JP4659956B2 - Manufacturing method of liquid crystal display element - 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および液晶表示素子に係り、特に、液晶表示素子を構成する2枚の基板間に形成された空洞に注入した液晶の封止方法に特徴のある液晶表示素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶表示素子の製造工程においては、2枚の基板2,3をシール材により枠状パターンに形成塗布されたシール部を以て貼り合わせた後、熱圧着を行ってマルチ基板6を作製し、その後、前記マルチ基板6をスティック状あるいは単セル状に切断して液晶注入口5を開口させている。
【0003】
このときの液晶注入口5の開口作業は、図4に示すように、前記マルチ基板4を構成する2枚の基板2,3の対向する位置をそれぞれ切断して液晶注入口5の切断面を略面一に形成している。そして、その液晶注入口5から、貼り合わせた基板2,3間の空洞部分に液晶を注入し、その後、前記液晶注入口5を封止材8により封止するようになされている。
【0004】
そして、一般的に、前記液晶注入口5の封止作業には、樹脂封止材として2液性のエポキシ樹脂や光硬化性または可視光性のアクリル系樹脂等をディスペンサやスプリングピン、あるいはローラ等で前記液晶注入口5に塗布して封止する方法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示素子は基板2,3の軽量化、薄板化が進んでおり、例えば、プラスチック製の液晶表示素子(以下、プラスチック液晶表示素子1)では、基板厚で0.1mm〜0.4mm程度と、非常に薄いものも使用されている。
【0006】
しかしながら、このように基板2,3の厚みが薄くなると、図5に示すように、封止材8がその表面張力により基板2,3の端面から側方へ垂れたり(図5(1))、はみ出したり(図5(2))しやすく、そのため、塗布精度の向上が必要とされている。この問題は、前記基板2,3がガラス基板である場合には、垂れたり、はみ出したりした封止材8を研磨やカッター等を用いてガラス基板を傷つけることなく除去することも可能であるが、前記基板2,3がプラスチック製基板である場合には、研磨やカッター等による強制除去の方法はプラスチック製基板に傷を付けやすく、また、封止材塗布量の調整などの製造条件管理が厳しく、作業性がすこぶる悪いという問題があった。
【0007】
また、プラスチック液晶表示素子1において、液晶注入口5の解放端にダミーの注入口を連接させて延長させたシール部の設計を行い、液晶封止後に液晶注入口5とダミーの注入口との連接部分から基板を切断する方法も開発されているが、この方法は、作業工程において切断工程が増えること、封止材8の消費が増えること等、生産性やコスト面で問題があった。
【0008】
本発明は前記した点に鑑みなされたもので、基板に対する封止材の垂れやはみ出しを防止して品質の安定した製品を製造するとともに、生産性の向上とコストの削減を可能とする液晶表示素子の製造方法および液晶表示素子を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の液晶表示素子の製造方法は、透明電極が形成された2枚の基板のうち一方の基板に液晶注入口を有する枠状のシール部を形成して他方の基板と貼り合わせ、前記液晶注入口が開口するように前記基板をそれぞれ切断してセルを形成したあと、前記シール部に囲繞された空洞に前記液晶注入口から液晶を注入し、セルの前記液晶注入口を封止材により封止する液晶表示素子の製造方法において、前記基板の切断は、一方の基板の液晶注入口側端辺よりも前記他方の基板の液晶注入口側端辺が前記基板の延在方向へ突出するように段差を設けて切断し、前記封止材による液晶注入口の封止は、各セルを、液晶注入口を上方に向かって開口させ、前記他方の基板の前記一方の基板に対向する面が上方に指向し、且つ、前記一方の基板の切断ラインにより形成された切断端面が水平方向に延在するように、所定のセット角度に斜行させて配置し、前記セット角度に対してさらに25°±5°の所定の塗布角度の方向から封止材を塗布して行うことを特徴とするものである。
【0010】
本発明によれば、前記セルの液晶注入口側の両基板端部に段差を生じさせることで、前記液晶注入口に塗布した封止材を前記段差に沿わせて伸ばすことができるので、液晶表示素子の基板表面に封止材が垂れて付着することを防止することができ、前記基板表面に汚れのない液晶表示素子を簡単に作成することができる。
【0011】
また、本発明は、前記両基板の液晶注入口側端辺間の幅は、1.5mm±0.5mmの範囲内とされていることを特徴とするものである。
【0012】
本発明のように、前記幅を1.5mm±0.5mmの範囲内に形成することで、前述の効果を確実に得ることができる。
【0013】
さらに、本発明は、前記所定のセット角度が55°±5°であることを特徴とするものである。
【0014】
本発明によれば、加圧治具を用いた加圧を適当に行うことができ、また、封止作業を行いやすい。
【0015】
また、本発明は、前記封止材による液晶注入口の封止は、面内ギャップを均一化させる加圧治具にセットして行うことを特徴とするものである。
【0016】
本発明によれば、前記段差によって一方の基板よりも突出する他の基板の端面部分に封止材が接触し、前記他の基板表面に封止材の垂れが発生することを防止することができる。
