(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両者間に液晶注入空間が形成された互いに対向する２枚の基板のうち、一方の基板の端縁が他方の基板の端縁よりも外側に延出し、それにより２枚の基板間に段差部が形成され、この段差部に臨む２枚の基板間に上記液晶注入空間に対する液晶注入口が設けられた液晶セルの上記段差部に液晶注入コネクタを装着する装置であって、
上記液晶セルを位置固定して支持するコネクタベースと、このコネクタベースに移動可能に支持されたコネクタ本体、およびこのコネクタ本体の上記液晶セル側を向く前面に設けられたシール部材を有する液晶注入コネクタと、上記コネクタベースと上記コネクタ本体との間に設けられ、上記コネクタ本体を介して上記シール部材を上記液晶セルに接近移動させる移動機構とを備え、
上記シール部材には、上記液晶セルの段差部を構成する二つの前面およびこれら二つの前面間に位置する側面に対応する第１、第２および第３密着面がそれぞれ形成されるとともに、上記第３密着面に凹所が形成され、この凹所に臨むように開口する液晶注入ノズルが内部に設けられ、
上記移動機構は、上記第１、第２および第３密着面が上記液晶セルの段差部の対応する各面に対して斜めに接近するように上記液晶注入コネクタを移動させ、上記第１、第２および第３密着面を上記液晶セルの段差部の対応する各面にほぼ同時に押圧接触させることを特徴とする液晶注入コネクタ装置。
【請求項２】
上記移動機構が、上記コネクタベースと上記コネクタ本体とのいずれか一方に設けられ、上記液晶セルの段差部の側面に斜めに接近離間する方向へ直線的に延びるガイド部と、他方に設けられ、上記ガイド部にその長手方向へ移動可能に係合することにより、上記液晶注入コネクタを上記液晶セルに接近離間する方向へ案内する係合部と、上記コネクタ本体を移動させる移動源とからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶注入コネクタ装置。
【請求項３】
上記移動機構が、上記コネクタベースに回動可能に設けられるとともに、上記コネクタ本体に一体的に結合されたレバーと、このレバーを回動させる回転駆動源とからなり、上記レバーの回動中心とコネクタ本体に取り付けられたシール部材との位置関係が、レバーを回転させてシール部材を液晶セルの近傍まで移動させたとき、シール部材が液晶セルの段差部の側面に対して斜めに移動するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶注入コネクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶セルに液晶を注入する際に用いられる液晶注入コネクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示体の液晶セルの一つとして、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すものがある。この液晶セル１は対向配置された２枚の基板２、３を備え、基板２、３の対向面２ａ、３ａの周縁同士が接着剤４により接合されている。これにより、対向面２ａ、３ａ間には、接着剤４の厚さに応じた厚みを有する液晶注入空間５が形成されている。また、液晶セル１の取り付け等の関係上、一方の基板２の端縁が他方の基板３の端縁よりも外方に延出させられており、この延出部２ｂが形成されることによって、２枚の基板２、３間には段差部６が形成されている。この段差部６は、基板２の延出部２ｂの上面２ｃ、および基板３の上面３ｂを前面とし、上面２ｃ，３ｃの間に位置し、それらと直交する面（他方の基板３の端面とそれに連続する接着剤４の外面とからなる面）を側面６ｃとしている。また、側面６ｃを構成する接着剤４の一部が省略されることにより、液晶の注入口７が形成されている。そして、この注入口７から空間５内に液晶を注入できるようになっている。
【０００３】
