JP4069162B1 - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
大気圧力によるギャップ形成時に省スペースで減圧面積を確保しながらメインシールの耐力を向上させる。
両基板１，５の貼り合わせ時は圧力調整バルブ手段７によりギャップ形成空間６が真空で減圧されるため、大気圧で両基板１，５が圧縮されてセルギャップが均一化され、それに伴って封入材４が拡散伸展し、大気圧開放の設定時間経過後に該封入材４の伸展端がメインシール２の内側面へ到達してその伸展圧力が作用する頃には、圧力調整バルブ手段７によりギャップ形成空間６の真空部に大気圧が導入されて大気圧又はそれと近い状態に切り替るため、封入材４の伸展圧力との圧力バランスがとれてメインシール２が破裂しない。
【選択図】図２
両基板１，５の貼り合わせ時は圧力調整バルブ手段７によりギャップ形成空間６が真空で減圧されるため、大気圧で両基板１，５が圧縮されてセルギャップが均一化され、それに伴って封入材４が拡散伸展し、大気圧開放の設定時間経過後に該封入材４の伸展端がメインシール２の内側面へ到達してその伸展圧力が作用する頃には、圧力調整バルブ手段７によりギャップ形成空間６の真空部に大気圧が導入されて大気圧又はそれと近い状態に切り替るため、封入材４の伸展圧力との圧力バランスがとれてメインシール２が破裂しない。
【選択図】図２
Description
本発明は、滴下注入法を用いて、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）や液晶パネルなどのような一対の基板の間に液晶などの封入材が封入される表示装置の製造方法に関する。
詳しくは、一方の基板に、環状に閉鎖されたメインシールと、その外周を囲むダミーシールが形成され、メインシールの内側に封入材を注入し、それに他方の基板を真空中で接近させ重ね合わせてから大気圧に戻すことにより、ダミーシール内外の圧力差でセルギャップが均一化されると共に、封入材を拡散伸展させて封止する表示装置の製造方法に関する。
詳しくは、一方の基板に、環状に閉鎖されたメインシールと、その外周を囲むダミーシールが形成され、メインシールの内側に封入材を注入し、それに他方の基板を真空中で接近させ重ね合わせてから大気圧に戻すことにより、ダミーシール内外の圧力差でセルギャップが均一化されると共に、封入材を拡散伸展させて封止する表示装置の製造方法に関する。
従来、この種の表示装置の製造方法として、メインシールの周囲に、環状（額縁状）に閉鎖されたダミーシールを、該ダミーシールに囲まれた空間が、メインシールの封入空間と重ならないように、かつ、メインシールとダミーシールとが接触しないように適宜間隔毎に複数形成し、減圧容器内で一対の基板を貼り合わせた後、この容器内を大気圧に戻せば、ダミーシールによる閉鎖空間が減圧状態に保たれ、該閉鎖空間を上下に挟む両基板に大気圧がかかることで各閉鎖空間が圧縮され、メインシールの周辺の両基板の間隔を一定にする規制力となり、また上記メインシールの封入空間の圧力は液晶が充填されて大気圧となるが、該封入空間の外側の空間は密閉された状態ではないため、その圧力は大気圧と等しくなって、メインシールに囲まれた空間とその外側の空間に圧力差が生じず、よって、メインシールが破れないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
しかし乍ら、このような従来の表示装置の製造方法では、メインシールの周辺の基板の間隔を一定にする規制力となる、環状に閉鎖されたダミーシールの配置スペースが、主としてメインシールの周囲に相当する基板の外周にしか確保できないため、真空面積が不足して確実にセルギャップを均一化できない虞があると共に、大気圧による圧縮力が不足して、粘度の高いメインシールやダミーシールを用いた場合には確実に潰せない虞があるという問題があった。
更に、ダミーシールで環状に囲まれた閉鎖空間を、セルの生産領域と別に形成する必要があるため、特に１枚のマザーガラスから数十〜数百の小型液晶パネルを生産する場合には、無駄な面積が非常に少なく、一部のセルを潰さないとダミーセルによる閉鎖空間が作れず、よって面積使用効率が悪いという問題もあった。
また、各ダミーシールは夫々閉鎖した環状に形成する必要があるため、特にディスペンサ方式で塗布した場合には時間が必要になって、シール材料と塗布機器の使用効率が悪いという問題もあった。
更に、ダミーシールで環状に囲まれた閉鎖空間を、セルの生産領域と別に形成する必要があるため、特に１枚のマザーガラスから数十〜数百の小型液晶パネルを生産する場合には、無駄な面積が非常に少なく、一部のセルを潰さないとダミーセルによる閉鎖空間が作れず、よって面積使用効率が悪いという問題もあった。
また、各ダミーシールは夫々閉鎖した環状に形成する必要があるため、特にディスペンサ方式で塗布した場合には時間が必要になって、シール材料と塗布機器の使用効率が悪いという問題もあった。
