(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部材を介して２枚の基板を貼り合わせ、前記シール部材の内側領域に液晶を封入する液晶装置の製造方法であって、
前記基板間に前記シール部材を設けるとともに、該シール部材を包囲するようにして開口部を有する包囲枠を設ける工程と、
前記包囲枠の内側領域を第１の気圧とする工程と、
前記第１の気圧中で前記包囲枠の開口部をふさぐことにより、前記シール部材の内側領域を前記第１の気圧に保持する工程と、
前記包囲枠の開口部をふさいだ後に、前記第１の気圧より高い第２の気圧中で前記シール部材を硬化させる工程と、
前記シール部材を硬化させた後に、前記シール部材と前記包囲枠との間において前記基板を切断する工程と、を具備してなり、
前記の包囲枠を設ける工程において、前記基板を切断する工程での前記包囲枠の切断部分の幅を、該包囲枠の他の部分の幅より細く形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記包囲枠の前記開口部を、前記シール部材に設けられた液晶の注入口の近傍に設けることを特徴とする請求項１記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記シール部材と前記包囲枠との一方は熱硬化樹脂であり、他方は紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルの製造方法は、２枚の基板をスペーサー及びシールを介して貼り合わせ、更に数十枚積み重ね最上位基板全面に所定の圧力を印加し、硬化処理する方法が主流である。この製造方法の概略構成を図４に示す。一定間隔を有する定盤４０１、４０２の間に高さ調節の為のダミー基板４０３と異物混入等による集中荷重緩和の為の間紙４０４と更に前記２枚の基板を貼り合せたパネル基板４０５を積み重ね、上部定盤に固定されたゴム板（通称風船）４０６に気体を流入し任意の圧力をパネル基板に印加し所定セル厚のパネルを形成している。また、前記方法の改善法として特開平５−１１３５７１号公報の実施例中で述べられている方法がある。この方法は基板をシールを介し貼り合わせたものを樹脂フィルムの袋の中に入れ、樹脂フィルムの袋内を減圧にした状態で樹脂フィルムの口を封止し、更にシールの硬化条件下で加熱しシールを硬化するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パネル基板を積み重ねて圧力印加する方法においては、重ねた基板の上側と下側で荷重及び熱の加わり方が大きく異なるとともに、用いる基板の厚さのばらつきや異物等の混入によりパネル基板に均一な圧力がかからない。そのためでき上がった液晶パネルにセル厚ムラを生じ易い。また、特開平５−１１３５７１号公報の実施例中で述べられている方法については、セル厚均一性においては比較的良好であるが、パネル基板面と樹脂フィルム間が直接接触するためパネル基板に静電気を帯び易く静電気によるパネルの素子破壊を起こし易い。更にはパネル基板を積み重ねると前記方法と同一の課題を有する為、処理できる枚数が限定される問題点を有する。また樹脂フィルムの袋を用いることで作業性が悪く、異物等の混入もし易い。
【０００４】
そこで本発明は、上述した課題を解決しパネルのセル厚を精度良く安定して形成する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の液晶装置の製造方法は、シール部材を介して２枚の基板を貼り合わせ、前記シール部材の内側領域に液晶を封入する液晶装置の製造方法であって、前記基板間に前記シール部材を設けるとともに、該シール部材を包囲するようにして開口部を有する包囲枠を設ける工程と、前記包囲枠の内側領域を第１の気圧とする工程と、前記第１の気圧中で前記包囲枠の開口部をふさぐことにより、前記シール部材の内側領域を前記第１の気圧に保持する工程と、前記包囲枠の開口部をふさいだ後に、前記第１の気圧より高い第２の気圧中で前記シール部材を硬化させる工程と、前記シール部材を硬化させた後に、前記シール部材と前記包囲枠との間において前記基板を切断する工程と、を具備してなり、前記の包囲枠を設ける工程において、前記基板を切断する工程での前記包囲枠の切断部分の幅を、該包囲枠の他の部分の幅より細く形成することを特徴とする。
