JPH10186384A - 液晶素子及びその製造方法、並びにその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶パネルに液晶を短時間で且つ残留気泡が無
いように充填する。 【解決手段】外周部にシール材３を塗布した基板１の一
端部に液晶４を滴下し、基板２を重ね合わせた後、加圧
ローラー５により、基体１の一端部から他端部に向かっ
て液晶４を展延させる。必要に応じ、基体１の他端部に
おけるシール材３に空気排出口を設ける。シール材３の
内側の基板１又は基板２の面に、余剰の液晶４を収容す
るための溝を設けることもできる。 【効果】大気圧下で液晶の充填を行っても、液晶中に気
泡が残留しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル等の液
晶素子及びその製造方法、並びにその製造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】液晶パネル等の液晶素子の
製造方法として、従来、良く知られているものに注入法
が有る。この注入法では、まず、１〜１０μｍの所定間
隔を置いて対向配置した一対の基体の周辺部分をシール
材によって接着固定して空のパネルを作製する。次に、
この空のパネルを真空装置内に収容して、パネル内部を
真空状態とし、シール材部に予め設けた注入口を液晶に
浸す。その後、真空装置内を徐々に大気圧に戻すことに
より、パネル内外の圧力差と毛細管現象を利用して液晶
をパネル内に注入する。しかしながら、この注入法で
は、粘性の比較的高い液晶の注入に時間がかかり、特
に、液晶表示素子の大型化に伴い多大な注入時間を要す
るようになるという問題が有った。また、真空装置内を
真空とするための前処理時間がかかるという問題も有
り、更に、高価な真空装置が必要であるという問題も有
った。即ち、従来の注入法では、製造時間の増大やコス
トの上昇といった問題が有った。

【０００３】そこで、例えば、特開昭６０−７５８１７
号、特開昭６０−２３０６３６号、特開平１−３０３４
１４号、特開平３−２５４１６号、特開平４−２１８０
２７号の各公報に記載されているように、一対の基体の
一方に表示領域を囲むようにシール材を塗布し、その表
示領域に液晶を滴下又は塗布した後、真空装置内で、も
う一方の基体を平行に圧着し、その後、シール材を硬化
させる方法（滴下法又は塗布法）が提案されている。こ
の方法によれば、液晶注入に要する時間は大幅に短縮さ
れるが、真空下で基体の重ね合わせを行うため、やは
り、真空装置内を真空にするための前処理時間がかか
り、また、高価な真空装置が必要なため、製造時間が増
大し、製造コストが嵩むという問題が有った。

【０００４】また、特開平２−８４６１６号、特開平２
−１２３３２４号、特開平６−２０８０９７号の各公報
に記載されているように、上述した滴下法又は塗布法に
おいて、基体の重ね合わせを大気中で行う方法も提案さ
れている。この方法では真空装置が不要のため、上述し
た真空装置を用いる滴下法又は塗布法と比較して、製造
時間及び製造コストを抑えることができる。しかしなが
ら、この方法では、大気中で基体を重ね合わせるため、
その重ね合わせの際に表示領域内の液晶中に気泡が残留
してしまい、これが表示欠陥になって、歩留りが低下す
るという問題が有った。

【０００５】また、上述のような気泡の残留の問題を解
決するために、液晶を細線状の所定パターンに塗布し、
基体を徐々に又は間欠的に重ね合わせる方法（特開平３
−８９３１５号公報）や、一対の基板を楔型をなすよう
に対向させ、或いは、一方の基板を凸状に反らせた状態
で対向させ、徐々に基板同士が平行となるように接近さ
せて圧着させる方法（特開平４−１７９９１９号公報）
等が提案されている。しかしながら、このような方法で
は、基体の重ね合わせに要する時間が長くなり、また、
精密な基体の重ね合わせを行うために特殊な装置が必要
となって、やはり、製造時間の増大や製造コストが嵩む
という問題が有った。

【０００６】そこで、本発明の目的は、特に真空装置を
必要とせず、大気中で且つ液晶中に気泡が残留すること
なく短時間で且つ簡便に液晶の封入を行うことのできる
液晶素子及びその製造方法並びにその製造装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明の液晶素子の製造方法は、所定間隔を置いて対向
配置された一対の基体がその外周部に沿って設けられた
接着領域において互いに固着され、前記一対の基体間の
前記接着領域の内側の液晶領域に液晶が封入された液晶
素子の製造方法であって、前記一対の基体の少なくとも
一方の基体の前記接着領域に硬化性接着剤を塗布する工
程と、前記一対の基体の少なくとも一方の基体の前記液
晶領域の一端部に所定量の液晶を供給する工程と、前記
硬化性接着剤及び前記液晶を間に挟んで前記一対の基体
を対向配置する工程と、対向配置された前記一対の基体
の少なくとも一方の基体の上を前記液晶領域の前記一端
部から他端部の方向へ加圧手段によって加圧しつつ、こ
の加圧手段を相対的に移動させて、前記液晶を前記一端
部から前記液晶領域の全体へ展延させる工程と、前記硬
化性接着剤を硬化させる工程とを有する。

【０００８】本発明の一態様では、前記液晶領域が表示
領域であり、対向配置された前記一対の基体の少なくと
も一方の基体の上を前記液晶領域の前記一端部から他端
部の方向へ加圧ローラーを転動させて、前記液晶を前記
一端部から前記液晶領域の全体へ展延させる。

【０００９】本発明の一態様では、前記加圧手段を、対
向配置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体の
上を相対的に移動させる際、前記液晶領域の前記一端部
よりも外側の前記一方の基体の端縁部寄りの位置から前
記液晶領域の前記他端部まで相対的に移動させる。

【００１０】本発明の一態様では、相対的に移動する前
記基体をその移動方向に前記加圧ローラーで加圧し、更
にこの加圧状態を補助ローラーで保持する。

【００１１】本発明の一態様では、前記加圧ローラーを
大径に形成し、前記補助ローラーを前記加圧ローラーよ
り小径に形成する。

【００１２】本発明の一態様では、前記接着領域に前記
硬化性接着剤を塗布する際、前記液晶領域の前記他端部
の近傍に前記硬化性接着剤を塗布しない空気排出部を少
なくとも１か所設ける。

【００１３】本発明の一態様では、前記一対の基体の少
なくとも一方の基体の対向面における前記液晶領域と前
記接着領域との間に溝を設け、前記液晶を展延させる
際、少なくとも余剰の前記液晶を前記溝内に収容させ
る。

【００１４】本発明の一態様では、前記一対の基体を対
向させた時に前記液晶領域を平面的に見て閉ループ状に
取り囲むように前記溝を連続させる。

【００１５】本発明の一態様では、前記一対の基体の少
なくとも一方の基体の前記対向面に形成した前記溝に連
続して前記一方の基体の端縁にまで延びる空気排出溝を
設け、前記液晶を展延させる際、前記液晶により押し出
された空気を前記空気排出溝から排出させる。

【００１６】本発明の一態様では、前記溝として、幅２
００μｍ以上、深さ２０μｍ以上の溝を形成する。

【００１７】本発明の一態様では、前記液晶として、強
誘電性液晶を用いる。

【００１８】本発明の一態様では、前記液晶中に、平均
一次粒径が１μｍ以下の微粒子を混入する。

【００１９】本発明の一態様では、前記液晶を展延させ
る際、その液晶材料のスメチックＡ相とコレステリック
相との間の転移温度とそれよりも４℃高い温度との間で
且つコレステリック相と等方相との間の転移温度以下に
前記基体を加熱する。

【００２０】本発明の一態様では、前記液晶を展延させ
る工程の後、対向配置されている前記一対の基体をその
両面から均一に加圧しながら、又は、加圧した後、前記
硬化性接着剤を硬化させる。

【００２１】また、本発明の液晶素子では、所定間隔を
置いて対向配置された一対の基体がその外周部に沿って
設けられた接着領域において互いに固着され、前記一対
の基体間の前記接着領域の内側の液晶領域に液晶が封入
され、前記一対の基体の少なくとも一方の基体の対向面
における前記液晶領域と前記接着領域との間に溝が設け
られている。

【００２２】本発明の一態様では、前記液晶領域が表示
領域である。

【００２３】本発明の一態様では、前記一対の基体を対
向させた時に前記液晶領域を平面的に見て閉ループ状に
取り囲むように前記溝が連続する。

【００２４】本発明の一態様では、前記一対の基体の少
なくとも一方の基体の前記対向面に形成された前記溝に
連続して前記一方の基体の端縁にまで延びる溝が更に設
けられている。

