JP2008111993A - 液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶注入孔への封孔剤の塗布を簡易に行う。
【解決手段】第１の基板１１と第２の基板１３の間に液晶表示領域に液晶を保持するシール材２２を積層させ、このシール材２２により液晶注入孔２３を除いて液晶表示領域の周囲を囲む液晶セルを形成し、この液晶セルを液晶セルの配列方向に複数個配列してなるセル群に対し、この液晶注入孔２３から各液晶表示領域に液晶を注入した後、セル群を切断して単体の液晶セルに分離する液晶装置の製造方法であり、２枚の基板によって形成される角部に沿って液晶を流下させて液晶注入孔２３へ液晶を供給する。液晶を注入した後、液晶注入孔を封孔剤で封止しその後、セル群を切断して単体の液晶セルに分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶装置の製造方法に関し、特に、液晶セル内に液晶を注入する液晶注入孔を封止する封止方法に関する。

従来、液晶装置の製造は以下のような工程によって行われている（例えば、特許文献１参照）。はじめに、２枚の基板の内面上にそれぞれ配線層、画素電極、アクティブ素子、カラーフィルタ、配向膜等を所定のパターンにて適宜形成し、次に、２枚の基板のうちの一方の基板上に液晶表示領域を取り巻くように未硬化のシール材を塗布する。このとき、シール材の一部を開放して液晶を注入するための液晶注入孔を形成しておく。

次に、一方の基板上に他方の基板を圧着し、基板間を所定の間隔に保持した状態でシール材を硬化させて空状態の液晶セルを形成し、さらに、基板の少なくとも一方を切断しシール材に形成された液晶注入孔を外部に露出させる。この液晶セルをチャンバー内に収容して減圧して、液晶注入孔を液晶で塞ぎ、この状態でチャンバーの圧力を常圧に戻すと、液晶注入孔を塞いでいた液晶は、空セルの内外圧力差によりシール材の内側に注入される。液晶の注入が終了した後、液晶注入孔を封孔剤によって封止する。

この液晶注入孔の封止工程において、ロボットによって液晶セルの液晶注入孔の封孔剤を塗布し、紫外線等によって封孔剤を硬化させる方法が、例えば特許文献１に示されている。図２０（ａ）において、塗布ノズル３０１はＸＹＺ装置３０２によって３次元方向に移動可能な構成であり、この塗布ノズル３０１を液晶セル２００の液晶注入孔に移動させることによって、容器に収納している封孔剤を液晶注入孔に塗布する。

この方法では、液晶セル１枚ごとに封孔剤を塗布するため、生産性が低いという問題が指摘されている。

そこで、封孔剤の塗布を複数の液晶パネルで一括して行うことによって、生産性を高めることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、一括封孔処理の一方法として、塗布ローラ４０３によって液晶注入孔の封孔剤を塗布するものが示され、他の方法として、複数のピン４０１を封孔剤容器４０２に漬けて封孔剤をピンに保持させ、このピン４０１を液晶注入孔に移動させて塗布するものが示されている。

特開２００５−１２２０２７号公報 特開２００２−２７７８８６号公報 特開平１１−５２３９８号公報

従来技術において、ロボット機構を用いて、塗布ノズルを各液晶注入孔に移動させることにより封孔剤を塗布する方法は、上述したように生産性の点で問題がある。

また、この封孔剤の塗布効率を高めるために一括封孔処理が提案されているが、その一処理として塗布ローラが提案されているが、この方法では塗布された封孔剤が液晶パネルの表示面側に回り込み、硬化後は膨らみとなって残るため、封孔処理後に表示面上の封孔剤を除去する新たな工程が必要となり、全体の生産性は改善されないという問題がある。また、別の処理として複数のピンを用いる方法が提案されているが、この方法では複数の液晶パネルを整列させる必要があり、液晶注入孔とピンとの位置合わせが難しいため、液晶注入孔の封止が不完全となるという問題がある他、パネル面に封孔剤がはみ出るといった問題もある。

一方、液晶セルへの液晶注入において、封孔剤と別の要素として液晶の使用量削減がある。この液晶の使用量を削減する注入方法として、特許文献３には、シール材で囲まれる液晶セル（液晶表示領域）を複数個一列に配列して短冊型セルを形成し、一方の基板に設けた張出部上の各液晶注入孔の外側に液晶を滴下する方法が提案され、さらに、この短冊型セルを傾斜させることも提案されている。

図２１は、基板１１０上に複数の液晶セル１１１を配列し、この基板１１０を傾斜支持台１２０によって傾斜状態で支持させ、各液晶セル１１１のそれぞれの液晶注入孔１１２に対して液晶を滴下させる構成を示している。各液晶注入孔１１２に液晶を滴下させるには、各液晶注入孔１１２上にそれぞれ液晶注入器を配置する。

複数の液晶セルが一列に配列された短冊状の基板において、各液晶セルの液晶注入孔を封止するには、例えば、液晶セルの液晶注入と同様な方法を適用し、各液晶セルの各液晶注入孔に対して封孔剤を滴下させることが考えられる。

しかしながら、上述した短冊型セルに複数の液晶セルを一列に配列し、各液晶注入孔の外側の基板上に液晶を滴下することによって液晶注入を行う方法を封孔剤の塗布に適用した場合には、各液晶注入孔に対してそれぞれ封孔剤を滴下させなければならない。そのため、各液晶注入孔に対して封孔剤滴下器を用意して配置する構成、あるいは、各液晶注入孔の滴下位置に対して封孔剤滴下器を移動可能に配置し、封孔剤滴下器を移動させながら順に滴下動作を行う構成が必要である。

