(57)【要約】【課題】  表示品質の高い液晶表示装置を効率的に製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】  一対の対向する第１の基板と第２の基板との間に液晶が封入されてなる単一液晶ユニットを複数含む大型液晶ユニット基板を形成する工程と、大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を形成する工程と、大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を介して光学フィルムを貼り付ける工程と、光学フィルムが貼り付けられた大型液晶ユニット基板を分断する工程とを含む液晶表示装置の製造方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する第１の基板と第２の基板との間に液晶が封入されてなる単一液晶ユニットを複数含む大型液晶ユニット基板を形成する工程と、前記大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を形成する工程と、前記大型液晶ユニット基板の表面上に前記粘着層を介して光学フィルムを貼り付ける工程と、前記光学フィルムが貼り付けられた前記大型液晶ユニット基板を分断する工程と、を含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方の屈折率と前記粘着層の屈折率とが同程度であることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方の屈折率と前記粘着層の屈折率との差の絶対値が０．０８以下であることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記粘着層の形成時に塗布される粘着材の塗布時の粘度が５００ｃｐｓ以上１００００ｃｐｓ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記粘着層の厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、特に表示品質の高い液晶表示装置を効率的に製造することができる液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置は、たとえば携帯電話、デジタルスチルカメラまたはＰＤＡ（personal digital assistant）などのモバイル機器の表示部として好適に用いられている。近年、これらのモバイル機器においては薄型のものが好まれる傾向にあるため、液晶表示装置もより薄くすることが求められている。
【０００３】
液晶表示装置は、一般的に、相対向する面のそれぞれに透明電極および配向膜が形成された一対のガラス基板の間に液晶材料が封入され、これらのガラス基板の相対向していない側の面のそれぞれに偏光板などの光学フィルムが貼り付けられた構造を有している。そのため、液晶表示装置を薄くする方法としては主にガラス基板の厚みを薄くする方法が用いられている。
【０００４】
ガラス基板の厚みを薄くする方法としては、たとえばガラス基板を機械的に研磨する方法や特許文献１に記載されているようにガラス基板をエッチングする方法が知られている。しかしながら、ガラス基板を機械的に研磨する方法においては、液晶表示装置を効率的に製造することができず、また、ガラス基板の表面が平坦になるように研磨することが困難である。そこで、現在では、一般的に、ガラス基板をエッチングする方法が用いられている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ガラス基板をエッチングする方法を用いた場合には、ガラス基板の表面に多数の凹部（ディンプル）が形成される。これは、液晶表示装置の製造プロセス中にガラス基板の表面に形成された傷が原因となって形成される。すなわち、ガラス基板の表面に形成された傷を中心としてエッチングが局所的に他の領域よりも速く進行するために凹部が形成されるのである。
【０００６】
ガラス基板の表面に凹部が形成されている場合には、ガラス基板の表面と、ガラス基板の表面に貼り付けられる光学フィルムの粘着層との間に空隙が形成される。この空隙と粘着層との界面および空隙とガラス基板との界面においては屈折率差が大きくなるため、これらの界面においては光が散乱する。その結果、液晶表示装置の表示品質が低下するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、この問題を回避するため、特許文献２においては、粘着層の屈折率とガラス基板の屈折率とを同程度とし、ガラス基板の表面に形成された凹部を粘着材によって埋める方法が開示されている。ここでは、単一液晶ユニットのガラス基板の表面に光学フィルムを貼り付ける方法として、たとえば図１４の模式的断面図に示すように、予め粘着層９０が形成されている光学フィルム８０をガラス基板７０の表面に貼り付ける方法が開示されている（特許文献２の段落[０００７]参照）。しかしながら、この方法においては、低粘度の粘着層９０を用いることが困難であり、また、光学フィルム８０に粘着層９０が引っ張られるため、図１５の模式的拡大断面図に示すようにガラス基板７０の表面の凹部１００を埋める効果が十分ではないという問題があった。
