(57)【要約】 【課題】  液晶滴下法（ＯＤＦ）後のスペーサのより高い剛性を提供し、圧縮を高めてムラを減少する液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】  第一基板と第二基板を有する液晶パネルの製造方法であって、固化材料を提供するステップ、前記第一基板と前記第二基板の間に前記固化材料と液晶を挟んで設置するステップ、および前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含む方法。前記固化材料は、感光性、または熱硬化性材料を含み、前記固化材料は、前記第二基板上に形成された開口を介して固化される。【選択図】      図２Ａ
2006178453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と第二基板を有する液晶パネルの製造方法であって、
固化材料を提供するステップ、
前記第一基板と前記第二基板の間に前記固化材料と液晶を挟んで設置するステップ、および
前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記固化材料は、感光性、または熱硬化性材料を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二基板上に前記固化するステップを行う前に、その上に形成された開口を含む遮蔽層を配置するステップを更に含み、前記固化材料は、前記開口を介して固化される請求項１に記載の方法。  
【請求項４】
前記第二基板は、エネルギー進入域を含み、前記固化材料は、前記エネルギー進入域を介して光に露光することによって固化される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固化材料が前記液晶と混合された後、前記混合物は、前記基板の上に滴下される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第一基板は、ＴＦＴ基板、カラーフィルター（ＣＦ）基板、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス基板、またはその混合の基板を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第一基板と第二基板を有する液晶パネルの製造方法であって、
液晶と固化材料の混合物を前記第一基板の上に注入するステップ、
前記第一基板と前記第二基板の間に前記混合物を挟んで設置するステップ、および
前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記第一基板は、ＴＦＴ基板、カラーフィルター（ＣＦ）基板、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス基板、またはその混合の基板を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第一基板は、位置決め域を含み、前記第二基板は、前記位置決め域に対応したエネルギー進入域を含み、スペーサは、前記位置決め域と前記エネルギー進入域の間の前記固化材料によって形成される請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
固化する前に、開口を含む前記第二基板上に配置された遮蔽層を提供するステップを更に含み、前記固化材料は、前記開口を介して固化される請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記遮蔽層は、ブラックマトリクス層を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記遮蔽層は、金属線を含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第一基板と第二基板を有する液晶パネルの製造方法であって、
前記第一基板に固化材料を付着するステップ、
前記第一基板の上に液晶を注入するステップ、
前記第一基板と前記第二基板の間に前記液晶を挟んで設置するステップ、および
前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記第一基板は、ＴＦＴ基板、カラーフィルター（ＣＦ）基板、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス基板、またはその混合の基板を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一基板は、位置決め域を含み、前記第二基板は、前記位置決め域に対応したエネルギー進入域を含み、前記固化材料は、前記位置決め域と前記エネルギー進入域の間に形成されたスペーサを含む前記位置決め域の上に配置される請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
