JPH07140474A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 注入時の液晶材料の流動による配向不良がな
く、また液晶材料の劣化によるしきい値変化や表示ムラ
を抑制した液晶表示パネルの製造方法を提供すること。 【構成】 少なくとも一方がラビング処理されていない
有機塗布膜を上下2枚の基板１の透明電極上に形成し、
有機塗布膜を内面に対向してなる液晶表示パネルに液晶
を注入する際、液晶表示パネルの液晶シール部材４を注
入口部３の設置されている辺において基板端部５まで延
長し、液晶注入時に少なくとも有効表示部のパネル面温
度をネマティック−アイソトロピック相転移温度以上に
加熱し、液晶を注入した後に液晶注入口部３側の端面５
を所定位置で切断し、注入口部３を封止する液晶表示パ
ネルの製造方法である。 【効果】 ラビング処理しない液晶表示パネルの生産に
おいて、流動配向ムラのない、表示品位の優れた液晶表
示パネルを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルの製造
方法に関し、特にラビング処理を省略した液晶表示パネ
ルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示パネルは軽い、薄い、低
消費電力などの特徴を生かし、あらゆる携帯型映像、Ｏ
Ａ機器に搭載されている。現在、一般に実用化されてい
る液晶の動作モードとしては、上下の基板間で液晶分子
の長軸方向が約９０゜捻れた配向を有するツイステッド
ネマティック（ＴＮ）型、１８０゜〜２７０゜の捻れた
配向を有するスーパーツイステッドネマティック（ＳＴ
Ｎ）型がある。ＴＮ型は主として薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）などのアクティブマトリクス型液晶表示パネル
に、またＳＴＮ型は単純マトリクス型液晶表示パネルに
使用されている。

【０００３】近年、これらを使用したワークステーショ
ン、パーソナルコンピュータ、パームトップコンピュー
タおよび携帯型液晶テレビジョンなどのＯＡ・映像表示
機器の進展は目ざましいが、今後本格的に液晶表示ディ
スプレイが生産され、日常品として普及するためには、
いくつかの課題を克服する必要がある。

【０００４】ひとつは生産プロセスに関するもので、ラ
ビング処理プロセスの削除であり、もう一つは液晶表示
ディスプレイの表示性能に関するもので、視野角の拡大
である。

【０００５】前者のラビングプロセスとは、液晶表示パ
ネル基板にポリイミド有機薄膜を形成後、ポリエステル
布等で前記基板上のポリイミド有機薄膜を擦るプロセス
であり、充填した液晶分子を一定方向に配向させるため
に従来より必要な処理である。しかしラビング時に薄膜
トランジスタの静電破壊、発塵、膜汚染を引き起こすた
め、このような課題の解決および工数削減のためにこの
工程を削除する必要があった。これに対し近年、ＴＮ型
液晶表示パネルでは、ラビング処理プロセスの削除を図
る取り組みが幾つか行われている。例えば、フォトリソ
グラフィ技術を応用して、配向膜にマイクログルーブを
形成しネマティック液晶を配向させる方式（川田、高
頭、岐津、坂本、長谷川：第１７回液晶討論会予稿集、
2F108）などが提案されている。

【０００６】一方後者の、視野角の拡大に関しては、ワ
ークステーションやパーソナルコンピュータにおける表
示容量の拡大や、より精密な映像再現性のための多階調
フルカラー化に伴い、使用する液晶表示パネルサイズが
大型化、フルカラー化された結果、見込み角の増大によ
る視野角の狭さが大きな問題になってきている。例え
ば、大型透過型液晶表示パネルのほぼ中央に視点を置き
中間調表示を行った場合、中央部と上部および下部で光
の透過強度や色相が大きく異なり、表示品位が低下して
しまう。このため近年ＴＮ型液晶表示パネルでは、視野
角の拡大を図る取り組みが盛んに行われている。１例と
して、ＴＮ型液晶表示パネルの画素を２つの配向状態の
異なる領域に分割して視野角の拡大を図る方式（T.Taka
tori,K.Sumiyoshi,Y.Hirai,S.Kaneko:JAPAN DISPLAY '9
2,PP.591,(1992)など）が提案されている。この方式で
は１画素の配向領域を２分割するために、露光や２度の
ラビングを行う必要があり、プロセスが複雑になる。ま
た、より工程を簡略化して、視野角の拡大を図る別方式
が提案されている（Y.Toko,T.Sugiyama,K.Katoh,Y.Iimu
ra,S.Kobayashi:SID 93 DIGEST,PP.622,(1993)）。この
方式ではラビング処理を行わず液晶材料をネマティック
−アイソトロピック相転移温度以上で注入し、液晶分子
をランダムに配向させることで配向状態の異なる領域を
多数形成し、これにより視野角の拡大を図るものであ
る。

