(57)【要約】  【課題】  液晶注入装置の前段装置である加圧前処理装置の使用による、製造・保守の工程管理の複雑化、製造場所および製造人員の増加を改善し、不安定なセルギャップのパネルへの液晶注入、パネルに対する再加圧前処理などの無駄工程および、最終検査での歩留り低下を防止する。  【解決手段】  注入室２にプレス用バルブ２１を設け、カートＣが液晶注入装置の注入室２に搬入された後プレス用バルブ２１を介してプレスガスを注入室２に導入して注入室２を大気圧を超えて正圧に加圧し、注入室２でセルギャップの安定化、一定化を行った後、引き続いて液晶注入を行う。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルを収容した注入室を真空排気したのちに前記液晶パネルに液晶を注入する液晶注入方法において、真空排気の開始に先立ち、前記注入室内の圧力を大気圧を超える圧力に加圧する工程を設けたことを特徴とする液晶注入方法。
【請求項２】
液晶パネルを収容した注入室を真空排気したのちに前記液晶パネルに液晶を注入する液晶注入装置において、真空排気の開始に先立ち、前記注入室内の圧力を大気圧を超える圧力に加圧する加圧手段を設けた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、業務用または家庭用電子機器に画像情報、文字情報を表示するための液晶パネルの製造途上で、前記液晶パネルに液晶材料を注入するための液晶注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、図２によって従来の液晶注入装置（たとえば特許文献１、特許文献２参照）の構成と作動を説明する。図２（Ａ）において、２はパネル５に液晶を注入するための注入室である。パネル５は、パネル５と着脱可能な構造を持つパネル台６上に複数枚固定される。図にはパネル５をパネル台６に装着した状態が示されている。パネル５とパネル台６はカートＣを構成する。液晶皿Ｕは液体の液晶材料（図示せず）を保持するための皿状の液晶溜７を有する容器である。パネル５は図２（Ｂ）に示されるように、透明な左右２枚のセル１４、スペーサ１５、封止枠１６で構成される。封止枠１６は２枚のセル１４の端面に接着され、セル１４と封止枠１６は気密の中空の箱を形成している。但し排気および液晶注入のために、封止枠１６の底面には一部に小さな開口（図示せず）が設けられており、前記開口は液晶注入終了後、最終的に封止される。スペーサ１５は、セル間の距離（以後、セルギャップと略記する）を一定に保つために２枚のセル１４の中間に挿入されている。なお以下、液晶パネルは完成品の液晶パネルを指し、パネルまたはパネル５は製造途上の液晶パネルを指す。
【０００３】
注入室２にはゲート弁８、９が左右に設けられ、またリークガスの導入時に開かれるリークバルブ１が接続されている。さらに注入室２は排気バルブ１２を介して真空排気系１３に接続されている。圧力計１１によって注入室２の圧力が監視される。注入室２に隣接して、ゲート弁９を介して加熱室３が設けられている。加熱室３には液晶注入後のパネル５の加熱処理のためにヒータ４が内蔵され、また加熱室３と大気側との間にゲート弁１０が設けられている。
【０００４】
セルギャップが不均一なパネル５に液晶を注入すると、液晶の厚みが不均一になり、液晶パネルの使用時に表示ムラが生ずる。この表示ムラを防止するため、液晶注入の前工程として別装置を使用して加圧処理またはプレス処理（以下、この処理を一括して加圧前処理と記し、また前記別装置を加圧前処理装置と呼ぶ）を行う。加圧前処理においては、セル１４とスペーサ１５の界面に力を加え、両者の密着度を向上させ、セルギャップを一定化かつ安定化させる（たとえば特許文献３参照）。なお、パネル５に液体の液晶が満たされて以後は、セルギャップの減少はスペーサ１５により、またセルギャップの増加はセル１４を満たした液晶により防止されるので、液晶注入後のセルギャップの安定化は必要ない。
【０００５】
加圧前処理を終了したパネル５は液晶注入装置に運搬され、カートＣの形状で注入室２の外方の所定位置に配置される。次にゲート弁８を開いて移動機構（図示せず）によりカートＣを注入室２の所定の場所まで水平移動する。この時点ではゲート弁９は閉止されている。次に液晶溜７に液晶材料を入れた液晶皿Ｕを注入室２の所定の場所まで水平方向に移動させた後、ゲート弁８を閉じ、排気バルブ１２を開き、注入室２を真空排気系１３で排気する。排気終了後、液晶皿ＵをカートＣの下部の所定の位置まで上昇させる。パネル台６には液晶皿Ｕを下部から挿入するための切り欠きが設けられているので、液晶皿Ｕの上昇によりパネル５の下部が液晶材料に浸漬される。浸漬の完了の後、排気バルブ１２を閉じ、リークバルブ１を開き、乾燥窒素ガス等のリークガスを注入室２に徐々に導入することにより、液晶材料は真空状態のパネル５の下部の開口から、パネル５の間隙に浸透していく。注入室２の圧力は一度正圧（大気圧基準にて）に加圧された後、大気圧に戻される。次にゲート弁９が開放され、液晶材料の浸透が終了したカートＣは液晶皿Ｕとともに加熱室３に移動し、所定の加熱処理が行われる。その後ゲート弁１０が開放され、カートＣは液晶皿Ｕとともに液晶注入装置の外方に取り出される。
