(57)【要約】【課題】液晶材料を、異物や空気を混入させることなく一対の基板間に注入させる液晶材料注入装置、及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法に関する。【解決手段】液晶材料注入装置１０は、液晶材料溜め部１１とセル載置部１２とからなり、液晶材料溜め部１１はその最深部が異物溜め用溝１３であり、液晶材料５０中に混入した異物を溜めるものであり、液晶材料溜め部１１に充填された液晶材料５０は、その表面張力によって注入補助バネ４０の高さに盛り上がり、セル６０の液晶材料注入口６２と当接し、液晶材料注入口６２よりセル６０内に注入される。【選択図】      図１
2006138943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板とがシール材を介して貼り合わされてなり、前記シール材によって囲まれる空隙部及び前記空隙部を開放する液晶材料注入口を備えた表示用セルの前記空隙部に、前記液晶材料注入口から液晶材料を注入する液晶材料注入装置であって、
前記液晶材料を溜めるための液晶材料溜め部と、
前記液晶材料溜め部の底面から隆起した前記表示用セルを載置するセル載置部と、
前記液晶材料溜め部の底面であって、前記セル載置部の周辺の少なくとも一部に設けられた異物溜め用溝と、
を備えたことを特徴とする液晶材料注入装置。
【請求項２】
前記セル載置部の周囲は、前記異物溜め用溝で囲まれていることを特徴とする請求項１記載の液晶材料注入装置。
【請求項３】
前記異物溜め用溝が、前記液晶材料溜め部の底面に対し階段状に形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶材料注入装置。
【請求項４】
前記異物溜め用溝が、前記液晶材料溜め部の底面が前記セル載置部に向かうほど深くなるように傾斜して形成され、前記異物溜め用溝が前記傾斜した底面と連続して設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶材料注入装置。
【請求項５】
前記セル載置部の上端部には、液晶材料注入補助具が載置され、
前記液晶材料注入補助具は、前記表示用セルの前記液晶材料注入口と当接して前記表示用セルの前記空隙部内に前記液晶材料の注入を促進させるものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶材料注入装置。
【請求項６】
前記液晶材料注入補助具は、芯部と、前記芯部に巻きつけられた細線とからなることを特徴とする請求項５記載の液晶材料注入装置。
【請求項７】
第１基板と第２基板とを、これら２枚の基板間に液晶材料を注入するための液晶材料注入口を開放した状態で貼り合わせて表示用セルとして形成する工程と、
前記液晶材料を溜めるための液晶材料溜め部と、前記液晶材料溜め部の底面から隆起した前記表示用セルを載置するセル載置部と、前記液晶材料溜め部の底面であって前記セル載置部の周辺の少なくとも一部に設けられた異物溜め用溝とを有する液晶材料注入装置の前記液晶材料溜め部に前記液晶材料を溜める工程と、
前記セル載置部に前記セルを載置する工程と、
前記載置したセルの前記液晶材料注入口より前記液晶材料溜め部内部の前記液晶材料を注入して液晶セルを形成する工程と、
を備えた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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶材料を、異物や空気を混入させることなく基板間に注入させる液晶材料注入装置、及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、所定の間隙を隔てて貼り合わされた一対の基板間の空隙部に液晶材料が注入されてなるが、一般に液晶材料の注入には真空注入法が広く用いられている。この方法は、２枚の基板を貼り合わせた後に、真空中にて基板間に液晶材料を吸引させる方法であり、いかに早く、確実に液晶材料だけを基板間に吸引させるかが研究されつづけてきた。
【０００３】
その一例として、液晶セルに形成された液晶材料注入口を、液晶材料が充填された液晶注入容器の液晶材料表面に浸漬させて、液晶材料を一対の基板間に注入するものがある。
【０００４】
