JP4685256B2 - プラスチック液晶パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２枚のプラスチック基板を貼り合わせてプラスチック液晶パネルを製造する方法として、たとえば特開平１−２５３７１２号公報に記載するものがある。
この公報に記載されたプラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法を、図３０を用いて説明する。
【０００３】
図３０に示すように、それぞれのプラスチック基板は２つのプラスチック基板供給ローラ６０、６０に巻かれており、そこからプラスチック基板を引き出して所定の処理を行う。図３０の左側に図示する処理から説明する。
プラスチック基板供給ローラ６０から一方のプラスチック基板を誘導ローラで誘導して引き出し、配向膜形成ローラ６１を用いて配向膜を塗布し、プラスチック基板上に配向膜を形成する。その後、乾燥器６２を通過させて、配向膜の乾燥処理を行う。
【０００４】
その後、ラビング処理ローラ５３を使用して、プラスチック基板に形成した配向膜の配向処理を行う。
さらにその後、液晶ポリマー層形成ローラ５９を用いて液晶ポリマーを配向膜上に塗布し、さらに乾燥器６２を通過させて、乾燥処理を行う。
【０００５】
他方のプラスチック基板は、プラスチック基板供給ローラ６０から、誘導ローラで誘導して引き出し、配向膜形成ローラ６１を用いて配向膜を塗布し、プラスチック基板上に配向膜を形成する。その後、乾燥器６２を通過させて、配向膜の乾燥処理を行う。
【０００６】
その後、ラビング処理ローラ５３を使用して、プラスチック基板に形成した配向膜の配向処理を行う。接着層積層ローラ６４を用いて、２枚のプラスチック基板を接着するための接着層を形成し、さらに乾燥器６２を通過させて、接着層の乾燥処理を行う。
【０００７】
そののち、液晶ポリマーを形成したプラスチック基板と接着層を形成したプラスチック基板とを、積層ローラ６９を用いて重ね合わせ、加熱恒温槽７１を通過させて、接着層を硬化させる。
【０００８】
さらにその後、貼り合わせたプラスチック基板の外側に偏光板を貼り付け、巻き取りローラ７０に巻き取る。
【０００９】
この図３０に示すプラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板供給ローラ６０から巻き取りローラ７０までプラスチック基板を連続的に供給し、所定の処理を行うことからロール・トゥ・ロールと呼ばれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１−２５３７１２号公報に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法では、プラスチック基板供給ローラ６０から巻き取りローラ７０までの一連の製造ラインを新規にライン構築を行わなければならない。
そこで、現状のガラス基板を用いた液晶表示パネルを製造する生産ラインにてプラスチック液晶パネルが製造可能な方法が求められている。
【００１１】
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記課題を解決して、現有のガラス基板プロセスを使用し設備投資を最低限に抑えて且つ低コストで製造可能なプラスチック液晶パネルの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、下記記載の手段を提供する。
【００１３】
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板に形成した透明電極のパターニング工程と、配向膜の形成工程と、該配向膜の配向処理工程と、ギャップ材およびシール材の形成工程と、２枚のプラスチック基板の重ね合わせ工程と、液晶注入工程とを有するプラスチック液晶パネルの製造方法において、前記透明電極のパターニング工程から少なくとも前記配向膜の配向処理工程まで、前記プラスチック基板を支持基板に粘着剤を用いて貼り付けて行うことを特徴とする。
【００１４】
〔作用〕
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板を剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けて、透明電極のパターニング工程から少なくとも配向膜の配向処理工程までの所定の処理を行い、その所定の処理が終了した後、支持基板からプラスチック基板を剥離する。
このことで、プラスチック液晶パネルの専用製造装置を設置せずにガラス基板の製造装置を用いて、プラスチック液晶パネルの製造が可能となる。
【００１５】
プラスチック基板を、剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けていることから、本発明ではプラスチック基板表面が平坦となり、透明電極のパターニング工程から配向処理工程を精度良く行うことができる。
さらに、現状のガラス基板製造装置の通過センサー、厚さセンサー、およびアライメントセンサー等の設定やセンサー部品を換えずに、プラスチック液晶パネルを製造することが可能となる。
【００１６】
また、支持基板とプラスチック基板との貼り付けに粘着剤を用いることによって、プラスチック基板の剥離面が綺麗にでき、支持基板は何度でも使用できる。このため品質の良いプラスチック液晶パネルが得られると同時に低コスト化が可能となる。
さらにまた、粘着剤として感温性粘着剤を用いることにより、本発明では支持基板からのプラスチック基板の剥離が温度管理だけで簡単に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最良の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。図１から図２９は、本実施形態によるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【００１８】
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法では、図１に示すように、プラスチック液晶パネルの基板となるプラスチック基板１３、１４を、粘着剤として感温性粘着剤１５を介して支持基板１１、１２に貼り付けて処理を行う。支持基板１１、１２としては、剛性を有するものを使用する。
剛体である支持基板１１、１２にプラスチック基板１３、１４を貼り付けることにより、プラスチック基板１３、１４の表面は平坦となり、所定の処理を高精度で行うことができる。また、粘着剤である感温性粘着剤１５は、貼り付けた支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４との剥離を容易に行えるように選択した。
【００１９】
すなわち、第１のプラスチック基板１３は感温性粘着剤１５を介して第１の支持基板１１に貼り付け第１のプラスチック−支持基板の合板１７とし、第２のプラスチック基板１４は感温性粘着剤１５を介して第２の支持基板１２に貼り付け第２のプラスチック−支持基板の合板１８とする。
【００２０】
この第１および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８による製造方法を、以下説明する。
【００２１】
図２に示すように、プラスチック基板１３、１４に酸化インジウムスズからなる透明電極１６を形成した透明電極付きプラスチック基板１９がロール状になったものを用意する。
【００２２】
この透明電極付きプラスチック基板１９としては、たとえば帝人株式会社の商品名ＨＤ２００−６０Ｂを用いる。
プラスチック基板１３、１４の材質としては、ポリカーボネート、変性アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、またはノルボルデン樹脂などが使用可能であり、プラスチック基板厚さは５０μｍ〜２５０μｍとする。このプラスチック基板１３、１４上に形成する酸化インジウムスズからなる透明電極１６は、１００ｎｍから２００ｎｍの厚さで形成してある。
【００２３】
感温性粘着剤１５は、上面および下面にそれぞれ上側セパレートフィルム２１および下側セパレートフィルム２２を設けたものが、感温性粘着剤付きフィルム２０として、たとえばニッタ株式会社の商品名 インテリマーＣＳ２０２０ＨＳとして入手可能である。この感温性粘着剤１５は、外部の温度変化に応じて結晶状態から非結晶状態に可逆的変化を起こし、粘着と非粘着の特性変化がある温度（スイッチング温度と称する）を境に生じる。そして、非粘着時の粘着力は粘着時の１／１０程度と小さくなり、きわめて容易に剥離することができる。
【００２４】
本実施形態では、低い温度になると粘着力が小さくなる低温剥離タイプの感温性粘着剤１５を使用し、スイッチング温度は５℃とした。
すなわち、５℃以上では粘着力が大きくプラスチック基板１３、１４と、支持基板１１、１２との固着力は充分に大きく処理工程中に両者が剥離することはなく、５℃以下の温度雰囲気中では粘着力が小さくなってプラスチック基板１３、１４と、支持基板１１、１２とは容易に剥離できる。
