JPH05346561A - 液晶封入方法及び液体用ディスペンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無駄になる液晶の量が少なくかつ成分の蒸発
による液晶の劣化の無い液晶封入方法及び減圧雰囲気中
でも高精度の放出量制御が可能な液体用ディスペンサー
を提供する。 【構成】 第一の例では、開口部２０を上に向けた状態
で二枚基板２を配置し、液体用ディスペンサー１０を使
用して開口部２０から一滴ずつ液晶を注入する。第二の
例では、下側基板２３を水平にして液晶Ｌを所定量適下
し、その後上側基板２５をかぶせて封着する。一滴の量
は、毛細管６３の外径ｄにより制御できるので、最適な
毛細管６３を交換して取り付ける。液体用ディスペンサ
ー１０は、ピストンヘッド５１の外径にほぼ等しい内径
の送出部６２２を下側に有する液溜め器６２に液晶を溜
め、送出部６２２にピストンヘッド５１を出入りさせる
ことによって毛細管６３の先端から液晶を一滴ずつ放出
させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願の発明は、液晶表示板の製造
において行われる液晶の封入及びこの液晶封入のような
液体の供給に適した液体用ディスペンサーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液晶表示板は、透明電極
が形成された二枚の液晶基板の隙間に液晶を密封したサ
ンドイッチ構造であり、電極に印加された電圧により液
晶の分子配列を変更させる等して、画像の形成を行うも
のである。このため、液晶表示板の製造においては、液
晶注入用の開口部を残して端部を封止した二枚の液晶基
板（以下、二枚基板という。）の隙間に液晶を注入して
開口部を封止する液晶封入工程が存在する。

【０００３】図１０は、従来の液晶封入方法の説明図で
ある。従来の液晶封入方法は、いわゆる毛細管現象を利
用したものである。即ち、封入すべき液晶を溜めたバケ
ット１を減圧雰囲気中に配置し、このバケット１内の液
晶に、二枚基板２の開口部２０の部分を浸すようにす
る。すると、毛細管現象によりバケット１内の液晶が吸
い上げられて、二枚基板２の隙間に進入して注入が行わ
れる。そして、その後、開口部２０を樹脂等で封止す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の液
晶注入方法では、液晶を大きなバケットに溜めておいて
順次使う方式であるため、バケット内の液晶をすべて使
い切ることができず、どうしてもバケットの底に液晶が
残ってしまう。残った液晶は廃棄されるため、当然のこ
とながら製造コストの上昇につながってしまう。特に、
最近の高機能化を目指した液晶材料は高価なものが多
く、使用されずに廃棄される量があると、製造コストの
上昇に大きく響いてしまう。また、上述のように減圧雰
囲気中に配置されたバケットに液晶を溜めておく従来の
方法では、減圧雰囲気に触れる液晶の表面積が大きくか
つ触れている時間が長いため、蒸発性の高い液晶を使用
する場合には、成分の蒸発による液晶の劣化が無視しえ
なくなる。本願の発明のまず第一の目的は、このような
問題を考慮したものであり、従来とは異なる方式の液晶
の注入を提案して、使用されずに残ってしまう液晶の量
をなるべく少なくして低コスト化が図られるようにする
とともに、成分の蒸発を少なくして液晶を劣化させるこ
となく封入できるようにすることである。

【０００５】さらに、従来の方法では、毛細管現象によ
る液晶の吸い上げにより注入を行っているため、所定量
の液晶が完全に注入されるまでの時間が長くなってしま
う。従来の方法による注入時間は、例えば２０分から３
０分程度も掛かり、液晶表示板の製造における生産性の
向上を阻害する要因になっている。本願の発明の第二の
目的は、このような問題を考慮したものであって、上記
液晶の無駄防止とともに、液晶基板の製造工程における
生産性の向上に寄与するため、短時間で液晶の注入を完
了できるようにすることである。

【０００６】一方、本願の発明が対象としている液体用
ディスペンサーの分野においては、注射器等を始めとし
て細管を先端に備えた各種のものが既に周知であり、産
業用のものとしては、精密トランスへの絶縁油の注入用
のもの等が周知である。しかしながら、前述の液晶表示
板の製造の際に行われる液晶の注入のように、液体を減
圧雰囲気中において好適に注入できる液体用ディスペン
サーは存在していない。

