(57)【要約】【課題】複数の液晶セルに液晶を一括して注入した後に、複数の液晶セルに不要に付着された液晶を容易に且つ確実に除去することができる液晶素子の製造方法を提供する。【解決手段】液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１に液晶を真空注入法により一括して注入する。この場合、５個の液晶セル１の各液晶注入口５側の下端部外面には液晶６ａが不要に付着される。次に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１の各下端部を溶剤皿２２内の炭化水素系溶剤２３中に浸漬する。すると、５個の液晶セル１の各下端部外面に付着された液晶６ａは、液晶セル１の下端部外面から炭化水素系溶剤２３中に溶出し始めると共に離脱してその表面張力によりほぼボール状となり、炭化水素系溶剤２３との比重差により炭化水素系溶剤２３中を自然落下し、この際に液晶が炭化水素系溶剤２３中に溶解する。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板を液晶注入口を有する枠状のシール材を介して貼り合わせてなる液晶セルを複数個並列に保持した状態で、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側を所定長にわたり液晶中に浸漬させて、前記複数の液晶セル内にその各液晶注入口を介して液晶を注入する工程と、
液晶が注入された前記複数の液晶セルを並列に保持したまま、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の少なくとも前記所定長にわたる部分を液晶除去用溶剤中に浸漬させて、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶を該外面から離脱させて除去する工程と、
前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶除去用溶剤を除去する工程と、
前記複数の液晶セルの各液晶注入口を封止剤で封止する工程と、
を有することを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記液晶除去用溶剤は比重が１未満の炭化水素系溶剤であることを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記炭化水素系溶剤はｎ−ヘプタンを主成分とする比重が０．６〜０．７程度の炭化水素系溶剤であることを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の発明において、前記液晶除去用溶剤を除去する工程は自然乾燥であることを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の発明において、前記液晶除去用溶剤を除去する工程はフッ素系溶剤を用いたリンス処理であることを特徴とする液晶素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通常の液晶素子は、透明なガラスや樹脂フィルム等からなる２枚の基板を液晶注入口を有するほぼ方形枠状のシール材を介して貼り合わせてなる液晶セル内にその液晶注入口を介して液晶が注入され、液晶注入口が樹脂からなる封止材で封止されてなる。
【０００３】
従来のこのような液晶素子における液晶注入は、一般的に、真空注入法により行われている。この場合、液晶セルの液晶注入口側を真空チャンバ内に配置された液晶皿内の液晶中に浸漬している。このため、液晶注入後の液晶セルの液晶注入口側の外面には液晶が不要に付着している。この不要に付着した液晶は、後工程に悪影響を及ぼす。例えば、液晶セルの液晶注入口側端面において液晶注入口の周囲に液晶が付着していると、ここに封止剤を密着させることができなくなる。そこで、従来では、液晶セルの液晶注入口側の外面に付着された液晶を不織布等で拭き取った後、液晶注入口の封止を行っている。
【０００４】
