JP2002055345A - Device and method for manufacturing liquid crystal panel - Google Patents
Device and method for manufacturing liquid crystal panelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
装置および製造方法に関し、特に、例えば、高品質の液
晶パネルを提供することができるようにする液晶パネル
の製造装置および製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a liquid crystal panel, and more particularly to an apparatus and a method for manufacturing a liquid crystal panel capable of providing a high-quality liquid crystal panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年においては、強誘電性液晶や反強誘
電性液晶等のスメクティク(Smectic)液晶相が使用され
た液晶パネルの研究開発が活発化している。特に、強誘
電性液晶(Ferroelectric Liquid Crystal:FLC)は、そ
の高速応答性、メモリ性、広視野角性等が優れているこ
とと、単純マトリクス駆動が可能であることから、最
近、急速に注目を集めており、大画面直視フラットパネ
ルディスプレイや、携帯情報端末用ディスプレイ、液晶
プロジェクタ、小型軽量の虚像視ディスプレイ等への応
用が期待されている。2. Description of the Related Art In recent years, research and development of a liquid crystal panel using a smectic liquid crystal phase such as a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal has been activated. In particular, ferroelectric liquid crystal (FLC) has been rapidly attracting attention recently because of its excellent high-speed response, memory properties, wide viewing angle, etc., and simple matrix driving. It is expected to be applied to large-screen direct-view flat panel displays, portable information terminal displays, liquid crystal projectors, small and lightweight virtual image displays, and the like.
【0003】ここで、FLC(強誘電性液晶)として
は、アイソトロピック(Isotoropic)相→カイラル・ネマ
ッティック(Chiral Nematic)相→スメクティックA(Sme
ctic A)相→カイラル・スメクティックC(Chiral Smect
ic C)相→結晶相という相転移をもつ材料が使われ、液
晶パネルには、秩序度の高い層構造を有するカイラル・
スメクティックC(SmC*)相等のスメクティック相
が使用される。[0003] Here, as FLC (ferroelectric liquid crystal), isotropic (Isotoropic) phase → Chiral Nematic phase → Smectic A (Smectic A)
ctic A) → Chiral Smect C
A material with a phase transition of (ic C) → crystal phase is used.
A smectic phase such as a smectic C (SmC * ) phase is used.
【0004】なお、スメクティック相は、現在商品化さ
れている液晶パネルの多くに使用されているネマティッ
ク相よりも、低い温度で出現する。また、ネマティック
相は、棒状の液晶分子が平均的に一方向を向いている
が、液晶分子の重心位置に規則性がなく、秩序度が低
い。これに対して、スメクティック相(SmC*)は、
液晶分子で形成される層構造を有し、ネマティック相に
比較して、粘度が高く、秩序度も高い。[0004] The smectic phase appears at a lower temperature than the nematic phase used in many currently commercialized liquid crystal panels. In the nematic phase, rod-like liquid crystal molecules are oriented in one direction on average, but the center of gravity of the liquid crystal molecules has no regularity and the degree of order is low. In contrast, the smectic phase (SmC * )
It has a layer structure formed of liquid crystal molecules, and has a higher viscosity and a higher degree of order than a nematic phase.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶パネル
を構成する液晶については、多くの場合、液晶分子を所
望の状態に配向させるために、配向処理が必要である
が、強誘電性液晶(FLC)を用いた液晶パネルの実用
化にあたっては、この配向処理が大きな問題となってい
る。In many cases, the liquid crystal constituting the liquid crystal panel requires an alignment treatment in order to align the liquid crystal molecules in a desired state. In practical use of a liquid crystal panel using ()), this alignment treatment is a major problem.
【0006】従来の配向の方法としては、例えば、液晶
の温度を所定温度まで上げて、その後徐々に下げる温度
勾配法などがあり、ネマティック相については、この温
度勾配法によって、均一で少ない欠陥の配向を、比較的
容易に実現することができる。しかしながら、スメクテ
ィック相については、温度勾配法では、均一で、欠陥の
ない配向を得るのが極めて困難であった。As a conventional alignment method, for example, there is a temperature gradient method in which the temperature of the liquid crystal is raised to a predetermined temperature and then gradually lowered. For the nematic phase, uniform and few defects can be obtained by this temperature gradient method. Orientation can be achieved relatively easily. However, for the smectic phase, it was extremely difficult to obtain a uniform, defect-free orientation by the temperature gradient method.
【0007】さらに、SmC*相におけるFLCの分子
は、シェブロン構造と呼ばれる「く」の字の並びとな
り、このシェブロン構造には、FLCを挟持する基板の
界面において、液晶分子の立ち上がり方向が、スメクテ
ィック相の折れ曲がり方向に等しいC2配向と、その折
れ曲がり方向の反対方向になるC1配向とがある。そし
て、例えば、図1に示すような、液晶中に、C1配向と
C2配向とが混在する状態は、FLCに特有の配向欠陥
で、ジグザグ欠陥と呼ばれるが、このジグザグ欠陥は、
画質や、コントラスト、透過率の低下を招く原因とな
る。従って、高品質の液晶パネルを製造するには、C1
配向とC2配向に関する制御を行うことが、非常に重要
である。[0007] Further, FLC molecules in the SmC * phase are arranged in a "<" shape called a chevron structure. There is a C2 orientation equal to the direction of the bending of the phase and a C1 orientation opposite to the direction of the bending. For example, a state where the C1 orientation and the C2 orientation are mixed in the liquid crystal as shown in FIG. 1 is an alignment defect peculiar to FLC and is called a zigzag defect.
This causes a reduction in image quality, contrast, and transmittance. Therefore, to manufacture a high quality liquid crystal panel, C1
It is very important to control the orientation and the C2 orientation.
