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JP2004061690A - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display device and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2004061690A
JP2004061690A JP2002217573A JP2002217573A JP2004061690A JP 2004061690 A JP2004061690 A JP 2004061690A JP 2002217573 A JP2002217573 A JP 2002217573A JP 2002217573 A JP2002217573 A JP 2002217573A JP 2004061690 A JP2004061690 A JP 2004061690A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
surface tension
display device
alignment film
substrate
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002217573A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasufumi Kanayama
金山 康文
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Display Technologies 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 Fujitsu Display Technologies Corp filed Critical Fujitsu Display Technologies Corp
Priority to JP2002217573A priority Critical patent/JP2004061690A/en
Publication of JP2004061690A publication Critical patent/JP2004061690A/en
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Abstract

【課題】本発明は、情報機器等の表示部として用いられる液晶表示装置及びその製造方法に関し、液晶の注入時間を短縮できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】一対の基板を貼り合わせて貼合せ基板20を作製し、互いに異なる表面張力を有する複数種類の液晶A〜Cを表面張力の大きい液晶Aから順に貼合せ基板20内に注入し、注入された複数種類の液晶A〜Cを貼合せ基板20内で混合する。
【選択図】  図4
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device used as a display unit of an information device or the like and a method of manufacturing the same, and to provide a liquid crystal display device capable of shortening a liquid crystal injection time and a method of manufacturing the same.
Kind Code: A1 A plurality of types of liquid crystals having different surface tensions are injected into a bonding substrate in order from a liquid crystal having a large surface tension. The injected plural types of liquid crystals A to C are mixed in the bonded substrate 20.
[Selection diagram] Fig. 4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器等の表示部として用いられる液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、対向配置された一対の基板をシール剤を介して貼り合わせた貼合せ基板内に液晶を注入する方法として、真空注入法が用いられている。真空注入法を用いた種々の液晶注入工程のうち、生産性及び製造コスト等の面に優れ、一般的に実施されている方法について以下に説明する。
【0003】
まず、液晶注入用の真空チャンバ内に、貼合せ基板と液晶を満たした液晶皿とを配置する。真空チャンバには、真空チャンバ内の気圧を制御するための排気系及び加圧系が接続されている。排気系により真空チャンバ内を減圧し、貼合せ基板内の残存空気を排除した後、貼合せ基板の液晶注入口を液晶皿の液晶に浸す。
次に、加圧系により真空チャンバ内に空気又は不活性ガスを導入する。これにより、ほぼ真空状態の貼合せ基板内と大気圧に戻った真空チャンバ内との気圧差、及び貼合せ基板内面の表面張力による毛細管現象を利用して、貼合せ基板内に液晶が充填される。この真空注入法を用いた液晶注入工程は、一般に常温で行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の液晶注入工程では対角サイズの2乗にほぼ比例して注入時間が増加するため、近年の液晶表示装置の大型化に伴い、液晶注入に長時間を要してしまうという問題が生じている。この問題の解決策として、注入前の液晶を加熱して粘性係数を低下させ、液晶注入時の抵抗を低下させることにより注入時間を短縮させることが考えられる。しかし、液晶を加熱することにより、液晶が蒸発してしまうという問題が生じる。また、液晶の加熱に必要なヒータ等の諸設備を真空チャンバ内に設置するのは困難であるという問題が生じる。
【0005】
