JP2007047351A - 液晶パネルの洗浄装置、及び液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シール外側の基板間に付着している液晶材料を効率よく、かつ廃液の汚染度を低くして洗浄することが可能な液晶パネルの洗浄装置、及びそのような洗浄装置を用いた洗浄工程を含む液晶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 液晶パネルの洗浄装置に、内部に洗浄剤が収容された予備浸漬槽と、内部に洗浄剤が収容された超音波洗浄槽と、内部に純水が収容されたリンス槽と、内部に純水が収容された超音波リンス槽と、内部に当該超音波リンス槽における純水よりも高温の純水が収容された高温リンス槽と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネルの洗浄装置、及び液晶パネルの製造方法に関する。特に、液晶を注入し、封止した後に洗浄を行うための液晶パネルの洗浄装置、及びそのような装置を用いた液晶パネルの洗浄方法を含む液晶パネルの製造方法に関する。

従来より、ガラス等の透明基板をシール材により所定の間隔を介して二枚貼り合わせ、この透明基板の間に液晶材料を封入してなる液晶パネルを備えた液晶装置がある。
これらの液晶装置を製造する場合においては、液晶パネルの表面に付着した液晶材料や異物による誤作動等を防止するために、液晶パネルの内部に液晶を封入した後に、液晶パネルに付着した液晶材料や異物を除去するための洗浄を行った後、液晶パネルの外部端子に、配線用フレキシブル回路基板や、駆動回路を内蔵した半導体チップ等を実装している。
ここで、液晶材料を注入した際に、二枚の透明基板を貼り合わせるシール材の外側の、ミクロン単位の微少な間隙に、毛細管現象によって液晶材料が入り込む現象が発生する。かかる間隙の間隔は非常に狭いため、浸入した液晶材料を完全に洗浄除去するには、高度の洗浄性能が要求される。

そこで、液晶材料を注入した液晶パネルを洗浄する方法として、従来から、液晶パネルを浸漬した洗浄剤に対して超音波振動を与えながら洗浄する方法が行われている。
この超音波洗浄方法では、洗浄槽の内部に収容した洗浄液に液晶パネルを浸漬し、超音波発生装置によって超音波振動を与えることによって液晶パネルの表面に付着した液晶材料等の汚れを効率的に除去することができる。
かかる超音波洗浄方法では、洗浄効率を高めるために、洗浄剤としてフロン系溶剤又は塩素系溶剤等を使用する場合がある。しかし、洗浄剤として塩素系溶剤及びフロン系溶剤は、安全性、毒性、環境汚染等に問題を有しており、これらの問題を考慮しつつ使用する必要があった。

そこで、このような問題を解決するために、被洗浄物のすすぎ工程におけるすすぎ槽の少なくとも一槽において、超音波処理し、被洗浄物のすすぎ槽からの引き上げ時に、被洗浄物を傾斜させて保持することにより液切りするとともに、すすぎ排液中の有機物を分離処理し、又は、被洗浄物のすすぎ槽からの引き上げ時に、被洗浄物の引き上げ速度を規定し、液切りするとともに、すすぎ排液中の有機物を分離処理することを特徴とした洗浄方法が提案されている（特許文献１参照）。
特開平５−３４５１７４号 （特許請求の範囲）

しかしながら、特許文献１に記載された洗浄方法は、洗浄剤を用いた洗浄直後のすすぎ工程で超音波振動を与えており、その廃液中の汚染レベルは極めて高くなるおそれがある。そのため、廃液中に含まれている有機物を分離処理するために、油水分離装置を使用しているものの、汚染レベルを下げるためには、油水分離装置の使用頻度を高くすることになるので、負担もかかり、装置自体の寿命が短くなる場合があった。
また、被洗浄物を洗浄剤中で洗浄する際の洗浄時間によっては、液晶パネルのシール材外側の微少な間隙に入り込んだ液晶材料に対して、洗浄剤を十分に浸透させられないために、完全に液晶材料を除去できないという問題も見られた。この問題については、近年の、基板間の間隔の狭小化や、使用される液晶材料の特性の変化に伴い、より顕著に見られている。
さらに、すすぎ槽での温度を考慮していないため、被洗浄物を引き上げてからの乾燥時間がかかってしまい、洗浄効率が低下するという問題もあった。

そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶パネルの洗浄装置において、所定の予備浸漬槽と、超音波洗浄槽と、超音波発生装置を備えていないリンス槽と、超音波リンス槽と、高温の純水でリンスするための高温リンス槽と、を備えることにより、上記の問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、液晶パネルの洗浄において、シール外側の基板間に付着している液晶材料を効率よく、かつ廃液の汚染度を低くして洗浄することが可能な液晶パネルの洗浄装置、及びそのような洗浄装置を用いた洗浄方法を含む液晶パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者によれば、内部に洗浄剤が収容され、液晶パネルを浸漬しておくための予備浸漬槽と、内部に洗浄剤が収容され、予備浸漬槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながら洗浄するための、超音波発生装置を備えた超音波洗浄槽と、内部に純水が収容され、超音波洗浄槽で洗浄した液晶パネルを浸漬しておくためのリンス槽と、内部に純水が収容され、リンス槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス槽と、内部に超音波リンス槽における純水よりも高温の純水が収容され、超音波リンス槽でリンスした液晶パネルを、高温の純水でリンスするための高温リンス槽を備えた液晶パネルの洗浄装置が提供され、上述した問題を解決することができる。

