(57)【要約】【課題】複数の液晶表示パネルを容易かつ高精度に貼り合わせて積層することのできる生産性に優れた液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】複数の液晶が注入されていない空の液晶表示パネルを形成する空パネル形成工程１１と、これらの空の液晶表示パネルの相互に対向する対向面間を貼り合わせて積層する空パネル積層工程１２と、積層した複数の空の液晶表示パネルのそれぞれの内部に液晶を注入して封止する液晶注入・封止工程１３とをこの順に行う。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液晶表示パネルが積層されている液晶表示装置の製造方法において、
複数の液晶が注入されていない空の液晶表示パネルを形成する空パネル形成工程と、これらの空の液晶表示パネルの相互に対向する対向面間を貼り合わせて積層する空パネル積層工程と、積層した複数の空の液晶表示パネルのそれぞれの内部に液晶を注入して封止する液晶注入・封止工程とをこの順に行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記液晶注入・封止工程において積層した後の前記複数の空の液晶表示パネルのそれぞれに異なる選択反射色を呈するカイラルネマティック液晶を封入す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚以上の液晶表示パネルが積層されている液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、特定の図形や文字などの情報を表示するための液晶表示装置がコンピュータや携帯電話などの表示装置として多く用いられており、この液晶表示装置には、中間に液晶を充填した一対の透明基板の所定の部分に、選択的に電圧を加えて特定の図形や文字などの情報を表示するための液晶表示パネルが内蔵されている。この液晶表示パネルに用いられている液晶には、ネマティック液晶、スメクティック液晶の他、ネマティック液晶にカイラル剤を添加したカイラルネマティック液晶を含むコレステリック液晶が用いられている。
【０００３】
そして、前記液晶表示装置には、特異な表示を可能とするなどの理由により、複数の液晶表示パネルを積層して用いる場合がある。例えば、異なる色の波長領域の光を選択反射させるようにカイラルピッチを調整したコレステリック液晶をそれぞれ充填した複数の液晶表示パネルを積層することにより、それぞれのコレステリック相のカイラルピッチにより光を選択反射して、個々の液晶表示パネルが反射した光を表示したり、複数の液晶表示パネルが反射した光を組み合わせて表示することでマルチカラーの情報を表示することができる。
【０００４】
なお、室温においてコレステリック相を形成する液晶であるカイラルネマティック液晶を用いた液晶表示パネルは、プレナー状態では選択反射を呈し、フォーカルコニック状態では微散乱状態を呈する。そして、プレナー状態またはフォーカルコニック状態に遷移させるためにはそれぞれ所定の電圧を印加した後、電圧を遮断すればよい。電圧遮断後（電圧非印加時）のそれぞれの状態は、新たな電圧が印可されるまでその状態を維持する。したがって、この液晶表示パネルは、メモリ効果を具備した素子で、消費電力を低減することができるとともに、偏光板を使用する必要もないので明るい反射表示を得ることができる。
【０００５】
このような複数の液晶表示パネルを積層した液晶表示装置の製造方法としては、液晶が注入された複数の液晶表示パネルを個別に形成した後、各液晶表示パネルの相互に対向する対向面間を貼り合わせて積層する方法が用いられている。
【０００６】
すなわち、従来の液晶表示装置の製造方法は、図４に示すように、複数の空の液晶表示パネル（液晶が注入されていない液晶表示パネル。以下、単に、空パネルと記す。）を形成する空パネル形成工程１と、複数の空パネルの内部に所定の液晶を注入口を介して注入した後、注入口を封止する液晶注入・封止工程２と、液晶を封入した液晶表示パネルを貼り合わせて積層（一体化）するパネル積層工程３とをこの順に行うようにしている。
【０００７】
ところで、従来のパネル積層工程３において複数の液晶表示パネルを積層するパネル積層時には、各液晶表示パネルの表示パターンを精密に位置合わせして貼り合わせなければ表示色が混色したり表示状態が悪くなることがある。このため、各液晶表示パネルの内部には、パネル積層時の位置合わせに用いる点灯可能なアライメントマークが形成されており、液晶表示パネルを貼り合わせる時には、アライメントマークに接続しているリード端子に導電テープを貼り付けるなどして外部から電力を供給することによりアライメントマークを点灯させた状態で、位置合わせ装置のＣＣＤカメラなどの画像認識装置によってアライメントマークを認識させて精密な位置合わせを行っている。
【０００８】
なお、複数の液晶表示パネルの貼り合わせ手段としては、両面テープ、シート状接着剤および液状接着剤などが用いられている。
【０００９】
また、カイラルネマティック液晶を用いた液晶層の場合、アライメントマークを点灯させるとは、電圧を印加して液晶をホメオトロピック状態とすることでアライメントマークの形成部位の液晶層を透明にすることである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の液晶表示装置の製造方法においては、アライメントマークが液晶表示パネルの内部に形成されており、パネル積層時に、画像認識装置によって複数の液晶表示パネルに形成されているそれぞれのアライメントマークを液晶層を介して認識させて位置合わせを行っているので、アライメントマークを点灯させても、画像認識装置によるアライメントマークの認識性が液晶層の存在によって低下し、位置合わせに要する時間が増加したり、位置合わせの精度が低下して歩留まりが低下したりするという問題点があった。特に、仕様によって液晶層の厚さが厚くなるとアライメントマークの認識性がより低下する。
【００１１】
