JP2006030933A

JP2006030933A - 液晶表示セル基板の基板面シール方法及び紫外線照射装置

Info

Publication number: JP2006030933A
Application number: JP2004265527A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shiobara; 利夫塩原; Tsutomu Kashiwagi; 努柏木
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-02-02
Also published as: TW200613862A; KR20060049399A; TWI364605B

Abstract

【課題】紫外線照射による液晶への悪影響を排除し、かつ製造コストを大幅に低減させることができる液晶表示セル基板の基板面シール方法及び紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】一対の液晶表示セル基板間に液晶表示部が形成されると共に、これらセル基板間がシール体にてシールされた液晶パネルを製造するに際し、紫外線硬化型面シール材組成物を上記セル基板間の所定シール位置に介在させると共に、このシール材組成物の未硬化シール体の上方に紫外線発光ダイオードを配置して、上記未硬化シール体のみを紫外線照射することにより未硬化シール体を硬化することを特徴とする液晶表示セル基板の基板面シール方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線発光ダイオードを用いた液晶表示セル基板の基板面シール方法及びこれに用いる紫外線照射装置に関する。

近年大型パネルの低コスト化が強く求められるようになり、ＯＤＦ（ＯｎｅＤｒｏｐＦｉｌｌ）方式による液晶表示装置の製造方法が主流となってきている。ＯＤＦ方式とは、ＴＦＴ側基板にシール材のスクリーン印刷又はディスペンサー装置による塗布を行った後、液晶をディスペンサー装置にて塗布し、ビーズ状のスペーサー剤を散布したカラーフィルター側基板あるいはホトスペーサーを形成したカラーフィルター側基板を一括で貼り合わせる方式である。

このＯＤＦ方式のシール材としては、紫外線硬化成分として（メタ）アクリレート変性エポキシ樹脂、熱硬化成分として液状エポキシ樹脂、及び潜在性硬化剤としてアミン系化合物を含有するものが幅広く用いられている。

このような紫外線硬化型シール材をＴＦＴ側基板に印刷又はディスペンサー装置による塗布を行った後、このＴＦＴ側基板とカラーフィルター側基板を一括で貼り合わせる際に、基板全面に水銀灯を用いた紫外線照射装置を用い紫外線を照射し、シール材を硬化させている。

しかし、水銀灯は硬化反応に有効な単一波長以外の短波長も同時に発生するため、液晶の種類によっては、紫外線の影響を受けて液晶の性能が低下する問題が発生していた。また、従来の水銀灯による紫外線照射装置では、紫外線照射をシール材のみに照射することが不可能なため液晶面に保護シートなどを貼り付けて照射していた。

更に、従来の紫外線照射装置では、電源を入れたら基板張り付け作業中は光源を点灯していなければならないため、特に基板サイズが大きくなってくると紫外線照射装置そのものも大きくなり、発熱の問題が生じ、この発熱を廃熱するための冷却装置が必要となる。これに伴い、排気装置やクリーンルームの給排気容量が大きくなり、ユーティリティの問題、更には電気代などのコストが大きな問題となっていた。

なお、本発明に関連する公知文献としては、下記のものがある。
特開平５−０２９５８７号公報特開２００１−１３３７９４号公報特開２００４−０３７９３７号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、紫外線硬化型面シール材組成物を用い、液晶表示セル基板を張り合わせて封止するにあたり、紫外線照射による液晶への悪影響を排除し、かつ製造コストを大幅に低減させることができる液晶表示セル基板の基板面シール方法及び紫外線照射装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、一対の液晶表示セル基板間に液晶表示部が形成されると共に、これらセル基板間がシール体にてシールされた液晶パネルを製造するに際し、紫外線硬化型面シール材組成物を上記セル基板間の所定シール位置に介在させると共に、このシール材組成物の未硬化シール体の上方に紫外線発光ダイオードを配置して、上記未硬化シール体のみを紫外線照射して未硬化シール体を硬化することにより、液晶面には紫外線を照射することなく、また照射を硬化に必要な時間のみ行うことが可能であることから紫外線による液晶への悪影響を防止でき、信頼性の高い液晶表示セルを製造できることを知見した。更には、紫外線照射時に発生する熱の影響を低減でき、発光ダイオードは消費電力も少なく長寿命であることから電力コストを大幅に削減できることを見出し、本発明をなすに至った。

