(57)【要約】【課題】  デッドスペースを減らしつつ、不良率を抑えることのできる液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】    一対のガラス基板の少なくとも一方にシール剤を塗布する。一対のガラス基板を重ね合わせ、シール剤を硬化させ、一対のガラス基板を間隙をもって貼り合わせる。一対のガラス基板表面において、硬化させたシール剤上略中心でスクライブした後、一対のガラス基板を炉で加温する。一対のガラス基板のスクライブされた面に衝撃を与え、または加圧を行うことによりガラス基板を切断し、ガラスエッジにシール剤が露出する配置とする。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のガラス基板の少なくとも一方にシール剤を塗布する工程と、
前記一対のガラス基板を重ね合わせ、前記シール剤を硬化させ、該一対のガラス基板を間隙をもって貼り合わせる工程と、
前記一対のガラス基板表面において、硬化させた前記シール剤上略中心でスクライブした後、該一対のガラス基板を炉で加温する工程と、
前記一対のガラス基板のスクライブされた面に衝撃を与え、または加圧を行うことにより該ガラス基板を切断し、ガラスエッジに前記シール剤が露出する配置とする工程と
を含む液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記一対のガラス基板を加温する温度が１００℃以上である請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
さらに、
滴下注入法により液晶を前記一対のガラス基板の間に注入する工程を含む請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶を用いた機器の製造方法に関し、特に液晶表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶セルは、表示のための透明電極や液晶を配向させるための配向膜を設けた２枚のガラス基板の間に液晶を挟みこんだ構造をしている。従来の方法ではこれら２枚のガラス基板はシール剤によりお互いに接着されている。従来のシール剤はガラスエッジからある程度の距離をおいて塗布されていた。ガラスエッジからある程度距離を置く理由は
（１）   シールエッジの直線性が悪い場合、セルをガラス基板からスクライブ・カットする時にスクライブ線にシール剤の一部が掛かっていると、その部分を起点として所定のスクライブ線から外れてカットされてしまう危険性が大きくなる。
（２）   多面取りにした場合、隣り合ったセル間のシール剤の間をある程度距離を空けないとカット不良を起こしたり、隣り合ったシール剤がくっついてしまった時にはシール剤の焼成時に取り残された空気の膨張によりシール切れを起こしたりする。
などである。
【０００３】
従って、従来の液晶セルではシールの外側にある程度（通常０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）のスペースを空けなければならないため、有効表示領域とセルエッジとの間隔をシール幅とシール外側の空間分取る必要がある。実用上この空間はデッドスペースとなっている。
【０００４】
液晶パネルのデザイン上もしくはスペース的に有効表示領域とセルエッジまでの距離を極力小さくしたいという要求や、資材の有効活用という観点から、デッドスペースを減らすことが望まれている。特に小型の携帯電子機器などではデッドスペースの少ない液晶セルの需要は高まっている。特開２００３−２５５３６２号公報に、シール剤に重なるように上下基板にスクライブラインを入れ、液晶セルをカットする方法が提案されている。この方法では、シール剤外側のスペースが必要ないため、デッドスペースの減少が図れる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５５３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、デッドスペースを減らすための上記以外の方法も検討されている。本発明の目的は、デッドスペースを減らしつつ、不良率を抑えることのできる液晶表示素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、一対のガラス基板の少なくとも一方にシール剤を塗布する工程と、前記一対のガラス基板を重ね合わせ、前記シール剤を硬化させ、該一対のガラス基板を間隙をもって貼り合わせる工程と、前記一対のガラス基板表面において、硬化させた前記シール剤上略中心でスクライブした後、該一対のガラス基板を炉で加温する工程と、前記一対のガラス基板のスクライブされた面に衝撃を与え、または加圧を行うことにより該ガラス基板を切断し、ガラスエッジに前記シール剤が露出する配置とする工程とを含む液晶表示素子の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
