JP2002350816A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶パネルの製造コストを削減する。
【解決手段】 画素電極８および画素電極８を駆動する
スイッチング能動素子３を形成したアレイ基板１１ａ
と、カラ−フィルタ６上に対向画素電極８の対向電極１
０を形成した対向基板１ａとを有した液晶表示装置であ
って、アレイ基板１１ａと対向基板１ａ間に液晶１４を
挟持、周辺部を紫外線硬化型シ−ル材１３ｕによって封
止し、アレイ基板１１ａと対向基板１ａの熱膨張係数が
異なる。これにより、安価なガラス基板を用いてスル−
プットの良い滴下方式で従来型の液晶パネルを形成で
き、コストダウンが行えるものである。すなわち、一般
的に液晶パネルに用いるガラス基板は、高価な無アルカ
リガラスが用いられているが、同基板を安価なガラス基
板に代えるものである。
スイッチング能動素子３を形成したアレイ基板１１ａ
と、カラ−フィルタ６上に対向画素電極８の対向電極１
０を形成した対向基板１ａとを有した液晶表示装置であ
って、アレイ基板１１ａと対向基板１ａ間に液晶１４を
挟持、周辺部を紫外線硬化型シ−ル材１３ｕによって封
止し、アレイ基板１１ａと対向基板１ａの熱膨張係数が
異なる。これにより、安価なガラス基板を用いてスル−
プットの良い滴下方式で従来型の液晶パネルを形成で
き、コストダウンが行えるものである。すなわち、一般
的に液晶パネルに用いるガラス基板は、高価な無アルカ
リガラスが用いられているが、同基板を安価なガラス基
板に代えるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置お
よびその製造方法に関し、特に、液晶表示装置のカラ−
化を目的として、画素電極を駆動するためのスイッチン
グ素子が形成されたアレイ基板の表面にカラ−フィルタ
を設けたカラ−フィルタオンアレイ型の液晶表示装置お
よびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関し、特に、液晶表示装置のカラ−
化を目的として、画素電極を駆動するためのスイッチン
グ素子が形成されたアレイ基板の表面にカラ−フィルタ
を設けたカラ−フィルタオンアレイ型の液晶表示装置お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆ
ｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ、以下「ＴＦＴ」と称す
る）型の液晶表示装置（以下「液晶パネル」と称する）
の断面構成を、図７に示す。このＴＦＴ型液晶パネル３
１ｅは、アレイ基板１１ｅと、カラ−フィルタ基板１ｅ
とを有する。このうちカラ−フィルタ基板１ｅは、ガラ
ス基板２ａ上に遮光膜４と、カラ−フィルタ６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂと、透明電極９ａとが形成されている。一方ア
レイ基板１１ｅは、ガラス基板２ｂ上に信号線および走
査線が共に形成される能動素子３と、平坦化膜５と透明
電極８とが形成されている。これらカラ−フィルタ基板
１ｅとアレイ基板１１ｅとの相対向する面には、配向膜
９ａ，９ｂが形成されている。そして、ガラス基板１
ｅ，１１ｅの周辺部がシ−ル材１３で固着され、球状の
スペ−サ１５を介して液晶１４を挟持することで、液晶
パネル３１ｅが形成されている。なお、液晶パネル３１
ｅの用途に応じて、パネル表裏面に偏光板が貼り付けら
れる。
ｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ、以下「ＴＦＴ」と称す
る）型の液晶表示装置（以下「液晶パネル」と称する）
の断面構成を、図７に示す。このＴＦＴ型液晶パネル３
１ｅは、アレイ基板１１ｅと、カラ−フィルタ基板１ｅ
とを有する。このうちカラ−フィルタ基板１ｅは、ガラ
ス基板２ａ上に遮光膜４と、カラ−フィルタ６Ｒ，６
Ｇ，６Ｂと、透明電極９ａとが形成されている。一方ア
レイ基板１１ｅは、ガラス基板２ｂ上に信号線および走
査線が共に形成される能動素子３と、平坦化膜５と透明
電極８とが形成されている。これらカラ−フィルタ基板
１ｅとアレイ基板１１ｅとの相対向する面には、配向膜
９ａ，９ｂが形成されている。そして、ガラス基板１
ｅ，１１ｅの周辺部がシ−ル材１３で固着され、球状の
スペ−サ１５を介して液晶１４を挟持することで、液晶
パネル３１ｅが形成されている。なお、液晶パネル３１
ｅの用途に応じて、パネル表裏面に偏光板が貼り付けら
れる。
【０００３】なお、図８に示すように、液晶セルの中に
液晶を注入する方法には、真空注入方式が用いられる。
この方法は、一般的に量産で用いられるもので、毛細管
現象とパレル内外の圧力差により空セルの開口部から液
晶を充填するものである。すなわち、同図に示した真空
槽５１ｄに予め液晶１４をバット５２にいれ、その上に
液晶セル３１ｄを配置し、真空槽１４内の空気５３を真
空ポンプ５４で排出する。この時、液晶セル３１ｄ内も
真空状態となる。次に、液晶セル３１ｄを降下させ、注
入口５５を液晶に浸した後、真空槽５１ｄを大気開放す
ることにより、真空状態の液晶セル３１ｄ内に、毛細管
現象とパネル内外の圧力差により、注入口５５より、液
晶１４が液晶セル３１ｄ内に注入される。最後に、注入
口５５を封口材で封止することにより、液晶パネルが完
成する。
液晶を注入する方法には、真空注入方式が用いられる。
この方法は、一般的に量産で用いられるもので、毛細管
現象とパレル内外の圧力差により空セルの開口部から液
晶を充填するものである。すなわち、同図に示した真空
槽５１ｄに予め液晶１４をバット５２にいれ、その上に
液晶セル３１ｄを配置し、真空槽１４内の空気５３を真
空ポンプ５４で排出する。この時、液晶セル３１ｄ内も
真空状態となる。次に、液晶セル３１ｄを降下させ、注
入口５５を液晶に浸した後、真空槽５１ｄを大気開放す
