JPWO2005033788A1 - 液晶表示パネルの製造方法および紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、上記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程とを含む、液晶表示パネルの製造方法であって、上記シール材に対して紫外線を照射する照射工程を含み、上記照射工程はその途中で上記紫外線の波長分布を変更する。

Description

本発明は、滴下貼合せ法による液晶表示パネルの製造方法に関するものである。さらに、滴下貼合せ法においてシール材の硬化のために用いられる紫外線照射装置に関するものである。

液晶表示パネルの製造においては、透明電極や薄膜トランジスタアレイなどを予め表面に設けた２枚のガラス基板を、数μｍ程度というきわめて狭い間隙を保つように互いに対向させた状態で、シール材によって貼り合わせ、この間隔内に液晶を充填して封止する必要がある。ここで、基板の素材として大判のガラス基板（「マザーガラス基板」ともいう。）を用いる場合、液晶の充填および封止のためには、たとえば、以下のような液晶封入方法が採られていた。

まず、大気圧の環境下において、マザーガラス基板に対してシール材の配置を行なう。シール材は、一方のマザーガラス基板の表面の液晶セルとなるべき領域の外周に沿って配置されるが、完全な閉じた環状ではなく、液晶セル内に液晶を注入するための切れ目、すなわち「注入口」を設けたパターンに配置される。このようなシール材のパターンの１つ１つを、以下「シールパターン」というものとする。１枚のマザーガラス基板に対して複数のシールパターンが配置される。この状態で２枚のマザーガラス基板を貼り合わせてプレスおよび硬化を行なう。こうして２枚のマザーガラス基板を互いに貼り合わせて固定したものを「貼合せ基板」という。次に、この貼合せ基板を、各シールパターンの注入口が端部にくるように所定のサイズに分断し、空の液晶セルを得る。こうして得た空の液晶セルに対して、従来の液晶注入技術を適用して、注入口から内部に液晶を注入し、注入口を封止していた。

上述の液晶封入方法では、２枚のマザーガラス基板を互いに貼り合わせる工程と液晶を封入する工程とを別々に行なう必要がある。

これに対し、これらの２つの工程を同時に行なうことができる方法として、特開昭６３−１７９３２３号公報（特許文献１）に示される技術が提案されている。これらの技術においては、閉じた環状のシールパターンを形成した基板表面に液晶を滴下した後に、真空中で２枚の基板を貼り合わせることによって、基板の貼合せと液晶の封入とを同時に行なうこととしている。より具体的には、真空下において、互いに貼り合わせられるべき２枚の基板のうちいずれか一方の基板にシール材を塗布し、また、いずれか一方の基板に液晶を滴下し、これら２枚の基板を互いに貼り合わせ、さらに、このシール材に対して紫外線を照射し、シール材を硬化させている。

ところで、液晶表示パネルの液晶を閉じこめる部分の内面となる基板表面には、液晶層の並びを制御するための配向膜が形成されている。上述のように紫外線照射によってシール材を硬化させる場合、この配向膜の分子や液晶の分子の一部が紫外線照射を受けることにより分解する。その結果、表示に不具合を生じるという問題があった。

この問題に対する対策としては、特開平９−７３０９６号公報（特許文献２）に示されるように遮光マスクを用いる方法や、特開２００２−９８９７５号公報（特許文献３）、特開平８−１０１３９５号公報（特許文献４）に示されるようにフィルタを介した光照射が提案されている。
特開昭６３−１７９３２３号公報 特開平９−７３０９６号公報 特開２００２−９８９７５号公報 特開平８−１０１３９５号公報

上述のように配向膜や液晶の分子が紫外線照射によって分解してしまうという問題に対して、特許文献２，３，４に開示されているような技術が提案されていたが、これらの技術においても、以下のような問題があった。

まず、特許文献２に示されるような、遮光マスクを用いる方法では、製造する液晶表示パネルのサイズが変わる度に遮光マスクも変更しなければならない。そのため、遮光マスク交換のための手間がかかる。また、何通りもある液晶表示パネルの仕様にそれぞれ対応して何通りも遮光マスクを用意しておかねばならず、遮光マスクの製作費用がかさんでしまう。

