(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入システムにおいて、
前記パネルが搬入される毎に所定の真空状態に設定される第１のチャンバと、
前記第１のチャンバに隣接され、常時前記所定の真空状態に設定保持されるとともに、前記第１のチャンバを通じて搬入される前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように、前記パネルを待機させる第２のチャンバと、
液晶槽を備えて前記第２のチャンバに隣接され、前記第２のチャンバを通じて順次搬入される前記パネルを前記所定の真空状態で受け入れるとともに、前記パネルのセル内に液晶が注入されるように大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャンバと、
を備えていることを特徴とする液晶注入システム。
【請求項２】
前記各チャンバで処理が平行して連続的に行なわれるように、前記パネルを前記各チャンバに搬送する搬送制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶注入システム。
【請求項３】
前記第２のチャンバは、前記パネルを待機させるための複数の待機スペースを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶注入システム。
【請求項４】
前記セル内が液晶によって完全に満たされるまで前記パネルを待機させるための注入待機ステージが前記第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶注入システム。
【請求項５】
前記セル内が液晶によって完全に満たされるまで前記パネルを前記液晶槽ごと待機させるための液晶槽待機ステージが前記第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液晶注入システム。
【請求項６】
２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入方法において、
前記パネルが第１のチャンバ内に搬入される毎に前記第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、
前記第１のチャンバから、前記第１のチャンバに隣接するとともに常時前記所定の真空状態に設定保持されている第２のチャンバ内に前記パネルを搬入して、搬入された前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように前記パネルを前記第２のチャンバ内で待機させ、
前記第２のチャンバから、前記第２のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内に前記パネルを順次搬入し、
前記第３のチャンバ内に搬入された前記パネルのセルに通じる注入口を前記第３のチャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、
前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒して、前記パネルのセル内に圧力差により液晶を注入することを特徴とする液晶注入方法。
【請求項７】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内に別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを前記所定の真空状態に設定し、
前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第２のチャンバ内に搬入し、
セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバからパネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を前記所定の真空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする請求項６に記載の液晶注入方法。
【請求項８】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを前記第２のチャンバ内で一括して待機させ、前記第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に前記第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の液晶注入方法。
【請求項９】
前記注入口を液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了するまで待機することなく、直ちに、パネルを前記第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする請求項６または請求項８に記載の液晶注入方法。
【請求項１０】
パネルを液晶槽ごと前記第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする請求項９に記載の液晶注入方法。
【請求項１１】
２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶装置の製造方法において、
前記パネルが第１のチャンバ内に搬入される毎に前記第１のチャンバを所定の真空状態に設定する工程と、
前記第１のチャンバから、前記第１のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定保持されている第２のチャンバ内に前記パネルを搬入する工程と、
前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように前記パネルを前記第２のチャンバ内で待機させる工程と、
前記第２のチャンバから、前記第２のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内に前記パネルを順次搬入する工程と、
前記パネルの前記セルに通じる注入口を液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒す工程と、
