JP2511341B2 - 液晶注入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶注入装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子機器において、液晶ディスプレイデ
バイスはワードプロセッサ、パーソナルコンピュータな
どに汎用されつつあり、また、カメラ一体型ＶＴＲ用ビ
ューフィーダ、投射型大型プロジェクションテレビ、車
載用ナビゲーションディスプレイ、壁掛け型大型液晶テ
レビなどに適用される機運にある。このような液晶ディ
スプレイは、一般的に、合わせ面にスペーサによって数
ミクロンのギャップを持たせるように２枚のガラス基板
を張り合わせ、ギャップ間の液晶セルに液晶を注入し、
ギャップ調整、注入孔封止などを行うことによって作ら
れる。従来この液晶の注入方式として、塗布方式と狭義
の注入方式がある。前者は液晶セルとしてガラスを貼り
合わせる前に液晶を塗布するもので、液量によってギャ
ップ寸法が変わるので、ギャップ寸法出し、空隙を無く
すための液晶量の制御が非常に困難であり、また、シー
リング時に液晶が熱影響を受けるため、全体として歩留
りが悪くなる問題があった。後者は液晶セルの端面に注
入口を設け、その端面を液晶に漬け、毛細管現象により
注入するものであり、前者の難点が回避されることか
ら、実機としてこの方式が汎用されている。しかし、こ
の方式は、液晶にセル端面を接触させるため、セル端面
に余分に液晶が付着し、液晶のロスが多い点、また、予
め溜られている液晶に複数のセルが何度も浸かるため、
液晶が汚染する問題がある。さらに、セルを複数枚重ね
て昇降させる動作となるため、液晶セル製造ラインのイ
ンライン対応が難しいという問題があった。他の方式と
して、特開平２−２３３１８号公報が知られている。こ
の方法はセル内に液晶を滴下させて注入する滴下型と呼
ばれるもので、常に新しい液晶がセルに供給されるため
汚染が少なく、水平置きの状態で注入を行えるという利
点がある。しかし、先行技術は、液晶セル平面上に注入
口と排気口を設けることに加えて、セル内面に溝加工を
施して液晶溜めを作り、また、充填チューブや排気チュ
ーブを用いるため、セルの加工が困難で、コスト高とな
る。また、この先行技術では、液晶の注入位置の調整と
注入量の調整が非常に困難であるという問題を解消でき
なかった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解消するために創案されたもので、その目的とす
るところは、大型液晶セルはもとより比較的小形のセル
が複数作られている大型ガラス基板を水平状態にしたま
まで、清浄な液晶を確実に所定量ずつ注入することがで
きる実用的な液晶注入装置を提供することにある。上記
目的を達成するため本発明は、真空ポンプにより減圧さ
れ内部にＸＹ方向に移動自在な基板ステージを設けた注
入室と、平面上に予め液晶注入口を明けたガラス基板を
挟持し液晶注入口に対応する部位に注入部を有する基板
治具と、前記基板治具を基板ステージに載脱荷する手段
と、注入室の天井部に挿設され前記基板治具の注入部に
液晶を定量供給する液晶定量吐出機とを備えた構成とし
たものである。前記液晶定量吐出機は、好適には、基板
治具の注入部に対するニードルと、先端に液晶シリンダ
を有するとともに外部の液晶容器と真空ポンプにそれぞ
れ接続されたボトル状の吐出機本体と、液晶シリンダと
ニードルとの間に配された封止用のバルブと、前記液シ
リンダ内に進出可能なプランジャと、該プランジヤに結
合され吐出機本体の軸線方向後方に伸びるロッドと、該
ロッドをストローク調整可能に動かす駆動機構とを備え
ている。基板治具は、好適には、対向状の凹部を有する
上板と下板と、それら上板と下板を挟圧するクランプを
有し、上板は、ガラス基板に設けた各液晶注入口に対応
する位置に、注入部として、板厚を貫く注入口と、この
注入口の入口側にあって液晶定量吐出機から滴下された
液晶を溜める漏斗状の液晶溜めと、注入口の出口側の上
板下面にあってガラス基板と接するシール材とを具備
し、下板は基板ステーブルないし試料台に対する位置決
め部を有している。

