JPH10148825A

JPH10148825A - 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10148825A
Application number: JP8311068A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hiuga; 章二日向
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】可撓性透明基板を用いた液晶表示装置に関し
て、液晶内に気泡が発生することを確実に防止すると共
に、その液晶表示装置の製造コストを低減する。【解決手段】一対の可撓性透明基板１ａ，１ｂをセル
ギャップを形成するように互いに接合し、そのセルギャ
ップ内に液晶Ｌを注入することによって液晶パネルを作
製する。この液晶パネルの作製後、ガスバリヤ層を有す
る偏光板７を可撓性透明基板１ａ及び１ｂの表面に接着
する。偏光板７を接着していない状態の液晶パネルが良
品であるときに、初めて、その液晶パネルに偏光板７を
追加する。ガスバリヤ層を含む偏光板７は高価であるか
ら、不良の液晶パネルを廃棄するときにその偏光板７が
含まれていないということはコストの低減を計る上で極
めて有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の配向を制御
することで光を変調して文字等の可視情報を表示する液
晶装置の製造方法に関する。特に、液晶を挟む透明基板
としてプラスチックフィルム等の可撓性透明基板を用い
る形式の液晶装置の製造方法に関する。また、その製造
方法を用いて製造される液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ、電子手帳等といっ
た電子機器において、可視情報を表示する手段として液
晶装置が広く使用されている。この液晶装置は、一般
に、一対の透明基板の間に形成される間隙、いわゆるセ
ルギャップ内に液晶を封入することによって液晶パネル
を形成し、その液晶パネルに液晶駆動用ＩＣを接続し、
さらにその液晶パネルにバックライト、ケーシング等の
付帯部品を装着することによって構成される。

【０００３】上記一対の透明基板は、ガラス等といった
撓むことのない材料で形成される場合もあるし、プラス
チックフィルム等といった可撓性材料によって形成され
る場合もある。透明基板としてプラスチックフィルムを
用いるものは、割れ難いこと、薄く形成できること、軽
いこと、種々の形状に形成できること等といった多くの
利点を有している。

【０００４】しかしながら、可撓性透明基板はガスを透
過し易い性質を有しているので、これを液晶表示装置の
透明基板として用いた場合には、可撓性透明基板を通し
て液晶の内部へガスが侵入し、その結果、液晶の内部に
気泡が発生するという問題点があった。このガスの侵入
を防止するため、従来より、可撓性透明基板にガスバリ
ヤ層を設けるという技術が提案されている。例えば、特
開昭６１−４１１２２号公報、特開昭６１−６９０２９
号公報、特開平２−３０４４１７号公報及び特開平６−
２３４１８６号公報の各公報にそのような技術が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の各公報に開示さ
れた技術は、スパッタリング法その他の周知の成膜方法
を用いてガスバリヤ層を可撓性透明基板の表面上に初め
から形成するというものである。そして、液晶表示装置
を製造するに際しては、そのガスバリヤ層を有する一対
の可撓性透明基板を用いて周知の液晶製造プロセスを実
行して液晶表示装置を製造していた。

【０００６】しかしながら、可撓性透明基板を用いた液
晶表示装置の製造プロセスにおいては、一般に、高度な
品質管理を行うために最終的に得られる液晶表示装置が
不良品と判定されることがある。この不良品は、そのま
ま廃棄されることが多い。また、その一方で、ガスバリ
ヤ層として一般に用いられるＳｉＯ_X、ＰＶＡ（ポリビ
ニルアルコール）等の樹脂材料は、可撓性透明基板の基
材であるＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡｒ（ポリアク
リレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）等とい
った樹脂に比較して、非常に高価である。

【０００７】上記のように、従来は、予めガスバリヤ層
を形成してある可撓性透明基板を用いて液晶表示装置の
製造を行っていたので、最終的に得られた液晶表示装置
が検査の結果不良であると判定されて廃棄される場合に
は、ガスバリヤ層それ自体には何らの支障がない場合で
あっても、そのガスバリヤ層が不良の液晶表示装置と共
に廃棄されていた。上記のように、このガスバリヤ層は
非常に高価なので、これがただ単に廃棄されるというの
は、コストを徒に高くすることにつながっていた。

