JPS59105614A - 曲面セルの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、曲面を有する電気光学的表示を行う曲面セル
の製法に関するものである。

従来から液晶セル等の電気光学的表示セルは電卓、時計
等に幅広く使用されているが、実質的に何れも表示面が
平坦なものばかシであ右。

第１図は、従来の平坦な液晶表示素子の断面図を示した
もので、透明電極（４Ａ）を有する表基板（１）と透明
電極（４Ｂ）を有する裏基板（２）とをシール材（３ン
、で透明電極が相対向するようにして接着され、内部に
液晶（５ンが封入されている。

ツイストネマチック（ＴＮ）型液晶表示素子の場合には
、両基板Ｑ外側に一対の偏光膜（６Ａ）、（６Ｂ）が配
されて用いられている。

このＴＮ型液晶表示素子は、透明電極に斜め蒸着又はラ
ビング等によル配向処理されておシ、基板近傍で液晶分
子は電圧を印加しない状態では水平に近く寝ており、又
、電圧を印加した状態では垂直に近い角度で立っている
。しかし、この電圧印加時の立って似る状態においても
、完全に垂直に立っていないため０Ｎ−ＯＦＦのコント
ラスト比が見る場所によって異なるいわゆる視角依存性
を有している。

この視角依存性は、液晶表示素子が小さかったり、見る
方向が限定されている場合には問題とならないが、自動
車のインスツルメントパネルのように一辺が１５０腸を
越えるような大型の液晶表示素子の場合には、液晶表示
素子の端部の表示が児にくくなる欠点がある。これを解
消するために液晶表示素子を曲面状にすることが提案さ
れているが、生性性の良い製法が確立されていなかった
。

本発明は、曲面を有する曲面セルを生産性良く製造する
ことを目的としたものであシ、相対向する２枚の電極を
有する曲面基板をシールした電気光学的表示曲面セルの
製法において、２枚の基板に電極パ、ターンを形成する
工程、パターンが形成された基板を所望の曲率に曲面化
する工程、少なくとも一方の基板にシール材を付与し、
該２枚の基板をシール材にて接合する工程とからなる曲
面セルの製法である。

本発明は電極パターンを平坦状態で先ず形成し、その後
所望の曲率を持った型で２枚の基板を所望の曲率になる
ように曲面化するため、電極のパターニングが容易に作
業性良くでき、印刷装置、エツチング装置等も従来の装
置がそのまま使用できるので、生産性も良い優れたもの
である。又、電極をベタに基板上に形成する工程も平坦
状態で通常の基板と同じに行うことができるため生産性
が低下しなく、原材料の在庫上の問題も生じ・ない。

又、本発明ではシールを完成する工程以後は曲面状態で
行うため、曲率が設計値とずれることがなく、又、シー
ル後回げることによるシール部への常時かかる外力を生
じなく、表示素子としての取付が容易となりかつシール
の信頼性も良い。

次いで本発明を工程を追いながら説明する。

本発明に使用する基板としては、ガラス、プラスチック
のいずれも可能である。ガラスを基板として用いること
は、耐水性、耐熱性、光学特性からみてプラスチックの
基板に比して有利であシ、特に高い信頼性を要求される
場合にはガラス基板の使用が好ましい。ただし、ガラス
を基板として曲面セルを形成することは、プラスチック
を基板として用いる場合よりも困難で製造プロセス上大
きな問題があるため本発明の製法を利用するメリットが
大きく、以下の説明では原則としてガラスを基板として
用いて説明する。

本発明では、基板の曲率半径は２００〜２０００祁程度
とされ、基板の太きさも長辺側が１００解以上のセルに
利用されることが好ましく、断面が円弧状、放物線状、
双曲線状等所望の一次曲面パターンが可能である。本発
明ではこのような曲率半径を得るためにガラス板の場合
には０．３ｆｆｉｆｆ＋以下の厚みとすることが好まし
い。これは、曲面にガラス成形後、平坦にならす場合に
有利であシ、ガラスが厚ずぎると平坦にした際に割れを
生じやすいため、０．３間以下の厚みとすることが好ま
しい。

これは、特に配向層の形成、シール材の印１１Ｊ等を曲
面状態でなく平坦にならして行うことが作業性上好まし
いためである。もつともその厚みは、曲率、セルの大き
さ、必要とされる強度等を考慮して決定されれば良く、
曲面に形成後平坦にする際に割れない厚みとすれば良い
。

