WO2007094083A1 - 表示装置における接合方法、接合装置及び電子機器 - Google Patents

表示装置における接合方法、接合装置及び電子機器 Download PDF

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WO2007094083A1
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substrate
liquid crystal
bonding
display device
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Inventor
Atsuo Nozaki
Toshiyuki Ikariya
Original Assignee
Kuraray Co., Ltd.
Jsr Corporation
Sumitomo Chemical Company, Limited
Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Dai Nippon Printing Co., Ltd.
Toppan Printing Co., Ltd.
Nec Corporation
Hitachi Chemical Co., Ltd.
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341Filling or closing of cells

Definitions

  • the present invention relates to a bonding method, a bonding apparatus, and an electronic device in a display device used for display of a personal computer, a mobile phone or the like.
  • a display device for example, there is a display device in which liquid crystal is formed on a flexible substrate and bonded to an opposing substrate through a seal frame provided on the outer periphery of the liquid crystal.
  • a seal frame with a part of the opening is formed on one substrate and bonded to the opposite substrate without a liquid crystal. After creating the empty cell and removing the air inside the empty cell under vacuum, the liquid crystal is in contact with the opening of the seal frame and released to atmospheric pressure, so that the liquid crystal is injected into the seal frame by capillary action.
  • the liquid crystal injection method is widely known (Patent Document 1).
  • a precise dispenser is formed on a substrate without providing an opening in the seal frame, and an appropriate amount of liquid crystal that fits in the seal frame is provided.
  • a liquid crystal dropping method has also been used in which a liquid crystal is dropped by first-class and then bonded to an opposing substrate under vacuum (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3084975
  • the former liquid crystal injection method has a gap that makes the display device a predetermined thickness after the injection. It is necessary to seal the outlet and the opening. In particular, when the display device becomes large, it takes a lot of time. Further, the latter liquid crystal dropping method causes unevenness in the gap that makes the display device have a predetermined thickness unless the amount of liquid crystal is controlled fairly precisely, which causes display defects.
  • the present invention has been made in view of the strong point, and can prevent display unevenness with a simple configuration.
  • an object is to provide a bonding method, a bonding apparatus, and an electronic device in a display device that can improve production efficiency.
  • the present invention is configured as follows.
  • At least one of the opposing substrates is plastic and roll-shaped, and at least one substrate has a plurality of pixels, at least the other substrate has a drive circuit, and the opposing substrates are bonded together In the bonding method in the display device,
  • a first seal frame that stores a predetermined amount of liquid crystal and a second seal frame outside at least one side of the first seal frame
  • liquid crystal forming step a liquid crystal larger than a predetermined amount is formed in the first seal frame
  • excess liquid crystal in the first seal frame is stored in the second seal frame by bonding the opposing substrates. It is a joining method.
  • At least one of the opposing substrates is plastic and roll-shaped, and at least one substrate has a plurality of pixels, at least the other substrate has a drive circuit, and the opposing substrates are bonded together In the joining device,
  • Seal frame forming means for forming a seal frame on the substrate with a sealant
  • liquid crystal forming means for forming a liquid crystal in the seal frame of the substrate
  • Substrate bonding means for bonding opposing substrates
  • the seal frame forming means forms a first seal frame that stores a predetermined amount of liquid crystal, and a second seal frame outside at least one side of the first seal frame;
  • the bonding apparatus is characterized in that excess liquid crystal in the first seal frame is stored in the second seal frame by bonding the opposing substrates by the substrate bonding means.
  • An electronic apparatus comprising the display device manufactured by the bonding method for the display device according to claim 1.
  • the present invention has the following effects.
  • the outer side of the desired first seal frame By providing the second seal frame, a slightly larger amount of liquid crystal than the predetermined amount is formed in the first seal frame, and an excess substrate in the first seal frame is bonded by bonding the opposing substrates. Since the liquid crystal is stored in the second seal frame beyond the first seal frame, the liquid crystal in the first seal frame becomes uniform, the display device can be made to a predetermined thickness, and the structure is simple. Can prevent display unevenness. In addition, the extra liquid crystal that leaks the first seal frame force is stored in the second seal frame, so the extra liquid crystal will not leak and contaminate the device, and the production efficiency can be improved with a simple configuration. is there.
  • the invention according to claim 3 includes a display device manufactured by the bonding method of the display device according to claim 1, and the display device is thin, light, and prevents occurrence of display unevenness that easily breaks into cracks. Is possible.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the display device
  • Figure 2 is a table
  • FIG. 3 is a side view showing the seal frame forming process
  • FIG. 4 is a plan view showing the seal frame forming process
  • FIG. 5 is a plan view showing the seal frame forming process of another embodiment
  • FIG. 6 is a plan view showing the seal frame forming process of another embodiment
  • FIG. 7 is a side view showing the liquid crystal forming process
  • FIG. 8 is a plan view showing the liquid crystal forming process
  • FIG. 9 is another embodiment.
  • FIG. 10 is a side view after transfer showing the liquid crystal formation step of another embodiment
  • FIG. 11 is a side view showing the substrate bonding step
  • FIG. FIG. 13 is a plan view showing the liquid crystal after bonding in the substrate bonding step
  • FIG. 14 is a liquid crystal according to another embodiment after bonding in the substrate bonding step.
