JP2005148114A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶注入後に液晶セルやマガジンを洗浄しなくても済む液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の液晶セル２が一列に並べて連結されるとともに、その並び方向で隣り合う液晶セル２の連結部分に液晶注入用の連通部３がシールパターン４によって形成され、かつ、並び方向の一端に配置された所定の液晶セル２と隣接する位置にダミー部５が設けられるとともに、このダミー部５の隅部に所定の液晶セル２に連通する状態で液晶注入口６が形成された短冊状のセルユニット１を作製し、所定の液晶セル２が下側となるようにセルユニット１を傾斜させた状態でダミー部５の液晶注入口６を液晶槽１０に浸漬させることにより、複数の液晶セル２に液晶を注入する。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に、液晶注入工程を含む液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置を製造する場合、作業効率を上げて製造コストを低減するために、大型基板を用いて複数の液晶表示装置を同時進行的に製造する、いわゆる多面取り法が用いられている。多面取り法では、先ず、最終製品となる液晶表示装置よりも十分に大きな２枚のガラス基板を用意する。

一方のガラス基板上には、複数の画素領域を区画して、各々の画素領域に画素電極を形成する。そして、各々の画素電極の外周部を取り囲むようにシール剤でシールパターンを形成する。シールパターンは、例えばスクリーン印刷法、ディスペンス法等によりガラス基板上にシール剤を塗布することにより形成される。シールパターンは、略長方形の４辺に沿う帯状に形成され、通常は４辺のうち１辺の中間部に液晶注入口が設けられる。

他方のガラス基板には、共通電極が形成される。共通電極は、例えば銀ペーストなどの導電材料をスクリーン印刷法、ディスペンス法等によってガラス基板上に塗布することにより形成される。また、２枚のガラス基板は、基板間にスペーサを介在させた状態でシール剤により貼り合わせられる。このとき、シールパターンを形成しているシール剤は、熱処理または紫外線照射により硬化処理される。以上の工程により、２枚のガラス基板とシールパターンで区画された複数の液晶セルが形成される。

その後、２枚のガラス基板の外表面に、それぞれスクライビング装置を用いてスクライブラインを形成する。そして、スクライブラインに沿って複数の液晶セルを短冊状に切り出す。このとき、各々の液晶セルの液晶注入口が一直線上に並ぶように切断する。

続いて、図６（Ａ）に示すように、短冊状に切り出したセルユニット５１をマガジン５２にセットした状態で、各々の液晶セル５３の液晶注入口５４を液晶槽（不図示）に浸漬させることにより、各々の液晶セル５３に液晶を注入する。液晶の注入方法としては、真空注入法を用いることができる。

真空注入法は、真空チャンバ内に液晶槽を設置し、所定の真空度に減圧された真空チャンバ内で液晶セル５３の液晶注入口５４を液晶槽に浸漬させた後、真空チャンバ内を大気圧に戻すことにより、液晶注入口５４から液晶セル５３内へと液晶を注入する方法である。液晶注入工程を含む液晶表示装置の製造方法に関しては、下記特許文献１〜６に記載された技術が知られている。

液晶セル５３に液晶を注入した後は、液晶注入口５４の周囲に付着している余分な液晶をふき取った後、液晶注入口５４を封止材により封止する。封止材としては、紫外線硬化型の樹脂系接着剤又は熱硬化型の樹脂系接着剤を用いることができる。次いで、セルユニット５１を構成する複数の液晶セル５３を個片に分割（切断）する。以上の工程により、液晶が充填、封入された液晶セルが得られる。

特開平６−１８０４４５７号公報 特開平７−７２４３９号公報 特開平９−２５８２４０号公報 特開２０００−３４７２０２号公報 特開２００１−３５０１４９号公報 特開２００２ー４０４４８号公報

