JP2001235758A

JP2001235758A - 液晶表示パネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2001235758A
Application number: JP2000045591A
Authority: JP
Inventors: Katsuki Shinoda; 克毅篠田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルに液晶注入後、注入用の開口
部を封止する際に、封止材が液晶表示領域にまで侵入し
て表示不良が発生するという課題を解消し、液晶表示装
置の表示品質の向上を図る。【解決手段】液晶表示パネル１０の対向する２枚の基板
の少なくとも一方の基板上の液晶注入用の開口部３と液
晶表示領域８との間に、金属膜９を設けるよう構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルお
よびその製造方法に関し、特に液晶表示パネル内にディ
ップ注入法で液晶を注入する液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型軽量、低電
圧駆動、低消費電力等の長所を生かしパーソナルコンピ
ュータ、テレビ、デジタルカメラ等の表示デバイスとし
て広く使用されるようになった。液晶表示装置を構成す
る液晶表示パネルは、一般にガラス等の２枚の透明基板
間に液晶を封入した構造であり、一方の基板（ＣＦ基
板）にはブラックマトリックス、カラーフィルタ、共通
電極および配向膜等が形成され、他方の基板（ＴＦＴ基
板）には薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）、ゲ
ートバスライン、ドレインバスライン、画素電極および
配向膜等が形成されている。

【０００３】２枚の透明基板間に液晶を注入する方法の
一つとしてディップ注入法がある。

【０００４】これは、２枚の透明基板の何れか一方の基
板に液晶の注入用の開口部を残して表示領域を囲むよう
にシール材を塗布し、球や円柱状のスペーサを散布して
このシール材で２枚の基板間を固着する。その後真空中
でこの液晶注入用の開口部を液晶中に漬けた状態で大気
圧に戻すと、圧力差により液晶が基板間に注入される。
次に、開口部に熱硬化性または紫外線硬化性樹脂（封
止材）を塗布し、開口部を封止することにより液晶表示
パネルが完成する。

【０００５】図４は、このような従来の液晶表示パネル
組立工程の例を説明するものである。図４（Ａ）に示す
ように、液晶注入用の開口部３を残してシール材２を塗
布した基板１をスクライブラインＸおよびＹに沿って切
断した一方の基板１１と、端部にゲートバスラインと接
続されたゲート端子４およびドレインバスラインと接続
されたドレイン端子５が形成された他方の基板１２とを
固着し、開口部３から液晶を注入した後、開口部３を封
止材７で封止して図４（Ｂ）に示す液晶表示パネル１０
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】液晶注入用の開口部３
から液晶を注入した後、この開口部３に封止材７を塗布
するが、開口部３を完全に塞ぐためには、封止材７が表
示領域に達しない程度に少しだけ開口部３の内部に侵入
させておく必要がある。そのため封止材７である樹脂を
塗布してから数秒から数十秒そのまま放置して樹脂が侵
入してから熱または紫外線を照射して封止材７を硬化し
ていた。

【０００７】しかしながら、封止材７の粘度、開口部３
の幅のばらつき、温度、湿度等の環境条件、基板がガラ
スの場合ガラス面の処理状態等により内部への封止材７
の浸入速度が大きく変動し、開口部３の部分拡大平面図
である図３に示すように封止材７が表示領域８にまで侵
入してしまい表示不良が発生する問題がある。また近年
の液晶表示パネルの狭額縁化（表示領域以外の部分が狭
くなること）や、これら封止材７の混入に対する影響を
受け易い低電圧駆動用液晶材料の採用により、封止材７
の混入による表示不良も問題として浮上している。

【０００８】なお、封止材が液晶表示パネル内部に侵入
するのを規制するため、流路規制バーを開口部近傍に設
けることが特開平２─０５５３３３号公報で提案されて
いるが、これは実質的に液晶注入用の開口部の幅を狭め
ることになり液晶注入時間を大幅に増大させてしまう問
題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１の発明では、２枚の基板の少なくとも一方の基
板に液晶注入用の開口部を残して液晶表示領域を囲むよ
うにシール材を枠状に塗布し、対向して配置された２枚
の基板間をシール材で固着した液晶表示パネルにおい
て、この２枚の基板の少なくとも一方の基板上の開口部
と液晶表示領域との間に、金属膜を設けたことを特徴と
する。また請求項２の発明は、この金属膜の材質は、ア
ルミニウム、チタン、クロム、シリコンの何れかである
ことを特徴とする。請求項３の発明は、２枚の基板の一
方に少なくとも薄膜トランジスタ、ゲートバスラインお
よびドレインバスラインが形成され、この２枚の基板の
少なくとも一方の基板に液晶注入用の開口部を残して液
晶表示領域を囲むようにシール材を枠状に塗布し、対向
して配置された２枚の基板間をシール材で固着する液晶
表示パネルの製造方法において、この基板上の開口部と
液晶表示領域との間に、金属膜をゲートバスラインと同
一工程で形成することを特徴とする。

