DE69113864T2

DE69113864T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel.

Info

Publication number: DE69113864T2
Application number: DE69113864T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Yoshihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2011-05-23
Also published as: ATE129349T1; JPH0426823A; US5564479A; AU641248B2; JP2808478B2; CA2042949A1; EP0458321A2; KR950014501B1; EP0458321A3; KR910020476A; CA2042949C; DE69113864D1; US5269351A; AU7727191A; EP0458321B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel durch Einspritzen eines ferroelektrischen Flüssigkristalls in eine Flüssigkristallzelle.
Bei einem bisher bekannten herkömmlichen Verfahren zur Füllung einer Flüssigkristalltafel mit einem Flüssigkristall, wie es zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung (JP- B) Sho. 60-49889 offenbart ist, werden eine Flüssigkristalltafel und ein Flüssigkristallbehälter in einem/einer druckbeständigen Behälter oder Kammer angeordnet, wobei der Druck in dem Behälter reduziert wird, die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel in den Flüssigkristallbehälter getaucht wird und dann der Druck in dem Behälter auf den atmosphärischen Druck zurückgeführt wird, um die Flüssigkristalltafel mit dem Flüssigkristall zu füllen.
Für den Fall, daß das vorhergehend genannte Verfahren der Flüssigkristall-Einspritzung zur Füllung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristallmaterial angewandt wird, das eine höhere Viskosität als ein verdrilltes nematisches Flüssigkristallmaterial hat, wird jedoch eine große Menge des Flüssigkristalls, die zehnmal größer als die in die Flüssigkristalltafel gefüllte Menge ist, an einen Abschnitt rund um die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel geklebt. Demgemäß ist eine große Menge des Flüssigkristalls verloren und für einen aufwendigen Waschschritt, um den um die Einspritzöffnung klebenden überflüssigen Flüssigkristall zu entfernen, ist eine größere Kraft bzw. Beanspruchung erforderlich.
Ein Typ des Verfahrens und der Vorrichtung, bei welchem/welcher ein bewegbares Übertragungselement zur Füllung einer Flüssigkristalltafel angewandt wird, ist durch JP-A- 58 198 023 offenbart. Ein anderes Verfahren und eine andere Vorrichtung, bei welchem/welcher eine Heizeinrichtung bei der Füllung einer Flüssigkristalltafel angewandt wird, ist durch US-A-4 922 972 offenbart.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welches/welche einer Verbesserung eines derartigen herkömmlichen Verfahrens der Einspritzung eines Flüssigkristallmaterials in eine Flüssigkristalltafel zufolge, um den Verlust an Flüssigkristallmaterial und die Beanspruchung beim Waschen als ein Nachbearbeitungsschritt zu reduzieren, zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel durch Einspritzung einer ferroelektrischen Flüssigkristalltafel optimal sind.
Ein Verfahren zur Füllung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung liegt vor, wie in Anspruch 1 beansprucht ist. Eine Vorrichtung zur Füllung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung liegt vor, wie in Anspruch 6 beansprucht ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3A - 3C sind perspektivische Ansichten, die jeweils die Form eines Teils zur Übertragung eines Flüssigkristalls eines Übertragungselements veranschaulichen.
