JP2002107739A

JP2002107739A - 液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子

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Publication number: JP2002107739A
Application number: JP2000295771A
Authority: JP
Inventors: Masahide Shigemura; 政秀重村
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP4659956B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に対する封止材の垂れやはみ出しを防止
して品質の安定した製品を製造するとともに、生産性の
向上とコストの削減を可能とする液晶表示素子の製造方
法を提供すること。【解決手段】透明電極が形成された２枚の基板２，３
のうち一方の基板２に液晶注入口５を有する枠状のシー
ル部４を形成して他方の基板３と貼り合わせ、前記液晶
注入口５が開口するように前記基板２，３をそれぞれ切
断してセル７を形成したあと、前記シール部４に囲繞さ
れた空洞に前記液晶注入口５から液晶を注入し、セル７
の前記液晶注入口５を封止材により封止する液晶表示素
子の製造方法において、前記基板２，３の切断は、一方
の基板２の液晶注入口側端辺と段差が形成されるように
他方の基板３の液晶注入口側端辺を切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子の製造
方法および液晶表示素子に係り、特に、液晶表示素子を
構成する２枚の基板間に形成された空洞に注入した液晶
の封止方法に特徴のある液晶表示素子の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子の製造工程において
は、２枚の基板２，３をシール材により枠状パターンに
形成塗布されたシール部を以て貼り合わせた後、熱圧着
を行ってマルチ基板６を作製し、その後、前記マルチ基
板６をスティック状あるいは単セル状に切断して液晶注
入口５を開口させている。

【０００３】このときの液晶注入口５の開口作業は、図
４に示すように、前記マルチ基板４を構成する２枚の基
板２，３の対向する位置をそれぞれ切断して液晶注入口
５の切断面を略面一に形成している。そして、その液晶
注入口５から、貼り合わせた基板２，３間の空洞部分に
液晶を注入し、その後、前記液晶注入口５を封止材８に
より封止するようになされている。

【０００４】そして、一般的に、前記液晶注入口５の封
止作業には、樹脂封止材として２液性のエポキシ樹脂や
光硬化性または可視光性のアクリル系樹脂等をディスペ
ンサやスプリングピン、あるいはローラ等で前記液晶注
入口５に塗布して封止する方法が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子は基板２，３の軽量化、薄板化が進んでおり、例え
ば、プラスチック製の液晶表示素子（以下、プラスチッ
ク液晶表示素子１）では、基板厚で０．１ｍｍ〜０．４
ｍｍ程度と、非常に薄いものも使用されている。

【０００６】しかしながら、このように基板２，３の厚
みが薄くなると、図５に示すように、封止材８がその表
面張力により基板２，３の端面から側方へ垂れたり（図
５（１））、はみ出したり（図５（２））しやすく、そ
のため、塗布精度の向上が必要とされている。この問題
は、前記基板２，３がガラス基板である場合には、垂れ
たり、はみ出したりした封止材８を研磨やカッター等を
用いてガラス基板を傷つけることなく除去することも可
能であるが、前記基板２，３がプラスチック製基板であ
る場合には、研磨やカッター等による強制除去の方法は
プラスチック製基板に傷を付けやすく、また、封止材塗
布量の調整などの製造条件管理が厳しく、作業性がすこ
ぶる悪いという問題があった。

【０００７】また、プラスチック液晶表示素子１におい
て、液晶注入口５の解放端にダミーの注入口を連接させ
て延長させたシール部の設計を行い、液晶封止後に液晶
注入口５とダミーの注入口との連接部分から基板を切断
する方法も開発されているが、この方法は、作業工程に
おいて切断工程が増えること、封止材８の消費が増える
こと等、生産性やコスト面で問題があった。

【０００８】本発明は前記した点に鑑みなされたもの
で、基板に対する封止材の垂れやはみ出しを防止して品
質の安定した製品を製造するとともに、生産性の向上と
コストの削減を可能とする液晶表示素子の製造方法およ
び液晶表示素子を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の液晶表示素子の製造方法は、透明電極が形
成された２枚の基板のうち一方の基板に液晶注入口を有
する枠状のシール部を形成して他方の基板と貼り合わ
せ、前記液晶注入口が開口するように前記基板をそれぞ
れ切断してセルを形成したあと、前記シール部に囲繞さ
れた空洞に前記液晶注入口から液晶を注入し、セルの前
記液晶注入口を封止材により封止する液晶表示素子の製
造方法において、前記基板の切断は、一方の基板の液晶
注入口側端辺と段差が形成されるように他方の基板の液
晶注入口側端辺を切断することを特徴とするものであ
る。

