JP3303523B2 - 電気光学表示セルのセル厚制御方法およびセル厚制御装置 - Google Patents

電気光学表示セルのセル厚制御方法およびセル厚制御装置

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JP3303523B2
JP3303523B2 JP11553994A JP11553994A JP3303523B2 JP 3303523 B2 JP3303523 B2 JP 3303523B2 JP 11553994 A JP11553994 A JP 11553994A JP 11553994 A JP11553994 A JP 11553994A JP 3303523 B2 JP3303523 B2 JP 3303523B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばプラズマアド
レス表示装置、液晶表示装置等を構成する液晶表示セル
(パネル)等の液晶層の厚さ、従ってセル厚を制御する
のに適用して好適な電気光学表示セルのセル厚制御方法
およびセル厚制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラズマセルと電気光学表示セル
とが誘電シートを介して積層されてなるプラズマアドレ
ス表示装置が提案されている。図5および図6は、プラ
ズマアドレス表示装置100の構成例を示している。
【0003】同図において、プラズマアドレス表示装置
100は、電気光学表示セル1と、プラズマセル2と、
それら両者の間に介在する誘電シート3とを積層したフ
ラットパネル構造とされる。誘電シート3は薄板ガラス
等で構成される。この誘電シート3は表示セル1を駆動
するためにできるだけ薄くする必要があり、例えば50
μm程度の板厚を有するように形成される。
【0004】表示セル1は上側のガラス基板(上側基
板)4を用いて構成される。上側基板4の内側主面に
は、透明導電材料からなると共に行方向に延びる複数本
のデータ電極5が所定の間隔を保持して列方向に並列的
に形成される。上側基板4はスペーサ6によって所定の
間隙を保持した状態で誘電シート3に接合される。上側
基板4および誘電シート3の間隙には、電気光学材料と
しての液晶が充填されて液晶層7が形成される。ここ
で、上側基板4および誘電シート3の間隙の寸法は例え
ば4〜10μmとされ、表示面全体に亘って均一に保た
れる。なお、電気光学材料としては液晶以外のものを使
用することもできる。
【0005】一方、プラズマセル2は下側のガラス基板
(下側基板)8を用いて構成される。下側基板8の内側
主面には、プラズマ電極を構成する列方向に延びる複数
のアノード電極9Aおよびカソード電極9Kが交互に所
定の間隔を保持して行方向に並列的に形成される。ま
た、アノード電極9Aおよびカソード電極9Kの各上面
のほぼ中央部には、それぞれ電極に沿って延在するよう
に所定幅の隔壁10が形成される。そして、各隔壁10
の頂部は誘電シート3の下面に当接され、下側基板8お
よび誘電シート3の間隙の寸法が一定に保持される。
【0006】また、下側基板8の周辺部にはその周辺部
に沿って低融点ガラス等を使用したフリットシール材1
1が配設され、下側基板8と誘電シート3とが気密的に
接合される。下側基板8および誘電シート3の間隙に
は、イオン化可能なガスが封入される。封入されるガス
としては、例えばヘリウム、ネオン、アルゴンあるいは
これらの混合気体等が使用される。
【0007】下側基板8および誘電シート3の間隙に
は、各隔壁10で分離された列方向に延びる複数の放電
チャネル(空間)12が行方向に並列的に形成される。
すなわち、放電チャネル12はデータ電極5と直交する
ように形成される。各データ電極5は列駆動単位となる
と共に、各放電チャネル12は行駆動単位となり、両者
の交差部にはそれぞれ図7に示すように画素13が規定
される。
【0008】以上の構成において、所定の放電チャネル
12に対応するアノード電極9Aとカソード電極9Kと
の間に所定電圧が印加されると、その放電チャネル12
の部分のガスが選択的にイオン化されてプラズマ放電が
発生し、その内部は略アノード電位に維持される。この
