JPH02244119A - 液晶セルの製造方法および装置 - Google Patents

液晶セルの製造方法および装置

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JPH02244119A
JPH02244119A JP2017666A JP1766690A JPH02244119A JP H02244119 A JPH02244119 A JP H02244119A JP 2017666 A JP2017666 A JP 2017666A JP 1766690 A JP1766690 A JP 1766690A JP H02244119 A JPH02244119 A JP H02244119A
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plate
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plates
vacuum
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Stefan Brosig
シュテファン・ブロジク
Helmut Thaler
ヘルムート・ターラー
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Nokia Unterhaltungselektronik Deutschland GmbH
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、液晶セルの２つのプレートを結合し、それら
を接着して２つのプレート間に液晶層を挿入する方法お
よび装置に関する。
［従来技術］ 液晶セルの製造中、前面プレートおよび後面プレートは
最初に機能層、すなわち構成された電極層および配向層
をそれぞれを設けられる。絶縁層もしばしば設けられる
。２つの異なる補助処理は残りの処理の一部として知ら
れている。
第１の補助処理において、２つのプレートの１つは、接
着エツジストリップが上に向いているように水平に維持
された接着エツジストリップを設けられる。次に、液晶
は他方のプレートが第１のプレートに押付けられたとき
に液晶がプレートのエツジを越えてオーバーフローする
ように過剰量供給される。その後、接着剤は液晶が分解
しない温度でのＵＶ放射または焼成のいずれかによって
キュアされる。
第２の補助処理において、２つのプレートの１つはまた
接着エツジストリップを設けられる。プレートが水平位
置にあるときに、いわゆるスペーサと呼ばれるスプレッ
ダがまた２つのプレートの１つに設けられる。
第２のプレートはスペーサを具備した第１のプレート上
に上方から押下げられ、その後焼成処理によって接着剤
がキュアされる。接着エツジストリップは完全に閉じら
れず、その結果プレートと接着エツジストリップ間の内
部空間が小さい孔を介して外部空間と接続されることに
留意しなければならない。このようにして生成された装
置は真空容器において排気され、液晶を含む容器は接着
エツジストリップ中の開口に位置され換気される。
その結果、液晶は排気された内部空間中に吸引される。
最終的に、充填孔は接着剤によって閉じられる。
［発明の解決すべき課８］ 第１の補助処理は、接着エツジストリップが液晶により
濡らされるためその接着品質を非常に劣化させ、セルの
安定性に悪影響を及ぼすという欠点を有する。したがっ
て、この処理は小さいセルを製造するためにだけ使用さ
れるが、大型のものには適さない。
第２の補助処理は大きいセルに対してのみ使用される。
この処理において、非常に安定した接着間隙を得ること
ができるが、内部空間の排気およびそれに続く液晶の充
填には数時間という長時間を要する。
本発明は、急速に行われることができ、しかも安定した
セルを得ることができる液晶セルの製造方法を提供する
ものである。本発明はまたこのような処理を行う装置を
提供する。
［課題解決のための手段］ 本発明は、機能層を具備し、接着エツジストリップを介
して互いに接続されており、液晶層を含む上部および下
部プレートから成る液晶セルの製造方法において、２つ
のプレートの１つは接着エツジを具備し、２つのプレー
トは結合されて真空中に位置され、接着エツジストリッ
プによって接合され、接着剤がキュアされる液晶セルの
製造方法と、 機能層を具備し、接着エツジストリップを介して互いに
接続されており、液晶層を含む上部および下部プレート
