JP2000122078A - 液晶セルと液晶表示装置 - Google Patents

液晶セルと液晶表示装置

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JP2000122078A
JP2000122078A JP10299668A JP29966898A JP2000122078A JP 2000122078 A JP2000122078 A JP 2000122078A JP 10299668 A JP10299668 A JP 10299668A JP 29966898 A JP29966898 A JP 29966898A JP 2000122078 A JP2000122078 A JP 2000122078A
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Japan
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liquid crystal
liquid
injection port
injection
substrates
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Moriyuki Okamura
守之 岡村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶注入の際の液晶の注入口近傍への流出を
防止し、流出による注入口近傍のクリーニング排除や液
晶注入機への容易着脱等を図り、歩留り向上、低コスト
化、高生産性を課題とする。 【解決手段】 少くとも一方が透光性である一対の基板
をシール剤にて一定間隔を保つように接着し、その間隙
に液晶層を介在させて構成される液晶セル又は液晶表示
装置において、液晶供給手段より供給される液晶を注入
する液晶注入口と、前記液晶を前記液晶注入口の直上に
高接触角に保持するために、前記液晶注入口を除く近傍
に前記液晶の流失を防止する撥液機能を有する撥液処理
剤をコーティングしたコーティング部又は基板表面改質
等による撥液処理部とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、更に詳しくは確実な液晶注入を可能にした液晶注入
口を有する液晶セル及び液晶表示装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、壁型平面表示パネルの代表とし
て、液晶パネルがパーソナルコンピュータのディスプレ
イや、テレビジョンやビデオカメラ等の表示パネルとし
て、種々な方面に採用されている。
【0003】液晶は液体と結晶の中間に位置する新しい
「相」を有し、単純マトリクス駆動法として、TN(ツ
イステッドネマティック)表示モードと、STN(スー
パーツイステッドネマティック)表示モード、その他強
誘電液晶やECB表示モード等がある。また、アクティ
ブマトリックス駆動法として、ダイオードやMIMの2
端子型駆動法や、3端子型の薄膜トランジスタ(TF
T)やアモルファスシリコン(a−Si)TFT,ポリ
シリコン(poly−Si)TFTの駆動法がある。
【0004】液晶表示パネルは、例えばTFT−LCD
パネルの場合、TFTアレー基板(ガラス)と対向基板
(ガラス)からなるTFT−LCDパネルと、パネルの
上下両面に配置する偏光板と、画面に画像データ信号を
送る走査ドライバーとデータドライバーと、ドライバを
制御するコントローラ等から構成されている。スペーサ
で隔てられた2枚のガラス基板間の約5μm程度の間隔
(セルギャップ)に液晶層があり、液晶分子の並べ方
(配向)を電界により制御することにより、パネルの透
過率を連続的に変え、画像表示を行っている。
【0005】TFTアレー基板上には透明な画素電極
と、それに接続したスイッチング素子であるTFT、及
びTFTのオン・オフ動作を制御するゲートバスライ
ン、TFTを介して画素電極に画像信号を供給するソー
スバスラインがマトリクス状に配置される。対向基板に
は、透明な対向電極と画素電極以外からの不要な光漏れ
を排し、画素領域を規定する目的でブラックストライプ
が設けられ、カラー表示の場合にはブラックストライプ
間に赤、緑、青のマイクロカラーフィルタを画素毎に形
成する。表示パネルの間隔を画面内で均一に保つため、
