JP4720961B2

JP4720961B2 - 表示パネルの製造方法

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Publication number: JP4720961B2
Application number: JP2010533769A
Authority: JP
Inventors: 雄也平尾; 真和岡田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2030-06-08
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Description

本発明は、表示パネルの製造方法に関し、特に表示材料の劣化の少ない表示パネルの製造方法に関する。

近年、視認性に優れ、低消費電力な表示素子が求められている。現在一般的に用いられているＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）といった自発光もしくは自発光体から発せられる光を変調するような表示素子は、明るく見やすいが、消費電力が大きいという問題を抱える。

低消費電力という観点からは、一旦表示した画面を、無電力状態でも保持し続けるメモリ特性を有することが望ましく、さらには駆動電圧が低いことが望まれる。

近年、このような特性を備えた表示素子として、金属または金属を化学構造中に有する化合物を含む電解液を用い、電極上への金属の析出と電解液中への溶解とを利用するエレクトロデポジション表示素子（以下、ＥＤ素子と言う）や、電極上の酸化還元反応による光吸収状態の可逆変化を利用したエレクトロクロミック表示素子（以下、ＥＣＤと言う）の開発が盛んに行われている。

ＥＤ素子、ＥＣＤ共に、表示原理としては電極上での酸化還元反応による反応物質単独での光吸収の変化を利用したものであり、ＬＣＤに比べ、偏光板やバックライトといった部材も不要であり、低コスト化、省プロセス化にも非常に有利な表示素子である。

ＥＤ素子やＥＣＤの製造方法としては、当初は、従来のＬＣＤの製造方法として用いられていた真空注入法が用いられてきた。しかし、表示パネルの大型化への対応や、長期間の使用による表示ムラ等の表示性能の向上のために、ゲル状や高粘度の電解液を用いるためには、従来の真空注入法では電解液の注入が困難なため、最近では、大型のＬＣＤの製造に用いられる真空貼り合わせ法が広く用いられるようになっている。

ＬＣＤの製造における真空貼り合わせ法の大まかな流れとしては、図７に示すように、下側基板１０１上に、例えばＵＶ（紫外線）硬化型のシール剤１０３によってシールパターン１０５を形成し（図７（ａ））、シールパターン１０５の内側にディスペンサを用いて液晶からなる表示材料１０７を適量滴下する（図７（ｂ））。下側基板１０１のシールパターン１０５が形成される面には、予め、図示しない下側電極が形成されている。

その後、下側基板１０１全体を真空チャンバ内で減圧し、減圧環境で上側基板２０１を貼り合わせる（図７（ｃ））。上側基板２０１の下側基板１０１に対向する面には、予め、図示しない上側電極が形成されている。貼り合わせにより、ディスペンサで滴下した表示材料１０７がシールパターン１０５の内側へ広がる。次に、真空チャンバ内を大気開放することで、大気圧により均一に上側基板２０１全面を加圧する。その後シール剤１０３をＵＶ光照射によって硬化させて、上側基板２０１と下側基板１０１とを接着し、ＬＣＤパネル１を完成させる（図７（ｄ））。

しかしながら、ＥＤ素子やＥＣＤの表示材料として使用する電解液は溶媒を含んでおり、液晶材料と比べて溶媒が揮発しやすい。上述したＬＣＤの製造における真空貼り合わせ法では、液晶材料を滴下した下側基板を、貼り合わせ前に真空チャンバ内で減圧する工程があり、ＥＤ素子やＥＣＤの場合には、減圧時に滴下した電解液の溶媒成分が揮発する。

滴下される電解液は、最適な表示ができるように成分が調整されており、成分の一部が揮発すると、組成比が変化して表示品質の低下に繋がる。また、成分の一部が揮発することで、電解液表面が乾燥し、表示パネル化した時に、電解液の滴下痕や充填ムラが発生し、表示品質の低下に繋がる。

そこで、揮発性の高い表示材料を用いた表示パネルの製造方法として、例えば特許文献１には、パネルへの充填量以上の表示材料を滴下し、上側基板の端から徐々に気泡を抜きながら貼り合わせる方法が開示されている。また、特許文献２には、減圧時の真空度を、ある式に基づいて制御しながら貼り合わせて、表示パネルを製造する方法が開示されている。

