(57)【要約】【課題】液晶の無駄を顕著に抑えることができると共に、液晶をセル内に均一且つ円滑に注入できて初期配向不良の発生も抑制できる液晶素子を提供する。【解決手段】共に長方形をなすガラス基板１、２をシール材３を介して接合し、整合重畳されたコーナー部Ｑにおいてシール材３を切離し、その切離された端部３ａ、３ｂを後側配向膜に施された配向処理方向７ａに沿って平行にセル外部に向けて延在させ、液晶注入路Ｐｉを形成する。この液晶注入路Ｐｉは、コーナーＣに向かうと共に配向処理方向７ａにも沿っているため、液晶注入時において液晶をセル中央部に向けて円滑に流入させ、初期配向不良の発生を顕著に抑えることができる。【選択図】図１
2005106958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形をなす一対の基板を枠状シール材により所定の間隙を保って接合し、前記枠状シール材と一対の基板とで囲まれた空間内に液晶を封入してなる液晶素子であって、
前記枠状シール材は、前記基板の周縁に沿って形成されており、前記シール材の角部から前記基板の一コーナーに向って液晶を導くための通路が形成され、該通路を介して外部から前記空間内に液晶を注入した後、前記通路の外部に開いた開口部に封止剤を充填することにより液晶が封入されていることを特徴とする液晶素子。
【請求項２】
前記通路の前記開口部近傍に、前記封止剤の内部への進入を抑制する進入抑止板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記通路は、前記一対の基板のうちの何れか一方の基板の液晶に接する表面に施されている配向処理方向に沿って延在していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶セルを形成した後にセル内に液晶を注入してなる液晶素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶セル内に液晶を封入する方法としては、液晶セルを形成した後に注入口から液晶を注入する注入法が知ら
れている。
【０００３】
しかし、注入法による場合も、液晶皿に貯溜された液晶中に液晶セルの注入口部を浸漬させるため、液晶セルの注入口部近傍に液晶が付着し、この付着液晶が無駄になる。そこで、注入時における液晶セルの液晶中に浸漬させる部分を可及的に少なくするため、特許文献１にも示されるように、通常は矩形に形成された液晶セルのコーナー部に注入口を形成し、このコーナー部だけを液晶中に浸漬させる方法が採用されている。
【０００４】
しかるに、注入口をコーナー部に設けた場合、液晶の注入路の向きが、特許文献１で示された方法のように対向側基板に向いていたり、シール材の壁に沿っていたりして、セル内の中央部に向いていないことが多く、液晶が全注入時間を通してセル内に均一且つ円滑に注入されず、これが液晶分子の初期配向ムラを引き起こす原因となる。
【特許文献１】特開平３−１３８６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、液晶の注入口をコーナー部に設けて液晶の無駄を顕著に抑えることができると共に、液晶をセル内に均一且つ円滑に注入できて初期配向不良の発生も抑制できる液晶素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の液晶素子は、矩形をなす一対の基板を枠状シール材により所定の間隙を保って接合し、前記枠状シール材と一対の基板とで囲まれた空間内に液晶を封入してなる液晶素子であって、前記枠状シール材は、前記基板の周縁に沿って形成されており、前記シール材の角部から前記基板の一コーナーに向って液晶を導くための通路が形成され、該通路を介して外部から前記空間内に液晶を注入した後、前記通路の前記外部に開いた開口部に封止剤を充填することにより液晶が封入されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の液晶素子によれば、液晶を注入する通路（以下、注入路という）を一つのコーナーに向かう向きつまり注入路の延長上にそのコーナーが含まれる向きに形成したから、液晶セルの注入路が形成されたコーナー部を液晶中に浸すことにより注入されてくる液晶が直ぐにシール材や基板にぶつかり流動状態が乱されることがなく、液晶の注入開始から終了までの全時間にわたり液晶をセル中央部に向けて略均一な速度で円滑に注入することができる。その結果、液晶のロスが顕著に抑えられると共に液晶分子の初期配向不良の発生も少ない良好な品質の液晶素子を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の液晶表示モジュールにおいては、液晶の注入路の開口部近傍に、封止剤が内部に進入するのを抑制する進入抑止板を設けることが好ましく、これにより、封止剤の成分が液晶中に溶け出し動作不良を引き起こす不具合の発生を抑えることができる。
【０００９】
また、液晶の注入路は、一対の基板のうちの何れか一方の基板の液晶に接する表面に施されている配向処理方向に沿って延在していることが好ましく、これにより、液晶分子の初期配向不良の発生をより顕著に抑制することができる。
