JP2011095384A - Method for manufacturing liquid crystal element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3枚の透明基板間にそれぞれ異なる液晶材料からなる液晶層を備えた2層型の液晶素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a two-layer type liquid crystal element having liquid crystal layers made of different liquid crystal materials between three transparent substrates.
液晶素子を多機能化するため、3枚の基板を積層し、これらの基板間に2つの液晶層を備える2層型の液晶素子が知られている。それぞれの液晶層が同じ液晶材料からなっていれば、1層型の液晶素子と同様な手法(例えば、真空注入法等)で液晶層を形成できる。ところがそれぞれの液晶層が異なった液晶材料からなる場合には工夫が必要となる。例えば下記特許文献1の図2,3には、第1の液晶層4の注入口5が図の右側にあり、第2の液晶層8の注入口5が図の左側にある液晶パネルが開示されている。すなわち第1,2の液晶層4,8の注入口5は表示部を挟んで反対の位置に設けられている。この液晶パネル(液晶素子)は、ガラスパネル1,2とシール3からなる空間に真空注入法で第1の液晶層4を形成してから、液晶パネルの上下を反転しガラスパネル2,7とシール3からなる空間に真空注入法で第2の液晶層8を形成する。 In order to make a liquid crystal element multifunctional, a two-layer type liquid crystal element in which three substrates are stacked and two liquid crystal layers are provided between the substrates is known. If each liquid crystal layer is made of the same liquid crystal material, the liquid crystal layer can be formed by a method similar to that of the single-layer type liquid crystal element (for example, a vacuum injection method or the like). However, when each liquid crystal layer is made of a different liquid crystal material, a device is required. For example, FIGS. 2 and 3 of the following Patent Document 1 disclose a liquid crystal panel in which the inlet 5 of the first liquid crystal layer 4 is on the right side of the figure and the inlet 5 of the second liquid crystal layer 8 is on the left side of the figure. Has been. That is, the inlets 5 of the first and second liquid crystal layers 4 and 8 are provided at opposite positions with the display portion interposed therebetween. In this liquid crystal panel (liquid crystal element), the first liquid crystal layer 4 is formed in a space formed by the glass panels 1 and 2 and the seal 3 by a vacuum injection method. A second liquid crystal layer 8 is formed in the space formed by the seal 3 by vacuum injection.
下記特許文献2では、4枚の基板を積層し、これらの基板間にそれぞれ異なる材料からなる液晶層を備えた3層型の液晶素子が開示されている。例えば図5の注入方法は、それぞれの層の注入口をセル周縁部の異なる部位(例えば異なった辺)に設けた3層の空セル(図3)に対し、順次注入口を液晶材料注入領域(例えば液晶材料が入った容器)に配置し、各層の空セルに個別の液晶材料を真空注入するものである。図11の注入方法は、各層の注入口を同じ辺の異なる部位に設け、各注入口を液晶材料注入領域(例えば注入口のピッチで配列した注入管)の下に配置し同時的に液晶材料を注入している。これら2つの方法を発展させ、図12、図14のように多数の3層型の液晶素子を積層し同時に注入する方法も記載されている。 Patent Document 2 below discloses a three-layer liquid crystal element in which four substrates are stacked and liquid crystal layers made of different materials are provided between the substrates. For example, in the injection method of FIG. 5, the liquid crystal material injection region is sequentially formed with respect to three layers of empty cells (FIG. 3) in which the injection ports of the respective layers are provided in different portions (for example, different sides) of the cell peripheral portion. The liquid crystal material is placed in a container (for example, a container containing a liquid crystal material), and individual liquid crystal materials are vacuum-injected into empty cells in each layer. In the injection method of FIG. 11, the injection holes of each layer are provided at different portions on the same side, and the injection holes are arranged below the liquid crystal material injection region (for example, injection pipes arranged at the pitch of the injection holes) and simultaneously the liquid crystal material Injecting. A method is also described in which these two methods are developed and a large number of three-layer liquid crystal elements are stacked and injected simultaneously as shown in FIGS.
また特許文献2には、単個に分離した3層型の液晶素子への注入方法ばかりでなく、複数の空セルが連結した液晶素子への注入方法も示されている。例えば図19(A)〜(C)は、シールで囲まれた領域を複数備え、注入口で各空セル領域が連結し、一個の注入口が外部に開口した3層の空セルにおいて、各層の外部に開口した注入口がセル周縁部の異なる部位(同じ辺の異なる部位)に設けられ、これらの注入口から個別の液晶材料を注入することで各層に異なった液晶層を形成するものである。 Further, Patent Document 2 shows not only a method for injecting a single three-layer liquid crystal element but also a method for injecting a liquid crystal element in which a plurality of empty cells are connected. For example, FIGS. 19A to 19C include a plurality of regions surrounded by a seal, each empty cell region is connected by an injection port, and each layer is formed in a three-layer empty cell in which one injection port is opened to the outside. The liquid crystal layer is formed in each layer by injecting individual liquid crystal materials from the injection holes provided in different parts (different parts on the same side) of the cell periphery. is there.
