JP3159228B2 - 液晶表示素子の製造方法及びその装置 - Google Patents
液晶表示素子の製造方法及びその装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の製造方
法及びその装置に関するものである。
法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、図7に示すように、ガ
ラス基板2の一面に透明電極3及び配向膜4を順次被着
させたもの同士2枚を、配向膜4を被着させた方を内側
に対向させ、その間に液晶20を挟持させた構造となって
いる。そして、液晶が所定の厚さになるようにするた
め、周囲をシール5で密封し、内部に多数のガラスビー
ズのスペーサ6が配設されたセル1が用意され、シール
5の隅の1箇所に設けられた開口5aに液晶20が注入さ
れて液晶表示素子が作られる。
ラス基板2の一面に透明電極3及び配向膜4を順次被着
させたもの同士2枚を、配向膜4を被着させた方を内側
に対向させ、その間に液晶20を挟持させた構造となって
いる。そして、液晶が所定の厚さになるようにするた
め、周囲をシール5で密封し、内部に多数のガラスビー
ズのスペーサ6が配設されたセル1が用意され、シール
5の隅の1箇所に設けられた開口5aに液晶20が注入さ
れて液晶表示素子が作られる。
【0003】透明電極3は画素電極と信号電極からな
り、配向膜4が有機質の場合は、セル1の製作段階で図
10に示すように、ラビング布10aを表面に巻いたラビン
グロール10によってラビング処理を施して使用される。
り、配向膜4が有機質の場合は、セル1の製作段階で図
10に示すように、ラビング布10aを表面に巻いたラビン
グロール10によってラビング処理を施して使用される。
【0004】この液晶表示素子による画素の形成は、例
えば、透明電極3に電圧を印加してセル1内の液晶分子
の配列を変え透光性に変化させることによって実現され
る。
えば、透明電極3に電圧を印加してセル1内の液晶分子
の配列を変え透光性に変化させることによって実現され
る。
【0005】セル1に液晶を注入するのは図11のように
して行われる。液晶20を満たした液晶ボート32とセル1
は真空装置30の中に入れられ、液晶20が等方相になる雰
囲気温度で装置内温度を一定時間保った後、脱気口31か
ら脱気して装置内が真空状態にされる。この脱気過程で
セル1内の空気及び容器32内の液晶20に溶解していた空
気も同時に脱気される。脱気が終われば図示のように、
セル1の液晶注入口5aを液晶20に浸漬してから真空装
置30の中を大気圧に戻し、液晶20は気圧に押されて自然
にセル1内部に速やかに注入される。
して行われる。液晶20を満たした液晶ボート32とセル1
は真空装置30の中に入れられ、液晶20が等方相になる雰
囲気温度で装置内温度を一定時間保った後、脱気口31か
ら脱気して装置内が真空状態にされる。この脱気過程で
セル1内の空気及び容器32内の液晶20に溶解していた空
気も同時に脱気される。脱気が終われば図示のように、
セル1の液晶注入口5aを液晶20に浸漬してから真空装
置30の中を大気圧に戻し、液晶20は気圧に押されて自然
にセル1内部に速やかに注入される。
【0006】強誘電性液晶のディスプレイは、応答速度
が速く、双安定性(メモリ性)が優れるため利用範囲が
広く注目されている。しかし、双安定性を実現するため
にはセル内の液晶層の厚みを約 1.5μmにする必要があ
る。これが厚過ぎると強誘電性液晶に特有な分子の螺旋
構造が発生し、双安定性及び高コントラスト実現の支障
となる。また、反対に薄過ぎると界面配向力が相対的に
大きくなり液晶の分子が一方向に固定されて動かなくな
り、液晶ディスプレイとして機能しなくなってしまう。
が速く、双安定性(メモリ性)が優れるため利用範囲が
広く注目されている。しかし、双安定性を実現するため
にはセル内の液晶層の厚みを約 1.5μmにする必要があ
る。これが厚過ぎると強誘電性液晶に特有な分子の螺旋
構造が発生し、双安定性及び高コントラスト実現の支障
となる。また、反対に薄過ぎると界面配向力が相対的に
大きくなり液晶の分子が一方向に固定されて動かなくな
り、液晶ディスプレイとして機能しなくなってしまう。
【0007】更に、液晶層の透過率は印加される電界の
強度に関係し、電界強度はセルの厚さに反比例するの
で、強誘電性液晶ディスプレイに階調表示をさせるため
にはセルの厚みのばらつきを少なくすることが重要なこ
とである。
強度に関係し、電界強度はセルの厚さに反比例するの
で、強誘電性液晶ディスプレイに階調表示をさせるため
にはセルの厚みのばらつきを少なくすることが重要なこ
とである。
【0008】従来には高精度のセル厚みを実現するため
に、前述したように、液晶を入れるためのセルを予め高
精度に作製する。即ち、透明電極3および配向膜4がコ
ーティングされた二枚のガラス基板2、2を用いて空の
セルを作製する。ガラス基板間のギャップを一定にする