又、一方の基板をガラス、他方の基板をプラスチックと
するとか、３枚以上の基板を使用して複層セルとするこ
ともできる。

以下の説明では、電気光学的表示素子として液晶表示素
子の例について説明するが、エレクトロクロミック表示
素子、電気、泳動表示素子等も同様にすれば適用できる
。

本発明に使用する基板は、必要に応じて５１０２、Ａｌ
、　Ｏｓ等のアンダーコートを蒸着法、ＣＶ’Ｄ法等に
よシ形成し、工’１’ｏ　１ｓｎｏ２　　等の透明電極
、反射性電極を蒸着、スパッタリング、イメーン７゜レ
ーティング法等によシ形成する。

次いで、この基板に電極ノくターンを形成す、乙。

この電極のパターニングは、予め形成した透明電極、反
射性電極上にレジストを塗布してエツチングする、直接
電極を所望パターンに形成する等して所望の電極パター
ンを形成する。この電極パターンは必要に応じて２層に
する、基板の両面に形成する２種の電極材料例えばＩＴ
Ｏと金属リードとする等しても良く、日の字状セグメン
ト、ドツトマトリックス、図形表示、パーグラフ、その
他科種表示パターンを形成すれば良い。

具体的には、スクリーン印刷によｐ所定のパターンにレ
ジストを印刷し、このレジストのついた基板を塩酸等の
エッチャントに浸漬しエツチングを行い、次いでレジス
トを除去すれば所望のパターンの電極が形成できる。も
ちろんスクリーン印刷の代シにホトレジストを付着させ
て行うこともできる。

本発明では、この工程までは平面状の基板を用いるため
、通常の基板のパターニングと同様に作業を進めること
ができる。

次いで、パターニングされた基板が曲面化される。平板
状の基板を加熱プレス成形、加熱自重曲げ等の方法によ
シ、一つずつ若しくは連続成形されれば良い。

ガラス基板の場合、所望の形状の加熱プレス用金型を用
い、その間にパターニングされたガラス基板を配しガラ
ス板の徐冷点（粘性が１０１ｊポイズの温度）以下でか
つガラス板の歪点（粘性が１０１４・６ボイズの温度）
よシ３０℃低い温度以上の温度に加熱して、ガラスを永
久変形させ所望の形状とすれば良い。

この加熱温度は、通常のガラス板の成形温度に比しては
るかに低い温度であり、徐冷点以下としたことは徐冷点
を越えるとパターニングした電極がダメになるためであ
シ、又歪点よシ３０℃低い温度未満ではガラスが変形し
にくいためである。特に徐冷点と歪点の間の温度で成形
することが電極の劣化及び成形時間との関係で好ましい
。

この曲面化された基板は、必要に応じて洗浄乾燥される
。

次いで必要に応じて配向処理を行り。

この工程では、曲面状態のまま処理しても良いが平坦に
ならして処理する方が作業性が良いため、吸着テーブル
、固定用の治具等を用いて平坦にならす方が好ましい。

との配向処理としては、５ｉ０２　、　Ａｌ２Ｏ３，Ｚ
ｒＯ２等の斜め蒸着による水平配向処理、ラビングによ
る水平配向処理、シラン系等の材料による垂直配向処理
等があシ、液晶表示素子の動作モードによシ、適宜選択
して行なわれれば良い。もちろん、これに先立って５１
０２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２等の無機物の蒸着、ポリイ
ミド樹脂、シリコン樹脂等の樹脂の印刷、塗布等による
オーバーコートを形成しておいても良い。

この工程も平坦な状態で行うと、従来の工程と同一の作
業で良く、生産性が良い。

次いで、シール材を少なくとも一方の基板にスクリーン
印刷等により付与する。

もちろん、このシール材付与工程も基板を平坦にならし
た状態で行う方が作業性が良く好ましい。

これと同様に必要に応じて導電性ペーストによる基板間
トランスファーの印刷、リード端子部への導電ペースト
の印刷、工Ｃテップをガラス基板上へ配置するための導
電ペーストの印刷等も平坦な状態で行う。又、必要に応
じて表示面にガラスファイバー、アルミナ粒子等のスペ
ーサー散布を行う。

次いで２枚の基板を電極面が相対向するように配置し、
所望の曲率の型に配置してシール杓を硬化させ一体化さ
せる。この型の曲率は、尚初にガラス基板を形成した曲
率と同一の曲小とされていることが好ましいが、シール
に著しく悪影響を生じせしめない範囲でかつ所望の曲率
がシール後に変化しない範囲であれは正確に一致してい
ない型も使用可能である。