【００２５】
感温性粘着剤付きフィルム２０としては、感温性粘着剤１５が上面および下面の両面にポリエチレンテレフタレートフィルムからなる上側セパレートフィルム２１および下側セパレートフィルム２２で挟み込まれ、巻き取られロール状のものを用意する。
【００２６】
図３を用いて透明電極付きプラスチック基板１９と感温性粘着剤１５との貼り合わせ工程を説明する。
【００２７】
感温性粘着剤付きフィルム２０は、感温性粘着剤付きフィルム供給ローラ５８にセットする。
一方、透明電極付きプラスチック基板１９は、プラスチック基板供給ローラ６０にセットする。
【００２８】
感温性粘着剤付きフィルム２０は、第１の誘導ローラ６５でガイドし、この第１の誘導ローラ６５を通過した時点で下側セパレートフィルム２２を剥離する。
そして、下側セパレートフィルム２２は、第１の誘導ローラ６５の上方に設けられた第２の誘導ローラ６６を経由して、下側セパレートフィルム巻き取りローラ７０で巻き取られる。
【００２９】
第１の誘導ローラ６５を通過し、下側セパレートフィルム２２が剥離された感温性粘着剤付きフィルム２０の感温性粘着剤１５は、図３における上面に剥き出したまま第３の誘導ローラ６７を経由し、積層ローラ６９へと導かれる。
【００３０】
また、プラスチック基板供給ローラ６０から第４の誘導ローラ６８を介して、透明電極付きプラスチック基板１９が供給される。
このとき、透明電極１６の形成面は、図３において透明電極付きプラスチック基板１９の下方に向いている。
【００３１】
つぎに、この透明電極付きプラスチック基板１９を、積層ローラ６９の下を通過させ、下側セパレートフィルム２２を剥離した感温性粘着剤付きフィルム２０と貼り合わせる。
【００３２】
積層ローラ６９を通過後、感温性粘着剤付きフィルム２０と透明電極付きプラスチック基板１９は、感温性粘着剤１５を介して積層され、感温性粘着剤付きプラスチック基板２３となる。
なお、このときは感温性粘着剤１５は、まだ上側セパレートフィルム２１にて保護されている。
【００３３】
つぎに図４に示すように、長尺の感温性粘着剤付きプラスチック基板２３を、ローダーカセットや収納カセットに収納できる大きさに打ち抜く。
本実施形態では、現有のガラス基板の液晶パネル製造ラインのガラス基板と同じ大きさに打ち抜いた。
【００３４】
打ち抜き工程は、積層された感温性粘着剤付きプラスチック基板２３をプレス刃２４で切断する。プレス刃２４はトムソン刃と呼ばれる木板盤に剃刀の刃を立てたものを使用する。
この図４では、上側セパレートフィルム２１と感温性粘着剤１５と透明電極付きプラスチック基板１９との間には隙間があるように図示しているが、これは理解しやすくするために隙間を設けたもので、実際には隙間なく密着している。
【００３５】
切断した感温性粘着剤付きプラスチック基板２３の断面構造を図５に示す。
透明電極１６を形成した透明電極付きプラスチック基板１９の透明電極１６形成面と反対側に感温性粘着剤１５が形成され、その感温性粘着剤１５上に上側セパレートフィルム２１が形成されている。
【００３６】
つぎに図６に示すように、プラスチック基板を支持基板への貼り合わせ処理を行なう。このとき、第１、第２の支持基板１１、１２の材質は、剛性を有するとともに、透明性を有するガラス基板、または透明性を有し耐熱性のある透明性樹脂基板を用いる。
【００３７】
第１、第２の支持基板１１、１２の厚さは、現状のガラス基板を使用した液晶パネル製造装置で処理をするため、１．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。また、外形大きさは、その液晶パネル製造装置で用いる大きさに合わせる。
さらに、第１、第２の支持基板１１、１２の大きさは、位置合わせの容易性の観点から、図７に示すように、第１、第２のプラスチック基板１３、１４より若干（１ｍｍ程度）大きくすることが望ましい。この寸法差は、図４を用いて説明した打ち抜き工程で、プレス刃２４によってバリと呼ばれる加工痕が周縁部に若干発生し外形大きさがわずかに大きくなったときでも、位置合わせができるように設けている。
【００３８】
まず図６に示すように、上側セパレーターフィルム２１を感温性粘着剤付きプラスチック基板２３から剥離して、感温性粘着剤１５を露出させる。
【００３９】
つぎに、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とを感温性粘着剤１５を介して貼り合わせる。
このとき、貼り合わせはラミネーター装置やローラ等（図示せず）を用いて行う。この貼り合わせ時には、気泡が内部に発生しないように行い、図１に示す第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８とする。
【００４０】
前述のように、感温性粘着剤１５のスイッチング温度は５℃に設定しており、室温で貼り合わせ処理を行えば、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とは固着される。
【００４１】
なお、プラスチック基板１３、１４と支持基板１１、１２との間に微量の気泡が入った場合は、加圧加熱装置（オートクレ−ブ）の中に入れ、第１、第２の支持基板１１、１２と第１、第２のプラスチック基板１３、１４間に入った気泡を取り除く。
このときの加圧加熱条件は、温度５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ2とする。
【００４２】
つぎに図８に示すように、それぞれプラスチック−支持基板の合板１７、１８をローダーカセット２６に収納し、所定の処理を行う。
まずはじめに、ローダーカセット２６に収納されている第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を洗浄装置２５へ送り込む。
【００４３】
これらの第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は、ロボット（図示ぜず）により、コロ搬送系２７に載せられ、洗浄装置２５内に送られる。
この洗浄装置２５では、弱アルカリ性の界面活性剤や中性洗剤などを用いて油脂の汚れを落とし、さらにその後、弱アルカリ性の界面活性剤や中性洗剤をリンスするための純水２８のシャワー洗浄を行う。
この洗浄工程は、図８に示すシャワー洗浄以外にディップ洗浄でも良い。
【００４４】
この洗浄工程の処理温度は、６０℃以下であるが、スイッチング温度の５℃よりは十分高いため、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の感温性粘着剤１５の粘着力は全く変化せず、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とは剥離しない。
【００４５】
つぎに図９に示すように、窒素ガスを噴射するエアナイフ２９のわずかな隙間に第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を通過させて乾燥させる。このときも第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は剥離しない。
【００４６】
つぎに、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８上に感光性材料であるフォトレジストを透明電極１６上に形成する。このフォトレジスト形成工程では、ポジ型感光性レジスト３０をスピンナー法もしくはロールコーター法で塗布する。
本実施形態では、ロールコーター３１を用いてポジ型感光性レジスト３０を形成した。
【００４７】
その後、図示しないが、ポジ型感光性レジスト３０膜中の残留溶剤を蒸発させて透明電極１６との密着力を強化するために、温度８０℃で時間１０分間の熱処理を行い、ポジ型感光性レジスト３０をプリベーク処理する。
【００４８】
つぎに、図１０に示すように、ポジ型感光性レジスト３０の露光工程を行う。第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を、露光装置にセットし、ポジ型感光性レジスト３０上方にセットされたフォトマスク３２のアライメントを行う。そして、フォトマスク３２とを介して紫外線を照射し、ポジ型感光性レジスト３０の露光処理を行う。このときフォトマスク３２とポジ型感光性レジスト３０との間は、１００μｍ以下のすきまを設けて露光する。
【００４９】
つぎに図１１に示すように、ポジ型感光性レジスト３０の現像工程を行う。第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は、コロ搬送系２７上を移動しながら、現像液３３を滴下する。
このとき、現像液３３には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の３〜１０％溶液を用いる。この結果、ポジ型感光性レジスト３０は、光照射部が除去されるようにパターニングされる。