【０００４】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１は本発明の一実施例を示し、図２は図１を一
部拡大したものを示している。 １は注入室であり、減
圧に耐えられる強度の箱状ないし筒状に構成されてい
る。この注入室１は外部の真空排気系９とガス導入系１
０にそれぞれ接続されており、内部にはＸ−Ｙ方向に移
動自在な基板ステージ２が配置されている。そして、注
入室２の天井部には液晶定量吐出機３が挿設されてい
る。また、注入室１の少なくとも一側には、室内外を開
閉自在に仕切る仕切弁５が設けられており、この仕切弁
５の側方には、基板治具７にセットされたワーク６を前
記基板ステージ２に搬出入する載脱荷装置８が設置され
ている。基板ステージ２は、注入室１の中央ゾーン底部
に固定されたベース２ａと、ベース２ａに搭載され、注
入室外の駆動機構２０ｂを介して精密摺動自在なＸ軸ヨ
ーク２ｂと、該Ｘ軸ヨーク２ｂに搭載され、注入室外の
駆動機構２０ｃを介して精密摺動自在なＹ軸ヨーク２ｃ
と、Ｙヨーク２ｃの中央部に固定された試料台２ｄとを
有しており、試料台２ｄの上面には少なくとも２ヵ所に
後記する基板治具７の位置決め穴に嵌まる突起２１，２
１を有している。

【０００５】液晶定量吐出機３は図２と図３に詳細が示
されている。該液晶定量吐出機３は、ニードル３０を先
端に有する吐出部３ａと、吐出部３ａと同軸にあって、
先端に吐出部３ａに到る液シリンダ３１を有するととも
に外部の液晶容器３５０ａと真空ポンプ９ａにそれぞれ
接続されたボトル状の吐出機本体３ｂと、液シリンダ３
１とニードル間の吐出部３ａに内蔵された封止用のバル
ブ機構３ｃと、前記液シリンダ３１と同軸上にあって液
シリンダ３１内に進出可能なプランジャ３ｄと、該プラ
ンジャ３ｄに結合され吐出機本体３ｂの軸線方向後方に
伸びるロッド３ｅと、該ロッド３ｅをストローク調整可
能に動かす駆動機構３ｆとを備えている。

【０００６】吐出部３ａは筒状本体３３の後端にフラン
ジ３２を有し、フランジ３２はステイボルトにより吐出
機本体３ｂと結合される一方、下面が注入室１の天井部
壁に気密シール材を介して固定され、筒状本体３３とニ
ードル３０は注入室１内に垂直状に突入されている。筒
状本体３３と液シリンダ３１の外周には、熱電対Ｔによ
る測温データに応じて作動し液晶の粘度を制御するヒー
タ３４がそれぞれ設けられている。バルブ機構３ｃは、
液晶のタレを防止するためと吐出機外が大気圧のときに
真空封止を行うためのもので、図３に詳細に示すごと
く、フランジ３２と筒状本体３３との境界部位に固定し
たテフロンなど耐薬品性の高い材質からなるバルブシー
ト３００と、該バルブシート３００に密着するポペット
状の弁体３０１と、弁体３０１をバルブシート３００に
付勢するスプリング３０２とを有している。

【０００７】液シリンダ３１は、上下端がシール材を介
して吐出機本体３ｂの下端部とフランジ３２に液密に嵌
合している。吐出機本体３ｂは上部にフランジ３５を有
し、該フランジ３５は蓋体３６により閉止されている。
フランジ３５には周方向で位相がずれた位置に、液晶供
給通路３５０と真空排気通路３５１が設けられており、
液晶供給通路３５０は電磁弁３５０ｂを有する配管を介
して前記液晶容器３５０ａに接続され、真空排気通路３
５１は電磁式の真空排気弁３５１ｂを有する配管を介し
て前記真空ポンプ９ａに接続されている。前記２系統の
配管は電磁開閉弁３５１ｃを有する連結系によって結ば
れ、前記３つの電磁弁の連携操作により、予備脱泡され
た液晶を真空と大気圧との差圧により吐出機本体３ｂ内
に充填するようにしている。なお、充填時には液晶容器
３５０ａ内はよく乾燥された不活性ガスにより大気圧と
される。真空ポンプ９ａは注入室１に対する真空ポンプ
と別に専用のものを使用してもよい。

