JP2014013345A - 液晶装置の製造方法、液晶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な製造装置を必要とせず、製造ラインの大幅な変更も伴うことなく曲面状の表示部を有する液晶装置を得る。
【解決手段】曲面状の表示面を有する液晶装置の製造方法であって、（ａ）可撓性を有する硬質基板１１の一面に複数のスペーサー１３を設けること、（ｂ）硬質基板１１の一面に熱硬化型のシール材１４を略環状に形成すること、（ｃ）熱を与えると一方向に収縮する性質を有するフィルム基板１２を、硬質基板１１の一面上に前記シール材１４を挟んで対向配置させること、（ｄ）硬質基板１１とフィルム基板１２をプレスしながらシール材１４を硬化させるための熱処理を行うこと、（ｅ）硬質基板１１とフィルム基板１２の間隙に液晶材料を注入すること、を含む液晶装置の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、曲面状の表示面を有する液晶装置とその製造方法に関する。

曲面状の表示面を有する液晶装置（液晶表示装置）の先行例は、例えば特開２００９−８６５６０号公報（特許文献１）や特開２００４−３５４４６８号公報（特許文献２）などに開示されている。

特許文献１に開示されている液晶表示装置における液晶表示パネルは、基本的には、ガラス基板を好適とする第１の基板と第２の基板の間に液晶層を封入した構造を有している。この液晶表示パネルでは、表示面を曲面状にするために上記した第１の基板および第２の基板として、厚さ約０．４ｍｍ以下、好ましくは約０．２ｍｍ程度の厚さの透光性ガラス基板が用いられている。この薄形化された一対の透光性ガラス基板は、厚形のガラス板を弗酸により溶かすか、または機械研磨により薄形化に形成してもよく、また、予め薄形状に成形されたガラス板を用いてもよい、とされている。このようにして作製される液晶表示パネルを曲面状に形成された上下のフレームにて挟み込むことにより、液晶表示パネルがこれらのフレームと略同等の曲率半径に固定される。

上記のように、特許文献１に開示される液晶表示装置を構成するために非常に薄い透光性ガラス基板を用いるとすると、弗酸を利用しガラスを溶かす工程、あるいは厚いガラスを機械研磨するという工程が必要となり、大きな手間がかかる。一方で、あらかじめ厚さ０．２ｍｍ以下の薄さのガラス基板を一般的な製造ラインに投入して液晶表示パネルを製造した場合には、基板の薄さに起因するガラス破損によって歩留まり低下を招くことが懸念される。また、上下フレームで挟み込むことによる外力で液晶表示パネルを曲げるため、元々各基板が平坦な状態において硬化したシール材等に不要な力がかかる可能性が考えられ、これもあまり好ましくない。さらに、液晶表示パネルを曲面状に固定するために上下フレーム等、何らかの部品が必要となり、部品点数の増加を招くという点でも好ましくない。

他方、特許文献２に開示される液晶表示装置は、紫外線硬化型のシール剤と、高分子分散液晶を形成するための紫外線重合性モノマーと液晶および重合開始剤の混合物と、を挟んだ一対の可撓性基板を湾曲した状態にて保持し、その湾曲状に保持された状態の可撓性基板の表裏両面から紫外線を照射し、シール剤および混合物を同時に硬化する、ことによって製造される。しかし、この先行例による製造方法では、可撓性基板を湾曲した状態にて保持し、かつその状態で紫外線照射を行うために特別な製造装置が必要となり、製造ラインの大幅な変更も伴うために好ましくない。

その他、上記特許文献１，２に開示される技術以外で曲面状の表示部を有する液晶表示装置を実現する方法としては、あらかじめ曲面状に加工されたガラス基板を用いて実現することも考えられるが、剛性の高い素材を曲面状に加工するにはプレス加工等の高温、高圧での工程が必要となるために、生産性の低下を招くために好ましくない。また、曲面状のガラス基板を用いてシール剤の塗布、基板貼り合せ、液晶の注入等の工程を行う際には、従来の平板状のガラス基板等を用いた製造装置とは異なる製造装置を用意する必要があり、製造ラインの大幅な変更も伴うために実現が困難である。また、完成後の液晶表示装置をガラス基板が曲がるほどの高温下に晒して表示部を曲げることも考え得るが、シール材や配向膜といった構成部材の劣化という観点から考えて現実的ではない。

