(57)【要約】【課題】シール材を介して重ね合わせた２枚の基板を均一に加圧することが可能な液晶表示素子の製造方法及び製造装置を提供する【解決手段】２枚の量産流動基板２１、２２を単個の液晶表示素子に対応した複数のシール材９を介して重ね合わせた後、重ね合わせた量産流動基板２１、２２を量産流動基板２２を下側にしてステージ１２上に載置し、その状態で量産流動基板２１の表面のうち各シール材９の外周９ａより外側の領域のみを複数の半球状エアバッグ２３により加圧する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板のうち一方の表面に単個の液晶表示素子に対応したシール材を設ける工程と、２枚の前記基板を前記シール材を介して重ね合わせる工程と、重ね合わせた２枚の前記基板のうち一方の基板を他方の基板に向けてエアバッグにより加圧する工程とを有する液晶表示素子の製造方法において、
重ね合わせた２枚の前記基板のうち一方の基板を他方の基板に向けてエアバッグにより加圧する工程では、前記シール材の外周より外側の領域を前記エアバッグにより加圧し、前記シール材の内周より内側の領域を前記エアバッグにより加圧しないことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記シール材を互いに所定の間隔を空けて複数設けることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記シール材のうち互いに隣接するシール材間の領域の中心を通る中心線の交点周辺のみを、前記エアバッグにより局所的に加圧することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記量産流動基板の中央から外周側に向かって前記エアバッグによる加圧を順次行うことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記シール材のうち縦方向又は横方向に一列に配列されたシール材のグループのうち互いに隣接するグループ間の領域のみを、前記エアバッグにより加圧することを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記シール材の外周より外側の領域のみを、前記エアバッグにより加圧することを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記シール材の外周より外側の領域、及び前記シール材と平面的に重なる領域を、前記エアバッグにより加圧することを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】
シール材を介して重ね合わせられた２枚の基板のうち一方の基板を他方の基板に向けて加圧するエアバッグを備えた液晶表示素子の製造装置であって、
前記エアバッグは、前記一方の基板の表面のうち前記シール材の外周より外側の領域を加圧し、前記シール材の内周より内側の領域を加圧しないものであることを特徴とする液晶表示素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、液晶表示素子の基本構成の例を示す断面図である。液晶表示素子は、第１の基板１と第２の基板２との間に液晶３を封入することで構成されている。第１の基板１は、ガラス基板で構成され、液晶３と接する側の表面に透明電極４と配向膜５が形成されている。また、第２の基板２は、シリコン基板で構成され、液晶３と接する側の表面に反射電極６と配向膜５が形成されている。
【０００３】
また、第１の基板１と第２の基板２との間の間隔（以下、セルギャップという）を一定に保つため、液晶３中にはスペーサー７が散在している。更に、第１の基板１と第２の基板２との間の外周部分には、グラスファイバーやシリカにより構成されるシールスペーサー８を混入したエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなるシール材９が配設されている。第１の基板１と第２の基板２は、シール材９を介して互いに接着されており、シール材９で囲まれた領域に液晶３がスペーサー７と共に封入されている。
【０００４】
図６は、従来技術による液晶表示素子の製造方法を示す断面図である。上述のような液晶表示素子を製造する際には、まず、第１の基板１と第２の基板２をシール材９を介して互いに接着した後、第１の基板１と第２の基板２を加圧しつつ加熱又は紫外線によりシール材９を硬化させる。この時、第１の基板１と第２の基板２の加圧は、第２の基板２をステージ１２上に載置した後、第１の基板１上に平坦な加圧板１０を配置し、その上からエアバッグ１１を用いて加圧板１０を第１の基板１に押し付けることにより行う。ここで、加圧板１０を押し付ける領域は、第１の基板１の中央からシール材９の外周より外側まで、かつ第１の基板１と第２の基板２の外周より内側までの範囲である。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
