JPH08160434A - 液晶パネル封止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧状態を保ったまま液晶パネルの封止を可
能とし空気の混入を防止する。 【構成】 封止装置６は互いに接合した一対の基板２，
３の間隙に注入された液晶４の余剰分を一方の基板２に
設けた開孔７から減圧をかけて吸い出し間隙の寸法を一
定に調整した後、開孔７に紫外線硬化型の接着剤を導入
し紫外線を照射して開孔７を封止する。封止装置６はヘ
ッド部８と回収部９と供給部１０と光源部１１とから構
成されている。ヘッド部８は一方の基板２に密接して開
孔７を包含する内部空間を形成する。この内部空間は開
孔７から分岐する二本の流路１２，１３を構成する。回
収部９は一方の流路１２に接続し減圧下で開孔７から液
晶４の余剰分を吸い出す。供給部１０は他方の流路１３
に接続し開孔７に接着剤を導入する。光源部１１はヘッ
ド部８の上方から開孔７を包含する領域に紫外線を照射
し、減圧状態を維持したまま接着剤を硬化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネル封止装置に関
する。より詳しくは、液晶パネルの間隙に一旦注入され
た液晶の余剰分を開孔から減圧をかけて吸い出し該間隙
の寸法を一定に調整した後、該開孔に接着剤を導入し紫
外線を照射してこれを封止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照して従来の液晶パネル封止装
置を簡潔に説明する。液晶パネル１０１は所定の間隙を
介してシール材１０２により互いに接合した一対のガラ
ス基板１０３，１０４で構成されている。該間隙には液
晶１０５が保持されている。又、間隙寸法を一定に保つ
為スペーサ粒子１０６も間隙内に散布されている。液晶
１０５は間隙内を排気した後開孔１０７を介して内部に
圧入される。なお、開孔１０７は上側のガラス基板１０
３に１個もしくは２個以上設けられている。間隙内に液
晶１０５を注入すると余剰分により液晶パネル１０１が
若干膨む場合がある。この時にはスペーサ粒子１０６が
機能しない為、間隙寸法が一定に保たれない惧れがあ
る。この間隙寸法（即ち液晶１０５の層厚）にばらつき
があると、液晶パネル１０１の表示品位が損なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来から特種
な封止装置１０８が用いられており、開孔１０７に密接
して液晶１０５の余剰分を吸い出した後、接着剤１０９
を導入して紫外線照射を行ない、開孔１０７を封止す
る。具体的には、真空引き（減圧）して液晶１０５の余
剰分を吸い出し、液晶パネル１０１の間隙寸法（セルギ
ャップ）を一定にする。続いて紫外線硬化型の接着剤１
０９をチューブ１１０により導入する。接着剤１０９が
開孔１０７に到達した時点で、減圧状態をリークし大気
圧に戻す。これにより、接着剤１０９が開孔１０７に圧
入される。最後に、封止装置１０８を取り外して紫外線
照射を行なう。即ち、接着剤を導入してから封止装置を
リークして液晶パネル１０１から分離する。この後紫外
線照射を行なう。この時に起りやすい問題として、接着
剤を圧入する時同時に外部の空気を押し込んでしまう惧
れがある。すると、せっかく減圧して均一に制御したセ
ルギャップが再び不均一になってしまう。又、液晶パネ
ル内に空気が入り込み残留する為、信頼性も悪くなる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる液晶パネル封止装置は基本的に、互いに接合した一
対の基板の間隙に注入された液晶の余剰分を一方の基板
に設けた開孔から減圧をかけて吸い出し該間隙の寸法を
一定に調整した後、該開孔に紫外線硬化型の接着剤を導
入し紫外線を照射して該開孔を封止するものである。特
徴事項として、本液晶パネル封止装置は、該一方の基板
に密接して該開孔を包含する内部空間を形成し且つ該内
部空間が該開孔から分岐する二本の流路を構成するヘッ
ド部と、一方の流路に接続し減圧下で該開孔から液晶の
余剰分を吸い出す回収部と、他方の流路に接続し該開孔
に接着剤を導入する供給部と、該ヘッド部の上方から該
開孔を包含する領域に紫外線を照射し減圧状態を維持し
たまま該接着剤を硬化する光源部とで構成されている。

【０００５】好ましくは、前記回収部は液晶の余剰分を
吸い出した後接着剤が導入された段階で減圧をわずかに
緩め該接着剤を該開孔に圧入する。又、前記ヘッド部は
該回収部及び供給部に接続する一対の連通孔を有する平
板部材と、該平板部材と該一方の基板の間に介在し該一
対の連通孔及び該開孔を包含する内部空間を形成するパ
ッキン部材とを備えている。さらに、紫外線の照射領域
に渡って該平板部材と該パッキン部材との間に分離用
（離型用）の非接着性フィルムが介在している。