約5μm程度の間隙に相当する径のプラスチックビーズ
やグラスファイバ等をスペーサとして用いている。
【0006】ところで、従来、液晶表示セルへの液晶注
入は、表面に電極を配置した一対の基板を配向処理を施
した後に、各々の電極面をお互いに対向させて所定の間
隙を保った状態で、シール剤で液晶注入部を除いた形状
に貼合せて形成したセル内に、真空注入法にて行い、引
続き注入口を封止する事で完了していた。
【0007】図3に液晶表示セルへの液晶注入の概念構
成図を示す。図において、21はブラックストライプや
カラーフィルタ等を形成した対向基板としての第1の基
板、22はTFT等が配置されたTFTアレー基板とし
ての第2の基板、23は表示パネルの間隔を決定し液晶
を封じ込める両基板21,22の周囲に配置されたシー
ル剤、24は液晶を注入するための液晶注入口、26は
ツイステッドネマティック(TN)やスーパーツイステ
ッドネマティック(STN)等の液晶を表す。
【0008】図3(c)は当該液晶パネルの平面図、図
3(a)は液晶26の注入前の状態における上面図、図
3(b)は液晶26を注入した後の上面図を示してい
る。さらに、図3(c)から液晶注入後、液晶26が液
晶注入口24の部分以外にもはみ出している例を示して
いる。
【0009】この場合、該注入口24への液晶26の供
給は、一般的にボート状又は皿状等の液晶溜め内の液晶
表面へ、前記セル注入口を上方より近づけて僅かに浸漬
させる方法や、該注入口を上向きにして真空チャンバー
内に液晶セルを概ね垂直保持した状態で、ディスペンサ
ーにより注入口を塞ぐように適量の液晶を滴下供給する
方法、或は液晶タンクから該注入口迄の適当な流路を有
する液晶ガイド部品を用いて供給する方法等が行われて
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、例えば浸漬注入法の場合には、度重なるくり
返し浸漬により、液晶セルからの汚染物が液晶溜めに蓄
積される結果、表示不良を引起す事が有り、これを防止
する為には頻繁な液晶交換を余儀なくされ、液晶使用量
や段取り作業の面で非効率であった。
【0011】又、ディスペンサー供給方式においては、
液晶交換及び汚染の面では有利だが、注入口に滴下付着
させた液晶滴が、セル注入部の微少な傾斜により容易に
注入領域外に流失し、極端な場合は注入不足やセルga
p不良を招き、著しく歩留り低下を生じるデメリットを
有する。
【0012】更に、ガイド部品による供給方式では、ガ
イド部材の液晶流路内のクリーニングや、液晶注入機の
着脱に手間がかかり、しかも高価なガイド部材を多数要
する為、製造コストが割高になる等の課題があった。
【0013】本発明は、液晶注入の際の液晶の注入口近
傍への流出を防止し、流出による注入口近傍のクリーニ
ング排除や液晶注入機の容易着脱等を図り、歩留り向
上、低コスト化、高生産性を課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】歩留り、コスト、生産性
を全て満足する合理的な液晶注入を達成する為、本出願
に係る発明は、液晶セルの注入口設置面上において、デ
ィスペンサー等の液晶供給手段から供給された液晶が、
注入口直上に保持されて、注入域外に流失しないよう
に、液晶注入口を除く注入口近傍に撥液処理を施した事
を特徴とする。
【0015】また、少くとも一方が透光性である一対の
基板をシール剤にて一定間隔を保つように接着し、その
間隙に液晶層を介在させて構成される液晶セル又は液晶
表示装置において、液晶供給手段より供給される液晶を
注入する液晶注入口と、前記液晶を前記液晶注入口の直
上に高接触角に保持するために、前記液晶注入口を除く
周辺近傍に前記液晶の流失を防止する撥液機能を有する
撥液処理剤をコーティングしたコーティング部又は基板
表面改質等による撥液処理部とを備えたことを特徴とす
る。
【0016】また、上記液晶表示装置において、前記撥
液処理剤はフッ素化炭化水素樹脂であり、前記液晶注入
口は前記一対の基板の間隙側面部、又は前記一対の基板
の一方の基板の片隅に配置されたことを特徴とする。
【0017】上記構成において、注入口近傍に施した撥
液手段は、ディスペンサー等の液晶供給手段から滴下供
給された液晶を注入口設置面上に高接触角で盛り上がる
ように保持出来るので、必要最低量の液晶が確実に過不
足なくセル内に注入出来るように作用する。