から成る液晶セルの製造装置において、上部プレートお
よび下部プレート用の真空ユニットおよび接合装置を具
備する液晶セルの製造装置を特徴とする特許請求の範囲
の請求項２乃至６および８乃至１０は方法および装置の
有効な実施態様を提供するものである。各請求項におい
て特徴付けられた特性は、それらが明らかに相殺するも
のでなければ任意に組合せられることができる。
本発明による方法は、接合されるべき２つのプレートが
結合されて真空中に位置され、予め２つのプレートの一
方に設けられていた接着エツジストリップによって接着
されることによって特徴付けられる。接着剤はその後キ
ユアされる。充填孔は接着エツジストリップ中に形成さ
れることができる。それから充填孔に液晶を含んでいる
容器を位置した後、通常の方法で換気によって充填が行
われる。この動作中、排気時間は省かれる。しかしなが
ら、充填処理は通常の処理と同じ時間量必要である。
２つのプレートが結合される前に、既に液晶が下部プレ
ートに供給されているならば、処理は非常に有効である
が、これは所望の液晶層を形成するのに必要な量におい
てだけである。充填されていない周辺全体を包囲する接
着エツジストリップが使用される。この動作中に内部空
間を排気して液晶を充填する処理は、例えば２時間から
僅か２分間に減少される。
したがって、供給された液晶が接着エツジストリップを
濡らさないようにするために、下部プレートが少なくと
もそのエツジに沿ってこれらのゾーン中の液晶が高い粘
性または固体になる程度に冷却されるように処理される
ことが有効である。
本発明による装置は、上部および下部プレートを互いに
結合する真空装置および接合装置を特徴とする。真空内
で動作する接合装置を最も簡単な可能な設計にするため
に、装置が機械的に動作する位置付は装置を設けられて
いることが有効である。さらに、真空内で実行される処
理動作はＵＶ露出装置がＵＶキュア可能な接着剤を照明
するために設けられている場合に簡単化されることがで
きる。上記の冷却の他に少なくとも下部プレートのエツ
ジを冷却するために、装置は好ましくは冷却装置を具備
しているべきである。
［実施例コ 液晶セルを製造する装置は初めに第１図乃至第３図によ
って示されている。装置は真空容器１１および上部保持
装置１２．ｏおよび下部保持装置１２．ｕを備えている
。真空容器１１は、主な素子ができるだけ明瞭に表され
るように破線で示されているだけである。真空容器は最
初間いているように設計されることができる。その後、
液晶プレートを保持している保持装置が動作される。容
器は閉じられて動作が実行され、最終的に容器全体が換
気される。それはまた実際の作業空間が連続的に排気さ
れ、それぞれ１つの液晶プレートを保持している上部お
よび下部保持装置がエアロツクを介して導入されるよう
に設計されることができる。しかしながら、装置の一部
および主な処理動作に関して装置の一部がどのように実
際の作業空間中に入れられるかは重要ではない。
上部保持装置１２．０は、ＵＶ透過性の石英ガラスプレ
ートが挿入される方形の支持リングを有する。
上部液晶プレート１５．ｏは、支持リング１３および石
英ガラスプレート１４の下方連続面に結合されている。
石英ガラスプレート１５．０は、左および右の縁部を把
持する２つの磁気ホルダ１Ｂによって落下を防止されて
いる。それぞれの縦方向縁部に上部液晶プレート１５．
ｏは中央ピン１８が結合するノツチエアを有する。各ノ
ツチ１７は、液晶セルの製造処理の終了の際に除去され
るエツジゾーンに位置されている。除去ライン１９は破
線で示されている。
下部保持装置１２．ｕは下部金属支持リング１３．ｕお
よびＩＲ透過性のガラスプレート２０を有する。下面上
に冷却管２３を具備した方形の冷却リング２２は接着剤
２１によってガラスプレート２０に接着されている。冷
却リング２２および冷却管２３は、はんだ接合２４によ
って互いに接続されている。冷却リング２２の寸法は、
その上に位置された下部液晶プレートのエツジゾーンを
支持できるように選択される。
下部液晶プレート１５．ｕはまた後で除去されるエツジ
ゾーンにノツチ１７を有する。下部ガラスプレート上の
ノツチ１７は、上部保持装置１２．０が案内柱２５を下
降したときに上部支持リング１３．ｏに結合された中央
ピン１８がノツチ中に結合されることができるように位
置されており、案内柱２５は上部液晶プレート１５．０
が下部液晶プレート１５．ｕに近接させられるまで下部
支持リング１３．ｕに結合されている。