【００２５】本発明の一態様では、前記溝の幅が２００
μｍ以上、深さが２０μｍ以上である。

【００２６】本発明の一態様では、前記液晶が強誘電性
液晶である。

【００２７】本発明の一態様では、前記液晶中に、平均
一次粒径が１μｍ以下の微粒子が混入されている。

【００２８】本発明の一態様では、所定の間隔を置いて
対向配置された一対の基体がその外周部に沿って設けら
れた接着領域において互いに固着され、前記一対の基体
間の前記接着領域の内側の液晶領域に液晶が封入された
液晶素子の製造装置であって、前記一対の基体の少なく
とも一方の基体の前記接着領域に硬化性接着剤を塗布す
塗布手段と、前記一対の基体少なくとも一方の基体の前
記液晶領域の一端部に所定量の液晶を供給する供給手段
と、前記硬化性接着剤及び前記液晶を間に挟んで前記一
対の基体を対向配置する配置手段と、対向配置された前
記一対の基体の少なくとも一方の基体の上を前記液晶領
域の前記一端部から他端部の方向へ加圧しつつ、前記液
晶を前記一端部から前記液晶領域の全体へ展延させる加
圧手段と、前記硬化性接着剤を硬化させる硬化手段とを
有する。

【００２９】本発明の一態様では、前記液晶領域が表示
領域であり、対向配置された前記一対の基体の少なくと
も一方の基体の上を前記液晶領域が前記一端部から他端
部の方向へ加圧ローラーの転動により、前記液晶が前記
一端部から前記液晶領域の全体へ展延される。

【００３０】本発明の一態様では、前記加圧手段が、対
向配置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体の
上を相対的に移動する際、前記液晶領域の前記一端部よ
りも外側の前記一方の基体の端縁部寄りの位置から前記
液晶領域の前記他端部まで相対的に移動される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施の形
態に従い説明する。

【００３２】まず、図１〜図３を参照して、アクティブ
マトリクス方式の液晶パネル等の液晶表示素子の製造方
法に本発明を適用した第１の実施の形態を説明する。

【００３３】まず、図１（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、アクティブマトリクス方式の液晶表示素子を構成す
る上下一対の基体１、２を用意する。例えば、基体１
は、ガラス基体上にマトリクス状の画素電極（図５
（ａ）参照）とそれらの画素電極に接続された薄膜トラ
ンジスタ（不図示）を有し、更に、その上に配向膜（不
図示）を有している。一方、基体２は、ガラス基体上に
カラーフィルター（不図示）と透明共通電極（図５
（ａ）参照）と配向膜（不図示）とを有している。

【００３４】そこで、まず、図１（ａ）に示すように、
例えば、基体１の配向膜が形成された対向面においてそ
の外周部に沿った接着領域に、例えば、紫外線硬化型接
着剤からなるシール材３をディスペンサを用いて、図示
の如く、接着領域の内側の表示領域を閉ループ状に囲む
ように塗布する。なお、シール材３は、基体２の配向膜
が形成された対向面の側に塗布しても良く、また、両方
の基体の対向面に塗布しても良い。

【００３５】次に、図１（ｂ）に示すように、基体１の
対向面における表示領域の一端部に、液晶４を、例え
ば、ディスペンサを用いて正確に計量して、基体１の一
辺に沿って直線状に滴下する。なお、液晶４は、基体２
の対向面の側に塗布しても良く、また、両方の基体の対
向面に塗布しても良い。更に、液晶４の塗布パターン
は、直線状に限らず、曲線状や点線状でも良い。更に、
液晶４の広がりの均一性を増す目的で、表示領域内の他
の箇所にも滴下して良い。

【００３６】なお、本実施の形態で用いる液晶４は、例
えば、常温で流動性を持ったネマティックタイプのもの
で、そのままで動作可能なものとする。また、液晶４
は、基体間ギャップを制御するためのスペーサ粒子を混
合して用いるのが好ましい。なお、スペーサ粒子は、予
め一方又は両方の基体の対向面に散布しておいても良
く、更に、その場合、基体を加熱して、熱可塑性樹脂を
コーティングしたスペーサ粒子を基体に固着させておい
ても良い。

【００３７】次に、図１（ｃ）に示すように、基体１と
２を、夫々の対向面が向かい合うようにして重ね合わ
せ、例えば、上から重ね合わせた基体２の自重によって
液晶４が広がり、近接した接着領域の近傍の表示領域内
に行き渡るの待つ。この後、例えば、基体２の上を加圧
ローラー５を転動させ、図３（ａ）に示すように、液晶
４を表示領域の全体に展延させる。また、液晶４に混合
したスペーサ粒子も液晶４とともに表示領域の全体に分
布し、基体１、２間の所定のギャップが形成される。こ
のように、加圧ローラー５によって液晶４を一方向に展
延させることにより、一旦液晶４に巻き込まれた気泡が
液晶４の展延に伴って液晶４内から押し出される。ま
た、液晶４が横に広がってシール材３のシール部に侵入
しない。

【００３８】この時の加圧ローラー５の押圧力は２〜１
５ｋｇ／ｃｍ² の範囲であるのが好ましい。これよりも
押圧力が小さいと、液晶４が充分に展延せず、また、所
定の基体間ギャップが得られない虞が有る。また、逆に
この範囲よりも押圧力が大きいと、基体の対向面に設け
られた配向膜が損傷したり、基体間ギャップ保持のため
のスペーサ粒子が破壊してしまってやはり所定の基体間
ギャップが得られなくなる虞が有る。

【００３９】また、図３（ｂ）に模式的な断面図を示す
が、加圧ローラー５は、一点鎖線で示すように、最初に
液晶４を塗布した位置よりも外側の基体２の端縁寄りの
位置から転動を開始させるのが良い。これにより、液晶
４は、最初に塗布した表示領域の一端部から他端部に向
かって確実に押し広げられて行く。また、この時、シー
ル材３は未だ充分に基体２に密着していないので、所々
に隙間１００が形成されており、これらの隙間１００か
ら適度に空気が抜けて、液晶４に気泡が残留するのが防
止されるとともに、シール材３のシールパターンの乱れ
や破れが防止される。更に、例えば、基体１、２上の透
明電極１０１上に形成された例えばポリイミドのラビン
グ膜からなる配向膜１０２の図示したラビング方向に加
圧ローラー５を転動させると、液晶４の分子１０３がそ
の方向に配向し易くなる。

【００４０】なお、加圧手段は、加圧ローラー５のよう
なローラーに限らず、ロールやその他の加圧手段を用い
ることができる。また、加圧手段を相対的に移動させる
際、基体１、２の側を移動させても良い。

【００４１】次に、図２に示すように、液晶４が充填さ
れた表示領域をステンレス板６等で遮蔽し、紫外線ラン
プ７により紫外線を照射してシール材３を硬化させる。
なお、このシール材３の硬化に先立って、又は、硬化さ
せる際に、対向配置された基体１、２の上下両面から加
熱プレス等により均一に加圧するのが好ましい。これに
より、均一な基体間ギャップが得られ、表示むらの無い
高品位の液晶表示素子を得ることができる。

【００４２】この第１の実施の形態では、一対の基体
１、２のうちの少なくとも一方の基体１の上の、シール
材３が塗布された接着領域の内側の表示領域の一端部に
液晶４を供給し、基体１、２を対向配置して重ね合わせ
た後、液晶４を供給した表示領域の一端部から他端部の
方向に加圧ローラー５を転動させて、液晶４をその一端
部から他端部の方に押し広げ、表示領域の全体に行き渡
らせる。従って、液晶４の充填を短時間で行うことがで
きる。また、この液晶４の展延を大気圧下で行っても、
一旦液晶４に巻き込まれた気泡が液晶４の展延に伴って
液晶４内から押し出されるので、液晶４内に気泡の残留
することが無い。従って、従来のように高価な真空装置
を用いる必要が無いため、製造コストが嵩むことが無
い。更に、基体１、２を重ね合わせる際に、基体１又は
２を無理な姿勢に保持する必要が無いので、基体１、２
の正確な重ね合わせを簡便且つ短時間に行うことができ
る。更に、加圧ローラー５の押圧を適度に調整すること
で、所望の基体間ギャップを得ることができるという効
果も有る。

【００４３】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施の形態を説明する。なお、この第２の実施の形態にお
いて、上述した第１の実施の形態に対応する部位には上
述した第１の実施の形態と同一の符号を付す。

【００４４】図４（ａ）に示すように、この第２の実施
の形態では、基体１の接着領域にシール材３を塗布する
際、液晶４を滴下する側から遠い側の辺に、シール材３
を塗布しない空気排出部８を設ける。これにより、図４
（ｂ）に示すように、加圧ローラー５を転動させた時、
展延する液晶４によって押し出される空気が空気排出部
８から円滑に排出される。なお、空気排出部８は１か所
に限らず複数箇所に設けても良い。また、その場合、液
晶４を滴下する側から遠い側の辺以外の辺にも空気排出
部を設けて良い。

