(57)【要約】【課題】空セルに液晶を注入するときに液晶成分の減少を抑制することができる液晶ボートおよび液晶注入装置を提供する。【解決手段】液晶ボート１０において、底部１０ａ、蓋部１０ｂ，１０ｃ、および底部１０ａと底部１０ａとの間の直立部で囲われる内部空間に、液晶を溜める液晶槽１２が形成される。そして、２つの蓋部１０ｂ，１０ｃの間に開放部１０ｄが形成され、開放部１０ｄにおいて、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部が露出する。すなわち、蓋部１０ｂ，１０ｃが、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部以外の部分を覆うように形成されている。真空槽を用いて空セルに液晶を注入しているときに、真空雰囲気に曝される液晶槽１２の表面積が低減する。その結果、液晶槽１２からの液晶成分の揮発量が低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を貯留し、液晶表示パネルの空セルに液晶注入口から液晶を注入するために用いられる液晶ボートであって、
液晶を貯留する液晶貯留部がその外部に対して開放している部分の面積を減少させるための蓋部を有することを特徴とする液晶ボート。
【請求項２】
繊維材料が撚られて形成され、液晶貯留部に載置される液晶吸引体を介して液晶貯留部に貯留されている液晶を空セルに注入する液晶ボートであって、
蓋部は、液晶吸引体の上部以外の部分を覆うように形成されている請求項１記載の液晶ボート。
【請求項３】
真空槽を備え、液晶を貯留し液晶表示パネルの空セルに液晶注入口から液晶を注入するために用いられる液晶ボートが真空槽内に設置され、真空槽内が減圧された後に、真空槽内と空セル内の圧力差にもとづいて液晶ボートに貯留されている液晶を空セルに注入する液晶注入装置において、
液晶ボートは、液晶を貯留する液晶貯留部が液晶ボートの外部に対して開放している部分の面積を減少させるための蓋部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、液晶表示パネルの空セルに液晶を注入するために用いられる液晶ボート、および液晶ボートを用いて空セルに液晶を注入する液晶注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、周辺部に塗布されたシール材を介して対向する２枚の基板間に液晶が封入された構造を有する。液晶が封入された液晶表示パネルを形成するために、シール材に液晶注入口が形成される。以下、液晶が封入される前の状態の液晶表示パネルを空セルという。空セルの液晶注入口から液晶が注入された後、例えばエポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂で液晶注入口が封止される。
【０００３】
空セルに液晶を注入する際に、例えば、内部を真空（外部の雰囲気よりも低圧の状態を意味し、絶対真空ではない。）にすることが可能な真空槽を含む液晶注入装置が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、空セルと、液晶を貯留する液晶ボートとが真空槽内にセットされ、真空槽内が減圧された後に、真空槽内と空セル内の圧力差にもとづいて液晶ボートに貯留されている液晶が空セルに注入される。
【０００４】
また、液晶ボートに繊維材料を撚って形成された液晶吸引体（以下、ヤーンという。）が載置され、貯留されている液晶がヤーンを介して空セルに注入されるように構成された液晶注入装置がある（例えば、特許文献２参照。）図６（Ａ）は、特許文献２に記載されている液晶注入装置における真空槽を示す断面図であり、図６（Ｂ）は、特許文献２に記載されている液晶ボート３０を示す断面図である。図６に示すように、真空槽２０には、液晶貯留部３２を形成している液晶ボート３０が設置される。液晶ボート３０において、液晶を溜める液晶貯留部３２にヤーン３１が載置されている。そして、液晶ボート３０と、複数枚の空セル４０を液晶注入口４０ａが下向きになるように保持した保持部材（図示せず）とがセットされた状態で、真空槽２０の内部が減圧される。なお、図６には、１枚の空セル４０が示されている。
【０００５】
真空槽２０の内部の圧力が所望の値になると、保持部材または液晶ボート３０が移動され、空セル４０の液晶注入口４０ａがヤーン３１に当てられ、減圧が解除される。真空槽２０の内部の圧力は常圧に戻るが、ヤーン３１によって液晶注入口４０ａが塞がれた空セル４０の内部４０ｃの圧力はさほど上昇しない。よって、空セル４０の内部４０ｃの圧力は空セル４０の周囲の雰囲気の圧力よりも低くなって、液晶が液晶注入口４０ａから空セル４０の内部４０ｃに進入していく。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３７５７７号公報（段落０００３、図４）
