(57)【要約】【課題】液晶の注入量を制御、管理して、必要最適な液晶量で容易に液晶の注入を行なえるようにするとともに、所望の品質が得られる液晶注入装置を提供する。【解決手段】液晶パネル（空パネル１２１）の液晶注入口から、液晶パネルを構成する一対の基板間の液晶封入空間内に液晶１１２を注入するための液晶注入装置１０であって、上方に開口するとともに液晶封入空間内に注入する液晶１１２を収容する液晶溜部１２Ａを有する液晶注入ヘッド１２と、液晶溜部１２Ａに供給ライン１１４を介して接続され、液晶１１２を貯留しておく貯留タンク１１と、液晶パネルを液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａの上方となるように保持し、液晶パネルの液晶注入口を液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａに対して相対的に接近あるいは離間させる基板吸着ヘッド１３と、これら液晶注入ヘッド１２、液晶溜部１２Ａ、基板吸着ヘッド１３を備える減圧槽１４と、を有して構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの液晶注入口から、前記液晶パネルを構成する一対の基板間の空間内に液晶を注入するための液晶注入装置であって、
上方に開口するとともに前記空間内に注入する前記液晶を収容する収容部を有する液晶注入部と、
前記供給部に供給経路を介して接続され、前記液晶を貯留しておく貯留部と、
前記液晶パネルを前記液晶注入部の前記収容部の上方となるように保持し、当該液晶パネルの前記液晶注入口を前記液晶注入部の前記供給部に対して相対的に接近あるいは離間させる基板保持部と、
前記液晶注入部、前記貯留部、基板保持部を備える減圧槽と、を有して構成されることを特徴とする液晶注入装置。
【請求項２】
前記液晶注入部の前記収容部に供給する前記液晶の量を制御する制御部を有することを特徴とする請求項１記載の液晶注入装置。
【請求項３】
前記収容部は前記空間内を満たす量以上の前記液晶を保持可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶注入装置。
【請求項４】
前記液晶注入部を複数設け、それらを整列配置してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶注入装置。
【請求項５】
前記供給部に供給される前記液晶の脱泡を行う脱泡処理部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶注入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、ＴＦＴ基板と当該ＴＦＴ基板に環状のシール材を介して接合された対向基板とからなる液晶パネルを備え、シール材によって囲まれた空隙領域（液晶封入空間）に液晶が注入されて構成されることになる。液晶は、シール材に設けられた注入口から注入される。
【０００３】
液晶の注入に関しては、液晶パネルに液晶を注入させるためのプロセスと、それを可能とする装置および方法が以前より有った。
例えば、減圧槽内において、液晶封入空間空の状態の液晶パネルを、その液晶注入口が下向きとなる姿勢にして液晶槽内の液晶に浸し、減圧槽の内部を昇圧することで液晶注入口から液晶封入空間内に液晶を注入する液晶槽注入法を用いた液晶注入装置が知られている。
【０００４】
また、液晶パネルの液晶注入口近傍に真空雰囲気下で所定量の液晶を滴下して真空雰囲気を解除することにより、液晶封入空間内と周辺との気圧差を利用して液晶注入口から液晶封入空間に液晶を注入する所謂液晶滴下注入法を利用した液晶注入装置も多く提案されている。このような液晶滴下注入法を用いて液晶を注入する液晶注入装置として、例えば特許文献１が挙げられる。
【特許文献１】特開平１１−３３７９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した液晶槽注入法では、液晶装置の液晶封入空間内に注入される液晶よりもかなり多くの液晶を液晶槽に貯留させておかなくてはならないため、使用量以上の液晶が大量に必要となる。また、液晶パネルは、複数の液晶パネルを多面取り可能なウェハ状のガラス基板から一括形成されるが、液晶槽注入法では、ウェハ状のガラス基板をそのまま液晶槽に浸すことはできない。そのため、ガラス基板を分断して、液層が注入されていない空の液晶パネル（空パネル）を形成してからでなければ液晶を注入することができない。つまり、個々の空パネル毎に液晶注入作業を行なわなければならたいために作業効率の低下が懸念されていた。