ためにガラスビーズのスペーサ6と一緒に、接着性微粒
子(図示省略)を散布し、さらに熱硬化性樹脂シール5
で二枚のガラス基板の周囲を接着する。このように作製
したセルのガラス基板の両側に緩衝剤を介して一定の圧
力を加え、最適化した硬化条件によって、シール5およ
び接着性微粒子を硬化して液晶セルを作製する。このよ
うな方法は高精度の空の液晶パネルを作製するには有効
であるが、次のような問題がある。
に、前述したように、液晶を入れるためのセルを予め高
精度に作製する。即ち、透明電極3および配向膜4がコ
ーティングされた二枚のガラス基板2、2を用いて空の
セルを作製する。ガラス基板間のギャップを一定にする
ためにガラスビーズのスペーサ6と一緒に、接着性微粒
子(図示省略)を散布し、さらに熱硬化性樹脂シール5
で二枚のガラス基板の周囲を接着する。このように作製
したセルのガラス基板の両側に緩衝剤を介して一定の圧
力を加え、最適化した硬化条件によって、シール5およ
び接着性微粒子を硬化して液晶セルを作製する。このよ
うな方法は高精度の空の液晶パネルを作製するには有効
であるが、次のような問題がある。
【0009】しかし、従来の液晶表示素子の製造方法
は、前述のように真空装置内においてセル内部も同時に
脱気する際に、セルの外側(真空装置内)が先に脱気さ
れてからセル内部は遅れて脱気されるため、脱気が始ま
る瞬間、セルのガラス基板に向かって外方向にセル内の
大気圧の圧力がかかり、図12に示すように基板間のセル
ギャップを拡大し、セルの生命とも言える均一な厚さが
損なわれる。更には破壊に至ることもある。
は、前述のように真空装置内においてセル内部も同時に
脱気する際に、セルの外側(真空装置内)が先に脱気さ
れてからセル内部は遅れて脱気されるため、脱気が始ま
る瞬間、セルのガラス基板に向かって外方向にセル内の
大気圧の圧力がかかり、図12に示すように基板間のセル
ギャップを拡大し、セルの生命とも言える均一な厚さが
損なわれる。更には破壊に至ることもある。
【0010】また、基板間の距離を一定に保つためには
接着性微粒子を多量にセル内に散布させねばならず、こ
れが液晶ディスプレイの開口率を低下させている。
接着性微粒子を多量にセル内に散布させねばならず、こ
れが液晶ディスプレイの開口率を低下させている。
【0011】上記の脱気におけるセルギャップの拡大
は、図13に示すニュートンリングの観察によっても確認
された。即ち、脱気開始時は、セル内で液晶注入口5a
付近では奥の領域よりも減圧程度が大きくなるため、前
者よりも後者でのガラス基板間の距離が相対的に大きく
なるようにガラス基板が変形し、図13(a)に示すよう
に、液晶が存在する注入付近の領域にニュートンリング
50が出現する。そして、更に脱気が進行するに伴って、
ガラス基板2の変形がその中央部側へ移り、ついには図
13(b)に示すように、ニュートンリング50が液晶表示
素子全面に出現する。この結果、図12に示したように、
ガラス基板の中央部が外方へ膨出し、セルギャップが拡
大されてしまうのである。
は、図13に示すニュートンリングの観察によっても確認
された。即ち、脱気開始時は、セル内で液晶注入口5a
付近では奥の領域よりも減圧程度が大きくなるため、前
者よりも後者でのガラス基板間の距離が相対的に大きく
なるようにガラス基板が変形し、図13(a)に示すよう
に、液晶が存在する注入付近の領域にニュートンリング
50が出現する。そして、更に脱気が進行するに伴って、
ガラス基板2の変形がその中央部側へ移り、ついには図
13(b)に示すように、ニュートンリング50が液晶表示
素子全面に出現する。この結果、図12に示したように、
ガラス基板の中央部が外方へ膨出し、セルギャップが拡
大されてしまうのである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであって、セルギャップを一定と
し、高い寸法精度を保証し、従って良好な表示を可能と
する液晶表示素子の製造方法及びこの方法に用いられる
製造装置を提供することを目的としている。
に鑑みてなされたものであって、セルギャップを一定と
し、高い寸法精度を保証し、従って良好な表示を可能と
する液晶表示素子の製造方法及びこの方法に用いられる
製造装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶表示素子
を製造するに際し、剛性壁部とセル加圧手段とによって
構成された容器内にセルを位置させ、前記容器内を減圧
して大気圧の作用で前記セル加圧手段を前記セルの基体
に圧着し、これにより前記セルを加圧することによって
前記セルを構成する基体間を所定の間隔として、前記セ
ル内を脱気する工程と、前記セル内に前記液晶を注入す
る工程とを含み、かつ前記セル加圧手段と前記基体との
間に、これらを分離するに際してその両者間の粘着を防
ぐための層を介在させることを特徴とする液晶表示素子
の製造方法に係るものである。