本発明のうち第一の発明は、省スペースでギャップ形成用の減圧面積を確保しながらメインシールの耐力を向上させることを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で圧力調整手段を実現することを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で圧力調整手段を実現することを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で圧力調整手段を実現することを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明の目的に加えて、簡単な構造で圧力調整手段を実現することを目的としたものである。
前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、ダミーシールに、それとメインシールとの間に配置されるギャップ形成空間の真空部に大気圧を導入する圧力調整バルブ手段を設けて、大気圧に開放した後に両基板の圧縮に伴って伸展する封入材の伸展端が前記メインシールの内側面へ到達して伸展圧力が作用する時点で前記ギャップ形成空間の圧力が大気圧又はそれと近い状態に切り替わるように前記圧力調整バルブ手段を設定したことを特徴とするものである。
ここで言う大気圧に開放してから設定時間経過後とは、両基板の圧縮に伴って伸展する封入材の伸展端がメインシールの内側面へ到達してその伸展圧力が作用する頃である。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記圧力調整バルブ手段として、ダミーシールの外側が大気圧に戻ってから設定時間後に内外の圧力差で破断するヒューズ部分を、ダミーシールに形成した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記圧力調整バルブ手段として、流量が僅かな小通路をダミーシールに形成した構成を加えたことを特徴とする。
ここで言う大気圧に開放してから設定時間経過後とは、両基板の圧縮に伴って伸展する封入材の伸展端がメインシールの内側面へ到達してその伸展圧力が作用する頃である。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記圧力調整バルブ手段として、ダミーシールの外側が大気圧に戻ってから設定時間後に内外の圧力差で破断するヒューズ部分を、ダミーシールに形成した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、第一の発明の構成に、前記圧力調整バルブ手段として、流量が僅かな小通路をダミーシールに形成した構成を加えたことを特徴とする。
本発明のうち第一の発明は、両基板の貼り合わせ時は圧力調整バルブ手段によりギャップ形成空間が真空で減圧されるため、大気圧で両基板が圧縮されてセルギャップが均一化され、それに伴って封入材が拡散伸展し、大気圧開放した後に該封入材の伸展端がメインシールの内側面へ到達してその伸展圧力が作用する頃には、圧力調整バルブ手段によりギャップ形成空間の真空部に大気圧が導入されて大気圧又はそれと近い状態に切り替るため、封入材の伸展圧力との圧力バランスがとれてメインシールが破裂しない。
従って、省スペースでギャップ形成用の減圧面積を確保しながらメインシールの耐力を向上させることができる。
その結果、環状に閉鎖されたダミーシールの配置スペースが、主にメインシールの周囲に相当する基板の外周にしか確保できない従来の方法に比べ、ギャップ形成用の真空面積が基板寸法に近く設定できて大きく確保されるので、真空差圧（圧着力）が大きくできる。ゆえにシール粘度が高くても確実に潰せる。
更に、従来のダミーセルのように環状の一定面積を必要としないから、面積使用効率が良い。従って、小型の液晶パネルのような無駄な面積が非常に少ない場合でも、一部のセルを潰すことなく生産できる。
また、ダミーシールが従来のような閉鎖した環状ではなく単純な一重線であるため、少ない材料で構成できて、ディスペンサ方式であっても塗布時間を取らず、シール材料と塗布機器の使用効率が良い。
従って、省スペースでギャップ形成用の減圧面積を確保しながらメインシールの耐力を向上させることができる。
その結果、環状に閉鎖されたダミーシールの配置スペースが、主にメインシールの周囲に相当する基板の外周にしか確保できない従来の方法に比べ、ギャップ形成用の真空面積が基板寸法に近く設定できて大きく確保されるので、真空差圧（圧着力）が大きくできる。ゆえにシール粘度が高くても確実に潰せる。
更に、従来のダミーセルのように環状の一定面積を必要としないから、面積使用効率が良い。従って、小型の液晶パネルのような無駄な面積が非常に少ない場合でも、一部のセルを潰すことなく生産できる。
また、ダミーシールが従来のような閉鎖した環状ではなく単純な一重線であるため、少ない材料で構成できて、ディスペンサ方式であっても塗布時間を取らず、シール材料と塗布機器の使用効率が良い。
