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JP6895296B2 - Manufacturing method of liquid crystal display element - Google Patents
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Description

本発明は、液晶表示素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element.

強誘電性液晶は、その強誘電性液晶分子(以下、単に液晶分子と言う)が有する自発分極の強さにより、基板間に印加される電界との相互作用が強いことから、一般的に使用されているネマティック液晶より極めて早い応答性を有し、ネマティック液晶を用いた今日の液晶表示素子において問題とされている動画のちらつき、画像処理速度において高い能力を示す。 Ferroelectric liquid crystals are generally used because they have a strong interaction with the electric field applied between the substrates due to the strength of spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal molecules (hereinafter, simply referred to as liquid crystal molecules). It has an extremely faster response than the nematic liquid crystal display, and exhibits high ability in moving image flicker and image processing speed, which is a problem in today's liquid crystal display elements using the nematic liquid crystal display.

また、基板間隔(セルギャップ)を1μm以下に制御することにより、強誘電性液晶の特徴である螺旋構造が消失され、液晶分子は、強誘電性液晶層方向の略垂直方向に、左右にそれぞれ或る角度で安定する。その2方向間をスイッチングすることによって、入射する光の偏光状態を変え、ポラライザーに光を透過させるか否かを決定させる。前述の状態において、液晶分子は駆動電圧のON、OFFをするだけのきわめて単純な駆動原理で光偏光の制御が可能となる。 Further, by controlling the substrate spacing (cell gap) to 1 μm or less, the spiral structure characteristic of the ferroelectric liquid crystal disappears, and the liquid crystal molecules are left and right in the substantially vertical direction of the ferroelectric liquid crystal layer, respectively. It stabilizes at a certain angle. By switching between the two directions, the polarization state of the incident light is changed, and whether or not the light is transmitted to the polarizer is determined. In the above-mentioned state, the liquid crystal molecule can control the optical polarization by a very simple driving principle that only turns the driving voltage on and off.

ところで、セルギャップ(セルGap)の小さいSSFLCD(表面安定化強誘電性液晶表示素子)においては、そのセルGapの制御が特性を決定する重要な要因となっており、所定のセルGapを維持すること、表示素子内のセルGapの均一性を実現することが高品質な表示素子を実現することに必要不可欠となっている。 By the way, in an SSFLCD (surface-stabilized ferroelectric liquid crystal display element) having a small cell gap (cell Gap), the control of the cell Gap is an important factor for determining the characteristics, and a predetermined cell Gap is maintained. That is, it is indispensable to realize a high-quality display element to realize the uniformity of the cell Gap in the display element.

セルGapが決定する特性のひとつとして、リタデーションによる光の複屈折量、つまり入射された光が表示素子を経て出射される光の偏光度が挙げられる。光の偏光度は、表示素子としての輝度、スループットを決定する要因のひとつである。従って、表示素子内のセルGapの不均一性は表示素子内を通過してきた光の偏光度が不均一となり、結果として表示素子としての輝度ムラ、スループットムラの要因となり、表示品質を著しく低下させる。 One of the characteristics determined by the cell Gap is the amount of birefringence of light due to retardation, that is, the degree of polarization of the incident light emitted through the display element. The degree of polarization of light is one of the factors that determine the brightness and throughput of a display element. Therefore, the non-uniformity of the cell Gap in the display element causes the degree of polarization of the light passing through the display element to become non-uniform, resulting in uneven brightness and uneven throughput of the display element, which significantly deteriorates the display quality. ..

