(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの液晶を注入する方法であって、
第１の基板と、前記第１の基板の反対側に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板を結合する前記シーリング層であって、前記第１の基板、前記第２の基板及び前記シーリング層により第１の開口及び第２の開口が定められるシーリング層とを含む、半仕上げの液晶パネルを提供するステップと、
前記半仕上げの液晶パネルの前記第１の開口を液晶材料に浸漬し、かつ前記第２の開口の上にガスを放出してベンチュリ効果により前記第２の開口近くを陰圧状態にすることより、前記液晶材料を前記液晶材料に浸漬された前記第１の開口から前記第１の基板と前記第２の基板との間に注入して液晶層を形成するステップと、
シーリング材料により前記第１の開口及び第２の開口を密閉するステップとを含む、液晶パネルの液晶を注入する方法。
【請求項２】
前記液晶パネルは、第１の頂点及び該第１の頂点の筋向かいに配置された第２の頂点を更に有し、前記第１の開口は前記第１の頂点に配置され、前記第２の開口は前記第２の頂点に配置される、請求項１に記載の液晶パネルの液晶を注入する方法。
【請求項３】
前記第１の開口は、前記液晶材料に浸漬され、前記第２の開口は通気開口である、請求項２に記載の液晶パネルの液晶を注入する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、液晶パネル、液晶パネルの液晶を注入する方法、液晶パネルの液晶を注入する装置に関し、特に、液晶材料が注入され液晶層を形成するように液晶パネルに少なくとも２つの開口を設ける液晶パネル、液晶パネルの液晶を注入する方法、液晶パネルの液晶を注入する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１及び２を参照する。図１は、従来の液晶パネルを示す概略側面図である。図２は、従来の液晶パネルを示す概略上面図である。図１に示すように、従来の液晶パネル１００は、第１の基板１１０、第２の基板１２０、第１の電極層１１１、第２の電極層１２１、第１のアライメントフィルム１１２、第２のアライメントフィルム１２２、シーリング層１３０及び液晶層１５０を有する。第１のアライメントフィルム１１２及び第１の電極層１１１は、第２の基板１２０の反対側にある第１の基板１１０の表面に配置される。第２のアライメントフィルム１２２及び第２の電極層１２１は、第１の基板１１０の反対側にある第２の基板１２０の表面に配置される。シーリング層１３０は、第１の基板１１０と第２の基板１２０との間に配置され、第１の基板１１０と第２の基板１２０を結合する。液晶層１５０は、第１のアライメントフィルム１１２と第２のアライメントフィルム１２２との間に配置される。液晶層１５０の方向は、特定の表示効果を示すために、第１の電極層１１１と第２の電極層１２１との間で電界を変えることにより制御できる。
【０００３】
従来の液晶パネルの製造技術には、液晶注入法（liquid  crystal  injection  method）及び滴下法（one  drop  filling：ODF）のような液晶層を形成する幾つかの方法がある。図２に示すように、液晶注入開口１４０は、通常、液晶パネル１００内に、従来の液晶注入工程に従ってシーリング層１３０のパターンにより定められる。液晶パネル１００は、液晶材料が液晶パネル１００内に液晶注入開口１４０を通じて注入され液晶層１５０を形成できるように、真空にされた又は空気を入れられた封入チャンバ内に置かれる。通常、真空装置が、従来の液晶注入工程において必要である。これは、機器のコストを比較的高くしてしまう。一方、従来の液晶注入工程は、大型パネルの製造に適用されるとき、液晶の流速がこの真空工程を通じて十分速くないので、注入時間が比較的長くなってしまう場合が多い。さらに、ＯＤＦ処理は、小型パネルを製造する際に、比較的高い精度の要求及び不要な泡の発生のような欠点を生じるので、一般的に大型及び中型のパネルに適する。