第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、圧力調整バルブ手段として、ダミーシールの外側が大気圧に戻ってから設定時間後に内外の圧力差で破断するヒューズ部分を、ダミーシールに形成することにより、大気開放時にはダミーシールの内側のギャップ形成空間が真空に保持されるものの、その一定時間後には内外の圧力差でヒューズ部分が破断し、そこから空気が該ギャップ形成空間へ進入して大気圧又はそれとに近い状態に切り替る。
従って、簡単な構造で圧力調整手段を実現することができる。
その結果、例えばダミーシールの一部のシール線幅を細くするなど部分的に切断し易くすれば良いので、製造コストを大幅に低減できる。
従って、簡単な構造で圧力調整手段を実現することができる。
その結果、例えばダミーシールの一部のシール線幅を細くするなど部分的に切断し易くすれば良いので、製造コストを大幅に低減できる。
第三の発明は、第一の発明の効果に加えて、圧力調整バルブ手段として、流量が僅かな小通路をダミーシールに形成することにより、大気開放時にはダミーシールの内側のギャップ形成空間が真空に保持されるものの、この大気開放時から小通路を通って僅かな流量の空気が該ギャップ形成空間の真空部へ徐々に進入し、その一定時間後にはギャップ形成空間内に空気が充満して大気圧又はそれとに近い状態に切り替る。
従って、簡単な構造で圧力調整手段を実現することができる。
その結果、例えばダミーシールの一部を開口すれば良いので、製造コストを大幅に低減できる。
従って、簡単な構造で圧力調整手段を実現することができる。
その結果、例えばダミーシールの一部を開口すれば良いので、製造コストを大幅に低減できる。
本発明の実施形態は、図１（ａ）〜（ｄ）に示す如く、どちらか一方の基板１に、環状に閉鎖されたメインシール２と、このメインシール２を囲むダミーシール３とを夫々印刷又は塗布などで形成し、該メインシール２の内側に液晶などの封入材４を注入し、それに他方の基板５を真空中で接近させ重ね合わせてから、これら両基板１，５の雰囲気を大気圧に戻すことにより、ダミーシール３の外側（大気圧）及び内側（真空）に生じる圧力差で、両基板１，５が厚さ方向へ圧縮されて両者間のセルギャップが均一化されると共に、それにより封入材４を拡散伸展させて気密状に封止するものである。
上記ダミーシール３には、図１（ｄ）に示す如く、該ダミーシール３とメインシール２との間に配置されるギャップ形成空間６の真空部に大気圧を導入する圧力調整バルブ手段７が設けられ、この圧力調整バルブ手段７の作動より、上記両基板１，５の外側の雰囲気が大気圧に開放されてから設定時間経過後に、該ギャップ形成空間６の圧力を真空から大気圧又はそれと近い状態に切り替える。
ここで、両基板１，５の外側の雰囲気が大気圧に開放されてから設定時間経過後とは、両基板１，５の圧縮に伴って伸展する封入材４の伸展端が、メインシール２の内側面へ到達して、該封入材４による伸展圧力がメインシール２の内側面に対して作用するタイミングを言っている。
この圧力調整バルブ手段７の具体例としては、上記ダミーシール３に、ダミーシール３の外側が大気圧に戻ってから設定時間後に該ダミーシール３の内外に生じる圧力差で破断するヒューズ部分７ａを形成するか、又は大気開放時から僅かな流量の空気（大気）が上記ギャップ形成空間６の真空部へ徐々に進入させる小通路７ｂを形成することが好ましい。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例１は、図２〜図６に示す如く、前記圧力調整バルブ手段７が大気圧開放から設定時間後にダミーシール３の内外の圧力差で破断するヒューズ部分７ａであり、どちらか一方の基板１として、例えば下基板の外周に沿ってダミーシール３を環状（額縁状）に印刷又は塗布などで形成し、このダミーシール３の内側に一つ又は複数のメインシール２を配置すると共に、該ダミーシール３の外周及び内周のどちらか一方又は両方の適宜箇所に、該ダミーシール３のシール線幅より細いヒューズ部分７ａを部分的に一つだけ形成するか、或いは適宜間隔毎に複数形成している。
上記ヒューズ部分７ａの強度は、ダミーシール３の外側の空気が該ヒューズ部分７ａに侵食することで、そのシール線幅が徐々に細くなり、一定時間後には破断して、空気がダミーシール３の内側のギャップ形成空間６へスムーズに進入して一気に充満するように設定される。
このようなヒューズ部分７ａの変形例を図２〜図６に示している。
図２に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、コの字型に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図３に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、Ｖ字形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図４に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、半円形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図５に