JPH01113730A - 液晶セルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶セルの製造方法に関し、さらに詳しくい
えばシール性が十分でかつ耐久性が高く、ざらに量産性
のよい有機系液晶配向膜の使用を可能とする液晶セルを
製造する方法に関する。

［従来の技術］ 液晶表示素子の用途は従来、屋内であったが近年屋外で
使用するものが多（なってきている。

そこで従来の液晶セルの製造方法においてシ−層部材を
形成する方法としては、耐久性の極めて高いガラスフリ
ットを用いる方法が考えられる（「液晶の最新技術、Ｐ
　１６２〜１６４）。しかしこのガラスハーメチックシ
ールの場合には、用いられるガラスフリットペーストの
焼、成温度が約４００〜６００℃のものが一般に使われ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記ガラスフリットシールの場合には、耐久性が高いが
、上述のように高温で焼成する必要があるため、量産性
のよいポリイミド等の有機系液晶配向膜を使用すること
ができない。従って現在主に有機系液晶配向膜を用いて
この配向膜に悪影響を与えないシール剤であるエポキシ
樹脂等のシール方法が一般に用いられている。従ってこ
の場合には、屋外で使用する場合の耐久性は不十分であ
るという問題がある。

又有機系液晶配向膜を用いなくて無礪質力質の斜め蒸着
による液晶分子の水平配向方法が開発された。この場合
においては液晶セルのガラスフリットシールが事実上可
能となったが、しかし量産設備の確立、情産歩留り等に
おいて問題がある。

以上より耐久性が高く屋外で使用することが十二分に可
能でかつ有機系液晶配向膜の使用を可能とするシール方
法が必要とされている。

本発明は上記観点に鑑みてなされたちのであり、耐久性
が十分であり、ｍ産性のよい有機系液晶配向膜の使用が
可能な液晶セルの製造方法を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶セルの製造方法は、一対のガラス基板を具
備する液晶注入信組付体又は液晶注入後セルを製作する
製作工程と、 前記液晶注入前相付体又は前記液晶注入後セルの外周内
端面周辺部に低融点ガラス塗布装置を用いて低融点ガラ
スを塗布する塗布工程と、を具備することを特徴とする
。

本製造方法においては、製作工程において液晶注入信組
付体を製作した後、塗布工程を実施して液晶注入孔部分
を除いて低融点ガラスからなるシール層を形成し液晶注
入前セルを製作し、ついで液晶注入孔より液晶を注入し
て液晶セルを！！Ｊ３ｔ！！する方法とすることができ
る。又製作工程において一対の内側内端面間に内側シー
ル層を先に形成して、液晶注入孔より液晶を注入して液
晶注入後セルを製作し、その後塗布工程を実施して外側
シール層を形成させることもできるし、また液晶を注入
した後その液晶注入孔の封をして密閑状態とした後、所
定位置に外側シール層を形成させることもできる。

前記低融点ガラスは、その転移点が９０〜３００℃のも
のが一般に用いられる。これは、９０℃以上とするのは
使用温度範囲内での耐久性を確保するためであり、３０
０℃以下とするのは一般に用いられるポリイミドの耐熱
性が３００℃であり、またこれ以上の温度の場合には温
度差によるガラス基板等ワレが生じうるからである。こ
のうち通常１００〜２００℃のものが用いられる。これ
は、例・えばスズ−リン−鉛−酸素−フッ素の各成分割
合であるものを用いることができる。その−例を示きば
、順番にこ・の組成成分の重量部で表わけば６４、　０
−３４．　０−６．　４−１２１．　５−６０．４の組
成のもの（転移点は９５℃）、５６゜７−３７．０−６
．２−１３０．７−４９．５の各組成成分のもの（転移
点１２５℃）、又５６゜５−３８．７−４．７−１３１
．６−５２．８の成分割合のものく転移点１２０℃）を
用いることができる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を説明する。

（実施例１） 本実施例において用いられるｗＪ造方法の概略説明図を
第１図に示す。

まず一対のガラス基板１．１１の表面に形成た導電膜２
．２１及びこの導電膜２．２１上に形成された液晶配向
膜３．３１を具備するこの一対のガラス基板１．１１を
用意する。ついでこのガラス基板１．１１間にスペーサ
４を配置して液晶注入前相付体５を製作した。このガラ
ス基板１．１１はソーダライムの材質からなっており、
曲率１ｏｏｏｍｍの曲面ガラスである。