を製造するに際し、剛性壁部とセル加圧手段とによって
構成された容器内にセルを位置させ、前記容器内を減圧
して大気圧の作用で前記セル加圧手段を前記セルの基体
に圧着し、これにより前記セルを加圧することによって
前記セルを構成する基体間を所定の間隔として、前記セ
ル内を脱気する工程と、前記セル内に前記液晶を注入す
る工程とを含み、かつ前記セル加圧手段と前記基体との
間に、これらを分離するに際してその両者間の粘着を防
ぐための層を介在させることを特徴とする液晶表示素子
の製造方法に係るものである。
【0014】本発明において、基体加圧状態で、セル内
の脱気及び前記セル内への液晶注入を行うのが望まし
い。
の脱気及び前記セル内への液晶注入を行うのが望まし
い。
【0015】
【0016】また、本発明において、液晶注入時のセル
周囲圧が、セル内脱気後のセル内圧よりも高くかつ大気
圧よりも低くすることが望ましい。
周囲圧が、セル内脱気後のセル内圧よりも高くかつ大気
圧よりも低くすることが望ましい。
【0017】また、本発明において、セル内の脱気と液
晶の脱泡とを、互いに異なる減圧空間で行うことが望ま
しい。
晶の脱泡とを、互いに異なる減圧空間で行うことが望ま
しい。
【0018】更に、上記において、セル加圧手段と基体
との間に、これらを分離するに際してその両者間の粘着
を防ぐための層を介在させることが望ましい。
との間に、これらを分離するに際してその両者間の粘着
を防ぐための層を介在させることが望ましい。
【0019】更に、本発明において、基体が透明電極及
び配向膜を被着させた一対のガラス基板であり、液晶が
強誘電性液晶であり、この液晶が等方相となる温度で液
晶注入前に前記ガラス基板の加圧を行って前記ガラス基
板をスペーサの間隔に保持し、前記液晶を注入し、この
注入後に液晶セルを徐冷することが望ましい。
び配向膜を被着させた一対のガラス基板であり、液晶が
強誘電性液晶であり、この液晶が等方相となる温度で液
晶注入前に前記ガラス基板の加圧を行って前記ガラス基
板をスペーサの間隔に保持し、前記液晶を注入し、この
注入後に液晶セルを徐冷することが望ましい。
【0020】また、本発明は、セルを収容する収容空間
と、前記セル内を脱気する脱気手段と、前記セル内に液
晶を注入する液晶注入手段とを有する、請求項1〜7の
いずれかに記載された方法を実施する、液晶表示素子の
製造装置に係るものである。
と、前記セル内を脱気する脱気手段と、前記セル内に液
晶を注入する液晶注入手段とを有する、請求項1〜7の
いずれかに記載された方法を実施する、液晶表示素子の
製造装置に係るものである。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0022】図5は液晶注入装置の内部概略正面図、図
1は同ベルジャーの概略断面図である。なお、図7〜図
13と共通する部分には、同一符号を付して表してある
(以下、同様)。
1は同ベルジャーの概略断面図である。なお、図7〜図
13と共通する部分には、同一符号を付して表してある
(以下、同様)。
【0023】液晶注入装置27は図5に示すように真空槽
26内の中央に別の真空室28を位置させてある。真空室28
は薄い円形の室15を有し、この下部に連通して延設され
た室18との間には開閉可能な仕切り板14が設けられてい
る。室18は真空槽26内に開放されている。そして、外部
に設けた脱気機構22、23が夫々配管24、25によって室1
5、真空溝26に接続されている。室15の背壁にはステー
ジ11が設けられ、ステージ11にセル1がセットされて室
15内に収容される。室18内には液晶ボート19が収容され
る。室15の背壁は、ステージ11を含めて剛性を有する材
料(例えば金属又はセラミックス)からなっている。
26内の中央に別の真空室28を位置させてある。真空室28
は薄い円形の室15を有し、この下部に連通して延設され
た室18との間には開閉可能な仕切り板14が設けられてい
る。室18は真空槽26内に開放されている。そして、外部
に設けた脱気機構22、23が夫々配管24、25によって室1
5、真空溝26に接続されている。室15の背壁にはステー
ジ11が設けられ、ステージ11にセル1がセットされて室
15内に収容される。室18内には液晶ボート19が収容され
る。室15の背壁は、ステージ11を含めて剛性を有する材
料(例えば金属又はセラミックス)からなっている。
【0024】室15は側壁13によって円形に形成され、真
空室28の前面には透明なシリコーンゴム等の可撓性膜12
が設けられている。このようにして、室15と室18とは別
個の脱気機構22、23によってそれぞれ排気、減圧される
ようにしてある。
空室28の前面には透明なシリコーンゴム等の可撓性膜12
が設けられている。このようにして、室15と室18とは別
個の脱気機構22、23によってそれぞれ排気、減圧される
ようにしてある。
【0025】セル1は不図示の搬出入口から室15に入れ
