液晶表示パネルの製造方法
【課題】液晶の注入時間を短縮することができ、簡便な液晶表示パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法は、一対の絶縁性基板１７、１８を有する空セル３０に液晶を注入して液晶表示パネルを製造する方法である。そして、空セル３０の少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜１９を形成しておく工程と、発熱膜１９に電圧を印加し、空セル３０を加熱する工程と、加熱された空セル３０内に液晶１０５を注入する工程とを有する。
【解決手段】本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法は、一対の絶縁性基板１７、１８を有する空セル３０に液晶を注入して液晶表示パネルを製造する方法である。そして、空セル３０の少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜１９を形成しておく工程と、発熱膜１９に電圧を印加し、空セル３０を加熱する工程と、加熱された空セル３０内に液晶１０５を注入する工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの利点を有することから、テレビや携帯端末機器などの表示装置として幅広く用いられている。このような液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、一般的に、電極や配向膜などが形成された２枚のガラス基板をスペーサによって所定間隔に維持した状態でシール材によって貼り合わせた空セル内に液晶を注入した構成を有している。
【０００３】
空セル内に液晶を注入する方法としては、真空注入法が広く知られている。真空注入法では、例えば、真空チャンバ内に液晶を貯留した液晶ボートと複数の空セルとを配置する。そして、真空チャンバ内を真空排気して減圧し、空セルの間隙内及び液晶を脱気する。その後、空セルの下端の注入口を液晶ボート内の液晶に接触させる。そして、真空チャンバ内を大気圧に戻すと、毛細管現象と空セル内外の圧力差により、液晶ボート内の液晶が空セル内に吸い上げられる。これにより、液晶を複数の空セル内に同時に注入することができる。
【０００４】
しかし、真空注入法では、液晶を空セル内に注入されるまでに時間がかかってしまい、製造効率が悪化するという問題があった。これは、液晶が粘性をもつためである。従来から、液晶あるいは空セルを加熱し液晶の粘度を低下させて、注入時間を短縮する加熱装置を備えた注入装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開２００３−００５２００号公報
【特許文献２】特開平１０−０２０３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の注入装置では、真空チャンバの外壁面に設けた加熱装置で加熱することにより、空セル内への液晶の注入を促進している。しかしながら、上記の構成では、真空チャンバ内を減圧状態としたときは、熱を伝導する媒体が少ないため、液晶及び空セルの温度を上昇させる効率が悪い。
【０００６】
特許文献２に記載の注入装置では、液晶ボートの下にラバーヒータを設け、液晶を直接加熱する構成が開示されている。一般的に、常温で粘度が低い液晶は、常温で粘度が高い液晶に比べ蒸発しやすいことが知られている。特に、多くの液晶表示装置に用いられている液晶は、複数の液晶をブレンドしたものであるため、蒸発し易い成分とそうでない成分が存在し、高温にした場合は蒸発し易い成分のみが蒸発することとなる。すなわち、液晶を高温にすると、一部の成分のみが蒸発により減少することになり、液晶全体の特性が変化してしまうおそれがある。また、これらの方法では、注入装置に加熱する手段を設けているため、大掛かりな設備が必要である。このため、コストが高くなり、さらには広い設置面積が必要となる。
【０００７】
本発明はこのような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、液晶の注入時間を短縮することができ、簡便な液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法は、一対の絶縁性基板を有する空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、前記空セルの少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜を形成しておく工程と、前記発熱膜に電圧を印加し、前記空セルを加熱する工程と、加熱された前記空セルに液晶を注入する工程とを有する方法である。これにより、簡便な方法で、液晶の注入時間を短縮することができる。
【０００９】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜が前記空セルの内側になるように、前記絶縁性基板に形成されていることが好ましい。これにより、空セルに注入する液晶をより効果的に加熱することができる。
【００１０】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜が表示領域全体に設けられた透明導電膜であることが好ましい。これにより、空セルに注入する液晶をより効果的に加熱することができる。
【００１１】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜を液晶の粘度を低下させるためのヒータとして用いる。これにより、製造工程を増やすことなく、ヒータを得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶の注入時間を短縮することができ、簡便な液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態．
本実施の形態にかかる液晶表示パネルの製造方法について説明する前に、図１を用いて液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル１０の構成を示す断面図である。図２は、液晶表示パネル１０のＴＦＴアレイ基板１１の構成を示す平面図である。また、図２においては、画素電極２２及び配向膜２５の図示は省略している。ここでは、液晶表示装置の一例として、透過型のアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置について説明する。
【００１４】
液晶表示装置は、液晶表示パネル１０、バックライトユニット、駆動回路等を備えるものである。液晶表示パネル１０は、ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とを対向配置させ、両基板間に液晶層１３を形成したものである。ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とは、その外周縁に塗布されたシール材１４を介して貼り合わせられる。また、図２に示されるように、シール材１４は、枠状に形成され、一部に開口を有する。この開口が液晶注入口１５であり、液晶層１３は、この液晶注入口１５から液晶を注入し、液晶注入口１５を封止材１６によって封止することによって形成される。基板間には、スペーサ（不図示）が配置され、所定間隔に維持されている。
【００１５】
