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JP3698749B2 - 液晶セルの作製方法およびその作製装置、液晶セルの生産システム - Google Patents

液晶セルの作製方法およびその作製装置、液晶セルの生産システム Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本明細書で開示する発明は、可撓性を有するフィルム基板を用いた液晶電気光学装置の作製方法に関する。また、本明細書で開示する発明は、可撓性を有するフィルム基板を用いた液晶電気光学装置を作製する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄く小型軽量な表示装置（ディスプレイ）として、液晶電気光学装置が知られている。液晶電気光学装置は、数μｍ程度の間隔を有して配置された一対の基板間に液晶を挟んで保持した構成を有している。基板としては、可視光を透過する光学特性を有していることが必要とされるので、一般にはガラス基板が利用されている。ガラス基板が利用されるのは、必要とする光学特性を有しており、さらに加えて低コストであるという理由による。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶電気光学装置に求められる技術的な要求事項としては、
・小型軽量化
・生産コストを削減しその生産性を向上させる。
といったものがある。
【０００４】
上記事項において、小型軽量化というのは、より薄くし、その重量を軽量化するということである。上記のような要求事項を満足する構成として、基板として透光性を有する樹脂基板（一般にプラスチック基板とも称される）を用いる構成が知られている。
【０００５】
樹脂基板を用いた場合、小型軽量化という要求事項を満たすことができる。また、基板自体が可撓性を有しているので、物理的な応力が加わる状態や、湾曲した状態において使用できる。このような状態での利用は、液晶電気光学装置の応用範囲をさらに広げることができる。
【０００６】
しかし基板として樹脂基板を利用した場合であっても、生産コストを削減しその生産性を向上させるという要求事項は満たされるものではない。
【０００７】
そこで、本明細書で開示する発明は、特に可撓性の基板を用いた構成された液晶電気光学装置において、その生産コストが低く、加えてその生産性が高い技術を提供することを課題とする。
【０００８】
【改題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の一つは、
可撓性を有する第１の基板が巻き取られた第１のロールと、
可撓性を有する第２の基板が巻き取られた第２のロールと、
前記第１の基板の表面上に液晶層を形成する手段と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを張り合わせる手段と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成を有する具体的な構成を図１に示す。図１において、１１９が可撓性を有する第１の基板２０１が巻き取られた第１のロールである。また、１０１が可撓性の第２の基板２０６が巻き取られた第２のロールである。また、１３５が第１の基板２０６の表面上に液晶層を形成するための液晶の滴下装置である。また、１組のロール１３７と１３８とが、第１の基板と第２の基板とを張り合わせる手段である。
【００１０】
可撓性を有する基板としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエチレンサルファイル）、ポリイミドから選ばれたものを用いることができる。
【００１１】
他の発明の構成は、
ロールに巻き取られた可撓性を有する第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟み込み、長尺を有する液晶セルを形成することを特徴とする。
【００１２】
他の発明の構成は、
ロールに巻き取られた可撓性を有する基板上に、
配向膜を印刷する工程と、
配向処理を施す工程と、
スペーサーを散布する工程と、
シール材を印刷する工程と、
を連続的に施すことを特徴とする。
【００１３】
上記構成の具体的な例を図１に示す。図１に示すシステムでは、ロール１１９に巻き取られた可撓性を有する基板２０６の上にロール１２７と１２８とによって配向膜２０９を形成し、さらにスペーサ２１１２を散布し、さらに印刷法によりシール材２１２を形成する。
【００１４】
【実施例】
