(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネル内に液晶を注入して液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法において、
前記液晶を内部に収容する液晶供給容器の底部に排出口と凹部とを設け、前記凹部の内部に前記液晶を攪拌する前記攪拌手段を設け、さらに、前記液晶供給容器の内部に前記液晶を供給するための液晶押出手段を設けた装置を用い、
前記液晶を前記攪拌手段により真空中で攪拌しながら脱泡処理し、
しかる後に、前記液晶押出手段により、前記液晶供給容器内部に収容した前記液晶を、前記液晶供給容器の内部を真空にした状態で、前記液晶供給容器の底部に設けられた前記排出口から前記液晶を排出し、前記液晶パネルに前記液晶を注入することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記液晶を真空中で前記攪拌手段により攪拌するとともに、前記液晶供給容器の外周部の下方に設けた振動印加手段により前記液晶に振動を印加しながら脱泡処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記液晶を真空中で前記攪拌手段により攪拌するとともに、加熱手段により前記液晶を加熱しながら脱泡処理し、
前記脱泡処理を４０℃〜６０℃の範囲において行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記攪拌手段が、前記攪拌手段の平面視中央部から４方に伸びるリブを備えた凸部と、前記凸部のリブの間に凹部とを有するものとされたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記液晶押出手段が、昇降可能なピストン部と、前記ピストン部に設けられる封止リングと、を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の製造方法に係り、特に、液晶パネル内に注入される液晶を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置を製造する工程には、２枚の基板をシール材を介して所定の間隔に貼りあわせ、該シール材により形成された液晶封入領域を備えた液晶パネルを形成する工程と、この液晶パネルに液晶を注入する工程とがある。
【０００３】
液晶注入工程においては、注入すべき液晶に混入している空気を排除するために、予め液晶に脱泡処理を施して、液晶パネルへの注入後にパネル内に気泡が発生するのを防止している。
【０００４】
この脱泡処理は、通常、液晶を収容するタンク内を真空にし、１０時間程度放置することによって行われる。脱泡処理を施した液晶は真空状態のまま保管し、また、脱泡処理をした後に大気にさらした場合には再び脱泡処理を施している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の脱泡処理はきわめて長時間に亘るものであり、しかも保管中も真空状態を保持しなければならないため、製造工程の管理が困難になるという問題点がある。
【０００６】
また、上記従来の脱泡処理では、脱泡の程度が必ずしも充分ではなく、液晶パネルへの注入後に、液晶パネルを低温下に放置したり、液晶パネルに振動を加えたりすることによって液晶層に気泡が発生する不良が出るという問題点がある。
【０００７】
さらに、上記従来の脱泡処理においては、脱泡処理後にタンクから液晶を注入槽等へ移すため、この移送時に再び空気が混入する可能性もあり、また、これをさけるためには、真空中で液晶を移送しなければならない等の問題点もある。
【０００８】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液晶の脱泡処理を短時間にかつ充分な程度に行うことができる技術を提供することにあり、さらには、脱泡処理を施した液晶に再び空気が混入しない製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、液晶パネル内に液晶を注入して液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法において、前記液晶を内部に収容する液晶供給容器の底部に排出口と凹部とを設け、前記凹部の内部に前記液晶を攪拌する前記攪拌手段を設け、さらに、前記液晶供給容器の内部に前記液晶を供給するための液晶押出手段を設けた装置を用い、前記液晶を前記攪拌手段により真空中で攪拌しながら脱泡処理し、しかる後に、前記液晶押出手段により、前記液晶供給容器内部に収容した前記液晶を、前記液晶供給容器の内部を真空にした状態で、前記液晶供給容器の底部に設けられた前記排出口から前記液晶を排出し、前記液晶パネルに前記液晶を注入することを特徴とする。