ることにより、真空状態の液晶セル３１ｄ内に、毛細管
現象とパネル内外の圧力差により、注入口５５より、液
晶１４が液晶セル３１ｄ内に注入される。最後に、注入
口５５を封口材で封止することにより、液晶パネルが完
成する。
【０００４】さらに、パネル周辺部に形成されたシ−ル
材は、一般的に、熱硬化型樹脂が用いられ、パネル形成
時に、スクリ−ン印刷法やティスペンサにより描画法に
より所望のパターンに形成される。また、このシ−ル材
は、ガラス基板を貼り合わせた後、加熱により硬化し、
ガラス基板を固着するものである。
材は、一般的に、熱硬化型樹脂が用いられ、パネル形成
時に、スクリ−ン印刷法やティスペンサにより描画法に
より所望のパターンに形成される。また、このシ−ル材
は、ガラス基板を貼り合わせた後、加熱により硬化し、
ガラス基板を固着するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、モニタ、ＴＶ向
けを主に液晶パネルの大型化が進んでいるが、小型液晶
パネルに比べ、真空注入方式では、真空引き時間および
真空開放後の液晶注入時間が非常に長くなり、スル―プ
ットが悪くなってしまう。液晶パネルのサイズによって
は、十数時間以上かかる場合がある。
けを主に液晶パネルの大型化が進んでいるが、小型液晶
パネルに比べ、真空注入方式では、真空引き時間および
真空開放後の液晶注入時間が非常に長くなり、スル―プ
ットが悪くなってしまう。液晶パネルのサイズによって
は、十数時間以上かかる場合がある。
【０００６】一方、近年の液晶市場においては、液晶パ
ネルの低価格化が進んでいる。これらの事情に対応する
ため、液晶パネルの製造コスト削減が重要なポイントと
なっており、直接材料の低コスト化、スループット
をアップさせパネル当りの固定費を低減することが重要
な課題となっている。
ネルの低価格化が進んでいる。これらの事情に対応する
ため、液晶パネルの製造コスト削減が重要なポイントと
なっており、直接材料の低コスト化、スループット
をアップさせパネル当りの固定費を低減することが重要
な課題となっている。
【０００７】したがって、この発明の目的は、製造コス
トを削減できる液晶表示装置およびその製造方法を提供
することである。
トを削減できる液晶表示装置およびその製造方法を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明の液晶パネルおよびその製造方法は、
より安価なガラス基板の使用提案するものである。
るため、この発明の液晶パネルおよびその製造方法は、
より安価なガラス基板の使用提案するものである。
【０００９】すなわち、一般的にＴＦＴ型液晶パネルに
用いるガラス基板は、高価な無アルカリガラス（アルミ
ノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アル
ミノケイ酸ガラスなど）が用いられているが、同基板を
安価なガラス基板に代えるものである。但し、アレイ基
板側のガラス基板は、アレイ工程の高温熱処理によりガ
ラス基板は、熱変形が大きいため不適であるため、アレ
イ基板の反対側の対向基板にのみ用いるものである。
用いるガラス基板は、高価な無アルカリガラス（アルミ
ノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アル
ミノケイ酸ガラスなど）が用いられているが、同基板を
安価なガラス基板に代えるものである。但し、アレイ基
板側のガラス基板は、アレイ工程の高温熱処理によりガ
ラス基板は、熱変形が大きいため不適であるため、アレ
イ基板の反対側の対向基板にのみ用いるものである。
【００１０】また、基板の材質が異なる場合、高温中で
熱膨張係数の差により基板の反り、シール切れ、基板割
れが発生するため、シ−ル材として従来一般的に用いら
れてきた熱硬化型シール材に代えて、紫外線硬化型シ−
ル材を用いるものである。
熱膨張係数の差により基板の反り、シール切れ、基板割
れが発生するため、シ−ル材として従来一般的に用いら
れてきた熱硬化型シール材に代えて、紫外線硬化型シ−
ル材を用いるものである。
【００１１】さらに、パネル製造工程の特に液晶の充填
工程におけるスループットを向上させるために、一般的
な真空注入方式に代わり滴下方式を用いればさらに効果
的である。
工程におけるスループットを向上させるために、一般的
な真空注入方式に代わり滴下方式を用いればさらに効果
的である。
【００１２】すなわち、あらかじめガラス基板上に液晶
を滴下した後、真空中で２枚のガラス基板を貼り合わ
せ、加熱なしに紫外線照射により紫外線硬化型のシール
材を硬化させるものである。
を滴下した後、真空中で２枚のガラス基板を貼り合わ
せ、加熱なしに紫外線照射により紫外線硬化型のシール
材を硬化させるものである。
【００１３】以上のように、この発明の請求項１記載の
液晶表示装置は、画素電極および前記画素電極を駆動す
るスイッチング能動素子を形成したアレイ基板と、カラ
−フィルタ上に対向前記画素電極の対向電極を形成した
対向基板とを有した液晶表示装置であって、前記アレイ
基板と前記対向基板間に液晶を挟持、周辺部を紫外線硬
化型シ−ル材によって封止し、前記アレイ基板と前記対
向基板の熱膨張係数が異なる。これにより、安価なガラ
ス基板を用いてスル−プットの良い滴下方式で従来型の
液晶パネルを形成でき、コストダウンが行えるものであ
る。
液晶表示装置は、画素電極および前記画素電極を駆動す
るスイッチング能動素子を形成したアレイ基板と、カラ
−フィルタ上に対向前記画素電極の対向電極を形成した
対向基板とを有した液晶表示装置であって、前記アレイ
基板と前記対向基板間に液晶を挟持、周辺部を紫外線硬
化型シ−ル材によって封止し、前記アレイ基板と前記対
向基板の熱膨張係数が異なる。これにより、安価なガラ
ス基板を用いてスル−プットの良い滴下方式で従来型の
液晶パネルを形成でき、コストダウンが行えるものであ