【０００８】
また、単一液晶ユニットのガラス基板の表面に光学フィルムを貼り付ける方法として、たとえば図１６の模式的断面図に示すようにガラス基板７０の表面に粘着材シートによって粘着層９０を形成した後に光学フィルム８０を貼り付ける方法が開示されている（特許文献２の段落[０００７]参照）。この方法においては低粘度の粘着層９０を用いることができるため、図１７の模式的拡大断面図に示すようにガラス基板７０の表面の凹部１００を埋める効果は向上する。しかしながら、この方法においては、個々の単一液晶ユニットごとに粘着層９０を形成する必要があるため、効率的に液晶表示装置を製造することができないという問題があった。
【特許文献１】特開平４−１１６６１９号公報
【特許文献２】特開平１０−２０３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、表示品質の高い液晶表示装置を効率的に製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一対の対向する第１の基板と第２の基板との間に液晶が封入されてなる単一液晶ユニットを複数含む大型液晶ユニット基板を形成する工程と、大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を形成する工程と、大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を介して光学フィルムを貼り付ける工程と、光学フィルムが貼り付けられた大型液晶ユニット基板を分断する工程とを含む液晶表示装置の製造方法である。ここで、本発明において「光学フィルム」は入射してきた光に何らかの作用を与えるフィルムのことをいう。また、本発明において「粘着」には接着の概念も含まれるものとする。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、第１の基板および第２の基板の少なくとも一方の屈折率と粘着層の屈折率とが同程度であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、第１の基板および第２の基板の少なくとも一方の屈折率と粘着層の屈折率との差の絶対値が０．０８以下であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、粘着層の形成時に塗布される粘着材の塗布時の粘度が５００ｃｐｓ以上１００００ｃｐｓ以下であることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、粘着層の厚みが２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示品質の高い液晶表示装置を効率的に製造することができる液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１７】
図１に、本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい一例のフローチャートを示す。本発明においては、まず、ステップ１（Ｓ１）として、一対の対向する第１の基板と第２の基板との間に液晶材料が封入されてなる単一液晶ユニットを複数含む大型液晶ユニット基板を形成する。次に、ステップ２（Ｓ２）として、たとえばエッチングなどによって大型液晶ユニット基板の厚みを低減する。次いで、ステップ３（Ｓ３）として、大型液晶ユニット基板の表面に粘着層を形成する。続いて、ステップ４（Ｓ４）として、粘着層を介して大型液晶ユニット基板の表面に光学フィルムを貼り付ける。そして、ステップ５（Ｓ５）として、大型液晶ユニット基板を個々の液晶表示装置に分断して複数の液晶表示装置が形成される。なお、本発明においては、上述したステップ１〜５以外のステップが含まれていてもよいことは言うまでもない。
【００１８】
図２に、本発明に用いられる第１の基板の一例としてのガラス基板２の好ましい一例の模式的な拡大断面図を示す。このガラス基板２上には、赤、青および緑の３色のカラーフィルタを含むカラーフィルタ層３、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明電極層４およびポリイミドからなる配向膜５が順次形成されている。ここで、透明電極層４はスパッタリング法などによってカラーフィルタ層３上に形成される。また、配向膜５は、透明電極層４上にポリイミドからなる膜を印刷塗布した後にラビング処理することなどによって形成される。
【００１９】
図３に、本発明に用いられる第２の基板の一例としてのガラス基板７の好ましい一例の模式的な拡大断面図を示す。このガラス基板７上には、画素透明電極層８と配向膜９とが順次形成されている。ここで、画素透明電極層８は、ガラス基板７上を所定の方向に走る複数のゲートバスラインと、ゲートバスラインと交差しているソースバスラインと、ゲートバスラインとソースバスラインとの交差部近傍に設置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）と、ＴＦＴを介してソースバスラインに接続され格子状に設置された画素透明電極とを含む。
【００２０】