【0008】また、液晶パネルにおいては、液晶を挟持
する2つの基板の間隔(ギャップ)を一定に支持するた
めに、その2つの基板の間に、スペーサが挿入される。
さらに、液晶を挟持する基板には、画素に対応する電極
(画素電極)が形成される。そして、これらのスペーサ
や、画素電極どうしの間の溝等の立体障害、あるいは形
状障害は、温度勾配法によるラビングが行われる場合の
配向欠陥の原因となっており、高品質の液晶パネルを製
造するには、このような配向欠陥に対処する必要があ
る。In a liquid crystal panel, a spacer is inserted between two substrates for holding a gap (gap) between the two substrates sandwiching the liquid crystal.
Further, an electrode (pixel electrode) corresponding to the pixel is formed on the substrate holding the liquid crystal. The steric hindrance or shape hindrance of these spacers, grooves between pixel electrodes, and the like is a cause of alignment defects when rubbing is performed by the temperature gradient method, and a high-quality liquid crystal panel is manufactured. To do so, it is necessary to deal with such alignment defects.
【0009】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、配向欠陥を防止(低減)することによ
り、高品質の液晶パネルを提供することができるように
するものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a high-quality liquid crystal panel by preventing (reducing) alignment defects.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶パネルの製
造装置は、所定の気体を噴出し、その気体によって、液
晶層を加圧する加圧手段と、気体によって加圧される液
晶層の位置を移動させる移動手段とを備えることを特徴
とする。According to the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a liquid crystal panel, comprising: a pressurizing means for injecting a predetermined gas and pressurizing the liquid crystal layer with the gas; And moving means for moving.
【0011】本発明の液晶パネルの製造方法は、所定の
気体を噴出することによって、液晶層を加圧しながら、
気体によって加圧される液晶層の位置を移動させること
により、配向処理を行うことを特徴とする。According to the method of manufacturing a liquid crystal panel of the present invention, a predetermined gas is blown out to pressurize the liquid crystal layer.
The alignment process is performed by moving the position of the liquid crystal layer pressurized by the gas.
【0012】本発明の液晶パネルの製造装置および製造
方法においては、所定の気体が噴出され、その気体によ
って、液晶層が加圧される。また、気体によって加圧さ
れる液晶層の位置が移動される。In the apparatus and method for manufacturing a liquid crystal panel according to the present invention, a predetermined gas is ejected, and the gas pressurizes the liquid crystal layer. Further, the position of the liquid crystal layer pressurized by the gas is moved.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図2は、配向処理前の液晶パネル
の一実施の形態の構成例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration example of an embodiment of a liquid crystal panel before an alignment process.
【0014】図2の液晶パネルは、反射型のもので、対
向基板1とアクティブマトリクス基板2との間に、例え
ば、FLCでなる液晶層3が挟持されることにより構成
されている。The liquid crystal panel shown in FIG. 2 is of a reflection type, and is constituted by sandwiching a liquid crystal layer 3 made of, for example, FLC between a counter substrate 1 and an active matrix substrate 2.
【0015】この液晶パネルは、次のようにして製造さ
れる。This liquid crystal panel is manufactured as follows.
【0016】即ち、まず、対向基板1については、ガラ
ス基板11上に、透明電極12を形成し、さらに、透明
電極12の、ガラス基板11と対向する面と反対側の面
に、配向膜13を形成することによって完成させる。こ
こで、透明電極12は、例えば、インジウムにスズをド
ープした導電性酸化物であるITO(indium tin oxid
e)などで構成される。また、配向膜13(後述する配
向膜23も同様)は、例えば、ポリイミド系有機化合物
で構成される。That is, first, for the counter substrate 1, a transparent electrode 12 is formed on a glass substrate 11, and an alignment film 13 is formed on the surface of the transparent electrode 12 opposite to the surface facing the glass substrate 11. To complete. Here, the transparent electrode 12 is made of, for example, ITO (indium tin oxidized), which is a conductive oxide obtained by doping tin into indium.
e) etc. The alignment film 13 (the same applies to an alignment film 23 described later) is made of, for example, a polyimide-based organic compound.
【0017】一方、アクティブマトリクス基板2につい
ては、シリコン基板21上に、画素に対応する画素電極
22を形成し、さらに、画素電極22の、シリコン基板
21と対向する面と反対側の面に、配向膜23を形成す
ることによって完成させる。ここで、画素電極22は、
電極として機能する他、反射板としても機能し、このた
め、画素電極22の材料としては、例えば、可視光波長
領域での反射率特性が良好なアルミニウム(Al)等を
使用することができる。On the other hand, with respect to the active matrix substrate 2, a pixel electrode 22 corresponding to a pixel is formed on a silicon substrate 21. Further, a surface of the pixel electrode 22 opposite to the surface facing the silicon substrate 21 is provided on the silicon substrate 21. This is completed by forming the alignment film 23. Here, the pixel electrode 22
In addition to functioning as an electrode, it also functions as a reflecting plate. For this reason, as a material of the pixel electrode 22, for example, aluminum (Al) having good reflectance characteristics in a visible light wavelength region can be used.
【0018】なお、シリコン基板21と、画素電極22
との間には、液晶駆動用のCMOS(Complementary Met
al Oxide Semiconductor)トランジスタ等が形成される
が、その図示、および説明は省略する。The silicon substrate 21 and the pixel electrode 22
And CMOS (Complementary Met) for driving liquid crystal
al Oxide Semiconductor) transistor and the like are formed, but illustration and description thereof are omitted.
【0019】以上のようにして、対向基板1とアクティ
ブマトリクス基板2を完成させた後は、それぞれの配向
膜13と23を、所定方向にラビングし、対向基板1ま
たはアクティブマトリクス基板2のうちの、例えば、ア
クティブマトリクス基板2の配向膜23上に、直径1μ
m程度の球状のスペーサ4を多数配置する。さらに、対
向基板1およびアクティブマトリクス基板2の周辺部分
に、シール材を塗布し、対向基板1と、アクティブマト
リクス基板2とを、配向膜13と23とが対向するよう
に重ね合わせてプレスし、シール材を硬化させ、これに
より、液晶層3の部分が空の液晶パネルを完成させる。
なお、シール材には、注入口を設けておく。After the opposing substrate 1 and the active matrix substrate 2 are completed as described above, the respective alignment films 13 and 23 are rubbed in a predetermined direction, and For example, on the alignment film 23 of the active matrix substrate 2, a 1 μm diameter
Many m-shaped spherical spacers 4 are arranged. Further, a sealing material is applied to peripheral portions of the opposing substrate 1 and the active matrix substrate 2, and the opposing substrate 1 and the active matrix substrate 2 are overlapped and pressed so that the alignment films 13 and 23 face each other. The sealing material is cured, thereby completing a liquid crystal panel in which the liquid crystal layer 3 is empty.
