JP2005017961A

JP2005017961A - Method and device for sealing hole of liquid crystal display cell

Info

Publication number: JP2005017961A
Application number: JP2003186015A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Ono; 春彦大野; Hirokazu Arai; 宏和新井; Fumio Ono; 文男小野; Hirofumi Kai; 弘文甲斐
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element cell hole sealing device that can form many liquid crystal sealing liquid crystal element cells at the same time under very uniform depression conditions. <P>SOLUTION: The hole sealing device for a liquid crystal display cell which presses both sides of the display surface of the liquid crystal display element cell with air when sealing a sealing hole of the liquid crystal display element cell applies pressure into a display area of the liquid crystal display element cell with pressurized air by using a contactless pressing tool which has an O ring disposed on a display area border of the liquid crystal display element cell and an O ring groove where the O ring is set and also has an introduction hole for introducing the pressurized air into a sealed space formed by bringing the O ring into contact with the display surface of the liquid crystal display element cell. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子セルの封孔方法および装置に関し、液晶表示素子セルを構成する一対の対向基板のギャップ精度を向上させた液晶表示素子セルの封孔方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として特開平８−２２０５４６号公報（以下、従来技術１という）に記載の封孔方法について説明する。図９は、液晶注入過程における液晶表示素子セル１の厚さ（以下、セル厚さという。）の変化の様子を示す液晶表示素子セル１の断面図である。３２は、液晶表示素子セル１内に分散された両基板間のギャップ調整用のスペーサである。
【０００３】
図９ａは、減圧容器（図示せず）内で減圧（脱気）を完了したとき、図９ｂは液晶表示素子セル１の封入孔２９を液晶ボート３３に入ってる液晶３４に接触８ディップ）したとき、図９ｃは減圧容器内をゆっくり大気圧に戻し始めた（リーク開始）直後、図９ｄは液晶３４が液晶表示素子セル１全体の半分程度まで入り込んだとき、図９ｆは図９ｅからさらに数分経過したとき、図９ｇは図９ｆからさらに数時間経過したときの状態をそれぞれ表している。
【０００４】
図９ａ、図９ｂの時点では液晶表示素子セル１はかなりでこぼこになっているが、図９ｃの用に封入孔２９を液晶３４でふさぎ、減圧容器内のリークを開始すると液晶表示素子セル１の内外の圧力差により上電極基板３０，下電極基板３１の歪みは強制され液晶表示素子セル１全体のセル厚さが均一となる。
【０００５】
図９ｄ、図９ｅ、図９ｆまでに液晶３４が液晶表示素子セル１全体に入り込むが、図９ｇの時点でも液晶３４の入り込みが継続され、さらに上電極基板３０，下電極基板３１の復元力により液晶３４が液晶表示素子セル１に吸入され図９ａ、図９ｂの時点で生じていた凸凹が復元されてしまう。
【０００６】
このようにギャップが不均一になった液晶表示素子セル１の封入孔２９を封孔材で封孔する際に、液晶表示素子セル１の各外面に均一な圧力を加えるために、前記クッション材３５として弾性を有する固体材料３６の内部に、図１０ｂのように液体・気体の少なくとも一方を密封した（密封された液体層３７）構造のクッション材を用いる。
【０００７】
次に、特開平７−１９９２０３号公報（以下、従来技術２という）に記載の封孔方法について説明する。液晶表示素子セル１の基台４０の上に弾性体からなる中空構造加圧体４１が一定間隔をおいて複数個固定されている（図１１ａ）。圧力コントローラ４２は加圧エアホース３９を介して加圧体４１を横方向に膨張又は収縮させる（図１１ｂ）。加圧体４１間に液晶３４を注入した液晶表示素子セル１を立ててセットし、圧力コントローラ４２を起動して加圧体４１を膨張させ、液晶表示素子セル１を両側より押圧する（図１１ｃ）。押圧処理が終了すると加圧体４１を収縮し、加圧処理を終了する。その後、液晶表示素子セル１を取り外す。
【０００８】
また、液晶表示素子セル１の各外側の面に均一な圧力を加えるために、加圧体４１は中空構造に液体を流入又は中空部から液体を流出させる。
【０００９】
次に、特開平４−１４７２１７号公報（以下、従来技術３という）に記載の封孔方法について説明する。図１２に記載されている下加圧ベース４３上に設置されているＯリング４５が液晶表示素子セル１の表示領域外に位置している。液晶表示素子セル１を下加圧ベース４３と上加圧ベース４４とで液晶表示素子セル１を挟持した状態で（図１２ｂ）加圧エアホース３９を介して凹部に加圧エアを供給すれば、液晶表示素子セル１の両面を加圧することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術１の問題は、液晶表示素子セル１間でギャップがばらついてしまうことである。その理由は、複数個の液晶表示素子セル１とクッション材３５を区小河に積層しているため個々のクッション材３５に加わる圧力が異なってしまい、個々の液晶表示素子セル３５のギャップ制御を均一に行うのが難しいからである。第２の問題点は、生産上（歩留まり上）の問題である。その理由は、弾性を有する固体材料３６が液晶表示素子セル表示領域に直接接触するために、ガラスくず等の入り込みで液晶表示素子セル１が破壊されたり、液晶表示素子セル１の表面が汚染されてしまうからである。
【００１１】
従来技術２の問題は、装置作成の実現性が乏しいことである。その理由は、弾性体からなる通食う構造の加圧体４１自体の作り込み精度（寸法・硬度・弾性係数など）が個々の弾性体からなる中空構造の加圧体４１でばらつくことがあれば、液晶表示素子セル１間でギャップ値がばらついてしまうからである。第２の問題点は、生産上（歩留まり上）の問題である。その理由は、弾性体からからなる中空構造の加圧体４１が液晶表示素子セル表示領域に直接接触するために、ガラスくず等の入り込みで液晶表示素子セル１が破壊されたり、液晶表示素子セル１の表面が汚染されてしまうからである。
【００１２】
従来技術３の問題は、エアリークが発生し、液晶表示素子セル１のギャップ制御が安定して行えないことである。その理由は、Ｏリング４５が液晶表示素子セル１の表示領域外、つまり液晶表示素子セル１外形近くに設置され、エアリークに対して十分なＯリング４５のシーリング幅がとれないためにエアリークが発生する危険が大きいからである。第２の問題点は、液晶表示素子セル１のギャップがつぶされてしまう危険があることである。その理由は、機械的精度などからＯリング４５の全周にわたり均一に圧力を加えることが難しいからである。Ｏリング４５が片当たりの状態ではエアリークが発生し液晶表示素子セル１のギャップ制御が行えない。また、エアリークが発生しないようにＯリング４５に加える圧力を増すと液晶表示素子セル１のギャップがつぶされてしまうからである。第３の問題点は、多品種生産に対応できないことである。その理由は、Ｏリング４５が液晶表示素子セル１の表示領域外、つまり液晶表示素子セル１外形近くに設置されているため、液晶表示素子セル１の外形寸法が異なるとシーリングできなくなるからである。第４の問題点は、複数枚処理が行えないことである。その第１の理由は、複数枚処理（積層処理）の場合、各層毎にシーリング位置のずれを起こしやすいため第１の問題であるエアリークを引き起こし、液晶表示素子セル１間で加圧力がばらつき、液晶表示素子セル１間のギャップ値がばらついてしまうからである。第２の理由は、仮に上記第１の理由を解消したとしても、各層を垂直方向に積層し、加圧しているため重力の影響で最下層と最上層のＯリング４５に加わる圧力が異なってしまうためである。
【００１３】
そこで、本発明は、多数の液晶封入用液晶表示素子セルをきわめて均一な押圧条件の下に同時に多数個作成できる液晶表示素子セル封孔装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、液晶表示素子セルの封入孔を封孔する際に、前記液晶表示セルの表示面の両側を気体で加圧する液晶表示素子セルの封孔装置において、液晶表示素子セルの表示領域境界上に位置するＯリングと、このＯリングをセットするＯリング溝とを有し、さらに加圧気体を液晶表示素子セルの表示面と前記Ｏリングを接触させることでできた密閉空間に導入する導入孔を有する非接触加圧治具を用いて、液晶表示素子セルの表示領域内を加圧気体で加圧することを特徴とする液晶表示素子セルの封孔装置を得ることができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、前記非接触加圧治具に液晶表示素子セルのサイズに応じて異なった周長のＯリングをセットすることができるＯリング溝を有し、前記液晶表示素子セルのサイズに応じて前記Ｏリングを交換することで多種類のサイズの前記液晶表示素子セルに対応することができることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子セルの封孔装置を得ることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、複数個の液晶表示素子セルと、複数個の前記非接触加圧治具とを交互に積層することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子セルの封孔装置を得ることが出来る。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、前記非接触加圧治具に突き当てピンとガイド穴を設けることにより、前記非接触加圧治具を複数積層したときに突き当てピンとガイド穴がかん合し、前記非接触加圧治具が互いに位置ズレすることを防止し、前記液晶表示素子セルと前記Ｏリングの位置ズレによる加圧気体のリークを防ぐことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子セルの封孔装置をえることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、前記液晶表示素子セルと前記Ｏリングが密着するように前記非接触加圧治具を流体シリンダで押圧及び狭持したときに、突き当てピンとガイド穴の底が接触し、必要以上で強い力でＯリングが液晶表示素子セル表示面に押圧することを防止するとともに、Ｏリング全周にわたり均一な力で液晶表示素子セル表示面に押圧可能なことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子セルの封孔装置をえることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、複数枚の前記液晶表示素子セルと前記非接触加圧治具を積層してできる複数の密閉空間それぞれに調整器を設け、加圧気体の圧力を調節可能とすることで、全ての液晶表示セル表示面を所定の圧力で押圧できることを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子セルの封孔装置をえることができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、前記液晶表示素子セル表示面を押圧する加圧気体の圧力を調節する調整器として電子レギュレータを用いることを特徴とする請求項６記載の液晶表示素子セルの封孔装置を得ることができる。