JP2013235199A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】注入口周辺における液晶残渣の発生を抑えることが可能な液晶表示素子の製造方法を提供する。
【解決手段】注入口１４から強誘電性液晶１３を注入した後、注入口１４周辺の強誘電性液晶１３を液晶溶解溶剤４２により溶解し、続いて、注入口１４周辺に付着した液晶溶解溶剤４２を、液晶溶解溶剤４２を溶解し、且つ、強誘電性液晶１３の溶解性が液晶溶解溶剤４２より低い液晶溶解溶剤置換液５２により置換し、液晶溶解溶剤置換液５２を乾燥させた上で、注入口１４を封口材１５で封止する。
【選択図】図１−１

Description

本発明は、液晶表示素子の製造方法に関する。

小型高精細化が進んだ液晶表示素子（液晶表示パネル）は、通称マイクロディスプレイと呼ばれ、例えば、第１の基板と第２の基板と一部に注入口を有する外周シール部を有し、第１の基板と第２の基板と外周シール部により閉じられた空間に注入口より強誘電性液晶を注入し、注入口を封口材にて封止して封口部を形成したものである。マイクロディスプレイの小型化に伴い、実際に表示を行なう表示領域と外周シール部、あるいは、表示領域と封口部との間隔が狭くなり、特に封口部の周囲は、強誘電性液晶の配向が乱れる、あるいは、汚染が発生しやすいことがある。

これらの問題を解決する方法として、第１の基板と第２の基板と外周シール部により閉じられた空間に注入口より強誘電性液晶を注入した後、強誘電性液晶の溶解性を有する液晶溶解溶剤、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が収容された容器（液槽）に液晶表示パネルを浸漬して、注入口周辺の強誘電性液晶をイソプロピルアルコールにより溶解除去し、その後、注入口を封口材にて封止する方法がある。（特許文献１参照）

図１０−１、図１０−２は、従来技術における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。以下、従来技術における液晶表示素子の製造方法を図１０−１、図１０−２を用いて説明する。

まず、第１の基板１と第２の基板６とをシール材１１により１マイクロメートル（μｍ）程度の間隔で貼り合せて空液晶表示パネルを作成した後、シール材１１の一部に設けた注入口１４近傍の第２の基板６上に強誘電性液晶１３を滴下し、真空および加熱状態において、強誘電性液晶１３を注入口１４より空液晶表示パネル内に注入することで、図１０−１（ａ）に示す液晶表示パネルを得る。

尚、第１の基板１上には画素電極が設けられ、第２の基板６上には対向電極が設けられており、画素電極と対向電極との交点が表示画素となり、複数の表示画素がマトリクス状に配列されて表示領域３１が形成されている。

この時、シール材１１の外周側に位置する第１の基板１と第２の基板６との隙間にギャップ液晶残り３５が発生し、さらに、第１の基板１と第２の基板６が互いにオフセットした部分の第２の基板６上に第２の基板上液晶残り３６が発生する。

次に、ギャップ液晶残り３５と第２の基板上液晶残り３６が発生した液晶表示パネルを、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）からなる液晶溶解溶剤中に所定時間浸漬してから取り出し、イソプロピルアルコールを乾燥させることで、図１０−１（ｂ）に示す液晶表示パネルを得る。

イソプロピルアルコールには強誘電性液晶を溶解する性質があり、ギャップ液晶残り３５と第２の基板上液晶残り３６は、イソプロピルアルコールに溶解される。しかし、ギャップ液晶残り３５は、基板間の狭小な隙間にあることから、イソプロピルアルコールに触れ難く、溶解し難いため、完全には除去されない。さらに、イソプロピルアルコールは沸点が高く、特に強誘電性液晶が溶解したイソプロピルアルコールは、より乾燥し難いため、イソプロピルアルコールが乾燥するまでの間に、基板間に残った強誘電性液晶１３がイソプロピルアルコールにより徐々に溶解され、イソプロピルアルコールが乾燥した時点で、溶解していた強誘電性液晶が析出して液晶残渣部１８が形成される。尚、第２の基板上液晶残り３６は、イソプロピルアルコールに触れ易く、ほとんどが溶解するため、液晶残渣部１８は形成され難い。

