JPH0713172A

JPH0713172A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0713172A
Application number: JP17213293A
Authority: JP
Inventors: Susumu Saito; 晋斎藤; Takashi Takahashi; 崇高橋
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】サーモトロピック液晶や、リオトロピック液
晶の液晶物質に対し、紫外線や高温によって影響を受け
ずに接着することができるようにすること。【構成】可溶性フッ素樹脂により２枚の基板の貼り合
わせを行い、しかるのち、基板間のギャップに液晶を注
入する。たとえば、前記基板の一方に可溶性フッ素樹脂
をシール用中間部材として設け、重ね合わせた状態で２
枚の基板を中間部材を介して固着させ、そのあと、２枚
の基板間に液晶を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２枚の電極付基板間
に液晶を封じてなる液晶表示装置及びその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シール用中間部材として、熱硬化
型や紫外線硬化型のシール材が用いられている。熱硬化
型のシール用中間部材の場合、基板を上下から押圧しつ
つ加熱することによってシール用中間部材を硬化させて
おり、紫外線硬化型のシール用中間部材の場合、基板の
上下から紫外線を照射することによってシール用中間部
材を硬化させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱硬化
型のシール用中間部材の場合、製造工程においてシール
用中間部材を百数十度の高温に加熱しなければならない
ため、接着後の冷却によって生じる熱的歪の残留を防止
できない。また、紫外線硬化型のシール用中間部材の場
合、封入された液晶物質によってシール用中間部材が溶
解してしまい、経時的劣化を早める問題点がある。

【０００４】従来の表示装置、たとえば液晶表示装置に
おいては、特にサーモトロピック液晶やリオトロピック
液晶等の液晶物質と従来の紫外線硬化型接着剤との溶解
度パラメータ（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｐａｒａｍｅｔ
ｅｒ）の差が、０．２〜５．５［ｃａｌ／ｃｍ³］^1/2
くらいであり、いずれも相互溶解度が大きく、接着剤が
溶解してしまうという虞がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
特にサーモトロピック液晶やリオトロピック液晶等の液
晶物質に対し、高熱や紫外線によって影響を受けずに接
着することができ、経時的劣化による漏れをなくして、
液晶封入の信頼性を向上させることのできる液晶表示装
置およびその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、２枚の
電極付基板間に液晶を封じてなる液晶表示装置の製造方
法において、可溶性フッ素樹脂により２枚の基板の貼り
合わせを行い、しかるのち、基板間のギャップに液晶を
注入することを特徴とする液晶表示装置の製造方法が提
供される。

【０００７】また、本発明によれば、２枚の電極付基板
間に液晶を封じてなる液晶表示装置の製造方法におい
て、前記基板の一方に可溶性フッ素樹脂をシール用の中
間部材として設ける工程と、前記２枚の基板を重ね合わ
せる工程と、前記２枚の基板を重ね合わせた状態で前記
中間部材を介して固着させる工程と、前記基板を重ね合
わせた状態で前記２枚の基板間に液晶を注入する工程を
含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法も提供さ
れる。

【０００８】さらに、本発明によれば、２枚の電極付基
板を中間部材を介して固着し、基板間に形成されたギャ
ップ内に液晶を封じた液晶表示装置において、可溶性フ
ッ素樹脂をシール用の中間部材として用いて２枚の基板
を固着したことを特徴とする液晶表示装置も提供され
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１は本発明による画像表示用の液晶表示
装置１０を模式的に示す組立図である。

【００１１】電極付基板１１の基板表面には、フォトリ
ソグラフィー等によって画像表示用の画素子やスイッチ
ング素子となる薄膜トランジスタ素子が適宜形成されて
いる。また、画面の周囲には画像信号の走査用、信号用
の取出し電極が多数形成され、画面を覆うように配向膜
が塗布されている。ただし、これらの部材は図面では簡
略のために省略している。

【００１２】図１において、一方の基板１１には、可溶
性フッ素樹脂のシール用中間部材１２がパターン状に配
置されている。シール用中間部材１２には液晶を注入す
るための注入口１３が形成されている。シール用中間部
材１２及び基板１１間には、通常のスペーサ１６が設け
られている。スペーサ１６は所定の大きさを有してい
て、基板１１間のギャップ１４を所定の幅に調整する働
きをもっている。矢印方向に基板１１を押圧して、両基
板１１を固着する。

【００１３】次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の
例を説明する。

【００１４】まず、図２の例を説明する。

【００１５】シール用中間部材１２を挾んだ２枚の基板
１１は正しくアライメントされ、重ね合せられている。
基板１１の上下には、２枚のステンレス製の保持板２１
が配置されている。保持板２１は基板１１より大きい。
２枚の保持板２１の間には弾性体２２が挟み込まれてい
て、両者の接合面は気密になっている。弾性体２２は、
基板１１を取り囲むように保持板２１の周囲近くに配置
されている。２枚の保持板２１と弾性体２２によって気
密な室３０が画成されている。