即ち、本発明は、
（１）一対の液晶表示セル基板間に液晶表示部が形成されると共に、これらセル基板間がシール体にてシールされた液晶パネルを製造するに際し、紫外線硬化型面シール材組成物を上記セル基板間の所定シール位置に介在させると共に、このシール材組成物の未硬化シール体の上方に紫外線発光ダイオードを配置して、上記未硬化シール体のみを紫外線照射することにより未硬化シール体を硬化することを特徴とする液晶表示セル基板の基板面シール方法、
（２）（１）に記載のシール方法に用いる紫外線照射装置であって、静止支持体と、この支持体の下面に上記シール体の平面形状に対応した状態で、かつシール体の直上に位置するように配列された複数個の紫外線発光ダイオードと、この紫外線発光ダイオードを発光させる手段とを備えることを特徴とする紫外線照射装置、
（３）（１）に記載のシール方法に用いる紫外線照射装置であって、上記シール体の上方に上記シール体の平面形状に沿って移動可能に配置された可動支持体と、この支持体の下面に上記シール体の直上に位置するように配設された紫外線発光ダイオードと、この紫外線発光ダイオードを発光させる手段と、上記可動支持体を上記シール体の平面形状に沿って移動させる手段とを具備することを特徴とする紫外線照射装置
を提供する。

本発明によれば、紫外線発光ダイオードを紫外線源とした紫外線照射装置を用い、面シール材のみに紫外線を照射することで、液晶面をマスク保護することなく、信頼性の良好な液晶表示装置を作製することができる。また、常時紫外線発光装置を点灯する必要もなく、必要に応じて必要な波長の紫外線を照射することができることから、省エネルギーにも有効であり、電気代の大幅な削減や装置の小型化にも寄与するものである。

本発明の紫外線照射装置は、紫外線源として紫外線を発生する発光ダイオードを用いる。本発明で用いられる発光ダイオードとしては、紫外領域に発光波長を有するものであればどのようなタイプのものでも使用可能である。紫外線発光ダイオードは、非常に単一ピークの鋭い波長の紫外線を発生し、また電源点灯と同時に紫外線を発光させることが可能である。このため、紫外線照射が必要な時に、必要な時間のみ瞬時点灯させることが可能である。本発明では、３００〜４００ｎｍ、特に３６５ｎｍをピークに発光波長を有する発光ダイオードを好ましく用いることができる。

図１及び図２は、それぞれ本発明の紫外線照射装置の好ましい実施態様を示す。
図１は、セラミック等の適宜な材質により平板状等に形成され、紫外線照射される一対の液晶表示セル基板（ガラス基板、ＴＦＴ側基板及びカラーフィルター側基板）の上方に装置基体（図示せず）に固定、配設される紫外線発光ダイオード１を支持するための静止支持体２を備えた装置であり、この場合、紫外線発光ダイオード１は、図２に示されるように上記液晶表示ガラス基板４間に介在されて、これら基板４間をシールすべきシール体５の形状に応じ、これと同形状状態に、かつ上記シール体５の直上に位置するように複数個を支持体２に配列して固定したものである。なお、図示していないが、上記紫外線発光ダイオード１は、これを発光させるための電源装置と接続されている。