しかしながら、従来の液晶表示装置の製造方法においては、短冊状に切り出したセルユニット５１をマガジン５２にセットした状態で、各々の液晶セル５３の液晶注入口５４を液晶槽に浸漬させて液晶を注入するため、液晶注入口５４が開口する液晶セル５３の端面部（四角で囲った部分）５５やマガジン５２の端面部（Ｌ字形に囲った部分）５６に液晶が付着することになる。そのため、液晶注入後に、液晶セル５３やマガジン５２を洗浄する必要があった。また、液晶注入口５４を液晶槽に浸漬させたときに、図６（Ｂ）に示すように、液晶セル５３の画素領域を取り囲むシールパターン５７の外側にも毛細管現象によって液晶５８が浸透する。そのため、液晶が無駄に消費されて使用効率が悪かった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その主たる目的は、液晶注入後に液晶セルやマガジンを洗浄しなくても済む液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、複数の液晶セルが一列に並べて連結されるとともに、その並び方向で隣り合う液晶セルの連結部分に液晶注入用の連通部がシールパターンによって形成され、かつ、並び方向の一端に配置された所定の液晶セルと隣接する位置にダミー部が設けられるとともに、このダミー部の隅部に所定の液晶セルに連通する状態で液晶注入口が形成された短冊状のセルユニットを作製し、所定の液晶セルが下側となるようにセルユニットを傾斜させた状態でダミー部の液晶注入口を液晶槽に浸漬させることにより、複数の液晶セルに液晶を注入するものである。

本発明に係る液晶表示装置の製造方法においては、所定の液晶セルが下側となるようにセルユニットを傾斜させた状態でダミー部の液晶注入口を液晶槽に浸漬させることにより、液晶注入口から所定の液晶セルへと液晶が注入され、さらに所定の液晶セルから連通部を通して他の液晶セルに順に液晶が注入される。

本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、液晶セルやマガジンに液晶を付着させることなく、セルユニット内の全ての液晶セルに液晶を注入することができる。これにより、液晶注入後に液晶セルやマガジンを洗浄する必要がなくなるため、製造工数を低減することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明は液晶表示装置の製造方法として、特に、液晶セルに液晶を注入する方法に特徴を有するものである。液晶セルに液晶を注入するにあたっては、先ず、図１に示すような短冊状のセルユニット１を作製（用意）する。このセルユニット１は、例えば、１つの液晶セルサイズよりも十分に大きな２枚のガラス基板をシール剤で貼り合わせた後、この貼り合わせ基板を短冊状に切り出すことにより得られるものである。各々のガラス基板には、画像表示のための電極（画素電極、共通電極等）やカラーフィルタなどが形成される。

セルユニット１は、複数の液晶セル２を一列に並べて連結したもので、その並び方向（図１の横方向）で隣り合う液晶セル２の連結部分には、それぞれ液晶注入用の連通部３がシールパターン４によって形成されている。この連通部３の存在により、シールパターン４で囲まれた液晶セル２内の空間が上記並び方向で相互に連通した状態となっている。

シールパターン４は、一方のガラス基板の貼り合わせ対象面にスクリーン印刷法、ディスペンス法などでシール剤を塗布することにより形成されるものである。このシール剤からなるシールパターン４は、各々の液晶セル２内において、画素電極の外周部を取り囲むように形成されている。

また、セルユニット１を構成する複数の液晶セル２のうち、その並び方向の一方の端部に配置された液晶セル（以下、所定の液晶セル）２の近傍には、これに隣接する状態でダミー部５が設けられている。ダミー部５は、２枚のガラス基板を貼り合わせたときに、所定の液晶セル２の外側に設けられるもので、液晶セル２の並び方向（セルユニット１の長手ほうこう）の最端部に配置されている。また、ダミー部５は長方形をなすもので、４つの隅部（コーナー部）のうち、所定の液晶セル２から離間した１つの隅部（コーナー部）に液晶注入口６が形成されている。

