JP7349826B2

JP7349826B2 - 液晶表示素子の製造装置

Info

Publication number: JP7349826B2
Application number: JP2019120091A
Authority: JP
Inventors: 正人半田
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2023-09-25
Anticipated expiration: 2039-06-27
Also published as: JP2021005048A

Description

本発明は液晶表示素子の製造装置に関するものである。

図４は液晶未注入、未封止状態の液晶表示素子の上面図である。図５は液晶未注入、未封止状態の液晶表示素子の厚み方向における断面図である。液晶表示素子１は、表面に電極４と配向膜５が形成された第一基板２と、表面に電極６と配向膜７が形成された第二基板３とを、シール材８を介して貼り合わせたものである。液晶表示素子１は、第一基板２と第二基板３との間にシール材８の厚さ分だけ隙間９を有している。シール材８の一部には、隙間９と連通する液晶注入口８ａが形成されている。第一基板２および第二基板３の材質は、隙間９に注入される液晶の駆動方式や液晶表示素子１が透過型か反射型かにより変わるが、例えば、第一基板２が透明ガラス基板であり、第二基板３がシリコン基板か透明ガラス基板である。近年ではプラスチック基板を用いる場合も増えてきている。

図６は従来技術における液晶表示素子を保持するマガジンの上面図である。図７は従来技術における液晶表示素子を保持するマガジンと液晶皿の側面図である。図８は図７のマガジンに液晶表示素子をセットした状態を示す図である。従来技術におけるマガジン１７は、液晶表示素子１の周囲を案内するガイドブロック１４と、液晶表示素子１を下から支持するＬ型の支持板１５とを備えている。ガイドブロック１４には、液晶表示素子１が挿入される複数のスリット１４ａが設けられている。マガジン１７の下方には、液晶１６を保持する液晶皿１３が配置されている。液晶皿１３の上部には、液晶１６を溜める凹部１３ａが設けられている。マガジン１７を用いて液晶表示素子１に液晶１６を注入する際には、図８に示すようにガイドブロック１４のスリット１４ａに液晶表示素子１を液晶注入口８ａが下になるようにして挿入し、液晶表示素子１の液晶注入口８ａが設けられた外周一辺の両端を支持板１５で支持し、その状態で液晶表示素子１がセットされたマガジン１７と、液晶１６が入れられた液晶皿１３とを真空チャンバーに入れ、真空チャンバー内を所定圧力まで真空にする。その後、マガジン１７を下降させて、液晶皿１３に入れられた液晶１６に液晶表示素子１の液晶注入口８ａを接触させ、真空チャンバー内を大気圧に戻しながら毛細管現象により液晶注入口８ａから液晶表示素子１の内部（隙間９）に液晶１６を注入する。

この場合、液晶注入時にＬ型の支持板１５を介してマガジン１７の表面に液晶１６が濡れ広がり、液晶１６を無駄に消費してしまうという問題がある。また、マガジン１７から更に液晶表示素子１の表面にも液晶が濡れ広がるので、液晶注入後、液晶表示素子１に付着した液晶１６を除去する為の洗浄が必要となる。その結果、液晶１６を除去する為に工数がかかる事や、場合によっては洗浄する為の設備を設置する費用が発生するなどの問題が発生する。

これらの問題を解決するための従来技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。この技術では、液晶注入ノズルの周囲に設置された支持部の上面に液晶吸収部材を配置し、液晶吸収部材によって余分な液晶を吸収している。

特開２００３－２３３０８１

特許文献１に開示された技術では、液晶パネルが載置される支持部の上面のみに液晶吸収部材が配置されているため、吸収すべき液晶の量が多い場合には、液晶を吸収しきれない可能性がある。液晶吸収部材を厚くすれば吸収量を増やすことができるが、液晶吸収部材を厚くすると、そこに載置される液晶パネルの姿勢等が不安定となり、液晶を安定して注入することができない可能性がある。特に液晶吸収部材が柔らかなスポンジ等である場合には、その可能性が高い。

本発明は、以上の問題点に鑑みて成されたものであり、周囲への不要な液晶の濡れ広がりを抑えつつ液晶表示素子に安定して液晶を注入することが可能な液晶表示素子の製造装置を提供することを目的とする。