【００１０】
この手段によれば、真空中で攪拌を行いながら脱泡処理を施すことにより、攪拌により液晶が対流するので、液晶中に混入した空気が分離され易くなり、分離して生成された気泡も液面から放出され易くなるため、均一な処理を迅速かつ確実に行うことができる。なお、攪拌は液晶収容部の奥部にて行うことが、攪拌効果を高め、気泡の排出を促進させる上で望ましい。また、液晶供給容器の底部に設けた凹部内に攪拌手段を収容することによって、攪拌手段の上面と閉鎖部材の内面とをほぼ同様の高さにしているため、液晶押出手段を閉鎖部材の内面近くまで押し込むことができ、高価な上に処理済みの液晶をほとんど無駄にしなくて済むという効果がある。また、本発明によれば、液晶供給容器内で脱泡処理を行った後、そのまま、液晶を供給することができるので、処理後の液晶を再び大気に晒すことなく、容易に使用することができる。さらに、液晶供給部の底部に液晶排出口である排出口が設けられているため、ピストン部を液晶供給部の底部方向に降下させることによって、液晶供給部内の液晶を排出口を通じて排出することができる。そして、排出した液晶を、排出口に装着される供給チューブを経由して滴下ヘッドにより液晶パネルに注入することができる。
【００１１】
ここで、前記脱泡処理においては、振動印加手段により前記液晶に振動を印加しながら処理を行うことが好ましい。
【００１２】
この手段によれば、液晶に振動を印加することによって空気の分離と気泡の排出を促進することができ、特に、液晶収容部の奥部に残留し易い気泡を振動によって効率的に排除することができる。なお、振動は高周波数の超音波振動とすることが望ましく、また、振動の印加位置は液晶収容部の奥部に設定することが望ましい。
【００１３】
また、前記脱泡処理においては、前記液晶に含まれる本質的成分が実質的に揮発しない程度に加熱を施すことが好ましい。
【００１４】
この手段によれば、液晶に影響を与えない程度に加熱することによって、液晶の有効成分の揮発を抑制しつつ液晶の粘度を低下させることができるので、脱泡処理を促進させ、処理の効率化を図ることができる。
【００１５】
さらに、前記液晶パネルに対して前記液晶を供給するように構成された液晶押出手段を備えた液晶供給容器の内部に前記液晶を収容し、該液晶供給容器の内部を真空にした状態で、前記脱泡処理を行うことが好ましい。
【００１６】
この手段によれば、液晶供給容器内で脱泡処理を行った後、そのまま、液晶を供給することができるので、処理後の液晶を再び大気に晒すことなく、容易に使用することができる。
【００１７】
ここで、前記液晶供給容器の周囲に振動印加手段を設置し、該振動印加手段により前記液晶に振動を印加しながら前記脱泡処理を施すことが望ましい。
【００１８】
なお、上記手段における前記振動印加手段は、その振動を発生させる際に発生する熱を利用して、前記液晶に含まれる本質的成分が実質的に揮発しない程度に加熱を施す加熱手段として兼用されることが望ましい。
【００１９】
この手段によれば、別個に加熱手段を設けることなく、液晶の粘度を低下させて脱泡処理を促進させ、処理の効率化を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る液晶表示装置の製造方法の第１実施形態を説明するための脱泡処理を施している状態を示す説明図である。液晶を収容するための液晶タンク１０はフッ素樹脂で形成されている。この液晶タンク１０の上部には、真空装置に接続するための排気口１０ａが設けられ、液晶タンク１０の底面部には、処理後の液晶を排出するための排出口１０ｂが設けられ、この排出口１０ｂには排出弁１１が取り付けられている。
【００２２】
液晶タンク１０の底面部の中央部内側には平面円形の凹部１０ｃが形成され、この凹部１０ｃの中に、内部にマグネットを収容したスターラ（攪拌子）１２が回転自在に収容されている。凹部１０ｃの下方には電磁コイル１３が内蔵されており、この電磁コイル１３に通電することによって変動磁界が発生し、この変動磁界によって上記のスターラ１２が凹部１０ｃ内で回転するように構成されている。
【００２３】
液晶タンク１０の下部の外周面上には、円環状に形成された圧電素子を内蔵した超音波振動子１４が取り付けられている。この超音波振動子１４は、円環状の圧電体の上下にリング状の銀電極を取り付けたものである。発生する振動は、１００〜１５０ｋＨｚの周波数帯である。
【００２４】
この実施形態では、排気口１０ａから排気して約０．０５ｔｏｒｒ以下の圧力（以下「真空状態」という。）とし、電磁コイル１３に通電してスターラ１２を回転させ、液晶を攪拌しながら脱泡処理を行う。
【００２５】
