JP2006201649A - 内包空隙の充填方法、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板、及び、フラットパネルディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス板とこのガラス板の表面膜との間に内包された空隙に簡易に樹脂を充填する方法、この方法を使用して内包空隙が充填されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、及び、このガラス基板を使用して製造されたフラットパネルディスプレイの提供。
【解決手段】 ガラス板表面膜に先端針状の充填器先端を刺し込んだ後、この充填器先端から硬化性樹脂を吐出させてガラス板表面膜下の内包空隙に硬化性樹脂を充填し、刺し込んだ充填器先端を抜き去った後、充填した樹脂を硬化することによってガラス板表面膜下の内包空隙の充填が行なわれる。この充填方法は、偏光板等の表面膜を積層しているフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の内包空隙の充填に好適に使用され、内包空隙が充填されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、フラットパネルディスプレイの製造に使用される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ガラス板表面とこのガラス板の表面に積層形成されている表面膜との間に存在する内包空隙を充填する方法であって、表面膜が形成されているフラットパネルディスプレイ（以下、「ＦＰＤ」）用ガラス基板の内包空隙を充填することについても好適に使用することができる内包空隙の充填方法、この方法を使用して内包空隙が充填されたＦＰＤ用ガラス基板、及び、このガラス基板を使用して製造されたＦＰＤに関する。

画像表示装置として薄型化された液晶ディスプレイにおける画像表示部となるパネルは、ガラス基板表面上に複数の部材を積層した構造をとっている。図６は、液晶ディスプレイパネルの一例の断面模式図である。図示の液晶ディスプレイパネルは、一対のガラス基板の間に液晶を保持した貼り合せ構造をとっている。

図示の液晶ディスプレイパネルを構成し画像表示面となる一方のガラス基板２３には、貼り合せ後に外表面となる面に偏光板２４が積層され、その反対面には、カラーフィルター２５がブラックマトリックス２６に区分けされつつ形成され、オーバーコート２７、透明電極２８及び配向膜２９が順次積層されている。他方のガラス基板３０には、貼り合せガラス基板の外表面側に偏光板３１が積層され、反対面には、薄膜トランジスタ３２及び透明電極３３が形成され、更に配向膜３４が積層されている。これらガラス基板２３、３０の貼り合せは、両ガラス基板間に液晶封入領域を確保させるためのスペーサー３５を介在させ、両ガラス基板の配向膜を形成した面を対向させて行われている。

この液晶ディスプレイには更なる薄型化が要求されており、この要求に対して、偏光板をガラス基板表面に貼着積層する前にガラス基板表面を化学的又は機械的に研磨することで応えている。化学的研磨には、フッ酸等を溶解させた水溶液をガラス基板表面に接触させて、ガラス基板表面を溶解させることによってガラス基板を薄型化することが一方法として使用されている。一方の機械的研磨は、ガラス基板と研磨パッドの間に酸化セリウムを含有したスラリーを介在させた条件で、ガラス基板を研磨パッドに当接させて、ガラス基板又は研磨パッドを回転運動させることによってガラス基板表面を研磨することが機械的研磨の一方法として使用されている。この酸化セリウムを含有したスラリーを使用して機械的に研磨する方法は、平坦性の高い精密な研磨を行うことができる方法として知られている。

しかしながら、研磨前のガラス基板には、通常、傷が存在しており、表面に傷が存在するガラス基板を化学的に研磨すると、一部の傷を除去することが可能なものの、大きさが拡大する傷もある。さらに、化学的研磨によって傷を除去した後であっても、ガラス基板表面が外部接触することによって、そのガラス基板表面に新たな傷が発生することがある。

一方、酸化セリウムを含有したスラリーを使用して機械的に研磨する方法で平坦性の高い表面研磨を行った場合、化学的研磨に比べてガラス基板表面傷の除去率が高く、傷の拡大の問題は生じ難いものの、化学的研磨と同様、研磨後にガラス基板表面が外部接触することによってその表面に傷が生じることがある。