本発明の目的は、液晶の注入時間を短縮できる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、一対の基板を貼り合わせて貼合せ基板を作製し、互いに異なる表面張力を有する複数種類の液晶を前記表面張力の大きい方から順に前記貼合せ基板内に注入し、注入された前記複数種類の液晶を前記貼合せ基板内で混合することを特徴とする液晶表示装置の製造方法によって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いる液晶注入装置の構成を示している。液晶注入装置1は、真空チャンバ10と、真空チャンバ10にそれぞれ接続された排気系(メイン排気ライン)及び加圧系(スローベントライン)とを有している。真空チャンバ10内の上方には、真空チャンバ10内の温度を制御するために、真空チャンバ10内を加熱するヒーティングユニット12と、真空チャンバ10内を冷却するクーリングユニット14とが設置されている。ヒーティングユニット12及びクーリングユニット14の下方には、液晶注入室16が配置されている。液晶注入室16には、複数の貼合せ基板20を保持したカセット18が取り付けられるようになっている。真空チャンバ10内の下方には、例えば鉛直方向及び水平方向に移動可能な移動装置24が設置されている。移動装置24上には、複数の液晶皿26(図1では1つのみ示している)が載置されるようになっている。真空チャンバ10内は、液晶注入室16と移動装置24との間に設けられたゲート弁22により2つに分離できるようになっている。
【0008】
排気系は、真空チャンバ10の上方に接続された排気用バルブ30と、真空チャンバ10の下方に接続された排気用バルブ31と、ロータリーポンプ等の真空ポンプ32とを有している。加圧系は、ガス導入用バルブ34とガス源(図示せず)とを有している。
【0009】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。本実施の形態では、互いに異なる表面張力を有する複数種類の液晶を用いる。
【0010】
【表1】

Figure 2004061690
【0011】
表1は、複数種類の液晶A〜Dの表面張力γ(dyn/cm(1dyn/cm=10−3N/m))と、貼合せ基板20の対向面に塗布形成された配向膜表面(臨界表面張力約25〜45dyn/cm)に対する液晶A〜Dの接触角Θ(deg.)とを示している。表1に示すように、液晶Aの表面張力γは30.3dyn/cmであり、接触角Θは24.3°である。液晶Bの表面張力γは28.3dyn/cmであり、接触角Θは15.9°である。液晶Cの表面張力γは27.2dyn/cmであり、接触角Θは23.8°である。液晶Dの表面張力γは25.3dyn/cmであり、接触角Θは15.3°である。本実施の形態では、例えば3種類の液晶A〜Cを用いる。以下、液晶A〜Cの表面張力をそれぞれγA〜γCと表す。
【0012】
まず、真空チャンバ10内に、複数の貼合せ基板20を保持したカセット18を取り付ける。また、液晶A〜Cをそれぞれ満たした3つの液晶皿26を移動装置24上に載置する。次に、排気用バルブ30、31を開き、真空ポンプ32を用いて排気して、真空チャンバ10内を減圧する。これにより貼合せ基板20内が脱気される。真空チャンバ10内が所定の気圧(真空度)になったら移動装置24を上方に移動させ、各貼合せ基板20の液晶注入口を液晶皿26内の液晶Aに接触させる。
【0013】
図2乃至図4は、貼合せ基板20内に液晶A〜Cを注入する際の状態を模式的に示している。図2に示すように、貼合せ基板20のシール剤48の切れ目である液晶注入口40には、「く」の字形状の液晶注入管42が取り付けられている。液晶注入管42の途中には、液晶注入弁46が取り付けられている。液晶皿26a内の液晶Aに液晶注入管42の先端部を接触させた後、加圧部44を用いて液晶Aを加圧するとともに液晶注入弁46を開くことによって、貼合せ基板20内に液晶Aが注入されるようになっている。本例では加圧部44に代えて、貼合せ基板20内外の気圧差を用いている。
【0014】
液晶注入弁46を開くと、液晶Aは、まず毛細管現象により貼合せ基板20内に浸透する。次に、各貼合せ基板20の液晶注入口40を液晶Aに接触させた状態で、ガス導入用バルブ34を開き、空気又は不活性ガスを導入する。これにより、ほぼ真空状態の貼合せ基板20内と大気圧に戻った真空チャンバ10内との気圧差により、貼合せ基板20内に液晶Aが注入される。所定量の液晶Aが注入されたら、液晶注入弁46を閉じる。液晶Aの注入量は、例えば貼合せ基板20内に注入される液晶の総注入量の1/3程度とする。
【0015】
次に、図3に示すように、移動装置24を鉛直方向及び水平方向に移動させ、液晶注入管42の先端部を液晶皿26a内の液晶Aから離し、液晶皿26b内の液晶B(γB<γA)に接触させる。その後液晶注入弁46を開き、液晶Aと同様に液晶Bを貼合せ基板20内に注入する。所定量の液晶Bが注入されたら、液晶注入弁46を閉じる。液晶Bの注入量は、例えば液晶Aと同程度とする。
【0016】
次に、図4に示すように、移動装置24を鉛直方向及び水平方向に移動させ、液晶注入管42の先端部を液晶皿26b内の液晶Bから離し、液晶皿26c内の液晶C(γC<γB)に接触させる。その後液晶注入弁46を開き、液晶A、Bと同様に所定量の液晶Cを貼合せ基板20内に注入し、液晶注入弁46を閉じる。液晶Cの注入量は、例えば液晶A、Bと同程度とする。
【0017】
次に、貼合せ基板20内に注入された3種類の液晶A〜Cを貼合せ基板20内で混合させる。例えば、貼合せ基板20及び貼合せ基板20内の液晶A〜Cを70〜100℃程度に加熱することにより混合が促進される。液晶A〜Cは、混合された後に所望の電気的及び光学的特性が得られるように選択される。以上の工程を経て、液晶表示装置が完成する。
【0018】
本実施の形態では、互いに異なる表面張力を有する3種類の液晶A〜Cを表面張力の大きい方から順に貼合せ基板20内に注入している。互いに異なる表面張力を有する液晶間の界面では、相対的に表面張力の小さい液晶が表面張力の大きい液晶に引き寄せられて流れが発生する現象(マランゴニ効果又はマランゴニ対流)が生じる。すなわち、液晶A、B間及び液晶B、C間の界面では、液晶の注入を促進する方向への流れが生じる。このため、本実施の形態によれば、液晶の注入時間を短縮できる。なお、液晶の注入時間は、液晶間の表面張力の差や、液晶を加圧する圧力(すなわち減圧時の貼合せ基板20内の気圧)、貼合せ基板20の対角サイズ及びセルギャップ等によって異なる。
【0019】
本実施の形態では、互いに異なる表面張力を有する3種類の液晶A〜Cを用いているが、用いる液晶は2種類又は4種類以上であっても構わない。
また本実施の形態では、移動装置24を移動させることにより、各貼合せ基板20と複数の液晶皿26a〜26cとの間を相対的に移動させているが、各貼合せ基板20側を移動させるようにしてもよい。
【0020】
本実施の形態では、比較的表面張力の大きい液晶Aを最初に貼合せ基板20に注入している。液晶Aを迅速に貼合せ基板20に注入するために、注入前の液晶Aを70〜100℃程度に予備加熱してもよい。予備加熱することによって、液晶Aの表面張力及び粘性係数が低下し、注入時間がさらに短縮される。
