液晶面板的制造方法与流程

本发明涉及液晶面板的制造方法。

背景技术：

作为液晶面板的制造方法，以往大体已知真空注入工艺以及液晶滴下工艺(odf工艺)。真空注入工艺为如下工艺：例如在一对基板中的其中一方将热固化型的密封材料涂布成框状而与另外一方的基板以规定间隔贴合，并通过热冲压使密封材料固化，而制造空心状的空单元。并且，通过预先设置的封入口使空单元成为真空状态后，在空单元内通过毛细管现象注入液晶，并密封封入口。

但是，由于在真空注入工艺中，随着面板尺寸的增加，使贴合后的空单元内成为真空状态需要时间，除此之外，液晶充填时间也会变长，因此在例如电视接收装置这样的需要大型面板的机种中生产效率格外低下。又，作为密封材料而使用的热固化树脂弹性模量高，具有不耐单元的伸缩膨胀的缺点。具体而言，由于密封材料的主要成分是环氧树脂，且呈现刚性物性，因此会有液晶成分因冷热冲击试验而喷出的顾虑。

另外，液晶滴下工艺为如下工艺：例如在一对基板中的其中一方将紫外线固化型的密封材料涂布成框状，并使液晶在其内侧滴下，在真空中与另外一方的基板进行贴合，在进行大气压冲压后，照射紫外线使密封材料固化。是一种生产率优异的工艺，所述生产率在真空注入工艺中成为问题。

但是，液晶滴下工艺中有如下问题：由于未固化的密封材料与液晶接触，密封材料的成分渗出到液晶，液晶单元内的离子密度增加而诱发保持率降低，从而可靠性降低。又，紫外线固化型的密封材料有如下问题：玻璃化转变温度较低，密封密合性、透湿性以及高温可靠性较差。因此，会有如下情况：因液晶材料的成分进入密封材料与基板之间、密封材料的界面粘接强度降低、来自外部环境的水分浸入等，而使面板的周边部发生污斑，从而降低品质。这些问题尤其是在边框面积小、要求高残影特性和粘接强度的小型的横向电场方式的智能电话面板、以及要求高可靠性的同为横向电场方式的车载面板中应解决的重要问题。

因此，作为对应这些中小型机种的新工艺提出了结合上述两种工艺的混合工艺。具体而言是如下方法：在一对基板中的其中一方将包含紫外线固化成分和热固化成分的密封材料涂布成框状而在真空中与另外一方的基板进行贴合，在进行大气压冲压后，通过紫外线以及热使密封材料固化，而制造空心状的空单元。并且，通过预先设置的封入口使空单元成为真空状态后，在空单元内通过毛细管现象注入液晶，并密封封入口。

然而，近年来对智能电话以及车载用等的中小型机种用面板的需求逐渐增加，采用了通过分割尺寸大的大型基板来批量制造多个液晶面板的方法。例如专利文献1中记载了如下方法：将描绘了由区划多个区域的多个主密封、以及一并包围多个主密封的连续的外周密封构成的密封图案的大型阵列基板，在真空中与大型对向基板进行贴合，通过使由外周密封包围的所有区域成为真空而与外部空气产生压力差来进行大气压冲压，使密封材料固化，之后，将已贴合的大型基板分割、分离成多个区域，并通过毛细管现象从预先设置在各个区域的液晶注入口填充液晶而制造液晶显示面板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开第2006-317669号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

然而，在上述构成中，随着面板的多拼版的增加、基板的大型化，经常会发生外周密封部分破裂的问题。若外周密封发生破裂，则会发生已贴合的大型基板整体即多个区域的真空状态一举遭到破坏的问题。

本发明是基于上述情况而完成的，是一种液晶面板的制造方法，所述液晶面板的制造方法能够以高生产率制造高品质的多个液晶面板。

解决问题的手段

(1)本发明的一个实施方式是一种液晶面板的制造方法，所述方法至少执行：密封材料涂布工序，在第一基板上，以区划多个区域的方式涂布包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料；真空贴合工序，在真空中通过所述密封材料对所述第一基板贴合第二基板；大气压冲压工序，在大气压中对已贴合的所述第一基板以及所述第二基板进行冲压；紫外线固化工序，对所述密封材料照射紫外线而进行紫外线固化；热固化工序，对所述密封材料施加热而进行热固化；分割工序，将已贴合的所述第一基板以及所述第二基板分割成以所述密封材料区划的各个区域，作为以具有由所述密封材料包围的区域的形式而贴合的多个一对基板；以及液晶注入工序，在所述一对基板之间注入液晶；其中，在所述密封材料涂布工序中，区划所述区域的所述密封材料被涂布成封闭的环状。