すなわち、液晶パネルを浸漬しておくための予備浸漬槽を備えることにより、洗浄剤と液晶材料を十分に馴染ませ、その後の洗浄効率を著しく向上させることができる。また、超音波発生装置を備えた超音波洗浄槽を備えることにより、洗浄剤が浸透した液晶材料を効率よく分解し、洗浄能力を上げることができる。
また、超音波発生装置を備えていないリンス槽を備えることにより、パネルに付着した洗浄剤及び液晶材料をある程度落とすことができ、その後の超音波リンス槽、高温リンス槽でのすすぎをする際に、それぞれの廃液の汚染レベルを低くすることができる。したがって、環境に悪影響を与えることなく、液晶パネルの洗浄を効率よく実施できる。
さらに、最終工程を行う高温リンス槽を備えることにより、高温リンス槽から引き上げた後の液晶パネルの乾燥を迅速に行うことができる。
したがって、環境に悪影響を与えることなく、液晶パネルの微少な間隙に入り込んだ液晶材料を効率よく洗浄することができる液晶パネルの洗浄装置を提供することができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、液晶材料を注入した後に行う洗浄に用いられる洗浄装置であることが好ましい。
このように構成することにより、液晶パネルの表面に付着したガラス粉等の異物や、シール材外側の基板間に入り込んだ液晶材料を効率的に除去することができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、液晶パネルを、それぞれの槽に順次に移動させる移送手段を備えることが好ましい。
このように構成することにより、洗浄作業をオートメーション化させて、作業効率を著しく高めることができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、超音波洗浄槽及び高温リンス槽の少なくとも一つには、液晶パネルを槽内に投入あるいは引き上げるための昇降装置を備えることが好ましい。
このように構成することにより、粘度の高い洗浄剤又は純水等を落下させて、次工程における作業効率を高めることができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、超音波洗浄槽を複数備えることが好ましい。
このように構成することにより、複数の液晶パネルを連続的に洗浄する際に、超音波洗浄を行う時間を容易に制御することができるため、他の工程との時間を調整して、洗浄効率を高めることができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、超音波リンス槽を複数備えることが好ましい。
このように構成することにより、複数の液晶パネルを連続的に洗浄する際に、超音波リンスを行う時間を容易に制御することができるため、他の工程との時間を調整して、洗浄効率を高めることができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、超音波洗浄槽における洗浄剤の温度を３０〜６０℃とすることが好ましい。
このように構成することにより、洗浄剤中の水分を大量に蒸発させることなく、一定の濃度を維持することができる。また、このような範囲内の温度とすることにより、超音波の伝達効率が低下することを防止することができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、超音波リンス槽における純水の温度を３０〜６０℃とすることが好ましい。
このように構成することにより、超音波の伝達効率が低下することを防止することができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、高温リンス槽における純水の温度を５０〜８５℃とすることが好ましい。
このように構成することにより、液晶パネルの引き上げ後の乾燥を迅速にできる一方、液晶材料の組成を変化させることがない。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、複数の液晶パネルを同時に洗浄処理するために、複数の液晶パネルを保持する保持部材を備えることが好ましい。
このように構成することにより、例えば、比較的小型の液晶パネルであれば、同時工程で複数枚の液晶パネルの洗浄を行うことができるために、作業効率を著しく向上させることができる。

また、本発明の液晶パネルの洗浄装置を構成するにあたり、すべての槽を収容するクリーンブースを備えることが好ましい。
このように構成することにより、外部からの異物の混入が抑えられ、液晶パネルをクリーン環境下で洗浄することができる。

また、本発明の別の態様は、一対の基板を貼り合わせた後、一対の基板間に液晶材料を配置して、液晶パネルを形成するパネル形成工程と、液晶パネルを、洗浄剤に浸漬させる予備浸漬工程と、浸漬した液晶パネルを、洗浄剤中で超音波振動を与えながら洗浄する超音波洗浄工程と、洗浄した液晶パネルを、純水でリンスするリンス工程と、リンスした液晶パネルを、純水中で超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス工程と、超音波リンスした液晶パネルを、超音波リンスにおける純水よりも高温の純水でリンスするための高温リンス工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法である。

すなわち、超音波洗浄前に、液晶パネルを洗浄剤に浸漬させることにより、シール材の外側の基板間に入り込んだ液晶材料に対して洗浄剤を十分に馴染ませることができ、その後の超音波洗浄において、当該液晶材料を効率よく洗浄することができる。
また、超音波振動を与えないでリンスすることにより、洗浄剤及び液晶材料をある程度落とすことができ、その後の超音波リンス工程、高温リンス工程において、それぞれの廃液の汚染レベルを低くすることができる。したがって、環境に悪影響を与えることなく、液晶パネルの洗浄を効率的に実施することができる。
さらに、最終工程において、高温の純水でリンスすることにより、液晶パネルを引き上げた後、迅速に乾燥させることができる。