  • FIG. 15 is a side view showing a substrate bonding step of another embodiment
  • FIG. 16 shows a liquid crystal before bonding in the substrate bonding step of another embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing the liquid crystal after bonding in the substrate bonding step of another embodiment
  • FIG. 18 is a perspective view of a personal computer
  • FIG. 19 is a perspective view of a mobile phone.
  • the display device 101 that is effective in this embodiment includes a first substrate 110, a second substrate 120, a liquid crystal 130 interposed between the first substrate 110 and the second substrate 120, a first substrate 110, and a second substrate 120. It has a seal frame 140 formed by applying a sealant that bonds the first substrate 110 and the second substrate 120 together.
  • the first substrate 110 is an array substrate having a plurality of pixels, and has a structure in which a thin film switching element 112 is formed on a glass 111.
  • the thin film switching element 112 include a thin film diode, an amorphous silicon thin film transistor, a polysilicon thin film transistor, and the like. Of these, it is preferable to use a polysilicon thin film transistor because the mobility is high and the switching element can be formed in a small area and the drive circuit can be formed.
  • the second substrate 120 is plastic and roll-shaped, and is made of, for example, a plastic film 121 force.
  • the plastic film 121 include polyethylene naphthalate, aromatic polyamide, polyimide, polybenzothiazole, polybenzoxazole, and the like.
  • the second substrate 120 has a drive circuit 122 and drives the liquid crystal 130.
  • the drive circuit 122 is composed of a transparent electrode. This second substrate 120 depends on the driving mode of the liquid crystal 130.
  • the drive circuit 122 may or may not be provided.
  • the driving mode of the liquid crystal 130 is twisted nematic (TN), vertical alignment, polymer dispersion, etc.
  • the driving circuit 122 is provided, and when the driving mode is in-plane switching (IPS), the driving circuit 122 is provided. Not done.
  • the second substrate 20 can be colored without using a color filter substrate.
  • the first substrate 110 can be a power filter (color filter 'on' array method), or the color of the knock light can be switched. Method (field sequential method).
  • the seal frame 140 is formed in a substantially rectangular shape by applying a sealant that undergoes a curing reaction at, for example, 30 ° C. or less, and the first substrate 110 and the second substrate 120 are connected via the seal frame 140. Paste together.
  • the seal frame 140 seals the liquid crystal 130 interposed between the first substrate 110 and the second substrate 120.
  • the seal frame 140 includes a first seal frame 140a that stores a predetermined amount of liquid crystal and a second seal frame 140b outside at least one side of the first seal frame 140a.
  • the liquid crystal 130 of the first seal frame 140a is formed in the first seal frame 140a, and the first substrate 110 and the second substrate 120 facing each other are bonded, so that the excess liquid crystal 130 in the first seal frame 140a is Since the first seal frame 140a is stored in the second seal frame 140b beyond the first seal frame 140a, the liquid crystal 130 in the first seal frame 140a becomes uniform, and the display device 101 can be made to a predetermined thickness. Display irregularity can be prevented with a simple configuration.
  • the extra liquid crystal 130 leaking from the first seal frame 140a is stored in the second seal frame 140b, so that the extra liquid crystal 130 does not leak and contaminate the device. Can be improved.
  • a two-component mixed type curable resin in which the curing reaction proceeds by mixing the main agent and the curing agent, or an ultraviolet curable resin in which the curing reaction proceeds by irradiating with ultraviolet rays is used. be able to. Since the curing time is short, it is preferable to use an ultraviolet curable resin, and it can be cured in a room temperature environment by irradiating with ultraviolet rays.
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 are provided with the seal frame 140 in which the spacer beads 131 are dispersed around the inner periphery between the two substrates in a substantially rectangular shape.
  • the spacer beads 131 are sealed with a predetermined gap, that is, a so-called cell gap.
  • plastic particles such as silica particles and polystyrene particles, particles obtained by coating thermoplastic resin around the silica particles, and the like can be used.
  • a liquid crystal region is defined between the first substrate 110 and the second substrate 120 by the seal frame 140.
  • At least one second substrate 120 is plastic and roll-shaped, and at least one first substrate 110 includes a plurality of the first substrate 110 and the second substrate 120.
  • the display device 101 is manufactured by sticking the first substrate 110 and the second substrate 120 which are opposed to each other, and at least the other second substrate 120 includes a driving circuit 122.
  • the manufacturing method of the display device includes a seal frame forming step A in which a seal agent is applied to the first substrate 110 to form a seal frame 140, and a liquid crystal 130.
  • a liquid crystal forming step B in which the first substrate 110 and the second substrate 120 are bonded to each other.
  • the sealing agent application step A the first substrate 110 is placed on the support base 150 by the sealing agent application means A1, and the sealing agent 140 is applied to the first substrate 110 to form the seal frame 140.
  • the seal frame 140 may be formed on the second substrate 120.
  • the seal frame 140 includes a first seal frame 140a that stores a predetermined amount of liquid crystal, and a second seal frame 140b formed outside at least one side of the first seal frame 140a.
  • a dispenser 1 is used, and a sealant is supplied from the storage tank 2 to the dispenser 1 and applied.
  • the seal frame forming means A1 is not limited to the dispenser 1, and can be formed by a method such as screen printing or ink jet printing.
  • the shape of the seal frame 140 is not particularly limited.
  • the first seal frame 140a has a quadrangular shape in plan view, and the outside of one side of the first seal frame 140a.
  • the second seal frame 140b may be formed outside the three sides of the first seal frame 140a as shown in FIG.
  • the second seal frame 140b may be formed outside the four sides of the first seal frame 140a.