そして、図４の模式的拡大断面図に示すように、ガラス基板７の上方の配向膜９の表面上には、スクリーン印刷方式やディスペンサ方式などによって、たとえばエポキシ樹脂などの硬化型樹脂からなるシール材１０ａが複数形成される。また、図５の模式的斜視図に示すように、配向膜９の表面の周縁にはシール材１０ｂが形成される。ここで、個々のシール材１０ａは、液晶注入口となり得る開口部を有しない閉じたループ状の枠によって形成されている。次いで、図６の模式的斜視図に示すように、複数のシール材１０ａのそれぞれの枠内にネマティック液晶などの液晶材料１９が滴下される。そして、真空チャンバ内において、図７の模式的拡大断面図に示すようにガラス基板２とガラス基板７とを重ね合わせ、適度に加圧しながら加熱および／または紫外線を照射することによってシール材１０ａ、１０ｂを硬化させる。これにより、ガラス基板２とガラス基板７との間の個々のシール材１０ａによって囲まれた空間に液晶材料１９が封入されてなる単一液晶ユニットを複数含む大型液晶ユニット基板１１が形成される。なお、ガラス基板２とガラス基板７との間にはたとえばスペーサ（図示せず）を設置することができる。これにより、ガラス基板２とガラス基板７との間隔をほぼ一定に保つことができる。
【００２１】
上述のようにして得られた大型液晶ユニット基板１１は、図８の模式的断面図に示すように、エッチング槽１２内のエッチング液１３中に浸漬させられる。これにより、大型液晶ユニット基板１１のガラス基板２およびガラス基板７の表面がエッチングされ、大型液晶ユニット基板１１の厚みが低減する。このとき、大型液晶ユニット基板１１を形成する際に大型液晶ユニット基板１１のガラス基板２およびガラス基板７の表面に傷が形成された場合には、ガラス基板２およびガラス基板７の表面に多数の凹部が形成される。ここで、エッチング液１３としては、たとえばフッ酸を含むエッチング液などが用いられる。なお、図８においては、ガラス基板２およびガラス基板７に形成されている層や膜などは便宜上図示していない。また、図９の模式的斜視図に示すように、シール材１０ｂは配向膜９の表面の内部に形成されてもよい。
【００２２】
図１０の模式的拡大斜視図に、大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を形成する工程の好ましい一例を示す。図１０に示すように、スリットコータのヘッド２１から粘着材１６が大型液晶ユニット基板のガラス基板２の表面に塗布されて粘着層１６ａが形成される。ここで、ヘッド２１には、ヘッド２１の進行方向と直交する方向にスリット状の穴が形成されている。したがって、図１０の矢印で示される方向にヘッド２１を進行させることによって大型液晶ユニット基板のガラス基板２の表面に粘着材１６を塗布することができる。また、粘着材１６としては、たとえば従来から公知のアクリル系粘着材、シリコーン系粘着材、合成ゴム系粘着材、ポリエーテル系粘着材、ポリウレタン系粘着材またはポリエステル系粘着材などが用いられる。
【００２３】
ここで、粘着材１６の塗布時の粘度は５００ｃｐｓ以上１００００ｃｐｓ以下であることが好ましく、１０００ｃｐｓ以上５０００ｃｐｓ以下であることがより好ましく、２５００ｃｐｓ以上５０００ｃｐｓ以下であることがさらに好ましい。粘着材１６の粘度がこれらの範囲にある場合には粘着材１６の塗布後の粘着層１６ａが形状を保持しやすくなるため、粘着層１６ａの厚みのばらつきをなくすことができる傾向にある。また、この場合には、粘着材１６がガラス基板２の表面の凹部に入っていきやすく、凹部を十分に埋めることができる傾向にもある。
【００２４】
また、粘着層１６ａの厚みは２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上４０μｍ以下であることがさらに好ましい。粘着層１６ａの厚みがこれらの範囲にある場合には、ガラス基板２およびガラス基板７の表面の凹部を十分に埋めることができ、光学フィルムによる効果が粘着層１６ａの厚みによって低減されない傾向にある。また、この場合には、液晶表示装置を薄く形成することができる傾向にある。
【００２５】
また、ガラス基板２の屈折率と粘着層１６ａの屈折率とが同程度、たとえばガラス基板２の屈折率と粘着層１６ａの屈折率との差の絶対値が０．０８以下であることが好ましい。これらの場合には、ガラス基板２と粘着層１６ａとの界面において光が散乱しにくくなるため、液晶表示装置の表示品質が高くなる傾向にある。
【００２６】
図１１の模式的斜視図に、大型液晶ユニット基板の表面上に光学フィルムを貼り付ける工程の好ましい一例を示す。図１１に示すように、光学フィルム１７は、大型液晶ユニット基板１１の表面上方から、粘着層１６ａを介して単一液晶ユニット２０を複数含む大型液晶ユニット基板１１の表面上に貼り付けられる。ここで、光学フィルム１７としては、たとえば偏光板、位相差板または視野角補償フィルムなどがある。
【００２７】
そして、大型液晶ユニット基板１１の光学フィルム１７が貼り付けられていない側のガラス基板７の表面にも上記と同様にして粘着層１６ａが形成される。次いで、光学フィルム１７が粘着層１６ａを介してガラス基板７の表面上に貼り付けられる。これにより、大型液晶ユニット基板１１のガラス基板２およびガラス基板７の双方の表面に光学フィルム１７が貼り付けられる。ここで、ガラス基板７の屈折率と粘着層１６ａの屈折率とが同程度、たとえばガラス基板２の屈折率と粘着層１６ａの屈折率との差の絶対値が０．０８以下であることが好ましい。
