JP2824819B2 - 液晶注入方法及び注入装置 - Google Patents

液晶注入方法及び注入装置

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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341Filling or closing of cells

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像等の表示に用いら
れる液晶パネルの製造に関し、詳しくは、真空注入方法
により液晶の粘性を利用して、液晶をパネル内に注入す
る方法及び注入装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、スメクティック液晶或いは強誘電
性液晶を液晶パネル内に注入する方法としては、ネマテ
ィック液晶で利用されている真空注入方法が知られてい
る。この真空注入方法に用いられる注入装置の一例を図
1に示す。真空槽4内に液晶パネル1が注入口3を下に
向けて配置され、底部には液晶6の入った液晶皿5が置
いてある。この液晶皿5の下部にはヒーターが配され、
液晶の温度が制御される。11はこの液晶6を注入口に
塗布するためのアプリケーターであり、アプリケーター
回転機10により液晶保持面を上下に反転可能であり、
また、不図示のアプリケーター昇降機により上下移動可
能に構成されている。具体的な注入工程としては、初め
に真空槽4内を真空引きして、液晶セル1内を減圧状態
にする。その後、アプリケーター11を液晶皿5上の液
晶6につけて液晶をアプリケーター11に付着させる。
この時の液晶は通常粘度0.0001〜0.004kg
/msに調整されている。次にアプリケーター11を上
昇させ、アプリケーター11に付着している液晶を粘度
0.01〜0.2kg/msに調整し、パネル注入口3
に塗布した後、専用注入機により液晶を加熱して粘度を
低下させ、毛細管現象を利用して液晶を液晶パネル1内
に注入し、さらに、真空槽4内の圧力を常圧に戻すこと
により圧力差を利用して液晶の注入を完了する。
【0003】また、液晶を液晶セルの注入口に塗布する
方法としては、スメクティック液晶を加熱してアイソト
ロピック状態にして行なう方法が提案されている(特開
昭61−35429号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭61−35429号公報に記載された従来の注
入方法ではスメクティック液晶を注入口へ塗布した際
に、スメクティック液晶がアイソトロピック相又はコレ
ステリック相になり、不安定な流動性を持つ。そのため
注入工程に移行する前にパネル内に液晶が注入されてし
まい、注入口への塗布量が一定せず制御が困難である。
塗布量が少ない場合は注入口より大気が侵入してしま
い、パネル内の真空を大気圧に戻し液晶注入不良を起こ
してしまい、塗布量が多い場合には液晶がパネル表示部
まで浸入して配向不良を引き起こすという問題が有っ
た。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決し、安定して液晶注入が行なえる方法及び装
置を提供するものである。
【0006】 即ち本発明の第1の発明は、真空注入方
式によるスメクティック液晶のパネル注入方法であっ
て、液晶を空の液晶パネルの注入口に塗布する際に、
晶皿上の液晶をアイソトロピック相温度まで加熱し、室
温状態にあるアプリケーターに該液晶を付着させた後、
アプリケーター上で液晶をアイソトロピック相温度以上
に加熱してレベリングし、さらに自然冷却して液晶の粘
度を0.0005〜0.005kg/msに制御し、液
晶が流動性を示す温度よりも低温に保った液晶パネルの
注入口に該液晶を塗布することを特徴とする液晶注入方
法である。本発明においては、液晶パネルの注入口塗布
時の粘度としてはさらに、0.0007〜0.0009
kg/msが望ましい。
【0007】さらに、本発明第2の発明は、上記第1の
発明に用いる注入装置であって、アプリケーターが温度
調節機能を有し、該アプリケーターの液晶付着面が円弧
状の溝を有し、且つ表面がテフロンコーティングされて
いることを特徴とする。この装置により、最適な量の液
晶を注入口に塗布することがさらに容易となる。
【0008】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【0009】 (参考例本発明にかかる参考例 を以下に示す。図1(b)に示し
たような幅40mmの注入口3を有し、シール幅が4m
m、パネルギャップ1.4μmの液晶パネルを作製し
た。本参考例で使用した液晶は、ピリミジン系強誘電性
液晶で、その粘度は10℃で0.125kg/ms、3
0℃で0.044kg/ms、50℃で0.014kg
/ms、90℃で0.02kg/ms、100℃で0.
0003kg/msである。この液晶を用い、図1
(a)に示す真空注入装置により液晶の注入を行った。
【0010】先ず真空槽4内に未注入パネル1と液晶皿
5を入れ、真空槽4内を真空ポンプ8により減圧すると
同時に、液晶皿を加熱するためのヒーター(不図示、液
晶下部に設置)により液晶皿5内の液晶6を110℃に
加熱した(この時の液晶粘度は、0.0002kg/m
s)次に不図示のアプリケーター昇降機及びアプリケー
ター回転機10を駆動し、アプリケーター11に液晶6
を付着させた。次に、アプリケーター回転機10により
アプリケーター11を180度反転させアプリケーター
昇降機の速度を60cm/minにて上昇させパネル1
の注入口3に液晶を付着させた(この時の液晶の粘度は
90℃、0.002kg/msであり、本発明の0.0
005〜0.005kg/msの粘度範囲領域内であ