この液晶注入容器は、素材として撥水性樹脂を用い、さらに、底部の断面形状をＶ字状にした液晶貯留用凹部のほぼ中央部に、親水性の素材を用いたコイルバネを配設することで、液晶注入容器内で外壁から中心部に向かって液晶材料の対流を起こし、その結果、スポイトにより液晶材料を液晶貯留用凹部に入れた際の、液晶材料内への空気のかみこみを少なくすることができる、というものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４０１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記液晶注入容器では、コイルバネを用いることにより液晶材料内への気泡のかみこみを少なくするという目的は果たせるものの、上記液晶注入容器の液晶貯留用凹部が即ちコイルバネ配設部であり、つまりは液晶材料を溜めるための箇所と液晶材料を注入させるための箇所とが全く同一であるがために、異物がこの液晶材料内に混入してしまった場合、液晶材料吸引時にその異物も液晶材料と共に基板間に吸い込まれてしまい、それが液晶表示装置の輝点等の原因となり、品質を下げる原因となってしまっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、空気や異物を混入させることなく基板間に液晶材料を注入させることのできる液晶材料注入装置、及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、本発明の液晶材料注入装置は、第１基板と第２基板とがシール材を介して貼り合わされてなり、前記シール材によって囲まれる空隙部及び前記空隙部を開放する液晶材料注入口を備えた表示用セルの前記空隙部に、前記液晶材料注入口から液晶材料を注入する液晶材料注入装置であって、前記液晶材料を溜めるための液晶材料溜め部と、前記液晶材料溜め部の底面から隆起した前記表示用セルを載置するセル載置部と、前記液晶材料溜め部の底面であって、前記セル載置部の周辺の少なくとも一部に設けられた異物溜め用溝と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１基板と第２基板とを、これら２枚の基板間に液晶材料を注入するための液晶材料注入口を開放した状態で貼り合わせて表示用セルとして形成する工程と、前記液晶材料を溜めるための液晶材料溜め部と、前記液晶材料溜め部の底面から隆起した前記表示用セルを載置するセル載置部と、前記液晶材料溜め部の底面であって前記セル載置部の周辺の少なくとも一部に設けられた異物溜め用溝とを有する液晶材料注入装置の前記液晶材料溜め部に前記液晶材料を溜める工程と、前記セル載置部に前記セルを載置する工程と、前記載置したセルの前記液晶材料注入口より前記液晶材料溜め部内部の前記液晶材料を注入して液晶セルを形成する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異物溜め用溝によって空気や異物を混入させることなく基板間に液晶材料を注入させることのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１（ａ）は本発明になる液晶注入装置の第１の実施形態を示す概略斜視図、同図（ｂ）は概略上面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【００１２】
（１）液晶材料注入装置１０の構成
液晶材料注入装置１０は、その全体がフッ素樹脂製であり、筐体に形成された液晶材料溜め部１１と、この液晶材料溜め部１１の中央から隆起したセル載置部１２とを含む。
【００１３】
液晶材料溜め部１１は、底面が２ｃｍｘ１５ｃｍで、深さが上部から１ｃｍであり、平面形状の長方形である。この液晶材料溜め部１１の中央部からセル載置部１２が隆起し、そのセル載置部１２の周辺部には溝状の異物溜め部１３が形成されている。そしてセル載置部１２形成部の周辺部にのみ、液晶材料溜め部１１の底面よりさらに１．５ｍｍ深い溝を、１ｍｍの幅で形成され、それが異物溜め用溝１３として作用する。
【００１４】
セル載置部１２は、その周辺の異物溜め用溝１３の最深部より、その上端部が４ｍｍ高くなるよう形成される。このセル載置部１２の上部には、深さが０．５ｍｍで、かつ長さがセル載置部１２の長手方向とほぼ同じである、バネ載置溝１４が２本形成されており、このバネ載置溝１４上に、断面円形の芯棒４２にコイルバネ４４を巻きつけた注入補助具である注入補助バネ４０をバネ載置溝１４と同数載置する。バネ載置溝１４上に載置された注入補助バネ４０は、その端部が、液晶材料５０を液晶材料溜め部１１に充填したときに液晶材料５０界面よりも１．５ｍｍ上に出る。
【００１５】
（２）液晶表示装置の製造方法
図２は、上記液晶材料注入装置１０を用いた、液晶表示装置の製造方法の各ステップを示す図である。
【００１６】
まず単個のセル５０を用意する。
【００１７】
このセル５０は、アレイを形成されたアレイ基板と、それに対向する対向基板とで一対となった２枚のガラス基板の各々に、それぞれ内面となる側に配向膜を形成し、配向処理した後、液晶材料５０を注入するための基板間ギャップを保持した状態で２枚の基板をシール材６３で貼り合わせ、焼成し、しかる後にそれを単個のセル６０に分断したものである（図２（ａ）参照）。
【００１８】
