JP4468640B2 - シール剤脱泡容器及びこれを用いたシール剤脱泡装置 - Google Patents

シール剤脱泡容器及びこれを用いたシール剤脱泡装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）を作製する場合に使用するシール剤の脱泡装置及びその使用方法に関し、特に、液晶滴下方式による液晶表示素子を作製する場合に使用するシール剤の脱泡装置及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示画面の厚さが数ｃｍに過ぎない超薄型の平板表示素子（ＦＰＤ）、その中でも液晶表示素子は動作電圧が低くて消費電力が少なく、且つ携帯用に使われ得るなどの利点のため、ノートパソコン、モニター、宇宙船、航空機などに至るまでその応用分野が広くて多様である。
【０００３】
かかる液晶表示素子は、一般に図１に示すように、その上に薄膜トランジスタと画素電極とが設けられている下部基板１と、その下部基板と対向するように設けられ、且つその上に遮光膜、カラーフィルタ層及び、共通電極が設けられている上部基板３と、前記両基板１と３の間に設けられている液晶層５から構成されている。
【０００４】
また、前記両基板１と３の間には前記液晶５が漏れることを防止し、両基板を接着するためにシール剤７が設けられている。
【０００５】
このような構造の液晶表示素子を製造する方法は、下部基板と上部基板との間に液晶層を設ける方法によって真空注入方式と、液晶滴下方式とに分けられる。以下、これを詳しく説明する。
【０００６】
真空注入方式による液晶表示素子の製造方法は次のとおりである。
まず、薄膜トランジスタと画素電極を備えている下部基板と、遮光膜、カラーフィルタ層及び共通電極を備えている上部基板を用意する。次に、液晶が外に漏れることを防止し、両基板を接着できるように何れか一方の基板にシール剤を塗布する。このシール剤としてはエポキシ樹脂などの熱硬化型シール剤が主に用いられる。
【０００７】
前記両基板を合着した後、加熱して前記熱硬化型シール剤を硬化させることによって両基板を接着する。次に、前記合着した基板を真空チャンバ内に配置して基板内部を真空状態に維持した後、液晶容器に入れて合着基板の間に液晶層を形成する。
【０００８】
しかしながら、このような真空注入方式は、表示画面が大面積化するに従って、液晶注入時間に長時間を要するため生産性が劣るという問題があった。
【０００９】
この問題点を解決するために、液晶滴下方式という新しい方法が提案されているが、下部基板及び上部基板を用意する工程、スペーサ形成工程、シール剤塗布工程までは真空注入方式と同様である。
異なる点は、両基板を合着した後に真空状態で液晶層を注入するのではなく、下部基板上に設けられているシール剤の間に液晶を滴下した後、両基板の合着工程を行なうことである。
【００１０】
このように、液晶滴下方式では、液晶を滴下した後両基板の合着工程が行われるので、前記シール剤として熱硬化型シール剤を用いると、シール剤が加熱される間に漏れてきて液晶が汚染されるので、液晶滴下方式では前記シール剤としてアクリル樹脂などを用いたＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化型シール剤が用いられる。
【００１１】
両基板の合着工程の後にＵＶ硬化型シール剤を塗布し、ＵＶを照射して両基板を接着させる。
尚、前記真空注入方式又は液晶滴下方式に用いられる熱硬化型またはＵＶ硬化型シール剤がエポキシ樹脂又はアクリル樹脂のみで構成されていると、合着工程で完全に圧縮されてしまうので、セルギャップを維持することができなくなる。このため、所定のセルギャップを維持できるようにエポキシ樹脂又はアクリル樹脂にガラスファイバーを混合して用いている。
【００１２】
このようにシール剤にはガラスファイバーが混合されるのでシール剤に気泡が発生しやすくなる。
気泡が発生したシール剤を基板上に塗布すると、気泡が発生した部分から破壊され合着した基板の接着力が劣る。
【００１３】
従って、前記シール剤を基板上に塗布する前に、シール剤の気泡を除去することが必要となる。
図２ａはシール剤の気泡を除去するための関連技術のシール剤脱泡装置の部分切開斜視図である。
図２ａから分かるように、関連技術のシール剤脱泡装置はドラム１０、前記ドラム内部に設けられた回転軸２０及び脱泡容器３０からなる。
