JPH10161137A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】均一なセルギャップを得る。製造コストの低
減。 【解決手段】順次下記（１）〜（７）の各工程から成る
液晶表示パネルの製造方法。（１）基板１３、１４の一
方にシール用樹脂線状体１５と脱気用樹脂線状体１６を
形成する。（２）基板１３、１４を貼り合わせて貼り合
わせ基板１９を作製する。（３）貼り合わせ基板１９に
紫外線を照射して脱気用樹脂線状体を硬化させて脱気用
シール部と成す。（４）貼り合わせ基板１９を真空脱気
し、脱気用シール部の脱気孔を樹脂で封止する。（５）
貼り合わせ基板１９を加熱し、シール用樹脂線状体を硬
化させる。（６）貼り合わせ基板１９より脱気用シール
部が形成された部分を除外して液晶表示パネル用の空セ
ルと成す。（７）空セルに液晶注入孔を通して液晶を注
入し、液晶注入孔を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２枚の基板間を高精
度に貼り合わせた液晶表示パネルの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルについては、２枚のガラ
ス基板の間に液晶を封入し、その封入した周囲をシール
材で密閉するが、これらのガラス基板の間隙は、その基
板面にわたって均一であることが要求されている（以
下、液晶が未だ注入されていない貼り合わせ基板を空セ
ルと称する）。とくにＳＴＮ型の液晶表示装置では、液
晶の複屈折を利用して表示をおこなっており、そのため
に、空セルの基板面にわたって均一な間隙が得られない
場合には、これを用いた液晶表示パネルに色ムラが生じ
ていた。

【０００３】そこで、空セルの間隙を均一にするための
圧着装置が提案され、一例を図５に示す。同図は圧着装
置１の正面図であって、２、３は加圧プレート、４、５
は加熱プレート、６は貼り合わせるべき一対のガラス基
板であり、両ガラス基板６の間にはギャップを均一にす
るために多数個の樹脂製のスペーサ球（図示せず）が散
布されている。７は液晶を封入するためのエポキシ系な
どの熱硬化性樹脂から成るシール材である。そして、加
圧プレート２、３でもって一対のガラス基板６に対して
加圧しながら、加熱プレート４、５で加熱し、これによ
ってシール材７を熱硬化させ、一対のガラス基板６を貼
り合わせ、空セルと成す。

【０００４】次に図６により他の例を述べると、同図は
圧着治具８の正面図であって、上記圧着装置１と比べ
て、複数個の一対のガラス基板６を同時に貼り合わせ
て、それぞれ空セルと成すが、さらに個々の一対のガラ
ス基板６を緩衝材９によって挟んでいる。そして、同様
に加圧プレート２、３で複数個の一対のガラス基板６に
対して同時に加圧しながら、圧着治具８を別途準備した
加熱炉に入れて、その全体を加熱し、これによってシー
ル材７を熱硬化させ、一対のガラス基板６を貼り合わ
せ、複数個の空セルと成す。

【０００５】また、図７の正面概略図に示すように、一
対のガラス基板６を弾性ゴムシート１０により包み込ん
で、さらに端部をシートシール１１でシールし、そし
て、排気孔１２を通して脱気することで、弾性ゴムシー
ト１０の内部を真空密閉状態にし、これに伴う外圧によ
って一対のガラス基板６を圧着するという方法も提案さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
の圧着装置１および圧着治具８を使用した場合には、一
対のガラス基板６の双方の内面に対しては、相当に研磨
されているが、これらの外面（圧力が付加される面）に
ついては、研磨が不十分であって、うねり等の凹凸があ
り、また、加圧プレート２、３についてもセルギャップ
寸法に比べて十分に満足し得る程度の平担度が達成され
ておらず、かかる状態のもとで一対のガラス基板６の外
側を加圧すると、多数のスペーサ球のうち部分的に過度
な圧縮変形を生じさせることになり、均一なセルギャッ
プを維持することがむずかしいという問題点がある。