各液晶注入孔に対して封孔剤滴下器を一対一に配置する構成では、液晶注入孔の個数分だけ複数の封孔剤滴下器が必要となるという問題がある。また、各液晶注入孔の滴下位置に対して封孔剤滴下器を移動させる構成では、封孔剤滴下器を移動させる移動機構が必要となるという問題がある。いずれの構成においても、複数の封孔剤滴下器や封孔剤滴下器を移動させる移動機構を設けることで装置が大型化するという問題がある。

そこで、本発明は上記の課題を解決して、液晶注入孔への封孔剤の塗布を簡易に行うことを目的とする。また、封孔剤の塗布に要する封孔剤滴下器の個数を減少すること、また、少ない個数の封孔剤滴下器を備える構成であっても、移動機構等の動作による移動を行うことなく封孔剤の塗布を短時間で行うことを目的とする。

本発明の液晶装置の製造方法は、封孔剤を滴下する封孔剤滴下器の個数を低減させて液晶注入を簡易化するために、重力や封孔剤の基板面に対するぬれ性を利用することによって格別な機構を要することなく、基板の一つの箇所に滴下した封孔剤を複数の液晶注入孔に導くものである。

なお、基板に対して封孔剤を滴下する箇所は、一つのセル群について必ずしも一つに限られるものではない。本発明の製造方法による効果は、一つの滴下箇所によって複数の液晶注入孔に封孔剤を導くことによって得ることができるため、封孔剤を滴下する滴下箇所の個数は、この封孔剤の滴下によって封孔剤が供給される液晶注入孔の個数よりも少なければよい。

本発明の液晶装置の製造方法は、第１の基板と第２の基板の間に液晶表示領域に液晶を保持するシール材を積層させ、このシール材により液晶注入孔を除いて液晶表示領域の周囲を囲む液晶セルを形成し、この一方向に複数個配列してなるセル群に対し、この液晶注入孔から各液晶表示領域に液晶を注入し、液晶を注入した後、液晶注入孔を封孔剤で封止する。その後、セル群を切断して単体の液晶セルに分離する。

第１の基板は、セル群の液晶セルの配列方向と直交する方向の長さは第２の基板よりも長く、第２の基板の端部位置から配列方向と直交する方向に延出する延出部を有している。液晶注入孔は、各液晶表示領域の延出部側に設けられる。

本発明の液晶注入孔の封止は、液晶表示領域に液晶を注入した後、延出部において、第１の基板の基板面と第２の基板の配列方向と直交する方向の縁部とが形成する角部に封孔剤を滴下し、この滴下した封孔剤を角部から各液晶注入孔に供給し、この液晶注入孔において封孔剤を硬化させることにより液晶注入孔を封止する。

これによって、セル群の配列される複数の液晶表示領域に対してそれぞれの液晶注入孔毎に封孔剤滴下器を配置することなく、また、封孔剤滴下器を各液晶注入孔に対して移動させるといった動作を行うことなく、少ない封孔剤滴下器で複数の液晶注入孔に対して液晶を供給し、液晶注入孔を封孔剤で封止する。

また、本発明の製造方法は、基板の延出部において、第１の基板の基板面と第２の基板の液晶セルの配列方向と直交する方向の縁部とで形成される角部を利用し、この角部を各液晶注入孔に封孔剤を供給するための案内として用いる。角部に滴下された封孔剤は、この角部に沿って流れて各液晶注入孔に達する。これによって、基板面上において、液晶注入孔に封孔剤を供給するための溝等の格別な構成は不要である。

角部を利用した封孔剤の供給は、セル群を構成する基板を傾斜させることで行うことができる。基板は、セル群の液晶セルの配列方向の一端側を他端側よりも高位置に保持することで傾斜させることができる。基板の一端側を他端側よりも高位置に保持することで、延出部において液晶セルの配列方向の高位置の端部に滴下した封孔剤は、この角部に沿って他端側に向けて流下する。角部は、基板の一方向に沿って延びているため、高位置に滴下した封孔剤は、角部に沿って低位置側に向かって流下する。角部には、各液晶表示領域の液晶注入孔が液晶セルの配列方向に配列されているため、角部に沿って封孔剤が流下すると、その流下中に、各液晶注入孔に順に封孔剤が供給される。

角部に沿って行われる封孔剤の流下制御は、重力と封孔剤の基板面に対するぬれ性により行うことができ、格別な駆動機構を要さないため、封止のための構成を簡易なものとすることができる。

本発明は、セル群上に配置される液晶セルにおいて、隣接する液晶セル間の形態として２つの形態を含む。

第１の形態は、隣接する液晶セルが隣接する部分のシール材を共通のシール材によって構成する形態である。この共通するシール材は、セル群を切断して単体の液晶セルに分離する際に、この共通のシール材上に設けた切断線に沿って切断される。これにより、共通のシール材は、単体の液晶セルに切断された後において、各液晶セルのシール材を構成する。なお、このとき、例えば、共通のシール材の幅を、他の部分のシール材の幅の２倍としておくことで、分離後のシール材の幅を他の部分のシール材の幅と同一幅とすることができる。

また、第２の形態は、隣接する液晶セルにおいて、両液晶セルが延出部側で隣接する部分間を連結部によってつなぐ形態である。この連結部は隣接する液晶セルの隙間に液晶や封孔剤が侵入することを防止する。液晶セル内の液晶注入孔に封孔剤を供給した後は、封孔剤が液晶セルの隙間への侵入防止は不要であり、セル群から単体の液晶セルに分離する際には、この連結部を切断する。なお、この連結部は各液晶セルの液晶表示領域を囲むシール材と一体で形成する他、シール材と別体で形成してもよい。

