專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶器件及其制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶器件如液晶板及其制造方法和裝置。
在傳統(tǒng)的制造液晶器件如液晶板的方法中，注入法是公知的。在注入法中，用一種密封材料粘結(jié)并固定一對(duì)彼此相對(duì)的基板的周邊部分形成一個(gè)空板，兩基板相間1-10μm的預(yù)定間隙。然后，在空板裝入真空設(shè)備之后，板的內(nèi)側(cè)變?yōu)檎婵諣顟B(tài)，預(yù)先形成在密封材料部分的注射孔浸入液晶中。之后，通過(guò)慢慢地將真空設(shè)備內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)恢復(fù)到大氣壓，利用板內(nèi)側(cè)/外側(cè)之間的氣壓差和毛細(xì)作用，使液晶注入到板中。然而，注入法有一個(gè)問(wèn)題就是注射具有較高粘稠度的液晶要花很長(zhǎng)的時(shí)間。特別是，注入時(shí)間隨著液晶器件的大小而增加。還有一個(gè)問(wèn)題是需要有一個(gè)預(yù)處理時(shí)間使真空設(shè)備的內(nèi)側(cè)進(jìn)入真空狀態(tài)，并且需要昂貴的真空設(shè)備。這也就是傳統(tǒng)的注入法存在制造時(shí)間長(zhǎng)和成本高的問(wèn)題。
基于上述原因，日本未審專(zhuān)利公開(kāi)Nos.昭60-75817，昭.60-230636，平.1-303414，平.3-25416，和平.4-218027中提出了一種稱(chēng)為滴注法或涂覆法的方法。在這種方法中，首先將密封材料施加到一對(duì)基板的其中之一上圍繞顯示區(qū)域。在液晶滴注或施加到顯示區(qū)域之后，將另一基板壓合到處于真空設(shè)備中的一個(gè)基板上，使它們彼此平行并使密封材料固化。這種方法可大大縮短液晶注入所需要的時(shí)間。但是，因?yàn)樾枰谡婵罩袑⒁粔K基板放到另一塊基板之上，所以這種方法仍然存在一個(gè)需要將真空設(shè)備的內(nèi)側(cè)置于真空狀態(tài)的預(yù)處理時(shí)間的問(wèn)題和需要昂貴的真空設(shè)備的問(wèn)題。這也就是該方法存在制造時(shí)間長(zhǎng)和成本高的問(wèn)題。
日本未審專(zhuān)利公開(kāi)Nos.平.2-84616，平.2-123324.和平.6-208097公開(kāi)了另一種方法，在該種方法中，上述滴注或涂覆法中的基板在空氣中將一塊放到另一塊上。因?yàn)椴恍枰婵赵O(shè)備，這種方法可以比使用真空設(shè)備的滴注法或涂覆法減少制造時(shí)間和成本。但是在這種方法中，因?yàn)榛迨窃诳諝庵袑⒁粔K放到另一塊上，所以在合并基板的操作期間，顯示區(qū)域的液晶中會(huì)存留氣泡，變成顯示缺陷。這造成產(chǎn)量的下降。
為了解決殘余氣泡的問(wèn)題，提出了各種方法。例如，日本未審專(zhuān)利公開(kāi)No.平.3-89315公開(kāi)了一種方法，在這種方法中以一預(yù)定的圖案即細(xì)線(xiàn)狀施加液晶，并緩慢地或間歇地把一塊基板放到另一塊基底上。日本未審專(zhuān)利公開(kāi)No.平.4-179919公開(kāi)了一種方法，在這種方法中，一對(duì)基板彼此相對(duì)設(shè)置，形成一個(gè)契形形狀或者其中的一個(gè)基底被圍裹以呈現(xiàn)凸形，并且基板以相互壓合的形式逐漸接近，最終相互平行。但是，在這些方法中合并基板要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，需要專(zhuān)用的的器件把一個(gè)基板精確地放置在另一個(gè)基板上。因此。該種方法仍然存在制造時(shí)間長(zhǎng)和成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種液晶器件及其制造方法和所用的裝置，這種裝置能夠使液晶在空氣環(huán)境中以較短的時(shí)間密封，在液晶中不會(huì)造成空氣泡。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種液晶器件的制造方法，在這種方法中，一對(duì)彼此間隔預(yù)定間隙的相對(duì)基板被固定在沿基底周邊設(shè)置的粘合區(qū)域，液晶被密封在基底之間粘合區(qū)域內(nèi)側(cè)的液晶區(qū)，步驟包括至少向粘合區(qū)域中的一塊基板上施加可固化的粘合劑；向液晶區(qū)域中至少一塊基板的一個(gè)端部供給預(yù)定量的液晶；用可固化的黏合劑使基板彼此相對(duì)并把液晶注入其中；通過(guò)在相對(duì)于基板移動(dòng)施壓裝置的同時(shí)對(duì)液晶區(qū)相對(duì)基板中的至少一個(gè)從一端到另一端施加壓力來(lái)把液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展到整個(gè)液晶區(qū)；固化可固化的黏合劑。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶區(qū)是一個(gè)顯示區(qū)，在擴(kuò)展步驟中，壓力輥旋轉(zhuǎn)并使其至少在一個(gè)基板上從一端移動(dòng)到另一端，由此使得液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展占據(jù)整個(gè)液晶區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在擴(kuò)展步驟中，加壓裝置從一個(gè)端部外側(cè)的位置移動(dòng)到靠近至少一個(gè)基板的邊緣位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在擴(kuò)展步驟中，壓力輥在基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)至少向一個(gè)基板施壓，并通過(guò)輔助輥將基板保持在形成的受壓狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，輔助輥的直徑小于壓力輥的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在施加黏合劑的步驟中，至少在另一個(gè)端部的附近形成一個(gè)沒(méi)有施加可固化黏合劑的空氣注入部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少在一個(gè)基板的相對(duì)表面形成至少一個(gè)位于液晶區(qū)和黏結(jié)區(qū)之間的溝槽，并且在擴(kuò)展步驟中，溝槽中至少容放過(guò)剩部分的液晶。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在相對(duì)設(shè)置的步驟中當(dāng)溝槽伸到平行于對(duì)面基板的平面上時(shí)，溝槽彼此連接，以一環(huán)狀包圍液晶區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少在一塊基板的相對(duì)表面形成一個(gè)空氣排放槽，該排放槽至少與一個(gè)槽連通并延伸到至少一個(gè)基板的邊緣，在擴(kuò)展步驟中，被迫使逸出液晶的空氣通過(guò)空氣排放槽排出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)槽的寬度不小于200μm，深度不小于20μm。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶是鐵電液晶。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶與細(xì)小顆?；旌?，基本顆粒的平均直徑不大于1μm。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在擴(kuò)展步驟中，基板被加熱到一個(gè)液晶在近晶相A和膽甾相之間轉(zhuǎn)變的溫度和高于相變溫度4℃之間的溫度，并且不高于液晶的膽甾相和各向同性相的相變溫度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在擴(kuò)展步驟之后，在向兩個(gè)相對(duì)基板的外表面均勻施壓的同時(shí)或之后固化可固化的黏合劑。
本發(fā)明提供的一種液晶器件包括一對(duì)彼此相隔一預(yù)定間隔并互相固定在黏結(jié)區(qū)的基板，黏結(jié)區(qū)沿基板的外周邊設(shè)置；一種密封于液晶區(qū)中基板之間的液晶，液晶區(qū)位于黏結(jié)區(qū)的內(nèi)側(cè)；和至少一個(gè)形成在位于液晶區(qū)和黏結(jié)區(qū)之間的至少一個(gè)基板的相對(duì)表面上的溝槽。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶區(qū)是顯示區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)溝槽延伸到一個(gè)與對(duì)面基底平行的平面上時(shí)，溝槽彼此連接，以一環(huán)狀包圍液晶區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)基板的相對(duì)表面上形成有一個(gè)排氣槽，該槽至少與一個(gè)溝槽連通并延伸到至少一個(gè)基板的邊緣。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)溝槽的寬度大于200μm，深度大于20μm。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶與基本顆粒直徑不大于1μm的顆粒混合。
