JP2003186028A - 液晶皿 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶注入の際の液晶セルへの液晶の無駄な付
着を可及的に少なくすることができる液晶皿を提供す
る。 【解決手段】 液晶溜め部に連続して設けられた幅狭溝
部１４内には、幅狭溝部１４内の液晶２１の液面を表面
張力により盛り上げるためのコイルスプリング１７が直
立して設けられている。幅狭溝部１４の両側における皿
本体１２の上面には液晶セル高さ位置規制部材２０が設
けられている。そして、液晶セル２２の液晶注入口２５
ａの両側における下端面を各液晶セル高さ位置規制部材
２０の上面に当接させると、コイルスプリング１７の上
端部における液晶盛上部２１ａが広がり、液晶セル２２
の液晶注入口２５ａの部分およびその周囲の下端面が液
晶２１によって濡らされる。これにより、液晶セル２２
への液晶２１の無駄な付着を可及的に少なくすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶セル内に液
晶を注入する際に用いられる液晶皿に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８の一部は液晶を注入する前の状態の
従来の液晶セルの一例の正面図を示したものである。こ
の液晶セル１は、ガラスや樹脂等からなる２枚の基板
２、３が液晶注入口４ａを有するほぼ方形枠状のシール
材４を介して貼り合わされた構造となっている。この場
合、液晶注入口４ａは、液晶セル１の短辺部ほぼ中央部
に設けられている。

【０００３】次に、この液晶セル１に液晶を注入する場
合について説明する。まず、液晶セル１を、その液晶注
入口４ａを下にしてほぼ垂直に立てた状態で、真空チャ
ンバ（図示せず）内に保持し、液晶５が溜められた液晶
皿６上に位置させる。この場合、液晶皿６は、一定の深
さの単なる皿状のものからなっている。次に、真空チャ
ンバ内を真空状態とすることにより、液晶セル１内の空
気を液晶注入口４ａから排気し、液晶セル１内を予め設
定された真空状態とする。

【０００４】次に、図８に示すように、液晶セル１を下
降させ、その液晶注入口４ａを含む下側の短辺部全体を
液晶皿６内の液晶５に浸す。次に、真空チャンバ内を大
気圧に戻すことにより、液晶セル１の内部と外部との圧
力差と毛細管現象とにより、液晶皿６内の液晶５が液晶
注入口４ａを介して液晶セル１内に注入される。次に、
真空チャンバ内から液晶セル１を取り出し、液晶注入口
４ａを封止材（図示せず）で封止する。かくして、液晶
セル１に液晶５を注入する工程が終了する。

【０００５】ところで、図８に示すように、液晶セル１
の液晶注入口４ａを含む下側の短辺部全体を液晶皿６内
の液晶５に浸すのは、液晶注入口４ａを液晶皿６内の液
晶５で完全に覆うことにより、真空チャンバ内を大気圧
に戻しても、空気が液晶注入口４ａを介して液晶セル１
内に侵入しないようにするためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶セ
ル１の液晶注入口４ａを含む下側の短辺部全体を液晶皿
６内の液晶５に浸すと、液晶セル１の下側の短辺部全体
に液晶５が不要に付着するので、この不要に付着した液
晶５を後工程で洗浄しているが、高価な液晶をかなり無
駄にすることとなり、その分だけコスト高になるという
問題があった。この発明の課題は、液晶セルへの液晶の
無駄な付着を可及的に少なくすることができる液晶皿を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶皿は、請求
項１に記載のように、液晶が溜められる液晶溜め部と、
該液晶溜め部に連通させると共にそれよりも幅狭に形成
され、前記液晶溜め部から液晶が供給される幅狭溝部
と、該幅狭溝部内に設けられ、液晶自体の表面張力によ
り前記幅狭溝部内の液晶の液面の一部を盛り上がらせる
液面盛上部材とを有し、前記幅狭溝部の幅はその全域に
わたり所定の位置に近接させた液晶セルの液晶注入口部
分に接触する液晶盛上部を形成できる幅であることを特
徴とするものである。そして、この発明によれば、液晶
溜め部に連続して設けられた幅狭溝部内に設けられた液
晶液面盛上部材によって、液晶自体の表面張力により幅
狭溝部内の液晶の液面の一部を盛り上げているので、こ
の液晶盛上部に液晶セルの液晶注入口の部分の必要で十
分な領域を接触させ、幅狭溝部内の液晶を液晶注入口を
介して液晶セル内に容易に注入することができ、従って
液晶セルへの液晶の無駄な付着を可及的に少なくすると
共に注入時における空気等の気体の侵入を確実に防止す
ることができる。この場合、請求項２に記載のように、
前記液面盛上部材は前記幅狭溝部の幅方向中央部に設け
られていることが好ましい。また、さらに、請求項３に
記載のように、前記幅狭溝部の両岸部は傾斜面となって
いることが好ましい。また、請求項４に記載のように、
前記幅狭溝部の延在方向に沿ってその両側に液晶を注入
すべき液晶セルの高さ位置を規制する液晶セル高さ位置
規制部が設けられていることが好ましい。加えて、請求
項５に記載のように、前記液面盛上部材は前記幅狭溝部
内に直立して設けられたコイルスプリングであることが
好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態とし
ての液晶皿の平面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿
う断面図を示し、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図を
示したものである。この液晶皿１１は、上から見て短冊
形状の皿本体１２を備えている。

