(57)【要約】【課題】穴部の加工時の損傷を防止できる基板装置の加工方法を提供する。【解決手段】互いに対向配置した基板12，13を接着剤により接着する際に、穴部18を形成する所定位置を囲むように内周シール部19を形成する。内周シール部19で囲んだ所定位置にて基板12，13を厚み方向に加工して穴部18を形成する。所定位置近傍での基板12，13同士の接着強度を向上し、穴部18の加工時の基板12，13の割れや剥がれなどの損傷を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されて接着剤により接着された一対の基板およびこれら基板の所定位置に形成された加工部を備えた基板装置の加工方法であって、
前記一対の基板を接着剤により接着する際に、前記所定位置を囲むように接着層を前記一対の基板間に形成する接着層形成工程と、
前記接着層で囲まれた所定位置にて前記一対の基板を少なくとも厚み方向に加工して前記加工部を形成する加工工程と
を具備していることを特徴とする基板装置の加工方法。
【請求項２】
互いに対向配置されて接着剤により接着された一対の基板およびこれら基板の所定位置を形成された加工部を備えた基板装置の加工方法であって、
前記一対の基板を接着剤により接着する際に、前記所定位置に、前記加工部の範囲よりも大きい範囲の接着層を前記一対の基板間に形成する接着層形成工程と、
前記接着層を形成した前記所定位置にて、前記一対の基板を前記接着層とともに少なくとも厚み方向に加工して前記加工部を形成する加工工程と
を具備していることを特徴とする基板装置の加工方法。
【請求項３】
前記加工部は、前記一対の基板をそれぞれ貫通する穴部である
ことを特徴とする請求項１または２記載の基板装置の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板およびこれら基板の所定位置に形成された加工部を備えた基板装置の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアナログ式の時計の文字盤、あるいは自動車のアナログ式のスピードメータなどに用いられる丸型の基板装置である表示素子すなわち液晶表示素子は、丸板状の一対の基板を互いに対向配置して所定の間隙で接着層により周縁部近傍を貼り合わせ、これら基板間に所定の液晶材料により形成される液晶層を介在して構成されている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００５−２３３６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような用途の液晶表示素子では、表示した内容を指し示すための針などの部材を挿入して取り付ける必要があるため、この針を取り付けるための加工部である穴部を、各基板を貫通して形成する。この穴開けに際しては、例えばウォータジェット、あるいは切削加工などが考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記の液晶表示素子では、ウォータジェット加工時の水圧、あるいは切削加工時の機械的圧力あるいは振動などによって、各基板の割れや剥がれが生じるおそれがあるという問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、加工部の加工時の損傷を防止できる基板装置の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、互いに対向配置されて接着剤により接着された一対の基板およびこれら基板の所定位置に形成された加工部を備えた基板装置の加工方法であって、前記一対の基板を接着剤により接着する際に、前記所定位置を囲むように接着層を前記一対の基板間に形成する接着層形成工程と、前記接着層で囲まれた所定位置にて前記一対の基板を少なくとも厚み方向に加工して前記加工部を形成する加工工程とを具備しているものである。
【０００７】
そして、加工部を形成する所定位置を囲むように一対の基板間に接着層を形成し、この接着層で囲んだ所定位置にて一対の基板を少なくとも厚み方向に加工して加工部を形成する。
【０００８】
また、本発明は、互いに対向配置されて接着剤により接着された一対の基板およびこれら基板の所定位置を形成された加工部を備えた基板装置の加工方法であって、前記一対の基板を接着剤により接着する際に、前記所定位置に、前記加工部の範囲よりも大きい範囲の接着層を前記一対の基板間に形成する接着層形成工程と、前記接着層を形成した前記所定位置にて、前記一対の基板を前記接着層とともに少なくとも厚み方向に加工して前記加工部を形成する加工工程とを具備しているものである。
【０００９】
そして、加工部を形成する所定位置に、この加工部の範囲よりも大きい範囲の接着層を一対の基板間に形成し、この接着層を形成した所定位置にてこの接着層とともに一対の基板を少なくとも厚み方向に加工して加工部を形成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定位置近傍での基板同士の接着強度を向上し、加工部の加工時の損傷を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１および図２において、11は基板装置としての表示素子である液晶表示素子、すなわち液晶セルを示し、この液晶セル11は、平面視円板状の基板12，13が対向配置されているとともに、これら基板12，13間に光変調層としての液晶層14が介在されている。さらに、基板12，13は、周縁部近傍が外部接着層である外周シール部17によって接着されている。そして、基板12，13の平面視での中心位置には、これら基板12，13を厚み方向に貫通する加工部としての丸孔状の穴部18が穿設されているとともに、その周囲の位置にて、外周シール部17と同材料により形成された接着層としての内部接着層である内周シール部19によって基板12，13が接着されている。
