(57)【要約】【課題】２枚の液晶表示パネルを相互に良好な平行状態を維持して積層して接着すること。【解決手段】一方の液晶表示パネル１Ｂの透明基板２の表面に接着剤６を塗布するとともにスペーサ８を混入した仮止め用樹脂７を塗布し、この液晶表示パネル１Ｂ上に他の液晶表示パネル１Ａを重積し、仮止め用樹脂７を硬化させ、スペーサ８により両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを平行に積層して接着する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ一対の透明基板間に液晶が封入されてなる２枚の液晶表示パネルを接着剤により相互に接着する液晶表示パネルの積層方法において、
一方の液晶表示パネルの透明基板の表面に接着剤を塗布するとともにスペーサを混入した仮止め用樹脂を塗布し、この液晶表示パネル上に他の液晶表示パネルを重積し、前記仮止め用樹脂を硬化させ、前記スペーサにより前記両液晶表示パネルを平行に積層して接着するようにしたことを特徴とする液晶表示パネルの積層方法。
【請求項２】
前記接着剤を前記液晶表示パネルの中央部に塗布し、前記仮止め用樹脂を前記液晶表示パネルの外周縁部に塗布するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの積層方法。
【請求項３】
前記仮止め用樹脂を紫外線硬化樹脂としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネルの積層方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの積層方法に係り、特に、カイラルネマティック液晶のような液晶を用いて選択反射色の異なる複数の液晶表示パネルを接着剤により接着固定して積層することにより、マルチカラーの表示を行なうことができる液晶表示装置における液晶表示パネルの積層方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
選択反射特性を有しメモリ性のあ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素子は、一対の透明基板間の間隙と液晶ピッチとを制御することにより様々な配色の選択反射特性を有した液晶表示パネルを作成することが可能になる。すなわち、基板間隙や液晶ピッチを制御することによりＲＧＢカラーの液晶表示パネルを作成し、この液晶表示パネルを複層積層することによりフルカラーやマルチカラーの液晶表示装置を作成することが一般的な技術となっている。
【０００３】
すなわち、前述した液晶表示素子パネルの積層接着技術として、△ｎ＝１．４３〜１．５２のガラスとほぼ同等の屈折率を有する熱硬化型あるいは常温硬化型の接着剤を積層しようとする一方の液晶表示パネル上に滴下塗布した後、他方の液晶表示パネルを重積し、両液晶表示パネルの接着面全体に満遍なく拡散させた後、加熱や放置反応により接着剤を硬化させ、積層接着する技術が一般的となっている。
【０００４】
図４は、前述した従来の液晶表示パネルの積層方法を示すものである。
【０００５】
それぞれ一対の透明基板間に液晶が封入されている２組の液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを接着して積層するために、まず、図４Ａに示すように、液晶表示パネル１Ｂの上側の透明基板２の中央部上に接着剤６を滴下塗布する。
【０００６】
つぎに、図４Ｂに示すように、中央部に接着剤６が塗布された液晶表示パネル１Ｂ上に他の液晶表示パネル１Ａを重積する。すると、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の間隙を小さくすることにより両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間に挟持された接着剤が両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の周縁部に拡開し、図４Ｃに示すように、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の外周縁にまで到達することになる。
【０００７】
そこで、接着剤６の種類に応じて加熱したりあるいはそのまま放置することにより接着剤６を硬化して両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを積層して接着することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの積層時に滴下して押し拡げられた接着剤６の膜厚は、使用する接着剤６の初期粘度にも左右されるが、殆どの場合２５〜６０μｍと薄膜である。