(57)【要約】【課題】  液晶材料が滴下される溝部の周囲の撥水性を長期に渡って維持し、注入効率を向上させることができる液晶注入皿、液晶注入装置、及び液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】  液晶材料をセル構造の内部に注入するための液晶注入皿において、液晶注入皿の上面に、液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部と、セル構造の内部に液晶材料を注入する際に、撥水部よりも高い位置で当該セル構造に接触する当接部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2005321523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶材料をセル構造の内部に注入するための液晶注入皿において、
前記液晶注入皿の上面に、前記液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部と、前記セル構造の内部に前記液晶材料を注入する際に、前記撥水部よりも高い位置で当該セル構造に接触する当接部と、を備えることを特徴とする液晶注入皿。
【請求項２】
前記溝部の縁の近傍に段差部を備えるとともに、当該段差部に前記撥水部を設けることを特徴とする請求項１に記載の液晶注入皿。
【請求項３】
前記当接部が、前記上面の周囲から前記溝部に向かって傾斜した傾斜部を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶注入皿。
【請求項４】
前記当接部が、前記上面上に配置され、前記液晶注入皿とは別の部材から構成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶注入皿。
【請求項５】
前記当接部の最上端と、前記溝部と、の間の垂直距離を０．１〜０．５ｍｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶注入皿。
【請求項６】
前記当接部の最上端と、前記溝部の底面と、の間の垂直距離を０．３〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶注入皿。
【請求項７】
前記撥水性材料が、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶注入皿。
【請求項８】
液晶材料をセル構造の内部に注入するための液晶注入皿において、
前記液晶注入皿の上面に、前記液晶材料を貯留させる溝部と、少なくとも当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部と、を備えることを特徴とする液晶注入皿。
【請求項９】
請求項１〜８に記載されたいずれかの液晶注入皿を含む液晶供給部と、当該液晶供給部を収容する真空チャンバと、を備えた液晶注入装置。
【請求項１０】
対向配置される一対の基板を含むセル構造の内部に液晶材料が狭持された液晶パネルを含む液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板をシール材により貼り合わせて、前記セル構造を組立てる工程と、
上面に、前記液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部と、当該撥水部よりも高い位置で前記セル構造に接触する当接部と、を備えた液晶注入皿を用いて、前記セル構造の内部に前記液晶材料を注入する工程と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
対向配置される一対の基板を含むセル構造の内部に液晶材料が狭持された液晶パネルを含む液晶表示装置の製造方法において、
前記一対の基板をシール材により貼り合わせて、前記セル構造を組立てる工程と、
上面に、前記液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿ってフッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部と、を備えた液晶注入皿を用いて、前記セル構造の内部に前記液晶材料を注入する工程と、
を含む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、液晶注入皿、液晶注入装置、及び液晶表示装置の製造方法に関する。特に、液晶材料が滴下される溝部の周囲の撥水性を長期に渡って維持し、注入効率を向上させることができる液晶注入皿、液晶注入装置、及び液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向配置される一対の基板の双方に形成した電極を重ねることによって画素を形成し、ドットマトリクス状に配列されたそれらの画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、当該画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、文字等の像を表示する液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置に使用される液晶パネルは、対向する一対の基板をシール材で貼り合わせることによりセル構造を形成した後、当該セル構造の内部に液晶材料を封入することにより製造されている。
【０００３】
かかるセル構造の内部に液晶材料を注入する方法としては、例えば、セル構造の内外圧差を利用した真空注入法が知られている。具体的には、表面を撥水性に優れた材料によりコーティングした液晶注入皿の注入溝に液晶材料を滴下するとともに、当該液晶注入皿と一対の基板からなるセル構造とを真空チャンバ内に配置して真空脱気する。このとき、液晶注入皿に貯留させる液晶材料は、注入溝の形状による表面張力効果と、液晶注入皿の撥水性により、注入溝の両側壁面より上方に突出している。次いで、一対の基板を貼り合わせるためのシール材の一部を欠落させて形成した液晶注入口を、液晶注入皿の注入溝に貯留されている液晶材料に接触させる。そして、その状態のまま、周囲の圧力を大気圧に戻すことにより、セル構造内部と外部との圧力差を利用して液晶材料を注入する方法である。
