(57)【要約】【課題】  封止材として紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、紫外線照射量を規制した場合であっても、液晶注入口の封止工程において完全に前記紫外線硬化性樹脂を硬化させることができ、しかも、液晶の比抵抗を均一にして、液晶の表示むらの発生を確実に防止することのできる液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】    搬送経路を搬送されるセル５に形成された前記枠状シール部３の液晶注入口４に塗布された紫外線硬化性樹脂８に対し、前記紫外線硬化性樹脂８の硬化を目的とした紫外線照射と加熱処理を一つの封止材硬化装置２１内において連続して行う。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板と枠状シール部によって囲繞される空洞内に液晶が注入され、加圧されてギャップ制御されたセルに対し、前記枠状シール部に形成された液晶注入口を封止材としての紫外線硬化性樹脂によって封止する液晶表示パネルの製造方法において、
搬送経路を搬送されるセルに形成された液晶注入口に塗布された紫外線硬化性樹脂に対し、前記紫外線硬化性樹脂の硬化を目的とした紫外線照射と加熱処理を一つの封止材硬化装置内において連続して行う
ことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記セルのギャップ制御は、複数のセルと複数の仕切部材とを交互に重積させて加圧用治具に配置した状態で加圧して行い、
前記紫外線硬化性樹脂の硬化を目的とした紫外線照射と加熱処理は、前記加圧用治具に仕切部材と複数のセルを交互に重積させて配置させた状態で封止材硬化装置の搬送経路に供給し、該封止材硬化装置内において連続して行う
請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記加熱処理は前記紫外線硬化性樹脂の表面温度が８５℃以上となるように行なう請求項１または２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの製造方法に係り、特に、スティック状に切り出されたセルに液晶を加圧封止する工程を有する液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの従来における基本的な製造方法とその問題点を図５および図６を用いて簡単に説明する。
【０００３】
まず、液晶表示パネル用の透明基板１、２に、アルカリバリア性向上のため、例えば酸化シリコンからなるアンダーコート層（図示せず）を形成し、その上にＩＴＯ等からなる透明電極（図示せず）を形成した後、所定の形状にパターニングする。その後、配向処理工程において、配向膜（図示せず）を塗布焼成し、ラビング処理を行う。
【０００４】
その後に、一方の透明基板１に対しては、基板貼り合わせ・パネル分断工程において、ギャップ保持のためのスペーサ材（図示せず）を含有するシール材を塗布し、シール部を形成する。このシール部は、外方に突出する液晶注入口４を有する、個別の液晶表示パネルの形成領域の外郭となる枠状のシール部３（以下、枠状シール部３という。）とされている。そして、前記枠状シール部３は、前記透明基板１上に縦横に複数個ずつ配列して形成されており、後工程において、個別の液晶表示パネルに分断可能とされている。また、前記各枠状シール部３の外側には図示しない電気信号入力リード端子部が形成されている。
【０００５】
一方、対向する透明基板２に対しては、透明電極（図示せず）を所定の形状にパターニング形成し、配向膜（図示せず）を塗布形成し、ラビングした後、図示しない面内スペーサを散布する。
【０００６】
そして、枠状シール部３が形成された透明基板１と、面内スペーサが散布された透明基板２とをそれぞれの透明基板１、２上に形成した図示しないアライメントマークが合致するように精度良く重ね合わせ、熱圧着させて、複数の個別の液晶表示パネルを分断可能に配列した貼り合わせ基板（以下、マザーセルという）を得る。
【０００７】
