JPH11271783A - 液晶表示セルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板に合わせて精度良く形成された注入口を有
する液晶表示セル、およびその製造方法を提供すること
にある。 【解決手段】 アレイ基板１０およい対向基板はシール
１４により所定の間隔をおいて貼り合わさている。シー
ルには液晶を注入するための注入口１６が形成されてい
る。対向基板の内面には一対のパターン５０が形成さ
れ、注入口の開口部両端に位置しているとともに、基板
間の隙間を規定した高さを有している。シールは、対向
基板の内面周縁に沿って形成されているとともに、注入
口において、パターンに重ねて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リクス型の液晶表示セル、およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アクティブマトリクス型の液晶
表示セルは、信号線、走査線、画素電極等の形成された
アレイ基板と、対向電極、カラーフィルタ等の形成され
た対向基板と、を備え、これらの基板は、シール材によ
り、所定の隙間をおいて貼り合わされている。そして、
アレイ基板と対向基板との間に液晶層が封入されてい
る。

【０００３】このような液晶表示セルの製造時、シール
は一方の基板の周縁に沿って設けられ、シールの不連続
部分を作ることにより、液晶の注入口あるいは排気口が
形成される。そして、シールを介して２枚の基板を貼り
合わ、注入口から液晶を注入した後、注入口を封止する
ことにより液晶表示セルが製造される。

【０００４】シールの形成方法は、一般に、ディスペン
サによってシール材を塗布する方法、あるいは、スクリ
ーン印刷法が用いられている。形成するシールの位置精
度は、スクリーン印刷法の場合、スクリーン版の形成精
度に依存するが、通常、比較的高い。これに対して、デ
ィスペンサによる塗布法によってシールを形成する場
合、描き始め、および描き終わりの位置精度は、シール
材の吐出量とディスペンサの停止位置精度に依存する。
そして、注入口あるいは排気口は、シールの描き初めお
よび描き終わりの部分で形成される。

【０００５】ディスペンサによる塗布方法は、スクリー
ン印刷法によりもシールの形成位置精度は劣る反面、ス
クリーン版が必要ない、基板に接触することがない等、
歩留りや作業性の面でスクリーン印刷法よりも優れてい
るため、多用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
ペンサを用いてシールを形成する場合、注入口あるいは
排気口の部分は、シールの描き初めおよび描き終わり部
分によって形成されるため、位置精度が悪い。特に、予
め最終外形通りにカットした基板に注入口を描く場合
や、基板の端子形成面のように端子による段差がある位
置に注入口を描く場合、注入口は、基板を最終的な形状
にカットする位置に一致してなければならない。更に、
シールの停止位置は、２枚の基板を貼り合わて所定の隙
間に設定する際、シールが押し潰される量を見込んでお
く必要があり、シール材の粘度や潰れ具合いによって影
響を受ける。このような理由から、ディスペンサを用い
た形成方法によって正確な位置に精度良く注入口あるい
は排気口を形成することは非常に難しい。

【０００７】注入口あるいは排気口部分において、基板
の端縁に対するシールの位置精度が悪いと、製造プロセ
ス上で以下のような不具合が生じる。 （１）液晶表示セルのカット（最終形状へ切り出し） シールがセルの外形よりもはみ出している場合、一方の
基板をカットすると、切り落と部分が、はみ出したシー
ルによって他方の基板に貼り付いてしまう。貼り付いた
切り落とし部分を除去するには、無理に引き剥すことに
なり、カット面の形状が悪くなる。

【０００８】（２）液晶注入 ノズルを液晶表示セルに取り付けて排気しながら、注入
口から液晶を注入する場合、シールが基板の端縁まで届
いていないと、ノズルと注入口（叉は排気口）の間に隙
間ができ、液晶表示セル内の排気ができず、従って、液
晶の注入ができないことになる。

【０００９】（３）注入口（叉は排気口）の封止 シールが基板の端縁から外側にはみ出している場合、上
記（１）で述べたように注入口部分の基板カット形状が
悪いため、封止材の塗布が困難となり、塗布不良による
穴あき（気泡や白ズミの原因となる）が生じ易い。

【００１０】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、基板に合わせて精度良く形成された注
入口を有する液晶表示セル、およびその製造方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る液晶表示セルは、液晶層を介して互
いに対向配置された一対の基板と、上記一対の基板間に
上記液晶層を囲んで設けられているとともに、上記液晶
層の一部を露出する注入口を成すように一部が開口した
シールと、上記注入口を封止した封止材と、を備え、上
記シールの注入口端近傍には、上記シール中に配置され
上記一対の基板間を規定したパターンが設けられている
ことを特徴としている。

【００１２】この発明に係る液晶表示セルによれば、上
記パターンは、上記シールの注入口端から外方に導出し
ていることを特徴としている。上記パターンは、基板の
内面に形成されたカラーフィルタ層と同一材料および同
一工程によって形成されている。