特開２００９−８６５６０号公報 特開２００４−３５４４６８号公報

本発明に係る具体的態様は、特別な製造装置を必要とせず、製造ラインの大幅な変更も伴うことなく曲面状の表示部を有する液晶装置を得ることが可能な技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶装置の製造方法は、曲面状の表示面を有する液晶装置の製造方法であって、（ａ）可撓性を有する硬質基板の一面に複数のスペーサーを設けること、（ｂ）硬質基板の一面に熱硬化型のシール材を略環状に形成すること、（ｃ）熱を与えると一方向に収縮する性質を有するフィルム基板を、硬質基板の一面上に前記シール材を挟んで対向配置させること、（ｄ）硬質基板とフィルム基板をプレスしながらシール材を硬化させるための熱処理を行うこと、（ｅ）シール材に囲まれた硬質基板とフィルム基板の間隙に液晶材料を注入すること、を含む液晶装置の製造方法である。

上記の製造方法によれば、シール材を硬化させる過程における熱処理を利用して、フィルム基板を一方向に収縮させることができる。このとき、硬質基板とフィルム基板はシール材を介して固定されるため、フィルム基板が収縮する力を利用して硬質基板も一緒に撓み、全体としてフィルム基板側が凹状に撓んだ曲面状の表示面を有する液晶装置が得られる。このような製造方法によれば、従来、硬質基板の一例としてのガラス基板を薄くするために弗酸を使用していた工程や、機械研磨による工程が不要であり、従来の平板構造の液晶装置と同様な製造設備で曲面状の表示面を有する液晶装置を製造することが可能となる。さらに、従来は液晶装置の湾曲状態を維持するために特別の筐体等が必要であったところ、本発明にかかる製造方法によればそのような筐体を用いなくても湾曲状態を維持することが可能である。

上記の製造方法において、硬質基板とフィルム基板の重なり合う領域は、長辺方向の長さが短辺方向の長さに比べて４倍以上であり、フィルム基板の収縮する方向が長辺方向に対応していることが好ましい。

それにより、硬質基板とフィルム基板の全体をより良好に撓ませることができる。

上記の製造方法において、上記（ｂ）は、相対的に高温で硬化する第１シール材と相対的に低温で硬化する第２シール材とを形成し、上記（ｄ）は、相対的に低温の熱処理を行った後に相対的に高温の熱処理を行うことも好ましい。

それにより、低温の熱処理を行った時点では硬質基板とフィルム基板がさほど撓まずに比較的に平らなまま固定され、その後の高温の熱処理にて硬質基板とフィルム基板が撓みながらより強固に固定されるので、硬質基板とフィルム基板の剥離をより確実に防ぐことができる。

上記の製造方法において、上記（ａ）は、硬質基板の一面に樹脂膜を成膜し当該樹脂膜をパターニングすることによって複数のスペーサーを形成することがより好ましい。

それにより、硬質基板の一面に樹脂膜からなる複数の柱状スペーサーが得られる。このような複数の柱状スペーサーは、スペーサーの移動や凝集が生じないため、フィルム基板と硬質基板を撓ませた際に単位面積あたりのスペーサー数の偏りによるセル厚の不均一が起こりにくくなる。

本発明に係る一態様の液晶装置は、曲面状の表示面を有する液晶装置であって、（ａ）可撓性を有する硬質基板と、（ｂ）一定以上の熱を与えると一方向に収縮する性質を有するフィルム基板と、（ｃ）硬質基板とフィルム基板の各一面の間に略環状に設けられて両者を固定する熱硬化型のシール材と、（ｄ）硬質基板とフィルム基板の各一面の間に配置された複数のスペーサーと、（ｅ）硬質基板とフィルム基板の間に配置された液晶層を備えることを特徴とする液晶装置である。

かかる構成によれば、従来の平板構造の液晶装置と同様な製造設備で製造可能な、曲面状の表示面を有する液晶装置が得られる。また、液晶装置の湾曲状態を維持するために特別の筐体等が不要であり、従来に比べて構成を簡素化することが可能となる。

