WO2008015806A1

WO2008015806A1 - Appareil et procédé de fabrication d'éléments d'ÉCRAN

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Publication number: WO2008015806A1
Application number: PCT/JP2007/054331
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Inventors: Noriko Watanabe
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Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-02-07
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Description

明細書

表示素子の製造装置及び製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、表示素子の製造装置及び製造方法に関し、特に、一対のフィルム基板を貼り合わせて製造される表示素子の製造技術に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、液晶表示素子などの表示素子では、従来より用いられてきたガラス基板の代わりに、可撓性を有するプラスチックフィルム基板を用いたものが開発されている。

[0003] このフィルム基板を用いた表示素子を製造する際には、生産効率を向上させる観点から、例えば、ロールツーロール方式の製造装置を用いて、フィルム基板を連続して処理することが好ましい。

[0004] 例えば、特許文献 1には、それぞれロールに卷かれた 2枚の絶縁樹脂シートをシーノレ材によりセル単位毎に貼り合わせた後に、各絶縁樹脂シートにハーフカットの状態のカットラインを設けて、そのカットラインを介して各絶縁樹脂シートをセル単位毎に分割する液晶表示装置の製造方法が開示されている。この製造方法によれば、フレキシブル樹脂シートで成る液晶表示装置が歩留まり良く安価で提供できる、と記載されている。

特許文献 1：特開平 8— 146372号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、一対のフィルム基板をシール材を介して貼り合わせて製造される液晶表示素子では、両基板を貼り合わせると、両基板間のシール材によって形状が固定されてしまう。そのため、仮に、貼り合わせ後の一対のフィルム基板をロールに卷き取つた場合には、各基板が橈むことにより、シール剥がれが発生して、液晶表示素子として正常に機能しなくなるおそれがある。したがって、従来の製造方法では、一対のフイルム基板を一旦貼り合わせてしまうと、セル単位毎に切り離す必要があった。そうなると、例えば、液晶表示素子に偏光板を貼り付ける偏光板貼り付け工程やドライバなどの実装部品を取り付ける実装工程などの後工程において、連続して処理することが困難になるので、生産効率が低下してしまう。

[0006] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルム基板を用いた表示素子の製造において、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下を抑制することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 上記目的を達成するために、本発明は、長さ方向に沿って有効領域及び無効領域が連続して配設された一対のフィルム基板を貼り合わせた後に、各無効領域を折り曲げることにより、その一対のフィルム基板を各有効領域が平面状に保持されるように整列させるようにしたものである。

[0008] 具体的に本発明に係る表示素子の製造装置は、長さ方向に沿って連続して設けられ、各々、表示セルを形成するための複数の有効領域と、該各有効領域の間に設けられた無効領域とをそれぞれ有する一対のフィルム基板を、互レ、の上記各有効領域が対向して配置するように貼り合わせることにより表示素子を製造する装置であって、上記一対のフィルム基板を上記所定位置で貼り合わせるための基板貼り合わせ部と、上記基板貼り合わせ部で貼り合わせられた一対のフィルム基板に対し、上記各無効領域を折り曲げることにより、該一対のフィルム基板を上記各有効領域が平面状に保持されるように整列させるための基板整列部とを備えていることを特徴とする。

[0009] 上記の構成によれば、基板整列部によって、基板貼り合わせ部で各有効領域が対向して配置するように貼り合わせられた一対のフィルム基板の各無効領域を折り曲げることにより、一対のフィルム基板の各有効領域が平面状に保持されるので、一対のフィルム基板における各有効領域の橈みが抑制される。そのため、例えば、一対のフイルム基板を貼り合わせるために各有効領域に枠状に設けられたシール部の剥がれの発生が抑制されるので、基板整列部で整列させた一対のフィルム基板の各有効領域で形成される表示セルが表示素子として正常に機能することになる。

[0010] また、従来のように各表示セルを表示素子として正常に機能させるために一対のフイルム基板をセル単位毎に切り離す必要がなレ、ので、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の後工程において、連続して処理することが可能になる。 [0011] したがって、フィルム基板を用いた表示素子の製造において、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下が抑制される。

[0012] 上記基板整列部は、上記一対のフィルム基板を折り畳むように構成されていてもよレ、。

[0013] 上記の構成によれば、基板整列部によって、一対のフィルム基板の各無効領域を折り曲げて、一対のフィルム基板が折り畳まれることにより、一対のフィルム基板の各有効領域が具体的に平面状に保持される。

[0014] 上記基板整列部は、上記一対のフィルム基板を角状に卷き取るように構成されていてもよい。

[0015] 上記の構成によれば、基板整列部によって、一対のフィルム基板の各無効領域を折り曲げて、一対のフィルム基板が角状に卷き取られることにより、一対のフィルム基板の各有効領域が具体的に平面状に保持される。

[0016] 上記各フィルム基板における各無効領域は、上記基板整列部における卷き始めから卷き終わりに向けて長くなるように構成されてレ、てもよレ、。

[0017] 上記の構成によれば、基板整列部における卷き径が大きくなるに連れて、各フィルム基板における各無効領域が長くなるので、貝占り合わせられた一対のフィルム基板を容易に卷き取ることが可能になる。

[0018] 上記各フィルム基板は、上記基板貼り合わせ部で貼り合わせる前にロール状に卷かれていてもよい。

[0019] 上記の構成によれば、より長尺なフィルム基板を連続して処理することが可能になるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。

[0020] 少なくとも上記一方の各フィルム基板では、上記各無効領域が基板本体に形成された穴により構成されてレ、てもよレ、。

[0021] 上記の構成によれば、基板本体に形成された穴により、各フィルム基板の各無効領域における可撓性が大きくなり、基板整列部による一対のフィルム基板の各無効領域における折り曲げが容易になる。

