JP2000258786A - 液晶表示装置の液晶注入方法及び液晶注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、セルギャップの不均一が解消でき
表示品位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示
装置の液晶注入方法及び液晶注入装置を提供することを
課題とする。 【解決手段】 液晶注入前の液晶パネルの乾燥・冷却時
に、高温真空排気後の冷却用窒素を３つの流量の異なる
止め弁１５，１７，１９を用いて順に行うことにより、
従来発生していた液晶パネルの注入孔２６近傍のセルギ
ャップ３０の不均一を抑制することを特徴とし、流量可
変な窒素供給系統を３系統設置した冷却排気室４を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
技術に係り、特にセルギャップの不均一が解消でき表示
品位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置
の液晶注入方法及び液晶注入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は一般的な液晶パネル３４ｆの平面
図、図１０は図９の液晶パネル３４ｆ（大気圧Ｐ１＝液
晶パネル３４ｆ内部圧力Ｐ２）の断面図、図１１は図９
の液晶パネル３４ｆ（大気圧Ｐ１＞液晶パネル３４ｆ内
部圧力Ｐ２）の断面図、図１２は図９の液晶パネル３４
ｆ（大気圧Ｐ１＜液晶パネル３４ｆ内部圧力Ｐ２）の断
面図、図１３は第１従来技術の液晶注入装置の冷却排気
室Ｐ４の詳細図である。

【０００３】図９に示す第１従来技術の液晶パネル３４
ｆは、図１０乃至１２に示すように、セルギャップ３０
に注入孔２６から注入された液晶材を駆動するＴＦＴ基
板２７とカラーフィルタ基板で代表される対向基板２８
がシール２９で、図１０に示すように貼り合わされて構
成されている。貼り合わせ後の接着は高温度中でのシー
ル２９の硬化反応によって行われるため、ガラスで形成
されているＴＦＴ基板２７および対向基板２８は、それ
ぞれの線膨張係数に従い膨張する。シール２９の線膨張
係数はガラスの線膨張係数に比べて小さいため、ガラス
が延びた状態でかつシール２９は延びる途中の状態で硬
化することになり、硬化が完了して液晶パネル３４ｆと
してできあがったときの断面は、図１０に示すように膨
らんだ形状になってしまう。

【０００４】続いて、図１３に示す液晶注入装置内の第
１パネル乾燥室（不図示）に液晶パネル３４ｆが図１０
に示す状態で搬送された後に高温真空排気されると、真
空引きした際に発生する液晶パネル３４ｆ内部圧力Ｐ２
により第１パネル乾燥室（不図示）の圧力が早く低くな
るため、図１１に示すように、液晶パネル３４ｆが更に
膨らむ現象が生じる。その後も液晶パネル３４ｆを形成
するガラスとシール２９の線膨張係数の差により、パネ
ルの形状が平坦でない状況（図１０，１１参照）のま
ま、第２パネル乾燥室Ｐ３の処理が進められる。従来
は、冷却排気室Ｐ４に搬送されたパネルには、図１３に
示す１系統の冷却用窒素供給系から、高速冷却用の１０
００〜２０００ｌ／ｍｉｎ（リットル毎分）のＮ２（冷
却用窒素）が供給される。その際、図１２に示すよう
に、冷却排気室Ｐ４が先ず大気圧Ｐ１になり、液晶パネ
ル３４ｆ外部と通じている注入孔２６近傍も追って大気
圧Ｐ１となる。しかしながら、液晶パネル３４ｆ内部の
圧力は真空であるため、冷却排気室Ｐ４の大気圧Ｐ１に
押されてセルギャップ３０が小さくなるため、注入孔２
６近傍にはセルギャップ３０の不均一（図９中の不均一
部分３１、図１２に示すｅ部）が生じる。図１２に示す
ｆ部はシール２９に固定されているため、不安定なｅ部
（不均一部分３１）の歪みはギャップ不均一として残っ
てしまう。

【０００５】一方、セルギャップ３０の均一性の維持に
関する技術として特開平８−１２２７９７号公報（第２
従来技術）に記載の技術が提案されている。図１４は第
２従来技術の液晶注入装置を説明するための装置概略図
である。図１５は図１４の液晶注入装置を用いて液晶パ
ネル３４ｆを作成した場合の大気圧復圧時間−不均一不
良率の特性図である。図１４を参照すると、第２従来技
術は、真空容器３４ａ内に液晶３４ｄ及び液晶パネル３
４ｆと、この液晶パネル３４ｆと同等のマスターパネル
３４ｃと、その表面に設けた精密変位計３４ｂとを設置
し、真空容器３４ａ内の圧力と液晶パネル３４ｆ内の圧
力との気圧差によるパネル膨張の変化量を精密変位計３
４ｂで測定してコントロールボックス３４ｐに送り、コ
ントロールボックス３４ｐで、真空容器３４ａ内を真空
にするポンプ３４ｎの回転数及び電気式可変バルブ３４
ｍの開閉量による排気速度の調整、また、必要により真
空容器３４ａ内に微少量の不活性ガスの充填の圧力制御
をすることによって液晶パネル３４ｆの膨張を規定値以
下に抑制し、液晶パネル３４ｆの破壊を防止する技術で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来技術の液晶注入方法及び注入装置では、セルギャップ
３０の不均一部分３１が注入孔２６の近傍に発生し、液
晶表示装置の表示品位を悪化させているという問題点が
あった。

