JPH09166786A - スメクチック液晶の注入装置及びスメクチック液晶の注入・封止方法 - Google Patents

スメクチック液晶の注入装置及びスメクチック液晶の注入・封止方法

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JPH09166786A
JPH09166786A JP32903495A JP32903495A JPH09166786A JP H09166786 A JPH09166786 A JP H09166786A JP 32903495 A JP32903495 A JP 32903495A JP 32903495 A JP32903495 A JP 32903495A JP H09166786 A JPH09166786 A JP H09166786A
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JP
Japan
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liquid crystal
state
temperature
smectic
cell
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JP32903495A
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English (en)
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Masaaki Taguchi
雅明 田口
Takamasa Harada
隆正 原田
Kokichi Ito
耕吉 伊藤
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の真空注入法では、スメクチック液晶は
液晶セル内に充分充填されず、低温で気泡が発生し、表
示不良になるという問題があった。 【解決手段】 本発明は、スメクチック液晶を流動性が
あるコレステリック液晶状態もしくはアイソトロピック
状態にして、真空注入し、長時間放置し、平衡状態にし
た後、液晶セルの注入口近辺を流動性のあるコレステリ
ック液晶状態もしくはアイソトロピック状態に保持した
まま、液晶セルの奥側を先に、スメクチック状態に保冷
するというように、冷却過程に液晶セルに温度分布を持
たせる事が可能なスメクチック液晶の注入装置、かつ、
真空注入後に、液晶セルを温度制御装置上に取り出し配
置し、上記のような冷却法を実現する方法を提示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性液晶ディ
スプレイを製作する際の、AB基板を接着しただけの空セ
ルへスメクチック液晶を注入する装置及び注入・封止す
る方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶の注入方法としては、よく知られた
ネマティック液晶の真空注入方法がある。図2が一般的
な真空注入装置だが、ネマティック液晶は流動性をもつ
ため、液晶セル内を真空に排気した後、注入口をネマテ
ィック液晶でおおって、常圧に戻せば、ネマティック液
晶はセル内に流動し、注入されていく。図3のようにし
て液晶及びセルの温度を上げると、ネマティック液晶は
流動粘度が下がるため速く注入するが、平衡に達した
後、セルを冷却し、ネマティック液晶が体積収縮した状
態での平衡状態まで待たねばならないので、結局時間的
に大差ないため、現状では常温で注入されている。一
方、最近注目されている熱善き込みスメクチック液晶デ
ィスプレイや強誘電性液晶ディスプレイ等は、スメクチ
ック液晶状態を利用して表示するものであり、スメクチ
ック液晶は流動性をもたないため、流動性を有するコレ
ステリック液晶状態か、アイソトロピック状態にした上
で、真空注入する方法が提案されている。(特開昭61−
35429等)コレステリック液晶状態もしくはアイソトロ
ピック状態で長時間放置し、平衡状態に達した後、セル
全体を均一に徐冷し、スメクチック状態まで戻すという
注入方法が通常とられており、その後に封止をするとい
うのが、スメクチック液晶の注入・封止方法であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような一般的な方法では液晶セル内に充分液晶が充てん
されず、その結果として、液晶セルを低温で放置する
と、液晶セル内に気泡が発生し、形成されたスメクチッ
ク相のドメインが破壊され、表示不良が生じる。
【0004】これは、スメクチック相になると流動性が
ほとんどないため、徐冷しても、スメクチック相に変化