本実施例では、可撓性を有する樹脂基板を用いた液晶電気光学装置を連続的に生産することのできる生産システムを示す。図１に本実施例で示す生産システムの概要を示す。図１に示すシステムは、液晶電気光学装置を構成する基板として、ロール１０１と１１９とに巻き取られた可撓性を有する樹脂基板を用いたものを得るためのものである。
【００１５】
まず最初にロール１１９に巻き取られた樹脂基板の工程について説明する。ここでは、ロール１１９に巻き取られている樹脂基板としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いる例を示す。
【００１６】
まず、ロール１１２から送りだされたＰＥＴフィルム２００の表面上にＲＧＢの３色のカラーフィルタ２０３を印刷法によって形成する。このＰＥＴフィルム２００は、カラーフィルタを構成するための基体として機能する。カラーフィルタの形成は、３組のロール１１３によって行われる。なお作製する液晶表示装置がモノクロの場合は、この３組のロールは必要ない。
【００１７】
カラーフィルタが形成された後は、ロール１１５に巻き取られた保護フィルム２０５を先に形成したカラーフィルタ２０３を覆うようにして形成する。さらにカラーフィルタが形成された裏面側に、ロール１１６に巻き取られた粘着フィルム２０４を接着する。これらの工程は、一対の加圧ロール１１７と１１８とによって行われる。
【００１８】
次にロール１１９に巻き取られた基板となるＰＥＴフィルム２０６が先の粘着フィルムを介して接着される。この接着は１組の加圧ロール１２０と１２１とで行われる。
【００１９】
そしてロール１２３によって保護フィルム２０５が剥離され、ロール１２２に巻き取られる。
【００２０】
さらに１組のロール１２３と１２４とによって、オーバーコート膜２０７が印刷法によって形成される。このオーバーコート膜２０７は、カラーフィルタの形成によって凹凸となった表面を平坦化するためのものである。このオーバーコート膜２０７を構成する材料としては、透光性を有する樹脂材料を用いればよい。
【００２１】
さらに１組のロール１２５と１２６とを用い、印刷法により必要とするパターンに電極２０８を形成する。この印刷法による電極の形成は、導電性のインクを用いて行われる。
【００２２】
さらに１組のロール１２７と１２８とによって、配向膜２０９が印刷法でもって形成される。そして加熱炉１２９を通過することによって焼成される。この焼成が行われることにより、配向膜２０９は焼き固められ２１０となる。
【００２３】
さらにロール１３０と１３１との間を通過することによって、配向膜２０９の表面にラビングがなされる。こうして配向処理が行われる。
【００２４】
次にスペーサー散布器１３２からスペーサーが散布され、配向処理が成された配向膜２１０上にスペーサー２１１が配置される。
【００２５】
そしてシール材（図示せず）を印刷法によって形成する。シール剤は、対向する基板同士を接着するためと、液晶が一対の基板間から漏れ出ないようにするためのものである。
【００２６】
この後、液晶滴下装置１３５を用いて液晶の滴下を行い、液晶層２１２を形成する。こうして、一方の基板側が完成する。以上の工程は、各ロールが回転することにより、連続的に進行していく。
【００２７】
以下に他方の基板側の作製工程を示す。ロール１０１から送りだされたＰＥＴフィルム２０１上にまず１対のロール１０２と１０３とによって、所定のパターンに電極２１３を形成する。さらに１対のロール１０４と１０５とによって、配向膜２１４が印刷法により形成される。そして加熱炉１０８で燃成されることにより、焼き固められた配向膜２１５が形成される。この後、基板は１対のロール１０９と１１０との間を経由してセル組を行うためのロール１３７と１３８に導かれる。
【００２８】
以上説明した工程により、１対のＰＥＴフィルム上に液晶セルを構成するための構成が形成される。そしてこれら１対のＰＥＴフィルムを１対のロール１３７と１３８との間を通すことにより張り合わせる。基板同士の貼り合わせは、シール材によって行われる。
【００２９】
その後、加熱炉１３９において加熱が行われることによって、シール材が硬化し、基板同士の張り合わせが完了する。さらにカッター１５０によって所定の寸法に切断することにより、液晶セルが完成する。
【００３０】
以上の工程は、各ロールが回転することにより、連続的に行われる。そしてカッター１５０によって切断することによって、液晶セルが次々と生産されることとなる。
【００３１】
本実施例では、パッシブ型の液晶セルを作製する例を示した。しかし非線型素子や薄膜トランジスタを印刷法により同時に作製していくことにより、アクティブ型の液晶セルを作製することもできる。
【００３２】
【発明の効果】