【０００７】即ち、この後者の方式では、ラビングプロ
セスの削除および視野角の拡大という要求を同時に満た
すという特徴がある。また、後者の方法の一変形とし
て、一方の基板のみをラビング処理して、従来のＴＮと
同じ単一配向状態（モノドメイン）の液晶表示パネルを
つくることも提案されているが、この方法では視野角の
拡大は期待できないものの、ＴＦＴ型においてはラビン
グ処理によるトランジスタの静電破壊が免れる点だけで
も効果は大きい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記方式に
よる液晶表示パネルを作製するためには、ネマティック
相での注入による流動配向不良を避けるために、パネル
面全体をネマチック−アイソトロピック相転移温度以上
に加熱し液晶を注入する必要があるが、従来の形状の液
晶表示パネルでは有効表示部と注入口側のパネル切断端
面が非常に接近しているため、パネル面全体をネマティ
ック−アイソトロピック相転移温度以上に加熱しても、
液晶表示パネルの下降後に、液晶皿中の液晶材料液面と
端面との接触時に熱伝導により注入口付近が冷却されて
しまい一部分ネマティック相になるため、流動配向不良
が発生するという問題点があった。

【０００９】また、この熱伝導による注入口付近の冷却
を避けるため、より高温に液晶表示パネルを加熱する、
もしくは予め液晶皿中の液晶材料温度を加熱すると、高
温真空時における液晶材料中の低沸点成分の散逸により
液晶材料が劣化し、液晶表示パネル電気光学特性の変化
や信頼性の低下が発生する問題点が新たに発生した。

【００１０】本発明は上記のような従来の液晶表示パネ
ルの製造方法の課題を解決し、生産性の向上した、配向
欠陥のない表示品位の優れた液晶表示パネルの製造方法
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
方がラビング処理されていない塗布膜を上下２枚の基板
の透明電極上に形成し、液晶注入口部を設けた状態で液
晶シール部材を形成し、前記液晶注入口部から液晶を注
入する液晶表示パネルの製造方法において、液晶を前記
液晶注入口部へ導くための別の液晶シール部材をその液
晶注入口部が存在する場所から基板端部まで形成し、液
晶注入時に少なくとも有効表示部のパネル面温度をネマ
ティック−アイソトロピック相転移温度以上に加熱し、
前記液晶を注入した後に、前記基板の前記液晶注入口部
側の端部を所定位置で切断するとともに前記注入口部を
封止する液晶表示パネルの製造方法である。

【００１２】

【作用】本発明では、液晶表示パネルの有効表示部と注
入口部側の基板端部との距離を十分にとることができる
ため、この部分が温度緩衝部として作用し、有効表示部
のパネル面温度をネマティック−アイソトロピック相転
移温度以上に加熱しても、液晶皿中の液晶材料との接触
による有効表示部の温度の低下や液晶材料温度の上昇が
避けられる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は、本発明による液晶表示パネルの製
造方法に用いられるシール部材のパターンの一例を示す
平面図である。また、図２は本発明による液晶表示パネ
ルの製造方法の一実施例における液晶注入状態を示す図
である。

【００１５】図１において、ＴＦＴ型液晶表示パネルで
は、上基板はカラーフィルター基板、下基板はアレイ基
板であるが、ＳＴＮ型液晶表示パネルでは、上基板はセ
グメント基板、下基板はコモン基板に相当する。なお、
１は重なっている上下基板を示す。この液晶表示パネル
を作製するため、まず、カラーフィルター基板およびア
レイ基板を洗浄後ポリイミド薄膜を塗布した。本実施例
ではポリイミド薄膜としてＲＮ−７４６（日産化学
（株）製）を用い、膜厚は８０ｎｍとした。ポリイミド
薄膜焼成の後、カラーフィルター基板に液晶シール部材
２と、液晶を導くための液晶シール部材４を印刷し、５
μｍのスペーサ（積水ファイン（株）製）を均一に分散
させた。次に、前記カラーフィルター基板とアレイ基板
を貼り合わせ、約１５０゜Ｃの温度で液晶シール部材
２、４を完全に硬化させた。