【０００４】
ここで、かかる液晶材料の注入方法に使用する液晶注入皿として、一般に高価な液晶材料の使用効率を高め、高精度の液晶材料の自動供給を可能とすることを目的とした液晶注入皿が提案されている。より詳細には、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、所定の注入溝を備えた液晶注入皿であって、液晶注入皿の一端に、注入溝底面と一定の傾斜角度を有する底面を備えた液晶溜り部を設け、注入溝と液晶溜り部の間に液晶材料の流量を調整するゲートを設けた液晶注入皿である。かかる液晶注入皿は、注入溝の底面を液晶材料と濡れ性のよいステンレス製とし、注入溝の壁面部分及び液晶注入皿の上面を撥水性皮膜で被覆して構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、別の液晶注入皿として、液晶材料中から気泡を効率的に、かつ、確実に消滅させることを目的とした液晶注入容器が提案されている。より詳細には、図１３に示すように、液晶注入容器の底部の断面形状をＶ字状にするとともに、容器の材料を撥水性の材料を用い、その中心部に設けられたコイルバネの材料に親水性の材料を用いることで、脱気の際に容器内で滞留を起こさせて脱気・脱泡の効率を向上させることができる液晶注入容器である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４４１４２号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００３−１４０１６２号公報（特許請求の範囲、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の液晶注入皿（液晶注入容器）を用いてセル構造の内部に液晶材料を注入する場合、液晶材料が、液晶注入皿の注入溝の両側壁面から上方へ突出する高さは１ｍｍ未満であるために、セル構造を液晶注入皿に接触させることなく、液晶注入口のみを液晶材料に接触させるように高さ位置を制御することは困難であった。したがって、特許文献１及び２に記載されたような液晶注入皿では、繰り返して使用した場合に、液晶注入皿の上面の撥水性材料によるコーティングが接触により磨耗し、そのため撥水性が低下して、液晶材料の注入効率が低下するという問題が見られた。
【０００７】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、セル構造の内部に液晶材料を注入する際に使用する液晶注入皿において、液晶材料が滴下される溝部の縁に沿って撥水部を形成するとともに、当該撥水部よりも高い位置でセル構造に接触する当接部を備えることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、液晶表示装置の製造時において、セル構造の内部に液晶材料を注入するための液晶注入皿の撥水性を長期に渡って維持し、液晶材料の注入効率を向上させることができる液晶注入皿、及びそのような液晶注入皿を備えた液晶注入装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、このような液晶注入装置を使用した、液晶表示装置の効率的な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、液晶材料をセル構造の内部に注入するための液晶注入皿であって、液晶注入皿の上面に、液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部と、セル構造の内部に液晶材料を注入する際に、撥水部よりも高い位置で当該セル構造に接触する当接部と、を備えた液晶注入皿である。
すなわち、セル構造の内部に液晶材料を注入する際に、液晶材料を貯留させる溝部の縁に沿って形成した撥水部とセル構造とが接触しないように構成することにより、当該撥水部の撥水性を長期に渡って維持できるため、液晶材料の注入効率を著しく向上させることができる。
【０００９】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、溝部の縁の近傍に段差部を備えるとともに、当該段差部に撥水部を設けることが好ましい。
このように構成することにより、溝部を形成する際に、所定の当接部を容易に形成することができ、セル構造と撥水部との接触を有効に防止することができる。したがって、撥水部の撥水性の低下を防止して、液晶材料の注入効率を向上させることができる。
【００１０】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、当接部が、上面の周囲から溝部に向かって傾斜した傾斜部を含むことが好ましい。
このように構成することにより、撥水部とセル構造とが接触することを有効に防止できるとともに、溝部への液晶材料の滴下を容易にすることができる。また、セル構造と液晶注入皿との接触面積を小さくできるために、セル構造の破損等を防止することができる。
【００１１】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、当接部が、上面上に配置され、液晶注入皿とは別の部材から構成してあることが好ましい。
このように構成することにより、従来の液晶注入皿を利用して、容易にセル構造と撥水部とが接触しない液晶注入皿を得ることができる。また、かかる部材を交換可能にした場合には、その他の部分については長期に渡って使用することができる。
【００１２】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、当接部の最上端と、溝部と、の間の垂直距離を０．１〜０．５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、セル構造の内部への液晶材料の注入効率を低下させることなく、セル構造と撥水部との接触を確実に防止できる。