図１（Ａ）は一実施形態の液晶表示装置の概略斜視図であり、図１（Ｂ）はこの液晶表示装置の模式的な断面図であり、図１（Ｃ）はこの液晶表示装置の偏光板等の配置を説明するための図である。 図２（Ａ）〜（Ｆ）は、液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。 図３（Ａ）〜（Ｃ）は、液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。 図４は、柱状スペーサーの構造を示す断面図である。 図５は、液晶表示装置の製造方法における一工程について説明するための模式的な平面図である。 図６（Ａ）〜（Ｂ）は、液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。 図７は、液晶表示装置の模式的な断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１（Ａ）は一実施形態の液晶表示装置の概略斜視図であり、図１（Ｂ）はこの液晶表示装置の模式的な断面図であり、図１（Ｃ）はこの液晶表示装置の偏光板等の配置を説明するための図である。図１（Ａ）に示す液晶表示装置１は、その表示面２が正面から見て凹状に湾曲している。本実施形態の液晶表示装置は、シール材１４を硬化させるための熱処理過程（焼成過程）においてフィルム基板１２が一方向に収縮し、大きくカールするという現象を利用して、曲面状の表示面２を実現する。なお、製造方法の詳細については後述する。

図１（Ｂ）に示すように、液晶表示装置１は、ガラス基板（硬質基板）１１、フィルム基板１２、複数の柱状スペーサー１３、シール材１４、液晶層１７、裏側偏光板２１、表側偏光板２２を含んで構成されている。なお、図中には省略しているが、ガラス基板１１とフィルム基板１２の各内面側にはセグメントパターンやドット表示パターンを表示させるための電極としてパターニングされた透明電極が配置され、その上には配向膜も形成されている。

ガラス基板１１は、曲面状に形成されており、表示面２に対して裏面側に配置されている。このガラス基板１１は、可撓性の観点とハンドリングの観点から選定される。例えば、同じ板厚であれば不純物が少ない無アルカリガラス基板（あるいは低アルカリガラス基板）に比べ、不純物がより多く含まれるソーダライムガラス基板のほうが強度は低いという点も考慮するとよい。無アルカリガラス基板であれば、板厚は、０．３〜０．５ｍｍ程度が好ましく、０．３〜０．４ｍｍ程度がより好ましい。ソーダライムガラス基板であれば、板厚は、０．４〜０．７ｍｍ程度が好ましく、０．４〜０．６ｍｍ程度がより好ましい。いずれの材質を用いても、ガラス基板１１の板厚が薄すぎると割れる可能性が高く、ハンドリングも難しいが、逆に、板厚が厚すぎるとフィルム基板１２によるカールの力（撓む力）がガラス基板１１の強度に相殺されてしまい、カール効果が得られにくくなる。

フィルム基板１２は、例えばポリカーボネートフィルムなどの樹脂フィルムからなる。フィルム基板１２としては、面内位相差を小さくでき、一面に透明電極を成膜可能な程度に耐熱性を有し、かつ高温焼成時に一方向に収縮してカールするという性質が必要である。

各柱状スペーサー１３は、ガラス基板１１とフィルム基板１２の相互間に配置されており、その間隙を保持するために用いられる。各柱状スペーサー１３は、例えば、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ技術によって形成することができる。各柱状スペーサー１３は、その断面形状がテーパー状であり、基板法線方位から観察した平面視における形状は略矩形状、略ひし形状、略円形状などであり、平面視において基板面内で規則的に配置されている。このような各柱状スペーサー１３はガラス基板１１側に密着して形成されているため、液晶表示装置１の製造工程中のシール剤１４の焼成時にフィルム基板１２の収縮に引きずられて各柱状スペーサー１３が面内で移動することがない。そのため、柱状スペーサー１３同士が凝集し、あるいは移動することにより単位面積辺りに占める面積に面内偏差が生じることを抑制し、基板間の間隙（セル厚）を均一に保つために有効である。なお、各柱状スペーサー１３に代えて、例えば乾式散布法等によって散布される球状のギャップ材が用いられてもよい。

