(57)【要約】  【課題】シール部のシール幅を高精度に制御することによりシール部を狭い幅で形成し、パネルを小型化した液晶表示パネルとその製造方法を提供する。  【解決手段】ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間を所定の間隔に維持しその基板間に液晶を封止するシール部１３０を、フォトリソグラフィによるパターニングを用いて所定の高さに形成されたオンチップスペーサ１３１で形成する。これにより、シール部１３０の位置、境界（側面）、形状等がリソグラフィ精度で制御可能となる。また、スペーサ１３１の高さの制御も高精度に可能となる。したがって、液晶の封止やギャップの制御を適切に行った状態で、シール部の幅を狭くすることができ、表示パネルの周縁部の幅を狭くすることができ、パネルのサイズを小さくすることができる。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶が封止された液晶表示パネルであって、
表示領域の外側に形成される前記一対の基板間に液晶を封止するシール部を有し、
当該シール部は、フォトリソグラフィによるパターニングを用いて形成された所定パターンの合成樹脂により形成されることを特徴とする
液晶表示パネル。
【請求項２】
前記表示領域の内側に形成される前記一対の基板間を所定の間隔に維持するオンチップスペーサをさらに有し、
前記シール部と前記オンチップスペーサとは同一材料により形成されることを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記表示領域の内側に前記一対の基板間を所定の間隔に維持するオンチップスペーサが形成されていないことを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記シール部は、前記一対の基板間を所定の間隔に維持するスペーサとして作用することを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記シール部は、２００μｍ〜１０００μｍの幅に形成されることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
一対の基板間に液晶が封止された液晶表示パネルの製造方法であって、
表示領域の外側において前記一対の基板間に液晶を封止するシール部を、フォトリソグラフィによるパターニングを用いて所定パターンの合成樹脂により形成することを特徴とする
液晶表示パネルの製造方法。
【請求項７】
前記シール部と、前記表示領域の内側において前記一対の基板間を所定の間隔に維持するオンチップスペーサとを同一材料により形成することを特徴とする
請求項６に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項８】
前記シール部と、前記表示領域の内側において前記一対の基板間を所定の間隔に維持するオンチップスペーサとを同時に形成することを特徴とする
請求項６または７に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項９】
前記シール部は、２００μｍ〜１０００μｍの幅に形成することを特徴とする
請求項６〜８のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルおよびその製造方法に関し、特に、パネル周縁部のシール部のシール幅を狭くし、液晶表示パネルを小型化することのできる液晶表示パネルおよび液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）は、液晶を挟んで対向配置される２枚の基板（一対の基板）の間に液晶材料が封入されて構成される。この２枚の基板のギャップ（基板間隔）は、液晶表示パネルの透過率、コントラスト、視野角、残像等の光学特性を左右する重要な要素の１つであり、このギャップを適切に調整し、ギャップにムラが生じないようにする必要がある。
そのために基板間隔を一定に保つ方法として、従来より、基板間にスペーサ（ギャップ材）を介在させる方法が用いられている。
具体的に説明すると、たとえば液晶表示パネルの有効画素部（表示領域の内側）に相当する領域においては、２枚の基板間に、ガラスビーズやファイバー等の微細なギャップ材を所定の密度で散布する方法が用いられている。また近年では、基板表面の画素遮光部に、フォトリソグラフィやエッチング技術を用いて感光性樹脂等の凸部（島部）をパターニング形成したオンチップスペーサ（ＯＣＳ）を設ける方法も用いられている。（たとえば特許文献１参照）
【０００３】
また、液晶表示パネル周縁の非有効画素部（表示領域の外側）においては、ギャップ材としてファイバーを混入させたシール用樹脂を用いて２枚の基板を接着してシールし、その間隔を一定に保持する方法が広く用いられている。
具体例を図５および図６に示す。図５は、液晶表示パネルの構成を示す平面図であり、図６は、そのシール部の構成を示す断面図であって図５の領域ｂにおける断面図である。
図６に示すように、シール部においては、シール用の接着樹脂（シール材）の中に高さ調整を行うファイバー（ギャップ材）を混ぜ込み、それを液晶パネルで挟み込み、適度の圧力を加え２枚の基板を接着している。すなわち、シール部は、２枚の基板の接着、ギャップの確保および液晶の封止を同時に行っている。（たとえば、特許文献２参照）