ガラス基板表面の傷が存在するとガラス表面の光屈折のバラつきを生じさせ、液晶ディスプレイに表示される画像の歪みを生じさせる結果となる。ガラス基板表面に目視で確認することができる傷が存在する場合、液晶ディスプレイが表示する画像の歪みを目視で確認することができ、この歪みは傷の大きさが大きくなるほど顕著になるので、画像表示品位の低下をもたらす。

表示画像の歪みを抑制するために再度の研磨を行うとすると、研磨する必要のないガラス基板表面を研磨することを伴う煩雑な作業となると共に、研磨によって再度の薄型化を図ることになってしまうため、各ガラス基板の厚みの均一性が損なわれることが問題となる。また、化学的研磨を行うとすると、更に大きさが拡大する傷があり、機械的研磨を行うとすると、薄型化しているガラス基板に機械的応力が加わることによって割れが発生するガラス基板がある。

ガラス基板表面上の傷の発見がガラス基板上に偏光板を積層させる以前であれば、煩わしい再研磨を行なうことによって傷の除去を図ることも不可能とは言えないが、偏光板をガラス基板上に積層した後であれば、偏光板を剥離除去して再研磨を行わざるを得ない。この場合、剥離除去した偏光板を再使用することができず、液晶ディスプレイ製造コストを高沸させる問題がある。また、ガラス基板の厚みが薄いにも拘らず、機械的に偏光板を引き剥がす剥離除去方法を採った場合、引き剥がしの際にガラス基板割れが生じることになって、歩留まりの低下の問題を生じさせる。たとえ、この引き剥がしがガラス割れを生じさせることなく行なわれたとしても、偏光板とガラス基板を貼り合せるために両者の間に介在している接着層の除去を行わなければならず、製造工程の煩雑さの問題を生じさせてしまう。

ところで、表示画像の歪みの問題は、ガラス基板表面に傷が存在している場合のみならず、偏光板がガラス基板表面と密着していない場合にも生じることになる。即ち、偏光板とガラス基板の密着不良によって、偏光板とガラス基板との間に気泡が介在している場合にも表示画像の歪みの問題が生じることになる。係る表示画像の歪みを解消するために偏光板を引き剥がした後に再度偏光板を積層し直すこととすると、引き剥がし後の偏光板の廃棄、偏光板引き剥がし時のガラス基板割れ、及び、偏光板とガラス基板との間に介在していた接着層の除去の問題が生じる。

以上の偏光板が形成されているガラス基板上の傷や気泡が介在していることによる種々の問題点は、ガラス基板表面に保護フィルムを積層しているプラズマディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のＦＰＤ全般における問題である。

本発明は、上記事情に鑑み、偏光板や保護フィルム等の表面膜が積層されているガラス板におけるガラス表面傷や表面膜下の気泡が存在することによる内包空隙が存在している場合に、この内包空隙をガラス板表面膜を剥離することなく簡易な方法で充填することができる方法を提供することを目的とする。また、この充填方法を使用して内包空隙が充填されたＦＰＤ用ガラス基板、及び、このガラス基板を使用して製造されたＦＰＤを提供することを目的とする。

本発明は、ガラス板表面と該ガラス板表面に積層されている表面膜との間に内包空隙を有する前記ガラス板の表面膜に先端針状の樹脂充填器の先端を貫通交差させた後、前記充填器先端から硬化性樹脂を吐出させて前記空隙内部に硬化性樹脂を充填し、次に、前記貫通交差させた充填器先端を前記表面膜から抜き去った後に、前記充填した樹脂を硬化させることを特徴とする内包空隙の充填方法である。本発明における内包空隙とは、ガラス板とこのガラス板表面上に積層された表面膜との間に介在する空間であり、ガラス板表面傷の存在による空間に樹脂を充填する場合には、ガラス板表面の平坦性が向上する。

前記樹脂充填は、前記表面膜に貫通交差させた樹脂充填器先端を通じて前記空隙内部の気体を吸引して前記空隙内部を減圧化させ、前記空隙内部の減圧化による硬化性樹脂吸引力によって前記充填器先端から硬化性樹脂を吐出させても良い。この場合、前記空隙内部の圧力が復帰するだけの樹脂が空隙内部に充填されることになるので、ガラス板表面膜に交差させている樹脂充填器とガラス板表面膜との間から樹脂が漏出することが抑制される。

