(57)【要約】【課題】液晶等の電気光学物質を滴下して表示装置を製造する場合にシール内への電気光学物質のしみ込み等を低減可能な表示装置の製造方法等を提供する。【解決手段】シール形成工程ＳＴ１３で例えば対極基板上にシールを形成し、液晶滴下工程ＳＴ２４で例えば素子基板上に液晶を滴下する。貼り合わせ工程ＳＴ３１では、素子基板と対極基板とをシールを介して対向させ、貼り合わせる。シール硬化工程ＳＴ３３では、上記基板間に液晶を有した状態でシールを光照射によって硬化する。本工程ＳＴ３３での光照射に際してシールを冷却する。光照射時のシールの粘度は約１００Ｐａ・ｓ以上にすることが好ましい。シールの冷却は、例えば貼り合わせ基板の周囲の空気の温度を制御することによって、または、温度調整可能な物体を貼り合わせ基板に接触させることによって、可能である。例えば電気泳動物質等の電気光学物質を利用した表示装置にも適用可能である。【選択図】図２
2008107482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板のうち少なくとも一方の基板にシールを形成する工程と、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に電気光学物質を滴下する工程と、
前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記シールを光照射によって硬化する工程とを有し、
前記シールの光照射による硬化に際して前記シールを冷却することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載に表示装置の製造方法であって、
前記シールの冷却によって前記シールの粘度を１００Ｐａ・ｓ以上にした状態で前記光照射を行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載に表示装置の製造方法であって、
前記シールの粘度が１００Ｐａ・ｓ以上となる温度で前記光照射を行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
シールを硬化するための光源と、前記シールを冷却する冷却手段とを備え、
一対の基板間に電気光学物質を有した状態で前記一対の基板間の前記シールを前記冷却手段によって冷却しつつ前記光源による前記シールへの光照射が可能に構成されていることを特徴とする表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法および製造装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の製造方法について、例えば電気光学物質に液晶を用いて表示を行なう液晶パネルの製造方法については液晶滴下（One  Drop  Fill：ＯＤＦ）法が知られている。液晶滴下法では、一対の基板をシールで貼り合わせる前に基板上に液晶を滴下しておく。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７１０６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２７５２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶滴下法では、液晶が滴下された状態で一対の基板を貼り合わせ、その後にシールを硬化するので、液晶と未硬化状態のシールとが接触する。このため、液晶がシール内へしみ込む場合があり、その程度によってはシールを貫通してシールパスが形成される場合がある。このようなしみ込み等は、シールの強度（換言すれば液晶パネルの強度）の低下、耐湿性の低下、液晶の変質、液晶の漏れ、等を招く可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、液晶等の電気光学物質のシール内へのしみ込み等を低減可能な表示装置の製造方法および表示装置の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る表示装置の製造方法は、一対の基板のうち少なくとも一方の基板にシールを形成する工程と、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板に電気光学物質を滴下する工程と、前記一対の基板を貼り合わせる工程と、前記シールを光照射によって硬化する工程とを有し、前記シールの光照射による硬化に際して前記シールを冷却することを特徴とする。また、前記シールの冷却によって前記シールの粘度を１００Ｐａ・ｓ以上にした状態で前記光照射を行うことが好ましい。