(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外側に延出し、それにより一方の基板の表面と他方の基板の側面との間に段差部が形成されると共に、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に装着される液晶注入コネクタであって、
上記液晶セルの段差部に対向させられる前壁面に収納凹部を有するコネクタ本体と、このコネクタ本体の収納凹部に収容された本体部およびこの本体部の上記収容凹部から露出する前面に突設され上記収納凹部より外部に突出した凸部を有する弾性材料製のシール部材と、上記コネクタ本体の前壁面に取り付けられ少なくとも上記シール部材の凸部の側面を押え付ける押え板とを備え、
上記シール部材の凸部の前面の一側部に、上記液晶セルの段差部に対応した形状の段差部が形成され、この段差部の側面に臨んで開口する液晶注入ノズルが上記シール部材に設けられ、上記シール部材の凸部の前面が上記一方の基板の表面に対する当接面とされると共に、上記シール部材の段差部の前面および側面が上記液晶セルの段差部の前面および側面に対する当接面とされ、上記凸部の前面および上記段差部の前面が上記押え板の前面よりも外方に突出させられていることを特徴とする液晶注入コネクタ。
【請求項２】
上記収納凹部が断面半円状の溝として形成されると共に、上記シール部材の本体部が収納凹部の半径より若干大径の半円柱状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶注入コネクタ。
【請求項３】
上記押え板が上記コネクタ本体に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶注入コネクタ。
【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することによって延出部２ｂが形成されている。これにより、基板２、３には、一方の基板２の延出部２ｂの上面２ｃと、他方の基板３の側面３ｂおよび接着剤４とからなる段差部６が形成されている。そして、この段差部６に臨む接着剤４の一部が開放されて、そこが液晶の注入口７になっており、この注入口７から、空間５内に液晶を注入することが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、上記装置１０において注入口７を液晶１５内に入り込ませるには、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、高価な液晶が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外側に延出し、それにより一方の基板の表面と他方の基板の側面との間に段差部が形成されると共に、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に装着される液晶注入コネクタであって、
上記液晶セルの段差部に対向させられる前壁面に収納凹部を有するコネクタ本体と、このコネクタ本体の収納凹部に収容された本体部およびこの本体部の上記収容凹部から露出する前面に突設され上記収納凹部より外部に突出した凸部を有する弾性材料製のシール部材と、上記コネクタ本体の前壁面に取り付けられ少なくとも上記シール部材の凸部の側面を押え付ける押え板とを備え、
上記シール部材の凸部の前面の一側部に、上記液晶セルの段差部に対応した形状の段差部が形成され、この段差部の側面に臨んで開口する液晶注入ノズルが上記シール部材に設けられ、上記シール部材の凸部の前面が上記一方の基板の表面に対する当接面とされると共に、上記シール部材の段差部の前面および側面が上記液晶セルの段差部の前面および側面に対する当接面とされ、上記凸部の前面および上記段差部の前面が上記押え板の前面よりも外方に突出させられていることを特徴としている。
この場合、上記収納凹部が断面半円状の溝として形成するとともに、上記シール部材の本体部を収納凹部の半径より若干大径の半円柱状に形成するのが望ましい。また、上記押え板を上記コネクタ本体に着脱自在に取り付けるのが望ましい。
【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２０を図１〜図４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るのでその詳しい説明は省略するが、この発明に係るコネクタ２０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は液晶注入コネクタ（以下、単に「コネクタ」という。）２０を液晶セル１の所定位置に装着した状態を示す断面図である。このコネクタ２０は、ベース５０との間に液晶セル１の端部を挟むようにして用いられる。図２はコネクタ２０を単体で示す斜視図、図３はコネクタ２０の分解斜視図、図４はこのコネクタ２０に使用されているシール部材３０の斜視図である。
【００１０】
図２および図３に示すように、このコネクタ２０は、金属や硬質樹脂等の剛性を有する材質からなる直方体形状のコネクタ本体２１と、ゴム、軟質プラスチックなどの弾性体からなる弾性変形可能なシール部材３０と、シール部材３０の内部に圧入された硬質材料製の液晶注入ノズル３８と、コネクタ本体２１の前壁面２２に着脱自在に取り付けられた左右の押え板２５、２６と、コネクタ本体２１の上面および下面に取り付けられた上板２７および下板２８とからなる。押え板２５、２６および上板２７、下板２８は硬質材料よりなる。