【特許文献２】特開２００５−３４５５００号公報（段落００１０−００１１，００３２−００３３、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、真空引きを利用した液晶注入装置を使用すると、液晶表示パネルに注入された液晶のうちで、元の液晶に比べると、揮発によって減少している液晶成分がある。真空槽を用いて空セルに液晶を注入しているときに、液晶成分のうち、特に低沸点成分が揮発することが確認されている。
【０００８】
液晶成分のうちで減少しているものがあると、駆動電圧が変動して液晶表示パネルの表示品位が低下したり、液晶表示パネルの耐久性が低下する等の問題が生ずるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、空セルに液晶を注入するときに液晶成分の減少を抑制することができる液晶ボート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】
【００１０】
本発明による液晶ボートは、液晶を貯留し液晶表示パネルの空セルに液晶注入口から液晶を注入するために用いられる液晶ボートであって、液晶を貯留する液晶貯留部がその外部に対して開放している部分の面積を減少させるための蓋部を有することを特徴とする。
【００１１】
繊維材料が撚られて形成され、液晶貯留部に載置される液晶吸引体を介して液晶貯留部に貯留されている液晶を空セルに注入するように構成されている場合には、蓋部は、液晶吸引体（例えば、図１に示すヤーン１１Ａ，１１Ｂや、図３に示す第３のヤーン１１Ｃ）の上部以外の部分を覆うように形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明による液晶注入装置は、真空槽を備え、液晶を貯留し液晶表示パネルの空セルに液晶注入口から液晶を注入するために用いられる液晶ボートが真空槽内に設置され、真空槽内が減圧された後に、真空槽内と空セル内の圧力差にもとづいて液晶ボートに貯留されている液晶を空セルに注入する液晶注入装置であって、液晶ボートは、液晶を貯留する液晶貯留部が液晶ボートの外部に対して開放している部分の面積を減少させるための蓋部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液晶ボートに貯留されている液晶の液晶成分の揮発が抑制され、液晶成分の減少に起因して液晶表示パネルの表示品位が低下したり液晶表示パネルの耐久性が低下することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１（Ａ）は、本発明による液晶ボートの第１の実施の形態を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図１に示すように、液晶ボート１０には、ローラ状（円柱状）の２本のヤーン１１Ａ，１１Ｂが載置されている。ヤーン１１Ａ，１１Ｂは、ガラス繊維などの繊維材料を撚って形成されている。ヤーン１１Ａ，１１Ｂの材料として、ふっ素樹脂繊維、ポリエチレン、ポリポロピレン、エチレン−プロピレン共重合体なども使用可能である。
【００１６】
液晶ボート１０は、ほぼ直方体として形成されている。具体的には、底部１０ａ、蓋部１０ｂ，１０ｃ、および底部１０ａと底部１０ａとの間の直立部で囲われる内部空間に、液晶を溜める液晶貯留部（以下、液晶槽という。）１２が形成される。そして、２つの蓋部１０ｂ，１０ｃの間に開放部１０ｄが形成され、開放部１０ｄにおいて、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部が露出する。
【００１７】
開放部１０ｄは、平面図で見て、液晶槽１２が液晶ボート１０の外部に対して開放している部分に相当する長方形の部分である。すなわち、図１（Ａ）において、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの外枠部分に相当する。換言すれば、蓋部１０ｂ，１０ｃが、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部以外の部分を覆うように形成されている。なお、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部とは、底部１０ａの内面と平行な直径（円柱状のヤーン１１Ａ，１１Ｂを切断した場合の断面の円の直径）の部分よりも上の部分であって、少なくとも空セルに設けられている液晶注入口がヤーン１１Ａ，１１Ｂに当たる部分を含む。また、図１に示す構成では、液晶ボート１０の底部１０ａの内面側に、ヤーン１１Ａ，１１Ｂを支持する位置決め部１０ｅ，１０ｆが形成されている。