る。
【００１４】請求項２記載の液晶表示装置は、画素電極
および前記画素電極を駆動するスイッチング能動素子間
に形成した着色膜に前記画素電極とスイッチング能動素
子とを導通するための電気的導通手段が形成されている
アレイ基板と、前記画素電極の対向電極を形成した対向
基板とを有した液晶表示装置であって、前記アレイ基板
と前記対向基板間に液晶を挟持、周辺部を紫外線硬化型
シ−ル材によって封止し、前記アレイ基板と前記対向基
板の熱膨張係数が異なる。これにより、安価なガラス基
板を用いてスル−プットの良い滴下方式でカラ−フィル
タオンアレイ型の液晶パネルを形成でき、コストダウン
が行えるものである。
および前記画素電極を駆動するスイッチング能動素子間
に形成した着色膜に前記画素電極とスイッチング能動素
子とを導通するための電気的導通手段が形成されている
アレイ基板と、前記画素電極の対向電極を形成した対向
基板とを有した液晶表示装置であって、前記アレイ基板
と前記対向基板間に液晶を挟持、周辺部を紫外線硬化型
シ−ル材によって封止し、前記アレイ基板と前記対向基
板の熱膨張係数が異なる。これにより、安価なガラス基
板を用いてスル−プットの良い滴下方式でカラ−フィル
タオンアレイ型の液晶パネルを形成でき、コストダウン
が行えるものである。
【００１５】請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１
または２記載の液晶表示装置において、アレイ基板と対
向基板の熱膨張係数の差が５×１０-6／Ｋ以下である。
これにより、材料が異なった基板において、熱膨張係数
の差を５×１０-6／Ｋ以下にすることにより、両基板を
貼合わせた後のパネル工程で、熱による液晶パネルの反
りを防ぐものである。
または２記載の液晶表示装置において、アレイ基板と対
向基板の熱膨張係数の差が５×１０-6／Ｋ以下である。
これにより、材料が異なった基板において、熱膨張係数
の差を５×１０-6／Ｋ以下にすることにより、両基板を
貼合わせた後のパネル工程で、熱による液晶パネルの反
りを防ぐものである。
【００１６】請求項４記載の液晶表示装置は、請求項３
記載の液晶表示装置において、アレイ基板として無アル
カリガラスを、対向基板としてソーダライムガラスを用
いる。これにより、安価なソ−ダライムガラスを用い
て、液晶パネルのコストダウンを可能にするものであ
る。
記載の液晶表示装置において、アレイ基板として無アル
カリガラスを、対向基板としてソーダライムガラスを用
いる。これにより、安価なソ−ダライムガラスを用い
て、液晶パネルのコストダウンを可能にするものであ
る。
【００１７】請求項５記載の液晶表示装置は、請求項３
記載の液晶表示装置において、アレイ基板として、アル
ミノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、対向基板としてソ
ーダライムガラスを用いる。これにより、安価なソ−ダ
ライムガラスを用いて、液晶パネルのコストダウンを可
能にするものである。
記載の液晶表示装置において、アレイ基板として、アル
ミノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、対向基板としてソ
ーダライムガラスを用いる。これにより、安価なソ−ダ
ライムガラスを用いて、液晶パネルのコストダウンを可
能にするものである。
【００１８】請求項６記載の液晶表示装置は、請求項１
または２記載の液晶表示装置において、アレイ基板とし
て、アルミノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケ
イ酸ガラス、またはアルミノケイ酸ガラスを、前記対向
基板として、フィルム基板、またはプラスチック基板を
用いる。これにより、安価なフィルム基板、またはプラ
スチック基板を用いて、液晶パネルのコストダウンを可
能にするものである。
または２記載の液晶表示装置において、アレイ基板とし
て、アルミノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケ
イ酸ガラス、またはアルミノケイ酸ガラスを、前記対向
基板として、フィルム基板、またはプラスチック基板を
用いる。これにより、安価なフィルム基板、またはプラ
スチック基板を用いて、液晶パネルのコストダウンを可
能にするものである。
【００１９】請求項７記載の液晶表示装置の製造方法
は、熱膨張係数が異なるアレイ基板と対向基板のいずれ
か一方の基板上に紫外線硬化型シール材を塗布し、特定
のギャップを形成するために所望量の液晶を滴下し、前
記両基板を真空中で貼り合わせ、紫外線を照射すること
により硬化し、固着する。これにより両基板を貼合わせ
た後のパネル工程で、シ−ル硬化を加熱でなく紫外線照
射により行われるため、熱による液晶パネルの反りを防
ぐものである。
は、熱膨張係数が異なるアレイ基板と対向基板のいずれ
か一方の基板上に紫外線硬化型シール材を塗布し、特定
のギャップを形成するために所望量の液晶を滴下し、前
記両基板を真空中で貼り合わせ、紫外線を照射すること
により硬化し、固着する。これにより両基板を貼合わせ
た後のパネル工程で、シ−ル硬化を加熱でなく紫外線照
射により行われるため、熱による液晶パネルの反りを防
ぐものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１〜図３に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の
実施の形態の液晶パネルの断面図、図２はこの発明の第
１の実施の形態のカラ−フィルタが形成されたアレイ基
板の形成工程を示す基板断面図である。
１〜図３に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の
実施の形態の液晶パネルの断面図、図２はこの発明の第
１の実施の形態のカラ−フィルタが形成されたアレイ基
