JP2002258297A - 液晶注入システム、液晶注入方法および液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうこと
ができる液晶注入システムおよび液晶注入方法の提供を
目的としている。 【解決手段】本発明の液晶注入システム１は、パネル群
Ｐが搬入された後に所定の真空状態に設定される第１の
チャンバ２２と、常時所定の真空状態に設定保持される
とともに、第１のチャンバ２２を通じて搬入されるパネ
ルｐのセルｃ内を所定の真空度に設定するための第２の
チャンバ２４と、液晶槽４７を備え、第２のチャンバ２
４を通じて搬入されるパネル群Ｐを所定の真空状態で受
け入れるとともに、パネル群Ｐを受け入れた後、パネル
ｐのセルｃ内に液晶を注入するために、大気圧もしくは
所定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャンバ２６とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置、コ
ンピュータ端末、光学シャッタ等に利用される液晶表示
パネル（液晶装置）の製造方法、液晶表示パネル内に液
晶を注入するための液晶注入システムおよび方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】時計や電卓等の表示用として登場した液
晶表示素子は、画質の向上と大型化に伴い、コンピュー
タ端末や光シャッタ等の表示以外の用途も含めた広い分
野で使用されるようになってきている。液晶表示素子
は、原理的には、電極が形成された基板間に挟持された
液晶に電圧を印加することによって素子を通過する光を
制御する電気光学素子である。

【０００３】このような液晶光学素子を製造する場合に
は、まず、ガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜をパター
ンニングして駆動用電極を形成し、電極が形成された面
に液晶配向用の有機膜を印刷焼成により形成するととも
に、有機膜の表面を配向処理する。続いて、配向処理さ
れた２枚のガラス基板同士を一定の間隔（セル厚）をも
って対向させ、シール材（接着剤）で貼り合わせる。そ
の後、貼り合わされたガラス基板を所定のパネル形状に
切断して分離する。そして、最後に、パネル内に液晶を
注入して、パネルを駆動用の回路に接続すれば、液晶光
学素子が完成する。

【０００４】ところで、パネル内に液晶を注入する工程
では、一度に複数枚のパネルが真空チャンバ内にセット
され、気圧差によってパネル内に液晶が注入される。パ
ネル内に液晶を注入するシステムの従来例が図９に示さ
れている。図示のように、この液晶注入システム１００
は、所定の真空雰囲気（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏ
ｒｒ）に設定される処理室を形成する真空チャンバ１０
２と、チャンバ１０２内に配置され且つ液晶で満たされ
た液晶槽１０４と、液晶槽１０４の上側で複数のパネル
Ｐ（ここでは液晶パネルを複数個取ることができる短冊
パネル）を把持する把持機構１０６と、把持機構１０６
を昇降させる昇降機構１０８とを備えている。チャンバ
１０２には、真空ポンプ１１２と大気とに通じる排気管
１１４が接続されている。また、排気管１１４の途中に
は、排気管１１４の接続状態を真空ポンプ１１２と大気
との間で切り換えるためのバルブ１１６が介挿されてい
る。また、各短冊パネルＰには、２枚の基板が液晶注入
用の注入口１０９を有する複数の開曲線状のシール材１
０３によって貼り合わされることにより、複数のセル構
造（空セル１０７）が形成されている。

【０００５】このような構成の液晶注入システム１００
を使用して、パネルＰ内に液晶を注入する場合には、ま
ず、注入口１０９が液晶槽１０４と対向するように複数
の短冊パネルＰを把持機構１０６にセットする。この
時、パネルＰは、液晶槽１０４内の液晶と接触しないよ
うに、液晶槽１０４の上側で保持される。続いて、真空
ポンプ１１２によってチャンバ１０２内を真空引きし
て、チャンバ１０２内を所定の真空度（例えば１０^−２
〜１０^−３Ｔｏｒｒ）まで減圧する。チャンバ１０２内
が所定の真空度に達したら、その後、セル１０７内がチ
ャンバ１０２内と略同じ真空度に達するまで、チャンバ
１０２内の真空雰囲気を所定時間維持する。

【０００６】セル１０７内が所定の真空度に達したら、
昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を下降さ
せ、パネルＰの注入口１０９を液晶槽１０４内の液晶に
接触させる。この状態で、バルブ１１６を切り換えて、
チャンバ１０２内を大気に開放すると、チャンバ１０２
内の大気圧とセル１０７内の真空圧との圧力差によっ
て、液晶が各注入口１０９を通じて各セル１０７内に注
入される。セル１０７内が完全に液晶で満たされたら、
再び昇降機構１０８を駆動させて把持機構１０６を上昇
させるとともに、パネルＰをチャンバ１０２内から取り
出して、注入口１０９を封止材によって封止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の液
晶注入工程は、チャンバ１０２内を真空引きした後、セ
ル１０７内が真空引きされるまで待機し、その後、セル
１０７の注入口１０９を液晶に接触させてチャンバ１０
２内を大気に開放して、セル１０７内に液晶が充填され
るのを待つといったように、１つのチャンバ内で複数の
ステップを順次に行なうことによって構成されている。
すなわち、これらの各ステップの所要時間の合計が、液
晶注入工程の全所要時間となっている。