【０００７】ここで、本願の発明者が、従来周知の液体
用ディスペンサーを使用して減圧雰囲気中で液体の放出
を検討したところ、ピストンの移動と細管からの放出量
とが上手く対応せず、放出量を制御しながらの液体の放
出が困難であることが判明した。この原因について、本
願の発明者が鋭意検討したところ、周囲の圧力低下によ
ってディスペンサー内部に気泡が発生し、この気泡が細
管の先端から放出されるためであることが判明した。本
願の発明の第三の目的は、このような新たな知見に基づ
いたものであり、細管の先端から放出される気泡を少な
くして、減圧雰囲気中であっても放出量を高い精度で制
御できる液体用ディスペンサーを提供しようというもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため、本願の請求項１の液晶封入方法では、液晶を注
入するための開口部を残すようにして端部を封止した二
枚の液晶基板を、その開口部を上に向けた状態で減圧雰
囲気中に保持し、所定量の液晶を制御された状態で放出
させることが可能な液体用ディスペンサーを使用して上
記開口部から液晶を注入し、その後、上記開口部を封止
する。また、上記第二の目的を達成するため、本願の請
求項２の液晶封入方法では、下側基板を水平又は水平に
近い状態で保持し、所定量の液晶を制御された状態で放
出させることが可能な液体用ディスペンサーを使用して
上記下側基板の表面に液晶を供給し、その後、上側基板
を上から覆い、上側基板の端部と下側基板の端部を封止
することにより液晶を封入する。また、上記第一又は第
二の目的を達成するため、本願の請求項３の液晶封入方
法では、請求項１又は２に記載の構成において、液体用
ディスペンサーは、液晶を一滴ずつ放出するものである
とともにその一滴の量の制御が可能であり、滴下数を制
御して所定量の液晶を封入する。同様に上記第一又は第
二の目的を達成するため、本願の請求項４の液晶封入方
法では、請求項３に記載の構成において、液体用ディス
ペンサーは、先端に設けられた細管から液晶を一滴ずつ
放出するものであり、注入すべき液晶の量とその液晶の
界面張力に従ってこの細管の外径を設定することにより
一滴の量を制御する。さらに、上記第三の目的を達成す
るため、本願の請求項５の液体用ディスペンサーは、減
圧雰囲気中で使用される液体用ディスペンサーであっ
て、放出する液体を溜める液溜め器と、この液溜め器の
先端側に設けられた細管と、液溜め器の内部の液体を細
管に送って放出するためのピストンとを具備し、液溜め
器は細管と連通する部分以外の部分に液溜め器開口を有
し、この液溜め器開口を通して液溜め器内部の液体が周
囲の減圧雰囲気に接するようになっている。

【０００９】

【実施例】以下、本願の発明の実施例を説明する。ま
ず、本願の液体用ディスペンサーの発明の実施例から説
明する。図１は、本願発明の液体用ディスペンサーの実
施例の側断面概略図である。図１に示す液体用ディスペ
ンサーは、大きく分けると、上方に配置された駆動部３
と、駆動部３の下側に配置され、駆動部３の回転運動を
上下方向の直線運動に変換する運動変換部４と、運動変
換部４の下方に配置され、運動変換部４の上下運動が伝
えられて上下運動を行うことによって液体を放出させる
ためのピストン５と、ピストン５の下方に配置され、ピ
ストン５の上下運動により液体が放出される細管ユニッ
ト６とから主に構成されている。尚、細管ユニット６
は、後述のように、細管６３の交換のために一体に着脱
自在になっている。

【００１０】まず、駆動部３から説明する。駆動部３
は、モータ３１と、このモータ３１が載置固定された駆
動部下板３２と、この駆動部下板３２から立設した駆動
部支柱３３と、駆動部支柱３３の上に固定された駆動部
上板３４などから構成されている。駆動部下板３２は、
中央に穴が開けられており、モータ３１の出力軸３１１
がこの穴を通して下方に延びている。一方、駆動部上板
３４には、不図示の取付部が設けられており、この液体
用ディスペンサーが使用される液晶注入装置などの構造
物に取付部の部分が取付られて、液体用ディスペンサー
全体が保持される。尚、モータ３１としては、限定され
るものではないが、例えばステッピングモータが使用さ
れる。

【００１１】次に、運動変換部４について説明する。前
述の駆動部下板３２の下面には、三本の支柱４１が垂設
されて下方に延び、この支柱４１の下端には、水平な姿
勢の中間ベース板４２が固定されている。運動変換部４
は、この三本の支柱４１の内部に配置されている。そし
て、運動変換部４は、モータ３１の出力軸３１１に上端
開口を嵌着して固定した回転筒体４３と、この回転筒体
４３の内部に配設され、回転筒体４３の回転により上下
動する従動ねじ体４４と、ピストン５の上端を保持し、
従動ねじ体４４の上下動をピストン５に伝えるピストン
保持体４５とから主に構成されている。まず、回転筒体
４３は、図のような底板を有する細長い形状であり、そ
の底板部分にはねじ孔が貫通して形成されている。従動
ねじ体４４は、周面がねじ切りされた丸棒状のものであ
り、回転筒体４３の底板部分のねじ孔に螺合している。
そして、螺合した従動ねじ体４４の下端部は、回転筒体
４３から露出して下方に延びている。