下記特許文献3には、表示用セルAと位相補償用セルBが積層する2層型の液晶素子において、各層の注入口14,15を同じ辺の異なる部位に設け、さらにまた多数の空セルを積層し、液晶ざら31を使って層毎に異なった液晶を同時に注入する方法が示されている(図2,図3)。
In the following Patent Document 3, in a two-layer type liquid crystal element in which a display cell A and a phase compensation cell B are stacked, the
下記特許文献4の図5、図6には、複数の2層型の液晶素子が含まれる上、中、下の大型基板積層物において、2回の注入作業で2種類の異なった液晶材料を2層型の液晶素子の上部表示用対向電極の形成部13a,13bと下部表示用対向電極の形成部14a,14bに注入する方法が示されている。 5 and 6 of Patent Document 4 below include a plurality of two-layer type liquid crystal elements, and in the middle and lower large-sized substrate laminates, two different liquid crystal materials are obtained by two injection operations. A method of injecting into the upper display counter electrode forming portions 13a and 13b and the lower display counter electrode forming portions 14a and 14b of the two-layer liquid crystal element is shown.
1層型の液晶素子を製造する場合、一個分の液晶素子の電極パターンが多数配列する複数のマザー基板を準備し、これらを重ね合わせ、この重ね合わせたマザー基板を切断して一個の液晶素子を得ることがある。重ね合わせたマザー基板から個片の液晶素子を得る工程の一部を効率的なものとするため、個片化すると液晶素子になる領域(以下液晶素子部と呼ぶ)が1列に配列した領域(以下短冊と呼ぶ)をこのマザー基板から切りだし、短冊単位で液晶注入や注入口封止を行なうことが多い。短冊では液晶素子部の注入口が一辺に配列しており、この注入口を液晶溜に挿入し、真空注入法で各液晶素子部の液晶層を形成する空間(以下空セルと呼ぶ)に液晶注入を行い、その後液晶溜から短冊を引き上げ注入口を封止する。最後に短冊から個片の液晶素子を分離する。なお複数の短冊を重ね合わせることでさらに注入や封止を効率化できる。 When manufacturing a one-layer type liquid crystal element, a plurality of mother substrates on which a large number of electrode patterns of one liquid crystal element are arranged are prepared, these are stacked, and the stacked mother substrate is cut to obtain one liquid crystal element. You may get In order to make efficient part of the process of obtaining individual liquid crystal elements from the superimposed mother substrate, areas where liquid crystal elements (hereinafter referred to as liquid crystal element portions) are arranged in a line when separated into individual pieces are arranged. (Hereinafter referred to as strips) is cut out from this mother substrate, and liquid crystal injection or injection port sealing is often performed in strip units. In the strip, the inlets of the liquid crystal element part are arranged on one side. This inlet is inserted into the liquid crystal reservoir, and the liquid crystal is formed in a space (hereinafter referred to as an empty cell) in which the liquid crystal layer of each liquid crystal element part is formed by vacuum injection. After the injection, the strip is pulled up from the liquid crystal reservoir and the injection port is sealed. Finally, the individual liquid crystal elements are separated from the strip. Note that injection and sealing can be made more efficient by overlapping a plurality of strips.
以上のように、短冊状態を経る製造方法が効率的であることが分かっているにもかかわらず、上記従来技術では、各層で異なった液晶材料を使う2層型の液晶素子に短冊を適用する方法については開示されていない。
なお、前述の特許文献2には空セルが一列に配列した空セル列が図示されているが、各空セル同士は注入口で連結したものなので、各空セルの注入口が一辺に配列する短冊の注入方法への示唆はない。特許文献4でもマザー基板を重ね合わせた状態の複数の空セルに同時に、層毎に異なる液晶材料を注入する方法が開示されているが、短冊に対する注入方法は示唆されていない。
As described above, despite the fact that the manufacturing method through the strip state is known to be efficient, the above prior art applies the strip to the two-layer type liquid crystal element using different liquid crystal materials in each layer. No method is disclosed.
In addition, although the empty cell row | line | column which arranged the empty cell in 1 row is illustrated in the above-mentioned patent document 2, since each empty cell is connected with the injection port, the injection port of each empty cell is arranged in one side. There is no suggestion of how to inject strips. Patent Document 4 discloses a method of simultaneously injecting different liquid crystal materials for each layer into a plurality of empty cells in a state where a mother substrate is overlaid, but does not suggest an injection method for strips.
本発明は、上記従来技術の有する問題に鑑みてなされたものであり、各層に異なる液晶が注入される2層型の液晶素子の製造方法において、短冊状態で効率よく2種類の液晶を各層に注入できる液晶素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a method for manufacturing a two-layer type liquid crystal element in which different liquid crystals are injected into each layer, two types of liquid crystals are efficiently put into each layer in a strip state. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a liquid crystal element that can be injected.
