JPH08320492A - 液晶注入方法およびそれに使用する液晶注入治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空槽内において、複数の液晶セル内に液晶
を効率良く注入することができるようにする。 【構成】 液晶注入治具１１は、パイプ１４に挿通され
たコイルスプリング１９を備えている。コイルスプリン
グ１９は、外径がパイプ１４の内径よりも大きい上部２
０と、外径がパイプ１４の内径よりも小さい下部２１と
を、１本の線材によって形成されたものからなってい
る。そして、液晶皿７を上昇させて真空槽１内での液晶
８の注入を液晶注入設定時間だけ行った後、液晶皿７を
下降させると、コイルスプリング１９に液晶８が付着す
る。そこで、真空槽１外の大気圧中において、そのま
ま、所定の液晶注入余裕時間だけ放置すると、コイルス
プリング１９に付着された液晶８が液晶セル２２内に注
入されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は液晶注入方法およびそ
れに使用する液晶注入治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、一般に、相対向する
面にそれぞれ透明電極が設けられたガラスや樹脂等から
なる２枚の透明基板をシール材を介して貼り合わせ、シ
ール材の内側における両透明基板間に液晶を封入した構
造となっている。

【０００３】ところで、このような液晶表示パネルの製
造に際して液晶を注入する場合には、一例として、まず
２枚の透明基板をシール材を介して貼り合わせてなるも
の、つまり液晶が封入されていない液晶セルを用意す
る。この場合、シール材の所定の個所には液晶注入口が
形成されている。そして、液晶セルを真空槽内に配置
し、真空槽内を真空状態とすることにより、液晶注入口
を介して液晶セル内を真空状態とし、次いで真空槽内に
配置された液晶皿に収容された液晶に液晶セルの液晶注
入口の部分を漬け、次いで真空槽内の圧力を窒素ガスを
導入して大気圧とすることにより、液晶皿内の液晶を液
晶注入口を介して液晶セル内に注入し、次いで液晶セル
を真空槽外に取り出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような注入工程で
複数の液晶セルを連続して液晶注入を行うと、真空槽内
の圧力を待機圧に戻しているにもかかわらず液晶セルは
その内部に液晶が十分に満たされるまでの間、真空槽内
の液晶皿を占有してしまい、次の液晶セルが真空注入を
行えないためスループットが低下してしまうという問題
があった。また、迅速に真空槽内を減圧雰囲気にした
り、液晶皿の液晶内のパーティクルによる汚染を抑制す
るために真空槽および液晶皿を小型化しているので、複
数の液晶セルを効率良く連続して真空注入を行うことが
できなかった。さらに、真空槽内は減圧、常圧のが繰り
返し続けられるが、常圧から減圧にするには時間がかか
ってしまうという問題があった。この発明の目的は、連
続した液晶注入工程を効率良く行うことができる液晶注
入方法およびそれに使用する液晶注入治具を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にか
かる液晶注入方法は、上端部が液晶セルの注入口より広
い液晶充填器の下部を真空槽内に配置された液晶を収容
する液晶皿内の液晶に当接させて、液晶セル内を満たす
量の液晶を液晶充填器内に充填させる充填工程と、液晶
セルが注入を完了する前に液晶充填器の下部を液晶皿か
ら離脱させる離脱工程と、液晶充填器の上端部を減圧雰
囲気の真空槽内に配置された液晶セルの注入口に当接さ
せる当接工程と、からなるようにしたものである。請求
項２記載の発明にかかる液晶注入方法は、離脱工程は当
接工程の前後のいずれかに行われるようにしたものであ
る。請求項３記載の発明にかかる液晶注入方法は、液晶
セルおよび液晶充填器は当接工程の後、減圧雰囲気の真
空槽内の圧力より高い槽内に送出されるようにしたもの
である。請求項４記載の発明にかかる液晶注入治具は、
注入口を有する液晶セルを支持し、液晶皿を収容した真
空槽の内外に移動自在の液晶セル支持部材と、液晶に当
接することにより内部に液晶を充填した後、液晶セルの
注入口に当接し液晶を液晶セルに注入する、真空槽の内
外に移動自在の液晶充填器と、を具備するようにしたも
のである。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、液晶セルが注入
を完了する前に液晶充填器の下部を液晶皿から離脱させ
るので、この液晶セル内への液晶の液晶の注入と同期し
て次の液晶セル用の液晶充填器を液晶皿に当接させて充
填工程を行うことができ、スループットを向上させるこ
とができる。請求項３記載の発明によれば、液晶セルお
よび液晶充填器は当接工程の後、減圧雰囲気の真空槽内
の圧力より高い槽内に送出されるので、液晶セル内と液
晶セル外との圧力差により、効果的に注入を行うことが
できる。