板の形成工程を示す基板断面図である。
【００２１】カラ−フィルタが形成されたアレイ基板の
形成に際しては、まず、図２（ａ）に示すように、ガラ
ス基板２ｂ上に、スイッチング能動素子３を、一般的な
半導体薄膜成膜と、絶縁膜成膜と、フォトリソ法による
エッチングとを繰り返すことにより形成する。また、こ
こで用いたガラス基板２ｂには、アルミノホウケイ酸ガ
ラスを用いた。（熱膨張係数は、３８×１０-7／Ｋであ
る。）さらに、同図（ｂ）に示すように、能動素子３を
形成したガラス基板２ｂ上に有機顔料を分散したブラッ
クレジストを形成し、フォトリソ法により遮光膜４を所
要パタ−ン形状に形成する。このフォトリソに用いる露
光機としては、プロキシミティ露光装置が生産性の上か
らは、好適である。ただし、パタニング精度を向上させ
るためには、ミラ−プロジェクション露光装置を用いて
もよい。また、上記のブラックレジストは、その成膜後
の材料特性として、電気抵抗率が１０12Ω・ｃｍ以上、
誘電率４以下、ＯＤ値３以上のものが好適である。次
に、同図（ｃ）に示すように、遮光膜４が形成されたガ
ラス基板２ｂ上に顔料分散の感光性着色樹脂６を形成
し、同図（ｄ）に示すように、ガラス基板２ｂ表面から
マスクを用いて、紫外線１７で露光し、その後現像する
ことにより、同図（ｅ）に示すように、感光性着色樹脂
６を所要パタン形状に形成できる。さらに、これを繰り
返すことにより、ＲＧＢが形成される。今回、遮光膜４
の形成後、ＲＧＢを形成したが、遮光膜４およびＲＧＢ
の形成順は、いずれの順でもよい。
形成に際しては、まず、図２（ａ）に示すように、ガラ
ス基板２ｂ上に、スイッチング能動素子３を、一般的な
半導体薄膜成膜と、絶縁膜成膜と、フォトリソ法による
エッチングとを繰り返すことにより形成する。また、こ
こで用いたガラス基板２ｂには、アルミノホウケイ酸ガ
ラスを用いた。（熱膨張係数は、３８×１０-7／Ｋであ
る。）さらに、同図（ｂ）に示すように、能動素子３を
形成したガラス基板２ｂ上に有機顔料を分散したブラッ
クレジストを形成し、フォトリソ法により遮光膜４を所
要パタ−ン形状に形成する。このフォトリソに用いる露
光機としては、プロキシミティ露光装置が生産性の上か
らは、好適である。ただし、パタニング精度を向上させ
るためには、ミラ−プロジェクション露光装置を用いて
もよい。また、上記のブラックレジストは、その成膜後
の材料特性として、電気抵抗率が１０12Ω・ｃｍ以上、
誘電率４以下、ＯＤ値３以上のものが好適である。次
に、同図（ｃ）に示すように、遮光膜４が形成されたガ
ラス基板２ｂ上に顔料分散の感光性着色樹脂６を形成
し、同図（ｄ）に示すように、ガラス基板２ｂ表面から
マスクを用いて、紫外線１７で露光し、その後現像する
ことにより、同図（ｅ）に示すように、感光性着色樹脂
６を所要パタン形状に形成できる。さらに、これを繰り
返すことにより、ＲＧＢが形成される。今回、遮光膜４
の形成後、ＲＧＢを形成したが、遮光膜４およびＲＧＢ
の形成順は、いずれの順でもよい。
【００２２】さらに、この後、場合によっては同図
（ｅ）に示すようにＲＧＢ着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に
平坦化膜５を形成する。この平坦化膜５としては、アク
リル系の感光性タイプの樹脂が好適である。この場合、
上記のようにしてコンタクトホ−ル部７に形成された平
坦化膜５に、フォトリソ法によりコンタクトホ−ル７を
形成する。最後に、同図（ｇ）に示すようにＩＴＯスパ
ッタにより全面に透明電極を形成し、その上でフォトリ
ソ法によって画素電極８をパタニングすることにより、
コンタクトホ−ル７を介して能動素子３と電気的に導通
された画素電極８を形成することができる。これによ
り、カラ−フィルタオンアレイ基板１１ａが形成され
る。
（ｅ）に示すようにＲＧＢ着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に
平坦化膜５を形成する。この平坦化膜５としては、アク
リル系の感光性タイプの樹脂が好適である。この場合、
上記のようにしてコンタクトホ−ル部７に形成された平
坦化膜５に、フォトリソ法によりコンタクトホ−ル７を
形成する。最後に、同図（ｇ）に示すようにＩＴＯスパ
ッタにより全面に透明電極を形成し、その上でフォトリ
ソ法によって画素電極８をパタニングすることにより、
コンタクトホ−ル７を介して能動素子３と電気的に導通
された画素電極８を形成することができる。これによ
り、カラ−フィルタオンアレイ基板１１ａが形成され
る。
【００２３】図１は、上記のようにして製造されたカラ
−フィルタオンアレイ基板１１ａを用いたＴＦＴ型液晶
パネル３１ａの断面である。
−フィルタオンアレイ基板１１ａを用いたＴＦＴ型液晶
パネル３１ａの断面である。
【００２４】このＴＦＴ型液晶パネルを製造は、滴下方
式で液晶パネルを形成する。
式で液晶パネルを形成する。
【００２５】まず、上記のカラ−フィルタオンアレイ基
板１１ａとガラス基板２ａの上に透明電極１０が形成さ
れた対向基板１ａとの相対向する面に配向膜９ａ，９ｂ
をそれぞれ形成する。また、ここで用いたガラス基板２
ａには、ソーダライムガラスを用いた。（熱膨張係数
は、８４×１０-7／Ｋである。） 次に、両ガラス基板１ａ，１１ａの周辺部紫外線硬化型
シ−ル材１３ｕで閉じ、球状のスペ−サ１５を介して、
対向基板１ａとアレイ基板１１ａとを固着させ、その間
隙に液晶１４を充填するものである。
板１１ａとガラス基板２ａの上に透明電極１０が形成さ
れた対向基板１ａとの相対向する面に配向膜９ａ，９ｂ
をそれぞれ形成する。また、ここで用いたガラス基板２
ａには、ソーダライムガラスを用いた。（熱膨張係数
は、８４×１０-7／Ｋである。） 次に、両ガラス基板１ａ，１１ａの周辺部紫外線硬化型
シ−ル材１３ｕで閉じ、球状のスペ−サ１５を介して、
対向基板１ａとアレイ基板１１ａとを固着させ、その間
隙に液晶１４を充填するものである。
