JPH05249424A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶セルに注入する液晶が不純物イオンを含ん
でいても、液晶封入領域には不純物イオンをほとんど含
まない液晶を注入して、表示の焼付き現象を発生するお
それのない液晶表示素子を得る。 【構成】液晶セル１の一端側に、外部に開口しかつ液晶
セル１の液晶封入領域５と液晶注入口７を介して連通す
るとともに互いに対向する内面にイオン除去用電極８，
９を形成した液晶導入室６を設けておき、前記液晶導入
室６のイオン除去用電極８，９間に電圧を印加しながら
この液晶導入室６を通して液晶封入領域５に液晶ＬＣを
注入した後、前記液晶導入室６を分離して、液晶注入口
７を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子は、一対の透明基板
を液晶封入領域を囲むシール材を介して接着した液晶セ
ル内に、前記シール材を部分的に切欠して形成した液晶
注入口から液晶を注入し、この後前記液晶注入口を封止
して製造されている。

【０００３】なお、液晶セルへの液晶の注入は、真空室
内において液晶セル内を真空とした後、液晶セルの液晶
注入口を液晶浴に浸漬し、この状態で真空室内の圧力を
大気圧に戻して液晶セル内に液晶を注入する真空注入法
によって行なわれている。

【０００４】ところで、液晶表示素子は、現在、ＴＮ型
またはＳＴＮ型のものが主流であるが、各種ＯＡ機器や
テレビジョン受像機等に用いられるマトリックス液晶表
示素子は、大画面化、高時分割駆動化、および高コント
ラスト化等が要求されるため、ＴＮ型の液晶表示素子と
してはアクティブマトリックス方式が採用されている。
また、ＳＴＮ型の液晶表示素子は単純マトリックス方式
であるが、このＳＴＮ型液晶表示素子では、高時分割駆
動したときのコントラストを向上させるために、しきい
値特性の急俊な液晶を用いて、印加電圧の変化に対する
光透過率の変化を急俊にしている。

【０００５】しかし、上記アクティブマトリックス方式
のＴＮ型液晶表示素子は、液晶層をはさんで対向する一
対の基板の一方に画素電極とその能動素子（薄膜トラン
ジスタ等）とを配列したものであるため、前記能動素子
が基板上に突出しており、したがってその上に形成した
配向膜の膜面に段差が生じて、液晶分子のツイスト配向
状態が不安定になる。なお、アクティブマトリックス液
晶表示素子には、配向膜面のラビング処理時に発生する
静電気による能動素子の絶縁破壊を防ぐために、能動素
子を形成した基板上の配向膜を非ラビング膜としている
ものもあり、この液晶表示素子では、さらに液晶分子の
配向状態が不安定になる。

【０００６】また、ＳＴＮ型の液晶表示素子は、単純マ
トリックス方式でよいため、配向膜面に段差が生じるこ
とはないが、このＳＴＮ型液晶表示素子では、上述した
ように、液晶としてしきい値特性の急俊なものを用いる
必要があり、しきい値特性の急俊な液晶はその配向性が
低いため、液晶分子のツイスト配向状態が不安定にな
る。

【０００７】このため、上記アクティブマトリックス方
式のＴＮ型液晶表示素子や、ＳＴＮ型の液晶表示素子で
は、液晶分子のプレチルト角を大きくし、液晶分子のツ
イスト配向状態を安定化させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように液晶分子のプレチルト角を大きくしている液晶表
示素子は、一般に“焼付き”と呼ばれる表示むらを発生
するという問題をもっている。

【０００９】これは、液晶中の不純物イオンの影響によ
るもので、上述した従来の製造方法では、液晶セル内へ
の液晶の注入に際して、液晶物質に含まれている不純物
イオンや、液晶セルの液晶浴浸漬部分の外面に吸着して
いた不純物イオンが液晶と一緒に液晶セル内に入るた
め、液晶セル内に封入された液晶中には、不純物イオン
がほぼ均一に分布している。

【００１０】そして、液晶表示素子の使用前に液晶中の
不純物イオンが配向膜の膜面に吸着されてしまえば特に
問題はないが、液晶分子を大きなプレチルト角で配向さ
せる配向膜は、その表面エネルギーが小さく、不純物イ
オンの吸着力が弱いため、プレチルト角が大きい配向膜
を用いた液晶表示素子では、大部分の不純物イオンが液
晶中に浮遊状態で分布しており、この液晶中の不純物イ
オンが、液晶表示素子を表示駆動したときに、電界を印
加した画素部の配向膜面に吸着されてしまう。