ＴＦＴアレイ基板１１は、ガラス等からなる透明の第１絶縁性基板１７を有する。第１絶縁性基板１７は、対向基板１２の後述する第２絶縁性基板１８より平面寸法が大きく形成されている。そして、第１絶縁性基板１７は、第２絶縁性基板１８の対向する２辺の端部から突出するように配置される。そして、第１絶縁性基板１７上には、発熱膜１９が形成されている。発熱膜１９は、第１絶縁性基板１７の略全面に形成されており、詳細には、シール材１４の内側の領域全体に形成されている。すなわち、発熱膜１９は、表示領域全体に設けられている。発熱膜１９としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜を用いることができる。発熱膜１９の膜厚は、例えば９５ｎｍ〜３２０ｎｍである。
【００１６】
なお、第１絶縁性基板１７が第２絶縁性基板１８から突出した突出領域において、発熱膜１９上の端部には、発熱膜用電極２０が形成されている。すなわち、突出領域において、第１絶縁性基板１７の対向する２辺に沿って、発熱膜用電極２０が形成されている。つまり、発熱膜用電極２０は、発熱膜１９上にて対向配置される。従って、発熱膜１９の端部は、発熱膜１９と発熱膜用電極２０との積層構造となっている。発熱膜用電極２０としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）等からなる低抵抗の導電膜を用いることができる。
【００１７】
発熱膜１９上には、絶縁膜２１が形成される。絶縁膜２１は、発熱膜１９の形成面積より小さく形成され、第２絶縁性基板１８と略同じ大きさに形成されている。すなわち、絶縁膜２１は、突出領域上には形成されておらず、突出領域では発熱膜用電極２０が露出している。これにより、発熱膜用電極２０に電圧を印加し、発熱膜１９に電流を流すことができる。そして、この発熱膜１９に電流を流すことにより、発熱膜１９を略均一に加熱することができる。
【００１８】
そして、絶縁膜２１上において、１画素ごとに、図示しないスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を有する。そして、シール材１４で囲まれる領域にて、１画素ごとに画素電極２２がマトリクス状に配置される。画素電極２２としては、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いることができる。ＴＦＴアレイ基板１１は、以上のように構成される。
【００１９】
このＴＦＴアレイ基板１１の端部には、駆動回路（不図示）が設けられる。これにより、外部からの各種信号が駆動回路に供給される。それらの信号に応じて、駆動回路によりＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦが制御され、ＴＦＴがＯＮ状態のとき、画素電極２２に表示電圧が印加される。
【００２０】
対向基板１２は、カラーフィルタ層２３及び対向電極２４を有している。カラーフィルタ層２３は、例えばブラックマトリクス（ＢＭ）層と、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の着色層とを有している。対向電極２４は、対向基板１２の液晶層１３側に配置され、液晶層１３に駆動電圧を供給するための共通電位が与えられる。対向電極２４としては、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いることができる。そして、対向基板１２と対向電極２４との間にて、画素電極２２及びＴＦＴに対向する領域に、カラーフィルタ層２３が形成されており、このカラーフィルタ層２３を用いてカラー表示が行われる。対向基板１２は、以上のように構成される。
【００２１】
また、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２の液晶層１３側の表面には、液晶を配向させるための配向膜２５が形成されている。配向膜２５としては、ラビング処理されたポリイミド膜を用いることができる。ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２の外側に、それぞれ偏光板２６が貼付される。ＴＮ（Twisted Nematic）の場合、これらの偏光板２６は、それぞれの吸収軸が垂直、もしくは平行になるように配置される。
【００２２】
バックライトユニットは、液晶表示パネル１０の反視認側、すなわちＴＦＴアレイ基板１１側に配置され、液晶表示パネル１０の背面側から光を照射する。バックライトユニットとしては、例えば、光源、導光板、反射シート、拡散シート、プリズムシート、反射偏光シートなどを備えた一般的な構成のものを用いることができる。液晶表示装置は、以上のように構成されている。また、上記の構成は、一例であり、これ以外の構成でもよい。
【００２３】
画素電極２２と対向電極２４との間の電界によって、液晶が駆動される。すなわち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層１３を通過する光の偏光状態が変化する。すなわち、偏光板２６を通過して直線偏光となった光は液晶層１３によって、偏光状態が変化する。具体的には、バックライトユニットからの光及び外部から入射した外光は、ＴＦＴアレイ基板１１側の偏光板２６によって直線偏光になる。そして、この直線偏光が液晶層１３を通過することによって、偏光状態が変化する。
【００２４】
従って、偏光状態によって、対向基板１２側の偏光板２６を通過する光量が変化する。すなわち、バックライトユニットから液晶表示パネル１０を透過する透過光のうち、視認側の偏光板２６を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板２６を通過する光量を変化させることができる。すなわち、画素毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００２５】
液晶表示装置は、低温環境下では液晶の粘性が高くなるため、液晶の応答速度が極端に遅くなる。従って、低温環境下で液晶表示装置を使用すると、表示すべき画像の動きに液晶が追従せず、表示性能が低下するという問題がある。ここで、上記の液晶表示装置によれば、発熱膜１９を通電することによって、液晶表示パネル１０を暖めることができる。これにより、液晶の応答速度が改善し、表示特性を向上させることができる。また、上記の液晶表示装置は、液晶表示パネル１０に直接、発熱膜１９を形成している。すなわち、液晶層１３近傍に発熱膜１９が形成されている。このため、効率的に液晶層１３を加熱することができる。また、液晶表示パネル１０に直接、発熱膜１９を形成するため、液晶表示パネル１０の厚みを抑えることができる。また、別途ガラス基板等を配置する必要がなく、製造コストを低く抑えることができる。
【００２６】
次に、液晶注入装置の構成について図３を用いて説明する。図３は液晶注入装置１００の構成の一例を示す図である。図３に示すように、液晶注入装置１００は、真空チャンバ１０１、キャリア１０２、アーム１０３などを備える。本実施の形態においては、上記の液晶表示パネル１０となる空セル３０を被注入対象とし、空セル３０内に液晶を注入する。空セル３０の液晶注入口１５は図３中下端に設けられている。
【００２７】
空セル３０とは、配向膜２５が形成されたＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とをスペーサによって所定間隔に維持した状態でシール材１４によって貼り合わせたものである。空セル３０内に液晶を注入し、偏光板２６や駆動回路、バックライトユニットなどを設けることにより液晶表示装置が形成される。また、上記のように、突出領域に一対の発熱膜用電極２０が形成されている。すなわち、一対の発熱膜用電極２０は露出している。この発熱膜用電極２０に外部から電圧を印加することにより、発熱膜１９を略均一に暖めることができる。
