(57)【要約】【課題】液晶セル内に液晶材料を注入する液晶セルの製造方法において、真空装置内のヒータ・プレート上に載置する液晶セル搭載治具の接触条件を良くして、ヒータ・プレートの温度に対する搭載治具の温度追従性を良くする。【解決手段】平板状の液晶セル搭載治具１１０のヒータ・プレートに接する側の面に凹部１１２を設けて凸形状の縁部１１１を形成し、縁部１１１における接触面を前記ヒータ・プレートに接触させる。従って、ヒータ・プレートの表面に多少の凹凸や突起があっても接触は確実となり、ヒータ・プレートの温度に対する搭載治具の温度の追従性がよく、ヒータ・プレートを経て前記搭載治具を液晶注入に最適な温度制御を行うことができるので、液晶注入時の不良発生が少なくなり歩留まりが向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入口の近傍に液晶材料を塗布した液晶セルを、平板状の搭載治具にセットした状態で真空装置内のヒータ・プレート上に載置し、前記真空装置内を真空雰囲気にした状態で前記ヒータ・プレートを加熱して前記液晶材料の粘性を低下させ、その後真空装置内を大気圧に戻すことによって前記液晶セル内に液晶材料を注入する液晶パネルの製造方法において、前記平板状の搭載治具のヒータ・プレートに接する側の面に凹部を設けることにより凸形状の接触面を形成し、該接触面を前記ヒータ・プレートに接触させることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
前記接触面は平板状の搭載治具の周辺部に設けられている請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
前記液晶材料はスメクチック相を示す液晶であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２枚の基板間に形成した液晶セルに液晶材料を注入する液晶パネルの製造方法に係り、特に粘性の高いスメクチック液晶等の液晶注入時に用いる液晶セル搭載治具の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶パネルは真空注入法により液晶セルに液晶材料を注入するが、スメクチック液晶材料は常温では粘性が高く、液晶材料と液晶セルを真空装置内で加熱して液晶材料の粘性を低下させ、その後真空装置内を大気圧に戻すことによって液晶セル内に液晶材料を注入している。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
従来行なわれていた液晶セルにスメクチック液晶を注入する方法は、液晶注入口の近傍に液晶材料を塗布した液晶セルを、平板状の搭載治具にセットした状態で真空装置内のヒータ・プレート上に載置し、前記真空装置内を真空雰囲気にした状態で前記ヒータ・プレートを加熱して前記液晶材料の粘性を低下させ、その後真空装置内を大気圧に戻すことによって前記液晶セル内に液晶材料を注入していた。
【０００４】
以下、常温では粘性が高いスメクチック液晶を液晶セルに注入する従来の方法を図面により説明する。
図５は従来の液晶注入装置の斜視図であり、図６は従来の液晶パネルの平面図である。
【０００５】
図５に示す液晶注入装置２１０において、２１１は真空装置、２１２はヒータ・プレート、２１３は平板状の搭載治具、２１４は液晶材料、２１５は液晶セル、２１６は排気口、２１７はリーク口である。
【０００６】
液晶セル２１５への液晶の注入は、後述する液晶注入口２２４の近傍に液晶材料２１４を塗布した複数の液晶セル２１５を平板状の搭載治具２１３にセットした状態で、真空装置２１１内に設置してあるヒータ・プレート２１２上に載置し、前記真空装置２１１内を真空引きした状態で、前記ヒータ・プレート２１２を加熱する。その後真空装置２１１内を大気圧に戻すことによって前記液晶セル２１５内に液晶材料２１４を注入するのである。
【０００７】
真空装置２１１内を真空雰囲気にするときは、排気口２１３に真空ポンプにつないで真空引きをする。また、真空装置２１１内を大気圧に戻すときはリーク口２１７から窒素ガスを送り込んで大気圧に戻す。
【０００８】
次に、図５の搭載治具２１３上にセットしてある液晶セル２１５の詳細を図６にもとづいて説明する。
【０００９】
