JP3978319B2 - スペーサーレス液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスペーサーレス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】
エアーバックを用いたシール材の加圧硬化工程においてセルギャップ精度を向上させる液晶表示素子の製造方法が特開平８−１４６４３９号公報で開示されている。
【０００３】
図１は液晶表示素子の構成を示す断面図である。液晶表示素子は、第１の基板１０および第２の基板２０間に、液晶３０を封入した構成となっている。第１基板１０は、ガラス基板１１上に、カラーフィルター保護膜１２、カラーフィルターのブラックマトリクス１３、カラーフィルター層１４、透明電極１５、絶縁膜１６および配向膜１７が形成されて構成されている。また、第２の基板２０は、ガラス基板２１上に、透明電極２２、絶縁膜２３および配向膜２４が形成されて構成されている。
【０００４】
また、第１、第２の基板１０、２０間の間隔（以下、セルギャップという）を一定に保つため、液晶３０中にスペーサー３１および接着粒子３２が散布して設けられている。さらに第１、第２の基板１０、２０間の周囲には、グラスファイバー、シリカにより構成されるシールスペーサー３３およびエポキシを用いたシール材３４が配設されている。
【０００５】
特開平８−１４６４３９号公報で開示された発明は、第１の基板と第２の基板を、その間にシール材を用いて接着した後、第１、第２の基板を加圧しつつ前記シール材を硬化させ、その後、前記第１の基板と第２の基板間に液晶を注入して液晶表示素子を製造するようにした液晶表示素子の製造方法において、前記第１、第２の基板を加圧しつつ前記シール材を硬化させる工程は、前記第１、第２の基板の少なくとも一方の上に加圧部材を位置し、エアーバックを用いて第１、第２の基板に加圧するものであって、前記加圧部材を、前記シール材の形成範囲より大きく、かつ前記第１、第２の基板の外形より小さい範囲の面積を有するものとして、前記加圧を行うことを特徴とする液晶表示素子の製造方法である。
【０００６】
前記製造方法によりセルギャップ精度を±０.１μｍ〜±０.０５μｍとすることができたとされている。
【０００７】
前記液晶表示素子は１個ずつ製造されることは少なく、多面取りの量産流動基板上に複数（多数）の単個液晶表示素子シール部を設け、量産流動基板を接着してシール材を硬化後単個液晶表示素子に切断分離する方法が採られている。図２は１つの量産流動基板１から４個の液晶表示素子２を取り出す場合の例を示している上面図である。シール材３を硬化した後、図の点線で示す部分を切断して４個の液晶表示素子２を取り出すようにしている。シール材３の切れている部分は液晶を注入するための注入口である。小型の液晶表示素子では１つの量産流動基板から５０個〜数１００個の液晶表示素子を取り出している。図６は２６８個取りの例で上面図である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
液晶として強誘電性液晶や反強誘電性液晶を用いる場合は、セルギャップを１μｍ程度にしなければならない。また、液晶表示素子をビューファインダーやプロジェクションテレビのようにレンズで拡大して見る用途に使用する場合は、液晶中にスペーサを入れることができない（拡大するとスペーサーが見えて画質が低下するため）。
【０００９】
１つの量産流動基板から５０個〜数１００個の液晶表示素子を取り出す製造方法では、加圧板を使用してエアーバックで加圧しても、多数のシール材を均一に加圧することができず、ギャップ不良が発生しやすい。シール材の中にはギャップを決めるスペーサ部材が混入してあり、塗布した時点では２〜３μｍの厚さを有している。２枚の量産流動基板をシール材を介して重ねて平坦に押しつけると、加圧が弱い部分ではスペーサ部材の大きさで決まるギャップ値までシール材を十分に潰しきれなかったり、加圧が強すぎる部分ではスペーサ部材の無い表示部のギャップが狭くなってしまう。場合によっては、表示部の上下基板が接触し配向膜が損傷し液晶の配向不良を引き起こすこともある。前記現象は基板の大きなうねりに起因するところが大きいが、加圧板の凹凸によっても加圧ムラが生じることがある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
量産流動基板の多面取り基板を使ったスペーサーレス液晶表示素子の製造方法であって、少なくとも、量産流動基板に単個液晶表示素子シール部を設ける工程と、上下基板を位置合わせして重ねる工程と、重ね合わせた基板を定盤（ステージ）に載置する工程と、基板の上に加圧板を載置する工程と、該加圧板をエアーバックにより加圧する工程を有するスペーサーレス液晶表示素子の製造方法において、スペーサーレス液晶表示素子の表示部とシール部より内側を加圧しないスペーサーレス液晶表示素子の製造方法とする。
【００１１】
量産流動基板の多面取り基板を使ったスペーサーレス液晶表示素子の製造方法において、少なくとも、量産流動基板に単個液晶表示素子シール部を設ける工程と、上下基板を位置合わせして重ねる工程と、重ね合わせた基板を定盤（ステージ）に載置する工程と、量産流動基板に設けられた単個液晶表示素子シール部と概略一致する桟部を有するマスクを載置する工程と、該マスクの上に加圧板を載置する工程と、該加圧板をエアーバックにより加圧する工程を有し、スペーサーレス液晶表示素子の表示部とシール部より内側を加圧しないスペーサーレス液晶表示素子の製造方法とする。
【００１２】
マスクと加圧板を可撓性のある部材とする。さらに、マスクと加圧板を一体化し、一工程省略したスペーサーレス液晶表示素子の製造方法とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、１つの量産流動基板から４個の液晶表示素子を取り出す場合の例で本発明を説明する。本発明に関する液晶表示素子は液晶中にスペーサを入れることができない所謂スペーサ−レス液晶表示素子である。
【００１４】
図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は重ね合わせた基板をステージに載置した断面図、図５はさらにマスクと加圧板を載置した断面図である。
【００１５】
図３は、量産流動基板１に単個液晶表示素子シール部３を設ける工程と、上下基板１ａ、１ｂを位置合わせして重ねる工程が終了した断面図である。シール部３間の液晶が注入される表示部分にはスペーサ−がない。
【００１６】
図４は、エアバック加圧装置の定盤（ステージ）４に、重ね合わせた基板を載置する工程を終了した状態図である。ステージ４の上面にはシール部３およびその外周を受ける突起部４ａ、４ｂ、４ｃが設けられており、シール部３より内側を加圧しない形状にしてある。
【００１７】
図５は、量産流動基板１に設けられた単個液晶表示素子シール部３と概略一致する桟部５ａを有するマスク５を載置する工程と、該マスクの上に加圧板６を載置する工程が終了した状態図である。マスク５は、シール部３およびその外周を押さえる桟部５ａが設けられており、加圧時にシール部３より内側を加圧しない形状にしてある。桟部５ａを残した形状のマスク５は、基板１ａで液晶表示素子の表示部となる部分とシール部３より内側は加圧しないように中抜きされている。マスクと加圧板は可撓性を有する０.５〜１ｍｍの樹脂または金属板を使用するのが好ましい。
【００１８】
次に、加圧板６をエアーバック（不図示）により加圧する。エアーバックでの加圧は量産流動基板の中心部から開始し、エアーバックの膨らみに合わせて徐々に周縁部にひろがる。加圧終了後、貼り合わせた量産流動基板をＵＶ照射機に移しシール材を硬化する。
【００１９】
前記製造方法により、液晶表示素子の周辺シール部３と周辺シール部３の外側のみを加圧することができ、低圧で加圧することができる。
【００２０】
本実施形態では、ステージ側にもシール部３およびその外周を受ける突起部４ａ、４ｂ、４ｃが設けているが、ステージ側は平坦な面でも良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によるスペーサーレス液晶表示素子の製造方法によれば、多面取りの量産流動基板全面において、シール材を有する部分のみの加圧となるので、狭ギャップスペーサーレス液晶表示素子のギャップ制御が可能となる。
【００２２】
マスクと加圧板に可撓性を持たせることで、量産流動基板の中心部から徐々に周縁部に加圧部を広げるエアーバック加圧に合わせて、マスクと加圧板が撓むため、２枚の量産流動性基板間の空気の抜けがよく、狭ギャップスペーサーレス液晶表示素子のギャップ制御が可能となるとともに、製造時間も短縮できる。
【００２３】
加圧板とマスクを一体化することにより製造工程を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示素子の構成を示す断面図
【図２】１つの量産流動基板１から４個の液晶表示素子を取り出す場合の例を示している上面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】重ね合わせた基板をステージに載置した断面図
【図５】さらにマスクと加圧板を載置した断面図
【図６】２６８個取りの例で上面図
【符号の説明】
１ 量産流動基板
１ａ 上基板
１ｂ 下基板
２ 液晶表示素子
３ シール部
４ 定盤（ステージ）
４ａ 突起
４ｂ 突起
４ｃ 突起
５ マスク
５ａ マスクの桟部
６ 加圧板
１０ 第１の基板
１１ ガラス基板
１２ カラーフィルター保護膜
１３ ブラックマトリクス
１４ カラーフィルター層
１５ 透明電極
１６ 絶縁膜
１７ 配向膜
２０ 第２の基板
２１ ガラス基板
２２ 透明電極
２３ 絶縁膜
２４ 配向膜
３０ 液晶
３１ スペーサ−
３２ 接着粒子
３３ シールスペーサ−
３４ シール材

