【手続補正書】
【提出日】平成20年2月5日(2008.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  液晶セルの製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  補助板上に透明な樹脂製基板を固定して、液晶セルを製造する液晶セルの製造方法において、
前記補助板と前記樹脂性基板との固定に、耐熱および耐薬品テープを用いたことを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項２】  補助板上に透明な樹脂製基板を固定して、液晶セルを製造する液晶セルの製造方法において、
前記補助板と前記樹脂性基板との固定に、耐熱および耐薬品性の弾性部材を利用した圧入ピンを用いたことを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項３】  前記補助板は、前記樹脂製基板を真空吸着するために、所定の位置に真空吸着用の貫通孔を複数個有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板専用の液晶セル枚葉製造工程において、可撓性のある軽い透明な樹脂製基板からなる液晶セルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、液晶基板に用いる基板の材質はガラスである。そこで本発明の液晶セルの製造方法を説明するために、まずガラス基板を用いた液晶表示装置の製造工程について図５を用い極簡単に述べる。
【０００３】
液晶表示装置には、モノクローム、カラー、アクティブ型、パッシブ型、ＴＮ型、ＳＴＮ型、強誘電型、反強誘電型等々方式の違いにより構造が異なる。以下の説明は、ＳＴＮパッシブ型カラー液晶表示装置を代表例として行う。
【０００４】
図５(a)は液晶セルを示す図５(b)のＣ−Ｃ断面における断面図、図５(b)は液晶セルを示す平面図である。
なお、図５では簡単のためカラーフィルタ４２とシール材４１以外は省略してある。
【０００５】
液晶基板は通常、一度に複数個の単個液晶セルを取り出すため、図５に示すように、大
きな基板に、独立した画素パターンを複数個パターニングしたものを使用する。つまり、図５の基板からは、最終的に６台の液晶表示装置が製造できることになる。
【０００６】
まず、第１の基板４３上にＣｒ等の不透明な金属薄膜をスパッタリング法または真空蒸着法等により形成し、その後フォトエッチング法で所定のパターンを形成して遮光膜とする。
【０００７】
そして、遮光膜の上に印刷法、染色法または顔料分散法等によってカラーフィルタ４２を設ける。
【０００８】
つぎに、カラーフィルタ４２の上に保護膜として、ポリイミド、アクリル等の透明樹脂を、印刷法またはスピンコート法を用いて設ける。
【０００９】
その後、保護膜上にスパッタリング法または真空蒸着法等により透明電極となる酸化インジュウム錫膜を形成し、フォトエッチング法により所定のパターンを形成する。
【００１０】
さらに、透明電極の上に、液晶の配向方向を決定するための配向膜として、ポリイミド等の透明樹脂を、印刷法により形成する。
【００１１】
つぎに、第２の基板４４上にスパッタリング法または真空蒸着法等により透明電極となる酸化インジュウム錫膜を形成し、フォトエッチング法により所定のパターンを形成する。
【００１２】
さらに、透明電極の上に、液晶の配向方向を決定するための配向膜として、ポリイミドなどの透明樹脂を、印刷法により形成する。
【００１３】
つぎに、ラビングにより、第１の基板４３および第２の基板４４上に形成した配向膜の配向方向を決定する。
【００１４】
そして、第２の基板４４上に、第１の基板４３と第２の基板４４のギャップを均一に保つための内部スペーサーを、散布機によって一様に散布する。
【００１５】
なお、内部スペーサーには、球形のシリカビーズや球形のプラスチックビーズを使用する。
【００１６】
また、第１の基板４３のカラーフィルタ４２周辺部に、第１の基板４３と第２の基板４４を接着し密閉するための熱硬化型のシール材４１を、印刷法により設ける。
【００１７】
なお、シール材４１には、第１の基板４３と第２の基板４４のギャップを均一に保つためのシール内スペーサが混入されている。シール内スペーサには、シリカビーズやグラスファイバーを使用する。
【００１８】
つぎに、第１の基板４３と第２の基板４４を、両基板の対向に設けたパターンが有効な画素を形成できるように、両基板に設けられたアライメントマークを使って、アライメントして重ね合わせる。
【００１９】
その後、セルギャップ形成工程において、この重ね合わせた基板を所定組数積層して加圧焼成し、所定の均一なギャップにシール材を硬化させ、液晶セルとする。
【００２０】
つぎに、液晶セルの独立した複数のパターンの境界を、スクライブマシンによって第１
の基板の切断線４６および第２の基板の切断線４７に沿って切り込みを入れて分離切断し、単個の液晶セルを取り出す。
【００２１】
取り出した単個の液晶セルに、注入孔４５から液晶を注入する。そして、紫外線硬化樹脂により液晶を封止し、単個の液晶セルが完成する。
【００２２】
その後、単個の液晶セルは、偏光フィルムの張り付け、ＩＣの実装、および、バックライトの実装等によりモジュール化され、液晶表示装置として機能するようになる。
【００２３】
