(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料が装填されるチャンバと、チャンバ開口部に設けられる開閉扉とを備え、前記チャンバ内が大気圧より大きな圧力に加圧される加圧装置において、
モータにより回転駆動される駆動ネジと螺合し、該駆動ネジの回転により前記開閉扉を前記チャンバ開口部方向に付勢して前記チャンバ開口部に固定する複数の固定装置と、
前記各固定装置によって前記開閉扉に与えられる付勢力の各々が、全て所定の同一値となるように前記モータの駆動トルクを制御する制御装置とを設け、
前記開閉扉は、その開閉扉が前記チャンバ開口部に対向する閉位置と前記チャンバ開口部に対向しない開位置との間を前記チャンバ開口部に対して略平行に移動するスライド式開閉扉であって、
前記開閉扉を前記開位置および前記閉位置の間でスライド駆動する開閉機構と、
前記閉位置において前記開閉扉を前記チャンバ開口部に近接した固定位置に移動させ、前記開位置および扉スライド時において前記開閉扉を前記固定位置よりもチャンバ開口部前方となる退避位置に移動させる移動機構とを備え、
前記制御装置は、閉動作時、前記開閉機構により前記開閉扉が前記閉位置にスライド駆動されると、前記移動機構を駆動して前記開閉扉を前記退避位置から前記固定位置に移動させ、開動作時、前記移動機構により前記開閉扉が前記退避位置に移動されると、前記開閉機構を駆動して前記開閉扉を前記開位置にスライド駆動させることを特徴とする加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エージング装置等の加圧装置および液晶注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等に用いられる液晶セルは、一対のガラス基板の間にスペーサを挿入して数μｍ程度の隙間（液晶注入空間）を形成し、その隙間に液晶を充填したものである。この液晶セルに液晶を注入する際には液晶注入装置が用いられ、図１０に示すようなチャンバ１０１内に液晶セル１０２が装填される。チャンバ１０１には、液晶セル１０２を出し入れするための扉１０８が設けられている。図１０において、（ａ）はチャンバ１０１を上方から見た図であり、（ｂ）はチャンバ１０１を正面から見た図である。図１０に示したチャンバ１０１では、扉１０８はヒンジ１０９を支点として矢印Ｒ１０のように開閉する構造のものであるが、二点鎖線１１０で示すようにＲ２０方向にスライドさせて開閉するものであっても良い。
【０００３】
図１０（ｂ）に示すようにチャンバ１０１のフランジ部１０１ａにはシール１１１が設けられており、扉１０８の四隅に設けられたボルト１１３をフランジ部１０１ａに形成されたネジ孔１１２にねじ込んで締め付けることにより、扉１０８がフランジ部１ａに固定される。その結果、フランジ部１０１ａと扉１０８との間がシール１１１によりシールされ、チャンバ１０１内は密封される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、チャンバ１０１内を真空状態にした場合には、扉１０８は大気圧によってフランジ部１０１ａに均一に押しつけられるため、シール１１１による密封が確実に行われる。一方、チャンバ１０１内に加圧ガスを導入した場合には、内圧により扉１０８をフランジ部１０１ａから引き離そうとする力が働く。扉１０８をフランジ部１０１ａに固定しているボルト１１２は、作業者が手で締め付ける構造となっているため、各ボルト１１２の間に締め付け力の不均一が有った場合には、締め付け力の弱い部分から気体が漏れてしまうおそれがあった。逆に、このような漏れを防止しようとボルト１１２を強く締め付けすぎると、扉１０８が容易に開かなくなるという都合が生じる等、ボルト１１２の締め付け力の管理が難しかった。
【０００５】
