(57)【要約】【課題】小型化が求められる液晶セルにおいて、環境温度の影響で封孔材とシール材および封孔材と透明基板の界面における接着不良の改善した液晶セルの製造方法を提供すること。【解決手段】透明電極膜が形成された２枚の透明基板の間に液晶を挟持する液晶セルの製造方法において、２枚の透明基板を所定の間隙を持って、液晶注入口を有する枠状に配置したシール材で貼り合わせるセル基板形成工程の後に、液晶注入口の内側領域にレーザ光を照射するレーザ光照射工程を行うことで、セル基板形成工程により透明基板に付着する封孔材と透明基板の接着力低下を招く炭素汚染物質を除去することができ、封孔材と透明基板を良好に接着し、環境温度の変化によらず、封孔材の剥離を防ぐことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極膜が形成された２枚の透明基板の間に液晶を挟持する液晶セルの製造方法において、
前記２枚の透明基板を所定の間隙を持って、液晶注入口を有する枠状に配置したシール材で貼り合わせるセル基板形成工程と、
前記液晶注入口の内側領域に、レーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記液晶注入口を介して、前記シール材の内側に前記液晶を注入する液晶注入工程と、
前記液晶注入口を封孔する封孔工程と、
を有することを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項２】
前記セル基板形成工程は、位相変調領域とともに前記液晶注入口の内側領域に、前記透明導電膜を形成する工程を含み、
前記レーザ光照射工程は、前記液晶注入口の内側領域に設けられた前記透明電極膜に前記レーザ光を照射して、当該透明導電膜を昇華して除去する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶セルの製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光照射工程は、前記液晶注入口の内側領域とともに、前記シール材の近傍に前記レーザ光を照射する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶セルの製造方法に関し、特に、液晶セルの環境温度変化によって発生する封孔材とシール材および封孔材と透明基板のそれぞれの界面における接着不良の改善した液晶セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テレビや携帯電話などに用いられる表示用の小型の液晶セルは、外形サイズが小さくとも数ｃｍ角以上のものが用いられている。この従来の液晶セルの製造方法において、２枚の透明基板を所定の間隙を持って、液晶注入口を有する枠状に配置したシール材で貼り合わせて、液晶注入口から真空注入法によって液晶を注入した後に、封孔材を液晶注入口に引き込み、液晶注入口を蓋閉する液晶セルの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照のこと）。
【０００３】
ここでこの従来の液晶セルの製造方法について図７〜図９を用いて説明する。
図７は、従来の液晶セルの製造方法におけるセル基板形成工程を示す上部平面図、およびこの平面図におけるＣ−Ｃ断面図である。図８は、図７の続きの工程である液晶注入工程を示す図である。図９は、図８の続きの工程である封孔工程を示す図である。
【０００４】
まず、図７のように、セル基板形成工程によって、透明導電パターン３を配した矩形形状の上下の透明基板１、２に配向膜（図示せず）を印刷や蒸着などの方法によって形成した後に、枠状に配置したシール材５を印刷または、塗布して接合してセル１０２を作製する。
【０００５】
次に、図８に示すように、真空注入法により、真空状態にしたセル１０２の液晶注入口を液晶７に漬けた後、大気開放してセル１０２の内部に液晶７を充填する。
【０００６】
その後、図９（ａ）のように、封孔材塗布工程によって、紫外線硬化型樹脂からなる封孔材６を液晶注入口に塗布して液晶を蓋閉する。そして、図９（ｂ）に示す様に、この封孔材６を硬化させる前に、セルの全体を減圧することにより液晶を膨張させるとともに、紫外線硬化型樹脂からなる封孔材６をセル内に引き込ませる。そして、封孔硬化工程（図示せず）によって、この状態を保って封孔材６に紫外線を照射して硬化させることにより、封孔材６が液晶注入口に引き込まれた状態で液晶を蓋閉する封孔硬化工程が完了し、目的の液晶セル２０１が完成する。
【０００７】
