JPH08292456A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPH08292456A
JPH08292456A JP9868695A JP9868695A JPH08292456A JP H08292456 A JPH08292456 A JP H08292456A JP 9868695 A JP9868695 A JP 9868695A JP 9868695 A JP9868695 A JP 9868695A JP H08292456 A JPH08292456 A JP H08292456A
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JP
Japan
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liquid crystal
regions
substrates
display device
crystal display
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Application number
JP9868695A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Shigeta
泰彦 重田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133377Cells with plural compartments or having plurality of liquid crystal microcells partitioned by walls, e.g. one microcell per pixel
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 二枚の基板間に仕切壁で区画された3種類の
領域を設け、この3種類の領域のうち、2種類の領域に
は二枚の基板の側壁部に設けた注入口から液晶を注入す
ると共に、1種類の領域には、基板に設けた小孔から液
晶を注入する。 【効果】 カラーフィルタを用いることなく、並列型ゲ
スト−ホスト液晶表示装置を形成することができ、従来
では製造することのできなかった明るいカラー液晶表示
装置を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の製造方法
に関し、特に二枚の基板間に仕切壁で区画された3種類
の領域を設けて、この3種類の領域ごとに異なる色彩を
呈する染料を含有させた液晶表示装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】テレビや情報端末などの表示装置に用い
られるカラー液晶表示装置には、反射型のカラー液晶表
示装置と透過型のカラー液晶表示装置がある。また反射
型のカラー液晶表示装置には、偏光板を用いる表示装置
と偏光板を用いない表示装置がある。
【0003】偏光板を用いるカラー液晶表示装置では、
通常の白黒表示を行うSTN(スーパーツイストネマテ
ィック)液晶やTN(ツイストネマティック)液晶を用
いた表示装置に、図4に模式的に示すように、一画素ご
とに赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色の微細なフ
ィルターをモザイク状又はストライプ状に配置したカラ
ーフィルタ41を設けていた。このようなカラーフィル
タ41を通した三原色の色成分を視覚的に混合(加法混
色)して視認することにより、フルカラーの表示として
視認される。
【0004】また、偏光板を用いないカラー液晶表示装
置としては、ポリマー分散型液晶を用いる方法などが提
案されている。ポリマー分散型液晶は、高分子(ポリマ
ー)材料とネマティック液晶を複合化したものであり、
高分子中に直径が数ミクロン以下程度の液晶の球状小滴
(マイクロドロップレット)を分散した構造や、網目状
の高分子中に液晶が充填されたような構造となる。この
ポリマー分散型液晶は、高分子と液晶の複合体に電圧を
加えて液晶分子の配列方向を電界の方向にそろえ、高分
子と液晶の屈折率のマッチングによる効果を利用して白
濁・透明の切り替えを行うものである。すなわち、高分
子材料中に誘電率異方性が正のネマティック液晶小滴の
光軸(液晶分子の長軸方向)は液晶小滴ごとにランダム
になっており、液晶の実効的な屈折率と高分子の屈折率
が一致せず、液晶と高分子の界面での光散乱効果によっ
て不透明な白濁状態になる。このポリマー分散型液晶に
