(57)【要約】【課題】液晶表示素子における接着剤の剥離及びガラス基板の複屈折をなくし、輝度ムラを少なくする製造方法を提供する。【解決手段】一対の基板１，２の一方の基板２の表示部２Ｂ周囲にスペーサ６を混入した接着剤５を塗布してこれを両基板１，２で挟み、基板１，２を、スペーサ６が基板１，２の両方に少なくとも当接するまで加圧しながら接近させる。そして、スペーサ６を基板１，２の両方に当接させたまま、両基板１，２を所定の時間無加圧となるように保持してから接着剤５を硬化させる。また、接着剤５を紫外線硬化型樹脂にする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部となる電極が形成された一対の基板が、スペーサを混入した接着剤を介して前記スペーサに対応した間隙をもって貼り合わせられる貼り合わせ工程と、
前記間隙に液晶材が充填される充填工程とを有する液晶表示素子の製造方法において、
上記貼り合わせ工程は、
前記一対の基板の内、一方の基板の前記表示部周囲に前記接着剤を塗布してこれを前記一対の基板で挟み、
前記一対の基板を、前記スペーサが前記一対の基板の両方に少なくとも当接するまで加圧しながら接近させる加圧接近工程と、
前記スペーサを前記一対の基板の両方に当接させたまま、前記一対の基板を所定の時間無加圧となるように保持してから前記接着剤を硬化させる無加圧接着工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤は、紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子の製造方法に係り、特に基板の貼り合わせ工程に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示素子は携帯用情報端末機器やノートパソコン等に搭載され、その小型軽量，低消費電力という優れた特性から需要や用途が拡大している。
【０００３】
このような液晶表示素子は、シリコンＩＣ基板とガラス基板とを所定の間隔（セルギャップ）で精度良く対向配置し、接着剤によって両基板を固定すると共に液晶を充填封止してなるものである。
【０００４】
そして、このセルギャップを精度良く得るために、高精度に外径を形成した球状スペーサを用いる方法が一般的に行われている。
具体的には、接着剤の中にこの球状スペーサを混入し、この接着剤を両基板間の液晶を封止するエリア周囲に塗布した後、両基板を支持する定盤により外側から加圧して接着剤を押し潰し、スペーサの外径を両基板の内面に当接させることで両基板間をスペーサの直径相当のセルギャップとする。
次に、加圧したまま接着剤を加熱又は紫外線照射により硬化させ２枚の基板を固定し、その後液晶を注入するという方法である。
接着剤としては、通常、加熱硬化型又は紫外線硬化型の接着剤が用いられ、これはシール剤としても機能するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法は、加圧したまま接着剤を硬化させることに起因する不具合があった。
まず、加圧した状態で接着剤を硬化させることによってスペーサ及び基板に残留応力が生じ、完成した液晶表示素子を例えば耐温度衝撃試験に供すると、この残留応力の開放により基板等に変形が生じて接着剤が剥離してしまい、均一なギャップが得られなくなるという不具合があった。
そして、このギャップの不均一によって、液晶表示素子は輝度ムラを生ずるという問題があった。
【０００６】
また、加圧した状態では、スペーサの基板に当接する部分及び基板の内側面のスペーサが当接する部分が僅かに変形する。
さらに、基板と定盤との間に異物が混入した場合その部分は局部的に変形する。そして、これらの変形は、混入した異物や当接部分の材質に依存して当然均一にはならないので、基板やスペーサは残留応力が偏よって内在したまま固定されてしまう。
この偏って内在する残留応力によってガラス基板には複屈折が発生し、これによっても液晶表示素子は輝度ムラを生ずるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、接着剤の剥離及びガラス基板の複屈折をなくして輝度ムラの少ない液晶表示素子を製造する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１は、表示部２Ｂとなる電極が形成された一対の基板１，２が、スペーサ６を混入した接着剤５を介して前記スペーサ６に対応した間隙をもって貼り合わせられる貼り合わせ工程と、前記間隙に液晶材が充填される充填工程とを有する液晶表示素子の製造方法において、
上記貼り合わせ工程は、前記一対の基板１，２の内、一方の基板２の前記表示部２Ｂ周囲に前記接着剤を塗布してこれを前記一対の基板１，２で挟み、前記一対の基板１，２を、前記スペーサ６が前記一対の基板１，２の両方に少なくとも当接するまで加圧しながら接近させる加圧接近工程（１）〜（３）と、前記スペーサ６を前記一対の基板１，２の両方に当接させたまま、前記一対の基板１，２を所定の時間無加圧となるように保持してから前記接着剤５を硬化させる無加圧接着工程（４）〜（５）とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法であり、
請求項２は、前記接着剤５は、紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１及び図２により説明する。図１は、本発明の液晶表示素子の製造方法における加圧プロファイルを示す図である。
