(57)【要約】【課題】２枚の液晶パネルを両面接着テープを介して全面接着するにあたって、泡噛みの問題を解消するとともに、貼り合わせ後においても必要に応じて位置あわせの微調整を容易に行うことができるようにする。【解決手段】一方の液晶パネル１０の片面全面にわたって両面接着テープ３０を貼り付けた後、その両面接着テープ３０上に貧溶媒液Ｌを所定量滴下し、貧溶媒液Ｌが乾ききらないうちに他方の液晶パネル２０を一方の液晶パネル１０に積層し、その後に貧溶媒液Ｌを乾燥させる。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の少なくとも２枚の液晶パネルを含み、上記第１液晶パネルの一方の面に両面接着テープを介して上記第２液晶パネルを貼り合わせてなる積層型液晶表示素子の製造方法において、
上記第１液晶パネルの一方の面の全面にわたって上記両面接着テープを貼り付けた後、上記両面接着テープ上に貧溶媒液を所定量滴下し、上記貧溶媒液が乾ききらないうちに上記第２液晶パネルを上記第１液晶パネルに積層し、その後に上記貧溶媒液を乾燥させることを特徴とする積層型液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】
上記貧溶媒液として、水またはアルコールもしくはこれらの混合溶液を用いる請求項１記載の積層型液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
上記貧溶媒液の滴下量が、上記各液晶パネルの貼り合わせ面積５０００ｍｍ２あたり１０ｃｃ以上である請求項１または２に記載の積層型液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
上記両面接着テープの厚さが、２０〜５０μｍである請求項１，２または３に記載の積層型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、積層型液晶表示素子の製造方法に関し、さらに詳しく言えば、複数枚の液晶パネルを両面接着テープを介して積層する場合に好適なパネル張り合わせ技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネマティック液晶にカイラル材を添加することにより、室温においてコレステリック相を形成するカイラルネマティック液晶を利用した液晶表示素子の開発が行われている。この液晶表示素子においては、印加電圧の大きさによって液晶層をフォーカルコニック状態とプレナー状態とに変化させて表示を行う。
【０００３】
このうち、プレナー状態では液晶分子が螺旋構造をもち、入射した光を右旋光と左旋光とに分け、螺旋のねじれ方向に一致する円偏光成分を反射させ、残りの光を透過させる選択反射を発生させる。光が螺旋軸に平行に入射した場合、選択的に反射する波長は、コレステリック相の平均屈折率と螺旋ピッチとの積で表される。
【０００４】
このカイラルネマテック液晶表示素子によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の選択反射波長域をもつ３枚の液晶パネルを積層することにより、フルカラー表示を得ることができる。また、２枚の液晶パネルを組み合わせることにより、多色表示も可能となる。２枚の液晶パネルを積層するにあたって接着手段が用いられるが、これには次の２通りの方法が知られている。
【０００５】
すなわち、一方の液晶パネル面の全面に両面接着（粘着）テープを貼り付けて２枚の液晶パネル同士を貼り合わせる方法と、例えばエポキシ系やアクリル系の２液性樹脂をスクリーン印刷法などにて一方のパネル面に塗布して２枚の液晶パネル同士を貼り合わせる方法とが主として採用されている。
【０００６】
しかしながら、両面接着テープによる場合には、貼り付け時に泡噛み（貼り合わせ面に気泡が残ること）が発生しやすく、特にカイラルネマチック液晶を利用した液晶パネルの場合には、これが原因で表示ムラが発生したり、表示色が変化してしまうことがある。
【０００７】
この泡噛みによる残存気泡は加圧しただけでは容易に除去できないため、一部の工程では減圧雰囲気内で貼り合わせを行って泡消しするようにしているが、これには時間がかかるため生産性の点で好ましくない。また、積層するにあたっては各液晶パネルの位置合わせを行うが、両面接着テープによる場合には、貼り合わせ後にその微調整を行うことが難しい。
【０００８】
これに対して、接着剤は流動性があるため、両面接着テープの場合よりも泡噛みの発生率は少なくなるが、接着剤による場合には、圧着時に接着剤がはみ出さないように、その塗布量を正確に制御する必要がある。