また、遮光マスクとシール材との間には貼り合わされる対象物であるガラス基板が必ず存在する。仮に、遮光マスクが紫外線の照射を避けたい部分である表示領域と全く同じサイズを遮光するのみであるとすると、このガラス基板の厚みの部分で生じる紫外光の回り込み現象によって、表示領域内にも若干の紫外線が照射されることとなる。その結果、表示領域内の配向膜や液晶の一部に有害な紫外線が照射されてしまう。そこで、実際にはこのようなことがないように、シール材の領域と表示領域との間には、紫外光の回り込み幅以上の幅で額縁（ブラックマトリクス）領域を設けざるを得ない。このように額縁領域を設けることにより、液晶表示パネルの外形サイズは、実際に働く表示領域に比べてひとまわり大きくなってしまう。携帯電話、デジタルスチルカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）など、表示領域のサイズに比べて液晶表示パネルの外形サイズがなるべく大きくならないことが求められる中小型液晶パネルにおいては、このように額縁領域を設けて紫外線照射を行なう製造方法は好ましくなかった。

他に、特許文献３には、紫外線透過率の低いフィルタを介した光照射によりシール材を硬化させる方法が提案されている。特許文献３では、３３０ｎｍ以下の波長域における紫外線の透過率が１０％以下であることが好ましいことや、３５０ｎｍ以下の波長域における紫外線の透過率を１０％以下であることがより好ましいことが述べられている。しかし、シール材の硬化に必要な照射量はシール材の種類によって異なる。シール材の種類によって、硬化に必要な照射量は、たとえば３６５ｎｍ±２０ｎｍの範囲が測定可能な紫外線照度計で測定した場合に３０００ｍＪ、５０００ｍＪ、１００００ｍＪといった具合に異なる場合がある。硬化のために必要な照射量がそれぞれ異なるシール材を用いる場合、実際に照射される量も異なってくる。硬化のために必要な照射量がそれぞれ異なるシール材に対してそれぞれ、３３０ｎｍ以下の波長成分を含む高圧水銀灯を用い、フィルタによって３３０ｎｍ以下の波長成分は５％のみを透過するようにして照射したとしても、投入される照射量全体が、シール材の種類によって変わってくるので、３３０ｎｍ以下の波長成分の量も変わり、さらにその「５％」に相当する量も当然変わってくる。投入される照射量全体が大きくなれば、３３０ｎｍ以下の波長成分のうちフィルタを透過する５％も絶対量が大きくなり、配向膜や液晶に与えるダメージが大きくなってしまう。したがって、硬化までに必要な照射量が多いようなシール材には使えないという問題があった。

特許文献４では、特定波長以下の成分をカットするフィルタを通して紫外線を照射することが提案されている。しかし、特許文献４の技術では特定波長以下の成分をカットするフィルタのほかに遮光マスクも通して照射している。そのため、製造する液晶表示パネルのサイズが変わる度に遮光マスクも変更しなければならず、特許文献２の場合と同様に遮光マスクの製作費用がかさんでしまう。

そこで、本発明は、紫外線硬化型のシール材を用いて滴下貼合せ法を採用する液晶パネルの製造方法において、紫外線照射が配向膜や液晶に与えるダメージを一定以下に保ちながら、シール材を最適な条件で硬化させることのできる液晶表示パネルの製造方法および紫外線照射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶表示パネルの製造方法の第１の局面では、互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、上記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程とを含む、液晶表示パネルの製造方法であって、上記シール材に対して紫外線を照射する照射工程を含み、上記照射工程はその途中で上記紫外線の波長分布を変更する。この方法を採用することにより、照射初期には開始材の励起に必要な波長成分を十分に照射したり、その後には液晶にとって有害な波長成分を制限したりするなど、ニーズに応じて紫外線の波長分布を変更してシール材を最適な条件で硬化させることができる。すなわち、紫外線照射によって液晶などに与えるダメージを小さく抑えつつ、十分な硬化を行なうことができる。したがって、安定して歩留り良く、信頼性の高い液晶表示パネルを製造することができる。

