JP6255462B2 - Alignment film printing plate - Google Patents
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Description
本発明は表示装置に係り、特に配向膜をフレキソ印刷によって形成する液晶表示装置の歩留まりを向上させることが出来る製造方法およびフレキソ印刷に用いる印刷版に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a manufacturing method capable of improving the yield of a liquid crystal display device in which an alignment film is formed by flexographic printing, and a printing plate used for flexographic printing.
液晶表示装置に使用される液晶表示パネルは、画素電極および薄膜トランジスタ(TFT)等を有する画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、TFT基板に対向して、TFT基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、TFT基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。 A liquid crystal display panel used for a liquid crystal display device includes a TFT substrate in which pixels having pixel electrodes and thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix, and a location corresponding to the pixel electrode of the TFT substrate facing the TFT substrate. A counter substrate on which a color filter or the like is formed is disposed, and a liquid crystal is sandwiched between the TFT substrate and the counter substrate. An image is formed by controlling the light transmittance of the liquid crystal molecules for each pixel.
液晶表示装置では、TFT基板と対向基板に形成された配向膜によって、液晶分子の初期配向を行い、この液晶分子の初期配向の状態を、画素電極に映像信号を印加することにより、画素電極と対向電極との間に形成された電界によって変化させることによって、液晶表示パネルを透過する光の量をコントロールしている。液晶分子の初期配向の向きは配向膜をラビング処理あるいは光配向処理することによって規定している。 In a liquid crystal display device, initial alignment of liquid crystal molecules is performed by alignment films formed on a TFT substrate and a counter substrate, and the initial alignment state of the liquid crystal molecules is applied to the pixel electrode by applying a video signal to the pixel electrode. The amount of light passing through the liquid crystal display panel is controlled by changing the electric field formed between the counter electrode and the counter electrode. The direction of the initial alignment of the liquid crystal molecules is defined by rubbing or photoaligning the alignment film.
配向膜は、所定の粘度の液体の有機材料を例えば、フレキソ印刷によってTFT基板あるいは対向基板に塗布し、その後、配向膜材料を焼成してイミド化し、配向膜としている。配向膜のフレキソ印刷は、次のようにして行われる。すなわち、注入ノズルから配向膜材料を円筒状のアニックスロールに滴下し、配向膜材料を液展開手段(ドクターブレード)を用いてアニックスロールに均一に塗布し、これを印刷版に転写し、印刷版からTFT基板あるいは対向基板に印刷する。 For the alignment film, a liquid organic material having a predetermined viscosity is applied to the TFT substrate or the counter substrate by, for example, flexographic printing, and then the alignment film material is baked and imidized to form an alignment film. Flexographic printing of the alignment film is performed as follows. That is, the alignment film material is dropped onto the cylindrical anix roll from the injection nozzle, the alignment film material is uniformly applied to the anix roll using a liquid developing means (doctor blade), and this is transferred to the printing plate. To the TFT substrate or the counter substrate.
「特許文献1」には、印刷版において、アニックスロールから供給された配向膜液を保持する格子交差点上に形成する凸部の平面形状を円形ではなく、十字形状とすることによって、配向膜厚のばらつきを軽減する構成が記載されている。
In “
「特許文献2」には、配向膜の厚さが周辺において大きくなることを防止するために、印刷版における網点または格子点に形成される凸部の密度を、周辺において、中央よりも密にする構成が記載されている。
In “
図8は印刷版に多数形成される個々の液晶表示装置に対応する配向膜印刷パターン20の平面図である。図8において、配向膜印刷パターン20には、配向膜液を保持するために、多数の凸部21が形成されている。凸部21と凸部21の間に配向膜液が保持され、これが、マザー基板に転写されて配向膜が形成される。図9は、図8の拡大図であり、実際の配向膜印刷パターン20における凸部21の形状および密度に近い平面形状となっている。
FIG. 8 is a plan view of an alignment
印刷版は、配向膜印刷をする前に表面を清浄化するために、拭き取り作業が行われる。印刷版は、弾性を有するアクリル樹脂によって形成されているので、強度は十分ではなく、拭き取り作業をしたときに、凸部が剥離し、欠損してしまうという問題が生じていた。拭き取り作業は、図8あるいは図9の矢印の方向から行われる。 The printing plate is wiped to clean the surface before alignment film printing. Since the printing plate is formed of an acrylic resin having elasticity, the strength is not sufficient, and when the wiping operation is performed, there is a problem that the convex portion is peeled off and is lost. The wiping operation is performed from the direction of the arrow in FIG.