Note that an inlet is provided in the sealing material.
【0020】そして、この液晶パネルを、真空装置内に
収容して、液晶層3の部分を真空状態にし、シール材に
設けておいた注入口を、FLCに浸してから、真空装置
内を、徐々に大気圧に戻す。このようにすることで、液
晶パネルの内部と外部の間の圧力差と、毛細管現象によ
って、FLCが、注入口を介して、液晶パネルの液晶層
3に注入される。Then, the liquid crystal panel is housed in a vacuum device, the portion of the liquid crystal layer 3 is evacuated, and the injection port provided in the sealing material is immersed in FLC. Gradually return to atmospheric pressure. By doing so, FLC is injected into the liquid crystal layer 3 of the liquid crystal panel through the injection port due to the pressure difference between the inside and the outside of the liquid crystal panel and the capillary phenomenon.
【0021】その後、対向基板1とアクティブマトリク
ス基板2との間のギャップが均一になるように、液晶パ
ネルの加圧封止をし、パッケージングを行う。そして、
以下、説明するような液晶層3の配向処理を行う。Thereafter, the liquid crystal panel is pressure-sealed and packaged so that the gap between the opposing substrate 1 and the active matrix substrate 2 becomes uniform. And
Hereinafter, an alignment treatment of the liquid crystal layer 3 as described below is performed.
【0022】即ち、図3は、本発明を適用したエアープ
レス配向処理装置の一実施の形態の構成例を示してい
る。ここで、図4に、図3のエアープレス配向処理装置
の機械部分の構成例の三面図を示す。なお、図4(A)
は正面図を、図4(B)は上面図を、図4(C)は側面
図を、それぞれ示している。That is, FIG. 3 shows a configuration example of an embodiment of an air press alignment processing apparatus to which the present invention is applied. Here, FIG. 4 shows a three-view drawing of a configuration example of a mechanical part of the air press alignment processing apparatus of FIG. Note that FIG.
4 shows a front view, FIG. 4B shows a top view, and FIG. 4C shows a side view.
【0023】温度コントローラ31は、予備加熱用熱電
対34および温度制御用熱電対35からの信号に対応し
て、高圧熱風発生ヒータ32が発生する熱風(以下、ホ
ットエアーともいう)の温度を制御する。また、温度コ
ントローラ31は、高圧熱風発生ヒータ32が発生する
熱風の風圧も制御する。The temperature controller 31 controls the temperature of hot air (hereinafter, also referred to as hot air) generated by the high-pressure hot air generating heater 32 in accordance with signals from the preheating thermocouple 34 and the temperature control thermocouple 35. I do. The temperature controller 31 also controls the pressure of the hot air generated by the high-pressure hot air generation heater 32.
【0024】高圧熱風発生ヒータ32は、温度コントロ
ーラ31の制御の下、電磁弁33から供給される空気か
ら、所定の温度で、所定の風圧のホットエアーを発生す
る。電磁弁33は、高圧熱風発生ヒータ32が外部の空
気を吸気する量を調整する。The high-pressure hot-air generating heater 32 generates hot air having a predetermined temperature and a predetermined pressure from air supplied from the solenoid valve 33 under the control of the temperature controller 31. The solenoid valve 33 adjusts the amount of the high-pressure hot-air generating heater 32 that takes in external air.
【0025】予備加熱用熱電対34は、高圧熱風発生ヒ
ータ32に取り付けられており、高圧熱風発生ヒータ3
2が予備加熱状態となったときの温度に対応する電圧
を、温度コントローラ31に供給する。即ち、高圧熱風
発生ヒータ32は、ホットエアーを発生する際に、予備
加熱状態となるようになっており、予備加熱用熱電対3
4は、その予備加熱状態の高圧熱風発生ヒータ32の温
度を計測する。The preheating thermocouple 34 is attached to the high-pressure hot-air generating heater 32,
A voltage corresponding to the temperature at which the 2 enters the preheating state is supplied to the temperature controller 31. That is, the high-pressure hot-air generating heater 32 is in a pre-heating state when generating hot air, and the pre-heating thermocouple 3
4 measures the temperature of the high-pressure hot-air generating heater 32 in the pre-heating state.
【0026】温度制御用熱電対35は、高圧熱風発生ヒ
ータ32が発生するホットエアーの温度に対応する電圧
を、温度コントローラ31に供給する。The temperature controlling thermocouple 35 supplies a voltage corresponding to the temperature of the hot air generated by the high-pressure hot air generating heater 32 to the temperature controller 31.
【0027】L字管36は、高圧熱風発生ヒータ32が
発生したホットエアーを、噴出ノズル37に誘導する。
噴出ノズル37は、その先端の噴出口がスリット状にな
っており、高圧熱風発生ヒータ32からL字管36を介
して供給されるホットエアーを、そのスリット状の噴出
口から噴出する。なお、噴出ノズル37は、ホットエア
ーを、図3において上から下方向に噴出するようになっ
ている。The L-shaped tube 36 guides the hot air generated by the high-pressure hot air generating heater 32 to the jet nozzle 37.
The spout nozzle 37 has a spout at the tip thereof in a slit shape, and spouts hot air supplied from the high-pressure hot air generation heater 32 through the L-shaped tube 36 from the spout port. The ejection nozzle 37 ejects hot air downward from above in FIG.