本発明は、積層する第1〜第3基板を有し、該第1及び第2基板間と該第2及び第3基板間に、それぞれ異なる液晶材料からなる第1及び第2液晶層をこの順に挟持する2層型の液晶素子の製造方法において、第1及び第2液晶層を有する2層型の素子に個片化された際にそれぞれ第1〜第3基板となる第1〜第3マザー基板を用意する基板準備工程と、第1液晶層を封止するための第1シールが第1液晶層用の第1液晶注入口を同一方向にして一列に複数並んで構成された第1シール列と、第1液晶注入口群を取り囲み該第1液晶注入口より少数の第3液晶注入口を備えた第1ガードシールと、を形成する第1シール形成工程と、第2液晶層を封止するための第2シールが第2液晶層用の第2液晶注入口を第1液晶注入口と同一方向にして一列に複数並んで構成された第2シール列と、第2液晶注入口群を取り囲み該第2液晶注入口より少数の第4液晶注入口が、第3液晶注入口とは平面的に重ならない位置に配置されている第2ガードシールと、を形成する第2シール形成工程と、第1〜第3マザー基板をこの順に重ね合わせる基板重ね合わせ工程と、第1シールに囲まれ第1液晶層となる領域に第1液晶注入口より第1液晶材料を注入し、第2シールに囲まれ第2液晶層となる領域に第2液晶注入口より第2液晶材料を注入する液晶層形
成工程と、液晶層形成工程の後に、第1及び第2ガードシールの一部領域を除去して第1及び第2液晶注入口を露出させ、第1及び第2液晶注入口を封止する封止工程と、第1〜第3マザー基板を個片化し、第1及び第2液晶層を有する2層型の液晶素子を複数得る個片化工程と、を有することを特徴とする。
The present invention includes first to third substrates to be stacked, and the first and second liquid crystal layers made of different liquid crystal materials are provided between the first and second substrates and between the second and third substrates, respectively. In the method of manufacturing a two-layer type liquid crystal element that is sandwiched in order, the first to third substrates that become the first to third substrates when separated into two-layer elements having the first and second liquid crystal layers, respectively. A substrate preparing step for preparing a mother substrate, and a first seal for sealing the first liquid crystal layer are arranged in a plurality in a line with the first liquid crystal inlets for the first liquid crystal layer in the same direction. A first seal forming step for forming a seal row and a first guard seal surrounding the first liquid crystal inlet group and having a smaller number of third liquid crystal inlets than the first liquid crystal inlet; and a second liquid crystal layer The second seal for sealing makes the second liquid crystal inlet for the second liquid crystal layer in the same direction as the first liquid crystal inlet. A plurality of second seal rows arranged in a row and the fourth liquid crystal inlets surrounding the second liquid crystal inlet group do not overlap with the third liquid crystal inlets in a plane. A second seal forming step for forming a second guard seal disposed at a position, a substrate overlapping step for overlapping the first to third mother substrates in this order, and a first liquid crystal layer surrounded by the first seal A liquid crystal layer forming step of injecting a first liquid crystal material from a first liquid crystal injection port into a region to be, and injecting a second liquid crystal material from a second liquid crystal injection port into a region to be a second liquid crystal layer surrounded by a second seal; After the liquid crystal layer forming step, the sealing step of removing the first and second guard seals to expose the first and second liquid crystal inlets and sealing the first and second liquid crystal inlets And the first to third mother substrates are singulated and have first and second liquid crystal layers 2 And having mold a plurality obtain singulation step the liquid crystal device, a.
このような本発明では、注入に際し第1液晶材料は、第1ガードシールの第3液晶注入口を通り、いったん第1ガードシールで囲まれた領域に広がり、引き続き第1液晶注入口を抜け第1シールで囲まれた領域に広がり複数の第1液晶層を形成する。同様に、第2液晶材料は、第2ガードシールの第4液晶注入口を通り、いったん第2ガードシールで囲まれた領域に広がり、引き続き第2液晶注入口を抜け第2シールで囲まれた領域に広がり複数の第2液晶層を形成する。第3液晶注入口と第4液晶注入口は平面的(第1又は第2シール全体を含む平面)に重ならないから、第3液晶注入口に第1液晶材料を付着させても、第4液晶注入口に第1液晶材料が付着しないようにできるため第2液晶層側に第1液晶材料が入り込むことがない。同様の理由により、第4液晶注入口に第2液晶材料を付着させても、第1液晶層側に第2液晶材料が入り込むことがない。また、第3及び第4液晶注入口は第1及び第2液晶注入口に比べ少数であるため、第3及び第4液晶注入口に対し選択的に第1及び第2液晶材料を付着させることが容易となり、2種の液晶を容易かつ効率的に各液晶層に注入することができる。 In the present invention, in the injection, the first liquid crystal material passes through the third liquid crystal inlet of the first guard seal, and once spreads into the region surrounded by the first guard seal, and then passes through the first liquid crystal inlet and passes through the first liquid crystal inlet. A plurality of first liquid crystal layers are formed extending in a region surrounded by one seal. Similarly, the second liquid crystal material passes through the fourth liquid crystal inlet of the second guard seal and once spreads into the region surrounded by the second guard seal, and then passes through the second liquid crystal inlet and is surrounded by the second seal. A plurality of second liquid crystal layers are formed extending in the region. Since the third liquid crystal injection port and the fourth liquid crystal injection port do not overlap in a planar manner (a plane including the entire first or second seal), the fourth liquid crystal can be applied even if the first liquid crystal material is attached to the third liquid crystal injection port. Since the first liquid crystal material can be prevented from adhering to the inlet, the first liquid crystal material does not enter the second liquid crystal layer side. For the same reason, even if the second liquid crystal material is attached to the fourth liquid crystal inlet, the second liquid crystal material does not enter the first liquid crystal layer side. In addition, since the third and fourth liquid crystal injection ports are fewer than the first and second liquid crystal injection ports, the first and second liquid crystal materials are selectively attached to the third and fourth liquid crystal injection ports. The two liquid crystals can be easily and efficiently injected into each liquid crystal layer.