シール材１４は、平面視において、ガラス基板１１とフィルム基板１２が相互に重畳する領域を略環状に囲んで設けられており、ガラス基板１１とフィルム基板１２を相互に固定し、かつ液晶層１７を封止する。このシール材１４は、高温に耐え、かつガラス基板１１とフィルム基板１２の両者を固定するに足りる接着強度を有することが必要であり、例えばエポキシ系の熱硬化型シール材が好適に用いられる。

液晶層１７は、ガラス基板１１とフィルム基板１２の相互間に液晶材料を充填することによって形成されている。液晶層１７の配向モードには特に限定がなく、例えば液晶分子が基板面に対して略垂直に配向する垂直配向モードであってもよいし、その他、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane
Switching）モード等であってもよい。

裏側偏光板２１は、ガラス基板１１の外側に配置されている。表側偏光板２２は、フィルム基板１２の外側に配置されている。図１（Ｃ）に示すように、裏側偏光板２１の吸収軸の方向ａ１は液晶表示装置１の長手方向に沿って設定されており、表側偏光板２２の吸収軸の方向ａ２は液晶表示装置１の短手方向に沿って設定されている。なお、方向ａ１とａ２の位置関係は逆でもよい。また、ガラス基板１１の配向膜（図示省略）へ施される配向処理方向（例えばラビング方向）ａ３は、例えば液晶表示装置１の長手方向に沿って図中左から右へ向かう方向ａ３に設定されている（なお、逆方向でもよい）。そして、フィルム基板１２の収縮方向ａ４は、配向処理方向ａ３と平行になるように設定されている。通常、フィルム基板１２は延伸処理が施されており、この延伸処理の方向が上記した収縮方向ａ４と一致する。

次に、本実施形態の液晶表示装置１の製造方法について概略的に説明する。上記のように本実施形態の液晶表示装置１は、シール材１４を介在させてガラス基板１１とフィルム基板１２とを貼り合わせ、シール材１４を高温焼成する過程においてフィルム基板１２が収縮し、大きくカールするという現象を利用して曲面状の表示面２が実現されている。このとき、カールした状態のフィルム基板１２とガラス基板１１をプレス治具中で強固に接着するため、カールしたフィルム基板１２の力でガラス基板１１が引っ張られ、ガラス基板１１がフィルム基板１２に追随して曲がることにより曲面状の表示面２が得られる。一旦カールしたフィルム基板１２は基本的に常温に戻しても元の真っ直ぐな形態には戻らないため、プレス治具から出した後はその曲面状の形状が維持される。このような製造方法の観点からは、液晶表示装置１の表示面２は、その縦の長さよりも横の長さが大きいことが好ましく、より詳細には表示面２の縦横比が１：４以上あることが好ましい。

ここで、液晶表示装置１の表示面２の曲率を制御する方法について説明する。表示面２の曲率を変更するには、フィルム基板１２自体の材質を選定することにより収縮率を代える方法が考えられる。また、フィルム基板１２の材質が同じであれば、フィルム基板１２の厚みを変更することにより表示面２の曲率を変更することができる。フィルム基板１２の厚みが大きいほうが収縮時のカールによる力がより大きくかかることになる。

また、ガラス基板１１の厚みを変えることによっても曲率を制御することができる。また、フィルム基板１２が耐えうる温度範囲でシール材１４の焼成時の加熱温度を変更することによっても表示面２の曲率を変更することができる。すなわち、フィルム基板１２の材質が同じあれば、より高温で焼成すればするほどカールによる力が大きくかかることになる。

その他、フィルム基板１２をあらかじめアニールすることによって曲率を変更することも可能である。アニールをかけたほうがかけないよりも表示面２の曲率が僅かに小さくなる。一度アニール処理を施したフィルム基板１２は収縮後のカール形状が残り、それを硬化前のシール材１４とガラス基板１１に対して真っ直ぐ（水平に）貼り合わせるのであるから、同じ焼成温度でもカールする力はやや小さくなる。

以上のことから、表示面２の曲率の制御により大きく効果があるのはシール材１４の焼成温度であるが、フィルム基板１２自体をアニールすることも曲率の制御に利用することができる。シール材１４の焼成温度と、フィルム基板１２へのアニールの有無による影響を確認する実験を行ったところ、（１）シール材１４の焼成温度１５０℃、かつフィルム基板１２へのアニールはなし、（２）シール材１４の焼成温度１５０℃、かつフィルム基板１２へのアニールはあり、（３）シール材１４の焼成温度１２０℃、かつフィルム基板１２へのアニールはなし、（４）シール材１４の焼成温度１２０℃、かつフィルム基板１２へのアニールはあり、の順に大きな曲率を得た。