【0018】
本発明によれば、基板に対する封止材のはみ出しや垂れによる汚損を確実に防止して、基板の薄板化に対応することができる。
【0020】
本発明によれば、前述の効果を確実に得ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1乃至図3を参照して説明する。
【0022】
まず、本実施形態の液晶表示素子の製造に用いる基板2,3は、プラスチック製の大判の基板2,3であり、後に必要個数に分断して所望のプラスチック液晶表示素子1を得るようになされているものである。この2枚の基板2,3のうち、一方の基板2に対しては、パターニング工程および配向処理工程の加工を施しておく。具体的には、本実施形態の基板2,3には、薄板化が図られた0.1mm厚のプラスチック基板を用いる。そして、一方の基板2に透明電極を所定の形状にパターニングした後、配向膜を塗布焼成し、ラビング処理を行う。
【0023】
その後に、基板貼り合わせ・パネル分断工程のシール材を塗布しシール部4を形成する。このシール材の塗布の方法は、スクリーン印刷法であっても、ディスペンサ描画法であってもよいが、塗布するときは、使用するスペーサの径寸法より厚く塗布しておき、後の基板貼合せ工程において、前記スペーサの径寸法にまで押し延ばすようにする。
【0024】
そして、このシール部4の形状は、本実施形態においては、図1に示すように、外方に突出する液晶注入口5を有する枠状とされている。
【0025】
また、ここで用いるシール材としては、熱硬化タイプのシール材、例えば、エポキシ系の熱硬化型シール材の従来より用いている物性のものを使用する。そして、シール材塗布工程に続く貼合わせ工程に入る前に、プレキュア処理を行い、シール材のレベリングと溶剤除去を行う。
【0026】
一方、対向する基板3に対しては、図示しない透明電極を所定の形状にパターニング形成し、配向膜を塗布形成し、ラビングした後、スペーサ(図示せず)を散布する。
【0027】
次に、シール部4が形成された基板2と、スペーサが散布された基板3とをそれぞれの基板2,3上に形成した図示しないアライメントマークが合致するように精度良く重ね合わせ、熱圧着させてシール硬化の工程を経て、スペーサの径寸法と略同じ厚さの液晶層となるマルチ基板6を得る。
【0028】
そして、大判のマルチ基板6を構成する基板2,3の前記液晶注入口5を開口させるための切断を、両基板2,3の切断部分に段差を設けるようにして行ない、プラスチック液晶表示素子1を構成するセル7を得る。
【0029】
つまり、図1に示すように、一方の基板2の前記液晶注入口を開口させるための切断は、前記液晶注入口5を形成するシール部4の端部部分に、前記シール部4の液晶注入口5の形成辺に平行する切断ラインL1で行ない、また、他方の基板3の前記液晶注入口5を開口させるための切断は、前記切断ラインL1と平行し、且つ、前記切断ラインL1よりも所定幅(以下、段差幅Wという)で前記シール部4の液晶注入口5の形成辺から離間する切断ラインL2で行なうようにする。前記両基板2,3の液晶注入口5側の端辺間の幅である前記段差幅Wは1.5mm±0.5mmが望ましく、本実施形態においては前記段差幅Wを1.5mmとした。
【0030】
続いて、各セル7の前記シール部4に囲繞された空洞に前記液晶注入口5から液晶を注入する。そして、本実施形態においては、前記セル7を面内ギャップを均一化させるための図示しない加圧治具に所定角度(以下、セット角度αという)、傾けてセットする。このセット角度αは55°±5°が望ましく、本実施形態においてはセット角度αを55°とした。
【0031】
このときの前記各セル7のセットは、図2に示すように、液晶注入口5が上方に向かって開口し、前記セル7を構成する両基板2,3のうち、一方の基板2の液晶注入口5側の基板端辺よりも基板の延在方向に突出するようにしてその端辺を切断された基板3の前記一方の基板2に対向する面が上方に指向し、且つ、切断ラインL1により形成された基板2の切断端面が水平方向に延在するようにして配置させる。そして、各セル7間においては、隣位するセル7同士が基板2,3の表面を互いに対向させるように整列させるとともに、各セル7間に加圧スポンジを介在させて行なう。
【0032】
この状態で、前記加圧治具により所定の圧力を加え、加圧下で余分な液晶を吹き出させるようにして面内ギャップを均一にする。続いて、スプリングピンを用いて上方に向かって開口している各セル7の液晶注入口5に対し、前記基板3の前記一方の基板2に対向し、かつ、上方に指向する面に対し所定角度(以下、塗布角度βという)の方向から封止材8としての光硬化性樹脂を塗布し、光を照射して前記封止材8を硬化させる。つまり、この塗布角度βは、前記セット角度αに対する角度であり、この塗布角度βは25°±5°が望ましく、本実施形態においては塗布角度βを25°とした。
【0033】
このようにして前記液晶注入口5に塗布された封止材8は、両基板2,3の液晶注入口5側端辺の位置に段差を形成したことにより、図3(1)(2)に示すように、切断ラインL1により形成され水平方向に延在して位置する基板2の切断端面に沿って流れるので、基板2,3の側面に垂れたり、はみ出したりすることがなく、よって、垂れたりはみ出したりした封止材8を研磨やカッター等によって強制除去することもないので、基板2,3を傷つけて損なうこともなく、薄型のプラスチック液晶表示素子1を製造することが可能となる。
【0034】