【０００８】ところで、液晶注入工程の前記各ステップ
の中で最も時間がかかるステップは、セル１０７内を真
空引きするステップである。チャンバ１０２内を真空引
きするステップは、設定圧が１０^−２〜１０^−３Ｔｏｒ
ｒの場合、３０秒〜２分程度の所要時間で済むが、１０
μｍ以下のセル厚を有するセル１０７内をこの設定圧付
近まで真空引きするためには、設定圧に維持されたチャ
ンバ内に５〜１０分程度放置する必要がある。そのた
め、サイクルタイムが長く、注入工程をライン工程に組
み込むことが難しかった。

【０００９】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、短いサイクルタイム
でバッチ処理を行なうことができる液晶注入システム、
液晶注入方法および液晶装置の製造方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の液晶注入システムは、２つの基板を貼り合
わせることによって形成されるパネルのセル内に液晶を
注入するための液晶注入システムにおいて、パネルが搬
入されるとともに、パネルが搬入された後に所定の真空
状態に設定される第１のチャンバと、前記第１のチャン
バに隣接され、常時所定の真空状態に設定保持されると
ともに、第１のチャンバを通じて搬入されるパネルのセ
ル内を所定の真空度に設定するための第２のチャンバ
と、液晶槽を備えて前記第２のチャンバに隣接され、第
２のチャンバを通じて搬入されるパネルを所定の真空状
態で受け入れるとともに、パネルを受け入れた後、パネ
ルのセル内に液晶を注入するために、大気圧もしくは所
定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャンバとを備えて
いることを特徴とする。

【００１１】この本発明の液晶注入システムでは、１つ
のチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではな
く、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステ
ップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえるよう
になっている。したがって、各チャンバで処理を平行し
て連続的に行なえば、最も時間がかかるセル内の真空引
きを行なっている間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工
程およびセル内へ液晶を注入する工程を平行して行なう
ことができるため、短いサイクルタイムでバッチ処理を
行なうことができるとともに、液晶注入工程をライン工
程に組み込むことができる。

【００１２】また、発明の液晶注入システムは、上記構
成において、各チャンバで処理が平行して連続的に行な
われるように、パネルを各チャンバに搬送する搬送手段
を備えていることを特徴とする。この構成によれば、最
も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている間に、
パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ液晶を
注入する工程が平行して行なわれるため、短いサイクル
タイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、液
晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。

【００１３】また、本発明の液晶注入システムは、上記
構成において、第２のチャンバが、パネルを待機させる
ための複数の待機スペースを有していることを特徴とす
る。この構成によれば、第１のチャンバから第２のチャ
ンバ内に順次個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ
内で一括して待機させ、第２のチャンバ内に待機されて
いるパネルを順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液
晶の注入作業を行なうことができるため、請求項１に記
載されたチャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイ
ムを効率良く短くすることができる。

【００１４】また、本発明の液晶注入システムは、上記
構成において、セル内が液晶によって完全に満たされる
までパネルを待機させるための注入待機ステージが第３
のチャンバに隣接して設けられていることを特徴とす
る。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入され
るまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく必要
がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ちに、パ
ネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネルを第３
のチャンバ内に受け入れることができる。そのため、サ
イクルタイムを更に短くすることが可能となる。

【００１５】また、本発明の液晶注入システムは、上記
構成において、セル内が液晶によって完全に満たされる
までパネルを液晶槽ごと待機させるための液晶槽待機ス
テージが第３のチャンバに隣接して設けられていること
を特徴とする。この構成によれば、液晶の使用量が多い
バッチ処理にも適用可能となる。

【００１６】また、本発明の液晶注入方法は、２つの基
板を貼り合わせることによって形成されるパネルのセル
内に液晶を注入するための液晶注入方法において、パネ
ルを第１のチャンバ内に搬入した状態で、第１のチャン
バを所定の真空状態に設定し、所定の真空状態に設定さ
れた第１のチャンバから、常時所定の真空状態に設定保
持されている第２のチャンバ内にパネルを搬入するとと
もに、搬入されたパネルのセル内を所定の真空度に設定
するために、パネルを第２のチャンバ内で所定時間待機
させ、所定の真空状態に保持された第２のチャンバか
ら、所定の真空状態に設定されている第３のチャンバ内
にパネルを搬入し、第３のチャンバ内に搬入されたパネ
ルのセルに通じる注入口を、所定の真空状態で、第３の
チャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、前記
注入口を液晶層の液晶に接触させた状態で、第３のチャ
ンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒して、パ
ネルのセル内に圧力差により液晶を注入することを特徴
とする。

【００１７】この本発明の液晶注入方法によれば、１つ
のチャンバ内で複数のステップを順次に行なうのではな
く、チャンバを複数設け、液晶注入における複数のステ
ップをこれらのチャンバに分離して個別に行なえる。し
たがって、各チャンバで処理を平行して連続的に行なえ
ば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている
間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ
液晶を注入する工程を平行して行なうことができるた
め、短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことがで
きるとともに、液晶注入工程をライン工程に組み込むこ
とができる。