上記発明において好ましくは、上記照射工程は、特定波長以下の波長成分も含む紫外線を照射する第１照射期と、上記特定波長より大きい波長成分のみの紫外線を照射する第２照射期とを含む。この方法を採用することにより、紫外線の波長成分の変更は単純な切替のみでよく、しかも、第１照射期には十分に開始材を励起させることができ、第２照射期には紫外線による悪影響を防止できるので、信頼性の高い液晶表示パネルを容易に製造することができる。

上記発明において好ましくは、上記特定波長は３４０ｎｍである。この方法を採用することにより、液晶などに対する紫外線照射による悪影響をより確実に防止することができる。

上記発明において好ましくは、上記第１照射期の長さは、たとえば、３６５ｎｍ±２０ｎｍの範囲が測定可能な紫外線照度計を用い、この測定の結果が１２０ｍＷになるようにメタルハライドランプの照射強度を調整した場合で、５秒以上３０秒未満である。この方法を採用することにより、開始材の励起は十分に行ない、なおかつ、紫外線照射による液晶などへの悪影響を最小限とすることができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づく紫外線照射装置の第１の局面では、液晶がシール材に囲まれるように上記液晶および上記シール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたものの上記シール材に対して紫外線を照射するための装置であって、上記紫外線の波長分布を変更するための波長分布変更手段を備える。この構成を採用することにより、波長分布変更手段によってニーズに応じて紫外線の波長分布を変更することができるので、紫外線照射によって液晶などに与えるダメージを小さく抑えつつ、十分な硬化を行なうことができる。したがって、安定して歩留り良く、信頼性の高い液晶表示パネルを製造することができる。

上記発明において好ましくは、光源と、一部の波長成分の電磁波をカットする紫外線波長分布変更フィルタとを備え、上記紫外線波長分布変更フィルタは、上記光源からの電磁波の進行経路を遮る第１の状態と、上記進行経路を遮らない第２の状態との間で切替自在なように配置されている。この構成を採用することにより、第１の状態と第２の状態とで対象物に照射される波長成分の分布が変わるので、波長分布変更手段を簡単な構成で確実に実現することができる。

上記発明において好ましくは、上記紫外線波長分布変更フィルタは、３４０ｎｍ以下の波長成分をカットするためのものである。この構成を採用することにより、液晶などに対する紫外線照射による悪影響をより確実に防止することができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶表示パネルの製造方法の第２の局面では、互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、上記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程とを含む、液晶表示パネルの製造方法であって、上記シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する照射工程を含み、上記照射工程は特定波長よりも長い波長のみからなる紫外線を照射する。この方法を採用することにより、紫外線照射によって液晶などに与えるダメージを小さく抑えつつ、硬化を行なうことができる。

上記発明において好ましくは、上記特定波長は３４０ｎｍである。この方法を採用することにより、液晶などに対する紫外線照射による悪影響をより確実に防止することができる。

上記発明において好ましくは、上記２枚の基板は、ＴＦＴ素子およびこれに接続する配線が設けられた第１基板とブラックマトリックス部を有する第２基板とであり、上記照射工程では、上記紫外線を、上記第１基板の側から照射する。この方法を採用することにより、紫外線をより確実にシール材に到達させることができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づく紫外線照射装置の第２の局面では、液晶がシール材に囲まれるように上記液晶および上記シール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたものの上記シール材に対して紫外線を照射するための装置であって、上記紫外線のうち特定波長より小さい波長成分をカットするフィルタを備え、上記シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する構造となっている。この構成を採用することにより、紫外線照射によって液晶などに与えるダメージを小さく抑えつつ、硬化を行なうことができる。

上記発明において好ましくは、上記特定波長は３４０ｎｍである。この構成を採用することにより、液晶などに対する紫外線照射による悪影響をより確実に防止することができる。

本発明によれば、配向膜や液晶へのダメージを抑えつつ、シール材を硬化させることができる。

本発明に基づく実施の形態１における紫外線照射装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態１において照射対象となる貼合せ基板の平面図である。 本発明に基づく実施の形態１において照射される紫外線の波長分布の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 紫外線照射装置、２ （大判の）貼合せ基板、３ シール材、１１ メタルハライドランプ、１２ コールドミラー、１３ シャッタ、１４ フィルタ、１５ 熱線カットフィルタ、１６ 紫外線波長分布変更フィルタ、１７ 筐体、１８ フード、１９ 回転機構、２０ 紫外線照射ユニット。

