JPH07168192A - 液晶セルの製作法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温で動作させても垂直配向が乱れない液晶
セルを提供する。 【構成】 垂直配向膜５，６が形成されているガラス基
板１，２を、前記した垂直配向膜５，６が対面するよう
にし、周辺部間に形成される紫外線硬化性樹脂によるシ
ール部７を、紫外線の照射によって完全に硬化させた後
に、摂氏１００度で１０時間にわたり加温する。それに
より紫外線硬化性樹脂によるシール部７から、揮発成分
が除去されるために、液晶セルを使用している光学部材
が、高温で動作する状態にされても垂直配向膜５，６が
侵されることが起こらず、高信頼性の各種の光学素子を
提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示装置、撮像装置、光
コンピュータ等における構成素子として使用される空間
光変調素子や液晶パネル等の光学素子の構成部材に用い
られている液晶セルの製作法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば表示装置や撮像装置などの各種の
装置において、高精細度を有する画像情報が得られるよ
うにするためには、前記した各種装置の構成素子として
用いられる光学素子としても、高解像度の画像情報を得
ることのできるものが必要とされるが、高解像度の画像
情報が得られる光学素子の１つとして、空間光変調素子
が注目されている。そして前記の空間光変調素子は、透
明電極が付着された透明基板に光導電層部材と誘電体ミ
ラーと光変調材層部材と透明電極が付着された透明基板
とを積層して構成されており、光変調材層部材に液晶セ
ルを用いた構成態様の空間光変調素子も知られている。
また、前記の液晶セルはライトバルブの一種として知ら
れている透過型液晶ディスプレイ・パネル、その他の光
学素子の構成部材としても広く用いられていることは周
知のとおりである。

【０００３】ところで、液晶セルを構成部材の一つに使
用している光学素子における液晶セルの部分は、極めて
薄い一定の厚さの液晶層を備えているものとして構成さ
れるのであり、前記の極めて薄い一定の厚さの液晶層の
側方周辺がシール部によって包囲されているような構成
形態のものとして作られている。そして、従来、液晶セ
ルにおけるシール部は、シール材として例えば熱硬化性
樹脂を使用して、シール部の厚さが所定の厚さとなるよ
うに加圧した状態で、シール材として使用されている熱
硬化性樹脂が完全に硬化するまで、長時間にわたり加熱
を行なうようにしていたが、前記のようにシール材とし
て熱硬化性樹脂が使用された場合には、液晶セルの製作
時に加圧装置として耐熱構造が必要とされたり、大型な
加熱装置を使用しなければならなかったり、加熱によっ
て加圧力が変化してセルの厚さの均一性が損なわれる等
の諸問題点が生じて液晶セルの生産性が低いという欠点
があった。

【０００４】前記の問題点を解決するために、例えば特
開昭５４ー７３０６３号公報に開示されているように、
液晶セルにおけるシール部を、シール材として紫外線硬
化性樹脂を使用するという提案が行なわれたが、シール
材として使用される紫外線硬化性樹脂が充分に硬化しな
いと、未硬化成分が液晶層中に溶け出して、液晶配向を
損なうことが問題になり、それの解決策として、例えば
特開平４ー１０７５３０号公報に開示されているよう
に、シール材として使用される紫外線硬化性樹脂に、紫
外線照射が充分に行なわれうるようにするためのガラス
基板構造についての提案も行なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶セルに
おけるシール部が、シール材として使用してある紫外線
硬化性樹脂が充分に硬化された状態とされていれば、未
硬化成分が液晶層中に溶け出して、液晶の配向を損なう
こともない筈なのであるが、液晶セルにおけるシール部
が、シール材として使用してある紫外線硬化性樹脂が充
分に硬化された状態であっても、液晶セルの温度が上昇
することにより紫外線硬化性樹脂に含まれている揮発成
分が発生し易くなり、その揮発成分が液晶セルにおける
有機垂直配向膜を侵して、液晶の配向を乱すということ
が生じる。そして、液晶セルを使用している光学素子
が、例えば高輝度の表示画像をスクリーン上に表示させ
るための光学素子であるような場合には、表示動作時に
液晶セルに強い光が入射されるために液晶セルの温度が
上昇し、また、車載用の表示装置中に用いられている液
晶セルでは氷点下の温度から摂氏８０度以上の温度まで
の温度変化にさらされることが起こるから、前記のよう
に液晶セルが高い温度で動作する際にでも高信頼性を保
持できる液晶セルの出現が望まれた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はそれぞれ垂直配
向膜が形成されている２つの部材が、前記した垂直配向
膜が対面するようにして平行に位置されているととも
に、前記した２つの部材の周辺部間に紫外線硬化性樹脂
によってシール部を構成させ、前記の２つの部材とシー
ル部とに包囲される空間部に垂直配向型液晶を充填して
密封する液晶セルの製作法であって、前記した２つの部
材の周辺部間に形成される紫外線硬化性樹脂によるシー
ル部を、紫外線の照射によって硬化させた後に、加熱処
理を行なう工程を設けてなる液晶セルの製作法、及びそ
れぞれ垂直配向膜が形成されている２つの部材が、前記
した垂直配向膜が対面するようにして平行に位置されて
いるとともに、前記した２つの部材の周辺部間に紫外線
硬化性樹脂によってシール部を構成させ、前記の２つの
部材とシール部とに包囲される空間部に垂直配向型液晶
を充填して密封する液晶セルの製作法であって、前記し
た２つの部材の周辺部間に形成される紫外線硬化性樹脂
によるシール部を、紫外線の照射によって硬化させた後
に、摂氏１００度で１０時間にわたり加温し、その後、
室温にまで冷却してから、前記の２つの部材とシール部
とに包囲される空間部に垂直配向型液晶を充填し密封す
るようにした液晶セルの製作法を提供する。