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、前記液晶表示素子セルと前記非接触加圧治具を積層するためのカセットを有し、予めカセット内に前記液晶表示素子セルと前記非接触加圧治具を積層し、封孔装置の連続稼働を可能とすることを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子セルの封孔装置をえることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜５を参照して説明する。図１ａは、本実施形態にかかる液晶表示素子セルの加圧装置を有する封孔装置を示す概略正面図で、図１ｂは図１ａのプレス機構９を９０°回転させた状態を示す。図２ａは図１ａの左側面図の一部詳細図、図２ｂは同様に図１ｂの左側面図の一部詳細図である。図３は非接触加圧治具２の斜視図で、図３ｂは図３ａを裏側からみた斜視図である。図４は図１の一部詳細図で、図４ａは液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層した状態を示し、図４ｂはさらに流体シリンダ１０で前記積層した液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押圧した状態を示す。図５は空気回路を示す模式図である。
【００２３】
図１ａ、図２ａ、図４ａにおいて、プレス機構９内にセットされたカセット８内に液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２とを交互に積層する。このとき、非接触加圧治具とを交互に積層する。このとき、非接触加圧治具２に取りつけられた突き当てピン５とその上に積層する非接触加圧治具２のガイド穴６がかん合し、非接触加圧治具２は互いに位置ずれを起こすことなく積層することができる。積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２は、流体シリンダ１０を稼働させることにより流体シリンダ１０とプレス機構９との間に挟持される。プレス機構９は回転駆動源によりプレス機構９を９０°回転させることができる。なお、回転駆動源として流体シリンダ、電動機などを用いる。プレス機構９を９０°回転させると図１ｂ、図２ｂのようになる。
【００２４】
図３に示すように非接触加圧治具２にはＯリング３の周長にあわせてＯリング溝４が複数箇所設けられている。作業対象となる液晶表示素子セル１の外形寸法に応じた周長のＯリング３を、予め非接触加圧治具２のＯリング溝４にはめ込んでおく。Ｏリング溝４はＯリング３が液晶表示素子セル１の表示領域２８の境界付近に位置するように設けられている。
【００２５】
次に流体シリンダ１０を更に稼働させると前記積層した液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押圧する（図４Ｂ）。Ｏリング３は液晶表示素子１とＯリング溝４に密着し、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の間に、液晶表示素子セル１の表示面を加圧するための密閉空間２３を作る。この時突き当てピン５は非接触加圧治具２に設けられたガイド穴６の底に突き当たり、必要以上に強い圧力でＯリング３が液晶表示素子セル１に押圧されて液晶表示素子セル１が変形することを防ぐ。
【００２６】
図５に示すように非接触加圧治具２には液晶表示素子セル１の表示面を加圧するための加圧気体を送り込む加圧気体ホース３９が接続されている。加圧気体は電磁弁２５が稼働することにより加圧気体ホース３９を介して非接触加圧治具２に導かれ、非接触加圧治具２に設けられた導入孔７から密閉空間２３に送り込まれて液晶表示素子セル１の表示面を加圧する。電磁弁２５と導入孔７の間には電子レギュレータ２４が設けられており、各密閉空間２３に送り込む加圧気体の気圧を個々に設定することが出来る。
【００２７】
図１に示すように、プレス機構９と流体シリンダ１０とで挟持された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２は回転軸１１を介して回転機構１２が搭載されている。更に、回転機構は基台１３に設置された搬送機構１４に搭載されている。搬送機構１４は図示していない駆動源を稼働させることによりプレス機構９を移動させることができる。なお、搬送機構１４を構成する部品として電動機、ボールネジ、直動ベアリング、ベルト、滑車、流体シリンダなどを用いる。
【００２８】
基台１３には塗布機構基台１５と紫外線照射室２１が備えられている。
【００２９】
塗布機構基台１５にはＸＹＺ装置１６が搭載され、ＸＹＺ装置１６には封孔剤の入った容器１７及び容器１７の先端にとりつけられた塗布ノズル１８が備えられている。なお、封孔剤として紫外線硬化樹脂を用いる。ＸＹＺ装置１６は３軸直行型ロボットや水平多関節型ロボット、或いはこれらに準ずる機構を持つ物を使用しても良い。ＸＹＺ装置１６は図示しないＸＹＺコントローラの指令により塗布ノズル１８を所定の位置に移動させ、吐出コントローラ１９を稼働させる。吐出コントローラ１９が稼働すると加圧気体が圧送チューブ２０を介して容器１７に送り込まれ、容器１７内の封孔剤が塗布ノズル１８により吐出される。この時図１ｂの如く、搬送機構１４によりプレス機構９と流体シリンダ１０で挟持された液晶表示素子セル１を塗布機構基台１５の下に移動させておき、封孔剤を液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布する。
【００３０】
紫外線照射室２１には紫外線ランプ２２が備えられている。上記封孔剤が塗布された液晶表示素子セル１を搬送機構１４により紫外線照射室２１内に移動させ、紫外線ランプ２２を点灯することにより紫外線を照射し、封入孔２９に塗布された封入剤を硬化させ、封入剤２９を密封する。
【００３１】
次に、図６を参照して本発明の動作を説明する。まず、液晶が封入された液晶表示素子セル１を複数枚準備する（ＮＯ１）。
【００３２】
次に、カセット８内に必要枚数分の非接触加圧治具２と液晶表示素子セル１を交互に積層する。この時、液晶表示セル１の封入孔２９がかせっと８の開口部側に来るように、また、液晶表示素子セル１が非接触加圧治具２に挟持されるように積層する（ＮＯ２）。
【００３３】
次に、非接触加圧治具２と液晶表示素子セル１が積層されたカセット８をプレス機構９にセットする。この時プレス機構９の開口部側に液晶表示素子セル１の封入孔２９側が来るようにセットする（ＮＯ３）。
【００３４】
次に、流体シリンダ１０を稼働させ、積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を軽く挟持する（ＮＯ４）。
【００３５】
次に、回転機構１２を稼働させてプレス機構９を９０°回転させる。この時液晶表示素子セル１は直立し、封入孔２９が上辺に来る（ＮＯ５）。
【００３６】
次に、流体シリンダ１０を稼働させ積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押圧する。これにより、Ｏリング３は液晶表示素子セル１の表示面と非接触加圧治具２のＯリング溝４に密着し密閉空間２３を作る。個々で、液体シリンダ１０による押圧力は次項で密閉空間２３に加圧気体を供給することによる液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の離反力よりも強くしておく（ＮＯ６）。
【００３７】
次に、電磁弁２５を稼働して加圧気体を加圧気体ホース３７，導入孔７を通して密閉空間２３に供給する。加圧気体は電子レギュレータ２４によって圧力を調節する。密閉空間２３に供給された加圧気体により液晶表示セル１の表示面が均等な圧力で押圧される。この状態を液晶表示素子セル１のギャップ値が適正値となるまで保つ（ＮＯ７）。また、この間に液晶表示素子セル１の封入孔から余剰な液晶３４がしみでてくる。
【００３８】
次に、電子レギュレータ２４を調節し、加圧気体の圧力を一定圧力下げる。これにより、余剰な液晶３４のしみ出しが停止する（ＮＯ８）。
【００３９】
次に、封入孔からしみだし、液晶表示素子セル１の封入孔周囲に付着している余剰な液晶３４を布などでふき取る。この余剰な液晶３４が残っていると、後述する封孔剤の塗布や硬化に悪影響を及ぼす（ＮＯ９）。
【００４０】
次に、搬送機構１４を稼働して、液晶表示素子セル１を塗布機構基台１５の下に移動する（ＮＯ１０）。
【００４１】
次に、ＸＹＺ装置を稼働させ、塗布ノズル１８を液晶表示素子セル１の封入孔２９に近づける。吐出コントローラ１９を稼働させると加圧気体が吐出コントローラ１９から圧送出され、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布される。なお、吐出用の加圧気体は吐出され、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布される。尚、吐出用の加圧気体は吐出コントローラ１９で圧力を調節することが出来る（ＮＯ１１）。プレス機構９内に挟持された液晶表示素子セル１全数について封入孔２９への封孔剤の塗布を行う（ＮＯ１２）。
【００４２】
次に、電子レギュレータ２４を調節し、液晶表示素子セル１の表示面を押出している加圧気体の圧力を一定圧力下げ、更にこの状態で一定時間放置する。これにより、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布した封孔剤が封入孔２９内部にしみこみ、封入孔２９を完全にふさぐことが出来る（ＮＯ１３）。
【００４３】
次に、搬送機構１４を稼働して、液晶表示素子セル１を紫外線照射室２１に移動する（ＮＯ１４）。
【００４４】
次に、紫外線ランプ２２を点灯し、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布された封孔剤に一定量の紫外線を照射する。封孔剤として紫外線硬化樹脂を用いているため、紫外線を照射することにより硬化し、封入孔２９を密封することができる（ＮＯ１５）。
【００４５】
つぎに、電磁弁２５を切り替え、密閉空間２３内の加圧気体を大気開放する。密閉空間２３内の気圧は大気圧と等しくなり、液晶表示素子セル１の表示面への押圧が完了する（ＮＯ１７）。
【００４６】
次に、流体シリンダ１０の加圧力を一定圧力下げる（ＮＯ１８）。次に、回転機構１２を稼働してプレス機構９を９０°逆転させて液晶表示素子セル１が水平に積層された状態に戻す（ＮＯ１９）。
【００４７】
次に、流体シリンダ１０を引き戻し、流体シリンダ１０による挟持を解除する（ＮＯ２０）。
【００４８】
次に、プレス機構９からカセット８を取り出す（ＮＯ２２）。次に、カセット８から積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具８を交互に取り出し本実施形態の動作が完了する（ＮＯ２２）。
【００４９】
次に、本実施形態の実施例について図１乃至５を参照して説明する。図１ａは本実施例にかかる液晶表示素子セルの加圧装置を有する封孔装置を示す概略正面図で、図１ｂは図１ａのプレス機構９を９０°回転させた状態を示す。図２ａは図１ａの左側面図の一部詳細図、図２ｂは同様に図１ｂの左側面図の一部詳細図である。図３は非接触加圧治具２の斜視図で、図３ｂは図３ａを裏側からみた斜視図である。図４は図１の一部詳細図で、図４ａは液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層した状態を示し、図４ｂはさらに流体シリンダ１０で前記積層した液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押出した状態を示す。図５は空気回路を示す模式図である。
【００５０】