【００１６】２枚の基板１１を重ね合わせた状態で、ク
ランプ等により基板１１に均一に圧力を掛け、２枚の基
板１１が貼り合わせられる。図２においては、２枚の保
持板２１が支持ボルト１７とナット１８により圧縮バネ
１９を介して挾持された状態でクランプされている。こ
の状態でシール用中間部材１２の可溶性フッ素樹脂は室
温で硬化する。

【００１７】シール用中間部材１２を挟んだ２枚の基板
１１を配置したチェンバー（図示せず）内を真空にする
ことにより、ギャップ１４内を真空にして注入口１３か
らギャップ１４内にサーモトロピック液晶やリオトロピ
ック液晶の液晶物質を注入する。

【００１８】液晶の充填が終わったら、注入口１３に可
溶性フッ素樹脂のシール用部材を固着させ、注入口１３
を閉じて液晶を密閉する。このようにして、図５に示す
液晶表示装置１０が得られる。

【００１９】図３は本発明の別の製造方法を概念的に示
している。

【００２０】シール用中間部材１２を挾んだ２枚の基板
１１は正しく位置決めされ、重ね合せられている。基板
１１の上下には、２枚の平坦な保持板２１が配置されて
いる。保持板２１は基板１１よりも大きい。２枚の保持
板２１の間には弾性体２２が挟み込まれていて、両者の
接合面は気密になっている。弾性体２２は、基板１１を
取り囲むように保持板２１の周囲近くに配置されてい
る。２枚の保持板２１と弾性体２２によって気密な室３
０が画成されている。

【００２１】室３０には管２４の一端が接続してあり、
管２４の他端にはコントローラ付きの真空ポンプ２３が
設けられている。管２４の途中には圧力ゲージ２５が配
置されている。

【００２２】真空ポンプ２３を作動させて室３０内を減
圧すると、保持板２１が大気圧で押される。これにより
基板１１が均等に押圧され、２枚の基板１１の間のギャ
ップ１４がスペーサ１６によって例えば５μｍに調整さ
れる。この時、保持板２１の間隔は例えば約２．２ｍｍ
に調整されるようになっている。

【００２３】このように、ギャップ１４内を減圧した状
態で、可溶性フッ素樹脂のシール用中間部材１２を室温
で硬化させる。シール用中間部材１２が硬化することに
よって２枚の基板１１が貼合せられる。

【００２４】次に、注入口１３からギャップ１４内に液
晶を注入する。この図３の実施例では、管２４の途中に
バルブ２７を介して液晶供給源２６が接続してある。従
って、室３０内の減圧状態を保った状態でバルブ２７を
開けば、自動的にギャップ１４内に液晶が注入される。
液晶は、液晶容器内に基板１１を浸して充填してもよ
い。

【００２５】液晶の充填が終ったら、シ−ル用部材を挿
入して、これによって注入口１３を閉じて液晶を密閉す
る。このようにして、図５に示す液晶表示装置が得られ
る。

【００２６】さて、この製造方法の減圧工程では、ギャ
ップ１４内も室３０と同様に減圧状態になる。これは、
シール用中間部材１２の注入口１３を通して基板１１間
のギャップ１４と室３０内が連通しているからである。
このように、基板１１とシール用中間部材１２が減圧下
で互いに押圧され、両者の間に実質的に空気が存在しな
い状態で接着が行われるので、基板１１とシール用中間
部材１２の間には空気が全く残存せず良好な接着を形成
することができる。

【００２７】次に、図４を参照して本発明の他の実施例
を簡単に説明する。

【００２８】この図４の実施例では、基板１２の外周を
囲むように弾性体３２のみを配置する。この際、弾性体
３２の内周と基板１２の外周を気密に係合させることが
重要である。そして、注入口１３の近くに管２６の一端
を配置し、ギャップ１４内を減圧する。液晶セルは大気
圧下におかれているので、セル内を減圧することによっ
て、最大約１ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧力を基板１２の外面
に加えることができる。２枚の基板１１はスペンサー１
６によって所定の距離に維持される。

【００２９】この図４の実施例では、減圧下で基板１１
が中間部材１２を介して固着されるので、基板１１と中
間部材１２の間には空気が全く残存せず、きわめて良好
な接着を形成することができる。

【００３０】図４の実施例は特に大型の液晶表示装置の
製造に便利である。予め大型の液晶表示装置を製造し、
最後に所望の大きさに切断すれば製造を効率的に行うこ
とができる。

