JP2001021904A - プラスチック液晶素子の製造方法 - Google Patents

プラスチック液晶素子の製造方法

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JP2001021904A
JP2001021904A JP19398499A JP19398499A JP2001021904A JP 2001021904 A JP2001021904 A JP 2001021904A JP 19398499 A JP19398499 A JP 19398499A JP 19398499 A JP19398499 A JP 19398499A JP 2001021904 A JP2001021904 A JP 2001021904A
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liquid crystal
sealing material
opening
crystal element
cutting
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Takao Ishida
崇雄 石田
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック材料を基板とする液晶素子のレ
ーザー加工において生じるプラスチック基板の溶融分解
物が液晶素子の液晶に溶解し、液晶素子の本来の光学特
性を低下させたり、液晶素子の信頼性を損ねる。 【解決手段】 内部シール材と外部シール材で貼り合わ
せたプラスチック基板内に液晶を注入した後にプラスチ
ック基板を切断し、切断により生じる液晶汚染物質を注
入孔周辺から押し出して注入孔を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック基板
を用いる液晶素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶素子は絶縁基板上に酸化インジウム
錫(ITO)等からなる透明電極パターンを形成し、透
明電極を対向させて2枚の絶縁基板を開口部を有するシ
ール材を介して貼り合わせた後に、シール材の開口部
(注入孔)より液晶をシール材で囲まれる2枚の絶縁基
板の基板間隙に注入、封止して形成する。
【0003】近年、液晶素子は小型軽量携帯電子機器に
応用され、軽量化への要求から絶縁基板としてガラスに
変わるプラスチック基板が採用されつつある。プラスチ
ック材料としてはポリエーテルサルフォン(PES)、
ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアクリル
樹脂やポリアリレート樹脂等に酸化珪素(SiO2)を
ガスバリア層として被覆形成したものが用いられる。こ
れはガラスの密度がおおよそ2.4g/cm3 であるの
に対して、これらのエンジニアリングプラスチック材料
の密度はおおよそ1.4g/cm3 と小さいために液晶
素子の軽量化に有意であること、更にガラスより弾性的
性質があるために応力を加えた場合にも割れ難いといっ
た優位性を持っている理由による。
【0004】しかしながら、プラスチック基板を用いて
工業的に製造するときにはガラス基板で製造する方法と
は一部工程を変更する必要がある。ガラス材料からなる
絶縁基板の場合には所望の切断予定位置をスクライブホ
イールでガラス表面に微少クラック線を形成した後微少
クラック線に圧力を加えてストレスをガラス表面から反
対側に至らしめて切断するが、プラスチック材料の弾性
的性質が強いためにガラス材料で用いる方法は採れな
い。そこで、プラスチック基板を切断する一方法として
炭酸ガスレーザーによりプラスチック基板を溶融切断す
る方法がある。
【0005】図8に従来のプラスチック基板を用いる液
晶素子の製造方法の工程の中の切断する工程直前の液晶
素子の断面図を示す。プラスチック基板1上には液晶素
子としたときに液晶素子外部より水分等のガス侵入を防
ぐ酸化珪素(SiO2)等からなるガスバリア層(図示
せず)とともに、酸化インジウム錫(ITO)等からな
る透明導電膜パターン(図示せず)が形成されている。
2枚のプラスチック基板1はシール材2を介して貼り合
わされる。このときシール材2の一部には予め開口部
(注入孔)が設けられており、この開口部はプラスチッ
ク基板の分断後に液晶をシール材で囲まれるプラスチッ
ク基板の内側領域に注入するための注入孔3となる。
【0006】図8はプラスチック基板を炭酸ガスレーザ
ーで溶融切断する工程を示す図で、液晶素子の断面図で
ある。プラスチック材料は炭酸ガスレーザーの発振波長