図１，２において、厚さ１０ｍｍのステンレスで構成されたカセット８内に液晶３４が封入された液晶表示素子セル１と液晶表示素子セル１の表示面を非接触で加圧するための非接触加圧治具２を交互に積層する。この時非接触加圧治具２に設けられた直径５ｍｍ、突起部の長さ７ｍｍの突き当てピン５が上に積層された非接触加圧治具２の直径６ｍｍ、深さ３ｍｍのガイド穴にかん合し位置ズレを起こすことなく積層する事が出来る。更に前記カセット８は厚さ２０ｍｍのステンレスで構成されたプレス機構９にセットされる。プレス機構９には直径１６０ｍｍの流体シリンダ１０が備えられ、前記積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押圧し、直径３ｍｍで弾性を有する固体材料で出来たＯリング３が液晶表示素子セル１の表示面と非接触加圧治具２の幅３ｍｍ、深さ１．５ｍｍのＯリング溝４に密着することにより高さ１ｍｍの密閉空間２３を形成する。この時、突き当てピン５はガイド穴６の底に突き当たっており、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の表示面を押圧することを防ぐと共に、各層のＯリング３が液晶表示素子セル１の表示面を押圧する圧力を均一に保つことが出来る。
【００５１】
非接触加圧治具２は図３に示すように、厚さ１０ｍｍのアルミ板にＯリング３をセットするためのＯリング溝４，突き当てピン５，ガイド穴６，加圧気体を通す直径３ｍｍの導入穴７を備えている。導入孔７は非接触加圧治具２の表面、裏面にそれぞれ独立して設けられている。Ｏリング３は作業対象となる液晶表示素子セル１の表示領域２８境界付近に位置するように周長とＯリング溝４の形状が決められている。また、Ｏリング溝４を液晶表示素子セル１のサイズに応じて複数本設けることによりＯリング３を交換するだけで多品種に対応することが出来る。図３は大中小の３品種に対応可能な例である。
【００５２】
図５に示すように、非接触加圧治具２には外形４ｍｍ、内径２．５ｍｍ、ポリウレタン樹脂製の加圧気体ホース３９に導かれる。加圧気体は更に、電子レギュレータ２４によって圧力を調節され、導入孔７を通って密閉空間２３に供給される。電子レギュレータ２４は各密閉空間２３毎に設けられているため、各密閉空間２３内の気圧を個々に調節することが出来る。また、電子レギュレータ２４を用いることにより加圧気体の圧力管理を定量的に行うことが出来、シーケンスコントローラ２７からの指令で圧力の調節を行うこともできる。電磁弁２５を復帰させると密閉空間２３内の加圧気体は排気され密閉空間２３内は大気圧に戻る。
【００５３】
図１，２に示すように、プレス機構９は回転軸１１を介して回転機構１２に取りつけられている。回転機構１２は図示していない回転駆動源によりプレス機構９を９０°回転させることが出来る。尚、回転駆動源として流体シリンダや、回転式流体シリンダ、電動機などを用いる。図２ａのように、液晶表示素子セル１の封入孔２９がカセット８の開口部側にくるように液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層し、このカセット８をプレス機構９の開口部側に封入孔２９がくるよういセットする。これらを流体シリンダ１０で挟持しつつ回転機構１２を稼働させプレス機構９を９０°回転すると、図２ｂのようになる。液晶表示素子セル１は直立し、封入孔２９への封入剤の塗布を行うにあたり、塗布面を水平にすることにより封孔剤の液ダレを起きにくくするためである。
【００５４】
プレス機構９は基台１３上の搬送機構１４に搭載されている。搬送機構１４は図示していない駆動源を稼働させることにより液晶表示素子セル１を移動させることが出来る。尚、搬送機構１４の駆動源として電動機や流体シリンダ、動力を伝える要素としてボールネジ、直動ベアリング、ベルト、滑車等を用いる。
【００５５】
２５ｍｍのアルミ製の基台１３には塗布機構基台１５と紫外線照射室２１が備えられている。
【００５６】
塗布機構基台１５にはＸＹＺ装置１６が搭載され、ＸＹＺ装置１６には封孔剤の入った容器１７及び容器１７の先端に取りつけられた塗布ノズル１８が備えられている。尚、本実施例では封孔剤として紫外線硬化樹脂を用いている。ＸＹＺ装置１６は本実施例では３軸直行型ロボットを用いたが、水平多関節型ロボットや、これらを準ずる機構を持つ物を使用しても良い。ＸＹＺ装置１６は図示していないＸＹＺコントローラの指令により塗布ノズル１８を所定の位置に移動させ、吐出コントローラ１９を稼働させる。吐出コントローラ１９が稼働すると加圧気体が圧送チューブ２０を介して容器１８に送り込まれ、容器１７内の封孔剤が塗布ノズル１８より吐出される。この時図１ｂの如く、搬送機構１４によりプレス機構９と流体シリンダ１０で挟持された液晶表示素子セル１を塗布機構基台１５の下に移動させておき、封孔剤を液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布する。また、ＸＹＺ装置１６は、塗布ノズル１８をＸＹＺ装置１６の可動範囲内で自由に移動することが出来るため液晶表示素子セル１全数について塗布することが出来る。ＸＹＺコントローラの動作プログラムを変更することにより封入孔２９の位置が異なる多品種の液晶表示素子セル１にも対応することが出来る。
【００５７】
紫外線照射室２１には紫外線ランプ２２が備えられている。前記封孔剤が塗布された液晶表示素子セル１を搬送機構１４により紫外線硬化樹脂を用いているため紫外線ランプ２２から照射される紫外線によって硬化する。封孔剤が硬化すると封入孔２９が密封され、液晶表示素子セル１内に封入されている液晶３４のしみ出しを防ぐことが出来る。
【００５８】
次に、本発明の実施例の動作について図６を参照して詳細に説明する。まず、液晶３４が封入された液晶表示素子セル１を複数枚準備する（ＮＯ１）。
【００５９】
通常、液晶３４が封入された液晶表示素子セル１は図９ｇのようにギャップが広がったままだとスペーサ３２が移動してしまい、本来、均一に拡散しているスペーサ３２が凝集して表示に悪影響を及ぼす原因となる。ギャップ値は５μｍが適正値であるが、液晶が封入されたものは５〜６μｍと広がっている。
【００６０】
次に、カセット８内に必要枚数分の非接触加圧治具２と液晶表示素子セル１を交互に積層する。この時、液晶表示素子セル１の封入孔２９がカセット８の開口部側にくるように、また、液晶表示素子セル１が非接触加圧治具２に挟持されるように積層する。本実施例では液晶表示素子セル１は最大２０枚（この時非接触加圧治具は２１枚）まで積層して処理することが出来る（ＮＯ２）。
【００６１】
次に、非接触加圧治具２と液晶表示素子セル１が積層されたカセット８をプレス機構９にセットする。この時プレス機構９の開口部側に液晶表示素子セル１の封入孔２９側が来るようにセットする（ＮＯ３）。
【００６２】
次に、直径１６０ｍｍの流体シリンダ１０を稼働させ、積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を軽く挟持する（ＮＯ４）。本実施例では流体シリンダ１０に０．０５ＭＰａ（＝０．５ｋｇｆ／ｃｍ２）の加圧気体を供給した。この時の流体シリンダ１０の推力は約１００ｋｇｆである。
【００６３】
次に、回転機構１２を稼働させてプレス機構９を９０°回転させる。このとき液晶表示素子セル１は直立し、封入孔２９が上辺に来る（ＮＯ５）。
【００６４】
次に、流体シリンダ１０を稼働させ、積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を押圧する。これにより、Ｏリング３は液晶表示素子セル１の表示面と非接触加圧治具２のＯリング溝４に密着し密閉空間２３を作る（ＮＯ６）。本実施例では流体シリンダ１０に０．７ＭＰａ（＝７ｋｇｆ／ｃｍ２）の加圧気体を供給した。この時の流体シリンダ１０の推力は１４００ｋｇｆである。これは次項で密閉空間２３に加圧気体を供給することによる液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の離反力よりも流体シリンダ１０の加圧力のほうが強くなければＯリング３が液晶表示素子セル１の表示面から剥離し、加圧気体がリークしてしまうことにより液晶表示素子セル１の表示面を所定の圧力で押圧することができなくなってしまうためである。
【００６５】
次に、電磁弁２５を稼働して加圧気体を加圧気体ホース３９，電子レギュレータ２４，導入孔７を通して密閉空間２３に供給する。加圧気体は電子レギュレータ２４によって予め設定された所定の圧力に調節される。密閉空間２３に供給された加圧気体により液晶表示素子セル１の表示面が均等な圧力で押圧される。この状態を液晶表示素子セル１の広がっていたギャップが適正値になるまで保つ（ＮＯ７）。また、この間に液晶表示素子セル１の封入孔２９から余剰な液晶３４がしみ出てくる。本実施例では密閉空間２３に供給する加圧気体の圧力を０．０５ＭＰａ（＝０．５ｋｇｆ／ｃｍ２）とした。液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２，Ｏリング３で作られる密閉空間２３の寸法が２５ｃｍ×２０ｃｍのとき、密閉空間２３に上記０．０５ＭＰａの加圧気体を供給することによって生ずる液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の離反力は２５０ｋｇｆとなる。前述の通り、流体シリンダ１０の推力は１４００ｋｇｆで有るため、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の表示面や、非接触加圧治具２から剥離することがないため所定の圧力で液晶表示素子セル１の表示面を押圧することができる。
【００６６】
次に、シーケンスコントローラ２７からの指令で電子レギュレータ２４を調節し、加圧気体の圧力を一定圧力下げる。本実施例では０．１ＭＰａ（０．１ｋｇｆ／ｃｍ２）減圧した。これにより、余剰液晶のしみ出しが停止する（ＮＯ８）。
【００６７】
次に、封入孔からしみだし、液晶表示素子セル１の封入孔周囲に付着している余剰な液晶３４を布などで拭き取る（ＮＯ９）。この余剰な液晶３４が残っていると、後述する封孔剤の塗布や硬化に悪影響を及ぼす。例えば、封孔剤と液晶３４が混ざってしまうと封孔剤が硬化しにくくなったり、硬化しても液晶表示素子セル１との密着性が悪くなり硬化した封孔剤がはがれてしまう。
次に、搬送機構１４を稼働して、液晶表示素子セル１を塗布機構基台１５のしたに移動する（ＮＯ１０）。
【００６８】
次に、ＸＹＺ装置１６を稼働させ、塗布ノズル１８を液晶表示素子セル１の封入孔２９に近づける。ＸＹＺ装置１６は図示していないＸＹＺコントローラにより可動範囲内で任意の位置に塗布ノズル１８を移動することが出来る。吐出コントローラ１９を稼働させると加圧気体が吐出コントローラ１９から圧送チューブ２０を経て容器１７に送り込まれ、容器１７内に充填されている封孔剤が塗布ノズル１８より吐出され、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布される。本実施例では封孔剤として紫外線硬化樹脂を用いた。これは、紫外線を遮光しておけば常温でも硬化することなく保存でき、所定量の紫外線を照射すれば短時間に硬化させることが出来るからである。なお、吐出用の加圧気体は吐出コントローラ１９で圧力を調節することができる。吐出圧力を変化させることにより単位時間当たりの封孔剤の吐出量を調節することができる（ＮＯ１１）。
【００６９】
前記動作を繰り返し、プレス機構９内に挟持された液晶表示素子セル１全数について、封入孔２９への塗布を行う（ＮＯ１２）。
【００７０】
次に、シーケンスコントローラ２７からの指令で電子レギュレータ２４を調節し、液晶表示素子セル１の表示面を押圧している加圧気体の圧力を一定圧力下げ、更にこの状態で一定時間放置する。本実施例では０．０１ＭＰａ減圧した。これにより、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布した封孔剤が封入孔２９内部にしみこみ、封入孔２９を完全にふさぐことが出来る（ＮＯ１３）。
【００７１】
次に、搬送機構１４を稼働して、液晶表示セル１を紫外線照射室２１に移動する（ＮＯ１４）。
【００７２】
つぎに、紫外線ランプ２２を点灯し、液晶表示素子セル１の封入孔２９に塗布された封孔剤に一定量の紫外線を照射する。照射はプレス機構９に挟持された液晶表示素子セル１全数に対し一括して行う。封入剤として紫外線硬化樹脂を用いているため、紫外線を照射することにより硬化し、封入剤が密封される（ＮＯ１５）。