また、従来の液晶表示装置の製造方法においては、位置合わせ装置上でアライメントマークを点灯させる必要があるため、位置合わせの前準備として各リード端子に導電テープを貼り付ける作業、および、導電テープに電力供給用の配線を接続する作業を必要とし、生産性が低下するとともに製造コストも増加するという問題点があった。
【００１２】
さらに、従来の液晶表示装置の製造方法においては、液晶を注入した後の液晶表示パネルを貼り合わせて積層しているので、液晶表示パネルの貼り合わせに用いることのできる貼り合わせ手段の選択肢が少ないという問題点があった。例えば、貼り合わせ手段として接着剤を用いる場合、短時間で硬化させることのできる生産性に優れた紫外線硬化型あるいは高温硬化型のものは、液晶を劣化させるなどの理由により用いることができなかった。
【００１３】
そこで、複数の液晶表示パネルを容易かつ高精度に貼り合わせて積層することのできる生産性に優れた液晶表示装置の製造方法が求められている。
【００１４】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数の液晶表示パネルを容易かつ高精度に貼り合わせて積層することのできる生産性に優れた液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の液晶表示装置の製造方法の特徴は、複数の液晶表示パネルが積層されている液晶表示装置の製造方法において、複数の液晶が注入されていない空の液晶表示パネルを形成する空パネル形成工程と、これらの空の液晶表示パネルの相互に対向する対向面間を貼り合わせて積層する空パネル積層工程と、積層した複数の空の液晶表示パネルのそれぞれの内部に液晶を注入して封止する液晶注入・封止工程とをこの順に行う点にある。そして、このような構成を採用したことにより、複数の空の液晶表示パネルを貼り合わせて積層する空パネル積層時に、各空の液晶表示パネルの内部には液晶が注入されていないため、アライメントマークを容易に認識することができる。さらに、アライメントマークを容易に認識することができるので、空パネル積層時の位置合わせを簡単に行うことができる。さらにまた、空パネル積層時に、各空の液晶表示パネルの内部に液晶が注入されていないため、液晶の変質を考慮しなくてすむので、貼り合わせ手段として短時間で硬化させることのできる紫外線硬化型接着剤、高温硬化型接着剤などの多種多様のものから選択することができる。
【００１６】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示装置の製造方法の特徴は、請求項１において、液晶注入・封止工程において積層した後の複数の空の液晶表示パネルのそれぞれに異なる選択反射色を呈するカイラルネマティック液晶を封入する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、マルチカラー表示を容易に行うことのできる液晶表示装置を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施形態の要部を工程順に示すブロック図である。
【００１９】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、２枚の液晶表示パネルを積層し液晶層を２層構造としたマルチカラーを行うことのできるものを例示している。
【００２０】
なお、本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、基本的には従来公知の液晶表示装置の製造方法と同一なので、その詳しい説明は省略し、本発明の要旨にかかわる部分についてのみ説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、空パネル形成工程１１と、空パネル積層工程１２と、液晶注入・封止工程１３とをこの順に行うようにしている。
【００２２】
前記各工程について更に詳しく説明する。
【００２３】
前記空パネル形成工程１１は、従来と同様に、液晶が注入されていない２枚の液晶表示パネルである空パネルを形成するものであり、２枚の各空パネルは、ともに一対の大きなマザー基板を重ね合わせた後に所定サイズの個々の液晶が封入されていない空パネルに分割することにより形成するようになっている。なお、２枚の空パネルは、一方が観察側の反対側に配置される下空パネルとされ、他方が観察側に位置する上空パネルとされるようになっている。
【００２４】
前記空パネル積層工程１２は、従来と異なり、２枚の空パネルを貼り合わせて積層するものであり、上空パネルと下空パネとの相互に対向する対向面間を貼り合わせ手段としての接着剤、本実施形態においては液状接着剤によって貼り合わせて一体化するようになっている。
【００２５】
例えば、２枚の空パネルの内の下空パネルを載置台に載置する。ついで、下空パネルの上面の中央部分に、液状接着剤を適量滴下する。なお、液状接着剤は、下空パネル上面の中央部分に印刷してもよい。そして、液状接着剤が流動し、下空パネルの上面において拡がった後、上空パネルを下空パネルの上方に重ね合わせる。ついで、圧着装置のシリコーンゴム製の治具によって、上空パネルの上面の中央部分より軽く圧力を加え、その後、最終圧力０．０２ＭＰａ程度となるように圧力を増加させることにより、２枚の空パネルの接着部の中央部分から周辺部まで液状接着剤を薄く伸ばすように広げる。そして、上空パネルおよび下空パネルの内部に形成されているそれぞれのアライメントマークを位置合わせ装置のＣＣＤカメラなどの画像認識装置によって認識させて位置決めを行った後、液状接着剤を硬化することにより、下空パネルの上面と上空パネルの下面との対向面を接着して、２枚の空パネルの積層（一体化）が完了するようになっている。
【００２６】
なお、液状接着剤としては、紫外線硬化型の液状接着剤を用いることが、２枚の空パネルに対する影響がほとんど無く、しかも硬化に要する時間が数十秒と短時間ですむので生産性を向上できるなどという理由により好ましい。
【００２７】
もちろん、高温硬化型の液状接着剤や、従来の両面テープおよびシート状接着剤を用いてもよい。
