液晶光调制设备及其制造方法和制造装置 本申请以在日本提交的申请Nos.10-133520和10-320958为基础，在日本提交的申请内容引述在此，以供参考。
本发明涉及一液晶光调制设备，更具体一点，其中该液晶光调制设备的两个基片至少其中一个具有弹性。本发明还涉及这样的液晶光调制设备的制造方法和制造装置。
近来，使用液晶组份的显示设备不仅使用在笔记本型个人电脑的显示部件中，而且使用在其他各种显示媒体的显示部件中。这样的液晶显示设备具有节能和使装置变薄的优点。因此，中等尺寸和小尺寸的液晶显示设备已经应用在了便携式设备中。在当今，然而液晶显示设备已经发展到作为大尺寸显示器使用，以替代CRT和壁挂式电视机的显示器。
作为液晶显示设备的制造方法，通常采纳了一种真空注入方法。在该方法中，其上带有电极的一对玻璃基片其中的一个基片上面，设置有密封树脂同时制造一个使液晶组份可以注入的开口。在另一个基片上分布有分隔体，所以两基片之间的指定间隙得以保持。此后，层压并且加热基片，由此硬化密封树脂。然后，装配一嵌板。该嵌板设置在一降压槽中，嵌板的内部被抽空。在这种状态下，开口与液晶组份相接触。然后，通过使槽恢复到大气压力，使液晶组份被注入嵌板中。
但是，按照真空注入方法，当显示面积增大时，就需要更大的注入设备和更长的注入时间。因此，需要另外一种有效的注入且能密封嵌板中的液晶组份的方法。
在以下出版物中已经提出了解决该问题地方法：日本专利公开出版物Nos.61-190313、5-5890、5-5892、5-5893、8-171093、9-127528、9-211437。按照在这些出版物中公开的方法，一液晶显示设备可按以下步骤制造：首先，密封树脂形成在一基片上，并将液晶组份滴注在该基片上；接着，以使基片之间保持一指定间隙的方式将另一个基片压向该基片；然后，硬化密封树脂。按照这些方法，不需要进行真空注入。
但是这些方法都存在问题。在出版物No.61-190313所公开的方法中，在基片受压的同时，当基片之间的间隙变得均匀时，密封树脂被固化。在受压时基片很容易彼此相对移位，因为密封树脂还没有硬化。还有，此后当密封树脂被硬化时，基片移位的程度会更大。因此，在该方法中，仍然存在不同于真空注入方法的问题。
在出版物Nos.5-5890、5-5892和5-5893所公开的任一种方法中，液晶组份分配在一带有未硬化树脂的基片上。此后，另一个基片放置在该基片上并被压制，并且硬化密封树脂。因此，因为当液晶组份分配在基片上时密封树脂没有硬化，上述的问题仍易于发生。在出版物Nos.5-5892和5-5893中所公开的方法，基片或密封树脂具有一个部分，当两个基片被分层压制时，液晶组份会通过该部分向外流出。如已提及，此后硬化密封树脂。硬化密封树脂以后，仍然存在该流出部分。因此，当分层压制好基片之后减小施加到基片上的压力时，基片伸展开，并且基片之间的间隙不能完全调整到设计的间隙。因此，在这些方法中，仍然存在不同于真空注入方法的问题。
在出版物No.8-171093所公开的方法中，使用了光固化树脂作为密封树脂，在密封树脂硬化之前，层压两个基片。因此，在该方法中，仍然存在上述因在未硬化的树脂和液晶组份之间施压所造成的问题。而且，按照该方法，调整好基片之间的间隙后，在真空中进行紫外光照射。此时，至少需要均匀地压制直接暴露在紫外光照射之下的基片，该基片带有传输紫外光的平板。平板的表面必需相当平滑。但是，当基片较大时很难制造这样的平板。
在出版物No.9-127528所公开的方法中，使用了热塑光凝树脂作为密封树脂，该树脂软化温度点的范围是从室温至液晶组份的N-I温度点。通常，液晶组份的N-I温度点至多100℃左右，软化温度点小于100℃的材料可作为密封树脂。在此情况下，当密封树脂暴露在一后灯发出的热量中或当它使用在一密闭室或汽车内时，密封树脂可能变软。如果密封树脂变软，树脂可能会熔入液晶组份中并在液晶组份和基片之间的接触面上形成一薄膜，由此降低了显示的可靠性，并且使得液晶不能够校准。
在出版物No.9-211437所公开的方法中，液晶组份分配在一基片上，被弯曲的同时另一基片放置在该基片上面。然后照射紫外光。因此制造好了一聚合体中分布的液晶。在层压基片之前，带有一开口的密封剂设置在其中一个基片上，层压好基片之后，把密封剂暴露在光中以使其硬化。但是，需要进行闭合密封剂上的开口的一个步骤，因此，这使得制造过程变得复杂。还有，仍然存在上述由使用未硬化树脂、层压基片之后照射紫外光所造成的问题。
而且，上述出版物中没有一个公开有适于批量生产液晶光调制设备的装置。
本发明的一个目的是提供一种改进的液晶光调制设备、及其制造方法和制造装置。
本发明的另一个目的是提供适于批量生产液晶光调制设备的一种方法和装置。
为了达到所述目的，一种按照本发明的显示调制设备包括：一个第一基片和一个第二基片，其中至少一个具有弹性；夹在第一和第二基片之间的液晶层；还有环绕所述液晶材料的密封剂，以防止所述液晶材料的渗漏。液晶调制设备通过实施以下步骤制造：(a)至少在所述第一基片和第二基片的其中之一上面设置密封剂，所述密封剂处在不完全硬化状态；(b)把液晶材料分配在所述第一基片上；(c)在完成步骤(a)和(b)后，把所述第二基片放置在所述第一基片上，硬化密封剂以使所述第一基片和所述第二基片连接在一起。
制造液晶调制设备的装置包括：支承第一基片的一支承件；将液晶材料分配在第一基片上的一分配器；与支承件相配合、对着分布有液晶材料的第一基片施压于第二基片的一加压件；还有对着所述支承件相对移动所述加压件的一机构。使用该装置，通过实施以下步骤制造液晶调制设备：(a)把第一基片放置在一支承件上，将液晶材料分配在第一基片上；(b)完成步骤(a)后，把所述第二基片放置在第一基片上，通过顶住所述支承件相对移动一加压件，对着所述第一基片施压于第二基片。