【０００７】

【作用】それぞれ垂直配向膜が形成されている２つの部
材の周辺部間に形成される紫外線硬化性樹脂によるシー
ル部を、紫外線の照射によって硬化させた後に、摂氏１
００度で１０時間にわたり加温することにより、紫外線
の照射によって完全硬化された状態の紫外線硬化性樹脂
によるシール部から、揮発成分が除去されるために、液
晶セルを使用している光学部材が、高温で動作する状態
にされても垂直配向膜が侵されることが起こらず、高信
頼性の各種の光学素子が提供できる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の液晶セル
の製作法の具体的な内容を詳細に説明する。図１は本発
明の液晶セルの製作法を適用して製作された液晶セルの
縦断側面図、図２はシール部の平面図である。図１に示
す液晶セルにおいて、１，２はガラス基板、３，４は透
明電極、５，６は垂直配向膜、７は紫外線硬化性樹脂に
よるシール部、８はスペーサとして用いられるガラスビ
ーズ、９は封止材である。ガラス基板１には真空蒸着法
によって酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）の薄膜を付着させ
て透明電極３が形成されており、また、ガラス基板２に
は真空蒸着法によって酸化インジウムの薄膜を付着させ
て透明電極４が形成されている。前記のように、透明電
極３，４を形成させたガラス基板１，２における透明電
極３，４面には、それぞれ膜厚が８００オングストロー
ムの二酸化シリコン(ＳｉＯ2)の薄膜を入射角７０度で
斜方蒸着法を適用して付着させた後に、オクタデカノー
ル蒸気雰囲気中に２時間放置して、前記した二酸化シリ
コン膜上にオクタデカノール分子を吸着させることによ
り、垂直配向膜５，６を構成させる。

【０００９】前記のように、透明電極上に垂直配向膜を
構成させた２枚のガラス基板１，２の内の一方のガラス
基板、例えばガラス基板１における垂直配向膜５が構成
されている面の周辺に対して、所定の直径（例えば３μ
ｍの直径）のガラスビーズを重量比で１.５％だけ含む
紫外線硬化性樹脂を、例えばスクリーン印刷法によりシ
ール部７を構成させるのに必要な所定のパターンで塗布
する。なお、前記の紫外線硬化性樹脂の塗布パターンに
は、２つの部材とて機能する２枚のガラス基板１，２と
シール部７とに包囲される空間部に、垂直配向型液晶を
充填させるために必要な液晶の注入口７ａが設けられて
いるべきことはいうまでもない。前記した紫外線硬化性
樹脂としては、例えば、ポリエステルアクリレート系の
紫外線硬化性樹脂、エポキシ系の紫外線硬化性樹脂、ウ
レタンアクリレート系の紫外線硬化性樹脂の何れのもの
でも良好に使用できる。また前記した透明電極上に垂直
配向膜を構成させた２枚のガラス基板１，２の内の他方
のガラス基板、例えばガラス基板２における垂直配向膜
６が構成されている面の全面には、所定の直径（例えば
３μｍの直径）のガラスビーズを均一に散布する。前記
のガラスビーズは液晶層の厚さを規定するためのもので
ある。