また、一方では、注入口１４内にある強誘電性液晶１３（注入口内液晶１２）の一部がイソプロピルアルコールに溶解する。しかし、注入口１４内は狭小であり、イソプロピルアルコールが浸透し難いため、注入口内液晶１２は完全には除去されない。さらに、イソプロピルアルコールは沸点が高く、特に強誘電性液晶が溶解したイソプロピルアルコールは、純粋なイソプロピルアルコールより乾燥し難いため、乾燥するまでの間に、注入口１４内に残った注入口内液晶１２がイソプロピルアルコールにより徐々に溶解され、イソプロピルアルコールが乾燥した時点で、溶解していた強誘電性液晶１３が析出して液晶残渣部１８が形成される。

次に、注入口１４に封口材１５を塗布し、図１０−２（ｃ）に示す液晶表示パネルを得る。この時、注入口１４周辺には液晶残渣部１８があるため、封口材１５は液晶残渣部１８の上に塗布されることになる。尚、この時点で封口材１５は液晶表示パネル内にある強誘電性液晶１３には接触しておらず、互いの間には僅かな隙間が形成されている。

次に、液晶表示パネルの熱処理を行い、強誘電性液晶１３を等方相液体状態にして粘度を低下させると同時に膨張させ、封口材１５と強誘電性液晶１３との間の隙間を強誘電性液晶１３で充填した後、液晶表示パネルを徐冷し、強誘電性液晶１３を配向させることで、図１０−２（ｄ）に示す液晶表示パネルを得る。

特許第４１１８１６７号

従来技術では、注入口周辺の強誘電性液晶を液晶溶解溶剤（イソプロピルアルコール）で溶解することにより除去しているが、基板間の狭小な隙間には液晶溶解溶剤が浸透し難く、また、液晶溶解溶剤は沸点が高く、特に強誘電性液晶が溶解した液晶溶解溶剤は、純粋な液晶溶解溶剤よりさらに乾燥が難しいため、残渣を完全に無くすことは困難である。注入口周辺に残渣が存在していると、図１０−２（ｄ）に示すように、強誘電性液晶の配向が乱れ、表示領域３１にまで至る強誘電性液晶配向不良領域１７が発生したり、封口材１５と注入口１４との密着性が損なわれ、密閉不良部４０が発生し、そこから水分等が浸入することで、画像品質が低下するといった問題が発生する。また、注入口内に残る液晶溶解溶剤を乾燥するまでに時間が掛かると、液晶溶解溶剤が配向膜に浸透し、それが原因で画像品質が低下するといった問題も発生する。

特にマイクロディスプレイでは、注入口１４と表示領域３１とが近接しており、さらに、基板間の隙間も狭小であるため、以上の問題が顕著である。

本発明は、以上の問題を解決するためになされたもので、注入口周辺における液晶残渣の発生を抑えることが可能な液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。

第１の基板と第２の基板とを所定の間隙を介してシール材により貼り合わせ、該シール材に設けた注入口より、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を注入し、前記注入口周辺の前記液晶を液晶溶解溶剤により除去した後、前記注入口を封口材で封止する液晶表示素子の製造方法であって、前記注入口周辺の前記液晶を液晶溶解溶剤により除去する工程と、前記注入口を封口材で封止する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を、前記液晶溶解溶剤を溶解し、且つ、前記液晶の溶解性が前記液晶溶解溶剤より低い液晶溶解溶剤置換液により置換する工程を有する液晶表示素子の製造方法とする。

前記液晶溶解溶剤置換液は、前記液晶溶解溶剤より沸点が低い液晶表示素子の製造方法とする。

前記注入口周辺の前記液晶を前記液晶溶解溶剤により除去する工程と、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を気体を吹き付けることにより除去する工程を有する液晶表示素子の製造方法とする。

