JPH10301122A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール周辺部のギャップムラやシール切れの
ない、表示品位の良い液晶パネルを提供するものであ
る。 【解決手段】 本発明は、液晶表示素子の互いの内面側
に表示電極を有する２枚以上の基板の間に液晶層を介在
した構成となる液晶表示素子の注入口のないシールパタ
ーンにおいて、シール材をディスペンサーで前記液晶表
示素子の四隅のいずれかから描画し始め、かつ前記描画
し始めた箇所で終わる工程とするものである。または、
液晶表示素子に注入口のないシールパターンにおいて、
シール材をディスペンサーで描画する際に、液晶表示素
子の上下基板の導通部近傍の円弧状のシール部分の一部
から描画し始め、かつ前記描画し始めた箇所で終わる工
程を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやワードプロセッサやモニター等のＯＡ機器，情
報通信機器等に用いられる液晶表示装置の液晶表示素子
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】元来、液晶パネルの製造方法では、液晶
層を２枚以上の基板に挟み込むやり方には、注入法と滴
下法が考えられていたが、一般的には前者の注入法がよ
く使われている。

【０００３】特に、注入法では真空中で空セルを液晶溜
めに漬けて差圧や毛細管現象により液晶を吸い上げるも
のであり、空セルには少なくとも１ヶ以上の注入口が設
けられている。一方、滴下法では液晶を基板上に滴下し
た後に、真空中で対向側の基板を貼り合わせるものであ
り、こちらでは注入口を必要とせず外周を覆う構成とな
る。

【０００４】また、シールを形成する方法でも、スクリ
ーン印刷とディスペンサーにより描画するやり方があ
る。どちらも一長一短を有しており、シール材をスクリ
ーン印刷すると配向処理を施した基板膜面上をスクリー
ン版が触れるために、液晶パネルで配向不良を起こす可
能性があるが、印刷工程の作業時間がディスペンサーの
描画に比べて短い利点がある。

【０００５】一方、今後業界で１０型サイズ以上の液晶
パネルの大型化が展開される中で、注入法で空セル内部
を真空引きして液晶を注入する時間がおおよそ１０時間
とも言われており、作業時間の短い滴下法に関心が向い
ている。シール材の形成法についても、ディスペンサー
を用いた描画の方が大型化に適している。

【０００６】以下、図４に示すような液晶表示素子の従
来例について述べる。液晶表示素子１は内部に透明な表
示電極を有する２枚の基板２ａ，２ｂ、その間に液晶３
が挟まれ、基板２ａ，２ｂの外側には偏光板を設けてい
る。ＳＴＮモードの場合は、フィルム位相板を基板２
ａ，２ｂと偏光板の間に１枚以上用いており、リタデー
ション値を最適化することによりコントラスト等の特性
を得ている。また、カラー化する場合、一般的には２枚
の基板２ａ，２ｂのどちらか一方にカラーフィルター４
を設け、各画素に対応して液晶に電圧を印加することに
より、求めるＲＧＢ画素を表示させることができる。Ｔ
ＦＴやＭＩＭ等のアクティブ駆動では、透明基板のどち
らかに各々の画素にアクティブ素子を形成している。

【０００７】実際に、注入法で液晶表示素子１を作製す
るには、図５で示すようなフローチャートで行われる。
まず、貼り合わせる予定の両側の基板２ａ，２ｂを洗浄
した後、配向膜５をオフセット印刷等で塗布して乾燥す
る。その後、ラビング等で配向処理を施し、配向膜面が
汚れている場合はもう一度洗浄する。ここで、片側の基
板２ａには未硬化な状態でシール材６を形成するのに、
シール材６をディスペンサーで描画する。注入法でのシ
ールパターンは図６のように、注入口は１ヶ以上を必要
とする。基板の上をディスペンサーで描き始める起点は
注入口の開口部の一端Ａとする。そして、描き終わるの
は開口部の他端Ｂに位置する。次に、もう一方の基板２
ｂにギャップを形成するために、所定の大きさのスペー
サ７を均一に散布して、すでにシール材６を形成した基
板を上下基板のアライメント精度を確認して貼り合わせ
る。シール材６の種類に応じて、熱，紫外線照射、また
は併用の硬化条件を通してシール材６を硬化させる。そ
して、設計に合わせて各々の大きさに基板を割断する。
基板２ａ，２ｂは一般的にソーダや石英ガラスを用いる
が、将来的にはプラスティックのシートやフィルム等が
考えられている。このようにしてできた空セルの注入口
を下向きにして、図７に示すように真空に引かれた槽の
中に設置する。そして、その下方に液晶溜め８を用意し
て、ある所定の真空度に到達したら、空セルの注入口を
液晶溜め８に漬けて、槽内を大気圧に戻して液晶が空セ
ル内に入るようにする。液晶が充分に入ったら、次に、
液晶表示素子の基板の両側面を押し出すように、所定の
圧力まで加圧してから封口樹脂を塗布し、封口樹脂の種
類に応じて熱または紫外線を照射して硬化する。完成し
た液晶表示素子１のモードに合わせて偏光板や位相板等
を貼り付ける。