発光ダイオードを数多く配列する場合は、ダイオードの動作時に発生する熱を放散するため、熱伝導性の良好なセラミックスなどの支持体上に発光ダイオードを配列することが好ましい。配列する発光ダイオードの数は、液晶表示基板の大きさやシール材組成物の硬化にあわせ、適宜決めることができ、例えば５ｍｍ×５ｍｍ角パッケージの場合、単位基板長さ（ｃｍ）当たり１〜２個の発光ダイオードを配列したものを使用することができる。
なお、図１に示す例では、支持体２の形状を平板状としたが、これに制限されるものではなく、例えばシール体形状と同形状の枠体状とし、これに紫外線発光ダイオードを配設することもできる。

また、図２は、シール体５の上方にシール体の平面形状に沿って移動可能な可動支持体２’を固定したＸＹロボット３と、この支持体２’の下面にシール体５の直上に位置するように配設された紫外線発光ダイオード１を有する構造を示し、上記可動支持体（ＸＹロボット）は、これをガラス基板４の間に介在させたシール材の平面形状に沿って走査させるよう制御可能な装置（図示せず）に接続されている。この場合、生産性を上げるためには、走査する発光ダイオードの数は１個以上、特に２個以上であることが好ましく、１０個程度まで使用することができる。できるだけシール体のみに紫外線が照射されるよう、発光ダイオードのレンズ形状などを最適化し、シール体に焦点を絞り込むことが好ましい。このようにすることで液晶面に紫外線が照射されることなく、紫外線による液晶の劣化を防止することができる。

本発明の液晶表示セル基板の基板面シール方法は、図３に示すように液晶パネルを構成する一方のガラス基板４上に、シール体５及び液晶６を塗布し、他方のガラス基板を重ね合わせた後、上述した紫外線照射装置を用い、図４に示すように未硬化のシール体の上方に紫外線発光ダイオードを配置して、シール体のみを硬化させて封止する。ここで、図４において、４はガラス基板、５はシール体、６は液晶、７は発光半導体装置、８は紫外線を示す。

図１の装置を用いる場合、液晶表示セル基板を紫外線照射装置内の所定位置に設置して、一定時間紫外線照射する。紫外線照射の条件は、特に限定されるものではないが、例えば照度３０〜１００ｍＷで、照射時間１〜２０秒、発光ダイオードと基板との距離は１〜５ｍｍ程度であればよい。

また、図２に示す装置を用いてシール材上を走査照射する場合、紫外線照射装置は作業者によって位置決めされた紫外線照射部を、ＣＣＤカメラを用いてアライメントを行い、卓上ＸＹロボットによってプログラムされた任意の位置に走査し、紫外線照射を所定時間行うようにすることができる。照射時間、照射位置、走査経路や走査速度などはコンピューターによって制御することができる。カメラによる画像処理機能を持たせることにより、ワーク位置決めが多少ずれても正確な照射が可能である。

この種の機能をもった卓上ＸＹロボットとしては、例えば、武蔵エンジニアリング（株）製のＦＡＤ３００などをベースに紫外線照射が可能となるよう改造した装置を挙げることができる。

この場合の照射条件も特に限定されないが、例えば３０〜１００ｍＷの照度の発光ダイオード（ＬＥＤ）を２〜３個装着して、６０ｃｍ／分程度で移動しながら照射する。

このように、本発明の紫外線照射装置を用いることで、液晶表示基板の大型化による基板の大きさに応じて容易に大型化に対応することが可能である。

ここで、本発明に用いられる紫外線硬化型面シール材組成物としては、例えば、（Ａ）部分（メタ）アクリル化エポキシ樹脂、（Ｂ）（Ａ）成分以外のエポキシ樹脂、（Ｃ）潜在性硬化剤、（Ｄ）光重合開始剤、及び必要に応じて無機充填剤、シランカップリング剤等を含有するシール材組成物を用いることができる。