図６（Ａ）、（Ｂ）は、上記液晶セル１に液晶を充填するための従来の充填装置１０を示すものであり、この充填装置１０は，液晶セル１が内部にセットされるチャンバー１１を有している。このチャンバー１１は密閉構造になっており、第１のバルブ１２を介して真空ポンプ１３に連結されるとともに、第２のバルブ１４を介して大気に開放されている。また、チャンバー１１内には、液晶１５を収容したトレー１６が配置されている。
【０００４】
上記充填装置１０を用いて液晶セル１に液晶１５を充填する場合には、まず、図６（Ａ）に示すように、注入口７を液晶１５の上方に臨ませた状態で液晶セル１をチャンバー１１内にセットする。その後、第２のバルブ１４を閉じる一方、第１のバルブ１２を開く。そして、真空ポンプ１３を駆動することにより、チャンバー１１内を真空状態にする。これにより、液晶セル１の空間５も真空状態になる。
【０００５】
次に、図６（Ｂ）に示すように、液晶セル１を下降させ、注入口７が液晶１５内に入り込むまでその下部を液晶１５に浸潰する。その後、第１のバルブ１２を閉じる一方、第２のバルブ１４を開く。そして、バルブ１４を介してチャンバー１１内に大気を導入する。すると、トレー１６内の液晶１５が大気圧によって押され、注入口７から空間５内に注入充填される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記充填装置１０において注入口７を液晶１５内に入り込ませる場合には、延出部２ｂ全体を液晶に浸潰しなければならない。しかし、延出部２ｂ全体を液晶に浸潰すると、そこに多量の液晶が付着する。この付着した液晶は、充填後に拭き取られて廃棄される。このため、高価な液晶か無駄に浪費されるという問題があった。また、付着した液晶の拭き取り作業に多大の手間を要するという問題かあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題を解決するためになされたもので、請求項１に係る発明は、両者間に液晶注入空間が形成された互いに対向する２枚の基板のうち、一方の基板の端縁が他方の基板の端縁よりも外側に延出し、それにより２枚の基板間に段差部が形成され、この段差部に臨む２枚の基板間に上記液晶注入空間に対する液晶注入口が設けられた液晶セルの上記段差部に液晶注入コネクタを装着する装置であって、
上記液晶セルを位置固定して支持するコネクタベースと、このコネクタベースに移動可能に支持されたコネクタ本体、およびこのコネクタ本体の上記液晶セル側を向く前面に設けられたシール部材を有する液晶注入コネクタと、上記コネクタベースと上記コネクタ本体との間に設けられ、上記コネクタ本体を介して上記シール部材を上記液晶セルに接近移動させる移動機構とを備え、
上記シール部材には、上記液晶セルの段差部を構成する二つの前面およびこれら二つの前面間に位置する側面に対応する第１、第２および第３密着面がそれぞれ形成されるとともに、上記第３密着面に凹所が形成され、この凹所に臨むように開口する液晶注入ノズルが内部に設けられ、
上記移動機構は、上記第１、第２および第３密着面が上記液晶セルの段差部の対応する各面に対して斜めに接近するように上記液晶注入コネクタを移動させ、上記第１、第２および第３密着面を上記液晶セルの段差部の対応する各面にほぼ同時に押圧接触させることを特徴としている。
上記移動機構については、上記コネクタベースと上記コネクタ本体とのいずれか一方に設けられ、上記液晶セルの段差部の側面に斜めに接近離間する方向へ直線的に延びるガイド部と、他方に設けられ、上記ガイド部にその長手方向へ移動可能に係合することにより、上記液晶注入コネクタを上記液晶セルに接近離間する方向へ案内する係合部と、上記コネクタ本体を移動させる移動源とから構成してもよく、あるいは上記コネクタベースに回動可能に設けられるとともに、上記コネクタ本体に一体的に結合されたレバーと、このレバーを回動させる回転駆動源とから構成し、上記レバーの回動中心とコネクタ本体に取り付けられたシール部材との位置関係を、レバーを回転させてシール部材を液晶セルの近傍まで移動させたとき、シール部材が液晶セルの段差部の側面に対して斜めに移動するように設定してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態としての液晶注入コネクタ装置（以下、単に「コネクタ装置」という。）Ａを図１〜図３を参照して説明する。なお、ここで注入対象とする液晶セル１は、上述したものとほとんど同じものであり、詳しい説明は省略する。ただし、このコネクタ装置Ａを用いる場合には、図５（Ａ）に示すように、注入口７と反対側に位置する接着剤４の一部に、空間５を外部に連通させるための空気抜き孔８を予め設けておく。
