JPH10104590A - 液晶セル組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶セル組立時の製造精度及び製造歩留まり
を向上するために基板ステージに設けられる緩衝材の交
換操作の軽減を図る。 【解決手段】 基板ステージ１７、１８の対向面に設け
られる緩衝材２７、２８を、使用済み部分を巻き取りロ
ーラ２４ａ、２６ａにて巻き取り、未使用部分を送り出
しローラ２４ｂ、４６ｂより送り出すロールタイプと
し、ステッピンモータ３０、３１の駆動により緩衝材２
７、２８を巻き取るのみでその交換を極めて容易に行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を形
成する液晶セルの組立に係り、特に一対の電極基板の一
方にシール材をパターン形成し、両電極基板を対向加圧
して貼り合わせる液晶セル組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、それぞれに画素電極及
び対向電極を有する一対の電極基板を、スペーサを介し
て対向配置し、周囲をシール材で接着して液晶セルを組
立て、この液晶セルのギャップに液晶組成物を封入して
なっている。

【０００３】そして液晶セル組立において一対の電極基
板を対向配置して貼り合わせる際、従来は、加圧式プレ
ス方式の上下基板ステージにて電極基板を挾持し加圧す
る事により両電極基板に加重を掛け圧接していた。

【０００４】一方、基板ステージにあっては、液晶セル
のギャップの均一性を保持し良好な表示品位を得ると共
に、シール材の形状を良好に保ちシール材の剥がれによ
る歩留まり低下を防止し生産性向上を得るため、基板ス
テージによる電極基板への加重分布の均一化が要求され
ている。このため基板ステージにあっては本来、２〜３
μｍのオーダーでの高い平行精度が必要とされるが、現
状は、２０〜４０μｍ程度の平行精度しか得られないと
いう問題があり、更に平行精度のみならず、基板ステー
ジ表面が反っていたり或いは基板ステージ上に微小な異
物があったりすると、基板ステージによる加重分布が更
にばらつき、ギャップの均一性が損なわれる事により液
晶表示装置の表示品位が更に損なわれ或いはシール材の
形状異状により液晶セルの耐湿性が損なわれ剥がれを生
じて液晶セルの歩留まりが低下されるという問題を生じ
ていた。

【０００５】このため従来は、図７に示すように一対の
電極基板１、２を圧接する上下基板ステージ３、４の対
向面に、基板ステージ３、４の平行精度の不足を補うと
共に、反りや微小異物による影響を吸収し、電極基板に
対する加重分布の均一化を図るための緩衝材６、７を接
着剤により密着固定していた。この緩衝材６、７は、新
しいうちは基板ステージ３、４による加重分布の均一性
を損なう要因となる反りや微小異物の存在等を吸収出来
るものの、加重処理枚数が増加するに連れて緩衝性が劣
化してくると、微小異物が緩衝材６、７に付着したり食
い込んだりして、逆に偏加重を生じる原因となり、ギャ
ップ不良やシール不良を生じる事から、ある程度の使用
期間を経過すると新しいものと交換していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の装
置にあっては、緩衝材６、７が、基板ステージ３、４に
接着剤にて密着固定されている事から、使用済みの緩衝
材６、７をきれいに剥離するのが難しくその交換操作に
手間取り、操作性が著しく低減されるという問題を生じ
ていた。

【０００７】そこで本発明は上記課題を除去するもの
で、緩衝材により電極基板にかかる加重分布の均一化を
図りかつ、緩衝材の交換操作を容易にし、交換時の操作
性を顕著に改善し操作時間の短縮を図る事により液晶セ
ルの生産性を向上し、常に緩衝材を良好に保つことによ
り、ひいては、製造精度が高く、生産性の高い液晶セル
組立装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、一対の電極基板を所定の間隙を保持する様
対向して組立て液晶セルを製造する液晶セル組立装置に
おいて、前記一対の電極基板を対向圧接する一対の基板
ステージと、前記電極基板及び前記基板ステージ間に介
在し、交換時使用済み部分が巻き取られ、未使用部分が
新たに供給されるロール状の緩衝材とを設けるものであ
る。

