルパターンによらず、同一条件で前記配向膜及び前記絶縁膜形成ができるので工程の簡略化ができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【0018】
〔実施例1〕
図1は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。ステンレスからなる中空の電極11内部にアルミナ12を溶射して前記電極11内部を気体が通過できる吹き出し型のラインガン13とする。該ラインガン13をRF電源14と電気的に接続して、図1のような装置構成とする。この状態で前記ラインガン13内部にHeとO2の混合気体15を導入後、前記RF電源14をONにしてプラズマ16を発生させる。このとき前記ラインガン13の直下には、電気的に接地されたステージ17上に全面に配向膜が塗布された液晶パネル18の端子部19にプラズマが当たるように設置した。前記ラインガン13の先端と前記端子部19との間隔は約5mmで一定になるように、また前記端子部19のエッジ部と前記ラインガン13の先端が近付くと異常放電が起こるので、プラズマの発生中心が前記端子部19の平坦部に来るように配置した。
【0019】
このときのHe流量は15〜20SLM(Standard l/min)、O2流量は100SCCM、RF出力は80〜100Wであった。以上の条件下で処理時間を5〜60秒の各水準で処理した前記液晶パネル18の前記端子部19を観察したところ、いずれも目視で見る限り配向膜は見られなかった。又、ガラス基板、透明電極パターンともに異常は見られなかった。また、駆動波形を印加した際にもプラズマ処理時のチャージによる不具合は見られなかった。さらに処理部分を表面分析したところ、検出されるC,N等の元素の量はガラス清浄面とほとんど変わらなかった。
【0020】
こうした結果より明らかなように、通常は強アルカリで加熱する等の処理が必要な配向膜の除去が本発明によれば大気圧下のプラズマ処理で数秒の内に可能となる。
【0021】
〔実施例2〕
図2は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。実施例1で説明した電極21をステンレスからなる枠状の構造とする。該電極21内部にアルミナ22を溶射して前記電極21内部を気体が通過できる吹き出し型プレートガン23とする。該プレートガン23とRF電源24と電気的に接続して、図2のような装置構成とする。この状態で前記プレートガン23内部にHeとO2の混合気体25を導入後、前記RF電源24をONにしてプラズマ26を発生させる。このとき前記プレートガン23の直下には、電気的に接地されたステージ27上に液晶パネル28を乗せた。該液晶パネル28は端子部29を含めてパネル内面全面に配向膜が塗布されており、前記プレートガン23の直下約5mmの位置にパネル全面が前記プレートガン23で隠れるように配置した。
【0022】
このときのHe流量は60SLM、O2流量は300SCCM、RF出力は250Wであった。以上の条件下で処理時間を10〜60秒で処理した前記液晶パネル28の前記端子部29を観察したところ、いずれも目視で配向膜は見られなかった。表面分析の結果でもC,N等はほとんど検出されなかった。又、同時にプラズマ処理を実施したガラス表面、前記端子部29のエッジ部、液晶注入口の樹脂封止部にも異常は見られなかった。
【0023】
こうした結果から明らかなように、大気圧下のプラズマ処理を液晶パネル全面に照射することでガラス表面、液晶注入口、端子部分のエッジ部等に不具合を与えることなく不必要な部分の配向膜のみを除去することができる。
【0024】
〔実施例3〕
図3は本発明によって得られる液晶パネルの実施例の要部を示す図である。本発明のプラズマ処理を施す前の液晶パネルを図4に示す。ここでは対向する透明電極31付ガラス基板32の内面全面に配向膜33が塗布されている。従って、液晶パネルの端子部も配向膜で被われているため、このままでは外部駆動回路と電気的に接続できないが、本発明のプラズマ処理を施すことにより端子部の配向膜が除去されて図3に示す液晶パネルになる。
【0025】
こうした結果から明らかなように、パネルのサイズ・形状によらず、同一の方法で配向膜が形成でき、不必要な部分の配向膜のみを除去できるため、パネル製造上の工程を大幅に短縮できる。
【0026】
〔実施例4〕
図5は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。ステンレスからなる中空の電極41内部にアルミナ42を溶射して前記電極41内部を気体が通過できる吹き出し型のラインガン43とする。該ラインガン43をRF電源44と電気的に接続して、図5のような装置構成とする。この状態で前記ラインガン43内部にHeとO2の混合気体45を導入後、前記RF電源44をONにしてプラズマ46を発生させる。このとき前記ラインガン43の直下には、電気的に接地されたステージ47上に全面に絶縁膜が塗布された液晶パネル48の端子部49にプラズマが当たるように設置した。前記ラインガン43の先端と前記端子部49との間隔は約5mmで一定になるように、また前記端子部49のエッジ部と前記ラインガン43の先端が近付くと異常放電が起こるので、プラズマの発生中心が前記端子部49の平坦部となるように配置した。
【0027】