【００１２】一方、回転筒体４３の下側に配置されたピ
ストン保持体４５は、全体が円柱状であり、図に示すよ
うに上側部分の内部が中空になっている。そして、ピス
トン保持体４５の上面には、この中空の部分に連通する
貫通孔が開けられている。前述のように露出した従動ね
じ体４４の下側部分は、この貫通孔からピストン保持体
４５の内部の中空部分に進入し、その下端に小さな円盤
状のねじヘッド４４１を固定している。このねじヘッド
４４１の下側には、中空部分に充填されるようにしてコ
イルバネ４６が配設されている。このコイルバネ４６
は、比較的高い剛性を有するものであり、液体用ディス
ペンサーの動作時には、従動ねじ体４４の上下動をその
ままピストン５に伝える剛体として作用する。このコイ
ルバネ４６は、後述のピストンヘッドが液溜め器６２の
送出部６２２の入り口で引っ掛かってしまうような万一
の事故を考慮して設けられている。

【００１３】ピストン５は、上記ピストン保持体４５の
下面に嵌着されて保持されている。即ち、ピストン保持
体４５の下面には、ピストン５の取付穴が設けられてい
て、この取付穴の部分に先端が嵌め込まれることによっ
て、ピストン５はピストン保持体４５に保持固定されて
いる。尚、ピストン５は、先端にやや径の大きな円柱状
のピストンヘッド５１を備えている。また、ピストン保
持体４５の側面には、回転止めピン５２とセンサ用羽根
板５４とが左右に設けられて横に延びている。一方、後
述のユニットベース板７には回転止め用筒体５３が立設
され、支柱４１には上側に原点センサ５５が下側にオー
バーランセンサ５６がそれぞれ設けられている。

【００１４】一方、前述の中間ベース板４２の下側に
は、ユニットベース板７がベース板取付ピン７１によっ
て取付られている。即ち、ベース板取付ピン７１の先端
が中間ベース板４２にねじ込まれて垂下されている。そ
して、このベース板取付ピン７１は、ユニットベース板
７に貫通し、その頭部がユニットベース板７の下面から
露出している。そして、ベース板取付ピン７１には、ピ
ン巻きバネ７２が巻き付けられており、このピン巻きバ
ネ７２がユニットベース板７を下方に押し下げることに
より、ユニットベース板７が中間ベース板４２に対して
所定の間隔をおいて保持されている。尚、中間ベース板
４２及びユニットベース板７には、ピストン５を挿通さ
せるための開口が中央に設けられている。

【００１５】次に、細管ユニット６について説明する。
細管ユニット６は、上述のように取り付けられたユニッ
トベース板７の下側に配置されており、ユニットベース
板７に着脱自在に保持された液溜め器保持板６１と、こ
の液溜め器保持板６１の下面に固定された液溜め器６２
と、液溜め器６２の下端部に固定された細管６３とから
主に構成されている。液溜め器保持板６１は、ユニット
ベース板７の中間ベース板４２に対する取付構造と同様
の構造でユニットベース板７に取り付けられている。即
ち、ピン巻きバネ６１２が巻かれた３本の保持板取付ピ
ン６１１の先端がユニットベース板７にねじ込まれて垂
下されるとともにその頭部が液溜め器保持板６１の下面
から露出し、ピン巻きバネ６１２によって液溜め器保持
板６１を頭部に押し付けて保持した構造である。尚、中
間ベース板４２，ユニットベース板７及び液溜め器保持
板６１はいずれも円盤状であり、ベース板取付ピン７１
及び保持板取り付けピン６１１は、その円盤の周端部上
において正三角形の頂点上に設けられて、バランス良く
保持するようになっている。尚、ベース板取付ピン７１
及び保持板取り付けピン６１１の位置は、お互いに干渉
しないようにずれた位置で保持するようになっている。

【００１６】液溜め器６２は、図１に示すような略筒状
のものであり、上端開口が液溜め器開口６２０で、下端
開口部分に細管６３が固定されている。一方、液溜め器
保持板６１の中央には、比較的大きな保持板開口６１５
が開けられていて、液溜め器６２は、その上端の液溜め
器開口６２０が保持板開口６１５を取り囲むようにして
液溜め器保持板６１の下面に固定されている。即ち、保
持板開口６１５及び液溜め器開口６２０を通して液溜め
器６２内に液体を注ぐことが可能な状態になっており、
注がれた液体は、保持板開口６１５及び液溜め器開口６
２０を通して雰囲気に接するようになっている。尚、液
溜め器保持板６１の保持板開口６１５の周面には、上に
なるに従って開口が小さく絞られるように、絞り部６１
６が形成されている。この絞り部６１６は、後述のよう
な液面から気泡の放出によって、液体が液溜め器６２の
外へ飛び散るのを抑える目的で形成されている。また、
液溜め器６２は、図１に示すように、上側部分の内径が
大きく下側部分の内径が小さくなった断面構造を有して
いる。内径の大きな上側部分が液溜め部６２１であり、
内径の小さな下側部分が送出部６２２になっている。
尚、送出部６２２の内径は、ピストンヘッド５１の進入
のための僅かなクリアランスはあるものの、ピストンヘ
ッド５１の外径とほぼ同じ大きさになっている。

