(57)【要約】【課題】本硬化時における液晶の膨張によるシール材の破壊を未然に防止でき、製品パネルシールの破壊による液晶漏れ及びギャップムラを防止する。【解決手段】アレイ基板とカラーフィルタ基板の２枚の基板のうちの一方の基板の表面に、液晶充填領域を定義するための環状の製品パネルシールと、前記２枚の基板間を密封するための基板の外周に沿った外部シールとを形成するステップＳ１と、前記製品パネルシールで囲まれた液晶充填領域に対して液晶材を滴下するステップＳ３と、液晶材が滴下された一方の基板に対して、もう一方の基板を対向させて、真空下で貼り合わせるステップＳ４と、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを仮硬化させるステップＳ５と、前記外部シールの一部を破壊して真空を破るステップＳ６と、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを本硬化させるステップＳ７とを備えている。【選択図】図１
2008158237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板とカラーフィルタ基板の２枚の基板のうちの一方の基板の表面に、液晶充填領域を定義するための環状の製品パネルシールと、前記２枚の基板間を密封するための基板の外周に沿った外部シールとを形成するステップと、
前記製品パネルシールで囲まれた前記液晶充填領域に対して液晶材を滴下するステップと、
前記液晶材が滴下された一方の基板に対して、もう一方の基板を対向させて、真空下で貼り合わせるステップと、
前記製品パネルシールおよび前記外部シールを仮硬化させるステップと、
前記外部シールの一部を破壊して、前記外部シールの内部の真空を破るステップと、
前記製品パネルシールおよび前記外部シールを本硬化させるステップと
を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記真空を破るステップは、
前記外部シールの一部分を剥離させることにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記真空を破るステップは、
前記外部シールの一部分を前記基板とともに切り落とすことにより行う
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられる液晶パネルは、一般的に、ＴＦＴアレイ基板と、当該ＴＦＴアレイ基板に対向して設けられたカラーフィルタ基板と、これらの２枚の基板の間に形成された液晶層とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板は、透明基板から構成され、その表面には、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）、データライン、ゲートライン、および、画素電極等が形成され、その上に、配向膜が形成されている。また、カラーフィルタ基板も、透明基板から構成され、その表面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ層が形成され、その上に、透明なＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）膜からなる対向電極が設けられ、さらにその上に、配向膜が設けられている。
【０００３】
なお、液晶層の形成方法としては、主に、２つの方法が用いられている。その１つは、真空封入法であり、これは、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせた後に、それらを真空に保ち、毛細管現象を利用して、液晶材を注入口から注入し、注入後に、その注入口を封止するという方法である。もう１つは、滴下注入法（ＯＤＦ）であり、これは、カラーフィルタ基板の額縁部にシール材を描画しておき、当該シール材で囲まれた領域内に液晶材を滴下し、その後に、真空下において、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板とを貼り合わせるという方法である。
【０００４】
真空封入法によれば、液晶表示パネルに液晶を封入するのにかなりの時間を要していたが、滴下注入法の開発により、液晶封入に要する時間を大幅に短縮することができ、注目される技術となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、図に基づいて、この種の一般的な滴下注入法について説明する。図６は、一般的な滴下注入法を実施する際の一般的なシール配置を示したものである。図６に示すように、基板１００には、液晶充填領域を定義する、略々矩形の複数の製品パネルシール１０１が縦横に配列されて形成されており、液晶層形成後に、当該製品パネルシール１０１間を切断することにより、製品パネルが形成される。また、基板１００の表面上の周辺部には、図６に示すように、切れ目のない環状の外周シール１０２が一周以上配置され、その内側に、上記の製品パネルシール１０１が配置される構成となっている。外周シール１０２は、製造工程中に２枚の基板間の密封を確保するためのものである。なお、製品パネルシール１０１も切れ目がなく、環状に繋がった形状となっている。
【０００６】