（Ａ）成分の部分（メタ）アクリル化エポキシ樹脂としては、従来から公知のものを全て用いることができる。例えば、１分子あたり２個以上のエポキシ基を有する、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂とアクリル酸及び／又はメタクリル酸とを付加反応させることにより得られるものである。なお、エポキシ環と前記アクリル酸及び／又はメタクリル酸との付加反応の結果、（Ａ）成分は(メタ)アクリロキシ基とヒドロキシ基とを含有することとなる。また、この（Ａ）成分は１種単独でも２種以上を組み合せても使用することができる。これらの中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂とアクリル酸及び／又はメタクリル酸との付加反応物を好ましく使用することができる。

（Ｂ）成分のエポキシ樹脂としては、一分子当たり２個以上のエポキシ基を持ったもので、（Ａ）成分以外のものであればよく、従来から公知のものを全て使用することができる。その具体例としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。

これらの中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が比較的低粘度であり、耐熱性や耐湿性に優れていることから好ましい。

エポキシ樹脂には、その合成過程でエピクロルヒドリンを使用することから、このエピクロルヒドリン由来の塩素が少量含まれるが、この全塩素含有量は１，５００ｐｐｍ以下、好ましくは１，０００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。また、エポキシ樹脂に同重量のイオン交換水を加えて、１００℃×２０時間の条件で抽出処理を行った後の水中塩素濃度が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。

この（Ｂ）成分の配合量は、上記（Ａ）成分１００質量部に対して、通常２０〜８０質量部、好ましくは４０〜６０質量部の範囲とするのがよい。（Ｂ）成分の配合量が多すぎると紫外線照射による硬化を行ってもシール材組成物中の硬化が不十分となり、ガラス基材に対する接着力が不十分になるという問題が生じる場合があり、一方、逆に少なすぎると紫外線照射による硬化性は良好となるが、最終的な熱硬化を行った後での硬化物特性が低下してしまうという問題が生じる場合がある。

（Ｃ）成分の潜在性硬化剤は、常温（２５℃）では固体であり、加熱硬化時（例えば８０℃以上）に液化して上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものである。
この成分としては、例えば、ジシアンジアミド、アミキュアＰＮ−２３、アミキュアＰＮ−Ｈ、アミキュアＰＮ−３１、アミキュアＰＮ−Ｄ、アミキュアＭＹ−２４、アミキュアＭＹ−Ｈ、アミキュアＭＹ−Ｄ（商品名：アミキュア、味の素（株）製）等のアミンアダクト系化合物；シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、アミキュアＶＤＨ、アミキュアＵＤＨ（商品名：アミキュア、味の素（株）製）、クエン酸トリヒドラジド等の有機酸ヒドラジド等が挙げられる。これらは１種単独或いは２種以上を組み合せても使用することができる。これらの中でも、下記式で示されるアミキュアＶＤＨ、アミキュアＵＤＨ等が液晶を汚染しないという点から好ましく用いることができる。

アミキュアＶＤＨ
（１，３−ビス（ヒドラジノカルボノエチル）−５−イソプロピルヒダントイン）

アミキュアＵＤＨ
（７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジド）

また、上記潜在性硬化剤は室温で固形のものであることから、その使用に際しては、粉砕及び分級した後に表面処理し、粒径が５μｍ以上、好ましくは３μｍ以上のものが無いようにするのがよい。

上記潜在性硬化剤は、その一部又は全部を下記一般式（１）で示されるシランカップリング剤と混合し、この混合物を湿式ビーズミルで処理したものを使用することが好ましい。
Ｒ¹Ｃ₃Ｈ₆ＳｉＲ² _n（ＯＲ³）_3-n （１）
（上記式（１）において、Ｒ¹はグリシドキシ基、アクリロキシ基又はメタクリロキシ基である。Ｒ²，Ｒ³はアルキル基、ｎは０，１又は２である。）
ここで、Ｒ²，Ｒ³のアルキル基としては炭素数１〜３のものが好ましい。

潜在性硬化剤を表面処理するために用いるシランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合せても使用することができる。

これらの中でも、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−４０３）、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５１０３）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ−４０３）、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５０３）（以上商品名、信越化学工業（株）製）等がポットライフ及びコストの点から好適に使用することができる。