【0028】ワークステージ41は、配向処理の対象
(ワーク)である、図2の液晶パネルを保持する。即
ち、ワークステージ41は、例えば、図5に示すよう
に、中空になっており、液晶パネルは、その中空となっ
ている部分に、対向基板1またはアクティブマトリクス
基板2が上方向を向くように配置される。そして、ワー
クステージ41には、その蓋となるマスク41Aがさ
れ、ホットプレート42上に配置される。なお、マスク
41Aは、パッケージされた液晶パネルの有効画面以外
の部分をマスクするもので、その有効画面以外の部分
に、噴出ノズル37が噴出するホットエアーがあたらな
いようにする。これは、液晶パネルにおける配線の断線
等を防止するためである。The work stage 41 holds the liquid crystal panel shown in FIG. 2, which is the target (work) of the alignment process. That is, the work stage 41 is hollow, for example, as shown in FIG. 5, and the liquid crystal panel is arranged such that the opposing substrate 1 or the active matrix substrate 2 faces upward in the hollow portion. Be placed. The work stage 41 is provided with a mask 41A serving as a lid thereof, and is arranged on the hot plate 42. The mask 41A masks a portion other than the effective screen of the packaged liquid crystal panel, and prevents the hot air from the ejection nozzle 37 from hitting the portion other than the effective screen. This is to prevent disconnection of wiring in the liquid crystal panel.
【0029】ホットプレート42は、カートリッジヒー
タ43と熱電対44を内蔵し、そこに配置されるワーク
ステージ41を、所定の温度に加熱する。即ち、熱電対
44は、ホットプレート42の温度に対応する電圧を、
制御回路/操作盤61の温調器63に供給し、カートリ
ッジヒータ43は、温調器63の制御にしたがって熱を
発する。The hot plate 42 has a built-in cartridge heater 43 and a thermocouple 44, and heats the work stage 41 disposed therein to a predetermined temperature. That is, the thermocouple 44 generates a voltage corresponding to the temperature of the hot plate 42,
It is supplied to the temperature controller 63 of the control circuit / operation panel 61, and the cartridge heater 43 generates heat according to the control of the temperature controller 63.
【0030】ホットプレート42は、回転ステージ45
上に設置されており、回転ステージ45は、レール46
に沿って、図3において水平方向(左右の方向)に移動
可能になっている。また、回転ステージ45には、支柱
47が取り付けられており、支柱47は、ネジが切られ
た棒状の走行ガイド48が回転することにより、図3に
おいて水平方向に移動するようになっている。The hot plate 42 includes a rotary stage 45
The rotary stage 45 is mounted on a rail 46
3 can be moved in the horizontal direction (left-right direction) in FIG. A support 47 is attached to the rotary stage 45, and the support 47 moves in the horizontal direction in FIG. 3 by rotating a threaded rod-shaped travel guide 48.
【0031】リニアドモータ49は、制御回路/操作盤
61のコントローラ64の制御にしたがって、走行ガイ
ド48を回転させる。このリニアドモータ49が走行ガ
イド48を回転させることにより、走行ガイド48は、
回転しながら水平方向に移動する。さらに、走行ガイド
48に取り付けられている支柱47が、レール46に沿
って、水平方向に移動し、支柱47に取り付けられてい
る回転ステージ45、回転ステージ45に設置されてい
るホットプレート42、ホットプレート42上のワーク
ステージ41も、同様に移動する。The linear motor 49 rotates the travel guide 48 under the control of the controller 64 of the control circuit / operation panel 61. When the linear drive motor 49 rotates the travel guide 48, the travel guide 48
Move horizontally while rotating. Further, a column 47 attached to the traveling guide 48 moves in a horizontal direction along the rail 46, and a rotating stage 45 attached to the column 47, a hot plate 42 installed on the rotating stage 45, The work stage 41 on the plate 42 also moves.
【0032】上述の噴出ノズル37は、レール46の上
部に取り付けられており、従って、上述したように、ワ
ークステージ41がレール46に沿って移動することに
より、そこに設置された液晶パネルの、噴出ノズル37
からのホットエアーがあたる位置も移動することにな
る。The above-mentioned ejection nozzle 37 is mounted on the upper portion of the rail 46. Therefore, as described above, when the work stage 41 moves along the rail 46, the ejection of the liquid crystal panel installed there is reduced. Jet nozzle 37
The position to which the hot air hits will also move.
【0033】ここで、噴出ノズル37は、その噴出口と
してのスリットの長手方向が、レール46の方向(ワー
クステージ41の移動方向)と直交するように取り付け
られている。従って、噴出ノズル37が噴出するホット
エアーによれば、液晶パネルが移動する方向に直交する
方向の、噴出ノズル37のスリットの長手方向の長さの
範囲が加圧されることになる。Here, the ejection nozzle 37 is attached such that the longitudinal direction of the slit as the ejection port is orthogonal to the direction of the rail 46 (the moving direction of the work stage 41). Therefore, according to the hot air ejected from the ejection nozzle 37, the range of the longitudinal length of the slit of the ejection nozzle 37 in the direction orthogonal to the direction in which the liquid crystal panel moves is pressurized.
【0034】なお、ここでは、ホットプレート42を移
動することにより、噴出ノズル37が噴出するホットエ
アーによって加圧される液晶パネル(液晶層3)の位置
を移動するようにしたが、その他、例えば、ホットプレ
ート42の位置を固定し、噴出ノズル37を移動させる
ことによって、ホットエアーによる加圧位置が移動する
ようにすることも可能である。Here, by moving the hot plate 42, the position of the liquid crystal panel (the liquid crystal layer 3) which is pressurized by the hot air jetted from the jet nozzle 37 is moved. It is also possible to fix the position of the hot plate 42 and move the ejection nozzle 37 so that the pressurizing position by hot air moves.
【0035】原点ストッパ50は、所定の位置に固定さ
れており、走行端ストッパ51は、リニアドモータ49
の位置を固定する。なお、走行端ストッパ51は、原点
ストッパ50の位置より左方向に移動しないようになっ
ている。The origin stopper 50 is fixed at a predetermined position.
Fix the position of. The traveling end stopper 51 does not move leftward from the position of the origin stopper 50.
