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JP2001166320A - Manufacturing method of liquid crystal display element - Google Patents

Manufacturing method of liquid crystal display element

Info

Publication number
JP2001166320A
JP2001166320A JP35227699A JP35227699A JP2001166320A JP 2001166320 A JP2001166320 A JP 2001166320A JP 35227699 A JP35227699 A JP 35227699A JP 35227699 A JP35227699 A JP 35227699A JP 2001166320 A JP2001166320 A JP 2001166320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
crystal layer
sealing material
substrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35227699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Ishida
淳一 石田
Yuichi Yamamoto
裕一 山本
Toru Kira
徹 吉良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP35227699A priority Critical patent/JP2001166320A/en
Publication of JP2001166320A publication Critical patent/JP2001166320A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡の残留、液晶漏れおよびセルギャップの
むらなどが及ぼす不良を生じない、生産性の良い液晶表
示素子の製造方法を提供することである。 【解決手段】 封入完了時の液晶層と同じ厚さの膜状
で、封入完了時の液晶層の外形と同じ形状に液晶層3を
一方基板1に塗布し、液晶層3よりも厚く、液晶層3の
外形よりも大きい枠状に、シール材4を他方基板2に設
け、減圧下において2枚の基板1,2を重合わせた後、
セルギャップ12となる液晶層3の厚さをセル厚計11
によって計測しながら押圧し、シール材4を押広げ液晶
を封入して液晶表示素子6を製造する。
(57) [Problem] To provide a method of manufacturing a liquid crystal display element with good productivity, which does not cause defects caused by remaining bubbles, liquid crystal leakage, and uneven cell gap. SOLUTION: A liquid crystal layer 3 is applied to one substrate 1 in a film shape having the same thickness as the liquid crystal layer at the time of completion of encapsulation, and has the same shape as the outer shape of the liquid crystal layer at the time of completion of encapsulation. After the sealing material 4 is provided on the other substrate 2 in a frame shape larger than the outer shape of the layer 3 and the two substrates 1 and 2 are overlapped under reduced pressure,
The thickness of the liquid crystal layer 3 serving as the cell gap 12 is measured by the cell thickness meter 11.
The liquid crystal display element 6 is manufactured by expanding the sealing material 4 and sealing the liquid crystal by pressing while measuring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型パソコン
およびディスプレイなどに用いられる液晶表示素子の製
造方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display element used for a notebook personal computer, a display and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、液晶表示素子6の構造を示す概
略的な断面図である。液晶表示素子6は、互いに対向す
る一対の基板1,2を有し、2枚の基板1,2はシール
材4によって貼合わせられ、2枚の基板1,2の間に
は、斜線で示す液晶3が封入されている。液晶が封入さ
れる基板1,2の間隔(以下、セルギャップと称する)
は、基板1,2間に分布する多数のスペーサ5によって
保たれている。なお、2枚の基板1,2には、図示され
ないTFT素子、透明電極、カラーフィルタおよび配向
膜などが設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a schematic sectional view showing the structure of a liquid crystal display element 6. The liquid crystal display element 6 has a pair of substrates 1 and 2 facing each other, the two substrates 1 and 2 are bonded together by a sealant 4, and the area between the two substrates 1 and 2 is indicated by oblique lines. Liquid crystal 3 is enclosed. Distance between substrates 1 and 2 in which liquid crystal is sealed (hereinafter referred to as cell gap)
Is maintained by a large number of spacers 5 distributed between the substrates 1 and 2. The two substrates 1 and 2 are provided with a TFT element, a transparent electrode, a color filter, an alignment film, and the like (not shown).

【0003】液晶表示素子の基板間に液晶を封入する方
法としては、従来の真空注入法と呼ばれる方法がある。
図9は、従来の真空注入法を説明するための概略図であ
る。真空注入法では、まず一方または他方基板に予めス
ペーサを散布し、この2枚の基板を枠状のシール材22
によって貼合わせる。このとき、シール材22には、液
晶の注入口23である開口が設けられている。その後、
シール材22を硬化させて、液晶24が封入されていな
い空セル21を製作する。
As a method of filling liquid crystal between substrates of a liquid crystal display element, there is a method called a conventional vacuum injection method.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a conventional vacuum injection method. In the vacuum injection method, first, spacers are sprayed on one or the other substrate in advance, and the two substrates are sealed with a frame-shaped sealing material 22.
Paste together. At this time, the sealing material 22 is provided with an opening serving as a liquid crystal injection port 23. afterwards,
The sealing material 22 is cured to manufacture the empty cell 21 in which the liquid crystal 24 is not sealed.

【0004】次に、空セル21と、斜線で示す液晶24
が充填された容器25とを、真空チャンバ20内に設置
する。真空チャンバ20内を真空排気し、空セル21内
を脱気し、液晶24を脱泡する。真空排気を充分に行っ
た後、空セル21の注入口23を液晶24に浸し、真空
チャンバ20内を大気圧に戻す。こうすると、空セル2
1内外の圧力差によって、液晶24が注入口23よりセ
ル21内に浸透する。液晶24がセル21内に充填され
た後、セル21を取出し、注入口23を、たとえば紫外
線硬化樹脂によって封止して、液晶24の注入を完了す
る。
Next, an empty cell 21 and a liquid crystal 24 indicated by oblique lines are shown.
Is placed in the vacuum chamber 20. The inside of the vacuum chamber 20 is evacuated, the inside of the empty cell 21 is evacuated, and the liquid crystal 24 is defoamed. After sufficiently evacuating, the inlet 23 of the empty cell 21 is immersed in the liquid crystal 24, and the inside of the vacuum chamber 20 is returned to the atmospheric pressure. Then, empty cell 2
The liquid crystal 24 permeates into the cell 21 from the injection port 23 due to the pressure difference between the inside and outside. After the liquid crystal 24 is filled in the cell 21, the cell 21 is taken out, the injection port 23 is sealed with, for example, an ultraviolet curing resin, and the injection of the liquid crystal 24 is completed.

【0005】真空注入法においては、空セル21内を真
空にした後、液晶24と注入口23とを接触させ、空セ
ル21外を大気圧に戻すことによって、液晶24を空セ
ル21内外の圧力差によって注入している。しかしなが
ら、注入口23からのみの排気によって、空セル21内
を完全な0気圧、すなわち気体分子が存在しない状態に
することは不可能であり、空セル21の内面に吸着され
る気体分子が存在する。このため、液晶24が空セル2
1内に注入されるにしたがって、セル21内の圧力が上
昇し、やがてセル21内外の圧力差が無くなり、大気圧
の気泡がセル21内に残留する。
In the vacuum injection method, after the inside of the empty cell 21 is evacuated, the liquid crystal 24 is brought into contact with the injection port 23, and the outside of the empty cell 21 is returned to the atmospheric pressure. The injection is performed by the pressure difference. However, it is impossible to make the inside of the empty cell 21 completely at 0 atm, that is, a state in which no gas molecules are present, by exhausting only from the inlet 23, and there is no gas molecule adsorbed on the inner surface of the empty cell 21. I do. For this reason, the liquid crystal 24 is
As the gas is injected into the cell 1, the pressure in the cell 21 increases, and the pressure difference between the inside and outside of the cell 21 eventually disappears, and bubbles at atmospheric pressure remain in the cell 21.

【0006】特に、近年の対角15インチ以上のモニタ
用液晶表示素子においては、注入された液晶内に残留す
る気体の体積が大きく、液晶表示素子の表示に悪影響を
及ぼすことが有り問題となっている。また、2枚の基板
のセルギャップはμmオーダであり、さらに薄型化する
傾向にある。このような狭いセルギャップの空セル内
を、注入口からのみの排気によって真空にするには、非
常に長い時間がかかる。また、同様に液晶を空セル内に
充填するのに時間がかかり、前述の対角15インチの液
晶表示素子においては、空セル内の排気開始から液晶封
入完了までに10時間程度の長時間を必要とする。
In particular, in recent monitor liquid crystal display devices having a diagonal size of 15 inches or more, the volume of gas remaining in the injected liquid crystal is large, which may adversely affect the display of the liquid crystal display device. ing. Further, the cell gap between the two substrates is on the order of μm, and the thickness tends to be further reduced. It takes a very long time to evacuate an empty cell having such a narrow cell gap by exhausting only from the inlet. Similarly, it takes time to fill the liquid crystal into the empty cell, and in the above-mentioned 15-inch diagonal liquid crystal display element, it takes about 10 hours from the start of the exhaustion of the empty cell to the completion of the liquid crystal encapsulation. I need.

