(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上にそれぞれ形成された配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、
前記シール剤により囲まれた領域の四隅に設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、を有し、
前記液晶層の液晶配向方向がホモジニアスであり、前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に非平行であり、
前記開口部は、前記液晶配向方向にほぼ沿った方向にある対角一対の開口部の大きさともう一対の開口部の大きさが異なるものである液晶表示装置。
【請求項２】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上にそれぞれ形成された配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、
前記シール剤により囲まれた領域の四隅に設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、を有し、
前記液晶層の液晶配向方向がホモジニアスであり、前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に非平行であり、
前記開口部は、前記液晶配向方向にほぼ沿った方向にある対角一対の開口部の大きさがもう一対の開口部の大きさに比して小さいものである液晶表示装置。
【請求項３】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上にそれぞれ形成された配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、
前記シール剤により囲まれた領域の四隅に設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、を有し、
液晶層の液晶配向方向がホモジニアスであり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸又は長軸に平行であり、
前記各領域における前記各開口部の大きさが等しい液晶表示装置。
【請求項４】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上に形成される配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板の一方の基板上において形成された表示領域を囲うシール剤とを有する液晶表示装置において、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に非平行であり、
前記表示領域の四隅のうち液晶配向方向にほぼ直交する方向にある対角一対の二隅にのみ設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤とを有する液晶表示装置。
【請求項５】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上に形成される配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
表示領域を囲うシール剤と、
前記シール剤により囲まれた領域に設けられた開口部とを有する液晶表示装置において、
液晶配向方向がホモジニアスであり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸又は長軸に平行であり、
前記領域における液晶配向方向と直交する辺の一方の中央部に形成される１つの開口部と、
その対向する辺の両端部に開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、を有する液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記配向膜が光配向膜であり、
前記光配向膜がベンゾフェノン基を含むポリイミド、またはポリアミック酸からなる液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記シール剤の表示領域側に配置された枠状スペーサと、
前記枠状スペーサが前記シール剤の塗布パターン上に形成され前記開口部にあわせて開口部の設けられた液晶表示装置。
【請求項８】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上に形成される配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板の一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、
前記表示領域を二以上の領域に分割する壁状スペーサと、
前記シール剤と前記壁状スペーサにより囲まれた各領域の四隅全てに設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、
を有する液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液晶表示装置において、
前記壁状スペーサが前記シール剤により囲まれた領域を突き抜ける液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液晶表示装置において、
液晶配向方向がホモジニアスであり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に非平行である液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶表示装置において、
前記液晶配向方向にほぼ沿った方向のある対角一対の開口部の大きさがもう一対の開口部の大きさに比して小さい液晶表示装置。
【請求項１２】