光(約10μm)を吸収するので溶融加工が可能であ
る。切断はプラスチック基板1にレーザー光5を照射し
てプラスチック基板の一部を溶融切断することで達成さ
れ、切断した結果、注入孔3を露出させる。
【0007】以下、切断した液晶素子の空セルに注入孔
から液晶を注入し、注入孔を封止材で封止して液晶素子
を得る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらレーザー
加工によるプラスチック基板の溶融切断加工は、プラス
チック材料の溶融分解を伴うために溶融分解物4が切断
面に付着してしまう。溶融分解物はプラスチック材料を
構成する高分子化合物の低分子に分解されたものを含む
ため液晶に溶解したり、注入時に液晶とともに液晶素子
内部に注入されてしまう。したがって、液晶中に溶融分
解物を含む液晶素子本来の光学特性が得られなかった
り、信頼性に欠ける液晶素子になるなどの課題がある。
【0009】[発明の目的]本発明の目的は、プラスチ
ック基板の切り屑や溶融分解物を液晶素子中に混入させ
ることなく液晶素子を製造することで、液晶素子本来の
光学特性を有し、信頼性をも確保する液晶素子の製造方
法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶素子の製造方法は、下記記載の手段を
採用する。
【0011】本発明の液晶素子の製造方法においては、
2枚のプラスチック基板の液晶素子の画面部を構成する
領域を囲み開口部を有する内部シール材と液晶素子全体
を囲み開口部を有する外部シール材で貼り合わせる貼り
合わせ工程と、外部シール材の開口部より液晶を注入す
ることで内部シール材の開口部より液晶素子に液晶を注
入する注入工程と、プラスチック基板を切断して内部シ
ール材の開口部を露出させる切断工程と、液晶素子の画
面部を構成する領域から液晶の一部を内部シール材の開
口部より押し出す押し出し工程と、内部シール材の開口
部を封止する封止工程とを備えることを特徴とする。ま
た、外部シール材の内側領域には複数の液晶素子を配置
してあることを特徴とする。さらに、切断工程はダイシ
ング方式またはレーザー加工方式の手段により達成する
ことを特徴とする。
【0012】[作用]本発明においては、まず2枚のプ
ラスチック基板の液晶素子の画面部を構成する領域を囲
み、開口部を有する内部シール材と、液晶素子全体を囲
み、開口部を有する外部シール材で貼り合わせる貼り合
わせ工程を有する。次に、外部シール材の開口部より液
晶を注入することで内部シール材の開口部より液晶素子
に液晶を注入する注入工程を有する。この工程において
内部シール材により囲まれる液晶素子の画素部を構成す
る領域内に注入される液晶は汚染されることはない。次
に、プラスチック基板を切断して内部シール材の開口部
を露出させる切断工程を有する。この工程時にはダイシ
ング方式やレーザー加工方式の手段にて行う切断時に発
生するプラスチック材料の切り屑や溶融分解物で切断領
域部の液晶が汚染されるが、内部シール材の開口部付近
には液晶が満たされているために汚染原因物質が内部シ
ール材の開口部から液晶素子の画面部を構成する領域に
入り込むことはない。次に、液晶素子の画面部を構成す
る領域から液晶の一部を内部シール材の開口部より押し
出す押し出し工程を有する。この工程において切断領域
部の汚染原因物質で汚染されている液晶は液晶素子の画
面部を構成する領域から押し出される汚染されていない
液晶と置換される。その後、内部シール材の開口部を封
止する封止工程にて封止される結果、内部シール材の開
口部周辺および液晶素子の画面部を構成する領域は汚染
された液晶が存在することはない。以上説明したよう
に、本発明の液晶素子の製造方法によれば、プラスチッ
ク基板の切り屑や溶融分解物を液晶素子中に混入させる
ことなく液晶素子を製造することが可能になり、液晶素
子本来の光学特性を有し、信頼性をも確保する液晶素子
を得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を実施す
るための最良の形態における液晶素子の製造方法の構成
を説明する。
【0014】図1は2枚のプラスチック基板の液晶素子
の画面部を構成する領域を囲み、開口部を有する内部シ
ール材と、液晶素子全体を囲み、開口部を有する外部シ
ール材で貼り合わせる貼り合わせ工程を説明するプラス
チック基板の平面図である。プラスチック基板1上には
液晶素子としたときに液晶素子外部より水分等のガス侵
入を防ぐ酸化珪素(SiO2)等からなるガスバリア層
(図示せず)とともに、酸化インジウム錫(ITO)等