特開平８−１５２６４３号公報特開２００１−３４３６５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、貼り合わせ時にあふれ出た表示材料が、基板周辺を汚染することになり、後工程での駆動回路の実装時等に不具合を発生させる危険がある。また、特許文献２に記載の方法では、製造工程が複雑となり、また真空度の制御には複雑な装置が必要となるために、表示パネルのコストアップに繋がる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、真空貼り合わせ法による表示パネルの製造において、簡単かつ安価に表示材料の揮発を抑え、表示材料の表面の乾燥を防ぐことができ、表示品質の低下を防止できる表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

１．上側基板と、
下側基板と、
前記上側基板と前記下側基板との間に充填された揮発性の溶媒を含む表示材料と、
前記上側基板と前記下側基板との間に、前記表示材料が充填される領域を囲むように形成され、前記上側基板と前記下側基板とを接続するシールパターンとを備えた表示パネルの製造方法において、
前記下側基板の上または前記上側基板の下に、シール剤を用いて前記シールパターンを形成するシールパターン形成工程と、
前記シールパターン形成工程の前もしくは後に、前記下側基板の上であって前記シールパターンの内側の位置に、前記下側基板の上面から前記表示材料の高さ方向頂点までの距離が、前記上側基板または前記下側基板の前記シールパターンが形成された面から前記シールパターンの高さ方向先端までの距離よりも大となるように、前記表示材料を滴下する表示材料滴下工程と、
前記下側基板に対し、前記上側基板と前記表示材料の高さ方向頂点とが接触し、前記上側基板または前記下側基板に形成された前記シールパターンが対向する基板と接触しない位置に、前記上側基板を配置するアライメント工程と、
前記アライメント工程によって前記上側基板が配置された状態で減圧状態にして、前記表示材料の揮発を抑えながら前記シールパターンの内側の気体を排出する減圧工程と、
前記シールパターンの内側を減圧状態に保った状態で、前記上側基板に前記下側基板方向への圧力を加えて前記下側基板と前記上側基板とを貼り合わせることで、前記表示材料が前記シールパターン内側の領域に満たされるようにする貼り合わせ工程と、
前記シールパターンを硬化させる硬化工程とを、実行することを特徴とする表示パネルの製造方法。

２．前記表示材料は、金属または金属を化学構造中に含む化合物を含むことを特徴とする前記１に記載の表示パネルの製造方法。

３．前記表示材料は、エレクトロクロミック色素を含むことを特徴とする前記１に記載の表示パネルの製造方法。

４．前記表示パネルは、エレクトロデポジション表示素子あるいはエレクトロクロミック表示素子を用いた表示パネルであることを特徴とする前記１に記載の表示パネルの製造方法。

５．前記表示材料は、高分子材料からなるバインダを含むことを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の表示パネルの製造方法。

６．前記アライメント工程よりも前に、前記シールパターンの外側に第２シールパターンを形成する第２シールパターン形成工程を備え、
前記減圧工程で、前記シールパターンと前記第２シールパターンとの間の気体を排出して減圧状態にすることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の表示パネルの製造方法。

本発明によれば、揮発性の溶媒を含む表示材料を用いた真空貼り合わせ法による表示パネルの製造において、下側基板の上面から表示材料の高さ方向頂点までの距離が、上側基板または下側基板のシールパターン形成面からシールパターンの高さ方向先端までの距離よりも大となるように表示材料を滴下し、上側基板と表示材料の高さ方向頂点とが接触し、上側基板または下側基板に形成されたシールパターンが対向する基板と接触しない位置に上側基板を配置してから、減圧状態にして、表示材料の揮発を抑えながらシールパターンの内側の気体を排出し、上側基板に下側基板方向への圧力を加えて貼り合わせて、表示材料がシールパターン内側の領域に満たされるようにすることで、簡単かつ安価に表示材料の揮発を抑え、表示材料の表面の乾燥を防ぐことができ、表示品質の低下を防止できる表示パネルの製造方法を提供することができる。

本発明により製造される表示パネルの構成の一例を示す断面模式図である。本発明における表示パネルの製造方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。図２の各工程を示す表示パネルの断面模式図である。シールパターンを上側基板の下側に形成する例を示す表示パネルの断面模式図である。本発明における表示パネルの製造方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。第２の実施の形態の大まかな流れを示す模式図である。従来の真空貼り合わせ法の大まかな流れを示す図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。