【００２６】すなわち、液晶パネル工程では、カラ−フ
ィルタオンアレイ基板１１ｂ上に配向膜を表示エリア部
に形成した後、所定方向のラビング処理、スペーサ散布
を行う。
ィルタオンアレイ基板１１ｂ上に配向膜を表示エリア部
に形成した後、所定方向のラビング処理、スペーサ散布
を行う。
【００２７】一方、対向電極１０をした対向基板１ｂに
も配向膜を表示エリア部に形成した後、所定方向のラビ
ング処理を行い、次に、スクリ−ン印刷方式または、描
画方式により表示エリア周辺部には紫外線硬化型シ−ル
材１３ｕを形成する。更に、その紫外線硬化型シ−ル材
１３ｕで囲われた部分に液晶１４を所望量滴下する。
も配向膜を表示エリア部に形成した後、所定方向のラビ
ング処理を行い、次に、スクリ−ン印刷方式または、描
画方式により表示エリア周辺部には紫外線硬化型シ−ル
材１３ｕを形成する。更に、その紫外線硬化型シ−ル材
１３ｕで囲われた部分に液晶１４を所望量滴下する。
【００２８】この後、図３に示すように、定板５６ｂに
紫外線硬化型シ−ル材１３ｕおよび液晶１４を滴下した
対向基板１ｂを固定し、一方、上定板５６ａにカラ−フ
ィルタオンアレイ基板１１ｂを固定した後、真空槽５１
ｃ内の大気を真空ポンプ５４により排出、真空状態で両
基板１ｂ，１１ｂの位置をアライメントした後、上定板
５６ａを降下させ両基板１ｂ，１１ｂを貼り合わせる。
最後に、対向基板１ｂ側から紫外線を照射することによ
り、紫外線硬化型シ−ル材１３ｕを硬化させ、両基板１
ｂ，１１ｂを固着させる。この場合、紫外線照射により
シ−ル材１３ｕを硬化させるため、両基板１ｂ，１１ｂ
を特に加熱する必要はない。
紫外線硬化型シ−ル材１３ｕおよび液晶１４を滴下した
対向基板１ｂを固定し、一方、上定板５６ａにカラ−フ
ィルタオンアレイ基板１１ｂを固定した後、真空槽５１
ｃ内の大気を真空ポンプ５４により排出、真空状態で両
基板１ｂ，１１ｂの位置をアライメントした後、上定板
５６ａを降下させ両基板１ｂ，１１ｂを貼り合わせる。
最後に、対向基板１ｂ側から紫外線を照射することによ
り、紫外線硬化型シ−ル材１３ｕを硬化させ、両基板１
ｂ，１１ｂを固着させる。この場合、紫外線照射により
シ−ル材１３ｕを硬化させるため、両基板１ｂ，１１ｂ
を特に加熱する必要はない。
【００２９】すなわち、熱膨張係数に差（約５０×１０
-7／Ｋ）があっても、基板に熱が過剰に加わらないた
め、基板の伸びの違いによるパネルの反りまたは、シ−
ル切れが発生することはない。
-7／Ｋ）があっても、基板に熱が過剰に加わらないた
め、基板の伸びの違いによるパネルの反りまたは、シ−
ル切れが発生することはない。
【００３０】また、従来の熱硬化型のシ−ル材を用いる
と、硬化させる際に１５０〜１８０℃相当の加熱を行う
ため、熱膨張係数の差による基板の反りによるガラス基
板の割れが発生するが、紫外線硬化のため、基板割れは
発生しない。
と、硬化させる際に１５０〜１８０℃相当の加熱を行う
ため、熱膨張係数の差による基板の反りによるガラス基
板の割れが発生するが、紫外線硬化のため、基板割れは
発生しない。
【００３１】また、従来の真空注入方式で形成した液晶
パネルは、液晶を注入するための注入口があるのに対
し、本発明の滴下方式で形成した液晶パネルにおいて
は、シ−ル部に注入口がないのが特徴である。
パネルは、液晶を注入するための注入口があるのに対
し、本発明の滴下方式で形成した液晶パネルにおいて
は、シ−ル部に注入口がないのが特徴である。
【００３２】今回、滴下方式でのパネル製造方法につい
て説明したが、従来の真空注入方式でも実施可能であ
る。今回、滴下方式でのパネル製造方法を説明したが、
従来の真空注入方式でも同様に実施可能である。
て説明したが、従来の真空注入方式でも実施可能であ
る。今回、滴下方式でのパネル製造方法を説明したが、
従来の真空注入方式でも同様に実施可能である。
【００３３】この発明の第２の実施の形態を図４および
図５に基づいて説明する。図４はこの発明の第２の実施
の形態の液晶パネルの平面図、図５はこの発明の第２の
実施の形態のアレイ基板工程およびパネル工程を示す平
面図である。
図５に基づいて説明する。図４はこの発明の第２の実施
の形態の液晶パネルの平面図、図５はこの発明の第２の
実施の形態のアレイ基板工程およびパネル工程を示す平
面図である。
【００３４】アレイ基板１１ｂの形成は、図５（ａ）に
その平面図示すようにガラス基板２ｂ上に、スイッチン
グ能動素子３を、一般的な半導体薄膜成膜と、絶縁膜成
膜と、フォトリソ法によるエッチングとを繰り返すこと
により形成する。また、ここで用いたガラス基板２ｂに
は、アルミノホウケイ酸ガラスを用いた。（熱膨張係数
は、３８×１０-7／Ｋである。） 一方、同図（ｂ）に示すように、カラ−フィルタ基板１
ｂの形成は、まず、ガラス基板２ａ上にクロム膜をスパ
ッタにより成膜後、フォトリソ法によりパターニングを
行い、所望の遮光膜４を形成する。また、ここで用いた
ガラス基板２ａには、ソーダライムガラスを用いた。
（熱膨張係数は、８４×１０-7／Ｋである。）この後、
顔料分散の感光性着色樹脂６を形成し、ガラス基板２ａ
表面からマスクを用いて、紫外線１７で露光、現像する
ことにより、着色膜６Ｒを所要パタン形状に形成でき
る。さらに、これを繰り返すことにより、ＲＧＢが形成
される。さらに、ＩＴＯスパッタにより全面に透明電極
を形成することにより、カラ−フィルタ基板１ｂが形成
される。
その平面図示すようにガラス基板２ｂ上に、スイッチン
グ能動素子３を、一般的な半導体薄膜成膜と、絶縁膜成
膜と、フォトリソ法によるエッチングとを繰り返すこと
により形成する。また、ここで用いたガラス基板２ｂに
は、アルミノホウケイ酸ガラスを用いた。（熱膨張係数
は、３８×１０-7／Ｋである。） 一方、同図（ｂ）に示すように、カラ−フィルタ基板１
ｂの形成は、まず、ガラス基板２ａ上にクロム膜をスパ
ッタにより成膜後、フォトリソ法によりパターニングを