【００４５】空気排出部８は、図４（ｃ）に示すよう
に、シール材３を硬化させた後、封止材を塗布して封止
する。

【００４６】上に説明した以外の構成は、既述した第１
の実施の形態と同じである。

【００４７】この第２の実施の形態では、上述した第１
の実施の形態の効果に加え、液晶４内に気泡が残留する
ことをより効果的に防止できるとともに、シール材３の
シールパターンの乱れや接着領域内端部での空気の残留
が無い液晶表示素子を得ることができるという効果が得
られる。

【００４８】図５〜図６に本発明の第３の実施の形態を
示す。この第３の実施の形態において、上述した第１及
び第２の実施の形態に対応する部位にはそれらの実施の
形態と同一の符号を付す。

【００４９】図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この
第３の実施の形態では、配向膜を形成するに先立って、
基体１、２の夫々の対向面の接着領域の内側の位置に溝
９ａ、９ｂを設ける。これらの溝９ａ、９ｂは、各基体
１、２に設けられる電極の引き出し部と干渉しないよう
なパターンに形成する。例えば、図示の例では、基体１
に画素電極１０４が設けられるので、これらの画素電極
１０４の引き出し部を避けて、表示領域の４隅に溝９ａ
を設ける。一方、基体２には透明共通電極１０５が設け
られるので、表示領域の４辺に比較的長い溝９ｂを形成
することができる。そして、これらの溝９ａ、９ｂは、
図６（ｂ）に示すように、基体１と２を対向配置した時
に互いに重なり合って、表示領域を閉ループ状に取り囲
むように連続する。

【００５０】このような溝９ａ、９ｂを設けると、図６
（ａ）に示すように、加圧ローラー５によって液晶４を
展延させた際、図６（ｂ）に示すように、余剰の液晶が
有ってこれらが本来の表示領域からはみ出す場合には、
その余剰の液晶が溝９ａ、９ｂに収容される。従って、
その余剰の液晶がシール材３のシール部に侵入すること
が無く、液晶がシール材に接触することによる表示品位
の低下やパネルの接着不良を来すことが無い。また、液
晶４の滴下量の精度を必要としないため、工程が簡便に
なる。また、これらの溝９ａ、９ｂは、接着領域からは
み出してきたシール材３を収容する場合にも役立つ。

【００５１】なお、この液晶やシール材を収容する効果
は、図６（ｂ）に示すように、溝９ａ、９ｂを連続させ
た場合に特に大きいが、溝９ａ、９ｂは必ずしも連続さ
せなくとも良い。

【００５２】また、形成する溝の幅は２００μｍ以上と
し、深さは２０μｍ以上とするのが好ましい。これより
幅の狭い又は深さの浅い溝では、余剰の液晶やシール材
が表示領域や接着領域からはみ出してきた時にそれらを
充分に収容することができず、従って、溝を設けた効果
が充分に得られず、高品位の液晶表示素子を得られなく
なる虞が有る。また、溝の深さの上限は、基体の機械的
強度を低下させないという観点から、基体の厚さの半分
以下であるのが好ましい。

【００５３】この第３の実施の形態において、上に説明
した以外の構成は、既述した第１の実施の形態と同じで
ある。

【００５４】図７に本発明の第４の実施の形態を示す。
この第４の実施の形態において、上述した第１〜第３の
実施の形態に対応する部位にはそれらの実施の形態と同
一の符号を付す。

【００５５】図７に示すように、この第４の実施の形態
は、上述した第２の実施の形態と同様に基体１の接着領
域にシール材３を塗布しない空気排出部８を設けた以外
は、上述した第３の実施の形態と同じ構成である。従っ
て、この第４の実施の形態では、上述した第２及び第３
の実施の形態の効果を夫々得ることができる。

【００５６】図８に本発明の第５の実施の形態を示す。
この第５の実施の形態において、上述した第１〜第４の
実施の形態に対応する部位にはそれらの実施の形態と同
一の符号を付す。

【００５７】図８に示すように、この第５の実施の形態
では、上述した第３の実施の形態と同様の構成におい
て、表示領域の液晶４を供給する辺とは反対側の辺に対
応して基体２に設けた溝９ｂに連続して、その基体２の
端縁まで延びる溝９ｃを設けている。これ以外の構成
は、上述した第３の実施の形態と同じである。

【００５８】この第５の実施の形態において設けた溝９
ｃは、加圧ローラー５によって液晶４を展延させた時
に、液晶４によって押し出された空気を排出する空気排
出溝として機能する。従って、この第５の実施の形態で
は、空気排出部８を設けた第２及び第４の実施の形態と
同様に、液晶４内に気泡が残留することを効果的に防止
できるとともに、シール材３のシールパターンの乱れや
接着領域内端部での空気の残留が無い液晶表示素子を得
ることができるという効果が得られる。更に、この第５
の実施の形態の溝９ｃは、それが連続した溝９ｂを補助
する作用が有るので、例えば、その溝９ｂに収容しきれ
ない液晶やシール材を溝９ｃに収容できるという効果も
有る。

【００５９】この溝９ｃは、既述した第２及び第４の実
施の形態における空気排出部８と同様、シール材３を硬
化させた後、封止材により封止する。

【００６０】なお、溝９ｃは、１本に限らず、複数本設
けても良く、また、その場合、他の辺の溝９ｂに連続し
て設けても良い。また、溝９ｃは、基体１の側に設けて
も良い。更に、溝９ｃは曲線状に設けても良い。

【００６１】図９に本発明の第６の実施の形態を示す。
この第６の実施の形態において、上述した第１〜第５の
実施の形態に対応する部位にはそれらの実施の形態と同
一の符号を付す。

【００６２】この第６の実施の形態では、強誘電性液晶
を用いた単純マトリクス方式の液晶パネル等の液晶表示
素子の製造工程に本発明を適用した例を示す。

【００６３】まず、図９（ａ）に示すように、単純マト
リクス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体１
１、１２を用意する。例えば、基体１１は、ガラス基体
上にストライプ状の透明電極（図１０（ａ）参照）を有
し、更に、その上に配向膜（不図示）を有している。一
方、基体１２は、ガラス基体上にカラーフィルター（不
図示）とストライプ状の透明電極（図１０（ａ）参照）
と配向膜（不図示）とを有している。これらの基体１
１、１２を、ストライプ状の透明電極が互いに直交する
ように重ね合わせることにより、単純マトリクスが形成
される。

【００６４】そして、図９（ａ）に示すように、上述し
た第２の実施の形態の場合と同様にシール材３に空気排
出部８を設けた基体１１の表示領域の一端部に強誘電性
液晶１４を滴下する。この時、図示の如く、基体１１を
ヒーター内蔵ステージ２０の上に載置して、基体１１
を、強誘電性液晶１４のスメクチックＡ相とコレステリ
ック相との間の転移温度とそれより４℃高い温度との間
で且つコレステリック相と等方相との間の転移温度以下
の温度に加熱しながら、例えば、保温ディスペンサを用
いて正確に計量して強誘電性液晶１４の滴下を行う。

【００６５】また、この際、その強誘電性液晶１４中
に、スペーサ粒子とともに、平均一次粒径が１μｍ以下
の微粒子を混入させるのが好ましい。本願出願人が特開
平６−１９４６９３号公報において既に提示したよう
に、液晶中にこのような微粒子を存在させると、例え
ば、この微粒子の誘電率により液晶の透過率が印加電圧
に応じて連続的に変化することにより、強誘電性液晶表
示素子において、高コントラストを保持しつつアナログ
階調表示を実現することができる。使用可能な微粒子の
具体例としては、酸化チタンやカーボンブラックを挙げ
ることができる。

【００６６】このような微粒子を用いる場合、注入法の
ように長時間を要するプロセスでは、注入時に微粒子の
凝集や沈降が起こる懸念が有るが、本実施の形態の場合
にはその懸念は殆ど無い。

【００６７】次に、図９（ｂ）に示すように、基体１１
と同じ温度に加熱した基体１２を基体１１に重ね合わ
せ、例えば、ランプヒーター２１を内蔵したヒーター内
蔵加圧ローラー１５を転動させて、強誘電性液晶１４を
展延させる。

