JPH06214202A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

液晶表示素子の製造方法

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JPH06214202A
JPH06214202A JP442393A JP442393A JPH06214202A JP H06214202 A JPH06214202 A JP H06214202A JP 442393 A JP442393 A JP 442393A JP 442393 A JP442393 A JP 442393A JP H06214202 A JPH06214202 A JP H06214202A
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JP
Japan
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liquid crystal
vacuum
crystal composition
container
vacuum container
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Withdrawn
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JP442393A
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English (en)
Inventor
Takemune Mayama
剛宗 間山
Seiji Tanuma
清治 田沼
Takashi Sasabayashi
貴 笹林
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セルへの液晶組成物の注入方法に関し、
液晶組成物の組成ずれを無くすることを目的とする。 【構成】 液晶組成物を入れた真空容器の中に液晶セル
を位置決めし、排気系により真空容器内を排気する工程
と、流量調節計とバルブを介して真空容器に接続してい
る単数または複数の補助容器中に液晶組成物を構成する
低沸点成分を入れ、補助容器を加熱して所定の流量で低
沸点成分を真空容器中に供給する工程と、真空容器中の
真空度が所定の真空度に達した状態で液晶セルを液晶組
成物中に浸漬する工程と、補助容器から真空容器に繋が
るバルブを締めると共に、真空容器から排気系に繋がる
バルブを切り換えて真空容器中に乾燥した不活性ガスを
導入する工程と、液晶セルを真空容器中の液晶組成物か
ら取り出す工程とからなることを特徴として液晶表示素
子の製造方法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶セルへの液晶組成物
の注入方法に関する。ディスプレイ・デバイスにはCR
T(陰極線管),液晶表示デバイス(LCD),プラズ
マ表示(PD)デバイス,エレクトロルミネッセンス
(EL)デバイスなどがあるが、色表示,明るさ,コン
トラストなどの点から比較してLCDはCCRT(カラ
ー陰極線管)と共に優れたデバイスである。
【0002】
【従来の技術】LCDには単純マトリックス方式をとる
もの(SM−LCD)とアクティブマトリックス方式を
とるもの(AM−LCD)があり、用途により使い分け
されているが、AM−LCDは薄膜トランジスタ(TF
T)をそれぞれの画素に備えており、特定の画素を選択
するときに、そのトランジスタをONさせ、それ以外は
OFFにしておくことができることから、走査線の数が
多くてもクロストークを抑制することができ、高いコン
トラスト比を得ることができ、そのため、大型表示に適
している。
【0003】この構成を簡単に説明すると、次ぎのよう
になる。すなわち、LCDを構成する液晶セルは硼硅酸
ガラスなどよりなる一方の透明基板の上に薄膜形成技術
と写真蝕刻技術(フォトリソグラフィ)を用いて多数の
ゲートバスラインとドレインバスラインとが絶縁層を介
してぞれぞれ直交して設けられており、その各交点にT
FTが設けられている。
【0004】こゝで、TFTのゲート電極はゲートバス
ラインから突出してパターン形成されており、またドレ
イン電極はドレインバスラインから突出してパターン形
成されている。
【0005】また、TFTのそれぞれのソース電極に接
続して酸化錫(SnO2) と酸化インジウム(InO2)の固溶体
( 略称ITO)の薄膜よりなる画素電極がパターン形成
されている。
【0006】また、他方の透明基板の上には各画素電極
に対向してITOよりなる共通電極がパターン形成され
ており、この二枚の透明基板は厚さが数μm のスペーサ
を介して対向しており、液晶の注入口を除きシール材で
シールしてある。
【0007】こゝで、大型の液晶セルについては基板の
大きさが例えば約300 ×300mm と大きいことから、この
ような微細間隙に気泡を残すことなく液晶組成物を充填
することは容易ではない。
【0008】そこで、従来は液晶組成物の真空含浸法が
用いられている。すなわち、図3は従来の真空含浸装置
の構成を示す正面図であって、真空含浸装置1の中に設
けてある容器に液晶組成物2を入れ、所定の温度に加熱
しておく、一方、液晶セル3は装置内の上部に保持して
おき、真空ポンプを用いて装置内を減圧吸引し、約10-3