【００１７】細管６３は、注射針のような細い金属製の
管であり、根元に細管固定部６３１を備えている。そし
て、細管６３は、この細管固定部６３１の部分が上述の
液溜め器６２の下端開口部分に固定されている。一方、
液溜め器６２の外周面には、内部の液晶を加熱するため
のヒータ６４が巻き付けられている。このヒータ６４
は、具体的には線状のシースヒータ等が使用されてい
る。その他、細管ユニット６は、ヒータ６４が巻かれた
部分を被う外カバー６５や細管６３を保護する保護筒６
６等を具備している。

【００１８】次に、この液体用ディスペンサーの動作を
説明する。まず、予め、細管６３から放出する液体を液
溜め器６２内に供給して溜めておく。この供給は、例え
ばホース等を液溜め器６２内に挿入して行っても良い。
また、液溜め器保持板６１を後述のようにユニットベー
ス板７から取り外して行っても良い。尚、供給された液
体は、液溜め器６２の外周面に巻かれたヒータ６４によ
り例えば１００℃以下の所定の温度に予め加熱される。

【００１９】ピストン５の原始位置は、上限位置である
として説明する。この位置では、ピストンヘッド５１は
液溜め器６２の液溜め部６２１に位置している。そし
て、この位置は、センサ用羽根板５４を原点センサ５５
が検出することにより確認されている。まず、不図示の
コントローラからモータ３１に駆動信号が送られると、
出力軸３１１を経由して回転筒体４３が回転する。この
回転筒体４３の回転運動は、螺合している従動ねじ体４
４に伝えられるが、従動ねじ体４４に連動するピストン
保持体４５の回転運動が後述のように規制されるため
に、従動ねじ体４４は回転運動せず専ら回転の向きに応
じた上下運動を行う。

【００２０】図２は、ピストン保持体４５の回転運動規
制のための構造を説明する平面概略図である。前述のよ
うに、ピストン保持体４５の側面には回転止めピン５２
が設けられて横に延びており、またユニットベース板７
には回転止め用筒体５３が立設されている。図２に示す
ように、回転止め用筒体５３は、所定の隙間を置いて対
面させて配置した二つの半円筒状のものから構成されて
おり、回転止めピン５２は、この二つの回転止め用筒体
５３の一方の隙間の部分に位置している。従って、従動
ねじ体４４の回転に連動してピストン保持体４５が回転
しようとしても、回転止めピン５２が回転止め用筒体５
３に掛止されて規制され、回転しないようになってい
る。尚、二つの回転止め用筒体５３の他方の隙間の部分
には、前述のセンサ用羽根板５４が位置しており、回転
止め用筒体５３から露出して、原点センサ５５及びオー
バーランセンサ５６によりその位置が検出される。この
ような回転規制の構造により、回転筒体４３の回転運動
は従動ねじ体４４の上下運動に変換されてピストン５に
伝えられる。尚、ピストン５の原始位置は上限位置であ
るので、まずピストン５が下降する向きにモータ３１は
回転し、ピストン５を所定距離下方の下限位置まで下降
させて回転が止まる。

【００２１】図３は、図１のピストンの作用を説明する
ための部分断面図である。図３に示すように、ピストン
５が下降すると、液溜め器６２内の液中に没したピスト
ンヘッド５１が、液溜め器６２の液溜め部６２１から送
出部６２２に進入する。送出部６２２の内径とピストン
ヘッド５１の外径はほぼ等しいので、ピストンヘッド５
１は送出部６２２に嵌入して加圧した状態となり、送出
部６２２にあった液体を押し出す。この液体の押し出し
により下方の細管６３の先端から一滴が放出される。
尚、放出される液体はヒータ６４により所定の温度に加
熱されている。これは、後述の液晶注入において、粘度
の高い液晶の場合には加熱により粘度を下げて注入を容
易にする必要があるからである。

【００２２】このような一滴の放出に要する所定時間の
経過後、コントローラからモータ３１に信号が送られ、
モータ３１が逆方向に回転を始め、ピストン５を当初の
上限位置まで上昇させて回転を停止する。ピストン５の
上昇により、ピストンヘッド５１は上昇し、送出部６２
２から抜け出て当初の液溜め部６２１の位置に戻る。こ
の液体用ディスペンサーの滴下制御は、ピストン５を上
下させて一滴づつ滴下を行うのが最も確実である。即
ち、ピストン５を図３のＡの位置とＢの位置との間を一
回上下することで一滴の制御を行う方法である。そし
て、ピストンヘッド５１の嵌入深さＤは、液体の粘性等
に応じて、一回のストロークで一滴の液体が滴下される
ように適宜設定される。

【００２３】また、ピストン５が、図３のＡの位置から
Ｂ’又はＢ”の位置まで動くようにする即ちＤを大きく
することによって、一回の上下動で２滴以上の液体が滴
下させるようにしても良い。その場合には、ピストン５
をある深さＤで一回上下動させた時の滴下数を予め実験
的に求めておき、全体の滴下量に応じて何回の上下動を
行えばよいかを予め決定するようにしておく。また、ピ
ストン５をＢの位置まで降下させて一滴を滴下した後停
止させ、所定時間後さらにＢ’の位置まで降下させて二
滴めを滴下し、さらにＢ”の位置まで降下させて三滴め
を滴下するような制御例も可能である。即ち、Ｄを小刻
みに増加させる制御例である。尚、このようなＤは、通
常は前述のステッピングモータ３１のステップ数で設定
される。

