JPH08106101A

JPH08106101A - 液晶表示パネルの製造方法

Info

Publication number: JPH08106101A
Application number: JP6242656A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Koike; 善郎小池; Takashi Tsuyuki; 俊露木; Katsufumi Omuro; 克文大室
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】基板に液晶材料を滴下して対向する基板間に液
晶材料を封止して形成する液晶表示パネルの製造方法に
関し、真空滴下法で液晶を基板間に封止する際に、液晶
パネル全体に渡ってスペーサを均一に分布させ、封止不
良を防ぐこと。【構成】一対の基板１，４の間に付着、固定されるスペ
ーサ５の最大径が前記基板間１，４の間に挟まれる液晶
層の厚さよりも少なくとも０．２〜０．６μｍ小さく、
かつスペーサ５は接着剤により覆われ、また、液晶を封
止する封止材２の粘度を５００００ｃｐ以上とすること
を含む。

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、より詳しくは、基板に液晶材料を滴下して
対向する基板間に液晶材料を封止して形成する液晶表示
パネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、厚さが薄く軽量で消費
電力が少ないなどの点から、表示装置として広い分野で
使用されている。液晶表示装置の主要部である文字や画
像を表示するための液晶パネルは、透明電極が形成され
た第一の基板とＴＦＴ等の駆動回路が形成された第二の
基板を有し、それらの基板の間に液晶材料が封入されて
いる。

【０００３】一対の基板間に液晶を封入する方法として
は、例えば真空注入法や真空滴下注入法がある。真空注
入法は、一部に開口部を有する枠状の封止部材を挟んで
２枚の基板を所定間隔で重ね合わせて空セルを構成し、
この空セルをチャンバーに入れて内部を減圧状態にし、
続いて空セルの開口部を液晶材料に浸し、次に、チャン
バーに窒素などを導入してチャンバー内部の圧力を高く
すると、空セルの内部気圧とチャンバー内の気圧の差に
よって、液晶材料が空セル内に吸い込まれて充填される
ものである。例えば特開昭６２─８９０２５号公報に提
案されている。

【０００４】しかしながらこの方法によれば、大型液晶
パネルを作成する場合にチャンバー内を真空にするため
の排気時間が長くかかる。また、空セルを浸すために多
量の液晶材料が必要なためコストが高くなる。また、液
晶封入後の開口部を封止する手間や、開口部周囲に付着
した液晶を洗浄する手間がかかる。これに対し、真空滴
下注入法は多くの利点を持つ。図６は、真空滴下注入法
におる液晶の封止工程を概略的に示した斜視図であり、
図６(a) 〜(c) はそれぞれ各工程である。

【０００５】図６(a) では、画素電極、ＴＦＴ素子、配
向膜などを形成した第一の基板２１上に光硬化型樹脂よ
りなるシール材２２が枠状に付着されている。またこの
シール材２２の枠の内側には、液晶２３が滴下される。
また、第二の基板２４にも透明電極、配向膜が形成され
ており、その透明電極形成側の面が第一の基板２１の画
素電極形成面に対向する。第二の基板２４の配向膜の上
にはスペーサ（図示せず）が均一に散布されている。こ
のスペーサは、樹脂などからなる直径数μｍのほぼ球状
の微粒子であり、第一及び第二の基板２１、２４を張り
合わせたときに、基板２１と２４の間のギャップ（間
隙）をパネル全体に渡って均一にするために使用され
る。

【０００６】次に、図６(b) に示すように、液晶２３を
滴下した第一の基板２１に、スペーサを付着した第二の
基板２４を真空中で重ね合わせる。そしてシール材２２
が第二の基板２４に接し、第一及び第二の基板２１，２
４の間にシール材２２の枠によって閉空間が形成された
ところで、周囲を真空から大気圧にすると、セル内外の
気圧差によって第一及び第二の基板２１，２４が引き寄
せられる。このとき、第一及び第二の電極基板２１，２
４の間隔が狭まるにしたがって、液晶２３が第一及び第
二の基板２１，２４の間で横方向に放射状に拡がる。

【０００７】これにより、図６(c) に示すように、第一
及び第二の基板２１，２４の間のシール材２２の枠内に
液晶２３が完全に充填される。ここで、第一及び第二の
基板２１，２４の間のギャップはスペーサによりパネル
全体に渡って均一化される。また、この時点で第一及び
第二の基板２１，２４の相互位置を画素レベルで精密に
合わせるための再位置合わせが行われる。これは、第一
の基板２１または第二の基板２４を横方向に移動させる
ことによって行われる。再位置合わせが終了したら、紫
外線を照射してシール材２２を硬化させ、液晶の封止が
完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶表示パネルの製造方法では次のような問題点が
あった。まず、一方の基板に液晶を滴下して２枚の基板
をはり合わせる際には、２枚の基板間で液晶の急激な流
れが生じる。そのため、あらかじめ均一に付着させてお
いたスペーサが、液晶の急激な流れにより移動してパネ
ル中央から放射状に広がって環状に偏ったりパネル端部
のシール材近傍に偏ったりすることがあった。このよう
にスペーサ分布にむらが生じると、パネル面における基
板間ギャップが不均一になって液晶パネルの性能を低下
させることがあった。