前記貫通交差は、ガラス板表面膜を加熱軟化させた後に行なわれ、前記充填器先端の抜き去り後に軟化させている前記ガラス板表面膜を押圧することが好適である。この場合、ガラス板表面膜が堅牢性ある液晶ディスプレイパネルに使用されている偏光板等であっても、表面膜が軟化しているので、充填器先端を容易に貫通交差させることができ、押圧することで表面膜の平坦性を高めることができる。

また、本発明は、前記充填方法を使用して内包空隙が充填されたＦＰＤ用ガラス基板である。このＦＰＤ用ガラス基板は、偏光板や保護フィルムを積層したガラス板を意味する。また、本発明は、前記ガラス基板を使用して製造されたＦＰＤである。

上記のように構成された充填方法によれば、偏光板等のガラス板上に形成されている表面膜を剥離除去することなく、簡易にガラス板表面膜下に存在する空隙に硬化性樹脂を充填して該樹脂を硬化することが可能となる。

また、上記のように構成されたＦＰＤ用ガラス基板は、ガラス基板表面膜下の空隙が充填されたものであるので、表示画像の歪みが抑制されたＦＰＤの製造に好適に使用されるガラス基板となり、このガラス基板を使用して製造されたＦＰＤは、画像の歪みが抑えられた表示品位の高いＦＰＤとなる。

以下、実施形態に基づき本発明を説明する。本発明における第一実施形態においては、偏光板が表面に積層されている液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板が樹脂充填対象とされている。

液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板は、図６に示した公知のガラス基板と同じく、一対の矩形ガラス基板の間に液晶が封入された液晶セル領域を備えるように貼り合わされたガラス基板であり、各ガラス基板が対向する面の反対面となる貼り合せガラス基板の外表面には、表面膜となる偏光板が貼着されている。

この貼り合せガラス基板の一方のガラス基板の内面側には、ブラックマトリックス、カラーフィルターが所定のパターンで積層された後に、オーバーコート、透明電極、配向膜が液晶セル領域となるガラス基板表面上を覆うように順次積層され、更に、二枚のガラス基板の間に液晶セル空間を確保させるためのスペーサーが配向膜上に散布されている。他方のガラス基板表面には、薄膜トランジスタ及び透明電極が所定のパターンで形成された後に、その上に配向膜層が液晶セル領域となるガラス基板表面上を覆うように積層されている。ブラックマトリックス等が形成された一方のガラス基板と薄膜トランジスタが形成された他方のガラス基板の貼り合せは、両ガラス基板の配向膜形成面を対向させ、両ガラス基板の間にシール剤を介在させることによって行われている。シール剤によって液晶セル領域が区画され、そして、この液晶セル領域を区画するシール剤を囲うシール剤を、２枚のガラス基板間に介在させる。液晶セル領域を区画するシール剤を囲うシール剤は、貼り合せたガラス基板に存在する液晶セル内に研磨液が侵入することを防止する役割を果たす。

本実施形態における貼り合せガラス基板は、化学的に表面を研磨する処理がなされている。この化学研磨では、フッ酸が溶解された水溶液が研磨液として使用され、この研磨液に貼り合せガラス基板を浸漬させてガラス基板表面を溶解させることでガラス基板の薄型化を図ったものである。ガラス基板を研磨液に浸漬させた後には、研磨液をガラス基板表面から除去する洗浄処理がなされている。

本実施形態におけるガラス基板には、ガラス基板表面に液晶ディスプレイ表示画像の歪みの原因となる目視で確認することができる程度の大きさの傷が存在し、表面上に凹部が形成されたガラス基板となっている。ガラス基板表面に存在する傷は、傷ごとに、外部観察可能な傷の上方から見た平面形状及び内部形状共に不定形の形状となっている。本実施形態においては、この表面上の傷で凹部が存在し、ガラス基板表面に偏光板が積層されていることで偏光板下に内包空隙が存在しているこの液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板の内部空隙に樹脂充填することが行なわれ、樹脂充填が行なわれた液晶ディスプレイ用ガラス基板の表面の平坦化が行なわれる。

