JP2001296538A - 液晶表示器の製造方法 - Google Patents

液晶表示器の製造方法

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JP2001296538A
JP2001296538A JP2001110305A JP2001110305A JP2001296538A JP 2001296538 A JP2001296538 A JP 2001296538A JP 2001110305 A JP2001110305 A JP 2001110305A JP 2001110305 A JP2001110305 A JP 2001110305A JP 2001296538 A JP2001296538 A JP 2001296538A
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pressure
crystal display
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pressing force
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Shinji Enomoto
紳二 榎本
Eiji Maeda
英士 前田
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、液晶セルの均一な精度の良い間隙
を得ることが可能となり表示品位の良好な液晶表示器が
容易に得られる液晶表示器の製造方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】この発明の液晶表示器の製造方法は、1主
面1a、2a側に導電電極34が形成された2つの対向
した基板1、2でスペーサー8と液晶9を扶持し、両基
板をスペーサーの応力と釣り合う加圧力で加圧して所定
の間隙を得る際に、スペーサーの応力と釣り合う加圧力
に到達するまで、段階的に加圧力を上げていく。

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器の製造
方法に係り、特にその基板の封着方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に液晶表示器には、動作モードによ
りTN型、DS型、GH型、SBE型及び熱書き込み型
のもの等多くの種類があるが、現在のところ殆どの液晶
表示器には電界効果型であるTN型或いはSBE型が使
われている。このような動作モードを使用した液晶表示
器の一例として、例えば特開昭60−107020号公
報に記載されている液晶表示器がある。
【0003】この液晶表示器の構成としては、少なくと
も片面側に透明電極が形成された透明基板を2枚対向さ
せ、周囲を封着してセルとし、このセル内にネマティッ
ク液晶を注入している。
【0004】この場合、対向基板間の距離は4〜12μ
m程度であり、ネマティック液晶としてはシクロヘキサ
ン系、エステル系、ビフェニール系、ピリミジン系液晶
等が使われている。ネマティック液晶の中にはカイラル
剤が添加され、液晶分子の分子軸が180°〜360
°、好ましくは270°の角度に、上下の基板間で捩じ
られている。又、液晶分子は、基板上の配向層の働きに
より、分子軸が基板平面に対し5°より大きい傾斜(プ
レチルト)を有している。
【0005】ところで、このような液晶表示器は、極め
て高い対向基板間の間隙精度が要求され、±0.1μm
以内に抑える必要がある。そして、僅かな間隙の変化で
も、しきい値電圧や点灯状態が変化したり、干渉現象に
より顕著に色が変化し、表示品位の安定性を損なう。こ
の液晶層の厚みを均一にするための重要な要素の1つが
液晶セルの封止工程であり、従来、この封止工程は注入
口より液晶を注入した後、加圧していたが、液晶セルに
かかる圧力が到達圧力になるまで僅か数秒であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図5(a)に示すよう
に、液晶セルは対向した2枚のガラス製基板21、22
の周囲を封着剤23により封着して形成されている。そ
して、封着時に加圧・加熱し間隙が一定に保たれていた
液晶セルは、常温に戻る時点でガラスの収縮に比べ、封
着剤22の硬化収縮率が十分大きく、液晶セルの周囲か
ら内側に縮む応力のため、同図(b)に示すように、液
晶セルの中央部が膨らんでしまう。
【0007】封止工程において、液晶セルを加圧するこ
とにより、液晶を排出すると共に液晶層の厚みを均一に
する効果があるが、中央部が膨らんだ液晶セルを加圧す
る際、急激に押さえ込むことにより、図6に示すよう
に、基板21、22のガラスに歪み24が生じ、間隙の
面内バラツキの精度を落とし、液晶表示器の品位を著し
く低下させていた。この発明は、対向した基板間の間隙
を精度良く規定することが可能な液晶表示器の製造方法
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、1主面側に
導電電極が形成された2つの対向した基板でスペーサー
