(57)【要約】  本発明の液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合わされるべき２枚のマザーガラス基板（１，２）のうち、いずれか一方または両方のマザーガラス基板（１，２）の主表面にシール材（５）を配置するシール材配置工程と、２枚のマザーガラス基板（１，２）のうちいずれか一方のマザーガラス基板（１，２）に液晶（６）を滴下する液晶滴下工程と、２枚のマザーガラス基板（１，２）を貼り合わせる貼合せ工程と、シール材（５）を加熱する加熱工程とを備えている。加熱工程は、３マイクロメートル以上５マイクロメートル以下の波長を含む電磁波をシール材（５）に照射することにより行なわれる。これによって、シール材（５）の液晶（６）中への溶出を十分に抑止することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに貼り合わされるべき２枚のガラス基板（１，２）のうち、いずれか一方または両方の前記ガラス基板（１，２）の主表面にシール材（５）を配置するシール材配置工程と、
前記２枚のガラス基板（１，２）のうちいずれか一方の前記ガラス基板（１，２）に液晶（６）を滴下する液晶滴下工程と、
前記２枚のガラス基板（１，２）を貼り合わせる貼合せ工程と、
前記シール材（５）を加熱する加熱工程とを備える液晶表示パネルの製造方法であって、
前記加熱工程は、３μｍ以上５μｍ以下の波長を含む電磁波を前記シール材（５）に照射することにより行なわれる、液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程は、４μｍ以上５μｍ以下の波長を含む電磁波を前記シール材（５）に照射することにより行なわれる、請求の範囲第１項に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程は、前記２枚のガラス基板（１，２）の各々を介して前記電磁波を前記シール材（５）に照射することにより行なわれる、請求の範囲第１項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関し、より特定的にはシール材の液晶中への溶出を十分に抑止することのでき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。【０００３】
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が行なわれる。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。その際、シール材は、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」を設けたパターンで配置される。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が行なわれる。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、空の液晶セルが得られる。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、注入口が封止されていた。【０００４】
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。【０００５】
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（「液晶滴下方式」という）が提案されている。液晶滴下方式においては、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が同時に行なわれる。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が印刷され、また、いずれか一方の基板に液晶が滴下されて、これら２枚の基板が互いに貼り合わされる。そして、このシール材に対して紫外線を照射することにより、シール材に含まれている紫外線硬化樹脂が硬化される。次にシール材を加熱焼成することにより、シール材に含まれている熱硬化樹脂が硬化される。特開平５−２３２４２０号公報（特許文献２）には、シール材を加熱焼成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１７９３２３号公報
【特許文献２】特開平５−２３２４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この液晶滴下方式では、パネルサイズの小型化やパネルの薄型化に伴ない、液晶を滴下する際に基板上での液晶の広がる速度が速くなる。その結果、液晶がシール材に接触するのが早くなる。このため、シール材と液晶とが接触した状態でシール材の硬化が進み、シール材が液晶中に溶出するという問題があった。シール材が液晶中に溶出すれば、液晶が汚染され、液晶の性質の劣化を引き起こす。【０００７】
シール材の液晶中への溶出をある程度抑止することができる方法として、ラジカル反応系の紫外線硬化材を含むシール材を用いるという方法が挙げられる。この方法について以下に説明する。【０００８】
