JP3113502B2 - 封止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、液晶を利
用して情報を表示する液晶表示素子について、その製造
に用いる封止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示素子は種々提案され
ている。

【０００３】図１はその一例を示すものであり、液晶表
示素子Ｐは、相対向するように配置された一対のガラス
基板１，２を備えており、各基板１，２上にはＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）膜等によるストライプ状の透明電
極３，…，４，…が多数形成され、これらの電極３，
…，４，…によりマトリクス電極が構成されている。ま
た、これらの基板間にはスペーサビーズ５，…が介装さ
れており、このスペーサビーズ５，…によって基板間隙
が所定寸法に規定されている。さらに、これらの基板
１，２の間隙にはシール材６が配置されており、両基板
１，２はシール材６によって接着されている。また、シ
ール材６は基板間に閉空間を形成しており、該閉空間に
は液晶７が注入されている。さらに、下側の基板２の一
端部２ａは上側の基板１よりも突出するように形成され
ており、それに伴って、基板２上に形成された電極４，
…の端部が外部に露出して、外部接続用端子電極４ａ，
…を形成している。なお、上側の基板１も紙面垂直方向
に突出されており、電極３，…の端部によって外部接続
用端子電極３ａ，…を形成している（図５参照）。

【０００４】ところで、上述したシール材６は、図１に
示すように基板１，２の端縁よりも少し内側に配置され
ており、そのため両基板１，２と共に略コ字状の間隙部
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを基板の四方に形成している。
この間隙部９ａ，…のうち、外部接続用端子電極３ａ，
…及び４ａ，…に近接する２つの間隙部９ａ，９ｂには
ＵＶ硬化樹脂（封止部材）１０が充填されており、大気
中の水分の浸入を遮断して外部接続用端子電極３ａ，…
及び４ａ，…の腐食を防止している（間隙部９ａについ
てのみ図示）。

【０００５】次に、上記構成の液晶表示素子Ｐの製造方
法について、図２に沿って説明する。 〈貼り合わせ工程〉まず、透明電極４，…を形成した基
板２にスペーサビーズ５，…を散布し、他の基板１には
シール材６を印刷し、これらの基板１，２を貼り合わ
せ、圧着する（Ｓ１，Ｓ２）。 〈液晶注入工程〉なお、シール材６の印刷に際しては、
基板の一部に未印刷部（液晶注入口となる部分）を形成
しておき、本液晶注入工程においては、この未印刷部か
ら液晶７を注入する（Ｓ３）。その後、この未印刷部を
シール材としての封止剤にて封止することにより、両基
板１，２の間に閉空間が形成されると共に該閉空間内に
液晶７が注入されている状態となる（Ｓ４）。 〈洗浄工程〉ところで、液晶注入の際には毛細管現象に
よって液晶７が間隙部９ａ，…に入り込んでしまうが、
かかる液晶７を除去するために液晶表示素子Ｐの洗浄を
行う（Ｓ５）。 〈封止部材塗布工程〉ついで、シリンジを用いて間隙部
９ａにＵＶ硬化樹脂１０を充填する（Ｓ６）。 〈封止部材硬化工程〉次に、液晶表示素子Ｐの表示部に
マスキングをした上でＵＶ光を照射してＵＶ硬化樹脂１
０を硬化させる（Ｓ７）。このマスキングによりＵＶ光
が遮断されるため、表示部内の液晶７の劣化が防止され
る。

【０００６】なお、上述した封止部材塗布工程及び封止
部材硬化工程は再度繰り返され、他方の間隙部９ｂにも
ＵＶ硬化樹脂１０が充填される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例においては、間隙部９ａ，…に入り込んだ液晶７を
洗浄工程によって洗浄しているが、間隙部９ａ，…の間
隙は１μｍ程度と極めて狭いものであるため、その完全
除去は困難であった。したがって、図３に詳示するよう
に、ＵＶ硬化樹脂１０とシール材６との間に液晶７が残
留し易く、ＵＶ硬化樹脂１０による封止が不完全となっ
て大気中の水分等が浸入するおそれがあった。そして、
該水分等の浸入により外部接続用端子電極３ａ，…，４
ａ，…が腐食するという問題があった。