【００１１】
コネクタ本体２１の前壁面２２には収納凹部２３が形成されている。この収納凹部２３は、コネクタ本体２１の上端面から下端面まで連続する断面半円状の溝として形成されている。厳密には、半円より大きな断面に形成され、円周の中心が前壁面２２より僅かに内側に位置させられている。また、コネクタ本体２１には、一端が収納凹部２３の周壁面の中央部に開口し、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（図１参照）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。
【００１２】
シール部材３０は、図３、図４に示すように、収納凹部２３に収納される半円柱状の本体部３１と、その本体部３１の収納凹部２３から露出する前面３２に突設された凸部３３とを有している。本体部３１は、収納凹部２３と同一直径にしてもよいが、ここでは収納凹部２３より若干大径になっており、収納凹部２３内に圧入状態で収納されている。一方、凸部３３は、本体部３１の上端から下端まで延びる断面長方形の突条として形成されており、コネクタ本体２１の前壁部２２より前側に突出するように形成されている。また、凸部３３は、この場合、その幅が収納凹部２３の開放部の幅（図１の左右方向の長さ）より小く設定され、前面３２の中央部に配置されているが、その幅を前面３２の幅と同一にし、前面３２全体に形成してもよい。
【００１３】
また、図１に示すように、シール部材３０の凸部３３の前面には、その一側部を切欠くことにより、上端から下端まで延びる段差部３４が形成されている。この段差部３４は、本体部液晶セル１の段差部６に対応した高さおよび形状を有している。したがって、段差部３４の前面３４ａおよび側面３４ｂ並びに凸部３３の前面３３ａを、液晶セル１の基板３の上面３ｂ（表面）、段差部６の側面たる側面３ｂおよび接着剤４、並びに段差部６の前面たる延出部２ｃの上面２ｃに同時にそれぞれ接触させることが可能である。これから明らかなように、凸部３３の前面３３ａが一方の基板２の表面に対する当接面とされ、シール部材３０の段差部３４の前面３４ａおよび側面３４ｂが液晶セル１の段差部６の側面および前面に対する当接面とされている。
【００１４】
上記コネクタ本体２１の前壁面２２の左右には、押え板２５、２６が着脱可能に取り付けられ、これら押え板２５、２６により、シール部材３０の本体部３１の左右の前面３２および凸部３３の左右の側面３３ｂが押え付けられている。この場合、押え板２５の厚さは、凸部３３の高さより若干薄く設定されており、押え板２６の厚さは、凸部３３の高さから段差部３４の高さを差し引いた高さより若干薄く設定されている。したがって、凸部３３の前面３３ａは押え板２５から突出し、段差部３４の前面３４ａは押え板２６から突出している。これらの突出量は、同一量に設定するのがよく、基板２，３にシール部材３０を押し付ける際の密着力との兼合いを考慮し、押え板２６，２６の厚さによって適宜に調節される。
【００１５】
コネクタ本体２１の上面および下面には上板２７および下板２８が取り付けられ、これによってシール部材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られている。これらの上板２７と下板２８の前端縁も、シール部材３０の凸部３３や段差部３４の形状に応じて、その輪郭が設定されており、シール部材３０が上板２７と下板２８の前端縁の輪郭線より若干外側に突出している。したがって、シール部材３０は、液晶セル１に当接する部分のみが、硬質の枠体（コネクタ本体２１、押え板２５、２６、上板２７、下板２８からなる部分）から外に露出している。
なお、押え板２５、２６や上板２７および下板２８の取り付けは、図示しないネジやその他の固定手段あるいは接着等の接合手段を用いて行なわれている。
【００１６】
また、シール部材３０の段差部３４の側面３４ｂ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。シール部材３０の内部には、この凹所３５の内側に一端が開口するように、前面から背面に貫通する貫通孔３６が設けられている。この貫通孔３６は、段差部３４の延びる方向に沿って長い断面長円形に形成され、後端がシール部材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。
【００１７】
貫通孔３６の内部には、貫通孔３６に対応した大きさの断面長円形の液晶注入ノズル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、段差部３４の側面３４ａに形成した凹所３５内に達しており、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、凸部３３の前面３３ａより若干内方に後退させらている。
【００１８】
次に作用を図１を参照しながら説明する。