最初に、本発明により製造される表示パネルの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明により製造される表示パネルの構成の一例を示す断面模式図である。

図１において、表示パネル１は、下側基板１０１、上側基板２０１およびシールパターン１０５に囲まれた、表示パネル１の表示領域１１となる領域（以下、セルギャップと言う）１１ｂに、表示材料１０７が充填された構造を備えている。

下側基板１０１のセルギャップ１１ｂ側には、下側電極１１１が、上側基板２０１のセルギャップ１１ｂ側には、上側電極２１１が設けられている。下側電極１１１と上側電極２１１との間隔は、セルギャップ１１ｂ内に散布された球形スペーサ１０９の直径によって保持される。表示パネル１は、上側基板２０１の側から観察する。従って、上側電極２１１は透明電極である必要がある。

表示パネル１がＥＤ素子の場合は、上側電極２１１としてＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）電極等の透明電極が用いられ、対向する下側電極１１１として銀電極等の金属電極が用いられる。両電極間には、表示材料１０７として、銀または銀を化学構造中に含む化合物を有する電解液が満たされており、両電極間に正負両極性の電圧を印加することで両電極上で銀の酸化還元反応が行われ、透明電極である上側電極２１１上では、還元状態の黒い銀画像と、酸化状態の透明な銀の状態とを可逆的に切り替えることができる。

また、電解液からなる表示材料１０７に、高分子材料をバインダとして、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ等の白色の金属酸化物微粒子を分散させることで、上側電極２１１上が透明な状態の場合に、高品位の白色を表示させることができる。

表示パネル１がＥＣＤの場合は、上側電極２１１としてＩＴＯ電極等の透明電極が用いられ、対向する下側電極１１１としてＩＴＯ電極上にアンチモンをドープした酸化スズ層を有する電極が用いられる。両電極間には、表示材料１０７として、エレクトロクロミック色素を有する電解液が満たされており、両電極間に正負両極性の電圧を印加することで上側電極２１１上でエレクトロクロミック色素の酸化還元反応が行われ、エレクトロクロミックの着色の状態を可逆的に切り替えることができる。

この場合においても、電解液からなる表示材料１０７に、高分子材料をバインダとして、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ等の白色の金属酸化物微粒子を分散させることで、エレクトロクロミック色素が透明な状態の場合に、高品位の白色を表示させることができる。

ここで、本発明の説明での「電解液」について述べる。一般に「電解質」とは、水等の溶媒に溶解して、その溶液がイオン伝導性を示す物質あるいはその性質を言い、「電解液」とは電解質の溶液のことを言う（狭義の電解液）。しかし、本発明の説明において、「電解液」とは、狭義の電解液に他の金属や化合物等（電解質、非電解質を問わない）を含有させた混合物（広義の電解液）をも指すものとする。

説明に戻って、上述したＥＤ素子において、電解液からなる表示材料１０７に用いられる銀または銀を化学構造中に含む化合物とは、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種や、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種等は、特に問わない。なお、本実施の形態の説明では、銀または銀を化学構造中に含む化合物を例としているが、銀以外の金属であってもよい。

電解液からなる表示材料１０７に含まれる銀イオン濃度は、０．２モル／ｋｇ以上、２．０モル／ｋｇ以下が好ましい。銀イオン濃度が上記下限値よりも低いと、希薄な銀溶液となり、表示の駆動速度が遅くなる。また、銀イオン濃度が上記上限値よりも高いと、溶解性が劣化し、低温保存時に銀の析出が起きやすくなる。

上述したＥＣＤにおいて、電解液からなる表示材料１０７に用いられるエレクトロクロミック色素は、電子の供受により光吸収状態を変化させる化合物であり、有機化合物や金属錯体が使用可能である。有機化合物としては、ピリジン化合物や導電性高分子、スチリル化合物等が使用可能であり、例えば特開２００２−３２８４０１号公報に記載の各種ビオロゲン化合物、特表２００４−５３７７４３号公報に記載の色素、その他既知の色素等を用いることができる。ロイコ型色素を用いる場合には、必要に応じて、顕色剤あるいは消色剤を併用しても構わない。