また、前記シールの粘度が１００Ｐａ・ｓ以上となる温度で前記光照射を行うことが好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る表示装置の製造装置は、シールを硬化するための光源と、前記シールを冷却する冷却手段とを備え、一対の基板間に電気光学物質を有した状態で前記一対の基板間の前記シールを前記冷却手段によって冷却しつつ前記光源による前記シールへの光照射が可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、シールの粘度低下を抑制しつつ当該シールを硬化することが可能であるので、シール内への液晶等の電気光学物質のしみ込み等を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に実施の形態に係る表示装置に適用可能な液晶パネル１０を説明する断面図を示す。なお、図１では一部の要素にハッチングを施している。液晶パネル１０は、素子基板１２と、素子基板１２に対向する対極基板（または対向基板）１４と、両基板１２，１４間に配置されたシール１６と、両基板１２，１４間に配置された液晶１８とを含んで構成されている。シール１６は、両基板１２，１４の周縁に沿って設けられており、上記一対の基板１２，１４とともに液晶１８を封入する容器を構成している。液晶パネル１０のセルギャップは、例えばシール１６中に設けられた不図示のスペーサと液晶１８中に設けられた不図示のスペーサとの少なくとも一方によって規定可能である。
【００１０】
素子基板１２および対極基板１４は種々の構成のものを利用可能であり、このため液晶パネル１０での液晶１８の配向制御モード（例えばＴＮ（Twisted  Nematic）モードやＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）モード等）は限定されるものではない。なお、素子基板は、例えば画素を駆動するためのスイッチング素子がＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）で構成される場合にはＴＦＴ基板とも呼ばれる。また、対極基板は、例えばカラーフィルタを有する場合にはカラーフィルタ基板とも呼ばれる。
【００１１】
液晶パネル１０は液晶滴下法を利用して製造される。液晶滴下法によれば、浸漬注入法に比べて、コスト削減、セルギャップの均一性向上、外形の小型化、額縁領域の狭小化、等を図ることができる。
【００１２】
図２に実施の形態に係る液晶パネル１０の製造方法を説明するフローチャートを示す。なお、図２にはラビング工程後の手順を例示し、ラビング工程以前の工程は種々に実施される。また、図３に本製造方法を説明する模式図を示す。図３には、いわゆる多数個取りする場合（図３では９個の場合）を例示している。多数個取りの場合、上記一対の基板１２，１４の構造が複数個（図３では９個）形成された一対の多数個取り基板（マザー基板等とも呼ばれる）を用いる。なお、説明の簡単のため、多数個取り基板についても符号１２，１４を用いることにする。
【００１３】
図２に例示の製造方法では、対極基板１４において、ラビング後洗浄工程ＳＴ１１と、デガス工程ＳＴ１２と、シール形成工程ＳＴ１３とを順次実施し、素子基板１２において、ラビング後洗浄工程ＳＴ２１と、デガス工程ＳＴ２２と、対極コンタクト形成工程ＳＴ２３と、液晶滴下工程ＳＴ２４とを順次実施し、工程ＳＴ１１〜ＳＴ１３および工程ＳＴ２１〜ＳＴ２４の実施後に、貼り合わせ工程ＳＴ３１と、大気開放工程ＳＴ３２と、シール硬化工程ＳＴ３３と、加熱工程ＳＴ３４と、分断工程ＳＴ３５と、洗浄工程ＳＴ３６とを順次実施する。工程ＳＴ１１〜ＳＴ１３と工程ＳＴ２１〜ＳＴ２４とは並行して実施可能である。なお、デガス工程ＳＴ１２，ＳＴ２２はそれぞれ省略することも可能である。
【００１４】
ラビング後洗浄工程ＳＴ１１では、ラビング工程まで終了した対極基板１４を洗浄する。デガス工程ＳＴ１２において、洗浄後の対極基板１４を例えば加熱し、これにより有機溶剤、ガス等を除去する。
【００１５】
シール形成工程ＳＴ１３では、対極基板１４上にシール１６を形成する。例えば、ペースト状のシール材をディスペンス法や印刷法によって対極基板１４上に配置する。このとき、シール１６を液晶パネル１０の周縁に沿った閉ループのパターンに形成する。上記シール材として、少なくとも紫外線（ＵＶ）硬化性を有する材料を用い、ここでは紫外線硬化性と熱硬化性とを有する材料を用いる場合を例示する。紫外線硬化型に変えてまたは加えて例えば可視光硬化型の材料をシール１６に利用してもよい。また、シール１６によってセルギャップを規定する場合、例えばスペーサを混練したシール材を用いることが可能である。シール１６は素子基板１２上または両基板１２，１４上に形成してもよい。
【００１６】
図３には、多数個取り対極基板１４の最外周にダミーシール２６を形成する場合を例示している。例えば、ダミーシール２６中にスペーサを混入することによって、基板１４の最外周に近い液晶パネル１０のセルギャップが他の液晶パネル１０のセルギャップよりも大きくまたは小さくなるのを抑制することができる。なお、ダミーシール２６を多数個取り素子基板１２に形成してもよいし、両基板１２，１４に形成してもよい。
【００１７】
