(57)【要約】【課題】液晶セルに液晶を短時間で注入すること。【解決手段】上基板と下基板との周辺部を接着層で接着して内部に空隙を形成し、接着層の一部に空隙が外部に通じる開口部を設けた液晶セルの開口部より液晶を注入する液晶素子の製造方法において、液晶セルを載置するための第１の段部３０ａである液晶セル載置部と第１の段部３０ａより上段の下基板の厚さに略等しい段差を有する第２の段部３０ｂである液晶滴下部とを有する注入治具を用いて、液晶セルを液晶セル載置部に載置して、液晶滴下部に滴下した液晶２０を真空吸引によって液晶セルに注入することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基板と下基板との周辺部を接着層で接着して内部に空隙を形成し、前記接着層の一部に前記空隙が外部に通じる開口部を設けた液晶セルの前記開口部より液晶を注入する液晶素子の製造方法において、前記液晶セルを載置するための第１の段部である液晶セル載置部と前記第１の段部より上段の前記下基板の厚さに略等しい段差を有する第２の段部である液晶滴下部とを有する注入治具を用いて、前記液晶セルを前記液晶セル載置部に載置して、前記液晶滴下部に滴下した前記液晶を真空吸引によって前記液晶セルに注入することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項２】
前記注入治具は前記第１の段部と前記第２の段部の間に溝部を有し、この溝部が前記第２の段部の下方にまで延在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶素子の製造方法。
【請求項３】
複数の液晶セルを直列に配置して短冊状の液晶セル集合体を形成するとともに、前記液晶セル集合体を前記注入治具に載置して複数の前記液晶セルに同時に液晶を注入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶素子の製造方法。
【請求項４】
前記液晶はカイラルスメクティック液晶であり、前記注入治具は加熱手段上に載置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子の製造方法に関し、更に詳しくは液晶素子に液晶を注入する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶セルを備えた液晶素子の製造方法は、少なくとも一方が透明な上下基板間周辺部を接着層で接着して内部に空隙を設けるとともに、この空隙が外部へ通じる開口部としての注入口を有する液晶セルを形成する工程と、この液晶セルの注入口に液晶を注入する工程と、この注入口を封止する工程とからなっている。液晶セルに液晶を注入する方法としては、液晶セルの注入口を下にして、真空領域内に設置した液晶の液面に当接せしめた状態で真空度を下げることによって行っていた。なお、その際に、液晶セルは多数個取りの可能な液晶セル集合体を用いることも一般に行われている。
【０００３】
一方、強誘電液晶は一般に室温で糊状であり、流動性がないために、このような方法が採れないので、短時間で液晶セル内に注入するにはヒーターで液晶を加熱して粘性を低めて行う方法が採られていた（例えば、特許文献１参照）。図７に従来の注入方法を図示する。この方法によれば、液晶セル７１の、一方の基板を外側へ延在させた延在部を形成して、注入口近傍の延在部である基板上に液晶２０を塗布し、真空雰囲気内で液晶セル７１を加熱する。加熱により液晶２０が流動して注入口７５を塞ぐようになる。そこで真空度を下げることによって液晶２０を液晶セル７１内に注入させていた。
【特許文献１】特開昭６１−３５４２９号公報（第２−３頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献の方法では、基板の延在部に液晶を塗布するので、基板の延在部には電極等の端子を設けることができなかった。また、電極等の端子を設けるところではなく、注入口近傍の一方の基板に液晶を塗布するだけのために延在部を新たに設ける場合には、表示面より大きなサイズの基板を用いる必要があり、また、液晶を注入して注入口を封止した後に基板の延在部分を切り落とす作業が必要であって、これらが液晶セルのコストアップの要因となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、以上のような問題点を解決して、コストアップとなる要因を除いて、液晶セルに液晶を短時間で注入することができる液晶セルの液晶注入方法を提供することである。なお、本発明は強誘電液晶の注入における問題の解決のために行われたのであるが、反強誘電液晶などの高粘度の液晶注入にも応用できるものであることが分かっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、上基板と下基板との周辺部を接着層で接着して内部に空隙を形成するとともに、前記接着層の一部に前記空隙が外部に通じる開口部を設けた液晶セルの前記開口部より液晶を注入する液晶素子の製造方法において、前記液晶セルを載置するための第１の段部である液晶セル載置部と前記第１の段部より上段の前記下基板の厚さに略等しい段差を有する第２の段部である液晶滴下部とを有する注入治具を用いて、前記液晶セルを前記液晶セル載置部に載置して、前記液晶滴下部に滴下した前記液晶を真空吸引によって前記液晶セルに注入することを特徴とする。
