JP2004177542A - Method and device for manufacturing liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
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及び製造装置に係り、特に表示エリアに液晶を滴下した後に基板を貼り合わせる工程を有する液晶表示素子の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)と呼ばれてその高解像度と高輝度で注目されている、シリコンIC基板とガラス基板とを貼り合わせてなる反射型液晶表示素子の一般的構造を図6に示す。
図6(a)は組立て図であり、図6(b)は組立て後の図6(a)におけるB−B断面に相当する位置での断面図である。
【0003】
この反射型液晶表示素子100は、反射防止膜108と透明電極膜101とを対向する表面のそれぞれに形成したガラス基板102と、画素電極(以下表示エリアと称する)103を一表面に有するシリコンIC基板104とを対向配置し、両基板102,104を、表示エリア103を囲んで枠状に塗布したシール接着剤107により固着した後、この枠内のセルギャップに液晶注入口109から液晶105を注入して封止した構成となっている。
このシール接着剤107は、両基板の隙間(セルギャップ)の間隔を一定にするためのスペーサボールと接着剤とからなるものである。
【0004】
この反射型液晶表示素子(LCOS)の主たる用途は、コスト競争の激しい小型のデータプロジェクタやリアプロジェクションテレビ向けであることから、この素子に対しもコストを大幅に低減することが市場から要求されている。
液晶表示素子の一般的な製造方法においては、2枚のガラス基板をシール接着剤により貼り合わせた後に、真空中で液晶注入工程及び注入口封止工程を行うが、これらの工程を経ることで、合計10時間以上の製造時間を要し、装置も大型化することからコスト低減には限界があった。
【0005】
一方、反射型液晶表示素子(LCOS)においては、素子のパネルサイズは、0.5インチから0.9インチサイズという比較的小さいサイズが一般的である。
また、セルギャップは、液晶応答速度の高速化のため1μmから3μmの狭ギャップになっている。そのため、液晶の封入口が有効画素エリアに近接したレイアウトになっており、封止工程を起因とする不良が画素エリア内に発生し易くなっているという問題があった。
【0006】
そこで、コスト低減を実現するために、また、封止工程を起因とする不良発生を避けるために、2枚のガラス基板の一方に予めシール接着剤を枠状に塗布し、その枠内に液晶を滴下した後に両ガラス基板をプレスして貼り合わせるといういわゆる液晶滴下工法が提案されている(非特許文献1参照)。
【0007】
即ち、透明電極及びカラーフィルターを有するガラス基板と、TFTアレイ基板とを貼り合わせる際に、まず、それぞれの基板に配向膜を形成し、一方の基板上には素子の液晶層の厚さ(セルギャップ)を決めるスペーサボールを散布し、他方の基板上には、後にプレスにより両基板を貼り合わせるためのシール接着剤を有効画素エリアの周囲に封止口を設けることなく枠状に塗布しておく。
次にシール接着剤で囲んだ範囲に液晶を適量滴下する。
その後、両基板にシール接着剤が接触するまでプレスし、さらにUV光の照射等によりシール接着剤を硬化させることで両基板を所定のセルギャップで固着するという工法である。
この工法によると、液晶注入工程及び液晶封止工程を行うことなく、所望のサイズの液晶表示素子を得ることができる。
【0008】
一方、液晶の滴下に要する時間を短縮する工法が特許文献1に記載されている。
この工法は、滴下する液晶の液滴を強制的に帯電させることで、液滴が静電気力によって基板に引き寄せられるように付着するので、滴下に要する時間を短縮できるとされる工法である。
【0009】
【特許文献1】
特開平3−39929号公報
【非特許文献1】
「SID(Society for Information Display) 01 DIGEST」,(米国),2001年,p.1350−1353
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の液晶滴下工法は、特に大型液晶パネルの製造工程において液晶の定量が比較的容易に行えるものである。
例えば、10インチの素子パネルにおける3μmというセルギャップの場合に必要な液晶滴下量は、約100μl(マイクロリットル)であり、22インチの素子パネルにおける5μmのセルギャップの場合に必要な液晶滴下量は、約0.75ml(ミリリットル)である。