Claims (2)

1. 量産流動基板の多面取り基板を使ったスペーサーレス液晶表示素子の製造方法であって、少なくとも、量産流動基板に単個液晶表示素子シール部を設ける工程と、上下基板を位置合わせして重ねる工程と、重ね合わせた基板を定盤（ステージ）に載置する工程と、基板の上に加圧板を載置する工程と、該加圧板をエアーバックにより加圧する工程を有するスペーサーレス液晶表示素子の製造方法において、スペーサーレス液晶表示素子の表示部とシール部より内側を加圧しないことを特徴とするスペーサーレス液晶表示素子の製造方法。
2. 量産流動基板の多面取り基板を使ったスペーサーレス液晶表示素子の製造方法において、少なくとも、量産流動基板に単個 液晶表示素子シール部を設ける工程と、上下基板を位置合わせして重ねる工程と、重ね合わせた基板を定盤（ステージ）に載置する工程と、量産流動基板に設けられた単個液晶表示素子シール部と概略一致する桟部を有するマスクを載置する工程と、該マスクの上に加圧板を載置する工程と、該加圧板をエアーバックにより加圧する工程を有し、スペーサーレス液晶表示素子の表示部とシール部より内側を加圧しないことを特徴とするスペーサーレス液晶表示素子の製造方法。

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