前記気体の温度は、前記液晶溶解溶剤置換液の温度以下である液晶表示素子の製造方法とする。

前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程は、上部が開放された容器に収容した前記液晶溶解溶剤置換液に前記注入口を浸漬した後、該容器の上部を蓋により塞いだ状態で行う液晶表示素子の製造方法とする。

前記液晶溶解溶剤置換液の温度は、室温である液晶表示素子の製造方法とする。

前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程と、前記注入口を前記封口材で封止する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤置換液を減圧雰囲気にて乾燥させる工程を有する液晶表示素子の製造方法とする。

前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程で使用された使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から、そこに混入した前記液晶溶解溶剤と前記液晶とを除去し、前記液晶溶解溶剤と前記液晶との混入量が減少した液晶溶解溶剤置換液を得ると共に、該液晶溶解溶剤置換液を、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程で使用する液晶表示素子の製造方法とする。

使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から、そこに混入した前記液晶溶解溶剤と前記液晶とを除去する工程は、前記液晶溶解溶剤を溶解し、且つ、前記液晶溶解溶剤置換液を溶解しない溶媒を使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液に混入させることで、使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から前記液晶溶解溶剤が分離された処理液を得る工程と、該処理液から前記液晶溶解溶剤置換液を回収する工程と、回収した該液晶溶解溶剤置換液を蒸留することで、該液晶溶解溶剤置換液の純度を高める工程と、を有する液晶表示素子の製造方法とする。

前記液晶溶解溶剤は、イソプロピルアルコールからなり、前記液晶溶解溶剤置換液は、代替フロンからなる液晶表示素子の製造方法とする。

本発明の液晶表示素子の製造方法を利用することにより、注入口内における液晶残渣の発生を抑えることができるため、液晶残渣に起因する液晶の配向不良を防止することができる。

さらに、注入口端部において液晶残渣の発生を抑えることができるため、シール材と封口材との密着力を改善することができ、外部からの水分等の浸入を防止することができる。

注入口周辺の液晶を液晶溶解溶剤により溶解した後、注入口周辺に付着した液晶溶解溶剤に気体を吹き付け、液晶溶解溶剤を飛散させれば、液晶が溶解した液晶溶解溶剤の液晶溶解溶剤置換液への持ち込み量を減少させることができるため、液晶溶解溶剤置換液を乾燥した後の液晶残渣の発生をより効果的に抑えることができる。

液晶溶解溶剤の温度が液晶溶解溶剤置換液の温度よりも高い場合において、液晶溶解溶剤に吹き付ける気体の温度を液晶溶解溶剤置換液の温度以下にしておけば、気体が吹き付けられる部材の温度が低下し、液晶溶解溶剤置換液に高温の部材が浸漬されなくなるため、液晶溶解溶剤置換液の揮発を防止することができる。

液晶溶解溶剤として、イソプロピルアルコールを用い、液晶溶解溶剤置換液として、液晶溶解溶剤より沸点が低いフロン系溶剤を用いれば、液晶溶解溶剤を液晶溶解溶剤置換液に置換した後、注入口周辺に付着した液晶溶解溶剤置換液を短時間に乾燥させることができるため、液晶残渣の発生をより効果的に抑えることができる。

使用済みの液晶溶解溶剤置換液から液晶溶解溶剤と液晶を除去し、純度の高い液晶溶解溶剤置換液として再利用すれば、液晶溶解溶剤置換液の廃棄処理のコスト削減や環境負荷の低減が可能となる。

本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。 本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤と溶剤に溶けている液晶を気体を吹き付けて除去する状況を示している。 本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。 本発明の第２の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。 本発明の第３の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。 本発明の液晶表示素子の製造方法を使用して製造された液晶表示素子を組み込んだ液晶表示装置の平面図である。 図７に示す液晶表示装置のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態における液晶表示素子の製造工程と液晶溶解溶剤置換液の再生処理工程を示す図である。 従来技術における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。 従来技術における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。