【００２８】
その後、光学フィルム１７が両面に貼り付けられた図１２の模式的斜視図に示す大型液晶ユニット基板１１は、図１３の模式的斜視図に示すように個々の液晶表示装置１８に分断され、複数の液晶表示装置１８が一挙に製造される。
【００２９】
このように、本発明においては、大型液晶ユニット基板１１の表面に粘着層１６ａを形成することによって大型液晶ユニット基板１１の表面に形成された凹部を粘着層１６ａで埋めた後に光学フィルム１７を貼り付けて、複数の液晶表示装置１８に一挙に分断するので、表示品質の高い液晶表示装置を効率的に製造することができる。
【００３０】
なお、上記においてはガラス基板７の上方の配向膜９の表面上にシール材１０ａ、１０ｂを形成しているが、ガラス基板２の上方の配向膜５の表面上にシール材１０ａ、１０ｂを形成してもよい。
【００３１】
また、上記においては粘着層の形成にスリットコータを用いているが、スピンコータなどを用いてもよい。ただし、粘着層の形成位置および厚みをより安定させることができる観点からはスリットコータを用いることが好ましい。
【００３２】
また、本発明においては、ガラス基板２およびガラス基板７の双方の屈折率と粘着層１６ａの屈折率とが同程度、これらの屈折率の差の絶対値が０．０８以下であることがより好ましいが、ガラス基板２およびガラス基板７の一方の屈折率と粘着層１６ａの屈折率とが同程度、たとえばこれらの屈折率の差の絶対値が０．０８以下であってもよい。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によって製造される液晶表示装置は、たとえば携帯電話、デジタルスチルカメラ、ＰＤＡ、ワードプロセッサまたはパーソナルコンピュータなどの表示部に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい一例のフローチャートである。
【図２】本発明に用いられる第１の基板の一例としてのガラス基板の好ましい一例の模式的な拡大断面図である。
【図３】本発明に用いられる第２の基板の一例としてのガラス基板の好ましい一例の模式的な拡大断面図である。
【図４】本発明に用いられるガラス基板の上方の配向膜の表面上にシール材を形成した後の好ましい一例の模式的な拡大断面図である。
【図５】本発明に用いられるガラス基板の上方の配向膜の表面の周縁にシール材を形成した後の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図６】本発明に用いられるガラス基板の上方の配向膜の表面上に形成されたシール材のそれぞれの枠内に液晶材料を滴下する際の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図７】本発明に用いられる大型液晶ユニット基板の好ましい一例の模式的な拡大断面図である。
【図８】本発明に用いられる大型液晶ユニット基板のエッチング液浸漬時の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図９】本発明に用いられるガラス基板の上方の配向膜の表面上にシール材を形成した後の好ましい他の一例の模式的な斜視図である。
【図１０】本発明に用いられる大型液晶ユニット基板の表面上に粘着層を形成する工程の好ましい一例の模式的な拡大斜視図である。
【図１１】本発明に用いられる大型液晶ユニット基板の表面上に光学フィルムを貼り付ける工程の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図１２】本発明に用いられる大型液晶ユニット基板に光学フィルムが貼り付けられた後の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図１３】本発明に用いられる光学フィルムが貼り付けられた大型液晶ユニット基板を分断して個々の液晶表示装置が形成される際の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図１４】単一液晶ユニットのガラス基板の表面に光学フィルムを貼り付ける従来の方法の一例の模式的な断面図である。
【図１５】図１４に示す従来の方法により光学フィルムが貼り付けられたガラス基板の一例の模式的な拡大断面図である。
【図１６】単一液晶ユニットのガラス基板の表面に光学フィルムを貼り付ける従来の方法の他の一例の模式的な断面図である。
【図１７】図１６に示す従来の方法により光学フィルムが貼り付けられたガラス基板の一例の模式的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２，７，７０  ガラス基板、３  カラーフィルタ層、４  透明電極層、５，９  配向膜、８  画素透明電極層、１０ａ，１０ｂ  シール材、１１  大型液晶ユニット基板、１２  エッチング槽、１３  エッチング液、１６  粘着材、１６ａ，９０  粘着層、１７，８０  光学フィルム、１８  液晶表示装置、１９  液晶材料、２０  単一液晶ユニット、２１  ヘッド、１００  凹部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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