固化する前に、開口を含む前記第二基板のサイドに配置された遮蔽層を提供するステップを更に含み、前記固化材料は、前記開口によって固化される請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記遮蔽層は、ブラックマトリクス層を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記遮蔽層は、金属線を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
第一基板、
第二基板、
前記第一基板と前記第二基板の間に位置される液晶層、および
前記第一基板と前記第二基板の間に位置され、その中に液晶を有する固化材料を含む複数のスペーサを含むことを特徴とする液晶パネル。
【請求項２０】
前記第一基板は、ＴＦＴ基板、カラーフィルター（ＣＦ）基板、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス基板、またはその混合の基板を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記液晶層は、前記スペーサの材料を含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルに関し、特に、液晶パネルとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａは、従来の液晶パネル１０の内部構造の断面図である。液晶パネル１０は、上基板１１と下基板１２を含む。上基板１１は、その上に形成されたカラー画素領域とブラックマトリクス領域（未表示）を有するカラーフィルターを含む。下基板１２は、ＴＦＴ基板を含み、液晶層は、上基板１１と下基板１２の間に位置される。
【０００３】
液晶滴下法（ＯＤＦ）は、現在、従来の液晶パネルの製造法に置き換えられている。ＯＤＦでは、図１Ａに図解されるように、液晶材料１５が下基板１２の上に滴下され、フォトスペーサ１３は、上基板１１上に形成される。続いて、上基板１１と下基板１２が接合される。スペーサ１３は、上基板１１と下基板１２を支える。注入される液晶材料の量は、スペーサ１３の高さによって決まる。よって、上基板１１と下基板１２間の間隙と、スペーサ１３の長さが先に確定されなければならない。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６５９９５８９号明細書
【特許文献２】米国特許第６６１０２１６号明細書
【特許文献３】米国特許第６５７３９７０号明細書
【特許文献４】米国特許第６６８１００５号明細書
【特許文献５】米国特許第６６９７１４３号明細書
【特許文献６】米国特許第６６７４５０３号明細書
【特許文献７】米国特許第６６４２９９２号明細書
【特許文献８】米国特許第６６５２７７６号明細書
【０００５】
製造プロセスの間、パネルは通常、大気圧下で製造される。仮に、スペーサ１３の全圧縮が高過ぎた場合、処理システムは、スペーサに十分な高さ公差を提供することができず、液晶１５は、上基板１１と下基板１２の間を完全に充填することができない。その場合、その中に気泡が生じ、低効率の液晶パネル１０となる。仮に、スペーサ１３の全圧縮の高さが足りない場合、ＯＤＦ後、スペーサ１３は、液晶１５の重さを支えきれず、例えば、ムラなどの問題を招く。
【０００６】
従来のスペーサ１３は、上基板１１のサイドに形成され、液晶パネルのサイズが大きくなるにつれ、その重さと量がそれに伴って増える。液晶パネルが完成された後、図１Ｂに示すように、直立にされた時、液晶１５の重さが基板を変形させるため、下基板１２は、スペーサから離される。結果、スペーサ１３は、上基板１１と下基板１２間の接続を保持することができなくなり、ムラが生じる。
【０００７】
図１Ｃに示すように、液晶パネルが平面に置かれた時、液晶パネル１０の上基板１１は、外力Ｐを受けやすく、下方へ変形する。仮に、スペーサ１３の強さが足りない場合、液晶１５は、二つの矢印によって示されている方向の両サイドに流れる。両端に位置されたスペーサ１３ａと１３ｂは、液晶１５によって持ち上げられ、よって、ムラを引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施例は、上述の欠点をなくし、ＯＤＦ後のスペーサのより高い剛性を提供し、圧縮を高めてムラを減少する液晶パネルの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明は、紫外線、または加熱によってスペーサを形成し、同時に、二つの基板の間に一定の距離を保持しながら、二つの基板を接合する液晶パネルの製造方法を更に提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第一基板と第二基板を接合するもう一つの液晶パネルの製造方法は、固化材料を提供するステップ、前記第一基板と前記第二基板の間に前記固化材料と液晶を挟んで設置するステップ、および前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含む。
【００１１】