参考附图，这些和其他目的及本发明的特征通过描述会变得更加清楚，在附图中：
图1是按照本发明的一液晶光调制设备的第一实施例的剖视图；
图2由图2a至图2e组成，它们展示了第一实施例的液晶光调制设备的制造过程；
图3是按照本发明的一液晶光调制设备的第二实施例的剖视图；
图4是第二实施例的一改进例子的剖视图；
图5由图5a至图5e和图5a’至图5c’组成，它们展示了第二实施例的液晶光调制设备的制造过程；
图6是展示第二实施例的液晶光调制设备制造过程一步骤的示意图；
图7是展示第二实施例的液晶光调制设备制造过程一步骤的示意图；
图8是展示第二实施例的液晶光调制设备中树脂结构布置的示意图；
图9由图9a和图9b组成，它们展示了在第二实施例的液晶光调制设备的第一和第二基片上形成的校正层的校准方向的示意图；
图10是设置在第二基片上的密封树脂的平面图；
图11是展示层压基片的方向的示意图；
图12是设置在液晶光调制设备制造装置中的一热板的剖视图；
图13是应用该热板的制造装置的第一实施例的立体图；
图14是制造装置的正视示意图；
图15是制造装置的侧视示意图；
图16是制造装置的第二实施例的示意图；
图17是制造装置的第三实施例的立体图；
图18是液晶光调制设备的第三实施例；
图19由图19a和图19b组成，它们展示了第三实施例的制造过程；以及
图20是液晶光调制设备的第四实施例的剖视图。
通过参考附图，按照本发明的一种液晶光调制设备及其制造方法和制造设备在以下描述。
液晶光调制设备的第一实施例；
见图1和图2
作为第一实施例，描述了一液晶显示设备10及其制造方法，该液晶显示设备10使用了胆甾醇(cholesteric)液晶作为液晶组份且能根据色调来指示温度。
图1是液晶显示设备10的剖视图。在用光导材料制造的第一基片1a和第二基片2a之间，注有作为光调制层的一液晶组份4，在室温下，液晶组份4显示出胆甾醇状态。在基片1a和1b的边侧，提供有包含分隔体3的密封树脂2。而且，分隔体3位于基片1a和1b之间以调整基片1a和1b间的空隙。
液晶显示设备10可按以下方法装配。
首先，如图2a所示，第二基片1b放置在一基部5上，并且其中带有预先配制的分隔体3的密封树脂2在边侧安装在第二基片1b上。只要能够把液晶组份密封在显示设备中，密封树脂2可以是任何材料；但是可较佳地用紫外线光固化树脂、热凝树脂或类似材料作为密封树脂2。特别是如果用热凝树脂例如环氧树脂作为密封树脂2，在较长时间内可保持高密封性能。
可以用以下方法把密封树脂2设置在基片1b上：通过喷嘴把树脂滴注在基片上的分撒方法、喷墨方法等；使用网屏(screen)、金属罩(mask)等的印刷方法；以及把树脂制成平板或辊子的形状然后把成形的树脂传递到基片1b上的传递方法。
密封树脂2设置在基片1b上并沿着基片1b的边侧形成一封闭环。以下将会描述到，在第一实施例中，液晶组份滴注在至少一个基片上，此后，两基片连接在一起。因此，密封树脂2并不需要具有液晶组份滴注和流出的开口。即使密封树脂2上带有开口，这也不会导致问题，在液晶组份注在基片之间后开口会被紫外光固化树脂等材料所闭合。密封树脂2的宽度范围较佳地为大约10μm至100μm。
对设置在第二基片1b上的密封树脂2加热以达到半硬化状态。这里，所谓半硬化状态是指这样一个状态，树脂的部分变硬了，由此降低了表面的流动性和粘性。如果密封树脂2包含有溶剂，则半硬化状态包括这样一状态，即溶剂部分地挥发了，由此降低了表面的流动性和粘性。而且，在半硬化状态下树脂2通过压力可以变形且具有粘性。
同时，如图2b所示，第一基片放置在一平板上，该平板能够加热例如一热板6且能够真空抽吸，分隔体3分散在基片1a上。可用一众知的材料来制造分隔体3，但是较佳地用在加热和/或压力之下不会变形的坚硬材料的微粒来制造，例如，玻璃纤维的细粒、硅酸玻璃球、无机材料例如氧化铝粉末等材料的球形微粒、有机材料例如二乙烯基苯交叉接合聚合体、聚苯乙烯交叉接合聚合体等材料的球形微粒。还有，可以在这些材料上涂覆树脂作为分隔体使用。分隔体的尺寸取决于基片间的间隙，其较佳范围是1μm至20μm。分隔体3的分布可用传统的方法来完成，该方法可以是湿方法(wet method)或者干方法(drymethod)。
在分布有分隔体3的基片1a的一端上滴注了液晶组份4。此时，例如液晶组份4是通过注射器的喷嘴滴注在基片1a上。
下一步，如图2c所示，设置有密封树脂2的第二基片1b的一端放置在分布有分隔体3和液晶组份4的第一基片1a的一端上。然后，在弯曲第二基片1b被提升的另一端的同时，通过一加压件(例如，一硅树脂橡胶辊子7)施压于第二基片1b，第二基片1b顶住了第一基片1a。随着加压件7在第二基片1b上的移动，液晶4被压缩和伸展，并且第二基片1b没有改变彼此之间间隙地放置在第一基片1a上。
在这种方式下，如图2d所示，已装配成液晶显示设备10的一半成品。下一步，如图2e所示，该半成品夹在一对平板11之间，加载一负荷的同时，对该半成品加热一定时间。在基片1a、1b和平板11之间设置有弹性件12以使压力可以更有效地应用在基片1a和1b上。当经过了能完全连接基片1a和1b的充分时间后，冷却基片1a和1b，并移开平板11。此时，就完全制造好了一液晶显示设备10。较佳地在加载负荷的同时来慢慢冷却基片1a和1b。
以下是按照第一实施例的液晶显示设备的一具体例子。
例1