したがって、液晶パネルを製造する過程で、どのように液晶をより効率的な方法で且つ比較的低コストで注入するかは、常にこの分野の開発の主流である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、液晶パネル、液晶パネルの液晶を注入する方法、及び液晶パネルの液晶を注入する装置を提供することである。２つの開口が液晶パネルに設けられ、液晶材料が毛管現象により液晶パネル内の空間に注入され、したがって液晶層を形成できるようにする。したがって、製造コスト及び機器コストの低減の目的が達成できる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のために、本発明の好適な一実施形態によると、液晶パネルが提供される。液晶パネルは、第１の基板、第２の基板、シーリング層及び液晶層を有する。第２の基板は、第１の基板の反対側に配置される。シーリング層は、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板と第２の基板を結合する。複数の開口は、第１の基板、第２の基板及びシーリング層により定められる。液晶層は、第１の基板と第２の基板との間に配置される。開口は、液晶材料を、毛管現象により第１の基板と第２の基板との間の空間に注入し液晶層を形成するように構成される。
【０００６】
本発明の別の好適な実施形態によると、液晶パネルの液晶を注入する方法が提供される。方法は以下の処理を有する。第１に、半仕上げの液晶パネルが提供される。半仕上げの液晶パネルは、第１の基板、第２の基板、シーリング層を有する。第２の基板は、第１の基板の反対側に配置される。シーリング層は、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板と第２の基板を結合する。複数の開口は、第１の基板、第２の基板及びシーリング層により定められる。次のステップで、半仕上げの液晶パネルの少なくとも１つの開口は、液晶材料に浸され、液晶材料を、開口を通過させ、毛管現象により第１の基板及び第２の基板の間の空間に注入させて液晶層を形成できるようにする。最後に、開口はシーリング材料により密閉される。
【０００７】
本発明の更に別の好適な実施形態によると、液晶パネルの液晶を注入する装置が提供される。液晶を注入する装置は、液晶容器、ホルダ、調整コンポーネントを有する。液晶容器は、液晶材料を入れるために用いられる。ホルダは、液晶容器の上に配置され、半仕上げの液晶パネルを支持する。半仕上げの液晶パネルは、第１の基板、第２の基板、シーリング層を有する。第２の基板は、第１の基板の反対側に配置される。シーリング層は、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板と第２の基板を結合する。複数の開口は、第１の基板、第２の基板及びシーリング層により定められる。調整コンポーネントは、ホルダの上に配置され、ホルダにより支持される半仕上げの液晶パネルの位置を調整するために用いられ、半仕上げの液晶パネルの少なくとも１つの開口を液晶材料に浸すことができるようにする。液晶材料は、液晶材料に浸された開口を通過し、毛管現象により第１の基板と第２の基板との間の空間に注入され、液晶層を形成する。
【０００８】
本発明の更に別の好適な実施形態によると、液晶を注入する装置が提供される。装置は、液晶容器、第１の調整コンポーネント、第２の調整コンポーネントを有する。液晶容器は、液晶材料を入れるために用いられる。第１の調整コンポーネントは、液晶容器の上に配置され、半仕上げの液晶パネルを支持するため、及び半仕上げの液晶パネルの位置を調整するために用いられる。半仕上げの液晶パネルは、第１の基板、第２の基板、シーリング層を有する。第２の基板は、第１の基板の反対側に配置される。シーリング層は、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板と第２の基板を結合する。複数の開口は、第１の基板、第２の基板及びシーリング層により定められる。第２の調整コンポーネントは、第１の調整コンポーネントの上に配置され、半仕上げの液晶パネルの位置を調整するために用いられ、半仕上げの液晶パネルの少なくとも１つの開口を液晶材料に浸すことができるようにする。液晶材料は、液晶材料に浸された開口を通過し、毛管現象により第１の基板と第２の基板との間の空間に注入され、液晶層を形成する。
