JP2008242194A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化と切断情況の容易な確認が両立する液晶表示素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】 液晶表示素子４４，５４に対応する区画を備えた２枚の可撓性を有するマザー基板１０、１５を区画に設けられたシールで貼り合わせた後、マザー基板１０、１５から区画を分離して液晶表示素子４４，４５を製造する液晶表示素子の製造方法であって、マザー基板１０、１５から区画を分離するための仮想切断線１４の外側を沿うように切断確認パターン３１をマザー基板１０に形成する工程と、区画の仮想切断線に沿って切断する工程とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板を使った液晶表示素子の製造方法に関する。

これまで液晶テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯電話機などガラス基板を使ってきた多くの液晶表示素子は平面形状が長方形であった。自動車のダッシュボードや腕時計などケースの形状が長方形からかなり離れている特殊な場合には、液晶表示素子の平面形状を異形（長方形でない形状）とすることもあった。

軽量で薄く、割れにくく曲げられるというような特性をもつプラスチックフィルム基板からなる液晶表示素子は、ガラス基板に比べ平面形状の自由度が著しく高いということも大きな特徴となっている。

製造という観点からは、基板材料がガラスであってもプラスチックであっても、多数個取り用のマザー基板から単個の液晶表示素子を分離しており、基板外形が長方形であっても異形であっても、基板の切断状況を常に管理していなければならない。そこで切断寸法が許容範囲内にあることを簡単に判別するため、金属配線や透明電極を形成するときに切断用マークも同時に形成してしまう方法が良く用いられる（例えば文献１，２，３）。

文献１には、寸法公差の２倍の幅を持った切断確認用マークの中心線が、理想的な位置あわせができた場合に切断されるマザー基板上の部位（以後仮想切断線と称する）と一致するようにした。基板切断後、この切断確認用マークが残っていれば良品となる。また切断確認用マークを複数個配置することで、残った切断確認用マーク形状の寸法を測定し、左右のズレ、回転などを定量的に知ることができる。なお切断確認用マーク材料としてアルミニウム配線材料を例示している。

文献２には切断確認用マークとして、仮想切断線を中心に２本の切断限界マークを備え、仮想切断線と切断限界マークとの間に誤差読みとり用マークを設けることが示されている。これで切断後、直接的に切断誤差を知ることができるようになった。

文献１および文献２は直線的な切断を想定して切断確認用マークを工夫していた。これに対し文献３は仮想切断線が曲線となる場合を示している。図７を用いて文献３の方法を説明する。図７は仮想切断線と切断確認用マーク用パターンを示す平面図である。図７にあるように、仮想切断線７１に接するように許容寸法となる幅を持った切断許容判定ライン７２が設けられ、仮想切断線７１からみて切断許容判定ライン７２の反対側であって仮想切断線７１から許容寸法だけ離れたところに切断不良判定ライン７３が設けている。なお仮想切断線７１の内側に切断許容判定ライン７２があり、切断許容判定ライン７２と切断不良判定ライン７３の間には空白帯７４があるものとしている。切断が良好であれば、切断部には切断許容ライン７２が残り、切断不良判定ライン７３は存在しない。切断が不良であれば、切断部には切断不良判定ライン７３が残るか、切断許容ライン７２が無くなってしまう。
特開２００１−２６４７２２号公報 特開２００５−２４２１２５号公報 特開２００６−２０１６６４号公報

一般にガラス基板は基板表面にキズをつけて外周部を割り取っていたので、割れや欠けの影響を避けるためシール部から仮想切断線までの距離を大きくとっていた。これに対しプラスチックセルは外形加工を型抜きによって行うが普通であり、シール間際で切断でき、許容範囲内であればシールの一部が切断されても問題ない。

また通常、プラスチック基板を用いた液晶表示素子は、シールと基板の密着力を高めるため基板面をむき出しにしなくてはならない。このためシール下の領域にはＩＴＯなどの電極材料があってはならない。