これらの材料を電極上に直接塗布してもよいし、電子の供受をより効率的に行う目的で、ＴｉＯ_２に代表される酸化物半導体のナノ構造を電極上に形成し、その上にエレクトロクロミック材料を、例えばインクジェット法等の方法により、塗布、含浸させた構造としてもよい。

上述した表示材料１０７として用いるＥＤ素子あるいはＥＣＤの電解液は、有機溶媒、高分子バインダ、球形スペーサ、白色の金属酸化物微粒子、イオン性液体、酸化還元活性物質、支持電解質、錯化剤等の構成要素を、必要に応じて適宜選択して構成されている。以下、上述した電解液を構成する各構成要素の主なものについて述べる。

まず、有機溶媒として適用可能なものは、電解液を形成した後、揮発を起こさず、電解液内に留まることができる、沸点が１２０〜３００℃の範囲にある有機溶剤であり、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、２−（Ｎ−メチル）−２−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、４−メチル−２−ペンタノン、２−ブタノール、１−ブタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、モノブチルエーテル等を挙げることができる。

次に、本発明の表示材料１０７の特徴の１つである、粘度を高めるために用いられる高分子バインダとしては、特に制限はないが、例えば、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリフッ化ビニリデン等の様々な高分子化合物の中から、表示素子の特性や電解液の粘度の観点から選択することができる。

さらに、球形スペーサ１０９としては、例えば液晶ディスプレイ等に使用されているガラス製、アクリル樹脂製、シリカ製等の微小真球を用いることができる。電解液中での分散安定性、電解液中に分散させた金属微粒子の散乱効果による白色確保のために、平均粒径は、１０μｍ以上、５０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。

また、光の散乱によって高品位の白色表示を達成するために用いられる白色の金属酸化物微粒子としては、無機系の金属酸化物が好ましく、例えば、二酸化チタン（アナターゼ型あるいはルチル型）、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、アルカリ土類金属塩、タルク、カオリン、ゼオライト、酸性白土、ガラス等を挙げることができる。

次に、本発明における表示パネルの製造方法の第１の実施の形態について、図２および図３を用いて説明する、図２は、本発明における表示パネルの製造方法の第１の実施の形態を示すフローチャートであり、図３は、図２の各工程を示す表示パネルの断面模式図である。

まず、図２のフローチャートについて、図３を参照しながら説明する。

ステップＳ１０１（シールパターン形成工程）
シール剤１０３を用いてシールパターン１０５を形成する工程である。図３（ａ）に示すように、セルギャップ１１ｂを囲むように設けられた下側基板１０１上の所定のシール位置１１ａに、例えばディスペンサを用いてシール剤１０３を塗布して、下側基板１０１の上面から高さ方向の距離がＨ２となるシールパターン１０５を形成する。

下側基板１０１および後述する上側基板２０１の材質は、ガラス基板、硬質プラスチック基板、軟質プラスチック基板等、特に問わない。また、下側基板１０１および上側基板２０１は、同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。下側基板１０１のセルギャップ１１ｂ側の面には、予め、下側電極１１１が形成されている。

シールパターン１０５は、表示パネル１の表示領域１１の隔壁であり、図３（ａ）の左右のシールパターン１０５の間（内側）がセルギャップ１１ｂである。ここで、シール剤１０３はＵＶ硬化型のシール剤であるとして説明するが、それに限るわけではない。

ステップＳ１０３（表示材料滴下工程）
セルギャップ１１ｂに、表示材料１０７を滴下する工程である。図３（ｂ）に示すように、左右のシールパターン１０５の間のセルギャップ１１ｂに、表示材料１０７の高さ方向頂点の位置１０７ｔが、シールパターン１０５の高さ方向先端（上端）の位置１０５ｔよりも高くなるように（換言すれば、下側基板１０１の上面から表示材料１０７の高さ方向頂点までの距離Ｈ１が、下側基板１０１の上面からシールパターン１０５の高さ方向先端（上端）までの距離Ｈ２よりも大となるように）、例えばディスペンサを用いて表示材料１０７を滴下する。

表示材料１０７の滴下パターンは、線引きでも、パターンでも、後述する図６（ｂ）に例示したようなアイランドパターンを複数配置したものでもよく、上側基板２０１と下側基板１０１とを貼り合わせた時に、セルギャップ１１ｂを十分に満たす適量を滴下できればよい。