【０００９】また、スペーサ径と基板間のギャップ厚と
の間の関係によってはスペーサと基板表面が必要以上に
強く接触することがあった。このため、再位置合わせの
ために基板を移動させる際に、スペーサが基板表面と強
く接触して配向膜や電極膜を傷つけたり、または基板の
移動を妨げたりすることがあった。また、液晶を基板間
のセルに充填する際には、封止部材の枠の内側と外側の
圧力差を利用して行われるが、充填する時点では封止部
材はまだ未硬化で柔らかな状態にあるため、その圧力に
より封止部材に亀裂が生じて封止不良が発生することが
あった。

【００１０】図７は、そのような封止不良が発生した液
晶表示パネルを示し、第一及び第二の基板２１，２４に
挟まれた封止部材２２に２種類の亀裂２２ａ，２２ｂが
生じている。一方の亀裂２２ａは、封止部材２２の枠の
内側が真空のときに、封止部材２２の枠の外側から内側
に働く大気の圧力によって生じるものである。他方の亀
裂２２ｂは、枠２２の内側から外側に働く液晶材料２３
の圧力や液晶とシール材の相溶性により生じることが多
い。封止部材２２にこのような亀裂２２ａ，２２ｂが生
じると、セルから液晶材料が漏れたりセル内に空気が入
ったりして液晶表示パネルの表示特性を低下させる。

【００１１】また、液晶表示パネルの表示性能に関係す
る要因の１つとして液晶の汚染がある。この液晶の汚染
は、液晶を挟む対向電極間の電圧保持率を測定すること
によって求めることができる。この電圧保持率が高いほ
ど対向電極の電位差を維持する能力が高く、液晶を駆動
する能力が高い。封止部材硬化用の紫外線の照射の時間
による電圧保持率の変化を液晶表示パネルの中央と端で
測定したのが図８のグラフである。このグラフは、横軸
が紫外線照射時間、縦軸が液晶の電圧保持率であり、グ
ラフの線はＡが表示パネルの中央、Ｂが表示パネルの封
止部材近傍のものである。このグラフから分かる通り、
液晶表示パネル中央部の液晶の電圧保持率は長時間紫外
線を照射してもほとんど変化しないが、液晶表示パネル
の封止部材近傍の液晶の電圧保持率は、紫外線照射時間
が長くなるほど低下している。なお、紫外線照射条件は
メーカーの推奨条件の範囲内で行った。

【００１２】これは、紫外線が封止部材近傍にある液晶
に照射されると、液晶と封止部材が反応して、その反応
生成物が液晶中に溶け込んで液晶を汚染するためであ
る。この液晶の汚染は封止部材近傍で生じるが、時間の
経過とともに広がって液晶表示パネル全体の性能を低下
させる。本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、真空滴下注入法で液晶を基板間に封
止する際に、液晶パネル全体に渡ってスペーサを均一に
分布させて基板間のギャップを均一化して液晶表示パネ
ルの表示性能を高め、またスペーサによる基板面の損傷
を防ぐとともに再位置合わせのための基板の移動を容易
にする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。

【００１３】さらに、本発明は、真空滴下注入法によっ
て液晶を基板間に封止する際に、封止部材の亀裂の発生
による封止不良を防ぎ、液晶表示パネルの歩留まりを向
上することができる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。さらに、本発明は、封止部材硬化
用の紫外線の照射により生じる液晶の汚染を低減し、液
晶表示パネルの表示性能を向上できる液晶表示パネルの
製造方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は図１に例
示するように、一対の基板１，４のうち少なくとも一方
の電極形成側の面にシール材２を枠状に塗布する工程
と、前記一対の基板１，４の間に形成、制御しようとす
る液晶層の厚さに対して０．２〜０．６μｍ又は４〜１
２％小さい径を有する微粒子５を前記一対の基板１，４
のうちの一方の電極形成側の面に付着、固定させる工程
と、前記シール材２に囲まれた前記電極形成側の面の上
に液晶材料３を滴下する工程と、前記一対の基板１，４
のそれぞれの電極形成側の面を対向させて減圧下で重ね
合わせ、前記液晶材料３を広げて前記一対の基板１，４
の間に前記液晶層を形成する工程とを有することを特徴
とする液晶表示パネルの製造方法により解決する。