本発明の実施例はまた、第一基板と第二基板を接合するもう一つの液晶パネルの製造方法を更に提供する。液晶と固化材料の混合物を前記第一基板の上に注入するステップ、前記第一基板と前記第二基板の間に前記混合物を挟んで設置するステップ、および前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含む。
【００１２】
本発明の実施例は、第一基板と第二基板を接合するもう一つの液晶パネルの製造方法を更に提供する。前記第一基板に固化材料を付着するステップ、前記第一基板の上に液晶を注入するステップ、前記第一基板と前記第二基板の間に前記液晶を挟んで設置するステップ、および前記第一基板と前記第二基板を接合する前記固化材料を固化するステップを含む。
【００１３】
本発明の実施例は、第一基板、第二基板、液晶層、および複数のスペーサを含む液晶パネルを更に提供する。前記液晶層は、前記第一基板と前記第二基板の間に位置される。前記スペーサは、その中に液晶が含まれた固化材料を含み、前記第一基板と前記第二基板の間に位置される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液晶パネルとその製造方法によれば、ＯＤＦ後、スペーサの剛性と圧縮が高められることから、液晶に形成された気泡に関する問題をなくし、よって、基板の変形とムラ発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図２Ａは、本発明の方法によって製造された液晶パネル２０の実施例の断面図である。図２Ａは、パネル構造のみを図示したものである。液晶パネル２０は、第一基板２１、第二基板２２、液晶層２５と、複数のスペーサ２３を含む。液晶層２５は、第一基板２１と第二基板２２の間に配置される。実施例では、第一基板２１は、ＴＦＴ基板を含み、第二基板２２は、例えば、カラーフィルター（ＣＦ）基板を含む。
【００１７】
その他の実施例では、第一基板２１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス、プレーンガラス、またはＣＦとＴＦＴ基板の混合の基板を含み、第二基板２２は、ＴＦＴ基板、ＣＦとＴＦＴ基板の混合の基板、またはＩＴＯガラスを含む。第一基板と第二基板は、置き換え可能である。
【００１８】
スペーサ２３は、その間に既定の間隔を有した第一基板２１と第二基板２２の間に形成された、液晶を有する固化材料２３１を含み、第一基板２１と第二基板２２を接合する。
【００１９】
図２Ｂ〜２Ｄは、製造中の液晶パネル２０の実施例の概略図である。図２Ｂに示すように、液晶２５は、固化材料２３１と結合して混合物Ｍとなる。図２Ｃに示すように、第一基板２１は、第二基板２２の反対側に位置され、混合物Ｍがその中に完全に充填される。第二基板２２のサイドは、その上に形成された開口２７を含む一つまたは一つ以上の遮蔽層２６を有する。遮蔽層２６は、例えば、ブラックマトリクス層を含む。
【００２０】
図２Ｄは、複数のスペーサ２３が形成された液晶パネル２０の概略図である。第一基板２１は、位置決め域Ｐ１を含み、第二基板２２は、エネルギー進入域Ｅと、透明層を含む。仮に第二基板２２が遮蔽層２６を含む場合、エネルギー進入域Ｅは、遮蔽層２６の開口２７に対応する。
【００２１】
本発明のもう一つの実施例では、エネルギー進入域Ｅは、例えば、第一基板２１のサイドの金属線（未表示）に対応する。固化のプロセス中、金属線に対応した固化材料２３１の部分（図２Ｂ）は、固化される。
【００２２】
固化材料２３１は、例えば、アクリル単量体、または固化に適するその他の材料などの感光性、または熱硬化性材料を含む。仮に、固化材料２３１が感光性材料を含む場合、固化ステップは、好ましくは、露光によって行われる。仮に、固化材料２３１が熱硬化性材料を含む場合、固化ステップは、好ましくは、加熱によって行われる。固化材料２３１が好ましくは粘着性を有する単量体であることから、第一基板２１と第二基板２２は、固化ステップ中に接合される。
【００２３】
図２Ｄを参照ください。固化材料２３１の混合物Ｍと液晶が露光、または過熱されてスペーサ２３を形成することから、スペーサ２３は、液晶と固化材料の両方の材料を含む。よって、液晶層２５は、スペーサ２３の材料を含む。
【００２４】
この実施例では、固化材料２３１の混合物Ｍと液晶は、第一基板２１の上に滴下される。固化ステップの前、固化材料２３１は、柔らかく、硬質のスペーサはまだ形成されない。よって、液晶層２５は、その中に形成された望ましくない気泡を有することなく、完全に堆積される。
【００２５】
ＯＤＦ後、液晶パネルは、例えば、紫外線、可視光に露光されるか、または加熱される。露光または加熱のステップでは、固化材料２３１は、固化され、スペーサ２３の高さが決められる。固化ステップでは、スペーサ２３は、より高い剛性を有しながら粘着性を生じるため、第一基板２１と第二基板２２が接続される。よって、スペーサ２３は、第一基板２１と第二基板２２の分離を防ぐと同時に、高い剛性と圧縮を有する。また、ＯＤＦ後、スペーサ２３の剛性と圧縮が高められることから、液晶に形成された気泡に関する問題がなくされ、よって、基板の変形とムラ問題が避けられる。
【００２６】