【０００７】しかも、一対のガラス基板６の双方の外面
には加圧プレート２、３などが当接しているので、それ
らの物理的な遮りのもとでの加熱では、主に一対のガラ
ス基板６の側面や外周部から熱伝播されて、基板の面内
温度差が大きくなり、さらにガラス基板の伸縮が十分で
なく、これにより、歪みが生じ、その結果、均一なセル
ギャップが得られないという問題点がある。

【０００８】また、圧着治具８でもって一度に多くの空
セルが得られるが、その反面、一対のガラス基板６と緩
衝材９とを交互に積み重ねることから、安定した加圧に
するために異物を挟まないように細心の注意が要求さ
れ、終了時にも個々の部材を順序よく取り出し、カセッ
トに収納するという作業に手間のかかる煩雑な工程であ
り、そのために高い信頼性が得られず、しかも、品質上
安定しないという問題点がある。

【０００９】さらにまた、図７にように弾性ゴムシート
１０を使用して、包み差圧を利用する場合にはハンドリ
ング等が複雑となり、設備メンテナンス等にも煩雑な作
業が伴い、自動化がむずかしくなり、これによって生産
性が低下するという問題点がある。また、真空引きの容
積が大きくなるためにチェンバならびに真空ポンプも大
型化し、総差圧に耐えられるような頑丈な構造が求めら
れ、さらに加熱装置も大型化し、温度の均一性にも問題
があります。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
の製造方法は、叙上に鑑みて順次下記（１）〜（７）の
各工程から成ることを特徴とする。 （１）一対の基板の一方の基板上に、液晶を封入すべく
熱硬化性樹脂から成るシール材を液晶注入孔予定部位を
除いて方形状にシール用樹脂線状体として塗布形成し、
一対の基板の一方の基板上もしくは他方の基板上に、一
対の基板の内部空間に対して脱気すべく紫外線硬化型樹
脂でもってシール用樹脂線状体を囲むように脱気孔予定
部位を除いて脱気用樹脂線状体として塗布形成する。 （２）一方の基板と他方の基板とを貼り合わせて、液晶
注入孔を有するシール用樹脂線状体と、脱気孔を有する
脱気用樹脂線状体とを備えた貼り合わせ基板を作製す
る。 （３）貼り合わせ基板に紫外線を照射して脱気用樹脂線
状体を硬化させて脱気用シール部と成す。 （４）貼り合わせ基板を真空槽に入れて真空脱気し、そ
して、脱気用シール部の脱気孔を樹脂で封止する。 （５）貼り合わせ基板を加熱炉に入れて加熱し、シール
用樹脂線状体を硬化させる。 （６）貼り合わせ基板より脱気用シール部が形成された
部分を除外して液晶表示パネル用の空セルと成す。 （７）上記空セルに液晶注入孔を通して液晶を注入し、
該液晶注入孔を封止する。

【００１１】また、本発明の他の液晶表示パネルの製造
方法は、前記（１）工程において、方形状シール用樹脂
線状体を複数個塗布形成し、これらシール用樹脂線状体
を囲むように脱気用樹脂線状体を塗布形成したことを特
徴とする。

【００１２】さらにまた、本発明の他の液晶表示パネル
の製造方法は、前記（１）工程において、紫外線硬化型
樹脂でもって脱気用樹脂線状体を塗布形成したことに代
えて、前記シール材に比べて低い硬化温度の耐熱性樹脂
でもって脱気用樹脂線状体を塗布形成し、さらに前記
（３）工程において、貼り合わせ基板に紫外線を照射し
たことに代えて、貼り合わせ基板を加熱炉に入れて加熱
し、脱気用樹脂線状体を硬化させて脱気用シール部と成
したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示パネルの製造方
法は順次下記（１）〜（７）の各工程から成り、これら
のうち（１）工程は図１および図２により、（３）工程
は図３により、また（４）工程は図４により詳述する。

【００１４】（１）工程 貼り合わせ用のガラス基板から成る一対の基板１３、１
４を用意し、その構成を図１と図２に示す。図１は一対
の基板１３、１４による貼り合わせ基板１９の正面図、
図２は図１の切断面線Ａ−Ａによる横断面図である。