これらの量は、滴下における定量を市販のディスペンサを用いても支障なく行うことが可能な程度の量である。
【0011】
しかしながら、反射型液晶表示素子(LCOS)の製造工程においては、上述のようにサイズが小さく、また、セルギャップが狭いことから、必要な液晶の滴下量は、0.1μl(マイクロリットル)から1.2μl(マイクロリットル)という微量であり、市販のディスペンサでこのような微少体積を良好な再現性で定量し、吐出滴下することは極めて困難であった。
【0012】
そのため、この微量な液滴の定量と吐出滴下を実現するために、精度よく定量、吐出滴下が可能な、市販品ではない特別な装置が必要であり、素子の製造コストが高くなってしまうという問題があった。
また、このような特別な装置を用いて微量な液滴の滴下を行った場合、安定して定量滴下ができず、再現性が充分に得られないという問題があることが判明した。
【0013】
さらに、液晶を帯電させて滴下する方法においても、液晶を表示素子として機能させるために1014Ω・m以上の高抵抗率にしてあるので、液晶がディスペンサ内の配管等の経路を通過する際に既に帯電してしまって微量な液滴に安定的に帯電がされず、滴下量にばらつきが生じていた。
また、滴下するディスペンサ周囲の帯電状況による影響や、装置外部からの電気的影響も受けて滴下の再現性が得られないという問題が生じていた。
以上のような種々の問題に起因して、従来の製造方法や装置で製造した液晶表示素子は、画像品質が低く、生産性が低くコストアップになっていた。
【0014】
そこで本発明が解決しようとする課題は、液晶の微量の液滴を良好な再現性をもって基板上に滴下することができ、画像品質や生産性が高く低価格の液晶表示素子の製造が可能な、液晶表示素子の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項1は、第1の基板7と表面に画素電極11を形成した第2の基板8とを有し、シール接着剤13により、前記第1及び第2の基板7,8間に液晶12を封止するとともに前記第1及び第2の基板7,8を貼り合わせてなる液晶表示素子の製造方法において、
前記画素電極11の周囲に前記シール接着剤13の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布工程と、外部から電気的に遮蔽された空間内で、前記枠内に前記液晶12の液滴12aを除電しながら滴下する滴下工程とを含んでいることを特徴とする液晶表示素子50の製造方法である。
【0016】
また、請求項2は、第1の基板7と表面に画素電極11を形成した第2の基板8とを有し、シール接着剤13により、前記第1及び第2の基板7,8間に液晶12を封止するとともに前記第1及び第2の基板7,8を貼り合わせてなる液晶表示素子の製造装置において、
前記画素電極11の周囲に前記シール接着剤13の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布手段53と、前記枠内に前記液晶12の液滴12aを滴下する滴下手段54と、前記第2の基板8及び前記滴下手段54を囲って、その内側と外側とを電気的に遮蔽する遮蔽手段55と、前記液滴12aを含めて前記遮蔽手段55の内側の空間を除電する除電手段18とを具備したことを特徴とする液晶表示素子50の製造装置51である。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1乃至図5を用いて説明する。
図1は、本発明の液晶表示素子の製造装置の一実施例を示す概略正面図であり、
図2は、本発明の液晶表示素子の製造装置の他の実施例を示す概略平面図であり、
図3は、本発明の液晶表示素子の製造装置で製造する液晶表示素子を説明する斜視図と断面図であり、
図4は、本発明の液晶表示素子の製造装置で製造する液晶表示素子の他の基板構成を説明する斜視図であり、
図5は、本発明の液晶表示素子の製造装置における要部を説明する概略図である。
【0018】
図1は、本発明の液晶表示素子50の製造装置51の一実施例を示している。
この装置は、製造工程に対応した複数のブロックで構成されており、各ブロックを製造工程に従って図の左側から右側に向かって順番に配列したインライン型に構成されている。
液晶表示素子50は、各ブロックに備えられた搬送装置22により各ブロックを移動しながら製造される。
【0019】
まず、この製造装置51で製造される液晶表示素子50の一例について、その構成を図3を用いて説明する。
図3(a)は、組立てを説明する斜視図であり、図3(b)は組立て後の図3(a)におけるA−A断面に相当する位置での断面図である。
【0020】