また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、液晶パネルを、超音波洗浄を行うための洗浄剤中から引き上げる際の速度を０．１〜２.０ｃｍ／秒の範囲内の値とすることが好ましい。
このように実施することにより、粘度が高い洗浄剤等を落下させることができ、リンス工程を効率的に実施することができる。

また、本発明の液晶装置の製造方法を実施するにあたり、予備浸漬工程、超音波洗浄工程、リンス工程、超音波リンス工程、及び高温リンス工程の各工程を、複数の液晶パネルを保持部材に保持させて行うことが好ましい。
このように実施することにより、作業効率を著しく向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の液晶パネルの洗浄装置、及び液晶パネルの製造方法、に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。

［第１実施形態］
第１実施形態は、内部に洗浄剤が収容され、液晶パネルを浸漬しておくための予備浸漬槽と、内部に洗浄剤が収容され、予備浸漬槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながら洗浄するための、超音波発生装置を備えた超音波洗浄槽と、内部に純水が収容され、超音波洗浄槽で洗浄した液晶パネルを浸漬しておくためのリンス槽と、内部に純水が収容され、リンス槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス槽と、内部に超音波リンス槽における純水よりも高温の純水が収容され、超音波リンス槽でリンスした液晶パネルを、高温の純水でリンスするための高温リンス槽と、を備えることを特徴とする液晶パネルの洗浄装置である。

１．全体構成
本実施形態の液晶パネルの洗浄装置の一例の概略図を図１に示す。
かかる液晶パネルの洗浄装置１０は、予備浸漬槽１１と、超音波洗浄槽１３と、リンス槽１５と、超音波リンス槽１７と、高温リンス槽１９とを備えている。また、予備浸漬槽及び超音波洗浄槽には洗浄剤が、また、リンス槽、超音波リンス槽及び高温リンス槽には純水が収容されている。使用されるそれぞれの槽本体については、洗浄対象である液晶パネルが収容できるものであれば、特に制限されるものではない。

また、図１に示す液晶パネルの洗浄装置１０の例では、洗浄対象である液晶パネル２０を、それぞれの槽に順次に移動させる移送手段としてのコンベア６を備えている。
これにより、洗浄装置を用いた液晶パネルの洗浄を自動化させて、作業効率を著しく向上させることができる。また、コンベアを備え、自動化させることにより、複数の液晶パネルを、予備浸漬槽、超音波洗浄槽、リンス槽、超音波リンス槽、高温リンス槽、のそれぞれの槽において、一定時間処理させつつ、順次に移動させることができるため、洗浄処理効率を著しく向上させることができる。

また、図１に示す液晶パネルの洗浄装置１０の例では、すべての槽を収容するクリーンブース２を備えている。
これにより、液晶パネルをクリーン環境下で洗浄することができ、洗浄工程中の液晶パネルに対して、異物が付着することを防止することができる。

また、本実施形態の液晶パネルの洗浄装置は、液晶材料を注入し、封止した後の洗浄の際に使用される洗浄装置であることが好ましい。
この理由は、所定の構成の洗浄装置を用いて液晶パネルを洗浄することにより、液晶材料を注入した際に、一対の基板を貼り合わせるシール材の外側部分における基板間に入り込んだ液晶材料を、効率的にかつ迅速に除去することができるためである。また、そのような液晶材料の洗浄に用いた廃液を、環境に悪影響を与えることなく、処理することができる。
以下、液晶パネルの洗浄装置を、構成部分ごとに分けて具体的に説明する。
なお、本実施形態の洗浄装置を用いた液晶パネルの洗浄工程を含む液晶装置の製造方法については、第２の実施形態において詳細に説明する。

２．予備浸漬槽
図１に示す洗浄装置１０における予備浸漬槽１１は、内部に洗浄剤が収容され、液晶パネルを浸漬しておくことにより、超音波発生装置を用いた本格的な超音波洗浄を行う前に、液晶材料に対して洗浄剤を十分に浸透させるための槽である。
すなわち、あらかじめ洗浄剤中に浸漬させて、液晶材料に洗浄剤を十分に浸透させた後、超音波洗浄を行うことにより、比較的短時間での超音波洗浄処理で液晶材料を除去することができる。したがって、液晶パネルの洗浄効率を著しく向上させることができる。
かかる予備浸漬槽に収容される洗浄剤については、特に制限されるものではないが、環境に悪影響を与えることが少ない、水系洗浄剤として最も広く利用されている中性洗剤等を混合した洗浄剤を用いることが好ましい。

また、予備浸漬槽は加熱装置を備えておらず、洗浄剤は常温で保持されていることが好ましい。この理由は、洗浄剤の温度が高温の場合には、溶剤が蒸発して、洗浄剤の濃度等、組成が変わってしまう場合があるためである。したがって、洗浄剤を常温で保持することにより、洗浄剤の組成を所定条件に維持して、液晶材料の洗浄効率が低下することを防止することができる。
ただし、洗浄剤を適宜入れ替えることができる循環装置等を備えるような場合には、使用する洗浄剤の組成を維持できるとともに、液晶材料と洗浄剤との反応速度を速めることができることから、加熱装置等を備えていても構わない。

