JPH0990371A

JPH0990371A - 液晶表示素子の製造方法

Info

Publication number: JPH0990371A
Application number: JP24431795A
Authority: JP
Inventors: Michio Akiyama; 通夫秋山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】早期に不良品を検出して生産効率を向上させ、
生産コストの大幅な削減が可能な液晶表示素子の製造方
法を提供することにある。【解決手段】この液晶表示素子の製造方法は、液晶組成
物を封入する前に、空セル２の基板間のギャップ検査工
程が導入されている。この検査工程では、空セル２がギ
ャップ検査装置１に配置され、空セルの内部より高い気
圧を有する気体で空セルの基板の外面から加圧すること
により、液晶封入前の空セル２が液晶組成物注入後と同
等の状態に加圧され、維持される。また、この空セル２
に単色ビームを照射することにより、この単色ビームは
２枚の基板でそれぞれ反射され、互いに干渉する。この
干渉縞は基板間のギャップ値に依存するため、干渉縞の
分布を観測することにより、空セル内のギャップの均一
性が検査できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示素子の
製造方法に係り、特に、液晶表示素子の基板間のギャッ
プの不均一性を検査する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子を利用した平面表示
装置が薄型軽量、さらに低消費電力という利点から普及
しつつある。一般に、液晶表示素子は、液晶組成物がア
レイ基板及び対向基板間に保持される構造を有し、ま
た、この基板間に所定のギャップを与えるために散布さ
れたスペーサ、この液晶組成物を基板間に封入するシー
ル部材を有している。アレイ基板及び対向基板は、各々
絶縁性及び光透過性などの特性を有し、このアレイ基板
と対向基板との間隙に液晶組成物が充填されて液晶セル
が形成される。アレイ基板は、複数の画素電極のマトリ
クスアレイと、これら画素電極の行に沿ってそれぞれ形
成される複数の走査線と、これら画素電極の列に沿って
それぞれ形成される複数の信号線と、複数の画素電極の
マトリクスアレイを全体的に覆う第１配向膜とを有す
る。複数の走査線は、それぞれ画素電極の行を選択し、
複数の信号線は、それぞれ選択行の画素電極に信号電圧
を印加するために設けられる。対向基板は、複数の画素
電極のマトリクスアレイに対向する対向電極と、この対
向電極を全体的に覆う第２配向膜とを有する。アレイ基
板と対向基板との間に挟持されている液晶分子は、第１
及び第２配向膜の配向方向に沿ってねじれて配列されて
いる。

【０００３】ツイステッドネマチック（ＴＮ）配向され
る液晶分子に対しては、そのねじれ角が９０°を成すよ
うに配向膜が配置されている。また、スーパーツイステ
ッドネマチック（ＳＴＮ）配向される液晶分子に対して
は、そのねじれ角が１８０〜２７０°を成すように配向
膜が配置されている。このような液晶分子を有する液晶
表示素子に偏光ビームが一方の基板側から入射される
と、この偏光ビームは、液晶層の厚さ方向に配列される
液晶分子のねじれに沿って旋回され、他方の基板に導か
れ、さらに偏光板を介して選択的に透過される。電位差
が画素電極及び対向電極間に与えられると、液晶分子は
この電位差に比例した角度だけチルトアップされ、偏光
ビームの透過率を変化させる。

【０００４】ところで、アレイ基板と対向基板との間の
ギャップは、液晶分子を所定の向きに配向させるための
重要な要素の１つとなっている。また、９インチ以上の
大型の表示装置では、基板の撓みを防止するためにスペ
ーサが必要とされる。この様な大型の表示装置では、ギ
ャップの絶対値よりも、表示画面のコントラストに影響
を与える基板間のギャップの均一性が問題となる。