【００１８】また、本発明の液晶注入方法は、上記構成
において、第１のチャンバから第２のチャンバ内にパネ
ルを搬入した後、第１のチャンバ内に別のパネルを搬入
して第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、第２の
チャンバから第３のチャンバ内にパネルを搬入した後、
第１のチャンバ内のパネルを第２のチャンバ内に搬入
し、セル内への液晶の注入が完了したパネルを第３のチ
ャンバから搬出するとともに、第３のチャンバからパネ
ルを搬出した後、第３のチャンバ内を所定の真空状態に
設定した状態で、第２のチャンバ内のパネルを第３のチ
ャンバ内に搬入することを特徴とする。この構成によれ
ば、最も時間がかかるセル内の真空引きを行なっている
間に、パネルを真空雰囲気下に晒す工程およびセル内へ
液晶を注入する工程が平行して行なわれるため、短いサ
イクルタイムでバッチ処理を行なうことができるととも
に、液晶注入工程をライン工程に組み込むことができ
る。

【００１９】また、本発明の液晶注入方法は、上記構成
において、第１のチャンバから第２のチャンバ内に順次
個別に搬入されたパネルを第２のチャンバ内で一括して
待機させ、第２のチャンバ内に待機されているパネルを
順次個別に第３のチャンバ内に搬入して液晶の注入作業
を行なうことを特徴とする。この構成によれば、複数の
チャンバ構成を有効に活用して、サイクルタイムを効率
良く短くすることができる。

【００２０】また、本発明の液晶注入方法は、上記構成
において、前記注入口を液晶層の液晶に接触させた状態
で、第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気
下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了するまで待
機することなく、直ちに、パネルを第３のチャンバから
搬出して所定の注入待機ステージに放置することを特徴
とする。この構成によれば、液晶がセル内に完全に注入
されるまでパネルを第３のチャンバ内に放置させておく
必要がないため、パネルを液晶に接触させた後、直ち
に、パネルを第３のチャンバから搬出して、次のパネル
を第３のチャンバ内に受け入れることができる。そのた
め、サイクルタイムを更に短くすることが可能となる。

【００２１】また、本発明の液晶注入方法は、上記構成
において、パネルを液晶槽ごと第３のチャンバから搬出
して所定の注入待機ステージに放置することを特徴とす
る。この構成によれば、液晶の使用量が多いバッチ処理
にも適用可能となる。

【００２２】また、本発明では、上記液晶注入方法の特
徴的構成および作用効果を有する液晶装置の製造方法が
提供されている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。

【００２４】一般に、比較的小型の液晶パネルを有する
液晶装置の製造工程においては、図１０および図１１に
示す多数個取りの製造方法を用いる場合が多い。この製
造方法においては、まず、２枚の母基板２１１，１２を
図示しないシール材によって貼り合わせて図１０の
（ａ）に示す大判パネル１０を形成する。次に、この大
判パネル１０の母基板２１１，１２のそれぞれの表面上
に図示Ｘ方向に延びるスクライブ溝１６ｘ（母基板２１
１に同様に形成されたスクライブ溝は図示せず）を形成
し（１次スクライブ）、これらのスクライブ溝１６ｘに
沿って折割力を加えることによって母基板２１１，１２
をそれぞれ破断させ（１次ブレイク）、図１０の（ｂ）
に示す短冊パネルｐを形成する。

【００２５】この短冊パネルｐを形成すると、母基板２
１１，１２を破断させた部分にシール材の開口部が露出
するので、この開口部から液晶を注入し、その後、開口
部を封止材等によって閉鎖する。

【００２６】次に、図１０の（ｃ）に示すように、短冊
パネルｐを構成する２枚の短冊基板のそれぞれにスクラ
イブ溝１６ｙ（片方の短冊基板に形成されたスクライブ
溝は図示せず）を形成し（２次スクライブ）、これらの
スクライブ溝１６ｙに沿って折割力を加えることによっ
て２枚の短冊基板を共に破断させ（２次ブレイク）、図
１０の（ｄ）に示す液晶パネルを形成する。

【００２７】図１２および図１３は、前述のように形成
された液晶パネルの概略構造を示すものである。液晶パ
ネルは、基板１４１と基板１４２とがシール材１４３に
よって貼り合わせられ、シール材１４３の内側であって
基板１４１，１４２の間に液晶１４４が封入されてい
る。ここで、液晶注入口１４３ａは封止材１４５によっ
て封鎖されている。

【００２８】基板１４１の内面上には透明電極１４６お
よび配向膜１４７が形成され、透明電極１４６はシール
材１４３の外側へ出て基板張出部１４１ａ上に引き出さ
れた配線となっている。また、基板１４２の内面上には
透明電極１４８および配向膜１４９が形成され、透明電
極１４８は図示しない上下導通部（例えば異方性導電体
として形成されたシール材１４３の一部によって構成さ
れる。）を介して基板張出部１４１ａ上の配線に接続さ
れている。

【００２９】基板張出部１４１ａの表面上には、液晶駆
動回路を構成した半導体チップ１５０が実装される。半
導体チップ１５０は、透明電極１４６，１４８に導通し
た基板張出部１４１ａ上の配線と、基板張出部１４１ａ
の端部に形成された入力端子１５１とに共に導通接続さ
れた状態となっている。ここで、液晶装置の構造に応じ
て、フレキシブルは配線基板を入力端子１５１に導通接
続したり、基板張出部１４１ａの表面をシリコーン樹脂
等の封止材によって封止したりするなどの処理が行なわ
れる。

