(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な蓋を備えているチャンバと、
前記チャンバ内に備えられる少なくとも２以上の液晶シリンジを固定する第１手段と、
前記チャンバに振動及び該チャンバの自転による回転力を加える第２手段と、
前記チャンバ内を真空排気させる第３手段と、
前記チャンバ内を大気状態に形成する第４手段と、
前記チャンバ及び第２手段を支持する本体を含むことを特徴とする液晶脱泡装置。
【請求項２】
前記液晶シリンジは液晶を入れる容器と、前記容器と連結された液晶吐き出しの開閉部と、前記開閉部と連結されており、液晶排出口を備えたノズルを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の液晶脱泡装置。
【請求項３】
前記第１手段は前記開閉部を固定する第１固定部と、前記容器を固定する第２固定部とからなっていることを特徴とする請求項２に記載の液晶脱泡装置。
【請求項４】
第１固定部は前記開閉部の直径と対応する複数のホールを含んでいることを特徴とする請求項３に記載の液晶脱泡装置。
【請求項５】
前記第２固定部は前記容器の直径と対応する複数のホールを含んでいることを特徴とする請求項３に記載の液晶脱泡装置。
【請求項６】
液晶が各々入っている複数の液晶シリンジをチャンバ内に取り付ける段階と、
前記チャンバを密閉させる段階と、
前記チャンバに振動及び該チャンバの自転による回転力を加えながら、前記チャンバ内部の空気を外部に排気させて真空状態に作る段階と、
一定時間の後、前記チャンバ内を大気状態に還元する段階とからなることを特徴とする液晶脱泡方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶脱泡装置及びこれを用いた脱泡方法に関し、特に、振動方式を適用した液晶脱泡装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【関連技術】
情報化社会の発展につれてディスプレイ装置に対する要求も多様な形態として漸増しており、これに応じて最近は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電場発光ディスプレイ（ＥＬＤ）及び真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）など種々の平板ディスプレイ素子が研究されており、一部は既に様々な装置のディスプレイ素子として活用されている。
【０００３】
そのうち、現在は、ＬＣＤが画質に優れ、軽量薄型、低消費電力等の特長によって、移動型画像ディスプレイ装置の用途にブラウン管の代りに一番多く使用されており、ノートブックコンピュータのモニターのような移動型の用途以外にも、テレビジョンモニターなどとして多様に開発されている。
【０００４】
このようなＬＣＤは互いに向き合うように結合されている二つの基板と、その間に注入され、温度の変化や濃度の変化に従って相転移を発生する液晶物質からなっている。
【０００５】
上記液晶は液体の流動性と固体の秩序性を有する、液体と固体の中間性質を有する物質である。即ち、固体である結晶が溶けて液体になる前に、固体結晶とか液体ではない中間状態になることをいう。このような液晶に光を照射したり電界または磁界を付加すると光学的な異方性結晶に特有な複屈折性を表し、ある温度範囲内では液体と結晶の双方の性質を表す。
【０００６】
このようなＬＣＤは大きくアレイ工程、カラーフィルタ工程、液晶セル工程及びモジュール工程を実施することにより製造される。
【０００７】
上記アレイ工程は第１基板上に蒸着、フォトリソグラフィー及びエッチング工程を繰り返して第１基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の配列を製作する工程であり、カラーフィルタ工程はブラックマトリックスが形成されている第２基板上に染料とか顔料を使用して赤、緑、青のカラーフィルタと、共通電極用のインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）膜などを形成する工程である。
【０００８】