また、洗浄装置に、上述したようなコンベア等の移送手段を備える場合には、予備浸漬槽に昇降装置を備えていることが好ましい。
この理由は、昇降装置によって、液晶パネルを洗浄剤中へ投入したり、洗浄剤中から引き上げて移送手段上に移したりすることを自動化して、他の工程とのタイミングをはかりながら、連続的に行うことができるためである。
なお、昇降装置を備える場合には、液晶パネルの表面を損傷させることがないように、液晶パネルとの接触部分に弾性ゴムや、フッ素系樹脂膜などの緩衝部材を備えることが好ましい。

３．超音波洗浄槽
また、図１に示す洗浄装置１０における超音波洗浄槽１３は、内部に洗浄剤が収容され、上述の予備浸漬槽１１に浸漬させることによりシール材の外部の間隙に入り込んだ液晶材料に対して洗浄剤を十分に浸透させた液晶パネルを、超音波振動を与えながら洗浄するための槽である。
すなわち、かかる超音波洗浄槽は、図２（ａ）に示すように、超音波発生装置７が備えられており、超音波振動を与えることにより、水中に発生した目で見えないほどの小さな気泡が液晶材料に当たって壊れ、その時の衝撃波で液晶パネル２０に付着した液晶材料を効率的に引き剥がすことができる。

また、超音波洗浄装置は、図２（ｂ）に示すように、液晶パネル２０を槽内に投入あるいは引き上げるための昇降装置４を備えることが好ましい。
この理由は、上述した予備浸漬槽と同様に、昇降装置によって、液晶パネルを洗浄剤中へ投入したり、洗浄剤中から引き上げて移送手段上に移したりすることを自動化して、他の工程とのタイミングをはかりながら、連続的に行うことができるためである。また、超音波洗浄槽から引き上げる際の引き上げ速度を比較的遅く制御することができるために、粘度の高い洗浄剤や液晶材料を十分に液切りすることができる。したがって、次工程を実施するリンス槽への持ちこみが減り、リンス槽、超音波リンス槽、高温リンス槽における廃液の汚染度の上昇を防ぐことができる。

また、かかる昇降装置を備える場合において、液晶パネルを引き上げる際の引き上げ方向や、液晶パネルを保持する角度に関し、図３に示すように、液晶パネル２０の表示面と洗浄剤の液面を、非水平かつ非垂直状態となるように傾斜させつつ、洗浄剤の液面に対して垂直方向に引き上げるように構成されていることが好ましい。
この理由は、このように液晶パネルを保持した状態で引き上げることにより、比較的粘度の高い洗浄剤等を効率的に落下させることができるためである。

また、超音波洗浄槽に収容される洗浄液の温度を３０〜６０℃の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、洗浄剤の温度が３０℃未満となると、音波が吸収減衰されて、洗浄効率が低下する場合があるためである。一方、６０℃を越えると、溶剤としての水分が蒸発して、洗浄剤の濃度が変わったり、発生する気泡が大きくなりすぎて、音波の伝達を阻害したりする場合があるためである。
したがって、超音波洗浄槽に収容される洗浄液の温度を３２〜５５℃の範囲内の値とすることがより好ましく、３５〜５０℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

なお、液晶パネルの洗浄装置には、かかる超音波洗浄槽を複数備えていても構わない。
すなわち、洗浄装置に備えられるすべての槽における作業時間を一致させて、途中で待機する時間を設けることなく、洗浄対象の液晶パネルを次々と洗浄装置内に投入することができるように、超音波調整槽の数を調整してあることが好ましい。
これによって、所定時間内に洗浄処理できる液晶パネルの数を著しく増加させることができ、洗浄効率の向上を図ることができる。

４．リンス槽
また、図１に示す洗浄装置１０におけるリンス槽１５は、内部に純水が収容され、上述の超音波洗浄槽１３で洗浄した液晶パネルを浸漬しておくことにより、液晶パネルに付着した洗浄剤や余分な液晶材料を一次的に除去するための槽である。
すなわち、超音波洗浄槽において、洗浄剤を用いて、所定箇所に入り込んだ液晶材料を分解等した後、超音波発生装置を備えていないリンス槽に浸漬することにより、液晶パネルに付着している、比較的除去しやすい洗浄剤や液晶材料を濯ぎ落とすことができる。したがって、このリンス槽や、後工程で使用される超音波リンス槽、高温リンス槽における廃液の汚染度を、全体的に低くすることができ、廃液処理を容易にすることができる。
かかるリンス槽に収容される純水の温度に関し、特に制限されるものではないため、リンス槽に加熱装置等を設けることなく、構成を簡素化できる観点から、常温の純水を使用することが好ましい。

図４に、リンス槽１５の一例を示す。かかるリンス槽１５は、コンベア６等の上に載置された液晶パネル２０が、リンス槽１５内の純水の液面近くで浸漬され、このリンス槽１５内に対してポンプ等８の供給手段により純水を供給するとともに、リンス槽１５の外側に設けた別の槽１６で、溢れる純水を回収して、純水を繰り返し使用しながらリンスすることができる構成のリンス槽１５である。
このようなリンス槽であれば、ポンプ等でリンス槽内に供給する前段階で、純水を浄化させながら、純水を繰り返し使用することができるために、廃液処理の頻度を少なくして、効率的にリンスを行うことができる。

ただし、リンス槽はこのような構成に限られるものではなく、例えば、他の装置を一切設けることなく、単に、純水が収容されたリンス槽であっても構わない。このようなリンス槽であれば、リンス槽の構成を著しく簡素化でき、コストを低下させることができる。
なお、リンス槽の代わりに、シャワー洗浄を行うことができるシャワリング装置を備えることによっても、本発明のリンス槽と同様の効果を得ることができる。このようなシャワリング装置は、水を均一かつ高圧的に吐出して、異物等を洗浄可能な装置であれば、その構成は特に限定されるものではない。

５．超音波リンス槽
また、図１に示す洗浄装置１０における超音波リンス槽１７は、内部に純水が収容され、上述したリンス槽１５に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながらリンスするための槽である。
すなわち、かかる超音波リンス槽には、上述した超音波洗浄槽と同様の超音波発生装置が備えられており、超音波振動によって発生した小さな気泡を利用して、液晶パネルに付着した洗浄剤や液晶材料等を濯ぎ落とすことができる。
かかる超音波リンス槽に収容される純水の温度に関し、上述の超音波洗浄槽における洗浄剤の温度と同様に、３０〜６０℃の範囲内の値とすることが好ましい。また、超音波リンス槽の数についても、複数備えてあっても構わない。
また、超音波リンス槽においても、上述したリンス槽と同様に、純水を浄化させながら繰り返し使用可能な構成とすることができる。
なお、かかる超音波リンス槽で使用された純水の廃液については、上述のリンス槽が設けられていることから、比較的低い汚染度合を保つことができ、廃液処理が容易になる。

６．高温リンス槽
また、図１に示す高温リンス槽１９は、内部に、上述した超音波リンス槽１７における純水よりも高温の純水が収容され、超音波リンス槽１７でリンスした液晶パネルを、高温の純水でリンスするための槽である。
すなわち、液晶パネルの洗浄における最終工程としてのリンスを高温の純水を用いて行うことにより、洗浄工程を終えた液晶パネルに付着したリンス液としての純水の乾燥を迅速化させることができ、作業効率を高めることができる。
かかる高温リンス槽に収容される純水の温度に関し、超音波リンス槽の温度よりも高く、例えば、５０〜８５℃の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、液晶パネルの乾燥を迅速化できる一方、液晶パネルの損傷を防ぐためである。ただし、純水を加熱するためのエネルギー使用量を抑えることができるとともに、純粋の蒸発を防ぐことができることから、超音波リンス槽における純水の温度よりも高温であって、より低温の純水を用いることが好ましい。

また、高温リンス槽は、上述した超音波洗浄槽と同様に、昇降装置を備えることが好ましい。この理由は、作業を自動化して連続的に行うことができるとともに、液晶パネルを引き上げる際に、比較的粘度の高い純水等を槽内に落下させることができるために、液晶パネルの乾燥をより迅速化することができるためである。
また、液晶パネルを引き上げる際の引き上げ方向や、液晶パネルを保持する角度についても、上述した超音波洗浄槽における昇降装置と同様に、液晶パネルの表示面と洗浄剤の液面を、非水平かつ非垂直状態となるように傾斜させつつ、洗浄剤の液面に対して垂直方向に引き上げるように構成されていることが好ましい。

［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態の液晶パネルの洗浄装置を用いた液晶パネルの洗浄工程を含む液晶装置の製造方法であって、一対の基板を貼り合わせた後、一対の基板間に液晶材料を配置して、液晶パネルを形成するパネル形成工程と、液晶パネルを、洗浄剤に浸漬させる予備浸漬工程と、浸漬した液晶パネルを、洗浄剤中で超音波振動を与えながら洗浄する超音波洗浄工程と、洗浄した液晶パネルを、純水でリンスするリンス工程と、リンスした液晶パネルを、純水中で超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス工程と、超音波リンスした液晶パネルを、超音波リンスにおける純水よりも高温の純水でリンスするための高温リンス工程を含むことを特徴とする液晶パネルの製造方法である。
以下、本実施形態の液晶装置の製造方法の一例として、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型構造の液晶装置の製造方法について詳細に説明する。

１．液晶パネルの形成
まず、対向配置された素子基板と対向基板としてのカラーフィルタ基板とを含む液晶パネルを製造する。
かかる液晶パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、ＴＦＴ素子や所定パターンの走査線、所定パターンのデータ線、外部接続端子等を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成された素子基板を製造する。

次いで、対向基板としてのカラーフィルタ基板を構成する基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、着色層や遮光膜を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域全面に渡る対向電極を形成する。さらに、対向電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成されたカラーフィルタ基板を製造する。

次いで、カラーフィルタ基板と素子基板とをシール材を介して貼り合わせてセル構造を形成するとともに、セル構造の内部に液晶材料を注入することにより、図５（ａ）に示すような液晶パネル２０を形成することができる。
なお、このように液晶材料２１の注入を行った後において、図５（ｂ）の部分拡大図に示すように、液晶パネルにおけるシール材２３の外側部分の一対の基板間には、毛細管現象によって、不要な液晶材料２１が入り込んだ状態となっている。

２．液晶パネルの洗浄
次いで、図６〜図７に示すように、液晶パネル２０を洗浄することにより、シール材２３外側部分の一対の基板間に入り込んだ液晶材料２１を除去する。
かかる液晶パネルの洗浄工程は、所定の、予備浸漬工程と、超音波洗浄工程と、リンス工程と、超音波リンス工程と、高温リンス工程と、を含んでおり、以下、各工程ごとに分けて、順を追って説明する。

（１）予備浸漬工程
まず、図示しないが、液晶パネルをコンベア等の移送手段の上に載置する。
次いで、載置された液晶パネルを、予備浸漬槽上方で昇降装置を用いて降下させ、図６（ａ）に示すように、予備浸漬槽１１に収容された洗浄剤中に浸漬する。これによって、次工程における超音波洗浄前に、シール材の外側部分の一対の基板間に入り込んだ液晶材料に対して、あらかじめ洗浄剤を浸透させることができ、超音波洗浄を行う時間を著しく短くした場合であっても、当該液晶材料を確実に除去することができる。
かかる予備浸漬工程を行う時間に関し、複数の液晶パネルを次々と洗浄する場合には、他の工程とのタクトタイムを一致させて行うことが好ましい。
その後、かかる予備浸漬工程が終了した時点で、昇降装置を用いて液晶パネルを引き上げるとともに、再びコンベア上に載置する。

（２）超音波洗浄工程
次いで、超音波洗浄槽上に搬送されてきた液晶パネルを、昇降装置を用いて降下させ、図６（ｂ）に示すように、超音波洗浄槽１３に投入し、超音波振動を与えながら洗浄する。これによって、前工程において、洗浄剤が十分に浸透し、分解された所定箇所の液晶材料を、超音波振動により発生した小さな気泡の破壊力を利用して、引き剥がすことができる。
その後、超音波洗浄工程が終了した時点で、昇降装置を用いて液晶パネルを引き上げるとともに、再びコンベア上に載置する。このとき、洗浄剤中から液晶パネルを引き上げる際の速度を０．１〜２．０ｃｍ／秒の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、液晶パネルに付着している比較的粘度の高い洗浄剤等を落下させて、次工程のリンス工程の効率化を図るためである。また、その際、図６（ｃ）に示すように、液晶パネル２０の表示面と洗浄剤の液面を、非水平かつ非垂直状態となるように傾斜させつつ、洗浄剤の液面に対して垂直方向に引き上げることにより、より効率的に、比較的粘度の高い洗浄剤等を落下させることができる。

（３）リンス工程
次いで、リンス槽上に搬送されてきた液晶パネルを、図７（ａ）に示すように、そのまま純水中に浸漬された状態でリンス槽１５上を移動させる。これによって、液晶パネル２０に付着していた洗浄剤や余分な液晶材料を一次的に洗い流すことができる一方、当該リンス工程における廃液や、次工程以降のリンス工程における廃液の汚染度合いを全体的に低くして、廃液処理を容易にすることができる。
ただし、かかるリンス工程においては、槽を用いて純水液中に浸漬させる方法に限られず、図８に示すように、コンベア上６を移動する液晶パネル２０に対して、シャワリング装置５を用いて純水をシャワーすることにより、液晶パネル２０に付着した洗浄剤等を洗い流しても構わない。

（４）超音波リンス工程
次いで、超音波リンス槽上に搬送されてきた液晶パネルを、図７（ｂ）に示すように、昇降装置４を用いて降下させ、超音波リンス槽１５に投入し、超音波振動を与えながらリンスする。これによって、前工程のリンス工程で洗い流すことができなかった洗浄剤等についても、超音波により発生した気泡を用いて洗い流すことができる。
その後、超音波リンス工程が終了した時点で、昇降装置を用いて液晶パネルを引き上げるとともに、再びコンベア上に載置する。

（５）高温リンス工程
次いで、高温リンス槽上に搬送されてきた液晶パネルを、図７（ｃ）に示すように、昇降装置４を用いて降下させ、高温リンス槽１９に投入し、超音波リンス１７を行う際に用いた純水よりも高温の純水でリンスする。これによって、高温リンス工程を終えた液晶パネルを迅速に乾燥させることができ、洗浄効率を著しく向上させることができる。
その後、高温リンス工程が終了した時点で、昇降装置を用いて液晶パネルを引き上げるとともに、搬出することにより、液晶パネルの洗浄工程を終了させる。

（６）連続処理
以下、これまでに説明した液晶パネルの洗浄工程を、複数の液晶パネルを連続的に流しながら行う洗浄方法を説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の好ましい実施形態としての洗浄方法の手順の一例を示すフロー図である。
まず、ステップ１では、図９（ａ）に示すように、コンベア６により、それぞれの液晶パネル２０を、各工程を行うための槽上まで搬送する。

次いで、ステップ２では、図９（ｂ）に示すように、搬送されてきた液晶パネル２０に対して、それぞれ作業を行う。例えば、予備浸漬槽１１、超音波洗浄槽１３、超音波リンス槽１７、及び高温リンス槽１９では、昇降装置４等を用いるなどして、それぞれの槽に投入するとともに、所定の作業を行い、再び昇降装置４等を用いてコンベア上に引き上げる。また、他のリンス槽１５では、コンベア６等に載置された状態で移動しながら、所定の作業が行われる。この間、それぞれの工程における合計の作業時間は一定である。これによって、待機時間を設けることなく、連続的に複数の液晶パネルを洗浄処理することができる。

次いで、ステップ３では、図９（ｃ）に示すように、高温リンス工程を終えた液晶パネル２０が洗浄装置外に搬出される一方、新たな洗浄対象の液晶パネル２０が洗浄装置１０内に搬入される。その後、再びステップ１に戻り、コンベア等により、それぞれの液晶パネルを次工程に移送した後、ステップ２に進み、それぞれの作業を行う。これらのステップ１〜３を繰り返し行うことにより、複数の液晶パネルを効率的に洗浄することができる。

３．液晶装置の組立
次いで、液晶パネルに対して、偏光板や位相差版を配置したり、半導体素子やフレキシブル回路基板を接続したりするとともに、光源等とともに筐体に組み込むことにより、液晶装置を製造することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、第１実施形態の液晶パネルの洗浄装置の変形例であって、洗浄対象の液晶パネルとして、複数の液晶パネルを同時に洗浄することを目的とした洗浄装置である。
以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成とできる点については適宜説明を省略する。

本実施形態の液晶パネルの洗浄装置は、複数の液晶パネルを同時に洗浄処理するために、洗浄対象となる液晶パネルを複数保持する保持部材を備えた洗浄装置である。
図１０（ａ）に、保持部材２８の一例を示す。かかる保持部材２８は、複数の液晶パネル２０をそれぞれ立てた状態で保持することが可能な保持部材２８である。このような保持部材であれば、それぞれの槽、ひいては洗浄装置が平面的に大型化することを防ぐことができる。
また、図１０（ｂ）に示すように、複数の液晶パネル２０を保持した保持部材（第１の保持部材）２８を、さらに、複数まとめて保持する第２の保持部材２９を備えることも好ましい。このような第１及び第２の保持部材を用いることにより、より多くの液晶パネルを同時工程で洗浄処理できることから、作業効率をさらに向上させることができる。

また、かかる保持部材を備える場合には、第１実施形態で説明した、予備浸漬槽、超音波洗浄槽、リンス槽、超音波リンス槽、及び高温リンス槽の各槽には、コンベア等で搬送されてくる、保持部材で保持された複数の液晶パネルを、保持部材ごと洗浄液又はリンス液中に浸漬させたり引き上げたりするための昇降装置を備えている。これによって、複数の液晶パネルを保持部材で保持して洗浄を行う場合であっても、オートメーション化して洗浄作業を行うことができる。

また、図１１（ａ）〜（ｂ）に示すように、複数の液晶パネル２０が、洗浄液又はリンス液から引き上げられる際に、それぞれの液晶パネル２０の表示面と洗浄剤の液面が、非水平かつ非垂直状態となるように傾斜させて保持されるように、保持部材２８、２９を構成することが好ましい。
この理由は、昇降装置のきめ細かな制御を行うことなく、液晶パネルを所定角度に傾けて、洗浄剤及びリンス液の液切りをしやすくするためである。

その他の、予備浸漬槽、超音波洗浄槽、リンス槽、超音波リンス槽、及び高温リンス槽の各槽の構成や、各槽を収容するクリーンブース、コンベア等の移送手段等を備えることができる点は、第１実施形態の構成と同様とすることができる。
このような液晶パネルの洗浄装置であれば、同時工程で複数の液晶パネルをまとめて洗浄することができるために、所定箇所の不要な液晶材料を十分に除去するとともに、作業効率を著しく向上させることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態は、第３実施形態の液晶パネルの洗浄装置を用いた液晶パネルの洗浄工程を含む、液晶装置の製造方法である。
以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成とすることができる点については、適宜説明を省略する。

本実施形態の液晶装置の製造方法は、第２実施形態で説明した液晶装置の製造方法における液晶パネルの洗浄工程において、複数の液晶パネルを保持部材に保持させて、同時工程で洗浄処理することを特徴とする。
すなわち、図１０（ａ）又は（ｂ）に示すような、複数の液晶パネル２０を保持させた保持部材２８を、コンベア等の搬送手段により搬送しつつ、それぞれの槽において、昇降装置を用いて、槽内に投入、引き上げすることにより、予備浸漬工程、超音波洗浄工程、リンス工程、超音波リンス工程、高温リンス工程の各工程を実施する。
また、図１１（ａ）又は（ｂ）に示すような保持部材２８、２９を用いて、それぞれの液晶パネル２０を所定角度に傾けて保持して、各洗浄工程を実施することにより、図１２（ａ）又は（ｂ）に示すように、それぞれの槽から引き上げる際に、比較的粘度の高い洗浄剤又はリンス液を効率的に液切りして、以降の工程の効率化を図ることができる。