【０００７】図１６は液晶パネル３４ｆの平面図であ
る。図１７は液晶パネル３４ｆ内部のセルギャップ分布
図である。第２従来技術は、図１６に示すようなセルギ
ャップの不均一部分３１が発生するため、液晶表示装置
の表示品位が低下するといった問題点があった。液晶パ
ネル３４ｆ内部のセルギャップを、復屈折位相差測定が
可能である測定器、例えばギャップ測定器ＴＦＭ−１２
０（オーク製作所製商品名）で測定すると、図１７に示
すセルギャップ分布図のように、不均一部分３１が発生
している液晶パネル３４ｆには、不良品のギャップ測定
値３３の様な歪みが生じていることが解る。さらに、第
２従来技術の注入装置は、図１３に示すように、冷却用
窒素供給系が一つしか持たず、復圧時間延長に使用すれ
ば、冷却時間が長くなり、冷却時間を優先すると、ギャ
ップ不均一が生じてしまうといった問題点もあった。

【０００８】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、セルギャップの不
均一が解消でき表示品位の良い液晶パネルの製造が可能
となる液晶表示装置の液晶注入方法及び液晶注入装置を
提供する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の要旨は、セルギャップの不均一が解消でき表示品位の
良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の液晶
注入方法であって、液晶パネルに液晶を注入する工程
と、前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却す
る乾燥・冷却工程とを有し、前記乾燥・冷却工程は、そ
れぞれ流量の異なる複数の止め弁を所定の順番で開・閉
制御して高温真空排気後の冷却用ガスの供給を行う冷却
工程を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶注入
方法に存する。また本発明の請求項２に記載の要旨は、
セルギャップの不均一が解消でき表示品位の良い液晶パ
ネルの製造が可能となる液晶表示装置の液晶注入方法で
あって、液晶パネルに液晶を注入する工程と、前記液晶
注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾燥・冷却
工程とを有し、前記乾燥・冷却工程は、それぞれ流量の
異なる流量可変な複数の止め弁を所定の順番で開・閉制
御して高温真空排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガ
スの供給を行う冷却工程を備えることを特徴とする液晶
表示装置の液晶注入方法に存する。また本発明の請求項
３に記載の要旨は、セルギャップの不均一が解消でき表
示品位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装
置の液晶注入方法であって、液晶パネルに液晶を注入す
る工程と、前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・
冷却する乾燥・冷却工程とを有し、前記乾燥・冷却工程
は、それぞれ流量の異なる少なくとも３つの止め弁を所
定の順番で開・閉制御して高温真空排気後の冷却用ガス
の供給を行う冷却工程を備えることを特徴とする液晶表
示装置の液晶注入方法に存する。また本発明の請求項４
に記載の要旨は、セルギャップの不均一が解消でき表示
品位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置
の液晶注入方法であって、液晶パネルに液晶を注入する
工程と、前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷
却する乾燥・冷却工程とを有し、前記乾燥・冷却工程
は、それぞれ流量の異なる流量可変な少なくとも３つの
止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空排気後の
冷却用ガスである冷却用窒素ガスの供給を行う冷却工程
を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶注入方法
に存する。また本発明の請求項５に記載の要旨は、前記
乾燥・冷却工程は、パネル乾燥室で高温真空排気された
液晶パネルを冷却排気室に搬送する工程と、前記冷却排
気室が真空から大気圧への復圧に要する時間に応じてあ
らかじめ第１流量調節弁で流量が設定された第１止め弁
を、弁の開動作を指示する開動作指示信号に応じて開く
工程と、前記第１止め弁の開動作により、冷却用ガス源
から流量の調節された冷却用ガスを前記冷却排気室へ供
給して当該冷却排気室内の気圧を真空状態から大気圧へ
と復圧する工程と、前記冷却排気室内の気圧を検出する
とともに、当該冷却排気室内の気圧が大気圧になった際
にＯＮ信号を出力する工程と、前記ＯＮ信号を受けて、
弁の閉動作を指示する閉動作指示信号を前記第１止め弁
に送り、これに応じて当該第１止め弁を閉じる工程と、
第２止め弁に前記開動作指示信号を送り、これに応じて
当該第２止め弁を開く工程と、液晶パネルの序冷却とし
て有効な流量にあらかじめ第２流量調節弁で設定された
流量をあらかじめ設定された時間だけ前記第２止め弁を
開いて前記冷却排気室内に供給する工程と、前記設定さ
れた時間の経過後に前記第２止め弁に前記閉動作指示信
号を出力し、これに応じて当該第２止め弁を閉じる工程
と、第３止め弁へ前記開動作指示信号を出力し、これに
応じて当該第３止め弁を開く工程と、液晶パネルの温度
を常温まで高速で冷却するために必要な冷却ガス流量を
第３流量調節弁に設定する工程と、あらかじめ設定され
た時間に応じて前記第３止め弁を開動作する工程と、前
記第３止め弁を開動作の時間の経過後に前記第３止め弁
へ前記閉動作指示信号を出力し、これに応じて当該第３
止め弁が閉じる工程とを有することを特徴とする請求項
１乃至４のいずれか一項に記載の液晶表示装置の液晶注
入方法に存する。また本発明の請求項６に記載の要旨
は、セルギャップの不均一が解消でき表示品位の良い液
晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の液晶注入装
置であって、液晶パネルに液晶を注入する手段と、前記
液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾燥・
冷却手段とを有し、前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流
量の異なる複数の止め弁を所定の順番で開・閉制御して
高温真空排気後の冷却用ガスの供給を行う手段を備える
ことを特徴とする液晶表示装置の液晶注入装置に存す
る。また本発明の請求項７に記載の要旨は、セルギャッ
プの不均一が解消でき表示品位の良い液晶パネルの製造
