JP3216599B2 - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

液晶表示パネルの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶層が有機フィ
ルムにより囲繞、保持されたような、極めて軽量、極め
て薄型(反射型の場合は視差課題を解消させ得る)液晶
表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶層が有機フィルムで囲繞、保
持されたような液晶表示パネル(特に一部の有機フィル
ムの厚みが約2μm以下であるような液晶表示パネル)
を製造する際には、上記のような極薄の有機フィルムの
扱いが鍵となる。
【0003】というのは、有機フィルムが極薄であるが
故に、皺や局部的欠陥が発生してしまうからである。そ
こで、上記の皺等が生起しないようにするために、従来
は有機フィルムを巻いたロールから有機フィルムを引き
出し、そのまま有機フィルムを貼るべき基板上に、展伸
して接着させる方法が提案されている。
【0004】また、貼られた有機フィルムの鑽孔には、
通常金属製等の刃による加工やレーザー光での加工が用
いられており、一方、鑽孔穴や有機フィルムの欠陥に由
来する穴の塞孔には、未硬化樹脂の接着とその後の硬化
処理により行われるのが通常となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の有機フィルムの扱い方法では、下記に示すような
問題点が生じる。
【0006】上記したような極薄である2μm以下の有
機フィルムを、特別な支持無く個別に切断してチップ化
し、その後貼り付けることができれば、柔軟な液晶パネ
ル生産が可能となり、少量生産でも、ほどほどの設備で
生産が可能となる。
【0007】しかしながら、個別に切断してチップ化さ
れた極薄フィルムは、確実に皺が発生し、しかもこの皺
を除去すると他の部位に皺が発生し、均一に貼ることも
困難となってしまう。このように、有機フィルムの周辺
を固定すること無くチップ化した場合、皺の無い有機フ
ィルムチップを得ることは極めて困難であった。
【0008】一方、有機フィルムのレーザーによる鑽孔
は、開けるべき有機フィルム部分に鑽孔するのみなら
ず、対向する有機フィルムや基板にも損傷を与えてしま
う。金属製等の刃による鑽孔も考えられるが、この場合
切り口が鋭角的であり、この部分から有機フィルムの破
損が伝染しやすいという問題点が生じる。
【0009】さらに、有機フィルムの樹脂による塞孔に
おいては、樹脂による接着を行うと、この部分が盛り上
がってしますという不都合が起こることがある。これ
は、有機フィルム上にITOを形成してレジストによる
微細加工をするときに問題を引き起こすことになり、好
ましくない。
【0010】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、有
機フィルムを切断してチップ化した後に貼り付けても皺
が発生することのない液晶パネルの製造方法を提供する
ことを主たる目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶パネルの製造方法は、張力歪を有する
弾性体膜上に極薄フィルムを付着させ、その後前記弾性
体膜を展伸させて前記極薄フィルムの皺を解消させる工
程と、皺が解消された前記極薄フィルムを柔軟体の主面
上に移し取る工程と、前記極薄フィルムと基板の間隙を
制御するための柱状列が主面に形成された基板の主面に
柔軟体の主面を対向させて極薄フィルムを圧接し、前記
極薄フィルムを前記柱状列の頭部に接着して液晶組成物
を充填すべき間隙を形成する工程と、前記柔軟体を除去
した後、前記間隙に液晶組成物を充填する工程とを有す
る構成となっている。
【0012】この構成によれば、皺の発生しやすい極薄
フィルムを予め切断してチップ化した後に、極薄フィル
ムと基板の間隙を制御するための柱状列が主面に形成さ
れた基板の主面に柔軟体の主面を対向させて極薄フィル
ムを圧接しても皺の発生を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態における
液晶パネルの製造方法について図1及び図2を参照しな
がら説明する。
【0014】図1は、本実施の形態における液晶パネル
の製造工程断面図を示したものであり、同図において、
1はポリカフィルム基板、2は錫を含む酸化インジウム
透明電極層(以後、ITO層と称する)、3は極薄ポリ
エチレンナフタレート層(極薄PEN層と、以後、称す
る)、4は仮硬化ポジレジスト層、5はガラスマスク、
6はクロム膜又は酸化クロム膜、7は紫外線光、8は硬
化ポジレジストの柱、9は極薄ポリエチレンテレフタレ
ート層(以後、極薄PET層と称する)、10は液晶が
充填さるべき間隙ないし空間、11はITO層を示して
いる。
【0015】本発明の最大の特徴は、図1(d)の工程
における極薄PET層の形成工程であり、本発明によれ
ば、皺が発生することなく極薄PET層を形成すること
が可能となる。そこで、以下では、まずこの図1(d)
の工程における極薄PET層の形成工程について、図2
を参照しながら詳細に説明する。
