JP4260442B2

JP4260442B2 - 液晶注入方法

Info

Publication number: JP4260442B2
Application number: JP2002253503A
Authority: JP
Inventors: 大北原; 英樹岡本; 胤芳中山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004093782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等に用いられる液晶パネルは、一対のガラス基板の間にスペーサを挿入して数μｍ程度の隙間（液晶注入空間）を形成し、その隙間に液晶を充填したものである。液晶注入作業は、通常大きく分けて注入前のガラス基乾燥工程、注入工程、恒温保持工程から構成される。従来の液晶注入装置では、これらの工程順に加熱室、注入室および恒温室を一直線上に配置したインライン式の装置が主流となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶注入装置では、いずれかの処理室でトラブルが発生した場合にはその後の工程に進むことができなくなり、生産が停止してしまうという課題があった。
【０００４】
本発明の目的は、平行して処理が行われている各工程のいずれかの処理室でトラブルが生じても、一連の液晶注入作業を続行することができる液晶注入方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明は、加熱処理室にて微小隙間を有する液晶セルの加熱を行う加熱処理工程と、注入処理室にて液晶セルの真空排気および液晶との接液を行わせる注入処理工程と、恒温処理室にて接液している液晶セルを恒温保持する恒温処理工程とを有して一連の液晶注入作業を行う液晶注入方法に適用され、加熱処理室、注入処理室および恒温処理室をそれぞれ複数設け、平行して処理が行われている各工程において複数の処理室のいずれかが使用不能となった場合に、使用不能となっていない他の処理室を用いて該工程の処理を行って一連の液晶注入作業を続行することを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の液晶注入方法において、加熱処理室、注入処理室および恒温処理室のそれぞれが２つずつ付設されるように設けられた搬送システムにより、液晶セルを加熱処理室、注入処理室および恒温処理室の間で移動させるようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による液晶注入装置の一実施の形態を示す図であり、液晶注入装置１の全体構成を示す平面図である。液晶注入装置１の中央部には搬送システム１８が設けられておりであり、搬入室１１Ａ，加熱室１２Ａ，注入室１３Ａおよび恒温室１４Ａは搬送システム１８の図示上側に配置され、搬入室１１Ｂ，加熱室１２Ｂ，注入室１３Ｂおよび恒温室１４Ｂが配置されている。なお、加熱室１２Ａ，１２Ｂ、注入室１３Ａ，１３Ｂおよび恒温室１４Ａ，１４Ｂの各々は、ゲートバルブＧを介して搬送システム１８に接続されている。搬送システムに１８には、ベルトコンベアやローラーなど様々な形式のものが用いられる。
【０００７】
搬入室１１Ａと搬入室１１Ｂは全く同一構成を有しており、加熱室１２Ａ，１２Ｂ、注入室１３Ａ，１３Ｂおよび恒温室１４Ａ，１４Ｂについても同様である。１５は搬出室、１６は液晶皿２４が載置されたカート２３が待機しているカートストッカである。液晶皿２４への液晶ＬＣの補充は、液晶供給部１７にて行われる。
【０００８】