【０００９】
本発明のこれらの及び他の目的は、以下の、種々の図面に示された好適な実施形態の詳細な説明を読んだ後に当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の液晶パネルを示す概略側面図である。
【図２】従来の液晶パネルを示す概略上面図である。
【図３】本発明の好適な実施形態による液晶パネルを示す概略上面図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図５】本発明の好適な実施形態による液晶パネルの液晶を注入する方法を示す概略図である。
【図６】本発明の好適な実施形態による液晶パネルの液晶を注入する方法を示す概略図である。
【図７】本発明の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。
【図８】本発明の別の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。
【図９】本発明の別の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図３及び４を参照する。図３は、本発明の好適な実施形態による液晶パネルを示す概略上面図である。図４は、図３の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。全ての図は略図であることに留意すべきである。図の部分の相対的な寸法及び比は、明確化のため及び描画の便宜上、強調され又は縮小された大きさで示されている。つまり、図の部分の実際の寸法及び比は、種々の設計要件に従って調整できる。図３及び４に示すように、本発明の好適な一実施形態により、液晶パネル２００が提供される。液晶パネル２００は、第１の基板２１０、第２の基板２２０、シーリング層２３０及び液晶層２５０を有する。第２の基板２２０は、第１の基板２１０の反対側に配置される。第１の基板２１０及び第２の基板２２０は、ガラス基板又はセラミック基板のような硬質基板、プラスチック基板のような柔軟な基板、又は他の適切な基板を有しても良い。シーリング層２３０は、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間に配置され、第１の基板２１０と第２の基板２２０を結合する。複数の開口２４０は、第１の基板２１０、第２の基板２２０及びシーリング層２３０により定められる。換言すると、本実施形態で開示されるシーリング層２３０は、第１の基板２１０及び第２の基板２２０の外周を完全に取り囲まない。第１の基板２１０及び第２の基板２２０の外周上の場所は、シーリング層２３０が配置されず、開口を収容するために使用できる。望ましくは、本実施形態によると、開口２４０は、第１の開口２４１及び第２の開口２４２を有するが、これに限定されない。例えば、種々の設計で所望の液晶注入効果を達成するために、２つより多い開口２４０が適用できる。さらに、液晶層２５０は、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間に配置される。
【００１２】
本実施形態では、第１の開口２４１及び第２の開口２４２は、液晶材料２５０Ｍを通過させるための通路として用いられる。結果として、液晶材料２５０Ｍは、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間の空間に注入でき、毛管現象により液晶層２５０を形成できる。本願明細書に開示される液晶パネル２００は、望ましくは方形パネルであるが、これに限定されないことに留意すべきである。さらに、液晶パネル２００は、第１の頂点２７１及び第２の頂点２７２を更に有する。第１の頂点２７１及び第２の頂点２７２は、対角に配置される。本実施形態では、第１の開口２４１は望ましくは第１の頂点２７１に位置し、第２の開口２４２は望ましくは第２の頂点２７２に位置する。この特有の設計を通じ、液晶材料２５０Ｍが第１の基板２１０及び第２の基板２２０の間の空間に注入される過程中に、毛管現象を促進できる。