【０００９】皿本体１２の上面の長さ方向両端部には、
平面的に見てほぼ方形状の凹部からなる液晶溜め部１３
が設けられている。両液晶溜め部１３、１３間には、こ
れらを連通させる幅狭溝部１４が、皿本体１２の幅方向
中心線に沿って設けられている。幅狭溝部１４の深さは
両液晶溜め部１３の深さと同じか若しくはそれより浅く
形成されている。幅狭溝部１４の両岸部はほぼ４５°の
傾斜面１５となっている。この幅狭溝部１４の幅は、そ
の全域にわたり所定の位置に近接させた液晶セルの液晶
注入口部分に接触する液晶盛上部を形成できる幅であ
り、液晶を注入する液晶セルの注入口の長さ（セル面方
向に沿った）よりも適度に大きく設定される。例えば、
注入口の長さが３ｍｍの場合、幅狭溝部１４の幅は４ｍ
ｍ±０．５ｍｍ程度が好ましい。

【００１０】幅狭溝部１４の底面の幅方向中央部には、
その長さ方向に一定の間隔をおいて複数の例えば５つの
円形の支持孔１６が設けられている。これらの支持孔１
６内には、液晶の液面盛上手段としてのコイルスプリン
グ１７の下部が挿入されている。すなわち、幅狭溝部１
４内にはその長さ方向に一定の間隔をおいて５つのコイ
ルスプリング１７が直立して設けられている。そして、
各コイルスプリング１７の直径は、液晶セルの液晶注入
口の大きさに応じて最適に設定される。例えば、液晶注
入口の長さが３ｍｍ（注入口の幅は液晶セルのギャップ
と同じ）の場合は、２ｍｍ±０．５ｍｍ程度が好適であ
る。なお、液面盛上手段としては、コイルスプリングに
限らず、ゴム等の弾性材料からなる筒状のものを用いて
もよい。即ち、液晶の液面盛上手段は、弾性を備えると
共に、後述するように液晶がその表面張力により液晶盛
上部を形成できる形状に形成されておればよい。

【００１１】幅狭溝部１４の長さ方向両端部とその連通
する各液晶溜め部１３との境界には角柱状の突起１８が
それぞれ設けられている。各突起１８の上面は皿本体１
２の上面と同じ高さとなっている。これら突起１８、１
８を設けることにより、両端のコイルスプリング１７に
よっても、中央側の３個のコイルスプリング１７による
液晶盛上部とほぼ同じ液晶盛上部を形成することが可能
となる。

【００１２】幅狭溝部１４の両側の皿本体１２上面の所
定の２箇所には帯状の支持溝１９が幅狭溝部１４と平行
に設けられている。これらの支持溝１９内には帯板状の
液晶セル高さ位置規制部材２０の下部が着脱可能に挿入
されており、液晶が注入される液晶セルの機種変更や高
さ位置規制部材２０の摩耗等に応じて適宜変更・交換で
きるようになっている。液晶セル高さ位置規制部材２０
の上部は皿本体１２の上面から予め設定された高さだけ
突出されている。この突出高さは、幅狭溝部１４の幅の
ほぼ１／４〜１／５程度に設定するのが好ましい。ここ
で、無負荷状態のコイルスプリング１７の高さは液晶セ
ル高さ位置規制部材２０の上面よりも所定長高くなって
いる。

【００１３】そして、液晶溜め部１３内、支持孔１６を
含む幅狭溝部１４内には液晶２１が、図４に示すよう
に、その液表面が幅狭溝部１４の岸部上面に連なった状
態となるまで溜められている。この場合、無負荷状態の
コイルスプリング１７の上端部は皿本体１２の上面より
もある程度上側に突出されているので、この無負荷状態
のコイルスプリング１７の突出する上端部を覆うよう
に、表面張力による液晶２１の盛上部２１ａが形成され
ている。すなわち、幅狭溝部１４内の５個のコイルスプ
リング１７の各上端部毎に、液晶２１の液面が盛り上っ
た液晶盛上部２１ａが形成されている。