その他の、各工程における実施内容や連続処理については、第２実施形態と同様とすることができる。
このような液晶パネルの洗浄工程を含む液晶装置の製造方法であれば、作業効率を著しく向上させつつ、不要な液晶材料を十分に除去した液晶装置を効率的に製造することができる。

以上説明したように、本発明によれば、所定の、予備浸漬槽と、超音波発生装置を備えていないリンス槽と、高温リンス槽と、を備えることにより、液晶パネルにおけるシール材の外側部分の基板間に入り込んだ液晶材料の洗浄効率を高めつつ、廃液の汚染レベルを低くすることができ、環境に悪影響を与えることなく、液晶パネルの洗浄を効率的に行うことができるようになった。

第１実施形態の液晶パネルの洗浄装置を示す概略図である （ａ）〜（ｂ）は、超音波洗浄槽の構成例を示す図である。 液晶パネルを傾斜させて引き上げる状態を示す図である。 リンス槽の構成例を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、液晶パネルの斜視図及び部分断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、液晶パネルの洗浄工程を説明するために供する図である（その１）。 （ａ）〜（ｃ）は、液晶パネルの洗浄工程を説明するために供する図である（その２）。 シャワリング装置を用いて液晶パネルをリンスする方法を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、複数の液晶パネルを連続的に洗浄する方法を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｂ）は、複数の液晶パネルを保持するための保持部材を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、複数の液晶パネルを傾斜させて保持するための保持部材を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、液晶パネルを傾斜させて保持部材に保持させて引き上げる状態を示す図である。

符号の説明

２：クリーンブース、４：昇降装置、６：コンベア、７：超音波発生装置、１０：液晶パネルの洗浄装置、１１：予備浸漬槽、１３：超音波洗浄槽、１５：リンス槽、１７：超音波リンス槽、１９：高温リンス槽、２０：液晶パネル、２３：シール材、２８：保持部材（第１の保持部材）、２９：第２の保持部材、３０：カラーフィルタ基板、６０：素子基板

Claims (14)

1. 内部に洗浄剤が収容され、当該液晶パネルを浸漬しておくための予備浸漬槽と、
   内部に洗浄剤が収容され、当該予備浸漬槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながら洗浄するための、超音波発生装置を備えた超音波洗浄槽と、
   内部に純水が収容され、当該超音波洗浄槽で洗浄した液晶パネルを浸漬しておくためのリンス槽と、
   内部に純水が収容され、当該リンス槽に浸漬した液晶パネルを、超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス槽と、
   内部に当該超音波リンス槽における純水よりも高温の純水が収容され、当該超音波リンス槽でリンスした液晶パネルを、高温の純水でリンスするための高温リンス槽と、
   を備えることを特徴とする液晶パネルの洗浄装置。
2. 液晶材料を注入した後に行う洗浄に用いられる洗浄装置であることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの洗浄装置。
3. 前記液晶パネルを、それぞれの槽に順次に移動させる移送手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶パネルの洗浄装置。
4. 前記超音波洗浄槽及び前記高温リンス槽の少なくとも一つには、前記液晶パネルを槽内に投入あるいは引き上げるための昇降装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
5. 前記超音波洗浄槽を複数備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
6. 前記超音波リンス槽を複数備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
7. 前記超音波洗浄槽における洗浄剤の温度を３０〜６０℃とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
8. 前記超音波リンス槽における純水の温度を３０〜６０℃とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
9. 前記高温リンス槽における純水の温度を５０〜８５℃とすることを特徴とする請求項１〜８に記載の液晶パネルの洗浄装置。
10. 複数の前記液晶パネルを同時に洗浄処理するために、前記複数の液晶パネルを保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
11. すべての槽を収容するクリーンブースを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液晶パネルの洗浄装置。
12. 一対の基板を貼り合わせた後、当該一対の基板間に液晶材料を配置して、前記液晶パネルを形成するパネル形成工程と、
    当該液晶パネルを、洗浄剤に浸漬させる予備浸漬工程と、
    当該浸漬した液晶パネルを、洗浄剤中で超音波振動を与えながら洗浄する超音波洗浄工程と、
    当該洗浄した液晶パネルを、純水でリンスするリンス工程と、
    当該リンスした液晶パネルを、純水中で超音波振動を与えながらリンスするための超音波リンス工程と、
    当該超音波リンスした液晶パネルを、当該超音波リンスにおける純水よりも高温の純水でリンスするための高温リンス工程と、
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
13. 前記液晶パネルを、前記超音波洗浄を行うための洗浄剤中から引き上げる際の速度を０．１〜２.０ｃｍ／秒の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１２に記載の液晶装置の製造方法。
14. 前記予備浸漬工程、超音波洗浄工程、リンス工程、超音波リンス工程、及び高温リンス工程の各工程を、複数の前記液晶パネルを保持部材に保持させて行うことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶装置の製造方法。
    

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