尚、一般的に液晶表示素子は、１個ずつ製造されることは少なく、実際には、多面取りの量産流動基板（ウエハ）上に単個の液晶表示素子に対応した形状のシール材を互いに所定の間隔を空けて複数（例えば５０個〜数１００個）設け、２枚の量産流動基板を複数のシール材を介して互いに貼り合わせた状態で加圧板により加圧しながらシール材を硬化させ、その後、２枚の量産流動基板を単個の液晶表示素子に切断分離する方法が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１４６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶として強誘電性液晶や反強誘電性液晶を用いる場合は、セルギャップを１μｍ程度にしなければならならず、また、液晶表示素子をビューファインダーやプロジェクションテレビのように画像をレンズで拡大して見る用途に使用する場合には、画像を拡大するとスペーサーが見えて画質が低下するため、液晶中にスペーサーを入れることができない。特にそのようなセルギャップが小さく、スペーサーの無い液晶表示素子（スペーサーレス液晶表示素子）を１つの量産流動基板から多数取り出す場合には、量産流動基板を加圧板を介してエアバッグで加圧しても、多数のシール材を均一に加圧することができず、ギャップ不良が発生しやすい。また、量産流動基板を過剰に加圧すると、量産流動基板同士が部分的に接触し、配向不良等の原因となる。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みて成されたものであり、シール材を介して重ね合わせた２枚の基板を均一に加圧することが可能な液晶表示素子の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
２枚の基板のうち一方の表面に単個の液晶表示素子に対応したシール材を設ける工程と、２枚の前記基板を前記シール材を介して重ね合わせる工程と、重ね合わせた２枚の前記基板のうち一方の基板を他方の基板に向けてエアバッグにより加圧する工程とを有する液晶表示素子の製造方法において、重ね合わせた２枚の前記基板のうち一方の基板を他方の基板に向けてエアバッグにより加圧する工程では、前記シール材の外周より外側の領域を前記エアバッグにより加圧し、前記シール材の内周より内側の領域を前記エアバッグにより加圧しない液晶表示素子の製造方法とする。
【００１０】
前記シール材を互いに所定の間隔を空けて複数設ける液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１１】
前記シール材のうち互いに隣接するシール材間の領域の中心を通る中心線の交点周辺のみを、前記エアバッグにより局所的に加圧する液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１２】
前記量産流動基板の中央から外周側に向かって前記エアバッグによる加圧を順次行う液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１３】
前記シール材のうち縦方向又は横方向に一列に配列されたシール材のグループのうち互いに隣接するグループ間の領域のみを、前記エアバッグにより加圧する液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１４】
前記シール材の外周より外側の領域のみを、前記エアバッグにより加圧する液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１５】
前記シール材の外周より外側の領域、及び前記シール材と平面的に重なる領域を、前記エアバッグにより加圧する液晶表示素子の製造方法とすることができる。
【００１６】
シール材を介して重ね合わせられた２枚の基板のうち一方の基板を他方の基板に向けて加圧するエアバッグを備えた液晶表示素子の製造装置であって、前記エアバッグは、前記一方の基板の表面のうち前記シール材の外周より外側の領域を加圧し、前記シール材の内周より内側の領域を加圧しないものである液晶表示素子の製造装置とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シール材を介して重ね合わされた２枚の基板を均一に加圧することができる。
【００１８】
また、シール材より内側の領域は直接加圧しないため、その領域内にスペーサーが設けられていない場合であっても、基板同士の接触による配向不良等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】量産流動基板をシール材を介して重ね合わせた状態を示す平面図、Ａ−Ａ断面図、及びＢ−Ｂ断面
【図２】重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＡ−Ａ断面図（実施例１）
【図３】重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＡ−Ａ断面図（実施例２）
【図４】重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＡ−Ａ断面図（実施例３）
【図５】液晶表示素子の基本構成の例を示す断面図
【図６】従来技術による液晶表示素子の製造方法を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、１つの量産流動基板から９個の液晶表示素子を取り出す場合の例で本発明を説明する。また、液晶表示素子は、液晶中にスペーサーが混入されていないスペーサーレス液晶表示素子であるものとして説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、量産流動基板をシール材を介して重ね合わせた状態を示す平面図、Ａ−Ａ断面図、及びＢ−Ｂ断面図である。まず、２枚の量産流動基板２１、２２のうち一方の表面に単個の液晶表示素子に対応したシール材９を複数設けた後、量産流動基板２１、２２を互いに位置合わせして重ね合わせることで、図１に示すように、量産流動基板２１、２２が複数のシール材９を介して重ね合わせられた状態とする。量産流動基板２１、２２は、例えば、それぞれガラス基板、シリコン基板である。尚、各シール材９で囲まれた領域にはスペーサーは配置されていない。
【００２２】