換言すると、第１の開口２４１及び第２の開口２４２は、望ましくは、それぞれ液晶パネル２００の筋向かいの頂点の対のうちの１つに配置され、液晶材料２５０Ｍの注入中の毛管現象を促進するようにする。しかし、これに限定されない。本発明の他の好適な実施形態によると、必要に応じて２つより多い開口がそれぞれ液晶パネル２００の異なる領域に配置され、液晶材料の注入中に所望の毛管現象を達成するようにする。留意すべきことに、液晶パネル２００の第１の基板２１０及び第２の基板２２０は、必要に応じて、電極層（図示せず）、アライメント層（図示せず）、又は他の部分を有しても良い。種々の変更された構成が適用でき、それら変更された構成は当業者により推論されるので、それらの詳細な説明は本願明細書では省略する。
【００１３】
図３と共に図５及び６を参照する。図５、６は、本発明の好適な実施形態による液晶パネルの液晶を注入する方法を示す概略図である。図６は、半仕上げの液晶パネルを示す概略図である。図３、５、６に示すように、本実施形態は、液晶パネルの液晶を注入する方法を提供する。本願明細書で開示する方法は以下の処理を有する。第１に、半仕上げの液晶パネル２００が提供される。半仕上げの液晶パネル２０１は、第１の基板２１０、第２の基板２２０、シーリング層２３０を有する。第２の基板２２０は、第１の基板２１０の反対側に配置される。シーリング層２３０は、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間に配置され、第１の基板２１０と第２の基板２２０を結合する。第１の基板２１０、第２の基板２２０及びシーリング層２３０は、複数の開口２４０を定め得る。同様に、本実施形態で開示する開口２４０は、望ましくは第１の開口２４１及び第２の開口２４２を有するが、これに限定されない。次のステップで、半仕上げの液晶パネル２００の第１の開口２４１は、液晶材料２５０Ｍに浸され、液晶材料２５０Ｍが第１の開口２４１を通過して、毛管現象により第１の基板２１０及び第２の基板２２０の間の空間に注入され、液晶層２５０を形成できるようにする。結果として、液晶パネル２００を形成するために、（図３に示されるような）シーリング材料２６０が用いられ、第１の開口２４１及び第２の開口２４２を密閉する。換言すると、本実施形態で開示する第１の開口２４１は液晶注入開口と考えられ、反対の第２の開口２４２は通気開口と考えられ、したがって毛管現象が効率的に実行できるが、これに限定されない。留意すべきことに、それぞれの頂点に筋向かいに配置された開口の対を有することの利点は、対応する注入過程中に液晶の使用量が効率的に低減できることである。より具体的には、頂点は、一般的に、液晶パネルの外周に沿った他の部分と比べて相対的に狭い領域を有するので、液晶材料に浸漬する接触領域が減少する。結果として、少ない量の液晶材料のみが半仕上げの液晶パネルの表面に吸収され又は付着し、液晶材料の注入の処理中に、液晶材料が殆ど無駄にならない。本発明の他の好適な実施形態によると、２つより多い開口２４０が設けられ、複数の開口２４０のうちの１つは液晶材料２５０Ｍに浸され、液晶材料２５０Ｍの注入中の毛管現象を変更するようにする。また、留意すべき点は、本発明の実施形態による液晶を注入する方法が、第２の開口２４２の近くに陰圧状態を形成する処理を更に有しても良いことである。液晶パネル２００に注入されるために準備された液晶材料２５０Ｍは、一般的に、標準圧状態（つまり、１ａｔｍ）なので、陰圧状態が第２の開口２４２（通気開口とも称する）の近くに形成されるとき、ベンチュリ効果が生成され、したがって液晶材料２５０Ｍの注入速度が増大する。本実施形態では、第２の開口２４２の近くに陰圧状態を形成する方法は、第２の開口２４２上へのガスＧの放出を含み得る。ガスＧは、望ましくは、高圧窒素又は清潔な乾燥した空気（clean  dry  air：CDA）を含み得るが、これに限定されない。陰圧状態は、他の適切なガスによっても形成できる。
【００１４】