【０００７】
また、前記注入治具は前記第１の段部と前記第２の段部の間に溝部を有し、この溝部が
前記第２の段部の下方にまで延在していることを特徴とする。
【０００８】
また、複数の液晶セルを直列に配置して短冊状の液晶セル集合体を形成するとともに、この液晶セル集合体を前記注入治具に載置して複数の液晶セルに同時に液晶を注入することを特徴とする。
【０００９】
また、前記液晶はカイラルスメクティック液晶であり、前記注入治具は加熱手段上に載置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上基板と下基板との周辺部を接着層で接着して内部に空隙を形成するとともに、前記接着層の一部に前記空隙が外部に通じる開口部を設けた液晶セルの前記開口部より液晶を注入する液晶素子の液晶注入方法において、前記液晶セルを載置するための第１の段部である液晶セル載置部と前記第１の段部より上段の前記下基板の厚さに略等しい段差を有する第２の段部である液晶滴下部とを有する注入治具を用いて、前記液晶セルを前記液晶セル載置部に載置して、前記液晶滴下部に滴下した前記液晶を真空吸引によって前記液晶セルに注入するようにしたので、液晶セルの基板に液晶注入用の延在部を設けることなく液晶の注入が行える。また、液晶セルを多数個取りすることができる短冊形状の液晶セル集合体を用いることによって、更に液晶セルの製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の液晶セルの製造方法における液晶供給ステップを示す断面図である。図２は本発明の液晶セルの製造方法に用いる注入治具の平面図、図３は本発明に用いる液晶セルの斜視図、図４は本発明に用いられる液晶セル集合体の平面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図であり、厚み方向を極端に拡大して示してある。
【００１２】
まず、液晶セルについて説明する。図３に示すように、液晶セル１は、少なくとも一方が透明材料である上基板２と下基板３とが重なった周辺部を接着層４で接着して内部に空隙を設け、一方の側面にこの空隙と外部とを通じる開口部である注入口５を設けて形成されている。上下基板２，３の対向する両内面には図示しない透明導電パターンが被着されており、上下基板２，３が互いに一方向にずれている部分には、端子電極が形成されている。注入口５から液晶を注入後に、注入口５を封止部材で封止することによって液晶セルが完成する。
【００１３】
次に、本発明において使用される液晶セルについて説明する。図４、図５に示すように、液晶セル１を多数個取りすることができるように、短冊状の上下基板１２，１３を用いて液晶セル１を横一列に連続して複数配列して形成した液晶セル集合体１１が使用される。図４に示す上下基板には説明の便宜上、単個の液晶セルに分割する際の分割線を示してある。液晶セル集合体１１の両端には製品完成後に切り落とされる液晶セルを形成していないダミー１１ａを含んでいる。
【００１４】
次に、本発明において使用される注入治具について図１と図２を参照して詳細に説明する。図２に示すように、注入治具３０は短冊状のガラス板からなるＡ部材３１をベースとして、その上に図１の液晶セル集合体１１の下基板３と略等しい厚みの幅の狭い短冊状のガラス板からなるＢ部材３２と、同じ厚みで更に幅の狭い短冊状のガラス板からなるＣ部材３３とが、図１で図示する（ｘ＋ｙ）の間隔をおいて接合されている。更にＣ部材３３の上には、同じ厚みでＣ部材３３より寸法ｙだけ幅広のＤ部材３４が接合されている。
【００１５】