【００１５】または、前記微粒子は、接着剤により被覆
されて前記一方の電極形成側の面に固定されていること
を特徴とする前記液晶表示パネルの製造方法によって解
決する。または、一対の基板１，４のうち少なくとも一
方の電極形成側の面に粘度が５００００ｃｐ以上のシー
ル材２を枠状に塗布する工程と、前記シール材２に囲ま
れた前記電極形成側の面に液晶材料３を滴下する工程
と、前記一対の基板１，４のそれぞれの電極形成側の面
を対向させて減圧下で重ね合わせ、前記液晶材料３を広
げて前記一対の基板１，４の間に前記液晶層を形成する
工程とを有することを特徴とする液晶表示パネルの製造
方法によって解決する。

【００１６】または、一対の基板１，４のうち少なくと
も一方の電極形成側の面上にシール材２１よりなる枠２
ａ，２ｂを該面に沿って少なくとも２重に形成する工程
と、前記基板１，４の電極形成側の前記シール材の一番
内側の枠２ａ内に液晶材料３を滴下する工程と、前記一
対の基板１，４のそれぞれの電極形成側の面を対向させ
て減圧下で重ね合わせ、前記液晶材料３を広げて前記一
対の基板１，４の間に前記液晶層を形成する工程とを有
することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法により
達成する。

【００１７】または、前記液晶材料３を封止した後で、
前記一対の基板１，４の少なくとも一方を、前記シール
材よりなる枠２ａ，２ｂのうちの少なくとも１番内側を
残して切除することを特徴とする前記液晶表示パネルの
製造方法により解決する。または、図１および図３に例
示するように、一対の基板１，４のうちの少なくとも一
方の電極形成側の面に光硬化型のシール材２よりなる枠
を塗布し、該枠の内側の近傍に遮光手段８を配置し、該
シール材２よりなる該枠に囲まれた前記電極形成側の面
に液晶材料３を滴下する工程と、前記一対の基板１，４
のそれぞれの電極形成側の面を対向させて減圧下で重ね
合わせる工程と、前記シール材２に光を照射して該シー
ル材２を硬化させる工程とを有することを特徴とする液
晶表示パネルの製造方法により解決する。

【００１８】または、図２(a) に例示するように、下側
に液晶供給孔１３を有し、内部圧力が一定に維持される
液晶材料容器１１と、該液晶材料容器１１内に配置され
て該液晶供給孔１３を開閉するニードル１４を有するデ
ィスペンサを用いて前記液晶材料３が滴下されることを
特徴とする前記液晶パネルの製造方法によって解決す
る。

【００１９】

【作用】本発明によれば、液晶表示パネルを構成する
一対の基板の内に形成される液晶層よりも少なくとも最
大径が０．２〜０．６μｍ又は４〜１２％小さく且つ接
着材に覆われた微粒子を一方の基板に付着固定すること
により、再位置合わせを行うための基板の移動を基板内
面を傷付けずに、確実に行うことができる。これは実験
的に確認したことである。

【００２０】また、基板の電極形成側にシール材の枠を
形成し、対向する基板の内側に接着剤付きの微粒子を付
着させ、シール材の枠内に液晶を滴下し減圧下で液晶を
封止することにより、微粒子を基板に確実に付着させる
ことができる。したがって、基板間に液晶を充填する際
の急激な液晶流れなどにより微粒子が流されて微粒子が
基板上で偏って分布するのを防ぐことができ、パネル面
における基板間の液晶厚の均一性を高めることができ
る。特に、上記した径の微粒子は流され易いので、この
微粒子には接着剤により覆う必要がある。

【００２１】また、基板の電極形成側に粘度が５０００
０ｃｐ以上のシール材を枠状に付着し、その枠内に液晶
を滴下して減圧化で封止することにより、シール材が外
力に対して損傷しにくくなるので、液晶を基板間に充填
する際のシール材の封止不良を低減することができる。
また、基板の電極形成側にシール材の枠を基板平面方向
に沿って少くとも２重に設け、その枠の一番内側に液晶
を滴下して減圧下で封止することにより、液晶を封入す
る際のシール材内外の圧力差が緩和されて、封止不良の
発生を低減することができる。また、シール材の枠の少
くとも一番内側を残して基板を除去することにより、不
要な封止枠が最終的に除去されて液晶表示パネルが簡素
化される。

【００２２】さらに、基板の電極形成側に付着された光
硬化型シール材の枠の内側近傍に遮光手段を設け、シー
ル材の枠内に液晶材料を滴下して封入し、紫外線を照射
してシール材を硬化させることにより、紫外線を照射す
ることにより液晶とシール材が反応して生じる液晶の汚
染を防ぐことができる。これにより、液晶表示パネルの
表示性能を高めることができる。