液晶層２５０とは別に、材料特性及び他の部分の特性は、本実施形態の半仕上げの液晶パネル２０１と上述の液晶パネル２００との間でほぼ同様である。したがって、これらの説明は明確化のために省略する。換言すると、半仕上げの液晶パネル２０１は、液晶パネル２００が液晶注入過程を経験する前の状態と考えられる。本実施形態で開示する半仕上げの液晶パネル２０１は、望ましくは方形であるが、これに限定されないことに留意すべきである。さらに、半仕上げの液晶パネル２０１は、第１の頂点２７１及び第２の頂点２７２を更に有する。第１の頂点２７１及び第２の頂点２７２は、対角に配置される。本実施形態では、第１の開口２４１は望ましくは第１の頂点２７１に位置し、第２の開口２４２は望ましくは第２の頂点２７２に位置する。この特有の設計を通じ、液晶材料２５０Ｍが第１の基板２１０及び第２の基板２２０の間の空間に注入される過程中に、毛管現象を促進できる。開口２４０の各々の構成は、上述の液晶パネル２００で説明したものと同様なので、詳細な説明は省略する。留意すべき点は、本実施形態による半仕上げの液晶パネル２０１の大きさが、望ましくは１平方センチメートルより小さく、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間の距離（セルギャップとも考えられる）が望ましくは２０マイクロメートルより小さく、効率的な毛管現象が生成できるようにしていることであるが、これに限定されない。本実施形態による半仕上げの液晶パネル２０１の開口の設計を利用することにより、液晶材料２５０Ｍは、第１の基板２１０と第２の基板２２０との間の空間に、真空環境を有さずに注入できるので、対応する製造コスト及び機器コストが効率的に低減される。
【００１５】
図３、５、６と共に図７を参照する。図7は、本発明の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。図３、５、7に示すように、本実施形態は、液晶を注入する装置３００を提供する。装置３００は、液晶容器２５０Ｃ、ホルダ３１０、調整コンポーネント３２０を有する。液晶容器２５０Ｃは、液晶材料２５０Ｍを入れるために用いられる。ホルダ３１０は、液晶容器２５０Ｃの上に配置され、半仕上げの液晶パネル２０１を支持するために用いられる。半仕上げの液晶パネル２０１の詳細な構成は、液晶を注入する方法を開示している先の段落で説明したので、同じ部分の説明は簡潔さのために省略する。調整コンポーネント３２０は、ホルダ３１０の上に配置され、ホルダ３１０により支持される半仕上げの液晶パネル２０１の位置を調整するために用いられ、半仕上げの液晶パネル２０１の第１の開口２４１を液晶材料２５０Ｍに浸すことができるようにする。液晶材料２５０Ｍは、液晶材料２５０Ｍに浸された第１の開口２４１を通過でき、毛管現象により第１の基板２１０と第２の基板２２０との間の空間に注入でき、液晶層２５０を形成できる。本実施形態では、ホルダ３１０は、望ましくは、半仕上げの液晶パネル２０１が配置できる複数の溝３１１を有する。半仕上げの液晶パネル２０１の一部は、ホルダ３１０を貫通し、液晶容器２５０Ｃ内の液晶材料２５０Ｍに接触できる。換言すると、ホルダは、望ましくは溝付きホルダであるが、これに限定されない。さらに、調整コンポーネント３２０は、半仕上げの液晶パネル２０１に接触し、僅かに振動して、半仕上げの液晶パネル２０１の各々の位置が適正に調整されるようにする。このように、半仕上げの液晶パネル２０１の各々の第１の開口２４１及び第２の開口２４２を、正確に整列できる。本実施形態による調整コンポーネント３２０は、複数の調整ローラ（図示しない）を更に有しても良いが、これに限定されない。本実施形態で開示する液晶を注入する装置３００を適用することにより、液晶の注入処理をバッチ処理で自動的に実行できる。
【００１６】
