(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明電極基板を、それらの間に所定のセルギャップが生ずるように周辺シール材を介して圧着して貼り合わせた後、その表示領域内の所定位置に上記各透明電極基板間を同軸的に貫通する貫通孔を穿設する液晶表示素子の製造方法において、
上記一方の透明電極基板側に、貫通孔用シール材を内径が上記貫通孔よりも実質的に大径となるように環状に塗布するとともに、上記一方もしくは上記他方の透明電極基板のいずれかに、上記貫通孔用シール材の環状内に位置するように上記貫通孔より小径の空気抜き用の透孔を穿設した後、上記各透明電極基板を上記周辺シール材および上記貫通孔用シール材を介して圧着して貼り合わせ、しかる後、上記透孔を上記貫通孔を穿設する位置決めガイドとし、上記各透明電極基板に、上記貫通孔用シール材内を通り、かつ、上記透孔に被さるように上記貫通孔を同軸的に穿設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】
上記透孔を、上記貫通孔用シール材を塗布する上記一方の透明電極基板とは反対側の上記他方の透明電極基板側に穿設し、上記貫通孔は上記他方の透明電極基板側から形成する請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】
上記透孔を、上記貫通孔用シール材に対して同軸的に穿設する請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項４】
上記透孔の穿設を、透明表示電極形成工程の前工程で行なう請求項１，２または３に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
上記透孔の孔径は３．０ｍｍ以下である請求項１，２，３または４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、さらに詳しく言えば、液晶表示パネルの表示領域内に例えば発光ダイオードやアナログ指示計器の指針軸を挿通するための貫通孔を有する液晶表示素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は各画素の表示位置が固定されており、その点灯・非点灯により情報を表示するものであるため、いわゆるディジタル表示器の分野に属しているが、用途によってはアナログ表示器と併用される場合がある。
【０００３】
例えば、アナログ式の時計の指針や自動車のスピードメータの指針と組み合わせて使用される場合には、液晶表示パネルにそれらの指針の回転軸を挿通するための貫通孔およびその孔部周辺のシールが必要となる。その一例が図３に示されている。
【０００４】
すなわち、液晶表示パネル１は、一対の透明電極基板１ａ，１ｂを周辺シール材２を介してそれらの間に所定のセルギャップＧを残して互いに貼り合わせ、そのセルギャップＧ内に液晶物質を封入することにより、その基本的な部分が構成されるが、これに例えばアナログ計器の指針３の回転軸３ａを挿通するには、透明電極基板１ａ，１ｂに貫通孔４を同軸的に穿設するとともに、その周りに液晶物質の漏洩を防止する貫通孔用シール材５が必要となる。
【０００５】
このため、従来においては、一方の例えば透明電極基板１ｂ側の貫通孔４が穿設される予定位置の周辺に、あらかじめ貫通孔用シール材５をセルギャップＧ以上の厚さで、図４に例示されているように閉塞されたドーナツ状として塗布し、各透明電極基板１ａ，１ｂを周辺シール材２および貫通孔用シール材５を介して互いに圧着して貼り合わせた後に、貫通孔４を穿設するようにしている。
【０００６】
しかしながら、貫通孔用シール材５をドーナツ状として塗布して両透明電極基板１ａ，１ｂを貼り合わせると、その環状内の空気の逃げ道がないため、両透明電極基板１ａ，１ｂの圧着時にギャップ不良が生じたり、極端な場合には内圧上昇により、貫通孔用シール材５が破裂（シールパンク）することがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図５に例示されているように、貫通孔用シール材５を周辺シール材２の一連のパターンとして一筆書き的に形成し、貫通孔用シール材５の空気抜き道５ａを設けるようにしている。
【０００８】
これによれば、透明電極基板１ａ，１ｂを圧着したとしても、貫通孔用シール材５内の空気がその空気抜き道５ａから抜け出るため、ギャップむらが生じたり、貫通孔用シール材５が破裂するようなことはないが、他方において次のような課題が生ずる。
【０００９】
すなわち、周辺シール材２から貫通孔用シール材５に至るまで、表示領域内を通して空気抜き道５ａを形成しなければならないため、その分、液晶表示パネル１の表示領域が犠牲にされ、表示パターンの設計においても制約が生ずることになる。
【００１０】
