JP2000180873A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP2000180873A JP2000180873A JP10350941A JP35094198A JP2000180873A JP 2000180873 A JP2000180873 A JP 2000180873A JP 10350941 A JP10350941 A JP 10350941A JP 35094198 A JP35094198 A JP 35094198A JP 2000180873 A JP2000180873 A JP 2000180873A
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- crystal display
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Abstract
(57)【要約】
【課題】生産コストを低下させ注入時間を短縮させる液
晶表示素子を提供すること。 【解決手段】シール部材で貼り合わせた二枚のガラス基
板によって形成された液晶表示素子の液晶を注入する注
入口の長さをシール部材の幅より小さくする。
晶表示素子を提供すること。 【解決手段】シール部材で貼り合わせた二枚のガラス基
板によって形成された液晶表示素子の液晶を注入する注
入口の長さをシール部材の幅より小さくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の製
造方法に関するものである。更に詳しくは液晶表示素子
の注入口に関する。
造方法に関するものである。更に詳しくは液晶表示素子
の注入口に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、二枚の電極付きガラス
基板の間隙に液晶層を設け、電気光学効果により、文
字，数字，図，絵などを表示する装置として、既に知ら
れている。このような液晶表示素子を作製する液晶注入
装置や液晶注入方法は主に次の４種類に大別される。
基板の間隙に液晶層を設け、電気光学効果により、文
字，数字，図，絵などを表示する装置として、既に知ら
れている。このような液晶表示素子を作製する液晶注入
装置や液晶注入方法は主に次の４種類に大別される。
【０００３】（１）予め、二枚のガラス基板に間隙を設
けた液晶表示素子に注入口の他に、液晶表示素子内の空
気の排気口を設け、液晶表示素子内に液晶を注入する方
法（特開平8−262461 号）。
けた液晶表示素子に注入口の他に、液晶表示素子内の空
気の排気口を設け、液晶表示素子内に液晶を注入する方
法（特開平8−262461 号）。
【０００４】（２）注入口を設けた液晶表示素子と液晶
を入れた液晶皿を真空可能な容器に入れ、この真空容器
を減圧にした後、注入口を液晶皿に接触させ、この容器
を大気圧に戻す過程で圧力差を利用して液晶表示素子内
に液晶を注入する方法（特許公報昭58−49853 号）。
を入れた液晶皿を真空可能な容器に入れ、この真空容器
を減圧にした後、注入口を液晶皿に接触させ、この容器
を大気圧に戻す過程で圧力差を利用して液晶表示素子内
に液晶を注入する方法（特許公報昭58−49853 号）。
【０００５】（３）予め、二枚のガラス基板の一方の基
板に一個又は数個の穴を開け、この穴を通して減圧され
た液晶表示素子に液晶を注入する方法（特開平3−10231
6号)。 （４）注入口を設けた液晶表示素子を真空可能な容器に
入れ、液晶表示素子を減圧した後、外部から接続された
液晶注入ヘッドを注入口に接続し、液晶を注入する方法
（特開平6−51322号）。
板に一個又は数個の穴を開け、この穴を通して減圧され
た液晶表示素子に液晶を注入する方法（特開平3−10231
6号)。 （４）注入口を設けた液晶表示素子を真空可能な容器に
入れ、液晶表示素子を減圧した後、外部から接続された
液晶注入ヘッドを注入口に接続し、液晶を注入する方法
（特開平6−51322号）。
【０００６】以下にそれぞれの特徴を述べると、装置構
造の面から比較すると、（２）と（４）の方式は、真空
容器（ベルジャー）を必要とするのに対して、（１）と
（３）の方式は真空容器が不要である。いずれの方法も
液晶を充填する注入口が少なくとも一個必要とする。し
かしながら、この注入口を設けることにより、気泡の残
存及び液晶層の厚みムラ等が生じ、これらの不良を除く
ために試行錯誤の結果、注入口の形状は複雑化している
（特開平10−153787号）。