【0021】
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態による液晶表示装置及びその製造方法について図5を用いて説明する。本実施の形態は、領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜を用いることを特徴としている。図5は、本実施の形態による液晶表示装置の貼合せ基板20の構成を示している。図5に示すように、貼合せ基板20を構成する一対の基板の各対向面には、領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜が形成されている。図5では、配向膜は5つの領域a〜eに分割されている。液晶注入口40側の端部は領域aになっている。領域aに隣接して領域b、cが配置されている。液晶注入口40の反対側の端部には、領域b、cに隣接する領域dと、領域bのみに隣接する領域eとが配置されている。液晶注入口40から注入された液晶は、図中の矢印方向に進行して充填される。
【0022】
配向膜の各領域a〜eでの臨界表面張力をそれぞれγca〜γceとすると、臨界表面張力γca〜γceは、γca<γcb、γca<γcc、γcb<γcd、γcb<γce、及びγcc<γcdの関係を満たしている。特に、γca<γcb<γcc<γcd<γceの関係が満たされるのが望ましい。例えば、臨界表面張力γcaは15dyn/cmであり、臨界表面張力γcbは20dyn/cm、臨界表面張力γccは30dyn/cmである。また、臨界表面張力γcdは40dyn/cmであり、臨界表面張力γceは50dyn/cmである。また、注入される液晶の表面張力は、例えば臨界表面張力γcaより小さくなっている。
【0023】
本実施の形態では、領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜が、液晶注入口側の領域に相対的に小さい臨界表面張力を有するように形成されている。互いに異なる臨界表面張力を有する領域間の境界部上の液晶には、マランゴニ効果により、相対的に臨界表面張力の大きい領域に向かう流れが生じる。すなわち液晶には、液晶の注入を促進する方向への流れが生じる。このため、本実施の形態によれば、液晶の注入時間を短縮できる。また、本実施の形態による貼合せ基板20に、第1の実施の形態による液晶注入方法を用いて液晶を注入すると、さらに液晶の注入時間が短縮する。
【0024】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。まず、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)等がガラス基板上に形成されたTFT基板上、及びカラーフィルタ等がガラス基板上に形成された対向基板上に、固形分濃度6wt%の低臨界表面張力のポリイミドワニスを印刷形成する。その後、ポリイミドワニスを焼成硬化させて、例えば膜厚60〜70nmの配向膜を形成する。低臨界表面張力ポリイミドからなる配向膜の臨界表面張力は、約15dyn/cmである。次に、臨界表面張力を変化させる領域が開口されたフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプにより所定の照射強度のUV光を照射する。UV光を例えば10分間程度照射することにより、配向膜の臨界表面張力が約40dyn/cmに増加する。このように、領域毎に異なる照射量のUV光を配向膜に照射することにより、図5に示すような貼合せ基板20が得られる。
【0025】
領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜は、領域毎に異なる配向膜形成材料を塗布することにより形成してもよい。
【0026】
【表2】
Figure 2004061690
【0027】
表2は、複数種類の配向膜形成材料E〜Hの臨界表面張力γc(dyn/cm)の値の一例を示している。表2に示すように、配向膜形成材料Eの臨界表面張力γcは25dyn/cmであり、配向膜形成材料Fの臨界表面張力γcは35dyn/cmである。配向膜形成材料Gの臨界表面張力γcは40dyn/cmであり、配向膜形成材料Hの臨界表面張力γcは50dyn/cmである。このように、液晶注入口側の領域が相対的に小さい臨界表面張力γcを有するように、互いに異なる臨界表面張力γcの得られる配向膜形成材料を塗布形成することにより、図5に示すような貼合せ基板20が得られる。
【0028】
また、本実施の形態では、真空注入法を用いて液晶を注入しているが、滴下注入法を用いた液晶注入にも適用できる。滴下注入法を用いた液晶注入に本発明を適用した場合の効果としては、領域毎に異なる臨界表面張力γcを有する2種類以上の配向膜を基板上に形成することにより、滴下後の液晶が均一かつ迅速に基板面内に広がること等がある。
【0029】
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図6を用いて説明する。本実施の形態は、液晶の温度を変化させることにより、液晶の表面張力を異ならせていることを特徴としている。図6に示すように、液晶Aの満たされた液晶皿26aは、液晶ヒータ50上に配置されている。液晶ヒータ50は、少なくとも2段階の温度レベルに調整可能になっている。また、貼合せ基板20の外側の表面には、蛇腹状のヒータ52が取り付けられている。ヒータ52は、貼合せ基板20及び貼合せ基板20内に注入された液晶の温度を一定(例えば10〜20℃)に維持するために設けられている。
【0030】
まず、液晶ヒータ50により相対的に低い温度に調整された液晶Aを所定量だけ貼合せ基板20内に注入する。相対的に低い温度の液晶Aの注入量は、液晶の総注入量の1/2程度とする。注入後の液晶Aの温度は、ヒータ52により相対的に低い温度のままでほぼ一定に維持される。
【0031】
続いて、液晶ヒータ50の温度設定を変更し、液晶Aの温度を相対的に高い温度に調整する。相対的に高い温度に調整された液晶Aを所定量だけ貼合せ基板20内に注入する。注入が終了したら液晶注入弁46を閉じる。
【0032】
本実施の形態では、相対的に低い温度に調整された液晶Aを先に注入し、その後に相対的に高い温度に調整された液晶Aを注入している。液晶の表面張力γは温度に依存して変化する。表面張力γは、高温では小さくなり、低温では大きくなる。このため、第1の実施の形態と同様に、互いに異なる表面張力γを有する液晶間の界面ではマランゴニ効果が生じ、液晶の注入を促進する方向への流れが生じる。このため、本実施の形態によれば、液晶の注入時間を短縮できる。
【0033】