上述のように、シール材には紫外線硬化樹脂と熱硬化樹脂とが含まれている。このうち紫外線硬化樹脂は、アクリル樹脂と紫外線硬化材とよりなっている。さらに、紫外線硬化材は、硬化する原理の違いによりカチオン反応系の紫外線硬化材とラジカル反応系の紫外線硬化材とに分けられる。カチオン反応系の紫外線硬化材は、紫外線を照射した部分以外でも連鎖的に硬化反応が進行し、反応残渣としてルイス酸を発生する性質を有している。このため、硬化反応で発生したルイス酸が液晶中に溶出しやすい。一方、ラジカル反応系の紫外線硬化材では、紫外線を照射した部分においてのみ、紫外線硬化材に含まれる分子のラジカルが励起されて硬化反応が起きる。また、ラジカル反応系の紫外線硬化材では、硬化反応の際に反応残渣が発生しない。したがって、ラジカル反応系の紫外線硬化材を用いれば、紫外線照射により紫外線硬化樹脂が硬化される際に反応残渣が液晶中へ溶出しないので、シール材の液晶中への溶出をある程度抑止することができる。【０００９】
しかしながら、シール材の紫外線硬化材としてラジカル反応系の紫外線硬化材を用いても、シール材の液晶中への溶出を十分に抑止することはできなかった。この理由について以下に説明する。【００１０】
通常、シール材の熱硬化樹脂はエポキシ樹脂と紫外線硬化材とよりなっている。加熱焼成により熱硬化樹脂が硬化される際、熱硬化樹脂の硬化温度より低い温度においてエポキシ樹脂は一旦軟化し、熱硬化材が軟化した時点で熱硬化材に十分な流動性を持たせる働きをする。その結果、熱硬化材が均一に硬化しやすくなる。このように、シール材に含まれるエポキシ樹脂は、熱硬化樹脂の硬化温度より低い温度で軟化し、熱硬化材とともに液晶中に溶出していた。したがって、シール材の液晶中への溶出を十分に抑止することはできなかった。【００１１】
一方、シール材の液晶中への溶出を抑止することができる方法として、シール材の昇温速度を速くすることで、エポキシ樹脂が軟化している時間を短くし、エポキシ樹脂を迅速に硬化させる方法も考えられる。上記特許文献２には、シール材が塗布された２枚のマザーガラス基板とホットプレートとを交互に積層し、加圧冶具で全体をはさみ込んで加圧することで、マザーガラス基板の表面を直接加熱し、シール材の昇温速度を速くする方法が開示されている。【００１２】
図４は、従来技術に基づく加熱方法での熱の伝わり方を説明するための図である。【００１３】
図４を参照して、２枚のマザーガラス基板１０１，１０２がシール材１０５により貼り合わされている。２枚のマザーガラス基板１０１，１０２とシール材１０５とで形成されたセル内には液晶１０６が充填されている。シール材１０５が塗布されていない側のマザーガラス基板１０１の表面（図４中上部）にはホットプレート１０３が設置されている。また、シール材１０５が塗布されていない側のマザーガラス基板１０２の表面（図４中下部）にはホットプレート１０４が設置されている。このようにして、シール材１０５が塗布された２枚のマザーガラス基板１０１，１０２とホットプレート１０３，１０４とが交互に積層されている。【００１４】
特許文献２に開示された方法では、矢印Ａで示されるように、ホットプレート１０３、１０４の各々によりマザーガラス基板１０１，１０２の各々が始めに加熱される。そして、矢印Ｂで示されるように、マザーガラス基板１０１，１０２からシール材１０５へ伝熱することにより、シール材１０５が硬化温度まで昇温される。すなわち、シール材１０５を硬化温度まで昇温するためには、マザーガラス基板１０１，１０２をシール材１０５の硬化温度まで昇温する必要がある。このため、マザーガラス基板１０１，１０２の熱容量の分だけ加熱のエネルギが浪費され、シール材１０５を硬化温度まで昇温するのに時間がかかる。上述のように、エポキシ樹脂は熱硬化樹脂の硬化温度よりも低い温度で軟化するので、シール材１０５を硬化温度まで昇温するのに時間がかかれば、軟化したエポキシ樹脂および熱硬化材が液晶１０６中に溶出してしまう。その結果、上記特許文献２に開示された方法では、シール材１０５の液晶１０６中への溶出を十分に抑止することはできなかった。【００１５】
したがって、本発明の目的は、シール材の液晶中への溶出を十分に抑止することのできる液晶表示パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の液晶表示パネルの製造方法は、互いに貼り合わされるべき２枚のガラス基板のうち、いずれか一方または両方のガラス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、２枚のガラス基板のうちいずれか一方のガラス基板に液晶を滴下する液晶滴下工程と、２枚のガラス基板を貼り合わせる貼合せ工程と、シール材を加熱する加熱工程とを備えている。加熱工程は、３マイクロメートル以上５マイクロメートル以下の波長を含む電磁波をシール材に照射することにより行なわれる。【００１７】
本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、電磁波の一部がガラス基板に吸収されずにガラス基板を透過するので、２枚のガラス基板の間に挟まれているシール材に直接電磁波を照射し、シール材を直接加熱することができる。したがって、シール材の硬化温度までガラス基板を昇温することなくシール材を硬化温度まで昇温することができるので、シール材の昇温速度を速くすることができる。これにより、シール材の軟化している時間が短くなり、軟化したシール材が液晶中に溶出しにくくなるので、シール材の液晶中への溶出を十分に抑止することができる。【００１８】
本発明の液晶表示パネルの製造方法において好ましくは、加熱工程は、４マイクロメートル以上５マイクロメートル以下の波長を含む電磁波をシール材に照射することにより行なわれる。【００１９】