図１−１、図１−２、図１−３は、本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。図３は、本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤と溶剤に溶けている液晶を気体を吹き付けて除去する状況を示している。図４は、本発明の第１の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。

本発明の第１の実施形態は、第１の基板１として、強誘電性液晶に所定の電圧を印加する半導体回路と画素電極を有するシリコン基板からなる集積回路搭載基板を使用し、第２の基板６として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる透明電極を有するガラス基板を使用した、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）構造を有する液晶表示パネルの製造に本発明を適用した実施例である。ＬＣＯＳ構造の液晶表示パネルは、マイクロディスプレイに最適であり、本発明を適用するのに適している。

まず、第１の基板１と第２の基板６とをシール材１１により１マイクロメートル（μｍ）程度の間隔で貼り合せて空液晶表示パネルを作成した後、シール材１１の一部に設けた注入口１４近傍の第２の基板６上に強誘電性液晶１３を滴下し、真空および加熱状態において、強誘電性液晶１３を注入口１４より空液晶表示パネル内に毛細管現象を利用して注入し、図１−１（ａ）に示す状態の液晶表示パネルを得る。

強誘電性液晶１３は、注入口１４から空液晶表示パネル内の表示領域３１へと注入されるが、この時、シール材１１の外周側に位置する第１の基板１と第２の基板６との隙間にギャップ液晶残り３５が発生し、さらに、第１の基板１と第２の基板６が互いにオフセットした部分の第２の基板６上に第２の基板上液晶残り３６が発生する。

次に、ギャップ液晶残り３５と第２の基板上液晶残り３６が発生した液晶表示パネルを、イソプロピルアルコールに所定時間浸漬してから取り出すことで、図１−１（ｂ）に示す状態の液晶表示パネルを得る。尚、イソプロピルアルコールに浸漬させるのは、液晶表示パネル全体ではなく、注入口１４周辺のみであっても良い。

液晶表示パネルをイソプロピルアルコールに浸漬する工程は、例えば、図２に示すように、イソプロピルアルコールからなる液晶溶解溶剤４２を収容した液晶溶解溶剤容器４１に、液晶表示パネルカセット４６とパネル保持パイプ４７からなる液晶表示パネル浸漬用カセット４５に液晶表示パネルを保持したものを投入することにより行う。

イソプロピルアルコールは強誘電性液晶を溶解する性質があり、ギャップ液晶残り３５と第２の基板上液晶残り３６は溶解される。しかし、この時、ギャップ液晶残り３５は、基板間の狭小な隙間にあることからイソプロピルアルコールに触れ難く、溶解し難いため、完全には除去されない。尚、第２の基板上液晶残り３６は、イソプロピルアルコールに触れ易いため、ほとんどが溶解する。

また、一方では、注入口１４内にある注入口内液晶１２の一部がイソプロピルアルコールに溶解する。しかし、注入口１４内は狭小であるため、イソプロピルアルコールが浸透し難く、完全には除去されない。

尚、液晶溶解溶剤４２の温度は、適宜設定すれば良いが、４０〜６０℃程度とすれば、液晶の溶解を室温より早くしつつも、液晶の溶解量を制御し易い範囲とすることができる。

次に、液晶表示パネルを液晶表示パネル浸漬用カセット４５に入れた状態のまま液晶溶解溶剤容器４１から取り出し、図３に示すように、ガス噴射ノズル４８から液晶溶解溶剤除去ガス４９として窒素（Ｎ２）ガスを液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５に噴きつけ、付着している液晶溶解溶剤４２を飛散させることで、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５に付着する液晶溶解溶剤４２の量を減少させる。尚、液晶溶解溶剤除去ガス４９を吹き付けるのは、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５のうち、液晶溶解溶剤置換液５２に浸漬する部分のみであっても良い。

次に、付着する液晶溶解溶剤４２の量を減少させた液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５を、代替フロンであるバートレル（登録商標）に所定時間浸漬してから取り出し、バートレルを乾燥させることで、図１−２（ｃ）に示す状態の液晶表示パネルを得る。尚、バートレルに浸漬させるのは、液晶表示パネル全体ではなく、注入口１４周辺のみであっても良い。

