JP4003412B2 - 真空チャンバ及びその真空チャンバを用いた液晶注入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、収容した液晶セル等のワークを加熱する真空チャンバと、その真空チャンバ内で液晶セルに液晶を注入する液晶注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の真空チャンバを用いた液晶注入装置について、図４を用いて説明する。
動作開始前、真空バルブ、Ｎ_２導入バルブは閉じられた状態、真空ポンプは動作状態となっている。
【０００３】
まず、扉１２を開き、液晶を注入すべき液晶セル１、及び液晶を収容した液晶皿２を真空チャンバ１１へ搬送し、扉１２を閉める。そして、真空バルブ１４を開き、真空チャンバ１１内を真空引きし、所定圧に達するか又は所定時間が経過したら、液晶皿昇降機構１６を上昇させ、液晶セル１の液晶注入口に液晶を接液させる。そして、真空バルブ１４を閉め、Ｎ_２導入バルブ１５を開き、真空チャンバ１１内を大気圧に戻すことで、真空となっている液晶セル１内に液晶が浸入しはじめる。
【０００４】
そして、液晶の注入処理を促進するため、真空チャンバ１１内に設けられた加熱ヒータ（図示省略）でチャンバ内雰囲気温度（約６０度）に昇温する。また、液晶の注入が完了すると、オペレータが液晶セル１の取り出しができるように、真空チャンバ１１内に設けられ冷却水ジャケット（図示省略）に冷却水を循環することで冷却し、真空チャンバ１１内を約３０度まで降温している。なお、真空チャンバ１１内では、ファンによる循環を行なうことで、これら加熱や冷却の均一化、効率化を促進している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような加熱ヒータや冷却水ジャケットは真空チャンバ１１の内部に設けられており、真空チャンバ１１内でダストが発生しやすくなり、液晶へのダストの混入という問題点がある。また、冷却水の真空チャンバ１１への導入部において、水漏れが発生しやすいという問題点がある。さらに、真空チャンバ１１内に、加熱ヒータや冷却水ジャケットのスペースを確保しなければならず、また、熱交換を良くするために、真空チャンバ１１内でスペースを確保する必要があって、真空チャンバ１１が大型化するし、さらに、真空チャンバ１１内に、加熱ヒータや冷却水ジャケットを導くため、密閉性の確保が難しいという問題点もある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を伴うことなく、収容する液晶セル等のワークに影響を与えることなく、かつ、装置構成の簡単な真空チャンバおよびその真空チャンバを利用した液晶注入装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明の真空チャンバは、収容したワークを加熱する真空チャンバであって、真空チャンバの外壁面の同一箇所を加熱・冷却機構で加熱若しくは冷却するものである。
【０００８】
そして、真空チャンバの外壁面に当接した冷却水ジャケットに冷却媒体を適宜循環して真空チャンバの外壁面を冷却すると共に、冷却水ジャケットを加熱ヒータで適宜加熱し、冷却媒体を加熱することで真空チャンバの外壁面を加熱することを特徴とする。
【０００９】
第２発明の液晶注入装置は、液晶皿に収容された液晶を液晶セルに注入する液晶注入装置であって、上記第１発明の真空チャンバに、液晶セルと液晶皿とを相対的に接近させる移動機構と、内部を真空排気するための真空排気系と不活性ガスを導入して大気圧に戻すための不活性ガス導入系とが設けられ、真空チャンバ内を真空排気系で真空状態にして液晶セルを真空引きした後に、移動機構で液晶セルの液晶注入口が液晶皿の液晶に接触するよう相対的に接近してから不活性ガス導入系で注入室内を大気圧に戻すと共に、加熱・冷却機構で加熱することにより、液晶を液晶セルに注入する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶注入装置の一実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施例の真空チャンバの外観図、図２は真空チャンバに設けられた加熱・冷却機構の部分断面図、図３は本実施例の真空チャンバを使用する液晶注入装置の概略構成を示した図である。
【００１１】
図３において、扉１２の開閉により、液晶セル１及び液晶皿２が搬送される真空チャンバ１１には、液晶セル１の保持機構（図示省略）と、保持された液晶セル１１に対して、液晶皿２を接液状態とするように移動する液晶皿昇降機構１６とを備える。真空チャンバ１１には、内部を真空排気する真空ポンプ１３が真空バルブ１４を介して接続され、また、内部を大気圧に戻す際に供給されるＮ_２源がＮ_２導入バルブ１５を介して接続されている。
【００１２】
また、真空チャンバ１１の外壁面１８には、真空チャンバの強度を強化するため、図１の外観図で示すように、格子状にリブ１７が設けられている。そして、外壁面１８のうち、１つの面は、上記したように、開閉可能な扉１２として構成されており、扉１２の開閉により、液晶セル１と液晶皿２が真空チャンバ１１内へ収容される。
【００１３】
さらに、リブ１７で隔てられた各領域（斜線部）には、それぞれ、図２に示すような加熱・冷却機構２０が設けられている。外壁面１８には、冷却水ジャケット２１が当接して設けられており、この冷却水ジャケット２１を通過して冷却水が循環されるよう、流入ポート２２と流出ポート２３とが設けられている。また、冷却水ジャケット２１における外壁面１８との反対側の面には、冷却水を加熱するために、シースヒータ２４が設けられ、さらに、ＳＵＳ板２５、テフロン板２６の順で、シースヒータ２４は覆われている。なお、ＳＵＳ板２５には、熱電対（図示省略）が設けられており、温度信号を利用した温度調節が行なわれる。