本發(fā)明提供了一種液晶器件的制造裝置，在這種液晶器件中一對(duì)彼此相隔一預(yù)定間隔的基板互相固定在黏結(jié)區(qū)，黏結(jié)區(qū)沿基板的外周邊設(shè)置；一種液晶密封于液晶區(qū)的基板之間，液晶區(qū)位于黏結(jié)區(qū)的內(nèi)側(cè)，其方法包括步驟向處于黏結(jié)區(qū)中的至少一個(gè)基板施加可固化的黏合劑；向液晶區(qū)域中至少一塊基板的一個(gè)端部供給預(yù)定量的液晶；用可固化的黏合劑使基板彼此相對(duì)并把液晶注入其中；通過(guò)在相對(duì)于基板移動(dòng)施壓裝置的同時(shí)向液晶區(qū)相對(duì)基板中的至少一個(gè)從一端到另一端施加壓力以把液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展到整個(gè)液晶區(qū)；固化可固化的黏合劑。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，液晶區(qū)是顯示區(qū)，施壓的裝置包括一個(gè)壓力輥，該壓力輥旋轉(zhuǎn)并至少在一個(gè)基板上從一端移動(dòng)到另一端，由此使得液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展占據(jù)整個(gè)液晶區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，施壓裝置在一個(gè)端部的外側(cè)并挨著至少一個(gè)基板邊緣處釋放壓力。


圖1A-1C是整體的透視圖，按順序表示了本發(fā)明第一實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的整體透視圖；圖3A和3B是本發(fā)明第一實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的整體平面圖和截面圖4A-4C是整體的透視圖，按順序表示了本發(fā)明第二實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖5A和5B是整體的平面圖和透視圖，按順序表示了本發(fā)明第三實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖6A-6C是整體的透視圖、平面圖和透視圖，按順序表示了本發(fā)明第三實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖7A-7C是整體的透視圖，按順序表示了本發(fā)明第四實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖8是本發(fā)明第五實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器的基板結(jié)構(gòu)整體平面圖；圖9A-9C是整體的透視圖，按順序表示了本發(fā)明第六實(shí)施例有源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖10A-10D是整體的透視圖，按順序表示了本發(fā)明第七實(shí)施例無(wú)源矩陣液晶顯示器制造方法的步驟；圖11從總體上表示例7的無(wú)源矩陣液晶顯示器的制造裝置；圖12是圖11所示制造裝置的詳細(xì)平面圖；和圖13A-13D是本發(fā)明第七實(shí)施例無(wú)源矩陣液晶顯示器基板結(jié)構(gòu)的整體平面圖。
以下參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例做以描述。實(shí)施例1在第一實(shí)施例中描述了本發(fā)明有源矩陣液晶顯示器的制造方法，如以下參考附圖1A-1C和3A-3B對(duì)液晶板進(jìn)行描述。
首先，如圖1A和1B所示，制備一對(duì)基板即頂板和底板2和1組成有源矩陣液晶器件。例如，在玻璃基板1上有一個(gè)矩陣狀的象素電極(見(jiàn)圖5A)和與之相連的薄膜半導(dǎo)體(未示出)以及形成在其上的準(zhǔn)直膜(未圖示)。另一方面，在玻璃基板2上有彩色濾波器(未示出)，一個(gè)透明公共電極(見(jiàn)圖5A)，和一個(gè)位于玻璃基板上的準(zhǔn)直膜(未示出)。
如圖1A所示，作為舉例，紫外線(xiàn)固化黏合劑的密封材料3用一個(gè)布料器施加到基板1相對(duì)表面的黏結(jié)區(qū)(沿著周邊)，在該基板1上有準(zhǔn)直膜形成，以一個(gè)閉合的環(huán)狀包圍顯示區(qū)。另一種方式，可把密封材料3施加到形成準(zhǔn)直膜的基板2的相對(duì)表面上，或施加到基板1和2的相對(duì)表面上。
然后，如圖1B所示，由布料器精確度量的液晶4筆直地沿顯示區(qū)一端部處的側(cè)邊滴注到基板1的相對(duì)表面?；蛘呖砂岩壕?施加到基板2的相對(duì)表面上，或施加到基板1和2的相對(duì)表面上。另外，液晶4施用的圖案不局限于直線(xiàn)形，可以是曲線(xiàn)或虛線(xiàn)形。另外，液晶4還可以滴注到顯示區(qū)的其它位置，以改善其分布的均勻性。
用于本實(shí)施例中的液晶4是一種可供使用的類(lèi)型，如在常溫下可流動(dòng)的向列相。最好是液晶4與用于控制基板1和2之間間隔的隔離物顆?；旌?。隔離物顆粒最好提前散布到基板1和2一個(gè)或兩個(gè)的相對(duì)表面上。在這種情況下，涂覆有熱凝樹(shù)脂的隔離物可以固定到被加熱的基板1和2上。
然后，如圖1C所示，把基板2放置到基板1上以使其彼此面對(duì)。例如，一直保持這種狀態(tài)直到由于頂板2的重量完全占據(jù)顯示區(qū)挨著鄰近液晶的黏結(jié)區(qū)的部分而使得液晶擴(kuò)展。之后，如圖3A所示，例如通過(guò)在基板2上移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)壓力輥5而使液晶4擴(kuò)展占據(jù)整個(gè)顯示區(qū)。此時(shí)，混合在液晶中的隔離物顆粒也與液晶4一起分布于整個(gè)顯示區(qū)，使得在基板1和2之間形成期望的間隔。通過(guò)以上述方式用壓力輥5在一個(gè)方向上擴(kuò)展液晶4，使得一度進(jìn)入液晶4中的氣泡隨著液晶4的擴(kuò)展而被逸出。另外，因?yàn)橐壕?橫向擴(kuò)展，所以它不會(huì)進(jìn)入密封材料3的密封區(qū)。
壓力輥5的壓強(qiáng)范圍最好在2-15kg/cm2之間。如果壓強(qiáng)低于這個(gè)范圍，則液晶4將不會(huì)充分的擴(kuò)展并且得不到基板1和2之間理想的間隔。反過(guò)來(lái)，如果壓強(qiáng)高于這個(gè)范圍，則形成于基板1和2相對(duì)表面之上的準(zhǔn)直膜將會(huì)遭到損壞，或者用于保持基板間隔的隔離物顆粒將被壓破，屆時(shí)也不能獲得基板間理想的間隔。
如圖3B截面圖中的點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)所示，壓力輥的移動(dòng)最好從液晶首先被施用且接近基板2邊緣處的外側(cè)開(kāi)始。通過(guò)這個(gè)辦法很可靠地將液晶4從首先被施用的顯示區(qū)的一個(gè)端部推動(dòng)并擴(kuò)展。此時(shí)，密封材料3仍沒(méi)有完全地接觸基板2并因此形成空間100。因?yàn)榭諝馇『脧目臻g100中排出，所以避免了空氣泡遺留在液晶4中并且避免了密封材料3的封閉圖案被打亂或破壞。另外，如果在形成基板1和2的透明電極101上的準(zhǔn)直膜102(如聚酰亞胺摩擦膜)的摩擦方向(見(jiàn)圖3B)上移動(dòng)壓力輥5，則液晶4的分子103的定向更加容易。
壓力裝置不局限于輥?zhàn)尤鐗毫?，其它的輥?zhàn)雍蛪毫ρb置也可采用。另外，不用壓力裝置基板1和2也可以被移動(dòng)。
接著再如圖2所示，通過(guò)用不銹鋼板6或其它類(lèi)似物遮擋顯示區(qū)(被供以液晶4)，密封材料3用紫外燈7發(fā)出的紫外光照射固化。最好在密封材料3的固化之前或之間，用熱壓力輥或類(lèi)似物從上或從下均勻地按壓基板1和2。通過(guò)這種方式可使基板間隔均勻，使高質(zhì)量的液晶顯示器的制造免于顯示不均勻的影響。