なお、本発明における封止方法は前述の実施形態のスプリングピンを用いた方法に限らず、使用する封止材8も前述の実施形態において用いた光硬化性樹脂には限られない。
【0035】
また、前記加圧治具により圧を加え、封止材8により液晶注入口5を封止する際のセル7は、図1に示すようにスティック状に形成されていてもよいし、個々のプラスチック液晶表示素子1のサイズの単セル状に形成されていてもよい。
【0036】
さらに、各セル7の反液晶注入口側の基板端辺は、マルチ基板6からセル7の液晶注入口5を開口させるべく両基板2,3を切断したそのときの切断ラインL1,L2を利用し、その端辺位置に段差がある状態であってもよいし、あるいは、切断工程を加えて端辺位置を切り揃えてもよく、その処理は任意とする。
【0037】
つぎに、前述した本発明の液晶表示素子の製造方法についての具体的な実験例を説明する。
【0038】
実験例1
0.2mm厚のプラスチック製の基板2,3を2枚貼り合わせて熱圧着し、マルチ基板6を作製した。そして、各セル7の液晶注入口を開口させる際の前記両基板2,3の切断時に0.5mm〜4.0mmまで、0.5mm単位で前記段差幅Wを異ならせて、8種類のセル7をスティック状に形成した。この段差幅Wを異ならせる各セル7にそれぞれ液晶を注入し、前述の加圧治具にセットした。このときの前記セット角度αは55°とし、スプリングピンでの封止材8の塗布角度βを25°として、前記段差幅Wを異ならせる各セル7における封止材8の垂れやはみ出しの発生のテストを行った。
【0039】
その結果、段差幅Wを0.5mmとしたセル7は、段差幅Wが小さいため封止材8の垂れが発生した。一方、2.5mm以上では封止材8の垂れは発生しないが、封止工程以降の工程における取扱い等で、一方の基板2より突出する側の基板3にストレスが加わりやすくなり、シール剥離が発生したことから、前記段差幅Wは1.5mm±0.5mmの範囲が望ましいことが解った。
【0040】
実験例2
0.2mm厚のプラスチック製の基板2,3を2枚貼り合わせて熱圧着し、マルチ基板6を作成し、各セル7の液晶注入口5を開口させる際の前記両基板2,3の切断時の前記段差幅Wを1.5mmとしたセル7をスティック状に形成した。
【0041】
このスティック状のセル7に液晶を注入し、前述の加圧治具にセットした。このときの前記セット角度αを45°〜65°で10°単位で異ならせ、セルに対する加圧の状態と封止垂れの発生のテストを行った。このときの前記スプリングピンでの封止材8の塗布角度βは25°に固定した。
【0042】
その結果、セット角度αを45°とした場合、加圧圧力が高くなると、セットしたスティック状のセル7が加圧治具からずれてしまい、均一な加圧ができなかった。また、セット角度αを65°以上とすると封止材8の垂れやはみ出しが発生する確率が高い。よって、前記セット角度αは55°±5°の範囲でセットすることが望ましいことが解った。
【0043】
実験例3
0.2mm厚のプラスチック製の基板2,3を2枚貼り合わせて熱圧着し、マルチ基板6を作成し、各セル7の液晶注入口5を開口させる際の前記両基板2,3の切断時の前記段差幅Wを1.5mmとしたセル7をスティック状に形成した。
【0044】
このスティック状のセル7に液晶を注入し、前述の加圧治具に前記セット角度αを55°としてセットし、前記スプリングピンでの封止材8の塗布角度βを10°〜40°の10°単位で異ならせ、封止材8の垂れやはみ出しの発生のテストを行った。
【0045】
その結果、塗布角度βを10°とした場合には、スプリングピンを下降させたときに、前記段差によって一方の基板2よりも突出する他の基板3の端面部分に封止材8が接触し、前記他の基板3の表面に封止材8の垂れが発生した。よって、前記塗布角度βは10°以下は望ましくなく、また、40°以上とすると、逆に前記一方の基板2の表面に封止材8の垂れが発生するため、前記塗布角度βは25°±5°が望ましいことが解った。
【0046】
実験例4
0.1mm厚および0.4mm厚のプラスチック製の基板2,3についても、前記実施例1乃至実施例3に開示したテストをそれぞれ試みたところ、各厚の基板2,3についても前述の各実施例と同様の結果を得ることができた。
【0047】
なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る液晶表示素子の製造方法によれば、基板に対する封止材のはみ出しや垂れによる汚損を確実に防止することができ、基板の薄板化に対応して薄型のプラスチック製の基板を用いた液晶表示素子を提供することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る液晶表示素子の製造方法におけるシール部の形状および各基板の切断線を示す説明図
【図2】 本実施形態における液晶封止の際のセルのセット状態を示す説明図
【図3】 本実施形態における液晶封止の際の封止材の流れ方向を示す説明図
【図4】 従来の液晶表示素子の製造方法におけるシール部の形状および各基板の切断線を示す説明図
【図5】 従来の液晶封止に関する問題点を示す断面模式図
【符号の説明】
1 プラスチック液晶表示素子
2,3 基板
4 シール部
5 液晶注入口
6 マルチ基板
7 セル
8 封止材
L1 切断ライン
