JP4895005B2 - 液晶注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空チャンバ内において液晶セルに液晶を注入する液晶注入装置に関する。

液晶注入は、一対の電極基板を貼り合わせて液晶セルを形成しておき、真空引きした真空チャンバ内において、液晶セルを収納したカセットを液晶皿に収納した液晶に接液させることによって、液晶セルの液晶注入口から内部に液晶を注入させる。（特許文献１参照）

この液晶注入において、タクト時間を短縮するために、真空チャンバの真空引きを急速に行う場合がある。このような場合には、液晶内に含まれる空気が気泡となって液晶外に放出される。この気泡が破裂して周囲に飛び散ると、真空チャンバ内が汚染される他、液晶セルの注入口に付着すると、セル内の真空が不十分となって、液晶の注入に支障が生じる場合がある。

このような課題を解決する機構として、液晶浴槽の上方を覆う開閉可能なシャッターが提案されている。図５，図６は、シャッターを備えた液晶注入装置の一構成例を説明するための正面図および側面図である。

図５，図６において、液晶注入装置１０１は、真空チャンバ１０４内の上方位置に液晶セル（図示していない）を収納したカセット１０６を備え、下方位置に液晶を収納した液晶皿１０５を昇降させる昇降部１０２を備え、この昇降部１０２によって液晶皿１０５を上昇させて、液晶皿１０５の液晶を液晶セルに接液させることで、液晶セル内への液晶注入を行う。

昇降部１０２は、液晶皿１０５を支持する昇降テーブル１０２ｅと、この昇降テーブル１０２ｅを支持する昇降シャフト１０２ｃとを備え、駆動モータ１０２ａと駆動軸１０２ｂとによって昇降駆動する。真空チャンバ１０４には昇降シャフト１０２ｃが通る部分に真空シール１０２ｄが設けられている。

カセット１０６と昇降部１０２との間には、シャッター部１０３が設けられる。シャッター部１０３はシャッター板１０３ａを備え、このシャッター板１０３ａによって、液晶皿１０５内への不純物の混入を防ぐと共に、液晶の気泡による汚染を防いでいる。シャッター板１０３ａの開閉動作は、シャッター板１０３ａに設けたシャッター駆動軸１０３ｂおよびこのシャッター駆動軸１０３を駆動するシャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃによって行う。シャッター駆動軸１０３ｂは真空チャンバ１０４に設けた真空シール１０３ｄを通して、真空チャンバ１０４の外部に設けたシャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃと連結される。シャッター板１０３ａは、シャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃの駆動によって開閉動作を行う。
特開２００５−９９５７３号公報

図５，図６で示した構成のシャッター機構では、シャッター板１０３ａを駆動軸１０２ｂを回転軸として回動させることで開閉を行う構成であるため、真空チャンバ１０４のチャンバ内の高さは、少なくともシャッター板１０３ａが開いた状態の空間を確保するために、シャッター板１０３ａの長さ分を必要とする。このチャンバ内の高さは、真空チャンバ１０４を大型化させる要因となる。

図５，図６では、昇降部に対して１対のシャッター板１０３ａを設ける構成であるため、シャッター板が１枚の構成の場合と比較してチャンバ内の高さは低くなるものの、昇降部を覆う長さの半分の長さのシャッター板が必要であるため、そのシャッター板の長さ分の高さが必要となる。

また、シャッター板１０３ａを開閉動作させるために、シャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃが必要であり、また、シャッター駆動軸１０３ｂを真空チャンバ１０４内に通すために真空シール１０３ｄが必要である。そのため、シャッター駆動用アクチュエータによりコストがかかり、また、真空シールの真空導入部はメンテナンスが必要であるという問題もある。

シャッター板による真空チャンバの大型化を抑える構成として、シャッター板の枚数をさらに増やすことによって、一枚当たりのシャッター板の長さを短くし、これによって真空チャンバの大型化を抑えることが考えられる。図７は、このシャッター板の枚数を増やした場合の構成例を示している。

