JP2005099465A - 紫外線照射装置および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線硬化剤の硬化の為に照射するＵＶ光の波長を制御して、電気光学装置の表示むらを防止する。
【解決手段】 電気光学装置を液晶表示パネルとして説明する。構成部品に塗布された紫外線硬化剤に紫外線光を照射する紫外線照射装置４０は、紫外線光源４２と、所定の波長以下の紫外線光を遮断するフィルタ４４とを備える。このフィルタにより、低波長の紫外線光が低減され、液晶などの電気光学物質に照射されることに起因するパネルの特性劣化その他の悪影響を防止することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶表示装置などの電気光学装置の製造方法に関し、特に液晶などの電気光学物質の封止などに用いられる紫外線硬化剤に対する紫外線照射方法に関する。

一般に、液晶表示装置の製造工程では、まず未硬化のシール材を介して２枚の基板を貼り合わせた後、所定圧力で加圧して基板間を相互に圧着する。次に、加熱などの処理を行うことによりシール材を硬化させ、液晶表示装置のセル構造を形成する。上記シール材には液晶注入口を構成する開口部が設けられており、この開口部から上記セル構造内に液晶を注入し、その後液晶表示装置を封止する。封止工程では、液晶注入口に紫外線硬化剤を塗布し、そこに紫外線光（以下、「ＵＶ光」とも呼ぶ）を照射して硬化剤を硬化させ、注入口を封止する。なお、液晶表示装置の圧着、封止方法などが特許文献１及び２に記載されている。

液晶注入口に塗布された紫外線硬化剤には、それを硬化するために適切な波長帯が存在する。よって、紫外線硬化剤を硬化させる目的では、それ以外の波長帯のＵＶ光を照射する必要はない。また、特に比較的波長の低いＵＶ光はエネルギーが大きく、セル内の液晶の比抵抗を低下させたり、配向膜表面の状態が変化してプレチルト角が変化してしまうなど、液晶表示装置に悪影響を及ぼすことがある。

特開２００３−２９２７３号公報 特開２００３−２９２７４号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電気光学装置の製造工程において、紫外線硬化剤の硬化のために照射するＵＶ光の波長を制御して、ＵＶ照射が電気光学装置に悪影響を及ぼすことを防止することを課題とする。

本発明の１つの観点では、電気光学装置の構成部品に塗布された紫外線硬化剤に紫外線光を照射する紫外線照射装置は、紫外線光を出射する光源と、所定の波長より低い波長の紫外線光を遮断するフィルタと、を備える。

上記の電気光学装置は例えば液晶表示装置とすることができ、装置の構成部品を固着などするために紫外線硬化剤が用いられる。紫外線硬化剤に紫外線光を照射する紫外線照射装置は、光源から出射された紫外線光のうち、所定の波長より低い波長の紫外線光を遮断して、装置上に塗布された紫外線硬化剤に照射する。これにより、低波長の紫外線光が液晶などの電気光学物質に照射されることに起因する装置の特性劣化その他の悪影響を防止することができる。

上記の紫外線照射装置は、前記電気光学装置の注入口に塗布された紫外線硬化剤に紫外線光を照射する場合、又は、前記電気光学装置の基板にシール材を接着する紫外線硬化剤に紫外線光を照射する場合に使用することができる。

上記の紫外線照射装置の一態様では、前記所定の波長は、前記紫外線硬化剤を硬化させる紫外線の波長とすることが好ましい。これにより、硬化剤を確実に硬化させるとともに、低波長の紫外線による悪影響を排除することができる。好適な例では、前記所定の波長は３００ｎｍ程度である。

本発明の他の観点では、電気光学装置の製造方法は、電気光学物質を注入した電気光学装置の注入口に紫外線硬化材を塗布する工程と、前記紫外線硬化剤に対して、所定の波長以上の紫外線光を照射して前記注入口を封止する工程と、を有する。

また、本発明のさらに他の観点では、電気光学装置の製造方法は、電気光学装置の基板とシール材との間に紫外線硬化剤を塗布する工程と、前記紫外線硬化剤に対して、所定の波長以上の紫外線光を照射して前記シール材を前記基板に固着する工程と、を有する。