【０００９】そして本発明は上記手段により、緩衝材を
用いて液晶セル組立時における両電極基板にかかる加重
を均一化し、ギャップが均一かつ製造歩留まりの高い液
晶セルを提供すると共に、緩衝材を巻き取るのみでその
交換作業を容易に行える事から、緩衝材交換時の操作性
向上により作業時間の短縮を図り生産性向上を図るもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１のガ
ラス基板８上に第１の電極１０ａ及び第１の配向膜１０
ｂを有する第１の電極基板１０及び第２のガラス基板９
上に第２の電極１１ａ及び第２の配向膜１１ｂを有する
第２の電極基板１１をスペーサ１２を介し熱硬化型シー
ル材１３にて貼り合わせてなる液晶セル１４を組立てる
組立装置１６の一部を示し、図示しない駆動機構により
相互に開閉可能とされる第１及び第２の一対の基板ステ
ージ１７、１８を備えている。両基板ステージ１７、１
８はＳＵＳ等剛性の材質からなり、第１の基板ステージ
１７には、液晶セル１４を組立後、第１の基板ステージ
１７から液晶セル１４を離すための基板離間ピン２０が
設けられている。

【００１１】又両基板ステージ１７、１８には位置合わ
せ手段である第１及び第２の設定穴検知センサ２１、２
２が取着され、更に第１の基板ステージ１７には、加熱
手段であり、液晶セル１４を加熱するためのヒータ２３
が内蔵されている。

【００１２】両基板ステージ１７、１８の対向面は、一
端が夫々第１及び第２の巻き取りローラ２４ａ、２６ａ
にて巻き取られ、他端が第１及び第２の送り出しローラ
２４ｂ、２６ｂにて送り出され、スライド移動される発
泡性フッ素樹脂、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム等からなり硬度２０〜５５度（ＪＩＳ規格 Ｋ６３０
１）のロール状の第１及び第２の緩衝材２７、２８にて
被覆されている。又、３０、３１は、第１及び第２の緩
衝材２７、２８のスライド交換時、第１及び第２の巻き
取りローラ２４、２６と、第１及び第２の送り出しロー
ラ２４ｂ、２６ｂを駆動するステッピングモータであ
る。

【００１３】第１の緩衝材２７には、第１の設定穴検知
センサ２１にて検知される第１の設定穴３２が形成され
ると共に、基板離間ピン２０用の離間穴３３が形成され
ており、第２の緩衝材２８には第２の設定穴検知センサ
２２にて検知される第２の設定穴３４が形成されてい
る。

【００１４】次に作用について述べる。液晶セル１４の
組立時、第１の電極基板１０の周囲に熱硬化型シール材
を塗布する一方、第２の電極基板１１にスペーサ１２を
散布した後、両電極基板１０、１１を対向させ重ねてな
る一対の電極基板１０、１１を第１の基板ステージ１７
上に載置する。このとき基板離間ピン２０は第１の基板
ステージ１７内に収納されている。次いでヒータ２３を
加熱すると共に駆動機構（図示せず）にて第２の基板ス
テージ１８を第１の基板ステージ１７側に降下し両基板
ステージ１７、１８にて一対の電極基板１０、１１に均
等に加重を掛けシール材を加熱加圧硬化し、液晶セル１
４を組み立てる。この後、第２の基板ステージ１８を上
昇させ更に基板離間ピン２０を離間穴３１から突出さ
せ、液晶セル１４を第１の基板ステージ１７から持ち上
げ、図示しない取り出し手段にて液晶セル１４を組立装
置１６から取り出し次の液晶組成物注入工程に進む。

【００１５】このように電極基板１０、１１を加熱圧着
して液晶セル１４形成工程を繰り返す間、緩衝材２７、
２８が劣化されその交換の必要を生じた場合、第１及び
第２のステッピングモータ３０、３１を駆動し、巻き取
りローラ２４ａ、２６ａにより基板ステージ１７、１８
上の使用済みの緩衝材２７、２８をそれぞれ矢印ｓ方向
及び矢印ｔ方向に巻き取る一方、送り出しローラ２４
ｂ、２６ｂから新たな緩衝材を、基板ステージ１７、１
８前面に送り出す。そして、第１及び第２の設定穴検知
センサ２１、２２が夫々第１及び第２の設定穴３２、３
４を検知し、図示しない制御装置に検知信号が入力され
ると、制御装置は直ちに第１及び第２のステッピングモ
ータ３０、３１を停止し緩衝材２７、２８の交換作業を
終了する。このとき第１の緩衝材２７にあっては、離間
穴３３の位置が基板離間ピン２０と一致し、基板離間ピ
ン２０による液晶セル１４の第１の基板ステージ１７か
らの持ち上げが可能とされている。