【００３１】図５は、図２〜４の方法によって製造した
液晶表示装置１０を示している。符号１５は、ギャップ
１４内に注入された液晶を示している。基板１１と中間
部材１２の間には実質的に空気が全く残存しない。

【００３２】前述の本発明の実施例では接着官能基を有
する可溶性フッ素樹脂によって接着が行われ、数１０²
ｋｇの結合力をもつ共有結合が形成される。この結合力
の強さは、引張力によってガラスが割れるくらいに大き
なものである。これに対して従来一般に使用されていた
エキポシ系樹脂による接着ではわずか数１０ｋｇの分子
間力によって結合が行われるにすぎない。このため、液
晶によって溶解してしまい、気密性を長期にわたって維
持することが困難である。

【００３３】本発明の図３〜４の実施例によれば、基板
１１間のギャップ１４を減圧して貼合せを行なう構成に
なっているので、接合部に空気が残存することが完全に
回避でき、きわめて良好な貼合せが可能である。また、
２枚の基板１１は減圧時に大気圧によって均等に押圧さ
れるため、機械的歪が最少限に抑制され、精度よく貼合
せを行なうことができる。従って高品質の液晶表示装置
を製造することができる。

【００３４】さらに、図４の方法は大型の液晶表示装置
の製造にも適しており、高品質で大型の液晶表示装置を
歩留りよく製造できる。

【００３５】また、図３の液晶表示装置は、基板１１と
中間部材１２が減圧下で接着された状態になっているた
め、両者間に空気が残存することが全くなく、基板１１
の接着が経時変化して劣化したり、使用時に液晶中に空
気がしみ出す恐れがない。また、機械的歪を最少限に抑
え、基板１１間のギャップ１４の厚みを高精度に調整で
きる。

【００３６】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、２枚の保持板２１の間に複数組の基板を直
列又は並列に配置して複数の液晶表示装置を同時に製造
することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本願発明による液晶表示装置において
は、２枚の基板が可溶性フッ素樹脂で接着される構成に
なっていて、その可溶性フッ素樹脂が室温で硬化できる
ものであるので、液晶物質に何ら化学的影響はなく、経
時的劣化を防ぐことができる。

【００３８】すなわち、本発明においては、液晶物質と
可溶性フッ素樹脂との溶解度パラメータの差は、６〜９
［ｃａｌ／ｃｍ³］^1/2程度で、液晶物質に対し可溶性
フッ素樹脂の相互溶解度が極めて小さく、可溶性フッ素
樹脂は液晶物質によって溶解されず、したがって基板を
確実に貼り合せることができ、経時的劣化による漏れを
なくし、液晶封入の信頼性を高めることができる。

【００３９】さらに、封入液の種類によらず十分な気密
性が得られる。しかも、熱歪なしで貼り合わせが行える
ので、高精度のものが得られる。

【００４０】本願発明の製造方法によれば、２枚の基板
を可溶性フッ素樹脂で接着する構成になっているので、
封入液の種類が制約を受けることがほとんどなく、液晶
表示装置の設計・製作の自由度が大きくなり、かつシン
プルな工程で高精度のものを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の実施例を模式的に示す
組立図。

【図２】本発明の液晶表示装置の製造方法の実施例を示
す断面図。

【図３】本発明の液晶表示装置の製造方法の他の実施例
を示す断面図。

【図４】本発明のさらに別の製造方法を示す断面図。

【図５】本発明の液晶表示装置の実施例を模式的に示す
断面図。

【符号の説明】

１０液晶表示装置１１電極付基板１２シール用の中間部材１３注入口１４ギャップ１５液晶２１保持板２２，３２弾性体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の電極付基板間に液晶を封じてなる
液晶表示装置の製造方法において、可溶性フッ素樹脂に
より２枚の基板の貼り合わせを行い、しかるのち、基板
間のギャップに液晶を注入することを特徴とする液晶表
示装置の製造方法。
【請求項２】２枚の電極付基板間に液晶を封じてなる
液晶表示装置の製造方法において、前記基板の一方に可
溶性フッ素樹脂をシール用の中間部材として設ける工程
と、前記２枚の基板を重ね合わせる工程と、前記２枚の
基板を重ね合わせた状態で前記中間部材を介して固着さ
せる工程と、前記基板を重ね合わせた状態で前記２枚の
基板間に液晶を注入する工程を含むことを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。
【請求項３】可溶性フッ素樹脂は接着官能基を有する
事を特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置
の製造方法。
【請求項４】２枚の電極付基板を中間部材を介して固
着し、基板間に形成されたギャップ内に液晶を封じた液
晶表示装置において、可溶性フッ素樹脂をシール用の中
間部材として用いて２枚の基板を固着したことを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項５】可溶性フッ素樹脂は接着官能基を有する
事を特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。