(57)【要約】【課題】比較的簡単な手法で液晶用基板の配向膜をラビング処理する過程で配向膜にキズがつかないようにする液晶表示素子の製造方法を提供すること。【解決手段】研磨処理された端面部と透明画素電極が形成された主表面部を有する透明基板の前記端面部及び主表面部に絶縁膜を被覆形成し、その後主表面部に配向膜を被覆し、該配向膜をラビング処理する基板製造工程と、前記基板製造工程でそれぞれ得られる一対の透明基板を、前記透明画素電極が形成された主表面部を対向するように配置して前記一対の透明基板間に液晶を封入する液晶セル組立工程とを備えた液晶表示素子の製造方法である。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨処理された端面部と透明画素電極が形成された主表面部を有する透明基板の前記端面部及び主表面部に絶縁膜を被覆形成し、その後主表面部に配向膜を被覆し、該配向膜をラビング処理する基板製造工程と、前記基板製造工程でそれぞれ得られる一対の透明基板を、前記透明画素電極が形成された主表面部を対向するように配置して前記一対の透明基板間に液晶を封入する液晶セル組立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】
前記端面部及び前記主表面部における前記絶縁膜の被覆形成を同時に転写印刷により行う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。
【請求項３】
前記端面部に形成する絶縁膜の乾燥厚みを２０〜１００ｎｍとすることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記端面部は、番手が６００番以上のダイヤモンド砥石で研磨加工されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記透明基板は、その主表面部にｍ×ｎ（ｍは２以上、ｎは１以上のそれぞれの整数である）の透明画素電極部が形成し得る液晶セル多面取り用の透明基板であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに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関し、特に液晶表示パネル用基板の配向膜面のラビング処理時に発生するラビング傷ができないようにした配向膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置の液晶表示パネルは、主に、表ガラス基板と裏ガラス基板にＩＴＯ電極を形成し、その上に絶縁膜を介して配向膜を被覆し、さらに表ガラス基板と裏ガラス基板を所定の間隔で重ね合わせて、その間に液晶を封入する各工程を経て作製される。
【０００３】
前記表ガラス基板と裏ガラス基板にＩＴＯ電極を形成する工程の前に、表ガラス基板と裏ガラス基板の外周端部には厚み方向にガラス基板の取り扱いに際して、作業者が怪我をしないように面取り部を形成する。
【０００４】
また、液晶用ガラス基板に配向膜面を形成した後、配向膜面をラビング処理するが、この際にラビング傷が配向膜面にできることが多い。図６に示すように、ガラス基板１’上の絶縁膜２の表面に形成された配向膜３の表面のラビング処理は、当該配向膜３の表面をラビング用具５を回転させながら行う。
【０００５】
ラビング用具５は金属性のロール６の外周に両面テープ７を介して基布８に埋め込まれたパイルからなるラビング布材９を取り付けた構成からなり、ラビング用具５を矢印方向に回転させながら移動させると、基布表面のラビング布材９がガラス基板１’とその上に積層された絶縁膜２及び配向膜３を擦り付ける。このラビング処理により配向膜３に一定方向の配向性が生じる。
【０００６】
上記液晶用ガラス基板の配向膜３をラビング処理する過程で、図６に示すようにガラス基板１’の端面である外周面取り部１ａ’をラビング用具５が通過するとき、基板１’の面取り部１ａ’の粗さにより、ラビング用具５のラビング布材９が傷つきやすくなる。傷ついたラビング布材９を用いてガラス基板１’上の配向膜３を擦ると配向膜３の上に傷が発生しやすい。また、ガラス基板１’の外周面取り部１ａ’を作製中（いわゆる面取り工程中）にできたガラス屑が該面取り部１ａ’内の細かな溝内に残り、このガラス屑がラビング処理時に配向膜３の上に飛び散り、配向膜３の傷の発生原因にもなっていた。
【０００７】
配向膜３に傷がつくと、液晶表示パネルが目的の性能を発揮できなくなるという致命的な欠陥を生じることになる。ところがラビング処理時にできた傷は一対のガラス基板間に液晶を入れないと見えにくいため、傷があることを発見するのが遅くなり、製品の歩留まりが悪くなり、損失が大きくなる。
