JPS59116720A - 液晶セル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液晶セル及びその製造方法に関する。

従来技術とその問題点 液晶表示装置（以−Ｆ’　Ｌ　ＣＤという）は、典型的
にはガラスで作った少なくとも一方が透明の２枚の板体
間の外周部を封止して、その間に液晶体の薄膜を形成し
てサンドインチ状とすることにより構成される。ＬＣＤ
の肉板体内面には夫々電極が被着形成され、液晶Ｓ膜の
選択したパターンに電界を生じさせる。ここで、少なく
とも透明板体側の電極は透明である。この電界の変化に
より液晶体の光伝達特性を変化させ、それを通過する光
を変調することとなる。

液晶体が、印加された電界の変化に応答する速度、即ち
それを通過する光を変調する速度は液晶体層の厚さの２
乗に反比例する。更に、伝達光の位相変移量即ち遅れ量
等のＬ　ＣＤの光学的特性の中にはＬ　ＣＤ素子厚に敏
感に存在するものがある。

Ｌ　ＣＤの使用目的によっては、液晶体層の厚さは１μ
ｍ乃至１００μｍの範囲でバラツキが生じる。

Ｌ　ＣＤ表子の全能動領域にわたってＩ−ＣＤが均一な
光学的且つ変調特性を有するようにするには、Ｌ　Ｃ＋
）素子を構成する両板体間のスペースを正確に一定にす
る必要がある。このことは、極めて薄型のＬ　ＣＤの場
合には、厳しい製造」二の問題が生じるごとになる。即
ち、商動作速度のＬＣＤにあっては２〜３μｍオーダー
の液晶厚を必要とするので、僅か１μｍ以下のＬＣＤ厚
の変化もバラツキのある領域では大きな変調速度の変化
を生じることとなる。

従来、スペースの均一性は次の（１１、（２１の方法の
いずれか一方又はその組合せにより実現していた。

（１）画板体の周辺の封止体の寸法を正確に制御して封
［ヒ兼スペーザとする。（２）周辺封止体の内側の画板
体間にスペーサ構体を設ける。第１の例の技法はガート
ラー発明の米国特許第３，９０９，９３０号明細及びナ
ガハラ等の発明に係る米１（特許第３，９９５，９４１
号明細書に記載されている。前者の特許にあっては、光
重合体を一方の板体の外周に（＝Ｊ着せしめ、他の板体
を押し当て圧力を加えながら加熱することによりスペー
サ用外同封正体を形成する。後者の特許では、低融点ガ
ラスを用いて周辺封１１７体兼スベーザを形成する。

第２の例の技法はレソプ等の発明に係る米国特許第３，
９７８，５８０号、ホフマン発明の米国特許第４．２８
３，１１９号明細書、１９８０年１０月発行の１８Ｍテ
クニカル・ディスクローシャ・ブレティンＶｏ１．２３
Ｎｏ、５のジェイ・アゾイー等によるｌ−３ｐａｃｅｄ
　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｊ及
び特開昭５６−６０４８１号公報Ｕ号公報下パネル」の
ウノ細書に記載され”ζいる。

レソブ等の特許にあっては、内部スペーサは写真的に形
成した誘電体の二次元格子状である。ホフマン特許のス
ペーサは絶縁板間に配した細線のフィラメントである。

アゾイー等の記事中の内部スペーサは写轟形成した材料
による。上記特開昭５６−６０４８１号公報中のスペー
サは、絶縁板の表面にフォトパターンエ稈により均一な
高さの突起アレイにて形成される。

まノコ、ごれらｆｌ）及び（２）の技法の双方を組合せ
たＬＣＤについては、ハーンズ発明の米国特許第３．７
７１，８５５号明細書に記載されている。ミューラー等
の発明に係る米国特許第４，１５８，４８５号明細書に
は■、ＣＩ）を構成する２枚の板体の連結に使用する周
辺封止内に一体的にスペーサ素子を使用することを開示
する。