セルGapを決める要因のひとつとして、液晶材料を基板内に充填する液晶注入の方法、条件が重要である。一般的なネマティック液晶では、真空炉(チャンバー)内を真空状態とし、セル内を真空状態として液晶を注入口に滴下、あるいは注入口を液晶に浸漬させ、毛細管現象にてセル内へ液晶を充填する。しかしながら、強誘電性液晶の場合、材料の粘性が高いことから、加熱を行い液晶をN相あるいはI相まで相転移させるように加熱することが必要となる。真空炉内で加熱を行うことにより、毛細管現象を利用して液晶のセル内への充填が可能となる。 As one of the factors that determine the cell Gap, the liquid crystal injection method and conditions for filling the substrate with the liquid crystal material are important. In general nematic liquid crystal, the inside of the vacuum furnace (chamber) is in a vacuum state, the inside of the cell is in a vacuum state, the liquid crystal is dropped into the injection port, or the injection port is immersed in the liquid crystal, and the liquid crystal is filled in the cell by capillarity. To do. However, in the case of a ferroelectric liquid crystal, since the viscosity of the material is high, it is necessary to heat the liquid crystal so as to make a phase transition to the N phase or the I phase. By heating in a vacuum furnace, it becomes possible to fill the inside of the liquid crystal cell by utilizing the capillary phenomenon.

ところで一般的なSSFLC構造の液晶表示素子は、常温下でSmC相を発現し、加熱を行うことによりSmC⇒SmA⇒N⇒I相へと相転移を行う。各相の相転移温度は材料によって異なるが、SmC相は概ね60℃〜90℃程度であり、I相への転移は概ね100〜120℃程度で発生する。一般的に強誘電性液晶は、SmC⇒N相までは高い粘性を示し、N相⇒I相においては低い粘性を示す。また、同じ相内においても温度が高いほど粘性は低い。 By the way, a liquid crystal display element having a general SSFLC structure expresses an SmC phase at room temperature, and undergoes a phase transition from SmC⇒SmA⇒N⇒I phase by heating. The phase transition temperature of each phase varies depending on the material, but the SmC phase is about 60 ° C. to 90 ° C., and the transition to the I phase occurs at about 100 to 120 ° C. Generally, a ferroelectric liquid crystal exhibits a high viscosity from the SmC to the N phase and a low viscosity from the N phase to the I phase. Also, even within the same phase, the higher the temperature, the lower the viscosity.

前記より、強誘電性液晶をセル内に注入するためには、上記加熱を実施する必要があるが、加熱時においては基板あるいは周辺部材の熱膨張が生じ、また、除冷によりSmC相に相転移する際に液晶や基板、周辺部材の体積収縮等により、セルGapが不均一な状態で液晶注入工程が完了される場合がある。 From the above, in order to inject the ferroelectric liquid crystal into the cell, it is necessary to carry out the above heating, but during heating, thermal expansion of the substrate or peripheral members occurs, and cooling causes the phase to become the SmC phase. The liquid crystal injection step may be completed in a non-uniform state of the cell gap due to volume shrinkage of the liquid crystal, the substrate, and peripheral members during the transition.

セルGapを調整するため、液晶注入時に基板周辺に圧力差を作り出し、圧力差による応力によって液晶充填量を調整し、あるいはセルGapそのものを変形させ均一なセルGapを作成する方法が特許文献1、2より提案されている。 In order to adjust the cell Gap, a method of creating a pressure difference around the substrate at the time of liquid crystal injection, adjusting the liquid crystal filling amount by the stress due to the pressure difference, or deforming the cell Gap itself to create a uniform cell Gap is described in Patent Document 1. Proposed by 2.

特開2002−90762JP 2002-90762 特開2003−121862Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-121862

特許文献1、2より提案されている均一なセルGapを作成する方法では、使用される液晶材料が例えば強誘電性液晶のような粘性が高い液晶材料である場合には、基板周辺の圧力差によるGapの変形が生じ難い等の理由から、均一なセルGapを得ることが困難である。 In the method for producing a uniform cell Gap proposed from Patent Documents 1 and 2, when the liquid crystal material used is a highly viscous liquid crystal material such as a ferroelectric liquid crystal, the pressure difference around the substrate It is difficult to obtain a uniform cell Gap because it is difficult for the Gap to be deformed due to the above.

本発明は、均一なセルGapを得ることが可能な液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display element capable of obtaining a uniform cell gap.