【００１１】上記電界の印加による配向膜面への不純物
イオンの吸着は、特に高温（45°〜50°）で表示駆動し
たときに発生しており、高温下で長時間同じ画像を表示
させておくと、電界印加画素部の配向膜面に吸着した不
純物イオンが吸着状態のままとなってしまうため、この
部分の電気光学特性が変化して、表示の焼付き現象を発
生する。

【００１２】本発明の目的は、液晶セルに注入する液晶
が不純物イオンを含んでいても、液晶封入領域には不純
物イオンをほとんど含まない液晶を注入して、表示の焼
付き現象を発生するおそれのない液晶表示素子を得るこ
とができる液晶表示素子の製造方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子の
製造方法は、液晶セルの一端側に、外部に開口しかつ前
記液晶セルの液晶封入領域と液晶注入口を介して連通す
るとともに互いに対向する内面に電極を形成した液晶導
入室を設けておき、前記液晶導入室の電極間に電圧を印
加しながらこの液晶導入室を通して前記液晶封入領域に
液晶を注入した後、前記液晶導入室を分離して、前記液
晶注入口を封止することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明によれば、液晶セルの液晶封入領域に注
入される液晶中の不純物イオンが、液晶導入室を液晶が
通る過程で電界により吸着除去される。このため、液晶
セルに注入する液晶が不純物イオンを含んでいても、前
記液晶封入領域には、不純物イオンをほとんど含まない
液晶を注入することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。図１は液晶セルの正面図、図２は図１の
II−II線に沿う拡大断面図、図３は製造された液晶表示
素子の正面図である。

【００１６】まず、図１および図２に示した液晶セルの
構成を説明すると、この液晶セル１は、最終的に液晶表
示素子となる部分（以下素子部という）Ａと、液晶注入
後に図１に一点鎖線で示した分断線Ｃから折断分離され
る部分（以下分離部という）Ｂとからなっている。

【００１７】この液晶セル１は、ガラス等からなる一対
の透明基板２，３をシール材４を介して接着したもの
で、前記シール材４は、素子部Ａに形成された矩形状枠
部と、分離部Ｂに形成されたセル端側が開放するコ字状
枠部と、両方の枠部をつなぐ狭幅の通路部とからなって
いる。

【００１８】そして、素子部Ａのシール材４で囲まれた
領域は、液晶封入領域（表示領域）５とされており、両
基板２，３の液晶封入領域５に対応する部分には、図示
しないが、表示用電極と配向膜が形成されている。な
お、この実施例において製造する液晶表示素子は、アク
ティブマトリックス方式のＴＮ型液晶表示素子またはＳ
ＴＮ型の液晶表示素子であり、前記配向膜は、液晶分子
のプレチルト角を大きくして液晶分子のツイスト配向状
態を安定化させるために、表面エネルギーの小さい配向
膜とされている。

【００１９】一方、分離部Ｂのシール材４で囲まれた領
域は、液晶セル１への液晶注入時に注入液晶を上記液晶
封入領域５に導入する液晶導入室６とされている。この
液晶導入室６はセル端に開口しており、その開口部は液
晶流入口とされている。

【００２０】また、上記液晶導入室６と液晶封入領域５
との間のシール材４で形成された通路部は、液晶導入室
６から液晶封入領域５に液晶を注入する液晶注入口７と
されており、液晶導入室６は前記液晶注入口７を介して
液晶封入領域５に連通している。

【００２１】さらに、両基板２，３の液晶導入室６に対
応する部分には、液晶導入室６のほぼ全域にわたる面積
のイオン除去用電極８，９が形成されており、一方の基
板２に形成したイオン除去用電極８の端子部８ａは、こ
の基板２の一側縁部に導出されている。また、前記一方
の基板２の他側縁部には、他方の基板３に形成したイオ
ン除去用電極９の端子部９ａが形成されており、この端
子部９ａと他方の基板３のイオン除去用電極９とは、シ
ール材４の外側面に設けた導電性ペースト等からなる導
電層１０を介して接続されている。

【００２２】なお、上記イオン除去用電極８，９および
その端子部８ａ，９ａの材質は任意でよいが、これらを
液晶封入領域５に形成する表示用電極と同じ透明導電膜
で形成すれば、前記表示用電極の形成時にイオン除去用
電極８，９および端子部８ａ，９ａを同時に形成するこ
とができる。

【００２３】次に、液晶表示素子の製造方法を説明する
と、液晶表示素子は、上記構成の液晶セル１を製作する
工程と、この液晶セル１に液晶を注入する工程と、液晶
注入後に液晶セル１から液晶導入室６を分離する工程
と、この後液晶注入口７を封止する工程とによって製造
する。

【００２４】上記液晶セル１は、素子部Ａに表示用電極
を形成し、分離部Ｂにイオン除去用電極８，９とその端
子部８ａ，９ａを形成するとともに、前記表示用電極の
形成面上に配向膜を形成した一対の基板２，３をシール
材４を介して接着するとともに、シール材４の外側面
に、一方の基板２に形成した端子部９ａと他方の基板３
のイオン除去用電極９とを接続する導電層１０を形成す
る方法で製作する。