【０００８】吐出機本体３ｂは液シリンダ３１に通じる
下底が漏斗状をなし、その近傍には１８０度対向位置に
のぞき窓３１０，３１１が設けられ、これらのぞき窓３
１０，３１１にたとえばファイバ式光電スイッチなどか
らなる非接触型のレベル計３１０ａ、３１１ａが設けら
れている。一方のレベル計３１０ａは液晶量の下限検出
用、他方のレベル計３１１ａは上限検出用であり、レベ
ル計３１１ａで上限量を検出すれば、真空排気弁３５１
ｂが閉じ、真空ポンプ９ａが作動を停止して、液晶容器
３５０ａからの充填を停止させる。レベル計３１０ａで
下限量を検出すれば、駆動機構３ｆに信号が送られ、次
回のプランジャ３ｄの動作を行わせない。

【０００９】駆動機構３ｆは任意であるが、この実施例
では、流体圧シリンダ機構を用いている。シリンダ３７
はフランジ３７０とシールアダプタ３７１を介して前記
蓋体３６と気密に結合されており、シリンダ３７内には
ピストン３７０ｅを有する前記ロッド３ｅが伸びてい
る。シリンダ３７はロッド側とピストン側が外部の切換
弁３７５を介して圧力流体源たとえばエアポンプ３７６
に接続されている。前記吐出機本体３ｂ内に位置するロ
ッド部分にはリングが固定されており、このリングに、
蓋体３６に後端が結合されたベローズ３８の先端が結合
され、ベローズ３８内は蓋体３６に設けた通孔によって
外部と通じ、それによってロッドが摺動しても大気が吐
出機本体３ｂ内に侵入しないようになっている。前記ロ
ッド３ｅとこれに結合されたプランジャ３ｄはシリンダ
３７に供給された加圧流体たとえば圧縮エアによって動
かされ、プランジャ３ｄが液シリンダ３１内に進入する
ことによって、液シリンダ３１内の液晶が押し出され、
弁体３０１を開弁させてニードル３０から吐出される。
プランジャ３ｄと液シリンダ３１は耐摩耗性の高い材質
たとえば窒化珪素からなっており、かつ５μｍ以下とい
うような微小なクリアランスに設定されている。

【００１０】この液晶の吐出量はプランジャ３ｄのスト
ロークにより制御されるもので、圧力流体の供給量を加
減する方式では微妙な調整を行いがたい。そこで、本発
明では、シリンダ３７の外部にストローク調節機構３ｇ
を付設している。このストローク調節機構３ｇは、シリ
ンダ３７の後部に設けられたロッド３ｅと同軸のねじ軸
３７２と、ねじ軸３７２に螺合するめねじを有する調整
子３０ｇと、調整子３０ｇを精密回転する駆動機たとえ
ばパルスモータ３１ｇと、調整子３０ｇの軸方向変位を
検出する変位計３２ｇと、ピストン３７０ｅからねじ軸
３７２を貫通して後方に伸びる延長軸３７３と、延長軸
３７３に固定され調整子３０ｇに当接するストッパ３７
４とを備えている。変位計３２ｇは図示しないプログラ
ム設定器に接続されている。したがって、プランジャ３
ｄは図２に示す後退限から、所定の位置に設定された調
整子３０ｇにストッパ３７４が当接する位置までの距離
だけ、ストロークすることになり、調整子３０ｇの位置
を変位計３２ｇとプログラム設定器で管理することによ
って吐出量の精密な自動設御を行うことができる。

【００１１】次に基板治具７は、図２と図５および図６
に示されている。この基板治具７は、１０インチ以上と
いった単一の大形液晶セル用にも使用できるが、この実
施例では、ワーク６として、図４に示すように２枚の大
形のガラス基板Ａ，Ａ間に比較的小形なセルａが複数枚
形成されたものを対象にしており、各セルａ，ａはガラ
ス基板Ａ，Ａの片平面上の端縁部である４隅に２〜４個
の注入口ｂ，ｂが設けられている。基板治具７は、上板
７ａと下板７ｂとクランプ７ｃを備えている。上板７ａ
と下板７ｂは対向面にガラス基板Ａ，Ａを嵌める凹部７
０ａ，７０ｂを有し、かつ、その凹部７０ａ，７０ｂに
は格子状などとなったエア抜き溝７１ａ，７１ｂが設け
られ、それらエア抜き溝７１ａ，７１ｂは板厚を貫くエ
ア抜き穴７２ａ，７２ｂによって外面に通じ、ガラス基
板Ａ，Ａの隙間からエアを排出するようにしている。下
板７ｂには前記した試料台２ｄの突起２１に対応する数
と間隔で位置決め穴７００が配設されている。