上述した構成方法にて均一のスペースを得るには、完全
に平坦面でなければならず、さもなければセルに組込ん
だスペーサは画素子面に接触せず、よって最大スペース
でなく最小スペースのみを決めｂごととなる。このスペ
ースを均一に維持するには完全に平坦な板体が好ましい
が、それを製作するのは困難であると共に高価となり、
ＬＣＤに使用するとその製造原価が極めて向くなってし
まフ。特に、この問題は表示面積が広く且つ極めて薄型
のＬ　ＣＤを製造する場合に顕著となる。その理由は、
完全に平坦な板体を＋！Ａ造する困難さは、その面積に
正比例すること及び板体の表面の平坦性からのバラツキ
は小さくともＬＣＤの層厚が薄くなればなる程、比較の
問題として大きくなる為である。完全に平坦ではない板
体をＬ　ＣＤ素子の構成に使用する又は使用しなければ
ならない場合には、上述した従来技法では均一なスペー
スが得られない。

また、１−八Ｉｔａ　Ｆｒｅｑｕｅｎｚｉａ　Ｊ　Ｎｏ
、９　Ｖｏｌ、ＸＬＶ］Ｉ。

１９７８年のマルテーゼ等によるｒ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ
　Ｃｏｎ５ｔｒｕｃ１．１ｏｎｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃ
ｒｙｓｔａｌ　Ｃｅ１ｌｓ　Ｊにば、板体の反りを除去
するか平坦化しＬつこの板体をＬＣＤ素子の一部スペー
サに取付ける構造及び方法を開示している。この方法に
よると、板体を他の板体から僅かに外側に反るよう形成
されている。この反った板体を押圧し他の板体に固着し
て反りを平らにして素子内にストレスが生しるようにし
て両板体に力を加えるようにする。しかし、この力は画
板体間の接合面に均一には分布せず、その結果両扱体は
互に均一に圧縮されることはない。この手法の他の欠点
は、板体の内部ストレスの一部が接着剤に反対に作用す
る。これにより、熱的又は電気的ストレス下で或いは経
時変化により強度低下すると、接着剤に離れようとする
力が働らく。最後に、板体に予め反りを生じる工程は、
極めて複雑で遅く、好ましからざるストレスを生し°ζ
機体を形成するガラスの光学的緒特性を悪化させる。

従って、完全に平坦ではない板体間のスペースを均一に
するＬ　ＣＤ素子の製造方法を確立する必要があった。

発明の目的 本発明の主目的は、２枚の板体間に液晶体を充填する素
子を作り、画板体の均一なローディング（食前）により
画板体間のスペースを一様にする液晶セル及びその製造
方法を提供することである。

本発明の他の目的は、画板体間のスペースを密封して、
その内部圧を低減することにより均一なローディングを
達成する液晶セル及びその製造方法を提供することであ
る。

」二連及びその他の目的及び特徴・作用効果は添付図を
参照して行う以下の詳細な説明を考慮すれば容易に理解
できよう。

発明の概要 本発明はＬＣＤセルを次のように構成するごとにより上
述した要件を満足する。即ち、２枚の板体間の間隔は一
方の板体上に形成したスペーサ手段を用い、少なくとも
他の板体面上に一様に分布しスペーサ手段を押圧する方
向のローディングを行ない、その板体面を他の板体面に
合致追従させることにより、画板体間のスペースを均一
に維持さ−ｌることができる。

本発明の第ｊの好適実施例に依ると、−面に複数のスペ
ーサ手段を有する第１板体より成るＬ　ＣＤ素子が得ら
れる。ある量の液晶体をスペーサを有する第１根体表面
に注ぎ、この第１板体と実質的に平行配置する第２機体
をスペーサ」＝に配する。

この第２板体の硬度は第１扱体より著しく低く選定して
おり、両板体の相対硬度は主に画板体の相対厚さにより
決まる。第２板体の上面には弾性体を存する。第２板体
より硬度の高い圧力板を第２扱体、ｈに配置して第２板
体を第１仮体と圧力板間に間挿し、弾性体を圧力板と第
２＆体間に間挿する。圧力板を第１板体にクランプして
圧力板が力を加え゛ζ弾性体を介して第２板体上にその
力を均一・に分布させる。この力は第１板体に向け、そ
の結果第２扱体をスペーサ上にのせて画板体の周縁と適
合させる。第１板体と第２板体を両者の周縁で封止して
その間に液晶体を充填する。

本発明の第２実施例によると、液晶素子は閉したパター
ンを形成する突起物を一面に有する第１扱体と、この突
起物の内側に設けた実質的に均一な高さの複数のスペー
サ手段とより成り、このスベーーリは突起物より突出し
ている。上述の突起物で囲まれた領域内の板体表面に計
量した量の液晶体を入れ、スペーサ上に第２板体を載置
し、この液晶体を９Ａ２絶縁扱の表面に対して任意位置
に載置又は除去できるようにする。液晶体の表面張力Ｃ
ｊ第１絶縁板を一様に負萄し、それがスペーサに対しう
まく収まるような力が慟らく。その後、第■及び第２絶
縁扱体をそれらの周縁で封１１−する。