（実施の形態１）
紫外線硬化型のシール材においては、３１０ｎｍから３３０ｎｍ付近の波長でシール材内部に含まれている開始材が励起され、一旦励起されると後は３６０ｎｍ付近の波長を照射するだけでも硬化反応が進むものがある。そのようなシール材においては、３３０ｎｍ以下の波長成分を完全に遮光してしまうとシール材の硬化がうまくいかない場合もあった。そこで、実施の形態１ではそのようなタイプのシール材においても、最適な条件で硬化させることのできる液晶表示パネルの製造方法および紫外線照射装置について説明する。

（構成）
図１〜図３を参照して、本発明に基づく実施の形態１における紫外線照射装置について説明する。この紫外線照射装置は、滴下貼合せ法による液晶表示パネルの製造方法の中で用いられるものである。より具体的には、この紫外線照射装置は、液晶がシール材に囲まれるように液晶およびシール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたもの（以下、「貼合せ基板」という。）の中に含まれるシール材に対して紫外線を照射するための装置である。ただし、対象とするシール材は、紫外線硬化型または紫外線・熱併用硬化型のものである。

この紫外線照射装置を図１に示す。この紫外線照射装置１は、紫外線照射ユニット２０を１台以上並べて配置し、これらの外周を囲むようにフード１８を取り付けたものである。図１の例では、紫外線照射ユニット２０が４台並べられているが、他の数であってもよい。紫外線照射ユニット２０の各々は、下方が開口した筐体１７を備え、筐体１７の内部に、光源としてのメタルハライドランプ１１を備える。メタルハライドランプ１１は、点灯時には２００ｎｍ付近の短波長から数μｍの赤外領域までの幅広い波長域の電磁波を発する。筐体１７の内部においては、メタルハライドランプ１１の上方を覆うようにコールドミラー１２が配置されている。コールドミラー１２は、メタルハライドランプ１１から発せられた電磁波のうち主に４００ｎｍ以下の波長成分のみを反射し、それより大きい波長成分は透過させてしまう。筐体１７の内部においては、さらに、メタルハライドランプ１１の下方にシャッタ１３を備える。シャッタ１３は開閉自在となっている。メタルハライドランプ１１から下方に進む電磁波は、シャッタ１３が開状態のときにはそのまま下方に照射され、シャッタ１３が閉状態のときには遮断される。ただし、下方に進む電磁波がさらに下方の筐体１７の出口に至るまでの間には、電磁波の進行経路を遮るようにフィルタ１４および熱線カットフィルタ１５が配置されている。フィルタ１４は、いわゆるＤｅｅｐＵＶカットフィルタであり、３１０ｎｍ以下の波長成分を９９％以上カットする性質を有する。熱線カットフィルタ１５は、４５０ｎｍ〜１０μｍ付近の波長成分を９０％以上カットする性質を有する。

筐体１７の出口には、波長分布変更手段として紫外線波長分布変更フィルタ１６が回転機構１９を介して開閉自在に取り付けられている。すなわち、紫外線波長分布変更フィルタ１６は、光源からの電磁波の進行経路を遮る第１の状態と、遮らない第２の状態との間で切替自在なように配置されている。紫外線波長分布変更フィルタ１６は、紫外線の波長分布を変更するためのフィルタであり、３４０ｎｍ以下の波長成分を９９％以上カットする性質を有する。他の条件のフィルタであっても目的を達成できる場合があるが、この性質を有するフィルタであることが特に好ましい。

（実験例）
照射対象物である貼合せ基板の平面図を図２に示す。貼合せ基板２は、複数の液晶表示パネルを一括して生産するためのものであり、２枚のマザーガラス基板を貼り合わせたものである。２枚の基板の間には、シール材３および液晶が挟まれている。シール材３はそれぞれ環状に形成されており、各シール材の内部に液晶が閉じこめられている。この液晶を閉じこめた部分を「液晶セル」という。