【００１２】上板７ａにはガラス基板Ａに配設された注
入口ｂ，ｂと合致する位置に注入口７３が設けられてお
り、各注入口７３は入口側に漏斗状の液晶溜め７４が設
けられている。そして、各注入口７３の出口側すなわち
凹部７０ａには、注入口７３の周りを囲むようにシール
材たとえばＯリング７５が取付けられ、これがガラス基
板Ａ，Ａに密接することにより確実に注入口ｂ，ｂへと
液晶が注入されるようになっている。クランプ７ｃは、
上板７ａと下板７ｂとを締付け、ガラス基板Ａ，Ａのひ
ずみを防止するためのもので、全周囲で少なくとも４個
所配置されている。各クランプ７ｃは、側面コ字状ない
しＵ字状をなし一端が下板７ｂの下縁部に傾転可能に枢
着された本体７６と、本体の上部に取付けられた締付け
ねじ７７からなっている。

【００１３】次に載脱荷装置８は、プッシャーやコンベ
アでもよいが、ガラス基板Ａ，Ａを挟持した基板治具７
を摺動させることなく基板ステージ２に移置するため、
ウォーキングビーム機構を採用している。すなわち、モ
ータと精密送りねじによって垂直方向に移動自在な昇降
ベース８ａと、昇降ベース８ａに搭載されたモータと精
密送りねじによって水平方向に移動自在な主架台８ｂと
を有し、主架台８ｂにはガラス基板Ａ，Ａを挟持した基
板治具７を支持するフォーク状の載荷部８０を有してい
る。

【００１４】真空排出系９は、ノーコンタミネーション
化のためのドライ式の真空ポンプ９ａと注入室１とを結
ぶ管路９０に、真空ポンプリーク弁９ｂと、真空排気主
弁９ｃと、ピラニ真空計９ｄと注入室リーク弁９ｅを設
け、真空ポンプリーク弁９ｂと真空排気主弁９ｃとの間
の位置に分岐管路９１，９２を設け、分岐管路９１には
前記ピラニ真空計９ｄと協働して真空度をコントロール
するための真空排気調節弁９ｋを設けている。分岐管路
９２は前記した吐出機本体３ｂに接続されている。ガス
導入系１０は、前記分岐管路９１および管路９０に接続
される管路９３を有し、管路９３には下流側から上流側
に順次フィルタ・レギュレータ９ｆと流量計９ｇとガス
導入弁９ｈおよび安全弁９ｉが設けられ、分岐管路９１
との接続部位には隔膜真空計９ｊが設けられ、これから
のフィードバック信号によってガス導入弁９ｈを作動さ
せ、段階的にガス雰囲気の圧力コントロールを行うよう
になっている。

【００１５】なお、注入室１内には、基板ステージ２の
試料台２ｄなどを測温する熱電対からのデータで加熱量
を制御するヒータ１１が配設されている。これにより、
基板治具７をたとえば最高１５０℃まで加熱させてガラ
ス基板Ａ，Ａ上やガラス基板内の吸着水分やガスのベー
クアウトを行うと同時に、液晶として高粘度のものを注
入する場合に粘度の低下を図り、注入を容易化するよう
にしている。

【００１６】

【実施例の作用】次に本発明の実施例の使用法と作用を
説明する。液晶の注入に際しては、予め図４のようなワ
ーク６を基板治具７の上板７ａと下板７ｂに挾み、クラ
ンプ７ｃ，７ｃによってクランプする。そしてこの基板
治具７を載脱荷装置８に載荷する。次に仕切弁５が開か
れ、載脱荷装置８が動作して基板治具７は注入室１内に
搬入され、基板ステージ２に移載される。すなわち、基
板治具７は載脱荷装置８のフォーク状の載荷部８０に乗
せられた状態で主架台８ｂの水平移動によって注入室１
内の試料台２ｄの上に到り、次いで昇降ベース８ａが下
降されることによって試料台２ｄに移載され、基板治具
７の下面の位置決め穴７００に試料台２ｄの突起２１が
嵌められる。その後、主架台８ｂにより載荷部８０は水
平移動され、原点位置まで後退して停止する。この載荷
に際して基板治具７が載荷部８０と相対摺動しないた
め、安定したセット状態でしかもノンパーティクル雰囲
気で基板ステージ２に配置することができる。