基板重ね合わせ工程と液晶層形成工程との間に、第1,2シールが一列に配列し第1,第2ガードシールを含んだ領域を切り出す短冊化工程をさらに有していてもよい。 Between the substrate superimposing step and the liquid crystal layer forming step, there may be further provided a stripping step in which first and second seals are arranged in a line and a region including the first and second guard seals is cut out.
また、第1液晶材料と第2液晶材料が同時に注入されることが好ましい。第1液晶材料を第3液晶注入口、第2液晶材料を第4液晶注入口に局所的に付着させることで、第1及び第2液晶材料を同時に注入することができるようになり生産効率が向上する。 Further, it is preferable that the first liquid crystal material and the second liquid crystal material are injected simultaneously. By locally attaching the first liquid crystal material to the third liquid crystal inlet and the second liquid crystal material to the fourth liquid crystal inlet, the first and second liquid crystal materials can be injected at the same time, and the production efficiency is improved. improves.
また、積層した第1〜第3マザー基板における第3液晶注入口と第4液晶注入口の間に位置する部位に、第1及び第2液晶材料の混合を防止する障壁を備えることが好ましい。これにより、第1液晶材料がマザー基板(短冊状態を含む)の辺を伝って第4液晶注入口に達し、第2液晶材料と混じってしまうことを防止することができ(第2液晶材料についても同様。)、良好な歩留まりや特性を得ることができる。 Moreover, it is preferable to provide a barrier for preventing mixing of the first and second liquid crystal materials in a portion located between the third liquid crystal inlet and the fourth liquid crystal inlet in the laminated first to third mother substrates. Accordingly, it is possible to prevent the first liquid crystal material from reaching the fourth liquid crystal injection port along the side of the mother substrate (including the strip state) and being mixed with the second liquid crystal material (about the second liquid crystal material). The same can be said), and good yield and characteristics can be obtained.
本発明によれば、各セル毎の液晶注入口を纏めて取り囲むガードシールを液晶層毎に設け、そのガードシールに備えられた液晶注入口よりそれぞれ異なる液晶を注入するようにしたため、2種類の液晶材料を混じり合わせることなく効率よく注入することができる。 According to the present invention, a guard seal that collectively surrounds the liquid crystal injection ports for each cell is provided for each liquid crystal layer, and different liquid crystals are injected from the liquid crystal injection ports provided in the guard seal. The liquid crystal material can be injected efficiently without being mixed.
以下、添付図面1〜7を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 7. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1と図2により本実施形態の製造方法で作成する液晶素子を説明する。図1、2はこの液晶素子の説明図で、図1(a)が斜視図、図1(b)が垂直方向の断面図、図2(a)と図2(b)が水平方向の断面図である。 The liquid crystal element produced by the manufacturing method of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 1 and 2 are explanatory views of the liquid crystal element. FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a vertical sectional view, and FIGS. 2A and 2B are horizontal sectional views. FIG.
図1(a)において基板の積層構造を説明する。液晶素子10は、第3基板13上に第2基板12と第1基板11が積層された構造となっている。第2基板12は、第1及び第3基板11,13よりも外方に延びる延出部を有している。この延出部の両面には、外部回路(図示せず)との接続用電極(図示せず)が形成されている。
A laminated structure of the substrate will be described with reference to FIG. The
図1(b)において積層構造をさらに詳しく説明する。第2基板12の上面には透明電極14と配向膜15が形成されている。同様に対向配置する第1基板11の下面にも透明電極14と配向膜15が形成されている。第1基板11と第2基板12の間には、配向膜15を介して第1液晶層16が挟持され、周辺部には第1シール17が存在する。第2基板12の下面や第2基板12に対向配置された第3基板13の上面にも透明電極14と配向膜15が形成されている。第2基板12と第3基板13の間には、配向膜15を介して第2液晶層19が挟持され、周辺部には第2シール18が存在する。
The laminated structure will be described in more detail with reference to FIG. A
図2(a)は、図1(b)のA−A線に沿った水平断面図である。第1シール17には第1液晶注入口20があり、第1液晶注入口20は封口材21で封止されている。図2(b)は図1(b)のB−B線に沿った水平断面図である。第2シール18にも第2液晶注入口22があり、第2液晶注入口22は封口材21で封止されている。第1シール17と第2シール18は同じ形をしており平面的にも重なっている。これに応じて第1液晶注入口20と第2液晶注入口22の封口材21は共通化している。
FIG. 2A is a horizontal cross-sectional view along the line AA in FIG. The
以下、本実施形態の製造方法の製造工程を説明する。最初に、図3により本実施形態の製造方法の製造工程全体を説明する。次いで、図4〜図7により、各製造工程における部品の加工状態を説明する。 Hereinafter, the manufacturing process of the manufacturing method of this embodiment is demonstrated. First, the entire manufacturing process of the manufacturing method of this embodiment will be described with reference to FIG. Next, the machining state of the component in each manufacturing process will be described with reference to FIGS.