本発明の製造方法は、２枚の基板を積層する構成の液晶装置への適用に限られるものではなく、３枚以上の基板を積層した構成の液晶装置に適用することができる。Ｎ枚（Ｎは３以上の自然数）以上の基板を、これらの各基板の間にシール材を挟んで積層し、シール材が囲む液晶表示領域内に液晶を注入し、液晶注入孔を封止することで（Ｎ−１）層の液晶層を形成する。この積層体は多層の液晶セルを形成する。

この積層された複数の液晶セル含むセル群についても、上述した２枚の基板を積層する構成の液晶装置と同様にして、液晶注入後の液晶注入孔を封止した後、単体の液晶セルを分離する。

この積層された複数の液晶セル構成では、隣接して積層する基板によって液晶層が形成される。この液晶層が形成される各基板の延出部において、延出部の基板面と他方の基板の液晶セルの配列方向と直交する方向の縁部とが形成する角部に封孔剤を滴下することによって、各層の液晶セルの注入孔に封孔剤を供給し硬化させることができる。

これら各層への封孔剤の供給は、多層積層したセル群を同じ姿勢としたままで行うことができ、各層の延出部に同時に封孔剤を滴下した場合には、各層について同時に封孔剤を供給することができる。

また、各層の延出部に順次に封孔剤を滴下する場合であっても、多層積層したセル群の姿勢を変えることなく行うことができる。

本発明の液晶装置の製造方法によれば、封孔剤の供給を簡易に行うことができる。封孔剤供給において、複数の液晶セルが配列されるセル群の一部に封孔剤を滴下し、この封孔剤の液晶注入孔への供給を、積層する２枚の基板が形成する角部分を案内として行うことで、封孔剤供給に要する封孔剤滴下器の個数を減少することができ、また、少ない個数の封孔剤滴下器であっても移動機構等の動作による移動を行うことなく封孔剤供給を短時間で行うことができる。

また、封孔剤の供給に要する構成を簡易化することによって、全体の装置構成を小型化することができる。

はじめに、本発明の液晶装置の製造方法の態様について説明する。図１は本発明の液晶装置の製造方法の概略を説明するための図である。

なお、以下では主に、２枚の基板とこの基板間に挟まれる液晶層とによって構成される液晶表示装置等の液晶装置を例として説明するが、液晶層は単層に限らず複数層とすることもでき、また、表示装置に限らず光スイッチ等の光学装置としても適用することができる。

また、液晶装置は、液晶セルを形成する積層した基板において、この液晶セル内に液晶を注入する液晶注入工程と、液晶を注入した液晶セルの液晶注入孔を封孔剤で封止する封止工程の二つの工程と、さらに、一基板上に複数の液晶セルが設けられている場合には、基板を切断して各液晶に分離する切断工程を含む。以下では、液晶注入工程、封止工程、および切断工程について順に説明する。

液晶装置は、２枚の基板をシール材を介して接合し、シール材によって液晶表示領域を包含した液晶セルを形成する。この液晶セルは、液晶表示領域が一列に配列された複数の液晶セル（以下、セル群と称する）から単体の液晶セルを切断することで得られる。なお、セル群は、マザー基板上に形成した複数の液晶セルを切断することで形成することができる。

図１、２は液晶セル、およびこの液晶セルへの液晶注入を説明するための概略図である。なお、液晶セルを形成する各基板において、液晶セルを配列する方向の長さと、この配列方向と直交する方向の長さとの関係は、各液晶セルの縦横の寸法比率や、液晶セルの配列数に依存するため、配列方向の長さが直交する方向の長さよりも長い場合、逆に、配列方向の長さが直交する方向の長さよりも短い場合、あるいは、配列方向の長さと直交する方向の長さがほぼ同程度の場合等存在する。本発明は、液晶の注入口が２つ以上連なる構成であれば、これらの各場合の何れに対しても適用することができる。

図１に示す構成例は、液晶セルの配列する方向の長さが、配列方向と直交する方向の長さよりも長い場合を示し、図２に示す構成例は、逆に、液晶セルの配列する方向の長さが、配列方向と直交する方向の長さよりも短い場合を示している。以下では、主に、図１に示す構成例に基づいて説明する。

図１（ａ）は上記した素子基板および対向基板に対応する第１基板１１と第２基板１２を示している。２枚の基板と第１基板１１および第２基板１２との対応関係は任意とすることができるため、以下では、第１基板１１および第２基板１２を用いて説明する。

液晶セルの液晶表示領域２１は、その外周をシール材２２に囲まれ、上下の平面は第１基板１１および第２基板１２によって挟まれて形成され、この液晶表示領域２１に液晶を注入することで液晶セルが形成される。

図１（ａ）において、第１基板１１の面上に、複数のシール材２２（２２ａ〜２２ｆ）が一列に形成され、これによって複数の液晶表示領域２１（２１ａ〜２１ｆ）が配列される。なお、液晶表示領域２１（２１ａ〜２１ｆ）は、第１基板１１の面と第２基板１２の面との間に挟まれる構成であるため、複数のシール材２２（２２ａ〜２２ｆ）は第１基板１１の面上に限らず、第２基板１２側に形成してもよい。

図１（ｂ）は、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせて形成される複数個の液晶セル２０が、基板の液晶セルの配列方向に配列されてなるセル群１０を示している。このセル群１０において、第１基板１１と第２基板１２との間には、液晶表示領域２１を形成し、内部に液晶を収納するシール材２２が挟まれて設けられる。シール材２２が囲む液晶表示領域２１への液晶の注入は、第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせた後に行う。そのため、シール材２２は、液晶表示領域２１の全外周を囲むことなく、一部にシール材を設けない部分を形成し、この部分を液晶を注入するための液晶注入孔２３とする。この液晶注入孔２３は、セル群１０において外部に露出する位置に形成される。