また、液晶セル工程はＴＦＴ配列が完了した第１基板（以下「ＴＦＴ基板」という）とカラーフィルタ工程が完了した第２基板（以下「カラーフィルタ基板」という）との間に一定した隙間が維持されるように合着して空液晶セルを作った後、その隙間の間に液晶を注入してＬＣＤセルを形成する工程であり、上記モジュール工程は信号処理のための回路部を製作し、ＴＦＴ液晶ディスプレイ装置のパネルと信号処理回路部とを実装技術を通じて互いに連結したうえ何点かの機構物を取り付けてモジュールを製作する工程である。
【０００９】
ここで、前記液晶セル工程のうち、液晶注入工程についてさらに詳細に説明すると、次の通りである。
まず、液晶物質を注入する時は、液晶物質を容器に入れた後、該容器をチャンバの中に入れてチャンバ内の圧力を真空状態にすることで液晶物質の中や容器の内側に付いている水分を除去し気泡を脱泡する。
次に、チャンバ内の圧力を真空状態に保持したまま空液晶セルの液晶注入口を液晶物質に浸けるか接触させた後、チャンバ内の圧力を真空状態から大気圧状態まで高めると空液晶セル内の圧力とチャンバの圧力差によって液晶注入口を介して液晶物質が注入される。
【００１０】
しかしながら、かかる液晶注入方法は単位パネルに切断した後、両基板の間を真空状態に保持して液晶注入口を液晶物質に浸けるか接触させて液晶を注入するので、液晶注入に相当長い時間を必要とするので生産性が低下する。
また、大面積の液晶ディスプレイ装置を製造する場合、パネル内に液晶が完全に注入されず不良の原因になるおそれがある。
これに対して最近アレイ基板の周囲にフレーム状に形成されたメインシーリング内のフレーム内の基板面上に規定量の液晶を滴下し、真空中においてアレイ基板とカラー基板を接合して液晶封入を行う滴下注入法が注目を浴びている。
【００１１】
前記滴下注入法を用いた液晶セル工程を簡略に説明する。
図１に示すように、ＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板上に配向物質を塗布した後液晶分子が均一な方向性を有するように配向工程（１Ｓ）を各々実施し、ＴＦＴ基板及びカラーフィルタ基板を各々洗浄する（２Ｓ）。
【００１２】
ここで、前記ＴＦＴ基板には一定間隔をおいて一方向に配列された複数のゲートラインと前記各ゲートラインに垂直な方向に一定間隔をおいて配列された複数のデータラインと前記ゲートライン及びデータラインとによって定義されたマトリックス画素領域に各々形成される複数のＴＦＴ及び画素電極などが形成されており、前記カラーフィルタ基板には前記画素領域を除外した部分の光を遮断するためのブラックマトリックス層とカラーフィルタ層及び共通電極などが形成されている。
【００１３】
次に、前記洗浄されたカラーフィルタ基板をシール剤ディスペンシング装置にローディングして各パネル領域の周辺部にシール剤を塗布（３Ｓ）する。前記シール剤は光及び熱硬化性樹脂を用いており、液晶注入口を作る必要はない。
尚、前記洗浄されたＴＦＴ基板を銀ディスペンシング装置にローディングして前記ＴＦＴ基板上の共通電圧供給ラインに銀ドットを形成し（５Ｓ）、その後前記ＴＦＴ基板を液晶ディスペンシング装置にローディングして各パネルのアクティブアレイ領域上に液晶を滴下する（６Ｓ）。
【００１４】
この時前記液晶の滴下（６Ｓ）工程は次のように行う。
先ず、液晶シリンジが組み立て及びセッティングされる前のシリンジ内に液晶を入れてこれを真空下で脱泡させた後（７Ｓ）、液晶シリンジを組み立て及びセッティングして（８Ｓ）液晶ディスペンシング装置に取り付ける（９Ｓ）。その後、液晶ディスペンシング装置にローディングされた基盤に対して、前記液晶シリンジを用いて液晶を滴下する（６Ｓ）。前記液晶滴下は、ＴＦＴ基板又はカラーフィルタ基板上であってフレーム状のシール剤が塗布された内側（画素領域）に、一定のピッチで所定量の液晶を均一にドット状に滴下する。
【００１５】
その後、前記ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を真空合着機チャンバにローディングして前記滴下された液晶が均一に各パネルに満たされるようにＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を合着し前記シール剤を硬化させる（１０Ｓ）。