また、上記液晶注入工程においては、液晶セル保持具に複数の液晶セルをその各液晶注入口側を下にしてほぼ垂直に立てて並列に保持させ、液晶セル保持具に保持された複数の液晶セルの各液晶注入口側を真空チャンバ内に配置された液晶皿内の液晶中に浸漬させて、複数の液晶セル内にその各液晶注入口を介して液晶を一括して注入している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の液晶注入工程では、液晶セル保持具に複数の液晶セルをその各液晶注入口側を下にしてほぼ垂直に立てて並列に保持させているので、液晶注入後に、液晶セル保持具に保持された複数の液晶セルの各液晶注入口側端面に付着した液晶を不織布等で拭き取ることはできる。しかし、液晶セル保持具に保持された複数の液晶セルの各液晶注入口側の相対向する外面に付着した液晶は、当該相対向する外面間が極めて狭いため、不織布等で拭き取るのが困難であり、液晶セル保持具から取り外した個々の液晶セルごとに不織布等で拭き取らなければならず、作業性が悪いという問題があった。
そこで、この発明は、並列に保持された複数の液晶セルの液晶注入口側の各対向面に不要に付着した液晶も容易に且つ確実に除去することができ、より少ない工数で効率良く液晶素子を製造できる作業性に優れた液晶素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶素子の製造方法は、請求項１に記載の如く、２枚の基板を液晶注入口を有する枠状のシール材を介して貼り合わせてなる液晶セルを複数個並列に保持した状態で、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側を所定長にわたり液晶中に浸漬させて、前記複数の液晶セル内にその各液晶注入口を介して液晶を注入する工程と、液晶が注入された前記複数の液晶セルを並列に保持したまま、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の少なくとも前記所定長にわたる部分を液晶除去用溶剤中に浸漬させて、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶を該外面から離脱させて除去する工程と、前記複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶除去用溶剤を除去する工程と、前記複数の液晶セルの各液晶注入口を封止剤で封止する工程とを有することを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、液晶注入工程後に、複数の液晶セルを並列に保持したまま、複数の液晶セルの各液晶注入口側を液晶除去用溶剤中に浸漬させるだけで、複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶を一括して除去することができるので、並列に保持された複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に不要に付着した液晶を少ない工数で容易に且つ確実に除去することができる。この場合、請求項２に記載の如く、前記液晶除去用溶剤は比重が１未満の炭化水素系溶剤であることが好ましい。その場合、請求項３に記載の如く、前記炭化水素系溶剤はｎ−ヘプタンを主成分とする比重が０．６〜０．７程度の炭化水素系溶剤であることが好ましい。
また、請求項４または５に記載の如く、前記液晶除去用溶剤の除去工程は自然乾燥であってもよく、またフッ素系溶剤を用いたリンス処理により行ってもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態としての製造方法により製造された液晶表示素子の要部の正面図を示したものである。この液晶表示素子は液晶セル１を備えている。液晶セル１は、透明なガラスや樹脂フィルム等からなる２枚の本例では長方形をなす基板２、３がほぼ方形枠状のシール材４を介して貼り合わされた構造となっている。この場合、一方の基板２の一方の短辺部は他方の基板３から突出された突出部２ａとなっている。他方の基板３の一方の長辺部は一方の基板２から突出された突出部３ａとなっている。
【０００８】
一方の基板２の他方の短辺部ほぼ中央部には、シール材４を切り欠いて液晶注入口５が形成され、この液晶注入口５を介して、液晶セル１内に液晶６が注入されている。そして、液晶注入口５は紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなる封止材７で封止されている。
【０００９】
次に、この液晶表示素子の製造方法の一例について、すなわち、液晶注入工程および液晶注入口封止工程の一例について説明する。まず、図２および図３に示す液晶セル保持具１１を用意する。この場合、図２は液晶セル保持具１１およびそれに保持された複数（この例の場合、５個）の液晶セル１の要部の側面図を示し、図３はそのＡ−Ａ線に沿う縦断正面図を示す。
【００１０】