【００２４】このような動作の液体用ディスペンサーが
減圧雰囲気中で使用される場合、液溜め器６２の内部で
気泡が発生することがある。この気泡発生は、液体の揮
発成分が減圧によって急激に気化するのが主な原因であ
る。また、大気圧中で液溜め器６２に液体を供給する場
合には、周囲の空気が液溜め器６２の内部に巻き込まれ
て混入し、もともと液溜め部６２の内部に存在している
場合もある。即ち、巻き込まれた空気は、気泡となって
液溜め器６２の内壁に付着したり液溜め器保持板６１と
の接合面の隙間等に進入して停滞している場合がある。
いずれにしても、このような液溜め器６２に溜められた
液体内の気泡は、周囲の減圧雰囲気に引かれて移動す
る。

【００２５】ここで、従来周知の液体用ディスペンサー
と同様に、細管６３に連通する部分以外に液溜め器６２
に開口が無いと、気泡は細管６３の方へ移動せざるを得
ず、最終的には細管６３の先端から放出されてしまう。
このような細管６３の先端からの気泡の放出があると、
細管６３の先端に形成される液滴の量が一定で無くな
り、前述のような滴下量の制御が不可能となる。また、
一滴ずつでなく連続的に放出する場合でも、ピストン５
のストローク量と液体の放出量とが対応しなくなり、放
出量の制御が不可能になる。

【００２６】しかしながら、本実施例の液体用ディスペ
ンサーにおいては、前述のように上方に比較的大きな液
溜め部開口６２０及び保持板開口６１５が設けられて、
内部の液体が減圧雰囲気に接している。従って、液体内
部の気泡は、大部分が上方に移動して液面から放出さ
れ、細管６３からは放出されない。このため、減圧雰囲
気中で使用しても放出量の制御が可能であり、前述のよ
うな各種の方式の放出量制御を好適に行うことができ
る。

【００２７】次に、上記の液体用ディスペンサーにおけ
る細管６３の交換のための構造について説明する。この
液体用ディスペンサーにおいては、液溜め器保持板６１
の部分をユニットベース板７から着脱し細管ユニット６
ごと細管６３を交換する。図４は、液溜め器保持板の着
脱構造を補足的に説明する平面概略図で、図１のＡ−Ａ
の矢視図になっている。図４に示すように、液溜め器保
持板６１には、三つの貫通孔６１０が同心円上に設けら
れている。各々の貫通孔６１０は、比較的大きな円形の
部分と細い円弧状の部分とがある。

【００２８】まず、液溜め器保持板６１を取り外す場合
には、保持板取付ピン６１１の頭部が図４の破線で示す
ような貫通孔６１０の細長い部分の端に位置しているか
ら、液溜め器保持板６１を手で持って少し回し、保持板
取付ピン６１１の頭部を貫通孔６１０の大きな円形の部
分に位置させる。そして、この状態で、液溜め器保持板
６１をそのまま下方に引き下げれば取り外せる。また、
他の細管ユニット６の液溜め器保持板６１を取り付ける
場合には、上記とは逆の順序で取り付ける。いずれにし
ても、この液体用ディスペンサーは、細管ユニット６が
ワンタッチで着脱できるので細管６３の交換が容易で使
い勝手の良いものになっている。

【００２９】次に、本願発明の液体用ディスペンサーの
他の実施例について説明する。図５は、本願発明の液体
用ディスペンサーの他の実施例を説明する概略図であ
る。図５に示す液体用ディスペンサーは、シリンダーの
様な形の液溜め器６２と、この液溜め器の内部で進退す
るピストン５と、液溜め器の先端に設けられた細管６３
とから主に形成されている。そして、液溜め器の側面に
は、補助液溜め部６２３が図のように横に延び上方に折
れ曲がっている。この補助液溜め部６２３の上端は開口
部分になっており、この開口部分が液溜め器開口６２０
になっている。即ち、液溜め器６２内部の液体がこの部
分で周囲の減圧雰囲気に接するようになっている。ま
た、ピストン５の先端に設けられたピストン頭部５１
は、液溜め器６２の内壁面に当接し、ピストン５の前進
によって内部の液体を加圧できるようになっている。

【００３０】この例の液体用ディスペンサーでは、ま
ず、ピストン５を後退させておいて、液溜め器開口６２
０の部分から液体を供給して液溜め器６２の内部に溜め
る。そして、ピストン５を進退させて細管６３の先端か
ら液体を一滴ずつ又は連続して放出させる。この際、前
述の実施例と同様に液溜め器６２の内部に気泡が発生す
るが、発生した気泡は、減圧雰囲気に接した液溜め器開
口６２０の部分の液面から大部分が放出される。従っ
て、細管６３の先端からの気泡の放出のために放出量制
御が不可能になることがなく、この例の場合もピストン
５のストローク長等による放出量制御を好適に行うこと
ができる。