液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５をバートレルに浸漬する工程は、例えば、図４に示すように、バートレルからなる液晶溶解溶剤置換液５２を収容した液晶溶解溶剤置換液容器５１に、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５を投入することにより行う。

この時、液晶溶解溶剤置換液５２は、予め一定の温度に保たれた状態となっているが、液晶溶解溶剤置換液５２に投入される液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５の温度が、液晶溶解溶剤置換液５２の温度よりも高いと、液晶溶解溶剤置換液５２の温度が上昇して液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発が促進されてしまうため、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５は、液晶溶解溶剤置換液５２に投入する前に、予め液晶溶解溶剤置換液５２の温度以下に調整しておくのが好ましい。温度を調整する方法としては、例えば、図３に示す工程で液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５に吹き付ける液晶溶解溶剤除去ガス４９の温度を、液晶溶解溶剤置換液５２の温度以下に調整しておくことが挙げられる。このようにすれば、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５の温度を調整する作業を別工程として行う必要は無い。尚、温度を調整するのは、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５のうち、液晶溶解溶剤置換液５２に浸漬する部分のみであっても良い。

液晶溶解溶剤置換液容器５１には、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発を防止するために、液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３と、液晶溶解溶剤置換液蒸発防止蓋５５とが設けられている。液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３は、液晶溶解溶剤置換液容器５１の外壁上部に近接乃至は密着して設けられ、内部に冷媒を循環させることで、蒸発したバートレルを液晶溶解溶剤置換液容器５１の外壁越しに冷却し、液体として析出（結露）させる役割を果たす。液晶溶解溶剤置換液蒸発防止蓋５５は、液晶溶解溶剤置換液容器５１の上部開口を塞ぐもので、蒸発したバートレルが液晶溶解溶剤置換液容器５１の外へ拡散するのを防止する役割を果たす。

バートレルはイソプロピルアルコールを溶解する性質（相溶性）があるため、液晶表示パネルと液晶表示パネル浸漬用カセット４５に付着していた液晶溶解溶剤４２は、そこに溶け込んでいた強誘電性液晶１３と共に液晶溶解溶剤置換液５２により置換される。バートレルは、強誘電性液晶を溶解しない性質のため、乾燥する間に強誘電性液晶を溶解することはない。また、バートレルは、イソプロピルアルコールよりも沸点が低く、短時間に乾燥させることができるため、仮にバートレルに強誘電性液晶を溶解する性質があったとしても、乾燥するまでの間に強誘電性液晶が溶解される量、即ち、乾燥した際に析出する残渣の量は減少する。

尚、液晶溶解溶剤置換液５２の温度は、適宜設定すれば良いが、室温である２０〜２５℃程度とすれば、液晶溶解溶剤４２の置換を良好に行いつつ、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発を最小限に抑えることができる。

また、バートレルは揮発性が高く乾燥しやすいが、減圧雰囲気（真空雰囲気）にて乾燥を行えば、揮発性が高まるため、乾燥時間をより短縮することができる。

以上により、液晶表示パネルに付着する液晶溶解溶剤置換液５２を乾燥させた時点では、図１−２（ｃ）に示すように、注入口１４周辺には強誘電性液晶の残渣が存在しない状態となり、特に、注入口１４内の表示領域３１に近い部分には、残渣の無い清浄な液晶除去空間部３９が形成される。

次に、図１−２（ｄ）に示すように、第１の基板１と第２の基板６とシール材１１とに良好に接触する状態で注入口１４に封口材１５を塗布し、紫外線（ＵＶ光）を照射して硬化させる。