【００３０】図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示
している。図１に示されるように、本実施形態に係る液
晶注入システム１は、治具Ｃによって保持された複数枚
の短冊パネルｐ（以下、パネル群Ｐという。）を順次搬
送する搬送系２と、搬送系２によって搬送されたパネル
群Ｐに液晶を注入する注入処理を行なう処理系４とを有
しており、前述した液晶装置の製造工程のうち、短冊パ
ネルｐの基板間に液晶を注入する工程で使用される。

【００３１】前述したように、パネル群Ｐを構成する各
短冊パネルｐは、図３の（ａ）にも示されるように、２
枚の基板が液晶注入用の注入口ａを有する複数の開曲線
状のシール材ｂによって貼り合わされることにより、複
数のセル構造（空セルｃ）を形成している（したがっ
て、液晶パネルを複数個取ることができる）。また、治
具Ｃは、図３の（ｂ）に示されるように、複数のパネル
ｐを所定の間隔をもって保持する枠体５から成る。な
お、この枠体５には、処理系４の後述する作業アームと
係合する図示しない係合部が設けられている。

【００３２】搬送系２は、図示しないステージから供給
されるパネル群Ｐを処理系４へと搬送する搬送ベルト９
を有している。この搬送ベルト９は、その動作が制御部
１１によって制御される。

【００３３】処理系４は、内部を所定の真空度に設定可
能なハウジング２０を有している。ハウジン２０内は、
開閉可能な第２および第３のゲートＧ２，Ｇ３によっ
て、真空チャンバ（第１のチャンバ）２２と真空保持チ
ャンバ（第２のチャンバ）２４と大気開放チャンバ（第
３のチャンバ）２６に区画されている。また、ハウジン
グ２０は、真空チャンバ２２に対してパネル群Ｐが搬入
される開閉可能な第１の開閉ゲートＧ１と、大気開放チ
ャンバ２６からパネルＰが搬出される開閉可能な第４の
ゲートＧ４とを有している。また、各チャンバ２２，２
４，２６には、真空ポンプ３０，３１，３２に通じる排
気管３３，３４，３５が接続されている。また、ハウジ
ング２０内の例えば天井部には、各チャンバ２２，２
４，２６にわたって延びるとともに、真空チャンバ２２
および大気開放チャンバ２６を超えて延びる搬送レール
４１が設けられている。

【００３４】真空チャンバ２２はその内部雰囲気が真空
圧と大気圧とに設定される。また、真空チャンバ２２
は、搬送レール４１に沿って移動可能な第１の作業アー
ム４２を有している。この第１の作業アーム４２は、搬
送ベルト９と真空チャンバ２２との間でパネル群Ｐを搬
送するとともに、パネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内
の後述する第２の作業アーム４３に受け渡すように動作
する。

【００３５】真空保持チャンバ２４はその内部雰囲気が
常時真空圧に保持されている。また、真空保持チャンバ
２４は、搬送レール４１に沿って移動可能な第２の作業
アーム４３を有している。この第２の作業アーム４３
は、第１の作業アーム４２からパネル群Ｐを受け取って
保持するとともに、このパネル群Ｐを大気開放チャンバ
２６内の後述する第３の作業アーム４５に受け渡すよう
に動作する。

【００３６】大気開放チャンバ２６は、その内部雰囲気
が真空圧と大気圧とに設定され、パネル群Ｐの各パネル
ｐに液晶を注入するための注入室として形成されてい
る。そのため、大気開放チャンバ２６内には、液晶で満
たされた液晶槽４７が設けられている。また、大気開放
チャンバ２６は、搬送レール４１に沿って移動可能で且
つ昇降可能な第３の作業アーム４５を有している。この
第３の作業アーム４５は、第２の作業アーム４３からパ
ネル群Ｐを受け取って各パネルｐの注入口ａを液晶槽４
７内の液晶に接触させるとともに、液晶が注入されたパ
ネル群Ｐを大気開放チャンバ２６から外側の大気雰囲気
へと搬出して図示しない次のライン工程のステージに受
け渡す。

【００３７】なお、搬送手段としての作業アーム４２，
４３，４５の動作、ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の開
閉動作、真空ポンプ３０，３１，３２の動作は、制御部
１１によって制御される。

【００３８】次に、図２のフローチャートを参照しなが
ら、上記構成の液晶注入システム１の動作の一例につい
て説明する。なお、以下の一連の動作は全て制御部１１
によって自動制御される。

【００３９】例えばシステム１のスタートスイッチが押
されると、搬送系２の搬送ベルト９によってパネル群Ｐ
が図示しないステージから処理系４へと供給される（ス
テップＳ１）。続いて、第１のゲートＧ１が開放され
（ステップＳ２）、第１の作業アーム４２によって搬送
ベルト９上のパネル群Ｐが真空チャンバ内２２に搬入さ
れる（ステップＳ３）。その後、第１のゲートＧ１が閉
じられ（ステップＳ４）、真空ポンプ３０の作動によっ
て、真空チャンバ２２内が例えば２分間真空引きされる
（ステップＳ５）。この時、第２のゲートＧ２が閉じら
れていることは言うまでもない。