【００２８】
具体的には、一対の発熱膜用電極２０に電圧を印加する。これにより、発熱膜１９の両端に電圧が供給される。そして、一方の発熱膜用電極２０から発熱膜１９を通って他方の発熱膜用電極２０に例えば４Ａの電流を流す。発熱膜１９に電流が流れ、発熱膜１９の持つ抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって液晶注入口１５近傍及び表示領域全体が加熱される。これにより、第１絶縁性基板１７等の温度が上昇する。
【００２９】
真空チャンバ１０１は、内部を真空排気し減圧状態とするために図示しない真空ポンプが真空バルブを介して接続されている。また、真空チャンバ１０１の内部を大気圧に戻す際に供給されるＮ２ガス源がＮ２導入バルブ（不図示）を介して接続されている。
【００３０】
真空チャンバ１０１内には、空セル３０及び液晶ボート１０４が配置される。液晶ボート１０４には凹部が設けられており、凹部内に液晶１０５が貯留されている。液晶ボート１０４としては、例えば、ＡｌやＣｕ、ステンレス鋼などの金属製のものを用いることができる。なお、液晶ボート１０４には、内部に貯留した液晶１０５を吸い上げるヤーン（不図示）が設けられていてもよい。ヤーンとしては、例えば、グラスファイバなどの繊維材料を撚ったものを用いることができる。
【００３１】
キャリア１０２は、空セル３０を固定・保持する。アーム１０３は、図示しない移動機構を有している。アーム１０３を駆動し、空セル３０を保持したキャリア１０２を下降させることにより、空セル１０５の液晶注入口１５を液晶１０５に接触させることができる。なお、液晶ボート１０４内に液晶を吸い上げるヤーンを設けた場合には、空セル３０の液晶注入口１５はヤーン上で液晶１０５と接触する。液晶注入装置１００は、上記のように構成されている。
【００３２】
上記のように、空セル３０に発熱膜１９が形成されているため、液晶注入装置１００によって液晶１０５を注入する際に、空セル３０内を加熱することができる。これにより、空セル３０内に注入する液晶１０５の粘度が低下し、液晶１０５の注入速度を早くすることができる。また、液晶１０５は、空セル３０内に注入する際に、発熱膜１９によって加熱される。すなわち、空セル３０内に注入する前に、液晶１０５は加熱されないため、液晶１０５の蒸発が抑制され、特性変化を抑制することができる。これにより、高品位の液晶表示装置を得ることができる。
【００３３】
また、液晶注入装置１００には、液晶１０５を加熱させる大掛かりな設備が不要である。このため、低コスト化が可能となり、さらには設置面積を広くする必要がない。すなわち、簡便に液晶１０５を空セル３０内に注入することができる。さらには、液晶注入装置１００ではなく、空セル３０に加熱させる手段を設けるため、空セル３０内をより効率的に加熱することができる。このため、印加する電圧を低く抑えることができ、低消費電力化することができる。
【００３４】
次に、本実施の形態にかかる液晶表示パネル１０の製造方法が用いられる液晶表示装置の製造方法について、図４を用いて説明する。図４は、液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【００３５】
まず、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２用の絶縁性基板１７、１８を用意する。第１絶縁性基板１７上に、ＩＴＯ等の発熱膜１９を略全面に成膜する（ステップＳ１）。そして、第１絶縁性基板１７の対向する２辺に沿って、発熱膜１９上に、発熱膜用電極２０を形成する。発熱膜用電極２０としては、Ａｌ等の低抵抗の導電膜を用いることができる。次に、発熱膜用電極２０が形成された領域を除いて、発熱膜１９上に絶縁膜２１を形成する。そして、絶縁膜２１上に、ＴＦＴ、画素電極２２等を形成する。これにより、ＴＦＴアレイ基板１１が形成される。
【００３６】
第２絶縁性基板１８上には、ＢＭ層、着色層をパターン形成することにより、カラーフィルタ層２３が形成される。そして、カラーフィルタ層２３上の略全面に、ＩＴＯ等の対向電極２４を形成する。これにより、対向基板１２が形成される。
【００３７】
次に、空セル３０を形成する。まず、それぞれの基板上に、所定の方向に配向処理された配向膜２５を形成する。その後、ＴＦＴアレイ基板１１上にスペーサを散布し、シール材１４を塗布してＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とを接着する。具体的には、シール材１４によって、ＴＦＴアレイ基板１１の絶縁膜２１と、対向基板１２の第２絶縁性基板１８とを接着する。このように、対向する一対の基板を、一部に液晶注入口１５を有するシール材１４によって貼り合せることにより、空セル３０が形成される。
【００３８】
そして、真空チャンバ１０１内に空セル３０を配置する。また、真空チャンバ１０１内に、液晶１０５を貯留した液晶ボート１０４を、空セル３０の液晶注入口１５と液晶１０５とが対向するように配置する。このとき、空セル３０の液晶注入口１５と、液晶１０５とは接触させない。
【００３９】
そして、真空チャンバ１０１内を真空排気し減圧状態とする。これにより、空セル３０内及び液晶１０５も脱気される。そして、発熱膜用電極２０に外部から電圧を印加する。従って、発熱膜１９の両端に電圧が印加され、発熱膜１９に電流が流れる。これにより、発熱膜１９が加熱され、空セル３０内も加熱される。また、発熱膜１９は、第１絶縁性基板１７の略全面に形成されているため、１つの空セル３０において温度のバラツキがなく、均一に加熱される（ステップＳ２）。
【００４０】
その後、アーム１０３を移動させ、空セル３０の液晶注入口１５と液晶１０５とを接触させる。そして、Ｎ２導入バルブからＮ２ガスを導入して、大気圧に戻す。そして、この空セル３０に液晶注入口１５から液晶１０５を注入する（ステップＳ３）。上記のように、空セル３０内は加熱されているため、空セル３０内に注入した液晶１０５も加熱される。このため、液晶１０５の粘度が低下し、空セル３０内に液晶１０５を注入する速度を早くすることができる。このように、液晶の進行速度を速めることで、注入時間を短縮することができるため、効率がよく生産性が向上する。また、上記のように、空セル３０内は、均一に加熱されるため、空セル３０内に短時間に液晶１０５を充填することができる。
【００４１】
その後、液晶注入口１５に封止材１６を塗布して、封止材１６を硬化させることにより空セル３０内に液晶１０５を封止する（ステップＳ４）。これにより、液晶セルが形成される。そして、それぞれの液晶セルの外側に偏光板２６などの光学フィルムを貼り付けて（ステップＳ５）、液晶表示パネル１０が完成する。そして、駆動回路、バックライトユニットなどを実装する（ステップＳ６）ことにより、液晶表示装置が完成する。
【００４２】
本実施の形態にかかる液晶表示パネル１０の製造方法によれば、一対の発熱膜用電極２０を外部と接続することにより、発熱膜１９に電圧を印加することができる。これにより、発熱膜１９が加熱され、上記のように、液晶１０５の注入時間を短縮することができる。また、液晶表示パネル１０の完成後は、発熱膜１９をヒータとして利用することができる。すなわち、発熱膜用電極２０に電圧を印加して、発熱膜１９に電流を流す。これにより、発熱膜１９が発熱し、発熱膜１９によって液晶が加熱される。そして、液晶の応答速度が改善し、低温時の起動時間を短縮することができる。このように、発熱膜１９をヒータとして利用することにより、別途ヒータを形成する工程が不要となる。すなわち、製造工程を増やすことなく、ヒータを設けることができ、生産性が向上し、製造コストも低減する。
