JP3700180B2 - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は液晶表示パネル及びその製造方法に係り、特に、液晶パネル基板の内面上にラビング処理を施す場合の製造技術に関する。
背景技術
従来、液晶表示パネルを形成する場合には、一方のガラス製の液晶パネル基板の内面上にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなる透明電極を液晶表示領域内における画素領域毎に形成し、この透明電極に接続された引出配線を液晶表示領域外まで引き出し、引出配線の先端部に接続された外部接続端子を配列させて外部接続端子部を形成している。一方、液晶表示領域内においては、ポリイミドやポリビニルアルコール等の樹脂により配向膜が印刷形成される。この配向膜には後述するラビング処理が施される。
他方の液晶パネル基板の内面上にも透明電極が形成され、この透明電極の上にカラーフィルタが形成される。カラーフィルタの表面上は透明樹脂からなる保護膜で被覆され、さらに上記と同様の配向膜が形成された後にラビング処理が施される。
このように形成された２枚の液晶パネル基板は液晶表示領域を取り囲むように形成されたシール材を介して貼り合わされ、その後、シール材に取り囲まれた液晶封入領域内に液晶が充填される。
上記の液晶パネル基板の断面構造を第５図及び第６図に、その平面構造を第７図にそれぞれ示す。第６図及び第７図に示すものは、表面上に、透明電極１１、引出配線１８、外部接続端子１２及び配向膜１４を形成した液晶パネル基板１０である。この液晶パネル基板１０の表面上に透明電極１１、引出配線１８、外部接続端子１２及び配向膜１４を形成した後にラビング処理を施す場合には、周面に毛の密生した布（ラビングシート）を巻き付けたラビングローラ１５を回転させながら、第７図に示すように液晶パネル基板１０の表面上を斜めに擦っていく。このラビングローラの表面上に形成された毛１５ａによって、配向膜１４の表面に多数の微小な溝が形成される。液晶を配向膜１４の表面に接触させると、その溝に接触する液晶分子が溝の形成方向に配向するようになる。
ところが、上記従来のラビング処理においては、第７図に示すようにラビングローラ１５の一部が外部接続端子部１３や引出配線１８の表面に接触するので、この外部接続端子部１３に形成された外部接続端子１２や引出配線１８にラビングローラ１５の毛１５ａが当たり、第６図に示すようにラビングローラの毛先に付着した毛１５ａの削れ屑や配向膜１４の削れ屑等の付着物１５ｂが外部接続端子１２や引出配線１８の側面壁によって除去される。一方、外部接続端子部１３や引出配線１８に接触しないラビングローラ１５の表面部分は、付着物１５ｂが除去されない。したがって、ラビングローラ１５の表面に接触する配向膜１４の表面のうち、第７図に示す領域Ａでは付着物１５ｂの付着が少ないのに対し、第７図に示す領域Ｂでは配向膜１４の表面に付着物１５ｂが多く付着し、図示のようにラビング状態がマダラになってしまうため、液晶表示領域内の表示ムラが発生するという問題点がある。
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、ラビング処理時にラビングローラによる処理ムラを防止し、液晶表示の表示ムラを低減した液晶表示パネル及びその製造方法を提供することにある。
発明の開示
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、表示領域内に電極パターンを有する液晶表示パネルの製造方法において、前記電極パターンと、側面壁を有する外部接続端子と、前記電極パターン及び前記側面壁を有する外部接続端子部を接続する側面壁を有する引出配線と、を形成する工程、前記側面壁を有する外部接続端子部及び前記側面壁を有する引出配線上に、膜厚が前記外部接続端子部の厚さの５〜５０％以下である絶縁膜を形成する工程、前記電極パターン上に配向膜を形成する工程、及び前記絶縁膜及び前記配向膜をラビング処理する工程を具備し、前記ラビング処理は、表面に多数の毛を備えたラビングシートが円筒状のローラに巻きつけられたラビングローラを前記液晶パネルの基板に押し付けた状態で