【００１６】次に、図２のような注入装置でカイラルネ
マティック液晶材料を注入した。本実施例では、液晶表
示パネルの有効表示部をネマティック−アイソトロピッ
ク相転移温度以上に加熱するため、ニクロム線が内部に
組み込まれ、熱電対で温度の制御が可能な面状加熱体８
を液晶表示パネル７の両側に取付けた。液晶皿１０の下
部には、液晶材料（△ｎ＝０．０８）の温度上昇を防ぐ
ため、冷却水１２が循環する水ジャケット１１を設置し
てある。

【００１７】さらに、実際の液晶注入工程をより具体的
に説明する。前記液晶表示パネル７を液晶注入装置にい
れ、最初に昇降機構で液晶表示パネルを上昇させておい
た後真空ポンプで約100分間排気する。次に、面状加熱
体８を作動させ液晶表示パネル７の有効表示部の温度を
上昇させる。約20分後、液晶表示パネル７の有効表示部
の温度は使用した液晶材料のネマティック−アイソトロ
ピック相転移温度である１００゜Ｃになるので、次に液
晶表示パネル７を下降させ、液晶表示パネル７の下端に
設けた注入口部側の基板端部５を液晶皿１０中の液晶材
料９に完全に浸し、約２０秒置いた後、乾燥した窒素ガ
スを徐々に前記液晶注入装置内に導いた。 このとき、
液晶表示パネル７の熱は注入口部３を伝わって液晶皿１
０中の液晶材料９にも伝導されるが、液晶表示パネル７
の有効表示部と注入口部３側の基板端部５の距離が十分
長いために、液晶材料９の温度はあまり上昇しなかっ
た。さらに、冷却水１２が循環する水ジャケット１１が
設置されているため、液晶材料９の温度上昇による液晶
材料組成中の低沸点成分の散逸は極めて低く抑制されて
いる。

【００１８】液晶材料が液晶表示パネル７の上端部に到
達した後、液晶表示パネル７と面状加熱体８を分離し、
冷却後、上基板切断ライン６および下基板切断ラインで
周辺部および下部（注入口部−基板端面）を取り除き、
液晶材料を導くための液晶シール部材４を除去するとと
もに注入口部３を封口して液晶表示パネルを完成させ
た。

【００１９】完成した液晶表示パネルに偏光板および駆
動回路を取り付けて点灯させた結果、流動配向ムラのな
い、表示品位の優れた液晶表示ディスプレイが得られ
た。

【００２０】なお、本発明の液晶注入口部は、上記実施
例では、２箇所設けられていたが、一箇所、あるいは３
箇所以上でもよい。

【００２１】また、本発明の液晶を導くための液晶シー
ル部材は、そのような液晶注入口部に液晶皿から液晶を
導くことに適した物であれば、その形状、材料などは任
意である。（端面を先に切断しないと、注入口３は封止
できない為）

【００２２】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、ラビング処理しない液晶表示パネルの
生産において、流動配向ムラのない、表示品位の優れた
液晶表示パネルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による液晶表示パネルの製造
方法における液晶シール部材等のパターンの平面図

【図２】本発明の一実施例による液晶表示パネルの製造
方法における液晶注入状態を示す図

【符号の説明】

１ 上下基板重なり状態 ２ 液晶シール部材 ３ 注入口部 ４ 液晶シール部材 ５ 注入用基板端部 ６ 上基板切断ライン ７ 液晶表示パネル ８ 面状加熱体 ９ 液晶材料 １０ 液晶皿 １１ 水ジャケット １２ 冷却水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方がラビング処理されてい
   ない塗布膜を上下２枚の基板の透明電極上に形成し、液
   晶注入口部を設けた状態で液晶シール部材を形成し、前
   記液晶注入口部から液晶を注入する液晶表示パネルの製
   造方法において、液晶を前記液晶注入口部へ導くための
   別の液晶シール部材をその液晶注入口部が存在する場所
   から基板端部まで形成し、液晶注入時に少なくとも有効
   表示部のパネル面温度をネマティック−アイソトロピッ
   ク相転移温度以上に加熱し、前記液晶を注入した後に、
   前記基板の前記液晶注入口部側の端部を所定位置で切断
   するとともに前記注入口部を封止することを特徴とする
   液晶表示パネルの製造方法。