一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上に形成される配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤とを有する液晶表示装置において、
前記表示領域を二以上の領域に分割する壁状スペーサを有し、
前記液晶層の液晶配向がホモジニアス配向であり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に非平行であり、
前記シール剤と前記壁状スペーサにより囲まれた各領域において、前記液晶配向方向にほぼ直交する方向にある対角一対の二隅にのみ設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤とを有する液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液晶表示装置において、
前記壁状スペーサが前記シール剤により囲まれた領域を突き抜ける液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項８又は９における液晶表示装置において、
液晶配向方向がホモジニアスであり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸又は長軸に平行である液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液晶表示装置において、
前記開口部の大きさがすべて等しい液晶表示装置。
【請求項１６】
少なくとも一方が透明である一対の基板と、
前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、
前記一対の基板上に形成される配向膜と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲むシール剤とを有する液晶表示装置において、
前記表示領域を２以上の領域に分割する壁状スペーサを有し、
液晶配向方向がホモジニアスであり、
前記液晶配向方向が前記基板の短軸及び長軸に平行であり、
前記シール剤と前記壁状スペーサにより囲まれた各領域において、液晶配向方向と直交する辺の一方の中央部に形成される１つの開口部と、その対向する辺の両端部に設けられた開口部と、
前記各開口部を封止する封止剤と、
を有する液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液晶表示装置において、
前記壁状スペーサが前記シール剤により囲まれた領域を突き抜ける液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかに記載の液晶表示装置において、
ブラックマトリクス上に配置された柱状スペーサを有する液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項８から１８のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記配向膜が光配向膜である液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の液晶表示装置において、
前記光配向膜がベンゾフェノン基を含むポリイミド、またはポリアミック酸からなる液晶表示装置。
【請求項２１】
請求項８から１７のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記第二のスペーサである壁状スペーサが山型である液晶表示装置。
【請求項２２】
請求項１から１７のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記シール剤の内側、かつ、表示領域を全体として囲むように配置された枠状スペーサと、
前記枠状スペーサが前記シール剤の塗布パターン状に形成され前記開口部にあわせて開口部の設けられた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に係り、特に液晶封入工程の時間を短縮および残存気泡を減少した液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置の概要を図１５に示す。
【０００３】
この液晶表示装置は所定の間隔をあけて配置とした２枚のガラス基板１，２の間に液晶３を挟持する構成となっている。液晶層を挟む２枚のガラス基板１，２の表面には液晶分子を一方向に配向させるため、配向処理が胞されている。この配向処理はガラス基板１，２上にポリイミド等の配向膜６を塗布焼成した後、配向膜表面を布等でこする方法（ラビング法）によって行われる。２枚のガラス基板間には液晶層の厚さを一定に制御するため、通常シリカやポリマー等のビーズと呼ばれる真球（以下「スペーサビーズ」という）を用いており、配向処理の施されたガラス基板上の表示領域内にランダムに散布されている。液晶表示装置はこれら２枚のガラス基板を重ね合わせ、基板周縁部をシール剤９等で接着固定した後、液晶３を基板間に封入し、作成される。
【０００４】
なお、液晶層の厚みを精度良く保持するため基板周辺部のシール剤９にもスペーサビーズ４を混ぜ込む等工夫がされている。
【０００５】
液晶表示装置内への液晶注入方法としては、一般に真空封入法が用いられている。
【０００６】
真空封入法は、液晶表示装置内部を減圧し、外気圧との圧力差を利用して液晶表示装置内に液晶を注入する方法である。概略を図１６に示しながら説明する。まず、チャンバー１１内に、注入口１２を設けた液晶表示用セル１３と液晶３の入った液晶皿１４を入れ、チャンバー１１内を真空に引く。そしてチャンバー１１内及び液晶表示用セル１３の内部は真空状態となり、その状態で注入口１２を液晶皿１４に接触させ、チャンバー１１内を徐々に大気圧に戻す。この時液晶表示用セル１３の内部とチャンバー内の間には気圧差が生じ、液晶３は液晶表示用セル１３の内部に浸透していくという訳である。そして液晶表示用セル１３の内部が液晶３により完全に満たされた後、注入口を封止剤（光硬化樹脂）で封止することで、液晶を注入することができるというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように真空封入法は、チャンバー内と液晶パネル内部との圧力差を利用して液晶を注入する。