ラビング後洗浄工程ＳＴ２１およびデガス工程ＳＴ２２では、ラビング工程まで終了した素子基板１２に対して、上記工程ＳＴ１１，ＳＴ１２と同様の処理を実施する。
【００１８】
対極コンタクト形成工程ＳＴ２３では、素子基板１２上に、両基板１２，１４を電気的に接続するための対極コンタクト（図１等において図示せず）を形成する。例えば、導電性粒子が混練されたペーストをディスペンス法によって素子基板１２の所定電極上に塗布する。対極コンタクトは対極基板１４上または両基板１２，１４上に形成してもよく、この場合、対極コンタクトとシール１６との両方を基板１２，１４の一方に形成してもよい。また、両基板１２，１４間で電気的接続が必要ない場合、例えば液晶パネル１０がＦＦＳモードやＩＰＳ（In-Plane  Switching）モードの液晶パネルであり対極基板１４に電極を有さない場合には、対極コンタクト形成工程ＳＴ２３は不要である。
【００１９】
液晶滴下工程ＳＴ２４では、素子基板１２上に、各液晶パネル１０の領域に液晶１８を滴下する。液晶１８の滴下は対極基板１４上に行ってもよいし、両基板１２，１４上に行ってもよい。滴下する液晶１８中にセルギャップを規定するスペーサを混入してもよい。
【００２０】
貼り合わせ工程ＳＴ３１では、基板１２，１４をシール１６を介して対向させ、貼り合わせる。貼り合わせは大気圧よりも低い環境下で実施し、貼り合わせ後に大気開放工程ＳＴ３２で大気圧に開放する。これにより、大気圧によって両基板１２，１４がプレスされ、例えばシール１６中のスペーサによってセルギャップが規定される。なお、基板１２，１４が貼り合わされた後の構成を貼り合わせ基板とも呼ぶことにする。
【００２１】
シール硬化工程ＳＴ３３では、紫外線を照射することによってシール１６を硬化する。この際、シール１６を冷却する。例えばシール１６の温度を紫外線照射前の温度以下に設定した状態で、紫外線照射を行う。シール１６の冷却は、例えば、貼り合わせ基板の周囲の空気の温度を制御することによって、または、温度調整可能な物体を貼り合わせ基板に接触させることによって、可能である。シール１６の冷却手段の例は後に説明する（図４〜図７参照）。また、シール１６の冷却は、例えば、シール１６の温度を一定に保持するようにしてもよいし、シール１６の温度を下げ続けるようにしてもよい。
【００２２】
シール１６の冷却によって、紫外線照射によってシール１６の温度が上昇するのが抑制され、これによりシール１６の粘度低下を抑制することができる。したがって、シール１６内への液晶１８のしみ込みが低減され、さらにはシールパスの形成が低減される。その結果、シールの強度（換言すれば液晶パネルの強度）の低下、耐湿性の低下、液晶の変質、液晶の漏れ、等を防止することができる。
【００２３】
ここで、シール１６の粘度が約１００Ｐａ・ｓ以上の場合には上記のしみ込み等を実用レベルまで低減可能であることが分かった。このため、シール硬化工程ＳＴ３３では、例えば貼り合わせ基板の温度をシール１６の粘度が約１００Ｐａ・ｓ以上になる温度以下に制御しつつ紫外線照射を行う。貼り合わせ基板の温度とシール１６の粘度との相関等は、例えば事前の実験等によって取得可能である。
【００２４】
紫外線の照射は素子基板１２と対極基板１４との少なくとも一方側から行うことができ、例えば対極基板１４の不図示の遮光膜とシール１６とが重なっている場合には素子基板１２側から紫外線を照射すればよい。また、ここでは紫外線を例示しているが、シール１６を硬化可能である限り紫外線域以外の波長の光を照射することも可能である。
【００２５】
加熱工程ＳＴ３４では、貼り合わせ基板を加熱する。この加熱により、例えば、シール１６をさらに硬化させ、液晶１８を所定状態に配向させる（等方性処理）。なお、シール１６の硬化と液晶１８の等方性処理とは、温度の調整によって同時に実施してもよいし、順次に実施してもよい。分断工程ＳＴ３５では、貼り合わせ基板を個々の液晶パネル１０に分断する。例えば、分断箇所にカッター等でスクライブ線と呼ばれる溝を形成し、衝撃を与えて分断する（ブレイクする）。洗浄工程ＳＴ３６では、分断された液晶パネル１０を洗浄する。
【００２６】
上記のようにシール硬化工程ＳＴ３３ではシール１６の粘度が約１００Ｐａ・ｓ以上の状態で紫外線照射を行う。この場合、シール１６の粘度が高いほど上記しみ込み等の低減効果は高いと考えられる。これに対して、シール１６の粘度が高いほどシール形成工程ＳＴ１３でのシール材の塗布、印刷等が難しくなるので、シール１６の粘度は例えば約１０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００２７】
液晶中にセルギャップを規定するスペーサが配置されていない場合すなわちスペーサレスの場合は、当該スペーサが配置されている場合に比べて、液晶がシールを押す力が大きく上記しみ込み等が発生しやすいと考えられる。しかし、本実施の形態に係る製造方法によれば液晶１８のしみ込みを低減できるので、当該製造方法はスペーサレスの液晶パネル、例えばＥＶＦ（Electric  View  Finder）に利用される１インチ（＝２．５４センチメートル）型以下の液晶パネルに対して好適である。
