JP2010230901A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程中などに、四隅からめくられるような力が加わって基盤が剥離しにくい表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】２枚１組で用いる基板２，３のうち少なくとも１枚が可撓性の基板であり、１組の基板２，３の間に電気により作動する部位４を有し、この電気により作動する部位４を第１のシール材５ａで囲んだ表示装置１の製造方法であり、複数個の表示装置１を、それらの外部を温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である第２のシール材５ｂで接着した１組の基板２，３中で作製する作製工程と、作製した後に複数個の表示装置１を個別に切断して製造する切断工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば可撓性基板を用いた液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなどの製造に好適な表示装置の製造方法に関する。

例えば、液晶表示パネルなどの液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力といった特徴を持ち、広く普及しており、この液晶表示装置では、液晶を２枚１組の基板間に封入するためにシール材と呼ばれる接着剤を用いている。

液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルの基板には、一般的にはガラスが用いられるが、曲面表示を可能にしたり、更なる薄型軽量の表示パネルを製造するために、基板にプラスチックフィルムを用いたものも提案されている（特許文献１参照）。しかし、例えばプラスチックフィルム基板を用いた液晶表示パネルを製造する際には、基板が柔軟であるために、四隅からめくられるような力が加わるとシール材に局所的な応力が加わり基板が剥離しやすく、搬送工程中などに基板が剥離しやすいという問題がある。

特開２００４−２７２２２４号公報

この発明が解決しようとする課題は、例えば基板が大きいサイズで複数個の表示装置を製造する場合に、搬送中にたわむなどにより引き剥がされる力がかかり、周囲（特に四隅）から剥離しやすくなることを防止し、製造工程中などに、基板が剥離しにくい表示装置の製造方法を提供することである。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、２枚１組で用いる基板のうち少なくとも１枚が可撓性の基板であり、
前記１組の基板の間に電気により作動する部位を有し、この電気により作動する部位を第１のシール材で囲んだ表示装置の製造方法であり、
複数個の前記表示装置を、それらの外部を温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である第２のシール材で接着した前記１組の基板中で作製する作製工程と、
前記作製した後に前記複数個の前記表示装置を個別に切断して製造する切断工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法である。

請求項２に記載の発明は、前記第１のシール材は、温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^８Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法である。

請求項３に記載の発明は、前記表示装置が液晶表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法である。

請求項４に記載の発明は、前記表示装置が有機ＥＬ表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法である。

請求項５に記載の発明は、前記表示装置が電気泳動式表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法である。

請求項６に記載の発明は、１枚の前記基板上に前記第１のシール材を付与し、
他方の前記基板上に前記第２のシール材を付与した後に、
２枚の前記基板を貼り合わせる工程を、
含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の表示装置の製造方法である。

請求項７に記載の発明は、１枚の同一の前記基板上に前記第１のシール材と前記第２のシール材付与した後に、
２枚の前記基板を貼り合わせる工程を、
含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の表示装置の製造方法である。

請求項８に記載の発明は、前記第１のシール材を付与する際、
シリンジに入れた液状の前記を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行う工程を、
含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表示装置の製造方法である。

請求項９に記載の発明は、前記第２のシール材を付与する際、
シリンジに入れた液状の前記第２のシール材を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行う工程を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表示装置の製造方法である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、複数個の表示装置を、それらの外部を温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^―７Ｐａ以下である第２のシール材で接着した１組の基板中で作製し、作製した後に複数個の表示装置を個別に切断して製造することで、製造工程中に、可撓性の基板に四隅からめくられるような力が加わっても第２のシール材によって基板が剥離しにくい。

請求項２に記載の発明では、第１のシール材が温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^８Ｐａ以上であり、装置の使用中に第１のシール材を通して内部への不純物の溶出やガスの透過などが起こりにくく、製造される表示装置の電気特性が低下することを抑えることができる。

請求項３に記載の発明では、表示装置が液晶表示装置であり、液晶表示装置を搬送工程中などに基板が剥離しにくく、また製造される表示装置の電気特性が低下することを抑えることができる。

請求項４に記載の発明では、表示装置が有機ＥＬ表示装置であり、有機ＥＬ表示装置を搬送工程中などに基板が剥離しにくく、また製造される表示装置の電気特性が低下することを抑えることができる。

請求項５に記載の発明では、表示装置が電気泳動式表示装置であり、電気泳動式表示装置を搬送工程中などに基板が剥離しにくく、また製造される表示装置の電気特性が低下することを抑えることができる。

請求項６に記載の発明では、１枚の基板上に第１のシール材を付与し、他方の基板上に第２のシール材を付与することで、それぞれ別々の部品として品質管理ができ、かつ迅速な製造が可能である。