液晶表示素子を支持する支持部材と、液晶を保持する液晶保持部材と、前記液晶を吸収する液晶吸収部材と、を有し、前記支持部材により支持された前記液晶表示素子に、前記液晶保持部材により保持された前記液晶を注入する、液晶表示素子の製造装置であって、前記液晶吸収部材は、前記支持部材の表面のうち前記液晶表示素子を支持する支持面、及び当該支持面とは異なる面に配置されている、液晶表示素子の製造装置とする。

前記支持部材は、円柱状部材であり、当該円柱状部材の曲面である外周面の一部が前記支持面である液晶表示素子の製造装置であっても良い。

前記液晶吸収部材は、前記円柱状部材の外周面に沿って円筒状に配置されている液晶表示素子の製造装置であっても良い。

前記支持部材の表面は、前記液晶の濡れ性が悪い表面とされている液晶表示素子の製造装置であっても良い。

前記液晶表示素子の周囲を案内するガイド部材を有し、当該ガイド部材の表面は、前記液晶の濡れ性が悪い表面とされている液晶表示素子の製造装置であっても良い。

本発明によると、周囲への不要な液晶の濡れ広がりを抑えつつ液晶表示素子に安定して液晶を注入することが可能となる。

本発明の実施例における液晶表示素子を保持するマガジンの上面図本発明の実施例における液晶表示素子を保持するマガジンと液晶皿の側面図図２のマガジンに液晶表示素子をセットした状態を示す図液晶未注入、未封止状態の液晶表示素子の上面図液晶未注入、未封止状態の液晶表示素子の厚み方向における断面図従来技術における液晶表示素子を保持するマガジンの上面図従来技術における液晶表示素子を保持するマガジンと液晶皿の側面図図７のマガジンに液晶表示素子をセットした状態を示す図

以下、本発明の液晶表示素子の製造装置を実施例を用いて説明する。図１は本発明の実施例における液晶表示素子を保持するマガジンの上面図である。図２は本発明の実施例における液晶表示素子を収容するマガジンと液晶皿の側面図である。図３は図２のマガジンに液晶表示素子をセットした状態を示す図である。この実施例における液晶表示素子の製造装置は、液晶表示素子に液晶を注入する液晶注入装置として構成されている。液晶注入装置は、液晶表示素子１を保持するマガジン１０と、マガジン１０の下方において液晶１６を保持する液晶皿１３と、マガジン１０を液晶皿１３に対して上下方向へ移動させる移動機構と、それらを収容する真空チャンバー（図示せず）と、真空チャンバー内の圧力を調整する真空ポンプ等の圧力調整機構（図示せず）とを備えている。

マガジン１０は、液晶表示素子１の周囲を案内するガイドブロック１１と、液晶表示素子１を下から支持する円柱状の支持部材１２とを備えている。ガイドブロック１１には、液晶表示素子１が挿入される複数のスリット１１ａが設けられている。支持部材１２の外周面には、薄い布などの繊維物やスポンジやウレタンといった多孔質部材からなる液晶吸収部材１２ａが配置されている。液晶吸収部材１２ａは、支持部材１２の外周面（曲面）に沿って円筒状に巻かれ、支持部材１２の外周面全体を覆っている。液晶吸収部材１２ａは、支持部材１２に対して容易に取り外しと取り付けが可能である。支持部材１２と液晶吸収部材１２ａは、互いに一体となって液晶表示素子１の厚み方向へ延在している。液晶吸収部材１２ａの上面は、液晶表示素子１の外周端面と接触して液晶表示素子１を下から支持している。液晶皿１３の上部には、液晶１６を溜める凹部１３ａが設けられている。

マガジン１０を用いて液晶表示素子１に液晶１６を注入する際には、図３に示すようにガイドブロック１１のスリット１１ａに液晶表示素子１を液晶注入口８ａが下を向くようにして挿入し、液晶表示素子１の液晶注入口８ａが設けられた外周一辺の両端を支持部材１２と液晶吸収部材１２ａとで支持し、その状態で液晶表示素子１がセットされたマガジン１７と、液晶１６が入れられた液晶皿１３とを真空チャンバーに入れ、真空チャンバー内を所定圧力まで真空にする。その後、マガジン１０を下降させて、液晶皿１３に入れられた液晶１６に液晶表示素子１の液晶注入口８ａを接触させ、真空チャンバー内を大気圧に戻しながら毛細管現象により液晶注入口８ａから液晶表示素子１の内部（隙間９）に液晶１６を注入する。

