JP2001013509A

JP2001013509A - 液晶注入方法

Info

Publication number: JP2001013509A
Application number: JP11183294A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimotoru; 暁下豊留
Original assignee: BERUDEKKUSU KK
Current assignee: BERUDEKKUSU KK
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】セルへの液晶の充填時間を短縮させる。【解決手段】セル１を収容した容器１０の内部を、吸
引通路２３，２２を介して真空ポンプ２１に接続する。
注入ポート５からギャップ３内に液晶ＬＣを注入する最
中に真空ポンプ２１によって容器１０内を真空吸引す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、セル内に加圧さ
れた液晶を注入する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セルには、注入ポートと排気ポ
ートとが形成されている。排気ポートからセル内を吸引
排気しながら、注入ポートからセル内に加圧された液晶
を注入している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、セルを構成す
る２枚の基板の間隔（ギャップ）が非常に狭く、液晶の
圧力損失が大きい。そのため、充填させるのに時間がか
かるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、第１の発明は、液晶セルの注入ポートからセル内に
加圧された液晶を注入する方法において、上記加圧液晶
の注入の最中に、上記セルを取り巻く気体の圧力を大気
圧より低くすることを特徴とする。第２の発明は、液晶
セルの注入ポートからセル内に加圧された液晶を注入す
る方法において、上記加圧液晶の注入の最中に、上記セ
ルを取り巻く気体の圧力を周期的に変動させ、しかも、
この圧力変動の１周期における全部または一部の期間で
大気圧より低くなるようにしたことを特徴とする。第３
の発明は、第１または第２の発明において、上記加圧液
晶の充填完了の若干前または充填完了の後に、上記気体
の圧力を大気圧より高くすることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、セル１に液晶を注入する
装置Ｍを示したものである。装置Ｍは、密閉可能な容器
１０を備えている。容器１０の内部に、上記セル１が収
容されている。セル１は、容器１０内の空気（気体）に
取り巻かれるようにして、支持機構（図示せず）によっ
て鉛直に支持されている。セル１は、例えばガラスから
なる２枚の長方形の基板２を有している。図１におい
て、これら２枚の基板２は、紙面手前と紙面奥とに重ね
られ、両者の間にはスペーサビーズ（図示せず）が介在
されることにより、微小厚さ（５μｍ程度）のギャップ
３が形成されている。これら基板２の周縁部は、接着剤
４によって貼り合わされている。接着剤４は、セル１の
例えば右側の縁部で途切れており、この途切れた部位が
注入ポート５となっている。同様にして、セル１の左側
の縁部にも例えば２箇所に排気ポート６が形成されてい
る。

【０００６】注入ポート５には、注入コネクタ１１が接
続されている。この注入コネクタ１１に注入通路１２を
介して加圧タンク１３（液晶供給手段）が接続されてい
る。加圧タンク１３は、例えば液晶を蓄えたベローズ
（図示せず）の外側にエア圧を付与し、液晶を所定圧に
加圧して注入通路１２へ圧送するように構成されてい
る。注入通路１２には、開閉弁１４が設けられている。

【０００７】排気ポート６には、排気コネクタ１５が接
続されている。この排気コネクタ１５にセル内吸引通路
１６および共用吸引通路２２を介して真空ポンプ２１
（真空吸引手段）が接続されている。セル内吸引通路１
６には、開閉弁１７が設けられている。

【０００８】本発明の特徴部分について説明する。液晶
注入装置Ｍは、容器１０内の気圧を調節する機構を備え
ている。この気圧調節機構は、容器１０内の気圧を大気
圧より低い負圧にする負圧形成回路２０と、大気圧より
高い正圧にする正圧形成回路３０とを有している。

【０００９】負圧形成回路２０について説明する。負圧
形成回路２０は、上記真空ポンプ２１を構成要素として
有し、さらにこの真空ポンプ２１から延びる上記共用吸
引通路２２と、この共用吸引通路２２から分岐された容
器内吸引通路２３とを有している。容器内吸引通路２３
の先端部は、容器１０の内部に連なっている。

