JPH01222223A - 液晶表示素子の製造方法 - 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〕 本発明は液晶表示素子（以下、ＬＣＤと称す）の製造方
法に係り、特に、５−ＴＮ　（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅ
ｄ　Ｎｅｍａｔｉ　ｃ）型ＬＣＤのように液晶セルのギ
ャップの均一性が要求されるＬＣＤの製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

ＴＮ型ＬＣＤ等のＬＣＤは、従来、次のような工程で液
晶セルが製造されている。

すなわち、ガラス基板上に透明電極をパターン形成して
なる一方の電極基板の表面に、セルギャップに相当する
直径を有するガラススペーサを振りまいた後、この電極
基板と他方の電極基板をシール材を介して貼り合わせ、
これをカッティングして空セル容器を多数個取りする。

しかる後、こうして得た空セル容器の上下の電極基板間
に液晶を注入し、注入孔を封止することにより、両電極
基板間のギャップ（セルギャップ）を上記ガラススペー
サにて規定した液晶セルを得る。

第４図は、このようにして作成された液晶セルの断面図
であって、符号１，２は上下の電極基板、３．４はガラ
ス基板、５，６はＩＴＯ膜等からなる透明電極、７は上
下のガラス基板３．４の周縁部を接合しているシール材
、８は液晶、９はセルギャップを規制している無色透明
なガラススペーサであり、このガラススペーサ９として
は高い寸法精度が得られるもの、例えば窯アルカリのガ
ラス棒状体からなるマイクロロッド〔日本電気硝子■製
〕が用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、セルギャップが約１０μｍのＴＮ型ＬＣＤの
場合、セルギャップのばらつきが±０．５μｍ以内であ
れば色むらを生じない。これに対し、セルギャップが約
７μｍで、液晶分子の捩れ角を１８０°以上にした複屈
折効果を利用している５−ＴＮ型ＬＣＤの場合、セルギ
ャップのばらつきを±０．１μｍ以内に抑えないと色む
らを生じてしまう。

このような５−ＴＮ型ＬＣＤを上述した従来技術で製造
しようとすると、例えば、直径が７．０±０．１μｍの
ガラススペーサを、フレオンとイソプロピルアルコール
の混合溶液に添加し、この溶液を窒素ガスにより噴霧し
て電極基板上に振りまくが、ガラススペーサを一様な分
布密度で振りまくことは不可能なため、ガラススペーサ
が密な部分と疎な部分とでセルギャップが±０．５μｍ
程度ばらついてしまう。したがって、従来技術で５−Ｔ
Ｎ型ＬＣＤを製造すると、歩留まりが著しく低下してし
まうという不具合があった。

本発明は畝上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、セルギャップの均一性が確保できるＬＣＤの製造
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、予め液晶にスペ
ーサを添加しておき、このスペーサを含有する液晶を空
セル容器内へ注入するとともに、この注入作業を超音波
を印加しながら行うようにした。

〔作用〕

すなわち、本発明は、スペーサを含有せしめた液晶を超
音波を印加しながら空セル容器内へ注入するので、液晶
中のスペーサが微小振動して注入作業が容易に行え、ま
た、注入された液晶中のスペーサの分布密度も一様とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例係り、第１図は
液晶注入工程を示す説明図、第２図は液晶セルの断面図
である。なお、第１図、第２図において、先に説明した
第４図と対応する部分には同一符号が付しである。

第２図に示す液晶セルを製造する際には、まず、ガラス
基板３上に透明電極５をパターン形成してなる一方の電
極基板１と、ガラス基板４上に透明電極６をパターン形
成してなる他方の電極基板２を用意し、画電極基板１．
　２の表面（対向面）にそれぞれラビング配向処理を施
した後、電極基板２上に直径が７．０±０．１μｍのガ
ラススペーサ９を振りまいた。ここで、ガラススペーサ
９としては前記マイクロロッド〔日本電気硝子■製〕を
用いており、その振りまき工程は、フレオンとイソプロ
ピルアルコールの混合溶液にガラススペーサ９を添加し
たものを窒素ガスにより噴霧して電極基板２上に振りま
いた。

次に、シール材７を介して２枚の電極基板１゜２を貼り
合わせ、これをカッティングして空セル容器ｌＯを多数
個取りする。こうして形成された個々の空セル容器１０
は、相対向するガラス基板３．４の周縁部どうしがシー
ル材７によって接合されており、このシール材７と画電
極基板１，２によって画成される空間内にガラススペー
サ９が分布している。

しかる後、無色透明な真球微粒子（粒径は６．０±０．
３μｍ）からなる樹脂スペーサ１１を予め所定量添加し
ておいた液晶８を、第１図に示すように、液晶注入ボー
ト１２を用いて空セル容器１０内へ注入していく。この
とき、液晶注入ボート１２に超音波発振器１３を取り付
けておき、周波数５０ＫＨ２超音波を出力５０Ｗにて印
加しながら注入作業を行う。なお、樹脂スペーサ１０と
しては、ジビニルベンゼンを主成分とする架橋重合体か
らなるミクロバール〔積木ファインケミカル■製〕を用
いた。