【０００９】
しかしながら、接着剤のような粘性流体は、一般的にその塗布量のコントロールが容易でないため、往々にして圧着面からはみ出すことがある。積層パネルの場合、はみ出した接着剤が端子部に付着すると、その端子部にＣＯＦなどのフレキシブル基板を接続する際の支障となることがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、複数枚の液晶パネルを両面接着（粘着）テープを介して全面接着するにあたって、その接着面間に気泡が滞留するおそれがなく、また、貼り合わせ後においても必要に応じて位置あわせの微調整が行えるようにした積層型液晶表示素子の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、第１および第２の少なくとも２枚の液晶パネルを含み、上記第１液晶パネルの一方の面に両面接着テープを介して上記第２液晶パネルを貼り合わせてなる積層型液晶表示素子の製造方法において、上記第１液晶パネルの一方の面の全面にわたって上記両面接着テープを貼り付けた後、上記両面接着テープ上に貧溶媒液を所定量滴下し、上記貧溶媒液が乾ききらないうちに上記第２液晶パネルを上記第１液晶パネルに積層し、その後に上記貧溶媒液を乾燥させることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、第１および第２の液晶パネルを圧着する際、その圧着面間が貧溶媒液によって充填されるため、圧着面間に気泡が入り込み難くなる。また、仮に圧着面間に気泡が入り込んだとしても、その気泡が貧溶媒液とともに圧着面から押し出されるため、泡噛みの問題が解消される。
【００１３】
また、両面接着テープの接着力が貧溶媒液により一時的に弱められるため、圧着後においても、貧溶媒液が乾ききらない間であれば、位置あわせの微調整を容易に行うことができる。本発明は、減圧雰囲気下（真空雰囲気下）での圧着を排除するものではない。すなわち、減圧処理を併用することにより、従来に比べてより短時間でより確実に圧着面から気泡を抜くことができる。
【００１４】
本発明に用いられる両面接着テープの接着剤（粘着剤）に対する貧溶媒液（ｐｏｏｒ　ｓｏｌｖｅｎｔ）は、水またはアルコールもしくはこれらの混合溶液（好ましい混合比１：１）であることが好ましい。この組成によれば、圧着面から漏れ出た貧溶媒液が液晶パネルの端子部に付着したとしても、端子部にＣＯＦなどのフレキシブル基板を接続する際の支障にならない。
【００１５】
本発明において、貧溶媒液の滴下量は適正に選択される必要がある。すなわち、貧溶媒液の滴下量が少なく液晶パネルの圧着面間を充填しきれない場合には、貧溶媒液の乾燥後に気泡が発生しやすくなる。本発明において、貧溶媒液の滴下量は、液晶パネルの貼り合わせ面積（パネルサイズ）５０００ｍｍ２あたり１０ｃｃ以上を目安とすることが好ましい。ちなみに、貼り合わせ面積５０００ｍｍ２未満の場合には５〜１０ｃｃ程度、貼り合わせ面積６０００ｍｍ２以上の場合には２０ｃｃ程度の滴下量が必要とされる。
【００１６】
また、両面接着テープには、一例として不織布からなる基材の両面にアクリル系樹脂の粘着材を塗布したものが用いられてよいが、本発明において、その厚さは２０〜５０μｍであることが好ましい。
【００１７】
すなわち、テープ厚が５０μｍを超えるとパネル積層時に視差が発生し、上下の液晶パネルに表示ずれが生ずることがある。これに対して、テープ厚が２０μｍ未満の場合には、両面接着テープからのセパレータの剥離作業および液晶パネルに対するテープ貼り作業が困難なものとなる。
【００１８】
また、両面接着テープに対する貧溶媒液の滴下位置は、パネルサイズに応じて適宜選択される。例えば５０００ｍｍ２を境として、パネルサイズがそれよりも小さい場合には中央に全量を滴下し、パネルサイズがそれよりも大きい場合には複数箇所に分けて滴下することが好ましい。
【００１９】
本発明は、カイラルネマティック液晶を利用した液晶パネルを積層する場合のみならず、表示用ＳＴＮパネルと干渉用ＳＴＮパネルとを積層する場合などを含めて、複数枚の液晶パネルを両面接着テープを介して積層してなる積層型液晶表示素子のすべてに適用可能である。
【００２０】