第２図は、このシール工程の代表的例の説明図であ夛、
所望の曲率の型（７）上に２枚の基板をシール材を介し
て相対向せしめたセル（８）を配置し、可撓性の隔壁膜
（９）を配し、型と隔壁膜の間の空気を減圧してセルを
型と隔壁膜で固定圧着するところを示している。もちろ
んこれに加熱、紫外線照射等を行いシール材を硬化させ
てセルを完成させる。

その後、液晶を注入し、注入口を封止し、必要に応じて
表面にカラー印刷、ノングレア印刷等を行い、偏光板、
カラー偏光板、カラーフィルター、反射板、導元板、光
源咎を配置して液晶表示素子を構成する。もつともセル
表面への印刷層等はシール材の硬化工程で悪影響を生じ
ンにりれは、シール材硬化前の平坦な状態で行うことも
できる。

さらに必要に応じて、この曲面液晶表示素子の前向に保
護用透明板を配して取付を行う。

以上の例ではＴＮ型液晶表示素子の例に基づいて説明し
たが、他の動作モードの液晶表示素子、エレクトロクロ
ミック表示素子、電気泳動表示素子等も同様に応用でき
る。

本発明の電気光学的表示素子は、自動車用表示素子、デ
ィスプレ一端末用表示素子のように大型で、特に横巾の
大きい表示素子であって、１人乃至小人数の人が特定位
置から表示素子全体を見る用途に適しておシ、曲面のた
め周囲からの光の反射による悪影響も少なくコントラス
ト良く表示を見ることができる。

実施例 厚み０．１５　、の表ガラス板（１８０Ｘ１１０箭）及
び裏ガラス板（１８０Ｘ　１００　ｔｔｔｍ　）に平ら
な状態で真空蒸着−次酸化法で４０ＯＡの工ＴＯｍを形
成した。次いでスクリーン印刷にて有機溶剤インク除去
型のレジストインクを電極パターンと同一パターンに印
刷し、乾燥後塩酸と硝酸の混合液に浸漬し、エツチング
を行い、次いでこのレジストをイソプロピルアルコール
にて除去し、所望の電極パターンを形成した。

次いでこの基板を曲率半径３ｏｏｔ’ｓを有する金型に
入れ５３０℃２時間保持して曲面ガラス基板を形成した
。次いでこの基板をイソプロピルアルコールで超音波洗
浄した後、フ四ン乾燥を−こし、洗浄を行った。

次に、この基板を平らなテーブルに吸着せしめ、ラビン
グによシ水平配向処理を行なった。

次に、平坦にしたまま表基板にシール材としてエポキシ
樹脂をスクリーン印刷し、裏基板にトランスファー用の
導電ペーストをスクリーン印刷した。

その後、第２図の例に示した所望の形状の同一曲率のヒ
ーター付の金型を使用し、２枚の基板を１ＴＯ面が相対
向するように配置して、型内を減圧して１５０℃１０分
間０．３鯉、／ｄの圧力で加熱圧着してシール材を硬化
せしめてセル化した。

このセル内に液晶を注入し、注入口を封止し、偏光膜を
２枚両面に粘着して有効表示面積１７０×９０酬の３０
０１の曲率半径を有する液晶表示素子を製造した。

本発明は、このように製造が容易で、特に電極形成及び
そのパター；ングは基板が平板状の状態で行なわれるた
め通常の基板と全く同一の作業性で処理でき、従来の印
刷機械等の各種装置が使用でき生産性が良い。

又、配向処理、シール印刷等も曲面化した基板を平坦に
ならして処理することによシ吸着手段又は固定手段を除
いて通常の各種装置が使用できるので生産性が良い。

又、シール工程では、シールは所望の曲率に曲げられた
状態で行なわれるため、シールに無理な力もかからなく
信頼性の尚い電気光学表示セルを得ることができるもの
であシ、今後種々の応用が可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の゛液晶表示素子の断面図。 第２図は本発明の液晶セルのシール工程の説明図。 １゛：表基板 ２：裏基板 ３：シール材 ４Ａ、４Ｂ：透明電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　相対向する２枚の電極を有する曲面基板をシ
   ールした電気光学的表示曲面セルの製法において、 （Ｉ）２枚の基板に電極パターンを形成する工程 （１）　　パターンが形成された基板を所望の曲・率に
   曲面化する工程 （１）　　少なくとも一方の基板にシール材を付与し、
   該２枚の基板をシール材にて接合する工程 とからなる曲面＝セルの製法。
2. （２）基板として０．３　ｗｎ以下の厚みのガラス基板
   を使用する特許請求の範囲第１項記載の曲面セルの製法
   。