上記の電気光学装置の製造方法によれば、光源から出射された紫外線光のうち、所定の波長以下の紫外線光を遮断して電気光学装置の注入口、又は、基板とシール材の間に塗布などされた紫外線硬化材に照射する。これにより、低波長の紫外線光が液晶などの電気光学物質に照射されることに起因する電気光学装置の特性劣化その他の悪影響を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では電気光学装置の一例として液晶表示装置を例に挙げて説明する。

図１に一般的な液晶表示パネルの概略構成を示す。図１（ａ）は液晶表示パネル１０の平面図であり、図１（ｂ）はそのＸ−Ｘ’における断面図である。図示のように、液晶表示パネル１０は、ガラスなどの一対の基板１及び２を、シール材３を介して貼り合わせて構成される。これにより、２枚の基板間にセル４が形成され、そのセル４内に液晶が封入される。液晶表示パネル１０の１辺には、シール材３が形成されていない開口が形成されており、これが液晶の注入口７となる。

下側基板２は、その４辺のうちのいずれか１辺方向において上側基板１より広い領域（張り出し領域などと呼ばれる）を有し、そこにドライバＩＣなどが配置される。なお、図１においては、ドライバＩＣが配置される位置５のみを破線にて示している。

図２に、複数の液晶表示パネル１０が形成されたマザーボード２０の平面図を示す。マザーボード２０は、液晶表示パネル１０の複数個に対応するサイズを有する２枚の大判ガラス基板（マザーガラス）を、その間に液晶表示パネル１０の個数分のシール材３を挟んで貼り合わせることにより構成される。図２の例では、１枚のマザーボード２０から縦横４個（計１６個）の液晶表示パネル１０が切り出される。

マザーボード２０は、まず図２における分断線５０に沿って図中の横方向に分断され、横方向に４個の液晶表示パネル１０が形成された短冊パネル１５が作製される。これにより、各短冊パネル１５の１辺（図２の例では、上辺）には、各液晶表示パネル１０の注入口７が露出する。この短冊パネル１５の状態で、各液晶表示パネル１０のセル内に液晶が注入され、次に各注入口７が紫外線硬化剤により封止された後、図２に示す縦方向の分断線５２に沿って短冊パネル１５が分断される。これにより、セル内に液晶が封入された個々の液晶表示パネル１０が得られる。なお、本発明は、上記の工程のうち、液晶表示パネル１０の各注入口７を紫外線硬化剤により封止する際の紫外線照射方法に特徴を有する。

図３に、短冊パネル１５に対する封止工程を示す。まず、短冊パネル１５を加圧治具３０にセットする（工程Ｓ１）。加圧治具３０は破線で示す溝３１を備えており、短冊パネル１５はこの溝３１に縦方向に挿入される。挿入された状態では、短冊パネル１５の注入口７を含む上方部分のみが加圧治具１５の外部に位置し、短冊パネル１５を構成する各液晶表示パネル１０のセルの大半の領域は加圧治具３０内に収容される。

次に、加圧治具３０を両側面から圧力Ｐで加圧する（工程Ｓ２）。これにより、セル内に注入された余分な量の液晶が注入口７から排出され、セル厚が適正な値に調整される。次に、加圧工程にて注入口７から排出された余分な液晶の拭き取り工程が行われる（工程Ｓ３）。これは、例えばコットンなどの拭き取り具を短冊パネル１５の注入口７に沿って移動させることにより行われる。

次に、注入口７を封止するためのＵＶ硬化剤が塗布される（工程Ｓ４）。これは、例えばＵＶ硬化剤槽３５内に入ったＵＶ硬化剤３７をディスペンサ３６などで各注入口７に塗布することにより行われる。

次に、ＵＶ硬化剤３７にＵＶ照射を行い、ＵＶ硬化剤３７を硬化させる（工程Ｓ５）。具体的には、ＵＶ硬化剤の塗布が終わると、加圧治具３０をＵＶ照射装置４０の下方へ移動させ、各注入口７に塗布されたＵＶ硬化剤３７にＵＶ照射を行う。

ＵＶ照射装置４０は、図示のように、ＵＶ光源４２と、フィルタ４４と、シャッター４６とを備える。ＵＶ光源４２としては、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの紫外線ランプを用いることができる。