【００２５】また、液晶セル１への液晶の注入は、真空
室内において液晶セル１内を真空とした後、液晶セル１
の分離部Ｂ側の端部、つまり液晶導入室６の開口部を液
晶浴（図示せず）に浸漬し、この状態で真空室内の圧力
を大気圧に戻して液晶セル１内に液晶を注入する真空注
入法によって行なう。このように液晶導入室６の開口部
を液晶浴に浸漬した状態で真空室内を大気圧にすると、
液晶セル１の内外の圧力差によって液晶導入室６の開口
部から液晶が図１に破線矢印で示すように流入し、この
液晶が液晶導入室６を通って液晶注入口７から液晶封入
領域５に流入する。

【００２６】また、この液晶注入は、液晶導入室６のイ
オン除去用電極８，９間に直流電圧を印加しながら行な
う。このように液晶導入室６のイオン除去用電極８，９
間に直流電圧を印加しておくと、液晶セル１の液晶封入
領域５に注入される液晶中の不純物イオンが、液晶導入
室６を液晶が通る過程で電界により吸着除去される。す
なわち、液晶中の不純物イオンは、イオン除去用電極
８，９のうち、不純物イオンの極性と逆極性の電位の電
極側に誘引され、この電極の表面に吸着する。このた
め、液晶セル１に注入する液晶が不純物イオンを含んで
いても、液晶封入領域５には、不純物イオンをほとんど
含まない液晶が流入する。

【００２７】そして、液晶セル１の液晶封入領域５に液
晶を注入した後は、液晶セル１を図１に一点鎖線で示し
た分断線Ｃから折断し、液晶導入室６を分離部Ｂごと液
晶セル１から分離する。

【００２８】次に、液晶導入室６を分離した液晶セル１
の液晶注入口７を図３に示すように封止樹脂１１によっ
て封止し、液晶封入領域５に液晶ＬＣを封止した液晶表
示素子を完成する。

【００２９】すなわち、上記液晶表示素子の製造方法
は、液晶セル１の一端側に、外部に開口しかつ液晶セル
１の液晶封入領域５と液晶注入口７を介して連通すると
ともに互いに対向する内面にイオン除去用電極８，９を
形成した液晶導入室６を設けておき、前記液晶導入室６
のイオン除去用電極８，９間に電圧を印加しながらこの
液晶導入室６を通して液晶封入領域５に液晶ＬＣを注入
した後、前記液晶導入室６を分離して、液晶注入口７を
封止するものであり、この製造方法によれば、液晶セル
１の液晶封入領域５に注入される液晶ＬＣ中の不純物イ
オンが、液晶導入室６を液晶が通る過程で電界により吸
着除去されるため、液晶セルに注入する液晶が不純物イ
オンを含んでいても、液晶封入領域５には、不純物イオ
ンをほとんど含まない液晶を注入することができる。

【００３０】そして、上記製造方法によって製造された
液晶表示素子は、その液晶封入領域５内の液晶ＬＣが不
純物イオンをほとんど含んでいないため、液晶表示素子
を表示駆動したときに、電界を印加した画素部の配向膜
面に不純物イオンが吸着してしまうことはなく、したが
って、表示の焼付き現象を発生することはない。

【００３１】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、液晶セルの
液晶封入領域に注入される液晶中の不純物イオンが、液
晶導入室を液晶が通る過程で電界により吸着除去される
ため、液晶セルに注入する液晶が不純物イオンを含んで
いても、液晶封入領域には不純物イオンをほとんど含ま
ない液晶を注入して、表示の焼付き現象を発生するおそ
れのない液晶表示素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液晶セルの正面図。

【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図。

【図３】製造された液晶表示素子の正面図。

【符号の説明】

１…液晶セル、Ａ…素子部、Ｂ…分離部、Ｃ…分断線、
２，３…基板、４…シール材、５…液晶封入領域、６…
液晶導入室、７…液晶注入口、８，９…イオン除去用電
極、８ａ，９ａ…端子部、１０…導電層、１１…封止樹
脂、ＬＣ…液晶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶セルの一端側に、外部に開口しかつ前
   記液晶セルの液晶封入領域と液晶注入口を介して連通す
   るとともに互いに対向する内面に電極を形成した液晶導
   入室を設けておき、前記液晶導入室の電極間に電圧を印
   加しながらこの液晶導入室を通して前記液晶封入領域に
   液晶を注入した後、前記液晶導入室を分離して、前記液
   晶注入口を封止することを特徴とする液晶表示素子の製
   造方法。