本実施形態におけるガラス基板表面膜である偏光板下の傷への樹脂充填は、ガラス基板表面の偏光板を加熱軟化させる偏光板加熱軟化工程と、この加熱軟化させた偏光板に先端針状の充填器の先端を穿刺して貫通交差させる充填器先端穿刺工程と、充填器先端から硬化性樹脂を吐出させてガラス基板表面傷に硬化性樹脂を充填する樹脂充填工程と、偏光板に貫通交差させた充填器先端を抜き去った後に偏光板を押圧する偏光板押圧工程と、ガラス基板表面傷に充填した硬化性樹脂を硬化する樹脂硬化工程とを順に経ることによって行なわれる。

図３は、本発明に係る充填方法の第一実施形態を説明するための一部断面模式図である。第一の実施形態で樹脂が充填されるガラス基板は、上記一対の矩形のガラス基板が貼り合わされた液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板であり、外表面には、偏光板が貼着積層されている。

図３（ａ）は、偏光板加熱軟化工程におけるガラス基板４の断面を表す図である。ガラス基板４の外表面には、表示画像の歪みを生じさせる原因となる凹部が傷６として存在しており、偏光板５は、傷６を含めたガラス基板４の外表面を覆うように貼着積層されている。加熱軟化工程は、ガラス基板４表面の傷６の表面を覆う偏光板部分及びその周辺を加熱することができれば良く、赤外線レーザーを照射して偏光板５を部分的に加熱させる。偏光板５は、熱可塑性樹脂からなるものであるので、軟化される。この偏光板５が加熱軟化している間に、偏光板加熱軟化工程以後の充填器先端穿刺工程、樹脂充填工程、及び、偏光板押圧工程が行なわれる。なお、充填器先端穿刺工程の前に、充填する硬化性樹脂が漏出して偏光板５の外表面に直接付着しないように、予め表面保護膜を偏光板５の外表面に塗布しておくと良い。この場合、樹脂を硬化させる前に、これを除去することが容易となる。

充填器先端穿刺工程、及び、樹脂充填工程は、充填器を使用して行われる。本実施形態では、注射器が充填器として使用される。図１は、本発明の第一実施形態で使用される注射器の一例を示した断面模式図である。図示の注射器ＳＹは、中空有底筒状の本体部２と、本体部２底面から本体部２の軸方向外側に延びるように植設された穿刺針１と、本体部２中空部分の径と略同径であって本体部２中空部を往復滑動自在なプランジャ３とによって構成されている。穿刺針１は、先端尖状であって、中空貫通孔を備えた金属製の剛直な筒体であり、その中空貫通孔は、注射器本体部２の中空部分と連通している。

図２は、図１の穿刺針１の先端を表した図であり、図２（ａ）は、穿刺針１の先端に現れる貫通孔１ａを正面視した図であり、図２（ｂ）は、先端方向からみた穿刺針１の左側面図である。図示の穿刺針１は、上記の通り中空円筒状の針であり、その先端は、正面視略楕円形の貫通孔１ａが表出した傾斜面１ｂとなっている。この傾斜面１ｂに表出している貫通孔１ａは、穿刺針１の軸方向が長径で、径方向が短径となった略楕円形状となっている。そして、図２（ｂ）の側面図に表されている穿刺針１先端にある傾斜面１ｂと、穿刺針１の最先端まで延びている外径線とにより形成される角度は、針１先を偏光板に穿刺することを容易にするためには鋭角となった狭角度であると良く、針１先端の孔が偏光板下に挿入される孔面を増大させて樹脂がガラス基板上の傷に充填される効率を高めるためには９０°未満の広角度であると良い。針先を偏光板に穿刺する容易さと、樹脂をガラス基板上の傷に充填する容易さのバランスを考慮すると、３０〜８０°の角度であることが好ましく、４５〜６０°の角度であることがより好ましい。なお、先端尖状の内部貫通孔を備えた針であれば図示の穿刺針と代替可能であり、例えば、医療用の注射針に使用されている穿刺用針を使用することができる。