【0036】制御回路/操作盤61は、スイッチ群6
2、温調器63、コントローラ64、およびタイマ65
で構成されている。スイッチ群62は、装置の電源をオ
ン/オフするときに操作される電源スイッチや、カート
リッジヒータ43を加熱状態にするときに操作される起
動スイッチ、カートリッジヒータ43の加熱状態をオフ
にするときに操作される停止スイッチ等から構成され
る。The control circuit / operation panel 61 includes a switch group 6
2. Temperature controller 63, controller 64, and timer 65
It is composed of The switch group 62 includes a power switch that is operated when turning on / off the power of the apparatus, a start switch that is operated when the cartridge heater 43 is set to the heating state, and a power switch that is operated when the cartridge heater 43 is turned off. It consists of an operated stop switch and the like.
【0037】温調器63は、熱電対44からの信号に基
づいて、カートリッジヒータ43を制御する。コントロ
ーラ64は、リニアドモータ48を制御する。タイマ6
5は、所定の時間を計時する。The temperature controller 63 controls the cartridge heater 43 based on a signal from the thermocouple 44. The controller 64 controls the linear motor 48. Timer 6
5 measures a predetermined time.
【0038】次に、図6のフローチャートを参照して、
図3のエアープレス配向処理装置による配向処理(エア
ープレス配向処理)について説明する。Next, referring to the flowchart of FIG.
The alignment processing (air press alignment processing) by the air press alignment processing apparatus of FIG. 3 will be described.
【0039】まず最初に、ステップS1において、高圧
熱風発生ヒータ32およびカートリッジヒータ43が加
熱状態とされ、ステップS2に進み、高圧熱風発生ヒー
タ32は、ホットエアーの発生を開始する。これによ
り、噴出ノズル37からは、所定温度で、所定の風圧の
ホットエアーが噴出される。First, in step S1, the high-pressure hot air generating heater 32 and the cartridge heater 43 are heated, and the process proceeds to step S2, where the high-pressure hot air generating heater 32 starts generating hot air. As a result, hot air having a predetermined temperature and a predetermined wind pressure is jetted from the jet nozzle 37.
【0040】その後、ステップS3に進み、リニアドモ
ータ49によって走行ガイド48の回転が開始される。
これにより、ワークステージ41は、ホットエアーを噴
出している噴出ノズル37の下を、例えば、図3におい
て、右から左方向に移動していく。Thereafter, the flow advances to step S3, and the rotation of the traveling guide 48 is started by the linear motor 49.
Accordingly, the work stage 41 moves below the ejection nozzle 37 that ejects the hot air, for example, from right to left in FIG.
【0041】そして、ステップS4に進み、ワークステ
ージ41が、あらかじめ設定された終点の位置まで移動
したかどうかが判定され、移動していないと判定された
場合、ステップS4に戻り、以下、同様の処理が繰り返
される。即ち、これにより、ワークステージ41にセッ
トされた液晶パネルは、ホットエアーによって加圧され
ながら、その加圧される位置が左から右方向に遷移する
ように移動していく。Then, the process proceeds to step S4, where it is determined whether the work stage 41 has moved to a preset end position. If it is determined that the work stage 41 has not moved, the process returns to step S4. The process is repeated. That is, thereby, the liquid crystal panel set on the work stage 41 moves while being pressurized by the hot air so that the pressurized position changes from left to right.
【0042】一方、ステップS4において、ワークステ
ージ41が、あらかじめ設定された終点の位置まで移動
したと判定された場合、即ち、ワークステージ41にセ
ットされた液晶パネルの全体(有効画面部分)の、ホッ
トエアーによる加圧が終了した場合、ステップS5に進
み、リニアドモータ49による走行ガイド48の回転が
停止される。これにより、ワークステージ41の移動も
停止する。On the other hand, if it is determined in step S4 that the work stage 41 has moved to the preset end point position, that is, the entire liquid crystal panel (effective screen portion) set on the work stage 41 When the pressurization by the hot air is completed, the process proceeds to step S5, and the rotation of the traveling guide 48 by the linear motor 49 is stopped. Thereby, the movement of the work stage 41 also stops.
【0043】そして、ステップS6に進み、高圧熱風発
生ヒータ32によるホットエアーの出力が停止されると
ともに、カートリッジヒータ43による加熱も停止さ
れ、処理を終了する。In step S6, the output of the hot air by the high-pressure hot-air generating heater 32 is stopped, and the heating by the cartridge heater 43 is also stopped.
【0044】なお、エアープレス配向処理は、液晶パネ
ルに対して、温度勾配法による配向処理を施した後に行
うようにしても良い。The air press alignment treatment may be performed after the liquid crystal panel has been subjected to the alignment treatment by the temperature gradient method.
【0045】図7乃至図9は、以上のようなエアープレ
ス配向処理を行った液晶パネルの、実際の表示画面を示
している。FIGS. 7 to 9 show actual display screens of the liquid crystal panel subjected to the above-described air press alignment processing.
【0046】なお、図7乃至図9は、液晶として、Iso
73 N* 71 SmA 61 SmC*の強誘電性液晶(73度で、アイ
ソトロピック(Isotoropic)相からカイラル・ネマティッ
ク(Chiral Nematic)相となり、71度で、カイラル・ネ
マティック相からスメクティックA(Smectic A)相とな
り、61度で、スメクティックA相からカイラル・スメ
クティックC(Chiral Smectic C)相となる強誘電性液
晶)を用いて製造した液晶パネルの黒の表示画面を表し
ている。また、エアープレス配向処理では、ホットエア
ーおよびカートリッジヒータ43の温度を、SmA-SmC相
転移温度程度(上述の強誘電性液晶については、60度
乃至70度)とし、また、ホットエアーの風圧は、2.
5kg/cm2とした。そして、液晶パネルの移動は、
ホットエアーによって加圧される位置が1mm/秒で移
動するように行った。FIGS. 7 to 9 show the case where the liquid crystal is Iso.
