JP2000047229A - 液晶表示素子セルのセルギャップ形成方法および装置 - Google Patents
液晶表示素子セルのセルギャップ形成方法および装置Info
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Abstract
均一に形成する。 【解決手段】 内部に液晶が注入された液晶表示素子セ
ル2を、気体導入孔16および気体密閉シール17が設
けられた各プレート6,7で狭持し、各プレート6,7
と液晶表示素子セル2との間に密閉空間18を構成す
る。密閉空間18には、気体導入ホース15および気体
導入孔16から加圧気体が供給される。密閉空間18に
おける圧力が段階的に増加するように圧力コントローラ
8で調整しながら密閉空間18に加圧気体を供給して、
液晶表示素子セル2を押圧する。
Description
のセルギャップ形成方法および装置に関する。
ル(空セル)のセルギャップを希望の寸法に形成して
も、ギャップ内に液晶を注入するとギャップが膨らんで
しまうため、液晶表示素子セルのセルギャップが目標の
ギャップよりも厚くなってしまうという問題があった。
313110号公報に開示された従来の技術では、減圧
方式によるギャップ内への液晶注入において、減圧を段
階的に行うことにより、液晶の未注入不良や配向不良等
の液晶表示素子セルの不良発生を抑えることは可能であ
る。しかし、セルギャップの均一化を図ることや、セル
ギャップが目標の厚さよりも厚くなることの原因を改善
することはできない。そこで、液晶注入孔の封孔工程に
おいて、液晶表示素子セルに加圧力を加えて最終的なセ
ルギャップを形成してから、加圧封孔装置を使用して液
晶注入孔を封孔することにより、セルギャップの均一化
を図っていた。
された他の従来技術では、図12に示すように、液晶表
示素子セル101のセルギャップを均一にするととも
に、液晶表示素子セル101に外力が加えられ、セルギ
ャップ内のスペーサ104の移動むら等が生じることに
よって発生する表示不良を防止することが実現されてい
る。さらに、本従来技術では、図13に示すような段階
的な加圧工程を適用することにより、上記不良の発生を
低減しつつ、液晶注入処理の時間短縮を図る方法が採ら
れている。
9−90381号公報に開示された従来技術では、図1
4に示すように液晶表示素子セル101を押圧機構10
3の緩衝材102によって段階的な押圧圧力で押圧する
ため、所望の押圧力を瞬時に液晶表示素子セル101に
加えることができず、また、緩衝材102の出来上がり
精度や弾性係数のばらつき等に起因して規定の押圧力が
得られない場合があった。すなわち、本従来技術は、緩
衝材を介して液晶表示素子セルを押圧する接触式の加圧
方式が用いられているため、図15に示すように、押圧
圧力を急峻に変化させる加圧プロファイルを設定して
も、液晶表示素子セルに実際にかかる圧力は顕著に変化
しない。そのため、押圧圧力の変位と液晶表示素子セル
に実際にかかる圧力の変位との間に差異が生じ、実質1
〜2時間のセルギャップ制御処理時間を要していた。
に押圧時間が短い場合には、セルギャップが目標のギャ
ップに達せず、図16に示すようにセルギャップ内のス
ペーサ104によってセルギャップが決定されていない
状態になり、液晶表示素子セルに外力が加わえられた際
にスペーサの移動による表示不良が発生してしまう。
圧圧力に応じて一定量の液晶が液晶注入孔からしみ出を
起こし、その液晶しみ出しが終了した後に液晶注入孔が
封孔される。しかし、上記のように所定の押圧圧力にお
ける押圧時間が短いと、液晶のしみ出しが終了しないま
ま液晶注入孔が封孔されることになり、図17に示すよ
うに封孔材105に液晶がリークする等の封孔不良が発
生してしまう。そのため、所定の押圧圧力で図13に示
す加圧時間(b)のように長時間の押圧を行うことによ
り、液晶のしみ出しが終了した後に液晶注入孔の封孔を
行い、封孔材に液晶がリークすることを防止していた
(図18参照)。しかし、この場合には、封孔工程の処