Ｃは一対のガラス基板から成るセルであり、搬入室１１Ａ，１１Ｂには複数のセルＣがカセット２１に装着された状態で搬入される。カセット２１は、搬入室１１Ａ，１１Ｂで待機しているカセットトレイ２０に上に載置される。図２はカセットトレイ２０とカセット２１とを示す斜視である。カセットトレイ２０の載置部分には開口２０ａが形成されており、この開口２０ａ上にセルＣが配置されるようにカセット２１は載置される。
【０００９】
次に、液晶注入装置１へのカセット２１の搬入から、液晶注入完了後のカセット搬出までの手順について説明する。図１に戻って、搬送装置１８には台車２２が設けられており、この台車２２は搬送システム１８上を図示左右方向に移動することができる。カセットＣが搬入室１１Ａ，１１Ｂに搬入されると、台車２２は搬入室１１Ａ，１１Ｂの位置Ｐ１まで移動される。搬入室１１Ａ，１１Ｂ、加熱室１２Ａ，１２Ｂ、注入室１３Ａ，１３Ｂおよび恒温室１４Ａ，１４Ｂのそれぞれには、カセットトレイ２０をチャンバ内外に出し入れするための搬送装置が個別に設けられており、搬入室１１Ａ，１１Ｂ内のカセット２１はカセットトレイ２０に載置された状態で台車２２上に搬送される。
【００１０】
カセットトレイ２０が載置された台車２２は、搬入室１１Ａ，１１Ｂの位置Ｐ１から加熱室１２Ａ，１２Ｂの位置Ｐ２まで移動される。台車２２が位置Ｐ２に停止すると、カセット２１が載置されたカセットトレイ２０は加熱室１２Ａ，１２Ｂ内に搬入される。加熱室１２Ａ，１２Ｂでは、セルＣのガラス基板に付着している水分を除去する乾燥処理が行われる。加熱室１２Ａ，１２Ｂには加熱用ヒータＨが設けられ、さらに、チャンバ内を真空排気するための真空ポンプＶＰがバルブＶ１を介して設けられている。ゲートバルブＧを開いてカセットトレイ２０を搬入したならば、ゲートバルブを閉じてヒータＨにより加熱する。本実施の形態では、水分除去を効果的に行わせるために、ヒータＨで加熱するとともにチャンバ内を真空排気する。
【００１１】
セルＣの乾燥処理が終了したならば、加熱室１２Ａ、１２Ｂ内を大気圧に戻した後、ゲートバルブＧを開いてカセットトレイ２０を台車２２上に搬送する。そして、カセットトレイ２０を載せた台車２２は注入室１３Ａ，１３Ｂの位置Ｐ３まで移動する。台車２２が位置Ｐ３に停止したならば、注入室１３Ａ，１３ＢのゲートバルブＧを開いて、カセットトレイ２０を台車２２から注入室１３Ａ，１３Ｂ内に搬送する。
【００１２】
図３はカセットトレイ２０の注入室１３Ａへの搬入を説明する図である。３０は注入室１３Ａに対して設けられた搬送装置（ローラー）であり台車２２上のカセットトレイ２０は搬送装置３０によって注入室１３Ａ内に搬入される。ここでは、搬送装置３０をローラーとしたが、ローラーに限らずどのようなものであってもよい。カセットトレイ２０の搬入と同時に、カート２３に載置された液晶皿２４の搬入も行われる。カート２３は搬送システム１８により注入室１３Ａまで搬送され、カート２３の注入室１３Ａへの搬入は搬送装置３１により行われる。
【００１３】
カセットトレイ２０とカート２３とが注入室１３Ａ内に搬入されると、ゲートバルブＧを閉じて真空ポンプＶＰによりチャンバ内を真空排気する。これによって、セルＣのガラス基板間の隙間も真空排気される。ガラス基板間の隙間間隔は数μｍ程度と小さいため、十分な時間をかけて真空排気する。この排気時間はセル寸法が大きいほど長時間となる。所定時間真空排気したならば、昇降機構３２によりカート３２を上昇させ、各セルＣの下部を液晶皿２４中の液晶ＬＣに接液させる。このとき、カート２３はカセットトレイ２０に抱え込まれるように装着され、液晶皿２４の上部はカセットトレイ２０の開口２０ａに挿入される。
【００１４】