図６に示す液晶セル２１５は液晶注入前の状態を示す。図示した液晶セル２１５において、２２１は下基板、２２２は上基板、２２３はシール材、２２４は液晶注入口、２２６は表示領域である。
【００１０】
液晶セル２１５は下基板２２１と上基板２２２の間をシール材２２３で接合して、シール材２２３で囲って液晶注入室、すなわち、表示領域２２６を形成している。また、シール材２２３の一部には液晶注入口２２４を設けてある。図６の液晶セル２１５は液晶注入前の状態なので、液晶注入口２２４の近傍に液晶材料２１４を塗布してある。
【００１１】
次に、図５および図６にもとづいて、液晶セル２１５への液晶材料２１４の注入過程を詳述する。
【００１２】
まず、常温大気圧で、液晶セル２１５の液晶注入口２２４の近傍にスメクチック液晶材料２１４を塗布する。液晶セル２１５の表示領域２２６の体積は極めて小さく、前記液晶注入口２２４の近傍に配置するスメクチック液晶材料２１４の量は極めて少なくてよいので塗布する程度で充分な量である。
【００１３】
次に、図５に示す如く前記液晶材料２１４を液晶注入口２２４の近傍に塗布した複数個の液晶セル２１５を搭載治具２１３上に並べてセットする。次いで、この複数個の液晶セル２１５をセットした搭載治具２１３を真空装置２１１内のヒータ・プレート２１２上に載置し、真空装置２１１内を真空引きした状態で前記ヒータ・プレート２１２を加熱する。
【００１４】
前記真空装置２１１内を真空引きすることにより液晶注入口２２４から液晶セル２１５内の空気が排気され、液晶セル２１５内は真空となる。この状態でヒータ・プレート２１２を加熱すると、液晶セル２１５の液晶注入口２２４付近に塗布されたスメクチック液晶材料２１４の粘性が下がり、粘性が低下したスメクチック液晶材料２１４は表面張力で注入口２２４を塞ぐ。
【００１５】
その後、真空装置２１１をリークして大気圧に戻すと、液晶注入口２２４を塞いでいたスメクチック液晶材料２１４は周囲の気圧に押されて液晶セル２１５内に注入される。
液晶セル２１５は、前記ヒータ・プレート２１２が冷却後に取り出して、液晶注入口２２４を接着剤で封止するのである。
【００１６】
【特許文献１】特開昭６３−２０４２３０号公報（第２頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の平板状の搭載治具２１３に複数個の液晶セルを載せてスメクチック液晶を注入する方法では、液晶の注入不足や気泡などが発生し、歩留まりが悪いという課題があった。
【００１８】
そこで、真空装置２１１内における前記搭載治具２１３の温度特性を測定してみたところ、前記ヒータ・プレート２１２の温度上昇に対して前記搭載治具２１３の温度追従性が悪いという測定結果を得た。図７は従来の搭載治具の温度特性図である。
【００１９】
図７において、Ｘ方向がヒータ・プレート２１２の表面温度、Ｙ方向が搭載治具２１３の表面温度である。２３２は搭載治具２１３の温度特性を示す。液晶注入時の温度制御は前記ヒータ・プレート２１２側で行うので、ヒータ・プレート２１２と搭載治具２１３の温度特性は４５度の相関が必要である。しかしながら、図７において、ヒータ・プレート２１２の表面温度に対して搭載治具２１３の表面温度の追従性は悪く、上昇温度も低い。
【００２０】
すなわち、従来の液晶注入時の不具合は搭載治具２１３の温度制御の悪さにあると思われる。その要因を推察すると次の図８のようになる。
【００２１】
図８は従来のヒータ・プレートと搭載治具の模式図であり、図８において、２１２はヒータ・プレートで、前記ヒータ・プレート２１２上に平板状の搭載治具２１３を載置した状態を示す。
【００２２】
ヒータ・プレート２１２は、平板といっても面精度はあまり良くはなく、細かい凹凸が存在すると考えられる。ヒータ・プレート２１２と搭載治具２１３の両者の面を合わせた場合、これらの凹凸によって微少な隙間が形成されていると推測される。例えば、図８に示すように、ヒータ・プレート２１２の中央付近にこの凹凸の突起２４８が存在すると、テコの原理によって搭載治具２１３の全体が傾くため、ヒータ・プレート２１２と搭載治具２１３間に符号ｄで示すような隙間ができるので、搭載治具２１３の中央付近から開放端側に向かって全体が非接触状態となり、ヒータ・プレート２１２と搭載治具２１３の接触面積が減少していると思われる。この現象は搭載治具２１３の中央付近に突起２４８が存在しても同様な結果となる。