【０００６】
図３は前記の排気バルブ１２が開かれた後の注入室２の圧力と時間の関係を示している。時刻０で排気バルブ１２が開き、注入室２が真空排気系１３に接続され排気が開始されると、注入室２の圧力は次第に低下していく。注入室２の圧力は液晶材料などからの一時的な水分放出により一時停滞した後、所定の低圧に達する。カートＣ、液晶皿Ｕを含む注入室２内の各構成材料から継続的に放出されるガスの排気のために、到達圧力における排気が規定の時間継続された後、液晶皿Ｕの上昇が行われ、パネル５の下部は液晶材料に浸漬される。引き続き排気バルブ１２の閉止およびリークバルブ１の開放が行われ、注入室２の圧力は徐々に上昇し、パネル５への液晶注入が開始され、液晶材料がパネル５に浸透する。注入室２の圧力は一度大気圧基準で正圧に加圧された後、大気圧に戻され、パネル５への液晶注入が終了する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０７２１９号公報（第１−６頁）
【特許文献２】特開２００３−５２００号公報（第１−４頁）
【特許文献３】特開平７−５４０５号公報（第１−１６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の液晶注入方法（以下、方法と略記する）および液晶注入装置の構造は以上のとおりであるが、この方法および構造では液晶パネルの製造設備および、製造・保守の工程管理が複雑化し、製造人員が増加し、無駄工程が発生しやすく、液晶パネルの歩留りも低下する。すなわち液晶パネルのセルギャップの不均一を防止するためには、前記のように液晶注入の前工程として加圧前処理装置を使用する必要があるが、加圧前処理装置と液晶注入装置の生産工程および保守工程はそれぞれ別個に管理する必要があるので、工程管理が複雑化し、複数の装置により製造場所および製造人員が増加する。また加圧前処理後のパネル５は液晶注入装置の注入室２に搬入されるまで大気圧で一時保管されるが、前記一時保管の期間は生産ロット毎にまちまちになり、一時保管が長期になる場合には、一時保管の期間にパネル５のセルギャップが再変化する場合がある。最終製品検査までは一時保管後のセルギャップの再変化を検知する手段はないので、一時保管の期間が長期になる場合には再変化の影響を避けるため、再変化の有無を確認できないままに再度の加圧前処理（以後、再加圧前処理と呼ぶ）を行う必要がある。したがって従来の方法では、不安定なセルギャップを有するパネル５への液晶注入や、それを避けるためのパネル５に対する再加圧前処理などの無駄な工程が発生し、加圧前処理装置および液晶注入装置それぞれの製造工程管理と保守工程管理が複雑化すると共に、最終検査での歩留りも低下する。本発明はこのような問題点を解決するための液晶注入方法および液晶注入装置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】
【０００９】
本発明が提供する液晶注入方法は、液晶パネルを収容した注入室を真空排気したのちに前記液晶パネルに液晶を注入する液晶注入方法において、真空排気の開始に先立ち、前記注入室内の圧力を大気圧を超える圧力に加圧する工程を設ける。また、本発明が提供する液晶注入装置は、液晶パネルを収容した注入室を真空排気したのちに前記液晶パネルに液晶を注入する液晶注入装置において、真空排気の開始に先立ち、前記注入室内の圧力を大気圧を超える圧力に加圧する加圧手段を設ける。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、注入室を大気圧を超えて正圧に加圧することにより、セルギャップの一定化、安定化処理が液晶注入装置内で行われるため、従来セルギャップの一定化、安定化のために必要であった加圧前処理装置の設置の必要が無くなり、製造設備およびその製造工程、保守工程管理が簡易化され、一時保管期間の長いパネルに対する再加圧前処理、セルギャップの不安定なパネルへの液晶注入などの無駄な工程が発生せず、製造に要する場所および製造人員が低減し、最終検査での歩留りも改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
液晶注入時の真空排気の開始に先立ち、注入室を大気圧を超えて正圧に加圧し、その後真空排気し液晶を注入する。また液晶注入装置に前記の液晶注入方法のための加圧手段を備える。
【実施例】
【００１２】
図１は本発明の実施例の構成図である。図１（Ａ）において、２はパネル５に液晶を注入するための注入室である。パネル５はパネル台６上に複数枚固定され、パネル５とパネル台６はカートＣを構成する。液晶皿Ｕは液晶材料を保持するための皿状の液晶溜７を有する容器である。注入室２にはゲート弁８、９が左右に設けられ、またリークガス導入時に開かれるリークバルブ１および、プレスガスの導入時に開かれるプレス用バルブ２１が接続されている。さらに注入室２は排気バルブ１２を介して真空排気系１３に接続されている。注入室２の圧力は圧力計１１で監視される。注入室２に隣接してゲート弁９を介して加熱室３が設けられている。加熱室３にはパネル５の加熱のためにヒータ４が内蔵され、また加熱室３と大気側との間にゲート弁１０が設けられている。
