JP3912016B2

JP3912016B2 - Liquid crystal injection system, liquid crystal injection method, and liquid crystal device manufacturing method

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Publication number: JP3912016B2
Application number: JP2001054614A
Authority: JP
Inventors: 英博伊藤; 光祥曽山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002258297A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、コンピュータ端末、光学シャッタ等に利用される液晶表示パネル（液晶装置）の製造方法、液晶表示パネル内に液晶を注入するための液晶注入システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時計や電卓等の表示用として登場した液晶表示素子は、画質の向上と大型化に伴い、コンピュータ端末や光シャッタ等の表示以外の用途も含めた広い分野で使用されるようになってきている。液晶表示素子は、原理的には、電極が形成された基板間に挟持された液晶に電圧を印加することによって素子を通過する光を制御する電気光学素子である。
【０００３】
このような液晶光学素子を製造する場合には、まず、ガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜をパターンニングして駆動用電極を形成し、電極が形成された面に液晶配向用の有機膜を印刷焼成により形成するとともに、有機膜の表面を配向処理する。続いて、配向処理された２枚のガラス基板同士を一定の間隔（セル厚）をもって対向させ、シール材（接着剤）で貼り合わせる。その後、貼り合わされたガラス基板を所定のパネル形状に切断して分離する。そして、最後に、パネル内に液晶を注入して、パネルを駆動用の回路に接続すれば、液晶光学素子が完成する。
【０００４】
ところで、パネル内に液晶を注入する工程では、一度に複数枚のパネルが真空チャンバ内にセットされ、気圧差によってパネル内に液晶が注入される。パネル内に液晶を注入するシステムの従来例が図９に示されている。図示のように、この液晶注入システム１００は、所定の真空雰囲気（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒｒ）に設定される処理室を形成する真空チャンバ１０２と、チャンバ１０２内に配置され且つ液晶で満たされた液晶槽１０４と、液晶槽１０４の上側で複数のパネルＰ（ここでは液晶パネルを複数個取ることができる短冊パネル）を把持する把持機構１０６と、把持機構１０６を昇降させる昇降機構１０８とを備えている。チャンバ１０２には、真空ポンプ１１２と大気とに通じる排気管１１４が接続されている。また、排気管１１４の途中には、排気管１１４の接続状態を真空ポンプ１１２と大気との間で切り換えるためのバルブ１１６が介挿されている。また、各短冊パネルＰには、２枚の基板が液晶注入用の注入口１０９を有する複数の開曲線状のシール材１０３によって貼り合わされることにより、複数のセル構造（空セル１０７）が形成されている。
【０００５】
このような構成の液晶注入システム１００を使用して、パネルＰ内に液晶を注入する場合には、まず、注入口１０９が液晶槽１０４と対向するように複数の短冊パネルＰを把持機構１０６にセットする。この時、パネルＰは、液晶槽１０４内の液晶と接触しないように、液晶槽１０４の上側で保持される。続いて、真空ポンプ１１２によってチャンバ１０２内を真空引きして、チャンバ１０２内を所定の真空度（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒｒ）まで減圧する。チャンバ１０２内が所定の真空度に達したら、その後、セル１０７内がチャンバ１０２内と略同じ真空度に達するまで、チャンバ１０２内の真空雰囲気を所定時間維持する。
【０００６】
セル１０７内が所定の真空度に達したら、昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を下降させ、パネルＰの注入口１０９を液晶槽１０４内の液晶に接触させる。この状態で、バルブ１１６を切り換えて、チャンバ１０２内を大気に開放すると、チャンバ１０２内の大気圧とセル１０７内の真空圧との圧力差によって、液晶が各注入口１０９を通じて各セル１０７内に注入される。セル１０７内が完全に液晶で満たされたら、再び昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を上昇させるとともに、パネルＰをチャンバ１０２内から取り出して、注入口１０９を封止材によって封止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液晶注入工程は、チャンバ１０２内を真空引きした後、セル１０７内が真空引きされるまで待機し、その後、セル１０７の注入口１０９を液晶に接触させてチャンバ１０２内を大気に開放して、セル１０７内に液晶が充填されるのを待つといったように、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうことによって構成されている。すなわち、これらの各ステップの所要時間の合計が、液晶注入工程の全所要時間となっている。
【０００８】
ところで、液晶注入工程の前記各ステップの中で最も時間がかかるステップは、セル１０７内を真空引きするステップである。チャンバ１０２内を真空引きするステップは、設定圧が１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒｒの場合、３０秒〜２分程度の所要時間で済むが、１０μｍ以下のセル厚を有するセル１０７内をこの設定圧付近まで真空引きするためには、設定圧に維持されたチャンバ内に５〜１０分程度放置する必要がある。そのため、サイクルタイムが長く、注入工程をライン工程に組み込むことが難しかった。
【０００９】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができる液晶注入システム、液晶注入方法および液晶装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶注入システムは、２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入システムにおいて、前記パネルが搬入される毎に所定の真空状態に設定される第１のチャンバと、前記第１のチャンバに隣接され、常時前記所定の真空状態に設定保持されるとともに、前記第１のチャンバを通じて搬入される前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように、前記パネルを待機させる第２のチャンバと、液晶槽を備えて前記第２のチャンバに隣接され、前記第２のチャンバを通じて順次搬入される前記パネルを前記所定の真空状態で受け入れるとともに、前記パネルのセル内に液晶が注入されるように大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャンバと、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この本発明の液晶注入システムでは、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえるようになっている。したがって、各チャンバで処理を平行して連続的に行なえば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程を平行して行なうことができるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１２】
また、発明の液晶注入システムは、上記構成において、各チャンバで処理が平行して連続的に行なわれるように、パネルを各チャンバに搬送する搬送手段を備えていることを特徴とする。この構成によれば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程が平行して行なわれるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１３】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、第２のチャンバが、パネルを待機させるための複数の待機スペースを有していることを特徴とする。この構成によれば、第１のチャンバから第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ内で一括して待機させ、第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことができるため、請求項１に記載されたチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００１４】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、セル内が液晶によって完全に満たされるまでパネルを待機させるための注入待機ステージが第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入されるまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく必要がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネルを第３のチャンバ内に受け入れることができる。そのため、サイクルタイムを更に短くすることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の液晶注入システムは、上記構成において、セル内が液晶によって完全に満たされるまでパネルを液晶槽ごと待機させるための液晶槽待機ステージが第３のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とする。この構成によれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００１６】
また、本発明の液晶注入方法は、２つの基板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶注入方法において、前記パネルが第１のチャンバ内に搬入される毎に前記第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、前記第１のチャンバから、前記第１のチャンバに隣接するとともに常時前記所定の真空状態に設定保持されている第２のチャンバ内に前記パネルを搬入して、搬入された前記パネルのセル内が所定の真空度に達するように前記パネルを前記第２のチャンバ内で待機させ、前記第２のチャンバから、前記第２のチャンバに隣接するとともに前記所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内に前記パネルを順次搬入し、前記第３のチャンバ内に搬入された前記パネルのセルに通じる注入口を前記第３のチャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒して、前記パネルのセル内に圧力差により液晶を注入することを特徴とする。
【００１７】
この本発明の液晶注入方法によれば、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえる。したがって、各チャンバで処理を平行して連続的に行なえば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程を平行して行なうことができるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１８】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内に別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを前記所定の真空状態に設定し、前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第２のチャンバ内に搬入し、セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバからパネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を前記所定の真空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする。この構成によれば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を注入する工程が平行して行なわれるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００１９】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、第１のチャンバから第２のチャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ内で一括して待機させ、第２のチャンバ内に待機されているパネルを順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする。この構成によれば、複数のチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００２０】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、前記注入口を液晶層の液晶に接触させた状態で、第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了するまで待機することなく、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入されるまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく必要がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ちに、パネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネルを第３のチャンバ内に受け入れることができる。そのため、サイクルタイムを更に短くすることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の液晶注入方法は、上記構成において、パネルを液晶槽ごと第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とする。この構成によれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００２２】
また、本発明では、上記液晶注入方法の特徴的構成および作用効果を有する液晶装置の製造方法が提供されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
一般に、比較的小型の液晶パネルを有する液晶装置の製造工程においては、図１０および図１１に示す多数個取りの製造方法を用いる場合が多い。この製造方法においては、まず、２枚の母基板２１１，１２を図示しないシール材によって貼り合わせて図１０の（ａ）に示す大判パネル１０を形成する。次に、この大判パネル１０の母基板２１１，１２のそれぞれの表面上に図示Ｘ方向に延びるスクライブ溝１６ｘ（母基板２１１に同様に形成されたスクライブ溝は図示せず）を形成し（１次スクライブ）、これらのスクライブ溝１６ｘに沿って折割力を加えることによって母基板２１１，１２をそれぞれ破断させ（１次ブレイク）、図１０の（ｂ）に示す短冊パネルｐを形成する。
【００２５】
この短冊パネルｐを形成すると、母基板２１１，１２を破断させた部分にシール材の開口部が露出するので、この開口部から液晶を注入し、その後、開口部を封止材等によって閉鎖する。
【００２６】
次に、図１０の（ｃ）に示すように、短冊パネルｐを構成する２枚の短冊基板のそれぞれにスクライブ溝１６ｙ（片方の短冊基板に形成されたスクライブ溝は図示せず）を形成し（２次スクライブ）、これらのスクライブ溝１６ｙに沿って折割力を加えることによって２枚の短冊基板を共に破断させ（２次ブレイク）、図１０の（ｄ）に示す液晶パネルを形成する。
【００２７】
