(57)【要約】【課題】液晶滴下法を採用した液晶表示装置の製造方法において、未硬化のシール層に対する液晶の接触を抑止する。【解決手段】第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０の非表示領域Ａ２には、第１の垂直配向膜１４及び第２の垂直配向膜２４が形成される。第１の透明基板１０には、非表示領域Ａ２の外縁の全体に沿って未硬化のシール層１５が形成される。その後、第１の透明基板１０の表示領域Ａ１に液晶ＬＣが滴下される。次に、真空状態のチャンバー３０内で第１の透明基板１０と第２の透明基板２０を貼り合わせ、大気圧に戻すことにより、第１の透明基板１０と第２の透明基板２０が圧し合わされて液晶ＬＣが広がる。その際、シール層１５を紫外線照射により徐々に硬化させるが、液晶ＬＣは、第１の垂直配向膜１４及び第２の垂直配向膜２４の配向規制力により妨げられ、硬化する前のシール層１５に接触しない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を含む表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とを有した第１の透明基板及び第２の透明基板を準備し、
前記第１の透明基板の前記非表示領域に、第１の垂直配向膜を形成する工程と、
前記第２の透明基板の前記非表示領域に、第２の垂直配向膜を形成する工程と、
少なくとも前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とのいずれかの前記非表示領域の外縁にシール層を形成する工程と、
前記第１の透明基板又は前記第２の透明基板の前記表示領域に液晶を滴下する工程と、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを、前記シール層を介して貼り合わせる工程と、
前記シール層を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記シール層は光により硬化する樹脂からなり、前記シール層を硬化させる工程は、
前記シール層に前記光を照射する工程を含む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】
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを貼り合わせる工程は、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板が対向して載置されたチャンバー内を真空にした状態で、前記チャンバー内において、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを前記シール層を介して貼り合わせる工程と、
前記チャンバー内を大気圧に戻して、前記大気圧により前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを圧し合わせる工程と、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
複数の画素を含む表示領域と前記表示領域を囲む非表示領域とを有した第１の透明基板及び第２の透明基板と、
少なくとも前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とのいずれかの透明基板の前記非表示領域に配置された垂直配向膜と、前記第１の透明基板又は前記第２の透明基板の前記非表示領域の外縁に配置されたシール層と、
前記第１の透明基板、前記第２の透明基板、及び前記シール層によって囲まれた空間に封止された液晶層と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、液晶滴下法を用いた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の製造工程では、２つの透明基板を貼り合わせる工程の１つとして、液晶滴下法が採用されている。この方法は、少なくとも一方の透明基板上に液晶を滴下した後、その液晶を挟むように２つの透明基板を貼り合わせる方法である。以下に、液晶滴下法について図６の斜視図及び図７の断面図を参照して説明する。図６は、対向して配置される２つの透明基板の斜視図であり、図７は、２つの透明基板を貼り合わせる工程を示す断面図である。なお、図７では、説明の簡便のため、複数の液晶パネルＰのうち、２つの液晶パネルＰのみを示す。
【０００３】
図６に示すように、大判のガラス板からなる第１の透明基板１０には、複数の液晶パネルＰが形成される。大判のガラス板からなる第２の透明基板２０には、第１の透明基板１０に対向する面において、各液晶パネルＰの形成領域に対応して、未硬化のシール層２９が形成される。未硬化のシール層２９は、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０が貼り合わされたときに液晶パネルＰの形成領域を囲むように形成される。このシール層２９は、例えば紫外線照射により硬化する樹脂である。その後、第１の透明基板１０の各液晶パネルＰの形成領域上に、液晶ＬＣが滴下される。