液晶注入口６は、上述したダミー部５の隅部に開口し、かつ所定の液晶セル（液晶が注入されていない空状態のセル）２内の空間に連通する状態で、上記シールパターン４により形成されている。また、ダミー部５には、所定の液晶セル２との連通部から上記並び方向と直角方向にシールパターン４を延在し、かつ液晶注入口６以外の部分にシール剤を充填した状態で、バリア部７が形成されている。このバリア部７は、シールパターン４の外側領域への液晶の浸透を阻止するために形成されたものである。

以上のような構成のセルユニット１を用意したら、これを図２に示すマガジン８にセット（装着）する。マガジン８には複数のセルユニット１をまとめてセットできるようになっている。マガジン８は、これにセルユニット１をセットしたときに、液晶注入口６に対応する部分を開放するように、一部８Ａを切り欠いた構造となっている。また、マガジン８の内部には、セルユニット１を固定状態に支持するための複数の支持部９が突状に設けられている。セルユニット１は、図３に示すように、マガジン８の内部で外周の３箇所を支持部９に支持された状態で収容される。このとき、セルユニット１の最端部に設けられた液晶注入口６は、マガジン８の一端側に設けられた切欠部分で外部に露出した状態に配置される。

一方、液晶が溜められる液晶槽は、図４（Ａ）に示すように、全体的に四角いブロック形状をなす槽構造となっている。この液晶槽１０の上面には複数の取り込み口１１が形成されている。各々の取り込み口１１は、液晶が溜められる液晶貯留部につながる開口であって、その開口形状は幅狭のスリット形状となっている。取り込み口１１のスリット幅は、セルユニット１の厚み寸法よりも若干大きく設定されている。また、各々の取り込み口１１は、液晶槽１０の上面でスリット幅方向に一列に並んだ状態で形成されている。取り込み口１１の並び間隔は、マガジン８にセットされる複数のセルユニット１の並び間隔に対応している。また、図４（Ｂ）に示すように、液晶槽１０の液晶貯留部１２の側断面形状はＶ字形（逆三角形）となっている。

このような構成の液晶槽１０を用いて液晶の注入を行う場合は、図５に示すように、液晶槽１０を水平に保持するとともに、マガジン８にセットされた複数のセルユニット１を、当該マガジン８と一緒に水平面に対して斜めに傾斜させる。このとき、所定の液晶セル２が下側となるようにセルユニット１を傾斜させることにより、ダミー部５の液晶注入口６をセルユニット１の最下部で下向きに開口させる。そして、この状態からマガジン８と液晶槽１０を垂直方向で相対的に接近させることにより、マガジン８の切欠部分で開放されたセルユニット１の端部（ダミー部５）を液晶槽１０の取り込み口１１に挿入し、液晶注入口６を液晶槽１０の液晶貯留部１２内で液晶中に浸漬させる。この場合、液晶の注入は、前述した真空注入法にしたがって行う。

これにより、マガジン８にセットされた複数のセルユニット１の一端部が、それぞれに対応する液晶槽１０の取り込み口１１からほぼ同時に液晶貯留部１２へと取り込まれて液晶中に浸漬される。また、各々のセルユニット１では、液晶注入口６から所定の液晶セル２へと液晶が注入され、さらに所定の液晶セル２から連通部３を通して他の液晶セル２に順に液晶が注入される。このとき、各々のセルユニット１の最端部で液晶注入口６が設けられているダミー部５だけを液晶槽１０に浸漬させることにより、液晶セル２やマガジン８に液晶１３を付着させることなく、セルユニット１内の全ての液晶セル２に液晶を注入することができる。

また、セルユニット１全体を傾斜させて、その最端部（下端部）のダミー部５の隅部を液晶槽１０に浸漬させるため、液晶槽１０に浸漬するセル面積を小さくし、液晶の付着量を最少量に抑えることができる。また、液晶セル２の並び方向に沿って一直線上に連通部３が配置されているため、セルユニット１内の各液晶セル２に対して液晶が直線的に連続注入される。その結果、液晶セル２やマガジン８を液晶で汚すことなく、各々の液晶セル２に効率良く液晶を注入することができる。また、液晶注入後に液晶セル２やマガジン８を洗浄する必要もなくなる。