これにより、シール材に含まれているエポキシ樹脂に電磁波が一層吸収されやすくなるので、効率よくシール材を昇温することができる。【００２０】
本発明の液晶表示パネルの製造方法において好ましくは、加熱工程は、２枚のガラス基板の各々を介して電磁波をシール材に照射することにより行なわれる。【００２１】
これにより、２枚のガラス基板の間に挟まれているシール材の両側から電磁波が照射されるので、さらに効率よくシール材を昇温することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、電磁波の一部がガラス基板に吸収されずにガラス基板を透過するので、２枚のガラス基板の間に挟まれているシール材に直接電磁波を照射し、シール材を直接加熱することができる。したがって、シール材の硬化温度までガラス基板を昇温することなくシール材を硬化温度まで昇温することができるので、シール材の昇温速度を速くすることができる。これにより、シール材の軟化している時間が短くなり、軟化したシール材が液晶中に溶出しにくくなるので、シール材の液晶中への溶出を十分に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態における液晶表示パネルの製造工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における加熱方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態における加熱方法での熱の伝わり方を説明するための断面図である。
【図４】従来技術に基づく加熱方法での熱の伝わり方を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，２，１０１，１０２  マザーガラス基板、３  ＩＲ装置、４ａ，４ｂ  ヒータ、５，１０５  シール材、６，１０６  液晶、７  基板支持ピン、１０３，１０４  ホットプレート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態における液晶表示パネルの製造工程を示す図である。【００２７】
図１を参照して、基板前処理として、たとえば０．７ｍｍの厚さの２枚のマザーガラス基板の各々の上に透明電極がスパッタ法や蒸着法などにより形成され、２枚のマザーガラス基板の各々が洗浄される（Ｓ１）。続いて、液晶の配向材がオフセット印刷などの方法で透明電極の各々の上に塗布され、仮焼成、本焼成を経て配向膜が形成される（Ｓ２）。次に、ラビングにより各々の配向膜が配向処理される（Ｓ３）。その後、表面の異物や汚れを落とすために２枚のマザーガラス基板の各々が水で洗浄される（Ｓ４）。【００２８】
次に、ディスペンサ描画法やスクリーン印刷法などにより、一方のマザーガラス基板の表面の周囲にシール材が印刷（配置）される（Ｓ５）。シール材としては、たとえばアクリル樹脂などに紫外線硬化材を混ぜ合わせた紫外線硬化樹脂と、たとえばエポキシ樹脂などに熱硬化材を混ぜ合わせた熱硬化樹脂とを含んでいるものが用いられ、特にエポキシ樹脂が４０％以上含まれているものがシール材として好ましい。また、少なくとも一方のマザーガラス基板のコーナー部などに仮止めのための紫外線硬化樹脂が塗布される。さらに、少なくとも一方のマザーガラス基板の表面には、ギャップを形成するためのスペーサが配置される（Ｓ６）。スペーサとしてはたとえば５μｍのものが用いられる。【００２９】
続いて、シール材で区切られたセルの中に液晶が滴下される（Ｓ７）。セルに滴下する液晶の量は、シール材で区切られた部分の面積と、貼合せ後のセルのギャップとから計算される。また、液晶を一回に滴下する量は、液晶の滴下する量の精度が十分に得られる最小の量であることが好ましく、その量により液晶をセルに滴下する回数が決められることが好ましい。また、セルのサイズが大きくなるほど液晶の滴下箇所の数を増やすことが好ましく、貼合せ後のセルのギャップが狭いほど液晶の滴下箇所の数を増やすことが好ましい。これにより、セル内で液晶の拡散を均一にすることができる。本実施の形態では、６．５インチのサイズであるセルに対して１２点に分けて液晶が滴下された。【００３０】
次に、２枚のマザーガラス基板が位置決めされて真空中にて貼り合わされる。このときの貼り合せとは、シール材が２枚のマザーガラス基板の各々と接しており、シール材によりセル内部が完全に囲まれている状態である。そして、大気圧に開放することにより０．１ＭＰａの圧力で２枚のマザーガラス基板がプレスされる（Ｓ８）。この大気圧によりセル内の真空部分は減少していき、２枚のマザーガラス基板のギャップが目的の値に近づくとともに液晶は広がり、セル内に均一に分布する。続いて、マザーガラス基板のコーナー部などに紫外線を照射することにより、２枚のマザーガラス基板が仮止めされる。これにより、シール材を硬化させるために２枚のマザーガラス基板を搬送する際に、２枚のマザーガラス基板の位置ずれを防止することができる。【００３１】
次に、２枚のマザーガラス基板が紫外線照射装置に搬送され、シール材に紫外線が照射され、シール材が仮硬化される（Ｓ９）。これにより、セルのギャップを均一に安定させることができる。その後、シール材が本硬化される（Ｓ１０）。本実施の形態において、シール材の本硬化は以下の方法により行なわれる。【００３２】
図２は、本発明の一実施の形態における加熱方法を説明するための断面図である。【００３３】