この場合、凸部21の欠落あるいは剥離は、特に、拭き取りが開始される配向膜印刷パターン20の端部付近において生じやすい。凸部21が剥離すると、剥離した凸部21が異物不良の原因となって、液晶表示装置の歩留まりの低下をきたす。
In this case, missing or peeling of the
拭き取り作業は、配向膜印刷の開始時に行われるほか、配向膜印刷作業が中断し、再開する前にも行われる。配向膜印刷が90秒程度中断しただけで、配向膜印刷パターンの拭き取り作業が必要になるので、拭き取り作業の頻度は多くなる。 The wiping operation is performed at the start of alignment film printing, and also before the alignment film printing operation is interrupted and restarted. Since the alignment film printing pattern needs to be wiped only after the alignment film printing is interrupted for about 90 seconds, the frequency of the wiping operation increases.
本発明の課題は、配向膜印刷パターン20の拭き取り作業において、配向膜印刷パターン20に形成されている凸部21が拭き取り作業によって欠落あるいは剥離することを防止し、液晶表示装置の異物不良を防止することである。
An object of the present invention is to prevent the
本発明は上記問題を克服する液晶表示装置の製造方法であり、具体的な手段は次のとおりである。 The present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display device that overcomes the above problems, and specific means are as follows.
(1)アニックスロールから供給される配向膜液を保持し、基板に配向膜をフレキソ印刷する配向膜印刷版であって、前記配向膜印刷版には、複数の配向膜印刷パターンが形成され、前記配向膜印刷パターンは、マトリクス状に形成された凸部と、周辺の少なくとも1辺に形成された線状の土手を有し、前記凸部の径は、前記配向膜印刷パターンの中央よりも周辺において小さく、前記周辺の前記凸部と前記線状の土手との間にはスペースが形成されていることを特徴とする配向膜印刷版。 (1) An alignment film printing plate that holds the alignment film liquid supplied from the anix roll and flexographically prints the alignment film on the substrate, and a plurality of alignment film printing patterns are formed on the alignment film printing plate, The alignment film print pattern has a convex portion formed in a matrix and a linear bank formed on at least one side of the periphery, and the diameter of the convex portion is larger than the center of the alignment film print pattern. An alignment film printing plate characterized in that it is small in the periphery, and a space is formed between the peripheral convex portion and the linear bank.
(2)前記線状の土手は、前記1辺を含む4辺に形成されていることを特徴とする(1)に記載の印刷版。 (2) The printing plate according to (1), wherein the linear bank is formed on four sides including the one side.
(3)前記配向膜印刷パターンの中央における前記凸部の径をd1とし、周辺における前記凸部の径をd2とした場合、d2/d1は、20%〜70%であることを特徴とする(1)または(2)に記載の配向膜印刷版。 (3) When the diameter of the convex part in the center of the alignment film printing pattern is d1, and the diameter of the convex part in the periphery is d2, d2 / d1 is 20% to 70%. The alignment film printing plate as described in (1) or (2).
(4)前記配向膜印刷パターンの中央における前記凸部の径をd1とし、周辺における前記凸部の径をd2とした場合、d2/d1は、30%〜50%であることを特徴とする(3)に記載の配向膜印刷版。 (4) When the diameter of the convex part in the center of the alignment film printing pattern is d1, and the diameter of the convex part in the periphery is d2, d2 / d1 is 30% to 50%. The alignment film printing plate as described in (3).