【００１４】また、幅狭溝部１４の両岸部における液晶
２１の液面がその表面張力により両傾斜面１５を昇るよ
うにその表面に付着している。無負荷状態のコイルスプ
リング１７による液晶盛上部２１ａと両傾斜面１５間の
液晶２１の液面はやや凹んでいる。

【００１５】次に、液晶２１を注入する前の状態の液晶
セルの一例について、図４を参照して説明する。この液
晶セル２２は、ガラスや樹脂等からなる２枚の基板２
３、２４が液晶注入口２５ａを有するほぼ方形枠状のシ
ール材２５を介して貼り合わされた構造となっている。
そして、本例の液晶セル２２では、液晶注入口２５ａ
は、液晶セル２２の長辺部ほぼ中央部に設けられてい
る。

【００１６】次に、上記液晶皿１１を用いて上記液晶セ
ル２２に液晶２１を注入する動作について説明する。ま
ず、図４に示すように、液晶セル２２を、その液晶注入
口２５ａを下にしてほぼ垂直に立てた状態で、真空チャ
ンバ（図示せず）内に保持し、液晶２１がほぼ満杯に溜
められた液晶皿１１上に位置させる。この場合、コイル
スプリング１７が５つであるので、５個の液晶セル２２
を各コイルスプリング１７上にそれぞれ位置させる。

【００１７】次に、真空チャンバ内を真空状態とするこ
とにより、各液晶セル２２内の空気を液晶注入口２５ａ
から排気し、液晶セル２２内を予め設定された真空状態
とする。次に、図５に示すように、液晶セル２２をある
程度下降させ、その液晶注入口２５ａ部分の下端面をコ
イルスプリング１７の上面に当接すると共に、液晶セル
２２の液晶注入口２５ａ部の下端面がコイルスプリング
１７上部の液晶盛上部２１ａと接触する。

【００１８】ここで、コイルスプリング１７の直径は液
晶セル２２の液晶注入口２５ａの幅（図５において紙面
垂直方向の長さ）よりもある程度（例えば、図７に示す
ように、液晶セル２２の厚さよりもやや）大きくなって
いる。これは、コイルスプリング１７の上端部に形成さ
れた液晶２１の盛り上がり部２１ａの直径を液晶セル２
２の液晶注入口２５ａの幅よりもある程度大きくし、液
晶セル２２の液晶注入口２５ａの部分における下端面の
液晶注入口２５ａの幅方向の領域を液晶２１で完全に濡
らすためである。

【００１９】次に、図６に示すように、液晶セル２２を
さらに下降させ、その液晶注入口２５ａの両側における
下端面を各液晶セル高さ位置規制部材２０の上面に当接
させる。この状態では、液晶セル２２の液晶注入口２５
ａ部下端面がコイルスプリング１７の上端面を予め設定
された高さだけ押し下げ、コイルスプリング１７がその
長さ分だけ圧縮されている。

【００２０】この場合、液晶液面盛上部としてコイルス
プリング１７を用いているので、液晶セル２０の液晶注
入口２５ａの下端面の両側を各液晶セル高さ位置規制部
材２０の上面に当接させた状態にするだけで、コイルス
プリング１７の上端面を液晶セル２２の液晶注入口２５
ａ部の下端面に確実に接触させることができる。

【００２１】そして、液晶セル２０の液晶注入口２５ａ
の両側における下端面が各液晶セル高さ位置規制部材２
０の上面に当接されることにより、液晶セル２２の下端
面と皿本体１２の上面（液晶の盛上部近傍以外の液面と
同じレベル）との隙間が予め設定された微小間隔とな
る。この為、液晶注入口２５ａの近傍における幅狭溝部
１４内の液晶２１の表面張力による液晶盛上部２１ａが
幅狭溝部１４の幅方向に広がる。この液晶盛上部２１ａ
の広がりは、幅狭溝部１４の幅全域だけでなく、その両
端部の両傾斜面１５に対応する領域まで広がる。その結
果、液晶セル２２の液晶注入口２５ａ部分およびその周
囲の下端面、つまり、幅狭溝部１４の幅方向全体に対応
する領域および両傾斜面１５に対応する領域が液晶２１
と接触し濡らされる。