【００２３】本発明での液晶材料の滴下は、ニードルに
よって開閉するディスペンサを使用している。これによ
れば、滴下量を高精度で均一にでき、しかも再現性が良
いことが実験的に確認された。

【００２４】

【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。（第１の実施例）図１(a) 〜(e) は本発明の第１の実施
例に係る液晶表示パネルの製造方法を概略的に示す断面
図である。

【００２５】それらの図において、第一の基板１は例え
ばガラスなどからなり、実際にはその一面にはＩＴＯ等
の透明電極や配向膜が形成され、さらにＴＦＴ素子やバ
スラインなどの回路がパターニングされ、そのＴＦＴ素
子等の上に液晶が供給されるが、透明電極、ＴＦＴ等は
説明を明確にするために図では省略されている。まず、
図１(a) に示すように、第一の基板１の電極形成側の面
には紫外線硬化型樹脂などからなるシール材２が枠状に
形成され、またシール材２の枠の内側には所定量の液晶
３が周知の方法で滴下されている。また、第一の基板１
のうち液晶３が滴下された面は、第二の基板４のスペー
サ５の付着面に対向して配置されている。

【００２６】第二の基板４はガラス、石英などの透明材
料から構成されている。また、第二の基板４のうち第一
の基板１に対向する側にブラックマトリクス、カラーフ
ィルタ、共通透明電極及び配向膜が順に形成されている
が、それらは説明を簡単にするために省略されている。
次に、本実施例で採用したシール材、スペーサについて
説明する。

【００２７】（シール材について）シール材２は例えば
ＵＶ硬化型であり、後の工程で第一及び第二の基板１，
４の接着剤となり、しかも基板間に液晶３を封入する空
間を区画するためのものであり、液晶３の充填の際にセ
ル内外の圧力差によってシール材２が封止不良を起こさ
ないように、適切な粘度のシール材料を選択することが
重要である。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１は、シール材の粘度と封止不良率との
関係を示した表である。この表から分かるとおり、シー
ル材の粘度が２０，０００ｃｐ以下のときは封止不良率
が極めて高く、その粘度が５０，０００ｃｐ以上ではシ
ール材不良の発生率は極めて低い。従って、シール材２
として粘度が５０，０００ｃｐ以上の材料を使用するこ
とが好ましい。

【００３０】（スペーサについて）第二の基板４側の配
向膜（不図示）の上にはスペーサ５が均一に散布、付着
されている。スペーサ５は均一の大きさの微粒子であ
り、ほぼ球状のプラスチック等からなる。スペーサ５の
径は、第一及び第二の基板１，４をシール材２で接着し
た際に基板間の液晶層の厚さを全体に渡って均一にする
ように決められる。また、スペーサ５の径は、後の工程
で行われる第一及び第二の基板１、４の再位置合わせの
際の基板移動を妨げないことも考慮しなければならな
い。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２は、基板間の液晶厚とスペーサ径との
差が、基板の移動および液晶厚ムラとどのように関係す
るかを示した表である。液晶厚ムラは、基板間で実際に
形成される液晶層の厚さの誤差を示している。ここで
は、直径が５μｍ（早川ゴム製）のスペーサ５を用い、
かつ、第一及び第二の基板１、４の液晶層の厚さを異な
らせた場合に、基板再合わせによる基板移動の状態とパ
ネル全体における液晶厚ムラについて示してある。ここ
で基板の移動の試験は、一方の基板を真空チャックで固
定し、他方の基板を別の真空チャックで固定して横方向
に５０Ｋｇの力を加えることにより行った。

【００３３】表２から明らかなように、基板の移動に関
しては液晶厚が５．０μｍ以下のとき、つまりスペーサ
径と同じかそれよりも小さいときに基板の移動が不可能
であった。これに対し、液晶厚さが５．２μｍ以上では
移動可能であった。液晶厚ムラに関しては、液晶厚が
５．８μｍで大きくなり、５．６μｍ以下では変化がな
いことがわかった。

【００３４】これらを考慮すると、直径が５μｍのスペ
ーサを使用する場合には液晶厚さを５．２〜５．６μｍ
とするのが好ましい。即ち、スペーサの最大の直径を基
板間の液晶層の厚さより０．２〜０．６μｍ小さくする
のが好ましいことがわかる。即ち、基板間の液晶層の厚
さ、スペーサの径の４〜１２％程度大きいことが好まし
い。そこで本実施例では、スペーサ５を直径５μｍの
ものを使用し、第一及び第二の基板１、４の間の液晶厚
を５．２μｍとした。

