(57)【要約】【課題】  液晶容器が載置されるステージの冷却を効率よく行うことができる液晶注入装置の提供。【解決手段】  液晶容器が載置されるヒータブロック６内にはヒータが設けられており、液晶注入時にはヒータによりヒータブロック６を加熱し、それによって液晶容器や液晶セルを加熱する。ヒータブロック６裏面側には冷媒が流れるパイプ１６１が配設され、パイプ１６１は複数の伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊによりヒータブロック６に固定されている。そのため、各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊにより固定された部分のパイプ１６１を、ヒータブロック裏面に倣って密着配設することが可能となる。さらに、各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊを介して、ヒータブロック６の熱をパイプ１６１の冷媒へと伝熱される。その結果、冷却効率の向上を図ることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に配設され、注入液晶が充填された液晶容器を載置するステージと、
前記ステージを加熱する加熱装置と、
前記ステージを冷却する冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
前記ステージの裏面で引き回され、冷媒が流通する冷媒用パイプと、
前記冷媒用パイプを前記ステージの裏面で固定するとともに、前記ステージからの熱を前記冷媒用パイプに伝熱する複数の固定ブロックとを有することを特徴とする液晶注入装置。
【請求項２】
請求項１の液晶注入装置において、
前記固定ブロックは、前記冷媒用パイプをその長手方向に収容する収容部と、前記ステージの裏面に面接触して前記冷媒用パイプを前記ステージに固定する固定部とを有することを特徴とする液晶注入装置。
【請求項３】
請求項２の液晶注入装置において、
前記固定ブロックの前記収容部は、前記冷媒用パイプの外周面が長手方向にわたって接触する内面を有することを特徴とする液晶注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注入用液晶が充填された液晶容器を、加熱手段が設けられたステージに載置して液晶注入を行う液晶注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一対のガラス基板から成る液晶セルに液晶を注入するための装置として、液晶注入装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液晶注入を行う場合には、液晶注入装置のチャンバ内に液晶セルを搬入し、チャンバ内が所定圧力となるまで真空排気した後に、チャンバ内に設けられた液晶容器を昇降機構により上昇させて液晶セルを液晶に接液させる。その後、チャンバ内の圧力を大気圧に戻して液晶注入を開始する。液晶は、チャンバ内圧力と液晶セル内圧力との差圧により液晶セル内に注入される。
【０００３】
液晶注入時には、ヒータ等の加熱手段により液晶セルや液晶を加熱して、注入の速度を速めるようにしている。液晶注入終了後はヒータをオフし、チャンバ内に設けられた冷却水ジャケットによりチャンバ内および液晶セルを冷却してそれらを常温に戻してから、注入済みの液晶セルを搬出するとともに、新たな液晶セルを搬入する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ヒータ等の高温部材を冷却水ジャケットで冷却する場合、高温部材に冷却水ジャケットを接触させるように設けて冷却を行うのが一般的である。しかし、冷却水ジャケットの接触させようとする面が広いため、その面や高温部材側の接触面を厳密な平面に加工するのは困難となり、冷却水ジャケットと高温部材との接触面は実際には点接触状態となっている。そのため、充分な冷却効率が得られないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明による液晶注入装置は、真空チャンバ内に配設され、注入液晶が充填された液晶容器を載置するステージと、ステージを加熱する加熱装置と、ステージを冷却する冷却装置とを備え、冷却装置は、ステージの裏面で引き回され、冷媒が流通する冷媒用パイプと、冷媒用パイプをステージの裏面で固定するとともに、ステージからの熱を冷媒用パイプに伝熱する複数の固定ブロックとを有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の液晶注入装置において、固定ブロックは、冷媒用パイプをその長手方向に収容する収容部と、ステージの裏面に面接触して冷媒用パイプをステージに固定する固定部とを有するものである。