Fig. 4A und 4B sind teilweise vergrößerte Ansichten, die jeweils ein Teil zum Zuführen eines Flüssigkristalls eines Übertragungselements zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Übertragungselement verwendet, das ein Übertragungsteil (Ende) mit einer Länge hat, welche länger als die Länge einer Einspritzöffnung einer Flüssigkristalltafel und kürzer als die Fläche der Flüssigkristalltafel ist, welche die Einspritzöffnung aufweist. Innerhalb einer Vakuumkammer wird das Übertragungsteil des Übertragungselements in einem Flüssigkristallbehälter getaucht, wird aus dem Flüssigkristallbehälter hochgezogen, um den Flüssigkristall innerhalb des Flüssigkristallbehälters auf das Übertragungselement aufzubringen, und wird dann nahe zu oder in Berührung mit der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel gebracht, um den Flüssigkristall zu der Einspritzöffnung zu übertragen. Im Ergebnis kann die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel vollständig durch den Flüssigkristall bedeckt werden, wobei eine minimale Aufbringung des Flüssigkristalls an einem Teil der Flüssigkristalltafel auftritt, an dem es nicht notwendig ist. Dann wird die Vakuumkammer zum atmosphärischen Druck zurückgeführt, um den Flüssigkristall in die Flüssigkristalltafel einzuspritzen.
Wenn die Temperaturen der jeweiligen Elemente gesteuert werden, kann der vorhergehend genannte Übertragungsschritt weiter stabilisiert werden. Das Übertragungselement, die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel und der Flüssigkristallbehälter werden erwärmt, um eine Temperatur T&sub1; für den Flüssigkristall in dem Flüssigkristallbehälter, eine Temperatur T&sub2; für das Übertragungselement und eine Temperatur T&sub3; für die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel zu schaffen, die die Beziehung:
T&sub1; ≥ T&sub3; > T&sub2;
erfüllen.
Die vorhergehend genannte Temperaturbeziehung ist aus den folgenden Gründen wünschenswert.
Ein ferroelektrischer Flüssigkristall hat im allgemeinen eine hohe Viskosität, so daß es wünschenswert ist, bei der Übertragung oder Zuführung des Flüssigkristalls eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Elementen anzuwenden, um die Bewegung des Flüssigkristalls zu steuern.
Zuerst wird ein Schritt der Übertragung eines Flüssigkristalls in einem Flüssigkristallbehälter zu einem Übertragungselement erklärt. Ein Flüssigkristallmaterial ist im allgemeinen eine Mischung, die viele mesomorphe Verbindungen aufweist, so daß es notwendig ist, eine Änderung oder Lokalisierung der Zusammensetzung innerhalb des Flüssigkristallbehälters zu verhindern. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, den Flüssigkristallbehälter auf eine erhöhte Temperatur zu erwärmen, um die Viskosität des Flüssigkristall in dem Behälter herabzusetzen.
Im Fall der Übertragung des Flüssigkristalls zu dem Übertragungselement ist es möglich, den Flüssigkristall in einer nötigen minimalen Menge zu übertragen, wenn die zwischen der Temperatur T&sub1; des Flüssigkristallbehälters und der Temperatur T&sub2; des Übertragungselements die Beziehung T&sub1; ≥ T&sub2; erfüllt ist. Wenn in umgekehrter Weise eine Beziehung T&sub1; < T&sub2; gilt, wird eine überflüssige Menge an Flüssigkristall zu dem Übertragungselement übertragen, so daß es notwendig wird, eine Reinigung des Übertragungselements zu bewirken, oder der Flüssigkristall während der Bewegung des Übertragungselements zum Tropfen neigt.
Als nächstes wird ein Schritt der Zuführung des Flüssigkristalls von dem Übertragungselement zu der Flüssigkristalltafel erklärt.