られて高精度な平面のステージ11に当接してセットされ
る。図2に示すように、図5の脱気機構22が駆動源M1
によって作動すると配管を介して室15が脱気されて10-3
Torr以上の高真空状態になり、そして、脱気の進行過程
において室15と外部(大気圧)の圧力差によって、ゴム
膜12は外面が大気圧Pに押されて仮想線の位置から実線
の位置へ内側に弾性的に変形し、セルの一方のガラス基
板2に当接し、これを押圧するようになる。このように
して、セル1は、ゴム膜12を介しての大気圧により全面
が均一な力によって加圧される。
られて高精度な平面のステージ11に当接してセットされ
る。図2に示すように、図5の脱気機構22が駆動源M1
によって作動すると配管を介して室15が脱気されて10-3
Torr以上の高真空状態になり、そして、脱気の進行過程
において室15と外部(大気圧)の圧力差によって、ゴム
膜12は外面が大気圧Pに押されて仮想線の位置から実線
の位置へ内側に弾性的に変形し、セルの一方のガラス基
板2に当接し、これを押圧するようになる。このように
して、セル1は、ゴム膜12を介しての大気圧により全面
が均一な力によって加圧される。
【0026】そして、更に脱気はセル1の内部にも及ん
でセル内全体を高真空にすることになるが、この脱気
中、セル1はゴム膜12を介して大気圧Pによって均一に
加圧されているので、脱気されるセル1内部の気圧と真
空室15との圧力差があっても、この圧力差によってガラ
ス基板が膨張しようとしてもこれを上記の加圧によって
防止される。こうして、セルが変形したり破壊されるこ
ともなく、セルギャップを均一な(即ち、スペーサで規
定される)設計厚さを保持することができる。
でセル内全体を高真空にすることになるが、この脱気
中、セル1はゴム膜12を介して大気圧Pによって均一に
加圧されているので、脱気されるセル1内部の気圧と真
空室15との圧力差があっても、この圧力差によってガラ
ス基板が膨張しようとしてもこれを上記の加圧によって
防止される。こうして、セルが変形したり破壊されるこ
ともなく、セルギャップを均一な(即ち、スペーサで規
定される)設計厚さを保持することができる。
【0027】一方、室18には液晶ボート19に満たされた
液晶20がセットされ、同室に真空溝26及び配管25を介し
て連結されている脱気機構23がその駆動源M2によって
作動すると、室18内の脱気と共に液晶20に溶解している
空気も脱気、即ち脱泡される。このように室15と室18が
別々の脱気手段で脱気される。
液晶20がセットされ、同室に真空溝26及び配管25を介し
て連結されている脱気機構23がその駆動源M2によって
作動すると、室18内の脱気と共に液晶20に溶解している
空気も脱気、即ち脱泡される。このように室15と室18が
別々の脱気手段で脱気される。
【0028】このようにして、室15及び室18共に脱気が
終わり、高真空状態になってから、図3に示すように、
両室の境に在る仕切り板14が不図示の手段によって除去
(開き)され、続いて不図示の手段によって液晶ボート
19が上昇移動してセル1の液晶注入口5aが液晶20に浸
漬される。
終わり、高真空状態になってから、図3に示すように、
両室の境に在る仕切り板14が不図示の手段によって除去
(開き)され、続いて不図示の手段によって液晶ボート
19が上昇移動してセル1の液晶注入口5aが液晶20に浸
漬される。
【0029】次に、図4に示すように、両室内を 0.1大
気圧(76Torr) に戻すことによって、液晶面にかかる
0.1大気圧とセル1の圧力(高真空)との圧力差によっ
て液晶20は速やかにセル1内に注入される。然し、この
ときセル1は、両室内の 0.1大気圧と外部の大気圧との
気圧差(0.9大気圧)によって、ゴム膜12によって依然と
して十分に加圧され続ける。従って、液晶注入時もセル
ギャップが拡がることはない。その結果、液晶が注入さ
れた液晶表示素子は、そのセルの脱気時の高い寸法精度
がその儘保持され、液晶の厚さ(即ちセルギャップ)
が、スペーサにより規制される厚さに忠実な厚さとな
る。
気圧(76Torr) に戻すことによって、液晶面にかかる
0.1大気圧とセル1の圧力(高真空)との圧力差によっ
て液晶20は速やかにセル1内に注入される。然し、この
ときセル1は、両室内の 0.1大気圧と外部の大気圧との
気圧差(0.9大気圧)によって、ゴム膜12によって依然と
して十分に加圧され続ける。従って、液晶注入時もセル
ギャップが拡がることはない。その結果、液晶が注入さ
れた液晶表示素子は、そのセルの脱気時の高い寸法精度
がその儘保持され、液晶の厚さ(即ちセルギャップ)
が、スペーサにより規制される厚さに忠実な厚さとな
る。
【0030】液晶注入開始時には、図13(a)に示した
ように、ニュートンリング20aが一時的に顕れるが、脱
気進行と共に消滅してゆき、脱気終了時には、図6のよ
うにニュートンリングが認められなくなる。何故なら上
記したように、ガラス基板が変形せず、セルギャップが