しかしながら、シャッター板の枚数を増やした場合には、シャッター板を回動させるためのシャッター駆動軸およびシャッター駆動用アクチュエータを増やす必要となり、さらに、シャッター駆動軸を真空チャンバの中央部分に通す必要があることから、昇降部を分割する必要がある。図７において、シャッター部１０３は、シャッター板を１０３ａ１〜１０３ａ４の４枚に分割し、各シャッター板をシャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃ１〜１０３ｃ４で駆動する構成とし、シャッター板１０３ａ２，１０３ａ４及びシャッター駆動用アクチュエータ１０３ｃ２，１０３ｃ４は、真空チャンバ１０４のほぼ中央部分に配置し、さらに、昇降部１０２を２つの昇降テーブル１０２ｅ１，１０２ｅ２に分割し、駆動モータ１０２ａで駆動する昇降シャフト１０２ｃ１，１０２ｃ２によって昇降させる構成としている。

この構成によれば、シャッター板を４つに分割することによって、真空チャンバの高さを低く抑えることができるものの、昇降テーブルが２つ必要となる他、真空チャンバの中央部分にシャッター駆動用アクチュエータを設ける必要があることから、真空チャンバにはシャッター駆動軸を通すための真空シールをさらに増設させる必要があるなど、構成要素が増加してコストが嵩むと共に、メンテナンスを要する真空導入部分が増加するという問題が発生する。

したがって、従来の液晶注入装置では、シャッター板を回動駆動させるためにシャッター駆動用アクチュエータが必要であるという課題、シャッター板が回動することによるシャッター動作範囲を確保するために真空チャンバが大型化するという課題、シャッター板が回動させるシャッター駆動軸の真空導入部のメンテナンスが必要であるという課題等を有している。

そこで、本発明は上記課題を解決して、シャッター駆動用アクチュエータを要することなくシャッター板の開閉を行うことを目的とし、また、真空チャンバの大型化を抑制することを目的とし、また、シャッター板を回動させるシャッター駆動軸の真空導入部を不要とすることを目的とする。

本発明は、シャッターの開閉動作をシャッター駆動用アクチュエータによらずに、液晶皿を昇降させるための昇降部の昇降動作を利用することで、シャッター駆動用アクチュエータを要することなくシャッター板の開閉を可能とし、また、真空チャンバの大型化を抑制する。また、シャッター板を回動させるシャッター駆動軸の真空導入部を不要とする。

また、シャッター駆動用アクチュエータを要することなくシャッター板の枚数を増やすことができるため、シャッター板の長さを短くすることができるため、真空チャンバの大型化を抑えることができる。

本発明の液晶注入装置は、液晶セルを収納するカセットと液晶を収納する液晶皿とを内部に装填する真空チャンバと、この真空チャンバ内に設けられ、液晶皿を昇降させる昇降部とを備え、さらに、昇降部の昇降動作によって、カセットと液晶皿との間を開閉するシャッターを備える。本発明のシャッターは、昇降部の上昇動作時に開放動作し、昇降部の下降動作時に閉鎖動作する。

本発明の液晶注入装置のシャッターは分割した複数のシャッター板を備える。分割した各シャッター板の一端はヒンジにより回動自在に支持され、昇降部の昇降動作に連動してよってヒンジを中心として開閉動作する。これにより、シャッター板は、シャッター駆動用アクチュエータを要することなく昇降部の昇降動作に連動して開閉することができる。

また、シャッターは分割した一対のシャッター板を備えた構成とすることができ、この一対のシャッター板は、カセットと液晶皿との間を開閉する。カセットと液晶皿の対は複数対備えることができ、各カセットと液晶皿の対に対して、一対のシャッター板を設け、開閉させることができる。

本発明によれば、シャッター駆動用アクチュエータを要することなくシャッター板の開閉を行うことができる。

また、本発明によれば、真空チャンバの大型化を抑制することができる。

また、本発明によれば、シャッター板を回動させるシャッター駆動軸の真空導入部を不要とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。