【０００８】
また、ラビング処理時に生じるガラス屑をはじめとして作業設備内の浮遊ダストが配向膜３の上に静電気で付着することもあった。
【０００９】
特開平１０−７３８２２号公報には、このような液晶表示装置製造時の配向膜のラビング処理などが行われる作業室内で発生する浮遊ダストを帯電装置を用いて除去することが開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−７３８２２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、液晶表示装置製造時の配向膜のラビング処理時にガラス屑そのものが発生しないようにするものではないので、付帯設備として高価な帯電装置を設置する必要があった。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、比較的簡単な手法で液晶用基板の配向膜にラビング処理をする過程でキズがつかないようにする液晶表示素子の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は次の解決手段で達成される。
請求項１記載の発明は、研磨処理された端面部と透明画素電極が形成された主表面部を有する透明基板の前記端面部及び主表面部に絶縁膜を被覆形成し、その後主表面部に配向膜を被覆し、該配向膜をラビング処理する基板製造工程と、前記基板製造工程でそれぞれ得られる一対の透明基板を、前記透明画素電極が形成された主表面部を対向するように配置して前記一対の透明基板間に液晶を封入する液晶セル組立工程とを有する液晶表示素子の製造方法である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記端面部及び前記主表面部における前記絶縁膜の被覆形成を同時に転写印刷により行う請求項１記載の液晶表示素子の製造方法である。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記端面部に形成する絶縁膜の乾燥厚みを２０〜１００ｎｍとする請求項１又は２記載の液晶表示素子の製造方法である。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記端面部を番手が６００番以上のダイヤモンド砥石で研磨加工する請求項１ないし３のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法である。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記透明基板は、その主表面部にｍ×ｎ（ｍは２以上、ｎは１以上のそれぞれの整数である）の透明画素電極部が形成し得る液晶セル多面取り用の透明基板である請求項１ないし４のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法である。
【００１８】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、透明基板の端面部にも絶縁膜が被覆形成されているので、前記端面部をラビング処理するとき、ラビング布材が傷つくことなく、また、透明基板の面取りされた端面部から生じた屑がラビング布材に巻き込まれることもなくなり、配向膜に傷がつくことが無くなる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、絶縁膜の被覆形成を端面部及び主表面部で同時に転写印刷により行うことで、端面部にわざわざ絶縁膜を形成する工程を設ける必要がなくなる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、端面部と画素電極部に形成する絶縁膜の乾燥厚みを２０〜１００ｎｍとすることで、端面部においては端面部に付着したガラス屑などをその部分に固定し主表面部に移動させないないようにし、同時に画素電極部においては２枚のガラス基板に形成されている画素電極間の電気的接触（ショート）を防止できる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、透明基板の端面部の面取り加工時には比較的細かい粒子からなる砥石を用いることで、加工面がより平滑になる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、多面取りができる透明基板の外周の端面部にのみ絶縁膜を設けることで主表面部のｍ×ｎ（ｍは２以上、ｎは１以上のそれぞれの整数である）の液晶表示用の画素電極部を一度に作製できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