本実施の形態では、液晶Aの温度レベルを2段階としているが、温度レベルは3段階以上であっても構わない。
また、貼合せ基板20の外側の表面に取り付けられたヒータ52等を用いて、貼合せ基板20内の温度を領域によって異ならせるようにしてもよい。液晶注入口40側の領域を相対的に高い温度に調整し、液晶注入口40から離れた領域を相対的に低い温度に調整することにより、本実施の形態と同様の効果が得られる。
【0034】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記第2の実施の形態では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、単純マトリクス型の液晶表示装置にも適用できる。
【0035】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置及びその製造方法は、以下のようにまとめられる。
(付記1)
一対の基板を貼り合わせて貼合せ基板を作製し、
互いに異なる表面張力を有する複数種類の液晶を前記表面張力の大きい方から順に前記貼合せ基板内に注入し、
注入された前記複数種類の液晶を前記貼合せ基板内で混合すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【0036】
(付記2)
配向膜形成材料を基板上に塗布し、
領域毎に異なる照射量の紫外光を前記配向膜形成材料に照射し、
前記領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜を形成すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【0037】
(付記3)
領域毎に異なる配向膜形成材料を基板上に塗布し、
前記領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜を形成すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【0038】
(付記4)
付記3記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記配向膜は、液晶が注入される液晶注入口側の領域に相対的に小さい臨界表面張力を有するように形成されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【0039】
(付記5)
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の対向面に形成され、領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜と、
前記一対の基板間に封止された液晶と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【0040】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、液晶の注入時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いる液晶注入装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態による液晶表示装置の貼合せ基板の構成を示す図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態による液晶表示装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
1 液晶注入装置
10 真空チャンバ
12 ヒーティングユニット
14 クーリングユニット
16 液晶注入室
18 カセット
20 貼合せ基板
22 ゲート弁
24 移動装置
26、26a、26b、26c 液晶皿
30、31 排気用バルブ
32 真空ポンプ
34 ガス導入用バルブ
40 液晶注入口
42 液晶注入管
44 加圧部
46 液晶注入弁
48 シール剤
50 液晶ヒータ
52 ヒータ
A、B、C 液晶
E、F、G、H 配向膜形成材料
a、b、c、d、e 領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device used as a display unit of an information device or the like and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vacuum injection method has been used as a method for injecting liquid crystal into a bonded substrate in which a pair of substrates arranged opposite to each other are bonded via a sealant. Of the various liquid crystal injection steps using the vacuum injection method, methods generally used, which are excellent in terms of productivity, manufacturing cost, and the like, will be described below.
[0003]
First, a bonded substrate and a liquid crystal dish filled with liquid crystal are arranged in a vacuum chamber for liquid crystal injection. An exhaust system and a pressurizing system for controlling the atmospheric pressure in the vacuum chamber are connected to the vacuum chamber. After the inside of the vacuum chamber is depressurized by the exhaust system to eliminate the remaining air in the bonded substrate, the liquid crystal injection port of the bonded substrate is immersed in the liquid crystal of the liquid crystal dish.