図１，図２は、本発明の液晶注入装置の構成を説明するための概略図であり、図１は正面図を示し、図２は側面図を示している。図１において、液晶注入装置１は、真空チャンバ４内の上方位置に液晶セル（図示していない）を収納したカセット６（図１には示していない）を備え、下方位置に液晶を収納した液晶皿５を昇降させる昇降部２を備える。昇降部２は、液晶皿５を上昇させて、液晶皿５の液晶を液晶セルに接液させることで、液晶セル内への液晶注入を行う。

昇降部２は、液晶皿５を固定する液晶皿固定用アダプタプレート２ｆと、この液晶皿固定用アダプタプレート２ｆを支持する昇降テーブル２ｅと、この昇降テーブル２ｅを支持する昇降シャフト２ｃとを備え、駆動モータ２ａと駆動軸２ｂとによって昇降駆動する。真空チャンバ４には昇降シャフト２ｃが通る部分に真空シール２ｄが設けられ、真空導入部を構成している。

カセット６と昇降部２との間には、シャッター部３が設けられる。シャッター部３は、複数枚のシャッター板３ａを備え、このシャッター板３ａによって、液晶皿５内への不純物の混入を防ぐと共に、液晶の気泡による汚染を防ぐ。

シャッター部３は、真空チャンバ４に対して固定して設置されたシャッターベース３ｂを備える。このシャッターベース３ｂ上には、上方に向かって突出して設けられたシャッターヒンジ３ｃと、このシャッターヒンジ３ｃにコイルバネ等によって一回転方向に付勢されて開閉自在に取り付けられたシャッター板３ａを備える。

一方、昇降テーブル２ｅ上には、ローラー３ｅが設けられる。このローラー３ｅは、シャッター板３ａを下方から接触して押し上げることによって、シャッター板３ａを回動させて、開動作させるものである。なお、シャッター板３ａは、前記したシャッターヒンジ３ｃに設けられたコイルバネによってローラー３ｅと接触する方向に付勢されており、シャッター板３ａとローラー３ｅとは常に接触状態となるように保持されている。

昇降テーブル２ｅが上昇すると、昇降テーブル２ｅに設けられたローラー３ｅがシャッター板３ａの下面と接触しながら押し上げる。シャッター板３ａの一端は、シャッターヒンジ３ｃに回動自在に取り付けられているため、ローラー３ｅによってシャッター板３ａが押し上げられることによって、シャッター板３ａはシャッターヒンジ３ｃを回転中心として回動して開く。

逆に、昇降テーブル２ｅが下降すると、シャッター板３ａはコイルバネによってローラー３ｅと接触する方向に付勢されているため、ローラー３ｅが下降するに伴ってシャッターヒンジ３ｃを回転中心として前記と逆方向に回動して、シャッター板は閉じる。なお、図１において、下降時の昇降テーブル及び閉じた状態のシャッターを実線で示し、上昇時の昇降テーブル及び開いた状態のシャッターを鎖線で示している。

なお、ローラー３ｅは、回転することによってシャッター板３ａとの接触を円滑にするための構成であり、シャッター板３ａと円滑に接触する構成であれば、ローラーに限られるものではない。

また、図２に示す真空チャンバ４の一方は、ゲートや開閉扉等によって開口可能とする開口部４ａを備え、この開口部４ａと通してカセット６の搬送を行う他、真空チャンバ４内のメンテナンスを行うことができる。

図３、図４は、昇降部の一構成例の一部を説明するための斜視図である。図３に示す構成例は、昇降テーブルを２つに分割した構成を示し、図４（ａ）は昇降テーブル上に液晶皿を載置した状態を示している。また、図４（ｂ）は、昇降部が下降してシャッター板が閉じている状態を示し、図４（ｃ）は、昇降部が上昇してシャッター板が開いた状態を示している。

