KR101595659B1

KR101595659B1 - 액정 표시 소자 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101595659B1
Application number: KR1020140097120A
Authority: KR
Inventors: 유끼 마쯔우라; 무네하루 아끼요시
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2016-02-18
Also published as: US20150036093A1; CN104345502B; TW201504732A; CN104345502A; TWI519873B; KR20150014894A; US9523890B2; JP6220592B2; JP2015028541A

Abstract

본 발명은 시일부를 구성하는 시일 부재에의 코너부에서의 대기압 부하를 저감하여 시일성을 확보할 수 있는 액정 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
액정 패널(11)은, 서로 대향 배치된 쌍을 이루는 기판(12, 13)을 갖는다. 액정 패널(11)은, 기판(12, 13) 사이에 개재된 액정층(15)을 갖는다. 액정 패널(11)은, 기판(12, 13)의 외연으로부터 이격된 위치에 굴곡진 코너부(19)를 구비하고, 액정층(15)의 주위를 둘러싸서 기판을 접합하는 시일부(14)를 갖는다. 액정 패널(11)은, 액정층(15)의 위치에서 기판(12, 13) 사이에 개재되어, 기판(12, 13) 사이의 간극을 유지하는 주스페이서(30)를 갖는다. 액정 패널(11)은, 시일부(14)의 코너부(19)의 외측부와 기판(12, 13)의 외연측 사이를 매립하도록 기판(12, 13) 사이에 개재되고, 기판(12, 13) 사이의 간극을 유지하는 보조 스페이서(32)를 갖는다.

Description

액정 표시 소자 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMEMT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명의 실시 형태는, 굴곡진 코너부를 갖고, 액정층의 주위를 둘러싸서 기판을 접합하는 시일부를 구비한 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 일반적으로 사용되고 있는 액정 표시 소자인 액정 패널(LCD)은, 예를 들어 유리 등에 의해 구성되어 각각 전극을 갖는 한 쌍의 기판을, 사이에 액정층을 개재시켜 접착제인 시일부에 의해 접합하고, 액정층에 전계를 가함으로써 액정층에 의한 광의 투과/차단을 제어하여 화상을 표시한다.

이와 같은 액정 패널의 제조 시에는, 소위 액정 적하 공법(ODF)이라고 불리는 제조 방법이 사용된다.

이와 같은 액정 패널에 있어서, 액정층의 액정 재료의 구동을 고정밀도로 제어하기 위해서는, 기판 사이의 거리(셀 갭)를 제어하는 것이 중요하고, 이 거리가 변동되면 표시 불균일로 된다. 이와 같은 거리의 제어 방법으로서는, 기판끼리를 접합하기 전에 구체 형상의 간극 유지 부재, 즉 스페이서를 살포하는 방법도 있지만, 일반적으로는, 기판 중 어느 한쪽에, 투광성을 갖는 유기 재료 등을 사용하여 화소 위에 기둥 형상 패턴, 즉 스페이서를 형성하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 즉, 이 스페이서는, 일반적으로 시일부의 내측에 위치하여 기판 사이의 간극의 제어를 행한다.

최근, 예를 들어 특히 휴대 전화나 스마트폰 등의 휴대 단말기에 이용되는 액정 패널은, 외형을 작게 유지한 상태에서 표시 영역을 크게 취하기 위해, 프레임 영역(액연 영역)이라고 불리는 표시 영역으로부터 패널 단부까지의 차광부가 매우 좁은, 협액연화가 진행되고 있다. 기판끼리를 접합하는 시일부는, 이 프레임 영역에 배치되므로, 협액연화가 진행됨에 따라서 시일부의 폭이 좁아져, 기판끼리의 접착 면적이 저하되어 접착력이 약해진다. 또한, 시일 부재의 도포 시에는, 도포 장치인 디스펜서를 이용하고 있고, 특히 코너부에서는 정확하게 직각 형상으로 굴곡시키는 기술이 확립되어 있지 않아, 어느 정도의 곡률을 갖는 원호 형상으로 된다. 한편, 협액연화에 대응함과 함께, 1매의 대형 기판으로부터 보다 많은 액정 패널을 생산하기 위해, 인접하는 패널끼리의 간극이 작거나, 또는 간극이 없는 레이아웃으로 되어 있다. 그로 인해, 고정밀도로 패널을 잘라낼 수 있도록, 커트 라인의 위치에 외연 스페이서를 배치하고, 그 외연 스페이서의 위치에서 외연 스페이서와 함께 대형 기판을 커트하도록 되어 있다. 그로 인해, 각 액정 패널의 코너부의 위치에서는, 대형 기판을 접합하는 제조 공정상, 대형 기판을 절단하여 패널 형상으로 분할할 때까지, 시일 부재의 코너부와 외측의 외연 스페이서 사이에 공동 부분이 생긴다. 그리고, 대형 기판의 접합은 진공 중에서 행해지므로, 이 접합 시, 시일 부재의 내측에는 액정 재료가 충전되어 있지만, 시일 부재의 외측은 공동 상태로 된다. 따라서, 대형 기판을 접합한 후의 대기 개방 시에, 시일 부재의 외측이 급격하게 진공으로부터 대기압으로 되므로, 완전히 경화되어 있지 않은 시일 부재의 외측으로부터 대기압이 가해져 시일 부재의 위치가 내측으로 어긋나 버리는 경우가 있었다. 또한, 가령 이 공동 부분을 진공 상태로 유지하도록 해도, 기판이 대기압에 눌려 변형됨으로써, 기판 사이의 간극의 불균일(갭 불균일)이 발생되기 쉽다.