この液晶表示素子50は反射型であり、反射防止膜9と透明電極膜10とを対向する表面のそれぞれに形成したガラス基板7と、画素電極(以下表示エリアと称する)11を一表面に有するシリコンIC基板8とを対向配置し、表示エリア11の周囲に枠状にシール接着剤13を塗布し、その枠内に液晶12を封止しつつ両基板7,8を固着した構成となっている。
シール接着剤13は、両基板2,4の隙間(セルギャップ)の間隔を一定にするためのスペーサボールと接着剤とからなるものである。
【0021】
次に、上述した液晶表示素子50の製造装置51における各ブロックについて図1を用いて説明する。
【0022】
<第1のブロック>
第1のブロックは基板供給ステージ1である。
搬送装置7上にセットしたシリコンIC基板8は、この搬送装置22により第2のブロックへ搬送され、第2のブロックに供給される。シリコンIC基板8上には、予め表示エリア11が形成されている。
【0023】
このシリコンIC基板8は、上述したような1素子単位の形態(図3参照)に限らず、図4に示すような複数の液晶表示素子を得ることができるウエハー形態であってもよい。
図4には、複数の図示しない表示エリアが形成された円形のシリコンIC基板8A上のそれぞれの表示エリア周囲にシール接着剤13が枠状に塗布された状態を示している。一方、ガラス基板7Aは角形のものを示している。
【0024】
<第2のブロック>
第2のブロックはシール接着剤塗布室2である。
この塗布室2には、搬送装置22と、シール接着剤13を塗布するための塗布手段53である塗布ヘッド14及び塗布幅や塗布量を制御するための塗布制御装置15とを備えている。
【0025】
当ブロックにおいて、第1のブロックから搬送されたシリコンIC基板8上の表示エリア11の周囲にシール接着剤13が枠状に塗布される。
ウエハー形態のシリコンIC基板8Aの場合、シール接着剤13は各表示エリアのそれぞれの周囲に枠状に塗布される。
【0026】
この塗布後、搬送装置22により、シリコンIC基板8は第3ブロックへ搬送される。シール接着剤13についての詳細は後述する。
【0027】
<第3のブロック>
第3のブロックは液晶滴下室3である。
この液晶滴下室3には、搬送装置22と、液晶12を滴下するための滴下手段54であるニードル16aを備えた滴下ヘッド16及び定量計測して滴下を制御する滴下制御装置17とを備えている。
また、滴下ヘッド16のニードル16aの先端近傍には除電装置18の除電電極18bが配設されている。また、シリコンIC基板8及び滴下ヘッド16を外部から電気的に遮蔽するための遮蔽シールド19が設けられている。
【0028】
この遮蔽シールド19と除電装置18とについて図5を用いて詳述する。
アースをとった滴下台20上にセットされたシリコンIC基板8の上方には、液晶12を滴下する滴下ヘッド16が配置されている。
当図では滴下ヘッド16のニードル16aの先端に液晶12の液滴が付着した滴下直前の状態を示している。
【0029】
滴下ヘッド16及びシリコンIC基板8を囲んで遮蔽シールド19が設けられている。この遮蔽シールド19は、アースをとった金属製の網(又は板)により形成されている。
従って、遮蔽手段55である遮蔽シールド19滴下台20とで囲まれた内部は、外部に対して電気的に遮蔽されて帯電することはない。
【0030】
一方、除電手段である除電装置18は高圧印可式であり、高圧トランス18aと高圧によってイオン流を除電電極18bとこれらを連結する高圧ケーブル18cとで構成される。除電電極からは、高電圧の印可によるコロナ放電でイオン流が発生して被除電物を除電する。
【0031】
高圧トランス18aは遮蔽シールド19の外側に配置され、滴下ヘッド16のニードル16aの先端近傍に除電電極18bが配置され、それぞれが高圧ケーブル18cで接続されている。この除電装置18は高圧印可式に限るものではない。
【0032】
この除電装置18により、滴下する液晶12の液滴12aが帯電していても、これを除電し、電気的に中和した状態にして滴下させることができる。また、遮蔽シールド内も除電して電気的に中和した空間にするので、液晶の滴下が高い再現性で実施できる。
【0033】
図1において、第2のブロックから搬送されたシリコンIC基板8は、滴下台20の所定の位置にセットされる。
滴下ヘッド16のニードル16aの先端からは、滴下制御装置17により定量にされた液滴12aがシリコンIC基板8のシール接着剤13で囲まれた表示エリア11に滴下される。
この滴下においては、上述したように除電装置18を動作させるので液滴12aは除電された状態で滴下される。
【0034】
所定量の滴下終了後、シリコンIC基板8は搬送装置22によって第4のブロックへ搬送される。
【0035】
<第4のブロック>
第4のブロックはプレス室4であり、このプレス室4で仮貼り合わせを行う。