図１（ｂ）において、この液晶注入孔２３は、セル群１０を構成する第２基板１２の液晶セルの配列方向と直交する方向の一方の縁部１５に沿った位置に設けられ、外部に露出している。一方、第１基板１１は、第２基板１２の縁部１５からセル群１０の液晶セルの配列方向と直交する方向に延びた延出部１４を備える。この第１基板１１の延出部１４と第２基板１２の縁部１５とは角部３０を形成する。この角部３０は、延出部１４の一端に滴下した液晶および封孔剤を、各液晶注入孔２３ａ〜２３ｆに供給するための案内部として用いられる。なお、この角部３０の作用については、後述する。なお、延出部１４は、液晶および封孔剤を供給する案内部として用いる他に、外部接続端子を配設するためにも用いることができる。

図１（ａ）において、第１基板１１の寸法は、液晶セルの配列方向の長さをＬ１、液晶セルの配列方向と直交する方向の長さをＷ１とし、第２基板１２の寸法は、液晶セルの配列方向の長さをＬ１、液晶セルの配列方向と直交する方向の長さをＷ２とする。第１基板１１の液晶セルの配列方向の長さＬ１と第２基板１２の液晶セルの配列方向の長さＬ２は、一列に配列した液晶表示領域２１（２１ａ〜２１ｆ）を形成するに十分な長さを有し、ほぼ同等の長さとする。一方、第１基板１１の液晶セルの配列方向と直交する方向の長さＷ１は、第２基板１２の液晶セルの配列方向と直交する方向の長さＷ２よりも、延出部１４の長さ分だけ長く形成する。なお、第２基板１２の液晶セルの配列方向と直交する方向の長さＷ２は、液晶表示領域２１（２１ａ〜２１ｆ）に一方の辺を収納するに十分な長さであればよい。

第２基板１２は、シール材２２を挟んで第１基板１１上に積層され、シール材２２と共に液晶を上下の面で密閉する。このとき、第２基板１２の縁部１５は液晶注入孔２３とほぼ同位置となるように設け、液晶注入孔２３は第２基板１２の縁部１５において外部に露出している。

なお、セル群１０の作成方法としては、まず、２枚のガラス基板をシール材で接着し多数の液晶セルがマトリクス状に配列したマザーガラスから、セル群１０の液晶セル２０の列に相当する部分を第１基板１１の大きさで切り出す。その後、液晶注入孔２３の位置に合わせて第２基板１２を切断することで延出部１４を形成し、このとき、第２基板１２の縁部１５と液晶注入孔２３との位置が合う。

この第２基板１２の縁部１５と液晶注入孔２３との位置合わせによって、第１基板１１の延出部１４の面と、第２基板１２の液晶セルの配列方向と直交する方向の端部であって液晶セルの配列方向に延びる縁部１５とによって角部３０が形成される。なお、この角部３０では、第１基板１１の面と第２基板１２との面との間には、シール材２２の厚み分だけの隙間が形成されることになる。

図１（ｂ）は、第１基板１１と第２基板１２とを積層し、基板間に挟んだシール材２２によって複数の液晶セル２０が一列に配列されたセル群１０を示している。なお、図１（ｂ）に示す状態は、第１基板１１と第２基板１２とを単に重ね合わせただけであるため、第１基板１１と第２基板１２およびシール材２２によって囲まれる液晶表示領域２１には未だ液晶は注入されていないため、液晶セル２０は空セルの状態にある。

図２（ａ）は液晶セルの配列する方向の長さが、配列方向と直交する方向の長さよりも短い構成であり、第１基板１１と第２基板１２とを示し、図２（ｂ）は第１基板１１と第２基板１２とを貼り合わせた状態を示している。なお、ここでは、第１基板１１上に複数のシール材２２（２２ａ〜２２ｄ）を形成し、このシール材２２（２２ａ〜２２ｄ）を第２基板１２で挟むことによって、液晶表示領域２１（２１ａ〜２１ｄ）を形成する例を示している。

この構成においても、第１基板１１において、液晶セル２０の配列方向と直交する方向に延出部１４を形成し、この延出部１４と第２の基板１２の配列方向と直交する方向の縁部とが形成する角部に液晶を滴下し、第１基板１１及び第２基板１２を傾斜させることで、液晶の注入を行う。

本発明において、このセル群１０が備える各液晶セル２０内に液晶を注入するには、容器内を減圧した状態において、図１（ｃ）に示すように、セル群１０を液晶セルの配列方向と配列方向と直交する方向の２つの方向で傾けた状態とし、この傾斜状態のセル群１０の角部３０の上方側に液晶を滴下することで行う。

また、本発明において、このセル群１０が備える各液晶セル２０の液晶注入孔に封孔剤を供給して封止するには、図１（ｃ）と同様に基板姿勢により、セル群１０を液晶セルの配列方向と配列方向と直交する方向の２つの方向で傾けた状態とし、この傾斜状態のセル群１０の角部３０の上方側に封孔剤を滴下することで行う。

なお、本発明による液晶の注入および封孔剤の供給において、角部３０に沿って液晶や封孔剤を流下させるには、セル群１０を液晶セルの配列方向に傾けた状態であればよく、配列方向と直交する方向の傾斜は必ずしも必要ではない。配列方向と直交する方向の傾斜は、液晶や封孔剤の角部３０に沿って行われる流下において、液晶や封孔剤が液晶注入孔側に沿うことを助けることになるが、液晶や封孔剤の表面張力によって液晶や封孔剤が角部３０側に沿って流れる場合には、セル群１０の配列方向と直交する方向が平らな状態としてもよい。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示すように立たせた状態から矢印Ａの方向に傾かせ、セル群１０の液晶セルの配列方向と直交する方向において液晶注入孔２３側を上方とする状態で傾斜させるとともに、セル群１０の液晶セルの配列方向において一方の端部側（ここでは図１（ｃ）中のＢで示す）を高く、他方の端部側（ここでは図１（ｃ）中のＣで示す）を低くなるように傾斜させる。