[0022] 少なくとも上記一方のフィルム基板では、上記各無効領域が上記各有効領域よりも可撓性を有する材料により構成されていてもよい。 [0023] 上記の構成によれば、基板本体を構成する材料自体により、各フィルム基板の各無効領域における可撓性が大きくなり、基板整列部による一対のフィルム基板の各無効領域における折り曲げが容易になる。

[0024] 上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部に収容され、上記処理室は、上記一方のフィルム基板を内部に搬入するための搬入口を有し、上記搬入口には、上記各有効領域よりも可撓性を有する材料により構成された各無効領域を挟み込んで上記処理室の内部の気密性を高めるための開閉可能な開閉ゲートが設けられていてもよい。

[0025] 上記の構成によれば、処理室の揷入口に設けられた開閉ゲートによって、一方のフイルム基板において各有効領域よりも大きな可撓性を有するように形成された各無効領域を挟み込むことになるので、処理室の内部を真空に保持することが容易になる。

[0026] 上記各フィルム基板における各無効領域は、上記基板整列部で折り曲げられて外側に対向して配置する方が該基板整列部で折り曲げられて内側に対向して配置する方よりも長くなるように構成されてレ、てもよレ、。

[0027] 上記の構成によれば、基板整列部によって一対のフィルム基板の無効領域を折り曲げる際に、外側のフィルム基板の無効領域が対向して配置する内側のフィルム基板の無効領域よりも長くなるので、貼り合わせられた一対のフィルム基板の各無効領域における折り曲げが容易になる。

[0028] 少なくとも上記一方のフィルム基板では、上記各無効領域が上記各有効領域よりも薄く形成されていてもよい。

[0029] 上記の構成によれば、基板本体の厚さの違いにより、各フィルム基板の各無効領域における可撓性が大きくなり、基板整列部による一対のフィルム基板の各無効領域における折り曲げが容易になる。

[0030] 上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部に収容され、上記処理室は、上記一方のフィルム基板を内部に搬入するための搬入口を有し、上記搬入口には、上記各有効領域よりも薄く形成された各無効領域を挟み込んで上記処理室の内部の気密性を高めるための開閉可能な開閉ゲートが設けられていてもよい。

[0031] 上記の構成によれば、処理室の揷入口に設けられた開閉ゲートによって、一方のフイルム基板において各有効領域よりも薄く形成された各無効領域を挟み込むことになるので、処理室の内部を真空に保持することが容易になる。

[0032] 上記基板貼り合わせ部で上記一対のフィルム基板を貼り合わせる前に、該一対のフィルム基板同士を位置合わせするためのァライメント部を備えていてもよい。

[0033] 上記の構成によれば、各フィルム基板の各無効領域が折り曲げ可能であるので、各フィルム基板の各無効領域における伸縮性も付加される。そのため、ァライメント部によって各フィルム基板の各無効領域を伸縮させることにより、一対のフィルム基板同士を位置合わせが可能になる。

[0034] 上記一方のフィルム基板における各有効領域には、枠状のシール部が形成されており、上記一方のフィルム基板における各シール部の内側に液晶材料を滴下するための液晶滴下部を備え、上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部において、上記液晶滴下部で液晶材料が滴下された一方のフィルム基板と、上記他方のフィルム基板とを貼り合わせるように構成されてレ、てもよレ、。

[0035] 上記の構成によれば、基板貼り合わせ部によって、液晶滴下部で各シール部の内側に液晶材料が滴下された一方のフィルム基板、及び他方のフィルム基板を処理室の内部の真空雰囲気中で貼り合わせることになるので、従来のディップ注入法よりも生産性の高い液晶滴下貼り合わせ法で用いられる貼り合わせ装置が具体的に構成される。

[0036] また、本発明に係る表示素子の製造方法は、長さ方向に沿って連続して設けられ、各々、表示セルを形成するための複数の有効領域と、該各有効領域の間に設けられた無効領域とをそれぞれ有する一対のフィルム基板を、互レ、の上記各有効領域が対向して配置するように貼り合わせることにより表示素子を製造する方法であって、上記一対のフィルム基板を上記所定位置で貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、上記基板貼り合わせ工程で貼り合わせられた一対のフィルム基板に対し、上記各無効領域を折り曲げることにより、該一対のフィルム基板を上記各有効領域が平面状に保持されるように整列させる基板整列工程を備えることを特徴とする。

[0037] 上記の方法によれば、基板整列工程において、基板貼り合わせ工程で各有効領域が対向して配置するように貼り合わせられた一対のフィルム基板の各無効領域を折り曲げることにより、一対のフィルム基板の各有効領域が平面状に保持されるので、一対のフィルム基板の各有効領域の橈みが抑制される。そのため、例えば、各有効領域に枠状に設けられたシール部の剥がれの発生が抑制されるので、基板整列工程で整列させた一対のフィルム基板の各有効領域で形成される表示セルが表示素子として正常に機能することになる。

[0038] また、従来のように各表示セルを表示素子として正常に機能させるために一対のフイルム基板を各表示セル毎に切り離す必要がなレ、ので、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の後工程において、連続して処理することが可能になる。

[0039] したがって、フィルム基板を用いた表示素子の製造において、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下が抑制される。

発明の効果

[0040] 本発明によれば、長さ方向に沿って有効領域及び無効領域が連続して配設された一対のフィルム基板を貼り合わせた後に、各無効領域を折り曲げることにより、その一対のフィルム基板を各有効領域が平面状に保持されるように整列させるため、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0041] [図 1]図 1は、実施形態 1に係る液晶表示素子製造装置 30aの概略構成図である。