案内柱２５、ノツチ１７および中央ピン１８によって２
つの液晶プレート１５．ｏおよび１５．ｕは互いにそれ
らの電極構造が所望の位置に整列されるような関係で位
置される。
第１図乃至第３図および第５図によって示された装置を
参照にして、液晶セルを製造するための処理を説明する
。
最初に、２つのプレート１５．ｏおよび１５．ｕは一方
の上部に他方を近接させるように位置され、次に両者は
ノツチ１７を設けられる。その後、機能層は既知の方法
により１つの構成電極層と１つの配向層とを交互して設
けられ、所望ならば電極層と配向層との間に別の絶縁層
が供給される。電極層の構成処理中にノツチ１７を使用
して位置決め動作を行うように注意しなければならない
。これは完成されたプレート１５．ｏおよび１５．ｕが
接合されたときにノツチ１７が再び整列され、電極構造
が正確に特有の方法で整列されることを保証する。
このようにして、設計例の場合には上部プレート１り、
０である２つのプレートの１つは、例えばスクリーン印
刷のような通常の処理にしたがって接着エツジストリッ
プ２Ｂを設けられている。接着エツジストリップ２Ｂは
連続的に、すなわち充填孔なしで設けられてもよい。接
着剤は液晶セルの製造に使用されるような任意のＵＶキ
ュア可能な接着剤でよい。このような方法で得られる液
晶プレート１５．０は磁気ホルダ１Ｂによって上部支持
リング１３．０に結合され、ノツチ１７において結合す
る中央ピン１８によってそれに関して整列される。
液晶の２つの部分はマイクロリッターポンプから下部液
晶プレート１５．ｕ上に供給される。５０μｌの量の液
晶が１０ｃｍのエツジ長および５μｍの厚さを有する液
晶セルに必要とされる。液晶は５μｍの直径を有するス
ペーサを含む。下部液晶プレー）　Ｌ５．ｕは、供給さ
れた液晶部分２７が下部液晶プレート１５．ｕのエツジ
に流れなくなるまで室温で冷却される。上部保持装置１
２．ｏが下部保持装置１２．ｕ上に下降されたとき、中
央ピン１８ができるだけ正確にノツチ１７と適合するよ
うに、位置決め用の補助手段を使用してプレートは冷却
リング２２上に位置される。ノツチ１７における中央ピ
ン１８の案内を高めるために、中央ピン１８は示されて
いない結合テーパを具備している。下部プレート１５．
ｕは、中央に設置されることができるように移動可能な
支持部に位置されている。下部液晶プレート１５．ｕが
冷却リング２２上に位置されると直ぐに真空容器ｌｌの
外部に配置されたＩＲランプ２８がオンにされ、その照
明錐体はそれがガラスプレート２０を通して照射し下部
液晶プレート１５．ｕのほぼ全体を照明するように遮蔽
体２９によって調節され、それによって冷却されたエツ
ジゾーンへの距離がさらに小さくなる。下部液晶プレー
ト１５．ｕが加熱されると液晶２７の部分は流れるが、
冷却されたエツジゾーンに隣接した領域に対してだけで
ある。液晶は緩慢にしか拡散しない高い粘性を有するか
、または固体になる。
液晶２フが冷却されたエツジゾーンに近接した下部液晶
プレート１５．ｕにわたって拡がると、上部保持装置１
２．ｏは上部液晶プレート１５．ｏの接着エツジストリ
ップ２Ｂが下部液晶プレート１５．ｕの冷却されたエツ
ジゾーンと接触するまで下降される。その後、２つのプ
レートは互いにエツジゾーンにおいて特定の圧力で押付
けられる。真空容器１１の上方に配置されたＵＶランプ
３０はオンに切替えられる。
その光は石英ガラスプレート１４を透過して接着エツジ
ストリップ２ＢのＵＶキュア可能な接着剤上に入射し、
したがってそれをキュアする。濡らされた液晶の接着特
性が悪影響を受ける可能性のない程度にキュアが進むと
、加熱によって接着剤のキュア処理を助長するために冷
却リング２２は冷却されずに加熱される。その後、真空
容器１１が排気され始める。接着剤が十分にキュアされ
たとき、はぼ完成された液晶セルは換気された真空容器
から除去される。エツジゾーンは除去ライン１９に沿っ
て除去されて残る。
記載された好ましい処理は、多様に修正され得ることが
注目されるべきである。例えば、接着エツジストリップ
２Ｂは上部液晶プレート１５．０ではなく下部液晶プレ
ート１５．ｕに設けられることができる。液晶２７は必
ずしも下部液晶プレート１５．ｕ上で真空容器１１の外
側に形成される必要がなく、それはまた真空容器１１の
内側で形成されてもよい。これは、やはり冷却されるべ
きである真空容器１１の外側の下部液晶プレー）　１５
．ｕの注意を要する処理が省かれ得るという利点を有す