請求項３の発明は、請求項２の液晶注入装置において、固定ブロックの収容部が、冷媒用パイプの外周面が長手方向にわたって接触する内面を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステージの裏面で引き回された冷媒用パイプを、ステージの熱を冷媒用パイプに伝熱する複数の固定ブロックによりステージ裏面に固定するようにしたので、冷媒用パイプをステージ裏面に密着固定できるとともに、冷却効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明による液晶注入装置の一実施の形態を示す図であり、液晶注入装置の概略構成を示したものである。図１の液晶注入装置では、真空チャンバ１内で一連の注入動作が行われ、真空チャンバ１にはチャンバ内を真空排気する真空ポンプ２と、真空チャンバ１内を大気圧に戻すための窒素ガスを供給する窒素ガス源３が接続されている。真空ポンプ２は真空バルブ４を介して接続され、窒素ガス源３はガス導入バルブ５を介して接続されている。
【０００９】
真空チャンバ１内には、内部にヒータＨを有するヒータブロック６が設けられており、このヒータブロック６上に液晶８を収容した液晶皿７が載置される。ヒータブロック６は昇降装置９によって上下に駆動することができる。昇降装置９は、ヒータブロック６を支持する一対のシャフト１０ａ，１０ｂと、各シャフト１０ａ，１０ｂの下端に取り付けられた連結板１１と、連結板１１を図示上下方向に駆動するボールネジ１２およびモータ１３を備えている。
【００１０】
真空チャンバ１の底面に回転可能に取り付けられたボールネジ１２は、連結板１１と螺合している。そのため、モータ１３によりボールネジ１２を回転駆動すると、ボールネジ１２に螺動している連結板１１が上下に移動し、シャフト１０ａ，１０ｂおよびヒータブロック６が上下する。真空チャンバ１の各シャフト１０ａ，１０ｂが貫通する部分には、滑り軸受け１４が各々設けられている。シャフト１０ａ，１０ｂと滑り軸受け１４との隙間は、軸シール１５によりシールされている。
【００１１】
ヒータブロック６の裏面側には冷却装置１６が固定されている。冷却装置１６は冷媒を用いてヒータブロック６を冷却するものであり、冷媒導入部はシャフト１０ａに取り付けられた継ぎ手１６４に接続され、冷媒排出部はシャフト１０ｂに取り付けられた継ぎ手１６４に接続されている。シャフト１０ａ，１０ｂの軸中心には管路１００が軸方向に形成されており、この管路１００を介して冷媒の供給および排出が行われている。
【００１２】
真空チャンバ１内には複数の液晶セル１７を保持したカセット１８が不図示の搬入口から搬入され、所定の位置に装填される。液晶セル１７は液晶注入工程前の液晶パネルであって、スペーサを挟んで２枚のガラス基板が配置され、ガラス基板の周囲は封止部材によって封止されている。封止部材には液晶注入のための注入口が形成されており、各液晶セル１７は注入口が図示下方を向くようにカセット１８に保持されている。
【００１３】
図２は冷却装置１６の詳細を示す図であり、ヒータブロック６の裏面側をチャンバ底面側から見た図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。冷却装置１６は、継ぎ手１６４、ステンレスや銅で形成されたパイプ１６１、蛇腹形状のフレキシブル配管１６３、パイプ１６１をヒータブロック６の裏面に固定する伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊを備えている。パイプ１６１は蛇行するように曲げられていて、ヒータブロック６の裏面全域にわたって配されている。また、パイプ１６１はフレキシブル配管１６３を介して継ぎ手１６４に接続されており、パイプ１６１と継ぎ手１６４との間に位置ズレがあっても容易に接続することができる。
【００１４】
パイプ１６１の直線部分は、それぞれ伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊによってヒータブロック裏面に密着するように固定されている。図３に示すように、各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊの断面形状はＣ字形状となっており、パイプ１６１は伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊの長手方向に形成された溝内１６６に収められている。各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊはボルト１６５によりヒーブロック６の裏面に固定されている。
【００１５】
伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊは、アルミ等の熱伝導性に優れた金属を切削加工して形成したものである。伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊは、その固定面１６７がヒータブロック６と面接触しており、パイプ固定機能の他に、ヒータブロック６の熱を破線で示すようにパイプ１６１へと伝達する熱伝達部材としても機能している。本実施の形態では、パイプ１６１を固定するブロックを複数の伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊで構成し、それぞれ個別にパイプ１６１の直線部分を固定するようにしているので、伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊとヒータブロック６との接触性の向上が図れる。
【００１６】