からなる透明導電膜パターン(図示せず)が形成されて
いる。2枚のプラスチック基板1はエポキシ系接着剤等
からなる内部シール材2aおよび外部シール材2bを介
して貼り合わされる。このとき内部シール材2aの一部
には予め開口部(注入孔)が設けられており、この開口
部はプラスチック基板の分断後に液晶を内部シール材2
aで囲まれるプラスチック基板の内側領域に注入するた
めの注入孔となる。また、外部シール材2bの一部にも
予め開口部が設けられている。なお、2枚のプラスチッ
ク基板を貼り合わせる前に、プラスチック基板上には配
向膜を形成した後、布を張った回転胴で配向膜をラビン
グする配向処理やプラスチック粒からなるスペーサを配
向膜上に散布するスペーサ散布処理があるが、図面の煩
雑さを避けるために省略している。また、内部シール材
2aおよび外部シール材2bはエポキシ樹脂の場合には
熱処理により重合硬化するが、耐熱性に難のあるプラス
チック材料等場合によっては熱処理を行わないアクリル
系樹脂からなる紫外線硬化樹脂を使用して紫外線照射に
より重合硬化しても構わない。
【0015】外部シール材の開口部より液晶を注入する
ことで内部シール材の開口部より液晶素子に液晶を注入
する注入工程は、図示は省略するが、予め液晶を満たし
た液晶容器と貼り合わせた2枚のプラスチック基板とを
真空にしたチャンバー内に入れて、外部シール材の開口
部を液晶容器に浸した後にチャンバー内を窒素等で大気
圧に戻すことで液晶6が外部シール材の開口部より2枚
のプラスチック基板間に充填されるとともに内部シール
材の開口部(注入孔)から液晶素子の画面部を構成する
液晶素子内部に充填されることで達成される。
【0016】図2はプラスチック基板を切断して内部シ
ール材の開口部を露出させる切断工程を示す図で、プラ
スチック基板の平面図である。切断線を波線で示してあ
る。また、図3および図4は図2のA−A線の断面図に
相当し、それぞれ、ダイシング方式とレーザー加工方式
の手段にて切断する場合の説明図である。なお、図3お
よび図4においては図面を簡略化して図2の第4象限の
液晶素子数を1ケのみ図示している。プラスチック基板
1の切断はダイシングブレード7または炭酸ガスレーザ
ー発振器から発せられるレーザー光5により容易に切断
できる。切断は、ダイシング方式においてはダイシング
ブレード7を回転させながら切り込み深さを変えること
で達成され、また、レーザー加工方式の場合にはレーザ
ー光5の出力や焦点を変えることにより達成される。こ
の結果、内部シール材の開口部(注入孔3)が初めて露
出される。このときに内部シール材2aの周辺部にはダ
イシングによる切り屑やレーザー加工による溶融分解物
等の液晶汚染物質8が発生するが、液晶素子の画面を構
成する領域内部には液晶6が満たされているために、液
晶汚染物質8が液晶素子内部に入り込むことはない。な
お、図5に示す断面図のようにプラスチック基板1の一
方の基板のみを切断する場合には、ダイシング方式にお
いてはダイシングブレードの切り込み量を制御すること
で、またレーザー加工方式においてはレーザー光の出力
や焦点を制御することでプラスチック基板の1枚をハー
フカットすることが可能である。続いてハーフカットし
たプラスチック基板に圧力を加え、折り曲げることによ
って2枚のプラスチック基板の片側のみ切断することが
できる。
【0017】図6は液晶素子の画面部を構成する領域か
ら液晶の一部を内部シール材の開口部より押し出す押し
出し工程を説明するための図であり、液晶素子の断面図
である。プラスチック基板1を緩衝材(図示せず)を挟
み複数のプラスチック基板を重ねた後に、エアーバック
(図示せず)等の手段を用いて加圧することで、液晶素
子内部の液晶6が注入孔3から押し出されるとともに、
液晶汚染物質8が注入孔3付近より遠ざけられる。この
とき、液晶汚染物質8が再度注入孔3に近寄らないよう
に、プラスチック基板を加圧した状態のまま液晶汚染物
質8をぬぐい取ることが望ましい。
【0018】次に、図示は省略するが、内部シール材の
開口部を封止する封止工程にて紫外線硬化樹脂等の封止
材を注入孔に塗布して液晶を液晶素子の内部シール材内
部に封止して液晶素子を得る。
【0019】本発明の実施の形態ではプラスチック基板
上に液晶素子を4ケ配置するレイアウト例について説明
してきたが、図7に示すように液晶素子のサイズによっ
ては1ケのレイアウトも可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明のプラスチック基板からなる液晶
素子の製造方法においては、内部シール材と外部シール
材で貼り合わせたプラスチック基板内に液晶を注入した