【００１３】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、当接部の最上端と、溝部の底面と、の間の垂直距離を０．３〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、セル構造内部への液晶材料の注入効率を低下させることがないとともに、液晶材料の使用量を低減させることができる。
【００１４】
本発明の液晶注入皿を構成するにあたり、撥水性材料が、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物であることが好ましい。
このように構成することにより、撥水部の硬度を高くすることができるとともに、液晶注入皿との密着性を高くすることができるため、長期に渡って撥水性が低下することを防止することができる。
【００１５】
本発明の別の液晶注入皿は、液晶材料をセル構造の内部に注入するための液晶注入皿であって、液晶注入皿の上面に、液晶材料を貯留させる溝部と、少なくとも当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部と、を備えた液晶注入皿である。
すなわち、液晶材料を上方に向かって突出させるための撥水部の硬度を高くすることにより、セル構造が接触した場合であっても、撥水部の磨耗を防止して、長期に渡って撥水性を維持することができる。したがって、セル構造の内部への液晶材料の注入効率が低下することを防止することができる。
【００１６】
本発明の別の態様は、上述したいずれかの液晶注入皿を含む液晶供給部と、当該液晶供給部を収容する真空チャンバと、を備えた液晶注入装置である。
すなわち、液晶材料を貯留させる溝部の縁に沿って形成された撥水部の撥水性を、長期に渡って維持できる液晶注入皿を備えることにより、繰り返し連続使用した場合であっても注入効率が低下しにくい液晶注入装置を提供することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、対向配置される一対の基板を含むセル構造の内部に液晶材料が狭持された液晶パネルを含む液晶表示装置の製造方法であって、一対の基板をシール材により貼り合わせて、セル構造を組立てる工程と、上面に、液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部と、当該撥水部よりも高い位置でセル構造に接触する当接部と、を備えた液晶注入皿を用いて、セル構造の内部に液晶材料を注入する工程と、を含む液晶表示装置の製造方法である。
すなわち、液晶材料を貯留させる溝部の縁に沿って形成された撥水部とセル構造を接触させないようにすることにより、長期に渡って撥水性を維持できる液晶注入皿を用いて、セル構造の内部に液晶材料を注入する工程を含むことにより、液晶材料の注入効率を低下させることなく、液晶表示装置を効率的に製造することができる。
【００１８】
本発明の別の液晶表示装置の製造方法は、対向配置される一対の基板を含むセル構造の内部に液晶材料が狭持された液晶パネルを含む液晶表示装置の製造方法であって、一対の基板をシール材により貼り合わせて、セル構造を組立てる工程と、上面に、液晶材料を貯留させる溝部と、当該溝部の縁に沿ってフッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部と、を備えた液晶注入皿を用いて、セル構造の内部に液晶材料を注入する工程と、を含む液晶表示装置の製造方法である。
すなわち、液晶材料を貯留させる溝部の縁に沿って形成された撥水部の硬度を高くして、長期に渡って撥水性を維持できる液晶注入皿を用いて、セル構造の内部に液晶材料を注入する工程を含むことにより、液晶材料の注入効率を低下させることなく、液晶表示装置を効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の液晶注入皿、液晶注入装置、及び液晶表示装置の製造方法に関する実施形態について具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００２０】
［第１実施形態］
第１実施形態は、液晶材料２１をセル構造２７の内部に注入するための液晶注入皿３１０である。そして、液晶注入皿３１０の上面に、液晶材料２１を貯留させる溝部３１１と、当該溝部３１１の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部３１３と、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する際に、撥水部３１３よりも高い位置で当該セル構造２７に接触する当接部３１５と、を備えることを特徴とする。
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の液晶注入皿３１０について説明する。なお、図１（ａ）は第１実施形態の液晶注入皿３１０の斜視図であり、図１（ｂ）はそのＸＸ断面図である。また、図２〜図４はそれぞれ第１実施形態の液晶注入皿３１０における当接部３１５の例を示す図であり、図５は当接部３１５の高さ等を説明するための図である。
【００２１】
１．基本的構成
液晶注入皿３１０は、液晶材料２１を貯留させるとともに、一対の基板３０、６０をシール材２３によって貼り合わせることにより形成されたセル構造の内部に、液晶材料２１を注入するために使用される。
第１実施形態の液晶注入皿３１０は、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、その上面に、液晶材料２１を貯留させる溝部３１１と、当該溝部３１１の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部３１３と、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する際に、撥水部３１３よりも高い位置で当該セル構造２７に接触する当接部３１５と、を備えている。
かかる液晶注入皿３１０は、基本的に、溝部３１１の配置方向に沿って長辺を有する直方体状であることが好ましい。この理由は、かかる形状であれば、所定の長さを有する溝部３１１を形成することができるために、同時に、複数のセル構造を配置して、液晶材料２１を注入することができるためである。