可撓性を有する液晶セルを作製する際に、ロールに巻き取れた可撓性を有する基板を用いることにより、連続的に液晶セルを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶電気光学装置の作製を行うシステムの概要を示す。
【符号の説明】
１０１ カラーフィルタの基体となる樹脂基板が巻き取られたロール
２００ カラーフィルタの基体となる樹脂基板
１１３ カラーフィルタを印刷法で形成するためのロール
２０３ カラーフィルタ
１１５ 保護フィルムが巻き取られたロール
２０５ 保護フィルム
１１７ 加圧用ロール
１１８ 加圧用ロール
１１９ 樹脂基板が巻き取られたロール
２０６ 樹脂基板
１２０ 加圧用ロール
１２１ 加圧用ロール
１２３ 保護フィルムの剥離用のロール
１２２ 保護フィルムが巻き取られるロール
１２３ オーバーコート剤を印刷するためのロール
１２４ オーバーコート剤を印刷するためのロール
２０７ オーバーコート膜
１２５ 電極を形成するためのロール
１２６ 電極を形成するためのロール
２０８ 電極
１２７ 配向膜を形成するためのロール
１２８ 配向膜を形成するためのロール
２０９ 配向膜
１２９ 加熱炉
２１０ 焼成された配向膜
１３０ ラビング（配向処理）を行うためのロール
１３１ ラビング（配向処理）を行うためのロール
１３２ スペーサーを散布する手段
１３３ シール印刷を行うためのロール
１３４ シール印刷を行うためのロール
２１２ シール材
１３５ 液晶を滴下する手段
１３７ セル組を行うためのロール
１３８ セル組を行うためのロール
１３９ 加熱炉
１５０ カッター
１０１ 樹脂基板が巻き取られたロール
２０１ 樹脂基板
１０２ 印刷法により電極を形成するためのロール
１０３ 印刷法により電極を形成するためのロール
２１３ 電極
１０４ 印刷法により配向膜を形成するためのロール
１０５ 印刷法により配向膜を形成するためのロール
２１４ 配向膜
１０８ 加熱炉
２１５ 焼成された配向膜

Claims (9)

  1. 第１のロールから送り出された第１の可撓性基板の一方の面にカラーフィルタを形成する第２の３組のロールと、
    前記第１の可撓性基板の他方の面に粘着フィルムを接着すると同時に前記カラーフィルタに接して保護フィルムを形成する第３の１組の加圧ロールと、
    前記粘着フィルムを介して、第４のロールから送り出された第２の可撓性基板と前記第１の可撓性基板とを貼り合わせる第５の１組の加圧ロールと、
    前記第１の可撓性基板と前記第２の可撓性基板を貼り合わせた後、前記保護フィルムを剥離する第６のロールと、
    前記保護フィルムが剥離された前記カラーフィルタと接してオーバーコート膜を形成する第７の１組のロールと、
    前記オーバーコート膜と接して第１の電極パターンを形成する第８の１組のロールと、
    前記第１の電極パターンと接して第１の配向膜を形成する第９の１組のロールと、
    前記第１の配向膜を加熱する手段と、
    前記第１の配向膜の表面をラビングする手段と、
    前記第１の配向膜の表面にスペーサーを配置する手段と、
    前記スペーサーを配置する手段の後に配置され且つシール材を形成する第１０の１組のロールと、
    前記第１０の１組のロールの後に配置され且つ前記スペーサーが配置された前記第１の配向膜と接して液晶材料を滴下する手段とにより形成される一方の基板と、
    第１１のロールから送り出された第３の可撓性基板と接して第２の電極パターンを形成する第１２の１組のロールと、
    前記第２の電極パターンと接して第２の配向膜を形成する第１３の１組のロールと、
    前記第２の配向膜を加熱する手段とにより形成される他方の基板と、
    前記液晶材料を挟み込むように前記一方の基板と前記他方の基板とを貼り合わせる第１４の１組のロールと、
    前記第１４の１組のロールの後に配置され且つ前記シール材を硬化させる加熱手段と、
    前記シール材を硬化させる加熱手段の後に配置され且つ貼り合わされた前記一方の基板と前記他方の基板を複数に切断して液晶セルを作製する切断手段と、
    を有することを特徴とする液晶セルの作製装置。
  2. 請求項１において、前記粘着フィルムが巻き取られている第１５のロールと、前記保護フィルムが巻き取られている第１６のロールを有することを特徴とする液晶セルの作製装置。
  3. 請求項１または請求項２において、剥離された前記保護フィルムを巻き取る第１７のロールを有することを特徴とする液晶セルの作製装置。
  4. 第１のロールから送り出された第１の可撓性基板の一方の面に第２の３組のロールによってカラーフィルタを形成し、
    第３の１組の加圧ロールによって、前記第１の可撓性基板の他方の面に粘着フィルムを接着すると同時に前記カラーフィルタに接して保護フィルムを形成し、