【０００８】
しかし、真空引きが不充分な場合には液晶表示装置の表示領域に気泡が残存し、この残存気泡が表示不良を引き起こし、生産性に大きな影響を与える。
【０００９】
更に、真空装置を用いるためコスト的にも大きな課題を抱えている。
【００１０】
また、液晶封入工程は液晶表示装置の大きさ，ガラス基板間のギャップ（液晶層の厚み），液晶粘度、それぞれの条件に大きく依存するが、液晶表示装置の製造工程の中において非常に時間のかかる工程となっている。
【００１１】
それに加え、真空封入法は、液晶表示装置の大型化や液晶の高速応答化に対して効率よく対処することができないという問題もある。
【００１２】
例えば、大画面化（表示領域の拡大）は液晶表示装置中の気泡が残存する確率を高くし、表示不良による生産性の低下を引き起こすことになる。また、液晶表示装置の大型化に伴いチャンバーの大型化も求められるため、真空引きに要する時間は更に長時間化し、製造コストも高くなる。
【００１３】
一方、液晶の高速応答化を解決するための１つの手段としてガラス基板間のギャップ（液晶層の厚み）を狭くすること（狭ギャップ化）が提案されているが、真空封入法ではこの狭ギャップ化により脱気及び液晶の浸透，充填にさらに長時間を要することになる。
【００１４】
よって従来の真空封入法による液晶注入法は、液晶表示装置の大型化や狭ギャップ化に伴い、生産性の低下や、製造時間の長時間化を解決しきれず、液晶表示装置の製造にとって非常に大きな問題を抱えている。
【００１５】
そこで、上述の真空液晶封入法の課題を解決すべくいくつかの液晶注入法が提案されている。
【００１６】
例として以下に３つの液晶封入法をあげ、各方法について特徴を述べることにする。
【００１７】
特願平9−347893 号においては注入冶具を液晶表示パネル本体に取り付け、液晶表示パネル内部のみを減圧し、その後該注入冶具を通して液晶を注入する方法が提案されている。
【００１８】
この方法は、従来の真空封入法に比べ液晶封入工程に要する時間の短縮化を図ることができるという利点があるが、将来における大画面化，狭ギャップ化を視野に入れると残存気泡，製造時間，製造コストにまだ改善の余地がある。
【００１９】
また、特開平8−262461 号公報においては液晶表示装置の対角線上に位置する２つの隅部に脱気口と注入口を設け、脱気口より真空吸引し、注入口より圧力を加えて液晶表示装置内に液晶を注入する方法が示されている。この方法では真空チャンバーを必要としない利点があるが、封入時間等の問題により液晶表示装置量産化の封入法としては未だ確立されていない。
【００２０】
さらに、上記真空封入法以外の方法として重ね合わせ法があり、特開平6−   194615号公報においてこの方法による液晶封入法が記載されている。この方法ではどちらか一方のガラス基板上に液晶を滴下し、対向基板を重ね合わせた後、これら一対のガラス基板をシール剤等の接着剤で接着固定することで液晶を封入する方法である。この方法について詳しく説明すると、２枚のガラス基板いずれか一方の基板周縁部に沿う部分に枠状スペーサを形成し、更にこの枠状スペーサの外側にシール剤を塗布する。
【００２１】
そしていずか一方の基板上に液晶を滴下した後、これら２つの基板を重ね合わせ、シール剤を硬化させて両基板を接着固定し、液晶を封じ込める。しかし、この方法では基板を重ね合わせて加圧していく過程で気泡の抜け出し口（脱気口）がなく、このためパネル内に気泡が残存することになる。
【００２２】
また、この方法では適量の液晶を滴下しなければならず、液晶滴下量について高い精度が求められる。適量以上の液晶を滴下した場合、液晶表示装置形成時に余分な液晶が基板の全周縁部分から液晶パネルの外側に漏れ出し液晶パネル表面や製造ライン冶具を汚染する場合がある。
【００２３】
そこで本発明の目的は液晶層内に残存する気泡が少なく、生産性の高い液晶表示装置を提供することにある。
【００２４】
また、さらに本発明の他の目的は液晶封入時に液晶表示装置内に残存する気泡を少なくし、液晶封入時間を短縮する液晶表示装置を提供することにもある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は一対の基板と、この一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、この一対の基板上にそれぞれ形成される配向膜と、一対の基板間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置を、一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、シール剤により囲まれた領域の四隅に設けられた開口部と、各開口部を封止する封止剤とを有する構成とする。なお、上記四隅とは残存気泡を抜くことを目的とした実質的な四隅を意味しており、シール剤で囲まれた領域の角の頂点を厳密に指しているわけでない。四隅とは、角の頂点を含まない領域をも含む。この構成により、基板の表示領域一箇所に液晶を滴下し、基板を重ね合わせ、開口部から漏れ出た液晶を拭き取り、封止剤により各開口部を封止することができる。よって液晶封入工程と液晶表示装置の組立工程を同時に、効率よく行うことが可能になる。
【００２６】
また、本発明の他の特徴として、液晶表示装置が一対の基板と、この一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、この一対の基板上に形成される配向膜と、この一対の基板間に挟持された液晶層と、この一対の基板の一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲うシール剤と、表示領域を二以上の領域に分割する壁状スペーサと、シール剤と前記壁状スペーサにより囲まれた各領域の四隅全てに設けられた開口部と、各開口部を封止する封止剤と、を有する構成とする。この構成により、液晶封入工程と液晶表示装置の組立工程を同時に行うだけでなく、表示領域を分割し、液晶封入工程を並列化することにより液晶封入時間の短縮を図ることが可能となる。