  • an ultraviolet curable resin, a thermosetting adhesive, or a photocurable adhesive can be used as the sealant.
  • a curable resin component such as a talyloyl bisphenol A oligomer at both ends, isocyanuric acid tritalylate, tetraethylene glycol ditalylate, and 1-hydroxycyclohexyl-phenenoyl-ketone (Ciba Specialty) as an initiator.
  • Irgacure 184) manufactured by Chemical Co., Ltd. was used as a filler with an ultraviolet curable resin containing aluminum oxide with a maximum particle size of 2 ⁇ m or less and acid silicone with a maximum particle size of 0.5 m or less.
  • a sealant was used. This sealant can be cured in a temperature environment of 25 ° C by irradiating it with 2000 miZcm 2 of ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp.
  • the liquid crystal 130 is applied to the first seal frame 140a of the seal frame 140 formed on the first substrate 110 by the liquid crystal forming means B1. It may be formed by transfer or the like. The liquid crystal 130 is applied in a larger amount than the volume surrounded by the first seal frame 14 Oa.
  • the droplet discharge head 3 is used, the liquid crystal 130 is supplied from the storage tank 4 to the droplet discharge head 3, and the portion surrounded by the seal frame 140 formed on the first substrate 110 is A predetermined amount of liquid crystal 130 is applied in a flat shape by a droplet discharge head 3.
  • the method of the droplet discharge head 3 for example, a force capable of using a piezo jet type using a piezoelectric element is used.
  • a vibration other than this piezo jet type may be applied by an ultrasonic motor, a linear motor, or the like.
  • the liquid crystal may be emitted by applying pressure in the storage tank 4.
  • the liquid crystal in the storage tank 4 is desirably defoamed in advance.
  • the droplet discharge head 3 may be configured as a system in which the liquid crystal in the storage tank 4 or a mixture of the liquid crystal and the low-viscosity volatile liquid is heated and the liquid crystal is ejected by the expansion and foaming of the substance. Good.
  • the liquid crystal 130 is formed in a solid shape so as to be sufficiently close to the inside of the seal frame 140 formed on the first substrate 110, but the seal frame is formed on the second substrate 120.
  • the liquid crystal 130 may be formed in a solid shape so that it is sufficiently close to the inside of the seal frame.
  • the present invention is not limited to this, and a large amount of the liquid crystal 130 may be applied to the center portion or the end portion.
  • a large amount of liquid crystal 130 is applied in the first seal frame 140a formed on the first substrate 110, and this first substrate is applied.
  • a second substrate 120 is stacked on 110. The second substrate 120 is unwound from the unwinding shaft 170, the first substrate 110 and the substrate 120 facing each other are bonded by the substrate bonding means C1, and the second substrate 120 is punched out.
  • a display device 101 as shown in FIG. 1 is manufactured, and the punched remaining second substrate 120 is wound around a winding shaft 171.
  • the substrate bonding means C1 includes a pressing member 160 having flexibility, and an extruding means 161 for gradually applying pressure while bending the substrate to push out the air in the first seal frame 140a.
  • the pressing member 160 has a configuration in which a fluid 160b is injected into a hollow member 160a having flexibility and expanded.
  • the hollow member 160a is formed of rubber, grease, or the like, and the fluid 160b is air, liquid, or the like.
  • the extruding means 161 has a plate-like member 161a larger than the first substrate 110, and applies pressure to the plate-like member 161a to cause the second substrate 120 to be bent by the flexible pressing member 160.
  • the pressing member 160 has a configuration in which the fluid 160b is injected and expanded into a hollow member 160a having flexibility, and the pressure is applied while the second substrate 120 is bent with a simple structure. Can be added gradually, and the air can be reliably pushed out for pasting.
  • the air is gradually pushed out while air is pushed out from the one side portion 140al of the first seal frame 140a while the second substrate 120 is folded.
  • the display device 101 capable of preventing the occurrence of display unevenness that is thin, light, and not easily cracked without sufficiently filling the liquid crystal 130 in the liquid crystal region and generating a space.
  • the excess liquid crystal 130 gets over the other side 140a2 and is stored in the second seal frame 140b.
  • the liquid crystal 130 in one seal frame 140a becomes uniform, and the display device 101 can have a predetermined thickness, and display unevenness can be prevented with a simple configuration.
  • the excess liquid crystal 130 leaking from the first seal frame 140a is stored in the second seal frame 140b, the excess liquid The crystal 130 does not leak and contaminates the device, and the production efficiency can be improved with a simple configuration.
  • the seal frame 140 is the embodiment shown in FIG. 5, the left and right width direction side portions 140a3 and the other side portion 140a2 are overcome and stored in the second seal frame 140b. Is done.
  • the substrate bonding step C As shown in FIGS. 15 to 17, when the liquid crystal 130 is applied to the central portion of the first seal frame 140a, the central portion of the first seal frame 140a The pressure is gradually applied while pressing the second substrate 120, and air is pushed out to bond. In this case, as shown in FIG. 17, the excess liquid crystal 130 passes over a part of the periphery of the first seal frame 140a and is stored in the second seal frame 140b, and is stored in the first seal frame 140a. Accordingly, the liquid crystal 130 becomes uniform, the display device 101 can have a predetermined thickness, and display unevenness can be prevented with a simple configuration.
  • FIG. 18 is a perspective view showing the configuration of this personal computer.
  • the personal computer 191 includes a main body 193 having a keyboard 192 and a display 194 to which the display device 101 according to the present invention is applied.
  • FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of this mobile phone.
  • the cellular phone 292 includes a display unit 296 to which the display device 101 according to the present invention is applied, together with a plurality of operation buttons 293, a reception port 294, and a mouthpiece 295.
  • the electronic apparatus to which the display device according to the present invention can be applied is a liquid crystal television, a viewfinder type monitor. Direct view video tape recorder, car navigation system, pager
  • Electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, digital still cameras, etc. are not particularly limited.
  • the present invention can be applied to a manufacturing method of a display device used for display of a personal computer, a mobile phone, etc., a manufacturing device of the display device, and an electronic device, can prevent display unevenness with a simple configuration, and can be used for production efficiency. Can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device.
  • FIG. 2 is a schematic view of a manufacturing process of the display device.
  • FIG. 3 is a side view showing a seal frame forming step.
  • FIG. 4 is a plan view showing a seal frame forming step.
  • FIG. 5 is a plan view showing a seal frame forming process according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a seal frame forming process according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a side view showing a liquid crystal forming process.
  • FIG. 8 is a plan view showing a liquid crystal forming step.
  • FIG. 9 is a side view before transfer showing a liquid crystal forming step according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a side view after transfer showing a liquid crystal forming process of another embodiment.
  • FIG. 11 is a side view showing a substrate bonding step.
  • FIG. 12 is a plan view showing a liquid crystal before bonding in a substrate bonding step.
  • FIG. 13 is a plan view showing the liquid crystal after bonding in the substrate bonding step.
  • FIG. 14 is a plan view showing a liquid crystal of another embodiment after bonding in the substrate bonding step.
  • FIG. 15 is a side view showing a substrate bonding step according to another embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view showing a liquid crystal before bonding in a substrate bonding step of another embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing the liquid crystal after bonding in the substrate bonding step of another embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view of a personal computer.
  • FIG. 19 is a perspective view of a mobile phone.

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Abstract