【０００６】

【作用】本発明によれば、パネル内に一旦注入された液
晶の余剰分を減圧下で吸い出しギャップ出しを行なった
後、紫外線硬化型の接着剤で封止する時に、封止装置
（封止治具）を液晶パネルに取り付けた状態のままで紫
外線照射を行なう。従って、大気圧状態に戻す事なく減
圧下で封止が可能になり、空気の混入を防ぐ事ができ
る。この後、封止治具を液晶パネルから分離する為、そ
の構成部品は非接着性の部材を用いている。即ち、本封
止治具を構成する部材は紫外線硬化型の接着剤に対し不
活性であり、且つ紫外線に対する透過率が比較的高い材
質とする。例えば、封止治具のヘッド部の本体を構成す
る平板部材はガラス材とし、液晶パネルに対する真空吸
着用のパッキン部材は例えばシリコンゴムを用いる。さ
らに、接着剤とガラス材とが直接接触しない様に、例え
ばテフロン系もしくはポリエステル系の分離用フィルム
を介在させる。このフィルムは紫外線透過率の高いもの
であり、且つ接着剤に対し不活性である。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる封止装置の基本
的な構成を示すブロック図である。処理の対象となる液
晶パネル１は上下一対のガラス基板２，３の間隙に液晶
４を保持した構成を有している。なお、液晶パネル１の
内部には間隙寸法を一定に保持する為のスペーサ粒子５
も散布されている。本封止装置６は間隙内に一旦注入さ
れた液晶４の余剰分を上側のガラス基板２に設けた開孔
７から減圧をかけて吸い出し間隙の寸法を一定に調整し
た後、さらに開孔７に紫外線硬化型の接着剤を導入し紫
外線を照射して開孔７を封止するものである。この封止
装置６はヘッド部８と回収部９と供給部１０と光源部１
１とを備えている。ヘッド部８は上側のガラス基板２に
密接して開孔７を包含する内部空間を形成する。この内
部空間は開孔７から左右に分岐する二本の流路１２，１
３を構成する。回収部９はテフロンもしくはシリコンゴ
ム等からなるチューブ１４を介して一方の流路１２に接
続し、減圧下で開孔７から液晶４の余剰分を吸い出す。
この目的で、回収部９は真空ポンプ、真空ゲージ、バル
ブ、フィルタ等を備えている。供給部１０は同じくテフ
ロン又はシリコンゴム等からなるチューブ１５を介して
他方の流路１３に接続し、開孔７に接着剤を導入する。
この為、供給部１０は接着剤を貯蔵する容器等からな
る。光源部１１は紫外線ランプ等からなり、ヘッド部８
の上方から開孔７を包含する領域に紫外線を照射し、減
圧状態を維持したまま接着剤を硬化する。

【０００８】好ましくは、前記回収部９は液晶４の余剰
分を吸い出した後接着剤が導入された段階で減圧をわず
かに緩め接着剤を開孔７に圧入する。又、ヘッド部８は
ガラス板等からなる平板部材１６とシリコンゴム等から
なるパッキン部材１７とを重ねた積層構造を有してい
る。平板部材１６は回収部９及び供給部１０に対する接
続をとる為一対の連通孔１８，１９を有している。パッ
キン部材１７は平板部材１６と上側のガラス基板２との
間に介在し、一対の連通孔１８，１９及び開孔７を包含
する内部空間を形成する。又、紫外線の照射領域に渡っ
て平板部材１６とパッキン部材１７との間に分離用の非
接着性フィルムを介在させても良い。

