JP2002062539A - 液体容器及びこの液体容器への液体注入方法 - Google Patents

液体容器及びこの液体容器への液体注入方法

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JP2002062539A
JP2002062539A JP2001104053A JP2001104053A JP2002062539A JP 2002062539 A JP2002062539 A JP 2002062539A JP 2001104053 A JP2001104053 A JP 2001104053A JP 2001104053 A JP2001104053 A JP 2001104053A JP 2002062539 A JP2002062539 A JP 2002062539A
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JP
Japan
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liquid
liquid crystal
chamber
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injected
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JP2001104053A
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English (en)
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Masayuki Ikeno
雅之 池野
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Pentax Corp
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 注入時にパネルに対して高い精度での位置決
めや微妙な姿勢保持を必要とせずに、液体が脇に垂れ落
ちるといったことを防止できるとともに、液体量の滴下
調整精度が緩和され、しかも滴下する液体の供給速度を
気にする必要がなく、さらに液体注入後の封止材が本体
から突出するのを回避できるようにすること。 【構成】 液晶室であるセルギャップへの注入に先立
ち、その液晶室へ注入する液晶を一時的に貯溜するため
の凹部2A,3Aが、パネル1を構成する基板2,3の
注入口1A周縁部に掘り下げて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、例えば液晶表示パネルの一部を
構成し液晶が注入されるパネルなどへの使用に好適な液
体容器及びこの液体容器への液体注入方法に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】例えば、液晶表示パネルに
は、互いに対向する対向面にITO膜からなる透明電極
及び配向膜が形成されたガラスなどの透明部材からなる
一対の基板が、シール材で貼り合されているとともに、
スぺーサを介して基板間に形成した僅かな隙間からなる
液晶室(以下、セルギャップとよぶ)に液晶が注入・充
填されている。また、この液晶表示パネルには、これら
の基板の外側に偏光板が設けられており、透明電極間に
所定の電圧を印加することにより、この電極間にある液
晶分子にねじれ現象を起こさせ、偏光板から外部へ光を
選択的に透過させることより、画像を表示させるように
なっている。
【0003】通常、このような液晶表示パネルを製造す
る場合には、透明電極及び配向膜をそれぞれ配設した一
対の基板(以下、パネルとよぶ)をシール材で接合させ
てセルギャップを形成させた後、シール材の一部などに
設けた微細な注入口からセルギャップ内へ液晶を注入さ
せて封入しているが、このセルギャップへの液晶の注入
は、以下のような方法で行っている。
【0004】即ち、例えば図7において、初めに、図
示外の真空チャンバ等の内部において、液晶5が収めら
れた液晶槽50の液晶面に接しない状態でしかも注入口
10Aが下に位置するようにして、パネル10をセット
しておく。そして、真空チャンバ内部を真空引きして
適度な真空度に達したところで、パネル10を液晶槽5
0内の液晶に浸漬する。そして、この状態のまま、真