【００７３】
つぎに、紫外線照射が完了したら搬送機構１４を稼働し、液晶表示素子セル１を元の位置に移動する（ＮＯ１６）。
【００７４】
次に、電磁弁２５を切り替え、密閉空間２３内の加圧気体を大気開放する。密閉空間２３内の気圧は大気圧と等しくなり、液晶表示素子セル１の表示面への押圧が完了する（ＮＯ１７）。
【００７５】
次に、流体シリンダ１０の加圧力を一定圧力下げる。本実施例では流体シリンダ１０に供給する加圧気体の圧力を０．７ＭＰａから０．５ＭＰａに減圧した。この時の流体シリンダ１０の推力は約１００ｋｇｆである（ＮＯ１８）。
【００７６】
次に、回転機構１２を稼働してプレス機構９を９０度逆転させて液晶表示素子セル１が水平に積層された状態に戻す（ＮＯ１９）。
【００７７】
次に、流体シリンダ１０を引き戻し、流体シリンダ１０による液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の挟持を解除する（ＮＯ２０）。
【００７８】
次に、プレス機構９からカセット８を取り出す（ＮＯ２１）。カセット８から積層された液晶表示素子セル１と非接触加圧治具８を交互に取り出し動作を完了する（ＮＯ２２）。
【００７９】
さらに、本発明の他の実施形態について図８に示すような液晶表示素子セル１の均一なギャップ制御を行う方法がある。
【００８０】
シーケンスコントローラ２７により電子レギュレータ２４を制御して所定の圧力に調節した加圧気体を密閉空間２３に供給する。さら、電子レギュレータ２４と非接触加圧治具２に設けられた導入孔７との間に圧力センサ２６を設置し、加圧気体の圧力値をシーケンスコントローラ２７に取り込む。シーケンスコントローラ２７は圧力センサ２６から送られた圧力値を設定値と比較し、相違が有れば電子レギュレータ２４をフィードバック制御する。このようにして密閉空間２３内を常に所望の気圧に保つことにより、より均一で適正なギャップを得ることが出来る。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の第１の効果は、液晶表示素子セル１の表示面を押圧する加圧気体のリークを起こさないことである。これにより、液晶表示素子セル１の表示面を所望する圧力で押圧することができ、適切なギャップを得ることができ、歩留まりが向上する。
その第１の理由は、加圧気体をシーリングするＯリング３の位置を液晶表示素子セル１の表示領域２８境界上に設定したため、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２が互いに多少の位置ズレを起こしてもＯリング３が液晶表示素子セル１の外形から外れることがないからである。
【００８２】
また、第２の理由は、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層する際に、非接触加圧治具２に設けた突き当てピン５とガイド穴６がかん合し、互いに位置ズレを起こすことなく積層する事が出来るため、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の外形から外れることがないからである。
【００８３】
更に第３の理由は、積層した液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を流体シリンダ１０で挟持する際に、非接触加圧治具２に設けた突き当てピン５がガイド穴６の底に突き当たり、Ｏリング３が必要以上に強い力で液晶表示素子セル１の表示面に押圧することがないため、密閉空間２３に加圧気体を供給して液晶表示素子セル１の表示面を押圧する事によって発生する液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の離反作用を押さえうる加圧力で挟持することができるからである。これにより、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の表示面から離反することが亡く、加圧気体のリークを防ぐことが出来る。
【００８４】
本発明の第２の効果は、密閉空間２３に供給する加圧気体を正確で、均一な圧力に保つことが出来ることである。これにより、適切なギャップを得ることが出来、歩留まりが向上する。
【００８５】
その第１の理由は、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２おおび、Ｏリング３によって出来る密閉空間２３に供給する加圧気体を電子レギュレータ２４で長圧する事により、圧力を数値管理することが出来るからである。
【００８６】
また、第２の理由は、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２をそれぞれ複数枚積層して出来る複数の密閉空間２３各々に電子レギュレータ２４を設けているため、全ての液晶表示素子セル１の表示面を同じ圧力値に調節して押圧する事が出来るからである。
【００８７】
本発明の第３の効果は、加圧気体のリークを起こさずに複数枚の液晶表示素子セル１を同時に処理できることである。これにより、封孔作業の生産性が向上する。
【００８８】
その第１の理由は、加圧気体をシーリングするＯリング３の位置を液晶表示素子セル１の表示領域２８境界上に設定したため、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層する際に液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２が互いに多少の位置ズレを起こしてもＯリング３が液晶表示素子セル１の外形から外れることがないからである。
【００８９】
また第２の理由は、液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層する際に、非接触加圧治具２に設けた突き当てピン５とガイド穴６がかん合し、互いに位置ズレを起こすことなく積層する事が出来るため、加圧気体をシーリングするＯリング３が液晶表示素子セル１の外形から外れることがないからである。
【００９０】
更に第３の理由は、積層した液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を中退リング１０で挟持する際に、非接触加圧治具２に設けた突き当てピン５がガイド穴６の底に突き当たり、Ｏリング３が必要以上に強い力で液晶表示素子セル１の表示面に押圧することができないため、密閉空間２３に加圧気体を供給して液晶表示素子セル１の表示面を押圧することによって発生する液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２の離反作用を押さえうる加圧力で挟持することができるからである。これにより、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の表示面から離反することがなく、加圧気体のリークを防ぐことが出来る。
【００９１】
本発明の第４の効果は、加圧媒体による液晶表示素子セル１の表示面の汚染がないことである。これにより、液晶表示素子セル１の割れ・欠けや異物の付着による偏光板（図示せず）のはりつけふりょうなどをふせぐことが出来、歩留まりが向上する。
【００９２】
その第１の理由は、液晶表示素子セル１の表示面に接触する物がＯリング３のみで、接触面積が極めて少ないからである。
【００９３】
また第２の理由は、Ｏリング３が液晶表示素子セル１の表示面に接触する位置を、液晶表示素子セル１の表示領域２８の境界上にすることにより、表示領域２８内を加圧気体のみ（非接触）で押圧するからである。
【００９４】
本発明の第５の効果は、外形サイズの異なる液晶表示素子セル１も処理可能なことである。これにより、多品種生産における段取り替えの工数や設備費を抑え、コストパフォーマンスが向上する。
【００９５】
その理由は、非接触加圧明具２にＯリング３をセットするためのＯリング溝４を、液晶表示素子セル１の外形サイズに応じて複数本設けることにより、Ｏリング３を液晶表示素子セル１の外形サイズに応じた周長のものに替えるだけで、外形サイズの異なる液晶表示素子セル１の表示面をシーリングすることが出来るからである。
【００９６】
本発明の第６の効果は、封孔装置を連続運転することが出来ることである。これにより、装置の稼働率が上がり、生産性が向上する。
【００９７】
その理由は、封孔須知から取り出すことの出来るカセット８を有することにより、カセット８を複数個用意すれば、封孔装置の稼働中に予め封孔装置外でカセット８に液晶表示素子セル１と非接触加圧治具２を積層しておき、カセット８の交換のみで次の処理に移ることが出来るからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す左側面図の一部詳細図である。
【図３】非接触加圧治具の形態を示す斜視図である。
【図４】液晶表示素子セルと非接触加圧治具積層時の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の空気回路図である。
【図６】本発明の実施例の動作を示すフローチャート図である。
【図７】液晶表示素子セルを示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態の空気回路図である。
【図９】従来技術１の液晶注入過程におけるセル圧の変化の様子を示す液晶表示素子セルの断面図である。
【図１０】従来技術１の加圧封孔方法を示す断面図である。
【図１１】従来技術２の加圧装置の構成を示す図である。
【図１２】従来技術３の封孔装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１液晶表示素子セル
２非接触加圧治具
３Ｏリング
４Ｏリング溝
５突き当てピン
６ガイド穴
７導入孔
８カセット
９プレス機構
１０流体シリンダ
１１回転軸
１２回転機構
１３基台
１４搬送機構
１５塗布機構基台
１６ＸＹＺ装置
１７容器
１８塗布ノズル
１９吐出コントローラ
２０圧送チューブ
２１紫外線照射室
２２紫外線ランプ
２３密閉空間
２４電子レギュレータ
２５電磁弁
２６圧力センサ
２７シーケンスコントローラ
２８表示領域
２９封入孔
３０上電極基板
３１下電極基板
３２スペーサ
３３液晶ボート
３４液晶
３５クッション材
３６弾性を有する個体材料
３７密封された液体層
３８金属板
３９加圧気体ホース
４０基台
４１加圧体
４２圧力コントローラ
４３下加圧ベース
４４上加圧ベース
４５Ｏリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for sealing a liquid crystal display element cell, and relates to a method and apparatus for sealing a liquid crystal display element cell with improved gap accuracy between a pair of opposing substrates constituting the liquid crystal display element cell.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example, a sealing method described in JP-A-8-220546 (hereinafter referred to as Conventional Art 1) will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element cell 1 showing how the thickness of the liquid crystal display element cell 1 (hereinafter referred to as cell thickness) changes during the liquid crystal injection process. Reference numeral 32 denotes a spacer for adjusting a gap between the two substrates dispersed in the liquid crystal display element cell 1.