図１２および図１３は、前述のように形成された液晶パネルの概略構造を示すものである。液晶パネルは、基板１４１と基板１４２とがシール材１４３によって貼り合わせられ、シール材１４３の内側であって基板１４１，１４２の間に液晶１４４が封入されている。ここで、液晶注入口１４３ａは封止材１４５によって封鎖されている。
【００２８】
基板１４１の内面上には透明電極１４６および配向膜１４７が形成され、透明電極１４６はシール材１４３の外側へ出て基板張出部１４１ａ上に引き出された配線となっている。また、基板１４２の内面上には透明電極１４８および配向膜１４９が形成され、透明電極１４８は図示しない上下導通部（例えば異方性導電体として形成されたシール材１４３の一部によって構成される。）を介して基板張出部１４１ａ上の配線に接続されている。
【００２９】
基板張出部１４１ａの表面上には、液晶駆動回路を構成した半導体チップ１５０が実装される。半導体チップ１５０は、透明電極１４６，１４８に導通した基板張出部１４１ａ上の配線と、基板張出部１４１ａの端部に形成された入力端子１５１とに共に導通接続された状態となっている。ここで、液晶装置の構造に応じて、フレキシブルは配線基板を入力端子１５１に導通接続したり、基板張出部１４１ａの表面をシリコーン樹脂等の封止材によって封止したりするなどの処理が行なわれる。
【００３０】
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示している。図１に示されるように、本実施形態に係る液晶注入システム１は、治具Ｃによって保持された複数枚の短冊パネルｐ（以下、パネル群Ｐという。）を順次搬送する搬送系２と、搬送系２によって搬送されたパネル群Ｐに液晶を注入する注入処理を行なう処理系４とを有しており、前述した液晶装置の製造工程のうち、短冊パネルｐの基板間に液晶を注入する工程で使用される。
【００３１】
前述したように、パネル群Ｐを構成する各短冊パネルｐは、図３の（ａ）にも示されるように、２枚の基板が液晶注入用の注入口ａを有する複数の開曲線状のシール材ｂによって貼り合わされることにより、複数のセル構造（空セルｃ）を形成している（したがって、液晶パネルを複数個取ることができる）。また、治具Ｃは、図３の（ｂ）に示されるように、複数のパネルｐを所定の間隔をもって保持する枠体５から成る。なお、この枠体５には、処理系４の後述する作業アームと係合する図示しない係合部が設けられている。
【００３２】
搬送系２は、図示しないステージから供給されるパネル群Ｐを処理系４へと搬送する搬送ベルト９を有している。この搬送ベルト９は、その動作が制御部１１によって制御される。
【００３３】
処理系４は、内部を所定の真空度に設定可能なハウジング２０を有している。ハウジン２０内は、開閉可能な第２および第３のゲートＧ２，Ｇ３によって、真空チャンバ（第１のチャンバ）２２と真空保持チャンバ（第２のチャンバ）２４と大気開放チャンバ（第３のチャンバ）２６に区画されている。また、ハウジング２０は、真空チャンバ２２に対してパネル群Ｐが搬入される開閉可能な第１の開閉ゲートＧ１と、大気開放チャンバ２６からパネルＰが搬出される開閉可能な第４のゲートＧ４とを有している。また、各チャンバ２２，２４，２６には、真空ポンプ３０，３１，３２に通じる排気管３３，３４，３５が接続されている。また、ハウジング２０内の例えば天井部には、各チャンバ２２，２４，２６にわたって延びるとともに、真空チャンバ２２および大気開放チャンバ２６を超えて延びる搬送レール４１が設けられている。
【００３４】
真空チャンバ２２はその内部雰囲気が真空圧と大気圧とに設定される。また、真空チャンバ２２は、搬送レール４１に沿って移動可能な第１の作業アーム４２を有している。この第１の作業アーム４２は、搬送ベルト９と真空チャンバ２２との間でパネル群Ｐを搬送するとともに、パネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内の後述する第２の作業アーム４３に受け渡すように動作する。
【００３５】
真空保持チャンバ２４はその内部雰囲気が常時真空圧に保持されている。また、真空保持チャンバ２４は、搬送レール４１に沿って移動可能な第２の作業アーム４３を有している。この第２の作業アーム４３は、第１の作業アーム４２からパネル群Ｐを受け取って保持するとともに、このパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内の後述する第３の作業アーム４５に受け渡すように動作する。
【００３６】
大気開放チャンバ２６は、その内部雰囲気が真空圧と大気圧とに設定され、パネル群Ｐの各パネルｐに液晶を注入するための注入室として形成されている。そのため、大気開放チャンバ２６内には、液晶で満たされた液晶槽４７が設けられている。また、大気開放チャンバ２６は、搬送レール４１に沿って移動可能で且つ昇降可能な第３の作業アーム４５を有している。この第３の作業アーム４５は、第２の作業アーム４３からパネル群Ｐを受け取って各パネルｐの注入口ａを液晶槽４７内の液晶に接触させるとともに、液晶が注入されたパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６から外側の大気雰囲気へと搬出して図示しない次のライン工程のステージに受け渡す。
【００３７】
なお、搬送手段としての作業アーム４２，４３，４５の動作、ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の開閉動作、真空ポンプ３０，３１，３２の動作は、制御部１１によって制御される。
【００３８】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、上記構成の液晶注入システム１の動作の一例について説明する。なお、以下の一連の動作は全て制御部１１によって自動制御される。
【００３９】
例えばシステム１のスタートスイッチが押されると、搬送系２の搬送ベルト９によってパネル群Ｐが図示しないステージから処理系４へと供給される（ステップＳ１）。続いて、第１のゲートＧ１が開放され（ステップＳ２）、第１の作業アーム４２によって搬送ベルト９上のパネル群Ｐが真空チャンバ内２２に搬入される（ステップＳ３）。その後、第１のゲートＧ１が閉じられ（ステップＳ４）、真空ポンプ３０の作動によって、真空チャンバ２２内が例えば２分間真空引きされる（ステップＳ５）。この時、第２のゲートＧ２が閉じられていることは言うまでもない。
【００４０】
このような真空引き動作によって、真空チャンバ２２内が所定の真空度（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒｒ）に達したら（ステップＳ６）、第２のゲートＧ２が開放され（ステップＳ７）、パネル群Ｐは、第１の作業アーム４２から第２の作業アーム４３に受け渡され、所定の真空度（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒｒ）に常時設定されている真空保持チャンバ２４内に搬入される（ステップＳ８）。その後、第２のゲートＧ２が閉じられ（ステップＳ９）、搬送系２によるパネル群Ｐの供給がある場合には、第１のゲートＧ１の開放によってパネル群Ｐが再び真空チャンバ２２内に搬入されて前述した動作が繰り返される。
【００４１】
真空保持チャンバ２４内に搬入されたパネル群Ｐは、各パネルｐのセルｃ内が所定の真空度に達するまで、真空保持チャンバ２４内で所定時間（例えば５〜１０分）待機される（ステップＳ１０）。その後、セルｃ内が所定の真空度に達したら（ステップＳ１１）、大気開放チャンバ２６が所定の真空度に設定されていることを条件（ステップＳ１２）に、第３のゲートＧ３が開放され（ステップＳ１３）る。そして、パネル群Ｐは、第２の作業アーム４３から第３の作業アーム４５に受け渡されて、大気開放チャンバ２６内に搬入される（ステップＳ１４）。その後、第３のゲートＧ３が閉じられ（ステップＳ１５）、真空チャンバ２２内が所定の真空度に達している場合には、第２のゲートＧ２の開放によってパネル群Ｐが真空保持チャンバ２４内に搬入されて前述した動作が繰り返される。
【００４２】
パネル群Ｐが大気開放チャンバ２６内に搬入されて第３のゲートＧ３が閉じられると、第３の作業アーム４５が下降して、第３の作業アーム４５によって保持されたパネル群Ｐの各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触される（ステップＳ１６）。
【００４３】
注入口ａが液晶に接触されると、第４のゲートＧ４が開放され（ステップＳ１７）、大気開放チャンバ２６内が大気に開放される。これにより、大気開放チャンバ２６内の大気圧とセルｃ内の真空圧との圧力差によって、液晶が各注入口ａを通じて各セルｃ内に注入されていく。そして、この状態のまま待機し（ステップ１８）、セルｃ内が完全に液晶で満たされたら（ステップＳ１９）、第３の作業アーム４５が上昇され、液晶で満たされたパネル群Ｐは、第３の作業アーム４５により、開放された第４のゲートＧ４を通じて大気開放チャンバ２６から搬出され、図示しない次のライン工程のステージに引き渡される（ステップＳ２０）。その後、第４のゲートＧ４が閉じられ（ステップＳ２１）、次のパネルＰの処理に備えて再び大気開放室２６の真空引きが行われる（ステップＳ２２）。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の液晶注入システム１は、パネル群Ｐが搬入された後に所定の真空状態に設定される真空チャンバ２２と、この真空チャンバ２２に隣接されて常時所定の真空状態に設定保持されるとともに真空チャンバ２２を通じて搬入される各パネルｐのセルｃ内を所定の真空度に設定するための真空保持チャンバ２４と、液晶槽２６を備えて真空保持チャンバ２４に隣接され且つ真空保持チャンバ２４を通じて搬入されるパネル群Ｐを所定の真空状態で受け入れるとともに、パネル群Ｐを受け入れた後、各パネルｐのセルｃ内に液晶を注入するために大気圧下に晒される大気開放チャンバ２６とを備えている。しかも、各チャンバ２２，２４，２６で処理が平行して連続的に行なわれるように、パネル群Ｐが各チャンバ２２，２４，２６に搬送される。すなわち、１つのチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではなく、チャンバを複数設けて、最も時間がかかるセルｃ内の真空引きを行なっている間に、パネル群Ｐを真空雰囲気下に晒す工程（チャンバ内の真空引き）およびセルｃ内へ液晶を注入する工程を平行して行なうようにしている。したがって、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。
【００４５】
なお、本実施形態において、液晶注入を真空中で所定の高温下で行なうと、液晶が効率良く注入される。また、本実施形態では、大気開放チャンバ２６が大気に開放される（晒される）が、所定の加圧雰囲気に晒されるようになっていても良い。
【００４６】
図４は本発明の第２の実施形態を示している。なお、本実施形態において、第１の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図示のように、本実施形態の液晶注入システム１Ａでは、真空保持室チャンバ２４内に複数の待機スペース（本実施形態では、待機ステージ）５０が設けられ、真空チャンバ２２から搬入されるパネル群Ｐを順次に真空保持チャンバ２４内に受け入れて、真空保持チャンバ２４内に複数のパネル群Ｐを常時待機させることができるようになっている。そして、パネル群Ｐは、真空保持チャンバ２４内に搬入された順番で、大気開放チャンバ２６内に搬入されるようになっている。
【００４８】
具体的には、パネル群Ｐが真空保持チャンバ２４内に待機されている間（大気開放チャンバ２６内に搬入される順番がくるまでの間）に、セルｃ内が所定の真空度に達するように、待機時間および処理間隔（真空保持チャンバ２４のパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内に搬入する時間間隔…サイクルタイム）が設定されている。すなわち、例えばセルｃ内が６分の待機状態で所定の真空度に達する場合には、２分のサイクルタイムを実現するために、３つのパネル群Ｐを常に真空保持チャンバ２４内に待機させるようにしている（セルｃ内が１０分の待機状態で所定の真空度に達する場合には、２分のサイクルタイムを実現するために、５個のパネル群Ｐを常に真空保持チャンバ２４に待機させておけば良い）。
【００４９】
このように、本実施形態では、真空チャンバ２２から真空保持チャンバ２４内に順次個別に搬入されたパネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内で一括して待機させ、真空保持チャンバ２４内に待機されているパネル群Ｐを順次個別に大気開放チャンバ２６内に搬入して液晶の注入作業を行なうようになっている。したがって、第１の実施形態におけるチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率良く短くすることができる。
【００５０】
図５および図６は本発明の第３の実施形態を示している。なお、本実施形態において、第２の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図５に示されるように、本実施形態の液晶注入システム１Ｂでは、大気開放チャンバ２６に隣接して、大気雰囲気に常時晒されている注入待機ステージ５５が設けられており、各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されると、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送されて放置されるようになっている。
【００５２】
一般に、各パネルｐの注入口ａを真空下で液晶槽４７内の液晶に接触させて大気開放すると、液晶がセルｃ内に完全に注入される前に注入口ａを液晶槽４７内の液晶から離しても、注入口ａを含むその周辺には液晶が付着したまま残っている。そして、その状態のまま放置しても、注入口ａに付着した液晶が気圧差によって自然にセルｃ内に吸引される。しかも、注入口ａに付着する液晶の量は、セルｃ内を液晶で満たすのに十分な量である。そのため、本実施形態では、この点に着目し、第４のゲートＧ４が開放されると、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐを注入待機ステージ５５へと搬送して放置するようにしている。
【００５３】
以上の動作のフローチャートが図６に示されている。注入口ａが液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されるまでの動作（ステップＳ１〜ステップＳ１７）は第１の実施形態と同じである。異なる点は、図６に示されるように、第４のゲートＧ４が開放された（ステップＳ１７）後、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送され（ステップＳ２３）、その後、第４のゲートＧ４が閉じられる（ステップＳ２４）点である。そして、その後、パネル群Ｐは、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで、注入待機ステージ５５上で待機され（ステップＳ２５）、注入が完了した時点で（ステップＳ２６）、注入待機ステージ５５から図示しない次のライン工程のステージに引き渡される（ステップＳ２７）。
【００５４】
このように、本実施形態では、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまでパネル群Ｐを大気開放チャンバ２６内に放置させておく必要がないため、すなわち、第４のゲートＧ４を開放した後、直ちに、パネル群Ｐを大気開放チャンバ２６から搬出して、次のパネル群を大気開放チャンバ２６内に受け入れることができるため、第２の実施形態よりも更にサイクルタイムを短くすることが可能となる。
【００５５】
図７および図８は本発明の第４の実施形態を示している。なお、本実施形態は第３の実施形態の変形例であるため、第３の実施形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図７に示されるように、本実施形態の液晶注入システム１Ｃでは、大気開放チャンバ２６に隣接して、大気雰囲気に常時晒されている液晶槽待機ステージ６０が設けられており、図８のフローチャートに示されるように、各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されると（ステップＳ１７）、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパネル群Ｐが液晶槽４７ごと液晶槽待機ステージ６０へと搬送されて（ステップＳ２３Ａ）放置されるようになっている。この場合、次のパネル群Ｐの液晶注入作業に備えて、第３の作業アーム４５は、第４のゲートＧ４が閉じられる前に、液晶で満たされた新たな液晶槽４７を大気開放チャンバ２６内に補給する（ステップＳ２３Ｂ）。
【００５７】
