JP3663078B2 - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

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Description

【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に関するもので、特にプラスチック液晶表示素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、端子および表示電極を形成するための電極が形成された一対の基板を、電極同士が対向するようにシール材料を介して貼り合わせ、シール材料で囲まれた領域に液晶材料を封入して表示部とし、シール材料の外側に端子部を設ける構成が一般的である。
【０００３】
端子部においては、一方の基板に端子となる電極が形成され、他方の基板の端子に対向する領域には電極が形成されておらず、この他方の基板の端子に対向する領域を除去する必要がある。この除去する部分を除材部と呼び、除材部を除去する工程を端子出し工程と呼ぶ。
【０００４】
除材部の除去は、ガラスからなる基板を用いた液晶表示素子の場合、一対の基板を貼り合わせた状態で基板の上下面にダイヤモンドカッター等で分断ラインを引き、分断ラインに押圧力を加えて一対の基板を同時に分断することで、除材部の除去も同時に行うことができ、それほど困難な工程ではない。
【０００５】
また、厚さ０．４ｍｍ程度の熱硬化性樹脂からなる基板の場合、特開平５−４５６１７号公報で提案されているように、高速回転する高精度な刃で分断（以下、ダイシング法という）し、除材部を除去する。除材部を除去するためには、所定厚みだけ基板を切り残しておき、ちぎり取ることで除去している。熱硬化性樹脂は、硬くて脆い性質があり、ちぎり取ることで比較的容易に除材部を除去することができる。
【０００６】
一方、厚さ０．１ｍｍ程度の熱可塑性樹脂からなる基板を用いた液晶表示素子の場合、一対の基板を貼り合わせる前に、除材部を打ち抜く方法が提案されている。この方法では、配向膜面側から打ち抜く場合、打ち抜くための冶具を基板から引き離す際に配向膜にバリを発生し、配向膜の逆面から打ち抜く場合、配向膜にステージ等が密着し、配向不良を引き起こすため好ましくない。しかし、厚さ０．１ｍｍ程度であれば、このバリの影響は小さい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、厚さ０．２ｍｍ程度よりも厚い熱可塑性樹脂からなる基板を用いた液晶表示素子の場合、前述のバリの影響が大きくなり、セル厚不良を引き起こして表示品位が悪くなるため、除材部を打ち抜く方法を採用することはできない。
【０００８】
また、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）またはＰＣ（ポリカーボネート）等の熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂に比べるとフレキシブル性に富む上、引っ張り強度が強く、前述のちぎり取る方法を採用することは困難となる。このとき、無理に除材部を除去しようとすれば、一対の基板を接着しているシール材料が基板から剥離してしまうことがある。特に、液晶材料を注入する際に端子部に液晶材料が浸透すると、一対の基板が液晶材料を介して密着してしまい、除材部の除去がさらに困難なものとなる。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みなされたものであって、熱可塑性樹脂からなる基板を用いた液晶表示素子においても、容易に除材部の除去を行うことができる液晶表示素子の製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の液晶表示素子の製造方法は、表示電極となる電極が形成された第１の基板と、端子および表示電極となる電極が形成された第２の基板とを、前記電極同士が対向するようにシール材料を介して貼り合わせ、前記シール材料で囲まれた領域に液晶材料を封入して表示部とし、前記シール材料の外側に端子部を設け、前記端子部に対応する第１の基板を除材部として除去することで端子出しを行う液晶表示素子の製造方法において、
前記第１の基板は熱可塑性樹脂からなり、前記端子部の第１の基板と第２の基板との間に圧搾空気を噴射することで、前記除材部を第２の基板に対して引き起こすことを特徴とする液晶表示素子の製造方法である。