Next, air or an inert gas is introduced into the vacuum chamber by a pressurizing system. As a result, the liquid crystal is filled in the bonded substrate by utilizing a pressure difference between the bonded substrate in a substantially vacuum state and the vacuum chamber returned to the atmospheric pressure and a capillary phenomenon due to the surface tension of the bonded substrate inner surface. You. The liquid crystal injection step using this vacuum injection method is generally performed at room temperature.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described liquid crystal injection step, the injection time increases almost in proportion to the square of the diagonal size. Therefore, with the recent increase in the size of the liquid crystal display device, it takes a long time to inject the liquid crystal. Has occurred. As a solution to this problem, it is conceivable that the liquid crystal before injection is heated to lower the viscosity coefficient, and the resistance at the time of liquid crystal injection is reduced, thereby shortening the injection time. However, heating the liquid crystal causes a problem that the liquid crystal evaporates. In addition, there is a problem that it is difficult to install various equipment such as a heater necessary for heating the liquid crystal in the vacuum chamber.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of reducing a liquid crystal injection time and a method of manufacturing the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object is to produce a laminated substrate by laminating a pair of substrates, injecting a plurality of types of liquid crystals having different surface tensions into the laminated substrate in order from the larger surface tension, the injected This is achieved by a method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein a plurality of types of liquid crystals are mixed in the bonding substrate.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
A method for manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the configuration of a liquid crystal injection device used in the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present embodiment. The liquid crystal injection device 1 has a vacuum chamber 10, and an exhaust system (main exhaust line) and a pressurizing system (slow vent line) connected to the vacuum chamber 10, respectively. A heating unit 12 for heating the inside of the vacuum chamber 10 and a cooling unit 14 for cooling the inside of the vacuum chamber 10 are installed above the inside of the vacuum chamber 10 in order to control the temperature inside the vacuum chamber 10. . Below the heating unit 12 and the cooling unit 14, a liquid crystal injection chamber 16 is arranged. A cassette 18 holding a plurality of bonded substrates 20 is attached to the liquid crystal injection chamber 16. Below the inside of the vacuum chamber 10, a moving device 24 that can move in a vertical direction and a horizontal direction, for example, is installed. On the moving device 24, a plurality of liquid crystal dishes 26 (only one is shown in FIG. 1) are placed. The inside of the vacuum chamber 10 can be separated into two parts by a gate valve 22 provided between the liquid crystal injection chamber 16 and the moving device 24.
[0008]
The exhaust system includes an exhaust valve 30 connected above the vacuum chamber 10, an exhaust valve 31 connected below the vacuum chamber 10, and a vacuum pump 32 such as a rotary pump. The pressurizing system has a gas introduction valve 34 and a gas source (not shown).
[0009]
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. In this embodiment mode, a plurality of types of liquid crystals having different surface tensions are used.
[0010]
[Table 1]
Figure 2004061690
[0011]
Table 1 shows the surface tension γ (dyn / cm (1 dyn / cm = 10 −3 N / m)) of the plurality of types of liquid crystals A to D, and the surface of the alignment film applied to the facing surface of the bonded substrate 20 ( 3 shows the contact angles Θ (deg.) Of the liquid crystals A to D with respect to the critical surface tension (about 25 to 45 dyn / cm). As shown in Table 1, the surface tension γ of the liquid crystal A is 30.3 dyn / cm, and the contact angle Θ is 24.3 °. The surface tension γ of the liquid crystal B is 28.3 dyn / cm, and the contact angle Θ is 15.9 °. The surface tension γ of the liquid crystal C is 27.2 dyn / cm, and the contact angle Θ is 23.8 °. The surface tension γ of the liquid crystal D is 25.3 dyn / cm, and the contact angle Θ is 15.3 °. In the present embodiment, for example, three types of liquid crystals A to C are used. Hereinafter, the surface tensions of the liquid crystals A to C are represented by γA to γC, respectively.
[0012]
First, a cassette 18 holding a plurality of bonded substrates 20 is mounted in the vacuum chamber 10. Further, three liquid crystal dishes 26 respectively filled with liquid crystals A to C are placed on the moving device 24. Next, the exhaust valves 30 and 31 are opened, and the interior of the vacuum chamber 10 is evacuated using the vacuum pump 32 to reduce the pressure. Thereby, the inside of the bonded substrate 20 is degassed. When the inside of the vacuum chamber 10 reaches a predetermined atmospheric pressure (degree of vacuum), the moving device 24 is moved upward to bring the liquid crystal injection port of each bonded substrate 20 into contact with the liquid crystal A in the liquid crystal dish 26.
[0013]
FIG. 2 to FIG. 4 schematically show states when liquid crystals A to C are injected into the bonding substrate 20. As shown in FIG. 2, a liquid crystal injection pipe 42 having a “<” shape is attached to a liquid crystal injection port 40 which is a cut of the sealant 48 of the bonded substrate 20. In the middle of the liquid crystal injection tube 42, a liquid crystal injection valve 46 is attached. After the tip of the liquid crystal injection tube 42 is brought into contact with the liquid crystal A in the liquid crystal dish 26a, the liquid crystal A is pressurized using the pressurizing section 44 and the liquid crystal injection valve 46 is opened, so that the liquid crystal A is to be injected. In this example, a pressure difference between the inside and outside of the bonded substrate 20 is used instead of the pressurizing unit 44.