を具備していることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１２】
互いに貼り合わされる２枚の基板間に液晶を封入して液晶装置を製造する方法において、
２つの母基板をシール材によって貼り合わせて大判パネルを形成する工程と、
前記大判パネルを割断して、短冊状パネルを形成する１次ブレーク工程と、
前記シール材に設けられた液晶注入口を通じて、前記短冊状パネルのセル内に液晶を注入した後、前記液晶注入口を封止する工程と、
液晶が注入された前記短冊状パネルを割断して、所望の大きさのパネルを形成する２次ブレーク工程と、
を具備し、
前記シール材に設けられた液晶注入口を通じて、前記短冊状パネルのセル内に液晶を注入する前記工程は、
前記短冊状パネルが第１のチャンバ内に搬入される毎に前記第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、
前記第１のチャンバから、前記第１のチャンバに隣接するとともに常時前記所定の真空状態に設定保持されている第２のチャンバ内に前記短冊状パネルを搬入して、搬入された前記短冊状パネルのセル内が所定の真空度に達するように、前記短冊状パネルを前記第２のチャンバ内で待機させ、
前記第２のチャンバから、前記第２のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内に前記短冊状パネルを順次搬入し、
前記第３のチャンバ内に搬入された前記短冊状パネルのセルに通じる注入口を前記第３のチャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、
前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒して、前記短冊状パネルのセル内に圧力差により液晶を注入することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内に別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを前記所定の真空状態に設定し、
前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第２のチャンバ内に搬入し、
セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバからパネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を前記所定の真空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする請求項１２に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを前記第２のチャンバ内で一括して待機させ、前記第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に前記第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１５】
前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了するまで待機することなく、直ちに、パネルを前記第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする請求項１２または請求項１４に記載の液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、コンピュータ端末、光学シャッタ等に利用される液晶表示パネル（液晶装置）の製造方法、液晶表示パネル内に液晶を注入するための液晶注入システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時計や電卓等の表示用として登場した液晶表示素子は、画質の向上と大型化に伴い、コンピュータ端末や光シャッタ等の表示以外の用途も含めた広い分野で使用されるようになってきている。液晶表示素子は、原理的には、電極が形成された基板間に挟持された液晶に電圧を印加することによって素子を通過する光を制御する電気光学素子である。
【０００３】
このような液晶光学素子を製造する場合には、まず、ガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜をパターンニングして駆動用電極を形成し、電極が形成された面に液晶配向用の有機膜を印刷焼成により形成するとともに、有機膜の表面を配向処理する。続いて、配向処理された２枚のガラス基板同士を一定の間隔（セル厚）をもって対向させ、シール材（接着剤）で貼り合わせる。その後、貼り合わされたガラス基板を所定のパネル形状に切断して分離する。そして、最後に、パネル内に液晶を注入して、パネルを駆動用の回路に接続すれば、液晶光学素子が完成する。
【０００４】
ところで、パネル内に液晶を注入する工程では、一度に複数枚のパネルが真空チャンバ内にセットされ、気圧差によってパネル内に液晶が注入される。パネル内に液晶を注入するシステムの従来例が図９に示されている。図示のように、この液晶注入システム１００は、所定の真空雰囲気（例えば１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）に設定される処理室を形成する真空チャンバ１０２と、チャンバ１０２内に配置され且つ液晶で満たされた液晶槽１０４と、液晶槽１０４の上側で複数のパネルＰ（ここでは液晶パネルを複数個取ることができる短冊パネル）を把持する把持機構１０６と、把持機構１０６を昇降させる昇降機構１０８とを備えている。チャンバ１０２には、真空ポンプ１１２と大気とに通じる排気管１１４が接続されている。また、排気管１１４の途中には、排気管１１４の接続状態を真空ポンプ１１２と大気との間で切り換えるためのバルブ１１６が介挿されている。また、各短冊パネルＰには、２枚の基板が液晶注入用の注入口１０９を有する複数の開曲線状のシール材１０３によって貼り合わされることにより、複数のセル構造（空セル１０７）が形成されている。
【０００５】