【0007】液晶表示素子の他の製造方法として、予め
液晶を基板に供給し、その後2枚の基板を貼り合わせ液
晶を封入する方法が、特開昭63−109413号公報
および特公平8−20627号公報に開示されている。
As another method of manufacturing a liquid crystal display element, a method in which a liquid crystal is supplied to a substrate in advance, and then two substrates are bonded and the liquid crystal is sealed is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-109413 and Japanese Patent Publication No. 8-20627. No. 6,086,045.

【0008】図10は、特開昭63−109413号公
報に示される製造方法を説明するための工程図である。
まず、図10の(a)では、一方基板2上にシール材4
およびスペーサ5を設ける。
FIG. 10 is a process chart for explaining the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-109413.
First, in FIG. 10A, the sealing material 4
And a spacer 5 are provided.

【0009】図10の(b)では、減圧下において、シ
ール材4の内側の一方基板2上の全域に所要量の液晶3
を均一に滴下する。図10(c)では、減圧下におい
て、他方基板1をシール材4に接するよう重合わせる。
図10(d)では、シール材4を硬化し、液晶3の封入
を完了する。
In FIG. 10B, under a reduced pressure, a required amount of liquid crystal 3 is applied to the whole area on one substrate 2 inside sealing material 4.
Is dripped uniformly. In FIG. 10C, the other substrate 1 is overlapped with the sealing material 4 under reduced pressure.
In FIG. 10D, the sealing material 4 is cured, and the enclosing of the liquid crystal 3 is completed.

【0010】図11は、特公平8−20627号公報に
示される製造方法を説明するための工程図である。図1
1(a)では、一方基板2上に設けられたシール材4の
内側に、所定量の液晶3を載せる。このとき、液晶3は
封入完了時の液晶層の外形よりも小さく、かつシール材
4よりも厚くなるように供給される。
FIG. 11 is a process chart for explaining the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 8-20627. FIG.
In FIG. 1A, a predetermined amount of liquid crystal 3 is placed inside a sealing material 4 provided on one substrate 2. At this time, the liquid crystal 3 is supplied so as to be smaller than the outer shape of the liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation and thicker than the sealing material 4.

【0011】図11(b)では、他方基板1と一方基板
2とを重合わせる。このとき他方基板1は液晶3には接
しているが、シール材4との間には隙間がある。
In FIG. 11B, the other substrate 1 and the one substrate 2 are overlapped. At this time, the other substrate 1 is in contact with the liquid crystal 3, but there is a gap between the substrate 1 and the sealing material 4.

【0012】図11(c)では、減圧下において、2枚
の基板1,2に加重をかけて、液晶3を押広げ、他方基
板1とシール材4を接触させ、貼り合わせる。
In FIG. 11 (c), the two substrates 1 and 2 are weighted under reduced pressure to spread the liquid crystal 3, and the other substrate 1 and the sealing material 4 are brought into contact with each other and bonded.

【0013】図10および図11に示す液晶封入方法で
は、液晶3が滴下された一方基板2と他方基板1とが貼
合わされる前に真空引きされるので、前述の真空注入法
に比べて、2枚の基板1,2とシール材4とによって囲
まれるセル内を真空にする時間が大幅に減少する。ま
た、前記液晶封入方法では、液晶3は基板2上に供給さ
れるので、真空注入法において長時間を必要とする液晶
の注入が行われず、短時間で液晶表示素子を製造するこ
とができる。
In the liquid crystal sealing method shown in FIGS. 10 and 11, since the liquid crystal 3 is evacuated before the one substrate 2 and the other substrate 1 on which the liquid crystal 3 is dropped are bonded to each other, the liquid crystal 3 is evacuated compared to the above-described vacuum injection method. The time for evacuating the cell surrounded by the two substrates 1 and 2 and the sealing material 4 is greatly reduced. Further, in the liquid crystal sealing method, since the liquid crystal 3 is supplied onto the substrate 2, the liquid crystal display element can be manufactured in a short time without injecting the liquid crystal which requires a long time in the vacuum injection method.

【0014】さらに、液晶3の供給量の体積を、2枚の
基板1,2とシール材4とによって囲まれるセル内の空
間の体積と等しくすることによって、セル内に液晶3が
充填され、セル内に空間ができることを防ぐことができ
る。また、セル内面が開放された状態において減圧され
るので、内面に吸着する気体分子の除去も効果的に行わ
れる。したがって、封入後の液晶3に気体は残留し難く
なる。
Further, by making the volume of the supply amount of the liquid crystal 3 equal to the volume of the space in the cell surrounded by the two substrates 1 and 2 and the sealing material 4, the cell is filled with the liquid crystal 3; It is possible to prevent a space from being formed in the cell. Further, since the pressure is reduced in a state where the inner surface of the cell is open, gas molecules adsorbed on the inner surface are also effectively removed. Therefore, it is difficult for gas to remain in the liquid crystal 3 after being filled.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図10および図11に
示す、予め液晶3を基板2に供給し、その後2枚の基板
1,2を貼り合わせ液晶3を封入する方法においては、
基板2上に供給される液晶3の量および分布が非常に重
要となる。規定のセルギャップとシール材4とによって
決まるセル内空間よりも液晶3の量が多いと、貼合わせ
によって液晶3が広がりシール材4を押流して液晶漏れ
を起こしたり、またセルギャップが既定値より厚くなる
などの問題を有する。
In the method shown in FIGS. 10 and 11, the liquid crystal 3 is supplied to the substrate 2 in advance, and then the two substrates 1 and 2 are bonded together to enclose the liquid crystal 3.
The amount and distribution of the liquid crystal 3 supplied on the substrate 2 is very important. If the amount of the liquid crystal 3 is larger than the space in the cell determined by the prescribed cell gap and the sealing material 4, the liquid crystal 3 spreads by laminating and swirls the sealing material 4 to cause liquid crystal leakage. There is a problem that it becomes thicker.

【0016】逆に液晶3の量が少ないと、シール材4と
液晶3との間に減圧された空間が残り大気圧下において
外部から空気が浸入して液晶3内に気泡が残ったり、ま
たセルギャップが既定値より薄くなるなどの問題を有す
る。
Conversely, if the amount of the liquid crystal 3 is small, a reduced pressure space is left between the sealing material 4 and the liquid crystal 3, and air enters from the outside under atmospheric pressure and bubbles remain in the liquid crystal 3. There is a problem that the cell gap becomes thinner than a predetermined value.

【0017】また、液晶3の分布が不均一であると、表
示むらの原因となる。この液晶3の不均一な分布を、2
枚の基板1,2を加圧することによって是正しようとす
ると、液晶3の流動が起こり、この流動が強いとセルギ
ャップを保持するスペーサ5が流れ、セルギャップが均
一に保たれなくなり生産上不良となってしまう。なお、
セルギャップのばらつきおよび液晶3の流動によるスペ
ーサ5の移動などは、生産上不良とはならなくても、液
晶表示素子6の表示品位の低下を招くので、できる限り
発生しない方が望ましい。
Further, if the distribution of the liquid crystal 3 is not uniform, it causes display unevenness. The non-uniform distribution of the liquid crystal 3
When an attempt is made to correct the pressure by pressing the substrates 1 and 2, the liquid crystal 3 flows, and if this flow is strong, the spacers 5 that maintain the cell gap flow, and the cell gap is not kept uniform, resulting in poor production. turn into. In addition,
Variations in the cell gap and movement of the spacers 5 due to the flow of the liquid crystal 3 cause a decrease in the display quality of the liquid crystal display element 6 even if it does not cause a defect in production.