【０００６】
本発明の液晶装置の製造方法によれば、貼り合わせた２枚の基板に剛体をもちいずに圧力をかけることができるので、圧力及び温度が均一に基板に伝達される。また基板の厚さのバラツキや、異物等があった場合にも圧力ムラが全くでない。そのためパネル基板に均一に同一圧力が加わり、従来技術に見られるような異物等の混入による集中荷重が基板に全くかからないため、集中荷重が原因で生じるセル厚ムラが全くないという効果を有する。更には圧着工程時における液晶パネルの積み重ねがないので剥離作業がなく静電気による不良がでにくいという効果を有する。
また、包囲枠の切断部分の幅を、該包囲枠の他の部分の幅より細く形成するので、基板を切断した際、例えば電極端子部のように上下基板で段差を生じる部分のブレーク（切断）が容易となり、ブレーク時の基板割れ、欠け等による歩留まり低下が防止される。
【０００７】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記包囲枠の前記開口部を、前記シール部材に設けられた液晶の注入口の近傍に設けるのが好ましい。
こうすると、液晶の注入口の脱気が効率よく行えるので、シール部材の内側領域と外側領域とに差圧が生じにくくなりシール切れがおきにくくなる。
【０００８】
また、前記シール部材と前記包囲枠との一方は熱硬化樹脂であり、他方は紫外線硬化樹脂であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（参考例１）
図１は本発明の液晶装置の製造方法に係わる第１の参考例の要部を示す図である。構成を説明すると、スイッチング素子が形成されているガラス基板１０１とカラーフィルターを有するガラス基板１０２にそれぞれ配向膜塗布およびラビング処理を施す。次にガラス基板１０１上のシールパターン（シール部材）１０４に該当する部分にスペーサーとなるシリカボール１０３を混在したエポキシ系熱硬化樹脂をディスペンサー法により描画し、樹脂パターン（包囲枠）１０５に該当する部分にはアクリル系紫外線硬化樹脂を別ノズルより描画した。またガラス基板１０２上には樹脂ボール１０６を散布し、両基板１０１，１０２を対向して貼り合わせて紫外線照射し樹脂パターン１０５を硬化させる。次に、この貼り合せた基板を真空装置中に入れ樹脂パターン１０５で囲まれた空隙１０７、１０８を７．６＊１０−３Ｔｏｒｒに減圧し、その後この圧力雰囲気中で樹脂パターンの開口部１０９を紫外線硬化樹脂１１０で塗布硬化してふさぎ、さらにこの基板を大気圧雰囲気中で加熱しながらシールパターン１０４を硬化した。この基板をパネル形状にそって切断ライン１１１を入れ切断し、最後に液晶を注入、封止し液晶パネルを作成した。ここで、前記樹脂パターン（包囲枠）１０５の、前記切断ライン１１１に対応する部分（切断ライン相当部）の幅、すなわち切断部分の幅を、後述するように該樹脂パターン１０５の他の部分の幅より細く形成することにより、本参考例１は本発明の実施例となる。本製造方法で得られたパネルは、セル厚均一性に優れ、パネル内１６点でのセル厚分布を測定したところσが±０．０２μｍを示し極めて良好であった。尚、比較のために図４に示した従来圧着方法で作成したパネルはセル厚ばらつきσが±０．０５μｍ〜±０．１μｍであった。さらに従来方法では静電気による素子破壊が僅か発生したが、本実施例パネルにおいては全く見られず、表示品質の高い液晶パネルが得られた。また、樹脂パターン１０５の開口部１０９をふさぐ圧力雰囲気を上記以外に３８０、１００、７．６、７．６×１０−１、７．６×１０−２、１×１０−３Ｔｏｒｒと変化させ、他は同一条件で液晶パネルを作成したところ得られたパネルのセル厚ばらつきσは３８０Ｔｏｒｒでは±０．０７μｍ、１００Ｔｏｒｒでは±０．０３μｍ 、７．６、７．６×１０−１、７．６×１０−２、１×１０−３Ｔｏｒｒでも±０．０３μｍ〜±０．０１μｍ であり特に１００Ｔｏｒｒ以下の圧力で優れたセル厚均一性が得られた。
【００１５】
（参考例２）