と液晶を狭持し、前記両基板を前記スペーサーの応力と
釣り合う加圧力で加圧して所定の間隙を得る液晶表示器
の製造方法において、前記スペーサーの応力と釣り合う
加圧力に到達するまで、加圧力を第1圧力から第2圧力
に上げる工程と、前記第2圧力を所定の加圧時間維持す
る工程とを含む段階的な加圧を行うことを特徴とする液
晶表示器の製造方法である。
【0009】また、この発明は、1主面側に導電電極が
形成された2つの対向した基板でスペーサーと液晶を狭
持し、前記両基板を前記スペーサーの応力と釣り合う加
圧力で加圧して所定の間隙を得る液晶表示器の製造方法
において、前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に到
達するまで、加圧力を所定値だけ上げた後、所定加圧時
間維持し、更に、加圧力を所定値だけ上げた後、所定加
圧時間維持し、この工程を繰り返すことにより段階的な
加圧を行うことを特徴とする液晶表示器の製造方法であ
る。
【0010】更に、この発明は、1主面側に導電電極が
形成された2つの対向した基板でスペーサーと液晶を狭
持し、前記両基板を前記スペーサーの応力と釣り合う加
圧力で加圧して所定の間隙を得る液晶表示器の製造方法
において、前記加圧は、加圧力を第1圧力から第2圧力
に上げた後に、前記第2圧力を所定加圧時間保持する加
圧工程を含み、最終的に前記スペーサーの応力と釣り合
う加圧力に設定することを特徴とする液晶表示器の製造
方法である。
【0011】この発明の液晶表示器の製造方法によれ
ば、前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に到達する
までの時間は、1〜30分であることを特徴としてい
る。
【0012】上記構成の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、接着剤の硬化収縮時の応力により中央部が膨らんだ
液晶セルを、徐々に加圧して行き、収縮した周囲の接着
剤方向に基板の歪みを緩和して行く。その結果、間隙の
バラツキが少なくなるため、液晶表示器の表示品位が良
好になる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を詳細に説明する。
【0014】液晶表示器がSBE型である場合を例に挙
げると、この発明の一実施例により得られた液晶表示器
は図1に示すように構成され、製造工程に従って述べる
ことにする。
【0015】先ず、例えばガラス基板である第1及び第
2基板1、2の一主面1a、2a側に、それぞれ例えば
ITO(インジウム・チン・オキサイド)からなる透明
な導電電極3、4、及びこの導電電極3、4を覆うよう
にそれぞれ例えばポリミイドからなる配向層5、6を形
成する。次に、第1及び第2基板1、2を一主面1a、
2a側が対向するように、周囲を封着剤7により所定間
隔で封着するが、この工程は次に示す手順となる。
(1)封着剤塗布工程(2)封着剤脱泡工程(3)スペ
ーサー配置工程(4)組立て工程(5)封着剤硬化工程
上記(1)工程は、第1及び第2基板1、2のうちの一
方の一主面1a、2a上に、高精度ガラススペーサー8
を含む封着剤7をスクリーン印刷或いはデスペンサー等
で、液晶注入口となる部分を除いたシールパターンに形
成する。上記(2)の工程は、パターン形成された封着
剤7を約90℃で約1時間加熱して脱泡を行なう。
【0016】上記(3)工程は、第1及び第2基板1、
2のうちの他方の一主面1a、2a上全面に、均一にス
ペーサー8、例えばポリマービーズを約100〜300
個/mm或いはガラスファイバーを約12〜30個/
mmの密度で配置する。上記(4)の工程は、第1及
び第2基板1、2を一主面1a、2a側が対向するよう
に重ね合わせる。上記(5)工程は、重ね合わせた第1
及び第2基板1、2を、例えば300g/cmの力で
加圧しながら、加熱・硬化させる。次に、第1及び第2
基板1、2間の封着剤7で囲まれた間隙に、液晶注入口
よりカイラル剤が添加されたネマティック系の液晶9を
注入する。
【0017】次に示す工程がこの発明に関わる工程で、
液晶9が注入されたセルを加圧して余分な液晶を排出す
る際に、段階的に加圧力を上げているため、図2に示す
ようなプロファイルで加圧する。同図において、横軸は
加圧時間、縦軸は圧力を表わしている。上記の段階的な
加圧の際、到達圧力に至るまでの時間を例えば1〜30
分になるように圧力を上げていく。
【0018】この場合、例えば図3に示すように、加圧
時間及び加圧力を無限に小さくして行き、ほぼ直線にな
るように加圧力を上げる方法や、例えば図4に示すよう
に、到達圧力に至るまでの或る時点まで段階的(又は直
線的)に加圧力を上げて行き或る点から到達圧力まで加
圧する方法でも同様の効果が得られる。この後、液晶注
入口を紫外線硬化型接着剤により封止する。
【0019】尚、液晶9の分子軸はカイラル剤の働きに
より、第1及び第2基板1、2間で180°から360
°の範囲、例えば210°の捩れを持つと共に、第1及
び第2基板1、2の平面に対し例えば3°の傾斜を有し
ている。
【0020】又、第1基板1の他主面1b側には偏光板