状態で、データ電極5にデータ電圧が印加されると、そ
の放電チャネル12に対応して列方向に並ぶ複数の画素
13の液晶層7に誘電シート3を介してデータ電圧が書
き込まれる。プラズマ放電が終了すると、放電チャネル
12は浮遊電位となり、各画素13の液晶層7に書き込
まれたデータ電圧は、次の書き込み期間(例えば1フィ
ールド後あるいは1フレーム後)まで保持される。この
場合、放電チャネル12はサンプリングスイッチとして
機能すると共に、各画素13の液晶層7はサンプリング
キャパシタとして機能する。
【0009】各画素13の液晶層7に書き込まれたデー
タ電圧によって液晶が動作することから画素単位で表示
が行なわれる。したがって、上述したようにプラズマ放
電を発生させて列方向に並ぶ複数の画素13の液晶層7
にデータ電圧を書き込む放電チャネル12を行方向に順
次走査していくことで、二次元画像の表示を行うことが
できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、表示セル1
に要求される諸特性のうち、応答速度、コントラスト、
視野角等は液晶層7の厚み、従ってセル厚と密接な関係
があり、液晶材料の光学特性に合わせてセル厚を厳密に
設定しないと、高い表示品質を得ることができなくな
る。また、セル厚が均一でなくなると、表示むらが発生
すると共に応答速度がばらつくため、視認性が低下す
る。
【0011】そのため従来、図8に示すように上側基板
4および誘電シート3の間に球形プラスチック等のスペ
ーサ粒子14を分散させた後に加圧してセル厚を制御す
ることが行なわれている。加圧方法としては、プレスま
たは高圧エアで加圧する方法が提案されている。
【0012】プレスで加圧する方法は、金属盤やガラス
盤等によって表示セル1を挟んで荷重をかけて液晶注入
口(図8には図示せず)より液晶を押し出した後に、液
晶注入口に封止剤を塗布して硬化させるものである。ま
た、高圧エアで加圧する方法は、一の面が定盤に当接さ
れた状態で他の面に高圧エアで荷重をかけて液晶注入口
より液晶を押し出した後に、液晶注入口に封止剤を塗布
して硬化させるものである。
【0013】プレスで加圧する方法によれば、金属盤や
ガラス盤等のプレス面の平坦度および平行度をセル厚が
必要とする精度(±0.1μmのオーダー)で得ること
ができず、表示セル1の面に対して均一な荷重をかける
ことが困難であり、セル厚が均一とならずに表示むらが
発生する等の問題点がある。また、表示セル1の両面に
金属盤やガラス盤が配設された状態で荷重がかけられる
ため、表示セル1を取り出すまで実際のセル厚が分から
ず、セル厚を制御するための圧力や時間等の条件設定が
難しい等の問題点がある。また、表示セル1の外面にゴ
ミ等が付着した場合には、上側基板4や誘電シート3と
プレス面との間にゴミ等が介在された状態で荷重がかけ
られるため、荷重をかけた際に上側基板4や誘電シート
3、特に薄く形成される誘電シート3が割れてしまう等
のおそれがある。
【0014】また、高圧エアで加圧する方法によれば、
高圧エアを閉じ込めるための複雑で高耐圧の治具構造が
必要となる等の問題点がある。また、表示セル1の両面
に定盤や上述した治具構造が配設された状態で荷重がか
けられるため、プレスで加圧する場合と同様に、表示セ
ル1を取り出すまで実際のセル厚が分からず、セル厚を
制御するための圧力や時間等の条件設定が難しい等の問
題点がある。また、表示セル1の外面にゴミ等が付着し
た場合には、上側基板4や誘電シート3と定盤との間に
ゴミ等が介在された状態で荷重がかけられるため、プレ
スで加圧する場合と同様に、荷重をかけた際に上側基板
4や誘電シート3が割れてしまう等のおそれがある。
【0015】この発明は、表示セルの破損等を招くこと
なく、均一なセル厚を得ることができる電気光学表示セ
ルのセル厚制御方法を提供することを目的とする。また
この発明は、セル厚を確認しながらセル厚制御を行い得
る電気光学表示セルのセル厚制御方法を提供することを
目的とする。またこの発明は、簡単かつ安価に構成で
き、しかも表示セルの破損等を招くことなく均一なセル
厚を得ることができる電気光学表示セルのセル厚制御装
置を提供することを目的とする。また、この発明はセル
厚を確認しながらセル厚制御を行い得る電気光学表示セ