【００１８】
図１に示す液晶ボート１０は、例えば、ステンレススチールで形成されている。また、開放部１０ｄにおいて露出しているそれぞれのヤーン１１Ａ，１１Ｂの最上部に空セルにおける２つの液晶注入口が当たるように、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの径、および位置決め部１０ｅ，１０ｆの設置位置が定められている。また、液晶ボート１０の内部空間に液晶が充填されていてもよいが、底部１０ａの内面から所定の高さ（直立部の高さよりも低い。）まで液晶が貯留されるようにしてもよい。
【００１９】
図２は、真空槽を示す断面図である。図２に示すように、真空槽２０に液晶ボート１０が設置される。液晶ボート１０と、複数枚の空セル４０を液晶注入口４０ａ，４０ｂが下向きになるように保持した保持部材（図示せず）とがセットされた状態で、真空槽２０の内部が減圧される。なお、図２には、１枚の空セル４０が示されている。
【００２０】
液晶ボート１０において、ヤーン１１Ａ，１１Ｂは、毛細管現象によって、液晶槽１２の液晶を吸い上げる。よって、ヤーン１１Ａ，１１Ｂには、液晶が染み込んでいる。
【００２１】
そして、液晶ボート１０と、複数枚の空セル４０を液晶注入口４０ａ，４０ｂが下向きになるように保持した保持部材（図示せず）とがセットされた状態で、真空槽２０の内部が減圧される。
【００２２】
真空槽２０の内部の圧力が所望の値になると、保持部材または液晶ボート１０が移動され、空セル４０の液晶注入口４０ａ，４０ｂがヤーン１１Ａ，１１Ｂに当てられ、減圧が解除される。真空槽２０の内部の圧力は常圧に戻るが、ヤーン１１Ａ，１１Ｂによって液晶注入口４０ａ，４０ｂが塞がれた空セル４０の内部４０ｃの圧力はさほど上昇しない。よって、空セル４０の内部４０ｃの圧力は空セル４０の周囲の雰囲気の圧力よりも低くなって、液晶が液晶注入口４０ａ，４０ｂから空セル４０の内部４０ｃに進入していく。
【００２３】
液晶が液晶注入口４０ａ，４０ｂから空セル４０の内部４０ｃに進入していく仕組みは、特許文献１に示された液晶注入装置における仕組みと同じである。しかし、この実施の形態では、図１に示すように、液晶ボート１０の上面において、ヤーン１１Ａ，１１Ｂの上部を露出させている開放部１０ｄ以外の部分は、蓋部１０ｂ，１０ｃで覆われている。
【００２４】
従って、図６に示された液晶ボート３０のように、上面が広く開放している構造を有する液晶ボートを用いる場合に比べて、真空槽２０を用いて空セル４０の真空引きを行うときに、真空雰囲気に曝される液晶槽１２の表面積が低減する。その結果、液晶槽１２からの液晶成分の揮発量が低減する。よって、空セル４０に注入される液晶における低沸点成分などの液晶成分が減少することが防止される。
【００２５】
（実施の形態２）
図３は、本発明による液晶ボートの第２の実施の形態を示す断面図である。この実施の形態では、液晶ボート１５は、第３のヤーン１１Ｃの上部にヤーン１１Ａ，１１Ｂが載置された構造になっている。そして、液晶槽１２の上側において、第３のヤーン１１Ｃの上部のみが露出された構造になっている。第３のヤーン１１Ｃは、ヤーン１１Ａ，１１Ｂと同様に、円柱状に形成されている。なお、第３のヤーン１１Ｃの上部とは、底部１０ａの内面と平行な直径（円柱状の第３のヤーン１１Ｃを切断した場合の断面の円の直径）の部分よりも上の部分であって、少なくともヤーン１１Ａ，１１Ｂが第３のヤーン１１Ｃに当たる部分を含む。この実施の形態では、開放部１０ｄは、平面図（図示せず）で見て、液晶槽１２がヤーン１１Ａ，１１Ｂに向かって開放している部分に相当する長方形の部分である。また、図３に示す構成では、蓋部１０ｂ，１０ｃの外面側に直立するように、ヤーン１１Ａ，１１Ｂを支持する位置決め部１０ｈ，１０ｉが形成されている。なお、作図の都合上、図３では、開放部１０ｄの符号は、液晶ボート１５の下部に示されている。
【００２６】
第１の実施の形態に比べて、開放部１０ｄの面積は小さい。換言すれば、蓋部１０ｂ、１０ｃの面積は、第１の実施の形態におけるそれらの面積よりも広くなっている。よって、第１の実施の形態の場合に比べて、実質的に、真空雰囲気に曝される液晶槽１２の表面積が低減する。従って、空セル４０に注入される液晶の液晶成分の減少の程度がより小さくなる。
【００２７】
さらに、真空槽２０の内部を減圧しているときに液晶槽１２において液晶の泡が発生することがあるが、位置決め部１０ｈ，１０ｉによって泡が液晶ボート１５の外に溢れ出すことが防止される。よって、液晶が無駄に消費されることが防止される。
