(57)【要約】【課題】  内部の汚染物質によるシミやムラの発生および液晶充填不足による気泡の発生を防止して、不良品の発生を抑えながら、液晶の充填速度を速めることができる液晶セルを提供する。【解決手段】  相対向する２枚の基板１をシール壁を挟んで重ね合わせ状に接合し、その基板１の内部でシール壁により囲まれる空間部１２に液晶を封入する液晶セルであって、シール壁を内外二層に形成し、シール内外壁１０，１１に、液晶を空間１２に直接注入する第１の注入口１３を形成し、シール外壁１１にはシール内外壁１０，１１の間の導入路１４に液晶を導入する導入口１５を形成し、シール内壁１０に導入口１５から導入路１４に導入された液晶を空間１２に注入する第２の注入口１６を形成した。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する２枚の基板がシール壁を挟んで重ね合わせ状に接合され、その基板の内部でシール壁により囲まれる封入空間部に液晶が封入されてなる液晶セルであって、
前記シール壁は、内外二層に形成されており、
該シール内外壁には、液晶を前記封入空間部に直接注入する第１の注入口が形成されており、
前記シール外壁には、シール内外壁の間の導入路に液晶を導入する導入口が形成されており、
前記シール内壁には、導入口から導入路に導入された液晶を封入空間部に注入する第２の注入口を形成したことを特徴する液晶セル。
【請求項２】
請求項１記載の液晶セルであって、
前記第１の注入口と相対するシール内壁に、前記前記第２の注入口が形成されていることを特徴とする液晶セル。
【請求項３】
前記請求項１記載の液晶セルであって、
第１の注入口が形成されたシール内外壁に隣接する辺のシール内壁に、前記第２の注入口が形成されていることを特徴とする液晶セル。
【請求項４】
請求項１記載の液晶セルであって、
前記第１の注入口と相対するシール内壁、及び、第１の注入口が形成されたシール内外壁に隣接する辺のシール内壁に、それぞれ前記第２の注入口が形成されていることを特徴とする液晶セル。
【請求項５】
請求項１記載の液晶セルであって、
前記シール内外壁の間には配向膜が設けられていないことを特徴とする液晶セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスやプラスチックからなる２つの基板をシール壁を挟んで貼り合わせ、その内部に液晶を充填する液晶セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶セルは、配線パターンが形成された基板とカラーフィルターや透明電極が形成された基板とをシール壁を挟んで重ね合わせ状に接合し、その基板の内部でシール壁により囲まれる封入空間部に液晶を封入している。図１は、従来の一般的なシール構成を模式的に示す図である。図示例のシール構成にあっては、基板１の間にその周囲を取り囲むように1つのシール壁２が設けられ、これの一辺に液晶を注入する複数の注入口３が形成されており、そして、これらの注入口３から基板１間のシール壁２で囲まれる封入空間部４に液晶が注入されている。この液晶の注入に際しては、封入空間部４を真空にし、注入口３を液晶に臨ませて大気に開放させることにより、封入空間部４と外部の圧力差で液晶を注入させる。このため、本注入方式では、基板サイズが大きくなるほど、液晶を充填するのに長時間がかかる。この充填時間は、例えば１５インチサイズの液晶セルの場合には３０時間、３０インチサイズの液晶セルの場合には３７時間、３７インチサイズの液晶セルの場合には４０時間程度が必要となる。これにより同一装置で注入を行う場合、基板サイズが大きい程、処理能力が落ちるという問題がある。
【０００３】
また、シール壁２の一辺に液晶を注入する注入口３を複数個設ける場合は、液晶が充填される際、基板１内の汚染物質を押し出しながら充填されることがあるため、各々の注入口３から注入された液晶の界面に汚染物質のスジが発生し、これがシミやムラとなって表示されて、表示上の品位を低下させるという問題も発生する。
【０００４】
さらに、カラー液晶セルにあっては、封入空間部４がカラーフィルターで覆われているので、シール壁２の一辺の注入口３から封入空間部４に液晶を充填した際に、該空間部４は対辺側に液晶が十分到達して満タン状態になったか否かが十分には確認できない。このため、液晶充填不足が発生して気泡が現れることがあり、表示上の品位低下の原因となる。
【０００５】
また、シール壁２を２重構造にしたものもある(特許文献１、２)。
【特許文献１】特開昭６１−２１５５２４号公報
【特許文献２】特開昭６１−３５４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、図２に示すように、シール内壁５とシール外壁６との一辺の中央に液晶を基板１間の空間４に注入する１つの注入口７が形成され、かつ、これの両側にシール内外壁５，６間を外部に開放する開口部７１，７２が形成されている。しかし、この両側の開口部７１，７２は、液晶ライトバルブ組立て時にシール内外壁５，６の間に取り込まれる大気中のガスの逃げ穴として用いられるものであり、液晶を空間４に注入するときには、中央に開けられた1つの注入口７のみから行われるので、液晶の充填時間を速めることはできない。