図２は、本発明の液晶表示素子の製造方法を説明する概略断面図であり、その内、図２（ａ）は、ガラス基板にＩＣ基板を接近させシール剤を押し潰す工程を説明する図（図１の▲１▼の工程に相当）であり、図２（ｂ）は、スペーサが両基板の内側に当接した状態を説明する図（図１の▲２▼の状態に相当）であり、図２（ｃ）は、両基板間の所定のセルギャップを得た後、一定の時間無加圧で保持する工程を説明する図（図１の▲３▼の工程に相当）である。
【００１０】
まず、図２（ａ）により説明する。
ガラス基板１は、その表面１Ａに電極となる透明導電膜（図示せず）が形成されている。
シリコンＩＣ基板２は、その表面２Ａに画素電極（図示せず）が形成されている。これらの電極により表示部２Ｂが長方形の範囲で形成される
固定定盤３は、石英で形成された剛体である。
移動定盤４は、セラミックで形成された剛体であって固定定盤３と平行に配置され、図示しない移動装置によって図の上下方向に移動可能とされる。
【００１１】
ガラス基板１及びシリコンＩＣ基板２は、透明導電膜を形成した面１Ａと画素電極を形成した面２Ａとが対向するようにそれぞれ固定定盤３及び移動定盤４に吸着固定される。
この吸着固定により両基板の対向する表面１Ａ，２Ａが平行となるように矯正される。
【００１２】
シリコンＩＣ基板２上の表示部２Ｂの周囲にスペーサ６を混入した接着剤５が塗布される。
このスペーサ６はＳｉＯ２からなり、所定の直径を有する真球に形成される。
接着剤５は紫外線硬化型樹脂であり、ガラス基板１とシリコンＩＣ基板２とを接着固定すると共に、後工程で注入充填される液晶を封止する。
【００１３】
この構成において、シリコンＩＣ基板２に付加する圧力のプロファイルを図１に示す。
この加圧プロファイルは、所定の時間Ｔ１までを一定圧力Ｐとした後、付加圧力を０（ＭＰａ）の無加圧状態に急変させ、さらに所定の時間Ｔ２経過時点で紫外線照射を行って接着剤５を硬化させるものである。
具体的には、基板貼り合わせ工程は以下の（１）〜（５）の工程からなる。
【００１４】
（１）シリコンＩＣ基板２に接着剤５を塗布した後、移動定盤４を上昇させるとシリコンＩＣ基板２とガラス基板１とが接近して接着剤５は両基板１，２に接触する（図２（ａ）参照）。これは図１における時間Ｔ０の状態である。
【００１５】
（２）そして、移動定盤４を、挟みこんだ接着剤５を押し潰しながら上昇させる。
この時、シリコンＩＣ基板２には、接着剤５を押し潰すことで発生する抵抗力以上の圧力Ｐを一定で付加するようにする（図１の▲１▼の工程）。
【００１６】
（３）さらに移動定盤４を上昇させ、接着剤５に混入したスペーサ６がガラス基板１に当接した状態を図２（ｂ）に示す（図１の▲２▼の工程）。
【００１７】
（４）この当接後、時間Ｔ１において圧力を急激に減少させ、シリコンＩＣ基板２に対して無加圧となる状態で所定の時間保持する。この時、移動装置は移動定盤４を支持するだけである（図２（ｃ）及び図１の▲３▼の工程）。
【００１８】
（５）そして所定の保持時間経過後、時間Ｔ２において接着剤５に紫外線を照射してこれを硬化させ、両基板を接着固定する。
以上の加圧接近工程（１）〜（３）及び無加圧接着工程（４）〜（５）により液晶表示素子の基板貼り合わせ工程が完了する。
【００１９】
例えば、ガラス基板１の厚さを１ｍｍ，シリコンＩＣ基板２の厚さを０．６５ｍｍ，スペーサ６の直径を３．２μｍとして基板の貼り合わせを行う場合、圧力Ｐ＝０．２５ＭＰａ，Ｔ１＝３０ｓｅｃ，Ｔ２＝３８ｓｅｃに設定してこれを行うことができる。
【００２０】
ここで無加圧時間ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１は、両基板１，２及びスペーサ６の残留応力の緩和に要する時間であり、使用基板や接着剤の粘度等により最適な時間に設定することができる。
【００２１】
また、スペーサ６がガラス基板１に当接してから減圧する時間Ｔ１までの期間は、接着剤５がなじむ期間であり、過負荷とならないように加圧保持されることが望ましく、この期間は一定圧力Ｐまたはそれ以下の圧力で加圧保持されることが好ましい。
【００２２】
また、加圧圧力Ｐは、余分な残留応力を発生させないように低圧とするのが良いが、低圧にすることで加圧時間Ｔ１を長くする必要があるので、生産上最適な条件となるようにＰとＴ１を組み合わせて設定することが望ましい。
【００２３】
一方、接着剤５は紫外線硬化型でなくてもよいが、紫外線硬化型は、硬化時に被着体に応力を発生させず硬化時間も短いので好ましい接着剤である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、接着剤５に混入したスペーサ６がガラス基板１とシリコンＩＣ基板２の両方に当接してから所定の時間を無加圧で保持する工程を設け、その後接着剤５を紫外線硬化させるようにしたので、残留応力が開放されて接着剤の剥離及びガラス基板の複屈折がなくなり、液晶表示素子の輝度ムラを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示素子の製造方法の実施例における加圧プロファイルを示す図である。
【図２】本発明の液晶表示素子の製造方法の実施例における基板の貼り合わせ工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
１　ガラス基板
２　シリコンＩＣ基板
１Ａ，２Ａ　表面
２Ｂ　表示部
３　固定定盤
４　移動定盤
５　接着剤
６　スペーサ
Ｐ　圧力
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２　時間
【図１】
2004061597.tif 000003
【図２】
2004061597.tif 000004