このように、本実施形態のシステム１Ｃによれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができる液晶注入システムおよび液晶注入方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図２】図１の液晶注入システムの動作のフローチャートである。
【図３】（ａ）はパネルの平面図、（ｂ）はパネル群の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図６】図５の液晶注入システムの動作の要部のフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る液晶注入システムの概略構成図である。
【図８】図７の液晶注入システムの動作の要部のフローチャートである。
【図９】従来の液晶注入システムの概略構成図である。
【図１０】液晶装置の製造方法の主要工程におけるパネル外観を示す概略斜視図である。
【図１１】液晶装置の製造方法の主要工程を示す概略工程図である。
【図１２】液晶パネルの構造を示す平面図である。
【図１３】液晶パネルの構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…液晶注入システム
２２…真空チャンバ（第１のチャンバ）
２４…真空保持チャンバ（第２のチャンバ）
２６…大気開放チャンバ（第３のチャンバ）
４７…液晶槽
Ｐ…パネル群[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display panel (liquid crystal device) used for an image display device, a computer terminal, an optical shutter, and the like, and a liquid crystal injection system and method for injecting liquid crystal into the liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display elements that have appeared for display purposes such as watches and calculators have come to be used in a wide range of fields, including applications other than displays, such as computer terminals and optical shutters, as image quality improves and size increases. . In principle, a liquid crystal display element is an electro-optical element that controls light passing through an element by applying a voltage to liquid crystal sandwiched between substrates on which electrodes are formed.
[0003]
When manufacturing such a liquid crystal optical element, first, an ITO film formed on a glass substrate is patterned to form a driving electrode, and a liquid crystal alignment organic film is formed on the surface on which the electrode is formed. While forming by printing and baking, the surface of the organic film is subjected to orientation treatment. Subsequently, the two glass substrates subjected to the orientation treatment are opposed to each other with a certain distance (cell thickness), and are bonded together with a sealing material (adhesive). Then, the bonded glass substrate is cut into a predetermined panel shape and separated. Finally, liquid crystal is injected into the panel, and the panel is connected to a driving circuit to complete a liquid crystal optical element.
[0004]
By the way, in the step of injecting liquid crystal into the panel, a plurality of panels are set in the vacuum chamber at a time, and the liquid crystal is injected into the panel due to a pressure difference. A conventional system for injecting liquid crystal into a panel is shown in FIG. As shown, the liquid crystal injection system 100 includes a predetermined vacuum atmosphere (for example, 10 ^-2 -10 ^-3 A vacuum chamber 102 forming a processing chamber set to Torr), a liquid crystal tank 104 disposed in the chamber 102 and filled with liquid crystal, and a plurality of panels P (here, a plurality of liquid crystal panels are provided above the liquid crystal tank 104). A gripping mechanism 106 that grips a strip panel that can be picked up and a lifting mechanism 108 that lifts and lowers the gripping mechanism 106 are provided. The chamber 102 is connected to an exhaust pipe 114 communicating with the vacuum pump 112 and the atmosphere. Further, a valve 116 for switching the connection state of the exhaust pipe 114 between the vacuum pump 112 and the atmosphere is inserted in the middle of the exhaust pipe 114. In addition, a plurality of cell structures (empty cells 107) are formed on each strip panel P by bonding two substrates together by a plurality of open-curved sealing materials 103 each having an injection port 109 for liquid crystal injection. Has been.
[0005]
When liquid crystal is injected into the panel P using the liquid crystal injection system 100 having such a configuration, first, a plurality of strip panels P are attached to the gripping mechanism 106 so that the injection port 109 faces the liquid crystal tank 104. set. At this time, the panel P is held on the upper side of the liquid crystal tank 104 so as not to contact the liquid crystal in the liquid crystal tank 104. Subsequently, the chamber 102 is evacuated by the vacuum pump 112, and the chamber 102 is evacuated to a predetermined degree of vacuum (for example, 10 ^-2 -10 ^-3 The pressure is reduced to Torr). When the inside of the chamber 102 reaches a predetermined degree of vacuum, the vacuum atmosphere in the chamber 102 is maintained for a predetermined time until the inside of the cell 107 reaches substantially the same degree of vacuum as the inside of the chamber 102.
[0006]
When the inside of the cell 107 reaches a predetermined degree of vacuum, the lifting mechanism 108 is driven to lower the gripping mechanism 106, and the inlet 109 of the panel P is brought into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 104. In this state, when the valve 116 is switched and the inside of the chamber 102 is opened to the atmosphere, the liquid crystal is introduced into each cell 107 through each inlet 109 due to the pressure difference between the atmospheric pressure in the chamber 102 and the vacuum pressure in the cell 107. Injected. When the inside of the cell 107 is completely filled with liquid crystal, the lifting mechanism 108 is driven again to raise the gripping mechanism 106, and the panel P is taken out from the chamber 102 and the inlet 109 is sealed with a sealing material.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional liquid crystal injection process, after the inside of the chamber 102 is evacuated, the process waits until the inside of the cell 107 is evacuated. It is configured by sequentially performing a plurality of steps in one chamber such as opening to the atmosphere and waiting for the liquid crystal to be filled in the cell 107. That is, the total time required for these steps is the total time required for the liquid crystal injection process.
[0008]
By the way, the most time-consuming step among the above steps of the liquid crystal injection process is a step of evacuating the inside of the cell 107. In the step of evacuating the chamber 102, the set pressure is 10 ^-2 -10 ^-3 In the case of Torr, a required time of about 30 seconds to 2 minutes is sufficient, but in order to evacuate the cell 107 having a cell thickness of 10 μm or less to the vicinity of the set pressure, 5 to 5 in the chamber maintained at the set pressure. It is necessary to leave for about 10 minutes. Therefore, the cycle time is long and it is difficult to incorporate the injection process into the line process.
[0009]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object thereof is to provide a liquid crystal injection system, a liquid crystal injection method, and a liquid crystal device manufacturing method capable of performing batch processing in a short cycle time. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal injection system of the present invention is a liquid crystal injection system for injecting liquid crystal into a cell of a panel formed by bonding two substrates, and is set to a predetermined vacuum state each time the panel is carried. The first chamber is adjacent to the first chamber and is always set and maintained in the predetermined vacuum state, and the inside of the cell of the panel carried in through the first chamber reaches a predetermined vacuum level. And receiving the panel in a predetermined vacuum state adjacent to the second chamber having a liquid crystal tank and sequentially carrying in through the second chamber. And a third chamber exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere so that liquid crystal is injected into the cell of the panel. To.
