JP4320339B2 - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置の液晶パネルの製造方法に関する。
従来、製造が容易であって、液晶のシール性に優れた液晶パネルとして、表側の透明電極基板と、ブラックマトリックスを有する裏側電極基板(ＢＭ電極基板)と、これらの基板間に挟まれた液晶層とを有し、該液晶層の周縁が紫外線硬化樹脂からなるシール材によって囲まれた構造を有する液晶パネルにおいて、該シール材に積層されるＢＭ電極基板の周縁部に紫外線透過性のチタンブラック粉末が含有されており、紫外線照射によって上記シール材を硬化させるものがあった(例えば特許文献１参照)。
特開平２００５−９９５４１号公報
この種の液晶パネルの製造に関しては、従来、ＯＤＦ(One Drop Filling)工程後の基板の貼り合わせ(封着)工程において、液晶がシールの外側に漏れ出す不良が発生するおそれがあった。これは図５に示すように、基板１に対向基板２が貼り合わされる時、液晶３が対向基板２と触れることで液晶３が基板１の画素領域全体に拡がるときに対向基板２の表面を伝わってはみ出すことにより、液晶漏れが発生していた。
また図６に示すように、シール材４の高さが低いことから、基板１の画素領域から液晶３がシール材４を乗り越えてはみ出すことにより、液晶漏れが発生していた。
さらにまた図７に示すように、硬化前のシール材４を液晶３が突き抜けて滲み出て液晶漏れが発生していた。
この発明は、製造時の液晶漏れを防止するようにした液晶パネルの製造方法を提供することを目的とする。
この発明は、液晶表示装置の液晶パネルの製造方法であって、その製造過程のセル工程において、一対の基板の一方の基板に、基板中央の画素領域の外側の基板の周縁部全周に渡って延びる液晶漏れ防止用の第１の構造物を形成する工程と、前記第１の構造物に沿って第１の構造物を上から覆うようにシール材を形成する工程と、一対の基板の他方の基板に、前記一方の基板と対向した時にシール材が形成された部分に沿って、かつシール材の幅の内側で第１の構造物の内側又は外側に沿って延びるように、基板中央の画素領域の外側の基板の周縁部全周に渡って延びる液晶漏れ防止用の第２の構造物を形成する工程と、前記シール材の内側の画素領域に液晶を入れる工程と、前記シール材の幅の内側で前記第２の構造物が第１の構造物の内側又は外側に沿って延びるように、前記他方の基板を、前記第２の構造物が前記シール材を貫くようにして一方の基板の前記シール材上に載せ、一方の基板側に押さえ付けて貼り合わせる工程と、前記シール材を硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする液晶パネルの製造方法にある。
この発明においては、シール材硬化前の基板の貼り合わせ時の液晶のセル外部への漏れを防止することができる。
以下、本発明による液晶パネルの製造方法を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態による液晶パネルの製造方法のセル工程を説明するための断面図である。基板１と対向基板２からなる一対の基板は、一方が画素領域に表示画像制御を行うＴＦＴ(Thin Film Transistor)がアレイ状に形成(図示省略)されたアレイ基板、他方が画素領域にカラーフィルタが形成(図示省略)されたカラーフィルタ基板からなり、どちらがどちらであってもよい。
まず、図１の(ａ)に示すように、基板１の一方の主面上に液晶漏れ防止用構造物５(以下構造物とする)を形成する。構造物５は基板１上の周縁部全周に渡って、かつ後述のシール材４が形成される部分に沿って形成する。この構造物５の形成方法については後述する。次に(ｂ)に示すように、形成された構造物５上にかつ上部から覆うようにして、構造物５に沿って基板１上の周縁部全周に渡り、光硬化性又は熱硬化性を有するシール材４を塗布、印刷して形成する。
次に(ｃ)に示すように、基板１の構造物５及びシール材４で周囲を囲われた画素領域上にＯＤＦ等で液晶３を滴下し、また、対向基板２を準備する。そして次に(ｄ)に示すように、基板１と対向基板２の主面同士が向き合うように、対向基板２をシール材４上に載せ、次に基板１側に押さえ付けて貼り合わせて積層する。この際、対向基板２を基板１側に押さえ付ける前のシール材４上に載せた時点で、滴下された液晶３の高さよりも構造物５上のシール材４の頂部までの高さが高くなるように構造物５を形成してシール材４の高さを調整することにより、液晶３が対向基板２に接する前にシール材４が対向基板２に接するようにする。