本発明の効果を検証するために、６２０ｍｍ×７５０ｍｍのマザーガラス基板を用いて、対角１．５インチの液晶表示パネルに相当するサイズで１４列×２０行の合計２８０の液晶セルを含むように貼合せ基板２を形成した。シール材３としては、紫外線硬化型のものを用いた。

この貼合せ基板２に紫外線照射装置１で紫外線を照射するに際して、メタルハライドランプ１１の照射強度の調整を行なった。そのためには、フィルタ１４、熱線カットフィルタ１５および紫外線波長分布変更フィルタ１６を通過して紫外線照射ユニットから出てきた電磁波の照射強度を、貼合せ基板２を設置するのと同じ位置で測定した。測定には、３６５ｎｍ±２０ｎｍの範囲が測定可能な紫外線照度計を用いた。この測定の結果が１２０ｍＷになるようにメタルハライドランプ１１の照射強度を調整した。

こうして、表１に示すように、シャッタ１３を開にする時間ｔ２と、紫外線波長分布変更フィルタ１６を開にする時間ｔ１との２つのパラメータをそれぞれ変更してサンプル番号１〜１２を付した各貼合せ基板２に対して照射工程を行ない、それぞれ液晶表示パネルを生産した。シャッタ１３および紫外線波長分布変更フィルタ１６の開閉の操作手順としては、以下のとおりである。

メタルハライドランプ１１を所定の照射強度にして発光させた状態で、シャッタ１３を時刻０において開く。時間ｔ１が０の場合以外は紫外線波長分布変更フィルタ１６もシャッタ１３と同時に開く。紫外線波長分布変更フィルタ１６を開いた場合は、時刻０から時間ｔ１が経過した後に紫外線波長分布変更フィルタ１６を閉じる。さらに、時刻０から時間ｔ２が経過した時点でシャッタ１３を閉じる。

得られた液晶表示パネルについて、シール材の硬化率、液晶の電圧保持率およびプレチルト角を測定し、評価した。液晶の「電圧保持率」は、液晶表示パネルの上下の基板の各々の電極に一定の電圧を印加した後、電気的にフリーの状態とし、１６．７ミリ秒の間、自然に放電させ、その間の電圧の変化をグラフにとって求めた。グラフにおいて放電開始時の電圧と放電終了時の電圧とをプロットして得られる台形の面積を分母とし、実際の放電途中のいくつかの時点での測定値をつないで得られる図形の面積を近似的に求めたものを分子とし、分子／分母をパーセントで表したものを液晶の電圧保持率とした。液晶の電気抵抗が下がったときには電圧保持率が低下する。

「プレチルト角」は、液晶表示パネル内において電圧が印加されていないときの液晶分子の長手方向が基板表面となす角度をいうものとする。

なお、液晶表示パネルの仕様としては、液晶の電圧保持率が９８％以上であって、なおかつプレチルト角は４°〜６°の範囲内にあるものを良品としている。

（実験結果）
上記実験の結果は表１に示すとおりである。表１の「判定」欄は、液晶表示パネルとして製作したときの良不良を表し、「○」は良、「×」は不良であったことを示す。紫外線波長分布変更フィルタ１６の開時間ｔ１が０秒であるサンプル番号１〜３では、シール材３の硬化率が不十分なものとなり、その結果としてシール材成分が液晶中に溶け出したため、液晶の電圧保持率およびプレチルト角が大きく低下する結果となった。このことにより、これらのサンプル番号の液晶表示パネルは不良となった。

また、紫外線波長分布変更フィルタ１６の開時間ｔ１が３０秒以上であるサンプル番号１０〜１２では、シール材の硬化率は問題ないが、液晶の分解が生じ、電圧保持率が低下する結果となった。このことにより、これらのサンプル番号の液晶表示パネルは不良となった。

紫外線波長分布変更フィルタ１６の開時間ｔ１が５秒ないし１０秒であるサンプル番号４〜９に関しては、シール材の硬化率、液晶の電圧保持率、プレチルト角ともに液晶表示パネルとして満足できるレベルであった。