【０００９】
図１（Ａ）はコネクタ装置Ａの所定位置に液晶セル１をセットした状態を示す平面図、図１（Ｂ）はその要部を拡大して示す断面図である。また、図２はコネクタ装置Ａに液晶セル１をセットした状態を示す斜視図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、このコネクタ装置Ａは、液晶セル１の延出部２ｂが形成された端部がセットされるコネクタベース５０と、このコネクタベース５０と対向して配置された液晶注入コネクタ（以下、コネクタと略称することもある。）２０とを有している。コネクタベース５０は、縦壁５１と横壁５２を有するＬ字形のブロックからなるものであり、縦壁５１に対向するようにしてコネクタ２０が配置されている。
【００１１】
縦壁５１の先端部には、平坦な位置決め面５３が形成されている。この位置決め面５３の横壁５２側の端部には、位置決め凸部５４が形成されている。そして、位置決め面５３に液晶セル１の一方の基板２を載置するとともに、基板２の延出部２ｂの先端面を位置決め凸部５４に突き当てることにより、液晶セル１が段差部６の延びる方向と直交するＸ方向と、このＸ方向および基板２と直交するＹ方向との両方向について位置決めされるようになっている。なお、Ｘ、Ｙ両方向と直交するＺ方向（段差部６が延びる方向）については、他の位置決め機構によって位置決めするようにしてもよく、あるいはＺ方向の位置決め精度は比較的粗くともよいので、目視で位置決めするようにしてもよい。この場合には、位置決め凸部５４に液晶セル１の注入口７の位置を示す目印を形成しておくのが望ましい。
【００１２】
コネクタベース５０の横壁５２には、図２に示すように、２枚のブラケット５５、５５が平行に立設されている。各ブラケット５５には、長孔状をなすガイド孔（ガイド部）５６が形成されている。このガイド孔５６は、横壁５２側から縦壁５１の先端側へ向かうにしたがって位置決め面５３に接近するよう、その長手方向がＸ方向およびＹ方向に対してほぼ４５°傾斜した方向（以下、Ｓ方向という。）に向けられている。
【００１３】
上記２枚のブラケット５５、５５の間には、上記コネクタ２０のコネクタ本体２１が配置されている。このコネクタ本体２１は、ブラケット５５，５５に対しＸ方向およびＹ方向へ移動可能である。ただし、コネクタ本体２１のブラケット５５と対向する両側面には、２本のピン（係合部）５７、５７がそれぞれ突設されており、この２本のピン５７、５７がブラケット５５に設けたガイド孔５６に嵌まることにより、コネクタ本体２１はＳ方向へのみ移動可能である。したがって、コネクタ本体２１は、位置決め面５３およびそこにセットされた液晶セル１に対し斜め４５°方向に接近離間移動可能である。しかも、コネクタ本体２１が液晶セル１側へ接近移動すると、後述するシール部材３０の第１、第２、第３密着面３３ａ，３４ａ，３４ｂが、段差部６の二つの前面たる基板２の延出部２ｂの上面２ｃおよび基板３の上面３ｂ、並びに段差部６の側面６ｃに同時に接触するようになっている。
【００１４】
上記コネクタ本体２１とベースプレート５０との間には、ばね等の付勢手段（図示せず）が設けられており、この付勢手段によってコネクタ本体２１が横壁５２に接近する方向へ付勢されている。その一方、二つのブラケット５５，５５間には、シリンダ機構（移動源）５８が設けられており、そのロッド５８ａがコネクタ本体２１に突き当たっている。したがって、ロッド５８ａが前進すると、コネクタ本体２１が付勢手段の付勢力に抗して位置決め面５３に斜めに接近移動し、ロッド５８が後退するとばねによって離間移動させられる。
【００１５】