この一対のガラス基板１．１１の各々は相対向する各外
周内端面には外側に拡がるテーパ面１ａ。

１１ａをもちシール面積が増大された構成となっている
。電極層２．２１は透明導電膜でありＩＴＯ（インジウ
ム−チン−オキサイド）または酸化スズ等からなってい
る。液晶配向膜３．３１はポリイミド又はポリビニルア
ルコール等からなっている。スペーサ４はポリスチレン
ビーズ、アルミナピーズ又はグラスファイバ等からなっ
ている。

次いで前記組付体５を上型２１と下型２２の間に各緩衝
材９．９１を介して配置した。緩衝材９．９１はテフロ
ンシート又はシリコンゴムシートからなっている。上型
２１の材質はステンレス又は鋼等からなっており、下型
２２はステンレス、鋼またはアルミニウム等からなって
いる。

なお、電極層２．２１、配向膜３．３１を形成したガラ
ス基板１．１１は、スペーサ４を介して一定のセルギャ
ップを制御している。ここでガラス基板１の上には緩衝
材９を介して上型２１をおいてセルギャップが均一にな
るように圧力をかけている。このとぎの圧力は要求ギャ
ップ精度、ガラス精度等により決定すればよいが、通常
２０〜５０００／ｃｍ２である。加圧方法としては上型
２１の自重だけとすることができるが、これでは不足す
る場合にはプレス等により所定の圧力を加える。

ついで上記液晶注入前組付体５の外周内端面周辺部に低
融点ガラス塗布袋Ｗ１２５のノズル２４が配置する。な
お図中２３はデイスペンサを示す。

そして低融点ガラスとしては前述の転移点９５゜Ｃのガ
ラスを用いる。低融点ガラスは塗布装置２５内で加熱溶
融され、ノズル２４より吐出されて、外周内端面周辺部
に塗布される。このとき必要に応じて空気等で強制的に
冷却して加工時間の短縮化を図ることができる。又上型
２１による加圧は、低融点ガラスの温度が軟化点より十
分に低くなるまで行う。又外周内端面のシール幅は、低
融点ガラスの溶ＷＡ温度と冷却時間によって制御するが
、溶融温度として、低融点ガラスの粘度が十分低くなる
温度とすれば、塗布が容易になる。例えば転移点が１４
０℃の低融点ガラスでは、２００℃以上に溶融するのが
好ましい。このシール幅は、溶融温度が高いほど又は冷
却時間が長いほど広くなる。なおこの場合液晶注入孔に
相当する部分には低融点ガラスは塗布されず、液晶注入
孔の形成が確保される。なお本実施例のシール幅（Ｌ）
は約１ｍｍ程度であった。

その俊、公知の真空注入方法を用いて、液晶注入孔より
所定の液晶（例えばメルク社製ｒＺＩＪ−１８４０Ｊ　
）を注入する。この後注入孔を前記低融点ガラスで封止
する。この場合に従来用いられているエポキシ系等の有
機系接着剤を用いて封止することもできる。このとき液
晶にＲ影響を与えない程度の低融点ガラスを使用するか
、封止後急速に冷却して液晶の温度が上昇するのを防止
する。

本実施例により製作された液晶セルを第２図に示す。こ
の図によればシール部材７は低融点ガラスからなる。又
この一対のガラス基板１．１１には外側に拡がるテーバ
面１ａ、１１ａをもちシール面積が増大された構成とな
っている。従って本実施例の液晶セルはポリイミドの有
機系液晶配向膜を使用してもこの膜に悪影響を与えずに
シールでき、かつ極めてシール性がよいのでその耐久性
がよい。又シール層はこの低融点ガラスによる１層のみ
であるので、その製造工程が少なく製造方法が簡便であ
る。また曲面ガラス基板のシールも容易に行うことがで
き、またシール幅（Ｌ＞が約１ｍｍと小さくても、シー
ル性は良好であった。

（実施例２） 本実施例は、液晶注入後セルを製作した後、低融点ガラ
スを用いてシールする方法である。本実施例により製作
された液晶セルを第３図に示す。

この図によればこの液晶セルは、所定のテーパ面１ａ、
１１ａをもちシール面積が増大された一対の平板状ガラ
ス基板１．１１を具備する点においては実施例１と同様
であるが、テーパ面をもつ各外周内端面の内側の一対の
内側内端面間に内側シールＷＪ８が形成されており、そ
の外側に低融点ガラスからなる外側シール層７が形成さ
れている。

まず実施例１で用いた導電膜２．２１および一液晶配向
間３．３１をもつ一対のガラス基板１．１１間に所定の
スペーサ４を配置し、そのテーパ面１ａ、１１ａをもつ
各外周内端面の一対の内側内端面間に、エポキシ系接着
剤を用いて従来の方法により、内側シールＩＦ１８を形
成した。なお液晶注入孔の部分にはこの内側シール層８
は形成されておらず、この注入孔より液晶を注入し液晶
注入孔が！封されてない状態の液晶注入後セルを製作し
た。