[0003]
9a shows that when the pressure reduction (degassing) is completed in a pressure reduction container (not shown), FIG. 9b shows that the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 is in contact with the liquid crystal 34 contained in the liquid crystal boat 33 (8 dip contact). 9c shows that immediately after the inside of the decompression vessel slowly starts to return to the atmospheric pressure (leak start), FIG. 9d shows that when the liquid crystal 34 enters about half of the entire liquid crystal display element cell 1, FIG. When minutes have passed, FIG. 9g shows the state when several hours have passed from FIG. 9f.
[0004]
9a and 9b, the liquid crystal display element cell 1 is considerably bumpy. However, when the sealing hole 29 is closed with the liquid crystal 34 as shown in FIG. 9c and leakage in the decompression container starts, the liquid crystal display element cell 1 Distortion of the upper electrode substrate 30 and the lower electrode substrate 31 is forced by the pressure difference between the inside and outside, and the cell thickness of the entire liquid crystal display element cell 1 becomes uniform.
[0005]
9d, 9e, and 9f, the liquid crystal 34 enters the entire liquid crystal display element cell 1, but the liquid crystal 34 continues to enter even at the time of FIG. 9g, and is further restored by the restoring force of the upper electrode substrate 30 and the lower electrode substrate 31. The liquid crystal 34 is sucked into the liquid crystal display element cell 1, and the unevenness generated at the time of FIGS. 9a and 9b is restored.
[0006]
In order to apply a uniform pressure to each outer surface of the liquid crystal display element cell 1 when sealing the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 having a non-uniform gap in this way, A cushion material having a structure in which at least one of liquid and gas is sealed (sealed liquid layer 37) as shown in FIG.
[0007]
Next, a sealing method described in JP-A-7-199203 (hereinafter referred to as Conventional Technology 2) will be described. A plurality of hollow structure pressure bodies 41 made of an elastic body are fixed on the base 40 of the liquid crystal display element cell 1 at regular intervals (FIG. 11a). The pressure controller 42 expands or contracts the pressurizing body 41 laterally via the pressurized air hose 39 (FIG. 11b). The liquid crystal display element cell 1 with the liquid crystal 34 injected between the pressure bodies 41 is set upright, the pressure controller 42 is activated to expand the pressure body 41, and the liquid crystal display element cell 1 is pressed from both sides (FIG. 11c). ). When the pressing process is completed, the pressure body 41 is contracted, and the pressing process is ended. Thereafter, the liquid crystal display element cell 1 is removed.
[0008]
Further, in order to apply a uniform pressure to each outer surface of the liquid crystal display element cell 1, the pressurizing body 41 allows liquid to flow into or out of the hollow structure.
[0009]
Next, a sealing method described in JP-A-4-147217 (hereinafter referred to as Conventional Technology 3) will be described. An O-ring 45 installed on the lower pressure base 43 shown in FIG. 12 is located outside the display area of the liquid crystal display element cell 1. When the liquid crystal display element cell 1 is sandwiched between the lower pressure base 43 and the upper pressure base 44 and the liquid crystal display element cell 1 is sandwiched (FIG. 12b), if pressurized air is supplied to the recesses via the pressure air hose 39, Both surfaces of the liquid crystal display element cell 1 can be pressurized.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The problem with the prior art 1 is that the gap varies between the liquid crystal display element cells 1. The reason for this is that a plurality of liquid crystal display element cells 1 and cushion materials 35 are stacked in the area of the river, so that the pressure applied to each cushion material 35 differs, and the gap control of each liquid crystal display element cell 35 is made uniform. Because it is difficult to do. The second problem is a production (yield) problem. The reason is that since the elastic solid material 36 is in direct contact with the liquid crystal display element cell display region, the liquid crystal display element cell 1 is destroyed by the entry of glass scraps or the surface of the liquid crystal display element cell 1 is contaminated. Because it will end up.
[0011]
The problem of the prior art 2 is that the feasibility of device creation is poor. The reason for this is that if the pressing body 41 itself having an edible structure made of an elastic body has variations in accuracy (such as dimensions, hardness, and elastic coefficient) of the pressing body 41 having a hollow structure made of individual elastic bodies. This is because the gap value varies between the liquid crystal display element cells 1. The second problem is a production (yield) problem. The reason is that the hollow pressure member 41 made of an elastic body is in direct contact with the liquid crystal display element cell display region, so that the liquid crystal display element cell 1 is broken by the entry of glass waste or the like, or the liquid crystal display element cell This is because the surface of 1 is contaminated.
[0012]
The problem with the prior art 3 is that air leakage occurs and the gap control of the liquid crystal display element cell 1 cannot be performed stably. The reason is that the O-ring 45 is installed outside the display area of the liquid crystal display element cell 1, that is, near the outer shape of the liquid crystal display element cell 1, and a sufficient sealing width of the O-ring 45 cannot be taken against the air leak. This is because there is a great risk of doing it. The second problem is that there is a risk that the gap of the liquid crystal display element cell 1 is crushed. This is because it is difficult to apply pressure uniformly over the entire circumference of the O-ring 45 due to mechanical accuracy and the like. When the O-ring 45 is in a single contact state, an air leak occurs and the gap control of the liquid crystal display element cell 1 cannot be performed. Further, if the pressure applied to the O-ring 45 is increased so that no air leak occurs, the gap of the liquid crystal display element cell 1 is destroyed. The third problem is that it cannot cope with multi-product production. The reason is that since the O-ring 45 is installed outside the display area of the liquid crystal display element cell 1, that is, near the outer shape of the liquid crystal display element cell 1, sealing cannot be performed if the outer dimensions of the liquid crystal display element cell 1 are different. . A fourth problem is that a plurality of sheets cannot be processed. The first reason is that in the case of processing multiple sheets (stacking process), the sealing position is likely to shift for each layer, causing air leaks as the first problem, and the applied pressure varies among the liquid crystal display element cells 1, This is because the gap value between the liquid crystal display element cells 1 varies. The second reason is that even if the first reason is eliminated, the pressure applied to the lowermost layer and the uppermost O-ring 45 is different due to the influence of gravity because each layer is stacked vertically and pressurized. It is because it ends.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element cell sealing device capable of simultaneously producing a large number of liquid crystal display element cells for encapsulating liquid crystal under extremely uniform pressing conditions.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in the sealing device for a liquid crystal display element cell that pressurizes both sides of the display surface of the liquid crystal display cell with gas when sealing the sealing hole of the liquid crystal display element cell. It has an O-ring located on the display area boundary of the element cell, and an O-ring groove for setting the O-ring. Further, pressurized gas can be brought into contact with the display surface of the liquid crystal display element cell and the O-ring. A liquid crystal display element cell sealing device characterized in that a non-contact pressure jig having an introduction hole for introduction into a sealed space is used to pressurize the display area of the liquid crystal display element cell with a pressurized gas. be able to.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the liquid crystal display has an O-ring groove in which an O-ring having a different circumference can be set in the non-contact pressure jig according to the size of the liquid crystal display element cell. 2. The liquid crystal display element cell sealing device according to claim 1, wherein the liquid crystal display element cell of various sizes can be handled by exchanging the O-ring according to the size of the element cell. be able to.
