JP2006276328A - 表示パネルの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示パネルが紫外線に一切暴露されることなく、光硬化性樹脂を表示パネルの被塗布部に塗布・硬化することを目的とし、さらに液晶表示パネルにおいては、紫外線による液晶の劣化・分解を防止し、液晶表示パネルの液晶注入口を封止することのできる表示パネルの製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】 基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する工程Ａと、遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する工程Ｂと、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂と、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネルの液晶注入口とを当接せしめて、液晶注入口に遅延型光硬化性樹脂を塗布する工程Ｃを有し、その後、液晶注入口を封止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、表示パネルの製造方法および製造装置に関するものであり、特に、液晶表示パネルの液晶注入口を封止して表示パネルを製造する方法および装置に関する。

従来より、液晶表示パネルの液晶注入口を封止する方法として、図７に示すような液晶表示パネル内の液晶に対する紫外線の暴露の影響を低減した封止方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この方法では、まず図７（ａ）に示すように、液晶表示パネル５を、その液晶注入口２を下に向けて容器２１内の液晶３に浸漬し、液晶表示パネル５内に液晶を注入する。

次いで、図７（ｂ）に示すように、液晶表示パネル５を容器２１から取り出し、液晶注入口２に紫外線硬化型樹脂２３を塗布して液晶注入口２を密封する。

その後、図７（ｃ）に示すように、紫外線ランプと液晶表示パネル５との間に紫外線２０の特定波長をカットするカットフィルター３０を配置して、カットフィルター３０を介して紫外線２０を紫外線硬化型樹脂２３に照射して紫外線硬化型樹脂２３を硬化し、液晶注入口２を完全に封止する。

上記方法では、カットフィルター３０を介して紫外線２０を照射するので、液晶表示パネル５内の液晶が余剰の紫外線２０に暴露される量を低減することができるため、紫外線により劣化・分解する液晶注入口２近傍の液晶の量を少なくできることが知られている。
特開平９−１６００５４号公報

しかしながら、特許文献１に係る方法にあっては、紫外線照射量をカットフィルターにより低減したり、マスクを設けて紫外線を遮光したりしているが、余計な配慮や工程、手間がかかる上、液晶が暴露される紫外線を完全になくすことはできないため、紫外線による液晶への悪影響を除去することはできず、根本的な解決策にならないという問題があった。

特に、最近の液晶表示パネル用液晶には、応答速度向上と省電力化を目的として、低電圧型液晶が使用されている。これらは紫外線の影響にさらに敏感なため、紫外線の暴露によるパネルの比抵抗の低下や液晶の分解により、表示部の一部に表示むら等の不具合が発生する問題が増大している。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、表示パネルが紫外線に一切暴露されることなく、光硬化性樹脂を表示パネルの被塗布部に塗布・硬化することを目的とし、さらに液晶表示パネルにおいては、紫外線による液晶の劣化・分解を防止し、液晶表示パネルの液晶注入口を封止することのできる表示パネルの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する工程Ａと、前記遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する工程Ｂと、紫外線照射後の前記遅延型光硬化性樹脂と、表示パネルの被塗布部とを当接せしめて、前記被塗布部に前記遅延型光硬化性樹脂を塗布する工程Ｃを有することを特徴とする表示パネルの製造方法である。

請求項２にかかる発明は、前記被塗布部が、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネルの液晶注入口であって、前記工程Ｃの後、前記遅延型光硬化性樹脂の硬化により前記液晶注入口を封止する請求項１に記載の表示パネルの製造方法である。

請求項３にかかる発明は、前記工程Ｂの後、前記工程Ｃを２分以内に行う請求項１または２に記載の表示パネルの製造方法である。

請求項３にかかる発明は、基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する塗布装置と、前記遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する紫外線照射装置と、紫外線照射後の前記遅延型光硬化性樹脂と、あらかじめ液晶を注入した表示パネルの液晶注入口とを当接せしめる搬送装置を備えたことを特徴とする表示パネルの製造装置である。

本発明の表示パネルの製造方法および製造装置によれば、基材上に形成した遅延型光硬化性樹脂を用いて、この遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射した後、表示パネルの被塗布部に遅延型光硬化性樹脂を転写・塗布することにより、表示パネルが紫外線に暴露されることが一切ないため、紫外線による悪影響、例えば液晶の劣化・分解を防止して表示パネルを製造することができる。

