JP3657358B2 - 液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル及びその製造方法に関し、より詳しくは、複数のパネルを合体させて一つの大型ディスプレイとした液晶表示パネル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示画面が大型化する傾向にあるが、ＴＦＴマトリクス型液晶表示装置においては最初から大型の表示パネルを作成するのは歩留りの大幅な低下を来す。従って、適当な大きさの複数の表示パネルを合体させて一つのディスプレイとし、歩留りの向上を図るようにしている。
【０００３】
図８（ａ），（ｂ）は、２つのパネルを合体させて一つの大型ディスプレイとした液晶表示パネルについて示す断面図及び平面図である。
同図に示すように、一つの液晶パネル４１ａでは、ＴＦＴが形成されたガラス基板１ａとカラーフィルタが形成されたガラス基板２ａとが、ＴＦＴとカラーフィルタを対面させて、液晶４ａを挟んで重ねられている。液晶４ａは、基板１ａと２ａの間の周辺部に枠状に形成されたシール材３ａにより密封されている。他の液晶パネル４１ｂも同様な構造を有する。
【０００４】
上記２つの液晶パネル４１ａ，４１ｂが合体されて一つの大型ディスプレーが形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例の液晶表示パネルによれば、２つの液晶パネル４１ａ，４１ｂの突き合わせ箇所である表示領域の中央部をシール材３ａ，３ｂが横断する。この境界部分のシール材３ａ，３ｂは他の部分よりも幅が数百ｎｍと極端に狭くなっているが、この境界部分では液晶４ａ，４ｂが存在しないため、像が表示されない。このため、液晶表示パネルを全体として見た場合、違和感を生じ、表示品質上大きな問題となっている。
【０００６】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、視覚上、パネル境界の違和感を大幅に解消することができる、複数のパネルを合体させて一つのディスプレイとした液晶表示パネル及びその製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、第１の発明である、２つの基板間の少なくとも周辺部にシール材を挟んで前記２つの基板を重ね合わせて形成された液晶注入前の複数のパネルを、該パネルの一辺に沿ってかつ前記シール材の形成領域よりも内側の領域で切断し、前記パネルの切断辺同士を複数突き合わせて形成された合成パネルと、前記合成パネルを片面から支持する第１の支持基板、及びもう一方の面から支持する第２の支持基板と、前記合成パネルを片方の基板面から支持する第１の支持基板、及びもう一方の基板面から支持する第２の支持基板と、前記片方の基板と前記第１の支持基板との間に介在し、前記液晶を密封する第１の密封手段と、前記もう一方の基板と前記第２の支持基板との間に介在し、前記液晶を密封する第２の密封手段とを有することを特徴とする液晶表示パネルによって解決され、
第２の発明である、前記密封手段は、前記片方の基板と前記第１の支持基板を接着し、前記もう一方の基板と前記第２の支持基板を接着する接着材であることを特徴とする第１の発明に記載の液晶表示パネルによって解決され、
第３の発明である、前記密封手段は、前記片方の基板と前記第１の支持基板の間の少なくとも周辺部に形成され、前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間の少なくとも周辺部に形成されたシール材であることを特徴とする第１の発明に記載の液晶表示パネルによって解決され、
第４の発明である、前記片方の基板と前記第１の支持基板の間のシール材、及び前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間のシール材は、それぞれ前記片方の基板の突き合わせ箇所、及びもう一方の基板の突き合わせ箇所を塞いでいることを特徴とする第３の発明に記載の液晶表示パネルによって解決され、
第５の発明である、前記片方の基板と前記第１の支持基板の間のシール材に囲まれた領域に液晶が充填され、かつ前記もう一方の基板と前記第２の支持基板間のシール材に囲まれた領域に液晶が充填されていることを特徴とする第３の発明に記載の液晶表示パネルによって解決され、
第６の発明である、前記シール材は、紫外線の照射により硬化する透明な樹脂であることを特徴とする第１乃至第５の発明のいずれかに記載の液晶表示パネルによって解決され、
第７の発明である、前記片方の基板と前記第１の支持基板の間の液晶の液晶分子、及び前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間の液晶の液晶分子は垂直配向又は水平配向していることを特徴とする第５の発明に記載の液晶表示パネルによって解決され、