【０００６】
また、上記した滴下注入法では、液晶の自重により滴下させていることから、ある程度の液晶の量がないと滴下しないため、液晶の滴下量を調整し難い。また、滴下されずに残った残留液晶による誤滴下が発生してしまう。さらに、真空状態に至る前で液晶の自重による誤滴下や真空中での液晶滴下量の不足等が発生することもあり、液晶パネル内への気泡の進入や液晶の不足等による、製造上での製品不良が発生することがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液晶の注入量を制御、管理して、必要最適な液晶量で容易に液晶の注入を行なえるようにするとともに、所望の品質が得られる液晶注入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶注入装置は、上記課題を解決するために、液晶パネルの液晶注入口から、液晶パネルを構成する一対の基板間の空間内に液晶を注入するための液晶注入装置であって、上方に開口するとともに空間内に注入する液晶を収容する収容部を有する液晶注入部と、供給部に供給経路を介して接続され、液晶を貯留しておく貯留部と、液晶パネルを液晶注入部の収容部の上方となるように保持し、当該液晶パネルの液晶注入口を液晶注入部の供給部に対して相対的に接近あるいは離間させる基板保持部と、液晶注入部、貯留部、基板保持部を備える減圧槽と、を有して構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶注入装置は、液晶を注入する液晶注入部の上方に液晶パネルを配置するよう構成されている。そのため、液晶パネルの空間内に液晶を注入する際は、基板保持部により液晶パネルの液晶注入口を液晶注入部の収容部に接近させて、液晶パネルの下方側から液晶の注入動作が行なわれることになる。従来用いられていた液晶滴下法においては、液晶が基板上に誤滴下するなどして表示不良を引き起こしていた。しかし、本発明の構成によれば、液晶が基板上へ誤滴下するという問題は生じないため、製品品質を向上させることができる。また、液晶パネルの下方側から液晶の注入動作を行うことで、液晶の自重により滴下させていたときと比べて液晶の注入量を容易に調整することができる。よって、必要最適な液晶量で容易に液晶の注入を行なうことができる。
【００１０】
また、液晶注入部の収容部に供給する液晶の量を制御する制御部を有することも好ましい。
このような構成によれば、液晶の量を制御する制御部を備える構成にしたため、従来のように液晶の自重により滴下させる場合に比べて液晶の注入量を容易に制御・管理することができる。また、液晶の注入不足による製品劣化を防ぐことができる。さらに、従来の液晶槽注入法のように大量の液晶を使用しなくて済むことから、製造段階で使用する液晶の量を削減することができる。よって、作業効率が向上するとともに、コスト削減を図ることができる。
【００１１】
また、収容部は空間内を満たす量以上の液晶を保持可能であることも好ましい。
このよう様な構成によれば、液晶パネルの空間内に注入される液晶の注入量が不足するような事態が生じることもなく、所望とする製品品質を得ることができる。
【００１２】
また、液晶注入部を複数設け、それらを整列配置してなることも好ましい。
このような構成によれば、複数の液晶パネルの空間内に一括して液晶を注入することができる。これによって、作業効率が向上するので製造時間の短縮を図ることができる。
【００１３】
また、供給部に供給される液晶の脱泡を行う脱泡処理部を備えることも好ましい。
このような構成によれば、液晶中に含まれる気泡を除去することができるので、液晶の注入動作を良好に行うことができる。また、気泡混入による品質低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、図１０及び図１１を参照して液晶パネル１２０について説明する。図１０に示すように、長方形状をなすＴＦＴアレイ基板２０の上には、シール材１０１がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば図１１に示すブラックマトリクス１０９と同じ或いは異なる材料からなる遮光性の周辺見切り１０２（表示領域と表示領域の周りの非表示領域とを仕切るための遮光膜）が設けられている。シール材１０１の外側の領域には、データ線駆動回路１０３及び実装端子１０４がＴＦＴアレイ基板２０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０５が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。更に、ＴＦＴアレイ基板２０の残る一辺には、画面表示領域１１３の両側部に設けられた走査線駆動回路１０５間をつなぐための複数の配線１０６が設けられている。