【０００９】次に図２を参照して、図１に示した封止装
置の使用方法を詳細に説明する。先ず、工程（Ａ）で、
処理対象となる液晶パネル１を用意する。パネルサイズ
が大型の場合、１個又は２個以上の開孔７を介してパネ
ル間隙内に液晶４が圧入される。この為、液晶４が過剰
に注入される場合があり、図示の様に上下のガラス基板
２，３が厚み方向に凸変形し、間隙寸法を一定にできな
い。そこで、工程（Ｂ）に進み、封止装置のヘッド部８
を液晶パネル１の上側ガラス基板２に密接させる。この
状態でヘッド部８の内部空間を減圧（１０Torr程度）
し、一方の連通孔１８から液晶４の余剰分を吸い出す。
これにより、液晶パネル１の間隙寸法はスペーサ粒子５
により均一化できる。次に工程（Ｃ）に移り、他方の連
通孔１９を介してヘッド部８の内部空間に接着剤２０を
導入する。この時、減圧状態を１０Torrから２０Torrに
若干緩め、接着剤２０を開孔７に強制的に圧入する。こ
の結果、接着剤２０は開孔７を通過し、さらに液晶パネ
ル１の間隙を部分的に埋める。続いて工程（Ｄ）に進
み、ヘッド部８の上から直接紫外線（ＵＶ）を照射し、
開孔７に圧入された接着剤２０を硬化する。本発明で
は、ヘッド部８を上側のガラス基板２に装着した状態の
ままで減圧を維持しつつ接着剤２０を硬化させる。従っ
て、液晶パネル１の間隙に空気が混入する惧れがない。
最後に工程（Ｅ）で使用済みとなったヘッド部８を液晶
パネル１から取り外す。後には硬化した接着剤２０が残
され、開孔７を完全に封止する。この際、ヘッド部８の
構成材料は非接着性のものを選択する為、極めて容易に
封止治具を液晶パネル１から分離できる。

【００１０】図３を参照して、図１に示した封止装置の
具体的な構成例を説明する。ヘッド部を構成する平板部
材１６は前述した様にガラス材からなり、一対の連通孔
１８，１９が形成されている。一方の連通孔１８には回
収部９が接続している。この回収部９はガラス製のカラ
ム２１を備えており、内部に吸い取った液晶を吸着する
フィルタ２２を収納している。他方の連通孔１９に接続
した供給部１０は接着剤２０を貯蔵するガラス製の容器
２３とテフロン製のチューブ１５等から構成されてい
る。又、平板部材１６の下方に位置するパッキン部材１
７は例えばシリコンゴムからなる。平面図に示す様に、
パッキン部材１７は内部に切り欠き２４が形成されてお
り、前述した一対の流路１２，１３を形成する。一対の
流路１２，１３が接合した部分に、液晶パネルの開孔が
位置する事になる。

【００１１】図４は、図３に示した具体例に改良を加え
た構成を表わしている。基本的には同一の構造を有して
おり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解
を容易にしている。異なる点は、紫外線の照射領域２６
に渡って平板部材１６とパッキン部材１７との間に分離
用（離型用）の非接着性フィルム２５が介在している事
である。なお、紫外線の照射領域２６以外はポリイミド
フィルム等のマスクによって被覆されている。このマス
クは平板部材１６に設けられる。紫外線透過率が高く且
つ極薄（１０μｍ程度）のフィルム２５を平板部材１６
とパッキン部材１７との間に挟んだまま、上述した液晶
の吸い出し、接着剤の圧入、紫外線照射を順次行なう。
硬化した接着剤はパッキン部材１７やフィルム２５に付
かないので、接着剤のみがパネル側に残る。これによ
り、減圧下における封止処理が完璧に行なえる。極薄の
離型用フィルム２５としてはテフロン系の紫外線透過率
が高い材料が好ましい。あるいは、ポリエステル系のフ
ィルム材料を用いても良い。

【００１２】図５は、本発明にかかる封止治具によって
処理される液晶パネルの一例を示す模式的な断面図であ
る。この液晶パネル１はプラズマセルを表示セルのアド
レッシングに利用するプラズマアドレス型である。図示
する様に、このプラズマアドレス型の液晶パネル１は表
示セル３１とプラズマセル３２と両者の間に介在する共
通のマイクロシート３３とからなる積層構造を有してい
る。プラズマセル３２は極薄のガラス板等からなるマイ
クロシート３３に接合した下側のガラス基板３から構成
されており、両者の間隙にイオン化可能なガスが封入さ
れている。下側ガラス基板３の内表面にはストライプ状
の放電電極３４が形成されている。放電電極３４はスク
リーン印刷法等により平坦なガラス基板３の上に印刷焼
成できるので、生産性や作業性に優れていると共にパネ
ルの大型化が可能である。放電電極３４の上には隔壁３
５が形成されており、イオン化可能なガスが封入された
空隙を分割して放電チャネルを構成する。この隔壁３５
もスクリーン印刷法等により印刷焼成でき、その頂部が
マイクロシート３３の下面側に当接している。ストライ
プ状の放電電極３４は交互にアノード及びカソードとし
て機能し、両者の間にプラズマ放電を発生させる。な
お、マイクロシート３３とガラス基板３はガラスフリッ
ト３６等により互いに接合している。