従来の脱泡処理においては特に液晶タンク１０の底面近傍の脱泡が不完全になり易く、このために、長時間処理を行う必要があった。スターラ１２による攪拌は底面近傍にある液晶を攪拌して空気の分離を促進させるとともに、発生した気泡を迅速に液面に向けて移動させる効果がある。また、この攪拌により液晶タンク１０内の液晶が対流し、上下に液晶が循環するので、液晶を均一かつ充分に脱泡させることができる。
【００２６】
ここで、スターラ１２の形状は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように種々の形状とすることができる。図２（ａ）に示すものは、平面形状が円形の凹部１０ｃの内部に配置された、横断面形状の輪郭が凹凸状に形成されたスターラ１２であり、４つの羽根部を備えている。
【００２７】
一方、図２（ｂ）に示すスターラ１２’は、凹部１０ｃの内部にほぼ嵌合する円形の横断面形状を備えているが、その表面上に形成された凹凸形状により攪拌するように形成されたものである。この凹凸形状は中心部から４方に伸びるリブを備えた凸部１２’ａと、凸部１２’ａのリブの間に形成された凹部１２’ｂとによって形成されている。この図２（ｂ）に示すスターラ１２’によれば、タンク内から取り出すことのできない凹部１０ｃ内に収容される液晶量を低減できるため、貴金属並に高価な液晶の無駄を防止できる。
【００２８】
この実施形態では液晶タンク１０の外側から超音波振動を印加しているため、液晶と空気との分離が促進され、気泡が発生し易くなるとともに、発生した気泡は印加された振動によって迅速に液晶の液面に到達させられ、排出される。この場合、空気の分離と気泡の移動をより効率的に行うには、上述のように液晶タンク１０の底面近傍において脱泡が不完全になり易いため、振動を液晶タンク１０の外周面のうち下部から加えることが好ましい。
【００２９】
上記液晶タンク１０にて脱泡処理を行うと、従来では最低でも１０時間程度の処理時間が必要であったものが、約１０分で処理を完了することが可能となり、しかも、液晶パネルへの液晶の注入後の気泡の発生率が低減された。
【００３０】
上記脱泡処理においては、液晶の粘度が脱泡効率に大きく影響する。液晶の粘度が高いと混入した空気は気泡として分離し難くなり、また、気泡自体を液晶中から排気することも困難になる。液晶の粘度は液晶の温度によって大きく変わり、例えば一般的な液晶では、室温（〜２０℃）における粘度に対し、４０〜６０℃に加熱すると１／４〜１／１０程度の粘度となる。
【００３１】
したがって、脱泡処理において液晶を適度（４０〜６０℃程度）に加熱することによって、処理時間の更なる短縮と、脱泡処理の更なる完全性を図ることができる。液晶を上記温度（４０〜６０℃程度、液晶の成分によって異なる。）以上に上げると、液晶中に含まれる揮発性の有効成分が揮発して、液晶特性の劣化を来す恐れがあるため、しっかりとした温度管理が必要となる。
【００３２】
本実施形態では、液晶を加熱するためにヒータを用いることもできるが、上記超音波振動子１４において熱を発生させ、これが液晶タンク１０内の液晶を加熱するように構成することもできる。超音波振動子１４の発熱量の調整は、超音波振動子の消費電力や構造を設計することによって可能である。
【００３３】
（第２実施形態）
図３には、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の第２実施形態における脱泡処理をしている状態を示す説明図である。この実施形態においては、図示しない液晶パネルの液晶注入口（シール材によって形成された液晶封入領域の開口部）に真空中で液晶を滴下することによって、その滴下された液晶によって液晶注入口を閉鎖し、その後、周囲を大気圧に解放することによって生ずる内外圧力差に基づいて液晶を液晶パネル内に注入する場合に好適な脱泡処理方法が採用されている。
【００３４】
シリンダ２０はフッ素樹脂製の筒状体であり、開口部２１からはピストン部３１、操作部３２を備えた液晶押出手段としてのピストン体３０が挿入されている。開口部２１の反対側には閉鎖部材２４が装着され、その内面側に凹部２４ａが形成されている。この凹部２４ａには上記第１実施形態と同様のスターラ２５が回転自在に収容され、その下方に位置する閉鎖部材２４内に電磁コイル２６が内蔵されている。
【００３５】
閉鎖部材２４には内部と連通した小径の排出口２７が設けられ、この排出口２７には、供給チューブ２８が装着される。
【００３６】
シリンダ２０の開口部２１側には、ピストン体３０の動作方向に伸びた後、所定位置にてシリンダ２０の内部に連通した排気通路２２が設けられている。
【００３７】
また、シリンダ２０の外周面上における閉鎖部材２４寄りには、上記第１実施形態と同様の円環状の超音波振動子２９が取り付けられている。
【００３８】