일본 특허 출원 공개 제2006-30440호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 시일부를 구성하는 시일 부재에의 코너부에서의 대기압 부하를 저감시켜 시일성을 확보할 수 있는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

실시 형태의 액정 표시 소자는, 서로 대향 배치된 쌍을 이루는 기판을 갖는다. 또한, 이 액정 표시 소자는, 기판 사이에 개재된 액정층을 갖는다. 또한, 이 액정 표시 소자는, 기판의 외연으로부터 이격된 위치에 굴곡진 코너부를 구비하고, 액정층의 주위를 둘러싸서 기판을 접합하는 시일부를 갖는다. 또한, 이 액정 표시 소자는, 액정층의 위치에서 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 주간극 유지 부재를 갖는다. 그리고, 이 액정 표시 소자는 시일부의 코너부의 외측부와 기판의 외연측 사이를 매립하도록 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 보조 간극 유지 부재를 갖는다.

도 1은 제1 실시 형태의 액정 표시 소자를 나타내고, (a)는 (b)의 I-I 단면도, (b)는 액정 표시 소자의 일부를 확대하여 도시하는 평면도.
도 2의 (a)는 (b)의 II-II 단면도, (b)는 액정 표시 소자의 일부를 확대하여 도시하는 평면도.
도 3은 상기 액정 표시 소자를 도시하는 평면도.
도 4는 상기 액정 표시 소자의 제조 방법을 (a) 내지 (g)의 순서대로 도시하는 설명도.
도 5는 제2 실시 형태의 액정 표시 소자의 일부를 도시하는 단면도.

이하, 제1 실시 형태의 구성을, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 부호 11은 액정 표시 소자로서의 액정 패널이고, 이 액정 패널(11)은, 예를 들어 배면측에 배치된 도시하지 않은 백라이트로부터의 면 형상 광을 투과시켜 화상을 표시하는 투과형의 액티브 매트릭스형 액정 패널이다.

즉, 이 액정 패널(11)은, 사각 형상의 (제1)기판으로서의 액티브 매트릭스 기판인 어레이 기판(12)과, 사각 형상의 (제2)기판으로서의 대향 기판(13)이, 이 대향 기판(13)을 표시측으로 하여 소정의 간극(셀 갭)을 두고 서로 대향 배치되고, 예를 들어 사각형 프레임 형상의 시일부(14)에 의해 접합되고, 이 시일부(14)의 내측에 액정 재료(LC)를 포함하는 액정층(15)이 충전되고, 어레이 기판(12)의 표시측[액정층(15)과 반대측]과 대향 기판(13)의 배면측[액정층(15)과 반대측]에 도시하지 않은 편광판이 각각 설치되어 구성되고, 복수의 화소가, 예를 들어 매트릭스 형상으로 배치된 화상을 표시하는 액티브 에리어, 즉 표시 영역(16)이 액정층(15)의 위치에, 예를 들어 사각 형상으로 형성되어 있다.

여기서, 시일부(14)는 자외선(UV) 및 열에 의해 경화되는, 즉 자외선 경화 수지 및 열경화성 수지인 유체 형상의 시일 부재(18)를 경화시킴으로써, 예를 들어 0.25㎜ 정도의 폭 치수로 구성되어 있다. 이 시일부(14)는, 본 실시 형태에서는, 사각형 프레임 형상으로 형성되어 있고, 기판(12, 13)의 외연보다도 내측으로 이격되어 위치하고, 네 코너에 굴곡진 코너부(19)가 각각 형성되어 있다. 이들 코너부(19)는 시일부(14)를 구성하는 시일 부재(18)를 도시하지 않은 도포 장치로서의 디스펜서를 이용하여 사각형 프레임 형상으로 연속적으로 도포하고 있으므로, 미시적으로는 각각 원호 형상으로 만곡되어 있다.

