JP2003270647A - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の液晶注入方式は、（１）液晶パネルの製
造時間が長い（２）駆動回路の設計の自由度が低い
（３）表示不良が生じやすいという課題があった。 【解決手段】貼り合わされた２枚の基板の揃った１側面
に２つの開口部を有する液晶パネルに対して、一方の開
口部を液晶に接触させ、前記他方の開口部から排気し、
液晶パネル内外の圧力差によって液晶貯蔵容器の液晶を
前記液晶パネル内部に注入する工程を含む液晶表示パネ
ルの製造方法により上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルを製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶注入方式として第１の注入方
式は、例えば特開平１０−１１５８３１号記載のよう
に、液晶パネルを真空容器内に設置し、真空容器と液晶
パネル内を同時に排気して、所定の圧力に到達すると、
液晶パネルの注入口に、液晶貯蔵容器に貯溜された液晶
を接触させる。その後、真空容器内を大気圧に戻すこと
により、液晶パネル内外の圧力差によって、注入口から
液晶パネル内部に液晶が注入される。

【０００３】従来の第２の注入方式は、例えば特開平９
−２７４１９３号記載のように、液晶パネルに注入口と
排気口を設け、排気口から液晶パネル内を排気しなが
ら、注入口から加圧した液晶を供給する。これにより、
液晶パネル内外の圧力差によって、注入口から液晶パネ
ル内部に液晶が注入される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の注入方式の
問題点は、液晶パネルの真空排気に長時間を要すること
である。第１の注入方式は液晶パネル内だけでなく真空
容器内も排気するため、急速な真空排気は液晶パネル内
外の圧力差を生じ、液晶パネルのシールが剥がれる要因
となっていた。従って、第１の注入方式は液晶パネルの
シール剥がれを防止するため、液晶パネル内を低圧で排
気することにより、所定の圧力に到達するまでに長時間
を要していた。

【０００５】上記第２の注入方式の問題点は、液晶パネ
ルの設計に制約が発生することである。第２の注入方式
は、液晶パネルに注入口と排気口を対向して設ける必要
があるため、液晶パネルを表示させる駆動回路の設計に
影響を及ぼしていた。また、液晶パネルの注入口に直
接、注入ノズルが接触するため、注入口の周辺に液晶の
汚染による表示不良が発生することが問題であった。

【０００６】本発明は、以上の様な従来技術の問題点を
鑑み、新規の製造方法を提供し、次に示す課題を解決す
るものである。

【０００７】第１の課題は、排気時間を短縮する液晶注
入方法を提供することである。

【０００８】第２の課題は、液晶パネルの設計に制約が
生じない液晶注入方法を提供することである。

【０００９】第３の課題は、注入する液晶を汚染させな
い液晶注入方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に第１の手段は、液晶注入装置を、排気口を通して液晶
パネル内部を排気する排気手段、液晶を真空で脱泡する
機能を備えた液晶貯蔵容器、注入口に液晶貯蔵容器の液
晶を接触させる昇降装置を組み合わせて構成する。

【００１１】第２の手段は、液晶注入装置を、注入口を
気密する気密手段、排気口を通して液晶パネル内部を排
気する排気手段、液晶を真空で脱泡する機能を備えた液
晶貯蔵容器、注入口に液晶貯蔵容器の液晶を接触させる
昇降装置を組み合わせて構成する。

【００１２】第３の手段は、液晶注入装置を、液晶パネ
ルを収容する圧力容器、圧力容器内を加圧する加圧手
段、排気口を通して液晶パネル内部を排気する排気手
段、液晶を真空で脱泡する機能を備えた液晶貯蔵容器、
注入口に液晶貯蔵容器の液晶を接触させる昇降装置を組
み合わせて構成する。

【００１３】第４の手段は、液晶注入装置を、液晶パネ
ルを収容する圧力容器、圧力容器内を加圧する加圧手
段、圧力容器内を加熱する加熱手段、排気口を通して液
晶パネル内部を排気する排気手段、液晶を真空で脱泡す
る機能を備えた液晶貯蔵容器、注入口に液晶貯蔵容器の
液晶を接触させる昇降装置を組み合わせて構成する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１５】図１に本発明の実施の形態に係る液晶パネ
ル１の斜視図を示す。

【００１６】TFT液晶パネルを例として説明すると、液
晶パネル１はカラーフィルター基板２とTFT基板３の外
周部がシール剤４によって枠状に接着され、図示してい
ないが、基板上にスペーサを設置することにより、カラ
ーフィルター基板２とTFT基板３とが所定の間隔をおい
て対向配置される。シール剤は２箇所分断され、注入口
５と排気口６が形成される。図１において右側を注入口
５、左側を排気口６と設定したが、右側を排気口、左側
を注入口と設定したり、注入口数、排気口数をさらに増
やしても構わない。