また、曲面の方向については、フィルム基板１２の収縮によるカールの方向に依存するため、一つの手段としてカール方向を変えることが考えられ、またカール方向が違う（例えば、フィルムに収縮率が異なるコーティングを施したような）フィルムを用意することも考えられる。曲率の方向であるが、加熱によりフィルム基板１２の高分子材料内部の結晶化が進むことで体積の減少に偏差が生じ、これがカールにつながると考えられる。体積減少の偏差はフィルム製造における延伸工程や流動工程が主な原因と考えられる。

また、フィルム基板１２の一面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電膜が成膜されていた場合、透明導電膜の形状熱安定性が高いことが想定されるため、フィルム１２は、透明導電膜の設けられた面が凸状（表示面２側から見ると凹状）になる。しかしながら、表示面２側から見ると凸状になることが望まれる場合もある。その場合には、ガラス基板１１の電極パターンを反転させ、ガラス基板１１側が表示面２となるように液晶表示装置の各構成を配置すればよい。

以下に、液晶表示装置とその製造方法の実施例を説明する。

（実施例１）
図２（Ａ）〜（Ｆ）および図３（Ａ）〜（Ｃ）は、液晶表示装置の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。また、図４は柱状スペーサーの構造を示す断面図である。図５は、液晶表示装置の製造方法における一工程について説明するための模式的な平面図である。なお、ここでは、大判の基板に多数の液晶装置を同時に形成し、後に分割する手法（いわゆる多面取り）を想定する。

まず、ガラス基板１１の母材として厚さ０．３ｍｍの無アルカリガラスからなるマザーガラス基板１１１を用意し、このマザーガラス基板１１１の一面にＩＴＯ膜をインラインスパッタ装置にて２００ｎｍ成膜し、所定形状の電極をフォトリソグラフィ工程及びウェットエッチング工程にて作製した。なお、電極については図示を省略する。

次に、このマザーガラス基板１１１の一面上に、ネガ型感光性を有する非導電性黒色遮光樹脂溶液をスピンナーにて１２５０ｒｐｍ，３０秒間の条件で塗布し、ホットプレート上で１００℃，１５秒間の条件で仮焼成した。仮焼成により得られた樹脂膜を、フォトマスクを介して密着露光機にて２００ｍＪ露光した。露光後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）０．１％水溶液にて浸漬現像を行い、純水リンスすることにより現像液と純水を置換し、マザーガラス基板１１１を乾燥させ、２４０℃のオーブンにて２０分焼成した。なお、フォトマスクには一辺２０μｍの菱形状の柱状スペーサーに対応した露光パターンを上下左右１００μｍピッチにて配置した。

次に、ネガ型透光性感光性樹脂をスピンナーにて９００ｒｐｍ，３０秒間の条件で塗布し、ホットプレート上で１００℃，１２０ｓ仮焼成した。その後、上記した非導電性黒色遮光樹脂溶液からなる樹脂膜の露光時に用いたものと同じパターンのフォトマスクを介して密着露光機にて２００ｍＪ露光した。露光後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）１％水溶液にて浸漬現像を行い、純水リンスすることにより現像液と純水を置換し、マザーガラス基板１１１を乾燥させ、２２０℃のオーブンにて３０分焼成した。その結果、図２（Ａ）に示すように、マザーガラス基板１１１の一面上に複数の柱状スペーサー１３が形成された。各柱状スペーサー１３は、図４に示すように下層側の黒色遮光樹脂膜１３ａと上層側の透光性樹脂膜１３ｂからなり、断面テーパー状の積層膜である。触針式段差計の測定結果から各柱状スペーサー１３の膜厚は約３．３μｍであった。なお、黒色遮光樹脂膜１３ａは表示品位を向上させるために用いられているものであるが、これを省略し、透光性樹脂膜１３ｂのみを用いて柱状スペーサー１３を構成してもよい。