理時間が長くなるという欠点があった。
ギャップをより短い時間で均一に形成することができる
液晶表示素子セルのセルギャップ形成方法および装置を
提供することを目的とする。
め、本発明の液晶表示素子セルのセルギャップ形成方法
は、液晶表示素子セルに設けられた液晶注入孔から内部
に液晶が注入された液晶表示素子セルのセルギャップを
所望の厚さに形成する方法であって、前記液晶表示素子
セルを覆う密閉空間を形成し、該密閉空間における圧力
が段階的に増加するように前記密閉空間に加圧気体を供
給して前記液晶表示素子セルを押圧する工程を有するこ
とを特徴とする。
晶表示素子セルが押圧されるため、液晶表示素子セルの
押圧プロファイルを押圧圧力が段階的に急峻に変化する
設定としても、緩衝材を用いて押圧した場合と異なり、
液晶表示素子セルを顕著に押圧することが可能となる。
その結果、セルギャップの厚さを短時間で目標の厚さに
形成することが可能となる。
間を形成し、該密閉空間における圧力が段階的に増加す
るように前記密閉空間に加圧気体を供給して前記液晶表
示素子セルを押圧する工程の後には、該押圧工程におけ
る最大押圧圧力の略1/2の圧力で前記液晶表示素子セ
ルを押圧する工程を有する構成とすることにより、液晶
注入孔からの液晶しみ出しが短時間で停止される。
封止するための封孔材を塗布する工程を有する構成とす
ることが好ましい。
を封止するための封孔材を塗布する工程の後には、前記
最大押圧圧力の略1/2の圧力よりも小さい圧力で前記
液晶表示素子セルを押圧する工程を有する構成とするこ
とにより、封孔材の一部が液晶注入孔の内部に引き込ま
れ、液晶注入孔がより良好に封止される。
と硬化する紫外線硬化性材料で構成し、前記封孔材に紫
外線光を照射させて前記封孔材を硬化させる工程を有す
る構成としてもよい。
ャップ形成装置は、液晶表示素子セルに設けられた液晶
注入孔から内部に液晶が注入された液晶表示素子セルの
セルギャップを所望の厚さに形成する装置であって、液
晶表示素子セルを該液晶表示素子セルとの間に密閉空間
を形成した状態で狭持する狭持手段と、前記密閉空間に
加圧気体を供給するための加圧気体供給手段と、前記密
閉空間における前記加圧気体の圧力を段階的に変化させ
るための圧力制御手段とを有する液晶表示素子セル押圧
手段が備えられていることを特徴とする。
ファイルを押圧圧力が段階的に急峻に変化する設定とし
ても、液晶表示素子セルを顕著に押圧することが可能と
なり、上記本発明の液晶表示素子セルのセルギャップ形
成方法が最適に実施される。
液晶注入孔からしみ出した液晶を拭き取るための拭取手
段や、前記液晶注入孔に該液晶注入孔を封止するための
封孔材を塗布する封孔材塗布手段が備えられている構成
とすることが好ましい。
ると硬化する紫外線硬化性材料で構成され、前記封孔材
に紫外線光を照射させて前記封孔材を硬化させるための
紫外線光ランプが備えられている構成としてもよい。
図面を参照して説明する。
示素子セルのセルギャップ形成装置の第1の実施形態を
示す全体構成図、図2は図1に示した液晶表示素子セル
のセルギャップ形成装置の押圧機構を示す斜視図、図3
は図1に示した液晶表示素子セルのセルギャップ形成装
置の押圧機構を示す断面図である。
素子セルのセルギャップ形成装置1(以下、「セルギャ
ップ形成装置1」という。)には、液晶表示素子セル2
を押圧して液晶表示素子セル2のセルギャップを高精度
かつ高品位に形成するための押圧機構3が備えられてい
る。押圧機構3は、直径が10mmのシリンダ4、気体
導入ホース5(図2参照)、液晶表示素子セル2を狭持
する狭持手段であるプレート6,7、圧力コントローラ
8を含んだ機構である。
記の押圧機構3のシリンダ4を伴って伸縮するアームを
備え、押圧機構3の配置を作業毎に水平方向と垂直方向
とに切り替える回転機構9と、液晶表示素子セル2の液
晶注入孔2a(図2参照)からしみ出した液晶を、ロー
ル状のワイプ材を液晶注入孔2aに接触させることによ