請求項７に記載の発明では、１枚の同一の基板上に第１のシール材と第２のシール材を付与することで、１部品として品質管理ができ、かつ迅速な製造が可能である。

請求項８に記載の発明では、第１のシール材を付与する際、シリンジに入れた液状の接着剤を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行うことで、第１のシール材を簡単かつ確実に付与することができる。

請求項９に記載の発明では、第２のシール材を付与する際、シリンジに入れた液状のシール材を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行うことで、シール材を簡単かつ確実に付与することができる。

表示装置の製造の工程を示す図である。 作製工程を示す図である。 他の作製工程を示す図である。 実施例の作製工程を示す図である。 実施例の作製工程を示す図である。 電極の形状を示すものである。 基板上の電極の配置を示すものである。 基板上の電極と第１のシール材の配置を示すものである。 第１のシール材と第２のシール材の配置を示すものである。 実施例の切断工程を示す図である。

以下、この発明の表示装置の製造方法の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

図１に示すように、この表示装置１の製造方法は、２枚１組で用いる基板２，３のうち少なくとも１枚が可撓性の基板であり、１組の基板２，３の間に電気により作動する部位４を有する表示装置１の製造方法である。

この表示装置１の製造方法は、複数個の表示装置１を、電気により作動する部位４の外部を第１のシール材５ａで囲むように接着し、それら複数個の表示装置１の外部を第２のシール材５ｂで接着した１組の基板２，３中で作製する作製工程（図１（ａ））と、作製した後に複数個の表示装置１を個別に切断して製造する切断工程（図１（ｂ））と、を含む。

第１のシール材５ａは、室温での弾性率が低いものでも、高いものでもよいが、室温での弾性率が高いものは、水蒸気や酸素などのガスを透過しにくく、装置の信頼性が向上し、温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^８Ｐａ以上であり、弾性率が高いことが好ましい。

第２のシール材５ｂは、温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^７Ｐａ以下であり、室温での弾性率が低いものを用いることで、特に基板が大きいサイズでは、搬送中にたわむなどにより引き剥がされる力がかかりやすく、周囲（特に四隅）から剥離しやすくなるが、第２のシール材５ｂによって剥離を防ぐことができる。

作製工程（図１（ａ））では、図２に示すように、１枚の基板２上に個別の表示装置１の電気により作動する部位４を付与し、この電気により作動する部位４の外部を囲むように第１のシール材５ａを付与する（図２（ａ））。

他方の基板３上に基板２の複数の表示装置１の電気により作動する部位４の全体の外部を囲むように第２のシール材５ｂを付与し（図２（ｂ））、この第２のシール材５ｂを付与した後に、２枚の基板２，３を貼り合わせる工程（図２（ｃ））を有する。この実施の形態では、１枚の基板２上に第１のシール材５ａを付与し、他方の基板３上に第２のシール材５ｂを付与することで、それぞれ別々の部品として品質管理ができ、かつ迅速な製造が可能である。

また、他の実施の形態として、図３に示すように、１枚の同一の基板２上に個別の表示装置１の電気により作動する部位４を付与し、この電気により作動する部位４の外部を囲むように第１のシール材５ａを付与する（図３（ａ））。このように、１枚の同一の基板２上に第１のシール材５ｂを付与し、さらに第２のシール材５ａを付与した後に、２枚の基板２、３を貼り合わせる工程（図３（ｂ））を有する。

この実施の形態では、１枚の同一の基板２上に電気により作動する部位４、第１のシール材５ａ、第２のシール材５ｂを付与することで、１部品として品質管理ができ、かつ迅速な製造が可能である。

この実施の形態では、ディスペンサーを用いて、シリンジに入れた液状の第１のシール材５ａ、第２のシール材５ｂを、ディスペンサーの開口部からを吐出させて塗布する。このディスペンサーは、開口部列の幅方向、各位置の開口部の吐出量のバラツキが小さいものを用い、シリンジに入れた液状の第１のシール材５ａ、第２のシール材５ｂを押し出しながら塗布することで、第１のシール材５ａ、第２のシール材５ｂを簡単かつ確実に付与することができる。

切断工程（図１（ｂ））では、切断装置（ダイシングソー）を用いて、第１のシール材５ａの周辺を切断し、複数個の表示装置１を個別に製造する。

このように、複数個の表示装置１を、それらの外部を温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である第２のシール材５ｂで接着した１組の基板２，３中で作製し、作製した後に第１のシール材５ａの周辺を切断し、複数個の表示装置１を製造することで、製造工程中に、可撓性の基板に四隅からめくられるような力が加わっても、弾性率の低い第２のシール材５ｂによって基板が剥離しにくい。