このプレス室4は、搬送装置22と、上定盤23aと下定盤23bからなるプレス定盤と、プレス装置24と、当室内の圧力を制御する圧力制御装置25と、真空ポンプ26とを備えている。
【0036】
図示しない供給装置によって予めプレス室4に搬入供給されたガラス基板7は、上定盤の下側にセットされ、第3のブロックから搬送されたきたシリコンIC基板8が下定盤の上側にセットされる。
【0037】
両基板7,8の位置合わせを行った後、当室内の空気を真空ポンプ26により1Pa以下の略真空状態になるまで排気する。
【0038】
排気完了後、プレス装置24により上下の定盤23a,23bを接近させ、シール接着剤13がシリコンIC基板8とガラス基板7とに密着するまでプレスする。
【0039】
その後、圧力制御装置25により当室内の圧力を1Pa以下の略真空状態から大気圧状態まで上昇させる。
【0040】
この圧力上昇に伴って、シリコンIC基板8と、ガラス基板7と、シール接着剤13とで封じられた空間(以下、液晶セル部21と称する)は、除々にそのセルギャップを減じ、シール接着剤13に混入したスペーサが両基板7,8に当接して所定の均一なセルギャップとなったところで仮貼り合わせが完了する。
この際、セルギャップを減じさせるために、圧力上昇に加えて、プレス装置24により上下の定盤23a,23bを接近させてシリコンIC基板8とガラス基板7とを補助的にプレスしてもよい。
【0041】
この仮貼り合わせが完了した液晶表示素子8は、搬送装置22により第5のブロックへ搬送される。
【0042】
<第5のブロック>
第5のブロックは固着室5であり、この固着室5で本貼り合わせを行う。
この固着室5は、搬送装置22とUV光照射装置26とを備えている。
【0043】
UV光照射装置26によって、第4のブロックから搬送された仮貼り合わせを完了した液晶表示素子50のシール接着剤13にUV光を所定量照射する。
これによりシール接着剤13が硬化してガラス基板7とシリコンIC基板8とが完全に固着され、第3のブロックで滴下された液晶12は完全に封止されて本貼り合わせは完了する。
使用する接着剤の硬化システムよっては、UV光照射後に加熱して接着剤を完全硬化させてもよい。
【0044】
その後、この液晶表示素子50は搬送装置22により、第6のブロックへ搬送される。
【0045】
<第6のブロック>
第6のブロック6は完成基板ステージである。
第5のステージにおいて本貼り合わせを完了した液晶表示素子50は、当ステージに搬送され、ここからセルカット等の、通常の液晶表示素子と同様の処理を施す工程に供給される。
【0046】
本実施例では、第2〜第5のブロックのそれぞれを、連続して一体にした製造装置とした説明したが、ブロックそれぞれを独立した装置にして、その装置間に搬送装置を配置する構成の製造装置にしてもよい。
また、各ブロックは、必ずしも連続してなくてもよく、各ブロックの間に他の工程を設けてもよい。
【0047】
上述した一実施例はインライン型の製造装置であるが、各ブロックの配列をクラスタ型に変形した実施例について図2を用いて説明する。
この変形実施例は、中央に基板供給ロボット52を配置し、これを取り囲むように、周囲に上述した第1乃至第6のブロック1〜6を配置した製造装置51Aである。
【0048】
基板供給ロボット52が各ブロックへの基板の供給、搬出を行うものであり、基板供給ステージ1にはガラス基板7も準備され、当ロボット52によりプレス室4に供給される。
当図では、シリコンIC基板として、上述したウエハー型のシリコンIC基板8Aが表されている。
【0049】
本発明の製造装置は、インライン型やクラスタ型に限定されるものではないことは言うまでもなく、各ブロックの作業が上述した順番で実行されれば、製造装置における各ブロックの配列形態は設置環境等に応じて自由に設定することができる。
【0050】
次に、シール接着剤13について詳述する。
上述したように、本実施例において表示エリア11に滴下された液晶12は、その表示エリア11の周囲に塗布された硬化前のシール接着剤13と直接接触する。
その状態でシール接着剤13の成分が液晶12側に溶け出すと、表示画像上の不良が発生してしまうので、液晶12とシール接着剤13とは材料的に相溶性が無いようにする必要がある。
【0051】
そのため、シール接着剤13を、そのベース剤である有機溶媒の濃度を下げた成分構成にしている。
言い換えれば、シール接着剤13の粘度を所定の粘度以上にして液晶との相溶性を無くし、表示画像上の不良発生を防止している。
【0052】
この不良発生を防止するシール接着剤の粘度は、300,000mPa・s以上であればよく、この粘度を有した好適なシール接着剤としては、例えば、協立化学産業株式会社製のワールドロックNo.717がある(「ワールドロック」は協立化学産業株式会社の登録商標)。
