(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で封口樹脂を硬化する液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に紫外線硬化型封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで紫外線硬化型封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で紫外線硬化型封口樹脂に紫外線を照射して硬化した後、前記パネルにアニール処理を施し、真空パックを解除する液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に熱硬化型封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで熱硬化型封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記熱硬化型封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で前記パネルにアニール処理を施すとともに封口樹脂を硬化した後、真空パックを解除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、液晶パネルに液晶を注入し、液晶の注入口を封口樹脂にて封止する液晶パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルの表示品位は日増しに高まり、文字認識のためだけの用途から、フルカラー画像表示に耐える品位にまで進歩している。さらに大型液晶パネルの生産力が向上してきていることとあいまって、ついにはＣＲＴの独壇場だったモニタ市場にも液晶パネルが参入するに至った。
【０００３】
この市場で液晶モニタがＣＲＴを凌駕するためには、さらに大画面でかつ高い品位での表示が液晶パネルに要求される。
高い表示品位を得るためには、明るい、視野角が広い、高解像度であるといった性能面の向上や、画面全体で均一な表示ができること、各液晶パネル間で性能がばらつかないことといった生産工程での品質向上といった両面での取り組みが重要となる。その中で画面全体で均一な表示の実現のために生産上もっとも重要なものは、液晶パネルの基板間の均一ギャップの形成である。
【０００４】
ところで、このような液晶パネルの製造方法の一般的なものは、以下の手順による。
図６は従来の液晶パネルを示す。
パネル１は、一対の基板をシール樹脂２にて貼り合わせ、両基板の間に液晶を介装することにより構成される。
【０００５】
詳しくは、まず、配向処理の施された２枚の基板を所定のギャップをもって接着させるために、シール樹脂２を一方の基板に表示領域の外周部を囲むように線状に塗布する。このとき基板を貼り合わせた後に両基板間に液晶を注入できるように一部にシール樹脂２のない部分を設け液晶の注入口３ａ，３ｂを形成する。また、シール樹脂２には２枚の基板間にギャップが形成されるように、所定の粒径のスペーサが一定量混入されている。
【０００６】
次に基板の一方に所定の粒径のスペーサを散布する。
このスペーサも、基板間のギャップを設けるためのものであり、上記のシール樹脂に混入されたスペーサが表示領域の外縁部におけるギャップを保持するのに対し、このスペーサは表示領域内全体を所定のギャップで保持するために重要なものである。
【０００７】
このような工程を経た基板に、もう一方の基板を貼りあわせ、シール樹脂を硬化してパネル１が形成される。この状態では、基板間のギャップには空気が入っており、注入口を介して外界とつながっているため、パネル内外ともに１気圧（１０１３００Ｐａ）となっている。
パネル１に液晶を注入する際には、一般的に、真空注入法が行われる。真空注入法は、パネル内の空気を真空引きにより排気したのち、液晶材料を毛管現象と、パネル内外圧力差を利用して注入する方法である。
【０００８】
通常はまず、パネル１と液晶材料の入った容器を注入装置に入れ、注入装置内を真空引きして１Ｐａ以下にする。このときパネル１と液晶材料とは接触しておらず、注入口３ａ，３ｂからパネル１内の空気が排気されて、装置内と同じ１Ｐａ以下になる。
次に注入口３ａ，３ｂと液晶材料とを接触させ、注入装置内に窒素を導入して装置内の圧力を１気圧にまで上げていく。この状態でパネル内外にほぼ１気圧の圧力差が生じ、液晶材料がこの力によりパネル内へ注入されていく。
【０００９】
液晶材料でパネル１内の全体が満たされる瞬間まではパネル内外圧力差は小さくなっていく。そのまま放置するとパネル内外圧力差がなくなるまで液晶は注入され続ける。