【０００４】
次に、図７（Ａ）に示すように、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０は、チャンバー３０内に設けられた下側チャック部３１と、上側チャック部３２との間に載置される。
【０００５】
第１の透明基板１０は、下側チャック部３１上に載置され、第２の透明基板２０は、未硬化のシール層２９を第１の透明基板１０に対向させて、支持具３３により、第１の透明基板１０に接しないように支持されている。この状態で、チャンバー３０は密閉され、真空状態にされる。
【０００６】
次に、図７（Ｂ）に示すように、支持具３３を第２の透明基板２０からはずし、第２の透明基板２０を、上側チャック部３２により保持して、その未硬化のシール層２９が第１の透明基板１０に接するように移動させる。
【０００７】
次に、図７（Ｃ）に示すように、第２の透明基板２０を上側チャック部３２から離し、チャンバー３０内を大気圧に戻す。この状態では、未硬化のシール層２９に囲まれる液晶パネルＰの形成領域は、真空状態であり、第２の透明基板２０に対しては大気圧が加圧される。これにより、第２の透明基板２０は第１の透明基板１０に強く圧し合わされ、第１の透明基板１０、第２の透明基板２０、及び未硬化のシール層２９によって囲まれた空間に液晶ＬＣが広がる。即ち、液晶ＬＣは未硬化のシール層２９に向かって広がる。これと同時に、未硬化のシール層２９に対して紫外線照射を行い、未硬化のシール層２９を硬化させる。こうして、シール層２９を介して貼り合わされた第１の透明基板１０と第２の透明基板２０との間に、液晶ＬＣが封止される。その後、諸工程を経た後、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０は、複数の液晶パネルＰに分離される。
【０００８】
なお、液晶滴下法については、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００７−３５６０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、ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）などの小型液晶表示装置の製造工程で液晶滴下法を実施する場合、滴下された液晶ＬＣと未硬化のシール層２９の距離が近接するため、液晶ＬＣが未硬化のシール層２９に接触していた。未硬化のシール層２９に接触した液晶ＬＣには、未硬化のシール層２９に含まれるイオン性不純物が混入するため、液晶ＬＣの電圧保持率が低下し、表示不良が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、液晶滴下法を採用した液晶表示装置の製造方法において、未硬化のシール層に対する液晶の接触を抑止する。
【００１１】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、複数の画素を含む表示領域と表示領域を囲む非表示領域とを有した第１の透明基板及び第２の透明基板を準備し、第１の透明基板の非表示領域に、第１の垂直配向膜を形成する工程と、第２の透明基板の非表示領域に、第２の垂直配向膜を形成する工程と、少なくとも第１の透明基板と第２の透明基板とのいずれかの非表示領域の外縁にシール層を形成する工程と、第１の透明基板又は第２の透明基板の表示領域に液晶を滴下する工程と、第１の透明基板と第２の透明基板とを、シール層を介して貼り合わせる工程と、シール層を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置は、複数の画素を含む表示領域と表示領域を囲む非表示領域とを有した第１の透明基板及び第２の透明基板と、少なくとも第１の透明基板と第２の透明基板とのいずれかの透明基板の非表示領域に配置された垂直配向膜と、第１の透明基板又は第２の透明基板の非表示領域の外縁に配置されたシール層と、第１の透明基板、第２の透明基板、及びシール層によって囲まれた空間に封止された液晶層と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、シール層を介して第１の透明基板及び第２の透明基板を貼り合わせる工程において、第１の透明基板及び第２の透明基板に水平方向に沿って広がる液晶の流れが、垂直配向膜の配向規制力、即ち、液晶分子を第１の透明基板及び第２の透明基板の法線方向に沿って配向させる力によって妨げられる。これにより、液晶がシール層に到達する時間が延びるため、未硬化のシール層に液晶が接触することを抑止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液晶表示装置及びその製造方法によれば、液晶滴下法を採用した液晶表示装置の製造方法において、未硬化のシール層に対する液晶の接触を抑止できる。これにより、未硬化のシール層に含まれるイオン性不純物の混入による液晶の電圧保持率の低下、及び表示不良を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示すフロー図である。図２は、本実施形態にかかる液晶表示装置及びその製造方法を示す平面図である。図３は、図２の液晶表示装置の表示領域に配置された複数の画素を示す等価回路図である。図４及び図５は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４及び図５では、説明の簡便のため、複数の液晶パネルＰのうち、１つの液晶パネルＰのみを示す。図２乃至図５では、図６及び図７に示したものと同様の構成要素については同一の符号を付して参照する。ただし、本実施形態の液晶表示装置は、例えばＥＶＦ等の小型液晶表示装置であり、そのサイズは例えば対角１．０インチ程度であるものとする。