この液晶セル保持具１１は、１つの第１の液晶セル保持部材１２と、その両側に配置された２つの第２の液晶セル保持部材１３（図２では手前のもののみが図示されている）とを備えている。第１および第２の液晶セル保持部材１２、１３は、横軸１４、１５の等間隔ずつ離間する所定の５箇所にそれぞれ液晶セル保持棒１６、１７を同方向に立設した構造となっている。
【００１１】
第１の液晶セル保持部材１２の横軸１４の両端部は一対の支持板１８により長さ方向に移動可能に支持されている。そして、第１の液晶セル保持部材１２の横軸１４は、その一方の端部に連結されたエアシリンダ（図示せず）のエア力により長さ方向に往復移動されるようになっている。一方、２つの第２の液晶セル保持部材１３の各横軸１５の両端部は一対の支持板１８に固定されている。
【００１２】
そして、この液晶セル保持具１１には液晶注入前の液晶セル１が５個並列に保持されている。すなわち、各液晶セル１は、図２に示すように、その各液晶注入口５側を下にしてほぼ垂直に立てられた状態で、対応する２つの第２の液晶セル保持部材１３の各液晶セル保持棒１７とこれらに向けてエアシリンダにより付勢された第１の液晶セル保持部材１２の各液晶セル保持棒１６とにより、それぞれ挟持されている。
【００１３】
この状態では、５個の液晶セル１の各下端面の高さ位置はほぼ同じとなっている。また、第１および第２の液晶セル保持部材１２、１３の液晶セル保持棒１６、１７の下端面の位置は、それらに挟持された液晶セル１の下端面よりも上側にある程度離れた位置となっている。
【００１４】
次に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１内に液晶６を注入する場合について説明する。まず、液晶セル保持具１１およびそれに保持された５個の液晶セル１を、図２および図３に示す状態のまま、真空チャンバ（図示せず）内に移動し、液晶６が溜められた液晶皿２１（図４参照）上に位置させる。次に、真空チャンバ内を真空吸引して、液晶セル１内の空気を液晶注入口５から排気し、液晶セル１内を予め設定された真空状態とする。
【００１５】
次に、図４に示すように、液晶セル保持具１１と共にそれに保持された５個の液晶セル１を下降させ、５個の液晶セル１の各下端部を液晶皿２１内の液晶６中に浸漬し、この状態で真空チャンバ内を大気圧に戻す。これにより、液晶セル１の内部と外部との圧力差と毛細管現象とにより、液晶皿２１内の液晶６が各液晶セル１内にその各液晶注入口５を介して一括して注入される。ここで、５個の液晶セル１の各下端部の液晶皿２１内の液晶６中への浸漬量は、液晶注入口５を液晶皿２１内の液晶６で完全に覆うことにより真空チャンバ内を大気圧に戻しても空気が液晶注入口５を介して液晶セル１内に侵入させない程度の最小必要限度に止める。液晶の注入が終了したら、５個の液晶セル１を液晶皿２１から引き上げ、液晶セル保持具１１に保持したまま真空チャンバ内から取り出す。
【００１６】
この段階において、液晶セル１の液晶皿２１中に浸漬させた下端部外面には液晶６ａ（図５参照）が不要に付着している。
【００１７】
次に、図５に示すように、金属等からなる溶剤皿２２内に炭化水素系溶剤（液晶除去用溶剤）２３が蓄えられたものを用意する。この場合、炭化水素系溶剤２３は、液晶に悪影響を及ぼさない、つまり、液晶を変質させない程度に反応性が弱く、且つ、揮発性が高くて比重が１未満の炭化水素系溶剤であり、好ましくは、ｎ−ヘプタンを主成分とする比重が０．６〜０．７程度の炭化水素系溶剤である。
【００１８】
そして、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１の各下端部を溶剤皿２２内の炭化水素系溶剤２３中に数十秒間例えば　５〜３０秒程度浸漬する。この場合、５個の液晶セル１の各下端部の溶剤皿２２内の炭化水素系溶剤２３中への浸漬量（浸漬深さ）は、液晶皿２１内の液晶６中への浸漬量以上とする。また、溶剤皿２２（または液晶セル保持具１１およびそれに保持された５個の液晶セル１）は静置状態でもよく、やや揺動させてもよい。
【００１９】
すると、液晶セル１の下端部外面に付着された液晶６ａは、液晶セル１の下端部外面から炭化水素系溶剤２３中に溶出し始めると共に離脱してその表面張力によりほぼボール状となり、炭化水素系溶剤２３との比重差により炭化水素系溶剤２３中を自然落下し、この際に液晶が炭化水素系溶剤２３中に溶解する。溶解しなかった離脱液晶は液晶皿２２の底部に沈積するが、この沈積した液晶も時間の経過と共に炭化水素系溶剤２３中に溶解する。これにより、５個の液晶セル１の各下端部外面に付着した液晶６ａは一括して除去される。