어레이 기판(12)은 투광성 및 절연성을 갖는 유리, 또는 합성 수지 등에 의해 형성된 (제1)기판 본체로서의 사각형 판 형상의 어레이 기판 본체(21)를 구비하고, 이 어레이 기판 본체(21)의 액정층(15)측의 일주면 상의 표시 영역(16)에 대응하는 위치에, 서로 절연된 상태로 격자 형상으로 교차하는 각각 복수의 주사선 및 신호선, 이들 주사선 및 신호선의 교차 위치에서 이들 주사선 및 신호선과 전기적으로 접속되는, 예를 들어 폴리실리콘(p-Si)을 반도체층으로 한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT), 화소를 구성하여 각 박막 트랜지스터에 의해 화상 신호가 각각 기입되는 화소 전극(표시 전극) 및 그들의 각 층간을 절연하여 표시 영역(16)[시일부(14)]의 외측까지 연장하는 층간막(25) 등이 형성되어 있다. 또한, 이 어레이 기판 본체(21)의 일주면 상의 시일부(14)의 내측이고, 또한 표시 영역(16)의 외측에는, 층간막(25) 위에, 박막 트랜지스트 등을 구동하기 위한 회로부(27)가 형성되어 있다. 또한, 어레이 기판 본체(21)에는 층간막(25) 및 회로부(27) 등의 각 부를 덮고, 평탄화용의 평탄화층(28)이 형성되어 있다. 그리고, 이 평탄화층(28) 위에서 표시 영역(16)에, 액정 재료(LC)의 배향용의 배향막(29) 및 주간극 유지 부재로서의 주스페이서(30)가 각각 형성되고, 평탄화층(28) 위에서 시일부(14)의 외측에, 외연 간극 유지 부재로서의 외연 스페이서(31) 및 시일부(14)와 외연 스페이서(31) 사이를 매립하는 다수의 보조 간극 유지 부재로서의 보조 스페이서(32)가 각각 형성되어 있다. 또한, 어레이 기판(12)은, 대향 기판(13)보다도 일단부의 길이가 길고, 타단부 및 양측부를 대향 기판(13)과 정렬시킨 상태에서 시일부(14)에 의해 접합되고, 이 대향 기판(13)보다도 돌출되는 일단부가, 외부 회로와 전기적으로 접속되는 외부 단자부(OLB부)(35)로 되어 있다. 또한, 이 외부 단자부(35) 근방에서 시일부(14)[표시 영역(16)]의 코너부(19)의 위치에는, 평탄화층(28)에 개구부(36)가 형성되어 있고, 이 개구부(36)에서, 층간막(25) 위에 성막된 도전성을 갖는 배선부(37)가 노출되어 있음과 함께, 이 노출되어 있는 배선부(37) 위에, 대향 기판(13)측과 전기적으로 접속되는 도전부로서의, 예를 들어 금 페이스트 등의 도전 페이스트(38)가 배치되어 이 배선부(37)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 배선부(37)는 회로부(27) 등과 전기적으로 접속되어 있다.

스페이서(30, 31, 32)는 각각 동일한 재료, 예를 들어 네가티브형의 감광성 유기 재료 등에 의해 동일 공정으로 성막되어 있다.

주스페이서(30)는, 예를 들어 표시 영역(16) 및 시일부(14)의 중앙부 등에 있어서 서로 이격되어 배치되고, 소정의 배치 밀도로 되어 있다.

외연 스페이서(31)는 액정 패널(11)의 제조 시에 어레이 기판 본체(21) 등과 함께 커트되는 것으로, 대향 기판(13)의 외연의 위치에, 시일부(14)의 외측부를 따라서 배치되고, 예를 들어 주스페이서(30)보다도 폭 넓게 형성되어 있다. 즉, 이 외연 스페이서(31)는, 서로 대략 직교하도록 직선 형상으로 형성된 4개의 변부(31a)를 구비한 사각형 프레임 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 시일부(14)의 각 코너부(19)와, 이들 코너부(19)와 대향하는 변부(31a, 31a)간의 코너부와의 사이에, 삼각 형상의 공동부 S가 형성되어 있다[도 1의 (b) 및 도 2의 (b)].