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての液晶表示パネルを示す平面図であり、図２はそのII−II断面図である。
【００１１】
図１において、一対のガラス基板１、２が、所定の間隙を保ってシール材３により接合されている。これら一対のガラス基板１、２は、サイズが異なる長方形にそれぞれ形成され、表示の観察側となる小さいサイズの前側ガラス基板１に対し、大きいサイズの後側ガラス基板２が隣接する２縁辺を前側ガラス基板１の対応する２縁辺より所定長突出させて接合されている。したがって、他方の隣接する２縁辺は、整合した状態で重なっている。
【００１２】
図２において、前側ガラス基板１の後側ガラス基板２との対向面（以下、内面という）には、信号電極として複数のストライプ電極４が所定のピッチで平行に延在形成されている。そして、これら信号電極４を覆って前側ガラス基板１内面の略全域（シール材３で囲まれた範囲内の）にわたり前側配向膜５が一様に被着されている。この前側配向膜５には、ラビング法によって所定の方向５ａ（図１参照）に配向処理が施されている。
【００１３】
他方の後側ガラス基板２の内面には、走査電極として複数のストライプ電極６が上記信号電極４に直交する方向に所定のピッチで平行に延在形成されている。この走査電極６と上記信号電極４とが対向する部分が画素を構成し、これら画素がマトリクス状に配置された表示領域Ｖｅ（図１参照）が形成されている。そして、これら走査電極６にも前側配向膜５と同様の後側配向膜７が被覆されている。この後側配向膜７には、対向する前側配向膜５に施された配向処理とは異なる所定の方向７ａ（図１参照）に配向処理が施されている。
【００１４】
上述のように構成された液晶表示パネルの内部、つまり、一対の前後各側ガラス基板１、２の対向する各内面とシール材３で囲まれた領域（以下、セルという）には、ネマティック液晶が封入されている。この場合、封入されたネマティック液晶の液晶分子が後側ガラス基板２から前側ガラス基板１に向けて２４０°±１０°の角度にわたり捩れ配列し、ツイステッドネマチック液晶層Ｌｃが形成されている。
【００１５】
即ち、図１に示すように、後側配向膜７に施される配向処理方向７ａを破線矢印で示すように表示画面の水平方向ｈに対して３０°（反時計回り方向を＋とする）の角度をなす方向とし、前側配向膜５に施された配向処理方向５ａを実線矢印で示すように表示画面の水平方向ｈに対して−３０°の角度をなす方向とすることにより、液晶分子が各配向膜５、７に施された配向処理による配向規制を受け、後側配向膜７表面から前側配向膜５表面に向けて時計回り方向へ−２４０°±１０°の角度にわたり捩れ配列している。
【００１６】
上述のネマチック液晶はセル内に注入法により封入されている。この液晶をセル内に注入するための注入路は、前側と後側の各ガラス基板１、２の整合させて重ねられた隣接する縁辺が交わるコーナー部Ｑに形成されている。
【００１７】
図３に示すように、シール材３がコーナー部Ｑにおいて切離され、この切離された両端部３ａ、３ｂをセルの外部に向けて延在させ、液晶注入路Ｐｉが形成されている。ここで、液晶注入路Ｐｉは、両ガラス基板１、２の整合重畳させたコーナーＣに向かう向きに形成されている。ここで、コーナーＣに向かう向きとは、液晶注入路Ｐｉの延長上においてそのコーナーＣが液晶注入路Ｐｉに含まれる向きのことをいう。
【００１８】
本実施形態においては、液晶注入路Ｐｉを形成する枠状シール材３の両端部３ａ、３ｂを、後側配向処理方向７ａに沿った方向に平行に延在させてある。これら、両端部３ａ、３ｂには、切り欠き部３ａ1、３ｂ1がそれぞれ形成されている。そして、液晶注入路Ｐｉのセル外部に向けて開かれた開口部には、平断面がＬ字型の邪魔板３ｃが立設されている。この場合、邪魔板３ｃの両端面を対応する側の各切り欠き部３ａ1、３ｂ1の入口近傍に位置させてある。これにより、液晶注入路Ｐｉの開口部が迷路構造となり、液晶の注入速度が減速されるとともに、液晶中に異物等が混入していてもこの迷路構造によりセル内への流入が阻止される。
【００１９】
上記邪魔板３ｃは、液晶をセル内に注入した後に液晶注入路Ｐｉを封止するために充填される封止剤８がセル内側に入り込むのを抑える進入抑止板として設けられている。これにより、液晶注入路Ｐｉの開口部に充填された封止剤８の成分が封入された液晶中に溶け出す度合いを格段に抑えることができ、溶け出した封止剤成分による液晶表示パネルの動作不良を確実に防止することが可能となる。また、液晶注入路Ｐｉをコーナー部Ｑに設けることによりこの近傍の基板間隙（ギャップ）がセル内の他の部分の間隙よりも狭くなる傾向があるが、邪魔板３ｃを設けることにより、基板間隙をセル内全域にわたり略均一に保持することができる。その結果、不均一なセルギャップに起因する液晶表示パネルＬｐの表示ムラの発生が防止される。
【００２０】
次に、上述のように構成された液晶表示パネルに液晶を注入する手順について説明する。まず、液晶が貯溜された液晶皿と空の液晶表示パネルが収容されたチャンバ（不図示）内を排気して真空状態とする。次に、図４に示されるように、液晶表示パネルＬｐを、その液晶注入路Ｐｉが設けられたコーナー部Ｑが液晶皿９内に貯溜された液晶Ｌ中に浸漬されるように、図示しない保持具により液晶表示パネルＬｐを平面方向に沿って斜めに傾けて保持する。これにより、液晶Ｌが毛管現象によりセル内に進入し始める。