後にプラスチック基板を切断し、切断により生じる液晶
汚染物質を注入孔周辺から押し出して注入孔を封止する
ので、液晶汚染物質による液晶素子内の液晶が汚染され
ず、本来の液晶素子の光学特性を有し、信頼性に劣らな
い液晶素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶素子の製造法の2枚のプラスチッ
ク基板を内部シール材と外部シール材とで貼り合わせる
工程を説明する図で、液晶素子の平面図である。
【図2】本発明の液晶素子の製造方法の切断工程を説明
する図で、液晶素子の平面図である。
【図3】本発明の液晶素子の製造方法のダイシング方式
によりプラスチック基板を切断する切断工程を説明する
図で、液晶素子の断面図である。
【図4】本発明の液晶素子の製造方法のレーザー加工方
式によりプラスチック基板を切断する切断工程を説明す
る図で、液晶素子の断面図である。
【図5】本発明の液晶素子の製造方法のプラスチック基
板の一方の基板を炭酸ガスレーザーで溶融切断する工程
を説明する図で、液晶素子の断面図である。
【図6】本発明の液晶素子の製造方法のプラスチック基
板を切断後に生じる液晶汚染物質を押し出す押し出し工
程を説明する図で、液晶素子の断面図である。
【図7】本発明の液晶素子の製造方法を説明する図で、
液晶素子をプラスチック基板に1ケレイアウトした場合
の平面図である。
【図8】従来の液晶素子の製造方法を示す図で、プラス
チック基板をシール材で貼り合わせる工程を説明する図
である。
【図9】従来の液晶素子の製造法を示す図で、レーザー
加工方式で切断する工程を説明する図である。
【符号の説明】
1 プラスチック基板 2 シール材 2a 内部シール材 2b 外部シール材 3 注入孔 4 溶融分解物 5 レーザー光 6 液晶 7 ダイシングブレード 8 液晶汚染物質

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスチック基板からなる液晶素子の製
    造方法であって、2枚のプラスチック基板の液晶素子の
    画面部を構成する領域を囲み開口部を有する内部シール
    材と液晶素子全体を囲み開口部を有する外部シール材で
    貼り合わせる貼り合わせ工程と、外部シール材の開口部
    より液晶を注入することで内部シール材の開口部より液
    晶素子に液晶を注入する注入工程と、プラスチック基板
    を切断して内部シール材の開口部を露出させる切断工程
    と、液晶素子の画面部を構成する領域から液晶の一部を
    内部シール材の開口部より押し出す押し出し工程と、内
    部シール材の開口部を封止する封止工程とを備えること
    を特徴とするプラスチック液晶素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 外部シール材の内側領域には複数の液晶
    素子を配置してあることを特徴とする請求項1記載のプ
    ラスチック液晶素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 切断工程はダイシング方式またはレーザ
    ー加工方式の手段により達成することを特徴とする、請
    求項1または2に記載のプラスチック液晶素子の製造方
    法。
JP19398499A 1999-07-08 1999-07-08 プラスチック液晶素子の製造方法 Pending JP2001021904A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598103B2 (en) 2005-06-08 2009-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display panel with different substrate materials and method of making the liquid crystal display panel
CN102736297A (zh) * 2011-04-05 2012-10-17 株式会社日立显示器 显示装置的制造方法以及使用该制造方法的中间产品
CN104330923A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 苏州海博智能系统有限公司 一种可弯曲液晶显示器及其制作方法
CN109387958A (zh) * 2017-08-09 2019-02-26 上海和辉光电有限公司 一种玻璃面板切割方法

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