行い、所望の遮光膜４を形成する。また、ここで用いた
ガラス基板２ａには、ソーダライムガラスを用いた。
（熱膨張係数は、８４×１０-7／Ｋである。）この後、
顔料分散の感光性着色樹脂６を形成し、ガラス基板２ａ
表面からマスクを用いて、紫外線１７で露光、現像する
ことにより、着色膜６Ｒを所要パタン形状に形成でき
る。さらに、これを繰り返すことにより、ＲＧＢが形成
される。さらに、ＩＴＯスパッタにより全面に透明電極
を形成することにより、カラ−フィルタ基板１ｂが形成
される。
【００３５】次に、同図（ｃ）に示すように、滴下方式
で液晶パネルを形成する。すなわち、カラ−フィルタ基
板１ｂとアレイ基板１１ｂとを合せて配向膜９ａ，９ｂ
を形成、ラビング処理し、いずれか一方の基板にスペ−
サ１５を形成、いずれか一方の基板に紫外線硬化型シ−
ル材１３ｕ形成した後、液晶１４を所望量滴下し、図３
に示すように、真空中で両基板１ｂ，１１ｂを貼り合わ
せ、紫外線硬化型シ−ル材１３ｕに対向基板（カラ−フ
ィルタが形成された）１ｂ側から紫外線を照射すること
により、シ−ル材１３ｕを硬化し、両基板１ｂ，１１ｂ
を固着するものである。
で液晶パネルを形成する。すなわち、カラ−フィルタ基
板１ｂとアレイ基板１１ｂとを合せて配向膜９ａ，９ｂ
を形成、ラビング処理し、いずれか一方の基板にスペ−
サ１５を形成、いずれか一方の基板に紫外線硬化型シ−
ル材１３ｕ形成した後、液晶１４を所望量滴下し、図３
に示すように、真空中で両基板１ｂ，１１ｂを貼り合わ
せ、紫外線硬化型シ−ル材１３ｕに対向基板（カラ−フ
ィルタが形成された）１ｂ側から紫外線を照射すること
により、シ−ル材１３ｕを硬化し、両基板１ｂ，１１ｂ
を固着するものである。
【００３６】この場合、実施の形態１同様に、紫外線照
射によりシ−ル材１３ｕを硬化させるため、両基板に
は、熱が加わらない。
射によりシ−ル材１３ｕを硬化させるため、両基板に
は、熱が加わらない。
【００３７】また、熱膨張係数に差（約５０×１０-7／
Ｋ）があっても、基板に熱が過剰に加わらないため、基
板の伸びの違いによるパネルの反りまたは、シ−ル切れ
が発生しないものである。
Ｋ）があっても、基板に熱が過剰に加わらないため、基
板の伸びの違いによるパネルの反りまたは、シ−ル切れ
が発生しないものである。
【００３８】さらに、従来の熱硬化型のシ−ル材を用い
ると、硬化させる際に１５０〜１８０℃相当の加熱を行
うため、熱膨張係数の差による基板の反りによるガラス
基板の割れが発生するが、紫外線硬化のため、基板割れ
は発生しないものである。
ると、硬化させる際に１５０〜１８０℃相当の加熱を行
うため、熱膨張係数の差による基板の反りによるガラス
基板の割れが発生するが、紫外線硬化のため、基板割れ
は発生しないものである。
【００３９】最後に、同図（ｄ）に示すように、１９に
示す破線に沿って切断することにより、所望の液晶パネ
ル３１ｂが得られるものである（図４）。なお、真空注
入方式でも同様に実施可能である。
示す破線に沿って切断することにより、所望の液晶パネ
ル３１ｂが得られるものである（図４）。なお、真空注
入方式でも同様に実施可能である。
【００４０】この発明の第３の実施の形態の液晶表示装
置について説明する。
置について説明する。
【００４１】実施の形態１および２においては、アレイ
側の基板には無アルカリガラスのアルミノホウケイ酸ガ
ラスを用いたこと示したが、その他バリウムホウケイ酸
ガラス（熱膨張係数４６×１０-7）、アルミノケイ酸ガ
ラス（熱膨張率４３×１０-7）であってもかまわない。
対向側の基板にソ−ダガラスを用いた場合は、熱膨張係
数の差がいずれの組み合わせにおいても５×１０-6／Ｋ
以下であるため実施の形態１および２で示した基板の反
り、シ−ル切れ、基板割れは発生しなかった。
側の基板には無アルカリガラスのアルミノホウケイ酸ガ
ラスを用いたこと示したが、その他バリウムホウケイ酸
ガラス（熱膨張係数４６×１０-7）、アルミノケイ酸ガ
ラス（熱膨張率４３×１０-7）であってもかまわない。
対向側の基板にソ−ダガラスを用いた場合は、熱膨張係
数の差がいずれの組み合わせにおいても５×１０-6／Ｋ
以下であるため実施の形態１および２で示した基板の反
り、シ−ル切れ、基板割れは発生しなかった。
【００４２】この発明の第４の実施の形態の液晶表示装
置について説明する。
置について説明する。
【００４３】実施の形態１から３においては、対向基板
については、ソ−ダライムガラスを用いた場合について
説明したが、この発明の実施の形態４については、対向
側の基板については、ガラス基板以外のフィルム、プラ
スチック等のガラス以外の材料を用いたことを特徴とし
たものである。例えば、図６に示すように、カラーフィ
ルタオンアレイ基板１１ｃと異なった材質、厚みの基板
１ｃを用いた液晶パネル３１ｃを作成した。
については、ソ−ダライムガラスを用いた場合について
説明したが、この発明の実施の形態４については、対向
側の基板については、ガラス基板以外のフィルム、プラ
スチック等のガラス以外の材料を用いたことを特徴とし
たものである。例えば、図６に示すように、カラーフィ
ルタオンアレイ基板１１ｃと異なった材質、厚みの基板
１ｃを用いた液晶パネル３１ｃを作成した。
【００４４】フィルム材料としては、ポリエチレンテレ
フタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエ−テルサルフォン（ＰＥ
Ｓ）、プラスチック材料としては、アクリル樹脂を用い
ることができる。
フタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエ−テルサルフォン（ＰＥ
Ｓ）、プラスチック材料としては、アクリル樹脂を用い
ることができる。
【００４５】これらの多種の組み合わせが可能となり、
これら基板の組み合わせによって、材料のコストダウ
ン、パネルの薄型化、軽量化を実現することができる。
これら基板の組み合わせによって、材料のコストダウ
