JP2001281640A - 液晶パネルの製造方法及び基板貼り合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極にクラックが生じることなく液晶パネル
を製造する方法を提供する。 【解決手段】 下側基板１２と、所定の方向（紙面表裏
方向）と平行に並んだ複数の電極３６を下側基板１２に
対向する面上に備える可撓性の上側基板１４との間に液
晶２０を挟持してなる液晶パネルの製造方法において、
（ａ）下側基板１２を平板３０上に配置して下側基板１
２の表面に液晶２０を供給する工程と、（ｂ）上側基板
１４を、前記所定の方向に回転軸を有し且つ平板３０と
所定の間隔をあけて配置されたローラ３２により、下側
基板１２に向けて加圧するとともに、平板３０をローラ
３２に対し相対的に、前記所定の方向と直交する別の方
向（矢印４１方向）に関して移動させる貼り合わせ工程
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
方法に関し、詳しくは、少なくとも一方が可撓性を有す
る一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイなど表示装置の
軽量化に対する要求が高まっており、このため、樹脂な
どの軽くて薄いフィルム基板を用いた液晶パネルが注目
されている。

【０００３】図３及び図４はこのような液晶パネルを模
式的に表した断面図及び斜視図である。これらの図に示
すように、液晶パネル１０は、積層方向に関して互いに
所定の間隔をあけて配置された、透明で且つ可撓性を有
する下側基板１２及び上側基板１４と、下側基板１２上
に形成され、図３の紙面表裏方向と平行に伸びた複数の
透明電極（下側電極）１６と、上側基板１４上に形成さ
れ、図３の左右方向と平行に伸びた（すなわち、下側電
極１６と直交する）複数の透明電極（上側電極）１８
と、下側基板１２と上側基板１４との間に挟持された液
晶２０を有する。透明電極１６、１８としてＩＴＯが好
適に使用される。液晶２０は、下側基板１２及び上側基
板１４の周縁部近傍に沿って連続的に配置されたシール
樹脂２２により液晶パネル１０内に封入されている。液
晶２０中には一定の大きさ（例えば、外径が５μｍ）の
球状スペーサ２４が含まれており、これらのスペーサ２
４により下側基板１２と上側基板１４との間隔が一定の
値に保たれている。下側電極１６及び上側電極１８上に
は、必要に応じて絶縁膜２６、２８が形成されている。

【０００４】この液晶パネル１０は、例えば図５に示す
工程に従って製造される。具体的に説明すると、まず上
側基板１４の表面に、所定の間隔及び幅を有する帯状の
透明電極１８を（図面左右方向に）形成する［図
（Ａ）］。そして、必要に応じて、透明電極１８上に、
酸化シリコン等を用いてスパッタリング法などにより絶
縁膜２８を形成する［図（Ｂ）］。続いて、散布機等を
用いてスペーサ２４を散布する［図（Ｃ）］。一方、下
側基板１２の表面に、所定のピッチ及び幅を有する帯状
の透明電極１６を（紙面表裏方向に）形成する［図
（Ｄ）］。そして、必要に応じて、透明電極１６上に絶
縁膜２６を形成する［図（Ｅ）］。続いて、下側基板１
２の上面外縁部近傍に沿って連続的に、スクリーン印刷
法などによりシール樹脂２２を塗布する［図（Ｆ）］。
シール樹脂２２としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外
線硬化樹脂、軟化点の比較的高い熱可塑性樹脂などが好
適に用いられる。次に、下側基板１２の一端側（図面右
側の端部）であってシール樹脂２２で囲まれた領域の内
側に、液晶２０を比較的多量に滴下する［図（Ｇ）］。
続いて、図（Ｈ）に示すように、液晶２０を保持した下
側基板１２を吸着固定可能な平板３０上に配置し、下側
及び上側基板１２、１４上にそれぞれ形成した透明電極
１６、１８が互いに直交するように、上側基板１４の一
端を下側基板１２の一端に重ね合わせる。そして、上側
基板１４の他端を持ち上げるようにして上側基板１４を
撓ませて、平板３０の上方に配置され且つ平板３０の表
面に平行な軸を有する加圧ローラ３２により上側基板１
４を下側基板１２に対して加圧しながら液晶２０を押し
出しつつ、下側及び上側基板１２、１４をそれらのギャ
ップが変化しないように重ね合わせていく。シール樹脂
２２が熱可塑性樹脂の場合、加圧ローラ３２の表面を例
えば内部に設けたヒータなどで加熱することにより、シ
ール樹脂２２は軟化温度まで加熱されて下側基板１２及
び上側基板１４に接着する［図（Ｉ）］。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
晶パネル製造方法では、少なくとも一方の基板（上側基
板１４）をローラで曲げながら貼り合わせを行うため、
この基板はローラから曲げ力を受け、その結果、可撓性
基板に形成した電極にクラックが入り、断線することが
ある。特に、可撓性基板に強い張力を加えつつ貼り合わ
せる際や、ローラによる加圧や加熱を行う際には上記ク
ラックが顕著に発生する。