【００２８】
なお、特許文献１，２には貼り合わせ時に基板を冷却する技術が紹介されているが、貼り合わせ後においても上記しみ込み等が発生する場合があることが分かり、そのような場合を含めて本実施の形態に係る製造方法が有効である。
【００２９】
図４に液晶パネル１０の製造装置の第１例としての製造装置５０Ａを説明する模式図を示す。なお、図４には説明のため貼り合わせ基板２０が配置された状態を図示している。製造装置５０Ａは、シール硬化工程ＳＴ３３を実施可能な構成を有し、例えば、紫外線を出射可能な光源５２と、熱線カットフィルタ５４と、短波長紫外線カットフィルタ５６と、保護マスク５８と、ステージ６０とがこの順序で並んでいる。貼り合わせ基板２０はステージ６０上に配置され、光源５２から出射した紫外線がフィルタ５４，５６および保護マスク５８の開口５８ａを通って貼り合わせ基板２０のシール１６（図１等参照）に照射される。保護マスク５８は貼り合わせ基板２０内の液晶１８を紫外線から保護するためのものであり、シール１６の位置に対応して開口５８ａが設けられている。ここでは光源５２が紫外線を出射する場合を例示するが、シール１６を硬化可能である限り紫外線域以外の波長の光を出射する光源を適用することが可能である。
【００３０】
製造装置５０Ａは、チャンバ内温度を制御可能に構成されたサーマルチャンバ７０をさらに含んで構成されており、サーマルチャンバ７０は例えば、少なくとも冷却機能を有するチャンバ７２と、チャンバ７２内の温度を制御する温度コントローラ７４とを有している。製造装置５０Ａは、チャンバ７２内の温度制御と光源５２による紫外線照射とを並行して実施可能に構成されている。これにより、チャンバ７２内を冷却することによって当該チャンバ７２内に収容された貼り合わせ基板２０を冷却しつつ、すなわちシール１６を冷却しつつ、光源５２による紫外線照射を行うことができる。チャンバ７２内の温度と貼り合わせ基板２０の温度との相関等は、例えば事前の実験等によって取得可能である。製造装置５０Ａの例では、サーマルチャンバ７０によってシール１６の冷却手段が構成されている。
【００３１】
図４では上記要素５２，５４，５６，５８，６０がチャンバ７２内に収容されている場合を例示しているが、例えば光源５２およびフィルタ５４，５６をチャンバ７２の外に設け光源５２からの紫外線をフィルタ５４，５６を通してチャンバ７２内へ導入するように構成してもよい。すなわち、少なくとも貼り合わせ基板２０がチャンバ７２内に収容される構成にすることが可能である。
【００３２】
図５に液晶パネル１０の製造装置の第２例としての製造装置５０Ｂを説明する模式図を示す。なお、図５には説明のため貼り合わせ基板２０が配置された状態を図示している。
【００３３】
製造装置５０Ｂは、上記と同様の光源５２と、フィルタ５４，５６と、保護マスク５８とを含んで構成され、温度調整可能なステージ６０Ｂをさらに含んでいる。ステージ６０Ｂは、貼り合わせ基板２０を載せるためのステージ本体部７６と、本体部７６に内蔵されたペルチェ素子７８と、ペルチェ素子７８の温度を制御する温度コントローラ８０とを含んで構成されている。製造装置５０Ｂは、ペルチェ素子７８によるステージ本体部７６の温度制御と光源５２による紫外線照射とを並行して実施可能に構成されている。製造装置５０Ｂによれば、ペルチェ素子７８によってステージ本体部７６が冷却され、ステージ本体部７６上に配置された貼り合わせ基板２０が冷却される。これにより、シール１６を冷却しつつ、光源５２による紫外線照射を行うことができる。ペルチェ素子７８の制御と貼り合わせ基板２０の温度との相関等は、例えば事前の実験等によって取得可能である。製造装置５０Ｂの例では、温度調整が可能なステージ６０Ｂによってシール１６の冷却手段が構成されている。ステージ本体部７６は例えば空気よりも熱伝導性の高い材料、例えば金属で構成するのが好ましく、これにより温度伝達を効率良く行い温度制御の応答性を高くすることができる。
【００３４】
図６に液晶パネル１０の製造装置の第３例としての製造装置５０Ｃを説明する模式図を示す。なお、図６には説明のため貼り合わせ基板２０が配置された状態を図示している。
【００３５】
製造装置５０Ｃは、上記と同様の光源５２と、フィルタ５４，５６と、保護マスク５８とを含んで構成され、温度調整が可能なステージ６０Ｃをさらに含んでいる。ステージ６０Ｃは、上記と同様のステージ本体部７６と、本体部７６に内蔵された流路８２とを含んで構成されている。製造装置５０Ｃによれば、流路８２に例えば水等の冷媒を流すことによってステージ本体部７６が冷却され、ステージ本体部７６上に配置された貼り合わせ基板２０が冷却される。これにより、シール１６を冷却しつつ、光源５２による紫外線照射を行うことができる。冷媒の種類、流速等と貼り合わせ基板２０の温度との相関等は、例えば事前の実験等によって取得可能である。製造装置５０Ｃの例では、温度調整が可能なステージ６０Ｃによってシール１６の冷却手段が構成されている。