【００１５】
また、シール材１０１の四隅には、ＴＦＴアレイ基板２０と対向基板１０８との間で電気的導通をとるための上下導通材１０７が設けられている。なお、図において符号２０５は実装端子１０４に接続されるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）である。
【００１６】
そして、図１１に示すように、図１０に示したＴＦＴアレイ基板２０より小さく形成されてシール材１０１とほぼ同じ輪郭を持つ長方形状の対向基板１０８がシール材１０１を介してＴＦＴアレイ基板２０に接合されて、液晶パネル２７０が構成される。接合時においては、ＴＦＴアレイ基板２０と対向基板１０８とが互いに重なり合った部分の周辺見切り１０２の内側が画面表示領域１１３とされている。
【００１７】
図１０及び図１１に示したデータ線駆動回路１０３及び走査線駆動回路１０５は、配線を介してソース電極としてのデータ線及びゲート電極としての走査線（共に図示せず。）にそれぞれ電気的に接続されている。データ線駆動回路１０３には、制御回路（図示せず。）から即時表示可能な形式に変換された画像信号が入力され、走査線駆動回路１０５がパルス的に走査線に順番にゲート電圧を送るのに合わせて、データ線駆動回路１０３は画像信号に応じた信号電圧をデータ線（ソース電極）に送る。
【００１８】
図１０及び図１１を参照して、上記液晶パネル１２０の組立工程の一例を簡単に説明すると、ＴＦＴアレイ基板２０及び対向基板１０８を受入れ洗浄した後、両基板２０，１０８の表面にポリイミド、ポリビニルアルコール等の配向膜をそれぞれ形成し、次いで、この配向膜の表面にレーヨン或いはナイロン等のクロス材を用いてラビングを施す。なお、ラビング後に洗浄を施してもよい。
【００１９】
次いで、ＴＦＴアレイ基板２０側に上述したシール材１０１をスクリーン印刷等で形成するとともに、上下導通材１０７を塗布する。
【００２０】
次に、両基板２０，１０８をシール材１０１を介して貼り合わせてアライメントを行った後、ある程度の圧力を加えて両基板２０，１０８を圧着させる。
【００２１】
次いで、シール材１０１が光硬化性を備えている場合には、光（紫外線）を照射して硬化させ、かかる硬化後にシール材１０１の周方向の一部に設けられた液晶注入口１０１ａからシール材１０１によって囲まれた液晶封入空間２００に液晶１１２を注入し、注入完了後、液晶注入口１０１ａを封止材１１０によって封止する。これにより、液晶パネル１２０の組付けが完了する。組付け完了後、液晶パネル１２０に洗浄を施して所定の検査をし、合格したものがケースに実装される。
【００２２】
ここで、本実施形態では、液晶封入空間２００への液晶１１２の注入を次のようにして行っている。まず、本実施形態における液晶注入装置の構成について説明する。
図１は、本発明に係る実施形態の一例を示す液晶注入装置の概略構成図、図２は複数の空パネルへ液晶を注入する際の説明図、図３はＴＦＴ液晶装置に対する液晶注入ヘッドの概略構成を示す斜視図、図４は液晶注入用ヘッドの要部拡大図である。
【００２３】
本実施形態における液晶注入装置１０は、図２に示すように、複数の液晶パネル１２０（液晶パネル）を多面取り可能とするウェハ状ガラス基板２０１と、ウェハ状ガラス基板２０１上における個々の液晶パネル形成領域２０１ａにシール材１０１を介して貼り合わされる複数の対向基板１０８と、の間に構成される液晶封入空間２００に液晶１１２を注入するものである（図１１参照）。液晶１１２を注入した後は、ウェハ状ガラス基板２１０における各液晶パネル形成領域２０１ａ間のダイシングラインＤを破断することにより、複数の液晶パネル１２０（液晶パネル２７０）に分離されるようになっている。分断されたウェハ状ガラス基板２０１はＴＦＴアレイ基板２０に相当する。図１及び図２において符号１２１は、液晶封入空間２００に液晶１１２を注入する前の状態の空パネル（液晶パネル）を示している。
【００２４】