Torr の所定の真空度に達した状態で液晶セル3を液晶
組成物2の中に浸漬して後、排気系を遮断し、装置内に
乾燥した不活性ガスを導入して大気圧に戻すことにより
真空含浸が行なわれている。
【0009】こゝで、液晶セル3が大型化するに従って
真空含浸時間を延ばす必要があるが、液晶組成物2は相
転移温度(TNI) の異なる各種の液晶の混合物であるこ
とから真空含浸装置1の中にある液晶組成物2の低沸点
成分が次第に蒸発して組成比が変化し、そのため、ロッ
トにより表示特性が変化し、また表示むらが発生し易
い。
【0010】そこで、この対策として、真空含浸装置1
の中に液晶組成物を構成する低沸点成分を置き、これよ
り蒸発する低沸点分子により液晶組成物2を構成する低
沸点成分の蒸発を防ぐ方法も採られている。
【0011】然し、この程度では液晶組成物2の組成の
ずれを防ぐことは困難である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】液晶セルへの液晶組成
物の充填は真空含浸法により行なわれているが、液晶組
成物は各種の液晶成分から構成されているために、組成
比が減圧時間に比例して変化すると云う問題があり、L
CDの信頼性保持のため解決が必要であった。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題は液晶組成物
を入れた真空容器の中に液晶セルを位置決めし、排気系
により真空容器内を排気する工程と、流量計とバルブを
介して真空容器に接続している単数または複数の補助容
器中に液晶組成物を構成する低沸点成分を入れ、補助容
器を加熱して所定の流量で低沸点成分を真空容器中に供
給する工程と、真空容器中の真空度が所定の真空度に達
した状態で液晶セルを液晶組成物中に浸漬する工程と、
補助容器から真空容器に繋がるバルブを締めると共に、
真空容器から排気系に繋がるバルブを切り換えて真空容
器中に乾燥した不活性ガスを導入する工程と、液晶セル
を真空容器中の液晶組成物から取り出す工程とからなる
ことを特徴として液晶表示素子の製造方法を構成するこ
とにより解決することができる。
【0014】
【作用】AM−LCDを形成する液晶組成物としてネマ
ティック液晶が使用されているが、表示特性を向上する
ために複数の成分を混合した液晶組成物が用いられてい
る。
【0015】発明者等は減圧による特性の変化を明らか
にするために液晶組成物を真空含浸装置の中にいれて室
温に保持し、真空ポンプを用いて5×10-3 Torr の真空
度に保持し、その組成比のずれによる相転移温度
(TNI) の変化と液晶組成物を構成する最も低沸点成分
の含有率の変化を測定した。
【0016】図4はこの結果を示すもので、使用した液
晶組成物は11種類のネマティック液晶の混合物であり、
図中に構造式を示す弗素系液晶は組成物の中で最も相転
移温度の低い液晶である。
【0017】そこで、真空排気時間に対する液晶組成物
の相転移温度(TNI) の変化と、この低沸点液晶に着目
して蒸発による含有率のずれを測定した。その結果、同
図に示すように液晶組成物の相転移温度(TNI) は20時
間に亙る真空吸引処理により92℃より100 ℃に上昇する
と共に、低沸点液晶の組成比は13%より9%にまで減少
した。
【0018】このことは現在大型の液晶セルについては
数時間をかけて真空含浸を行なっていることから、LC
Dの信頼性を向上するためには組成ずれを防ぐ処理が必
要なことが判る。
【0019】そこで、本発明は低沸点成分の蒸発による
消耗を無くする方法として積極的に低沸点液晶の蒸気を
供給し、真空含浸装置内をこの蒸気で満たすことによ
り、液晶組成物の蒸気を構成する低沸点液晶成分の分圧
を上げ、これにより低沸点液晶の蒸発を抑制するもので
ある。
【0020】図1は本発明に係る真空含浸装置の構成を
示す正面図であり、従来と異なる所は、従来の真空容器
4に隣接して複数の補助容器(この図では第1の補助容
器6と第2の補助容器7)を設け、それぞれ流量調節計
(マスフローコントローラ)8,9を介して真空容器4
と連結する。
【0021】なお、補助容器の試料台(この図では第1
の試料台10と第2の試料台11) には加熱用のヒータを内
蔵しており、補助容器内の低沸点液晶12,13 を加熱でき
るよう構成する。
【0022】そして、従来は真空容器4の中にある液晶
組成物を所定の温度に保ちながら真空容器4の中を真空
排気し、所定の真空度に達した後、液晶セル3を液晶組
成物2の中に浸漬して含浸を行なっていたのに対し、本
発明は補助容器(この図では第1の補助容器6と第2の
補助容器7)に低沸点液晶12,13 を入れ、これを加熱し
て分圧比に対応する少量づつの液晶蒸気を真空容器4の
中に供給しながら排気系により真空排気を行なうもので
ある。
【0023】このようにすると、真空容器4内における
液晶組成物の分圧の内、低沸点液晶成分の分圧は組成比
以上となっているので、蒸発が抑制されており、そのた
め、液晶組成物の組成比がずれることなく真空含浸を行
なうことができる。
【0024】こゝで、現在使用されている液晶組成物は
10種程度の液晶からなっているのが一般であり、そのた
め液晶組成物の組成比を一定に保つには複数の補助容器
を設けるとよい。
【0025】
【実施例】
実施例1:使用した液晶組成物は11種類のネマティック
液晶の混合物であり、この組成物の粘度は20℃において