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１７５５号公報
【特許文献２】特開２０００−３１０７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来のシール部の接着方法では、樹脂の弾力等によりシール部の制御性が低く、シール部の境界の位置および形状等を明確に制御できなかった。すなわち、図５に示すように基板に平行な面内においても、図６に示すように基板に垂直な面内においても、シール部の周縁（側面）は波打った不規則な形状となっており、所定の位置に直線形状で精度よく規定することができなかった。その結果、有効画素部の外側のシール部のための領域として、シール部の周縁の位置の変動を考慮したある程度幅広い領域を確保する必要があり、液晶表示パネルのサイズが大きくなるという問題があった。
【０００６】
また、シール自体の変形に対応するためにも、シール部の幅を広くしなくてはならないという問題もあった。
特に、ＥＶＦ（Electric View Finder）用等のＬＣＤパネルでは、パネル全体の大きさがセットの小型化に影響を及ぼすため、パネルの有効画素以外の面積の大きさが重要となり、非有効画素領域の幅を狭くしたいという要望があった。
また、このシール部材に高さ調整を行うファイバーを混ぜる方法は、ファイバーのサイズや素材を最適化する必要があり、制御が難しく手間がかかるという問題もあった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、シール部のシール幅を高精度に制御することによりこれを狭い幅で形成し、これによりパネルを小型化することのできる液晶表示パネルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の液晶表示パネルは、一対の基板間に液晶が封止された液晶表示パネルであって、表示領域の外側に形成される前記一対の基板間に液晶を封止するシール部を有し、当該シール部は、フォトリソグラフィによるパターニングを用いて形成された所定パターンの合成樹脂により形成されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成の液晶表示パネルによれば、シール部は、合成樹脂をフォトリソグラフィ技術を用いたパターニングにより形成されるため、その位置、境界（側面）、形状等をリソグラフィの精度で、すなわち高精度に制御することが可能となる。したがって、シール部の幅を狭くすることができる。その結果、表示パネルの表示領域外側の周縁部の幅を狭くすることができ、液晶表示パネルのサイズを小さくすることができる。
また、本発明は、比較的に大きなサイズの液晶表示パネルにも適用できる。その場合には、液晶表示パネルにおける表示領域を広げてることができる。
【００１０】
好適な一例としては、前記表示領域の内側に形成される前記一対の基板間を前記所定の間隔に維持するオンチップスペーサをさらに有し、前記シール部と前記オンチップスペーサとは同一材料により形成されることを特徴とする。
また好適な他の一例としては、前記表示領域の内側に前記一対の基板間を所定の間隔に維持するオンチップスペーサが形成されていないことを特徴とする。
また好適には、前記シール部は、前記一対の基板間を前記所定の間隔に維持するスペーサとして作用することを特徴とする。
また好適には、前記シール部は、２００μｍ〜１０００μｍの幅に形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、一対の基板間に液晶が封止された液晶表示パネルの製造方法であって、前記一対の基板間に液晶を封止するシール部を、フォトリソグラフィによるパターニングを用いて所定パターンの合成樹脂により形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シール部のシール幅を高精度に制御することによりこれを狭い幅で形成し、これによりパネルを小型化することのできる液晶表示パネルおよびその製造方法を提供することができる。
また、本発明は、比較的に大きなサイズの液晶表示パネルにも適用できる。その場合には、液晶表示パネルにおける表示領域を広げてることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を、図１〜図４を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの平面図であり、図２はその液晶表示パネルの断面図であって図２（Ａ）は図１の領域ａにおける断面図であり、図２（Ｂ）は有効画素部の内側のスペーサの構成を示す断面図であり、図３は本実施形態の液晶表示パネルの製造方法を説明するためのフローチャートであり、図４は本発明の他の実施形態の液晶表示パネルの構成を示す図である。
なお、本実施形態で示す液晶表示パネルは、有効画素領域のサイズが０．２４インチ（約６．１ｍｍ）程度の超小型のＥＶＦ（Electric View Finder）用の小型液晶表示パネルである。
【００１４】
図１に示すように、液晶表示パネル１００は、実際の画像表示に用いられる有効画素部１０１、その周縁の非有効画素部１０２、および、外部接続端子（パッド）１０４が形成されたパッド部１０３を有する。
有効画素部１０１および非有効画素部１０２は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０が所定の間隔で対向配置されて構成される。