【００１５】これらの図に示すように、一方の基板１３
上には、液晶を封入するためのエポキシ系の熱硬化性樹
脂から成るシール材を液晶注入孔予定部位を除いて方形
状にシール用樹脂線状体１５として塗布形成する。

【００１６】また、一対の基板１３、１４の内部空間に
対して脱気すべく耐熱性の高い紫外線硬化型樹脂でもっ
てシール用樹脂線状体１５を囲むように塗布形成し、こ
れによって脱気孔予定部位を除いて脱気用樹脂線状体１
６を成す。この脱気用樹脂線状体１６は一方の基板１３
上もしくは他方の基板１４上のいずれに設けてもよい。

【００１７】上記脱気用樹脂線状体１６用の紫外線硬化
型樹脂としては、たとえばスリーボンド製３０Ｙ−１８
４Ｈ２、ロックタイト製３５８、長瀬産業製ＵＶＲＥＳ
ＩＮ／ＸＮＲ５６１４、室町科学製ＮＯＲＬＡＮＤＵＶ
Ｓ−９１などがある。

【００１８】そして、このような紫外線硬化型樹脂に
は、シール用樹脂線状体１５の硬化温度以上の耐熱性を
具備することが必要であって、たとえばシール用樹脂線
状体１５の耐熱温度が２００℃、硬化条件が１５０℃、
６０分のキープをおこなっている場合に、１５０℃の温
度で６０分間加熱する条件に耐える紫外線硬化型樹脂を
用いることが必要である。

【００１９】（２）工程 一方の基板１３と他方の基板１４とを正確に位置合わせ
して、さらに貼り合わせ、液晶注入孔１７を有するシー
ル用樹脂線状体１５と、脱気孔１８を有する脱気用樹脂
線状体１６とを備えた貼り合わせ基板１９を作製する。
ただし、いずれかの基板上に樹脂製のスペーサ球（商品
名ミクロパールなど）を多く散布した後に貼り合わせ
る。

【００２０】（３）工程 上記構成の貼り合わせ基板１９に紫外線を照射して脱気
用樹脂線状体１６を硬化させて脱気用シール部と成す。
これには図３の断面図が示すような紫外線照射装置２０
を使用する。２１は貼り合わせ基板１９を載置する石英
ガラス基板であって、その石英ガラス基板２１上には遮
光マスク２１ａが設けられている。２２は石英ガラス基
板２１を設定する架台、２３は架台２２の内部に配置さ
れた紫外線照射ランプであり、また、２４は加圧プレー
ト、２５は加圧プレート２４内に貫通されたエアー導入
口、２６は加圧パッキンであって、貼り合わせ基板１９
内の脱気用樹脂線状体１６の部位に対応して加圧パッキ
ン２６が配置されている。

【００２１】また、石英ガラス基板２１上に貼り合わせ
基板１９、加圧パッキン２６、加圧プレート２４が順次
積み上げられた構成であり、さらに貼り合わせ基板１９
と加圧パッキン２６と加圧プレート２４とによって空間
ができ、この空間がエアー導入口２５を通して外に通じ
ている。

【００２２】そして、上記構成の紫外線照射装置２０に
おいて、加圧プレート２４により加圧パッキン２６を介
して脱気用樹脂線状体１６に対して押圧し、このような
加圧状態にて紫外線照射ランプ２３より石英ガラス基板
２１を通して脱気用樹脂線状体１６に紫外線照射する
と、それが硬化される。

【００２３】また、上記の加圧状態において、さらにエ
アー導入口２５を通してエアーを入れ、その空気圧によ
って貼り合わせ基板１９の全面にわたって均一に加圧す
ると、貼り合わせ基板１９のうねり等が解消され、均一
なセルギャップが得られる。

【００２４】（４）工程 貼り合わせ基板１９を図４の概略図にて示す真空槽２７
に入れて真空脱気し、さらに脱気用シール部の脱気孔を
紫外線硬化型もしくは熱硬化型の樹脂で封止する。この
真空槽２７において、２８はチェンバ、２９は貼り合わ
せ基板１９を搭載するカセット、３０は紫外線硬化など
の樹脂が入った容器、３１は容器３０を設置した保持プ
レートであって、保持プレート３１は上下に移動可能で
ある。