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、略台形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図６に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、その角部が円弧状の角部を有する矩形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図２に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、コの字型に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図３に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、Ｖ字形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図４に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、半円形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図５に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、略台形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
図６に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、その角部が円弧状の角部を有する矩形に凹んだヒューズ部分７ａを形成している。
次に、斯かる表示装置の製造方法について説明する。
先ず、両基板１，５の真空貼り合わせ後の大気開放時には、ヒューズ部分７ａはまだ破断しておらず、ダミーシール３の内側のギャップ形成空間６が真空に保持されるため、該ダミーシール３の外側（大気圧）及び内側（真空）に生じる圧力差で、両基板１，５が厚さ方向へ圧縮されて両者間のセルギャップが均一化される。
先ず、両基板１，５の真空貼り合わせ後の大気開放時には、ヒューズ部分７ａはまだ破断しておらず、ダミーシール３の内側のギャップ形成空間６が真空に保持されるため、該ダミーシール３の外側（大気圧）及び内側（真空）に生じる圧力差で、両基板１，５が厚さ方向へ圧縮されて両者間のセルギャップが均一化される。
これら両基板１，５の圧縮に伴って両者間に注入された封入材４が伸展し、その伸展端がメインシール２の内側面へ到達して、その伸展圧力がメインシール２の内側面に作用する一定時間経過後には、該ダミーシール３の内外の圧力差でその適宜箇所に形成されたヒューズ部分７ａが破断する。
それにより、この破断部分から空気が該ギャップ形成空間６へ進入して、その内部が大気圧又はそれと近い状態に切り替り、メインシール２の内側面に作用する封入材４の伸展圧力との圧力バランスがとれてメインシール２が破裂せず、その耐力を向上できる。
この実施例２は、図７〜図１４に示す如く、前記圧力調整バルブ手段７が僅かな流量の小通路７ｂであり、前記基板１，５のどちらか一方の外周に沿ってダミーシール３を環状（額縁状）に印刷又は塗布などで形成すると共に、その適宜箇所に該ダミーシール３の内外を通じるように小通路７ｂを部分的に一つだけ形成するか、或いは適宜間隔毎に複数形成した構成が、前記図１〜図６に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図６に示した実施例１と同じものである。
上記小通路７ｂの僅かな流量とは、両基板１，５の真空貼り合わせ後の大気開放時から、ダミーシール３の外側の空気が進入するものの、その量は微量でこの時点ではダミーシール３の内側のギャップ形成空間６が真空状態に近いため、該ダミーシール３の内外の圧力差で、両基板１，５が厚さ方向へ圧縮されて両者間のセルギャップを均一化する機能は十分に有するように設定される。
そして、これら両基板１，５の圧縮に伴って両者間に注入された封入材４が伸展している間にも僅かな流量の空気がギャップ形成空間６の真空部へ進入し続け、該封入材４の伸展端がメインシール２の内側面へ到達して、その伸展圧力がメインシール２の内側面に作用する一定時間経過後には、ギャップ形成空間６内に空気が充満して大気圧又はそれと近い状態に切り替るように設定される。
このような小通路７ｂの変形例を図７〜図１４に示している。
図７に示す例では、ダミーシール３の適宜箇所に、それと交差する方向へ切り欠いて小通路７ｂを形成している。
図８に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、コの字型、Ｖ字形、半円形、略台形などに凹んだ小通路７ｂを形成している。
図９に示す例では、一本のダミーシール３をその一部が重なり合うように形成して、これら重なり合う箇所の間に小通路７ｂを形成している。
図１０〜図１４に示す例では、複数本のダミーシール３をその一部が重なり合うように形成して、これら重なり合う箇所の間に小通路７ｂを形成している。