図７は、一般的な滴下注入法を実施する際の一般的な工程の流れを示したフローチャートである。図７に示すように、まずはじめに、２枚の基板のうちの一方の基板１００の表面に、上述した製品パネルシール１０１および外周シール１０２をそれぞれ描画する（ステップＳ１００）。ここでは、２枚の基板のうち、カラーフィルタ基板に描画することとする。次に、必要に応じて、製品パネルシール１０１および外周シール１０２の溶媒を除去したり、粘度を上昇させたりすることを目的にシールプレベーク工程を行う（ステップＳ１０１）。なお、この工程は、液晶材とシール材との反応による液晶汚染を防止する目的のものであるが、必ずしも行う必要はない。次に、製品パネルシール１０１および外周シール１０２が形成された基板１００の表面の製品パネルシール１０１で囲まれた液晶充填領域内に液晶材を滴下する（ステップＳ１０２）。次に、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板との両方を、貼り合わせ装置（図示せず）に導入して、装置内を真空排気して、真空下でこれら２枚の基板を位置合わせして重ね合わせ、弱く加圧して貼り合わせる（ステップＳ１０３）。これにより、液晶材は、製品パネルシール１０１により、２枚の基板間に密封される。
【０００７】
次に、貼り合わされた２枚の基板は、大気中に取り出され、その後に、加熱又は紫外線照射を行って、製品パネルシール１０１及び外周シール１０２を一定程度（ギャップ変化や位置ずれが生じない程度）に硬化させ、２枚の基板間に適正なギャップを確保する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の工程を、仮硬化と呼ぶ。なお、シール材が熱硬化タイプのものの場合には加熱により仮硬化を行うが、シール材が紫外線硬化タイプのものの場合には紫外線照射により仮硬化を行う。次に、熱硬化炉（図示せず）に、仮硬化後の２枚の貼り合わせた基板を投入し、高温加熱して、本硬化処理を行う（ステップＳ１０５）。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１９００９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この従来の方法においては、製品パネルシール１０１の外側は真空であるため、製品パネル内に充填された液晶による強い力がかかり、シールが破壊されやすいという問題点があった。
【００１０】
図に基づいてこの現象を具体的に説明する。図８は、従来の方法により製造された製品パネルの製品パネルシール１０１の内外圧差を示した図である。図８において、１０３は液晶充填領域であり、１０４は製品パネル間のパッド部、１０５は液晶が製品パネルシール１０１を押す力である。図８に示すように、製品パネルシール１０１で囲まれた領域には液晶が充填されているが、製品パネルシール１０１の外側のパッド部１０４は真空であるため、製品パネルシール１０１に対して矢印１０５で示すような強い力がかかり、製品パネルシール１０１が破壊されやすい。特に、図７のステップＳ１０５の本硬化工程において、熱硬化炉に基板が投入されると、熱により、製品パネルシール１０１のシール材が一時的に軟化するとともに、液晶が膨張するため、その際には、特に、製品パネルシール１０１が破壊されやすい状態となる。
【００１１】
図９は、図８のＡ−Ａ’線による断面図である。図９において、１０８は液晶、１０９は基板間のギャップを確保するためのスペーサー材、１１０はカラーフィルタ基板に設けられたカラーフィルタ層である。このとき、製品パネルシール１０１の外側が真空状態であると、液晶充填領域１０３と段差構造が異なる部分（パッド部１０４を例に図示）は大気圧１０６により押しつぶされ、その影響で製品パネルシール１０１の内側に歪み１０７が生じ、その部分のセルギャップ（２枚の基板間の距離）が厚くなる。この状態で、シール材が熱硬化されると、ギャップムラが固定化されてしまうという問題点があった。
【００１２】
図１０は、パッド部１０４付近にギャップムラが発生している様子を図示したものである。当該ギャップムラが発生している部分においては、色ムラが生じ、画質が劣化してしまう等の問題点があった。
【００１３】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、製品パネルシールの破壊を防止するとともに、ギャップムラの発生を防止するための液晶表示装置の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、アレイ基板とカラーフィルタ基板の２枚の基板のうちの一方の基板の表面に、液晶充填領域を定義するための環状の製品パネルシールと、前記２枚の基板間を密封するための基板の外周に沿った外部シールとを形成するステップと、前記製品パネルシールで囲まれた前記液晶充填領域に対して液晶材を滴下するステップと、前記液晶材が滴下された一方の基板に対して、もう一方の基板を対向させて、真空下で貼り合わせるステップと、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを仮硬化させるステップと、前記外部シールの一部を破壊して、前記外部シールの内部の真空を破るステップと、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを本硬化させるステップとを備えた液晶表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、アレイ基板とカラーフィルタ基板の２枚の基板のうちの一方の基板の表面に、液晶充填領域を定義するための環状の製品パネルシールと、前記２枚の基板間を密封するための基板の外周に沿った外部シールとを形成するステップと、前記製品パネルシールで囲まれた前記液晶充填領域に対して液晶材を滴下するステップと、前記液晶材が滴下された一方の基板に対して、もう一方の基板を対向させて、真空下で貼り合わせるステップと、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを仮硬化させるステップと、前記外部シールの一部を破壊して、前記外部シールの内部の真空を破るステップと、前記製品パネルシールおよび前記外部シールを本硬化させるステップとを備えた液晶表示装置の製造方法であるので、本硬化時における