本発明の第３実施例によると、第１板体の一面に複数の
スペーサ手段を形成することにより第１板体を準備して
ＬＣＤ素子を構成する。その後、第２板体をスペーサ上
に第１ｔＮ体と略平行に配置゛して、画板体の周縁を１
箇所以上の開口を残して気密封止する。素子内の両級体
間に液晶体を流入せしめ、１個の開口を除き全部の開口
を封［トする。

その後、液晶体の一部をポンプにより、上述した１（ｌ
１１１の開口から抜き取る。次いで、その開口を利１に
１−る。液晶体の部分抜き取りにより、Ｌ　ＣＤ素子の
密封した内部と外周大気圧間に圧力差が生じ、これによ
る力で第２板体を第１扱体の内面に沿ってスペーサ上に
固定して、画板体間のスペースを均一にする。

実施例 以−１・に、図面を参照して本発明を実施例について説
明するが、本発明の理解を容易にするために、それに先
立も第１図を参照し゛Ｃ実質的に均一な厚さのスペーサ
を有する典型的な＋−ＣＤ素子につい”Ｃ説明する。

Ｌ　ＣＤ素子００）は第１及び第２ガラス板体（１２）
　。

（１４）を有し、画板体は素子の使用目的に応じた任怠
パターンを可とする複数のスペーサ（２０）によって一
様な間隔に保持されている。本発明を何ら限定するもの
ではないが、図示の例にあっては板体（１２）　、　　
（１４）の対向面には複数の透明電極を被着している。

即ち、ガラス板体（１４）の下面には複数のストリップ
状電極（１６）が、ガラス板体（１２）の上面の複数の
ストリップ状電極（１日）と相ｈ６に直交関係に設けら
れている。ある量の液晶体（２２）が適当な封止体（図
示せずも両ガラス板体＜１２）　、　　（１４）の外周
に形成されている）により両板体（１２）　、　　（１
４）間に間挿されている。

このスペーサ（２０）は液晶体（２２）に溶解せず、し
かも反応もしないフォトレジスト等の誘電体であるのが
好ましい。ごのスペーサ（２０）は板体（１２）の表面
に液晶素−ｆ−製造技術分野の当業者には周知の種々の
被着方法のいずれかにより形成する。ＬＣＤ素子のスペ
ーサの例は、上述したＡｌｔａＦｒｅｑｕｅｎｚｉａの
記事中及び上述したアー不ソン等の特許出願の明細書中
にも記載され”ζいる。

第１図に示すＬＣＤ素子は、これを構成する機体が完全
に平坦な場合であった。しかし乍ら、板体の表面は完全
な平坦からのバラツキがあり、第２図に示す如＜ＬＣＤ
素子の製造上に影響を及ぼすのが一般的である。板体（
３０）が非平坦の場合には、それと他の板体（３２）と
の間のスペースにバラツキが生じるが、これを防止する
のがスペーサ（３３）　、　　（３４）及び（３５）の
目的である。本発明の方法の原理に依ると、画板体間の
空洞と画板体の外表との間に均一に分布した圧力を印加
し、外表の圧力を空洞内圧力より犬とするごとにより、
板体（３０）の形状を機体（３２）の形状に従わせるこ
とができる。この圧力差は機体（３０）をスペーサ（３
３）乃至（３５）に対して加えるので、画板体間のスペ
ースを一様にする。即ち、機体（３０）の形状を板体（
３２）のそれに従わせる。

第２図から、もし集中した力を矢印で承ず如く機体（３
０）に印加すると、この力が充分大きければスペーサを
破壊してしまう。よって、第２図において、板体の反り
を除く為に画板体の端部を十分大きな力で押圧すると、
力は中央のスペーサ（３４）に集中して、これを破壊す
ることとなろう。

本発明の方法及び構成の原理に基づ＆Ｊば、スペーサを
破損する可能性は軽減できる。即ち、分布した圧力差を
加えると、板体（３０）に一様に負荷をあたえて平らに
なし、且つそれをスペーサ上に重鐘に載置する。