均一になっているからである。ニュートンリングの有無
は、ゴム膜12が透明であるため、外部から観察できる。
ように、ニュートンリング20aが一時的に顕れるが、脱
気進行と共に消滅してゆき、脱気終了時には、図6のよ
うにニュートンリングが認められなくなる。何故なら上
記したように、ガラス基板が変形せず、セルギャップが
均一になっているからである。ニュートンリングの有無
は、ゴム膜12が透明であるため、外部から観察できる。
【0031】以上の方法によりセルに液晶を注入し終わ
って完成した液晶表示素子のセルギャップを測定した。
この測定は、後述の2種類の液晶表示素子について行っ
た。
って完成した液晶表示素子のセルギャップを測定した。
この測定は、後述の2種類の液晶表示素子について行っ
た。
【0032】測定結果は、何れも液晶注入後のパネルの
複屈折量の測定により得た値で、液晶層の全体のリタデ
ーション(複屈折位相差)を測定し、その値を液晶分子
の複屈折量で除して液晶充填状態のセルギャップを求め
たものである。
複屈折量の測定により得た値で、液晶層の全体のリタデ
ーション(複屈折位相差)を測定し、その値を液晶分子
の複屈折量で除して液晶充填状態のセルギャップを求め
たものである。
【0033】なお、測定器具はオーク製作所社製のAT
R−60XYを用い、セル面中央部の60×60mm2 の領
域を、互いに直交するX、Y方向の10mm間隔の各座標点
で測定した。
R−60XYを用い、セル面中央部の60×60mm2 の領
域を、互いに直交するX、Y方向の10mm間隔の各座標点
で測定した。
【0034】次に、本実施例を更に具体的に説明する。
【0035】まず、第1の具体例による液晶表示素子
は、強誘電性液晶を使用した例である。使用に供した強
誘電性液晶は、チッソ石油社製のCS−1014で、そ
の複屈折率は0.15である。
は、強誘電性液晶を使用した例である。使用に供した強
誘電性液晶は、チッソ石油社製のCS−1014で、そ
の複屈折率は0.15である。
【0036】図1の装置を用い、セル1は最初に前述し
た要領で室温で4時間かけて脱気した。次に、液晶ボー
ト19を収容した室18を不図示の加熱手段により 110℃に
昇温させて液晶20の粘度を低下させ、この液晶が完全に
等方相に転移後に室18を 110℃状態に保って1時間脱
気、脱泡した。
た要領で室温で4時間かけて脱気した。次に、液晶ボー
ト19を収容した室18を不図示の加熱手段により 110℃に
昇温させて液晶20の粘度を低下させ、この液晶が完全に
等方相に転移後に室18を 110℃状態に保って1時間脱
気、脱泡した。
【0037】次に、前述した要領でセル1内に液晶20を
注入し、セル1内に液晶20が完全に充填された後、除冷
し、ベルジャー28内を大気圧に戻し、液晶表示素子をベ
ルジャー28から取り出す。
注入し、セル1内に液晶20が完全に充填された後、除冷
し、ベルジャー28内を大気圧に戻し、液晶表示素子をベ
ルジャー28から取り出す。
【0038】上記のように、液晶20の脱気(脱泡)を、
室15とは別の室18で行うことにより、この脱気が短時間
で完了する。また、この脱気が短時間でなされるので、
液晶組成の変化を極めて小さくすることができる。
室15とは別の室18で行うことにより、この脱気が短時間
で完了する。また、この脱気が短時間でなされるので、
液晶組成の変化を極めて小さくすることができる。
【0039】測定の結果は、下記表1に示す通りであ
る。この例における注入後のセルギャップの平均値と標
準偏差は、 1.4μmのスペーサに対し、夫々1.39μm、
0.037μmであり、液晶注入装置の有効性が確認され
る。なお、液晶注入前のセルについて同様の測定をした
結果は、下記表2に示す通りである。
る。この例における注入後のセルギャップの平均値と標
準偏差は、 1.4μmのスペーサに対し、夫々1.39μm、
0.037μmであり、液晶注入装置の有効性が確認され
る。なお、液晶注入前のセルについて同様の測定をした
結果は、下記表2に示す通りである。
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】比較のため、セル1に対してゴム膜12を介
しての大気圧による加圧を行わず、その他は前記の例に
おけると同様にして作製された液晶表示素子について、
同様の測定を行った。その結果は下記表3に示す通りで
ある。この比較例では、セルギャップが可成り大きくな
っている点が多数認められ、ばらつきも甚だ大きくなっ
ている。
しての大気圧による加圧を行わず、その他は前記の例に
おけると同様にして作製された液晶表示素子について、
同様の測定を行った。その結果は下記表3に示す通りで
ある。この比較例では、セルギャップが可成り大きくな
っている点が多数認められ、ばらつきも甚だ大きくなっ
ている。
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】次に、上記した強誘電性液晶の代わりに、