[図 2]図 2は、液晶表示素子製造装置 30aで処理されるフィルム基板 laの平面図である。

[図 3]図 3は、図 2中の III III線に沿つたフィルム基板 1 aの断面図である。

[図 4]図 4は、液晶表示素子製造装置 30aの基板吸着時の部分拡大図である。

[図 5]図 5は、液晶表示素子製造装置 30aを構成する位置合わせ部 Aの部分拡大図である。

[図 6]図 6は、液晶表示素子製造装置 30aを構成する基板整列部 Dの第 1の使用状態図である。

[図 7]図 7は、液晶表示素子製造装置 30aを構成する基板整列部 Dの第 2の使用状態図である。

[図 8]図 8は、液晶表示素子製造装置 30aを構成する基板整列部 Dの第 3の使用状態図である。

園 9]図 9は、液晶表示素子製造装置 30aを構成する基板整列部 Dの第 4の使用状態図である。

[図 10]図 10は、実施形態 2に係る液晶表示素子製造装置で処理されるフィルム基板 lbの断面図である。

[図 11]図 11は、実施形態 3に係る液晶表示素子製造装置 30bを示す概略構成図である。

[図 12]図 12は、実施形態 4に係る液晶表示素子製造装置を構成する基板整列部 D を示す部分構成図である。

符号の説明

A 了ライメント咅

B 基板貼り合わせ部

D 基板整列部

E 有効領域

H 貫通孔 (穴）

I 無効領域

l a, lb, l c (一方の）フィルム基板

5a, 5b 連結フィルム

6a, 6c (他方の）フィノレ 'ム基板

7 液晶材料

10 f夜晶表示セノレ

14 液晶滴下部

23 真空処理室

23a 搬入口

15a, 15b 開閉ゲート

30a, 30b 液晶表示素子製造装置

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

[0044] 《発明の実施形態 1》

図 1〜図 9は、本発明に係る液晶表示素子の製造装置及び製造方法の実施形態 1 を示している。

[0045] まず、本実施形態で処理される一対のフィルム基板について説明する。なお、図 2 は、後述する液晶表示素子製造装置 30aで処理されるフィルム基板 laの平面図であり、図 3は、図 2中の ΠΙ— ΙΠ線に沿ったフィルム基板 laの断面図である。

[0046] 一方のフィルム基板 laは、図 2及び図 3に示すように、長さ方向に沿って連続して設けられた複数の有効領域 Eと、各有効領域 Eの間に設けられた無効領域 Iとを有している。

[0047] フィルム基板 laの各有効領域 Eは、液晶表示セルを形成するための領域であり、例えば、互いに平行に延びる複数のゲート線と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びる複数のソース線と、ゲート線及びソース線の各交差部分にスイッチング素子としてそれぞれ設けられた複数の薄膜トランジスタ（以下、 TFTと称する）と、各 TF Tに対応してそれぞれ設けられた複数の画素電極とを備え、いわゆる、アクティブマトリクス基板の構成になっている。また、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域 8の外周部には、図 2及び図 3に示すように液晶注入口を有する矩形枠状のシール部 3aが設けられている。さらに、シール部 3aの外周部には、仮止め用の接着層 4が設けられている。なお、接着層 4は、シール部 3aの外周部に複数配置されていてもよい。

[0048] フィルム基板 laの各無効領域 Iは、基板本体の折り曲げを容易にするための領域であり、図 2及び図 3に示すように、当該面積の 1/2程度を占有するように設けられた多数の貫通孔 Hを有し、各貫通孔 Hによってその両側に配置する各有効領域 Eよりも可撓性が大きくなつている。なお、この基板本体の可撓性を大きくするための穴は、貫通した形状だけでなぐ底部のある凹状であってもよい。

[0049] フィルム基板 laに対向して配置される他方のフィルム基板 6aは、図 1に示すように、長さ方向に沿って連続して設けられた複数の有効領域 Eと、各有効領域 Eの間に設けられた無効領域 Iとを有している。ここで、図 1は、液晶表示素子製造装置 30aの概略構成図である。

[0050] フィルム基板 6aの各有効領域 Eは、液晶表示セルを形成するための領域であり、例えば、フィルム基板 la上の各画素電極に対応するように RGBの着色層が設けられたカラーフィルターと、カラーフィルターを覆うように設けられた共通電極とを備え、いわゆる、対向基板の構成になっている。なお、フィルム基板 6aの各有効領域 Eのカラーフィルタ一は、上記フィルム基板 laの各有効領域 Eに設けられていてもよい。

[0051] フィルム基板 6aの各無効領域 Iは、基板本体の折り曲げを容易にするための領域であり、フィルム基板 laの各無効領域 Iと同様に、多数の貫通孔を有し、その両側に配置する各各有効領域 Eよりも可撓性が大きくなつている。

[0052] 次に、液晶表示素子製造装置 30aについて説明する。

[0053] 液晶表示素子製造装置 30aは、図 1に示すように、左側から順に、第 1卷き出しロール l la、第 2卷き出しロール l lb、ァライメント部 A、基板貼り合わせ部 B、仮止め部 C 及び基板整列部 Dを有し、さらに、ァライメント部 A、基板貼り合わせ部 B及び仮止め部 Cの間において移動可能に設けられた第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bを有している。

[0054] 第 1卷き出しロール 11a及び第 2卷き出しロール l ibは、ロール状に巻かれたフィルム基板 la及びフィルム基板 6aがそれぞれ取り付けられるように構成されている。これによれば、より長尺なフィルム基板を連続して処理することができる。

[0055] 第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bは、図 4に示すように、第 1卷き出しロール 11a 及び第 2卷き出しロール l ibから卷き出されたフィルム基板 la及びフィルム基板 6aをァライメント部 Aの手前でそれぞれ吸着するように構成されてレ、る。