【０００８】本発明は、従来の液晶表示装置の製造方法
における上記の問題点に鑑みてなされたものであって、
可撓性透明基板を用いた液晶表示装置に関して、液晶内
に気泡が発生することを確実に防止すると共に、その液
晶表示装置の製造コストを低減することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の液晶
表示装置の製造方法は、一対の可撓性透明基板をセルギ
ャップを形成するように互いに接合する基板接合工程
と、上記セルギャップ内に液晶を注入する液晶注入工程
とを有する液晶表示装置の製造方法であって、その液晶
注入工程の後に、ガスバリヤ層を有する偏光板を上記一
対の可撓性透明基板のうちの少なくとも一方に接着する
ことを特徴とする。

【００１０】上記構成中、「ガスバリヤ層」は、例え
ば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＥＶＡ（エチレ
ンビニルアルコール）等といった有機物や、ＳｉＯ_X等
といった無機物等によって形成できる。また、「偏光
板」というのは、周知の通り、入射光に対して特定の偏
光成分のみを透過させる機能を有する光学部材のことで
あり、例えば、図５に示すように、ヨウ素（Ｉ₂）を溶
かして混入したＰＶＡによって形成された主体層１１
と、その主体層１１の表裏両面に積層された表面層１２
とを含んで形成される。これらの表面層１２は、例え
ば、トリアセチルセルロース（＝３酢酸セルロース：Ｔ
ＡＣ）によって形成する。偏光板にガスバリヤ層を設け
るための方法は特定の方法に限定されないが、例えば、
蒸着、接着等の処理を採用できる。

【００１１】ガスバリヤ層を有する偏光板は、液晶パネ
ルを構成する一対の可撓性透明基板に接着される。ここ
で、「接着」とは、複数の物質を永久的に結合すること
であり、「粘着」とは異なる処理である。使用できる接
着剤は特定の種類のものに限定されないが、例えば、エ
ポキシ系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、その
他種々の接着剤とすることができる。これらは、分子密
度あるいは格子密度が高くてガスバリヤ機能を有するも
のである。これに対し、粘着剤は、複数の物質を一時的
に結合するための結合剤であって、結合した後にそれら
の物質を相互に動かすことができる程度の結合剤であ
る。この粘着剤は、例えば、シリコンゴムのように分子
密度あるいは格子密度が低くてガスバリヤ機能を持たな
いものである。

【００１２】上記の液晶表示装置の製造方法によれば、
ガスバリヤ層を有する偏光板を可撓性透明基板の上に設
けるので、その可撓性透明基板を通して液晶の中にガス
が侵入することを防止でき、その結果、液晶中に気泡が
発生することを防止できる。そしてさらに、ガスバリヤ
層を可撓性透明基板上に初めから形成するのではなく
て、偏光板と共に後から可撓性透明基板に追加するの
で、次のような作用・効果も得られる。すなわち、可撓
性透明基板を用いた液晶表示装置の製造プロセスにおい
ては、一般に、高度な品質管理を行うために最終的に得
られる液晶表示装置が不良品と判定されて廃棄されるこ
とがある。この場合、可撓性透明基板に初めからガスバ
リヤ層が形成されていると、液晶表示装置のいずれかの
個所に不良が発生したときには、ガスバリヤ層それ自体
には支障がないときにもそのガスバリヤ層が液晶表示装
置と共に廃棄されてしまう。ガスバリヤ層は非常に高価
であるので、これが無意味に廃棄されるというのは非常
に不経済である。

【００１３】これに対して本発明のように、液晶注入工
程を終えて液晶表示装置の主体部分が完成した後に、ガ
スバリヤ層を偏光板と共に後から可撓性透明基板に追加
することにすれば、液晶表示装置が不良である場合に
は、ガスバリヤ層を含まない液晶表示装置を廃棄するだ
けで、高価なガスバリヤ層は廃棄しなくて済む。よっ
て、無駄な経費をかけることなくコストの低減が達成で
きる。