【００１０】本発明によれば、前記セルの液晶注入口側
の両基板端部に段差を生じさせることで、前記液晶注入
口に塗布した封止材を前記段差に沿わせて伸ばすことが
できるので、液晶表示素子の基板表面に封止材が垂れて
付着することを防止することができ、前記基板表面に汚
れのない液晶表示素子を簡単に作成することができる。

【００１１】また、本発明は、前記両基板の液晶注入口
側端辺間の幅は、１．５ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内とさ
れていることを特徴とするものである。

【００１２】本発明のように、前記幅を１．５ｍｍ±
０．５ｍｍの範囲内に形成することで、前述の効果を確
実に得ることができる。

【００１３】さらに、本発明は、前記封止材による液晶
注入口の封止は、液晶注入口を上方に向かって開口さ
せ、前記両基板のうち、一方の基板の液晶注入口側の基
板端辺よりも基板の延在方向に突出するように段差を設
けてその端辺を切断された基板の前記一方の基板に対向
する面が上方に指向し、且つ、前記基板の切断ラインに
より形成された基板の切断端面が水平方向に延在するよ
うに、所定のセット角度に斜行させて配置させた各セル
に対して行うことを特徴とするものである。

【００１４】本発明によれば、加圧治具を用いた加圧を
適当に行うことができ、また、封止作業を行いやすい。

【００１５】また、本発明は、前記封止材による液晶注
入口の封止は、前記セット角度に対してさらに２５°±
５°の塗布角度の方向から封止材を塗布することを特徴
とするものである。

【００１６】本発明によれば、前記段差によって一方の
基板よりも突出する他の基板の端面部分に封止材が接触
し、前記他の基板表面に封止材の垂れが発生することを
防止することができる。

【００１７】また、本発明の液晶表示素子は、透明電極
が形成された２枚の基板が液晶注入口を有する枠状のシ
ール部を介して所定の間隔を保って貼り合わされてなる
空洞に液晶が充填されており、前記液晶注入口が封止材
で封止されている液晶表示素子において、一方の基板の
液晶注入口側端辺が他方の基板の液晶注入口側端辺から
１．５ｍｍ±０．５ｍｍ突出していることを特徴とする
ものである。

【００１８】本発明によれば、基板に対する封止材のは
み出しや垂れによる汚損を確実に防止して、基板の薄板
化に対応することができる。

【００１９】さらに、前記封止材が、一方の基板の基板
の液晶注入口側端面に接し、他方の液晶注入口側端辺に
は至らないように配設されていることを特徴とするもの
である。

【００２０】本発明によれば、前述の効果を確実に得る
ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図３を参照して説明する。

【００２２】まず、本実施形態の液晶表示素子の製造に
用いる基板２，３は、プラスチック製の大判の基板２，
３であり、後に必要個数に分断して所望のプラスチック
液晶表示素子１を得るようになされているものである。
この２枚の基板２，３のうち、一方の基板２に対して
は、パターニング工程および配向処理工程の加工を施し
ておく。具体的には、本実施形態の基板２，３には、薄
板化が図られた０．１ｍｍ厚のプラスチック基板を用い
る。そして、一方の基板２に透明電極を所定の形状にパ
ターニングした後、配向膜を塗布焼成し、ラビング処理
を行う。

【００２３】その後に、基板貼り合わせ・パネル分断工
程のシール材を塗布しシール部４を形成する。このシー
ル材の塗布の方法は、スクリーン印刷法であっても、デ
ィスペンサ描画法であってもよいが、塗布するときは、
使用するスペーサの径寸法より厚く塗布しておき、後の
基板貼合せ工程において、前記スペーサの径寸法にまで
押し延ばすようにする。