【0018】図10に示す特開昭63−109413号
公報の方法によれば、2枚の基板1,2とシール材4と
によって囲まれるセル内の空間に相当する量の液晶3
を、シール材4内側の基板2上全域に均一に滴下すると
している。しかしながら、未硬化のシール材4の内側付
近まで均一に、液晶3を供給することは困難である。特
に、セルギャップより厚く形成されたシール材4を押し
広げて2枚の基板を密着させる場合には、シール材4の
内側付近への液晶3の塗布がより困難である。
According to the method disclosed in JP-A-63-109413 shown in FIG. 10, an amount of the liquid crystal 3 corresponding to the space in the cell surrounded by the two substrates 1 and 2 and the sealing material 4.
Is uniformly dropped on the entire area of the substrate 2 inside the sealing material 4. However, it is difficult to uniformly supply the liquid crystal 3 to the vicinity of the inside of the uncured sealing material 4. In particular, when the two substrates are brought into close contact with each other by pushing and spreading the sealing material 4 formed to be thicker than the cell gap, it is more difficult to apply the liquid crystal 3 to the vicinity of the inside of the sealing material 4.

【0019】また、図11に示す特公平8−20627
号公報の方法によれば、液晶3がシール材4の内形より
も小さく設けられているので、適量の液晶3が一方基板
2に供給されていれば、液晶3が押広げられてシール材
4を押流すこと、およびシール材4と他方基板1との間
に液晶3が侵入し密着を妨げることなどを防ぐことがで
きる。
Further, FIG.
According to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157, the liquid crystal 3 is provided to be smaller than the inner shape of the sealing material 4, so that if an appropriate amount of the liquid crystal 3 is supplied to one of the substrates 2, the liquid crystal 3 is spread out and the sealing material 4 is spread. 4 can be prevented, and the liquid crystal 3 can be prevented from penetrating between the sealing material 4 and the other substrate 1 and hindering the close contact.

【0020】しかしながら、この方法では、液晶3がシ
ール材4の内形よりも小さく、液晶3が広がる速度が速
くなりすぎないよう、シール材4よりわずかに厚く設け
られるので、2枚の基板1,2を重合わせた後、液晶3
を押広げる必要があり、これによってスペーサ5の移動
を起こす可能性がある。
However, in this method, since the liquid crystal 3 is smaller than the inner shape of the sealing material 4 and is provided slightly thicker than the sealing material 4 so as to prevent the liquid crystal 3 from spreading too fast, the two substrates 1 , 2 are superimposed, and the liquid crystal 3
Must be spread out, which may cause the spacer 5 to move.

【0021】また、液晶3と他方基板1とを接触させ、
その後減圧するので、他方基板1が液晶3に接触する時
点では、シール材4と液晶3との間に大気圧の気体が存
在し、重合わせ後の減圧では、液晶3とシール材4との
間の気体分子がわずかに残る可能性がある。また貼合わ
せをする際に、シール材4と他方基板1との間に液晶3
が侵入しないようにするために、押広げられる液晶3が
シール材4に到達するまでに、シール材4と他方基板1
とを接触させる必要がある。したがって、この方法で
は、セル内に気体分子が残りやすい。
Further, the liquid crystal 3 is brought into contact with the other substrate 1,
Thereafter, the pressure is reduced, so that when the other substrate 1 comes into contact with the liquid crystal 3, a gas at atmospheric pressure exists between the sealing material 4 and the liquid crystal 3. Slight intervening gas molecules may remain. When bonding, the liquid crystal 3 is placed between the sealing material 4 and the other substrate 1.
In order for the liquid crystal 3 to be spread out to reach the sealing material 4, the sealing material 4 and the other
Need to be in contact with Therefore, in this method, gas molecules tend to remain in the cell.

【0022】さらに、液晶3は、微小な点の集合体とし
て滴下する方法、スクリーン法およびブレード法によっ
て供給されるとしている。しかしながら、液晶3を微小
な点の集合体として滴下する場合は、液晶3の流動によ
るスペーサ5の移動を起こさないためには、一滴を非常
に小さくする必要があり、膨大な数の点を滴下すること
となって時間がかかってしまうという問題点がある。
Further, the liquid crystal 3 is supplied by a method of dropping as an aggregate of minute points, a screen method, and a blade method. However, when the liquid crystal 3 is dropped as an aggregate of minute points, one droplet needs to be made very small in order not to cause the movement of the spacer 5 due to the flow of the liquid crystal 3, and an enormous number of points are dropped. There is a problem that it takes time to do so.

【0023】またスクリーン法およびブレード法による
塗布は、シール材4の内側に液晶3を塗布する際に、未
硬化のシール材4が障害となって、シール材4の内側付
近まで液晶3を塗布することができない。特に、セルギ
ャップより厚く形成されたシール材4を押し広げて2枚
の基板を密着させる場合には、シール材4の内側付近へ
の液晶3の塗布がより困難である。
In the application by the screen method and the blade method, when the liquid crystal 3 is applied to the inside of the sealing material 4, the uncured sealing material 4 becomes an obstacle, and the liquid crystal 3 is applied to the vicinity of the inside of the sealing material 4. Can not do it. In particular, when the two substrates are brought into close contact with each other by pushing and spreading the sealing material 4 formed to be thicker than the cell gap, it is more difficult to apply the liquid crystal 3 to the vicinity of the inside of the sealing material 4.

【0024】特開昭60−75817号公報に開示され
る製造方法では、オフセット印刷法によって液晶が塗布
されるが、前述のスクリーン法およびブレード法と同様
にシール材内側付近への塗布が困難であり、また、基板
が破損しやすいといった問題を有する。
In the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-75817, the liquid crystal is applied by an offset printing method. However, as in the above-described screen method and blade method, it is difficult to apply the liquid crystal around the inside of the sealing material. In addition, there is a problem that the substrate is easily damaged.

【0025】本発明は、気泡の残留、液晶供給量のばら
つき、液晶漏れ、液晶流動、セルギャップのばらつきお
よびセルギャップのむらなどが及ぼす不良を生じない、
生産性の良い液晶表示素子の製造方法、ならびに気泡、
液晶漏れおよびセルギャップのむらなどのない表示品位
の高い液晶表示素子を提供することである。
The present invention does not cause defects caused by residual bubbles, variation in liquid crystal supply amount, liquid crystal leakage, liquid crystal flow, variation in cell gap, and uneven cell gap.
Production method of liquid crystal display element with good productivity, and bubbles,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having high display quality without liquid crystal leakage and uneven cell gap.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の間隔を
あけて配置される一対の基板間に枠状のシール材を介在
し、シール材と2枚の基板とによって囲まれる空間に液
晶層を封入して製造される液晶表示素子の製造方法にお
いて、封入完了時の液晶層と同じ厚さの膜状で、封入完
了時の液晶層の外形と同じ形状に液晶層を一方基板に塗
布し、液晶層よりも厚く、液晶層の外形よりも大きい枠
状に、シール材を一方または他方基板に設け、減圧下に
おいて2枚の基板を重合わせて押圧し、シール材を押広
げて、液晶を封入することを特徴とする液晶表示素子の
製造方法である。
According to the present invention, a frame-like sealing material is interposed between a pair of substrates arranged at a predetermined interval, and a liquid crystal is filled in a space surrounded by the sealing material and the two substrates. In a method of manufacturing a liquid crystal display element manufactured by encapsulating a layer, a liquid crystal layer is applied to one substrate in a film shape having the same thickness as the liquid crystal layer when encapsulation is completed, and in the same shape as the outer shape of the liquid crystal layer when encapsulation is completed. Then, the sealing material is provided on one or the other substrate in a frame shape larger than the liquid crystal layer and larger than the outer shape of the liquid crystal layer, and the two substrates are overlapped and pressed under reduced pressure, and the sealing material is expanded. This is a method for manufacturing a liquid crystal display element, characterized by sealing liquid crystal.

【0027】本発明に従えば、液晶が封入完了時の形状
に塗布されており、2枚の基板を貼合わせる時に液晶が
押広げられないので、液晶の流動および膜厚のむらが発
生しない。また、シール材が、封入完了時の液晶層厚よ
りも厚く設けられており、規定のセルギャップまで押圧
され、液晶層に到達するまで押広げられ、液晶とシール
材との間の減圧空間を埋めるので、封入完了時の液晶層
には気泡が残留しない。
According to the present invention, the liquid crystal is applied in the shape at the time of completion of the encapsulation, and the liquid crystal is not spread when the two substrates are bonded, so that the flow of the liquid crystal and the unevenness of the film thickness do not occur. In addition, the sealing material is provided thicker than the liquid crystal layer thickness at the time of completion of the encapsulation, is pressed to a prescribed cell gap, is expanded until it reaches the liquid crystal layer, and a reduced pressure space between the liquid crystal and the sealing material is formed. Since it is filled, no air bubbles remain in the liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation.