【００１３】
基板12は、透光性および絶縁性を有する透明基板である円板状のガラス基板21の液晶層14側の主面上に、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により形成された図示しない透明電極および配向膜などが順次積層されており、表示用の表示領域23がシール部17，19間に円環状に形成されている。
【００１４】
一方、基板13は、透光性および絶縁性を有する透明基板である丸板状のガラス基板25の一主面上に、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により形成された透明電極が形成され、この透明電極を覆って図示しない配向膜が形成されている。
【００１５】
また、液晶層14は、所定の液晶材料により形成された光変調層であり、両基板12，13の配向膜間に介在され、シール部17，19間の表示領域23に充填されている。この液晶層14は、例えば強誘電性の液晶材料などを用いたもので、図示しない外部回路からの電気信号により、この電気信号に対応した光が照射されることで表示内容が書き換わる、いわゆる光書込型のものである。
【００１６】
シール部17，19は、例えば光(紫外(ＵＶ)光)の照射により硬化する光(紫外線)硬化樹脂、あるいは加熱により硬化する熱硬化性樹脂などの部材により、基板12，13に対して同心状にそれぞれ構成されている。また、内周シール部19は、穴部18よりも内径寸法が大きい円環状に形成され、内周側が中空状となっている。
【００１７】
そして、穴部18は、例えば図３に示す加工装置としてのウォータジェット装置WJから噴射される圧力水Ｗ、あるいは図４に示す加工装置としての切削加工装置Ｍのドリルなどの切削加工刃Ｅなどにより基板12，13を略同位置で貫通して形成されている。この穴部18には、表示領域23で表示される画像に対応した図示しない部材が挿入される。例えば、表示領域23に時計盤を表示する場合には、時計の針が挿入され、表示領域23にスピードメータの文字盤などを表示する場合には、スピードメータ用の指針が挿入される。
【００１８】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
まず、丸板状のガラス基板21の一主面上に透明電極および配向膜などを順次積層して基板12を作製する(第１基板作製工程)。
【００２０】
また、丸板状のガラス基板25の一主面上に透明電極および配向膜などを順次積層して基板13を作製する(第２基板作製工程)。
【００２１】
次いで、これら基板12，13のいずれか一方の外周縁部近傍の液晶材料の注入用の注入口を除く部分と、中心位置を囲む位置とにそれぞれ接着剤を塗布して他方と貼り合わせ、接着剤をＵＶ光の照射、あるいは加熱などによって硬化させることで基板12，13を貼り合わせる(接着層形成工程)。このとき、一部が開口した外周シール部17と、基板12，13の中心位置の周囲を環状に囲んだ内周シール部19とがそれぞれ形成される。
【００２２】
さらに、注入口から液晶材料を基板12，13間に注入し、注入口に塗布した接着剤を硬化させることでこの注入口を閉塞する。
【００２３】
そして、これら貼り合わされた基板12，13の基板13側などから、この基板13の平面視の中心位置にて、例えば図３に示すウォータジェット装置WJにより噴射される圧力水Ｗ、あるいは図４に示す切削加工装置Ｍの切削加工刃Ｅによって厚み方向(各図中の上下方向)に力を加え、基板12，13をともに貫通する穴部18を形成する(加工工程(穴開け工程))。
【００２４】
すなわち、穴部18を形成する基板12，13の平面視の中心位置を囲むように内周シール部19を形成し、この内周シール部19で囲んだ位置にて基板12，13を厚み方向に加工することにより、穴部18を形成する位置の周囲にて基板12，13を強固に接着しているので、加工時の圧力水Ｗによる水圧や切削加工刃Ｅによる機械的圧力および振動などの影響を低減でき、基板12，13の割れや剥がれを防止できる。
【００２５】
具体的に、図５(a)および図５(b)、あるいは図６(a)および図６(b)に示すように、基板12a(ガラス基板21a)と基板13a(ガラス基板25a)との間に液晶層14aを挟持して外周シール部17aのみで貼り合わせて円環状の表示領域を形成した従来例の液晶セル11aに対して、ウォータジェット装置WJや切削加工装置Ｍで外周シール部17aに対して比較的距離が大きい加工位置にて基板13a側から穴部18aを形成しようとすると、この加工位置の圧力水Ｗの水圧や切削加工刃Ｅの機械的圧力および振動などにより、外周シール部17aに過大な圧力が加わり、基板12a，13aに割れＣや剥がれが生じるおそれがあるのに対して、本実施の形態では、穴部18を形成しようとする位置の周縁部を内周シール部19により囲んでいるため、基板12，13の接着強度が向上しているから、圧力水Ｗの水圧や切削加工刃Ｅの機械的圧力および振動などに対して、基板12，13の割れや剥がれなどの損傷を確実に防止できる。
【００２６】