    第４の１組の加圧ロールによって、前記粘着フィルムを介して、第５のロールから送り出された前記第２の可撓性基板と前記第１の可撓性基板を貼り合わせた後、前記保護フィルムを第６のロールによって剥離し、
    前記保護フィルムが剥離された前記カラーフィルタに接してオーバーコート膜を第７の１組のロールによって形成し、
    前記オーバーコート膜と接して第１の電極パターンを第８の１組のロールによって形成し、
    前記第１の電極パターンと接して第１の配向膜を第９の１組のロールによって形成し、
    前記第１の配向膜を加熱し、
    前記第１の配向膜の表面をラビングし、
    前記第１の配向膜の表面にスペーサーを配置し、
    前記スペーサーを配置した後に、第１０の１組のロールによってシール材を形成し、
    前記シール材を形成後、前記スペーサーが配置された前記第１の配向膜上に液晶材料を滴下することにより一方の基板を形成し、
    第１１のロールから送り出された第３の可撓性基板と接して第２の電極パターンを第１２の１組のロールによって形成し、
    前記第２の電極パターンと接して第２の配向膜を第１３の１組のロールによって形成し、
    前記第２の配向膜を加熱することにより他方の基板を形成し、
    前記一方の基板と前記他方の基板とを第１４の１組のロールの間を通した後前記シール材を硬化させることにより、前記液晶材料を挟み込むように前記一方の基板と前記他方の基板を貼り合わせ、
    貼り合わされた前記一方の基板と前記他方の基板を複数に切断することを特徴とする液晶セルの作製方法。
  5. 請求項４において、前記粘着フィルムは第１５のロールに巻き取られており、前記保護フィルムは第１６のロールに巻き取られていることを特徴とする液晶セルの作製方法。
  6. 請求項４または請求項５において、剥離された前記保護フィルムは第１７のロールに巻き取られることを特徴とする液晶セルの作製方法。
  7. 第１のロールから送り出された第１の可撓性基板の一方の面に第２の３組のロールによってカラーフィルタを形成し、
    第３の１組の加圧ロールによって、前記第１の可撓性基板の他方の面に粘着フィルムを接着すると同時に前記カラーフィルタに接して保護フィルムを形成し、
    第４の１組の加圧ロールによって、前記粘着フィルムを介して、第５のロールから送り出された前記第２の可撓性基板と前記第１の可撓性基板を貼り合わせた後、前記保護フィルムを第６のロールによって剥離し、
    前記保護フィルムが剥離された前記カラーフィルタに接してオーバーコート膜を第７の１組のロールによって形成し、
    前記オーバーコート膜と接して第１の電極パターンを第８の１組のロールによって形成し、
    前記第１の電極パターンと接して第１の配向膜を第９の１組のロールによって形成し、
    前記第１の配向膜を加熱し、
    前記第１の配向膜の表面をラビングし、
    前記第１の配向膜の表面にスペーサーを配置し、
    前記スペーサーを配置した後に、第１０の１組のロールによってシール材を形成し、
    前記シール材を形成後、前記スペーサーが配置された前記第１の配向膜上に液晶材料を滴下することにより一方の基板を形成し、
    第１１のロールから送り出された第３の可撓性基板と接して第２の電極パターンを第１２の１組のロールによって形成し、
    前記第２の電極パターンと接して第２の配向膜を第１３の１組のロールによって形成し、
    前記第２の配向膜を加熱することにより他方の基板を形成し、
    前記一方の基板と前記他方の基板とを第１４の１組のロールの間を通した後前記シール材を硬化させることにより、前記液晶材料を挟み込むように前記一方の基板と前記他方の基板を貼り合わせ、
    貼り合わされた前記一方の基板と前記他方の基板を複数に切断する工程を有することを特徴とする液晶セルの生産システム。
  8. 請求項７において、前記粘着フィルムは第１５のロールに巻き取られており、前記保護フィルムは第１６のロールに巻き取られていることを特徴とする液晶セルの生産システム。
  9. 請求項７または請求項８において、剥離された前記保護フィルムは第１７のロールに巻き取られる工程を有することを特徴とする液晶セルの生産システム。
JP01871395A 1995-01-11 1995-01-11 液晶セルの作製方法およびその作製装置、液晶セルの生産システム Expired - Lifetime JP3698749B2 (ja)

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