また、扉１０８がスライド開閉式の場合には、扉１０８とフランジ部１０１ａとの隙間が十分でないときに扉１０８の開閉動作をすると、扉１０８の縁などがシール１１１と干渉してシール１１１を破損してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、扉をチャンバ開口部に対して均一に付勢することができるとともに、扉開閉時のシール破損を防止することができる加圧装置および液晶注入装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図１および図２に対応付けて説明する。
（１）請求項１の発明は、試料が装填されるチャンバ１と、チャンバ開口部１ａに設けられる開閉扉２とを備え、チャンバ１内が大気圧より大きな圧力に加圧される加圧装置に適用され、モータ１３により回転駆動される駆動ネジと螺合し、該駆動ネジの回転により開閉扉２をチャンバ開口部１ａ方向に付勢してチャンバ開口部１ａに固定する複数の固定装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１と、各固定装置１０ａ〜１１によって開閉扉２に与えられる付勢力の各々が、全て所定の同一値となるようにモータ１３の駆動トルクを制御する制御装置１８とを設け、開閉扉２は、その開閉扉２がチャンバ開口部１ａに対向する閉位置とチャンバ開口部１ａに対向しない開位置との間をチャンバ開口部１ａに対して略平行に移動するスライド式開閉扉であって、開閉扉２を開位置および閉位置の間でスライド駆動する開閉機構５，６と、閉位置において開閉扉２をチャンバ開口部１ａに近接した固定位置ｂに移動させ、開位置および扉スライド時において開閉扉２を固定位置ｂよりもチャンバ開口部前方となる退避位置ａに移動させる移動機構９とを備え、制御装置１８は、閉動作時、開閉機構５，６により開閉扉２が閉位置にスライド駆動されると、移動機構９を駆動して、開閉扉を退避位置から固定位置に移動させ、開動作時、移動機構９により開閉扉２が退避位置に移動されると、開閉機構５，６を駆動して開閉扉２を開位置にスライド駆動させることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図９を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による液晶注入装置の一実施の形態を示す図であり、液晶注入装置の外観を示す斜視図である。１は液晶セル１０２や液晶容器１０４（後述する図９参照）が装填されるチャンバであり、２はチャンバ１に設けられた扉である。扉２は扉枠３の枠内に取り付けられており、その扉枠３はレール４上に載置されている。レール４が設けられた枠体７には、レール４に沿って延在する駆動ネジ５が設けられており、駆動ネジ５は扉枠３の下部３ａに形成された雌ねじ（不図示）と螺合している。そのため、駆動ネジ５をモータ６で回転駆動すると、扉２が設けられた扉枠３がレール４上をＲ１方向にスライド駆動される。
【００１０】
扉枠３の上部にはローラ８が枠体７に形成されたガイド７ａを挟持するように設けられており、これによって扉枠３が前後方向に傾くのを防止している。図１では扉２は開位置（扉２がフランジ部１ａと対向しない位置）となっているが、扉２をチャンバ１に固定する際には、扉枠３を移動して扉２をチャンバ１のフランジ部１ａと対向する閉位置に移動させる。なお、扉枠３を開位置および閉位置に移動させる際には、リミットスイッチ等（不図示）を用いて扉枠３や扉２の位置を検出し、開位置および閉位置に位置決めする。なお、図１では図示を省略したが、液晶注入装置には後述する図９のようにチャンバ１内を真空排気する真空ポンプ１０５、およびチャンバ１内に加圧ガスを供給するガス供給装置１０７が設けられている。
【００１１】
図２は扉２と扉枠３との関係を示す図であり、（ａ）は扉２部分を上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図２（ａ）に示すように扉枠３に対して扉２をチャンバ１の前後方向に移動させる移動機構９が設けられており、移動機構９は扉２を実線で示す位置（ａ位置）と、ａ位置より装置後方側となる二点鎖線で示す位置（ｂ位置）とに移動させることができる。図２の（ｂ），（ｃ）は移動機構９を詳細に示す図であり、９１は扉２と扉枠３とを連結する腕木である。腕木９１の端部に設けられた軸部９１ａは扉２に回動可能に固定されており、腕木９１の一方の端部に形成された軸部９１ｂが扉枠３に回動可能に固定されている。