一方、フィルム基板１２の母材として、面内位相差が非常に少ないポリカーボネートフィルムの表面に３０Ω/sq.の透明導電膜が全面に成膜された厚さ略１２０μｍのマザーフィルム基板１１２を用意し、これを０．７ｍｍ厚のサポート基板１１３に貼り合わせた（図２（Ｂ）参照）。このようにするのは、後の工程でマザーフィルム基板１１２のハンドリングを容易にするためである。次いで、マザーフィルム基板１１２の透明導電膜をパターニングすることにより電極を形成する。電極のパターニングはフォトリソグラフィ工程とエッチング工程で処理してもよいが、レーザー光を照射することにより透明電極を蒸発させて直接的にパターニングするレーザーエッチング法により製造工程を短縮できる。この方法は、ウェットエッチング工程で使用する塩酸、硫酸、第２塩化鉄などの酸性薬液に対する耐性に乏しい材料からなるフィルム材料を用いる場合に有効であり、フィルム基板１２の材料の選択幅を広げることができる。本実施例で用いたマザーフィルム基板の収縮率は、１８０℃・０．１％である。予備実験として１００ｍｍ×２５０ｍｍサイズにしたフィルム基板を１８０℃１時間でアニールし、これを常温に戻して観察したところ、長手方向に曲率半径１５０ｍｍ程度でカールしていることを確認した。

次いで、図２（Ｃ）に示すようにマザーガラス基板１１１の一面上に、表面自由エネルギーが３５〜３８ｍＮ／ｍである垂直配向膜材料をフレキソ印刷法によりシール枠内へパターン印刷し、９０℃，１５分間の条件で仮焼成し、さらに１８０℃，３０分間の条件で本焼成することにより、垂直配向膜１５を成膜した。同様に、図２（Ｄ）に示すようにマザーフィルム基板１１２の一面上に、表面自由エネルギーが３５〜３８ｍＮ／ｍである垂直配向膜材料をフレキソ印刷法によりシール枠内へパターン印刷し、９０℃，１５分間の条件で仮焼成することにより、垂直配向膜１６を成膜した。なお、マザーフィルム基板１１２の垂直配向膜材料を本焼成せずに垂直配向膜１６を成膜することによる液晶層１７の配向への影響であるが、表示品位には特段の問題がないことを確認している。その後、マザーガラス基板１１１のみにラビング処理を行った。ラビング条件は、厚さ約３ｍｍの綿製ラビング布が貼合されたローラーを用い、押し込み量０．６ｍｍ，ラビング速度７５ｍｍ／秒，ローラー回転数１０００ｒｐｍとした。

次いで、図５に示すように、マザーガラス基板１１１に対して、後にガラス基板１１となるべき領域に対応したカットライン１１５をスクライバによって形成した。この時点では、カットライン１１５を入れるがブレーキングをしないでおいた。なお、ここではガラス基板１１となるべき領域の左右それぞれに対してさらに余白領域１１６を設けた。

次いで、図２（Ｅ）に示すようにマザーガラス基板１１１の一面上に、粒径が３．２μｍのシリカ粒子が２ｗｔ％混入したシール材１４を略環状（枠状）にディスペンサーにて塗布した。シール材１４は、ガラス基板１１とフィルム基板１２とが重なる面内領域外形枠よりも１ｍｍだけ内側に形成された。ただし、ガラス基板１１とフィルム基板１２の間を導通させるための導通パッド部では粒径３．５μｍの金コートプラスティック粒子が２ｗｔ％、上記シリカ粒子に加えて混入されている。また、液晶表示装置の右側に対応する部分にはシール材１４の存在しない箇所を設けた。この箇所は、後の工程で液晶材料を真空注入する際の注入口として用いられる。

シール材１４の塗布が終了し、シール材１４を５分間程仮焼成した後で、図５に示したカットライン１１５に沿ってマザーガラス基板１１１をブレーキングする。ブレーキングして得られた複数のガラス基板１１のそれぞれのサイズは、横方向が１３０ｍｍ、縦方向が２８ｍｍ（うち、電極部が３ｍｍ）である。なお、仮にここでブレーキングをせずにマザーガラス１１１のままで後の工程を行うと、各ガラス基板１１に対応する面付けごとにフィルム基板１２が収縮してガラス基板１１側が割れてしまい著しく歩留まりが悪くなるおそれがある。このため、本実施例のようにガラス基板１１とフィルム基板１２の貼り合わせを行うより以前にブレーキングを行うことが好ましい。