【００２５】そして、上記構成の真空槽２７によって真
空脱気するには、まずチェンバ２８内を脱気した状態で
保持プレート３１を上昇させ、容器３０内の樹脂を脱気
用樹脂線状体１６の脱気孔１８に当て、次いでチェンバ
２８内の圧力を徐々に大気圧に戻すことにより、容器３
０内の樹脂を脱気孔１８に挿入させる。

【００２６】次に貼り合わせ基板１９をチェンバ２８内
から取り出し、脱気孔１８内の樹脂を硬化させる。この
樹脂は紫外線硬化型であれば、紫外線照射することで、
熱硬化型であれば、加熱することで硬化される。脱気孔
１８内の樹脂が紫外線硬化型である場合には、脱気用樹
脂線状体１６と同じ成分の樹脂を使用すればよく、そし
て、脱気用樹脂線状体１６のために塗布液の粘度が２０
００ｃｐｓ程度であれば、それに比べて大きな塗布液の
粘度、たとえば４００００ｃｐｓ程度のものを使用す
る。

【００２７】（５）工程 貼り合わせ基板１９を加熱炉に入れて加熱し、シール用
樹脂線状体１５を硬化させる。この加熱炉には常圧加熱
炉もしくは加圧加熱炉とがある。常圧加熱炉を使用した
場合には、貼り合わせ基板１９の外面に大気圧により約
１Ｋｇ／ｃｍ² の圧力が加わるが、このような加圧状態
の貼り合わせ基板１９をカセットに収納し、そのカセッ
トを加熱炉に投入し、そして、熱風を送ることでシール
用樹脂線状体１５を加熱硬化させる。また、貼り合わせ
基板１９内の真空度が十分でなく、大気圧との差圧が小
さくなった場合には、上記の常圧加熱炉では圧力不足と
なって不十分となり、そのために加圧加熱炉を用いる。

【００２８】（６）工程 貼り合わせ基板１９より脱気用シール部が形成された部
分を除外して液晶表示パネル用の空セルにする。貼り合
わせ基板１９が２枚の基板が段違い寸法となっている場
合には、双方の基板に対するカットラインは異なる。ま
た、カッティングは超鋼のローラをガラス基板に押し当
てながら移動させ、傷をつけ、その後に丸棒状のウレタ
ン棒にてライン上を衝撃加圧して分断させる（一方のガ
ラス基板を叩いた後に裏返して他方のガラス基板を叩
く）。

【００２９】（７）工程 空セルに液晶注入孔１７を通して液晶を注入し、その液
晶注入孔１７を封止する。

【００３０】かくして本発明の液晶表示パネルの製造方
法によれば、上記（１）〜（７）の一連の工程によっ
て、貼り合わせ基板１９に対して加圧材料でもって覆う
こともなく、これにより、多数個の樹脂製のスペーサ球
に不均一に加圧されることがないように圧着ができ、そ
の結果、均一なセルギャップが得られた。しかも、脱気
用樹脂線状体１６を紫外線硬化型樹脂により成したこと
で、加熱にともなうガラス基板の伸縮が生じなくなっ
て、上記のような均一なセルギャップが容易に達成でき
た。

【００３１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更、改良等は何ら差し支えない。たとえば、前記
（１）工程において、シール用樹脂線状体１５を３個以
上の複数個設けることで、これらシール用樹脂線状体を
囲むように脱気用樹脂線状体１６を塗布形成すること
で、同時に複数の空セルを作製することができ、これに
よって、これら各空セルは同じ条件下で作製しているの
で、製造ムラのない均一な空セルができ、量産性および
製造効率が向上する。