フィルタ４４は、ＵＶ光源４２から出射されるＵＶ光のうち、ＵＶ硬化剤３７の硬化に寄与しない低波長のＵＶ光を遮断する役割を有する。図４に、高圧水銀ランプの発光スペクトル例を示す。図示のように、本例の高圧水銀ランプでは、３５０〜４５０ｎｍの範囲に強度のピークが存在する。ＵＶ硬化樹脂３７の硬化に有効なＵＶ波長は、ＵＶ硬化剤の種類などにもよるが、通常は３００ｎｍ以上である。よって、３００ｎｍ以下の波長のＵＶ光はＵＶ硬化剤の硬化にほとんど寄与せず、むしろ、液晶の比抵抗の低下、配向膜の表面状態の改変など、液晶表示パネルに悪影響を及ぼすことが多い。そこで、フィルタ４４により、ＵＶ硬化樹脂の硬化に寄与する波長よりも低波長帯、具体的には３００ｎｍよち低い波長帯のＵＶ光をフィルタ４４により遮断する。これにより、注入口の封止工程で行われるＵＶ照射により起こりうる悪影響を防止することができる。

シャッター４６は、加圧治具３０に収容された短冊パネル１５がＵＶ照射装置４０の下方に配置されたときに開き、フィルタ４４を通過したＵＶ光が短冊パネル１５の各注入口７に照射されるようにする。

こうして、ＵＶ照射により注入口の封止が完了すると、図２に示した分断線５２に従って短冊パネル１５が分断され、個々の液晶表示パネル１０が得られる。

図５に、ＵＶ照射装置４０内にフィルタ４４を設けた場合と設けない場合において製造された液晶表示パネルの点灯検査結果を示す。ＵＶ照射量、加圧の圧力などの条件は同一とした。フィルタ４４を設けた場合には液晶表示パネルにＵＶムラが生じなかったのに対し、フィルタ４４を設けなかった場合には全サンプルにＵＶムラが生じた。なお、ＵＶムラとは、液晶表示パネル１０の注入口付近の表示領域に発生する表示ムラであり、ＵＶ照射に起因すると考えられる。

以上のように、ＵＶ硬化剤に対して照射するＵＶ光のうち、ＵＶ硬化剤の硬化に寄与しない低波長帯のＵＶ光を遮断することにより、ＵＶ照射による液晶表示パネルの劣化を防止することができる。

なお、上記の説明では、低波長帯を制限したＵＶ光照射をＵＶ硬化剤による液晶注入口の封止に適用した例を示したが、本発明の適用はこれに限られるものではない。例えば、一対のガラス基板間にシール材を圧着してセル構造を形成する際にも適用することができる。即ち、ガラス基板に対するシール材の圧着には、熱硬化性の接着剤の他、熱及び紫外線硬化性の接着剤を使用する場合があり、その場合のＵＶ照射にも本発明を適用することができる。

液晶表示パネルの構造を模式的に示す平面図及びその断面図である。 複数の液晶表示パネルを含むマザーボードの例を示す。 液晶表示パネルの注入口の封止工程を説明する図である。 ＵＶ光源の例である高圧水銀ランプの発光スペクトル例である。 低波長のＵＶ光を遮断するフィルタを使用した試験結果を示す。

符号の説明

１、２ 基板、 ３ シール材、 ４ セル、１０ 液晶表示パネル、 ２０ マザーボード、 １５ 短冊パネル、 ３０ 加圧治具、３６ ディスペンサ、 ３７ 紫外線硬化剤 ４０ 紫外線照射装置、 ４２ 紫外線光源、 ４４ フィルタ、 ４６ シャッター

Claims (7)

1. 電気光学装置の構成部品に塗布された紫外線硬化剤に紫外線光を照射する紫外線照射装置であって、紫外線光を出射する光源と、所定の波長より低い波長の紫外線光を遮断するフィルタと、を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記紫外線照射装置は、前記電気光学装置の注入口に塗布された紫外線硬化剤に紫外線光を照射することを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 前記紫外線照射装置は、前記電気光学装置の基板にシール材を接着する紫外線硬化剤に紫外線光を照射することを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
4. 前記所定の波長は、前記紫外線硬化剤を硬化させる紫外線の波長であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置の封止装置。
5. 前記所定の波長は３００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置の封止装置。
6. 電気光学物質を注入した電気光学装置の注入口に紫外線硬化材を塗布する工程と、
   前記紫外線硬化剤に対して、所定の波長以上の紫外線光を照射して前記注入口を封止する工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
7. 電気光学装置の基板とシール材との間に紫外線硬化剤を塗布する工程と、
   前記紫外線硬化剤に対して、所定の波長以上の紫外線光を照射して前記シール材を前記基板に固着する工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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