【０００８】しかし、このように完成された液晶表示素
子１においてシール材６をディスペンサーで描画する方
法では、注入口のパターンは図６のように描画の描き始
めと描き終わりでは線の太さが違うことが発生する。こ
れはディスペンサーの針先から出始めと終わりでは、シ
ール材６の突出量が違うために起こることであり、プロ
セス上の問題となる。特に、滴下法によるシールパター
ンはディスペンサーによるシール材６の描画の始めと終
わりを結ぶようになり、描画した線幅の太さの違いが発
生すると、シール周辺部のギャップムラやシール切れの
ような不良が発生する恐れがある。本発明ではこのよう
な問題が起こらず、表示品位の良い液晶パネルを作り上
げるものである。

【０００９】このように、従来の注入法で用いられてい
るシール描画のやり方を滴下法で用いると、必然的にシ
ールの開口部が発生しないために、ディスペンサーでの
描画の描き始めと描き終わりを結ぶ形となる。しかし、
シールの描き始めと終わりの線幅が違うために表示品位
への影響が起こり得る。

【００１０】そして、近年、液晶パネルの大型化が展開
している中で、生産性の高いタクトに適している滴下法
を用いることにより、ＣＲＴ並みの表示品位を得るため
にもシール材をディスペンサーにより描画することが同
時に求められている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように滴下法でシールを描画するには問題がある。開口
部のないシールパターンであるために、描画の始点と終
点が繋がってしまい、その部分のシール幅に歪みが生じ
て、液晶表示素子のシール近傍でギャップムラやシール
切れを発生することがある。

【００１２】また、ＳＴＮではほぼ長方形であり、ＴＦ
Ｔでは上下基板の導通箇所のためにカーボン等で設ける
導通するランドがある。そのランドはシール近傍が多
く、シールの外の領域に位置するため、シールパターン
が長方形上の数箇所にランドを避けるような円弧状の窪
みを設けている。このようなパターンで開口部のないシ
ールの描画を行っても、液晶表示素子は均一性の良い表
示でなければならない。

【００１３】以上のように、従来の構成の滴下法で液晶
パネルを作るには、シール描画に適しておらず、プロセ
ス上の問題が発生する。ＳＴＮ，ＴＦＴを問わず開口部
のないシールパターンを描画するには、液晶パネルの表
示品位に最も影響が少ないものにしなくてはならないと
いう問題があった。

【００１４】本発明は上記の欠点を解消して、シール周
辺部のギャップムラやシール切れのような不良が発生す
る危惧がなく表示品位の良い液晶パネルを可能にするこ
とができるシールパターンを形成して、過去に用いられ
たことがない製造法による液晶表示素子を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、液晶表示素子の互いの内面側に表示電極を有
する２枚以上の基板の間に液晶層を介在した構成となる
液晶表示素子の注入口のないシールパターンにおいて、
シール材をディスペンサーで前記液晶表示素子の四隅の
いずれかから描画し始め、かつ前記描画し始めた箇所で
終わる工程とするものである。

【００１６】または、液晶表示素子に注入口のないシー
ルパターンにおいて、シール材をディスペンサーで前記
液晶表示素子の上下基板の導通部近傍の円弧状のシール
部分の一部から描画し始め、かつ前記描画し始めた箇所
で終わる工程を有することとしたものである。