また、この種のシール材は透明電極基板に対して例えばシルクスクリーン印刷により塗布されるが、周辺シール材２と貫通孔用シール材５を一連に形成するには、周辺シール材２のマスクを新たに作製する必要がある。
【００１１】
そればかりでなく、周辺シール材２の注入口２ａからセルギャップＧ内に液晶を注入する際、空気抜き道５ａが邪魔となって液晶の注入不良の問題も生じ兼ねない。
【００１２】
なお、貫通孔用シール材をあらかじめ円状として一方の透明電極基板に塗布し、それを他方の透明電極基板との圧着時に押し潰して中実の円盤状とする方法も知られている。
【００１３】
これによれば、シールパンクが生ずることはないが、基板圧着時にシール材が潰れにくいため、ギャップむらが発生するばかりでなく、圧着後においてシール形状がきれいな円になりにくいという別の課題を抱えることになる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、透明電極基板間に貫通孔用シール材をドーナツ状に形成するにあたって、その貫通孔用シール材に囲まれた内部空気をきわめて簡単な方法により逃して、シールパンクやギャップむらが生ずることなく、ドーナツ状の貫通孔用シール材を良好に形成し得るようにした液晶表示素子の製造方法を提供することにある。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、一対の透明電極基板を、それらの間に所定のセルギャップが生ずるように周辺シール材を介して圧着して貼り合わせた後、その表示領域内の所定位置に上記各透明電極基板間を同軸的に貫通する貫通孔を穿設する液晶表示素子の製造方法において、上記一方の透明電極基板側に、貫通孔用シール材を内径が上記貫通孔よりも実質的に大径となるように環状に塗布するとともに、上記一方もしくは上記他方の透明電極基板のいずれかに、上記貫通孔用シール材の環状内に位置するように上記貫通孔より小径の空気抜き用の透孔を穿設した後、上記各透明電極基板を上記周辺シール材および上記貫通孔用シール材を介して圧着して貼り合わせ、しかる後、上記透孔を上記貫通孔を穿設する位置決めガイドとし、上記各透明電極基板に、上記貫通孔用シール材内を通り、かつ、上記透孔に被さるように上記貫通孔を同軸的に穿設することを特徴としている。
【００１６】
このように、各透明電極基板を圧着するに先だって、その一方の透明電極基板側に空気抜き用の透孔を穿設することにより、貫通孔用シール材にて囲まれる内部空間がその透孔を介して大気に開放されるため、各透明電極基板の圧着時にシールパンクが発生することはない。また、貫通孔用シール材もほとんど抵抗なく押し潰されるため、ギャップむらも生じない。
【００１７】
空気抜き用の透孔は、貫通孔用シール材が塗布された側の一方の透明電極基板に穿設することもできるが、孔開け作業の都合上、反対側の他方の透明電極基板に穿設することが好ましい。
【００１８】
空気抜き用の透孔は、その後に貫通孔が被さるように穿設されるため最終的になくなるが、上記貫通孔用シール材に対して同軸的に穿設されることが好ましい。これによれば、貫通孔を例えばドリルにて孔開けする際、この空気抜き用の透孔をドリルの位置決めガイドとして利用することができる。
【００１９】
また、空気抜き用の透孔の孔開けは、透明基板に表示電極をＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）によりパターニングした後に行なうこともできるが、表示電極の品質を良好に保つには先に孔開けを行ない、その後に表示電極を形成することが好ましい。
【００２０】
本発明においても、表示電極の上に配向膜が形成され、そのラビング処理が行なわれるが、空気抜き用の透孔がラビング処理に支障を来さないようにするため、空気抜き用の透孔の孔径は３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に示されている実施例に基づいて具体的に説明する。なお、貫通孔付きの液晶表示素子の全体的に構成については先に説明の図３を参照されたい。この実施例において、図３の構成要素と同一もしくは同一と見なされる部分にはそれと同じ参照符号を用いている。
【００２２】
図１は一対の透明電極基板１ａ，１ｂの貼り合わせ前の分離した斜視図であり、図２は貼り合わせ後の要部断面図である。これによると、液晶表示パネルを製造するにあたって、一方の透明電極基板１ｂ側に周辺シール材２と貫通孔用シール材５が塗布される。
【００２３】
周辺シール材２と貫通孔用シール材５はともにエポキシ系樹脂からなり、周辺シール材２はその一部が注入口２ａとして切り欠かれた状態で透明電極基板１ｂの輪郭に沿って塗布される。
【００２４】
また、貫通孔用シール材５は、図４に示されているように、ドーナツ状の環状体として、貫通孔４の穿設予定位置４ａ（他方の透明電極基板１ａの円状鎖線参照）に塗布される。この場合、貫通孔用シール材５の内径は、後で穿設する貫通孔４の孔径よりも実質的に大径とされる。