表示材料１０７は、ＥＣＤやＥＤ素子の表示材料として使用する溶媒を含んだ電解液であるが、本発明はこれに限るものではなく、液晶等も含め、上述した表示材料滴下工程にて高さ調整が可能な粘度を有する液状の表示機能を備える材料であれば、その全てに有効である。

なお、本工程の中で、図１で示した図示しない球形スペーサ１０９を散布しておくのがよい。球形スペーサ１０９の散布は、表示材料１０７を滴下する前に、例えばインクジェット法によって予めセルギャップ１１ｂに散布してもよいし、表示材料１０７に混ぜて、表示材料１０７の滴下と同時に散布してもよく、方法は問わない。

ステップＳ１０５（アライメント工程）
上側基板２０１と下側基板１０１との位置合せを行う工程である。下側基板１０１上に、下側基板１０１の上面から表示材料１０７の高さ方向頂点までの距離Ｈ１が、下側基板１０１の上面からシールパターン１０５の高さ方向先端（上端）までの距離Ｈ２よりも大となるように表示材料１０７を滴下した状態で、下側基板１０１を真空チャンバ３０１内に設置し、上側基板２０１を下側基板１０１の上に配置して、両者の位置合せを行う。

位置合せは、例えば上側基板２０１と下側基板１０１との各々に予め設けられた位置合せパターンを目標に、カメラ等による自動アライメント等によって行われる。上側基板２０１の下側基板１０１に対向する面２０１ａには、予め、上側電極２１１が形成されている。

位置合せが完了した状態で、図３（ｃ）に示すように、上側基板２０１の下側基板１０１に対向する面２０１ａが、表示材料１０７の高さ方向の頂点に充分接し、かつ、シールパターン１０５には接しない位置まで、上側基板２０１が下側基板１０１の方向に移動される。

ステップＳ１０７（減圧工程）
ステップＳ１０５（アライメント工程）が完了した状態で、真空チャンバ３０１内を減圧状態にして、セルギャップ１１ｂ内の気体を排出する。セルギャップ１１ｂ内の気体は、図３（ｃ）の矢印Ａのように、上側基板２０１とシールパターン１０５との間の隙間を通って排出されるが、表示材料１０７の表面の多くは上側基板２０１と接しているために、表示材料１０７に含まれる溶媒の揮発は少なく、表示材料１０７の成分の変質も少ない。

ステップＳ１０９（貼り合わせ工程）
上側基板２０１と下側基板１０１とを貼り合わせる工程である。図３（ｄ）に示すように、位置合せされた上側基板２０１に図の矢印方向の圧力Ｐを加えて、上側基板２０１と下側基板１０１とを貼り合わせる。貼り合わせによって、表示材料１０７はセルギャップ１１ｂ全体に充填される。表示領域１１から離れた位置、例えば図３（ｄ）の左右端で仮止め等の固定を行った上で、真空チャンバ３０１内を大気開放することで、上側基板２０１全体に大気圧がかかり、均等に全面が加圧される。

ステップＳ１１１（硬化工程）
シール剤１０３を硬化させて、上側基板２０１と下側基板１０１とを接着する工程である。図３（ｅ）に示すように、シール剤１０３からなるシールパターン１０５にＵＶ光を照射して完全硬化させ、表示パネル１を完成させる。例えばシール剤１０３が熱硬化型のシール剤であれば、上側基板２０１の側からの赤外線照射、あるいはオーブン等を用いた焼成等により完全硬化させればよい。

上述したように、本発明における表示パネルの製造方法の第１の実施の形態によれば、表示材料の高さ方向頂点の位置１０７ｔが、シールパターンの高さ方向先端（上端）の位置１０５ｔよりも高くなるように（換言すれば、下側基板１０１の上面から表示材料１０７の高さ方向頂点までの距離Ｈ１が、下側基板１０１の上面からシールパターン１０５の高さ方向先端（上端）までの距離Ｈ２よりも大となるように）表示材料を滴下し、上側基板と表示材料の高さ方向頂点とが接触し、かつ、上側基板とシールパターンとが接触しない位置に上側基板を移動してから、減圧状態にすることで、簡単かつ安価に表示材料の揮発を抑え、表示材料の表面の乾燥を防ぐことができ、表示品質の低下を防止できる表示パネルの製造方法を提供することができる。