文献１から３にあるようにこれまで切断確認用マークは仮想切断線より内側に切断確認用マークの一部が存在していたので、シール領域の外側に電極材料などからなる切断確認用マークを設けなければならなかった。このため、仮想切断線より内側の切断確認用マークの分だけセルの平面積を大きくきせざるを得なかった。

本発明は、上記従来技術の有する問題に鑑みてなされたものであり、小型化と切断情況の確認が両立する液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、液晶表示素子に対応する区画を備えた２枚の可撓性を有するマザー基板を貼り合わせた後、マザー基板から区画を分離して液晶表示素子を製造する液晶表示素子の製造方法であって、マザー基板から区画を分離するための仮想切断線の外側を沿うように切断確認パターンをマザー基板に形成する工程と、区画の仮想切断線に沿って切断する工程と、を有することを特徴とするものである。

区画は外部との電気的接続用の接続部を有し、切断確認パターンを接続部の仮想切断線から分離して形成することが好ましい。

切断確認パターンはＩＴＯで形成されていることが好ましい。

切断確認パターンの幅を公差とすることが好ましい。

また、区間が複数形成され、前記切断確認パターンは隣接する前記各区画で連続していることが好ましい。

電極材料からなる切断確認パターンは、仮想切断線の外周に設けられているので、切断確認パターンの内側を狙って液晶表示素子を切り出すことになる。切断が上下ないし左右にずれると、液晶表示素子の一方の周辺部に切断確認パターンの残部が現れる。切断方向と基板との間で回転が生じた場合は、斜め方向で対向するように切断確認パターンの残部が現れる。このようにして液晶表示素子の周辺部に残った切断確認パターンからの情況を確認する。

本発明によれば、仮想切断線の内側に切断確認用マークがないので、シールから仮想切断線までの間に切断確認用マーク領域を確保する必要がなくなるため平面形状の小型化が図れる。さらに液晶表示素子の周辺部の現れる切断確認パターンの残りから切断状況が確認できる。以上のように小型化と切断情況の確認が両立する液晶表示素子の製造方法を提供できる。

切断確認パターンは、仮想切断線の全周に設ける必要はなく、切断状況が確認できる範
囲で一部を欠損させてよい。特に電極接続部は、外部回路との接続用電極が液晶表示素子の外周部にあり、仮想切断線と直交するように配置されていることが多いので、この部分の仮想切断線近傍に切断確認パターンを存在させないことで電極間のショートを避けられる。この結果、小型化と切断情況の確認が両立することに加え電極間ショートが防止できる。

透明電極として用いられるＩＴＯと切断確認パターンの材料を同じものとすると、小型化と切断情況の確認が両立することに加え、液晶表示素子の電極形成時に切断確認パターンも同時に形成でき工程が簡単化する。

切断確認パターンの幅を公差とすると、許容値よりも大きくずれた場合、液晶表示素子の外周部には切断確認パターンの外側に基板表面が現れる。この結果、小型化と切断情況の確認が両立することに加え、切断が許容値内かどうか一目瞭然となる。

製造中にマザー基板は様々な汚染や衝撃で変形など好ましくない結果が生じるので、マザー基板が露出する部分をできるかぎり少なくしたい。隣接する各区各の切断確認パターンを連続させると、各区各の間隙が切断確認パターンを形成する膜で覆われる。各区間の間隙に設けた切断確認パターンは切断確認用マークと汚染保護を兼用できる。この結果、小型化と切断情況の確認が両立することに加え品質向上が図れる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
（第１実施形態）

図１から図５により本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子のマザー基板の層構成を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子を示す平面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子のマザー基板上に形成された切断確認パターンを示す平面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子で切断がずれた場合に現れる切断確認パターンを示す平面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示素子で切断が公差を越えてずれた場合に現れる切断確認パターンを示す平面図である。

図１において、上側のマザー基板１０には液晶表示素子に対応する複数の区画が２行３列で配列している。各区画において液晶表示素子の上基板１１となる領域を長方形の点線で示した。各区画にあるシール１３は液晶の注入孔１２を有する。シール１３の外周は上基板１１の領域よりも若干小さく上基板１１の領域の中にシール１３の外枠が納まる。下側のマザー基板１５にも液晶表示素子に対応する複数の区画が２行３列で配列している。各区画において液晶表示素子の下基板となる領域の仮想切断線１４を実線で示した。この領域には接続部１６に相当する部分が突き出ている。