【００１４】次に、本発明に係る第２の液晶表示装置の
製造方法は、一対の可撓性透明基板をセルギャップを形
成するように互いに接合する基板接合工程と、上記セル
ギャップ内に液晶を注入する液晶注入工程とを有する液
晶表示装置の製造方法において、上記液晶注入工程の後
に、上記一対の可撓性透明基板のうちの少なくとも一方
に偏光板を接着し、その後、その偏光板にガスバリヤフ
ィルムを接着することを特徴とする。この第２の製造方
法が先の第１の製造方法と異なる点は、ガスバリヤ層を
予め偏光板と一体に形成するのではなくて、それぞれを
別体として用意しておき、液晶表示装置の主体部分が完
成した後に、それらの偏光板及びガスバリヤフィルムを
順次に接着して積層するということである。

【００１５】この製造方法によっても、上述の理由と同
様にして、ガスの侵入による気泡の発生を防止でき、さ
らに製造コストの低減を達成できる。

【００１６】上記第１及び第２の液晶表示装置の製造方
法において、可撓性透明基板は、例えば、ＰＣ（ポリカ
ーボネート）、ＰＡｒ（ポリアクリレート）、ＰＥＳ
（ポリエーテルサルフォン）等といった安価な樹脂だけ
で形成できる。これらの材料はガスバリヤ機能を持たな
いが、本発明ではガスバリヤ層を有する偏光板又はガス
バリヤフィルムが別途、可撓性透明基板に接着されるの
で、最終製品としての液晶表示装置は問題なく所期のガ
スバリヤ機能を持つことになる。

【００１７】但し、ガスバリヤ機能の完全を期する必要
がある場合には、可撓性透明基板を構成するＰＣ等の主
体層の表裏両面に予めガスバリヤ層を形成しておいても
良い。この場合には、ガスバリヤ層が結果的に多層構造
になる。しかしながら、コストの低減を計るという観点
からすれば、可撓性透明基板を安価なＰＣ等だけによっ
て形成することが望ましい。

【００１８】次に、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の第１の製造方法又は第２の製造方法を用いて製造され
ることを特徴とする液晶表示装置である。具体的には、
基板接合工程及び液晶注入工程によって液晶表示装置の
主体部分を製造した後に、ガスバリヤ層を備えた偏光板
又はガスバリヤフィルムをその主体部分に別途接着する
ことによって製造された液晶表示装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１を参照して本発明に係る液晶表示
装置の製造方法の第１実施形態を説明する。まず、可撓
性透明基板１ａ及び１ｂを用意する。これらの可撓性透
明基板は、例えば、ＰＣ、ＰＡｒ又はＰＥＳのいずれか
１つの単層構造として形成する。これらの材料は、ガス
バリヤ機能を有さない比較的安価な材料である。

【００２０】次いで、両方の可撓性透明基板１ａ及び１
ｂの一方の面上にスパッタリング法その他周知の方法を
用いてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明電極層を形成
し、さらに、フォトリソグラフ法等を用いてそれをパタ
ーニングして透明電極２ａ及び２ｂを形成する。次い
で、両方の可撓性透明基板１ａ及び１ｂの透明電極２ａ
及び２ｂの上に配向膜３を形成し、さらに、それぞれの
配向膜に対してラビング処理を施す。

【００２１】その後、可撓性透明基板１ａ又は１ｂのい
ずれか一方の基板上にビーズ状のスペーサ４を分散し、
さらに、他方の基板に熱硬化性又は熱可塑性のシール材
６を印刷する。そして、以上の処理を完了した可撓性透
明基板１ａ及び１ｂをそれぞれの透明電極２ａ及び２ｂ
が対向するように貼り合わせ、さらに、シール材６を硬
化させ、これにより、セルギャップ内に液晶を含まない
液晶パネル、いわゆる空パネルを形成する。そして、周
知の真空注入法等を用いてセルギャップ内に液晶Ｌを注
入し、さらに液晶注入口を封止することにより、液晶パ
ネルすなわち液晶表示装置の主体部分が完成する。