次に、前記マザーセルを、前記各枠状シール部３を横方向に配列させ、その各枠状シール部３の液晶注入口４を同一辺上に開口させるようにした複数本のスティック状に切断する。
【０００８】
続いて、液晶注入工程および封止工程において、前記液晶注入口４を真空中で液晶７に浸漬し、大気圧にもどす時の差圧と毛細管現象を利用して、前記液晶を前記枠状シール部３によって囲繞された空洞９内へ注入する。
【０００９】
その後、加圧用治具を用いて、スティック状とされた貼り合わせ基板（以下、スティックセル５という。）と実測耐熱６０℃程度の発泡ポリエチレンからなる仕切部材とを交互に重積させた状態で前記スティックセル５を加圧し、前記面内スペーサを利用して、枠状シール部３によって囲繞された液晶表示パネルの面内のギャップを制御する。そして、空洞９内へ注入した液晶のうち余分な液晶を液晶注入口４から押しだし、前記液晶注入口４に封止材としての紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂８を塗布し、紫外線照射して前記紫外線硬化性樹脂８を硬化させ、前記液晶注入口４を封止する。
【００１０】
そして、前記各スティックセル５を、前記枠状シール部３の配列方向における各枠状シール部３間の領域に位置する分断予定ライン（図５および図６中破線で表示）で個別の液晶表示パネルに分断して、所望の液晶表示パネルを得る。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２０９０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記液晶注入口を紫外線硬化性樹脂８で封止する場合、前記紫外線感光性樹脂の固化を完全なものとする方法としては、紫外線照射量を上げる方法が一般的である。
【００１３】
しかしながら、紫外線硬化性樹脂８の硬化に用いられる紫外線は、液晶７の組成の一部を分解し、イオン性の不純物を生成する。また、紫外線硬化性樹脂８は、短時間での硬化が可能である点で封止材として有用ではあるが、アクリル系の接着材料であるため、元々、イオン性の不純物を多く含んでいる。そのため、紫外線硬化性樹脂８を紫外線により硬化させる工程において、注入口の近傍に不純物が溜まってしまい、この不純物により液晶注入口４部分に位置する液晶７の比抵抗を低下させ、その結果、液晶注入口４部分においてしきい値電圧が変化し、表示むらを発生させることがある。特に、低電圧で駆動させることができる液晶７は紫外線照射量に対して過敏な反応を示す。そこで、前記紫外線照射量の上限を規制して液晶表示パネルの液晶注入口４の封止を行っているのが現状である。
【００１４】
ところが、このように、紫外線照射量の上限を規制すると、紫外線照射量が足りずに紫外線硬化性樹脂８の反応が不十分となり、紫外線硬化性樹脂８の表面が未硬化となって、その後の作業工程において、作業者の指等に触れた未硬化の紫外線硬化性樹脂８が透明基板１、２の表面等に再付着してしまうという不具合を生じさせることがあった。
【００１５】
また、従来より、液晶表示パネルの製造工程において、液晶７を再配向させる目的で、液晶注入口４を紫外線硬化性樹脂８により封止した後、スティックセル５を、封入した液晶７の種類等に応じて任意に設定した加熱温度（例えば、ある一定の液晶７がメルト状態となる１３０〜１４０℃程度）で加熱する熱処理がなされることがあるが、その熱処理後において、表面未硬化な紫外線硬化性樹脂８が完全硬化していることが確認できている。
【００１６】
そこで、紫外線照射がされた各スティックセル５を加圧用治具１１から取り出し、耐熱性を有する加熱用ラックに詰め替え、この加熱用ラックごと、前記スティックセル５を前記紫外線照射を行なうための装置と別に用意された加熱装置に供給して加熱処理（オーブン処理）を行い、前記紫外線硬化性樹脂８を完全硬化させる試みがなされている。
【００１７】