図１を参照しながら液晶表示素子の製造工程を説明する。上下のマザー基板１０，１５は、透明電極パターン形成と、配向膜印刷、ラビング処理が施されている。下側のマザー基板１５にシール１３を印刷し、スペーサを散布してから、上下のマザー基板１０，１５を重ね合わせ、加圧焼成しシール１３を硬化させる。その後、マザー基板１０から各区画を分離するための仮想切断線１４を狙って、型で単個の液晶表示素子領域を抜き取り、真空注入法により注入孔１２から液晶を注入する。さらに注入孔１２を封孔材で封孔し、接続部１６を覆っていた上側の基板を除去する。最後に上下の基板に偏光板を貼り付ける。

図２において液晶表示素子を説明する。上基板１１から下基板が延出している部分が接続部１６である。接続部１６には接続用電極２１が接続部１６の上辺と直交するように配置されている。上基板１１の内側にシール１３があり、注入孔１２は封孔材２２で封孔されている。なお上基板１１と下基板は接続部１６を除いて平面的に同じ形である。

上下の基板は厚さが１００μｍのポリカーボネートである。接続用電極２１は厚さが０．０３μｍのＩＴＯである。シール１３は幅１．０ｍｍで厚さが５μｍのエポキシ接着剤である。封孔材は紫外線硬化型エポキシ接着剤である。なお偏光板は図示していない。

シール１３の中心線と液晶素子の外形までの距離を０．６ｍｍとした。公差としてシール幅は１．０ｍｍ±０．２ｍｍとし、切断ズレを０．２ｍｍと設定した。シール幅と切断ズレ量がともに最大のときは、シール１３が０．１ｍｍだけ切り取られる。

図３において下側のマザー基板１５に形成された切断確認パターン３１を説明する。切断確認パターン３１は仮想切断線１４の外側に沿うように帯状に形成されている。接続部１６の上辺を除いて切断確認パターン３１は仮想切断線１４と接している。このため接続部１６の上辺の外側には基板表面３２がある。この切断確認パターン３１の幅は切断公差（０．２ｍｍ）である。なお、ＩＴＯからなる表示用の電極や配線は図示していない。接続部１６と表示部の間の配線だけがシール１３と交差し、これら以外のＩＴＯ領域はシール１３と重なることはない。

図４において切断部位が仮想切断線１４からずれたときに現れる切断確認パターン３１の残部を説明する。（ａ）は切断が右にずれた場合を示している。このとき液晶表示素子４４の左辺に切断確認パターン３１の残部４１が直線状に現れる。（ｂ）は切断が回転してずれた場合を示している。このとき液晶表示素子４４の各角で切断確認パターン３１の残部４２が現れる。

図５において切断部位が公差を越えて仮想切断線１４から右にずれたときに現れる切断確認パターン３１の残部を説明する。このとき液晶表示素子５４の左辺に切断確認パターン３１の残部５１と下基板表面５２が直線状に現れる。この下基板表面５２が現れたこととで公差を越えて切断されたことが判明する。
（第２実施形態）

図６により本発明の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態の図１と図２および図４に関する記述は、本実施形態でも同じものである。図６は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示素子のマザー基板上に形成された切断確認パターンを示す平面図である。

図６において下側のマザー基板１５に形成された切断確認パターン６１を説明する。切断確認パターン６１は仮想切断線１４の外部領域に形成されている。接続部１６の上辺を除いて切断確認パターン６１は仮想切断線１４と接している。このため接続部１６の上辺の外側には基板表面６２が現れる。第１の実施形態と同様に、ＩＴＯからなる表示用の電極や配線は図示していない。接続部１６と表示部の間の配線だけがシール１３と交差し、これら以外のＩＴＯ領域はシール１３と重なることはない。切断確認用パターン６１がマザー基板１５の広い領域を覆っているので、この部分は製造段階で受ける汚染から守られている。