(2)又，本发明的一种实施方式除了上述(1)的构成之外，是一种液晶面板的制造方法，其中，被设为封闭的环状的所述密封材料，其一部分在所述分割工序中开口而形成开口部，从该开口部注入所述液晶。

(3)又，本发明的一种实施方式除了上述(2)的构成之外，是一种液晶面板的制造方法，其中，所述密封材料被涂布成相邻的一对所述基板由连接部相连的环状，在所述分割工序中，通过分割所述连接部而形成所述开口部。

发明效果

根据本发明，能够以高生产率制造高品质的多个液晶面板。

附图说明

图1是第一实施方式的液晶面板的局部放大截面图。

图2a是表示密封材料涂布工序的概略图。

图2b是表示真空贴合工序的概略图。

图2c是表示大气压冲压工序的概略图。

图2d是表示紫外线固化工序的概略图。

图2e是表示热固化工序的概略图。

图2f是表示液晶注入工序的概略图。

图3是表示涂布有密封材料的第一基板的俯视图。

图4是表示分割工序的局部放大概略俯视图。

图5是表示第二实施方式的涂布有密封材料的第一基板的俯视图。

图6是表示第三比较例的涂布有密封材料的第一基板的俯视图。

具体实施方式

<第一实施方式>

参照图1至图4对第一实施方式的液晶面板11的制造方法进行例示。此外，将图1的上侧作为液晶面板11的正面侧(上侧)进行说明。

首先，对液晶面板11进行说明。如图1所示，液晶面板11包括：透光性优异的一对基板21、31；以及配置于两基板21、31之间的内部空间且包含光学特性随电场施加而变化(具有介电常数各向异性且通过电场施加来变更其方向)的物质即液晶分子的液晶12。一对基板21、31中正面侧为cf基板21，背面侧为阵列基板31。cf基板21以及阵列基板31均是在第一玻璃基板22以及第二玻璃基板32的内面侧层叠形成各种膜而构成的。cf基板21以及阵列基板31在维持了液晶12的层厚程度的单元间隙的状态下被密封材料13包围而贴合。本实施方式中所使用的密封材料13包含通过紫外线固化的紫外线固化成分以及通过加热固化的热固化成分两者。此外，在两基板21、31的外面侧分别贴设有偏振板29、39。

在阵列基板31以矩阵状排列设置开关元件即多个tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)34以及像素电极35，并且在这些tft34以及像素电极35的周围，以包围的方式配设有呈格子状的未图示的栅极配线以及源极配线。在各配线，从未图示的控制电路供给规定的像素信号。像素电极35由ito(indiumtinoxide：铟锡氧化物)、zno(zincoxide：氧化锌)、izo(indiumzinkoxide：铟锌氧化物)或igzo(indiumgalliumzinkoxide：铟镓锌氧化物)等的透明电极构成。

又，在像素电极35的下层，介隔绝缘层36设置有共用电极37，所述共用电极37与像素电极35相同地由透明电极膜构成。如此，在阵列基板31共同形成有像素电极35和共用电极37，若在两电极35、37之间产生电位差，则在液晶12施加除了沿阵列基板31的板面的成分之外，还包含与阵列基板31的板面相对的法线方向的成分的边缘电场。即，该液晶面板11的动作模式是进一步改进了ips(in-planeswitching)模式的ffs(fringefieldswitching)模式。此外，在阵列基板31的表面，以覆盖tft34以及像素电极35的方式形成有取向膜38即例如聚酰亚胺膜。

