JPH1144886A - 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、及び液晶セルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 注入工程後に除去する必要のない液晶侵入防
止用シールを実現する。 【解決手段】 液晶セルの液晶注入口を有する一端の少
なくとも片側隣端に接続端子を有するように電極パター
ンが複数個配列形成された一対の基板を、液晶注入口を
有して配列形成された複数個の液晶セル形成シールを介
して貼り合わせて製造する液晶表示装置において、液晶
侵入防止用シールを設け、液晶セル形成シールの液晶注
入口を有する一端の隣端と、隣接する液晶セルの液晶セ
ル形成シールの注入口を有する一端の隣端までを繋いだ
構造、または液晶セル形成シールの液晶注入口を有する
一端から、垂直に液晶セルの基板端面まで配置した構造
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の液晶表示装置の製造方法で、一つの
基板から液晶セルを多数個作製する場合の一例を図２〜
４を使用して説明する。図２は、貼り合わされた表・裏
側基板の図である。表側基板１、裏側基板２は、左右方
向に隣り合ったセルが裏表逆パターンになるように透明
電極がパターン形成されており、液晶セル形成シール３
１と、液晶侵入防止用シール３２によって電極パターン
面を内側にして貼り合わされている。尚、均一なセルギ
ャップを確保したい場合は、表側基板と裏側基板の間に
セルギャップに相当するスペーサ（図示せず）を設ける
こともある。液晶セル形成シール３１は、基板内に液晶
セルを多数個配設するために形成されたものである。液
晶セル形成シール３１の下端部中央には、液晶注入口４
が形成されている。液晶セル形成シール３１の左右両端
には、接続端子（図示せず）がある。この接続端子は、
上述のように隣り合った液晶セルが裏表逆パターンであ
るため、互いに重なり合った構造となっている。液晶侵
入防止用シール３２は、液晶注入時に液晶注入口４以外
の周辺部分に付着した液晶が、毛細管現象により液晶セ
ル形成シールの外側にある端子部分等に侵入するのを防
ぐために設けられている。一般的に液晶セルは、液晶注
入後に超音波洗浄等を行うので、接続端子部分に液晶が
付着しても洗浄の際に大部分は流れ落ちる。そのため、
液晶侵入防止用シールを設けない場合も多々ある。表側
基板１、裏側基板２には、基板を単個の液晶セルの形状
に分離するためにダイヤモンドカッター等で、例えばＸ
１１、Ｙ１１のような必要に応じたスクライブが施され
ている。

【０００３】図３は、図２の貼り合わされた表・裏側基
板を注入口４を揃えて横方向に分離した図で、液晶注入
行程を説明するものである。以後このような多数個の液
晶セルが横方向に連なったものを短尺セル５と呼ぶ。表
側基板１、裏側基板２には、前述のように事前にスクラ
イブが施されているので、容易に分断が可能である。短
尺セル５を更にスクライブラインに沿って分離すると単
個の液晶セルが出来上がるが、単個状態での液晶注入は
扱いが非常に面倒で手間を要する。そのため、短尺セル
５の状態で液晶注入を行うのが一般的で、且つ効率的で
ある。

【０００４】液晶注入工程では、まず、短尺セル５、及
び液晶８が適量収められた液晶皿７を真空注入装置のチ
ャンバー（図示せず）内の適切な位置に配置し、その
後、チャンバー内を真空状態にすることで、短尺セル５
の液晶セル形成シール３１内を真空状態にする。次に、
短尺セル５の注入口４の部分を液晶皿７内の液晶８に浸
す。そして、チャンバー内の真空度を大気圧に戻し、液
晶セル形成シール３１内とチャンバー内との間に気圧差
を生じさせることで、短尺セル５内に注入口４から液晶
８が注入する。