例えば、パイプ１６１を１枚の大きなブロックで固定した場合、そのブロックを広い範囲にわたってヒータブロック裏面に均一に接触させるのは精度上難しく、点接触となりやすい。また、仮に、コストをかけヒータブロック裏面と固定用ブロックの合わせ面とが平面となるように高精度加工しても、パイプ１６１が厳密な平面形状となっていない場合には、ヒータブロック裏面と固定用ブロックとの間に隙間が生じ、それらの間における熱伝達性能が低下してしまう。
【００１７】
また、従来から採用されている冷却ジャケットをヒータブロック裏面に固定する構成のものにおいても、同様に接触させるべき面積が広いため点接触状態となってしまい、充分な冷却効率が低下するという問題があった。さらに、内部に冷媒を直接循環させる冷却ジャケット構造の場合、一般的には、金属板材に曲げ加工と溶接加工とを行ってジャケット構造としているが、ヒータブロック裏面と接触する面を厳密な平面とするのは実際的には難しい。
【００１８】
一方、本実施の形態では、パイプ１６１全体と比較して狭い範囲である直線部分を、各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊで固定するようにしている。そのため、たとえパイプ１６１が全体として厳密な平面状態となっていなくても、各伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊにより固定された部分のパイプ１６１を、ヒータブロック裏面に倣って配設することが可能となる。その結果、各々の領域のパイプ１６１をヒータブロック裏面に密着させることができるとともに、伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊとヒータブロック６との接触性を個別に良好に保つことが容易にできる。すなわち、冷却装置１６全体としての接触効率の向上を図ることができる。その結果、パイプ１６１により直接冷却するだけでなく、伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊを介しても冷却性能が向上し、冷却効率の向上が図れる。
【００１９】
次に、液晶セル１７への液晶注入動作について、概略を説明する。図４は液晶注入手順を模式的に示したものであり、図示の関係上、真空ポンプ２および窒素ガス源３は真空チャンバ１の上方に図示した。まず、図４（ａ）に示すように真空チャンバ１内に液晶セル１７を保持したカセット１８を装填し、バルブ４を開けて真空ポンプ２により真空チャンバ１内を真空排気する。上述したように液晶セル１７には注入口１７ａが形成されているので、ガラス基板間の液晶注入空間は真空状態となる。
【００２０】
このとき、ヒータブロック６による加熱を行って液晶皿７内の液晶８を昇温する。これにより、液晶８に溶け込んでいるガスの脱泡が行われるとともに、液晶８の粘度が小さくなって液晶セル１７への注入がより速やかに行われる。
【００２１】
次いで、バルブ４を閉じて真空排気を停止した後、昇降装置９を駆動してヒータブロック６に載置された液晶皿７を上方に移動し、液晶セル１７の注入口１７ａに液晶８を接液させる（図４（ｂ）参照）。そして、バルブ５を開けて真空チャンバ１内に窒素ガス源３の窒素ガス（加圧ガス）を導入する。その結果、液晶セル１７内と真空チャンバ１内の圧力差によって、液晶皿７の液晶８が液晶セル１７内へと注入される。
【００２２】
その後、液晶セル１７への液晶注入が完了するまで、図４（ｂ）の状態を保持する。なお、液晶注入をより速やかに行わせる目的で、窒素ガスを加熱してから真空チャンバ１内に導入したり、真空チャンバ１をヒータで加熱してチャンバ内の窒素ガスを加熱するなどして液晶セル１７を加熱する場合もある。液晶注入が完了したならば、冷却装置１６に冷媒を供給してヒータブロック６を冷却するとともに液晶皿７等の冷却も行う。充分な冷却が行われてカセット搬出作業が容易となったならば、昇降装置９を下方に下げ、真空チャンバ１を大気解放して液晶セル１７が収められたカセット１８を真空チャンバ１から搬出する。なお、液晶セル１７の注入口１７ａは接着剤等により封止される。
【００２３】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、ヒータＨは加熱装置を、ヒータブロック６はステージを、液晶皿７は液晶容器を、伝熱ブロック１６２ａ〜１６２ｊは固定ブロックをそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による液晶注入装置の一実施の形態を示す、概略構成図である。
【図２】ヒータブロック６の裏面側に設けられた冷却装置１６の詳細を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】液晶注入動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  真空チャンバ
２  真空ポンプ
３  窒素ガス源
６  ヒータブロック
７  液晶皿
８  液晶
９  昇降装置
１０ａ，１０ｂ  シャフト
１６  冷却装置
１７  液晶セル
１７ａ  注入口
１６１  パイプ
１６２ａ〜１６２ｊ  伝熱ブロック
１６３  フレキシブル配管
１６４  継ぎ手
１６６  溝
１６７  固定面
Ｈ  ヒータ
【図１】
2006171272.tif 000003
【図２】
2006171272.tif 000004
【図３】
2006171272.tif 000005
【図４】
2006171272.tif 000006