【課題】簡単な構成で表示ムラを防止でき、かつ生産効率の向上が可能である。 【解決手段】対向する基板の内、少なくとも一方の基板がプラスチックかつロール状であり、かつ少なくとも一方の基板は複数の画素を有し、少なくとも他方の基板は駆動回路を有し、前記対向する基板を貼合する方法において、シール剤により前記基板上にシール枠140を形成するシール枠形成工程Aと、液晶130を前記基板のシール枠140内に形成する液晶形成工程Bと、対向する基板を貼合する基板貼合工程Cと、を少なくとも有し、シール枠形成工程Aにおいて、所定の液晶量を収納する第1のシール枠140aと、この第1のシール枠140aの少なくとも一辺の外側に第2のシール枠140bとを形成し、液晶形成工程Bにおいて、所定量より多目の液晶130を第1のシール枠140a内に形成し、基板貼合工程Cにおいて、対向する基板を貼合することにより第1のシール枠140a内の余分な液晶130を第2のシール枠140b内に収納する。

Description

明 細 書
表示装置における接合方法、接合装置及び電子機器
技術分野
[0001] この発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の表示に用いられる表示装置 における接合方法、接合装置及び電子機器に関するものである。
背景技術
[0002] このような表示装置として、例えばフレキシブルな基板上に液晶を形成し、その液 晶の外周に設けられたシール枠を介して対向する基板と貼合されてなるものがある。 この表示装置の製造には、一部に開口部を設けたシール枠を一方の基板上に形成 し、液晶を介さずに対向する基板と貼合して液晶の無 、上下基板の貼合品の空セル を作成し、真空下で空セルの内部の空気を排除した後に液晶と、シール枠の開口部 を接し、大気圧に開放することにより毛細管現象により液晶がシール枠内に注入され る液晶注入法が広く知られて ヽる(特許文献 1)。
[0003] また、表示装置が大型化することに伴い生産性向上の手段として、シール枠に開 口部を設けずに基板上に形成し、そのシール枠に収まる適量の液晶を精密ディスぺ ンサ一等により滴下した後、真空下で対向する基板と貼合する液晶滴下法も用いら れてきた (特許文献 1)。
特許文献 1:特許第 3084975号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、このような表示装置の製造方法は、生産性の観点力 みると、何れも課題 があると考えられ、例えば前者の液晶注入法は注入後に表示装置を所定の厚みに するギャップ出し及び開口部を封口する必要がある。特に、表示装置が大型化すると 膨大な時間がかかる。また、後者の液晶滴下法は液晶量をかなり精密にコントロール しないと表示装置を所定の厚みにするギャップにムラが発生し表示不良の原因にな る。
[0005] この発明は、力かる点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で表示ムラを防止でき 、かつ生産効率の向上が可能である表示装置における接合方法、接合装置及び電 子機器を提供することを目的として!ヽる。
課題を解決するための手段
[0006] 前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成さ れている。
請求項 1に記載の発明は、
対向する基板の内、少なくとも一方の基板がプラスチックかつロール状であり、かつ 少なくとも一方の基板は複数の画素を有し、少なくとも他方の基板は駆動回路を有し 、前記対向する基板を貼合する表示装置における接合方法において、
シール剤により前記基板上にシール枠を形成するシール枠形成工程と、 液晶を前記基板のシール枠内に形成する液晶形成工程と、
対向する基板を貼合する基板貼合工程と、
を少なくとも有し、
前記シール枠形成工程において、所定の液晶量を収納する第 1のシール枠と、こ の第 1のシール枠の少なくとも一辺の外側に第 2のシール枠とを形成し、
前記液晶形成工程において、所定量より多目の液晶を前記第 1のシール枠内に形 成し、
前記基板貼合工程において、前記対向する基板を貼合することにより前記第 1のシ ール枠内の余分な液晶を前記第 2のシール枠内に収納することを特徴とする表示装 置における接合方法である。
[0007] 請求項 2に記載の発明は、
対向する基板の内、少なくとも一方の基板がプラスチックかつロール状であり、かつ 少なくとも一方の基板は複数の画素を有し、少なくとも他方の基板は駆動回路を有し 、前記対向する基板を貼合する接合装置において、
シール剤により前記基板上にシール枠を形成するシール枠形成手段と、 液晶を前記基板のシール枠内に形成する液晶形成手段と、
対向する基板を貼合する基板貼合手段と、
を少なくとも備え、 前記シール枠形成手段により、所定の液晶量を収納する第 1のシール枠と、この第 1のシール枠の少なくとも一辺の外側に第 2のシール枠とを形成し、
前記液晶形成手段により、所定量より多目の液晶を前記第 1のシール枠内に形成 し、
前記基板貼合手段により、前記対向する基板を貼合することにより前記第 1のシー ル枠内の余分な液晶を前記第 2のシール枠内に収納することを特徴とする接合装置 である。
[0008] 請求項 3に記載の発明は、
請求項 1に記載の表示装置における接合方法により製造してなる表示装置を備え ることをと特徴とする電子機器である。
発明の効果
[0009] 前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
[0010] 請求項 1及び請求項 2に記載の発明では、少なくとも一方の基板がプラスチックか つロール状であり、一方の基板上にシール剤を形成する時、所望の第 1のシール枠 の外側に第 2のシール枠を設けることにより、所定量よりやや多目の液晶を第 1のシ ール枠内に形成し、対向する基板を貼合することにより第 1のシール枠内の余分な液 晶が第 1のシール枠を越えて第 2のシール枠内に収納するから、第 1のシール枠内 の液晶が均一になり、表示装置を所定の厚みにすることができ、簡単な構成で表示 ムラを防止できる。また、第 1のシール枠力も漏れる余分な液晶は、第 2のシール枠 内に収納するから、余分な液晶が漏れて装置を汚すことがなくなり、簡単な構成で生 産効率の向上が可能である。