【００３１】尚、以上のように説明した各実施例の液体
用ディスペンサーは、後述の液晶注入方法の以外にも多
くの好適な応用例がある。例えば、精密トランスへの二
液タイプのエポキシ樹脂の注入などが挙げられる。

【００３２】次に、本願発明の液晶封入方法について、
以下のような二つの実施例を説明する。即ち、第一の実
施例は、開口部を残すように二枚の基板の端部を封止し
て二枚基板を組み立てる工程は従来の方法と同様で、液
晶の注入の工程が異なる実施例である。そして、第二の
実施例は、端部の封止方法も含めて従来の方法とは全く
異なる方法である。

【００３３】まず、第一の実施例から説明する。前述の
ように、この実施例の方法は液晶の注入工程のみが異な
るだけなので、それ以外の工程の説明は、省略する。図
６は、この第一実施例の液晶注入工程の説明図である。
液晶の封入は、実際には搬送ラインに沿って設けられた
一連の各装置によって行われる。図６には、そのうちの
液晶注入を行う部分の装置の概略が示されている。図６
に示す装置は、減圧室８と、この減圧室８を減圧にする
真空ポンプ９と、二枚基板２を収納した基板カセット２
１が載置されるテーブル２２と、テーブル２２の上方に
配置された前述の液体用ディスペンサー１０と、この液
体用ディスペンサー１０を水平移動させる移動機構１１
などから主に構成されている。

【００３４】まず、従来と同様に開口部２０を残して二
枚の基板の端部が封止された二枚基板２が、基板カセッ
ト２１に幾つか収納される。基板カセット２１内の二枚
基板２は、鉛直な姿勢であり、開口部２０が上に向けら
れる。このような二枚基板２は、基板カセット２１ごと
減圧室８に搬入され、基板カセット２１はテーブル２２
に載置固定される。尚、基板カセット２１は、二枚基板
２の開口部２０が液体用ディスペンサー１０の細管６３
の先端の近傍位置になるように配置される。この状態
で、真空ポンプ９を動作させ、減圧室８の内部を０．１
Ｔｏｒｒ程度又はそれ以下の圧力まで減圧する。そし
て、前述のように液体用ディスペンサー１０を動作させ
て、一滴ずつ液晶を開口部２０から注入する。

【００３５】この際、後に説明するように、注入される
一滴の液晶の量は細管６３の外径ｄによってミリグラム
オーダーで制御できるので、注入すべき全体の量を考慮
して滴数を予め決定し、この滴数だけピストン５を上下
動させる。即ち、コントローラからは、モータ３１に対
してこの滴数の回数だけピストン５が上下動するように
駆動信号が送られる。そして、一つの二枚基板２への液
晶の注入が終了すると、同じ基板カセット２１に収納さ
れた他の二枚基板２への注入のため、移動機構１１が動
作して液体用ディスペンサー１０を水平移動させ、細管
６３の先端を他の二枚基板２の開口部２０の近傍に位置
させる。そして、前述のように液晶注入を繰り返す。こ
のようにして、基板カセット２１内のすべて二枚基板２
への液晶注入が終了すると、基板カセット２１ごと減圧
室８から搬出され、次の開口部封止工程に送られ、従来
と同様に開口部２０が封止される。尚、液体用ディスペ
ンサー１０に移動機構１１を設けて液体用ディスペンサ
ー１０を移動させるのではなく、後述の図９のように基
板カセット２１をＸＹ移動テーブルに載置固定するなど
して、二枚基板２の方を移動させるようにしても良い。

【００３６】次に、細管６３の外径の設定による液晶注
入量の制御について説明する。図３に示すような、細管
６３の下端から球状に膨出する液体の膨出量に関して
は、次に式が成立することが周知である。 ｍｇ＝πｄγｃｏｓθ 上式において、ｍは膨出する液体の質量，ｇは重力加速
度，ｄは細管６３の外径，γは液体の表面張力，θは細
管６３の端面における膨出液体の接線と端面の法線のな
す角である。このうち、ｇやπは既知であり、γやθは
液体固有の値であるので定数とみなせる。従って、細管
６３の端面から膨出する液体の質量ｍは、細管６３の外
径ｄのみに依存することとなり、適当なｄを選ぶことに
よって、一滴の液体の質量ｍを規定できるのである。

【００３７】従って、予め注入しようとする液晶のγや
θを調べておき、これらの値と使用する細管６３のｄと
を上式に代入することによって、一滴の液晶の重さｍが
求められる。これから、必要な液晶の滴数を算出して、
前述のようにモータ３１を制御するのである。尚、この
際、一滴の液晶の量が小さければ小さい程、全体の封入
量を高い精度で制御できることになる。但し、滴数が多
くなって注入時間が長くなるので、この辺を考慮して適
宜ｄを選択することになる。細管６３の交換は、前述の
ように細管ユニット６ごと行われるが、細管６３だけを
交換するようにしても良いことは勿論である。この場合
には、液溜め器６２に液晶が残っていないようにする必
要がある。いずれにしても、このように液晶を一滴ずつ
の注入しかつその一滴の量を細管６３の外径によって制
御するようにすると、ミリグラムオーダーの微細な封入
量の調整ができるのである。