【０００５】図５には、一般的なＳＴＮ型の液晶表示装
置における、ギャップ値ｄをパラメータとした画素電極
及び対向電極間の電位差Ｖと液晶セルの透過率Ｔとの関
係が示されている。図５に示したように、ギャップ値ｄ
1 、ｄ2 、ｄ3 が大きいほど所定の透過率Ｔ_a を得るた
めのしきい値電圧Ｖ_thが高くなることがわかる。つま
り、画素電極及び対向電極間に一定の電位差が与えられ
た場合、液晶表示素子の基板間のギャップが不均一であ
れば、表示画面の透過率が不均一となり、表示ムラが生
じる。この様なギャップの不均一性は、１μｍ以下のオ
ーダ、特にＳＴＮ型の液晶表示素子では０．０５μｍの
オーダが問題となる。また、強誘電性液晶が液晶組成物
として用いられる液晶表示素子においても、５％程度の
ギャップの不均一性により、表示画面に影響を及ぼす。

【０００６】基板間のギャップが不均一となる主な原因
は、液晶組成物以外の不純物等の混入、基板間に散布さ
れるスペーサの散布ムラによる不均一な分布などによる
ものである。

【０００７】基板間のギャップの均一性は、液晶表示素
子にナトリウムランプなどの単色光源から発生される光
ビームを照射して検査する方法が提案されている。例え
ば、ナトリウムランプは、５８９ｎｍの単一波長を有す
る光源であり、この光源から発生される光ビームを、ギ
ャップ値が数μｍ乃至数十μｍの液晶セルに照射した場
合、アレイ基板で反射されるビームと対向基板で反射さ
れるビームとが干渉する。両ビームの位相が揃っている
場合には、互いに強め合い、一方、位相が反転している
場合には、互いに弱め合う。位相のずれ量は、ギャップ
値に依存するため、光ビームが照射されている面には、
ギャップ値の不均一性に応じて、干渉縞が現れる。この
様な干渉縞は、０．５８９／２μｍ毎に発生するため、
例えば、液晶セルのギャップ値に約３μｍの不均一性が
存在する場合には、１０本の縞模様が等高線状に現れる
ことになる。

【０００８】液晶組成物を封入する前において、アレイ
基板及び対向基板を構成するガラス基板は、視覚的に確
認できない程度に湾曲している場合がある。これは、特
に大型の液晶装置の場合、基板間に散布されるスペーサ
の直径ｄが所定のギャップ値Ｇで基板間をシールするシ
ール部材の厚さより大きいことに起因するものである。
この様子が図６に示されている。基板間に液晶組成物を
封入する場合には、図７に示すように、アレイ基板及び
対向基板を加圧して略平坦にした状態で液晶が封入され
るので、ガラス基板の湾曲は除去される。

【０００９】このように液晶組成物を封入する前後にお
いて、基板間のギャップ状態が異なるため、前述したよ
うな方法で液晶組成物を封入する前にギャップの不均一
性を検査しても、不純物の混入、スペーサの散布ムラ、
シール部材の厚さの不整合などの不良要素の検出が困難
となる。また、液晶組成物を封入後に同様の方法で検査
しても、液晶表示素子に組み込まれた偏光板などの光学
系の相互作用により干渉縞を観測することができない。

【００１０】従って、従来の液晶表示素子の製造工程で
は、液晶組成物を封入後に、スペーサの散布密度の検査
などの２次元的な方法でギャップの不良要素が管理さ
れ、ギャップの均一性は、実際に表示させるような方法
で検査されている。しかし、液晶封入後に検査するので
は、封入された液晶組成物などの部品が無駄になると共
に、不良品の検出が遅れて、結果的に生産コストの増大
につながるなどの問題が生じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、液晶表
示素子、特にＳＴＮ型の液晶表示素子、又は液晶組成物
として強誘電性液晶が封入される液晶表示素子では、液
晶組成物が封入されている基板間のギャップの不均一性
が表示画面に影響を与える。即ち、液晶表示画面全体
に、所定の電位差を与えた場合に、ギャップが不均一な
領域で液晶表示素子の透過率が不均一となり、表示画面
に表示ムラが生じる。従来の液晶表示素子の製造方法で
は、液晶組成物が充填される前の半製品（以下、空セル
を称する）をナトリウムランプ等で照明し、空セルのギ
ャップ状態を検査しても、本来検出すべきギャップの不
均一性に係る不良要素が適格に検出できない問題があ
る。また、液晶組成物を充填した後に不良品を検出する
場合、検出された不良品に充填された液晶組成物などの
部品が無駄になるなどの問題が生じる。