再者，在cf基板21的与阵列基板31侧的各像素电极35呈对向状的位置设置有彩色滤光片24。彩色滤光片24通过以矩阵状重复排列r(红色)、g(绿色)、b(蓝色)三种颜色的着色部排列而成。排列成矩阵状的彩色滤光片24的各着色部(各像素)之间被遮光部(黑矩阵)25分隔，通过该遮光部25防止透过各着色部的各种颜色的光彼此混合的混色。在彩色滤光片24以及遮光部25的表面(图1的下面)设置有外涂膜26。又，用于在其上以规定间隔保持与阵列基板31的间隙而夹持液晶12的未图示的柱状的ps(感光间隔物、photospacer)以规定密度配置于遮光部25。又，在外涂膜26的表面(图1的下面)设置有取向膜28。此外，在cf基板21未设置有电极。

以上为本实施方式的液晶面板11的构成，在以下说明中，将形成在第一玻璃基板22上的上述构成中除了取向膜28之外的部分统称为cf层23，将形成在第二玻璃基板32上的上述构成中除了取向膜38之外的部分统称为tft层33。

接着，对液晶面板11的制造方法进行说明。在本实施方式中，通过对贴合基板15进行分割而使其单片化来制造上述一的液晶面板11，所述贴合基板15贴合并固定形成有多个cf层23以及取向膜28的未分割的第一玻璃基板22(未分割的多个cf基板21。以下为第一基板20)、以及形成有多个tft层33以及取向膜38的未分割的第二玻璃基板32(未分割的多个阵列基板31。以下为第二基板30)。

首先，准备用于形成多个cf基板21的未分割的第一玻璃基板22、以及用于形成多个阵列基板31的未分割的第二玻璃基板32。并且，在第一玻璃基板22的其中一方的板面形成多个cf层23，并在第二玻璃基板32的其中一方的板面形成多个tft层33。当在第一玻璃基板22上、第二玻璃基板32上分别形成多个cf层23以及tft层33时，使用周知的光刻法。即，在用于光刻法的成膜装置、抗蚀剂涂布装置、曝光装置等各装置之间一边输送第一玻璃基板22以及第二玻璃基板32，一边在第一玻璃基板22上以及第二玻璃基板32上以规定的图案依次层叠形成构成cf层23、tft层33的各薄膜。在贴合两基板20、30时，各cf层23、各tft层33以对向的配置，在两玻璃基板22、32上分别形成为矩阵状(本实施方式中，3行×4列)。

其次，以覆盖形成在第一玻璃基板22上的各cf层23的形式形成取向膜28，以覆盖形成在第二玻璃基板32上的各tft层33的形式形成取向膜38。通过上述步骤，完成12片cf基板21相连的第一基板20，并完成12片阵列基板31相连的第二基板30。

接着，以区划成分别包围形成有第一基板20上的各cf层23的区域的形式，在第一基板20上涂布包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料13(密封材料涂布工序，参照图2a)。

作为紫外线固化成分能够使用公知的光固化性树脂，例如可以举出(甲基)丙烯酸酯系光固化树脂、酰亚胺系光固化树脂、硅系光固化树脂等。又，作为热固化成分也能够使用公知的热固化性树脂，例如可以举出环氧树脂、硅树脂等。

图3是涂布有密封材料13的状态的第一基板20的俯视图。如图3所示，密封材料13通过分别包围形成有各cf层23(图3中未图示)的区域而形成为大致沿各液晶面板11的外形形状的矩形状，并且被涂布成其一部分(一边的中央部)与相邻的一个cf基板21由沟状的连接部17连接的环状。即，密封材料13在相邻的每一对cf基板21被涂布成封闭的环状。

接着，在真空室40内，以使多个各cf层23与多个各tft层33成为对向的位置关系的方式，对第一基板20和第二基板30进行位置对齐，使其成为通过密封材料13而贴合了的状态(真空贴合工序，参照图2b)。此外，所谓真空为包含接近真空的减压气氛的状态。

接着，打开真空环境，在大气压中对已贴合状态的两基板20、30进行冲压(大气压冲压工序，参照图2c)。通过在大气压中进行冲压，能够以均等的压力(大气压)对两基板20、30整体进行冲压。此时，一对基板20、30之间通过设置于cf基板21的未图示的感光间隔物保持一定的距离。并且，以该状态对密封材料13照射紫外线而进行临时固化(紫外线固化工序，参照图2d)，并施加热而进行正式固化(热固化工序，参照图2e)。由此，密封材料13固化，完成两基板20、30之间通过密封材料13以一定距离固定的贴合基板15。此时，两基板20、30之间的以闭环包围的区域内，为真空状态。