って拭き取る拭取機構10と、紫外線硬化材からなる封
孔材(不図示)をディスペンサ11により液晶注入孔2
aに塗布する封孔材塗布機構12と、液晶表示素子セル
2の液晶注入孔2aに塗布された封孔材を硬化させる紫
外線光(波長330〜380nm)を出射する紫外線光
ランプ13と、直径が5mmであるボールねじ14aを
モータ駆動することにより、押圧機構3を上記各機構に
対して移動させる移動機構14とが備えられている。
3について、図2もしくは図3を参照して説明する。
ス材で構成されているとともに、各プレート6,7に
は、バイトン材質からなるZ形状の気体密閉シール17
が設けられている。液晶表示素子セル2が各プレート
6,7によって挟まれたときには、各プレート6,7と
液晶表示素子セル2との間に密閉空間18が形成され
る。
素子セル2の表示面を押圧するための加圧気体を密閉空
間18に送気する気体導入ホース15が接続されている
とともに、気体導入ホース15から供給された加圧気体
を各密閉空間18に流入させるための気体導入孔16が
設けられている。この気体導入ホース15および気体導
入孔16によって、加圧気体を密閉空間18に供給する
加圧気体供給手段が構成される。なお、密閉空間18内
における加圧気体の圧力は、押圧機構3に備えられた圧
力制御手段である圧力コントローラ8(図1参照)によ
って調整される。
り、液晶表示素子セル2は、図4に示すように、各プレ
ート6,7と液晶表示素子セル2との間の各密閉空間1
8に供給された加圧気体によって押圧される。
置1の動作について、主に図1および図5を参照して説
明する。
素子セル2を準備する(S1)。
ル2の表示面を水平にした状態で、液晶表示素子セル2
を押圧機構3にセットする(S2)。
せ、各プレート6,7に備えられている気体密閉シール
17を押圧機構3にセットされている液晶表示素子セル
2に接触させ、加圧気体が流入される密閉空間18を形
成する(S3)。
aからしみ出した液晶の拭き取り、封孔材の塗布、紫外
線光照射を行うために、伸縮アームを有する回転機構9
を駆動し、液晶表示素子セル2を垂直状態にする(S
4)。
る圧力コントローラ8を用いて、密閉空間18に加圧気
体(高圧空気)を流入させ、液晶表示素子セル2の押圧
を開始する(S5)。なお、図6に示すように、押圧プ
ロファイルは3段階に分かれており、第1段階では第3
段階の圧力の1/4〜1/5の圧力で1〜3分間の押圧
が行われ、第2段階では第3段階の圧力の1/2〜1/
3の圧力で1〜5分間の押圧が行われ、第3段階では
0.4〜0.6Kgf/cm2の圧力で10〜20分間
の押圧が行われる。なお、第1および第2の押圧段階の
終了30秒前に、液晶注入孔2aからしみ出した液晶を
液晶拭取機構10で拭き取る(S6,S7)。
8)、液晶表示素子セル2の液晶注入孔2aからしみ出
した液晶を拭取機構10で拭き取る(S9)。
(0.2〜0.3Kgf/cm2)にし、5分間の押圧
を行うことで、液晶表示素子セル2からの液晶シミ出し
を停止させる(S10)。
塗布可能な位置まで押圧機構3を移動させる(S1
1)。
11によって、液晶表示素子セル2の液晶注入孔2aに
適量の封孔材を塗布する(S12)。
圧力(0.2〜0.3Kgf/cm 2)を0.15Kg
f/cm2まで下げ、10〜20分間の押圧を行うこと
で、液晶注入孔2aに塗布された適量(約2mm3)の
封孔材の一部を液晶表示素子セル2内に引き込ませた後
(S13)、液晶表示素子セル2を一定時間放置する
(S14)。
ランプ13から出射される紫外線光が照射される位置ま
で押圧機構3を移動させる(S15)。
nm、出力100〜150Wの紫外線光を照射し、紫外
線硬化性樹脂からなる封孔材を硬化させる(S16)。
3を液晶表示素子セル2の着脱可能位置まで移動し、回
転機構9を駆動して液晶表示素子セル2を水平状態にす
る(S17)。
せ、液晶表示素子セル2を取り出す(S18)。以上の
工程により、液晶表示素子セル2のギャップ形成工程が
完了する。
ギャップ形成装置1は加圧気体によって液晶表示素子セ