[0014]
When the liquid crystal injection valve 46 is opened, the liquid crystal A first penetrates into the bonded substrate 20 by capillary action. Next, with the liquid crystal injection port 40 of each bonded substrate 20 in contact with the liquid crystal A, the gas introduction valve 34 is opened, and air or an inert gas is introduced. Thereby, the liquid crystal A is injected into the bonding substrate 20 due to the pressure difference between the inside of the bonding substrate 20 in a substantially vacuum state and the inside of the vacuum chamber 10 returning to the atmospheric pressure. When a predetermined amount of liquid crystal A is injected, the liquid crystal injection valve 46 is closed. The injection amount of the liquid crystal A is, for example, about 程度 of the total injection amount of the liquid crystal injected into the bonding substrate 20.
[0015]
Next, as shown in FIG. 3, the moving device 24 is moved in the vertical direction and the horizontal direction, the tip of the liquid crystal injection tube 42 is separated from the liquid crystal A in the liquid crystal dish 26a, and the liquid crystal B (γB <ΓA). Thereafter, the liquid crystal injection valve 46 is opened, and the liquid crystal B is injected into the bonding substrate 20 in the same manner as the liquid crystal A. When a predetermined amount of liquid crystal B is injected, the liquid crystal injection valve 46 is closed. The injection amount of the liquid crystal B is, for example, approximately the same as that of the liquid crystal A.
[0016]
Next, as shown in FIG. 4, the moving device 24 is moved in the vertical direction and the horizontal direction, the tip of the liquid crystal injection tube 42 is separated from the liquid crystal B in the liquid crystal dish 26b, and the liquid crystal C (γC <ΓB). Thereafter, the liquid crystal injection valve 46 is opened, a predetermined amount of the liquid crystal C is injected into the bonding substrate 20 in the same manner as the liquid crystals A and B, and the liquid crystal injection valve 46 is closed. The injection amount of the liquid crystal C is, for example, approximately equal to that of the liquid crystals A and B.
[0017]
Next, the three types of liquid crystals A to C injected into the bonding substrate 20 are mixed in the bonding substrate 20. For example, the mixing is promoted by heating the bonded substrate 20 and the liquid crystals A to C in the bonded substrate 20 to about 70 to 100 ° C. The liquid crystals A to C are selected so as to obtain desired electrical and optical properties after being mixed. Through the above steps, a liquid crystal display device is completed.
[0018]
In the present embodiment, three types of liquid crystals A to C having different surface tensions are injected into the bonding substrate 20 in order from the one having the largest surface tension. At an interface between liquid crystals having different surface tensions, a liquid crystal having a relatively low surface tension is attracted to a liquid crystal having a high surface tension to generate a flow (Marangoni effect or Marangoni convection). That is, at the interface between the liquid crystals A and B and between the liquid crystals B and C, a flow is generated in a direction to promote the injection of the liquid crystal. Therefore, according to the present embodiment, the time for injecting liquid crystal can be reduced. Note that the injection time of the liquid crystal depends on the difference in surface tension between the liquid crystals, the pressure for pressurizing the liquid crystal (that is, the air pressure in the bonded substrate 20 when depressurizing), the diagonal size of the bonded substrate 20, the cell gap, and the like. .
[0019]
In the present embodiment, three types of liquid crystals A to C having different surface tensions are used, but two or more types of liquid crystals may be used.
Also, in the present embodiment, the moving device 24 is moved to relatively move each of the bonded substrates 20 and the plurality of liquid crystal dishes 26a to 26c. You may make it do.
[0020]
In the present embodiment, liquid crystal A having a relatively large surface tension is first injected into bonded substrate 20. In order to quickly inject the liquid crystal A into the bonding substrate 20, the liquid crystal A before the injection may be preheated to about 70 to 100 ° C. By preheating, the surface tension and the viscosity coefficient of the liquid crystal A are reduced, and the injection time is further reduced.
[0021]
[Second embodiment]
Next, a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that an alignment film having a different critical surface tension for each region is used. FIG. 5 shows a configuration of the bonding substrate 20 of the liquid crystal display device according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, an alignment film having a different critical surface tension for each region is formed on each of the opposing surfaces of the pair of substrates constituting the bonded substrate 20. In FIG. 5, the alignment film is divided into five regions a to e. The end on the liquid crystal injection port 40 side is a region a. Regions b and c are arranged adjacent to the region a. At the opposite end of the liquid crystal injection port 40, a region d adjacent to the regions b and c and a region e adjacent only to the region b are arranged. The liquid crystal injected from the liquid crystal injection port 40 is filled in the direction of the arrow in the figure.