複数の液晶表示パネルを一枚の大面積のガラス基板から作製する、いわゆる多面取りガラス基板を用いる場合を例に本発明の実施の形態について説明する。
なお、透明基板として、ガラス板の他に合成樹脂板を用いてもよい。
【００２４】
図１にその全工程の概略フローを示す。
表ガラス基板と裏ガラス基板用の多面取りガラス基板を準備し、表裏のガラス基板用の多面取りガラス基板の面取りをする。図４のガラス基板１の斜視面を示すように面取りにはラウンド加工（図４（ａ）：図は２辺のラウンド加工を示す。４辺のラウンド加工とすることもある。）と面取り加工（図４（ｂ））の二つのタイプがある。ラウンド加工の特徴は、基板が自動搬送治具によって搬送される際、端面部が治具に接触又は衝突しても破損しない点にあり、面取り加工の特徴は端面基準で貼り合わせる２枚の基板の画素電極の相対位置を正確にセットできる点にある。
【００２５】
またラウンド加工と面取り加工のいずれも図５に示すように回転する砥石１１の両側面に凹部１１ａを設け、該凹部１１ａの内平面に細粒ダイヤモンド１１ｂを接着しておき、この砥石１１を回転させながらガラス基板１の側面を凹部１１ａに押し込みながら加工する。細粒ダイヤモンド１１ｂの粒径は面取り部表面粗さを有す程度平滑にし、砥粒が埋め込まれたり、比較的大きなガラス屑がガラス表面に固着するのを防止するために、６００番以上の番手のものを用いるのが望ましい。
【００２６】
表ガラス基板用の多面取りガラス基板の上にパターンニングによりＩＴＯ電極１２（図２参照）を形成する。裏ガラス基板用の多面取りガラス基板にもＩＴＯ電極１２を形成する。各ガラス基板を洗浄した後に絶縁膜２を転写する。絶縁膜２はＴｉ−Ｓｉ系のインク（東京応化（株）製）の品番ＭＯＦを用いた。このインクからＴｉＯ２とＳｉＯ２の混合絶縁膜が得られる。
【００２７】
このとき、図２（図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側断面図）に示すように、表裏のガラス基板用の多面取りガラス基板１にそれぞれ例えば４個の液晶表示パネルを作製するようにＩＴＯ電極１２を形成するが、絶縁膜２ｂをそれぞれの液晶表示パネル部分（画素電極部）の上に電極端子部を残して形成する。さらに本実施の形態では表ガラス基板用の多面取りガラス基板１の外周面取り部１ａに絶縁膜２ａを形成することに大きな特徴がある。
【００２８】
ついで、この絶縁膜２（２ａ、２ｂ）を約１００℃で予備焼成（ホットプレート式）し、さらに約２００℃で本焼成（オーブン式）して溶剤成分を取り除く。
【００２９】
上記工程で得られる表ガラス基板用の多面取りガラス基板１の外周面取り部１ａに印刷する絶縁膜２ａの乾燥後の膜厚が２０〜１００ｎｍの範囲となるように形成し、また、前記ガラス基板１の液晶表示パネルになる部分に印刷する絶縁膜２ｂの乾燥後の膜厚が２０〜１００ｎｍの範囲となるように形成する。
【００３０】
外周面取り部１ａに印刷する絶縁膜２ａの厚みは転写機の印圧と版のメッシュ数、深度で調整することにより適宜の厚みにすることができる。液晶表示パネルになる部分に印刷する絶縁膜２ｂの厚みも同様にして調整する。
【００３１】
次に、絶縁膜２を焼成後のガラス基板１を洗浄した後、ポリイミド樹脂の品番ＰＩＡ−２７００（チッソ石油化学（株）製）のポリイミド配向膜を絶縁膜２の上の表示パネルになる部分に転写して配向膜３を作る。この配向膜３を約１００℃で予備焼成（ホットプレート式）し、次いで約２００℃で本焼成（オーブン式）して溶剤成分を取り除いて乾燥配向膜３を得る。得られた乾燥後の配向膜３の厚みは６００Å〜８００Åの範囲とする。
【００３２】
本実施例では絶縁膜２を先に形成して、その後に液晶表示パネル部分のみに配向膜３を形成するフレキソ印刷装置を用いて絶縁膜２と配向膜３は別々に印刷（転写）した。
【００３３】
裏ガラス基板用の多面取りガラス基板（図示せず）にも同様に絶縁膜と配向膜を形成する。表ガラス基板用多面取りガラス基板１上の配向膜３をラビング処理するために図３に一部を示すラビング用具５を用いる。ラビング用具５は、図６で説明したものと同じ構造であり、金属性のロール６の外周に両面テープ７を介して基布８に埋め込まれたパイルからなるラビング布材９を取り付けている。ラビング布材９としてはナイロン又はレーヨンを用いることができるが、本実施例では導電カーボンを含むレーヨン材（ＲＥＣ−Ｂ（商品名）：東英産業（株）製）を用いてラビング処理した。
【００３４】