【0016】図2は、本発明の実施の形態における液晶
パネルの製造方法において、図1(d)の工程の際に用
いるチップ化された極薄フィルムの皺の無い状態のもの
を得るための装置の構成を示す断面図であり、同図にお
いて、12は極薄フィルム、13はシリコンゴム膜、1
4は気密保持用シリコンゴム膜止め、15は金属枠、1
6は金属板、17は高圧空気導入口、18は弁、19は
極薄フィルムの周を固着させるための両面接着テープ、
20は無塵紙を示している。
【0017】この工程の概略を説明すると、まず、緊張
した(張力歪みを有する)弾性体膜としてのシリコーン
ゴム膜13上に極薄フィルム12を付着させ、その後シ
リコーンゴム膜13を一様に展伸させて、極薄フィルム
13の皺を解消させる。そして、皺が解消された極薄フ
ィルム12を柔軟体の主面上に移し取る。本実施の形態
では、柔軟体として、上記の無塵室用ペーパー、すなわ
ち無塵紙20を使用した。
【0018】次に以下ではチップ化された極薄フィルム
の皺の無い状態のものを得る方法について詳細に説明す
る。
【0019】極薄フィルム12としての約0.8μm厚
のPETフィルムを東レ(株)から入手し、図2のよう
な構造のEHC社製のプレス機を使用した。
【0020】このPETフィルムを、軽度に緊張したシ
リコーンゴム膜13の面に貼り付けた。具体的には、軽
く貼り付けピンセットで大きい皺が少なくなるように展
伸した。なお、このような極薄フィルム12は、静電気
的力によると思われるが、シリコーンゴム膜13に簡単
に付着する。
【0021】この段階で、極薄フィルム12の皺を完全
に無くすることは困難であるため、次に、高圧空気を弁
18を開けて導入口17から流体の一種として空気を導
入する。これによりシリコーンゴム膜13が等方的に膨
張し、これに付随して付着した極薄フィルム12が等方
的に伸ばされ、皺が少なくとも端を除いた部分は解消さ
れる。
【0022】次に、接着手段としての両面粘着テープ1
9を周辺に有する無塵紙20を用意し、これを等方的に
展伸されたシリコーンゴム膜13上の極薄フィルム12
に押し付ける(少なくとも皺の無い極薄フィルム12の
端を除いた部分に押し付ける)。
【0023】かくて、両面粘着テープ19により、皺の
無い極薄フィルム12が無塵紙20に移し取られ(転写
される)、皺の無い極薄フィルム12を有する無塵紙2
0を得ることができる。上記のようにして得られた皺の
無い極薄フィルム12を有する無塵紙20を用いて極薄
フィルムを図1における硬化ポジレジストの柱8上に形
成するわけである。
【0024】次に以下では、本実施の形態の液晶パネル
の製造方法の全体構成について、図1を参照しながら説
明する。
【0025】まず帝人(株)製の厚み約150μmのポ
リカフィルム基板1を入手し、ITO層2を周知の基板
温度を常温にしたスパッター法で沈積した後、周知のフ
ォトリソグラフィー法で微細加工して形成し、その上に
約1.2μmの帝人(株)製のポリエチレンナフタレー
ト(極薄PENフィルム3)を被覆する(図1
(a))。なお、この被覆の際には、貼り付けた後約1
kg/cm2の静水圧をかけ、かつ約200℃の瞬間的
な加温を行った。
【0026】次に、周知のフォトレジスト材料、周知の
フォトリソグラフィー法を用いて約5μの硬化ポジレジ
ストの柱8(柱状列構造)を形成する(図1(b)、
(c))。なお、ポジレジストとしては、例えば、富士
薬品(株)のポジレジストFM−10を使用することが
できる。柱の高さは約6μmであり、この柱状列は後に
形成される極薄PETフィルムと基板間の間隙を制御す
るために形成されている。
【0027】次に、上記の図2に示した装置を用いた方
法により形成された皺の無い極薄PETフィルム層9を
有する無塵紙を、極薄PETフィルム層9が硬化ポジレ
ジストの柱状列8の頭部に密着されるように押し付け
る。具体的には、約1Kg/cm2の圧力で加圧し、瞬
時に約250℃ の加温をなす。かくて機械的に極薄P
ETフィルム9が接着される(図1(d))。その後接
着された極薄PETフィルム9から柔軟体を除去するこ
とにより、制御された液晶が充填されるべき空間10、
すなわち間隙が形成される。
【0028】次に、貼られた極薄PETフィルム9のう
ちの一部の問題の無い部分に鑽孔する。これは以下の理
由から必要とされるものである。すなわち、次のITO
のスパッターによる形成において、このものは真空雰囲
気にいれられるわけであるが、この時、極薄PETフィ
ルム9に欠陥が無い場合、内部が膨張し破裂してしまう
ことがある。そこでこのような問題が発生しないように
鑽孔するのである。なお、上記のような真空雰囲気に曝
すという減圧プロセス以外にも内部の気体が膨張して極
薄PETフィルムが膨張する可能性がある加温プロセス
が後に存在する場合にも、その前にこのような鑽孔する
工程を行うことが好ましい。
【0029】従来、カッターの刃または一般的には有機
フィルムの加工法としてレーザーが用いられたが、精度
の良い鑽孔が不可能であったり、装置の費用が嵩む等の
不利な側面があった。本実施の形態では、加熱された針
状のものや先端に超音波を印加された加工治具を使用す
ることにより、精度の良い形状の穴を比較的小規模の装
置で形成することができた。針状のものは、約300℃