しきい値以上の電界を加えると、液晶の光軸は電界方向
に配列して、液晶小滴の見掛けの屈折率は液晶の常光線
に対応する値nO となる。高分子材料としてnO とほぼ
同じ屈折率をもつものを用いると、液晶部分とポリマー
部分の境界で屈折率の差が無くなり、光散乱効果が弱ま
り液晶セルは透明になるというものである。このよう
に、ポリマー分散型液晶では、電圧を加えることで白濁
・光散乱状態と透明な状態の切り替えを行うことができ
る。
【0005】ポリマー分散型液晶の作成方法としては、
以下のようなものが上げられる。液晶と高分子材料を均
一な相として混合し、その後、この混合物に熱もしくは
光などのエネルギーを加えることにより、重合相分離を
行う方法(以下、重合相分離法という)。液晶と高分子
材料を共通溶媒に溶かした後に溶媒を加熱蒸発させる方
法(以下、溶媒キャスト法という)。液晶とその液晶に
まじり合わない高分子材料を混合し、エマルジョンを作
成した後に加熱硬化させる方法(以下、エマルジョン法
という)である。
【0006】また、ポリマー分散型液晶でカラー化を行
う場合、一画素毎に赤(R)、緑(G)、青(B)の三
原色の微細なフィルターをモザイク状又はストライプ状
に配置したカラーフィルタを設けたり、ゲスト・ホスト
液晶を用いる。
【0007】すなわち、ネマティック液晶の中に分子の
構造が細長い形状をした色素分子を溶解すると、色素分
子は液晶分子と同じ方向に配列するようになる。つま
り、電解によって液晶分子の配列状態を変化させること
で、色素分子を電界と同じ方向に並べることができる。
ゲストの色素として、二色性色素、すなわち分子の長軸
方向と短軸方向で光の吸収特性が異なっているものを用
いると液晶セルに電圧を加えて液晶分子の配列の方向を
変化させることで、色素による吸収、したがって液晶セ
ルを透過する光の色相を変化させることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、従来の偏
光板を用いる液晶表示装置や偏光板を用いない液晶表示
装置は、いずれもカラー化を行う上で支障があった。
【0009】すなわち、TN型液晶やSTN型液晶の表
示装置では、偏光板を用いるために光が半分以上遮光さ
れてしまうが、カラーフィルタを用いて発色させる場
合、このカラーフィルタの透過率は60〜70%であ
り、さらに明るさは低下する。
【0010】また、偏光板を使用しないポリマー分散型
液晶では、以下のような欠点があった。まず、ポリマー
分散型液晶を重合相分離法で形成する場合、重合相分離
が行われる際に高分子中に二色性色素が取り込まれてコ
ントラストが低下したり、色素が劣化して充分な発色が
得られなかったりする。溶媒キャスト法では、液晶と高
分子の共通溶媒が限定されているために、作製できる材
料が限定されたり、二色性色素が溶媒によりダメージを
受けたりする。エマルジョン法では、特に色素に与える
ダメージなどはないが、その作製時間が長いために、製
品のスループットが悪いという欠点があった。さらに、
ポリマー分散型液晶全てに対して言えることとして、液
滴の大きさが散乱に適合する大きさであると散乱が大き
くなり、発色が低下する。なお、ポリマー分散型液晶
で、一画素毎に赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色
の微細なフィルターをモザイク状又はストライプ状に配
置したカラーフィルタを用いると、単色の色表示を行う
場合に画素面積の1/3の発色面積となり、明るさが低
下するという問題がある。
【0011】
【発明の目的】本発明に係る液晶表示装置の製造方法
は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて発明された
ものであり、液晶表示装置の明るさが低下することを解
消すると共に、長期間にわたって充分に発色する液晶表
示装置が得られる液晶表示装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る液晶表示装置の製造方法では、二枚
の基板間に仕切壁で区画された3種類の領域を設け、こ
の3種類の領域のうちの2種類の領域には、二枚の基板
の側壁部に設けた注入口から液晶を注入すると共に、1
種類の領域には基板に設けた小孔から液晶を注入するこ
とを特徴とする。
【0013】
【作用】上述のように、二枚の基板間に仕切壁で区画さ
れた3種類の領域を設け、この3種類の領域のうち、2
種類の領域には二枚の基板の側壁部から液晶を注入する
と共に、1種類の領域には、基板に設けた小孔から液晶