このような構成の液晶注入システム１００を使用して、パネルＰ内に液晶を注入する場合には、まず、注入口１０９が液晶槽１０４と対向するように複数の短冊パネルＰを把持機構１０６にセットする。この時、パネルＰは、液晶槽１０４内の液晶と接触しないように、液晶槽１０４の上側で保持される。続いて、真空ポンプ１１２によってチャンバ１０２内を真空引きして、チャンバ１０２内を所定の真空度（例えば１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）まで減圧する。チャンバ１０２内が所定の真空度に達したら、その後、セル１０７内がチャンバ１０２内と略同じ真空度に達するまで、チャンバ１０２内の真空雰囲気を所定時間維持する。
【０００６】
セル１０７内が所定の真空度に達したら、昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を下降させ、パネルＰの注入口１０９を液晶槽１０４内の液晶に接触させる。この状態で、バルブ１１６を切り換えて、チャンバ１０２内を大気に開放すると、チャンバ１０２内の大気圧とセル１０７内の真空圧との圧力差によって、液晶が各注入口１０９を通じて各セル１０７内に注入される。セル１０７内が完全に液晶で満たされたら、再び昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を上昇させるとともに、パネルＰをチャンバ１０２内から取り出して、注入口１０９を封止材によって封止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液晶注入工程は、チャンバ１０２内を真空引きした後、セル１０７内が真空引きされるまで待機し、その後、セル１０７の注入口１０９を液晶に接触させてチャンバ１０２内を大気に開放して、セル１０７内に液晶が充填されるのを待つといったように、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうことによって構成されている。すなわち、これらの各ステップの所要時間の合計が、液晶注入工程の全所要時間となっている。
【０００８】
ところで、液晶注入工程の前記各ステップの中で最も時間がかかるステップは、セル１０７内を真空引きするステップである。チャンバ１０２内を真空引きするステップは、設定圧が１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒの場合、３０秒〜２分程度の所要時間で済むが、１０μｍ以下のセル厚を有するセル１０７内をこの設定圧付近まで真空引きするためには、設定圧に維持されたチャンバ内に５〜１０分程度放置する必要がある。そのため、サイクルタイムが長く、注入工程をライン工程に組み込むことが難しかった。
【０００９】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができる液晶注入システム、液晶注入方法および液晶装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶注入システムは、２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入システムにおいて、前記パネルが搬入される毎に所定の真空状態に設定される第１のチャンバと、前記第１のチャンバに隣接され、常時前記所定の真空状態に設定保持されるとともに、前記第１のチャンバを通じて搬入される前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように、前記パネルを待機させる第２のチャンバと、液晶槽を備えて前記第２のチャンバに隣接され、前記第２のチャンバを通じて順次搬入される前記パネルを前記所定の真空状態で受け入れるとともに、前記パネルのセル内に液晶が注入されるように大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャンバと、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この本発明の液晶注入システムでは、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえるようになっている。したがって、各チャンバで処理を平行して連続的に行なえば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程を平行して行なうことができるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１２】
また、発明の液晶注入システムは、上記構成において、各チャンバで処理が平行して連続的に行なわれるように、パネルを各チャンバに搬送する搬送手段を備えていることを特徴とする。この構成によれば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程が平行して行なわれるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１３】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、第２のチャンバが、パネルを待機させるための複数の待機スペースを有していることを特徴とする。この構成によれば、第１のチャンバから第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ内で一括して待機させ、第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことができるため、請求項１に記載されたチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００１４】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、セル内が液晶によって完全に満たされるまでパネルを待機させるための注入待機ステージが第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入されるまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく必要がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネルを第３のチャンバ内に受け入れることができる。そのため、サイクルタイムを更に短くすることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、セル内が液晶によって完全に満たされるまでパネルを液晶槽ごと待機させるための液晶槽待機ステージが第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする。この構成によれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００１６】