互いに貼り合わされた一対の基板間の隙間に液晶を有する液晶表示素子の製造方法において、前記隙間に前記液晶を注入する工程と、前記隙間に注入された前記液晶を第一温度に加熱する工程と、前記隙間に注入された前記液晶が前記第一温度に加熱された状態のまま前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外面に真空吸着による吸引力を印加して前記隙間を変形させる工程と、前記少なくとも一方の基板の外面に前記吸引力が印加された状態のまま前記隙間に注入された前記液晶を前記第一温度から第二温度に冷却することにより前記液晶を収縮させて当該収縮の力で前記隙間を均一化させる工程と、を有する液晶表示素子の製造方法とする。
The manufacturing method of the liquid crystal display device having a liquid crystal into the gap between the bonded a pair of substrates with each other, and heating the steps of injecting the liquid crystal into the gap, the liquid crystal injected into the gap in the first temperature A step of deforming the gap by applying a suction force by vacuum adsorption to the outer surface of at least one of the pair of substrates while the liquid crystal injected into the gap is heated to the first temperature. The liquid crystal is shrunk by cooling the liquid crystal injected into the gap from the first temperature to the second temperature while the attractive force is applied to the outer surface of at least one of the substrates. It is a method of manufacturing a liquid crystal display element having a step of making the gap uniform by force.

前記隙間を変形させる工程において、前記吸引力は、前記一対の基板のうち一方の基板のみに印加される液晶表示素子の製造方法であっても良い。
In the step of deforming the gap, the suction force may be a method of manufacturing a liquid crystal display element in which the suction force is applied to only one of the pair of substrates.

前記吸引力は、前記加熱時と前記冷却時で互いに同じである液晶表示素子の製造方法であっても良い。The suction force may be the same as the method for manufacturing a liquid crystal display element during heating and cooling.

本発明によれば、セルGapを均一化することができるため、表示エリア内の輝度ムラといった不具合を防止することができる。本発明は液晶注入が完了した後でも適用ができるため、例えば液晶注入工程の不具合等によりセルGapが不均一な液晶セルが製造された場合、その不具合等を修正することが可能となり、歩留りを向上させることが期待できる。 According to the present invention, since the cell Gap can be made uniform, it is possible to prevent problems such as uneven brightness in the display area. Since the present invention can be applied even after the liquid crystal injection is completed, for example, when a liquid crystal cell having a non-uniform cell gap is manufactured due to a defect in the liquid crystal injection process, the defect can be corrected and the yield can be reduced. It can be expected to improve.

本発明を実施する形態の断面図(実施例1)Cross-sectional view of the embodiment of the present invention (Example 1) 本発明を実施する形態の断面図(実施例1)Cross-sectional view of the embodiment of the present invention (Example 1) 本発明を実施する形態の断面図(実施例2)Cross-sectional view of the embodiment of the present invention (Example 2) 本発明を実施する形態の断面図(実施例2)Cross-sectional view of the embodiment of the present invention (Example 2) 本発明を実施する形態の断面図(実施例2)Cross-sectional view of the embodiment of the present invention (Example 2)

本発明は、例えば粘性の高い強誘電性液晶を用いた液晶セルにおいて、基板周辺の圧力差によりセルGapの変形を生じさせる際に、液晶セル内に注入された液晶を加熱して粘性を低下させることを特徴とする。液晶の粘性が高い状態ではセルGapが変形し難いため、セルGapを効率良く変形させるためには、液晶を加熱して粘性を低下させることが必要である。具体的には、液晶が強誘電性液晶である場合、液晶をN相あるいはI相が発現する温度に加熱すれば、所望の効果を得ることができる。 In the present invention, for example, in a liquid crystal cell using a highly viscous ferroelectric liquid crystal, when the cell Gap is deformed due to a pressure difference around the substrate, the liquid crystal injected into the liquid crystal cell is heated to reduce the viscosity. It is characterized by letting it. Since the cell Gap is difficult to deform when the liquid crystal has a high viscosity, it is necessary to heat the liquid crystal to reduce the viscosity in order to efficiently deform the cell Gap. Specifically, when the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal, the desired effect can be obtained by heating the liquid crystal to a temperature at which the N phase or the I phase appears.