【０００７】

【実施例】図１〜図５はそれぞれこの発明の一実施例に
おける液晶注入方法の各注入工程を示したものである
が、まず図１を参照して、この液晶注入方法で使用する
液晶注入装置の構成について説明する。真空槽１には配
管２の一端部が接続されている。配管２には電磁弁３を
介して真空ポンプ４が接続されている。真空槽１内の下
部の所定の個所には液晶皿ステージ５が上下動可能に設
けられている。液晶皿ステージ５は、真空槽１の外部に
設けられた昇降手段（図示せず）の駆動により、昇降軸
６と共に上下動するようになっている。液晶皿ステージ
５の上面には液晶皿７が配置されている。液晶皿７内に
は液晶８が収容されている。

【０００８】真空槽１内における液晶皿ステージ５の上
方の所定の個所には液晶注入治具１１が取り外し可能に
固定されるようになっている。液晶注入治具１１は断面
ほぼＵ字状の液晶セル支持部材１２を備えている。液晶
セル支持部材１２の下部の所定の個所にはパイプガイド
孔１３が上下方向に貫通して設けられている。パイプガ
イド孔１３にはパイプ１４が上下動可能に挿通されてい
る。パイプガイド孔１３の下方におけるパイプ１４の外
周部の所定の個所にはフランジ部１５が設けられてい
る。

【０００９】液晶セル支持部材１２の下面の所定の個所
には、パイプ１４を上昇位置と下降位置に選択的に係止
するためのほぼ半円形状の２つのパイプ係止部材１６
ａ、１６ｂが設けられている。両パイプ係止部材１６
ａ、１６ｂは、パイプ１４のフランジ部１５を係止する
ための上係合凹部１７ａ、１７ｂおよび下係合凹部１８
ａ、１８ｂを有する構造となっている。そして、両パイ
プ係止部材１６ａ、１６ｂは、液晶セル支持部材１２の
下面に設けられたガイド（図示せず）に案内されて左右
方向に往復動可能となっている。また、図示していない
が、液晶セル支持部材１２の下面には、両パイプ係止部
材１６ａ、１６ｂを左右方向に往復動させるための往復
動機構が設けられている。

【００１０】パイプ１４にはコイルスプリング１９が挿
通されている。コイルスプリング１９は、後述する液晶
セル２２の液晶注入口２６と接触する上端部が液晶注入
口２６より広く、外径がパイプ１４の内径よりも大きい
上部２０と、外径がパイプ１４の内径よりも小さい下部
２１とを、１本の線材によって形成されたものからなっ
ている。そして、コイルスプリング１９の下部２１はパ
イプ１４に上側から挿入されてパイプ１４の下側に突出
され、上部２０はパイプ１４の上側に突出されている。
この場合、コイルスプリング１９の下部２１はパイプ１
４に対して上下動可能となっているが、上部２０がパイ
プ１４の上面に当接することにより、落下しないように
なっている。

【００１１】一方、液晶セル２２は、２枚の透明基板２
３、２４をシール材２５を介して貼り合わせた構造とな
っている。この場合、液晶セル２２の下端部におけるシ
ール材２５の中央部には液晶注入口２６が形成されてい
る。そして、液晶セル２２は、液晶注入口２６を下側と
された状態で、液晶セル支持部材１２に支持されるよう
になっている。

【００１２】次に、液晶セル２２内に液晶８を注入する
場合について説明するに、まず、図１に示すように、液
晶注入治具１１の両パイプ係止部材１６ａ、１６ｂは閉
じており、その下係止凹部１８ａ、１８ｂにパイプ１４
のフランジ部１５が係止されているとする。そして、真
空槽１の外部において、液晶注入治具１１の液晶セル支
持部材１２に液晶セル２２を支持させる。この状態で
は、液晶セル２２の液晶注入口２６はコイルスプリング
１９の上部２０の真上に所定の間隔をおいて位置するこ
とになる。この後、液晶セル２２を液晶注入治具１１と
共に真空槽１内の所定の個所に固定し、図示しない扉を
閉じて真空槽１内を密閉状態とする。この状態では、電
磁弁３は閉じている。次に、電磁弁３を開けて真空ポン
プ４の駆動により真空槽１内を減圧状態とすることによ
り、液晶注入口２６を介して液晶セル２２内を減圧状態
とする。