空チャンバ内部の圧力を大気圧又は適当な圧力状態まで
戻す(昇圧する)ことにより、図示外のセルギャップの
内外に発生する差圧を利用して、液晶槽50内の液晶を
注入口10Aからセルギャップ内へ注入させる。この
ようにして、セルギャップ内が液晶で満たされたなら
ば、液晶槽50からパネル10を取出す。
【0005】ところが、このような注入方法では、以下
のような問題を生じている。セルギャップに注入する
のに必要な液晶量をはるかに上回る多量(例えば、注入
量の10〜20倍程度)の液晶を液晶槽内に投入させて
おくことが必要であり、その分、製造コストの増大を招
いていること。液晶槽内の液晶に注入口のあるパネル
の一端面全体をそっくり浸漬させるが、この端面部分に
は微視的に見ると製造時などにガラスの切り粉や埃など
の不純物が付着していることがある。そのため、これが
液晶槽内の液晶に混入して汚損され、次のパネルにその
液晶を注入する際に不純物などがセルギャップ内に侵入
する虞れがある。
【0006】そこで、例えば図8に示すように、真空引
きして適度な真空度の雰囲気にある真空チャンバ内にお
いて、上向きにセットしたパネル10の注入口10A近
傍に必要量の液晶を適宜の滴下手段11で滴下させたの
ち、大気圧あるいは適当な圧力状態まで気圧を戻す(昇
圧する)ことにより、セルギャップの内外に発生する差
圧により、注入口10Aからセルギャップ内部に液晶を
注入させる方法も提案されている。
【0007】しかしながら、このような注入方法では、
液晶が正しい位置に滴下されないと、外部に垂れ落ちる
虞れがあるため、注入口と滴下手段の滴下口との間に
は、正確な位置決めが必要となっている。また、この際
に、液晶の滴下量の調整や液晶の滴下供給速度にも精度
が要求されている。
【0008】
【発明の目的】そこで、本発明は、上記した事情に鑑
み、注入時にパネルに対して高い精度での位置決めや微
妙な姿勢保持を必要とせずに、液体が本体外部へ垂れ落
ちるのを防止できるとともに、液体量の滴下調整精度が
緩和され、しかも液体の供給速度を気にする必要がな
く、さらに液体注入後の封止剤が本体から外部へ突出す
るのを回避できる液体容器及びこの液体容器への液体注
入方法を提供することを目的とする。
【0009】
【発明の概要】本発明は、本体内部に液室を設けるとと
もに、この液室と外部とを連通する注入口を本体に1個
所若しくは複数個所設け、外部と液室との差圧を利用し
て前記注入口から液室へ液体が注入された液体注入容器
であって、前記液室への注入に先立ちその液室へ注入す
る液体を一時的に貯溜するための凹部が、前記本体の注
入口周縁部を掘り下げて形成されていることを特徴とし
ている。
【0010】前記凹部は、少なくとも前記液室を満たす
だけの量の液体を一度に溜める大きさに形成することが
望ましい。
【0011】また、本発明は、方法の態様では、本体内
部に液室を設けるとともに、この液室と外部とを連通す
る注入口を本体に設け、外部と液室との差圧を利用して
注入口から液室へ液体を注入する液体注入方法であっ
て、本体の注入口の周縁部に掘り下げて凹部を形成し、
液室へ液体を注入するのに先立ち、一時的その液体を凹
部にまとめて貯溜しておき、その後に液室へその液体を
注入することを特徴としている。
【0012】前記凹部には、少なくとも前記液室を満た
すだけの量の液体を一度に溜めておいた後、その液体を
液室へ注入することが望ましい。
【0013】
【発明の実施形態】以下、この発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図1は、この発
明に係る液体容器を適用した液晶表示パネルの基本構造
を示す構成図である。この液晶表示パネルには、パネル
1を構成する一対の基板2,3と、これらの基板2,3
を接合するシール材4と、基板2,3間に封入された液
晶5と、基板2,3外面にそれぞれ貼着された偏光板
6,7とを備えている。
【0014】これらの基板2,3は、透明で絶縁性を有
するガラス若しくは適宜のプラスチック樹脂により方形
状に形成されている。そして、これらの基板2,3に
は、互いに対向する内面側に、ITO膜からなる透明電
極(図略)が設けられていると共に、この透明電極上に
配向膜8,9が被着された状態で成膜されている。
【0015】また、これらの基板2,3には、図2に示
すように、一端面20,30において、互いにシール材
4で接合された接合部分の一部に、液晶を一時的に貯溜