更に、本発明は、上述の圧力差によりセルGapを変形させた状態のまま、液晶セル内に注入された液晶を冷却して粘性を上昇させることを特徴とする。液晶が加熱された状態で圧力差により所望のセルGapが得られたとしても、その状態で圧力差を解除した場合、液晶の粘性が低いことから大気圧等の影響によりセルGapが不均一な状態に戻ることが想定され、また、液晶の温度が低下した際には液晶の体積収縮によりセルGapが変化することが想定されるため、圧力差により得られたセルGapを維持して最終的にセルGapを均一化するためには、圧力差を維持したまま液晶を冷却する必要がある。具体的には、液晶が強誘電性液晶である場合、圧力差を維持したまま液晶をSmC相となる温度まで冷却した後に圧力差を解除すれば、所望の効果を得ることができる。 Further, the present invention is characterized in that the liquid crystal injected into the liquid crystal cell is cooled to increase the viscosity while the cell Gap is deformed by the above-mentioned pressure difference. Even if the desired cell Gap is obtained by the pressure difference while the liquid crystal is heated, when the pressure difference is released in that state, the cell Gap is non-uniform due to the influence of atmospheric pressure or the like due to the low viscosity of the liquid crystal. It is assumed that the state will return to the state, and that the cell Gap will change due to the volume contraction of the liquid crystal when the temperature of the liquid crystal drops. Therefore, the cell Gap obtained by the pressure difference is maintained and finally. In order to make the cell Gap uniform, it is necessary to cool the liquid crystal while maintaining the pressure difference. Specifically, when the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal, a desired effect can be obtained by cooling the liquid crystal to a temperature at which it becomes the SmC phase while maintaining the pressure difference and then releasing the pressure difference.

この手法によるセルGapの調整は、液晶注入時の液晶セルあるいは液晶注入が終了した液晶セルにおいて実施することができる。具体的な実施例は、以下の通りである。 The adjustment of the cell Gap by this method can be performed in the liquid crystal cell at the time of liquid crystal injection or the liquid crystal cell in which the liquid crystal injection is completed. Specific examples are as follows.

以下、本発明を実施する第一の形態(実施例1)を説明する。図1は、本発明を実施する形態の断面図であり、製造工程の一部を示している。図1に示す工程では、まず、一対の基板101、103(例えばそれぞれシリコン、ガラス)が概ね枠状のシール材(スペーサーを含む場合がある)を介して互いに貼り合わされることで生じた隙間(セルGap)に、シール材の一部に設けられた注入口を通して強誘電性液晶からなる液晶102が注入され、注入口が封口材で封止される前の液晶セルであって、基板103の歪み等によりセルGapが不均一な状態となっている液晶セルを吸着用プレート105上に設置する。具体的には、一対の基板101、102のうち基板101を、片側に真空ライン106を備えた吸着孔107に密着あるいは近接するように設置する。吸着孔107の位置や形状はセルGapの状態により適宜決定されるが、通常、セルGapの不均一性はセル中央を中心に同心円状に発生する傾向があることから、セルの中心と対向する位置に同心円錐状の吸着孔107を配置することが考えられる。 Hereinafter, a first embodiment (Example 1) for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of a embodiment of the present invention and shows a part of a manufacturing process. In the step shown in FIG. 1, first, a gap (for example, a gap (for example, silicon and glass, respectively) formed by bonding the pair of substrates 101 and 103 (for example, silicon and glass, respectively) to each other via a substantially frame-shaped sealing material (which may include a spacer) is formed. The liquid crystal 102 made of a ferroelectric liquid crystal is injected into the cell Gap) through an injection port provided in a part of the sealing material, and the liquid crystal cell before the injection port is sealed with the sealing material, which is a liquid crystal cell of the substrate 103. A liquid crystal cell in which the cell Gap is in a non-uniform state due to distortion or the like is installed on the suction plate 105. Specifically, of the pair of substrates 101 and 102, the substrate 101 is installed so as to be in close contact with or close to the suction hole 107 provided with the vacuum line 106 on one side. The position and shape of the suction hole 107 are appropriately determined depending on the state of the cell Gap, but since the non-uniformity of the cell Gap usually tends to occur concentrically around the center of the cell, it faces the center of the cell. It is conceivable to arrange a concentric conical suction hole 107 at the position.