ネマティック液晶を使用した例を行った。配向処理が反
平行なセルは液晶分子が基板面に対し 0.8°の角度(プ
レティルト角)を形成して配向した。プレティルト角は
クリスタルローテーション法により計測したものであ
る。そして、脱気時間はセル及び液晶共、夫々2時間か
けて実施した。使用に供した液晶は、メルク・ジャパン
社製のZLI−2008−100で、複屈折率が0.19で
あった。
ネマティック液晶を使用した例を行った。配向処理が反
平行なセルは液晶分子が基板面に対し 0.8°の角度(プ
レティルト角)を形成して配向した。プレティルト角は
クリスタルローテーション法により計測したものであ
る。そして、脱気時間はセル及び液晶共、夫々2時間か
けて実施した。使用に供した液晶は、メルク・ジャパン
社製のZLI−2008−100で、複屈折率が0.19で
あった。
【0051】セル内の脱気には2時間をかけ、更に液晶
の脱気に2時間かけ、次いで前述の要領によってセル内
に液晶を充填させた。但し、この例で使用したネマチッ
ク液晶では、前記のような加熱処理は不要であった。
の脱気に2時間かけ、次いで前述の要領によってセル内
に液晶を充填させた。但し、この例で使用したネマチッ
ク液晶では、前記のような加熱処理は不要であった。
【0052】以上のようにして作製された液晶表示素子
について、前記におけると同様の測定を行った。その結
果は下記表4に示す通りである。同表から、注入後のセ
ルのギャップの平均値と標準偏差は夫々1.34μm、 0.0
17μmでありギャップのばらつきが少ないことが判定さ
れる。
について、前記におけると同様の測定を行った。その結
果は下記表4に示す通りである。同表から、注入後のセ
ルのギャップの平均値と標準偏差は夫々1.34μm、 0.0
17μmでありギャップのばらつきが少ないことが判定さ
れる。
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】上記各実施例におけるセル1の素材及び処
理は次のように行ったものである。ガラス基板2の寸法
は70mm×80mm×0.17mmであり、その表面にITO(イン
ジュウム錫酸化物)透明電極3を被着させ、更にポリイ
ミド系膜を形成し、ラビング処理を施して配向膜4を形
成した。ポリイミド系膜に対するラビング処理は、図10
と同じく従来の方法により、ベルベットの布を巻いたロ
ールを高速回転させ、上下の基板のラビング方向は 180
°向きを変えて布の繊維の毛先でポリイミド膜の表面を
研磨した。スペーサ6としては直径 1.4μmのシリカス
ベーサ真糸玉を250個/mm2 で散布している。
理は次のように行ったものである。ガラス基板2の寸法
は70mm×80mm×0.17mmであり、その表面にITO(イン
ジュウム錫酸化物)透明電極3を被着させ、更にポリイ
ミド系膜を形成し、ラビング処理を施して配向膜4を形
成した。ポリイミド系膜に対するラビング処理は、図10
と同じく従来の方法により、ベルベットの布を巻いたロ
ールを高速回転させ、上下の基板のラビング方向は 180
°向きを変えて布の繊維の毛先でポリイミド膜の表面を
研磨した。スペーサ6としては直径 1.4μmのシリカス
ベーサ真糸玉を250個/mm2 で散布している。
【0057】なお、ガラス基板はコーニングガラス社
製、ポリイミドは日産化学工業社製のRN−305、
1.5%のもの、スペーサ真糸玉は日本触媒化成工業社製
を用いた。シール材料5には、ソニーケミカルズ社製の
紫外線硬化樹脂(UV−1000)を用いた。
製、ポリイミドは日産化学工業社製のRN−305、
1.5%のもの、スペーサ真糸玉は日本触媒化成工業社製
を用いた。シール材料5には、ソニーケミカルズ社製の
紫外線硬化樹脂(UV−1000)を用いた。
【0058】図8はセルの平面図である。図示の如く、
セル1の両側のガラス基板2に形成される電極3a、3
bはストライプ状の配線がマトリックス状に交差して設
けられている。
セル1の両側のガラス基板2に形成される電極3a、3
bはストライプ状の配線がマトリックス状に交差して設
けられている。
【0059】上記した実施例の真空装置27の室15に収容
するセル1は、脱気の際にゴム膜によって圧接される側
のガラス基板2の表面に、透明なテフロンフィルム等の
接着防止フィルム16(図1〜図4参照)を介在させるこ
とが望ましい。これは、ゴム膜12が直にセルのガラス基
板に当接して双方が接着し、分離の際にセルギャップに
支障をきたさないための接着防止用である。このテフロ
ンフィルムを用いないと、上記分離に際してセルギャッ
プが拡げられることがある。
するセル1は、脱気の際にゴム膜によって圧接される側
のガラス基板2の表面に、透明なテフロンフィルム等の
接着防止フィルム16(図1〜図4参照)を介在させるこ
とが望ましい。これは、ゴム膜12が直にセルのガラス基
板に当接して双方が接着し、分離の際にセルギャップに