使用7059玻璃(Corning Incorporated制造)作为第一基片，使用PET薄膜(由Toray Industries，Inc.制造的Lumirror)作为第二基片。微粒直径为30μm的微珍珠(Micropearl)SP-230(Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.制造)与环氧密封媒介物PS0461(Mitsui Chemical Co.，Ltd.制造)混合在一起作为分隔体并通过网板印刷方法印刷在第二基片上。然后把密封树脂设置在第二基片上。其上带有密封树脂的第二基片放置在基板5上并加热至80℃持续30分钟，由此密封树脂变成半硬化状态。
下一步，第一基片放置在一热板6上，上述直径为30μm的微珍珠SP-230作为分隔体分布在第一基片上。包含40wt％手性试剂CB15(Merck&Company制造)的一液晶部分E44(Merck&Company制造)作为液晶组份，比密封树脂围绕区域容积大的液晶组份滴注在第一基片的一端上。热板6是用不锈钢制造的真空抽吸板，第一基片通过真空吸力固定在热板6上。
下一步，第二基片的一端放置在滴注有液晶组份的第一基片的一端上。同时提升第二基片的另一端，通过一硅树脂橡胶辊子施压于第二基片使之以彼此间均匀的间隙放置在第一基片上，由此液晶组份伸展开并填充在两基片之间。这可以在室温下操作。
此后，该半成品放置在一对带有磨光表面的不锈钢平板11之间。此时，硅树脂橡胶层12塞在该半成品和平板11之间。然后，在加载一0.3kg/cm2负荷的同时，把该半成品放置在一100°的恒温槽中并持续90分钟，由此把两基片连接在一起。然后关闭恒温槽的电源，因此在施加负荷的同时使该半成品冷却至室温。
在此方式下就装配好了一液晶显示设备。该液晶显示设备在10℃时是蓝色的、20℃时是绿色的、30℃时是红色的。因此，依据温度色调会逐渐改变，所以温度可通过色调的不同而指示出来。
液晶光调制设备的第二实施例；
见图3至图11
以下描述作为第二实施例的一液晶显示设备20及其制造过程，液晶显示设备20可通过开闭多个象素来显示图象。
图3是液晶显示设备20的剖视图。在一对基片21a和21b之间，注入了作为光调制层的液晶组份28。在基片21a和21b上，分别形成有条状的透明电极22a和22b。电极22a夹持在一个方向上，电极22b的夹持方向垂直于电极22a。因此，电极22a和22b设置成一矩阵。如果需要可在电极22a和22b上形成有绝缘层23a和23b及校正层24a和24b。而且，分隔体25设置在基片21a和21b之间以调整基片21a和21b之间的间隙。基片21a和21b在边侧通过包含有分隔体25’的密封树脂26连接在一起。在光调制区域，一树脂结构27设置在基片21a和21b之间以支承基片21a和21b。
关于液晶显示设备20，电极22a和22b的交叉点是象素。液晶组份28所进行的光的调制区域就是光调制区域，树脂结构27至少位于光调制区域中。
对于树脂结构27，可以使用加热会变软、冷却会变硬的材料，例如热塑性树脂。可作为热塑性树脂使用的材料有：例如氯化聚乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚异丁烯酸酯树脂、聚丙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、氟树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙烯酯树脂、聚乙烯酮树脂、聚醚树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂、饱和的聚酯树脂等等。树脂结构27是用至少其中一种材料或这些材料的混合物制造的，还可使用一种受压时会变得有粘性的压力敏感粘合剂。例如，乳化在水中的丙烯酸树脂就是一种压力敏感粘合剂。三粘(Three Bond)1546(ThreeBond Co.，Ltd.制造)水压敏感粘合剂即是这样的丙烯酸树脂的一个例子。
而且，还可以使用紫外光固化树脂。在此情况下，紫外光固化树脂通过网板印刷等诸如此类的方法分布在基片21a和21b的指定位置上，在基片21a和21b连接在一起之前，放射紫外光以至少固化树脂的表面。只要能够通过紫外光固化，丙烯酸树脂或环氧树脂都可以使用，还可以使用在制作液晶面板时作为密封树脂的紫外光固化类型的材料。
树脂结构27的外形、尺寸和布置模式适于很好地支承两基片21a和21b且不会干扰液晶显示设备的显示。例如，树脂结构由小点组成，例如圆柱体、方柱体或椭圆形柱体，这些柱体布置成一指定的模式例如格子模式。树脂结构27还可由布置成一定间隔的条状物组成。如果树脂结构27是点状类型，那么光调制区域的有效面积就很大，基片21a和21b可牢固地粘合在一起，这使得设备能很好地抵抗振动和弯曲。如果树脂结构是条状物类型，那么此时光调制区域的有效面积较小。但在此情况下，因为粘合面积变大了，基片21a和21b比设置有小点类型的树脂结构的情况下更牢固地连接在一起，液晶显示设备也更为牢固。进一步讲，在设置有条状物类型树脂结构的情况下，在液晶层中设置有低坝，这些低坝能够防止液晶组份的流动。图8是由布置成格子的圆柱体组成的树脂结构27的平面图。
在点状类型的树脂结构的情况下，考虑到粘合性能和显示特征，树脂点的最大宽度设想为不超过200μm。并且，点的最大宽度设想为至少有几个微米，为了制作的方便，更符合需要的是不少于10μm。树脂结构的尺寸是支承基片和具有充分粘合力的重要因素。只要树脂结构粘附到基片的粘合区域不小于光调制区域的1％，液晶显示设备就会具有作为光调制体的足够强度。当树脂结构在光调制区域所占的比例增加时，光调制区域的有效面积就会减少；实际上，只要树脂结构所占的比例不超过光调制区域的40％，液晶显示设备就会具备作为光调制体的充分特征。关于条状物类型的树脂结构，在点状类型的树脂结构的相同情况下，所预想的条状物最大宽度范围是从几个微米至200μm，更符合需要的范围是从10μm至200μm。