在如此形成的贴合基板15中，包含一组对向的cf层23和tft层33的区域为形成一片液晶面板11的面板区域，贴合基板15被区划成3行×4列的12个面板区域(参照图3)。此外，图3中的单点划线表示区划贴合基板15上的各面板区域的假想的线。在各面板区域分别包含：已固化的密封材料13、以及配置于密封材料13的内侧，且由cf层23和tft层33构成的薄膜图案。

接着，将上述贴合基板15分割成12片上述各面板区域而使其单片化(分割工序，参照图4)。以下，将分割后的已被单片化的贴合基板15称为空单元16。具体而言，在该工序中，使用未图示的旋转刀，沿区划各面板区域的密封材料13来分割贴合基板15。由此，各面板区域被分割，并且上述连接部17的中央部分被分割，各面板区域(空单元16)通过由连接部17被分割而形成的开口部18成为开口的形态。

接着，在真空室内，将开口部18浸渍于贮存有液晶12的未图示的液晶槽，并在空单元16内通过毛细管现象抽取液晶12(液晶注入工序，参照图2f)。并且，在空单元16被液晶12填满之后，在开口部18填充包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料，照射紫外线而进行临时固化，并施加热而进行正式固化，来密封开口部18。此外，在图2f中，为了方便，以与分割前的贴合基板15相同的尺寸表示液晶面板11的尺寸。

之后，通过在两基板21、31的外面贴设偏振板29、39，完成本实施方式的12片液晶面板11。

根据这种实施方式的液晶面板11的制造方法，由于所使用的密封材料包含紫外线固化成分和热固化成分两者，因此紫外线固化型的密封材料中的低密合性、高透湿性导致的水分浸入、高温可靠性的问题得到改善，并且热固化型的密封材料中的高弹性模量的问题得到改善。即，能够得到高品质的液晶面板11。

又，由于在密封材料涂布工序中，区划各cf基板21的密封材料13被涂布成封闭的环状，因此，即使在制造过程中万一密封材料13的一部分破裂的情况下，在真空贴合工序中，破裂的面板区域之外的面板区域也能够保持正常的真空状态，并能够在正常的状态下进行大气压冲压。即，相较于在外侧密封的一部分破裂的情况下所有面板区域的真空状态遭到破坏的以往的构成，成品率大幅上升。

又，由于在密封材料涂布工序中形成为封闭的环状的密封材料13，其一部分在分割工序中开口而形成开口部18，从开口部18注入液晶12，因此不需要另外设置使开口部18开口的工序，从而提高作业性。

此外，由于密封材料13被涂布成相邻的一对cf基板21由连接部17相连的环状，通过在分割工序中分割连接部17而形成开口部18，因此相较于在每个cf基板21设置开口部18的构成，能够以简易的构成设置开口部18。

<第二实施方式>

接着，通过图5对第二实施方式进行说明。本实施方式的液晶面板的制造方法，涂布于第一基板50的密封材料43的涂布图案与上述第一实施方式不同。以下，对与上述第一实施方式不同的构成进行说明，对于相同的构成，标注对第一实施方式的附图标记加上30的附图标记，并省略说明。

与上述第一实施方式的差异在于，如图5所示，本实施方式的密封材料43的涂布图案大致沿各cf基板51的外形，且形成为在四边中的一边代替上述连接部17而具有突出部47的封闭的环状。

由于即使根据这种涂布图案，密封材料43也能够在每个面板区域被涂布成封闭的环状，因此，即使在制造过程中万一密封材料43的一部分破裂的情况下，在真空贴合工序中，该破裂的面板区域之外的面板区域也能够保持正常的真空状态。

又，由于密封材料43，其一部分通过在分割工序中分割突出部47的前端而开口形成开口部，因此不需要另外设置使开口部开口的工序，从而提高了作业性。又，如图5所示，为了去除残留在开口侧的相反侧的密封材料43，可以进行第二次分割。这种情况下，完全去除多于的密封材料43。