【００１４】
前記回転軸２０の上部には第１ギア２２が設けられ、前記脱泡容器３０の上部には第２ギア３２が設けられており、前記第１ギア２２と第２ギア３２は噛み合っている。
前記回転軸２０が回転すると前記脱泡容器３０も回転する。また、前記ドラム１０も駆動軸で回転可能であり、前記ドラム１０が回転すると、前記脱泡容器３０も大きい円を描きながら回転する。
このように、前記脱泡容器３０の中にシール剤を入れて前記回転運動を行ってシール剤の気泡を除去する。
【００１５】
図２ｂは関連技術の脱泡容器３０の拡大図であって、図２ｂに示すように、関連技術の脱泡容器３０は単なるビーカー状に構成されており、下部にはシール剤を排出するための排出口が設けられている。
【００１６】
しかしながら、一般的にシール剤は粘度が高く、前記脱泡容器３０が回転する間に脱泡容器の内壁との摩擦によって温度が上昇し、このように温度が上昇することによってシール剤が変性するという問題があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記関連技術の問題点を解決するためになされたもので、シール剤の変性を防止し、シール剤の気泡を除去することができる脱泡容器及びこれを用いたシール剤脱泡装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシール剤脱泡容器は、シール剤を収容する内部容器、前記内部容器を囲む外部容器、前記内部容器と前記外部容器との間に設けられた冷却水の注入空間、前記内部容器の下部に設けられているシール剤排出口、及び
前記外部容器に設けられている冷却水の注入口からなることを特徴とし、またシール剤脱泡装置はこのシール剤脱泡容器を用いることを特徴とする。
【００１９】
上記脱泡容器には、さらに前記外部容器に冷却水の排出口が設けられていることが好ましい。本発明の脱泡容器使用方法は、前記容器内にシール剤を注入する工程、前記容器を回転して前記シール剤を脱泡する工程、前記両基板のうち、いずれか一つの基板に前記脱泡されたシール剤を塗布する工程、及び前記両基板を合着する工程からなる。
【００２０】
本発明の他の実施態様において本発明のシール剤脱泡装置は、ドラム、前記ドラムの内部に設けられている回転軸、前記回転軸の上部に設けられている第１ギア、前記第１ギアに噛み合う第２ギア、並びに、シール剤を収容する内部容器、前記内部容器を囲む外部容器、前記内容容器と前記外部容器との間に設けられた冷却水の注入空間、前記内部容器の下部に設けられたシール剤排出口、及び前記外部容器に設けられた冷却水注入口を有する容器とからなる。
【００２１】
また、さらに、前記第１ギアと噛み合う第３ギアと、前記第３ギアの下部に設けられている容器を有することが好ましい。また、前記外部容器に冷却水の排出口がさらに設けられることが好ましい。前記容器は、内部容器と外部容器を有しており、前記内部容器が前記シール剤を収容することが好ましい。
【００２２】
前記外部容器は、内部容器を囲んでいることが好ましく、前記外部容器に冷却水の排出口が設けられていることが好ましい。 又、本発明は前記装置内にシール剤を注入する工程、前記装置を回転して前記シール剤を脱泡する工程、前記両基板のうち、いずれか一つの基板に前記脱泡されたシール剤を塗布する工程、及び前記両基板を合着する工程からなることを特徴とする。
【００２３】
本発明は脱泡容器を内部及び外部の二重容器の構造にし、その間に冷却水を注入できるようにすることにより、シール剤の脱泡工程中にシール剤が変性することを防止するものである。
【００２４】
以下、本発明の望ましい実施態様を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図３は本発明の一実施態様によるシール剤の脱泡容器の概略斜視図である。
図３から分かるように、本発明によるシール剤脱泡容器３００は、内部容器３２０及び前記内部容器３２０の外部を囲んでいる外部容器３４０を有する。
前記内部容器３２０はシール剤が注入されて脱泡する空間である。また、前記内部容器３２０の下部には脱泡が完了したシール剤を排出するための排出口３６０が設けられている。
【００２５】
前記外部容器３４０は前記内部容器３２０との間に一定の空間３５０を設けることで、その空間３５０に冷却水が注入されるようにしたものである。
