JP2831486B2 - 液晶表示素子のシール方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子のシール方
法に係り、特に紫外線照射硬化型シール剤を用いた液晶
表示素子のシール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、二枚の基板間に液晶を
封入し、前記二枚の基板を互いに接着するシール剤を前
記二枚の基板間に配設し、前記シール剤を硬化させるこ
とにより、基板相互間に前記液晶を密封した状態で前記
二枚の基板を互いに接着して作成される。従来、この種
の液晶表示素子を作成するには、シール剤として熱硬化
型エポキシ樹脂を用い、二枚の基板間に液晶を封入しシ
ール剤を配設した状態で、二枚の基板に空気圧または機
械プレスで圧力を加え、二枚の基板をバツチ炉或いは連
続式加熱炉に入れて加熱処理をすることにより、熱硬化
型エポキシ樹脂を硬化させて液晶表示素子を作成してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子も近年では大型化（例えば４５０ｍｍ×３００ｍｍ）
されており、特に大型の液晶表示素子を作成する場合に
は、二枚の基板の間隔（ギヤツプ）を全面で精度よく
（例えば±０．１μｍ以下）一定に保持した状態で、シ
ール剤を同一条件で硬化させることが必要である。前述
の従来の方法によると、バツチ炉や連続式加熱炉の温度
制御が複雑となり、所定の加熱温度に達するまでの温度
上昇制御や、加熱完了後の温度低下制御が、極めて微妙
で液晶表示素子の作成にも長時間を要する。

【０００４】このために、シール剤として紫外線照射硬
化型シール剤を使用し、紫外線の照射によつてシール剤
を硬化する方法も一部で提案されている。しかし、この
従来の方法では、図６の（ａ）に示すように、二枚の基
板２０，２１を所定圧で加圧した後に図６の（ｂ）に示
すように圧力を解除し、改めて紫外線照射器によつて二
枚の基板の全面に紫外線を一度に照射している。このた
めに提案の方法では、一旦、圧力を開放するので、均一
なギヤツプが得られない。また、紫外線照射器自体が大
型化し、照射時に発生する熱エネルギーも増えて冷却装
置が必要になり、全体の装置が大型化してしまう。

【０００５】本発明は前記従来の液晶表示素子のシール
方法の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、
紫外線照射器が小型であつても、容易にシール剤を硬化
させることができる液晶表示素子のシール方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、二枚の基板
間に液晶を封入し、前記二枚の基板を互いに接着するシ
ール剤を前記二枚の基板間に配設し、前記シール剤を硬
化させることにより、硬化したシール剤によつて、基板
相互間に前記液晶を密封した状態で、前記二枚の基板を
互いに接着する液晶表示素子のシール方法において、前
記シール剤として紫外線照射硬化型シール剤を用い、前
記二枚の基板を互いに位置合わせし、加圧手段によつて
一方の基板側から押圧しながら、他方の基板側から照射
される紫外線を、前記紫外線照射硬化型シール剤位置に
集光させ、集光された紫外線を前記二枚の基板の全面に
わたつて走査することにより、前記紫外線照射硬化型シ
ール剤を硬化させることで達成される。

【０００７】

【作用】このような手段により、互いに位置合わせした
基板の一方側からの加圧手段によつて、二枚の基板の間
隔が高精度で一定に保持された状態で、紫外線が他方の
基板側から、紫外線照射硬化型シール剤位置に集光され
る。そして、集光された紫外線が二枚の基板の全面にわ
たつて走査される。従つて、紫外線照射硬化型シール剤
は、紫外線の集光を受けた部分から順次硬化させて全面
を硬化して高品質の液晶表示素子が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５を参
照して説明する。ここで、図１は第１の実施例での液晶
表示素子の作成法を示す説明図、図２は第１の実施例で
の紫外線照射の説明図、図３は第１の実施例の紫外線照
射領域の説明図、図４は第２の実施例での紫外線照射の
説明図、図５は第２の実施例での紫外線照射条件の説明
図である。