【０００５】この時、図３のように短尺セルの注入口４
の少し上の部分に液晶侵入防止用シール３２が形成され
ているので、液晶８が毛細管現象により液晶侵入防止用
シール３２を通り越して接続端子部分にまで浸透するこ
とはない。すなわち、液晶侵入防止用シール３２によ
り、短尺セル５に不要な液晶が付着することを最小限に
抑えることができる。ちなみに、液晶侵入防止用シール
が設置されていない場合は、接続端子部分にも液晶が浸
透し、短尺セル全体がひどく汚れることになる。

【０００６】図４は、注入工程の後、不要になった液晶
侵入防止用シール３２部分を除去するためスクライブラ
インＹ１２に沿って短尺セル５を分離し、封止剤６で注
入口４を封止した短尺セルを示す外観図である。封止
後、短尺セル５を更に分離して単個の液晶セルにし、超
音波洗浄等で液晶セルについた汚れやゴミ、例えば液晶
注入時に付着した液晶や各種分離工程の際に出たガラス
片等を洗い流す。そして必要に応じて液晶セル表面に各
種フィルムを貼付し、液晶表示装置の製造が終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の液晶
表示装置の製造方法では、液晶注入工程において液晶侵
入防止用シールにより、接続端子部分への液晶の侵入は
防ぐことはできるが、液晶侵入防止用シール部分は最終
的には不必要な部分であるため注入後に分離、除去する
必要がある。

【０００８】この作業は、液晶表示装置製造工程を一工
程分の増加、及び製造タクトタイムの増加を導く。ま
た、液晶侵入防止用シール部分の分離、除去という工程
での不良発生もあり、歩留まりの低下も念頭に置かなけ
ればならない。また、電極パターンや液晶セル形成シー
ルのパターン等は、液晶侵入防止用シールの配置場所、
及び面積分を考慮した設計が必要になるため、結果的に
液晶侵入防止用シールの無い場合よりも一基板内で作製
できる液晶セルの取り個数が減少する。これらは全て、
製造コストに反映し、液晶表示装置の原価上昇に結びつ
く。

【０００９】次に、仮に液晶侵入防止用シールが存在し
ない場合を想定してみる。従来の液晶表示装置の製造方
法での液晶注入工程において、液晶侵入防止用シールが
存在しない場合、毛細管現象による接続端子部分への液
晶の侵入を防ぐことはできない。一般的に液晶セルに付
着した液晶は、有機溶剤や洗剤等で洗浄を行わないと完
全には除去できない。しかしながら、注入口封止工程前
にそれら有機溶剤や洗剤を用いて液晶セルを洗浄するこ
とは、注入口からそれらの液体が入る可能性もあるた
め、現実的には行えない。そのため、短尺セルが汚れた
状態で次の工程を行わなくてはならず、使用する治具類
も液晶により汚れてしまう恐れがあり、取り扱いが面倒
になる。

【００１０】また、注入する液晶が液晶成分と光硬化型
高分子がある比率で混在した高分子分散型液晶である場
合、高分子分散型液晶セルの作製は、一般的な方法で液
晶を注入した後に、光硬化型高分子の有効硬化波長に合
わせた光を照射することにより、光硬化型高分子だけを
硬化させ、液晶を小滴粒状または微少な連続相として分
散させる。このようなセルの作製手順では、光硬化型高
分子の光硬化工程において液晶セルに付着した不要な液
晶（光硬化型高分子）は全て硬化してしまう。すなわ
ち、もし接続端子部分に液晶が侵入していると、その部
分も光硬化型高分子の硬化が起こる。硬化した高分子を
超音波洗浄等で除去することは不可能であり、液晶セル
を１個づつ丁寧にふき取る等、かなり手間のかかる工程
を液晶表示装置製造工程中に増やさなければならない。
これは、液晶表示装置の原価上昇に結びつく。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の液晶表示装置は、液晶セルの液晶注入口を有す
る一端の少なくとも片側隣端に接続端子を有するように
電極パターンが複数個配列形成された一対の基板を、液
晶注入口を有して配列形成された複数個の液晶セル形成
シールを介して貼り合わせて製造する液晶表示装置にお
いて、液晶侵入防止用シールを設けることを特徴とする
液晶表示装置である。

