JP2009042560A - Method for manufacturing small liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は小型液晶表示素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a small liquid crystal display element.
液晶表示素子は薄型の平面表示素子として陰極線管に代わって多用されている。図2、図3は代表的な液晶表示素子の断面図である。液晶表示素子は2枚の透明基板1、2間に液晶3をシール材4を介して封入した透過型液晶表示素子と、一方の基板をシリコン基板にした反射型液晶表示素子がある。
Liquid crystal display elements are often used in place of cathode ray tubes as thin flat display elements. 2 and 3 are cross-sectional views of typical liquid crystal display elements. As the liquid crystal display element, there are a transmissive liquid crystal display element in which a
図2は透明基板1、透明基板2の間隔をスペーサ(不図示)の入ったシール材4だけで決めているもので、透明基板が厚くて剛性の高い場合に採用される。図3は透明基板1、透明基板2間隔を多数のスペーサ5で決めているもので、透明基板が薄く剛性の低い場合に採用される。
In FIG. 2, the distance between the
前記透明基板の厚みは古くは1.1mm程度であったが、液晶表示素子の薄型化が要求され、最近では0.7mm、さらに0.3mm程度のものまで使用されている。しかし、薄い基板は取り扱いが難しく、液晶表示素子の製造に対する制約が多くなってしまう。また、基板が薄くなるほど、基板面積が小さくなり(大きいと取り扱いで割れてしまう)、液晶表示素子の生産性が悪くなっている。そのため、2枚の基板を貼り合わせた後、基板の少なくとも一方を研磨して薄くする製造方法がとられている。 The thickness of the transparent substrate was about 1.1 mm in the old days, but thinning of the liquid crystal display element is required, and recently, the thickness of about 0.7 mm and further about 0.3 mm is used. However, a thin substrate is difficult to handle, and there are many restrictions on the production of liquid crystal display elements. Moreover, the thinner the substrate is, the smaller the substrate area is (when it is larger, the substrate is broken by handling), and the productivity of the liquid crystal display element is worsened. Therefore, a manufacturing method is adopted in which after two substrates are bonded together, at least one of the substrates is polished and thinned.
例えば、厚み1.1mmの一対のガラス基板に透明電極を形成し、液晶封入間隔を有する状態で貼り合わせ、その後、ラッピング研磨法などによりガラス基板を薄くする方法が開示されている。(特許文献1参照)
最初から薄い板厚のガラス基板を使用するのに比べ、取り扱いが容易で作業性の向上が図れるというものである。
For example, a method is disclosed in which a transparent electrode is formed on a pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm, bonded together with a liquid crystal sealing interval, and then the glass substrate is thinned by a lapping polishing method or the like. (See Patent Document 1)
Compared to using a thin glass substrate from the beginning, handling is easy and workability can be improved.
図3に示すように、一対の基板間に一定粒径の粒子または一定高さの柱(スペーサ5)を介在させて、前記一対の基板を一定間隔に保持して貼り合わせ、前記間隔に液晶を充填して封止する前または封止した後のいずれかの工程で、前記一対の基板の少なくとも一方を研磨する方法が開示されている。(特許文献2)
一対の基板間にスペーサ5を介在させて一定間隔を保持することにより、基板の撓みによる基板の割れやカケを防止できるので、薄型化に適しているというものである。また、基板を大きなマザー基板として、複数の液晶表示素子に分割する記載があり、研磨は分割前と分割後の例が開示されている。
By holding the
特許文献1記載の製造方法では、特許文献2に記載されているように、基板が撓み基板の割れやカケが発生する。特許文献2記載の製造方法は、一対の基板間に一定粒径の粒子や一定高さの柱を介在させなければならない。液晶表示素子を拡大して見たり(ビューファインダー用)拡大表示する(プロジェクター用)ものは、前記粒子や柱も拡大表示され画像が劣化するため、粒子や柱等のスペーサを使用することは好ましくない。
In the manufacturing method described in
一対のマザー基板に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、画素電極間にはスペーサを介在しないで各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール材とマザー基板外周に形成したシール材を介して貼付し、前記マザー基板の少なくともいずれかを研磨する小型液晶表示素子の製造方法とする。 A plurality of small liquid crystal display element regions are formed on a pair of mother substrates, and a sealant formed on the outer periphery of each small liquid crystal display element region without a spacer between pixel electrodes and a sealant formed on the outer periphery of the mother substrate A manufacturing method of a small liquid crystal display element in which at least one of the mother substrates is attached and polished.