図3に示す製造工程は、スタートが上段の3つの楕円で示したマザー基板の基板準備工程であり、エンドが下段の楕円で示した短冊を個片化して液晶素子10を形成する個片化工程に対応し、これらの間に長方形で示した複数の工程が存在する。
(基板準備工程)
The manufacturing process shown in FIG. 3 is a substrate preparation process for a mother substrate indicated by three ellipses at the top, and the
(Board preparation process)
第1マザー基板は、第1基板11が備える透明電極14の形成、透明電極14を覆う配向膜15の印刷、配向膜15の焼結、ラビング、及びスペーサ散布を含む処理を経て準備される。同様に、第3マザー基板も、第3基板13が備える透明電極14の形成、透明電極14を覆う配向膜15の印刷、配向膜15の焼結、ラビング、及び洗浄乾燥を含む処理を経て準備される。なおこの処理にはスペーサ散布は含まれない。第2マザー基板は、上下の面の領域への透明電極14の形成、上面に対する透明電極14を覆う配向膜15の印刷と焼結、ラビング、洗浄乾燥を含む処理、下面に対する透明電極14を覆う配向膜15の印刷と焼結を含む処理を経て準備される。なおこの工程では下面のラビング処理は実施しない。
(シール形成工程)
The first mother substrate is prepared through processing including formation of the
(Seal formation process)
シール形成工程は第1シール形成工程と第2シール形成工程からなる。第1シール形成工程では、第2マザー基板の上面に、第1液晶層16を封止するための複数の第1シール17が印刷される。同時に、この第1シールが横一列に並んだ第1シール列の一辺に配列する第1シール17の第1液晶注入口20を第1シール列とともに囲む第1ガードシールや、洗浄用外周シールなど製造に必要なパターンもシール材を使って同時に印刷される。
同様に第2シール形成工程では、第3マザー基板の上面に第2液晶層19を封止するための第2シール18や第2ガードシールなどが印刷される。
(基板重ね合わせ工程)
The seal forming process includes a first seal forming process and a second seal forming process. In the first seal formation step, a plurality of
Similarly, in the second seal formation step, a
(Substrate overlay process)
基板重ね合わせ工程は、第1基板重ね合わせ工程、第2マザー基板下面処理工程、第2重基板重ね合わせ工程からなる。第1基板重ね合わせ工程では、第1マザー基板と、上面に第1シールと第1ガードシールを含むシールパターンを形成した第2マザー基板とを重ね合わせる。第2マザー基板下面処理工程では、第1マザー基板と第2マザー基板とを重ね合わせた後、洗浄用外周シールの通気口を封口材で封止し、ガラス割り取り(ブレークともいう)用のスクライブパターンを刻み込んだのち、裏面にラビング処理を行い、洗浄乾燥してからスペーサを散布する。第2基板重ね合わせ工程では、前述の第2マザー基板と、シールパターンが形成された第3マザー基板とを重ね合わせる。最後に、第1,2シール17,18を含むシールパターンを加圧焼成する。なお加圧焼成の前にガスの膨張によるシール破壊を防ぐため洗浄用外周シールの通気口を塞いでいた封口材を除去しておく。
(短冊化工程)
The substrate overlaying process includes a first substrate overlaying process, a second mother substrate bottom surface treatment process, and a second double substrate overlaying process. In the first substrate superimposing step, the first mother substrate is superposed on the second mother substrate having a seal pattern including a first seal and a first guard seal formed on the upper surface. In the second mother substrate lower surface treatment step, after the first mother substrate and the second mother substrate are overlaid, the ventilation port of the cleaning outer periphery seal is sealed with a sealing material, and used for glass cutting (also called break). After engraving the scribe pattern, the back surface is rubbed, washed and dried, and then spacers are dispersed. In the second substrate superimposing step, the above-described second mother substrate and the third mother substrate on which the seal pattern is formed are superimposed. Finally, the seal pattern including the first and
(Short strip process)
第1〜第3基板となるマザー基板が重ね合って接着した(積層した)状態から、第1,2シールが一列に配列し第1,第2ガードシールを含んだ長方形の領域(短冊)を切り出す。なお短冊は、多数の液晶素子領域が形成されているので、基板準備工程で用意した大きなマザー基板から分割された小型のマザー基板でもある。
(液晶層形成工程)
From the state where the mother substrates as the first to third substrates are overlapped and bonded (laminated), a rectangular region (strip) including first and second guard seals in which the first and second seals are arranged in a row. cut. The strip is a small mother substrate that is divided from the large mother substrate prepared in the substrate preparation step because a large number of liquid crystal element regions are formed.
(Liquid crystal layer forming process)
短冊化工程の後、第1液晶層を形成するため第1ガードシールの第3液晶注入口から第1液晶材料を注入し、同様に第2液晶層を形成するため第2ガードシールの第4液晶注入口から第2液晶材料を注入する。
(封止工程)
After the stripping process, the first liquid crystal material is injected from the third liquid crystal injection port of the first guard seal to form the first liquid crystal layer, and the fourth of the second guard seal is similarly formed to form the second liquid crystal layer. A second liquid crystal material is injected from the liquid crystal injection port.