前記ラビングローラを回転させながら行うものであり、前記ラビング処理は、前記外部接続端子部または前記引出配線から前記表示領域内に向かって行われ、前記絶縁膜には、前記引出し配線及び前記外部接続端子よりも表面摩擦の低い膜を用いたことを特徴とする。
この手段によれば、液晶表示領域の周囲部の引出線及び/又は外部接続端子手段の少なくとも一部を、表面摩擦の低い膜を用いて形成された絶縁膜が被覆していることより、被覆部分の表面摩擦が低減されるので、引出線や外部接続端子に接触することで生じていた配向膜に対するラビング処理のムラが低減され、表示ムラの低減された液晶表示パネルの製造方法を提供する事ができる。
なお、絶縁膜の表面摩擦は引出配線や外部接続端子部よりも全体として低く
なればよく、このことによってラビング処理に用いる部材(ラビングローラ)の
もたらす配向膜表面への影響が低減される。
また、絶縁膜と配向膜とは相互に重ならないように形成されていても、後述するように完全に重なるように形成されていても、さらには一部が重なるように形成されていてもよい。
特に、前記絶縁膜がアクリル樹脂を含む場合には、アクリル樹脂で構成する事により透明膜を形成することも容易であり、しかも表面摩擦の低い絶縁膜を確実に得ることができる。
この場合にはさらに、前記絶縁膜の厚さが１００〜２００Åであることにより、表面摩擦の低いアクリル樹脂で絶縁膜を形成しても厚さが薄いために絶縁膜の密着性が低下しにくいために、液晶表示パネルの剥離を防止する事ができる。
また、上記の本発明の液晶表示パネルの製造方法において、前期表示領域内にカラーフィルタを形成する工程、及び前記カラーフィルタ上に前記絶縁膜を形成する工程を具備し、前記絶縁膜は、前記カラーフィルタ及び前記配向膜の間に配置されていることを特徴とする。
この場合には、カラーフィルタの保護膜を兼ねた絶縁膜によりラビング処理のムラを防止することができるので、製造工程数の増加を抑制することができる。
また、他方の前記液晶表示パネル基板の内面上にはカラーフィルタが形成され、前記絶縁膜が前記カラーフィルタの表面を保護膜として被覆している場合には、カラーフィルタの保護膜を兼ねた絶縁膜によりラビング処理のムラを防止できるので、製造工程数の増加を抑制できる。また、他方の液晶表示パネル基板の内面上に形成された配向膜の周囲部の絶縁膜は、表面摩擦の低い膜で形成されているのことにより、ラビング処理品質の向上が期待できるとともに、一方の液晶パネル基板の絶縁膜と同材質でカラーフィルタの保護膜が形成できるため材料管理が容易になり、製造コストの増加を抑制できる。
また、上記の本発明の液晶表示パネルの製造方法において、前記絶縁膜を形成する工程において、前記絶縁膜は前記液晶表示パネルの基板のほぼ全面上に形成されることを特徴とする。
この場合には、絶縁膜を液晶表示パネルの基板のほぼ全面上に形成するので、選択形成やパターニング処理の必要がないため、スピンコート法等の容易で、かつ工程数の少ない方法で形成することができる。
また、上記の本発明の液晶表示パネルの製造方法において、前記絶縁膜は少なくとも前記ラビング処理が開始される側の前期外部接続端子及び前記引出配線上に形成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る実施形態の液晶表示体の構造を示す拡大端面図である。
第２図は、同実施形態においてラビング処理を施す様子を示す概略平面図である。
第３図は、同実施形態においてラビング処理を施す様子を示す拡大端面図（第２図のIII−III線に沿って切断した状態を示す端面図）である。
第４図は、本発明に係る異なる実施形態の液晶表示体の構造を示す拡大端面図である。
第５図は、従来の液晶表示パネルの構造例を示す拡大端面図である。
第６図は、従来の液晶表示パネルの製造方法においてラビング処理を施す様子を示す拡大端面図（第７図のＶ−Ｖ線に沿って切断した状態を示す端面図）である。