しかしながら、表面未硬化な紫外線硬化性樹脂８を有するスティックセル５を加熱用ラックに詰め替える作業時にも、前述したような紫外線硬化性樹脂８の再付着の問題が生じ、さらには、液晶７の再配向を目的とするオーブン処理には、加熱装置の加熱温度の調整時間や処理時間がかかり、作業工程も多くなるといった別の問題が生じる。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、封止材として紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、紫外線照射量を規制した場合であっても、液晶注入口の封止工程において完全に前記紫外線硬化性樹脂を硬化させることができ、しかも、液晶の比抵抗を均一にして、液晶の表示むらの発生を確実に防止することのできる液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルの製造方法は、２枚の基板と枠状シール部によって囲繞される空洞内に液晶が注入され、加圧されてギャップ制御されたセルに対し、前記枠状シール部に形成された液晶注入口を封止材としての紫外線硬化性樹脂によって封止する液晶表示パネルの製造方法において、搬送経路を搬送されるセルに形成された前記枠状シール部の液晶注入口に塗布された紫外線硬化性樹脂に対し、前記紫外線硬化性樹脂の硬化を目的とした紫外線照射と加熱処理を、一つの封止材硬化装置内において連続して行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、１つの封止材硬化装置内において、封止材としての紫外線硬化性樹脂に対する紫外線照射と、前記紫外線硬化性樹脂の反応を促進させる加熱温度の加熱処理とを連続して行うことにより、作業者が未硬化状態にある紫外線硬化性樹脂に触れて、該紫外線硬化性樹脂を液晶表示パネルに再付着させてしまうことを完全に防止することができる。
【００２１】
そして、紫外線硬化性樹脂の硬化を紫外線照射と加熱処理との２工程によって行うことで、紫外線照射量の上限を規制することができるので、紫外線に過敏に反応する液晶を用いる場合であっても、液晶の比抵抗低下の問題の発生を抑えることができる。
【００２２】
また、前記セルのギャップ制御は、複数のセルと複数の仕切部材とを交互に重積させて加圧用治具に配置した状態で加圧して行い、前記紫外線硬化性樹脂の硬化を目的とした紫外線照射と加熱処理は、前記加圧用治具に仕切部材と複数のセルを交互に重積させて配置させた状態で封止材硬化装置の搬送経路に供給し、該封止材硬化装置内において連続して行うことをも特徴とする。
【００２３】
この液晶表示パネルの製造方法によれば、セルのギャップ制御を目的とした加圧工程から液晶注入口の封止の工程を、同一の前記セルの保持状態で行うことができるので、作業の効率を向上させることができる。
【００２４】
さらに、前記加熱処理は前記紫外線硬化性樹脂の表面温度が８５℃以上となるように行うことを特徴とする。
【００２５】
この液晶表示パネルの製造方法によれば、確実に紫外線硬化性樹脂の硬化を行うことができ、作業工程の増加（負荷工程の追加）を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、封止材として紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、紫外線照射量を規制した場合であっても、液晶注入口の封止工程において完全に前記紫外線硬化性樹脂を硬化させることができ、しかも、液晶の比抵抗を均一にして、液晶の表示むらの発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本実施形態の液晶表示パネルの製造方法について、図１乃至図４を用いて説明する。
【００２８】