L2 切断ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element and a liquid crystal display element, and in particular, a liquid crystal display element characterized by a method for sealing liquid crystal injected into a cavity formed between two substrates constituting the liquid crystal display element. It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the manufacturing process of a liquid crystal display element, two
[0003]
As shown in FIG. 4, the opening operation of the liquid
[0004]
In general, the liquid
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the liquid crystal display element, the
[0006]
However, when the thicknesses of the
[0007]
Further, in the plastic liquid
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and a liquid crystal display capable of manufacturing a product with stable quality by preventing the sealing material from dripping or protruding to the substrate, and improving productivity and reducing cost. An object of the present invention is to provide an element manufacturing method and a liquid crystal display element.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention includes forming a frame-shaped seal portion having a liquid crystal inlet on one of two substrates on which a transparent electrode is formed, and forming the other. After bonding the substrate and cutting the substrates so that the liquid crystal injection port is opened to form cells, liquid crystal is injected from the liquid crystal injection port into the cavity surrounded by the seal portion, and the liquid crystal of the cell In the method of manufacturing a liquid crystal display element in which an inlet is sealed with a sealing material, the substrate is cut such that the liquid crystal inlet side edge of the other substrate is closer to the liquid crystal inlet side edge of the other substrate. A step is provided so as to protrude in the extending direction of the liquid crystal, and the liquid crystal injection port is sealed with the sealing material. The liquid crystal injection port is opened upward, and the liquid crystal injection port is opened upward. The surface facing one of the substrates is directed upward, and The cutting end surface formed by the cutting line of the one substrate is arranged to be inclined at a predetermined set angle so that it extends in the horizontal direction, and a predetermined 25 ° ± 5 ° with respect to the set angle. The sealing material is applied from the direction of the coating angle .
[0010]