ルのセル厚制御装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る電
気光学表示セルのセル厚制御方法は、第1および第2の
基板間に電気光学材料が充填されてなる電気光学表示セ
ルにおいて、上記電気光学表示セルを挟むように第1お
よび第2の偏光板を配置し、一の面側に光を照射すると
共に他の面側より表示色を観察して上記セル厚が所定値
となったことを判別するためのセル厚観察判別手段を備
え、上記電気光学材料の注入口を覆うようにOリングを
配するとともに、排気口および封止剤供給口を有する平
板を上記Oリング上に配し、上記排気口に接続された
気ポンプにより所定排気圧で排気を行って上記注入口よ
上記電気光学材料を排出させ、上記セル厚が所定値と
なったことを上記セル厚観察判別手段により判別した時
点で上記注入口に連通する封止剤供給口から封止剤を
気室内に吸入させ、封止剤が上記注入口の上部を満たし
たら、上記排気ポンプによる排気をやめると共に、上記
注入口を大気圧にリークさせて、上記注入口より封止剤
を上記表示セル内に吸入させ紫外線により硬化させて封
止するものである。
【0017】
【0018】請求項の発明に係る電気光学表示セルの
セル厚制御装置は、第1および第2の基板間に電気光学
材料が充填されてなる電気光学表示セルの電気光学材料
の注入口を覆うように配されるOリングと、排気口およ
び封止剤供給口を有しOリング上に配される平板と、こ
の平板の排気口に接続される排気ポンプと、注入口を大
気圧にリークさせて平板の封止剤供給口より流入される
封止剤を注入口より表示セル内に吸入させて封止する封
止制御手段とを備えるものである。
【0019】請求項の発明に係る電気光学表示セルの
セル厚制御装置は、請求項の発明において、電気光学
表示セルを挟むように偏光面が互いに直交する第1およ
び第2の偏光板を配すると共に、一の面側に光を照射す
る照明手段を備えるものである。
【0020】
【作用】請求項1の発明においては、電気光学表示セル
の電気光学材料の注入口より所定排気圧で電気光学材料
を排出させることで、セル厚は徐々に薄くなり、従って
セル厚の制御を行い得る。この場合、表示セルの両面に
均一な荷重がかかるため、片面に均一な荷重がかかる高
圧エアによる加圧よりも均一なセル厚を得ることが可能
となる。また、表示セルの両面に加圧機構が配設されて
荷重がかけられるものでなく、例えば表示セルを挟むよ
うに偏光板を配設して表示色を観察する等してセル厚制
御時にセル厚を容易に確認することが可能となる。ま
た、表示セルの外面を金属盤等で押圧して荷重をかける
ものでなく、表示セルの外面にゴミ等が付着していても
表示セルの基板が割れる等のおそれはなくなる。
【0021】また、セル厚によって表示色が変化する
が、その表示色を観察することでセル厚が所定値となっ
たことを判断するものであり、セル厚を確認しながらセ
ル厚制御を行うことができ、表示セル毎のばらつきを吸
収して精度よくセル厚を制御することが可能となる。
【0022】請求項の発明においては、排気ポンプに
より所定排気圧で排気することで電気光学表示セルの電
気光学材料の注入口より電気光学材料を排出させること
ができ、セル厚が徐々に薄くなるようにセル厚の制御を
行い得る。この場合、表示セルの両面に均一な荷重がか
かるため、片面に均一な荷重がかかる高圧エアによる加
圧よりも均一なセル厚を得ることが可能となる。また、
表示セルの両面に加圧機構が配設されて荷重がかけられ
るものでなく、例えば表示セルを挟むように偏光板を配
設して表示色を観察する等してセル厚制御時にセル厚を
容易に確認することが可能となる。
【0023】また、表示セルの外面を金属盤等で押圧し
て荷重をかけるものでなく、表示セルの外面にゴミ等が
付着していても表示セルの基板が割れる等のおそれはな
くなる。また、高圧エアを閉じ込めるための複雑かつ高
耐圧な治具構造等は必要でなく、簡単かつ安価に構成す
ることが可能となる。また、排気ポンプに接続される排
気管を分岐すれば一度に多数の表示セルのセル厚制御を
行うことができ、生産効率を上げることが可能となる。
【0024】請求項の発明においては、他の面側より
観察される表示色はセル厚によって変化するため、表示