[0011] 請求項 3に記載の発明では、請求項 1に記載の表示装置における接合方法により 製造してなる表示装置を備え、表示装置は薄くて軽く割れにくぐ表示ムラの発生を 防止することが可能である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、この発明の表示装置における接合方法、接合装置及び電子機器の実施の 形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示 すものであり、この発明はこれに限定されない。図 1は表示装置の断面図、図 2は表 示装置の製造工程の概略図、図 3はシール枠形成工程を示す側面図、図 4はシー ル枠形成工程を示す平面図、図5は他の実施の形態のシール枠形成工程を示す平 面図、図 6は他の実施の形態のシール枠形成工程を示す平面図、図 7は液晶形成 工程を示す側面図、図 8は液晶形成工程を示す平面図、図 9は他の実施の形態の 液晶形成工程を示す転写前の側面図、図 10は他の実施の形態の液晶形成工程を 示す転写後の側面図、図 11は基板貼合工程を示す側面図、図 12は基板貼合工程 の貼合前の液晶を示す平面図、図 13は基板貼合工程の貼合後の液晶を示す平面 図、図 14は基板貼合工程の貼合後の他の実施の形態の液晶を示す平面図、図 15 は他の実施の形態の基板貼合工程を示す側面図、図 16は他の実施の形態の基板 貼合工程の貼合前の液晶を示す平面図、図 17は他の実施の形態の基板貼合工程 の貼合後の液晶を示す平面図、図 18はパーソナルコンピュータの斜視図、図 19は 携帯電話の斜視図である。
[0013] 先ず、図 1を参照してこの発明にかかる表示装置の構成について説明する。この実 施の形態に力かる表示装置 101は、第 1の基板 110と、第 2の基板 120と、第 1の基 板 110と第 2の基板 120との間に介在する液晶 130と、第 1の基板 110と第 2の基板 1 20とを貼り合わせるシール剤を塗布して形成されたシール枠 140とを有する。
[0014] 第 1の基板 110は、複数の画素を有するアレイ基板であり、ガラス上 111に薄膜スィ ツチング素子 112を形成した構成である。この薄膜スイッチング素子 112として、例え ば、薄膜ダイオード、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ、ポリシリコン薄膜トランジ スタなどが挙げられる。移動度が高くスイッチング素子が小さな面積で済むことや、駆 動回路まで形成することができることから、前記のうちポリシリコン薄膜トランジスタを 用いることが好ましい。
[0015] 第 2の基板 120は、プラスチックかつロール状であり、例えばプラスチックフィルム 1 21力らなる。このプラスチックフィルム 121は、例えば、ポリエチレンナフタレート、芳 香族ポリアミド、ポリイミド、ポリべンゾチアゾール、ポリべンゾォキサゾールなどが挙げ られる。
[0016] 第 2の基板 120は、駆動回路 122を有し、液晶 130を駆動する。この駆動回路 122 は、透明電極により構成される。この第 2の基板 120は、液晶 130の駆動モードにより 、駆動回路 122を有していても有していなくても良い。液晶 130の駆動モードがツイ ステツドネマチック (TN)、垂直配向、高分子分散などの場合は、駆動回路 122を有し ており、インプレーンスイッチング (IPS)の場合には、駆動回路 122を有していない。ま た、駆動回路 122は、カラーフィルタ基板であっても透明基板であっても力まわない 1S カラーフィルタ基板を用いるとカラー化が容易にできるので好ましい。第 2の基板 20にカラーフィルタ基板を用いずにカラー化する方法としては、第 1の基板 110を力 ラーフィルタ化する方法 (カラーフィルタ'オン'アレイ方式)や、ノ ックライトの色を切り 替える方法 (フィールドシーケンシャル方式)などが挙げられる。
[0017] シール枠 140は、例えば 30°C以下で硬化反応が進行するシール剤を塗布して略 矩形状に形成され、シール枠 140を介して第 1の基板 110と第 2の基板 120とを貼り 合わせる。このシール枠 140は第 1の基板 110と第 2の基板 120との間に介在する液 晶 130のシールを行う。シール枠 140は、所定の液晶量を収納する第 1のシール枠 1 40aと、この第 1のシール枠 140aの少なくとも一辺の外側に第 2のシール枠 140bか らなり、所定量よりやや多目の液晶 130を第 1のシール枠 140a内に形成し、対向す る第 1の基板 110と第 2の基板 120を貼合することにより第 1のシール枠 140a内の余 分な液晶 130が第 1のシール枠 140aを越えて第 2のシール枠 140b内に収納するか ら、第 1のシール枠 140a内の液晶 130が均一になり、表示装置 101を所定の厚みに することができ、簡単な構成で表示ムラを防止できる。また、第 1のシール枠 140aか ら漏れる余分な液晶 130は、第 2のシール枠 140b内に収納するから、余分な液晶 1 30が漏れて装置を汚すことがなくなり、簡単な構成で生産効率の向上が可能である 。このシール剤としては、主剤と硬化剤を混合することで硬化反応が進行する 2液混 合型の硬化性榭脂や、紫外線を照射することで硬化反応が進行する紫外線硬化榭 脂などを用いることができる。硬化時間が短時間で済むことから紫外線硬化榭脂を用 いることが好ましぐかつ紫外線を照射することにより常温の温度環境で硬化すること が可能である。
[0018] このようにして第 1の基板 110と第 2の基板 120とは、両基板間の内周囲にスぺー サービーズ 131を分散したシール枠 140が略矩形状に施され、スぺーサであるスぺ ーサービーズ 131により所定の間隙、いわゆるセルギャップをもって封着されている。 スぺーサービーズ 131は、シリカ粒子、ポリスチレン粒子等のプラスチック粒子、シリ 力粒子の回りに熱可塑性榭脂をコーティングした粒子等を用いることができる。そして 、このシール枠 140によって、第 1の基板 110と第 2の基板 120との間に液晶領域が 画成されている。
[0019] このように対向する第 1の基板 110と第 2の基板 120の内、少なくとも一方の第 2の 基板 120がプラスチックかつロール状であり、少なくとも一方の第 1の基板 110は複 数の画素を有し、少なくとも他方の第 2の基板 120は駆動回路 122を有し、対向する 第 1の基板 110と第 2の基板 120を貼合して表示装置 101が製造される。
[0020] 以下、この実施の形態に力かる表示装置の製造工程について図 2を参照して説明 する。
[0021] この実施の形態にかかる表示装置の製造方法は、図 2に示すように、シール剤を第 1の基板 110に塗布してシール枠 140を形成するシール枠形成工程 Aと、液晶 130 を第 1の基板 110のシール枠 140内に塗布して形成する液晶形成工程 Bと、対向す る第 1の基板 110と第 2の基板 120を貼合する基板貼合工程 Cと有する。