【０００９】図１に示すように、第１の実施例では透明
な無アルカリガラス製の定盤１上に二枚の基板２ａ，２
ｂを載置し、基板２ｂ上にダイヤフラム３を配置し、定
盤１に近接対向してダイクロイツクミラー５が取り付け
られた紫外線ランプとしてメタルハライドランプ６を配
設する。メタルハライドランプ６は、発光スペクトルの
幅が広いので、紫外線照射硬化型シール剤の硬化に最適
であり、ダイクロイツクミラー５は、メタルハライドラ
ンプ６からの紫外線を反射し、また、熱の放散を防止す
る機能を有している。前記二枚の基板２ａ，２ｂ間には
液晶７が封入され、また紫外線照射硬化型シール剤とし
て、紫外線硬化型エポキシ変成アクリル樹脂１０が配設
されている。図２に示すように、ダイクロイツクミラー
５内は表面が放物面となるように作成されていて、この
放物面の焦点位置にメタルハライドランプ６の発光源が
位置するように、ダイクロイツクミラー５に対してメタ
ルハライドランプ６が配設されている。

【００１０】メタルハライドランプ６はほぼ円柱状をし
ていて、メタルハライドランプ６から発せられる紫外線
は、ダイクロイツクミラー５で反射して平行光束とな
り、この紫外線が無アルカリガラスの定盤１を透過し
て、紫外線硬化型エポキシ変成アクリル樹脂１０に集光
可能に、メタルハライドランプ６は配置されている。こ
の場合、発明者等の実測によると、メタルハライドラン
プ６と紫外線硬化型エポキシ変成アクリル樹脂１０間距
離を、２０ｍｍ〜１００ｍｍに取ると最適の照射条件が
設定されることが確認されている。

【００１１】図３に示すように、メタルハライドランプ
６の有効発光長Ｌは、二枚の基板２ａ，２ｂの幅よりも
大に（Ｌ＞Ｗ）設定され、紫外線の照射幅Ｓが一回の照
射でカバーされるようになつている。そして、図示せぬ
走査手段が設けられ、走査手段によつてメタルハライド
ランプ６とダイクロイツクミラー５が、一体に図１に矢
印Ｘに示す方向にステツプ走査されるようになつてい
る。

【００１２】そこで、第１の実施例によつて液晶表示素
子を作成するには、ダイアフラム３の空気室に高圧空気
を供給して、定盤１上の基板２ｂにダイアフラム３から
下向きに力を与え、定盤１に載置された二枚の基板２
ａ，２ｂに押圧力を加え、基板２ａ，２ｂを所定の間隔
に高精度で保持する。この状態で、メタルハライドラン
プ６を点灯し、メタルハライドランプ６からの紫外線を
ダイクロイツクミラー５で反射させて、基板２ａ，２ｂ
間に配置してある紫外線硬化型エポキシ変成アクリル樹
脂１０位置に集光させる。そして、図示せぬ走査手段に
よつて、照射幅毎に所定光量（紫外線光強度×時間）を
照射した後、メタルハライドランプ６とダイクロイツク
ミラー５とを一体に、図１の矢印Ｘ方向にステツプ走査
する。このステツプ走査によつて、照射幅Ｓを単位とし
て基板２ａ，２ｂに端部から順次紫外線が照射され、こ
の紫外線によつて紫外線硬化型エポキシ変成アクリル樹
脂１０が順次硬化され、高品質の液晶表示素子が短時間
で作成される。

【００１３】メタルハライドランプ６は、走査方向で照
射幅Ｓを有すればよいので小型化され、特別な冷却装置
も必要なく、全体のライン設備を小型化することができ
る。集光紫外線の走査で、紫外線硬化型エポキシ変成ア
クリル樹脂１０を硬化させるので、メタルハライドラン
プ６の出力をそれ程大きくしなくても硬化を完了して、
高品質の液晶表示素子を作成することができる。

【００１４】第２の実施例では、図４に示すようにメタ
ルハライドランプ６からの紫外線をダイクロイツクミラ
ー５で反射させ、この反射光を走査ミラー１２で再度反
射させて基板２ａ，２ｂに導いている。この場合、図４
で矢印θ方向に走査ミラー１２を回転すると、集光され
た紫外線は矢印Ｘ方向に移動する。この際、走査ミラー
１２の回転に伴つてメタルハライドランプ６とダイクロ
イツクミラー５を、僅かに走査させると集光紫外線照射
幅を一定に保持することができる。

【００１５】図５は第２の実施例の紫外線の照射条件の
解析説明図であり、基板２ａ，２ｂ上での走査幅Ｄの中
点ｍに対応する位置に走査ミラー１２の回転軸を設定
し、走査ミラー１２をｃ点からｄ点まで角度θ回転し、
メタルハライドランプ６をａ点からｂ点まで角度α回転
して、基板２ａ，２ｂ上でｍ１点からｍ２点まで集光紫
外線を走査している。