【００１７】図２に本発明の第１の実施の形態に係る、
液晶注入装置を概略的に示す平面図と液晶注入工程フロ
ー図を示す。

【００１８】液晶注入装置は排気用接続治具１０、排気
用パイプ１１、排気用バルブ１２、真空ポンプ１３、液
晶を真空で脱泡する機能を備えた液晶貯蔵容器８、昇降
機能を備えた液晶貯蔵容器昇降装置９から構成される。
排気用接続治具１０は、例えばシリコーンゴムのように
柔軟で気密性が高く、液晶汚染性の小さい材料で形成す
る。排気用接続治具１０、排気用パイプ１１、排気用バ
ルブ１２、真空ポンプ１３はそれぞれ接続され、この発
明における排気手段として機能する。また、液晶７を貯
溜する液晶貯蔵容器８は、液晶汚染性の小さいテフロン
（「テフロン」は、デュポン社及び三井・デュポンフロ
ロケミカル株式会社の登録商標です。）等で形成する。
液晶貯蔵容器８は図示していないが、容器の周囲をＯリ
ングと蓋で密閉し、さらに蓋には真空ポンプに接続され
た真空配管を接続することにより、数Paの圧力で液晶を
脱泡することが可能である。

【００１９】図２に示す液晶注入装置を用いて液晶パネ
ル１に液晶を注入する場合、まず、排気用接続治具１０
を排気口６に接続する。次に、液晶貯蔵容器８で脱泡し
た液晶７を、液晶貯蔵容器昇降装置９によって上昇させ
て、注入口５に液晶７を接触させる。真空ポンプ１３を
作動させ、排気用バルブ１２を開くことにより、排気用
接続治具１０を介して、液晶パネル１内部を数１０Paの
圧力まで排気する。これにより、液晶パネル１の内部と
外部に圧力差を生じ、液晶貯蔵容器８内の液晶７は、注
入口５を介して、液晶パネル１内部に注入される。この
とき注入口５は液晶７に覆われ、注入完了まで、液晶７
自身が液晶パネル１内の気密を保持する。液晶の注入が
進行し、排気口６が液晶７で完全に充填されると、排気
用バルブ１２を閉じる。このとき排気口６は液晶７に覆
われ、液晶７自身が液晶パネル１内の気密を保持する。
従って、液晶パネル１の内部と排気用パイプ１１内が液
晶７で充填されることになる。液晶はグラム単価数千円
と高価であるため、排気用パイプ１１内の未使用液晶を
削減するためには、排気用パイプ１１の内容積を極力、
小さくすることが重要である。

【００２０】液晶パネル１内に液晶７が完全に充填され
ると、液晶貯蔵容器昇降装置９によって、液晶貯蔵容器
８を下降させて、液晶パネル１を脱着する。次に排気用
バルブ１２を開いて、排気用パイプ１１内の未使用液晶
を回収する。

【００２１】上記のような液晶注入方法によれば、液晶
パネル１内部の排気と液晶注入を同時に行うため、排気
時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００２２】図３に本発明の第２の実施の形態に係る、
液晶注入装置を概略的に示す平面図と液晶注入工程フロ
ー図を示す。注入口気密治具１４を付加したことが、第
１の実施の形態と異なる点である。注入口気密治具１４
は液晶パネル１の注入口５に接続され、この発明におけ
る気密手段として機能する。注入口気密治具１４はシリ
コーンゴムのように柔軟で気密性が高く、液晶汚染性の
小さい材料で形成する。

【００２３】図３に示す液晶注入装置を用いて液晶パネ
ル１に液晶を注入する場合、まず、排気用接続治具１０
を排気口６に接続する。次に、注入口気密治具１４を注
入口５に接続して、液晶パネル１内部を気密する。真空
ポンプ１３を作動させ、排気用バルブ１２を開くことに
より、排気用接続治具１０を介して、液晶パネル１内部
を数１０Paの圧力まで排気する。次に、液晶貯蔵容器８
で脱泡した液晶７を液晶貯蔵容器昇降装置９によって上
昇させて、注入口５に液晶７を接触させる。注入口５が
液晶７に完全に浸漬すると、注入口気密治具１４を注入
口５より脱着する。この結果、液晶パネル１の内部と外
部に圧力差を生じ、液晶貯蔵容器８内の液晶７は、注入
口５を介して、液晶パネル１内部に注入される。このと
き注入口５は、液晶７に覆われ、注入完了まで、液晶７
自身が液晶パネル１内の気密を保持する。液晶の注入が
進行し、排気口６が液晶７で完全に充填されると、排気
用バルブ１２を閉じる。このとき排気口６は液晶７に覆
われ、液晶７自身が液晶パネル１内の気密を保持する。