この時、液晶皿１３の液晶１６は、液晶注入口８ａ付近から液晶表示素子１の外周を伝って液晶表示素子１の表面に濡れ広がろうとするが、液晶１６は、支持部材１２を覆った液晶吸収部材１２ａに吸収され、液晶表示素子１への濡れ広がりが未然に防止される。液晶吸収部材１２ａは、支持部材１２の上面（支持面）だけではなく、それ以外の外周面にも配置されているため、従来技術よりも液晶１６を吸収する容量が増加し、不要な液晶１６がより確実に吸収される。

また、液晶吸収部材１２ａの上面は、その延在方向に沿った線状の領域において液晶表示素子１の外周端面と局所的に接触（線接触）しているだけであるため、従来技術よりも液晶吸収部材１２ａと液晶表示素子１との接触面積が減少し、液晶吸収部材１２ａから液晶表示素子１への液晶１６の濡れ広がりが効果的に防止される。

また、液晶吸収部材１２ａは、円柱状の支持部材１２の外周面に沿って円筒状に配置されているため、吸収された液晶１６が液晶吸収部材１２ａの全体へ浸透し易く、液晶１６の吸収速度が高まる。

また、液晶吸収部材１２ａは、支持部材１２の外周面全体を覆うことで支持部材１２と一体化されて構造的に安定しているため、その上に載置される液晶表示素子１は、安定して支持される。

また、支持部材１２の材質を液晶１６の濡れ性が悪い材質、例えばテフロン（登録商標）やデルリン（登録商標）にするか、支持部材１２の表面を液晶１６の濡れ性が悪い材質で被覆することにより、支持部材１２の表面における液晶１６の濡れ性を低下させれば、支持部材１２への液晶１６の濡れ広がりが効果的に抑えられる。同様にガイドブロック１１の材質を液晶１６の濡れ性が悪い材質にするか、ガイドブロック１１の表面を液晶１６の濡れ性が悪い材質で被覆する、例えばアルミニウムの表面をテフロン（登録商標）で被覆することにより、ガイドブロック１１の表面における液晶１６の濡れ性を低下させれば、ガイドブロック１１への液晶１６の濡れ広がりが効果的に抑えられる。これらのことは、結果的に液晶表示素子１への液晶１６の濡れ広がりを防止することに繋がる。

以上の実施例において、ガイドブロック１１、支持部材１２、液晶吸収部材１２ａの形状や配置は、図示した形状や配置に限られるものではない。ガイドブロック１１は、必須ではなく、液晶表示素子１の保持に支障が無いのであれば、省略されていても良い。支持部材１２の形状は、円柱に限らず、四角柱や三角柱などであっても良い。支持部材１２の形状が三角柱である場合には、三角形の頂点に相当する一辺で液晶表示素子１の外周端面を線接触により支持するのが好ましい。支持部材１２は、ガイドブロック１１と一体的に形成されていても良い。液晶吸収部材１２ａは、支持部材１２の外周面全体に配置されるのではなく、外周面の上面と側面のみ、外周面の上面と下面のみ、などに配置されていても良い。

１液晶表示素子
２第一基板
３第二基板
４電極
５配向膜
６電極
７配向膜
８シール材
８ａ液晶注入口
９隙間
１０マガジン
１１ガイドブロック
１１ａスリット
１２支持部材
１２ａ液晶吸収部材
１３液晶皿
１３ａ凹部
１４ガイドブロック
１４ａスリット
１５支持板
１６液晶
１７マガジン

Claims

液晶表示素子を支持する支持部材と、
液晶を保持する液晶保持部材と、
前記液晶を吸収する液晶吸収部材と、を有し、
前記支持部材により支持された前記液晶表示素子に、前記液晶保持部材により保持された前記液晶を注入する、液晶表示素子の製造装置であって、
前記液晶吸収部材は、前記支持部材の表面のうち前記液晶表示素子を支持する支持面、及び当該支持面とは異なる面に配置されており、
前記支持部材は、円柱状部材であり、当該円柱状部材の曲面である外周面の一部が前記支持面である、
ことを特徴とする液晶表示素子の製造装置。
前記液晶吸収部材は、前記円柱状部材の外周面に沿って円筒状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造装置。
前記支持部材の表面は、前記液晶の濡れ性がアルミニウムよりも低い表面とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造装置。
前記液晶表示素子の周囲を案内するガイド部材を有し、当該ガイド部材の表面は、前記液晶の濡れ性がアルミニウムよりも低い表面とされていることを特徴とする請求項１～３の何れか一つに記載の液晶表示素子の製造装置。