図２を参照して、２枚のマザーガラス基板１，２がシール材５により貼り合わされており、２枚のマザーガラス基板１，２とシール材５とで形成されたセル内には液晶６が充填されている。このようなマザーガラス基板１，２が、ＩＲ（Infrared  Radiation）装置３内で基板支持ピン７に支持されている。ＩＲ装置３の上部と下部との各々にはヒータ４ａ，４ｂが設置されている。上部のヒータ４ａからマザーガラス基板１を介してシール材５に電磁波が照射される。また、下部のヒータ４ｂからマザーガラス基板２を介してシール材５に電磁波が照射される。ＩＲ装置３のヒータ４ａ，４ｂから照射される電磁波（赤外線）は、３μｍ以上５μｍ以下の波長を含んでおり、好ましくは４μｍ以上５μｍ以下の波長を含んでいる。たとえば、プランクの法則に基づく理想黒体の放射エネルギに対する効率が約８０％のヒータ４ａ，４ｂを用いると、４μｍ〜１２μｍの波長の電磁波が照射される。マザーガラス基板１，２の温度が１２０℃になるように、ヒータ４ａ，４ｂの出力は調節されている。シール材５は、たとえば６０分間加熱される。【００３４】
なお、照射される電磁波の波長域はマザーガラス基板１，２の加熱温度を上げることで増加させることができる。しかし、シール材５の硬化温度に到達した後で温度を下げることは難しいため、マザーガラス基板１，２の加熱温度は一定にされる。さらに、ヒータ４ａ，４ｂを挟んでいる放熱板の材質によりヒータ４ａ，４ｂの効率を変えることができ、ヒータ４ａ，４ｂの効率が向上するような材質の放熱板を選択することにより、ヒータ４ａ，４ｂから照射される電磁波の波長域を広げることができる。【００３５】
図３は、本発明の一実施の形態における加熱方法での熱の伝わり方を説明するための断面図である。【００３６】
図３を参照して、通常、ガラス基板は３μｍ以上５μｍ以下の波長の電磁波を４０％程度透過し、５μｍより大きい波長の電磁波をほぼ１００％透過しないという性質を有している。したがって、矢印Ａ１で示されるように、ヒータ４ａ，４ｂから照射される電磁波の約４０％はマザーガラス基板１，２の各々を透過し、直接シール材５に吸収される。これにより、シール材５が加熱される。ここで、エポキシ樹脂は２μｍ以上１２μｍ以下の電磁波を吸収する性質を有し、特に４μｍ以上５μｍ以下の電磁波をより吸収しやすい性質を有しているので、シール材５の熱硬化樹脂がエポキシ樹脂を含む場合、４μｍ以上５μｍ以下の波長の電磁波を照射することでさらに効率よく電磁波をシール材５に吸収させることができる。また、矢印Ａ２で示されるように、ヒータ４ａ，４ｂから照射される電磁波のうち残りの約６０％は、マザーガラス基板１，２の各々に吸収される。これにより、マザーガラス基板１，２も加熱される。そして、マザーガラス基板１，２が加熱されると、矢印Ｂで示されるように、マザーガラス基板１，２からシール材５へ熱が伝えられる。これにより、シール材５がさらに加熱される。以上のようにして、シール材５を迅速に硬化温度まで昇温することができる。【００３７】
その後、マザーガラス基板１，２の表面上に偏光板が配置され、マザーガラス基板１，２がセル毎に分割され、本実施の形態における液晶表示パネルが完成する。【００３８】
本実施の形態の液晶表示パネルの製造方法によれば、ヒータ４ａ，４ｂから照射される電磁波の約４０％がマザーガラス基板１，２に吸収されずにマザーガラス基板１，２を透過するので、シール材５に直接電磁波を照射し、シール材５を直接加熱することができる。したがって、シール材５の硬化温度までマザーガラス基板１，２を昇温することなくシール材５を硬化温度まで昇温することができるので、シール材５の昇温速度を速くすることができる。これにより、シール材５の軟化している時間が短くなり、軟化したシール材５が液晶６中に溶出しにくくなるので、シール材５の液晶６中への溶出を十分に抑止することができる。【００３９】
本実施の形態の液晶表示パネルの製造方法においては、４μｍ以上５μｍ以下の波長を含む電磁波をシール材５に照射することによりシール材５の加熱が行なわれる。【００４０】
これにより、シール材５に含まれているエポキシ樹脂に電磁波が一層吸収されやすくなるので、効率よくシール材５を昇温することができる。【００４１】
本発明の液晶表示パネルの製造方法においては、２枚のマザーガラス基板１，２の各々を介して電磁波をシール材５に照射することによりシール材５の加熱が行なわれる。【００４２】
これにより、２枚のマザーガラス基板１，２の間に挟まれているシール材５の両側から電磁波が照射されるので、さらに効率よくシール材５を昇温することができる。【００４３】
なお、本実施の形態においては、紫外線硬化樹脂と熱硬化樹脂とを含むシール材を用いる場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、少なくとも熱硬化性の成分を含むシール材が用いられればよい。【００４４】
以上に開示された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と考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、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修正や変形を含むものと意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2005054938.tif 000007