【０００８】また、従来の製造方法によると、ＵＶ硬化
樹脂１０の塗布と硬化とは別々の装置で行う必要があ
り、また封止部材硬化工程においてはマスキングの必要
があることから、生産性に劣るという問題もあった。

【０００９】そこで、本発明は、液晶表示素子の生産性
の低下を防止する封止装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】 本発明に係る封止装置
は、上述事情に鑑みなされたものであって、電極が形成
されると共に相対向するように配置された一対の基板
と、これら一対の基板の間隙に配置されて閉空間を形成
するシール材と、前記閉空間内に注入された液晶と、前
記一対の基板と前記シール材とによって形成されるコ字
状の間隙部と、を備えた液晶表示素子を所定位置に保持
する液晶表示素子保持手段と、ＵＶ硬化樹脂を吐出する
樹脂吐出手段と、該樹脂吐出手段によって吐出されたＵ
Ｖ硬化樹脂にＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ光照射手
段と、を備え、かつ、前記樹脂吐出手段と前記ＵＶ光照
射手段とを一体に移動せしめて、前記樹脂吐出手段によ
るＵＶ硬化樹脂の吐出と前記ＵＶ光照射手段によるＵＶ
硬化樹脂の硬化とを並行して行う、ことを特徴とする。
この場合、前記封止装置が、前記液晶保持手段に対向す
るように配置されたレール部材と、該レール部材に移動
自在に支持された移動体と、を備え、かつ、前記樹脂吐
出手段及び前記ＵＶ光照射手段が、前記移動体に取り付
けられて一体に移動されてなる、ようにしてもよい。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、液晶表示素子を前記液晶表
示素子保持手段に保持させた状態で、封止装置を起動す
ると、前記樹脂吐出手段と前記ＵＶ光照射手段とが一体
に移動され、前記樹脂吐出手段によるＵＶ硬化樹脂の吐
出と前記ＵＶ光照射手段によるＵＶ硬化樹脂の硬化とが
並行して行われる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図１に示すものと同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。

【００１４】本実施例においては、図４に示すように、
基板貼り合わせ工程（Ｓ１１，１２）、封止部材塗布工
程（Ｓ１３）、及び液晶注入工程（Ｓ１５）の順で液晶
表示素子Ｐが製造される。すなわち、電極３，…，４，
…等の形成された基板１，２はシール材６によって貼り
合わせられ（Ｓ１１）、圧着される（Ｓ１２）。そし
て、上記従来例の場合にはすぐに液晶７が注入されてい
たが、本実施例においては、液晶注入の前に間隙部９
ａ，９ｂへのＵＶ硬化樹脂（封止部材）１０の塗布と硬
化とを並行して行う（Ｓ１３）。その後、一旦洗浄が行
われ（Ｓ１４）、次に液晶７が注入される（Ｓ１５）。
さらに、液晶の注入口が封止される（Ｓ１６）。

【００１５】ところで、本実施例においては、ＵＶ硬化
樹脂１０の塗布及び硬化は、専用の封止装置２０によっ
て同時に行われるが、該封止装置２０の構造について、
図５に沿って説明する。

【００１６】本実施例に用いる封止装置２０はレール
（レール部材）２１を備えており、このレール２１には
可動板（移動体）２２が移動自在に支持されている。ま
た、この可動板２２上には、ディスペンサ（樹脂吐出手
段）２３とＵＶ照射装置（ＵＶ光照射手段）２５とが近
接して取り付けられており、これらが一体的に移動し得
るように構成されている。さらに、ディスペンサ２３
は、ＵＶ硬化樹脂１０を供給する手段に接続されてお
り、注入圧力が制御されたチューブによってＵＶ硬化樹
脂１０を吐出するように構成されている。また、ＵＶ照
射装置２５は、ＵＶ光を照射する光源を有しており、デ
ィスペンサ２３によって吐出されたＵＶ硬化樹脂１０に
ＵＶ光を照射して硬化するようになっている。なお、こ
れらのディスペンサ２３とＵＶ照射装置２５とは、一体
的に移動して、ＵＶ硬化樹脂の吐出とその硬化とを並行
して行うように構成されている。