【００２７】
また、本発明のさらに他の特徴として、第１の発明及び第２の構成に加えて、手段１又は手段２における構成に加え、この液晶配向をホモジニアス配向とし、液晶配向方向を前記基板の短軸及び長軸に非平行とし、液晶配向方向にほぼ沿った方向のある対角一対の開口部の大きさをもう一対の開口部の大きさに比して小さくするという構成をとる。この構成によって、液晶封入工程と液晶表示装置の組立工程を同時に行うだけでなく、四隅に設けられた各開口部より排出される液晶又は排気の量を調節し液晶が四隅に到達する時間を調節することができ、封入工程の最適化を図ることが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明のさらに他の特徴として、少なくとも一方が透明である一対の基板と、この一対の基板の少なくとも一方の基板に形成された電極群と、この一対の基板上に形成される配向膜と、この一対の基板間に挟持された液晶層と、前記一方の基板上の電極群により形成された表示領域を囲むシール剤とを有する液晶表示装置が、液晶配向をホモジニアス配向として、液晶配向方向が基板の短軸及び長軸に平行であり、領域における液晶配向方向と直交する辺の一方の中央部に形成される１つの開口部と、その対向する辺の両端部に設けられた開口部と、各開口部を封止する封止剤とを有する。この構成により液晶封入工程と液晶表示装置の組立工程を同時に行うだけでなく、複数の電場方向を有する横電界駆動方式の液晶表示装置における液晶封入時間を短縮化することが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明についての実施例を図を用いて具体的に説明するが、当然に本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
〔実施例１〕
本実施例で用いた液晶表示パネルを図１に示す。
【００３１】
本実施例で用いる液晶表示パネルはサイズが２７０mm（基板長軸）×２００mm（基板短軸）、厚みが１.１mm であり、表面を研磨した透明なガラス基板を用いて組み立てられる。表示部は対角で１０.４ インチサイズである。
【００３２】
尚、図１７に表示マトリクス部の等価回路とその周辺回路を示すが、図１においては電極類を省略してある。
【００３３】
本実施例での液晶表示装置はＴＮ駆動モードで、画素電極及び対向電極は透明電極（ＩＴＯ）である。ガラス基板２上には図１７に示すように、映像信号２１，走査信号線２２がマトリクス状に形成され、各画素内には薄膜トランジスタ  （ＴＦＴ）２６及び当該薄膜トランジスタ２６と接続される画素電極２７が配置されている。そしてこれらの電極類が形成された基板上には液晶を配向させるための配向膜６を形成している。尚、本実施例では、配向膜としてはポリイミドを用いている。基板上にポリイミドを印刷機で塗布した後、２００℃で３０分間焼成し、ラビング機（ＦＳ−５５Ｒ，フジオカ製）においてレーヨン性バフ布を用いてラビング処理を行う。配向膜の厚さは１０００Å程度である。
【００３４】
ガラス基板１上にはストライプ状の３色ＲＧＢカラーフィルタ７とブラックマトリクス５を備え、その上に平坦化するためのオーバーコート樹脂（エポキシ樹脂）８が形成されている。
【００３５】
さらにオーバーコート樹脂８上に図１７に示す対向電極２８が形成されており、対向電圧信号線と一体になっている。
【００３６】
次に、対向電極２８の形成されたガラス基板２上に液晶を配向させるための配向膜６をガラス基板１上に形成した方法と同様の方法で形成した。
【００３７】
さらにガラス基板１において、画素領域から外れた部分，すなわち遮光部ブラックマトリクス上に柱状のスペーサ１５を形成した（図１（ａ）ではブラックマトリクス，カラーフィルタ，柱状スペーサは省略してある）。ラビングの方向は、両基板を合わせたとき同一方向になるように設定している。本実施例では柱状スペーサ１５を四角柱（図９（ｃ））としたが，図９（ａ）から（ｇ）に示したような円柱や楕円柱，四角錘，半球，楕円半球等といった形状でもよい。また、ガラス基板間のギャップ(液晶層厚み）は５.５μｍとした。そしてガラス基板１の表示領域周縁部にシール剤９（光硬化樹脂）を図１（ａ）に示すように塗布し、脱気口１６の大きさを１０mmとした。そして基板１の表示領域内１箇所に液晶３を滴下し、基板２と重ね合わせ加圧した。
【００３８】
尚、実験の結果、表示領域内で２箇所以上に液晶を滴下した場合、それらの境界線付近に気泡が残留することが分かった。そこで本発明では１つの表示領域に対して１箇所にのみ液晶を滴下する方法を実施すると境界線付近での気泡が少なくできることが分かった。
【００３９】
そして、液晶が基板間において十分に広がった後、基板周縁部のみ光を照射してシール剤９を硬化させ、両基板を接着固定した。基板接着後、四隅の脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止材３８（光硬化樹脂）で封止し図２に示す液晶表示装置が完成した。尚、この封止剤３８は液晶を封入し、外気と遮断し、液晶が劣化するのを防ぐために配置したものであり、材料としては例えば光硬化樹脂を用いることができる。
【００４０】
図２は、この方法により作成された液晶パネルを表している。図２では表示領域を囲むようにシール剤９を配置しており、シール剤の開口部には封止剤３８を配置し、液晶３の漏れを防ぐ構成になっている。
【００４１】
さらにガラス基板に偏光板１０を張り付け、図１７に示すようにガラス基板２上に映像信号駆動回路２３，垂直走査回路２４，電源回路及びコントローラ２５を接続し、走査信号電圧，映像信号電圧，タイミング信号を配給し、アクティブマトリクス駆動をさせる。
【００４２】
そしてこの液晶表示パネルに図１８に示すシールドケース３０，拡散板３１，導光板３２，反射板３３，バックライト３４，下側ケース３５，インバータ回路基板３６を組み合わせ液晶表示装置３７を組み立てた。
【００４３】
本実施例では液晶表示装置内に残存する気泡は見られなかった。また、液晶封入に要した時間はおよそ５０分であった。
【００４４】