本実施の形態では前記ガラス基板１の外周面取り部１ａに絶縁膜２ａを形成しているので、前記従来技術のように外周面取り部１ａをラビング用具５が通過するとき、ラビング布材９が傷つくことなく、また、基板１の外周面取り部１ａのガラス屑がラビング布材９に巻き込まれることもなくなる。
こうして配向膜３が傷がつくことが無くなり、液晶表示パネルの歩留まりが良くなる。
【００３５】
得られたラビング処理済みの表又は裏の多面取りガラス基板の上に常法通り、表又は裏の多面取りガラス基板の間の表示パネル部分に液晶を封止するための図示しない液晶注入口付きの液晶シール（エポキシ樹脂をスクリーン印刷法により所定形状および厚味に塗布し加熱硬化して形成する）を配向膜上に形成する。その後、一方のガラス基板上にギャップ剤を散布する。
【００３６】
次いで、前記二枚の多面取りガラス基板の透明電極加工面を内側にして貼り合わせ、熱圧着により液晶シール部で２枚のガラス基板が貼り合わされた多面取りガラス基板を得る。その後、前記ガラス基板をダイヤモンドカッターにより切断して複数の液晶表示パネル部を得て、減圧雰囲気内で前記液晶注入口から液晶を注入して液晶注入口を封止する。
【００３７】
液晶としては特に限定がないが、ＴＮ、ＳＴＮ、白黒ＳＴＮ、カラーＳＴＮタイプの液晶を用いることができる。
【００３８】
多面取りのガラス基板の端面はダイヤモンドカッターで前記各液晶表示パネル部に分割して切断する工程で切断されて除去される。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、透明基板の端部にも絶縁膜が形成されているので、前記端面部をラビング処理するとき、ラビング布材が傷つかなくなる。また、基板の端面部のガラス基板などの透明基板から生じた屑がラビング布材に巻き込まれることもなくなり、配向膜が傷つかなくなり、液晶表示パネルの歩留まりが良くなる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、絶縁膜の被覆形成を端面部及び透明画素電極部である主表面部に同時に転写印刷により行うことで、端面部にわざわざ絶縁膜を形成する工程を設ける必要がなくなり、従来の液晶表示パネルの製造工程に比較しても簡単に絶縁膜の被覆が形成でき、製造コストに大きな負担がない。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、端面部に形成する絶縁膜の乾燥厚みを２０〜１００ｎｍとすることで、配向膜の傷の発生防止と画素電極間のショートが同時に防止できる。
【００４２】
請求項４記載の発明によれば、前記端面部の面取り加工が平滑になるので、とりわけ大きなガラス屑の付着や砥粒の付着が防止でき、配向膜に致命的な傷の発生を防止できる。
【００４３】
請求項５記載の発明によれば、多面取りができる透明基板の外周の端面部にのみ絶縁膜を設けることで一度に多くの液晶表示用パネルを作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の液晶表示パネル製造工程図を示す。
【図２】本発明の実施の形態の多面取りガラス基板の平面図（図２（ａ））と断面図（図２（ｂ））を示す。
【図３】本発明の実施の形態の多面取りガラス基板の外周端面部のラビング時の要部拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態の面取り部を形成した多面取りガラス基板の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の多面取りガラス基板の外周端面部の面取り加工時の要部拡大図である。
【図６】従来技術の多面取りガラス基板の外周端面部のラビング時の要部拡大図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板                        １ａ  外周面取り部
２、２ａ、２ｂ  絶縁膜（ＴＣ）        ３  配向膜
５  ラビング用具                      ６  ロール
７  両面テープ                        ８  基布
９  ラビング布材                      １１  砥石
１１ａ  凹部                          １１ｂ  細粒ダイヤモンド
１２  ＩＴＯ電極
【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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