【００１７】一方、上述したレール２１の下方には固定
板（液晶表示素子保持手段）２６が配置されている。か
かる固定板上には、２つの位置決め板（液晶表示素子保
持手段）２７，２７が所定位置に固定されており、液晶
表示素子Ｐを図示の姿勢に規制するように構成されてい
る。また、固定板２６上には、他の２つの位置決め板
（液晶表示素子保持手段）２８，２８が固定されてお
り、液晶表示素子Ｐを９０度だけ回転させた姿勢（間隙
部９ａがレール２１に対向する姿勢）に保持するように
構成されている。なお、固定板２６上にはピン（液晶表
示素子保持手段）２９が移動自在に支持されており、液
晶表示素子Ｐの位置決めを行うように構成されている。

【００１８】次に、上述した構成の封止装置２０による
封止作業について説明する。

【００１９】いま、液晶表示素子Ｐを固定板２６上に図
示のように固定した状態で、封止装置２０を起動する
と、可動板２２上に固定されたディスペンサ２３及びＵ
Ｖ照射装置２５はレール２１上をＸ方向に移動する。こ
のとき、ディスペンサ２３は液晶表示素子Ｐの間隙部９
ａにＵＶ硬化樹脂１０を充填していくが、該充填された
ＵＶ硬化樹脂１０は、すぐにＵＶ照射装置２５によって
硬化される。

【００２０】このようにしてＵＶ硬化樹脂１０の充填・
硬化が終了すると、液晶表示素子Ｐの姿勢を変えて、間
隙部９ｂにもＵＶ硬化樹脂１０を充填し、硬化する。

【００２１】ついで、本実施例の効果について説明す
る。

【００２２】本実施例によれば、間隙部９ａ，９ｂの封
止は液晶注入工程前になされるため、従来例のように、
間隙部９ａ，９ｂに液晶が入り込んでＵＶ硬化樹脂１０
による封止が妨げられるという不具合を解決できる（図
６参照）。したがって、大気中の水分等の遮断を完全に
行え、外部接続用端子電極３ａ，…及び４ａ，…の腐食
を防止することができる。その結果、耐久性、信頼性に
優れた液晶表示素子を歩留り良く生産することができ
る。

【００２３】次に、上記効果を確認するために本発明者
が行った実験について説明する。

【００２４】実験に際して、従来の方法で製造した液晶
表示素子と、本実施例に係る方法で製造した液晶表示素
子とを、それぞれ１００個ずつ用意し、それらの液晶表
示素子を高温多湿条件（６０℃、９０％）下にて５００
時間駆動し、その後一昼夜放置して、通常の環境下で通
電試験を行い断線の有無を調べた。その結果は、表１の
通りとなり、本実施例に係る方法によって製造した場
合、断線は全く起こらないことが確認された。

【００２５】

【表１】 次に、断線していない液晶表示素子を、本実施例に係る
ものと従来例に係るものと１０個ずつ無作為に抽出し、
外部接続用端子電極３ａ，…，４ａ，…を光学顕微鏡で
観察し、該部分の腐食の様子を調べた。その結果は、表
２のようになり、本実施例に係る製造方法より製造した
液晶表示素子の方が耐腐食性に優れていることを確認し
た。

【００２６】

【表２】 本実施例は、上述のように外部接続用端子電極３ａ，…
及び４ａ，…の腐食を防止できるという効果を有する
が、それ以外にも、ＵＶ硬化樹脂１０の塗布と硬化とを
並行して行うことにより、該樹脂の塗布と硬化とを別々
の装置で行う必要もなく、また作業時間の短縮化が図れ
るという効果を奏する。