シール剤周辺のデッドスペースを減らすことができる。また、カット不良の発生率を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図１に、第１の実施例による液晶セルの切断工程を表した概念図を示す。本実施例は、図１に示すように、シール剤２の位置でガラス基板（大板）１をスクライブした後、大板１を加熱炉３で加温してからカットを行うことにより、カット不良を抑制して不良率を低減するものである。
【００１０】
図２に、大板１から１面取りの液晶表示素子を作製する場合の基板構造を表した平面図を示す。大板１のほぼ中央に、シール剤２により囲まれた切り出す前の液晶セルが配置されている。シール剤２により囲まれた部分には液晶分子を配向させるための配向膜が塗布されており、その部分が有効表示領域４となる。ただしシール剤２際の配向が乱れることがあるので有効表示領域４はシール剤２内壁より０．５ｍｍ以上内側の領域となる。
【００１１】
仕上がりの設計上のシール幅を１ｍｍとすると、スクライブ・カットはシール剤２の中央で行う（端子のある辺は除く）ので、カット前のシール剤２の幅は２ｍｍである。
【００１２】
有効表示領域４を囲む矩形枠状のシール剤には１箇所以上の切れ目が設けられており、この切れ目の部分は後の工程である真空注入工程において液晶を導入する入り口となるため注入口５と呼ばれる。
【００１３】
液晶表示素子の製造方法について説明する。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる電極を有する一対の大板１上にそれぞれ配向膜を塗布焼成する。その後それぞれの大板１を必要に応じてラビングする。
【００１４】
ラビング後の一対の大板１の少なくとも一方にエポキシ系熱硬化性のシール剤２を塗布し、さらにギャップコントロール材を散布した後一対の大板１を重ね合わせ、シール剤２を焼成して硬化させる。シール剤２により一対の大板１が貼り合わされ、大板間には液晶を収容するスペースができる。側面は注入口５を除いてシール剤２が壁の役割を果たす。
【００１５】
次に、大板１をスクライブする。スクライブには例えば超合金ホイールカッターを使う。スクライブ線６は、基本的にシール幅方向の中央に形成する。
【００１６】
液晶表示素子には、外部の駆動回路と接続する部分、すなわち端子７が存在する。本実施例では、１辺にのみ端子を有するいわゆる片端子型の液晶表示素子について説明する。端子７の属する辺のスクライブ線６は上下の基板で端子幅だけずれて形成される。すなわち、端子７を設けない基板側のスクライブ線６をシール剤２に沿わせ、他方の基板についてはシール剤２の外側に端子が出るようにスクライブ線６を形成する。他の辺のスクライブ線６については上下で同じ位置に形成する。
【００１７】
次に、図１に示したように、スクライブした大板１を熱風循環型の加熱炉（恒温炉）３に入れ、１２０℃で１０分間加温する。なお、加温する温度に関しては実験の結果、１００℃以上が好ましいことが判っている。
【００１８】
図３に、カット方法を表した概略断面図を示す。図３に示すように、シール剤２によって貼り合わされた一対の大板１を、スクライブ線６にならってカットする。カットは、大板１をゴム等の適度な弾性を有するステージ８上に置き、ゴム等の適度な硬さを有するスキージ９でスクライブ線６にならって上から押すか、もしくは上から叩くことにより行う。これにより、ガラス基板とともにシール剤２が切断され、液晶セルのエッジ（終端部）にシール剤２が配置される。
【００１９】
最後に液晶を注入し、注入口５を封止して液晶表示素子が完成する。
【００２０】
図４に、完成した液晶表示素子の平面図を示す。寸法は、縦２８．５ｍｍ×横８５ｍｍ×厚さ１．４ｍｍである。シール幅２ｍｍの中央をスクライブ・カットしているので、セルのシール幅は１ｍｍとなる。シール剤２の外側には余分なスペースを生じない。有効表示領域４はシール剤２の内壁から１ｍｍ内側の領域としている。従って有効表示領域４とセルエッジの距離は２ｍｍとなり、有効表示領域４以外の、いわゆるデッドスペースを小さくすることができる。
【００２１】