【００２３】
真空注入の度にヒータ・プレート２１２上に搭載治具２１３を載置するのであるが、その都度ヒータ・プレート２１２と搭載治具２１３の接触面積は変動し、結果としてヒータ・プレート２１２から搭載治具２１３への熱の伝わり方は変動するので、ヒータ・プレート２１２の温度制御を厳密に行っても搭載治具２１３の温度は注入工程の都度温度条件が変わってしまい、前述のような液晶の注入不足や気泡で歩留まりが悪いという不具合が発生するものと思われる。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、真空装置内のヒータ・プレート上に載置する液晶セル搭載治具の接触条件を良くして、ヒータ・プレートの温度に対する搭載治具の温度追従性を良くすることであり、また、前記搭載治具の温度制御を厳密に行うことで歩留まりのよい安定した液晶セルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の液晶パネルの製造方法は、基本的には下記記載の要件を採用するものである。
注入口の近傍に液晶材料を塗布した液晶セルを、平板状の搭載治具にセットした状態で真空装置内のヒータ・プレート上に載置し、前記真空装置内を真空雰囲気にした状態で前記ヒータ・プレートを加熱して前記液晶材料の粘性を低下させ、その後真空装置内を大気圧に戻すことによって前記液晶セル内に液晶材料を注入する液晶パネルの製造方法において、前記平板状の搭載治具のヒータ・プレートに接する側の面に凹部を設けることにより凸形状の接触面を形成し、該接触面を前記ヒータ・プレートに接触させることを特徴とする。
【００２６】
また、前記接触面は平板状の搭載治具の周辺部に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
また、前記液晶材料はスメクチック相を示す液晶であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
上記製造方法によれば、ヒータ・プレートに対する接触面は、前記搭載治具の周辺凸部であり、前記ヒータ・プレートや搭載治具の表面に多少の凹凸や突起があっても、前記ヒータ・プレートと搭載治具とが凹凸や突起のみで接触しないため、実質的に接触状態が良くなり、ヒータ・プレートの温度に対する搭載治具の温度の追従性がよくなる。従って、ヒータ・プレートを経て前記搭載治具を液晶注入に最適な温度制御を行うことができるので、液晶注入時の不良発生が少なくなり歩留まりが向上する。
【００２９】
また、前記搭載治具は厳密な温度制御ができることから、常温で高い粘性を有するスメクチック相を示す液晶に適用することで、液晶注入後の気泡の発生がなく、品質の揃った液晶パネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の液晶パネルの製造方法は、注入口の近傍に液晶材料を塗布した液晶セルを、本発明による搭載治具にセットした状態で真空装置内のヒータ・プレート上に載置し、前記真空装置内を真空雰囲気にした状態で前記ヒータ・プレートを加熱して前記液晶材料の粘性を低下させ、その後真空装置内を大気圧に戻すことによって液晶の注入を行う。以下に、本発明における粘性の高いスメクチック液晶注入時の、液晶パネル製造方法について図面に基づき詳細に説明する。なお、前記図５の従来例で示した液晶注入装置２１０を構成する各要素のうち、本発明においても共通に使用される要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
【００３１】
図１は本発明の第１実施例である搭載治具の斜視図であり、以下その構成を説明する。
【００３２】
図１において、１１０は搭載治具で、前述のヒータ・プレート２１２と接する面を上に描いてある。搭載治具１１０は、金属製の平板形状を有し、前記ヒータ・プレート２１２と接する側の面に凹部１１２が設けてあり、この凹部１１２によって搭載治具１１０の周辺にはヒータ・プレート２１２との接触面となる縁部１１１が形成されている。
【００３３】
従って、ヒータ・プレート２１２又は搭載治具１１０に多少の凹凸があっても、搭載治具１１０の縁部１１１のみがヒータ・プレート２１２と接しているので、搭載治具１１０の中央付近が凸部や突起に接触しないので、搭載治具１１０が傾くことがない。