なお、図１（ｂ）、（ｃ）では、セル群１０を液晶セルの配列方向と直交する方向に立たせた状態から傾かせるように示しているが、傾斜状態とする前の状態は任意であり、セル群１０を平らに置いた状態から傾斜状態としてもよい。

このセル群１０を傾斜させた状態で、セル群１０の液晶セルの配列方向において高い側の角部３０に液晶を滴下する。角部３０に滴下された液晶は、角部３０の上方から角部３０の下方に向かって流下する。この角部３０を液晶が流下する間に、角部３０の位置に設けられた液晶注入孔２３に液晶が供給される。

その後、容器内を大気圧に戻すと、液晶セル内と外気との間には差圧が生じて液晶セル内は負圧状態となり、液晶注入孔２３に供給されていた液晶は、液晶注入孔２３から液晶セル内に注入される。

次に、液晶セル内に液晶を注入した後、注入孔２３付近に残った液晶を拭き取り、このセル群１０を傾斜させた状態で、セル群１０の液晶セルの配列方向において高い側の角部３０に封孔剤を滴下する。角部３０に滴下された封孔剤は、角部３０の上方から角部３０の下方に向かって流下する。この角部３０を封孔剤が流下する間に、角部３０の位置に設けられた液晶注入孔２３に封孔剤が供給される。

例えば、セル群１０を冷却し負圧を生じさせ、液晶注入孔２３に供給された封孔剤を液晶注入孔２３に押し込み、封口剤を硬化させることで液晶注入孔２３を封止する。封孔剤の硬化は、封孔剤が光硬化性の素材であれば、例えば、紫外線等のその素材が硬化する波長の光を照射することで行うことができ、また、封孔剤が熱硬化性の素材であれば、その素材が硬化する温度に加熱等で設定することで行うことができる。なお、封孔剤の硬化は、光照射や加熱に限らず、その封孔剤が硬化する硬化条件に基づいて行うことができる。

図３はセル群１０を傾斜状態に保持する支持具の一例を説明するための図である。なお、ここで示す支持具は一例であってこの構成に限られるものでもなく、また、セル群１０を傾斜状態に保持する手段としては、支持具によるものに限らず他の手段としてもよい。

図３（ａ）において、支持具５０は、４角の部分の高さをそれぞれＨ１〜Ｈ４と異ならせて、高さＨ１、Ｈ２を高さＨ３、Ｈ４よりも高くすることで液晶セルの配列方向に傾斜させ、高さＨ１、Ｈ３を高さＨ２、Ｈ４よりも高くすることで液晶セルの配列方向の直交する方向に傾斜させる。

図３（ｂ）は、この支持具５０上にセル群１０（なお、図３（ｂ）では簡略化して示している）を配置した状態を示している。支持具５０上に載置することで、液晶セルの配列方向および配列方向と直交する方向に傾斜して保持される。

図４は、第１基板、第２基板、および液晶注入孔との関係、並びに２枚の基板で形成される角部を説明するための図である。なお、図４は、説明の便宜上、基板やシール材の寸法比率は実際と異なるものである。

図４において、第１基板１１と第２基板１２とはシール材２２を挟んで積層される。シール材２２は、液晶表示領域２１を囲むように形成され、その内側に液晶が注入される。シール材２２の一部は開放され、液晶を内部に注入するための液晶注入孔２３を形成している。液晶注入孔２３は封孔剤（図示していない）で封止される。

第１基板１１が備える延出部１４は、第２基板１２の縁部１５から液晶セルの配列方向と直交する方向に延びて形成される。この第１基板１１の延出部１４の面と第２基板１２の縁部１５とは角部３０を形成する。この角部３０はセル群１０の液晶セルの配列方向に沿って形成される。角部３０を形成する延出部１４の面と縁部１５との間はシール材２２の厚さ分だけ離隔し、シール材２２の液晶注入孔２３の開口部分はこの角部３０において外部と連通している。なお、この角部３０は、第１基板１１と第２基板１２とを重ね合わせるだけで、延出部１４と縁部１５の組み合わせのみで形成され、格別に用意すべき構成は不要である。

図５は、この角部３０への液晶の滴下について説明するための図であり、図６はこの角部３０への封孔剤の滴下について説明するための図である。なお、図５、図６は、図４に示す角部３０を別の方向から見た状態を示し、図５（ａ）は液晶を滴下する前の状態を示し、図５（ｂ）は液晶を滴下した後の状態を示し、図６（ａ）は封孔剤を滴下する前の状態を示し、図６（ｂ）は封孔剤を滴下した後の状態を示している。

図５（ａ）において、角部３０には、延出部１４と縁部１５の隙間とシール材２２とによって液晶セルの配列方向に溝状の部分が形成され、溝状部分の一部にはシール材２２の液晶注入孔２３の開口部が露出している。

図５（ｂ）は角部３０に液晶を滴下した状態を示している。セル群を傾斜させ、傾斜によって高くなった角部３０に液晶を滴下する。高位置の角部３０に滴下された液晶は、角部３０の溝状部分に沿って流下する（図５（ｂ）中の液晶４０）。この液晶４０の流下によって、液晶注入孔２３に液晶が供給される。なお、液晶表示領域はシール材２２で囲まれ、内外に圧力差がないため、この状態では、液晶は液晶注入孔２３から液晶セル内部への液晶の注入は行われない。

また、図６（ａ）においても図５（ａ）と同様に、角部３０には、延出部１４と縁部１５の隙間とシール材２２とによって液晶セルの配列方向に溝状の部分が形成され、溝状部分の一部にはシール材２２の液晶注入孔２３の開口部が露出している。