[0011]
In the liquid crystal injection system according to the present invention, a plurality of chambers are provided instead of sequentially performing a plurality of steps in one chamber so that a plurality of steps in liquid crystal injection can be performed separately by separating these chambers. It has become. Therefore, if the processing is continuously performed in parallel in each chamber, the step of exposing the panel to a vacuum atmosphere and the step of injecting liquid crystal into the cell while evacuating the cell takes the longest time. Since they can be performed in parallel, batch processing can be performed in a short cycle time, and a liquid crystal injection process can be incorporated into the line process.
[0012]
The liquid crystal injection system according to the present invention is characterized in that, in the above-described configuration, the liquid crystal injection system includes transport means for transporting the panel to each chamber so that the processing is continuously performed in parallel in each chamber. According to this configuration, the process of exposing the panel to a vacuum atmosphere and the process of injecting liquid crystal into the cell are performed in parallel while evacuating the cell, which takes the longest time. In addition to performing batch processing, the liquid crystal injection process can be incorporated into the line process.
[0013]
The liquid crystal injection system according to the present invention is characterized in that, in the above-described configuration, the second chamber has a plurality of standby spaces for waiting the panel. According to this configuration, the panels sequentially brought into the second chamber sequentially from the first chamber are collectively waited in the second chamber, and the panels waiting in the second chamber are sequentially turned on. Since the liquid crystal can be injected individually into the third chamber, the cycle time can be shortened efficiently by effectively utilizing the chamber configuration described in claim 1.
[0014]
The liquid crystal injection system of the present invention is characterized in that, in the above configuration, an injection standby stage is provided adjacent to the third chamber for waiting the panel until the inside of the cell is completely filled with liquid crystal. To do. According to this configuration, since it is not necessary to leave the panel in the third chamber until the liquid crystal is completely injected into the cell, immediately after the panel is brought into contact with the liquid crystal, the panel is moved to the third chamber. Upon removal from the chamber, the next panel can be received in the third chamber. Therefore, the cycle time can be further shortened.
[0015]
In the liquid crystal injection system of the present invention, in the above configuration, a liquid crystal tank standby stage is provided adjacent to the third chamber for waiting the panel together with the liquid crystal tank until the inside of the cell is completely filled with liquid crystal. It is characterized by that. According to this configuration, the present invention can be applied to batch processing in which a large amount of liquid crystal is used.
[0016]
The liquid crystal injection method of the present invention is a liquid crystal injection method for injecting liquid crystal into a cell of a panel formed by bonding two substrates together, each time the panel is carried into the first chamber. The first chamber is set to a predetermined vacuum state, and the first chamber is adjacent to the first chamber and is constantly set and held in the predetermined vacuum state in the second chamber. The panel is loaded, and the panel is waited in the second chamber so that the inside of the cell of the loaded panel reaches a predetermined degree of vacuum. From the second chamber, the panel is adjacent to the second chamber. In addition, the panels are sequentially carried into the third chamber set to the predetermined vacuum state, and the injection port leading to the cell of the panel carried into the third chamber is set in front. The third chamber is exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank provided in the third chamber and with the inlet in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank. The liquid crystal is injected into the cell of the panel by a pressure difference.
[0017]
According to the liquid crystal injection method of the present invention, instead of sequentially performing a plurality of steps in one chamber, a plurality of chambers are provided, and a plurality of steps in liquid crystal injection can be performed separately by separating these chambers. . Therefore, if the processing is continuously performed in parallel in each chamber, the step of exposing the panel to a vacuum atmosphere and the step of injecting liquid crystal into the cell while evacuating the cell takes the longest time. Since they can be performed in parallel, batch processing can be performed in a short cycle time, and a liquid crystal injection process can be incorporated into the line process.
[0018]
In the liquid crystal injection method of the present invention, in the above-described configuration, after the panel is loaded from the first chamber into the second chamber, another panel is loaded into the first chamber. The chamber is set to the predetermined vacuum state, a panel is loaded from the second chamber into the third chamber, and then the panel in the first chamber is loaded into the second chamber, A state in which the panel in which liquid crystal has been injected into the cell is unloaded from the third chamber, and after the panel is unloaded from the third chamber, the inside of the third chamber is set to the predetermined vacuum state. Then, the panel in the second chamber is carried into the third chamber. According to this configuration, the process of exposing the panel to a vacuum atmosphere and the process of injecting liquid crystal into the cell are performed in parallel while evacuating the cell, which takes the longest time. In addition to performing batch processing, the liquid crystal injection process can be incorporated into the line process.
[0019]
In the liquid crystal injection method of the present invention, in the above configuration, the panels individually brought into the second chamber sequentially from the first chamber are made to stand by in the second chamber, and the second chamber is In this case, the liquid crystal injecting operation is performed by sequentially bringing the panels waiting in the above into the third chamber individually. According to this configuration, it is possible to effectively shorten the cycle time by effectively using a plurality of chamber configurations.
[0020]
In the liquid crystal injection method of the present invention, in the above structure, the third chamber is exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere in a state where the injection port is in contact with the liquid crystal in the liquid crystal layer, Without waiting until the liquid crystal injection into the liquid crystal is completed, the panel is immediately taken out of the third chamber and left on a predetermined injection standby stage. According to this configuration, since it is not necessary to leave the panel in the third chamber until the liquid crystal is completely injected into the cell, immediately after the panel is brought into contact with the liquid crystal, the panel is moved to the third chamber. Upon removal from the chamber, the next panel can be received in the third chamber. Therefore, the cycle time can be further shortened.