が可能となる液晶表示装置の液晶注入装置であって、液
晶パネルに液晶を注入する手段と、前記液晶注入手段以
前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾燥・冷却手段とを有
し、前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異なる流量
可変な複数の止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温
真空排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガスの供給を
行う手段を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶
注入装置に存する。また本発明の請求項８に記載の要旨
は、セルギャップの不均一が解消でき表示品位の良い液
晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の液晶注入装
置であって、液晶パネルに液晶を注入する手段と、前記
液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾燥・
冷却手段とを有し、前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流
量の異なる少なくとも３つの止め弁を所定の順番で開・
閉制御して高温真空排気後の冷却用ガスの供給を行う手
段を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶注入装
置に存する。また本発明の請求項９に記載の要旨は、セ
ルギャップの不均一が解消でき表示品位の良い液晶パネ
ルの製造が可能となる液晶表示装置の液晶注入装置であ
って、液晶パネルに液晶を注入する手段と、前記液晶注
入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾燥・冷却手
段とを有し、前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異
なる流量可変な少なくとも３つの止め弁を所定の順番で
開・閉制御して高温真空排気後の冷却用ガスである冷却
用窒素ガスの供給を行う手段を備えることを特徴とする
液晶表示装置の液晶注入装置に存する。また本発明の請
求項１０に記載の要旨は、液晶パネルの高温真空排気を
行う少なくとも１つのパネル乾燥室と、液晶パネルの冷
却および高真空排気を行う冷却排気室と、液晶材に液晶
パネルを接触させて液晶材の注入動作を行う少なくとも
１つの注入室と、液晶パネルに接触する前に液晶材中の
空気抜きを行う液晶材脱泡室とを有し、各動作を連続し
て行うインライン式の液晶注入装置であって、前記冷却
排気室は少なくとも３つの冷却用窒素供給系統を備え、
冷却用窒素供給系統のそれぞれは、圧力検出器で室内圧
力が検出されるとともに、当該圧力検出器からの信号に
応じて開閉制御されるように構成され、前記冷却用窒素
供給系統のそれぞれは、冷却用ガスの開・閉を行う止め
弁と、あらかじめ異なる流量が設定された流量調節弁
と、前記冷却排気室に流れ込む冷却用ガスの流量を計測
する流量計とを備えていることを特徴とする請求項６乃
至９のいずれか一項に記載の液晶表示装置の液晶注入装
置に存する。また本発明の請求項１１に記載の要旨は、
前記パネル乾燥室で高温真空排気された液晶パネルを前
記冷却排気室に搬送し、前記冷却排気室が真空から大気
圧への復圧に要する時間に応じてあらかじめ第１の前記
流量調節弁で流量が設定された第１の前記止め弁が、制
御装置から出力された弁の開動作を指示する開動作指示
信号に応じて開き、前記第１止め弁の開動作により、冷
却用ガス源から流量の調節された冷却用ガスを前記冷却
排気室へ供給して当該冷却排気室内の気圧を真空状態か
ら大気圧へと復圧し、前記冷却排気室内の気圧を前記圧
力検出器で検出するとともに、当該冷却排気室内の気圧
が大気圧になった際に当該圧力検出器からＯＮ信号を前
記制御装置に出力し、前記圧力検出器からのＯＮ信号を
受けて前記制御装置が、弁の閉動作を指示する閉動作指
示信号を前記第１止め弁に送り、これに応じて当該第１
止め弁が閉じ、第２の前記止め弁に前記開動作指示信号
を送り、これに応じて当該第２止め弁が開き、液晶パネ
ルの序冷却として有効な流量にあらかじめ第２の前記流
量調節弁で設定された流量を前記冷却排気室内に供給
し、前記制御装置に設定された時間だけ前記第２止め弁
が開き、前記設定された時間の経過後に前記制御装置が
前記第２止め弁に前記閉動作指示信号を出力し、これに
応じて当該第２止め弁が閉じ、前記制御装置が第３の前
記止め弁へ前記開動作指示信号を出力し、これに応じて
当該第３止め弁が開き、液晶パネルの温度を常温まで高
速で冷却するために必要な冷却ガス流量を第３の前記流
量調節弁に設定し、前記制御装置に設定された時間に応
じて前記第３止め弁が開き、前記第３止め弁を開動作の
時間の経過後に前記制御装置が前記第３止め弁へ前記閉
動作指示信号を出力し、これに応じて当該第３止め弁が
閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１
０に記載の液晶表示装置の液晶注入装置に存する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に示す各実施形態の特徴は、
液晶注入前の液晶パネルの乾燥・冷却時に、高温真空排
気後の冷却用窒素を３つの流量の異なる止め弁を用いて
順に行うことにより、従来発生していた液晶パネルの注
入孔近傍のセルギャップの不均一を抑制できる液晶注入
方法、および流量可変な窒素供給系統を３系統設置した
冷却排気室を有する液晶注入装置にある。以下、本発明
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】（第１実施形態）図１は本発明にかかる液
晶注入装置の第１実施形態を説明するための装置概略
図、図２は、図１の冷却排気室４の詳細図、図３は図２
の冷却排気室４における圧力−温度線図である。図１，
２を参照すると、本実施形態の液晶注入装置は、液晶パ
ネルの高温真空排気を行う、第１パネル乾燥室２および
第２パネル乾燥室３、もしくは一つのパネル乾燥室と、
液晶パネルの冷却および高真空排気を行う冷却排気室
４、また、液晶材に液晶パネルを接触させて実際に注入
動作を行う第１注入室５と第２注入室６、もしくは一つ
の注入室、液晶パネルに接触する前に液晶材中の空気抜
きを行う液晶材脱泡室７を有し、各動作を連続して行う
インライン式の液晶注入装置において、冷却排気室４
に、少なくとも３つの冷却用窒素供給系統｛１２，１
５，１６｝，｛１３，１７，１８｝，｛１４，１９，２
０｝を持ち、それぞれの系統は、圧力検出器１１の接続
された制御装置２２で開閉制御される構成を備えてい
る。