１＋（！Ｉ縁析機体印加する圧力差による力の計算には
、スペーサがその弾性限界を超えることのない最大変形
量を考慮する必要がある。これは２　＋ｌｌｌ＋のスペ
ーサ間の板体部分を両端支持の単純ビームとみなした近
似横形とし、この支点に対してビームに均一に分布した
力の計算に周知の公式を当てはめるごとにより求めるこ
とができる。即ち、力は（１）式％式％ ごごでｙ＋＋＋ａｘは板体表面の平坦面からの予想最大
偏差であり、Ｙは機体を構成する材料（一般にはガラス
）のヤング率、Ｗは機体の幅、ｔは板体の厚さ、Ｌは板
体部５長さである。説明の都合上、ｗ＝１インチ（＝　
２．５４ｃｍ）　、Ｉ−＝　１インチ（−２，５４ｃｍ
）　、ｔ−０，０６２５インチ（”　１．５９＋ｕ）　
、Ｙ　＋ｎａｘ　−２μｍ及びＹ＝　９．８Ｘ１０’ボ
ンド／インチとすると、反りを直すのに必要な負荷は１
．２１ボンド／インチとなる。また、もしこの力が全部
０．０１インチ（＝　０．２５４　＊諏）の片側につき
１　＋ｌＩＩ＋のスペーサに分布したと仮定すると、全
体で１．２Ｘ　１０’のストレスが印加されることにな
る。次にスペーサへの応力（ストレイン）を計算して、
その弾性限界を超す変形がないことを確かめる。周知の
計算式によると、応力−ストレス／ヤング率である。例
えばヤング率が４．３Ｘ　１０’ポンド／インチ２のポ
リイミド材料で作ったスペーサの場合には、応力は０．
０２８であってこの材料の弾性限界の十分内側にあるこ
とが判る。

スペースの所望均一性を得るには、力が板体に均一に負
荷されることが重要である。即ち、その大きさは機体の
場所の関数としてその平均値から大幅にバラツキがない
ことである。この均一な負荷が行なわれなければ、均一
なスペース及び素子の最適動作は著しく困難となるであ
ろう。

スペースを均一にする為に力を加えるに際して考慮ずべ
きことは、素子の動作時に画板体間に作用する静電吸引
力である。この力は周知の方法により計算でき、またス
ペーサの応力計算に際して考慮すべきである。これはス
ペース均一化の為に加える力の大きさを実効的に制限す
ることとなる。

また、注意ずべきことは、負荷を与えた板体の既に平坦
な部分に力が反りを生しさせることである。

しかし、（１）式の刀の計算によると、スペーサの間隔
を密にすることによりこの影響を除去できることが判る
。もしスペーサを選択した場所に配置すると、例えばス
ペーサを０．２５インチ（ξ６．４１ｍ）間隔とすると
、−ヒで仮定した１インチ（−２，５４ｃｍ　）平方の
部分から反りを取り除くに必要な力は、ｆＬ２５インチ
（−６，４１１）の部分について反りを０．２５３に軽
減しよう。これは０．１μｍ以下である。

以上の事項より、本発明のＬＣＤ素子の構造の有益な改
良は、素子を構成する機体の一方又は両方に分布した力
を印加することにより実現できることが判る。これによ
り板体の力が均一に分配され、機体の一方を他方の機体
に固着したスペーサに対して押圧することにより、画板
体間のスペースを一様にする。上に例１１ｉＦ、　シた
とおり、力の大きさは、それが印加される板体の素材及
び厚さ、板体平面の予想最大非平坦性並びにスペーサの
素材、寸法及び選択配置により決まる。多くの場合がそ
うであるように、スペーサの寸法と間隔は他の設計要素
、例えばスペーサのｔｉＪ視性（目立つ程度）及び所望
パターンへの配置等により決まるので、均一なスペース
用の力とのかねあいで力が加えられる板体の素材及び厚
さ、即ち硬度に影響する。