而且，当点状类型的树脂结构设置在一液晶显示设备中时，该液晶显示设备具有如第二实施例中条状电极的矩阵组成的象素，为了增加设备的强度，如果象素较大，可有效地把多个树脂小点定位在每个象素中，如果象素较小时，可有效地用一个树脂小点来支承多个象素。另一方案是，如果在定位到象素上之前树脂小点定位在电极中，光调制区域的有效面积会变大，这正是所预想的效果。当条状物类型树脂结构设置在一液晶显示设备中时，该液晶显示设备具有条状电极所组成的象素，可较佳地沿着条状电极定位树脂条状物，以使光调制区域的有效面积尽可能的大。
液晶组份28可在任何模式下使用，例如绞合向列(TN)模式、超绞合向列(STN)模式、铁电液晶(FLC)模式、共面转换(IPS)模式、竖直对齐(VA)模式、电导双折射模式、胆甾醇-向列换相客-主模式、聚合体分散液晶模式、胆甾醇选择反射模式等等。
基片21a和21b可以用各种各样的光导材料制造。基片21a和21b至少一个用弹性材料制造，另一个用非弹性材料例如玻璃制造。基片21a和21b在一指定的波长范围之内传输光，该波长范围处在可视光范围之内。在随后的段落中，“透明”一词具有这个含义。对于反射型液晶显示设备，基片21a和21b中其中一个是透明的，另一个不是透明的基片，例如是一平板、一金属板、一塑料板或者包有金属层的类似的板、一有机层或一无机层等等。
图4所示的是液晶显示设备20的一个改进的例子。在图4中，校正层24a和24b只设置在光调制区域中。因此制作校正层24a和24b需要较少的材料。还因为密封树脂26与基片21a和21b或绝缘层23a和23b直接接触，就不必担心空气中的水分通过校正层24a和24b进入液晶层中。
如果密封树脂26是紫外光固化树脂或热凝树脂，任何一种校正层都会影响密封树脂固化，但是，只在光调制区域设置有校正层的情况下就可以避免这个问题。容纳在密封树脂26中的分隔体25’可以具有与分布在光调制区域中的分隔体25不同的尺寸，但是如果分隔体25’与分隔体25尺寸相等，任何特殊问题例如液晶层的厚度变得不均匀就绝不会发生，因为一般而言，绝缘层和校正层的厚度、电极的厚度和液晶层的厚度相对于液晶显示设备的水平尺寸都相当小。
以下描述液晶显示设备20的制造方法。
首先，如图5a和图5b所示，透明电极22a和22b以指定的模式形成在基片21a和21b上。可以使用市场上的带有透明电极的基片例如NESA玻璃。基片21a和21b至少其中一个具有弹性。在以下描述的层压基片过程中，弹性的基片放置在保持平面的无弹性的基片上。
下一步，如图5c和5d所示，如果需要，有机或无机层设置在形成有电极的基片的各个表面上。在第二实施例中，首先形成了绝缘层23a和23b，然后校正层24a和24b形成在绝缘层上面。这些绝缘层和校正层依照需要设置，这些层可以用无机材料例如氧化硅和有机材料例如聚酰亚胺树脂制造，并可以用传统方法例如喷射方法、旋转涂层方法、滚动涂层方法等等来形成。可以或者设置绝缘层，或者设置校正层。这些层还可以只设置在其中一个基片上。而且，如果需要，在校正层上可进行研磨处理。
下一步，如图5a’和5b’所示，分隔体25分布在基片21b上，密封树脂26容纳在基片21b的边侧上。密封树脂26用来在液晶显示设备中密封液晶组份28。不但树脂结构27而且密封树脂26也支承基片21a和21b，由此基片21a和21b被一较大区域支承住。因此，基片21a和21b之间的间隙在整个显示设备中可以保持均匀。
任何材料都可以作为密封树脂26使用，只要它能够把液晶组份密封在液晶显示设备中，但是，应较佳地使用紫外光固化树脂或热凝树脂。特别是如果用热凝树脂例如环氧树脂作为密封树脂26，那么显示设备可在长时间内保持高密封性能。密封树脂26还可用用作树脂结构27的相同的聚合物材料来制造。
密封树脂26以在第一实施例中描述的相同方式设置在基片21b上。而且，密封树脂26可包含有分隔体25’。容纳在密封树脂26中的分隔体25’的尺寸基本上等于分布在光调制区域的分隔体25的尺寸。
在第二实施例中，密封树脂26和树脂结构27设置在不同的基片上，这使得容易以不同的形成方法和材料制作密封树脂26和树脂结构27。例如，树脂结构27通过使用网屏或金属罩很好地形成在光调制区域，密封树脂26通过使用分配器形成在光调制区域之外，因此树脂的用量可以减小到最少。因为树脂结构27将要形成在光调制区域，所选材料要考虑到纯度和粘性，对于密封树脂26，所选材料要具有高密封性能以防止杂质从外部进入液晶组份，并且该材料要具有长期的可靠性。勿需多言，也可把密封树脂26和树脂结构27都设置在一个基片上。
如果密封树脂26和树脂结构27用同样的材料制造且以相同的方法形成在同一基片上，这个过程很简单。而且，同时形成密封树脂26和树脂结构27简化了制造过程。
如图5c’所示，基片21b放置在一平坦的加热板例如热板30上并且加热。通过加热基片21b，减小了液晶材料的粘性，因此当层压基片时几乎不会有气泡进入基片之间。依据具体情况设置适当的温度，但是通过设置超过液晶材料等相状态(isotropic phase)的相变(phase transition)温度的加热温度，可以提高液晶材料的流动性。因此，可以抑制液晶在组份中从一部分到另一部分的改变，且能防止显示设备的不平坦。
在层压基片之前，通过使密封树脂处在半硬化状态，可把基片牢固地连接在一起。例如，如果使用热凝树脂作为密封树脂的材料，通过热板30的加热可使密封树脂变成半硬化。在此“半硬化”一词具有与相关的第一实施例中的描述相同的含义。