【００５０】
その後、ポジ型感光性レジスト３０をさらに硬化させるために、温度１２０℃から１３０℃で、時間１０分間のポストベーク処理を行う。
【００５１】
つぎに、図１２に示すように、透明電極１６のエッチング工程を行う。
すなわち、パターニングしたポジ型感光性レジスト３０をエッチングマスクとして透明電極１６をエッチングする。透明電極１６のエッチング液３４は、臭化水素酸（ＨＢｒ）の４０〜５５％溶液を用いてシャワーエッチングする。
【００５２】
つぎに、図１３に示すように、エッチングマスクとして使用したポジ型感光性レジスト３０の剥離処理を行う。
第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７，１８をコロ搬送系２７にて搬送しながら、剥離液３５をポジ型感光性レジスト３０上にシャワー散布する。
剥離液３５には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の２〜５％溶液を用いる。さらにその後、純水洗浄処理を行い剥離液３５を洗い流す。
【００５３】
つぎに、図１４に示すように、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を乾燥させるためコロ搬送系２７にて搬送しながら遠赤外線等のヒーター３６下を通過させ、さらに、上下に設けられたエアナイフ２９の５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の隙間を通り、純水を除去し乾燥する。
【００５４】
その後、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を、透明電極１６パターンの配線間の短絡および導通検査するために、リーク検査機を用いて短絡および導通検査を行う。リーク検査機は、真空吸着にて載物台上に配置するが、このとき、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は剛体なので、真空吸引を完全に行うことができ、位置ずれは発生しない。
【００５５】
つぎに、図１５に示すように、透明電極１６の短絡および導通検査を終了した後、一度、次工程の開始日までストックする。このとき、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の収納には、収納カセット３７を用いてストック室に保管する。
ただし、ストック室が１０℃以下の低温になると感温性粘着剤１５が剥離する可能性があるため、室温管理のクリーンルームに第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を保管することが望ましい。
【００５６】
つぎに第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の透明電極１６上に配向膜を形成する。
【００５７】
図１６に示すように、ポリイミド樹脂膜からなる配向膜３８を、透明電極１６上にオフセット印刷法を用いて塗布する。
つぎに、１５０℃で約１５分間、連続炉の中で焼成処理し、配向膜３８を硬化させる。
【００５８】
つぎに、図１７に示すように、配向膜３８の配向処理工程を行う。
配向膜３８の配向処理工程は、バフ材を形成したラビング処理ローラ６３を用いて行い、配向処理条件はバフ材の切り込み量を０．６ｍｍに調整し、ラビング処理ローラ６３の回転数を１０００ｒｐｍとする。第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の送り速度は、２５ｍｍ／秒とし１回通過させる。
【００５９】
ここから２枚の第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８のうち第１のプラスチック−支持基板の合板１７から第１の支持基板１１を剥離する。この第１のプラスチック基板１３には、後述するように新たな第３の支持基板を貼り合わせた上で、２枚の基板間のギャップ寸法を制御するギャップ材を形成する。
【００６０】
第１の支持基板１１の剥離は、図１８に示すように、第１のプラスチック−支持基板の合板１７を、０℃〜５℃の低温乾燥炉３９に約２０分間入れる。
【００６１】
第１のプラスチック−支持基板の合板１７の温度が０℃〜５℃安定した後、薄刃状のカッターなどを第１の支持基板１１と第１のプラスチック基板１３間に差し込み、第１の支持基板１１と第１のプラスチック基板１３とを分離させる。このとき、感温性粘着剤１５はスイッチング温度以下となっていることから粘着力はほとんど消失しているため、第１のプラスチック基板１３に歪みを与えることなく容易に剥離することが可能となる。
【００６２】
また、感温性粘着剤１５は、第１のプラスチック基板１３側には残らず、第１の支持基板１１側に残る。
なお、この感温性粘着剤１５は、トルエンなどの溶剤に浸漬すれば溶解除去することができ、支持基板として再度利用できる。
【００６３】
つぎに、図１９に示すように、剥離した第１のプラスチック基板１３を新たな第３の支持基板４０に貼り合わせる。第３の支持基板４０は、剛性を有するガラス基板または樹脂基板を用いる。
第１のプラスチック基板１３は、全面で第３の支持基板４０に固着するのではなく両者の固着力を小さくするように、第３の支持基板４０の四隅もしくは周辺に、紫外線剥離粘着剤４１としてヒューグル製ＨＵＯ−１５Ａ（商品名）を設置しておく。
【００６４】
つぎに、第１のプラスチック基板１３の配向膜３８形成面と反対側の面と第３の支持基板４０とを、紫外線剥離粘着剤４１を用いて貼り合わせ接着合板４２とする。
この第１のプラスチック基板１３を新たな第３の支持基板４０に貼り合わせる理由は、ギャップ材を配向膜３８上に散布した後、第１のプラスチック基板１３からの第３の支持基板４０の剥離を容易にして、ギャップ材が配向膜３８上から脱落および位置ずれが発生しないようにするためである。
【００６５】
つぎに図２０に示すように、基板間のギャップ寸法を制御するギャップ材４３として接着剤付きのビーズを乾式法または湿式法のスペーサ散布機を用いて配向膜３８上に均一に散布する。
ギャップ材４３は、球径が７μｍ〜１０μｍの樹脂材料からなるプラスチックビーズ、または酸化シリコンからなるシリカビーズとする。このとき、セルギャップを均一に出すために、プラスチックビーズの場合１５０個／ｍｍ2〜２００個／ｍｍ2散布し、シリカビーズを使用する場合は、５０個／ｍｍ2〜１００個／ｍｍ2散布する。
【００６６】
この実施形態では、ギャップ材４３として、その周囲に接着剤が形成された、たとえばエポスターＹＳ−６３ＧＡ（日本触媒株式会社製）を１５０個／ｍｍ2〜１８０個／ｍｍ2の条件で散布した。
【００６７】
ギャップ材４３を散布した後、図２０に示すように、接着合板４２の第１のプラスチック基板１３の上方より、紫外線ランプ４４を用いて紫外線を照射する。紫外線が照射されると、紫外線剥離粘着剤４１は粘着力が完全に無くなる。紫外線剥離粘着剤４１は粘着力が完全に無くなっているので、図２１に示すように、配向膜３８上に散布したギャップ材４３が脱落や移動して散布密度が不均一になることなく第３の支持基板４０を剥離できる。
【００６８】
つぎに、２枚のプラスチック基板１３、１４を貼り合わせ、基板間に液晶を封入するためのシール材４５形成工程を図２２に示す。
第２のプラスチック基板１４は、第１のプラスチック基板１３と異なり、第２の支持基板１２はラビング工程後も剥離せず、第２のプラスチック−支持基板の合板１８のままである。
【００６９】
シール材４５は、スクリーン印刷法により配向膜３８形成面側で、第２のプラスチック基板１４の周縁部に形成する。
このとき、液晶を注入するための注入口に相当する部分にはシール材４５は形成しない。なおシール材４５としては、熱硬化型の弾性接着剤、たとえば三井化学製ストラクトボンドＭＣＰ−２０７（商品名）を使用する。ここで熱硬化型の弾性接着剤を使用する理由は、プラスチック基板との密着性を向上させるためである。プラスチック基板に力が加わり湾曲や変形が発生したとき、弾性を持たないシール材４５はプラスチック基板から剥離してしまうが、弾性を有するシール材４５であれば湾曲や変形に追従して剥離が発生することはない。
【００７０】
つぎに、第２のプラスチック基板１４に形成された熱硬化型の弾性接着剤からなるシール材４５のプレキュア処理を行うために、硬化温度より低めの９０℃〜１１０℃に設定された加熱炉内へ移動させる。
このプレキュア処理は、シール材４５の粘度を下げ、シール印刷時に取り込んだ微少な泡を取り除くために行う。
【００７１】
その後、シール材４５を形成した第２のプラスチック−支持基板の合板１８を、０℃〜５℃の低温乾燥炉４０に約２０分間入れ、温度が０℃〜５℃に安定した後、第２のプラスチック基板１４と第２の支持基板１２間に薄刃状のカッターなどを差し込み、第２のプラスチック基板１４と第２の支持基板１２とを分離させる。
【００７２】