前記小型液晶表示素子の製造方法において、前記マザー基板の外周シール材を複数形成して研磨する小型液晶表示素子の製造方法とする。 In the method for manufacturing a small liquid crystal display element, a method for manufacturing a small liquid crystal display element in which a plurality of peripheral sealing materials for the mother substrate are formed and polished.
前記小型液晶表示素子の製造方法において、一対のマザー基板間を陽圧に封止して研磨する小型液晶表示素子の製造方法とする。 In the method for manufacturing a small liquid crystal display element, a method for manufacturing a small liquid crystal display element in which a pair of mother substrates is sealed with a positive pressure and polished.
マザー基板の中に表示画素部が対角で20mm程度の小型液晶表示素子領域をマトリクス状に形成すると、シール材の間隔は16mm程度以下となるため、各シール材がスペーサ代わりの補強材となり、基板の撓みを防止できる。 When a small liquid crystal display element region having a display pixel portion having a diagonal of about 20 mm is formed in a matrix shape in the mother substrate, the spacing between the sealing materials is about 16 mm or less, so that each sealing material becomes a reinforcing material instead of the spacer, It is possible to prevent the substrate from being bent.
マザー基板外周にシール材を形成して研磨することで、小型液晶表示領域が形成されていない部分も補強されるとともに、最外周が貼付されるので、研磨時の基板全体の撓みが防止できる。外周のシール材を複数形成することで、シール材の開口部を封止している部分からの研磨時の浸水や汚染が防止できる。 By forming and sealing a sealing material on the outer periphery of the mother substrate, the portion where the small liquid crystal display area is not formed is reinforced, and the outermost periphery is affixed, so that bending of the entire substrate during polishing can be prevented. By forming a plurality of outer peripheral sealing materials, it is possible to prevent water immersion and contamination during polishing from the portion sealing the opening of the sealing material.
外周シール時に、一対の基板間に陽圧をかけて封止することで、さらに研磨時にシール材が無い部分の基板間隔のムラ、凹み等を防止できる。また、シール内部が陽圧なので、研磨時の浸水や汚染がさらに防止できる。 By sealing by applying a positive pressure between the pair of substrates at the time of sealing the outer periphery, unevenness in the interval between the substrates, dents, and the like can be prevented in portions where there is no sealing material during polishing. Further, since the inside of the seal is positive pressure, it is possible to further prevent water immersion and contamination during polishing.
一対のマザー基板に複数の小型液晶表示素子領域を形成し、画像電極間にはスペーサを介在しないで各小型液晶表示素子領域外周に形成したシール材とマザー基板外周に形成したシール材を介して貼付し、前記マザー基板の少なくともいずれかを研磨する小型液晶表示素子の製造方法とする。 A plurality of small liquid crystal display element regions are formed on a pair of mother substrates, and a sealant formed on the outer periphery of each small liquid crystal display element region without a spacer between the image electrodes and a sealant formed on the outer periphery of the mother substrate A manufacturing method of a small liquid crystal display element in which at least one of the mother substrates is attached and polished.
図1は本発明による小型液晶表示素子の製造方法を説明するための図で、上面図(A)とA−A断面図(B)である。直径が6インチの円形基板に外形13×17mmの小型液晶表示素子領域6を64個分形成した例である。シール材4により形作られた液晶表示素子領域6は円形基板の中央部に形成され、円形基板の外周部には2重のシール材7、8が形成されている。液晶表示素子が小型のため、断面図(B)から判るように、各小型液晶表示素子領域に形成されるシール材4が多数形成され、あたかも図3に示すスペーサ5の様になっている。円形基板の外周には、シール材7、8が形成されているので、2枚の基板は完全に貼付され、円形基板の研磨時に基板の反りの発生を抑制することができる。基板間はシール材以外は空であるが、一体化されているので総厚を0.3mm程度まで研磨することが可能となる。
FIG. 1 is a view for explaining a method of manufacturing a small-sized liquid crystal display device according to the present invention, and is a top view (A) and a cross-sectional view AA. In this example, 64 liquid crystal display element regions 6 having an outer shape of 13 × 17 mm are formed on a circular substrate having a diameter of 6 inches. The liquid crystal display element region 6 formed by the sealing
図4は円形基板の外周に複数(本例では3段)形成したシール材形状を示す上面図であり、図5は封口方法を説明するための上面部分図である。 FIG. 4 is a top view showing the shape of the sealing material formed in plural (three steps in this example) on the outer periphery of the circular substrate, and FIG. 5 is a partial top view for explaining the sealing method.