【００１３】一方、表示セル３１は透明な上側ガラス基
板２を用いて構成されている。このガラス基板２はマイ
クロシート３３に所定の間隙を介してシール材３７等に
より貼着されており、間隙には液晶４が充填されてい
る。上側ガラス基板２の内表面には表示電極３８が形成
されている。この表示電極３８はストライプ状の放電電
極３４と直交している。表示電極３８と放電チャネルの
交差部分にマトリクス状の画素が規定される。なお、液
晶４は大型の上側ガラス基板２に形成された一対の開孔
７ａ，７ｂを介して真空注入される。この後、前述した
封止治具を用いて余剰分の液晶４を吸い出した後、接着
剤２０により開孔７ａ，７ｂを封止する。これにより、
表示セル３１の間隙寸法はスペーサ粒子５により画面全
体に渡って均一に制御できる。

【００１４】かかる構成を有するプラズマアドレス型の
液晶パネル１では、プラズマ放電が行なわれる行状の放
電チャネルを線順次で切り換え走査すると共に、この走
査に同期して表示セル３１側の列状表示電極３８に画像
信号を印加する事により表示駆動が行なわれる。放電チ
ャネル内にプラズマ放電が発生すると内部は略一様にア
ノード電位になり１行毎の画素選択が行なわれる。即ち
放電チャネルはサンプリングスイッチとして機能する。
プラズマサンプリングスイッチが導通した状態で各画素
に画像信号が印加されると、サンプリングが行なわれ画
素の点灯もしくは消灯が制御できる。プラズマサンプリ
ングスイッチが非導通状態になった後にも画像信号はそ
のまま画素内に保持される。かかる構成及び動作を有す
るプラズマアドレス型の液晶パネルは大型化が可能であ
り、フラットディスプレイとして有望視されている。大
型の画面全体に渡って表示セル３１の間隙寸法を均一に
保つ為、本発明にかかる封止治具は極めて有効である。

【００１５】最後に図７及び図８を参照して、図５に示
した液晶パネル１の液晶注入処理に好適な液晶注入装置
の一例を参考として説明する。なお、この液晶注入装置
は本発明にかかる液晶封止装置に先立って用いられるも
のである。換言すると、この液晶注入装置によって注入
された液晶の余剰分を本発明にかかる液晶封止装置が取
り除き且つ封止を行なうものである。図７に示す様に、
液晶パネル１の上側基板２には一対の開孔７ａ，７ｂが
予め設けられている。この開孔７ａ，７ｂの径はパネル
サイズによって相違する。液晶注入装置は主パイプ４０
を有しており、バルブ５５を介して排気ポンプ５６に連
結している。主パイプ４０には一対の分岐パイプ４１，
４２が連結され、各々排気と液晶注入とに使用される。
その為、分岐パイプ４１，４２の途中にはフレキシブル
な連結パイプ４６，４７を介して液晶４の貯溜槽４４，
４５が接続される。連結パイプ４６，４７にフレキシブ
ルパイプを使用したのは貯溜槽４４，４５を上方に傾け
て内部の液晶４を連結パイプ４６，４７に流し込める様
にする為である。一対の分岐パイプ４１，４２の先端は
液晶パネル１に形成された開孔７ａ，７ｂに係合する様
につばを持った形状に加工されている。実際にはＯ−リ
ング５０，５１を介して各開孔７ａ，７ｂに圧接し、こ
れで両者が液密的及び気密的に連結される。

【００１６】液晶パネル１は加熱装置５２の上面に載置
され、液晶パネル１自体を加熱できる様にしている。こ
れは、注入される液晶４の粘度を下げ、パネル内への液
晶４の注入を容易にし、注入スピードを速める為であ
る。分岐パネル４２とバルブ５５との間に位置する主パ
イプ４０の部分にはリークパイプ５７を介してリークバ
ルブ５８が設けられている。上述した排気ポンプ５６は
１０^-2Torr以上の到達真空度があれば良い。パイプ４
０，４１，４２や貯溜槽（液晶溜め）４４，４５の材質
や形状は特に限定されるものではないが、排気時に液晶
４が脱泡され液晶注入時には開孔７ａ，７ｂに注ぎ込め
る様な構造であれば良い。