【００２２】
また、液晶注入皿３１０を成形する材料に関し、溝部３１１における液晶材料２１の流れ性を確保して、注入効率を向上させることができることから、液晶材料２１と濡れ性の良い材料を用いて成形することが好ましい。かかる材料としては、液晶材料２１との濡れ性に優れ、比較的安価であることから、ステンレスを使用することが好ましい。
また、液晶注入皿３１０自体を、撥水性樹脂から成形することも好ましい。この理由は、液晶注入皿３１０自体が撥水性樹脂から成形してあることにより、液晶注入皿３１０とセル構造２７が繰り返し接触し、摩耗した場合であっても、撥水性が低下することがないためである。かかる撥水性樹脂としては、フッ素樹脂や、シリコン樹脂等を使用することができる。
【００２３】
２．溝部
溝部３１１は、液晶注入皿３１０の上面に備えられ、液晶材料２１を貯留させるための部位である。
かかる溝部３１１は、図１に示すように、所定の長さを有することが好ましい。この理由は、同時工程において、複数のセル構造の内部に対して、同時に液晶材料２１を注入することができるためである。
また、後述するように、溝部３１１の縁に沿った位置には撥水部３１３が形成されるが、溝部３１１の内面、すなわち、溝部３１１の底面や側壁には撥水性を付与しないことが好ましい。この理由は、溝部３１１の内面に撥水性を付与すると、液晶材料２１が溝部３１１内を転がってしまい、効率的に貯留させることができない場合があるためである。したがって、溝部３１１の内面に関しては濡れ性を確保することにより、セル構造２７の内部への注入効率が低下することを有効に防止することができる。
【００２４】
また、かかる溝部３１１の幅を２〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、溝部３１１の幅が２ｍｍ未満の値となると、セル構造２７の液晶注入口２３ａの幅が一般的には２ｍｍ程度であることから、効率よく液晶材料２１を注入することができない場合があるためである。一方、溝部３１１の幅が５ｍｍを越えると、溝部３１１に貯留させる液晶材料２１の量を増やす必要があり、使用効率が低下する場合があるためである。
したがって、溝部３１１の幅を２．２〜４．８ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２．５〜４．５ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２５】
また、かかる溝部３１１の深さを０．３〜０．７ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、溝部３１１の深さが０．３ｍｍ未満の値となると、注入するに十分な量の液晶材料２１を貯留させることができないためである。一方、溝部３１１の深さが０．７ｍｍを超えると、溝部３１１に貯留させる液晶材料２１の量を増やす必要があり、使用効率が低下する場合があるためである。
したがって、溝部３１１の深さを０．３５〜０．６５ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．４〜０．６ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２６】
３．撥水部
また、液晶注入皿３１０の上面における溝部３１１の縁に沿って配置される撥水部３１３は、溝部３１１に貯留させた液晶材料２１が、溝部３１１から外側へ流動することを、撥水性を利用して押し戻すための部位である。すなわち、このようにして溝部３１１側へ押し戻された液晶材料２１が液晶注入皿３１０の上方に向かって突出するために、液晶材料２１をセル構造２７の液晶注入口２３ａに対して、容易に接触させることができる。したがって、撥水部３１３の撥水性が高いほど、液晶材料２１をセル構造２７の内部に、効率よく注入させることができる。
【００２７】
また、かかる撥水部３１３は、撥水性材料から形成されるが、かかる撥水性材料としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を使用することができる。中でも、長時間繰り返し使用した場合であっても優れた耐久性を発揮できることから、第２実施形態で詳述する、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物を塗布することが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物は、フッ素樹脂の有する優れた撥水性を示すとともに、ニッケルの有する高い硬度や優れた耐摩耗性を示すことができるためである。したがって、本実施形態の液晶注入皿３１０は、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する際に、当該セル構造２７及び撥水部３１３が直接接触することはないが、それ以外の部材等に接触するような場合であっても、液晶材料２１に対する撥水性を長期に渡って維持することができるためである。よって、液晶材料２１の注入効率が低下してしまうことを有効に防止することができる。
【００２８】
また、溝部３１１の縁に沿って形成される撥水部３１３の幅を、少なくとも１ｍｍ以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる撥水部３１３の幅が１ｍｍ未満の値となると、溝部３１１に貯留させた液晶材料２１が、撥水部３１３を超えて、液晶注入皿３１０の外側へ流出してしまう場合があるためである。
したがって、撥水性材料の使用量をできる限り少なくするためには、かかる撥水部３１３の幅を１ｍｍ程度にすることが好ましい。一方で、かかる溝部３１１の縁に沿った位置に限ってパターニングすることが比較的困難であることから、溝部３１１以外の液晶注入皿３１０の全面に対して撥水性材料を塗布することも好ましい。
【００２９】