【００４０】このような真空引き動作によって、真空チ
ャンバ２２内が所定の真空度（例えば１０^−２〜１０
^−３Ｔｏｒｒ）に達したら（ステップＳ６）、第２のゲ
ートＧ２が開放され（ステップＳ７）、パネル群Ｐは、
第１の作業アーム４２から第２の作業アーム４３に受け
渡され、所定の真空度（例えば１０^−２〜１０^−３Ｔｏ
ｒｒ）に常時設定されている真空保持チャンバ２４内に
搬入される（ステップＳ８）。その後、第２のゲートＧ
２が閉じられ（ステップＳ９）、搬送系２によるパネル
群Ｐの供給がある場合には、第１のゲートＧ１の開放に
よってパネル群Ｐが再び真空チャンバ２２内に搬入され
て前述した動作が繰り返される。

【００４１】真空保持チャンバ２４内に搬入されたパネ
ル群Ｐは、各パネルｐのセルｃ内が所定の真空度に達す
るまで、真空保持チャンバ２４内で所定時間（例えば５
〜１０分）待機される（ステップＳ１０）。その後、セ
ルｃ内が所定の真空度に達したら（ステップＳ１１）、
大気開放チャンバ２６が所定の真空度に設定されている
ことを条件（ステップＳ１２）に、第３のゲートＧ３が
開放され（ステップＳ１３）る。そして、パネル群Ｐ
は、第２の作業アーム４３から第３の作業アーム４５に
受け渡されて、大気開放チャンバ２６内に搬入される
（ステップＳ１４）。その後、第３のゲートＧ３が閉じ
られ（ステップＳ１５）、真空チャンバ２２内が所定の
真空度に達している場合には、第２のゲートＧ２の開放
によってパネル群Ｐが真空保持チャンバ２４内に搬入さ
れて前述した動作が繰り返される。

【００４２】パネル群Ｐが大気開放チャンバ２６内に搬
入されて第３のゲートＧ３が閉じられると、第３の作業
アーム４５が下降して、第３の作業アーム４５によって
保持されたパネル群Ｐの各パネルｐの注入口ａが真空下
で液晶槽４７内の液晶に接触される（ステップＳ１
６）。

【００４３】注入口ａが液晶に接触されると、第４のゲ
ートＧ４が開放され（ステップＳ１７）、大気開放チャ
ンバ２６内が大気に開放される。これにより、大気開放
チャンバ２６内の大気圧とセルｃ内の真空圧との圧力差
によって、液晶が各注入口ａを通じて各セルｃ内に注入
されていく。そして、この状態のまま待機し（ステップ
１８）、セルｃ内が完全に液晶で満たされたら（ステッ
プＳ１９）、第３の作業アーム４５が上昇され、液晶で
満たされたパネル群Ｐは、第３の作業アーム４５によ
り、開放された第４のゲートＧ４を通じて大気開放チャ
ンバ２６から搬出され、図示しない次のライン工程のス
テージに引き渡される（ステップＳ２０）。その後、第
４のゲートＧ４が閉じられ（ステップＳ２１）、次のパ
ネルＰの処理に備えて再び大気開放室２６の真空引きが
行われる（ステップＳ２２）。

【００４４】以上説明したように、本実施形態の液晶注
入システム１は、パネル群Ｐが搬入された後に所定の真
空状態に設定される真空チャンバ２２と、この真空チャ
ンバ２２に隣接されて常時所定の真空状態に設定保持さ
れるとともに真空チャンバ２２を通じて搬入される各パ
ネルｐのセルｃ内を所定の真空度に設定するための真空
保持チャンバ２４と、液晶槽２６を備えて真空保持チャ
ンバ２４に隣接され且つ真空保持チャンバ２４を通じて
搬入されるパネル群Ｐを所定の真空状態で受け入れると
ともに、パネル群Ｐを受け入れた後、各パネルｐのセル
ｃ内に液晶を注入するために大気圧下に晒される大気開
放チャンバ２６とを備えている。しかも、各チャンバ２
２，２４，２６で処理が平行して連続的に行なわれるよ
うに、パネル群Ｐが各チャンバ２２，２４，２６に搬送
される。すなわち、１つのチャンバ内で複数のステップ
を順次に行なうのではなく、チャンバを複数設けて、最
も時間がかかるセルｃ内の真空引きを行なっている間
に、パネル群Ｐを真空雰囲気下に晒す工程（チャンバ内
の真空引き）およびセルｃ内へ液晶を注入する工程を平
行して行なうようにしている。したがって、短いサイク
ルタイムでバッチ処理を行なうことができるとともに、
液晶注入工程をライン工程に組み込むことができる。

【００４５】なお、本実施形態において、液晶注入を真
空中で所定の高温下で行なうと、液晶が効率良く注入さ
れる。また、本実施形態では、大気開放チャンバ２６が
大気に開放される（晒される）が、所定の加圧雰囲気に
晒されるようになっていても良い。