する受け皿となる凹部2A,3Aが形成されている。
【0016】これらの凹部2A,3Aは、基板2,3の
一端面20,30からシール材4に達する深さD(図5
参照)よりも浅い、深さdだけ掘り下げた略矩形状に形
成されており、この凹部2A,3Aの接合部であるシー
ル部材4の一部には(液晶5が注入される液晶室であ
る)セルギャプ(図略)と連通する微細な注入口1Aが
形成されている。そして、この注入口1Aを含む凹部2
A,3Aには、液晶5の注入後に、封止材、例えば光硬
化性樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂等のような液晶と化学
反応を起こさない(化学的に安定した)適宜の材料のも
のが、基板2,3の端面20,30とフラットなレベル
の高さまで埋設されており、これによりセルギャップ内
に液晶が封止されるようになっている。
【0017】また、この実施形態では、凹部2A,3A
を占有する空間は、少なくともセルギャップを満たすだ
けの量の液晶を一時的に貯溜するのに十分な大きさの容
積量を有している。この凹部2A,3Aの形状として
は、例えば図3に示すように、注入口1Aに向けて液晶
が案内されながら送り込まれていき、注入口1Aから液
晶がスムースに注入できるようにするため、断面テーパ
状に形成された構成でもよいし、注入口に向けて傾斜し
たすり鉢状に形成してもよい。さらに、この注入口及び
凹部は、この実施形態のように1個所に限るものではな
く複数個所に形成してもよい。なお、この凹部及び注入
口を、矩形基板に複数箇所形成する場合、これらは長辺
側の端面に形成してもよい。
【0018】シール材4は、液晶5が注入される液晶室
であるセルギャップを、基板2,3及び図示外のスぺー
サと共に形成している。この実施形態の液晶室は、例え
ば縦、横、厚さの各寸法がそれぞれ50mm、50m
m、6μmを有しており、内容積が15mm3(=0.
015ml)となっている。なお、この容積を液晶で満
たすためには、適宜の滴下手段を使用して、およそ0.
5滴分を垂らすことが必要となっている。また、例えば
12.1インチの液晶画面を形成する場合には、この液
晶室の各寸法が、それぞれおよそ184.404mm、
245.872mm、6μmを有しており、内容積がお
よそ272mm3(=0.272ml)となっている。
従って、適宜の滴下手段を使用してこの液晶室を液晶で
満たすためには、およそ9滴分を垂らせばよい。
【0019】次に、この実施形態に係る液晶表示パネル
において、パネル1に液晶を注入する液晶の注入方法に
ついて、説明する。 液晶の滴下手段を備えた図示外の真空チャンバ内にお
いて、注入口1Aが上向きの状態となるように、パネル
1をほぼ垂直に起立させた状態にセットする。なお、こ
のときのパネル1のセット状態は、滴下手段の滴下口の
直下にパネル1の凹部2A,3Aがくるように比較的ラ
フに配置してあればよく、特に注入口1Aを滴下口の直
下に正確に位置決めして配置させる必要はない。 このようにパネル1をセットさせた状態で、真空チャ
ンバ内部を真空引きし、パネル1における液晶室(セル
ギャップ)内の気圧を、例えば1.3×10-1Pa程度
を保持するようにする。
【0020】このような状態で、先の滴下手段によ
り、液晶5を所定の量、例えばこの実施形態では、凹部
2A,3A内に向けて少なくともセルギャップが一杯と
なるのに必要な液量を上回る量、即ち少なくとも0.5
滴以上滴下させる。これにより、凹部2A,3A内に滴
下された液晶5は、図4乃至図6に示すように、注入口
1Aを塞ぐ状態となるので、セルギャップは外部との通
気が一時的に遮断されることとなる。なお、この凹部2
A,3Aは、ある程度大き目に形成されているので、必
要量の液晶5を一度に収容させたとしても、外部へ溢れ
出すことがない。 次に、真空チャンバ内部の気圧を大気圧に戻すか、若
しくは適宜の圧力状態に戻していくと、液晶5で塞がれ
ているセルギャップには、外部との間で差圧、つまり負
圧が発生することとなる。その結果、凹部2A,3A内
に収容されている液晶5は、その負圧により注入口1A
からセルギャップに向けて吸引されていき、セルギャッ
プ内部に液晶5が注入されるわけである。
【0021】このようにして、セルギャップへの液晶
5の注入が終了したならば、真空チャンバからパネル1
を取出し、封止材で注入口1Aを封止する。即ち、凹部