この様にして製造された、比較的大きな外形サイズである数ｃｍ角以上の液晶セル２０１は、液晶セル２０１を構成する各部材の線膨張係数を考慮して、枠状に配置したシール材５の線幅や液晶注入口の大きさを任意に設計することが出来るため、例え、環境温度が変化したとしても、封孔材６で確実に蓋閉することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１０４６４２号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば光ピックアップやデジタルカメラなどの用途として、より小型化が求められる、外形サイズが数ｍｍ角程度の液晶セルに、特許文献１に記載の液晶セルの製造方法を適用すると、下記記載の問題点が発生してしまう。この問題点について図面を用いて説明する。
図１０は、従来の製造方法に従って作製された液晶セルに環境温度変化があったときに発生し得る、封孔材６とシール材５との接着界面付近で接着不良の様子を示す液晶注入口付近の要部拡大図面である。なお、本図（ａ）は、封孔硬化工程の処理が完了したときの状態を示し、本図（ｂ）は、液晶セルの環境温度が変化することにより、封孔材６とシール材５との密着力が低下して、その接着界面での剥離現象が起こっている様子を示しており、本図（ｃ）は、図（ｂ）で示した現象が更に進行して、液晶７に掛かっている内圧が開放されてしまった状態を示している。
【００１０】
図１０（ａ）に示す様に、封孔硬化工程が完了した段階では、封孔材６は、液晶注入口の内部に入り込んだ状態で固定され、蓋閉することができている。
【００１１】
ところが、封孔材６とシール材５の接着界面には、前述したセル基板形成工程（図５で示した工程）の際に、シール材６の液晶注入口内壁面と液晶注入口の内部領域に炭素汚染物質が付着してしまう場合がある。また、液晶注入口の内側領域またはこの領域に近接して配されている、封孔材６、透明基板、シール材５、液晶７における各部材の線膨張係数が異なるために、液晶セル２０１の環境温度が変化すると、それぞれの部材間の接着力が低下してしまうこととなる。この様な作用を受けて、図１０（ｂ）に示す様に、液晶セルの環境温度が変化することにより、封孔材６とシール材５との密着力が低下して、その接着界面での剥離現象が起こってしまうのである。この炭素汚染物質は、上述した様に、液晶注入口の内側領域に位置する透明基板表面にも付着しているので、封孔材６と透明基板との接着界面の接着力も同様に低下させてしまう。
【００１２】
そして、最終的には図１０（ｃ）に示す様に、この現象が進行すると、液晶セル２０１の液晶内部からの内圧が開放されて、封孔材６とシール材５との隙間から、場合によっては液晶７が漏れて出してしまうことがあった。
【００１３】
この様に、小型化が求められる液晶セル２０１は、小型であるがために、上記線膨張係数、液晶の内圧、シール材５の印刷性や塗布性を考慮したシール材５の線幅や、液晶注入口のサイズ設計の自由度に制約があり、外形サイズが数ｃｍ程度の液晶セルの様に、上記現象の発生を抑えることは困難とされていた。
【００１４】
そして、外形サイズが数ｍｍ角程度の液晶セル２０１では、環境温度の変化によって、封孔材６およびシール材５および透明基板それぞれの界面での剥離による接着不良が起こり易い。また、この接着不良によって液晶セル２０１は、環境温度の変化により液晶７が漏れ出してしまうことにより、所望の特性が得られなくなってしまうという問題点を有していた。
【００１５】
そこで、本発明は上記課題を解決し、液晶セルにおいて封孔材およびシール材および透明基板のそれぞれの界面における接着不良の改善した液晶セルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の液晶セルの製造方法は、上記課題を解決し、基本的に下記記載の製造方法を採用するものである。
【００１７】
本発明の液晶セルの製造方法は、透明電極膜が形成された２枚の透明基板の間に液晶を挟持する液晶セルの製造方法において、２枚の透明基板を所定の間隙を持って、液晶注入口を有する枠状に配置したシール材で貼り合わせるセル基板形成工程と、液晶注入口の内側領域に、レーザ光を照射するレーザ光照射工程と、液晶注入口を介してシール材の内側に液晶を注入する液晶注入工程と、液晶注入口を封孔する封孔工程と、を有することを特
徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の液晶セルの製造方法は、前述したセル基板形成工程が、位相変調領域とともに液晶注入口の内側領域に、透明電極膜を形成する工程を含み、前述したレーザ光照射工程が、液晶注入口の内側領域に設けられた透明電極膜にレーザ光を照射することで当該透明導電膜を昇華して除去する工程であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の液晶セルの製造方法は、前述したレーザ光照射工程が、液晶注入口の内側領域とともに、シール材の近傍にレーザ光を照射する工程であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、液晶注入口を有する枠状に配置されたシール材で貼り合わせたセル基板形成工程の後に、液晶注入口の内側領域にレーザ光を照射するレーザ照射工程を採用しているので、封孔材と透明基板および封孔材とシール材のそれぞれの接着界面の接着力が向上する。その結果、例え環境温度の変化があったとしても、封孔材と透明基板および封孔材とシール材のそれぞれの界面は、良好な接着性を持つことができて、液晶の漏れを防ぐことができる。
【００２１】
また、本発明の液晶セルの製造方法は、さまざまな大きさの液晶セルに有効だが、特に液晶セルの外形寸法が数ｍｍ程度と小さい場合にその効果が顕著となり、従来の製造方法と比べて、液晶セルの信頼性が飛躍的に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の液晶セルの製造方法について以下に説明をする。本発明に係る液晶セルは、先に示したように、２枚の透明基板を所定の間隙を持って、液晶注入口を有する枠状に配置したシール材で貼り合わせるセル基板形成工程と、液晶注入口の内側領域にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、液晶注入口を介してシール材の内側に液晶を注入する液晶注入工程と、液晶注入口を封孔する封孔工程とを有して製造される。ここで、上記各工程について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
まず、本発明の液晶セルの製造方法における第１の工程であるセル基板形成工程について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明の液晶セルの製造方法におけるセル基板形成工程を示す上部平面図、およびこの平面図におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
図１で示すように、本発明の液晶セルの製造方法では、従来の製造方法と同様に、セル基板形成工程にて、透明導電膜による透明導電パターン３およびアイランド状透明導電膜４や配向膜(図示せず)が形成された、矩形形状の上下の透明基板１、２を、透明導電パターン３を対向させて配置し、枠状に配置した、熱硬化性樹脂よりなるシール材５を介して、この透明基板１、２を加熱しながら接合して、内部に空間を有するセル１００を作製する。
【００２５】
ところが、このシール材５の加熱の際に、大気中に含まれる炭素が熱により重合化した炭素汚染物質が、透明基板１、２の表面と、液晶注入口のシール材の側壁面に付着してしまう。そこで、液晶注入口の内側領域にアイランド状透明導電膜４を形成し、後に述べるレーザ光照射工程において、このアイランド状透明導電膜４にレーザ光を照射して昇華させることで、本工程で付着した上記炭素汚染物質を除去する。
【００２６】
なお、液晶注入口の内側領域に形成するアイランド状透明導電膜４を、枠状に配置したシール材５と同じように、セル１００の外周を囲むように形成することで、セル基板形成工程において静電気による透明導電パターン３の断線を防ぐためのガードリングの役割を持たせることができる。この様にアイランド状透明導電膜４を形成することにより、より製造歩留まりをより向上させることが出来る。なお、このアイランド状透明導電膜４は、透明導電パターン３と異なる材質で形成しても良いが、セル基板形成工程を簡易化するためにも、同じ材質で形成する方が好ましい。
【００２７】
次に、本発明の特徴部分であるレーザ光照射工程について、図２を用いて説明する。
図２は、図１のセル基板形成工程に続けて行う、アイランド状透明導電膜にレーザ光を照射することで昇華させるレーザ光照射工程を示す図面である。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、セル１００の液晶注入口の内側領域に形成されたアイランド状透明導電膜４に、レーザ光１０を照射する。これは、透明基板１、２およびシール材５が、後述する封孔材と接着する接着界面において、先に図１で説明したセル基板形成工程によって付着した炭素汚染物質により、それぞれの部材の接着力が低下することを防ぐためである。このレーザ光１０の照射によって、図２（ｂ）に示すように、液晶注入口の内側領域に形成されたアイランド状透明導電膜４を昇華して、セル基板形成工程において透明基板１、２の液晶注入口内側領域に付着した炭素汚染物質を、アイランド状透明導電膜４とともに除去することができる。