実際の寸法を示すものではない第３図を参照して第１の
実施例を説明するに、ＬＣＤ素子全体を参照符号（４０
）で示す。この構造は均一な負荷力が作用している。Ｌ
　ＣＤ素子（４０）の構成要素たる第１板体（４１）は
、内面（４１ａ　）に形成された略均−な厚さの複数（
１ｂ１の独立したスペーサ（４２）を有する。このスペ
ーサ（４２）は第１板体（４１）とこれより低硬度の第
２扱体（４４）間の最小間隔を維持する。この第２板体
（４４）は」二連した考慮事項に基づき決定した厚さで
あって、内面（４４ａ　）と外面（４４ｂ　）とを有す
る。ＬＣＤ素子（４０）は、更に画板体（伺）　、　　
（４４）の外周に設りられた、画板体間に液晶体（４６
）を充填する為の封止（４５）を有する。第２坂体（４
４）より硬度の１口１い圧力板（４７）を第２坂体（４
４）の外表面（４４ｂ）の近傍に配置して、この圧力板
（４７）と第１板体（４１）間に第２板体（４４）を間
挿する。また、透明弾性ガラスＩ・マ（４８）を第２板
体（４４）の外表面（４４ｂ　）と圧力板（４７）との
間に間挿する。更にまた、Ｌ　ＣＩ）素子（４０）の構
体には予めばね偏倚した複数のクランプ（４９）を有し
、圧力板（４７）と第１扱体（４１）間に圧縮力を与え
る。

組立てられたＬＣＤ素子（４０）では、クランプ（４９
）が圧力板（４７）と第１板体（４１）との間に圧縮力
を生じる。この力は圧力＆（４７）から力を均一化する
弾性エラストマ（４８）を介して第２根体（４４）の外
面（４４ｂ）に均一な力を伝達して、第２板体（４４）
をスペーサ（４２）　Ｊ−に安定に座ら位置させる。こ
の力は圧力板を凸面として、これがエラストマ（４８）
と当接しクランプ（４９）により平坦となるよう予めス
トレスを与えておくことにより、ある程度増加すること
ができる。

第１．第２板体（４１）　、　　（４４）及び圧力板（
４７）は典型的にはガラスである透明素材により構成す
るものが好ましいが、必ずしもガラスであるを要しない
。或いは、第２板体（４４）は他の素材及び構成又はこ
れらの組合せであるをｌＪとするが、これは」二連した
方法及び考慮のもとに圧力＆　（４７）により与えられ
た力に応答する。図ボせずも、板体（４１）　、　　（
４４）の一方又は双方は対向面に電極を有する。板体は
ずべて透明素材により構成して透過型の１、ＣＤ素子と
したが、反射型表承素子の場合には一方の板体のみが透
明であればよい。史に、画板体は普通電気的絶縁物によ
り製造し”ζもよいが、必ずしもそうであるを要せず、
どのような電界パターンを形成するかに依存する。

スペーサ（４２）は第２扱体（４４）の内面（４４ａ　
）に対向する第１板体（４１）の而（４１ａ）−ヒに、
従来のフォトリングラフィ技法により選択的に形成配置
することができる。封止（４５）は、１ボキシ化合物又
はその他適当な封［ト材料により形成して、１．１知技
法により被着し硬化させる。エラス１−マ（４８）は弾
１（［の良好な従来の透明素材にて作る。

例えば、Ｅ−１・デュポン社からＳｌｌ、ＧＡＲＤとい
う商標で市販されている透明シリコーン・ゴムであって
もよい。

ｉ冶３図に示ずり、　ＣＤ素子（４（＋）の製法は次の
とおりである。先ず、第１板体（４１）の上面（４１ａ
　）の多数位置にスペーサ（４２）を形成する。面（４
１ａ　）七に液晶体（４６）を注入し、第２扱体（４４
）を第１根体（４１）と概略位置合わせしてスペーサ（
４２）ヒに載置する。第１及び第２板体（４１）　、　
　（４４）間の周縁部を、画板体（４１）　、　　（４
４）間に液晶体（４６）を充填した状態で封止（４５）
にて密封する。

図ボせずも、開口を封＋ｈ（４５）に設けて、庄刀根（
４７）の接触後に液晶体が流出てきるようにする。

その後、好ましくはシリコーン・ゴムである透明エラス
トマ（４８）の層を第２根体（４４）の北面（４４ｂ）
に置く。圧力板（４７）を弾性板体（４Ｂ）上に乗せて
、それを圧力板（４７）と第２板体（４４）間にサンド
イッチ状にする。続いて、Ｈ−力板（４７）をクランプ
（４９）にて第１圧力板体（４１）にクランプする。圧
力＆（４７）は凸ｕ■１となるようｒめ応力をかけＣお
いてもよく、この凸面をエラス１−マ（４８）に接触さ
ゼでクランプ（４９）にて平坦にする。最終工程は、封
止（４５）の開口を閉して素子内に液晶体を保持する連
続した破損のない障壁を形成することである。