また、比較例として真空封入法により同一の大きさ、かつ、同一ギャップのパネル（１０.４インチサイズ，ギャップ５.５μｍ）について液晶封入を行ったところ、封入に要した時間は２４０分であった。
【００４５】
本実施例の大きな利点の１つは、基板を重ね合わせた後にシール剤を硬化させるため、液晶封入工程と液晶表示装置の組立工程(ガラス基板間のギャップ出し)を同時に行うことが可能であるということである。つまり、１つのライン上で液晶表示装置製造の工程を行うことができるためラインから液晶パネルを一時外す真空封入法に比べ大幅な時間短縮が可能である。また、脱気口を設けることで、気泡が残存することもなく、余分な液晶がパネルの外に基板全周縁部分から漏れ出し、液晶パネル表面や製造ライン治具を著しく汚染することがなくなる。
【００４６】
このように本実施例では液晶パネル内部に残存する気泡がなく表示特性のよい液晶表示装置を実現でき、製造コストの低減，製造時間の短縮が可能な液晶表示装置を実現できた。
【００４７】
〔実施例２〕
次に、本発明における第二の実施例について再び図１を用いて説明する。
【００４８】
液晶表示装置の電極類を除く基本構成は図１に示した液晶表示装置と同じである。
【００４９】
実施例２と実施例１の液晶表示装置における違いは表示部が対角１４.１ インチ，厚みが０.７mm であること、液晶表示装置の駆動方式がガラス基板にほぼ平行な方向に電界を発生させ、液晶の光学的状態を制御し、画面として表示するという横電界方式であることである。
【００５０】
なお、画素中において画素電極及び対向電極は櫛歯状に構成され、細長い電極となっている。電極材料としては電気抵抗の低い金属材料であれば特に制限はなく、アルミニウム，銅，クロム等でもよい。また、ラビング方向は、上下基板において同一方向であり、基板短軸方向に対して右に１５゜ずれた方向とした。ガラス基板間のギャップ(液晶層厚み）は４.０μｍとした。そしてガラス基板１の表示領域周縁部にシール剤９（光硬化樹脂）を図１（ａ）に示すように塗布し、脱気口１６の大きさを１０mmとした。そして基板１の表示領域内１箇所に液晶３を滴下し、基板２と重ね合わせて加圧した。
【００５１】
この場合も実施例１と同様、表示領域内で２箇所以上に液晶を滴下した場合、それらの境界線付近に気泡が残留するので、１箇所にしか液晶を滴下することにより境界線付近での気泡を少なくする。
【００５２】
本実施例では液晶表示装置内に残存する気泡は見られなかった。また、液晶封入に要した時間はおよそ６０分であった。
【００５３】
また、比較例として真空封入法により同一の大きさ、かつ、同一ギャップのパネル（１４.１インチサイズ，ギャップ４.０mm）について液晶封入を行ったところ、封入に要した時間は３５０分であった。
【００５４】
本実施例により液晶パネル内部に残存する気泡をなくし、製造コストの低減，製造時間の短縮化を図ることができた。
【００５５】
実施例１，実施例２を通じて、ＴＮ駆動方式，横電界駆動方式に対してこの新たな液晶表示装置の製造方式が活用できることを示し、駆動方式，電極配置に限定されるものではないことが示される。
【００５６】
〔実施例３〕
本実施例３では実施例２の横電界駆動方式の液晶表示装置において柱状スペーサ１５を形成すると同時に図３に示すように枠状スペーサ１８を基板１の表示領域周縁部に形成したものである。
【００５７】
本実施例の場合も枠状スペーサ１８の四隅に幅１０mmの脱気口１６を設け、シール剤９を枠状スペーサ１８の外側に沿う部分に塗布する構成である。その後基板１上に液晶３を滴下し、両基板を重ね合わせ、シール剤９を硬化させ両基板を接着固定する。本実施例では枠状スペーサ１８を設けることによって液晶３と未硬化のシール剤９が接触することはなく、未硬化シール剤による液晶汚染の問題を解決するものである。
【００５８】
また、周縁部に枠状スペーサ１８を設けることにより硬化前のシール剤によるセルギャップ制御を補い、基板周縁部でのギャップを精度良く保持することができる。
【００５９】
本実施例で製造した液晶表示装置においても残存気泡が少なく、封入時間に要した時間も実施例２と同様におよそ６０分であり、結果として製造コストの低減と製造時間の短縮を図ることができた。
【００６０】
〔実施例４〕
本実施例では、図１３及び図４をもとに説明する。
【００６１】
まず、液晶の浸透について簡単に説明すると、一般に液晶の浸透は図１３に示すように楕円状に広がり、その楕円長軸方向はラビング方向１９にほぼ一致することが分かっている。また、液晶の浸透速度はラビング方向１９に沿った方向が最も速く、ラビング方向に直交する方向が最も遅い。
【００６２】
この液晶の浸透速度のラビング方向依存性により液晶封入工程においては液晶がシール剤側面及び隅に到達する時間のずれを生じ液晶を完全に浸透させるために余分な時間を必要としていた。
【００６３】
実施例４ではそれぞれの隅に到達する時間を調節し、同時に到達させることにより時間の無駄を省くため、ラビング方向に沿った方向にある脱気口とラビング直交方向にある脱気口の大きさを変える、具体的には浸透速度の速いラビング方向に沿った方向にある脱気口よりも浸透速度の遅いラビング方向に対し垂直な方向にある脱気口の大きさを相対的に大きくすることによりこの問題を解決するというものである。
【００６４】
これによってそれぞれの開口部から排出される空気量及び液晶の量を調節する、つまり各開口部周辺における液晶の陵浸透速度を調節し、それぞれの隅に液晶が到達する時間が調節でき、液晶が各領域の四隅に到達するまでの時間をほぼ同じにすることが可能となる。
【００６５】
到達時間が同じであれば四隅からの液晶漏れの量を最小限に抑えるとともに、気泡は脱気口より排出されるため表示領域内に気泡が残存することがない。
【００６６】
図４に示すように各領域の四隅に脱気口１６を設け、ラビング方向１９にほぼ沿った方向にある一対の脱気口１６ｂの大きさがもう一対の脱気口１６ａの大きさよりも小さくなるように、シール剤９を塗布した（ａ＝１０mm，ｂ＝５mm）。
実施例１と同様、領域の中央部に液晶を滴下し、対向基板を重ね合わせた後、シール剤９（光硬化樹脂）により接着固定し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させる。