【0028】さらに、基板を貼合わせる前に液晶が塗布
されるので、短時間で液晶表示素子を製造することがで
き、生産性が良い。
Further, since the liquid crystal is applied before the substrates are bonded, the liquid crystal display element can be manufactured in a short time, and the productivity is good.

【0029】また本発明は、スリットを有するスリット
部材によって、毛管現象で液晶を吸い出し、スリット部
材の開口まで吸い出された液晶と一方基板とを接触させ
た状態で、基板とスリット部材とを相対的に移動させ、
封入完了時の液晶層厚と同じ厚さの膜状で、封入完了時
の液晶層の外形と同じ形状に液晶層を基板に塗布するこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, a liquid crystal is sucked out by capillary action by a slit member having a slit, and the liquid crystal sucked up to the opening of the slit member and one of the substrates are brought into contact with each other. Move
The liquid crystal layer is applied to the substrate in the form of a film having the same thickness as the thickness of the liquid crystal layer when the encapsulation is completed, and in the same shape as the outer shape of the liquid crystal layer when the encapsulation is completed.

【0030】本発明に従えば、シール材の内側付近ま
で、液晶層を封入完了時の液晶層と同じ厚さで均一に塗
布することができる。
According to the present invention, the liquid crystal layer can be uniformly applied to the vicinity of the inside of the sealing material with the same thickness as the liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation.

【0031】また本発明は、矩形の液晶層を基板に塗布
する際に、スリット部材の開口の長さを液晶層の矩形の
一辺の長さとし、このスリット部材の開口まで吸い出さ
れた液晶と基板とを接触させ、液晶の矩形のもう一辺の
長さ分だけスリット部材と基板とを相対的に移動させ、
液晶層を基板に塗布することを特徴とする。
Further, according to the present invention, when a rectangular liquid crystal layer is applied to a substrate, the length of the opening of the slit member is set to the length of one side of the rectangle of the liquid crystal layer. Contact the substrate, relatively move the slit member and the substrate by the length of the other side of the liquid crystal rectangle,
A liquid crystal layer is applied to a substrate.

【0032】本発明に従えば、矩形の封入完了時の液晶
層と同形状に液晶を塗布することができる。また、この
製造方法では、上記した塗布作業を複数のスリット部材
を用いて行うか、または繰返し行うことによって複数の
矩形の液晶層を同一基板上に容易に塗布することがで
き、複数の液晶表示素子を一度に製造することができ
る。
According to the present invention, the liquid crystal can be applied in the same shape as the liquid crystal layer at the time of completion of the rectangular encapsulation. Further, in this manufacturing method, a plurality of rectangular liquid crystal layers can be easily coated on the same substrate by performing the above-described coating operation using a plurality of slit members or by repeatedly performing the above-described coating operation. The device can be manufactured at one time.

【0033】また本発明は、減圧下において2枚の基板
を貼合わせる際に、2枚の基板を重合わせて、液晶層の
厚さを計測しながら押圧し、液晶層の厚さが、所定の厚
さになった時点でシール材を硬化させることを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, when two substrates are bonded together under reduced pressure, the two substrates are superposed and pressed while measuring the thickness of the liquid crystal layer. The sealing material is cured at the time when the thickness of the sealing material is reached.

【0034】本発明に従えば、貼合わせ時の加圧不足お
よび押過ぎを防止することができ、セルギャップのばら
つきを防ぐことができる。
According to the present invention, insufficient pressurization and overpressing during bonding can be prevented, and variations in the cell gap can be prevented.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】ノート型パソコンおよびディスプ
レイなどに用いられる液晶表示素子は、互いに対向する
一対の基板を有し、各基板はシール材によって貼り合わ
され、各基板の間には、液晶が封入されている。液晶が
封入される基板の間隔(セルギャップ)は、基板間に分
布する多数のスペーサによって保たれている。また、各
基板には、TFT素子、カラーフィルタ、配向膜および
透明電極などが形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device used for a notebook computer, a display, and the like has a pair of substrates facing each other, each substrate is bonded by a sealing material, and liquid crystal is sealed between the substrates. Have been. The distance (cell gap) between the substrates in which the liquid crystal is sealed is maintained by a number of spacers distributed between the substrates. In addition, a TFT element, a color filter, an alignment film, a transparent electrode, and the like are formed on each substrate.

【0036】図1は、本発明の実施の一形態である液晶
表示素子6の製造方法を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a liquid crystal display element 6 according to an embodiment of the present invention.

【0037】図1(a)では、まず一方基板1上に、封
入完了時の規定の液晶層厚と同じ厚さの膜状で、封入完
了時の液晶層の外形と同じ形状、たとえば5μmの厚み
の矩形膜状に、予め減圧して脱泡処理を行った液晶を用
いて液晶層3を塗布する。
In FIG. 1 (a), first, a film having the same thickness as the prescribed liquid crystal layer thickness at the time of encapsulation completion and having the same shape as the outer shape of the liquid crystal layer at the time of encapsulation completion, for example, 5 μm, is formed on one substrate 1. The liquid crystal layer 3 is applied to a rectangular film having a thickness by using a liquid crystal that has been subjected to a depressurizing process by reducing the pressure in advance.

【0038】また、他方基板2に、スペーサ5を散布
し、シール材4を設ける。シール材4は、紫外線硬化樹
脂を用いて、ディスペンサによって、幅0.4mmで液
晶層3よりも厚く、本実施形態では厚さ25μmの線
で、塗布した液晶層3の外形よりも大きく、液晶層3の
外形とシール材4の内形との間に各辺0.5mmの間隔
をあけて、矩形の枠状に描画する。シール材4は、他方
基板2に設けられるので、液晶層3の塗布の邪魔になら
ない。
Further, spacers 5 are dispersed on the other substrate 2 to provide a sealing material 4. The sealing material 4 is made of a UV-curable resin and is 0.4 mm wide and thicker than the liquid crystal layer 3 by a dispenser. In this embodiment, the sealing material 4 is a line having a thickness of 25 μm and is larger than the outer shape of the applied liquid crystal layer 3. Draw in a rectangular frame shape with an interval of 0.5 mm on each side between the outer shape of the layer 3 and the inner shape of the sealing material 4. Since the sealing material 4 is provided on the other substrate 2, it does not hinder the application of the liquid crystal layer 3.

【0039】図1(b)では、一方基板1の液晶層3を
塗布した面と、他方基板2のシール材4およびスペーサ
5を設けた面とが対向するように、各基板1,2を真空
チャンバ10内に保持し、真空チャンバ10内を13.
3Paに減圧する。このとき、塗布時に液晶に溶込んだ
気体分子および基板1,2の表面に吸着された気体分子
は、減圧することによって除去される。
In FIG. 1B, each of the substrates 1 and 2 is placed such that the surface of the first substrate 1 on which the liquid crystal layer 3 is applied and the surface of the other substrate 2 on which the sealing material 4 and the spacer 5 are provided face each other. 12. It is held in the vacuum chamber 10, and the inside of the vacuum chamber 10 is 13.
The pressure is reduced to 3 Pa. At this time, gas molecules dissolved in the liquid crystal during application and gas molecules adsorbed on the surfaces of the substrates 1 and 2 are removed by reducing the pressure.

【0040】図1(c)では、一方基板1と他方基板2
とを、間隔が0.5mmになるまで接近させ、その後各
基板2,3を水平方向に相対的に移動させることによっ
て位置合わせする。このとき、シール材4と一方基板1
との間には隙間があいており、位置合わせによってシー
ル材4が液晶3に接触したり、ずれたりすることはな
い。
In FIG. 1C, one substrate 1 and the other substrate 2
Are brought close to each other until the distance becomes 0.5 mm, and then the substrates 2 and 3 are relatively moved in the horizontal direction to perform alignment. At this time, the sealing material 4 and the one substrate 1
There is a gap between them, and the sealing material 4 does not come into contact with the liquid crystal 3 or shift due to the alignment.