このとき、感温性粘着剤１５はスイッチング温度以下となっていることから粘着力はほとんど消失しているため、第２のプラスチック基板１４に歪みを与えることなく、図２３に示すように容易に剥離することが可能となる。
また、感温性粘着剤１５は、第２のプラスチック基板１４側には残らず、第２の支持基板１２側に残る。なお、この感温性粘着剤１５は、トルエンなどの溶剤に浸漬すれば、溶解除去され支持基板として再度利用できる。
【００７３】
つぎに、第１、２のプラスチック基板１３、１４を、アライメントマークを用い、所定の位置で第１、２のプラスチック基板１３、１４を重ね合わせる。
【００７４】
そして、図２４に示すように、貼り合わせた２枚のプラスチック基板１３、１４のシール材４５を硬化するために、重ね合わせた基板をエアバック４７を用いて、０．４〜１．２ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加え、１２０〜１６０℃の温度で１〜４時間、炉の中で焼成する。
【００７５】
このとき、図２４に示すように、シール材４５で貼り合わせたプラスチック基板１３、１４の間に、ほぼ同サイズの大きさの無塵紙４６を挟むとよい。
重ね合わせたプラスチック基板１３、１４間に小さなゴミが混入した場合、基板間のギャップ寸法がゴミにより変動してしまうが、無塵紙４６をプラスチック基板１３、１４間に配置すると、無塵紙４６がギャップ寸法変動を吸収し、所定のギャップ寸法が得られる。また、重ね合わせたプラスチック基板１３、１４が密着しはがれにくくなることも防止できる効果も無塵紙４６は有する。
【００７６】
その後、完成した大型プラスチックパネル４８を切断してプラスチックパネルを形成する。図２５に対角で２インチ程度のプラスチックパネルが多数個配列された大型プラスチックパネル４８の平面図を示す。プラスチックパネルはシール材４５で囲まれている。
【００７７】
図２６に示すように、プレス刃２４を設けたプレス機を用いて大型プラスチックパネル４８を切断してプラスチックパネル４９を得る。
【００７８】
つぎに図２７、２８に示すように、透明電極１６からなる外部接続端子部５２を露出させるため、シール材４５の外側の超硬カッター切断面に沿って上側の第１のプラスチック基板１３を超硬カッター５１を用いて切り落とす。
【００７９】
このとき、下側の第２のプラスチック基板１４の外部接続端子部５２に傷を付けないように、超硬カッター５１の切り込み量を調整する。
【００８０】
その後、図２９に示すように、プラスチックパネル４９に真空注入法で、スーパーツイストネマティック液晶（ＳＴＮ）７５を室温にてセル内に注入する。
【００８１】
つぎに、注入孔を塞ぐために紫外線接着剤で封孔（図示せず）を行い、プラスチック液晶パネル５０を得る。
【００８３】
すなわち、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法では、プラスチック基板の表面平坦性が要求される透明電極のパターニング工程から少なくとも配向処理工程まで、プラスチック基板を支持基板に貼り付けて、所定の処理を行っている。
【００８４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法においては、プラスチック基板を剛性を有する支持基板に粘着剤を使用して貼り付けて、透明電極のパターニング工程から少なくとも配向膜の配向処理工程までの所定の処理を行い、その所定の処理が終了した後、支持基板からプラスチック基板を剥離する。
【００８５】
プラスチック基板を、剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けていることから、本発明ではプラスチック基板表面が平坦となり、透明電極のパターニング工程から配向処理工程を精度良く行うことができる。
さらに、現状のガラス基板製造装置の通過センサー、厚さセンサー、およびアライメントセンサーなどの設定やセンサー部品を換えずに、プラスチック液晶パネルを製造することが可能となる。
【００８６】
また、支持基板とプラスチック基板との貼り付けに粘着剤を用いることによって、プラスチック基板の剥離面が綺麗にでき、支持基板は何度でも使用できる。このため品質の良いプラスチック液晶パネルが得られると同時に低コスト化が可能となる。
さらにまた、粘着剤として感温性粘着剤を用いることにより、本発明では支持基板からのプラスチック基板の剥離が温度管理だけで簡単に行うことができる。
【００８７】
また、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法においては、プラスチック液晶パネルの専用製造装置を設置せずにガラス基板の製造装置を用いて、プラスチック液晶パネルの製造が可能となる。
したがって、本発明では設備投資を最小限に抑え、低コストでプラスチック液晶パネルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１０】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２０】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図３０】従来の技術におけるプラスチック液晶パネル製造方法を示す図面である。
【符号の説明】
１１：第１の支持基板 １２：第２の支持基板
１３：第１のプラスチック基板 １４：第２のプラスチック基板
１５：感温性粘着剤 １６：透明電極
１７：第１のプラスチック−支持基板の合板
１８：第２のプラスチック−支持基板の合板
１９：透明電極付きプラスチック基板
２０：感温性粘着剤付きフィルム ２１：上側セパレートフィルム
２２：下側セパレートフィルム
２３：感温性接着剤付きプラスチック基板 ２４：プレス刃
２５：洗浄装置 ２６：ローダーカセット
２７：コロ搬送系 ２８：純水 ２９：エアナイフ
３０：ポジ型感光性レジスト ３２：フォトマスク
３３：現像液 ３４：エッチング液 ３５：剥離液
３６：ヒーター ３７：収納カセット ３８：配向膜
３９：低温乾燥炉 ４０：第３の支持基板
４１：紫外線剥離タイプ粘着剤テープ ４２：接着合板
４３：ギャップ材 ４４：紫外線ランプ ４５：シール材
４６：無塵紙 ４７：エアバック
４８：大型プラスチックパネル ４９：プラスチックパネル
５０：プラスチック液晶パネル ５１：超硬カッター
５２：外部接続端子部 ５３：ラビング処理ローラ
５４：偏光板貼付けローラ
５８：感温性粘着剤付きフィルム供給ローラ
５９：液晶ポリマー層形成ローラ
６０：プラスチック基板供給ローラ ６１：配向膜形成ローラ
６２：乾燥器 ６３：ラビング処理ローラ
６４：接着層積層ローラ ６５：第１の誘導ローラ
６６：第２の誘導ローラ ６７：第３の誘導ローラ
６８：第４の誘導ローラ ６９：積層ローラ
７０：下側セパレートフィルム巻き取りローラ
７１：加熱恒温槽 ７５：スーパーツイストネマティック液晶
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２枚のプラスチック基板を貼り合わせてプラスチック液晶パネルを製造する方法として、たとえば特開平１−２５３７１２号公報に記載するものがある。
この公報に記載されたプラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法を、図３０を用いて説明する。
【０００３】
図３０に示すように、それぞれのプラスチック基板は２つのプラスチック基板供給ローラ６０、６０に巻かれており、そこからプラスチック基板を引き出して所定の処理を行う。図３０の左側に図示する処理から説明する。
プラスチック基板供給ローラ６０から一方のプラスチック基板を誘導ローラで誘導して引き出し、配向膜形成ローラ６１を用いて配向膜を塗布し、プラスチック基板上に配向膜を形成する。その後、乾燥器６２を通過させて、配向膜の乾燥処理を行う。
【０００４】
その後、ラビング処理ローラ５３を使用して、プラスチック基板に形成した配向膜の配向処理を行う。
さらにその後、液晶ポリマー層形成ローラ５９を用いて液晶ポリマーを配向膜上に塗布し、さらに乾燥器６２を通過させて、乾燥処理を行う。
【０００５】
他方のプラスチック基板は、プラスチック基板供給ローラ６０から、誘導ローラで誘導して引き出し、配向膜形成ローラ６１を用いて配向膜を塗布し、プラスチック基板上に配向膜を形成する。その後、乾燥器６２を通過させて、配向膜の乾燥処理を行う。
【０００６】
その後、ラビング処理ローラ５３を使用して、プラスチック基板に形成した配向膜の配向処理を行う。接着層積層ローラ６４を用いて、２枚のプラスチック基板を接着するための接着層を形成し、さらに乾燥器６２を通過させて、接着層の乾燥処理を行う。
【０００７】
そののち、液晶ポリマーを形成したプラスチック基板と接着層を形成したプラスチック基板とを、積層ローラ６９を用いて重ね合わせ、加熱恒温槽７１を通過させて、接着層を硬化させる。
【０００８】
さらにその後、貼り合わせたプラスチック基板の外側に偏光板を貼り付け、巻き取りローラ７０に巻き取る。
【０００９】