なお、本明細書で述べる液晶基板とは、２枚１組の透光性基板で、２枚の基板の対向面には液晶表示装置を実現するための画素パターンや、２枚の基板を接着し液晶を封止するための熱硬化型シール材を有しているもので、さらには、まだ熱硬化型シール材が硬化しておらず、所定の均一なギャップを実現していない状態のものを指す。
【００２４】
さらに、本明細書で述べる液晶セルとは、液晶基板をギャップ出し工程において、所定の均一なギャップでシール材を硬化させたものを指す。
【００２５】
液晶セル製造方法は、以上述べた工程における、配向膜形成工程から対向する２枚の基板をアライメントして重ね合わせる重ね合わせ工程までに関するものである。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス基板用液晶セル製造工程の各製造装置には真空吸着台を用いているものが多い。また、製造装置のアンローダやローダ、さらには搬送系において、基板の向きを整列させるための自動ピン当てによる整列機構が多く備わっている。
【００２７】
樹脂基板をそのままガラス基板用液晶セル製造工程に流すと、ガラス基板には殆ど見られない基板の反りにより、装置の真空吸着台で基板を吸着できずに、工程がエラーにより停止してしまう。
【００２８】
また、樹脂基板をそのままガラス基板用液晶製造工程に流すと、自動ピン当てによる基板整列機構部において、樹脂基板は整列ピンの圧力に負けて皺やうねりを発生し、うまく整列できず、最悪の場合、装置上から脱落していまい、やはりエラーによって製造工程が停止してしまう。
【００２９】
さらに、樹脂基板の重量はガラス基板の約半分と非常に軽いため、搬送系、特にコロを利用した搬送系において、樹脂基板がコロを乗り上げて搬送系上から脱落してしまう危険性を無視できない。
【００３０】
また、樹脂基板の重量が軽いために、ガラス基板では機能していた重量関知型のセンサー、例えば、振り子型スイッチ等が機能せずに工程が停止してしまう。
【００３１】
さらに、樹脂基板はガラスに比べてかなり柔らかく、通常のガラス用カセットに収納しようとしても、自重による撓みにより挿入が困難である。
また、カセットに収まったとしても隣り合った樹脂基板同士が撓みや反りにより接触する恐れがある。
【００３２】
［発明の目的］
本発明の目的は、上記課題を解決し、ガラス基板専用の液晶セル枚葉組立工程に、薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板を、工程からの脱落や破損無しに、しかも装置を停止せずにスムーズに流すことである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、補助板上に透明な樹脂製基板を固定して、液晶セルを製造する液晶セルの製造方法において、補助板と樹脂性基板との固定に、耐熱および耐薬品テープを用いたことを特徴とするものである。
また、本発明は、補助板上に透明な樹脂製基板を固定して、液晶セルを製造する液晶セルの製造方法において、補助板と樹脂性基板との固定に、耐熱および耐薬品性の弾性部材を利用した圧入ピンを用いたことを特徴とするものである。
【００３４】
これら本発明の液晶セルの製造方法において、補助板は、樹脂製基板を真空吸着するために、所定の位置に真空吸着用の貫通孔を複数個有していてもよい。
【００３５】
［作用］
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、液晶セルに利用する薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板に比べて充分に剛性と質量を有する金属板、ガラス板、セラミック板あるいは樹脂板等から構成する。
【００３６】
また補助板は、各液晶セル製造装置の真空吸着台が、樹脂基板を補助板を介して吸着可能とするために、真空引き用の貫通孔１１を有する。さらに、補助板は、樹脂基板をテープまたは脱着可能な圧入ピン３２で補助板に仮固定するためのテープ返し用溝２１あるいは圧入ピン用穴３１を有する。
【００３７】
そして、薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板はテープまたは圧入ピン３２により充分に剛性と質量を有する補助板に固定されるので、液晶セル製造工程における液晶セル製造装置ないし基板搬送系からの脱落が回避され、併せて、基板の自動位置合わせで樹脂基板に皺やうねりの発生することもなくなる。
【００３８】
したがって、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板により、薄くて軽く可撓性のある樹脂基板を、ガラス基板専用の液晶セル製造工程に流すことが可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を実施するための最適な実施形態における補助板の構成と使用方法を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における補助板の表面を示す平面図および側面図である。図２(a)は本発明の第１の実施の形態における補助板の裏面を示す平面図である。図２(b)は図２(a)のＡ−Ａ線における断面を示す断面図である。以下図１と図２を参照しながら説明する。
【００４０】
〔この発明の第１の実施の形態：図１および図２〕
