(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの周辺のシール部断面構造において、シール材と、樹脂の柱状構造物が、隣接して設置されており、該シール材が該樹脂の柱状構造物を、液晶層側及び空気と接する外部側から挟持している液晶パネルの製造方法であって、
前記樹脂の柱状構造物を、シール材を塗布形成しない方の基板に形成し、十分に硬化させた後、シール材を塗布した方の基板と貼り合わせ、
前記樹脂の柱状構造物がシール材の中に圧入されて、前記樹脂の柱状構造物をシール材が挟持する断面構造を有するシール部を得ることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調光装置や表示装置に広く用いられる液晶パネル、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
以下に、カラー液晶表示装置の中心となっている薄膜トランジスタ型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）の製造工程の流れを簡単に説明する。
【０００４】
まず、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ（ＣＦ）のそれぞれに配向膜を形成する。配向膜はそれぞれの基板を洗浄した後、通常、フレキソ印刷工程とそれに続く硬化工程により基板上にポリイミド等の高分子膜を作製し、その膜をレーヨン等の布で一方向に擦るいわゆるラビング処理することで形成を終了する。
【０００５】
そして更に、それぞれの基板を洗浄した後、どちらか一方の基板には、シール材にガラスファイバー等のスペーサを、所定の分量で均一に混ぜたものを、所定のパターンで塗布する。
【０００６】
シール材パターンは液晶注入口を形成した矩形で、且つ同じ幅のパターン枠を、スクリーン印刷法で形成する。
【０００７】
そして、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせる。貼り合わせ工程は、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を、アライメントマークを利用して精度良く貼り合わせた後、加圧焼成することで、基板間のギャップを保持した状態でシール材を硬化させる工程である。
【０００８】
それに続く、液晶注入工程は、出来上がった空パネルに液晶を真空注入法で注入した後、注入口を接着剤で封口し、液晶パネルを完成させる工程である。
【０００９】
真空注入は、まず注入槽を１０-3Ｔorr程度の真空状態してから、槽内に設置した液晶溜に空パネルを浸漬させて、槽内を徐々にリークさせて、空パネルに液晶を注入する方法で、原理は圧力差による毛細管現象の利用である。
【００１０】
また、注入口の封口は、ＵＶ硬化樹脂を注入口に塗布し、その部分にＵＶ照射して硬化させて行っている。
【００１１】
以上の工程の流れがＴＦＴ−ＬＣＤの製造工程であり、カラー液晶表示パネルの一般的な製造方法である。
【００１２】
その工程の中で、シール材を介しての貼り合わせは、シール材に所定の粒径を有するガラスファイバー、ガラスビーズもしくはプラスチックビーズからなる粒子系スペーサを所定の分量混ぜたものを、上下どちらか一方の基板に塗布形成し、上下基板を圧着焼成することで、液晶パネルが一定の厚みを有するように貼り合わせるものである。
【００１３】
ところで、前記粒子系スペーサを分散させたシール材を所定のパターンで形成する場合、粒子系スペーサは比較的高価であり、また市販されているスペーサの粒径種類には限りが有り、市販スペーサの粒径を考慮して、液晶パネルの厚みを設計する必要があることや、更にまた、そのスペーサをシール材中に十分に分散させないと液晶パネルが均一の厚みを確保出来ず表示ムラとなり、そして、その分散においては空気が混入することから、分散後、数時間静置して脱泡させる必要がある等の問題点があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記課題を鑑みなされたもので、高価なガラスファイバー等の粒子系スペーサを用いず、簡便、且つ使用する液晶の特性や駆動方法に応じて自由な範囲で設計された厚みを精度良く有する、安価で高品質な液晶パネル及びその製造方法を提供することである。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、
液晶パネルの周辺のシール部断面構造において、シール材と、樹脂の柱状構造物が、隣接して設置されており、該シール材が該樹脂の柱状構造物を、液晶層側及び空気と接する外部側から挟持している液晶パネルの製造方法であって、
前記樹脂の柱状構造物を、シール材を塗布形成しない方の基板に形成し、十分に硬化させた後、シール材を塗布した方の基板と貼り合わせ、
前記樹脂の柱状構造物がシール材の中に圧入されて、前記樹脂の柱状構造物をシール材が挟持する断面構造を有するシール部を得ることを特徴とする液晶パネルの製造方法である。
【００２０】
即ち、本発明は液晶パネル用の上下基板のどちらか一方に樹脂による所定のパターンの柱状構造物を形成し、十分に硬化させてスペーサとし、シール材を所定のパターンで別の一方の基板に塗布形成し、それぞれの基板を互いに貼り合わせることで、液晶パネルのシール部断面構造において、シール材と樹脂の柱状構造物からなるスペーサが隣接する構造を有し、好ましくはシール材が樹脂の柱状構造物を液晶パネル内外より挟持している構造を有する液晶パネルである。
【００２１】