【0053】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。
【0054】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明の液晶表示素子の製造方法によれば、画素電極の周囲にシール接着剤の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布工程と、外部から電気的に遮蔽された空間内で、この枠内に液晶の液滴を除電しながら滴下する滴下工程とを含んでいるので、液晶の微量の液滴を良好な再現性をもって基板上に滴下することができ、画像品質や生産性が高く低価格の液晶表示素子を製造することができるという効果を奏する。
【0055】
また、本願発明の液晶表示素子の製造装置によれば、画素電極の周囲にシール接着剤の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布手段と、その枠内に液晶の液滴を滴下する滴下手段と、画素電極を形成した基板及び滴下手段を囲ってその内側と外側とを電気的に遮蔽する遮蔽手段と、液晶の液滴を含めて遮蔽手段の内側の空間を除電する除電手段とを具備したので、液晶の微量の液滴を良好な再現性をもって基板上に滴下することができ、画像品質や生産性が高く低価格の液晶表示素子を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示素子の製造装置の一実施例を示す概略正面図である。
【図2】本発明の液晶表示素子の製造装置の他の実施例を示す概略平面図である。
【図3】本発明の液晶表示素子の製造装置で製造する液晶表示素子を説明する斜視図と断面図である。
【図4】本発明の液晶表示素子の製造装置で製造する液晶表示素子の他の基板構成を説明する斜視図である。
【図5】本発明の液晶表示素子の製造装置における要部を説明する概略図である。
【図6】液晶表示素子の一般的な構成を説明する図である。
【符号の説明】
1 基板供給ステージ(第1のブロック)
2 (シール接着剤)塗布室(第2のブロック)
3 液晶滴下室(第3のブロック)
4 プレス室(仮貼り合わせ部)(第4のブロック)
5 固着室(本貼り合わせ部)(第5のブロック)
6 完成基板ステージ(第6のブロック)
7,7A ガラス基板(第1の基板)
8,8A シリコンIC基板(第2の基板)
9 反射防止膜
10 透明電極膜
11 画素電極(表示エリア)
12 液晶
12a 液滴
13 シール接着剤
14 塗布ヘッド
15 塗布制御装置
16 滴下ヘッド
16a ニードル
17 滴下制御装置
18 除電装置(手段)
18a 高圧トランス
18b 除電電極
18c 高圧ケーブル
19 遮蔽シールド
20 滴下台
21 液晶セル部
22 搬送装置
23a 上定盤
23b 下定盤
24 プレス装置
25 圧力制御装置
26 UV光照射装置
50 液晶表示素子
51,51A 製造装置
52 基板供給ロボット
53 塗布手段
54 滴下手段
55 遮蔽手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a liquid crystal display element, and more particularly to a method and an apparatus for manufacturing a liquid crystal display element having a step of attaching a substrate after dropping liquid crystal on a display area.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a general structure of a reflective liquid crystal display element, which is called LCOS (Liquid Crystal on Silicon) and is attracting attention for its high resolution and high luminance, which is obtained by bonding a silicon IC substrate and a glass substrate.
FIG. 6A is an assembled view, and FIG. 6B is a cross-sectional view at a position corresponding to a BB cross section in FIG. 6A after the assembly.