図４はセルＣと液晶ＬＣとの接液動作を説明する図である。上述したようにセルＣは一対のガラス基板を微小隙間を設けて貼り合わせたものであり、周辺部は注入口１００を除いて封止されている。各セルＣはこの液晶注入口１００が下方となるようにカセット２１に保持されている。図４（ａ）の状態でセルＣ内を真空排気したならば、図４（ｂ）のように液晶皿２４を上昇させて液晶注入口１００を液晶ＬＣに接液させる。次に、バルブＶ３を閉じて真空排気を止め、バルブＶ２を開けて窒素ガスやドライエア等を注入室１３Ａに導入してチャンバ内を大気圧にする。そうすると、セル内外の圧力差によって液晶皿２４内の液晶ＬＣが液晶注入口１００を通ってセルＣ内へと侵入する。
【００１５】
図１に戻って、注入室１３Ａ内を大気圧に戻したならば、ゲートバルブＧを開いて接液状態を維持したままカセットトレイ２０を搬送システム１８の台車２２に移動させる。その後、台車２２を恒温室１４Ａ，１４Ｂの位置Ｐ４に移動し、恒温室１４Ａ，１４ＢのゲートバルブＧを開いてカセットトレイ２０を恒温室１４Ａ，１４Ｂ内に搬入する。恒温室１４Ａ，１４Ｂ内は、ヒータＨにより所定温度に加熱される。カセットトレイ２０は、液晶ＬＣがセルＣ内に一様に充填されるまで恒温室１４Ａ，１４Ｂ内に保持される。加熱温度に保持することにより液晶ＬＣの流動性が増大し、セルＣへの液晶注入速度が向上するとともに、隙間の隅々まで均一に注入される。なお、恒温室１４Ａ，１４Ｂを加圧状態にすることにより、注入時間の短縮化が図れる。
【００１６】
恒温室１４Ａ，１４Ｂにおける注入が完了したならば、ゲートバルブＧを開いてカセットトレイ２０を恒温室１４Ａ，１４Ｂから台車２０へと搬送する。その後、台車２２を搬出室１５の位置Ｐ５へ移動し、液晶皿２４を載置したカート２３をカセットトレイ２０から外してカートストッカ１６へ搬送し、カセット２１を載置したカセットトレイ２０は搬出室１５へ搬送する。その後、カセット２１は装置外へと搬出されて次工程へと送られる。なお、液晶皿２４内の液晶ＬＣの量が所定量以下となったときには、液晶供給室１７において液晶ＬＣの補充が行われる。
【００１７】
（動作例）
本実施の形態の液晶注入装置１では、搬入室１１Ａ，１１Ｂ、加熱室１２Ａ，１２Ｂ、注入室１３Ａ，１３Ｂおよび恒温室１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ２つずつ備えているため、注入作業を並行して行うことができるとともに、２つの内の一方にトラブルが発生した場合であっても注入作業を継続させることができ、装置の停止という最悪な事態を回避することができる。
【００１８】
ここでは、加熱室１２Ｂにトラブルが発生した場合を例に、装置動作について説明する。図５は動作のタイミングを説明するタイムチャートであり、加熱室１２Ａ、注入室１３Ａ，１３Ｂおよび恒温室１４Ａ，１４Ｂの動作タイミングをそれぞれ示したものである。なお、搬入室１１Ａ，１１Ｂについては図示を省略した。図５では、(1)、(2)、(3)、(4)で示す４セットのカセット２１を順に投入したときの動作を示している。
【００１９】
なお、各工程に要する時間は、加熱処理時間を１としたときに、注入処理時間を２，恒温処理時間を２とした。一般的に、加熱処理に比べて、注入処理、恒温処理の方が処理時間が長く、注入処理と恒温処理とについてはほぼ同じ程度の処理時間になる。
【００２０】
時刻ｔ１に１セット目のカセットを加熱室１２Ａへ投入し、時刻ｔ２まで加熱処理を行う。時刻ｔ２には、加熱処理が終了した１セット目のカセット２１を加熱室１２Ａから注入室１３Ａに搬送するとともに、２セット目のカセット２１を加熱室１２Ａへ投入する。１セット目の注入処理は時刻ｔ４に終了する。時刻ｔ３には加熱処理が終了した２セット目のカセット２１を加熱室１２Ａから他方の注入室１３Ｂへ搬送するとともに、３セット目のカセット２１を加熱室１２Ａに投入する。
【００２１】
時刻ｔ４になると１セット目の注入処理が終了するので、１セット目のカセット２１を注入室１３Ａから恒温室１４Ａに搬送する。また、時刻ｔ４には加熱処理が終了した３セット目のカセット２１を加熱室１２Ａから注入室１３Ｂへ搬送するとともに、４セット目のカセット２１を加熱室１２Ａに投入する。