そしてこの内外圧力差によって形成される液晶パネルのギャップは異なってくる。すなわち、外圧が高いほどギャップは薄く、外圧が低いほど厚くなる。
【００１０】
通常この液晶注入工程では、真空引きや注入に時間がかかるので、一つの大きな注入装置に多数のパネルを入れて注入を行うが、このとき各パネル間で、そのスペーサの量、注入口の大きさ、液晶材料に注入口が接触する時間などに微妙な違いがあり、まったく同じ速度で液晶が注入されるわけではない。
したがって、すべてのパネルが確実に注入されるように注入工程の時間は長めに設定するが、それでも各パネルでの内外圧力差にばらつきが生じ、この工程だけでは均一なギャップは形成できない。
【００１１】
そこで、一般的にはこの液晶注入工程の後、液晶パネルを加圧する工程を行なう。
この加圧工程では、通常１．５気圧（１５２０００Ｐａ）程度で加圧することで過剰に入った液晶材料が注入口３ａ，３ｂから押し出される。
次に、この状態で紫外線硬化型の封止樹脂で注入口を封口する。このときパネル内外圧力差は０．５気圧（５０６５０Ｐａ）となる。
【００１２】
さらに加圧を解除して１気圧にもどすと、パネル内へ封止樹脂は若干吸い込まれる。この時点で紫外線を照射すると封止樹脂は硬化し、一定の内外圧力差をもった液晶パネルが作成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の液晶パネルの製造方法では、パネルの表示領域においてギャップのバラツキが比較的大きく、また、同じ工程で作成した液晶パネルであっても、それぞれの液晶パネルにおいてギャップ値にバラツキが生じるという問題がある。
【００１４】
パネル面内でのギャップのばらつきは、通常のＴＮ方式の液晶パネルを５μｍのギャップで作成した場合、一般的に±０．１μｍ以上となる。
特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイを設けたような段差のついた基板においては、±０．３μｍ以上となることもある。
表示品位の高い表示性能を得るためには、ＴＦＴ方式の液晶パネルが必要であるが、従来ではこのＴＦＴ方式の液晶パネルも、上記の程度のギャップ精度であっても十分製品として耐え得るものであった。それは、このＴＦＴ方式の液晶パネルでは、電圧印加により黒を表示するＴＮのノーマリーホワイト方式を採用しており、この表示方式ではパネルのギャップバラツキが表示均一性にあまり影響しなかったことによる。
【００１５】
しかしながら、近年さらに液晶パネルの最大の欠点であった視野角を拡大する取り組みが盛んに行われるようになり、表示方式の改善がなされると、もはや±０．１μｍのギャップばらつきも許されなくなってきている。
たとえば、視角拡大法の一つであるフィルム位相補償方式では、液晶パネルのギャップｄと液晶の屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄとフィルムの位相差との厳密な合わせ込みが必要となることから、ギャップｄは少なくとも±０．１μｍ以下のギャップ精度が要求される。
【００１６】
また視角拡大のもう一つの方式であるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式では、液晶の複屈折性を利用することから、やはりΔｎ・ｄを厳密に制御しなければならず、このときは±０．０５μｍ以下の精度が要求される。
従来の製造方法において、ギャップバラツキが生じてしまうのは、以下の理由による。
【００１７】
さらに加圧工程は、液晶パネルを加圧装置に挟み込み基板を押圧し、注入口から液晶を押し出すものであるが、一度注入された液晶はその粘性の大きさから、押圧されてもわずかに開口された注入口からはすぐには押し出されず、加圧に応じた一定のギャップになるには多くの時間を要する。
また、基板上を均一に押圧しても、狭い注入口に集中する液晶の流れのために、パネル内の液晶量に分布が生じてしまう。すなわち注入口付近に液晶が集中するために一般に急速な加圧封止を行うと、注入口付近のギャップが厚くなる傾向となる。
【００１８】
これらのことから、加圧封止工程ではできる限りゆっくりと圧力を上げていき、一定圧力で長時間保持しない限りギャップ精度の高い液晶パネルを作成することはできない。
また、特公平７−６６１２７号公報には、封口樹脂を熱シールにより封止した真空包材に、液晶を注入した後のパネルを注入口が前記熱シールした封口樹脂と向かい合うようにして入れ、真空パックする液晶パネルの製造方法が開示されている。
【００１９】