また、図９及び図１１に示す例では、下基板１か又は上基板５を複数に分割して夫々にダミーシール３を形成し、これらダミーシール３の内側に一つ又は複数のメインシール２を配置している。
図７に示す例では、ダミーシール３の適宜箇所に、それと交差する方向へ切り欠いて小通路７ｂを形成している。
図８に示す例では、ダミーシール３の外周又は内周に向けて、コの字型、Ｖ字形、半円形、略台形などに凹んだ小通路７ｂを形成している。
図９に示す例では、一本のダミーシール３をその一部が重なり合うように形成して、これら重なり合う箇所の間に小通路７ｂを形成している。
図１０〜図１４に示す例では、複数本のダミーシール３をその一部が重なり合うように形成して、これら重なり合う箇所の間に小通路７ｂを形成している。
また、図９及び図１１に示す例では、下基板１か又は上基板５を複数に分割して夫々にダミーシール３を形成し、これらダミーシール３の内側に一つ又は複数のメインシール２を配置している。
従って、図７〜図１４に示す実施例２も、両基板１，５の真空貼り合わせ後の大気開放時はダミーシール３の内側のギャップ形成空間６が真空状態に近いため、該ダミーシール３の内外の圧力差で、両基板１，５が厚さ方向へ圧縮されて両者間のセルギャップを均一化し、これら両基板１，５の圧縮に伴って伸展した封入材４の伸展端がメインシール２の内側面へ到達して、その伸展圧力がメインシール２の内側面に作用する一定時間経過後には、ギャップ形成空間６内に空気が充満して大気圧又はそれと近い状態に切り替るため、前記図１〜図６に示した実施例１と同様に、メインシール２の内側面に作用する封入材４の伸展圧力との圧力バランスがとれてメインシール２が破裂せず、その耐力を向上できる。
尚、前示実施例では、前記圧力調整バルブ手段７がヒューズ部分７ａか又は小通路７ｂである場合を示したが、これに限定されず、該圧力調整バルブ手段７として図示せぬがヒューズ部分７ａと小通路７ｂを組み合わせて使用したり、これらヒューズ部分７ａや小通路７ｂと同様な機能があれば他の構造のものを使用しても良い。
更に図示例では、前記基板１に対して一つのダミーシール３を配置してその内側に二つのメインシール２が配置される場合や、基板１を二分割して夫々にダミーシール３が一つずつ配置される場合のみを示したが、これに限定されず、基板１，５のどちらか一方に配置された一つのダミーシール３に対してメインシール２を一つ又は三つ以上配置したり、基板１を三つ以上に分割して夫々にダミーシール３が一つ又は三つ以上配置されるようにしても良い。
これらの場合も前示した実施例と同様な作用効果が得られる。
更に図示例では、前記基板１に対して一つのダミーシール３を配置してその内側に二つのメインシール２が配置される場合や、基板１を二分割して夫々にダミーシール３が一つずつ配置される場合のみを示したが、これに限定されず、基板１，５のどちらか一方に配置された一つのダミーシール３に対してメインシール２を一つ又は三つ以上配置したり、基板１を三つ以上に分割して夫々にダミーシール３が一つ又は三つ以上配置されるようにしても良い。
これらの場合も前示した実施例と同様な作用効果が得られる。
１ 基板（下基板） ２ メインシール
３ ダミーシール ４ 封入材
５ 基板 ６ ギャップ形成空間
７ 圧力調整バルブ手段 ７ａ ヒューズ部分
７ｂ 小通路
３ ダミーシール ４ 封入材
５ 基板 ６ ギャップ形成空間
７ 圧力調整バルブ手段 ７ａ ヒューズ部分
７ｂ 小通路
Claims (3)
- 一方の基板(１)に、環状に閉鎖されたメインシール(２)と、その外周を囲むダミーシール(３)が形成され、メインシール(２)の内側に封入材(４)を注入し、それに他方の基板(５)を真空中で接近させ重ね合わせてから大気圧に戻すことにより、ダミーシール(３)内外の圧力差でセルギャップが均一化されると共に、封入材(４)を拡散伸展させて封止する表示装置の製造方法において、
前記ダミーシール(３)に、それとメインシール(２)との間に配置されるギャップ形成空間(６)の真空部に大気圧を導入する圧力調整バルブ手段(７)を設けて、大気圧に開放した後に前記両基板 ( １，５ ) の圧縮に伴って伸展する前記封入材 ( ４ ) の伸展端が前記メインシール ( ２ ) の内側面へ到達して伸展圧力が作用する時点で前記ギャップ形成空間 ( ６ ) の圧力が大気圧又はそれと近い状態に切り替わるように前記圧力調整バルブ手段 ( ７ ) を設定したことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記圧力調整バルブ手段(７)として、ダミーシール(３)の外側が大気圧に戻ってから設定時間後に内外の圧力差で破断するヒューズ部分(７ａ)を、ダミーシール(３)に形成した請求項１記載の表示装置の製造方法。
- 前記圧力調整バルブ手段(７)として、流量が僅かな小通路(７ｂ)をダミーシール(３)に形成した請求項１記載の表示装置の製造方法。
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