支障をきたさないための接着防止用である。このテフロ
ンフィルムを用いないと、上記分離に際してセルギャッ
プが拡げられることがある。
【0060】上述したように、本発明による方法で脱気
時のセルギャップを均一に保持できるので、従来のギャ
ップ保持のために多数用いる接着性微粒子(図示省略)
をなくす(或いは減少させる)ことができ、液晶表示素
子の開口率を高めることができる。こうしたセル51を図
9に示した。
時のセルギャップを均一に保持できるので、従来のギャ
ップ保持のために多数用いる接着性微粒子(図示省略)
をなくす(或いは減少させる)ことができ、液晶表示素
子の開口率を高めることができる。こうしたセル51を図
9に示した。
【0061】以上、本発明の実施例を述べたが、上述の
実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能で
ある。
実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可能で
ある。
【0062】例えば、上述したセルが加圧手段として、
ゴム膜に替えて、他の可撓性膜や、或いは周辺を可撓性
フランジに支持された往復動可能な加圧板を使用しても
良い。
ゴム膜に替えて、他の可撓性膜や、或いは周辺を可撓性
フランジに支持された往復動可能な加圧板を使用しても
良い。
【0063】また、脱気時にのみゴム膜12等で加圧を行
い、液晶注入時はそうした加圧を行わなくてもよいこと
がある。脱気時のセルギャップの拡大(ガラス基板の変
形)さえなければ、セルギャップを保持する一定の効果
はある。
い、液晶注入時はそうした加圧を行わなくてもよいこと
がある。脱気時のセルギャップの拡大(ガラス基板の変
形)さえなければ、セルギャップを保持する一定の効果
はある。
【0064】また、上述した装置の各部の構成をはじ
め、形状、材質、更には操作方法等も変更してよい。例
えば、仕切り板14をなくしてもよい。
め、形状、材質、更には操作方法等も変更してよい。例
えば、仕切り板14をなくしてもよい。
【0065】
【発明の作用効果】本発明は上述の如く、剛性壁部とセ
ル加圧手段とによって構成された容器内にセルを位置さ
せ、前記容器内を減圧して大気圧の作用で前記セル加圧
手段を前記セルの基体に圧着し、これにより前記セルを
加圧することによってセルギャップを所定間隔に保持
し、セル内を脱気しているので、脱気の際にセルの変形
や破壊を防止できる。これに伴って、セルギャップを保
持するための接着性微粒子を減少させ、液晶表示素子の
開口率を向上させることができる。しかも、前記セル加
圧手段と基体との間に、これらを分離するに際してその
両者間の粘着を防ぐための層を介在させているので、上
記分離を容易とし、セルギャップを保持することができ
る。
ル加圧手段とによって構成された容器内にセルを位置さ
せ、前記容器内を減圧して大気圧の作用で前記セル加圧
手段を前記セルの基体に圧着し、これにより前記セルを
加圧することによってセルギャップを所定間隔に保持
し、セル内を脱気しているので、脱気の際にセルの変形
や破壊を防止できる。これに伴って、セルギャップを保
持するための接着性微粒子を減少させ、液晶表示素子の
開口率を向上させることができる。しかも、前記セル加
圧手段と基体との間に、これらを分離するに際してその
両者間の粘着を防ぐための層を介在させているので、上
記分離を容易とし、セルギャップを保持することができ
る。
【図1】本発明の実施例による液晶表示素子の製造装置
の概略縦断面図である。
の概略縦断面図である。
【図2】同装置の脱気時の概略縦断面図である。
【図3】同装置における液晶注入状態を示す概略縦断面
図である。
図である。
【図4】同液晶注入後の概略縦断面図である。
【図5】同装置の全体の概略正面縦断面図である。
【図6】液晶表示素子の要部断面平面図である。
【図7】液晶表示素子の概略断面図である。
【図8】液晶表示素子の要部平面図である。
【図9】液晶表示素子の要部概略縦断面図である。
【図10】配向膜のラビング処理時の概略断面図である。
【図11】従来方法による液晶注入時の概略断面図であ
る。
る。
【図12】脱気時に基板が変形した状態を示すセルの断面
図である。
図である。
【図13】基板の変形の進行状態を説明するためのセルの
断面図である。
断面図である。
1、51・・・セル 5・・・シール 5a・・・注入口 6・・・スペーサ 11・・・ステージ 12・・・軟質膜 14・・・仕切り板 15、18・・・室 16・・・テフロンフィルム 19・・・液晶ボート 20・・・液晶 22、23・・・脱気装置 24、25・・・配管 26、28・・・真空槽(ベルジャー)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−168614(JP,A) 特開 平4−172322(JP,A) 特開 平2−124525(JP,A) 特開 昭63−104017(JP,A) 特開 昭59−57221(JP,A) 特開 昭62−237422(JP,A) 特開 昭64−91112(JP,A) 特開 平4−30124(JP,A) 特開 平6−130342(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 101 G02F 1/1339 - 1/1341