上記シランカップリング剤を用いる場合、その使用量は、潜在性硬化剤１００質量部に対して、通常０．１〜１０質量部程度であり、特に１〜７質量部の範囲で添加することが好ましい。添加量が少なすぎると十分に表面処理されずポットライフが悪くなる場合があり、逆に多すぎると液晶を汚染する場合がある。

なお、潜在性硬化剤をシランカップリング剤で表面処理する際に用いられる装置については特に限定されないが、ヘンシェルミキサー、ボールミル、ビーズミル等が挙げられ、乾式又は湿式のいずれの方法で処理しても良い。

この潜在性硬化剤の配合量は、（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対して、通常２０〜６０質量部、好ましくは３０〜５０質量部の範囲で配合するのが望ましい。この場合、配合量が多すぎると接着力の低下やポットライフの悪化を招き、少なすぎると液晶を汚染する場合がある。

（Ｄ）成分の光重合開始剤としては、（メタ）アクリル基の光重合用に用いられている、従来から公知のものを全て用いることができる。

光重合開始剤成分の具体例としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、１−｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル｝−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−１−｛４−（メチルチオ）フェニル｝−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−｛４−（１−メチルビニル）フェニル｝プロパノン］（商品名：ＥＳＡＣＵＲＥＫＩＰ−１５０、ＬＡＭＢＥＲＴＩＳ．ｐ．Ａ社製）等のフェニルケトン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）（２，４，４−トリメチルペンチル）フォスフィンオキサイド、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルフォスフィンオキサイド等のベンゾイルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらは１種単独でも２種類以上組み合せて使用することもできる。

上記例示の中でも、特に、液晶表示素子用としては、光硬化時にＶＯＣ（揮発性有機化合物）が少ない点から、ＥＳＡＣＵＲＥＫＩＰ−１５０等が好適である。

（Ｄ）成分の配合量は、上記（Ａ）成分１００質量部に対して、通常１〜８質量部、特に３〜６質量部の範囲で添加することが好ましい。添加量が少なすぎると光重合性・硬化性が低下する場合があり、逆に多すぎるとシール材組成物の保存性が低下する場合がある。

本発明に用いられるシール材組成物には、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分に加え、必要に応じて無機質充填剤、シランカップリング剤等を添加・配合することは任意である。

本発明のシール材組成物には、膨張係数を小さくするために、従来より公知の各種無機質充填剤を添加することができる。この無機質充填剤としては、例えば、溶融球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、酸化チタン、シリカチタニア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、マグネシア、マグネシウムシリケート、タルク、マイカ等が挙げられ、これらは１種単独でも２種類以上組み合せて使用することができる。また、これらの中でもシリカ、アルミナ及びタルクを単独又は２種類以上併用して用いることが好ましい。

上記無機質充填剤は、粒径３μｍ以上のものの含有率が１質量％以下、かつ平均粒子径が０．５〜２μｍのものがよい。ここで、粒径が３μｍを超えるものが１質量％を越えると、ガラス基板のギャップ出し精度が悪くなり、貼り合わせが困難になる場合がある。また、平均粒子径が０．５μｍ未満であると、組成物の粘度が高くなり、ニードルからの塗布量が低下し、塗布スピードが遅くなり、生産性が悪くなるため、実際的でない。

なお、本発明において平均粒子径の測定は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（ＬＡ−９１０、堀場製作所製）を用いて行うことができ、最大粒径は、電子顕微鏡による観察を行うことで測定することができる。

本発明のシール材組成物中に占める無機質充填剤の含有率は、通常１０〜４０質量％、好ましくは２０〜３０質量％の範囲とするのがよい。含有率が１０質量％未満では、膨張係数が大きいため、硬化後に歪みを生じさせる傾向がある。４０質量％を超えると組成物の粘度が高くなるため、使用時に後添加するスペーサー剤の分散性及びガラス基板のギャップ出し精度が悪くなる場合がある。