(5)TFTと画素電極と配向膜を有するTFT基板と、配向膜を有する対向基板と、前記TFT基板の前記配向膜と前記対向基板の前記配向膜との間に液晶層が挟持された液晶表示装置の製造方法であって、前記配向膜は、フレキソ印刷によって形成し、前記フレキソ印刷は、(1)乃至(4)のいずれかに記載の配向膜印刷版を用いて行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 (5) A TFT substrate having a TFT, a pixel electrode and an alignment film, a counter substrate having an alignment film, and a liquid crystal layer having a liquid crystal layer sandwiched between the alignment film of the TFT substrate and the alignment film of the counter substrate A method for manufacturing a display device, wherein the alignment film is formed by flexographic printing, and the flexographic printing is performed using the alignment film printing plate according to any one of (1) to (4). A method for manufacturing a liquid crystal display device.
本発明によれば、印刷版の配向膜印刷パターンにおいて、少なくとも1辺に線状の土手を形成するので、配向膜印刷パターン周辺における凸部の欠落を防止することが出来、異物による液晶表示装置の製造歩留まりの低下を防止することが出来る。 According to the present invention, in the alignment film printing pattern of the printing plate, a linear bank is formed on at least one side, so that the lack of convex portions around the alignment film printing pattern can be prevented, and a liquid crystal display device caused by foreign matter It is possible to prevent a decrease in manufacturing yield.
また、本発明によれば、配向膜印刷パターンの凸部の径を周辺において、中央よりも小さくし、かつ、周辺の凸部と線状の土手との間にスペースを形成するので、周辺に形成した土手に起因して配向膜膜厚が不均一となることを防止することが出来る。 In addition, according to the present invention, the diameter of the convex portion of the alignment film print pattern is smaller in the periphery than the center, and a space is formed between the peripheral convex portion and the linear bank, It is possible to prevent the alignment film thickness from becoming nonuniform due to the formed bank.
以下に本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。 The contents of the present invention will be described in detail below using examples.
図1は、配向膜のフレキソ印刷の構成を示す模式図である。図1において、注入ノズル5から配向膜材料6がアニックスロール1に滴下される。注入ノズル5はアニックスロール1の軸方向に走査され、アニックスロール1上に配向膜材料6が均一に塗布されるようにしている。アニックスロール1は回転するが、このとき、ドクターブレード4を矢印の方向に揺動することによって、配向膜材料6がアニックスロール1にさらに均一に形成されるようにしている。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of flexographic printing of an alignment film. In FIG. 1, an
アニックスロール1に塗布された配向膜材料6は版胴3に巻きつけられた印刷版2に転写され、これをマザー基板10に転写することによって配向膜200がマザー基板10に印刷されることになる。印刷版2は矢印の方向に回転しながら、矢印の方向に進行するマザー基板10に配向膜を転写する。
The
ここで、マザー基板10とは、TFT基板が多数形成されたマザーTFT基板、あるいは、対向基板が多数形成されたマザー対向基板の総称をいう。図1に示すように、マザー基板10には、印刷版2から多数の配向膜200が印刷される。個々の配向膜200が個々のTFT基板あるいは個々の対向基板の配向膜200になる。
Here, the
図2は版胴3に巻きつけられる前の印刷版2の展開図である。図2において、印刷版2には多数の配向膜印刷パターン20が形成されている。図3は、図2における個々の配向膜印刷パターン20の詳細図であり、本発明における配向膜印刷パターン20の特徴を示す平面図である。図2において、配向膜印刷パターン20の1辺の外側には線状の土手22が形成されている。
FIG. 2 is a development view of the