在第一實(shí)施例中，液晶4提供給黏結(jié)區(qū)內(nèi)側(cè)的并至少在基板1和2一個(gè)上的涂覆了密封材料3的顯示區(qū)一端。在基板2被相對(duì)放置于基板1上之后，壓力輥5轉(zhuǎn)動(dòng)并從顯示區(qū)的一個(gè)端部移動(dòng)，液晶從該端部供應(yīng)到另一端部，由此，液晶4被推動(dòng)并從一個(gè)端部擴(kuò)展到另一個(gè)端部，占據(jù)整個(gè)顯示區(qū)。因此，可在很短的時(shí)間進(jìn)行液晶的填充。另外，即使液晶4是在大氣環(huán)境中擴(kuò)展，也沒(méi)有氣泡存留在液晶4中，因?yàn)樵?jīng)遺留在液晶4中的氣泡在液晶擴(kuò)展中被逸出。因此，不需要象傳統(tǒng)方法中的那樣使用昂貴的真空裝置，保持了低成本的制作。另外，可以把基板2放在基板1上而不需將基板1或2保持在受力狀態(tài)，所以可在很短的時(shí)間內(nèi)很容易地進(jìn)行基板1和2合并的精確操作。此外還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)壓力輥的壓力來(lái)獲得理想的基板間隔。實(shí)施例2下面參考圖4A-4C對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行描述。第二實(shí)施例中與第一實(shí)施例里相應(yīng)的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。
如圖4A所示，在第二實(shí)施例中，當(dāng)向基板1的黏結(jié)區(qū)施用密封材料3時(shí)，在沒(méi)有施用密封材料3的地方形成一個(gè)空氣排出部分8，與沿液晶4滴注的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)毗鄰。通過(guò)這種方式，如圖4B所示，當(dāng)壓力輥轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)時(shí)，被迫從擴(kuò)展的液晶4中逸出的空氣流暢地從排氣部分8排出?？稍诓恢挂粋€(gè)位置處多處設(shè)置排氣部分8。在這種情況中，排氣部分8可以挨著不與沿液晶4滴注的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)形成。
如圖4C所示，在密封材料3固化之后，通過(guò)向那兒施加密封材料來(lái)密封排氣部分8。
第二實(shí)施例的其它部分與第一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部分相同。
除了第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之外，第二實(shí)施例還具備的優(yōu)點(diǎn)是可以更有效地阻止氣泡殘留在液晶4中，并且可獲得的液晶顯示裝置避免了密封材料3的密封圖案的混亂以及在黏結(jié)區(qū)內(nèi)側(cè)的端部任何殘留的空氣。實(shí)施例3圖5A-5B和6A-6C表示本發(fā)明的第三實(shí)施例。在第三實(shí)施例中，與第一和第二實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
圖5A和5B所示的第三實(shí)施例中，在準(zhǔn)直膜形成之前，基板1和2的相對(duì)表面分別在黏結(jié)區(qū)內(nèi)側(cè)的位置上形成溝槽9a和9b。溝槽9a和9b的形狀以不干擾形成在基板1和2上的電極引出端為準(zhǔn)。例如，在圖5A和5B所示的情形中，溝槽9a形成在顯示區(qū)的四個(gè)角上以避開(kāi)形成在基板1上的象素電極104的引出端。另一方面，因?yàn)橥该鞯墓秒姌O105形成在基板2上，所以在顯示區(qū)的四邊可以形成較長(zhǎng)的溝槽9b。如圖6B所示，當(dāng)基板1和2彼此相對(duì)時(shí)，溝槽9a和9b重疊并互相連接，以一閉合的環(huán)狀包圍顯示區(qū)。
溝槽9a和9b提供下列優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)液晶4通過(guò)圖6A所示的壓力輥擴(kuò)展液晶4，其過(guò)剩部分溢出圖6B所示的顯示區(qū)的情況下，過(guò)剩部分進(jìn)入溝槽9a和9b。因此，液晶4的過(guò)剩部分不會(huì)進(jìn)入密封材料3的密封部分，并且不會(huì)發(fā)生顯示質(zhì)量的變劣或板粘結(jié)的失敗，而否則的話(huà)這兩種情況會(huì)由于液晶4和密封材料3的接觸而導(dǎo)致發(fā)生。另外，因?yàn)椴恍枰_地控制液晶4的滴注量，所以過(guò)程被簡(jiǎn)化。另外，溝槽9a和9b還充當(dāng)流出黏結(jié)區(qū)的密封材料3的容放部分。
雖然液晶4或密封材料3容放部分的作用在如圖6B所示的溝槽9a和9b互相連接的情形中非常顯著，但不需要它們彼此相連。
最好溝槽9a和9b的寬度不小于200μm，深度不小于20μm。如果溝槽9a和9b的寬度窄于200μm或淺于20μm，則它們就不足以盛放過(guò)剩的流出顯示區(qū)或黏結(jié)區(qū)的液晶4或密封材料3，它們的預(yù)定作用就不能完全實(shí)現(xiàn)，并且也可能就得不到高質(zhì)量的液晶器件。從防止基板1和2強(qiáng)度下降的觀點(diǎn)看，溝槽的深度最好是基板厚度的一半。
第三實(shí)施例的其它部分與第一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部分相同。實(shí)施例4圖7A-7C是本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第四實(shí)施例中，與第一至第三實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
如同從7A和7B中所看到的一樣，除了不施加密封材料3的排氣部分8如同第二實(shí)施例的情形一樣形成在基板1上的黏結(jié)區(qū)中之外，第四實(shí)施例與第三實(shí)施例相同。因此，第四實(shí)施例具備與第二和第三實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例5圖8是本發(fā)明的第五實(shí)施例。在第五實(shí)施例中，與第一至第四實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
如同從圖8中所看到的一樣，除了溝槽9c之外，第五實(shí)施例與第三實(shí)施例相同。溝槽9c制造成延伸到基板2的邊緣并與沿液晶4滴注的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)也形成在基板2上的溝槽9b相連接。
溝槽9c作為一個(gè)排氣槽，用于當(dāng)通過(guò)壓力輥5擴(kuò)展液晶4時(shí)將被迫逸出液晶4的空氣排出。因此，如同第二和第四實(shí)施例中使用排氣部分8一樣，第五實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)是可以更有效地防止氣泡殘留在液晶4中，并且可獲得的液晶顯示裝置避免了密封材料3的密封圖案的混亂以及靠近黏結(jié)區(qū)角落內(nèi)側(cè)的端部部分的空氣的殘留。另外，因?yàn)闇喜?c具有協(xié)助與其連接的溝槽9b的作用，第五實(shí)施例還具有的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是溝槽9c可以盛放溝槽9b所不能容放的部分液晶4或密封材料3。
如同第二和第四實(shí)施例中的排氣部分8的情況一樣，在密封材料3固化之后溝槽9c由密封材料密封。
不僅可以是單一的溝槽9c，還可以有多個(gè)溝槽，在這種情況下溝槽9c可以形成在基板1上。另外，溝槽9c可以曲線(xiàn)狀形成。實(shí)施例6圖9A-9C是本發(fā)明的第六實(shí)施例。在第六實(shí)施例中，與第一至第五實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
本發(fā)明第六實(shí)施例是無(wú)源矩陣液晶顯示器件如利用鐵電液晶的液晶板的制造方法。
首先，如圖9A所示，制備一對(duì)基板即頂板和底板12和11組成無(wú)源矩陣液晶顯示器件。例如，在玻璃基板11上有一個(gè)條狀的透明電極(見(jiàn)圖13A)和一個(gè)在其上形成的準(zhǔn)直膜(未示出)。另一方面，在玻璃基板12上有彩色濾波器(未示出)，條狀的透明電極(見(jiàn)圖13A)和一個(gè)在玻璃基板上的準(zhǔn)直膜(未示出)。當(dāng)基板11和12一個(gè)放置在另一個(gè)上使得條狀透明電極互相垂直時(shí)即形成了無(wú)源矩陣。
接著，如圖9A所示，鐵電液晶14滴注到基板11顯示區(qū)的一個(gè)端部，在那兒排氣部分8形成在密封材料3中，如同第二實(shí)施例的情形。此時(shí)，基板11被安裝在裝有加熱器的臺(tái)20上，如圖9A所示，并且在基板11被加熱到某一溫度的同時(shí)將用貯熱布料器精確度量的鐵電液晶14滴注，而該溫度為介于鐵電液晶14的近晶相A和膽甾相的相變溫度和高于相變溫度4℃之間的一個(gè)溫度，但該溫度不高于膽甾相和各向同性相之間的相變溫度。