また、かかる撥水部３１３の厚さを２５〜７５μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、撥水部３１３の厚さが２５μｍ未満の値となると、形成する際の厚さの制御が困難となる場合があるためである。一方、撥水部３１３の厚さが７５μｍを超えると、撥水部３１３が、セル構造２７を含む他の部材等に接触しやすくなり、撥水性が低下する場合があるためである。
したがって、撥水部３１３の厚さを４０〜６０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、５０μｍ程度の値とすることがさらに好ましい。
【００３０】
４．当接部
（１）概要
また、液晶注入皿３１０の上面に設けられる当接部３１５は、セル構造２７に対して液晶材料２１を注入する際に、上述の撥水部３１３よりも高い位置でセル構造２７及び撥水部３１３を接触させるための部位である。すなわち、かかる撥水部３１３の磨耗を防止して撥水性を長期に渡って維持し、液晶材料２１の注入効率が低下することを防止することができる。
より具体的には、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する際には、セル構造２７における液晶注入口２３ａを、液晶注入皿３１０に貯留され、当該液晶注入皿３１０から上方に向かって突出した状態の液晶材料２１に接触させた状態で行われる。このとき、撥水部３１３が液晶注入皿３１０の最上面に配置されている場合には、セル構造２７が当該撥水部３１３と接触することにより、撥水部３１３が磨耗して撥水性が低下し、液晶材料２１が上方に向かって突出する高さが十分に確保できなくなる。したがって、液晶材料２１の注入効率が著しく低下することとなる。よって、液晶注入皿３１０の上面に当接部３１５を設け、撥水部３１３とセル構造２７とを非接触状態とすることにより、当該撥水部３１３の撥水性を長期に渡って維持することができる。
以下、図２〜図５を参照して、当接部３１５の具体的な構成について詳細に説明する。
【００３１】
（２）段差部
かかる当接部３１５を設けるにあたり、図２（ａ）に示すように、溝部３１１の縁の近傍に段差部３１７を備えることが好ましい。すなわち、上述した溝部３１１の縁の近傍に段差部３１７を備えるとともに、当該段差部３１７に上述の撥水部３１３を設けることにより、当該段差部３１７の外側部分を当接部３１５として構成することが好ましい。
この理由は、かかる段差構造を設けた構成とすることにより、溝部３１１を形成する際に、容易に当接部３１５を形成することができるためである。したがって、セル構造２７に対して液晶材料２１を注入する際に、セル構造２７が撥水部３１３に対して直接接触することを確実に防止することができる。
【００３２】
かかる段差部３１７を設けることにより構成される当接部３１５の例としては、図２（ａ）以外にも、図２（ｂ）〜（ｃ）に示すような構成とすることができる。
すなわち、図２（ａ）に示すように、段差部３１７の壁面を垂直壁とすることもでき、あるいは、図２（ｂ）に示すように、段差部３１７の壁面をテーパ状とすることもできる。また、溝部３１１の縁の近傍だけでなく、液晶注入皿３１０の上面の外側部分にも第２の段差部３１６を設けることにより、図２（ｃ）に示すように、突起状の当接部３１５とすることもできる。
【００３３】
（３）傾斜部
また、かかる当接部３１５を設けるにあたり、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、当接部３１５が、液晶注入皿３１０の上面の周囲から溝部３１１に向かって傾斜した傾斜部３１８を含むことが好ましい。
この理由は、当接部３１５が傾斜部３１８を含むことにより、セル構造２７と撥水部３１３とを容易に非接触状態にできるとともに、液晶材料２１が溝部３１１から外側方向へ流出することを効果的に防止することができるためである。また、セル構造２７が液晶注入皿３１０と接触する面積が小さいために、セル構造２７に対して、異物の付着等の不具合を生じさせることが少ないためである。
【００３４】
（４）別部材
また、かかる当接部３１５を設けるにあたり、図４に示すように、当接部３１５が、液晶注入皿３１０の上面上に配置され、液晶注入皿３１０とは別の部材３１９から構成してあることが好ましい。
この理由は、例えば、従来使用されているような液晶注入皿３１０を用いて、その上面に別の部材３１９を配置することにより、容易にセル構造２７と液晶注入皿３１０の撥水部３１３とが接触することを防止することができるためである。また、かかる部材３１９を交換可能にした場合には、繰り返し使用により当接部３１５が磨耗した場合には、当該部材３１９のみを交換することができるために、液晶表示装置の製造コストを低下させることができるためである。
【００３５】
（５）溝部との距離
また、図５に示すように、当接部３１５の最上端と、溝部３１１と、の間の垂直距離Ａを０．１〜０．５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる垂直距離Ａが０．１ｍｍ未満の値となると、液晶注入時のセル構造２７を含め、他の部材等に、撥水部３１３が接触しやすくなり、撥水性が低下する場合があるためである。一方、かかる垂直距離Ａが０．５ｍｍを越えると、液晶材料２１を、液晶注入皿３１０の最上面よりも上方に突出させることが困難となり、液晶材料２１の注入効率が低下する場合があるためである。
したがって、当接部３１５の最上端と、溝部３１１と、の間の垂直距離Ａを０．１２〜０．４ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．１４〜０．３ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
（６）溝部の底面との距離
また、図５に示すように、当接部３１５の最上端と、溝部３１１の底面と、の間の垂直距離Ｂを０．２５〜１．０ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる垂直距離Ｂが０．２５ｍｍ未満の値となると、溝部３１１に貯留させる液晶材料２１の量が不十分となって、セル構造２７に対して確実に液晶材料２１を注入させることができない場合があるためである。一方、かかる垂直距離Ｂが１．０ｍｍを越えると、溝部３１１に貯留させる液晶材料２１が過剰になり、液晶材料２１の利用効率が低下するためである。