[0056] また、第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bは、図 5に示すように、ァライメント部 Aにおいて、それぞれ吸着させたフィルム基板 la及びフィルム基板 6aを、水平に配置させる、すなわち、対向して配置させると共に、例えば、 X方向及び Y方向に適宜移動して、各フィルム基板 la及び 6aの有効領域 Eがずれのない状態に位置合わせするように構成されている。ここで、図 5では、図中横方向及び縦方向をそれぞれ X方向及び Z方向とし、 X方向及び Z方向に対してそれぞれ直交する方向を Y方向としている。

[0057] さらに、第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bは、ァライメント部 Aによって位置合わせされた状態でそのまま基板貼り合わせ部 Bに移動すると共に、基板貼り合わせ部 B において、 Z方向に適宜移動することにより、それぞれ吸着させたフィルム基板 la及びフィルム基板 6aを重ね合わせて、接着層 4を介してフィルム基板 la及びフィルム基板 6aを貼り合わせるように構成されてレ、る。

[0058] また、仮止め部 Cは、基板貼り合わせ部 Bで重ね合わせられたフィルム基板 la及びフィルム基板 6aの間の接着層 4に対し、例えば、 UV (ultraviolet)光を照射することにより、接着層 4を介してフィルム基板 la及びフィルム基板 6aを仮止めするように構成されている。

[0059] さらに、基板整列部 Dは、図 1に示すように、基板貼り合わせ部 B及び仮止め部 Cで貝占り合わせられた一対のフィルム基板 la及び 6aに対し、各無効領域 Iを折り曲げることにより、一対のフィルム基板 la及び 6aを各有効領域 Eが平面状に保持された状態で折り畳んで整列させるように構成されてレ、る。

[0060] 基板整列部 Dの動作について、図 6〜図 9を用いて具体的に説明する。ここで、図 6〜図 9は、それぞれ、基板整列部 Dの使用状態図である。

[0061] まず、仮接着部 Cから供給される一対のフィルム基板 la及び 6aを下側からのガイドローノレ 14a及び 14b、並びに上側からのガイドロール 14cで受け、一対のフィルム基板 la及び 6aの各無効領域 I〜1が各ガイドロール 14a〜14cの位置に到達したとき

1 3

に、図 6に示すように、ガイドロール 14cを後方斜め下（図中の左斜め下側）に移動させることにより、一対のフィルム基板 la及び 6aにおける一番右側の無効領域 I、並び

1 に右から 2番目の無効領域 Iをそれぞれ 90° 程度に折り曲げて、一対のフィルム基

2

板 la及び 6aにおける一番右側の有効領域 Eをステージ 13の上面に載置させる。

[0062] 続いて、ガイドロール 14cを一対のフィルム基板 la及び 6aの進路力、ら退避させた後に、図 7に示すように、ガイドロール 14aを前方（図中の右側）に、及びガイドロール 1 4bを前方下方（図中の右斜め下側）に移動させることにより、一対のフィルム基板 la 及び 6aにおける一番右側の無効領域 I、右から 2番目の無効領域 Iをそれぞれ鋭角

1 2

に、並びに右から 3番目の無効領域 Iを鈍角に折り曲げる。

3

[0063] さらに、図 8に示すように、ガイドロール 14a及びガイドロール 14bを後方（図中の左側）に移動させた後に、図 9に示すように、一対のフィルム基板 l a及び 6aにおける右力 3番目の無効領域 Iに上側からガイドロール 14cを当接させることにより、一対の

3

フィルム基板 la及び 6aにおける一番右側の無効領域 I、並びに右から 2番目の無効領域 Iを 0° 程度及び鋭角にそれぞれ折り曲げると共に、一対のフィルム基板 la及

2

び 6aにおける右から 3番目の無効領域 I、並びに 4番目の無効領域 Iをそれぞれ 90

3 4

。程度に折り曲げる。

[0064] そして、上記の一連の動作を繰り返すことにより、一対のフィルム基板 la及び 6aにおける各無効領域 I

1〜Ι · ' ·Ι (ηは自然数）が順次折り曲がると共に、各有効領域 Ε 4 η 1

〜Ε · · ·Ε は自然数）が平面状に保持された状態で順次重畳して、一対のフィル

4 η

ム基板 la及び 6aが順次折り畳まれことになる。

[0065] 次に、上記構成の液晶表示素子製造装置 30aを用いて液晶表示素子を製造する方法について一例を挙げて説明する。なお、本実施形態の製造方法は、フィルム基板作製工程、基板貼り合わせ工程及び基板整列工程を備えてレ、る。

[0066] 〜フィルム基板作製工程〜

まず、予め多数の貫通孔 Hを有する無効領域 Iが所定間隔で形成されたプラスチックフィルム（例えば、幅 500mm、長さ 50m及び厚さ 100 /i mのポリイミドフィルム）上の各無効領域 I間の有効領域 Eに、ロールツーロール方式などにより、 TFTや画素電極などを形成した後に、配向膜を形成する。

[0067] 続いて、配向膜にラビングによる配向処理を行った後に、基板表面を洗浄する。

[0068] そして、各有効領域 Eの表示領域 8の周囲に熱硬化型のシール材（例えば、協立化学産業株式会社製 No. 780P)を塗布して枠状のシール部 3aを形成する。なお、シール材としては、熱硬化型の代わりに、 UV硬化型や UV硬化及び熱硬化併用型であってもよい。