図１において、本実施形態に係る液晶注入装置１０は、液晶１１２を貯留可能な貯留タンク１１（貯留部）、液晶封入空間２００（図３参照）内に液晶１１２を注入するための複数の液晶注入ヘッド１２（液晶注入部）、及び空パネル１２１を保持する基板吸着ヘッド１３（基板保持部）を減圧槽１４内に備え、さらに、液晶注入ヘッド１２へ液晶１１２を供給するディスペンスコントローラー３０を備えて構成されている。
【００２５】
液晶注入装置１０は、液晶注入ヘッド１２を複数備え、各液晶注入ヘッド１２に設けられている液晶溜部１２Ａ（供給部）を上方に向けた姿勢で整列配置されている。そして、供給ライン１１４（供給流路）を介して貯留タンク１１から各液晶溜部１２Ａへ所定量の液晶１１２が供給されるようになっている。液晶注入ヘッド１２（液晶注入部）の上方には、図示しない駆動装置によって上下駆動可能とされた基板吸着ヘッド１３が備えられている。この基板吸着ヘッド１３は、対向基板１０８側を下方（液晶注入ヘッド１２側）に向けた状態でウェハ状ガラス基板２０１を保持している。
【００２６】
以下に各構成部材について図面を用いて詳しく説明する。
基板吸着ヘッド１３は、図１に示すように、ヘッド本体１３Ａの下面１３ｂ側に複数の吸着部１３Ｂを備える。この吸着部１３Ｂは、ヘッド本体１３Ａの下面１３ｂ側に均等に配置され、空パネル１２１を傷付けることがないように樹脂等から円板状に形成されている。基板吸着ヘッド１３には、吸着部１３Ｂの中央に形成された開口１３ｄへと通じる吸引路１３Ｃの端部とは反対側の端部に吸引手段としての不図示の吸引装置が接続されている。この吸引装置によって吸引路１３Ｃ内を真空状態にすることによって、吸着部１３Ｂに吸引力が付与されるように構成されている。
また、弾性に富んだ吸着部１３Ｂにしておくことによって、空パネル１２１との密着性が良好なものとなる。
【００２７】
なお、吸着部１３Ｂは、真空を利用した公知の吸盤であっても良い。例えば、弾性に富む周辺部を薄肉とした円形ドーム状をなす吸盤を、空パネル１２１のウェハ状ガラス基板２０１の表面に押しつけて円形ドーム状内側の空気を押し出す。このようにして、円形ドーム状からなる吸着部１３Ｂの内側を真空とし、この真空による吸引力により空パネル１２１を吸着支持するようにしてもよい。このような吸盤を用いれば、吸引装置等を備える必要がなくなるので、コストを削減することができる。
【００２８】
貯留タンク１１は、所定量の液晶１１２を貯留可能とする液晶貯留部１１２ａと、液晶貯留部１１２ａに貯留される液晶１１２中の気泡を取り除くための脱泡処理を行なう脱泡槽１１２Ｂとを備えて構成されている。脱泡槽１１２Ｂは、液晶貯留部１１２ａ内の液晶１１２（気泡を含む一部の液晶１１２）を外部へと排出する排出ライン１１２Ａ
により液晶貯留部１１２ａに接続され、排出ライン１１２Ａの途中に設けられた電磁弁１１２Ｃの開閉を行なうことによって、液晶貯留部１１２ａ内の液晶１１２の排出及び停止が行なわれることになる。脱泡槽１１２Ｂの底部は、液晶貯留部１１２ａの底部と接続路１１２ｄを介して通じているため、脱泡槽１１２Ｂに貯留された液晶１１２は再び液晶貯留部１１２ａへと戻ることになる。ここで、脱泡槽１１２Ｂの底面を液晶貯留部１１２ａ側に傾斜させておくことによって、液晶１１２の液晶貯留部１１２ａ側への移動を促すようにする。また、脱泡槽１１２Ｂ内で液晶１１２が滞ることがないように、脱泡槽１１２Ｂの底面を液晶貯留部１１２ａの底面よりも若干上方に設けるようにする。
【００２９】
貯留タンク１１の底部には、途中に電磁弁１１４Ｃを備えた本経路１１４ａと当該本経路１１４ａの先端側（下流側）が複数に分岐する分岐路１１４ｂとを有してなる供給ライン１１４が接続されている。各分岐路１１４ｂには同量の液晶１１２が供給されるようになっていて、各々の端部に後述の液晶注入ヘッド１２を備えている。分岐路１１４ｂの数は、図２に示すように、ウェハ状ガラス基板２０１上に形成される液晶パネル形成領域２０１ａの数に応じて設定される。
【００３０】
図３に示すように、液晶注入ヘッド１２は、上記本経路１１４ａの先端（貯留タンク１１とは反対側の端部）に接続され、空パネル１２１における各液晶封入空間２００に注入する液晶１１２を保持可能とする液晶溜部１２Ａと、この液晶溜部１２Ａに液晶１１２を供給する供給流路１２Ｂと、を有したノズル部材１６から構成されている。
【００３１】