したがって、当接部３１５の最上端と、溝部３１１の底面と、の間の垂直距離Ｂを０．２８〜０．９ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．３〜０．７ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３７】
［第２実施形態］
第２実施形態は、液晶材料２１をセル構造２７に対して注入するための液晶注入皿３１０である。そして、液晶注入皿３１０の上面に、液晶材料２１を貯留させる溝部３１１と、少なくとも当該溝部３１１の縁に沿って配置されるとともに、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部３１３と、を備えることを特徴とする。
以下、第２実施形態の液晶注入皿３１０について、図６を参照しつつ、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、それ以外の部分については説明を省略する。
【００３８】
１．基本的構成
第２実施形態の液晶注入皿３１０は、図６に示すように、その上面に、液晶材料２１を貯留させる溝部３１１と、少なくとも当該溝部３１１の縁に沿って配置されるとともに、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成された撥水部３１３と、を備えている。
かかる液晶注入皿３１０の全体形状を直方体とする点や、当該液晶注入皿３１０を成形する材料、あるいは、上面に備える溝部３１１の幅や深さ等については、第１実施形態と同様とすることができるため、ここでの説明を省略する。
【００３９】
２．撥水部
第２実施形態の液晶注入皿３１０においては、その上面に備える撥水部３１３を、フッ素樹脂を含有するニッケル混合物から形成することを特徴とする。
すなわち、かかるフッ素樹脂を含有するニッケル混合物を用いて撥水部３１３を形成することにより、溝部３１１に貯留させた液晶材料２１を、液晶注入皿３１０の最上面から上方に対して突出させることができるとともに、セル構造２７が接触した場合であっても、耐摩耗性に優れているために、撥水性の低下が少ないためである。したがって、長期に渡って撥水部３１３の撥水性を維持することができるとともに、液晶材料２１の注入効率を著しく向上させることができる。
【００４０】
かかるフッ素樹脂を含有するニッケル混合物は、形成する撥水部３１３の撥水性や硬度を考慮して、フッ素樹脂と、ニッケルと、の添加比率を適宜選択することができる。
例えば、フッ素樹脂とニッケルとの添加量（重量％）の比率を３：７とした場合には、表面硬度が約３００ｋｇｆ／２５ｇｒ程度の値となるとともに、水に対する接触角が約１０５°程度の値となる。これに対し、撥水部３１３の硬度を高くしたい場合には、フッ素樹脂の添加比率を低くすることにより、例えば、フッ素樹脂とニッケルとの添加量（重量％）の比率を１：９とした場合には、表面硬度が約６００ｋｇｆ／２５ｇｒ程度の値となるとともに、水に対する接触角が約９０°程度の値となる。
したがって、形成される撥水部３１３の硬度及び撥水性のバランスを考慮して、フッ素樹脂とニッケルとの添加割合を適宜制御することができる。
【００４１】
上記以外の、撥水部３１３の厚さ等については、第１実施形態と同様とすることができるため、ここでの説明を省略する。
【００４２】
［第３実施形態］
第３実施形態は、真空チャンバ３３０と、第１実施形態又は第２実施形態の液晶注入皿３１０を含む液晶供給部３２０と、を備えた液晶注入装置３００である。
以下、図７を参照して、第３実施形態の液晶注入装置３００について説明する。
【００４３】
１．基本的構成
図７に示すように、第３実施形態の液晶注入装置３００は、一例として、加熱手段３３１と、加熱手段３３１により加熱された雰囲気で液晶材料２１を真空注入するための真空チャンバ３３０と、当該真空チャンバ３３０内において、第１実施形態又は第２実施形態の液晶注入皿３１０を介して、液晶材料２１をセル構造２７の内部に注入するための液晶供給部３２０と、を備えている。
かかる液晶注入装置３００は、複数の液晶パネルを構成する複数のセル構造２７が連続した状態で、同時に液晶材料２１を注入するように構成されていることが好ましい。この理由は、より効率的に複数のセル構造２７の内部に液晶材料２１を注入することができるためである。ただし、かかる構成に制限されず、一対の基板３０、６０を分断した後に、個々のセル構造２７に液晶材料を注入することもできる。
【００４４】
２．加熱手段
加熱手段３３１は、真空チャンバ３３０内を液晶材料２１を所定温度にまで加熱するための手段である。すなわち、液晶材料２１の粘度は温度に依存しており、かかる加熱手段３３１により真空チャンバ３３０内を加熱することにより、常温から上昇するにつれて粘度が低下するために、注入効率を向上させることができるためである。
かかる加熱手段３３１としては、一例として、セル構造２７を構成する第１の基板３０及び第２の基板６０を直接又は吸着板を介して載置して、複数のセル構造２７を加熱し、更に液晶材料２１を含む液晶供給部３２０とともに注入すべき液晶材料２１を加熱するように構成されたヒータを備えることができる。
【００４５】
３．液晶供給部
液晶供給部３２０は、液晶注入皿３１０及び液晶供給装置３２１を含み、セル構造２７に対して液晶材料２１を注入するための手段である。
かかる液晶供給部３２０を構成する液晶供給装置３２１は、液晶注入皿３１０の溝部３１１に対して所定量の液晶材料２１を滴下できるように構成されているものであれば特に制限されるものではなく、公知の液晶注入装置に使用されているものを好適に使用することができる。ただし、効率的かつ確実にセル構造２７に対して液晶材料２１を注入することができることから、液晶注入皿３１０に対して滴下する液晶材料２１の量を、自動制御できるように構成されていることが好ましい。
なお、本実施形態の液晶注入装置３００に使用される液晶注入皿は、第１実施形態の液晶注入皿３１０又は第２の実施形態の液晶注入皿３１０と同様とすることができるために、ここでの説明は省略する。
【００４６】