均一なスペース用の力を使用するＬ　ＣＤ素子の第２実
施例を第４図に示す。この図にあっても、寸法は実際の
通りでないことは上述の場合と間しである。装置全体を
参照符号（５０）で不ず。このＬＣＤ素子（５０）は第
１根体（５１）　、複数のスペーサ（５４）　、第２板
体（５５）　、正確に測定した量の液晶体（５７）及び
封止（５８）より構成される。

第１扱体（５１）の上面（５１ａ　）には突起状障壁（
ｒａｉｓｅｄｌｅｄｇｅ　）　　（５３）が閉鎖パター
ン状に形成され、例えば正方形又は長方形等の任意の形
状に領域を定める。複数のスペーサ（５４）は突起状障
Ｐ４（５３）内の第１及び第２板体（５１）　、　　（
５５）の対向面内に開放パターンで形成した、突起（５
３）より大きい均一な厚さををし、両板体（５１）　＋
（５５）間の最小間隔を定める。液晶体（５７）は画板
体（５１）　、　　（５５）及び突起障壁（５３）で定
める空間を満たず。封止（５８）は第１及び第２絶縁扱
体（５１）　、　　（５５）の周縁部のギャップを閉じ
てその間に液晶体（５７）をとどめる。

測定量の液晶体（５７）の表面張力が力をヰじ、第２板
体（５５）の内面（５５ａ）を第１板体（５１）側へ引
き寄せて、第２板体（５５）をスペーサ（５４）上に載
置させる。液晶体（５７）を充満したときＬ　ＣＤ素子
を垂直にしている場合には、力の大きさは上記の周知の
表面張力の式で与えられる。

ｈ Ｆ＝ｔ　□　　　　　　　　　　　　　・　・　・　（
２）ここでＦは計算した力、Ｌは液晶体の表面張力、Ｗ
は液晶を満たず板体の幅、ｈば液晶柱のセＪさ、Ｘは画
板体間のスペースである。Ｌ　ＣＤ素子がフラットの場
合には、Ｆは次式で表わされる。

Ｆ＝２ｔ□　　　　　　・・・（３） ることができる。ここで、’Ｊ　＝ｗ　ｈ　ｘ−、即ら
表１１ｊｉ張力によって所望の力を生じるのに要する液
晶体の容積である。従って、上述の測定した量の液晶体
とはＶの値である。突起状障壁（５３）がなければ、こ
れだけで両板状体間にサンドイッチできる液晶体の必要
量の計算には十分である。画板体が適当にぬれており、
液晶体がその間を流れることができると仮定して、画板
体間の表面張力とその液晶体は、画板体に（１１、＋２
１式で計算した力で均一な負荷をかけることとなる。

８８４図の実施例では、液晶体の所要容積、よって両板
体間のスペースの大きさ、即ち突起状障壁（５３）の囲
む面積とスペーサ（５４）の厚さを決める。容積■と寸
法の間の関係は、突起状障壁（５３）と第２扱体（５５
）の内面（５５ａ　）間のスペースにメニスカス（５９
）を形成することとなる。突起状障壁（５３）の１つの
作用は、これにより決まる領域内に測定した量の液晶体
を閉じ込める為である。

他の作用は、式（２１、（３１で判るように、この部分
においてスペースＸの値を減少するごとにより突起状障
壁（５３）と第２板体（５５）の内面（５５ａ　）間に
作用する力を大きり３゛ることである。しかし、多くの
場合、第４図にボす表面張力ＬＣＤ素子は突起状障壁（
５３）がなくとも動作することは明らかである。°液晶
体の端部は、不規則となるが、それでも表面張力は所望
の力を生じるであろう。

第４図に示したＬ　ＣＤ素子の製法についＣは、絶縁板
体とスペーサについては第３図で述べた第１実施例の対
応素子の材料及び製法により行なうことができる。更に
、スベー＋（５４）が第１板体（５１）の曲（５２）に
形成される時に、同一プロセスにより１ステツプ付加し
て突起状障壁り５３）を形成する。一度突起（５３）と
スペーサ（５４）を作ると、上述した量の液晶体（５７
）を第１扱体（５１）の突起状障壁（５３）で決まる領
域内ににＬ人する。