【００２０】
このように、液晶注入工程後に、液晶セル保持具１１に５個の液晶セル１を並列に保持させたまま、５個の液晶セル１の各液晶注入口５側の下端部を溶剤皿２２内の炭化水素系溶剤２３中に浸漬させるだけで、５個の液晶セル１の各下端部外面に付着した液晶６ａを一括して除去することができるので、液晶セル保持具１１に並列に保持された５個の液晶セル１の各下端部外面に不要に付着した液晶６ａを少ない工数で容易に且つ確実に除去することができる。なお、この不要付着液晶の除去工程においては、液晶注入口中の液晶と炭化水素系溶剤が接触するが、使用される炭化水素系溶剤は液晶を変質させない程度に液晶に対する反応性が弱い溶剤であるから、液晶が溶剤との化学反応により変質することはなく、液晶の変質による表示不良を引き起こす虞はない。
【００２１】
次に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１を溶剤皿２２内から引き上げる。この状態では、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１の各下端部外面には炭化水素系溶剤２３が不要に付着している。しかし、この付着した炭化水素系溶剤２３は、室温での数十秒間の自然乾燥により蒸発して除去される。この後、液晶セル保持具１１から５個の液晶セル１を取り外す。
【００２２】
次に、液晶の注入と付着液晶の除去を終えた複数の上記液晶セル１を、図６に示す加圧装置３１にセットする。この加圧装置３１は、液晶セル１のギャップ（液晶層厚）を所定の値で均一に得るためのものである。特に、ギャップの均一化を高精度に要求されるＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ　ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｃ）液晶表示素子では、液晶注入後にやや膨らんでいる液晶セルを加圧してその液晶注入口から余剰液晶を溢出させ、各液晶セル１のギャップを所定の値に設定する必要がある。なお、この際に溢出させた液晶は僅かであるから容易に払拭することができる。
【００２３】
図６に示す加圧装置３１は、基台３２と、基台３２上に設けられた支持板３３と、支持板３３上に設けられた上板３４と、上板３４の下面ほぼ中央部に設けられたエアシリンダ３５と、エアシリンダ３５のピストンロッド３６の下端面に設けられた加圧板３７と、複数枚のゴムシート３８とを備えている。
【００２４】
そして、基台３２上に本例では６枚のゴムシート３８と５枚の液晶セル１とを交互に積層して載置し、各液晶セル１が２枚のゴムシート３８でその両側を挟まれて積層された状態とする。このとき、各液晶セル１は、上述したように、液晶注入時において付着した不要液晶が本発明に係わる炭化水素系溶剤により確実に除去されている。従って、個々の液晶セル１に付着したままにするとゴムシート３８等に付着して以降の工程の作業性を悪化させる原因となる不要付着液晶を、従来のように圧着装置３１にセットする前に拭き取り清掃する必要がなく、そのまま、液晶セル１を圧着装置に積層載置することができる。これにより、製造作業工数が大幅に低減される。この圧着装置３１に複数の液晶セル１を積層載置した状態では、各液晶セル１の液晶注入口５側の端面はその上下に配置されたゴムシート３８の端面から適長突出されている。
【００２５】
次に、エアシリンダ３５のピストンロッド３６を突出させて加圧板３７を下降させると、液晶注入後にやや膨らんでいる液晶セル１は加圧され、その液晶注入口５から余剰液晶が溢出する。この溢出した余剰液晶は、主に液晶注入口近傍の端面に僅かに付着する程度の量であり、当該端面に付着した余剰液晶は、不織布等で容易に且つ確実に拭き取ることができる。
【００２６】
次に、液晶セル１の液晶注入口５の部分に例えば紫外線硬化型樹脂からなる封止材料（図示せず）をディスペンサ方式等により塗布し、毛細管現象や背圧等を利用することにより、塗布された封止材料を液晶注入口５の奥まで充分に進入させる。次に、封止材料が充填された液晶注入口５に向けて紫外線を照射し、封止材料を硬化させて封止材７（図１参照）を形成する。これにより、液晶注入口５が封止される。
【００２７】
次に、エアシリンダ３５のピストンロッド３６を退入させて加圧板３７を上昇させ、５個の液晶セル１を取り出す。かくして、図１に示す液晶表示素子が得られる。
【００２８】