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、液晶セルに利用する薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板に比べて充分に剛性と質量を有する金属板、ガラス板、セラミック板、または樹脂板等から構成するが、本発明の第１の実施の形態においては、補助板の材質として、他の材質に比較して耐熱性および熱伝導性に優れる金属を用いた。さらに、金属の中でも耐薬品性に優れるチタンを用いた。なお、補助板の厚さは１mm前後で、外形寸法は樹脂基板と同一か若干大きい寸法である。
【００４１】
また、樹脂基板の材質は、厚さ０．１〜０．４mmのポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等を用いる。
【００４２】
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、各液晶セル製造装置の有する真空吸着台
において樹脂基板を吸着するために、真空引きのための風穴として、所定の位置に所定の個数だけ所定の直径の貫通孔１１を有する。
【００４３】
また、各液晶セル製造装置の有するそれぞれ異なった真空吸着台の真空吸着孔の位置に対応するために、貫通孔１１の裏面側には、貫通孔１１の直径よりも大きな形状で深さが０．２〜０．３mmのポケット２２を設けてある。このポケット２２により、各液晶セル製造装置の有する真空吸着台の真空吸着孔の位置が貫通孔１１からずれていても空気の通り道が確保でき、樹脂基板を真空吸着可能とする。
【００４４】
ところで、液晶基板はパターニング、シール印刷および重ね合わせ工程において所定の位置に精密に位置合わせするためのアライメントマークを有する。そこで、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は樹脂基板の有するアライメントマークを透過光または反射光で確認するために、所定の位置にアライメントマーク用窓１２を有している。
【００４５】
また、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は樹脂基板をテープで固定するに当たり、テープを補助板の裏側に折り返すが、その際テープの厚み分の段差が真空吸着を破ることのないように、テープ貼り付け部位に深さ０．２〜０．３mmのテープ返し用溝２１を有する。なお、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板に樹脂基板を固定するテープとして、耐食性と耐熱性に優れるイミドテープを用いた。
【００４６】
ところで、液晶セル製造工程の概略は従来技術の説明欄で説明した通りであるが、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板を用いるのは、液晶セル製造工程における配向膜印刷工程から基板張り合わせ工程までのあいだである。
【００４７】
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板の使用方法としては、まず配向膜印刷工程直前に樹脂基板を本発明の補助板にイミドテープで固定して工程内に投入する。そして、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と補助板に固定した樹脂基板が基板張り合わせ工程に至ったなら、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と補助板に固定した樹脂基板が基板張り合わせ装置の真空吸着台に吸着された時点で、樹脂基板からイミドテープを剥離させる。
【００４８】
そして、樹脂基板がアライメントされ張り合わされて基板張り合わせ工程を通過すると、真空吸着台の真空引きが解除されるため、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と分離することになる。ここで本発明の補助板の役目は完了となる。
【００４９】
〔この発明の第２の実施の形態：図３および図４〕
以下図面を用いて本発明を実施するための最適な第２の実施形態における補助板の構成と使用方法を説明する。図３(a)は本発明の第２の実施の形態における補助板の表面を示す平面図および側面図である。図３(b)は図３(a)のＢ−Ｂ線における断面を示す断面図と圧入ピンを示している。図４は本発明の液晶セルの製造方法に係る第２の実施の形態における補助板の裏面を示す平面図である。以下、図３と図４を参照しながら説明する。
【００５０】
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、液晶セルに利用する薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板に比べて充分に剛性と質量を有する金属板、ガラス板、セラミック板、または樹脂板等から構成するが、本発明の第２の実施の形態においては、補助板の材質として、他の材質に比較して耐熱性および熱伝導性に優れる金属を用いた。さらに、金属の中でも耐薬品性に優れるチタンを用いた。なお、補助板の厚さは１mm前後で、外形寸法は樹脂基板と同一か若干大きい寸法である。
【００５１】
また、樹脂基板の材質は、厚さ０．１〜０．４mmのポリカーボネート、ポリエーテルサ
ルホン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等を用いる。
【００５２】