この時、注入口１４周辺には、強誘電性液晶の残渣が無いため、封口材１５は、第１の基板１と第２の基板６とシール材１１とに良好に密着する。また、注入口１４に封口材１５を塗布した時点では、液晶除去空間部３９には封口材１５が完全に充填されず、封口材１５と強誘電性液晶１３との間には僅かに隙間が形成された状態となっており、さらに、その隙間にある配向膜上には強誘電性液晶の残渣が存在しないため、封口材１５が強誘電性液晶１３に直接接触する、あるいは、残渣を介して強誘電性液晶１３に溶け込むことはなく、強誘電性液晶１３を劣化させることはない。この効果は、液晶溶解溶剤置換液５２により、液晶溶解溶剤４２とそこに溶け込んでいる強誘電性液晶１３を完全に置換し、さらに、液晶溶解溶剤置換液５２を短時間にしっかり乾燥できていることによるものである。

次に、図１−３（ｅ）に示すように、液晶表示パネルの熱処理を行い、強誘電性液晶１３を等方相液体状態にして低粘度化と膨張をさせ、膨張した強誘電性液晶１３により液晶除去空間部３９を埋めて、強誘電性液晶１３と封口材１５とを接触させる。その後、液晶表示パネルを徐冷し、強誘電性液晶１３を規則正しく配向させることで、液晶表示パネルが完成する。
この時、注入口１４内には強誘電性液晶の残渣が存在していないため、残渣に起因する強誘電性液晶１３の配向不良が起こることはない。

図７は、本発明の液晶表示素子の製造方法を使用して製造された液晶表示素子を組み込んだ液晶表示装置の平面図である。図８は、図７に示す液晶表示装置のＡ−Ａ断面図である。本発明の製造方法を用いて製造された液晶表示パネルは、例えば、図７と図８に示す構造の液晶表示装置となる。

液晶表示パネルの第１の基板１上には画素電極（第１の電極）２が設けられ、第２の基板６上には対向電極（第２の電極）７が設けられている。液晶表示パネルは、周辺回路との電気的接続を行うためのコネクタ２３を備えた外部回路基板２１に両面接着テープ２２を介して固定されている。外部回路基板２１と液晶表示パネルの第２の基板６とは、超音波ワイヤボンディング法を用いて配設されたアルミニウム細線などからなる導通ワイヤ２５を介して電気的に接続されている。導通ワイヤ２５は、ワイヤ保護樹脂２６により保護されている。液晶表示パネルの第２の基板６上にある対向電極７と外部回路基板２１とは、導電性接着剤などからなる上下導通部材１６を介して電気的に接続されている。

図５は、本発明の第２の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。実施例１との相違点として、液晶溶解溶剤置換液容器５１には、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発を防止するための液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３を設けていない。実施例１では、液晶溶解溶剤置換液容器５１に液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３を設けることにより、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発を防止することができるが、湿度が高い場合には、液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３により空気が冷却され、空気中の水分が結露して水滴となり、液晶溶解溶剤置換液容器５１の壁面を伝って垂れ落ち、水滴が液晶溶解溶剤置換液５２に混入し、混入した水分が最終的に液晶表示パネル内に浸入する、あるいは、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発がし難くなる恐れがあるが、本実施例では、液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３を設けていないため、そのようなことはない。

また、代替フロンであるバートレルには水が溶解せず、さらに、比重が水の方が軽いことから、液晶溶解溶剤置換液５２の上層に水の層が形成され、液晶表示パネル浸漬用カセット４５を液晶溶解溶剤置換液５２から引き上げる際に水が付着してしまう恐れもあるが、本実施例では水の層が形成されないため、そのようなこともない。

図６は、本発明の第３の実施形態における液晶表示素子の製造方法を示す断面図で、液晶溶解溶剤置換液に液晶表示素子を浸漬している状況を示している。実施例１との相違点として、液晶溶解溶剤置換液容器５１には、液晶溶解溶剤置換液５２の蒸発を防止するための液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部５３を設けず、液晶溶解溶剤置換液容器５１の底部には、超音波洗浄装置５７を設けている。超音波洗浄装置５７から液晶溶解溶剤置換液５２に超音波を作用させることにより、液晶表示パネルに付着する液晶溶解溶剤４２とそこに溶け込んだ強誘電性液晶１３の除去を効率的に行うことができる。