【００１１】
また本発明は、前記端子部の第１の基板と第２の基板との間に、前記圧搾空気を噴射しながら除材部除去手段を挿入することで、前記除材部を完全に除去することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記圧搾空気は、前記除材部除去手段の挿入方向に逆らわないように、液晶表示素子に対して斜め方向から噴射することを特徴とする。
【００１４】
本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、端子部の第１の基板と第２の基板との間に圧搾空気を噴射することで除材部を除去する切っ掛けとすることにより、除材部を引き起こすとともに、液晶材料を注入する際に端子部に浸透してしまった液晶材料を吹き飛ばすことができる。したがって、液晶材料によって第１および第２の基板が密着することを防止し、ちぎり取ることが困難な熱可塑性樹脂からなる第１の基板から除材部を容易に除去することができる。
【００１５】
また、端子部の第１の基板と第２の基板との間に除材部除去手段を挿入することで、除材部除去手段が除材部を持ち上げ、圧搾空気を噴射することで引き起こした除材部を容易に除去することができる。このとき、圧搾空気によって除材部が引き起こされているので、第１の基板と第２の基板との間に除材部除去手段を容易に挿入することができる。
【００１６】
また、圧搾空気を除材部除去手段の挿入方向に逆らわないように液晶表示素子に対して斜め方向から噴射することにより、除材部除去手段の斜め後方から圧搾空気を噴射することになり、除材部除去手段が除材部を除去することを圧搾空気で補助することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１０を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
まず、図１を用いて、本発明に係る端子出し工程について簡単に説明する。図１は、本発明に係る端子出し工程を示す説明図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示すように、液晶表示素子は、厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度のＰＥＳまたはＰＣ等の熱可塑性樹脂からなる第１の基板１と第２の基板２とをシール材料３を用いて貼り合わせて構成する。ここで、４は表示面、５は端子領域である。図示はしないが、表示電極および配向膜等を形成しておく。尚、一対の基板から複数の液晶表示素子を製造する場合でも、本発明を適用できることは言うまでもない。
【００２１】
そして、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１上に分断ライン６をダイシング法によって所定の厚さを残して分断（以下、ハーフカットという）し、除材部７を除去しやすくする。
【００２２】
図１（Ｃ）には、除材部７を除去し、端子領域５を露出したところを示している。ここで、８はハーフカットの残り部である。以上が端子出し工程である。
【００２３】
次に、端子出し工程の詳細について図２〜図１０を用いて説明する。以下では、前述の図１（Ｂ）で示した除材部７の除去方法について説明する。
【００２４】
図２に示すように、ハーフカットを行った液晶表示素子を吸着ステージ１０に吸着固定する。吸着ステージ１０は、多孔質プレートでも吸着ホールを設けたプレートでもかまわない。９は液晶表示素子を固定する固定棒である。
【００２５】
ここで、図２の側面図および上面図に示すように、吸着ステージ１０の端面と液晶表示素子の端面を揃えておく。液晶表示素子の端面が吸着ステージ１０の端面よりも引っ込んでいる場合、後に圧搾空気を噴射する際に、吸着ステージ１０の端面で圧搾空気が拡散されて除材部７の引き起こしが十分に行えないことがある。逆に、液晶表示素子の端面が吸着ステージ１０の端面よりも出っ張っている場合、後に圧搾空気を噴射する際に、圧搾空気が吸着ステージ１０から液晶表示素子を剥離しようとする力となって除材部７の引き起こしが十分に行えないことがある。
【００２６】
また、固定棒９は、表示面４を押さえることなくシール材料３が形成されている部分を押さえて液晶表示素子を固定するように配置する。これにより、表示面４を押さえてセル厚不良または配向不良を起こして、表示品位を損なうことがないとともに、除材部７の除去中にシール材料３が基板から剥離することを防止する。