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、各液晶セル製造装置の有する真空吸着台において樹脂基板を吸着するために、真空引きのための風穴として、所定の位置に所定の個数だけ所定の直径の貫通孔１１を有する。
【００５３】
また、各液晶セル製造装置の有するそれぞれ異なった真空吸着台の真空吸着孔の位置に対応するために、貫通孔１１の裏面側には、貫通孔１１の直径よりも大きな形状で深さが０．２〜０．３mmのポケット２２を設けてある。このポケット２２により、各液晶セル製造装置の有する真空吸着台の真空吸着孔の位置が貫通孔１１からずれていても空気の通り道が確保でき、樹脂基板を真空吸着可能とする。
【００５４】
ところで、液晶基板はパターニング、シール印刷および重ね合わせ工程において所定の位置に精密に位置合わせするためのアライメントマークを有する。そこで、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は樹脂基板の有するアライメントマークを透過光または反射光で確認するために、所定の位置にアライメントマーク用窓１２を有している。
【００５５】
また、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は樹脂基板を弾性部材を用いた圧入ピン３２で固定するために圧入ピン用穴３１を有する。なお、圧入ピン３２の材質としては耐熱性と耐薬品性に優れるテフロンを用いた。
【００５６】
さらに、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板に用いた圧入ピン３２は、その先端に小さな返し３３を有しており、また、圧入ピン用穴３１には、圧入ピン３２先端の返し３３が引っかかるように返し用段差３４を有しているため、液晶セル製造工程において受ける多少の衝撃や振動では圧入ピン３２が脱落しない構造となっている。
【００５７】
ところで、液晶セル製造工程の概略は従来技術の説明欄で説明した通りであるが、本発明の補助板を用いるのは、液晶セル製造工程における配向膜印刷工程から基板張り合わせ工程までのあいだである。
【００５８】
本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板の使用方法としては、まず配向膜印刷工程直前に樹脂基板を本発明の補助板に圧入ピン３２で固定して工程内に投入する。そして、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と補助板に固定した樹脂基板が基板張り合わせ工程に至ったなら、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と補助板に固定した樹脂基板が基板張り合わせ装置の真空吸着台に吸着された時点で、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と樹脂基板から圧入ピン３２を取り外す。
【００５９】
そして、樹脂基板がアライメントされ張り合わされて基板張り合わせ工程を通過すると、真空吸着台の真空引きが解除されるため、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板と分離する事になる。ここで本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板の役目は完了となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の液晶セルの製造方法に係る補助板は、液晶セルに利用する薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板に比べて充分に剛性と質量を有する金属板、ガラス板、セラミック板、または樹脂板等から構成する。
【００６１】
また補助板は、各液晶セル製造装置の真空吸着台が、樹脂基板を補助板を介して吸着可能とするために、真空引き用の貫通孔１１を有する。さらに、補助板は、樹脂基板をテー
プまたは脱着可能な圧入ピン３２で補助板に仮固定するためのテープ返し用溝２１あるいは圧入ピン用穴３１を有する。
【００６２】
そして、薄くて軽く可撓性を有する樹脂基板はテープまたは圧入ピン３２により充分に剛性と質量を有する補助板に固定されるので、液晶セル製造工程における液晶セル製造装置ないし基板搬送系からの脱落が回避され、併せて、基板の自動位置合わせで樹脂基板に皺やうねりの発生する事もなくなる。
【００６３】
したがって、本発明の液晶セルの製造方法により、薄くて軽く可撓性のある樹脂基板を、ガラス基板専用の液晶セル製造工程に流すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施の形態における補助板の表面を示す平面図および側面図である。
【図２】
本発明の第１の実施の形態における補助板の裏面を示す平面図および断面図である。
【図３】
本発明の第２の実施の形態における補助板の表面を示す平面図、側面図、および断面図である。
【図４】
本発明の第２の実施の形態における補助板の裏面を示す平面図である。
【図５】
大板の液晶セルの概略を示す平面図と断面図である。
【符号の説明】
１１：貫通孔            １２：アライメント用窓
１３：テープ返し用溝            ２２：ポケット
３１：圧入ピン用穴            ３２：圧入ピン
３３：返し              ３４：返し用段差