また、本発明の液晶注入方法は、２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入方法において、前記パネルが第１のチャンバ内に搬入される毎に前記第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、前記第１のチャンバから、前記第１のチャンバに隣接するとともに常時前記所定の真空状態に設定保持されている第２のチャンバ内に前記パネルを搬入して、搬入された前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように前記パネルを前記第２のチャンバ内で待機させ、前記第２のチャンバから、前記第２のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内に前記パネルを順次搬入し、前記第３のチャンバ内に搬入された前記パネルのセルに通じる注入口を前記第３のチャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒して、前記パネルのセル内に圧力差により液晶を注入することを特徴とする。
【００１７】
この本発明の液晶注入方法によれば、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえる。したがって、各チャンバで処理を平行して連続的に行なえば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程を平行して行なうことができるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１８】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内に別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを前記所定の真空状態に設定し、前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第２のチャンバ内に搬入し、セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバからパネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を前記所定の真空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする。この構成によれば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程が平行して行なわれるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１９】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、第１のチャンバから第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ内で一括して待機させ、第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする。この構成によれば、複数のチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００２０】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、前記注入口を液晶層の液晶に接触させた状態で、第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了するまで待機することなく、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入されるまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく必要がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネルを第３のチャンバ内に受け入れることができる。そのため、サイクルタイムを更に短くすることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、パネルを液晶槽ごと第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする。この構成によれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００２２】
また、本発明では、上記液晶注入方法の特徴的構成および作用効果を有する液晶装置の製造方法が提供されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
一般に、比較的小型の液晶パネルを有する液晶装置の製造工程においては、図１０および図１１に示す多数個取りの製造方法を用いる場合が多い。この製造方法においては、まず、２枚の母基板２１１，１２を図示しないシール材によって貼り合わせて図１０の（ａ）に示す大判パネル１０を形成する。次に、この大判パネル１０の母基板２１１，１２のそれぞれの表面上に図示Ｘ方向に延びるスクライブ溝１６ｘ（母基板２１１に同様に形成されたスクライブ溝は図示せず）を形成し（１次スクライブ）、これらのスクライブ溝１６ｘに沿って折割力を加えることによって母基板２１１，１２をそれぞれ破断させ（１次ブレイク）、図１０の（ｂ）に示す短冊パネルｐを形成する。
【００２５】
この短冊パネルｐを形成すると、母基板２１１，１２を破断させた部分にシール材の開口部が露出するので、この開口部から液晶を注入し、その後、開口部を封止材等によって閉鎖する。
【００２６】
次に、図１０の（ｃ）に示すように、短冊パネルｐを構成する２枚の短冊基板のそれぞれにスクライブ溝１６ｙ（片方の短冊基板に形成されたスクライブ溝は図示せず）を形成し（２次スクライブ）、これらのスクライブ溝１６ｙに沿って折割力を加えることによって２枚の短冊基板を共に破断させ（２次ブレイク）、図１０の（ｄ）に示す液晶パネルを形成する。