【００１３】次に、図２に示すように、昇降軸６および
液晶皿ステージ５と共に液晶皿７を上昇させ、液晶皿７
内の液晶８にコイルスプリング１９の下部２１を当接さ
れると、毛細管現象により液晶８がコイルスプリング１
９を伝って、コイルスプリング１９内の空隙に浸入し始
める。さらに液晶皿７を上昇させると、コイルスプリン
グ１９の下部２１が液晶皿７に当接するところまで達
し、液晶皿７がコイルスプリング１９を押し上げ始め
る。押し上げられたコイルスプリング１９は、その上端
部が液晶セル２２の液晶注入口２６に当接して覆うとと
もに適宜圧縮される。なお、この状態では、コイルスプ
リング１９の上部２０の上端部が液晶注入口２６の部分
に当接しないようにしてもよい。

【００１４】次に、図３に示すように、両パイプ係止部
材１６ａ、１６ｂを開いてパイプ１４のフランジ部１５
に対する係止を解除し、次いで昇降軸６および液晶皿ス
テージ５と共に液晶皿７をさらに上昇させることによ
り、液晶皿７によってパイプ１４を押し上げる。する
と、コイルスプリング１９がさらに圧縮され、特にその
上部２０がほとんど圧縮される。この結果、コイルスプ
リング１９の螺旋間の間隙がほとんど消失し、液晶セル
２２に液晶８が注入される時、液晶８が吸い上げられや
すい構造となるため、吸い上げにより螺旋の隙間から期
待が侵入することがないので、コイルスプリング１９内
の液晶８中に空隙が生じない。なお、昇降軸６および液
晶皿ステージ５と共に液晶皿７をさらに上昇させた後
は、図４に示すように、両パイプ係止部材１６ａ、１６
ｂを閉じ、その上係止凹部１７ａ、１７ｂにパイプ１４
のフランジ部１５を係止させる。

【００１５】次に、図５に示すように、昇降軸６および
液晶皿ステージ５と共に液晶皿７を下降させて元の位置
に戻す。すると、コイルスプリング１９の下部２１のみ
が自由状態となって元の状態に戻るとともに、この元の
状態に戻った下部２１に液晶皿７内の液晶８が付着して
いることになる。この場合、パイプ１４内に位置するコ
イルスプリング１９の下部２１から圧縮された状態にあ
る上部２０に至るまで、液晶セル２２内を十分に満たす
量の液晶８が付着している。この結果、液晶セル２２
は、コイルスプリング１９の圧縮された状態にある上端
部に付着された液晶８によって液晶注入口２６が密閉さ
れた状態になっている。

【００１６】次に、真空槽１内でコイルスプリング１９
が液晶皿７の液晶８に当接してからコイルスプリング１
９が液晶セル２２の液晶注入口２６に当接している間に
次の液晶セル２２’および液晶注入治具１１’をロード
ロック室（図示せず）に搬入させ、図示しない真空ポン
プにより真空槽１と同程度にロードロック室を減圧した
状態にし、コイルスプリング１９が液晶セル２２の液晶
注入口２６に当接後、ロードロック室と真空槽１との間
の扉を開け、真空槽１からロードロック室に液晶セル２
２および液晶注入治具１１を搬入し、ロードロック室か
ら真空槽１に液晶セル２２’および液晶注入治具１１’
を搬入する。この後、ロードロック室を図示しない駆動
源により大気圧状態に戻し、液晶セル２２および液晶注
入治具１１をロードロック室内に支持させて所定の液晶
を注入し終えるまで放置する。液晶セル２２’および液
晶注入治具１１’は真空槽１内に、コイルスプリング１
９内の液晶８を液晶セル２２内に注入するのに同期して
上述した諸工程を行う。

【００１７】次に、所定の液晶を注入し終えたら、両パ
イプ係止部材１６ａ、１６ｂを開いて、パイプ１４を所
定の距離だけ下降させ、次いで両パイプ係止部材１６
ａ、１６ｂを閉じ、その下係止凹部１８ａ、１８ｂにパ
イプ１４のフランジ部１５を係止させる。次に、液晶注
入治具１１の液晶セル支持部材１２から液晶セル２２を
取り外し、液晶の入っていない液晶セルを取り付け、こ
れらの工程を繰り返し行う。これらの工程を連続して行
うことにより、効率良く大量の液晶セルに液晶を注入す
ることができる。