第８の発明である、２つの基板間の少なくとも周辺部にシール材を挟んで前記２つの基板を重ね合わせ、パネルを形成する工程と、前記パネルを複数作製して、各前記パネルを該パネルの一辺に沿ってかつ前記シール材の形成領域よりも内側の領域で切断し、液晶注入前の前記パネルの切断辺同士を突き合わせて合成パネルを形成する工程と、前記液晶を密封する密封手段を介在させて前記合成パネルを片方の基板面から支持する第１の支持基板を前記合成パネルに取り付ける工程と、前記液晶を密封する密封手段を介在させて前記合成パネルをもう一方の基板面から支持する第２の支持基板を前記合成パネルに取り付ける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によって解決される。
【０００８】
本発明に係る液晶表示パネルにおいては、第１及び第２の合成基板の間に充填された液晶を囲むシール材を有している。即ち、第１の合成基板の突き合わせ箇所と第２の合成基板の突き合わせ箇所にはシール材が存在せず、液晶は突き合わせ箇所でも途切れることなく突き合わせ箇所の両側に連続して広がる。
一方、突き合わせ箇所では画素電極等が途切れるため、表示パネル上で色合いや明るさが変化しない所が存在するが、僅かな幅なので、視覚上、違和感は生じない。このため、表示品質の低下を防止することができる。
【０００９】
また、液晶を密封し、第１の合成基板を支持する第１の支持基板と、液晶を密封し、第２の合成基板を支持する第２の支持基板とを有している。このため、突き合わせ箇所にシール材が存在しなくても第１及び第２の合成基板間の液晶漏れを防止することができ、また、合成基板の強度向上を図ることができる。
更に、第１の合成基板と第１の支持基板の間の少なくとも周辺部に、及び第２の合成基板と第２の支持基板の間の少なくとも周辺部にそれぞれシール材が形成されている。従って、合成基板と支持基板の間は密封されるので、合成基板の突き合わせ箇所に僅かの隙間を生じた場合でも、第１及び第２の合成基板間に充填された第１の液晶を密封することができる。
【００１０】
特に、合成基板間の液晶と同種類の液晶を各々の合成基板と支持基板の間に充填しておくと合成基板間の液晶の減少を防止することができる。
さらに、合成基板と支持基板の間の液晶を特定の方向に配向させておくことにより、合成基板と支持基板の間に何もない場合やシール材が介在する場合と比べて、表示品質が向上する。
【００１１】
特に、合成基板と支持基板の間の液晶の液晶分子を垂直方向に配向させておくとよい。また、これらの液晶の液晶分子を水平配向させてもよい。このときでも、配向が制御される液晶をＴＮ液晶表示モードで動作させる場合には大きな表示品質の低下とはならない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（１）第１〜第５の実施の形態
（第１の実施の形態）
図１（ａ）〜（ｃ），図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示パネルの作成方法について示す断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の上面図である。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示すように、複数の画素領域に区画され、画素領域毎にＴＦＴが形成された四角形状の基板１０１上であって、各画素領域の周辺部に枠状にシール材１９ａ，１９ｂを形成する。さらに、シール材１９ａ，１９ｂで囲まれた画素領域に不図示の透明なプラスチック製のスペーサを散布する。スペーサの直径は５μｍ程度とする。この寸法により液晶が充填される間隙の大きさが決まる。
【００１４】
次いで、基板１０１よりも小さい四角形状の、カラーフィルタが形成された基板１０２ａを、カラーフィルタとＴＦＴが対面するように基板１０１上に重ねる。このとき、枠状のシール材１９ａがカラーフィルタの形成領域を囲むように重ねる。スペーサにより、基板１０１と１０２ａの間に適当な間隔、５μｍ±０．２μｍの間隙を確保することができる。
【００１５】
同じように、基板１０１上の他の画素領域でカラーフィルタが形成された四角形状の他の基板１０２ｂを基板１０１と対面させて重ねる。
なお、図１（ｂ）は各基板１０１ａ，１０２ａの構造を詳細に説明する部分断面図である。基板１０１を画素領域毎に分け、それぞれに対応する基板１０１の箇所を１０１ａ，１０１ｂとしている。図１（ｂ）に示すように、基板１０１ａでは厚さ１．１ｍｍのガラス基板１１ａ上の画素領域に不図示のＴＦＴと、ＴＦＴのソース電極と接続された画素電極１２ａとが形成され、さらに、ＴＦＴ及び画素電極１２ａを被覆して全面に配向膜１３ａが形成されている。ＴＦＴ及び画素電極１２ａは画素領域以外ではパターニングにより予め除去されている。また、ＴＦＴのドレインバスライン及びゲートバスラインとつながる外部との接続電極は突き合わせ箇所となる境界領域以外の３辺の周辺部に形成されている。従って、複数の基板を合体させたときには、接続電極はすべて画素領域の周辺部にのみ配置される。
