JP4159380B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造装置および液晶表示装置の製造方法に関し、特に、液晶滴下貼り合せ方式による液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の液晶滴下貼り合せ方式による液晶表示装置の製造方法では、液晶材が塗布された基板を真空排気することで、液晶材の脱泡及び消泡している。そして、脱泡及び消泡が完了後、配向膜及びスペーサ材が塗布されている対向基板をアライメント動作を行いながら貼り合せた後、真空チャンバーを大気開放することで、大気圧と貼り合わされた基板間の内圧との差圧によってプレスされ、その後、シール材を硬化させることで、液晶表示セルを形成している。
【０００３】
このような従来技術の液晶滴下貼り合せ方式による液晶表示装置の製造方法は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
しかしながら、図５に示すように、真空排気過程において、上記液晶飛散粒１４がシール材３の上に飛散する。このため、図６に示すように、シール材３が対向基板１に密着していない状態で硬化することで、液晶材４が、液晶材漏れ８として漏れ出す不具合があった。又その不具合を対策するために、真空排気を徐々に行うスロー排気工程で液晶材４が飛散することを防止していた。すなわち、真空排気工程は、大気から０．１Ｐａ程度に１８０秒かけて排気するスロー排気工程と、その後、貼り合わせを行うための最終排気工程がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２９４９４６号公報（段落番号００３８乃至段落番号００４１、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、この従来の液晶表示装置の製造方法では、真空排気過程において、液晶材４が、液晶飛散粒１４としてシール材３の上に飛散することで、シール材３が対向基板１に密着していない状態で硬化する。このため、液晶材４が液晶材漏れ８として、漏れ出す不具合があった（図６を参照）。又その不具合を対策するために、例えば、１８０秒間で真空排気を徐々に行い（スロー排気工程）、液晶材４が飛散することを防止していたが、この場合は、処理時間が長くなるため処理能力が低下する問題点があった。
【０００７】
したがって、本願発明の目的は、上記の問題点を鑑み、処理時間を短くし、処理能力を向上した液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、周辺に環状のシール材が形成され、そのシール材の内側に液晶材料を有する基板を部材搬送機構によりチャンバー内に搬入して前記基板を前記チャンバー内の支持プレートに載置する工程と、環状の側壁を有する液晶飛散防止マスクを前記部材搬送機構により前記基板の上に載置して前記シール材の内部側面及び上面を覆う工程と、前記チャンバー内を真空排気することにより前記液晶材料の脱泡及び消泡を行う工程と、液晶飛散防止マスクを前記部材搬送機構により前記基板から離す工程と、前記部材搬送機構により前記基板の前記シール材に他の基板を前記基板に対向するように配置させる工程と、前記チャンバー内を大気開放することにより前記他の基板と前記基板とを接着させる工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、液晶滴下貼り合せ方式において、液晶材が塗布された基板を真空排気することで、液晶材の脱泡及び消泡する過程において、液晶材飛散防止用のマスクを用いる製造方法にある。
【００１０】
図１、図２及び図７乃至図１１に示すように、本発明の液晶表示装置の製造方法を適用して製造される液晶表示装置１００は、液晶滴下貼り合せ工程では、配向膜５とシール材３が塗布された、請求項１に記載の基板に相当する駆動素子基板２上に液晶材４を液晶ディスペンスシリンジ９から滴下し、滴下された駆動素子基板２を真空チャンバーに搬入し、真空排気することで滴下された液晶材４の脱泡及び消泡する。
【００１１】
この時、図９、図１０に示すように、飛散防止マスク７を駆動素子基板２に被せた状態にて真空排気することで、液晶材４が飛散してシール材３の上に付着することを防止する。脱泡及び消泡が完了後、飛散防止マスク７を外し、配向膜５及びスペーサ材６が塗布されている対向基板１をアライメント動作を行いながら貼り合せた後、真空チャンバーを大気開放することで、大気圧と貼り合わされた基板間の内圧との差圧によってプレスされ、その後、シール材３を硬化させることで、図１、図２のような液晶表示セルが形成される。
【００１２】