【００２４】液晶パネル１内に液晶７が完全に充填され
ると、液晶貯蔵容器昇降装置９によって、液晶貯蔵容器
８を下降させて、液晶パネル１を脱着する。次に排気用
バルブ１２を開いて、排気用パイプ１１内の未使用液晶
を回収する。

【００２５】上記のような液晶注入方法によれば、液晶
パネル１内部の排気と液晶注入を同時に行うことができ
るため、排気時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００２６】図４に本発明の第３の実施の形態に係る、
液晶注入装置を概略的に示す平面図と液晶注入工程フロ
ー図を示す。チャンバ１５、加圧用パイプ１６、加圧用
バルブ１７、加圧ポンプ１８を付加したことが、第１の
実施の形態と異なる点である。

【００２７】チャンバ１５内は、排気用接続治具１０、
排気用パイプ１１、液晶貯蔵容器８、液晶貯蔵容器昇降
装置９から構成される。但し、排気用パイプ１１はチャ
ンバ１５を貫通し、排気用バルブ１２を介して真空ポン
プ１３に接続される。排気用接続治具１０、排気用パイ
プ１１、排気用バルブ１２、真空ポンプ１３はこの発明
における排気手段として機能する。加圧用パイプ１６は
チャンバ１５に接続され、加圧用バルブ１７を介して加
圧ポンプ１８に接続される。チャンバ１５、加圧用パイ
プ１６、加圧用バルブ１７、加圧ポンプ１８は、この発
明における加圧手段として機能する。液晶貯蔵容器昇降
装置９はチャンバ１５を貫通し、昇降機構の摺動部は図
示していないが、チャンバ１５とＯリングによって気密
される。

【００２８】図４に示す液晶注入装置を用いて、液晶パ
ネル１に液晶を注入する場合、まず排気用接続治具１０
を排気口６に接続する。次に、液晶貯蔵容器８で脱泡し
た液晶７を、液晶貯蔵容器昇降装置９によって上昇させ
て、注入口５に液晶７を接触させる。真空ポンプ１３を
作動させ、排気用バルブ１２を開くことにより、排気用
接続治具１０を介して、液晶パネル１内部を数１０Paの
圧力まで排気する。これにより、液晶パネル１の内部と
外部に圧力差を生じ、液晶貯蔵容器８内の液晶７は、注
入口５を介して、液晶パネル１内部に注入される。ここ
で、さらに液晶注入速度を上げるために、加圧ポンプ１
８を作動させて、加圧用バルブ１７を開くことにより、
圧縮空気がチャンバ１５内を加圧する。すなわち液晶パ
ネル１外部が大気圧以上に加圧されるため、液晶パネル
１の内部と外部の圧力差が大きくなるため、液晶注入速
度が増加する。液晶の注入が進行し、排気口６が液晶７
で完全に充填されると、排気用バルブ１２を閉じる。

【００２９】液晶パネル１内に液晶７が完全に充填され
ると、加圧用バルブ１７を閉じて、加圧ポンプ１８を停
止させる。そして液晶貯蔵容器昇降装置９によって、液
晶貯蔵容器８を下降させて、液晶パネル１を脱着する。
最後に排気用バルブ１２を開いて、排気用パイプ１１内
の未使用液晶を回収する。

【００３０】上記のような液晶注入方法によれば、液晶
パネル１内部の排気と液晶注入を同時に行うため、排気
時間を大幅に短縮することが可能となり、さらに液晶パ
ネル１外部を加圧するため、液晶注入時間を大幅に短縮
することが可能となる。

【００３１】図５に本発明の第４の実施の形態に係る、
液晶注入装置を概略的に示す平面図と液晶注入工程フロ
ー図を示す。ヒータ１９、送風機２０を付加したこと
が、第３の実施の形態と異なる点である。ヒータ１９、
送風機２０は、この発明における加熱手段として機能す
る。

【００３２】図５に示す液晶注入装置を用いて液晶パネ
ル１に液晶を注入する場合、まずヒータ１９を所定の温
度になるように加熱する。発生した熱を送風機２０によ
って、チャンバ１５内を循環させる。チャンバ１５内が
所定の温度に到達したら、排気用接続治具１０を排気口
６に接続する。次に、液晶貯蔵容器８で脱泡した液晶７
を、液晶貯蔵容器昇降装置９によって上昇させて、注入
口５に液晶７を接触させる。真空ポンプ１３を作動さ
せ、排気用バルブ１２を開くことにより、排気用接続治
具１０を介して、液晶パネル１内部を数１０Paの圧力ま
で排気する。これにより、液晶パネル１の内部と外部に
圧力差を生じ、液晶貯蔵容器８内の液晶７は、注入口５
を介して、液晶パネル１内部に注入される。このとき液
晶７は加熱されているため、加熱しない場合と比較し
て、液晶の粘度が下がり、液晶注入速度が増加する。こ
こで、さらに液晶注入速度を上げるために、加圧ポンプ
１８を作動させて、加圧用バルブ１７を開くことによ
り、圧縮空気がチャンバ１５内を加圧する。すなわち液
晶パネル１外部が大気圧以上に加圧されるため、液晶パ
ネル１の内部と外部の圧力差が大きくなるため、液晶注
入速度が増加する。液晶の注入が進行し、排気口６が液
晶７で完全に充填されると、排気用バルブ１２を閉じ
る。