【００２２】以上の工程が完了すると、液晶パネルに関
して各種の検査が行われ、所定の特性を満足しない液晶
パネルは不良品として廃棄する。所定の特性を満足する
良品の液晶パネルに関しては、可撓性透明基板１ａ及び
１ｂの外側表面に偏光板７を接着する。接着剤としては
ガスバリヤ性を備えた通常の接着剤、例えばエポキシ系
接着剤を用いる。偏光板７は、図３に示すように、主体
部８の片側の表面にガスバリヤ層９を積層することによ
って形成される。主体部８は、主体層１１の表裏両面に
表面層１２を形成することによって作製される。なお、
主体層１１は、例えばヨウ素（Ｉ₂）を溶かして混入し
たポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって形成され
る。また、表面層１２は、例えばトリアセチルセルロー
ス（ＴＡＣ）によって形成する。ガスバリヤ層９は、例
えば、ＰＶＡ、ＥＶＡ又はＳｉＯ_X等を蒸着又は接着す
ることによって形成する。

【００２３】以上により、液晶パネルが完成し、その
後、その液晶パネルに液晶駆動用ＩＣ、バックライト等
の付帯機器を装着することにより、液晶表示装置が完成
する。完成した液晶表示装置に関しては、ガスバリヤ層
９を有する偏光板７を可撓性透明基板１ａ及び１ｂの上
に設けるので、それらの可撓性透明基板を通して液晶Ｌ
の中にガスが侵入することを防止でき、その結果、液晶
Ｌ中に気泡が発生することを防止できる。

【００２４】また、ガスバリヤ層９を可撓性透明基板１
ａ及び１ｂ上に初めから形成するのではなくて、液晶パ
ネルの主体部分を製造した後に偏光板７と共にその可撓
性透明基板に追加するようにしたので、液晶パネルの主
体部分が所定の特性を満足しないときには、偏光板７を
貼り付けることなくその液晶パネルの主体部分だけを廃
棄できる。ガスバリヤ層９を含んだ偏光板７は一般に高
価であるので、それを廃棄しなくて済むということは、
コスト低減を計る上で極めて有利である。

【００２５】（第２実施形態）図１において使用する偏
光板として、図３に示す層構成の偏光板７に代えて、図
４に示す層構成の偏光板１７を使用できる。この偏光板
１７が図３の偏光板７と異なる点は、主体部８の片面だ
けでなくて、その表裏両面にガスバリヤ層９を形成した
ことである。この偏光板１７を用いれば、ガスバリヤ層
９が２層構造になるので、より高いガスバリヤ性を得る
ことができる。

【００２６】（第３実施形態）図２を参照して本発明に
係る液晶表示装置の製造方法の第３実施形態を説明す
る。この実施形態が第１実施形態（図１参照）と異なる
点は、ガスバリヤ層を有する偏光板７又は１７を可撓性
透明基板１ａ及び１ｂの表面に接着するのに代えて、ガ
スバリヤ層を持たない偏光板２７を可撓性透明基板１ａ
及び１ｂの表面に接着し、さらにその偏光板２７の上に
ガスバリヤフィルム１９を接着することである。つま
り、本実施形態では、偏光板とガスバリヤフィルムとを
別々の要素として接着する。

【００２７】偏光板２７は、図５に示すように、ポリビ
ニルアルコールを主体とする主体層１１の表裏両面に、
トリアセチルセルロースによって形成された表面層１２
を被着することによって形成できる。ガスバリヤフィル
ム１９は、ＰＶＡ、ＥＶＡ又はＳｉＯ_X等によって形成
できる。

【００２８】（第４実施形態）図１を参照して本発明に
係る液晶表示装置の製造方法の第４実施形態を説明す
る。この第４実施形態が第１実施形態（図１参照）と異
なる点は、可撓性透明基板１ａ及び１ｂを別の可撓性透
明基板２１ａ及び２１ｂに変更した点である。第１実施
形態で用いた可撓性透明基板１ａ及び１ｂがポリカーボ
ネート等の単層構造であったのに対し、本実施形態で用
いる可撓性透明基板２１ａ及び２１ｂは、図６に示すよ
うに、主体層２２、ガスバリヤ層２３及び表面層２４か
ら成る多層構造となっている。主体層２２は、ＰＣ、Ｐ
Ａｒ、ＰＥＳ等のいずれか１つによって形成され、ガス
バリヤ層２３はＰＶＡ、ＥＶＡ又はＳｉＯ_X等のいずれ
か１つによって形成され、そして、表面層２４はエポキ
シ樹脂等によって形成される。この実施形態によれば、
ガスバリヤ層を初めから有する可撓性透明基板２１ａ及
び２１ｂの上に、さらに、ガスバリヤ層を有する偏光板
７又は１７が積層される。その結果、ガスバリヤ層が多
層構造になるので、より高いガスバリヤ機能を達成でき
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の液晶表示装置の製造方法
及び請求項４記載の液晶表示装置によれば、ガスバリヤ
層を有する偏光板を可撓性透明基板の上に設けるので、
それらの可撓性透明基板を通して液晶の中にガスが侵入
することを防止でき、よって、液晶中に気泡が発生する
ことを防止できる。