本実施の形態では、シールパターン１０５を下側基板１０１上に形成するとして説明したが、シールパターン１０５を上側基板２０１の下側に形成してもよい。これを、図４に示す。図４は、シールパターンを上側基板の下側に形成する例を示す表示パネルの断面模式図である。この場合、図４（ａ）に示すように、下側基板１０１の上面から表示材料１０７の高さ方向頂点までの距離Ｈ１が、上側基板２０１の下面からシールパターン１０５の高さ方向先端（下端）までの距離Ｈ２より大となるように表示材料１０７を滴下した状態とし、図４（ｂ）に示すように、上側基板２０１と表示材料１０７の高さ方向頂点とが接触し、かつ、下側基板１０１とシールパターン１０５とが接触しない位置に上側基板を移動してから減圧状態にすることで、同様の効果が得られる表示パネルの製造方法が提供できる。

また、本実施の形態では、シールパターン１０５形成後に表示材料１０７の滴下工程を行う例で説明したが、表示材料１０７の滴下後にシールパターン１０５を形成するという順序でもよい。

次に、本発明における表示パネルの製造方法の第２の実施の形態について、図５および図６を用いて説明する。図５は、本発明における表示パネルの製造方法の第２の実施の形態を示すフローチャートであり、図６は、第２の実施の形態の大まかな流れを示す斜視模式図である。

第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１（シールパターン形成工程）とステップＳ１０３（表示材料滴下工程）との間に、図６（ａ）に示すように、シールパターン１０５から所定の間隔だけ外側に第２シールパターン１０６を形成するステップＳ１０２（第２シールパターン形成工程）が設けられた点である。

第２シールパターン１０６を形成するシール剤は、シールパターン１０５を形成するシール剤１０３と同じであってもよいし、異なるものであってもよい。例えばシールパターン１０５を形成するシール剤１０３には、表示材料１０７と直接接触しても表示材料１０７の変質が発生しにくい材料を用い、第２シールパターン１０６を形成するシール剤には上側基板２０１および下側基板１０１との接着力の強い材料を用いてもよい。その他の点については、第１の実施の形態と同じであるので、説明は省略する。

ステップＳ１０２（第２シールパターン形成工程）は、図５に示したステップＳ１０１（シールパターン形成工程）とステップＳ１０３（表示材料滴下工程）との間に限らず、例えばステップＳ１０１（シールパターン形成工程）と同時であってもよいし、ステップＳ１０３（表示材料滴下工程）とステップＳ１０５（アライメント工程）との間であってもよい。即ち、アライメント工程より前であればよい。

第２シールパターン１０６を設けることによって、図５のステップＳ１０９（貼り合わせ工程）において、図６（ｃ）に示すように、減圧状態の真空チャンバ３０１内で上側基板２０１と下側基板１０１とを貼り合わせる場合に、シールパターン１０５と第２シールパターン１０６と上側基板２０１と下側基板１０１とに囲まれた減圧領域１２１が減圧状態に保たれることになる。

従って、上側基板２０１と下側基板１０１とを貼り合わせた後に、真空チャンバ３０１を大気開放しても、減圧領域１２１は減圧状態に保たれるので、大気圧によって上側基板２０１と下側基板１０１とを押さえつける力が発生する。そのために、図２のステップＳ１０９（貼り合わせ工程）で述べた、貼り合わせ後の仮止め等の固定をする必要がなくなる。

これによって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、シールパターン１０５から所定の間隔だけ外側に第２シールパターン１０６を形成することで、減圧状態を保った減圧領域１２１を設けることができ、大気圧を利用することで貼り合わせ後の仮止め等の固定を省略することができ、製造工程を簡略化することができる。

この時、シールパターン１０５と第２シールパターン１０６との間隔は、表示パネル１の大きさや表示材料１０７の材質に応じて、上側基板２０１と下側基板１０１とが固定できる圧力を保持できる程度以上の間隔であればよい。また、シールパターン１０５と第２シールパターン１０６との両方を下側基板１０１上または上側基板２０１上に形成してもよいし、一方を下側基板１０１上に形成し、他方を上側基板２０１上に形成してもよい。