【0041】図1(d)では、液晶が存在する部分のセ
ルギャップ12を、セル厚計11によって計測しなが
ら、2枚の基板1,2の平行状態を保ったまま圧力を加
え、徐々に加圧して、シール材4を押しつぶして貼合わ
せる。このとき、シール材4は、厚みが25μmから5
μmに、線幅が0.4mmから2mmに押広げられる。
つぶされる前のシール材4の内側は、液晶層3の外形か
ら0.5mmの間隔が設けられているが、シール材4が
内側および外側に押広げられることによって、液晶層3
とシール材4との空間が埋められる。
In FIG. 1D, while measuring the cell gap 12 in the portion where the liquid crystal exists by the cell thickness gauge 11, pressure is applied while maintaining the parallel state of the two substrates 1 and 2 and gradually. Pressing and squeezing the sealing material 4 together. At this time, the sealing material 4 has a thickness of 25 μm to 5 μm.
The line width is expanded from 0.4 mm to 2 mm.
The inner side of the sealing material 4 before being crushed is provided with an interval of 0.5 mm from the outer shape of the liquid crystal layer 3.
And the space between the sealing material 4 and the sealing material 4 are filled.

【0042】このとき、内側に広げられたシール材4が
液晶層3まで到達すれば、シール材4は外側へ広げられ
るので、この広がりの範囲内であれば、液晶層3内に気
泡が入ること、およびシール材4の押流しが生じない。
このため、液晶量のばらつきおよび各基板1,2の位置
合わせによるシール材4と液晶層3との若干の位置ずれ
を吸収することができる。
At this time, when the sealing material 4 spread inside reaches the liquid crystal layer 3, the sealing material 4 spreads outside, so that air bubbles enter into the liquid crystal layer 3 within the range of this spreading. That is, the flushing of the sealing material 4 does not occur.
Therefore, it is possible to absorb a variation in the amount of liquid crystal and a slight displacement between the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3 due to the alignment of the substrates 1 and 2.

【0043】なお、液晶層3は、封入完了時の液晶層と
等しい膜厚および形状で塗布されているが、液晶層3表
面の凹凸、またはシール材4もしくはスペーサ5の抵抗
があるので、加圧されないと他方基板2の全面に密着し
ない。
The liquid crystal layer 3 is applied in the same thickness and shape as the liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation. If it is not pressed, it will not adhere to the entire surface of the other substrate 2.

【0044】従来の空セルを製作してから液晶を注入す
る真空注入法では、空セルの貼合わせ時には液晶がな
く、数μmの空気層を高精度に計測することはできな
い。またこの方法では、液晶注入時にはセル厚を測定す
るのではなく、注入時間を経験的に変えてセルギャップ
を制御しているので、空セルのばらつきがセルギャップ
のばらつきとなる。
In a conventional vacuum injection method in which a liquid crystal is injected after manufacturing an empty cell, there is no liquid crystal at the time of bonding the empty cells, and an air layer of several μm cannot be measured with high accuracy. In addition, in this method, the cell gap is controlled by empirically changing the injection time instead of measuring the cell thickness at the time of liquid crystal injection. Therefore, the variation of the empty cell becomes the variation of the cell gap.

【0045】本実施例では、セルギャップ12となる液
晶層3の厚さを、セル厚計11によって実際に測定しな
がら徐々に加圧していくので、押し過ぎおよび加圧不足
を防ぐことができ、セルギャップのばらつきを無くすこ
とができる。セル厚計11は、従来の真空注入法の注入
後のセルギャップの計測に用いられる、光学干渉による
リタデーションを計測する機器を適用する。
In this embodiment, since the thickness of the liquid crystal layer 3 serving as the cell gap 12 is gradually increased while actually being measured by the cell thickness gauge 11, it is possible to prevent over-pressing and under-pressing. In addition, variations in cell gap can be eliminated. As the cell thickness gauge 11, a device for measuring retardation due to optical interference, which is used for measuring a cell gap after injection by a conventional vacuum injection method, is applied.

【0046】図1(e)では、液晶層3が規定厚になっ
た時点で、紫外線を照射してシール材4を硬化させる。
このとき、紫外線を基板裏面から、導光路13によって
シール材4部分のみに照射し、液晶層3には照射しない
ようにする。その後、真空チャンバ10の減圧を解除し
て大気圧に戻し、貼合わされた基板を取出し液晶の封入
を完了する。
In FIG. 1E, when the liquid crystal layer 3 has a specified thickness, the sealing material 4 is cured by irradiating ultraviolet rays.
At this time, the ultraviolet rays are irradiated only from the back surface of the substrate to the sealing material 4 by the light guide path 13, but not to the liquid crystal layer 3. After that, the pressure in the vacuum chamber 10 is released to return to the atmospheric pressure, and the bonded substrate is taken out to complete the liquid crystal encapsulation.

【0047】なお、シール材4に用いられる紫外線硬化
樹脂は、短時間の紫外線照射では完全に硬化しないもの
が多いので、上記手順により貼合わせた基板をUV炉に
入れ、液晶層3部分にマスクをして、数分から数10分
間紫外線を照射して、シール材4を完全に硬化させる。
In many cases, the ultraviolet curing resin used for the sealing material 4 is not completely cured by short-time ultraviolet irradiation. Therefore, the substrate bonded by the above procedure is put into a UV furnace, and the liquid crystal layer 3 is masked. Then, the sealing material 4 is completely cured by irradiating ultraviolet rays for several minutes to several tens of minutes.

【0048】さらに、常温より10℃〜50℃程度加熱
することよって、シール材4の硬化が促進される。ただ
し、加熱を過度に行うと、熱膨張によって2枚の基板
1,2の位置がずれたり、各基板1,2の反りによって
シール材4が剥離するおそれがあるので、これらの問題
が生じない範囲で加熱する必要がある。
Further, by heating the room temperature by about 10 ° C. to 50 ° C., the curing of the sealing material 4 is promoted. However, if the heating is performed excessively, these problems do not occur because the positions of the two substrates 1 and 2 may be shifted due to thermal expansion, or the sealing material 4 may be peeled off due to the warpage of the substrates 1 and 2. It is necessary to heat in the range.

【0049】以上のように、図1に示す製造方法では、
セルギャップのむら、液晶漏れおよび気泡などの無い液
晶表示素子を短時間に生産することができる。
As described above, in the manufacturing method shown in FIG.
A liquid crystal display device free from uneven cell gap, liquid crystal leakage and air bubbles can be produced in a short time.

【0050】本実施例では、シール材4と液晶層3とを
別々の基板に設けるとしたが、同一の基板上に設けるよ
うにしてもよい。同一の基板上に設ける手順としては、
一方基板2にシール材4を枠状に設けた後、シール材4
の内側に所定の形状に液晶層3を塗布し、以降は前記実
施例の手順によって貼合わせを行う。また、液晶を所定
の形状に塗布した後、ディスペンサによってシール材4
を枠状に設けてもよい。
In this embodiment, the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3 are provided on separate substrates, but may be provided on the same substrate. As a procedure to provide on the same substrate,
On the other hand, after the sealing material 4 is provided on the substrate 2 in a frame shape, the sealing material 4
The liquid crystal layer 3 is applied in a predetermined shape on the inside of the substrate, and thereafter, bonding is performed according to the procedure of the above embodiment. After applying the liquid crystal in a predetermined shape, the sealing material 4 is dispensed with a dispenser.
May be provided in a frame shape.

【0051】シール材4と液晶層3とを同一基板上に設
ける方法では、2枚の基板1,2の位置合わせによっ
て、シール材4と液晶層3との間隔が変化しない。この
ため、シール材4と液晶層3との塗布位置精度によっ
て、この間隔を管理することができ、液晶量のばらつき
に対する許容範囲がさらに大きくなる。
In the method in which the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3 are provided on the same substrate, the distance between the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3 does not change due to the alignment of the two substrates 1 and 2. Therefore, the distance can be controlled by the accuracy of the application position between the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3, and the allowable range for the variation in the amount of liquid crystal is further increased.

【0052】次に液晶層3の塗布方法について説明す
る。図2は、スリット部材30を概略的に示す斜視図で
あり、図3は、スリット部材30を有する塗布ノズル4
2を概略的に示す断面図である。液晶層3は、スリット
部材30を有する塗布ノズル42によって塗布される。
Next, a method of applying the liquid crystal layer 3 will be described. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the slit member 30, and FIG.
FIG. The liquid crystal layer 3 is applied by an application nozzle 42 having the slit member 30.