在使用热凝树脂作为密封树脂的情况下，如果树脂结构的软化温度与密封树脂的硬化温度相等或大致彼此相等时，那么只有一个加热过程是必需的，该加热过程就很有效了。树脂结构的软化温度与密封树脂的硬化温度之间的差别设想为不超过15℃，更符合需要的是不超过大约10℃。
图12所示的是真空抽吸热板30的结构，热板30是加热平板的一个例子。热板30包括一个抽吸板31，抽吸板31具有多个抽吸孔31c以支承要加热的基片；固定在抽吸板31背面的加热板32和由烘制材料或陶瓷材料制造的隔热板33。在抽吸板31中所有的抽吸孔31c彼此相通，并通过一电磁真空管39连接到一真空抽吸泵40上。一基片通过抽吸孔31c中的空气吸力支承在抽吸板31上。因此，如果弹性的基片21b在热板30上加热，基片21b可以固定在上面，而不存在加热造成的膨胀，并且整个基片可以被均匀加热。
同时，如图5e所示，固化树脂27’以指定的模式设置在基片21a上，固化树脂硬化以后就形成了树脂结构27。可以使用光凝树脂、热凝树脂、电子束凝固树脂等等作为固化树脂27’，并且在凝固以后，固化树脂27’的软化温度低于基片21a软化温度。
层压基片21a和21b，基片21a带有在其上形成的树脂结构27，基片21b上设置有分隔体25及密封树脂26。
图6所示的是层压基片的过程。为了层压基片，至少加热基片21a和21b中的其中一个以软化树脂结构27。如图6所示，液晶组份28滴注在基片21a上的一侧，基片21a固定在热板30上，基片21b的一侧放置在基片21a滴注有液晶组份的一侧。然后，提升基片21b的另一侧，由此折弯基片21b的同时，通过一加压件对着基片21a施压于基片21b，由此使液晶组份28伸展开。较佳地使用一加热辊子作为加压件。图6所示了一种情形，其中一施压辊子51和跟随其后的施压加热辊子施压于基片21b。
基片21放置在热板30上，热板30已加热至指定的温度且表面上带有面朝上的校正层24a。在此状态下，液晶组份28滴注在基片21a的一侧上。滴注在基片21a上的液晶组份28的量大于密封树脂26和基片21a和21b所围绕空间的体积。
密封树脂26较佳地处在半硬化状态至到基片21a和21b完全连接在一起。因此可以防止密封树脂26融化进入液晶组份28中。而且，如果密封树脂26设置在另一个基片上而不是设置在带有树脂结构的基片上，只有在被加压件压缩时才加热半硬化的密封树脂。因此，可防止密封树脂26变得太硬和丧失粘性。
层压完毕后，如第一实施例中相关的描述，如图7所示，基片21a和21b被一对平板75夹在中间，在指定的温度下以指定的时间施加一负荷。当经过了完全粘合的充分时间后，冷却基片，移开平板75。至此就制作好了一液晶显示设备。在持续施加负荷的同时较佳地逐渐冷却基片。
以下是按照第二实施例的液晶显示设备的一具体例子。
例2
上述的7059玻璃可用来作为第一基片。在这个基片上，通过喷射方法形成了一厚度为200nm的ITO(氧化锡铟)层。一弹性的透明导体薄膜FST-5352(Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.制造)可用来作为第二基片。一ITO层也形成在这个薄膜上。ITO层通过石板印刷方法以一定图案形成在基片上，由此，300μm宽的透明电极以350μm的极距形成。
下一步，在位于基片上的透明电极上，通过旋转涂层方法形成了Polysilazane L120D(Tonen公司制造)的薄层(厚度为1000)。此后，其上形成有薄层的基片在120℃恒温槽中加热两个小时，然后在90℃的恒温、85％的恒湿槽中加热三个小时。由此绝缘层形成在基片上。下一步，在基片的绝缘层上，通过旋转涂层方法形成了校正材料AL4552(JSR制造)的薄层(厚度为500)，基片在165℃的等温槽中加热两个小时。
此后，对位于基片上的校正层进行研磨处理。如图9所示，关于对基片21a的研磨处理，研磨方向R与条状电极22a的伸展方向顺时针成45°角，关于对基片21b的研磨处理，研磨方向R与条状电极22b的伸展方向逆时针成45°角。
下一步，上述的直径为4.5μm的微珍珠SP-2045作为分隔体分布在第二基片上。分布按照以下方法进行：水和异丙醇以1∶1的比率混合，分隔体分布在该溶剂中，通过使用一喷壶把该溶剂喷射在第二基片的校正层上。直径为4.5μm的微珍珠SP-2045混入一密封材料Struct Bond XN-21-S(Mitsui ToatsuCo.，Ltd.制造)中，通过使用一液晶密封树脂分配器MLC-III(Musashi EngineeringInc.)把该密封材料以点状分配在第二基片的边侧。此时，如图10所示，密封树脂26形成围绕光调制区域的一环状物。
分配完密封树脂后，把第二基片固定在图12所示的热板30上且加热至80℃后保持30分钟。
下一步，一树脂结构形成在第一基片上。在本例子中，使用了一种热凝树脂(聚酯树脂)Aronmelt PES-360SA(Three Bond Co.，Ltd.制造)。在第一基片上通过网板印刷方法把该热凝树脂以350μm的极距印刷成直径为50μm的小点。通过使用图13至图15所示的层压设备层压这些基片。
第一基片被真空抽吸且固定在加热至80℃的热板30上，热板30带有面朝上的校正层，一液晶组份滴注在第一基片的一端上。如第一实施例中相关的描述，滴注的液晶组份的体积大于基片和密封树脂所围绕空间的体积。以TN模式使用的ZL11565(Merck&Company制造)用来作为液晶组份，ZL11565包含0.7wt％的作为手性试剂的S811。