【００６８】強誘電性液晶は一般に粘度が高いため、低
い温度で液晶を展延させると流動抵抗により配向膜を損
傷してしまい、液晶の均一な配向状態が得られなくな
る。しかし、基体を加熱し、液晶をコレステリック相又
は等方相に保つと、液晶の粘度が充分に低下し、展延に
際して配向膜を損傷させることが無い。しかしながら、
等方相で展延したり、或いは、コレステリック相であっ
てもスメクチックＡ相とコレステリック相との間の転移
温度よりも４℃高い温度を越える温度で液晶を展延する
と、基体間ギャップ制御のために用いるスペーサ粒子の
周辺の配向が乱れ、反転ドメインが形成されてしまう。
このため、表示品位が低下するという問題が生じる。そ
こで、液晶材料のスメクチックＡ相とコレステリック相
との間の転移温度とそれより４℃高い温度との間で且つ
コレステリック相と等方相との間の転移温度以下の温度
に加熱しながら強誘電性液晶の展延を行うことにより、
液晶の配向乱れの無い高品位の液晶表示素子を得ること
ができる。

【００６９】しかる後、図９（ｃ）に示すように、既述
した第２の実施の形態と同様にして、シール材３を硬化
させた後、空気排出部８を封止する。

【００７０】上に説明した以外の構成は、既述した第２
の実施の形態と同じである。

【００７１】この第６の実施の形態では強誘電性液晶を
用いているが、強誘電性液晶はメモリ性を持つために、
ＣＲＴ（陰極線管）等で問題となっているフリッカーを
無くすことができる。また、強誘電性液晶は、ネマチッ
ク液晶表示と比較して約１０００倍も高速応答であるた
め、本実施の形態のような単純Ｘ−Ｙマトリクス駆動で
も１０００本以上の走査線で駆動できる（即ち、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）での駆動を無くせる。）。更に、
強誘電性液晶は視野角依存性が少ない。従って、この第
６の実施の形態により、安価で高品位の液晶表示素子を
得ることができる。

【００７２】そして、この第６の実施の形態により、粘
度が高いために通常の注入法では液晶注入に多大な時間
を要していた強誘電性液晶を極めて短時間で充填できる
ようになる。

【００７３】図１０に本発明の第７の実施の形態を示
す。この第７の実施の形態において、上述した第６の実
施の形態に対応する部位にはそれらの実施の形態と同一
の符号を付す。

【００７４】この第７の実施の形態では、上記した第６
の実施の形態と同様に強誘電性液晶を用いた単純マトリ
クス方式の液晶パネル等の液晶素子の製造工程に本発明
を適用した他の例を示す。

【００７５】まず、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、上記した第６の実施の形態と同様に基体１１、１２
を、ストライプ状の透明電極が互いに直交するように重
ね合わせて単純マトリクスを形成し、第６の実施の形態
と同様の条件で、シール材３に空気排気部８を設けた基
体１１の表示領域の一端部に強誘電性液晶１４を滴下す
る。

【００７６】次に、図１０（ｃ）に示すように、基体１
１と同じ温度に加熱した基体１２を基体１１に重ね合わ
せ、例えば、ランプヒーター２１を内蔵したヒーター内
蔵加圧ローラー１５を転動させて、強誘電性液晶１４を
展延させる。そして、更に加圧ローラー１５の下流側に
おいて、ランプヒーター２３を内蔵した補助ローラー２
２Ａ、２２Ｂを転動させ、加圧ローラー１５が通過後は
補助ローラー２２Ａ、２２Ｂで基体１１及び１２を保持
させる。

【００７７】しかる後、図１０（ｄ）に示すように、記
述した第２の実施の形態と同様にして、シール材３を硬
化させた後、空気排出部８を封止する。

【００７８】上に説明した以外の構成は、記述した第２
の実施の形態と同じである。

【００７９】なお、基体間ギャップを制御するスペーサ
ー粒子を配する方法としては、液晶中に混合するのみな
らず、予め少なくとも一方の基体に散布しておいても良
い。更に、この場合、熱可塑性樹脂をコートしたスペー
サー（例えば、宇部日東化成株式会社製のハイプレシ
カ）を散布し、基体を加熱してこのスペーサー粒子を基
体に固着させておいてもよい。

【００８０】また、強誘電性液晶にアナログ階調表示性
を与える超微粒子の物性、種類等は種々に変更すること
ができる。

【００８１】この第７の実施の形態では、上述した第６
の実施の形態の効果に加え、この補助ローラー２２Ａ、
２３Ａにより、加圧ローラー１５の通過後の基体１１、
１２が保持されると共に、加圧ローラー１５に加圧され
た未硬化のシール材３の反発力に伴うギャップ戻り（ギ
ャップの変動）を防ぐことができる。

【００８２】図１３に本発明の第８の実施の形態を示
す。この第８の実施の形態において、上述した第１〜第
６の実施の形態に対応する部位にはそれらの実施の形態
と同一の符号を付す。

【００８３】図１３（ａ）に示すように、この第８の実
施の形態では、上述した第６の実施の形態の強誘電性液
晶を用いた単純マトリクス方式の液晶表示素子におい
て、既述した第４の実施の形態と同様に、基体１１、１
２の対向面に夫々溝１９ａ、１９ｂを設ける。但し、こ
の第８の実施の形態では、図示の如く、基体１１、１２
の対向面に夫々ストライプ電極１０６、１０７が設けら
れるので、溝１９ａ、１９ｂは、それらのストライプ電
極１０６、１０７の引き出し部が無い２辺に沿って夫々
設けられる。また、図１３（ｂ）に示すように、溝１９
ａ、１９ｂは、基体１１と１２を対向配置した時に互い
に重なり合って、表示領域を閉ループ状に取り囲むよう
に連続するパターンに設けられる。

【００８４】この第８の実施の形態において、上に説明
した以外の構成は、上述した第６の実施の形態と同じで
ある。

【００８５】この第８の実施の形態では、上述した第６
の実施の形態の効果に加え、既述した第４の実施の形態
と同様の効果が得られる。

【００８６】以上の第１〜第８の実施の形態では、液晶
パネル等の液晶表示素子及びその製造方法に本発明を適
用した例を説明したが、本発明は、例えば、光を遮蔽す
るシャッターのような液晶素子及びその製造方法にも適
用が可能である。また、例えば、強誘電性液晶を用いた
アナログ階調表示による調光素子等の液晶素子及びその
製造方法にも本発明は適用が可能である。

【００８７】

【実施例】実施例１ 図１〜図３に示した第１の実施の形態に従い、アクティ
ブマトリクス方式の液晶表示素子を作製した。

【００８８】まず、第１の実施の形態で説明したアクテ
ィブマトリクス方式の液晶表示素子を構成する上下一対
の基体１、２を用意した。

【００８９】次に、図１（ａ）に示すように、基体１の
外周部に沿って閉ループ状をなすようにディスペンサを
用いてシール材３（協立化学産業（株）製 ワールドロ
ックNo.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布し、６０℃で３分間レベ
リングしてシール部を形成した。

【００９０】次に、図１（ｂ）に示すように、基体１の
一辺に沿って、上述したシール部の内側に、予め０．０
５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた液晶４を、ディ
スペンサを用いて正確に計量して、直線状に滴下した。

【００９１】次いで、基体１と２を、夫々の配向膜形成
面を向かい合わせるようにして重ね合わせた。上から重
ね合わせた基体２の自重によって液晶４が広がり、液晶
４がこれに近接したシール部との間の領域に行き渡るの
を待ってから、図１（ｃ）に示すように、液晶４を滴下
した側のシール部の外側から直径９０ｍｍの加圧ローラ
ー５を４ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。これに
より、シール部の内側のほぼ全域にわたって液晶４が一
様に展延し、且つ、液晶４に予め混合したスペーサ粒子
も液晶４とともにシール部の内側全域に行き渡り、基体
１、２間の所定のギャップが形成された。

【００９２】次いで、図２に示すように、液晶４の充填
された表示領域を０．３ｍｍ厚のステンレス板６で遮蔽
してから、液晶表示素子全体に９０ｍＷ／ｃｍ² の強度
で紫外線を２０秒間照射し、シール材３を硬化させた。

【００９３】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られた。液晶４を最初に
滴下した側とは反対側のシール部近傍で僅かな気泡の残
留と、この気泡によるシールパターンの若干の乱れが認
められたものの、表示領域内には微細気泡の残留は全く
見られなかった。

【００９４】実施例２ 図４に示した第２の実施の形態に従い、アクティブマト
リクス方式の液晶表示素子を作製した。

【００９５】まず、実施例１と同様にアクティブマトリ
クス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体１、
２を用意した。

【００９６】次に、図４（ａ）に示すように、基体１の
外周部にディスペンサを用いてシール材３（協立化学産
業（株）製 ワールドロック No.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布
した。その際、基体１の一辺に沿ったシール部に空気排
出部８を設けた。この基体１を６０℃で３分間加熱し、
シール材３のレベリングを行った。