液晶の膨張によるシール材の破壊を未然に防止でき、製品パネルシールの破壊による液晶漏れおよびギャップムラの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図１は、本実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法の流れを示したフローチャートであり、図２は、本実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法における一工程の様子を示した説明図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、本実施の形態においても、まずはじめに、ＴＦＴアレイ基板およびカラーフィルタ基板の２枚の基板のうちの一方の基板１０の表面に製品パネルシール１および外周シール２をそれぞれ描画する（ステップＳ１）。ここでは、カラーフィルタ基板にこれらシールを描画することとする。ＴＦＴアレイ基板およびカラーフィルタ基板の構成については、上述したものと同じであるため、ここでは説明を省略する。また、これらシールのシール材としては、熱硬化タイプのものでも、紫外線硬化タイプのものでも、どちらでもよい。なお、本実施の形態においても、上述の図６と同様に、基板１０には、略々矩形の複数の製品パネルシール１が縦横に配列されて形成され、本硬化工程後に、当該製品パネルシール１間を切断することにより、製品パネルが形成される。ステップＳ１により描画される外周シール２は、基板１０の表面上の周辺部に、基板１０の外周に沿って、環状に一周が切れ目無く繋がった略々矩形の形状のもので、一周以上が同心状に配置される。また、各製品パネルシール１は、外部シール２の内側に、同様に略々矩形で、環状に切れ目無く一周が繋がった形状となっている。ステップＳ１の時点で、もう一方の基板の表面に（ここでは、ＴＦＴアレイ基板の表面に）、スペーサー材９（図４参照）を散布する。これは、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に液晶８（図４参照）を満たす隙間を確保するためである。なお、スペーサー材９を散布せずに、カラーフィルタ基板に（カラーフィルタ工程の一部として）フォトリソグラフィによりフォトスペーサーを形成する場合もあるが、その場合には、スペーサー材９を散布するこのステップは不要である。
【００１８】
次に、必要に応じて、製品パネルシール１および外周シール２の溶媒を除去したり、粘度を上昇させたりすることを目的としたシールプレベーク工程を行う（ステップＳ２）。なお、この工程は、液晶材とシール材との反応による液晶汚染を防止する目的のものであるが、必ずしも行う必要はない。次に、製品パネルシール１および外周シール２が形成された基板１０の表面の製品パネルシール１で囲まれた液晶充填領域内に液晶材を滴下する（ステップＳ３）。次に、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板との両方を、貼り合わせ装置（図示せず）に導入して、装置内を真空排気して、真空下でこれら２枚の基板を位置合わせして重ね合わせ、弱く加圧して貼り合わせる（ステップＳ４）。このとき、液晶材は、製品パネルシール１０１により、２枚の基板間に密封される。
【００１９】
次に、貼り合わされた２枚の基板は、大気中に取り出され、この時点で、滴下された液晶材は、製品パネルシール１で囲まれた領域のほぼ全面に偏り無く行き渡ることになる。その後に、加熱又は紫外線照射を行って、製品パネルシール１および外周シール２を一定程度（ギャップ変化や位置ずれが生じない程度）に硬化させ、２枚の基板間に適正なギャップを確保する（ステップＳ５）。ステップＳ５の工程を、仮硬化と呼ぶ。なお、シール材が熱硬化タイプのものの場合には加熱により仮硬化を行うが、シール材が紫外線硬化タイプのものの場合には紫外線照射により仮硬化を行う。次に、２枚の基板間にカッター等の刃物を入れ、外周シール２の一部（符号２０のハッチングが施されている部分）を剥がすか、あるいは、外周シール２の一部に切れ込みを入れて、外周シール２の内側の真空状態を破る（ステップＳ６）。なお、このとき、単に、真空状態が破られれば良いので、外部シール２は完全に除去する必要はなく、剥がされたり、切り込みを入れられたりした状態のまま、外部シール２の残骸が残っていても全く問題はない。次に、熱硬化炉（図示せず）に、ステップＳ６により真空が破られた２枚の基板を投入し、高温加熱して、本硬化処理を行う（ステップＳ７）。
【００２０】
図３は、上記のステップＳ６により外部シール２の一部を剥がした場合の製品パネルのシール内外圧差を示した図であり、図４は図３のＢ−Ｂ’線による断面図である。これらの図において、３は液晶充填領域であり、４は製品パネル間のパッド部、５は液晶が製品パネルシールを押す力であり、６は大気が製品パネルシール１を押す力、７はカラーフィルタ基板に設けられたカラーフィルタ層、８は液晶、９は基板間のギャップを確保するためのスペーサー材である。なお、図３においては、図の簡略化のため、液晶が製品パネルシールを押す力５及び大気が製品パネルシール１を押す力６を１つの製品パネルの部分にのみ記載しているが、実際には、図８に示すように、各製品パネルの全てに対して同様に当該力５，６が加わっている。本実施の形態においては、上記のステップＳ６の工程により、外部シール２の一部を破壊して、真空を破るようにしたので、図３および図４に示すように、製品パネルシール１の外部が大気圧領域となり、製品パネルシール１のシール内外圧差は小さくなり、段差構造が異なる部分（パッド部４を例にして図示）も押しつぶされることは無く、製品パネルシール１の内側のギャップムラは発生しない。
【００２１】