【００６７】
液晶が各脱気口に到達するまでの時間はほぼ同時であり、液晶漏れの量を最小に抑え効率よく液晶封入ができ、表示領域内に残存する気泡もなかった。
【００６８】
尚、本実施例において、実施例３と同様、表示領域周縁部に枠状スペーサ１８を形成する構成とすることも可能である。
【００６９】
〔実施例５〕
実施例５について図５を用いて説明する。実施例５では、実施例１のＴＮ駆動液晶表示装置において基板１上に柱状スペーサ１５を形成すると同時に壁状スペーサ１７形成し、表示領域を３つの領域に分割し、各領域の四隅に開口部を設ける構成となっている。
【００７０】
まず、壁状スペーサ１７は画素領域にから外れた部分、すなわち遮光部ブラックマトリクス５上に配置する。その後、各領域の四隅の脱気口１６の幅が１０mmになるよう基板１の表示領域円周部にシール剤９を塗布し、各分割領域の中央部１箇所に液晶３を滴下する。この場合も実施例１と同様、１つの領域に２箇所以上液晶を滴下した場合、その境界線付近に気泡が残留することになるので、１つの分割領域には１箇所にのみ液晶を滴下する必要がある。
【００７１】
また、壁状スペーサが短く、壁状スペーサによって分割される各領域が表示領域内において完全に分断されていない場合は各領域で滴下された液晶の境界線同士が表示領域の内部で重なり合い、残留気泡を発生させる場合があるので、各領域をはっきりと区切るため壁状スペーサの端点は少なくともシール剤、若しくは後状の枠状スペーサが囲う領域の境界線上に存在する必要があり、できれば壁状スペーサがシール剤９によって囲まれる領域を突き抜ける形が望ましい。
【００７２】
その後、対向基板２と重ね合わせて加圧し、シール剤９（熱硬化樹脂）を硬化させ、両基板を接着固定し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させる。液晶封入に要した時間は２５分であった。表示領域内に残存する気泡はなかった。表示領域を分割することによって封入時間をさらに短縮することができ、これによって液晶表示装置の大型化，狭ギャップ化にも十分対応することができる。もっとも、本実施例では分割領域を３つとしたが、分割領域の数，形等の細かい条件は表示領域の大きさ，ラビングの条件等によって最適化することが考えられ、本実施例に限定されることはない。
【００７３】
本実施例によって、大型化された表示部分に対しても表示部分を分割することで、注入処理を並列化し、同時に行うことができ、製造コストの低減，製造時間の短縮が図ることができるということを示している。
【００７４】
〔実施例６〕
実施例６での液晶表示装置の概略図を図６に示す。
【００７５】
実施例５における液晶表示装置においては実施例３に記載した枠状スペーサ１８が表示領域周縁部に形成された構成となっている。
【００７６】
その後、各領域中央部に液晶３を滴下し、対向基板を重ね合わせ、液晶表示装置を組み立てた。液晶封入に要した時間は３０分であり、残存気泡も見られなかった。
【００７７】
〔実施例７〕
実施例７について図７を用いて説明する。本実施例では、実施例２の横電界駆動方式の液晶表示装置において表示領域を分割するための壁状スペーサを形成し、各領域の四隅に脱気口１６を設けている。液晶配向はホモジニアス配向である。
【００７８】
図７（ａ）では実施例４と同様に各領域においてラビング方向１９にほぼ沿った方向にある一対の脱気口の大きさがもう一対の脱気口の大きさよりも小さくなるように、シール剤９を塗布した（ａ＝１０mm，ｂ＝５mm）。この実施例では大きさの比を２：１としたが、各領域の形状後とにその日を最適化することができる。
【００７９】
そして実施例５と同様、領域の中央部に液晶を滴下し、対向基板を重ね合わせた後、シール剤９（光硬化樹脂）により接着固定し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させた。
【００８０】
液晶が各脱気口に到達するまでの時間はほぼ同時であり、液晶漏れの量を最小に抑え効率よく液晶封入ができた。また、表示領域内に残存する気泡もなかった。
【００８１】
本実施例のポイントは、各領域の四隅に設けられた開口部の大きさをラビングの方向を考慮に入れて変え、液晶の排出する量及び封入時間を調節，最適化することにより、製造コストの低減，製造時間の短縮が図れることにある。
【００８２】
尚、本実施例において、実施例６と同様、表示領域周縁部に枠状スペーサ１８を形成する構成とすることが可能である。
【００８３】
〔実施例８〕
実施例８では図７（ｂ）に示すような構成としている。
【００８４】
本実施例においても実施例７と同様、横電界駆動方式の液晶表示装置において表示領域を分割するための壁状スペーサを形成し、ラビング方向１９にほぼ直交する方向にある二隅にのみ脱気口を設け、その脱気口の大きさが１０mmになるようにシール剤９を塗布した。
【００８５】
実施例５と同様に各領域中央部に液晶を滴下し対向基板を重ね合わせ、シール剤９（光硬化樹脂）を硬化させることにより接着固定し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させた。
【００８６】
液晶封入に要した時間は３０分であった。表示領域内に残存する気泡はなかった。
【００８７】
これは実施例７における小さくすべき開口部を限りなく小さくした例であるということができる。
【００８８】
尚、本実施例において、実施例６と同様、表示領域周縁部に枠状スペーサ１８を形成する構成とすることが可能である。
【００８９】
〔実施例９〕
実施例９では図７（ｃ）を基に説明する。
【００９０】
本実施例９では実施例２の横電界駆動方式の液晶表示装置において各画素の電極構造を図１９に示す構造としている。画素電極２７及び対向電極２８の屈曲部の角度はいずれも同じとし、１７０°とした。ラビング方向は基板短軸方向に平行とした。このような電極構造をもつ液晶表示装置では液晶分子の初期配向は一方向であるが液晶分子に電界が印加された場合に複数の電場方向を有する結果、視野角依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。