を注入することから、カラーフィルタを用いることな
く、並列型ゲスト−ホスト液晶表示装置を形成すること
ができ、従来では製造することのできなかった明るいカ
ラー液晶表示装置を製造することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係る液晶表示装置の製造方法
の実施例を添付図面に基づき詳細に説明する。図1は、
本発明に係る液晶表示装置の製造工程を示す図である。
まず、図1(a)に示すように、透明電極2のついた透
明な樹脂やガラスなどから成る基板1を用意する。基板
1をガラス基板で構成する場合、例えばソーダ系ガラス
や無アルカリ系ガラスなどを用い、1mm程度の厚みに
形成する。透明電極2は、例えばITO(酸化インジウ
ム・すず)や酸化すず(SnO2 )などで形成され、例
えばスパッタリングや真空蒸着法などで形成される。こ
の透明電極2は、画素電極あるいは対向電極となるもの
である。なお、液晶表示装置を形成する場合、透明電極
2が形成された基板1を二枚用いるが、この二枚の基板
1のうちのいずれか一方は、必ずしも透明でなくてもよ
い。この場合は、シリコンや金属でもよいが、特にこれ
に限ったものではない。
【0015】また、反射型の表示を行う場合には透明で
ない側の基板1上に、反射板を設ける。この反射板とし
ては、反射板表面をエッチング処理などで荒らす方法や
ポリマー分散型液晶を表面に作製する方法やアンチグレ
ア処理の施された高分子フィルムを張り付ける方法など
が用いられる。
【0016】次に、同図(b)に示すように、透明電極
2上に、配向膜3を塗布してラビングする。配向膜3
は、電圧がOFFのときに配向膜3に刻まれた溝に添っ
て液晶分子を配列させるために設けるものであり、材料
としてはポリイミドやポリアミド酸などからなる。ポリ
イミドやポリアミド酸を溶媒に5〜10重量%溶解さ
せ、スピンコート法やフレキソ印刷法で塗布した後に、
ポリイミドの場合は180゜C前後で、またポリアミッ
ク酸の場合は200゜C以上で焼成して、0.05〜
0.1μm程度の均一な厚みに形成した後、毛足の長さ
が1.5〜4mmのラビング布(レイヨン、ナイロン等
の繊維)で一定方向に擦り、微細な溝を作るラビングを
行うことにより、形成される。
【0017】次に、同図(c)に示すように、二枚の基
板1の間隔を一定に保ためのスペーサ4を一方の基板1
の全面に散布する。このスペーサ4はプラスチック、ガ
ラス、ジルコンなどから成り、球形もしくは円筒形の形
状で、4〜10μm程度の径を有する。このようなスペ
ーサ4を窒素ガスや乾燥空気などの気体で搬送して基板
1上に散布したり、予めアルコール系液体と純水を混合
した溶媒の中にスペーサ4を分散させて、これをスプレ
ーで基板1上に吹き付けることにより、散布される。
【0018】次に、同図(d)に示すように、他方の基
板1上にシール剤を塗布して仕切壁5を形成する。この
シール剤は、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂などから成り、ディスペンサーで塗布したり、スクリ
ーン印刷もしくはマスク印刷などで塗布する。この仕切
壁5は、図2に示すような形状に形成される。すなわ
ち、略同一形状を有する3種類の領域6a、6b、6c
が繰り返すようにパターニングされ、且つ2種類の領域
6aおよび6cは、全体が一つの領域を構成するように
連続して形成されるとともに、残り一つの領域6bは、
2種類の領域6aおよび6c間にそれぞれ独立して形成
され、これら3つの領域6a、6b、6cがそれぞれ連
通しないように形成される。なお、独立して形成される
領域6bには、基板1自体に0.5〜1mm程度の小孔
7を設けておく。
【0019】次に、図1(e)に示すように、シール剤
で仕切壁5を形成した基板1とスペーサ4を散布した基
板1を対峙させ、100Kg程度の荷重をかけながら、
加熱もしくは光照射を行うことにより、仕切壁5のシー
ル剤を硬化させ、二枚の基板1を貼り合わせる。このよ
うに、二枚の基板1を貼り合わせると、二枚の基板1内
に仕切壁5で区画された領域6a、6b、6cが形成さ
れる。
【0020】上記3種類の領域のうち、2種類の領域6
a、6cには、図3(a)(b)に示すように、基板1
の端部に液晶材料の注入口8、9が設けられ、他の1種
類の領域6bには、図3(c)に示すように、基板1に
形成された小孔7が液晶材料の注入口となる。
【0021】仕切壁5で区画された3種類の領域6a、
6b、6c内には、それぞれ異なる二色性染料を含有す
る液晶が順次注入される。各領域6a、6b、6cに液
晶を注入するには、まずベルジャー(不図示)の中に、