２つの昇降テーブル２ｅ１，２ｅ２の各４隅にはローラー３ｅ１〜３ｅ８が設けられている。

例えば、昇降テーブル２ｅ１の周囲にはローラー３ｅ１〜３ｅ４が設けられ、昇降テーブル２ｅ１の外側位置にはローラー３ｅ１，３ｅ２が設けられ、昇降テーブル２ｅ１の内側位置にはローラー３ｅ３，３ｅ４が設けられる。同様に、昇降テーブル２ｅ２の周囲にはローラー３ｅ５〜３ｅ８が設けられ、昇降テーブル２ｅ２の外側位置にはローラー３ｅ５，３ｅ６が設けられ、昇降テーブル２ｅ１の内側位置にはローラー３ｅ７，３ｅ８が設けられている。なお、ここでは、各昇降テーブル２ｅの両側にローラー３ｅを設けた構成を示しているが、ローラー３ｅ１あるいは３ｅ２の何れか一方というように、昇降テーブル２ｅの片側にのみローラー３ｅを設ける構成としてもよい。

ここで、２つの昇降テーブル２ｅ１と昇降テーブル２ｅ２とは、所定の間隔を開けて設置される。この２つの昇降テーブル２ｅ１，２ｅ２が挟む隙間が形成する角穴の開口部３ｆは、昇降テーブル２ｅ１，２ｅ２が昇降した際に、内側に設けられたシャッター板３ａ２、シャッター板３ａ４、及びシャッターヒンジ（図示していない）が通過する開口部３ｆを形成している。この開口部３ｆを設けることによって、内側に設けたシャッター板３ａ２及びシャッター板３ａ４の開閉動作を可能とすることができる。

図４（ａ）は、昇降テーブル２ｅ１，２ｅ２上に液晶皿５ａ，５ｂが載置された状態を示し、図４（ｂ）は、この液晶皿５ａ，５ｂの上方を、シャッター部３を構成するシャッター板３ａ１〜３ａ４で閉じた状態を示している。ここで、シャッター板３ａ１，３ａ２は、昇降テーブル２ｅ１上に載置した液晶皿５ａを覆い、シャッター板３ａ３，３ａ４は、昇降テーブル２ｅ２上に載置した液晶皿５ｂを覆っている。

昇降テーブル２ｅ１，２ｅ２が上昇し、この上昇によってシャッターベース３ｂとの間で高さ方向に相対的な位置ずれが生じることで、シャッター板３ａ１〜３ａ４は開いた状態となる。図４（ｃ）はこの状態を示している。昇降テーブル２ｅ１上に載置した液晶皿５ａを覆っているシャッター板３ａ１，３ａ２の内、シャッター板３ａ１は、ローラー３ｅ１，３ｅ２の押し上げによってヒンジを中心にして回動し、シャッター板３ａ２は、ローラー３ｅ３，３ｅ４の押し上げによってヒンジを中心にして回動する。

また、昇降テーブル２ｅ２上に載置した液晶皿５ｂを覆っているシャッター板３ａ３，３ａ４の内、シャッター板３ａ３は、ローラー３ｅ５，３ｅ６の押し上げによってヒンジを中心にして回動し、シャッター板３ａ４は、ローラー３ｅ７，３ｅ８の押し上げによってヒンジを中心にして回動する。

このとき、シャッター板３ａ２とシャッター板３ａ４、及びシャッターヒンジ（図示してない）は、前記した角穴の開口部３ｆ内で回動する。

この構成によれば、シャッター板は、昇降部の昇降テーブルの昇降動作に連動して開閉するため、シャッター駆動用アクチュエータを要することなくシャッター板の開閉を行うことができる。

また、この構成によれば、液晶皿５を覆うシャッター３は、シャッター板３ａ１〜３ａ４に分割することによって、シャッター板の長さを短くすることができ、これによって、真空チャンバ４の高さを抑えて、液晶注入装置の高さが高くならないように抑え、真空チャンバの大型化を抑制することができる。