４．真空チャンバ
真空チャンバ３３０は、上述した液晶供給部３２０を収容するとともに、チャンバ内の気圧制御部３３３と、液晶材料２１を注入するセル構造の高さを制御するための高さ制御部３３５と、を含んで構成されている。
かかる真空チャンバ３３０内において、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する際に、まず、真空チャンバ３３０内を真空引きするとともに、セル構造２７の液晶注入口２３ａを液晶材料２１に対して接触させた後、気圧を元に戻すことにより、外圧と内圧との差を利用して、液晶材料２１を注入することができる。
【００４７】
かかる真空チャンバ３３０内の高さ制御部３３５は、液晶材料２１を注入するセル構造２７の高さ位置を適宜制御可能に構成されている。かかる高さ制御部３３５によって、液晶材料２１の注入時以外においては、セル構造２７を高い位置で保持するとともに、液晶材料２１を注入する際にはセル構造２７を下降させて、液晶注入皿３１０から上方に突出する液晶材料２１に液晶注入口２３ａを接触させることが好ましい。この理由は、このような構成とすることにより、セル構造２７を真空チャンバ３３０内に搬入したり、あるいは、真空チャンバ３３０内から搬出したりすることが容易になるためである。
【００４８】
［第４実施形態］
第４実施形態は、対向配置される一対の基板３０、６０を含むセル構造２７の内部に液晶材料２１が狭持された液晶パネルを含む液晶表示装置の製造方法である。そして、一対の基板３０、６０をシール材２３により貼り合わせて、セル構造２７を組立てる工程と、上面に、液晶材料２１を貯留させる溝部３１１と、当該溝部３１１の縁に沿って配置されるとともに、撥水性材料から形成された撥水部３１３と、当該撥水部３１３よりも高い位置でセル構造２７に接触する当接部３１５と、を備えた液晶注入皿３１０を用いて、セル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する工程と、を含むことを特徴とする。
以下、図８〜図１１を適宜参照しつつ、第４実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００４９】
１．準備工程
準備工程は、液晶表示装置を構成する第１の基板（カラーフィルタ基板と称する場合がある。）３０及び第２の基板（素子基板と称する場合がある。）６０を準備する工程である。かかる第１の基板３０及び第２の基板６０としては、例えば、以下のように構成された基板とすることができる。
【００５０】
すなわち、液晶表示装置を構成する第１の基板３０は、一例として、図８（ａ）に示すように、第１のガラス基板３１と、反射層３５と、着色層３７と、遮光層３９と、第１の電極３３と、から構成されている。
かかる図８（ａ）に示す例では、着色層３７や遮光層３９の上に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明樹脂からなる表面保護層４１を設けて、被覆している。また、表面保護層４１の上に形成された、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる第１の電極３３は、複数の透明電極が並列したストライプ状に構成されている。
さらに、この第１の電極３３の上には、ポリイミド樹脂等からなる第１の配向膜４５が形成されている。
そして、第１のガラス基板３１の所定位置に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
【００５１】
また、第１の基板３０と対向する第２の基板６０は、図８（ｂ）に示すように、第２のガラス基板６１と、電気配線６５と、スイッチング素子（図示せず）と、第２の電極（図示せず）と、から構成されている。
また、電気配線６５や第２の電極（図示せず）等の上には、第１の基板３０における第１の配向膜４５と同様のポリイミド樹脂等からなる第２の配向膜７５が形成されている。さらに、第２のガラス基板６１の外面においても、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
なお、本実施形態の液晶表示装置の例では、着色層３７を第１のガラス基板３１上に設けてあるが、第２のガラス基板６１上に設けることもできる。
【００５２】
２．貼り合わせ工程
貼り合わせ工程は、第１の基板３０と第２の基板６０とをシール材２３を介して貼り合わせることにより、セル構造２７を形成する工程である。
かかる貼り合わせ工程は、まず、図９（ａ）に示すように、例えば、第２の基板６０上において、エポキシ樹脂等を主成分とするシール材２３を、スクリーン印刷やディスペンサにより、表示領域を囲むようにパターニングして形成する。一方、図９（ｂ）に示すように、湿式法あるいは乾式法等により、第１の基板３０上に均一に分散するように、スペーサ１０５を散布する。そして、図９（ｃ）に示すように、第１の基板３０と、シール材２３が積層された第２の基板６０とを重ね合わせて接合させた後、加熱しながら加圧保持して、第１の基板３０と第２の基板６０とを貼合せることにより、セル構造２７を形成することができる。
なお、本実施形態においては、第２の基板６０上にシール材２３を塗布しているが、第１の基板６０上に印刷しても構わない。
【００５３】
３．液晶注入工程
液晶注入工程は、第３実施形態の液晶注入装置３００を用いて、形成されたセル構造２７の内部に液晶材料２１を注入する工程である。
かかる液晶注入工程は、まず、セル構造２７を高さ制御部に直接あるいは吸着板等を介して保持するとともに、真空チャンバ３３０内に搬入した後、真空チャンバ３３０内を減圧する。このとき、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、連続したあるいは分割された複数のセル構造２７を同時に搬入することにより、液晶表示装置の製造効率を著しく向上させることができる。
【００５４】
次いで、液晶注入皿３１０に液晶材料２１を滴下するとともに、加熱手段３３１により、真空チャンバ３３０内を加熱して、液晶材料２１を所定温度に加熱する。その後、図１１（ａ）に示すように、セル構造２７における液晶注入口２３ａと液晶材料２１とが接触するように、当該液晶材料２１を貯留させた液晶注入皿３１０の上面上に、セル構造２７を保持した高さ制御部３３５を下降させる。