[0021]
The liquid crystal injection method of the present invention is characterized in that, in the above-described configuration, the panel is carried out from the third chamber together with the liquid crystal tank and left on a predetermined injection standby stage. According to this configuration, the present invention can be applied to batch processing in which a large amount of liquid crystal is used.
[0022]
The present invention also provides a method for manufacturing a liquid crystal device having the characteristic configuration and operational effects of the liquid crystal injection method.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
In general, in the manufacturing process of a liquid crystal device having a relatively small liquid crystal panel, the multi-cavity manufacturing method shown in FIGS. 10 and 11 is often used. In this manufacturing method, first, the large-sized panel 10 shown in FIG. 10A is formed by bonding the two mother substrates 211 and 12 with a sealing material (not shown). Next, scribe grooves 16x extending in the X direction shown in the figure (the scribe grooves similarly formed on the mother board 211 are not shown) are formed on the surfaces of the mother boards 211 and 12 of the large panel 10 (primary). (Scribing), and by applying a splitting force along the scribe grooves 16x, the mother substrates 211 and 12 are respectively broken (primary break), and the strip panel p shown in FIG. 10B is formed.
[0025]
When this strip panel p is formed, the opening of the sealing material is exposed at the portion where the mother substrates 211 and 12 are broken, so liquid crystal is injected from this opening, and then the opening is closed with a sealing material or the like. .
[0026]
Next, as shown in FIG. 10C, scribe grooves 16y (the scribe grooves formed on one of the strip substrates are not shown) are formed on each of the two strip substrates constituting the strip panel p. (Secondary scribe) By applying a breaking force along these scribe grooves 16y, the two strip substrates are both broken (secondary break) to form the liquid crystal panel shown in FIG. 10 (d).
[0027]
12 and 13 show the schematic structure of the liquid crystal panel formed as described above. In the liquid crystal panel, a substrate 141 and a substrate 142 are bonded to each other with a sealant 143, and a liquid crystal 144 is sealed between the substrates 141 and 142 inside the sealant 143. Here, the liquid crystal injection port 143 a is sealed with a sealing material 145.
[0028]
A transparent electrode 146 and an alignment film 147 are formed on the inner surface of the substrate 141, and the transparent electrode 146 is a wiring that goes out to the outside of the sealing material 143 and is drawn onto the substrate overhanging portion 141a. Further, a transparent electrode 148 and an alignment film 149 are formed on the inner surface of the substrate 142, and the transparent electrode 148 is constituted by a vertical conduction portion (not shown) (for example, a part of a sealing material 143 formed as an anisotropic conductor). .) Is connected to the wiring on the substrate overhanging portion 141a.
[0029]
A semiconductor chip 150 constituting a liquid crystal driving circuit is mounted on the surface of the substrate extension 141a. The semiconductor chip 150 is in a state of being conductively connected to both the wiring on the substrate overhanging portion 141a that is electrically connected to the transparent electrodes 146 and 148 and the input terminal 151 formed at the end of the substrate overhanging portion 141a. . Here, depending on the structure of the liquid crystal device, flexible processing such as conductive connection of the wiring board to the input terminal 151 or sealing of the surface of the substrate overhanging portion 141a with a sealing material such as silicone resin is possible. Done.
[0030]
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal injection system 1 according to the present embodiment includes a plurality of sheets held by a jig C. Strip It includes a transport system 2 that sequentially transports the panels p (hereinafter referred to as panel group P) and a processing system 4 that performs an injection process for injecting liquid crystal into the panel group P transported by the transport system 2. Among the manufacturing processes of the liquid crystal device, the liquid crystal device is used in a process of injecting liquid crystal between the substrates of the strip panel p.
[0031]
As described above, each of the panel group P Strip As shown in FIG. 3A, the panel p has a plurality of cells formed by bonding two substrates together with a plurality of open-curved sealing materials b each having an injection port a for liquid crystal injection. A structure (empty cell c) is formed (thus, a plurality of liquid crystal panels can be taken). Moreover, the jig | tool C consists of the frame 5 which hold | maintains the several panel p at predetermined intervals, as FIG.3 (b) shows. The frame body 5 is provided with an engaging portion (not shown) that engages with a work arm (described later) of the processing system 4.
[0032]
The transport system 2 includes a transport belt 9 that transports the panel group P supplied from a stage (not shown) to the processing system 4. The operation of the transport belt 9 is controlled by the control unit 11.
[0033]
The processing system 4 has a housing 20 whose inside can be set to a predetermined degree of vacuum. In the housing 20, a vacuum chamber (first chamber) 22, a vacuum holding chamber (second chamber) 24, and an atmosphere release chamber (third chamber) are opened and closed by second and third gates G 2 and G 3 that can be opened and closed. 26. The housing 20 includes a first openable and closable gate G1 into which the panel group P is carried into the vacuum chamber 22, and a fourth openable gate G4 through which the panel P is carried out from the atmosphere release chamber 26. have. Further, exhaust pipes 33, 34, and 35 communicating with the vacuum pumps 30, 31, and 32 are connected to the chambers 22, 24, and 26, respectively. In addition, for example, a ceiling portion in the housing 20 is provided with a transport rail 41 that extends over the chambers 22, 24, and 26 and extends beyond the vacuum chamber 22 and the atmosphere release chamber 26.
[0034]
The internal atmosphere of the vacuum chamber 22 is set to a vacuum pressure and an atmospheric pressure. The vacuum chamber 22 has a first work arm 42 that can move along the transport rail 41. The first work arm 42 transports the panel group P between the transport belt 9 and the vacuum chamber 22, and transfers the panel group P to a second work arm 43 (to be described later) in the vacuum holding chamber 24. To work.
[0035]
The inside atmosphere of the vacuum holding chamber 24 is always kept at a vacuum pressure. The vacuum holding chamber 24 has a second work arm 43 that can move along the transport rail 41. The second working arm 43 receives and holds the panel group P from the first working arm 42, and delivers the panel group P to a third working arm 45 described later in the atmosphere release chamber 26. Operate.
