JP2007025549A - シールマスク及びシール印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工程数が多くなることも無く、製造が煩雑になることも無いシールマスク及びシール印刷装置を提供すること。
【解決手段】 マスクパターンの開口部の内側の辺が徐々に外側の辺に近づくように開口部の端部が形成されており、各端部が開口部の延在方向に対して４５°傾いて形成されている。シールマスクを用いて形成されるシールパターンの形状も同様に、角部においてシール材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの内側の辺が徐々に外側の辺に近づくように端部が形成され、端部同士が対向することになる。このようにシールパターンが形成されたマザー基板Ｓを他の基板と貼り合わせた場合、各シールパターンが広がり、シールパターンの角部では、対向する端部同士がぴったりと結合する。このため、封止部を設ける必要が無く、工程数が増えることが無く、製造が煩雑になることも無い。
【選択図】 図８

Description

本発明は、シールマスク及びシール印刷装置に関する。

一般に液晶パネルは、マザー基板と呼ばれる大判の基板を２枚対向させ、一方の基板にシール材を塗布し、液晶を挟持するように２枚の基板を貼り合わせて切断することによって形成される。シール材を塗布する手法として、例えば開口部が設けられたシールマスクを用いてシール材の材料を印刷するスクリーン印刷法が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１７７９４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスクリーン印刷法では、パターンを環状にシール材を印刷したときにシールマスクとマザー基板とシールパターンのシール材とが密着しているため、シール材内部の空間が密閉されてしまう。このため、マザー基板からシールマスクを取り外すときにシール材がシールマスクに引っ張られるような抵抗を受けてしまう。このように、シールマスクとマザー基板とがスムーズに剥がれないと、シール材の塗布量が不均一となりシールパターンが変形する場合がある。シールパターンが変形した場合、２枚のマザー基板を貼り合わせたときにシール材の幅（シール幅）が均一にならないという問題がある。
また、特許文献１に記載の手法を用いた場合、基板貼り合わせの際にシール材の角部においてシール材が潰されて内側に広がってしまい、当該角部の内側が丸く形成されてしまう。

シール幅が不均一であったり、シールパターンの角部の内側が丸く形成されたりすると、その分液晶パネルにおいてシールパターンの内側の領域が狭くなってしまい、表示領域として利用できる領域が狭くなってしまう。あるいは、所定の面積の表示領域を確保しようとすると、基板が大型化してしまう。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、液晶装置のシールパターンの内側の領域を最大限利用することを可能にすると共に、基板の大型化を回避することを可能にするためのシールマスク及びシール印刷装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るマスクパターンは、液晶パネルを構成する基板上に４つの角及び４つの辺を有するシールパターンを印刷するためのシールマスクであって、前記マスクパターンが、前記シールパターンの４つの辺に対応する４つの開口部を有しており、前記マスクパターンのうち、前記シールパターンの４つの角に対応する角部には、前記開口部の延在方向に対して約４５°傾くように一定の幅で直線状に設けられた接続部を有していることを特徴とする。

本発明では、マスクパターンの角部に接続部が設けられているので、当該シールマスクを用いてシールパターンを形成する場合、シールパターンの角部には各シール材の間に間隙が形成されることになる。この間隙が空気の通り道となるため、シールパターンの内側の領域が密閉されずに済む。

シールパターンの内側及び外側において空気の通りがあるため、基板からシールマスクを取り外すときには、シールマスクがシール材に引っ張られるような抵抗を受けることが無く、スムーズに剥がれるため、シールパターンが変形することも無い。このため、２枚の基板を貼り合わせて圧着した場合にシール幅が不均一になることを回避することができる。

また、本発明では、開口部の延在方向に対して約４５°傾くように一定の幅で直線状に設けられているので、形成されるシールパターンの形状も同様に、角部においてシール材の端面同士が対向することになる。このようにシールパターンが形成された基板を他の基板と貼り合わせた場合、各シールパターンが広がり、シールパターンの角部では、対向する端面同士が隙間無く合着し、当該シールパターンの内側で直角が形成されることになる。このため、シールパターンの内側が丸く形成されることを回避することがでる。
したがって、本発明によれば、シールパターンの内側の領域を最大限利用することができ、基板の大型化を回避することができる。

また、前記接続部の幅が、５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。
接続部の幅が５μｍよりも小さい場合、シールマスクを基板から取り外すときに空気が十分に通らず、空気の通り道が確保できなくなってしまう。また、当該幅が５０μｍよりも大きい場合、基板を貼り合わせて圧着したときにシール材同士が合着せず、角部に隙間ができてしまう。したがって、接続部の幅を５μｍ〜５０μｍとすることにより、空気の通り道を確保できると共に、シール材同士を隙間無く合着させることができる。