なお、本実施形態の液晶表示パネルの製造方法においても、前述の従来の液晶表示パネルの製造方法と同様に、２枚の基板を複数の液晶表示パネルの枠状シール部により貼り合わせ、前記枠状シール部の各液晶注入口を同一ライン上に開口させて短冊状のスティックセルを形成する工程、前記各枠状シール部によって囲繞される各空洞内に前記各液晶注入口から液晶を注入する工程、前記スティックセルを加圧してギャップ制御を行なう工程、前記各液晶注入口を封止材により封止する工程、および、前記スティックセルを前記各枠状シール部の配列方向における各枠状シール部間の領域に位置する分断予定ラインで分断し、個別の液晶表示パネルに切り出す工程を有している。以下では、本発明の液晶表示パネルの製造方法における特徴部分である前記各液晶注入口に封止材を塗布する工程と、それに関連する前記スティックセルを加圧してギャップ制御を行なう工程を中心に説明する。なお、従来の液晶表示パネルの製造方法において既に説明した各部材については説明を省略あるいは簡略化するとともに、同一の符号を用いて本実施形態を説明する。
【００２９】
本実施形態の液晶表示パネルの製造方法においては、２枚の透明基板１、２が複数の液晶表示パネルの枠状シール部３により貼り合わせられ、枠状シール部３の各液晶注入口４を同一ライン上に開口させた短冊状とされた複数本のスティックセル５を利用する。
【００３０】
スティックセル５は複数個のセルからなり、各セルは、枠状シール部３によって囲繞される各空洞９内に前記各液晶注入口４から液晶７が注入されている。
【００３１】
本実施形態においては、加圧用治具１１を用いて、各スティックセル５と仕切部材６とを交互に重積させた状態で各スティックセル５を加圧し、面内スペーサを利用して各枠状シール部３によって囲繞された空洞９内（面内）のギャップを均一に制御する。
【００３２】
図１は、前記加圧用治具１１の一形態を示す正面図である。
【００３３】
前記加圧用治具１１は液晶表示パネルとなるスティックセル５（図１および図２においては、最終的に分断される液晶表示パネルを３つとして図示している）を重積して載置する載置板１２と、載置板１２の両側方に配設された２枚の側板１７とを有している。
【００３４】
この載置板１２の四隅にはボルト支柱１３が前記載置板１２に対して垂直に突出形成されている。前記ボルト支柱１３の周面には、ねじ溝１４が形成されており、その上部開放端からナット１５を螺合可能とされている。また、前記加圧用治具１１は、四隅に前記ボルト支柱１３を貫通させる孔（図示せず）が形成された加圧用上板１６を有している。また、この載置板１２の上方には、前記加圧用上板１６の上面中央部に当接して前記載置板１２上に重積されたスティックセル５等に対し加圧可能とされたエアシリンダ（図示せず）が配設されており、このエアシリンダには圧力ゲージ（図示せず）が配設されている。さらに加圧用治具１１には重積するスティックセル５間に介在させる仕切部材６を有している。
【００３５】
本実施形態においては、後述するように、該加圧用治具１１を封止材硬化装置２１に供給搬送して加熱処理を行なうため、該加圧用治具１１を構成する各部材は耐熱温度の高い材料によって構成することとする。特に、仕切部材６については、従来の液晶表示パネルの製造方法においては実測耐熱温度が６０℃であった発泡ポリエチレンからなる仕切部材を用いていたが、本実施形態においては、加熱処理の設定温度である１１０℃以上の耐熱温度を有する発泡ポリエチレンからなる仕切部材６を用いることとする。
【００３６】
そして、このような構成の加圧用治具１１を用いる場合、前記加圧・封止の工程は以下のようにして行う。
【００３７】
まず、スティックセル５の各枠状シール部３の各液晶注入口４から液晶７を注入する。そして、スティックセル５と仕切部材６とを交互に積層させて前記載置板２上に位置決めする。
【００３８】
そして、最上部に前記加圧用上板１６を、前記孔に前記ボルト支柱１３を貫通させた状態で載置し、この状態でエアシリンダを駆動させて所望の圧力（例えば、０．４ｋｇｆ／ｃｍ２〜３ｋｇｆ／ｃｍ２）を加え、前記面内スペーサを利用して前記各枠状シール部３、８によって囲繞された空洞９内（面内）のギャップを均一に制御する。そして、前記各ボルト支柱１３にナット１５を螺合させて加圧状態を保ったまま固定し、その状態で数分間放置する。そして、各スティックセル５の液晶注入口４部分に紫外線硬化性樹脂８からなる封止材を塗布し、圧力ゲージが示す圧力を確認しながら前記ナット１５を緩めて減圧を行なう。
【００３９】
続いて、本実施形態においては、加圧用治具１１において仕切部材６とを交互に積層させた状態のスティックセル５を、前記加圧用治具１１とともに、封止材硬化装置２１内に搬送供給する。