【００１７】以上のように基板ステージ２に基板治具７
が配置され、載荷部８０が原点に戻っていることが確認
されると、仕切弁５が閉じられる。これを確認後、真空
排気主弁９ｃが開弁され、注入室１内の真空排気が行わ
れる。すなわち、ピラニ真空計９ｄにより注入室１内の
圧力が計測され、予め設定した圧力に到達すれば、真空
排気主弁９ｃが閉弁される。これにより注入室１内は設
定圧力状態で保持されることになる。そして、注入室自
体や室内構成部品やワークからのガス放出および各シー
ル部からの漏れなどにより室内圧力は上昇し、設定圧力
から外れると、真空排気調節弁９ｋが開いて再排気を行
い、設定圧力に戻れば真空排気調節弁９ｋが閉じる。以
後真空排気調節弁９ｋは設定圧力に対して開閉を繰り返
す。前記のように設定圧力にコントロールされた注入室
１を設定時間保持した後、基板ステージ２は予め設定さ
れた位置すなわち、基板治具７の注入口ｂに対応する液
晶溜め７４が液晶定量吐出機３のニードル３０の直下に
望む位置へ動作し、注入準備が完了する。

【００１８】以後、基板ステージ２はプログラム設定器
により多点位置にプログラム的に自動移動が行われる。
すなわち、前記のように基板ステージ２がニードル３０
の直下に位置されたことが確認されると、液晶定量吐出
機３が作動し、設定された液晶量を吐出(滴下)する。あ
る個所での滴下が完了すれば、基板ステージ２が動作し
て次の注入口ｂをニードル３０の直下へと移動させて移
動を停止し、液晶定量吐出機３が吐出動作する。以後こ
の動作を繰返し、順次基板治具７上に設けられている液
晶溜め７４に液晶が滴下注入される。この滴下注入動作
については、後に詳しく述べる。

【００１９】前記のように基板治具７上の各液晶溜め７
４のすべてに滴下が完了した後、設定時間の経過後、注
入室１にガス導入が行われる。このガス導入は、不活性
ガスを用い、プログラム設定器により注入室内の圧力を
段階的に上昇させるように行われる。すなわち、ガス導
入弁９を開くとガスが導入されて注入室１の圧力が上昇
し始め、その注入室１の圧力を隔膜真空計９ｊにより計
測し、プログラム設定器上での設定圧力に達すれば、ガ
ス導入弁９が閉じる。導入ガスの圧力は、フィルタ・レ
ギュレータ９ｆによりたとえば、１．５kgf/cm²以下に
設定されており、何らかの原因で上記圧力コントロール
が不能となった場合、たとえばクラッキング圧力０．２
kgf/cm²に設定した安全弁９ｉが開く。プログラム設定
器で設定されたパターンに基づき前記圧力コントロール
を行い、プログラムが終了すれば、注入室リーク弁９ｅ
が開き、注入室１は大気圧に開放される。これを確認後
仕切弁５が開き、載脱荷装置８が動作する。すなわち、
原点位置より載荷部８０が注入室内に水平移動し、基板
ステージ２に到達して停止後、垂直移動する。これによ
って基板治具７はすくい上げられ、載荷部８０が後退
し、原点で停止することによって、基板治具７は注入室
外に搬出される。載脱荷装置８が原点復帰したことを確
認後、仕切弁５と注入室リーク弁９ｅが閉弁し、全閉確
認後真空排気弁９ｃが開弁することによって注入室１は
真空排気される。この状態が次のサイクルの準備完了状
態である。