ここで、前述した液晶注入工程で生じる不要付着液晶の後工程に及ぼす悪影響について説明する。図６に示す状態において、液晶セル１の液晶注入口５近傍の端面以外の上下外面にも液晶が付着していると、この付着した液晶がゴムシート３８にも付着することがあり、当該付着液晶が一種の接着剤として作用し、封止工程後に、液晶セル１をゴムシート３８から剥がしにくくなってしまう。従来、このような場合には、液晶セル保持具から取り外した個々の液晶セルごとに不織布等で拭き取っており、作業性が悪い。
【００２９】
これに対して、本実施形態の場合、図５に示す工程において、５個の液晶セル１の各下端部の端面、両側面及び両主面、即ち液晶中に浸漬された全外面に付着した液晶６ａが確実に除去されている。したがって、図６に示す状態においては、液晶セル１の外面に液晶は付着していないため、液晶セル１とゴムシート３８とが不要に接着することがなく、封止工程後に、加圧装置３１から液晶セル１を容易に取り出すことができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、図５に示す工程後に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１の各下端部外面に付着した炭化水素系溶剤２３を室温での自然乾燥により蒸発させて除去する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、炭化水素系溶剤２３をリンス処理により除去してもよく、その場合、図７に示すように、溶剤皿４１内にフッ素系溶剤４２が蓄えられたものを用意する。
【００３１】
そして、図５に示す不要付着液晶の除去工程後に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１の各下端部を溶剤皿４１内のフッ素系溶剤４２中に室温で１０〜２０秒程度浸漬させて、液晶セル１の下端部外面に付着した液晶除去用溶剤２３をリンス処理する。次に、液晶セル保持具１１に保持された５個の液晶セル１をフッ素系溶剤皿４１内から引き上げ、５個の液晶セル１の各下端部に付着したフッ素系溶剤４２を室温での自然乾燥により蒸発させて除去する。
【００３２】
この場合、フッ素系溶剤４２としては、炭化水素系溶剤２３がｎ−ヘプタンを主成分とする炭化水素系溶剤である場合には、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）であることが好ましい。すなわち、ＨＦＥは、揮発性が炭化水素系溶剤よりも高く、且つ、不燃性であるため、生産性、安全性が高いという利点がある。
【００３３】
なお、本発明は、液晶表示素子に限らず、液晶セルの注入口を液晶溜めに浸漬して液晶を注入する液晶素子に広く適用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、液晶注入工程後に、複数の液晶セルを並列に保持したまま、複数の液晶セルの各液晶注入口側を液晶除去用溶剤中に浸漬させるだけで、複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に付着した液晶を一括して除去することができるので、並列に保持された複数の液晶セルの各液晶注入口側の外面に不要に付着した液晶を容易に且つ確実に除去することができる。その結果、多数の液晶素子をより少ない工数で効率良く短時間で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態としての製造方法により製造された液晶表示素子の要部の正面図。
【図２】液晶セル保持具の要部の側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う縦断正面図。
【図４】液晶注入工程を説明するために示す縦断側面図。
【図５】液晶注入工程で液晶セルに不要に付着した液晶を除去するための工程を説明するために示す縦断側面図。
【図６】液晶セル内から余剰液晶を排出するための加圧装置を説明するために示す側面図。
【図７】図５に示す工程で液晶セルに不要に付着した炭化水素系溶剤を除去するための工程を説明するために示す縦断側面図。
【符号の説明】
１　液晶セル
２、３　基板
４　シール材
５　液晶注入口
６　液晶
７　封止材
１１　液晶セル保持具
２１　液晶皿
２２　溶剤皿
２３　炭化水素系溶剤
３１　加圧装置
４１　溶剤皿
４２　フッ素系溶剤
【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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