図６（ｂ）は角部３０に封孔剤を滴下した状態を示している。セル群を傾斜させ、傾斜によって高くなった角部３０に封孔剤を滴下する。高位置の角部３０に滴下された封孔剤は、角部３０の溝状部分に沿って流下する（図６（ｂ）中の封孔剤７０）。この封孔剤７０の流下によって、液晶注入孔２３の入り口に封孔剤が供給される。

次に、図７〜図１２を用いて液晶注入および液晶注入孔の封止について説明する。なお、図７は液晶注入の一連の手順を説明するための図であり、図８は液晶注入孔の封止の一連の手順を説明するための図であり、図９は各部の液晶の注入状態を示す概略斜視図であり、図１０は液晶の注入状態における各部の断面を示し、図１１は各部の封孔剤の供給状態を示す概略斜視図であり、図１２は封孔剤の供給状態における各部の断面を示している。

はじめに、液晶注入について説明する。セル群を真空容器内に収納してセル群を傾斜させた状態とし、真空容器を減圧して所定の真空状態としておく。

図７（ａ）に示すセル群１０において、Ｐ１の位置が最も高く、Ｐ２の位置が最も低くなるような傾斜状態とする。この傾斜状態のセル群の液晶セルの配列方向に延びる角部３０において、傾斜によって高くなった部分に液晶４０を滴下する。

高位置の角部３０に滴下された液晶は、傾斜によって角部３０の溝状部分に沿って流下し（図７（ｂ））、セル群１０に一列に配列された複数の液晶セルの液晶注入孔２３に液晶を供給する。図９は、この液晶が滴下される状態、および滴下された液晶が液晶注入孔に供給される状態を示している。なお、図９中のＡ，Ｂ，Ｃは図１０の断面図の位置を示している。

液晶注入孔２３に液晶が供給された後、真空容器内を大気圧に戻す。シール材２２で囲まれ、液晶注入孔２３が供給された液晶によって閉じられている液晶セル内は、真空容器内の圧力が大気圧の戻ることによって、液晶セルの外部との間に圧力差が生じ負圧状態となる。

この負圧によって、液晶注入孔２３に供給された液晶は、液晶セル内に注入される。図７（ｃ）、図９（ｂ）は液晶セル内に注入された液晶４２の状態を模式的に示している。液晶注入孔２３に供給された液晶は、液晶セル内の圧力が外部の圧力よりも低いことを利用して行われるため、セル群が平らな状態であっても、液晶セル内に注入することができる。

図１０の断面図において、図１０（ａ）は図９のＡで示す位置の断面を示し、また、図１０（ｂ）は図９のＢで示す位置の断面を示している。また、図１０（ｃ）は図９のＣで示す位置の断面を示している。図１０（ａ）〜（ｃ）に示す各断面図は、液晶が角部３０に沿って供給された状態を示し、図１０（ｄ）〜（ｆ）に示す各断面図は、液晶が液晶セル内に注入された状態を示している。例えば、図１０（ｆ）で示すように注入が終わっても液晶４１はシール２２の外側に残っている。

次に、封孔剤の供給について説明する。液晶を注入したシール２２の外側に残った液晶を拭き取ったセル群を傾斜させた状態とする。この状態は、液晶注入における姿勢状態と同姿勢で行うことができる。

図８（ａ）に示すセル群１０において、Ｐ１の位置が最も高く、Ｐ２の位置が最も低くなるような傾斜状態とする。この傾斜状態のセル群の液晶セルの配列方向に延びる角部３０において、傾斜によって高くなった部分に封孔剤７０を滴下する。

高位置の角部３０に滴下された封孔剤は、傾斜によって角部３０の溝状部分に沿って流下し（図８（ｂ））、セル群１０に一列に配列された複数の液晶セルの液晶注入孔２３に封孔剤を供給する。図１１は、この封孔剤が滴下される状態、および滴下された封孔剤が液晶注入孔に供給される状態を示している。なお、図１１中のＡ，Ｂ，Ｃは図１２の断面図の位置を示している。

液晶注入孔２３に封孔剤が供給され、例えば、セル群１０を冷却し負圧を生じさせ封口剤を液晶注入孔２３に浸入させた後、この封孔剤を硬化させる。封孔剤の硬化は、例えば、紫外線等の光を照射することで行う他、加熱することで行うことができる。封孔剤を硬化させる手段は、その封孔剤の特性に基づいて定める。図８（ｃ）、図１１の封孔剤７２は液晶注入孔２３に供給された状態を模式的に示している。

図１２の断面図において、図１２（ａ）は図１０のＡで示す位置の断面を示し、また、図１２（ｂ）は図１１のＢで示す位置の断面を示している。また、図１２（ｃ）は図１１のＣで示す位置の断面を示している。図１２（ａ）〜（ｃ）に示す各断面図は、封孔剤が角部３０に沿って供給される状態を示している。なお、図１２（ｃ）は、負圧で封口剤を液晶注入孔２３に浸入させた状態を示している。

なお、光照射によって封孔剤を硬化させる場合には、液晶注入孔２３の位置に光を照射することによって、液晶注入孔２３に供給された封孔剤のみを硬化し、角部３０においてその他の部分に供給された封孔剤については流動性を保持させたままとすることができる。この場合には、液晶注入孔２３を封孔剤で封止した後、硬化せずに残っている封孔剤を除去することができる。残余の封孔剤の除去は、任意の手段で行うことができるが、例えば、セル群１０を傾斜した状態でエアー等による洗浄で行うことができる。なお、角部３０に硬化した封口剤が残っても問題ない。

次に、隣接する液晶セル間の隙間への液晶あるいは封孔剤の侵入を防ぐ構成、および隣接する液晶セルを分離する形態について、図１３〜図１７を用いて説明する。なお、図１３，図１４は第１の形態を説明するための図であり、図１５，図１６は第２の形態を説明するための図である。