以上に述べたように、本発明によれば、真空貼り合わせ法による表示パネルの製造において、下側基板の上面から表示材料の高さ方向頂点までの距離が、下側基板または上側基板のシールパターン形成面からシールパターンの高さ方向先端までの距離よりも大となるように表示材料を滴下し、上側基板と表示材料の高さ方向頂点とが接触し、上側基板または下側基板に形成されたシールパターンが対向する基板に接触しない位置に上側基板を配置してから、減圧状態にすることで、簡単かつ安価に表示材料の揮発を抑え、表示材料の表面の乾燥を防ぐことができ、表示品質の低下を防止できる表示パネルの製造方法を提供することができる。

なお、本発明に係る表示パネルの製造方法を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

表１に、実施例として、上述した表示パネルの製造方法の第１の実施の形態を用いて６枚作製した表示パネル１の、表示材料１０７の滴下量と、ステップＳ１０７（減圧工程）の前後での表示材料１０７の溶媒の揮発量および揮発比率とを示した。

そして、比較例として、図７に示した従来の表示パネルの製造方法を用いて同じく６枚作製した表示パネル１の表示材料１０７の滴下量と、真空チャンバ内での減圧の前後の表示材料１０７の溶媒の揮発量および揮発比率とを示した。この時、実施例、比較例ともに、シールパターンの高さ方向先端と対向する基板との間隔は７０μｍ、減圧時間は１分、の条件であった。

表１の結果から、実施例と比較例とで溶媒の揮発量および揮発比率に概略一桁の開きがあり、本発明の優位性が明らかとなった。

１表示パネル
１１表示領域
１１ａシール位置
１１ｂセルギャップ
１０１下側基板
１０３シール剤
１０５シールパターン
１０５ｔシールパターン１０５の高さ方向先端の位置
１０６第２シールパターン
１０７表示材料
１０７ｔ表示材料１０７の高さ方向頂点の位置
１０９球形スペーサ
１１１下側電極
１２１減圧領域
２０１上側基板
２０１ａ上側基板２０１の下側基板１０１に対向する面
２１１上側電極
３０１真空チャンバ

Claims

上側基板と、
下側基板と、
前記上側基板と前記下側基板との間に充填された揮発性の溶媒を含む表示材料と、
前記上側基板と前記下側基板との間に、前記表示材料が充填される領域を囲むように形成され、前記上側基板と前記下側基板とを接続するシールパターンとを備えた表示パネルの製造方法において、
前記下側基板の上または前記上側基板の下に、シール剤を用いて前記シールパターンを形成するシールパターン形成工程と、
前記シールパターン形成工程の前もしくは後に、前記下側基板の上であって前記シールパターンの内側の位置に、前記下側基板の上面から前記表示材料の高さ方向頂点までの距離が、前記上側基板または前記下側基板の前記シールパターンが形成された面から前記シールパターンの高さ方向先端までの距離よりも大となるように、前記表示材料を滴下する表示材料滴下工程と、
前記下側基板に対し、前記上側基板と前記表示材料の高さ方向頂点とが接触し、前記上側基板または前記下側基板に形成された前記シールパターンが対向する基板と接触しない位置に、前記上側基板を配置するアライメント工程と、
前記アライメント工程によって前記上側基板が配置された状態で減圧状態にして、前記表示材料の揮発を抑えながら前記シールパターンの内側の気体を排出する減圧工程と、
前記シールパターンの内側を減圧状態に保った状態で、前記上側基板に前記下側基板方向への圧力を加えて前記下側基板と前記上側基板とを貼り合わせることで、前記表示材料が前記シールパターン内側の領域に満たされるようにする貼り合わせ工程と、
前記シールパターンを硬化させる硬化工程とを、実行することを特徴とする表示パネルの製造方法。
前記表示材料は、金属または金属を化学構造中に含む化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
前記表示材料は、エレクトロクロミック色素を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
前記表示パネルは、エレクトロデポジション表示素子あるいはエレクトロクロミック表示素子を用いた表示パネルであることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
前記表示材料は、高分子材料からなるバインダを含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の表示パネルの製造方法。
前記アライメント工程よりも前に、前記シールパターンの外側に第２シールパターンを形成する第２シールパターン形成工程を備え、
前記減圧工程で、前記シールパターンと前記第２シールパターンとの間の気体を排出して減圧状態にすることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の表示パネルの製造方法。