另外，在上述步驟中，鐵電液晶14最好不僅與隔離物顆?；旌希沂雠c基板顆粒直徑不大于1μm的細(xì)小顆?；旌稀Ｈ缤敬砣艘言谌毡疚磳弻?zhuān)利公開(kāi)No.平.6-194693中所述，可以在鐵電液晶顯示器件中實(shí)現(xiàn)模擬分級(jí)顯示，同時(shí)通過(guò)在液晶中含有這種細(xì)小顆粒來(lái)維持高的對(duì)比度特性，這是因?yàn)榧?xì)小顆粒的介電常數(shù)引起液晶的透射率根據(jù)施加的電壓連續(xù)地變化?？墒褂玫募?xì)小顆粒例如可以是氧化鈦和碳黑。
如果在需要費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)的注射法的該過(guò)程中使用這種細(xì)小顆粒，則在細(xì)小顆粒會(huì)在液晶注入的同時(shí)粘合或沉淀。在本實(shí)施例中幾乎沒(méi)有這種可能性。
再如圖9B所示，在被加熱到與基板11相同溫度的基板12放到基板11上之后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)裝有燈泡加熱器21的壓力輥15來(lái)擴(kuò)展液晶14。
一般來(lái)說(shuō)，鐵電液晶具有較高的粘滯度。因此如果在低溫下擴(kuò)展，準(zhǔn)直膜將可能由于流體阻力而被損壞，而液晶也將得不到均勻的準(zhǔn)直態(tài)。相反，當(dāng)通過(guò)加熱基板1和2而將液晶保持在膽甾相或各向同性相時(shí)，液晶14的粘滯度將足夠的低，準(zhǔn)直膜將不會(huì)在液晶14的擴(kuò)展中被損壞。但是，如果液晶在各向同性相或在處于膽甾相而溫度比膽甾相和近晶相A之間的相變溫度高4℃的狀態(tài)下擴(kuò)展，則液晶14的準(zhǔn)直在接近用于控制基板間隔的隔離物顆粒處被擾亂，并形成反轉(zhuǎn)疇，導(dǎo)致顯示質(zhì)量的下降。無(wú)準(zhǔn)直無(wú)序的高質(zhì)量液晶顯示器件可通過(guò)在把液晶加熱到某一溫度時(shí)擴(kuò)展液晶來(lái)獲得，該溫度為介于鐵電液晶14的近晶相A和膽甾相的相變溫度和高于相變溫度4℃之間的一個(gè)溫度，但該溫度不高于膽甾相和各向同性相之間的相變溫度。
之后，如圖9C所示，排氣部分8在密封材料3固化之后被密封，其方式與第二實(shí)施例的相同。
第六實(shí)施例的其它部分與第二實(shí)施例的相應(yīng)部分相同。
第六實(shí)施例使用鐵電液晶。因?yàn)殍F電液晶具有記憶作用，所以它可以避免在CRT(陰極射線(xiàn)管)等中出現(xiàn)的閃爍問(wèn)題。另外，鐵電液晶的響應(yīng)速度大約是向列相液晶的100倍，它甚至可以在本實(shí)施例的無(wú)源X-Y驅(qū)動(dòng)的情況下驅(qū)動(dòng)100多掃描行；這也就是無(wú)需用薄膜半導(dǎo)體(TFT)驅(qū)動(dòng)。另外，鐵電液晶的視角依賴(lài)性小。因此，第六實(shí)施例可提供價(jià)廉質(zhì)高的液晶顯示器件。
因?yàn)殍F電液晶的高粘滯度，采用普通的注射法注入要花很長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)第六實(shí)施例，可在很短的時(shí)間內(nèi)完成鐵電液晶的填裝。實(shí)施例7圖10A-10D是本發(fā)明的第七實(shí)施例。在第七實(shí)施例中，與第六實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
第七實(shí)施例是本發(fā)明無(wú)源矩陣液晶顯示器件如利用鐵電液晶的液晶板的制造方法的另一例。
首先，如圖10A-10B所示，通過(guò)把基板11和12一塊放到另一塊之上使得條狀的透明電極互相垂直來(lái)形成一個(gè)無(wú)源矩陣，如同第六實(shí)施例的方式。然后，在與第六實(shí)施例相同的條件下將鐵電液晶滴注到基板11顯示區(qū)的一端部，在那兒排氣部分形成在密封材料3中。
然后，如圖10C所示，把加熱到與基板11相同溫度的基板12放置到基板12上，并且通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)裝有燈加熱器21的壓力輥15來(lái)擴(kuò)展鐵電液晶14。另外，每個(gè)都裝有燈加熱器23的輔助壓力輥22A和22B在壓力輥15的下游轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。壓力輥15通過(guò)之后，基板11和12由輔助壓力輥22A和22B壓住。
之后，如圖10D所示，排氣部分8在密封材料3固化之后被密封，其方式如同第二實(shí)施例。
第七實(shí)施例的其它部分與第二實(shí)施例的相應(yīng)部分相同。
散布用于控制基板間隔的隔離物顆粒的方法并非僅限于將顆粒摻和到液晶14中。隔離物顆?？蓢姙⒌交?1和12的至少一個(gè)上。這可以通過(guò)把涂覆有熱凝樹(shù)脂的隔離物顆粒(如Ube-Nitto Kasei Co.，Ltd制造的“Highpreesica”型)噴射并再通過(guò)加熱基板而固定到基板上來(lái)完成。
能夠給予鐵電液晶14模擬分級(jí)顯示的超細(xì)顆粒的物理特性、種類(lèi)等可通過(guò)各種方式改變。
除了第六實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之外，第七實(shí)施例還具備的優(yōu)點(diǎn)是在壓力輥15通過(guò)之后基板11和12由輔助壓力輥22A和22B壓住，并且間隔增加(間隔變化)，這種情況也可能由于被壓力輥15壓住并仍未固化的密封材料3的復(fù)原而發(fā)生。實(shí)施例8圖13A-13B是本發(fā)明的第八實(shí)施例。第八實(shí)施例中與第一至第六實(shí)施例相應(yīng)的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
如圖13A所示，在第八實(shí)施例中，基板的相對(duì)表面分別形成有溝槽19a和19b，其情形如同第四實(shí)施例中采用第六實(shí)施例中的鐵電液晶。但是，在第八實(shí)施例中，因?yàn)樵诨宓南鄬?duì)表面分別形成有條狀電極106和107，如圖13A所示，所以每個(gè)溝槽19a和19b沿不會(huì)與條狀電極106和107的引出端連接的兩側(cè)邊設(shè)置。另外，如圖13B所示，當(dāng)基板11和12彼此相對(duì)時(shí)溝槽19a和19b疊置并連接，以一閉合的環(huán)狀包圍顯示區(qū)。
第八實(shí)施例的其它部分與第六實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部分相同。
第八實(shí)施例除了具備第六實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)外還具備第四實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
雖然第一至第八實(shí)施例是針對(duì)本發(fā)明施用于液晶顯示器件(即液晶顯示板)及其制造方法的，但本發(fā)明還可用于其它的情況中。例如，本發(fā)明可用于作為阻斷光束的光閥等液晶器件及其制造方法。另外，本發(fā)明還可用于如光調(diào)制器件這類(lèi)通過(guò)用鐵電液晶模擬分級(jí)顯示的液晶器件及其制造方法。例1有源矩陣液晶器件的制造按本發(fā)明第一實(shí)施例如圖1A-1C至圖3A-3B所示的制作。
首先制備一對(duì)頂板和底板，基板1和2，其按照與第一實(shí)施例相同的方式構(gòu)成有源矩陣液晶顯示器件。
之后，通過(guò)利用布料器施加密封材料3(Kyoritsu ChemicalIndustry Co.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)形成密封部分，從而沿基板1的外周形成一個(gè)閉合的環(huán)，如圖1A所示，然后在60℃下調(diào)整3分鐘。
接著，如圖1B所示，沿基板1的邊線(xiàn)筆直地把摻和有隔離物顆粒(0.05％)的液晶4滴注到基板1上，液晶的量由布料器精確地度量。
然后，把基板2放到基板1上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量完全占據(jù)滴注的液晶4和密封部分的鄰近部分之間的區(qū)域而使得液晶4擴(kuò)展。之后，如圖1C所示，把90mm直徑的壓力輥5以4kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板2上，并從鄰近滴注液晶的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是液晶均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎完全占據(jù)密封部分的內(nèi)側(cè)。混合到液晶4中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板1和2之間形成理想的間隔。
然后，在用0.3mm厚的不銹鋼片擋住被供以液晶4的顯示區(qū)之后，由90mW/cm2的紫外光照射整個(gè)液晶顯示裝置20秒來(lái)固化密封材料3。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。雖然在滴注液晶4的一層的對(duì)面鄰近密封部分的地方稍微有點(diǎn)氣泡，并且因?yàn)闅馀莸拇嬖诙沟妹芊鈭D案多少有點(diǎn)混亂，但沒(méi)有一點(diǎn)氣泡留在顯示區(qū)。例2根據(jù)示于圖4A-4C的第二實(shí)施例制作有源矩陣液晶器件。