[0036]
The air release chamber 26 is formed as an injection chamber for injecting liquid crystal into each panel p of the panel group P, with the internal atmosphere set to a vacuum pressure and an atmospheric pressure. Therefore, a liquid crystal tank 47 filled with liquid crystal is provided in the atmosphere release chamber 26. Further, the atmosphere release chamber 26 has a third work arm 45 that can move along the transport rail 41 and can be moved up and down. The third working arm 45 receives the panel group P from the second working arm 43 and brings the injection port a of each panel p into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 47, and the panel group P into which the liquid crystal has been injected. It is carried out from the air release chamber 26 to the outside air atmosphere and transferred to the stage of the next line process (not shown).
[0037]
The operation of the work arms 42, 43, 45 as the conveying means, the opening / closing operation of the gates G1, G2, G3, G4, and the operation of the vacuum pumps 30, 31, 32 are controlled by the control unit 11.
[0038]
Next, an example of the operation of the liquid crystal injection system 1 having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The following series of operations are all automatically controlled by the control unit 11.
[0039]
For example, when the start switch of the system 1 is pressed, the panel group P is supplied from the stage (not shown) to the processing system 4 by the transport belt 9 of the transport system 2 (step S1). Subsequently, the first gate G1 is opened (step S2), and the panel group P on the transport belt 9 is carried into the vacuum chamber 22 by the first work arm 42 (step S3). Thereafter, the first gate G1 is closed (step S4), and the vacuum chamber 30 is evacuated, for example, for 2 minutes by the operation of the vacuum pump 30 (step S5). At this time, it goes without saying that the second gate G2 is closed.
[0040]
By such a vacuuming operation, the inside of the vacuum chamber 22 has a predetermined degree of vacuum (for example, 10 ^-2 -10 ^-3 Torr) (step S6), the second gate G2 is opened (step S7), and the panel group P is transferred from the first work arm 42 to the second work arm 43, and has a predetermined degree of vacuum. (For example, 10 ^-2 -10 ^-3 (Torr) is carried into the vacuum holding chamber 24 which is always set (step S8). Thereafter, the second gate G2 is closed (step S9), and when the panel group P is supplied by the transport system 2, the panel group P is again carried into the vacuum chamber 22 by opening the first gate G1. The above-described operation is repeated.
[0041]
The panel group P carried into the vacuum holding chamber 24 waits for a predetermined time (for example, 5 to 10 minutes) in the vacuum holding chamber 24 until the inside of the cell c of each panel p reaches a predetermined degree of vacuum (Step 5-10). S10). After that, when the inside of the cell c reaches a predetermined degree of vacuum (step S11), the third gate G3 is opened on the condition that the atmosphere release chamber 26 is set to a predetermined degree of vacuum (step S12) ( Step S13). The panel group P is transferred from the second work arm 43 to the third work arm 45 and carried into the atmosphere release chamber 26 (step S14). Thereafter, the third gate G3 is closed (step S15), and when the vacuum chamber 22 has reached a predetermined degree of vacuum, the panel group P is brought into the vacuum holding chamber 24 by opening the second gate G2. It carries in and the operation | movement mentioned above is repeated.
[0042]
When the panel group P is carried into the atmosphere release chamber 26 and the third gate G3 is closed, the third work arm 45 is lowered and each panel of the panel group P held by the third work arm 45 is moved. The p injection port a is brought into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 47 under vacuum (step S16).
[0043]
When the injection port a comes into contact with the liquid crystal, the fourth gate G4 is opened (step S17), and the atmosphere release chamber 26 is opened to the atmosphere. Thereby, the liquid crystal is injected into each cell c through each injection port a due to the pressure difference between the atmospheric pressure in the air release chamber 26 and the vacuum pressure in the cell c. Then, the system waits in this state (step 18), and when the inside of the cell c is completely filled with liquid crystal (step S19), the third work arm 45 is raised, and the panel group P filled with liquid crystal The third work arm 45 is carried out of the atmosphere release chamber 26 through the opened fourth gate G4 and delivered to the stage of the next line process (not shown) (step S20). Thereafter, the fourth gate G4 is closed (step S21), and the air release chamber 26 is evacuated again in preparation for the next processing of the panel P (step S22).
[0044]
As described above, the liquid crystal injection system 1 of the present embodiment includes the vacuum chamber 22 that is set to a predetermined vacuum state after the panel group P is carried in, and the vacuum chamber 22 that is adjacent to the vacuum chamber 22 and always has a predetermined vacuum state. And a vacuum holding chamber 24 for setting the inside of the cell c of each panel p carried through the vacuum chamber 22 to a predetermined degree of vacuum, a liquid crystal tank 26 and adjacent to the vacuum holding chamber 24 The panel group P carried in through the vacuum holding chamber 24 is received in a predetermined vacuum state, and after receiving the panel group P, it is exposed to atmospheric pressure to inject liquid crystal into the cells c of each panel p. Chamber 26. In addition, the panel group P is transported to each of the chambers 22, 24, 26 so that the processing is continuously performed in parallel in each of the chambers 22, 24, 26. That is, instead of sequentially performing a plurality of steps in one chamber, a plurality of chambers are provided, and the panel group P is exposed to a vacuum atmosphere while evacuating the cell c, which takes the longest time. The process (evacuation in the chamber) and the process of injecting liquid crystal into the cell c are performed in parallel. Therefore, batch processing can be performed in a short cycle time, and the liquid crystal injection process can be incorporated into the line process.
[0045]
In this embodiment, when the liquid crystal is injected at a predetermined high temperature in a vacuum, the liquid crystal is injected efficiently. In the present embodiment, the atmosphere release chamber 26 is opened (exposed) to the atmosphere, but may be exposed to a predetermined pressurized atmosphere.
[0046]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0047]
As illustrated, in the liquid crystal injection system 1A of the present embodiment, a plurality of standby spaces (in this embodiment, standby stages) 50 are provided in the vacuum holding chamber chamber 24, and the panel group P carried from the vacuum chamber 22 is provided. Are sequentially received in the vacuum holding chamber 24 so that a plurality of panel groups P can be kept in standby in the vacuum holding chamber 24 at all times. And the panel group P is carried in in the air release chamber 26 in the order carried in in the vacuum holding chamber 24. FIG.
[0048]