ノズル部材１６は、供給流路１２Ｂを有した筐体２６と、筐体２６の両側に配置され且つ筐体２６とともに液晶溜部１２Ａを形成する一対の壁部２７，２７とからなる。筐体２６には、その上方に上面１７ａ，１８ａの高さ位置をそれぞれ異ならせた一対の突出部１７，１８が互いに所定間隔をおいて設けられている。また、壁部２７，２７は、その上方に筐体２６の第２突出部１８の上面１８ａと高さ位置を一致させた第１面２９ａと、当該第１面２９ａよりも突出するとともに第１突出部１７の上面１７ａよりも突出する第２面２９ｂを有して形成されている。これら第１面２９ａ及び第２面２９ｂは、ウェハ状ガラス基板１２１及び対向基板１０８の段差に応じた突出形状となっている。
【００３２】
そして、筐体２６における一対の突出部１７，１８間に形成される溝部の両端が壁部２７，２７によって閉塞されることで液晶溜部１２Ａとして機能する。このような液晶溜部１２Ａの開口幅は、空パネル１２１側の液晶注入口１０１ａの開口幅よりも大きく形成されていることが液晶１１２の注入のし易さから考えて好ましい（特に図３参照）。加えて、その液晶溜部１２Ａの液晶保持容量は、液晶封入空間２００に注入（供給）する液晶１１２の必要容量以上を保持可能とするよう設定される。ノズル部材１６はその液晶溜部１２Ａの開口を介して液晶封入空間２００へ接続可能なものである。
【００３３】
また、供給流路１２Ｂは、その一方の端部が液晶溜部１２Ａの底部に形成された孔状の開口１２ａに接続され、他方の端部が上記供給ライン１１４の分岐路１１４ｂに接続されている。このように、上記分岐路１１４ｂの延長上に供給流路１２Ｂが延在することによって、液晶溜部１２Ａと貯留タンク１１とを接続する供給ライン１１４が構成される。これにより、貯留タンク１１からの液晶１１２が液晶溜部１２Ａへと供給されるようになっている。
【００３４】
ここで、液晶注入ヘッド１２は、液晶溜部１２Ａの開口を上方の基板吸着ヘッド１３側に向けた起立姿勢で分岐路１１４ｂの端末に起立姿勢で取り付けられる。すなわち、液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａが、基板吸着ヘッド１３に保持される空パネル１２１の各液晶注入口１０１ａへ指向するようになっている。
【００３５】
複数の液晶注入ヘッド１２は、それぞれの液晶溜部１２Ａの高さを同じ高さに統一するために、各液晶注入ヘッド１２を接続する注入ヘッド固定板１５によって固定されている。本実施形態における液晶注入ヘッド１２は、第１突出部１７をの貯留タンク１１側に向けた姿勢で整列配置されている（特に図１参照）。
【００３６】
ディスペンスコントローラー３０は、図１に示すように、減圧槽１４の外部に配置され、空気ライン３１を介して上記貯留タンク１１と接続されている。このディスペンスコントローラー３０は、加圧空気を生成する加圧手段としての加圧装置３２と、加圧装置３２の駆動制御を行なう制御部３３と、からなり、空気ライン３１上に設けられた電磁弁３４の開閉に応じて加圧空気を貯留タンク１１内に間欠的に噴出するようになっている。本実施形態においては、制御部３３により、加圧装置３２から噴出される加圧空気量及び噴出間隔等の制御を制御部３３にて行なうことによって、貯留タンク１１から送出される液晶１１２の送出量及び送出間隔が決定される。これに伴い液晶溜部１２Ａへ供給される液晶１１２の量が決定されることになる。加圧装置３２から噴出される加圧空気量と、液晶溜部１２Ａへ供給される液晶１１２の量との関係は、実験やシュミレーションにより求めることができ、その記録を制御部３３に記憶させることができる。
【００３７】
次に、図面を参照しながら、液晶注入装置１０を用いて、空パネル１２１の液晶封入空間２００に液晶１１２を供給する動作について説明する。
まず、図１に示すように、空パネル１２１を減圧槽１４内に入れ、大気圧雰囲気下で基板吸着ヘッド１３に空パネル１２１を吸着保持させる。そのためには、基板吸着ヘッド１３に設けられた全ての吸着部１３Ｂに空パネル１２１（ウェハ状ガラス基板２０１）の裏面側を接触させた状態で、吸着部１３Ｂの中央に設けられた開口１３ｄへ通じる吸引路１３Ｃから図示しない吸引装置によって空気が吸い出され吸引路１３Ｃ内が真空になる。すると、この真空による吸引力が開口１３ｄ近傍に発生して、空パネル１２１が水平姿勢で吸着される。吸着状態での空パネル１２１は、対向基板１０８が下側（液晶注入ヘッド１２側）を向いている。
【００３８】