首先按與例1相同的方式制備一對(duì)組成有源液晶顯示器件的頂板和底板，基板1和基板2。
之后，如圖4C所示，利用布料器把密封材料3(KyoritsuChemical Industry Co.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板1的外周邊部分。此時(shí)，在鄰近基板1一邊線(xiàn)位置處的密封部分中形成排氣部分8。然后，通過(guò)在60℃下對(duì)基板1加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
接著，沿基板1的邊線(xiàn)筆直地把摻和有隔離物顆粒(0.05％)的液晶4滴注到基板1上，液晶的量由布料器精確地度量。
然后，在把基板2放到基板1上使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)之后，在與圖4B所示的例1相同的條件下轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥5。其結(jié)果是液晶4均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎完全占據(jù)密封部分的內(nèi)側(cè)?；旌系揭壕?中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板1和2之間形成理想的間隔。
接著，在密封材料3以與圖4C中所示的方式固化之后排氣部分8通過(guò)施用密封材料被密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。密封圖案沒(méi)有混亂，在密封部分的內(nèi)側(cè)區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。例3根據(jù)示于圖5A-5B至圖6A-6C的第三實(shí)施例制作有源矩陣液晶器件。
首先，按與例1相同的方式制備一對(duì)組成有源液晶顯示器件的頂板和底板，基板1和基板2。
如圖5A所示，在準(zhǔn)直膜形成在基板1和2上之前，在在黏結(jié)區(qū)內(nèi)側(cè)的基板1的四個(gè)角上形成1mm寬和100μm深的溝槽9a，使得溝槽不干擾矩陣象素電極的引出端。另一方面，在基板2的相對(duì)表面上沿基板2的邊線(xiàn)形成一個(gè)1mm寬和100μm深的溝槽9b，位于密封部分的內(nèi)側(cè)。溝槽9a和9b的位置及長(zhǎng)度的確定使得當(dāng)基板1和2彼此面對(duì)時(shí)，溝槽的伸出在密封部分的內(nèi)側(cè)形成一個(gè)閉合的環(huán)并包圍顯示區(qū)，如圖6B所示。
之后，通過(guò)布料器把密封材料3(Kyoritsu Chemical IndustryCo.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板1上，沿基板1的外周形成一個(gè)閉合的環(huán)，如圖5A所示，然后在60℃下調(diào)整3分鐘。
接著，如圖5B所示，沿基板1的邊線(xiàn)筆直地把摻和有隔離物顆粒(0.05％)的液晶4滴注到基板1上，此時(shí)，液晶的量由布料器粗略地度量，使得滴注的液晶4比所需的量多一點(diǎn)。
然后，把基板2放到基板1上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量完全占據(jù)滴注的液晶4和密封部分的鄰近部分之間的區(qū)域而使得液晶擴(kuò)展。之后，如圖1C所示，把90mm直徑的壓力輥5以4kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板2上，并從鄰近滴注液晶的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是液晶均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎完全占據(jù)密封部分的內(nèi)側(cè)。混合到液晶4中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板1和2之間形成理想的間隔。
然后，密封材料3按照與圖6C中所示的例1相同的方式被固化。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。在由溝槽9a和9b包圍的區(qū)域內(nèi)沒(méi)有氣泡存留。例4根據(jù)示于圖7A-7C的第四實(shí)施例制造有源矩陣液晶顯示器件。
首先制備一對(duì)頂板和底板，基板1和基板2，其按照與例3相同的方式構(gòu)成有源矩陣液晶顯示器件。
然后，如圖7A所示，利用布料器把密封材料3(KyoritsuChemical Industry Co.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板1的外周邊部分。此時(shí)，在鄰近基板1一邊線(xiàn)位置處的密封部分中形成排氣部分8。然后，通過(guò)在60℃下對(duì)基板1加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
接著，沿基板1的與連接排氣部分8的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)筆直地把摻和有隔離物顆粒(0.05％)的液晶4滴注到基板1上。此時(shí)，液晶的量由布料器粗略地度量，使得滴注的液晶4比所需的量多一點(diǎn)。
然后，把基板2放到基板1上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量完全占據(jù)滴注的液晶4和密封部分的鄰近部分之間的區(qū)域而使得液晶擴(kuò)展。之后，如圖7B所示，把90mm直徑的壓力輥5以4kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板2上，并從鄰近滴注液晶的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是液晶均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎完全占據(jù)由槽9a和9b圍著的整個(gè)顯示區(qū)。混合到液晶4中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶4一樣的區(qū)域，由此，在基板1和基板2之間形成理想的間隔。
再之后，密封材料3按照與圖7C中所示的例1相同的方式被固化形成在密封區(qū)的排氣部分8由密封材料予以密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。在由溝槽9a和9b包圍的區(qū)域內(nèi)沒(méi)有一點(diǎn)兒氣泡存留。例5根據(jù)示于圖8的第五實(shí)施例制造有源矩陣液晶顯示器件。
首先制備一對(duì)基板1和2即頂板和底板，在其外周部分按照與例3相同的方式形成溝槽9a和9b。如圖8所示，基板上還形成有一個(gè)1mm寬和100μm深的溝槽9c，該槽從槽9a一端延伸并到達(dá)基板2的連接端。
然后，利用布料器把密封材料3(Kyoritsu Chemical IndustryCo.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板1上，以在基板1的外周邊形成一個(gè)閉合的環(huán)，然后，通過(guò)在60℃下對(duì)基板1加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
接著，沿基板1的與連接排氣部分8的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)筆直地把摻和有隔離物顆粒(0.05％)的液晶4滴注到基板1上在該位置內(nèi)用形成在基板2內(nèi)的槽9b所復(fù)蓋，一個(gè)邊線(xiàn)正對(duì)著具有槽9C的基板2的邊線(xiàn)。此時(shí)，液晶的量由布料器粗略地度量，使得滴注的液晶4比所需的量多一點(diǎn)。
然后，把基板2放到基板1上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量擴(kuò)展液晶4到達(dá)相鄰的槽9a和9b。之后，把90mm直徑的壓力輥5以4kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板2上，并從鄰近滴注液晶4的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是液晶均勻地?cái)U(kuò)展直至由槽9a和b圍住的整個(gè)顯示區(qū)。液晶的過(guò)剩部分進(jìn)入槽9a和9b，沒(méi)有到達(dá)密封區(qū)。混合到液晶4中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶4一樣的區(qū)域，由此，在基板1和2之間形成理想的間隔。