ついでこの液晶注入後セルのテーパ面１ａ１１１ａをも
つ外周内端面周辺部に、実施例１と同様の装置を用いて
同様にして、低融点ガラスを塗布し冷却をして外側シー
ル層７を形成させると同時に液晶注入孔の封をした。

本製造方法によれば、内側及び外側の二重のシール層７
．８を有するので、シール性が実施例１の場合よりも更
に向上する。その伯の効果においては実施例１と同じで
ある。

なお、本発明においては、上記実施例に示すものに限ら
れず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更し
た実施例とすることができる。

テーパ面のテーバ角度及びその形状は特に限定されずシ
ール面積が１１９人するような栴成であればよい。また
例えば第４図に示すようにテーパ面を具備しなくても断
面四角形の溝空間を設け、この空間をシール部分として
もよい。又使用する低融点ガラスも種々の低融点ガラス
材料を用いることができる。なおこれは使用する有機系
液晶配向膜の耐熱性を考慮して設定されるが、例えば一
般に用いられるポリイミドは約３５０℃の耐熱性がある
ので、作業性を考慮して、軟化温度が３００℃以下の低
融点ガラスを用いるのが好ましい。

［発明の効果］ 本発明の液晶セルの製造方法は、一対のガラス基板に形
成された外周内端面周辺部に、低融点ガラス塗布装置を
用いて、低融点ガラスを塗布する工程を有することを特
徴とする。

従来のエポキシ系シール剤等ではシール幅が３Ｉｌ１ｍ
程度必要であったが、それでも屋外での耐久性は不十分
であった。しかし本製造方法によれば、シール幅は約１
ｍｍ程度の小さなものにしても十分な耐久性を得ること
ができる。これにより表示面積を拡くでき設計の自由麿
が拡がる。

また本製造方法によれば、低融点ガラスを用いるので有
機系液晶配向膜を使用してもこれに悪影響を与えること
もない。

又本￥Ｊ造方法によれば従来困難であった曲面ガラスの
シールも極めて容易に行うことができる。

又シール材を印刷するためスクリーン版が不用となりセ
ル形状の異なるものでも複雑な段取りを必要とけずに簡
単に変更でき、そのため他品種少準生産が極めて容易と
なる。又従来のセル構造のものでも容易に耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の製造方法の概略説明断面図である。 第２図は実施例１′ｃ製造された液晶セルの説明断面図
である。第３図は実施例２で製造された液晶セルの説明
断面図である。第４図は断面四角形状の溝空間をシール
層とする液晶セルの一部説明断面図である。 １・・・ガラス基ｆｆｉ　　　　１ａ、１１ａ・・・テ
ーパ面２・・・導電膜　　　　　３・・・液晶配向膜４
・・・スペーサ　　　　５・・・液晶注入前組付体６・
・・液晶層 ７・・・低融点ガラスシール部材 ８・・・内側シール部材　９・・・緩衝材１０・・・低
融点ガラス　２１・・・上型２２・・・下型 ２５・・・低融点ガラス塗布装置 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代哩人　　　　
弁哩士　大川　宏 第１図 １１ａ 第２図 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対のガラス基板を具備する液晶注入前組付体又
   は液晶注入後セルを製作する製作工程と、前記液晶注入
   前組付体又は前記液晶注入後セルの外周内端面周辺部に
   低融点ガラス塗布装置を用いて低融点ガラスを塗布する
   塗布工程と、を具備することを特徴とする液晶セルの製
   造方法。
2. （２）一対のガラス基板において、相対向する各外周内
   端面は外側に拡がるテーパ面をもちシール面積が増大し
   た構成となる特許請求の範囲第１項記載の液晶セルの製
   造方法。
3. （３）製作工程において、液晶注入前組付体を製作した
   後、塗布工程を実施して、液晶注入孔部分を除いて低融
   点ガラスから成るシール層を形成し液晶注入前セルを製
   作し、前記液晶注入孔より液晶を注入する特許請求の範
   囲第２項記載の液晶セルの製造方法。
4. （４）製作工程において、一対のガラス基板のテーパ面
   の内側の一対の内側内端面間に有機系接着剤を用いて、
   内側シール層を形成し、液晶注入孔より液晶を注入して
   液晶注入後セルを製作し、その後塗布工程を実施して低
   融点ガラスから成る外側シール層を形成させる特許請求
   の範囲第２項記載の液晶セルの製造方法。
5. （５）低融点ガラスはその転移温度が１００〜３００℃
   である特許請求の範囲第１項記載の液晶セルの製造方法
   。