73 N * 71 SmA 61 SmC * ferroelectric liquid crystal (73 degrees, from isotoropic phase to chiral nematic phase, 71 degrees, chiral nematic phase from smectic A (Smectic A) In this case, a black display screen of a liquid crystal panel manufactured by using a ferroelectric liquid crystal that changes from a smectic A phase to a chiral smectic C phase at 61 degrees. In the air press alignment process, the temperature of the hot air and the temperature of the cartridge heater 43 are set to about the SmA-SmC phase transition temperature (60 to 70 degrees for the above-mentioned ferroelectric liquid crystal). 2.
It was 5 kg / cm 2 . And the movement of the liquid crystal panel,
The operation was performed such that the position to be pressurized by the hot air moved at 1 mm / sec.
【0047】図7(A)は、エアープレス配向処理前の
液晶パネルの黒の表示画面の一部を示しており、図7
(B)は、そのエアープレス配向処理後のものを示して
いる。図7(B)から、エアープレス配向処理によれ
ば、表示画面について、均一な配向が行われていること
が分かる。FIG. 7A shows a part of the black display screen of the liquid crystal panel before the air press alignment treatment.
(B) shows the one after the air press orientation treatment. From FIG. 7B, it can be seen that according to the air press alignment process, the display screen is uniformly aligned.
【0048】図8(A)は、温度勾配法による配向処理
後の液晶パネルの黒の表示画面の一部を示しており、図
8(B)は、温度勾配法による配向処理を行った後に、
さらに、エアープレス配向処理を行った液晶パネルの黒
の表示画面を示している。FIG. 8A shows a part of the black display screen of the liquid crystal panel after the alignment processing by the temperature gradient method, and FIG. 8B shows the state after the alignment processing by the temperature gradient method. ,
Further, a black display screen of the liquid crystal panel subjected to the air press alignment processing is shown.
【0049】図9も、図8と同様の表示画面を示してい
る。即ち 図9(A)は、温度勾配法による配向処理後
の液晶パネルの黒の表示画面を示しており、図9(B)
は、温度勾配法による配向処理を行った後に、さらに、
エアープレス配向処理を行った液晶パネルの黒の表示画
面を示している。但し、図8は、C1配向の液晶の表示
画面であるのに対して、図9は、C2配向の液晶の表示
画面である。FIG. 9 also shows a display screen similar to FIG. That is, FIG. 9A shows a black display screen of the liquid crystal panel after the alignment treatment by the temperature gradient method, and FIG.
After performing the orientation treatment by the temperature gradient method,
3 shows a black display screen of a liquid crystal panel that has been subjected to an air press alignment process. However, FIG. 8 shows a display screen of a C1-oriented liquid crystal, while FIG. 9 shows a display screen of a C2-oriented liquid crystal.
【0050】温度勾配法による配向処理後の表示画面
(図8(A)、図9(A)))には、スペーサ4に起因
する、その直径の数倍の配向欠陥(図8(A)、図9
(A)における白い部分)が目立つが、エアープレス配
向処理後の表示画面(図8(B)、図9(B))では、
その配向欠陥が低減されていることが分かる。The display screen after the orientation treatment by the temperature gradient method (FIGS. 8A and 9A) shows an orientation defect (FIG. 8A) several times the diameter of the spacer 4 due to the spacer 4. , FIG. 9
Although a white portion in FIG. 9A is conspicuous, the display screen after the air press alignment treatment (FIGS. 8B and 9B)
It can be seen that the alignment defects are reduced.
【0051】なお、図8(A)において、白い線状の配
向欠陥は、画素電極22どうしの間に形成される溝に起
因するものであるが、エアープレス配向処理によれば、
そのような配向欠陥も低減されている。In FIG. 8A, white linear alignment defects are caused by grooves formed between the pixel electrodes 22. According to the air press alignment processing,
Such alignment defects are also reduced.
【0052】以上から、エアープレス配向処理によれ
ば、スペーサ4や、画素電極22の溝等に起因する配向
欠陥が生じるのを防止することができ、さらに、そのよ
うな配向欠陥が生じていても、その配向欠陥を低減(修
正)することができる。As described above, according to the air press alignment process, it is possible to prevent the occurrence of alignment defects caused by the spacers 4 and the grooves of the pixel electrodes 22, and further, such alignment defects are generated. Also, the alignment defect can be reduced (corrected).
【0053】なお、上述したように、図8はC1配向の
液晶の表示画面であり、図9はC2配向の液晶の表示画
面であるが、図7はC2配向の液晶の表示画面である。
C1配向またはC2配向のうちのいずれになるかは、液
晶材料と配向膜の厚さとの組合せ等によって決まる。As described above, FIG. 8 shows a display screen of liquid crystal of C1 orientation, FIG. 9 shows a display screen of liquid crystal of C2 orientation, and FIG. 7 shows a display screen of liquid crystal of C2 orientation.
Either the C1 alignment or the C2 alignment is determined by a combination of the liquid crystal material and the thickness of the alignment film.
【0054】次に、エアープレス配向処理においては、
ホットエアーによる加圧をしながらの液晶パネルの移動
方向を、図10に示すように、ラビング方向と反対方向
とすることができる。Next, in the air press orientation process,
As shown in FIG. 10, the direction of movement of the liquid crystal panel while applying pressure by hot air can be opposite to the rubbing direction.
【0055】即ち、本件発明者が行った実験によれば、
ホットエアーによる加圧をしながらの液晶パネルの移動
方向を特に制限しなくても、図7乃至図9で示したよう
に、スペーサ4や画素電極22に起因する配向欠陥を防
止し、あるいは低減することができるが、ホットエアー
による加圧をしながらの液晶パネルの移動方向を、配向
膜のラビング方向と反対方向とした場合には、ジグザグ
欠陥の発生を防止(低減)することができることが分か
っている。That is, according to the experiment performed by the present inventors,
As shown in FIGS. 7 to 9, it is possible to prevent or reduce alignment defects caused by the spacers 4 and the pixel electrodes 22 without particularly restricting the moving direction of the liquid crystal panel while applying pressure by hot air. However, when the direction of movement of the liquid crystal panel while applying pressure by hot air is set to the direction opposite to the rubbing direction of the alignment film, it is possible to prevent (reduce) the occurrence of zigzag defects. I know it.