これにより(ｅ１)に示すように液晶３が対向基板２に接して画素領域内や対向基板面に拡がっても、また(ｅ２)に示すように液晶３がシール材４を乗り越えようとしても、シール材４が壁となり、液晶が漏れるのを防ぐことができる。
次に(ｆ)に示すように、基板１と対向基板２間に液晶３が完全に充填された状態で、紫外線照射、又は加熱によりシール材４を硬化させシーラントを形成する。
実施の形態２．
図２はこの発明の別の実施の形態による液晶パネルの製造方法のセル工程を説明するための断面図である。図２において、図１で示したものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。この実施の形態においても、基板１と対向基板２からなる一対の基板は、一方が画素領域に表示画像制御を行うＴＦＴ(Thin Film Transistor)がアレイ状に形成(図示省略)されたアレイ基板、他方が画素領域にカラーフィルタが形成(図示省略)されたカラーフィルタ基板からなり、どちらがどちらであってもよい。
まず、図２の(ａ)に示すように、基板１の一方の主面上に液晶漏れ防止用構造物５ａ(以下構造物とする)を形成する。構造物５ａは基板１上の周縁部全周に渡って、かつ後述のシール材４が形成される部分に沿って形成する。この構造物５ａの形成方法については後述する。次に(ｂ)に示すように、形成された構造物５ａを上部から覆うようにして、構造物５ａに沿って基板１上の周縁部全周に渡り、光硬化性又は熱硬化性を有するシール材４を塗布、印刷する。
次に(ｃ)に示すように、基板１の構造物５ａ及びシール材４で周囲を囲われた画素領域上に液晶３を滴下し、また、液晶漏れ防止用構造物５ｂ(以下構造物とする)を形成した対向基板２を準備する。この構造物５ｂは、対向基板２が基板１と構造物を形成する主面同士が向かい合うように対向した時にシール材４が形成される部分に沿って、かつシール材４の幅の内側で基板１の構造物５ａと一方が他方の周縁部の内側に沿って延びるように、対向基板２上の周縁部全周に渡って形成する。
そして次に(ｄ)に示すように、基板１と対向基板２の構造物が形成された主面同士が向き合うように、さらにシール材４の幅の内側で構造物５ｂが構造物５ａの内側又は外側に沿って延びるように、対向基板２を、構造物５ｂがシール材４を貫くようにして基板１のシール材４上に載せ、(ｅ)に示すように基板１側に押さえ付けて貼り合わせ、積層する。構造物５ａ、５ｂの高さは、対向基板２を基板１側に押さえ付けて貼り合わせる前の、対向基板２をシール材４上に載せた時に、水平方向すなわち基板１や対向基板２の主面と平行な方向に関して互いに少なくとも少しオーバーラップ(水平方向に関して互いに少し重なる)する高さとする。このように、シール材４の中に構造物５ａ、５ｂで壁を作ることで、硬化前のシール材４の中に染み込んだ液晶３の進行を防ぎ液晶３が漏れるのを防ぐことができる。
次に(ｆ)に示すように、基板１と対向基板２間に液晶３が完全に充填された状態で、紫外線照射、又は加熱によりシール材４を硬化させる。
なお上述の実施の形態と同様に、図２の(ｄ)に示す、対向基板２をシール材４上に載せた時点で、滴下された液晶３の高さよりも構造物５ａ上のシール材４の頂部までの高さが高くなるように構造物５ａを形成してシール材４の高さを調整すれば、液晶３が対向基板２に接する前にシール材４が対向基板２に接するようにでき、液晶３が対向基板２に接して画素領域内や対向基板面に拡がっても、また液晶３がシール材４を乗り越えようとしても、シール材４が壁となり、液晶が漏れるのを防ぐことができる。
上記各実施の形態の構造物５，５ａ，５ｂの形成方法は共通であり、以下に説明する。図３は基板１、対向基板２に透明平坦化膜を形成する際に同時に形成する方法を示すもので、アレイ基板及びカラーフィルタ基板のいずれにも適用可能である。図３の(ａ)に示すように、画素領域にＴＦＴアレイ又はカラーフィルタからなる部品１１が形成された基板(１，２)一面に、ポリマー等からなる透明平坦化膜１２を形成する。透明平坦化膜１２の膜の厚みは形成すべき構造物の高さとする。そして次に(ｂ)に示すように、露光と現像、またはエッチング等により、画素領域及び構造物５，５ａ，５ｂの部分を残すようにして透明平坦化膜１２の不要な部分を除去する。そしてその後、構造物５，５ａ，５ｂ上にシール材４が塗布又は印刷される。液晶３は画素領域と構造物５，５ａ，５ｂの間に溝を超えて、さらに上部にシール材４が形成された構造物５，５ａ，５ｂを乗り越えなければ外部に漏れたり染み出ることはない。