そして、空セル容器ｌＯの画電極基板１，２間に、樹脂
スペーサ１１を含有する液晶８を充填させたなら、注入
孔を封止して液晶セルを完成する。

このように、ガラススペーサ９よりも僅かに小径な樹脂
スペーサ１１を含有せしめた液晶８の注入時に、超音波
を印加してやると、樹脂スペーサ１１が微小振動して空
セル容器ｌＯ内へ入りやすくなるので、注入作業が容易
に行える。また、超音波を印加することによって樹脂ス
ペーサ１１が分散されるので、注入された液晶８中にお
ける樹脂スペーサ１１の分布密度は一様となり、その結
果、この樹脂スペーサ１１と分布が一様でないガラスス
ペーサ９とが相互補完的にセルギャップを規制し、セル
ギャップの均一度が高まっている。

すなわち、ガラススペーサ９が疎らな部分のセルギャッ
プは樹脂スペーサ１１によって規制され、ガラススペー
サ９が密な部分のセルギャップは、樹脂スペーサ１０よ
りも僅かに大径なガラススペーサ９自身によって規制さ
れるので、セルギャップのばらつきが極めて少ない液晶
セルが得られている。

第３図は、上記樹脂スペーサ（ミクロパール）の添加量
とセルギャップのばらつきとの相関関係を示す特性図で
あり、液晶注入時に超音波を印加した場合を実線で、印
加しない場合を破線で示しである。つまり、第３図は、
液晶に添加する樹脂スペーサの重量パーセントと、液晶
注入時の超音波印加の有無とが異なり、他は同一条件で
作成した液晶セルにについて、それ゛ぞれのセルギャッ
プをギャップテスターにて測定した結果を表している。

同図に示すように、液晶注入時に超音波を印加した場合
も印加しない場合も、予め液晶に４重量％以上の樹脂ス
ペーサを添加しておけば、セルギャップのばらつきを大
幅に低減できることがわかる。しかし、超音波を印加し
ない場合は、樹脂スペーサを４重量％以上添加してもセ
ルギャップのばらつきを±０．１．ｕｍまでしか抑えら
れないが、超音波を印加しながら液晶を注入すれば、樹
脂スペーサの添加量が４重量％以上でセルギャップのば
らつきをほぼ±０．０５μｍまで抑えることができ、セ
ルギャップの均一度が極めて高い液晶セルの作成が可能
となっている。そして、第３図の測定結果から、予め液
晶に５重量％以上の樹脂スペーサを添加しておき、この
液晶を空セル容器内へ注入する際に超音波を印加してや
れば、セルギャップのばらつきを±０．０５μｍにまで
抑えた液晶セルが確実に得られるので、セルギャップに
対し厳しい均一性が要求される５−ＴＮ型ＬＣＤの製造
において歩留まりを著しく向上させることができる。

なお、液晶に樹脂スペーサを６重量％以上添加してもセ
ルギャップのばらつきはほとんど変わらないので、樹脂
スペーサの添加量は５〜８重量％に設定することが好ま
しい。

また、上記実施例では、ガラススペーサと樹脂スペーサ
を併用してセルギャップのばらつきを極力抑えた場合に
ついて説明したが、通常のＴＮ型ＬＣＤの製造に本発明
を適用すれば、ガラススペーサを省略してもセルギャッ
プのばらつきを低減することができる。すなわち、ガラ
ススペーサのみでセルギャップを規制するという従来方
法で製造された液晶セルは、セルギャップのばらつきが
±０．５μｍであるが、ガラススペーサを用いずに樹脂
スペーサを所定量添加した液晶を超音波を印加しながら
注入して製造された液晶セルは、セルギャップのばらつ
きを±０．３μｍに抑えることができ、品質が良好なＴ
Ｎ型ＬＣＤが得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、予めスペーサを
添加しておいた液晶を超音波を印加しながら空セル容器
内へ注入するので、液晶中のスペーサの分布密度が一様
となってセルギャップの均一性が確保でき、電極基板に
振りまかれるスペーサと併用すればセルギャップのばら
つきを例えば±０．０５μｍにまで抑えることも可能と
なるため、５−ＴＮ型ＬＣＤのようにセルギャップに厳
しい均一性が要求されるＬＣＤの製造歩留まりを著しく
向上させることができる。また、超音波を印加するので
液晶の注入作業も容易であり、作業性を劣化合せる虞れ
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は液晶注入工程を示す説明図、第２図は液晶セルの断面
図、第３図は液晶注入時に超音波を印加した場合と印加
しない場合のそれぞれについて、樹脂スペーサの添加量
とセルギャップのばらつきとの相関関係を示す特性図、
第４図は従来例に係る液晶セルの断面図である １、２・・・・・・電極基板、７・・・・・・シール材
、８・・・・・・液晶、１０・・・・・・空セル容器、
１１・・・・・・樹脂スペーサ。１２・・・・・・液晶
注入ボート、１３・・・・・・超音波発振器。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の電極基板をシール材を介して接合して空セル容器
   を形成した後、この空セル容器の両電極基板間に液晶を
   注入して封止することにより液晶セルを得る液晶表示素
   子の製造方法において、上記液晶にセルギャップを規制
   するためのスペーサを予め添加しておき、この液晶を、
   超音波を印加しながら上記空セル容器内へ注入すること
   を特徴とする液晶表示素子の製造方法。