【００１２】従って、この発明の目的は、上述したよう
な事情に鑑み成されたものであって、液晶表示素子の空
セルを液晶組成物が封入されたと同様の状態に保持し、
空セルのギャップ状態を検査することにより、早期に不
良品を検出して生産効率を向上させ、生産コストの大幅
な削減が可能な液晶表示素子の製造方法を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、画素に対応する電極がマトリ
クス状に対向配置された第１の基板及び第２の基板間に
液晶組成物が挟持された液晶表示素子の製造方法であっ
て、第１の基板及び第２の基板を準備する工程と、前記
第１及び第２の基板間に所定のギャップを与えてシール
部材でシールし、このシール部材の一部に開口部を設
け、第１及び第２の基板とシール部材とで包囲されたギ
ャップ領域を規定する工程と、前記シールされた第１及
び第２の基板に圧力を与えて前記ギャップ領域に液晶組
成物が封入されたと同様の状態に維持し、ギャップ領域
のギャップ均一性を検査する工程と、前記ギャップ領域
に前記開口部から液晶組成物を封入して、液晶表示素子
を製造する工程と、を有する事を特徴とする液晶表示素
子の製造方法を提供するものである。

【００１４】また、この発明によれば、画素に対応する
電極がマトリクス状に対向配置された第１の基板及び第
２の基板間に液晶組成物が挟持された液晶表示素子の製
造方法であって、第１の基板及び第２の基板を準備する
工程と、前記第１の基板上にスペーサを散布する工程
と、前記第１及び第２の基板を対向配置して前記基板間
に所定のギャップを与えてシール部材でシールし、この
シール部材の一部に開口部を設け、第１及び第２の基板
とシール部材とで包囲されたギャップ領域を規定する工
程と、前記シールされた第１及び第２の基板に圧力を与
えてスペーサを押圧し、前記ギャップ領域に液晶組成物
が封入されたと同様の状態に維持して、前記第１及び第
２の基板に単色ビームが照射され、基板から反射される
ビームが互いに干渉し、前記ギャップ領域のギャップに
応じて形成される干渉縞を観測することにより、ギャッ
プ領域のギャップ均一性を検査する工程と、前記ギャッ
プ領域に前記開口部から液晶組成物を封入して、液晶表
示素子を製造する工程と、を有する事を特徴とする液晶
表示素子の製造方法が提供される。