【００１２】本実施形態の液晶注入装置では、液晶パネ
ルが複数枚収納されたカセットが投入待機場所９で液晶
パネル搬送板１に積載され、あらかじめ制御盤１０に設
定されたプログラムによって第１パネル乾燥室２、第２
パネル乾燥室３と順に搬送され、高温真空排気される。
その後、冷却排気室４に搬送され、あらかじめ制御盤１
０内の制御装置２２に設定されたプログラムに従い、止
め弁１５，１７，１９のそれぞれを開閉し大気圧での冷
却後、再度真空排気され第１注入室５に搬送され、液晶
材脱泡室７で空気抜きされた液晶材料と接触し第２注入
室６を経て、取り出し待機場所８に搬出される。

【００１３】冷却排気室４での冷却用窒素供給系統｛１
２，１５，１６｝，｛１３，１７，１８｝，｛１４，１
９，２０｝の止め弁１５，１７，１９のそれぞれには、
あらかじめ異なる流量が設定された流量調節弁１６，１
８，２０がそれぞれ接続されており、それには流量計１
２，１３，１４が設置され、冷却用窒素Ｎ_２の流量の設
定および確認ができるようになっている。また、圧力検
出器１１は、冷却排気室４内が大気圧か否かを検出でき
る検出器で、例えば、真空スイッチ（アネルバ社製商品
名）を用いる。

【００１４】冷却排気室４の制御装置２２では、図３に
示す圧力復圧曲線２５（図３中に実線で表記）の上昇部
の傾き、およびパネル温度推移曲線２４（図３中に破線
で表記）の下降開始点をそれぞれ制御する。

【００１５】図４は本発明にかかる液晶表示装置の液晶
注入方法（液晶注入装置の動作）の第１実施形態を説明
するためのフローチャートである。図４を参照すると、
パネル乾燥室３で高温真空排気された液晶パネルが積載
された液晶パネル搬送板１が冷却排気室４に搬送（ステ
ップＳ２）されると、まず初めにあらかじめ流量調節弁
２０で流量が設定された冷却用窒素供給系統｛１４，１
９，２０｝の止め弁１９が、制御装置２２から出力され
た弁の開動作（ステップＳ４）を指示する開動作指示信
号に応じて開く。この時、流量調節弁２０に設定する流
量は、冷却排気室４が真空から大気圧への復圧に要する
時間が例えば１８分以上になるようにする。止め弁１９
の開動作（ステップＳ４）により、冷却用窒素源２１か
ら流量の調節された冷却用窒素Ｎ_２が冷却排気室４へ供
給され、真空状態から大気圧へと復圧する。大気圧にな
ると圧力検出器１１からＯＮ信号が制御装置２２に出力
される（ステップＳ６の大気圧（ＯＮ））。

【００１６】制御装置２２は圧力検出器１１のＯＮ信号
を受けて、止め弁１９に弁の閉動作を指示する閉動作指
示信号を送り、止め弁１９が閉じられる（ステップＳ
８）。続いて、止め弁１７に開動作指示信号を送り、止
め弁１７を開き（ステップＳ１０）、あらかじめ流量調
節弁１８で設定された流量を冷却排気室４内に供給す
る。流量調節弁１８に設定する流量は、液晶パネルの序
冷却として有効な１００〜５００ｌ／ｍｉｎ（リットル
毎分）程度とする。止め弁１７は、制御装置２２に設定
された時間開く動作を行う（ステップＳ１２）。この時
間は、少なくとも１０秒以上を要する。設定された時間
が経過すると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、制御装置２
２が止め弁１７に閉動作指示信号を出力し、これに応じ
て止め弁１７は閉じられる（ステップＳ１４）。

【００１７】制御装置２２が止め弁１５へ開動作指示信
号を出力し、これに応じて止め弁１５が開く（ステップ
Ｓ１６）。ここで、液晶パネルの温度を常温まで高速で
冷却するために必要な窒素流量として、１０００〜２０
００ｌ／ｍｉｎを流量調節弁１６に設定する。止め弁１
５は、制御装置２２に設定された時間開動作を行い、所
定時間が経過すると（ステップＳ１８のＹＥＳ）、制御
装置２２が止め弁１５へ閉動作指示信号を出力し、これ
に応じて止め弁１５が閉じる。

【００１８】冷却の一連の動作が完了した冷却排気室４
は引き続き真空に引かれ、制御盤１０に設定された時間
経過の後、液晶パネルは第１注入室５へ搬出（ステップ
Ｓ２０）される。

【００１９】図５は液晶パネルの平面図、図６は図５の
液晶パネルのａ−ａ’断面図であり、不均一部分が発生
していない場合を示しており、、図７は図５の液晶パネ
ルのａ−ａ’断面図であり、注入孔付近に不均一部分が
発生した場合を示している。第１実施形態によれば、図
５に示す液晶パネルの注入孔２６近傍のギャップ不均一
部分３１（図７参照）がなくなり、図６に示すような均
一な仕上がりとなる。以下にその理由を図５乃至７およ
び図９乃至１４を参照して説明する。

【００２０】図９に示す第１従来技術の液晶パネルは、
図１０乃至１２に示すように、セルギャップ３０に注入
孔２６から注入された液晶材を駆動するＴＦＴ基板２７
とカラーフィルタ基板で代表される対向基板２８がシー
ル２９で、図１０に示すように貼り合わされて構成され
ている。貼り合わせ後の接着は高温度中でのシール２９
の硬化反応によって行われるため、ガラスで形成されて
いるＴＦＴ基板２７および対向基板２８は、それぞれの
線膨張係数に従い膨張する。シール２９の線膨張係数は
ガラスの線膨張係数に比べて小さいため、ガラスが延び
た状態でかつシール２９は延びる途中の状態で硬化する
ことになり、硬化が完了して液晶パネルとしてできあが
ったときの断面は、図１０に示すように膨らんだ形状に
なってしまう。