次に、液晶材料注入装置１０の液晶材料溜め部１１に液晶材料５０を、液晶材料溜め部１１の上端部いっぱいまで充填し、真空チャンバー７０内に送入する。このとき、液晶材料５０中には空気も含有されており、それが液晶材料５０の注入時に同時にセル６０内に入り込まないように、まずは真空チャンバー７０内で液晶材料を２時間乃至８時間程度脱泡する。そうして完全に液晶材料５０中の空気が抜けた後、セル載置部１２に、セル搬送具にセットされた上述のセル６０を載置し、基板間に液晶材料５０を注入させ、液晶セル６１を作製する（図２（ｂ）参照）。
【００１９】
液晶材料溜め部１１に充填された液晶材料５０は、その表面張力によって注入補助バネ４０の高さに盛り上がり、セル６０の液晶材料注入口６２と当接し、液晶材料注入口６２よりセル６０内に注入される。このとき、セル６０は、液晶材料注入口６２以外の箇所で液晶材料５０と接触しないため、液晶材料５０内にセル６０に付着した汚れ等が入ることはない。また、仮に何らかの理由で異物が液晶材料５０内に混入したとしても、その異物は、液晶材料注入口６２に到達する前に液晶材料注入装置１０に形成された異物溜め用溝１３が異物を溜める作用をし、そこで貯留されるため、液晶材料５０とともにセル６０内に吸入されることはない。
【００２０】
セル６０は、その液晶材料注入口６２がセル載置部１２のバネ載置溝１４上に載置された注入補助バネ４０と当接するようにして５対から２０対程度並べる。このセル数は、基板の大きさ等の諸条件により適宜最適な数を選択すればよい（図２（ｃ）参照）。
【００２１】
このようにして、セル６０内への液晶材料５０の注入が終わって液晶セル６１となると、その液晶材料注入口６２が封口され、液晶セル６１の両外側面に偏光板を貼り付け、画像等の検査工程を経た後、モジュールを作製され、液晶表示装置として完成する。
【００２２】
なお、この例では、液晶材料溜め部１１の範囲を比較的広くとっているため、汚れても洗浄がしやすく、形成も比較的容易であるというメリットも有する。
【００２３】
以上のように、この液晶材料注入装置１０を用いて液晶セル６１を作製した上で液晶表示装置を作製すると、異物や空気の混入の可能性が極めて低い高品質の液晶表示装置を得ることができ、しかも汚れてもこの液晶材料注入装置１０は洗浄しやすく、形成も比較的容易であるというメリットも有する。
【００２４】
（３）変更例
上記実施形態では、バネ載置溝１４と注入補助バネ４０とを２本としたが、１本乃至４本程度とするのが適当である。
【００２５】
また、上記実施形態では、５対乃至２０対のセル６０を載置することとしたが、それ以上であっても、また１対乃至４対であってもかまわないことはいうまでもなく、適宜諸条件にあったセル６０の対数を選択すればよい。
【００２６】
また、上記実施形態では、セル６０の液晶材料注入口６２が１つの場合を示したが、複数ある場合についても、注入口の数分、この液晶材料注入装置１０を使用すればよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、単個のセル６０への分断を、液晶材料５０の注入工程前に行うこととしたが、単個のセル６０への分断前の、３個乃至５個程度連なった短冊状態のままで、それぞれのセル６０に液晶材料５０を注入し、その後に単個のセル６０として分断してもかまわない。その場合は、短冊に内包される単個のセル６０の、液晶材料注入口６２の数分、この液晶材料注入装置１０を使用すればよい。
【００２８】
また、上記実施形態においては、液晶材料溜め部１１の底部がほぼ平らな液晶材料注入装置１０を示したが、液晶材料溜め部は中心部に向かって徐々に深くなる形状であってもよい。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３（ａ）は、本発明の第２の実施形態である液晶材料注入装置２０の概略上面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【００３０】
なお、液晶材料注入装置１０と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３１】
液晶材料溜め部２１は、液晶材料注入装置２０の周辺部から中心部方向に向けて徐々に深くなるよう、約６０度傾斜しており、その最深部から約０．５ｍｍの高さの範囲が異物溜め用溝２３として作用する。また、その上端部にバネ載置溝１４を有するセル載置部１２が、その最深部より４．５ｍｍの高さで形成されている。
【００３２】
液晶材料溜め部２１がテーパ状に形成されているため、液晶材料５０の充填量を比較的少なくすることができる。
【００３３】
また、バネ載置溝１４と注入補助バネ４０とは、１本乃至４本とするのが適当であり、載置するセル６０の数は、各条件にあった対数にするのが適当である。
【００３４】
また、上記実施形態は、セル６０の液晶材料注入口６２が１つの場合を示したが、複数ある場合についても、注入口の数分だけ使用すればよく、また、液晶材料５０の注入は、単個のセル６０への分断前に行ってもよい。