そのため、接着表面積が比較的大きな液晶表示パネル１Ａ，１Ｂにおいては、接着剤６を押し拡げる際に、液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの平行状態を確保しながら、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂにおける位置決め用のマークであるアライメントマークを利用して位置合わせをし、液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの表示領域の外側となる非表示部における両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間に部分的に紫外線硬化樹脂などを塗布して両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを仮固定し、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂのアライメントマークを合わせてから接着剤６を硬化する必要があった。
【０００９】
ところで、前述した平行管理を正確に行うことができないと、均一な空間の確保が困難となる場合があり、図６の右側に示すように、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの周縁に近い部位において両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの接触密着などが発生すると、接着剤６が充填される空間がつぶれてしまい、接着剤６が拡がらなくなるおそれがあった。一方、図６の左側に示すように、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂの周縁に近い部位において両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂが離間してしまうと、広い間隙のため接着剤６が不足することになってしまうおそれがあった。
【００１０】
このようにして両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の接着面全体に接着剤６が満遍なく行き渡らないと、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間に接着されない部位が発生するおそれがあった。
【００１１】
この現象は、表面積が大きな液晶表示パネル１Ａ，１Ｂや、液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを構成する透明基板２が０．１〜０．５５ｍｍといった薄板で、作成時に反りが発生しやすいような場合に多発する傾向があった。
【００１２】
本発明は、このような従来のものにおける問題点を克服し、２枚の液晶表示パネルを相互に良好な平行状態を維持して積層して接着することができる液晶表示パネルの積層方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【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請求項１に係る本発明の液晶表示パネルの積層方法の特徴は、一方の液晶表示パネルの透明基板の表面に接着剤を塗布するとともにスペーサを混入した仮止め用樹脂を塗布し、この液晶表示パネル上に他の液晶表示パネルを重積し、前記仮止め用樹脂を硬化させ、前記スペーサにより前記両液晶表示パネルを平行に積層して接着する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、スペーサにより両液晶表示パネルの平行度を維持することができ、両液晶表示パネルの接着面に均一に接着剤を行き渡らせることができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの積層方法の特徴は、接着剤を液晶表示パネルの中央部に塗布し、仮止め用樹脂を液晶表示パネルの外周縁部に塗布するようにした点にある。そして、このような構成を採用したことにより、外周縁部に位置する仮止め用樹脂により接着剤を良好に外周側に拡散させることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明の液晶表示パネルの積層方法の特徴は、仮止め用樹脂を紫外線硬化樹脂とした点にある。そして、このような構成を採用したことにより、紫外線硬化樹脂を紫外線照射により簡単に硬化させて両液晶表示パネル間の平行度を保持することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る液晶表示パネルの積層方法を適用した液晶表示装置の実施形態を示したものである。
【００１７】
本実施形態において、液晶表示装置は２枚の液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを有しており、各液晶表示パネル１Ａ，１Ｂは、ガラスまたはプラスチックなどからなる一対の透明基板２，２を有している。これらの各透明基板２の互いに対向する面には、ＩＴＯなどからなる表示画素を構成するための透明電極（図示せず）が形成されており、前記透明電極が形成された透明基板２の表面には、液晶分子と基板との界面を均一な状態とするポリイミド樹脂などの樹脂層（図示せず）が積層形成されている。
【００１８】