【００２１】続いて、図１３に示す液晶注入装置内の第
１パネル乾燥室（不図示）に液晶パネルが図１０に示す
状態で搬送された後に高温真空排気されると、真空引き
した際に発生する液晶パネル内部圧力Ｐ２により第１パ
ネル乾燥室（不図示）の圧力が早く低くなるため、図１
１に示すように、液晶パネルが更に膨らむ現象が生じ
る。その後も液晶パネルを形成するガラスとシール２９
の線膨張係数の差により、パネルの形状が平坦でない状
況（図１０，１１参照）のまま、第２パネル乾燥室Ｐ３
の処理が進められる。従来は、冷却排気室Ｐ４に搬送さ
れたパネルには、図１３に示す１系統の冷却用窒素供給
系から、高速冷却用の１０００〜２０００ｌ／ｍｉｎの
冷却用窒素Ｎ_２が供給される。その際、図１２に示すよ
うに、冷却排気室Ｐ４がまず大気圧Ｐ１になり、液晶パ
ネル外部と通じている注入孔２６近傍も追って大気圧Ｐ
１となる。しかしながら、液晶パネル内部の圧力は真空
であるため、冷却排気室Ｐ４の大気圧Ｐ１に押されてセ
ルギャップ３０が小さくなるため、注入孔２６近傍には
セルギャップ３０の不均一（図９中の不均一部分３１、
図１２に示すｅ部）が生じる。図１２に示すｆ部はシー
ル２９に固定されているため、不安定なｅ部（不均一部
分３１）の歪みはギャップ不均一として残ってしまう。

【００２２】本実施形態では、大気圧復圧までの速度を
遅くすることで、図１２の大気圧Ｐ１と液晶パネル内部
圧力Ｐ２の圧力差を最小としかつ序冷却により歪みを最
小限に抑制するための高速冷却する３つの冷却用窒素供
給系統｛１２，１５，１６｝，｛１３，１７，１８｝，
｛１４，１９，２０｝を設けているため、図１２に示す
ｅ部（不均一部分３１）と他の部分のセルギャップ差を
小さくでき、その結果、セルギャップ３０の図７に示す
不均一部分３１が解消され、図６に示すような表示品位
の良い液晶パネルの製造が可能となる。

【００２３】なお、本実施形態の液晶注入方法及び装置
は、真空排気時の液晶パネル３４ｆの膨張の抑制で平坦
性を維持する第２従来技術と異なり、高温真空排気処理
された液晶パネルの、冷却により生じる注入孔２６近傍
のギャップ不均一を防止し平坦性を維持し表示品位を向
上させるものであり、技術が異なるものである。

【００２４】（第２実施形態）図８は本発明にかかる液
晶表示装置の液晶注入方法（液晶注入装置の動作）の第
２実施形態を説明するためのフローチャートである。上
記第１実施形態では、止め弁１９「閉」から止め弁１７
「開」への制御を、圧力検出器１１の信号によって行っ
ているが、本実施形態では、制御装置２２へ設定した時
間で行う（ステップＳ３６）点に特徴を有している。ま
た、第１実施形態での３つの流量調節弁１６，１８，２
０のそれぞれの設定流量についても任意であり、例え
ば、図１５に示す実験結果から最良と思うものを選択で
きる。なお、本実施形態の液晶注入方法および液晶注入
装置で処理したギャップ不均一の無い液晶パネルは、良
品のギャップ測定値３２のように平坦となる。この注入
孔２６近傍のギャップ不均一の発生と、冷却排気室４の
大気圧復圧時間と関係を実際の実験結果より導くと、図
１５に示すように、大気圧復圧に１８分以上時間をかけ
れば殆ど発生が見られないことがわかる。

【００２５】図８は本発明にかかる液晶表示装置の液晶
注入方法（液晶注入装置の動作）の第２実施形態を説明
するためのフローチャートである。図８を参照すると、
パネル乾燥室３で高温真空排気された液晶パネルが積載
された液晶パネル搬送板１が冷却排気室４に搬送（ステ
ップＳ３２）されると、まず初めにあらかじめ流量調節
弁２０で流量が設定された冷却用窒素供給系統｛１４，
１９，２０｝の止め弁１９が、制御装置２２から出力さ
れた弁の開動作（ステップＳ３４）を指示する開動作指
示信号に応じて開く。この時、流量調節弁２０に設定す
る流量は、冷却排気室４が真空から大気圧への復圧に要
する時間が例えば１８分以上になるようにする。止め弁
１９の開動作（ステップＳ３４）により、冷却用窒素源
２１から流量の調節された冷却用窒素Ｎ_２が冷却排気室
４へ供給され、真空状態から大気圧へと復圧する。

【００２６】制御装置２２へ設定した時間が完了すると
（ステップＳ３６のＹＥＳ）、制御装置２２は止め弁１
９に弁の閉動作を指示する閉動作指示信号を送り、止め
弁１９が閉じられる（ステップＳ３８）。続いて、止め
弁１７に開動作指示信号を送り、止め弁１７を開き（ス
テップＳ４０）、あらかじめ流量調節弁１８で設定され
た流量を冷却排気室４内に供給する。流量調節弁１８に
設定する流量は、液晶パネルの序冷却として有効な１０
０〜５００ｌ／ｍｉｎ程度とする。止め弁１７は、制御
装置２２に設定された時間開く動作を行う（ステップＳ
４２）。この時間は、少なくとも１０秒以上を要する。
設定された時間が経過すると（ステップＳ４２のＹＥ
Ｓ）、制御装置２２が止め弁１７に閉動作指示信号を出
力し、これに応じて止め弁１７は閉じられる（ステップ
Ｓ４４）。