ル2を押圧する構成である。そのため、図7に示すよう
に、液晶表示素子セルの押圧プロファイルを押圧圧力が
段階的に急峻に変化する設定としても、緩衝材を用いて
押圧した場合と異なり、液晶表示素子セル2を顕著に押
圧することができる。その結果、セルギャップの厚さを
実質15分〜30分程度の短時間で目標の厚さに形成す
ることが可能となる。
段階の圧力)の1/2の圧力で液晶表示素子セル2を押
圧することにより、液晶表示素子セル2の液晶注入孔2
aからの液晶しみ出しが短時間で停止されるので、封孔
不良がないセルギャップを短時間で形成することができ
る。
い圧力で液晶表示素子セル2を押圧することにより、封
孔材の一部が液晶注入孔2aの内部に引き込まれるた
め、液晶注入孔2aをより良好に封止することができ
る。
示素子セルのセルギャップ形成装置の第2の実施形態を
示す全体構成図、図9は図8に示した液晶表示素子セル
のセルギャップ形成装置の押圧機構を示す斜視図、図1
0は図8に示した液晶表示素子セルのセルギャップ形成
装置の押圧機構を示す断面図である。
素子セルのセルギャップ形成装置21(以下、「セルギ
ャップ形成装置21」という。)には、液晶表示素子セ
ル22を押圧して液晶表示素子セル22のセルギャップ
を高精度かつ高品位に形成するための押圧機構23が備
えられている。押圧機構23は、直径が10mmのシリ
ンダ24、気体導入ホース25(図9参照)、液晶表示
素子セル2を狭持する狭持手段であるプレート26a,
26bおよび複数の中間プレート27、圧力コントロー
ラ28を含んだ機構である。
上記の押圧機構23のシリンダ24を伴って伸縮するア
ームを備え、押圧機構23の配置を作業毎に水平方向と
垂直方向とに切り替える回転機構29と、液晶表示素子
セル22の液晶注入孔22a(図9参照)からしみ出し
た液晶を、ロール状のワイプ材を液晶注入孔22aに接
触させることによって拭き取る拭取機構30と、紫外線
硬化材からなる封孔材(不図示)をディスペンサ31に
より液晶注入孔22aに塗布する封孔材塗布機構32
と、液晶表示素子セル22の液晶注入孔22aに塗布さ
れた封孔材を硬化させる紫外線光(波長330〜380
nm)を出射する紫外線光ランプ33と、直径が5mm
であるボールねじ34aをモータ駆動することにより、
押圧機構23を上記各機構に対して移動させる移動機構
34とが備えられている。
構23について、図9もしくは図10を参照して説明す
る。
および複数の中間プレート27はステンレス材で構成さ
れているとともに、各プレート26a,26bの片面お
よび中間プレート27の両面には、バイトン材質からな
るZ形状の気体密閉シール37が設けられている。複数
の中間プレート27は各プレート26a,26bの間に
配置され、さらに各プレート同士の間には液晶表示素子
セル22がそれぞれ挟まれる。液晶表示素子セル22が
各プレートによって挟まれたときには、プレートと液晶
表示素子セル22との間に密閉空間38が形成される。
素子セル22の表示面を押圧するための加圧気体を密閉
空間38に送気する気体導入ホース35が接続されてい
るとともに、気体導入ホース35から供給された加圧気
体を各密閉空間38に流入させるための気体導入孔36
が設けられている。この気体導入ホース35および気体
導入孔36によって、加圧気体を密閉空間38に供給す
る加圧気体供給手段が構成される。なお、密閉空間38
内における加圧気体の圧力は、押圧機構23に備えられ
た圧力制御手段である圧力コントローラ28(図8参
照)によって調整される。
り、液晶表示素子セル22は、各プレートと液晶表示素
子セル22との間の各密閉空間28に供給された加圧気
体によって押圧される。
置21の動作について、主に図8および図11を参照し
て説明する。
晶表示素子セル22を準備する(S21)。
セル22の表示面を水平にした状態で、各液晶表示素子
セル22を押圧機構23にセットする(S22)。
動させ、各プレートに備えられている気体密閉シール3