【００１６】
また、基板１０２ａでは、厚さ１．１ｍｍのガラス基板１４ａ上にＲ（赤）とＧ（緑）とＢ（青）が順に並ぶように形成された膜厚約２μｍのカラーフィルタ膜１５ａと、膜厚約３００ｎｍのシリコン酸化膜からなる保護膜１６ａと、膜厚約１００ｎｍのＩＴＯ膜からなる透明電極１７ａと、ポリイミドからなる膜厚約８０ｎｍの配向膜１８ａとが順に積層されている。基板１０２ｂも基板１０２ａと同じような構造となっている。
【００１７】
次いで、基板１０２ａの四辺のうち一辺に沿ってかつシール材１９ａの形成領域よりも内側の領域で、ダイヤモンドカッター等により基板１０２ａ及び下の基板１０１を切断する。同じように、基板１０２ｂの一辺に沿ってかつシール材１９ｂの形成領域よりも内側の領域で、基板１０２ａ及び下の基板１０１を切断する。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように、２つの液晶表示パネルの切断辺同士を突き合わせる。これをそのまま、図２（ａ）に示すように、シール材２０を塗布したガラス基板（第１の支持基板）２２の上に載せる。シール材２０は基板１０１ａと１０１ｂの突き合わせ箇所に沿う中央部の帯状領域と、画素領域を囲む周辺部の帯状領域とに塗布されている。
【００１９】
次いで、シール材２１を塗布した基板１０２ａ，１０２ｂの上にガラス基板（第２の支持基板）２３を載せる。シール材２１は基板１０２ａと１０２ｂの突き合わせ箇所に沿う中央部の帯状領域と、画素領域を囲む周辺部の帯状領域とに塗布されている。
次に、全体を押圧し、上下の突き合わせ箇所にシール材２０，２１を密着させるとともに、突き合わせ箇所の側部においてシール材１９ａ，１９ｂを完全につながらせて、基板１０１ａと１０２ａ，１０１ｂと１０２ｂの間の間隙を密封する。続いて、紫外線を照射してシール材１９ａ，１９ｂ，２０，２１を硬化させ、基板１０１ａ，１０２ａ，１０１ｂ及び１０２ｂと、ガラス基板２２，２３とを固定する。このとき、紫外線により硬化するシール材１９ａ，１９ｂ，２０，２１を用いているので、シール材１９ａ，１９ｂ，２０，２１を短時間に硬化させて画素領域に侵入させないようにすることができる。
【００２０】
次いで、基板１０１ａと１０２ａ，１０１ｂと１０２ｂ間のシール材１９ａ，１９ｂの一か所に形成された不図示の液晶注入口より排気して間隙を減圧しながら、液晶２４を間隙に注入する。
次いで、偏光板２５，２６をそれぞれガラス基板２２，２３の表の面に接着剤等により張りつける。以上により、図２（ｂ）に示すように、一つの大型ディスプレイが完成する。
【００２１】
以上のように、第１の実施の形態によれば、シール材１９ａ，１９ｂが形成されている箇所が画素領域の周辺部だけであり、突き合わせ箇所で液晶２４が途切れることなく連続してその両側に広がっている。また、画素電極等が存在しない突き合わせ箇所の非表示領域の幅は約５０μｍ程度なので、表示品質の低下を防止することができる。
【００２２】
また、突き合わせ箇所は支持基板２２，２３とシール材２０，２１で封じられているので、基板１０１ａと１０２ａ，１０１ｂと１０２ｂの間の間隙の密封も保たれる。
さらに、基板１０１ａと１０１ｂからなる第１の合成基板と、基板１０２ａと１０２ｂからなる第２の合成基板はそれぞれ支持基板２２，２３により支持されているので、機械的な強度の弱い合成基板の突き合わせ箇所の機械的な強度を向上させることができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図３は第２の実施の形態について説明する断面図である。
第１の実施の形態と異なるところは、図３に示すように、第１の合成基板及び第２の合成基板の外表面の全面にそれぞれ紫外線硬化型の透明なシール材２０ａ，２１ａを塗布し、その上にガラス基板（支持基板）２２，２３を載せていることである。なお、図中、図２（ａ）と同じ符号で示すものは図２（ａ）と同じものを示す。
【００２４】
この場合も、第１の実施の形態と同じように、表示品質の低下を防止し、合成基板間の間隙の密封を保つことができる。
（第３の実施の形態）
図４は第３の実施の形態について説明する断面図である。
第１及び第２の実施の形態と異なるところは、第１に、合成基板と支持基板間で表示領域内の突き合わせ箇所を避けてシール材２０，２１を形成し、密閉構造としていることである。即ち、基板１０１ｃと１０１ｄを合体させた合成基板とガラス基板（支持基板）２２ａの間の周辺部のみにシール材２０が形成されている。同じように、基板１０２ｃと１０２ｄを合体させた合成基板とガラス基板（支持基板）２３ａの間の周辺部のみにシール材２１が形成されている。
【００２５】