図３はコネクタ本体２１とその前面側に取り付けられたシール部材３０の関係を示す断面図である。コネクタ本体２１は、金属や硬質樹脂等の剛性を有する材質によって直方体状に形成されており、液晶セル１側を向く前壁面２２には収納凹部２３が形成されている。この収納凹部２３は半円より若干大きい断面形状を有している。また、コネクタ本体２１には、一端が収納凹部２３の内周面に開口し、他端がコネクタ本体２１の背面に開口する液晶供給用の通路２４が形成されている。この通路２４の背面側の開口部には継手２９が嵌合固定されており、この継手２９を介して、液晶供給源（図示せず）から液晶が供給されるようになっている。
【００１６】
上記コネクタ本体２１の収納凹部２３には、弾性変形可能なゴムや軟質プラスチックなどの弾性体からなるシール部材３０が収容固定されている。このシール部材３０は、コネクタ本体２１の収納凹部２３に収容された本体部３１を有している。この本体部３１は、収納凹部２３とほぼ同一の断面形状をなしており、収納凹部２３の前面開放部から外部に露出する前面３２の中央部には、本体部３１の一端から他端まで延びる凸部３３が形成されている。この凸部３３の前面３３ａには、その一側部を切り欠くことによって段差部３４が形成されている。この段差部３４は、液晶セル１の段差部６に対応した形状をなしている。したがって、段差部３４を液晶セル１の段差部６に対向させると、凸部３３の前面３３ａ、段差部３４の前面３４ａおよび段差部３４の側面３４ｂは、液晶セル１の一方の基板２の延出部２ｂの上面２ｃ、基板３の上面３ｂ、段差部６の側面６ｃにそれぞれ同時に密着することが可能であり、コネクタ本体２１を介してシール部材３０を液晶セル１に接近移動させると、各面が液晶セル１の段差部６の対応する各面にほぼ同時に接触するように上記ガイド孔５６およびピン５７が位置決めされている。これから明らかなように、凸部３３の前面３３ａが第１密着面とされ、段差部３４の前面３４ａが第２密着面３４ａとされ、段差部３４の側面３４ｂが第３密着面とされている。
【００１７】
また、コネクタ本体２１の前壁面２２の両側部には、押え板２５，２６が着脱可能に取り付けられている。これら前押え板２５，２６は、シール部材３０の本体部３１の前面３２および凸部３３の両側面３３ｂ、３３ｂを同時に押え付けており、シール部材３０が収納凹部２３から前方へ抜け出るのを防止している。また、押え板２５、２６の厚さは、第１密着面３３ａおよび第２密着面３４ａが押え板２５，２６から突出するような厚さに設定されている。したがって、シール部材３０については、その突出量の分だけ弾性変形させて液晶セル１に押圧密着させることができる。しかも、第１、第２密着面３３ａ，３４ａは、押え板２５，２６から同一量だけ突出しているので、同一の押圧力をもって密着させることができる。なお、コネクタ本体２１の上面および下面には図示略の上板および下板が取り付けられ、これによりシール部材３０が上下方向に位置ずれしたり抜けたりしないように押え付けられている。
【００１８】
シール部材３０の第３密着面３４ｂの中央部には、シール部材３０を液晶セル１の段差部６に密着させた際に密封される凹所３５が設けられている。また、シール部材３０の内部には、断面形状が段差部３４に沿って長い断面長円状をなす貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６の一端部は凹所３５の内側に開口しており、他端部はシール部材３０の本体部３１の外周面に開口し、この開口部を介してコネクタ本体２１に形成した液晶供給用の通路２４に連通している。
【００１９】
貫通孔３６の内部には、貫通孔３６に対応して断面長円形状をなす液晶注入ノズル３８が圧入固定されている。この液晶注入ノズル３８の先端部は、凹所３５内に突出し、斜めに切り落とされている。そして、その斜めに切り落とされた先端開口部３８ａが液晶の吐出口になっている。吐出口となった先端開口部３８ａは、シール部材３０を液晶セル１に接触させて上から圧縮した際に、基板２に突き当たらないようにするため、第１密着面３３ａより若干内方に後退させられている。
【００２０】
次に上記構成の液晶注入コネクタ装置Ａの作用を説明する。