【００１０】すなわち、本発明は液晶注入用の開口部と
液晶表示領域の間の基板上に、金属膜を設けることによ
り、液晶表示パネルに液晶注入後に開口部を封止する
際、封止材との間のぬれ性が変化することにより封止材
が液晶表示領域まで侵入してしまうことがなくなり表示
不良が発生しない。また金属膜は極めて薄いため液晶注
入の際に妨げとならない。さらに金属膜の材質として、
液晶表示パネルを構成する電極、配線の材質と同じもの
を使用することにより、従来の液晶表示パネルの電極、
配線と同一工程で形成することができるので製造工数が
増えることもない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１（Ａ）および図１（Ａ）における開口
部３の部分拡大図である図１（Ｂ）に示す如く、本発明
では液晶表示パネル１０の開口部３と液晶表示領域８と
の間であって基板１２の面に金属膜９が形成されてい
る。金属膜９の材質としては、実際には液晶表示パネル
の製造工数を増やさないため、基板上に電極や配線を形
成する工程で使用する材質を使用することが望ましい。
例えば、ＴＦＴを使用する液晶表示パネルではアルミニ
ウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クローム（Ｃｒ）、シ
リコン（Ｓｉ）等が挙げられる。封止材７の液晶表示パ
ネル１０内への侵入速度は、封止材７の粘度および開口
部３の大きさが一定ならば、ガラスと比較して金属膜の
方が侵入速度は遅くなる。

【００１２】従来の液晶表示パネルの開口部３近傍の基
板表面はガラスが剥き出しになっており、ガラスの場合
は封止材７が素早く侵入してしまい、封止材７の粘度、
開口部３の大きさに対するマージンが狭かった。従来で
は封止材７の侵入速度はガラスに対して２００μｍ／分
程度であり、開口部３からの距離ａが７００μｍ程度の
侵入位置を設計中心値としているが、封止材７の粘度や
開口部３の幅のばらつきにより３割程度侵入速度がばら
つくと、２１０μｍ程度侵入距離が変動し、最大侵入距
離は９１０μｍとなってしまう。

【００１３】これに対し、本発明における金属膜９の場
合、封止材７の侵入速度は５０μｍ／分程度と遅くな
る。これはガラスおよび金属膜と封止材との間のぬれ性
に関係して侵入速度が変化していると考えられる。金属
膜９を開口部３から内側に向かっての距離ｂが６５０μ
ｍから幅ｃが１５０μｍの幅に形成した場合、封止材７
の侵入速度が３割ばらついても最大侵入距離は７５０μ
ｍ程度になり、図１（Ｂ）に示すように設計値７００μ
ｍの近くに収まる。このため封止材７が液晶表示パネル
１０の液晶表示領域８まで侵入することがなくなり、表
示不良が生じない。ガラス剥き出しの部分は、封止材
７が素早く侵入するが、金属膜９の部分は侵入速度が遅
くなるので基板上に形成する金属膜９の大きさ、位置つ
まり図１（Ｂ）における距離ｂ，幅ｃを種々変えること
により封止材７の侵入距離を設計的に微妙に制御するこ
とが可能となる。なお、金属膜９を基板１２の上に形成
する形態について述べたが金属膜９は基板１１の上また
は基板１１、１２の両方に形成してもよい。

【００１４】次に本発明における金属膜の形成をＴＦＴ
基板のゲート電極、ゲートバスライン形成と同一製造工
程（以下、ゲート工程という）で行う場合の例を図２の
本発明の実施態様による液晶表示パネルの製造工程を示
す図により説明する。