【００２８】
前記液晶注入・封止工程１３は、従来と異なり、積層した後の２枚の空パネルのそれぞれの内部に、所定の液晶を注入口を介して注入した後、注入口を封止するものであり、例えば、積層した後の下空パネルの内部に対する液晶の注入・封止を行った後に、上空パネルの内部に対する液晶の注入・封止を行うようになっている。
【００２９】
本実施形態においては、下空パネルに主選択反射波長が５７０ｎｍのカイラルネマティック液晶を注入し、上空パネルに対して主選択反射波長が４５０ｎｍのカイラルネマティック液晶を注入するようになっている。
【００３０】
すなわち、液晶層の層の数だけ液晶の注入・封止を繰り返すようになっている。
【００３１】
また、従来と異なり、積層した後の２枚の空パネルのそれぞれに対して、後から異なる液晶を注入するので、例えば図２に示すように、下空パネルの注入口を図２の上辺側に形成し、上空パネルの注入口を図２の下辺側に形成して積層するとよい。また、３枚の液晶表示パネルを積層する場合（液晶層を３層とする場合）には、例えば図３に示すように、１枚目の空パネルの注入口を図３の上辺側に形成し、２枚目の空パネルの注入口を図３の下辺側に形成し、３枚目の空パネルの注入口を図３の右辺側に形成して積層するとよい。
【００３２】
すなわち、複数の液晶表示パネルのそれぞれの注入口を異なる辺に設けることが異なる液晶の注入を容易かつ円滑に行う上で好ましい。
【００３３】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３４】
本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、空パネル積層工程１２における位置合わせ装置のＣＣＤカメラなどの画像認識装置によってアライメントマークを認識させる場合、２枚の空パネルの内部に液晶が注入されていないため、認識に用いる光が２枚の空パネルを厚さ方向に容易に透過する。その結果、アライメントマークを容易に認識することができる。
【００３５】
また、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、アライメントマークを容易に認識することができるので、２枚の空パネルの相互間の位置合わせをそのまま簡単に行うことができるとともに、２枚の空パネルを容易かつ高精度に貼り合わせて積層することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、アライメントマークを容易に認識することができるので、従来のパネル積層時におけるアライメントマークの点灯、アライメントマークを点灯させるための各リード端子に導電テープを貼り付ける作業、および、導電テープに電力供給用の配線を接続する作業などを省くことができるので、生産性の向上および製造コストの低減を容易に図ることができる。
【００３７】
さらにまた、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、空パネル積層時に、２枚の空パネルの内部に液晶が注入されていないため、液晶の変質を考慮しなくてすむので、貼り合わせ手段として短時間で硬化させることのできる紫外線硬化型接着剤、高温硬化型接着剤などの多種多様のものから選択することができる。すなわち、液晶表示装置の設計の自由度が大きくなる。
【００３８】
したがって、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、アライメントマークの認識性に優れ、かつ位置合わせを簡単に行うことができ、しかも液晶表示装置の設計の自由度の大きいものとなる。
【００３９】
また、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、２枚の空パネルのそれぞれに異なる選択反射色を呈するカイラルネマティック液晶が封入されているから、マルチカラー表示を容易に行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は、３枚以上の空パネルを積層することが可能である。この場合、３枚以上の空パネルを１回の積層工程によって積層することができ、積層工程の時間の短縮を図ることができる。また、まず２枚の空パネルを積層した後、積層された２枚の空パネルと他の空パネルとを積層することもできる。この場合、各空パネルの位置合わせなどを容易に行うことができ、空パネル積層工程の容易化を図ることができる。
【００４１】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、複数の液晶表示パネルを容易かつ高精度に貼り合わせて積層することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４３】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示装置によれば、マルチカラー表示を容易に行うことができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施形態の要部を工程順に示すブロック図
【図２】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施形態における２枚の液晶表示パネルを積層する場合のそれぞれの液晶の注入口の形成位置の一例を示す正面図
【図３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施形態における３枚の液晶表示パネルを積層する場合のそれぞれの液晶の注入口の形成位置の一例を示す正面図
【図４】従来の液晶表示装置の製造方法の要部を工程順に示すブロック図
【符号の説明】
１１　空パネル形成工程
１２　空パネル積層工程
１３　液晶注入・封止工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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