【００１２】また、液晶侵入防止用シール設置位置、構
造は、液晶セル形成シールの液晶注入口を有する一端の
隣端と、隣接する液晶セルの液晶セル形成シールの注入
口を有する一端の隣端までを繋いだ構造、もしくは、液
晶セル形成シールの液晶注入口を有する一端から、垂直
に液晶セルの基板端面まで配置した構造とする。また、
液晶侵入防止用シール幅は、液晶表示装置製造後の寸法
で、１２０μｍ以上３００μｍ以下とする。

【００１３】また、特に液晶セル形成シールの構造につ
いて、液晶注入口を有する一端の隣端と、隣接する液晶
セルの液晶セル形成シールの注入口を有する一端の隣端
までを繋いだ構造の場合は、液晶侵入防止用シールの長
さは、２ｍｍ以下とする。また、液晶表示装置は、基板
内に配列形成された液晶セルを液晶注入口を揃えて短尺
状に切断し、その状態で液晶注入を行うことを特徴とす
る。

【００１４】また、液晶侵入防止用シールは、液晶表示
装置製造後、特に除去を行わない。特に本発明では、液
晶による接続端子部分等の汚れを防止できることはもと
より、液晶侵入防止用シールを除去の必要のない適切な
位置に設置することで、液晶表示装置製造後にそれらを
除去する行程を節減でき、更に基板内に液晶侵入防止用
シールのための面積を確保しなくてもすむため、一基板
内で作製できる液晶セルの取り個数を増やすことができ
る。そして、液晶侵入防止用シールの幅、長さを規定す
ることで、液晶注入後短尺セルを単個に分離する際、歩
留まりよく、分離が容易である。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１は、本実施例１の短尺セルの構成を示
す概略図である。短尺セル５は、液晶セルが複数個配列
形成された一対の基板から、液晶セルが注入口４を揃え
て配列するように分離したものである。ここで、短尺セ
ル５内の隣接する液晶セルは互いに裏表逆パターンの構
造を取っている。各液晶セル毎に設けられた注入口４を
有する液晶セル形成シール３１は、液晶侵入防止用シー
ル３２により、隣接する液晶セルの液晶セル形成シール
と繋がれている。ここで、液晶侵入防止用シール３２の
幅、長さはそれぞれ３００μｍ、２ｍｍである。

【００１６】この幅と長さの値は、実験によって求めら
れた、液晶セルの分離時に問題なく分離できる一番大き
い値である。幅も長さも、これより大きな値にすると、
最後に各液晶セルに分離する際、分離不良が発生した。
ちなみに幅は１２０μｍより小さいと、シールとして非
常に脆く、液晶侵入防止用として働かなくなることが確
認されている。このような液晶セルやシールの設計で
は、図３の従来の設計の場合より一つの基板から液晶セ
ルを多く作製することができ、且つ、注入工程の最後に
液晶侵入防止用シール３２を除去しなくてすむ。

【００１７】液晶皿７には適量の液晶８が充填してあ
る。ここで液晶８は紫外光に対して硬化する性質を持つ
光硬化型高分子を含んだ高分子分散型液晶を使用した。
尚、使用する液晶は如何なる液晶でも問題ない。この液
晶８の入った液晶皿７と短尺セル５をまず、液晶が等方
性を示すような温度（液晶のＮＩ点以上）に調整した真
空注入装置のチャンバー（図示せず）内の適切な位置に
配置した。これは一般的に高分子分散型液晶セルが、液
晶が等方性を示すような温度以上で注入することによ
り、非常に散乱性良く作製できると言われているからで
ある。次に、チャンバー内を真空状態にすることで短尺
セル５の液晶セル形成シール３１内を真空状態にし、そ
の後、短尺セル５の注入口４の部分を液晶皿７内の液晶
８に浸し、そしてチャンバー内の真空度を大気圧に戻
し、液晶セル形成シール３１内とチャンバー内との間に
気圧差を生じさせることで、注入口４から短尺セル５内
に液晶８を注入した。これにより、液晶８は液晶セル形
成シール３１内部に完全に充填されるが、各接続端子部
分には液晶侵入防止用シール３２の効果により液晶は全
く侵入しなかった。尚、この注入方式は、液晶セルを液
晶に直に浸して注入する方式でディップ方式と呼ばれる
が、この方式以外の注入方式、例えば、液晶が浸された
繊維状の物の上に液晶セルの注入口部を接触させること
で液晶セルに液晶注入するフィルタ方式や、液晶セルの
注入口部にディスペンサ等で液晶を適量補給して注入す
るディスペンサ方式等を用いてもよい。