Es ist erwünscht, daß eine Menge des zu dem Übertragungselement übertragenen Flüssigkristalls, die so groß wie möglich ist, der Flüssigkristalltafel zugeführt wird. Dies verhält sich derart, da vor einem nachfolgenden Übertragungszyklus ein Reinigungsvorgang erforderlich sein kann, um den Flüssigkristall zu entfernen, wenn eine große Menge des Flüssigkristalls auf dem Übertragungselement klebend zurückbleibt. Des weiteren mißlingt die Einspritzung des Flüssigkristalls, wenn die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel nicht vollständig mit dem Flüssigkristall bedeckt ist. Aus dem vorhergehend genannten Grund ist es erwünscht, daß zwischen T&sub2; und der Temperatur T&sub3; der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel eine Beziehung T&sub3; > T&sub2; erfüllt ist.
Bei einer höheren Einspritztemperatur, d. h. einer höheren T&sub3;, ist es wegen einer geringeren Viskosität möglich, das Eindringen von Luftblasen in einem größeren Ausmaß zu verhindern, so daß eine höhere T&sub3; im allgemeinen zu bevorzugen ist. Eine zu hohe T&sub3; führt jedoch zu dem Problem, daß der Flüssigkristall von der Flüssigkristalltafel tropft. Deshalb ist es erwünscht, daß die obere Grenze von T&sub3; in Hinsicht auf T&sub1; eingestellt wird, um die Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; zu erfüllen.
Infolgedessen ist es wünschenswert, T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; derart einzustellen, daß die Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; > T&sub2; erfüllt ist.
Für den Fall, daß die vorliegende Erfindung bei einem ferroelektrischen Flüssigkristallmaterial angewandt wird, ist es erwünscht, die Temperaturen T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; entsprechend den Phasenübergangs-Temperaturen des ferroelektrischen Flüssigkristalls zu steuern. Der ferroelektrische Flüssigkristall kann ohne besondere Einschränkung aus einem großen Bereich ausgewählt werden. Wenn zum Beispiel
(1) ein ferroelektrischer Flüssigkristall eine Phasenübergangsfolge von Kristall SmC* SmA Ch. Iso. (SmC*: chiral-smektische Phase, SmA: smektische A- Phase, Ch.: cholesterische Phase, Iso.: isotrope Phase) oder eine Folge von Kristall SmC* Ch. Iso. hat, so ist es zu bevorzugen, eine Temperatursteuerung derart auszuführen, daß eine Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; ≥ (cholesterische Phasentemperatur) > T&sub2; erfüllt wird, und
(2) wenn ein ferroelektrischer Flüssigkristall eine Phasenübergangssfolge von Kristall SmC* SmA Iso. oder Kristall Sm3 SmC* Iso. hat (Sm3: eine smektische Phase (nicht identifiziert)), so ist es zu bevorzugen, eine Temperatursteuerung derart auszuführen, daß eine Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; ≥ (isotrope Phasentemperatur) > T&sub2; erfüllt wird. Folglich ist es zu bevorzugen, eine Temperatursteuerung derart zu bewirken, daß eine Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; ≥ ( eine Temperatur, die eine Phase bei höherer Temperatur als SmC* schafft) > T&sub2; erfüllt wird. Dies verhält sich derart, da ein ferroelektrischer Flüssigkristall nicht allgemein eine wesentliche Fluidität zeigt und in der SmC*-Phase oder in einer Phase bei niedrigerer Temperatur als SmC* nicht für die Übertragung und die Aufbringung geeignet ist. Eine derartige Temperatursteuerung kann mittels einer Heizeinrichtung, eines Thermistors und/oder eine Temperatur-Steuereinrichtung bewirkt werden.