また、超音波洗浄装置４２には、液晶溶解溶剤置換液５２の温度を任意に調節するための温度調節機能が設けられている。例えば、液晶表示パネル浸漬用カセット４５と液晶表示パネルとを液晶溶解溶剤置換液５２に浸漬していない時は、液晶溶解溶剤置換液５２を２５℃に保つように加温と冷却を実施し、液晶表示パネル浸漬用カセット４５と液晶表示パネルとを液晶溶解溶剤置換液５２に浸漬し、超音波洗浄装置４２を使用している時には、超音波洗浄装置４２から発生する熱を相殺する形で概ね冷却を行なう。このように、液晶溶解溶剤置換液５２の温度を適切に管理することで、液晶溶解溶剤置換液５２による液晶溶解溶剤４２の置換を短時間に効率良く行うことができる。

図９は、本発明の一実施形態における液晶表示素子の製造工程と液晶溶解溶剤置換液の再生処理工程を示す図である。工程１から工程６は、強誘電性液晶表示パネルの製造工程を示し、工程７は、強誘電性液晶表示パネルを液晶表示装置とする工程を示し、工程８から工程１０は、液晶溶解溶剤置換液の再生工程を示している。図９に示す工程１から工程６を行うことにより強誘電性液晶表示パネルを製造した後、工程７を行うことにより液晶表示装置を製造する一方、それらとは独立した工程として、工程８から工程１０の液晶溶解溶剤置換液の再生工程を行う。

工程８では、まず、液晶溶解溶剤４２が溶け込んだ使用済みの液晶溶解溶剤置換液５２に所定量の水を混入させることで、液晶溶解溶剤置換液５２に溶け込んだ液晶溶解溶剤４２であるイソプロピルアルコールのみを水に溶解させると同時に、水とは相溶性の無い液晶溶解溶剤置換液５２であるバートレルから、イソプロピルアルコールが溶解した水（分離処理液）を分離させる。その後、液晶溶解溶剤置換液５２と分離処理液と強誘電性液晶との混合液から、液晶溶解溶剤置換液５２のみを選択的に抽出、あるいは、分離処理液のみを選択的に除去することにより、液晶溶解溶剤４２の濃度が低い液晶溶解溶剤置換液５２を回収する。尚、バートレルと水（分離処理液）とは、比重の違いから層状に分離されるため、何れか一方を選択的に抽出あるいは除去することは容易に行える。

工程９では、工程８により回収された液晶溶解溶剤置換液５２を蒸留し、混入している強誘電性液晶と残った水分とを液晶溶解溶剤置換液５２から分離させ、純度の高い液晶溶解溶剤置換液５２を回収する。

工程１０では、工程９により回収した高純度の液晶溶解溶剤置換液５２を液晶溶解溶剤置換液容器５１に戻し、工程５で用いられる液晶溶解溶剤置換液５２として再利用する。使用済みの液晶溶解溶剤置換液５２を再利用することで、廃液が少なくなり、環境負荷が低減されると同時に、廃液処理に掛かるコスト、ひいては液晶表示パネルの製造コストを下げることができる。

以上説明した本発明の実施例では、液晶溶解溶剤４２としてイソプロピルアルコールを使用し、液層溶解溶剤置換液５２として代替フロンであるバートレルを使用しているが、使用する溶媒はこれらに限定されるものではなく、少なくとも、液晶溶解溶剤４２としては、液晶を溶解する性質のあるもの、液層溶解溶剤置換液５２としては、液晶溶解溶剤４２を溶解し（液晶溶解溶剤４２と相溶性があり）、且つ、液晶溶解溶剤４２よりも液晶の溶解性が低いものであれば、本発明の趣旨を逸脱し内範囲でその他のものを用いることが可能である。特に、液層溶解溶剤置換液５２としては、液晶の溶解性が全く無いものが好ましく、少なからず液晶の溶解性がある場合には、液晶溶解溶剤４２よりも沸点が低い（揮発性が高い）ものが好ましい。