【００１８】液晶注入後、短尺セル５内の各液晶セルの
注入口４を封止剤６で封止し、液晶内の高分子を硬化さ
せるため紫外線を適切時間照射した後、短尺セル５を各
液晶セル５個に分離した。この時、液晶侵入防止用シー
ル３２の幅、長さ共に適切であったため、分離不良等は
発生しなかった。また、上述のように接続端子部分には
液晶は付着しなかったため、紫外光による液晶内の高分
子硬化後に液晶の拭き取りといった余分な工程が不要で
あった。よって、一連の注入工程を非常に歩留まりよく
流動することが出来た。

【００１９】（実施例２）図５は、本実施例２の短尺セ
ルの構成および、液晶注入工程の様子を表す概略図であ
る。短尺セル５は、液晶セルが注入口４を揃えて配列す
るように分離したものである。短尺セル５内の隣接する
液晶セルは互いに裏表逆パターンの構造を取っている。
ここで、液晶侵入防止用シール３２は、液晶セル形成シ
ール３１の注入口４を有する辺の一端から垂直に液晶セ
ル基板の端面まで配置してある。ここで、液晶侵入防止
用シール３２の幅は１２０μｍである。

【００２０】この幅の値は、液晶セルの分離時に問題な
く分離でき、液晶侵入防止の効果が確認できる一番小さ
な値であり、実験によって求められた。また、このよう
な液晶セルやシールの設計では、図３の従来の設計の場
合より一つの基板から液晶セルを多く作製することがで
き、且つ液晶注入工程の最後に液晶侵入防止用シール３
２を除去しなくてすむ。

【００２１】ここで液晶８は、ネマティック液晶であ
り、シリコンの繊維状のフィルタ９にたっぷりと充填さ
せた。このようなフィルタ９を用いると、液晶セルに付
着する液晶を減少させることができ、液晶注入後の工程
もスムーズにできる。尚、使用する液晶は如何なる液晶
でも問題ない。このフィルタ９は、短尺セル５の各液晶
セルの注入口４の場所に合せて液晶皿７の中に設置し
た。そして、短尺セル５とフィルタ９を設置した液晶皿
７を真空注入装置のチャンバー（図示せず）内の適切な
位置に配置した。次に、チャンバー内を真空状態にする
ことで短尺セル５の液晶セル形成シール３１内を真空状
態にし、その後、短尺セル５の注入口４の部分を液晶皿
７内のフィルタ９に接触させた。そしてチャンバー内の
真空度を大気圧に戻し、液晶セル形成シール３１内とチ
ャンバー内との間に気圧差を生じさせることで、フィル
タ９の液晶８を注入口４から短尺セル５内に注入した。
これにより、液晶８は液晶セル形成シール３１内部に完
全に充填されたが、各接続端子部分には、液晶侵入防止
用シール３２を飛び越えてまでは侵入しなかった。

【００２２】注入後、短尺セル５内の各液晶セルの注入
口４を封止剤６で封止した後、短尺セル５を個々の液晶
セルに分離した。この時、上述のように接続端子部分に
は液晶は付着しなかったため、短尺セル５はもとより、
使用する治具類が液晶によりひどく汚れることもなく、
一連の注入工程を非常に歩留まりよく流動することが出
来た。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置は、液晶注入口を一辺に揃えるように隣接して配列さ
れた複数の液晶セルに一括して液晶を注入してなる表示
素子を有する液晶表示装置であって、液晶セルの外形寸
法内側に形成された液晶侵入防止用シールを設けた構造
あるため、液晶セルが複数個連なった短尺状のセルに液
晶を注入しても、接続端子部分に液晶が侵入することが
なく、液晶セルが必要以上に汚れることはない。