【００１５】この発明によれば、液晶組成物が封入され
る前に、液晶表示素子における第１及び第２の基板間の
ギャップ領域のギャップ均一性を検査する工程が導入さ
れている。この検査工程では、シール部材によってシー
ルされた第１及び第２の基板がギャップ検査装置に配置
され、ギャップ領域の内部より高い気圧を有する気体で
基板の外面から加圧することにより、液晶封入前の空セ
ルが液晶組成物注入後と同等の状態に加圧され、維持さ
れる。この時、ギャップ領域は、その内部と外部との気
圧差を利用して加圧されているため、基板の全面が均一
に加圧される。さらに、このギャップ領域に単色ビーム
を照射することにより、この単色ビームは第１及び第２
の基板でそれぞれ反射され、互いに干渉する。この干渉
縞は基板間のギャップ値に依存するため、干渉縞の分布
を観測することにより、ギャップ領域内のギャップの均
一性が液晶組成物注入後と同等の状態で検査できる。こ
のため、液晶製造工程において、早期に不良品を検出す
ることが可能となり、生産効率を向上でき、生産コスト
の大幅な削減が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
液晶表示素子の製造方法の実施の形態について詳細に説
明する。即ち、この発明の液晶表示素子の製造方法で
は、まず、アレイ基板及び対向基板が準備される。アレ
イ基板は、透明、且つ絶縁性の基板上に画素電極等を形
成する工程、この基板の画素電極等を形成した面に配向
膜を形成する工程、及びこの配向膜に所定のラビング処
理を施す工程によって形成される。対向基板は、透明、
且つ絶縁性の基板上に対向電極等を形成する工程、この
基板の対向電極等を形成した面に配向膜を形成する工
程、及びこの配向膜に所定のラビング処理を施す工程に
よって形成される。次に、アレイ基板側の配向膜の外周
に沿って液晶注入口として残す部分を除いてシール部材
としての、例えば、エポキシ系接着剤を印刷処理により
塗布する。次に、特に大型の液晶表示素子を製造する場
合には、アレイ基板側の配向膜の表面に所定の粒径を有
するスペーサを散布する。次に、対向基板の配向膜が形
成された面と、アレイ基板の配向膜が形成された面とを
対向するように重ね合わせる。この時、対向基板の配向
膜及びアレイ基板の配向膜が、互いに、液晶分子を所定
の角度に配向させるように、例えばＳＴＮ型液晶表示素
子の場合には、液晶分子を１８０〜２７０°に配向させ
るように配置される。また、ＴＮ型液晶表示素子の場合
には、液晶分子を９０°に配向させるように配向膜が配
置される。このようにアレイ基板と対向基板とを配置し
た状態で熱処理などを施してシール部材を硬化させ、ア
レイ基板と対向基板とを互いに貼り合わせて一体化す
る。図６は、こうして一体化された液晶表示素子の断面
を概略的に示している。アレイ基板１００及び対向基板
１０２は、シール部材１０４により一体化され、また、
両基板間にはシール部材１０４の厚さＧにより所定のギ
ャップが与えられている。さらに、アレイ基板１００及
び対向基板１０２とシール部材１０４とで包囲された間
隙には、スペーサ１０６が分散されている。この時、ス
ペーサ１０６は、弾性を有し、シール部材１０４の厚さ
Ｇよりわずかに大きな粒径ｄを有している。次に、液晶
組成物が注入される前の空セルの状態で、基板間のギャ
ップの均一性を検査する。この時、図６に示すように、
空セルは、スペーサ１０６とシール部材１０４との大き
さの関係により基板の中央部付近が膨らむことがある。
この発明では、後に詳述する検査装置を用いて、このよ
うな空セルの膨らみを除去し、液晶組成物が注入された
と同様の状態で基板間のギャップの均一性を検査する。
このギャップ検査工程で、良品と判定された空セルのみ
に、液晶組成物１０８を注入口１１０から注入し、この
注入口１１０を紫外線硬化性樹脂１１２で封止する。液
晶組成物１０８が封入された液晶表示素子を図７に示
す。ＳＴＮ型の液晶表示素子を製造する場合には、液晶
組成物として、例えばカイラルネマチック液晶が封入さ
れる。また、ＴＮ型の液晶表示素子を製造する場合に
は、液晶組成物として、例えばネマチック液晶が封入さ
れる。さらに、液晶組成物として強誘電性液晶が封入さ
れてもよい。次に、液晶組成物１０８を保持するアレイ
基板１００及び対向基板１０２の外側に、それぞれ所定
の偏光方向を有する偏光板を貼り付ける。

【００１７】液晶表示素子は、上述した工程を経て完成
する。次に、液晶表示素子の基板間のギャップを検査す
る工程で利用される検査装置について説明する。

【００１８】図１は、この発明の液晶表示素子の製造方
法におけるギャップ検査工程で使用される検査装置を概
略的に示す図である。また、図２は、図１に示した検査
装置に基板が配置された様子を概略的に示す平面図であ
る。即ち、この検査装置１は、液晶組成物が充填される
前の空セルを有する液晶表示素子２が被検査物として載
置されるステージ１０、載置された液晶表示素子２をス
テージ１０との間で挟持するようにカバーする透明板２
０、液晶表示素子を加圧するための圧縮空気を供給する
空気供給装置３０、及びこの加圧された液晶表示素子を
照明する照明装置４０を有する。