【００１６】この様に構成すれば、電極基板１０、１１
は、緩衝材２７、２８を介し基板ステージ１７、１８に
挾持される事から、基板ステージ１７、１８が歪んでい
たり或いは基板ステージ１７、１８上に微小異物があっ
ても電極基板１０、１１に掛かる加重分布は均一化さ
れ、液晶セル１４のギャップの均一性を良好に保持出来
表示品位の向上を図れる。又シール材の接着性も均一化
されシール材の剥がれを防止でき歩留まり向上により液
晶セルの生産性向上を図れる。

【００１７】又緩衝材２７、２８の交換は、ステッピン
グモータ３０、３１を駆動し、巻き取りローラ２４ａ、
２６ａにて緩衝材２７、２８を巻き取るのみで極めて容
易に作業出来、交換時の操作性を顕著に改善出来、組立
装置の稼動率向上による生産性向上を図れる。

【００１８】次に本発明の第２の実施の形態を図３を参
照して説明する。尚第１の実施の形態と同一部分につい
ては同一符号を付しその説明を省略する。組立装置３６
の第３及び第４の基板ステージ３７、３８は、夫々第１
の電極基板１０、第２の電極基板１１を吸着する吸着機
構（図示せず）を有し、その対向面には基板吸着口４０
が形成され、更には一対の電極基板１０、１１の位置合
わせを行うアライメントマーク確認装置（図示せず）、
第１及び第２の設定穴検知センサ２１、２２が設けら
れ、第３の基板ステージ３７にはヒータ２３が内蔵され
ている。

【００１９】又、第１及び第２のステッピングモータ３
０、３１の駆動により、第１及び第２の巻き取りローラ
２４ａ、２６ａにて巻き取られると同時に第１及び第２
の送り出しローラ２４ｂ、２６ｂにて送り出され、第３
及び第４の基板ステージ３７、３８の対向面をスライド
移動する第３及び第４の緩衝材４２、４３には、夫々第
１、第２の設定穴３２、３４が形成されると共に、基板
吸着口４０と一致する吸着用穴４６が形成され更に第３
の緩衝材４２にはアラインメントマーク確認用穴４８が
形成されている。

【００２０】次に作用について述べる。液晶セル１４組
立時、吸着機構を作動して熱硬化型シール材１３が塗布
される第１の電極基板１０を第３の基板ステージ３７に
吸着する一方、スペーサ１２が散布される第２の電極基
板１１を第４の基板ステージ３８に吸着し、ヒータ２３
を加熱すると共に、アライメントマーク確認用穴４８を
介しアライメントマーク確認装置により、第１及び第２
の電極基板１０、１１のアライメントマーク（図示せ
ず）の一致を確認しながら、駆動機構（図示せず）にて
第４の基板ステージ３８を第３の基板ステージ３７側に
降下し両電極基板１０、１１を対向して貼り合わせ、更
に均等に加重を掛け熱硬化型シール材１３を加熱加圧硬
化し、液晶セル１４を組み立てる。この後、吸着機構に
より基板吸着口４０よりエアを吹き出させ、吸着用穴４
６を介し液晶セル１４を基板ステージ３７、３８から開
放する。

【００２１】そして組立作業の繰返しにより緩衝材４
２、４３が劣化されその交換の必要を生じた場合は、第
１の実施の形態と同様第１及び第２のステッピングモー
タ３０、３１を駆動し、巻き取りローラ２４ａ、２６ａ
により使用済みの緩衝材４２、４３を基板ステージ３
７、３８上からそれぞれ矢印ｓ方向及び矢印ｔ方向に巻
き取る一方、送り出しローラ２４ｂ、２６ｂから新たな
緩衝材を、基板ステージ３７、３８前面に送り出し、設
定穴検知センサ２１、２２による設定穴３２、３４の検
知により、ステッピングモータ３０、３１を停止し緩衝
材４２、４３の交換を終了する。このとき第３の緩衝材
４２にあっては、アライメントマーク確認用穴４８の位
置がアライメントマーク確認装置（図示せず）と一致
し、第３第４の緩衝材４２、４３にあっては、吸着用穴
４６が基板吸着口４０と一致し、電極基板１０、１２の
吸着が可能とされる。

【００２２】この様に構成すれば、第１の実施の形態と
同様、緩衝材４２、４３により基板ステージ３７、３８
による電極基板１０、１１に対する加重分布は均一化さ
れ、製造精度の向上により表示品位が向上されると共
に、歩留まりの向上により生産性向上を図れる、又緩衝
材４２、４３の交換作業の簡素化による交換時の操作性
改善により組立装置の稼動率を向上出来る。