ン、パネルの薄型化、軽量化を実現することができる。
【００４６】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の液晶表示装置
によれば、アレイ基板と対向基板間に液晶を挟持、周辺
部を紫外線硬化型シ−ル材によって封止し、アレイ基板
と前記対向基板の熱膨張係数が異なるので、安価なガラ
ス基板を用いてスル−プットの良い滴下方式で従来型の
液晶パネルを形成でき、コストダウンが行えるものであ
る。
によれば、アレイ基板と対向基板間に液晶を挟持、周辺
部を紫外線硬化型シ−ル材によって封止し、アレイ基板
と前記対向基板の熱膨張係数が異なるので、安価なガラ
ス基板を用いてスル−プットの良い滴下方式で従来型の
液晶パネルを形成でき、コストダウンが行えるものであ
る。
【００４７】すなわち、液晶パネルの上下基板の材質が
異なっていて、両基板の熱膨張係数の差があっても、パ
ネル工程を滴下方式を用い、シール硬化を加熱でない紫
外線照射により行うため、基板の反り、シール切れ、基
板割れといった不良が発生しないだけでなく、安価な基
板材料を使用可能であるため、パネルのコストダウンを
可能にするものである。
異なっていて、両基板の熱膨張係数の差があっても、パ
ネル工程を滴下方式を用い、シール硬化を加熱でない紫
外線照射により行うため、基板の反り、シール切れ、基
板割れといった不良が発生しないだけでなく、安価な基
板材料を使用可能であるため、パネルのコストダウンを
可能にするものである。
【００４８】また、滴下方式でパネルを製造できるた
め、スル−プットが早くなり、さらにコストダウンが可
能になるものである。
め、スル−プットが早くなり、さらにコストダウンが可
能になるものである。
【００４９】また、パネルの薄型化、軽量化を実現する
ことができるものである。
ことができるものである。
【００５０】この発明の請求項２記載の液晶表示装置に
よれば、アレイ基板と対向基板間に液晶を挟持、周辺部
を紫外線硬化型シ−ル材によって封止し、アレイ基板と
対向基板の熱膨張係数が異なるので、安価なガラス基板
を用いてスル−プットの良い滴下方式でカラ−フィルタ
オンアレイ型の液晶パネルを形成でき、コストダウンが
行えるものである。
よれば、アレイ基板と対向基板間に液晶を挟持、周辺部
を紫外線硬化型シ−ル材によって封止し、アレイ基板と
対向基板の熱膨張係数が異なるので、安価なガラス基板
を用いてスル−プットの良い滴下方式でカラ−フィルタ
オンアレイ型の液晶パネルを形成でき、コストダウンが
行えるものである。
【００５１】請求項３では、材料が異なった基板におい
て、熱膨張係数の差を５×１０-6／Ｋ以下にすることに
より、両基板を貼合わせた後のパネル工程で、熱による
液晶パネルの反りを防ぐものである。
て、熱膨張係数の差を５×１０-6／Ｋ以下にすることに
より、両基板を貼合わせた後のパネル工程で、熱による
液晶パネルの反りを防ぐものである。
【００５２】請求項４では、アレイ基板として無アルカ
リガラスを、対向基板としてソーダライムガラスを用い
るので、安価なソ−ダライムガラスを用いて、液晶パネ
ルのコストダウンを可能にするものである。
リガラスを、対向基板としてソーダライムガラスを用い
るので、安価なソ−ダライムガラスを用いて、液晶パネ
ルのコストダウンを可能にするものである。
【００５３】請求項５では、アレイ基板として、アルミ
ノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、対向基板としてソ
ーダライムガラスを用いるので、安価なソ−ダライムガ
ラスを用いて、液晶パネルのコストダウンを可能にする
ものである。
ノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、対向基板としてソ
ーダライムガラスを用いるので、安価なソ−ダライムガ
ラスを用いて、液晶パネルのコストダウンを可能にする
ものである。
【００５４】請求項６では、アレイ基板として、アルミ
ノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、前記対向基板とし
て、フィルム基板、またはプラスチック基板を用いるの
で、安価なフィルム基板、またはプラスチック基板を用
いて、液晶パネルのコストダウンを可能にするものであ
る。
ノホウケイ酸ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラ
ス、またはアルミノケイ酸ガラスを、前記対向基板とし
て、フィルム基板、またはプラスチック基板を用いるの
で、安価なフィルム基板、またはプラスチック基板を用
いて、液晶パネルのコストダウンを可能にするものであ
る。
【００５５】この発明の請求項７記載の液晶表示装置の
製造方法によれば、熱膨張係数が異なるアレイ基板と対
向基板のいずれか一方の基板上に紫外線硬化型シール材
を塗布し、特定のギャップを形成するために所望量の液
晶を滴下し、両基板を真空中で貼り合わせ、紫外線を照
射することにより硬化し、固着するので、両基板を貼合
わせた後のパネル工程で、シ−ル硬化を加熱でなく紫外
線照射により行われるため、熱による液晶パネルの反り
を防ぐものである。
製造方法によれば、熱膨張係数が異なるアレイ基板と対
向基板のいずれか一方の基板上に紫外線硬化型シール材
を塗布し、特定のギャップを形成するために所望量の液
晶を滴下し、両基板を真空中で貼り合わせ、紫外線を照
射することにより硬化し、固着するので、両基板を貼合
わせた後のパネル工程で、シ−ル硬化を加熱でなく紫外
線照射により行われるため、熱による液晶パネルの反り
を防ぐものである。
【図１】カラ−フィルタオンアレイ基板を用いたこの発
明の第１の実施の形態を示した液晶表示装置の断面図
明の第１の実施の形態を示した液晶表示装置の断面図
【図２】この発明の第１の実施の形態を示したカラ−フ
ィルタオンアレイ基板の製造プロセスを示した工程毎の