そして、前記合着されたＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を各パネル別に切断する（１１Ｓ）。
切断された各パネルを研磨加工し最終検査（１２Ｓ）して液晶ディスプレイ装置を完成する。
【００１６】
しかしながら、前記関連技術における液晶滴下工程を適用した液晶ディスプレイ装置の製造方法は次のような問題があった。
液晶ディスプレイ装置は液晶セルに電圧を印加すると液晶の配列状態が変りながら液晶セルの光学的な性質が変って所定のイメージを表す。従って、光学的な性質を用いる液晶ディスプレイ装置は液晶セルの間に満たされる液晶分子が均一に満たされまた、所定の方向に対して一定に配列されないと光学的な機能をうまく発揮することができない。かかる理由から液晶滴下前に液晶に含まれている気泡を除去する脱泡工程（７Ｓ）が必要とされる。
【００１７】
前記脱泡工程は液晶シリンジが組み立て及びセッティングされる前に、真空下で液晶を脱泡させるもので、その後シリンジを組み立てて液晶を滴下するためのチャンバに移送して液晶をＴＦＴ基板の画素領域上に滴下することになる。
【００１８】
しかしながら、脱泡工程を行う時、シリンジ内の液晶と外気との接触面積が小さいので真空度を高くしなければならないし、また、そのために時間が多く消費されるなど脱泡工程が容易ではなかった。かかる脱泡工程の難しさは液晶内の気泡を十分に除去できないため液晶ディスプレイ装置の自体の不良を起こした。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は前記問題を解決するために成されたもので、液晶の脱泡を効率的に行うことができる液晶脱泡装置及びこれを用いた脱泡方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の液晶脱泡装置は、開閉可能な蓋を備えているチャンバと、前記チャンバ内に備えられる少なくとも２以上の液晶シリンジを固定する第１手段と、前記チャンバに振動及び回転力を加える第２手段と、前記チャンバ内を真空排気させる第３手段と、
前記チャンバ内を大気状態に形成する第４手段と、前記チャンバ及び第２手段を支持する本体を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による脱泡方法は、液晶が各々入っている複数の液晶シリンジをチャンバ内に取り付ける段階と、前記チャンバを密閉させる段階と、
前記チャンバに振動及び回転力を加えながら、前記チャンバ内部の空気を外部に排気させて真空状態に作る段階と、及び一定時間の後、前記チャンバ内を大気状態に還元する段階とからなることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施例について添付した図面を参照して詳しく説明する。
図２は液晶滴下方式を適用した液晶ディスプレイ装置において、液晶脱泡装置を説明するための斜視図である。
図２に示すように、脱泡させる液晶を入れる複数の液晶シリンジ１（図には一つの液晶シリンジだけが示されている）をチャンバ１０内に取り付ける。前記液晶シリンジ１は組立及びセッティングされて液晶ディスペンシング装置に取り付けられる前の状態で別のチャンバ１０を備える液晶脱泡装置１００に取り付けて脱泡工程を行う。
【００２３】
前記液晶シリンジ１は液晶２を入れる容器５と、前記容器５と連結された液晶吐き出しの開閉部７と、前記開閉部７と連結されており、液晶排出口を備えているノズル９からなっている。
前記チャンバ１０内には液晶シリンジ１を固定することができる第１手段１４を備える。第１手段１４は前記液晶シリンジ１の開閉部７を固定する第１固定部１４ａと、容器５を固定する第２固定部１４ｂからなる。また、第１固定部１４ａは前記開閉部７の直径に対応する複数のホール１５を備えており、第２固定部１４ｂは前記容器５の直径に対応する複数のホール１６を備える。かかる第１、第２固定部１４ａ、１４ｂを介して前記液晶シリンジ１が固定される。
【００２４】
又、チャンバ１０に振動及び回転力を加える第２手段２０を備える。前記第２手段２０は前記チャンバ１０の下側に備えられて前記チャンバ１０内の液晶シリンジ１内にある液晶が循環されるように前記チャンバ１０に振動及び回転力を加える役割を果たしている。