【００２７】
図１２および図１３は、前述のように形成された液晶パネルの概略構造を示すものである。液晶パネルは、基板１４１と基板１４２とがシール材１４３によって貼り合わせられ、シール材１４３の内側であって基板１４１，１４２の間に液晶１４４が封入されている。ここで、液晶注入口１４３ａは封止材１４５によって封鎖されている。
【００２８】
基板１４１の内面上には透明電極１４６および配向膜１４７が形成され、透明電極１４６はシール材１４３の外側へ出て基板張出部１４１ａ上に引き出された配線となっている。また、基板１４２の内面上には透明電極１４８および配向膜１４９が形成され、透明電極１４８は図示しない上下導通部（例えば異方性導電体として形成されたシール材１４３の一部によって構成される。）を介して基板張出部１４１ａ上の配線に接続されている。
【００２９】
基板張出部１４１ａの表面上には、液晶駆動回路を構成した半導体チップ１５０が実装される。半導体チップ１５０は、透明電極１４６，１４８に導通した基板張出部１４１ａ上の配線と、基板張出部１４１ａの端部に形成された入力端子１５１とに共に導通接続された状態となっている。ここで、液晶装置の構造に応じて、フレキシブルは配線基板を入力端子１５１に導通接続したり、基板張出部１４１ａの表面をシリコーン樹脂等の封止材によって封止したりするなどの処理が行なわれる。
【００３０】
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示している。図１に示されるように、本実施形態に係る液晶注入システム１は、治具Ｃによって保持された複数枚の短冊パネルｐ（以下、パネル群Ｐという。）を順次搬送する搬送系２と、搬送系２によって搬送されたパネル群Ｐに液晶を注入する注入処理を行なう処理系４とを有しており、前述した液晶装置の製造工程のうち、短冊パネルｐの基板間に液晶を注入する工程で使用される。
【００３１】
前述したように、パネル群Ｐを構成する各短冊パネルｐは、図３の（ａ）にも示されるように、２枚の基板が液晶注入用の注入口ａを有する複数の開曲線状のシール材ｂによって貼り合わされることにより、複数のセル構造（空セルｃ）を形成している（したがって、液晶パネルを複数個取ることができる）。また、治具Ｃは、図３の（ｂ）に示されるように、複数のパネルｐを所定の間隔をもって保持する枠体５から成る。なお、この枠体５には、処理系４の後述する作業アームと係合する図示しない係合部が設けられている。
【００３２】
搬送系２は、図示しないステージから供給されるパネル群Ｐを処理系４へと搬送する搬送ベルト９を有している。この搬送ベルト９は、その動作が制御部１１によって制御される。
【００３３】
処理系４は、内部を所定の真空度に設定可能なハウジング２０を有している。ハウジン２０内は、開閉可能な第２および第３のゲートＧ２，Ｇ３によって、真空チャンバ（第１のチャンバ）２２と真空保持チャンバ（第２のチャンバ）２４と大気開放チャンバ（第３のチャンバ）２６に区画されている。また、ハウジング２０は、真空チャンバ２２に対してパネル群Ｐが搬入される開閉可能な第１の開閉ゲートＧ１と、大気開放チャンバ２６からパネルＰが搬出される開閉可能な第４のゲートＧ４とを有している。また、各チャンバ２２，２４，２６には、真空ポンプ３０，３１，３２に通じる排気管３３，３４，３５が接続されている。また、ハウジング２０内の例えば天井部には、各チャンバ２２，２４，２６にわたって延びるとともに、真空チャンバ２２および大気開放チャンバ２６を超えて延びる搬送レール４１が設けられている。
【００３４】
真空チャンバ２２はその内部雰囲気が真空圧と大気圧とに設定される。また、真空チャンバ２２は、搬送レール４１に沿って移動可能な第１の作業アーム４２を有している。この第１の作業アーム４２は、搬送ベルト９と真空チャンバ２２との間でパネル群Ｐを搬送するとともに、パネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内の後述する第２の作業アーム４３に受け渡すように動作する。
【００３５】
真空保持チャンバ２４はその内部雰囲気が常時真空圧に保持されている。また、真空保持チャンバ２４は、搬送レール４１に沿って移動可能な第２の作業アーム４３を有している。この第２の作業アーム４３は、第１の作業アーム４２からパネル群Ｐを受け取って保持するとともに、このパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内の後述する第３の作業アーム４５に受け渡すように動作する。
【００３６】
大気開放チャンバ２６は、その内部雰囲気が真空圧と大気圧とに設定され、パネル群Ｐの各パネルｐに液晶を注入するための注入室として形成されている。そのため、大気開放チャンバ２６内には、液晶で満たされた液晶槽４７が設けられている。また、大気開放チャンバ２６は、搬送レール４１に沿って移動可能で且つ昇降可能な第３の作業アーム４５を有している。この第３の作業アーム４５は、第２の作業アーム４３からパネル群Ｐを受け取って各パネルｐの注入口ａを液晶槽４７内の液晶に接触させるとともに、液晶が注入されたパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６から外側の大気雰囲気へと搬出して図示しない次のライン工程のステージに受け渡す。
【００３７】
なお、搬送手段としての作業アーム４２，４３，４５の動作、ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の開閉動作、真空ポンプ３０，３１，３２の動作は、制御部１１によって制御される。
【００３８】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、上記構成の液晶注入システム１の動作の一例について説明する。なお、以下の一連の動作は全て制御部１１によって自動制御される。
【００３９】
例えばシステム１のスタートスイッチが押されると、搬送系２の搬送ベルト９によってパネル群Ｐが図示しないステージから処理系４へと供給される（ステップＳ１）。続いて、第１のゲートＧ１が開放され（ステップＳ２）、第１の作業アーム４２によって搬送ベルト９上のパネル群Ｐが真空チャンバ内２２に搬入される（ステップＳ３）。その後、第１のゲートＧ１が閉じられ（ステップＳ４）、真空ポンプ３０の作動によって、真空チャンバ２２内が例えば２分間真空引きされる（ステップＳ５）。この時、第２のゲートＧ２が閉じられていることは言うまでもない。