次いで、９０℃で仮焼成しておいたマザーフィルム基板１１２をカットすることにより、ガラス基板１１より縦方向が３ｍｍ小さいサイズ（すなわち、横方向が１３０ｍｍ、縦方向が２５ｍｍ）の複数のフィルム基板１２を形成した。そして、図２（Ｆ）に示すようにフィルム基板１２をガラス基板１１に重ね、さらに図３（Ａ）に示すようにフィルム基板１２の他面側にダミーガラス基板１１４を配置し、図中左右にある余白領域１１６に紫外線硬化型シール材１１７を形成して各ガラス基板１１とダミーガラス基板１１４を仮止めした。なお、余白領域の幅は左右それぞれ１０ｍｍ程度である。また、フィルム基板１２の厚みは１２０μｍ程度である。余白領域１１６の幅に関しては必要以上に長いとそこでクラックが入りその割れが影響する場合があるため、仮止めできる最低限の幅があればよい。

次いで、プレス治具にて各ガラス基板１１とダミーガラス基板１１４の間に一定圧力を加えながら１５０℃、３０分間の条件でシール材１４を焼成した。プレス治具は金属板間にラバーを挟んだものであり、プレス圧力は１．１ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

次いで、図３（Ｂ）に示すように紫外線硬化型シール材１１７を用いて仮止めしていた余白領域１１６をスクライバにてカットした。ここでは、ガラス基板１１側のみカットすればよいが、その際、面付け部分を上から押さえつけた状態でカットラインを入れるとよい。このとき、既にフィルム基板１２は反っており、それに伴ってガラス基板１１も反っているので、何らかの力で押さえつけ固定していない状態でカットしてしまうとカットラインが入ったところから順次浮き上がり面付け部が破壊され、スクライバにもダメージを与えるおそれがある。

図３（Ｃ）に示すようにガラス基板１１とフィルム基板１２を貼り合わせた空セルが完成した後、ガラス基板１１とフィルム基板１２の間隙に、Δεが負でありΔｎが約０．１の液晶材料を真空注入法にて注入し、その後注入口を紫外線硬化型樹脂で封止した。この後、必要に応じて、完成したセルをプレス治具にてプレスして面内均一性をあげる処理を行ってもよい。

その後、ガラス基板１１の外部取り出し電極端子部のガラス基板端面を面取りし、セルを中性洗剤で洗浄、乾燥させた後、ガラス基板１１の外側に面内位相差５５ｎｍ、厚さ方向位相差が２２０ｎｍである負の二軸光学異方性を有する視角補償板が一体化された偏光板を貼り合わせ、フィルム基板１２の外側には偏光板を貼り合わせた。最後に端子部にリードフレームを取り付けることで、曲面状の表示面２を有する液晶表示装置１を完成させた。ここで使用する偏光板は曲面状の表示面２の曲がり具合に馴染むようになるべく薄く、柔軟性のあるものが好ましい。

リードフレームを介して駆動回路に接続して液晶表示装置１の正面観察時の動作を確認したが、両側ともガラス基板を用いた従来の液晶表示装置と同様に良好な表示状態が得られることを確認した。また、完成した液晶表示素子は可撓製がありかつ外力を加えない状態で曲率半径１０００ｍｍ程度の曲面状態を保持することが可能であった。

（実施例２）
上記した実施例１におけるシール材１４に代えて、焼成温度の異なる２つのシール材を用いて液晶表示装置を構成することも好ましい。以下、その場合について詳細に説明する。なお、実施例１と重複する内容については、図中、共通の符号を用いた上でそれらの詳細な説明は省略する。