このとき、液晶注入皿３１０における撥水部３１３の撥水性を長期に渡って維持できる液晶注入皿３１０を使用していることから、繰り返し使用された場合であっても、液晶材料２１を液晶注入皿３１０の最上面よりも上方に確実に突出させることができる。したがって、当該液晶材料２１と液晶注入口２３ａとを容易に接触させることができ、液晶材料２１の注入効率を向上させることができる。
【００５５】
次いで、液晶材料２１とセル構造２７における液晶注入口２３ａとを接触させた状態で、真空チャンバ３３０内の気圧を通常の気圧に戻す。このとき、液晶注入口２３ａが液晶材料２１によって塞がれているために、セル構造２７の内部の気圧と、セル構造２７の外部の気圧と、に差が生じる。そして、このセル構造２７の内外の気圧の差によって、図１１（ｂ）〜（ｃ）に示すように、セル構造２７の内部に液晶注入皿３１０に貯留されている液晶材料２１が入り込んでいくこととなる。
【００５６】
次いで、液晶材料２１が注入されたセル構造２７を保持している高さ制御部３３５を上昇させるとともに、真空チャンバ３３０内から搬出させる。その後、液晶材料２１がセル構造２７の内部から漏れないように、液晶注入口２３ａを封止材２５により封止することにより、液晶材料２１が注入された液晶パネルが形成される。
【００５７】
４．後工程
次いで、形成された液晶パネルに対して半導体素子９１や回路基板９３等を実装するとともに、図示しないが、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて適宜取付けることにより、液晶表示装置が製造される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、スペーサの凝集による配向ムラに起因した表示ムラの発生を防止することができ、液晶表示装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器などに適用することができる。
【００５９】
また、本発明の液晶表示装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態に示す液晶表示装置はＴＦＤ（薄膜ダイオード）やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置や、あるいは、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置に適用することができる。
また、上記実施形態の液晶パネルはＣＯＧ（Chip On Glass）タイプの構造や、あるいは、半導体素子（ＩＣチップ）を直接実装する構造ではない液晶パネル、例えば液晶パネルにフレキシブル配線基板やＴＡＢを接続するように構成されたものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）は、第１実施形態の液晶注入皿の斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ段差部を備えることにより形成された当接部を説明するための断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ傾斜部を含む当接部を説明するための断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ液晶注入皿とは別の部材から構成された当接部を説明するための断面図である。
【図５】当接部の形状を説明するために供する図である。
【図６】（ａ）は、第２実施形態の液晶注入皿の斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図７】液晶注入装置を説明するために供する図である。
【図８】（ａ）は、第１の基板を示す断面図であり、（ｂ）は、第２の基板を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、貼り合わせ工程を説明するために供する図である。
【図１０】（ａ）〜（ｂ）は、液晶注入工程を説明するために供する図である（その１）。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、液晶注入工程を説明するために供する図である（その２）。
【図１２】従来の液晶注入皿の構成を示す断面図である（その１）。
【図１３】従来の液晶注入皿の構成を示す断面図である（その２）。
【符号の説明】
【００６１】
２１：液晶材料、２３：シール材、２３ａ：開口部、２７：セル構造、３０：第１の基板（カラーフィルタ基板）、３１：第１のガラス基板、３３：第１の電極（走査電極）、６０：第２の基板（素子基板）、６１：第２のガラス基板、６３：第２の電極（走査電極）、６５：電気配線（データ線）、１０５：スペーサ粒子、３００：液晶注入装置、３１０：液晶注入皿、３１１：溝部、３１３：撥水部、３１５：当接部、３１６・３１７：段差部、３１８：傾斜部、３１９：部材、３２０：液晶供給部、３２１：液晶供給装置、３３０：真空チャンバ、３３１：加熱手段、３３３：気圧制御部、３３５：高さ制御部
【図１】
2005321523.tif 000003
【図２】
2005321523.tif 000004
【図３】
2005321523.tif 000005
【図４】
2005321523.tif 000006
【図５】
2005321523.tif 000007
【図６】
2005321523.tif 000008
【図７】
2005321523.tif 000009
【図８】
2005321523.tif 000010
【図９】
2005321523.tif 000011
【図１０】
2005321523.tif 000012
【図１１】
2005321523.tif 000013
【図１２】
2005321523.tif 000014
【図１３】
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