【００９７】次に、基体１の空気排出部８を設けた辺に
対向する一辺に沿って、シール部の内側に、予め０．０
５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた液晶４を、ディ
スペンサを用いて正確に計量して、直線状に滴下した。

【００９８】次いで、基体１と２を、夫々の配向膜形成
面を向かい合わせるようにして重ね合わせ、図４（ｂ）
に示すように、実施例１と同一の条件で、加圧ローラー
５を転動させた。これにより、シール部の内側の全域に
わたって液晶４が一様に展延し、且つ、液晶４に予め混
合したスペーサ粒子も液晶４とともにシール部の内側全
域に行き渡り、基体１、２間の所定のギャップが形成さ
れた。

【００９９】次に、図４（ｃ）に示すように、実施例１
と同様にしてシール材３を硬化させた後、空気排出部８
に封止材を塗布して封止した。

【０１００】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られた。また、シールパ
ターンの乱れは無く、表示領域も含め、シール部内側の
領域内には微細気泡の残留は全く見られなかった。

【０１０１】実施例３ 図５及び図６に示した第３の実施の形態に従い、アクテ
ィブマトリクス方式の液晶表示素子を作製した。

【０１０２】まず、実施例１と同様にアクティブマトリ
クス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体１、
２を用意した。

【０１０３】但し、図５（ａ）に示すように、これらの
基体１、２に配向膜を設けるのに先立って、基体１に
は、マトリクス状の画素電極の引き出し部と干渉しない
ように基体１の４隅のシール部の内側となる部分に幅１
ｍｍ、深さ１００μｍの溝９ａを形成した。一方、基体
２の対向面には、基体２の各辺に沿ってシール部の内側
となる部分にやはり幅１ｍｍ、深さ１００μｍの直線状
の溝９ｂを形成した。これらの溝９ａ、９ｂは、図６
（ｂ）に示すように、基体１と２を対向させた時に、夫
々の溝９ａ、９ｂの基体面への射影の重ね合わせが、シ
ール部の内側で表示領域を取り囲む閉ループをなすよう
に、その位置及び長さを決定した。

【０１０４】次に、図５（ａ）に示すように、基体１の
外周部に沿って閉ループ状をなすようにディスペンサを
用いてシール材３（協立化学産業（株）製 ワールドロ
ックNo.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布し、６０℃で３分間加熱
してシール材３のレベリングを行った。

【０１０５】次に、図５（ｂ）に示すように、基体１の
一辺に沿って、基体２に形成した溝９ｂと重なる位置よ
りも内側に、予め０．０５wt％のスペーサ粒子を混合し
ておいた液晶４を、ディスペンサを用いて直線状に滴下
した。この際、液晶４は、必要量よりやや多めの量を概
略計量して滴下した。

【０１０６】次いで、基体１と２を、夫々の配向膜形成
面を向かい合わせるようにして重ね合わせた。上から重
ね合わせた基体２の自重によって液晶４が広がり、液晶
４がこれに近接した溝９ａ、９ｂにまで達するのを待っ
てから、図６（ａ）に示すように、液晶４を滴下した側
のシール部の外側から直径９０ｍｍの加圧ローラー５を
４ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。これにより、
溝９ａ、９ｂで囲まれた表示領域の全域にわたって液晶
４が一様に展延し、余分な液晶４は溝９ａ、９ｂ内に溜
まり、シール部に達することは無かった。また、液晶４
に予め混合したスペーサ粒子は液晶４とともに表示領域
の全域に行き渡り、基体１、２間の所定のギャップが形
成された。

【０１０７】次に、図６（ｃ）に示すように、実施例１
と同様にしてシール材３を硬化させた。

【０１０８】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られ、溝９ａ、９ｂで囲
まれた領域内には、表示領域も含めて微細気泡の残留は
全く見られなかった。

【０１０９】実施例４ 図７に示した第４の実施の形態に従い、アクティブマト
リクス方式の液晶表示素子を作製した。

【０１１０】まず、実施例３と同様に、外周部に溝９
ａ、９ｂを形成したアクティブマトリクス方式の液晶表
示素子を構成する上下一対の基体１、２を用意した。

【０１１１】次に、図７（ａ）に示すように、基体１の
外周部にディスペンサを用いてシール材３（協立化学産
業（株）製 ワールドロック No.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布
した。その際、基体１の一辺に沿ったシール部に空気排
出部８を設けた。この基体１を６０℃で３分間加熱し、
シール材３のレベリングを行った。

【０１１２】次に、基体１の空気排出部８を設けた辺に
対向する一辺に沿って、シール部の内側に、予め０．０
５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた液晶４を、ディ
スペンサを用いて直線状に滴下した。この際、液晶４は
必要量よりやや多めの量を概略計量して滴下した。

【０１１３】次いで、基体１と２を、夫々の配向膜形成
面を向かい合わせるようにして重ね合わせた。上から重
ね合わせた基体２の自重によって液晶４が広がり、液晶
４がこれに近接した溝９ａ、９ｂにまで達するのを待っ
てから、図７（ｂ）に示すように、液晶４を滴下した側
のシール部の外側から直径９０ｍｍの加圧ローラー５を
４ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。これにより、
溝９ａ、９ｂで囲まれた表示領域の全域にわたって液晶
４が一様に展延し、余分な液晶４は溝９ａ、９ｂ内に溜
まり、シール部に達することは無かった。また、液晶４
に予め混合したスペーサ粒子は液晶４とともに表示領域
の全域に行き渡り、基体１、２間の所定のギャップが形
成された。

【０１１４】次に、図７（ｃ）に示すように、実施例１
と同様にしてシール材３を硬化させた。

【０１１５】しかる後、シール部に設けた空気排出部８
に封止材を塗布し封止した。

【０１１６】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られ、溝９ａ、９ｂで囲
まれた領域内には、表示領域も含めて微細気泡の残留は
全く見られなかった。

【０１１７】実施例５ 図８に示した第５の実施の形態に従い、アクティブマト
リクス方式の液晶表示素子を作製した。

【０１１８】まず、実施例３と同様に、外周部に溝９
ａ、９ｂを形成したアクティブマトリクス方式の液晶表
示素子を構成する上下一対の基体１、２を用意した。但
し、図８に示すように、基体２については、１つの溝９
ｂから基体２の端縁に達する幅１ｍｍ、深さ１００μｍ
の溝９ｃを更に設けた。

【０１１９】次に、基体１の外周部に沿って閉ループ状
をなすようにディスペンサを用いてシール材３（協立化
学産業（株）製 ワールドロック No.ＳＤ−１１Ｚ）を
塗布した。この基体１を６０℃で３分間加熱し、シール
材３のレベリングを行った。

【０１２０】次に、基体２の溝９ｃを設けた辺と重ね合
わされる基体１の辺に対向した基体１の一辺に沿って、
基体２に形成した溝９ｂと重なる位置よりも内側に、予
め０．０５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた液晶４
を、ディスペンサを用いて直線状に滴下した。この際、
液晶４は、必要量よりやや多めの量を概略計量して滴下
した。

【０１２１】次いで、基体１と２を、夫々の配向膜形成
面を向かい合わせるようにして重ね合わせた。上から重
ね合わせた基体２の自重によって液晶４が広がり、液晶
４がこれに近接した溝９ａ、９ｂにまで達するのを待っ
てから、液晶４を滴下した側のシール部の外側から直径
９０ｍｍの加圧ローラーを４ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧
転動させた。これにより、溝９ａ、９ｂで囲まれた表示
領域の全域にわたって液晶４が一様に展延し、余分な液
晶４は溝９ａ、９ｂ内に溜まり、シール部に達すること
は無かった。また、液晶４に予め混合したスペーサ粒子
は液晶４とともに表示領域の全域に行き渡り、基体１、
２間の所定のギャップが形成された。

【０１２２】次に、実施例１と同様にしてシール材３を
硬化させた。

【０１２３】しかる後、基体２に設けた溝９ｃの開口部
に封止材を塗布し封止した。

【０１２４】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られ、溝９ａ、９ｂで囲
まれた領域内には、表示領域も含めて微細気泡の残留は
全く見られなかった。

【０１２５】実施例６ 図９に示した第６の実施の形態に従い、強誘電性液晶を
用いた単純マトリクス方式の液晶表示素子を作製した。

【０１２６】まず、第６の実施の形態で説明した単純マ
トリクス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体
１１、１２を用意した。配向膜にはＳｉＯ斜め蒸着膜を
用いた。蒸着角度は、基体法線に対し８５°とした。