（作用・効果）
本実施の形態では、光源であるメタルハライドランプ１１からは、２００ｎｍ付近の短波長から数μｍの赤外領域までの幅広い波長域の電磁波が発せられるが、フィルタ１４および熱線カットフィルタ１５が常に電磁波の進行経路上を遮っているので、実質的に紫外線としては３１０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長成分のみが透過して筐体１７から出てくることになる。このうち３１０ｎｍから４００ｎｍまでの波長成分に関しては、メタルハライドランプ１１から直接下方に向かったものに加えて、メタルハライドランプ１１から当初上方に向かったものもコールドミラー１２によって反射されているため、強度が増している。したがって、熱線カットフィルタ１５から下方に向かって出射する時点では、３１０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長成分があって、そのうち３１０ｎｍから４００ｎｍまでは強度が増した状態となっている。これに対して、紫外線波長分布変更フィルタ１６が開の状態であれば、この紫外線がそのまま貼合せ基板２に向かって照射される。しかし、紫外線波長分布変更フィルタ１６が閉の状態であれば、３４０ｎｍ以下の波長成分はほぼ完全にカットされるので、３４０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長成分があって、そのうち３４０ｎｍから４００ｎｍまでは強度が増した状態の紫外線として貼合せ基板２に照射される。照射される紫外線の波長分布の時間経過による変化ぶりを図３に示す。図３において横軸は時間の経過を表す。太実線で囲まれた部分の波長成分が貼合せ基板２に照射されることとなる。図３から明らかなように、本実施の形態における紫外線照射装置では、照射工程の途中で紫外線の波長分布が変更される。

図３において、時刻０から時刻ｔ１までは、紫外線波長分布変更フィルタ１６が開いているので、３１０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長成分が貼合せ基板２に照射される。ここまでの期間を以下「第１照射期」と呼ぶものとする。時刻ｔ１の時点で紫外線波長分布変更フィルタ１６が閉じるので、これより後は３４０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長成分のみが貼合せ基板２に照射される。時刻ｔ２の時点でシャッタ１３が閉じるので照射は終了する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間を以下「第２照射期」と呼ぶものとする。本実施の形態の実験では、どの条件においてもｔ２≧ｔ１であるので、紫外線波長分布変更フィルタ１６が閉じるより早くにシャッタ１３が閉じることはない。

言い換えれば、第１照射期は、３４０ｎｍという特定波長以下の波長成分も含む紫外線が照射されるが、第２照射期は、３４０ｎｍという特定波長より大きい波長成分のみの紫外線を照射することとなる。この特定波長はここでは仮に３４０ｎｍとしたが、特定波長は長時間照射が好ましくない波長成分とそうでない波長成分との境界値として適宜設定すればよく、他の値であってもよい。たとえば、特定波長は３３０ｎｍであってもよい。しかし、紫外線による液晶の分解をより確実に防止するためには、特定波長は３４０ｎｍであることが好ましい。

サンプル番号１〜３ではｔ１＝０であったので、紫外線波長分布変更フィルタ１６は終始閉じていたことになるが、このような条件では、シール材内部に含まれている開始材を励起するのに必要な３１０ｎｍから３３０ｎｍの波長成分が終始照射されないままとなる。照射初期における開始材の励起現象がないまま紫外線照射が行なわれたためｔ２を十分長くしても硬化反応が十分に進行せず、最終的なシール材３の硬化率が不十分になったと考えられる。

サンプル番号１０〜１２では照射初期における３１０ｎｍから３３０ｎｍの波長成分による開始材の励起は十分あったと考えられるが、紫外線波長分布変更フィルタ１６を長く開けすぎたために、３１０ｎｍから３４０ｎｍの波長成分が開始材の励起に必要な長さ以上に長く照射されることになってしまい、液晶が紫外線によって分解されてしまったと考えられる。

紫外線照射による液晶の分解の程度をなるべく小さく抑え、なおかつ、照射初期における開始材の励起は十分に行なえるようにするには、サンプル番号４〜９で行なったようにｔ１を５秒以上３０秒未満とすることが好ましい。すなわち、第１照射期を５秒以上３０秒未満とすることが好ましい。