次に、吸着用プレート105の下に設置されているホットプレート(不図示)により、吸着用プレート105ごと液晶セルを加熱し、液晶102の粘性を低下させる。加熱の温度は、例えば液晶102がN相あるいはI相に相転移する温度である。加熱の方法としては、熱処理が可能なチャンバー内に吸着用プレート105と液晶セルを配置し、炉による熱処理を実施してもかまわない。 Next, a hot plate (not shown) installed under the adsorption plate 105 heats the liquid crystal cell together with the adsorption plate 105 to reduce the viscosity of the liquid crystal 102. The heating temperature is, for example, the temperature at which the liquid crystal 102 undergoes a phase transition to the N phase or the I phase. As a heating method, the adsorption plate 105 and the liquid crystal cell may be arranged in a chamber capable of heat treatment, and the heat treatment may be performed by a furnace.

図2は、本発明を実施する形態の断面図であり、製造工程の一部を示している。図2に示す工程は、図1に示した工程に続く工程であり、この工程では、前工程で十分に加熱された液晶セルの外面に圧力差による応力を印加し、セルGapを変形させる。具体的には、吸着用プレート105を通して設置された真空ライン106より、吸着孔107を通じて液晶セルの外面を図中矢印の方向へ真空で引き、基板101を吸着用プレート105上に吸着させる。真空引きによる圧力が基板101を下へ向かって凸となるように反らせる形となりセルGapの変化をもたらす。このGap変化は液晶102の粘性が高いSmC相では発生せず、粘性の低いN相あるいはI相に相転移した状態で発生する。これにより、セルGapは均一な状態あるいはそれに近い状態となる。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention and shows a part of the manufacturing process. The step shown in FIG. 2 is a step following the step shown in FIG. 1, and in this step, stress due to a pressure difference is applied to the outer surface of the liquid crystal cell sufficiently heated in the previous step to deform the cell Gap. Specifically, the outer surface of the liquid crystal cell is evacuated from the vacuum line 106 installed through the suction plate 105 in the direction of the arrow in the drawing through the suction hole 107, and the substrate 101 is sucked onto the suction plate 105. The pressure due to evacuation causes the substrate 101 to warp so as to be convex downward, resulting in a change in the cell Gap. This Gap change does not occur in the SmC phase with high viscosity of the liquid crystal 102, but occurs in a state of phase transition to the N phase or I phase with low viscosity. As a result, the cell Gap is in a uniform state or a state close to it.

このGap変化は、液晶セルの加熱中(N相あるいはI相)及び吸着孔107から真空引きを行っている間のみ生じることから、このセルGapの変化を維持するため、吸着孔107からの真空引きを維持した状態で液晶セルの除冷を行う。徐冷を行う際の真空引きの真空度は、その直前の真空度と同じであることが望ましいが、それとは異なる真空度であっても良い。液晶セルの徐冷は、例えばヒーターによる加熱を停止して自然冷却することで行われ、液晶102が粘性の高いSmC相になったところで真空引きを解除することによって、粘性の高いSmC相の液晶102はセル外へ流出せず、セル内に留まり、真空引き解除後もセルGapが変化した状態が保たれる。液晶102は温度が低下することで体積収縮し、その応力も液晶セルに印加されることによって、最終的にセルGapが均一な状態となる。セルGapは、少なくとも画像の表示エリアに対応する部分が均一な状態となっていれば良く、また、完全に均一な状態ではなく、製品として通常求められる程度に均一な状態となっていれば良い。セルGapが均一な状態となった後、シール材104の一部に設けられた液晶102の注入口を封止材により封止する。注入口の封止は、吸着孔107の真空引きを解除する前と解除した後の何れで行っても良い。 Since this Gap change occurs only during heating of the liquid crystal cell (N phase or I phase) and while vacuuming from the suction hole 107, a vacuum from the suction hole 107 is maintained in order to maintain the change in the cell Gap. Cool the liquid crystal cell while maintaining the pull. It is desirable that the degree of evacuation at the time of slow cooling is the same as the degree of evacuation immediately before that, but the degree of evacuation may be different from that. The slow cooling of the liquid crystal cell is performed, for example, by stopping the heating by the heater and naturally cooling the liquid crystal, and by releasing the evacuation when the liquid crystal 102 becomes the highly viscous SmC phase, the liquid crystal of the highly viscous SmC phase. 102 does not flow out of the cell, stays in the cell, and the state in which the cell Gap is changed is maintained even after the evacuation is released. The volume of the liquid crystal 102 shrinks as the temperature decreases, and the stress is also applied to the liquid crystal cell, so that the cell Gap is finally brought into a uniform state. The cell Gap may be in a uniform state at least in a portion corresponding to the display area of the image, and may not be in a completely uniform state but in a state as uniform as normally required for a product. .. After the cell Gap is in a uniform state, the injection port of the liquid crystal 102 provided in a part of the sealing material 104 is sealed with a sealing material. The inlet may be sealed before or after the suction hole 107 is evacuated.