るので好ましい。
事実、真空容器中に下部液晶プレート１５．ｕを設ける
方が非常に簡単である。それからエツジが冷却され、液
晶はエツジが十分に冷却された後供給される。
液晶２７は、必ずしも好ましい設計例のようなスペーサ
を含んでいる必要はない。スペーサはまた成品がマ・イ
クロリッターボンプまたは任意の他の計量装置によって
付加される前に任意の既知の方法で下部液晶プレート１
５．ｕ上に設けられることができる。しかしながら、こ
の処理動作において液晶は対応的に作用温度を選択する
ことにより下部液晶プレート１５．ｕ上に非常にゆっく
りとだけ拡がることが保証されなければならない。そう
でなければ、液晶は前に供給されたスペーサを流し去っ
てしまう。
上記の処理はまた充填孔を具備した接着エツジストリッ
プ２Ｂが使用され、２つのプレート１５．ｏおよび１５
．ｕが接合された後液晶２７が既知の方法で供給される
ように修正されることができる。さらに処理は、セル構
造は排気が充填孔を通って行われる通常の処理によるよ
りも排気されたセル内部空間によりかなり高速で製造さ
れることができるという利点を有する。
第４ａ図は、液晶２７が冷却されたエツジゾーンのため
に内部空間全体にわたって拡がらない場合、液晶プレー
ト１５．ｏおよび１５．ｕは凹形になることを示す。液
晶２７が第４ｂ図に示されるように内部空間全体にわた
って拡がった場合にのみ、液晶プレート１５．０および
１５．ｕは互いに平行になる。したがって、間隔は第４
ｂ図に示されるようなスペーサ３１によって正確に与え
られると仮定する。スペーサはまた接着エツジストリッ
プ２Ｂの接着剤中に存在していることが好ましいので、
正しい間隔は液晶２７がまだエツジゾーンを有していな
い場合でも形成されることに留意すべきである。スペー
サが接着剤において使用されない場合、エツジゾーンに
おける正しいプレート間隔は外部から挿入されたゲージ
によって達成されることができる。
この点で、液晶セル３２の一部は図面において実際のス
ケールで示されていないことを述べておかなければなら
ない。プレートは数ミリメータまでの厚さを有し、一方
液晶層は液晶セルのタイプに応じて数μｍ乃至約２０μ
ｍの厚さしか持たないが、プレートおよび液晶層の厚さ
は図では同じように示されている。その供給状態におい
て、接着エツジストリップ２６の幅は数ミリメータであ
る。液晶プレート１５．ｏおよび１５．ｕが互いに押付
けられたとき、接着エツジストリップ２Ｂは広くなる。
実験によると、供給された液晶２７が接着エツジストリ
ップ２Ｂを全く濡らさなければ、特有の良好な接着特性
が得られることは明らかである。しかしながら、セルを
破損しない機械的な負荷だけにさらされた液晶セルによ
って僅かな加湿が許容される。もっとも接着特性はいく
ぶん減少される。
理想的には液晶２７の供給量は、定められた長さ、幅お
よび高さの液晶層を形成するのに十分であるように選択
されなければならない。しかしながら、数パーセントの
偏差は問題なく許容可能である。
液晶が少し多過ぎる場合には、液晶層の厚さはスペーサ
３１によって定められた厚さよりも数パーセント高くな
る。これは、セルの機能に影響を与えない。供給された
液晶が少なすぎる場合、液晶２７によって充填されない
空間が接着エツジストリップ２６の付近に残る。これら
のバブルは識別されるが、デイスプレィが構成されたと
きに液晶セ゛ルによってマスクされるためエツジゾーン
を妨害するものではない。
設計例において、処理は下部プレートのエツジだけを冷
却し、複数の部分に液晶を供給して行われた。これらの
方法は、２つのプレートが接着される前にエツジゾーン
を除く下部プレートの表面にわたってできるだけ均一に
液晶を分布するように作用する。上部プレートが押下げ
られなときに押出される液晶が最も近いエツジに拡散し
、接着処理を開始する前にオーバーフローするようなプ
レートは危険なので、これは不規則的な形状を有するプ
レートまたは大きい寸法比の方形のプレートに関して有
効である。局所的なオーバーフローが全くなければ、全
液晶量は１滴で供給されることができる。
上部プレートが押下げられたときに液晶が不適切に流出
しないような部分に供給される下部プレート部分だけを
冷却することも非常に有効である。
例えば、スメクチック結晶のような非常の粘性の高い液
晶では冷却は完全に省くことができる。４、
【図面の簡単な説明】
第１図は装置によって保持され、その間に空間のある互
に結合されるべき上部および下部プレートの斜視図であ