下一步，如图11所示，第二基片21b的一端放置在滴注有液晶组份28的第一基片21a的一端上，放置的方式使第二基片21b上的透明条状电极22b垂直于第一基片21a上的透明条状电极22a，并且各个校正层上的摩擦方向R彼此垂直。然后，移动热板30以转动硅氧橡胶辊子51、52。因此，第二基片21b放置在了第一基片上，同时也使液晶组份28伸展开。
此时，硅氧橡胶辊子52的温度设置在150℃。在软化树脂结构27时，硅氧橡胶辊子52对第二基片21b施加压力以使分隔体25调整基片21a和21b之间的间隙。基片21a和已经被辊子51、52层压的基片21b放置在一对防锈的平板75之间，平板75带有通过硅氧橡胶层76磨光的表面，在施加0.3kg/cm2负荷的同时，基片21a和21b在150℃的恒温槽中保持90分钟。此后，关闭恒温槽的电源，继续施加负荷至基片21a和21b在恒温槽中冷却至室温。这样，就制造好了一液晶显示设备。
以TN模式操作的液晶显示设备基片之间的间隙是均匀的，这样可得到稳定的显示。
制造装置的第一实施例；
见图12至图15
下面，制造装置的第一实施例可以用来层压基片。图13是层压设备的立体图。图14所示的是使用该层压设备层压基片21a和21b的过程。
层压设备包括支承和移动基片21a的热板30；可卸下一定量液晶组份28的卸载单元41；可施压于和加热基片21a、21b的一施压/加热单元50；在后端夹持第二基片21b的夹持单元70。
图12所示的是热板30。在隔热板33的下表面上设置有LM块34和螺帽块34’。LM块34在设置在基板100(见图3)上的LM导轨38上滑动。螺帽块34’中旋入一螺纹杆35，螺纹杆35的驱动源36是一伺服电机或一速度控制电机。随着螺纹杆35的正向或反向旋转，螺帽块34’、LM块34和热板30一起在导轨38上滑动。
如图12所示，在抽吸板31上设置有一销钉31a以方便基片21a的定位。当滑动热板30且移至面对施压/加热单元50中的施压辊子51和施压/加热辊子52的位置时，设置在销钉31a后侧的一弹簧31b收缩，因为辊子51、52施加的压力，销钉31a下降。因此，销钉31a没有施加负荷于辊子51和52。
因为通过图12所示的抽吸孔31c中的空气抽吸，基片21a支承并固定在热板30上，所以不需要在上面向基片21a施压，这简化了设备的结构且防止了污染。还有，如果基片21a是一薄片，那么基片21a就不需伸展。在上面施加压力以使基片21a固定在热板30上的情况下，在边侧部分压缩基片以使不会阻碍施压辊子的运动。在此情况下，特别是当支承的是弹性的大基片时，很难保证整个基片的平坦。
而且，在抽吸板31的邻近处设置有一温度传感器32b。温度传感器32b与一温度控制器相连接，温度控制器32a对加热件32的开/闭进行控制，以调整抽吸板31的温度。
在LM导轨38的邻近处，设置了一位置探测器37例如是一光传感器或一限制开关(见图14)，该位置探测器37给驱动源36发送一控制信号。
卸载单元41包括一包含有液晶组份且能够通过一卸载口卸下液晶组份的柱体；提供进入柱体42中的空气的一空气压力源44；控制空气压力源44以调整从柱体42卸下的液晶组份的量的一控制器43；使控制器43和柱体42在抽吸板31上移动和停止的一X-Y自动机构45。
如图13和14所示的施压/加热单元50具有一施压辊子51和一施压/加热辊子52。当与热板30一起移动的基片21a和21b移至面对辊子51和52的位置时，辊子51和52对着热板30施压于基片21a和21b且把它们加热。
如图15所示，施压辊子51的两端通过轴承54都安装在轴承支承件55中。框架56安装在基板100上，LM导轨57安装在框架56上。轴承支承件55与LM块58相连接，LM块58通过连接块59在LM导轨57上滑动。因此，施压辊子51被支承以能够在热板30上滑动。
在轴承支承件55上面，设置有压缩各个轴承支承件55的弹簧60和调整弹簧60松紧度的调整螺栓61。调整螺栓61旋入设置在框架56上的螺纹孔中，安装在调整螺栓61端部的止动件压缩弹簧60。因为弹簧60的松紧度可以通过转动调整螺栓61来调整，因此可调整施压辊子51所施加的压力，所以压力会统一地施加到整个基片21a和21b上。而且，设置在轴承支承件55之下的止动件63可以防止施压辊子51对基片21a和21b施加过大的压力。施压辊子51所施加的压力较佳地小于施压/加热辊子52所施加的压力。
施压/加热辊子52的支承机构与施压辊子51的支承机构相同。但是，施压/加热辊子52是中空的，一棍状的加热件53设置在辊子52中。加热件53加热施压/加热辊子52的表面。在施压/加热辊子52的邻近处，设置有一接触式或非接触式的温度传感器64。温度传感器64连接到一控制辊子52表面温度的温度控制器65上。
较佳地，辊子51和52的表面是平坦和模制释放式的，例如适合用硅氧橡胶来制造辊子51和52。
基片夹持单元70包括夹持基片21b后端的一对支承辊子71和缠绕和重绕连接到支承辊子71一端上的线73的一个电机72。当热板30的引导端移至面对施压辊子51的位置时，电机72开始运行以重绕线73，然后同步于热板30的运动，支承辊子71向下运动。
制造装置的第二实施例；
见图16
图16所示的是制造装置的第二实施例。在本层压设备中，热板30、施压/加热单元50等等都包绕在基板100上的一真空腔体80中。真空腔体80被一提升机构所支承且能够上下运动。一O形环设置在真空腔体80和基板100之间以保持腔体80的紧度。真空腔体80的内部通过一电磁真空管86连接到一真空泵85上，于是减小了真空腔体80中的压力。
通过使用腔体80的内部保持干净的层压设备，就能更好地防止杂质和气泡进入位于基片21a和21b之间的液晶组份28中。
制造装置的第三实施例；
见图17