【００２８】
この実施の形態では、液晶ボート１５において、第３のヤーン１１Ｃが、毛細管現象によって、液晶槽１２の液晶を吸い上げる。ヤーン１１Ａ，１１Ｂは、毛細管現象によって、第３のヤーン１１Ｃから液晶を吸い上げる。よって、この実施の形態でも、ヤーン１１Ａ，１１Ｂには液晶が染み込んでいる。
【００２９】
従って、真空引きされた後、空セル４０の液晶注入口４０ａ，４０ｂがヤーン１１Ａ，１１Ｂに当てられ、減圧が解除されると、第１の実施の形態の場合と同様に、液晶が液晶注入口４０ａ，４０ｂから空セル４０の内部４０ｃに進入していく。
【００３０】
なお、上記の各実施の形態では、２つのヤーン１１Ａ，１１Ｂが載置された液晶ボート１０，１５を用い、空セル４０に２つの液晶注入口４０ａ，４０ｂが設けられている場合を例にしたが、１つのヤーンが載置された液晶ボートを用い、空セル４０に１つの液晶注入口が設けられている場合にも本発明を適用できる。
【００３１】
また、上記の各実施の形態では、ヤーン１１Ａ，１１Ｂを介して液晶槽１２に貯留されている液晶を空セル４０に注入する場合を例にしたが、特許文献１に示されているようにヤーン１１Ａ，１１Ｂを介さず、空セル４０を直接液晶槽１２に浸すことによって空セル４０に液晶を注入する場合にも本発明を適用できる。
【実施例】
【００３２】
図４は、比較例としての液晶ボート６０の構成を示す断面図である。図４に示す液晶ボート６０の構成は、第１の実施の形態の液晶ボート１０から蓋部１０ｂ，１０ｃを除いた構成に相当する。よって、開放部１０ｄの面積は、底部１０ａの内面積に相当する。
【００３３】
第１の実施の形態の液晶ボート１０を用いた液晶注入装置を使用した場合と、図４に示す比較例の液晶ボート６０を用いた液晶注入装置を使用した場合との液晶表示パネルにおける液晶成分の残存量の測定結果を図５に示す。図５には、液晶成分Ａ〜Ｎの残存量が示されている。また、図５には、真空引きがなされる前の各液晶成分（元液晶の液晶成分）Ａ〜Ｎを、それぞれ１．００としたときの、残存量が示されている。
【００３４】
液晶成分Ａ〜Ｎのうち液晶成分Ａが最も分子量が小さき液晶成分であり、以下、ＢからＮに向かう順に分子量は大きくなる。また、液晶成分Ａ〜Ｄは二環材料（２つのベンゼン環やシクロヘキサン環を有する化合物材料）であり、例えば、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、エステル系液晶であって、沸点は相対的に他の液晶成分の沸点よりも低い。
【００３５】
図５に示すように、常温（２４〜２６℃）で、比較例の液晶ボート（図４に示す液晶ボート６０）を用いた液晶注入装置を使用して９０分および２７０分の真空引きを行った後、液晶を空セル４０に注入した。また、本発明による液晶ボート（具体的には、第１の実施の形態の液晶ボート１０）を用いた液晶注入装置を使用して９０分および２７０分の真空引きを行った後、液晶を空セル４０に注入した。その後、空セル４０に注入された液晶の液晶成分を測定した。
【００３６】
すると、特に、分子量が小さい二環材料の液晶成分（特に、液晶成分Ａ〜Ｃ）の残存量は、比較例の場合には少ないが、第１の実施の形態の場合には、元液晶の液晶成分の量とほぼ同じである。すなわち、減少量は少ない。つまり、本発明によれば、液晶成分の揮発量が抑制されている。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、液晶表示パネルを作製するときに、液晶成分の揮発を抑制するために好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】液晶ボートの第１の実施の形態を示す平面図および断面図。
【図２】第１の実施の形態の液晶ボートがセットされた真空槽を示す断面図。
【図３】液晶ボートの第２の実施の形態を示す断面図。
【図４】比較例としての液晶ボートの構成を示す断面図。
【図５】比較例の液晶ボートを用いた場合と本発明による液晶ボートを用いた場合との液晶成分の残存量を示す説明図。
【図６】従来の液晶ボートがセットされた真空槽、および従来の液晶ボートを示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０，１５  液晶ボート
１０ａ  底部
１０ｂ，１０ｃ  蓋部
１０ｄ  開放部
１１Ａ，１１Ｂ  ヤーン
１１Ｃ  第３のヤーン
１２    液晶槽（液晶貯留部）
【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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