【００２０】さて、液晶定量吐出機３は図２のように吐
出部３ａが注入室１内に突入しており、液晶シリンダ３
１、吐出機本体３ｂ、駆動機構３ｆはすべて注入室１外
にある。予備脱泡された液晶は液晶容器３５０ａに蓄え
られており、この液晶を吐出機本体３ｂ内に供給すると
きには、液晶容器３５０ａ内を大気圧にし、吐出機真空
排気弁３５１ｂを開き、吐出機本体３ｂ内を真空状態と
して排気弁３５１ｂを閉じる。次に電磁開閉弁３５０ｂ
を開く。これによって吐出機本体３ｂ内の真空と液晶容
器３５０ａ内の大気圧との差圧により液晶容器３５０ａ
内の液晶は吐出機本体３ｂ内に充填される。その後、吐
出機真空排気弁３５１ｂを開くもので、これによって吐
出機本体３ｂ内は所定の圧力まで真空排気され、その圧
力を保持する。このときには、液晶シリンダ３１下端の
吐出側がバルブ機構３ｃの弁体３０１によって閉止され
ており、液晶は弁体３０１を底とする吐出機本体３ｂ内
に充填される。吐出機本体３ｂにはレベル計３１０ａ，
３１１ａが設けられているため、上限をレベル計３１１
ａが検出すれば、電磁開閉弁３５０ｂが閉じ、液晶の充
填が停止される。吐出開始に先だってピストン３７０ｅ
はシリンダ３７の上限位置に待機される。そして、吐出
量すなわちプランジャのストローク量を設定するには、
駆動機３１ｇにより調整子３０ｇをねじ軸３７２の周り
で回転させ、調整子３０ｇの位置を移動させる。その移
動量は変位計３２ｇによって自動的に検出される。

【００２１】以上で液晶の充填と吐出量の設定が終了
し、吐出準備状態となる。注入室１が真空状態とされ、
基板ステージ２の作動によってニードル３０と基板治具
７との位置決めがなされると、その指令で吐出動作にう
つる。すなわち、シリンダ３７に加圧流体が供給され、
ピストン３７０ｅが吐出方向に移動する。このピストン
３７０ｅの移動距離は、前記のように位置設定された調
整子３０ｇに延長軸３７２のストッパ３７４が当接する
までである。プランジャ３ｄは、ベローズ３８によって
大気と遮断されつつロッド３ｅを介して前記ピストン３
７０ｅ一体化されているため、図２の後退位置から設定
されたストロークだけ液晶シリンダ３１内に移動する。
これによって、液晶シリンダ３１内に溜められている液
晶に押されてバルブ機構３ｃの弁体３０１が開弁し、液
晶は正確に計量された状態で筒状本体３３の下端吐出口
からニードル３０を通って吐出される。

【００２２】吐出された液晶は、ニードル３０の直下に
位置する液晶溜め７４に充填され、その液晶溜め７４に
通じている注入口７３とこれと整合しているガラス基板
Ａの注入口ｂからセル内に浸透する。このとき、注入口
ｂの周囲はシール材７５でシールされているため、液晶
は確実にセル内にだけ注入される。また、液晶溜め７４
に所定量を蓄えてセル内に注入し、その液晶溜め７４や
注入口ｂが各液晶セルの少なくとも２つの隅角部に設け
られ、基板治具７がエア排出溝７１ａ，７１ｂと排出穴
７２ａ，７２ｂとを有しているため、真空排気時間の短
縮を図ることができる。そして、基板治具７はクランプ
７ｃによって加力されているため、ガラス基板Ａ，Ａの
歪みが防止され、良好な状態で注入が行われる。

【００２３】本発明では、注入室１内にニードル３０と
バルブ機構３ｃが位置し、液晶の溜めを構成する液晶シ
リンダ３１と吐出機本体３ｂは注入室外にある。このた
め液晶を清浄な状態で容易に管理することができる。す
なわち、バルブ機構３ｃの弁体３０１はスプリング３０
２によって液晶シリンダ３１の吐出口にシートされるた
め、液晶はプランジャ３ｄによる吐出動作まで封入さ
れ、吐出動作が完了するとただちに弁体３０１が再びシ
ートするため、液晶がニードル３０からみだりにタレる
ことがない。また、プランジャ３ｄのロッド３ｅの周り
にベローズ３８が囲繞されており、ロッドの摺動によっ
ても真空シールが保たれるため、漏れ量をゼロとするこ
とができ、液晶を真空域で管理することができる。ま
た、摺動部からの発塵がゼロのため、液晶へのパーテイ
クル混入を防止できる。そして、真空条件で注入が行わ
れたのち、注入室１にガスが導入されたときには、弁体
３０１がしっかりとシートされるため、吐出機本体３ｂ
内の真空度は良好に保持され、液晶に含有されているガ
ス、水分、コンタミネーションなどのパーティクルを確
実に排除することができ、液晶を清浄な状態に溜めてお
くことができる。