【００２９】
なお、本工程では、５３２ｎｍＹＡＧレーザ光源を使用して、アイランド状透明導電膜４にレーザ光１０を照射した。このレーザ光照射工程によれば、レーザ光１０の出力やスポット径を調整して、昇華させるアイランド状透明導電膜４の範囲を容易に制御することができる。また、レーザ光１０のスポット径を微小とすれば、一部のアイランド状透明導電膜４を残し、他の部分のアイランド状透明導電膜４を昇華させる等の制御を容易行うことができる。
【００３０】
次に、本発明に係る液晶注入工程と封孔工程について図３、図４を用いて説明する。
図３は、図２に示したセル１００に液晶を注入する液晶注入工程を示す図面である。図４は、液晶注入口を蓋閉する封孔工程を示す図面である。
【００３１】
図３に示す液晶注入工程は、先に述べた従来の液晶注入工程と同様に、セル基板形成工程において作製されたセル１００の内部に、真空注入法により枠状に配置されたシール材５によって形成された液晶注入口から液晶７を充填する。
【００３２】
次の封孔工程についても、先に述べた従来の封孔工程と同様に、図４（ａ）のように、紫外線硬化型樹脂からなる封孔材６を液晶注入口に塗布して、セル１００内に充填された液晶を蓋閉する。そして、図４（ｂ）に示す様に、この封孔材６を硬化させる前に、セル１００の全体を減圧することにより液晶を膨張させるとともに、紫外線硬化型樹脂からなる封孔材６をセル内に引き込ませる。そして、封孔硬化工程（図示せず）によって、この状態を保って封孔材６に紫外線を照射して硬化させることにより、封孔材６が注入口に引き込まれた状態で液晶を蓋閉する封孔工程が完了し、目的の液晶セル２００が完成する。
【００３３】
次に、本発明の製造方法で作製された液晶セル２００の封孔部分について説明する。
図５は、本発明の製造方法に従って作製された液晶セル２００の注入口付近の状態を示す要部拡大図面である。
【００３４】
図５に示す様に、図１〜図４に示した本発明の液晶セル２００の製造工程において、図１を用いて説明したセル基板形成工程における、アイランド状透明導電膜４の形成、およ
び図２を用いて説明した、このアイランド状透明導電膜４にレーザ光を照射して昇華させるレーザ光照射工程を行うことで、液晶注入口の内側領域またはこの領域に近接する、シール材５と封孔材６および透明基板と封孔材６との接着界面に付着している炭素汚染物質を、除去することができる。これにより、シール材５と封孔材６、および透明基板と封孔材６のそれぞれの界面がそれぞれ確実に接着した液晶セル２００を製造することができる。そのため、課題の欄で説明をした、外形サイズが数ｍｍ程度の液晶セルにおいて頻発していた、環境温度変化によって起こる封孔材の剥離による接着不良を改善することができる。
【００３５】
この様にして、本発明の製造方法により製造された液晶セル２００は、封孔材６と透明基板１、２とシール材５と液晶７のそれぞれの線膨張係数が異なったとしても、環境温度の影響によらず封孔材６の剥離を防げるため、液晶が漏れることなく安定した特性を持つ液晶セル２００を提供することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の液晶セルの他の製造方法について説明する。
本実施例で説明する液晶セルの製造方法と、先に示した実施例１の液晶セルの製造方法との相違点は、セル基板形成工程を、液晶注入口の内側領域にアイランド状透明導電膜を形成しない工程とした点と、レーザ光照射工程を、液晶注入口とともに近傍のシール材５も一緒にレーザ光１０で照射する工程とした点のみである。他の工程は、先の実施例と同じであるので、下記の説明では、本実施例における特徴部分である、セル基板形成工程とレーザ光照射工程について主に説明する。
【００３７】
本実施例の液晶セルの製造方法では、先に示した従来の製造方法と同様に、図７のように、セル基板形成工程にて、透明導電パターン３や配向膜(図示せず)が形成された、矩形形状の上下の透明基板１、２を、透明導電パターン３を対向させて配置し、枠状のシール材５でこの透明基板１、２を接合して、内部に空間を有するセル１０２を作製する。なお、本工程においては、先に示した実施例１のセル基板形成工程とは異なり、液晶注入口の内側領域にはアイランド状透明導電膜４（図１参照）を形成していない。