【００２７】制御装置２２が止め弁１５へ開動作指示信
号を出力し、これに応じて止め弁１５が開く（ステップ
Ｓ４６）。ここで、液晶パネルの温度を常温まで高速で
冷却するために必要な窒素流量として、１０００〜２０
００ｌ／ｍｉｎを流量調節弁１６に設定する。止め弁１
５は、制御装置２２に設定された時間開動作を行い、所
定時間が経過すると（ステップＳ４８のＹＥＳ）、制御
装置２２が止め弁１５へ閉動作指示信号を出力し、これ
に応じて止め弁１５が閉じる。

【００２８】冷却の一連の動作が完了した冷却排気室４
は引き続き真空に引かれ、制御盤１０に設定された時間
経過の後、液晶パネルは第１注入室５へ搬出（ステップ
Ｓ５０）される。

【００２９】図５は液晶パネルの平面図、図６は図５の
液晶パネルのａ−ａ’断面図であり、不均一部分が発生
していない場合を示しており、図７は図５の液晶パネル
のａ−ａ’断面図であり、注入孔付近に不均一部分が発
生した場合を示している。第２実施形態によれば、図５
に示す液晶パネルの注入孔２６近傍のギャップ不均一部
分３１（図７参照）がなくなり、図６に示すような均一
な仕上がりと成る。以下にその理由を図５乃至７および
図９乃至１４を参照して説明する。

【００３０】図９に示す第１従来技術の液晶パネルは、
図１０乃至１２に示すように、セルギャップ３０に注入
孔２６から注入された液晶材を駆動するＴＦＴ基板２７
とカラーフィルタ基板で代表される対向基板２８がシー
ル２９で、図１０に示すように貼り合わされて構成され
ている。貼り合わせ後の接着は高温度中でのシール２９
の硬化反応によって行われるため、ガラスで形成されて
いるＴＦＴ基板２７および対向基板２８は、それぞれの
線膨張係数に従い膨張する。シール２９の線膨張係数は
ガラスの線膨張係数に比べて小さいため、ガラスが延び
た状態でかつシール２９は延びる途中の状態で硬化する
ことになり、硬化が完了して液晶パネルとしてできあが
ったときの断面は、図１０に示すように膨らんだ形状に
なってしまう。

【００３１】続いて、図１３に示す液晶注入装置内の第
１パネル乾燥室（不図示）に液晶パネルが図１０に示す
状態で搬送された後に高温真空排気されると、真空引き
した際に発生する液晶パネル内部圧力Ｐ２により第１パ
ネル乾燥室（不図示）の圧力が早く低くなるため、図１
１に示すように、液晶パネルが更に膨らむ現象が生じ
る。その後も液晶パネルを形成するガラスとシール２９
の線膨張係数の差により、パネルの形状が平坦でない状
況（図１０，１１参照）のまま、第２パネル乾燥室Ｐ３
の処理が進められる。従来は、冷却排気室Ｐ４に搬送さ
れたパネルには、図１３に示す１系統の冷却用窒素供給
系から、高速冷却用の１０００〜２０００ｌ／ｍｉｎの
冷却用窒素Ｎ_２が供給される。その際、図１２に示すよ
うに、冷却排気室Ｐ４がまず大気圧Ｐ１になり、液晶パ
ネル外部と通じている注入孔２６近傍も追って大気圧Ｐ
１となる。しかしながら、液晶パネル内部の圧力は真空
であるため、冷却排気室Ｐ４の大気圧Ｐ１に押されてセ
ルギャップ３０が小さくなるため、注入孔２６近傍には
セルギャップ３０の不均一（図９中の不均一部分３１、
図１２に示すｅ部）が生じる。図１２に示すｆ部はシー
ル２９に固定されているため、不安定なｅ部（不均一部
分３１）の歪みはギャップ不均一として残ってしまう。

【００３２】本実施形態では、大気圧復圧までの速度を
遅くすることで、図１２の大気圧Ｐ１と液晶パネル内部
圧力Ｐ２の圧力差を最小としかつ序冷却により歪みを最
小限に抑制するための高速冷却する３つの冷却用窒素供
給系統｛１２，１５，１６｝，｛１３，１７，１８｝，
｛１４，１９，２０｝を設けているため、図１２に示す
ｅ部（不均一部分３１）と他の部分のセルギャップ差を
小さくでき、その結果、セルギャップ３０の図７に示す
不均一部分３１が解消され、図６に示すような表示品位
の良い液晶パネルの製造が可能となる。

【００３３】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、冷却排気室４の内部が真空であっても３つの冷却用
窒素供給系統｛１２，１５，１６｝，｛１３，１７，１
８｝，｛１４，１９，２０｝のそれぞれの切り替えが可
能となる。なお、冷却排気室４が大気圧Ｐ1になってか
ら３つの冷却用窒素供給系統｛１２，１５，１６｝，
｛１３，１７，１８｝，｛１４，１９，２０｝のそれぞ
れの切り替えを実施する場合は、冷却排気室４の内部容
積に従った時間をあらかじめ実験により割り出して設定
するれば第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００３４】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は
適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成部
材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、
本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にするこ
とができる。また、各図において、同一構成要素には同
一符号を付している。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、大気圧復圧までの速度を遅く
することで大気圧と液晶パネル内部圧力の圧力差を最小
としかつ序冷却により歪みを最小限に抑制するための高
速冷却する３つの冷却用窒素供給系統を設けているた
め、不均一部分と他の部分のセルギャップ差を小さくで
き、その結果、セルギャップの不均一が解消され、図６
に示すような表示品位の良い液晶パネルの製造が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶注入装置の第１実施形態を
説明するための装置概略図である。