強誘電性液晶がN相あるいはI相に到達する温度は、材料に依存するが、概ね100℃〜120℃付近のものが多い。また、SmC相についても材料に依存するが概ね60℃〜90℃程度である。従って、図1に示した工程の熱処理については、N相あるいはI相に到達させるため100℃〜120℃程度の熱処理を行い、図2に示した工程の真空引き開始後は、60℃〜80℃程度あるいはそれよりも低い温度(例えば常温)まで真空引きを維持しながら除冷を行うのが望ましい。 The temperature at which the ferroelectric liquid crystal reaches the N phase or the I phase depends on the material, but is generally around 100 ° C. to 120 ° C. The SmC phase is also about 60 ° C. to 90 ° C., although it depends on the material. Therefore, regarding the heat treatment of the step shown in FIG. 1, heat treatment is performed at about 100 ° C. to 120 ° C. in order to reach the N phase or the I phase, and after the start of evacuation of the step shown in FIG. It is desirable to perform cooling while maintaining evacuation to a temperature of about ° C. or lower (for example, room temperature).

真空ライン106の真空圧、吸着孔107の穴径については、セル外形、Gap不均一性の度合いに応じて適宜決定されるが、吸着孔107の穴径(液晶セルに接する部分の穴径)は概ねセル外形の1/3〜1/2程度の大きさが望ましく、真空ライン106の真空圧は30KPa〜50Kpa程度が望ましい。 The vacuum pressure of the vacuum line 106 and the hole diameter of the suction hole 107 are appropriately determined according to the cell outer shape and the degree of Gap non-uniformity, but the hole diameter of the suction hole 107 (the hole diameter of the portion in contact with the liquid crystal cell). Is preferably about 1/3 to 1/2 of the outer diameter of the cell, and the vacuum pressure of the vacuum line 106 is preferably about 30 KPa to 50 Kpa.

以上説明したように、この実施例では、セルGapへの液晶注入が一旦完了した後の段階で最適なセルGapを作成することが可能である。 As described above, in this embodiment, it is possible to create an optimum cell Gap at a stage after the liquid crystal injection into the cell Gap is once completed.

以下、本発明を実施する第二の形態(実施例2)を説明する。図3は、本発明を実施する形態の断面図であり、製造工程の一部を示している。図3に示す工程では、まず、真空炉内に、吸着孔107を備えた吸着用プレート105を設置し、吸着用プレート105の上に液晶注入前の液晶セルを載置する。この状態において、液晶セルの基板101の中央は、吸着用プレート105の吸着孔107と対向し、吸着孔107に密着あるいは近接している。吸着孔107は、同心円錐状の貫通孔であり、その小径の先端側において真空ラインと接続されている。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention (Example 2) will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention and shows a part of the manufacturing process. In the step shown in FIG. 3, first, a suction plate 105 provided with a suction hole 107 is installed in the vacuum furnace, and a liquid crystal cell before liquid crystal injection is placed on the suction plate 105. In this state, the center of the substrate 101 of the liquid crystal cell faces the suction hole 107 of the suction plate 105 and is in close contact with or close to the suction hole 107. The suction hole 107 is a concentric conical through hole, and is connected to a vacuum line on the tip side having a small diameter thereof.