本構造によれば、液晶材漏れによる歩留低下を防ぎながら、液晶滴下貼り合せ工程の処理能力をＵＰすることが出来る。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１、図２に示すように、本発明の実施の形態の液晶表示装置の製造装置を適用して製造される液晶表示装置は、配向膜５が塗布された対向基板１と駆動素子基板２の間にスペーサ材６及び液晶材４を挟み、シール材３にて密閉された構造となっている。ここで、用いられるシール材３はＵＶ照射および加熱により硬化するものである。なお、ＵＶ照射のＵＶ積算光量は、２０００ｍＪであり、シール加熱条件は、加熱温度が約１２０℃、加熱時間が１時間程度が望ましい。
【００１５】
さらに、図４に示すように、本構造を液晶滴下貼り合せ方式にて形成する場合、配向膜５が塗布された駆動素子基板２上のシール材３にて囲われた領域に液晶材４を滴下した後、飛散防止マスク７を被せた状態にて真空チャンバー内にて、おおよそ１０秒間で、大気から略０．１Ｐａの真空状態にし、液晶材４を脱泡及び消泡を行う。
【００１６】
この飛散防止マスク７は、図４のように塗布されたシール材３と滴下された液晶材４とを隔てる構造をしており、液晶材４を脱泡及び消泡する過程において飛散した液晶材４がシールに付着しないようになっている。又、この飛散防止マスク７は駆動素子基板２を傷つけないように樹脂製の素材を使用している。このマスク７の素材は、例えば、フッ素樹脂等の樹脂を使用する。
【００１７】
脱泡及び消泡が完了した後、飛散防止マスク７を外し、配向膜５及びスペーサ材６が塗布された対向基板１を貼り合せ、真空チャンバーを大気開放してプレスを掛けた後、シール材３にＵＶ照射を行った後、加熱することで硬化させ、液晶表示セルの構造を得る。なお、ＵＶ照射のＵＶ積算光量は、２０００ｍＪであり、シール加熱条件は、加熱温度が約１２０℃、加熱時間が１時間程度が望ましいのは、前述したとおりである。（図１、図２参照）。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００１９】
図３に製造方法の工程フローチャートを示す。以下、このフロー順に説明する。
まず、駆動素子基板２に配向処理された配向膜５及び対向基板１と接着させるためのシール材３を塗布する（図７）。次に、駆動素子基板２に液晶材４を滴下し、真空チャンバー内に入れる（図８）。さらに、飛散防止用マスク７を駆動素子基板２に被せる。この時、飛散防止用マスク７がシール材３及び駆動素子基板２の表示面に接触しないように被せる必要がある（図９）。
【００２０】
続いて、真空チャンバー内を排気し、ほぼ、０．１Ｐａ以下の真空状態にする。排気時間は、マスクを使用しているので、実質的には、１０秒程度に設定される。液晶材４は、真空状態に置かれることにより、液晶材４に含まれている空気、泡が脱泡及び消泡される。この時、泡が弾ける際に液晶材４が周辺に飛び散るが、飛散防止用マスク７によって、シール材３に液晶材４が付着するのを防ぐことが出来る（図１０）。
【００２１】
そして、脱泡及び消泡完了後、飛散防止マスク７を外し、配向処理及びスペーサ材を塗布後固着させた対向基板１とアライメント動作を行いながら貼り合せる。この時、２枚の基板間には液晶材とともに真空状態の領域が形成される（図１１）。
【００２２】
続いて、真空チャンバー内を大気開放することで、基板内の真空圧と基板周辺の大気圧との差圧によって、基板がプレスされ液晶材４が広がる。その後、シール材４を硬化させることによって、液晶表示セルを得る（図２）。
【００２３】
なお、上述した実施の形態では、液晶材飛散防止マスクの材質及び形状は特定するものではなく、液晶材が飛散したときにシール材に付着することを防止できる構造をすべてを含むことができる。
【００２４】
また、液晶材飛散防止マスクを被せるタイミングとして、液晶材を滴下する前に被せることで、滴下時に跳ねる液晶材がシール材に付着することを防ぐことも含むことができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、まず第一に、真空排気時に液晶材がシール材に付着することにより発生する液晶材のリーク不良を無くせる。
【００２６】
その理由として、駆動素子基板２に塗布されたシール材３と対向基板１との間に液晶材４が付着している場合、図６のように、その部分はシール材３と対向基板１が密着密着していない状態で硬化するため液晶表示セル内の液晶材４がそこから漏れる不具合が発生する。しかし、液晶材飛散防止マスク７を用いることで、シール材３に液晶材４が付着することを防ぐことができる。
【００２７】
第二の効果として、真空チャンバー内の真空度を上げる時間を、実質的に数秒と短縮することができるため、処理能力をＵＰすることが可能となる。従来は、真空チャンバー内の真空度を上げる過程において発生する液晶材４の飛散を防ぐために、真空度を１８０秒程度で、徐々に上げる(スロー排気)必要があった。
【００２８】