【０００７】
また、特許文献２では、図３に示すように、シール内壁５とシール外壁６との一辺の中央に液晶を基板１間の空間４に注入する１つの注入口７が形成され、かつ、シール内壁５の注入口７との対向部分に開口部７３が形成されている。しかし、この開口部７３は、空間４に液晶を充填するときに発生する気泡を液晶の流れに沿って開口部７３からシール内外壁５，６間の奥内部の連結部分８に押し込むために用いられるものであり、液晶を空間４に注入するときには、中央に開けられた1つの注入口７のみから行われるので、上記した場合と同様に液晶の充填時間を速めることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、内部の汚染物質によるシミやムラの発生および液晶充填不足による気泡の発生を防止して、不良品の発生を抑えながら、液晶の充填速度を速めることができる液晶セルを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る液晶セルは、相対向する２枚の基板がシール壁を挟んで重ね合わせ状に接合され、その基板の内部でシール壁により囲まれる封入空間部に液晶が封入されてなる液晶セルであって、前記シール壁は、内外二層に形成されており、該シール内外壁には、液晶を前記封入空間部に直接注入する第１の注入口が形成されており、該シール外壁には、シール内外壁の間の導入路に液晶を導入する導入口が形成されており、前記シール内壁には、導入口から導入路に導入された液晶を封入空間部に注入する第２の注入口を形成したことを特徴する。
【００１０】
この構成によれば、液晶の充填時には、第１の注入口から空間に液晶が直接注入され、これと同時に導入口から導入路に導入された液晶が第２の注入口から空間に注入されるので、液晶の充填速度が速められる。また、封入空間部へ各注入口から注入された液晶の界面が複雑化するので、汚染物質による表示上の品位低下が防止される。
【００１１】
前記第２の注入口は、第１の注入口と相対するシール内壁に第１注入口と対向状に形成してもよく、また、第１の注入口が形成されたシール内外壁に隣接する辺のシール内壁に形成してもよい。特に、第２の注入口を第１の注入口と対向状にシール内壁に形成する場合は、液晶の界面にシミやムラの発生原因となる汚染物質によるスジの発生が抑制されるので、表示上の品位を低下させることがない。また、この場合は、液晶の満タン状態を基板の中央部で確認可能となるため、表示上の品位低下の原因となる液晶充填不足による気泡の発生が防げる。さらに、第２の注入口は、第１の注入口と相対するシール内壁と、第１の注入口が形成されたシール内外壁に隣接するシール内壁との両方に形成してもよい。この構成によれば、液晶の充填速度がより速められ、しかも、各注入口から注入された液晶の界面がより複雑化して、汚染物質による表示上の品位低下がより確実に防止される。
【００１２】
また、シール内外壁の間の配向膜はなくすことが好ましい。このようにすれば、液晶と配向膜の抵抗による液晶充填速度の減速が軽減される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内部の汚染物質によるシミやムラの発生および液晶充填不足による気泡の発生を防止して、不良品の発生を抑えながら、液晶の充填速度を速めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図４は本発明の第１実施形態を示す模式図である。この実施形態では、相対向状に設けられる一対の基板１の間が、内外二層のシール壁（シール内壁１０とシール外壁１１）を挟んで重ね合わせ状に接合されている。ここで、該シール壁１０，１１は、図４に示すように、平面視略矩形状の形状をしており、シール内壁１０により囲まれる封入空間部１２には、液晶が封入されることになる。また、シール内壁１０とシール外壁１１とは、所定間隔をあけて略同一形状に形成されており、このシール内壁１０とシール外壁１１との間の部位は、後述する液晶導入路１４として機能することになる。なお、シール内壁１０とシール外壁１１とは、両者の隙間部分である液晶導入路１４が毛細管現象によって液晶を吸い上げられる程度の隙間に形成することが好ましく、たとえば、シール内壁１０とシール外壁１１とは、５ｍｍ程度の隙間をもって形成されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記基板１には、空間部１２の形成部位に、液晶の配向を整えるための配向膜が形成されているが、内外壁１０，１１の形成部位（液晶導入路１４）には、配向膜を形成していない。
【００１６】
また、内外壁１０，１１の一辺には、基板１間のシール内壁１０で囲まれる封入空間部１２に液晶を注入する複数の第１の注入口１３，１３（図示例では２個）が形成されている。また、前記シール外壁１１には、内外壁１０，１１の間に形成される液晶導入路１４に液晶を導入する複数の導入口１５，１５（図示例では２個）が形成されている。ここで、導入口１５は、第１の注入口１３を形成した辺において、第１の注入口１３よりも外側こ形成されている。また、シール内壁１０には、前記第１の注入口１３との対辺側に、導入口１５から導入路１４に導入された液晶を空間部１２に注入する複数の第２の注入口１６（図示例では３個）が第１の注入口１３と対向状に形成されている。