【００１３】また、この発明に係る液晶表示セルの製造
方法は、シールにより所定の間隔をおいて貼り合わされ
た２枚の基板と、上記シールに形成された注入口と、上
記注入口から上記２枚の基板間に注入された液晶層と、
を有する液晶表示セルの製造方法において、一方の基板
の内面に、上記注入口の開口近傍に位置し、上記基板間
の隙間を規定するパターンを形成し、いずれか一方の基
板の内面に、少なくとも上記パターンと重なるようにシ
ール材を塗布し、上記シール材の塗布された基板と他方
の基板とを上記シール材によって貼り合わせることを特
徴としている。

【００１４】注入口部分において、シール材の塗布位置
精度が悪く基板の端縁まで届かない場合、シール端と基
板端縁との間に隙間が生じてしまうが、本発明の液晶表
示セルおよびその製造方法によれば、パターンは所定位
置に精度良く形成されているため、上記の隙間はパター
ンによって塞がれる。そのため、注入口にノズルを取り
付けて液晶注入を行った場合でも、液晶の漏れを防止す
ることができる。

【００１５】また、シール材の位置精度を見込んで、注
入口部分におけるシール材を基板の端縁よりも内側に塗
布することにより、シール材が基板の外形からはみ出す
ことが無くなり、カット面の形状異常や、この形状異常
に基因する封止材の塗布異常を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態に係る液晶表示セルについて詳細に説
明する。図１に示すように、アクティブマトリクス型の
液晶表示セル１１は、矩形状のアレイ基板１０および対
向基板１２を有し、これら２枚の基板はシール１４を介
して周縁部同士が互いに貼り付けられ、所定の隙間をお
いて対向配置されている。そして、アレイ基板１０と対
向基板１２との間には、液晶が封入されている。図１お
よび図２に示すように、シール１４の一辺ほぼ中央に
は、液晶表示セル１１内を排気するとともに液晶を注入
するための注入口１６が形成され、この注入口は封止材
１７によって封止されている。

【００１７】図３に示すように、アレイ基板１０は矩形
状のガラス基板１６を備え、このガラス基板表面の表示
領域１０ａには、多数の走査線１８および図示しない信
号線がマトリックス状に形成されているとともに、各走
査線と信号線との交差部近傍にはＩＴＯからなる画素電
極２０が形成されている。各画素電極２０は、アモルフ
ァスシリコンを有する薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと
称する）２２を介して走査線および信号線に接続されて
いる。また、画素電極２０の下方には補助容量線２４が
形成されている。そして、走査線１８、信号線、画素電
極２０、ＴＦＴ２２を覆うように配向膜２６が形成され
ている。

【００１８】一方、対向基板１２は矩形状のガラス基板
３０を備え、このガラス基板表面の表示領域１２ａに
は、カラーフィルタとして機能する多数の着色層、対向
電極、スペーサ、配向膜が形成されている。

【００１９】詳細に述べると、対向基板１２の表示領域
１２ａ上には、マトリックス状の遮光層（ブラックマト
リックス）３２が形成され、アレイ基板１０側の走査線
１８および信号線と対向配置されている。遮光層３２
は、ガラス基板３０表面に感光性の黒色樹脂を塗布し、
乾燥後、所定パターンに露光、現像してされている。ま
た、対向基板１２の表示領域１２ａ上には、赤の着色層
３４Ｒ、緑の着色層３４Ｇ、青の着色層３４Ｂが形成さ
れ、それぞれ所定の配列で遮光層３２間に形成されてい
る。

【００２０】上記のような着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４
Ｂを重ねることにより、対向基板１２側からほぼ垂直に
突出した棒状のスペーサ３６が多数形成されている。こ
れらのスペーサ３６は遮光層３２上に形成されていると
ともに、アレイ基板１０側の非画素部の内、走査線１８
と対向する位置に形成されている。スペーサ３６の高さ
は、０．１ｍｍ程度に設定されている。

【００２１】遮光層３２、着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４
Ｂ上には、ＩＴＯからなる対向電極３８が形成され、更
に、対向電極上に配向膜４０が形成されている。上記の
ように構成されたアレイ基板１０および対向基板１２
は、シール１４を介して互いに貼り合わされている。シ
ール１４は、アレイ基板１０および対向基板１２の表示
領域１０ａ、１２ａを囲むように、対向基板１２の周縁
に沿った矩形枠状に形成されている。シール１４の幅
は、例えば、１．０ｍｍに設定されている。そして、各
スペーサ３６の延出端はアレイ基板１０側の表示領域１
０ａの内、例えば、走査線１８上の部分に接触してい
る。それにより、アレイ基板１０および対向基板１２は
０．１ｍｍ程度のギャップを置いて対向している。ま
た、アレイ基板１０と対向基板１２との間には液晶層４
２が封入されている。