【００１７】引き続き、図７に示した液晶注入装置の動
作を説明する。貯溜槽４４，４５に必要量の液晶４を注
ぎ、その後Ｏ−リング５０，５１を介して開孔７ａ，７
ｂを分岐パイプ４１，４２に気密的及び液密的に連結す
る。なお、液晶パネル１自体は大気中に置かれる。加熱
装置５２をオンにする。なお、必要量の液晶とはパネル
１の間隙容積によって相違し、そして開孔７ａ，７ｂが
２個設けられているので、パネル容積の略半量が各々注
入される。次いで、液晶パネル１と分岐パイプ４１，４
２の接続が完了した後、排気ポンプ５６を駆動して真空
引きを開始する。排気ポンプ５６の能力にもよるが、１
０^-2Torr程度の真空度を得る為には、略１５分位の排気
時間が必要である。この排気作業によって液晶４に含有
する空気が脱泡される。続いて、所定の真空度が得られ
たら貯溜槽４４，４５を上方に傾ける（図８参照）。そ
うすると、液晶４が各開孔７ａ，７ｂに注がれる。最後
にリークバルブ５８を開ける。そうすると分岐パイプ４
１，４２内は大気圧になるので、開孔７ａ，７ｂから液
晶パネル１内に液晶４が同時に注入される。注入時間
は、注入口の個数、パネルサイズ、温度、間隙寸法等に
よって相違する。例えば、室温（２４℃）下で、間隙寸
法が６μｍ、パネルサイズが２９０×２１０mm、２個の
開孔７ａ，７ｂを備えた液晶パネル１の場合には、略３
０分位で完了する。加熱装置５２を駆動して液晶パネル
１の温度を高めておけば、注入される液晶の粘度が低く
なるので注入スピードがそれだけ速くなり、注入時間を
さらに短縮できる。この液晶注入装置は一旦真空引きし
た後大気圧をかけて液晶注入を行なうので、場合によっ
ては液晶パネル１内に余剰の液晶が充填される。この点
に鑑み、本発明にかかる液晶封止装置が用いられ、余剰
の液晶を開孔７ａ，７ｂから吸い出した後、これを紫外
線硬化型の接着剤で封止している。この際、封止治具を
装着したままで紫外線照射を行なうので、液晶パネル１
の間隙内に空気等が混入する惧れがない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、封
止治具を装着したままの状態で封止用の接着剤を紫外線
硬化できる。即ち、減圧状態を保ったままで液晶パネル
の封止が可能である。この為、パネル内に空気の混入が
ない。又、作業性が良い。さらには、パッキン部材の切
り欠き形状を適宜加工する事により、所望の封止形状が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶パネル封止装置の基本的な
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した液晶パネル封止装置の使用方法を
示す説明図である。

【図３】図１に示した液晶パネル封止装置の具体的な構
成例を示す模式図である。

【図４】同じく液晶パネル封止装置の他の具体例を示す
模式図である。

【図５】本発明にかかる封止装置が適用される液晶パネ
ルの一例を示す断面図である。

【図６】従来の液晶パネル封止装置の一例を示す模式図
である。

【図７】液晶パネル注入装置の参考例を示すブロック図
である。

【図８】図７に示した液晶パネル注入装置の動作説明に
供するブロック図である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ 上側基板 ３ 下側基板 ４ 液晶 ５ スペーサ粒子 ６ 封止装置 ７ 開孔 ８ ヘッド部 ９ 回収部 １０ 供給部 １１ 光源部 １２ 流路 １３ 流路 １６ 平板部材 １７ パッキン部材 １８ 連通孔 １９ 連通孔 ２０ 接着剤 ２５ フィルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合した一対の基板の間隙に注入
   された液晶の余剰分を一方の基板に設けた開孔から減圧
   をかけて吸い出し該間隙の寸法を一定に調整した後、該
   開孔に紫外線硬化型の接着剤を導入し紫外線を照射して
   該開孔を封止する装置であって、 該一方の基板に密接して該開孔を包含する内部空間を形
   成し且つ該内部空間が該開孔から分岐する二本の流路を
   構成するヘッド部と、一方の流路に接続し減圧下で該開
   孔から液晶の余剰分を吸い出す回収部と、他方の流路に
   接続し該開孔に接着剤を導入する供給部と、該ヘッド部
   の上方から該開孔を包含する領域に紫外線を照射し減圧
   状態を維持したまま該接着剤を硬化する光源部とを有す
   る事を特徴とする液晶パネル封止装置。
2. 【請求項２】 前記回収部は液晶の余剰分を吸い出した
   後接着剤が導入された段階で減圧をわずかに緩め該接着
   剤を該開孔に圧入する事を特徴とする請求項１記載の液
   晶パネル封止装置。
3. 【請求項３】 前記ヘッド部は該回収部及び供給部に接
   続する一対の連通孔を有する平板部材と、該平板部材と
   該一方の基板の間に介在し該一対の連通孔及び該開孔を
   包含する内部空間を形成するパッキン部材とを備えてい
   る事を特徴とする請求項１記載の液晶パネル封止装置。
4. 【請求項４】 紫外線の照射領域に渡って該平板部材と
   該パッキン部材との間に分離用の非接着性フィルムが介
   在している事を特徴とする請求項３記載の液晶パネル封
   止装置。