色によってセル厚を確認しながらセル厚制御を行うこと
ができ、表示セル毎のばらつきを吸収して精度よくセル
厚を制御することが可能となる。
【0025】
【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明に係る
電気光学表示セルのセル厚制御方法およびセル厚制御装
置の一実施例について説明する。本例は図5〜図8に示
すプラズマアドレス表示装置の電気光学表示セル1のセ
ル厚制御に適用したものである。各図面において、図5
〜図8と対応する部分には同一符号を付して示してい
る。
【0026】図1は、本例のセル厚制御装置20の全体
構成を示している。同図において、1は電気光学表示セ
ルであり、21,22は表示セル1を挟むように配設さ
れた互いに偏光面が直交する偏光板、23は偏光板22
側の面を照射するためのバックライト部である。偏光板
21の表示セル1の液晶の注入口に対応する部分211
aは、後述するようにセル厚の制御機構部を配設するた
めに切り欠かれる。
【0027】図2はセル厚の制御機構部の構成を示した
断面図であり、図3はその要部の分解斜視図である。同
図において、4aは上側基板4に設けられた液晶の注入
口であり、液晶は注入口4aを通じて上側基板4および
誘電シート3の間隙に注入される。注入口4aがリング
内に位置するように上側基板4の外面上にシリコンゴム
等で形成されるOリング31が配され、またOリング3
1上に平板32が配される。
【0028】平板32にはそれぞれリング内に位置する
ように排気口32aおよび封止剤供給口32が設けら
れる。排気口32aには一端が排気ポンプ(図示せず)
に接続される排気管33の他端が気密的に接続される。
排気管33内には排気ポンプ側から平板32の排気口3
2a側への流れを防止するための逆流防止部材34、例
えばベンコットン(商品名)が配設される。また、封止
剤供給口32b上には例えばアクリル系のフィルム35
が配される。
【0029】以上のようにセル厚の制御機構部を配置し
た状態で、以下のようにしてセル厚制御および封止が行
なわれる。まず、排気ポンプによって排気管33を介し
て所定排気圧で排気をする。これにより、上側基板4の
注入口4aより液晶が流れ出し、セル厚が徐々に薄くな
っていく。ここで、偏光板21側(図1および図2に矢
印Qで図示)から観察される表示色は、セル厚の変化に
伴って変化する。そのため、予め設定セル厚となってい
るサンプルの表示色と比較することで、設定セル厚とな
ったことを判断することができる。
【0030】次に、セル厚が設定セル厚となっ時点
で、図2に示すように封止剤供給口32bに対応するフ
ィルム35上に封止剤36、例えば紫外線硬化型の接着
剤をのせる。そして、封止剤36の上からニードル37
等でフィルム35に穴を開ける。Oリング31、平板3
2、上側基板4等で構成される排気室は排気動作によっ
て真空状態にあるので、フィルム35に穴が開けられる
ことで、封止剤36が封止剤供給口32bより排気室内
に流入してくる。
【0031】次に、流入した封止剤36が上側基板4の
液晶の注入口4aの上部を満たしたら、排気ポンプによ
る排気をやめると共に、注入口4aを大気圧にリークさ
せて封止剤36を注入口4aより表示セル1内に吸入さ
せる。そして、Oリング31、平板32等のセル厚の制
御機構部を全て取り去って、表示セル1上に付着してい
る封止剤36を拭き取った後に、表示セル1内に吸入さ
せた封止剤36に紫外線を照射する等して硬化させて封
止する。
【0032】このように本例においては、表示セル1の
液晶の注入口4aより所定排気圧で液晶を排出させてセ
ル厚を制御するものであり、表示セル1の両面に均一な
荷重がかかるため、片面に均一な荷重がかかる従来の高
圧エアによる加圧よりも均一なセル厚を得ることができ
る。また、表示セル1を挟むように偏光板21,22が
配設され、表示色に観察してセル厚を確認しながらセル
厚制御を行うことができ、表示セル毎のばらつきを吸収
して設定セル厚に精度よくセル厚を制御することができ
る。また、表示セル1の外面を金属盤等で押圧して荷重
をかけるものでなく、表示セル1の外面にゴミ等が付着
していても表示セル1の上側基板4や誘電シート3が割