上記シリンダ２０の内部に液晶を入れ、これを真空チャンバーの中に収容してチャンバー内を排気する。次に、電磁コイルに通電してスターラ２５を回転させるとともに、超音波振動子２９を動作させて振動を印加する。このようにして、上記第１実施形態とほぼ同様の脱泡処理を行う。脱泡処理が終了した後に、ピストン体３０を挿入してピストン部３１を下降させ、ピストン部３１の外周に装着された封止リング３３を排気通路２２のシリンダ２０内の開口よりも下に位置させる。また、供給チューブ２８の先端部も封鎖される。このことによって、シリンダ２０内は密封されたことになるため、シリンダ２０を真空チャンバーから取り出すことが可能になる。
【００３９】
その後、シリンダ２０を所定位置にセットするとともに、ピストン体３０の操作部３２を図示しない供給制御装置の駆動部に接続し、供給チューブ２８を滴下ノズルを備えた滴下ヘッドに装着することによって、液晶注入工程を実施する事ができる。
【００４０】
本実施形態によれば、シリンダ２０の内部で脱泡処理を行った後に、そのまま液晶注入工程においてシリンダ２０から液晶を供給することができるので、真空状態を解除することなく、しかも脱泡処理を行った液晶を容易に液晶パネルへ注入することができる。
【００４１】
この実施形態では、スターラ２５を凹部２４ａ内に収容して、スターラ２５の上面と閉鎖部材２４の内面とをほぼ同様の高さにしているため、ピストン部３１を閉鎖部材２４の内面近くまで押し込むことができ、高価な上に処理済みの液晶をほとんど無駄にしなくて済むという効果がある。このスターラ２５を図２（ｂ）に示すものと同様の構造とすれば、残留する液晶の量をさらに低減できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
【００４３】
請求項１によれば、真空中で攪拌を行いながら脱泡処理を施すことにより、攪拌により液晶が対流するので、液晶中に混入した空気が分離され易くなり、分離して生成された気泡も液面から放出され易くなるため、均一な処理を迅速かつ確実に行うことができる。なお、攪拌は液晶収容部の奥部にて行うことが、攪拌効果を高め、気泡の排出を促進させる上で望ましい。さらに、液晶供給容器の底部に設けた凹部内に攪拌手段を収容することによって、攪拌手段の上面と閉鎖部材の内面とをほぼ同様の高さにしているため、液晶押出手段を閉鎖部材の内面近くまで押し込むことができ、高価な上に処理済みの液晶をほとんど無駄にしなくて済むという効果がある。また、本発明によれば、液晶供給容器内で脱泡処理を行った後、そのまま、液晶を供給することができるので、処理後の液晶を再び大気に晒すことなく、容易に使用することができる。
【００４４】
請求項２によれば、液晶に振動を印加することによって空気の分離と気泡の排出を促進することができ、特に、液晶収容部の奥部に残留し易い気泡を振動によって効率的に排除することができる。なお、振動は高周波数の超音波振動とすることが望ましく、また、振動の印加位置は液晶収容部の奥部に設定することが望ましい。また、本発明では、液晶供給容器の外周部のうち下部から超音波振動を印加しているため、液晶供給容器の底面近傍の脱泡をより効率的に行うことができ、液晶と空気との分離が促進され、気泡が発生し易くなる。また、発生した気泡は印加された振動によって迅速に液晶の液面に到達して、排出される。
【００４５】
請求項３によれば、液晶に影響を与えない程度に加熱することによって、液晶の有効成分の揮発を抑制しつつ液晶の粘度を低下させることができるので、脱泡処理を促進させ、処理の効率化を図ることができる。また、本発明の処理温度範囲内で脱泡処理を行うことにより、脱泡処理時間の更なる短縮と、脱泡処理の更なる完全性を図ることができる。
【００４６】
請求項４によれば、液晶供給容器内から取り出すことのできない凹部内に収容される液晶量を低減できるため、貴金属並に高価な液晶の無駄を防止できる。
【００４７】
請求項５によれば、液晶供給容器内は密封されたことになるため、液晶供給容器を真空チャンバーから取り出すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の第１実施形態における脱泡処理時の状態を示す説明図である。
【図２】同第１実施形態におけるスターラの形状を示す平面図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法の第２実施形態における脱泡処理時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  液晶タンク
１２  スターラ
１３  電磁コイル
１４  超音波振動子
３０  シリンダ
３３  ピストン部
【図１】
0003651118.tif 000002
【図２】
0003651118.tif 000003
【図３】
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