【図２】図１の冷却排気室の詳細図である。

【図３】図２の冷却排気室における圧力−温度線図であ
る。

【図４】本発明にかかる液晶表示装置の液晶注入方法
（液晶注入装置の動作）の第１実施形態を説明するため
のフローチャートである。

【図５】液晶パネルの平面図である。

【図６】図５の液晶パネルのａ−ａ’断面図であり、不
均一部分が発生していない場合を示している。

【図７】図５の液晶パネルのａ−ａ’断面図であり、注
入孔付近に不均一部分が発生した場合を示している。

【図８】本発明にかかる液晶表示装置の液晶注入方法
（液晶注入装置の動作）の第２実施形態を説明するため
のフローチャートである。

【図９】一般的な液晶パネルの平面図である。

【図１０】図９の液晶パネル（大気圧＝液晶パネル内部
圧力）の断面図である。

【図１１】図９の液晶パネル（大気圧＞液晶パネル内部
圧力）の断面図である。

【図１２】図９の液晶パネル（大気圧＜液晶パネル内部
圧力）の断面図である。

【図１３】第１従来技術の液晶注入装置の冷却排気室の
詳細図である。

【図１４】第２従来技術の液晶注入装置を説明するため
の装置概略図である。

【図１５】図１４の液晶注入装置を用いて液晶パネルを
作成した場合の大気圧復圧時間−不均一不良率の特性図
である。

【図１６】液晶パネル平面図である。

【図１７】液晶パネル内部セルギャップ分布図である。

【符号の説明】

１…液晶パネル搬送板 ２…第１パネル乾燥室 ３…第２パネル乾燥室 ４…冷却排気室 ５…第１注入室 ６…第２注入室 ７…液晶材脱泡室 ８…取り出し待機場所 ９…投入待機場所 １０…制御盤 １１…圧力検出器 １２，１３，１４…流量計 １５…止め弁（第３止め弁） １６…流量調節弁（第３流量調節弁） １７…止め弁（第２止め弁） １８…流量調節弁（第２流量調節弁） １９…止め弁（第１止め弁） ２０…流量調節弁（第１流量調節弁） ２１…冷却用窒素源 ２２…制御装置 ２３…Ｎ２噴射ノズル ２４…パネル温度推移曲線 ２５…圧力復圧曲線 ２６…注入孔 ２７…ＴＦＴ基板 ２８…対向基板 ２９…シール ３０…セルギャップ ３１…不均一部分 ３２…良品のギャップ測定値 ３３…不良品のギャップ測定値 ３４ａ…真空容器 ３４ｂ…精密変位針 ３４ｃ…液晶材料 ３４ｆ…液晶パネル ３４ｍ…電気可変バルブ ３４ｎ…ポンプ ３４ｐ…コントロールボックス