図２は、重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＡ−Ａ断面図である。重ね合わせた量産流動基板２１、２２を量産流動基板２２が下側となるように平坦なステージ１２上に載置した後、図２に示すように、量産流動基板２１の上に複数の半球状エアバッグ２３を押し付けて加圧する。この時、半球状エアバッグ２３は、各シール材９の外周９ａより外側の領域のみを加圧し、特にここでは、互いに隣接するシール材９間の領域と、最外周側に位置するシール材９の更に外周側の領域のみを局所的に加圧し、各シール材９の内周９ｂより内側の領域は加圧しない。特にこの実施例では、半球状エアバッグ２３は、それらの領域の中心を通る切断予定線（中心線）２４の交点周辺のみを局所的に加圧している。
【００２３】
以上により、量産流動基板２１を量産流動基板２２に対して均一に加圧することができると共に、シール材９の内周９ｂより内側の領域において、量産流動基板２１の表面が量産流動基板２２の表面に接触するのを防止することができる。また、シール材９の外周９ａより外側の領域を加圧することで、シール材９の内周９ｂより内側の領域がシール材９を支点として加圧方向とは反対方向へ持ち上げられる為、シール材９の内周９ｂより内側の領域において、量産流動基板２１の表面は量産流動基板２２の表面に更に接触し難くなる。この時、加圧力を調整し、シール材９の内周９ｂより内側の領域が膨らみ過ぎないように制御することで、均一なセルギャップを作り出すことができる。
【００２４】
また、具体的な加圧手順としては、収縮した状態の半球状エアバッグ２３を加圧領域上に配置した後、半球状エアバッグ２３を膨らませることで量産流動基板２１に押し当てるが、複数の半球状エアバッグ２３を膨らませる順番として、始めに量産流動基板２１の中央付近に配置された４個の半球状エアバッグ２３を同時に膨らませ、次にそれらの外周側に位置する１２個の半球状エアバッグ２３を同時に膨らませるというように、量産流動基板２１の中央から外周側に向かって順次半球状エアバッグ２３を膨らませれば、量産流動基板２１、２２の間の空気を外周に向かって効率的に押し出すことができる。
【００２５】
次に、量産流動基板２１を半球状エアバッグ２３で加圧しながら加熱又は紫外線によりシール材９を硬化させる。以上により、量産流動性基板２１、２２の間において均一なセルギャップを得ることができる。
【実施例２】
【００２６】
図３は、重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＡ−Ａ断面図である。この実施例は、半球状エアバッグ２３の代わりにチューブ状エアバッグ２５を使用して加圧を行うものである。図３に示すように、チューブ状エアバッグ２５は、量産流動基板２１の表面のうち各シール材９の外周９ａより外側の領域のみを加圧し、特にここでは、縦方向に一列に配列されたシール材９のグループのうち互いに隣接するグループ間の領域のみを加圧する。
【実施例３】
【００２７】
図４は、重ね合わせた量産流動基板をエアバッグで加圧した状態を示す平面図、及びＢ−Ｂ断面図である。この実施例は、実施例２と同様に半球状エアバッグ２３の代わりにチューブ状エアバッグ２５を使用して加圧を行うものである。図４に示すように、チューブ状エアバッグ２５は、量産流動基板２１の表面のうち各シール材９の外周９ａより外側の領域のみを加圧し、特にここでは、横方向に一列に配列されたシール材９のグループのうち互いに隣接するグループ間の領域のみを加圧する。
【００２８】
以上の実施例１〜３では、各シール材９の外周９ａより外側の領域のみをエアバッグで加圧しているが、加圧する領域は、シール材９の内周９ｂより内側の領域に至らない範囲であれば、シール材９と平面的に重なっていても良い。
【００２９】
エアバッグの形状や配置は、実施例１〜３に示したもので限らず、その他のものが適宜選択可能であり、例えば、エアバッグの形状は、シール材９の外周９ａより外側の領域全体を一度に加圧するような格子状のものとすることも可能である。
【００３０】
エアバッグは、必ずしも量産流動基板に直接接触させる必要はなく、量産流動基板とエアバッグとの間に任意の中間部材を介在させるようにしても良い。
【００３１】
量産流動基板２２を載置するステージ１２は、必ずしも量産流動基板２２を載置する面が一様に平坦である必要はなく、例えば、量産流動基板２１をエアバッグで加圧する領域と対向する領域のみが量産流動基板２２に向けて突出する表面形状を有するものであっても良い。
【００３２】
量産流動基板２２を載置するステージ１２は、エアバッグに置き換えても良く、その場合、置き換えたエアバッグは、上側のエアバッグと同じ構成とするのが好ましい。
【００３３】
本発明は、スペーサーレス液晶表示素子の製造に適しているが、それに限定されるものではなく、スペーサーを有する液晶表示素子の製造にも適用することが可能である。
【００３４】
本発明は、量産流動基板から複数の液晶表示素子を作製する場合に限らず、通常の基板から１つの液晶表示素子を作製する場合にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１    第１の基板
２    第２の基板
３    液晶
４    透明電極
５    配向膜
６    反射電極
７    スペーサー
８    シールスペーサー
９    シール材
９ａ  シール材の外周
９ｂ  シール材の内周
１０  加圧板
１１  エアバッグ
１２  ステージ
２１  量産流動基板（上側）
２２  量産流動基板（下側）
２３  半球状エアバッグ
２４  切断予定線（中心線）
２５  チューブ状エアバッグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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