【００１５】まず、ステップＳ１においてガラス基板上
の塵埃や、アルカリ分等を除くため基板の洗浄を行う。
次にステップ２として基板上にゲート膜となる金属をス
パッタリングやプラズマＣＶＤにより成膜するが、本発
明の実施態様ではアルミニウムをゲート電極、ゲートバ
スラインと同じ約１０００オングストロームの厚さに成
膜する。次にその上にステップ３で紫外線に反応するレ
ジストをスピンコーテングにより塗布する。次にステッ
プ４で露光マスク６を介して紫外線露光を行うが、この
露光マスク６にはゲート電極、ゲートバスライン以外
に、本発明の特徴である金属膜を液晶注入用の開口部３
近傍に形成するためのパターンが設けられていてゲート
電極、ゲートバスラインのパターンと同時に露光され
る。次にステップ５で紫外線が照射された部分のレジス
トを現像液に浸たして取り去る。次にステップ６でレジ
ストに覆われてない部分のアルミニウム膜をエッチング
液に浸たして取り去る。次にステップ７で残っているレ
ジストをレジスト剥離剤で剥離した後洗浄する。次にス
テップ８で所望のゲート電極、ゲートバスライン、金属
膜等が形成されているか否か検査する。

【００１６】本発明の実施態様では金属膜９として、液
晶注入用の開口部３のガラス基板エッジからの距離ｂ＝
６５０μｍに短手方向の幅１５０μｍ、長手方向の幅１
５ｍｍの長方形のパターンを形成する。

【００１７】以上でＴＦＴ基板のゲート工程が終了する
が、ＴＦＴ基板の製造には、この後公知のＴＦＴ基板の
製造方法により、ゲート絶縁膜、ＴＦＴ、ドレイン電
極、ドレインバスライン、画素電極、配向膜等が形成さ
れる。一方ＴＦＴ基板と対向するＣＦ基板にはブラック
マトリックス、カラーフィルタ、共通電極、配向膜等が
形成される。そしてＣＦ基板にエポキシ樹脂等のシール
材を塗布し、スペーサを散布した後、２枚の基板を貼り
合わせる。なおシール材２を塗布する際に液晶注入用の
開口部３を２０ｍｍだけ開けておき、液晶を注入する。
液晶を注入した後スリーボンド製の紫外線硬化封止材
（３０Ｙ−２２８）を使用し、封止材７を塗布してから
２５０秒経った時に紫外線を照射して封止材７を硬化す
る。この結果、封止材７の流れは設計値７００μｍの近
くに収まり、このため封止材７が液晶表示パネル１０の
液晶表示領域８まで侵入することがなくなり、表示不良
は生じない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は液晶表示
パネルへ液晶注入したあとの開口部を封止する際に、封
止材が液晶表示領域まで侵入することが阻止され、表示
不良が発生する問題が解消する。またこのための製造工
数の増加もなく、液晶表示装置の表示品質の向上に寄与
するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の液晶表示パネルの平面図
である。

【図２】本発明の実施態様による液晶表示パネルの製
造工程を示す図である。

【図３】従来の液晶表示パネルの課題を説明する図で
ある。

【図４】従来の液晶表示パネルの平面図である。

【符号の説明】

２シール材３液晶注入用の開口部７封止材８液晶表示領域９金属膜１０液晶表示パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 JA11 LA22 LA32 LA48 NA19 NA24 NA55 NA60 PA13 QA12 QA13 TA06 TA09 2H092 JA26 JA39 JB27 KA16 KA18 MA05 MA14 MA15 MA16 MA17 MA35 MA37 NA25 NA29 PA04 5G435 AA14 AA17 EE06 EE09 EE12 KK02 KK05 LL04 LL08 LL14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の基板の少なくとも一方の基板に液
晶注入用の開口部を残して液晶表示領域を囲むようにシ
ール材を枠状に塗布し、対向して配置された該２枚の基
板間を該シール材で固着した液晶表示パネルにおいて、該２枚の基板の少なくとも一方の基板上の前記開口部と
前記液晶表示領域との間に、金属膜を設けたことを特徴
とする液晶表示パネル。
【請求項２】前記金属膜の材質は、アルミニウム、チ
タン、クロム、シリコンの何れかであることを特徴とす
る請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】２枚の基板の一方に少なくとも薄膜トラ
ンジスタ、ゲートバスラインおよびドレインバスライン
が形成され、該２枚の基板の少なくとも一方の基板に液
晶注入用の開口部を残して液晶表示領域を囲むようにシ
ール材を枠状に塗布し、対向して配置された該２枚の基
板間を該シール材で固着する液晶表示パネルの製造方法
において、該基板上の前記開口部と前記液晶表示領域との間に、金
属膜を前記ゲートバスラインと同一工程で形成すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。