図３（ｂ）は、充填器先端穿刺工程を経て、注射器ＳＹの穿刺針１をガラス基板４表面上の偏光板５に穿刺させた状態を表す図である。充填器先端穿刺工程は、穿刺針１を偏光板５に対して傾斜させ、この針１を偏光板５に刺し込んで貫通交差させることによって行なわれる。このとき、偏光板５が加熱軟化されているので、極めて容易に針１を偏光板５に刺し込むことができる。

図３（ｃ）は、樹脂充填工程で傷６内部に樹脂７が充填されたガラス基板を表す図である。樹脂充填は、本体部２内に硬化性樹脂を充填させている注射器ＳＹのプランジャ３を穿刺針１方向に向けて滑動させ、穿刺針１先端から硬化性樹脂を吐出させることにより行なわれる。傷内部の気体は、この硬化性樹脂の吐出により穿刺針１と偏光板５との間から漏出することになり、硬化性樹脂充填後の傷内部に気体が残存することが抑制される
樹脂充填工程で使用される硬化性樹脂には、表示画像の歪みの発生を防止するため、硬化後の屈折率および光透過率がガラスと同程度のメタクリル酸樹脂やアクリル酸樹脂等が選択使用される。また、硬化性樹脂は、熱硬化樹脂、光硬化樹脂等の硬化性樹脂を使用することができ、本実施形態においては、光硬化性樹脂が使用されている。この光硬化性樹脂は、紫外線が照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂を選択しても良く、貼り合せガラス基板内に封入されている液晶が紫外線に晒されることにより変質する場合には、可視光線を照射することにより硬化する光硬化性樹脂を選択することが好適である。また、本実施形態で使用されている光硬化性樹脂は、嫌気性条件および光照射条件の両条件が揃ったときに硬化する嫌気性光硬化樹脂が選択されている。

図３（ｅ）及び図３（ｆ）は、偏光板押圧工程を説明するための図であり、図３（ｅ）は、樹脂充填工程後に偏光板５に貫通交差させている穿刺針１を偏光板５から抜き去った状態を表した図であり、図３（ｆ）は、穿刺針１を偏光板５から抜き去った後に、偏光板５を押圧する状態を表した図である。穿刺針１を抜き去った後の偏光板５には、穿刺針１が偏光板５を貫通することによって形成された貫通孔８が、偏光板５の表面に対して傾斜した状態で存在している。偏光板５の押圧は、押圧板９を使用して行なわれ、一対のガラス基板間に介在するスペーサーの圧砕を防止するため、押圧板９が偏光板を押す圧力が０．５Ｋｇ／ｃｍ^２以下で行なわれる。このとき、偏光板５は熱可塑軟化している状態であるので、貫通孔８の開口は押圧によって閉塞することになる。また、偏光板５の押圧により、傷内部に充填されている硬化性樹脂が貫通孔８内に侵入し、この侵入した硬化性樹脂は、閉塞した貫通孔８の開口を防止する接着剤となる。

樹脂充填工程で充填された硬化性樹脂は、偏光板押圧工程後に硬化される。本実施形態では、嫌気性光硬化樹脂を使用しているので、樹脂が硬化する波長の光を樹脂に照射することによって樹脂硬化が行なわれる。このとき、押圧工程で貫通孔８が閉塞して充填されている樹脂は外気と接触しない状態であるので、本実施形態で使用している樹脂を硬化する好適な条件となっている。樹脂が硬化すると、これと偏光板５が接着していることになる。

上記方法によってガラス基板表面の傷に硬化性樹脂を充填し、硬化が行なわれたガラス基板は、平坦性が向上しているので、表示画像の歪みも抑制されたガラス基板となっている。