断面図
ィルタオンアレイ基板の製造プロセスを示した工程毎の
断面図
【図３】滴下方式を示した構成図
【図４】カラ−フィルタ基板を用いたこの発明の第２の
実施の形態を示した液晶表示装置の平面図
実施の形態を示した液晶表示装置の平面図
【図５】この発明の第２の実施の形態を示したカラ−フ
ィルタ基板の製造プロセスを示した工程毎の平面図
ィルタ基板の製造プロセスを示した工程毎の平面図
【図６】カラーフィルタオンアレイ基板と異なった材
質、厚みの基板を用いたこの発明の第４の実施の形態を
示した液晶表示装置の断面図
質、厚みの基板を用いたこの発明の第４の実施の形態を
示した液晶表示装置の断面図
【図７】従来の液晶表示装置の構成断面を示した断面図
【図８】真空注入方式を示した構成図
１ａ 対向基板 ２ａ ガラス基板 ３ スイッチング能動素子 ４ 遮光膜 ５ 平坦化膜 ６ 着色膜 ７ コンタクトホ−ル ８ 画素電極 ９ａ，９ｂ 配向膜 １０ 対向電極 １１ａ カラ−フィルタオンアレイ基板 １３ 熱硬化型シ−ル材 １３ｕ 紫外線硬化型シ−ル剤 １４ 液晶 １５ スペ−サ １６ フォトマスク ３１ａ 液晶表示素子 ５１ 真空槽 ５２ 液晶バット ５３ 大気 ５４ 真空ポンプ ５５ 注入口 ５６ 定板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ 9/35 9/35 (72)発明者 松川 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H089 NA32 NA40 NA43 NA48 TA01 TA04 TA05 TA06 TA09 2H090 JA16 JC14 JC17 JD15 JD18 LA02 LA03 LA04 LA15 5C094 AA43 AA44 BA03 BA43 CA19 EA04 EA07 EB01 5G435 AA17 BB12 CC09 KK05 KK09 KK10
Claims (7)
- 【請求項１】 画素電極および前記画素電極を駆動する
スイッチング能動素子を形成したアレイ基板と、カラ−
フィルタ上に対向前記画素電極の対向電極を形成した対
向基板とを有した液晶表示装置であって、前記アレイ基
板と前記対向基板間に液晶を挟持、周辺部を紫外線硬化
型シ−ル材によって封止し、前記アレイ基板と前記対向
基板の熱膨張係数が異なることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項２】 画素電極および前記画素電極を駆動する
スイッチング能動素子間に形成した着色膜に前記画素電
極とスイッチング能動素子とを導通するための電気的導
通手段が形成されているアレイ基板と、前記画素電極の
対向電極を形成した対向基板とを有した液晶表示装置で
あって、前記アレイ基板と前記対向基板間に液晶を挟
持、周辺部を紫外線硬化型シ−ル材によって封止し、前
記アレイ基板と前記対向基板の熱膨張係数が異なること
を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 アレイ基板と対向基板の熱膨張係数の差
が５×１０-6／Ｋ以下である請求項１または２記載の液
晶表示装置。 - 【請求項４】 アレイ基板として無アルカリガラスを、
対向基板としてソーダライムガラスを用いる請求項３記
載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 アレイ基板として、アルミノホウケイ酸
ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラス、またはアル
ミノケイ酸ガラスを、対向基板としてソーダライムガラ
スを用いる請求項３記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 アレイ基板として、アルミノホウケイ酸
ガラス、またはバリウムホウケイ酸ガラス、またはアル
ミノケイ酸ガラスを、前記対向基板として、フィルム基
板、またはプラスチック基板を用いる請求項１または２
記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 熱膨張係数が異なるアレイ基板と対向基
板のいずれか一方の基板上に紫外線硬化型シール材を塗
布し、特定のギャップを形成するために所望量の液晶を
滴下し、前記両基板を真空中で貼り合わせ、紫外線を照
射することにより硬化し、固着することを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001158445A JP2002350816A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001158445A JP2002350816A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350816A true JP2002350816A (ja) | 2002-12-04 |
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ID=19002173
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001158445A Pending JP2002350816A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002350816A (ja) |
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2001
- 2001-05-28 JP JP2001158445A patent/JP2002350816A/ja active Pending
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