しかし、前述と同様に液晶材飛散防止マスク７を用いることで、液晶材４の飛散の影響を気にする必要が無くなる。このため、、スロー排気工程の１８０秒が不要で、１０秒程度の短時間で、真空度を上げることが可能である。すなわち、真空チャンバー内の真空度を上げる時間を短くすることができ、液晶表示装置の製造時間を短縮することができる。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を適用した液晶表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するための図１に示す液晶表示装置のＡ−Ａ破断線の断面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の製造方法の工程フローチャートである。
【図４】本発明の飛散防止マスク７の構造を示し、塗布されたシール材３と滴下された液晶材４とを隔てる構造を示す図である。
【図５】従来の液晶表示装置の製造方法の真空排気過程において、液晶材がシール材の上に飛散する状態を説明するための工程断面図である。
【図６】シール材３と対向基板１が密着密着していない状態で硬化するため液晶表示セル内の液晶材４がそこから漏れる不具合を説明するための断面図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の製造方法の工程断面図である。
【図８】図７に続く本発明の液晶表示装置の製造方法の工程断面図である。
【図９】図８に続く本発明の液晶表示装置の製造方法の工程断面図である。
【図１０】図９に続く本発明の液晶表示装置の製造方法の工程断面図である。
【図１１】図１１に続く本発明の液晶表示装置の製造方法の工程断面図である。
【符号の説明】
１ 対向基板
２ 駆動素子基板
３ シール材
４ 液晶材
５ 配向膜
６ スペーサ材
７ 飛散防止マスク
８ 液晶材漏れ
９ 液晶ディスペンスシリンジ
１４ 液晶飛散粒
１００ 液晶表示装置
Ｓ１１〜Ｓ１７，Ｓ２１〜Ｓ２５，Ｓ３１，Ｓ３２ 工程

Claims (9)

1. 周辺に環状のシール材が形成され、そのシール材の内側に液晶材料を有する基板を部材搬送機構によりチャンバー内に搬入して前記基板を前記チャンバー内の支持プレートに載置する工程と、
   環状の側壁を有する液晶飛散防止マスクを前記部材搬送機構により前記基板の上に載置して前記シール材の内部側面及び上面を覆う工程と、
   前記チャンバー内を真空排気することにより前記液晶材料の脱泡及び消泡を行う工程と、
   前記液晶飛散防止マスクを前記部材搬送機構により前記基板から離す工程と、
   前記部材搬送機構により前記基板の前記シール材に他の基板を前記基板に対向するように配置させる工程と、
   前記チャンバー内を大気開放することにより前記他の基板と前記基板とを接着させる工程と、
   を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記環状の側壁は、枠部及び前記枠部の上面から外部に向かって延びる庇部を有する請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記チャンバー内を大気開放する工程の後に、前記シール材を紫外線照射する工程が続くことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記シール材を紫外線照射する工程の後に、前記シール材を熱処理して硬化させる工程が続くことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記液晶飛散防止マスクは、周辺に環状のシール材を有し、前記シール材の内側に液晶を有する基板に対して、支持プレートの上に載置される前記基板のシール材の内部側面及び上面を覆う環状の側壁を有する請求項１、２、３又は４に記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 前記飛散防止用マスクが、前記シール材及び前記基板の表示面に接触しないように被せる請求項１、２、３又は４に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 前記飛散防止用マスクは、樹脂製の素材からなる請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 前記樹脂製の素材は、フッ素樹脂からなる請求項 7に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 前記基板は、前記液晶材料に電圧を印可する駆動素子を具備する駆動素子基板である請求項１、２、３又は４に記載の液晶表示装置の製造方法。

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