JPH11212045A - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

液晶パネルの製造方法

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JPH11212045A
JPH11212045A JP10012703A JP1270398A JPH11212045A JP H11212045 A JPH11212045 A JP H11212045A JP 10012703 A JP10012703 A JP 10012703A JP 1270398 A JP1270398 A JP 1270398A JP H11212045 A JPH11212045 A JP H11212045A
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JP
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liquid crystal
glass substrate
extraction electrode
light
substrates
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JP10012703A
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English (en)
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Shirou Sumida
祉朗 炭田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶滴下工法による液晶パネルの製造方法
で、引出電極基板と遮光基板とを接着する紫外線硬化型
樹脂を十分に硬化し、配向異常のない表示品位の良好な
パネルを製造する。 【解決手段】 金属薄膜で形成された引出電極42を有
するガラス基板1と、表示領域周辺部に遮光膜21を有
するガラス基板1の、どちらか一方の基板の表示領域周
辺部に紫外線硬化型シール樹脂81を形成し、更にどち
らか一方の基板の表示領域に所定量の液晶材料7を滴下
した後、2枚の基板を重ね合わせて、金属製引出電極4
2を有するガラス基板側、または2枚の基板の両側から
紫外線を照射してシール樹脂を硬化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
方法に係り、特に、液晶を挾む二枚のガラス基板の貼り
合わせ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について図9〜図12を用い
て説明する。液晶パネルの組立方法は大きく分類して2
通りの工法が提案されている。
【0003】まず第1の工法は、ガラス基板を貼り合わ
せて図9〜図11に示すような空セルを組み立てた後
に、空セル内を真空引きし、空セル内の真空圧と大気圧
の圧力差を利用して液晶材料を注入する方法である(真
空注入工法)。真空注入工法の場合には、上下2枚のガ
ラス基板1を貼り合わせて、シール樹脂8を十分に硬化
した後、液晶材料を注入する。シール樹脂8の材料とし
て、パネル構成に応じて熱硬化型と紫外線硬化型を任意
に選択することができる。
【0004】近年、液晶パネルの省スペース化の要求に
対して、図9,図10に示すような表示領域周辺部の遮
光膜2にシール樹脂8が重なる構成が主流であるが、熱
硬化型のシール樹脂を用いた場合には遮光膜2との位置
関係に関わりなく、シール樹脂8を十分に硬化すること
ができる。現在までに生産された液晶パネルのほとんど
がこの真空注入工法により組み立てられており、最も条
件検討が進んだ工法である。
【0005】第2の工法は、液晶材料を一方の基板上に
滴下した後、もう一方の基板を貼り合わせる工法(滴下
工法)である。この工法はパネル作成のスループットが
短く、液晶材料の利用効率も高いことから次世代の組立
工法として期待されている。
【0006】しかし、未硬化のシール樹脂に液晶材料が
直接接触するために液晶配向の乱れが発生しやすく、で
きるだけ液晶配向を安定させるために、迅速に硬化する
ことのできる紫外線硬化型のシール樹脂材料が用いられ
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】滴下工法により液晶パ
ネルを製造する時には、上記のように紫外線硬化型のシ
ール樹脂が用いられているが、この時十分なエネルギー
の紫外線をシール樹脂に照射できるようにパネルの表示
領域周辺部の設計及び紫外線照射方法に制約が必要とな
る。
【0008】特にTFT液晶パネルや電極による反射を
用いた反射型液晶パネル等の、金属製の引出電極を用い
た液晶パネルでは、パネルの上下いずれから紫外線照射
を行ってもシール樹脂に紫外線を照射することができな
い領域が発生し、この領域近傍ではシール樹脂の硬化が