また、積層するパネル枚数にも特に制限はなく、例えば３枚の液晶パネルを同時に積層する場合や、先に２枚の液晶パネルを積層した後に、その上にさらに１枚の液晶パネルを積層する場合などにも適用可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。この実施形態は、図１に示すように、２枚の液晶パネル１０，２０を両面接着テープ３０を介して積層する場合のもので、この積層型液晶表示素子は、大きく分けて、図２の両面接着テープの貼り付け工程、図３の貧溶媒液の滴下工程、図４の位置合わせ兼仮貼り合わせ工程、図５の圧着工程および図示しない乾燥工程を経て製造される。なお、これらの各工程はベルトコンベアＢでつなげられている。
【００２２】
まず、図２に示す両面接着テープの貼り付け工程では、図示しない両面接着テープのロール巻きされた原反からパネルサイズに合わせてカットされた両面接着テープ３０を可動テーブル４０ａ上に載置して負圧吸着により固定した後、両面接着テープ３０の接着剤層を被覆している一方のセパレータＳを第１剥離ローラＲ１にて剥がし、可動テーブル４０ａを反転させて両面接着テープ３０を第１液晶パネル１０の一方のパネル面１１の全面に貼り付ける。
【００２３】
このとき、第１液晶パネル１０は、支持テーブル４１上に載置され負圧吸着により固定された状態で、ベルトコンベアＢにより両面接着テープ３０の貼り付け位置まで搬送されている。両面接着テープ３０の貼り付け後に、別の位置に配置されている第２剥離ローラＲ２にて両面接着テープ３０から他方のセパレータＳが剥離される。
【００２４】
上記した両面接着テープ３０からのセパレータＳの剥離および液晶パネル１０への貼り付けの一連に作業には、液晶表示素子の作製工程で用いられている偏光膜貼り付け装置を利用することができる。
【００２５】
なお、第１液晶パネル１０のパネル面１１は、両面接着テープ３０の貼り付け位置に到来する前に、図示しないブロアもしくは粘着ローラなどによりクリーニングされることが好ましい。
【００２６】
また、両面接着テープ３０は汎用されているものであってよく、この例においては、不織布製のテープ基材の両面にアクリル系の粘着剤を塗布してなる積水化学社製の商品名ダブルタックテープを用いている。
【００２７】
次に、第１液晶パネル１０はベルトコンベアＢにより、図３の貧溶媒液の滴下工程に搬送され、スポイトやディスペンサからなる滴下装置４２により、両面接着テープ３０上に貧溶媒液Ｌが滴下される。
【００２８】
貧溶媒液は、水またはアルコールもしくはこれらの混合溶液（好ましい混合比１：１）であることが好ましい。この組成によれば、圧着面から漏れ出た貧溶媒液が液晶パネルの端子部に付着したとしても、端子部にＣＯＦなどのフレキシブル基板を接続する際の支障にならない。
【００２９】
また、貧溶媒液の滴下量は、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０の貼り合わせ面間を十分に充填することができる量であることが好ましい。貧溶媒液の滴下箇所は、比較的パネルサイズが小さい場合には全量をパネル中央に滴下し、比較的パネルサイズが大きい場合にはパネル中央と四隅とに分割して滴下することが好ましい。
【００３０】
次に、第１液晶パネル１０はベルトコンベアＢにより、図４の位置合わせ兼仮貼り合わせ工程に搬送される。この工程では、他方の第２液晶パネル２０が可動テーブル４０ｂに負圧吸着された状態で待機している。
【００３１】
液晶パネル１０，２０の各対角線位置には図示しない位置合わせマークがそれぞれ形成されており、この工程には、その位置合わせマークを可動テーブル４０ｂに設けられている図示しない透視孔を通して撮像する例えばＣＣＤカメラ４３が２台配置されている。ＣＣＤカメラ４３により撮像された映像は図示しないモニタに写し出される。
【００３２】
この工程においては、２台のＣＣＤカメラ４３にて位置合わせマークを撮像しながら、両液晶パネル１０，２０の位置合わせを行って、貧溶媒液Ｌが乾ききらないうちに、可動テーブル４０ｂを下降させて第２液晶パネル２０を第１液晶パネルに仮貼り合わせして積層パネルＰを得る。
【００３３】
このとき、両面接着テープ３０の接着力は貧溶媒液Ｌによって一時的に弱められているため、貼り合わせ後においても、必要に応じて可動テーブル４０ｂを動かして微調整を行うことができる。
【００３４】
次に、積層パネルＰはベルトコンベアＢにより本貼り合わせ工程である図５に示す圧着工程に搬送される。この圧着工程では、可動テーブル４０ｂの上から、図示しない重りもしくは圧縮空気により膨らませられるダイヤフラムなどの加圧治具により所定の荷重がかけられる。
【００３５】