【００２７】表３は、従来の製造方法においてＵＶ硬化
樹脂１０の塗布及び硬化に要する時間を示したものであ
り、表４は、本実施例に係る製造方法のものを示したも
のである。なお、ＵＶ硬化樹脂１０の塗布を行った液晶
表示素子Ｐのサイズは、共に、間隙部９ａの長さが３０
０ｍｍで、間隙部９ｂの長さが２８０ｍｍである。ま
た、本実施例において、ディスペンサ２３とＵＶ照射装
置２５との間の距離を５４ｍｍとした。したがって、Ｕ
Ｖ硬化樹脂１０が吐出されてからＵＶ光照射されるまで
の時間は、約１４秒であった。さらに、本実施例におい
て、ディスペンサ２３及びＵＶ照射装置２５の移動速度
を４ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００２８】この表からも理解できるように、本実施例
によればＵＶ硬化樹脂１０の塗布及び硬化に要する時間
を約７１％程度に短縮できる。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】 さらに、本実施例によれば、上述した封止装置２０によ
ってＵＶ硬化樹脂１０の塗布と硬化とを行い、該硬化の
際にマスキングは不要となるので、さらに作業時間の短
縮化を図ることができる。

【００３１】

【００３２】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によると 、
封止部材の塗布と硬化とを並行して行うことにより、そ
れらの作業を別々の装置で行う必要がなく、したがっ
て、作業時間の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示素子の一般的構造を示す断面図。

【図２】従来における液晶表示素子の製造方法を示すフ
ローチャート図。

【図３】従来の問題点を説明するための詳細断面図。

【図４】本実施例に係る液晶表示素子の製造方法を示す
フローチャート図。

【図５】本実施例に用いる封止装置の構造を説明するた
めの模式図。

【図６】本実施例の効果を説明するための詳細断面図。

【符号の説明】

１ ガラス基板（基板） ２ ガラス基板（基板） ３，… 透明電極（電極） ３ａ，… 外部接続用端子電極 ４，… 透明電極（電極） ４ａ，… 外部接続用端子電極 ６ シール材 ７ 液晶 ７ａ 残留液晶 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 略コ字状の間隙部 １０ ＵＶ硬化樹脂（封止部材） ２０ 封止装置 ２１ レール（レール部材） ２２ 可動板（移動体） ２３ ディスペンサ（樹脂吐出手段） ２５ ＵＶ照射装置（ＵＶ光照射手段） ２６ 固定板（液晶表示素子保持手段） ２７，２７ 位置決め板（液晶表示素子保持手段） ２８，２８ 位置決め板（液晶表示素子保持手段） ２９ 位置決めピン（液晶表示素子保持手段） Ｐ 液晶表示素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1339 G02F 1/1341 G02F 1/13 101 G09F 9/00 - 9/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極が形成されると共に相対向するよう
   に配置された一対の基板と、これら一対の基板の間隙に
   配置されて閉空間を形成するシール材と、前記閉空間内
   に注入された液晶と、前記一対の基板と前記シール材と
   によって形成されるコ字状の間隙部と、を備えた液晶表
   示素子を所定位置に保持する液晶表示素子保持手段と、 ＵＶ硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段と、 該樹脂吐出手段によって吐出されたＵＶ硬化樹脂にＵＶ
   光を照射して硬化させるＵＶ光照射手段と、を備え、か
   つ、 前記樹脂吐出手段と前記ＵＶ光照射手段とを一体に移動
   せしめて、前記樹脂吐出手段によるＵＶ硬化樹脂の吐出
   と前記ＵＶ光照射手段によるＵＶ硬化樹脂の硬化とを並
   行して行う、 ことを特徴とする封止装置。
2. 【請求項２】 前記液晶保持手段に対向するように配置
   されたレール部材と、 該レール部材に移動自在に支持された移動体と、を備
   え、かつ、 前記樹脂吐出手段及び前記ＵＶ光照射手段が、前記移動
   体に取り付けられて一体に移動されてなる、請求項１ 記載の封止装置。