上記無機質充填剤は、予めシラン系カップリング剤で表面処理したものを使用することが好ましい。より好ましくは、（Ｃ）成分のエポキシ樹脂とカップリング剤で表面処理した充填剤とを予め減圧・混練処理を行うことが望ましい。これにより充填剤表面とエポキシ樹脂の界面がよく濡れた状態とすることができ、耐湿信頼性が格段に向上する。

上記シランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシプロピル）テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上組み合せても使用することができる。これらの中でもγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを使用することが好ましく、耐湿信頼性に優れ、吸湿劣化後の接着強度の低下が少ない液晶表示素子用シール材組成物を得ることができる。

上記カップリング剤を用いる場合、その使用量は、上記無機質充填剤１００質量部に対して、通常０．５〜５．０質量部であり、好ましくは１．０〜３．０質量部である。

本発明の液晶表示素子用シール材組成物には、応力を低下させる目的でシリコーンパウダー、シリコーンゴム、シリコーンオイルや液状のポリブタジエンゴム、アクリルコアシェル樹脂等の熱可塑性樹脂を配合してもよい。
更に必要に応じ、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、イオントラップ剤、その他の添加剤を配合することができる。

シール材組成物の調製方法は、上記各成分を同時に又は別々に必要により加熱処理を加えながら撹拌、混合及び分散させることにより得ることができる。これらの混合物の撹拌、混合及び分散等に用いられる装置については、特に限定されないが、撹拌及び加熱装置を備えたライカイ機、三本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用いることができる。これら装置を適宜組み合わせてもよい。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
メタクリル化エポキシ樹脂（商品名：エポキシエステル３０００Ｍ、共栄社化学（株）製）６０質量％、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂ＲＥ−３０３ＳＬ（商品名、日本化薬（株）製）１５質量％、光重合開始剤としてＥＳＡＣＵＲＥＫＩＰ−１５０（ＬＡＭＢＥＲＴＩＳ．ｐ．Ａ社製）３質量％、潜在性エポキシ硬化剤アミキュアーＶＤＨ（商品名、味の素（株）製）１２．４質量％、シランカップリング剤ＫＢＭ−４０３（商品名、信越化学工業（株）製）で表面処理した無機質充填剤（ＳＯ２５Ｈ、（株）アドマテックス製）６０質量％、シランカリプリング剤ＫＢＭ−４０３（商品名、信越化学工業（株）製）１．５質量％を混練装置を用いて充分に混練し、液晶表示セル用シール材組成物を調製した。

得られたシール材組成物に、スペーサーとしてシリカファイバー（直径５μｍの短繊維）が１質量％となるように配合し、真空撹拌脱泡装置で分散、脱泡を行い、シリンジに分取した。次に、ディスペンサー装置を使い、清浄な液晶配向膜を有する一対のガラス基板（コーニング社製：＃１７３７、サイズ５０ｍｍ角、厚さ０．７ｍｍ）の一方に線幅が０．２ｍｍ、高さが０．０５ｍｍのパターンを描画した後、液晶（ＭＬＣ−６２６７−０００、メルク社製）をディスペンサー装置にて所定量、点塗布した。このガラス基板を減圧下に置き（１３．３Ｐａ）、他方のガラス基板を重ね合わせた。

その後、荷重が０．１ｋｇｆ／ｃｍ²になるように設定し、３６５ｎｍに発光波長を持った紫外線発光ダイオードを図１のように単位基板長さ（ｃｍ）あたり発光ダイオードとして０．５個配列した紫外線照射装置を用い、上記基板の液晶面をマスクで保護することなく紫外線照射（照度３０ｍＷ／ｃｍ²、光量２．０Ｊ／ｃｍ²）して仮止め（仮硬化）を行い、ガラス基板を大気圧に戻した。次いで、ホットプレスにて１２０℃×１時間の条件でシール材の加熱硬化及び液晶の再配向を行うことで液晶パネルを５枚作成した。