【００９１】
そしてさらに表示領域を分割するための壁状スペーサを形成し、図７（ｃ）に示すように各領域の四隅に脱気口１６を設け、すべての脱気口の大きさが同じ  （ａ＝ｂ＝１０mm）になるようにシール剤９を塗布した。本実施例においてラビングの方向は基板の短軸に平行となっているため液晶が各隅に到達する時間は等しいことからこの時の開口部の大きさを等しくすることが最も効率的である。ラビングの方向と開口部の大きさは密接に関係しているからである。
【００９２】
各領域の中央部に液晶を滴下し対向基板を重ね合わせ、シール剤９（光硬化樹脂）により接着し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させた。
【００９３】
液晶封入に要した時間は３０分であった。
【００９４】
ラビング方向が基板短軸に平行であるため、全ての脱気口の大きさを同じにすることにより、液晶が四隅に到達するまでの時間はほぼ同じになり、液晶漏れを最小に抑えることができた。また、残存する気泡もなかった。
【００９５】
尚、本実施例においても実施例６と同様に、表示領域周縁部に枠状スペーサ１８を形成する構成とすることが可能である。
【００９６】
〔実施例１０〕
実施例７においては図８に示すように壁状スペーサ１７を山形に形成し、実施例７と同様に液晶表示装置を組み立てた。
【００９７】
液晶封入工程に要した時間は実施例７と同程度であったが、液晶表示装置のコントラスト比は３００であった。
【００９８】
実施例７で得られた液晶表示装置ではコントラスト比が２５０であり、本実施例で得られた液晶表示装置の方が高コントラスト比であった。
【００９９】
このコントラスト向上は壁状スペーサ１７を山形にすることで立体障害を少なくしラビング布の毛の流れによる配向の乱れを抑え、壁周辺部での光り漏れを起こさないことに由来し、よりコントラスト比の高い液晶表示装置を作成することを可能にする。
【０１００】
尚、この実施例は実施例７に限られることはなく、壁状スペーサを構成要素として有する全ての実施例において使用できる。
【０１０１】
〔実施例１１〕
実施例１１では図１０をもとに説明をする。
【０１０２】
実施例１０までは一方のガラス基板上に液晶を一滴滴下し、対向基板を重ね合わせ、シール剤９（光硬化樹脂）により接着し、脱気口１６から漏れ出た液晶を拭き取り、脱気口１６を封止剤で封止し、液晶表示パネルを完成させる方法をとってきたが、本発明における構成を考慮する限り、真空封入法等の空セルを先に組み立てた後に液晶を注入する方法にも応用することができる。以下に当該方法における実施例を示す。
【０１０３】
実施例１のＴＮ駆動液晶表示装置において、液晶封入前に空セルを組み立て、４つの脱気口のうち１つを注入口として、この注入口１６ｂより液晶を加圧して注入するとともに、残り３つの脱気口１６ａより液晶表示装置内の空気を排除し、液晶を充填させた後、封止剤３８により封止することで図２に示す液晶表示装置を完成させる。本実施例において液晶封入に要した時間は１２０分であった。また、液晶表示装置内に残存する気泡はなかった。
【０１０４】
本実施例で一箇所より液晶を加圧して注入すると共に気泡が残りやすい隅３箇所から排気を行っているので、液晶浸透速度が速く効率よく液晶封入を行えることがポイントである。
【０１０５】
〔実施例１２〕
実施例１２での液晶表示装置の概略図を図１１（ａ）に示す。
【０１０６】
実施例４の横電界駆動液晶表示装置においても液晶を封入する前に予め空セルを組み立てる。４つの脱気口のうちラビング方向１９にほぼ直交する方向にある隅に注入口１６ｂを設ける。脱気口１６ａから液晶表示装置内の空気を排気し、注入口１６ｂより液晶を加圧しながら注入させ、液晶がセル内に完全に広がった後、脱気口１６ａと注入口１６ｂを封止剤により封止し、液晶表示装置を完成させる。
【０１０７】
本実施例による液晶封入に要した時間は１４５分であり、液晶セル内に残存する気泡はなかった。
【０１０８】
また、図１１（ｂ）に示した液晶表示装置においても同様に液晶封入を行ったところ、封入に要した時間は１８０分であった。
【０１０９】
〔実施例１３〕
実施例１３では実施例９同様、図１１（ｃ）に示すように一画素内に図１９に示すような電極構造を持つ横電界駆動液晶表示装置において基板短軸に平行にラビング処理を行い、図に示すように注入口１６ｂを基板短軸に平行な一辺の中央部に一箇所設け、その辺に対向する辺の両端二脱気口１６ａを設けた。
【０１１０】
空セルを組み立てた後、脱気口１６ａから表示装置内の空気を排気するとともに注入口１６ｂから液晶を加圧して注入した。液晶封入に要した時間は１６０分であり、液晶表示装置に残存する気泡はなかった。
【０１１１】
この実施例のポイントはラビング方向に垂直な辺にある注入口１６ｂから液晶を入れることにより、液晶が四隅に到達するまでの時間を短縮することにある。〔実施例１４〕
本実施例１４での液晶表示装置の概略図を図１２（ａ）に示した。
【０１１２】
実施例７と同じ構成を有する空セルを液晶封入前に組み立て、各領域における４つの脱気口のうち液晶配向方向にほぼ直交する方向にある１つの脱気口を注入口とし、その注入口１６ｂより液晶を注入した。液晶封入に要した時間は５０分であった。液晶表示装置内に残存する気泡は見られなかった。
【０１１３】
また、実施例８と同じ構成を有する図１２（ｂ）に示した液晶表示装置において液晶封入を行ったところ、封入に要した時間は６０分であった。
【０１１４】
この実施例のポイントはラビング方向に垂直な方向にある注入口１６ｂから液晶を入れ、それと同時に１６ａより脱気することにより、液晶が四隅に到達するまでの時間を最適化することにあるだけでなく、表示領域を壁状スペーサによって分割することで、並列化を行い、同時に液晶注入を行うことで封入時間の短縮を図れることである。
【０１１５】
〔実施例１５〕
実施例１５では図１２（ｃ）に示すように実施例９と同様、図１９に示す電極構造をガラス基板上に形成した。そしてさらに基板短軸に平行にラビング処理を行い、脱気口１６ａと注入口１６ｂを設けた。脱気口１６ａから液晶表示装置内の空気を排気し、注入口１６ｂより液晶を加圧しながら注入した。本実施例における液晶封入に要した時間は５５分であった。また、残存する気泡は見られなかった。