再之后，在密封材料3按照與例1相同的方式固化之后，形成在基板2中的溝槽9c通過(guò)向其開(kāi)口部分施加密封材料被密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。在由溝槽9a和9b包圍的包括顯示區(qū)的區(qū)域內(nèi)沒(méi)有一點(diǎn)兒氣泡存留。例6根據(jù)示于圖9A-9C的第六實(shí)施例制造采用鐵電液晶的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。
首先制備一對(duì)頂板和底板，基板11和12，其構(gòu)成按照第六實(shí)施例的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。作為準(zhǔn)直膜的SiO斜蒸發(fā)膜以與基板11或12的法向成85蒸發(fā)角設(shè)置。
然后，如圖9A所示，利用布料器把密封材料3(KyoritsuChemical Industry C0.，Ltd制造的“Worldlock N0.SD-11Z”)施加到基板1的外周邊部分。此時(shí)，在鄰近基板11一邊線(xiàn)位置處的密封部分中形成排氣部分8。然后，通過(guò)在60℃下對(duì)基板11加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
然后，當(dāng)基板11被加熱到比鐵電液晶的近晶相A和膽甾相之間相變溫度高2℃的溫度時(shí)，與隔離物顆粒(0.05wt％)混合的鐵電液晶14沿基板11的與連接排氣部分8的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)筆直地滴注到基板11上。此時(shí)，通過(guò)利用保溫布料器，鐵電液晶14被保持在膽甾相的溫度，其量被精確地度量。
然后，把預(yù)先被加熱到和基板11相同溫度的基板12放到基板11上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量完全占據(jù)滴注的鐵電液晶14和密封部分的鄰近部分之間的區(qū)域而使得鐵電液晶14擴(kuò)展。之后，如圖9B所示，把90mm直徑的裝有燈泡加熱器21并被加熱到與基板11相同溫度的壓力輥15以6kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板12上，并從鄰近滴注鐵電液晶14的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是鐵電液晶14均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎完全占據(jù)密封部分的內(nèi)側(cè)?；旌系揭壕?中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板11和12之間形成理想的間隔。
然后，在密封材料3按圖9C所示例1的方式固化后，排氣部分8通過(guò)在那兒施加密封材料而密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了無(wú)源矩陣液晶顯示器件。密封圖案沒(méi)有混亂，在密封部分的內(nèi)側(cè)區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。另外，還獲得了在隔離物顆粒的附近沒(méi)有反轉(zhuǎn)疇存在以及高顯示均勻性等特點(diǎn)。例7根據(jù)示于圖10A-10D的第七實(shí)施例制造采用鐵電液晶的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。
首先制備一對(duì)頂板和底板，基板11和基板12，其按照第七實(shí)施例的方式構(gòu)成無(wú)源矩陣液晶顯示器件。作為準(zhǔn)直膜的SiO斜蒸發(fā)膜以與基板11或12的法向成85°蒸發(fā)角設(shè)置。
作為一個(gè)第七實(shí)施例所不包含的特點(diǎn)，在準(zhǔn)直膜形成之前，在基板11和12中沿兩邊線(xiàn)形成2mm寬100μm深的溝槽，該溝槽不與位于將成為密封部分內(nèi)側(cè)的帶狀透明電極的引出端連接，如圖13A所示。溝槽位置和長(zhǎng)度的確定使得當(dāng)基板11和基板12彼此相對(duì)時(shí)，凸起在基板11和12上的溝槽形成一個(gè)密封部分內(nèi)側(cè)的閉合環(huán)并包圍顯示區(qū)，如圖10C所示(見(jiàn)圖13B)。
然后，用布料器將密封材料3(紫外線(xiàn)固化型，由Three BondsCo.，Ltd.制造的No.3025，G)以一條寬200-500μm、高25-60μm的線(xiàn)施加到基板11的外圍。此時(shí)，在沿基板11一條邊線(xiàn)的密封部分的一部分處形成排氣部分。
在與氧化鈦超細(xì)顆粒(0.01％；Idemitsu Kosan Co.，Ltd.vizd de“ITOD”型)混合的鐵電液晶14處于在保溫布料器中被加熱到N-相溫度范圍(105℃-108℃)的狀態(tài)下超聲波散布之后，以一直線(xiàn)形狀(線(xiàn)寬2mm；長(zhǎng)40-50；高50-200μm)沿著基板11的一邊線(xiàn)落下，該邊線(xiàn)與連接處于密封部分內(nèi)側(cè)的排氣部分8的邊線(xiàn)相對(duì)。
然后，把預(yù)先被加熱到和基板11相同溫度的基板12放到基板11上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板的重量完全占據(jù)滴注的鐵電液晶14和密封部分的鄰近部分之間的區(qū)域而使得鐵電液晶14擴(kuò)展。之后，把70mm直徑的裝有燈泡加熱器并被加熱到與基板11相同溫度的壓力輥15以10kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板12上，并從鄰近滴注鐵電液晶14的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。
壓力輥15的壓力由軸向加重伺服機(jī)構(gòu)(未示出)維持。壓力輥15通過(guò)之后，由輔助壓力輥22A和22B壓住基板12。
其結(jié)果是鐵電液晶14均勻地?cái)U(kuò)展直至幾乎占據(jù)溝槽包圍的全部區(qū)域。多余的鐵電液晶14落入溝槽中，不會(huì)到達(dá)密封部分。在基板1和2之間形成一個(gè)理想的間隔。
在密封材料3按例1中所示的方式固化后，排氣部分8通過(guò)在那兒施加密封材料而密封。
上述例7所示的液晶顯示裝置由示于圖11中的制造裝置制造。
首先，當(dāng)基板11被由XY自動(dòng)裝置31驅(qū)動(dòng)的移送自動(dòng)裝置32安裝在移動(dòng)平臺(tái)34上之后，密封材料3和鐵電液晶14以一個(gè)預(yù)定的圖案由布料自動(dòng)裝置33施加到基板11上。然后，把預(yù)先被加熱到和基板11相同溫度的基板12放到基板11上。當(dāng)液晶14通過(guò)基板12的重量擴(kuò)展到相鄰的溝槽之后，頂板和底板12和11由保溫布料器35保持在一給定的溫度，70mm直徑的壓力輥15以不大于10kg/cm2的壓力壓在基板12上，同時(shí)，移動(dòng)平臺(tái)34在箭頭指示的方向(Y方向)移動(dòng)。接著，基板11和12在輔助壓力輥22A和22B之下通過(guò)到達(dá)預(yù)定的位置。
在移動(dòng)平臺(tái)34轉(zhuǎn)動(dòng)期間，壓力輥20向基板11和12施加預(yù)定的壓力，然后輔助壓力輥22A和22B再向基板11和12施壓并將其壓住。之后，在預(yù)定位置，移動(dòng)平臺(tái)34上的基板11和12通過(guò)在箭頭方向上移動(dòng)UV燈39被從上方照射，由此，密封材料3被固化。密封材料3的排氣部分8通過(guò)在那兒施加密封材料而密封。此時(shí)，被供以液晶14的顯示區(qū)被0.3mm厚的不銹鋼片遮擋，并且基板11和12被90mW/cm2的光照射20秒鐘。
圖12是圖11制造裝置的詳細(xì)平面圖。移動(dòng)平臺(tái)34的單元溫度被保持在±1℃的范圍內(nèi)。由XY自動(dòng)裝置31驅(qū)動(dòng)的移送自動(dòng)裝置32在初始位置和由驅(qū)動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)34之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)(未標(biāo)示)。另一方面，當(dāng)由送進(jìn)軸37的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)34在導(dǎo)軌38上移動(dòng)到驅(qū)動(dòng)源36上方的位置時(shí)，移動(dòng)平臺(tái)34與由驅(qū)動(dòng)源36驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的送進(jìn)軸37連接。壓力輥15有一個(gè)軸向伺服機(jī)構(gòu)。壓力輥15和輔助壓力輥22A、22B的每一個(gè)均由耐熱硅材料制造。
UV燈單元39與驅(qū)動(dòng)源41驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的送進(jìn)軸42連接。由導(dǎo)軌40支撐，UV燈單元39照射位于驅(qū)動(dòng)源36上方的移動(dòng)平臺(tái)34上的基板11和12。完成照射之后，移動(dòng)平臺(tái)34和UV燈單元39返回初始位置。
在上述方式中，以很短的時(shí)間制作了無(wú)源矩陣液晶顯示器件。密封圖案沒(méi)有混亂，在密封部分的內(nèi)側(cè)區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。另外，還獲得了在隔離物顆粒的附近沒(méi)有反轉(zhuǎn)疇存在以及高顯示均勻性等特點(diǎn)。例8根據(jù)示于圖13A和13B的第八實(shí)施例制造采用鐵電液晶的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。
首先制備一對(duì)頂板和底板，基板11和12，其按照例6和例7中的方式構(gòu)成無(wú)源矩陣液晶顯示器件。
在準(zhǔn)直膜形成之前，在基板11和12中沿兩邊線(xiàn)形成1mm寬100μm深的溝槽19a和19b，該溝槽不與位于將成為密封部分內(nèi)側(cè)的帶狀透明電極106和107的引出端連接，如圖13A所示。溝槽19a和19b位置和長(zhǎng)度的確定使得當(dāng)基板11和12彼此相對(duì)時(shí)，延伸到基板11和12上的溝槽形成一個(gè)密封部分內(nèi)側(cè)的閉合環(huán)并包圍顯示區(qū)，如圖13B所示。
然后，如圖7A所示，利用布料器把密封材料3(KyoritsuChemical Industry Co.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板11的外周邊部分。此時(shí)，在鄰近基板11一邊線(xiàn)位置處的密封部分中形成排氣部分8。然后，通過(guò)在60℃下對(duì)基板1加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
然后，當(dāng)基板11被加熱到比鐵電液晶的近晶相A和膽甾相之間相變溫度高2℃的溫度時(shí)，與隔離物顆粒(0.05wt％)混合的鐵電液晶14沿基板11的與連接排氣部分8的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)筆直地滴注到基板11上。此時(shí)，通過(guò)利用保溫布料器，鐵電液晶14被保持在膽甾相的溫度，其量被粗略地度量，鐵電晶體14以略大于所需量滴注。
然后，把預(yù)先被加熱到和基板11相同溫度的基板12放到基板11上，使得其有準(zhǔn)直膜形成的表面彼此相對(duì)。這種狀態(tài)一直被維持，直到由于頂板12的重量而擴(kuò)展到相鄰的溝槽19a和19b。之后，把90mm直徑的裝有燈泡加熱器21并被加熱到與基板11相同溫度的壓力輥以6kg/cm2的壓強(qiáng)壓到基板12上，并從鄰近滴注鐵電液晶14的密封部分的外側(cè)位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)壓力輥。其結(jié)果是鐵電液晶14均勻地?cái)U(kuò)展直至占據(jù)溝槽19a和19b包圍的全部區(qū)域。多余的鐵電液晶14落入溝槽中，不會(huì)到達(dá)密封部分?；旌系揭壕?4中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板11和12之間形成理想的間隔。
在密封材料3按例1中的方式固化后，排氣部分8通過(guò)在那兒施加密封材料而密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了無(wú)源矩陣液晶顯示器件。在由溝槽19a和19b包圍區(qū)域和包括顯示區(qū)內(nèi)沒(méi)有氣泡存留。另外，還獲得了在隔離物顆粒的附近沒(méi)有反轉(zhuǎn)疇存在以及高顯示均勻性等特點(diǎn)。例9首先制備一對(duì)，即頂板和底板，以及由外圍區(qū)內(nèi)溝槽形成的基板，其按照例8中的方式構(gòu)成無(wú)源矩陣液晶顯示器件。
然后，利用布料器把密封材料(Kyoritsu Chemical IndustryCo.，Ltd制造的“Worldlock No.SD-11Z”)施加到基板的外周邊部分。此時(shí)，在鄰近底板一邊線(xiàn)位置處的密封部分中形成排氣部分。然后，通過(guò)在60℃下對(duì)底基板加熱3分鐘來(lái)調(diào)整密封材料。
然后，當(dāng)?shù)谆?1被加熱到比鐵電液晶的近晶相A和膽甾相之間的相變溫度高2℃的溫度時(shí)，與隔離物顆粒(0.05wt％；IdemitsuKosan Co.，Ltd.制造的類(lèi)型名稱(chēng)IT-OD)混合的鐵電液晶沿基板的與連接排氣部分的邊線(xiàn)相對(duì)的邊線(xiàn)筆直地滴注到基板上。此時(shí)，通過(guò)利用保溫布料器，鐵電液晶被保持在膽甾相的溫度，其量被粗略地度量，使得滴注的鐵電液晶量比所需的量要多一點(diǎn)。
然后，按與例8相同的方式把兩塊基板的一塊放到另一塊上，并按與例8相同的方式把壓力輥壓到頂板上轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。其結(jié)果是鐵電液晶均勻地?cái)U(kuò)展直至占據(jù)溝槽包圍的全部區(qū)域。多余的鐵電液晶落入溝槽中，不會(huì)到達(dá)密封部分。混合到液晶中的隔離物顆粒也占據(jù)同液晶一樣的區(qū)域，由此，在基板之間形成理想的間隔。
在密封材料按例1中的方式固化后，排氣部分通過(guò)在那兒施加密封材料而密封。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了能夠模擬分級(jí)顯示并高質(zhì)量顯示的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。在溝槽包圍的區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。另外，還獲得了在隔離物顆粒的附近沒(méi)有反轉(zhuǎn)疇存在以及高顯示均勻性等特點(diǎn)。例10擴(kuò)展液晶的步驟與例4中的方式一樣的執(zhí)行，除了把KyoritsuChemical Industry Co.，Ltd.生產(chǎn)的“Worldlock No.780B-B”用作密封材料并在90℃下進(jìn)行預(yù)烘干5分鐘這一點(diǎn)之外。
然后，通過(guò)在105℃下對(duì)其加熱10分鐘來(lái)固化密封材料，同時(shí)以1kg/cm2上下的熱壓均勻地向基板施壓。之后，通過(guò)向那兒施加密封材料來(lái)密封排氣部分。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了有源矩陣液晶顯示器件。顯示區(qū)中基板間隔的均勻性極好，在溝槽包圍的區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。例11擴(kuò)展液晶的步驟與例9中的方式一樣的執(zhí)行，除了把KyoritsuChemical Industry Co.，Ltd.生產(chǎn)的“Worldlock No.780B-B”用作密封材料并在90℃下進(jìn)行預(yù)烘干5分鐘這一點(diǎn)之外。
然后，通過(guò)在105℃下對(duì)其加熱10分鐘來(lái)固化密封材料，同時(shí)以1kg/cm2上下的熱壓均勻地向基板施壓。之后，通過(guò)向那兒施加密封材料來(lái)密封排氣部分。
在上述的方式中，以很短的時(shí)間制作了能夠模擬分級(jí)顯示并高質(zhì)量顯示的無(wú)源矩陣液晶顯示器件。顯示區(qū)中基板間隔的均勻性極好，在溝槽包圍的區(qū)域包括顯示區(qū)沒(méi)有氣泡存留。另外，還獲得了在隔離物顆粒的附近沒(méi)有反轉(zhuǎn)疇存在以及高顯示均勻性等特點(diǎn)。
如上所述，按照本發(fā)明，自一塊基板放到另一塊基板上之后，提供給一對(duì)基板的一個(gè)端部的液晶通過(guò)壓力裝置如壓力輥對(duì)基板施壓使其被擴(kuò)展占據(jù)基板之間的空間，在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)很簡(jiǎn)單地進(jìn)行了液晶的注入。如果將壓力裝置的壓力適當(dāng)調(diào)節(jié)，并通過(guò)輔助輥維持這種受壓的狀態(tài)，就可得到理想的基板間隔。另外，因?yàn)殡S著液晶的擴(kuò)展，進(jìn)入液晶中的氣泡被迫逸出，在液晶區(qū)域中不留下一點(diǎn)氣泡。因此，僅花費(fèi)很短的時(shí)間通過(guò)簡(jiǎn)單的制造過(guò)程制造具有優(yōu)良特性的液晶成為可能。另外，因?yàn)椴辉傩枰蟪Ｒ?guī)的情形那樣使用昂貴的真空設(shè)備，制造的成本也得以降低。
總的說(shuō)來(lái)，本發(fā)明對(duì)基板間隔中填注高粘滯度的鐵電液晶的情形是非常有效的。例如，鐵電液晶的使用能夠提供不使用貴重的薄膜半導(dǎo)體的廉價(jià)液晶顯示器件。