不十分となり、液晶配向が安定しない。
【0009】このため滴下工法を用いて金属により引出
電極が形成された液晶パネルを作成するためには、図1
2に示すように、表示領域周辺部の遮光膜2の更に外側
に紫外線硬化型シール樹脂81を塗布して、遮光膜2の
ある基板側から紫外線遮光マスク91を通して紫外線9
0の照射を行う必要がある。図9,図10に示すような
表示領域周辺部の遮光膜2にシール樹脂を重ねて、周辺
領域を省スペース化する構成の場合には、金属製の引出
電極42又は遮光膜2の陰となるために、シール樹脂8
を十分に硬化することができないという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、遮光膜の材質毎に引出電極幅と、隣接する電極との
距離(電極の形成されていない領域:電極間幅)に制限
を設けて、引出電極を有する基板側から紫外線を照射す
ることや、貼り合わせた2枚の基板の両側から紫外線を
照射することが効果的である。
【0011】このように、引出電極幅と引出電極間幅の
設計に制約を設けることによって、電極間からシール樹
脂中に入射した紫外線を、対向基板の遮光膜表面での反
射や遮光膜表面と電極表面による多重反射、更にはシー
ル材料中のフィラー剤による散乱により、電極の陰領域
にも十分に照射することができ、また、シール樹脂中の
光開始剤の連鎖反応もあって、電極の陰領域のシール樹
脂を十分に硬化することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1〜図6は本発明の実施の形態
におけるTFT液晶パネルの主要部分の断面を示したも
のである。ここで、1はガラス基板、13は金属製の引
出電極基板、14は遮光基板、21は金属製の遮光膜、
22は樹脂製の遮光膜、31,32,33はそれぞれ
赤,緑,青のカラーフィルタ、41は透明電極(IT
O)、42は金属製の引出電極、5はオーバーコート、
6は配向膜、7は液晶材料、71はスペーサー粒子、8
1は紫外線硬化型シール樹脂、90は紫外線、91は紫
外線遮光マスクである。
【0013】図1〜図3は遮光膜21としてCr等の金
属薄膜を用い、図4〜図6は遮光膜22として黒色顔料
を含んだ樹脂製の遮光膜を用いた場合である。また図1
〜図6は、それぞれの断面図を用いて、紫外線90の照
射を引出電極基板13側から照射した場合と、引出電極
基板13と遮光基板14の両側から照射した場合を示し
ている。
【0014】引出電極幅と、電極間幅(隣接する電極間
の、電極が形成されていない領域の幅)には、遮光膜の
材質と紫外線照射の方法(引出電極基板13側からか、
両基板13、14側からか)によって異なり、(表4)
のように制限されている。
【0015】また、紫外線の照射が一定エネルギー以上
であれば、紫外線照射エネルギー量が上記制限に影響を
及ぼすことはほとんど無い。
【0016】次に、本発明の具体的実施例について図
7,図8,(表1),(表2−1),(表2−2),
(表3),(表4)を用いて説明する。
【0017】(実施例1)Cr着膜済みのガラス基板に
フォトレジストを塗布、フォトマスクを介しての紫外線
照射、現像、エッチング、レジスト剥離等の工程を経
て、図7及び(表1)に示すA〜OのCrパターン基板
10を作成した。このCrパターンは金属製の引出電極
を模した構成(模擬引出電極43)となっており、後工
程でシール樹脂硬化を行うための紫外線硬化を行う時
に、引出電極の陰に相当する領域を作り出すために形成
したものである。このA〜Oの模擬電極幅431と、電
極間幅432は(表1)に示す通りである。
【0018】
【表1】
【0019】これらのCrパターン基板10にスピンコ
ーターを用いてエポキシ樹脂からなる熱硬化型樹脂を塗
布、200℃,2時間の熱硬化を施してオーバーコート
5を形成した。次に、スパッタリングによって透明電極
(ITO)41を全面に2000〜2500Åの膜厚と
なるように成膜した後、フォトリソ法にてストライプ状
にパターニングを行い、STN液晶パネル用のセグメン
ト基板11を作成した(図8参照)。
【0020】これらのセグメント基板11と、予め準備
しておいたITOのコモンパターン付のカラーフィルタ
基板12の表面に、ポリイミド樹脂製の配向膜6を50
0〜1000Åの膜厚となるように形成した後、STN
液晶パネルとして組み立てられるように、所定の方向に
ラビング処理を行った。このカラーフィルタ基板12に
は遮光膜2が形成されており、この遮光膜がCr製のも
のと、黒色顔料を含んだ樹脂製のものと2通り準備し
た。
【0021】次に、これらのセグメント基板11の表示
領域周辺部に、平均粒径7.0μmのガラスファイバー
を1〜2%含んだ紫外線硬化型エポキシアクリレート系
シール樹脂81をスクリーン印刷によって塗布し、更
に、表示領域には所定量の液晶材料7を滴下した。この
時シール樹脂81はCrによって形成した模擬引出電極
43のパターンに重なるように、かつ表示領域を取り囲
むように形成した。
【0022】一方、カラーフィルタ基板12には平均粒