尚、本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に限らず、強誘電性液晶以外の液晶を用いた液晶表示素子にも適用することが可能である。

１ 第１の基板
２ 画素電極（第１の電極）
６ 第２の基板
７ 対向電極（第２の電極）
１１ シール材
１２ 注入口内液晶
１３ 強誘電性液晶
１４ 注入口
１５ 封口材
１６ 上下導通部材
１７ 強誘電性液晶配向不良領域
１８ 液晶残渣部
２１ 外部回路基板
２２ 両面接着テープ
２３ コネクタ
２５ 導通ワイヤ
２６ ワイヤ保護樹脂
３１ 表示領域
３５ ギャップ液晶残り
３６ 第２基板上液晶残り
３９ 液晶除去空間部
４０ 密閉不良部
４１ 液晶溶解溶剤容器
４２ 液晶溶解溶剤
４５ 液晶表示パネル浸漬用カセット
４６ 液晶表示パネルカセット
４７ パネル保持パイプ
４８ ガス噴射ノズル
４９ 液晶溶解溶剤除去ガス
５１ 液晶溶解溶剤置換液容器
５２ 液晶溶解溶剤置換液
５３ 液晶溶解溶剤置換液蒸発防止冷却部
５４ 液晶溶解溶剤置換液蒸発防止蓋
５７ 超音波洗浄装置

Claims (10)

1. 第１の基板と第２の基板とを所定の間隙を介してシール材により貼り合わせ、該シール材に設けた注入口より、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を注入し、前記注入口周辺の前記液晶を液晶溶解溶剤により除去した後、前記注入口を封口材で封止する液晶表示素子の製造方法であって、
   前記注入口周辺の前記液晶を液晶溶解溶剤により除去する工程と、前記注入口を封口材で封止する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を、前記液晶溶解溶剤を溶解し、且つ、前記液晶の溶解性が前記液晶溶解溶剤より低い液晶溶解溶剤置換液により置換する工程を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. 前記液晶溶解溶剤置換液は、前記液晶溶解溶剤より沸点が低いことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造方法。
3. 前記注入口周辺の前記液晶を前記液晶溶解溶剤により除去する工程と、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を気体を吹き付けることにより除去する工程を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示素子の製造方法。
4. 前記気体の温度は、前記液晶溶解溶剤置換液の温度以下であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子の製造方法。
5. 前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程は、上部が開放された容器に収容した前記液晶溶解溶剤置換液に前記注入口を浸漬した後、該容器の上部を蓋により塞いだ状態で行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
6. 前記液晶溶解溶剤置換液の温度は、室温であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
7. 前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程と、前記注入口を前記封口材で封止する工程との間に、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤置換液を減圧雰囲気にて乾燥させる工程を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の強誘電性液晶表示素子の製造方法。
8. 前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程で使用された使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から、そこに混入した前記液晶溶解溶剤と前記液晶とを除去し、前記液晶溶解溶剤と前記液晶との混入量が減少した液晶溶解溶剤置換液を得ると共に、該液晶溶解溶剤置換液を、前記注入口周辺に付着した前記液晶溶解溶剤を前記液晶溶解溶剤置換液により置換する工程で使用することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。
9. 使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から、そこに混入した前記液晶溶解溶剤と前記液晶とを除去する工程は、
   前記液晶溶解溶剤を溶解し、且つ、前記液晶溶解溶剤置換液を溶解しない溶媒を使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液に混入させることで、使用済みの前記液晶溶解溶剤置換液から前記液晶溶解溶剤が分離された処理液を得る工程と、
   該処理液から前記液晶溶解溶剤置換液を回収する工程と、
   回収した該液晶溶解溶剤置換液を蒸留することで、該液晶溶解溶剤置換液の純度を高める工程と、を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子の製造方法。
10. 前記液晶溶解溶剤は、イソプロピルアルコールからなり、前記液晶溶解溶剤置換液は、代替フロンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。

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