基板吸着ヘッド１３に空パネル１２１が保持される際、この空パネル１２１と、基板吸着ヘッド１３の下方に位置する液晶注入ヘッド１２との位置合わせが行われる。つまり、図５（ａ）に示すように、空パネル１２１における各液晶パネル形成領域２０１ａの液晶注入口１０１ａの位置が、液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａの真上となるように位置合わせした上で基板吸着ヘッド１３に空パネル１２１を保持させるようにする。
【００３９】
そして、液晶注入ヘッド１２による液晶１１２の注入動作の準備が整うまで、空パネル１２１を保持した基板吸着ヘッド１３は、その移動許容範囲内における上位位置（図１に示す位置）で待機する。なお、空パネル１２１の吸着状態は、液晶１１２の注入作業が全て終了するまで維持される。
【００４０】
液晶封入空間２００に液晶１１２を注入する動作、すなわち液晶注入ヘッド１２による液晶１１２の供給動作は、真空雰囲気下で行われる。液晶封入空間２００に液晶１１２を注入する動作を実行するときには、図１に示した液晶注入ヘッド１２、貯留タンク１１、及び基板吸着ヘッド１３が収容されている減圧槽１４内を真空にする。
【００４１】
ここで、注入する液晶１１２に気泡が含まれていると、注入動作がうまく行なえない虞がある。そのため、液晶注入動作を実行する前に、まず貯留タンク１１に貯留されている液晶１１２の脱泡処理を行なう。空気ライン３１の電磁弁３４及び供給ライン１１４の電磁弁１１４Ｃを閉じて、排出ライン１１２Ａの電磁弁１１２Ｃを開いておくと、減圧槽１４内の減圧に伴って液晶貯留部１１２ａ内も真空状態となる。すると、液晶１１２中の気泡が膨張、浮上して液面において泡（気泡を含む液晶１１２）の発生が促進される。浮上してきた泡は、排出ライン１１２Ａから排出されて脱泡槽１１２Ｂへ送られることになるが、排出ライン１１２Ａを通過する過程において泡（液晶１１２中の気泡）が破壊されて脱泡処理が施される。こうして、脱泡槽１１２Ｂには脱泡された液晶１１２が溜まっていくことになる。このようにして脱泡された液晶１１２は、再び空気が溶け込むことがないように随時接続路１１２ｄから液晶貯留部１１２ａへと戻すようにする。また、液晶１１２への気泡の混入をより確実に防ぐためにも、脱泡処理中は減圧槽１４内の減圧を行なうようにすることが好ましい。以上により液晶注入動作に入る前の前処理が終了する。
【００４２】
液晶１１２の脱泡処理終了後、図１及び図５（ｂ）に示すように、制御部３３により加圧手段を駆動させて貯留タンク１１内へ加圧空気を噴出し、所定量の液晶１１２を液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａへ供給する（適宜図６（ａ）を参照）。このとき、図１に示した空気ライン３１の電磁弁３４及び供給ライン１１４の電磁弁１１４Ｃは開いている。液晶溜部１２Ａへ供給された液晶１１２の液面は、図６（ｂ）に示すように、その表面張力によって第２突出部１８の上面よりも突出するように湾曲する。本実施形態においては、液晶溜部１２Ａが液晶１１２で満たされている。
【００４３】
液晶溜部１２Ａへ供給される所定量の液晶１１２というのは、液晶封入空間２００に応じた液晶量であっても良いし、液晶封入空間２００を満たす液晶１１２の量よりも若干多い液晶量であってもよい。空パネル１２１の構成における寸法公差を考慮すると、少なくとも液晶封入空間２００を満たす液晶量よりも多い液晶量に設定しておくことが好ましい。これにより、液晶１１２の注入不足が発生することを防ぐことができる。
【００４４】
また、液晶溜部１２Ａの容量に対して液晶量が少ない場合には、液晶１１２の液面が第２突出部１８の上面１８ａよりも垂下するように湾曲することになる。このような場合、液晶封入空間に液晶１１２がうまく注入されなくなる虞がある。そのため、液晶１１２は、その液面が表面張力によって第２突出部１８の上面１８ａよりも突出して湾曲する程度まで液晶溜部１２Ａ内に供給されることが好ましい。
【００４５】
なお、液晶パネル１２０の種類によって、液晶封入空間２００に封入する液晶１１２の量が異なってくる。そのため、空パネル１２１の種類によって、それぞれの液晶封入空間２００に応じた液晶量を溜めることのできる液晶注入ヘッド１２を製造しておき、適宜付け替えるようにしてもよい。あるいは、複数種類の液晶パネル１２０に対応した液晶注入ヘッド１２であってもよい。
【００４６】