[0003]
The reflection type liquid
The
[0004]
The main application of the reflective liquid crystal display device (LCOS) is for small data projectors and rear projection televisions, which are fiercely cost-competitive. Therefore, the market is required to greatly reduce the cost of this device as well. I have.
In a general manufacturing method of a liquid crystal display element, a liquid crystal injection step and an injection port sealing step are performed in a vacuum after bonding two glass substrates with a sealing adhesive. This requires a total of 10 hours or more of manufacturing time, and the size of the apparatus is increased.
[0005]
On the other hand, in a reflective liquid crystal display element (LCOS), the panel size of the element is generally a relatively small size of 0.5 inches to 0.9 inches.
The cell gap is a narrow gap of 1 μm to 3 μm in order to increase the response speed of the liquid crystal. Therefore, there is a problem that the liquid crystal filling port has a layout close to the effective pixel area, and a defect due to the sealing process is easily generated in the pixel area.
[0006]
Therefore, in order to reduce costs and to avoid defects caused by the sealing process, a sealing adhesive is applied in a frame shape to one of the two glass substrates in advance, and the liquid crystal is placed in the frame. A so-called liquid crystal dropping method has been proposed in which both glass substrates are pressed together and then bonded together (see Non-Patent Document 1).
[0007]
That is, when bonding a glass substrate having a transparent electrode and a color filter to a TFT array substrate, first, an alignment film is formed on each substrate, and the thickness of the liquid crystal layer of the element (cell) is formed on one substrate. A spacer ball that determines the gap) is sprayed, and a seal adhesive is applied on the other substrate in a frame shape without providing a sealing opening around the effective pixel area by a press to bond the two substrates together later. deep.
Next, an appropriate amount of liquid crystal is dropped in a range surrounded by the seal adhesive.
Thereafter, the two substrates are pressed until the sealing adhesive comes into contact with the substrates, and the sealing adhesive is cured by irradiating UV light or the like, thereby fixing the two substrates at a predetermined cell gap.
According to this method, a liquid crystal display element having a desired size can be obtained without performing a liquid crystal injection step and a liquid crystal sealing step.
[0008]
On the other hand, Patent Document 1 describes a method for shortening the time required for dropping liquid crystal.
In this method, the liquid crystal droplets to be dropped are forcibly charged, and the droplets adhere to the substrate by electrostatic force so as to be attracted to the substrate, so that the time required for the dropping can be reduced.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-3-39929 [Non-Patent Document 1]
"SID (Society for Information Display) 01 DIGEST", (USA), 2001, p. 1350-1353
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the meantime, the above-described liquid crystal dropping method is capable of relatively easily quantifying the liquid crystal particularly in a manufacturing process of a large liquid crystal panel.
For example, the liquid crystal drop amount required for a cell gap of 3 μm in a 10-inch element panel is about 100 μl (microliter), and the liquid crystal drop amount required for a cell gap of 5 μm in a 22-inch element panel is , About 0.75 ml (milliliter).
These amounts are such that the quantification at the time of dropping can be performed without any trouble using a commercially available dispenser.
[0011]
However, in the manufacturing process of the reflective liquid crystal display element (LCOS), the required amount of liquid crystal to be dropped is 0.1 μl (microliter) to 1 μm because the size is small and the cell gap is narrow as described above. It was a very small amount of 0.2 μl (microliter), and it was extremely difficult to quantitatively determine such a small volume with good reproducibility using a commercially available dispenser and to discharge and drop.
[0012]
Therefore, in order to realize the quantification of this minute amount of droplets and the ejection and dropping, a special device that is not commercially available and capable of accurate quantification and ejection and dropping is required, which increases the manufacturing cost of the element. There was a problem.
Further, it has been found that when a small amount of droplets are dropped using such a special device, there is a problem that a constant amount of droplets cannot be stably dropped and sufficient reproducibility cannot be obtained.
[0013]
Further, in the method of charging and dropping the liquid crystal, since the liquid crystal is made to have a high resistivity of 10 14 Ω · m or more in order to function as a display element, when the liquid crystal passes through a path such as a pipe in the dispenser. And a small amount of droplets were not stably charged, causing variations in the amount of droplets.
In addition, there has been a problem that reproducibility of the drop cannot be obtained due to the influence of the charging state around the dispenser around which the liquid is dropped and the electrical influence from the outside of the apparatus.