しかし、この製造方法では、液晶を注入した後のパネルを封口樹脂を塗布しないまま真空包材にセットするため、注入口を必ず封口樹脂と向き合うようにして入れる必要があり、操作判断ミスによる作業効率の低下が生じることがある。
また、封口樹脂を熱シールにより封口する際に、熱により封口樹脂が硬化し、注入口が封止されなかったり、熱により封口樹脂が変質し、液晶を汚染させるなどの恐れもある。
【００２０】
本発明は、前記問題点を解決し、±０．０５μｍ以下の精度の良いセルギャップを有する表示均一性の高い液晶パネルを、容易にしかも短時間で製造できる液晶パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶パネルの製造方法は、真空注入法により液晶を注入した後のパネルに真空パックを施すことを特徴とする。
この本発明によると、均一なセルギャップの形成が容易に実現でき、表示均一性に優れた液晶パネルを得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の液晶パネルの製造方法は、対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で封口樹脂を硬化することを特徴とする。
【００２３】
この構成によると、真空パックした後にその状態で封口樹脂を硬化することで、パネルの全面に均一な圧力をかけることができ、均一なセルギャップを有する液晶パネルが実現できる。
請求項２記載の液晶パネルの製造方法は、対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に紫外線硬化型封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで紫外線硬化型封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で紫外線硬化型封口樹脂に紫外線を照射して硬化した後、前記パネルにアニール処理を施し、真空パックを解除することを特徴とする。
【００２４】
この構成によると、真空パックをした状態でアニール処理するため、液晶の粘度が下がって流動速度が増し、均一なギャップに移行する時間を短縮することができる。
請求項３記載の液晶パネルの製造方法は、対向する２枚の基板をシール樹脂にて貼り合わせ、真空注入法により注入口から液晶を充填してパネルを形成し、前記パネルを加圧プレス装置により加圧して過剰な液晶を押し出し、前記注入口に熱硬化型封口樹脂を塗布した後に前記加圧を解除してシール樹脂近傍まで熱硬化型封口樹脂を入り込ませ、前記加圧を解除した後のパネルを袋に入れて真空パックして前記熱硬化型封口樹脂がわずかに押し出されるように袋の内部を減圧し、この状態で前記パネルにアニール処理を施すとともに封口樹脂を硬化した後、真空パックを解除することを特徴とする。
【００２５】
この構成によると、アニール処理と封口樹脂の硬化とを同時に実現でき、製造工程を短縮できるとともに、紫外線の照射による液晶の劣化を防止できる。
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図５を用いて説明する。
なお、上記従来例を示す図６と同様をなすものについては、同一の符号を付けて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１〜図４は本発明の（実施の形態１）を示す。
上記従来例を示す図６とほぼ同様の構成であるが、この（実施の形態１）では液晶パネルを図１（ａ）に示す工程にて製造し、セルギャップを均一にした点で異なる。
【００２７】
まず、一対の基板をシール樹脂２にて貼り合わせ、基板間のギャップが約５ｍｍであるパネル１を作製する。
パネル１の表示画面サイズとしては１０．４型のものを用い、シール樹脂２にて囲まれた表示領域の寸法は２１５ｍｍ×１６２ｍｍとする。また、注入口３ａ，３ｂの幅はそれぞれ８ｍｍとする。
【００２８】
ステップＳ１では、このパネル１に真空注入法により液晶を注入する。パネル１には液晶を十分に充填するため、パネル１の中央部がシール樹脂を塗布した外周部よりもギャップが大きくなる。
液晶を注入した際のパネルのギャップ分布を図２に示す。
なお、図２および後述の図３および図４において、図中の数値はその位置におけるパネルのギャップ値［単位はμｍ］を示し、図中の点線および実線はそれぞれギャップの等値線を示す。
【００２９】
図２に示すように、液晶注入後のパネルの中央部ではシール樹脂２を塗布した外周部よりも０．３μｍ程厚くなっている。
ステップＳ２では、この液晶の充填されたパネル１を加圧プレス装置に挟み込み、約５００００Ｐａの圧力にて加圧し、過剰な液晶を押し出す。