第２に、基板１０１ｃと１０１ｄの裏面と支持基板２２ａの裏面に垂直配向処理された配向膜（又は垂直配向膜）が形成され、これらの間に不図示のスペーサが介在して一定の間隙を形成するとともに、その間隙に合成基板間に充填された液晶２４と同種類の液晶２７が充填されていることである。同じように、基板１０２ｃと１０２ｄの裏面と支持基板２３ａの裏面に垂直配向処理された配向膜が形成され、これらの間に不図示のスペーサが介在して一定の間隙を形成するとともに、その間隙に負の誘電率異方性を有する液晶２８が充填されていることである。この場合、液晶２７，２８の液晶分子は配向処理に従って常時垂直配向することになる。なお、図中、図２（ａ）と同じ符号で示すものは図２（ａ）と同じものを示す。
【００２６】
以上のように、第３の実施の形態によれば、合成基板間の液晶２４と同種類の液晶２７，２８が合成基板と支持基板の間に充填されているので、合成基板間の液晶２４が漏れ出て少なくなるのを防止することができる。
特に、支持基板２２ａと基板１０１ｃ，１０１ｄの間、及び支持基板２３ａと基板１０２ｃ，１０２ｄの間には液晶分子が垂直配向する液晶２７，２８が充填されているので、表示品質が更に向上する。
【００２７】
（第４の実施の形態）
図５は第４の実施の形態について説明する断面図である。
第３の実施の形態と異なるところは、図５に示すように、基板１０１ｅと１０１ｆを合体させた合成基板の裏面とガラス基板２２ｂの裏面に水平配向処理された配向膜が形成され、これらの間に正の誘電率異方性を有する液晶２９が充填されていることである。同じように、基板１０２ｅと１０２ｆを合体させた合成基板の裏面とガラス基板２３ｂの裏面に水平配向処理された配向膜が形成され、これらの間に正の誘電率異方性を有する液晶３０が充填されていることである。この場合、液晶２９，３０の液晶分子は常時水平配向（ホモジニアス配向）することになる。なお、図中、図２（ａ）と同じ符号で示すものは図２（ａ）と同じものを示す。
【００２８】
上記のように、液晶２９，３０の液晶分子の配向方向を、液晶表示パネルの液晶２４の液晶分子の配向方向と同じく水平配向としてもＴＮ（Twisted Nematic ）液晶表示モードでは大きな表示品質の低下とはならない。
なお、上記第３及び第４の実施の形態では、合成基板と支持基板の間の間隙には液晶分子が同じ方向に配向する液晶２７と２８、２９と３０同士が充填されているが、液晶分子が異なる方向に配向する液晶同士を充填してもよい。
【００２９】
（第５の実施の形態）
図６は第５の実施の形態について説明する断面図である。
第２の実施の形態と異なるところは、図６に示すように、基板１０１ａと１０１ｂを合体させた下の合成基板とガラス基板２２が接着剤３１により直接接触され、かつ基板１０２ａと１０２ｂを合体させた上の合成基板とガラス基板２３が接着剤３２により直接接触されていることである。なお、図中、図３と同じ符号で示すものは図３と同じものを示す。
【００３０】
この場合も、第２の実施の形態と同じように、合成基板間の液晶２４を密封し、表示品質の低下を防止することができる。
（２）第６の実施の形態
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す上面図である。
【００３１】
第１〜第５の実施の形態と異なるところは、図７に示すように、４つの液晶表示パネル５１ａ〜５１ｄを合体させていることである。各液晶表示パネル５１ａ〜５１ｄの構造は上記第１〜第５の実施の形態で説明した構造を用いることができる。
この場合も、シール材が形成されている箇所が表示領域内にないため液晶２４ａが途切れなく突き合わせ箇所の両側に広がっており、また、画素電極等が形成されていない突き合わせ箇所の非表示領域の幅も５０μｍ程度なので、表示品質の低下を防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る液晶表示パネルにおいては、複数の基板の突き合わせ箇所にはシール材が存在せず、液晶は突き合わせ箇所でも途切れることなく連続して存在する。このため、視覚上、違和感は生じず、このため、表示品質の低下を防止することができる。
【００３３】
また、液晶を密封し、第１の合成基板を支持する第１の支持基板と、液晶を密封し、第２の合成基板を支持する第２の支持基板とを有している。このため、突き合わせ箇所にシール材が存在しなくても、第１及び第２の合成基板間の液晶漏れが生じたりせず、また、合成基板の強度向上を図ることができる。
更に、第１の合成基板と第１の支持基板の間の少なくとも周辺部、及び第２の合成基板と第２の支持基板の間の少なくとも周辺部にそれぞれシール材が形成され、合成基板間の液晶と同種類の液晶をシール材で囲まれた領域に充填されている。従って、合成基板間の液晶の減少を防止することができる。
【００３４】