図３Ａは、本発明の方法によって製造された液晶パネル３０の実施例のもう一つの断面図である。液晶パネル３０は、第一基板３１、第二基板３２、液晶層３５と、複数のスペーサ３３を含む。液晶層３５は、第一基板３１と第二基板３２の間に配置される。実施例では、第一基板３１は、ＴＦＴ基板を含み、第二基板３２は、例えば、カラーフィルター（ＣＦ）基板を含む。
【００２７】
その他の実施例では、第一基板３１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス、プレーンガラス、またはＣＦとＴＦＴ基板の混合の基板を含み、第二基板３２は、ＴＦＴ基板、ＣＦとＴＦＴ基板の混合の基板、またはＩＴＯガラスを含む。なお、第一基板と第二基板は、置き換え可能である。
【００２８】
スペーサ３３は、その間に既定の間隔を有した第一基板３１と第二基板３２の間に形成された、固化材料３３１を含み、第一基板３１と第二基板３２を接合する。
【００２９】
図３Ｂ〜３Ｄは、製造中の液晶パネル３０の実施例のもう一つの概略図である。この実施例では、図３Ｂに示すように、第一ステップは、第一基板３１の上に固化材料３３１を付着する。
【００３０】
図３Ｃでは、液晶が第一基板に滴下され、第一基板３１は、第二基板３２に対応して位置される。液晶は、その間に密封される。第二基板３２のサイドは、開口３７を含む遮蔽層３６を有する。遮蔽層３６は、ブラックマトリクス層を含む。
【００３１】
図３Ｄは、スペーサ３３が形成された後の液晶パネル３０の概略図である。第一基板３１は、そこに固化材料３３１が付着された位置決め域Ｐ２を含む。第二基板３２は、位置決め域Ｐ２に対応したエネルギー進入域Ｅ’を含む。エネルギー進入域Ｅ’は、透明層であることができる。仮に第二基板３２が遮蔽層３６を含む場合、エネルギー進入域Ｅ’は、遮蔽層３６の開口３７に対応する。
【００３２】
もう一つの実施例では、エネルギー進入域Ｅ’は、第一基板３１のサイドの金属線（未表示）に対応する。固化のプロセス中、金属線に対応した固化材料３３１の部分は、固化される。
【００３３】
固化材料３３１は、アクリル樹脂、または固化に適するその他の材料の感光性、または熱硬化性材料を含む。仮に、固化材料３３１が感光性材料を含む場合、固化ステップは、好ましくは、露光によって行われる。仮に、固化材料３３１が熱硬化性材料を含む場合、固化ステップは、好ましくは、加熱によって行われる。固化材料３３１が好ましくは粘着性を有するシーリング材であることから、第一基板３１と第二基板３２は、固化ステップ中に接合される。
【００３４】
ＯＤＦ後、液晶パネルは、例えば、紫外線、可視光に露光されるか、または加熱される。露光または加熱のステップでは、固化材料３３１は、より高い剛性を有しながら粘着性を生じるため、第一基板３１と第二基板３２を接続する。よって、スペーサ３３は、第一基板３１と第二基板３２の分離を防ぐと同時に、高い剛性と圧縮を有する。また、ＯＤＦ後、スペーサ３３の剛性と圧縮が高められることから、液晶に形成された気泡に関する問題がなくなり、よって、基板の変形とムラ発生を防ぐ。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】従来の液晶パネルの断面図である。
【図１Ｂ】従来の液晶パネルの直立時の断面図である。
【図１Ｃ】従来の液晶パネルの平面に置いた時の断面図である。
【図２Ａ】本発明に基づいた液晶パネルの実施例の断面図である。
【図２Ｂ】液晶パネルの第一基板に滴下した混合物の概略図である。
【図２Ｃ】本発明に基づいた液晶パネルの第一基板と第二基板の間に位置された混合物の概略図である。
【図２Ｄ】スペーサが形成された後の液晶パネルの概略図である。
【図３Ａ】本発明に基づいた液晶パネルの実施例のもう一つの断面図である。
【図３Ｂ】液晶パネルの第一基板に付着した固化材料の概略図である。
【図３Ｃ】液晶パネルの第一基板と第二基板の間に注入された液晶の概略図である。
【図３Ｄ】スペーサが形成された後の液晶パネルの概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  液晶パネル
１１  上基板
１２  下基板
１３、１３ａ、１３ｂ  フォトスペーサ
１５  液晶材料
２０  液晶パネル
２１  第一基板
２２  第二基板
２３  スペーサ
２３１  固化材料
２５  液晶層
２６  遮蔽層
２７  開口
３０  液晶パネル
３１  第一基板
３２  第二基板
３３  スペーサ
３３１  固化材料
３５  液晶層
３６  遮蔽層
３７  開口
Ｅ、Ｅ’エネルギー進入域、
Ｍ  混合材料
Ｐ１  位置決め域
Ｐ２  位置決め域
Ｐ  外力
【図１Ａ】
2006178453.tif 000003
【図１Ｂ】
2006178453.tif 000004
【図１Ｃ】
2006178453.tif 000005
【図２Ａ】
2006178453.tif 000006
【図２Ｂ】
2006178453.tif 000007
【図２Ｃ】
2006178453.tif 000008
【図２Ｄ】
2006178453.tif 000009
【図３Ａ】
2006178453.tif 000010
【図３Ｂ】
2006178453.tif 000011
【図３Ｃ】
2006178453.tif 000012
【図３Ｄ】
2006178453.tif 000013