【０１２７】次に、図９（ａ）に示すように、基体１１
の外周部にディスペンサを用いてシール材３（協立化学
産業（株）製 ワールドロック No.ＳＤ−１１Ｚ）を塗
布した。その際、基体１１の一辺に沿ったシール部に空
気排出部８を設けた。この基体１１を６０℃で３分間加
熱し、シール材３のレベリングを行った。

【０１２８】次に、基体１１を、強誘電性液晶のスメク
チックＡ相とコレステリック相との転移温度より２℃高
い温度に加熱しながら、基体１１の空気排出部８を設け
た辺に対向する一辺に沿って、シール部の内側に、予め
０．０５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた強誘電性
液晶１４を、保温ディスペンサを用いてコレステリック
相の温度に保ちながら、正確に計量して、直線状に滴下
した。

【０１２９】次に、予め基体１１と同一の温度に加熱し
ておいた基体１２を基体１１に、夫々の配向膜形成面が
向かい合うようにして重ね合わせた。上から重ね合わせ
た基体１２の自重によって強誘電性液晶１４が広がり、
強誘電性液晶１４がこれに近接したシール部との間の領
域に行き渡るのを待ってから、図９（ｂ）に示すよう
に、強誘電性液晶１４を滴下した側のシール部の外側か
ら、ランプヒーター２１を内蔵して基体１１と同一の温
度に加熱された直径９０ｍｍの加圧ローラー１５を６ｋ
ｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。これにより、シー
ル部の内側のほぼ全域にわたって強誘電性液晶１４が一
様に展延し、且つ、強誘電性液晶１４に予め混合したス
ペーサ粒子も強誘電性液晶１４とともにシール部の内側
全域に行き渡り、基体１１、１２間の所定のギャップが
形成された。

【０１３０】次に、図９（ｃ）に示すように、実施例１
と同様にしてシール材３を硬化させた後、空気排出部８
に封止材を塗布して封止した。

【０１３１】これにより、極めて短時間で単純マトリク
ス方式液晶表示素子が得られた。また、シールパターン
の乱れは無く、表示領域も含め、シール部内側の領域内
には微細気泡の残留は全く見られなかった。更に、スペ
ーサ粒子の周辺に反転ドメインは存在せず、均一性の良
い表示特性が得られた。

【０１３２】実施例７ 図１０に示した第７の実施の形態に従い、強誘電性液晶
を用いた単純マトリクス方式の液晶表示素子を作製し
た。

【０１３３】まず、第７の実施の形態で説明した単純マ
トリクス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体
１１、１２を用意した。配向膜にはＳｉＯ斜め蒸着膜を
用いた。蒸着角度は、基体法線に対し８５°とした。

【０１３４】但し、図１０（ｂ）に示すように、夫々の
基体１１、１２には、配向膜を設けるのに先立って、夫
々のストライプ状の透明電極の引き出し部が無い２辺に
沿って、シール領域の内側となる部分に幅２ｍｍ、深さ
１００μｍの溝（図示省略）を形成した。これらの溝
は、図１０（ｃ）に示すように、基体１１と１２を対向
させた時に、夫々の溝の基体面への射影の重ね合わせ
が、シール部の内側で表示領域を取り囲む閉ループをな
すように、その位置及び長さを決定した（図１３参
照）。

【０１３５】次に、基体１１の外周部にディスペンサを
用いてシール材３（スリーボンド株式会社製のＵＶ硬化
タイプ No.３０２５Ｈ、Ｇ）を塗布（線幅２００〜５０
０μｍ、高さ２５〜６０μｍ）した。その際、基体１１
の一辺に沿ったシール部に空気排出部８を設けた。

【０１３６】次に、予め超微粒子である０．０１ｗｔ％
の酸化チタン（出光興産株式会社製のＩＴＯＤ）を混合
しておいた強誘電性液晶を、Ｎ相の温度領域（１０５〜
１０８℃）に保温ディスペンサー３３で加熱した状態で
超音波分散を行った後、基体１１の空気排出部８を設け
た辺に対向する辺に沿って、シール部の内側に直線状
（１ライン幅２ｍｍ、長さ４０〜５０ｍｍ、高さ５０〜
２００μｍ）に滴下した。

【０１３７】次に、予め基体１１と同一の温度に加熱し
ておいた基体１２を基体１１に、夫々の配向膜形成面が
向かい合うようにして重ね合わせた。上から重ね合わせ
た基体１２の自重によって強誘電性液晶１４が広がり、
強誘電性液晶１４がこれに近接した溝にまで達するのを
待ってから、強誘電性液晶１４を滴下した側のシール部
の外側から、ランプヒーターを内蔵して基体１１と同一
の温度に加熱された直径７０ｍｍの加圧ローラー１５を
１０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。

【０１３８】加圧ローラー１５は、軸荷重サーボ（図示
省略）により設定圧力が保持されており、この加圧ロー
ラー１５が通過後は、補助ローラー２２Ａ、２２Ｂで基
体１２が保持される。

【０１３９】これにより、溝で囲まれた領域の全域にわ
たって強誘電性液晶１４が一様に展延し、余分な強誘電
性液晶１４は溝に溜まり、シール部に達することは無
く、基体１１、１２間の所定のギャップが形成された。

【０１４０】次に、実施例１と同様にしてシール材３を
硬化させた。

【０１４１】しかる後、空気排出部８に封止材を塗布し
封止した。

【０１４２】上記した実施例７の液晶表示素子は、図１
１に概略的に示す製造装置により作製した。

【０１４３】まず、ＸＹロボット３１で駆動される搬送
ロボット３２により移動テーブル３４上に基体１１を載
置した後、ディスペンサーロボット３３により基体１１
上にシール材３及び液晶４を所定パターンに塗布し、こ
の基体に対し、搬送ロボット３２によって、予め基体１
１と同一温度に加熱しておいた対向基体１２を重ね合わ
せた。基体１２の自重によって液晶が近接した溝にまで
展延された後、保温ディスペンサー３５で上下両基体を
所定温度に保温し、移動テーブル３４を矢印（Ｙ方向）
に移動させながら、直径７０ｍｍの加圧ローラー２０で
１０ｋｇ／ｃｍ² 以下の圧力で加圧し、続いて補助ロー
ラー２２Ａ、２２Ｂの下を通過させ、所定位置に到達さ
せた。

【０１４４】この移動テーブル３４による移動の間に、
基体１１と１２は加圧ローラー２０によって所定圧力で
加圧され、更に補助ローラー２２Ａ及び２２Ｂにより加
圧保持させた。そして、ＵＶランプユニット３９が矢印
方向へ移動し、所定位置に到達した移動テーブル３４上
の基体の上方から紫外線を照射し、シール剤を硬化させ
た。しかる後、シール剤の空気排出口を封止材の塗布に
よって封止した。この際、液晶が充填された表示領域を
０．３ｍｍ厚のステンレス製金属板で遮蔽し、基体全体
に９０ｍＷ／ｃｍ² の強度で２０ｓｅｃ照射した。

【０１４５】図１２は、図１１の製造装置を更に詳細に
示した平面図であるが、移動テーブル３４のユニット温
度は±１℃で均一に保たれており、ＸＹロボット３１に
より移動する搬送ロボット３２は、図示省略した駆動機
構によって初期位置と移動テーブル３４との間を往復動
する。一方、移動テーブル３４は駆動源３６によって回
動する送り軸３７に連結されており、この送り軸３７の
回動によりレール３８上を駆動源３６の上部位置まで移
動する。加圧ローラー２０は軸荷重サーボ機能を有し、
補助ローラー２２Ａ、２Ｂと共に耐熱シリコン材によっ
て形成されている。

【０１４６】また、駆動源４１によって回動する送り軸
４２に連結されたＵＶランプユニット３９は、レール４
０に支持されながら、駆動源３６上方に移動した移動テ
ーブル３４上の基板１１、１２を照射する。そして、照
射終了後は移動テーブル３４及びＵＶランプユニット３
９は元の位置へ戻る。

【０１４７】これにより、極めて短時間で単純マトリク
ス方式液晶表示素子が得られ、シールパターンの乱れも
なく、溝で囲まれた表示領域内には微細気泡の残留は全
く見られなかった。また、スペーサ粒子の周辺に反転ド
メインは存在せず、均一性の良い表示特性が得られた。

【０１４８】実施例８ 図１３に示した第８の実施の形態に従い、強誘電性液晶
を用いた単純マトリクス方式の液晶表示素子を作製し
た。

【０１４９】まず、実施例６及び７と同様に単純マトリ
クス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体１
１、１２を用意した。