【００２２】図２および図３に示すように、液晶の注入
口１６の開口部両端には、一対の所定形状のパターン５
０が形成されている。これらのパターン５０は、カラー
フィルタと同一の着色層３４Ｒ、３４Ｂ、３４Ｇを重ね
ることにより対向基板１２上に形成され、その幅は０．
１ｍｍ程度、高さは基板１０、１２間のギャップと同一
の０．１ｍｍに設定されている。また、これらのパター
ン５０は、対向基板１２の側縁５１から、この側縁と垂
直に延びているとともに、互いに所定の間隔を置いて対
応している。

【００２３】これに対して、シール１４の注入口部分
は、パターン５０に重ねて形成されている。上述したよ
うに、アレイ基板１０と対向基板１２とを貼り合わせた
状態のシール１４の幅を１．０ｍｍ、形成位置精度を±
０．２ｍｍとした場合、各パターン５０はシール１４内
に埋め込まれた状態となっているとともに、その延出端
は、アレイ基板１２の表面に当接している。

【００２４】上記のように構成された液晶表示セル１１
を製造する場合、まず、ガラス基板上に多数の配線、画
素電極、ＴＦＴ等を形成してアレイ基板１０を製造する
とともに、ガラス基板上にカラーフィルタ、対向電極、
配向膜等を形成して対向基板１２を製造する。対向基板
１２を製造する際、カラーフィルタの製造工程で、カラ
ーフィルタと同一の着色層を積層することにより、対向
基板の所定位置にパターン５０を形成する。なお、パタ
ーン５０は、カラーフィルタと共に、例えば、フォトリ
ソグラフィを用いて形成されるため、所定位置に高い精
度で形成することができる。

【００２５】続いて、図示しないディスペンサを用い
て、対向基板１２上にシール材を塗布し、所定形状のシ
ール１４を形成する。この際、注入口１６部分をシール
材の描き初めおよび描き終わりにするとともに、シール
材をパターン５０に重ねて塗布することにより、注入口
１６を形成する。

【００２６】その後、シール材の塗布された対向基板１
２とアレイ基板１０とを位置決めした状態で対向配置
し、シール１４を介して互いに貼り合わせる。そして、
アレイ基板１０および対向基板１２を所定のギャップに
調整する。

【００２７】更に、必要であれば、アレイ基板および対
向基板を構成するガラス基板を所定の外形にカットした
後、図２に２点鎖線で示すように、注入口１６に液晶注
入排気ノズル５２を取り付けて対向させる。そして、液
晶注入排気ノズル５２によってアレイ基板１０と対向基
板１２との間の空間を排気した後、液晶を注入し、注入
終了後、注入口１６を封止材１７によって封止する。以
上の工程により、液晶表示セル１１が完成する。

【００２８】このように構成された液晶表示セルおよび
その製造方法によれば、注入口１６部分において、シー
ル材の塗布位置精度が悪くシール端と基板側縁５１との
間に隙間が生じた場合でも、パターン５０は所定位置に
精度良く形成されているため、パターン５０によって上
記の隙間を確実に塞ぐことができる。そのため、注入口
１６にノズル５２を取り付けて排気および液晶注入を行
った場合でも、排気漏れ、液晶漏れ等の発生を防止する
ことができる。

【００２９】また、パターン５０によって隙間の発生を
防止できることから、図４に示すように、予めシール材
の形成位置精度を見込んで、注入口１６部分におけるシ
ール材を対向基板１２の側縁５１よりも内側に塗布する
ことが可能となる。これにより、シール材が対向基板お
よびアレイ基板の側縁からはみ出すことが無くなり、カ
ット面の形状異常や、この形状異常に基因する封止材の
塗布異常を防止することができる。

【００３０】図５は、この発明の他の実施の形態に係る
液晶表示セルの注入口１６部分を示している。他の実施
の形態によれば、注入口１６の外側でパターン５０の両
側には、各パターンから１０ｍｍ程度離間して一対の第
２パターン５４が設けられている。各第２パターン５４
は、対向基板１２の側縁５１に対して垂直に、この側縁
からシール１４まで延び、パターン５０とほぼ平行に対
向している。

【００３１】また、各第２パターン５４は、パターン５
０と同様に、幅０．１ｍｍ、高さ０．１ｍｍ程度に設定
されているとともに、前述したカラーフィルタの形成
時、カラーフィルタと共通の着色層を積層することによ
り形成されている。他の構成は、前述した実施の形態と
同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。