図４は基板１、対向基板２にカラーフィルタを形成する際に同時に形成する方法を示すもので、カラーフィルタ基板に適用可能である。図４の(ａ)に示すように、カラーフィルタの光の三原色の例えば最初に赤色フィルタＲを形成する際に、基板の画素領域外側の周縁部の構造物５，５ａ，５ｂを形成する位置にカラーフィルタと同じ材料で部分構造物を形成し、以下同様にして(ｂ)(ｃ)に示すように、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢを形成する際にカラーフィルタと同じ材料で部分構造物を積層して構造物５，５ａ，５ｂを形成する。なお構造物の高さの調整は、構造物部分のみ、同じ色のカラーフィルタ材料を複数回塗布する、あるいはいずれかの色のカラーフィルタの形成時に部分構造物を形成しないこと等で行う。
なお、各構造物の形成方法は上記の方法に限定されるものではなく、構造物は液晶を浸透させない材料のものを、基板の周縁部全周に渡って延びるように形成すればよい。
この発明の一実施の形態による液晶パネルの製造方法のセル工程を説明するための断面図である。 この発明の別の実施の形態による液晶パネルの製造方法のセル工程を説明するための断面図である。 この発明による構造物の形成方法の一例を示す図である。 この発明による構造物の形成方法の別の例を示す図である。 液晶パネルの液晶漏れを説明するための図である。 液晶パネルの液晶漏れを説明するための図である。 液晶パネルの液晶漏れを説明するための図である。
符号の説明
１ 基板、２ 対向基板、３ 液晶、４ シール材、５，５ａ，５ｂ 構造物、１１ 部品、１２ 透明平坦化膜。

Claims (5)

  1. 液晶表示装置の液晶パネルの製造方法であって、その製造過程のセル工程において、
    一対の基板の一方の基板に、基板中央の画素領域の外側の基板の周縁部全周に渡って延びる液晶漏れ防止用の第１の構造物を形成する工程と、
    前記第１の構造物に沿って第１の構造物を上から覆うようにシール材を形成する工程と、
    一対の基板の他方の基板に、前記一方の基板と対向した時にシール材が形成された部分に沿って、かつシール材の幅の内側で第１の構造物の内側又は外側に沿って延びるように、基板中央の画素領域の外側の基板の周縁部全周に渡って延びる液晶漏れ防止用の第２の構造物を形成する工程と、
    前記シール材の内側の画素領域に液晶を入れる工程と、
    前記シール材の幅の内側で前記第２の構造物が第１の構造物の内側又は外側に沿って延びるように、前記他方の基板を、前記第２の構造物が前記シール材を貫くようにして一方の基板の前記シール材上に載せ、一方の基板側に押さえ付けて貼り合わせる工程と、
    前記シール材を硬化させる工程、
    を備えたことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
  2. 前記第１及び第２の構造物の高さが、前記貼り合わせる工程において、前記他方の基板を一方の基板の前記シール材上に載せた時に、基板と平行な方向に関して互いに少なくとも少しオーバーラップする高さになるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
  3. 前記第１の構造物の高さが、前記貼り合わせる工程において、前記他方の基板を一方の基板の前記シール材上に載せた時に、画素領域に入れられた液晶の高さよりも構造物上のシール材頂部までの高さが高くなるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶パネルの製造方法。
  4. 前記一方の基板又は他方の基板が画素領域にＴＦＴがアレイ状に形成されるアレイ基板からなり、該基板に形成される前記第１又は第２の構造物をアレイ基板の平坦化膜を形成する時に一緒に同じ材料で形成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の液晶パネルの製造方法。
  5. 前記他方の基板又は一方の基板が画素領域にカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板からなり、該基板に形成される前記第１又は第２の構造物をカラーフィルタ基板のカラーフィルを形成する時に一緒に同じ材料を積層して形成することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の液晶パネルの製造方法。
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