径6.5μmの固着材付樹脂製のスペーサ粒子71を平
方ミリメートル当たり200〜300個散布し、150
度の熱処理を施して基板に固着した。
【0023】次に、真空チャンバー中でこれらのセグメ
ント基板11とカラーフィルタ基板12を、シール樹脂
81がカラーフィルタ基板12の表示領域外周辺遮光膜
2に半分だけ重なるように貼り合わせ、真空チャンバー
から取り出した後にシール樹脂81に紫外線90を照射
して、図8に示すSTN液晶パネルを作成した。この時
紫外線90の照射は25mW/cm2(405nmにて
測定)を5分間行い、セグメント基板11側から照射し
たものとセグメント基板11とカラーフィルタ基板12
の両側から照射したものをそれぞれ作成した。
【0024】これらのSTN液晶パネルに130℃の熱
アニールを30時間施した後にパネルに電圧印加して液
晶の配向の安定性を観察した。観察結果を(表2−
1),(表2−2)に示す。
【0025】次に、これらの作成したA〜Oのパネルを
分解して、シール樹脂81を剥がして、FTIR解析を
行い、シール樹脂の重合度を測定した。測定結果を(表
2−1),(表2−2)に示す。
【0026】
【表2−1】
【0027】
【表2−2】
【0028】(実施例2)実施例1で作成したCrパタ
ーン基板10のうち、A,M(遮光膜2がCr、樹脂
共)を用いて実施例1と同様に図8のSTN液晶パネル
を作成した。この際、シール樹脂81の硬化時の紫外線
照射時間を1,2,3,5,10分とし、照射はセグメ
ント基板側から行った。これらのパネルに140℃、3
0時間の熱アニールを施して液晶配向の安定性を評価し
た後に、パネルを分解して、それぞれのシール樹脂をF
TIR解析によって重合度を測定した。この結果を(表
3)に示す。
【0029】
【表3】
【0030】(表2−1),(表2−2)から、金属製
模擬引出電極43の電極幅431、電極間幅432によ
って紫外線硬化型シール樹脂81の硬化の度合が異な
り、カラーフィルタ基板12の遮光膜2の材質と紫外線
照射方法(どちらのガラス基板側から照射するか)によ
って異なっていることがわかる。これは、照射した紫外
線は、すべて平行光で基板面に垂直に入射している訳で
はなく、斜め光も多く含まれているために、遮光膜2や
金属製模擬電極43によって反射されて模擬電極43や
遮光膜2の陰となっている領域のシール樹脂81にも照
射されるためであると考えられる。
【0031】(表3)は、紫外線小照射エネルギーが一
定値(25mW/cm2,3分)以上の場合には、紫外
線小照射エネルギーは電極幅431、電極間幅432と
シール硬化度にはほとんど影響がないことを示してい
る。
【0032】これらの結果から、金属製の引出電極を用
いた液晶パネルを紫外線照射型シール樹脂を用いて組み
立てる場合の引出電極の設計条件が(表4)のように決
定される。
【0033】
【表4】
【0034】なお、本実施例では液晶配向の安定性を確
認するために、シール樹脂の硬化が不十分な場合に、そ
の影響で液晶配向が乱れやすいSTN液晶パネルを用い
たが、TNモードその他の液晶パネルであっても、同様
の硬化が得られる。
【0035】これらの結果をもとに、(表4)に示す条
件通りにTFT液晶パネル(図1〜図6)を作成し、液
晶配向の安定した表示の良好なパネルであることを確認
した。なお、これらの図では簡単のためにTFTアレイ
等、本発明には直接関係しない部分の図示は省略した。
【0036】
【発明の効果】金属製引出電極の電極幅、電極間幅に制
約を設けることによって、滴下工法を用いても、液晶配
向が安定した表示領域周辺部がコンパクトな液晶パネル
を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が金属製遮光膜で、それにシール
樹脂が半分重なり、紫外線は引出電極基板側から照射)
【図2】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が金属製遮光膜で、それにシール
樹脂が半分重なり、紫外線は引出電極基板及び遮光基板
の両側から照射)
【図3】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が金属製遮光膜で、それにシール
樹脂が全部重なり、紫外線は引出電極基板側から照射)
【図4】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が樹脂製遮光膜で、それにシール
樹脂が半分重なり、紫外線は引出電極基板側から照射)
【図5】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が樹脂製遮光膜で、それにシール
樹脂が半分重なり、紫外線は引出電極基板及び遮光基板
の両側から照射)
【図6】本発明の実施の形態における液晶パネルの主要
部分の断面図(遮光膜が樹脂製遮光膜で、それにシール
樹脂が全部重なり、紫外線は引出電極基板側から照射)
【図7】本発明の具体的実施例で用いた模擬電極パター