【００３６】
図７に液晶パネル１０の製造装置の第４例としての製造装置５０Ｄを説明する模式図を示す。なお、図７には説明のため貼り合わせ基板２０が配置された状態を図示している。
【００３７】
製造装置５０Ｄは、上記と同様の光源５２と、フィルタ５４，５６と、保護マスク５８とを含んで構成され、温度調整が可能なステージ６０Ｄをさらに含んでいる。ステージ６０Ｄは、上記と同様のステージ本体部７６と、本体部７６に取り付けられたヒートシンク８４とを含んで構成されている。ヒートシンク８４として、図７ではフィン型のものを例示しているが、この型に限られるものではない。製造装置５０Ｄによれば、貼り合わせ基板２０の熱がステージ本体部７６を介してヒートシンク８４によって放熱されるので、光源５２による紫外線照射時にシール１６を冷却することが可能である。ヒートシンク８４の放熱性能と貼り合わせ基板２０の温度との相関等は、例えば事前の実験等によって取得可能である。製造装置５０Ｄの例では、温度調整が可能なステージ６０Ｄによってシール１６の冷却手段が構成されている。ステージ６０Ｄに対して例えば不図示のファンをヒートシンク８４へ向けて送風可能な配置で追加してもよく、この構成によれば放熱性能が向上する。
【００３８】
製造装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄにおいて、例えば光源５２の出力特性に応じて、熱線カットフィルタ５４と、短波長紫外線カットフィルタ５６と、保護マスク５８とはそれぞれ省略可能である。
【００３９】
製造装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄは種々に変形することが可能である。例えば、製造装置５０Ａのステージ６０を温度調整可能なステージ６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄのいずれかに変えてもよいし、ペルチェ素子７８と流路８２とヒートシンク８４とを２種以上組み合わせて温度調整可能なステージを構成してもよい。すなわち、シール１６の冷却手段は種々に構成可能である。
【００４０】
上記では製造装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄがシール硬化工程ＳＴ３３を実施するための構成を有する場合を説明したが、製造装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄを他の工程を実施するための構成を含むようにしてもよい。例えば貼り合わせ工程ＳＴ３１とシール硬化工程ＳＴ３３とを連続的に実施可能な構成にしてもよい。この場合、貼り合わせ工程ＳＴ３１とシール硬化工程ＳＴ３３とを大気圧よりも低い環境下で連続的に実施し、その後に大気開放工程ＳＴ３２を実施することが可能である。この構成によれば、大気圧開放によって液晶１８がシール１６を押して上記しみ込み等が発生するのを低減することができる。また、例えば貼り合わせ工程ＳＴ３１とシール硬化工程ＳＴ３３と加熱工程ＳＴ３４とを連続的に実施可能な構成にしてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態では電気光学物質として液晶を用いた表示装置の場合について例示したが、例えば電気泳動物質等を利用した表示装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係る表示装置を説明する断面図である。
【図２】実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図３】実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する模式図である。
【図４】実施の形態に係る表示装置の製造装置の第１例を説明する模式図である。
【図５】実施の形態に係る表示装置の製造装置の第２例を説明する模式図である。
【図６】実施の形態に係る表示装置の製造装置の第３例を説明する模式図である。
【図７】実施の形態に係る表示装置の製造装置の第４例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  液晶パネル、１２  素子基板、１４  対極基板、１６  シール、１８  液晶、５０Ａ〜５０Ｄ  製造装置、５２  光源、６０，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ  ステージ、７０  サーマルチャンバ、ＳＴ３３  シール硬化工程。
【図１】
2008107482.tif 000003
【図２】
2008107482.tif 000004
【図３】
2008107482.tif 000005
【図４】
2008107482.tif 000006
【図５】
2008107482.tif 000007
【図６】
2008107482.tif 000008
【図７】
2008107482.tif 000009