(57)【要約】【課題】液晶表示装置の製造方法において、液晶の滴下跡の発生を防止する。【解決手段】液晶表示装置の製造方法は、駆動素子基板としてのＴＦＴ基板３とカラーフィルタ基板２との間に液晶を封入することによって液晶表示装置を製造する方法であって、カラーフィルタ基板２の一面に液晶を滴下する滴下工程と、この滴下工程の後にカラーフィルタ基板２と液晶を滴下しないＴＦＴ基板３とを重ねて貼り合せる貼合せ工程とを含む。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動素子基板とカラーフィルタ基板との間に液晶を封入することによって液晶表示装置を製造する方法であって、
前記カラーフィルタ基板の一面に液晶を滴下する滴下工程と、
前記滴下工程の後に前記カラーフィルタ基板と液晶を滴下しない前記駆動素子基板とを重ねて貼り合せる貼合せ工程とを含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記貼合せ工程の前に前記駆動素子基板および前記カラーフィルタ基板のいずれか一方にシール剤として光硬化性樹脂による枠形状を形成するシール剤配置工程と、
前記貼合せ工程の後に前記カラーフィルタ基板の側から前記光硬化性樹脂を硬化させるための光を照射する工程とを含む、
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記貼合せ工程は、前記カラーフィルタ基板の上側から前記駆動素子基板を重ねることによって行なう、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記貼合せ工程は、前記液晶を滴下した面が下側に向くようにされた前記カラーフィルタ基板を、前記駆動素子基板の上側に重ねることによって行なう、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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚の基板のうち一方の基板に液晶を滴下して他方の基板と貼り合せることによって液晶を封入する液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置を製造するためには、２枚のガラス基板の間に液晶を封入した構造を得ることが必要である。このための方法として、特公平８−２０６２７号公報（特許文献１）に記載されているように、２枚の基板のうち一方の基板の表面にシール剤を長方形の枠状に配置し、その内側に液晶を滴下し、これを他方の基板と貼り合せ、シール剤を固化させるという技術が知られていた。この方式は、基板同士を貼り合せてからシール剤に設けた注入口から液晶を注入する「注入法」と区別して、一般に「滴下法」と呼ばれる。このほか、滴下法に関しては、液晶の滴下量を適正化して不良発生を防止するための技術として、特開２００２−１０７７４０号公報（特許文献２）に開示された技術などもある。
【０００３】
また、特開２００１−１１７１０５号公報（特許文献３）に記載されているように、２枚の基板の両方に液晶を滴下し、液晶滴下面同士を互いに対向させて貼り合せるという技術もある。
【０００４】
【特許文献１】
特公平８−２０６２７号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−１０７７４０号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００１−１１７１０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように滴下法を行なう場合、２枚の基板を貼り合せて液晶を封入した構造を完成させた後に点灯検査を行なうと、液晶を滴下した跡（以下、「滴下跡」という。）が観察されることがあった。このような滴下跡は、液晶表示装置としてはあってはならないものである。
【０００８】
そこで、本発明は、滴下跡の発生を防止することができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶表示装置の製造方法は、駆動素子基板とカラーフィルタ基板との間に液晶を封入することによって液晶表示装置を製造する方法であって、上記カラーフィルタ基板の一面に液晶を滴下する滴下工程と、上記滴下工程の後に上記カラーフィルタ基板と液晶を滴下しない上記駆動素子基板とを重ねて貼り合せる貼合せ工程とを含む。この方法を採用することにより、液晶の滴下は駆動素子基板に対しては行なわずカラーフィルタ基板の一面に対して行なうのみであるので、滴下跡の発生を防止することができる。
【００１０】
