JPS63178210A - 液晶表示装置の液晶注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶表示装置の液晶セルに液晶を注入する方法
に関する。

［従来の技＃］ 液晶表示装置に液晶を注入する方法としては、耐圧容器
内に液晶セルと液晶を入れた容器とを収容し、耐圧容器
内の空気を排気して真空状態にした後、前記液、晶セル
の液晶注入口を液晶中に浸漬し、前記耐圧容器内の真空
状態を元に戻すことにより前記液晶を液晶セル中に注入
する方法、いわゆる真空注入法が知られている。

このような真空注入法においては、耐圧容器を真空状態
にした時、液晶中の分子が蒸発するという重大な問題が
ある。一般に液晶は、複数の液晶化合物を混合している
ため、これら複数の化合物のうち軽い分子はど蒸発しや
すいという性質があり、液晶の組成が変化してしまい所
望の特性が得られないという問題を有している。

さらに、多量の液晶が入った容器を使用して、その液晶
の中に何回も液晶セルが浸漬されることにより、液晶が
汚染されてしまい、液晶を少々使用したのみで、液晶を
全て交換しなくてはならず非常に高価な液晶をムダに使
用するという欠点を有している。

ヌ、液晶が入った容器の上方に液晶セルを配置するため
に、真空状態とする時に液晶内に溶存していた空気が４
Ｊ、泡となって飛び出して前記液晶セルの全面に付着し
て前記液晶セルを汚すという問題点も有している。

以上のように、実用上において支障をきたす問題点を有
していた。

そこで上述した問題を解決する方法として、従来より第
５図または第６図に示すような液晶注入方法が採用され
ていた。以下に第５図、第６図を用いて説明する。

まず、第５図において、液晶の入ったタンク２８はシリ
ング２７によって上下に移動可能な摺動軸３４に連結さ
れており、上部には固定されたピストン３０が嵌合して
いる。さらに、前記タンク２８の上部側面にはタンク２
８内の空気が排気できるように空孔２９が設けられてい
る。又、前記タンク２８の底部に接続された配管２６の
ノズル２３は、容器２５の上方に配設されている。設置
台３５上に載置された容器２５の上方には、外部動力に
より、上下に移動可能な治具（図示してない）に装着さ
れた液晶セル２１がある。そして、耐圧容器３３はバル
ブ３２を介して排気系に接続され、バルブ３１を介して
吸気ができるようにしである０以上述べた装置により、
液晶を注入する方法について述べると、まずタンク２８
を下降させて、ピストン３０がタンク２８に設けた空孔
２９より上部に設置される０次に耐圧容器３３内に容器
２５と液晶セル２１をセットする。この時容器２５には
何も入っていない。

以上の状態にした後、バルブ３１を閉じ、バルブ３２を
開いて排気系を作動させて耐圧容器３３内の空気を排気
する。この操作によって耐圧容器３３内とタンク２８内
及び液晶セル２１内は真空状態となるのである０次にシ
リンダ２７を駆動させてタンク２８を上昇させる。タン
ク２８が上昇することによりタンク２８内の液晶表面を
ピストン３０が押圧して、配管２６を通りノズル２３か
ら、液晶セル２１に注入する量より少し多めの量を滴下
する０滴下された液晶は容器２５に溜められる。しかる
のち、液晶セル２１を外部動力により下降させて、液晶
注入口２２を前記容量２５中の液晶２４中に浸漬する６
次にバルブ３１を開いて耐圧容器３３内に空気を流入さ
せて大気圧状態にもどすことにより、液晶セル２１内に
液晶２４が注入できるのである。従って、液晶セル２１
と容器２５は一体のまま耐圧容器３３から取り出される
。そして、新しい液晶セル２１と新しい容器２５とを耐
圧容器３３内にセットして前述の操作を繰り返すのであ
る。

次に第６図に示した装置について説明する。この装置は
設置台３５上に液晶セル２１が水平に載置されており、
且つノズル２３の真下に液晶注入口２２がくるように配
置された以外は第５図と同様の構成になっている。この
場合の液晶注入方法は、まず耐圧容器３３内を真空状態
にした後、タンク２８を上昇させて、第５図にて詳述し
たようにノズル２３から必要注入量より少し多めの液晶
を滴下する０滴下された液晶は、液晶注入口２２に溜っ
ているのでこの状態で耐圧容器３３内を大気圧状態にも
どすことにより、液晶セル２１中に液晶２４が充填され
る。尚、余分な液晶は捨てられてしまい、その都度新し
い液晶が滴下される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前述の従来技術では次のような問題点を有して
いる。

まず第５図に示した方法では、容器２５内の液晶２４中
に液晶セル２１を浸漬しているので、注入中において液
晶２４がわずかに汚染されてしまう、この汚染により液
晶２４の特性劣化がおきるという問題点を有している。