Due to the various problems described above, the liquid crystal display device manufactured by the conventional manufacturing method and apparatus has low image quality, low productivity, and high cost.
[0014]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that a very small amount of liquid crystal droplets can be dropped on a substrate with good reproducibility, and a high-quality liquid crystal display device with high image quality and productivity can be manufactured. And a method and apparatus for manufacturing a liquid crystal display element.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration as means.
That is, claim 1 has a
A sealing adhesive application step of forming a frame of the sealing
[0016]
Further, the present invention has a
A seal adhesive applying means 53 for forming a frame of the
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention,
FIG. 2 is a schematic plan view showing another embodiment of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention,
FIG. 3 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device manufactured by the liquid crystal display device manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating another substrate configuration of the liquid crystal display element manufactured by the liquid crystal display element manufacturing apparatus of the present invention,
FIG. 5 is a schematic view for explaining a main part of a liquid crystal display element manufacturing apparatus according to the present invention.
[0018]
FIG. 1 shows an embodiment of an
This apparatus is composed of a plurality of blocks corresponding to a manufacturing process, and is configured in an in-line type in which each block is arranged in order from the left side to the right side of the drawing according to the manufacturing process.
The liquid
[0019]
First, the configuration of an example of the liquid
FIG. 3A is a perspective view for explaining the assembling, and FIG. 3B is a sectional view at a position corresponding to the AA section in FIG. 3A after the assembling.
[0020]
The liquid
The
[0021]
Next, each block in the
[0022]
<First block>
The first block is a substrate supply stage 1.
The
[0023]
The
FIG. 4 shows a state in which the sealing
[0024]
<Second block>
The second block is a sealing
The
[0025]
In this block, a
In the case of the
[0026]
After this coating, the
[0027]
<Third block>
The third block is a liquid
The liquid
In the vicinity of the tip of the
[0028]
The
A dropping
FIG. 2 shows a state immediately before dropping of the
[0029]
A shielding
Therefore, the inside surrounded by the shielding
[0030]
On the other hand, the
[0031]
The high-
[0032]
Even if the
[0033]
In FIG. 1, the
From the tip of the
In this dropping, since the
[0034]
After the completion of the dropping of the predetermined amount, the
[0035]
<Fourth block>
The fourth block is a
The
[0036]
The
[0037]
After the positioning of the
[0038]
After the evacuation is completed, the upper and
[0039]
Thereafter, the pressure in the room is increased from a substantially vacuum state of 1 Pa or less to an atmospheric pressure state by the
[0040]
As the pressure increases, the space (hereinafter, referred to as the liquid crystal cell portion 21) sealed by the
At this time, in order to reduce the cell gap, in addition to the increase in the pressure, the upper and
[0041]
The liquid
[0042]
<Fifth block>
The fifth block is a fixing
The fixing
[0043]
The UV
As a result, the
Depending on the adhesive curing system used, the adhesive may be completely cured by heating after UV light irradiation.
[0044]
Thereafter, the liquid
[0045]
<Sixth block>
The sixth block 6 is a completed substrate stage.
The liquid
[0046]
In the present embodiment, each of the second to fifth blocks has been described as a continuous and integrated manufacturing apparatus. However, each block is an independent apparatus, and a transport apparatus is arranged between the apparatuses. It may be a manufacturing device.
Also, each block is not necessarily continuous, and another step may be provided between each block.
[0047]
Although the above-described embodiment is an in-line type manufacturing apparatus, an embodiment in which the arrangement of each block is changed to a cluster type will be described with reference to FIG.
This modified embodiment is a
[0048]
The
In this figure, the above-mentioned wafer type
[0049]
It goes without saying that the manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the in-line type or the cluster type, and if the work of each block is executed in the order described above, the arrangement form of each block in the manufacturing apparatus may be an installation environment or the like. Can be set freely according to
[0050]
Next, the seal adhesive 13 will be described in detail.
As described above, in this embodiment, the
If the components of the seal adhesive 13 dissolve into the
[0051]
Therefore, the
In other words, the viscosity of the
[0052]
The viscosity of the seal adhesive for preventing the occurrence of the defect may be 300,000 mPa · s or more, and a suitable seal adhesive having this viscosity is, for example, World Lock No. manufactured by Kyoritsu Chemical Sangyo Co., Ltd. . 717 ("World Lock" is a registered trademark of Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.).