液晶注入コネクタ装置Ａによって液晶セル１の空間５内に液晶を注入するには、まず図１および図２に示すように、コネクタ装置Ａに液晶セル１をセットする。このとき、液晶セル１の下面をコネクタベース５０の位置決め面５３に押し付けるとともに、液晶セル１の基板２の端縁を位置決め凸部５４に突き当てることにより、液晶セル１およびその段差部６を正しく位置決めする。勿論、液晶セル１の注入口７についても、液晶注入ノズル３８の先端開口部３８と対向するように位置決めする。位置決め後、液晶セル１をコネクタベース５０に固定する。なお、このセット時には、シリンダ５８を非作動状態にし、シール部材３０を液晶セル１の段差部６から離しておく。
【００２１】
次に、シリンダ５８を駆動して、コネクタ２０をＸ方向に押し出す。すると、ガイド孔５６とピン５７の作用で、コネクタ２０が図１の矢印イのようにＳ方向に移動し、液晶セル１の段差部６に対して斜め方向から接近移動する。コネクタ２０をさらに押し出すと、シール部材３０が液晶セル１の段差部６に対して押し付けられ、図３に示すように、シール部材３０の第１密着面３３ａが液晶セル１の一方の基板２の延出部２ｂの上面２ｃ（段差部６の前面）に密着させられ、シール部材３０の第２密着面３４ａが基板３の上面３ｂ（段差部６の前面）に密着させられ、シール部材３０の第３密着面３４ｂが液晶セル１の段差部６の側面６ｃに密着させられる。
【００２２】
このとき、シール部材３０の各密着面３３ａ、３４ａ、３４ｂは、斜め方向から液晶セル１の対応する各面に接近するので、第１、第２密着面３３ａ、３４ａと第３密着面３４ｂとが直交する関係にあるにも拘らず、全ての密着面３３ａ、３４ａ、３４ｂを、液晶セル１の対応する各面にそれぞれ確実に密着させることができる。そして、シール部材３０側の各密着面３３ａ、３４ａ、３４ｂを液晶セル１の各面に密着させることにより、シール部材３０の前面に設けた凹所３５を密封することができる。これにより、液晶注入ノズル３８と注入口７とをつなぐ空間の周囲全部をシールすることができる。
【００２３】
その後、液晶供給源から液晶を供給する。供給された液晶は、通路２４を通り液晶注入ノズル３８の先端開口部３８ａから凹所３５に吐出される。このとき、凹所３５が外部に対して密封されているので、凹所３５内の液晶が外部に漏れることなく、液晶セル１の注入口７から空間５内に注入される。また、空間５内の空気は、液晶の注入に伴って空気抜き孔８から外部に排出される。勿論、液晶の注入前に空間５内を真空吸引しておいてもよい。
【００２４】
液晶注入後は、シリンダ５８を逆方向に駆動し、ばねによってコネクタ２０を斜めに移動させ、第１〜第３密着面３３ａ，３４ａ，３４ｂを液晶セル１の段差部６から離す。
【００２５】
このようにして液晶を注入した場合、液晶が液晶セル１に付着するのは凹所３５に臨む面だけである。従って、液晶の付着量を従来の充填装置に比して大幅に少なくすることができ、高価な液晶が無駄に浪費されるのを防止することができると共に、付着した液晶を容易に拭き取ることができる。また、このコネクタ装置Ａでは、シール部材３０を液晶セル１に対して斜めに押し付けるので、シール部材３０の全部の密着面３３ａ、３４ａ、３４ｂを、液晶セル１の段差部の相手面にそれぞれ確実に密着させることができる。
【００２６】
また、このコネクタ２０では、ガイド孔５６とピン５７とで、シール部材３０の移動方向を、液晶セル１に対して斜めの方向に規制しているので、構造が簡単である上、シール部材３０を直線的に動かして確実に液晶セル１の段差部６に密着させることができる。
【００２７】
なお、このコネクタ装置２０では、ブラケット５５にガイド孔５６を設け、コネクタ本体２１にピン５７を設けたが、これを逆にしてもよい。つまり、ブラケット５５にピンを設け、コネクタ本体２１にガイド孔を設けてもよい。また、コネクタ本体２１とコネクタベース５０を、平行リンク機構を介して連結しても、シール部材３０に同様の動きをさせることができる。
【００２８】
次に、図４に示すこの発明の他の実施の形態について説明する。
この実施の形態のコネクタ装置Ｂにおいては、コネクタ２０を液晶セル１の段差部６に斜めに接近移動させる移動機構として、上記の直線的な移動機構に代えて回転移動機構が用いられている。この回転移動機構は、コネクタベース５０にピン６１で回動可能に結合されたレバー６２と、このレバー６２を回動させる駆動用シリンダ（駆動源）６３とを備えている。