この図３０に示すプラスチック基板を用いたプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板供給ローラ６０から巻き取りローラ７０までプラスチック基板を連続的に供給し、所定の処理を行うことからロール・トゥ・ロールと呼ばれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１−２５３７１２号公報に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法では、プラスチック基板供給ローラ６０から巻き取りローラ７０までの一連の製造ラインを新規にライン構築を行わなければならない。
そこで、現状のガラス基板を用いた液晶表示パネルを製造する生産ラインにてプラスチック液晶パネルが製造可能な方法が求められている。
【００１１】
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記課題を解決して、現有のガラス基板プロセスを使用し設備投資を最低限に抑えて且つ低コストで製造可能なプラスチック液晶パネルの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、下記記載の手段を提供する。
【００１３】
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板に形成した透明電極のパターニング工程と、配向膜の形成工程と、該配向膜の配向処理工程と、ギャップ材およびシール材の形成工程と、２枚のプラスチック基板の重ね合わせ工程と、液晶注入工程とを有するプラスチック液晶パネルの製造方法において、前記透明電極のパターニング工程から少なくとも前記配向膜の配向処理工程まで、前記プラスチック基板を支持基板に粘着剤を用いて貼り付けて行うことを特徴とする。
【００１４】
〔作用〕
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法は、プラスチック基板を剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けて、透明電極のパターニング工程から少なくとも配向膜の配向処理工程までの所定の処理を行い、その所定の処理が終了した後、支持基板からプラスチック基板を剥離する。
このことで、プラスチック液晶パネルの専用製造装置を設置せずにガラス基板の製造装置を用いて、プラスチック液晶パネルの製造が可能となる。
【００１５】
プラスチック基板を、剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けていることから、本発明ではプラスチック基板表面が平坦となり、透明電極のパターニング工程から配向処理工程を精度良く行うことができる。
さらに、現状のガラス基板製造装置の通過センサー、厚さセンサー、およびアライメントセンサー等の設定やセンサー部品を換えずに、プラスチック液晶パネルを製造することが可能となる。
【００１６】
また、支持基板とプラスチック基板との貼り付けに粘着剤を用いることによって、プラスチック基板の剥離面が綺麗にでき、支持基板は何度でも使用できる。このため品質の良いプラスチック液晶パネルが得られると同時に低コスト化が可能となる。
さらにまた、粘着剤として感温性粘着剤を用いることにより、本発明では支持基板からのプラスチック基板の剥離が温度管理だけで簡単に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最良の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。図１から図２９は、本実施形態によるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【００１８】
本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法では、図１に示すように、プラスチック液晶パネルの基板となるプラスチック基板１３、１４を、粘着剤として感温性粘着剤１５を介して支持基板１１、１２に貼り付けて処理を行う。支持基板１１、１２としては、剛性を有するものを使用する。
剛体である支持基板１１、１２にプラスチック基板１３、１４を貼り付けることにより、プラスチック基板１３、１４の表面は平坦となり、所定の処理を高精度で行うことができる。また、粘着剤である感温性粘着剤１５は、貼り付けた支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４との剥離を容易に行えるように選択した。
【００１９】
すなわち、第１のプラスチック基板１３は感温性粘着剤１５を介して第１の支持基板１１に貼り付け第１のプラスチック−支持基板の合板１７とし、第２のプラスチック基板１４は感温性粘着剤１５を介して第２の支持基板１２に貼り付け第２のプラスチック−支持基板の合板１８とする。
【００２０】
この第１および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８による製造方法を、以下説明する。
【００２１】
図２に示すように、プラスチック基板１３、１４に酸化インジウムスズからなる透明電極１６を形成した透明電極付きプラスチック基板１９がロール状になったものを用意する。
【００２２】
この透明電極付きプラスチック基板１９としては、たとえば帝人株式会社の商品名ＨＤ２００−６０Ｂを用いる。
プラスチック基板１３、１４の材質としては、ポリカーボネート、変性アクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、またはノルボルデン樹脂などが使用可能であり、プラスチック基板厚さは５０μｍ〜２５０μｍとする。このプラスチック基板１３、１４上に形成する酸化インジウムスズからなる透明電極１６は、１００ｎｍから２００ｎｍの厚さで形成してある。
【００２３】
感温性粘着剤１５は、上面および下面にそれぞれ上側セパレートフィルム２１および下側セパレートフィルム２２を設けたものが、感温性粘着剤付きフィルム２０として、たとえばニッタ株式会社の商品名 インテリマーＣＳ２０２０ＨＳとして入手可能である。この感温性粘着剤１５は、外部の温度変化に応じて結晶状態から非結晶状態に可逆的変化を起こし、粘着と非粘着の特性変化がある温度（スイッチング温度と称する）を境に生じる。そして、非粘着時の粘着力は粘着時の１／１０程度と小さくなり、きわめて容易に剥離することができる。
【００２４】
本実施形態では、低い温度になると粘着力が小さくなる低温剥離タイプの感温性粘着剤１５を使用し、スイッチング温度は５℃とした。
すなわち、５℃以上では粘着力が大きくプラスチック基板１３、１４と、支持基板１１、１２との固着力は充分に大きく処理工程中に両者が剥離することはなく、５℃以下の温度雰囲気中では粘着力が小さくなってプラスチック基板１３、１４と、支持基板１１、１２とは容易に剥離できる。
【００２５】
感温性粘着剤付きフィルム２０としては、感温性粘着剤１５が上面および下面の両面にポリエチレンテレフタレートフィルムからなる上側セパレートフィルム２１および下側セパレートフィルム２２で挟み込まれ、巻き取られロール状のものを用意する。
【００２６】
図３を用いて透明電極付きプラスチック基板１９と感温性粘着剤１５との貼り合わせ工程を説明する。
【００２７】
感温性粘着剤付きフィルム２０は、感温性粘着剤付きフィルム供給ローラ５８にセットする。
一方、透明電極付きプラスチック基板１９は、プラスチック基板供給ローラ６０にセットする。
【００２８】
感温性粘着剤付きフィルム２０は、第１の誘導ローラ６５でガイドし、この第１の誘導ローラ６５を通過した時点で下側セパレートフィルム２２を剥離する。
そして、下側セパレートフィルム２２は、第１の誘導ローラ６５の上方に設けられた第２の誘導ローラ６６を経由して、下側セパレートフィルム巻き取りローラ７０で巻き取られる。
【００２９】
第１の誘導ローラ６５を通過し、下側セパレートフィルム２２が剥離された感温性粘着剤付きフィルム２０の感温性粘着剤１５は、図３における上面に剥き出したまま第３の誘導ローラ６７を経由し、積層ローラ６９へと導かれる。
【００３０】
また、プラスチック基板供給ローラ６０から第４の誘導ローラ６８を介して、透明電極付きプラスチック基板１９が供給される。
このとき、透明電極１６の形成面は、図３において透明電極付きプラスチック基板１９の下方に向いている。
【００３１】
つぎに、この透明電極付きプラスチック基板１９を、積層ローラ６９の下を通過させ、下側セパレートフィルム２２を剥離した感温性粘着剤付きフィルム２０と貼り合わせる。
【００３２】
積層ローラ６９を通過後、感温性粘着剤付きフィルム２０と透明電極付きプラスチック基板１９は、感温性粘着剤１５を介して積層され、感温性粘着剤付きプラスチック基板２３となる。
なお、このときは感温性粘着剤１５は、まだ上側セパレートフィルム２１にて保護されている。
【００３３】