［比較例１］
荷重が０．１ｋｇｆ／ｃｍ²になるように設定し、液晶面をマスクで保護することなく紫外線照射（照度１００ｍＷ／ｃｍ²、光量２．５Ｊ／ｃｍ²）で仮止め（仮硬化）を行った以外は、実施例１と同様な方法で液晶パネルを５枚作成した。

液晶の配向ムラの確認
実施例１及び比較例１で得られた液晶パネルについて、偏光フィルム及びバックライトを取り付け、点灯表示し、液晶の配向ムラの有無の確認を行った。
実施例１で得られた液晶パネルには、液晶の配向ムラはまったく観察されなかったが、比較例１で得られた液晶パネルには、３枚の液晶パネルで若干の配向ムラが観察された。

［実施例２］
清浄なガラス基板（コーニング社製：＃１７３７、サイズ２０ｍｍ角、厚さ０．７ｍｍ）の中心部に、実施例１と同様なスペーサー剤を分散させた液晶表示セル用シール材組成物を塗布し、その基板に同サイズのガラス基板を重ね合わせて、厚み５μｍ、直径３ｍｍになるように荷重をかけた。その後、実施例１と同じ紫外線照射装置を用いて紫外線を照射し、次いで１２０℃×１時間の条件で熱硬化させることによりシール材の接着強度測定用試験片を作成した。

［比較例２］
紫外線照射装置として比較例１で使用した装置を使用したこと以外は実施例２と全く同様にしてシール材の接着強度測定用の試験片を作成した。

シール材の接着強度測定
実施例２及び比較例２で得られた接着強度測定用試験片を島津製作所（株）製オートグラフ装置を用いて、引張りスピード５ｍｍ／分にて単位面積当たりの垂直剥離強度を求めた結果、実施例２で得られた基板の接着強度は９．５ＭＰａであり、比較例２で得られた基板の接着強度は９．３ＭＰａとほぼ同じ接着強度が得られた。即ち、接着強度に関しては、従来の紫外線照射装置で硬化させたものと本発明の照射装置で硬化させたものとで、ほぼ同じ接着強度が得られることが確認された。

本発明の紫外線照射装置の一例を示す概略図である。本発明の紫外線照射装置の他の例を示す概略図である。液晶表示セル基板の斜視図である。液晶表示セル基板の断面図である。

符号の説明

１紫外線発光ダイオード
２，２’ 支持体
３ＸＹロボット
４ガラス基板
５シール体
６液晶
７発光半導体装置
８紫外線

Claims

一対の液晶表示セル基板間に液晶表示部が形成されると共に、これらセル基板間がシール体にてシールされた液晶パネルを製造するに際し、紫外線硬化型面シール材組成物を上記セル基板間の所定シール位置に介在させると共に、このシール材組成物の未硬化シール体の上方に紫外線発光ダイオードを配置して、上記未硬化シール体のみを紫外線照射することにより未硬化シール体を硬化することを特徴とする液晶表示セル基板の基板面シール方法。
請求項１に記載のシール方法に用いる紫外線照射装置であって、静止支持体と、この支持体の下面に上記シール体の平面形状に対応した状態で、かつシール体の直上に位置するように配列された複数個の紫外線発光ダイオードと、この紫外線発光ダイオードを発光させる手段とを備えることを特徴とする紫外線照射装置。
請求項１に記載のシール方法に用いる紫外線照射装置であって、上記シール体の上方に上記シール体の平面形状に沿って移動可能に配置された可動支持体と、この支持体の下面に上記シール体の直上に位置するように配設された紫外線発光ダイオードと、この紫外線発光ダイオードを発光させる手段と、上記可動支持体を上記シール体の平面形状に沿って移動させる手段とを具備することを特徴とする紫外線照射装置。