Specifically, while the panel group P is waiting in the vacuum holding chamber 24 (until the order of loading into the atmosphere release chamber 26 comes), the inside of the cell c reaches a predetermined degree of vacuum. In addition, a standby time and a processing interval (a time interval at which the panel group P of the vacuum holding chamber 24 is carried into the atmosphere release chamber 26... Cycle time) are set. That is, for example, when the predetermined degree of vacuum is reached in the cell c in the standby state for 6 minutes, the three panel groups P are always kept in the vacuum holding chamber 24 in order to realize a cycle time of 2 minutes. (If the inside of the cell c reaches a predetermined degree of vacuum in the standby state for 10 minutes, the vacuum holding chamber 24 is always kept waiting for the five panel groups P in order to realize a cycle time of 2 minutes. Just keep it.)
[0049]
As described above, in the present embodiment, the panel groups P sequentially brought into the vacuum holding chamber 24 sequentially from the vacuum chamber 22 are collectively waited in the vacuum holding chamber 24 and are waited in the vacuum holding chamber 24. The panel groups P are individually carried into the open air chamber 26 one after another and liquid crystal is injected. Therefore, the cycle time can be shortened efficiently by effectively utilizing the chamber configuration in the first embodiment.
[0050]
5 and 6 show a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0051]
As shown in FIG. 5, in the liquid crystal injection system 1B of the present embodiment, an injection standby stage 55 that is constantly exposed to the atmospheric atmosphere is provided adjacent to the atmospheric release chamber 26, and the note of each panel p is provided. When the inlet a is brought into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 47 under vacuum and the fourth gate G4 is opened, the third working arm is immediately started without waiting until the liquid crystal is completely injected into the cell c. The panel group P is transported to the injection standby stage 55 by 45 and left unattended.
[0052]
In general, when the inlet a of each panel p is brought into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 47 under vacuum and released into the atmosphere, the liquid crystal in the liquid crystal tank 47 is injected before the liquid crystal is completely injected into the cell c. Even if it is separated from the liquid crystal, liquid crystal remains on the periphery including the injection port a. Even if left in that state, the liquid crystal adhering to the injection port a is naturally sucked into the cell c due to the pressure difference. In addition, the amount of liquid crystal adhering to the injection port a is sufficient to fill the cell c with liquid crystal. Therefore, in this embodiment, paying attention to this point, when the fourth gate G4 is opened, the third working arm 45 immediately does not wait until the liquid crystal is completely injected into the cell c. The group P is transported to the injection standby stage 55 and left unattended.
[0053]
A flowchart of the above operation is shown in FIG. The operation (step S1 to step S17) until the injection port a is brought into contact with the liquid crystal and the fourth gate G4 is opened is the same as that in the first embodiment. As shown in FIG. 6, after the fourth gate G4 is opened (step S17), the panel group P is transferred to the injection standby stage 55 by the third working arm 45 (step S17). Thereafter, the fourth gate G4 is closed (step S24). After that, the panel group P waits on the injection standby stage 55 until the liquid crystal is completely injected into the cell c (step S25). When the injection is completed (step S26), the injection standby stage 55 is completed. To the next line process stage (not shown) (step S27).
[0054]
Thus, in the present embodiment, it is not necessary to leave the panel group P in the atmosphere release chamber 26 until the liquid crystal is completely injected into the cell c, that is, the fourth gate G4 is opened. After that, the panel group P can be immediately taken out from the atmosphere release chamber 26 and the next panel group can be received in the atmosphere release chamber 26. Therefore, the cycle time can be further shortened as compared with the second embodiment. It becomes.
[0055]
7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention. In addition, since this embodiment is a modification of 3rd Embodiment, about the component which is common in 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected below and the description is abbreviate | omitted.
[0056]
As shown in FIG. 7, in the liquid crystal injection system 1 </ b> C of the present embodiment, a liquid crystal tank standby stage 60 that is constantly exposed to the air atmosphere is provided adjacent to the air release chamber 26, and the flowchart of FIG. 8. As shown in FIG. 4, when the inlet a of each panel p is brought into contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank 47 under vacuum and the fourth gate G4 is opened (step S17), the liquid crystal is completely in the cell c. Without waiting for the injection, the panel group P is immediately transported to the liquid crystal tank standby stage 60 together with the liquid crystal tank 47 by the third working arm 45 (step S23A) and left unattended. In this case, in preparation for the liquid crystal injection operation of the next panel group P, the third working arm 45 opens a new liquid crystal tank 47 filled with liquid crystal before the fourth gate G4 is closed. The inside is replenished (step S23B).
[0057]
Thus, according to the system 1C of the present embodiment, it can be applied to batch processing in which the amount of liquid crystal used is large.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal injection system and a liquid crystal injection method that can perform batch processing in a short cycle time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injection system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of the operation of the liquid crystal injection system of FIG.
3A is a plan view of a panel, and FIG. 3B is a perspective view of a panel group.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injection system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injection system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of the main part of the operation of the liquid crystal injection system of FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal injection system according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of the main part of the operation of the liquid crystal injection system of FIG.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional liquid crystal injection system.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the appearance of the panel in the main process of the manufacturing method of the liquid crystal device.
FIG. 11 is a schematic process diagram showing main processes of a method for manufacturing a liquid crystal device.
FIG. 12 is a plan view showing a structure of a liquid crystal panel.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal panel.
[Explanation of symbols]
1, 1A, 1B, 1C ... Liquid crystal injection system
22 ... Vacuum chamber (first chamber)
24 ... Vacuum holding chamber (second chamber)
26 ... Open air chamber (third chamber)
47 ... Liquid crystal tank
P ... Panel group