Claims (6)
- 【請求項1】 液晶表示素子を製造するに際し、 剛性壁部とセル加圧手段とによって構成された容器内に
セルを位置させ、前記容器内を減圧して大気圧の作用で
前記セル加圧手段を前記セルの基体に圧着し、これによ
り前記セルを加圧することによって前記セルを構成する
基体間を所定の間隔として、前記セル内を脱気する工程
と、 前記セル内に前記液晶を注入する工程とを含み、かつ前
記セル加圧手段と前記基体との間に、これらを分離する
に際してその両者間の粘着を防ぐための層を介在させる
ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項2】 基体加圧状態で、セル内の脱気及びセル
内への液晶注入を行う、請求項1に記載された、液晶表
示素子の製造方法。 - 【請求項3】 液晶注入時のセル周囲圧が、セル内脱気
後のセル内圧よりも高くかつ大気圧よりも低い、請求項
2又は3に記載された、液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項4】 セル内の脱気と液晶の脱泡とを、互いに
異なる減圧空間で行う、請求項1〜3のいずれかに記載
された、液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項5】 基体が透明電極及び配向膜を被着させた
一対のガラス基板であり、液晶が強誘電性液晶であり、
この液晶が等方相となる温度で液晶注入前に前記ガラス
基板の加圧を行って前記ガラス基板をスペーサの間隔に
保持し、前記液晶を注入し、この注入後に液晶セルを徐
冷する、請求項1〜4のいずれかに記載された、液晶表
示素子の製造方法。 - 【請求項6】 セルを収容する収容空間と、前記セル内
を脱気する脱気手段と、前記セル内に液晶を注入する液
晶注入手段とを有する、請求項1〜5のいずれかに記載
された方法を実施する、液晶表示素子の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07903893A JP3159228B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 液晶表示素子の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07903893A JP3159228B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 液晶表示素子の製造方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06265916A JPH06265916A (ja) | 1994-09-22 |
JP3159228B2 true JP3159228B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=13678754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07903893A Expired - Fee Related JP3159228B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 液晶表示素子の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3159228B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100869088B1 (ko) * | 2004-04-09 | 2008-11-18 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 점착 척 장치 |
WO2006064560A1 (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Yodogawa Hu-Tech Co., Ltd. | 気泡分散処理装置および気泡分散処理方法 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP07903893A patent/JP3159228B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06265916A (ja) | 1994-09-22 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |