JP2007047242A - 液晶注入容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用する液晶量を必要最低限に近づける液晶注入容器を提供することである。
【解決手段】 液晶注入容器２０は、真空方式により液晶パネル１０へ液晶を注入する際に液晶を溜めておく容器であり、液晶を溜めるために窪んだ液晶溜め部２１と、液晶がこぼれないように液晶溜め部２１の周囲に突状に形成された額縁部２２と、液晶溜め部２１に形成された複数の突部２３とを有し、突部２３は、液晶注入時の液晶パネル１０に当たらない場所に設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空方式により液晶パネルへ液晶を注入する際に液晶を溜めておく液晶注入容器に関するものである。

図６は、液晶パネルの平面図、図７は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。図６、図７は液晶注入前の状態を示している。液晶パネル１０は、第１及び第２のガラス基板１１、１２が間隔を有して対向しており、ガラス基板１１、１２の対向面にそれぞれ電極１３、１４が所定のパターンで設けられている。第１及び第２のガラス基板１１、１２の対向面を縁取るようにシール材１５が設けられている。シール材１５は、第１及び第２のガラス基板１１、１２を接着するとともに、液晶（不図示）が注入される表示領域１６を囲んでいる。シール材１５の一部は途切れており、液晶を注入するための注入口１７を形成している。

このような構成の液晶パネル１０に液晶を注入するために、真空方式の注入装置を用いることができる。これには液晶を溜めておく液晶注入容器が用いられる。

図８は、液晶注入容器の平面図、図９は、図８のＣ−Ｃ線断面図である。液晶注入容器５０は、液晶を溜めるために窪んだ液晶溜め部５１と、液晶がこぼれないように液晶溜め部５１の周囲に突状に形成された額縁部５２とから形成される。液晶注入容器５０の材料としては、アルミニウムやステンレス等が用いられ、その上面はテフロン（登録商標）等の撥水材５３で覆われている。

次に、液晶注入工程について説明する。図１０は、液晶注入工程の液晶注入直前の状態を示す断面図、図１１は、液晶注入工程の液晶注入中の状態を示す断面図である。注入装置６０は真空ポンプ（不図示）等によって真空にされる槽である。まず、注入装置６０の中に、液晶７０が溜められた液晶注入容器５０と、複数の液晶パネル１０を入れる。それぞれの液晶パネル１０は注入口１７が下向きになるように、カセットなどの支持部材（不図示）によって支持させる。そして、注入装置６０を真空にし、カセット又は液晶注入容器５０を移動させて、図１１に示すように、液晶パネル１０を液晶注入容器５０へ当接させる。このとき、液晶パネル１０は額縁部５２に当接し、液晶７０は注入口１７等に接触する。その後、注入装置６０内を大気圧に戻すと、表示領域１６は真空のために液晶７０が押され、毛細管現象によって表示領域１６内へ充填される。

液晶７０の注入が終了した後、注入口１７に接着剤などを塗布し、熱や紫外線照射によって注入口１７を塞ぐ。

このような液晶注入工程に用いられる液晶注入容器には、様々な工夫が提案されている。例えば、特許文献１には、液晶溜め溝を有する、液晶セル内へ液晶を注入するための液晶注入皿であって、液晶注入皿の表面のうち、液晶セルに当接する当接面にぬれ性が低い樹脂膜が形成され、かつ液晶溜め溝の内面には樹脂膜が形成されていない液晶注入皿が開示されている。これにより、液晶がこぼれたり、またははじいたりするなどによる液晶セル内部への気泡の混入を好適に制御できるとしている。

また特許文献２には、液晶注入容器の液晶貯溜用凹部の断面形状を略Ｕ字状とするものが開示されている。これにより、真空状態での脱気・脱泡作業中に液晶が液晶貯溜用凹部からこぼれることがなく、確実に脱気・脱泡作業を行うことができるとしている。
特開平１０−４８６４９号公報 特開２０００−２９０４７号公報