7を押圧機構23にセットされている各液晶表示素子セ
ル22に接触させ、加圧気体が流入される密閉空間38
を形成する(S23)。
孔22aからしみ出した液晶の拭き取り、封孔材の塗
布、紫外線光照射を行うために、伸縮アームを有する回
転機構29を駆動し、各液晶表示素子セル22を垂直状
態にする(S24)。
る圧力コントローラ28を用いて、密閉空間38に加圧
気体(高圧空気)を流入させ、各液晶表示素子セル22
の押圧を開始する(S25)。なお、本実施形態におい
ても、図6に示すように押圧プロファイルは3段階に分
かれており、第1段階では第3段階の圧力の1/4〜1
/5の圧力で1〜3分間の押圧が行われ、第2段階では
第3段階の1/2〜1/3の圧力で1〜5分間の押圧が
行われ、第3段階では0.4〜0.6Kgf/cm2の
圧力で10〜20分間の押圧が行われる。なお、第1お
よび第2の押圧段階の終了30秒前に、液晶注入孔22
aからしみ出した液晶を液晶拭取機構30で一括して拭
き取る(S26,S27)。
8)、各液晶表示素子セル22の液晶注入孔22aから
しみ出した液晶を拭取機構30で一括して拭き取る(S
29)。
(0.2〜0.3Kgf/cm2)にし、5分間の押圧
を行うことで、液晶表示素子セル22からの液晶シミ出
しを停止させる(S30)。
塗布可能な位置まで押圧機構23を移動させる(S3
1)。
31によって、各液晶表示素子セル22の液晶注入孔2
2aに適量の封孔材を塗布する(S32)。
いる圧力(0.2〜0.3Kgf/cm2)を0.15
Kgf/cm2まで下げ、10〜20分間の押圧を行う
ことで、液晶注入孔22aに塗布された適量(約2mm
3)の封孔材の一部を各液晶表示素子セル22内に引き
込ませた後(S33)、各液晶表示素子セル22を一定
時間放置する(S34)。
ランプ33から出射される紫外線光が照射される位置ま
で押圧機構23を移動させる(S35)。
nm、出力100〜150Wの紫外線光を照射し、紫外
線硬化性樹脂からなる封孔材を硬化させる(S36)。
23を液晶表示素子セル22の着脱可能位置まで移動
し、回転機構29を駆動して液晶表示素子セル22を水
平状態にする(S37)。
動させ、液晶表示素子セル22を取り出す(S38)。
以上の工程により、液晶表示素子セル22のギャップ形
成工程が完了する。
ギャップ形成装置21も加圧気体によって液晶表示素子
セル22を押圧する構成であるので、図7に示したよう
に、加圧気体の圧力を段階的に急峻に変化させる押圧プ
ロファイルを設定しても、緩衝剤を用いた場合とは異な
り、液晶表示素子セル22を顕著に押圧することができ
る。その結果、セルギャップの厚さを実質15分〜30
分程度の短時間で目標の厚さに形成することが可能とな
る。
目の加圧)の1/2の圧力で液晶表示素子セル22を押
圧し、液晶表示素子セル22からの液晶しみだしを停止
させる工程を有するので、封孔不良がないセルギャップ
を短時間で形成することができる。
い圧力で液晶表示素子セル22を押圧することにより、
封孔材の一部が液晶注入孔22aの内部に引き込まれる
ため、液晶注入孔22aをより良好に封止することがで
きる。
の液晶表示素子セル22を同時に押圧することができる
ので、液晶表示素子セルの生産性を一層向上させること
ができる。
内部に液晶が注入された液晶表示素子セルが、段階的に
圧力が増加される加圧気体によって押圧されるので、液
晶表示素子セルの押圧プロファイルを押圧圧力が段階的
に急峻に変化する設定としても、液晶表示素子セルを顕
著に押圧することができ、液晶表示素子セルのセルギャ
ップの厚さを短時間で目標の厚さに形成することが可能
となる。
装置の第1の実施形態を示す全体構成図である。
形成装置の押圧機構を示す斜視図である。
形成装置の押圧機構を示す断面図である。
を押圧している状態で示す図である。
を示す工程図である。
ルを示すグラフである。
ルと形成されるセルギャップとの関係を示すグラフであ
る。
装置の第2の実施形態を示す全体構成図である。
形成装置の押圧機構を示す斜視図である。