【００２９】
レバー６２はＬ字状をなすもので、その屈曲部６２ｂがピン６１によってコネクタベース５０に回動自在に連結されている。レバー６２の一端部６２ａは、コネクタ本体２１に一体に結合され、他端部６２ｃは、コネクタベース５０の縦壁５１にほぼ沿って延びている。そして、縦壁５１に取り付けたシリンダ６３でレバー６２の他端部６２ｃを押し移動させることにより、レバー６２を回動させ、その回動軌跡の一部を利用してコネクタ２０のシール部材３０をＳ方向へ移動させるようになっている。そのために、このコネクタ装置Ｂでは、ピン５７の位置と、コネクタ本体２１に取り付けたシール部材３０の位置との関係が、コネクタベース５０を液晶セルに位置決めした状態でレバー６２を回転させ、シール部材３０を液晶セル１にほぼ接触するまで接近させたとき、その回動接線方向がＳ方向に一致するように設定されている。したがって、シール部材３０は、液晶セル１の近傍においては液晶セル１の両基板２，３の上面２ｃ，３ｂおよび段差部６の側面６ｃに対して斜めに接近離間移動する。なお、符号６５は、液晶セル１に密着させたシール部材３０をコネクタ本体２１とともに元の位置に復帰回動させるためのばねである。
【００３０】
このコネクタ装置Ｂを用いて液晶セル１に液晶を注入する場合も、上記のコネクタ装置Ａとほとんど同様に操作することで液晶の注入を行うことができるので、その説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、液晶セルに付着する液晶を極力少なくすることができ、これによって無駄に浪費される液晶を少なくすることができると共に、液晶の拭き取り作業に要する手間を大幅に軽減することができるという効果が得られる。また、シール部材を液晶セルの段差部に対して斜めに接近させて押し付けるようにしたので、シール部材側の段差部を液晶セル側の段差部に対して無理なく確実に密着させることができ、注入時の漏れやシール部材の損傷のおそれもない。
また、請求項２に係る発明によれば、コネクタを液晶セルに接近移動させるための構造を簡単にすることができる。
請求項３に係る発明によれば、コネクタを液晶セルに接近移動させるための構造をより一層簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態としての液晶注入コネクタ装置に液晶セルをセットした状態で示す図であって、図１（Ａ）はその側面図、図１（Ｂ）はその要部を拡大して示す断面図である。
【図２】同液晶注入コネクタ装置に液晶セルをセットした状態で示す斜視図である。
【図３】同液晶注入コネクタ装置に液晶セルをセットし、シール部材を液晶セルの段差部に密着させた状態を示す断面図である。
【図４】この発明の他の実施の形態としての液晶注入コネクタ装置を示す平面図である。
【図５】液晶セルの一例を示すもので、図５（Ａ）はその平面図、図５（Ｂ）はその断面図である。
【図６】従来の液晶充填装置を示す断面図で、図６（Ａ）は充填前の状態を示し、図６（Ｂ）は充填中の状態を示す。
【符号の説明】
Ａ  液晶注入コネクタ装置
Ｂ  液晶注入コネクタ装置
１  液晶セル
２  基板（一方の基板）
３  基板（他方の基板）
２ｃ上面（段差部６の前面）
３ｂ  上面（段差部６の前面）
５  空間
６  段差部
６ｃ  側面
７  注入口
２０  液晶注入コネクタ
２１  コネクタ本体
３０  シール部材
３３ａ  第１密着面
３４  段差部
３４ａ  第２密着面
３４ｂ  第３密着面
３５  凹所
３８  液晶注入ノズル
５０  コネクタベース
５６  ガイド孔（ガイド部）
５７  ピン（係合部）
５８  シリンダ（移動源）
６２  レバー
６３  シリンダ（回転駆動源）
【図１】
0003667409.tif 000002
【図２】
0003667409.tif 000003
【図３】
0003667409.tif 000004
【図４】
0003667409.tif 000005
【図５】
0003667409.tif 000006
【図６】
0003667409.tif 000007