【００３５】ところで、スペーサ５を第二の基板４の表
面に付着させるためには、例えばスペーサ５を溶剤など
に混ぜて８０〜９０℃の雰囲気中で第二の基板４の表面
に吹き付ける方法が採用される。この方法によれば、ス
ペーサ５が第二の基板４に到達する前に溶剤は蒸発し、
第二の基板４の表面にはスペーサ５だけが粒の状態で付
着する。このときスペーサ５は、第二の基板４の表面に
静電気的または化学的な吸着により付着される。他のス
ペーサ付着法として、ドライ噴霧法などでもよい。

【００３６】またスペーサとしては、例えば表面に接着
剤の被膜が形成されたスペーサを使用することが好まし
い。これにより、スペーサ５が第二の基板４に確実に付
着され、液晶流れなどによりスペーサ５が流されてスペ
ーサ５の分布が不均一になるのを防ぐことができる。従
って、液晶パネル全体の液晶層の厚さの均一性が向上す
る。

【００３７】このような効果は、スペーサが液晶の流れ
に抵抗できる程度の強さ又はそれ以上で固定されること
で生ずるものであることはいうまでもなく、必ずしも表
面が接着剤で皮膜処理されていることが必要というわけ
ではない。例えば、スペーサ径と同じ段差を有する土手
等を加工して形成したスペーサにおいても当然効果は生
じるものである。

【００３８】本実施例では、接着剤に被覆されたスペー
サ（早川ゴム製）を第二の基板４の表面に付着させるた
めに、従来のスペーサの付着処理に１５０℃で３０分の
熱処理を施した。このようにシール材を形成し、スペー
サを付着し、第一及び第二の基板１、４を張り合わせた
後に、図１(b) に示すように、第一及び第二の基板１、
４の間のセル６に液晶３を充填する。

【００３９】その液晶を充填する場合には、それらの基
板１、４を真空中において、液晶３が滴下された第一の
基板１の上に第二の基板４を載せて押さえ、シール材２
が第二の基板４の表面と密着したところで、雰囲気を真
空から大気圧に戻す。このとき、シール材２によって封
止されたセル６の内部は真空であり、セル６の外側は大
気圧になるので、その圧力差によって第二の基板４は第
一の基板１の方に引き寄せられ、結果的に液晶３は第一
及び第二の基板１，４の面に沿って拡がる。

【００４０】この場合、周囲の雰囲気を大気圧に戻す時
点で液晶３が急激にセル内部に広がるため、液晶３に急
激な流れが生じるが、本実施例では接着剤付きのスペー
サを使用しているため、スペーサ５が液晶３の流れに押
し流されてスペーサ分布が偏ることはなく、スペーサ５
を均一に分布した状態で維持することができる。また、
このときキャップ６の内側と外側には大きな気圧差があ
り、シール材２は大きな圧力を受けるが、シール材２は
まだ未硬化なため封止不良が生じやすい。しかし、本実
施例ではシール材２として粘度が５０，０００ｃｐの材
料を使用しているので、その圧力によって損傷を受け難
くなり、封止不良の発生を大幅に低減することができ
る。

【００４１】第一及び第二の基板１、４の間のギャップ
６に液晶３が完全に充填された状態を示すと図１(c) の
ようになり、その液晶厚は所定値ｄになる。ここで液晶
厚ｄは５．２μｍである。図には詳しく示していない
が、実際にはスペーサ５は第一の基板１の表面と均一に
接してはいない。第一及び第二の基板１、４のそれぞれ
の電極形成側には樹脂製の配向膜などが形成されている
ため平坦ではなく凹凸があり、さらにガラス基板自体に
も湾曲があるため、液晶厚ｄはスペーサ５の直径よりも
大きな値となる。

【００４２】この時点では、シール材２は硬化していな
いので、第一の基板１又は第二の基板４の位置をずらし
て再位置合わせを行う。この工程は大気圧下で行われ
る。このとき、スペーサ５の径が第一及び第二の基板
１、４の間の液晶層の厚さよりも０．２μｍ小さいた
め、第一及び第二の基板１、４の相互の移動が妨げられ
ることがなく再位置合わせを容易且つ確実に行うことが
できる。

【００４３】再位置合わせ後、図１(d) に示すように、
高圧水銀灯により紫外線７をシール材２に照射して硬化
させ、第一及び第二の基板１、４を固定する。次に図１
(e) では、第二の基板４のシール材７よりも外側の部分
を切断し、シール材２の外部にある第一及び第二の基板
１、４の間の不要なスペーサ５、液晶３とともに除去す
る。したがって液晶表示パネルが簡素化され扱いやすく
なる。