次に第２板体（５５）をスペーサ（５４）上に来−ける
。

これにより第２板体（５５）を第１板体り５１）に対し
て略平行にする。液晶体が安定し、突起状障壁（５３）
で決まる領域内のスペースにたまるに要する時間後に、
画板体間を第３図に示ずＬ　ＣＤ素子の場合と同様に周
縁部において封止する。

第４図に示したＬＣＤ素子（５０）の製造方法の変形と
して、従来手段の真空吸引により液晶体の注入及び安定
化を行ってもよい。これにより、材料中にたまっている
ガスを除くことができるが、さもなければ絶縁板と液晶
体間の接触面で捕捉−４る必要があり、表面張力で生じ
た力に局部的な差異が生じ、スペースの均一性を損う。

第３図にボしたＬＣＤ素子はまた夫々他の１膏と独立し
一ζ動作する多層構造素子の構成とすることもできる。

その場合には、第１層の第２扱体は次の層の第１板体を
なすよう順次構成することもできる。各層共に上述した
と実質的に同様に構成し得る。

肉板体の一方に作用する均一に分布した力を使用するＬ
　ＣＤ素子の第３の実施例は、第５し１及び第６図に模
型的にボず方法により製造できる。一般的に参照符号（
６０）で示すＬＣＤ素子の製法は、先ず第１扱体（６１
）の−Ｈ７１（６１ａ　）に上述したとおり種々の位置
に均一な厚さの複数のスペーサ（６２）を形成すること
により準備する。第２扱体（６４）をスペーサ（６２）
上に載置して、第１板体（６１）と実質的に平行となる
ようにする。両様体の周縁を、１，２個の開口を残し゛
ζ気密封止する。

その開ｌ」の１つを参照符号（６５）でポし、封止（６
６）を通る通路を形成する。

第５図は画板体（６１）及び（６４）間に気密封止（６
６）を形成する１つの方法を示す。最初にエポキシの如
き熱硬化性の化合物の両板体間に接するに足る量を画板
体の周縁部に配して両者間の封止とする。ボートの形成
の為に、エポキシ封止の一部を除き、エポキシを硬化し
たとき、この部分の封正にギャップが生しるようにして
もよい。次に、熱硬化性化合物を有する板体を袋等の可
撓性にして耐熱性の囲い（６７）に入れ、図４くせずも
真空ポンプを用いて内部を排気する。この用撓性囲い（
６７）内の真空は圧縮力を生し、肉板体（６１）　。

（６４）はもとより封止体の全体に均一に分布する。

次に袋を封止して真空を維持し、力面；ハ炉（６８）内
に入れる。熱と圧力の双方により熱硬化性封止化合物は
均一寸法の封止体となり、これは」二連したボートを有
し、端部において略平行の均一スペースの板体の周縁の
封止体となる。次に、袋と封止板体を炉（６８）から取
り出し、また刺止板体を袋から取り出す。

次に、画板体（６１）　、　　（６４）間のスペースを
実質的に満たずに足る量の液晶体を一つの開口よりスペ
ース内へ注入する。気密封止の開口の１つを除き残りを
閉じると、力が発生し、次にＬ　Ｃ＋）（６０）の内側
とそれをとりまく外気との間に」−分な圧力差を生じる
に足る飛の液晶体、空気又は双方をこの開口から抜き取
る。最後に、残った開口も気密封止して圧力差を保持す
る。

次に第６図を参照してＬＣＤ素子の内部と外気間に圧力
差を生じる１つの方法につき説明する。

１つを参照符号（６９）で図示する１個以上の注入管を
、１つを参照符号（６５）で示す開口と気密関係で封止
（６６）に取付りる。封止した絶縁板と注入管とより成
る構体をベル・ジャーの如き真空装置内に入れる。板体
、封止及び注入管のまわり及び周囲のスペースは気体弁
（７１）と真空ポンプ（７２）により排気することによ
り、画板体管及び注入管内の気密スペースが真空状態と
なるようにする。