【００１９】ステージ１０は、厚さが例えば１０ｍｍの
ステンレススチール板である。また、ステージ１０の表
面には、液晶表示素子２の空セルを形成するシール部１
０４と同等以上の領域を規定するように断面が半円状の
スポンジゴム製のシール部材１２が接着されている。さ
らに、このステージ１０には、ステージ１０と液晶表示
素子２との間に規定される第１の空間５に空気供給装置
３０から圧縮空気を供給するための第１通気孔１４が設
けられている。

【００２０】透明板２０は、例えば厚さが２０ｍｍのア
クリル板であり、３００ｍｍ×３７０ｍｍの寸法を有す
る。また、透明板２０の表面には、ステージ１０に規定
された領域と略等しい領域を規定するように断面が半円
状のスポンジゴム製のシール部材２２が接着されてい
る。さらに、この透明板２０には、透明板２０と液晶表
示素子２との間に規定される第２の空間６に空気供給装
置３０から圧縮空気を供給するための第２通気孔２４が
設けられている。

【００２１】空気供給装置３０では、気圧調整器、即ち
減圧器３２により圧縮空気が所定の圧力に減圧され、Ｙ
字状のパイプ３４、第１通気孔１４に接続されたチュー
ブ３６、及び第２通気孔２４に接続されたチューブ３７
を介して所定の圧力の空気が第１及び第２の空間５、６
に供給される。この様にして第１及び第２の空間５、６
に同気圧の圧縮空気が注入される。なお、この実施の形
態のように、第１の空間及び第２の空間が遮断されるこ
となく単一の空間であってもよい。

【００２２】照明装置４０は、単一波長のビームを発生
させるような光源４２、例えば、ナトリウムランプ（波
長；５８９ｎｍ）、及びこの光源４２から発生された単
色ビームを被検査物側に反射させる反射板４４を有す
る。

【００２３】また、この検査装置１は、フレーム５０を
有し、フレーム５０の上部には、透明板２０をステージ
１０側に押圧して固定する固定部材５２、５３が設けら
れている。この固定部材５２、５３は、それぞれ図中の
矢印Ａ、Ｂの方向に回動自在に設けられている。この固
定部材５２、５３が透明板２０を押圧することにより、
シール部材１２及び２２が弾性変形され、第１の空間５
及び第２の空間６が気密状態に保持される。

【００２４】次に、この検査装置を用いた液晶表示素子
の基板間のギャップを検査する工程について説明する。
まず、ステージ１０のシール部材１２上に空セルの液晶
表示素子２が載置される。この時、図２に示すように、
空セル２のシール部１０４がステージ１０のシール部材
１２の内側に収容されるように位置合わせされる。さら
に、この空セル２上に透明板２０が載置される。この時
も同様に、空セル２のシール部１０４が透明板２０のシ
ール部材２２の内側に収容されるように位置合わせされ
て重ね合わされる。この透明板２０は、固定部材５２、
５３によりステージ１０側に押圧され、ステージ１０、
空セル２、および透明板２０が共に強固に固定される。
また、この固定部材５２、５３が透明板２０をステージ
１０側に押圧することによりシール部材１２及び２２が
弾性変形され、第１及び第２の空間５、６が気密状態に
保持される。

【００２５】一方、空セル内の空間１１２は、シール部
１０４が一部開口された液晶注入口１１０を介して、第
１及び第２の空間５、６とは別の第３の空間７に連通さ
れている。この第３の空間７は、第１及び第２の空間
５、６とは、異なる気圧に保持されている。一般に、ア
レイ基板および対向基板間の膨らみを除去する場合に
は、第１及び第２の空間５、６の気圧は、第３の空間７
の気圧より高く設定される。この実施の形態の場合に
は、第３の空間７は、外気（略１気圧）が流通可能な状
態に開放されている。

