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
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Description
【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、N2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、N2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N2源がN2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、N2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、N2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)
- 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。
- 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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