これにより、貧溶媒液Ｌは液晶パネル１０，２０の間で均一に拡げられることになり、その間に空気が入り込む余地はほとんどない。仮に、空気が入り込んだとしても、余剰の貧溶媒液Ｌとともに圧着面の外に排出される。なお、この圧着工程において、はみ出された余剰の貧溶媒液Ｌの処理は、エアーナイフ４４で吹き飛ばすことが好ましい。別の方法として、サクションパイプで吸い取るようにしてもよい。
【００３６】
その後、積層パネルＰは貧溶媒液Ｌを乾燥させるため、上記した荷重がかけられた状態のままベルトコンベアＢにより図示しない乾燥工程に運ばれ、例えば５０℃のオーブン内で約１時間の乾燥が行われる。そして、貧溶媒液Ｌが完全に乾いた後に、支持テーブル４１と可動テーブル４０ｂから外される。
【００３７】
このようにして、本発明によれば、ベルトコンベアの自動搬送による一貫した生産ラインにより、積層型液晶表示素子を製造することができる。なお、最終工程での貧溶媒液の乾燥は自然乾燥でもよく、その場合には、図５に示す圧着工程までを自動搬送による一貫ライン方式とすればよい。
【００３８】
次に、本発明により２枚の液晶パネルを積層するにあたって、積層に使用する両面接着テープおよび貧溶媒液の滴下量・滴下位置について、その好適条件を説明する。
【００３９】
まず、両面接着テープの厚さを５〜１００μｍまで５μｍ単位で代えて２枚の液晶パネルを実際に貼り合わせたところ、両面接着テープの厚さが５５μｍ以上になると視差が生じ、各液晶パネルの表示ずれが観察された。また、両面接着テープの厚さが１５μｍ以下の場合には、偏光膜貼り付け装置でのセパレータの剥離作業や貼り付け作業が困難であった。よって、両面接着テープの接着剤層の厚みは２０〜５０μｍが好ましい。
【００４０】
次に、貧溶媒液の滴下量については、液晶パネルのパネル面積５０００〜６０００ｍｍ２を目安として１０ｃｃ程度が好ましい。滴下量が十分でなく、２枚の液晶パネルの加圧時にそのパネル面間を貧溶媒液で満たしきれない場合には、却って乾燥工程で気泡が発生しやすくなる。このことから、貧溶媒液の好ましい滴下量は、パネル面積が５０００ｍｍ２未満の液晶パネルでは５〜１０ｃｃ，パネル面積が６０００ｍｍ２以上の液晶パネルでは２０ｃｃ以上である。
【００４１】
また、貧溶媒液の滴下位置については、パネルサイズが比較的小さい場合（例えば、パネル面積５０００ｍｍ２未満）には、図６（ａ）の側面図および図６（ｂ）の平面図に示すように、パネル中央に貧溶媒液の全量を滴下してもよいが、これをパネルサイズが比較的大きい場合（例えば、パネル面積５０００ｍｍ２以上）に適用すると、加圧時に貧溶媒液がパネル端部にまで広がりきらないことがある。
【００４２】
したがって、パネルサイズが比較的大きい場合には、図７（ａ）の側面図および図７（ｂ）の平面図に示すように、貧溶媒液を例えばパネル中央とパネル四隅とに分割して滴下するとよい。これにより、加圧時に貧溶媒液がパネル端部まで広がり、パネル間への空気の侵入が抑えられる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも２枚の液晶パネルを両面接着テープを介して全面接着して積層型液晶表示素子を製造するにあたって、一方の液晶パネルの片面全面にわたって両面接着テープを貼り付けた後、その両面接着テープ上に貧溶媒液を所定量滴下し、貧溶媒液が乾ききらないうちに他方の液晶パネルを一方の液晶パネルに積層し、その後に貧溶媒液を乾燥させるようにしたことにより、その接着面間に気泡が滞留するおそれがなく泡噛みの問題が解消されるとともに、貼り合わせ後においても貧溶媒液が乾燥する前であれば必要に応じて位置あわせの微調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造する積層型液晶表示素子を示す模式的な側面図。
【図２】本発明に含まれる両面接着テープの貼り付け工程の説明図。
【図３】本発明に含まれる貧溶媒液の滴下工程の説明図。
【図４】本発明に含まれる位置合わせ兼仮貼り合わせ工程の説明図。
【図５】本発明に含まれる圧着工程の説明図。
【図６】上記貧溶媒液の滴下工程での貧溶媒液滴下位置の一例を説明するための側面図および平面図。
【図７】上記貧溶媒液の滴下工程での貧溶媒液滴下位置の別の例を説明するための側面図および平面図。
【符号の説明】
１０，２０液晶パネル
３０　両面接着テープ
４０ａ，４０ｂ　可動テーブル
４１　支持テーブル
４２　滴下装置
４３　ＣＣＤカメラ
４４　エアーナイフ
Ｂ　ベルトコンベア
Ｓ　セパレータ
Ｌ　貧溶媒液
【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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