造の面から比較すると、（２）と（４）の方式は、真空
容器（ベルジャー）を必要とするのに対して、（１）と
（３）の方式は真空容器が不要である。いずれの方法も
液晶を充填する注入口が少なくとも一個必要とする。し
かしながら、この注入口を設けることにより、気泡の残
存及び液晶層の厚みムラ等が生じ、これらの不良を除く
ために試行錯誤の結果、注入口の形状は複雑化している
（特開平10−153787号）。
【０００７】一方、注入速度を速めるために、上記注入
方法に液晶表示素子及び液晶に、又は両方共加熱するこ
と（特開平10−90695 号）。又は液晶に圧力を加えて、
液晶表示素子に注入する（特開平10−142615号）等の付
帯設備が、又、液晶表示素子に複数個の注入口を設ける
方法等（特開平10−20317 号）が知られている。
方法に液晶表示素子及び液晶に、又は両方共加熱するこ
と（特開平10−90695 号）。又は液晶に圧力を加えて、
液晶表示素子に注入する（特開平10−142615号）等の付
帯設備が、又、液晶表示素子に複数個の注入口を設ける
方法等（特開平10−20317 号）が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、液晶表
示素子の注入口は気泡の残存及び液晶層の厚みムラ等の
対策で、複雑化してしまっている。このために今後、液
晶表示素子の大形化に伴い、液晶を充填する時間が延長
してしまうこと、又加熱や圧力等の付帯設備が生産コス
トへの跳ね返りを伴うことは明らかである。
示素子の注入口は気泡の残存及び液晶層の厚みムラ等の
対策で、複雑化してしまっている。このために今後、液
晶表示素子の大形化に伴い、液晶を充填する時間が延長
してしまうこと、又加熱や圧力等の付帯設備が生産コス
トへの跳ね返りを伴うことは明らかである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】二枚のガラス基板がガラ
ス基板周辺部に形成されたシール部材で貼り合わされ、
該シール部材の一部を開放し液晶注入口とした液晶表示
素子に液晶を注入する液晶表示装置において、上記液晶
表示素子の注入口の形状と注入時間との関係を鋭意検討
した結果、注入口の長さがシール部材の幅以下にするこ
とにより、生産コストの向上なく、注入時間を短縮でき
ることを見出した。
ス基板周辺部に形成されたシール部材で貼り合わされ、
該シール部材の一部を開放し液晶注入口とした液晶表示
素子に液晶を注入する液晶表示装置において、上記液晶
表示素子の注入口の形状と注入時間との関係を鋭意検討
した結果、注入口の長さがシール部材の幅以下にするこ
とにより、生産コストの向上なく、注入時間を短縮でき
ることを見出した。
【００１０】
【発明の実施の形態】［実施例１］図１に液晶注入装置
を、液晶表示素子を図２に示す。
を、液晶表示素子を図２に示す。
【００１１】液晶表示素子１のサイズは２１５mm（長片
側）×１６２mm（短片側）で表示部は対角で１０.４イ
ンチサイズであり、厚みが１.１mmで表面を研磨した透
明なガラス基板を用いた。これら基板の上に共通電極，
信号電極，画素電極などを形成し、更にその最表面に配
向膜を形成した。本実施例では配向膜としてポリイミド
を採用し、印刷機で塗布し焼成後の膜厚を０.０７〜０.
１μｍ程度とした。その後、配向膜の表面を液晶を配向
させるための配向処理を施した。配向処理はラビング機
を使用し、ラビングロールにレーヨン製バフ布を用いて
行った。上下基板の接着はシール剤（エポキシ系樹脂）
の中にポリマービーズを適量混入し、シールマスクを用
いて基板上に印刷した。その後、シール剤の仮硬化を行
い、上下基板を組み合わせた。そして、プレスを用いて
二枚の基板を加圧しつつ、シール剤を硬化した。液晶表
示素子内には球形のポリマービーズを基板間に狭持し、
液晶封入状態でギャップを４.０μｍ としたシール剤１
１は基板周辺に設けられ、その短辺側の一部に液晶を注
入できるように液晶注入口１０が設けられている。この
液晶表示素子のラビング角度は短辺側に対して１５度に
し、上下基板間で平行および略平行の配置とした。液晶
注入口１０の幅は３０mmであり、注入口の長さは１mmで
ある。又、シールの幅は１.５mmである。
側）×１６２mm（短片側）で表示部は対角で１０.４イ
ンチサイズであり、厚みが１.１mmで表面を研磨した透
明なガラス基板を用いた。これら基板の上に共通電極，
信号電極，画素電極などを形成し、更にその最表面に配
向膜を形成した。本実施例では配向膜としてポリイミド
を採用し、印刷機で塗布し焼成後の膜厚を０.０７〜０.