【0053】スリット部材30は、三角柱状であり、三
角形の底辺から頂点にわたって形成されるスリット31
が長手方向全長にわたって形成される。塗布ノズル42
は、スリット部材30と、斜線で示す液晶が充填された
容器38とを有し、スリット部材30の底部が図3に示
すように液晶溜まり33につけられ保持されると、毛管
現象によって液晶がスリット部材30の開口34まで吸
い出される。
The slit member 30 has a triangular prism shape and has a slit 31 formed from the base to the vertex of the triangle.
Are formed over the entire length in the longitudinal direction. Coating nozzle 42
Has a slit member 30 and a container 38 filled with liquid crystal indicated by oblique lines. When the bottom of the slit member 30 is attached to and held in a liquid crystal reservoir 33 as shown in FIG. 3, the liquid crystal is slit by capillary action. It is sucked up to the opening 34 of the member 30.

【0054】矩形の液晶層3を塗布する際には、スリッ
ト31の開口34の長さ32を矩形の液晶層3の一辺の
長さと等しくすると、開口34まで吸い出された液晶と
基板1とを接触させ、液晶層3の矩形のもう一辺の長さ
分、基板1と塗布ノズル42とを相対的に移動させるこ
とによって、矩形の液晶層3を基板1に塗布することが
できる。
When the rectangular liquid crystal layer 3 is applied, if the length 32 of the opening 34 of the slit 31 is equal to the length of one side of the rectangular liquid crystal layer 3, the liquid crystal sucked up to the opening 34 and the substrate 1 And the substrate 1 and the application nozzle 42 are relatively moved by the length of the other side of the rectangle of the liquid crystal layer 3, whereby the rectangular liquid crystal layer 3 can be applied to the substrate 1.

【0055】次に、液晶層3を塗布する手順について説
明する。図4は、塗布ノズル42による液晶層3の塗布
方法を示す工程図である。図4(a)では、液晶が塗布
される面を下にして基板1を定盤40の下向きの水平面
に真空吸着し、塗布ノズル42を、スリット31の開口
34と、開口31の長さ32を決めた基板の一辺とが平
行になるように、基板1と高さ方向に間隔をあけて水平
に保持する。
Next, a procedure for applying the liquid crystal layer 3 will be described. FIG. 4 is a process chart showing a method of applying the liquid crystal layer 3 by the application nozzle 42. In FIG. 4A, the substrate 1 is vacuum-adsorbed on the downward horizontal surface of the surface plate 40 with the surface to be coated with the liquid crystal facing down, and the application nozzle 42 is connected to the opening 34 of the slit 31 and the length 32 of the opening 31. The substrate 1 is held horizontally at an interval in the height direction so that one side of the substrate, which has been determined, becomes parallel.

【0056】図4(b)では、塗布ノズル42を、塗布
ノズル42に垂直な方向に、水平に等速移動させる。
In FIG. 4B, the application nozzle 42 is horizontally moved at a constant speed in a direction perpendicular to the application nozzle 42.

【0057】図4(c)では、塗布ノズル42が、液晶
層3の塗布開始位置に到達するタイミングに合わせて、
スリット31の開口34まで吸い出された液晶と基板1
とが接するように、定盤40ごと基板1を塗布ノズル4
2に接近させる。
In FIG. 4C, the application nozzle 42 arrives at the position where the application of the liquid crystal layer 3 is started.
The liquid crystal sucked up to the opening 34 of the slit 31 and the substrate 1
Is applied to the substrate 1 together with the platen 40 so that
Approach 2.

【0058】図4(d)では、液晶と基板1との接触状
態を保持しながら、塗布ノズル42を水平方向に等速移
動させ続ける。
In FIG. 4D, the application nozzle 42 is continuously moved at a constant speed in the horizontal direction while maintaining the contact state between the liquid crystal and the substrate 1.

【0059】図4(e)では、液晶層3の塗布終了位置
に塗布ノズル42が達した時点で、基板1が液晶から離
れるよう、定盤40ごと基板1を上昇させる。
In FIG. 4E, when the application nozzle 42 reaches the position where the application of the liquid crystal layer 3 is completed, the substrate 1 is raised together with the platen 40 so that the substrate 1 is separated from the liquid crystal.

【0060】こうすることによって、基板1に封入完了
時と同じ矩形膜状に液晶層3を塗布することができる。
Thus, the liquid crystal layer 3 can be applied to the substrate 1 in the same rectangular film shape as when the encapsulation is completed.

【0061】液晶層3の膜厚は、液晶溜まり33の液面
から開口34までの高さ36、スリット31の間隔3
5、スリット部材30の高さ37、スリット部材30の
開口34と基板1との間隔、液晶の基板1上においての
表面張力、液晶の粘度および塗布ノズル42の移動速度
によって決まる。
The thickness of the liquid crystal layer 3 is determined by the height 36 from the liquid surface of the liquid crystal reservoir 33 to the opening 34 and the distance 3 between the slits 31.
5, the height 37 of the slit member 30, the distance between the opening 34 of the slit member 30 and the substrate 1, the surface tension of the liquid crystal on the substrate 1, the viscosity of the liquid crystal, and the moving speed of the application nozzle 42.

【0062】スリット31の物理的な形状35,37
は、設計によって決まり一定である。液晶の表面張力お
よび粘度は、液晶の材料および基板1が一定であれば、
塗布時の温度を一定に管理することによって、管理する
ことができる。
The physical shape 35, 37 of the slit 31
Is constant depending on the design. The surface tension and viscosity of the liquid crystal are as follows if the material of the liquid crystal and the substrate 1 are constant.
The temperature can be controlled by keeping the temperature at the time of application constant.

【0063】したがって、スリット部材30の開口34
と基板1との間隔、液晶溜まり33の液面から開口34
までの高さ36および塗布ノズル42の移動速度を制御
することによって、塗布開始位置および終了位置を制御
でき、塗布面積および塗布量を管理することができるの
で、所定の厚さで均一に液晶層3を塗布することができ
る。
Therefore, the opening 34 of the slit member 30
Between the liquid crystal reservoir 33 and the opening 34
By controlling the height 36 and the moving speed of the coating nozzle 42, the coating start position and the coating end position can be controlled, and the coating area and the coating amount can be managed. 3 can be applied.

【0064】また、塗布ノズル42を用いる塗布方法で
は、マスクなどを必要とせず、液晶が基板に接触してい
るだけなので、シール材4と液晶層3とを同一基板上に
設ける場合に、シール材4の内側付近まで塗布すること
ができる。このため、前述のようにシール材4の内側か
ら0.5mmの間隔をあけて液晶層3を正確に塗布する
ことができる。
Further, in the coating method using the coating nozzle 42, a mask or the like is not required, and the liquid crystal is only in contact with the substrate. Therefore, when the sealing material 4 and the liquid crystal layer 3 are provided on the same substrate, It can be applied to near the inside of the material 4. For this reason, as described above, the liquid crystal layer 3 can be accurately applied at an interval of 0.5 mm from the inside of the sealing material 4.

【0065】なお、本実施例では塗布ノズル42を水平
に、基板1を上下に移動させているが、逆に基板1を水
平に、塗布ノズル42を上下に移動させても、またはど
ちらか一方のみを水平および上下に移動させてもよい。
また液晶層3の膜厚が所定の厚さで均一に塗布されるの
であれば、液晶が基板1に接してから基板1または塗布
ノズル42を水平方向に移動させてもよい。
In this embodiment, the coating nozzle 42 is moved horizontally and the substrate 1 is moved up and down. However, the substrate 1 is moved horizontally and the coating nozzle 42 is moved up and down, or one of them is moved. Only one may be moved horizontally and vertically.
Further, if the liquid crystal layer 3 is uniformly applied with a predetermined thickness, the substrate 1 or the application nozzle 42 may be moved in the horizontal direction after the liquid crystal contacts the substrate 1.

【0066】なお、毛管現象によってスリット部材の開
口まで吸い出された液体を基板に塗布する方法として
は、ラッカーまたは液晶表示素子のカラーフィルタなど
を塗布する方法が、特開平6−343908号公報およ
び特開平8−224528号公報に示されている。
As a method of applying the liquid sucked up to the opening of the slit member by capillary action to the substrate, a method of applying a lacquer or a color filter of a liquid crystal display element is disclosed in JP-A-6-343908 and This is disclosed in JP-A-8-224528.