シール材１４の形成工程より以前まで上記した実施例１と同様にする。その後、図６（Ａ）に示すように、マザーガラス基板１１１の一面上に、粒径が３．２μｍのシリカ粒子が２ｗｔ％混入した低温焼成のシール材１４ｂを略環状（枠状）にディスペンサーにて塗布した。シール材１４ｂは、ガラス基板１１とフィルム基板１２とが重なる面内領域外形枠よりも１ｍｍだけ内側に形成された。さらに、実施例１で用いたシール材１４と同様の高温焼成のシール材１４ａを略環状にディスペンサーにて塗布した。シール材１４ａは、ガラス基板１１とフィルム基板１２とが重なる面内領域外形枠よりも２ｍｍだけ内側に形成された。実施例１と同様に、ガラス基板１１とフィルム基板１２の間を導通させるための導通パッド部では粒径３．５μｍの金コートプラスティック粒子が２ｗｔ％、上記シリカ粒子に加えて混入されている。また、実施例１と同様に注入口も設けられた。

次いで、シール材を焼成する。図６（Ｂ）に示すように、まず低温（７０℃）で各基板を平らな状態で固定した後、治具からはずした状態にて高温（１５０℃）で焼成した。これにより、各基板が曲面状になった状態で安定するため、シール材に対する負荷は減ると考えられ、より好ましい。その後の工程は、実施例１と同様に行われ、図７に示すような２つのシール材１４ａ、１４ｂを備えた液晶表示装置１ａが完成した。

このように低温焼成のシール材１４ｂと高温焼成のシール材１４ａを用いて２重にシールすることにより、一旦低温焼成でフィルム基板１２がカールせずに平らなままガラス基板１１に接着できる。その後、温度を上げていく過程でフィルム基板１２が反り、高温焼成のシール材１４ａによって強固に固定することができる。また、低温焼成のシール材１２ｂを外側に配置し、その部分を先に接着することにより、フィルム基板１２の外縁部がめくり上がることを回避することができる。

なお、本発明は上述した実施形態並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記では画像表示用途としての液晶装置である液晶表示装置について例示していたが、用途はこれに限定されず液晶装置一般に対して本発明を適用することが可能である。

１１：ガラス基板
１２：フィルム基板
１３：柱状スペーサー
１４、１４ａ、１４ｂ：シール材
１５、１６：配向膜
１７：液晶層
２１：裏側偏光板
２２：表側偏光板
１１１：マザーガラス基板
１１２：マザーフィルム基板
１１３：サポート基板
１１４：ダミーガラス基板
１１５：カットライン
１１６：余白領域
１１７：紫外線硬化型樹脂

Claims (5)

1. 曲面状の表示面を有する液晶装置の製造方法であって、
   （ａ）可撓性を有する硬質基板の一面に複数のスペーサーを設けること、
   （ｂ）前記硬質基板の一面に熱硬化型のシール材を略環状に形成すること、
   （ｃ）熱を与えると一方向に収縮する性質を有するフィルム基板を、前記硬質基板の一面上に前記シール材を挟んで対向配置させること、
   （ｄ）前記硬質基板と前記フィルム基板をプレスしながら前記シール材を硬化させるための熱処理を行うこと、
   （ｅ）前記シール材に囲まれた前記硬質基板と前記フィルム基板の間隙に液晶材料を注入すること、
   を含む、液晶装置の製造方法。
2. 前記硬質基板と前記フィルム基板の重なり合う領域は、長辺方向の長さが短辺方向の長さに比べて４倍以上であり、前記フィルム基板の収縮する方向が前記長辺方向に対応している、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
3. 前記（ｂ）は、相対的に高温で硬化する第１シール材と相対的に低温で硬化する第２シール材を形成し、
   前記（ｄ）は、相対的に低温の熱処理を行った後に相対的に高温の熱処理を行う、請求項１又は２に記載の液晶装置の製造方法。
4. 前記（ａ）は、前記硬質基板の一面に樹脂膜を成膜し当該樹脂膜をパターニングすることによって前記複数のスペーサーを形成する、請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶装置の製造方法。
5. 曲面状の表示面を有する液晶装置であって、
   可撓性を有する硬質基板と、
   一定以上の熱を与えると一方向に収縮する性質を有するフィルム基板と、
   前記硬質基板と前記フィルム基板の各一面の間に略環状に設けられて両者を固定する熱硬化型のシール材と、
   前記硬質基板と前記フィルム基板の各一面の間に配置された複数のスペーサーと、
   前記硬質基板と前記フィルム基板の間に配置された液晶層と、
   を備える、液晶装置。

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