보조 스페이서(32)는, 코너부(19)의 외측부와 기판(12, 13) 사이, 본 실시 형태에서는 코너부(19)와 외연 스페이서(31) 사이에 형성되는 공동부 S를 매립하도록 배치되어 있다. 이들 보조 스페이서(32)는, 예를 들어 주스페이서(30)와 대략 동등한 크기(굵기) 및 높이의 기둥 형상으로 형성되어 있고, 서로 대략 간극이 없는, 최소 간격으로 근접하여 배치되어 있다. 즉, 이들 보조 스페이서(32)는 공동부 S를 충전하여 형성되어 있다. 따라서, 이들 보조 스페이서(32)의 배치 밀도는 주스페이서(30)의 배치 밀도보다도 크게 설정되어 있다.

한편, 대향 기판(13)은 투광성 및 절연성 및 투광성을 갖는 유리, 혹은 합성 수지 등에 의해 형성된 (제2)기판 본체로서의 사각형 판 형상의 대향 기판 본체(41)를 구비하고, 이 대향 기판 본체(41)의 액정층(15)측의 일주면 상의 표시 영역(16)에 대응하는 위치에, 각 화소에 착색하는 적(R), 녹(G), 청(B) 등의 착색부를 구비한 컬러 필터층이 형성되고, 이 컬러 필터층 위에는, 어레이 기판(12)의 각 박막 트랜지스터에 공통의 접지 전위를 설정하는 공통 전극인 투명한 대향 전극이 형성되어 있다. 또한, 이 대향 기판 본체(41)의 일주면의 시일부(14)의 외측에는, 표시 영역(16)의 외측으로부터의 누설광을 차단하는 차광막(45)이 형성되어 있다. 또한, 대향 전극 및 차광막(45) 등의 각 부를 덮고, 평탄화용의 오버코트층(46)이 형성되어 있다. 그리고, 이 오버코트층(46) 위에서 표시 영역(16)에, 액정 재료(LC)의 배향용의 배향막(47)이 형성되어 있다.

따라서, 주스페이서(30)는 배향막(29, 47) 사이에 형성되고, 각 스페이서(31, 32)는 평탄화층(28)과 오버코트층(46) 사이에 형성되어 있다.

또한, 대향 전극은 오버코트층(46)에 성막된 배선부(49)를 통하고 도전 페이스트(38)를 통해 어레이 기판(12)측의 배선부(37)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 결과, 배선부(37, 49) 및 도전 페이스트(38)에 의해, 어레이 기판(12)측과 대향 기판(13)측을 전기적으로 접속하는 트랜스퍼부(50)가 구성되어 있다. 즉, 이 트랜스퍼부(50)는, 예를 들어 외부 단자부(35) 근방의 공동부 S에 형성되어 있고, 이 공동부 S는 트랜스퍼부(50)를 제외한 위치를 보조 스페이서(32)가 매립되도록 되어 있다.

액정층(15)은 어레이 기판(12)과 대향 기판(13) 사이에 개재되어 시일부(14)에 의해 주위가 둘러싸여 있고, 이 액정층(15)을 구성하는 액정 재료(LC)가 배향막(29, 47)에 의해 배향 제어되어 있다. 액정 재료(LC)는 각 화소 전극과 대향 전극 사이의 전위차에 따라서, 백라이트로부터 조사되어 어레이 기판(12)측의 편광판을 통과한 광의 편광면을 회전시키는 것이다.

다음에, 상기 제1 실시 형태의 액정 패널(11)의 제조 방법을, 도 4도 참조하면서 설명한다.

액정 패널(11)의 제조 시에는, 어레이 기판(12)보다도 크고 어레이 기판(12)의 어레이 기판 본체(21)를 이루는 (제1)마더 기판으로서의 (제1)대형 기판인 어레이용 대형 기판(55)과, 대향 기판(13)보다도 크고 어레이용 대형 기판(55)과 대략 동등한 크기이고, 대향 기판(13)의 대향 기판 본체(41)를 이루는 (제2)마더 기판으로서의 (제2)대형 기판인 대향용 대형 기판(56)을 사용하고[도 4의 (a)], 복수의 액정 패널(11)을 동시에 제조하여 개개의 액정 패널(11)을 잘라낸다.