【００２４】そして液晶侵入防止用シールは、液晶セル
の液晶注入口を有する液晶セルの一辺に隣接する辺と、
前記液晶セルと隣接する液晶セルの液晶注入口を有する
一辺に隣接する辺と繋いだ構造、または液晶セルの液晶
注入口を有する液晶セルの一辺の一部から垂直に液晶セ
ルの基板外形端面まで配置された構造であるため、液晶
注入後、液晶侵入防止用シール除去という無駄な工程
や、それによる歩留まり低下を考慮する必要はなく、ま
た液晶侵入防止用シールの設置により一基板内での液晶
セルの取り個数を減少させることもない。更に、液晶侵
入防止用シールの幅、長さは最適化したため、スクライ
ブラインに沿って単個の液晶セルに分離しても、分離不
良は発生しない。

【００２５】本発明において使用する液晶は如何なる液
晶でも問題ないが、紫外光に対して硬化する性質を持つ
光硬化型高分子を含んだ高分子分散型液晶を使用する場
合、上述の効果から接続端子部分に液晶が侵入しないこ
とで、通常起こりうる接続端子部での液晶硬化、及びそ
の除去作業が不要となるため、特に効果的であるといえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の短尺セルの構成、及び、液晶注入工
程の様子を表す概略図である。

【図２】複数の液晶セルが配列形成された従来の基板を
表す概略図。

【図３】従来の液晶注入時の短尺セルの構成を示す概略
図。

【図４】従来の注入口封止後の短尺セルの構成を示す概
略図。

【図５】実施例２の短尺セルの構成、及び、液晶注入工
程の様子を表す概略図である。

【符号の説明】

４ 注入口 ５ 短尺セル ７ 液晶皿 ９ フィルタ ３１ 液晶セル形成シール ３２ 液晶侵入防止用シール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 高和 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 坂間 弘 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 海老原 照夫 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 星野 雅文 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 篠 直利 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 千本松 茂 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 山本 修平 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶注入口を一辺に揃えるように隣接し
   て配列された複数の液晶セルに一括して液晶を注入して
   なる表示素子を有する液晶表示装置であって、液晶セル
   の外形寸法内側に形成された液晶侵入防止用シールを備
   えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記液晶侵入防止用シールは、液晶セル
   の液晶注入口を有する液晶セルの一辺に隣接する辺と、
   前記液晶セルと隣接する液晶セルの液晶注入口を有する
   一辺に隣接する辺と繋いだ構造であることを特徴とする
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記液晶侵入防止用シールは、液晶セル
   の液晶注入口を有する液晶セルの一辺の一部から垂直に
   液晶セルの基板外形端面まで配置された構造であること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶侵入防止用シールは、液晶表示
   装置製造後の寸法で、幅が１２０μｍ以上３００μｍ下
   であることを特徴とする請求項２または３に記載の液晶
   表示装置。
5. 【請求項５】 複数の液晶セルが液晶注入口を揃えて隣
   接する短尺セルを形成する工程と、前記短尺セルに一括
   して液晶を注入する工程と、液晶注入口を封止する工程
   と、封止後の短尺セルを個々の液晶セルに分離する工程
   と、からなることを特徴とする液晶セルの製造方法。
6. 【請求項６】 複数の液晶セルが液晶注入口を揃えて隣
   接する短尺セルを形成する工程と、前記短尺セルに一括
   して高分子分散型液晶を注入する工程と、液晶注入口を
   封止する工程と、封止後の短尺セルに紫外線を照射する
   工程と、その後短尺セルを個々の液晶セルに分離する工
   程と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方
   法。