Das Übertragungselement kann vorzugsweise eine Endabschnittsfläche mit einer Länge L&sub2; zum Zuführen eines Flüssigkristalls zur der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel haben, wobei die Beziehung L&sub3; ≤ L&sub2; ≤ L&sub1; bezüglich der Flüssigkristalltafel erfüllt wird, welche eine Fläche aufweist, die die Einspritzöffnung enthält und eine Länge L&sub1; hat, und die Einspritzöffnung aufweist, die eine Länge L&sub3; hat. Dies verhält sich so, da im Fall von L&sub1; < L&sub2; der an einer oder beiden Seiten klebende Flüssigkristall nicht der Flüssigkristalltafel zugeführt wird, sondern auf dem Übertragungselement zurückbleibt, was folglich in Schwierigkeiten derart resultiert, daß es tropft oder ein Reinigungsschritt erforderlich ist und eine überflüssige Menge an Flüssigkristall auf eine Seitenfläche der Flüssigkristalltafel aufgebracht wird. Andererseits ist im Fall von L&sub2; < L&sub3; die Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel nicht ausreichend mit dem zugeführten Flüssigkristall bedeckt, wodurch folglich das Eintreten von Luftblasen in die Flüssigkristalltafel ermöglicht wird.
Fig. 3A - 3C zeigen jeweils einige Formen eines Teils 8 (Fig. 3A) oder Teils 8 (Fig. 3B und 3C) des Übertragungselements 5, das einen Flüssigkristall gefördert und zuführt, und insbesondere Ausführungsbeispiele der Teile 8 (Fig. 3B und 3C) zur gleichzeitigen Übertragung des Flüssigkristalls zu einer Vielzahl von in einer Kassette gehaltenen Flüssigkristalltafeln.
Fig. 4A und 4B sind teilweise vergrößerte Veranschaulichungen von zwei Typen von Hohlräumen, die zur Übertragung eines Flüssigkristalls auf der Oberseite von einem Teil 8 ausgebildet sind, um die Betätigung des Teils 8 entsprechend dem einen in Fig. 3B gezeigten Teil zu veranschaulichen. Die Endabschnittsfläche einer Flüssigkristalltafel, die eine Einspritzöffnung aufweist, wird durch Verbinden eines Paars von Glas- oder Plastiksubstraten nach der Ausrichtung an deren Endabschnitten ausgebildet, welche wahlweise durch Schneiden ausgebildet worden sind. Insbesondere in dem Fall, wenn die Endabschnittsfläche durch geschnittene Enden ausgebildet ist, ist zum Beispiel eine Einspritzöffnung von den äußersten Endabschnitten der Substrate aus einwärts positioniert, und es ist zu bevorzugen, daß das Teil 8 des Übertragungselements, welches den Flüssigkristall gefördert und zuführt, konkav ist, wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Eine derartige Konkavität hat die Funktion der automatischen Ausrichtung der Endabschnittsfläche der Flüssigkristalltafel zum Zeitpunkt der Zuführung des Flüssigkristalls zu der Flüssigkristalltafel. Die Konkavität hat auch die Funktion der effektiven Aufnahme des Flüssigkristalls, um zu verhindern, daß der Flüssigkristall tropft.
Die Formen des Übertragungselements und von dessen Endabschnittsfläche zur Übertragung des Flüssigkristalls sind nicht auf die speziell in den Zeichnungen gezeigten Formen eingeschränkt.
Der Druck innerhalb der Vakuumkammer nach der Evakuierung und für den Flüssigkristall-Übertragungsvorgang kann vorzugsweise 1,0 x 10&supmin;³ Torr oder darunter, vorzugsweise 1,0 x 10&supmin;&sup5; Torr oder darunter sein.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Einspritzung eines Flüssigkristalls in eine Flüssigkristalltafel bei geringem Verlust des Flüssigkristalls und Erleichterung der Beanspruchung des Waschens des Flüssigkristalls als eine Nachbehandlung in effektiver Weise ausgeführt, und außerdem kann die Einspritzung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls, der eine hohe Viskosität hat, auch in einfacher Weise bewirkt werden.