(Sealing process)
封止工程では、短冊から第1及び第2ガードシール領域を除去して第1及び第2液晶注入口を露出させ、封口材で第1及び第2液晶注入口を封止する。
(個片化工程)
In the sealing step, the first and second guard injection regions are removed from the strip to expose the first and second liquid crystal injection ports, and the first and second liquid crystal injection ports are sealed with a sealing material.
(Individualization process)
最後に短冊に含まれる第1〜第3マザー基板にガラスカッターでスクライブ線をいれ、短冊を割って個片化し、第1及び第2液晶層を有する2層型の液晶素子を複数得る。 Finally, a scribe line is inserted into the first to third mother substrates included in the strip with a glass cutter, and the strip is divided into pieces to obtain a plurality of two-layer liquid crystal elements having first and second liquid crystal layers.
次に、図4〜図7を用いて、図3の各製造工程における部品の状態を説明する。
図4においてマザー基板上に形成したシールパターンを説明する。図4は本実施形態のマザー基板の平面図であり、図4(a)が、第2基板12を形成する第2マザー基板41の上面に形成したシールパターンであり、図4(b)が、第3基板13を形成する第3マザー基板42の上面に形成したシールパターンである。なお、第1基板11を形成する第1マザー基板はシールパターンを形成しないので図示していない。
Next, the state of the component in each manufacturing process of FIG. 3 will be described with reference to FIGS.
The seal pattern formed on the mother substrate will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view of the mother substrate of the present embodiment. FIG. 4A is a seal pattern formed on the upper surface of the
図4(a)に示すとおり、第2マザー基板41の上面の外周部には通気口37を備えた洗浄用外周シール36がある。洗浄用外周シール36の内側には第1シール17がマトリクス状に配列している。ここで、図の水平方向(行方向)が第1シール列39となる。第1シール列39に属する第1シール17の間には、液晶材料の浸潤を防止するための浸潤防止部35が設けられており、第1シール列39の下辺に第1シール17の第1液晶注入口20が配列している。この第1液晶注入口20は、浸潤防止部35を含む第1シール列39と、第3液晶注入口33を備える第1ガードシール31とにより囲まれている。なお、図4(a)では、第3液晶注入口33が第1シール列あたり一つ設けられているが、複
数設けられていてもよい。
As shown in FIG. 4A, a cleaning outer
同様に図4(b)に示すとおり、第3マザー基板42の上面には第2シール18がマトリクス状に配列している。ここで、図の水平方向(行方向)が第2シール列40となる。第2シール列40に属する第2シール18の間には、液晶材料の浸潤を防止するための浸潤防止部38が設けられており、第2シール列40の下辺に第2シール18の第2液晶注入口22が配列している。この第2液晶注入口22は、浸潤防止部38を含む第2シール列40と、第4液晶注入口34を備える第2ガードシール32とにより囲まれている。なお、上記第3液晶注入口33と同様に、図4(b)では、第4液晶注入口34が第2シール列あたり一つ設けられているが、複数設けられていてもよい。
Similarly, as shown in FIG. 4B, the
なお、図中第1及び第2シール17,18の配列を5行8列としたが、例えば光ピックアップ装置に装填するような液晶素子の場合、液晶素子の外形が数mm角であるため、マトリクスの各行及び各列において第1及び第2シール17,18が数十個ずつ並ぶことになる。
In the figure, the first and
図5において短冊化工程から封止工程に至る短冊の外観を説明する。図5は、本実施形態の短冊の斜視図であり、(a)が短冊化工程、(b)が液晶層形成工程、(c)と(d)が封止工程に対応している。 In FIG. 5, the external appearance of the strip from the strip shortening process to the sealing process will be described. FIG. 5 is a perspective view of the strip of the present embodiment, where (a) corresponds to the strip shortening step, (b) corresponds to the liquid crystal layer forming step, and (c) and (d) correspond to the sealing step.