【００１３】
カートＣは注入室２の外方の所定位置に配置される。次にゲート弁８を開いてカートＣを注入室２の所定の場所まで水平移動する。その後ゲート弁８を閉じ、プレス用バルブ２１を開き、プレスガスを急速に注入室２に導入し、別途定める規定時間、注入室２を加圧する。プレスガスとしては乾燥窒素ガスなどが使用される。パネル５内へのプレスガスの流入はパネル５の底面にある小さな開口から行われるため、パネル５内の圧力上昇は注入室２の圧力上昇に比較して時間遅れがあり、この差圧によって図２（Ｂ）に示されるセル１４とスペーサ１５の界面にはプレスガスの加圧開始時からプレス用バルブ２１の閉止後しばらくの時間にわたってセル１４の外方から圧力が加わり、セル１４とスペーサ１５の密着度が向上する。すなわち、プレスガスの導入によって、２枚のセル１４間の間隙の間隔は一定化かつ安定化され、従来の装置で行われた加圧前処理にあたる効果が得られる。前記規定時間の後、リークバルブ１の開放により、注入室２を大気圧に戻す。
【００１４】
次に液晶溜７に液晶材料を入れ、ゲート弁８を開いて液晶皿Ｕを注入室２の所定の場所まで水平方向に移動させた後、ゲート弁８を閉じ、排気バルブ１２を開き、注入室２を真空排気系１３で排気する。排気終了後、液晶皿ＵをカートＣの下部の所定の位置まで上昇させパネル５の下部を液晶材料に浸漬させる。浸漬の完了の後、排気バルブ１２を閉じ、リークバルブ１を開き、乾燥窒素ガス等のリークガスを注入室２に徐々に導入することにより、液晶材料は真空状態のパネル５の下部の開口から、パネル５の間隙に浸透していく。注入室２の圧力は一度正圧（大気圧基準にて）に加圧された後、大気圧に戻される。次にゲート弁９が開放され、液晶材料の浸透が終了したカートＣは液晶皿Ｕとともに加熱室３に移動し、所定の加熱処理が行われる。その後ゲート弁１０が開放され、カートＣは液晶皿Ｕとともに液晶注入装置の外方に取り出される。
【００１５】
図１（Ｂ）は前記のプレス用バルブ２１が開かれた後の注入室２の圧力と時間の関係を示している。時刻０でプレス用バルブ２１が開き、注入室２はプレスガスで加圧され、加圧・プレス工程が開始される。別途定める規定時間後に注入室２は大気圧に戻され、排気バルブ１２が開き、注入室２が真空排気系１３に接続され排気が開始され、注入室２の圧力は次第に低下していく。注入室２の圧力は液晶材料からの一時的な水分放出等により一時停滞した後、所定の低圧に達する。カートＣ、液晶皿Ｕを含む注入室２内の各構成材料から継続的に放出されるガスの排気のために到達圧力における排気が所定の時間継続された後、液晶皿Ｕの上昇が行われ、パネル５の下部は液晶材料に浸漬される。引き続き排気バルブ１２の閉止およびリークバルブ１の開放が行われ、注入室２の圧力は徐々に上昇し、パネル５への液晶注入が開始される。注入室２の圧力は一度大気圧基準で正圧に加圧された後、大気圧に戻され、パネル５への液晶注入が終了する。
【００１６】
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、さらに種々の変形実施例を挙げることができる。たとえば図１（Ａ）では、プレスガスの導入後、リークバルブ１の開放により、注入室２を大気圧に戻しているが、大気圧に戻すための専用バルブを別に設けてもよい。また液晶注入装置の構造、加熱室３の有無などは図１（Ａ）の構造には限定されない。また本発明は装置の作動が自動か手動かには限定されない。本発明はこれらをすべて包含する。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、業務用または家庭用の電子機器などに画像情報、文字情報を表示するための液晶パネルの製造途上で、前記液晶パネルに液晶材料を注入するための液晶注入装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例の構成図であり、（Ｂ）は本発明の装置の注入室の圧力変化と時間の関係である。
【図２】（Ａ）は従来の実施例の構成図であり、（Ｂ）はパネルの詳細な構造を示す図である。
【図３】従来の装置の注入室の圧力変化と時間の関係である。
【符号の説明】
【００１９】
１  リークバルブ
２  注入室
３  加熱室
４  ヒータ
５  パネル
６  パネル台
７  液晶溜
８  ゲート弁
９  ゲート弁
１０  ゲート弁
１１  圧力計
１２  排気バルブ
１３  真空排気系
１４  セル
１５  スペーサ
１６  封止枠
２１  プレス用バルブ
Ｃ  カート
Ｕ  液晶皿
【図１】
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【図２】
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【図３】
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