このときのHe流量は15〜20SLM、O2流量は100SCCM、RF出力は200Wであった。以上の条件下で処理時間を1〜10分の各水準で処理した前記液晶パネル48の前記端子部49を観察したところ、いずれも目視で見る限り絶縁膜は見られなかった。又、ガラス基板、透明電極パターンともに異常は見られなかった。また、駆動波形を印加した際にもプラズマ処理時のチャージによる不具合は見られなかった。さらに処理部分のうち透明電極部分を表面分析したところ、検出されるSiの量は清浄な透明電極清浄面と変わらず、ほとんど検出されなかった。
【0028】
こうした結果より明らかなように、通常は強アルカリで加熱する等の処理が必要な絶縁膜の除去が本発明によれば大気圧下のプラズマ処理で数分の内に可能となる。
【0029】
〔実施例5〕
図6は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。実施例4で説明した電極51をステンレスからなる枠状の構造とする。該電極51内部にアルミナ52を溶射して前記電極51内部を気体が通過できる吹き出し型プレートガン53とする。該プレートガン53とRF電源54とを電気的に接続して、図6のような装置構成とする。この状態で前記プレートガン53内部にHeとO2の混合気体55を導入後、前記RF電源54をONにしてプラズマ56を発生させる。このとき前記プレートガン53の直下には、電気的に接地されたステージ57上に液晶パネル58を乗せた。該液晶パネル58は端子部59を含めてパネル内面全面に絶縁膜が塗布されており、前記プレートガン53の直下約5mmの位置にパネル全面が前記プレートガン23で隠れるように配置した。
【0030】
このときのHe流量は100SLM、O2流量は500SCCM、RF出力は400Wであった。以上の条件下で処理時間を1〜10分で処理した前記液晶パネル58の前記端子部59を観察したところ、いずれも目視で絶縁膜は見られなかった。表面分析の結果でも透明電極上ではSiはほとんど検出されなかった。又、同時にプラズマ処理を実施したガラス表面、前記端子部59のエッジ部にも異常は見られず、液晶注入口の樹脂封止部には白濁が見られたものの、実用上の問題にはならなかった。
【0031】
こうした結果から明らかなように、大気圧下のプラズマ処理を液晶パネル全面に照射することでガラス表面、液晶注入口、端子部のエッジ部等に不具合を与えることなく不必要な部分の絶縁膜のみを除去することができる。
【0032】
〔実施例6〕
図7は本発明によって得られる液晶パネルの実施例の要部を示す図である。本発明のプラズマ処理を施す前の液晶パネルを図8に示す。ここでは対向する透明電極61付ガラス基板62の内面全面に絶縁膜64が塗布されている。従って、液晶パネルの端子部も絶縁膜で被われているため、このままでは外部駆動回路と電気的に接続できないが、本発明のプラズマ処理を施すことにより端子部の絶縁膜が除去されて図7に示す液晶パネルになる。
【0033】
こうした結果から明らかなように、パネルのサイズ・形状によらず、同一の方法で絶縁膜が形成でき、不必要な部分の絶縁膜のみを除去できるため、パネル製造上の工程を大幅に短縮できる。
【0034】
〔実施例7〕
図9は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。ステンレスからなる中空の電極71内部にアルミナ72を溶射して前記電極71内部を気体が通過できる吹き出し型のラインガン73とする。該ラインガン73をRF電源74と電気的に接続して、図9のような装置構成とする。この状態で前記ラインガン73内部にHeとO2の混合気体75を導入後、前記RF電源74をONにしてプラズマ76を発生させる。このとき前記ラインガン73の直下には、電気的に接地されたステージ77上に全面に配向膜と絶縁膜が塗布された液晶パネル78の端子部79にプラズマが当たるように設置した。前記ラインガン73の先端と前記端子部79との間隔は約5mmで一定になるように、また前記端子部79のエッジ部と前記ラインガン73の先端が近付くと異常放電が起こるので、プラズマの発生中心が前記端子部79の平坦部となるように配置した。
【0035】
このときのHe流量は15〜20SLM、O2流量は100SCCM、RF出力は200Wであった。以上の条件下で処理時間を1〜10分の各水準で処理した前記液晶パネル78の前記端子部79を観察したところ、いずれも目視で見る限り配向膜と絶縁膜は見られなかった。又、ガラス基板、透明電極パターンともに異常は見られなかった。また、駆動波形を印加した際にもプラズマ処理時のチャージによる不具合は見られなかった。さらに処理部分のうち透明電極部分を表面分析したところ、検出されるSi、C、Nの量は清浄な透明電極清浄面と変わらず、ほとんど検出されなかった。
【0036】
こうした結果より明らかなように、通常は強アルカリで加熱する等の処理が必要な配向膜と絶縁膜の除去が本発明によれば大気圧下のプラズマ処理で数分の内に可能となる。
【0037】
〔実施例8〕
図10は本発明に係る液晶パネルの製造方法の1実施例の要部を示す図である。まず構成を説明する。実施例8で説明した電極81をステンレスからなる枠状の構造とする。該電極81内部にアルミナ82を溶射して前記電極81内部を気体が通過できる吹き出し型プレートガン83とする。該プレートガン83とRF電源84とを電気的に接続して、図10のような装置構成とする。この状態で前記プレートガン83内部にHeとO2の混合気体85を導入後、前記RF電源84をONにしてプラズマ86を発生させる。このとき前記プレートガン83の直下には、電気的に接地されたステージ87上に液晶パネル88を乗せた。該液晶パネル88は端子部89を含めてパネル内面全面に配向膜と絶縁膜が塗布されており、前記プレートガン83の直下約5mmの位置にパネル全面が前記プレートガン83で隠れるように配置した。