【００４３】
また、第１絶縁性基板１７上に形成される絶縁膜２１等の厚さは数ｎｍ又は数μｍ程度であるのに対して、第１絶縁性基板１７の厚さは０．１〜０．５ｍｍである。このため、発熱膜１９を第１絶縁性基板１７の外側（液晶層１３と反対側）に形成してもよいが、本実施の形態のように、第１絶縁性基板１７の内側に形成することが好ましい。これにより、第１絶縁性基板１７を介在させることなく、セル内を加熱することができ、より効果的である。また、ＴＦＴアレイ基板１１側ではなく、対向基板１２側に発熱膜１９を形成してもよい。対向基板１２に形成する場合は、例えば第２絶縁性基板１８上の略全面に発熱膜１９を形成し、その後カラーフィルタ層２３、対向電極２４を形成するようにする。またさらには、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２の両方に発熱膜１９を形成してもよい。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２のうち、少なくともいずれか一方に発熱膜１９が形成されていればよい。
【００４４】
また、本実施の形態のように、対向電極２４が略全面に形成されている場合、対向電極２４に発熱膜１９としての機能を持たせてもよい。すなわち、対向電極２４によって、セル内を加熱してもよい。これにより、空セル３０をより効果的に加熱することができる。また、発熱膜１９を別途形成する必要がなく簡便である。本実施の形態では、透過型の液晶表示パネル１０を例に挙げて説明したが、例えば反射型の液晶表示パネル１０であってもよい。反射型の液晶表示パネル１０の場合、発熱膜１９としては、透明導電膜のように、透過性を有する必要はなく、例えば銅箔を用いてもよい。
【００４５】
また、上記の方法に限らず、真空で液晶を注入する他の方法、例えばディスペンサ方式を用いた場合でも、本実施の形態のように発熱膜１９を用いることによって液晶１０５の注入時間を短縮することが可能である。なお、上述の実施の形態では、単一の空セル３０に対して、液晶を注入する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、複数の空セル３０をキャリア１０２によって固定・保持し、同時に液晶１０５を注入しても良い。これにより、さらに生産性が向上する。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、液晶１０５の注入速度が非常に遅いＶＡ（Vertical Alignment；Vertically Aligned）方式の液晶表示装置の製造過程においても、液晶１０５の注入時間を短縮することができる。ＶＡ方式には、負の誘電率異方性（Δε＜０）を持つ液晶組成物が用いられる。従って、電圧が印加されていないとき、液晶分子は基板面に対して垂直に配向している。また、ＶＡ方式の場合、液晶分子を基板に対して垂直に配列するために、垂直配向膜を使用する。垂直配向膜は、垂直配向制御を行うため、配向膜の側鎖が垂直方向に立設した状態で形成される。
【００４７】
このため、電圧無印加時には、図５に示されるように、垂直配向膜３の側鎖２と液晶分子１との間に立体障害が生じると考えられる。図５は、垂直配向膜３と液晶分子１との関係を示す概念図である。このように、垂直配向膜３の垂直方向に延びた側鎖２と、無印加時に垂直方向に配向する液晶分子１とが互いに接触し、液晶注入の妨害になり、液晶注入に時間がかかると考えられる。
【００４８】
例えば、平面積９８３．８４ｍｍ２の液晶表示パネル１０（パネルＡとする）の場合、無印加時に水平方向に配向するＴＮ型では、液晶の注入時間が９分となった。一方、無印加時に垂直方向に配向するＶＡ型では、液晶の注入時間が８５分となり、ＴＮ型と比較して約１０倍の時間を要した。また、平面積５１９３．７６ｍｍ２の液晶表示パネル１０（パネルＢとする）の場合、ＴＮ型では、液晶の注入時間が３０分となった。一方、ＶＡ型では、液晶の注入時間が３００分となり、ＴＮ型と比較して約１０倍の時間を要した。なお、上記に示す例では、パネルＡ及びパネルＢに従来の液晶の注入方法によって液晶を注入した。すなわち、空セル３０を加熱せずに、液晶１０５を注入した。このように、ＶＡ型は、液晶注入に非常に時間がかかる。
【００４９】
そこで、本実施の形態のように、空セル３０内を加熱しながら、液晶１０５を注入することが好ましい。本実施の形態のように液晶１０５を注入した結果、ＶＡ型のパネルＡの場合、発熱膜１９上の発熱膜用電極２０間に１６Ｖの電圧を印加し、４Ａの電流を流して空セル３０を加熱したところ、液晶の注入時間が４０分となった。また、ＶＡ型のパネルＢの場合、液晶の注入時間が１４０分となった。すなわち、いずれの液晶表示パネル１０においても、液晶の注入時間を約半分に短縮することができた。以上の結果を表１にまとめる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
また、空セル３０内を加熱することに加えて、空セル３０の基板間に電圧を印加して液晶１０５を注入してもよい。これにより、液晶分子１が傾き、液晶分子１と垂直配向膜３との立体障害が低減し、さらに液晶の注入時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態にかかるＴＦＴアレイ基板の構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態にかかる液晶注入装置の構成の一例を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【図５】垂直配向膜と液晶分子との関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 液晶分子、２ 側鎖、３ 垂直配向膜、１０ 液晶表示パネル、
１１ ＴＦＴアレイ基板、１２ 対向基板、１３ 液晶層、１４ シール材、
１５ 液晶注入口、１６ 封止材、１７ 第１絶縁性基板、
１８ 第２絶縁性基板、１９ 発熱膜、２０ 発熱膜用電極、２１ 絶縁膜、
２２ 画素電極、２３ カラーフィルタ層、２４ 対向電極、２５ 配向膜、
２６ 偏光板、３０ 空セル、１００ 液晶注入装置、１０１ 真空チャンバ、
１０２ キャリア、１０３ アーム、１０４ 液晶ボート、１０５ 液晶
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの利点を有することから、テレビや携帯端末機器などの表示装置として幅広く用いられている。このような液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、一般的に、電極や配向膜などが形成された２枚のガラス基板をスペーサによって所定間隔に維持した状態でシール材によって貼り合わせた空セル内に液晶を注入した構成を有している。
【０００３】
空セル内に液晶を注入する方法としては、真空注入法が広く知られている。真空注入法では、例えば、真空チャンバ内に液晶を貯留した液晶ボートと複数の空セルとを配置する。そして、真空チャンバ内を真空排気して減圧し、空セルの間隙内及び液晶を脱気する。その後、空セルの下端の注入口を液晶ボート内の液晶に接触させる。そして、真空チャンバ内を大気圧に戻すと、毛細管現象と空セル内外の圧力差により、液晶ボート内の液晶が空セル内に吸い上げられる。これにより、液晶を複数の空セル内に同時に注入することができる。