第７図は、従来の液晶表示パネルの製造方法においてラビング処理を施す様子を示す概略平面図である。
発明を実施するための好ましい形態
次に、添付図面を参照して本発明に係る液晶表示パネルの製造方法の実施形態について説明する。第１図は本実施形態により形成されたカラー液晶表示パネルの一部構造を示す拡大端面図、第２図は同パネルのラビング処理工程の様子を示す平面図、第３図は同パネルのラビング処理工程の様子を示す拡大端面図である。
本実施形態においては、液晶パネル基板１０の内面上の液晶表示領域となる部分に画素領域毎に透明電極１１が形成される。また、アルミニウムその他の金属材料を被着することにより、透明電極１１に導電接続された複数の引出配線１８が液晶表示領域内からその外側に伸びるように形成される。さらに、この引出配線１８の先端部に導電接続された外部接続端子１２が液晶表示領域の外部に形成される。外部接続端子１２の厚さは通常は１０００〜２０００Å程度である。
この透明電極１１、引出配線１８及び外部接続端子１２が形成された液晶パネル基板１０の内面上には、アクリル系熱硬化性樹脂をスピンコート法により全面に薄く塗布し、樹脂材料に適した加熱条件により硬化させ、最終的に膜厚が１００〜２００Å程度になるようにして透明絶縁膜１６を形成する。次に、この透明絶縁膜１６の表面上における液晶表示領域内にポリイミド樹脂を塗布し、焼成して厚さ７００〜８００Åの配向膜１４を形成する。
一方、液晶パネル基板２０の内面上における液晶表示領域には透明電極２１が形成され、その表面上にカラーフィルタ２２が印刷成形される。カラーフィルタ２２の表面上及び液晶表示領域の外部を含む全面には、スピンコート法により上述の透明絶縁膜１６と同材質で２００Å程度の厚さを持つ透明絶縁膜２３が形成される。この透明絶縁膜２３の表面上における液晶表示領域内には、上述の配向膜１４と同材質でほぼ同様の厚さを持つ配向膜２４が形成される。
上記のように内面上に層構造を形成した液晶パネル基板１０及び２０には、第２図及び第３図（図面には液晶パネル基板１０に対する処理状態が示されている。）に示すラビング処理が施される。このラビング処理の方法には種々ある。この実施形態では、表面に多数の毛１５ａを備えたラビングシートを円筒状のローラに巻き付けたラビングローラ１５を用いる。そして、ラビングローラ１５を所定の圧力で液晶パネル基板１０に対して押し付けた状態で、液晶パネル基板との接触表面がラビングローラ１５の移動方向と同じ方向に回動するような回転方向で回転させながら液晶パネル基板１０の内面を擦り、ラビングローラを移動させていく。
上記透明絶縁膜１６は外部接続端子１２や引出配線１８の厚さに対して極めて薄く形成されているが、外部接続端子１２及び引出配線１８の表面に存在する凹凸や突出形状を緩和するように被覆し、しかも、透明絶縁膜１６がアクリル系樹脂で形成されているため、引出配線１８及び外部接続端子１２よりも表面摩擦が低くなる。したがって、ラビングローラ１５によってラビングが行われる際に、毛１５ａと外部接続端子１２や引出配線１８との間で毛１５ａの削り屑が発生したり、前段階の配向膜との接触により発生した配向膜材の屑や毛１５ａ自体の屑が外部接続端子１２や引出配線１８に接触した部分だけ外部接続端子１２や引出配線１８の側面壁により除去されるような事態が発生せず、その結果、液晶表示領域内の配向膜１４に対して均一なラビング処理を施すことができる。
上記ラビング処理は、液晶パネル基板２０に対しては、液晶パネル基板１０に対して行われるラビング処理の方向に直交する方向に同様に施される。この液晶パネル基板２０においても、複数の透明電極２１毎に導電接続された複数の引出配線が設けられ、これらの引出配線は、液晶パネル基板１０上に形成された上記の外部接続端子１２に導電接続されている。
次に、液晶パネル基板１０と液晶パネル基板２０とを、第１図に示すように、互いに配向膜を形成した内面を向けた状態で紫外線硬化樹脂等から成るシール材３０を介して貼り合わせる。このシール材３０は液晶表示領域を取り囲むように枠状に形成され、液晶パネル基板１０と２０を貼り合わせることにより液晶封入領域が構成される。シール材３０の一部は液晶封入領域に封入口が形成されるように予め欠けている。