【００３８】このようにして液晶を封入する本実施例の
液晶封入方法は、従来の方法に比べ以下のような多くの
効果を有する。 （１）液晶を最後まで無駄無く使うことができるので、
製造コストの上昇を抑えることができる。 （２）減圧雰囲気に接している液晶の表面積が従来に比
べ格段に小さくなるので、成分の蒸発による劣化が殆ど
無くなる。 （３）細管の外径を適宜選ぶことによって、封入量を高
い精度で制御することができるる。 尚、上の式によって一滴の液晶の量を求めておく方法以
外にも、本発明の液晶封入方法の実施は可能である。例
えば、ある細管６３を使用してある液晶を滴下する場合
の一滴の液晶の量を、予め実験的に求めておき、同じ条
件で注入をするようにする方法も可能である。さらに、
上記実施例のように液晶を一滴ずつ注入するのではな
く、連続して注入するような場合であっても、本願発明
の実施は可能である。注入量の制御は粗くなるが、液晶
の無駄防止や劣化防止の効果は得ることができる。尚、
液体用ディスペンサー１０は、細管６３の先端を下に向
けて鉛直な姿勢で配置するのが好ましいが、省スペース
等を考慮して斜めに配置したり水平に配置したりしても
良い。

【００３９】次に、本願発明の液晶封入方法の第二の実
施例について説明する。図７は、本願発明の液晶封入方
法の第二実施例を説明する側断面図であり、図８は、図
７の方法における下側基板の平面図である。

【００４０】まず、図７の（ａ）に示すように、下側基
板２３の端部表面に紫外線硬化型樹脂２４を塗布する。
この紫外線硬化型樹脂２４は、図８に示すように、方形
の基板の端部に沿って方形の閉ループを描くように塗布
される。次に、図７の（ｂ）に示すように、下側基板２
３の表面であって上記紫外線硬化型樹脂２４の塗布され
た部分の内側には、所定量の液晶Ｌが滴下される。この
液晶Ｌは、図８に示すように均等間隔をおいて複数箇所
に滴下され、その滴下数は、全体の封入量及び一滴の液
晶の量に応じて前述のように予め決められる。この後、
図７の（ｃ）に示すように、上から上側基板２５で被
い、二枚の基板２３，２５を接合させる。そして、
（ｃ）に示すように、紫外線ランプ２７で紫外線硬化型
樹脂２４を硬化させ、下側基板２３の端部と上側基板２
５の端部とを接着する。これによって、二枚の基板２
３，２５の間に所定量の液晶Ｌが封入される。

【００４１】図９は、図７の（ｂ）における液晶の滴下
に使用される液晶滴下装置の概略図である。図９に示す
液晶滴下装置は、減圧室８と、この減圧室８を減圧にす
るための真空ポンプ９と、減圧室８の下方に配置された
ＸＹ移動テーブル２６と、このＸＹ移動テーブル２６の
上方に配置された液体用ディスペンサー１０などから主
に構成されている。図から明かなように、この実施例の
注入工程では基板カセットが使用されず、紫外線硬化型
樹脂２４が塗布された下側基板２３が、一枚ずつ減圧室
８に搬入される。搬入された下側基板２３は、ＸＹ移動
テーブル２６に載置固定される。この状態で、真空ポン
プ９を動作させ、減圧室８の内部をやはり０．１Ｔｏｒ
ｒ程度又はそれ以下の圧力まで減圧する。そして、前述
のように液体用ディスペンサー１０を動作させて、一滴
ずつ液晶を滴下する。所定数の滴下を行った後、ＸＹ移
動テーブル２６が動作して下側基板２３を水平移動さ
せ、次の滴下部位を細管６３の下方に位置させる。そし
て、同様に所定数の液晶の滴下を行う。このようにし
て、図７に示す各箇所での液晶の滴下を行った後、下側
基板２３を減圧室８から搬出して、次の上側基板の接合
工程に送る。

【００４２】尚、下側基板２３は、厳密な意味で「水
平」に保持される必要はなく、実用上支障の無い範囲で
傾けられて保持されることがあるのは、勿論である。ま
た、実際の装置としては、一つの装置で下側基板への紫
外線硬化型樹脂の塗布等もできるように構成しておくこ
とが多い。即ち、図９の減圧室の内部に、紫外線硬化型
樹脂供給用のディスペンサーを配置し、ＸＹ移動テーブ
ル２６を動作させて下側基板２３の端部の所定箇所をこ
のディスペンサーの下方位置に位置させ、樹脂の塗布も
行うことができるようにする。但し、前述の図６に示す
例のように、液体用ディスペンサー１０の方に移動機構
を付設しても実施可能であることは、勿論である。