먼저, 어레이용 대형 기판(55)에 대해, 소정의 성막 공정 및 패터닝 공정을 반복함으로써, 각 어레이 기판(12)용의 주사선, 신호선, 박막 트랜지스터, 화소 전극, 층간막(25), 회로부(27), 평탄화층(28), 배향막(29) 및 배선부(37)[도 1의 (a) 및 도 2의 (a)] 등의 어레이부를 미리 매트릭스 형상으로 형성한다. 배향막(29)에는, 필요에 따라서 적절히 소정 방향으로 러빙을 실시해 둔다.

마찬가지로, 대향용 대형 기판(56)에 대해, 소정의 성막 공정 및 패터닝 공정을 반복함으로써, 각 대향 기판(13)용의 컬러 필터층, 차광막(45), 대향 전극, 오버코트층(46), 배향막(47) 및 배선부(49)[도 1의 (a) 및 도 2의 (a)] 등을 미리 매트릭스 형상으로 형성한다. 배향막(47)에는, 필요에 따라서 적절히 소정 방향으로 러빙을 실시해 둔다.

이어서, 이들 어레이용 대형 기판(55)과 대향용 대형 기판(56) 중 적어도 어느 하나, 본 실시 형태에서는 어레이용 대형 기판(55)에 대해, 스페이서(30, 31, 32)를 형성한다[도 4의 (b)]. 이때, 이들 스페이서(30, 31, 32)는, 예를 들어 슬릿 또는 스핀 코터를 이용하여 감광성 유기 재료를 도포한 후, 소정의 포토마스크를 이용하여 패턴 노광하고, 이 감광성 유기 재료를 현상한 후, 소성하여 경화시킴으로써 형성한다.

또한, 어레이용 대형 기판(55)과 대향용 대형 기판(56) 중 어느 하나, 본 실시 형태에서는 어레이용 대형 기판(55)에 대해, 개구부(36)로부터 노출되는 배선부(37)에 도전 페이스트(38)를 도포하여[도 4의 (c)], 배선부(37)와 도전 페이스트(38)를 전기적으로 접속한다.

이어서, 어레이용 대형 기판(55)과 대향용 대형 기판(56) 중 어느 하나, 본 실시 형태에서는 스페이서(30, 31, 32)를 형성한 어레이용 대형 기판(55)에 대해, 유체 형상의 시일 부재(18)를 도시하지 않은 디스펜서 등을 이용하여 도포한다. 이때, 디스펜서는, 시일 부재(18)를 외연 스페이서(31)의 변부(31a) 및 보조 스페이서(32)의 내연을 따라서 사각형 프레임 형상이 되도록 연속적으로 도포하는 프레임 형상부(18a)[도 4의 (d)]와, 어레이용 대형 기판(55)의 외연을 따라서 도포하는 외측 프레임부(18b)[도 4의 (e)]를 형성한다. 또한, 외측 프레임부(18b)에는, 외기를 도입하기 위한 복수 개구(18c)를 적절히 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 외측 프레임부(18b) 내에 있어서, 어레이부의 열 사이를 따라서 시일 부재(18)를 도포해도 된다.

또한, 시일 부재(18)를 사각형 프레임 형상으로 도포한 프레임 형상부(18a)의 내측의 영역에, 액정 재료(LC)를 소정량 적하한다.

이 상태에서, 액정 재료(LC)를 적하한 어레이용 대형 기판(55)과 대향용 대형 기판(56)을, 진공 중에 있어서 서로 위치 정렬하면서 시일 부재(18)를 통해 접합한다[도 4의 (f)]. 또한, 도전 페이스트(38)가 대향용 대형 기판(56)측의 배선부(49)와 전기적으로 접속되도록 밀착한다.

그리고, 이들 접합한 대형 기판(55, 56)을 대기 개방함으로써, 각 개구(18c)로부터 외측 프레임부(18b) 내로 공기를 도입하여 완만하게 대기압 상태로 복귀시키고, 대형 기판(55, 56)의 시일 부재(18)의 프레임 형상부(18a)보다 내측의 영역과 외기의 압력차에 의해 시일 부재(18)가 찌부러져, 대형 기판(55, 56) 사이에 소정의 간극이 형성된다. 이때, 시일 부재(18)의 프레임 형상부(18a)의 코너부(19)에 대응하는 위치가 보조 스페이서(32)에 의해 덮여 있으므로, 대기압이 시일 부재(18)의 코너부(19)에 대응하는 위치에 직접 작용하는 일이 없다.

이 후, 시일 부재(18)에 대해 자외선을 조사함과 함께 열처리를 하고, 시일 부재(18)를 경화시켜 프레임 형상부(18a) 및 외측 프레임부(18b)를, 각각 시일부(14) 및 외주 시일부(58)로 한다.