このような積層構造とされた２枚の透明基板２の一方の周辺部にシール材３を塗布するとともに、このシール材３により囲まれた面内にガラスあるいはプラスチックからなる面内スペーサ４を均一に散布した状態で、各透明基板２を貼り合わせて一体に形成するようになっている。なお、この面内スペーサ４の粒径を変更することにより、各透明基板２の基板間間隙を調整し、前記両透明基板２，２間に、予め設けられた注入口（図示せず）から呈色ごとにピッチ管理したカイラルネマティック液晶５を注入した後、注入口を封止することにより、２枚の透明基板２，２間に液晶５を密封して、液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを構成するようになっている。
【００１９】
そして、本液晶表示装置においては、前述したように構成された２枚の液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを上下に積層配置するようになっており、本実施形態においては、下側の液晶表示パネル１Ｂが橙色の発色を行なうように調整され、上側の液晶表示パネル１が青色の発色を行なうように調整されるようになっている。
【００２０】
前記各液晶表示パネル１の間には、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、常温硬化型接着剤などの接着剤６が配置され、この接着剤６により両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを一体に積層状態で接着して固定するようになっている。この接着剤６には、無機顔料、染料、好ましくは有機顔料などの着色剤が混入されて所定の色調に調整されるようになっている。そして、この着色剤がカラーフィルタとして機能することができるようになっている。
【００２１】
なお、下側の液晶表示パネル１Ｂの上面の周縁部のように調色が不要な部位に対しては、無色透明な接着剤６を用いてもよい。
【００２２】
ところで、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂを積層して接着する際、接着剤６を滴下塗布した液晶表示パネル１Ｂの上側の透明基板２における表示領域ＩＡ外となる隅部の４点に仮止め用樹脂７をディスペンサにて塗布し、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の仮止めを行なうようになっている。
【００２３】
すなわち、図２および図３に示すように、スペーサ８を遠心攪拌装置にて均一に混練した仮止め用樹脂の一例としての紫外線硬化樹脂７をディスペンサ（図示せず）により液晶表示パネル１Ｂの上側の透明基板２上に塗布し、この液晶表示パネル１Ｂ上に液晶表示パネル１Ａを重積して加圧した後、紫外線照射にて紫外線硬化樹脂７を硬化することにより、図３に詳示するように、紫外線硬化樹脂７中に混合されているスペーサ８の粒径に管理された両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の平行度が保持される。
【００２４】
そして、この平行度が保持されている均一な空間に接着剤６が拡開されることにより、接着剤６が均等に塗布されて均一な接着剤６の膜厚を保有した液晶表示装置を作成することができる。
【００２５】
また、前記スペーサ８の粒径を調整することにより、色調の濃淡をも調整することが可能である。すなわち、スペーサ８の粒径が大きいと、接着剤６の膜厚が厚くなるため濃度が高くなるのに対し、スペーサ８の粒径が小さいと、接着剤６の膜厚が薄くなるため濃度が低くなることになる。
【００２６】
ところで、本実施形態においては、２枚の液晶表示素子パネル１Ａ，１Ｂを積層する際、接着剤６と仮止め用紫外線硬化樹脂７としては色相は有しても透明なものを使用するのが好ましい。
【００２７】
また、仮止め用の紫外線硬化樹脂７内に混練されるガラスもしくはプラスティック製の透明なスペーサ８は、０．１〜０．５５重量％程度、すなわち、分布密度に換算して１０個／ｃｍ２〜５０個／ｃｍ２程度添加混練したものが使用される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、スペーサ８が混練された紫外線硬化樹脂７を液晶表示パネル１Ｂの表示領域ＩＡ外に部分的に塗布し、他の液晶表示パネル１Ａを液晶表示パネル１Ｂ上に重積して加圧の後、紫外線照射により紫外線硬化樹脂７を硬化することによりスペーサ８の粒径に管理された両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の平行度を保持したうえで、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の仮止め作業を同時に行うことができる。しかも、両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の平行度を保持することにより、拡開させる接着剤６の空間を均ーに確保できることにより、塗布する接着剤６を両液晶表示パネル１Ａ，１Ｂ間の接着面の全域に行き渡らせることができ、膜厚や塗布量を一定に管理して積層多色液晶表示装置を作成することが可能になる。