【０００４】
しかし、真空注入法では、液晶を空セル内に注入されるまでに時間がかかってしまい、製造効率が悪化するという問題があった。これは、液晶が粘性をもつためである。従来から、液晶あるいは空セルを加熱し液晶の粘度を低下させて、注入時間を短縮する加熱装置を備えた注入装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開２００３−００５２００号公報
【特許文献２】特開平１０−０２０３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の注入装置では、真空チャンバの外壁面に設けた加熱装置で加熱することにより、空セル内への液晶の注入を促進している。しかしながら、上記の構成では、真空チャンバ内を減圧状態としたときは、熱を伝導する媒体が少ないため、液晶及び空セルの温度を上昇させる効率が悪い。
【０００６】
特許文献２に記載の注入装置では、液晶ボートの下にラバーヒータを設け、液晶を直接加熱する構成が開示されている。一般的に、常温で粘度が低い液晶は、常温で粘度が高い液晶に比べ蒸発しやすいことが知られている。特に、多くの液晶表示装置に用いられている液晶は、複数の液晶をブレンドしたものであるため、蒸発し易い成分とそうでない成分が存在し、高温にした場合は蒸発し易い成分のみが蒸発することとなる。すなわち、液晶を高温にすると、一部の成分のみが蒸発により減少することになり、液晶全体の特性が変化してしまうおそれがある。また、これらの方法では、注入装置に加熱する手段を設けているため、大掛かりな設備が必要である。このため、コストが高くなり、さらには広い設置面積が必要となる。
【０００７】
本発明はこのような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、液晶の注入時間を短縮することができ、簡便な液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法は、一対の絶縁性基板を有する空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、前記空セルの少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜を形成しておく工程と、前記発熱膜に電圧を印加し、前記空セルを加熱する工程と、加熱された前記空セルに液晶を注入する工程とを有する方法である。これにより、簡便な方法で、液晶の注入時間を短縮することができる。
【０００９】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜が前記空セルの内側になるように、前記絶縁性基板に形成されていることが好ましい。これにより、空セルに注入する液晶をより効果的に加熱することができる。
【００１０】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜が表示領域全体に設けられた透明導電膜であることが好ましい。これにより、空セルに注入する液晶をより効果的に加熱することができる。
【００１１】
上記の液晶表示パネルの製造方法であって、前記発熱膜を液晶の粘度を低下させるためのヒータとして用いる。これにより、製造工程を増やすことなく、ヒータを得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶の注入時間を短縮することができ、簡便な液晶表示パネルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態．
本実施の形態にかかる液晶表示パネルの製造方法について説明する前に、図１を用いて液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネル１０の構成を示す断面図である。図２は、液晶表示パネル１０のＴＦＴアレイ基板１１の構成を示す平面図である。また、図２においては、画素電極２２及び配向膜２５の図示は省略している。ここでは、液晶表示装置の一例として、透過型のアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置について説明する。
【００１４】
液晶表示装置は、液晶表示パネル１０、バックライトユニット、駆動回路等を備えるものである。液晶表示パネル１０は、ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とを対向配置させ、両基板間に液晶層１３を形成したものである。ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とは、その外周縁に塗布されたシール材１４を介して貼り合わせられる。また、図２に示されるように、シール材１４は、枠状に形成され、一部に開口を有する。この開口が液晶注入口１５であり、液晶層１３は、この液晶注入口１５から液晶を注入し、液晶注入口１５を封止材１６によって封止することによって形成される。基板間には、スペーサ（不図示）が配置され、所定間隔に維持されている。
【００１５】
ＴＦＴアレイ基板１１は、ガラス等からなる透明の第１絶縁性基板１７を有する。第１絶縁性基板１７は、対向基板１２の後述する第２絶縁性基板１８より平面寸法が大きく形成されている。そして、第１絶縁性基板１７は、第２絶縁性基板１８の対向する２辺の端部から突出するように配置される。そして、第１絶縁性基板１７上には、発熱膜１９が形成されている。発熱膜１９は、第１絶縁性基板１７の略全面に形成されており、詳細には、シール材１４の内側の領域全体に形成されている。すなわち、発熱膜１９は、表示領域全体に設けられている。発熱膜１９としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜を用いることができる。発熱膜１９の膜厚は、例えば９５ｎｍ〜３２０ｎｍである。
【００１６】
なお、第１絶縁性基板１７が第２絶縁性基板１８から突出した突出領域において、発熱膜１９上の端部には、発熱膜用電極２０が形成されている。すなわち、突出領域において、第１絶縁性基板１７の対向する２辺に沿って、発熱膜用電極２０が形成されている。つまり、発熱膜用電極２０は、発熱膜１９上にて対向配置される。従って、発熱膜１９の端部は、発熱膜１９と発熱膜用電極２０との積層構造となっている。発熱膜用電極２０としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）等からなる低抵抗の導電膜を用いることができる。
【００１７】
発熱膜１９上には、絶縁膜２１が形成される。絶縁膜２１は、発熱膜１９の形成面積より小さく形成され、第２絶縁性基板１８と略同じ大きさに形成されている。すなわち、絶縁膜２１は、突出領域上には形成されておらず、突出領域では発熱膜用電極２０が露出している。これにより、発熱膜用電極２０に電圧を印加し、発熱膜１９に電流を流すことができる。そして、この発熱膜１９に電流を流すことにより、発熱膜１９を略均一に加熱することができる。
【００１８】
そして、絶縁膜２１上において、１画素ごとに、図示しないスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を有する。そして、シール材１４で囲まれる領域にて、１画素ごとに画素電極２２がマトリクス状に配置される。画素電極２２としては、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いることができる。ＴＦＴアレイ基板１１は、以上のように構成される。