[0022] シール剤塗布工程 Aでは、シール剤塗布手段 A1により支持台 150の上に第 1の基 板 110を置き、この第 1の基板 110の上にシール剤を塗布してシール枠 140を形成 しているが、第 2の基板 120にシール枠 140を形成してもよい。このシール枠 140は、 所定の液晶量を収納する第 1のシール枠 140aと、この第 1のシール枠 140aの少なく とも一辺の外側に形成された第 2のシール枠 140bとを有する。シール枠形成手段 A 1として、図 3及び図 4に示すように、ディスペンサー 1を用い、貯留タンク 2からシール 剤をディスペンサー 1に供給して塗布している。このシール枠形成手段 A1は、デイス ペンサー 1に限定されず、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の方法により、形成す ることができる。また、シール枠 140の形状は特に限定されるものではなぐ例えば、 図 4に示すように、第 1のシール枠 140aを平面視四角形の形状とし、この第 1のシー ル枠 140aの一辺の外側に第 2のシール枠 140bを形成している力 図 5に示すように 、第 1のシール枠 140aの 3辺の外側に第 2のシール枠 140bを形成してもよぐ図 6に 示すように、第 1のシール枠 140aの 4辺の外側に第 2のシール枠 140bを形成しても よい。 [0023] シール剤としては、紫外線硬化型榭脂、熱硬化型接着材ゃ光硬化型接着材を用 いることができる。例えば、硬化性榭脂成分として両末端アタリロイルビスフエノール A オリゴマー、イソシァヌル酸トリアタリレート、テトラエチレングリコールジアタリレートを、 開始剤として 1 -ヒドロキシ シクロへキシル -フエ二ノレ -ケトン(チバスぺシャリティ ケミカル社製ィルガキュア 184)を、充填材として最大粒径 2 μ m以下の酸化アルミ- ゥムと最大粒径 0. 5 m以下の酸ィ匕ケィ素を有してなる紫外線硬化型榭脂をシール 剤とした。このシール剤は高圧水銀灯により 2000miZcm2の紫外線を照射すること により 25°Cの温度環境で硬化することが可能である。
[0024] 液晶形成工程 Bでは、図 7及び図 8に示すように、液晶形成手段 B1により液晶 130 を第 1の基板 110に形成したシール枠 140の第 1のシール枠 140a内に塗布して形 成するが、転写などで形成してもよい。この液晶 130の塗布量は、第 1のシール枠 14 Oaにより囲まれる容積より多目に塗布する。液晶形成手段 B1として、液滴吐出ヘッド 3を用い、貯留タンク 4から液晶 130を液滴吐出ヘッド 3に供給し、第 1の基板 110上 に形成されたシール枠 140により囲まれた部分に、所定量の液晶 130を液滴吐出へ ッド 3により平面状に塗布する。なお、液滴吐出ヘッド 3の方式としては、例えば圧電 素子を用いたピエゾジェットタイプを用いることができる力 このピエゾジェットタイプ以 外の方式でもよぐ超音波モータ,リニアモータ等により、振動を付与し、または貯留 タンク 4内に圧力を印加することにより、液晶を射出させるようにしてもよい。ここで、貯 留タンク 4内の液晶は、前もって脱泡処理されていることが望ましい。なお、液滴吐出 ヘッド 3は、貯留タンク 4内の液晶乃至は液晶と低粘性揮発性液体の混合物を加熱し て、該物質の膨張'発泡により、液晶を射出させる方式として構成されていてもよい。 第 1のシール枠 140a内に液晶 130を転写して形成する場合は、図 9に示すように、 フィルムシートの版 200に載せたやや多目の液晶 130を第 1のシール枠 140a内に 重ねて付着させ、図 10に示すように、液晶 130を第 1のシール枠 140a内に転写して 形成する。
[0025] このように、第 1の基板 110上に形成されたシール枠 140内に充分近接するように 液晶 130をベタ形状に形成するが、第 2の基板 120上にシール枠が形成される場合 も同様にシール枠内に充分近接するように液晶 130をベタ形状に形成することが、 液晶 130を短時間に平面にすることができ好ましいが、これに限らず中央部、端部な どに液晶 130を多く塗布してもよ 、。
[0026] 基板貼合工程 Cでは、図 11乃至図 14に示すように、第 1の基板 110上に形成され た第 1のシール枠 140a内に液晶 130を多く塗布し、この第 1の基板 110上に第 2の 基板 120を重ねている。この第 2の基板 120は、巻き出し軸 170から巻き出され、基 板貼合手段 C1により対向する第 1の基板 110と基板 120とを貼合し、第 2の基板 12 0を打ち抜いて図 1に示すような表示装置 101を製造し、打ち抜いた残りの第 2の基 板 120を巻き取り軸 171に巻き取る。
[0027] 基板貼合手段 C1は、柔軟性を有する押圧部材 160と、基板をしならせながら圧力 を徐々に加えて第 1のシール枠 140a内の空気を押し出す押出手段 161とを有する。 押圧部材 160は、柔軟性を有するある空洞部材 160aに、流体 160bを注入して膨張 させた構成である。空洞部材 160aは、ゴム、榭脂などで形成され、また流体 160bは 空気、液体などが用いられる。押出手段 161は、第 1の基板 110より大きい板状部材 161aを有し、この板状部材 161aに圧力を加えて、柔軟性を有する押圧部材 160に より第 2の基板 120をしならせながら圧力を徐々に加えてシール枠 140内の空気を押 し出していき、対向する第 1の基板 110と第 2の基板 120を貼合する。この実施の形 態では、押圧部材 160が、柔軟性を有するある空洞部材 160aに、流体 160bを注入 して膨張させた構成であり、簡単な構造で第 2の基板 120をしならせながら圧力を徐 々に加え、確実に空気を押し出して貼合することができる。
[0028] この実施の形態では、図 11及び図 12に示すように、第 1のシール枠 140aの一辺 部 140alから第 2の基板 120をしならせながら圧力を徐々に加え空気を押し出して いくことで、液晶領域内に液晶 130が十分に充填されて空間が生じることがなぐ薄く て軽く割れにくぐ表示ムラの発生を防止することが可能な表示装置 101の製造する ことができる。また、余分な液晶 130は、図 13に示すように、シール枠 140が図 4に示 す実施の形態の場合は、他辺部 140a2を乗り越えて第 2のシール枠 140b内に収納 され、第 1のシール枠 140a内の液晶 130が均一になり、表示装置 101を所定の厚み にすることができ、簡単な構成で表示ムラを防止できる。し力も、第 1のシール枠 140 aから漏れる余分な液晶 130は、第 2のシール枠 140b内に収納するから、余分な液 晶 130が漏れて装置を汚すことがなくなり、簡単な構成で生産効率の向上が可能で ある。また、図 14に示すように、シール枠 140が図 5に示す実施の形態の場合は、左 右の幅方向の辺部 140a3及び他辺部 140a2を乗り越えて第 2のシール枠 140b内 に収納される。