【００２９】
なお、着色された接着剤６がカラーフィルタとして機能するため、所望の色調に調整された発色を行なうことができる。さらに、接着剤６に対する着色剤の混入割合により容易に色調の調整を行なうことができるとともに、スペーサ８の粒径を変更することにより、容易に色調の濃淡調整を行なうことができ、極めて容易に色調のコントロールを行なうことができる。
【００３０】
【実施例】
本実施例においては、板厚０．４ｍｍで平面サイズ対角５．７インチのガラス製透明基板を使用して作成した５０５ｎｍ付近の分光特性を有する青色の液晶表示パネルと６５０ｎｍ付近の分光特性を有する燈色の液晶表示パネルを２枚を作成する。これらの液晶表示パネルは、いずれもフルドット２方向端子取り出しである。
【００３１】
このように作成された６５０ｎｍ付近の分光特性を有する燈色の液晶表示パネルの上側の透明基板上にロックタイト社製で粘度が２．５〜３．５ｐａとされた二液性エポキシ樹脂からなる接着剤（ＨＬ４２１０Ｊ２△ｎ＝１．５２）を透明基板の中央部に０．４ｇだけディスペンサにより泡が混入しないように滴下塗布する。
【００３２】
そして、接着剤を滴下塗布した透明基板の表示領域外の隅部の４点に、仮止め用として４０μｍの粒径値を有する樹脂製スペーサ（積水化学工業社製ＳＰ−２４０）を０．２５重量％の比率となるように遠心攪拌装置にて均一に混練したロックタイト社製紫外線硬化樹脂（３７５１）を０．０１ｇ前述したと同様にディスペンサにより塗布する。
【００３３】
接着剤と仮止め用スペーサの混練されたＵＶ硬化樹脂とを塗布した６５０ｎｍ付近の分光特性を有する燈色の液晶表示パネルに、５０５ｎｍ付近の分光特性を有する青色の液晶表示パネルを接着剤と初期接触させる際、泡が入らないようにゆっくりと重ね合わせ、上方から１．５ｋｇ／ｃｍ２の加圧をかけ、接着剤を紫外線硬化樹脂内に混練したスペーサの粒径値まで圧延するように貼り合わせる。
【００３４】
そして、重積した２枚の液晶表示パネルを加圧したまま、各液晶表示パネルに設置したアライメントマークを使用して位置合わせを行ない、隅部に配置したスペーサ入りの紫外線硬化樹脂にスポット紫外線照射装置にて紫外線を照射し、スペーサの粒径の両液晶表示パネル間の間隙が形成されるように硬化する。
【００３５】
そして、ある程度の範囲まで接着剤が圧延された２層積層された液晶表示パネルを、６０℃に上昇させたオーブンに３０分投入し、接着剤が端面まで濡れ拡がる現象を促進させながら、平行度を維持された空間の全域を接着剤により満たす。
【００３６】
さらに、１００℃に上昇させた本焼成用オーブンに２時間投入し、接着剤を硬化させることにより接着剤の塗布むらのない均一な接着剤膜厚を保有した積層多色液晶表示装置を作成することができた。
【００３７】
なお、本願発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の液晶表示パネルの積層方法によれば、２枚の液晶表示パネルを相互に良好な平行状態を維持して積層して接着することができる。
【００３９】
すなわち、一方の液晶表示パネルの透明基板の表面に接着剤を塗布するとともにスペーサを混入した仮止め用樹脂を塗布し、この液晶表示パネル上に他の液晶表示パネルを重積し、前記仮止め用樹脂を硬化させ、前記スペーサにより前記両液晶表示パネルを平行に積層して接着するようにしたので、スペーサにより両液晶表示パネルの平行度を維持することができ、両液晶表示パネルの接着面に均一に接着剤を充填させることができ、良好な多層液晶表示装置を形成することができる。
【００４０】
また、接着剤を液晶表示パネルの中央部に塗布し、仮止め用樹脂を液晶表示パネルの外周縁部に塗布するようにすれば、外周縁部に位置する仮止め用樹脂により接着剤を良好に外周側に拡開させることができるので、さらに良好な多層液晶表示装置を形成することができる。
【００４１】
さらに、仮止め用樹脂を紫外線硬化樹脂とすれば、紫外線硬化樹脂を紫外線照射により簡単に硬化させて両液晶表示パネル間の平行度を保持することができるので、簡単に良好な多層液晶表示装置を形成することができる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの積層方法を適用した液晶表示装置の実施形態を示す縦断面図
【図２】本発明に係る液晶表示パネルの積層方法の実施形態を示す平面図
【図３】図２の縦断面図
【図４】Ａ〜Ｄは従来の液晶表示パネルの積層方法を順を追って示す縦断面図
【図５】図４の従来の液晶表示パネルの積層方法を示す平面図
【図６】図５の縦断面図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ　液晶表示パネル
２　透明基板
３　シール材
４　面内スペーサ
５　カイラルネマティック液晶
６　接着剤
７　仮止め用紫外線硬化樹脂
８　スペーサ
【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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