【0018】次に、該注入口近傍に処理される撥液手段
としては、液晶の臨界表面張力に対して、相対的に小さ
な表面張力を有する低表面エネルギー材料による処理を
意味し、具体的には一般的なフッ化炭化水素系樹脂、シ
リコーン系樹脂の塗布被膜が一例として上げられ、例え
ばフッ化炭化水素系樹脂としては、旭ガラス社のサイト
ップ等が適用出来る。その他の撥液処理手段としては上
記低表面エネルギー材料の塗布以外に、各種の低分子量
フッ化炭化水素化合物や低分子量シリコーン化合物のプ
ラズマ重合薄膜処理、さらには基板表面改質法としての
フッ酸等による基材表面ダングリンボンドの直接フッ素
化処理等も有効である。又、シランカップリング剤の塗
布焼成による撥液処理も適用出来る。
【0019】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は本発明
の特徴を最もよく表す図面である。図1(a)は液晶セ
ルの注入口設置側断面図、図1(b)は液晶供給直後の
セル注入口側断面図、図1(c)は液晶供給直後の液晶
セル平面図を表す。
【0020】同図において、1はブラックストライプや
カラーフィルタ等を形成した対向基板としての第1の基
板、2はTFT等が配置されたTFTアレー基板として
の第2の基板、3は表示パネルの間隔を決定し液晶を封
じ込める両基板1,2の周囲に配置されたシール剤、4
は液晶を注入するための液晶注入口、5はフッ素化炭化
水素樹脂コートした撥液処理剤、6は液晶を表す。
【0021】ここで、第1の基板1は透明性があるが、
第2の基板2は透過性液晶パネルの場合は透過性材料で
あるが、反射型液晶パネルの場合は非透過性材料でも良
い。
【0022】上記構成において、液晶供給手段(図示せ
ず)から供給された液晶6は、図1(b)、図1(c)
に示すように、液晶注入口4の直上で、フッ素化炭化水
素樹脂コートした撥液処理剤5の撥液作用により、高接
触角状態で保持され、半球状に液晶注入口4を封止する
ことで、該撥液処理剤5で囲まれた注入領域の外に流出
する事なく、確実に注入工程を完了出来た。こうして、
該注入口4の近傍に処理される撥液手段であるフッ素化
炭化水素樹脂をコーティングしたことにより、非常に少
量の液晶使用料で、良好な注入が達成できた。その後、
引続き注入口4を封止する。
【0023】上記撥液処理剤5には、一般的にはフッ化
炭化水素系樹脂が適切であるが、同様な効果を有するシ
リコーン系樹脂の塗布被膜が一例として上げられ、例え
ばフッ化炭化水素系樹脂として旭ガラス社のサイトップ
等を用い、その他の撥液処理手段としては、上記低表面
エネルギー材料の塗布以外に、各種の低分子量フッ化炭
化水素化合物や、低分子量シリコーン化合物のプラズマ
重合薄膜処理、さらには基板表面改質法としてのフッ酸
等による基材表面ダングリンボンドの直接フッ素化処理
等も有効である。また、シランカップリング剤の塗布焼
成による撥液処理も適用出来る。
【0024】上記実施形態の液晶表示素子では、注入時
の液晶流失が防止出来、確実に必要量の液晶がセル内に
供給出来るようになった結果、以下の効果が得られた。 (1)液晶流失による注入不足が解消されて不良が低減
した。 (2)液晶使用量が減少した結果、コストダウンが達成
された。 (3)特に後の洗浄作業が簡潔化、短時間化され、生産
性が向上した。
【0025】(第2の実施形態)図2は本発明の第2の
実施形態を示す図面で、図2(a)は液晶セル平面図、
図2(b)は同断面図を表す。
【0026】図2において、11は液晶セルの第1の基
板、12は同第2の基板、13はシール剤、14は第1
の基板11平面上に設けられた液晶注入口、15はシリ
コーン系化合物のプラズマ重合膜を施した撥液処理部、
16は液晶注入口14に供給された液晶のはみ出し部、
17は表示領域部を表す。
【0027】本実施形態は、液晶注入口14を第1の基
板11平面上の表示領域外に設けた例で、ガラス基板1
1の片隅に孔を堀出し、液晶注入口14の表面周囲に、
液晶流失防止用の撥液処理をシリコーン系化合物のプラ
ズマ重合膜を用いて施した例であるが、本実施形態にお
いても、前記第1の実施形態と同様に、充分な液晶流失
防止効果が確認でき、従って第1の実施形態中に示した
と同様の歩留り、生産性、コスト面のメリットが得られ
た。
【0028】以上の実施形態中に述べたと全く同様の効