그리고, 외연 스페이서(31)의 변부(31a)[도 4의 (b) 및 도 4의 (c)]의 위치를 따라서, 이 외연 스페이서(31)와 함께 대형 기판(55, 56)을 적절히 절단한다[도 4의 (g)]. 이 결과, 어레이용 대형 기판(55)으로부터 어레이 기판(12)이, 대향용 대형 기판(56)으로부터 대향 기판(13)이, 각각 잘라내어진다. 이 후, 이들 잘라내어진 각 어레이 기판(12) 및 대향 기판(13)에 대해 편광판 등을 각각 실장하여 액정 패널(11)을 완성한다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 실시 형태에 의하면, 스페이서(30, 32)를, 어레이 기판(12)을 이루는 어레이용 대형 기판(55)에 배치하고, 시일부(14)를 이루는 유체 형상의 시일 부재(18)를, 코너부(19)에 대응하는 위치의 외측부가 보조 스페이서(32)와 접촉 가능한 위치에서 어레이용 대형 기판(55)에 도포하여, 이 시일 부재(18)의 내측에 액정층(15)을 이루는 액정 재료(LC)를 적하하고, 이 액정 재료(LC)를 적하한 어레이용 대형 기판(55)과 대향 기판(13)을 이루는 대향용 대형 기판(56)을, 시일 부재(18)를 통해 진공 중에서 접합하고, 이들 접합한 대형 기판(55, 56)을 대기 개방하여 시일 부재(18)를 압력차로 찌부러뜨림으로써, 이 대기 개방 시의 대기압 부하에 대해 코너부(19)에 대응하는 위치를 보조 스페이서(32)에 의해 보호하여, 이 대기압 부하가 직접 코너부(19)에 작용하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 코너부(19)에 있어서 공기가 외측부, 즉 공동부 S측으로부터 시일 부재(18)의 내측의 액정 재료(LC)측으로 진입하는, 공기의 침입이나, 코너부(19)에서의 시일 부재(18)의 도중 끊김(밀봉의 파괴) 등을 억제할 수 있음과 함께, 이 코너부(19)에 있어서 시일 부재(18)가 대기압 부하에 의해 표시 영역(16)측인 액정 재료(LC)측으로 눌려서 이동하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 대향 기판(13)의 외연의 적어도 일부를 따라서 기판(12, 13) 사이에 외연 스페이서(31)를 형성하고, 이 외연 스페이서(31)와 코너부(19) 사이를 보조 스페이서(32)로 매립하므로, 시일 부재(18)를 경화시켜 시일부(14)를 형성한 후, 외연 스페이서(31)의 위치를 따라서 이 외연 스페이서(31)와 함께 대형 기판(55, 56)을 절단하여 액정 패널(11)을 형성함으로써, 대형 기판(55, 56)의 커트 라인 정밀도를 향상할 수 있다. 따라서, 대형 기판(55, 56)에 있어서, 액정 패널(11)을 근접시켜 형성할 수 있음과 함께, 표시 영역(16)으로부터 외연부까지의 거리가 짧은, 협액연에 대응한 액정 패널(11)을 형성할 수 있다.

또한, 각 스페이서(30, 31, 32)를, 동일한 재료를 이용하여 동일한 공정으로 어레이용 대형 기판(55)에 형성함으로써, 이들을 별개의 재료로 별개로 형성하는 경우와 비교하여, 제조 공정수를 저감시킬 수 있다.

또한, 스페이서(30, 31, 32)를 배치한 어레이용 대형 기판(55)에 시일 부재(18)를 도포하므로, 스페이서(30, 31, 32), 특히 외연 스페이서(31) 및 보조 스페이서(32)에 대한 시일 부재(18)의 도포 위치의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

그리고, 스페이서(30, 32)를 서로 대략 동등한 크기로 형성함으로써, 이들 스페이서(30, 32)의 형성 정밀도를, 노광 시간의 정밀한 제어 등을 필요로 하지 않고 용이하게 갖게할 수 있으므로, 이들 스페이서(30, 32)의 높이에 불균일이 발생되기 어려워, 스페이서(30, 32)의 높이의 차에 기인하는 기판(12, 13) 사이의 간극의 불균일을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 도 5에 도시하는 제2 실시 형태와 같이, 어레이 기판(12)의 평탄화층(28)에 홈부(61)를 형성하고, 이 홈부(61)에 시일부(14)를 형성해도 된다. 이 경우에는, 시일부(14)와 어레이 기판(12)의 접착 면적을 증가시켜, 시일부(14)에 의해 기판(12, 13)을 보다 견고하게 접착할 수 있으므로, 시일 부재(18)[시일부(14)]의 내측과 외측의 기압차에 의해 시일부(14)가 표시 영역(16)측으로 어긋나는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 예를 들어 IPS 모드 등의, 액정 패널(11)의 두께 방향으로 전해를 발생시키지 않는 액정 모드의 경우에는, 대향 전극(공통 전극)을 어레이 기판(12)측에 설치한다. 이 경우, 트랜스퍼부(50)는 불필요하다.