[0069] さらに、シール部 3aの周囲に UV硬化型の接着剤を塗布して接着層 4を形成する。

[0070] 以上のようにして、フィルム基板 laが作製される。

[0071] また、予め多数の貫通孔 Hを有する無効領域 Iが所定間隔で形成されたプラスチックフィルム（例えば、 ψ畐 500mm、長さ 50m及び厚さ 100 μ mのポリイミドフィルム）上の各無効領域 I間の有効領域 Eに、ロールツーロール方式などにより、カラーフィルタ一や共通電極などを形成した後に、配向膜を形成する。 [0072] 続いて、配向膜にラビングによる配向処理を行った後に、基板表面を洗浄する。

[0073] 以上のようにして、フィルム基板 6aが作製される。

[0074] なお、上記各フィルム基板 la及び 6aの作製方法では、予め、基板本体に貫通孔 H を設けておく方法を例示したが、各基板本体に種々の薄膜などを形成した後に、その基板本体の無効領域に貫通孔などの穴をカ卩ェしてもよい。

[0075] 〜基板貼り合わせ工程〜

予め、液晶表示素子製造装置 30aの第 1卷き出しロール 11a及び第 2卷き出しローノレ l ibに、ロール状の一対のフィルム基板 la及び 6aをそれぞれ取り付けておく。

[0076] まず、一対のフィルム基板 la及び 6aの各先端部を卷き出して、各先端部の有効領域 Eを第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bに吸着させる。

[0077] 続いて、ァライメント部 Aにおいて、一対のフィルム基板 la及び 6aをその各有効領域 Eがずれのなレ、ように位置合わせする。

[0078] さらに、基板貼り合わせ部 Bにおいて、一対のフィルム基板 la及び 6aを位置合わせされた状態で重ね合わせる。

[0079] そして、仮止め部 Cにおレ、て、 UV光を照射して、接着層 4を介して一対のフィルム基板 la及び 6aを仮止めする。

[0080] 続いて、基板整列部 Dにおいて、仮止めされた一対のフィルム基板 la及び 6aに対し、各無効領域 Iを折り曲げて、それらの一対のフィルム基板 la及び 6aを各有効領域

Eが平面状に保持された状態で折り畳んで整列させる（基板整列工程)。

[0081] さらに、折り畳んで整列させた一対のフィルム基板 la及び 6aの集合体の上面及び下面を加圧しながら、例えば、 170°Cで 40分間加熱することにより、各有効領域 Eのシール部 3aを硬化させる。

[0082] そして、シール部 3aを硬化させた一対のフィルム基板 la及び 6aの各有効領域 Eの基板間にディップ注入法により液晶材料を連続して注入した後に、 UV硬化樹脂などにより液晶注入口を封止する。

[0083] 最後に、連結された状態の液晶材料が注入された各液晶表示セルに対し、偏光板を貼り付ける偏光板貼り付け工程、ドライバなどの実装部品を実装する実装工程を連続して行った後に、連結された状態の複数の液晶表示セルをセル単位毎に切り離す [0084] 以上のようにして、液晶表示素子を製造することができる。

[0085] 以上説明したように、本実施形態の液晶表示素子製造装置 30a及びそれを用いた製造方法によれば、基板整列部 Dによって、基板貼り合わせ部 B及び仮止め部 Cで各有効領域 Eが対向して配置するように貼り合わせられた一対のフィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iを折り曲げて、一対のフィルム基板 la及び 6aが折り畳まれることにより、一対のフィルム基板 la及び 6aの各有効領域 Eが平面状に保持されるので、一対のフィルム基板 la及び 6aにおける各有効領域 Eの橈みを抑制することができる。そのため、一対のフィルム基板 la及び 6aを貼り合わせるために各有効領域 Eに枠状に設けられたシール部 3aの剥がれの発生を抑制することができるので、基板整列部 Dで整列させた一対のフィルム基板 la及び 6aの各有効領域 Eで形成される液晶表示セルを表示素子として正常に機能することができる。

[0086] また、従来のように各液晶表示セルを表示素子として正常に機能させるために一対のフィルム基板をセル単位毎に切り離す必要がないので、一対のフィルム基板 la及び 6aを貼り合わせた後の後工程 (例えば、偏光板貼り付け工程や実装工程など）において、連続して処理することができる。

[0087] したがって、フィルム基板を用いた表示素子の製造において、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下を抑制することができる。

[0088] また、本実施形態によれば、各フィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iが折り曲げ可能に構成されているので、各フィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iにおける伸縮性も付加される。そのため、ァライメント部 Aによって各フィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iを伸縮させることにより、一対のフィルム基板 la及び 6a同士を位置合わせすること力 Sできる。

[0089] さらに、本実施形態では、特に言及しなかったが、各フィルム基板 l a及び 6aにおける各無効領域 Iは、基板整列部 Dで折り曲げられて外側に対向して配置する方がその基板整列部 Dで折り曲げられて内側に対向して配置する方よりも長くなるように構成されていてもよレ、。これによれば、基板整列部 Dによって一対のフィルム基板 la及び 6aの無効領域 Iを折り曲げる際に、外側のフィルム基板 6a (la)の無効領域 Iが対向して配置する内側のフィルム基板 la (6a)の無効領域 Iよりも長くなるので、貼り合わせられた一対のフィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iにおける折り曲げを容易にすること力 Sできる。

[0090] 《発明の実施形態 2》

図 10は、本発明の実施形態 2を示している。なお、以下の各実施形態において、図 1〜図 9と同じ部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

[0091] 上記実施形態では、各フィルム基板 la及び 6aの各無効領域 Iに多数の貫通孔 Hを形成することにより基板本体の可撓性を大きくしていたが、本実施形態では、フィルム基板の各無効領域における基板本体を薄く形成することにより基板本体の可撓性を大きくしている。