[0022]
Assuming that the critical surface tensions in the respective regions a to e of the alignment film are γca to γce, the critical surface tensions γca to γce are γca <γcb, γca <γcc, γcb <γcd, γcb <γce, and γcc <γcd. Meet the relationship. In particular, it is desirable that the relationship of γca <γcb <γcc <γcd <γce is satisfied. For example, the critical surface tension γca is 15 dyn / cm, the critical surface tension γcb is 20 dyn / cm, and the critical surface tension γcc is 30 dyn / cm. The critical surface tension γcd is 40 dyn / cm, and the critical surface tension γce is 50 dyn / cm. The surface tension of the injected liquid crystal is smaller than, for example, the critical surface tension γca.
[0023]
In the present embodiment, the alignment film having a different critical surface tension for each region is formed so as to have a relatively small critical surface tension in the region on the liquid crystal injection port side. Due to the Marangoni effect, a liquid flows toward a region having a relatively high critical surface tension in the liquid crystal on the boundary between regions having different critical surface tensions. That is, the liquid crystal flows in a direction that promotes the injection of the liquid crystal. Therefore, according to the present embodiment, the time for injecting liquid crystal can be reduced. Further, when the liquid crystal is injected into the bonded substrate 20 according to the present embodiment using the liquid crystal injection method according to the first embodiment, the injection time of the liquid crystal is further reduced.
[0024]
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. First, a low critical surface tension having a solid concentration of 6 wt% is formed on a TFT substrate on which a thin film transistor (TFT) is formed on a glass substrate and on an opposite substrate on which a color filter and the like are formed on a glass substrate. Is formed by printing. Thereafter, the polyimide varnish is baked and cured to form an alignment film having a thickness of, for example, 60 to 70 nm. The critical surface tension of the alignment film made of low critical surface tension polyimide is about 15 dyn / cm. Next, UV light having a predetermined irradiation intensity is irradiated by an ultra-high pressure mercury lamp through a photomask in which a region for changing the critical surface tension is opened. By irradiating with UV light, for example, for about 10 minutes, the critical surface tension of the alignment film increases to about 40 dyn / cm. In this manner, by irradiating the alignment film with a different amount of UV light for each region, a bonded substrate 20 as shown in FIG. 5 is obtained.
[0025]
The alignment film having a different critical surface tension for each region may be formed by applying a different alignment film forming material for each region.
[0026]
[Table 2]
Figure 2004061690
[0027]
Table 2 shows an example of the value of the critical surface tension γc (dyn / cm) of a plurality of types of alignment film forming materials E to H. As shown in Table 2, the critical surface tension γc of the alignment film forming material E is 25 dyn / cm, and the critical surface tension γc of the alignment film forming material F is 35 dyn / cm. The critical surface tension γc of the alignment film forming material G is 40 dyn / cm, and the critical surface tension γc of the alignment film forming material H is 50 dyn / cm. As described above, by applying and forming the alignment film forming materials having different critical surface tensions γc so that the region on the liquid crystal injection port side has a relatively small critical surface tension γc, as shown in FIG. The bonded substrate 20 is obtained.
[0028]
In this embodiment mode, liquid crystal is injected by using a vacuum injection method, but the present invention can be applied to liquid crystal injection by using a drop injection method. The effect of applying the present invention to liquid crystal injection using the drop injection method is that two or more types of alignment films having a different critical surface tension γc for each region are formed on the substrate, so that the liquid crystal after the drop is reduced. It may spread uniformly and quickly within the substrate surface.
[0029]
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that the surface tension of the liquid crystal is changed by changing the temperature of the liquid crystal. As shown in FIG. 6, the liquid crystal dish 26a filled with the liquid crystal A is disposed on the liquid crystal heater 50. The liquid crystal heater 50 can be adjusted to at least two temperature levels. A bellows-shaped heater 52 is attached to the outer surface of the bonded substrate 20. The heater 52 is provided for maintaining the temperature of the bonded substrate 20 and the liquid crystal injected into the bonded substrate 20 at a constant temperature (for example, 10 to 20 ° C.).
[0030]
First, a predetermined amount of the liquid crystal A adjusted to a relatively low temperature by the liquid crystal heater 50 is injected into the bonding substrate 20. The injection amount of the liquid crystal A at a relatively low temperature is about の of the total injection amount of the liquid crystal. The temperature of the liquid crystal A after the injection is maintained by the heater 52 at a relatively low temperature and substantially constant.
[0031]
Subsequently, the temperature setting of the liquid crystal heater 50 is changed to adjust the temperature of the liquid crystal A to a relatively high temperature. A predetermined amount of the liquid crystal A adjusted to a relatively high temperature is injected into the bonding substrate 20. When the injection is completed, the liquid crystal injection valve 46 is closed.
[0032]
In the present embodiment, the liquid crystal A adjusted to a relatively low temperature is injected first, and then the liquid crystal A adjusted to a relatively high temperature is injected. The surface tension γ of the liquid crystal changes depending on the temperature. The surface tension γ decreases at high temperatures and increases at low temperatures. Therefore, as in the first embodiment, the Marangoni effect occurs at the interface between liquid crystals having different surface tensions γ, and a flow is generated in a direction to promote the injection of the liquid crystal. Therefore, according to the present embodiment, the time for injecting liquid crystal can be reduced.