【００２７】
続いて、図３に示すように、ブロワ１１から圧搾空気１２を噴射する。圧搾空気１２は、３〜５ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で噴射することが望ましい。この圧搾空気１２の噴射によって除材部７が引き起こされるとともに、液晶材料を注入する際に端子部に浸透してしまった液晶材料を吹き飛ばすことができる。
【００２８】
圧搾空気１２の圧力調整は、図４に示すように、ブロワ１１へ空気を供給する配管１４の途中にレギュレータ１３を設け、噴射する空気の圧力を任意に可変できるようにする。除材部７の引き起こしレベルが悪い場合には、レギュレータ１３で圧力を上昇させ、固定棒９の押圧力および吸着ステージ１０の吸引力を超えて、図４に示すように液晶表示素子が吸着ステージ１０から剥離してしまう場合には、レギュレータ１３で圧力を下げる。
【００２９】
圧搾空気１２を噴射する際には、図５に示すように、矢印で示す進行方向１５に吸着ステージ１０を移動させながらブロワ１１から圧搾空気１２を噴射することが好ましい。このようにすれば、圧搾空気１２は吸着ステージ１０の進行方向１５側から、つまり液晶表示素子に対して斜め方向から噴射されることとなる。
【００３０】
また、圧搾空気１２を噴射する際には、図６乃至図８に示すように、除材部７と端子領域５との間に除去ヘッド（除材部除去手段）１６を挿入することで除材部７を除去することが好ましい。圧搾空気１２は、除去ヘッド１６を除材部７と端子領域５との間に挿入しているときも、ブロワ１１から除材部７を引き起こすために噴射している。ここで、除去ヘッド１６が端子に触れると端子を傷つけてしまうため、除去ヘッド１６は端子に接触しないようにセットする。本実施の形態では、端子との間隔が０．１ｍｍとなるようにセットする。
【００３１】
このように、ブロワ１１から噴射する圧搾空気１２によって除材部７を引き起こし、除去ヘッド１６によって除材部７を完全に除去する。除材部７は、圧搾空気１２によって引き起こされているため、除材部７と端子領域５との間に容易に除去ヘッド１６を挿入することができる。
【００３２】
また、圧搾空気１２を除去ヘッド１６の挿入方向に逆らわないように液晶表示素子に対して斜め方向から噴射することにより、除去ヘッド１６の斜め後方から圧搾空気１２を噴射することになり、除去ヘッド１６が除材部７を除去することを圧搾空気１２で補助することができる。
【００３３】
以上のように説明した端子出し工程における除材部７の除去工程は、図９に示すように円周上に配置してもかまわないし、図１０に示すように一直線に配置してもかまわない。また、任意の工程でＬ字状に曲がってもかまわないし、Ｔ字配置、多角形配置または二階建てに配置してもかまわない。
【００３４】
図９を用いて除材部７の除去工程の一例を説明すれば、以下のようになる。まず、▲１▼で液晶表示素子をアライメント後吸着固定し、装置回転方向に沿った進行方向１５に沿って移動し、▲２▼で固定棒９によって液晶表示素子を固定する。そして、▲３▼から▲４▼へ移動しながら、円周の周囲に配置したブロア１１から圧搾空気１２を噴射する。このとき、圧搾空気１２を噴射する方向は、液晶表示素子の進行方向１５を１２時方向とすると、３時方向から６時方向の間で噴射すればよい。▲４▼から▲５▼へ進行する間に除去ヘッド１６によって除材部７を液晶表示素子から完全に除去するが、この間も圧搾空気１２を液晶表示素子に噴射しておく。
【００３５】
▲５▼では除材部７が完全に除去され、端子が露出した状態となっている。そして、▲６▼において除材部７の除去状況を確認し、除材部７が完全に除去されていれば、▲７▼にて固定棒９による固定および吸着ステージ１０による吸着を解除して装置から液晶表示素子を取り出す。▲６▼において除材部７が残留している場合は、バッファ▲８▼を経由して▲１▼に戻る。
【００３６】
図１０を用いて除材部７の除去工程の他の例を説明すれば、以下のようになる。まず、▲１▼で液晶表示素子をアライメント後吸着固定し、矢印で示す進行方向１５に移動して▲２▼で固定棒９によって液晶表示素子を固定する。そして、▲３▼から▲４▼へ移動しながら、進行方向１５に沿って配置したブロア１１から圧搾空気１２を噴射する。▲４▼から▲５▼へ進行する間に除去ヘッド１６によって除材部７を液晶表示素子から完全に除去するが、この間も圧搾空気１２を液晶表示素子に噴射しておく。
