JP5911348B2

JP5911348B2 - 液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP5911348B2
Application number: JP2012073699A
Authority: JP
Inventors: 金孝関口; 関口　　金孝
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP2013205578A

Description

本発明は液晶表示素子及びその製造方法に関する。

一般的な液晶表示素子は、表面に液晶を駆動する為の電極が形成された一対の基板を互いに電極が対向するようにシール材を介して貼り合せ、両基板間の空隙に液晶注入口から液晶を注入し、その液晶注入口を封口材により封止する事で形成される。

図１は従来の液晶表示素子を示す、（Ａ）上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。表面に駆動電極（不図示）が形成された第一電極基板１と第二電極基板２とがシール材３を介して貼り合わされている。シール材３にはスペーサー５が含有されている為、両基板間には一定の空隙が生じている。両基板の周縁部に塗布されたシール材３の一部は開口になっており、この開口が液晶注入口７となっている。この液晶注入口７より液晶４を注入した後、封口材６によって液晶注入口７を封止して液晶表示素子となる。

従来の液晶表示素子において、液晶注入口７から両基板間に液晶４を注入した後は、液晶注入口７の周辺（シール材３の端部、第一電極基板１及び第二電極基板２の端部）に液晶４が付着した状態となる。そこで、液晶注入口７の周辺に付着した液晶４を、不織布で拭き取る、エアブローで吹き飛ばす、あるいは吸引などして取り去る除去作業を行った後、液晶注入口７に封口材（第一の封口材）６を塗布している。しかし、それらの除去作業では、液晶注入口７の周辺に付着した液晶４を完全に取り去ることは困難であり、残存する液晶４が妨げとなって、シール材３と封口材６との間に間隙が生じる、或いは、間隙が生じないまでもシール材３と封口材６との接着力が低下し、外部からの応力などにより封口材６が剥離し易くなるといった問題を生じる恐れがある。

そのような問題を解決する技術として、液晶注入後に液晶注入口７周辺を溶剤中に浸漬して超音波洗浄することにより、液晶注入口７周辺の余分な液晶４を除去する方法が開示されている。（特許文献１参照）

この方法によれば、液晶注入口７周辺をより清浄にできるので、封口材６の密着性を向上させることができる。

また、封口材６とシール材３との接着性を高めるその他の技術として、封口材６を複数回塗布する事で多層構造とし、物理的強度を向上させる方法も開示されている。（特許文献２参照）

特開２００４−２５８５５６号公報特開２０００−３９６１８号公報

特許文献１に記載の方法のように液晶注入口を溶剤中に浸漬させて超音波洗浄しても、液晶注入口周辺を完全に清浄にできるとは限らず、仮に液晶の除去が不十分であると、封口材とシール材との間に液晶が入り込み、封口材とシール材とが完全に密着しなくなるといった問題が依然として生じる。また、引用文献２に記載の方法のように封口材を複数回塗布しても、一回目に塗布した封口材とシール材との間に液晶が残存している限りは、残存する液晶が妨げとなって封口材とシール材との接触面積が制限される為、接着力の不足により封口材が剥離する恐れが依然としてある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、封口材の接着性を高めることが可能な液晶表示素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

表面に電極を有する第一電極基板と第二電極基板とが液晶注入口を有するシール材を介して貼り合わされることで形成された空間に液晶が封入されてなる液晶表示素子であって、前記液晶注入口に設けられた第一の封口材と、該第一の封口材を包み込むように設けられた第二の封口材と、を備え、前記第二の封口材の一部は、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面との間に介在している液晶表示素子とする。

前記第一の封口材は、前記液晶注入口を形成する前記シール材とは接触しないように設けられている液晶表示素子とする。

前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面は、前記第一電極基板の端面及び前記第二電極基板の端面よりも前記液晶の封止領域側に配置されている液晶表示素子とする。

表面に電極を有する第一電極基板と第二電極基板とを液晶注入口を有するシール材を介して貼り合せる工程と、前記第一電極基板と前記第二電極基板との間に前記液晶注入口から液晶を注入する工程と、を有する液晶表示素子の製造方法であって、前記液晶注入口から前記液晶を注入した後、前記液晶注入口周辺の前記液晶を洗浄により除去する第一の洗浄工程と、該第一の洗浄工程の後、前記液晶注入口に第一の封口材を塗布する第一の封口材塗布工程と、該第一の封口材塗布工程の後、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に残存する前記液晶を洗浄により除去することにより、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に間隙を形成する第二の洗浄工程と、該第二の洗浄工程の後、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に形成された前記間隙に第二の封口材を浸透させる第二の封口材塗布工程と、を有する液晶表示素子の製造方法とする。