しかも、温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^８Ｐａ以上であり、弾性率の高い第１のシール材５ａを用いて電気により作動する部位４を囲むことで、装置の使用中に第１のシール材５ａを通して内部への不純物の溶出や水蒸気や酸素などのガスを透過しにくく、表示装置１の信頼性が向上する。

この表示装置１は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動式表示装置などであり、電気により作動する部位４を有する。液晶表示装置は、その省電力、軽量、薄型等といった特徴を有し、一般的な液晶表示装置としては、入射側の偏光板と出射側の偏光板の基板と、電気により作動する部位の液晶とを有するものが代表的である。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と比べ、高速応答速度、広視野角、自発光素子特有の視認性の良さ、また駆動可能な温度範囲が広いなどのディスプレイとして有利な特性を数多く有する。この有機ＥＬ表示装置は、基板上に形成された各画素内に、基板側から下部電極、電気により作動する部位の有機ＥＬ層、および上部電極が積層された構成を備え、有機ＥＬ層に電流を流すことによって発光する有機ＥＬからの光を、少なくとも電極のうち一方の電極（透光性の導電膜）を通して認識するようになっている。電気泳動式表示装置は、電気泳動現象を利用した表示装置の一つとして、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。この方式の表示装置は、透明溶媒が満たされた電気により作動する部位のマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を入れ、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。

２枚１組の基板２，３は、表示装置１が液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動式表示装置などに応じたものであり、少なくとも１枚が可撓性の基板である。この可撓性の基板としては、例えばプラスチックフィルム基板などがあり、他の基板としては、例えばガラス基板などを用いることができる。

第１のシール材５ａは複数個の表示装置１の電気により作動する部位４をそれぞれその外部全体を囲むように付与し、第２のシール材５ｂは複数個の表示装置１の電気により作動する部位４の外部全体を囲むように付与している。この第１のシール材５ａ及び第２のシール材５ｂは、それぞれ外部全体を囲むものに限らず、外部の一部を囲むように付与してもよい。

第１のシール材５ａは、例えば厚さ２μｍ〜１０μｍの熱硬化樹脂、光硬化性樹脂などにより構成される。基板に幅約１ｍｍに塗布され、基板ギャップおよび基板面内のずれを防止するとともに、液晶の漏洩を防止する。第１のシール材５ａの一部に液晶を充填するための液晶注入口（図示せず）が設けられる。第１のシール材５ａとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系、ゴム系等、適宜なポリマーをベースポリマーとしたものを用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く、透明性、濡れ性、凝集性、耐熱性、耐湿性等に優れるものが好ましい。

第２のシール材５ｂは、例えば特開平１０−２６５５４７号公報に記載のシール材組成物が用いられる。このシール材組成物は、シール材が主剤、硬化剤に分かれる二液タイプの構成の場合、主剤にエポキシ樹脂と共に（ａ）分子内に脂肪族エステル結合を含む脂肪族環状エポキシ樹脂を配合し、硬化剤側にはエポキシ樹脂硬化剤と共に（ｂ）３官能チオール化合物を配合する。この結果、シール材組成物は、架橋密度を下げることが可能となり、柔軟性、可とう性を付与することが可能となり、可撓性の基板の持つフレキシビリティに追随可能な硬化物を与えることが可能となった。

次に、実施例を、図４乃至図９に基づき説明する。
（実施例１）
厚さ０．２ｍｍ、大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍのポリエーテルスルホン製プラスチックフィルム（以下ＰＥＳフィルムと略す）を基板として用意した。このＰＥＳフィルムは良好な可撓性を示した。このＰＥＳフィルム上に、スパッタリング法により厚さ１００ｎｍの二酸化珪素薄膜を成膜した（図４（ａ））。
次に、このＰＥＳフィルムの二酸化珪素薄膜面上に、厚さ１５０ｎｍの酸化インジウム錫（以下、ＩＴＯと略す）を、メタルマスクを用いたスパッタリング法により、図６に示す１０ｍｍ×１０ｍｍの作動エリアと端子エリアを有する電極パターンを、図４（ｂ）及び図７に示す配置のように成膜した。

このＩＴＯ付きＰＥＳフィルムを純水中で超音波洗浄し、エアナイフで純水を除去した後、液晶配向剤を、フレキソ印刷装置を用いて前記電極パターン上の１０ｍｍ×１０ｍｍの作動エリアを中心とした３０ｍｍ×３０ｍｍの範囲に印刷して焼成し、厚さ５０ｎｍの配向膜を成膜した（図４（ｃ）及び図７）。配向膜をラビングにより配向処理した後、純水中で超音波洗浄し、エアナイフで純水を除去した。