さらに、ダミー部５にバリア部７を設けたことにより、ダミー部５を液晶槽１０に浸漬させたときに、シールパターン４の外側領域への液晶の浸透がバリア部７で確実に阻止される。そのため、液晶の無駄な消費を抑えて使用効率を向上させることができる。

また、液晶槽１０の構成として、液晶貯留部１２の上端で開口する取り込み口１１の開口形状をスリット形状としているため、この取り込み口１から液晶貯留部１２に液晶１３を投入したときに、より少ない投入量をもって液晶貯留部１２の底部から液面までの高さを稼ぐことができる。したがって、液晶貯留槽１２への液晶１３の投入量を少なく抑えることができる。

さらに、液晶貯留部１２の側断面形状をＶ字形としているため、液晶貯留部１２に溜めた液晶１３の液面から上側の部分を広く開口（拡開）させることができる。したがって、液晶注入口６を液晶槽１０に浸漬させたときに、液晶セル２やマガジン８が液晶槽１０や液晶１３に接触することを容易に回避することができる。

また、複数の液晶セル２を短冊状に連結させたセルユニット１に液晶注入口６を１つだけ設け、この液晶注入口６から複数の液晶セル２に順に液晶１３を注入するようにしたので、液晶セルに１つずつ液晶注入口を設けて液晶を注入する場合に比較して、１つの液晶セル２につき液晶注入口６付近に付着して無駄になる液晶の量を低減することができる。その結果、液晶の有効使用率を向上させ、洗浄等の２次処理排除における効率向上を図ることができる。

このようにして液晶セル２に液晶を注入した後は、マガジン８と液晶槽１０を垂直方向で相対的に離反させた後、マガジン８からセルユニット１を取り外す。次いで、セルユニット１を構成する複数の液晶セル２を個片に分割（切断）した後、液晶注入用に形成してある連通部３の開口を封止材で封止する。以上の工程により、液晶が充填、封入された液晶セルが得られる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法で採用したセルユニットの構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法で採用したマガジンの構成を示す概略図である。 マガジンにセルユニットをセットした状態を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法で採用した液晶槽の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法における液晶注入時の状態を示す概略図である。 従来の課題を説明する図である。

符号の説明

１…セルユニット、２…液晶セル、３…連通部、４…シールパターン、５…ダミー部、６…液晶注入口、７…バリア部、８…マガジン、１０…液晶槽、１１…取り込み口、１２…液晶貯留部

Claims (6)

1. 複数の液晶セルが一列に並べて連結されるとともに、その並び方向で隣り合う液晶セルの連結部分に液晶注入用の連通部がシールパターンによって形成され、かつ、前記並び方向の一端に配置された所定の液晶セルと隣接する位置にダミー部が設けられるとともに、前記ダミー部の隅部に前記所定の液晶セルに連通する状態で液晶注入口が形成された短冊状のセルユニットを作製し、
   前記所定の液晶セルが下側となるように前記セルユニットを傾斜させた状態で前記ダミー部の前記液晶注入口を液晶槽に浸漬させることにより、前記複数の液晶セルに液晶を注入する
   ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記液晶注入口に対応する部分を切り欠いたマガジンに前記セルユニットをセットし、前記マガジンと一緒に前記セルユニットを傾斜させて前記ダミー部の前記液晶注入口を前記液晶槽に浸漬させる
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記セルユニットの作製段階で、前記シールパターンの外側領域への液晶の浸透を阻止するバリア部を形成する
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記液晶槽の液晶貯留部の開口形状をスリット形状とする
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記液晶槽の液晶貯留部の側断面形状をＶ字形とする
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 前記セルユニットに前記液晶注入口を１つだけ設け、前記液晶注入口から前記複数の液晶セルに順に液晶を注入する
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
   

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