プ形成装置の押圧機構を示す断面図である。
程を示す工程図である。
プとスペーサとの関係を示す図である。
工程における押圧プロファイルを示すグラフである。
している状態で示す図である。
成されるセルギャップとの関係を示すグラフである。
プとスペーサとの関係を示す図である。
孔材に液晶がしみ出した状態で示す図である。
孔材で封孔された状態で示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 液晶表示素子セルに設けられた液晶注入
孔から内部に液晶が注入された液晶表示素子セルのセル
ギャップを所望の厚さに形成する方法であって、 前記液晶表示素子セルを覆う密閉空間を形成し、該密閉
空間における圧力が段階的に増加するように前記密閉空
間に加圧気体を供給して前記液晶表示素子セルを押圧す
る工程を有することを特徴とする液晶表示素子セルのセ
ルギャップ形成方法。 - 【請求項2】 前記液晶表示素子セルを覆う密閉空間を
形成し、該密閉空間における圧力が段階的に増加するよ
うに前記密閉空間に加圧気体を供給して前記液晶表示素
子セルを押圧する工程の後には、該押圧工程における最
大押圧圧力の略1/2の圧力で前記液晶表示素子セルを
押圧する工程を有する請求項1に記載の液晶表示素子セ
ルのセルギャップ形成方法。 - 【請求項3】 前記液晶注入孔に該液晶注入孔を封止す
るための封孔材を塗布する工程を有する請求項2に記載
のセルギャップ形成方法。 - 【請求項4】 前記液晶注入孔に該液晶注入孔を封止す
るための封孔材を塗布する工程の後には、前記最大押圧
圧力の略1/2の圧力よりも小さい圧力で前記液晶表示
素子セルを押圧する工程を有する請求項3に記載の液晶
表示素子セルのセルギャップ形成方法。 - 【請求項5】 前記封孔材を紫外線が照射されると硬化
する紫外線硬化性材料で構成し、前記封孔材に紫外線光
を照射させて前記封孔材を硬化させる工程を有する請求
項4に記載の液晶表示素子セルのセルギャップ形成方
法。 - 【請求項6】 液晶表示素子セルに設けられた液晶注入
孔から内部に液晶が注入された液晶表示素子セルのセル
ギャップを所望の厚さに形成する装置であって、 液晶表示素子セルを該液晶表示素子セルとの間に密閉空
間を形成した状態で狭持する狭持手段と、前記密閉空間
に加圧気体を供給するための加圧気体供給手段と、前記
密閉空間における前記加圧気体の圧力を段階的に変化さ
せるための圧力制御手段とを有する液晶表示素子セル押
圧手段が備えられていることを特徴とする液晶表示素子
セルのセルギャップ形成装置。 - 【請求項7】 前記液晶注入孔からしみ出した液晶を拭
き取るための拭取手段が備えられている請求項6に記載
の液晶表示素子セルのセルギャップ形成装置。 - 【請求項8】 前記液晶注入孔に該液晶注入孔を封止す
るための封孔材を塗布する封孔材塗布手段が備えられて
いる請求項6または7に記載の液晶表示素子セルのセル
ギャップ形成装置。 - 【請求項9】 前記封孔材は紫外線が照射されると硬化
する紫外線硬化性材料で構成され、前記封孔材に紫外線
光を照射させて前記封孔材を硬化させるための紫外線光
ランプが備えられている請求項8に記載の液晶表示素子
セルのセルギャップ形成装置。
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JP20981198A JP3196733B2 (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 液晶表示素子セルのセルギャップ形成方法および装置 |
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- 1998-07-24 JP JP20981198A patent/JP3196733B2/ja not_active Expired - Fee Related
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