接着，以下对具体实施了上述第一实施方式的制造方法的实施例以及比较例进行详细说明。

(第一实施例)

通过第一实施方式的制造方法制造了第一实施例的液晶面板11。具体而言，通过如下方法制造了液晶面板11。该液晶面板11由3行×4列的12拼版的贴合基板获得，且为横向电场方式fss模式的10.21型的车载型。

(1)在排列多个cf层23而形成的第一基板20，以对多个各cf层23形成区域(cf基板21)进行区划的方式，涂布了包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料13(密封材料涂布工序)。密封材料13涂布成相邻的一对cf基板21由沟状的连接部17相连的封闭的环状(参照图3)。

(2)在真空中对第一基板20以及排列多个tft层33而形成的第二基板30进行了贴合(真空贴合工序)。

(3)在大气压中对已贴合的第一基板20以及第二基板30进行了冲压(大气压冲压工序)。

(4)对密封材料13照射紫外线而进行了紫外线固化(临时固化)(紫外线固化工序)。

(5)对密封材料13施加热而进行了热固化(正式固化)(热固化工序)。

(6)将已贴合的第一基板20以及第二基板30(贴合基板15)分割成以密封材料13区划的各个区域而制造了多个空单元16(分割工序)。此时，连接部17也被分割而形成了开口部18。

(7)在真空室内，将开口部18浸渍于贮存有液晶12的液晶槽中，并利用毛细管现象将液晶12注入到空单元16内(液晶注入工序)。

(8)通过密封材料对开口部18进行了密封。

(第二实施例)

除了使用与第一实施方式的密封材料不同种类的包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料13之外，通过与第一实施例相同的制造方法，制造了第二实施例的液晶面板11。

(第一比较例)

通过真空注入工艺制造了第一比较例的液晶面板。具体而言，通过以下方法制造了液晶面板。

(1)以对排列多个cf层而形成的第一基板的多个各cf层(cf基板)形成区域进行区划的方式，涂布了由热固化性的环氧树脂构成的密封材料。密封材料在各cf层涂布成具有一部分开口的开口部的环状。

(2)在大气压中对第一基板以及排列多个tft层而形成的第二基板进行了贴合。

(3)以第一基板与第二基板之间成为规定距离的方式，对贴合基板一边施加热一边进行了冲压。

(4)对密封材料施加热而进行了热固化。

(5)将贴合基板分割成多个空单元。

(6)使空单元内成为真空，并通过真空注入法从开口部注入了液晶。

(7)通过密封材料对开口部进行了密封。

(第二比较例)

通过液晶滴下(odf)工艺制造了第二比较例的液晶面板。具体而言，通过以下方法制造了液晶面板。

(1)以对排列多个cf层而形成的第一基板的多个各cf层形成区域(cf基板)进行区划的方式，涂布了与第一实施例相同的包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料。密封材料在各cf层涂布成封闭的环状。

(2)在通过密封材料区划的区域内，使液晶滴下。

(3)在真空中对上述第一基板以及排列多个tft层而形成的第二基板进行了贴合。

(4)在大气压中对已贴合的第一基板以及第二基板进行了冲压。

(5)对密封材料照射紫外线而进行了紫外线固化(临时固化)。

(6)对密封材料施加热而进行了热固化(正式固化)。

(7)将已贴合的第一基板以及第二基板(贴合基板)分割成以密封材料区划的各个区域而制造了多个液晶面板。

(第三比较例)

通过结合了上述真空注入工艺以及液晶滴下工艺的混合工艺制造了第三比较例的液晶面板。具体而言，通过以下方法制造了液晶面板。

(1)以对排列多个cf层而形成的第一基板60的多个各cf层形成区域(cf基板61)进行区划的方式，涂布了与第一实施例相同的包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料53。如图6所示，密封材料53涂布了大致沿各cf基板61的外形而具有开口部58的多个内侧密封531、以及沿第一基板60的外周而包围多个内侧密封531的封闭的环状的外侧密封532。