【００１２】
軸部９１ｂにはモータ９４の出力軸に設けられた歯車９３と噛合する歯車９２が形成されており、モータ９４で歯車９２を回動すると腕木９１が図２（ｃ）の矢印Ｒ２で示すように駆動される。図２（ｃ）において、実線で示した扉２は扉枠３内に収納されるａ位置を示しており、二点鎖線で示す扉２はｂ位置を示している。図１および図２に示す１０ａ〜１０ｃおよび１１は扉２をチャンバ１のフランジ部１ａに固定するための固定装置であり、固定装置１０ａ〜１０ｃはチャンバ１に設けられ、固定装置１１は図２に示すように扉２のフランジ部２ａに設けられている。
【００１３】
モータ６、移動機構９、固定装置１０ａ〜１０ｃは、枠体７に取り付けられた制御装置１８によって制御される。制御装置１８には扉２を開閉させるためのスイッチ１９ａ，１９ｂが設けられており、スイッチ１９ａを操作すると扉２が閉じてチャンバ１のフランジ部１ａに固定され、スイッチ１９ｂを操作すると扉２の固定が解除されて図１のように開く。
【００１４】
図３はチャンバ１の上部に設けられた固定装置１０ａを詳細に示す図である。図３（ａ）において、１２はモータ１３により回転駆動される駆動ネジであり、その右端部にはモータ１３の出力軸１３ａに設けられた歯車１４と噛合する歯車１５が設けられている。チャンバ１の上面には駆動ネジ１２を支持する一対の支持材１６が設けられており、駆動ネジ１２はこれらの支持材１６により回動可能に支持されている。駆動ネジ１２には扉２をフランジ１方向に付勢してフランジ部１ａに固定するための固定治具１７が設けられており、固定治具１７には駆動ネジ１２のネジ部１２ａと螺合するネジ孔が形成されている。モータ１３により駆動ネジ１２を回動すると、固定治具１７がチャンバ１の前後方向に駆動される。なお、図３および後述する図４に示す状態では、移動機構９による扉２の位置はｂ位置（図２参照）となっている。
【００１５】
図３の（ａ）は、固定治具１７が前方向に駆動されて、固定装置１０ａによる扉２の固定が解除された状態を示したものである。扉２をフランジ部１ａに固定する際にはモータ１３により駆動ネジ１２を回動し、固定治具１７を後ろ方向に移動させる。その結果、図３（ｂ）のように固定治具１７の当接部１７ａが扉２の前面（図示左側の面）に当接するので、さらに、駆動ネジ１２を回動して扉２をフランジ部１ａに付勢し、駆動ネジ１２に加えられるトルクが所定値となったならばモータ１３を停止する。チャンバ１の側面部および底面部に設けられる固定装置１０ｂ，１０ｃ（図１）の場合も、上述した固定装置１０ａと全く同様の構成・機能を有している。
【００１６】
図４は、図２に示した固定装置１１の詳細図である。固定装置１１では、固定治具２０は溶接等により扉２のフランジ部２ａに固定されており、駆動ネジ２１が固定治具２０に形成されたネジ孔に螺合するように取り付けられている。駆動ネジ２１の図示上端部にはモータ１３の駆動軸１３ａに設けられた歯車２４と噛合する歯車２５が設けられており、モータ１３により駆動ネジ２１を回動すると、固定治具２０に対して駆動ネジ２１がチャンバ１の前後方向に移動する。
【００１７】
図４の（ａ）は、駆動ネジ２１をチャンバ１の後方側に移動させて固定装置１１による扉２の固定を解除した状態を示している。扉２をフランジ部１ａに固定する際には、図４（ｂ）のようにモータ１３を駆動して駆動ネジ２１をチャンバ１の前方側に移動させ、その先端をフランジ部１ａの後面に当接させる。当接後もさらに、駆動ネジ２１を回動して扉２をフランジ部１ａ方向に付勢する。扉２がシール１１１に接触した後、駆動ネジ２１による締め付けトルクが所定値（駆動ネジ１２の締め付けトルクと等しい）となったならば、モータ１３を停止する。このように、固定装置１０ａ〜１０ｃ，１１に設けられた駆動ネジ１２，２１を同期をとりながら回動して、扉２をチャンバ１のフランジ部１ａに固定する。
【００１８】