同様にして配向処理した配向膜を有する基板をもう１枚作製し（図５）、２枚１組の基板とした。

このうちの１枚の基板上に、例えば図４に示す基板上に、第１のシール材として積水化学株式会社製液晶シール材「フォトレックＳ−ＷＢ」を、ディスペンサーを用いて、図８及び図４（ｄ）に示すようなパターンで描画した。この基板に、第２のシール材として特開平１０−２６５５４７号公報に記載されるシール材を、ディスペンサーを用いて、図９及び図４（ｅ）に示すパターンで描画した。

シール材をディスペンスしていない基板には、固着性を有する直径５μｍのスペーサービーズを散布して加熱し、固着処理を行った（図５（ｄ））。これらの１組の基板を、ラビング方向が直交し、１０ｍｍ×１０ｍｍの駆動エリアが重なるように位置合わせを行い、液晶滴下方式により液晶の滴下から貼り合せまでを行った（図１０（ａ））。続いて１２０℃に加熱して液晶のアニール処理およびシール材のポストベークを行った。

次に、切断装置（ダイシングソー）を用いて、図１０（ｂ）の第１のシール材の周辺を切断し、液晶セルを個片に切断した。この工程中での基板の剥離はなかった。更に液晶セルの両面に偏光板をその光吸収軸が直交する配置で貼り合わせ、評価用の液晶表示装置を得た。

液晶表示装置の電気特性である電圧保持率を、株式会社東陽テクニカ製６２５４型液晶物性評価装置を用いて測定したところ、９９．５％であった。その後、この液晶表示装置を６０℃９０％ＲＨに制御した恒温恒湿槽に入れて４８０時間処理した後に再度電圧保持率の測定を行ったところ、９８．７％であった。特開平１０−２６５５４７号公報に記載される第２のシール材をフィルム状にして１２０℃に加熱し硬化した試料の３０℃の範囲における弾性率をＴＭＡにより測定したところ、１×１０^５Ｐａであった。
（実施例２）
第１のシール材として積水化学株式会社製液晶シール材「フォトレックＳ−ＷＢ」を用いず、特開平１０−２６５５４７号公報に記載の材料を用いた以外は実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置を得た。工程中での基板の剥離はなかった。実施例１と同様にして電圧保持率を測定したところ、８９．５％であった。その後、この液晶表示装置を６０℃９０％ＲＨに制御した恒温恒湿槽に入れて４８０時間処理した後に再度電圧保持率の測定を行ったところ、電圧保持率は３５％と低かった。
（比較例１）
第２のシール材を描画しない以外は実施例と同様にして、液晶のアニール処理およびシール材のポストベークまでを行った。次に切断を行ったところ、切断前の搬送工程において基板が剥離してしまう不良が発生した。

この発明は、例えば可撓性基板を用いた液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなどの製造に好適な表示装置の製造方法に適用可能であり、製造工程中などに、四隅からめくられるような力が加わって基盤が剥離しにくい。

１ 表示装置
２，３ 基板
４ 電気により作動する部位
５ａ 第１のシール材
５ｂ 第２のシール材
１０ 接着剤

Claims (9)

1. ２枚１組で用いる基板のうち少なくとも１枚が可撓性の基板であり、
   前記１組の基板の間に電気により作動する部位を有し、この電気により作動する部位を第１のシール材で囲んだ表示装置の製造方法であり、
   複数個の前記表示装置を、それらの外部を温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である第２のシール材で接着した前記１組の基板中で作製する作製工程と、
   前記作製した後に前記複数個の前記表示装置を個別に切断して製造する切断工程と、
   を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 前記第１のシール材は、温度２０℃から３０℃の範囲における弾性率が１×１０^８Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記表示装置が液晶表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記表示装置が有機ＥＬ表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記表示装置が電気泳動式表示装置である請求項１又は請求項２に記載の表示装置の製造方法。
6. １枚の前記基板上に前記第１のシール材を付与し、
   他方の前記基板上に前記第２のシール材を付与した後に、
   ２枚の前記基板を貼り合わせる工程を、
   含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。
7. １枚の同一の前記基板上に前記第１のシール材と前記第２のシール材を付与した後に、
   ２枚の前記基板を貼り合わせる工程を、
   含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記第１のシール材を付与する際、
   シリンジに入れた液状の第１のシール材を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行う工程を、
   含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表示装置の製造方法。
9. 前記第２のシール材を付与する際、
   シリンジに入れた液状の前記第２のシール材を押し出しながら塗布するディスペンサーを用いて行う工程を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表示装置の製造方法。