【００１５】
ＴＦＴアレイ基板１１０の上面（対向基板１２０との対向面）の図１に示した有効画素部１０１に相当する領域には、同一形状の多数の図示せぬ画素電極が格子状の配列で形成される。画素電極は、アモルファスシリコンやポリシリコン等からなるＴＦＴを介して図示せぬ走査線および信号線に接続される。この画素電極上に、保護膜を介して配向膜が積層される。
【００１６】
また、この領域（ＴＦＴアレイ基板１１０の上面の有効画素部１０１に相当する領域）には、図２（Ｂ）に示すギャップ材としてのオンチップスペーサ（ＯＣＳ）１４１が形成される。ＯＣＳ１４１は、リソグラフィ工程および現像・エッチング工程等により、図示のごとく台形形状の断面を有し、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔を規定する高さに形成される。これにより、有効画素部１０１において、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔が所定の間隔に維持される。
【００１７】
なお、本実施形態の液晶表示パネル１００において、ＯＣＳ１４１の幅Ｗ２は、２μｍ〜３μｍであり、その高さは２．７±０．５μｍである。
また、ＯＣＳは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等の感光性樹脂により形成される。本実施形態のＯＣＳ１４１は、ノボラック樹脂により形成する。
【００１８】
また、図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１１０の上面の非有効画素部１０２には、有効画素部１０１を囲むように樹脂部１３１が形成される。
樹脂部１３１は、前述したＯＣＳ１４１と同一のリソグラフィ工程および現像・エッチング工程により、同一の樹脂材料を用いて形成される。また、図２（Ａ）に示すように、台形形状の断面を有し、その高さが実質的にＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔を規定する高さとなるように形成される。すなわち、樹脂部１３１自体が一種のスペーサとして作用するように形成される。これにより、非有効画素部１０２において、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔が所定の間隔に維持される。
【００１９】
また、図２（Ａ）に示すように、樹脂部１３１の頂上面には、極薄くシール材１３２が貼付されており、これにより対向基板１２０が樹脂部１３１と接合される。すなわちＴＦＴアレイ基板１１０と接合される。シール材１３２は、接着剤等で構成される。
【００２０】
本実施形態において、樹脂部１３１の幅Ｗ１は２００μｍ〜１０００μｍである。なお、好適には、樹脂部１３１の幅Ｗ１は、３００μｍ〜７００μｍである。また、樹脂部１３１の高さは、ＯＣＳ１４１の高さと同じ２．７±０．５μｍである。なお、厳密には、シール材１３２の厚さと樹脂部１３１の厚さ（高さ）の合計の高さが、ＯＣＳ１４１の高さと同じとなるように樹脂部１３１の高さを設定するべきである。しかし、シール材１３２は極薄く貼付されるので、実質的に樹脂部１３１の高さがＯＣＳ１４１の高さと同一と考えて差し支えない。
本実施形態の樹脂部１３１は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等の感光性樹脂により形成される。本実施形態の樹脂部１３１は、ＯＣＳ１４１と同様にノボラック樹脂により形成する。
【００２１】
対向基板１２０は、図１に示した有効画素部１０１および非有効画素部１０２を含むサイズの透明基板であり、ＴＦＴアレイ基板１１０上に形成された樹脂部１３１上にシール材１３２を介して接合される。対向基板１２０の下面（ＴＦＴアレイ基板１１０に対向する面）には、図示しない透明な共通電極および配向膜が、順次積層されている。
【００２２】
液晶表示パネル１００においては、このようにして形成されたＴＦＴアレイ基板１１０、対向基板１２０およびシール部１３０に囲まれた空間に、液晶が注入される。
また、ＴＦＴアレイ基板１１０および対向基板１２０の外側には、それぞれ図示しない偏光子等が設けられ、液晶表示パネル１００が構成される。
【００２３】
次に、液晶表示パネル１００の製造方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、画素電極を形成したＴＦＴアレイ基板１１０上に、たとえばノボラック樹脂等のフォトレジスト材料でもあるスペーサ材料を、スピンコートにより２．７μｍの厚さに塗布する（ステップＳ１１）。
【００２４】
次に、ＯＣＳを形成する領域のパターンが形成されたフォトマスクを用いて、たとえば紫外線を照射することによりＴＦＴアレイ基板１１０を露光し、ＯＣＳのパターンの像をＴＦＴアレイ基板１１０に転写する（ステップＳ１２）。本実施形態においては、この際、樹脂部１３１とＯＣＳ１４１との両方のパターンが形成されたマスクを用いて、これらのスペーサのパターンの像を一括的にＴＦＴアレイ基板１１０上に転写する。
次に、ＴＦＴアレイ基板１１０の現像、エッチングを行い、ＴＦＴアレイ基板１１０上に樹脂部１３１およびＯＣＳ１４１を形成する（ステップＳ１３）。
【００２５】
一方、対向基板１２０に対しては、別途、一面に共通電極を形成しておく。