【００１９】
このＴＦＴアレイ基板１１の端部には、駆動回路（不図示）が設けられる。これにより、外部からの各種信号が駆動回路に供給される。それらの信号に応じて、駆動回路によりＴＦＴのＯＮ、ＯＦＦが制御され、ＴＦＴがＯＮ状態のとき、画素電極２２に表示電圧が印加される。
【００２０】
対向基板１２は、カラーフィルタ層２３及び対向電極２４を有している。カラーフィルタ層２３は、例えばブラックマトリクス（ＢＭ）層と、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の着色層とを有している。対向電極２４は、対向基板１２の液晶層１３側に配置され、液晶層１３に駆動電圧を供給するための共通電位が与えられる。対向電極２４としては、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いることができる。そして、対向基板１２と対向電極２４との間にて、画素電極２２及びＴＦＴに対向する領域に、カラーフィルタ層２３が形成されており、このカラーフィルタ層２３を用いてカラー表示が行われる。対向基板１２は、以上のように構成される。
【００２１】
また、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２の液晶層１３側の表面には、液晶を配向させるための配向膜２５が形成されている。配向膜２５としては、ラビング処理されたポリイミド膜を用いることができる。ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２の外側に、それぞれ偏光板２６が貼付される。ＴＮ（Twisted Nematic）の場合、これらの偏光板２６は、それぞれの吸収軸が垂直、もしくは平行になるように配置される。
【００２２】
バックライトユニットは、液晶表示パネル１０の反視認側、すなわちＴＦＴアレイ基板１１側に配置され、液晶表示パネル１０の背面側から光を照射する。バックライトユニットとしては、例えば、光源、導光板、反射シート、拡散シート、プリズムシート、反射偏光シートなどを備えた一般的な構成のものを用いることができる。液晶表示装置は、以上のように構成されている。また、上記の構成は、一例であり、これ以外の構成でもよい。
【００２３】
画素電極２２と対向電極２４との間の電界によって、液晶が駆動される。すなわち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層１３を通過する光の偏光状態が変化する。すなわち、偏光板２６を通過して直線偏光となった光は液晶層１３によって、偏光状態が変化する。具体的には、バックライトユニットからの光及び外部から入射した外光は、ＴＦＴアレイ基板１１側の偏光板２６によって直線偏光になる。そして、この直線偏光が液晶層１３を通過することによって、偏光状態が変化する。
【００２４】
従って、偏光状態によって、対向基板１２側の偏光板２６を通過する光量が変化する。すなわち、バックライトユニットから液晶表示パネル１０を透過する透過光のうち、視認側の偏光板２６を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板２６を通過する光量を変化させることができる。すなわち、画素毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００２５】
液晶表示装置は、低温環境下では液晶の粘性が高くなるため、液晶の応答速度が極端に遅くなる。従って、低温環境下で液晶表示装置を使用すると、表示すべき画像の動きに液晶が追従せず、表示性能が低下するという問題がある。ここで、上記の液晶表示装置によれば、発熱膜１９を通電することによって、液晶表示パネル１０を暖めることができる。これにより、液晶の応答速度が改善し、表示特性を向上させることができる。また、上記の液晶表示装置は、液晶表示パネル１０に直接、発熱膜１９を形成している。すなわち、液晶層１３近傍に発熱膜１９が形成されている。このため、効率的に液晶層１３を加熱することができる。また、液晶表示パネル１０に直接、発熱膜１９を形成するため、液晶表示パネル１０の厚みを抑えることができる。また、別途ガラス基板等を配置する必要がなく、製造コストを低く抑えることができる。
【００２６】
次に、液晶注入装置の構成について図３を用いて説明する。図３は液晶注入装置１００の構成の一例を示す図である。図３に示すように、液晶注入装置１００は、真空チャンバ１０１、キャリア１０２、アーム１０３などを備える。本実施の形態においては、上記の液晶表示パネル１０となる空セル３０を被注入対象とし、空セル３０内に液晶を注入する。空セル３０の液晶注入口１５は図３中下端に設けられている。
【００２７】
空セル３０とは、配向膜２５が形成されたＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とをスペーサによって所定間隔に維持した状態でシール材１４によって貼り合わせたものである。空セル３０内に液晶を注入し、偏光板２６や駆動回路、バックライトユニットなどを設けることにより液晶表示装置が形成される。また、上記のように、突出領域に一対の発熱膜用電極２０が形成されている。すなわち、一対の発熱膜用電極２０は露出している。この発熱膜用電極２０に外部から電圧を印加することにより、発熱膜１９を略均一に暖めることができる。
【００２８】
具体的には、一対の発熱膜用電極２０に電圧を印加する。これにより、発熱膜１９の両端に電圧が供給される。そして、一方の発熱膜用電極２０から発熱膜１９を通って他方の発熱膜用電極２０に例えば４Ａの電流を流す。発熱膜１９に電流が流れ、発熱膜１９の持つ抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって液晶注入口１５近傍及び表示領域全体が加熱される。これにより、第１絶縁性基板１７等の温度が上昇する。
【００２９】
真空チャンバ１０１は、内部を真空排気し減圧状態とするために図示しない真空ポンプが真空バルブを介して接続されている。また、真空チャンバ１０１の内部を大気圧に戻す際に供給されるＮ２ガス源がＮ２導入バルブ（不図示）を介して接続されている。
【００３０】
真空チャンバ１０１内には、空セル３０及び液晶ボート１０４が配置される。液晶ボート１０４には凹部が設けられており、凹部内に液晶１０５が貯留されている。液晶ボート１０４としては、例えば、ＡｌやＣｕ、ステンレス鋼などの金属製のものを用いることができる。なお、液晶ボート１０４には、内部に貯留した液晶１０５を吸い上げるヤーン（不図示）が設けられていてもよい。ヤーンとしては、例えば、グラスファイバなどの繊維材料を撚ったものを用いることができる。
【００３１】
キャリア１０２は、空セル３０を固定・保持する。アーム１０３は、図示しない移動機構を有している。アーム１０３を駆動し、空セル３０を保持したキャリア１０２を下降させることにより、空セル１０５の液晶注入口１５を液晶１０５に接触させることができる。なお、液晶ボート１０４内に液晶を吸い上げるヤーンを設けた場合には、空セル３０の液晶注入口１５はヤーン上で液晶１０５と接触する。液晶注入装置１００は、上記のように構成されている。
【００３２】