【００２３】次に本発明の第３の実施の形態を図４を参
照して説明する。本発明の実施の形態は第２の実施の形
態における第３及び第４の基板ステージ３７、３８上の
基板吸着口の形状が異なるものの他は第２の実施の形態
と同様であることから同一部分については同一符号を付
しその説明を省略する。

【００２４】即ち本実施の形態にあっては、第５、第６
の基板ステージ５０、５１の基板吸着口５２を、緩衝材
４２、４３の巻き取り方向と平行なスリット状に形成す
るものである。

【００２５】この様に構成すれば、緩衝材４２、４３の
交換時に、交換位置ずれにより、緩衝材４２、４３の吸
着用穴４６の位置が多少ずれたとしても、吸着用穴４６
は常に基板吸着口５２上に位置されるので、電極基板１
０、１１を良好に吸着出来、緩衝材４２、４３の巻き取
り精度の緩和を図れる。

【００２６】次に本発明の第４の実施の形態を図５を参
照して説明する。本発明の実施の形態は第２の実施の形
態における緩衝材４２、４３の材質が異なるものの他は
第２の実施の形態と同様であることから同一部分につい
ては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２７】即ち本実施の形態にあっては、第５、第６
の緩衝材５６、５７として、通気性の良い繊維状フッ素
樹脂を用いたものであり、通気性が良いことから、吸着
用穴を形成しなくても緩衝材５６、５７を介して電極基
板１０、１１の吸着が可能となるものである。

【００２８】この様に構成すれば、交換時、設定穴検知
センサ２１、２２と設定穴３２、３４が多少ずれても、
緩衝材５６、５７の何処からでも基板吸着口５２からの
エアを通気出来、吸着不良を生じることが無く、緩衝材
５６、５７の巻き取り精度を緩和可能となる。

【００２９】次に本発明の第５の実施の形態を図６を参
照して説明する。本発明の実施の形態は第２の実施の形
態において第１及び第２の基板ステージ３７、３８の構
造及び緩衝材４２、４３の材質が異なるものの他は第２
の実施の形態と同様であることから同一部分については
同一符号を付しその説明を省略する。

【００３０】即ち本実施の形態にあっては、第７、第８
の基板ステージ６０、６１は吸着機構（図示せず）を有
し、その対向面には基板吸着口６２のみが形成される一
方、第７、第８の緩衝材６３、６４として、通気性の良
い繊維状フッ素樹脂を用いたものであり、通気性が良い
ことから、吸着用穴の形成を不要とし、更には設定穴や
アライメントマーク確認用穴等も設けていない。但し、
この様な組立装置６６にあっては、外部に検知カメラ等
を設け電極基板１０、１１の位置合わせを行う事とな
る。

【００３１】この様に構成すれば、緩衝材６３、６４は
基板ステージ６０、６１上における位置をまったく規制
される事がなく、その交換時、巻き取りローラ２４ａ、
２６ａにより基板ステージ６０、６１とほぼ同等の幅分
をスライドさせるのみで、位置合わせ制御を行う必要も
なく交換作業を実施でき、位置合わせのためのセンサ等
も不要である事から装置の簡素化も図れ、又緩衝材に穴
加工を施すことも無くなる。

【００３２】尚本発明は上記実施の形態に限られるもの
でなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば上記実施例において基板ステージにて電極基
板を加熱加圧する前に、電極基板を予め加熱しておいて
から基板ステージに載置する事により、シール材による
更なる接着性向上を図る等しても良いし、基板ステージ
にヒータを組み込むこと無く、基板ステージにおいては
単に両電極基板を位置合わせして均一スペースを有する
よう熱硬化型シール材にて軽く貼り合わせ、その後電極
基板を基板ステージから取り出し、加熱装置にてシール
材を硬化させる等しても良い。

【００３３】又シール材の材質も任意であり、紫外線硬
化型シール材を用いる等しても良く、この場合はロール
状の緩衝材が対向面に設けられる基板ステージにて、一
対の電極基板に均一に加重を掛け、紫外線硬化型シール
材にて両電極基板を均一なスペースを介し軽く貼り合わ
せた後、基板ステージから取り出し、紫外線照射装置に
て紫外線を照射してシール材を硬化させ液晶セルを形成
しても良い。