配向膜印刷作業の初期、あるいは、配向膜印刷作業の中断から再開するときに行われる配向膜印刷パターン20の拭き取り作業は、図3における矢印の方向から行われる。線状の土手22が存在しているために、配向膜印刷パターン20内の個々の凸部21には、強い力が加わらないので、拭き取り作業によって凸部21が剥離する現象は免れることになる。
The wiping operation of the alignment
一方、土手22は線状に形成されているので、剥離に対しては強く、拭き取り作業によって欠落することは無い。したがって、本発明の配向膜印刷パターン20を用いることによって、異物不良を防止することが出来る。しかしながら、土手22を形成したことによって、配向膜に厚さむら等が生ずる。
On the other hand, since the
これに対して本発明は、配向膜印刷パターン20内の凸部21の平面的な径を配向膜印刷パターン20内の周辺において中央よりも小さくすることと、土手22と凸部21の間にスペース23を存在させることによって、配向膜の厚さむらを防止している。すなわち、配向膜印刷パターン20の周辺に存在する土手22の部分には配向膜材料(以下配向膜液という)は存在することが出来ないので、周辺において、配向膜の厚さが小さくなる傾向になる。
On the other hand, in the present invention, the planar diameter of the
これに対して、配向膜印刷パターン20の周辺において、凸部21の径を小さくすることによって、凸部21と凸部21の間の面積が大きくなり、保持する配向膜液の量を多くすることが出来る。また、凸部21と線状の土手22との間にスペース23を形成し、このスペース23に配向膜液を保持することによって、配向膜周辺に塗布される配向膜液の量を多くすることが出来る。このような構成によって、配向膜の厚さが周辺において薄くなる現象を防止することが出来る。
On the other hand, by reducing the diameter of the
ここで、マトリクス状に形成された凸部21と線状の土手22との間のスペース23は図3では誇張して大きく描いているが、実際のスペース23は配向膜液を保持することが目的なので、小さくてもよい。すなわち、このスペースは、凸部21と線状の土手22とが連続しない程度の間隔が存在していればよいという意味である。
Here, the
図4は、図3に示した配向膜印刷パターン20の、実際の形状に近い拡大図である。図4において、凸部21の径は中央付近よりも周辺において小さくなっている。したがって、凸部21と凸部21の間の面積が中央に比較して周辺において大きくなり、その分、配向膜液をより多く保持することが出来る。凸部21の列と線状の土手22との間にはスペースが存在し、この部分に配向膜液が保持されることになる。このように、凸部21の径が周辺において小さくなっていることと、線状の土手22と周辺の凸部21の間にスペースが存在することによって、線状の土手22が存在することによる配向膜周辺における厚さが小さくなる現象を防止し、均一な膜厚の配向膜を形成することが出来る。
FIG. 4 is an enlarged view close to the actual shape of the alignment
図5は本発明による配向膜印刷パターン20の断面図である。図5において、ベース25の上に凸部21あるいは土手22が形成されている。凸部21あるいは土手22は、ベース25の上に感光性のアクリル樹脂を塗布し、この感光性樹脂に紫外線を照射して、必要な部分を所定の溶液に対して非溶性とすることによって形成される。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the alignment
図5において、配向膜印刷パターン20の中央付近における凸部21の径d1は周辺における凸部21の径d2よりも小さい。なお、凸部21の径は、テーパが付いている場合は、上部の径をいう。中央付近の凸部21の径は例えば60μmであり、周辺における凸部21の径は例えば25μmである。凸部21の中央の径d1に対する周辺の凸部の径d2の割合、d2/d1は、20%〜70%であり、より好ましくは30%〜50%である。凸部21のピッチは配向膜印刷パターン20の中央部と周辺部では変化なく、例えば120μm程度である。
In FIG. 5, the diameter d1 of the
最外周の凸部21と土手22との間にはスペース23が存在している。配向膜印刷時には、このスペース23にも配向膜液が保持される。土手22の厚さは例えば、20μmである。このように土手22の幅は小さくとも、土手22は線状に形成されているので、拭き取りに対する耐性は強く、拭き取り作業時に土手22が欠落してしまうということは無い。
A
一方、凸部21の高さhは、配向膜印刷パターンの中央付近でも周辺でも同じ高さであり、例えば、20μm程度である。また、周辺に形成された土手22の高さも凸部21の高さと同じである。同じ感光性樹脂を露光することによって形成されるからである。
On the other hand, the height h of the
図6は、配向膜印刷パターン20に形成されている凸部21の径の変化を示すグラフである。図6の横軸は配向膜印刷パターン20の中央からの距離r(mm)であり、縦軸は、凸部21の図5に定義する凸部21の径d(μm)である。図6において、凸部21の径は中央から周辺20mm程度までは一定の60μmであり、20mmよりも外側prにおいて、凸部21の径にグレーディングがついており、このprの間に凸部21の径は例えば、60μmから25μm程度にまで小さくなっている。prの長さは、0.1mm〜0.4mm程度である。
FIG. 6 is a graph showing a change in the diameter of the
すなわち、凸部21の径は、配向膜印刷パターン20においてほぼ一定であり、極周辺において、径が中央部の径の40%程度にまで変化している。線状の土手22が存在することによる配向膜の膜厚への影響は、配向膜印刷パターン20の極周辺にのみ及ぶからである。
That is, the diameter of the