2A,3Aに、基板2,3の端面20,30から突出し
ない同一レベルの高さまで、適宜の封止材を充填させる
ことにより、注入口1Aを封止する。これにより、パネ
ル1のセルギャップへの液晶の注入作業が完了する。
【0022】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、液室への注入に先立ちその液室へ注入する液体を
一時的に貯溜するための凹部が、本体の注入口周縁部を
掘り下げて形成されており、例えば液体注入時にパネル
と滴下手段との間で高い精度での位置決めや微妙な傾き
姿勢加減などを調整しなくても、滴下させる液体が注入
口の脇に垂れ落ちて周辺部分を汚損するといったトラブ
ルが防止できるようになる。その結果、液体の注入作業
を容易、かつ、確実に、しかも外部を汚損することなく
奇麗に行うことができるようになる。
【0023】さらに、この発明によれば、基板に凹部を
掘り下げて形成しているから、液体の注入後に封止材で
注入口を封止する場合、その凹部を埋めるような状態で
封止材が基板表面から突出することなく充填できるよう
になっている。その結果、突出した余分な部分が形成さ
れるといったことが防止され、無駄のないすっきりとし
た形状で、見栄えのよい液体容器を提供することができ
るようになる。
【0024】さらに、凹部が注入する液体を一度にまと
めて滴下させることができる大きさに形成することによ
り、液体を注入する際に液体注入量の調整や液体注入速
度の管理などが必要なくなるので、精度の良い制御装置
等の導入も不要となり、設備コストの削減が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る液体容器を適用した
液晶表示パネルを示す概略構成図である。
【図2】この発明の実施形態に係る液晶表示パネルの要
部を示す概略斜視図である。
【図3】この発明に係る液晶表示パネルの要部の変形例
を示す拡大斜視図である。
【図4】この発明に係るパネルへの液晶の注入方法を示
す説明図である。
【図5】この発明に係る凹部に液晶を滴下したときの状
態を示す要部断面図である。
【図6】この発明に係る凹部に液晶を滴下したときの状
態を示す要部平面図である。
【図7】従来の液晶注入方法を示す概略説明図である。
【図8】従来の他の液晶注入方法を示す概略説明図であ
る。
【符号の説明】
1 パネル 1A 注入口 2 基板 2A 凹部 20 一端面(短辺面) 3 基板 3A 凹部 30 一端面(短辺面) 4 シール材 5 液晶 6 偏光板 7 偏光板 8 配向膜 9 配向膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体内部に液室を設けるとともに、この
    液室と外部とを連通する注入口を本体に1個所若しくは
    複数個所設け、外部と液室との差圧を利用して前記注入
    口から液室へ液体が注入された液体容器であって、 前記液室への注入に先立ちその液室へ注入する液体を一
    時的に貯溜するための凹部が、前記本体の注入口周縁部
    を掘り下げて形成されていることを特徴とする液体容
    器。
  2. 【請求項2】 前記凹部が、少なくとも前記液室を満た
    すだけの量の液体を一度に溜める大きさに形成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の液体容器。
  3. 【請求項3】 液体容器の本体内部に液室を設けるとと
    もに、この液室と外部とを連通する注入口を本体に設
    け、外部と液室との差圧を利用して注入口から液室へ液
    体を注入する液体容器への液体注入方法であって、 前記本体の注入口の周縁部に掘り下げて凹部を形成し、 液室へ液体を注入するのに先立ち、一時的その液体を凹
    部にまとめて貯溜しておき、その後に液室へその液体を
    注入することを特徴とする液体容器への液体注入方法。
  4. 【請求項4】 前記凹部に少なくとも前記液室を満たす
    だけの量の液体を一度に溜めておいた後、その液体を液
    室へ注入することを特徴とする請求項3に記載の液体容
    器への液体注入方法。
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Cited By (2)

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