しかしながら、従来の液晶注入容器５０を用いた場合、液晶の注入中に液晶溜め部５１の液晶７０が少なくなってくると、撥水材５３によって液晶７０がはじかれて部分的に偏り、液晶７０が注入口１７から離れてしまい、液晶パネル１０内に気泡が混入することがある。これは上記の特許文献１によってある程度解決することはできるが、常に液晶が部分的に偏らないという保証はない。

そこで気泡の混入を確実に防ぐためには、液晶注入容器５０に溜める液晶７０の量を液晶パネル１０に注入される量よりも多くしておき、液晶注入後に液晶注入容器５０に液晶７０がある程度残るようにする必要がある。

しかしながらそもそも液晶自体は非常に高価なものであるためできるだけ無駄になる液晶を発生させたくない。また残った液晶は精製して再使用可能であるが、精製するということはそのためのコストが掛かる。従って、液晶注入容器５０に溜める液晶７０の量は液晶パネル１０への注入量と同じであることが理想的である。

本発明は、使用する液晶量を必要最低限に近づける液晶注入容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、真空方式により液晶パネルへ液晶を注入する際に液晶を溜めておく液晶注入容器において、前記液晶注入容器は、液晶を溜めるために窪んだ液晶溜め部と、前記液晶溜め部の周囲に形成された額縁部と、前記液晶溜め部に形成された複数の突部とを有することを特徴とする。

この構成によると、突部の分だけ液晶の供給量が減り、しかも液晶が部分的に偏り難いので液晶不足になることがなく、液晶パネルへの気泡の混入を防止できる。

上記の液晶注入容器において、前記突部は、液晶注入時の前記液晶パネルに当たらない場所に設けることが望ましい。液晶パネルを額縁部へ確実に当接させて液晶注入不良をなくすためである。

また前記突部は、前記額縁部よりも高く突出していることが望ましい。突部上に液晶が盛られることがなく、液晶注入後に突部上に液晶が残ることがないからである。

また前記突部は、液晶注入時の前記液晶パネルの注入口付近以外に設けることが望ましい。液晶溜め部上の液晶がスムーズに注入口へ向かって流れるので液晶不足による液晶パネルへの気泡の混入を防止できるからである。

また前記突部は、前記額縁部から離して設けることが望ましい。これにより、注入口から遠い液晶溜め部の端の液晶が自由に流れることができるので、液晶が部分的に偏って残ることがなくなる。

また前記突部は、例えば、液晶注入時の前記液晶パネルと平行となる方向に直線状に設けることが望ましい。これにより、小さいスペースで多くの突部を設けることができる。

また前記突部の上端が上方へ向かって尖っていることが望ましい。これにより、液晶パネルを液晶注入容器に当接させる際に液晶パネルの位置がずれた場合でも、液晶パネルが突部に沿って下降するので、液晶パネルを確実に液晶注入容器の額縁部に当接させることができ、液晶注入不良を防止できる。

また前記液晶溜め部と前記額縁部と前記突部との表面に撥水材を設けることが望ましい。液晶溜め部に液晶が盛り上がるように供給したときに、液晶がこぼれないようにするためである。

本発明によれば、液晶注入容器の突部の分だけ液晶の供給量を減らすとともに、突部を設ける場所に液晶が部分的に偏って残ることがないので、使用する液晶量を必要最低限に近づけることができる。

図１は、液晶注入容器の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、液晶を供給した液晶注入容器の断面図である。液晶注入容器２０は、液晶を溜めるために窪んだ液晶溜め部２１と、液晶７０がこぼれないように液晶溜め部２１の周囲に突状に形成された額縁部２２と、液晶溜め部２１に形成された複数の突部２３とを有する。図１では突部２３・２３の間に各２枚の液晶パネル１０がセットされて液晶が注入される。図１において破線で示す液晶パネルは図６及び図７で示したような従来から知られている液晶パネル１０を用いることができる。つまりアクティブマトリクス駆動の液晶パネルでもパッシブマトリクス駆動の液晶パネルでもよく、またＴＮ型の液晶パネルでもＳＴＮ型の液晶パネルでも構わない。

液晶注入容器５０の材料としては、アルミニウムやステンレス等の金属が好適に用いられる。アルミニウムやステンレスは加工が容易であり、さらに耐薬品性及び耐腐食性が良好であるので液晶７０への汚染を防止することができるという利点がある。

液晶注入容器２０の上面（液晶溜め部２１と額縁部２２と突部２３との表面）はテフロン（登録商標）等の撥水材２４で覆うことが好ましい。このように撥水材２４で覆うのは、液晶溜め部２１に液晶が盛り上がるように供給したときに、液晶がこぼれないようにするためである。なお、撥水材２４は、液晶をはじく材料であれば特に限定はなく、必ずしも必要ではない。

液晶溜め部２１は平坦であり、深さは約０．５ｍｍである。これ以上深くすると液晶注入時に最後まで液晶７０を吸い上げることができずに残ってしまう。

額縁部２２は、液晶注入容器２０に液晶７０を供給したとき、液晶溜め部２１で山状に盛り上がった液晶が流れ出ない程度の幅を有していればよい。

突部２３は、液晶注入時の液晶パネル１０に当たらない場所に設けることが望ましい。突部２３の高さが額縁部２２の高さよりも低い場合は、液晶注入時に液晶パネル１０に当たることがないので液晶溜め部２１のどの場所に設けてもよいが、突部２３の高さが額縁部２２の高さよりも高い場合は、液晶注入時に液晶パネル１０に当たり、液晶７０の注入の妨げになるからである。ここで、突部２３の高さは、液晶溜め部２１の深さと同じく約０．５ｍｍや、それよりも低くても構わないが、図２に示すように、額縁部２２の高さよりも高い方が好ましい。何故なら、突部２３上に液晶７０が盛られることがなく、液晶注入後に突部２３上に液晶７０が残ることがないからである。

このように、液晶溜め部２１に突部２３を設けることにより、突部２３の分だけ液晶７０の供給量が減っても液晶７０が部分的に偏らないので液晶不足になることがなく、液晶パネル１０への気泡の混入を防止できる。従って、使用する液晶量を必要最低限に近づけることができる。

また突部２３は、液晶注入時の液晶パネル１０の注入口１７付近以外に設けることが望ましい。図１では、突部２３は液晶注入時の液晶パネル１０と平行となる方向に直線状に２本ずつ設けられている。この２本ずつ設けられた突部２３は、液晶パネル１０の注入口１７付近で分かれている。これにより、液晶溜め部２１上の液晶７０がスムーズに注入口１７へ向かって流れるので液晶不足による液晶パネル１０への気泡の混入を防止できる。さらに、それぞれの突部２３は額縁部２２からも離れている。これにより、注入口１７から遠い液晶溜め部２１の端の液晶７０が自由に流れることができるので、液晶７０が部分的に偏って残ることがなくなる。

なお、突部２３の形状には特に限定はなく、円柱状や円錐状、角柱状や角錐状としてもよい。そして、液晶パネルの注入口が複数ある場合は、突部２３はそれぞれの注入口付近以外に設ければよい。

図４は、他の液晶注入容器を示す断面図である。この液晶注入容器３０は、突部３３の形状が上記の液晶注入容器２０と異なり、他の構成は液晶注入容器２０と同様である。具体的には突部３３の上端が上方へ向かって尖っている。また突部３３の高さは額縁部２２の高さより高い方が望ましい。これにより、液晶パネル１０を液晶注入容器３０に当接させる際に液晶パネルの位置がずれた場合でも、液晶パネル１０が突部３３に沿って下降するので、液晶パネル１０を確実に液晶注入容器３０の額縁部２２に当接させることができ、液晶注入不良を防止できる。

図５は、更に他の液晶注入容器を示す平面図である。この液晶注入容器４０は、突部４３の形状が上記の液晶注入容器２０と異なり、他の構成は液晶注入容器２０と同様である。具体的には突部４３の額縁部２２側部分が水平方向に膨らんだ形状となっている。換言すれば、注入口１７から離れた突部４３の部分の体積が大きくなっている。これにより、注入口１７付近に液晶７０が集まり易く、注入口１７から離れた部分に液晶７０が偏って残りにくくなる。なお、突部４３の上端の形状は図２のように平面としてもよいし、図４のように尖っていてもよい。

このような液晶注入容器は、注入容器の材料となるものを鋳型に流し込んで製造してもよい。こうすれば液晶溜め部、額縁部、突部を一体に形成することができるので非常に簡単に液晶注入容器を製造することができる。また例えば直方体の材料を削ることによって、液晶溜め部、額縁部、突部を形成することで、液晶注入容器を製造してもよい。さらには、液晶溜め部、額縁部が形成された液晶注入容器に後付で突部を取り付けてもよい。

次に、液晶注入工程について説明する。この工程は従来例の図１０及び図１１と同様に行うことができる。即ち、注入装置６０の中に、液晶７０が溜められた液晶注入容器２０と、複数の液晶パネル１０を入れる。それぞれの液晶パネル１０は注入口１７が下向きになるように、カセットなどの支持部材（不図示）によって支持させる。そして、注入装置６０を真空にし、カセット又は液晶注入容器２０を移動させて、液晶パネル１０を液晶注入容器２０へ当接させる。このとき、液晶パネル１０は額縁部２２に当接し、かつ突部２３に当たらないようにする。液晶７０は注入口１７等に接触する。その後、注入装置６０内を大気圧に戻すと、表示領域１６は真空のために液晶７０が押され、毛細管現象によって表示領域１６内へ充填される。

液晶７０の注入が終了した後、注入口１７に接着剤などを塗布し、熱や紫外線照射によって注入口１７を塞ぐ。

なお、図１では液晶注入容器２０を一つだけ用いているが、例えば液晶注入容器を複数用い、液晶注入容器を横方向（図１における上下方向）に複数並べる。そして液晶注入容器分だけ液晶パネルが並んだ短冊状の液晶パネルを用い、各液晶パネルのそれぞれの注入口を介して各々の液晶注入容器により液晶を注入する。そして液晶注入後に短冊状の液晶パネルを切断して、各液晶パネルを製造する、というようにして液晶注入容器を用いてもよい。

本発明の液晶注入容器は、真空方式の注入装置により液晶を液晶パネルに液晶を充填する際に液晶を溜めておく容器に利用することができる。

本発明の液晶注入容器の平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の液晶を供給した液晶注入容器の断面図である。 本発明の他の液晶注入容器を示す断面図である。 本発明の更に他の液晶注入容器を示す平面図である。 従来の液晶パネルの平面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の液晶注入容器の平面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 従来の液晶注入工程の液晶注入直前の状態を示す断面図である。 従来の液晶注入工程の液晶注入中の状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
１７ 注入口
２０、３０、４０ 液晶注入容器
２１ 液晶溜め部
２２ 額縁部
２３、３３、４３ 突部
２４ 撥水材
７０ 液晶

Claims (8)

1. 真空方式により液晶パネルへ液晶を注入する際に液晶を溜めておく液晶注入容器において、
   前記液晶注入容器は、液晶を溜めるために窪んだ液晶溜め部と、前記液晶溜め部の周囲に形成された額縁部と、前記液晶溜め部に形成された複数の突部とを有することを特徴とする液晶注入容器。
2. 前記突部は、液晶注入時の前記液晶パネルに当たらない場所に設けることを特徴とする請求項１記載の液晶注入容器。
3. 前記突部は、前記額縁部よりも高く突出していることを特徴とする請求項２記載の液晶注入容器。
4. 前記突部は、液晶注入時の前記液晶パネルの注入口付近以外に設けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶注入容器。
5. 前記突部は、前記額縁部から離して設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶注入容器。
6. 前記突部は、液晶注入時の前記液晶パネルと平行となる方向に直線状に設けることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶注入容器。
7. 前記突部の上端が上方へ向かって尖っていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液晶注入容器。
8. 前記液晶溜め部と前記額縁部と前記突部との表面に撥水材を設けることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液晶注入容器。
   

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