上記のように、空セル３０に発熱膜１９が形成されているため、液晶注入装置１００によって液晶１０５を注入する際に、空セル３０内を加熱することができる。これにより、空セル３０内に注入する液晶１０５の粘度が低下し、液晶１０５の注入速度を早くすることができる。また、液晶１０５は、空セル３０内に注入する際に、発熱膜１９によって加熱される。すなわち、空セル３０内に注入する前に、液晶１０５は加熱されないため、液晶１０５の蒸発が抑制され、特性変化を抑制することができる。これにより、高品位の液晶表示装置を得ることができる。
【００３３】
また、液晶注入装置１００には、液晶１０５を加熱させる大掛かりな設備が不要である。このため、低コスト化が可能となり、さらには設置面積を広くする必要がない。すなわち、簡便に液晶１０５を空セル３０内に注入することができる。さらには、液晶注入装置１００ではなく、空セル３０に加熱させる手段を設けるため、空セル３０内をより効率的に加熱することができる。このため、印加する電圧を低く抑えることができ、低消費電力化することができる。
【００３４】
次に、本実施の形態にかかる液晶表示パネル１０の製造方法が用いられる液晶表示装置の製造方法について、図４を用いて説明する。図４は、液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【００３５】
まず、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２用の絶縁性基板１７、１８を用意する。第１絶縁性基板１７上に、ＩＴＯ等の発熱膜１９を略全面に成膜する（ステップＳ１）。そして、第１絶縁性基板１７の対向する２辺に沿って、発熱膜１９上に、発熱膜用電極２０を形成する。発熱膜用電極２０としては、Ａｌ等の低抵抗の導電膜を用いることができる。次に、発熱膜用電極２０が形成された領域を除いて、発熱膜１９上に絶縁膜２１を形成する。そして、絶縁膜２１上に、ＴＦＴ、画素電極２２等を形成する。これにより、ＴＦＴアレイ基板１１が形成される。
【００３６】
第２絶縁性基板１８上には、ＢＭ層、着色層をパターン形成することにより、カラーフィルタ層２３が形成される。そして、カラーフィルタ層２３上の略全面に、ＩＴＯ等の対向電極２４を形成する。これにより、対向基板１２が形成される。
【００３７】
次に、空セル３０を形成する。まず、それぞれの基板上に、所定の方向に配向処理された配向膜２５を形成する。その後、ＴＦＴアレイ基板１１上にスペーサを散布し、シール材１４を塗布してＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２とを接着する。具体的には、シール材１４によって、ＴＦＴアレイ基板１１の絶縁膜２１と、対向基板１２の第２絶縁性基板１８とを接着する。このように、対向する一対の基板を、一部に液晶注入口１５を有するシール材１４によって貼り合せることにより、空セル３０が形成される。
【００３８】
そして、真空チャンバ１０１内に空セル３０を配置する。また、真空チャンバ１０１内に、液晶１０５を貯留した液晶ボート１０４を、空セル３０の液晶注入口１５と液晶１０５とが対向するように配置する。このとき、空セル３０の液晶注入口１５と、液晶１０５とは接触させない。
【００３９】
そして、真空チャンバ１０１内を真空排気し減圧状態とする。これにより、空セル３０内及び液晶１０５も脱気される。そして、発熱膜用電極２０に外部から電圧を印加する。従って、発熱膜１９の両端に電圧が印加され、発熱膜１９に電流が流れる。これにより、発熱膜１９が加熱され、空セル３０内も加熱される。また、発熱膜１９は、第１絶縁性基板１７の略全面に形成されているため、１つの空セル３０において温度のバラツキがなく、均一に加熱される（ステップＳ２）。
【００４０】
その後、アーム１０３を移動させ、空セル３０の液晶注入口１５と液晶１０５とを接触させる。そして、Ｎ２導入バルブからＮ２ガスを導入して、大気圧に戻す。そして、この空セル３０に液晶注入口１５から液晶１０５を注入する（ステップＳ３）。上記のように、空セル３０内は加熱されているため、空セル３０内に注入した液晶１０５も加熱される。このため、液晶１０５の粘度が低下し、空セル３０内に液晶１０５を注入する速度を早くすることができる。このように、液晶の進行速度を速めることで、注入時間を短縮することができるため、効率がよく生産性が向上する。また、上記のように、空セル３０内は、均一に加熱されるため、空セル３０内に短時間に液晶１０５を充填することができる。
【００４１】
その後、液晶注入口１５に封止材１６を塗布して、封止材１６を硬化させることにより空セル３０内に液晶１０５を封止する（ステップＳ４）。これにより、液晶セルが形成される。そして、それぞれの液晶セルの外側に偏光板２６などの光学フィルムを貼り付けて（ステップＳ５）、液晶表示パネル１０が完成する。そして、駆動回路、バックライトユニットなどを実装する（ステップＳ６）ことにより、液晶表示装置が完成する。
【００４２】
本実施の形態にかかる液晶表示パネル１０の製造方法によれば、一対の発熱膜用電極２０を外部と接続することにより、発熱膜１９に電圧を印加することができる。これにより、発熱膜１９が加熱され、上記のように、液晶１０５の注入時間を短縮することができる。また、液晶表示パネル１０の完成後は、発熱膜１９をヒータとして利用することができる。すなわち、発熱膜用電極２０に電圧を印加して、発熱膜１９に電流を流す。これにより、発熱膜１９が発熱し、発熱膜１９によって液晶が加熱される。そして、液晶の応答速度が改善し、低温時の起動時間を短縮することができる。このように、発熱膜１９をヒータとして利用することにより、別途ヒータを形成する工程が不要となる。すなわち、製造工程を増やすことなく、ヒータを設けることができ、生産性が向上し、製造コストも低減する。
【００４３】
また、第１絶縁性基板１７上に形成される絶縁膜２１等の厚さは数ｎｍ又は数μｍ程度であるのに対して、第１絶縁性基板１７の厚さは０．１〜０．５ｍｍである。このため、発熱膜１９を第１絶縁性基板１７の外側（液晶層１３と反対側）に形成してもよいが、本実施の形態のように、第１絶縁性基板１７の内側に形成することが好ましい。これにより、第１絶縁性基板１７を介在させることなく、セル内を加熱することができ、より効果的である。また、ＴＦＴアレイ基板１１側ではなく、対向基板１２側に発熱膜１９を形成してもよい。対向基板１２に形成する場合は、例えば第２絶縁性基板１８上の略全面に発熱膜１９を形成し、その後カラーフィルタ層２３、対向電極２４を形成するようにする。またさらには、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２の両方に発熱膜１９を形成してもよい。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１１及び対向基板１２のうち、少なくともいずれか一方に発熱膜１９が形成されていればよい。
【００４４】
また、本実施の形態のように、対向電極２４が略全面に形成されている場合、対向電極２４に発熱膜１９としての機能を持たせてもよい。すなわち、対向電極２４によって、セル内を加熱してもよい。これにより、空セル３０をより効果的に加熱することができる。また、発熱膜１９を別途形成する必要がなく簡便である。本実施の形態では、透過型の液晶表示パネル１０を例に挙げて説明したが、例えば反射型の液晶表示パネル１０であってもよい。反射型の液晶表示パネル１０の場合、発熱膜１９としては、透明導電膜のように、透過性を有する必要はなく、例えば銅箔を用いてもよい。
【００４５】