最後に、封入口から液晶３１を注入し、封入口を封止することにより液晶層を挟持した液晶表示パネルが形成される。その後、液晶パネル基板の一部を切断除去して、外部接続端子部を露出させ、表面上を被覆する透明絶縁膜１６をプラズマアッシング等により除去する。複数の液晶表示部を一体に形成している場合には、それぞれの液晶表示部を切断分離する。
上記の例では液晶パネル基板１０のみに外部接続端子部１３を形成しているが、外部接続端子部を備えていない液晶パネル基板２０においても、液晶表示領域の外縁部に引出配線が存在するため、引出配線に起因するラビングムラを防止することができる。
ここで、液晶パネル基板１０には外部接続端子部を設けず、液晶パネル基板２０の方に外部接続端子部を形成してもよい。また、両基板１０，２０に共に外部接続端子部を設けてもよい。この場合、いずれの液晶パネル基板１０，２０に対しても透明絶縁膜１６，２３が形成されているので、外部接続端子部がいずれの基板に形成されている場合でも、上述の場合と同様に配向膜のラビング処理のムラを防止することができる。
透明絶縁膜１６，２３は表面摩擦を外部端子部１３よりも低減できるものであれば上記材質に限らず他の材質でもよい。また、反射型液晶表示体を構成する液晶パネルを製造する場合には、反射側の基板（特に透明電極の代わりに反射電極が形成されるもの）には透明でない絶縁膜を形成してもよい。
透明絶縁膜の厚さは、上記材質においては液晶パネル基板とシール材との密着性を確保するために２００Å以下が好ましく、また、スピンコート法により容易に形成できる厚さとして１００Å以上であることが望ましい。透明絶縁膜が２００Åよりも厚くなると、密着性が低下して、液晶パネルにおいて基板間の剥離が発生する恐れが高くなる。
一般に、表面摩擦の低い膜では密着性が低いため、上記透明絶縁膜の代わりに異なる材質の膜を用いた場合でも、厚さを薄くしその密着性を高めることは液晶パネル基板の剥離を防止する上で意義がある。本発明では特に表面摩擦の低い膜を形成するため、外部接続端子の厚さよりもかなり薄い膜でもラビング処理のムラを防止する上で効果があり、一方、凹凸形状を構成する外部端子部にて薄く被着することにより、形成した膜自体の液晶パネル基板に対する密着性を挙げることができる。形成する膜厚としては、外部端子部の厚さの５〜５０％以下であることが望ましい。
従来の液晶表示パネルの製造工程においては、上記ラビング処理のムラによる表示ムラが程度の差こそあれほぼ９０％を越える割合で発生していたのに対し、上述の本実施形態によって絶縁膜を厚さ約１５０〜１９０Åの範囲で形成して製造した液晶パネル基板においては、ラビング処理に起因する観測可能な表示ムラは１０％以下と激減した。このため、製造工程における歩留りは大幅に高まり、最終製品としての表示品質も大きく向上した。
なお、上記実施形態では透明絶縁膜を液晶パネル基板の内面全体に塗布形成しているが、同様の効果を得るには、少なくとも引出配線及び外部端子部を包含する液晶表示領域の周囲部に絶縁膜を形成すれば良い。この場合でも、配向膜の周囲が均一に絶縁膜によって覆われるため、同様にラビング処理のムラを防止することができるからである。
第４図には、上記と異なる実施形態の液晶表示パネルの端面構造を示す。この実施形態において、先の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。この実施形態では、透明電極１１に接続された引出配線１８の先端部に外部接続端子１２が設けられている点は先の実施形態と同様であるが、液晶表示領域及び引出配線１８上にのみ絶縁膜１６が形成され、外部接続端子１２上には絶縁膜が形成されていない点で異なる。
この実施形態では、引出配線１８上に絶縁膜の周縁部１６ａを配置することにより、外部接続端子１２に起因するラビングムラについては防止することはできないものの、外部接続端子１２よりも液晶表示領域に近い部分に形成されている引出配線１８に起因するラビングムラを防止することができるとともに、後に、外部接続端子１２上の絶縁膜を除去する必要がなくなるという利点がある。