れる等のおそれはなくなる。また従来のようにプレスに
よる加圧のための治具構造や、高圧エアを閉じ込めるた
めの複雑かつ高耐圧な治具構造等は必要でなく、簡単か
つ安価に構成することができる。
【0033】なお、上述実施例においては、平板32の
封止剤供給口32b上に配されたフィルム35に穴を開
けることで封止剤36を注入口4aに導くものを示した
が、図4に示すようにフィルム35を使用しない構成も
考えられる。すなわち、平板32の封止剤供給口32b
には一端が封止剤36が収容された容器41に接続され
たフレキシブルチューブ42の他端が気密的に接続され
る。容器41には穴43が形成されており、この穴43
は封止剤36を液晶の注入口4aに導く時点まではシー
ル部材44で覆われた状態におかれる。上述したように
セル厚が設定セル厚となって封止剤36を液晶の注入口
4aに導く場合には、シール部材44を剥すと共に封止
剤36がフレキシブルチューブ42を通って平板32の
封止剤供給口32bから排気室内に流入するように容器
41を傾ければよい。
【0034】また、上述実施例においては、1個の表示
セル1のセル厚のみを制御する場合について述べたが、
排気ポンプに接続される排気管33を分岐し、それぞれ
の分岐排気管を複数の表示セル1の上述したようなセル
厚の制御機構部の平板32の排気口32aに接続するこ
とで、1個の排気ポンプを使用して複数の表示セル1の
セル厚を並行して制御することができ、生産効率を上げ
ることができる。
【0035】また、上述実施例においては、表示セル1
を挟むように偏光板21,22を配して表示色を観察す
ることでセル厚制御時にセル厚を認識するものを示した
が、表示セル1の両面に加圧機構が配設されて荷重がか
けられるものでないため、実際に測定器でセル厚を測定
することもでき、セル厚制御時に測定器の測定値でもっ
てセル厚を認識するようにしてもよい。
【0036】また、上述実施例においては、上側基板4
に液晶の注入口4aが設けられたものを示したが、例え
ばスペーサ6の部分に液晶の注入口が設けられるものに
も同様に適用してセル厚制御をすることができる。
【0037】また、上述実施例は、プラズマアドレス表
示装置の電気光学表示セル1のセル厚制御をする場合に
適用したものであるが、この発明はその他の電気光学表
示セルのセル厚を制御する場合にも同様に適用できるこ
とは勿論である。
【0038】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、電気光学表示
セルの電気光学材料の注入口より所定排気圧で電気光学
材料を排出させることで、セル厚は徐々に薄くなり、従
ってセル厚の制御を行うことができる。この場合、表示
セルの両面に均一な荷重がかかるため、片面に均一な荷
重がかかる高圧エアによる加圧よりも均一なセル厚を得
ることができ、表示むらの発生等を防止できる。また、
表示セルの両面に加圧機構が配設されて荷重がかけられ
るものでなく、例えば表示セルを挟むように偏光板を配
設して表示色を観察する等してセル厚制御時にセル厚を
容易に確認することができる。また、表示セルの外面を
金属盤等で押圧して荷重をかけるものでなく、表示セル
の外面にゴミ等が付着していても表示セルの基板が割れ
る等のおそれはなくなる。
【0039】また、セル厚によって表示色が変化する
が、その表示色を観察することでセル厚が所定値となっ
たことを判断するものであり、セル厚を確認しながらセ
ル厚制御を行うことができ、表示セル毎のばらつきを吸
収して精度よくセル厚を制御することができる。
【0040】請求項の発明によれば、排気ポンプによ
り所定排気圧で排気することで電気光学表示セルの電気
光学材料の注入口より電気光学材料を排出させることが
でき、セル厚が徐々に薄くなるようにセル厚の制御を行
うことができる。この場合、表示セルの両面に均一な荷
重がかかるため、片面に均一な荷重がかかる高圧エアに
よる加圧よりも均一なセル厚を得ることができ、表示む
らの発生等を防止できる。また、表示セルの両面に加圧
機構が配設されて荷重がかけられるものでなく、例えば
表示セルを挟むように偏光板を配設して表示色を観察す
る等してセル厚制御時にセル厚を容易に確認することが
できる。
【0041】また、表示セルの外面を金属盤等で押圧し