【００１８】なお、上記実施例では、真空槽１およびロ
ードロック室にそれぞれ真空ポンプ４が接続されている
が、ロードロック室にのみ真空ポンプを設けてもよい。
また、上記実施例では、ロードロック室に真空ポンプ等
の気圧調整を行う装置を備えて、液晶を注入する工程を
行ったが、ロードロック室に限らず、他の用途に用いる
室で行ってもよい。また、上記実施例では、ロードロッ
ク室と真空槽１との間で液晶セルおよび液晶注入治具の
移動があったが、これに限らず、真空槽１のロードロッ
ク室との扉と異なるところに内部の圧力を調整できるア
ンロードロック室との間に扉を設け、ロードロック室か
ら真空槽１へ液晶注入工程前の液晶セルおよび液晶注入
治具の移動を行い、真空槽１からアンロードロック室へ
液晶注入工程中の液晶セルおよび液晶注入治具の移動を
行ってもよい。さらに、上記実施例では、コイルスプリ
ング１９の上端部を液晶セル２２の液晶注入口２６に当
接後、コイルスプリング１９を液晶皿７から離脱した
が、コイルスプリング１９内に液晶セル２２内を満たす
量の液晶が充填されたら、液晶皿７から離脱し、その
後、コイルスプリング１９の上端部を液晶セル２２の液
晶注入口２６に当接させてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コイルスプリングに液晶セルに注入される量の液晶
が付着するので、例えば真空槽外の大気圧中においてコ
イルスプリングに付着している液晶を液晶注入口を介し
て液晶セル内に注入させることができ、したがって真空
槽内では液晶がコイルスプリングに当接するだけで、液
晶の注入を十分に行うことができる。この結果、別の液
晶注入治具を用いて次の液晶セルに対する真空槽内での
液晶注入を早期に行うことができ、生産性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例において液晶を注入する際
に、液晶セルを液晶注入治具と共に真空槽内に固定した
状態を示す概略断面図。

【図２】図１に続く工程であって、液晶皿ステージと共
に液晶皿を上昇させた状態を示す概略断面図。

【図３】図２に続く工程であって、パイプ係止部材を開
いた後液晶皿ステージと共に液晶皿をさらに上昇させた
状態を示す概略断面図。

【図４】図３に続く工程であって、パイプ係止部材を閉
じた状態を示す概略断面図。

【図５】図４に続く工程であって、液晶皿ステージと共
に液晶皿を下降させた状態を示す概略断面図。

【符号の説明】

１ 真空槽 ５ 液晶皿ステージ ７ 液晶皿 ８ 液晶 １１ 液晶注入治具 １２ 液晶セル支持部材 １４ パイプ １６ａ、１６ｂ パイプ係止部材 １９ コイルスプリング ２２ 液晶セル ２６ 液晶注入口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部が液晶セルの注入口より広い液晶
   充填器の下部を真空槽内に配置された液晶を収容する液
   晶皿内の液晶に当接させて、前記液晶セル内を満たす量
   の液晶を前記液晶充填器内に充填させる充填工程と、 前記液晶セルが注入を完了する前に前記液晶充填器の下
   部を前記液晶皿から離脱させる離脱工程と、 前記液晶充填器の上端部を減圧雰囲気の前記真空槽内に
   配置された液晶セルの注入口に当接させる当接工程と、 からなることを特徴とする液晶注入方法。
2. 【請求項２】 前記離脱工程は前記当接工程の前後のい
   ずれかに行われることを特徴とする請求項１記載の液晶
   注入方法。
3. 【請求項３】 前記液晶セルおよび前記液晶充填器は前
   記当接工程の後、前記減圧雰囲気の真空槽内の圧力より
   高い槽内に送出されることを特徴とする請求項１記載の
   液晶注入方法。
4. 【請求項４】 注入口を有する液晶セルを支持し、液晶
   皿を収容した真空槽の内外に移動自在の液晶セル支持部
   材と、 液晶に当接することにより内部に液晶を充填した後、前
   記液晶セルの注入口に当接し前記液晶を前記液晶セルに
   注入する、前記真空槽の内外に移動自在の液晶充填器
   と、 を具備することを特徴とする液晶注入治具。
5. 【請求項５】 前記液晶充填器は、上下に貫通されたパ
   イプと、外径が前記パイプの内径よりも大きい上部と、
   外径が前記パイプの内径よりも小さい下部とを、１本の
   線材によって形成されたコイルスプリングとからなり、
   前記コイルスプリングが前記パイプ内に上下動可能に挿
   通されていることを特徴とする請求項４記載の液晶注入
   治具。
6. 【請求項６】 前記パイプは前記液晶セル支持部材に上
   下動可能に支持され、前記液晶セル支持部材には前記パ
   イプを上昇位置と下降位置に選択的に係止する係止手段
   が設けられていることを特徴とする請求項５記載の液晶
   注入治具。