図１を用いて本発明の液晶装置の製造方法に係わる第２の参考例を説明する。参考例１と異なるところは樹脂パターン１０５内を減圧せず、大気雰囲気中で開口部１０９を紫外線硬化樹脂１１０で塗布硬化してふさいだ。その後このガラス基板を３ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧釜中に入れ、シールパターン１０４の硬化温度まで加熱して液晶パネルを作成した。本製造方法で得られた液晶パネルはセル厚均一性が良好で、パネル内の１６点のセル厚測定値のばらつきσが±０．０３μｍの値を示した。さらに静電気による素子破壊や配向不良は全くなく表示品質は良好であった。また、樹脂パターンの開口部１０９をふさいだ後のシールパターン１０４の硬化圧力を上記以外に０．５、１、２、４、５ｋｇｆ／ｃｍ２と変化させセル厚ばらつきσを測定したところ０．５ｋｇｆ／ｃｍ２では±０．０７μｍ、１、２、４、５ｋｇｆ／ｃｍ２ではそれぞれ±０．０３μｍ であり特に１ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で優れたセル厚均一性が得られた。
なお、この例においても、前記樹脂パターン（包囲枠）１０５の、前記切断ライン１１１に対応する部分（切断ライン相当部）の幅、すなわち切断部分の幅を、後述するように該樹脂パターン１０５の他の部分の幅より細く形成することにより、本参考例は本発明の実施例となる。
【００１６】
（参考例３）
図１を用いて本発明の液晶装置の製造方法に係わる第３の参考例を説明する。参考例１、２と異なるところは樹脂パターン１０５内を１×１０−１Ｔｏｒｒに減圧した後、開口部１０９を紫外線硬化樹脂１１０で塗布硬化してふさぎ、この基板をさらに１ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧釜中に入れシールパターン１０４の硬化温度まで加熱した。本製造方法で得られた液晶パネルはセル厚均一性が良好で、１６点のセル厚測定値のばらつきσが±０．０２〜０．０３μｍの値を示した。さらに静電気による素子の破壊や配向不良についても良好な結果が得られた。また、樹脂パターンの開口部１０９をふさぐ圧力を上記以外に７６０(大気圧)、３８０、１００、７．６、７．６×１０−１、７．６×１０−２、１×１０−３Ｔｏｒｒと変化させ、さらに樹脂パターンの開口部１０９をふさいだ後のシール１０４の硬化圧力も上記以外に０．５、２、４、５ｋｇｆ／ｃｍ２と変化させセル厚ばらつきσを測定したところ、開口部１０９をふさぐ圧力が７６０Ｔｏｒｒでシールパターン１０４の硬化圧力が０．５ｋｇｆ／ｃｍ２の組み合わせはセル厚ばらつきσが±０．０７μｍ と若干大きかったものの、それ以外の組み合わせは±０．０２〜０．０３μｍの値を示し均一性が良好であった。
なお、この例においても、前記樹脂パターン（包囲枠）１０５の、前記切断ライン１１１に対応する部分（切断ライン相当部）の幅、すなわち切断部分の幅を、後述するように該樹脂パターン１０５の他の部分の幅より細く形成することにより、本参考例は本発明の実施例となる。
【００１７】
（参考例４）
図２は本発明の液晶装置の製造方法に係わる他の参考例の要部を示す図である。本参考例では、図２（ａ）に示すように樹脂パターン２０５の開口部２０９とシールパターン２０４の開口部２１２の方向を揃えた構成にし、他は実施例１の構成で液晶パネルを作成した。本製造方法により得られたパネルは減圧時に、シールの変形や切れを起こすことが全くなくシール幅が均一でまたセル厚均一性もばらつきσが±０．０１μｍと優れた値を示した。また表示品質も極めて高い液晶パネルが得られた。
なお、この例においても、前記樹脂パターン（包囲枠）１０５の、前記切断ライン１１１に対応する部分（切断ライン相当部）の幅、すなわち切断部分の幅を、後述するように該樹脂パターン１０５の他の部分の幅より細く形成することにより、本参考例は本発明の実施例となる。
【００１８】
（実施例）
図３は本発明の液晶装置の製造方法の一実施例の要部を示す図である。本実施例では、図３に示したごとく樹脂パターン３０５のパターン幅の切断ライン相当部３１３をおよそ１ｍｍと細く他部はおよそ３ｍｍとした。またそれ以外のところは参考例１の構成で液晶パネルを作成した。本製造方法により得られたパネルは、パネルサイズに切断時の特に電極端子部のように上下基板で段差を生じる部分のブレークが容易となりブレーク時の基板割れ、欠け等による歩留まり低下が全く見られなかった。また、樹脂パターンの幅は用いる材料基板構成により任意に設定でき、シールが硬化するまでパターン内の圧力が保持できる形状であれば本実施例寸法に限定されなかった。
【００１９】
（参考例５）