果は、上記撥液処理剤を液晶の臨界表面張力に比して、
相対的に小さな表面張力を有する他の低表面エネルギー
材料に置きかえたり、又、他の施工方法により施した場
合にも得られることが確認されている。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶セルに液晶注入する際の注入域からの液晶流失を防
止でき、必要最少量の液晶がセル内に無駄なく注入され
るので、液晶注入量不足による液晶セルギャップ不良
や、セル内気泡混入による不良発生が無くなり、歩留り
向上が期待出来ると同時に、液晶消費量の削減が可能に
なり、コスト低減も達成され、さらに封口後のセル汚染
を最少限に出来るので、洗浄作業性が良く、作業時間短
縮が計れるので、品質及び生産性ともに向上が果せる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る液晶セル注入口
を説明する図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る液晶セル注入口
を説明する図である。
【図3】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
1,2 基板 3 シール剤 4 液晶注入口 5 撥液処理部 6 液晶 11,12 基板 13 シール剤 14 液晶注入口 15 撥液処理部 16 液晶(注入口外はみ出し部) 21,22 基板 23 シール剤 24 注入口 26 液晶

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少くとも一方が透光性である一対の基板
    をシール剤にて一定間隔を保つように接着し、その間隙
    に液晶層を介在させて構成される液晶セルにおいて、 液晶供給手段より供給される液晶を注入する液晶注入口
    と、前記液晶を前記液晶注入口の直上に高接触角に保持
    するために、前記液晶注入口を除く近傍に前記液晶の流
    失を防止する撥液機能を有する撥液処理剤をコーティン
    グしたコーティング部又は基板表面改質等による撥液処
    理部とを備えたことを特徴とする液晶セル。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液晶セルにおいて、前
    記撥液処理剤はフッ素化炭化水素樹脂であることを特徴
    とする液晶セル。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の液晶セルにおい
    て、前記液晶注入口は前記一対の基板の間隙側面部、又
    は前記一対の基板の一方の基板の片隅に配置されたこと
    を特徴とする液晶セル。
  4. 【請求項4】 少くとも一方が透光性である一対の基板
    をシール剤にて一定間隔を保つように接着し、その間隙
    に液晶層を介在させて構成される液晶表示装置におい
    て、 液晶供給手段より供給される液晶を注入する液晶注入口
    と、前記液晶を前記液晶注入口の直上に高接触角に保持
    するために、前記液晶注入口を除く周辺近傍に前記液晶
    の流失を防止する撥液機能を有する撥液処理剤をコーテ
    ィングしたコーティング部又は基板表面改質等による撥
    液処理部とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の液晶表示装置におい
    て、前記撥液処理剤はフッ素化炭化水素樹脂であり、前
    記液晶注入口は前記一対の基板の間隙側面部、又は前記
    一対の基板の一方の基板の片隅に配置されたことを特徴
    とする液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005036243A1 (ja) * 2003-10-14 2005-04-21 Binit Corporation 液晶収差補正素子、及びその製造方法
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CN113534542A (zh) * 2021-07-14 2021-10-22 豪威半导体(上海)有限责任公司 Lcos显示面板及其制作方法

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