する前のアイソトロピック状態や、コレステリック液晶
状態でのセル内外の圧力の平衡状態以上には、ほとんど
液晶がセル内に入らないことによる。そして、SA相やSc
*相へと相変化に伴ない液晶の体積変化が起り、同時
に、同じ相であっても温度による体積変化があるためで
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決することを目的として、液晶セル内にスメ
クチック液晶を充分に充てんする装置及び注入・封止す
る方法を提示するものである。
【0006】本発明は、スメクチック液晶を流動性があ
るコレステリック液晶状態もしくはアイソトロピック状
態にして、真空注入し、長時間放置し、平衡状態にした
後、液晶セルの注入口近辺を流動性のあるコレステリッ
ク液晶状態もしくはアイソトロピック状態に保持したま
ま、液晶セルの奥側を先に、スメクチック状態に保冷す
るという冷却過程に新規な方法を採用することを特徴と
しており、それを実現する液晶セルに温度分布を持たせ
て冷却できる注入装置、及び温度制御装置上で冷却する
方法を提示するものである。
【0007】以下図によって示す。図1は、高温に保持
した真空注入後の冷却過程の様子を示している。注入口
近辺の7が、注入するスメクチック液晶がコレステリッ
ク液晶状態もしくはアイソトロピック状態となるように
加熱された部分であり、8の部分が、スメクチック相ま
で冷却されている。8の部分で縦に線をいれてあるが、
これがスメクチック液晶の層の方向を示している。SA
相、Sc*相の場合、アイソトロピック状態やコレステリ
ック液晶状態に比べるとかなり小さいが、層と平行な方
向には、流動性をわずかにもつ。よって、8の部分を非
常にゆっくり冷却することにより、図1で矢印で示した
ように、液晶が供給され、注入口近辺も含めて、均一に
ゆっくり徐冷した時よりも、セル内に充分液晶が供給さ
れる。
【0008】更に、図1のスメクチック相の部分である
8を初めは、注入口と反対の奥の部分のみとし、徐々に
面積を拡大していく事により、流動性の大きいコレステ
リック液晶状態またはアイソトロピック状態をとる面積
をはじめは大きく取れ、徐々に小さくなるという形で進
行するので、より、短時間にかつセル内に液晶を充てん
する効果が大きい事がわかった。
【0009】このような冷却方法を実現する具体的な方
法としては、以下のような方法がある。まず、図3に示
したように、ヒーター付きの液晶用の槽2と液晶セル加
熱用のヒーター5を有する真空装置で、2の槽を、液晶
セルの注入口より深く入るようにしておけば、4、5の
ヒーターによって注入するスメクチック液晶がコレステ
リック液晶状態またはアイソトロピック状態となる温度
まで、液晶及び液晶セルを加熱し、通常の真空注入を行
ない、常圧に戻して長時間放置した後に、4のヒーター
はその温度に保ったまま、5のヒーターを制御して、3
の液晶セルを温度分布を持たせて徐冷することにより、
注入口近辺を、該液晶が流動性をもつ温度に保ったまま
液晶セルの奥の部分から冷却することができる。
【0010】更に、真空装置内で通常の真空注入をした
後に液晶セルを取り出し、図4に示したように、注入口
近辺をホットステージ10の上に、他の部分をホットステ
ージ9の上にのせ、ホットステージ10を注入するスメク
チック液晶が流動性を有するコレステリック液晶状態又
はアイソトロピック状態に保持したまま、ホットステー
ジ9を徐冷することにより、本発明の冷却方法を実現で
きる。
【0011】更に、真空装置内で通常の真空注入をした
後に液晶セルを取り出し、図5に示したように、温度差
のある2つのステージ上を、移動させる事により実現で
きる。この場合、ホットステージ10を注入するスメクチ
ック液晶がコレステリック液晶状態またはアイソトロピ
ック状態になる温度に設定し、クールステージをスメク
チック液晶状態となる適当な温度に設定し、初めは、液
晶セル全体をホットステージ10の上にのせ、巻き取り機
11のようなもので液晶セルを、注入口と反対側からゆっ
くり移動させる事により、注入口と反対の液晶セルの奥
から順次スメクチック相にしていく事ができる。この方
法で行なうと、2つのステージ間の距離と、2つのステ
ージの設定温度及び液晶セルの移動速度を種々かえる事
により、いろいろな条件で、液晶の注入を行なう事がで
きる。移動速度をできるだけ遅くし、クールステージを
常温より低く設定した場合が液晶を充分充てんできた。
【0012】更に、図6の12は、高温側にも常温より低
温側にも温度制御できる装置であり、電熱板9の上に、
通常の真空注入を行なった液晶セルをのせ、2の温度制
御装置を別々に温度制御することにより、注入口と反対
の方から順次温度を下げることができる。
【0013】以上述べてきたような一連の液晶注入工程