【００４０】
図２は、前記封止材硬化装置２１に供給される際の前記加圧用治具１１と前記スティックセル５の状態を示す要部正面図であり、図３は、前記封止材硬化装置２１の要部構成図である。
【００４１】
本実施形態において、前記封止材硬化装置２１は、スティックセル５を積層状態で配置する加圧用治具１１を搬送させるための搬送手段として２本のベルトコンベア２２を有している。前記２本のベルトコンベア２２は、前記加圧用治具１１の側板１７を載置させたときに、前記加圧用治具１１に積層収納された前記スティックセル５の前記紫外線硬化性樹脂８が塗布された液晶注入口４部分を下面側に露出させた状態で懸架可能な幅寸法で並列して配置されている。これらのベルトコンベア２２は、一対のプーリ２５に巻回させるとともに、その中間部を複数の従動ローラ２０により支承されて張設された無端ベルト２４を有している。そして、モータを備えた駆動制御装置２３を駆動させて、前記プーリ２５を回転させることにより、搬送の対象物、すなわち、加圧用治具１１に積層収納された状態のスティックセル５を該封止材硬化装置２１の一端側から他端側へ搬送可能とされている、なお、２本のベルトコンベア２２は、前記駆動制御装置により駆動搬送の同期がとられて構成されている。なお、封止材硬化装置２１の搬送手段の構成については、この構成に限るものではない。
【００４２】
封止材硬化装置２１内の前記スティックセル５の搬送経路における上流側には、前記スティックセル５に形成された各枠状シール部３の液晶注入口４に塗布された封止材としての紫外線硬化性樹脂８に対し、紫外線照射可能とされた紫外線照射装置２６が配設された紫外線硬化ゾーン（紫外線硬化炉）２７が形成されている。前記紫外線照射装置２６は、１乃至複数個の紫外線ランプ２８を備え、本実施形態においては、前記紫外線硬化ゾーン２７内の前記２本のベルトコンベア２２間における下方に配設されている。
【００４３】
また、前記紫外線硬化ゾーン２７の下流側には、紫外線硬化ゾーン２７において紫外線照射され、完全硬化あるいは未硬化状態にある紫外線硬化性樹脂８に対し、必要十分な温度で加熱処理するための加熱装置２９が配設された加熱ゾーン（加熱炉）３０が形成されている。前記加熱装置２９は、加熱ヒータ３１と送風機（図示せず）を備え、設定温度の熱風を紫外線硬化性樹脂８に吹き付けて前記紫外線硬化性樹脂を加熱することにより、該紫外線硬化性樹脂８の硬化反応を促進させるように構成されたものであり、本実施形態においては、前記加熱ゾーン３０における前記２本のベルトコンベア２２の下方に配設されている。
【００４４】
なお、前記加熱装置２９としては、本実施形態において用いたブロアタイプの加熱装置２９に限らず、例えば、遠赤外線を利用した加熱処理装置２９やホットプレートを利用した加熱処理装置２９などを用いることができる。
【００４５】
そして、本実施形態においては、封止材硬化装置２１の搬送経路を搬送されるスティックセル５の各枠状シール部３の液晶注入口４に塗布された紫外線硬化性樹脂８に対し、前記紫外線照射ゾーン２７において紫外線照射を行い、引き続き、前記加熱ゾーン３０において加熱処理を行なうことで、該封止材硬化装置２１内において前記紫外線硬化性樹脂８を完全硬化させる。
【００４６】
ここで、図４は、前記紫外線硬化性樹脂８が未硬化である状態のスティックセル５を試料とし、本実施形態の加熱装置２９における加熱処理温度を検証するための硬化確認試験の結果を示す表である。
【００４７】
本検証試験においては、各設定温度の検証試験に用いる試料を１０本ずつとし、硬化具合を視認と触感にて確認している。検証試験の評価は、１０本中１０本のスティックセル５において紫外線硬化性樹脂８の完全硬化がみられた場合を「○」、１０本中７〜９本のスティックセル５において紫外線硬化性樹脂８の完全硬化がみられた場合を「△」、１０本中５〜６本のスティックセル５において紫外線硬化性樹脂８の完全硬化がみられた場合を「×△」、そして、それ以下の場合を「×」として表した。なお、加熱時間は各設定温度において同一時間（１０秒）とした。
【００４８】