つぎに図４に示すように、長尺の感温性粘着剤付きプラスチック基板２３を、ローダーカセットや収納カセットに収納できる大きさに打ち抜く。
本実施形態では、現有のガラス基板の液晶パネル製造ラインのガラス基板と同じ大きさに打ち抜いた。
【００３４】
打ち抜き工程は、積層された感温性粘着剤付きプラスチック基板２３をプレス刃２４で切断する。プレス刃２４はトムソン刃と呼ばれる木板盤に剃刀の刃を立てたものを使用する。
この図４では、上側セパレートフィルム２１と感温性粘着剤１５と透明電極付きプラスチック基板１９との間には隙間があるように図示しているが、これは理解しやすくするために隙間を設けたもので、実際には隙間なく密着している。
【００３５】
切断した感温性粘着剤付きプラスチック基板２３の断面構造を図５に示す。
透明電極１６を形成した透明電極付きプラスチック基板１９の透明電極１６形成面と反対側に感温性粘着剤１５が形成され、その感温性粘着剤１５上に上側セパレートフィルム２１が形成されている。
【００３６】
つぎに図６に示すように、プラスチック基板を支持基板への貼り合わせ処理を行なう。このとき、第１、第２の支持基板１１、１２の材質は、剛性を有するとともに、透明性を有するガラス基板、または透明性を有し耐熱性のある透明性樹脂基板を用いる。
【００３７】
第１、第２の支持基板１１、１２の厚さは、現状のガラス基板を使用した液晶パネル製造装置で処理をするため、１．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。また、外形大きさは、その液晶パネル製造装置で用いる大きさに合わせる。
さらに、第１、第２の支持基板１１、１２の大きさは、位置合わせの容易性の観点から、図７に示すように、第１、第２のプラスチック基板１３、１４より若干（１ｍｍ程度）大きくすることが望ましい。この寸法差は、図４を用いて説明した打ち抜き工程で、プレス刃２４によってバリと呼ばれる加工痕が周縁部に若干発生し外形大きさがわずかに大きくなったときでも、位置合わせができるように設けている。
【００３８】
まず図６に示すように、上側セパレーターフィルム２１を感温性粘着剤付きプラスチック基板２３から剥離して、感温性粘着剤１５を露出させる。
【００３９】
つぎに、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とを感温性粘着剤１５を介して貼り合わせる。
このとき、貼り合わせはラミネーター装置やローラ等（図示せず）を用いて行う。この貼り合わせ時には、気泡が内部に発生しないように行い、図１に示す第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８とする。
【００４０】
前述のように、感温性粘着剤１５のスイッチング温度は５℃に設定しており、室温で貼り合わせ処理を行えば、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とは固着される。
【００４１】
なお、プラスチック基板１３、１４と支持基板１１、１２との間に微量の気泡が入った場合は、加圧加熱装置（オートクレ−ブ）の中に入れ、第１、第２の支持基板１１、１２と第１、第２のプラスチック基板１３、１４間に入った気泡を取り除く。
このときの加圧加熱条件は、温度５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ2とする。
【００４２】
つぎに図８に示すように、それぞれプラスチック−支持基板の合板１７、１８をローダーカセット２６に収納し、所定の処理を行う。
まずはじめに、ローダーカセット２６に収納されている第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を洗浄装置２５へ送り込む。
【００４３】
これらの第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は、ロボット（図示ぜず）により、コロ搬送系２７に載せられ、洗浄装置２５内に送られる。
この洗浄装置２５では、弱アルカリ性の界面活性剤や中性洗剤などを用いて油脂の汚れを落とし、さらにその後、弱アルカリ性の界面活性剤や中性洗剤をリンスするための純水２８のシャワー洗浄を行う。
この洗浄工程は、図８に示すシャワー洗浄以外にディップ洗浄でも良い。
【００４４】
この洗浄工程の処理温度は、６０℃以下であるが、スイッチング温度の５℃よりは十分高いため、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の感温性粘着剤１５の粘着力は全く変化せず、支持基板１１、１２とプラスチック基板１３、１４とは剥離しない。
【００４５】
つぎに図９に示すように、窒素ガスを噴射するエアナイフ２９のわずかな隙間に第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を通過させて乾燥させる。このときも第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は剥離しない。
【００４６】
つぎに、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８上に感光性材料であるフォトレジストを透明電極１６上に形成する。このフォトレジスト形成工程では、ポジ型感光性レジスト３０をスピンナー法もしくはロールコーター法で塗布する。
本実施形態では、ロールコーター３１を用いてポジ型感光性レジスト３０を形成した。
【００４７】
その後、図示しないが、ポジ型感光性レジスト３０膜中の残留溶剤を蒸発させて透明電極１６との密着力を強化するために、温度８０℃で時間１０分間の熱処理を行い、ポジ型感光性レジスト３０をプリベーク処理する。
【００４８】
つぎに、図１０に示すように、ポジ型感光性レジスト３０の露光工程を行う。第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を、露光装置にセットし、ポジ型感光性レジスト３０上方にセットされたフォトマスク３２のアライメントを行う。そして、フォトマスク３２とを介して紫外線を照射し、ポジ型感光性レジスト３０の露光処理を行う。このときフォトマスク３２とポジ型感光性レジスト３０との間は、１００μｍ以下のすきまを設けて露光する。
【００４９】
つぎに図１１に示すように、ポジ型感光性レジスト３０の現像工程を行う。第１、および第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は、コロ搬送系２７上を移動しながら、現像液３３を滴下する。
このとき、現像液３３には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の３〜１０％溶液を用いる。この結果、ポジ型感光性レジスト３０は、光照射部が除去されるようにパターニングされる。
【００５０】
その後、ポジ型感光性レジスト３０をさらに硬化させるために、温度１２０℃から１３０℃で、時間１０分間のポストベーク処理を行う。
【００５１】
つぎに、図１２に示すように、透明電極１６のエッチング工程を行う。
すなわち、パターニングしたポジ型感光性レジスト３０をエッチングマスクとして透明電極１６をエッチングする。透明電極１６のエッチング液３４は、臭化水素酸（ＨＢｒ）の４０〜５５％溶液を用いてシャワーエッチングする。
【００５２】
つぎに、図１３に示すように、エッチングマスクとして使用したポジ型感光性レジスト３０の剥離処理を行う。
第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７，１８をコロ搬送系２７にて搬送しながら、剥離液３５をポジ型感光性レジスト３０上にシャワー散布する。
剥離液３５には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の２〜５％溶液を用いる。さらにその後、純水洗浄処理を行い剥離液３５を洗い流す。
【００５３】
つぎに、図１４に示すように、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を乾燥させるためコロ搬送系２７にて搬送しながら遠赤外線等のヒーター３６下を通過させ、さらに、上下に設けられたエアナイフ２９の５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の隙間を通り、純水を除去し乾燥する。
【００５４】
その後、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を、透明電極１６パターンの配線間の短絡および導通検査するために、リーク検査機を用いて短絡および導通検査を行う。リーク検査機は、真空吸着にて載物台上に配置するが、このとき、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８は剛体なので、真空吸引を完全に行うことができ、位置ずれは発生しない。
【００５５】