图17所示的是制造设备的第三实施例。在本层压设备中，热板30是固定的，施压/加热单元50是可活动的。特定地，支承辊子51和52的框架56安装在LM块76上，LM块76可在设置在基板100上的LM导轨75上滑动。而且，螺帽块79安装在框架56的一侧，螺帽块79与由一驱动源77所驱动的螺纹杆78相连接。带有这样的机构，施压/加热单元50可在LM导轨75上滑动。本层压设备的其他部分与图12至15所示的层压设备具有相同的结构。这些零部件以相同的标号标示在图12至15中，在此省略它们的描述。
而且，还可以把热板30和施压/加热单元50都设置成可活动的结构。关键在于热板30和施压/加热单元50能够彼此相对移近和移开以进行基片的层压。
液晶光调制设备的第三实施例；
见图18和19
作为第三实施例以下描述的是一反射型的液晶显示设备20’，该设备具有三层液晶嵌板，液晶嵌板具有在室温下显现出胆甾醇相(cholesteric phase)且能选择地反射不同波长的光的液晶组份。为了制造该液晶显示设备20’，采纳了一种带有分隔体的液晶组份包容在基片上的方法。
图18是液晶显示设备20’的剖视图。液晶显示设备20’与第二实施例的不同点是：三个层使用的都是弹性的基片21a和21b；使用了在室温下显现出胆甾醇相的液晶组份28；每个都由一对基片21a和21b组成的三个液晶嵌板设置成三层。
在第三实施例中，因为容纳在三层间的液晶组份可选择地反射波长不同的光，各层可选择地处在反射状态或透明状态，依此可能进行彩色显示。例如，如果使用液晶组份的液晶显示个体设置成三层，各个液晶组份分别选择性地反射红、绿和蓝光，全色显示成为可能。以下只对不同于第二实施例的部分进行描述、
图19所示的是液晶显示设备20’的制造过程，该过程不同于第二实施例。首先，使基片21a和21b处在相关的第二实施例中描述的状态，其次，如图19a所示，把基片21a放置在热板30上，热板30是应用在图16所示的层压设备中的真空抽吸类型，液晶组份28在一侧滴注在基片21a上。然后减小真空腔体80内的压力，如图19b所示，基片21b放置在滴注有液晶组份的基片21a的一侧上，放置的方式使得基片21a上的条状电极22a与基片21b上的条状电极22b相互垂直。接着，使用施压辊子51和施压/加热辊子52层压基片21a和21b。
对于每一层，基片21a和21b都以上述方式连接在一起。然后，粘合剂29滴注在层间，各层粘合在一起，同时各层上的象素将被校准。固化树脂例如热凝树脂、光凝树脂和热塑树脂可以用来作为粘合剂。也可以通过压力敏感粘合剂把各层连接在一起。
光吸收层设置在不带电极的基片21a的表面上，当三层层压好后，带有面朝下的光吸收层的基片21a设置在底部。还可以将光吸收层设置在带有电极22a的基片21a的表面上。在此情况下，较佳地把光吸收层设置在基片21a和透明电极22a之间，因为不需增加应用的电压。但是，光吸收层也可以设置在透明电极22a和液晶组份28之间。当光吸收层设置在基片21a的外表面上，光吸收层可以是一染料例如黑漆。
以下是第三实施例中液晶显示设备的一个具体例子。
例3
使用两个弹性的透明导体薄膜FST-5352作为每个液晶嵌板的基片，条状的透明电极以相关的第二实施例中描述的方式形成在基片上。在形成在基片上的电极上，以相关的第二实施例中描述的方式设置有绝缘层和校正层。但是，在校正层上没有进行磨光处理。
对于第一层(图18中的最上层)，使用了在向列型液晶E44中加入32wt％的手性试剂S811的液晶组份(两者都由Merck&Company制造)，因此第一(最上面的)液晶层可以反射490nm(蓝色)的光。对于第二层(图18中的中间层)，使用了在向列型液晶E44中加入30wt％的手性试剂S811的液晶组份，因此第二液晶层可以反射560nm(绿色)的光。对于第三层(图18中的底层)，使用了在向列型液晶E44中加入25wt％的手性试剂S811的液晶组份，因此第三液晶层可以反射680nm(红色)的光。
在作为第一层的液晶组份中，直径为5μm的SP205(Sekisui FinechemicalCo.，Ltd.制造)作为分隔体分布，因此基片之间的间隙将为5μm。在作为第二层的液晶组份中，直径为7μm的SP207(Sekisui Finechemical Co.，Ltd.制造)作为分隔体分布，因此基片之间的间隙将为7μm。在作为第三层的液晶组份中，直径为9μm的SP209(Sekisui Finechemical Co.，Ltd.制造)作为分隔体分布，因此基片之间的间隙将为9μm。转变为玻璃的转变温度为144℃的紫外光固化树脂(环氧树脂)UV RESIN T-470/UR-7092(Nagase-Ciba Ltd.制造)用来作为第一、二、三层的密封树脂，直径为5μm、7μm、9μm的分隔体分别混合在密封树脂中。在紫外光固化树脂通过网板印刷方法涂覆在每层的其中一个基片上之后，使用4KW的高压水银灯HMW-244-11CM(ORC Manufacturing Co.，Ltd.制造)以4000mj/cm2的光(总量)照射基片。
在每层的另一个基片上，比各层的基片之间的间隙更高的树脂结构以第二实施例中描述的相关方式用紫外光固化树脂UV RESIN T-7092制造。
因此，就准备好了基片21a和21b。基片21a被真空抽吸在热板30上，其中分布有指定微小直径的分隔体25的液晶组份28涂覆在基片21a的一侧上。下一步，基片21b安装到层压设备上，减小了真空腔体中的压力。然后，基片21b的一端放置在涂覆有液晶组份的基片21a的一端上，以图16所示的层压设备层压基片21a和21b，其方式是使基片21a上的条状电极22a与基片21b上的条状电极22b相互垂直。