第１および第２の実施形態では液晶表示素子の外形を矩形ないし直線の集まりとしたが、プラスチック基板では外形を曲線とすることで特徴が活かされることは前述した通りである。この場合でも、切断が左右にずれれば切断確認パターンの残部が直線状に現れ、回転してずれれば対角状に切断確認パターンの残部が現れる。

シール１３の下にＩＴＯがあると密着力が低下し剥がれや浸水のきっかけとなるので、表示用に使う電極配線との交差部を除きシール１３の下にはＩＴＯを設けることができない。従来例のように仮想切断線の内側にＩＴＯからなる切断確認用マークを設けると、幅が最大となったときのシール端と仮想切断線までの距離はこの切断確認用マークの幅（切断公差）で確定する。一方、仮想切断線の内側に切断確認用マークがないと、幅が最大となったときのシール端と仮想切断線までの距離を縮めることができる。第１の実施形態ではシール１３の幅が最大となった時のシール端から０．１ｍｍの所に仮想切断線を設定した。さらに外形を小さくしたい時はシール１３の幅が最大となった時のシール端を仮想切断線とすることもできる。以上のようにプラスチックなど可撓性を有する基板を使った液晶表示素子では、仮想切断線の内側に切断確認用マークを設けないことで外形を小型化できる。

製造工程における汚染を防止するため、上側のマザー基板１０において上基板１１の領域の外側に透明電極材料からなる領域を設けてもよい。この場合、この領域は接続部を露出させるための部位を除いて上基板１１の外縁と接している。これはマザー基板１５に形成した切断確認パターン３１と同じ考え方である。また封孔材２２と透明電極材料との密着力が弱い場合、注入孔１２の周辺の領域も基板表面を露出させておく。

第１の実施形態では帯状の環からなる切断確認パターンとした。仮想切断線の外側であって分かりやすい位置に切断確認パターンがあれば、切断確認パターンが離散的であっても同様の効果が得られる。汚染を防止するためには、切断確認パターンの間の領域をＩＴＯで覆えば良く、切断確認パターンとこのＩＴＯ領域が分離していれば第１の実施形態と同等のものとなり、接続していれば第２の実施形態と同等となる。この中間的なものとして、切断確認パターンとこのＩＴＯ領域が一部で分離し、一部で接続していても良い。

第１の実施形態のマザー基板の分解斜視図である。 第１の実施形態の液晶表示素子の平面図である。 第１の実施形態の切断確認パターンを示す平面図である。 第１の実施形態の切断で現れる切断確認パターン残部を示す平面図である。 第１の実施形態の切断で現れる切断確認パターン残部を示す平面図である。 第２の実施形態の切断確認パターンを示す平面図である。 従来例における仮想切断線と切断確認用マークを示す平面図である。

符号の説明

１０，１５…マザー基板、１１…上基板、１２…注入孔、１３…シール、１４，７１…仮想切断線、１６…接続部、２１…接続用電極、２２…封孔材、３１，６１…切断確認パターン、３２，５２，６２…基板表面、４１，４２…残部、４４，５４…液晶表示素子、７２…切断許容判定ライン、７３…切断不良判定ライン、７４…空白帯

Claims (5)

1. 液晶表示素子に対応する区画を備えた２枚の可撓性を有するマザー基板を貼り合わせた後、前記マザー基板から前記区画を分離して前記液晶表示素子を製造する液晶表示素子の製造方法であって、
   前記マザー基板から前記区画を分離するための仮想切断線の外側を沿うように切断確認パターンを前記マザー基板に形成する工程と、
   前記区画の前記仮想切断線に沿って切断する工程と、
   を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 前記区画は外部との電気的接続用の接続部を有し、前記切断確認パターンを前記接続部の仮想切断線から分離して形成す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。
3. 前記切断確認パターンはＩＴＯで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造方法。
4. 前記切断確認パターンの幅を公差とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。
5. 前記区間が複数形成され、前記切断確認パターンは隣接する前記各区画で連続していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示素子の製造方法。

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