【００３２】このような構成の液晶表示セルによれば、
液晶注入時、注入口１６から漏れた液晶が液晶表示セル
に付着する量を最小限に抑えることができる。すなわ
ち、注入口１６から液晶が漏れた場合、この漏れた液晶
は、シール１４の外側でアレイ基板と対向基板との隙間
に流れて広がっていく。しかしながら、上記構成の液晶
表示セルによれば、第２パターン５４が漏れた液晶に対
する防波堤として機能し、液晶の流れを止めることがで
きる。そして、このように、基板間隙への液晶の付着量
を低減することにより、液晶注入後の液晶表示セルの洗
浄作業を簡略化することができる。

【００３３】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形であ
る。例えば、パターン５０、５４は、カラーフィルタと
共通の着色層によって形成する構成としたが、これに限
らず、カラーフィルタと同一の遮光層を用いて形成する
ようにしてもよい。また、注入口は１つに限らず複数と
してもよく、あるいは、注入口１６と同一構造の排気口
を追加した構成としてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、注入口の開口部両端の位置にパターンを形成し、こ
れらのパターンに重ねてシールを設ける構成としたこと
から、基板に合わせて精度良く形成された注入口を有す
る液晶表示セル、およびその製造方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る液晶表示セルを示
す斜視図。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図。

【図３】図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。

【図４】上記液晶表示セルにおいて、シール端の形成位
置を変更した状態を示す、図２に対応の断面図。

【図５】この発明の他の実施の形態に係る液晶表示セル
を示す、図２に対応の断面図。

【符号の説明】

１０…アレイ基板 １１…液晶表示セル １２…対向基板 １４…シール １６…注入口 ３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ…着色層 ３６…スペーサ ４２…液晶層 ５０…パターン ５１…側縁 ５４…第２パターン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶層を介して互いに対向配置された一対
   の基板と、 上記一対の基板間に上記液晶層を囲んで設けられている
   とともに、上記液晶層の一部を露出する注入口を成すよ
   うに一部が開口したシールと、 上記注入口を封止した封止材と、を備えた液晶表示セル
   において、 上記シールの注入口端近傍には、上記シール中に配置さ
   れ上記一対の基板間を規定したパターンが設けられてい
   ることを特徴とする液晶表示セル。
2. 【請求項２】上記パターンは、上記シールの注入口端か
   ら外方に延出していることを特徴とする請求項１に記載
   の液晶表示セル。
3. 【請求項３】上記一対の基板はそれぞれほぼ矩形状を成
   し、上記注入口は上記基板の１辺に隣接して設けられて
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示
   セル。
4. 【請求項４】上記基板の１辺で上記注入口を挟んで上記
   注入口の両側には、上記一対の基板間に位置し上記シー
   ルから外方へ延在した他のパターンが設けられているこ
   とを特徴とする請求項３に記載の液晶表示セル。
5. 【請求項５】上記他のパターンは、上記パターンと同一
   工程で形成され、上記一対の基板間を規定していること
   を特徴とする請求項４に記載の液晶表示セル。
6. 【請求項６】一方の基板は、その内面に形成されたカラ
   ーフィルタ層を有し、上記パターンは、上記カラーフィ
   ルタと同一材料および同一工程で形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の液晶表示セル。
7. 【請求項７】シールにより所定の間隔をおいて貼り合わ
   された２枚の基板と、上記シールに形成された注入口
   と、上記注入口から上記２枚の基板間に注入された液晶
   層と、を有する液晶表示セルの製造方法において、 一方の基板の内面に、上記注入口の開口近傍に位置し、
   上記基板間の隙間を規定するパターンを形成し、 いずれか一方の基板の内面に、少なくとも上記パターン
   と重なるようにシール材を塗布し、 上記シール材の塗布された基板と他方の基板とを上記シ
   ール材によって貼り合わせることを特徴とする液晶表示
   セルの製造方法。
8. 【請求項８】上記パターンは、上記シールの注入口端か
   ら外方へ導出して形成することを特徴とする請求項７に
   記載の液晶表示セルの製造方法。
9. 【請求項９】上記一対の基板はそれぞれほぼ矩形状を成
   し、上記注入口は上記基板の１辺に隣接して形成するこ
   とを特徴とする請求項７又は８に記載の液晶表示セルの
   製造方法。
10. 【請求項１０】上記基板の１辺で上記注入口を挟んで上
    記注入口の両側に、上記シールから外方へ延在するとと
    もに上記基板間の隙間を規定する他のパターンを形成す
    ることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示セルの製
    造方法。
11. 【請求項１１】上記パターンおよび上記他のパターンを
    同一工程で形成することを特徴とする請求項１０に記載
    の液晶表示セルの製造方法。
12. 【請求項１２】上記一方の基板の内面にカラーフィルタ
    層を形成する際、上記パターンを上記カラーフィルタ層
    と同一材料および同一工程により形成することを特徴と
    する請求項７に記載の液晶表示セルの製造方法。