【0067】次に、1組の基板から複数の液晶表示素子
を製造する方法について説明する。図5は、2つの矩形
の液晶層3が塗布された基板1を示す平面図である。図
6は、1つの塗布ノズル42によって2つの矩形の液晶
層3を塗布する方法を示す工程図である。図5および図
6では、液晶は斜線で示される。
Next, a method for manufacturing a plurality of liquid crystal display elements from one set of substrates will be described. FIG. 5 is a plan view showing the substrate 1 on which two rectangular liquid crystal layers 3 are applied. FIG. 6 is a process chart showing a method of applying two rectangular liquid crystal layers 3 by one application nozzle 42. In FIGS. 5 and 6, the liquid crystal is indicated by oblique lines.

【0068】図6(a)では、液晶が塗布される面が下
になるように基板1を定盤40の下向きの水平面に真空
吸着する。また、塗布ノズル42を、スリットの開口
と、開口の長さを決めた基板1の一辺とが平行になるよ
うに、基板1と高さ方向に間隔をあけて水平に保持す
る。
In FIG. 6A, the substrate 1 is vacuum-sucked on a downward horizontal surface of the surface plate 40 so that the surface on which the liquid crystal is applied faces downward. Further, the application nozzle 42 is horizontally held with a gap in the height direction with respect to the substrate 1 such that the opening of the slit and one side of the substrate 1 having the determined length are parallel.

【0069】図6(b)では、定盤40ごと基板1を、
スリットの長さ方向に対して垂直な方向に水平に等速移
動させる。
In FIG. 6B, the substrate 1 together with the platen 40 is
The slit is moved horizontally at a constant speed in a direction perpendicular to the length direction of the slit.

【0070】図6(c)では、1つ目の液晶塗布開始位
置に塗布ノズル42が到達するタイミングに合わせて、
スリットの開口まで吸い出された液晶と基板1とが接す
るように、塗布ノズル42を基板1に接近させる。
In FIG. 6C, the timing at which the application nozzle 42 reaches the first liquid crystal application start position is adjusted.
The application nozzle 42 is brought close to the substrate 1 such that the liquid crystal sucked up to the opening of the slit is in contact with the substrate 1.

【0071】図6(d)では、液晶と基板1との接触状
態を保持しながら、定盤40ごと基板1を1つ目の塗布
終了位置まで水平に移動させ、塗布終了位置に到達する
タイミングに合わせて、塗布ノズル42を下降させて、
液晶と基板1との接触状態を断つ。こうすることによっ
て、1つ目の液晶層3が塗布される。
In FIG. 6D, the timing of moving the substrate 1 together with the platen 40 to the first coating end position while maintaining the contact state between the liquid crystal and the substrate 1 and reaching the coating end position To lower the application nozzle 42,
The contact state between the liquid crystal and the substrate 1 is cut off. By doing so, the first liquid crystal layer 3 is applied.

【0072】図6(e)では、2つ目の液晶塗布開始位
置に塗布ノズル42が到達するタイミングに合わせて、
スリットの開口まで吸い出された液晶と基板1とが接す
るように、塗布ノズル42を基板1に接近させる。
In FIG. 6E, at the timing when the application nozzle 42 reaches the second liquid crystal application start position,
The application nozzle 42 is brought close to the substrate 1 such that the liquid crystal sucked up to the opening of the slit is in contact with the substrate 1.

【0073】図6(f)では、液晶と基板1との接触状
態を保持しながら、定盤40ごと基板1を水平に2つ目
の塗布終了位置まで移動させ、塗布終了位置に到達する
タイミングに合わせて、塗布ノズル42を下降させて、
液晶と基板1との接触状態を断つ。こうすることによっ
て、2つ目の液晶層3が塗布される。以上のように、図
6に示す方法では、図5に示すような2つの矩形の液晶
層3を基板1に塗布することができる。
In FIG. 6 (f), while maintaining the contact state between the liquid crystal and the substrate 1, the substrate 1 is moved together with the surface plate 40 horizontally to the second coating end position, and the timing of reaching the coating end position is reached. To lower the application nozzle 42,
The contact state between the liquid crystal and the substrate 1 is cut off. By doing so, the second liquid crystal layer 3 is applied. As described above, in the method shown in FIG. 6, two rectangular liquid crystal layers 3 as shown in FIG.

【0074】図7は、2つの塗布ノズル42を直列に並
べた塗布装置43による塗布方法を説明するための概略
図である。塗布装置43では、2つの塗布ノズル42の
開口まで吸い出された液晶と基板1とを接触させなが
ら、図7に示す矢印の方向に塗布装置43を塗布終了位
置まで移動させ、塗布終了位置に到達するタイミングに
合わせて、液晶と基板1との接触状態を断つ。こうする
ことによって、塗布装置43は、図5に示すような2つ
の矩形の液晶層3を基板1に塗布することができる。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a coating method using a coating device 43 in which two coating nozzles 42 are arranged in series. The coating device 43 moves the coating device 43 to the coating end position in the direction of the arrow shown in FIG. 7 while bringing the liquid crystal sucked up to the openings of the two coating nozzles 42 and the substrate 1 into contact with each other. The contact state between the liquid crystal and the substrate 1 is cut off according to the arrival timing. In this way, the coating device 43 can apply two rectangular liquid crystal layers 3 to the substrate 1 as shown in FIG.

【0075】さらに図6に示す方法と図7に示す方法と
を組合わせ、m個の塗布ノズルを1列に並べ、n回塗布
動作を繰返すことによって、1つの基板上にm×n個の
矩形状の液晶層を塗布することができる。
Further, by combining the method shown in FIG. 6 and the method shown in FIG. 7, m coating nozzles are arranged in one row, and the coating operation is repeated n times, whereby m × n pieces of nozzles are formed on one substrate. A rectangular liquid crystal layer can be applied.

【0076】上記手順によって複数の液晶層を塗布した
基板と、対応する形状のシール材を設けた基板とを、図
1で説明した手順で貼合わせ、個々の液晶表示素子を分
断することによって、1組の基板から複数の液晶表示素
子を製造することができる。この方法は、短時間に、効
率よく複数の液晶表示素子を製造することができ、大量
生産に適している。
A substrate on which a plurality of liquid crystal layers are applied by the above procedure and a substrate on which a sealing material having a corresponding shape is provided are bonded by the procedure described with reference to FIG. 1 to divide each liquid crystal display element. A plurality of liquid crystal display elements can be manufactured from one set of substrates. This method can efficiently manufacture a plurality of liquid crystal display elements in a short time and is suitable for mass production.

【0077】なお、本発明の製造方法では、近年の15
インチ以上のモニタ用液晶表示素子においても、液晶層
内に気泡を残すことなく、短時間に製造することができ
る。
In the manufacturing method of the present invention, the recent 15
Even a monitor liquid crystal display element of inches or more can be manufactured in a short time without leaving bubbles in the liquid crystal layer.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶が封
入完了時の形状に塗布されており、2枚の基板を貼合わ
せる時に液晶が押広げられないので、液晶の流動および
膜厚のむらが発生しない。また、シール材が押広げられ
て、液晶とシール材との間の減圧空間を埋めるので、封
入完了時の液晶層には気泡が残留しない。
As described above, according to the present invention, the liquid crystal is applied in the shape at the time of completion of the encapsulation, and the liquid crystal is not spread when the two substrates are bonded. No unevenness occurs. Further, since the sealing material is expanded to fill the reduced pressure space between the liquid crystal and the sealing material, no air bubbles remain in the liquid crystal layer at the time of completion of the sealing.

【0079】さらに、基板を貼合わせる前に液晶が塗布
されるので、短時間で液晶表示素子を製造することがで
き、液晶表示素子の生産性が向上する。
Further, since the liquid crystal is applied before bonding the substrates, the liquid crystal display device can be manufactured in a short time, and the productivity of the liquid crystal display device is improved.