According to the present invention, the sealing material applied to the liquid crystal injection port can be extended along the step by generating a step at both substrate end portions on the liquid crystal injection port side of the cell. The sealing material can be prevented from dripping and adhering to the substrate surface of the display element, and a liquid crystal display element free from contamination on the substrate surface can be easily produced.
[0011]
Further, the present invention is characterized in that the width between the liquid crystal inlet side edges of the two substrates is in a range of 1.5 mm ± 0.5 mm.
[0012]
By forming the width within a range of 1.5 mm ± 0.5 mm as in the present invention, the above-described effects can be reliably obtained.
[0013]
Furthermore, the present invention is characterized in that the predetermined set angle is 55 ° ± 5 ° .
[0014]
According to the present invention, pressurization using a pressurizing jig can be appropriately performed, and a sealing operation is easily performed.
[0015]
Further, the present invention is characterized in that the sealing of the liquid crystal injection port with the sealing material is performed by setting in a pressure jig that makes the in-plane gap uniform.
[0016]
According to the present invention, it is possible to prevent the sealing material from coming into contact with the end surface portion of the other substrate protruding from the one substrate due to the step, and the sealing material from dripping on the surface of the other substrate. it can.
[0018]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the contamination by the protrusion and dripping of the sealing material with respect to a board | substrate can be prevented reliably, and it can respond to thickness reduction of a board | substrate.
[0020]
According to the present invention, the above-described effects can be obtained with certainty.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
[0022]
First, the
[0023]
After that, a sealing material is applied by applying a sealing material in the substrate bonding / panel dividing step. The sealing material may be applied by screen printing or dispenser drawing. However, when applying the sealant, it is applied thicker than the diameter of the spacer to be used, and then the substrate is laminated. In the process, it is extended to the diameter of the spacer.