の後に、注入口部分を接着剤で封止する事になるが、こ
うした注入封止方法をとる事により、液晶セル内へのス
メクチック液晶の充てんを充分行なう事が出来、低温気
泡の発生を防止する事ができた。
【0014】上記したような液晶セル内へのスメクチッ
ク液晶の注入操作を行なった後、封止する前に、液晶セ
ル全体を均一に、SA相、Ch相やアイソトロピック状態に
加熱し、冷却するような処理を施しても、前記注入操作
より時間的に短かければ、注入操作による液晶充てんの
効果は大きく減じる事はない。
【0015】
【発明の実施の形態】
【0016】
【実施例】
(実施例1)図7に示したような巾20mmの注入口が3つ
あるシール形状で、シール巾が4μm、シール内の大き
さが縦150mm、横250mm、そしてセルギャップが1.7μm
の液晶セルを製作した。このセルは面内にギャップ材と
同時に小粒形の接着材も散布し、AB基板を面内でも接着
した。
【0017】この液晶セルに表1の相転移温度を有する
強誘電性液晶を注入した。
【0018】
【表1】 まず、真空装置内で10-1torrまで真空引きした後、80℃
に加熱した上で、4時間かけて徐々に常圧に戻し、その8
0℃、常圧の状態で16時間放置し液晶を注入した。この
液晶セルを65℃に4時間放置したのち、−5℃/hourの
速さで常温25℃まで冷却した。
【0019】この通常の注入方法による液晶セルは、常
温に3〜4時間放置しておくと、液晶セルの中央部に
も、気泡が発生してくる。この通常の注入方法のみで、
まだ封止していない液晶セルを、図4のように、2つの
ホットステージを1cmの間隔をあけて並べた上に、配置
した。一方のホットステージ10の上には注入口近辺のみ
が来るように配置した。初めに、両方のホットステージ
9、10を70℃に3時間設定して置くと常温で発生してい
た気泡が消えるので、その後、9のホットステージの
み、−5℃/hour の速さで62℃にし、62℃で10時間放置
し、その後−5℃/hourで、常温に戻した。その後、ホ
ットステージ10の電源を切り、自然放冷した。そして、
注入口を封止した。
【0020】かかる注入・封止を行なった液晶セルを0
℃の低温槽内に放置したら、2日間は気泡が全く発生せ
ず、3日目になって、パネル中央部に気泡が発生してい
るのが観察された。このように、通常の真空注入後に、
上記のような処理を行なう事により、液晶セル内に液晶
を充てんする効果が確認された。
【0021】(実施例2)実施例1と同様の、通常の真
空注入のみで、常温に戻した時に、気泡が発生する、ま
だ封止していない液晶セルを、図5の方法により、注入
操作を行なった。ホットステージ10を70℃に設定し、そ
の上に、該液晶セルをのせ3時間放置すると、常温で発
生した気泡は消失した。クールステージを、ホットステ
ージと2cmの間隔をあけ、10℃に設定し、注入口の反対
側を前にして、移動速度10mm/hourで、引っ張った。
【0022】かかる処理をした後、封止した液晶セルを
−10℃の恒温槽に1週間放置したが、セル内に気泡は発
生しなかった。
【0023】
【発明の効果】以上、実施例で述べたように、本発明に
より、AB基板を面内においても接着した薄いセルでも低
温にした時の気泡の発生を防ぐことが出来、スメクチッ
ク液晶ディスプレイの実用化にとって、大きな問題の1
つであった低温気泡への対策がとれ、その実用化に大き
く貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶の注入の様子を示す模式図であ
る。
【図2】通常の真空注入方法を示した図である。
【図3】ヒーターを有する真空注入装置を示す図であ
る。
【図4】本発明の具体例を示した模式図である。
【図5】本発明の具体例を示した模式図である。
【図6】本発明の具体例を示した模式図である。
【図7】実施例で実際につくった液晶セルのシール形状
を示した図である。
【符号の説明】
1 真空注入装置 2 液晶用の槽 3 液晶セル 4 液晶加熱用ヒーター 5 液晶セル加熱用ヒーター 6 シール部 7 注入口近辺のコレステリック液晶状態またはアイソ
トロピック状態の部分 9、10 ホットステージ 11 巻き取り機のローラー 12 温度制御装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 注入口を残し、周辺をシールした液晶セ
    ルを真空装置内で真空引きし、加熱する工程と、注入口
    をコレステリック液晶状態またはアイソトロピック状態
    にした液晶でふさぐ工程と、加熱状態のまま常圧に戻
    し、セル内に該液晶を充てんする工程と、注入口とその
    周辺及び注入口をおおう該液晶が、コレステリック液晶
    状態またはアイソトロピック状態をとる温度に保持した