そして、ＴＦＴアレイ基板１１０および対向基板１２０の各対向面に、たとえば蒸着等により配向膜を形成する（ステップＳ１４）。
次に、ＴＦＴアレイ基板１１０に形成した樹脂部１３１の頂上面に、シール材１３２を塗布する（ステップＳ１５）。
シール材１３２を塗布したら、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを重ね合わせ、適度な圧力をかけてこれらを密着させ接合する（ステップＳ１６）。
【００２６】
ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０が接合されたら、これらの基板およびシール部１３０で囲まれた空間に液晶材料を封入する（ステップＳ１７）。
液晶材料を封入したら、液晶封入口を紫外線硬化樹脂等により硬化させて封止する（ステップＳ１８）。
このようにして、液晶表示パネルの基本的な構成部が製造される。
【００２７】
このように、本実施形態の液晶表示パネル１００によれば、パネル周縁部（非有効画素部１０２）のシール部１３０をＯＣＳにより形成し、このＯＣＳにより、ギャップの制御と液晶の封止を兼ねるようにしている。したがって、シール幅とギャップの精度を従来に比べて格段に改善することができる。すなわち、樹脂部１３１は、リソグラフィ工程および現像・エッチング工程を用いて形成している。したがって、シール部１３０の幅、位置等をリソグラフィ精度で制御することができる。すなわち、シール部１３０の幅、位置等を、液晶表示パネル１００の構造上十分な精度である０．数μｍ程度の精度で制御することができる。
その結果、液晶の封入や基板間隔の維持を行うのに必要十分な適切な幅で、すなわち従来より狭い幅でシール部１３０を非有効画素部１０２に形成することができる。
【００２８】
また、その結果、非有効画素部１０２にマージンを確保する必要が無くなり、非有効画素部１０２の幅を狭めることができる。
具体的には、図１に示すように、従来は破線で示すサイズの液晶表示パネルを、有効画素部１０１のサイズを変えずに、実線で示す図示のごとくサイズに小型化することができる。したがって、仮にパネルのサイズを変更しないものとすれば、有効画素部１０１のサイズを大きくすることができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、樹脂部１３１をリソグラフィ工程によりＯＣＳ１４１と一括的に形成している。したがって、製造工程を簡単化することができる。その結果、抵コストで短い期間で、液晶表示パネルを製造することができる。
このように、シール幅を削減することにより、パネルサイズを縮小化でき、装置、セットの小型化、低コスト化が実現できる。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変してよい。
たとえば、パネルのサイズが小さい場合には、シール部１３０において十分な強度でＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔を支持していれば、表示領域内のＯＣＳを設けない構成でもよい。具体的には、たとえばサイズ（対角線サイズ）が１インチ（２．５４ｍｍ）以下であれば、表示領域内のＯＣＳを除去することが可能である。そのような構成とすれば、ＴＦＴアレイ基板に配向膜を形成する際に、ＯＣＳの影となる領域が生じない。したがって、配向膜を全面に均一に形成することができ有効である。
【００３１】
また、樹脂部１３１のサイズは、液晶表示パネルのサイズ等に応じて任意に設定してよい。ＯＳＣとしては、２μｍ程度の幅から形成可能である。したがって、樹脂部１３１の幅も、２μｍ以上であれば、任意の幅で形成してよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、図２（Ａ）に示したように樹脂部１３１の頂部にシール材１３２を貼付して、樹脂部１３１と対向基板１２０とを接合したが、たとえば図４に示すように樹脂部１３１の外側側面にシール材１３３を貼付し、これによりＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０とを接合するようにしてもよい。そのようにすれば、ＴＦＴアレイ基板１１０と対向基板１２０との間隔を高精度で制御することができ有効である。
【００３３】
また、本発明の液晶表示パネルは、ＥＶＦ用途に限定されず、プロジェクタ用、携帯機器用等の任意の表示パネルに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の液晶表示パネルの構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態の液晶表示パネルの構成を示す図である。
【図５】図５は、従来の液晶表示パネルの構成を示す平面図である。
【図６】図６は、従来の液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００…液晶表示パネル、１０１…有効画素部、１０２…非有効画素部、１０３…パッド部、１１０…ＴＦＴアレイ基板、１２０…対向基板、１３０…シール部、１３１…樹脂部、１３２，１３３…シール材、１４１…オンチップスペーサ（ＯＣＳ）
【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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