【0038】
このときのHe流量は100SLM、O2流量は500SCCM、RF出力は400Wであった。以上の条件下で処理時間を1〜10分で処理した前記液晶パネル88の前記端子部87を観察したところ、いずれも目視で配向膜と絶縁膜は見られなかった。表面分析の結果でも透明電極上ではSi、C,Nはほとんど検出されなかった。又、同時にプラズマ処理を実施したガラス表面、端子部のエッジ部にも異常は見られず、液晶注入口の樹脂封止部には白濁が見られたものの、実用上の問題にはならなかった。
【0039】
こうした結果から明らかなように、大気圧下のプラズマ処理を液晶パネル全面に照射することでガラス表面、液晶注入口、端子部のエッジ部等に不具合を与えることなく不必要な部分の配向膜と絶縁膜のみを除去することができる。
【0040】
〔実施例9〕
図11は本発明によって得られる液晶パネルの実施例の要部を示す図である。本発明のプラズマ処理を施す前の液晶パネルを図12に示す。ここでは対向する透明電極91付ガラス基板92の内面全面に配向膜93と絶縁膜94が塗布されている。従って、前記液晶パネルの端子部も配向膜と絶縁膜で被われているため、このままでは外部駆動回路と電気的に接続できないが、本発明のプラズマ処理を施すことにより端子部の配向膜と絶縁膜が除去されて図11に示す液晶パネルになる。
【0041】
こうした結果から明らかなように、パネルのサイズ・形状によらず、同一の方法で配向膜及び絶縁膜が形成でき、不必要な配向膜及び絶縁膜のみを除去できるため、パネル製造上の工程を大幅に短縮できる。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、不必要な配向膜のみ不具合を与えることなく短時間に選択的に除去できるので、液晶パネルの配向膜をパネルサイズによるパターン変更することなく全面塗布によって形成することができる。従って、パネル製造工程が大幅に短縮される。
【0043】
また、不必要な絶縁膜のみ不具合を与えることなく短時間に選択的に除去できるので、液晶パネルの絶縁膜をパネルサイズによるパターン変更することなく全面塗布によって形成することができる。従って、パネル製造工程が大幅に短縮される。
【0044】
また、不必要な配向膜と絶縁膜のみ不具合を与えることなく短時間に選択的に除去できるので、液晶パネルの配向膜と絶縁膜をパネルサイズによるパターン変更することなく全面塗布によって形成することができる。従って、パネル製造工程が大幅に短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図2】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図3】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図4】本発明の効果を説明するための図。
【図5】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図6】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図7】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図8】本発明の効果を説明するための図。
【図9】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図10】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図11】本発明の一実施例を示す要部模式図。
【図12】本発明の効果を説明するための図。
【図13】従来の製膜方法を示す図。
【符号の説明】
11、21、41、51、71、81 電極
12、22、42、52、72、82 アルミナ
13、43、73 ラインガン
23、53、83 プレートガン
14、24、44、54、71、82 RF電源
15、25、45、55、75、85 HeとO2の混合気体
16、26、46、56、76、86 プラズマ
17、27、47、57、77、87 ステージ
18、28、48、58、78、88 液晶パネル
19、29、49、59、79、89 端子部分
31、61、91 透明電極
32、62、92 ガラス基板
33、63、93 配向膜
64、94 絶縁膜
Claims (1)
- 端子部が形成された一方の基板と他方の基板とを対向配置し、前記一方の基板と前記他方の基板の間に液晶組成物が封入されてなる液晶パネルの製造方法において、
前記端子部上に形成された配向膜を、大気圧下におけるプラズマ処理により除去する工程を有し、
前記一方の基板と前記他方の基板を貼り合せた後に前記液晶組成物を前記一方の基板と前記他方の基板の間に封入して液晶パネルを形成し、しかる後に、前記液晶パネルの前記端子部上の配向膜に対して、プラズマが発生する中心を前記端子部の平坦部上に位置させて前記プラズマ処理を行う
ことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
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