Im folgenden wird hierin die vorliegende Erfindung mittels spezifischer Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die Vorrichtung innerhalb einer Vakuumkammer 2 eine Flüssigkristalltafel 1, die mindestens eine Einspritzöffnung 6 hat, einen Flüssigkristallbehälter 3, der einen Flüssigkristall 4 enthält, und ein Übertragungselement 5, welches zwischen dem Flüssigkristallbehälter 3 und der Flüssigkristalltafel 1 bewegt wird, um eine Menge des Flüssigkristalls 4 aus dem Flüssigkristallbehälter 3 zu fördern und die geförderte Menge des Flüssigkristalls der Einspritzöffnung 6 der Flüssigkristalltafel zuzuführen. In diesem Fall ist die Flüssigkristalltafel 1 derart ausgebildet, daß sie eine Endabschnittsfläche hat, die eine Länge L&sub1; hat und die Einspritzöffnung 6 enthält, die eine Länge L&sub3; hat, und das Übertragungselement 5 ist derart ausgebildet, daß es eine Endabschnittsfläche mit einer Länge L&sub2; aufweist, um den Flüssigkristall der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel zuzuführen, wobei die Beziehung L&sub3; ≤ L&sub2; ≤ L&sub1; erfüllt wird.
Bei einem speziellen Beispiel wurden diese Längen mit L&sub1; = 275 mm, L&sub2; = 100 mm und L&sub3; = 60 mm geschaffen. Der Flüssigkristall 4 war ein ferroelektrischer Flüssigkristall ("CS- 1014", erhältlich bei Chisso K.K.), welcher die folgende Phasenumwandlungsfolge zeigt: Krist.
Die Temperatur T&sub1; des Flüssigkristalls 4 in dem Flüssigkristallbehälter 3, die Temperatur T&sub2; des Übertragungselements 5 und die Temperatur T&sub3; der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel 1 wurden auf T&sub1; = 90ºC, T&sub2; = 25ºC und T&sub3; = 75ºC. Das Übertragungselement 5 war derart ausgebildet, daß es Flüssigkristall-Zuführungsteile 8 hatte, die in Fig. 3C gezeigt sind, und eine Konkavität hatte, wie in Fig. 4B gezeigt ist.
Bei der Herstellung einer Flüssigkristalltafel unter Anwendung der vorhergehend genannten Vorrichtung wird zuerst ein Vakuumerzeugungssystem 7 betätigt, das leitend mit der Vakuumkammer 2 verbunden ist, um die Vakuumkammer 2 und das Innere der darin enthaltenen Flüssigkristalltafel 1 zu evakuieren. Während des Vakuumerzeugungsschritts wird der Flüssigkristall 4 in dem Flüssigkristallbehälter 3 mittels einer Heizeinrichtung 8 für den Flüssigkristallbehälter auf eine Temperatur (T&sub1; = 90ºC) zur Schaffung einer isotropen Phase erwärmt, die Endabschnittsfläche der Flüssigkristalltafel 1, die die Einspritzöffnung 6 hat, wird mittels einer Heizeinrichtung 14 für die Flüssigkristalltafel auf eine Temperatur (T&sub3; = 75ºC) erwärmt, welche die cholesterische Phase des Flüssigkristalls schafft und das Übertragungselement 5 wird mittels einer Heizeinrichtung 11 für das Übertragungselement auf eine Temperatur (T&sub2; = 25ºC) erwärmt. Nach einem ausreichenden Grad der Evakuierung auf einen Druck (zum Beispiel 3 x 10&supmin;&sup5; Torr) innerhalb der Vakuumkammer 2 wird das Übertragungselement 5 teilweise in den Flüssigkristallbehälter 3 getaucht und dann aus diesem herausgezogen, um eine Menge des Flüssigkristalls 4 zu fördern. Dann wird das Übertragungselement 5 nach oben gedreht, um den getauchten Endabschnitt nach oben zu richten, und wird dann weiter nach oben bewegt, um die Einspritzöffnung 6 der Flüssigkristalltafel 1 zu berühren, so daß die Einspritzöffnung 6 vollständig durch die geförderte und übertragene Menge des Flüssigkristalls 4 bedeckt wird. Dann wird der atmosphärische Druck in der Vakuumkammer wiederhergestellt, um den Flüssigkristall auf effektive Weise in das Innere der Flüssigkristalltafel 1 einzuspritzen.
Auf diese Weise wurde bei einem speziellen Beispiel die Aufbringung des Flüssigkristalls an einem nicht notwendigem Abschnitt, an einem anderen Teil als der Einspritzöffnung 6 minimiert.
Die Wärmeerzeugung der Heizeinrichtung 8 für den Flüssigkristallbehälter, der Heizeinrichtung 11 für das Übertragungselement und der Heizeinrichtung 14 für die Flüssigkristalltafel wurde mittels zugefügter Thermistoren 9, 12 bzw. 15 und einer Temperatur-Steuereinrichtung 10 gesteuert.