以上のような紫外線照射装置に関する説明の中で既に明らかにしたように、本実施の形態における液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、前記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、前記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程とを含み、さらに、前記シール材に対して紫外線を照射する照射工程を含み、前記照射工程はその途中で前記紫外線の波長分布を変更する。ここで、重要なことは、照射工程の途中で照射する紫外線の波長分布を変更することである。このような液晶表示パネルの製造方法によれば、照射工程の途中で紫外線の波長分布が変更されるので、その変更のさせ方を適宜設定することによって、照射初期には開始材の励起に必要な波長成分を十分に照射したり、その後には液晶にとって有害な波長成分を制限したりするなど、条件によってニーズに柔軟に対応することができる。その結果、シール材を最適な条件で硬化させることができる。紫外線照射による液晶の分解の程度をなるべく小さく抑え、なおかつ、照射初期における開始材の励起は十分に行なうことができるので、紫外線照射によって液晶や配向膜に与えるダメージを小さく抑えつつ、十分な硬化を行なうことができ、安定して歩留り良く信頼性の高い液晶表示パネルを製造することができる。

紫外線の波長分布の変更の内容は、上述したように第１照射期と第２照射期としてもよいし、他の変更であってもよい。上述した実験結果を踏まえて、開始材の励起のための条件と、液晶の分解を避けるための条件とを考慮して、適宜、紫外線の波長分布を変更してよい。波長分布の変更は突然切り替える方式でもよいし、徐々に変化させることとしてもよい。変更の回数は１回に限らず、２回以上であってもよい。

なお、本実施例では紫外線硬化型のシール材を用いた例を示したが、紫外線・熱併用硬化型のシール材を用いても同様の結果が得られる。

（実施の形態２）
（構成）
本発明に基づく実施の形態２における紫外線照射装置について説明する。この紫外線照射装置は、液晶がシール材に囲まれるように液晶およびシール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたもののシール材に対して紫外線を照射するための装置であって、紫外線のうち特定波長より小さい波長成分をカットするフィルタを備え、シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する構造となっている。この紫外線照射装置の構成は、図１に示した実施の形態１の紫外線照射装置と基本的に同様であってよい。ただし、実施の形態１と異なる点がいくつかある。まず第一に、波長分布変更手段はなくてもよい。すなわち、紫外線波長分布変更フィルタはなくてもよい。第二に、フィルタ１４は、いわゆるＤｅｅｐＵＶカットフィルタであるが、３４０ｎｍ以下の波長を９９％以上カットする特性を有する。すなわち、ここでは、特定波長は３４０ｎｍである。熱線カットフィルタ１５の性質は実施の形態１で説明したものと同様である。対象とするシール材は、紫外線硬化型または紫外線・熱併用硬化型のものである。実施の形態２におけるシール材は、光硬化を始めるための開始剤の吸収波長が３４０ｎｍ以上にあって、３４０ｎｍ以上の波長成分によっても硬化反応が進むタイプのシール材である。

（実験例）
照射対象物である貼合せ基板は、実施の形態１で図２に示したものと同様である。この貼合せ基板に含まれる２枚の基板は、一方がＴＦＴ素子およびこれに接続する配線が設けられた第１基板であり、他方がブラックマトリックス部を有する第２基板である。本実施の形態における紫外線照射装置のメタルハライドランプの照射強度を実施の形態１の実施例と同じように調整した。この紫外線照射装置で、第１基板の側から紫外線を照射した。紫外線照射後、貼合せ基板を１１０℃で加熱した。

（実験結果）
上記実験の結果を表２に示す。

表２の「判定」欄は、液晶表示パネルとして製作したときの良不良を表し、「○」は良、「×」は不良であったことを示す。この評価の際には、シール硬化率、液晶の電圧保持率がいずれも９８％以上で、プレチルト角が４°〜６°の範囲内にあるものを良品とした。

サンプル番号２１，２２では、シール材の硬化率が不十分なものであった。そのため、シール材成分が液晶中に溶け出し、液晶の電圧保持率およびプレチルト角が大きく低下する結果となった。サンプル番号２３〜２５では、シール材の硬化率、液晶の電圧保持率、プレチルト角ともに液晶パネルとして満足できるレベルであった。