上記発明において好ましくは、上記貼合せ工程の前に上記駆動素子基板および上記カラーフィルタ基板のいずれか一方にシール剤として光硬化性樹脂による枠形状を形成するシール剤配置工程と、上記貼合せ工程の後に上記カラーフィルタ基板の側から上記光硬化性樹脂を硬化させるための光を照射する工程とを含む。この方法を採用することにより、照射はカラーフィルタ基板の側から行なわれるので、配線などによって照射光が遮蔽されることなくシール剤を硬化させることができる。
【００１１】
上記発明において好ましくは、上記貼合せ工程は、上記カラーフィルタ基板の上側から上記駆動素子基板を重ねることによって行なう。この方法を採用することにより、液晶を滴下した後のカラーフィルタ基板を動かさずに貼合せ工程を行なうことができる。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記貼合せ工程は、上記液晶を滴下した面が下側に向くようにされた上記カラーフィルタ基板を、上記駆動素子基板の上側に重ねることによって行なう。この方法を採用することにより、貼合せ工程を終えた時点で既にカラーフィルタ基板が上側になっているので、そのまま上側からシール剤の硬化のための光の照射を行なうことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（基板）
まず、本発明に基づく各実施の形態で共通して用いるカラーフィルタ基板およびＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板の構造について説明する。
【００１４】
カラーフィルタ基板２は、図１に示すように、ガラス基板２０の上にカラーフィルタ層２１、対向電極２２、ポリイミド配向膜２３をこの順に積層して配置した構造をしている。一方、ＴＦＴ基板３は、図２に示すように、ガラス基板３０の上面に駆動素子としてのＴＦＴ素子３２やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）透明画素電極３１を規則的に繰返し配置し、さらにこれらの上側を絶縁層３３で覆い、さらにこの上側にポリイミド配向膜３４を配置したものである。
【００１５】
（実施の形態１）
（製造方法）
図３〜図７を参照して、本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００１６】
図３、図４に示すように、カラーフィルタ基板２の上面に紫外線硬化性樹脂であるシール剤４を枠形状に配置し、滴下工程として、シール剤４からなる枠形状の内側に液晶を滴下する。液晶の滴下はディスペンサなどの装置を用いて行なうことができる。滴下した液晶は、表面張力を有するため、カラーフィルタ基板２の上面において液晶滴１となって一定の領域に留まる。液晶の滴下をカラーフィルタ基板２の上面において位置を変えて繰返し、結果的に図３、図４に示すように、液晶滴１が多数点に配置されたものを得る。
【００１７】
次に、貼合せ工程として、真空雰囲気下で、図５に示すように、このカラーフィルタ基板２の上側から、液晶を滴下しないＴＦＴ基板３をポリイミド配向膜３４（図２参照）が下側を向くように接近させ、図６に示すように両基板を重ね合わせる。さらに、カラーフィルタ基板２とＴＦＴ基板３との間の間隔を狭めてシール剤４がカラーフィルタ基板２およびＴＦＴ基板３の両方に接触したら、雰囲気を大気圧に戻す。すると、雰囲気の気圧によってカラーフィルタ基板２とＴＦＴ基板３との間に挟まれたシール剤４はある程度押しつぶされ、未硬化のシール剤４の内側に液晶が充填された状態に至る。
【００１８】
次に、この構造体を、図７に示すようにステージ５の上に載せる。あるいは、貼合せ工程を最初からステージ５の上で行なうこととしてもよい。図中の上側、すなわちＴＦＴ基板３の側からシール剤４を硬化させるための光を照射する。この場合は、シール剤４は紫外線硬化性樹脂であるので、紫外線１１を照射する。紫外線照射は、紫外線を当てるべきでない部分を隠すためのマスクをＴＦＴ基板３の上方に配置してから行なってもよい。紫外線１１の照射によってシール剤４は硬化する。あるいは、硬化が十分でない場合や、硬化をより確実にしたい場合は、熱硬化性も併せ持つシール剤を用いて、紫外線照射の後に加熱処理を行なって、シール剤の未硬化の部分を硬化させる。特に、本実施の形態では、ＴＦＴ基板３の側から紫外線１１の照射を行なっているのでＴＦＴ基板３に含まれる配線などの陰となる部分では照射光が遮蔽されてシール剤４が十分に硬化しないおそれがある。そのため、照射後の加熱処理を行なうことが好ましい。
【００１９】
シール剤４を硬化させることで、２枚の基板間に液晶１０を封入した構造体（「液晶パネル」ともいう。）が完成する。この構造体に対して必要に応じて駆動回路などを接続することによって、液晶表示装置を得ることができる。
【００２０】
（作用・効果）
本実施の形態における製造方法で得た液晶表示装置では、完成後の点灯検査においても滴下跡は発生しなかった。
【００２１】