液晶溜部１２Ａに液晶１１２を供給した後、空気ライン３１の電磁弁３４及び供給ライン１１４の電磁弁１１４Ｃを閉じる。そして、図５（ｂ）の矢印で示すように、基板吸着ヘッド１３を所定量降下させて空パネル１２１の各液晶パネル形成領域２０１ａにおける液晶注入口１０１ａと液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａとを接近させる。そして、図５（ｃ）に示すように、液晶注入口１０１ａ近傍に液晶１１２を接触させる。これはつまり、液晶注入ヘッド１２内の液晶１１２を空パネル１２１における各液晶注入口１０１ａ近傍に液晶１１２の液面を接触させることである。このとき、図７に示すように、液晶注入ヘッド１２の第１突出部１７が空パネル１２１の対向基板１０８の外側に位置してその上面１６ａがウェハ状ガラス基板２０１の表面に対して僅かな隙間を有して対向し、第２突出部１８はその上面１８ａが対向基板１０８の表面に当接する。
【００４７】
本実施形態の液晶注入ヘッド１２は、互いの上面１７ａ，１８ａの高さを異ならせた第１突出部１７及び第２突出部１８が、ウェハ状ガラス基板２０１及び対向基板１０８の段差に適応する形状のため、液晶溜部１２Ａの液晶１１２が液晶注入口１０１ａのより近傍へ接触し易くなっている。
【００４８】
そして、この状態で減圧槽１４内の真空状態を解除して大気圧に戻す。すると、図８に示すように、液晶封入空間２００内は液晶注入口１０１ａ近傍に塗布された液晶１１２によって真空状態が保たれているために、液晶封入空間２００と空パネル１２１周辺との間に気圧差が生じる。この気圧差の作用によって、液晶注入口１０１ａ近傍に接触している液晶１１２が液晶封入空間２００内に吸い込まれて注入されることになる。ここで、液晶注入ヘッド１２の第１突出部１７と対向基板１０８との間に形成された隙間によって、液晶１１２が効果的に液晶封入空間２００内に流入していくことになる。また、第２突出部１８が対向基板１０８に当接しているため、液晶１１２が液晶注入口１０１ａへと確実に誘導されることになる。さらに、空パネル１２１が水平姿勢で保持されていることから、液晶１１２の注入が良好に行われ、液晶１１２の注入不足等が発生する心配もなくなる。
【００４９】
このようにして、液晶封入空間２００が液晶１１２で満たされると液晶１１２の注入が終了する。このようにして空パネル１２１における全ての液晶封入空間２００内に液晶１１２を注入する。
【００５０】
液晶１１２の注入動作が終了すると、基板吸着ヘッド１３は再び元の位置に戻るべく上昇する。
【００５１】
液晶１１２が注入された空パネル１２１は、液晶注入口１０１ａを図９で示すような上記封止材１１０で封止することにより液晶封入空間２００内に液晶１１２が封入される。その後、ウェハ状ガラス基板２０１を分断して液晶パネル１２０を製造する工程へと移行する。
【００５２】
続けて、基板吸着用ヘッド１３に新たな空パネル１２１を取り付けて、上記した液晶注入動作を繰り返し行なう。液晶１１２を液晶溜部１２Ａに供給するタイミングは、空パネル１２１を取替えた後に行なうなど、ディスペンスコントローラー３０の制御部３３により適宜設定される。
【００５３】
なお、液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａに液晶封入空間２００を満たす必要量以上の液晶１１２を溜めていた場合には、液晶溜部１２Ａ内に液晶１１２が残留することになる。また、液晶封入空間２００に応じた液晶１１２を溜めていた場合にも、空パネル１２１の寸法誤差等から液晶封入空間２００へ注入される液晶１１２の量にも多量の誤差が生じることがある。このような場合、液晶溜部１２Ａに残留した液晶１１２に、次に供給されてきた液晶１１２が追加されて液晶１１２が液晶溜部１２Ａから溢れ出してしまうことが考えられる。しかしながら、本実施形態における液晶注入装置１０は、液晶注入ヘッド１２から液晶１１２が溢れ出したとしても構わない構成となっている。つまり、本実施形態の構成によれば、液晶注入ヘッド１２の上方に空パネル１２１が配置されているために、液晶注入ヘッド１２から溢れ出た液晶１１２が空パネル１２１に影響を及ぼすことはない。また、溢れ出た液晶１１２を回収するようにすれば、液晶１１２が無駄になることはない。
【００５４】
また、液晶注入ヘッド１２を、その液晶溜部１２Ａから液晶１１２が溢れ出さない構成にしても良い。例えば、液晶注入ヘッド１２に、液晶溜部１２Ａに残留した液晶１１２の残留量を検知するセンサー等を備えて、液晶溜部１２Ａに供給される液晶量を調整する。これにより、液晶注入ヘッド１２から溢れ出した液晶１１２の回収作業をなくすことができる。
【００５５】