【０１１６】
〔実施例１６〕
実施例１６では光が照射されることにより液晶層の配向制御を行う光配向ポリイミド膜を実施例２における液晶表示装置の配向膜６に用いた。
【０１１７】
ベンゾフェノン成分を含む（化１）に示す酸無水物（３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物）と（化２）に示すジアミン（ビス(３,５−ジエチル，４−アミノ）フェニルメタン）を等量混合し、ポリアミック酸を合成した後、焼成することにより光反応架橋型の配向膜をガラス基板１及び２上に形成した。その後、高圧水銀灯を光源として偏向板を通し、直線偏光を上下基板の配向膜６に照射した。
【０１１８】
本配向膜を用いた場合には照射した直線偏光と垂直方向に配向規制力が生じ、ホモジニアス配向となる。その後、実施例２と同様に液晶表示装置を組み立てた。本実施例では液晶封入に要した時間は６０分であった。
【０１１９】
尚、本実施例は実施例２における液晶表示装置において行ったが、本実施例は実施例２に限られるものではなく、全ての実施例において使用可能である。
【０１２０】
【化１】
0003804360.tif 000002
【０１２１】
【化２】
0003804360.tif 000003
【０１２２】
〔比較例１〕
実施例２において、図１４に示すような四隅に脱気口の無いように表示領域周縁部にシール剤を塗布し，重ね合わせ法により液晶表示装置を組み立てた。液晶封入時間として６０分を要した。
【０１２３】
従来の真空封入法（封入時間３５０分）に比べ封入時間を短縮することはできたが，脱気口がないため液晶表示領域内に気泡が残存した。
【０１２４】
液晶表示装置の基板上、表示領域周縁部に脱気口を設けるような形状にシール剤を塗布することにより、従来の液晶封入法で課題となっていた残存気泡の問題を解決できる。
【０１２５】
そして、液晶表示領域を壁状スペーサによって分割することで液晶注入工程を並列化し、同時に行うことができ、時間の短縮化を図ることができ、現在の製造工程で時間的に大きな割合を占めている液晶封入工程を短時間化できる。
【０１２６】
これらにより液晶表示装置の大型化や高速応答に伴う狭ギャップ化に効率よく対応でき、製造コスト低減や生産速度向上など生産効率の向上ができる。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明により、液晶表示装置内の液晶層の気泡が少なく生産性の高い液晶表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び実施例２での液晶表示装置の概略図である。
【図２】実施例１及び実施例２における液晶が封入された状態の図である。
【図３】実施例３での液晶表示装置の概略図である。
【図４】実施例４での液晶表示装置の概略図である。
【図５】実施例５での液晶表示装置の概略図である。
【図６】実施例６での液晶表示装置の概略図である。
【図７】実施例７，８又は９での液晶表示装置の概略図である。
【図８】実施例１０における液晶表示装置（断面図）である。
【図９】柱状スペーサの形状（上：基板面垂直方向から見た図、下：側面から見た図）である。
【図１０】実施例１１における液晶表示装置の概略図である。
【図１１】実施例１２，１３での液晶表示装置の概略図である。
【図１２】実施例１４，１５での液晶表示装置の概略図である。
【図１３】液晶表示装置内における液晶浸漬の様子を示した図である。
【図１４】比較例１での液晶表示装置の概略図である。
【図１５】液晶表示装置の断面図である。
【図１６】真空封入法の概略図である。
【図１７】表示マトリクス部の等価回路とその周辺回路を示した図である。
【図１８】液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１９】実施例９及び１３，１５における電極構造の概略図である。
【符号の説明】
１，２…ガラス基板、３…液晶、４…スペーサビーズ、５…ブラックマトリクス、６…配向膜、７…カラーフィルタ、８…オーバーコート樹脂、９…シール剤、１０…偏光板、１１…真空チャンバー、１２…液晶注入口、１３…液晶表示装置、１４…液晶皿、１５…柱状スペーサ、１６…開口部（１６ａ…脱気口、16ｂ…注入口）、１７…壁状スペーサ、１８…枠状スペーサ、１９…ラビング方向、２０…液晶浸透方向、２１…映像信号線、２２…走査信号線、２３…映像信号駆動回路、２４…垂直走査回路、２５…電源回路及びコントローラ、２６…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、２７…画素電極、２８…対向電極、２９…液晶表示パネル、３０…シールドケース、３１…拡散板、３２…導光板、３３…反射板、３４…バックライト、３５…下側ケース、３６…インバータ回路基板、３７…液晶表示装置、３８…封止剤。
【図１】
0003804360.tif 000004
【図２】
0003804360.tif 000005
【図３】
0003804360.tif 000006
【図４】
0003804360.tif 000007
【図５】
0003804360.tif 000008
【図６】
0003804360.tif 000009
【図７】
0003804360.tif 000010
【図８】
0003804360.tif 000011
【図９】
0003804360.tif 000012
【図１０】
0003804360.tif 000013
【図１１】
0003804360.tif 000014
【図１２】
0003804360.tif 000015
【図１３】
0003804360.tif 000016
【図１４】
0003804360.tif 000017
【図１５】
0003804360.tif 000018
【図１６】
0003804360.tif 000019
【図１７】
0003804360.tif 000020
【図１８】
0003804360.tif 000021
【図１９】
0003804360.tif 000022