実施例1では、配向膜印刷パターン20の拭き取りを図3に示すように、1方向からのみ行う場合である。しかし、実際の装置では、配向膜印刷パターン20の拭き取りをいずれの方向からでもできるようにしておく必要がある場合もある。図7はこれに対応する配向膜印刷パター20の例である。図7において、凸部21を有する配向膜印刷パターン20を囲むようにして、線状の土手22が形成されている。土手22と凸部21の間にはスペース23が形成されている。このスペース23は図7では誇張して描かれているが、実際は、凸部21と土手22とが連続して形成されていない程度のスペースでよい。
In Example 1, the alignment
図7において、凸部21の径は中央付近では大きく、周辺では小さくなっている。凸部21の径の変化の仕方は実施例1の図5および図6に示したのと同じである。すなわち、実施例1では、凸部21の径は配向膜印刷パターンの中央から1方向にのみ変化しているが、本実施例では、4方に変化しているという点が異なるのみである。
In FIG. 7, the diameter of the
つまり、凸部21の径を変化させるのは、周辺に線状の土手22を形成したことにより、配向膜が周辺で薄くなる現象を対策するものであるから、凸部21の径が小さくなる領域も周辺の領域prの範囲内、すなわち、0,1mm〜0.4mmの範囲でよい。また、各辺において、スペース23を形成することも、実施例1において、説明したのと同じ理由である。
That is, the diameter of the
このように、本実施例によれば、配向膜印刷工程の初期、あるいは、印刷作業を中断した後再開するときに行う拭き取り作業を配向膜印刷パターンのいずれの方向からも行うことが出来るので、作業効率を向上させることが出来る。 Thus, according to this embodiment, the initial stage of the alignment film printing process, or the wiping operation performed when resuming after interrupting the printing operation can be performed from any direction of the alignment film printing pattern, Work efficiency can be improved.
1…アニックスロール、 2…印刷版、 3…版胴、 4…ドクターブレード、 5…注入ノズル、 6…配向膜液、 10…マザー基板、 20…配向膜印刷パターン、 21…凸部、 22…土手、 23…スペース、 25…印刷版ベース、 200…配向膜
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記配向膜印刷パターンは、多数の凸部を有し、
前記凸部の径は、前記配向膜印刷パターンの中央よりも周辺において小さく、
前記凸部のピッチは、前記配向膜印刷パターンの中央と周辺において実質的に同等であり、
前記配向膜印刷パターンは周辺の少なくとも1辺に形成された線状の土手を有し、前記周辺における前記凸部と前記土手の間にはスペースが存在していることを特徴とする配向膜印刷版。 An alignment film printing plate on which an alignment film printing pattern is formed,
The alignment film printing pattern has a large number of convex portions,
The diameter of the convex portion is smaller in the periphery than the center of the alignment film printing pattern,
Pitch of the protrusions, Ri substantially equal der in the center and the periphery of the alignment layer printing pattern,
The alignment layer printing pattern has at least linear bank formed on one side of the peripheral, the alignment film printing characterized that you have there space between the bank and the convex portion in the peripheral Edition.
前記配向膜印刷パターンは、多数の凸部と、周辺の少なくとも1辺に形成された線状の土手を有し、 The alignment film printing pattern has a large number of convex portions and a linear bank formed on at least one side of the periphery,
前記凸部の径は、前記配向膜印刷パターンの中央よりも周辺において小さく、 The diameter of the convex portion is smaller in the periphery than the center of the alignment film printing pattern,
前記配向膜印刷パターンの周辺における配向膜液保持量は、前記配向膜印刷パターンの中央における配向膜液保持量よりも多いことを特徴とする配向膜印刷版。 An alignment film printing plate, wherein the alignment film liquid holding amount in the periphery of the alignment film printing pattern is larger than the alignment film liquid holding amount in the center of the alignment film printing pattern.
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