貼り合わせた二枚の基板1と液晶材料が入っている水槽
(水槽)を入れ、ベルジャー内部を10-2〜10-3トー
ル程度の真空状態にする。次に、液晶材料を入れた水槽
に、一つの領域6aの注入口8を浸し、ベルジャー内部
に窒素ガス又は大気を送り込みながら、ベルジャー内部
を大気圧状態に変えていく。その結果、毛細管現象、及
びベルジャー内部と二枚の基板1間の圧力差によって、
図3(a)に示すように、液晶材料は注入口8から1つ
の領域6aに入っていく。
【0022】この場合、液晶材料としては、誘電率異方
性が正または負の液晶、もしくは2周波性の液晶に二色
性染料を混合してゲスト−ホスト液晶としたものを用い
る。次に、図3(b)に示すように、他の領域6cの注
入口9を異なる二色性染料を含有する液晶材料を入れた
水槽(不図示)に浸し、毛細管現象と圧力差によって、
この領域6cに液晶を注入して、注入口9をシリコン樹
脂、アクリル樹脂、或いはエポキシ樹脂などで封止す
る。
【0023】さらに、図3(c)に示すように、基板1
の小孔7を他の異なる二色性染料を含有する液晶材料を
入れた水槽(不図示)に浸し、毛細管現象と圧力差で領
域6bに液晶を注入して小孔7をシリコン樹脂、アクリ
ル樹脂、或いはエポキシ樹脂などで封止する。
【0024】このように、3種類の領域6a、6b、6
cがそれぞれ赤、緑、青に発色するように異なる二色性
染料を添加すると、三原色の微細な領域6a、6b、6
cを並列的に多数形成することができ、各領域の色彩を
視覚的に混合(加法混色)して視認することにより、フ
ルカラーの表示として視認できる。この場合、カラーフ
ィルタや偏光板は不要である。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置の製造方法によれば、二枚の基板間に仕切壁で区画さ
れた3種類の領域を設け、この3種類の領域のうち、2
種類の領域には二枚の基板の側壁部に設けた注入口から
液晶を注入すると共に、1種類の領域には、基板に設け
た小孔から液晶を注入することから、カラーフィルタを
用いることなく、並列型ゲスト−ホスト液晶表示装置を
形成することができ、従来では製造することのできなか
った明るいカラー液晶表示装置を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一実施
例を示す工程図である。
【図2】本発明に係る液晶表示装置の製造方法における
仕切り壁の配置状況を説明するための図である。
【図3】本発明に係る液晶表示装置の製造方法における
液晶の注入状況を説明するための図である。
【図4】従来の液晶表示装置のカラーフィルタの配置状
況を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・透明電極、3・・・配向膜、4
・・・スペーサ、5・・・仕切壁、6a、6b、6c・
・・仕切壁で区画された3つの領域、7・・・小孔、
8、9・・・注入口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二枚の基板間に仕切壁で区画された3種
    類の領域を設け、この3種類の領域のうちの2種類の領
    域には、二枚の基板の側壁部に設けた注入口から液晶を
    注入すると共に、残りの1種類の領域には基板に設けた
    小孔から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。
JP9868695A 1995-04-24 1995-04-24 液晶表示装置の製造方法 Pending JPH08292456A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5946070A (en) * 1997-03-28 1999-08-31 Denso Corporation Liquid crystal cell having filling passage preventing turn-around flow of liquid crystal
JP2008003629A (ja) * 2007-08-16 2008-01-10 Fujitsu Ltd 表示素子
JP2008164954A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Lg Display Co Ltd 液晶表示素子およびその製造方法、液晶表示素子のためのカラーフィルタ基板

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