１μｍ程度とした。その後、配向膜の表面を液晶を配向
させるための配向処理を施した。配向処理はラビング機
を使用し、ラビングロールにレーヨン製バフ布を用いて
行った。上下基板の接着はシール剤（エポキシ系樹脂）
の中にポリマービーズを適量混入し、シールマスクを用
いて基板上に印刷した。その後、シール剤の仮硬化を行
い、上下基板を組み合わせた。そして、プレスを用いて
二枚の基板を加圧しつつ、シール剤を硬化した。液晶表
示素子内には球形のポリマービーズを基板間に狭持し、
液晶封入状態でギャップを４.０μｍ としたシール剤１
１は基板周辺に設けられ、その短辺側の一部に液晶を注
入できるように液晶注入口１０が設けられている。この
液晶表示素子のラビング角度は短辺側に対して１５度に
し、上下基板間で平行および略平行の配置とした。液晶
注入口１０の幅は３０mmであり、注入口の長さは１mmで
ある。又、シールの幅は１.５mmである。
【００１２】このようにして作製した液晶表示素子への
液晶注入方法を図１を用いて説明する。真空容器の中に
は液晶表示素子が液晶注入口を下にして、一様にセット
されている。液晶表示素子の下には液晶表示素子に液晶
を充填するのに十分な量の液晶を満たした液晶皿が設け
られている。液晶皿は昇降機によって矢印の方向に上下
できるようになっている。更に真空容器内は真空ポンプ
および圧力調整弁によって排気および大気圧に戻すこと
ができるようになっている。
液晶注入方法を図１を用いて説明する。真空容器の中に
は液晶表示素子が液晶注入口を下にして、一様にセット
されている。液晶表示素子の下には液晶表示素子に液晶
を充填するのに十分な量の液晶を満たした液晶皿が設け
られている。液晶皿は昇降機によって矢印の方向に上下
できるようになっている。更に真空容器内は真空ポンプ
および圧力調整弁によって排気および大気圧に戻すこと
ができるようになっている。
【００１３】以上液晶表示装置の個々のものについて説
明したが、更に詳細に述べる。真空容器内を圧力調整弁
と真空ポンプで真空度１Ｐａまで排気し、昇降機によっ
てメルク社製のＺＬＩ−１１３２の液晶が入った液晶皿
を上昇して、液晶表示素子に浸す。１〜２分後圧力調整
弁を閉じ、真空ポンプを止める。一方の圧力調整弁を徐
々に開き、圧力容器内を大気圧に戻す。その後、液晶素
子に液晶が充填が完了したら、昇降機を降ろして、液晶
表示素子を圧力容器から取り出す。直ちに、紫外線硬化
樹脂を用いて注入口を封止する。
明したが、更に詳細に述べる。真空容器内を圧力調整弁
と真空ポンプで真空度１Ｐａまで排気し、昇降機によっ
てメルク社製のＺＬＩ−１１３２の液晶が入った液晶皿
を上昇して、液晶表示素子に浸す。１〜２分後圧力調整
弁を閉じ、真空ポンプを止める。一方の圧力調整弁を徐
々に開き、圧力容器内を大気圧に戻す。その後、液晶素
子に液晶が充填が完了したら、昇降機を降ろして、液晶
表示素子を圧力容器から取り出す。直ちに、紫外線硬化
樹脂を用いて注入口を封止する。
【００１４】ここで、液晶表示素子に液晶が充填されて
いく過程を、図２を基に数式をもって説明する。液晶表
示素子のように液晶層の厚み（ギャップ）数ミクロン以
下という非常に狭いギャップのなかに流体（液晶）が入
るのは圧力差と毛細管現象によることは周知であり（数
１）のような関係となる。
いく過程を、図２を基に数式をもって説明する。液晶表
示素子のように液晶層の厚み（ギャップ）数ミクロン以
下という非常に狭いギャップのなかに流体（液晶）が入
るのは圧力差と毛細管現象によることは周知であり（数
１）のような関係となる。
【００１５】 Ｖ＝Ｄ2Ｐ0／１２μ（Ｌ＋ＡＬ1） …（数１） Ｖは注入速度、Ｌは充填された液晶の長さ、Ｄはギャッ
プの１／２、Ｐ0 は入り口の圧力、μは液晶粘度、Ａ＝
Ｌ3／αＷ 、Ａは損失係数、αは注入口の損失係数、Ｌ
3 は液晶表示素子の短辺の長さ、Ｗは注入口の幅、Ｌ1
は注入口の長さである。
プの１／２、Ｐ0 は入り口の圧力、μは液晶粘度、Ａ＝
Ｌ3／αＷ 、Ａは損失係数、αは注入口の損失係数、Ｌ
3 は液晶表示素子の短辺の長さ、Ｗは注入口の幅、Ｌ1
は注入口の長さである。
【００１６】そこで、我々は液晶注入時に各時間（ｔ）
毎に注入速度（Ｖ）を記録し、Ｖとｔの関係を求める
と、一次近似式の（数１）と良く一致することが分かっ
た。ここで、注入口の長さ(Ｌ1）を３.０，２.５，２.