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入方法であって、 液晶パネルに液晶を注入する工程と、 前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却工程とを有し、 前記乾燥・冷却工程は、それぞれ流量の異なる複数の止
   め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空排気後の冷
   却用ガスの供給を行う冷却工程を備えることを特徴とす
   る液晶表示装置の液晶注入方法。
2. 【請求項２】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入方法であって、 液晶パネルに液晶を注入する工程と、 前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却工程とを有し、 前記乾燥・冷却工程は、それぞれ流量の異なる流量可変
   な複数の止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空
   排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガスの供給を行う
   冷却工程を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶
   注入方法。
3. 【請求項３】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入方法であって、 液晶パネルに液晶を注入する工程と、 前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却工程とを有し、 前記乾燥・冷却工程は、それぞれ流量の異なる少なくと
   も３つの止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空
   排気後の冷却用ガスの供給を行う冷却工程を備えること
   を特徴とする液晶表示装置の液晶注入方法。
4. 【請求項４】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入方法であって、 液晶パネルに液晶を注入する工程と、 前記液晶注入工程以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却工程とを有し、 前記乾燥・冷却工程は、それぞれ流量の異なる流量可変
   な少なくとも３つの止め弁を所定の順番で開・閉制御し
   て高温真空排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガスの
   供給を行う冷却工程を備えることを特徴とする液晶表示
   装置の液晶注入方法。
5. 【請求項５】 前記乾燥・冷却工程は、 パネル乾燥室で高温真空排気された液晶パネルを冷却排
   気室に搬送する工程と、 前記冷却排気室が真空から大気圧への復圧に要する時間
   に応じてあらかじめ第１流量調節弁で流量が設定された
   第１止め弁を、弁の開動作を指示する開動作指示信号に
   応じて開く工程と、 前記第１止め弁の開動作により、冷却用ガス源から流量
   の調節された冷却用ガスを前記冷却排気室へ供給して当
   該冷却排気室内の気圧を真空状態から大気圧へと復圧す
   る工程と、 前記冷却排気室内の気圧を検出するとともに、当該冷却
   排気室内の気圧が大気圧になった際にＯＮ信号を出力す
   る工程と、 前記ＯＮ信号を受けて、弁の閉動作を指示する閉動作指
   示信号を前記第１止め弁に送り、これに応じて当該第１
   止め弁を閉じる工程と、 第２止め弁に前記開動作指示信号を送り、これに応じて
   当該第２止め弁を開く工程と、 液晶パネルの序冷却として有効な流量にあらかじめ第２
   流量調節弁で設定された流量をあらかじめ設定された時
   間だけ前記第２止め弁を開いて前記冷却排気室内に供給
   する工程と、 前記設定された時間の経過後に前記第２止め弁に前記閉
   動作指示信号を出力し、これに応じて当該第２止め弁を
   閉じる工程と、 第３止め弁へ前記開動作指示信号を出力し、これに応じ
   て当該第３止め弁を開く工程と、 液晶パネルの温度を常温まで高速で冷却するために必要
   な冷却ガス流量を第３流量調節弁に設定する工程と、 あらかじめ設定された時間に応じて前記第３止め弁を開
   動作する工程と、 前記第３止め弁を開動作の時間の経過後に前記第３止め
   弁へ前記閉動作指示信号を出力し、これに応じて当該第
   ３止め弁が閉じる工程とを有することを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶表示装置の液晶
   注入方法。
6. 【請求項６】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入装置であって、 液晶パネルに液晶を注入する手段と、 前記液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却手段とを有し、 前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異なる複数の止
   め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空排気後の冷
   却用ガスの供給を行う手段を備えることを特徴とする液
   晶表示装置の液晶注入装置。
7. 【請求項７】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入装置であって、 液晶パネルに液晶を注入する手段と、 前記液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却手段とを有し、 前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異なる流量可変
   な複数の止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空
   排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガスの供給を行う
   手段を備えることを特徴とする液晶表示装置の液晶注入
   装置。
8. 【請求項８】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入装置であって、 液晶パネルに液晶を注入する手段と、 前記液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却手段とを有し、 前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異なる少なくと
   も３つの止め弁を所定の順番で開・閉制御して高温真空
   排気後の冷却用ガスの供給を行う手段を備えることを特
   徴とする液晶表示装置の液晶注入装置。
9. 【請求項９】 セルギャップの不均一が解消でき表示品
   位の良い液晶パネルの製造が可能となる液晶表示装置の
   液晶注入装置であって、 液晶パネルに液晶を注入する手段と、 前記液晶注入手段以前に液晶パネルを乾燥・冷却する乾
   燥・冷却手段とを有し、 前記乾燥・冷却手段は、それぞれ流量の異なる流量可変
   な少なくとも３つの止め弁を所定の順番で開・閉制御し
   て高温真空排気後の冷却用ガスである冷却用窒素ガスの
   供給を行う手段を備えることを特徴とする液晶表示装置
   の液晶注入装置。
10. 【請求項１０】 液晶パネルの高温真空排気を行う少な
    くとも１つのパネル乾燥室と、液晶パネルの冷却および
    高真空排気を行う冷却排気室と、液晶材に液晶パネルを
    接触させて液晶材の注入動作を行う少なくとも１つの注
    入室と、液晶パネルに接触する前に液晶材中の空気抜き
    を行う液晶材脱泡室とを有し、各動作を連続して行うイ
    ンライン式の液晶注入装置であって、 前記冷却排気室は少なくとも３つの冷却用窒素供給系統
    を備え、冷却用窒素供給系統のそれぞれは、圧力検出器
    で室内圧力が検出されるとともに、当該圧力検出器から
    の信号に応じて開閉制御されるように構成され、 前記冷却用窒素供給系統のそれぞれは、 冷却用ガスの開・閉を行う止め弁と、 あらかじめ異なる流量が設定された流量調節弁と、 前記冷却排気室に流れ込む冷却用ガスの流量を計測する
    流量計とを備えていることを特徴とする請求項６乃至９
    のいずれか一項に記載の液晶表示装置の液晶注入装置。
11. 【請求項１１】 前記パネル乾燥室で高温真空排気され
    た液晶パネルを前記冷却排気室に搬送し、 前記冷却排気室が真空から大気圧への復圧に要する時間
    に応じてあらかじめ第１の前記流量調節弁で流量が設定
    された第１の前記止め弁が、制御装置から出力された弁
    の開動作を指示する開動作指示信号に応じて開き、 前記第１止め弁の開動作により、冷却用ガス源から流量
    の調節された冷却用ガスを前記冷却排気室へ供給して当
    該冷却排気室内の気圧を真空状態から大気圧へと復圧
    し、 前記冷却排気室内の気圧を前記圧力検出器で検出すると
    ともに、当該冷却排気室内の気圧が大気圧になった際に
    当該圧力検出器からＯＮ信号を前記制御装置に出力し、 前記圧力検出器からのＯＮ信号を受けて前記制御装置
    が、弁の閉動作を指示する閉動作指示信号を前記第１止
    め弁に送り、これに応じて当該第１止め弁が閉じ、 第２の前記止め弁に前記開動作指示信号を送り、これに
    応じて当該第２止め弁が開き、 液晶パネルの序冷却として有効な流量にあらかじめ第２
    の前記流量調節弁で設定された流量を前記冷却排気室内
    に供給し、 前記制御装置に設定された時間だけ前記第２止め弁が開
    き、 前記設定された時間の経過後に前記制御装置が前記第２
    止め弁に前記閉動作指示信号を出力し、これに応じて当
    該第２止め弁が閉じ、 前記制御装置が第３の前記止め弁へ前記開動作指示信号
    を出力し、これに応じて当該第３止め弁が開き、 液晶パネルの温度を常温まで高速で冷却するために必要
    な冷却ガス流量を第３の前記流量調節弁に設定し、 前記制御装置に設定された時間に応じて前記第３止め弁
    が開き、 前記第３止め弁を開動作の時間の経過後に前記制御装置
    が前記第３止め弁へ前記閉動作指示信号を出力し、これ
    に応じて当該第３止め弁が閉じるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の液
    晶注入装置。