【００４４】以上のように、本実施例では、接着剤付き
のスペーサを利用することによって、パネル全体に渡っ
てスペーサの均一分布を維持することができ、従来１０
インチクラスで１時間以上かかった作業が数分で完了す
る。また、基板間の液晶層の厚さより０．２μｍ小さい
直径のスペーサを使用することで、基板の再位置合わせ
のための基板移動を確実に行えるようになる。さらに、
シール材として、粘度が５０，０００ｃｐ以上のシール
材料を使用しているので、封止不良の発生を低減でき液
晶パネルの歩留まりを向上できる。

【００４５】以上のような条件を満たすように、液晶パ
ネルを作成することは必ずしも容易ではない。スペーサ
径については、各種径のものが市販されており、容易に
入手可能であるが、液晶を移管に一定量、高精度でかつ
再現性良く滴下して供給するかが本技術のポイントとな
る。本発明者は、種々のディスペンサを用いて調査検討
した結果、電磁開閉式先端ニードル型のものが最良で且
つ唯一適用可能であることを見いだした。

【００４６】表３は、各種ディスペンサについて精度を
調べた結果である。

【００４７】

【表３】

【００４８】電磁開閉先端ニードル式のディスペンサ
は、例えば図２(a) に示すような構造を有している。図
２(a) において、液晶３を収納する液晶収納器１１の下
端には先が尖ったキャップ１２が取付けられ、そのキャ
ップ１２の中央には通液孔１３が１つ形成されている。
また、キャップ１２の通液孔１３の上には、電磁式で上
下に移動可能なニードル１４が配置され、その上下動に
よってニードル１４の下端が通液孔１３の上部孔を閉じ
たり開いたりするように構成されている。また、液晶収
納器１１の内部は常に一定圧力となるように調整されて
いる。

【００４９】次に、電磁開閉先端ニードル式のディスペ
ンサを用いて液晶滴下供給性能を図に示す。例えばノー
ドン製アキュラジェッタを用いた。また、液晶はＺＬＩ
−４７９２（メルク製）を用いた。液晶収納器１１の内
部圧力は例えば４kgf/cm²、ニードル１４の太さは例え
ば２６Ｇである。

【００５０】ディスペンス時間（ニードルバルブの開時
間）と液晶滴下量との関係と、ディスペンス時間の各時
点における単位時間当たりの液晶滴下量の実験結果を図
２(b) に示す。この実験によれば、ディスペンス時間と
液晶滴下量の間には良好な線形関係があり、また、単位
時間あたりの液晶滴下量は高い精度で一定となってい
る。

【００５１】次に、電磁開閉先端ニードル式のディスペ
ンサによる液晶のショット数の増加に伴う液晶滴下量の
精度と再現性を試験したところ、図３に示すような結果
が得られた。これによれば、液晶を連続して２日間で１
００回ショットしたところ、ディスペンサ量の誤差は±
１％以内であり、高精度、高再現性が得られた。なお、
１日目と２日目のショットの条件は同じに設定した。

【００５２】電磁開閉先端ニードル式のディスペンサ
は、真空中で使用することも構造上可能であるので、真
空雰囲気で液晶を滴下する滴下注入法にも適しているこ
とがわかる。なお、一般的に液晶は大気圧中で滴下され
る。（第２実施例）本実施例では、紫外線７によるシール材
２と液晶３との反応を防ぎその反応によって生じる液晶
３の汚染を防止するために、シール材２に内側近傍に沿
った第二の基板４の下面に遮光膜を設けらている。その
詳細を以下に述べる。

【００５３】図４(a) は、第二の基板４に形成された遮
光膜８の平面図、図４(b) はその断面図である。図４
(a) では、透明な第二の基板４を通してその裏側に形成
された遮光膜８が示されている。遮光膜８は、枠状のシ
ール材２の内側に沿った領域であって、表示領域９の外
側に形成され、シール材２および表示領域９には重なら
ないように決められる。遮光膜８の形成領域がシール材
２と重なったり近過ぎれば、シール材２に硬化されない
部分が生じるので、遮光膜８とシール材２との間にはわ
ずかな隙間を設けることが好ましい。また遮光膜８は、
第二の基板４の上側に形成してもよいが、遮光精度の点
からは第二の基板４の下側の方が好ましい。

【００５４】遮光膜８は、表示品質を高めるために第二
の基板４に形成されるブラックマトリクス膜を構成する
膜（例えばクロム膜）をパターニングして形成すると、
製造工程を複雑化させることはない。シール材２を硬化
させるために紫外線を照射する際には、第一及び第二の
基板１．４の外部に図４(b) のような遮光マスク１０を
置いて表示領域９の紫外線照射を防止する。遮光膜８に
よる遮光領域は表示領域９とシール材２の形成領域との
間に限られているからである。