【００４６】図４は本発明の第２の実施形態を示してい
る。なお、本実施形態において、第１の実施形態と共通
する構成部分については、以下、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００４７】図示のように、本実施形態の液晶注入シス
テム１Ａでは、真空保持室チャンバ２４内に複数の待機
スペース（本実施形態では、待機ステージ）５０が設け
られ、真空チャンバ２２から搬入されるパネル群Ｐを順
次に真空保持チャンバ２４内に受け入れて、真空保持チ
ャンバ２４内に複数のパネル群Ｐを常時待機させること
ができるようになっている。そして、パネル群Ｐは、真
空保持チャンバ２４内に搬入された順番で、大気開放チ
ャンバ２６内に搬入されるようになっている。

【００４８】具体的には、パネル群Ｐが真空保持チャン
バ２４内に待機されている間（大気開放チャンバ２６内
に搬入される順番がくるまでの間）に、セルｃ内が所定
の真空度に達するように、待機時間および処理間隔（真
空保持チャンバ２４のパネル群Ｐを大気開放チャンバ２
６内に搬入する時間間隔…サイクルタイム）が設定され
ている。すなわち、例えばセルｃ内が６分の待機状態で
所定の真空度に達する場合には、２分のサイクルタイム
を実現するために、３つのパネル群Ｐを常に真空保持チ
ャンバ２４内に待機させるようにしている（セルｃ内が
１０分の待機状態で所定の真空度に達する場合には、２
分のサイクルタイムを実現するために、５個のパネル群
Ｐを常に真空保持チャンバ２４に待機させておけば良
い）。

【００４９】このように、本実施形態では、真空チャン
バ２２から真空保持チャンバ２４内に順次個別に搬入さ
れたパネル群Ｐを真空保持チャンバ２４内で一括して待
機させ、真空保持チャンバ２４内に待機されているパネ
ル群Ｐを順次個別に大気開放チャンバ２６内に搬入して
液晶の注入作業を行なうようになっている。したがっ
て、第１の実施形態におけるチャンバ構成を有効に活用
して、サイクルタイムを効率良く短くすることができ
る。

【００５０】図５および図６は本発明の第３の実施形態
を示している。なお、本実施形態において、第２の実施
形態と共通する構成部分については、以下、同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００５１】図５に示されるように、本実施形態の液晶
注入システム１Ｂでは、大気開放チャンバ２６に隣接し
て、大気雰囲気に常時晒されている注入待機ステージ５
５が設けられており、各パネルｐの注入口ａが真空下で
液晶槽４７内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開
放されると、液晶がセルｃ内に完全に注入されるまで待
つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５によってパ
ネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送されて放置さ
れるようになっている。

【００５２】一般に、各パネルｐの注入口ａを真空下で
液晶槽４７内の液晶に接触させて大気開放すると、液晶
がセルｃ内に完全に注入される前に注入口ａを液晶槽４
７内の液晶から離しても、注入口ａを含むその周辺には
液晶が付着したまま残っている。そして、その状態のま
ま放置しても、注入口ａに付着した液晶が気圧差によっ
て自然にセルｃ内に吸引される。しかも、注入口ａに付
着する液晶の量は、セルｃ内を液晶で満たすのに十分な
量である。そのため、本実施形態では、この点に着目
し、第４のゲートＧ４が開放されると、液晶がセルｃ内
に完全に注入されるまで待つことなく、直ちに、第３の
作業アーム４５によってパネル群Ｐを注入待機ステージ
５５へと搬送して放置するようにしている。

【００５３】以上の動作のフローチャートが図６に示さ
れている。注入口ａが液晶に接触されて第４のゲートＧ
４が開放されるまでの動作（ステップＳ１〜ステップＳ
１７）は第１の実施形態と同じである。異なる点は、図
６に示されるように、第４のゲートＧ４が開放された
（ステップＳ１７）後、直ちに、第３の作業アーム４５
によってパネル群Ｐが注入待機ステージ５５へと搬送さ
れ（ステップＳ２３）、その後、第４のゲートＧ４が閉
じられる（ステップＳ２４）点である。そして、その
後、パネル群Ｐは、液晶がセルｃ内に完全に注入される
まで、注入待機ステージ５５上で待機され（ステップＳ
２５）、注入が完了した時点で（ステップＳ２６）、注
入待機ステージ５５から図示しない次のライン工程のス
テージに引き渡される（ステップＳ２７）。

【００５４】このように、本実施形態では、液晶がセル
ｃ内に完全に注入されるまでパネル群Ｐを大気開放チャ
ンバ２６内に放置させておく必要がないため、すなわ
ち、第４のゲートＧ４を開放した後、直ちに、パネル群
Ｐを大気開放チャンバ２６から搬出して、次のパネル群
を大気開放チャンバ２６内に受け入れることができるた
め、第２の実施形態よりも更にサイクルタイムを短くす
ることが可能となる。