【００３４】更に緩衝材の材質或いは硬度も、組立装置
の平行精度を補え、基板ステージの歪みや微小異物によ
る加重分布のばらつきを解消出来るものであれば限定さ
れないが、より好ましくは硬度２０度〜６０度（ＪＩＳ
規格 Ｋ６３０１）の範囲とされる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
対の電極基板を対向配置し、均一なスペースを有するよ
う貼り合わせ液晶セルを形成する際、基板ステージの対
向面に緩衝材を設ける事により、液晶セルをより高精度
に形成でき、液晶表示装置の表示品位の向上を図れか
つ、歩留まり向上による生産性向上を図れる。しかも緩
衝材を交換する際の作業性が従来に比し顕著に簡素化さ
れる事から、緩衝材の交換時間の短縮により組立装置の
稼動率を向上出来、液晶セルの生産性向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の組立装置及び電極
基板を示す一部概略説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の液晶セルを示す概
略断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の組立装置及び電極
基板を示す一部概略説明図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の組立装置及び電極
基板を示す一部概略説明図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態の組立装置及び電極
基板を示す一部概略説明図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態の組立装置及び電極
基板を示す一部概略説明図である。

【図７】従来の組立装置を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０…第１の電極基板 １１…第２の電極基板 １３…熱硬化型シール材 １４…液晶セル １６…組立装置 １７…第１の基板ステージ １８…第２の基板ステージ ２０…基板離間ピン ２１…第１の設定穴検知センサ ２２…第２の設定穴検知センサ ２３…ヒータ ２４ａ…第１の巻き取りローラ ２４ｂ…第１の送り出しローラ ２６ａ…第２の巻き取りローラ ２６ｂ…第２の送り出しローラ ２７…第１の緩衝材 ２８…第２の緩衝材 ３０…第１のステッピングモータ ３１…第２のステッピングモータ ３２…第１の設定穴 ３３…離間穴 ３４…第２の設定穴

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極基板を所定の間隙を保持する
   様対向して組立て液晶セルを製造する液晶セル組立装置
   において、前記一対の電極基板を対向圧接する一対の基
   板ステージと、前記電極基板及び前記基板ステージ間に
   介在し、交換時使用済み部分が巻き取られ、未使用部分
   が新たに供給されるロール状の緩衝材とを具備する事を
   特徴とする液晶セル組立装置。
2. 【請求項２】 基板ステージが新たに供給される緩衝材
   の供給位置を規制する位置合わせ手段を有し、前記緩衝
   材が前記位置合わせ手段と一致する位置合わせ穴を有す
   る事を特徴とする請求項１に記載の液晶セル組立装置。
3. 【請求項３】 一対の基板ステージが、基板電極を夫々
   吸着する吸着手段を有し、緩衝材が前記吸着手段に一致
   する吸着穴を有する事を特徴とする請求項１又は請求項
   ２のいずれかに記載の液晶セル組立装置。
4. 【請求項４】 基板ステージが、対向圧接後の基板電極
   を前記基板ステージから離間する離間手段を有し、緩衝
   材が、前記離間手段に一致する離間穴を有する事を特徴
   とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の液晶セ
   ル組立装置。
5. 【請求項５】 基板ステージが、一対の電極基板の重ね
   合わせを確認するアライメント手段を有し、緩衝材が前
   記アライメント手段に一致するアライメント穴を有する
   事を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の液晶セル組立装置。
6. 【請求項６】 緩衝材が、硬度２０度から６０度（ＪＩ
   Ｓ規格 Ｋ６３０１）の材質からなる事を特徴とする請
   求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶セル組立装
   置。
7. 【請求項７】 緩衝材が、通気性を有する材質からなる
   事を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   の液晶セル組立装置。
8. 【請求項８】 一対の電極基板のいずれか一方に熱硬化
   型シール材がパターン形成され、一対の基板ステージの
   少なくともいずれか一方が加熱手段を有し、前記一対の
   基板ステージによる前記一対の電極基板の対向圧接時前
   記加熱手段にて銭熱硬化型シール材を加熱硬化する事を
   特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の液
   晶セル組立装置。
9. 【請求項９】 一対の電極基板のいずれか一方に紫外線
   硬化型シール材がパターン形成され、一対の基板ステー
   ジによる前記一対の電極基板の対向圧接後、前記一対の
   基板ステージより前記一対の電極基板を取り出して紫外
   線を照射する紫外線照射手段を更に具備する事を特徴と
   する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の液晶セル
   組立装置。