なお、ここでは、シャッター板の長さは、閉じた状態で液晶皿を覆った時の横方向の長さであり、開いた状態においては、真空チャンバ４に高さに相当する。

また、本発明によれば、シャッター板を回動させるための構成として、シャッター駆動軸、シャッター駆動用アクチュエータ、シャッター駆動軸を真空チャンバに通すための真空導入部を不要とすることができる。

本発明の液晶注入装置の構成を説明するための概略を示す正面図である。 構成を説明するための概略を示す側面図である。 本発明の液晶注入装置の昇降部の一構成例の一部を説明するための斜視図である。 本発明の液晶注入装置の昇降部の一構成例の一部を説明するための斜視図である。 シャッターを備えた従来の液晶注入装置の一構成例を説明するための正面図である。 シャッターを備えた従来の液晶注入装置の一構成例を説明するための側面図である。 シャッター板の枚数を増やした場合の構成例を示す図である。

符号の説明

１…液晶注入装置、２…昇降部、２ａ…駆動モータ、２ｂ…駆動軸、２ｃ…昇降シャフト、２ｄ…真空シール、２ｅ…昇降テーブル、２ｆ…液晶皿固定用アダプタプレート、３…シャッター部、３ａ，３ａ１〜３ａ４…シャッター板、３ｂ…シャッターベース、３ｃ…シャッターヒンジ、３ｄ…シャッター軸、３ｅ，３ｅ１〜３ｅ８…ローラー、３ｆ…開口部、４…真空チャンバ、４ａ…開口部、５，５ａ，５ｂ…液晶皿、６…カセット、７…スライド機構。

Claims (6)

1. 液晶セルを収納するカセットと液晶を収納する液晶皿とを内部に装填する真空チャンバと、この真空チャンバ内に設けられ、前記液晶皿を昇降させる昇降部とを備え、前記液晶セルに液晶を注入する液晶注入装置において、
   前記昇降部の昇降動作によって、カセットと液晶皿との間を開閉するシャッターを備え、
   前記シャッターは、
   シャッター板と、
   前記シャッター板の一端を回動自在に支持するシャッターヒンジと、
   前記真空チャンバに固定されるとともに、前記シャッターヒンジを上方に突出して設けるシャッターベースと、
   前記昇降部が備える昇降テーブルの周囲に設けられるとともに、前記シャッター板と接触して当該シャッター板を下方から押し上げる押し上げ部材とを備え、
   前記シャッター板は、
   前記昇降部の上昇動作時において、前記押し上げ部材の押し上げ動作によって、前記シャッターヒンジを回転中心として回動して開放動作を行い、
   前記昇降部の下降動作時において、前記押し上げ部材に支持されるとともに、前記シャッターヒンジを回転中心として前記開放動作と逆方向に回動して閉鎖動作を行うことを特徴とする、液晶注入装置。
2. 前記押し上げ部材は、前記シャッター板の下方で円滑に接触するローラーを備えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶注入装置。
3. 前記シャッターヒンジは、付勢手段によって前記シャッター板を前記押し上げ部材と接触する方向に一回転方向に付勢され、
   前記シャッター板と前記押し上げ部材とは、常に接触状態に保持されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液晶注入装置。
4. 前記シャッターは分割した複数のシャッター板を備え、
   前記分割した各シャッター板の一端は、それぞれシャッターヒンジにより回動自在に支持され、昇降部の昇降動作に連動して前記シャッターヒンジを回転中心として開閉動作することを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載の液晶注入装置。
5. 前記シャッターは分割した一対のシャッター板を備え、当該一対のシャッター板はカセットと液晶皿との間を開閉することを特徴とする、請求項４に記載の液晶注入装置。
6. 前記カセットおよび前記液晶皿を複数備え、
   前記シャッターは、分割した２枚のシャッター板からなるシャッター対を複数対備え、各対のシャッター板は、それぞれカセットと液晶皿との間を開閉することを特徴とする、請求項４に記載の液晶注入装置。

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