【００５５】図７および図８は本発明の第４の実施形態
を示している。なお、本実施形態は第３の実施形態の変
形例であるため、第３の実施形態と共通する構成部分に
ついては、以下、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００５６】図７に示されるように、本実施形態の液晶
注入システム１Ｃでは、大気開放チャンバ２６に隣接し
て、大気雰囲気に常時晒されている液晶槽待機ステージ
６０が設けられており、図８のフローチャートに示され
るように、各パネルｐの注入口ａが真空下で液晶槽４７
内の液晶に接触されて第４のゲートＧ４が開放されると
（ステップＳ１７）、液晶がセルｃ内に完全に注入され
るまで待つことなく、直ちに、第３の作業アーム４５に
よってパネル群Ｐが液晶槽４７ごと液晶槽待機ステージ
６０へと搬送されて（ステップＳ２３Ａ）放置されるよ
うになっている。この場合、次のパネル群Ｐの液晶注入
作業に備えて、第３の作業アーム４５は、第４のゲート
Ｇ４が閉じられる前に、液晶で満たされた新たな液晶槽
４７を大気開放チャンバ２６内に補給する（ステップＳ
２３Ｂ）。

【００５７】このように、本実施形態のシステム１Ｃに
よれば、液晶の使用量が多いバッチ処理にも適用可能と
なる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
短いサイクルタイムでバッチ処理を行なうことができる
液晶注入システムおよび液晶注入方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶注入システ
ムの概略構成図である。

【図２】図１の液晶注入システムの動作のフローチャー
トである。

【図３】（ａ）はパネルの平面図、（ｂ）はパネル群の
斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る液晶注入システ
ムの概略構成図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る液晶注入システ
ムの概略構成図である。

【図６】図５の液晶注入システムの動作の要部のフロー
チャートである。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る液晶注入システ
ムの概略構成図である。

【図８】図７の液晶注入システムの動作の要部のフロー
チャートである。

【図９】従来の液晶注入システムの概略構成図である。

【図１０】液晶装置の製造方法の主要工程におけるパネ
ル外観を示す概略斜視図である。

【図１１】液晶装置の製造方法の主要工程を示す概略工
程図である。

【図１２】液晶パネルの構造を示す平面図である。

【図１３】液晶パネルの構造を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…液晶注入システム ２２…真空チャンバ（第１のチャンバ） ２４…真空保持チャンバ（第２のチャンバ） ２６…大気開放チャンバ（第３のチャンバ） ４７…液晶槽 Ｐ…パネル群