第１の形態は、隣接する液晶セルの間を連結部２４によってつなぐ形態であり、この連結部２４によって供給された液晶あるいは封孔剤が隣接する液晶セルの間の隙間に入り込むことを防ぐ。図１３において、隣接する液晶セル２０ａと２０ｂとは、セル群の液晶セルの配列方向においてシール材２２ａとシール材２２ｂの各辺部分同士が隣接し、その間に隙間が形成される。角部３０に沿って流下した液晶あるいは封孔剤は、この隙間に入り込まないことになる。

液晶が隙間に入り込むと、液晶セル内に注入するための液晶の量が不足するおそれが生じるため、余分に液晶を滴下する必要が生じ、その結果、液晶の使用量が増加することになる。液晶の使用量を減少させるには、液晶がこの液晶セル間に入り込むことを抑制する必要がある。

また、封孔剤が隙間に入り込むと、隣接する液晶セルのシール材間に封孔剤が付着することになり、この液晶セルを分離した後に拭き取ったり、あるいは、硬化した場合にはそぎ取る等の作業が必要となる。

そこで、第１の形態では、図１３に示すように、シール材２２ａとシール材２２ｂとの間をつなぐ連結部２４を形成する。この連結部２４は、シール材２２ａおよびシール材２２ｂにおいて、角部３０に面する側に設け、これによって、隙間部分への液晶や封孔剤の侵入を防ぎ、液晶の場合には隙間部分へ侵入する液晶の量を低減させる。

各液晶セルは、セル群に一列に形成された液晶セル部分を切断することで分離される。上述した第１の形態では、連結部２４上を通る切断線６０に沿って切断することで分離することができる。

図１４は第１の形態における分離を説明するための図である。なお。図１４（ａ）は第１基板１１と第２基板１２を積層する前の状態を示し、図１４（ｂ）は積層して液晶注入を行う状態を示し、図１４（ｃ）は各液晶セルに分離した状態を示している。

図１４（ａ）の状態において、シール材２２を形成する際に、同時に連結部２４を形成しておく。なお、連結部２４は、シール材２２と同材料によって、一体あるいは別体に形成するほか、シール材２２と異なる同材料によって形成してもよい。連結部２４をシール材２２と同材料で形成する場合には、プリント技術を用い、シール部分と連結部分とをつないだパターンを印刷によって同時に形成することができる。

第２の形態では、図１５に示すように、シール材２２ａとシール材２２ｂにおいて、隣り合う部分は共通のシール材２２Ａで形成する。この共通のシール材２２Ａは、シール材２２ａおよびシール材２２ｂを一つのシール材で形成するものであり、これによって、隙間部分への液晶や封孔剤の侵入を無くすと共に、注入工程で必要とする液晶の量を低減させる。

各液晶セルは、セル群に一列に形成された液晶セル部分を切断することで分離される。上述した第２の形態では、共通のシール材２２Ａ上を通る切断線６０に沿って切断することで分離することができる。

図１６は第２の形態における分離を説明するための図である。なお。図１６（ａ）は第１基板１１と第２基板１２を積層する前の状態を示し、図１６（ｂ）は積層して液晶注入を行う状態を示し、図１６（ｃ）は各液晶セルに分離した状態を示している。

図１６（ａ）の状態において、シール材２２を形成する際に、共通のシール材２２Ａを形成しておき、この共通のシール材２２Ａの幅を、各シール材２２ａ，２２ｂを合わせた幅とする、あるいは、この幅に切断により切り取られる幅を加えた幅とすることで、切断後の各液晶セルのシール材の幅を他の部分の幅と合わせることができる。

上述説明では、本発明の製造方法を２枚の基板を積層する構成の液晶装置に適用する例について示しているが、本発明の製造方法は、２枚の基板を積層する構成の液晶装置への適用に限られるものではなく、３枚以上の基板を積層した構成の液晶装置に適用することができる。

図１７〜図１９は、３枚の基板を積層した構成の液晶装置に適用した場合を説明するための図である。

図１７（ａ）において、第１基板１１，第２基板１２および第３基板１３を積層すると共に、各基板間にシール材を設けることによって、多層の液晶セルを構成する。図１７（ｂ）はセル群１０に２層の液晶セルを一列に複数個配列した状態を示している。

Ｎ枚（Ｎは３以上の自然数）以上の基板を用い、これらの各基板の間にシール材を挟んで積層し、シール材が囲む液晶表示領域内に液晶を注入することで（Ｎ−１）層の液晶層を形成する。この積層体は多層の液晶セルを形成することができる。

この積層された複数の液晶セル含むセル群についても、上述した２枚の基板を積層する構成の液晶装置と同様にして液晶を注入し、封孔を行い、単体の液晶セルを分離することができる。

図１７（ｃ）は、多層に積層したセル群１０を傾斜させた状態を示している。２枚の基板によって形成される構成と同様に、多層の場合であっても、角部３０に液晶を注入することで、各層について配列される液晶注入孔に液晶を供給し、液晶セルに液晶を注入することができる。

なお、図１８（ａ）〜（ｆ）は液晶セルの各部における断面を示し、液晶を角部の滴下し流下させた状態（図１８（ａ）〜（ｃ））と、液晶を液晶セル内に注入した状態（図１８（ｄ）〜（ｆ））とを示している。

第１基板１１と第２基板１２とによって第１層が形成され、第３基板１３と第１基板１１とによって第２層が形成される。

第１層の液晶セルには、第１基板１１と第２基板１２が形成する角部３０に液晶を滴下することで液晶注入を行い、第２層の液晶セルには、第３基板１３と第１基板１１が形成する角部３１に液晶を滴下することで液晶注入を行う。