(2)在真空中对第一基板60以及排列多个tft层而形成的第二基板进行了贴合。

(3)在大气压中对已贴合的第一基板60以及第二基板进行了冲压。

(4)对密封材料53照射紫外线而进行了紫外线固化(临时固化)。

(5)对密封材料53施加热而进行了热固化(正式固化)。

(6)将已贴合的第一基板60以及第二基板(贴合基板)分割成以内侧密封531区划的各个区域而制造了多个空单元。

(7)在真空室内，将开口部58浸渍于贮存有液晶的液晶槽中，并利用毛细管现象将液晶注入到空单元内。

(8)通过密封材料对开口部58进行了密封。

对由此获得的上述各液晶面板的成品率进行了调查。又，进行了湿度保存试验和冷热冲击试验。在湿度保存试验中，将样本数n＝5片的上述各液晶面板放入到温度60℃、相对湿度95％rh的试验槽，并通过点亮检查确认了经过1000小时后的各液晶面板的周边污斑的发生。在冷热冲击试验中，将样本数n＝5的各液晶面板放入到反复温度-40℃0.5小时以及温度85℃0.5小时的循环试验槽，并以目视观察确认了经过1000小时后的各液晶面板的使液晶面板夹持于在高亮度背光源(约30000cd/m²)上正交的2片偏振板的情况下的取向状态。

在表1中示出各样本的制造条件以及测定结果。

【表1】

关于成品率，密封破裂所导致的不良面板的发生率在5％以上时为×，小于5％时为○。在第一比较例、第二比较例、第一实施例以及第二实施例中约为0％(小于0.3％)而为良好。相对于此，第三比较例因外侧密封发生破裂而无法保持贴合时的真空状态，并且在一些情况下，出现了目标基板几乎全灭的结果。在基板外周存在各种层叠膜的边缘部分，例如cf基板中存在外涂膜的边缘部分、阵列基板中存在层间绝缘层以及有机绝缘层的边缘部分、或在两者存在取向膜的边缘部分等，有时其图案会发生大的起伏。因此，存在密封描绘性原本就不良好的情况，其原因应为，细长地包围排列多个这种基板而设置的大型基板的外周的外侧密封532比包围个别基板的内侧密封531容易破裂。

在湿度保存试验中，分别针对五个样本，将周边污斑的发生数为0的例子(在任何样本中均未发生)设定为○，为1～4的例子设定为△，为5的例子(在全部样本中均发生)设定为×。如表1所示，发现了在进行了液晶滴下工艺的第二比较例中，会以高概率发生污斑。其应是因液晶进入未固化的密封材料与基板之间，密封材料的界面粘接强度降低而由来自外部的水分浸入所引起的。

此外，在冷热冲击试验中，将白斑的发生数为0的例子(在任何样本中均未发生)设定为○，为1～4的例子设定为△，为5的例子(在全部样本中均发生)设定为×。虽然白斑是漏光所导致的微小亮点的集合体，但是其应为密封材料成分的渗漏所导致的。如表1所示，发现了在使用热固化型密封材料而进行了真空注入工艺的第一比较例的冷热冲击性低。

相对于此，在使用包含紫外线固化成分和热固化成分两者的密封材料13，并通过混合工艺而进行制造的第一实施例以及第二实施例中，在全部评价项目上都得到了良好的结果。

此外，也在5行×6列的30拼版的7.03型的车载型中实施了与上述相同的评价，并得到了相同的评价结果。

<其他实施方式>

本发明不限定于根据上述记载和附图所说明的实施方式，例如如下实施方式也包含于本发明的技术范围。

(1)虽然在上述实施方式中，示出了密封材料涂布在cf基板的方式，但是密封材料也可以涂布在阵列基板。

(2)虽然在上述实施方式中，对ffs模式的液晶面板11进行了说明，但是液晶面板并不限定于ffs模式，也可以是ips模式，和在两基板具有电极。

(3)虽然在上述第二实施方式中，示出了为了在分割工序中分割突出部47的前端，并在之后去除残留在开口侧的相反侧的密封材料43而进行第二次分割的构成，但是也可以先以留下突出部47的方式分割各个面板，并在之后通过第二次分割形成开口部。

附图标记说明

11：液晶面板、12：液晶层(液晶)、13：密封材料、17：连接部、18：开口部、20：第一基板、21：cf基板、30：第二基板、31：阵列基板。