【００３４】
次に図２、図３により本発明の第２実施例を説明する。図２は本発明の第２実施例である搭載治具の斜視図であり、図３は図２に示す搭載治具のＸ１−Ｘ２断面図である。
【００３５】
図２において、１２０は搭載治具で、前述のヒータ・プレート２１２と接する面を上に描いてある。搭載治具１２０の基本的構成は、第１の実施例における搭載治具１１０と共通であるが、その相違は、搭載治具１２０の裏面側に設けられた凹部１２２の内部に補強梁１２３を設けてある点である。
【００３６】
すなわち搭載治具１２０は、厚みに対して面積の大きな金属製の平板であり、歪みが生じやすい。補強梁１２３を設けることで、搭載治具１２０の平坦度を保つことができる。従って、搭載治具１２０は搭載治具１１０より広い面積とすることができる。
【００３７】
また、搭載治具１２０は、搭載治具１１０と同様に、ヒータ・プレート２１２に多少の凹凸があっても、搭載治具１２０の縁部１２１がヒータ・プレート２１２と接しているので、搭載治具１２０の中央付近は凹部１２２によって凸部や突起に接触することは無い。
【００３８】
図３は搭載治具１２０の断面図であり、搭載治具１２０の具体的な形状寸法例を示す。
ここに示す液晶セル搭載治具１２０は正方形の平板に凹部１２２を設けた形状で、材質はアルミニウムであり、外形の厚みＡは５ｍｍ、一辺の長さＢは１６０ｍｍであって、周囲に縁部１２１、中央に補強梁１２３がある。
凹部１２２は田の字形で、搭載治具１２０裏面周辺の縁部１２１の巾ｂ１は１０ｍｍ、補強梁１２３の巾ｂ２も同じ１０ｍｍである。また、凹部１２２の縁部１２１からの深さａ１は０．５ｍｍ、補強梁１２３の縁部１２１からの深さａ２は０．１〜０．２ｍｍであるが、必要に応じて縁分１２１と同じ高さにしてもよい。
【００３９】
次に、本発明による搭載治具の温度特性を説明する。図４は本発明による搭載治具１２０の温度特性図である。
【００４０】
図４において、Ｘ方向がヒータ・プレート２１２の表面温度、Ｙ方向が搭載治具２１３の表面温度である。１３１は搭載治具１２０温度特性を示し、比較のため、従来の平板状
の搭載治具２１３の温度特性２３２も示す。この特性図からも分かるように、本発明による搭載治具１２０の温度特性は、ヒータ・プレート２１２の温度に対して、ほぼ４５度の相関がある。
【００４１】
すなわち、本発明のように金属製平板状の搭載治具の裏面中央部に凹部を設けることで周辺の縁部に凸形状の接触面を形成し、この周辺部の接触面でヒータ・プレートに接触させた場合は実質的に接触面積が多くなっていると推測され、ヒータ・プレートの温度制御に対してヒータ・プレートに載置した搭載治具の温度追従性が良くなり、搭載治具の温度も充分に温度制御できるので、液晶の注入条件が安定した液晶パネルの製造方法を提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による第１実施例の搭載治具の斜視図である。
【図２】本発明による第２実施例の搭載治具の斜視図である。
【図３】本発明による第２実施例の搭載治具のＸ１−Ｘ２断面図である。
【図４】本発明による搭載治具の温度特性図である。
【図５】従来の液晶注入装置の斜視図である。
【図６】従来の液晶パネルの平面図である。
【図７】従来の搭載治具の温度特性図である。
【図８】従来のヒータ・プレートと搭載治具の模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１０、１２０、２１３  搭載治具
１１１、１２１          縁部
１１２、１２２          凹部
１２３                  補強梁
２１０                  液晶注入装置
２１１                  真空装置
２１２                  ヒータ・プレート
２１４                  液晶材料
２１５                  液晶セル
２２４                  注入口
【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】
2007256607.tif 000009
【図８】
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