一方、比較のため、同じ構造のカラーフィルタ基板およびＴＦＴ基板を用いて、カラーフィルタ基板ではなくＴＦＴ基板の側にのみ液晶滴下を行なって、同じように貼合せた後に上下を反転させてＴＦＴ基板が上側にくるようにし、ＴＦＴ基板の側から紫外線の照射を行なった場合、完成後の点灯検査で滴下跡が観察された。
【００２２】
（実施の形態２）
（製造方法）
図３〜図６、図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００２３】
図３〜図６に示した貼合せ工程までの各工程は、実施の形態１で説明したものと同じである。
【００２４】
次に、この構造体を上下反転させることによって、カラーフィルタ基板２が上側、ＴＦＴ基板３が下側にそれぞれくるようにして、図８に示すようにステージ５の上に載せる。図中の上側、すなわちカラーフィルタ基板２の側からシール剤４を硬化させるための光を照射する。この場合は、シール剤４は紫外線硬化性樹脂であるので、紫外線１１を照射する。紫外線照射は、紫外線を当てるべきでない部分を隠すためのマスクをカラーフィルタ基板２の上方に配置してから行なってもよい。紫外線１１の照射によってシール剤４は硬化する。あるいは、硬化が十分でない場合や、硬化をより確実にしたい場合は、熱硬化性も併せ持つシール剤であれば、紫外線照射の後に加熱処理を行なって、シール剤の未硬化の部分を硬化させることとしてもよい。
【００２５】
これ以降の工程は、実施の形態１で説明したものと同様である。
（作用・効果）
本実施の形態における液晶表示装置の製造方法では、貼合せ工程の後、シール剤を硬化させるための光を照射する前に構造体を裏返し、カラーフィルタ基板２の側から照射を行なっているので、ＴＦＴ基板３の側から照射を行なったときと異なり、ＴＦＴ基板３内の配線などによって照射光が遮蔽されることなく、効率良くシール剤４の硬化を行なうことができる。
【００２６】
本実施の形態における製造方法で得た液晶表示装置では、完成後の点灯検査においても滴下跡は発生しなかった。
【００２７】
一方、比較のため、同じ構造のカラーフィルタ基板およびＴＦＴ基板を用いて、カラーフィルタ基板ではなくＴＦＴ基板の側にのみ液晶滴下を行なって、同じように貼合せ、そのまま上側すなわちカラーフィルタ基板の側から紫外線の照射を行なった場合、完成後の点灯検査で滴下跡が観察された。
【００２８】
（実施の形態３）
（製造方法）
図３、図４、図９、図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態３における液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００２９】
滴下工程については、実施の形態１で説明したものと同じである。すなわち、図３、図４に示すように、カラーフィルタ基板２の上面に液晶を滴下し、液晶滴１が多数点に配置されたものを得る。
【００３０】
次に、このカラーフィルタ基板２を上下反転させ、液晶を滴下した面が下を向く姿勢とする。カラーフィルタ基板２を反転させる際にも、後述の貼合せ工程においても、液晶滴１は表面張力によりカラーフィルタ基板２の表面にとどまることができる。それから、貼合せ工程として、真空雰囲気下で、図９に示すように、このカラーフィルタ基板２を、液晶を滴下しないＴＦＴ基板３に対して上側から接近させ、図１０に示すように両基板を重ね合わせる。さらに、カラーフィルタ基板２とＴＦＴ基板３との間の間隔を狭めてシール剤４がカラーフィルタ基板２およびＴＦＴ基板３の両方に接触したら、雰囲気を大気圧に戻す。すると、実施の形態１の貼合せ工程と同様に、雰囲気の気圧によってカラーフィルタ基板２とＴＦＴ基板３との間に挟まれたシール剤４はある程度押しつぶされ、未硬化のシール剤４の内側に液晶が充填された状態に至る。
【００３１】
次にこの構造体を、カラーフィルタ基板２が上側、すなわちこのままの姿勢でステージ５に載せる。あるいは、貼合せ工程を最初からステージ５の上で行なうこととしてもよい。そうすれば、貼合せ工程の後で得られた構造体をステージ５の上に載せ替える必要がなく好都合である。ステージ５の上に構造体を載せた状態で、図８に示したのと同様に、カラーフィルタ基板２の側すなわち図中の上側からシール剤４を硬化させるための光として紫外線１１を照射する。この照射の工程についての詳細や、これ以降の工程は、実施の形態２で説明したものと同様である。
【００３２】
（作用・効果）
本実施の形態における製造方法で得た液晶表示装置では、完成後の点灯検査においても滴下跡は発生しなかった。
【００３３】
なお、上記各実施の形態では、液晶を滴下したのと同じ基板面上にシール剤４を配置しているが、シール剤４を配置する基板は、液晶を滴下したものと同じである必要はない。カラーフィルタ基板２に液晶を滴下する一方で、シール剤４をＴＦＴ基板３の表面に配置することとしても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