Claims

In a liquid crystal injection system for injecting liquid crystal into a panel cell formed by bonding two substrates together,
A first chamber that is set to a predetermined vacuum state each time the panel is loaded;
Adjacent to the first chamber, is always set and held at the predetermined vacuum state, and waits for the panel to reach a predetermined degree of vacuum in the cell of the panel carried through the first chamber. A second chamber to cause
The panel is provided with a liquid crystal tank, is adjacent to the second chamber, and sequentially received through the second chamber. The panel is received in the predetermined vacuum state, and a large liquid crystal is injected into the cell of the panel. A third chamber exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere;
A liquid crystal injection system characterized by comprising:

2. The liquid crystal injection system according to claim 1, further comprising transport control means for transporting the panel to each chamber so that the processing is continuously performed in parallel in each chamber.

The liquid crystal injection system according to claim 1, wherein the second chamber has a plurality of standby spaces for waiting the panel.

4. An injection standby stage for allowing the panel to wait until the inside of the cell is completely filled with liquid crystal is provided adjacent to the third chamber. 2. A liquid crystal injection system according to item 1.

2. A liquid crystal tank standby stage is provided adjacent to the third chamber for waiting the panel together with the liquid crystal tank until the cell is completely filled with liquid crystal. Item 4. The liquid crystal injection system according to any one of Items 3 to 4.

In a liquid crystal injection method for injecting liquid crystal into a cell of a panel formed by bonding two substrates together,
Each time the panel is carried into the first chamber, the first chamber is set to a predetermined vacuum state,
The panel is loaded from the first chamber into a second chamber that is adjacent to the first chamber and that is always set and maintained at the predetermined vacuum state. Waiting the panel in the second chamber to reach a predetermined degree of vacuum;
The panel is sequentially carried from the second chamber into a third chamber which is adjacent to the second chamber and set to the predetermined vacuum state,
An inlet that leads to the cell of the panel carried into the third chamber is brought into contact with the liquid crystal in a liquid crystal tank provided in the third chamber;
With the injection port in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank, the third chamber is exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere, and liquid crystal is injected into the panel cell by a pressure difference. A liquid crystal injection method characterized.

After loading a panel from the first chamber into the second chamber, another panel is loaded into the first chamber to set the first chamber to the predetermined vacuum state,
After carrying a panel from the second chamber into the third chamber, carrying a panel in the first chamber into the second chamber;
A state in which the panel in which liquid crystal has been injected into the cell is unloaded from the third chamber, and after the panel is unloaded from the third chamber, the inside of the third chamber is set to the predetermined vacuum state. The liquid crystal injection method according to claim 6, wherein the panel in the second chamber is carried into the third chamber.

Panels sequentially brought into the second chamber sequentially from the first chamber are made to stand by in the second chamber at once, and the panels waiting in the second chamber are made individually one by one. 8. The liquid crystal injection method according to claim 6, wherein the liquid crystal injection operation is performed by carrying the liquid crystal into the third chamber.

Without exposing the third chamber to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere with the injection port in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank, and without waiting until the liquid crystal is completely injected into the cell. 9. The liquid crystal injection method according to claim 6, wherein the panel is immediately taken out of the third chamber and left on a predetermined injection standby stage.

10. The liquid crystal injection method according to claim 9, wherein the panel is unloaded from the third chamber together with the liquid crystal tank and left on a predetermined injection standby stage.

In a manufacturing method of a liquid crystal device for injecting liquid crystal into a cell of a panel formed by bonding two substrates,
Setting the first chamber to a predetermined vacuum state every time the panel is carried into the first chamber;
Carrying the panel from the first chamber into a second chamber adjacent to the first chamber and set and held in the predetermined vacuum state;
Waiting the panel in the second chamber so that a predetermined degree of vacuum is reached in the cell of the panel;
Sequentially bringing the panels from the second chamber into a third chamber adjacent to the second chamber and set to the predetermined vacuum state;
Exposing the third chamber to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere with the inlet leading to the cell of the panel in contact with the liquid crystal;
A method of manufacturing a liquid crystal device, comprising:

In a method of manufacturing a liquid crystal device by enclosing a liquid crystal between two substrates bonded to each other,
Bonding two mother substrates together with a sealing material to form a large panel;
A primary break process of cleaving the large panel to form a strip-shaped panel;
A step of sealing the liquid crystal injection port after injecting liquid crystal into the cells of the strip-like panel through the liquid crystal injection port provided in the sealing material;
Cleaving the strip-like panel into which the liquid crystal has been injected to form a panel having a desired size;
Comprising
The step of injecting liquid crystal into the cells of the strip-shaped panel through the liquid crystal injection port provided in the sealing material,
Each time the strip-shaped panel is carried into the first chamber, the first chamber is set to a predetermined vacuum state,
The strip-shaped panel is carried from the first chamber into the second chamber adjacent to the first chamber and always set and maintained in the predetermined vacuum state. The strip-shaped panel is made to stand by in the second chamber so that the inside of the cell reaches a predetermined degree of vacuum,
The strip-shaped panel is sequentially carried from the second chamber into a third chamber adjacent to the second chamber and set in the predetermined vacuum state,
An inlet leading to a cell of the strip-shaped panel carried into the third chamber is brought into contact with a liquid crystal in a liquid crystal tank provided in the third chamber;
With the injection port in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank, the third chamber is exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere to inject liquid crystal into the strip-shaped panel cell due to a pressure difference. A method of manufacturing a liquid crystal device.

After loading a panel from the first chamber into the second chamber, another panel is loaded into the first chamber to set the first chamber to the predetermined vacuum state,
After carrying a panel from the second chamber into the third chamber, carrying a panel in the first chamber into the second chamber;
A state in which the panel in which liquid crystal has been injected into the cell is unloaded from the third chamber, and after the panel is unloaded from the third chamber, the inside of the third chamber is set to the predetermined vacuum state. The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 12, wherein the panel in the second chamber is carried into the third chamber.

Panels sequentially brought into the second chamber sequentially from the first chamber are collectively waited in the second chamber, and the panels waiting in the second chamber are individually and sequentially placed. 14. The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 12, wherein the liquid crystal is injected into the third chamber.

With the injection port in contact with the liquid crystal in the liquid crystal tank, the third chamber is exposed to atmospheric pressure or a predetermined pressurized atmosphere, and then waits until the liquid crystal is completely injected into the cell. 15. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 12, wherein the panel is immediately unloaded from the third chamber and left on a predetermined injection standby stage.