つぎに、図１５に示すように、透明電極１６の短絡および導通検査を終了した後、一度、次工程の開始日までストックする。このとき、第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の収納には、収納カセット３７を用いてストック室に保管する。
ただし、ストック室が１０℃以下の低温になると感温性粘着剤１５が剥離する可能性があるため、室温管理のクリーンルームに第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８を保管することが望ましい。
【００５６】
つぎに第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の透明電極１６上に配向膜を形成する。
【００５７】
図１６に示すように、ポリイミド樹脂膜からなる配向膜３８を、透明電極１６上にオフセット印刷法を用いて塗布する。
つぎに、１５０℃で約１５分間、連続炉の中で焼成処理し、配向膜３８を硬化させる。
【００５８】
つぎに、図１７に示すように、配向膜３８の配向処理工程を行う。
配向膜３８の配向処理工程は、バフ材を形成したラビング処理ローラ６３を用いて行い、配向処理条件はバフ材の切り込み量を０．６ｍｍに調整し、ラビング処理ローラ６３の回転数を１０００ｒｐｍとする。第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８の送り速度は、２５ｍｍ／秒とし１回通過させる。
【００５９】
ここから２枚の第１、第２のプラスチック−支持基板の合板１７、１８のうち第１のプラスチック−支持基板の合板１７から第１の支持基板１１を剥離する。この第１のプラスチック基板１３には、後述するように新たな第３の支持基板を貼り合わせた上で、２枚の基板間のギャップ寸法を制御するギャップ材を形成する。
【００６０】
第１の支持基板１１の剥離は、図１８に示すように、第１のプラスチック−支持基板の合板１７を、０℃〜５℃の低温乾燥炉３９に約２０分間入れる。
【００６１】
第１のプラスチック−支持基板の合板１７の温度が０℃〜５℃安定した後、薄刃状のカッターなどを第１の支持基板１１と第１のプラスチック基板１３間に差し込み、第１の支持基板１１と第１のプラスチック基板１３とを分離させる。このとき、感温性粘着剤１５はスイッチング温度以下となっていることから粘着力はほとんど消失しているため、第１のプラスチック基板１３に歪みを与えることなく容易に剥離することが可能となる。
【００６２】
また、感温性粘着剤１５は、第１のプラスチック基板１３側には残らず、第１の支持基板１１側に残る。
なお、この感温性粘着剤１５は、トルエンなどの溶剤に浸漬すれば溶解除去することができ、支持基板として再度利用できる。
【００６３】
つぎに、図１９に示すように、剥離した第１のプラスチック基板１３を新たな第３の支持基板４０に貼り合わせる。第３の支持基板４０は、剛性を有するガラス基板または樹脂基板を用いる。
第１のプラスチック基板１３は、全面で第３の支持基板４０に固着するのではなく両者の固着力を小さくするように、第３の支持基板４０の四隅もしくは周辺に、紫外線剥離粘着剤４１としてヒューグル製ＨＵＯ−１５Ａ（商品名）を設置しておく。
【００６４】
つぎに、第１のプラスチック基板１３の配向膜３８形成面と反対側の面と第３の支持基板４０とを、紫外線剥離粘着剤４１を用いて貼り合わせ接着合板４２とする。
この第１のプラスチック基板１３を新たな第３の支持基板４０に貼り合わせる理由は、ギャップ材を配向膜３８上に散布した後、第１のプラスチック基板１３からの第３の支持基板４０の剥離を容易にして、ギャップ材が配向膜３８上から脱落および位置ずれが発生しないようにするためである。
【００６５】
つぎに図２０に示すように、基板間のギャップ寸法を制御するギャップ材４３として接着剤付きのビーズを乾式法または湿式法のスペーサ散布機を用いて配向膜３８上に均一に散布する。
ギャップ材４３は、球径が７μｍ〜１０μｍの樹脂材料からなるプラスチックビーズ、または酸化シリコンからなるシリカビーズとする。このとき、セルギャップを均一に出すために、プラスチックビーズの場合１５０個／ｍｍ2〜２００個／ｍｍ2散布し、シリカビーズを使用する場合は、５０個／ｍｍ2〜１００個／ｍｍ2散布する。
【００６６】
この実施形態では、ギャップ材４３として、その周囲に接着剤が形成された、たとえばエポスターＹＳ−６３ＧＡ（日本触媒株式会社製）を１５０個／ｍｍ2〜１８０個／ｍｍ2の条件で散布した。
【００６７】
ギャップ材４３を散布した後、図２０に示すように、接着合板４２の第１のプラスチック基板１３の上方より、紫外線ランプ４４を用いて紫外線を照射する。紫外線が照射されると、紫外線剥離粘着剤４１は粘着力が完全に無くなる。紫外線剥離粘着剤４１は粘着力が完全に無くなっているので、図２１に示すように、配向膜３８上に散布したギャップ材４３が脱落や移動して散布密度が不均一になることなく第３の支持基板４０を剥離できる。
【００６８】
つぎに、２枚のプラスチック基板１３、１４を貼り合わせ、基板間に液晶を封入するためのシール材４５形成工程を図２２に示す。
第２のプラスチック基板１４は、第１のプラスチック基板１３と異なり、第２の支持基板１２はラビング工程後も剥離せず、第２のプラスチック−支持基板の合板１８のままである。
【００６９】
シール材４５は、スクリーン印刷法により配向膜３８形成面側で、第２のプラスチック基板１４の周縁部に形成する。
このとき、液晶を注入するための注入口に相当する部分にはシール材４５は形成しない。なおシール材４５としては、熱硬化型の弾性接着剤、たとえば三井化学製ストラクトボンドＭＣＰ−２０７（商品名）を使用する。ここで熱硬化型の弾性接着剤を使用する理由は、プラスチック基板との密着性を向上させるためである。プラスチック基板に力が加わり湾曲や変形が発生したとき、弾性を持たないシール材４５はプラスチック基板から剥離してしまうが、弾性を有するシール材４５であれば湾曲や変形に追従して剥離が発生することはない。
【００７０】
つぎに、第２のプラスチック基板１４に形成された熱硬化型の弾性接着剤からなるシール材４５のプレキュア処理を行うために、硬化温度より低めの９０℃〜１１０℃に設定された加熱炉内へ移動させる。
このプレキュア処理は、シール材４５の粘度を下げ、シール印刷時に取り込んだ微少な泡を取り除くために行う。
【００７１】
その後、シール材４５を形成した第２のプラスチック−支持基板の合板１８を、０℃〜５℃の低温乾燥炉４０に約２０分間入れ、温度が０℃〜５℃に安定した後、第２のプラスチック基板１４と第２の支持基板１２間に薄刃状のカッターなどを差し込み、第２のプラスチック基板１４と第２の支持基板１２とを分離させる。
【００７２】
このとき、感温性粘着剤１５はスイッチング温度以下となっていることから粘着力はほとんど消失しているため、第２のプラスチック基板１４に歪みを与えることなく、図２３に示すように容易に剥離することが可能となる。
また、感温性粘着剤１５は、第２のプラスチック基板１４側には残らず、第２の支持基板１２側に残る。なお、この感温性粘着剤１５は、トルエンなどの溶剤に浸漬すれば、溶解除去され支持基板として再度利用できる。
【００７３】
つぎに、第１、２のプラスチック基板１３、１４を、アライメントマークを用い、所定の位置で第１、２のプラスチック基板１３、１４を重ね合わせる。
【００７４】
そして、図２４に示すように、貼り合わせた２枚のプラスチック基板１３、１４のシール材４５を硬化するために、重ね合わせた基板をエアバック４７を用いて、０．４〜１．２ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加え、１２０〜１６０℃の温度で１〜４時間、炉の中で焼成する。
【００７５】
このとき、図２４に示すように、シール材４５で貼り合わせたプラスチック基板１３、１４の間に、ほぼ同サイズの大きさの無塵紙４６を挟むとよい。
重ね合わせたプラスチック基板１３、１４間に小さなゴミが混入した場合、基板間のギャップ寸法がゴミにより変動してしまうが、無塵紙４６をプラスチック基板１３、１４間に配置すると、無塵紙４６がギャップ寸法変動を吸収し、所定のギャップ寸法が得られる。また、重ね合わせたプラスチック基板１３、１４が密着しはがれにくくなることも防止できる効果も無塵紙４６は有する。
【００７６】
その後、完成した大型プラスチックパネル４８を切断してプラスチックパネルを形成する。図２５に対角で２インチ程度のプラスチックパネルが多数個配列された大型プラスチックパネル４８の平面図を示す。プラスチックパネルはシール材４５で囲まれている。
【００７７】
図２６に示すように、プレス刃２４を設けたプレス機を用いて大型プラスチックパネル４８を切断してプラスチックパネル４９を得る。
【００７８】
つぎに図２７、２８に示すように、透明電極１６からなる外部接続端子部５２を露出させるため、シール材４５の外側の超硬カッター切断面に沿って上側の第１のプラスチック基板１３を超硬カッター５１を用いて切り落とす。
【００７９】