【００２４】そして、このシール部４の形状は、本実施
形態においては、図１に示すように、外方に突出する液
晶注入口５を有する枠状とされている。

【００２５】また、ここで用いるシール材としては、熱
硬化タイプのシール材、例えば、エポキシ系の熱硬化型
シール材の従来より用いている物性のものを使用する。
そして、シール材塗布工程に続く貼合わせ工程に入る前
に、プレキュア処理を行い、シール材のレベリングと溶
剤除去を行う。

【００２６】一方、対向する基板３に対しては、図示し
ない透明電極を所定の形状にパターニング形成し、配向
膜を塗布形成し、ラビングした後、スペーサ（図示せ
ず）を散布する。

【００２７】次に、シール部４が形成された基板２と、
スペーサが散布された基板３とをそれぞれの基板２，３
上に形成した図示しないアライメントマークが合致する
ように精度良く重ね合わせ、熱圧着させてシール硬化の
工程を経て、スペーサの径寸法と略同じ厚さの液晶層と
なるマルチ基板６を得る。

【００２８】そして、大判のマルチ基板６を構成する基
板２，３の前記液晶注入口５を開口させるための切断
を、両基板２，３の切断部分に段差を設けるようにして
行ない、プラスチック液晶表示素子１を構成するセル７
を得る。

【００２９】つまり、図１に示すように、一方の基板２
の前記液晶注入口を開口させるための切断は、前記液晶
注入口５を形成するシール部４の端部部分に、前記シー
ル部４の液晶注入口５の形成辺に平行する切断ラインＬ
１で行ない、また、他方の基板３の前記液晶注入口５を
開口させるための切断は、前記切断ラインＬ１と平行
し、且つ、前記切断ラインＬ１よりも所定幅（以下、段
差幅Ｗという）で前記シール部４の液晶注入口５の形成
辺から離間する切断ラインＬ２で行なうようにする。前
記両基板２，３の液晶注入口５側の端辺間の幅である前
記段差幅Ｗは１．５ｍｍ±０．５ｍｍが望ましく、本実
施形態においては前記段差幅Ｗを１．５ｍｍとした。

【００３０】続いて、各セル７の前記シール部４に囲繞
された空洞に前記液晶注入口５から液晶を注入する。そ
して、本実施形態においては、前記セル７を面内ギャッ
プを均一化させるための図示しない加圧治具に所定角度
（以下、セット角度αという）、傾けてセットする。こ
のセット角度αは５５°±５°が望ましく、本実施形態
においてはセット角度αを５５°とした。

【００３１】このときの前記各セル７のセットは、図２
に示すように、液晶注入口５が上方に向かって開口し、
前記セル７を構成する両基板２，３のうち、一方の基板
２の液晶注入口５側の基板端辺よりも基板の延在方向に
突出するようにしてその端辺を切断された基板３の前記
一方の基板２に対向する面が上方に指向し、且つ、切断
ラインＬ１により形成された基板２の切断端面が水平方
向に延在するようにして配置させる。そして、各セル７
間においては、隣位するセル７同士が基板２，３の表面
を互いに対向させるように整列させるとともに、各セル
７間に加圧スポンジを介在させて行なう。

【００３２】この状態で、前記加圧治具により所定の圧
力を加え、加圧下で余分な液晶を吹き出させるようにし
て面内ギャップを均一にする。続いて、スプリングピン
を用いて上方に向かって開口している各セル７の液晶注
入口５に対し、前記基板３の前記一方の基板２に対向
し、かつ、上方に指向する面に対し所定角度（以下、塗
布角度βという）の方向から封止材８としての光硬化性
樹脂を塗布し、光を照射して前記封止材８を硬化させ
る。つまり、この塗布角度βは、前記セット角度αに対
する角度であり、この塗布角度βは２５°±５°が望ま
しく、本実施形態においては塗布角度βを２５°とし
た。

【００３３】このようにして前記液晶注入口５に塗布さ
れた封止材８は、両基板２，３の液晶注入口５側端辺の
位置に段差を形成したことにより、図３（１）（２）に
示すように、切断ラインＬ１により形成され水平方向に
延在して位置する基板２の切断端面に沿って流れるの
で、基板２，３の側面に垂れたり、はみ出したりするこ
とがなく、よって、垂れたりはみ出したりした封止材８
を研磨やカッター等によって強制除去することもないの
で、基板２，３を傷つけて損なうこともなく、薄型のプ
ラスチック液晶表示素子１を製造することが可能とな
る。