このように、本発明による効果は、上述の絶縁膜により、引出配線又は外部接続端子の少なくともいずれか一方の一部を含む、液晶表示領域の周囲部を被覆することによって発揮される。たとえば、上記透明絶縁膜１６，２３と同様の絶縁膜は、第４図に示すように引出配線１８上にのみ形成されていてもよい。或いはまた、たとえば、液晶表示領域の周囲部のうち、第２図に示すラビングローラ１５によるラビング処理が最初に行われる側（第２図における液晶表示領域の上側）の外部接続端子１２又は引出配線１８に対してのみ絶縁膜で被覆してもよい。第２図に示す液晶表示領域の下側に形成されている引出配線１８及び外部接続端子１２には、ラビングローラ１５による液晶表示領域に対するラビング処理に影響を及ぼさないからである。
産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、液晶表示領域の周囲部の引出配線及び／又は外部接続端子部の一部を絶縁層が被覆することにより、表面摩擦が低減されるので、引出配線及び／又は外部接続端子部に接触することにより生じていたラビング処理のムラが低減され、液晶表示パネルの表示ムラを低減することができる。したがって、液晶表示パネルの表示品質が向上するとともに、液晶表示パネルの製造時の歩留まりを高めることができる。

Claims (6)

1. 表示領域内に電極パターンを有する液晶表示パネルの製造方法において、
   前記電極パターンと、側面壁を有する外部接続端子と、前記電極パターン及び前記側面壁を有する外部接続端子部を接続する側面壁を有する引出配線と、を形成する工程、
   前記側面壁を有する外部接続端子部及び前記側面壁を有する引出配線上に、膜厚が１００〜２００Åである絶縁膜を形成する工程、
   前記電極パターン上に配向膜を形成する工程、及び
   前記絶縁膜及び前記配向膜をラビング処理する工程を具備し、
   前記ラビング処理は、表面に多数の毛を備えたラビングシートが円筒状のローラに巻きつけられたラビングローラを前記液晶パネルの基板に押し付けた状態で、前記ラビングローラを回転させながら行うものであり、
   前記ラビング処理は、前記外部接続端子部または前記引出配線から前記表示領域内に向かって行われ、
   前記絶縁膜には、前記引出し配線及び前記外部接続端子よりも表面摩擦の低い膜を用いたことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
2. 請求項１において、前記側面壁を有する外部接続端子上に形成された前記絶縁膜を除去する工程を更に具備することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
3. 請求項１において、前記絶縁膜はアクリル樹脂を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
4. 請求項１において、
   前記表示領域内にカラーフィルタを形成する工程、及び
   前記カラーフィルタ上に前記絶縁膜を形成する工程を具備し、
   前記絶縁膜は、前記カラーフィルタ及び前記配向膜の間に配置されていることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
5. 請求項１において、前記絶縁膜を形成する工程において、前記絶縁膜は前記液晶表示パネルの基板のほぼ全面上に形成されることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
6. 請求項１において、前記絶縁膜は少なくとも前記ラビング処理が開始される側の前記側面壁を有する外部接続端子及び前記側面壁を有する引出配線上に形成され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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