図4において、小型液晶表示素子領域6(不図示)は点線10の内周部に集合形成されている。円形基板の外周部には3段のシール材7、8、9が形成されている。本例ではそれぞれ横方向に2箇所の切れ目による封口7a、8a、9a、7b、8b、9bが形成されている。その理由は、外周シール材は基板の研磨時や切断時に小型液晶表示素子領域部に研磨液や切断時の冷却液が侵入するのを防止するのが主目的で形成されるが、一対の基板を貼付する時に基板間の気体を逃がす穴が必要なためである。
In FIG. 4, the small liquid crystal display element regions 6 (not shown) are collectively formed on the inner periphery of the dotted line 10. Three stages of sealing
基板の貼付が終了したら、前記封口を塞ぐことになるが、前記の主目的のため、密閉しなければならない。シール材の幅が400μm〜1000μm、基板間隔が1〜3μmであるため、確実に密閉封止するのは困難であり、本例のように多重封止をすることが望ましい。 When the application of the substrate is completed, the sealing is closed, but it must be sealed for the main purpose. Since the width of the sealing material is 400 μm to 1000 μm and the distance between the substrates is 1 to 3 μm, it is difficult to reliably seal and seal, and it is desirable to perform multiple sealing as in this example.
図5(A)に示すように、最初に封口9aをシール材で封止し、次に(B)に示すように封口8aをシール材で封止し、最後に(C)に示すように封口7aと基板の外周側面を封止する。シール材は紫外線硬化型が適しており、3段階に作業をする。図示するようにシール材がうまく入らない場合でも、第1段階、第2段階では紫外線を封口部のみに照射することで目的は達成できる。 As shown in FIG. 5 (A), the sealing 9a is first sealed with a sealing material, then the sealing 8a is sealed with a sealing material as shown in (B), and finally as shown in (C). The sealing 7a and the outer peripheral side surface of the substrate are sealed. The sealing material is suitable for the ultraviolet curable type, and the operation is performed in three stages. As shown in the figure, even when the sealing material does not enter well, the object can be achieved by irradiating only the sealing portion with ultraviolet rays in the first stage and the second stage.
このような封止が終了して研磨をすると、基板の外周側面のシール材は剥離することがあるが、3段階に封止したシール材はシール沿面距離が長いため、小型液晶表示素子領域部に研磨液や切断時の冷却液が侵入するのは防止できる。 When such sealing is finished and polishing is performed, the sealing material on the outer peripheral side surface of the substrate may be peeled off, but the sealing material sealed in three steps has a long seal creepage distance, so a small liquid crystal display element region portion It is possible to prevent the polishing liquid and the cooling liquid at the time of cutting from entering.
本例は、前記実施例の第1段階の封口9aを封止する際、シール材9の内側を陽圧にした状態で封止する例である。内部を304hPa.(ヘクトパスカル)以上の陽圧にすると良い。さらに好ましくは、506hPa.から304hPaの間にすることで、仮に封止部にリークがあっても封止部に研磨液や切断時の冷却液が侵入しにくくなり、また、研磨時に薄くなった基板がへこむのを抑制できる。
This example is an example of sealing in a state where the inside of the sealing
1 透明基板
2 透明基板
3 液晶
4 シール材
5 スペーサ
6 小型液晶表示素子領域
7 シール材
7a 封口
7b 封口
8 シール材
8a 封口
8b 封口
9 シール材
9a 封口
9b 封口
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