【００１７】
液晶の充填時には、第１の注入口１３から空間部１２に液晶が直接注入され、これと同時に導入口１５から導入路１４に導入された液晶が第２の注入口１６から空間１２に注入される。このように第１および第２の注入口１３，１６から封入空間部１２へ液晶を注入することにより、液晶の充填速度が速められる。
【００１８】
さらに、前記導入路１４が、毛細管現象が利用できる程度の間隔に形成しておくことにより、封入空間部４と外部との圧力差で液晶を注入させるとき、その吸引力に加えて毛細管現象により、第１の吸入口１３から充填される液晶よりも早い速度で導入路１４から第２の注入口１６を経て空間部１２に液晶の充填が行える。
【００１９】
前記基板１の空間部１２の形成部位には、液晶の配向を整えるための配向膜が形成されるが、基板１の内外壁１０，１１の形成部位には配向膜を形成していないので、液晶導入路１４を液晶が通過する際に、配向膜による抵抗がなく、液晶の充填速度が速くなる。
【００２０】
また、液晶の充填時には、第１の注入口１３のそれぞれから封入空間部１２に液晶が直接注入されるとき、図４のように、空間１２内に液晶の干渉縞１７a、１７ｂが発生する。これら干渉縞１７a、１７ｂは、液晶が空間１２内を進むとき内部の汚染物質を押し出しながら進むので、干渉縞１７a、１７ｂによって汚染物質ライン１８が形成されることがある。この汚染物質ライン１８は液晶セルを表示させた際に、シミやムラといった状態で見え、表示上の品位を低下させる。しかし、本実施形態においては液晶充填の際には、導入路１４内の液晶が第２の注入口１６からも封入空間部１２に注入されるため、この第２の注入口１６から注入される液晶により発生する干渉縞１９が、前記第１の注入口１３から注入される液晶による汚染物質ライン１８を打ち消すことができる。これにより、シミやムラが発生せずに、表示上の品位を確保できる。
【００２１】
さらに、図５に示すように、それぞれの第１注入口１３から充填された液晶が形成する液晶充填ライン２０ａと、それぞれの第２の注入口１６から充填された液晶が形成する液晶充填ライン２０ｂが空間１２の中央部で互いにぶつかり合うので、液晶の満タン状態を目視で確認でき、充填不足を確実に防止できる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【００２３】
つまり、上記実施形態では、第１の注入口と第２の注入口とを対向する辺に設けたものについて説明したが、たとえば、図６に示すような構成を採用することが可能である。図６は、本発明の第２実施形態を示す模式図であり、この図６の例においては、第１の注入口１３が形成されたシール内外壁１０，１１に隣接する左右両側の辺のシール内壁１０に、それぞれ第２の注入口１６が形成されている。
【００２４】
また、図６に示すような箇所に形成された第２の注入口１６と、図４に示すように第１の注入口１３に相対するシール内壁１０に形成された第２の注入口１６との双方を有するものであってもよい。このようにすれば、液晶の空間１２への充填速度がより速められ、しかも、各注入口１３，１６から注入された液晶の界面がより複雑化して、汚染物質による表示上の品位低下がより確実に防止される。
【００２５】
また、以上の各実施形態では、第１の注入口１３をソース２２側に設けたが、この注入口１３はゲート２３側に形成してもよい。
【００２６】
また、前記シール内壁１０に形成される第２の注入口１６は、図７に示すように、シール内壁１０の一部で上下方向全体を切り欠くことにより矩形状に形成することもでき、また、図８に示すように、シール内壁１０の一部に穴を開設することにより形成することもできる。さらには、図９に示すように、シール内壁１０の一部だけを切り欠くことにより形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の一般的なシール構成を示す模式図である。
【図２】特許文献１所載のシール構成を説明するための模式図である。
【図３】特許文献２所載のシール構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す模式図である。
【図５】第１実施形態による液晶充填時の状態を説明する模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態２を示す模式図である。
【図７】第２の注入口を形成する場合の一例を示す断面図である。
【図８】第２の注入口を形成する場合の他の例を示す断面図である。
【図９】第２の注入口を形成する場合のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
１０  シール内壁
１１  シール外壁
１２  空間
１３  第１の注入口
１４  導入路
１５  導入口
１６  第２の注入口
【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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