【００１０】容器内吸引通路２３には、圧力制御弁２４
が設けられ、この圧力制御弁２４より先端側に電磁切換
弁２５が設けられている。電磁切換弁２５がオフの時
は、容器１０の内部が、容器内吸引通路２３において電
磁切換弁２５より先端側の通路部分、および大気開放通
路２６を介して大気に開放される。大気開放通路２６に
は常開の開閉弁２７が設けられている。電磁切換弁２５
がオンの時は、容器１０の内部が、容器内吸引通路２３
および共用吸引通路２２を介して真空ポンプ２１に接続
される。

【００１１】次に、正圧形成回路３０について説明す
る。正圧形成回路３０は、コンプレッサ３１（圧縮気体
供給手段）を備えている。このコンプレッサ３１からエ
ア圧通路３２が延び、その先端部が容器１０内に連なっ
ている。エア圧通路３２には、常閉の開閉弁３３が設け
られている。

【００１２】上記のように構成された装置Ｍによる液晶
注入方法の一例を、図２のタイムチャートを参照しなが
ら説明する。予め、容器内吸引通路２３の電磁切換弁２
５をオフにしておき、注入通路１２の開閉弁１４を閉じ
ておく。大気開放通路２６の常開の開閉弁２７が開き、
エア圧通路３２の常閉の開閉弁３３が閉じており、容器
１０内は大気圧になっている。

【００１３】時刻Ｔ_０において、セル内吸引通路１６の
開閉弁１７を開き、真空ポンプ２１を駆動する。これに
よって、セル１のギャップ３内の空気が排気ポート６か
ら真空吸引される（排気工程）。

【００１４】その後、時刻Ｔ_１において、電磁切換弁２
５をオンにする。これによって、ギャプ３だけでなく、
容器１０内の空気も真空吸引される。なお、この容器１
０内の吸引開始時Ｔ_１は、上記ギャップ２内の吸引開始
時Ｔ_０より前でも、同時でもよい。

【００１５】ギャップ３内が所定の負圧Ｐ_３（図３参
照）に達した時（時刻Ｔ_２）、注入通路１２の開閉弁１
４を開く。これによって、加圧タンク１３で加圧された
液晶ＬＣが注入ポート５からギャップ３内に注入される
（液晶注入工程）。注入開始後も容器１０内の吸引は継
続して行われる。そして、時刻Ｔ_３において、容器１０
内が圧力制御弁２４で定められる所定の負圧Ｐ_１０に達
し、以後、この負圧Ｐ_１ _０に維持される。なお、注入開
始時（ギャップ３内の所定負圧到達時）Ｔ_２と、容器１
０内の所定負圧到達時Ｔ_３との前後関係は、逆でも、同
時でもよい。

【００１６】容器１０内を負圧にすること（セル１を取
り巻く気体の圧力を大気圧より低くすること）によっ
て、液晶ＬＣの充填時間が短くなる。詳述すると、図３
に誇張して示すように、セル１において液晶ＬＣが注入
された部分１ａは、容器１０内の負圧Ｐ_１０によって膨
らまされるため、液晶ＬＣの圧力Ｐ_ＬＣが高く維持され
る。これによって、液晶ＬＣの注入速度が速くなる。ま
た、セル１において未だ液晶ＬＣが注入されていない部
分１ｂにおいては、ギャップ３内の負圧Ｐ_３によって基
板２が上記スペーサビーズに押し付けられようとする
が、その押し付け力が容器１０内の負圧Ｐ_１０によって
減殺される。さらにＰ_１０の作用がＰ_３の作用より大き
い場合には膨らむ。したがって、液晶ＬＣの未注入部分
１ｂへの流入抵抗が小さくなる。この結果、液晶ＬＣが
短時間で排気ポート６に到達し、充填が完了する。

【００１７】充填完了時Ｔ_４に、電磁切換弁２５をオフ
にする。これによって、容器１０内が大気圧まで復帰す
る。続いて、大気開放通路２６の開閉弁２７を閉じ、エ
ア圧通路３２の開閉弁３３を開いて、容器１０内を大気
圧より大きな所定の気圧まで上げ、その後、開閉弁３３
を閉じる。この正圧によって基板２が押され、平坦な状
態になる（平坦化工程）。この平坦化の過程でセル１内
の余分な液晶ＬＣが排気ポート６から排出され、排気コ
ネクタ１５に接続された液晶トラップ（図示せず）に回
収される。