る。 第２図は、液晶セルの下部プレートが位置される真空容
器の下部の断面図である。 第３図は、接合された位置に液晶セルの２つのプレート
を維持する真空容器の断面図である。 第４ａ図および第４ｂ図はそれぞれ液晶がセルの内部空
間に完全に分布された前および後の液晶セルの断面図で
ある。 第５図は好ましい製造処理のフローチャートである。 １１・・・真空容器、１２．ｏ・・・上部保持装置、１
２．ｕ・・・下部保持装置、１３．０・・・上部金属支
持リング、１３．ｕ・・・下部金属支持リング、１５．
０・・・上部液晶プレート、１５、ｕ・・・下部液晶プ
レート、１６・・・磁気ホルダ、１７・・・ノツチ、１
８・・・中央ビン、１９・・・除去ライン、２０・・・
ガラスプレート、２１・・・接着剤、２２・・・冷却リ
ング、２３・・・冷却管、２４・・・はんだ接合、２Ｂ
・・・接着エツジストリップ、２７・・・液晶、３０・
・・ＵＶランプ、３１・・・スペーサ、３２・・・液晶
セル。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）機能層を具備し、接着エッジストリップを介して
    互いに接続されており、液晶層を含む上部および下部プ
    レートから成る液晶セルの製造方法において、 ２つのプレートの１つは接着エッジを具備し、２つのプ
    レートは結合されて真空中に位置され、接着エッジスト
    リップによって接合され、 接着剤がキュアされることを特徴とする液晶セルの製造
    方法。
  2. （２）液晶層を形成するために必要な液晶の量は２つの
    プレートが結合される前に下部プレートに供給されるこ
    とを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. （３）供給された液晶はスペーサを含むことを特徴とす
    る請求項２記載の方法。
  4. （４）液晶は冷却されたプレート上に気体で供給される
    ことを特徴とする請求項２記載の方法。
  5. （５）上部プレートと結合する前に下部プレートは周縁
    区域が真空中で冷却されるが、その反対側の面は供給さ
    れた液晶が加熱された面にわたって拡散する程度に暖め
    られることを特徴とする請求項２記載の方法。
  6. （６）ＵＶキュア可能な接着剤が使用されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  7. （７）機能層を具備し、接着エッジストリップを介して
    互いに接続されており、液晶層を含む上部および下部プ
    レートから成る液晶セルの製造装置において、 上部プレートおよび下部プレート用の真空ユニットおよ
    び接合装置を具備することを特徴とする液晶セルの製造
    装置。
  8. （８）接合装置は機械的な位置付け装置を有することを
    特徴とする請求項７記載の装置。
  9. （９）真空装置内にＵＶ光線に接着エッジストリップを
    露出するＵＶ露出装置を有することを特徴とする請求項
    ７記載の装置。
  10. （１０）下部プレートを冷却するために真空装置内に冷
    却装置を具備することを特徴とする請求項７記載の装置
    。
JP2017666A 1989-01-26 1990-01-26 液晶セルの製造方法および装置 Pending JPH02244119A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3902255.2 1989-01-26
DE3902255A DE3902255A1 (de) 1989-01-26 1989-01-26 Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer fluessigkristallzelle

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JPH02244119A true JPH02244119A (ja) 1990-09-28

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EP (1) EP0379714A3 (ja)
JP (1) JPH02244119A (ja)
DE (1) DE3902255A1 (ja)

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