【００１０】次に、前記した２枚のガラス基板１，２
を、それぞれに構成させた垂直配向膜５，６が対面する
状態で正しく張り合わせた後に、例えば、エアバックに
より１平方センチメートル当りに０.３Ｋｇの圧力で加
圧し、その状態において紫外線（波長が３５０ｎｍ〜４
００ｎｍ）を照射する。前記した紫外線の強度が１平方
センチメートル当り１００ｍｗのときは、２分〜３分間
の照射により前記した紫外線硬化性樹脂は完全に硬化さ
せることができた。前記した紫外線硬化性樹脂が完全に
硬化して、紫外線硬化性樹脂によるシール部７が構成さ
れた後に前記したエアバックを除去し、前記のようにし
てシール部７によって接着された状態の２枚のガラス基
板を、内部の温度が摂氏１００度に保持されたオーブン
中に１０時間以上入れて加熱する。このとき、ロータリ
ーポンプなどによりオーブン内の雰囲気を減圧すること
は効果的である。

【００１１】所定の時間の経過後にオーブンから取出し
大気中に放置し、シール部７によって接着された状態の
２枚のガラス基板の温度が室温まで低下したら、シアノ
ビフェニール系の垂直配向型液晶（例えば、メルク社製
ＭＬＣ２０１０）を、シール部７に設けてある液晶の注
入口７ａから注入し、前記の注入口７ａを封止材９によ
って封止する。前記した液晶の注入動作は、真空雰囲気
中において所定量の液晶を液晶の注入口７ａに供給した
後に大気圧中に取出すことにより容易に行なわれる。ま
た、前記した注入口７ａを封止するための封止材９とし
ては、適当な接着剤を使用することができる。前記のよ
うにした製作された液晶セルは、耐熱性に優れていて、
摂氏１００度の恒温室中に液晶セルを放置する加速試験
を行なっても、初期特性の劣化が認められなかった。

【００１２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の液晶セルの製作法は、それぞれ垂直配
向膜が形成されている２つの部材が、前記した垂直配向
膜が対面するようにして平行に位置されているととも
に、前記した２つの部材の周辺部間に紫外線硬化性樹脂
によってシール部を構成させ、前記の２つの部材とシー
ル部とに包囲される空間部に垂直配向型液晶を充填して
密封して液晶セルを製作するのに当り、それぞれ垂直配
向膜が形成されている２つの部材の周辺部間に形成され
る紫外線硬化性樹脂によるシール部を、紫外線の照射に
よって硬化させた後に、摂氏１００度で１０時間にわた
り加温することにより、紫外線の照射によって完全硬化
された状態の紫外線硬化性樹脂によるシール部から、揮
発成分が除去されるために、液晶セルを使用している光
学部材が、高温で動作する状態にされても垂直配向膜が
侵されることが起こらず、高信頼性の各種の光学素子が
提供できるのであり、本発明方法では液晶セルの製作時
に使用される装置が小型のものでよいのであり、本発明
によれば既述した従来の問題点を良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶セルの製作法を適用して製作され
た液晶セルの縦断側面図である。

【図２】シール部の平面図である。

【符号の説明】

１，２…ガラス基板、３，４…透明電極、５，６…垂直
配向膜、７…紫外線硬化性樹脂によるシール部、８…ス
ペーサとして用いられるガラスビーズ、９…封止材、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ垂直配向膜が形成されている２
   つの部材が、前記した垂直配向膜が対面するようにして
   平行に位置されているとともに、前記した２つの部材の
   周辺部間に紫外線硬化性樹脂によってシール部を構成さ
   せ、前記の２つの部材とシール部とに包囲される空間部
   に垂直配向型液晶を充填して密封する液晶セルの製作法
   であって、前記した２つの部材の周辺部間に形成される
   紫外線硬化性樹脂によるシール部を、紫外線の照射によ
   って硬化させた後に、加熱処理を行なう工程を設けてな
   る液晶セルの製作法。
2. 【請求項２】 それぞれ垂直配向膜が形成されている２
   つの部材が、前記した垂直配向膜が対面するようにして
   平行に位置されているとともに、前記した２つの部材の
   周辺部間に紫外線硬化性樹脂によってシール部を構成さ
   せ、前記の２つの部材とシール部とに包囲される空間部
   に垂直配向型液晶を充填して密封する液晶セルの製作法
   であって、前記した２つの部材の周辺部間に形成される
   紫外線硬化性樹脂によるシール部を、紫外線の照射によ
   って硬化させた後に、摂氏１００度で１０時間にわたり
   加温し、その後、室温にまで冷却してから、前記の２つ
   の部材とシール部とに包囲される空間部に垂直配向型液
   晶を充填し密封するようにした液晶セルの製作法。