[0024]
In this embodiment, the shape of the
[0025]
Further, as the sealing material used here, a thermosetting type sealing material, for example, an epoxy type thermosetting sealing material having a conventionally used physical property is used. And before entering into the bonding process following a sealing material application process, a pre-cure process is performed and leveling of a sealing material and solvent removal are performed.
[0026]
On the other hand, on the opposing
[0027]
Next, the
[0028]
Then, cutting for opening the liquid
[0029]
That is, as shown in FIG. 1, cutting for opening the liquid crystal injection port of one
[0030]
Subsequently, liquid crystal is injected from the liquid
[0031]
As shown in FIG. 2, the set of the
[0032]
In this state, a predetermined pressure is applied by the pressure jig, and the in-plane gap is made uniform by blowing out excess liquid crystal under pressure. Subsequently, with respect to the
[0033]
The sealing
[0034]
In addition, the sealing method in this invention is not restricted to the method using the spring pin of the above-mentioned embodiment, The sealing
[0035]
Further, the
[0036]
Further, the substrate edge on the side opposite to the liquid crystal injection port of each
[0037]
Next, specific experimental examples of the method for manufacturing the liquid crystal display element of the present invention described above will be described.
[0038]
Experimental example 1
Two
[0039]
As a result, the
[0040]
Experimental example 2
Two
[0041]
Liquid crystal was injected into the stick-
[0042]
As a result, when the set angle α was 45 °, the set stick-
[0043]
Experimental example 3
Two
[0044]
Liquid crystal is injected into the stick-shaped
[0045]
As a result, when the application angle β is set to 10 °, the sealing
[0046]
Experimental Example 4
The tests disclosed in Examples 1 to 3 were tried for the
[0047]
In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, A various change is possible as needed.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention, it is possible to reliably prevent the sealing material from protruding or sagging from the substrate, and to prevent the substrate from being thinned. The liquid crystal display element using the manufactured substrate can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a shape of a seal portion and a cutting line of each substrate in a method for manufacturing a liquid crystal display element according to the present invention. FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing a flow direction of a sealing material during liquid crystal sealing in the present embodiment. FIG. 4 shows a shape of a seal portion and a cutting line of each substrate in a conventional method for manufacturing a liquid crystal display element. Explanatory drawing [FIG. 5] Schematic cross-section showing problems with conventional liquid crystal sealing [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基板の切断は、一方の基板の液晶注入口側端辺よりも前記他方の基板の液晶注入口側端辺が前記基板の延在方向へ突出するように段差を設けて切断し、
前記封止材による液晶注入口の封止は、各セルを、液晶注入口を上方に向かって開口させ、前記他方の基板の前記一方の基板に対向する面が上方に指向し、且つ、前記一方の基板の切断ラインにより形成された切断端面が水平方向に延在するように、所定のセット角度に斜行させて配置し、前記セット角度に対してさらに25°±5°の所定の塗布角度の方向から封止材を塗布して行うことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。A frame-like seal portion having a liquid crystal injection port is formed on one of the two substrates on which the transparent electrode is formed and bonded to the other substrate, and each of the substrates is opened so that the liquid crystal injection port is opened. In the method of manufacturing a liquid crystal display element, after forming the cell by cutting, injecting liquid crystal from the liquid crystal injection port into the cavity surrounded by the seal portion, and sealing the liquid crystal injection port of the cell with a sealing material.
The substrate is cut by providing a step so that the liquid crystal inlet side edge of the other substrate protrudes in the extending direction of the substrate from the liquid crystal inlet side edge of the one substrate ,
The sealing of the liquid crystal injection port with the sealing material is such that each cell opens the liquid crystal injection port upward, the surface of the other substrate facing the one substrate is directed upward, and The cutting end surface formed by the cutting line of one of the substrates is disposed obliquely at a predetermined set angle so that the cut end surface extends in the horizontal direction, and a predetermined coating of 25 ° ± 5 ° is further applied to the set angle. A method for manufacturing a liquid crystal display element, which is performed by applying a sealing material from an angle direction .
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