又、容器２５に滴下された液晶２４は真空中にお【する
露出面積が非常に大きいため蒸発しやすく再度この液晶
を使用することはできない、従って、−回の注入毎に容
器を取り替える必要があり、作業性が悪いという問題点
を有していた。

第６図に示した方法では、液晶セル２１の液晶注入口部
分が段差を有しており、滴下された液晶２４が溜まる形
状のものにしか適用できないのである。

又液晶セル２１を設置台３５に水平に載置するので一回
に多量処理する場合、特に大聖の液晶セルでは耐圧容器
が大きくなり量産性に不適当である。

第５図及び第６図に共通の問題点としては、容器２５内
に余った液晶及び液晶注入口２２に滴下された余分な液
晶は捨てられてしまっていることであり、高価な液晶の
使用量が多く製造コストアップという欠点を有している
。

そこで１本発明の目的はこのような問題点を解決するも
ので、液晶分子の蒸発を防止し且つ液晶の汚染及びムダ
のない効率的な液晶注入方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の液晶表示装置の液晶注入方法は、液晶タンクと
、該液晶タンクの底部と配管により連通され液晶供給口
を有する容器と、ワークカセット取付は台と、該ワーク
カセット取付は台に、液晶セルが形成されたワークと共
に装着されたワークカセットとが耐圧容器内に配設され
てなり、（ａ）前記液晶供給口に液晶が充填されていな
い状態にするように前記液晶タンクを下方に移動させる
工程と、 （ｂ）前記耐圧容器内の空気を排気する工程と（Ｃ）前
記液晶供給口に液晶を溢れない程度に充填するように前
記液晶タンクを上方に移動させる工程と、 （ｄ）前記ワークを前記液晶供給口内の液晶に接触させ
るように前記ワークカセット取付は台を下方に移動させ
る工程、又は前記ワークに前記液晶供給口内の液晶を接
触させるように前記液晶タンク及び前記容器を上方に移
動させる工程と、（６）前記耐圧容器内に空気を流入さ
せる工程とからなることを特徴とする。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

第１図は第２図のＡ−Ａ面における要部断面図である。

まず装置全体の構成について詳述すると、気密性を有す
る耐圧容器ｌ内には、シリンダＡ５の駆動により上下に
移動可能な液晶タンク８と、この液晶タンク８内の液晶
１０の表面上に配置されたフロート７と、前記液晶タン
ク８の底部より分配器１２を介して容器１３に液晶を供
給するための配管１１と、液晶供給口１４を有する前記
容器１３と、単体又は複数の液晶セルが配列されたワー
ク１６と前記ワーク１６が装着されるワークカセット１
７と、シリンダＢ６の駆動により、上下に移動可能で且
つ前記ワーク力セツ）１７が取付けられるワークカセッ
ト取付は台１８と、前記液晶タンク８と前記分配器１２
とを結ぶ配管１１に設けられた気泡抜き９とが配設され
ている。前記分配器１２は液晶タンク８から供給される
液晶を各容器１３に配管１１を介して分配する機能を持
っている１例えばバルブを備えたものなどである。

又、前記耐圧容器１はバルブ３を介して排気系に接続さ
れ、バルブ２を介して吸気ができるようにしである。

次に上述した装置により液晶注入する方法について詳述
する。

まず、あらかじめ脱泡処理された液晶を液晶タンク８内
に入れて所定量を溜めておく、この時液晶タンク８内に
おける液晶１０の表面はフロート７により露出面積が小
さくなっている。これにより液晶タンク８内の液晶１ｏ
が蒸発するのを防止している。又液晶タンクの上部は開
放されており、密閉されてはいない。

次にシリンダＡ５を駆動させて液晶タンク８を下降させ
る。この下降位置は、容器１３に形成された液晶供給口
低部３６より下に液晶１０の液面が位置するところであ
る。即ち液晶タンク８内の液晶ｌＯは配管１１を介して
容器１３の液晶供給口１４に通じており、最初は前記液
晶供給口１４内には液晶１０が無い状態にしておくので
ある。

又、ワーク１６はシリンダＢ６の駆動によりワークカセ
ット取付は台１８を上昇させて液晶注入口１５と容器１
３とが接触しないようにある程度の間隔をとった位置で
なおかつ、液晶注入口１５と液晶供給口１４が対向する
ように位置決めしてセットする。