図３と共に図８、９を参照する。図８は、本発明の別の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。図９は、本発明の別の好適な実施形態による液晶を注入する装置を示す概略図である。図３、８に示すように、本実施形態は、液晶を注入する装置４００を提供する。装置４００は、液晶容器２５０Ｃ、第１の調整コンポーネント４１０、第２の調整コンポーネント４２０を有する。液晶容器２５０Ｃは、液晶材料２５０Ｍを入れるために用いられる。第１の調整コンポーネント４１０は、液晶容器２５０Ｃの上に配置され、半仕上げの液晶パネル２０１を支持するため、及び半仕上げの液晶パネル２０１の位置を調整するために用いられる。半仕上げの液晶パネル２０１の詳細な構成は、液晶を注入する方法を開示している先の段落で説明したので、同じ部分の説明は省略する。第２の調整コンポーネント４２０は、第１の調整コンポーネント４１０の上に配置され、半仕上げの液晶パネル２０１の位置を調整するために用いられ、半仕上げの液晶パネル２０１の第１の開口２４１を液晶材料２５０Ｍに浸すことができるようにする。液晶材料２５０Ｍは、液晶材料２５０Ｍに浸された第１の開口２４１を通過でき、毛管現象により第１の基板２１０と第２の基板２２０との間の空間に注入でき、液晶層２５０を形成できる。本実施形態では、第１の調整コンポーネント４１０は望ましくは複数の第１の調整ローラ４１１を有しても良く、第２の調整コンポーネント４２０は望ましくは複数の第２の調整ローラ４２１を有しても良いが、これに限定されない。各第１の調整ローラ４１１及び各第２の調整ローラ４２１は、それぞれ半仕上げの液晶パネル２０１の上及び下の位置から、半仕上げの液晶パネル２０１に近付き、僅かに振動でき、半仕上げの液晶パネル２０１を所定位置に調整できる。このように、半仕上げの液晶パネル２０１の第１の開口２４１及び第２の開口２４２は、正確に整列できる。例えば、図８に示すように、半仕上げの液晶パネル２０１が正方形である場合、上側位置にある２つの第２の調整ローラ４２１は、望ましくは水平方向Ｘに沿って互いに重なり合い、下側位置にある２つの第２の調整ローラ４１１も、望ましくは水平方向Ｘに沿って互いに重なり合う。２つの第２の調整ローラ４２１の各々の中心点は、垂直方向Ｙに沿って、２つの第１の調整ローラ４１１の各々の中心点と重なり合う。このように、半仕上げの液晶パネル２０１の第１の開口２４１は下方を向き、半仕上げの液晶パネル２０１の第２の開口２４２は上方を向き、後の液晶注入を容易にできる。さらに、図９に示すように、半仕上げの液晶パネル２０２の形状が方形であるとき、第１の調整コンポーネント４１０及び第２の調整コンポーネント４２０は、半仕上げの液晶パネル２０２の形状に適合させるために、水平方向Ｘ及び／又は垂直方向Ｙに沿って移動されても良い。
【００１７】
纏めると、本発明は、液晶パネルに２つの向かい側に配置された開口を設け、毛管現象により液晶材料を液晶パネル内の空間に注入でき、したがって液晶層を形成できるようにする。液晶注入処理は真空環境を有しないで実行できるので、対応する製造コスト及び機器コストを効果的に低減できる。また、本発明は、調整コンポーネントを有する、液晶を注入する装置３００を更に提供し、毛管現象による液晶の注入処理をバッチ処理で自動的に実行できるようにする。このように、製品は、比較的低い製造コストで大量生産できる。
【００１８】
当業者は、本発明の教示を守りつつ、装置及び方法の多くの変更及び代替に直ちに気付くだろう。したがって、上述の開示は、添付の請求の範囲の境界によってのみ限定されると考えられるべきである。
【符号の説明】
【００１９】
１００  液晶パネル
１１０、１２０  基板
１１１、１２１  電極層
１１２、１２２  アライメントフィルム
１３０  シーリング層
１４０  開口
１５０  液晶層
２００  液晶パネル
２０１  半仕上げの液晶パネル
２１０、２２０  基板
２３０  シーリング層
２４０、２４１、２４２  開口
２５０  液晶層
２５０Ｃ  液晶容器
２５０Ｍ  液晶材料
２６０  シーリング材料
２７１、２７２  頂点
３００  装置
３１０  ホルダ
３１１  溝
３２０、４１０、４２０  調整コンポーネント
４１１、４２１  調整ローラ
Ｇ  ガス
【図１】
0005788426.tif 000002
【図２】
0005788426.tif 000003
【図３】
0005788426.tif 000004
【図４】
0005788426.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005788426.tif 000008
【図８】
0005788426.tif 000009
【図９】
0005788426.tif 000010