特に、基板12，13のそれぞれを貫通する穴部18を形成する際には、圧力水Ｗの水圧や切削加工刃Ｅの機械的圧力が集中的に加わり、基板12，13の割れや剥がれが生じやすいので、内周シール部19によって基板12，13の接着強度を向上することで、穴部18を形成する場合に圧力水Ｗの水圧や切削加工刃Ｅの機械的圧力が集中しても、基板12，13の割れや剥がれなどの損傷を確実に防止できる。
【００２７】
また、内周シール部19は、外周シール部17と同一材料により同一のプロセスで形成できるので、内周シール部を形成しない従来の場合と比較して、穴部18を形成する直前までに新たな別プロセスを必要とせず、製造性の低下を防止できる。
【００２８】
なお、上記第１の実施の形態において、例えば内周シール部19の内周側に接着層を形成し、この接着層と内周シール部19との間の部分を加工して加工部とする構成も可能である。
【００２９】
次に、第２の実施の形態を図７ないし図１０を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態の内周シール部19に代えて、接着層としての内部シール部31を基板12，13間の例えば平面視での中心位置などの所定の位置に形成し、この内部シール部31とともに基板12，13を厚み方向に貫通して加工部としての丸孔状の穴部32が形成されているものである。
【００３１】
内部シール部31は、例えば外周シール部17と同一の材料により形成されており、穴部32の範囲よりも大きい範囲を覆うように、本実施の形態では穴部32の外径寸法よりも大きい外径寸法を有する平面視円形状で、かつ、基板12，13と同心状に形成されている。
【００３２】
そして、接着層形成工程の後、貼り合わされた基板12，13の基板13側などから、この基板13の平面視の中心位置にて、例えば図９に示すウォータジェット装置WJにより噴射される圧力水Ｗ、あるいは図１０に示す切削加工装置Ｍの切削加工刃Ｅによって厚み方向(各図中の上下方向)に力を加え、基板12，13を内部シール部31とともに貫通する穴部32を形成する(加工工程(穴開け工程))。
【００３３】
すなわち、穴部32を形成する基板12，13の平面視の中心位置の穴部32よりも広い範囲に亘って内部シール部31を形成し、この内部シール部31とともに基板12，13を厚み方向に加工することにより、穴部32を形成する位置を含むこの穴部32の周辺全体で基板12，13を強固に接着しているので、加工時の圧力水Ｗによる水圧や切削加工刃Ｅによる機械的圧力および振動などの影響を内部シール部31によって低減でき、基板12，13の割れや剥がれを防止できるなど、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
なお、上記第２の実施の形態において、内部シール部31は、穴部32などの加工部の外形よりも大きい外形を有するものであれば、その形状は任意に設定できる。
【００３５】
また、上記各実施の形態において、基板12，13は丸型としたが、画素をマトリクス状に有する四角形状の基板を互いに対向配置して接着剤により貼り合わせる、一般的な液晶セルや、一般的な基板装置などでも、同様の接着層を形成することで同様の作用効果を奏することができる。
【００３６】
さらに、加工部としては、例えば複数の穴部を形成する加工、あるいは長穴状の穴部を加工したり、基板12，13を所定位置で分割したりするなど、少なくとも各基板12，13に少なくとも厚み方向の圧力を加える加工によって形成するものであれば、上記穴部18，32に限定されるものではない。したがって、加工装置もウォータジェット装置WJや切削加工装置Ｍだけでなく、他の様々な加工装置を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の基板装置を示す平面図である。
【図２】同上基板装置の加工方法の接着層形成工程を示す説明断面図である。
【図３】同上基板装置の加工方法のウォータジェット装置を用いた加工工程を示す説明断面図である。
【図４】同上基板装置の加工方法の切削加工装置を用いた加工工程を示す説明断面図である。
【図５】(a)は従来例の基板装置の加工方法のウォータジェット装置を用いた加工工程を示す説明断面図、(b)は同上基板装置の加工方法のウォータジェット装置を用いた加工工程での基板装置の破損状態を示す説明断面図である。
【図６】(a)は従来例の基板装置の加工方法の切削加工装置を用いた加工工程を示す説明断面図、(b)は同上基板装置の加工方法の切削加工装置を用いた加工工程での基板装置の破損状態を示す説明断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の基板装置を示す説明断面図である。
【図８】同上基板装置の加工方法の接着層形成工程を示す説明断面図である。
【図９】同上基板装置の加工方法のウォータジェット装置を用いた加工工程を示す説明断面図である。
【図１０】同上基板装置の加工方法の切削加工装置を用いた加工工程を示す説明断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
11    基板装置としての液晶セル
12，13    基板
18，32    加工部としての穴部
19    接着層としての内周シール部
31    接着層としての内部シール部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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