[0016]
The liquid crystal display element cell according to claim 1, wherein a plurality of liquid crystal display element cells and a plurality of the non-contact pressure jigs are alternately stacked. A sealing device can be obtained.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, the abutting pin and the guide hole are engaged when a plurality of the non-contact pressure jigs are stacked by providing the abutting pin and the guide hole in the non-contact pressure jig. 4. The liquid crystal display according to claim 3, wherein the non-contact pressurizing jig is prevented from being misaligned with each other, and a leak of pressurized gas due to misalignment between the liquid crystal display element cell and the O-ring is prevented. An element cell sealing device can be obtained.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, when the non-contact pressure jig is pressed and held by the fluid cylinder so that the liquid crystal display element cell and the O-ring are in close contact with each other, the bottom of the abutting pin and the guide hole It is possible to prevent the O-ring from being pressed against the liquid crystal display element cell display surface with a stronger force than necessary, and to be able to press the liquid crystal display element cell display surface with a uniform force over the entire circumference of the O-ring. A sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 3 can be obtained.
[0019]
According to the sixth aspect of the present invention, a regulator is provided in each of a plurality of sealed spaces formed by laminating a plurality of the liquid crystal display element cells and the non-contact pressure jig, and the pressure of the pressurized gas can be adjusted. Thus, the liquid crystal display element cell sealing device according to claim 3, wherein all the liquid crystal display cell display surfaces can be pressed with a predetermined pressure.
[0020]
According to a seventh aspect of the invention, an electronic regulator is used as an adjuster for adjusting the pressure of the pressurized gas that presses the liquid crystal display element cell display surface. A sealing device can be obtained.
[0021]
According to invention of Claim 8, it has a cassette for laminating | stacking the said liquid crystal display element cell and the said non-contact pressurization jig | tool, The said liquid crystal display element cell and the said non-contact pressurization jig are previously stored in a cassette. 4. A sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 3, wherein the sealing device can be continuously operated.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a schematic front view showing a sealing device having a pressure device for a liquid crystal display element cell according to this embodiment, and FIG. 1B shows a state in which the press mechanism 9 of FIG. 2a is a partial detail view of the left side view of FIG. 1a, and FIG. 2b is a partial detail view of the left side view of FIG. 1b. FIG. 3 is a perspective view of the non-contact pressurizing jig 2, and FIG. 3b is a perspective view of FIG. 3a viewed from the back side. FIG. 4 is a partial detail view of FIG. 1, FIG. 4a shows a state in which the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are laminated, and FIG. The state which pressed 1 and the non-contact pressurization jig | tool 2 is shown. FIG. 5 is a schematic diagram showing an air circuit.
[0023]
In FIGS. 1 a, 2 a, and 4 a, the liquid crystal display element cells 1 and the non-contact pressure jigs 2 are alternately stacked in a cassette 8 set in the press mechanism 9. At this time, non-contact pressure jigs are alternately stacked. At this time, the abutting pin 5 attached to the non-contact pressure jig 2 and the guide hole 6 of the non-contact pressure jig 2 stacked on the abutment pin 5 are engaged with each other, and the non-contact pressure jig 2 is positioned relative to each other. Lamination can be performed without causing a shift. The stacked liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are sandwiched between the fluid cylinder 10 and the press mechanism 9 by operating the fluid cylinder 10. The press mechanism 9 can rotate the press mechanism 9 by 90 ° by a rotational drive source. In addition, a fluid cylinder, an electric motor, etc. are used as a rotational drive source. When the press mechanism 9 is rotated by 90 °, it becomes as shown in FIGS. 1b and 2b.
[0024]
As shown in FIG. 3, the non-contact pressure jig 2 is provided with a plurality of O-ring grooves 4 in accordance with the circumferential length of the O-ring 3. An O-ring 3 having a circumferential length corresponding to the outer dimension of the liquid crystal display element cell 1 to be worked is fitted in the O-ring groove 4 of the non-contact pressure jig 2 in advance. The O-ring groove 4 is provided so that the O-ring 3 is positioned near the boundary of the display area 28 of the liquid crystal display element cell 1.
[0025]
Next, when the fluid cylinder 10 is further operated, the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are pressed (FIG. 4B). The O-ring 3 is in close contact with the liquid crystal display element 1 and the O-ring groove 4, and a sealed space 23 for pressing the display surface of the liquid crystal display element cell 1 between the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2. make. At this time, the abutting pin 5 abuts against the bottom of the guide hole 6 provided in the non-contact pressure jig 2, and the O-ring 3 is pressed against the liquid crystal display element cell 1 with a pressure stronger than necessary, and the liquid crystal display element cell 1. Prevents deformation.
[0026]
As shown in FIG. 5, the non-contact pressure jig 2 is connected with a pressurized gas hose 39 for sending pressurized gas for pressurizing the display surface of the liquid crystal display element cell 1. The pressurized gas is guided to the non-contact pressurizing jig 2 through the pressurizing gas hose 39 when the electromagnetic valve 25 is operated, and enters the sealed space 23 from the introduction hole 7 provided in the non-contact pressurizing jig 2. The pressure is applied to the display surface of the liquid crystal display element cell 1. An electronic regulator 24 is provided between the electromagnetic valve 25 and the introduction hole 7, and the pressure of the pressurized gas sent into each sealed space 23 can be individually set.
[0027]
As shown in FIG. 1, a liquid crystal display element cell 1 and a non-contact pressure jig 2 sandwiched between a press mechanism 9 and a fluid cylinder 10 are mounted with a rotating mechanism 12 via a rotating shaft 11. Further, the rotation mechanism is mounted on a transport mechanism 14 installed on the base 13. The transport mechanism 14 can move the press mechanism 9 by operating a drive source (not shown). In addition, an electric motor, a ball screw, a linear motion bearing, a belt, a pulley, a fluid cylinder, or the like is used as a component constituting the transport mechanism 14.
[0028]
The base 13 is provided with a coating mechanism base 15 and an ultraviolet irradiation chamber 21.
[0029]
An XYZ device 16 is mounted on the coating mechanism base 15, and the XYZ device 16 includes a container 17 containing a sealing agent and a coating nozzle 18 attached to the tip of the container 17. Note that an ultraviolet curable resin is used as the sealing agent. The XYZ device 16 may use a three-axis orthogonal robot, a horizontal articulated robot, or an object having a similar mechanism. The XYZ device 16 moves the application nozzle 18 to a predetermined position in response to a command from an XYZ controller (not shown) to operate the discharge controller 19. When the discharge controller 19 is operated, the pressurized gas is sent into the container 17 through the pressure feed tube 20, and the sealing agent in the container 17 is discharged by the application nozzle 18. At this time, as shown in FIG. 1 b, the liquid crystal display element cell 1 sandwiched between the press mechanism 9 and the fluid cylinder 10 is moved under the coating mechanism base 15 by the transport mechanism 14, and the sealing agent is added to the liquid crystal display element cell 1. Is applied to the sealing hole 29.
[0030]
The ultraviolet irradiation chamber 21 is provided with an ultraviolet lamp 22. The liquid crystal display element cell 1 coated with the sealing agent is moved into the ultraviolet irradiation chamber 21 by the transport mechanism 14, and the ultraviolet lamp 22 is turned on to irradiate the ultraviolet rays, and the sealing agent applied to the sealing holes 29. Cure and seal encapsulant 29.
[0031]
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. First, a plurality of liquid crystal display element cells 1 in which liquid crystal is sealed are prepared (NO1).
[0032]
Next, the required number of non-contact pressure jigs 2 and liquid crystal display element cells 1 are alternately stacked in the cassette 8. At this time, the liquid crystal display cell 1 is laminated so that the sealing hole 29 of the liquid crystal display cell 1 comes to the opening 8 side of the screw 8 and the liquid crystal display element cell 1 is sandwiched between the non-contact pressure jigs 2 (NO2 ).
[0033]
Next, the cassette 8 in which the non-contact pressure jig 2 and the liquid crystal display element cell 1 are stacked is set in the press mechanism 9. At this time, it is set so that the sealing hole 29 side of the liquid crystal display element cell 1 comes to the opening side of the press mechanism 9 (NO3).
[0034]
Next, the fluid cylinder 10 is operated, and the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are lightly clamped (NO4).
[0035]
Next, the rotation mechanism 12 is operated to rotate the press mechanism 9 by 90 °. At this time, the liquid crystal display element cell 1 stands upright, and the sealing hole 29 comes to the upper side (NO5).
[0036]
Next, the fluid cylinder 10 is operated to press the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2. As a result, the O-ring 3 is in close contact with the display surface of the liquid crystal display element cell 1 and the O-ring groove 4 of the non-contact pressure jig 2 to form a sealed space 23. Individually, the pressing force by the liquid cylinder 10 is made stronger than the separation force between the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 by supplying pressurized gas to the sealed space 23 in the next item (NO6).
[0037]
Next, the electromagnetic valve 25 is operated to supply pressurized gas to the sealed space 23 through the pressurized gas hose 37 and the introduction hole 7. The pressure of the pressurized gas is adjusted by the electronic regulator 24. The display surface of the liquid crystal display cell 1 is pressed with a uniform pressure by the pressurized gas supplied to the sealed space 23. This state is maintained until the gap value of the liquid crystal display element cell 1 becomes an appropriate value (NO7). During this time, excessive liquid crystal 34 oozes from the sealing hole of the liquid crystal display element cell 1.
[0038]
Next, the electronic regulator 24 is adjusted to lower the pressure of the pressurized gas by a certain pressure. Thereby, the excess liquid crystal 34 oozes out (NO8).