前記第二の洗浄工程において、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面との間に前記間隙を形成する液晶表示素子の製造方法とする。

前記第一の封口材塗布工程において、前記第一の封口材を、前記液晶注入口を形成する前記シール材とは接触しないように、前記液晶注入口に塗布する液晶表示素子の製造方法とする。

前記シール材を介して貼り合せる工程において、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面が前記第一電極基板の端面及び前記第二電極基板の端面よりも前記液晶の封止領域側に配置された前記シール材を介して、前記第一電極基板と前記第二電極基板とを貼り合せ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では、第一の封口材を塗布した後に第二の洗浄を行った上で第二の封口材を塗布することにより、シール材と第一の封口材との間隙に残存する液晶を除去し、間隙を第二の封口材によって埋めることができるため、封口部がより強固に密閉される事となり、封止の信頼性が向上する。

従来の液晶表示素子を示す（Ａ）上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ’断面図液晶を注入した直後の液晶注入口周辺の上面図第一の洗浄後の液晶注入口周辺の上面図で、（Ａ）洗浄が不十分であった場合、（Ｂ）洗浄が不十分であった場合液晶除去不良時の第一の封口材塗布後の液晶注入口周辺の上面図本発明による第二の洗浄後の液晶注入口周辺の上面図本発明による第二の封口材塗布後の液晶注入口周辺の上面図

以下、本発明による液晶表示素子及びその製造方法の実施例を説明する。但し、従来と同様の部分については説明を省略し、本発明において特徴的な部分についてのみ詳しく説明をする。図２は液晶を注入した直後の液晶注入口周辺の上面図である。本実施例においては、まず、シール材３で囲まれた空間である液晶封止領域に液晶注入口７から液晶４を注入した後、液晶封止領域に入りきららず液晶注入口７の外側にはみ出している余分な液晶４を第一の洗浄を行って除去する。第一の洗浄は、例えば、洗浄液にＩＰＡ等の有機溶媒やフッ素系洗浄剤等を使用し、それら洗浄液中に液晶注入口７を所定時間浸漬し、必要に応じて超音波を印加することにより行う。

図３は第一の洗浄後の液晶注入口周辺の上面図で、（Ａ）は洗浄が不十分であった場合、（Ｂ）は洗浄が十分であった場合である。第一の洗浄を行った結果、洗浄が十分であった場合には、図３（Ｂ）に示すように、液晶注入口７の外側に液晶４は残存していないが、洗浄が不十分であった場合には、図３（Ａ）に示すように、液晶注入口７の外側に液晶４が残存した状態となる。

図４は液晶除去不良時の第一の封口材塗布後の液晶注入口周辺の上面図である。図３（Ａ）に示すように、液晶注入口７の外側に液晶４が残存した状態で、液晶注入口７に第一の封口材６を塗布すると、残存する液晶４がシール材３と第一の封口材６との密着を阻害する為、液晶封止領域の密閉が不完全となる。

その為、本発明では、液晶注入口７に第一の封口材６を塗布した後に第二の洗浄を行う。第二の洗浄は、例えば、第一の洗浄と同様に、洗浄液にＩＰＡ等の有機溶媒やフッ素系洗浄剤等を使用し、それらの洗浄液中に液晶注入口７を所定時間浸漬し、必要に応じて超音波を印加することにより行う。

図５は本発明による第二の洗浄後の液晶注入口周辺の上面図である。第二の洗浄を行った結果、液晶注入口７の外側に残存していた液晶４は除去され、図５に示すようにシール材３及び液晶４と第一の封口材６との間に間隙が生じた状態となる。