【００１６】走査ミラー１２がｃ点にある時の入射点ｏ
での、走査ミラー１２に対する垂直線をｏｆとし、ブラ
グの法則から角度ａｏｆ＝角度ｆｏｍ１＝ｉが得られ
る。また、走査ミラー１２がｄ点にある時の入射点ｏで
の、走査ミラー１２に対する垂直線をｏｇとすると、ブ
ラグの法則から明らかに角度ｆｏｇ＝θとなる。

【００１７】さらに、角度ｇｏｍ＝ｘ、角度ｍｏｍ２＝
ｙ、角度ｍ２ｏｃ＝ｚとすると、次式が成立する。

【００１８】 ｘ＋ｙ＝θ＋ｉ＋α （１） ｘ＋ｙ＋ｚ＋θ＝９０° （２） （θ−ｉ）＋ｘ＝ｙ （３） （１）〜（３）式より次式が得られる。 ｘ＝ｉ＋α／２ （４） ｙ＝θ＋α／２ （５） ｚ＝９０°−（ｉ＋α＋２θ） （６） 以上から明らかなように、第２の実施例では（４）〜
（６）式を満足するように、メタルハライドランプ６及
びダイクロイツクミラー５と走査ミラー１２を走査する
とよいことが解る。

【００１９】この第２の実施例によると、特に回転機構
を小型化して全体のライン設備を簡単にして、液晶表示
素子を作成することができる。第２の実施例のその他の
効果は、すでに説明した第１の実施例と同一である。

【００２０】なお、メタルハライドランプ６はＯＮ−Ｏ
ＦＦ動作を繰り返すと、急激に寿命が劣化するので、紫
外線の照射待ちの状態では、メタルハライドランプ６を
消灯せず、紫外線の照射方向を基板２ａ，２ｂの領域外
に向けるように前記走査光学系を走査しておくのが望ま
しい。

【００２１】

【発明の効果】以上に詳細に説明したように本発明によ
ると、紫外線照射硬化型シール剤を液晶を封入した二枚
の基板間に配し、これらの基板を加圧手段によつて一方
の基板側から押圧しながら、他方の基板側から紫外線を
紫外線照射硬化型シール剤位置に集光走査させて硬化を
行なうことにより、高品質の液晶表示素子を小型化され
たライン設備で簡単に作成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による液晶表示素子作成
の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例での紫外線照射の説明図
である。

【図３】本発明の第１の実施例の紫外線の照射領域の説
明図である。

【図４】本発明の第２の実施例での紫外線照射の説明図
である。

【図５】本発明の第２の実施例での紫外線照射条件の説
明図である。

【図６】従来の液晶表示素子のシール方法を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 定盤 ２ａ，２ｂ 基板 ３ ダイヤフラム ５ ダイクロイツクミラー ６ メタルハライドランプ ７ 液晶 １０ 紫外線照射硬化型シール剤 １２ 走査ミラー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の基板間に液晶を封入し、前記二枚
   の基板を互いに接着するシール剤を前記二枚の基板間に
   配設し、前記シール剤を硬化させることにより、硬化し
   たシール剤によつて、基板相互間に前記液晶を密封した
   状態で、前記二枚の基板を互いに接着する液晶表示素子
   のシール方法において、前記シール剤として紫外線照射
   硬化型シール剤を用い、前記二枚の基板を互いに位置合
   わせし、加圧手段によつて一方の基板側から前記二枚の
   基板を押圧しながら、他方の基板側から照射される紫外
   線を、前記紫外線照射硬化型シール剤位置に集光させ、
   集光された紫外線を前記二枚の基板の全面にわたつて走
   査することにより、前記紫外線照射硬化型シール剤を硬
   化させることを特徴とする液晶表示素子のシール方法。
2. 【請求項２】 加圧手段が、ダイアフラムによつて空気
   圧を一方の基板側に与え、紫外線が定盤を介してこの定
   盤上に載置された他方の基板側から照射されることを特
   徴とする請求項１に記載の液晶表示素子のシール方法。
3. 【請求項３】 紫外線照射硬化型シール剤が、紫外線硬
   化型エポキシ変成アクリル樹脂であることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の液晶表示素子のシール
   方法。