【0080】また本発明によれば、毛管現象で液晶を吸
い出すスリット部材によって、封入完了時の液晶層と同
じ厚さおよび形状で液晶を塗布するので、セルギャップ
のむら、液晶漏れおよび気泡のない液晶表示素子を短時
間に生産することができる。
Further, according to the present invention, the liquid crystal is applied with the same thickness and shape as the liquid crystal layer at the time of the encapsulation completion by the slit member for sucking the liquid crystal by the capillary phenomenon. The display element can be manufactured in a short time.

【0081】また本発明によれば、開口の長さを封入完
了時の矩形の液晶層の一辺と等しくした複数のスリット
部材を、矩形の液晶層のもう一辺の長さ分だけ、基板に
対して相対的に移動させることによって、封入完了時の
液晶層と同形状に液晶を塗布することができる。また、
上記した塗布作業を複数のスリット部材を用いて行う
か、または繰返し行うことによって、複数の矩形の液晶
層を同一基板上に容易に塗布することができ、複数の液
晶表示素子を一度に製造することができる。このため、
セルギャップのむら、液晶漏れおよび気泡のない液晶表
示素子を短時間に、より効率良く生産することができ
る。
Further, according to the present invention, a plurality of slit members having the length of the opening equal to one side of the rectangular liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation are formed on the substrate by the length of the other side of the rectangular liquid crystal layer. The liquid crystal can be applied in the same shape as the liquid crystal layer at the completion of the encapsulation by relatively moving the liquid crystal. Also,
By performing the above-described coating operation using a plurality of slit members or by repeating the coating operation, a plurality of rectangular liquid crystal layers can be easily coated on the same substrate, and a plurality of liquid crystal display elements can be manufactured at a time. be able to. For this reason,
A liquid crystal display device free from uneven cell gap, liquid crystal leakage and air bubbles can be efficiently produced in a short time.

【0082】また本発明によれば、液晶層の厚さを計測
しながら押圧するので、液晶層の厚みを正確に管理する
ことができ、セルギャップのばらつきを防ぐことができ
る。
Further, according to the present invention, since the pressure is applied while measuring the thickness of the liquid crystal layer, the thickness of the liquid crystal layer can be accurately controlled, and the variation in the cell gap can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態である液晶表示素子の製
造方法を示す工程図である
FIG. 1 is a process chart showing a method for manufacturing a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

【図2】スリット部材30を概略的に示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a slit member 30.

【図3】スリット部材30を有する塗布ノズル42を概
略的に示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a coating nozzle having a slit member.

【図4】塗布ノズル42による液晶層3の塗布方法を示
す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing a method of applying the liquid crystal layer 3 by an application nozzle 42.

【図5】2つの矩形の液晶層3が塗布された基板1を示
す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the substrate 1 on which two rectangular liquid crystal layers 3 are applied.

【図6】1つの塗布ノズル42によって2つの矩形の液
晶層3を塗布する方法を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing a method of applying two rectangular liquid crystal layers 3 by one application nozzle 42;

【図7】2つの塗布ノズル42を直列に並べた塗布装置
43による塗布方法を説明するための概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a coating method using a coating device 43 in which two coating nozzles 42 are arranged in series.

【図8】液晶表示素子6の構成を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of the liquid crystal display element 6.

【図9】従来の真空注入法を説明するための概略図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a conventional vacuum injection method.

【図10】特開昭63−109413号公報に示される
製造方法を説明するための工程図である。
FIG. 10 is a process chart for explaining a manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-109413.

【図11】特公平8−20627号公報に示される製造
方法を説明するための工程図である。
FIG. 11 is a process chart for explaining a manufacturing method disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 8-20627.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 一方基板 2 他方基板 3 液晶層 4 シール材 5 スペーサ 6 液晶表示素子 10 真空チャンバ 11 セル厚計 12 セルギャップ 13 導光路 30 スリット部材 31 スリット 32 開口の長さ 33 液晶溜まり 34 開口 35 スリット間隔 40 定盤 42 塗布ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 One substrate 2 The other substrate 3 Liquid crystal layer 4 Sealing material 5 Spacer 6 Liquid crystal display element 10 Vacuum chamber 11 Cell thickness gauge 12 Cell gap 13 Light guide path 30 Slit member 31 Slit 32 Opening length 33 Liquid crystal reservoir 34 Opening 35 Slit spacing 40 Surface plate 42 Application nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉良 徹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H089 LA49 MA07Y NA09 NA22 NA42 NA49 QA12 QA14 SA01 TA09 4D075 AC02 AC84 AC86 AC95 BB05Y BB56Z CA47 DA06 DC19 DC22 EA05 4F042 AA06 BA06 BA08 CB03 CB10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toru Kira 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 2H089 LA49 MA07Y NA09 NA22 NA42 NA49 QA12 QA14 SA01 TA09 4D075 AC02 AC84 AC86 AC95 BB05Y BB56Z CA47 DA06 DC19 DC22 EA05 4F042 AA06 BA06 BA08 CB03 CB10

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の間隔をあけて配置される一対の基
板間に枠状のシール材を介在し、シール材と2枚の基板
とによって囲まれる空間に液晶層を封入して製造される
液晶表示素子の製造方法において、 封入完了時の液晶層と同じ厚さの膜状で、封入完了時の
液晶層の外形と同じ形状に液晶層を一方基板に塗布し、
液晶層よりも厚く、液晶層の外形よりも大きい枠状に、
シール材を一方または他方基板に設け、減圧下において
2枚の基板を重合わせて押圧し、シール材を押広げて、
液晶を封入することを特徴とする液晶表示素子の製造方
法。
1. A manufacturing method in which a frame-shaped sealing material is interposed between a pair of substrates arranged at a predetermined interval, and a liquid crystal layer is sealed in a space surrounded by the sealing material and the two substrates. In the method of manufacturing a liquid crystal display element, the liquid crystal layer is applied to one substrate in a film shape having the same thickness as the liquid crystal layer at the time of completion of the encapsulation, and in the same shape as the outer shape of the liquid crystal layer at the time of the completion of the encapsulation,
In a frame shape that is thicker than the liquid crystal layer and larger than the outer shape of the liquid crystal layer,
A seal material is provided on one or the other substrate, the two substrates are overlapped and pressed under reduced pressure, and the seal material is expanded.
A method for manufacturing a liquid crystal display element, wherein liquid crystal is sealed.
【請求項2】 スリットを有するスリット部材によっ
て、毛管現象で液晶を吸い出し、スリット部材の開口ま
で吸い出された液晶と一方基板とを接触させた状態で、
基板とスリット部材とを相対的に移動させ、封入完了時
の液晶層厚と同じ厚さの膜状で、封入完了時の液晶層の
外形と同じ形状に液晶層を基板に塗布することを特徴と
する請求項1記載の液晶表示素子の製造方法。
2. A liquid crystal is sucked out by capillary action by a slit member having a slit, and the liquid crystal sucked up to the opening of the slit member and one substrate are brought into contact with each other.
The liquid crystal layer is applied to the substrate by moving the substrate and the slit member relatively to form a film with the same thickness as the liquid crystal layer when encapsulation is completed, and the same shape as the liquid crystal layer when encapsulation is completed. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 1.
【請求項3】 矩形の液晶層を基板に塗布する際に、ス
リット部材の開口の長さを液晶層の矩形の一辺の長さと
し、このスリット部材の開口まで吸い出された液晶と基
板とを接触させ、液晶の矩形のもう一辺の長さ分だけス
リット部材と基板とを相対的に移動させ、液晶層を基板
に塗布することを特徴とする請求項2記載の液晶表示素
子の製造方法。
3. When applying a rectangular liquid crystal layer to a substrate, the length of the opening of the slit member is set to the length of one side of the rectangle of the liquid crystal layer. 3. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 2, wherein the liquid crystal layer is applied to the substrate by bringing the slit member and the substrate relatively into contact with each other by the length of another side of the rectangular shape of the liquid crystal.
【請求項4】 減圧下において2枚の基板を貼合わせる
際に、2枚の基板を重合わせて、液晶層の厚さを計測し
ながら押圧し、液晶層の厚さが、所定の厚さになった時
点でシール材を硬化させることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
4. When bonding two substrates under reduced pressure, the two substrates are superimposed and pressed while measuring the thickness of the liquid crystal layer, and the thickness of the liquid crystal layer is reduced to a predetermined thickness. Wherein the sealing material is cured at the time when
4. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of items 3.
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