19.9cP(センチポイズ)であり、相転移温度(TNI)は
92℃である。
【0026】この組成物について本発明に係る含浸法の
効果を調べた。こゝで、この組成物を構成する液晶のう
ち、最も低分子量であり、蒸気圧の高い低沸点の成分の
液晶は一般式(1)で表わされる弗素系の液晶である。
【0027】また、この次に蒸気圧の高い低沸点の成分
の液晶は一般式(2)で表わされる液晶で、これが少量
添加してある。
【0028】
【化1】 こゝでは図1に示す装置で第1の補助容器のみを用い、
一般式(1)で表す弗素系の液晶を用いて本発明の効果
を調査した。
【0029】まず、液晶組成物2を1gづつ秤量して真
空容器4の中に入れ、また、一般式(1)で示される液
晶を第1の補助容器6にいれ、排気系を動作さすと共に
真空容器のバルブと第1の補助容器6と真空容器4を結
ぶバルブ15を開き、真空容器4の真空度を5×10-3 Tor
r に保って充分に排気した後、液晶組成物2を40℃に加
熱すると共に第1の補助容器6の中の低沸点液晶12を12
0 ℃に加熱した後にバルブ15を閉じ流量調節計8を通じ
て20cc/分の流量で低沸点液晶蒸気を真空容器4に供給
しながら排気を行い、真空吸引時間に対する相転移温度
(TNI) の変化と一般式(1)で示される低沸点液晶の
含有率の変化を測定した。
【0030】図2はこの結果であって、液晶組成物の相
転移温度(TNI) は92℃と変わらず、また、含有率も13
%と変化は無かった。 実施例2:液晶セルとしてガラス基板の大きさが300 ×
300mm で、640 ×480 素子からなるものを用いた。
【0031】この液晶セルを構成する二枚のガラス基板
の間隙は5μm であり、この中にネマティック液晶組成
物を真空含浸する。先ず、図1に示す真空容器4の中に
実施例1と同じ液晶組成物を入れると共に容器内に液晶
セルをセットした。
【0032】次に、第1の補助容器6の中に一般式
(1)に示す液晶を入れ、排気系を動作させると共にに
真空容器4の弁バルブと第1の補助容器6と真空容器4
を結ぶバルブ15を開き、真空容器4の真空度を5×10-3
Torr に保って1時間に亙って排気した。
【0033】次に、液晶組成物2を40℃に加熱すると共
に第1の補助容器6の中の低沸点液晶12を120 ℃に加熱
した後にバルブ15を閉じ流量調節計8を通じて20cc/分
の流量で低沸点液晶の蒸気を真空容器4に供給しながら
排気を行なった結果、真空度は2×10-2 Torr で安定化
した。
【0034】この状態で、液晶セル3を液晶組成物2の
中に浸漬し、排気系の弁バルブを閉じた後、乾燥窒素
(N2)をリークバルブより導入して真空含浸を行なっ
た。このような含浸法を用いることにより多数の液晶セ
ルの含浸において液晶組成物を組成ずれなく含浸するこ
とが可能となった。
【0035】
【発明の効果】本発明の実施により表示品質の一定した
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】本発明に係る真空含浸装置の構成を示す正面図
である。
【図2】本発明を適用した液晶組成物の経時変化特性図
である。
【図3】従来の真空含浸装置の構成を示す正面図であ
る。
【図4】従来の方法による液晶組成物の経時変化特性図
である。
【符号の説明】
1,5 真空含浸装置 2 液晶組成物 3 液晶セル 4 真空容器 6 第1の補助容器 7 第2の補助容器 8,9 流量調節計 12,13 低沸点液晶

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明電極と駆動回路とがパターン形成し
    てある二枚のガラス基板をスペーサを介して対向させて
    封止してある液晶セルの空隙部に液晶組成物を注入する
    工程が、液晶組成物を入れた真空容器の中に前記液晶セ
    ルを位置決めし、排気系により該真空容器内を排気する
    工程と、流量調節計とバルブを介し前記真空容器に接続
    している単数または複数の補助容器中に前記液晶組成物
    を構成する低沸点成分を入れ、該補助容器を加熱して所
    定の流量で該低沸点成分を真空容器中に供給する工程
    と、該真空容器中の真空度が所定の真空度に達した状態
    で前記の液晶セルを前記液晶組成物中に浸漬する工程
    と、前記の補助容器から真空容器に繋がるバルブを締め
    ると共に、真空容器から排気系に繋がるバルブを切り換
    えて真空容器中に乾燥した不活性ガスを導入する工程
    と、前記液晶セルを真空容器中の液晶組成物から取り出
    す工程と、からなることを特徴とする液晶表示素子の製
    造方法。
JP442393A 1993-01-14 1993-01-14 液晶表示素子の製造方法 Withdrawn JPH06214202A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100259740B1 (ko) * 1996-08-16 2000-06-15 가타오카 마사타카 액정 주입장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100259740B1 (ko) * 1996-08-16 2000-06-15 가타오카 마사타카 액정 주입장치

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