[0029] また、基板貼合工程 Cでは、図 15乃至図 17に示すように、第 1のシール枠 140aの 中央部に液晶 130を塗布した場合には、第 1のシール枠 140aの中央部力も第 2の 基板 120をしならせながら圧力を徐々に加え空気を押し出して貼合する。この場合、 余分な液晶 130は、図 17に示すように、第 1のシール枠 140aの周辺部の一部を乗り 越えて第 2のシール枠 140b内に収納され、第 1のシール枠 140a内の液晶 130が均 一になり、表示装置 101を所定の厚みにすることができ、簡単な構成で表示ムラを防 止できる。
[0030] 次に、この発明に係る表示装置を適用可能な電子機器の具体例について図 18及 び図 19を参照して説明する。
[0031] まず、この発明に係る表示装置 101を、可搬型のパーソナルコンピュータ(いわゆる ノート型パソコン)の表示部に適用した例について説明する。図 18は、このパーソナ ルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ 191は、キーボ ード 192を備えた本体部 193と、この発明に係る表示装置 101を適用した表示部 19 4とを備えている。
[0032] 続いて、この発明に係る表示装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について 説明する。図 19は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機 292は 、複数の操作ボタン 293のほカゝ、受話ロ 294、送話口 295とともに、この発明に係る 表示装置 101を適用した表示部 296を備える。
[0033] なお、この発明に係る表示装置を適用可能な電子機器としては、図 18に示したパ 一ソナルコンピュータや図 19に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファ インダ型.モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーシヨン装置、ページャ
、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、 POS端末、デ イジタルスチルカメラなどが挙げられる、特に限定されるものではな 、。
産業上の利用可能性 [0034] この発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の表示に用いられる表示装置 の製造方法、表示装置の製造装置及び電子機器に適用でき、簡単な構成で表示ム ラを防止でき、かつ生産効率の向上が可能である。
図面の簡単な説明
[0035] [図 1]表示装置の断面図である。
[図 2]表示装置の製造工程の概略図である。
[図 3]シール枠形成工程を示す側面図である。
[図 4]シール枠形成工程を示す平面図である。
[図 5]他の実施の形態のシール枠形成工程を示す平面図である。
[図 6]他の実施の形態のシール枠形成工程を示す平面図である。
[図 7]液晶形成工程を示す側面図である。
[図 8]液晶形成工程を示す平面図である。
[図 9]他の実施の形態の液晶形成工程を示す転写前の側面図である。
[図 10]他の実施の形態の液晶形成工程を示す転写後の側面図である。
[図 11]基板貼合工程を示す側面図である。
[図 12]基板貼合工程の貼合前の液晶を示す平面図である。
[図 13]基板貼合工程の貼合後の液晶を示す平面図である。
[図 14]基板貼合工程の貼合後の他の実施の形態の液晶を示す平面図である。
[図 15]他の実施の形態の基板貼合工程を示す側面図である。
[図 16]他の実施の形態の基板貼合工程の貼合前の液晶を示す平面図である。
[図 17]他の実施の形態の基板貼合工程の貼合後の液晶を示す平面図である。
[図 18]パーソナルコンピュータの斜視図である。
[図 19]携帯電話の斜視図である。
符号の説明
[0036] 101 表示装置
110 第 1の基板
120 第 2の基板
130 液晶 140 シール枠 140a 第 1のシール枠 140b 第 2のシール枠 A シール枠形成工程 A1シール枠形成手段 B 液晶形成工程 B1液晶形成手段 C 基板貼合工程 C1基板貼合手段

Claims

請求の範囲
[1] 対向する基板の内、少なくとも一方の基板がプラスチックかつロール状であり、かつ 少なくとも一方の基板は複数の画素を有し、少なくとも他方の基板は駆動回路を有し 、前記対向する基板を貼合して表示装置を製造する表示装置における接合方法に おいて、
シール剤により前記基板上にシール枠を形成するシール枠形成工程と、 液晶を前記基板のシール枠内に形成する液晶形成工程と、
対向する基板を貼合する基板貼合工程と、
を少なくとも有し、
前記シール枠形成工程において、所定の液晶量を収納する第 1のシール枠と、こ の第 1のシール枠の少なくとも一辺の外側に第 2のシール枠とを形成し、
前記液晶形成工程において、所定量より多目の液晶を前記第 1のシール枠内に形 成し、
前記基板貼合工程において、前記対向する基板を貼合することにより前記第 1のシ ール枠内の余分な液晶を前記第 2のシール枠内に収納することを特徴とする表示装 置における接合方法。
[2] 対向する基板の内、少なくとも一方の基板がプラスチックかつロール状であり、かつ 少なくとも一方の基板は複数の画素を有し、少なくとも他方の基板は駆動回路を有し 、前記対向する基板を貼合する接合装置において、
シール剤により前記基板上にシール枠を形成するシール枠形成手段と、 液晶を前記基板のシール枠内に形成する液晶形成手段と、
対向する基板を貼合する基板貼合手段と、
を少なくとも備え、
前記シール枠形成手段により、所定の液晶量を収納する第 1のシール枠と、この第 1のシール枠の少なくとも 1辺の外側に第 2のシール枠とを形成し、
前記液晶形成手段により、所定量より多目の液晶を前記第 1のシール枠内に形成 し、
前記基板貼合手段により、前記対向する基板を貼合することにより前記第 1のシー ル枠内の余分な液晶を前記第 2のシール枠内に収納することを特徴とする接合装置
[3] 請求項 1に記載の表示装置における接合方法により製造してなる表示装置を備え ることをと特徴とする電子機器。
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