続いて、真空炉内を真空状態にして液晶セル内部を真空状態にすると同時に、それよりも高真空で吸着孔107から液晶セルを吸着し、液晶セルの基板101を吸着孔107へ向かって凸状態となるように変形させることにより一時的にセルGapを膨らませる。 Subsequently, the inside of the vacuum furnace is evacuated to make the inside of the liquid crystal cell into a vacuum state, and at the same time, the liquid crystal cell is sucked from the suction hole 107 with a higher vacuum, and the substrate 101 of the liquid crystal cell is projected toward the suction hole 107. The cell Gap is temporarily inflated by deforming it so as to be in a state.

図4は、本発明を実施する形態の断面図であり、製造工程の一部を示している。図4に示す工程は、図3に示した工程に続く工程であり、この工程では、前工程でセルGapが膨らまされた状態の液晶セルを加熱し、強誘電性液晶からなる液晶102をN相あるいはI相になる温度に加熱しながらシール材104の一部に設けられた注入口を介してセルGapに充填する。これにより、セルGapに液晶102が充填された状態で中央の片側が凸状態の液晶セルが作成される。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention and shows a part of the manufacturing process. The step shown in FIG. 4 is a step following the step shown in FIG. 3, and in this step, the liquid crystal cell in the state where the cell Gap is inflated in the previous step is heated, and the liquid crystal 102 made of the ferroelectric liquid crystal is N. The cell Gap is filled through an injection port provided in a part of the sealing material 104 while heating to a temperature at which it becomes a phase or an I phase. As a result, a liquid crystal cell having a convex state on one side at the center is created in a state where the cell Gap is filled with the liquid crystal 102.

図5は、本発明を実施する形態の断面図であり、製造工程の一部を示している。図5に示す工程は、図4に示した工程に続く工程であり、この工程では、前工程でセルGapに液晶102が充填された状態の液晶セルを吸着用プレート105上で吸着孔107から吸着しながら液晶102が常温になるまで冷却する。液晶セルを冷却する際の吸着孔107の真空度は、その直前の真空度と同じであることが望ましいが、それとは異なる真空度であっても良い。液晶セルが冷却されると、液晶102の体積収縮に伴い液晶セルの基板101が吸着孔107の吸着力に逆らって反対側へ変形してセルGapが縮むため、結果として常温時にはセルGapが均一な状態となる。セルGapが均一な状態となった後、吸着孔107の真空引きを解除し、液晶102の注入口を封止材により封止する。注入口の封止は、吸着孔107の真空引きを解除する前と解除した後の何れで行っても良い。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention and shows a part of the manufacturing process. The step shown in FIG. 5 is a step following the step shown in FIG. 4, and in this step, the liquid crystal cell in which the cell Gap is filled with the liquid crystal 102 in the previous step is placed on the suction plate 105 from the suction hole 107. The liquid crystal 102 is cooled to room temperature while being adsorbed. The degree of vacuum of the suction hole 107 when cooling the liquid crystal cell is preferably the same as the degree of vacuum immediately before that, but may be different. When the liquid crystal cell is cooled, the substrate 101 of the liquid crystal cell deforms to the opposite side against the suction force of the suction hole 107 as the volume of the liquid crystal 102 shrinks, and the cell Gap shrinks. As a result, the cell Gap becomes uniform at room temperature. It becomes a state. After the cell Gap is in a uniform state, the suction hole 107 is released from evacuation, and the injection port of the liquid crystal 102 is sealed with a sealing material. The inlet may be sealed before or after the suction hole 107 is evacuated.

図5では、液晶セルが冷却された後、液晶セルが全体として平坦な状態となっているが、吸着孔107の吸着力が大きい場合等には、図2に示すように、液晶セルが冷却された後、液晶セルが全体として吸着孔107に向かって凸状態となることもある。 In FIG. 5, after the liquid crystal cell is cooled, the liquid crystal cell is in a flat state as a whole, but when the suction force of the suction hole 107 is large or the like, the liquid crystal cell is cooled as shown in FIG. After that, the liquid crystal cell may become convex toward the suction hole 107 as a whole.