權(quán)利要求
1.一種制造液晶顯示器的方法，在這種方法中，一對(duì)彼此間隔預(yù)定間隙的相對(duì)基板被固定在沿基底周邊設(shè)置的粘合區(qū)域，液晶被密封在基底之間粘合區(qū)域內(nèi)側(cè)的液晶區(qū)，步驟包括至少向粘合區(qū)域中的一塊基板上施加可固化的粘合劑；向液晶區(qū)域中至少一塊基板的一個(gè)端部供給預(yù)定量的液晶；用可固化的黏合劑使基板彼此相對(duì)并把液晶注入其中；通過(guò)在相對(duì)于基板移動(dòng)施壓裝置的同時(shí)，對(duì)液晶區(qū)相對(duì)基板中的至少一個(gè)從一端到另一端施加壓力來(lái)把液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展到整個(gè)液晶區(qū)；固化可固化的黏合劑。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，液晶區(qū)是一個(gè)顯示區(qū)，并在于在擴(kuò)展步驟中，壓力輥旋轉(zhuǎn)并至少在一個(gè)基板上從一端移動(dòng)到另一端，由此使得液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展占據(jù)整個(gè)液晶區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在擴(kuò)展步驟中，壓力裝置從一個(gè)端部外側(cè)的位置移動(dòng)并接近至少一個(gè)基板的邊緣。
4.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，在擴(kuò)展步驟中，壓力輥在基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)至少向一個(gè)基板施壓，并通過(guò)輔助輥將基板保持在形成的受壓狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，輔助輥的直徑小于壓力輥的直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在施加黏合劑的步驟中，至少在另一個(gè)端部的附近形成一個(gè)沒(méi)有施加可固化黏合劑的空氣注入部分。
7.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，至少在一個(gè)基板的相對(duì)表面形成至少一個(gè)位于液晶區(qū)和黏結(jié)區(qū)之間的溝槽，并且在擴(kuò)展步驟中，溝槽中至少容放過(guò)剩部分的液晶。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，在相對(duì)設(shè)置的步驟中，當(dāng)溝槽伸到平行于相對(duì)基板的平面上時(shí)，溝槽彼此連接，以一環(huán)狀包圍液晶區(qū)。
9.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，至少在一塊基板的相對(duì)表面形成一個(gè)空氣排放槽，該排放槽至少與一個(gè)溝槽連接并延伸到至少一個(gè)基板的邊緣，在擴(kuò)展步驟中，迫使逸出液晶的空氣通過(guò)空氣排放槽排出。
10.如權(quán)利要求7所述的制連方法，其特征在于，至少一個(gè)槽的寬度不小于200μm，深度不小于20μm。
11.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，液晶是鐵電液晶。
12.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，液晶與細(xì)小顆粒混合，基板顆粒的平均直徑不大于1μm。
13.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，在擴(kuò)展步驟中，基板被加熱到一個(gè)液晶在近晶相A和膽甾相之間相變的溫度和高于相變溫度4℃之間的溫度，并且不高于液晶的膽甾相和各向同性相的相變溫度。
14.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在擴(kuò)展步驟之后，在向兩個(gè)相對(duì)基板的外表面均勻施壓的同時(shí)或之后固化可固化的黏合劑。
15.一種液晶器件，包括一對(duì)彼此相隔一預(yù)定間隔并互相固定在黏結(jié)區(qū)的基板，黏結(jié)區(qū)沿基板的外周邊設(shè)置；一種密封于液晶區(qū)中基板之間的液晶，液晶區(qū)位于黏結(jié)區(qū)的內(nèi)側(cè)；和至少一個(gè)形成在位于液晶區(qū)和黏結(jié)區(qū)之間的至少一個(gè)基板的相對(duì)表面上的溝槽。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶器件，其特征在于，液晶區(qū)是顯示區(qū)。
17.如權(quán)利要求15所述的液晶器件，其特征在于，當(dāng)溝槽延伸到一個(gè)與相對(duì)基底平行的平面上時(shí)，溝槽彼此連接，以一環(huán)狀包圍液晶區(qū)。
18.如權(quán)利要求15所述的液晶器件，其特征在于，至少一個(gè)基板的相對(duì)表面上形成有一個(gè)排氣槽，該槽至少與一個(gè)溝槽連通并延伸到至少一個(gè)基板的邊緣。
19.如權(quán)利要求15所述的液晶器件，其特征在于，至少一個(gè)溝槽的寬度大于200μm，深度大于20μm。
20.如權(quán)利要求15所述的液晶器件，其特征在于，液晶是鐵電液晶。
21.如權(quán)利要求20所述的液晶器件，其特征在于，液晶與基本顆粒平均直徑不大于1μm的顆?；旌?。
22.一種液晶器件的制造裝置，在這種液晶器件中一對(duì)彼此相隔一預(yù)定間隔的基板互相固定在黏結(jié)區(qū)，黏結(jié)區(qū)沿基板的外周邊設(shè)置，一種液晶密封于液晶區(qū)的基板之間，液晶區(qū)位于黏結(jié)區(qū)的內(nèi)側(cè)，其包括向處于黏結(jié)區(qū)中的至少一個(gè)基板施加可固化的黏合劑的裝置；向液晶區(qū)域中至少一塊基板的一個(gè)端部供給預(yù)定量的液晶裝置；用可固化的黏合劑使基板彼此相對(duì)并把液晶注入其中的裝置；通過(guò)向液晶區(qū)相對(duì)基板中的至少一個(gè)從一端到另一端施加壓力來(lái)把液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展到整個(gè)液晶區(qū)的施壓裝置；和固化可固化的黏合劑的裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的制造裝置，其特征在于，液晶區(qū)是顯示區(qū)，還在于施壓的裝置包括一個(gè)壓力輥，該壓力輥旋轉(zhuǎn)并至少在一個(gè)基板上從一端移動(dòng)到另一端，由此使得液晶從一個(gè)端部擴(kuò)展占據(jù)整個(gè)液晶區(qū)。
24.如權(quán)利要求22所述的制造裝置，其特征在于，施壓裝置在一個(gè)端部的外側(cè)并挨著至少一個(gè)基板邊緣處釋放壓力。
25.如權(quán)利要求23所述的制造裝置，其特征在于，施壓裝置包括一個(gè)在基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)至少向一個(gè)基板上施加壓力的壓力輥，和一個(gè)設(shè)置在壓力輥下游的輔助壓力輥，用于保持由壓力輥建立起來(lái)的基板的受壓狀態(tài)。
26.如權(quán)利要求25所述的制造裝置，其特征在于，輔助壓力輥的直徑小于壓力輥的直徑。
27.如權(quán)利要求22所述的制造裝置，還包括加熱裝置，當(dāng)液晶擴(kuò)展時(shí)，基板溫度為介于液晶的近晶相A和膽甾相的相變溫度和高于相變溫度4℃之間的一個(gè)溫度，但該溫度不高于膽甾相和各向同性相之間的相變溫度。
28.如權(quán)利要求22所述的制造裝置，其特征在于，在液晶被擴(kuò)展之后，在向相對(duì)基板的外表面均勻地施加壓力的同時(shí)或之后，固化裝置固化可固化的粘結(jié)劑。
全文摘要
液晶被滴注在底基板的一個(gè)端部,該基板在其外周部分涂覆著密封材料。當(dāng)把頂板放到底板上之后,液晶從底板的一個(gè)端部向另一個(gè)端部擴(kuò)展。如果需要,在處于底板另一端部位置上的密封材料中形成排氣部分。在密封部件內(nèi)側(cè)位置的頂板和底板的表面可以形成容納過(guò)剩液晶的溝槽。其結(jié)果是即使液晶的注入是在大氣環(huán)境中進(jìn)行,液晶中也不會(huì)存留氣泡。
文檔編號(hào)G02F1/1341GK1188246SQ9712647
公開(kāi)日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1997年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月8日
發(fā)明者川角浩一, 山崎剛, 松居惠理子, 安田章夫, 椎名佑二, 清宮正, 山口喜弘 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社