て荷重をかけるものでなく、表示セルの外面にゴミ等が
付着していても表示セルの基板が割れる等のおそれはな
くなる。また、高圧エアを閉じ込めるための複雑かつ高
耐圧な治具構造等は必要でなく、簡単かつ安価に構成す
ることができる。また、排気ポンプに接続される排気管
を分岐すれば一度に多数の表示セルのセル厚制御を行う
ことができ、生産効率を上げることができる。
【0042】請求項の発明によれば、他の面側より観
察される表示色はセル厚によって変化するため、表示色
によってセル厚を確認しながらセル厚制御を行うことが
でき、表示セル毎のばらつきを吸収して精度よくセル厚
を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るセル厚制御装置の一実施例の全
体構成を示す斜視図である。
【図2】セル厚の制御機構部の構成を示す断面図であ
る。
【図3】セル厚の制御機構部の構成を示す要部の分解斜
視図である。
【図4】セル厚の制御機構部の他の構成を示す断面図で
ある。
【図5】プラズマアドレス表示装置の構成例を示す斜視
図である。
【図6】プラズマアドレス表示装置の構成例を示す断面
図である。
【図7】データ電極、プラズマ電極、放電チャネルの配
列を示す図である。
【図8】スペーサ粒子が散布された電気光学表示セルを
示す図である。
【符号の説明】
1 電気光学表示セル 2 プラズマセル 3 誘電シート 4 上側のガラス基板(上側基板) 4a 液晶の注入口 5 データ電極 6 スペーサ 7 液晶層 8 下側のガラス基板(下側基板) 9A アノード電極 9K カソード電極 10 隔壁 11 フリットシール材 12 放電チャネル 13 画素 14 スペーサ粒子 20 セル厚制御装置 21,22 偏光板 23 バックライト部 31 Oリング 32 平板 33 排気管 35 フィルム 36 封止剤 41 容器 42 フレキシブルチューブ 43 穴 44 シール部材

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1および第2の基板間に電気光学材料
    が充填されてなる電気光学表示セルにおいて、 上記電気光学表示セルを挟むように第1および第2の偏
    光板を配置し、一の面側に光を照射すると共に他の面側
    より表示色を観察して上記セル厚が所定値となったこと
    を判別するためのセル厚観察判別手段を備え、 上記電気光学材料の注入口を覆うようにOリングを配す
    るとともに、排気口および封止剤供給口を有する平板を
    上記Oリング上に配し、 上記排気口に接続された 排気ポンプにより所定排気圧で
    排気を行って上記注入口より上記電気光学材料を排出さ
    せ、 上記セル厚が所定値となったことを上記セル厚観察判別
    手段により判別した時点で上記注入口に連通する封止剤
    供給口から封止剤を排気室内に吸入させ、封止剤が上記
    注入口の上部を満たしたら、上記排気ポンプによる排気
    をやめると共に、上記注入口を大気圧にリークさせて、
    上記注入口より封止剤を上記表示セル内に吸入させ紫外
    線により硬化させて封止することを特徴とする電気光学
    表示セルのセル厚制御方法。
  2. 【請求項2】 第1および第2の基板間に電気光学材料
    が充填されてなる電気光学表示セルの上記電気光学材料
    の注入口を覆うように配されるOリングと、排気口およ
    び封止剤供給口を有し上記Oリング上に配される平板
    と、 この平板の排気口に接続される排気ポンプと、 上記注入口を大気圧にリークさせて上記平板の封止剤供
    給口より流入される封止剤を上記注入口より上記表示セ
    ル内に吸入させて封止する封止制御手段とを備えること
    を特徴とする電気光学表示セルのセル厚制御装置。
  3. 【請求項3】 上記電気光学表示セルを挟むように偏光
    面が互いに直交する第1および第2の偏光板を配すると
    共に、一の面側に光を照射する照明手段を備えることを
    特徴とする請求項に記載の電気光学表示セルのセル厚
    制御装置。
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