【0056】なお、上述した図7および図8の表示画面
は、液晶パネルの移動方向を、ラビング方向と反対方向
としたものであり、図9の表示画面は、液晶パネルの移
動方向を、ラビング方向の反対方向とは異なる方向とし
たものである。In the display screens shown in FIGS. 7 and 8 described above, the moving direction of the liquid crystal panel is opposite to the rubbing direction. In the display screen of FIG. The direction is different from the opposite direction.
【0057】以上のように、エアープレス配向処理によ
れば、スペーサ等に起因する配向欠陥が低減され、さら
には、ジグザグ欠陥の発生が抑制された、高コントラス
トで、高画質の液晶パネルの提供が可能となる。As described above, according to the air press alignment process, it is possible to provide a high-contrast, high-quality liquid crystal panel in which alignment defects due to spacers and the like are reduced, and furthermore, generation of zigzag defects is suppressed. Becomes possible.
【0058】また、加圧が、空気によって行われるた
め、液晶パネルのパッケージングを行った後でも、容易
に、均一な配向を行うことができる。Further, since the pressurization is performed by air, uniform alignment can be easily performed even after packaging the liquid crystal panel.
【0059】なお、本実施の形態においては、メカニカ
ルなラビングを行うようにしたが、ラビングには、その
他、例えば、偏光UV(紫外線)照射による非接触配向
処理等を採用することも可能である。In this embodiment, the mechanical rubbing is performed. However, for the rubbing, for example, a non-contact alignment treatment by polarized UV (ultraviolet) irradiation may be employed. .
【0060】また、本実施の形態では、液晶として、F
LCを用いたが、本発明は、FLC以外の液晶を用いる
場合にも適用可能である。さらに、液晶の駆動方法も、
特に限定されるものではない。In this embodiment, the liquid crystal is F
Although LC is used, the present invention is also applicable to a case where a liquid crystal other than FLC is used. Furthermore, the driving method of the liquid crystal is
There is no particular limitation.
【0061】また、本発明は、反射型の液晶パネルの
他、透過型の液晶パネルにも適用可能である。The present invention can be applied to a transmission type liquid crystal panel in addition to a reflection type liquid crystal panel.
【0062】さらに、本実施の形態では、空気によって
加圧を行うようにしたが、その他の気体によって加圧を
行うことも可能である。Further, in the present embodiment, the pressurization is performed by air, but the pressurization can be performed by another gas.
【0063】また、図3のエアープレス配向処理装置で
は、ホットプレート42のカートリッジヒータ43の温
度を、温調器63によって制御することで、配向処理の
他、液晶の相転移制御を行うようにすることが可能であ
る。In the air press alignment processing apparatus shown in FIG. 3, the temperature of the cartridge heater 43 of the hot plate 42 is controlled by the temperature controller 63 so that the phase transition of the liquid crystal is controlled in addition to the alignment processing. It is possible to
【0064】さらに、上述した液晶パネルは、プロジェ
クタや、虚像視ディスプレイ、その他の表示装置等に適
用可能である。Further, the above-described liquid crystal panel can be applied to a projector, a virtual image display, other display devices, and the like.
【0065】[0065]
【発明の効果】本発明の液晶パネルの製造装置および製
造方法によれば、所定の気体が噴出され、その気体によ
って、液晶層が加圧されながら、加圧される液晶層の位
置が移動される。従って、均一な配向がされた高品質の
液晶パネルの製造が、容易に可能となる。According to the apparatus and method for manufacturing a liquid crystal panel of the present invention, a predetermined gas is jetted, and the position of the liquid crystal layer to be pressed is moved by the gas while the liquid crystal layer is pressed. You. Therefore, it is possible to easily manufacture a high-quality liquid crystal panel with uniform alignment.
【図1】ジグザグ欠陥を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing zigzag defects.
【図2】液晶パネルの一実施の形態の構成例を示す断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an embodiment of a liquid crystal panel.
【図3】本発明を適用したエアープレス配向処理装置の
一実施の形態の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of an air press alignment processing apparatus to which the present invention is applied.
【図4】エアープレス配向処理装置の機械的構成例を示
す三面図である。FIG. 4 is a three-view drawing illustrating an example of a mechanical configuration of an air press alignment processing apparatus.
【図5】ワークステージ41の外観構成例を示す斜視図
である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of an external configuration of a work stage 41.
【図6】図4のエアープレス配向処理装置によるエアー
プレス配向処理を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an air press alignment process performed by the air press alignment device of FIG. 4;
【図7】液晶パネルの表示画面を示すディスプレイ上に
表示された中間階調の写真である。FIG. 7 is a photograph of an intermediate gradation displayed on a display showing a display screen of a liquid crystal panel.
【図8】液晶パネルの表示画面を示すディスプレイ上に
表示された中間階調の写真である。FIG. 8 is a photograph of an intermediate gradation displayed on a display showing a display screen of a liquid crystal panel.
【図9】液晶パネルの表示画面を示すディスプレイ上に
表示された中間階調の写真である。FIG. 9 is a photograph of an intermediate gradation displayed on a display showing a display screen of a liquid crystal panel.
【図10】液晶パネルの加圧位置の移動方向を示す断面
図である。FIG. 10 is a sectional view showing a moving direction of a pressing position of the liquid crystal panel.