【００２６】次に、このように検査装置にセットされた
液晶表示素子の空セルは、照明装置４０により照明され
る。この照明装置４０は、ナトリウムランプ４２を光源
とし、ナトリウムランプ４２から発生される単色ビーム
が液晶表示素子を挟持している透明板２０上から照射さ
れる。照射された単色ビームは、液晶表示素子のアレイ
基板及び対向基板でそれぞれ反射され、互いに干渉す
る。したがって、透明板２０の上方からは、空セルのギ
ャップ値に対応した干渉縞が観測される。

【００２７】次に、空気供給装置３０から第１通気孔１
４及び第２通気孔２４を介して高圧の空気が供給され
る。空気供給装置３０には、例えば１．０１３×１０⁶
Ｎ／ｍ² の気圧を有する圧縮空気が供給され、この圧縮
空気は減圧器３２により減圧される。減圧された空気
は、Ｙ字状のパイプ３４、チューブ３６、３７を介して
第１通気孔１４及び第２通気孔２４から第１及び第２の
空間５、６に供給される。この様に、第１及び第２の空
間５、６には、同一気圧であり、且つ空セル内の空間１
１２に連通した第３の空間より高い気圧の空気が供給さ
れる。この時に第１及び第２の空間５、６に供給される
空気の気圧は、基板の硬度、基板の厚さ、スペーサの散
布密度、及びスペーサの硬度などにより適当に選択され
るが、この実施の形態では、例えば１．０１３２５×１
０⁵ 〜５．０６６２５×１０⁵ Ｎ／ｍ² の気圧、好まし
くは１．５１９５×１０⁵ 〜３．０３９×１０⁵ Ｎ／ｍ
² の気圧に調整される。なお、注入口１１０が他の気圧
調整装置に接続され、空セル内がセルの外部より低い気
圧となるように調整されてもよい。

【００２８】第１通気孔１４及び第２通気孔２４から高
圧の空気が供給されると、図３に示すように、空セル２
内の空間１１２の気圧と第１及び第２の空間５、６との
圧力差により、空セル２の外面が内面方向に向けて均等
に押圧され、アレイ基板１００及び対向基板１０２の中
央部付近の膨らみが除去される。この様子は、ナトリウ
ムランプを照射して得られる干渉縞の形状の変化により
観測される。第１及び第２の空間５、６は、所定の圧
力、この実施の形態では、１．５１９５×１０⁵Ｎ／ｍ²
の気圧に維持される。この様にして膨らみが除去され
た様子が図４に示されている。即ち、空セルは、基板全
面が均等に押圧されることにより、図７に示した液晶封
入後の液晶表示素子の状態と同様の状態に維持される。

【００２９】この状態で干渉縞の分布を観測すること
で、液晶表示素子の空セルの良・不良が判別される。即
ち、良品となる基準のサンプル液晶表示素子で生じる干
渉縞の分布と、被検査物としての液晶表示素子の空セル
で生じる干渉縞の分布とを対比して、顕著な縞模様が生
じない液晶表示素子が良品として判定される。なお、良
品として判定できる縞模様の分布は、あらかじめ実験的
に計測され、その許容範囲を満足する被検査物が良品と
判断される。一方、予想外の位置に局所的に、又は顕著
な縞模様が発生する被検査物、及び許容範囲を越える縞
模様の分布が発生する被検査物は、基板間のギャップが
不均一であるため不良品として判別され、製造ラインか
ら除去される。

【００３０】なお、この判別工程は、視覚的な目視検査
であってもよいが、画像処理装置を用いて自動化するこ
とも可能である。即ち、被検査物で発生する干渉縞が画
像入力装置で読取られ、その読取り画像に所定の画像処
理が施されて干渉縞の分布が検出される。その結果、得
られた検出データは、あらかじめ実験的に計測されたデ
ータと対比され、所定の許容範囲を満足するか否かによ
って被検査物の良・不良が判別される。

【００３１】空セルの良・不良の判定が終了すると、高
圧空気の供給が停止され、固定部材５２、５３が開放さ
れて空セルが取り出される。さらに、良品と判断された
空セルのみに液晶組成物が注入された後、注入口が封止
される。