さらに、上記では、液晶封入空間２００への液晶１１２の注入を、液晶注入ヘッド１２側に基板吸着ヘッド１３を下降させた状態で減圧槽１４内を大気圧雰囲気に戻すことによって行なうと述べた。しかしこれに限定されず、空パネル１２１側の液晶注入口１０１ａ近傍に液晶１１２を塗布した（接触させた）後、基板吸着ヘッド１３を再び上昇させてから減圧槽１４内を大気圧雰囲気に戻して行なうようにしても良い。液晶注入口１０１ａ近傍に塗布された液晶１１２は、その表面張力等によってウェハガラス基板２１０上に保持される。また、塗布される液晶１１２の量は液晶封入空間２００内を満たす液晶量であって、略全て液晶封入空間２００内に注入される。
【００５６】
上記の説明から明らかなように、本実施形態の液晶注入装置１０は、液晶１１２を注入する液晶注入ヘッド１２の上方に空パネル１２１を配置するよう構成されている。そのため、空パネル１２１における各液晶封入空間２００内に液晶１１２を注入する際は、基板吸着ヘッド１３により空パネル１２１の液晶注入口１０１ａを液晶注入ヘッド１２の液晶溜部１２Ａに接近させて、空パネル１２１の下方側から液晶１１２の注入動作が行なわれることになる。従来においては、液晶１１２がウェハ状ガラス基板２０１上に誤滴下するなどして表示不良を引き起こしていたが、本実施形態の液晶注入装置１０の構成によれば、液晶１１２がウェハ状ガラス基板２０１上へ誤滴下するという問題は生じないため、製品品質を向上させることができる。
【００５７】
このように、液晶１１２を空パネル１２１の下側から供給する構成としたので、液晶１１２の自重により滴下させて供給する液晶滴下注入法と比べて、液晶１１２の注入量を容易に制御・管理することができる。また、液晶１１２の注入不足による製品劣化を防ぐことができる。さらに、従来の液晶槽注入法のように大量の液晶１１２を使用しなくて済むことから、製造段階で使用する液晶１１２を削減することができる。よって、省資源化が可能となり、コスト削減を図ることができる。
【００５８】
さらに、ウェハ状ガラス基板２０１を分断する前の工程において液晶１１２を注入することができるため、複数の液晶封入空間２００への液晶１１２の注入を一括して行うことができる。そのため、液晶注入作業を簡単且つ効率良く行うことができるので、作業効率が向上して大量生産が可能となる。また、作業時間の短縮が図れ、それに伴うコスト削減も実現できるようになる。
【００５９】
なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、実施形態では基板吸着ヘッド１３を液晶注入ヘッド１２の上方に配置するようにしたが、液晶注入ヘッド１２の上方に空パネル１２１を保持できれば、基板吸着ヘッド１３の位置は特に限定されない。また、上記した構成要素の寸法、形状等は適宜変更可能なものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施形態に係る液晶注入装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る空パネルの概略構成を示す平面構成図である。
【図３】ＴＦＴ液晶装置に対する液晶注入ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図４】液晶注入用ヘッドの要部拡大図である。
【図５】液晶の注入動作を説明する説明図である。
【図６】液晶注入ヘッドに対する液晶の供給状態を示す説明図である。
【図７】液晶注入口に対する液晶の接触状態を示す説明図である。
【図８】液晶封入空間内へ液晶が注入される状態を示す説明図である。
【図９】液晶の封入状態を示す平面図である。
【図１０】ＴＦＴ液晶装置の概略平面透視図である。
【図１１】図１０のＨ−Ｈ線断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…液晶注入装置、１１…貯留タンク（貯留部）、１２…液晶注入ヘッド（液晶注入部）、１２Ａ…液晶溜部（収容部）、１３…基板吸着ヘッド（基板保持部）、１４…減圧槽、２０…ＴＦＴアレイ基板、３３…制御部、１０１…シール材、１０１ａ…液晶注入口、１０８…対向基板、１１２…液晶、１１４…供給ライン（供給経路）、１２０…ＴＦＴ液晶装置（液晶装置）、１２１…空パネル、２００…液晶封入空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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