【０００６】そこで、本発明は、電極にクラックが生じ
ることなく液晶パネルを製造する方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る液晶パネルの製造方法は、下側基板
と、所定の方向と平行に並んだ複数の電極を下側基板に
対向する面上に備える可撓性の上側基板との間に液晶を
挟持してなる液晶パネルの製造方法において、下側基板
を平板上に配置してその表面に液晶を供給する工程と、
上側基板を、前記所定の方向に回転軸を有し且つ平板と
所定の間隔をあけて配置されたローラにより、下側基板
に向けて加圧するとともに、平板をローラに対し相対的
に、前記所定の方向と直交する別の方向に関して移動さ
せる貼り合わせ工程とを含むことを特徴とするものであ
る。

【０００８】前記液晶パネル製造方法は、上側基板と下
側基板とを貼り合わせる前に、前記別の方向に関する上
側基板の一端及び下側基板の一端を位置決めする工程と
をさらに含み、前記貼り合わせ工程において、前記別の
方向に関する上側基板の他端を、平板上の下側基板から
離れた位置に保って貼り合わせを行うのが好適である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る液晶パ
ネル製造方法の一工程（貼り合わせ工程）図を示す。図
１は、従来の液晶パネル製造方法の一工程である図５
（Ｈ）に類似する。したがって、同一の部分、部材は同
一符号を付し、異なる点及び図５（Ｈ）では詳しく説明
しなかった点を説明する。

【００１０】本発明では、平板３０上に配置する下側基
板１２に形成した透明電極３４は、加圧ローラ３２の軸
に直交する方向（図１の左右方向）に沿って配置され、
上側基板１４に形成した透明電極３６は、加圧ローラ３
２の軸に平行な方向（図１の紙面表裏方向）に沿って配
置される（なお、図において符号３８、４０はそれぞ
れ、透明電極３４、３６上に形成された絶縁膜を指
す。）。

【００１１】本実施形態では、平板３０は図の矢印４１
方向にスライド可能なテーブルである。また、加圧ロー
ラ３２は、その軸が所定位置に固定されている。

【００１２】下側基板１２を負圧により吸着固定するた
めに、平板３０は、下側基板１２に対向する表面に複数
の吸着孔４２を有し、これら吸着孔４２は全て平板３０
内で連通されており、さらに電磁弁４３を介して真空ポ
ンプ４４に接続されている。平板３０はまた、下側基板
１２及び上側基板１４の一端側に、平板表面に対し垂直
に伸びたロッド４６を有し、下側基板１２と上側基板１
４の一端がロッド４６に固定できるようにしてある。

【００１３】上側基板１４の他端は、移動可能な保持部
材４８により持ち上げられ且つ保持されており、この結
果、液晶２０が加圧ローラ３２により押し出される直前
の位置Ｘにおいて、上側基板１４と下側基板１２とが所
定の角度をなすようにしてある。この角度は０〜１８０
°の任意の値をとることができる。保持部材４８はま
た、上側基板１４がたるまないように、上側基板１４の
他端を適度に引張るようにしてある。なお、上述したよ
うに下側基板１２の一端側上面に液晶２０を予め所定量
滴下し、これを加圧ローラ３２により下側基板１２の残
りの領域に押し出す代わりに、液晶２０を、位置Ｘにお
いて、ディスペンサなどにより下側基板１２上に定量供
給するようにしてもよい。

【００１４】下側基板１２及び上側基板１４としては、
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）な
ど、透明で可撓性を有するフィルムならばどのようなも
のでもよい。しかしながら、本発明の液晶パネル製造方
法においては、少なくとも一方の基板（上側基板１４）
が可撓性を有していれば、他方の基板（下側基板１２）
はガラスなど可撓性を有していないものであってもよ
い。また、液晶パネルを反射型の液晶表示装置に適用す
る場合は、いずれか一方の基板１２、１４が透明であれ
ばよく、他方は、金属板、プラスチック板など透明でな
い基板を用いてもよい。

【００１５】スペーサ２４としては、シリカ、ジビニル
ベンゼン樹脂、アクリル樹脂など、加圧、加熱により変
形しない硬質材料からなる粒子が好ましい。また、スペ
ーサ表面は熱可塑性樹脂などで被覆されており、この結
果、加熱によりスペーサ２４が基板（本実施形態では上
側基板１４）に固着されるようにするのが好適である。