【００３２】なお、この実施の形態では、空セルの内部
と外部との気圧差を利用して基板の全面が加圧された
が、基板の全面が均一に加圧される方法であれば、機械
的に基板の全面が均等の圧力で加圧されてもよい。

【００３３】また、このギャップ検査工程は、基板間に
スペーサを必要とする大型の液晶表示素子を製造する場
合に有効的であるが、勿論、小型の液晶表示素子の基板
間のギャップを検査する際にこの検査工程が導入されて
もよい。

【００３４】以上説明したように、この発明の液晶表示
素子の製造方法では、上述したようなギャップ検査工程
が液晶組成物が２枚の基板間に注入される前に取り入れ
られている。即ち、液晶組成物を封入する前の空セル
が、空セルの内部と外部の気圧差を利用して液晶組成物
注入後と同等の状態に加圧される。さらに、この空セル
に単色ビームを照射することにより、この単色ビームは
２枚の基板でそれぞれ反射され、互いに干渉する。この
干渉縞は基板間のギャップ値に依存するため、干渉縞の
分布を観測することにより、空セル内のギャップの均一
性が液晶組成物注入後と同等の状態で検査できる。この
ため、液晶製造工程、特に、ギャップの不均一性が表示
画面に影響を与えるＳＴＮ型の液晶表示素子、又は強誘
電性液晶が液晶組成物として基板間に注入された液晶表
示素子の製造工程において、早期に不良品を検出するこ
とが可能となり、生産効率を向上でき、生産コストの大
幅な削減が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶表
示素子の製造方法によれば、液晶組成物を封入する前
に、空セルの基板間のギャップ検査工程が導入されてい
る。この検査工程では、空セルがギャップ検査装置に配
置され、空セルの内部より高い気圧を有する気体で空セ
ルの基板の外面から加圧することにより、液晶封入前の
空セルが液晶組成物注入後と同等の状態に加圧され、維
持される。この時、空セルは、空セル内部と外部との気
圧差を利用して加圧されているため、基板の全面が均一
に加圧される。さらに、この空セルに単色ビームを照射
することにより、この単色ビームは２枚の基板でそれぞ
れ反射され、互いに干渉する。この干渉縞は基板間のギ
ャップ値に依存するため、干渉縞の分布を観測すること
により、空セル内のギャップの均一性が液晶組成物注入
後と同等の状態で検査できる。このため、液晶製造工程
において、早期に不良品を検出することが可能となり、
生産効率を向上でき、生産コストの大幅な削減が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の液晶表示素子の製造方法に
おける液晶表示素子の基板間のギャップを検査する工程
で使用される検査装置を概略的に示す図である。

【図２】図２は、図１に示した検査装置に基板が配置さ
れた様子を概略的に示す平面図である。

【図３】図３は、図１に示した検査装置に基板が配置さ
れた様子を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、図２に示した基板が圧縮空気により加
圧され、液晶が封入されたと同様のギャップ状態に保持
されている様子を示す図である。