또한, 컬러 필터층 및 차광막 등은, 어레이 기판(12)측에 설치해도 된다.

마찬가지로, 스페이서(30, 31, 32)도 대향 기판(13)[대향용 대형 기판(56)]측에 설치해도 된다. 이 경우에는, 시일 부재(18)도 대향 기판(13)[대향용 대형 기판(56)]측에 설치함으로써, 상기 각 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 스페이서(30, 31, 32)는 대형 기판(55, 56) 중 적어도 어느 하나에 설치하면 된다.

이상 설명한 적어도 1개의 실시 형태에 따르면, 액정층(15)의 위치에서 기판(12, 13) 사이에 주스페이서(30)를 형성함과 함께, 시일부(14)의 코너부(19)의 외측부와 기판(12, 13)의 외연측 사이를 매립하도록 기판(12, 13) 사이에 보조 스페이서(32)를 배치함으로써, 액정 패널(11)의 제조 시에 시일부(14)를 구성하는 시일 부재(18)에 대해, 코너부(19)에 대응하는 위치에서 외측으로부터 공기가 침입되어 기포가 발생하거나 코너부(19)에서 시일 부재(18)를 액정층(15)측으로 압박하는 것을 방지할 수 있으므로, 시일부(14)를 구성하는 시일 부재(18)에의 코너부(19)에 대응하는 위치에서의 대기압 부하를 저감시켜 시일성을 확보할 수 있다.

또한, 대향 기판(13)의 외연의 적어도 일부를 따라서 외연 스페이서(31)를 형성하고, 보조 스페이서(32)에 의해 외연 스페이서(31)와 코너부(19) 사이를 매립함으로써, 시일부(14)의 외측에 보조 스페이서(32) 및 외연 스페이서(31)가 대략 간극 없이 위치하므로, 예를 들어 기판(12, 13)의 표면으로부터 시일부(14)의 외측 위치에 부하가 가해져도 기판(12, 13)[기판 본체(21, 41)]이 변형되는 일이 없어, 이들 기판(12, 13) 사이의 간극이 유지되어, 기판(12, 13) 사이의 간극의 불균일을 저감시킬 수 있다. 이 결과, 액정 패널(11)의 표시 품위를 확보할 수 있다.

특히, 협액연화가 진행되는 액정 패널(11)에 있어서는, 시일부(14)[시일 부재(18)]의 폭도 좁아져, 접착 면적(접착력)이 상대적으로 저하되는 경향이 있다. 따라서, 보조 스페이서(32)에 의해 대기압 부하에 대해 시일부(14)[시일 부재(18)]를 보호함으로써, 시일부(14)[시일 부재(18)]의 폭을 좁게 해도, 시일부(14)[시일 부재(18)]가 대기압 부하에 의해 눌리기 어려워져, 협액연화에 적절하게 대응할 수 있다.

또한, 보조 스페이서(32)의 배치 밀도를, 주스페이서(30)의 배치 밀도보다도 크게 함으로써, 보조 스페이서(32)에 의해 코너부(19)를 보다 확실하게 보호할 수 있고, 보조 스페이서(32, 32) 사이로부터 공기가 시일부(14)[시일 부재(18)]의 코너부(19)에 대응하는 위치로 침입하는 것을, 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

11 : 액정 표시 소자로서의 액정 패널
12 : 기판으로서의 어레이 기판
13 : 기판으로서의 대향 기판
14 : 시일부
15 : 액정층
18 : 시일 부재
19 : 코너부
30 : 주간극 유지 부재로서의 주스페이서
31 : 외연 간극 유지 부재로서의 외연 스페이서
32 : 보조 간극 유지 부재로서의 보조 스페이서
55 : 대형 기판인 어레이용 대형 기판
56 : 대형 기판인 대향용 대형 기판
LC : 액정 재료