【００３８】
次に、本実施例の特徴部分であるレーザ光照射工程について、図６を用いて説明する。
図６は、セル１０２の構成を示す上部平面図、およびこの平面図におけるＢ−Ｂ断面図にレーザ光１０を照射するレーザ光照射工程を示した図面である。
【００３９】
本実施例のレーザ光照射工程では、図６におけるＢ−Ｂ断面図に示すように、セル１０２の液晶注入口の内側領域とともに、液晶注入口近傍のシール材５に、レーザ光１０を照射する。ここで、液晶注入口近傍のシール材５にもレーザ光１０を照射した理由は、液晶注入口の内側領域のみをレーザ光１０で照射しても、この領域には先の実施例の様に透明導電膜が形成されていないため、つまり、レーザ光１０を吸収して昇華する媒体がないことにより、セル基板形成工程よって付着する炭素汚染物質を除去できないからである。このように、液晶注入口の内側領域とともに、液晶注入口近傍のシール材５をレーザ光１０で照射することで、レーザ光１０が照射されたシール材５が、レーザ光１０を吸収して昇華する際に、セル基板形成工程において透明基板１、２の液晶注入口の内側領域、および液晶注入口におけるシール材５の壁部に付着した炭素汚染物質を同時に除去することができる。
【００４０】
なお、本実施例でも、先に示した実施例１と同様に、５３２ｎｍＹＡＧレーザ光源を使用することが出来る。
【００４１】
続けて行う液晶注入工程および封孔工程は、先に示した実施例１と同様に行うことで、
目的の液晶セル２００が完成する。それにより得られる液晶セル２００の注入口付近の状態は、図５に示した状態と同じとなる。
【００４２】
この様に、本実施例における製造方法によれば、シール材５と封孔材６、および透明基板１、２と封孔材６のそれぞれの接着界面が確実に接着された液晶セル２００を製造することができる。そのため、課題の欄で説明をした、図１０に示した環境温度変化によって起こる封孔材の剥離による接着不良を改善することができる。
【００４３】
さらには、先の実施例１で示した液晶注入口の内側領域にアイランド状透明導電膜４（図１参照）を設けた状態で、図２で示したレーザ光照射工程により、このアイランド状透明導電膜４にレーザ光１０を照射した際に、昇華しきらずに透明基板１、２上に残渣が残ってしまう場合がある。この様な場合は、透明基板１、２と封孔材６の接着力よりも、透明導電膜と封孔材６の接着力の方が劣るため、封孔材６の剥離の原因になり易くなる。したがって、本実施例のように、液晶注入口の内側領域にはアイランド状透明導電膜４を形成せずに、液晶注入口の内側領域とともに、液晶注入口近傍のシール材５にレーザ光１０を照射して、透明基板に付着した炭素汚染物質を除去した方が、より確実に封孔材６の剥離を防ぐことができる。
【００４４】
そして、本実施例により製造された液晶セル２００は、環境温度の影響によらず、封孔材６の剥離が起こらなくなる。その結果、封孔材６と透明基板１、２とシール材５と液晶７のそれぞれの線膨張係数が異なっていても、環境温度の影響によらず、封孔材６の剥離を防げるため、液晶７が漏れることなく安定した特性を持つ液晶セルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の液晶セルの製造方法におけるセル基板形成工程を示す図面である。
【図２】本発明の液晶セルの製造方法におけるレーザ光照射工程を示す図面である。
【図３】本発明の液晶セルの製造方法における液晶注入工程を示す図面である。
【図４】本発明の液晶セルの製造方法における封孔工程を示す図面である。
【図５】本発明の液晶セルの製造方法で作製された液晶セルの液晶注入口付近の状態を示す要部拡大図面である。
【図６】本発明の液晶セルの製造方法におけるレーザ光照射工程を示す図面である。
【図７】従来の液晶セルの製造方法におけるセル基板形成工程を示す図面である。
【図８】従来の液晶セルの製造方法における液晶注入工程を示す図面である。
【図９】従来の液晶セルの製造方法における封孔工程を示す図面である。
【図１０】従来の製造方法により製造された液晶セルの液晶注入口付近の状態を示す要部拡大図面である。
【符号の説明】
【００４６】
１、２透明基板
３  透明導電パターン
４  アイランド状透明導電膜
５  シール材
６  封孔材
７  液晶
１０  レーザ光
１００、１０２  セル
２００  液晶セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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