以上の状態にした後、バルブ２を閉じ、バルブ３を開い
て排気系を作動させて耐圧容器ｌ内の空気を排気する。

この操作によって耐圧容器１内と液晶タンク８内及びワ
ーク１６内は真空状態となるのである。この時の真空度
は０．１ｔｏｒｒ以下が好ましい、又、この時耐圧容器
ｌ内の空気が排気されると同時に、フロート７と液晶タ
ンク８の隙間より液晶タンク８内の液晶１０に溶存する
空気及び気泡抜き９により配管１１内の液晶１０に溶存
する空気も排除されるのである０以上のようにして排気
が完了したのちバルブ３を閉じる。

次にシリンダＡ５を駆動させて液晶タンク８を徐々に上
昇させる。この時の上昇位置について詳しく説明すると
、液晶タンク８を上昇させることにより、液晶１０が配
管１１を介して液晶供給口１４内に溜ってくる。そして
、液晶１０が液晶供給口１４より溢れない程度に溝たし
た状態になるまで液晶タンク８を上昇させるのである。

従って液晶は、液晶供給口１４の先端より盛り上がった
状態になっている。

次にシリンダＢ６を駆動させてワークカセット取付は台
１８を除々に下降させ、ワーク１６と液晶供給口１４内
の液晶とを接触させる。すなわち。

液晶供給口１４と液晶注入口１５とが対向して接触して
いる状態にする。

以上のようにした後、バルブ２を開いて耐圧容器１内に
空気を流入させて大気圧状態にもどすことにより、ワー
ク１６の各液晶セル内に液晶が注入できる。このように
して液晶が注入されたワーク１６はワークカセット１７
と共に取り外して次の液晶注入口の封止工程にうつる０
次に液晶タンク８を下降させて液晶供給口１４内に残っ
た全ての液晶を配管１１を介して液晶タンク８に戻して
やる。その後新しいワークが装着されたワークカセット
をワークカセット取付は台にセットする。

以下この操作を繰返す。

本実施例では配管１１としてテフロンチューブを用いた
。これにより、液晶タンクの上下動に対して充分耐えら
れ且つ柔軟性のある配管となっている。しかし、気泡抜
き９の部分は図示してないが固定されるか、別部材で形
成されても良い、さらに容器１３と分配器１２とを結ぶ
配管１１も上述のように柔軟性のあるフレキシブルな配
管にすることが可能である。又本実施例では、耐圧容器
内を真空状態にした後、液晶供給口に液晶を溢れない程
度に充填させ、その後ワークを前記液晶供給口内の液晶
に接触させるようにワークカセット取付は台を下方に移
動させたが、以下のような方法でも同様な効果を有して
いる。

即ち上述の液晶供給口に液晶を溢れない程度に充填させ
るまでは同様の工程を取る。その後ワークカセット取付
は台は固定したままにして、上下に移動可能に構成され
た容器と液晶タンクを同時に上方に移動させてワークと
前記液晶供給口内の液晶に接触させる方法でも良いので
ある。この場合注意することは、液晶注入口内の液晶量
を一定に（溢れない程度に充填された状態）ａ持しな力
〈ら液晶タンクと容器とを上方に移動することである。

又上述したワーク１６と液晶供給口１４内の液晶を接触
させる工程は、あらかじめワーク１６と液晶供給口１４
とを接触させておいた後に真空状態にしてその後液晶供
給口１４に液晶を供給する方法にしても良い。

第２図は前述した装置の容器１３とワークカセット１７
及びワーク１６・配管１１を上面から見た平面図である
。

容器１３の中央付近の溝が液晶供給口１４になっており
、ワークカセット１７は、ワーク１６を１枚１枚に分離
して装着できるように歯形形状にした部分と、ワーク１
６を載置する部分とが一対になっており、この一対を連
結する部分とから構成されている。同図においてワーク
カセット１７にはワーク１６が１４枚セットできるよう
になっており、このようにして同時に全てのワークに注
入できるものである。尚ワークの仕様に応じて容器１３
の数やワークカセットのサイズ等は自由に設定可能であ
ることはいうまでもない。

第３図は、容器１３の液晶供給口１４とワーク１６の液
晶注入口１５との関係を示す図である。

液晶供給口１４に液晶１０が満たされた状態は第３図に
示すように液晶供給口１４の先端より溢れない程度に盛
り上がった状態が好ましい、又図中のＡは液晶供給口１
４の幅であり、Ｂは液晶注入口１５の幅である。このＡ
はＢより大きいことが重要な条件となる。これはＡがＢ
より小さいと液晶注入口１５に隙間ができてしまい、こ
の隙間より気泡が混入してしまうからである。しかし、
Ａを必要以上に大きくすると、液晶の露出面積が大きい
ので蒸発しやすく、又液晶供給量も多くなるので時間が
かかってしまうという欠点を有する。