また、前記マスクパターンの各角部では、前記各開口部の前記シールパターンの各角に対応する領域がそれぞれ前記開口部の延在方向に対して約４５°傾くように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、シールパターンが形成された基板を他の基板と貼り合わせたときにシールパターンの角部においてシール材がシール形成領域の中心から外側の方向に広がるのを抑えることができる。これにより、基板合着後のシール形成領域が最小限に抑えられるため、液晶パネルの非表示領域を狭くすることができるとともに、液晶パネルの大型化を回避することができる。

本発明の別の観点に係るシール印刷装置は、液晶パネルを構成する基板上にシール材を印刷するシール印刷装置であって、上記のシールマスクを具備することを特徴とする。
本発明のシール印刷装置によって液晶パネルを構成する基板上にシール材を印刷すれば、基板合着後のシール幅が均一で且つ、シールパターンの角部の内側が直角に形成されるため、液晶パネルのシールパターンの内側の領域を最大限利用することが可能になると共に、基板の大型化を回避することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態に係るシール材印刷装置１の構成を示す模式図である。
シール材印刷装置１は、ステージ２と、シールマスク３と、印刷手段４とを主体として構成されている。当該シール材印刷装置１は、液晶パネルを構成するパネル基板にスクリーン印刷法によってシール材を印刷する装置である。本実施形態では、一枚のマザー基板から複数のパネル基板を採取する多数個取りと呼ばれる手法により液晶パネルを製造する工程の中でシール材を形成する場合を例に挙げて説明する。

ステージ２は、マザー基板Ｓを載置して保持する基台である。
シールマスク３は、矩形枠状のシールパターンを形成するものである。当該シールマスク３は、シール材印刷装置１に設置され、昇降動作により、マザー基板Ｓに対して着脱可能に設けられている。更に、当該シールマスク３には、図２に示すようにマスクパターン１０が形成されている。マスクパターン１０は、４つの開口部１１から構成されている。４つの開口部１１のうち、Ｘ方向に延在する開口部１１ａと開口部１１ｂとが平行に設けられており、Ｙ方向に延在する開口部１１ｃと開口部１１ｄとが平行に設けられている。開口部１１ａ及び開口部１１ｂの２辺と、開口部１１ｃ及び開口部１１ｄの２辺とはほぼ直交するように配置されている。

図３は、マスクパターン１０の角部１２の形状を拡大して示す図である。
同図に示すように、角部１２には、開口部１１の延在方向に対して角度α（αは例えば４５°）傾くように一定の幅Ｌ１（Ｌ１は例えば５μｍ〜５０μｍ程度）で直線状に接続部Ａが設けられている。開口部１１ａは、角部１２においては接続部Ａに沿った形状となっている。すなわち、延在方向に対してＬ２（Ｌ２は例えば０．１５ｍｍ）の幅を有する開口部１１ａの端辺１１ｅが開口部１１ａの延在方向に対して角度α傾くように形成されている。

同様に、開口部１１ｄも、角部１２においては接続部Ａに沿った形状となっている。すなわち、延在方向に対してＬ３（Ｌ３は例えば０．１５ｍｍ）の幅を有する開口部１１ｄの端辺１１ｆが開口部１１ｄの延在方向に対して角度β傾くように形成されている。
なお、本実施形態において、Ｌ２、Ｌ３については、例えば０．１５〜０．２ｍｍの範囲で設定することが可能である。

開口部１１ａの端辺１１ｅと開口部１１ｄの端辺１１ｆとが上記のように形成された場合、端辺１１ｅと端辺１１ｆとが対向すると共に、当該対向する端辺１１ｅと端辺１１ｆとが平行になる。

なお、ここでは開口部１１ａと開口部１１ｄとの間の角部１２について説明したが、開口部１１ａと開口部１１ｃとの間の角部１６（図２参照）、開口部１１ｂと開口部１１ｃとの間の角部１７（図２参照）、開口部１１ｂと開口部１１ｄとの間の角部１８（図２参照）についても、同様の構成となっている。

図１に戻って、印刷手段４は、スクレッパ５と、スキージ６とを有している。また印刷手段４は、保持部材８が昇降機能（図示しない）を有するとともに、スクレッパ５とスキージ６がそれぞれシールマスク３に対して着脱可能となるように、昇降機構（図示しない）を有している。スクレッパ５は、シールマスク３上に供給されたシール材料をマスクパターン１０の開口部１１に流し入れる（コートする）部材である。スキージ６は、マスクパターン１０の開口部１１にコートされたシール材料をマザー基板Ｓに転写する（プリントする）部材である。