[0033]
In the present embodiment, the liquid crystal A has two temperature levels, but the temperature level may be three or more.
Further, the temperature in the bonded substrate 20 may be varied depending on the region by using a heater 52 or the like attached to the outer surface of the bonded substrate 20. By adjusting the region on the liquid crystal injection port 40 side to a relatively high temperature and adjusting the region far from the liquid crystal injection port 40 to a relatively low temperature, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
[0034]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
For example, in the second embodiment, an active matrix type liquid crystal display device has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a simple matrix type liquid crystal display device.
[0035]
The liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the above-described embodiments are summarized as follows.
(Appendix 1)
Laminate a pair of substrates to produce a laminated substrate,
Injecting a plurality of types of liquid crystals having different surface tensions into the bonding substrate in order from the one with the larger surface tension,
A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the plurality of types of injected liquid crystals are mixed in the bonded substrate.
[0036]
(Appendix 2)
Apply the alignment film forming material on the substrate,
Irradiating the alignment film forming material with ultraviolet light having a different irradiation amount for each region,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming an alignment film having a different critical surface tension for each of the regions.
[0037]
(Appendix 3)
Apply a different alignment film forming material to the substrate for each area,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming an alignment film having a different critical surface tension for each of the regions.
[0038]
(Appendix 4)
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein
The method according to claim 1, wherein the alignment layer is formed to have a relatively small critical surface tension in a region near a liquid crystal injection port into which liquid crystal is injected.
[0039]
(Appendix 5)
A pair of substrates arranged opposite to each other,
An alignment film formed on the opposing surfaces of the pair of substrates and having a different critical surface tension for each region,
And a liquid crystal sealed between the pair of substrates.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the injection time of liquid crystal can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal injection device used in a method for manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a bonded substrate of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal injection device 10 Vacuum chamber 12 Heating unit 14 Cooling unit 16 Liquid crystal injection chamber 18 Cassette 20 Laminated substrate 22 Gate valve 24 Moving device 26, 26a, 26b, 26c Liquid crystal plate 30, 31 Exhaust valve 32 Vacuum pump 34 Gas Introduction valve 40 Liquid crystal injection port 42 Liquid crystal injection pipe 44 Pressurizing section 46 Liquid crystal injection valve 48 Sealant 50 Liquid crystal heater 52 Heaters A, B, C Liquid crystals E, F, G, H Alignment film forming materials a, b, c, d, e area

Claims (4)

一対の基板を貼り合わせて貼合せ基板を作製し、
互いに異なる表面張力を有する複数種類の液晶を前記表面張力の大きい方から順に前記貼合せ基板内に注入し、
注入された前記複数種類の液晶を前記貼合せ基板内で混合すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Laminate a pair of substrates to produce a laminated substrate,
Injecting a plurality of types of liquid crystals having different surface tensions into the bonding substrate in order from the one with the larger surface tension,
A method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the plurality of types of injected liquid crystals are mixed in the bonded substrate.
配向膜形成材料を基板上に塗布し、
領域毎に異なる照射量の紫外光を前記配向膜形成材料に照射し、
前記領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜を形成すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Apply the alignment film forming material on the substrate,
Irradiating the alignment film forming material with ultraviolet light having a different irradiation amount for each region,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming an alignment film having a different critical surface tension for each of the regions.
領域毎に異なる配向膜形成材料を基板上に塗布し、
前記領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜を形成すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Apply a different alignment film forming material to the substrate for each area,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming an alignment film having a different critical surface tension for each of the regions.
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の対向面に形成され、領域毎に異なる臨界表面張力を有する配向膜と、
前記一対の基板間に封止された液晶と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
A pair of substrates arranged opposite to each other,
An alignment film formed on the opposing surfaces of the pair of substrates and having a different critical surface tension for each region,
And a liquid crystal sealed between the pair of substrates.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008191579A (en) * 2007-02-07 2008-08-21 Toshiba Corp Liquid crystal cell, method for manufacturing liquid crystal cell, liquid crystal display device, and method for manufacturing liquid crystal display device
JP2008209509A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Nippon Zeon Co Ltd Circularly polarized light separating sheet, manufacturing method, and liquid crystal display device
CN115755450A (en) * 2022-09-05 2023-03-07 长春市芳冠电子科技有限公司 Method for manufacturing small-size liquid crystal display screen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008191579A (en) * 2007-02-07 2008-08-21 Toshiba Corp Liquid crystal cell, method for manufacturing liquid crystal cell, liquid crystal display device, and method for manufacturing liquid crystal display device
JP2008209509A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Nippon Zeon Co Ltd Circularly polarized light separating sheet, manufacturing method, and liquid crystal display device
CN115755450A (en) * 2022-09-05 2023-03-07 长春市芳冠电子科技有限公司 Method for manufacturing small-size liquid crystal display screen
CN115755450B (en) * 2022-09-05 2025-07-08 长春市芳冠电子科技有限公司 Manufacturing method of small-size liquid crystal display screen

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