【００２２】
時刻ｔ５には４セット目の加熱処理が終了する。また、時刻ｔ５には２セット目の注入処理が終了するので、２セット目のカセット２１を注入室１３Ｂから恒温室１４Ｂに搬送するとともに、加熱処理が終了した４セット目のカセット２１を加熱室１２Ａから注入室１３Ｂに搬送する。
【００２３】
時刻ｔ６には３セット目の注入処理が終了する。また、時刻ｔ６には１セット目の恒温処理が終了するので、１セット目のカセット２１を搬出室１５へ搬送するとともに、３セット目のカセット２１を注入室１３Ａから恒温室１４Ａへと搬送する。
【００２４】
時刻ｔ７には４セット目の注入処理が終了する。また、時刻ｔ７には２セット目の恒温処理が終了するので、２セット目のカセット２１を搬出室１５へ搬送するとともに、４セット目のカセット２１を注入室１３Ｂから恒温室１４Ｂへと搬送する。
【００２５】
時刻ｔ８には３セット目の恒温処理が終了するので、３セット目のカセット２１を恒温室１４Ａから搬出室１５へと搬送する。さらに、時刻ｔ９には４セット目の恒温処理が終了するので、４セット目のカセット２１を恒温室１４Ｂから搬出室１５へと搬送する。
【００２６】
図１に示した例では各処理室１１Ａ〜１４Ａ，１１Ｂ〜１４Ｂを搬送システム１８の両側に一直線に配設したが、同一機能の処理室を上下に設けても良い。さらには、上下に設けた各処理室を図６に示すように搬送システム２８を囲むように設けても良い。搬送システム２８にはカセットトレイ２１を各処理室に搬送・搬入する機構と、上下に昇降する機構とを備えている。また、上述した例では、各処理室の個数はいずれも２つであったが、処理時間の長短に応じて同一機能の処理室の個数を変えても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２の発明によれば、加熱処理室、注入処理室および恒温処理室をそれぞれ複数設けたので、各処理室の一方にトラブルが発生しても、装置を停止することなく一連の液晶注入作業を続行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶注入装置１の全体構成を示す平面図である。
【図２】カセットトレイ２０とカセット２１とを示す斜視図である。
【図３】カセットトレイ２０の注入室１３Ａへの搬入を説明する図である。
【図４】セルＣと液晶ＬＣとの接液動作を説明する図である。
【図５】液晶注入装置１の動作タイミングの一例を説明するタイムチャートである。
【図６】液晶注入装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１液晶注入装置
１１Ａ，１１Ｂ搬入室
１２Ａ，１２Ｂ加熱室
１３Ａ，１３Ｂ注入室
１４Ａ，１４Ｂ恒温室
１５搬出室
１８，２８搬送システム
２０カセットトレイ
２１カセット
２２台車
２３カート
Ｃセル
ＬＣ液晶

Claims

加熱処理室にて微小隙間を有する液晶セルの加熱を行う加熱処理工程と、
注入処理室にて液晶セルの真空排気および液晶との接液を行わせる注入処理工程と、
恒温処理室にて接液している液晶セルを恒温保持する恒温処理工程とを有して一連の液晶注入作業を行う液晶注入方法において、
前記加熱処理室、注入処理室および恒温処理室をそれぞれ複数設け、平行して処理が行われている前記各工程において複数の処理室のいずれかが使用不能となった場合に、使用不能となっていない他の処理室を用いて該工程の処理を行って一連の液晶注入作業を続行することを特徴とする液晶注入方法。
請求項１に記載の液晶注入方法において、
前記加熱処理室、注入処理室および恒温処理室のそれぞれが２つずつ付設されるように設けられた搬送システムにより、前記液晶セルを前記加熱処理室、注入処理室および恒温処理室の間で移動させることを特徴とする液晶注入方法。