次に、本発明を第二実施形態に基づき説明する。本発明の第二実施形態においても、第一実施形態と同じく、偏光板が表面に積層されている液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板が樹脂充填対象とされている。この液晶ディスプレイ用貼り合せガラス基板も、図６に示した公知のガラス基板と同じ部材構成をとった一対の矩形ガラス基板の間に液晶が封入された液晶セル領域を備えるように貼り合わされたガラス基板であり、各ガラス基板が対向する面の反対面となる貼り合せガラス基板の外表面には、表面膜となる偏光板が貼着されている。また、第一実施形態のガラス基板と同じく、シール剤によって液晶セル領域、及び、液晶セル領域を区画するシール剤を囲うシール剤が二枚のガラス基板間に介在している。

本実施形態における偏光板が貼着されているガラス基板には、偏光板とガラス基板との間に内包空隙となる気泡が介在しており、この内包空隙が存在した状態のガラス基板を使用して製造された液晶ディスプレイは、表示画像の歪みが生じることになる。本実施形態では、表示画像の歪みを生じさせる気泡に樹脂を充填することが行なわれる。

第一実施形態と同じく本実施形態における樹脂充填は、ガラス基板表面の偏光板を加熱軟化させる偏光板加熱軟化工程と、この加熱軟化させた偏光板に先端針状の充填器の先端を穿刺して貫通交差させる充填器先端穿刺工程と、充填器先端から硬化性樹脂を吐出させてガラス基板と偏光板との間の気泡に硬化性樹脂を充填する樹脂充填工程と、偏光板に貫通交差させた充填器先端を抜き去った後に偏光板を押圧する偏光板押圧工程と、気泡に充填した硬化性樹脂を硬化する樹脂硬化工程とを順に経ることによって行なわれる。

この実施形態において使用される充填器には、第一実施形態で使用される図１に示した注射器が使用される。また、気泡に充填する樹脂も第一実施形態で使用することが可能な硬化性樹脂を使用することができ、本実施形態では、嫌気性光硬化樹脂が選択されている。

図４は、本発明に係る充填方法の第二実施形態を説明するための一部断面模式図である。以下、図４を参照しつつ本実施形態について詳述する。

図４（ａ）は、偏光板加熱軟化工程におけるガラス基板４の断面を表す図である。ガラス基板４の外表面には、偏光板５が貼着されており、ガラス基板４と偏光板５との間には表示画像の歪みを生じさせる原因となる気泡１０が存在している。気泡１０が存在していることにより、気泡１０上の偏光板５は、隆起している。加熱軟化工程は、気泡１０上の隆起している偏光板５に赤外線レーザーを照射して、赤外線レーザーが照射されている偏光板５部分を加熱軟化させることによって行なわれる。偏光板５が軟化している間に偏光板加熱軟化工程以後の充填器先端穿刺工程、樹脂充填工程、及び、偏光板押圧工程が行なわれる。なお、本実施形態においても、充填器先端穿刺工程の前に、充填する硬化性樹脂が漏出して偏光板５の外表面に直接付着しないように、予め表面保護膜を偏光板５の外表面に塗布しておくと良い。この場合、樹脂を硬化させる前に、これを除去することが容易となる。

図４（ｂ）は、充填器先端穿刺工程を経て、注射器ＳＹが気泡１０上の偏光板５に穿刺されている状態を表す図である。充填器先端穿刺工程は、注射器ＳＹの穿刺針１を偏光板５に対して傾斜させ、この針１を気泡１０上の偏光板５に刺し込んで貫通交差させることによって行なわれる。

図４（ｃ）は、樹脂充填工程で気泡１０内部に樹脂１１が充填されたガラス基板４を表す図である。本工程における樹脂充填は、第一実施形態と同様に、注射器ＳＹの穿刺針１の先端から硬化性樹脂を吐出して行なわれる。

図４（ｅ）及び図４（ｆ）は、偏光板押圧工程を説明するための図であり、図４（ｅ）は、樹脂充填工程後に偏光板５に貫通交差させている穿刺針１を偏光板５から抜き去った状態を表した図であり、図４（ｆ）は、穿刺針１を偏光板５から抜き去った後に、偏光板５を押圧する状態を表した図である。穿刺針１を抜き去った後の偏光板５には、貫通孔１２が穿刺針１を偏光膜５に傾斜貫通させていた位置に存在している。この貫通孔１２は開口しており、この開口は、押圧板９で軟化している偏光板５が０．５Ｋｇ／ｃｍ^２以下の圧力で押圧されることにより、閉塞されると共に、貫通孔１２内に充填された硬化性樹脂が侵入する。また、偏光板５が押圧されることにより貫通孔１２から気泡１０内に残存する気体が漏出するので、気泡１０上の偏光板５の隆起部分は、沈降することになる。