【００４０】
このような真空引き動作によって、真空チャンバ２２内が所定の真空度（例えば１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）に達したら（ステップＳ６）、第２のゲートＧ２が開放され（ステップＳ７）、パネル群Ｐは、第１の作業アーム４２から第２の作業アーム４３に受け渡され、所定の真空度（例えば１０−２〜１０−３Ｔｏｒｒ）に常時設定されている真空保持チャンバ２４内に搬入される（ステップＳ８）。その後、第２のゲートＧ２が閉じられ（ステップＳ９）、搬送系２によるパネル群Ｐの供給がある場合には、第１のゲートＧ１の開放によってパネル群Ｐが再び真空チャンバ２２内に搬入されて前述した動作が繰り返される。
【００４１】
真空保持チャンバ２４内に搬入されたパネル群Ｐは、各パネルｐのセルｃ内が所定の真空度に達するまで、真空保持チャンバ２４内で所定時間（例えば５〜１０分）待機される（ステップＳ１０）。その後、セルｃ内が所定の真空度に達したら（ステップＳ１１）、大気開放チャンバ２６が所定の真空度に設定されていることを条件（ステップＳ１２）に、第３のゲートＧ３が開放され（ステップＳ１３）る。そして、パネル群Ｐは、第２の作業アーム４３から第３の作業アーム４５に受け渡されて、大気開放チャンバ２６内に搬入される（ステップＳ１４）。その後、第３のゲートＧ３が閉じられ（ステップＳ１５）、真空チャンバ２２内が所定の真空度に達している場合には、第２のゲートＧ２の開放によってパネル群Ｐが真空保持チャンバ２４内に搬入されて前述した動作が繰り返される。
【００４２】
パネル群Ｐが大気開放チャンバ２６内に搬入されて第３のゲートＧ３が閉じられると、第３の作業アーム４５が下降して、第３の作業アーム４５によって保持されたパネル群Ｐの各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触される（ステップＳ１６）。
【００４３】
注入口ａが液晶に接触されると、第４のゲートＧ４が開放され（ステップＳ１７）、大気開放チャンバ２６内が大気に開放される。これにより、大気開放チャンバ２６内の大気圧とセルｃ内の真空圧との圧力差によって、液晶が各注入口ａを通じて各セルｃ内に注入されていく。そして、この状態のまま待機し（ステップ１８）、セルｃ内が完全に液晶で満たされたら（ステップＳ１９）、第３の作業アーム４５が上昇され、液晶で満たされたパネル群Ｐは、第３の作業アーム４５により、開放された第４のゲートＧ４を通じて大気開放チャンバ２６から搬出され、図示しない次のライン工程のステージに引き渡される（ステップＳ２０）。その後、第４のゲートＧ４が閉じられ（ステップＳ２１）、次のパネルＰの処理に備えて再び大気開放室２６の真空引きが行われる（ステップＳ２２）。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の液晶注入システム１は、パネル群Ｐが搬入された後に所定の真空状態に設定される真空チャンバ２２と、この真空チャンバ２２に隣接されて常時所定の真空状態に設定保持されるとともに真空チャンバ２２を通じて搬入される各パネルｐのセルｃ内を所定の真空度に設定するための真空保持チャンバ２４と、液晶槽２６を備えて真空保持チャンバ２４に隣接され且つ真空保持チャンバ２４を通じて搬入されるパネル群Ｐを所定の真空状態で受け入れるとともに、パネル群Ｐを受け入れた後、各パネルｐのセルｃ内に液晶を注入するために大気圧下に晒される大気開放チャンバ２６とを備えている。しかも、各チャンバ２２，２４，２６で処理が平行して連続的に行なわれるように、パネル群Ｐが各チャンバ２２，２４，２６に搬送される。すなわち、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設けて、最も時間がかかるセルｃ内の真空引きを行なっている間に、パネル群Ｐを真空雰囲気下に晒す工程（チャンバ内の真空引き）およびセルｃ内へ液晶を注入する工程を平行して行なうようにしている。したがって、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００４５】
なお、本実施形態において、液晶注入を真空中で所定の高温下で行なうと、液晶が効率良く注入される。また、本実施形態では、大気開放チャンバ２６が大気に開放される（晒される）が、所定の加圧雰囲気に晒されるようになっていても良い。
【００４６】
図４は本発明の第２の実施形態を示している。なお、本実施形態において、第１の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図示のように、本実施形態の液晶注入システム１Ａでは、真空保持室チャンバ２４内に複数の待機スペース（本実施形態では、待機ステージ）５０が設けられ、真空チャンバ２２から搬入されるパネル群Ｐを順次に真空保持チャンバ２４内に受け入れて、真空保持チャンバ２４内に複数のパネル群Ｐを常時待機させることができるようになっている。そして、パネル群Ｐは、真空保持チャンバ２４内に搬入された順番で、大気開放チャンバ２６内に搬入されるようになっている。
【００４８】
具体的には、パネル群Ｐが真空保持チャンバ２４内に待機されている間（大気開放チャンバ２６内に搬入される順番がくるまでの間）に、セルｃ内が所定の真空度に達するように、待機時間および処理間隔（真空保持チャンバ２４のパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内に搬入する時間間隔…サイクルタイム）が設定されている。すなわち、例えばセルｃ内が６分の待機状態で所定の真空度に達する場合には、２分のサイクルタイムを実現するために、３つのパネル群Ｐを常に真空保持チャンバ２４内に待機させるようにしている（セルｃ内が１０分の待機状態で所定の真空度に達する場合には、２分のサイクルタイムを実現するために、５個のパネル群Ｐを常に真空保持チャンバ２４に待機させておけば良い）。
【００４９】