Claims

서로 대향 배치된 쌍을 이루는 사각 형상의 기판과,
이들 기판 사이에 적하된 액정 재료에 의해 형성된 액정층과,
상기 기판의 외연 각부로부터 이격된 위치에 굴곡진 코너부와, 이 코너부로부터 상기 기판의 외연을 따라 직선 형상으로 형성된 직선부를 구비하며, 상기 액정층의 주위를 연속적으로 둘러싸고 상기 기판을 접합하는 시일부와,
상기 액정층의 위치에서 상기 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 주간극 유지 부재와,
상기 기판 중 어느 한쪽의 외연에 서로 직교하도록 직선 형상으로 형성된 4개의 변부를 구비한 사각형 프레임 형상으로, 상기 기판 사이의 간극을 유지하고, 상기 코너부와 접촉하지 않음과 함께 이 코너부를 사이에 두고 상기 직선부와 접촉하여 상기 기판의 외연 각부의 위치에서 상기 시일부와의 사이에 공동부를 형성하는 외연 간극 유지 부재와,
상기 공동부를 충전하도록 상기 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 보조 간극 유지 부재
를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 보조 간극 유지 부재는, 상기 주간극 유지 부재보다도 배치 밀도가 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
제1항에 있어서,
상기 주간극 유지 부재와 상기 보조 간극 유지 부재의 높이가 동등한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공동부는, 삼각 형상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
홈부를 구비하고, 상기 주간극 유지 부재, 상기 외연 간극 유지 부재 및 상기 보조 간극 유지 부재의 기초가 되는 평탄화용의 평탄화층을 구비하고,
상기 시일부는, 상기 홈부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주간극 유지 부재, 상기 외연 간극 유지 부재 및 상기 보조 간극 유지 부재는, 각각 네가티브형의 감광성 유기 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
서로 대향 배치된 쌍을 이루는 사각 형상의 기판과, 이들 기판 사이에 개재된 액정층과, 상기 기판의 외연 각부로부터 이격된 위치에 굴곡진 코너부와, 이 코너부로부터 상기 기판의 외연을 따라 직선 형상으로 형성된 직선부를 구비하며, 상기 액정층의 주위를 둘러싸고 상기 기판을 접합하는 시일부와, 상기 액정층의 위치에서 상기 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 주간극 유지 부재와, 상기 기판 중 어느 한쪽의 외연에 서로 직교하도록 직선 형상으로 형성된 4개의 변부를 구비한 사각형 프레임 형상으로, 상기 기판 사이의 간극을 유지하고, 상기 코너부와 접촉하지 않음과 함께 이 코너부를 사이에 두고 상기 직선부와 접촉하여 상기 기판의 외연 각부의 위치에서 상기 시일부와의 사이에 공동부를 형성하는 외연 간극 유지 부재와, 상기 공동부를 충전하도록 상기 기판 사이에 개재되어, 이들 기판 사이의 간극을 유지하는 보조 간극 유지 부재를 구비한 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
상기 주간극 유지 부재, 상기 보조 간극 유지 부재 및 상기 외연 간극 유지 부재를, 상기 기판을 형성하는 대형 기판 중 적어도 어느 한쪽에 배치하고,
상기 시일부를 형성하는 유체 형상의 시일 부재를, 상기 코너부의 외측부가 상기 보조 간극 유지 부재와 접촉 가능하고, 또한, 상기 코너부를 사이에 두고 상기 직선부의 외측부가 상기 외연 간극 유지 부재에 접촉 가능한 위치에서 상기 대형 기판 중 어느 한쪽에 연속적으로 도포하고,
이 시일 부재의 내측에 상기 액정층을 형성하는 액정 재료를 적하하고,
이 액정 재료를 적하한 상기 대형 기판과 다른 쪽의 상기 대형 기판을, 상기 시일 부재를 통하여 진공 중에서 접합하고,
이들 접합한 대형 기판을 대기 개방하고,
상기 시일 부재를 경화시켜 상기 시일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 보조 간극 유지 부재의 배치 밀도를, 상기 주간극 유지 부재의 배치 밀도보다도 크게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 주간극 유지 부재와 상기 보조 간극 유지 부재의 높이를 동등하게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공동부를 삼각 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주간극 유지 부재, 상기 외연 간극 유지 부재 및 상기 보조 간극 유지 부재의 기초가 되는 평탄화용의 평탄화층에 홈부를 형성하고,
상기 시일부를 형성하는 유체 형상의 시일 부재를, 상기 홈부에 도포하여 상기 시일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주간극 유지 부재, 상기 외연 간극 유지 부재 및 상기 보조 간극 유지 부재를, 각각 네가티브형의 감광성 유기 재료에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
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