前記外部容器３４０には冷却水を注入できる注入口３７０が設けられている。
また、前記外部容器３４０には、下部領域に冷却水を排出できる排出口を設けてもよい。
このように、シール剤が注入される内部容器３２０の外側に冷却水が満たされることによって、脱泡工程中に内部容器３２０の内壁とシール剤とが摩擦しても、前記冷却水によって熱の発生が防止されるためシール剤の変性が起こらない。
【００２６】
図４は本発明の他の実施態様によるシール剤の脱泡装置の部分切開斜視図である。
図４から分かるように、本発明によるシール剤脱泡装置はドラム１００、前記ドラム内部に設けられた回転軸２００及び脱泡容器３００を有する。
前記回転軸２００の上部には第1ギア２２０が設けられており、前記脱泡容器３００の上部には第２ギア３３０が設けられていて、前記第1ギア２２０と第２ギア３３０とは噛み合っている。
前記回転軸２００が回転すると前記脱泡容器も回転する。また、前記ドラム１００自体が回転する前記脱泡容器も大きい円を描きながら回転する。
【００２７】
即ち、前記脱泡容器は前記回転軸の回転によって自転し、前記ドラム１００の回転によって公転する。
この時、脱泡容器３００は前述した図３による脱泡容器に冷却水を注入して用いる。
このようにして、前記脱泡容器内にシール剤を入れて前記自転及び公転運動を行わせることによってシール剤の気泡を除去する。
【００２８】
尚、図４には回転軸２００に一つの脱泡容器３００が連結している場合だけを図示しているが、前記回転軸２００の上部に設けられている第１ギア２２０に噛み合う第３ギアを設け、第３ギアの下部に前述した脱泡容器を設けることも可能である。
【００２９】
以上本発明の好適な実施態様について説明したが、前記実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、脱泡容器の内部に冷却水を注入することにより、シール剤の脱泡工程中にシール剤が変性することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】関連技術の一般的な液晶表示素子の断面図である。
【図２ａ】関連技術のシール剤脱泡装置の部分切開斜視図である。
【図２ｂ】関連技術のシール剤脱泡容器の斜視図である。
【図３】本発明の一実施態様によるシール剤脱泡容器の斜視図である。
【図４】本発明の一実施態様によるシール剤脱泡装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０、１００ ドラム
２０、２００ 回転軸
３０、３００ 脱泡容器
２２、２２０ 第１ギア
３２、３３０ 第２ギア
３２０ 内部容器
３４０ 外部容器
３５０ 冷却水の注入空間
３６０ シール剤の排出口
３７０ 冷却水の注入口

Claims (4)

  1. ドラム、
    前記ドラムの内部に設けられている回転軸、
    前記回転軸の上部に設けられている第１ギア、
    前記第１ギアに噛み合う第２ギア、並びに
    前記第２ギアの下部に設けられ、前記第２ギアと共に回転する容器であって、シール剤を収容する内部容器、前記内部容器の外部を完全に囲む外部容器、前記内部容器と前記外部容器との間に設けられて前記内部容器の外部と接触する冷却水が注入される冷却水の注入密閉型空間、前記内部容器の下部に設けられたシール剤排出口、及び、前記外部容器に設けられた冷却水注入口を有する容器
    からなることを特徴とするシール剤脱泡装置。
  2. さらに、前記第１ギアと噛み合う第３ギア、及び
    前記第３ギアの下部に設けられている容器を有して、
    前記容器が前記シール剤を収容する内部容器と；
    冷却水の排出口が設けられて前記内部容器を囲む外部容器を有する請求項１記載のシール剤脱泡装置。
  3. さらに、前記外部容器に冷却水の排出口が設けられている請求項１記載のシール剤脱泡装置。
  4. 請求項１記載の脱泡装置の使用方法であって、
    前記装置内にシール剤を注入する工程、
    前記装置を回転して前記シール剤を脱泡する工程、
    両基板のうち、いずれか一つの基板に前記脱泡されたシール剤を塗布する工程、及び
    前記両基板を合着する工程からなることを特徴とする脱泡装置の使用方法。
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