【００５５】また、紫外線を第一の基板１の側から照射
してシール材７を硬化させる場合は、遮光膜を第一の基
板１側に設けてもよいが、第一の基板１にはバスライン
などの配線がAlなどの金属で形成されており、そのため
遮光膜は絶縁性材料で形成することが好ましい。このよ
うに、遮光膜８を設けることによって、シール材２近傍
の液晶３に照射される紫外線量を大幅に少くすることが
できるので、紫外線照射によるシール材２と液晶３との
反応を低減し、液晶７の汚染を極めて少くすることがで
きる。しかも外部の遮光マスク１０によって表示領域で
の液晶とシール材２の微量な分子との反応を防止して液
晶７の汚染の発生を抑制している。

【００５６】以上のように、本実施例では、シール材近
傍にある液晶の紫外線照射を防止するようにしているの
で、紫外線照射によるシール材硬化の際に、シール材２
と液晶４の反応による液晶の汚染を回避できる。シール
材としてＴ−４７０（カチオン重合型、長瀬チバ製、１
０万ｃｐ）を用い、上記したように遮光して液晶電気抵
抗の低下を電圧保持率の評価により行ったところ、液晶
保持率の低下は殆ど見られなかった。なお、液晶３とし
て、ＺＬＩ−４７９２（メルク製）を用い、シール材２
の紫外線の照射条件は５０００mJ/ cm²とした。

【００５７】なお、紫外線をビーム状にして枠状のシー
ル材２のみに照射してもよく、この場合には、遮光膜を
用いる必要はなくなる。（第３の実施例）本発明の第３実施例に係る液晶表示パ
ネルの製造方法は、第１の実施例で説明したものと全体
的な流れは同じであるが、対向する２枚の基板を封止す
るためのシール材の形成方法が異なる。

【００５８】図５(a),(b) は、液晶が封入された状態に
ある液晶表示パネルの平面図及び断面図である。図５
(a) において、パネル内のシール材２ａの外側にシール
材２ｂが形成されており、シール材２ａの内側には液晶
３が封入されている。シール材２ａと２ｂの間の空間は
真空であり、シール材２ｂの外側は大気である。このよ
うな２重のシール材２ａと２ｂを形成するためには、第
一及び第二の基板１、４を重ねる前に、真空中で第一の
基板１にシール材２ａ、２ｂを付着させる。そして、第
一及び第二の基板１、４を重ね合わせて接着し雰囲気を
大気圧にすると、第一及び第二の基板１、４が引き寄せ
られて液晶３がシール材２ａの内部に充填される。この
とき、シール材２ｂの外側は大気圧になるが、シール材
２ａとシール材２ｂとの間は真空のままである。

【００５９】周囲の雰囲気を大気圧にして液晶３を基板
間に封入する際、液晶３がシール材２ａの内側に完全に
充填されるまではシール材２ａの内側はほぼ真空であ
る。しかし、このようにシール材を２重に設けることに
よって、シール材２ａの外側も真空にした状態にするこ
とができる。したがって、シール材２ａの内外に急激な
圧力差が生じるのを防ぐことができ、シール材２ａの封
止不良の発生を回避することができる。

【００６０】また、液晶３の封入が完了し少なくともシ
ール材２ａを硬化させた後で、第二の基板４のシール材
２ａよりも外側は切断して取り除かれる。そのため、シ
ール材２ｂの材料はあまり限定されず様々な材料を使用
することができる。このように、シール材の枠を２重に
設けることによって、封止不良を低減でき液晶パネルの
歩留まりを向上することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、透明
電極等を有する基板に、シール材の枠を形成してその枠
内に液晶を滴下し、スペーサを付着させた別の基板を真
空中で重ね合わせて周囲を大気圧に戻すことによって基
板間に液晶を封入し、そしてシール材を硬化させる液晶
表示パネルおよびその製造方法において、スペーサとし
て直径が基板間の液晶層の厚さよりも少くとも０．２μ
ｍ小さいものを使用することにより、基板間の液晶層の
厚さの均一性を維持しつつ再位置合わせの際の基板の移
動を確実に行うことができる。

【００６２】また、スペーサとして接着剤付きのスペー
サを使用することにより、液晶流れによりスペーサが流
されてスペーサの分布が偏るのを防ぐことができる。こ
れにより、パネル全体に渡る基板間の液晶層の厚さの均
一性が向上する。また、シール材として粘度が５０００
０ｃｐ以上のものを使用することにより、シール材が外
力に対して強くなるので封止不良を低減することができ
る。さらに、シール材の枠を２重に設けることによっ
て、液晶を封止する枠の内外の圧力差を緩和できるの
で、封止不良を低減することができる。これにより、液
晶表示パネルの歩留まりを向上させることができる。