上記構成の液晶注入コネクタ２０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、シール部材３０の段差部３４と液晶セル１の段差部６とが嵌まり合うとともに、液晶ノズル３８の先端開口部３８ａが液晶セル１の注入口７に臨むように、コネクタ２０と液晶セル１とを対向させる。次に、液晶注入コネクタ２０を液晶セル１に接近移動させ、シール部材３０の凸部３３の前面３３ａを液晶セル１の段差部６の前面（基板２の延出部２ｂの上面２ｃ）に接触させるとともに、シール部材３０の段差部３４の前面３４ａおよび側面３４ｂを他方の基板３の上面３ｃ、段差部６の側面３ｂおよび接着剤４にそれぞれ接触させる。その後、押え板２５，２６が液晶セル１に接触するか、その若干手前に達するまでコネクタ２０を液晶セル１に押し付ける。これによって、凸部３３の前面３３ａが延出部２ｂの上面２ｃに押圧密着するとともに、段差部３４の前面３４ａが上面３ｃに押圧密着する。しかも、シール部材３０を押圧すると、凸部３３が前後方向へ圧縮変形させられて左右方向へ膨らもうとするが、凸部３３の両側面３３ｂが押え板２５，２６によって押さえ付けられているので、段差部３４の側面３４ｂが液晶セル１の段差部６の側面３ｂに押圧密着するとともに、貫通孔３６の内周面が注入ノズル３８に押圧密着する。この結果、シール部材３０の前面に設けた凹所３５が外部に対して密封され、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がシールされることになる。
【００１９】
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。なお、この際、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。
【００２０】
このように注入した場合、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、この液晶注入コネクタ２０の場合、押え板２５、２６や上板２７、下板２９でシール部材３０を押えているので、シール部材３０の脱落や位置ずれを防止できる。
【００２１】
また、押え板２５、２６によりシール部材３０の突出量が管理できるので、シール部材３０を液晶セル１に密着させた際の変形量、つまり液晶セル１に対するシール部材３０の密着力を一定に管理することができる。従って、液晶セル１の段差部６の高さに応じて、押え板２５、２６を交換してその厚さを調整することにより、常に過不足ない力でシール部材３０を液晶セル１に押し付けることができる。
【００２２】
さらに、上記の液晶注入コネクタ２０では、コネクタ本体２１の収納凹部２３を断面半円状の溝として形成し、その収納凹部２３内に半円柱状のシール部材３０の本体部３１を収容したので、収納凹部２３とシール部材３０間の液密性の確保が容易となる。また、収納凹部２３とシール部材３０の本体部３１の断面が厳密な半円よりも大きく、つまり円周の中心がコネクタ本体２１の前壁面２２よりも内方に位置するように形成されているので、収納凹部２３にシール部材３０の本体部３１を嵌め込むだけで、シール部材３０を仮止めすることができ、押え片２５、２６を簡単に取り付けることができる。
【００２３】
また、液晶注入ノズル３８を断面長円形に形成したので、先端開口部３８ａがシール部材３０の段差部３４に沿った方向に長い長孔状になり、開口面積が大きく確保されて、液晶の時間当たり注入量の増大が図れる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、押え板２５、２６を左右に２枚設けているが、左右の押え板２５、２６を一体化してもよい。また、シール部材３０の本体部３１の形状やコネクタ本体２１の形状は特に限定されず、任意に選定してよい。
【００２５】
【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。また、凸部の前面および段差部の前面を液晶セルに押圧密着させることができるのみならず、段差部の側面をも液晶セルに押圧密着させることができ、これによって液晶注入ノズルから吐出された液晶が外部に漏れるのを確実に防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、収納凹部とシール部材との間の液密性の確保が容易になり、コネクタの信頼性を高めることができるとともに、加工の容易化も図れる。
請求項３に係る発明によれば、液晶セルの段差部の高さに応じて適宜の厚さの押え板を用いることにより、シール部材を液晶セルに対して押圧密着させる際の押圧力を所望の大きさに設定することができる。
【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を液晶セルに装着した状態（押圧密着させる前の状態）を示す断面図である。
【図２】同液晶注入コネクタを前面から見た斜視図である。
【図３】同液晶注入コネクタの分解斜視図である。
【図４】同液晶注入コネクタに使用されているシール部材の正面から見た斜視図である。
【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】
１  液晶セル
２  基板
３  基板
５  液晶注入空間
６  段差部
７  注入口
２０  液晶注入コネクタ
２１  コネクタ本体
２２  前壁面
２３  収納凹部
２５  押え板
２６  押え板
３０  シール部材
３１  本体部
３２  前面
３３  凸部
３３ａ  前面
３３ｂ  側面
３４  段差部
３４ａ  前面
３４ｂ  側面
３８  液晶注入ノズル
３８ａ  先端開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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