Beispiel 2

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristalltafel gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 sind gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie sie in Fig. 1 verwendet sind.
Insbesondere zeigt Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei welcher ein Übertragungselement 5a nach dem Tauchen zur Förderung eines Flüssigkristalls 4 innerhalb des Flüssigkristallbehälters 3 zu der Einspritzöffnung 6 der Flüssigkristalltafel 1 bewegt wird, um den Flüssigkristall zu übertragen, es zu wenden oder zu drehen.
Bei diesem Beispiel unterscheiden sich die Relativpositionen oder -richtungen des Flüssigkristallbehälters und der Flüssigkristalltafel von denen im Beispiel 1, da das Übertragungselement 5 nach dem Tauchen nicht gewendet oder gedreht wird. Der andere Aufbau oder die anderen Elemente und deren Betätigung ist/sind jedoch gleich dem/den im Beispiel 1. In Fig. 2 ist die Darstellung der Heizeinrichtungen, Thermistoren und der Temperatur-Steuereinrichtung weggelassen.
Bei einem speziellen Beispiel gemäß diesem Beispiel wurde die Flüssigkristalltafel auf effektive Weise mit dem Flüssigkristall gefüllt.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurden in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 Flüssigkristalltafeln hergestellt, außer, daß L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; auf L&sub3; < L&sub1; < L&sub2; festgesetzt wurden.
Wegen der Beziehung L&sub1; < L&sub2; blieb an beiden Endabschnitten des Übertragungselements eine Menge des auf dem Übertragungselement geförderten und nicht zu einer Flüssigkristalltafel übertragenen Flüssigkristalls zurück. Im Ergebnis wurde nach mehrmaliger Wiederholung des Übertragungsvorgangs das Tropfen des Flüssigkristalls verursacht, so daß eine Reinigung des Übertragungselements und der inneren Teile der Vakuumkammer notwendig war. ferner war es notwendig, die Flüssigkristalltafeln zu reinigen, da ein Teil des Flüssigkristalls an den Seitenflächen der Flüssigkristalltafeln klebte.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 Flüssigkristalltafeln hergestellt, außer, daß die Temperaturen auf T&sub2; = 40ºC und T&sub3; = 30ºC (T&sub2; > T&sub3;, anders als T&sub2; < T&sub3; im Beispiel 2) eingestellt wurden.
Da die Temperatur T&sub2; des Übertragungselements höher als die Temperatur T&sub3; an der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel war, blieb ungefähr die Hälfte des mittels des Übertragungselements geförderten Flüssigkristalls auf diesem zurück, ohne der Einspritzöffnung der Flüssigkristalltafel zugeführt zu werden. Wegen einem geringfügigen Mangel an dem der Einspritzöffnung zugeführten Flüssigkristall wurden zum Zeitpunkt der Wiederherstellung des atmosphärischen Drucks innerhalb der Vakuumkammer Luftblasen in die Flüssigkristalltafeln eingeleitet, so daß einige Flüssigkristalltafeln praktisch nicht akzeptabel waren.
Ein in einem Flüssigkristallbehälter enthaltener Flüssigkristall wird in einer Vakuumkammer einer Einspritzöffnung einer leeren Flüssigkristalltafel zugeführt, und die Vakuumkammer wird auf den atmosphärischen Druck zurückgeführt, um den zugeführten Flüssigkristall durch die Einspritzöffnung in die Flüssigkristalltafel einzuspritzen. Hierin wird der Flüssigkristall, insbesondere ein ferroelektrischer Flüssigkristall, der eine hohe Viskosität hat, mit einem minimalen Verlust auf effektive Weise zur Füllung der Flüssigkristalltafel verwendet, wobei ein Übertragungselement verwendet wird, das sich zwischen dem Flüssigkristallbehälter und der Flüssigkristalltafel bewegt.

Claims

1. Verfahren zur Füllung einer Flüssigkristalltafel (1), mit den Schritten

Anordnen einer ungefüllten Flüssigkristalltafel (1), die eine Einspritzöffnung (6) hat, und eines Flüssigkristallbehälters (3), der ein Flüssigkristallmaterial (4) enthält, in einer Vakuum-Umgebung,

Bewirken, daß sich ein Übertragungselement (5) zwischen dem Kristallbehälter (3) und der Flüssigkristalltafel (1) bewegt, um eine Menge des Flüssigkristallmaterials (4) aus dem Flüssigkristallbehälter (3) zu fördern,

Zuführen des auf das Übertragungselement (5) geförderten Flüssigkristallmaterials (4) zu der Einspritzöffnung (6) der Kristalltafel (1),

Anordnen der Einspritzöffnung (6) der Flüssigtafel (1) innerhalb einer Umgebung mit einem Druck, der höher als der der Vakuum-Umgebung ist, um das Flüssigkristallmaterial (4) in die Flüssigtafel (1) einzuspritzen, und

Kühlen der Flüssigkristalltafel (1) auf eine Betriebstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß

das Flüssigkristallmaterial (4) ein chiral-smektisches Flüssigkristallmaterial ist, das auf den Temperaturabfall hin eine sukzessive Phasenübergangsfolge der isotropen Phase, der cholesterischen Phase, der smektischen A- Phase, der chiral-smektischen Phase und der Kristallphase zeigt, und

die Temperatur T&sub1; des Flüssigkristallmaterials (4) in dem Behälter (3) bei einer Temperatur entsprechend der isotropen Phase oder der cholesterischen Phase des Flüssigkristallmaterials gehalten wird,