０，１.５mmと変化させると、液晶が液晶表示素子内に
完全に注入されるのに要した時間はそれぞれ図９のよう
になった。シール幅と同じときが最も注入時間が短いこ
とが分かる。これは(数１)の損失係数が小さくなったた
めである。
毎に注入速度（Ｖ）を記録し、Ｖとｔの関係を求める
と、一次近似式の（数１）と良く一致することが分かっ
た。ここで、注入口の長さ(Ｌ1）を３.０，２.５，２.
０，１.５mmと変化させると、液晶が液晶表示素子内に
完全に注入されるのに要した時間はそれぞれ図９のよう
になった。シール幅と同じときが最も注入時間が短いこ
とが分かる。これは(数１)の損失係数が小さくなったた
めである。
【００１７】注入口の長さ(Ｌ1）を１.５mmの場合は図
７，図８のような形状にした。
７，図８のような形状にした。
【００１８】終了後、液晶注入口を紫外線硬化剤（アク
リル性樹脂）で封止した。目視観察及び顕微鏡観察によ
り注入口近傍には気泡は認められなかった。また、直交
ニコル下での観察では、注入工程に起因するところの筋
ムラ，封入口ムラも認められなかった。
リル性樹脂）で封止した。目視観察及び顕微鏡観察によ
り注入口近傍には気泡は認められなかった。また、直交
ニコル下での観察では、注入工程に起因するところの筋
ムラ，封入口ムラも認められなかった。
【００１９】［実施例２］［実施例１］の結果から、注
入口の長さ(Ｌ1）はできる限り０に近づけた方が注入時
間を短くすることが分かった。
入口の長さ(Ｌ1）はできる限り０に近づけた方が注入時
間を短くすることが分かった。
【００２０】この結果を元に、注入口の形状をシール部
材の幅以下の図３，図４，図５，図６を考案した。これ
らの液晶表示素子の液晶注入に要した時間は約１２４分
であった。目視観察及び顕微鏡観察により気泡は認めら
れなかった。また、直交ニコル下での観察では、注入工
程に起因するところの筋ムラ，封入口ムラも認められな
かった。
材の幅以下の図３，図４，図５，図６を考案した。これ
らの液晶表示素子の液晶注入に要した時間は約１２４分
であった。目視観察及び顕微鏡観察により気泡は認めら
れなかった。また、直交ニコル下での観察では、注入工
程に起因するところの筋ムラ，封入口ムラも認められな
かった。
【００２１】
【発明の効果】本発明は実測値と良く一致する一次近似
式を用いて、注入時間の短縮の要因の一つである液晶注
入口の長さを小さくすること、即ち、この部分の損失係
数を小さくすることにより、注入時間短縮につながるこ
とを見出した。
式を用いて、注入時間の短縮の要因の一つである液晶注
入口の長さを小さくすること、即ち、この部分の損失係
数を小さくすることにより、注入時間短縮につながるこ
とを見出した。
【図１】本発明の液晶表示素子を用いた液晶注入方法の
説明図である。
説明図である。
【図２】一次近似式の説明図である。
【図３】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図４】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図５】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図６】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図７】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図８】本発明の注入口の形状の一例を示したものであ
る。
る。
【図９】実施例の結果をまとめた表である。
１…液晶表示素子、２…液晶、３…液晶皿、４…液晶皿
上下伝達軸、５…液晶皿上下駆動モータ、６…真空ポン
プ、７…排気バルブ、８…ベントバルブ、９…真空容
器、１０…液晶注入口、１１…シール剤、１２…電極付
きガラス基板。
上下伝達軸、５…液晶皿上下駆動モータ、６…真空ポン
プ、７…排気バルブ、８…ベントバルブ、９…真空容
器、１０…液晶注入口、１１…シール剤、１２…電極付
きガラス基板。
フロントページの続き (72)発明者 近藤 克己 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 2H089 LA28 LA35 NA25 QA12
Claims (1)
- 【請求項１】二枚のガラス基板がガラス基板周辺部に形
成されたシール部材で貼り合わされ、該シール部材の一
部を開放し液晶注入口とした液晶表示素子に液晶を注入
する液晶表示装置において、上記液晶表示素子の注入口
の長さがシール部材の幅以下であることを特徴とする液
晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10350941A JP2000180873A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10350941A JP2000180873A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180873A true JP2000180873A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18413962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10350941A Pending JP2000180873A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000180873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284879A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Citizen Miyota Co Ltd | 液晶表示素子およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP10350941A patent/JP2000180873A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006284879A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Citizen Miyota Co Ltd | 液晶表示素子およびその製造方法 |
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