上記各実施の形態では、シール剤４の材料として紫外線硬化性樹脂の例を挙げ、シール剤４を硬化させるための光として紫外線の例を挙げているが、本発明を適用するに当たっては、この組合せに限らない。紫外線以外の光で硬化する材料をシール剤として用い、このシール剤を硬化させるための適切な光を照射することとしてもよい。その場合であっても、本発明の効果は得ることができる。
【００３５】
図４では、液晶滴１の配置は、マトリックス状に並んだ多数の点となっているが、液晶のカラーフィルタ基板上への配置は、このようなパターンのものに限らない。適正量の液晶をカラーフィルタ基板上に配置するものであれば、他のパターンの配置であってもよい。
【００３６】
上記各実施の形態では、カラーフィルタ基板と貼り合せられる相手方の基板をＴＦＴ基板としているが、ＴＦＴ素子に代えてＴＦＴ素子以外の何らかの駆動素子を備えた駆動素子基板であってもよい。
【００３７】
上記各実施の形態では、シール剤を配置する基板をカラーフィルタ基板としているが、カラーフィルタ基板の代わりに駆動基板の側にシール剤を配置してもよい。その場合、シール剤を配置する工程を行なう時期は、滴下工程の前でも後でもよく、滴下工程と同時であってもよい。
【００３８】
上記各実施の形態では、１組の基板２，３を貼り合せることで１つの液晶封止部を形成し、結果的に１つの液晶パネルを製造する場合を前提に例示してきたが、１組の基板２，３を貼り合せることで複数の液晶封止部を形成し、結果的に複数の液晶パネルを製造する場合、すなわち、いわゆる「多面取り」の場合においても、本発明は適用できる。
【００３９】
また、紫外線照射工程において、カラーフィルタ基板２を下側にし、ＴＦＴ基板３を上側にして、下側から紫外線を照射してもよい。その場合、ステージ５は、紫外線が透過できるように石英などの透光性材料で構成する必要がある。ただし、ステージ５を石英などで製作することとすると、ステージ５のためのコストが増大する。また、石英などの透光性のステージを用いると、基板固定に通常の吸着ステージを用いることができない場合がある。また、石英などの透光性のステージを用いた場合には、多面取りする場合の取り数が異なったり液晶封止部のサイズが異なったりすることによって紫外線照射時のマスクすべき領域が異なると、マスク交換が必要となる。これらのことから、基板固定やマスク交換のために紫外線照射装置が複雑化し、生産性が劣るおそれがある。したがって、実施の形態２，３に示したように、カラーフィルタ基板２を上側として上側から紫外線を照射することが好ましい。
【００４０】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、滴下跡の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーフィルタ基板の断面図である。
【図２】ＴＦＴ基板の断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１〜３における液晶表示装置の製造方法の滴下工程を行なった後のカラーフィルタ基板の断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１〜３における液晶表示装置の製造方法の滴下工程を行なった後のカラーフィルタ基板の平面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造方法の貼合せ工程の第１の説明図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造方法の貼合せ工程の第２の説明図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１における液晶表示装置の製造方法の照射工程の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態２における液晶表示装置の製造方法の照射工程の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態３における液晶表示装置の製造方法の貼合せ工程の第１の説明図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態３における液晶表示装置の製造方法の貼合せ工程の第２の説明図である。
【符号の説明】
１  液晶滴、２  カラーフィルタ基板、３  ＴＦＴ基板、４  シール剤、５  ステージ、１０  液晶、１１  紫外線、２０  ガラス基板、２１  カラーフィルタ層、２２  対向電極、２３  ポリイミド配向膜、３０  ガラス基板、３１  ＩＴＯ透明画素電極、３２  ＴＦＴ素子、３３  絶縁層、３４  ポリイミド配向膜。
【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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