【００３４】なお、本発明における封止方法は前述の実
施形態のスプリングピンを用いた方法に限らず、使用す
る封止材８も前述の実施形態において用いた光硬化性樹
脂には限られない。

【００３５】また、前記加圧治具により圧を加え、封止
材８により液晶注入口５を封止する際のセル７は、図１
に示すようにスティック状に形成されていてもよいし、
個々のプラスチック液晶表示素子１のサイズの単セル状
に形成されていてもよい。

【００３６】さらに、各セル７の反液晶注入口側の基板
端辺は、マルチ基板６からセル７の液晶注入口５を開口
させるべく両基板２，３を切断したそのときの切断ライ
ンＬ１，Ｌ２を利用し、その端辺位置に段差がある状態
であってもよいし、あるいは、切断工程を加えて端辺位
置を切り揃えてもよく、その処理は任意とする。

【００３７】つぎに、前述した本発明の液晶表示素子の
製造方法についての具体的な実験例を説明する。

【００３８】実験例１０．２ｍｍ厚のプラスチック製の基板２，３を２枚貼り
合わせて熱圧着し、マルチ基板６を作製した。そして、
各セル７の液晶注入口を開口させる際の前記両基板２，
３の切断時に０．５ｍｍ〜４．０ｍｍまで、０．５ｍｍ
単位で前記段差幅Ｗを異ならせて、８種類のセル７をス
ティック状に形成した。この段差幅Ｗを異ならせる各セ
ル７にそれぞれ液晶を注入し、前述の加圧治具にセット
した。このときの前記セット角度αは５５°とし、スプ
リングピンでの封止材８の塗布角度βを２５°として、
前記段差幅Ｗを異ならせる各セル７における封止材８の
垂れやはみ出しの発生のテストを行った。

【００３９】その結果、段差幅Ｗを０．５ｍｍとしたセ
ル７は、段差幅Ｗが小さいため封止材８の垂れが発生し
た。一方、２．５ｍｍ以上では封止材８の垂れは発生し
ないが、封止工程以降の工程における取扱い等で、一方
の基板２より突出する側の基板３にストレスが加わりや
すくなり、シール剥離が発生したことから、前記段差幅
Ｗは１．５ｍｍ±５ｍｍの範囲が望ましいことが解っ
た。

【００４０】実験例２０．２ｍｍ厚のプラスチック製の基板２，３を２枚貼り
合わせて熱圧着し、マルチ基板６を作成し、各セル７の
液晶注入口５を開口させる際の前記両基板２，３の切断
時の前記段差幅Ｗを１．５ｍｍとしたセル７をスティッ
ク状に形成した。

【００４１】このスティック状のセル７に液晶を注入
し、前述の加圧治具にセットした。このときの前記セッ
ト角度αを４５°〜６５°で１０°単位で異ならせ、セ
ルに対する加圧の状態と封止垂れの発生のテストを行っ
た。このときの前記スプリングピンでの封止材８の塗布
角度βは２５°に固定した。

【００４２】その結果、セット角度αを４５°とした場
合、加圧圧力が高くなると、セットしたスティック状の
セル７が加圧治具からずれてしまい、均一な加圧ができ
なかった。また、セット角度αを６５°以上とすると封
止材８の垂れやはみ出しが発生する確率が高い。よっ
て、前記セット角度αは５５°±５°の範囲でセットす
ることが望ましいことが解った。

【００４３】実験例３０．２ｍｍ厚のプラスチック製の基板２，３を２枚貼り
合わせて熱圧着し、マルチ基板６を作成し、各セル７の
液晶注入口５を開口させる際の前記両基板２，３の切断
時の前記段差幅Ｗを１．５ｍｍとしたセル７をスティッ
ク状に形成した。

【００４４】このスティック状のセル７に液晶を注入
し、前述の加圧治具に前記セット角度αを５５°として
セットし、前記スプリングピンでの封止材８の塗布角度
βを１０°〜４０°の１０°単位で異ならせ、封止材８
の垂れやはみ出しの発生のテストを行った。