【００１７】上記の構成によると、液晶表示素子のシー
ル線幅による歪みを少なくし、表示品位の高いものと
し、画面サイズを大きくしても生産性に効率的な滴下法
で、シール描画を使って物作りすることが実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、各請求項に記載された
形態で実施できるものであり、請求項１記載のように、
互いの内面側に表示電極を有する２枚以上の基板の間に
液晶層を介在した構成となる液晶表示素子の注入口のな
いシールパターンにおいて、シール材をディスペンサー
で前記液晶表示素子の四隅のいずれかから描画し始め、
かつ前記描画し始めた箇所で終わる工程を有する製造方
法によりシール周辺部のギャップムラやシール切れのよ
うな不良がなくて表示品位の優れた液晶表示素子を容易
に製造することができる。

【００１９】また、本発明は請求項２記載のように、シ
ール材をディスペンサーで液晶表示素子の上下基板の導
通部近傍の円弧状のシール部分の一部から描画し始め、
かつ前記描画し始めた箇所で終わる工程を有する製造法
にしても、同様に本発明の課題を解決する実施ができる
ものである。

【００２０】本発明の実施例について以下に述べる。従
来例と同じ部分には、同一符号を付与し詳細な説明を省
略する。図１は滴下法による液晶表示素子１の製造フロ
ーチャートである。滴下法は、配向処理を施した一方の
基板２ａにシール材６を形成して、そのシール材６の内
側には相応な量の液晶３を滴下し、片方の基板２ｂにス
ペーサ７を散布かつ固着させ、図２のように所定の真空
度の槽内で両者の基板２ａ，２ｂを貼り合わせるもので
ある。シール材６を形成する方法は、配向安定性や配向
規制力を劣化させない点からディスペンサーによる描画
を採用する。

【００２１】まず、滴下法による液晶表示素子１の製造
方法について述べる。液晶表示素子１の断面構成図は従
来例で述べた注入法と同じ図４となる。次に、図１で示
すような製造フローチャートを説明する。まず、貼り合
わせる予定の両側の基板２ａ，２ｂを洗浄した後、配向
膜５をオフセット印刷等で塗布して乾燥する。その後、
ラビング等で配向処理を施し、配向膜５の面が汚れてい
る場合はもう一度洗浄する。ここまでは、注入法と同じ
である。そこで、片側の基板２ａにシール材６を形成す
るのに、シール材６をディスペンサーで描画するが、注
入法と違って開口部がなく、シールパターンは図３
（ａ），図３（ｂ）のようになる。ディスペンサーで描
き始める起点は図３（ａ），図３（ｂ）で示す四隅のい
ずれかから行い、描画で結ばれるように設定する。ま
た、ディスペンサーで描画する際には、ディスペンサー
のスピードや突出量を決める圧力を最適にすることで成
り立つ。

【００２２】また、図３（ａ），図３（ｂ）のようなシ
ールパターンでは四隅、または図３（ｂ）に示すように
上下基板を導通するランド９を円弧状に描く箇所で、描
き始めと描き終わりを結ぶよう描画する。円弧や隅を描
くには、ディスペンサーのスピードや突出量をコントロ
ールすることにより、理想に近い形にすることは容易で
ある。しかし、描画でシールを結ぶ際に、どうしても線
幅の歪みが生じる。故に、描画の始めと終わりを結ぶ箇
所は、コーナーや円弧状の部分で直線部以外の場所を用
いることが適している。

【００２３】そして、もう一方の基板２ｂにはスペーサ
７を所定の分布を得られるように分散し、スペーサ７を
動かないようにする。スペーサ７を固着する方法には、
スペーサ７の周囲を接着剤でコーティングしたものを後
で固着したり、または接着剤とスペーサ７を混ぜたもの
をスクリーン印刷により特定な箇所に塗布し、硬化条件
を通してスペーサ７を固定する方法がある。