このように、本実施の形態においては、ステップＳ７の本硬化の工程の前の段階で、外部シール２の一部を破壊し、基板１０の外部シール２の内部の真空を破り、製品パネルシール１のシール内外の圧力差を低減させたので、製品パネルシール１にかかる力を緩和することができ、本硬化（熱硬化）時のシール材の軟化および液晶の膨張による製品パネルシール１の破壊を防止することができる。また、シール材を熱硬化する前段階で、外部シール２の一部を破壊して、製品パネルにかかる応力のムラを低減するようにしたので、図１０に示したような従来発生していたギャップムラの発生を抑えることができる。
【００２２】
なお、本硬化（熱硬化）前に外周シール２を破壊した場合と破壊しない場合の製品パネルシールの破壊による液晶漏れを比較したところ、外周シール２を破壊しなかった従来のものは、約３０％の製品において製品パネルシール破壊による液晶漏れが発生したのに対し、外周シール２を破壊した本実施の形態に係るものは、製品パネルシールの破壊は全くなく、従って、それによる液晶漏れも全く発生しなかった。尚、今回の実験における製品パネルシール１のシール幅は約０．５５ｍｍであった。
【００２３】
また、本硬化（熱硬化）前に外周シール２を破壊した場合と破壊しない場合の製品パネルシールのギャップムラの状態を比較したところ、外周シール２を破壊しなかった従来のものは、図１０に示したようなパッド部１０４付近にギャップムラが見られたが、これに対し、外周シール２を破壊した本実施の形態に係るものは、パッド部４付近のギャップムラは全く発生しなかった。
【００２４】
以上のように、本実施の形態においては、上下基板を貼り合わせ、本硬化（熱硬化）を実施する前の段階で、基板内部を密閉している基板外周に配置された外部シールの一部を破壊して、外部シール内部の真空を破るようにしたので、これにより、製品パネルの製品パネルシールにかかる力を緩和して、製品パネルシールの破壊を防ぎ、液晶漏れを防止することができる。また、本硬化（熱硬化）を実施する前の段階で、硬化製品パネルにかかる応力を緩和するようにしたので、ギャップムラを防止することができ、画質の劣化を未然に防ぐことができる。
【００２５】
このように、本発明を適用することで、シール幅が細い・シール材の粘度が低い等、シール強度が弱い場合に発生するシール材破壊による液晶漏れを防止することができる。また、製品パネルシールの本硬化前に製品パネルにかかる応力を緩和することで、ギャップムラの改善ができる。また、中小型パネルは額縁部が狭く、シール幅を細く設計せざるを得ない場合が多いので、中小型パネルへの液晶滴下注入法の適用の際に特に有効である。
【００２６】
実施の形態２．
本実施の形態においては、外周シールの一部を破壊する他の方法について示す。なお、他の工程および基板の構成等は全て上記の実施の形態１と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。本実施の形態においては、図５に示すように、図１のステップＳ６の工程において、外周シール２を含む基板１０の一部（符号３０で示した破線部分）を切り落とすことにより、外周シール２の内部の真空を破壊する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においても、上下基板を貼り合わせ、本硬化（熱硬化）を実施する前の段階で、基板内部を密閉している基板外周に配置された外部シールの一部を基板ごと切り落として、外部シール内部の真空を破るようにしたので、上記の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
なお、本発明の外部シールの破壊方法については、上記の実施の形態１および２に示した方法に限定されるものではなく、外部シール内の真空が破れる方法であれば、いずれの方法を用いてもよいものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図２】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法における一工程を説明した平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法によって製造した製品パネルの状態を説明した平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法によって製造した製品パネルの状態を説明した断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の製造方法における一工程を説明した平面図である。
【図６】従来の一般的な基板表面のシール配置を示した平面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の製造方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】従来の液晶表示装置の製造方法によって製造した製品パネルの状態を説明した平面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の製造方法によって製造した製品パネルの状態を説明した断面図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の製造方法によって製造した製品パネルの状態を説明した平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  製品パネルシール、２  外部シール、３  液晶充填領域、４  パッド部、７  カラーフィルタ、８  液晶、９  スペーサー材、１０  基板。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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