    まま、液晶セルの他の部分のみを、アイソトロピック状
    態またはコレステリック液晶状態をとる温度から、スメ
    クチック相をとる温度まで徐々に冷却する工程と、注入
    口近辺を冷却する工程を実行するスメクチック液晶の注
    入装置であって、該液晶セルを加熱、冷却する温度制御
    装置が、該液晶セルに温度分布を持たせて冷却できるこ
    とを特徴とするスメクチック液晶の注入装置。
  2. 【請求項2】 注入口とその周辺及び注入口をおおう該
    液晶が、コレステリック液晶状態またはアイソトロピッ
    ク状態をとる温度に保持したまま、液晶セルの他の部分
    のみを、アイソトロピック状態またはコレステリック液
    晶状態をとる温度から、スメクチック相をとる温度まで
    徐々に冷却する工程が、該液晶セルの注入口と反対側の
    奥から、該液晶がスメクチック相をとる温度に徐々に冷
    却し、スメクチック相をとる温度領域を広げていく工程
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のス
    メクチック液晶の注入装置。
  3. 【請求項3】 スメクチック相がSA相またはSc*相であ
    る特許請求の範囲第1項記載のスメクチック液晶の注入
    装置。
  4. 【請求項4】 注入口を残し、周辺をシールした液晶セ
    ルを真空装置内で真空引きし、加熱する工程と、注入口
    をコレステリック液晶状態またはアイソトロピック状態
    にした液晶でふさぐ工程と、加熱状態のまま常圧に戻
    し、セル内に該液晶を充てんする工程と、該液晶が充て
    んされた該液晶セルを注入装置から取り出し、温度制御
    装置上に配置する工程と、該温度制御装置上において、
    注入口とその周辺及び注入口をおおう該液晶が、コレス
    テリック液晶状態またはアイソトロピック状態をとる温
    度に保持したまま、液晶セルの他の部分のみを、アイソ
    トロピック状態またはコレステリック液晶状態をとる温
    度から、スメクチック相をとる温度まで徐々に冷却する
    工程と、注入口近辺を冷却する工程と、注入口を封止す
    る工程からなることを特徴とするスメクチック液晶の注
    入・封止方法。
  5. 【請求項5】 注入口近辺も冷却した後、該液晶セル全
    体を、液晶がSA相あるいはコレステリック相あるいはア
    イソトロピック状態をとる温度まで均一に加熱し、徐冷
    した後に、注入口を接着剤で封止した事を特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載のスメクチック液晶の注入・封
    止方法。
  6. 【請求項6】 該温度制御装置が複数の温度制御装置か
    らなり、該液晶が充てんされた該液晶セルが複数の温度
    制御装置をまたいで配置される事を特徴とする特許請求
    の範囲第4項記載のスメクチック液晶の注入・封止方
    法。
  7. 【請求項7】 該温度制御装置が複数の温度制御装置か
    らなり、該液晶が充てんされた該液晶セルが、複数の温
    度制御装置上を移動させられる事を特徴とする特許請求
    の範囲第4項記載のスメクチック液晶の注入・封止方
    法。
JP32903495A 1995-12-18 1995-12-18 スメクチック液晶の注入装置及びスメクチック液晶の注入・封止方法 Pending JPH09166786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022069951A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-07 Hakobyan Nune Apparatus for filling liquid crystall device withliquide crystal substance

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JPH05289037A (ja) * 1992-04-06 1993-11-05 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示素子の製造方法
JPH0651258A (ja) * 1992-07-27 1994-02-25 Canon Inc 強誘電性液晶の注入方法
JPH0667136A (ja) * 1992-08-19 1994-03-11 Canon Inc 液晶パネルの製造方法

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