図５に、液晶表示素子の断面図を示す。上基板であるセグメント基板１Ｓと下基板であるコモン基板１Ｃとがシール剤２で接着されており、シール剤２を側面の壁として上下基板間に液晶１２が封入されている。上基板１Ｓ（下基板１Ｃ）の下（上）には上部電極１０ｔ（下部電極１０ｕ）が形成されている。なお、下基板１Ｃと下部電極１０ｕは端子となる部分があるので上基板１Ｓよりも縦ないし横の長さが長くなっており、シール剤２は上基板１Ｓの位置に合わせて塗布される。
【００２２】
上下の電極１０ｔ、１０ｕの内側にはそれぞれ配向膜１１ｔ、１１ｕが形成されている。
【００２３】
なお、上下基板を接着する前に所定の量の液晶を予め滴下し、真空中で重ね合わせることにより注入口を設けることなく液晶表示素子を作製する滴下注入法と呼ばれる方法を用いても良い。
【００２４】
図６に、滴下注入法による１面取りの基板構造を表した平面図を示す。図６に示すように、滴下注入法を用いた場合、注入口を設ける必要がないため、シール剤２は完全な矩形枠状となる。真空注入法と同様に、シール剤２の幅方向の中央にスクライブ線６を設ける。
（実施例２）
大板から同じ形状の複数の液晶表示素子を作製する、いわゆる多面取りの場合の実施例について説明する。
【００２５】
多面取りの方法として、通常面付け法とリバーシブル面付け法の２つの代表的な方法があるが、まず、リバーシブル面付け法を用いた多面取りを説明する。
【００２６】
図７に、リバーシブル面付け法による多面取りの面付けを表した平面図を示す。端子が属する方の基板をコモン基板、端子の属さない方の基板をセグメント基板とし、コモン基板を記号「Ａ」で表し、セグメント基板を「Ｂ」で表す。リバーシブル面付け法は、一枚の大板上にコモン基板とセグメント基板を作りこむ方法であり、ＡとＢとを並べた（例えば、ＡとＢとを向かい合わせに縦に並べ、端子が真ん中に配置されるようにした）フォトマスクを用いて、図７に示すように、Ａの列とＢの列とを交互に面付けする。他方の大板も同じものが使用できる。ただし貼り合わせたときにＡとＢとが所定の関係で重ね合わさるように、方向に注意しなければならない。リバーシブル面付け法は、ＴＮ−ＬＣＤ（ツイストネマチック液晶ディスプレイ）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（スーパーツイストネマチック液晶ディスプレイ）、垂直配向型ＬＣＤ等に対して有効な方法である。
【００２７】
図８に、規定サイズ（縦１５０ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）の大板１からリバーシブル面付け法により多面取りの液晶表示素子を作製する場合の構造を表す平面図を示す。端子７の属する辺はここでは１辺である。大板１にシール剤２により囲まれた多面取りの複数の矩形の液晶表示素子が画定されている。シール剤２の形状は単純な矩形枠ではなく、直線の３辺と、外側に凸の部分（注入口５）を含む１辺とで形成される枠形状である。
【００２８】
液晶表示素子の作成方法について説明する。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる複数の電極を有する一対の大板１上に液晶表示素子それぞれに対応する複数の配向膜を塗布焼成する。配向膜の平面寸法は完成後の有効表示領域の平面寸法と同じであり、シール剤２塗布のためのスペースを空けて形成する。その後大板１を必要に応じてラビングする。
【００２９】
ラビング後の一対の大板１の少なくとも一方に、エポキシ系熱硬化性のシール剤２を切り出す液晶表示素子のサイズに合わせて塗布し、さらにギャップコントロール材を散布した後一対の大板１を重ね合わせ、シール剤２を焼成して硬化させる。シール剤２により一対の大板１が貼り合わされ、大板間には液晶を収容するスペースができる。側面は注入口５を除いてシール剤２が壁の役割を果たす。
【００３０】
次に、大板１をスクライブする。スクライブ線６は、基本的にシール幅方向の中央に形成する。しかし、多面取りにおいて真空注入法を用いる場合、注入口５の属する辺と、注入口５と向かい合う辺、及び端子の属する辺は、シール剤２上でスクライブすることができないため、矩形のうちの１辺のみシール剤２上にスクライブ線６を形成する。
【００３１】
次に、図１に示したように、スクライブした大板１を熱風循環型の恒温炉３に入れ、１２０℃で１０分間加温する。なお、加温する温度に関しては実施例１と同様である。
【００３２】
次に、恒温炉から大板１を取り出した後、それぞれのスクライブ線６にならってカットする。カットの方法は実施例１と同様である。
【００３３】
カットしたそれぞれのセルに液晶を注入し、注入口５を封入して液晶表示素子が完成する。
【００３４】