【００１８】平坦化工程の終了後、開閉弁１４，１７を
閉じ、コネクタ１１，１５をポート５，６から外し、ポ
ート５，６に封止液を供給して封止する。また、開閉弁
２７を開いて、容器１０内を大気圧に戻す。そして、セ
ル１を取り出す。

【００１９】次に、装置Ｍによる液晶注入方法の他の例
を、図４および図５のタイムチャートを参照して説明す
る。図４の例では、液晶注入がある程度進行した時（例
えば、セル１全体の７〜９割程度まで注入された時）Ｔ
_５に、電磁切換弁２５をオフからオンに切り換え、容器
１０内の真空吸引を開始している。

【００２０】そして、液晶充填が完了する若干前（時刻
Ｔ_６）に電磁切換弁２５をオフにし、容器１０内を大気
圧に戻す。さらに開閉弁３３を開いて容器１０内を正圧
にする。この正圧によって基板２が押され、セル１が膨
らんだ状態から平坦になっていく。この過程で、セル１
の膨らみ分の液晶ＬＣが未注入部分１ｂに押し出され
る。これによって、セル１が平坦になるのとほぼ同時
に、液晶ＬＣを排気ポート６に到達させることができ、
液晶注入を早く完了させることができる。

【００２１】図５の例では、液晶注入の最中に、圧力制
御弁２４によって容器１０の内圧を大気圧より低い範囲
内で周期的に変動させている。容器１０内を大気圧より
低くすることによって、図２および図４の場合と同様
に、セル１を膨らませ、注入速度を速くすることができ
る。それに加え、容器１０の内圧を周期的に変動させる
ことによって、セル１に、ポンプに似た機能を与えるこ
とができる。すなわち、内圧が低下していく時、セル１
の膨らみがより大きくなり、ギャップ３内に液晶ＬＣが
多く入り込む。そして、内圧が上昇していく時、セル１
の膨らみが小さくなっていき、液晶ＬＣが未注入部分１
ｂに押し出される。このように、液晶ＬＣの流入と押し
出しとを反復させることにより、充填時間を一層短縮す
ることができる。

【００２２】本発明は、上記実施形態に限定されず、種
々の形態を採用可能である。例えば、図２の例において
も、液晶注入工程の終わる若干前から平坦化工程を同時
進行させてもよい。図４および図５の例において、液晶
注入工程の後に平坦化工程を行ってもよい。図５の例に
おいて、容器１０内の気圧を負圧と大気圧との間で変動
させてもよく、負圧と正圧との間で変動させてもよい。
また、容量の大きな真空タンクと加圧タンクを用いて、
圧力変動の勾配を急にし、図５の鋸状の波を矩形波状に
してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
セルを膨らませることによって、液晶の充填時間を短く
することができる。第２の発明では、セルを膨らませる
とともに、このセルにポンプに似た機能を与えることに
よって、充填時間を一層短くすることができる。第３の
発明では、膨らんだセルを平坦にすることができる。特
に、充填完了の若干前にセルを取り巻く気圧を大気圧よ
り高くすることによって、セルの膨らみ分の液晶が未注
入部分に充填され、セルが平坦になるのとほぼ同時に液
晶注入を完了することができ、充填時間をさらに短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するための液晶注入装置を
示す概略図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る容器内圧力のタイム
チャートである。

【図３】液晶注入の最中のセルの断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係る容器内圧力のタイ
ムチャートである。

【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る容器内圧力
のタイムチャートである。

【符号の説明】

ＬＣ液晶１液晶セル５注入ポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶セルの注入ポートからセル内に加圧
された液晶を注入する方法において、上記加圧液晶の注
入の最中に、上記セルを取り巻く気体の圧力を大気圧よ
り低くすることを特徴とする液晶注入方法。
【請求項２】液晶セルの注入ポートからセル内に加圧
された液晶を注入する方法において、上記加圧液晶の注
入の最中に、上記セルを取り巻く気体の圧力を周期的に
変動させ、しかも、この圧力変動の１周期における全部
または一部の期間で大気圧より低くなるようにしたこと
を特徴とする液晶注入方法。
【請求項３】上記加圧液晶の充填完了の若干前または充
填完了の後に、上記気体の圧力を大気圧より高くするこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の液晶注入方
法。