【００２４】また、液晶シリンダ３１と吐出部３ａの外
周にヒータ３４，３４を設けているため、液晶の粘度を
うまくコントロールすることができ、さらに、注入室１
内にもヒータ１１を設けていることから、ガラス基板
Ａ，Ａ上や内部の水分、ガスをベークアウトしたり、液
晶の粘度をコントロールすることができ、注入の容易化
を図ることができる。実施例のように、調節子３０ｇを
シリンダ３７のねじ軸３７２に沿って移動させ、ロッド
３ｅのストッパ３７４を調節子３０ｇに当接させること
で行うようにすれば、プランジャ３ｄのストローク調整
を確実、正確に行うことができ、調節子３０ｇの移動を
電動機でおこない、その移動量を変位計３２ｇとプログ
ラム設定器でコントロールすれば、吐出量の精密自動プ
ログラム制御を行うことができる。

【００２５】なお、真空排気系９に真空排気調節弁９ｋ
とピラニ真空計９ｄを設けているため、高真空域まで排
気しすぎることによる液晶成分の異常蒸発を防止するこ
とができる。また、ガス導入系１０にガス導入弁９ｈと
隔膜真空計９ｊとが具備されている。そのため、注入後
の注入促進のために真空から大気圧へと増圧する工程お
いて、適切な段階的圧力コントロールを行うことがで
き、これにより注入速度の条件を任意に制御することが
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、大形ガラ
ス基板上に作られた複数の液晶セルを、各液晶セルごと
にカッティングすることなく、注入室内に水平置きした
状態で順次、能率良く、確実に注入することができる。
したがって、液晶セル製造ラインのインライン対応が容
易である。しかも、その液晶を常時清浄な状態で管理す
ることができるとともに、必要最小の最適量に制御して
確実に各液晶セルに注入することができるため、液晶の
ノンパーティクル化と低消費量を実現することができる
などのすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶注入装置の概要を示す説明図
である。

【図２】定量吐出機と基板治具の詳細を示す断面図であ
る。

【図３】定量吐出機の一部拡大図である。

【図４】ワークの一例を示す斜視図である。

【図５】基板治具の一例を示す斜視図である。

【図６】基板治具とワークの使用状態を示す部分拡大図
である。

【符号の説明】

１ 注入室 ２ 基板ステージ ３ 液晶定量吐出機 ３ａ 吐出部 ３ｂ 吐出機本体 ３ｃ バルブ機構 ３ｄ プランジャ ３ｅ ロッド ３ｆ 駆動機構 ３ｇ ストローク調節機構 ５ 仕切弁 ７ 基板治具 ７ａ 上板 ７ｂ 下板 ７ｃ クランプ ８ 載脱荷装置 ９ａ 真空ポンプ ３０ ニードル ３１ 液晶シリンダ ７３ 注入口 ７４ 液晶溜め ７５ シール材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空ポンプにより減圧され内部にＸＹ方向
   に移動自在な基板ステージを設けた注入室と、平面上に
   予め液晶注入口を明けたガラス基板を挟持し液晶注入口
   に対応する部位に注入部を有する基板治具と、前記基板
   治具を基板ステージに載脱荷する手段と、注入室の天井
   部に挿設され前記基板治具の注入部に液晶を定量供給す
   る液晶定量吐出機とを備え、前記液晶定量吐出機が、基
   板治具の注入部に対するニードルと、先端に液晶シリン
   ダを有するとともに外部の液晶容器と真空ポンプにそれ
   ぞれ接続されたボトル状の吐出機本体と、液晶シリンダ
   とニードルとの間に配された封止用のバルブ機構と、前
   記液シリンダ内に進出可能なプランジャと、該プランジ
   ヤに結合され吐出機本体の軸線方向後方に伸びるロッド
   と、該ロッドをストローク調整可能に動かす駆動機構と
   を備えていることを特徴とする液晶注入装置。
2. 【請求項２】基板治具が、対向状の凹部を有する上板と
   下板と、それら上板と下板を挟圧するクランプを有し、
   上板は、ガラス基板に設けた各液晶注入口に対応する位
   置に、注入部として、板厚を貫く注入口と、この注入口
   の入口側にあって液晶定量吐出機から滴下された液晶を
   溜める漏斗状の液晶溜めと、注入口の出口側の上板下面
   にあってガラス基板と接するシール材とを具備し、下板
   は基板ステーブルないし試料台に対する位置決め部を有
   している請求項１に記載の液晶注入装置。