【図５】図５は、液晶表示素子の基板間のギャップ値を
パラメータとして、この基板間に与えられる電位差とそ
の液晶表示素子の透過率との関係を示す図である。

【図６】図６は、液晶が封入される前の液晶表示素子の
断面を概略的に示す図である。

【図７】図７は、液晶が封入された後の液晶表示素子の
断面を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１…検査装置２…液晶表示素子（空
セル）５…第１の空間６…第２の空間７…第３の空間１０…ステージ１２…シール部材１４…第１通気孔２０…透明板２２…シール部材２４…第２通気孔３０…空気供給装置３２…減圧器４０…照明装置４２…ナトリウムランプ５０…フレーム５２…固定部材５３…固定部材１００…アレイ基板１０２…対向基板１０４…シール部材１０６…スペーサ１０８…液晶組成物１１０…液晶注入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素に対応する電極がマトリクス状に対向
配置された第１の基板及び第２の基板間に液晶組成物が
挟持された液晶表示素子の製造方法であって、第１の基板及び第２の基板を準備する工程と、前記第１及び第２の基板間に所定のギャップを与えてシ
ール部材でシールし、このシール部材の一部に開口部を
設け、第１及び第２の基板とシール部材とで包囲された
ギャップ領域を規定する工程と、前記シールされた第１及び第２の基板に圧力を与えて前
記ギャップ領域に液晶組成物が封入されたと同様の状態
に維持し、ギャップ領域のギャップ均一性を検査する工
程と、前記ギャップ領域に前記開口部から液晶組成物を封入し
て、液晶表示素子を製造する工程と、を有する事を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２】前記ギャップ均一性を検査する工程では、
前記第１及び第２の基板に単色ビームが照射され、基板
から反射されるビームが互いに干渉し、前記ギャップ領
域のギャップに応じて形成される干渉縞を観測すること
により、ギャップ均一性を検査することを特徴とする請
求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】前記ギャップ均一性を検査する工程は、前
記シールされた第１及び第２の基板を第１圧力室に配置
する工程と、前記開口部を第２圧力室に接続する工程
と、この第１及び第２圧力室に気圧差を与え、ギャップ
領域に液晶組成物が封入されたと同様の状態に維持して
ギャップ領域のギャップ均一性を検査する工程と、を有
することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の
製造方法。
【請求項４】前記第１及び第２圧力室の少なくとも一方
に他方より気圧の高い圧縮空気を注入することを特徴と
する請求項３に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】前記第１圧力室に注入される圧縮空気は、
１．０１３２５×１０⁵ 〜５．０６６２５×１０⁵ Ｎ／
ｍ² の圧力であることを特徴とする請求項４に記載の液
晶表示素子の製造方法。
【請求項６】前記第２圧力室は、外気が流通可能な状態
に開放されていることを特徴とする請求項５に記載の液
晶表示素子の製造方法。
【請求項７】前記ギャップ均一性を検査する工程では、
前記シールされた第１及び第２の基板の外面を機械的
に、且つ均一に加圧して、ギャップ領域に液晶組成物が
封入されたと同様の状態に維持してギャップ領域のギャ
ップ均一性を検査することを特徴とする請求項２に記載
の液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】画素に対応する電極がマトリクス状に対向
配置された第１の基板及び第２の基板間に液晶組成物が
挟持された液晶表示素子の製造方法であって、第１の基板及び第２の基板を準備する工程と、前記第１の基板上にスペーサを散布する工程と、前記第１及び第２の基板を対向配置して前記基板間に所
定のギャップを与えてシール部材でシールし、このシー
ル部材の一部に開口部を設け、第１及び第２の基板とシ
ール部材とで包囲されたギャップ領域を規定する工程
と、前記シールされた第１及び第２の基板に圧力を与えてス
ペーサを押圧し、前記ギャップ領域に液晶組成物が封入
されたと同様の状態に維持して、前記第１及び第２の基
板に単色ビームが照射され、基板から反射されるビーム
が互いに干渉し、前記ギャップ領域のギャップに応じて
形成される干渉縞を観測することにより、ギャップ領域
のギャップ均一性を検査する工程と、前記ギャップ領域に前記開口部から液晶組成物を封入し
て、液晶表示素子を製造する工程と、を有する事を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】前記開口部から前記ギャップ領域に封入さ
れる液晶組成物は、強誘電性液晶であることを特徴とす
る請求項１又は８に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】前記開口部から前記ギャップ領域に封入
される液晶組成物は、カイラルネマチック液晶であり、
スーパーツイステッドネマチック型液晶表示素子が製造
されることを特徴とする請求項１又は８に記載の液晶表
示素子の製造方法。
【請求項１１】前記開口部から前記ギャップ領域に封入
される液晶組成物は、ネマチック液晶であり、ツイステ
ッドネマチック型液晶表示素子が製造されることを特徴
とする請求項１又は８に記載の液晶表示素子の製造方
法。