【００３７】
▲５▼では除材部７が完全に除去され、端子が露出した状態となっている。そして、▲６▼において除材部７の除去状況を確認し、除材部７が完全に除去されていれば、▲７▼にて固定棒９による固定および吸着ステージ１０による吸着を解除して装置から液晶表示素子を取り出す。▲６▼において除材部７が残留している場合は、バッファ▲８▼を経由して▲２▼に戻る。
【００３８】
以上のように、本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、従来は困難であった熱可塑性樹脂、特に厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度の熱可塑性樹脂からなる基板を用いた液晶表示素子の端子出し工程を、容易に行うことができるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、端子部の第１の基板と第２の基板との間に圧搾空気を噴射することで除材部を除去する切っ掛けとすることにより、除材部を引き起こすとともに、液晶材料によって第１および第２の基板が密着することを防止し、ちぎり取ることが困難な熱可塑性樹脂からなる第１の基板から除材部を容易に除去することができる。
【００４０】
また、端子部の第１の基板と第２の基板との間に除材部除去手段を挿入することで、除材部除去手段が除材部を持ち上げ、圧搾空気を噴射することで引き起こした除材部を容易に除去することができる。
【００４１】
また、圧搾空気を除材部除去手段の挿入方向に逆らわないように液晶表示素子に対して斜め方向から噴射することにより、除材部除去手段が除材部を除去することを圧搾空気で補助することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る端子出し工程を示す説明図である。
【図２】除材部を除去する際の液晶表示素子の固定方法を示す説明図である。
【図３】除材部を引き起こす方法を示す説明図である。
【図４】圧搾空気の圧力が高い場合に液晶表示素子が吸着ステージから剥離してしまう様子を示す側面図である。
【図５】吸着ステージを移動させながら圧搾空気を噴射する様子を示す平面図である。
【図６】除去ヘッドによって除材部を除去する様子を示す説明図である。
【図７】図６を拡大した斜視図である。
【図８】図７を異なる方向から見た斜視図である。
【図９】除材部の除去工程に用いる装置の一例を示す説明図である。
【図１０】除材部の除去工程に用いる装置の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ シール材料
４ 表示面
５ 端子領域
６ 分断ライン
７ 除材部
８ ハーフカットの残り部
９ 固定棒
１０ 吸着ステージ
１１ ブロワ
１２ 圧搾空気
１３ レギュレータ
１４ 配管
１５ 進行方向
１６ 除去ヘッド

Claims (3)

  1. 表示電極となる電極が形成された第１の基板と、端子および表示電極となる電極が形成された第２の基板とを、前記電極同士が対向するようにシール材料を介して貼り合わせ、前記シール材料で囲まれた領域に液晶材料を封入して表示部とし、前記シール材料の外側に端子部を設け、前記端子部に対応する第１の基板を除材部として除去することで端子出しを行う液晶表示素子の製造方法において、
    前記第１の基板は熱可塑性樹脂からなり、前記端子部の第１の基板と第２の基板との間に圧搾空気を噴射することで、前記除材部を第２の基板に対して引き起こすことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  2. 前記端子部の第１の基板と第２の基板との間に、前記圧搾空気を噴射しながら除材部除去手段を挿入することで、前記除材部を完全に除去することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子の製造方法。
  3. 前記圧搾空気は、前記除材部除去手段の挿入方向に逆らわないように、液晶表示素子に対して斜め方向から噴射することを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子の製造方法。
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