図９に、完成した液晶表示素子の平面図を示す。寸法は縦２８．５ｍｍ×横８５ｍｍ×厚さ１．４ｍｍである。シール剤２は、１辺のみがガラスエッジに配置されており、その幅は１ｍｍである。ガラスエッジにシール剤２がない辺において、ガラスエッジからシール剤２までの距離は１ｍｍである、シール剤２に囲まれた有効表示領域４の、シール剤２の内壁からの距離は１ｍｍである。
【００３５】
図１０に、滴下注入法を適用した多面取りの液晶表示素子の作成方法における基板構造を表した平面図を示す。図１０に示すように、端子７の属する辺を除いた３辺において、シール剤２上でカットが行われるようにスクライブ線６を形成する。このようにスクライブしてカットすると、図４に示したような液晶表示素子が完成し、デッドスペースが減少する。
【００３６】
なお、多面取りの方法として、Ａの列のみをスクライブした大板とＢの列のみをスクライブした大板とを貼り合せる通常面付け法を用いても良い。
（比較例）
比較例として、スクライブ後の大板１の加温を行わない方法を行った。従来技術として、シール剤２の位置で大板１を加温せずにスクライブ・カットする方法が存在し、その方法は、加熱炉３で加温する工程を除いて上記実施例と同様である。この技術は１面取りおよび多面取りの両方に適用されている。
（比較例ここまで）  
スクライブ・カット法では、基板１をカットする際、スクライブ線６から外れてカットされてしまうことがある。その際、作製された液晶表示素子の寸法が公差内に収まっていれば良品判定できるが、収まっていない場合、不良となる。また、シール剤２の幅が０．５ｍｍ未満となった場合も不良判定する。ただし、切断面の形状は特に限定はなく、例えば基板平面に対して斜めであっても、切断面が段差になっていても寸法が公差内に収まっていれば良品判定する。
【００３７】
不良の発生は、一対の大板１のスクライブ線６が上下でずれた時に起こりやすい。大板１のスクライブ線６の上下のずれによる不良の発生しやすさを調べるために、上記比較例において、上下基板のスクライブ線を０．５ｍｍずらし、８０セットの大板（１セットから１２枚の液晶表示素子を切り出す）について不良の発生率（不良率）を調べた。上下スクライブ線のずれがない場合は不良率が１．２％だったのに対し、ずれがある場合の不良率は１８．４％だった。
【００３８】
一方、本実施例を用いることにより、スクライブ線６が上下の大板で０．５ｍｍずれた場合であっても、不良率が１．６％まで低減する効果が得られた。さらに追加実験を行ったところ、不良率を１．３％に抑えることができた。
【００３９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、スクライブ線６は一対の大板の両方に形成したが、どちらか一方だけにスクライブしても、ガラス基板１とシール剤２とを切断することは可能である。
【００４０】
また、上記実施例においてはエポキシ系熱硬化性のシール剤２を採用したが、所定のシール性能が得られるのであれば、２液性やＵＶ硬化性などのエポキシ系熱硬化性以外のシール剤の採用も可能であると考えられる。
【００４１】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、実施例における基板及びシール剤の切断工程を表した概念図である。
【図２】図２は、１面取りの液晶表示素子を作製する場合の切断前のガラス基板（大板）を表した平面図である。
【図３】図３は、カット方法を表した概略断面図である。
【図４】図４は、液晶表示素子の平面図である。
【図５】図５は、液晶表示素子の断面図である。
【図６】図６は、滴下注入法による１面取りの場合における切断前の基板を表した平面図である。
【図７】図７は、リバーシブル面付け法による多面取りの面付けを表した平面図である。
【図８】図８は、真空注入法およびリバーシブル面付け法を適用した切断前の大板を表す平面図である。
【図９】図９は、真空注入法および多面取りを用いて作製した液晶表示素子を表す平面図である。
【図１０】図１０は、滴下注入法および多面取りを用いて液晶表示素子を作成する場合の切断前の基板構造を表す平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ガラス基板（大板）
１Ｃ  コモン基板
１Ｓ  セグメント基板
２  シール剤
３  加熱炉
４  有効表示領域
５  注入口
６  スクライブ線
７  端子
８  ステージ
９  スキージ
１０ｔ、１０ｕ  透明電極
１１ｔ、１１ｕ  配向膜
１２  液晶
【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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