Ａ部材３１の長さは液晶セル集合体１１と略等しく設定されている。Ｂ部材３２、Ｃ部材３３及びＤ部材３４の長さは、それぞれＡ部材３１の長さより両端においてわずかなｓだけ短くなっている。こうして、注入治具３０には、Ｂ部材３２の上面である第１の段部３０ａと、第１の段部３０ａより下基板１３と略等しい段差を有して上段にある第２の段部３０ｂが形成されるとともに、第１の段部３０ａと第２の段部３０ｂとの間には幅ｘの溝部３０ｃが形成され、溝部３０ｃは第２の段部３０ｂの下方に、幅ｙまで延在している。第１の段部３０ａは液晶セル載置部となり、第２の段部３０ｂは液晶の滴下部となっている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態である液晶セルの液晶注入方法について、工程順に説明する。図６は本発明の実施の形態を示す液晶セルの液晶注入工程を示す工程ブロックダイアグラムである。まず、ステップ１（Ｓ１）において、図１に示すように、下基板１３を下にして、液晶セル集合体１１を注入治具３０の第１の段部３０ａに載せて、図４で図示した注入口５のある側面を第２の段部３０ｂの側面に当接させ、更に液晶セル集合体１１の長手方向の端部が注入治具３０の端部と一致するように位置決めする。次に、ステップ２（Ｓ２）において、カイラルスメクティック液晶である液晶２０を第２の段部３０ｂ上における注入口５近傍の複数箇所に滴下する。
【００１７】
次に、ステップ３（Ｓ３）において、液晶セル集合体１１をセットし液晶２０を滴下した注入治具３０を、真空装置内の加熱手段であるホットプレート４０上に載置して真空引き（約５分）をして真空雰囲気（１Ｐａ程度）にする。その後、約１００°Ｃに加熱（約２０分）する。次に、ステップ４（Ｓ４）において、こうすると、液晶２０が第２の段部３０ｂと上基板１２とが接するコーナーに沿って流動して各注入口５を塞ぐようになる。次に、ステップ５（Ｓ５）において、真空を解除して大気圧に戻す。これにより液晶２０が注入口５から空隙６内に入る。その後、注入口５をＵＶ接着剤によって封止することによってできた液晶セル集合体を境界線で切断することにより単個の液晶セルが完成する。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。上述のステップＳ４において、注入治具３０にセットした液晶セル集合体１１の注入口５がある側面と第２の段部３０ｂの側面とが当接している隙間には、毛細管現象によって液晶２０が流れ出す。しかし、注入治具３０に溝部３０ｃが存在するために、液晶２０が前記隙間から液晶セル１１の下面側にまでは流出しない。また、注入治具３０の長手方向両端部において、Ｂ部材３２、Ｃ部材３３及びＤ部材３４が液晶セル集合体１１の長さより若干短くなっているため、下基板１３と注入冶具３０におけるＢ部材３２との端部においても、同じようにした基板１３の下面に溝部が発生するため、下基板１３の端部から液晶２０が下基板１３下面に回り込むことがない。
【００１９】
第２の段部３０ｂが第１の段部３０ａより下基板１３の厚み分高くなっているので、丁度注入口５の下部が第２の段部３０ｂ上面の位置にくるので、液晶２０の注入がスムーズに行われる。液晶２０の注入が液晶セル集合体１１によって同時多数個で行われるので、液晶セルのコスト削減に寄与する。液晶セル１の上下基板２，３に液晶注入用の余分な延在部を持たないので、余分な材料費や切断工数を要しない。注入治具３０の材料はガラスに限定されないが、液晶セルの基板がガラス材料である場合、注入治具３０と液晶セル集合体１１との熱膨張が同じになるので、両者の当接面に隙間が生じることがなくて好都合である。また、ガラス板を用いることによって注入治具３０を容易に製作することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
なお、本発明の液晶セルの製造方法は他の一般的な液晶材料にも適用できるものであり、その場合には注入治具に加熱手段を用いる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の液晶セルの液晶注入方法における液晶供給ステップを示す断面図である。
【図２】本発明の液晶セルの液晶注入方法に用いる注入治具の平面図である。
【図３】本発明の液晶セルの液晶注入方法に用いる液晶セルの斜視図である。
【図４】本発明の液晶セルの液晶注入方法に用いられる液晶セル集合体の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態である液晶セルの液晶注入工程を示す工程ブロックダイアグラムである。
【図７】従来の液晶セルの液晶注入方法を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  液晶セル
２、１２  上基板
３、１３  下基板
４  接着層
５  注入口
６  空隙
１１  液晶セル集合体
２０  液晶
３０  注入治具
３０ａ  第１の段部
３０ｂ  第２の段部
３０ｃ  溝部
４０  ホットプレート
【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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