【００１６】
ステップＳ１では、図２乃至図４に示すように、液晶表示装置を構成する大判ガラス等の第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０に、複数の画素１０Ｐが配置された表示領域Ａ１を形成する。表示領域Ａ１を囲む領域は、非表示領域Ａ２である。表示領域Ａ１の各画素１０Ｐは、複数の画素選択信号線ＧＬ及び複数の表示信号線ＤＬに囲まれた各領域に形成される。各画素１０Ｐには、画素選択信号に応じてオン又はオフする画素トランジスタＴＲ、液晶層ＬＣＬを挟んで表示信号線ＤＬからの表示信号が印加される画素電極１２、及び共通電位に接続された共通電極２２、表示信号を一定期間保持する保持容量ＣＳ等が形成される。また、画素電極１２を覆う第１の配向膜１３と、共通電極２２を覆う第２の配向膜２３が形成される。これらの他にも、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、偏光板等の光学的構成要素が形成される（不図示）。
【００１７】
なお、第１の配向膜１３及び第２の配向膜２３は、後述する液晶ＬＣの液晶分子を、例えば、ねじれ配向、又はホモジニアス配向（第１の透明基板１０に対して略平行に配向）させるラビング方向を有している。この場合、後に形成される液晶層ＬＣＬは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等により制御される。
【００１８】
これらの構成要素のうち、画素トランジスタＴＲ、画素電極１２、保持容量ＣＳ等は、第１の透明基板１０上に形成される。ただし、液晶層ＬＣＬがＦＦＳモード及びＩＰＳモード等により制御される場合、画素電極１２及び共通電極２２が同一の透明基板に形成されるため、第１の配向膜１３又は第２の配向膜２３のいずれか一方は、画素電極１２及び共通電極２２を覆い、他方は画素電極１２及び共通電極２２の形成されない透明基板に形成される。
【００１９】
なお、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０の表示領域Ａ１及び非表示領域Ａ２には、それぞれ、平坦化膜として第１の有機樹脂膜１１、第２の有機樹脂膜２１が形成される。第１の有機樹脂膜１１及び第２の有機樹脂膜２１は、例えば感光性アクリル・エポキシ系樹脂からなる。
【００２０】
ステップＳ２では、図２及び図４（Ａ）に示すように、非表示領域Ａ２の第１の有機樹脂膜１１上に、表示領域Ａ１を囲んで延在する第１の垂直配向膜１４を形成する。第１の垂直配向膜１４は、その配向規制力により、後述する液晶ＬＣの液晶分子を第１の透明基板１０の法線方向に沿って配向させる。第１の垂直配向膜１４の幅Ｄは、例えば約０．５〜１．５ｍｍである。
【００２１】
また、図２及び図４（Ｂ）に示すように、非表示領域Ａ２の第２の有機樹脂膜２１上に、表示領域Ａ１を囲んで延在する第２の垂直配向膜２４を形成する。第２の垂直配向膜２４は、その配向規制力により、後述する液晶ＬＣの液晶分子を第２の透明基板２０の法線方向に沿って配向させる。第２の垂直配向膜２４は、第１の垂直配向膜１４と同様の幅Ｄを有している。
【００２２】
ステップＳ３では、第１の透明基板１０に形成された第１の有機樹脂膜１１上に、非表示領域Ａ２の外縁の全体に沿って、シール層１５を形成する。シール層１５は、例えば紫外線照射により硬化する樹脂であり、この段階では未硬化である。その後、図５（Ａ）に示すように、第１の透明基板１０の表示領域Ａ１上、即ち第１の配向膜１３上に、液晶ＬＣが滴下される。
【００２３】
ステップＳ４では、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０が、図７（Ａ）の工程と同様にチャンバー３０内で対向して載置され、チャンバー３０が真空状態にされる。次に、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０が、未硬化のシール層１５を介して貼り合わされる。この工程は、図７（Ｂ）の工程と同様にチャンバー３０内で行われる。なお、必要に応じて、この段階においてシール層１５を僅かに硬化させるべく、紫外線照射により仮硬化を行ってもよい。
【００２４】
ステップＳ５では、図７（Ｃ）の工程と同様に、チャンバー３０内が大気圧に戻されると、図５（Ｂ）に示すように、その大気圧によって第１の透明基板１０に第２の透明基板２０が圧し合わされる。これと同時に、ステップＳ６では、未硬化のシール層１５を硬化させるべく、シール層１５に対して紫外線照射が行われる。この紫外線照射により未硬化のシール層１５が完全に硬化するには、所定の時間を要するため、シール層１５は、しばらくは未硬化状態となる。