短冊化工程では第1〜第3マザー基板が積層した状態から、図4(a)に示した第1及び第2シール列39,40と第1及び第2ガードシール31,32を含むように長方形の領域(短冊)が切り出される。この短冊は、図5(a)に示すとおり、第2基板12を形成する第2短冊基板52(短冊に含まれる第2マザー基板)を挟んで、第1基板11を形成する第1短冊基板51(短冊に含まれる第1マザー基板)と第3基板13を形成する第3短冊基板53(短冊に含まれる第3マザー基板)が積層している。
In the strip forming process, the first and third mother substrates are stacked to include the first and
液晶層形成工程では、まず図5(b)に示すとおり、第1及び第2ガードシール31,32側の辺の中央に、第1液晶材料と第2液晶材料の混合を防止する障壁54を形成する。障壁54の機能については、後で図7を用いて詳細に説明する。障壁54が形成された辺の右側であって第1短冊基板51と第2短冊基板52の間隙には図4に示した第1ガードシール31の第3液晶注入口33がある。同様にこの辺の左側であって第2短冊基板52と第3短冊基板53の間隙には第2ガードシール32の第4液晶注入口34がある。なお、本図では既に第1短冊基板51と第3短冊基板53の一部が切り取られており、外部回路との接続に使用する第2短冊基板の延出部が現れている。
In the liquid crystal layer forming step, first, as shown in FIG. 5B, a
封止工程ではまず図5(c)に示すように、図4に示した第1及び第2シール17,18の第1及び第2液晶注入口20,22が露出するように短冊基板の一部55が切り取られる。このとき第1及び第2ガードシール31,32も同時に除去される。その後、図5(d)に示すように、第1及び第2シール17,18の第1及び第2液晶注入口20,22を封口材21で封止する。
In the sealing step, first, as shown in FIG. 5C, the strip substrate is formed so that the first and second
図6において短冊化工程から封止工程に至る工程をさらに詳しく説明する。図6は本実施形態の短冊に係る処理を示す説明図であり、図6(a)が短冊化工程、図6(b),(c)が液晶層形成工程、図6(d),(e)が封止工程の短冊を示している。なお説明のため第1及び第2シール列39,40に含まれる第1及び第2シール17,18を3個とした。なお、図6(a)〜(e)において、左が第1液晶層16側、右が第2液晶層19側に対応する。
In FIG. 6, the process from the stripping process to the sealing process will be described in more detail. 6A and 6B are explanatory views showing the processing relating to the strip of the present embodiment, in which FIG. 6A is a strip shortening process, FIGS. 6B and 6C are liquid crystal layer forming processes, and FIGS. e) has shown the strip of the sealing process. For the sake of explanation, the number of first and
短冊化した初期の状態では、図6(a)に示すとおり、第1シール列39の下辺に配列
している第1シール17の第1液晶注入口20が、第1シール列39と、第3液晶注入口33を備える第1ガードシール31とにより囲まれている。ここで第1シール列39では第1シール17の間に液晶材料の浸潤を防止するための浸潤防止部35がある。第2液晶層19側でも第2シール列40に属する第2シール18の間に液晶材料の浸潤を防止するための浸潤防止部38があり、第2シール列40の下辺に配列している第2シール18の第2液晶注入口22が、浸潤防止部38を含む第2シール列40と、第4液晶注入口34を備える第2ガードシール32とにより囲まれている。
In the initial state of the strip, as shown in FIG. 6A, the first
液晶層形成工程ではまず図6(b)に示すとおり、障壁54を形成する。ここで図5(b)に対応させて第2短冊基板の延出部を示すため第1及び第3短冊基板51,53の端が点線で描かれている。次に図6(c)に示すように第1液晶材料61を第1ガードシール31の第3液晶注入口33から注入する。同様に第2液晶材料62を第2ガードシール32の第4液晶注入口34から注入する。
In the liquid crystal layer forming step, first, as shown in FIG. Here, the ends of the first and
封止工程ではまず第1及び第2ガードシール31,32が占めていた領域を取り去る。このため図6(d)に示すように、第2短冊基板52が上下に短くなる。このとき第1及び第2液晶注口20,22は、第1及び第2液晶材料61,62が短冊基板51〜53間に充填された状態で露出する。最後に図6(e)に示すように第1及び第2液晶注口20,22を封口材21で封止する。
In the sealing step, first, the area occupied by the first and second guard seals 31 and 32 is removed. For this reason, as shown in FIG.6 (d), the 2nd strip board |
図7において液晶層形成工程の注入時における液晶材料供給方法を説明する。図7は本実施形態の短冊と液晶溜めとの関係を示す説明図であり、図7(a)が斜視図、図7(b)が図7(a)のC−C線に沿った断面図である。 A liquid crystal material supply method at the time of injection in the liquid crystal layer forming step will be described with reference to FIG. 7A and 7B are explanatory views showing the relationship between the strips of this embodiment and the liquid crystal reservoir. FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a cross section taken along the line CC in FIG. 7A. FIG.