再び図１を用い本発明の液晶装置の製造方法に係わる参考例について説明する。本参考例では、図１の樹脂パターン１０５の材質をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂フィルムを用い、それ以外のところは参考例１の構成で液晶パネルを作成した。本製造方法によれば、樹脂パターン１０５内の減圧時に樹脂フィルムが基板に密着し圧力保持が十分にでき、得られたパネルの均一性も良好でありセル厚ばらつきσが±０．０３μｍであった。またフィルムのため樹脂パターンとして数回再利用できた。さらにＰＥＴフィルムの代わりにポリエチレン、ナイロン、テトロン樹脂を用いた場合においてもシールが硬化するまでの差圧が保持でき良好であった。
なお、この例においても、前記樹脂パターン（包囲枠）１０５の、前記切断ライン１１１に対応する部分（切断ライン相当部）の幅、すなわち切断部分の幅を、後述するように該樹脂パターン１０５の他の部分の幅より細く形成することにより、本参考例は本発明の実施例となる。
【００２０】
上記実施例及び参考例は本発明の一部を示すもので、これら実施例及び参考例ではスイッチング素子およびカラーフィルタ基板の組み合わせ構成において説明しているが、スイッチング素子、カラーフィルタのない基板構成においても同様に作成することができ、材質もプラスチック、シリコン、セラミックス基板等を用いることも可能である。
【００２１】
またシール、樹脂パターンの材質および組み合わせについてもシールパターンを熱硬化性樹脂、樹脂パターンを紫外線硬化樹脂で説明したが、逆であっても或は同一材料構成であっても、シールと樹脂パターンの硬化条件をずらして行えば同様に製造できるとともに、全く異なるシリコーン樹脂のような室温硬化型樹脂等の材料を用いても良い。さらに基板内のシールパターンは２パネル以上の取り個数のシール形状であっても、またダミーシールパターンがあってもその周囲に樹脂パターンが設けられていれば同様に効果が期待できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の液晶パネルの製造方法によれば、液晶パネルのセル厚均一性を著しく向上できるため、ＴＦＴ、ＭＩＭ、ＳＴＮパネルの表示性能を一層高めることはもとより、ギャップ精度がより要求されるＦＬＣ(強誘電性液晶)、ＢＴＮ（双安定性カイラルネマチック液晶）パネル等への展開が可能である。さらにパネル基板を金属、絶縁体等で押さえ付けることがないため剥離帯電等の静電気による素子破壊も全くなく、歩留まり向上にも多大な効果をもたらすものである。
また、包囲枠の切断部分の幅を、該包囲枠の他の部分の幅より細く形成するので、基板を切断した際、例えば電極端子部のように上下基板で段差を生じる部分のブレーク（切断）が容易となり、ブレーク時の基板割れ、欠け等による歩留まり低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる参考例１，参考例２，参考例３，参考例５における液晶装置の構造の要部を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はａのＡ−Ｂ断面図。
【図２】本発明に係わる参考例４における、樹脂パターン開口部と注入口の方向の違いによる気流の違いを示した図であり、（ａ）開口部を揃えた図、（ｂ）は開口部を反対にした図。
【図３】本発明の実施例における、切断ラインと樹脂パターンとの交点部の拡大図であり、（ａ）は基板全体図、（ｂ）３１３の拡大図。
【図４】従来技術における圧着構成を示す平面略図。
【符号の説明】
１０１、１０２ ガラス基板
１０３ シリカボール
１０４ シールパターン
１０５ 樹脂パターン
１０６ 樹脂ボール
１０７、１０８ 樹脂パターンで囲まれた空隙
１０９ 樹脂パターンの開口部
１１０ 紫外線硬化樹脂
１１１ 切断ライン
２０４ シールパターン
２０５ 樹脂パターン
２０９ 樹脂パターン開口部
２１２ シールパターン開口部
３０５ 樹脂パターン
３１３ 切断ライン相当部
４０１、４０２ 定盤
４０３ ダミー基板
４０４ 間紙
４０５ パネル基板
４０６ ゴム板（風船）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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