1 対向基板, 2 アクティブマトリクス基板, 3
液晶, 4 スペーサ, 11 ガラス基板, 12
透明電極, 13 配向膜, 21 シリコン基板,
22 画素電極, 23 配向膜, 31 温度コン
トローラ, 32 高圧熱風発生ヒータ, 33 電磁
弁, 34 予備加熱用熱電対, 35温度制御用熱電
対, 36 L字管, 37 噴出ノズル, 41 ワ
ークステージ, 41A マスク, 42 ホットプレ
ート, 43 カートリッジヒータ, 44 熱電対,
45 回転ステージ, 46 レール, 47 支
柱, 48 走行ガイド, 49 リニアドモータ,
61 制御回路/操作盤,62 スイッチ群, 63
温調器, 64 コントローラ, 65 タイマ1 Counter substrate, 2 Active matrix substrate, 3
Liquid crystal, 4 spacer, 11 glass substrate, 12
Transparent electrode, 13 alignment film, 21 silicon substrate,
Reference Signs List 22 pixel electrode, 23 alignment film, 31 temperature controller, 32 high-pressure hot air generation heater, 33 solenoid valve, 34 preheating thermocouple, 35 temperature control thermocouple, 36 L-shaped tube, 37 ejection nozzle, 41 work stage, 41A Mask, 42 hot plate, 43 cartridge heater, 44 thermocouple,
45 rotating stage, 46 rails, 47 columns, 48 running guide, 49 linear motor,
61 control circuit / operation panel, 62 switch group, 63
Temperature controller, 64 controllers, 65 timer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 哲也 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 磯崎 忠昭 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HC18 KA14 LA03 LA04 MB01 MB13 MB14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Tetsuya Makino 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Tadaaki Isozaki 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 2H090 HC18 KA14 LA03 LA04 MB01 MB13 MB14
Claims (13)
晶パネルの製造装置であって、 所定の気体を噴出し、その気体によって、前記液晶層を
加圧する加圧手段と、 前記気体によって加圧される前記液晶層の位置を移動さ
せる移動手段とを備えることを特徴とする液晶パネルの
製造装置。1. An apparatus for manufacturing a liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between two substrates, comprising: a pressurizing unit configured to eject a predetermined gas and pressurize the liquid crystal layer with the gas; Moving means for moving the position of the liquid crystal layer pressed by the liquid crystal layer.
される前記液晶層の位置を、前記基板と液晶層との間に
形成された配向膜のラビング方向と反対方向に移動させ
ることを特徴とする請求項1に記載の液晶パネルの製造
装置。2. The method according to claim 1, wherein the moving unit moves a position of the liquid crystal layer pressurized by the gas in a direction opposite to a rubbing direction of an alignment film formed between the substrate and the liquid crystal layer. The liquid crystal panel manufacturing apparatus according to claim 1.
え、 前記加圧手段は、所定の温度に加熱された前記気体を噴
出することを特徴とする請求項1に記載の液晶パネルの
製造装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising heating means for heating the gas, wherein the pressurizing means ejects the gas heated to a predetermined temperature. .
場合において、 前記加熱手段は、前記気体を、前記液晶が相転移する温
度に加熱することを特徴とする請求項3に記載の液晶パ
ネルの製造装置。4. The liquid crystal according to claim 3, wherein, when the liquid crystal constituting the liquid crystal layer undergoes a phase transition, the heating means heats the gas to a temperature at which the liquid crystal undergoes a phase transition. Panel manufacturing equipment.
ら前記気体を噴出することを特徴とする請求項1に記載
の液晶パネルの製造装置。5. The apparatus for manufacturing a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the pressurizing unit jets the gas from a slit-shaped jet port.
を特徴とする請求項1に記載の液晶パネルの製造装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is made of a ferroelectric liquid crystal.
晶パネルの製造方法であって、 所定の気体を噴出することによって、前記液晶層を加圧
しながら、前記気体によって加圧される前記液晶層の位
置を移動させることにより、配向処理を行うことを特徴
とする液晶パネルの製造方法。7. A method of manufacturing a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, wherein a predetermined gas is ejected to pressurize the liquid crystal layer while applying pressure to the liquid crystal layer. A method of manufacturing a liquid crystal panel, wherein an alignment process is performed by moving a position of the liquid crystal layer.
の位置を、前記基板と液晶層との間に形成された配向膜
のラビング方向と反対方向に移動させることを特徴とす
る請求項7に記載の液晶パネルの製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the position of the liquid crystal layer pressurized by the gas is moved in a direction opposite to a rubbing direction of an alignment film formed between the substrate and the liquid crystal layer. 3. The method for manufacturing a liquid crystal panel according to item 1.
することによって、前記液晶層を加圧することを特徴と
する請求項7に記載の液晶パネルの製造方法。9. The method for manufacturing a liquid crystal panel according to claim 7, wherein the liquid crystal layer is pressurized by ejecting the gas heated to a predetermined temperature.
る場合において、 前記液晶が相転移する温度に加熱された前記気体を噴出
することによって、前記液晶層を加圧することを特徴と
する請求項9に記載の液晶パネルの製造方法。10. When the liquid crystal forming the liquid crystal layer undergoes a phase transition, the liquid crystal layer is pressurized by ejecting the gas heated to a temperature at which the liquid crystal undergoes a phase transition. Item 10. The method for manufacturing a liquid crystal panel according to Item 9.
出することによって、前記液晶層を加圧することを特徴
とする請求項7に記載の液晶パネルの製造方法。11. The method according to claim 7, wherein the liquid crystal layer is pressurized by ejecting the gas from a slit-shaped ejection port.
に、前記液晶層を加圧しながら、前記気体によって加圧
される前記液晶層の位置を移動させることにより、配向
処理を行うことを特徴とする請求項7に記載の液晶パネ
ルの製造方法。12. An alignment process is performed by performing a temperature gradient method and then moving the position of the liquid crystal layer pressed by the gas while pressing the liquid crystal layer. The method for manufacturing a liquid crystal panel according to claim 7.
とを特徴とする請求項7に記載の液晶パネルの製造方
法。13. The method according to claim 7, wherein the liquid crystal layer is made of a ferroelectric liquid crystal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000240567A JP2002055345A (en) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | Device and method for manufacturing liquid crystal panel |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7727582B2 (en) | 2005-03-25 | 2010-06-01 | Fujifilm Corporation | Rubbing method and method and apparatus for producing optical film |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000240567A patent/JP2002055345A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7727582B2 (en) | 2005-03-25 | 2010-06-01 | Fujifilm Corporation | Rubbing method and method and apparatus for producing optical film |
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