図7に示すように、液晶溜め71は、この液晶溜め71の上部に保持されている第1液晶材料61が短冊の第3液晶注入口33(図示せず)に接するように図の右側に配置されている。この液晶溜め71の液晶保持領域は、液晶使用量を少なくするため細長くなっている(ピンと呼ばれることがある)。この保持領域に保持される第1液晶材料61は、表面張力で盛り上がり第4液晶注入口34に付着する。同様に液晶溜め72は、この液晶溜め72の上部に保持される第2液晶材料62が短冊の第4液晶注入口34(図示せず)に接するように図の左側に配置されている。なお、第3液晶注入口33に付着した第1液晶材料61が図の下辺に沿って第4液晶注入口側に伝わっていっても、図(b)に示す障壁54でブロックされ、第2液晶材料と混じり合うことがない。
As shown in FIG. 7, the
以上のような本発明の実施形態に係る液晶素子の製造方法によれば、第1及び第2液晶層16,19を形成する際、短冊の異なった注入口(第3及び第4液晶注入口33,34)から異なった液晶材料(第1及び第2液晶材料61,62)を同時に注入し、さらに障壁54で異なる液晶材料が混じり合う事態を防止できるため、生産効率と品質の高い2層型液晶素子を製造できる。
According to the method for manufacturing a liquid crystal element according to the embodiment of the present invention as described above, when forming the first and second liquid crystal layers 16 and 19, different strip inlets (third and fourth liquid crystal inlets) are formed. 33, 34) different liquid crystal materials (first and second
なお、本発明は上記実施形態に限られることはない。例えば上述した実施形態では、第1液晶材料と第2液晶材料を同時に注入していたが、第4液晶注入口34を封止してから第3液晶注入口33のある辺全体を液晶溜めに挿入して第1液晶材料を注入し、その後第4液晶注入口34を開口して第3液晶注入口33を封止してから同様に第2液晶材料62を注入しても良い。この方法は上述した実施形態に比べ液晶の使用量やタクトで非効率だが、液晶溜めなど単層の液晶素子を製造するための治具が流用できるので都合が良い。また図7は1枚の短冊への注入を示していたが、複数の短冊を重ねて注入すればさらに生産効率があがることは背景技術で述べた通りである。また第1(または第2)シールを第1(または第2)マザー基板の下面に形成しても良い。また、最初からシール列が1列の場合は、短冊化工程は不要である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the first liquid crystal material and the second liquid crystal material are injected at the same time. However, after the fourth liquid
10…液晶素子、11…第1基板、12…第2基板、13…第3基板、14…透明電極、15…配向膜、16…第1液晶層、17…第1シール、18…第2シール、19…第2液晶層、20…第1液晶注入口、21…封口材、22…第2液晶注入口、31…第1ガードシール、32…第2ガードシール、33…第3液晶注入口、34…第4液晶注入口、35,38…浸潤防止部、36…洗浄用外周シール、37…通気口、39…第1シール列、40…第2シール列、41…第2マザー基板、42…第3マザー基板、51…第1短冊基板、52…第2短冊基板、53…第3短冊基板、54…障壁、55…短冊基板の一部、61…第1液晶材料、62…第2液晶材料、71,72…液晶溜め。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1及び第2液晶層を有する2層型の素子に個片化された際にそれぞれ前記第1〜第3基板となる第1〜第3マザー基板を用意する基板準備工程と、
前記第1液晶層を封止するための第1シールが前記第1液晶層用の第1液晶注入口を同一方向にして一列に複数並んで構成された第1シール列と、前記第1液晶注入口群を取り囲み該第1液晶注入口より少数の第3液晶注入口を備えた第1ガードシールと、を形成する第1シール形成工程と、
前記第2液晶層を封止するための第2シールが前記第2液晶層用の第2液晶注入口を前記第1液晶注入口と同一方向にして一列に複数並んで構成された第2シール列と、前記第2液晶注入口群を取り囲み該第2液晶注入口より少数の第4液晶注入口が、前記第3液晶注入口とは平面的に重ならない位置に配置されている第2ガードシールと、を形成する第2シール形成工程と、
前記第1〜第3マザー基板をこの順に重ね合わせる基板重ね合わせ工程と、
前記第1シールに囲まれ前記第1液晶層となる領域に前記第3液晶注入口より第1液晶材料を注入し、前記第2シールに囲まれ前記第2液晶層となる領域に前記第4液晶注入口より第2液晶材料を注入する液晶層形成工程と、
前記液晶層形成工程の後に、前記第1及び第2ガードシールの一部領域を除去して前記第1及び第2液晶注入口を露出させ、前記第1及び第2液晶注入口を封止する封止工程と、
前記第1〜第3マザー基板を個片化し、前記第1及び第2液晶層を有する2層型の液晶素子を複数得る個片化工程と、
を有することを特徴とする液晶素子の製造方法。 2 having first to third substrates to be stacked, and sandwiching first and second liquid crystal layers made of different liquid crystal materials in this order between the first and second substrates and between the second and third substrates. In the manufacturing method of the layer type liquid crystal element,
A substrate preparing step of preparing first to third mother substrates that are the first to third substrates when separated into two-layered elements having the first and second liquid crystal layers;
A first seal row in which a plurality of first seals for sealing the first liquid crystal layer are arranged in a row with the first liquid crystal inlets for the first liquid crystal layer in the same direction, and the first liquid crystal A first seal forming step for forming a first guard seal surrounding the inlet group and having a smaller number of third liquid crystal inlets than the first liquid crystal inlets;
A second seal for sealing the second liquid crystal layer is formed by arranging a plurality of second liquid crystal inlets for the second liquid crystal layer in a line in the same direction as the first liquid crystal inlet. A second guard that surrounds the second liquid crystal injection port group and has a fourth liquid crystal injection port that is smaller in number than the second liquid crystal injection port and is not overlapped with the third liquid crystal injection port in a plane. A second seal forming step for forming a seal;
A substrate overlaying step of overlaying the first to third mother substrates in this order;
A first liquid crystal material is injected from the third liquid crystal injection port into a region that is surrounded by the first seal and becomes the first liquid crystal layer, and the fourth liquid crystal is injected into a region that is surrounded by the second seal and becomes the second liquid crystal layer. A liquid crystal layer forming step of injecting the second liquid crystal material from the liquid crystal injection port;
After the liquid crystal layer forming step, partial regions of the first and second guard seals are removed to expose the first and second liquid crystal inlets, and the first and second liquid crystal inlets are sealed. Sealing process;
Separating the first to third mother substrates into individual pieces and obtaining a plurality of two-layer type liquid crystal elements having the first and second liquid crystal layers;
A method for producing a liquid crystal element, comprising:
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