このように、本実施形態では、真空チャンバ２２から真空保持チャンバ２４内に順次個別に搬入されたパネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内で一括して待機させ、真空保持チャンバ２４内に待機されているパネル群Ｐを順次個別に大気開放チャンバ２６内に搬入して液晶の注入作業を行なうようになっている。したがって、第１の実施形態におけるチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００５０】
図５および図６は本発明の第３の実施形態を示している。なお、本実施形態において、第２の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図５に示されるように、本実施形態の液晶注入システム１Ｂでは、大気開放チャンバ２６に隣接して、大気雰囲気に常時晒されている注入待機ステージ５５が設けられており、各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されると、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送されて放置されるようになっている。
【００５２】
一般に、各パネルｐの注入口ａを真空下で液晶槽４７内の液晶に接触させて大気開放すると、液晶がセルｃ内に完全に注入される前に注入口ａを液晶槽４７内の液晶から離しても、注入口ａを含むその周辺には液晶が付着したまま残っている。そして、その状態のまま放置しても、注入口ａに付着した液晶が気圧差によって自然にセルｃ内に吸引される。しかも、注入口ａに付着する液晶の量は、セルｃ内を液晶で満たすのに十分な量である。そのため、本実施形態では、この点に着目し、第４のゲートＧ４が開放されると、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐを注入待機ステージ５５へと搬送して放置するようにしている。
【００５３】
以上の動作のフローチャートが図６に示されている。注入口ａが液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されるまでの動作（ステップＳ１〜ステップＳ１７）は第１の実施形態と同じである。異なる点は、図６に示されるように、第４のゲートＧ４が開放された（ステップＳ１７）後、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送され（ステップＳ２３）、その後、第４のゲートＧ４が閉じられる（ステップＳ２４）点である。そして、その後、パネル群Ｐは、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで、注入待機ステージ５５上で待機され（ステップＳ２５）、注入が完了した時点で（ステップＳ２６）、注入待機ステージ５５から図示しない次のライン工程のステージに引き渡される（ステップＳ２７）。
【００５４】
このように、本実施形態では、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまでパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内に放置させておく必要がないため、すなわち、第４のゲートＧ４を開放した後、直ちに、パネル群Ｐを大気開放チャンバ２６から搬出して、次のパネル群を大気開放チャンバ２６内に受け入れることができるため、第２の実施形態よりも更にサイクルタイムを短くすることが可能となる。
【００５５】
図７および図８は本発明の第４の実施形態を示している。なお、本実施形態は第３の実施形態の変形例であるため、第３の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図７に示されるように、本実施形態の液晶注入システム１Ｃでは、大気開放チャンバ２６に隣接して、大気雰囲気に常時晒されている液晶槽待機ステージ６０が設けられており、図８のフローチャートに示されるように、各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されると（ステップＳ１７）、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが液晶槽４７ごと液晶槽待機ステージ６０へと搬送されて（ステップＳ２３Ａ）放置されるようになっている。この場合、次のパネル群Ｐの液晶注入作業に備えて、第３の作業アーム４５は、第４のゲートＧ４が閉じられる前に、液晶で満たされた新たな液晶槽４７を大気開放チャンバ２６内に補給する（ステップＳ２３Ｂ）。
【００５７】
このように、本実施形態のシステム１Ｃによれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができる液晶注入システムおよび液晶注入方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図２】図１の液晶注入システムの動作のフローチャートである。
【図３】（ａ）はパネルの平面図、（ｂ）はパネル群の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図６】図５の液晶注入システムの動作の要部のフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図８】図７の液晶注入システムの動作の要部のフローチャートである。
【図９】従来の液晶注入システムの概略構成図である。
【図１０】液晶装置の製造方法の主要工程におけるパネル外観を示す概略斜視図である。
【図１１】液晶装置の製造方法の主要工程を示す概略工程図である。
【図１２】液晶パネルの構造を示す平面図である。
【図１３】液晶パネルの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…液晶注入システム
２２…真空チャンバ（第１のチャンバ）
２４…真空保持チャンバ（第２のチャンバ）
２６…大気開放チャンバ（第３のチャンバ）
４７…液晶槽
Ｐ…パネル群
【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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【図１２】
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【図１３】
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