【００２５】
なお、詳しくは図示されていないが、透明電極基板１ｂにはＩＴＯよりなる表示電極および配向膜が順次形成され、その配向膜のラビング処理後に、周辺シール材２と貫通孔用シール材５が上記のように塗布される。
【００２６】
次に、他方の透明電極基板１ａ側においては、空気抜き用の透孔４ｂが穿設される。その位置は、貫通孔４の穿設予定位置４ａの内部、すなわち貫通孔用シール材５により囲まれた内部空間に連通する位置とされるが、この実施例では、貫通孔用シール材５と同軸となるように穿設される。
【００２７】
透明電極基板１ａ側にも、ＩＴＯよりなる表示電極が形成され、続いて配向膜の形成およびそのラビング処理が行なわれるが、空気抜き用の透孔４ｂはその表示電極を形成する前の工程で穿設することが好ましい。
【００２８】
この空気抜き用の透孔４ｂは、例えばドリルやレーザー照射により孔開けされるが、当然にその孔径は貫通孔４よりも小さくされる。その後の工程で行なわれる配向膜のラビング処理などを考慮すると、透孔４ｂの孔径は３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
各透明電極基板１ａ，１ｂは、実際にはそれぞれマザー基板上で多面取りされ、周辺シール材２および貫通孔用シール材５を介して圧着される。その際、図２に示されているように、貫通孔用シール材５内が空気抜き用の透孔４ｂを介して外気に連通するため、各透明電極基板１ａ，１ｂの圧着時に、シールパンクが発生することはない。また、貫通孔用シール材５もほとんど抵抗なく押し潰されるため、ギャップむらも生じない。
【００３０】
しかる後、マザー基板を分割して注入口出しを行ない、注入口２ａよりセルギャップ内に液晶を注入する。この場合、図５の従来例のように、表示領域を通る空気の逃げ道がないため、液晶をセルギャップ内に円滑かつ均一に注入することができる。
【００３１】
そして、図２に示されているように、例えばドリルＤにて貫通孔用シール材５内を通して貫通孔４の孔開けが行なわれる。この孔開けは、透明電極基板１ａ，１ｂのどちらから行なってもよいが、この実施例では、透明電極基板１ａ側に空気抜き用の透孔４ｂが貫通孔用シール材５と同軸となるように形成されているため、その透孔４ｂをドリルＤのセンター合わせ用として、透明電極基板１ａ側から貫通孔４を穿設することが好ましい。
【００３２】
【実施例】
《実施例１》
２６０×３００ｍｍのマザーガラス基板の一対を用意し、各マザーガラス基板に７列×４行の配列で２８個のパネル要素を割り振った。そして、一方のマザーガラス基板の各パネル要素の貫通孔穿設予定位置に孔径１．０ｍｍの空気抜き用の透孔４ｂ（図１参照）をダイヤモンドツール（ダイヤモンド研磨剤を固定させたドリル）にて穿設し、その後、定法にしたがって表示電極および配向膜を形成し、ラビング処理した。
他方のマザーガラス基板については、同じく定法にしたがって表示電極および配向膜を形成し、ラビング処理した後に、ともにエポキシ系樹脂よりなる周辺シール材２と貫通孔用シール材５を塗布した（図１参照）。
貫通孔用シール材５は、内径６．７ｍｍ，外径７．３ｍｍで肉厚２０μｍのドーナツ状とし、空気抜き用の透孔４ｂと対応する位置に形成した。
そして、一方のマザーガラス基板側にセルギャップＧが６μｍとなるような面内スペーサを散布し、各マザーガラス基板を周辺シール材２および貫通孔用シール材５を介して圧着して貼り合わせた。圧着後の貫通孔用シール材５は、内径６ｍｍ、外径８ｍｍのシールパンクのないものであった。
次に、注入口出しを行ない、セルギャップＧ内にＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ−ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶を注入した後、各貫通孔用シール材５内の中心を通るように、直径５．０ｍｍの貫通孔４をダイヤモンドツールにて穿設して液晶表示パネルを作製した。
パネルを点灯させて、その表示状態を観察したところ、輝度むらがなくきわめて良好な表示が得られた。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところともに５．９８μｍであり、特にギャップむらは見られなかった。
【００３３】
《実施例２》
貫通孔用シール材５を内径８．７ｍｍ，外径９．３ｍｍで肉厚２０μｍのドーナツ状とした以外は実施例１と同様にして液晶表示パネルを作製した。表示状態は、実施例１と同じくきわめて良好であった。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところともに５．９９μｍであり、特にギャップむらは見られなかった。
【００３４】
〈比較例１〉