【００１６】液晶２０の材料としては、例えば、ネマテ
ィック液晶、スメクチック液晶、ディスコティック液
晶、コレステリック液晶などどのようなものを用いても
よい。

【００１７】また、必要に応じて、絶縁膜３８、４０上
にポリイミド樹脂などの配向膜を設けてもよい。

【００１８】さらに、図示はしないが、少なくともシー
ル樹脂２２で囲まれた領域には、この領域内で上下に対
向する基板１２、１４を支持するために、例えば柱状の
樹脂構造物が一定のパターンで配置されている。これら
樹脂構造物は、好適には熱可塑性樹脂からなり、加熱に
より下側及び上側基板１２、１４と接着する。

【００１９】以上の構成において、電磁弁４３を開放す
ることにより平板３０上に下側基板１２を吸着固定した
状態で、ロッド４６を介して上側基板１４の一端を位置
決めする。続いて、平板３０を矢印４１方向にスライド
させることで、所定位置に設けた加圧ローラ３２は、図
の矢印５０方向に回転して、上側基板１４を下側基板１
２に対して加圧しながら液晶２０を押し出しつつ、下側
及び上側基板１２、１４をそれらのギャップが変化しな
いように重ね合わせていく。なお、平板３０をローラ３
２に対し移動させる代わりに、平板３０の位置を固定
し、加圧ローラ３２を矢印４１とは逆方向に移動しなが
ら回転させたり、あるいは、平板３０とローラ３２の両
方を互いに逆方向に移動させたりしてもよい。

【００２０】本発明では、図２に最もよく示されるよう
に、加圧ローラ３２（の外周面）により湾曲される上側
基板１４上の帯状電極３６は、加圧ローラ３２の軸と平
行に設けてある。帯状電極３６の電極幅はローラ３２の
直径に比べて十分小さく、したがって電極３６に受ける
曲げ力は小さく、クラックが生じにくい。

【００２１】また、図２に最もよく示されるように、下
側基板１２に対するローラ３２の相対的な進行方向は、
下側基板１２上の帯状電極３８が形成された方向と同一
である。その結果、下側基板１２に供給された液晶２０
は、ローラ３２の進行方向に流れ易く、ローラ３２によ
る貼り合わせ中にシール樹脂２２で囲まれる領域の外側
（図１紙面の表裏方向）にはみ出す液晶の量を少なくす
る効果がある。

【００２２】以上、本発明に係る液晶パネル製造方法の
一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず
種々改変可能である。例えば、上記実施形態では、シー
ル樹脂２２、スペーサ２４はそれぞれ下側基板１２、上
側基板１４に設けて両基板を貼り合わせたが、シール樹
脂２２を上側基板１４に形成してもよいし、あるいはス
ペーサ２４を下側基板１２に散布してもよい。また、シ
ール樹脂２２中にも基板間のギャップを一定に保つため
スペーサを混入してもよい。

【００２３】また、平板３０の上面はヒータなどにより
適当な温度に加熱され、これにより平板３０上に配置さ
れた下側基板１２を適度な温度に保つようにしてもよ
い。一般に、フィルム基板は熱膨張係数がガラス基板に
比べて大きいので、平板３０と加圧ローラ３２の温度差
が大きいと、下側基板１２と上側基板１４の大きさが異
なってしまい、貼り合わせ時に位置ずれが生じるなどの
問題が起きる。したがって、平板３０の上面を適当な温
度に加熱しておくことで上記問題を避けることができ
る。

【００２４】以下、上記実施形態の具体的な実施例及び
その比較例を挙げる。 （実施例１）２枚のＩＴＯ膜付きＰＥＳ製プラスチック
基板（住友ベークライト社製）に対し、フォトリソグラ
フィ法を用いて、電極幅１２５μｍ、隣接する電極の間
隔１５μｍの帯状電極パターンを形成した。上記２枚の
基板のうち一方の基板の表面には、周縁部近傍に沿っ
て、スクリーン印刷法によりポリエステル樹脂のシール
壁を形成した。他方の基板表面には、直径６μｍのシリ
カ製スペーサを散布した。

【００２５】これら２枚の基板を、図１に示すような真
空吸着テーブルと加圧ローラ（直径２０ｍｍ）を用い
て、液晶を供給せずに貼り合わせた。テーブル側の基板
の電極はローラの軸と垂直であり、ローラ側の基板の電
極はローラの軸と平行になるようにした。貼り合わせる
直前の位置（図１の位置Ｘ）の２つの基板のなす角度は
３０°とした。ローラの圧力は約２．０×１０⁴Ｎ／ｍ²
とし、さらにローラの表面温度は、シール壁を構成する
ポリエステル樹脂の軟化温度である１５０℃とした。

【００２６】このように作成したパネルはいずれの基板
にもクラックが発生しなかった。

【００２７】（比較例１）実施例１の貼り合わせ工程に
おいて、テーブル側の基板の電極は、ローラの軸と平行
であり、ローラ側の基板の電極は、ローラの軸と垂直に
なるようにした。その他の条件は実施例１と同一にして
パネルを作成した。