また、図１９（ａ）〜（ｃ）は液晶セルの各部における断面を示し、液晶注入後において、封孔剤を角部の滴下し流下させた状態（図１８（ａ）〜（ｃ））を示している。

なお、上記した構成例は一例であり、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、各種変更を含むものである。

本発明の液晶装置は、液晶表示装置に限らず、光スイッチ、偏光装置等にも適用することができる。

本発明の液晶装置の製造方法の概略を説明するための図である。 本発明の液晶装置の製造方法の概略を説明するための図である。 本発明のセル群を傾斜状態に保持する支持具の一例を説明するための図である。 本発明の製造方法において、第１基板、第２基板、および液晶注入孔との関係、並びに２枚の基板で形成される角部を説明するための図である。 本発明の製造方法において、角部への液晶の滴下を説明するための図である。 本発明の製造方法において、角部への封孔剤の滴下を説明するための図である。 本発明の液晶注入の一連の手順を説明するための図である。 本発明の封孔剤供給の一連の手順を説明するための図である。 本発明の液晶注入の各部の液晶の注入状態を説明するための図である。 本発明の液晶注入の各部の液晶の注入状態を説明するための各部の断面図である。 本発明の封孔剤供給の各部の封孔剤の供給状態を説明するための図である。 本発明の封孔剤供給入の各部の封孔剤の供給状態を説明するための各部の断面図である。 隣接する液晶セル間の隙間への液晶の侵入を防ぐ構成、および隣接する液晶セルを分離する第１の形態を説明するための図である。 隣接する液晶セル間の隙間への液晶の侵入を防ぐ構成、および隣接する液晶セルを分離する第１の形態を説明するための図である。 隣接する液晶セル間の隙間への液晶の侵入を防ぐ構成、および隣接する液晶セルを分離する第２の形態を説明するための図である。 隣接する液晶セル間の隙間への液晶の侵入を防ぐ構成、および隣接する液晶セルを分離する第２の形態を説明するための図である。 ３枚の基板を積層した構成の液晶装置に適用した場合を説明するための図である。 ３枚の基板を積層した構成の液晶装置への液晶注入を説明するための断面図である。 ３枚の基板を積層した構成の液晶装置への封孔剤供給を説明するための断面図である。 従来の封孔剤の塗布を説明するための図である。 封孔剤の塗布の想定例を説明するための図である。

符号の説明

１０ セル群
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第３基板
１４ 延出部
１５ 縁部
２０ 液晶セル
２１ 液晶表示領域
２２ シール材
２３ 液晶注入孔
２４ 連結部
３０、３１ 角部
４０、４１ 液晶
５０ 支持治具
６０ 切断線
６１ 切断面
７０ 封孔剤

Claims (10)

1. 第１の基板と第２の基板の間に液晶表示領域に液晶を保持するシール材を積層させ、このシール材により液晶注入孔を除いて液晶表示領域の周囲を囲む液晶セルを形成し、この液晶セルを複数個配列してなるセル群に対し、前記液晶注入孔から各液晶表示領域に液晶を注入し、当該液晶注入孔を封孔剤で封止した後、前記セル群を切断して単体の液晶セルに分離する液晶装置の製造方法において、
   前記第１の基板は、前記セル群の液晶セルの配列方向と直交する方向において前記第２の基板よりも長く、第２の基板の端部位置から配列方向と直交する方向に延出した延出部を有し、
   前記液晶注入孔は、前記各液晶表示領域の前記延出部側に設けられ、
   前記延出部において、前記第１の基板の基板面と前記第２の基板の配列方向と直交する方向の縁部とが形成する角部に封孔剤を滴下し、
   前記滴下した封孔剤を前記角部から前記各液晶注入孔に供給し、
   前記液晶注入孔において封孔剤を硬化させることにより液晶注入孔を封止することを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 前記セル群の液晶セルの配列方向の一端側を他端側よりも高位置に保持し、前記延出部において液晶セルの配列方向の一端に滴下した封孔剤を前記角部に沿って他端側に向けて流下させることにより、前記各液晶注入孔に順に封孔剤を供給することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
3. 前記セル群が有する隣接する液晶セルにおいて、両液晶セルが隣接する部分のシール材は共通のシール材であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
4. 前記共通のシール材上に切断線を設け、当該切断線に沿って切断することにより、前記セル群から単体の液晶セルに分離することを特徴とする、請求項３に記載の液晶装置の製造方法。
5. 前記セル群の隣接する液晶セルにおいて、両液晶セルが延出部側で隣接する部分間を連結部によってつなぎ、当該連結部は隣接する液晶セルの隙間への封孔剤の侵入を防止することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
6. 前記連結部は、各液晶セルの液晶表示領域を囲むシール材と一体で形成することを特徴とする、請求項５に記載の液晶装置の製造方法。
7. 前記連結部は、各液晶セルの液晶表示領域を囲むシール材と別体で形成することを特徴とする、請求項５に記載の液晶装置の製造方法。
8. 前記連結部を切断することにより、前記セル群から単体の液晶セルに分離することを特徴とする、請求項５から請求項７の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
9. 前記セル群は、Ｎ枚（Ｎは３以上の自然数）の基板と、隣接する基板間に設けるシール材とを有し、シール材が囲む液晶表示領域内に液晶を注入することで（Ｎ−１）層の液晶層を形成する多層の液晶セルを有し、
   積層された複数の液晶セル含む単体の液晶セルを分離することを特徴とする、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
10. 液晶層が形成される各基板の延出部において、当該延出部の基板面と第２の基板の液晶説の配列方向と直交する方向の縁部とが形成する角部に封孔剤を滴下することを特徴とする、請求項９に記載の液晶装置の製造方法。