に加熱して軽く極薄PETフィルム9に接触するのみ
で、鑽孔が可能であった。超音波加工治具は、井内盛栄
堂製の超音波カッターを使用した。加工治具の先端は、
図1(d)において、極薄PETフィルム9に接触し、
かつ、下の極薄PENフィルム3には接触しないように
位置を厳密に制御して行った。
【0030】次に、ITO層11を周知の方法でスパッ
ター法で形成した。これは、液晶パネルの上部電極とな
るものである。
【0031】次に、上記の鑽孔部ならびに極薄PETフ
ィルム9の欠陥部を塞ぐ工程に移る。これは、ITO層
11の微細加工のためのレジスト塗布、湿式現像、IT
O層11の湿式エッチング、レジストの湿式除去等の過
程において、液やレジストが間隙に侵入しないようにす
るための工程である。具体的には、温度調整機能付きハ
ンダごてを用いてハンダごての先端を加工した。ハンダ
ごての先の温度が約300℃になるように調整し、この
先端を上記の鑽孔部または欠陥部が1秒〜数秒の間下の
極薄PENフィルム3に密着するように押し当てる。な
お、長時間の押し当ては、かえって孔を塞ぐ効果を減じ
る。または、上記の超音波カッターを用い、これもカッ
ター先端を下の極薄PENフィルム3に密着するように
押し当てて超音波を印加する。
【0032】つぎに、周知の方法でフォトレジスト法を
用い、かつ、沃化水素酸によりITO層11を微細加工
して図1(e)の構成を得ることができる。
【0033】最後に周知の減圧注入法で液晶組成物を液
晶が充填されるべき空間10である間隙に充填して液晶
パネルが完成する。
【0034】以上のようにして形成された液晶パネルの
表示特性の評価を行ったところ、特に皺が発生すること
なく、ガラス基板を使用した通常の液晶パネルの特性と
変わらなかった。しかし、重量は10分の1以下、厚み
も10分の1以下のものを得ることができた。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、有機フィルムを切断し
た後でも皺等が発生することなく、容易に有機フィルム
を貼り付けることができ、軽量な液晶パネルを歩留まり
よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における液晶パネルの製造
工程断面図
【図2】本発明の実施の形態においてチップ化された極
薄フィルムの皺の無い状態のものを得るための装置の構
成を示す断面図
【符号の説明】
1 ポリカフィルム基板 2 錫を含む酸化インジウム透明電極層(ITO層) 3 極薄ポリエチレンナフタレート層(極薄PEN層) 4 仮硬化ポジレジスト層 5 ガラスマスク 6 クロム膜又は酸化クロム膜 7 紫外線光 8 硬化ポジレジストの柱 9 極薄ポリエチレンテレフタレート層(極薄PET
層) 10 液晶が充填さるべき間隙ないし空間 11 ITO層 12 極薄フィルム 13 シリコンゴム膜 14 気密保持用シリコンゴム膜止め 15 金属枠 16 金属板 17 高圧空気導入口 18 弁 19 極薄フィルムの周を固着させるための両面接着テ
ープ 20 無塵紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1341 G02F 1/1339 500 G02F 1/1339 505

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】張力歪を有する弾性体膜上に極薄フィルム
    を付着させ、その後前記弾性体膜を展伸させて前記極薄
    フィルムの皺を解消させる工程と、皺が解消された前記
    極薄フィルムを柔軟体の主面上に移し取る工程と、前記
    極薄フィルムと基板の間隙を制御するための柱状列が主
    面に形成された基板の主面に柔軟体の主面を対向させて
    極薄フィルムを圧接し、前記極薄フィルムを前記柱状列
    の頭部に接着して液晶組成物を充填すべき間隙を形成す
    る工程と、前記柔軟体を除去した後、前記間隙に液晶組
    成物を充填する工程とを有する液晶表示パネルの製造方
    法。
  2. 【請求項2】極薄フィルムを柱状列の頭部に接着して液
    晶組成物を充填すべき間隙を形成する工程の後、加温プ
    ロセスまたは減圧プロセスの前に、極薄フィルムに針状
    構造物を接触させるか、または超音波振動する針状構造
    物を接触させて鑽孔を行うことを特徴とする請求項1に
    記載の液晶表示パネルの製造方法。
  3. 【請求項3】加温された治具の圧接または超音波振動す
    る治具の圧接により、基板に極薄フィルムを局部的に融
    着させて孔を塞ぐ工程を付加したことを特徴とする請求
    項1に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  4. 【請求項4】極薄フィルムが、ポリエチレンテレフタレ
    ートフィルム、またはポリエチレンナフタレートフィル
    ムであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示パ
    ネルの製造方法。
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