基片21a和21b以该方式层压以形成各层。此后，紫外光固化树脂PhotolecA-704-180(Sekisui Finechemical Co.，Ltd.制造)作为粘合剂滴注在各层之间，三层通过紫外光的照射连接在一起，其方式是三层中的象素将被校准。尽管在例子中使用了紫外光固化树脂作为粘合剂，也可以使用热凝树脂和热塑树脂作为粘合剂。还有，各层可以通过压力敏感粘合剂连接在一起。
而且，在没有形成透明电极的第三层的基片21a的表面上，涂覆有作为光吸收层19的黑色阻挡层CFPR BK-730S(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)。当三层都层压好后，设置有光吸收层的表面是底层。
以此方式就装配好了一反射型液晶显示设备。当一相对低的脉冲电压施加到各层上时，各层就处在一焦点圆锥(focal conic)状态且变得透明。当一相对高的脉冲电压施加到各层上时，各层就处在一较平的状态且反射相关颜色的光。当一中等脉冲电压施加到各层上时，各层进行半色调显示。在各种情况下关闭电压之后仍能保持显示状态。对各层单独施加电压，这使得高亮度和高清晰度的显示成为可能。
液晶光调制设备的第四实施例
见图20
以下描述的第四实施例是一聚合体中分布型液晶显示设备90，该设备使用了其中分布有液晶组份的聚合材料。
图20是液晶显示设备90的剖视图。透明电极92a和92b形成在弹性的基片91a和91b上，而且，如果需要，可设置有绝缘层93a、93b和校正层94a、94b。密封树脂96作为粘合剂设置在基片91a和91b的一侧上，密封树脂是热塑树脂。分布在聚合材料97中的液晶组份98作为显示媒体夹在基片91a和91b之间，分隔体95调整基片91a和91b之间的间隙。
液晶显示设备90可以按照以下的方法制造。如第二实施例中相关的描述，以一定图案分别形成有条状电极92a和92b的基片91a和91b上，如果需要可形成有绝缘层93a、93b和校正层94a、94b。而且，如果需要，在校正层94a和94b上可进行磨光处理和通过紫外光照射的校准处理。接着，在至少其中一个基片上，例如，在基片91b上设置有容纳分隔体95’的密封树脂96。
在另一个基片91a上分布有分隔体95，并且其中带有液晶组份98的的聚合材料97也滴注在上面。基片91a和91b以相关的第二实施例中描述的方式被层压和连接在一起。然后，例如，如果光凝树脂用来作为聚合材料，通过光照使光凝树脂聚合。
以下是第四实施例的液晶显示设备的一个具体例子。
例4
使用两弹性的透明导体薄膜FST-5352作为基片，透明电极以第二实施例中描述的方式形成在基片上。在形成在基片上的电极上，以相关的第二实施例中描述的方式形成有绝缘层和校正层。
上述微小直径为20μm的分隔体SP220混合在热塑树脂(聚酯树脂)AronmeltPES-360SA40(Three Bond Co.，Ltd.制造)中，该混合物通过网板印刷方法作为密封树脂沿着如图10所示的边侧以环状形成在其中一个基片上。
在另一个基片上分布有分隔体SP220。含有85wt％的液晶组份和15wt％的聚合材料的混合物作为显示媒体。包含有12wt％的手性试剂S811的向列型液晶E8(普通指数n0＝1.525，折射指数的各向异性Δn＝0.246)(Merck&Company制造)用来作为液晶组份。包含有10wt％的光致聚合作用引发剂Darocur1173(Nagase-Ciba Ltd.制造)的紫外光固化类型的丙烯酸单体R128H(折射指数＝1.526)(Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)用来作为聚合材料。该显示媒体滴注在基片上，通过使用图12至15中所示的层压设备以相关的第二实施例中描述的方式把两基片层压且连接在一起。
层压好基片之后，365nm的紫外光从600mj/cm2的超高压水银灯发出以使丙烯酸单体聚合。而且，如果需要，在该过程之前后可以进行加热/冷却处理。
以这种方式就制造好了一聚合体中分布型液晶显示设备。在制造该设备的过程中，把显示媒体注入基片之间的过程可以有效地进行，气泡很难进入显示媒体中。
其他实施例
按照本发明的液晶光调制设备及其制造设备和制造方法并没有局限于上述的实施例。
液晶组份的组成部分、基片和粘合剂的材料等等都可以随意地选择。
尽管上述实施例中描述的层压设备具有两个辊子，即施压辊子和施压/加热辊子，层压设备也可以具有三个或更多的辊子。关于带有三个或更多辊子的层压设备，在基片运动方向的下坡较佳地定位有更多的辊子，辊子所施加的压力就更大。还有，一加热辊子较佳地定位在最后面的位置。而且，还可以在层压设备中只设置单个施压/加热辊子。
在上述层压设备的实施例中，基片的后端由一对支承辊子所支承，支承辊子可通过一卷轴上下移动。但是，基片的该端可以支承在一板上，该板与热板或者一列辊子一起移动。可以采纳任何机构来支承，只要在基片移动时它能够在指定的位置支承上面的基片的该端离开下面的基片。
而且，在上面实施例所描述的层压设备中，采纳了一X-Y自动机构以使分布液晶组份的注射器可以在相对于热板的平面上自由移动。也可以采纳其他方法来分布液晶组份。例如，注射器只可以在横向于基片的方向上移动。还有，还可以在横向于基片的方向上设置多个固定的注射器或狭长形供应端口，或者在不干扰层压操作的位置上设置一冲模-涂料器(die-coater)。
支承施压辊子的弹簧和带有压力的施压/加热辊子可以用一空气压力机构例如汽缸来替换。
尽管本发明已在上面相关的较佳实施例中描述完毕，应意识到各种各样的改变和替换对于本领域中的技术人员而言是显而易见的。这样的改变和替换应视为包含在本发明的范围之内。