【００３５】
この液晶材料注入装置２０を用いて、第１の実施形態で示したと同様に液晶セル６１を作製し、さらに液晶表示装置を作製する。
【００３６】
以上のように、第２の実施形態の液晶材料注入装置２０を用いて液晶セル６１を作製した上で液晶表示装置を作製すると、異物や空気の液晶セル６１内への混入の可能性が極めて低い、しかも液晶材料使用量を比較的少なく抑えられる、高品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００３７】
上記実施形態で示した液晶材料注入装置２０の液晶材料溜め部２１は、テーパを上述の６０度より浅めに形成し、さらに異物溜め用溝を別途添加した形状のものとなっていてもよい。
【００３８】
（第３の実施形態）
図４（ａ）は、第３の実施の形態を示す液晶材料注入装置３０の概略斜視図、同図（ｂ）は概略上面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【００３９】
なお、液晶材料注入装置１０または２０と同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００４０】
液晶材料溜め部３１は、周辺部から中心部方向に向けて徐々に深くなるよう、約４５度に傾いたテーパ状になっており、中心部に、さらに２ｍｍ深く幅が１ｍｍの溝状の異物溜め用溝３３を有する。さらに異物溜め用溝３３よりも４ｍｍ高く形成されたセル載置部１２を液晶材料溜め部３１の中心に有する。
【００４１】
このように、液晶材料溜め部３１が、第２の実施形態の形状よりも浅めのテーパ状になっており、さらに別途異物溜め用溝３３を有しているため、液晶材料５０の充填量を少なくすることができ、しかも確実に異物のセル内への混入を阻止することができる。また、バネ載置溝１４と注入補助バネ４０とは、１本乃至４本とするのが適当であり、載置するセル６０の数は、各条件にあった対数にするのが適当である。
【００４２】
また、上記実施形態ではテーパを４５度、異物溜め用溝３３を幅１ｍｍ深さ２ｍｍで形成するが、テーパを、液晶材料注入装置の上底部より１ｍｍほど掘り下げた上で形成し始めてもよい。その場合は、テーパ角度を１度乃至１０度程度緩めるとよい。
【００４３】
液晶注入装置３０を用いて、第１の実施形態で示したと同様に液晶セル６１を作製し、さらに液晶表示装置を作製する。
【００４４】
また、上記実施形態は、セル６０の液晶材料注入口６２が１つの場合を示したが、複数ある場合についても、注入口の数と同数使用すればよく、また、液晶材料５０の注入は、単個のセル６０への分断前に行ってもよい。
【００４５】
以上のように、第３の実施形態の液晶材料注入装置３０を用いて液晶セル６１を作製した上で液晶表示装置を作製すると、異物や空気の、液晶セル６１内への混入の可能性が極めて低い、しかも比較的液晶材料の使用量を少なくすることのできる高品質の液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態になる液晶材料注入装置１０を詳細に説明するための図であり、（ａ）は、液晶材料注入装置１０の斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）図におけるＡ−Ｂ線断面図である。
【図２】図１の液晶材料注入装置１０を用いた液晶表示装置の製造方法の各ステップを説明するための図であり、（ａ）は、セルの正面図であり、（ｂ）は真空チャンバー７０内に入れて行う各ステップを説明する図であり、（ｃ）は液晶材料注入装置１０にセルを載置した縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態になる液晶材料注入装置２０を詳細に説明するための図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＡ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態になる液晶材料注入装置３０を詳細に説明するための図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるＡ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、２０、３０  液晶材料注入装置
１１、２１、３１  液晶材料溜め部
１２  セル載置部
１３、２３、３３  異物溜め用溝
１４  バネ載置溝
４０  注入補助バネ
５０  液晶材料
６０  セル
６１  液晶セル
６２  液晶材料注入口
７０  真空チャンバー
【図１】
2006138943.tif 000003
【図２】
2006138943.tif 000004
【図３】
2006138943.tif 000005
【図４】
2006138943.tif 000006