又、チャンバ１０内を真空排気させる第３手段３０と、チャンバ１０内を大気状態に還元する第４手段４０と、前記チャンバ１０及び第２手段２０を支持する本体５０を備える。前記第３手段３０は真空ポンプとしてチャンバ１０内の圧力を低めながらチャンバ１０内の空気を大気に排出する役割をし、第４手段４０は窒素ガスを流し込みながら、チャンバ１０内を大気圧と同じ圧力で更に還元する役割を果たしている。
【００２５】
このように構成される液晶脱泡装置を用いた脱泡方法を説明すると次の（ようである）とおりである。
先ず、蓋１１を開けて組み立て前の液晶シリンジ１をチャンバ１０内の第１、第２固定部１４ａ、１４ｂに取り付ける。
次に蓋１１を閉じてチャンバ１０内を密閉した後第２手段２０を作動させて液晶シリンジ１内の液晶２が循環されるようにする。この時第３手段３０を作動させてチャンバ１０の内部空気を真空ライン（図示せず）を介して大気に排出すると、チャンバ１０内の圧力が低くなってチャンバ１０と液晶２内部の圧力差が大きくなり液晶に内在していた水分及び気泡などがチャンバ１０外に出て大気中にポンピングされる。このような脱泡工程は液晶２に上、下、左、右の流れを起こしながら脱泡工程が進行されるので効果的であり、迅速に液晶２内の水分及び気泡などを除去することができる。
【００２６】
このようにして脱泡工程が完了した後、第４手段４０を作動させて窒素ガスを窒素ガスライン（図示せず）を介してチャンバ１０に流れ込ませることによってチャンバ１０内が大気圧と同じ圧力になるようにする。
このような作業が全て完了した後、液晶シリンジ１をチャンバ１０の外部に取り出して液晶滴下工程を進行する。
【００２７】
図示してはないが、前記のように脱泡工程が完了した液晶シリンジ１を組立及びセッティングして液晶ディスペンシング装置に取り付けた後、ＴＦＴ基板又はカラーフィルタ基板の画素領域上に液晶を滴下する。
【００２８】
次に前記ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を真空合着機チャンバにローディングして前記滴下された液晶が均一に各パネルに満たされるようにＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を合着し前記シール剤を硬化させた後、前記合着されたＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板を各パネル別に切断し、切断された各パネルを研磨加工し最終検査して液晶ディスプレイ装置を完成する。
【００２９】
以上本発明の好適な一実施形態について説明したが、前記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶脱泡装置及びこれを用いた脱泡方法によると、次のような効果がある。
本発明の液晶脱泡装置は複数の液晶シリンジをチャンバ内に取り付けて一挙に液晶シリンジ内の液晶を脱泡することによって、時間損失を最小化することができる。
又、本発明の脱泡工程は液晶に上、下、左、右の流れを起こしながら脱泡工程が進行されるので効果的であり、迅速に液晶内の水分及び気泡などを除去することができる。
また、液晶内の水分及び気泡を確実に除去して液晶内部の気泡存在による液晶ディスプレイ装置の不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】関連技術における液晶滴下工程を適用した液晶ディスプレイ装置の製造方法を説明するための製造工程図である。
【図２】本発明の実施形態による液晶脱泡装置及びこれを用いた脱泡方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１  ：液晶シリンジ
２  ：液晶
５  ：容器
７  ：開閉部
９  ：ノズル
１０：チャンバ
１１：蓋
１４：第１手段
１４ａ：第１固定部
１４ｂ：第２固定部
１５、１６：ホール
２０：第２手段
３０：第３手段
４０：第４手段
５０：本体
１００：液晶脱泡装置
【図１】
0003914140.tif 000002
【図２】
0003914140.tif 000003