【００４５】その結果、塗布角度βを１０°とした場合
には、スプリングピンを下降させたときに、前記段差に
よって一方の基板２よりも突出する他の基板３の端面部
分に封止材８が接触し、前記他の基板８の表面に封止材
８の垂れが発生した。よって、前記塗布角度βは１０°
以下は望ましくなく、また、４０°以上とすると、逆に
前記一方の基板２の表面に封止材８の垂れが発生するた
め、前記塗布角度βは２５°±５°が望ましいことが解
った。

【００４６】実験例４０．１ｍｍ厚および０．４ｍｍ厚のプラスチック製の基
板２，３についても、前記実施例１乃至実施例３に開示
したテストをそれぞれ試みたところ、各厚の基板２，３
についても前述の各実施例と同様の結果を得ることがで
きた。

【００４７】なお、本発明は前記実施形態のものに限定
されるものではなく、必要に応じて種々変更することが
可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る液晶表示
素子の製造方法によれば、基板に対する封止材のはみ出
しや垂れによる汚損を確実に防止することができ、基板
の薄板化に対応して薄型のプラスチック製の基板を用い
た液晶表示素子を提供することができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示素子の製造方法におけ
るシール部の形状および各基板の切断線を示す説明図

【図２】本実施形態における液晶封止の際のセルのセ
ット状態を示す説明図

【図３】本実施形態における液晶封止の際の封止材の
流れ方向を示す説明図

【図４】従来の液晶表示素子の製造方法におけるシー
ル部の形状および各基板の切断線を示す説明図

【図５】従来の液晶封止に関する問題点を示す断面模
式図

【符号の説明】

１プラスチック液晶表示素子２，３基板４シール部５液晶注入口６マルチ基板７セル８封止材Ｌ１切断ラインＬ２切断ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA02 FA03 FA04 FA06 FA10 FA17 FA19 FA20 FA29 FA30 HA01 MA20 2H089 LA24 LA32 LA35 LA43 LA46 NA25 NA35 NA43 NA48 NA58 NA60 PA13 QA11 QA12 TA01 2H090 JA18 JB03 JC13 JC17 LA03 5G435 AA17 BB12 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明電極が形成された２枚の基板のうち
一方の基板に液晶注入口を有する枠状のシール部を形成
して他方の基板と貼り合わせ、前記液晶注入口が開口す
るように前記基板をそれぞれ切断してセルを形成したあ
と、前記シール部に囲繞された空洞に前記液晶注入口か
ら液晶を注入し、セルの前記液晶注入口を封止材により
封止する液晶表示素子の製造方法において、前記基板の切断は、一方の基板の液晶注入口側端辺と段
差が形成されるように他方の基板の液晶注入口側端辺を
切断することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】前記両基板の液晶注入口側端辺間の幅
は、１．５ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内の幅とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造
方法。
【請求項３】前記封止材による液晶注入口の封止は、
液晶注入口を上方に向かって開口させ、前記両基板のう
ち、一方の基板の液晶注入口側の基板端辺よりも基板の
延在方向に突出するように段差を設けてその端辺を切断
された基板の前記一方の基板に対向する面が上方に指向
し、且つ、前記基板の切断ラインにより形成された基板
の切断端面が水平方向に延在するように、所定のセット
角度に斜行させて配置させた各セルに対して行うことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示素
子の製造方法。
【請求項４】前記封止材による液晶注入口の封止は、
前記セット角度に対してさらに２５°±５°所定の塗布
角度の方向から封止材を塗布することを特徴とする請求
項３に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】透明電極が形成された２枚の基板が液晶
注入口を有する枠状のシール部を介して所定の間隔を保
って貼り合わされてなる空洞に液晶が充填されており、
前記液晶注入口が封止材で封止されている液晶表示素子
において、一方の基板の液晶注入口側端辺が他方の基板
の液晶注入口側端辺から１．５ｍｍ±０．５ｍｍ突出し
ていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】前記封止材が、一方の基板の液晶注入口
側端面に接し、他方の基板の液晶注入口側端辺には至ら
ないように配設されていることを特徴とする請求項５に
記載の液晶表示素子。