また、上記の方法に限らず、真空で液晶を注入する他の方法、例えばディスペンサ方式を用いた場合でも、本実施の形態のように発熱膜１９を用いることによって液晶１０５の注入時間を短縮することが可能である。なお、上述の実施の形態では、単一の空セル３０に対して、液晶を注入する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、複数の空セル３０をキャリア１０２によって固定・保持し、同時に液晶１０５を注入しても良い。これにより、さらに生産性が向上する。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、液晶１０５の注入速度が非常に遅いＶＡ（Vertical Alignment；Vertically Aligned）方式の液晶表示装置の製造過程においても、液晶１０５の注入時間を短縮することができる。ＶＡ方式には、負の誘電率異方性（Δε＜０）を持つ液晶組成物が用いられる。従って、電圧が印加されていないとき、液晶分子は基板面に対して垂直に配向している。また、ＶＡ方式の場合、液晶分子を基板に対して垂直に配列するために、垂直配向膜を使用する。垂直配向膜は、垂直配向制御を行うため、配向膜の側鎖が垂直方向に立設した状態で形成される。
【００４７】
このため、電圧無印加時には、図５に示されるように、垂直配向膜３の側鎖２と液晶分子１との間に立体障害が生じると考えられる。図５は、垂直配向膜３と液晶分子１との関係を示す概念図である。このように、垂直配向膜３の垂直方向に延びた側鎖２と、無印加時に垂直方向に配向する液晶分子１とが互いに接触し、液晶注入の妨害になり、液晶注入に時間がかかると考えられる。
【００４８】
例えば、平面積９８３．８４ｍｍ２の液晶表示パネル１０（パネルＡとする）の場合、無印加時に水平方向に配向するＴＮ型では、液晶の注入時間が９分となった。一方、無印加時に垂直方向に配向するＶＡ型では、液晶の注入時間が８５分となり、ＴＮ型と比較して約１０倍の時間を要した。また、平面積５１９３．７６ｍｍ２の液晶表示パネル１０（パネルＢとする）の場合、ＴＮ型では、液晶の注入時間が３０分となった。一方、ＶＡ型では、液晶の注入時間が３００分となり、ＴＮ型と比較して約１０倍の時間を要した。なお、上記に示す例では、パネルＡ及びパネルＢに従来の液晶の注入方法によって液晶を注入した。すなわち、空セル３０を加熱せずに、液晶１０５を注入した。このように、ＶＡ型は、液晶注入に非常に時間がかかる。
【００４９】
そこで、本実施の形態のように、空セル３０内を加熱しながら、液晶１０５を注入することが好ましい。本実施の形態のように液晶１０５を注入した結果、ＶＡ型のパネルＡの場合、発熱膜１９上の発熱膜用電極２０間に１６Ｖの電圧を印加し、４Ａの電流を流して空セル３０を加熱したところ、液晶の注入時間が４０分となった。また、ＶＡ型のパネルＢの場合、液晶の注入時間が１４０分となった。すなわち、いずれの液晶表示パネル１０においても、液晶の注入時間を約半分に短縮することができた。以上の結果を表１にまとめる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
また、空セル３０内を加熱することに加えて、空セル３０の基板間に電圧を印加して液晶１０５を注入してもよい。これにより、液晶分子１が傾き、液晶分子１と垂直配向膜３との立体障害が低減し、さらに液晶の注入時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態にかかる液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態にかかるＴＦＴアレイ基板の構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態にかかる液晶注入装置の構成の一例を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【図５】垂直配向膜と液晶分子との関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 液晶分子、２ 側鎖、３ 垂直配向膜、１０ 液晶表示パネル、
１１ ＴＦＴアレイ基板、１２ 対向基板、１３ 液晶層、１４ シール材、
１５ 液晶注入口、１６ 封止材、１７ 第１絶縁性基板、
１８ 第２絶縁性基板、１９ 発熱膜、２０ 発熱膜用電極、２１ 絶縁膜、
２２ 画素電極、２３ カラーフィルタ層、２４ 対向電極、２５ 配向膜、
２６ 偏光板、３０ 空セル、１００ 液晶注入装置、１０１ 真空チャンバ、
１０２ キャリア、１０３ アーム、１０４ 液晶ボート、１０５ 液晶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の絶縁性基板を有する空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、
前記空セルの少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜を形成しておく工程と、
前記発熱膜に電圧を印加し、前記空セルを加熱する工程と、
加熱された前記空セルに液晶を注入する工程とを有する液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記発熱膜が前記空セルの内側になるように、前記絶縁性基板に形成されている請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記発熱膜が表示領域全体に設けられた透明導電膜である請求項１又は２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記発熱膜を液晶の粘度を低下させるためのヒータとして用いる請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１】
一対の絶縁性基板を有する空セルに液晶を注入して液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法であって、
前記空セルの少なくとも一方の絶縁性基板に発熱膜を形成しておく工程と、
前記発熱膜に電圧を印加し、前記空セルを加熱する工程と、
加熱された前記空セルに液晶を注入する工程とを有する液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記発熱膜が前記空セルの内側になるように、前記絶縁性基板に形成されている請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記発熱膜が表示領域全体に設けられた透明導電膜である請求項１又は２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記発熱膜を液晶の粘度を低下させるためのヒータとして用いる請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２７５８６６（Ｐ２００８−２７５８６６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１８８５９（Ｐ２００７−１１８８５９）
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００１６７７８３）広島オプト株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００１６７７８３）広島オプト株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
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