る)。その結果、液晶パネル1内の注入口に適量の液晶
を注入させることができ、注入口より大気が侵入してパ
ネル内の真空を大気圧に戻すことによる液晶注入不良
や、注入口への塗布量が多過ぎてパネル表示部にまで液
晶が入り込むことによる配向不良といった問題を生ずる
ことなく、良好に液晶を注入することができた。
【0011】 (比較例1) 比較例として、第1の発明の粘度領域外で液晶の注入を
行なった。液晶パネルの注入口に液晶を粘度0.008
kg/ms(75℃)で塗布する以外は参考例と同様に
液晶の注入を行なったところ、パネル内の真空が破ら
れ、大気が侵入する不良パネルが発生した。また逆にア
プリケーターの上昇速度をくして塗布時の粘度を0.
0003kg/ms(100℃)にて塗布したところ、
パネル表示部にまで液晶が入り込み、配向不良を引き起
こした。
【0012】 (実施例) 図1(a)に示した真空注入装置でアプリケーター11
をAl製で液晶付着面が図2に示すように円弧状の溝を
有し、且つ表面がテフロンコーティングされているもの
を用いた。比較のために図3に従来のアプリケーターの
液晶付着面を示す。また強誘電性液晶としてはピリミジ
ン系混合液晶を用いた。
【0013】初めに、真空槽4内に液晶パネルを注入口
が下になるようにセットする。次にシャッター12を閉
じ、パネル側の真空槽を減圧にして10-3torrに到
達した状態で12時間排気を継続した。一方液晶皿上に
は上記液晶をのせ、ヒーターで加熱し95℃とした(こ
の加熱により、液晶はアイソトロピック相となる)。液
晶側の真空槽を減圧状態(10-3torr)にした後、
室温状態のアプリケーター11を液晶皿中の液晶に浸
し、ゆっくりと引き上げた。アプリケーターの温度を9
5℃まで上昇させ、10分間レベリングした。このレベ
リングにより均一塗布が可能となる。レベリング後、自
然冷却して液晶の粘度を0.0007〜0.0009k
g/msとする。次にシャッター12を解放してアプリ
ケーター11上の液晶を注入口へ塗布した(この時の液
晶パネルは室温状態である)。このように塗布した液晶
を専用注入機により、注入した。その結果、気泡の混入
がなく、表示品位に優れた強誘電性液晶パネルが得られ
た。
【0014】本実施例で用いた液晶の相転移温度特性を
下記に示す。
【0015】
【化1】 (Cry:結晶相、SmC* :カイラルスメクティック
C相、SmA:スメクティックA相、Ch:コレステリ
ック相、Iso:アイソトロピック相) (比較例2)アプリケーター11の温度調整を行なわず
に液晶を注入口へ塗布した。この方法では塗布時の液晶
の粘度が0.0001〜0.02kg/msと広い範囲
になり、最適値である0.005〜0.0005kg/
msをしばしば外れ、低粘度側に外れた場合には液晶が
注入口からパネル表示部に入り、配向不良を生じた。ま
た、高粘度側に外れた場合には注入口に均一塗布するこ
とができず、気泡の混入が生じる等の欠陥が生じた。い
ずれの場合にも表示品位を著しく低下させる結果となっ
た。
【0016】
【発明の効果】本発明によると、液晶の注入時に気泡が
混入したり、配向不良を生じることなく、良好に且つ均
一に液晶注入を行なうことができるため、高品質の液晶
パネルを高い信頼性で作製することができる。即ち、液
晶パネル製造時の歩留を向上させて製造効率を高め、液
晶パネルの単価を低下せしめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】真空注入方式による液晶注入装置を示す図であ
る。
【図2】 本発明第に係るアプリケーターの液晶付着
面を示す図である。
【図3】従来のアプリケーターの液晶付着面を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 液晶パネル 2 シール 3 注入口 4 真空槽 5 液晶皿 6 液晶 7 リーク弁 8 真空ポンプ 10 アプリケーター回転機 11 アプリケーター 12 シャッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井 六男 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−26823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1341 G02F 1/13

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空注入方式によるスメクティック液晶
    のパネル注入方法であって、液晶を空の液晶パネルの注
    入口に塗布する際に、液晶皿上の液晶をアイソトロピッ
    ク相温度まで加熱し、室温状態にあるアプリケーターに
    該液晶を付着させた後、アプリケーター上で液晶をアイ
    ソトロピック相温度以上に加熱してレベリングし、さら
    に自然冷却して液晶の粘度を0.0005〜0.005
    kg/msに制御し、液晶が流動性を示す温度よりも低
    温に保った液晶パネルの注入口に該液晶を塗布すること
    を特徴とする液晶注入方法。
  2. 【請求項2】 液晶パネルの注入口に塗布時の液晶の粘
    度が0.0007〜0.0009kg/msであること
    を特徴とする請求項1記載の液晶注入方法。
  3. 【請求項3】 真空注入方式による液晶のパネル注入装
    置であって、温度調節機能を有するアプリケーターを具
    備し、該アプリケーターの液晶付着面が円弧状の溝を有
    し、且つ表面がテフロンコーティングされていることを
    特徴とする液晶注入装置。
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