【００２１】
次いで、貯溜液晶Ｌの液面レベル程度まで液晶が進入したら、チャンバ内に窒素等の不活性ガスを導入するか大気解放してセル外の気圧を高め、この気圧差によって液晶を適度な速度で円滑にセル内に進入させる。この際、注入される液晶は、二点鎖線で示すように、液晶注入路Ｐｉの延在方向に沿ってセル中央部に向って円滑に流入する。更に、本実施形態においては液晶注入路Ｐｉの延在方向と後側配向処理方向７ａを同方向に揃えてあるから、液晶は後側配向処理方向７ａに大略沿って円滑に流入した後、両側に略均等に分かれて対流するように流動しつつ、徐々に液面レベルが上昇し、やがてセル内全域に液晶Ｌが隙間無く注入される。
【００２２】
液晶の注入が完了したら、液晶表示パネルＬｐを液晶皿９から引き上げ、液晶注入路Ｐｉに封止剤９を充填し、この封止剤９を硬化させることにより、液晶の封入が完了する。以上のようにして製造された液晶表示パネルＬｐにおいては、液晶を配向処理方向７ａに沿って流入させたから、特に本実施形態のような液晶分子の捩れ配列角度が大きいＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型液晶表示パネルＬｐにおいて発生しやすい初期配向不良、つまり、液晶の封入が完了した時点で液晶分子が配向処理により規制される方向とは異なる方向に配向する配向不良、の発生を格段に少なく抑えることができる。その結果、初期配向不良に起因する表示不良の発生がより確実に防止されて良好な表示品位を安定して得ることができるＳＴＮ型液晶表示パネルを、容易に製造することができる。
【００２３】
次に、本実施形態の変形例について、図５と図６に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
図５に示す変形例は、液晶注入路Ｐｉを形成するシール材３の切離端部３ａ、３ｂを外部に向かうにつれて徐々に離隔するように延在させたものである。この場合、液晶注入路Ｐｉが奥細状に形成されるから、上述の実施形態のような迷路構造を形成しなくても、液晶の流入速度が適度に減速される。
【００２４】
図６に示す変形例は、図５の変形例とは逆に、液晶注入路Ｐｉを形成するシール材３の切離端部３ａ、３ｂを外部に向かうにつれて徐々に近接するように延在させたものである。この場合、封止剤８の進入を抑止する邪魔板が設けられていないが、外部に開く開口が狭くなっているから、邪魔板を設けなくても封止剤８の開口より内側に進入する量が自ずと所望量に規制される。
【００２５】
そして、上述した２通りの変形例の何れにおいても、液晶注入路Ｐｉが対応するコーナーＣに向かう方向つまり液晶注入路Ｐｉの延長上にコーナーＣが含まれる方向に形成されている。したがって、それら液晶注入路Ｐｉを通じて注入される液晶は、上記実施形態の場合と同様にセル内部の中央に向かって円滑に流入すると共に両側に広がりつつ液面が上昇し、やがてセル内部全域に液晶が隙間無く注入される。
【００２６】
以上のように、上述した２通りの変形例によれば、コーナー部注入であるから液晶のロスを低減できることは勿論、液晶をセル中央部に向けて円滑に流入させることができるから、液晶の封入が完了した時点で液晶分子が配向処理により規制される方向とは異なる方向に配向する初期配向不良の発生を少なく抑えることができ、配向不良に起因する表示不良の発生が確実に防止され、良好な表示品位を安定して得ることが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態やその変形例に限定されるものではない。例えば、液晶注入路Ｐｉとしては、上述した３通りの形状に限らず、他の種々の形状に変形が可能である。即ち、要は、液晶注入路Ｐｉが対応するコーナーに向かう方向つまり液晶注入路Ｐｉの延長上に対応するコーナーが含まれる方向に形成されておればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示パネルを示す平面図である。
【図２】上記液晶表示パネルを示す図１のII−II断面図である。
【図３】上記液晶表示パネルのＱ部を示す部分拡大平面図である。
【図４】上記液晶表示パネルの液晶注入工程を示す説明図である。
【図５】上記液晶表示パネルの変形例を示す部分拡大平面図である。
【図６】上記液晶表示パネルの他の変形例を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      前側ガラス基板
２      後側ガラス基板
３      シール材
３ａ、３ｂ  端部（シール材の）
３ｃ    邪魔板
４      信号電極
５      走査電極
６      前側配向膜
７      後側配向膜
８      封止剤
Ｌｐ    液晶表示パネル
Ｐｉ    液晶注入路
【図１】
2005106958.tif 000003
【図２】
2005106958.tif 000004
【図３】
2005106958.tif 000005
【図４】
2005106958.tif 000006
【図５】
2005106958.tif 000007
【図６】
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