以下、本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの製造方法の例を図面に示し、詳細に説明する。

本実施形態では、液晶表示パネルの組立とは別の工程Ａ〜Ｂで遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射してから、遅延硬化の機能を利用して、液晶表示パネルを紫外線に一切暴露させることなく、液晶表示パネルの液晶注入口を封止している。

図１は、前処理として、液晶３を注入した液晶表示パネル５，５・・・が複数連続してなるスティック１，１・・・を積層して加圧治具６に収容して加圧する様子を示した概略模式図であり、（ａ）は、複数枚のスティック１，１・・・を加圧治具６に収容した様子を示した断面図であり、（ｂ）はその中の１枚のスティック１の平面図である。

図１（ｂ）に示すように、スティック１は、電極等を設けた２枚のガラス基板をシール材で貼り合わせて、複数の液晶表示パネル５，５・・・を形成したものである。１枚のスティック１には、２〜２０個の液晶表示パネル５，５・・・が形成されていて、これらは切断されていない。

スティック１の片側長手方向に沿って、各液晶表示パネル５ごとに液晶注入口２が設けられていて、液晶３を液晶表示パネル５内に注入できるようになっている。液晶表示パネル５内への液晶３の注入は公知の方法を用いることができる。

液晶３を注入した液晶表示パネル５は膨らんだ状態となるため、液晶表示パネル５内の液晶層の厚みを均一に保つために、図１（ａ）に示したように、スティック１，１・・・の間に緩衝材となるスポンジ４，４・・・を挟んでスティック１，１・・・を積層し、加圧治具６に収容してスティック１，１・・・の平行を保ったまま加圧し、余剰の液晶を押し出す。加圧する圧力は５０〜３００ｇ／ｃｍ^２であるのが好ましい。

液晶注入口２，２・・・から押し出された余剰の液晶を拭き取ったスティック１，１・・・は、塗布工程Ｃに供されるまで、加圧状態のまま加圧治具６内で保持される。封止まで保持する時間は、液晶表示パネル５内への空気の侵入を遮断する点から、１０〜２０分以内であるのが好ましい。

次に、封止用の遅延型光硬化性樹脂を用意する。図２は、基材１１上に遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を形成する工程Ａと、遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に紫外線２０，２０・・・を照射する工程Ｂの様子を示した概略模式図である。

まず、工程Ａでは、基材１１の表側にディスペンサ１２を用いて、遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を線状に塗布する。基材１１は、ポリエチレンテレフタレート等のシート状のフィルム等からなり、巻き取りロール等で巻き取れるようになっている。巻き取りロール等で巻き取りながらベルトコンベヤー等で基材１１を送る場合には、その進行長手方向と垂直方向に沿って、線状に間隔を空けて遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を塗布する。

遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・とは、紫外線を照射すると秒単位で直ぐに硬化する通常の紫外線硬化性樹脂とは異なり、適量の紫外線を照射すると初めは液状のままであるが、徐々に硬化が進行するものである。したがって、一般的には、紫外線を数秒照射した後、被着体を貼り合わせると硬化が遅延して起こり接着できることを利用して、直接紫外線を照射できない非透過部材等を接着するのに用いられている。このような遅延型光硬化性樹脂としては、スリーボンド製３１１５Ｂなどが挙げられる。

遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を基材１１の進行長手方向と垂直方向に、線状に間隔を空けて塗布することにより、大量の液晶表示パネル５，５・・・を並べて、その液晶注入口２，２・・・を遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に一度に当接させることができる。また、ディスペンサ１２は公知のものを使用することができる。

塗布量は、ディスペンサ１２のノズル径により異なるが、基材１１表面上に樹脂を押し出す位置のノズルの高さにより調整する。例えば、１８０ｍｍの線状に５ｇの樹脂を塗布する場合、樹脂の厚さは２ｍｍになる。

次いで、工程Ｂでは、遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・が塗布された基材１１をベルトコンベヤー等で紫外線照射装置に搬送して紫外線２０，２０・・・を照射する。

基材１１は透明なシートやフィルムであってもよいし、非透明であってもよい。透明な場合は、紫外線２０，２０・・・は基材１１の表裏のどちら側から照射してもよいが、照射した側から硬化が進行し始めることから、図２に示したように、液晶表示パネル５，５・・・の液晶注入口２，２・・・を当接させる表側とは反対側になる裏側から照射するのが好ましい。