【００６３】また、シール材として紫外線硬化型の材料
を使用し硬化させる際に紫外線を照射する場合でも、基
板のシール材近傍に遮光膜を設けることによって、紫外
線により液晶とシール材が反応して生じる液晶の汚染を
防ぐことができるので、液晶表示パネルの表示性能を高
め安定化させることができる。本発明での液晶材料の滴
下は、ニードルによって開閉するディスペンサを使用し
ているので、滴下量を高精度で均一化でき、しかも再現
性を良くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) 〜(e) は、本発明の第１の実施例に係
る液晶表示パネルの製造方法を概略的に示す断面図であ
る。

【図２】図２(a) は本発明の第１実施例に使用する電磁
開閉先端ニードル式の液晶ディスペンサの概略を示す断
面図、図２(b) はティスペンス時間とディスペンス量の
関係を示すグラフとディスペンス時間の経過に沿った単
位時間当たりのディスペンス量の変化を示すグラフであ
る。

【図３】図３は、電磁開閉先端ニードル式の液晶ディス
ペンサによるショット回数とディスペンス量の関係を示
すグラフである。

【図４】図１に示した液晶表示パネルの製造方法の一工
程を詳細に示し、図４(a) は平面図、図４(b) は断面図
である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る液晶表示パネルの
製造方法の一工程を示し、図５(a) は平面図、図５(b)
は断面図である。

【図６】液晶表示パネルの製造方法を概略的に示し、図
６(a) 〜(c) はそれぞれ各工程を示す斜視図である。

【図７】従来の液晶表示パネルの製造方法により生じた
シール材の封止不良を示す平面図である。

【図８】従来の液晶表示パネルの製造方法において、パ
ネル内の異なる位置の液晶の電圧保持率の変化を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１、４、２１、２４基板２、２ａ、２ｂ、２２シール材３、２３液晶５スペーサ６セル７紫外線８遮光膜９表示領域１０遮光部材１１液晶収納器１２キャップ１３通液孔１４ニードル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板のうち少なくとも一方の電極形
成側の面にシール材を枠状に塗布する工程と、前記一対の基板の間に形成、制御しようとする液晶層の
厚さに対して０．２〜０．６μｍ又は４〜１２％小さい
径を有する微粒子を前記一対の基板のうちの一方の電極
形成側の面に付着、固定させる工程と、前記シール材に囲まれた前記電極形成側の面の上に液晶
材料を滴下する工程と、前記１対の基板のそれぞれの
電極形成側の面を対向させて減圧下で重ね合わせ、前記
液晶材料を広げて前記一対の基板の間に前記液晶層を形
成する工程とを有することを特徴とする液晶表示パネル
の製造方法。
【請求項２】前記微粒子は、接着剤により被覆されて前
記一方の電極形成側の面に固定されていることを特徴と
する請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】一対の基板のうち少なくとも一方の電極形
成側の面に粘度が５００００ｃｐ以上のシール材を枠状
に塗布する工程と、前記シール材に囲まれた前記電極形成側の面に液晶材料
を滴下する工程と、前記一対の基板のそれぞれの電極形成側の面を対向させ
て減圧下で重ね合わせ、前記液晶材料を広げて前記一対
の基板の間に前記液晶層を形成する工程とを有すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】一対の基板のうち少なくとも一方の電極形
成側の面上にシール材よりなる枠を該面に沿って少なく
とも２重に形成する工程と、前記基板の電極形成側の前記シール材の一番内側の枠内
に液晶材料を滴下する工程と、前記一対の基板のそれぞれの電極形成側の面を対向させ
て減圧下で重ね合わせ、前記液晶材料を広げて前記一対
の基板の間に前記液晶層を形成する工程とを有すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項５】前記液晶材料を封止した後で、前記一対の
基板の少なくとも一方を、前記シール材よりなる枠のう
ちの少なくとも１番内側を残して切除することを特徴と
する請求項４に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】一対の基板のうちの少なくとも一方の電極
形成側の面に光硬化型のシール材よりなる枠を塗布し、
該枠の内側の近傍に遮光手段を配置し、該シール材より
なる該枠に囲まれた前記電極形成側の面に液晶材料を滴
下する工程と、前記一対の基板のそれぞれの電極形成側の面を対向させ
て減圧下で重ね合わせる工程と、前記シール材に光を照射して該シール材を硬化させる工
程とを有することを特徴とする液晶表示パネルの製造方
法。
【請求項７】下側に液晶供給孔を有し、内部圧力が一定
に維持される液晶材料容器と、該液晶材料容器内に配置
されて該液晶供給孔を開閉するニードルを有するディス
ペンサを用いて前記液晶材料が滴下されることを特徴と
する請求項１、３、４又は６記載の液晶パネルの製造方
法。