10、第2基板2の他主面2b側には偏光板11と反射
板12をそれぞれ被着する。ここで偏光板10、11の
配置角度は、偏光板10、11の透過軸が第1基板1の
配向方向に対して、それぞれ右回りに約50°、右回り
に約20°となるように設定してある。こうして所望の
液晶表示器が得られ、これは選択時において黒色、非選
択時において黄色を呈する。
【0021】以上説明したように、上記実施の形態で
は、液晶セルを加圧して所定の間隙を得る際に、スペー
サー8の応力と釣り合う加圧力に到達するまで、段階的
に加圧力を上げていくことにより、第1及び第2基板
1、2の歪みを緩和し、液晶セルの間隙のバラツキを少
なくすることが出来る。
【0022】実際に、この実施例により作成した液品セ
ルの間隙は、7.0±0.1μmで標準偏差σ=0.0
7となり、非常にバラツキの少ない均一なセルの間隙を
有する液晶表示器を得ることが出来た。
【0023】
【発明の効果】この発明によれば、液晶セルを加圧して
所定の間隙を得る際に、スペーサーの応力と釣り合う加
圧力に到達するまで、段階的に加圧力を上げていくの
で、精度の良い均一な間隙を得ることが可能となり、表
示品位の良好な液晶表示器を提供することが出来、工業
上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る製造方法により得
られた液晶表示器を示す断面図。
【図2】この発明の実施の形態に係る製造方法における
封止工程の加圧時間、加圧力のプロファイルを示す特性
曲線図。
【図3】この発明の他の実施の形態に係る製造方法にお
ける封止工程の加圧時間・加圧力のプロファイルを示す
特性曲線図。
【図4】この発明の更に他の実施の形態に係る製造方法
における封止工程の加圧時間・加圧力のプロファイルを
示す特性曲線図。
【図5】従来の製造方法により得られた液晶表示器の概
略を示す断面図。
【図6】従来の製造方法の欠点を示す断面図。
【符号の説明】
1…第1基板、 2…第2基板、 3、4…導電電極、 7…封着剤、 8…スペーサー、 9…液晶、 1a、2a…一主面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 英士 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 東芝電 子エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2H089 NA37 NA48

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1主面側に導電電極が形成された2つの対
    向した基板でスペーサーと液晶を狭持し、前記両基板を
    前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力で加圧して所定
    の間隙を得る液晶表示器の製造方法において、 前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に到達するま
    で、加圧力を第1圧力から第2圧力に上げる工程と、前
    記第2圧力を所定の加圧時間維持する工程とを含む段階
    的な加圧を行うことを特徴とする液晶表示器の製造方
    法。
  2. 【請求項2】1主面側に導電電極が形成された2つの対
    向した基板でスペーサーと液晶を狭持し、前記両基板を
    前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力で加圧して所定
    の間隙を得る液晶表示器の製造方法において、 前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に到達するま
    で、加圧力を所定値だけ上げた後、所定加圧時間維持
    し、更に、加圧力を所定値だけ上げた後、所定加圧時間
    維持し、この工程を繰り返すことにより段階的な加圧を
    行うことを特徴とする液晶表示器の製造方法。
  3. 【請求項3】1主面側に導電電極が形成された2つの対
    向した基板でスペーサーと液晶を狭持し、前記両基板を
    前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力で加圧して所定
    の間隙を得る液晶表示器の製造方法において、 前記加圧は、加圧力を第1圧力から第2圧力に上げた後
    に、前記第2圧力を所定加圧時間保持する加圧工程を含
    み、最終的に前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に
    設定することを特徴とする液晶表示器の製造方法。
  4. 【請求項4】前記スペーサーの応力と釣り合う加圧力に
    到達するまでの時間は、1〜30分であることを特徴と
    する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液晶表示
    器の製造方法。
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