【００２２】この場合、幅狭溝部１４の幅を単に広げる
だけではコイルスプリング１７と幅狭溝部１４両岸間の
液晶面の落ち込みが大きくなり、液晶セル２２を液晶液
面に最近接（図６の状態）させても、液晶盛上部２１ａ
は幅狭溝部１４の幅方向に広がらない。しかし、上述し
たように、幅狭溝部１４の両岸に傾斜面１５をそれぞれ
形成しておくことにより、それら両傾斜面１５に対応す
る領域分だけ液晶盛上部２１ａの幅を広げることができ
る。このような液晶２１の盛り上がり部２１ａを形成す
る条件については、後で説明する。

【００２３】一方、図７に示すように、相隣接するコイ
ルスプリング１７間の液晶液面は、下方に湾曲状に凹ん
だ裾野状となる。両端のコイルスプリング１７の隣接す
るコイルスプリングの無い側には、突起１８が設けられ
ているから、この突起１８と隣接するコイルスプリング
１７間の液晶液面も裾野状となる。その結果、５個のコ
イルスプリング１７のそれぞれの周囲の液晶液面形状が
ほぼ同じとなるので、各コイルスプリング１７先端部の
液晶盛上部２１ａもほぼ同じ形状に形成され、対応する
各液晶セル２２の注入口２５ａと液晶との接触状態もほ
ぼ同じ状態、つまり、液晶注入口部２５ａの端面を含む
十分に広い領域にわたり液晶盛上部２１ａが広がって接
触した状態となる。即ち、５つの液晶セル２２に対する
液晶注入条件をほぼ同じとすることができる。

【００２４】次に、真空チャンバ内を大気圧に戻すこと
により、液晶セル２２の内部と外部との圧力差と毛細管
現象とにより、コイルスプリング１７の上端部に形成さ
れた液晶盛上部２１ａの液晶２１が液晶注入口２５ａを
介して液晶セル２２内に注入される。そして、液晶注入
に伴い、幅狭溝部１４内に蓄えられた液晶２１が減少す
ると、それに応じて、液晶溜め部１３から液晶２１が幅
狭溝部１４内に供給される。液晶の注入が完了したら、
真空チャンバ内から液晶セル２２を取り出し、液晶注入
口２５ａを封止材（図示せず）で封止する。かくして、
液晶セル２２に液晶２１を注入する工程が終了する。

【００２５】ところで、図６に示すように、液晶セル２
２の液晶注入口２５ａの部分およびその周囲の下端面で
あって、幅狭溝部１４の幅方向全体に対応する領域およ
び両傾斜面１５に対応する領域のみが液晶２１によって
濡らされている。この結果、液晶２１が付着する領域
が、液晶セル２２の液晶注入口２５ａの部分およびその
周囲の下端面のみの必要十分な領域に限られるから、高
価な液晶を顕著に節約することができ、従ってその分だ
けコストダウンを図ることができる。また、液晶注入口
２５ａに対応する領域を含む十分な領域にわたり液晶を
接触させるから、大気開放して液晶を注入する際に空気
が液晶注入口２５ａから侵入するのを確実に防止するこ
とができる。

【００２６】ここで、図６に示すような液晶盛上部２１
ａを形成するには、幅狭溝部１４の幅と、液晶セル高さ
位置規制部材２０による液晶セル２２の液晶注入口２５
ａの部分における下端面の高さ位置と、幅狭溝部１４内
の液晶２１の液面の当初の高さ位置とを適切に設定すれ
ばよい。

【００２７】それらのうち、幅狭溝部１４の幅は、広す
ぎると、図６に示すような液晶セル２２の端面と液晶皿
１１の上面間に広がる液晶盛上部２１ａを形成すること
ができず、コイルスプリング１７の上端面から裾野状に
垂れてしまう。一方、幅狭溝部１４の幅が狭すぎると、
液晶盛上部２１ａの広がる範囲が狭くなって液晶注入口
２５ａの長さとほぼ同じとなり、液晶注入口２５ａのコ
イルスプリング１７先端に対する位置決めの誤差を吸収
する為の許容幅が無くなり、位置決め作業が面倒とな
る。従って、幅狭溝部１４の幅は、液晶セル２２の液晶
注入口２５ａの幅狭溝部１４に対する位置決めが比較的
容易に行うことができる範囲内において、なるべく狭く
することが望ましい。

【００２８】また、本実施形態例では、幅狭溝部１４の
両岸部をほぼ４５°の傾斜面１５としているので、液晶
盛上部２１ａの広がり幅を幅狭溝部１４の幅以上に広げ
ることができる。この結果、液晶セル２２の液晶注入口
２５ａの対応するコイルスプリング１７先端部に対する
位置決めを比較的容易に行うことができる。