【０１５０】但し、図１３（ａ）に示すように、夫々の
基体１１、１２には、配向膜を設けるのに先立って、夫
々のストライプ状の透明電極１０６、１０７の引き出し
部が無い２辺に沿って、シール部の内側となる部分に幅
１ｍｍ、深さ１００μｍの溝１９ａ、１９ｂを形成し
た。これらの溝１９ａ、１９ｂは、図１３（ｂ）に示す
ように、基体１１と１２を対向させた時に、夫々の溝１
９ａ、１９ｂの基体面への射影の重ね合わせが、シール
部の内側で表示領域を取り囲む閉ループをなすように、
その位置及び長さを決定した。

【０１５１】次に、基体１１の外周部にディスペンサを
用いてシール材３（協立化学産業（株）製 ワールドロ
ック No.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布した。その際、基体１１
の一辺に沿ったシール部に空気排出部８を設けた。この
基体１を６０℃で３分間加熱し、シール材３のレベリン
グを行った。

【０１５２】次に、基体１１を、強誘電性液晶のスメク
チックＡ相とコレステリック相との転移温度より２℃高
い温度に加熱しながら、基体１１の空気排出部８を設け
た辺に対向する一辺に沿って、シール部の内側に、予め
０．０５wt％のスペーサ粒子を混合しておいた強誘電性
液晶１４を、保温ディスペンサを用いてコレステリック
相の温度に保ちながら、直線状に滴下した。この際、強
誘電性液晶１４は必要量よりやや多めの量を概略計量し
て滴下した。

【０１５３】次に、予め基体１１と同一の温度に加熱し
ておいた基体１２を基体１１に、夫々の配向膜形成面が
向かい合うようにして重ね合わせた。上から重ね合わせ
た基体１２の自重によって強誘電性液晶１４が広がり、
強誘電性液晶１４がこれに近接した溝１９ａ、１９ｂに
まで達するのを待ってから、強誘電性液晶１４を滴下し
た側のシール部の外側から、ランプヒーターを内蔵して
基体１１と同一の温度に加熱された直径９０ｍｍの加圧
ローラーを６ｋｇ／ｃｍ² の圧力で押圧転動させた。こ
れにより、溝１９ａ、１９ｂで囲まれた領域の全域にわ
たって強誘電性液晶１４が一様に展延し、余分な強誘電
性液晶は溝１９ａ、１９ｂに溜まり、シール部に達する
ことは無かった。また、強誘電性液晶１４に予め混合し
たスペーサ粒子も強誘電性液晶１４とともに表示領域の
全域に行き渡り、基体１１、１２間の所定のギャップが
形成された。

【０１５４】次に、実施例１と同様にしてシール材３を
硬化させた。

【０１５５】しかる後、空気排出部８に封止材を塗布し
封止した。

【０１５６】これにより、極めて短時間で単純マトリク
ス方式液晶表示素子が得られ、表示領域も含め、溝１９
ａ、１９ｂで囲まれた領域内には微細気泡の残留は全く
見られなかった。また、スペーサ粒子の周辺に反転ドメ
インは存在せず、均一性の良い表示特性が得られた。

【０１５７】実施例９ まず、実施例８と同様に、外周部に溝を形成した単純マ
トリクス方式の液晶表示素子を構成する上下一対の基体
を用意した。

【０１５８】次に、下基体の外周部にディスペンサを用
いてシール材（協立化学産業（株）製 ワールドロック
No.ＳＤ−１１Ｚ）を塗布した。その際、下基体の一辺
に沿ったシール部に空気排出部を設けた。この下基体を
６０℃で３分間加熱し、シール材のレベリングを行っ
た。

【０１５９】次に、下基体を、強誘電性液晶のスメクチ
ックＡ相とコレステリック相との転移温度より２℃高い
温度に加熱しながら、下基体の空気排出部を設けた辺に
対向する一辺に沿って、シール部の内側に、予め０．０
５wt％のスペーサ粒子と０．００５wt％の酸化チタン
（出光興産（株）製 ＩＴ−ＯＤ）を混合しておいた強
誘電性液晶を、保温ディスペンサを用いてコレステリッ
ク相の温度に保ちながら、直線状に滴下した。この際、
強誘電性液晶は必要量よりやや多めの量を概略計量して
滴下した。

【０１６０】次いで、実施例８と同様にして２枚の基体
を重ね合わせ、実施例８と同一の条件で加圧ローラーを
押圧転動させた。これにより、溝で囲まれた領域の全域
にわたって強誘電性液晶が一様に展延し、余分な強誘電
性液晶は溝に溜まり、シール部に達することは無かっ
た。また、強誘電性液晶に予め混合したスペーサ粒子も
強誘電性液晶とともに表示領域の全域に行き渡り、基体
間の所定のギャップが形成された。

【０１６１】次に、実施例１と同様にしてシール材を硬
化させた。

【０１６２】しかる後、空気排出部に封止材を塗布し封
止した。

【０１６３】これにより、アナログ階調表示が可能で且
つ極めて高品位の表示が可能な単純マトリクス方式液晶
表示素子が極めて短時間で得られ、表示領域も含め、溝
で囲まれた領域内には微細気泡の残留は全く見られなか
った。また、スペーサ粒子の周辺に反転ドメインは存在
せず、均一性の良い表示特性が得られた。

【０１６４】実施例１０ シール材として、協立化学産業（株）製 ワールドロッ
ク No.７８０Ｂ−Ｂを用い、プリベイクを９０℃で５分
間行った以外は実施例４と全く同様にして液晶の展延ま
でを行った。

【０１６５】次に、加熱プレスによって、基体の上下か
ら全面に１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で均一に圧力を加えなが
ら１０５℃で１０分間加熱し、シール材を硬化させた。

【０１６６】しかる後、空気排出部に封止材を塗布して
封止した。

【０１６７】これにより、極めて短時間でアクティブマ
トリクス方式液晶表示素子が得られた。表示領域内での
基体間ギャップの均一性は極めて良好で、溝で囲まれた
領域内には、表示領域も含め、微細気泡の残留は全く見
られなかった。

【０１６８】実施例１１ シール材として、協立化学産業（株）製 ワールドロッ
ク No.７８０Ｂ−Ｂを用い、プリベイクを９０℃で５分
間行った以外は実施例９と全く同様にして液晶の展延ま
でを行った。

【０１６９】次に、加熱プレスによって、基体の上下か
ら全面に１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で均一に圧力を加えなが
ら１０５℃で１０分間加熱し、シール材を硬化させた。

【０１７０】しかる後、空気排出部に封止材を塗布して
封止した。

【０１７１】これにより、アナログ階調表示が可能で且
つ極めて高品位の表示が可能な単純マトリクス方式液晶
表示素子が極めて短時間で得られた。表示領域内での基
体間ギャップの均一性は極めて良好で、表示領域も含
め、溝で囲まれた領域内には微細気泡の残留は全く見ら
れなかった。また、スペーサ粒子の周辺に反転ドメイン
は存在せず、均一性の良い表示特性が得られた。

【０１７２】

【発明の作用効果】以上のように本発明によれば、一対
の基体の一方の端部に供給した液晶を、両基体を重ね合
わせた後に加圧ローラーの如き加圧手段で加圧すること
によって基体間に展延させるので、極めて簡便に短時間
で液晶を充填することができる。この時、加圧手段の押
圧力を適度に調節し、更にこの加圧状態を補助ローラー
で保持すれば、所定の基体間ギャップを得ることができ
る。また、液晶に巻き込まれた気泡は液晶の展延に伴っ
て押し出されるので、液晶領域内に微細な気泡が残留す
ることがない。従って、特性の良い液晶素子を簡単且つ
短時間の製造プロセスで製造できるようになり、また、
従来のように高価な真空装置を用いる必要が無くなるの
で、製造コストを削減することもできる。

【０１７３】また、本発明は、一般に粘度の高い強誘電
性液晶を基体間に充填する場合に適用して特に効果的な
ものであり、液晶素子に強誘電性液晶を用いることによ
り、例えば、高価な薄膜トランジスタを用いない安価な
液晶素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す
概略斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を示す概略斜視
図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を示す概略平面
図及び断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す
概略斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す
概略平面図及び斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す
概略斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す
概略斜視図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態によるアクティブマ
トリクス方式の液晶表示素子の基体の構造を示す概略平
面図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態による単純マトリク
ス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す概略斜
視図である。