このとき、下側の第２のプラスチック基板１４の外部接続端子部５２に傷を付けないように、超硬カッター５１の切り込み量を調整する。
【００８０】
その後、図２９に示すように、プラスチックパネル４９に真空注入法で、スーパーツイストネマティック液晶（ＳＴＮ）７５を室温にてセル内に注入する。
【００８１】
つぎに、注入孔を塞ぐために紫外線接着剤で封孔（図示せず）を行い、プラスチック液晶パネル５０を得る。
【００８３】
すなわち、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法では、プラスチック基板の表面平坦性が要求される透明電極のパターニング工程から少なくとも配向処理工程まで、プラスチック基板を支持基板に貼り付けて、所定の処理を行っている。
【００８４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法においては、プラスチック基板を剛性を有する支持基板に粘着剤を使用して貼り付けて、透明電極のパターニング工程から少なくとも配向膜の配向処理工程までの所定の処理を行い、その所定の処理が終了した後、支持基板からプラスチック基板を剥離する。
【００８５】
プラスチック基板を、剛性を有する支持基板に粘着剤を用いて貼り付けていることから、本発明ではプラスチック基板表面が平坦となり、透明電極のパターニング工程から配向処理工程を精度良く行うことができる。
さらに、現状のガラス基板製造装置の通過センサー、厚さセンサー、およびアライメントセンサーなどの設定やセンサー部品を換えずに、プラスチック液晶パネルを製造することが可能となる。
【００８６】
また、支持基板とプラスチック基板との貼り付けに粘着剤を用いることによって、プラスチック基板の剥離面が綺麗にでき、支持基板は何度でも使用できる。このため品質の良いプラスチック液晶パネルが得られると同時に低コスト化が可能となる。
さらにまた、粘着剤として感温性粘着剤を用いることにより、本発明では支持基板からのプラスチック基板の剥離が温度管理だけで簡単に行うことができる。
【００８７】
また、本発明のプラスチック液晶パネルの製造方法においては、プラスチック液晶パネルの専用製造装置を設置せずにガラス基板の製造装置を用いて、プラスチック液晶パネルの製造が可能となる。
したがって、本発明では設備投資を最小限に抑え、低コストでプラスチック液晶パネルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１０】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図１９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２０】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２１】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２２】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２３】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２４】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２５】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２６】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２７】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２８】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図２９】本発明の実施形態におけるプラスチック液晶パネルの製造方法を示す図面である。
【図３０】従来の技術におけるプラスチック液晶パネル製造方法を示す図面である。
【符号の説明】
１１：第１の支持基板 １２：第２の支持基板
１３：第１のプラスチック基板 １４：第２のプラスチック基板
１５：感温性粘着剤 １６：透明電極
１７：第１のプラスチック−支持基板の合板
１８：第２のプラスチック−支持基板の合板
１９：透明電極付きプラスチック基板
２０：感温性粘着剤付きフィルム ２１：上側セパレートフィルム
２２：下側セパレートフィルム
２３：感温性接着剤付きプラスチック基板 ２４：プレス刃
２５：洗浄装置 ２６：ローダーカセット
２７：コロ搬送系 ２８：純水 ２９：エアナイフ
３０：ポジ型感光性レジスト ３２：フォトマスク
３３：現像液 ３４：エッチング液 ３５：剥離液
３６：ヒーター ３７：収納カセット ３８：配向膜
３９：低温乾燥炉 ４０：第３の支持基板
４１：紫外線剥離タイプ粘着剤テープ ４２：接着合板
４３：ギャップ材 ４４：紫外線ランプ ４５：シール材
４６：無塵紙 ４７：エアバック
４８：大型プラスチックパネル ４９：プラスチックパネル
５０：プラスチック液晶パネル ５１：超硬カッター
５２：外部接続端子部 ５３：ラビング処理ローラ
５４：偏光板貼付けローラ
５８：感温性粘着剤付きフィルム供給ローラ
５９：液晶ポリマー層形成ローラ
６０：プラスチック基板供給ローラ ６１：配向膜形成ローラ
６２：乾燥器 ６３：ラビング処理ローラ
６４：接着層積層ローラ ６５：第１の誘導ローラ
６６：第２の誘導ローラ ６７：第３の誘導ローラ
６８：第４の誘導ローラ ６９：積層ローラ
７０：下側セパレートフィルム巻き取りローラ
７１：加熱恒温槽 ７５：スーパーツイストネマティック液晶
Claims (6)
- 透明電極を形成した２枚のプラスチック基板をそれぞれ支持基板に粘着剤を用いて貼り付け、前記透明電極のパターニング工程と、配向膜の形成工程と、該配向膜の配向処理工程を行い、さらに、一方のプラスチック基板にはギャップ材の形成工程、また他方のプラスチック基板にシール材の形成工程を行った後、前記２枚のプラスチック基板から支持基板を剥離して、該２枚のプラスチック基板の重ね合わせ工程と、液晶注入工程とを行うプラスチック液晶パネルの製造方法において、
前記２枚のプラスチック基板と支持基板の貼り付けに用いる前記粘着剤は、あるスイッチング温度を境に粘着と非粘着の特性変化を生じる感温性粘着剤であって、雰囲気温度が該スイッチング温度以上の高温領域では粘着力が大きく、スイッチング温度以下の低温領域では粘着力が高温時の１０分の１程度に小さくなる低温剥離型であり、さらに前記２枚のプラスチック基板のうち、ギャップ材を形成するものを、前記配向処理工程を終えた段階で、それまでの工程で用いた前記支持基板から剥離して、別の支持基板に今度は紫外線剥離粘着剤を用いて貼り合わせ、次のギャップ材の形成工程に移るのであって、該紫外線剥離粘着剤は紫外線照射により粘着力を完全に失うものであることを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。 - 請求項１に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法において、
前記感温性粘着剤のスイッチング温度は５℃であることを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。 - 請求項１に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法において、
前記紫外線剥離粘着剤を用いる前記プラスチック基板と前記別の支持基板との貼り合わせは、前記紫外線剥離粘着剤を前記別の支持基板の四隅または周辺のみに設けて行うことを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。 - 請求項１に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法において、
シール材は熱硬化型の弾性接着剤であることを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。 - 請求項１に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法において、
前記ギャップ材の形成工程の後、紫外線を照射し前記プラスチック基板と前記支持基板を剥離することを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。 - 請求項１に記載のプラスチック液晶パネルの製造方法において、
プラスチック基板は複数のプラスチック液晶パネル領域を含む大型のプラスチック基板であり、
前記シール材を各プラスチック液晶パネル領域毎に設けて２枚の前記大型のプラスチック基板を貼り合わせた後、切断加工を行い個別のプラスチック液晶パネルとすることを特徴とするプラスチック液晶パネルの製造方法。
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