【００４３】この第二実施例の方法は、従来のような毛
細管現象による吸い上げ方式ではないので、液晶封入が
短時間に終了し、生産性の向上に寄与できる。また、毛
細管現象を利用していないので、この実施例の方法は必
ずしも減圧雰囲気中で行う必要性は無い。しかしなが
ら、二枚の基板の間に液晶を隙間なく充填するために
は、やはり減圧状態で行うことが有効であり、また減圧
雰囲気中での滴下は、液晶への塵や埃などの不純物の混
入やガス混入による成分劣化等を防止する効果もある。
また、大気圧で液晶を滴下してから雰囲気を減圧にして
封止することも考えられるが、真空ポンプによる排気時
間の間に液晶が基板の上で発泡して飛散することがある
ので、やはり減圧雰囲気中での液晶の滴下が重要である
と考えられる。

【００４４】尚、この第二実施例において、「下側基
板」「上側基板」とは、必ずしも実使用状態における
「下側」「上側」を意味するものでないことは、勿論で
ある。

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
記載の液晶封入方法によれば、無駄になる液晶の量を少
なくできるので低コスト化を図ることができ、また成分
の蒸発を少なくなるので液晶を劣化させることなく封入
を行うことができる。また、本願の請求項２に記載の液
晶封入方法によれば、上記請求項１の効果に加え、封入
時間が短縮できるので液晶表示板の製造工程における生
産性の向上に寄与することができる。また、本願の請求
項３に記載の液晶封入方法によれば、上記請求項１又は
２の効果に加え、液晶の封入量を高い精度で制御して封
入を行うことができる。また、本願の請求項４に記載の
液晶封入方法によれば、上記請求項１又は２の効果に加
え、細管の外径により液晶の封入量を制御するので、さ
らに高い精度で封入を行うことができる。さらに、本願
の請求項５に記載の液体用ディスペンサーによれば、細
管の先端から放出される気泡が極端に少なくなるので、
減圧雰囲気中であっても放出量を高い精度で制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の液体用ディスペンサーの実施例の側
断面概略図である。

【図２】ピストン保持体の回転運動規制のための構造を
説明する平面概略図である。

【図３】図１のピストンの作用を説明するための部分断
面図である。

【図４】液溜め器保持板の着脱構造を補足的に説明する
平面概略図で、図１のＡ−Ａの矢視図になっている。

【図５】本願発明の液体用ディスペンサーの他の実施例
を説明する概略図である。

【図６】本願発明の液晶封入方法の第一実施例の液晶注
入工程の説明図である。

【図７】本願発明の液晶封入方法の第二実施例を説明す
る側断面図である。

【図８】図７の方法における下側基板の平面図である。

【図９】図７（ｂ）における液晶の滴下に使用される液
晶滴下装置の概略図である。

【図１０】従来の液晶封入方法の説明図である。

【符号の説明】

１０ 液体用ディスペンサー ２ 二枚基板 ２０ 開口部 ５ ピストン ５１ ピストンヘッド ６２ 液溜め器 ６２０ 液溜め器開口 ６２１ 液溜め部 ６２２ 送出部 ６３ 細管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の液晶基板の隙間に液晶を封入する
   液晶封入方法であって、液晶を注入するための開口部を
   残すようにして端部を封止した二枚の液晶基板を、その
   開口部を上に向けた状態で減圧雰囲気中に保持し、所定
   量の液晶を制御された状態で放出させることが可能な液
   体用ディスペンサーを使用して上記開口部から所定量の
   液晶を注入し、その後、上記開口部を封止することを特
   徴とする液晶封入方法。
2. 【請求項２】 下側基板を水平又は水平に近い状態で保
   持し、所定量の液晶を制御された状態で放出させること
   が可能な液体用ディスペンサーを使用して上記下側基板
   の表面に液晶を供給し、その後、上側基板を上から覆
   い、上側基板の端部と下側基板の端部を封止することに
   より、上側基板と下側基板との間に液晶を封入すること
   を特徴とする液晶封入方法。
3. 【請求項３】 前記液体用ディスペンサーは、液晶を一
   滴ずつ放出するものであるとともにその一滴の量の制御
   が可能であり、滴下数を制御して所定量の液晶を封入す
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶封入方
   法。
4. 【請求項４】 前記液体用ディスペンサーは、先端に設
   けられた細管から液晶を一滴ずつ放出するものであり、
   細管の外径を設定することにより一滴の量を制御するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の液晶封入方法。
5. 【請求項５】 減圧雰囲気中で使用される液体用ディス
   ペンサーであって、放出する液体を溜める液溜め器と、
   この液溜め器の先端側に設けられた細管と、液溜め器の
   内部の液体を細管に送って放出するためのピストンとを
   具備し、液溜め器は細管と連通する部分以外の部分に液
   溜め器開口を有し、この液溜め器開口を通して液溜め器
   内部の液体が周囲の減圧雰囲気に接するようになってい
   ることを特徴とする液体用ディスペンサー。