次に、扉２の開閉動作について図５〜図８を参照して説明する。なお、図５はチャンバ１と扉２との位置関係を示した図であり、装置前方から見た図である。図５において、（ａ）は扉２が開位置にある場合を示し、（ｂ）は扉２が閉位置にある場合を示している。また、図６〜図８は扉２のチャンバ１への固定動作を説明する図であり、閉位置にある扉２を装置の上方から見た図（図５（ｂ）のＢ矢視図）である。まず、図５（ａ）に示すように扉２を開いてチャンバ１内に液晶セル１０２（図１参照）を装填し、その後、制御装置１８（図１）のスイッチ１９ａを操作して扉２の閉動作を行わせる。なお、扉２が図５（ａ）のように開状態のときには、扉枠３に設けられた扉２は移動機構９によりａ位置（図２参照）に保たれている。
【００１９】
図６は図５（ｂ）のように扉２を閉位置としたときのＢ矢視図であり、扉２がチャンバ１のフランジ部１ａと対向すると扉２のフランジ部２ａが固定治具１７，２０の溝部１７ａ，２０ａに挿入された状態となる。この状態では、図６に示すように移動機構９は扉２をａ位置に維持しており、扉２とフランジ部１ａに設けられたシール１１１との間には十分な隙間が形成されている。なお、図６〜８では、固定装置１０ａ，１０ｂのモータ１３および歯車１４の図示を省略した。
【００２０】
その後、図７に示すように移動機構９のモータ９４を駆動して扉２をフランジ部１ａ方向に移動させ、扉２をｂ位置に保持する（図２参照）。このとき、扉２は図７のようにフランジ部２ａがシール１１１に接触するか、または、シール１１１に非常に近接した位置まで移動させられる。次いで、固定装置１０ａ〜１０ｃ，１１の各モータ１３（図２，図４参照）を駆動して、各々の固定治具１７をチャンバ１の後方側に移動させるとともに、固定装置１１の駆動ネジ２１をチャンバ１の前方側に移動させて扉２をフランジ部１ａ方向に付勢する（図８）。その後、フランジ部１ａ，２ａが互いに接触して各駆動ネジ１２，２１に加えられるトルクが所定値となったならばモータ１３を停止する。なお、移動機構９と扉２との連結部には、扉２をフランジ部１ａ方向に付勢した際の扉２の移動を許容するクリアランスが設けられており、扉２をフランジ１ａに固定する際に移動機構９に負荷がかからないようになっている。
【００２１】
このようにして、扉２がチャンバ１のフランジ部１ａに固定されたならば、液晶セルへの液晶注入動作が行われる。図９は液晶注入手順を模式的に示したものである。図９（ａ）に示すように、液晶１０３が入った容器１０４が設けられたチャンバ１内に液晶セル１０２を装填し、チャンバ１内を真空ポンプ１０５で排気して真空状態とする。液晶セル１０２には液晶注入口１０６が設けられており、液晶セル１０２の液晶注入空間は真空状態となっている。
【００２２】
次いで、真空排気を停止し、図９（ｂ）に示すように液晶セル１０２に設けられた液晶流入口１０６を液晶１０３に浸けた後に、ガス供給装置１０７からチャンバ１０１内に加圧ガス（不活性ガス）を導入し、そのガス圧によって液晶セル１０２内に液晶１０３を注入する。その後、チャンバ１０１内を大気圧に戻すとともに図９（ｃ）のように液晶セル１０２を引き上げて、液晶セル１０２の液晶中注入口１０６を接着剤等により封止する。
【００２３】
一方、扉２を開く場合には、チャンバ１内を大気圧に戻した後に、上述した扉２の閉動作と逆の動作が行われる。すなわち、モータ１３を駆動して各固定装置１０ａ〜１０ｃの固定治具１７をチャンバ１の前方側に移動させるとともに固定装置１１の駆動ネジ２１をチャンバ後方側に移動させる（図７参照）。次に、移動機構９を駆動して扉２をｂ位置からａ位置へと駆動して、扉２をシール１１１から十分に引き離す（図６参照）。扉２がａ位置となったならば、モータ４を駆動して扉２および扉枠３を開位置（図４（ａ）参照）に移動する。
【００２４】
上述したように、本実施の形態の装置では、扉２をチャンバ１のフランジ部１ａに固定する際に、モータ１３の駆動トルクを制御することにより容易に駆動ネジ１２，２１の締め付けトルクを等しくすることができる。その結果、扉２をフランジ部１ａに対して均一に付勢することができるため、チャンバ１内に加圧ガスを導入したときに扉２とシール１１１との間に隙間が生じることが無く、チャンバ１内を確実に密閉することができる。