【００１４】
冷却水ジャケット２１においては、冷却水の循環をＯＮ／ＯＦＦすることが適宜可能であると共に、シースヒータ２４における加熱のＯＮ／ＯＦＦも適宜可能であり、真空チャンバ１１を加熱する時は、冷却水の循環を停止すると共に、シースヒータをＯＮして、冷却水を加熱することで、加熱された冷却水でチャンバ１１内を加熱する。また、真空チャンバ１１内を冷却する時は、シースヒータをＯＦＦすると共に、冷却水を循環して熱交換することで、真空チャンバ１１内を冷却する。
【００１５】
次に、図３の液晶注入装置の動作を説明する。動作開始前、真空バルブ１４、Ｎ_２導入バルブ１５は閉じられた状態、真空ポンプ１３は動作状態となっている。まず、扉１２を開け、液晶を注入すべき液晶セル１、及び液晶を収容した液晶皿２を離した状態でチャンバ１１へ搬入し扉１２を閉じ、真空チャンバ１１内を密閉する。
【００１６】
真空バルブ１４を開き、チャンバ１１を真空引きし所定圧に達するか、所定時間が経過したら、液晶皿昇降機構１６を上昇させ、液晶セル１の液晶注入口に液晶を接液する。そして、真空バルブ１４を閉じ、Ｎ_２導入バルブ１５を開き、真空チャンバ１１を大気圧に戻すと、真空となっている液晶セル１内に液晶が注入しはじめる。
【００１７】
さらに、図２において、シースヒータ２４をＯＮとすることで、循環するのを停止されている冷却水ジャケット２１の冷却水を加熱する。このとき、シースヒータ２４はＳＵＳ板２５、さらにはテフロン板２６に覆われているので、外部へ熱が逃げるのが抑制されると共に、ＳＵＳ板２５へ伝わった熱で、冷却水ジャケット２１の表面を均一に加熱するので、エネルギー効率が向上する。なお、テフロン板２６で覆うことで、高温化するＳＵＳ板２５が露出しないので、安全性も十分に確保される。
【００１８】
このようにして、冷却水ジャケット２１と共に冷却水を加熱することで、その熱が真空チャンバ１１の外壁面１８に伝わり、真空チャンバ１１内も約６０度まで加熱することが可能となり、真空チャンバ１１内での液晶の注入を促進することができる。
【００１９】
そして、液晶セル１への液晶注入が完了する所定時間経過後、シースヒータ２４をＯＦＦすると共に、冷却水ジャケット２１に冷却水を循環し、真空チャンバ１１の外壁面１８を冷却することで、オペレータが、液晶セル１と液晶皿２を取り出し可能な約３０度まで真空チャンバ１１内を冷却する。
【００２０】
特に、本実施例では、冷却水ジャケット２１にシースヒータ２４を設け、加熱時は、循環しない冷却水を加熱し、冷却時はシースヒータ２４をＯＦＦし、冷却水を循環したが、シースヒータ２４をなくし、冷却水ジャケット２１の外部で、冷水や温水を用意して、適宜それらを循環するよう構成してもよい。
【００２１】
また、本実施例では、冷却媒体として水を使用しているが、水以外の冷却媒体を使用しても実施可能である。
【００２２】
なお、本実施例では、真空チャンバ内にファン（図示省略）を設け、真空チャンバ内をファンによって循環して、加熱や冷却を均一化しているので、収容したワーク、特に、液晶セルや液晶皿の温度分布の差が±３度以内に収まり、温度ムラによってワークに及ぼされる影響が抑制される。
【００２３】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、加熱・冷却機構が真空チャンバの外部に設けらるので、真空チャンバ内でダストが発生しにくくなるので、加熱すべきワーク、特に、液晶や液晶セルへのダストの混入が防止できるし、冷却水等冷却媒体の漏れがなくなる。また、真空チャンバ内の密閉性の確保も容易となる。さらに、真空チャンバ内に、加熱・冷却機構を設置するためのスペースが不要となるので、真空チャンバが大型化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空チャンバの外観図。
【図２】本発明の真空チャンバに設けられた加熱・冷却機構の部分断面図
【図３】本発明の真空チャンバを用いた液晶注入装置の概略構成図。
【図４】従来の液晶注入装置の概略構成図。
【符号の説明】
１ 液晶セル
２ 液晶皿
１１ 真空チャンバ
１３ 真空ポンプ
１６ 液晶昇降機構
１８ 外壁面
２０ 加熱・冷却機構

Claims (2)

1. 収容したワークを加熱する真空チャンバにおいて、真空チャンバの外壁面の同一箇所を加熱若しくは冷却する加熱・冷却機構を備え、前記加熱・冷却機構は、前記真空チャンバの外壁面に当接され、冷却媒体を適宜循環する冷却水ジャケットと共に、前記冷却水ジャケットを適宜加熱する加熱ヒータからなることを特徴とする真空チャンバ。
2. 液晶皿に収容された液晶を液晶セルに注入する液晶注入装置であって、請求項１に記載の真空チャンバを具備すると共に、前記真空チャンバには、前記液晶セルと前記液晶皿とを相対的に接近させる移動機構と、内部を真空排気するための真空排気系と不活性ガスを導入して大気圧に戻すための不活性ガス導入系とが設けられ、前記真空チャンバを前記真空排気系で真空状態にして前記液晶セルを真空引きした後に、前記移動機構で前記液晶セルの液晶注入口が前記液晶皿の液晶に接触するよう相対的に接近してから前記不活性ガス導入系で前記真空チャンバ内を大気圧に戻すと共に、前記加熱・冷却機構で加熱することにより、液晶を前記液晶セルに注入することを特徴とする液晶注入装置。

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