基材１１が透明な場合、基材１１の裏側から紫外線２０，２０・・・を照射することにより、液晶注入口２，２・・・と直接当接する部分の遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・の硬化を遅らせて、液晶注入口２，２・・・に遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・が充分に入り込んで塞いだ状態となってから、液晶注入口２，２・・・を硬化・封止することができる。なお、基材１１が非透明な場合は、遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を塗布した表側から紫外線を照射する必要がある。

紫外線の波長は２００〜４００ｎｍであるのが好ましく、照射量は、積算して２０００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２であるのが好ましい。照射量が２０００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２であると、適切な時間で硬化が進行し始め、かつ終了するからである。上記照射量であると、３分後には樹脂の流動性、タック性がなくなり、硬化が終了する。

次いで、工程Ｃでは、図３〜５に示したように、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネル５，５・・・の液晶注入口２，２・・・を当接して、液晶注入口２，２・・・に遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を転写・塗布する。その後、遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・の硬化により液晶注入口２，２・・・を封止する。

図３は、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネル５，５・・・の液晶注入口２，２・・・を下に向けて加圧治具６ごと下降させる様子を示した概略模式図であり、図４は、液晶表示パネル５，５・・・の液晶注入口２，２・・・を遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に当接させる様子を示した概略模式図であり、図５は、加圧治具を引き上げる様子を示した概略模式図である。

まず、図３に示したように、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を基材１１と共にベルトコンベヤー等で搬送し、これに合わせて、あらかじめ液晶を注入して加圧治具６内に加圧状態のまま用意しておいた液晶表示パネル５，５・・・の液晶注入口２，２・・・を下に向けて加圧治具６ごと下降する。そして、図４に示したように、液晶注入口２，２・・・を遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に当接し、液晶注入口２，２・・・に遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・を均一に塗布する。

遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に紫外線を照射してから液晶注入口２，２・・・と当接するまでの時間は、樹脂の粘度上昇による作業性低下を防止する点から、１分以内であるのが好ましい。また、液晶注入口２，２・・・と遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・とを当接させている時間は、１〜６０秒であるのが好ましい。すなわち、紫外線を遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・に照射した後、塗布工程Ｃは２分以内に行うことが好ましい。

次いで、図５に示したように、液晶注入口２，２・・・に、遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を付着させた状態で加圧治具６を引き上げ、そのまま保持して液晶注入口２，２・・・に遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・をなじませる。当接後、加圧治具６を遅延型光硬化性樹脂１３，１３・・・から引き上げることにより、余剰の遅延型光硬化性樹脂１３ｂ，１３ｂ・・・は基材１１上に残り、封止に必要な遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を液晶注入口２，２・・・に転写させることができる。引き上げ後は、３０秒間保持して樹脂をなじませるのが好ましい。なじませることにより、樹脂の濡れ広がりを制御し、封止の樹脂高さを調整することができる。

図６は、液晶注入口２，２・・・に遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を塗布・付着させた後、加圧治具６の加圧状態を解除して遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を液晶表示パネル５，５・・・内に若干引き込ませてから硬化させ、液晶注入口２，２・・・を封止する様子を示した概略模式図である。加圧状態を解除して、遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を液晶表示パネル５，５・・・内に引き込ませる時間は、１５秒であるのが好ましく、その後、４５秒放置して硬化を進行させるのが好ましい。

加圧状態を解除して、遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・を液晶表示パネル５，５・・・内に引き込ませても、遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・は粘度が高くなっているため、全量が液晶表示パネル５，５・・・内に侵入するようなことはなく、むしろ引き込まれると同時に遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・が横方向に広がって、適度に液晶注入口２，２・・・を塞ぐ状態となり、液晶注入口２，２・・・を密封することができる。

そして、紫外線照射から３分経過後には、遅延型光硬化性樹脂１３ａ，１３ａ・・・の硬化が終了するため、液晶注入口２，２・・・を封止することができる。

その後、スティック１を液晶表示パネル５，５・・・の切断線１４，１４・・・に沿って切断して、個々の液晶表示パネルとする。

本実施形態によれば、基材上に塗布・形成した遅延型光硬化性樹脂を用いて、この遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射した後、液晶表示パネルの液晶注入口をこの遅延型光硬化性樹脂に当接して液晶注入口を封止するため、液晶表示パネルが紫外線に暴露されることが一切ない。そのため、紫外線による液晶の劣化・分解を防止することができ、透過率の高い液晶表示パネルを製造することができる。