【００２４】次に、シール材６を形成した基板２ａに設
計したギャップに応じた液晶３を滴下して、槽内に両者
の基板２ａ，２ｂをアライメントして設定し、所定の真
空度に到達したら両者の基板２ａ，２ｂを貼り合わせ
る。そして、槽内を大気に戻して、次にシール材６を硬
化する。シール材６は未硬化な状態で液晶３の材料と触
れて反応の可能性があるので、液晶３とのインターラク
ションは充分な評価が必要である。実際に、この工程を
実現するシール材６には紫外線硬化型樹脂が相応しく、
ラジカルタイプやカチオンタイプが使われている。そし
て、貼り合わせた液晶表示素子１を割断，エージングを
行う。

【００２５】このようにしてできた液晶表示素子１は滴
下法で製作するので、注入法のように空セルを真空引き
して液晶３を注入する作業時間が１０時間も掛からずに
液晶表示素子１を作ることができる。また、枚葉処理で
流すことにより、インラインでタクトが短く、たとえ完
成した液晶表示素子１が途中工程で不具合が発生して
も、全工程の時間が短いので工程へのフィードバックが
速く、経営ロスを抑制することができる。

【００２６】また、シール材６を描画することにより、
スクリーン印刷のようにスキージがシール版の上から配
向処理した配向膜５の面を押さえることがないので、配
向規制力を弱めたり、配向不良を起こしたり、スクリー
ン版にピンホールがあった場合にシール材６が液晶表示
素子１の面内に入り込むような不良が発生しなくなる。

【００２７】以上のようなシールパターンで描画した液
晶表示素子は、配向不良がなく、シール際でのギャップ
不良もなく、液晶とシールの反応を押さえ、高タクトな
製造方法による液晶表示素子を達成することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明は液晶表示素子で
は高タクトな滴下法を用いることにより、工程不良のフ
ィードバックが速く、インライン対応の液晶表示素子の
製造ラインを構築し、注入法のような長い時間を要せず
に均一なパネルを作ることができる。また、特に、液晶
ディスプレイによる２０インチ以上の大型モニターや４
０インチ台のＰＤＬＣに良く、滴下法を用いることによ
る更なる効果が期待できる。

【００２９】そして、滴下法を用いるとシールパターン
の開口部がなくなり、大型液晶パネルにはシールの描画
が求められており、配向不良や配向規制力の低下を防ぐ
ことができる。これにより、液晶表示素子の中央部の表
示品位を維持することができる。また、スクリーン版の
ピンホールによる不良も発生しなくなる。

【００３０】以上のように、本発明を用いることにより
滴下法でシール描画して、均一性の良い、大量生産性に
優れた液晶表示素子を作れ、ギャップ安定性を維持し
て、液晶パネルの均一な表示品位を保つことができる。
更に、本発明の構成の製造法を用いると、簡易的なプロ
セスで歩留まり良く製造することができ、量産性に適し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液晶表示素子の製造
フローチャート

【図２】本発明の一実施例における液晶表示素子の製造
方法の説明図

【図３】本発明の一実施例における液晶表示素子のシー
ルパターンを表す正面図

【図４】液晶表示素子の要部断面図

【図５】従来例における液晶表示素子の製造フローチャ
ート

【図６】従来例における液晶表示素子のシールパターン
を表す正面図

【図７】従来例における液晶表示素子の製造方法の説明
図

【符号の説明】

１ 液晶表示素子 ２ａ，２ｂ 基板 ３ 液晶 ４ カラーフィルター ５ 配向膜 ６ シール材 ７ スペーサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いの内面側に表示電極を有する２枚以
   上の基板の間に液晶層を介在した構成となる液晶表示素
   子の注入口のないシールパターンにおいて、シール材を
   ディスペンサーで前記液晶表示素子の四隅のいずれかか
   ら描画し始め、かつ前記描画し始めた箇所で終わる工程
   を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 【請求項２】 互いの内面側に表示電極を有する２枚以
   上の基板の間に液晶層を介在した構成となる液晶表示素
   子の注入口のないシールパターンにおいて、シール材を
   ディスペンサーで前記液晶表示素子の上下基板の導通部
   近傍の円弧状のシール部分の一部から描画し始め、かつ
   前記描画し始めた箇所で終わる工程を有することを特徴
   とする液晶表示素子の製造方法。