【００３２】また、前記（１）工程において、脱気用樹
脂線状体１６を紫外線硬化型樹脂に代えて、シール材に
比べて低い硬化温度の耐熱性樹脂でもって塗布形成し、
さらに前記（３）工程において、貼り合わせ基板１９に
紫外線を照射したことに代えて、耐熱性樹脂製の脱気用
樹脂線状体１６が形成された貼り合わせ基板１９を加熱
炉に入れて加熱し、脱気用樹脂線状体１６を硬化させて
脱気用シール部と成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示パネル
の製造方法によれば、前述した順次下記（１）〜（７）
の一連の各工程から成ることで、貼り合わせ基板の板面
にわたって均等な加圧ができ、これにより、均一なセル
ギャップが得られ、しかも、煩雑なる工程を要していな
いので、製造コストも低減でき、その結果、高品質かつ
高信頼性の液晶表示パネル製品が安定的に低コストでも
って提供できる。

【００３４】また、本発明の製造方法によれば、（１）
工程において、方形状シール用樹脂線状体を複数個塗布
形成し、これらシール用樹脂線状体を囲むように脱気用
樹脂線状体を塗布形成することで、複数個の空セルを同
時に多く作製することができ、これによって低い製造コ
ストでもって同じ品質の製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（１）工程の工程図に関する貼り合わ
せ基板の正面図である。

【図２】図１における切断面線Ａ−Ａによる横断面図で
ある。

【図３】本発明の（３）工程に使用する紫外線照射装置
の断面図である。

【図４】本発明の（４）工程に使用する真空槽の概略説
明図である。

【図５】従来の圧着装置の正面図である。

【図６】従来の圧着治具の正面図である。

【図７】従来の圧着手段を示す正面概略図である。

【符号の説明】

１３、１４ 一対の基板 １５ シール用樹脂線状体 １６ 脱気用樹脂線状体 １７ 液晶注入孔 １８ 脱気孔 １９ 貼り合わせ基板 ２０ 紫外線照射装置 ２７ 真空槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】順次下記（１）〜（７）の各工程から成る
   液晶表示パネルの製造方法。 （１）一対の基板の一方の基板上に、液晶を封入すべく
   熱硬化性樹脂から成るシール材を液晶注入孔予定部位を
   除いて方形状にシール用樹脂線状体として塗布形成し、
   一対の基板の一方の基板上もしくは他方の基板上に、一
   対の基板の内部空間に対して脱気すべく紫外線硬化型樹
   脂でもってシール用樹脂線状体を囲むように脱気孔予定
   部位を除いて脱気用樹脂線状体として塗布形成する。 （２）上記一方の基板と他方の基板とを貼り合わせて、
   液晶注入孔を有するシール用樹脂線状体と、脱気孔を有
   する脱気用樹脂線状体とを備えた貼り合わせ基板を作製
   する。 （３）貼り合わせ基板に紫外線を照射して脱気用樹脂線
   状体を硬化させて脱気用シール部と成す。 （４）貼り合わせ基板を真空槽に入れて真空脱気し、そ
   して、脱気用シール部の脱気孔を樹脂で封止する。 （５）貼り合わせ基板を加熱炉に入れて加熱し、シール
   用樹脂線状体を硬化させる。 （６）貼り合わせ基板より脱気用シール部が形成された
   部分を除外して液晶表示パネル用の空セルと成す。 （７）上記空セルに液晶注入孔を通して液晶を注入し、
   該液晶注入孔を封止する。
2. 【請求項２】前記（１）工程において、方形状シール用
   樹脂線状体を複数個塗布形成し、これらシール用樹脂線
   状体を囲むように脱気用樹脂線状体を塗布形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方
   法。
3. 【請求項３】前記（１）工程において、紫外線硬化型樹
   脂でもって脱気用樹脂線状体を塗布形成したことに代え
   て、前記シール材に比べて低い硬化温度の耐熱性樹脂で
   もって脱気用樹脂線状体を塗布形成し、さらに前記
   （３）工程において、貼り合わせ基板に紫外線を照射し
   たことに代えて、貼り合わせ基板を加熱炉に入れて加熱
   し、脱気用樹脂線状体を硬化させて脱気用シール部と成
   したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液
   晶表示パネルの製造方法。