また、加圧治具を用いることにより、複数の液晶表示パネルの液晶注入口を一度の作業で遅延型光硬化性樹脂に当接させて封止することができる。

さらに、従来のように、塗布ロールを紫外線硬化型樹脂の入った槽に浸漬しながら回転させて、液晶注入口に塗布する方法と異なり、必要な樹脂量のみを基材上に塗布する方法であるため、遅延型光硬化性樹脂の使用量を従来よりも低減することができる。

また、本発明に係る液晶表示パネルの製造装置は、基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する塗布装置と、遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する紫外線照射装置と、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂に、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネルの液晶注入口を当接する搬送装置を備えたものである。

塗布装置としては、遅延型光硬化性樹脂を塗布できるものであれば、特に限定されるものではなく、図２に示したような、公知のディスペンサ１２を使用することができる。また、紫外線照射装置としては、波長２００〜４００ｎｍの紫外線を２０００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量で照射できるものであれば、公知の装置を使用することができる。

また、搬送装置は、液晶表示パネルを収容した加圧治具を下降させて、液晶注入口を遅延型光硬化性樹脂に当接させた後、加圧治具を引き上げることができる装置、加圧治具に収容された液晶表示パネルの液晶注入口に遅延型光硬化性樹脂を塗布した基材を近づけて遅延型光硬化性樹脂を当接させた後、基材を遠ざけることのできる装置であってもよい。すなわち、紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂と液晶注入口とを当接せしめることができる搬送装置であれば、液晶表示パネル側を搬送しようが、基材側を搬送しようが特に限定されるものではない。

本発明に係る液晶表示パネルの製造装置を用いることにより、液晶注入口の封止を自動化することができる。

なお、本実施形態においては、液晶表示パネルの液晶注入口に遅延型光硬化性樹脂を塗布する態様を説明したが、表示パネルとしては液晶表示パネルの他、有機ＥＬ表示パネル、プラズマ表示パネルを例示することができる。また、被塗布部としては電極端子が形成される電極端子部を例示することができる。すなわち、表示パネルの電極端子部上にフレキシブル配線板等の電子部品を接続する場合、電極端子部の電極の保護や電子部品の接続補強のための樹脂を遅延型光硬化性樹脂とし、紫外線照射された遅延型光硬化性樹脂を電極端子部に塗布するようにしてもよい。

液晶を注入した液晶表示パネルが複数連続してなるスティックを積層して加圧治具に収容して加圧する様子を示した概略模式図であり、（ａ）は、複数枚のスティックを加圧治具に収容した様子を示した断面図であり、（ｂ）はその中の１枚のスティックの平面図である。 基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する工程Ａと、遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する工程Ｂの様子を示した概略模式図である。 紫外線照射後の遅延型光硬化性樹脂に、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネルの液晶注入口を下に向けて加圧治具ごと下降させる様子を示した概略模式図である。 液晶表示パネルの液晶注入口を遅延型光硬化性樹脂に当接させる様子を示した概略模式図である。 加圧治具６を引き上げる様子を示した概略模式図である。 液晶注入口に遅延型光硬化性樹脂を塗布・付着させた後、加圧治具の加圧状態を解除して遅延型光硬化性樹脂を液晶表示パネル内に引き込ませてから硬化させ、液晶注入口を封止する様子を示した概略模式図である。 従来の液晶表示パネルの液晶注入口を封止する方法を示した概略模式図である。

符号の説明

２ 液晶注入口
３ 液晶
５ 液晶表示パネル
１１ 基材
１３ 遅延型光硬化性樹脂
２０ 紫外線

Claims (4)

1. 基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する工程Ａと、
   前記遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する工程Ｂと、
   紫外線照射後の前記遅延型光硬化性樹脂と、表示パネルの被塗布部とを当接せしめて、前記被塗布部に前記遅延型光硬化性樹脂を塗布する工程Ｃを有することを特徴とする表示パネルの製造方法。
2. 前記被塗布部が、あらかじめ液晶を注入した液晶表示パネルの液晶注入口であって、
   前記工程Ｃの後、前記遅延型光硬化性樹脂の硬化により前記液晶注入口を封止する請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
3. 前記工程Ｂの後、前記工程Ｃを２分以内に行う請求項１または２に記載の表示パネルの製造方法。
4. 基材上に遅延型光硬化性樹脂を形成する塗布装置と、
   前記遅延型光硬化性樹脂に紫外線を照射する紫外線照射装置と、
   紫外線照射後の前記遅延型光硬化性樹脂と、あらかじめ液晶を注入した表示パネルの液晶注入口とを当接せしめる搬送装置を備えたことを特徴とする表示パネルの製造装置。
   
   

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