主に実施例１と異なるところのみを説明すると、一方のマザーガラス基板には空気抜き用の透孔を穿設することなく、その各パネル要素に定法にしたがって表示電極および配向膜を形成し、ラビング処理した。
他方のマザーガラス基板については、同じく定法にしたがって表示電極および配向膜を形成し、ラビング処理した後に、ともにエポキシ系樹脂よりなる周辺シール材２と空気抜き道５ａを有する貫通孔用シール材５を塗布した（図５参照）。
貫通孔用シール材５は、内径７．７ｍｍ，外径７．３ｍｍで肉厚２０μｍのＣ字状とし、空気抜き道５ａについては、Ｃ字状の切れ目部分から幅３ｍｍとして周辺シール材２際まで引き出した。
そして、一方のマザーガラス基板側にセルギャップＧが６μｍとなるような面内スペーサを散布し、各マザーガラス基板を周辺シール材２および貫通孔用シール材５を介して圧着して貼り合わせた。
次に、注入口出しを行ない、セルギャップＧ内にＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ−ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶を注入した後、各貫通孔用シール材５内の中心を通るように、直径５．０ｍｍの貫通孔４をダイヤモンドツールにて穿設して液晶表示パネルを作製した。
パネルを点灯させて、その表示状態を観察したところ、実施例１と遜色のない良好な表示が得られた。しかしながら、空気抜き道５ａが表示領域内を通されているため、その分、表示領域が犠牲にされた。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところ、内径側厚さは５．９９μｍで、外径側厚さは５．９８μｍであった。
【００３５】
〈比較例２〉
比較例１をベースとして、貫通孔用シール材５のＣ字状部分の内径を８．７ｍｍ，外径を９．３ｍｍで肉厚２０μｍのドーナツ状とした以外は比較例１と同様にして液晶表示パネルを作製した。表示状態は、比較例１と同じく良好であった。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところともに５．９８μｍであり、特にギャップむらは見られなかった。
【００３６】
〈比較例３〉
比較例１と同様に、一方のマザーガラス基板には空気抜き用の透孔を穿設せずに、他方のマザーガラス基板に塗布する貫通孔用シール材５を内径６．７ｍｍ，外径７．３ｍｍで厚さ２０μｍのドーナツ状（図４参照）とした。それ以外は、実施例１と同様にして液晶表示パネルを作製した。この比較例３では、液晶表示パネル２８個中、２個についてシールパンクが発生していた。
そして、正常なパネルを点灯させて、その表示状態を観察したところ、特に貫通孔用シール材５際で輝度むらが発生した。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところ、内径側厚さは７．５６μｍで、外径側厚さは６．４７μｍであり、ギャップむらが生じていた。
【００３７】
〈比較例４〉
比較例３において、他方のマザーガラス基板に塗布する貫通孔用シール材５を内径８．７ｍｍ，外径９．３ｍｍで厚さ２０μｍのドーナツ状とし、それ以外は比較例３に準じて液晶表示パネルを作製した。パネルの表示状態は、比較例３よりもさらに輝度むらが激しかった。
また、分解して貫通孔用シール材５の内径側厚さと外径側厚さとを測定したところ、内径側厚さは８．０１μｍで、外径側厚さは６．４０μｍであり、ギャップむら比較例３よりも大きかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各透明電極基板を圧着するに先だって、その一方の透明電極基板側に空気抜き用の透孔を穿設して、貫通孔用シール材にて囲まれる内部空間をその透孔を介して大気に開放するようにしたことにより、シールパンクやギャップむらを生ずることなく、また、表示領域を犠牲にすることなく、透明電極基板間にドーナツ状の貫通孔用シール材を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示素子の製造方法において、各透明電極基板の貼り合わせ前の分離した斜視図。
【図２】上記各透明電極基板の貼り合わせ後における要部断面図。
【図３】貫通孔を有する液晶表示素子を示した断面図。
【図４】貫通孔用シール材の第１従来例を示した平面図。
【図５】貫通孔用シール材の第２従来例を示した平面図。
【符号の説明】
１  液晶表示パネル
１ａ，１ｂ  透明電極基板
２  周辺シール材
３  指針
３ａ  回転軸
４  貫通孔
４ｂ  空気抜き用の透孔
５  貫通孔シール材
【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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