【００２５】
このとき、液晶ＬＣは、第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０の水平方向に沿って、表示領域Ａ１から非表示領域Ａ２のシール層１５に向かって広がる。非表示領域Ａ２に流入した液晶ＬＣは、第１の垂直配向膜１４及び第２の垂直配向膜２４と接触しながら、さらにシール層１５に向かって広がる。この非表示領域Ａ２における液晶ＬＣの流れは、第１の垂直配向膜１４及び第２の垂直配向膜２４の配向規制力、即ち、液晶分子を第１の透明基板及び第２の透明基板の法線方向に沿って配向させる力によって妨げられる。これにより、液晶ＬＣがシール層１５に到達する時間が延びる。
【００２６】
その後、図５（Ｃ）に示すように、所定の時間を経て硬化したシール層１５に、液晶ＬＣが到達する。即ち、液晶ＬＣは、液晶層ＬＣＬとして第１の透明基板１０及び第２の透明基板２０との間に封止される。これに続いて、洗浄工程、複数の液晶パネルＰへの分離工程等の諸工程が行われ、液晶表示装置が完成される。
【００２７】
上記工程では、液晶ＬＣの流れが、非表示領域Ａ２の第１の垂直配向膜１４及び第２の垂直配向膜２４の配向規制力よって妨げられることにより、液晶ＬＣがシール層１５に到達する時間が延びるため、液晶ＬＣが未硬化のシール層１５に接触することはない。そのため、未硬化のシール層１５に含まれるイオン性不純物が液晶ＬＣに混入することがない。従って、イオン性不純物の液晶ＬＣへの混入を起因とした電圧保持率の低下を回避することが可能となり、表示不良を抑えることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態において、表示領域Ａ１に形成された第１の配向膜１３及び第２の配向膜２３は、液晶ＬＣの液晶分子をホメオトロピック配向（第１の透明基板１０の法線方向に沿って配向）させる垂直配向膜であってもよい。この場合、液晶層ＬＣＬは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モード等により制御される。
【００２９】
また、上記実施形態において、ステップＳ３における第１の透明基板１０側のシール層１５の形成に加えて、シール層１５と同様の未硬化のシール層（不図示）が、第２の透明基板２０側に形成されてもよい。もしくは、シール層１５は、第１の透明基板１０側には形成されず、第２の透明基板２０側のみに形成されてもよい。この場合、液晶ＬＣは、第２の透明基板２０の表示領域Ａ１上に滴下されることが好ましい。
【００３０】
また、上記実施形態では、第１の垂直配向膜１４、第２の垂直配向膜２４は、共に同じ幅Ｄを有するものとしたが、第１の垂直配向膜１４、第２の垂直配向膜２４ごとに、異なる幅を有してもよい。また、上記実施形態では、第１の垂直配向膜１４、第２の垂直配向膜２４は、表示領域Ａ１を囲んで延在するものとしたが、表示領域Ａ１の少なくとも１つの辺に沿って局所的に形成されるものであってもよい。また、第１の垂直配向膜１４と第２の垂直配向膜２４のうち、いずれか一方の形成が省略されてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態の液晶表示装置はＥＶＦ等の小型液晶表示装置であるものとしたが、本発明は、上記以外のサイズを有した液晶表示装置についても適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置及びその製造方法を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の複数の画素を示す等価回路図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置及びその製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置及びその製造方法を示す断面図である。
【図６】従来例にかかる液晶表示装置の製造方法を示す斜視図である。
【図７】従来例にかかる液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  第１の透明基板      １０Ｐ  画素              １１  第１の有機樹脂膜
１２  画素電極            １３  第１の配向膜        １４  第１の垂直配向膜
２０  第２の透明基板      ２１  第２の有機樹脂膜    ２２  共通電極
２３  第２の配向膜        ２４  第２の垂直配向膜
３０  チャンバー
３１  下側チャック部      ３２  上側チャック部      ３３  支持具
ＬＣ  液晶                ＴＲ  画素トランジスタ    ＣＳ  保持容量
ＧＬ  画素選択信号線      ＤＬ  表示信号線          Ｐ  液晶パネル
【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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