ンの主要部分の平面図
【図8】本発明の具体的実施例で作成したSTN液晶パ
ネルの主要部分の断面図
【図9】従来技術における真空注入工法により組み立て
た液晶パネルの主要部分の断面図(シール樹脂が遮光膜
に全部重なる)
【図10】従来技術における真空注入工法により組み立
てた液晶パネルの主要部分の断面図(シール樹脂が遮光
膜に半分重なる)
【図11】従来技術における真空注入工法により組み立
てた液晶パネルの主要部分の断面図(シール樹脂が遮光
膜に重ならない)
【図12】従来技術における液晶滴下工法により組み立
てた液晶パネルの主要部分の断面図(シール樹脂が遮光
膜に重ならず、紫外線は遮光基板側から照射)
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 遮光膜 5 オーバーコート 6 配向膜 7 液晶材料 8 シール樹脂 10 Crパターン基板 11 セグメント基板 12 カラーフィルタ基板 13 引出電極基板 14 遮光基板 21 金属製遮光膜 22 樹脂製遮光膜 31 カラーフィルタ(赤) 32 カラーフィルタ(緑) 33 カラーフィルタ(青) 41 透明電極(ITO) 42 引出電極 43 模擬引出電極 71 スペーサ粒子 81 紫外線硬化型シール樹脂 90 紫外線 91 紫外線遮光マスク 431 電極幅 432 電極間幅

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属薄膜で形成された引出電極を有する
    ガラス基板と、表示領域周辺部に金属薄膜で形成された
    遮光膜を有するガラス基板のいずれか一方の基板の表示
    領域周辺部に紫外線硬化型シール樹脂を塗布し、更にい
    ずれか一方の基板の表示領域に所定量の液晶材料を滴下
    した後、2枚の基板を重ね合わせ、金属製引出電極を有
    するガラス基板側から紫外線を照射してシール樹脂を硬
    化するガラス基板貼り合わせ工程を有することを特徴と
    する液晶パネルの製造方法。
  2. 【請求項2】 紫外線硬化型シール樹脂と重なる領域の
    引出電極の幅が40μm以下であり、更に隣接する引出
    電極との距離の2.5倍以下であることを特徴とする請
    求項1記載の液晶パネルの製造方法。
  3. 【請求項3】 金属薄膜で形成された引出電極を有する
    ガラス基板と、表示領域周辺部に金属薄膜で形成された
    遮光膜を有するガラス基板のいずれか一方の基板の表示
    領域周辺部に紫外線硬化型シール樹脂を塗布し、更にい
    ずれか一方の基板の表示領域に所定量の液晶材料を滴下
    した後、2枚の基板を貼り合わせ、2枚の基板の両側か
    ら紫外線を照射してシール樹脂を硬化するガラス基板貼
    り合わせ工程を有することを特徴とする液晶パネルの製
    造方法。
  4. 【請求項4】 紫外線硬化型シール樹脂と重なる領域の
    引出電極の幅が40μm以下であり、更に隣接する引出
    電極との距離の3.0倍以下であることを特徴とする請
    求項3記載の液晶パネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 金属薄膜で形成された引出電極を有する
    ガラス基板と、表示領域周辺部に黒色顔料を含んだ樹脂
    製の遮光膜を有するガラス基板のいずれか一方の基板の
    表示領域周辺部に紫外線硬化型シール樹脂を塗布し、更
    にいずれか一方の基板の表示領域に所定量の液晶材料を
    滴下した後、2枚の基板を重ね合わせ、金属製引出電極
    を有するガラス基板側から紫外線を照射してシール樹脂
    を硬化するガラス基板貼り合わせ工程を有することを特
    徴とする液晶パネルの製造方法。
  6. 【請求項6】 紫外線硬化型シール樹脂と重なる領域の
    引出電極の幅が30μm以下であり、更に隣接する引出
    電極との距離の2.0倍以下であることを特徴とする請
    求項5記載の液晶パネルの製造方法。
  7. 【請求項7】 金属薄膜で形成された引出電極を有する
    ガラス基板と、表示領域周辺部に黒色顔料を含んだ樹脂
    製の遮光膜を有するガラス基板のいずれか一方の基板の
    表示領域周辺部に紫外線硬化型シール樹脂を塗布し、更
    にいずれか一方の基板の表示領域に所定量の液晶材料を
    滴下した後、2枚の基板を貼り合わせ、2枚の基板の両
    側から紫外線を照射してシール樹脂を硬化するガラス基
    板貼り合わせ工程を有することを特徴とする液晶パネル
    の製造方法。
  8. 【請求項8】 紫外線硬化型シール樹脂と重なる領域の
    引出電極の幅が30μm以下であり、更に隣接する引出
    電極との距離の2.5倍以下であることを特徴とする請
    求項7記載の液晶パネルの製造方法。
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