（作用・効果）
本実施の形態では、特定波長以下の紫外線をカットするフィルタを介して、遮光マスクを介さずに紫外線を照射することで、配向膜や液晶へのダメージを抑えつつ、シール材を硬化させることができる。また、遮光マスクを介さずに紫外線を照射する構造となっているので、液晶パネルのサイズが変わった場合にも新たな遮光マスクを用意する必要はなく、遮光マスクの製作費用は不要である。なお、特定波長の値は、本実施の形態では３４０ｎｍとしたが、シール材の種類などの条件に応じて他の値であってもよい。

本発明に基づく実施の形態２における液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、これらの２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程とを含む。さらにこの液晶表示パネルの製造方法は、シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する照射工程を含み、この照射工程は特定波長よりも長い波長のみからなる紫外線を照射する。このような液晶表示パネルの製造方法は、上記紫外線照射装置を用いて容易に行なうことができる。このような液晶表示パネルの製造方法によれば、配向膜や液晶へのダメージを抑えつつ、シール材を硬化させることができる。

上述の実施例では、２枚の基板のうちＴＦＴ素子およびこれに接続する配線が設けられた第１基板の側から紫外線を照射したが、第１基板の方が第２基板に比べて紫外線が遮られる部分が少ないので好ましい。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明は、滴下貼合せ法による液晶表示パネルの製造方法に適用することができる。

Claims (12)

1. 互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、
   前記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、
   前記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程と
   を含む、液晶表示パネルの製造方法であって、
   前記シール材に対して紫外線を照射する照射工程を含み、
   前記照射工程はその途中で前記紫外線の波長分布を変更する、液晶表示パネルの製造方法。
2. 前記照射工程は、特定波長以下の波長成分も含む紫外線を照射する第１照射期と、前記特定波長より大きい波長成分のみの紫外線を照射する第２照射期とを含む、請求の範囲第１項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
3. 前記特定波長は３４０ｎｍである、請求の範囲第２項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
4. 前記第１照射期の長さは５秒以上３０秒未満である、請求の範囲第２項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
5. 液晶がシール材に囲まれるように前記液晶および前記シール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたものの前記シール材に対して紫外線を照射するための装置であって、
   前記紫外線の波長分布を変更するための波長分布変更手段を備える、紫外線照射装置。
6. 光源と、一部の波長成分の電磁波をカットする紫外線波長分布変更フィルタとを備え、
   前記紫外線波長分布変更フィルタは、前記光源からの電磁波の進行経路を遮る第１の状態と、前記進行経路を遮らない第２の状態との間で切替自在なように配置されている、請求の範囲第５項に記載の紫外線照射装置。
7. 前記紫外線波長分布変更フィルタは、３４０ｎｍ以下の波長成分をカットするためのものである、請求の範囲第６項に記載の紫外線照射装置。
8. 互いに貼り合せられるべき２枚の基板のうち、いずれか一方または両方の基板の主表面にシール材を配置するシール材配置工程と、
   前記２枚の基板のうちいずれか一方の基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、
   前記２枚の基板を互いに貼り合せる貼合せ工程と
   を含む、液晶表示パネルの製造方法であって、
   前記シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する照射工程を含み、
   前記照射工程は特定波長よりも長い波長のみからなる紫外線を照射する、液晶表示パネルの製造方法。
9. 前記特定波長は３４０ｎｍである、請求の範囲第８項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
10. 前記２枚の基板は、ＴＦＴ素子およびこれに接続する配線が設けられた第１基板とブラックマトリックス部を有する第２基板とであり、前記照射工程では、前記紫外線を、前記第１基板の側から照射する、請求の範囲第８項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
11. 液晶がシール材に囲まれるように前記液晶および前記シール材を挟みこんで２枚の基板を互いに貼り合せたものの前記シール材に対して紫外線を照射するための装置であって、
    前記紫外線のうち特定波長より小さい波長成分をカットするフィルタを備え、前記シール材に対して遮光マスクを介さずに紫外線を照射する構造となっている、紫外線照射装置。
12. 前記特定波長は３４０ｎｍである、請求の範囲第１１項に記載の紫外線照射装置。

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