【００２５】
また、扉２に移動機構９を設けて、扉２をチャンバ１のフランジ部１ａに固定する際には、固定直前に扉２をシール１１１に接触または近接させるようにするとともに、扉２を開く際には、扉２をｂ位置からａ位置へと駆動して扉２がシール１１１から引き離されるようにした。その結果、扉２を開閉する際には扉２とシール１１１との間に十分な隙間が形成され、扉２とシール１１１との干渉によるシール不良やシール１１１の破損等を防止することができる。
【００２６】
なお、上述した実施の形態では、チャンバ１内を真空および加圧状態とする液晶注入装置を例に説明したが、本発明はエージング装置のように加圧のみを行う加圧装置にも適用することができる。
【００２７】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、フランジ部１ａはチャンバ開口部を、駆動ネジ５およびモータ６は開閉機構を、モータ１３はアクチュエータを、位置ａは退避位置を、位置ｂは固定位置をそれぞれ構成する。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、開閉扉をチャンバ開口部に固定する際に、付勢力が全て同一値となるようにモータの駆動トルクを制御するので、チャンバ開口部に対して扉が均一に付勢され、加圧時のガス漏れを防止することができる。また、常に適正な付勢力で扉をチャンバ開口部に付勢することができ、容易に扉の開閉作業を行うことができる。
さらに、扉スライド時に、移動機構を用いて開閉扉を固定位置よりもチャンバ開口部前方となる退避位置に移動させるので、扉とチャンバ開口部に設けられたシールとの干渉を避けることができ、扉スライド時に生じるシールの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶注入装置の一実施の形態を示す図であり、液晶注入装置の外観を示す斜視図である。
【図２】扉２と扉枠３との関係を示す図であり、（ａ）は扉２部分を上方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図３】図１に示す装置の固定装置１０ａを詳細に示す図であり、（ａ）は扉２の固定が解除された状態を示し、（ｂ）は扉２がフランジ部１ａに固定された状態を示す。
【図４】固定装置１１の詳細図であり、（ａ）は扉２の固定が解除された状態を示し、（ｂ）は駆動ネジ２５を回動してフランジ部１ａに当接させた状態を示す。
【図５】チャンバ１と扉２との位置関係を示した図であり、（ａ）は扉２が開位置にある場合を示し、（ｂ）は扉２が閉位置にある場合を示している。
【図６】図５（ｂ）のＢ矢視図であって、扉２がａ位置にある場合を示している。
【図７】図５（ｂ）のＢ矢視図であって、扉２がｂ位置にある場合を示している。
【図８】図５（ｂ）のＢ矢視図であって、駆動ネジ１２，２１を駆動して扉２をフランジ部１ａに固定した状態を示す。
【図９】液晶注入装置の模式図であり、（ａ）〜（ｃ）に液晶注入手順を示す。
【図１０】従来の液晶注入装置を示す図であり、（ａ）はチャンバ１０１を上方から見た図であり、（ｂ）はチャンバ１０１を正面から見た図である。
【符号の説明】
１  チャンバ
１ａ，２ａ  フランジ部
２  扉
３  扉枠
４  レール
５，１２，２１  駆動ネジ
６，１３  モータ
９  移動機構
１０ａ〜１０ｃ，１１  固定装置
１８  制御装置
１１１  シール
【図１】
0004288817.tif 000002
【図２】
0004288817.tif 000003
【図３】
0004288817.tif 000004
【図４】
0004288817.tif 000005
【図５】
0004288817.tif 000006
【図６】
0004288817.tif 000007
【図７】
0004288817.tif 000008
【図８】
0004288817.tif 000009
【図９】
0004288817.tif 000010
【図１０】
0004288817.tif 000011