【００２９】また、液晶セル高さ位置規制部材２０によ
る液晶セル２２の液晶注入口２５ａの部分における下端
面の高さ位置は、高すぎると、図６に示すように所要範
囲に広がった液晶盛上部２１ａを形成することができ
ず、例えば図７に示すように、液晶液面がコイルスプリ
ング１７の上端面から裾野状に垂れてしまう。一方、液
晶セル高さ位置規制部材２０による液晶セル２２の液晶
注入口２５ａの部分における下端面の高さ位置は、低す
ぎると、例えば図６を参照して説明すると、液晶セル２
２の下端面と液晶皿本体１２の上面との隙間が小さくな
りすぎ、この隙間全体に液晶２１が毛細管現象により侵
入し、液晶セル２２下端面の広い範囲にわたり液晶を無
駄に付着させることになるので好ましくない。

【００３０】また、液晶セル高さ位置規制部材２０は取
り外し可能であるので、使用に伴い摩耗した場合には新
品と交換するようにすれば、液晶セル高さ位置規制部材
２０による液晶セル２２の液晶注入口２５ａ部分の下端
面の高さ位置を所期の適正位置に維持することができ
る。また、液晶２１の物性の違い等に応じて、上記液晶
セル２２の下端面の高さ位置を調整する場合には、容易
に対応することができる。

【００３１】なお、上記実施形態では、突起１８を皿本
体１２に一体に形成した場合について説明したが、これ
に限定されるものではない。例えば、皿本体１２に支持
孔１６と同様の支持孔を設け、この支持孔内にコイルス
プリングを挿入するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶溜め部に連続して設けられた幅狭溝部内に設け
られた液晶液面盛上部材によって、液晶自体の表面張力
により幅狭溝部内の液晶の液面の一部を盛り上げている
ので、この液晶盛上部に液晶セルの液晶注入口の部分の
必要で十分な領域を接触させ、幅狭溝部内の液晶を液晶
注入口を介して液晶セル内に容易に注入することがで
き、従って液晶セルへの液晶の無駄な付着を可及的に少
なくすると共に注入時における空気等の気体の侵入を確
実に防止することができる。その結果、高価な液晶のロ
スを大幅に抑えることができ、その分液晶表示装置のコ
ストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態としての液晶皿の平面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】図１〜図３に示す液晶皿を用いて液晶セルに液
晶を注入する場合の当初の工程を説明するために示す図
１のＡ−Ａ線に沿う部分に相当する一部の拡大断面図。

【図５】図４に続く工程を説明するために示す図４同様
の拡大断面図。

【図６】図５に続く工程を説明するために示す図４同様
の拡大断面図。

【図７】図６に示す場合の図１のＢ−Ｂ線に沿う部分に
相当する一部の拡大断面図。

【図８】従来の液晶セルに液晶を注入する場合を説明す
るために示す断面図。

【符号の説明】

１１ 液晶皿 １２ 皿本体 １３ 液晶溜め部 １４ 幅狭溝部 １５ 傾斜面 １７ コイルスプリング １８ 突起 ２０ 液晶セル高さ位置規制部材 ２１ 液晶 ２１ａ 液晶盛上部 ２２ 液晶セル ２５ａ 液晶注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 和正 東京都八王子市石川町2951番地の５ カシ オ計算機株式会社八王子研究所内 (72)発明者 浜田 信治 東京都八王子市石川町2951番地の５ カシ オ計算機株式会社八王子研究所内 Ｆターム(参考） 2H089 LA22 LA24 LA28 NA25 NA60 QA09 QA12 QA13 TA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶が溜められる液晶溜め部と、該液晶
   溜め部に連通させると共にそれよりも幅狭に形成され、
   前記液晶溜め部から液晶が供給される幅狭溝部と、該幅
   狭溝部内に設けられ、液晶自体の表面張力により前記幅
   狭溝部内の液晶の液面の一部を盛り上がらせる液面盛上
   部材とを有し、前記幅狭溝部の幅はその全域にわたり所
   定の位置に近接させた液晶セルの液晶注入口部分に接触
   する液晶盛上部を形成できる幅であることを特徴とする
   液晶皿。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、前記液
   面盛上部材は前記幅狭溝部の幅方向中央部に設けられて
   いることを特徴とする液晶皿。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２に記載の発明において、
   前記幅狭溝部の両岸部は傾斜面となっていることを特徴
   とする液晶皿。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の発明において、前記幅
   狭溝部の延在方向に沿ってその両側に液晶を注入すべき
   液晶セルの高さ位置を規制する液晶セル高さ位置規制部
   が設けられていることを特徴とする液晶皿。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の発明に
   おいて、前記液面盛上部材は前記幅狭溝部内に直立して
   設けられたコイルスプリングであることを特徴とする液
   晶皿。