【００２８】このように作成したパネルは、ローラ側の
基板の電極にクラックが発生していた。

【００２９】（実施例２）実施例１の貼り合わせ工程に
おいて、貼り合わせる直前の位置（図１の位置Ｘ）で、
液晶をテーブル側の基板に対しディスペンサにより適量
供給することにより、貼り合わせと略同時に液晶を注入
した。

【００３０】液晶は、テーブルに対するローラの相対的
な進行方向（テーブル側の基板の電極の形成方向）に流
れ易いので、シール壁を越えて横にはみ出す液晶が少な
く、液晶の使用量を少なくすることができた。

【００３１】（比較例２）比較例１の貼り合わせ工程に
おいて、貼り合わせる直前の位置（図１の位置Ｘ）で、
液晶をテーブル側の基板に対しディスペンサにより適量
供給することにより、貼り合わせと略同時に液晶を注入
した。

【００３２】液晶は、テーブル側の基板の電極の形成方
向であるローラの軸方向に流れ易いので、シール壁を越
えて横にはみ出す液晶が多く、実施例２に比べて液晶の
使用量が多くなった。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る液晶パネル製造方法によれ
ば、基板の貼り合わせ工程において基板上の電極にクラ
ックが発生することがなく、さらに使用する液晶を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る液晶パネル製造方法における上
側基板と下側基板との貼り合わせ工程を示す断面図。

【図２】 貼り合わせ工程における上側基板と下側基板
の概略的な斜視図。

【図３】 フィルム基板を用いた液晶パネルの一例を示
す断面図。

【図４】 図３の液晶パネルの概略的な斜視図。

【図５】 図３の液晶パネルの製造工程図。

【符号の説明】

１０：液晶パネル、１２：下側基板、１４：上側基板、
１６：透明電極、１８：透明電極、２０：液晶、２２：
シール樹脂、２４：スペーサ、３０：平板（テーブ
ル）、３２：加圧ローラ、３４：透明電極、３６：透明
電極、４６：ロッド、４８：保持部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 慶一 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 FA01 HA01 JA15 JA17 MA20 2H090 JB03 JC11 JC17 KA05 KA09 KA14 LA02 5G435 AA17 BB12 EE33 KK05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下側基板と、所定の方向と平行に並んだ
   複数の電極を下側基板に対向する面上に備える可撓性の
   上側基板との間に液晶を挟持してなる液晶パネルの製造
   方法において、 下側基板を平板上に配置して下側基板の表面に液晶を供
   給する工程と、 上側基板を、前記所定の方向に回転軸を有し且つ前記平
   板と所定の間隔をあけて配置されたローラにより、下側
   基板に向けて加圧するとともに、前記平板を前記ローラ
   に対し相対的に、前記所定の方向と直交する別の方向に
   関して移動させる貼り合わせ工程とを含む液晶パネル製
   造方法。
2. 【請求項２】 下側基板は、上側基板に対向する面上
   に、前記別の方向と平行に並んだ複数の電極を備えるこ
   とを特徴とする請求項１の液晶パネル製造方法。
3. 【請求項３】 上側基板と下側基板とを貼り合わせる前
   に、前記別の方向に関する上側基板の一端及び下側基板
   の一端を位置決めする工程とをさらに含み、 前記貼り合わせ工程において、前記別の方向に関する上
   側基板の他端を、前記平板上の下側基板から離れた位置
   に保って貼り合わせを行うことを特徴とする請求項１の
   液晶パネル製造方法。
4. 【請求項４】 下側基板と、所定の方向と平行に並んだ
   複数の電極を下側基板に対向する面上に備える可撓性の
   上側基板とを貼り合わせる方法において、 下側基板を平板上に配置する工程と、 上側基板を、前記所定の方向に回転軸を有し且つ前記平
   板と所定の間隔をあけて配置されたローラにより、下側
   基板に向けて加圧するとともに、前記平板を前記ローラ
   に対し相対的に、前記所定の方向と直交する別の方向に
   関して移動させる貼り合わせ工程とを含む基板貼り合わ
   せ方法。
5. 【請求項５】 下側基板は、上側基板に対向する面上
   に、前記別の方向と平行に並んだ複数の電極を備えるこ
   とを特徴とする請求項４の基板貼り合わせ方法。
6. 【請求項６】 上側基板と下側基板とを貼り合わせる前
   に、前記別の方向に関する上側基板の一端及び下側基板
   の一端を位置決めする工程とをさらに含み、 前記貼り合わせ工程において、前記別の方向に関する上
   側基板の他端を、前記平板上の下側基板から離れた位置
   に保って貼り合わせを行うことを特徴とする請求項４の
   基板貼り合わせ方法。