偏光板押圧工程後に、気泡１０内に充填された嫌気性光硬化樹脂は、硬化される。この嫌気性光硬化樹脂の硬化は、樹脂硬化が行なわれる波長の光を樹脂に照射して行なわれ、また、偏光板押圧工程で偏光板５の貫通孔１２の開口が閉塞した閉口状態にあるので、樹脂が外気に触れない好適な状態で行なわれることになる。

本実施形態によりガラス基板４と偏光板５との間に介在している気泡１０に樹脂が充填され、樹脂硬化が行なわれたガラス基板は、気泡内部が樹脂で充填されているので、液晶ディスプレイの表示画像の歪みを抑制できるガラス基板となる。

次に第三の実施形態について説明する。第三実施形態は、第一実施形態の充填器として使用した注射器を他の充填器に変えたものである。第三実施形態が第一実施形態と異なるところは、使用される充填器のみである。

図５は、第三実施形態に使用される偏光板下のガラス板表面上に存在する傷部分に樹脂を充填する充填器の概略図である。図示の充填器は、中空配管の先端に穿刺針が接続された穿刺管１６と、穿刺管１６の後端から分岐した二経路の分岐管を備え、一方の分岐管は、吸気を行なう吸気ポンプ１８が接続され、他方の分岐管は、硬化性樹脂を収納した樹脂収納容器１７と接続している。この樹脂収納容器１７と接続する分岐管には、この分岐管と並列に配管が設けられており、その途中には樹脂収納容器１７内の硬化性樹脂を送り出すためのポンプ１９が設けられている。そして、穿刺管１６と分岐管との分岐点、樹脂収納容器１７と接続する分岐管に並列に設けられた配管との分岐点には、三方弁２０、２１、２２が設けられている。この三方弁は、任意に開閉自在な弁となっている。

穿刺管１６の中空配管は、柔軟な円筒状配管となっている。この中空配管の外径は、先端に接続されている穿刺針の外径よりも大径となっている。そのため、偏光板が穿刺針に穿刺されたとき、穿刺針よりも大径の中空配管によって偏光板が穿刺されることが防止される。

穿刺管１６の先端に接続されている穿刺針は、上記第一実施形態で使用されている穿刺針１と同じ穿刺針が使用されている。第一実施形態の穿刺針と同じく、例えば医療用の注射針に使用されている穿刺用針のように、先端尖状の内部貫通孔を備えた針と代替使用することができる。

図５の充填器において、穿刺管１６と分岐管との分岐点となる三方弁２０を、穿刺管１６と吸気ポンプ１８に接続している分岐管とを連通するように開放させたとき、穿刺管１６と樹脂収納容器１７に接続する配管とは不通となる。穿刺管１６と吸気ポンプ１８に接続している分岐管が不通となるように三方弁２０を閉止したとき、穿刺管１６と樹脂収納容器１７に接続する配管は連通する。樹脂収納容器１７に接続する配管の三方弁２１、２２は、この配管に併設されているポンプ１９を使用しないとき、樹脂収納容器１７に接続する配管とこの配管に並列に設けられた配管とが不通となるように開閉される。一方、ポンプ１９を使用するとき、樹脂収納容器１７、ポンプ１９、及び、穿刺管１６が連通するように三方弁２１、２２が開閉されるようになっている。

本実施形態での樹脂充填工程における偏光板下の傷内部への樹脂充填は、傷内部の吸気減圧の後に、傷６内部の減圧で生じた吸引力による樹脂吸引導入によって行なわれる。

傷６内部の吸気減圧は、充填器の穿刺管１６と吸気ポンプ１８が接続されている分岐管を連通させた状態となるように三方弁２０を開放し、吸気ポンプ１８を運転することで穿刺針１の先端から吸気され、傷内部が減圧化される。