本発明において、大型の液晶セルに液晶を注入しようと
する場合には次のような操作が必要である。即ち大型の
液晶セルの場合は液晶の量も多くなるので、耐圧容器内
を大気圧状態にもどして液晶を注入する際に、シリリン
ダＡ５により液晶タンク８を少しずつ上昇させて常に液
晶供給口１４の液晶と液晶注入口１５全面とが接触して
いるように供給することが必要である。この場合、液晶
液面の上昇コントロールは、上昇量と上昇のタイミング
を自由にコントロールすることにより可能であり、又、
フロート７の突出部の位置をセンサーで検出することに
より、液晶タンク８内の液面位置が検出できることにな
り、これにより液晶供給６１４の液面の微少なコントロ
ールが実現できるものである。

次に液晶供給口１４の形状について詳述すると、本実施
例にお・いては第２図、第３図より明らかなように液晶
供給口１４の底部はＶ字型の斜面形状を有している。さ
らに第４図（ａ）を用いて説明する。第４図（ａ）は第
１図の容器１３において紙面の直角方向の断面図であり
、液晶供給口底部３６は配管１１に向かって傾斜させで
ある。又、配管１１が嵌合する前記液晶供給口底部３６
は皿もみ加工部３７を有している。上述した形状にした
ので液晶タンク８を下方に移動させて液晶供給口１４の
液晶を戻す時に、液晶が配管１１に流れやすいのである
。従って配管１１に戻りやすい形状ならば何でも良く、
本実施例に限定されるものではなく、例えば第４図（ｂ
）に示すような形状でも良い、第４図（ｂ）は配管１１
が１つの容器に２箇所設けられ、各配管１１に向かって
傾斜された液晶供給口底部３６を有した容器１３を示し
た図である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、液晶が大気中あるい
は真空中に露出する面積が従来に比べて非常に小さいの
で、液晶分子の蒸発がより完全に防止できると共に、液
晶供給口に必要な注入量を供給して注入するので液晶を
ムダなく使用できるという効果を有している。

又、液晶が液晶セルと接触するのは液晶注入口付近のみ
であるので、液晶セルによる液晶の汚染を防止するとい
う優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における装置の要部断面図。 第２図は第１図の一部平面図。 第３図は本発明にかかる容器１３とワーク１６の概略構
成図。 第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は第１図の容器１３にお
いて紙面の直角方向の断面図。 第５図及び第６図は従来技術による液晶注入装置の概略
構成図。 １・・・・・・耐圧容器、　　　２．３・・・・・・バ
ルブ、４・・・・・・ラチェット　　　５・・・・・・
シリンダＡ６・・・・・・シリンダＢ　　　７・・・・
・・フロート８・・・・・・液晶タンク　　　９・旧・
・気泡抜き１０・・・・・・液晶　　　　　１１・・・
・・・配管１２・・・・・・分配器　　　　１３・・・
・・・容器１４・・・・・・液晶供給口　　１５・・・
・・・液晶注入口１６・・・・・・ワーク １７・・・・・・ワークカセット １８・・・・・・ワークカセット取付は台２１・・・・
・・液晶セル　　　２２・・・・・・液晶注入口２３・
・・・・・ノズル　　　　２４・・・・・・液晶２５・
・・・・・容器　　　　　２６・旧・・配管２７・・・
・・・シリンダ　　　２８・・・・・・タンク２９・・
・・・・空孔　　　　　３０・・・・・・ピストン３１
．３２・・・・・・バルブ　３３・・・・・・耐圧容器
３４・・・・・・摺動軸　　　　３５・・・・・・設置
台３６・・・液晶供給口底部　３７・旧・・皿もみ加工
部具　　　　　　上 出願人セイコーエプソン株式会社 第１０ 第２区 ＩＣ： 第３園 第４区（シ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液晶タンクと、該液晶タンクの底部と配管により連通さ
   れ、液晶供給口を有する容器と、ワークカセット取付け
   台と、該ワークカセット取付け台に液晶セルが形成され
   たワークと共に装着されたワークカセットとが耐圧容器
   内に配置されてなり、（ａ）前記液晶供給口に液晶が充
   填されていない状態にするように前記液晶タンクを下方
   に移動させる工程と、 （ｂ）前記耐圧容器内の空気を排気する工程と、（ｃ）
   前記液晶供給口に液晶を溢れない程度に充填するように
   前記液晶タンクを上方に移動させる工程と、 （ｄ）前記ワークを前記液晶供給口内の液晶に接触させ
   るように前記ワークカセット取付け台を下方に移動させ
   る工程、又は前記ワークに前記液晶供給口内の液晶を接
   触させるように前記液晶タンク及び前記容器を上方に移
   動させる工程と、（ｅ）前記耐圧容器内に空気を流入さ
   せる工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の液
   晶注入方法。