【図１０】本発明の第７の実施の形態による単純マトリ
クス方式の液晶表示素子の製造方法を工程順に示す概略
斜視図である。

【図１１】本発明の第７の実施の形態による単純マトリ
クス方式の液晶表示素子の製造装置を示す概略図であ
る。

【図１２】図１１の詳細平面図である。

【図１３】本発明の第８の実施の形態による単純マトリ
クス方式の液晶表示素子の基体の構造を示す概略平面図
である。

【符号の説明】

１、２、１１、１２…基体、３…シール材、４…液晶、
５…加圧ローラー、７…紫外線ランプ、８…空気排出
部、９ａ、９ｂ、９ｃ、１９ａ、１９ｂ…溝、１４…強
誘電性液晶、１５…ヒーター内蔵加圧ローラー、２０…
ヒーター内蔵ステージ ２２Ａ、２２Ｂ…補助ローラー、３１…ＸＹロボット、
３２…搬送ロボット、３３…ディスペンサーロボット、
３４…移動テーブル、３５…保温ディスペンサー、３９
…ＵＶランプユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 喜弘 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔を置いて対向配置された一対の
   基体がその外周部に沿って設けられた接着領域において
   互いに固着され、前記一対の基体間の前記接着領域の内
   側の液晶領域に液晶が封入された液晶素子の製造方法で
   あって、 前記一対の基体の少なくとも一方の基体の前記接着領域
   に硬化性接着剤を塗布する工程と、 前記一対の基体の少なくとも一方の基体の前記液晶領域
   の一端部に所定量の液晶を供給する工程と、 前記硬化性接着剤及び前記液晶を間に挟んで前記一対の
   基体を対向配置する工程と、 対向配置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体
   の上を前記液晶領域の前記一端部から他端部の方向へ加
   圧手段によって加圧しつつ、この加圧手段を相対的に移
   動させて、前記液晶を前記一端部から前記液晶領域の全
   体へ展延させる工程と、 前記硬化性接着剤を硬化させる工程とを有する液晶素子
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記液晶領域が表示領域であり、対向配
   置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体の上を
   前記液晶領域の前記一端部から他端部の方向へ加圧ロー
   ラーを転動させて、前記液晶を前記一端部から前記液晶
   領域の全体へ展延させる、請求項１に記載の液晶素子の
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記加圧手段を、対向配置された前記一
   対の基体の少なくとも一方の基体の上を相対的に移動さ
   せる際、前記液晶領域の前記一端部よりも外側の前記一
   方の基体の端縁部寄りの位置から前記液晶領域の前記他
   端部まで相対的に移動させる、請求項１に記載の液晶素
   子の製造方法。
4. 【請求項４】 相対的に移動する前記基体をその移動方
   向に前記加圧ローラーで加圧し、更にこの加圧状態を補
   助ローラーで保持する、請求項２に記載した製造方法。
5. 【請求項５】 前記加圧ローラーを大径に形成し、前記
   補助ローラーを前記加圧ローラーにより小径に形成す
   る、請求項４に記載した製造方法。
6. 【請求項６】 前記接着領域に前記硬化性接着剤を塗布
   する際、前記液晶領域の前記他端部の近傍に前記硬化性
   接着剤を塗布しない空気排出部を少なくとも１か所設け
   る、請求項１に記載の液晶素子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記一対の基体の少なくとも一方の基体
   の対向面における前記液晶領域と前記接着領域との間に
   溝を設け、前記液晶を展延させる際、少なくとも余剰の
   前記液晶を前記溝内に収容させる、請求項１に記載の液
   晶素子の製造方法。
8. 【請求項８】 前記一対の基体を対向させた時に前記液
   晶領域を平面的に見て閉ループ状に取り囲むように前記
   溝を連続させる、請求項７に記載の液晶素子の製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記一対の基体の少なくとも一方の基体
   の前記対向面に形成した前記溝に連続して前記一方の基
   体の端縁にまで延びる空気排出溝を設け、前記液晶を展
   延させる際、前記液晶により押し出された空気を前記空
   気排出溝から排出させる、請求項７に記載の液晶素子の
   製造方法。
10. 【請求項１０】 前記溝として、幅２００μｍ以上、深
    さ２０μｍ以上の溝を形成する、請求項７に記載の液晶
    素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記液晶として、強誘電性液晶を用い
    る、請求項１に記載の液晶素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記液晶中に、平均一次粒径が１μｍ
    以下の微粒子を混入する、請求項１１に記載の液晶素子
    の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記液晶を展延させる際、その液晶材
    料のスメチックＡ相とコレステリック相との間の転移温
    度とそれよりも４℃高い温度との間で且つコレステリッ
    ク相と等方相との間の転移温度以下に前記基体を加熱す
    る、請求項１１に記載の液晶素子の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記液晶を展延させる工程の後、対向
    配置されている前記一対の基体をその両面から均一に加
    圧しながら、又は、加圧した後、前記硬化性接着剤を硬
    化させる、請求項１に記載の液晶素子の製造方法。
15. 【請求項１５】 所定間隔を置いて対向配置された一対
    の基体がその外周部に沿って設けられた接着領域におい
    て互いに固着され、 前記一対の基体間の前記接着領域の内側の液晶領域に液
    晶が封入され、 前記一対の基体の少なくとも一方の基体の対向面におけ
    る前記液晶領域と前記接着領域との間に溝が設けられて
    いる液晶素子。
16. 【請求項１６】 前記液晶領域が表示領域である、請求
    項１５に記載の液晶素子。
17. 【請求項１７】 前記一対の基体を対向させた時に前記
    液晶領域を平面的に見て閉ループ状に取り囲むように前
    記溝が連続する、請求項１５に記載の液晶素子。
18. 【請求項１８】 前記一対の基体の少なくとも一方の基
    体の前記対向面に形成された前記溝に連続して前記一方
    の基体の端縁にまで延びる溝が更に設けられている、請
    求項１５に記載の液晶素子。
19. 【請求項１９】 前記溝の幅が２００μｍ以上、深さが
    ２０μｍ以上である、請求項１５に記載の液晶素子。
20. 【請求項２０】 前記液晶が強誘電性液晶である、請求
    項１５に記載の液晶素子。
21. 【請求項２１】 前記液晶中に、平均一次粒径が１μｍ
    以下の微粒子が混入されている、請求項２０に記載の液
    晶素子。
22. 【請求項２２】 所定間隔を置いて対向配置された一対
    の基体がその外周部に沿って設けられた接着領域におい
    て互いに固着され、前記一対の基体間の前記接着領域の
    内側の液晶領域に液晶が封入された液晶素子の製造装置
    であって、 前記一対の基体の少なくとも一方の基体の前記接着領域
    に硬化性接着剤を塗布する塗布手段と、 前記一対の基体の少なくとも一方の基体の前記液晶領域
    の一端部に所定量の液晶を供給する供給手段と、 前記硬化性接着剤及び前記液晶を間に挟んで前記一対の
    基体を対向配置する配置手段と、 対向配置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体
    の上を前記液晶領域の前記一端部から他端部の方向へ加
    圧しつつ、前記液晶を前記一端部から前記液晶領域の全
    体へ展延させる加圧手段と、 前記硬化性接着剤を硬化させる硬化手段とを有する液晶
    素子の製造装置。
23. 【請求項２３】 前記液晶領域が表示領域であり、対向
    配置された前記一対の基体の少なくとも一方の基体の上
    を前記液晶領域が前記一端部から他端部の方向へ加圧ロ
    ーラーの転動により、前記液晶が前記一端部から前記液
    晶領域の全体へ展延される、請求項２２に記載の液晶素
    子の製造装置。
24. 【請求項２４】 前記加圧手段が、対向配置された前記
    一対の基体の少なくとも一方の基体の上を相対的に移動
    する際、前記液晶領域の前記一端部よりも外側の前記一
    方の基体の端縁部寄りの位置から前記液晶領域の前記他
    端部まで相対的に移動される、請求項２２に記載の液晶
    素子の製造装置。
25. 【請求項２５】 前記加圧手段が、相対的に移動する前
    記基体をその移動方向に加圧する前記加圧ローラーと、
    この下流側に設けられかつ前記加圧ローラーによる加圧
    状態を保持する補助ローラーとにより構成されている、
    請求項２３に記載した製造装置。
26. 【請求項２６】 前記加圧手段が大径に形成され、前記
    補助ローラーが前記加圧ローラーより小径に形成されて
    いる、請求項２５に記載した製造装置。
27. 【請求項２７】 前記液晶が展延される際、その液晶材
    料のスメチックＡ相とコレステリック相との間の転移温
    度とそれよりも４℃高い温度との間で且つコレステリッ
    ク相と等方相との間の転移温度以下に前記基体が加熱さ
    れる、請求項２２に記載の液晶素子の製造装置。
28. 【請求項２８】 前記液晶が展延される工程の後、対向
    配置されている前記一対の基体がその両面から均一に加
    圧されながら、又は、加圧された後、前記硬化性接着剤
    が硬化される、請求項２２に記載の液晶素子の製造装
    置。