スクレッパ５及びスキージ６は保持部材８に保持されており、当該保持部材８には、図示しない駆動機構が設けられている。当該駆動機構によって保持部材８が図中の左右に移動可能となっており、保持部材８が図中の左右に移動することによって、スクレッパ５及びスキージ６がシールマスク３の図中左端部から右端部へと、又は、図中右端部から左端部へとスキャンするようになっている。

例えばシールマスク３上のシール材料をスクレッパ５によりマスクパターン１０にコートする場合には当該スクレッパ５がシールマスク３の右端部から左端部へスキャンし、開口部１１にコートされたシール材料をマザー基板Ｓにプリントする場合には当該スキージ６がシールマスク３の左端部から右端部へスキャンするようになっている。

図４は、当該シール材印刷装置１によってシールパターン２０が印刷されたマザー基板Ｓの一部を示す図である。
シールマスク３を用いてマザー基板Ｓにシール材料をプリントすると、当該シールマスク３のマスクパターン１０の形状とほぼ同様の形状になるように、シール材２０ａ、シール材２０ｂ、シール材２０ｃ、シール材２０ｄからなるシールパターン２０が形成される。シールパターン２０の各角部２３には、各シール材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの間にシール材料がプリントされない間隙２１が形成される。間隙２１は、シールマスク３の接続部Ａに対応する部分である。なお、シール材料の粘度は、２×１０５ｃｐｓ〜１×１０６ｃｐｓの範囲であることが好ましい。この範囲であれば、マザー基板の他のマザー基板を貼り合わせたときに、シール材が適度に広がるからである。

なお、上記のようなスクリーン印刷法において、本実施形態とは異なるように、例えば図５（ａ）に示すようにシールパターンを隙間無く印刷した場合には、図５（ｂ）（図５（ａ）のＡ−Ａ断面図）に示すようにシールマスク５３とマザー基板Ｓとシールパターン５４とが密着しているため空気の通り道が無く、図５（ｃ）（図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図）に示すようにマザー基板Ｓからシールマスク５３を取り外すときにシールパターン５４から引っ張られる力を受け、シールマスク５３とマザー基板Ｓとがスムーズに剥がれないため、シールパターン５４が変形してしまうことがある。

本実施形態では、マスクパターン１０の各角部１２、（１６、１７、１８）に接続部Ａが設けられているので、当該シールマスク３を用いてシールパターン２０を形成する場合、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにシールパターン２０の角部２３には各シール材の間に間隙２１が形成されることになる（図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図）。この間隙２１が空気の通り道となるため、図６（ｃ）（図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図）に示すようにシールマスク３を取り外すときにはシールパターン２０の内側の領域が密閉されずに済む。

間隙２１を介してシールパターン２０の内側の領域と外側の領域との間を空気が通るため、マザー基板Ｓからシールマスク３を取り外すときには、シールマスク３がシール材に引っ張られるような抵抗を受けることが無く、両者がスムーズに剥がれるため、シールパターン２０が変形することも無い。このため、マザー基板Ｓに他のマザー基板を貼り合わせて圧着した場合にシール幅が不均一になることを回避することができる。

一方、シールパターンが形成されたマザー基板に他の基板を貼り合わせた場合、シール材が潰されてシールパターンは広がるのだが、例えば図７に示すようにシールパターン５０の角部５１に間隙を設けない場合、角部５１の内側部分５７にシールパターン５０が広がってしまう。角部５１に内側部分５７が形成されると、その分液晶パネルにおいてシールパターン５０の内側の領域２９が狭くなってしまい、表示領域として利用できる領域が狭くなってしまう。

これに対して、本実施形態では、接続部Ａがマスクパターン１０の開口部１１の延在方向に対して約４５°傾くように一定の幅で直線状に設けられているので、形成されるシールパターン２０の形状も同様に、角部２３においてシール材の端面同士が対向することになる。このようにシールパターン２０が形成されたマザー基板Ｓを他のマザー基板と貼り合わせた場合、図８に示すように、各シールパターン２０が広がって、シールパターン２０の角部２３では、対向する端面同士が隙間無く合着し、当該シールパターン２０の内側で直角が形成されることになる。このため、シールパターン２０の内側が丸く形成されることを回避することができる。
したがって、本実施形態によれば、シールパターン２０の内側の領域３１を最大限利用することができ、基板の大型化を回避することができる。