図６は本発明による第二の封口材塗布後の液晶注入口周辺の上面図である。第二の洗浄を行なった後、続けて図６に示すように第一の封口材６を包み込むように第二の封口材８を塗布し、シール材３及び液晶４と第一の封口材６との間隙に第二の封口材８を浸透させる。この時、液晶注入口７周辺を局所的に加熱して第二の封口材８の流動性を高めれば、第二の封口材８を間隙に浸透させ易い。尚、第二の封口材８は、第一の封口材７を包み込むように塗布すると、封口部が多層構造となり、物理的信頼性が向上するため好ましいが、第二の封口材８は、少なくともシール材３と第一の封口材６との間隙に浸透されていれば良い。

以上の実施例において、第一の洗浄と第二の洗浄で使用する洗浄液、洗浄時間、洗浄温度などは、液晶４や第一の封口材６及び第二の封口材８の材料などに応じて適宜選択すれば良い。また、第一の封口材６と第二の封口材８は、同じ材料であっても良いが、異なる材料とする事も可能である。特に、第二の封口材８は、シール材３と第一の封口材６との間隙へ浸透させる必要がある為、第一の封口材６より浸透性が高いものであるのが好ましい。但し、第一の封口材６と第二の封口材８の材料は、これらに限定されるものではなく、互いの相性やシール材３との相性などを考慮して適宜調整する事で、最適な封口強度を得ることが可能である。また、第一の洗浄と第二の洗浄は、洗浄液を用いた洗浄に限らず、液晶４を除去可能なその他の洗浄方法であっても良い。

一般に強誘電性液晶材料や複屈折の高いネマチック液晶は常温付近での粘度が高く、流動性に欠ける為、間隙からの除去が難しい。その対策として、以上の実施例において、第一の封口材６を塗布した後に液晶４を加熱し、液晶４の粘度を低下させると同時に液晶４の熱膨張により液晶４を間隙から外部へと流出させ、その状態で第二の洗浄を行って流出した液晶４を除去し、その後、液晶注入口７に第二の封口材８を塗布した上で液晶４を冷却して収縮させ、間隙内に残存する液晶４を液晶封止領域側へ後退させると同時に第二の封口材８を間隙内に浸透させることも可能である。尚、第二の封口材８は、間隙内に残存する液晶４を冷却により液晶封止領域側へ後退させた後に塗布しても良い。

１第一電極基板
２第二電極基板
３シール材
４液晶
５スペーサー
６第一の封口材
７液晶注入口
８第二の封口材

Claims

表面に電極を有する第一電極基板と第二電極基板とが液晶注入口を有するシール材を介して貼り合わされることで形成された空間に液晶が封入されてなる液晶表示素子であって、
前記液晶注入口に設けられた第一の封口材と、
該第一の封口材を包み込むように設けられた第二の封口材と、を備え、
前記第二の封口材の一部は、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面との間に介在していることを特徴とする液晶表示素子。
前記第一の封口材は、前記液晶注入口を形成する前記シール材とは接触しないように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面は、前記第一電極基板の端面及び前記第二電極基板の端面よりも前記液晶の封止領域側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
表面に電極を有する第一電極基板と第二電極基板とを液晶注入口を有するシール材を介して貼り合せる工程と、
前記第一電極基板と前記第二電極基板との間に前記液晶注入口から液晶を注入する工程と、を有する液晶表示素子の製造方法であって、
前記液晶注入口から前記液晶を注入した後、前記液晶注入口周辺の前記液晶を洗浄により除去する第一の洗浄工程と、
該第一の洗浄工程の後、前記液晶注入口に第一の封口材を塗布する第一の封口材塗布工程と、
該第一の封口材塗布工程の後、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に残存する前記液晶を洗浄により除去することにより、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に間隙を形成する第二の洗浄工程と、
該第二の洗浄工程の後、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材との間に形成された前記間隙に第二の封口材を浸透させる第二の封口材塗布工程と、
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
前記第二の洗浄工程において、前記第一の封口材と、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面との間に前記間隙を形成することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子の製造方法。
前記第一の封口材塗布工程において、前記第一の封口材を、前記液晶注入口を形成する前記シール材とは接触しないように、前記液晶注入口に塗布することを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示素子の製造方法。
前記シール材を介して貼り合せる工程において、前記液晶注入口を形成する前記シール材の端面が前記第一電極基板の端面及び前記第二電極基板の端面よりも前記液晶の封止領域側に配置された前記シール材を介して、前記第一電極基板と前記第二電極基板とを貼り合せることを特徴とする請求項４〜６の何れか一つに記載の液晶表示素子の製造方法。