[0039]
Next, excess liquid crystal 34 oozing out from the sealing hole and adhering around the sealing hole of the liquid crystal display element cell 1 is wiped off with a cloth or the like. If this surplus liquid crystal 34 remains, it adversely affects the application and curing of the sealant described later (NO9).
[0040]
Next, the transport mechanism 14 is operated to move the liquid crystal display element cell 1 below the coating mechanism base 15 (NO10).
[0041]
Next, the XYZ apparatus is operated, and the coating nozzle 18 is brought close to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1. When the discharge controller 19 is operated, pressurized gas is sent out from the discharge controller 19 and applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1. In addition, the pressurized gas for discharge is discharged and applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1. In addition, the pressure of the pressurized gas for discharge can be adjusted by the discharge controller 19 (NO11). A sealing agent is applied to the sealing holes 29 for all the liquid crystal display element cells 1 sandwiched in the press mechanism 9 (NO12).
[0042]
Next, the electronic regulator 24 is adjusted, and the pressure of the pressurized gas that pushes the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is lowered by a certain pressure, and further left in this state for a certain time. Thereby, the sealing agent applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 soaks into the sealing hole 29 and can completely close the sealing hole 29 (NO13).
[0043]
Next, the transport mechanism 14 is operated to move the liquid crystal display element cell 1 to the ultraviolet irradiation chamber 21 (NO14).
[0044]
Next, the ultraviolet lamp 22 is turned on to irradiate the sealing agent applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 with a certain amount of ultraviolet light. Since the ultraviolet curable resin is used as the sealing agent, it can be cured by irradiating with ultraviolet rays, and the sealing hole 29 can be sealed (NO15).
[0045]
Next, the solenoid valve 25 is switched to release the pressurized gas in the sealed space 23 to the atmosphere. The pressure in the sealed space 23 becomes equal to the atmospheric pressure, and the pressing on the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is completed (NO17).
[0046]
Next, the applied pressure of the fluid cylinder 10 is lowered by a certain pressure (NO18). Next, the rotation mechanism 12 is operated to reverse the press mechanism 9 by 90 ° to return the liquid crystal display element cell 1 to a state where it is horizontally stacked (NO19).
[0047]
Next, the fluid cylinder 10 is pulled back to release the clamping by the fluid cylinder 10 (NO20).
[0048]
Next, the cassette 8 is taken out from the press mechanism 9 (NO22). Next, the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 8 stacked from the cassette 8 are taken out alternately to complete the operation of this embodiment (NO22).
[0049]
Next, examples of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a schematic front view showing a sealing device having a pressurizing device for a liquid crystal display element cell according to this embodiment, and FIG. 1B shows a state in which the press mechanism 9 of FIG. 2a is a partial detail view of the left side view of FIG. 1a, and FIG. 2b is a partial detail view of the left side view of FIG. 1b. FIG. 3 is a perspective view of the non-contact pressurizing jig 2, and FIG. 3b is a perspective view of FIG. 3a viewed from the back side. FIG. 4 is a partial detail view of FIG. 1, FIG. 4a shows a state in which the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are laminated, and FIG. The state which extruded 1 and the non-contact pressurization jig | tool 2 is shown. FIG. 5 is a schematic diagram showing an air circuit.
[0050]
1 and 2, the liquid crystal display element cell 1 in which the liquid crystal 34 is sealed in a cassette 8 made of stainless steel having a thickness of 10 mm and the non-contact pressurization for pressurizing the display surface of the liquid crystal display element cell 1 in a non-contact manner. The pressure jigs 2 are alternately stacked. At this time, a guide hole having a diameter of 6 mm and a depth of 3 mm of the non-contact pressure jig 2 on which the abutting pin 5 having a diameter of 5 mm and a protrusion length of 7 mm provided on the non-contact pressure jig 2 is laminated. It can be stacked without causing misalignment. Further, the cassette 8 is set in a press mechanism 9 made of stainless steel having a thickness of 20 mm. The press mechanism 9 includes a fluid cylinder 10 having a diameter of 160 mm, and presses the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 to make an O-ring 3 made of a solid material having a diameter of 3 mm and elasticity. Is closely attached to the O-ring groove 4 having a width of 3 mm and a depth of 1.5 mm of the non-contact pressure jig 2 and the display surface of the liquid crystal display element cell 1 to form a sealed space 23 having a height of 1 mm. At this time, the abutting pin 5 abuts against the bottom of the guide hole 6 to prevent the O-ring 3 from pressing the display surface of the liquid crystal display element cell 1 and the O-ring 3 in each layer of the liquid crystal display element cell 1. The pressure for pressing the display surface can be kept uniform.
[0051]
As shown in FIG. 3, the non-contact pressurizing jig 2 has an O-ring groove 4, an abutment pin 5, a guide hole 6, a diameter for passing pressurized gas to set the O-ring 3 on an aluminum plate having a thickness of 10 mm. A 3 mm introduction hole 7 is provided. The introduction holes 7 are provided independently on the front surface and the back surface of the non-contact pressure jig 2. The peripheral length and the shape of the O-ring groove 4 are determined so that the O-ring 3 is positioned near the boundary of the display area 28 of the liquid crystal display element cell 1 to be worked. In addition, by providing a plurality of O-ring grooves 4 according to the size of the liquid crystal display element cell 1, it is possible to deal with various types by simply replacing the O-ring 3. FIG. 3 shows an example that can deal with three types of large, medium, and small.
[0052]
As shown in FIG. 5, the non-contact pressure jig 2 is guided to a pressurized gas hose 39 made of polyurethane resin having an outer diameter of 4 mm and an inner diameter of 2.5 mm. The pressurized gas is further regulated in pressure by an electronic regulator 24 and supplied to the sealed space 23 through the introduction hole 7. Since the electronic regulator 24 is provided for each sealed space 23, the atmospheric pressure in each sealed space 23 can be individually adjusted. Further, the pressure control of the pressurized gas can be performed quantitatively by using the electronic regulator 24, and the pressure can be adjusted by a command from the sequence controller 27. When the electromagnetic valve 25 is returned, the pressurized gas in the sealed space 23 is exhausted and the sealed space 23 returns to atmospheric pressure.
[0053]
As shown in FIGS. 1 and 2, the press mechanism 9 is attached to a rotating mechanism 12 via a rotating shaft 11. The rotation mechanism 12 can rotate the press mechanism 9 by 90 ° by a rotation drive source (not shown). In addition, a fluid cylinder, a rotary fluid cylinder, an electric motor, etc. are used as a rotational drive source. As shown in FIG. 2 a, the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are stacked so that the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 is on the opening side of the cassette 8. Set so that the sealing hole 29 comes to the opening side. When the rotating mechanism 12 is operated and the press mechanism 9 is rotated by 90 ° while these are held by the fluid cylinder 10, the result is as shown in FIG. 2b. This is because the liquid crystal display element cell 1 stands upright, and when applying the encapsulant to the encapsulating hole 29, the application surface is leveled to make it difficult for the sealant to sag.
[0054]
The press mechanism 9 is mounted on the transport mechanism 14 on the base 13. The transport mechanism 14 can move the liquid crystal display element cell 1 by operating a drive source (not shown). In addition, an electric motor or a fluid cylinder is used as a drive source of the transport mechanism 14, and a ball screw, a linear motion bearing, a belt, a pulley, or the like is used as an element for transmitting power.
[0055]
A 25 mm aluminum base 13 is provided with a coating mechanism base 15 and an ultraviolet irradiation chamber 21.
[0056]
An XYZ device 16 is mounted on the coating mechanism base 15, and the XYZ device 16 includes a container 17 containing a sealing agent and a coating nozzle 18 attached to the tip of the container 17. In this embodiment, an ultraviolet curable resin is used as the sealing agent. In this embodiment, the XYZ device 16 uses a three-axis orthogonal robot, but a horizontal articulated robot or an object having a mechanism equivalent to these may be used. The XYZ device 16 moves the application nozzle 18 to a predetermined position in response to a command from an XYZ controller (not shown) to operate the discharge controller 19. When the discharge controller 19 is operated, pressurized gas is sent into the container 18 via the pressure feed tube 20, and the sealing agent in the container 17 is discharged from the application nozzle 18. At this time, as shown in FIG. 1 b, the liquid crystal display element cell 1 sandwiched between the press mechanism 9 and the fluid cylinder 10 is moved under the coating mechanism base 15 by the transport mechanism 14, and the sealing agent is added to the liquid crystal display element cell 1. Is applied to the sealing hole 29. In addition, since the XYZ device 16 can freely move the coating nozzle 18 within the movable range of the XYZ device 16, it can be applied to all the liquid crystal display element cells 1. By changing the operation program of the XYZ controller, it is possible to deal with various types of liquid crystal display element cells 1 in which the positions of the sealing holes 29 are different.
[0057]
The ultraviolet irradiation chamber 21 is provided with an ultraviolet lamp 22. The liquid crystal display element cell 1 to which the sealing agent is applied is cured by the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet lamp 22 because the transport mechanism 14 uses the ultraviolet curable resin. When the sealing agent is cured, the sealing hole 29 is sealed, and the liquid crystal 34 sealed in the liquid crystal display element cell 1 can be prevented from seeping out.
[0058]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. First, a plurality of liquid crystal display element cells 1 in which liquid crystal 34 is sealed are prepared (NO1).
[0059]
Normally, in the liquid crystal display element cell 1 in which the liquid crystal 34 is sealed, the spacer 32 moves when the gap is widened as shown in FIG. 9g, and the uniformly diffused spacers 32 aggregate to adversely affect the display. Cause. The appropriate gap value is 5 μm, but the liquid crystal sealed is spread as 5 to 6 μm.