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの基板を貼り合わせることによって
   形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶
   注入システムにおいて、 前記パネルが搬入されるとともに、前記パネルが搬入さ
   れた後に所定の真空状態に設定される第１のチャンバ
   と、 前記第１のチャンバに隣接され、常時所定の真空状態に
   設定保持されるとともに、前記第１のチャンバを通じて
   搬入される前記パネルのセル内を所定の真空度に設定す
   るための第２のチャンバと、 液晶槽を備えて前記第２のチャンバに隣接され、前記第
   ２のチャンバを通じて搬入される前記パネルを所定の真
   空状態で受け入れるとともに、前記パネルを受け入れた
   後、前記パネルのセル内に液晶を注入するために、大気
   圧もしくは所定の加圧雰囲気下に晒される第３のチャン
   バと、 を備えていることを特徴とする液晶注入システム。
2. 【請求項２】 前記各チャンバで処理が平行して連続的
   に行なわれるように、前記パネルを前記各チャンバに搬
   送する搬送制御手段を備えていることを特徴とする請求
   項１に記載の液晶注入システム。
3. 【請求項３】 前記第２のチャンバは、前記パネルを待
   機させるための複数の待機スペースを有していることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶注入シ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記セル内が液晶によって完全に満たさ
   れるまで前記パネルを待機させるための注入待機ステー
   ジが前記第３のチャンバに隣接して設けられていること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   記載の液晶注入システム。
5. 【請求項５】 前記セル内が液晶によって完全に満たさ
   れるまで前記パネルを前記液晶槽ごと待機させるための
   液晶槽待機ステージが前記第３のチャンバに隣接して設
   けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３
   のいずれか１項に記載の液晶注入システム。
6. 【請求項６】 ２つの基板を貼り合わせることによって
   形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液晶
   注入方法において、 前記パネルを第１のチャンバ内に搬入した状態で、この
   第１のチャンバを所定の真空状態に設定し、 前記所定の真空状態に設定された前記第１のチャンバか
   ら、常時所定の真空状態に設定保持されている第２のチ
   ャンバ内に前記パネルを搬入するとともに、搬入された
   前記パネルのセル内を前記所定の真空度に設定するため
   に、前記パネルを前記第２のチャンバ内で所定時間待機
   させ、 前記所定の真空状態に保持された前記第２のチャンバか
   ら、前記所定の真空状態に設定されている第３のチャン
   バ内に前記パネルを搬入し、 前記第３のチャンバ内に搬入された前記パネルのセルに
   通じる注入口を、前記所定の真空状態で、前記第３のチ
   ャンバ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、 前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前
   記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下
   に晒して、前記パネルのセル内に圧力差により液晶を注
   入することを特徴とする液晶注入方法。
7. 【請求項７】 前記第１のチャンバから前記第２のチャ
   ンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内に
   別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを所定の真空
   状態に設定し、 前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネル
   を搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第
   ２のチャンバ内に搬入し、 セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチ
   ャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバから
   パネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を所定の真
   空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネ
   ルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする
   請求項６に記載の液晶注入方法。
8. 【請求項８】 前記第１のチャンバから前記第２のチャ
   ンバ内に順次個別に搬入されたパネルを前記第２のチャ
   ンバ内で一括して待機させ、前記第２のチャンバ内に待
   機されているパネルを順次個別に前記第３のチャンバ内
   に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする請
   求項６または請求項７に記載の液晶注入方法。
9. 【請求項９】 前記注入口を液晶槽の液晶に接触させた
   状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加
   圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が完了す
   るまで待機することなく、直ちに、パネルを前記第３の
   チャンバから搬出して所定の注入待機ステージに放置す
   ることを特徴とする請求項６または請求項８に記載の液
   晶注入方法。
10. 【請求項１０】 パネルを液晶槽ごと前記第３のチャン
    バから搬出して所定の注入待機ステージに放置すること
    を特徴とする請求項９に記載の液晶注入方法。
11. 【請求項１１】 ２つの基板を貼り合わせることによっ
    て形成されるパネルのセル内に液晶を注入するための液
    晶装置の製造方法において、 前記パネルを第１のチャンバ内に搬入した状態で、前記
    第１のチャンバを所定の真空状態に設定する工程と、 前記第１のチャンバから、前記所定の真空状態に設定保
    持されている第２のチャンバ内に前記パネルを搬入する
    工程と、 前記パネルを前記第２のチャンバ内で所定時間待機させ
    る工程と、 前記第２のチャンバから、前記所定の真空状態に設定さ
    れている第３のチャンバ内に前記パネルを搬入する工程
    と、 前記パネルの前記セルに通じる注入口を液晶に接触させ
    た状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の
    加圧雰囲気下に晒す工程と、を具備し、 前記パネルを前記第２のチャンバ内で所定時間待機させ
    る工程において、前記セル内を前記所定の真空状態にす
    ることを特徴とする液晶装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 互いに貼り合わされる２枚の基板間に
    液晶を封入して液晶装置を製造する方法において、 ２つの母基板をシール材によって貼り合わせて大判パネ
    ルを形成する工程と、 前記大判パネルを割断して、短冊状のパネルを形成する
    １次ブレーク工程と、 前記シール材に設けられた液晶注入口を通じて、前記短
    冊状パネルのセル内に液晶を注入した後、前記液晶注入
    口を封止する工程と、 液晶が注入された前記短冊状パネルを割断して、所望の
    大きさのパネルを形成する２次ブレーク工程と、 を具備し、 前記シール材に設けられた液晶注入口を通じて、前記短
    冊状パネルのセル内に液晶を注入する前記工程は、 パネルを第１のチャンバ内に搬入した状態で、この第１
    のチャンバを所定の真空状態に設定し、 前記所定の真空状態に設定された前記第１のチャンバか
    ら、常時所定の真空状態に設定保持されている第２のチ
    ャンバ内にパネルを搬入するとともに、搬入されたパネ
    ルのセル内を前記所定の真空度に設定するために、パネ
    ルを前記第２のチャンバ内で所定時間待機させ、 前記所定の真空状態に保持された前記第２のチャンバか
    ら、前記所定の真空状態に設定されている第３のチャン
    バ内にパネルを搬入し、 前記第３のチャンバ内に搬入されたパネルのセルに通じ
    る注入口を、前記所定の真空状態で、前記第３のチャン
    バ内に設けられた液晶槽の液晶に接触させ、 前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触させた状態で、前
    記第３のチャンバを大気圧もしくは所定の加圧雰囲気下
    に晒して、パネルのセル内に圧力差により液晶を注入す
    ることを特徴とする液晶装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記第１のチャンバから前記第２のチ
    ャンバ内にパネルを搬入した後、前記第１のチャンバ内
    に別のパネルを搬入して前記第１のチャンバを所定の真
    空状態に設定し、 前記第２のチャンバから前記第３のチャンバ内にパネル
    を搬入した後、前記第１のチャンバ内のパネルを前記第
    ２のチャンバ内に搬入し、 セル内への液晶の注入が完了したパネルを前記第３のチ
    ャンバから搬出するとともに、前記第３のチャンバから
    パネルを搬出した後、前記第３のチャンバ内を所定の真
    空状態に設定した状態で、前記第２のチャンバ内のパネ
    ルを前記第３のチャンバ内に搬入することを特徴とする
    請求項１２に記載の液晶装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記第１のチャンバから前記第２のチ
    ャンバ内に順次個別に搬入されたパネルを前記第２のチ
    ャンバ内で一括して待機させ、前記第２のチャンバ内に
    待機されているパネルを順次個別に前記第３のチャンバ
    内に搬入して液晶の注入作業を行なうことを特徴とする
    請求項１２または請求項１３に記載の液晶装置の製造方
    法。
15. 【請求項１５】 前記注入口を前記液晶槽の液晶に接触
    させた状態で、前記第３のチャンバを大気圧もしくは所
    定の加圧雰囲気下に晒した後、セル内への液晶の注入が
    完了するまで待機することなく、直ちに、パネルを前記
    第３のチャンバから搬出して所定の注入待機ステージに
    放置することを特徴とする請求項１２または請求項１４
    に記載の液晶装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 パネルを液晶槽ごと前記第３のチャン
    バから搬出して所定の注入待機ステージに放置すること
    を特徴とする請求項１５に記載の液晶装置の製造方法。