樹脂吸引導入は、穿刺管１６と吸気ポンプ１８に接続する配管を不通とし、穿刺管１６と樹脂収納容器１７に接続する配管を連通させた状態となるように三方弁２０、２１、２２を開閉することによって行なわれる。このとき、傷６内部が偏光板５によって密閉されている状態で減圧化されているので、樹脂収納容器１７内の硬化性樹脂が穿刺針１先端から吐出されるように傷６内部に吸引導入される。この吸引導入によって硬化性樹脂７が傷６内部に充填されることになる。なお、この吸引導入だけでは傷６内部に未充填空間が残る場合、樹脂収納容器１７に接続する配管に併設されているポンプ１９を運転して樹脂収納容器１７内の硬化性樹脂をポンプ１９が傷６内部に向けて送り出すことで、穿刺針１先端から硬化性樹脂が吐出され、傷６内部の未充填空間の発生を防止することができる。

上記第三実施形態おける硬化性樹脂を充填する方法は、表面に傷が存在するガラス基板の傷を充填するものであるが、第二実施形態のガラス基板表面と偏光板との間の気泡に樹脂を充填することも可能である。

上記実施形態においては、一対のガラス基板を貼り合せた液晶ディスプレイ用ガラス基板について説明したが、本発明において内包空隙の充填を行なう対象となるガラス基板は、貼り合せ前の一枚のガラス基板であっても良く、また、液晶ディスプレイ以外のＦＰＤに使用されるガラス基板であっても良い。

上記実施形態における樹脂充填は、内包空隙に直接樹脂を充填して硬化させる方法としたが、樹脂の充填前の内包空隙内面に樹脂とガラスとの密着性を高めるための下塗り処理を行っても良い。

また、上記実施形態で樹脂充填を行なったガラス基板を使用して液晶ディスプレイを製造する事ができ、液晶ディスプレイ以外のＦＰＤ用ガラス基板に対して空隙充填を行なった場合には、他のＦＰＤの製造に使用されるガラス基板となる。

本発明の第一実施形態で使用される注射器の一例を示した断面模式図である。 図１の穿刺針の先端を表した図である。 本発明に係る充填方法の第一実施形態を説明するための一部断面模式図である。 本発明に係る充填方法の第二実施形態を説明するための一部断面模式図である。 偏光板下のガラス表面上に存在する傷部分に樹脂を充填する充填器の概略図である。 液晶ディスプレイパネルの一例の断面模式図である。

符号の説明

ＳＹ 注射器
１ 穿刺針
４ ガラス基板
５ 偏光板
６ 傷
９ 押圧板
７、１１ 樹脂
８、１２ 貫通孔
１０ 気泡
１６ 穿刺管

Claims (5)

1. ガラス板表面と該ガラス板表面に積層されている表面膜との間に内包空隙を有する前記ガラス板の表面膜に先端針状の樹脂充填器の先端を貫通交差させた後、
   前記充填器先端から硬化性樹脂を吐出させて前記空隙内部に硬化性樹脂を充填し、
   次に、前記貫通交差させた充填器先端を前記表面膜から抜き去った後に、前記充填した樹脂を硬化させることを特徴とする内包空隙の充填方法。
2. 前記樹脂充填は、前記表面膜に貫通交差させた樹脂充填器先端を通じて前記空隙内部の気体を吸引して前記空隙内部を減圧化させ、前記空隙内部の減圧化による硬化性樹脂吸引力によって前記充填器先端から硬化性樹脂を吐出させることで行なわれる請求項１に記載の充填方法。
3. 前記貫通交差は、ガラス板表面膜を加熱軟化させた後に行なわれ、
   前記充填器先端の抜き去り後に軟化させている前記ガラス板表面膜を押圧する
   請求項１又は２に記載の充填方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の充填方法を使用して内包空隙が充填されたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板。
5. 請求項４に記載のガラス基板を使用して製造されたフラットパネルディスプレイ。

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