また、合成基板と支持基板の間の液晶を特定の方向に配向させておくことにより、合成基板と支持基板の間に何もない場合やシール材が介在する場合と比べて、表示品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示パネルの作成方法について示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示パネルの作成方法について示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の上面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施の形態に係る液晶表示パネルについて示す上面図である。
【図８】図８（ａ）は、従来例に係る液晶表示パネルの作成方法について示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の上面図である。
【符号の説明】
１１ａ，１４ａ，２２，２２ａ，２２ｂ，２３，２３ａ，２３ｂ ガラス基板、１２ａ，１７ａ 透明電極、
１３ａ，１８ａ 配向膜、
１５ａ カラーフィルタ、
１６ａ 保護膜、
１９ａ〜１９ｃ，２０，２０ａ，２１，２１ａ シール材、
２２ ガラス基板（第１の支持基板）、
２３ ガラス基板（第２の支持基板）、
２４，２４ａ，２７〜３０ 液晶、
２５，２６ 偏光板、
３１，３２ 接着材、
１０１ａ〜１０１ｊ，１０２ａ〜１０２ｆ 基板。

Claims (8)

1. ２つの基板間の少なくとも周辺部にシール材を挟んで前記２つの基板を重ね合わせて形成された液晶注入前の複数のパネルを、該パネルの一辺に沿ってかつ前記シール材の形成領域よりも内側の領域で切断し、前記パネルの切断辺同士を突き合わせて形成された合成パネルと、
   前記合成パネルを片方の基板面から支持する第１の支持基板、及びもう一方の基板面から支持する第２の支持基板と、
   前記片方の基板と前記第１の支持基板との間に介在し、前記液晶を密封する第１の密封手段と、
   前記もう一方の基板と前記第２の支持基板との間に介在し、前記液晶を密封する第２の密封手段とを有することを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記密封手段は、前記片方の基板と前記第１の支持基板を接着し、前記もう一方の基板と前記第２の支持基板を接着する接着材であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記密封手段は、前記片方の基板と前記第１の支持基板の間の少なくとも周辺部に形成され、前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間の少なくとも周辺部に形成されたシール材であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記片方の基板と前記第１の支持基板の間のシール材、及び前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間のシール材は、それぞれ前記片方の基板の突き合わせ箇所、及びもう一方の基板の突き合わせ箇所を塞いでいることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記片方の基板と前記第１の支持基板の間のシール材に囲まれた領域に液晶が充填され、かつ前記もう一方の基板と前記第２の支持基板間のシール材に囲まれた領域に液晶が充填されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
6. 前記シール材は、紫外線の照射により硬化する透明な樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
7. 前記片方の基板と前記第１の支持基板の間の液晶の液晶分子、及び前記もう一方の基板と前記第２の支持基板の間の液晶の液晶分子は垂直配向又は水平配向していることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パネル。
8. ２つの基板間の少なくとも周辺部にシール材を挟んで前記２つの基板を重ね合わせ、パネルを形成する工程と、
   前記パネルを複数作製して、各前記パネルを該パネルの一辺に沿ってかつ前記シール材の形成領域よりも内側の領域で切断し、液晶注入前の前記パネルの切断辺同士を突き合わせて合成パネルを形成する工程と、
   前記液晶を密封する密封手段を介在させて前記合成パネルを片方の基板面から支持する第１の支持基板を前記合成パネルに取り付ける工程と、
   前記液晶を密封する密封手段を介在させて前記合成パネルをもう一方の基板面から支持する第２の支持基板を前記合成パネルに取り付ける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。

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