また、マスクパターン１０の角部１２において、開口部１１の各端部間の間隔（上記実施形態ではＬ１）が５μｍよりも小さい場合、シールパターン２０を印刷し終えてシールマスク３をマザー基板Ｓから取り外すときに、空気が間隙２１を十分に通らず、空気の通り道が確保できなくなってしまう。また、当該間隔が５０μｍよりも大きい場合、マザー基板Ｓを他の基板と貼り合わせる際に、シール材の端部２２ｅと端部２２ｆとがぴったりと結合しなくなってしまう。本実施形態では、端部間の間隔を５μｍ〜５０μｍとしているので、空気の通り道を確保できると共に、シール材の端部同士をぴったりと結合することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
図９は、マスクパターン１０の角部１２を拡大して示す図である。
同図に示すように、角部１２では、開口部１１ａの角がとれているような形状になっており、各開口部１１の外側がそれぞれ各開口部１１の延在方向に対して角度γ（γは例えば４５°）傾くように形成されている。すなわち、延在方向に対してＬ２の幅を有する開口部１１ａが内側の辺１４ａ及び外側の辺１５ａの両側から中央にかけて共に４５°傾くように端部１１ｇが形成されている。当該端部１１ｇは、開口部１１ａの外側の辺１５ａに対して例えば傾くように形成されている。

また、開口部１１ｄについても同様の構成となっており、延在方向に対してＬ３の幅を有する開口部１１ｄが内側の辺１４ｄ及び外側の辺１５ｄの両側から中央にかけて共に４５°傾くように端部１１ｈが形成されている。当該端部１１ｈは、開口部１１ｄの外側の辺１５ｄに対して例えば傾くように形成されている。
なお、ここでは開口部１１ａと開口部１１ｄとの間の角部１２について説明したが、角部１６、角部１７、角部１８についても、同様の構成となっている。

例えば開口部の端部の外側が開口部の延在方向に対して傾くように形成されていない場合、マザー基板Ｓと他のマザー基板とを貼り合わせたときには、図１０に示すように、シール材６０の角部６１が外側に広がることになる。シール材６０の角部６１が外側に広がることにより、完成する液晶パネルの非表示領域が広くなり、液晶パネル自体が大きくなってしまう。

これに対して、図９のように開口部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄの端部の外側をそれぞれ開口部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄの外側の辺１５ａに対して例えば４５°傾くように形成することによって、マザー基板Ｓと他のマザー基板とを貼り合わせたときに、図１１に示すように角部１２ではシール材２０ａ及びシール材２０ｄが外側に広がらずに済む。これにより、液晶パネルの非表示領域を狭くすることができると共に、液晶パネルの大型化を回避することができる。

本発明の実施の形態に係るシール材印刷装置の構成を示す図である。 本実施形態に係るシール印刷装置のシールマスクの構成を示す図である。 本実施形態に係るシールマスクの一部を拡大した図である。 マザー基板に印刷されたシールパターンを示す図（その１）である。 シール材印刷装置の動作を示す図である。 本実施形態に係るシール材印刷装置の動作を示す図である。 マザー基板に印刷されたシールパターンを示す図（その２）である。 マザー基板に印刷されたシールパターンを示す図（その３）である。 本発明に係るシールマスクの別の構成を示す図である。 マザー基板に印刷されたシールパターンを示す図（その４）である。 マザー基板に印刷されたシールパターンを示す図（その５）である。

符号の説明

Ａ…領域 Ｓ…マザー基板 １…シール材印刷装置 ３…シールマスク １０…マスクパターン １１…開口部 １１ｅ、１１ｆ…端辺 １２…角部 ２０…シールパターン ２１…間隙 ２３…角部 ２２ｅ、２２ｆ…端辺

Claims (4)

1. 液晶パネルを構成する基板上に４つの角及び４つの辺を有するシールパターンを印刷するためのシールマスクであって、
   前記マスクパターンが、前記シールパターンの４つの辺に対応する４つの開口部を有しており、
   前記マスクパターンのうち、前記シールパターンの４つの角に対応する角部には、前記開口部の延在方向に対して約４５°傾くように一定の幅で直線状に設けられた接続部を有していることを特徴とするシールマスク。
2. 前記接続部の幅が、５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のシールマスク。
3. 前記マスクパターンの各角部では、前記各開口部の前記シールパターンの各角に対応する領域がそれぞれ前記開口部の延在方向に対して約４５°傾くように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシールマスク。
4. 液晶パネルを構成する基板上にシールパターンを印刷するシール印刷装置であって、
   請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のシールマスクを具備することを特徴とするシール印刷装置。

Images