以上説明したように、この実施例では、セルGapへの液晶注入を行う段階で最適なセルGapを作成することが可能である。 As described above, in this embodiment, it is possible to create an optimum cell Gap at the stage of injecting the liquid crystal into the cell Gap.

実施例1、2では、吸着孔107の内部を減圧することにより、液晶セルの基板101を外側へ向かって凸となるように反らせているが、吸着孔107の内部を加圧することにより、それとは反対の内側へ反らせることも可能である。その場合には、液晶セル全体が吸着用プレート105上から浮き上がらないようにするため、例えば液晶セルの外周部分を吸着用プレート105に吸着する、あるいは上から押さえつけておくのが望ましい。 In Examples 1 and 2, the pressure inside the suction hole 107 is depressurized to warp the substrate 101 of the liquid crystal cell so as to be convex outward, but by pressurizing the inside of the suction hole 107, the liquid crystal cell substrate 101 is warped. Can also be bent inward on the opposite side. In that case, in order to prevent the entire liquid crystal cell from rising from the suction plate 105, for example, it is desirable to suck the outer peripheral portion of the liquid crystal cell to the suction plate 105 or press it from above.

実施例1、2では、吸着用プレート105を液晶セルの基板101側にのみ設置しているが、基板103側にも吸着用プレート105を設置し、基板103を反らせることも可能である。 In Examples 1 and 2, the suction plate 105 is installed only on the substrate 101 side of the liquid crystal cell, but it is also possible to install the adsorption plate 105 on the substrate 103 side and warp the substrate 103.

本発明は、強誘電性液晶のような高温時に粘性が低く低温時に粘性が高い液晶を用いた液晶表示素子に適しているが、それに限らず、その他の液晶を用いた液晶表示素子にも適用することが可能である。 The present invention is suitable for a liquid crystal display element using a liquid crystal having a low viscosity at a high temperature and a high viscosity at a low temperature, such as a ferroelectric liquid crystal, but is not limited to this, and is also applicable to other liquid crystal display elements using a liquid crystal. It is possible to do.

101 基板
102 液晶
103 基板
104 シール材
105 吸着用プレート
106 真空ライン
107 吸着孔
101 Substrate 102 Liquid crystal 103 Substrate 104 Sealing material 105 Suction plate 106 Vacuum line 107 Suction hole

Claims (3)

互いに貼り合わされた一対の基板間の隙間に液晶を有する液晶表示素子の製造方法において、
前記隙間に前記液晶を注入する工程と、
前記隙間に注入された前記液晶を第一温度に加熱する工程と、
前記隙間に注入された前記液晶が前記第一温度に加熱された状態のまま前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外面に圧力差による吸引力を印加して前記隙間を変形させる工程と、
前記少なくとも一方の基板の外面に前記吸引力が印加された状態のまま前記隙間に注入された前記液晶を前記第一温度から第二温度に冷却することにより前記液晶を収縮させて当該収縮の力で前記隙間を均一化させる工程と、
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
In a method for manufacturing a liquid crystal display element having a liquid crystal in a gap between a pair of substrates bonded to each other.
A step of injecting the liquid crystal into the gap,
The step of heating the liquid crystal injected into the gap to the first temperature and
A step of applying a suction force due to a pressure difference to the outer surface of at least one of the pair of substrates while the liquid crystal injected into the gap is heated to the first temperature to deform the gap.
The liquid crystal injected into the gap while the suction force is applied to the outer surface of at least one of the substrates is cooled from the first temperature to the second temperature to contract the liquid crystal and the contraction force. a step of equalizing the gap in,
A method for manufacturing a liquid crystal display element.
前記隙間を変形させる工程及び前記隙間を均一化させる工程において、前記吸引力は、前記一対の基板のうち一方の基板のみに印加されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子の製造方法。 The liquid crystal display element according to claim 1, wherein in the step of deforming the gap and the step of equalizing the gap , the suction force is applied to only one of the pair of substrates. Production method. 前記吸引力は、前記加熱時と前記冷却時で互いに同じであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示素子の製造方法。The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1 or 2, wherein the suction force is the same at the time of heating and at the time of cooling.
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