そして、過剰に充填された液晶が注入口３ａ，３ｂから沁み出すのを確認し、ステップＳ３ａでは、パネルを加圧プレス装置に挟んだ状態で注入口３ａ，３ｂに紫外線硬化型の封口樹脂を塗布する。
【００３０】
次に、加圧プレス装置からパネルを取りだして加圧を解除し、パネル１の呼吸作用によりシール樹脂近傍まで封口樹脂を入り込ませる。
このときの液晶パネルのギャップを図３に示す。
上記の液晶を注入した直後のギャップ状態を示す図２と比較すると、パネルの中心部では０．２μｍ薄くなっており、ギャップの分布はパネルの中央部では薄くなっているものの、注入口３ａ，３ｂの付近では逆にセルギャップが大きくなり、ギャップの均一性は図２よりも悪化していることが明らかである。
【００３１】
ステップＳ４では、この加圧を解除した後のパネルを樹脂製の袋に入れ、真空パック装置を用いて真空パックする。
真空パック装置の圧力は、約５００００Ｐａとし、上述の加圧プレス装置とほぼ同じ圧力でパネルが加圧されるように設定する。
この状態でしばらく放置すると、封口樹脂はまだ硬化されていないため、シール樹脂の内側までパネルの内部に引き込まれた封口樹脂がわずかに注入口３ａ，３ｂから押し出される。また、パネルの全面には、均一な圧力がかかっているため、パネル内の液晶が流動してギャップが均一になる。
【００３２】
ステップＳ５では、真空パックした状態で封口樹脂に紫外線を照射して封口樹脂を硬化する。
そして、樹脂製の袋から液晶パネルを取り出し、真空パックを解除する。
このような工程にて作成された液晶パネル１のギャップ分布は、図４に示すように、パネルの全面で０．０５μｍ以内と非常に均一なものとなり、表示均一性の良い液晶パネルとなる。
【００３３】
なお、上記（実施の形態１）では、ステップＳ５で封口樹脂を硬化した後に真空パックを解除したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１（ｂ）に示すように、ステップＳ５において封口樹脂を硬化した後に、真空パックした状態でステップＳ６としてアニール処理を施しても良い。
このように真空パックした状態、すなわち均一な加圧状態下で液晶パネルを加熱すると、液晶の粘度が下がって流動速度が増すことから、均一なギャップに移行する時間を短縮できる。
【００３４】
また、図１（ａ）に示す工程にて作成された液晶パネルにおいても真空パックを解除した後に液晶の配向安定化のためのアニール処理を施すため、液晶表示装置のトータルの製造工程においては工程数が増えることはない。
なお、液晶パネルを樹脂製の袋に入れる際、パネルの向き、すなわち注入口３ａ，３ｂはどの位置にあっても、パックされたときの均一加圧効果は同じである。従って、液晶パネルを樹脂製の袋に詰める工程で、パネルを入れる方向に制限が無いため、この工程の付加による操作判断ミスがなくなり、作業効率の低下を防止できる。
【００３５】
（実施の形態２）
図５は本発明の（実施の形態２）を示す。
上記（実施の形態１）では、封口樹脂として紫外線硬化樹脂を用いたが、この（実施の形態２）では、封口樹脂として熱硬化材を用いる。
図１（ｂ）に示す工程とほぼ同様であるが、この（実施の形態２）では、ステップＳ６においてアニール処理を施すことにより、熱硬化材である封口樹脂が硬化するため、液晶パネルのアニール工程と封口樹脂の硬化工程とを兼用できる。
【００３６】
従って、図１（ｂ）におけるステップＳ５の封口樹脂の硬化工程が必要でなくなり、製造工程を簡易にすることができる。さらに、紫外線の照射による液晶の分解劣化も防ぐことができ、表示品質の良い液晶パネルが得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液晶パネルの製造方法によれば、±０．０５μｍ以下のギャップ精度の良い液晶パネルが、容易にしかも短時間で得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（実施の形態１）における液晶パネルの製造工程を示す図
【図２】（実施の形態１）における液晶注入後の液晶パネルのギャップの分布を示す液晶パネルの平面図
【図３】（実施の形態１）における真空パック前の液晶パネルのギャップの分布を示す液晶パネルの平面図
【図４】（実施の形態１）において得られた液晶パネルのギャップの分布を示す液晶パネルの平面図
【図５】（実施の形態２）における液晶パネルの製造工程を示す図
【図６】従来の液晶パネルの平面図
【符号の説明】
１          液晶パネル
２          シール樹脂
３ａ，３ｂ    注入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003599604.tif 000007