真空にした後、閉じた空間から外に引き出されている注
入管の端部を１個以上の容器に挿入する。

そのうちの１つを参照符号（７３）で示しており、排気
した空間内におき、その中に液晶体を入れている。その
後、板体をとりま（空間の真空を、気体弁（７４）から
図示の方向に例えば窒素等の気体をボンピングするごと
により解除する。真空装置（７０）内の真空の解除によ
り、絶縁板間の気密封止スペースとの間に圧力差を生じ
、容器（７３）内にある液晶体のある量を注入管（６９
）等を介して押し込む。その量は気密スペースを満たず
に足る量である。画板体間のスペースを液晶体で満たす
と、Ｌ　ＣＤ素子（６０）を真空装置（７（１）から大
気圧の環境へ出して、従来の手段により注入管より液晶
体のある量を汲み出す。液晶体を気密スペースから汲み
出すと、このスペースとＬ　ＣＩ）素子をとり囲む大気
圧との間に圧力差が律じる。この圧力の力により、板体
（６１）と（６４）とを第２板体（６４）をスペーサ（
６２）上に載置したままで相Ｊ１−に押しつける。その
結果、上述したように画板体間のスペースを均一にする
。力の大きさを監視するには、気密的に閉じたスペース
から汲み出した液晶体の相対量を測定するか、管（６９
）を介して圧力差を直接測定するごとにより行うことが
できる。その後、すべての管を取り除き、開口を封止し
て、圧力差及び対応する力を保持する。

ここに述べた発明及び力のモデルは上述の実施例に限定
するものでばな（、本発明の技術背景として述べた従来
特許及び技術文献に記載する構成のＬＣＤのスペーサ手
段につい°ζも適用可能であることが当業者には理解で
きよう。

本明細書中で使用した用語や表現は単に説明の都合、ト
で使用したにすぎず、何ら本発明の制限の目的ではない
ので、こごに述べた又は使用した用語等と等価のものは
すべて本発明の技術的範囲に入るものであると解すべき
である。

発明の効果 以上の説明より明らかなとおり、本発明の液晶セル及び
その製造方法によると、均一厚のスペーサ手段を一方の
板体面に被着形成した後、比較的低硬度の第２板体をス
ペーサ手段を介して第１板体と対向せしめ、両板体の周
縁を気密封止後向板体間の空間を液晶体で満たし、次に
所定量の液晶体を抜き取り真空を作ることにより第２板
体の内外に生ずる圧力差にて画板体間を互に引き寄せ、
第２板体内面を各スペーサと当接させて第１根体面とに
正しく追従させる。その結果、画板体間の間隔、即ち液
晶体の厚さを第２板体の平坦性に関係なく、全面にわた
り略一様にすることができる。

よって、高速動作で且つ一定特性の表示セルが得られる
。必要な圧力差は抜き取る液晶体の量で決まるので、製
造が容易であり、制御、即ぢ晶質の管理が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な液晶セルの部分断面図、第２図は不完
全な板体の影響を示す液晶セルの部分断面図、第３図は
本発明による液晶セルの第１実施例の断面図、第４図は
本発明による液晶セルの第２実施例の断面図、第５図は
本発明による液晶セルの第３実施例の一部構成とその製
造装置を承ずｌ折ｉｉ１図、第６図は本発明による液晶
セルの一１二記第３実施例の他の構成とその製造設備を
示す断面図である。 （４１）　、　　（５１）　、　　（６１）は第１根体
、（４４）　。 （５５）　、　　（６４）は第２板体、（４２）　、　
　（５４）　。 （６２）はスペーサ手段、（４６）　、　　（５７）は
液晶体、（４５）　、　　（５Ｂ）　、　　（６６）は
封止、（４８）は弾性体層、（４７）は圧力板、（４９
）はクランプ板である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１板体と、該Ｎ１Ｊ１坂体の一面の異なる場所に
   被着形成した実質的に一定厚さの複数のスペーサ手段と
   、該スペーサ手段を介して上記第１板体に対向せしめる
   第２板体と、上記第１及び第２板体の周縁部を気密封止
   する封１Ｆ手段と、該封止手段で封止された上記第１及
   び第２仮体間のスペースの圧力を上記第２板体外の圧力
   より低くし、上記第２仮体外面全体を上記第１仮体側へ
   略均−に押圧するよう上記スペース内に注入した液晶体
   とを具えることを特徴とする液晶セル。 ２、第１板体の一面の異なる位置に略一定厚さのスペー
   サ体を被着することと、第２坂体の一面を」二記スペー
   サ体に配置することと、上記第１及び第２板体の外周を
   少なくとも１個の開口を設げ一ζ気密封止することと、
   上記第１及び第２坂体の空間を実質的に液晶体で充満す
   ることと、その後上記液晶体の一部を抜き取り気圧差を
   用い上記第２板体の上記−面を上記スペーサ体に接触さ
   せることと、最後に上記開口を封止することとより成る
   ことを特徴とする液晶セルの製造方法。