[0092] 具体的には、図 10に示すように、フィルム基板 lbにおいて、無効領域 Iの厚さ Hiが有効領域 Eの厚さ Heの 1Z2程度になっている。また、フィルム基板 lbに対向して配置される他方のフィルム基板もまた、無効領域の厚さが有効領域の厚さの 1/2程度になっている。これによれば、基板本体の厚さの違いにより、各フィルム基板 lbの各無効領域 Iにおける可撓性が大きくなり、基板整列部 Dによる一対のフィルム基板の各無効領域 Iにおける折り曲げを容易にすることができる。

[0093] 《発明の実施形態 3》

図 11は、本発明の実施形態 3を示している。

[0094] 本実施形態では、液晶表示素子製造装置 30bが液晶滴下貼り合わせ装置を構成している。

[0095] 液晶表示素子製造装置 30bは、図 11に示すように、左から順に、液晶滴下室 21、減圧室 22、真空処理室 23及び加圧室 24を備えている。

[0096] 液晶滴下室 21は、第 1卷き出しロール l la、及びシリンジなどからなる液晶滴下部

14を有し、第 1卷き出しロール 11aから卷き出されたフィルム基板 lcの各有効領域 E におけるシール部 3bの内側に、液晶滴下部 14から供給される液晶材料 7が滴下されるように構成されている。

[0097] 減圧室 22は、搬入口 22aを有し、液晶滴下室 21から搬入されるフィルム基板が大気圧雰囲気から減圧雰囲気に保持されるように構成されている。 [0098] 真空処理室 23は、上記実施形態 1の液晶表示素子製造装置 30aと同様に、ァライメント部 A、基板貼り合わせ部 B、シール硬化部 C、基板整列部 D、第 1吸着板 12a及び第 2吸着板 12bを有し、第 2卷き出しロール l ibが収容されている。

[0099] また、真空処理室 23は、搬入口 23a、並びに搬入口 23aに設けられた一対の開閉ゲート 15a及び 15bを有し、一対の開閉ゲート 15a及び 15bがフィルム基板 l cの動きに合わせて開閉して後述する連結フィルム 5aを挟み込むように構成されてレ、る。

[0100] 加圧室 24は、真空雰囲気中で処理されて製造された液晶表示素子 10を大気圧雰囲気に戻すためのものである。

[0101] また、液晶表示素子製造装置 30bは、液晶滴下部 14の手前（図中左側）に、フィルム基板 lcの少なくとも一部を収容して減圧する減圧室を有していてもよい。これによれば、フィルム基板 lcに含まれる水分を取り除いた後に、そのフィルム基板 lcに対し、液晶材料 7を滴下することができ、より高品質の液晶表示素子を得ることができる。なお、液晶滴下部 14による液晶材料 7の滴下は、減圧雰囲気で行ってもよいが、本実施形態では、液晶材料 7の滴下量の精密な制御を実現するために、液晶材料 7の滴下を常圧雰囲気で行う方法を例示している。

[0102] 次に、液晶表示素子製造装置 30bで処理される一対のフィルム基板について説明する。

[0103] まず、第 1卷き出しロール 1 laには、それぞれ有効領域 Eが形成される、例えば、厚さ 100 μ mのポリイミドフィルムなどの複数のフィルム基板 lcと、各フィルム基板 lcを連結し、無効領域 Iが形成される、例えば、厚さ 25 /i mのポリイミドフィルムなどの連結フィルム 5aとを有するフィルム基板が上記実施形態 1のフィルム基板 laに対応してロール状に取り付けられている。

[0104] また、第 2卷き出しロール l ibには、それぞれ有効領域 Eが形成される、例えば、厚さ 100 μ mのポリイミドフィルムなどの複数のフィルム基板 6cと、各フィルム基板 6cを連結し、無効領域 Iが形成される連結フィルム 5bとを有するフィルム基板が上記実施形態 1のフィルム基板 6aに対応してロール状に取り付けられている。

[0105] ここで、連結フィルム 5a及び 5bは、上述した薄肉のポリイミドフィルムの他に、シリコーンゃエラストマ一などの小さい力で変形する材料が適している。また、連結フィルム 5a及び 5bには、材質として変形し難い材料であっても、厚みを薄くすることによって容易に変形するようになるので、適切な厚みを選ぶことにより、ポリアミド、 PES, PET などのプラスチック材料や、銅、アルミなどの金属薄膜を用いることができる。

[0106] 次に、上記構成の液晶表示素子製造装置 30bを用いて液晶表示素子を製造する方法について一例を挙げて説明する。なお、本実施形態の製造方法は、フィルム基板作製工程、基板貼り合わせ工程及び基板整列工程を備えてレ、る。

[0107] 〜フィルム基板作製工程〜

まず、有効領域 E及び無効領域 Iが順に配置されたフィルム基板 (例えば、幅 500m m、長さ 50m)上の各有効領域 Eに、ロールツーロール方式などにより、 TFTや画素電極などを形成した後に、配向膜を形成する。

[0108] 続いて、配向膜にラビングによる配向処理を行った後に、基板表面を洗浄する。

[0109] そして、各有効領域 Eの表示領域 8の周囲に UV硬化及び熱硬化併用型の（例えば、協立化学産業株式会社製 No. 717)を塗布して枠状のシール部 3bを形成する。なお、シール材には、直径 5 μ mのガラス製のスぺーサが含まれている。また、シーノレ材としては、 UV硬化及び熱硬化併用型の代わりに、 UV硬化型であってもよい。

[0110] 以上のようにして、第 1卷き出しロール 11aに取り付けるフィルム基板（フィルム基板 lc及び連結フィルム 5a)が作製される。

[0111] また、有効領域 E及び無効領域 Iが順に配置されたフィルム基板（例えば、幅 500m m、長さ 50m)上の各有効領域 Eに、ロールツーロール方式などにより、カラーフィノレターや共通電極などを形成した後に、配向膜を形成する。