die Temperatur T&sub2; des Übertragungselements (5) bei einer Temperatur entsprechend einer smektischen Phase des Flüssigkristallmaterials gehalten wird, und

die Temperatur T&sub3; der Einspritzöffnung (3) zum Zeitpunkt der Einspritzung bei einer Temperatur entsprechend der cholesterischen Phase des Flüssigkristallmaterials gehalten wird, um eine Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; > T&sub2; zu erfüllen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperaturen derart gesteuert werden, daß sie eine Beziehung T&sub1; > T&sub3; > T&sub2; erfüllen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Übertragungselement (5) eine Fläche (8) aufweist, die eine Länge L&sub2; hat, die zwischen der Länge L&sub3; der Einspritzöffnung (6) und der Länge L&sub1; einer Fläche der Kristalltafel (1) ist, um die Beziehung L&sub1; ≥ L&sub2; ≥ L&sub3; zu erfüllen.

4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Übertragungselement (5) einen konkaven Abschnitt zur Aufnahme des Flüssigkristallmaterials (4) aufweist.

5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Druck der Einspritzung des Flüssigkristallmaterials, welcher höher als der der Vakuum-Umgebung ist, der atmosphärische Druck ist.

6. Vorrichtung zur Füllung einer Flüssigkristalltafel mit einem chiral-smektischen Flüssigkristallmaterial, das auf den Temperaturabfall hin eine sukzessive Phasenübergangsfolge der isotropen Phase, der cholesterischen Phase, der smektischen A-Phase, der chiral-smektischen Phase und der Kristallphase zeigt, die aufweist

eine Vakuumkammer (2) zur Aufnahme einer Flüssigkristalltafel (1), die eine Einspritzöffnung (6) zur Einspritzung eines Flüssigkristallmaterials (4) in die Tafel (1) hat,

einen Flüssigkristallbehälter (3), der in der Vakuumkammer (2) angeordnet ist und das Flüssigkristallmaterial (4) enthält,

ein Übertragungselement (5) das in der Vakuumkammer (2) geschaffen ist, wobei das Übertragungselement zwischen dem Flüssigkristallbehälter (3) und der Einspritzöffnung (6) bewegbar ist, um eine Menge des in dem Behälter (3) enthaltenen Flüssigkristallmaterials (4) zu übertragen und zuzuführen, und

eine Einrichtung (7) zur Schaffung eines reduzierten Drucks in der Vakuumkammer und, nach der Zuführung des Flüssigkristallmaterials (4) zu der Einspritzöffnung (6), zur Erhöhung des Drucks innerhalb der Vakuumkammer, um das Flüssigkristallmaterial infolge einer Druckdifferenz in die Tafel (1) einzuspritzen, wobei

die Vorrichtung ferner eine Steuereinrichtung (10) zum einzelnen Steuern der Temperatur T&sub1; des Flüssigkristallmaterials (4) in dem Behälter (3), der Temperatur T&sub2; des Übertragungselements (5) und der Temperatur T&sub3; der Einspritzöffnung (3) aufweist, so daß T&sub1; eine Temperatur entsprechend der isotropen Phase oder der cholesterischen Phase des Flüssigkristallmaterials ist, T&sub2; eine Temperatur entsprechend einer smektischen Phase des Flüssigkristallmaterials ist und T&sub3; zum Zeitpunkt der Einspritzung eine Temperatur entsprechend der cholesterischen Phase des Flüssigkristallmaterials ist, wobei eine Beziehung T&sub1; ≥ T&sub3; > T&sub2; erfüllt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Temperaturen derart gesteuert werden, daß sie eine Beziehung T&sub1; > T&sub3; > T&sub2; erfüllen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Übertragungselement (5) eine Fläche (8) aufweist, die eine Länge L&sub2; hat, die zwischen der Länge L&sub3; der Einspritzöffnung (6) und der Länge L&sub1; einer Fläche der Kristalltafel (1) ist, um die Beziehung L&sub1; ≥ L&sub2; ≥ L&sub3; zu erfüllen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Übertragungselement (5) einen konkaven Abschnitt zur Aufnahme des Flüssigkristallmaterials (4) aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Druck der Einspritzung des Flüssigkristallmaterials, welcher höher als der der Vakuum-Umgebung ist, der atmosphärische Druck ist.