そして更に、スペーサとなる樹脂の柱状構造物が、液晶に対して不活性であり、不純物イオン等の溶出により液晶の絶縁性を低下させるおそれの少ない、ノボラック系樹脂、又はエポキシアクリレート系樹脂である様な液晶パネルである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
液晶パネルの場合、前記従来の技術の様に、上下それぞれの基板（薄膜トランジスタ型液晶表示装置ＴＦＴ−ＬＣＤの場合、上基板：カラーフィルタ，下基板：ＴＦＴ基板）にポリイミド等の高分子配向膜を塗布して、それをレーヨン等の繊維の布で一方向に擦るラビング処理をするという配向処理工程と、上下基板を粒子系スペーサを分散させたシール材を介して貼り合わせる工程と、出来た空パネルに液晶を注入し封口する工程によって作製される。
【００２３】
本発明の場合、前記貼り合わせ工程において、粒子系スペーサを用いるのではなく、樹脂の柱状構造物１０をパターン形成し硬化させたものを用いることから、市販の粒子系スペーサでは、その粒径の種類により制限されていたパネルの厚みの制御がより簡便に出来る。
【００２４】
更に、この樹脂の柱状構造物１０をフォトレジストとした場合には、フォトファブリケーションプロセスによって、より精度良く所定の幅の柱状構造物が形成出来る。
【００２５】
尚、柱状構造物１０の幅は、シール材１１の幅よりも小さく、且つ十分にスペーサとしての役割を果たすことが必要であり、０．０５〜０．１ｍｍ程度が好ましい。
【００２６】
更にまた、使用するフォトレジストの樹脂分量や、スピンコート法の回転数等の塗布条件により、柱状構造物１０の厚さは自由な範囲で制御出来る。
【００２７】
尚、柱状構造物１０の厚さは、通常のＴＦＴ−ＬＣＤや強誘電性ＬＣＤ用のパネルの厚さを考慮して１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００２８】
以上、本発明によれば、安価で高品質のカラー液晶表示パネルが実現出来る。
【００２９】
尚、本発明による樹脂による構造物１０を形成する為に用いるフォトレジストとしては、不純物イオン等が溶出して液晶層６を汚染せず、電圧保持率が常温で９９％以上となるものが必要であり、樹脂として好適なものは、ノボラック系樹脂（例えばシプレイ社製のポジ型フォトレジストＭＰ１４００；硬化温度１７０℃）や、エポキシアクリレート系樹脂（例えば奥野製薬工業社製のネガ型フォトレジストＴＬＣ−２５５１；硬化温度２２０℃）がある。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３１】
まず、ＴＦＴ基板８と、カラーフィルタ基板（顔料分散タイプ）を用意し、それらをアセトン、エタノール、純水の順でそれぞれ数分間浸漬させながら超音波洗浄した。
【００３２】
次に、それらの基板１，８上にポリイミド膜（日立化成社製ＬＱ−Ｔ１２０）を０．１μｍの厚さで形成した。
【００３３】
続いて、それぞれ所定の方向にラビングを施して、それぞれの基板１，８に配向膜５を形成した。
【００３４】
次に、先の洗浄と同様な洗浄を行い、ＴＦＴ基板８上に、シール材１１（三井東圧化学社製ストラクトボンドＸＮ−２１−Ｓ）を、所定の版パターンを用いてスクリーン印刷法により、塗布形成（幅０．３ｍｍ）し、一方、カラーフィルタ基板１上にフォトレジスト（奥野製薬工業社製ＴＬＣ−２５５１）をスピンコート法で塗布し、所定のマスクを用いて露光して現像し、焼成硬化させることで、シール材１１のパターンと同じパターン形状で幅が約１／３の０．１ｍｍで、厚さが４．５μｍのレジスト樹脂よりなる柱状構造物１０を形成した。
【００３５】
そして、カラーフィルタ基板１とＴＦＴ基板８とを位置合わせして重ね合わせ、所定の治具を用いて加圧しながら２２０℃のオーブンで１時間焼成した。
【００３６】
その結果、樹脂の柱状構造物１０がシール材１１の中に圧入されて、柱状構造物をシール材が挟持する様な断面構造を有するシール部２が得られた（図面１，２参照）。
【００３７】
そして徐冷後、出来た空パネルを取り出し、液晶（メルク社製ＺＬＩ−４７９２）を真空注入した後、注入口を封止剤（ニッポデンキ社製ＤＮＭ−２１１０）で封口して、厚さ４．５μｍで均一に制御され、表示ムラのない良好なカラー液晶パネルを完成させた。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べた様に、樹脂による所定のパターンの柱状構造物を形成し硬化させてスペーサとした基板と、シール材を所定のパターンで塗布形成した基板を、それぞれ互いに貼り合わせることで、液晶パネル周辺シール部断面構造において、シール材と樹脂の柱状構造物からなるスペーサが、隣接して設置され、好ましくはシール材が樹脂の柱状構造物を、液晶層側及び空気と接する外部側より挟持している構造を有する液晶パネルとすることで、粒子系スペーサを用いることなく、簡便、且つ自由な範囲で液晶パネルの厚みの制御を精度良く行うことを可能にした安価で高品質な液晶パネルを提供することが出来る。
また、スペーサとなる樹脂を、ノボラック系樹脂、又はエポキシアクリレート系樹脂とすることで、不純物イオン等の溶出による液晶層の絶縁性の低下をなくすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表面構造を示す説明図。
【図２】本発明の断面構造を示す説明図。
【図３】シール部の拡大断面図。
【符号の説明】
１‥‥カラーフィルタ基板
２‥‥シール部
３‥‥液晶注入口
４‥‥カラーフィルタ基板電極
５‥‥配向膜
６‥‥液晶層
７‥‥ＴＦＴ基板電極
８‥‥ＴＦＴ基板
１０‥‥樹脂の柱状構造物
１１‥‥シール材
【図１】
0003646439.tif 000002
【図２】
0003646439.tif 000003
【図３】
0003646439.tif 000004