[0112] 続いて、配向膜にラビングによる配向処理を行った後に、基板表面を洗浄する。

[0113] 以上のようにして、第 2卷き出しロール l ibに取り付けるフィルム基板（フィルム基板

6c及び連結フィルム 5b)が作製される。

[0114] なお、上記各フィルム基板の作製方法では、予め、連結フィルムで連結されたフィルム基板に種々の薄膜などを形成する方法を例示したが、セル単位のフィルム基板に種々の薄膜などを形成した後に、そのセル単位のフィルム基板を連結フィルムで連結してもよい。

[0115] 〜基板貼り合わせ工程〜予め、液晶表示素子製造装置 30bの第 1卷き出しロール 11a及び第 2卷き出しローノレ l ibに、対応するロール状のフィルム基板をそれぞれ取り付けておく。

[0116] まず、第 1卷き出しロール 1 1aからフィルム基板 lcの各先端部を卷き出して、その有効領域 Eのシール部 3bの内側に液晶滴下部 14によって液晶材料 7を滴下する。

[0117] 続いて、液晶材料 7が滴下されたフィルム基板 lcを、減圧室 22経由で、真空処理室 23の内部に搬入し、フィルム基板 lcの有効領域 Eを第 1吸着板 12aに吸着させると共に、第 2卷き出しロール l ibからフィルム基板 6cの各先端部を卷き出して、その有効領域 Eを第 2吸着板 12bに吸着させる。

[0118] その後、ァライメント部 Aにおいて、一対のフィルム基板 lc及び 6cをその各有効領域 Eがずれのなレ、ように位置合わせする。

[0119] さらに、基板貼り合わせ部 Bにおいて、一対のフィルム基板 la及び 6aを位置合わせされた状態で重ね合わせる。

[0120] そして、シール硬化部 Cにおいて、 UV光（例えば、 2j/cm²)を照射して、シール部 3bを介して一対のフィルム基板 lc及び 6cを接着する。

[0121] 続いて、基板整列部 Dにおいて、接着された一対のフィルム基板 l c及び 6cに対し

、各無効領域 1 (連結フィルム 5a及び 5b)を折り曲げて、それらの一対のフィルム基板 lc及び 6cを各有効領域 Eが平面状に保持された状態で折り畳んで整列させる（基板整列工程)。

[0122] さらに、折り畳んで整列させた一対のフィルム基板の集合体を、加圧室 24の内部に搬入し、例えば、 170°Cで 40分間加熱することにより、各有効領域 Eのシール部 3bを本硬化させる。

[0123] 最後に、連結された状態の液晶材料が注入された各液晶表示セル 10に対し、偏光板を貼り付ける偏光板貼り付け工程、ドライバなどの実装部品を実装する実装ェ程を連続して行った後に、連結された状態の複数の液晶表示セルをセル単位毎に切り離す。

[0124] 以上のようにして、液晶表示素子を製造することができる。

[0125] 以上説明したように、本実施形態の液晶表示素子製造装置 30b及びそれを用いた製造方法によれば、上記実施形態 1に記載した効果の他に、基板本体を構成する材料自体により、各フィルム基板の各無効領域 Iにおける可撓性が大きくなり、基板整列部 Dによる一対のフィルム基板の各無効領域 Iにおける折り曲げを容易にすることができる。

[0126] また、真空処理室 23の揷入口 23aに設けられた一対の開閉ゲート 15a及び 15bによって、一方のフィルム基板において各有効領域 E (例えば、 100 x m)よりも薄く形成された各無効領域 1 (例えば、 25 z m)を挟み込んで、真空処理室 23の内部の気密性を高めることができるので、真空処理室 23の内部を例えば lPaなどの高真空に保持すること力 Sできる。なお、本実施形態では、一対の開閉ゲート 15a及び 15bによつて、各無効領域 Iを構成する薄肉な連結フィルム 5aを挟み込んでいだ力各有効領域 Eの構成材料よりも可撓性の大きな材料により構成された無効領域 Iを挟み込んでもよレ、。そして、これによつても、真空処理室 23の内部の気密性を高めることができ、真空処理室 23の内部を高真空に保持することができる。

[0127] さらに、従来のディップ注入法よりも生産性の高い液晶滴下貼り合わせ法で用いられる貼り合わせ装置に展開されるので、生産効率を向上させることができる。

[0128] 《発明の実施形態 4》

図 12は、本発明の実施形態 4を示している。

[0129] 上記各実施形態では、基板整列部 Dによって、基板貼り合わせ部 B及び仮止め部

(シール硬化部） Cで貼り合わせられた一対のフィルム基板 la及び 6aを折り畳んで整歹 IJさせていたが、本実施形態では、各無効領域を折り曲げて、貝占り合わせられた一対のフィルム基板を角状に卷き取って整列させている。

[0130] 具体的に基板整列部 Dは、図 12に示すように、シール硬化部 Cで貼り合わせられた一対のフィルム基板 lc及び 6cを、例えば、表面に吸着能を有し、角が面取りされた矩形断面の卷き取りロール 16に、各無効領域 Iがロールの角部に折れ曲がって配置すると共に、各有効領域 Eがロールの平面部に平面状に保持された状態で配置するように卷き取ることにより、一対のフィルム基板 lc及び 6cを各有効領域 Eが平面状に保持された状態で角状に卷き取るように整列させるように構成されている。なお、図 12では、連結フィルム 5a及び 5bが肉厚に図示されているので、一対のフィルム基板 lc及び 6cを各有効領域 Eの両端部が卷き取りロール 16の平面部ではなく角部に当接するように図示されている力実際には、連結フィルム 5a及び 5bが極めて薄肉であるので、一対のフィルム基板 lc及び 6cの各有効領域 Eを卷き取りロール 16の平面部全体で受けるように構成されている。