【００３３】液晶パネル１内に液晶７が完全に充填され
ると、加圧用バルブ１７を閉じて、加圧ポンプ１８を停
止させる。次に、ヒータ１９と送風機２０を停止する。
そして液晶貯蔵容器昇降装置９によって、液晶貯蔵容器
８を下降させて、液晶パネル１を脱着する。最後に、排
気用バルブ１２を開いて、排気用パイプ１１内の未使用
液晶を回収する。

【００３４】上記のような液晶注入方法によれば、液晶
パネル１内部の排気と液晶注入を同時に行うため、排気
時間を大幅に短縮することが可能となり、さらに液晶７
を加熱して液晶の粘度を下げること、ならびに液晶パネ
ル１外部を加圧するため、液晶注入時間を大幅に短縮す
ることが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の効果は、次の通りである。

【００３６】第１の効果は、液晶パネル内部のみを排気
しながら、同時に液晶パネル内に液晶を注入できるた
め、排気時間を大幅に短縮することができた。

【００３７】第２の効果は、液晶パネルの１辺に注入口
と排気口を設置することにより、液晶パネルの３辺に駆
動回路を配置することができるため、従来のTFT液晶パ
ネルの設計技術を踏襲することができた。

【００３８】第３の効果は、液晶汚染性の小さい材料で
形成された液晶貯蔵容器の液晶を液晶パネル内に注入で
きるため、注入液晶の汚染を防止することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶パネルの構造を
示す斜視図

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る、液晶注入装
置を概略的に示す平面図および液晶注入工程フロー図

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る、液晶注入装
置を概略的に示す平面図および液晶注入工程フロー図

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る、液晶注入装
置を概略的に示す平面図および液晶注入工程フロー図

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る、液晶注入装
置を概略的に示す平面図および液晶注入工程フロー図

【符号の説明】 １...液晶パネル、２...カラーフィルター基板、３...
TFT基板、４...シール剤、５...注入口、６...排気口、
７…液晶、８...液晶貯蔵容器、９...液晶貯蔵容器昇降
装置、１０...排気用接続治具、１１…排気用パイプ、
１２…排気用バルブ、１３…真空ポンプ、１４...注入
口気密治具、１５...チャンバ、１６...加圧用パイプ、
１７...加圧用バルブ、１８…加圧ポンプ、１９...ヒー
タ、２０...送風機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田 徹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H089 LA01 NA26 QA16 TA09 TA12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貼り合わされた２枚の基板の揃った１側面
   に２つの開口部を有する液晶パネルに対して、一方の開
   口部を液晶に接触させ、前記他方の開口部から排気し、
   前記液晶パネル内外の圧力差によって前記液晶貯蔵容器
   の液晶を前記液晶パネル内部に注入することを特徴とす
   る液晶パネルの製造方法。
2. 【請求項２】貼り合わされた２枚の基板の揃った１側面
   に注入口と排気口が少なくとも１個以上形成されている
   液晶パネルに対して、前記注入口に液晶貯蔵容器の液晶
   を接触させ、前記排気口から液晶パネル内部を排気し
   て、前記液晶パネル内外の圧力差によって前記液晶貯蔵
   容器の液晶を前記液晶パネル内部に注入することを特徴
   とする液晶パネルの製造方法。
3. 【請求項３】貼り合わされた２枚の基板の揃った１側面
   に注入口と排気口が少なくとも１個以上形成されている
   液晶パネルに対して、前記注入口を気密治具によって気
   密し、前記排気口から液晶パネル内部を排気した後に、
   前記注入口に液晶貯蔵容器の液晶を接触させ、前記注入
   口から前記気密治具を脱着して、前記液晶パネル内外の
   圧力差によって前記液晶貯蔵容器の液晶を前記液晶パネ
   ル内部に注入することを特徴とする液晶パネルの製造方
   法。
4. 【請求項４】請求項１から３記載の液晶パネルの製造方
   法のいずれかであって、圧力容器内に前記液晶パネルを
   設置し、前記液晶パネルの外部に大気圧以上の圧力を印
   加することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
5. 【請求項５】請求項１から４記載の液晶パネルの製造方
   法のいずれかであって、前記液晶パネルと前記液晶貯蔵
   容器の液晶を加熱することを特徴とする液晶パネルの製
   造方法。