その検証試験の結果は、図４の表に示すように、表面温度計による計測で紫外線硬化性樹脂８の表面を５５℃、６５℃とするように加熱した場合においては、半数本以上のスティックセルにおいて未だ紫外線硬化性樹脂８の完全な硬化状態を得ることができず、７５℃に加熱した場合にも、約半数本のスティックセルにおいて紫外線硬化性樹脂８の完全な硬化状態を得ることができなかった。８５℃、１００℃に加熱した場合においては大部分のスティックセルにおいて、紫外線硬化性樹脂８の十分な硬化状態を得ることができた。また、１１０℃以上の加熱処理で、全ての試料において、紫外線硬化性樹脂８の十分な硬化状態を得ることができた。
【００４９】
この検証試験の結果を考慮し、本実施形態における前記加熱ゾーン３０における加熱処理は、前記紫外線硬化性樹脂８の表面温度が８５℃以上となるようにして行うこととする。特に、加熱処理の温度を１１０℃とすることが好ましい。
【００５０】
そして、封止材としての紫外線硬化性樹脂８を完全に硬化させ、液晶７の封止が完了した後に、前記加圧用治具１１の加圧状態を全解除する。
【００５１】
最後に、前記各スティックセル５を、前記各枠状シール部３の配列方向における各枠状シール部３、８間の領域に位置する分断予定ライン（図５および図６を参照、各図中破線で表示）に基づいて切断し、個別の液晶表示パネルを得る。
【００５２】
このような本実施形態の液晶表示パネルの製造方法によれば、１つの封止材硬化装置２１内において、封止材としての紫外線硬化性樹脂８に対する紫外線照射と、前記紫外線硬化性樹脂８の反応を促進させる加熱温度での加熱処理とを連続して行うことにより、作業者が未硬化状態にある紫外線硬化性樹脂８に触れて、該紫外線硬化性樹脂８を液晶表示パネルに再付着させてしまうことを完全に防止することができる。
【００５３】
そして、紫外線硬化性樹脂８の完全硬化を紫外線照射と加熱処理との２工程によって行うことで、紫外線照射量の上限を規制することができるので、紫外線に過敏に反応する液晶７を用いる場合であっても、液晶７の比抵抗低下の問題の発生を抑えることができる。
【００５４】
また、スティックセル５のギャップ制御を目的とした加圧工程から液晶注入口の封止の工程を同一の前記スティックセル５の保持状態、すなわち、加圧用治具１１に積層された状態で行うことができるので、作業の効率を向上させることができる。
【００５５】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態において使用する加圧用治の要部構成とそれに積層収納されるスティックセルと仕切部材の積層状態を示す正面図
【図２】図１の加圧用治具およびスティックセルの封止材硬化装置に供給搬送させるときの状態を示す正面図
【図３】本発明の実施形態において使用する封止材硬化装置の要部構成を示す正面図
【図４】本実施形態の加熱装置における加熱処理温度を検証するための硬化確認試験の結果を示す表
【図５】従来の液晶表示パネルの製造方法におけるスティックセルに形成する各枠状シール部の配列を示す平面図
【図６】図５のスティックセルの要部拡大断面図
【符号の説明】
【００５７】
１  透明基板
２  透明基板
３  枠状シール部
４  液晶注入口
５  スティックセル
６  仕切部材
７  液晶
８  紫外線硬化性樹脂（封止材）
９  空洞
１１  加圧用治具
１２  載置板
１３  ボルト支柱
１４  ねじ溝
１５  ナット
１６  加圧用上板
１７  側板
２０  従動ローラ
２１  封止材硬化装置
２２  ベルトコンベア
２３  駆動制御装置
２４  無端ベルト
２５  プーリ
２６  紫外線照射装置
２７  紫外線照射ゾーン
２８  紫外線ランプ
２９  加熱装置
３０  加熱ゾーン
３１  加熱ヒータ
【図１】
2006337572.tif 000003
【図２】
2006337572.tif 000004
【図３】
2006337572.tif 000005
【図４】
2006337572.tif 000006
【図５】
2006337572.tif 000007
【図６】
2006337572.tif 000008