[0053]
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described configuration, and can be modified without departing from the gist of the present invention.
[0054]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, a seal adhesive application step of forming a seal adhesive frame around a pixel electrode by application, and an electric shield from the outside. In the space, a dropping step of dropping liquid crystal droplets while discharging the liquid in the frame is included, so that a very small amount of liquid crystal droplets can be dropped onto the substrate with good reproducibility, and image quality can be improved. In addition, it is possible to produce a low-cost liquid crystal display element with high productivity.
[0055]
Further, according to the liquid crystal display element manufacturing apparatus of the present invention, a seal adhesive applying means for forming a frame of the seal adhesive around the pixel electrode by applying, and a drip means for dropping liquid crystal droplets into the frame. A shielding means for surrounding the substrate on which the pixel electrode is formed and the dropping means and electrically shielding the inside and outside thereof; and a charge removing means for removing electricity in a space inside the shielding means including liquid crystal droplets. As a result, a very small amount of liquid crystal droplets can be dropped onto the substrate with good reproducibility, and an effect of producing a low-cost liquid crystal display device with high image quality and productivity can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing one embodiment of a device for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing another embodiment of the apparatus for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention.
3A and 3B are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display element manufactured by the liquid crystal display element manufacturing apparatus according to the invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating another substrate configuration of a liquid crystal display element manufactured by the liquid crystal display element manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view for explaining a main part of a liquid crystal display element manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a general configuration of a liquid crystal display element.
[Explanation of symbols]
1 Substrate supply stage (first block)
2 (Seal adhesive) application chamber (second block)
3 Liquid crystal dripping chamber (third block)
4 Press room (temporary bonding part) (4th block)
5 Fixing room (final bonding part) (fifth block)
6 Completed substrate stage (sixth block)
7,7A glass substrate (first substrate)
8.8A silicon IC substrate (second substrate)
9 Anti-reflection film 10 Transparent electrode film 11 Pixel electrode (display area)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
シール接着剤により、前記第1及び第2の基板間に液晶を封止するとともに前記第1及び第2の基板を貼り合わせてなる液晶表示素子の製造方法において、
前記画素電極の周囲に前記シール接着剤の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布工程と、
外部から電気的に遮蔽された空間内で、前記枠内に前記液晶の液滴を除電しながら滴下する滴下工程とを含んでいることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。A first substrate and a second substrate having a pixel electrode formed on a surface thereof;
In a method of manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal is sealed between the first and second substrates with a seal adhesive, and the first and second substrates are bonded to each other.
A seal adhesive application step of forming the seal adhesive frame around the pixel electrode by application,
A method of dropping the liquid crystal droplets into the frame while removing electricity in a space that is electrically shielded from the outside, the method comprising:
シール接着剤により、前記第1及び第2の基板間に液晶を封止するとともに前記第1及び第2の基板を貼り合わせてなる液晶表示素子の製造装置において、
前記画素電極の周囲に前記シール接着剤の枠を塗布により形成するシール接着剤塗布手段と、
前記枠内に前記液晶の液滴を滴下する滴下手段と、
前記第2の基板及び前記滴下手段を囲って、その内側と外側とを電気的に遮蔽する遮蔽手段と、
前記液滴を含めて前記遮蔽手段の内側の空間を除電する除電手段とを具備したことを特徴とする液晶表示素子の製造装置。A first substrate and a second substrate having a pixel electrode formed on a surface thereof;
In a manufacturing apparatus for a liquid crystal display device, a liquid crystal is sealed between the first and second substrates with a seal adhesive, and the first and second substrates are bonded to each other.
Seal adhesive applying means for forming a frame of the seal adhesive around the pixel electrode by applying,
Dropping means for dropping the liquid crystal droplets in the frame,
Shielding means for surrounding the second substrate and the dropping means, and electrically shielding the inside and outside thereof,
A device for removing static electricity from a space inside the shielding means including the liquid droplets.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002341857A JP2004177542A (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Method and device for manufacturing liquid crystal display element |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008033076A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Method for manufacturing liquid crystal display element and manufacturing apparatus therefor |
-
2002
- 2002-11-26 JP JP2002341857A patent/JP2004177542A/en active Pending
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