[0131] これによれば、一対のフィルム基板 lc及び 6cの各有効領域 Eが平面状に保持されるので、一対のフィルム基板 lc及び 6cにおける各有効領域 Eの橈みを抑制することができる。そのため、一対のフィルム基板 lc及び 6cを貼り合わせるために各有効領域 Eに枠状に設けられたシール部 3bの剥がれ、及び各有効領域 Eに形成された薄膜におけるクラックの発生を抑制することができる。

[0132] また、本実施形態では、特に言及しなかったが、各フィルム基板における各無効領域 Iが基板整列部 D (卷き取りロール 16)における卷き始めから卷き終わりに向けて長くなるように構成されていてもよい。これによれば、基板整列部 D (卷き取りロール 16) における卷き径が大きくなるに連れて、各フィルム基板における各無効領域 I (連結フイルム 5a及び 5b)が長くなるので、貼り合わせられた一対のフィルム基板 lc及び 6cを容易に卷き取ることができる。

[0133] さらに、上記各実施形態では、 1つの有効領域 Eによって 1つの液晶表示素子を製造する方法を例示したが、本発明は、 1つの有効領域 Eによって複数の液晶表示素子を例えば、マトリクス状に同時に製造してもよい。

[0134] なお、上記各実施形態では、表示素子として、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示素子を例示したが、本発明は、パッシブマトリクス駆動方式の液晶表示素子、及び水分混入防止用に対向基板が貼り合わせられた EL (electroluminescence)表示素子などのその他の表示素子にも適用することができる。

産業上の利用可能性

[0135] 以上説明したように、本発明は、液晶表示素子の製造において、一対のフィルム基板を貼り合わせた後の生産効率の低下を抑制することができるので、一対のフィルム基板を貼り合わせて製造される表示素子全般について有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 長さ方向に沿って連続して設けられ、各々、表示セルを形成するための複数の有効領域と、該各有効領域の間に設けられた無効領域とをそれぞれ有する一対のフィルム基板を、互いの上記各有効領域が対向して配置するように貼り合わせることにより表示素子を製造する装置であって、

上記一対のフィルム基板を上記所定位置で貼り合わせるための基板貼り合わせ部と、

上記基板貼り合わせ部で貼り合わせられた一対のフィルム基板に対し、上記各無効領域を折り曲げることにより、該一対のフィルム基板を上記各有効領域が平面状に保持されるように整列させるための基板整列部とを備えていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[2] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記基板整列部は、上記一対のフィルム基板を折り畳むように構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[3] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記基板整列部は、上記一対のフィルム基板を角状に卷き取るように構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[4] 請求項 3に記載された表示素子の製造装置において、

上記各フィルム基板における各無効領域は、上記基板整列部における卷き始めから卷き終わりに向けて長くなるように構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[5] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記各フィルム基板は、上記基板貼り合わせ部で貼り合わせる前にロール状に卷かれてレ、ることを特徴とする表示素子の製造装置。

[6] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

少なくとも上記一方の各フィルム基板では、上記各無効領域が基板本体に形成された穴により構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[7] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、少なくとも上記一方のフィルム基板では、上記各無効領域が上記各有効領域よりも可撓性を有する材料により構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[8] 請求項 7に記載された表示素子の製造装置において、

上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部に収容され、上記処理室は、上記一方のフィルム基板を内部に搬入するための搬入口を有し、上記搬入口には、上記各有効領域よりも可撓性を有する材料により構成された各無効領域を挟み込んで上記処理室の内部の気密性を高めるための開閉可能な開閉ゲートが設けられていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[9] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記各フィルム基板における各無効領域は、上記基板整列部で折り曲げられて外側に対向して配置する方が該基板整列部で折り曲げられて内側に対向して配置する方よりも長くなるように構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[10] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

少なくとも上記一方のフィルム基板では、上記各無効領域が上記各有効領域よりも薄く形成されてレ、ることを特徴とする表示素子の製造装置。

[11] 請求項 10に記載された表示素子の製造装置において、

上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部に収容され、上記処理室は、上記一方のフィルム基板を内部に搬入するための搬入口を有し、上記搬入口には、上記各有効領域よりも薄く形成された各無効領域を挟み込んで上記処理室の内部の気密性を高めるための開閉可能な開閉ゲートが設けられていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[12] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記基板貼り合わせ部で上記一対のフィルム基板を貼り合わせる前に、該一対のフィルム基板同士を位置合わせするためのァライメント部を備えていることを特徴とする表示素子の製造装置。

[13] 請求項 1に記載された表示素子の製造装置にぉレ、て、

上記一方のフィルム基板における各有効領域には、枠状のシール部が形成されており、上記一方のフィルム基板における各シール部の内側に液晶材料を滴下するための液晶滴下部を備え、

上記基板貼り合わせ部は、真空に保持された処理室の内部において、上記液晶滴下部で液晶材料が滴下された一方のフィルム基板と、上記他方のフィルム基板とを貼り合わせるように構成されていることを特徴とする表示素子の製造装置。

長さ方向に沿って連続して設けられ、各々、表示セルを形成するための複数の有効領域と、該各有効領域の間に設けられた無効領域とをそれぞれ有する一対のフィルム基板を、互いの上記各有効領域が対向して配置するように貼り合わせることにより表示素子を製造する方法であって、

上記一対のフィルム基板を上記所定位置で貼り合わせる基板貼り合わせ工程と、上記基板貼り合わせ工程で貼り合わせられた一対のフィルム基板に対し、上記各無効領域を折り曲げることにより、該一対のフィルム基板を上記各有効領域が平面状に保持されるように整列させる基板整列工程を備えることを特徴とする表示素子の製造方法。