【００３０】また、ガスバリヤ層を初めから可撓性透明
基板の上に形成するのではなくて、液晶パネルの主体部
分を製造した後にガスバリヤ層を偏光板と共に可撓性透
明基板に付加するようにしたので、液晶パネルの主体部
分が所定の特性を満足しないときには、偏光板すなわち
ガスバリヤ層を貼り付けることなく、その主体部分だけ
を廃棄できる。ガスバリヤ層の材料は一般に高価である
ので、それを廃棄しなくて済むということは非常に経済
的である。

【００３１】請求項２記載の液晶表示装置の製造方法に
よれば、ガスバリヤフィルムを可撓性透明基板の上に設
けるので、それらの可撓性透明基板を通して液晶の中に
ガスが侵入することを防止でき、よって、液晶中に気泡
が発生することを防止できる。

【００３２】また、ガスバリヤフィルムを初めから可撓
性透明基板の上に形成するのではなくて、液晶パネルの
主体部分を製造した後にガスバリヤフィルムを可撓性透
明基板に付加するようにしたので、液晶パネルの主体部
分が所定の特性を満足しないときには、ガスバリヤフィ
ルムを貼り付けることなく、その液晶パネルの主体部分
だけを廃棄できる。ガスバリヤフィルムは一般に高価で
あるので、それを廃棄しなくて済むということは非常に
経済的である。

【００３３】請求項３記載の液晶表示装置の製造方法に
よれば、液晶パネルの本体部分をガスバリヤ機能を持た
ない安価な可撓性透明樹脂を用いて作製し、その本体部
分が良品であったときに、初めて、高価なガスバリヤ層
又はガスバリヤフィルムを追加するという方法を採るこ
とができる。こうすれば、液晶パネルの本体部分が不良
であったときの経費的な損失を低く抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一実施
形態を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の他の実
施形態を模式的に示す断面図である。

【図３】偏光板の一例の断面構造を示す断面図である。

【図４】偏光板の他の一例の断面構造を示す断面図であ
る。

【図５】偏光板のさらに他の一例の断面構造を示す断面
図である。

【図６】可撓性透明基板の一例の断面構造を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ可撓性透明基板２ａ，２ｂ透明電極３配向膜６シール材７偏光板８偏光板の主体部９ガスバリヤ層１１偏光板の主体層１２偏光板の表面層１７偏光板１９ガスバリヤフィルム２１ａ，２１ｂ可撓性透明基板２２透明基板の主体層２３透明基板のガスバリヤ層２４透明基板の表面層２７偏光板Ｌ液晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の可撓性透明基板をセルギャップを
形成するように互いに接合する基板接合工程と、上記セ
ルギャップ内に液晶を注入する液晶注入工程とを有する
液晶表示装置の製造方法において、上記液晶注入工程の後に、ガスバリヤ層を有する偏光板
を上記一対の可撓性透明基板のうちの少なくとも一方に
接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】一対の可撓性透明基板をセルギャップを
形成するように互いに接合する基板接合工程と、上記セ
ルギャップ内に液晶を注入する液晶注入工程とを有する
液晶表示装置の製造方法において、上記液晶注入工程の後に、上記一対の可撓性透明基板の
うちの少なくとも一方に偏光板を接着し、その後、その
偏光板にガスバリヤフィルムを接着することを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の液晶表示装
置の製造方法において、可撓性透明基板はガスバリヤ機
能を持たない樹脂によって形成されることを特徴とする
液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】請求項１から請求項３のうちのいずれか
１つに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴と
する液晶表示装置。