[0060]
Next, the required number of non-contact pressure jigs 2 and liquid crystal display element cells 1 are alternately stacked in the cassette 8. At this time, the liquid crystal display element cell 1 is laminated so that the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 comes to the opening side of the cassette 8 and the liquid crystal display element cell 1 is sandwiched between the non-contact pressure jigs 2. In this embodiment, a maximum of 20 liquid crystal display element cells 1 (21 non-contact pressure jigs at this time) can be stacked and processed (NO2).
[0061]
Next, the cassette 8 in which the non-contact pressure jig 2 and the liquid crystal display element cell 1 are stacked is set in the press mechanism 9. At this time, it is set so that the sealing hole 29 side of the liquid crystal display element cell 1 comes to the opening side of the press mechanism 9 (NO3).
[0062]
Next, the fluid cylinder 10 having a diameter of 160 mm is operated, and the stacked liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are lightly sandwiched (NO4). In this embodiment, a pressurized gas of 0.05 MPa (= 0.5 kgf / cm 2) was supplied to the fluid cylinder 10. The thrust of the fluid cylinder 10 at this time is about 100 kgf.
[0063]
Next, the rotation mechanism 12 is operated to rotate the press mechanism 9 by 90 °. At this time, the liquid crystal display element cell 1 stands upright and the sealing hole 29 comes to the upper side (NO5).
[0064]
Next, the fluid cylinder 10 is operated and the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are pressed. As a result, the O-ring 3 is brought into close contact with the display surface of the liquid crystal display element cell 1 and the O-ring groove 4 of the non-contact pressure jig 2 to form a sealed space 23 (NO6). In this embodiment, 0.7 MPa (= 7 kgf / cm 2) pressurized gas was supplied to the fluid cylinder 10. The thrust of the fluid cylinder 10 at this time is 1400 kgf. This is because the O-ring 3 is liquid crystal unless the applied pressure of the fluid cylinder 10 is stronger than the separating force between the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 by supplying pressurized gas to the sealed space 23 in the next item. This is because the display surface of the liquid crystal display element cell 1 cannot be pressed with a predetermined pressure by peeling from the display surface of the display element cell 1 and leaking the pressurized gas.
[0065]
Next, the electromagnetic valve 25 is operated to supply pressurized gas to the sealed space 23 through the pressurized gas hose 39, the electronic regulator 24, and the introduction hole 7. The pressurized gas is adjusted to a predetermined pressure set in advance by the electronic regulator 24. The display surface of the liquid crystal display element cell 1 is pressed with equal pressure by the pressurized gas supplied to the sealed space 23. This state is maintained until the gap that has spread in the liquid crystal display element cell 1 becomes an appropriate value (NO7). During this time, excess liquid crystal 34 oozes out from the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1. In this embodiment, the pressure of the pressurized gas supplied to the sealed space 23 is 0.05 MPa (= 0.5 kgf / cm 2). When the size of the sealed space 23 formed by the liquid crystal display element cell 1, the non-contact pressure jig 2, and the O-ring 3 is 25 cm × 20 cm, it is generated by supplying the pressurized gas of 0.05 MPa to the sealed space 23. The separation force between the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 is 250 kgf. As described above, since the thrust of the fluid cylinder 10 is 1400 kgf, the O-ring 3 does not peel from the display surface of the liquid crystal display element cell 1 or the non-contact pressurizing jig 2, so that the liquid crystal display element is at a predetermined pressure. The display surface of the cell 1 can be pressed.
[0066]
Next, the electronic regulator 24 is adjusted by a command from the sequence controller 27, and the pressure of the pressurized gas is lowered by a certain pressure. In this example, the pressure was reduced by 0.1 MPa (0.1 kgf / cm 2). As a result, the bleeding of excess liquid crystal stops (NO8).
[0067]
Next, the excess liquid crystal 34 oozing out from the sealing hole and adhering to the periphery of the sealing hole of the liquid crystal display element cell 1 is wiped off with a cloth (NO9). If this surplus liquid crystal 34 remains, it adversely affects the application and curing of the sealing agent described later. For example, when the sealing agent and the liquid crystal 34 are mixed, the sealing agent becomes difficult to cure, or even when cured, the adhesion with the liquid crystal display element cell 1 is deteriorated and the cured sealing agent is peeled off.
Next, the transport mechanism 14 is operated to move the liquid crystal display element cell 1 to the coating mechanism base 15 (NO10).
[0068]
Next, the XYZ apparatus 16 is operated, and the coating nozzle 18 is brought close to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1. The XYZ device 16 can move the coating nozzle 18 to an arbitrary position within a movable range by an XYZ controller (not shown). When the discharge controller 19 is operated, pressurized gas is sent from the discharge controller 19 through the pressure tube 20 into the container 17, and the sealing agent filled in the container 17 is discharged from the application nozzle 18, and the liquid crystal display element cell 1. The sealing hole 29 is applied. In this example, an ultraviolet curable resin was used as the sealing agent. This is because if ultraviolet rays are shielded from light, they can be stored without being cured even at room temperature, and if they are irradiated with a predetermined amount of ultraviolet rays, they can be cured in a short time. The pressure of the pressurized gas for discharge can be adjusted by the discharge controller 19. By changing the discharge pressure, the discharge amount of the sealing agent per unit time can be adjusted (NO11).
[0069]
The above operation is repeated, and the liquid crystal display element cells 1 held in the press mechanism 9 are applied to the sealing holes 29 (NO12).
[0070]
Next, the electronic regulator 24 is adjusted according to a command from the sequence controller 27, the pressure of the pressurized gas that presses the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is lowered by a certain pressure, and this state is left for a certain time. In this example, the pressure was reduced to 0.01 MPa. Thereby, the sealing agent applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 soaks into the sealing hole 29 and can completely close the sealing hole 29 (NO13).
[0071]
Next, the transport mechanism 14 is operated to move the liquid crystal display cell 1 to the ultraviolet irradiation chamber 21 (NO14).
[0072]
Next, the ultraviolet lamp 22 is turned on to irradiate the sealing agent applied to the sealing hole 29 of the liquid crystal display element cell 1 with a certain amount of ultraviolet light. Irradiation is performed collectively for all the liquid crystal display element cells 1 held between the press mechanisms 9. Since the ultraviolet curable resin is used as the encapsulant, the encapsulant is cured by being irradiated with ultraviolet rays, and the encapsulant is sealed (NO15).
[0073]
Next, when the ultraviolet irradiation is completed, the transport mechanism 14 is operated, and the liquid crystal display element cell 1 is moved to the original position (NO16).
[0074]
Next, the electromagnetic valve 25 is switched to release the pressurized gas in the sealed space 23 to the atmosphere. The pressure in the sealed space 23 becomes equal to the atmospheric pressure, and the pressing on the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is completed (NO17).
[0075]
Next, the applied pressure of the fluid cylinder 10 is lowered by a certain pressure. In this embodiment, the pressure of the pressurized gas supplied to the fluid cylinder 10 was reduced from 0.7 MPa to 0.5 MPa. The thrust of the fluid cylinder 10 at this time is about 100 kgf (NO18).
[0076]
Next, the rotation mechanism 12 is operated to reverse the press mechanism 9 by 90 degrees to return the liquid crystal display element cell 1 to the state of being horizontally stacked (NO19).
[0077]
Next, the fluid cylinder 10 is pulled back, and the holding of the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 by the fluid cylinder 10 is released (NO20).
[0078]
Next, the cassette 8 is taken out from the press mechanism 9 (NO21). The liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 8 stacked from the cassette 8 are alternately taken out to complete the operation (NO22).
[0079]
Furthermore, there is a method for performing uniform gap control of the liquid crystal display element cell 1 as shown in FIG. 8 according to another embodiment of the present invention.
[0080]
The sequence controller 27 controls the electronic regulator 24 to supply the pressurized gas adjusted to a predetermined pressure to the sealed space 23. Further, a pressure sensor 26 is installed between the electronic regulator 24 and the introduction hole 7 provided in the non-contact pressure jig 2, and the pressure value of the pressurized gas is taken into the sequence controller 27. The sequence controller 27 compares the pressure value sent from the pressure sensor 26 with a set value and, if there is a difference, feedback-controls the electronic regulator 24. Thus, a more uniform and appropriate gap can be obtained by always keeping the inside of the sealed space 23 at a desired atmospheric pressure.
[0081]
【The invention's effect】
The first effect of the present invention is that the pressurized gas that presses the display surface of the liquid crystal display element cell 1 does not leak. Thereby, the display surface of the liquid crystal display element cell 1 can be pressed with a desired pressure, an appropriate gap can be obtained, and the yield is improved.
The first reason is that the position of the O-ring 3 for sealing the pressurized gas is set on the boundary of the display area 28 of the liquid crystal display element cell 1, so that the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are somewhat different from each other. This is because the O-ring 3 does not deviate from the outer shape of the liquid crystal display element cell 1 even if the positional deviation occurs.
[0082]
The second reason is that when the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are stacked, the abutting pin 5 provided in the non-contact pressure jig 2 and the guide hole 6 are engaged, This is because the O-ring 3 does not deviate from the outer shape of the liquid crystal display element cell 1 because they can be stacked without causing a positional shift.
[0083]
A third reason is that when the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are sandwiched between the fluid cylinders 10, the abutment pins 5 provided on the non-contact pressure jig 2 are guided by the guide holes 6. Since the O-ring 3 does not press against the display surface of the liquid crystal display element cell 1 with an unnecessarily strong force, a pressurized gas is supplied to the sealed space 23 to display the display surface of the liquid crystal display element cell 1. This is because the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressurizing jig 2 generated by pressing can be held with a pressing force capable of suppressing the separation action. As a result, the O-ring 3 is lost from the display surface of the liquid crystal display element cell 1, and leakage of pressurized gas can be prevented.
[0084]
The second effect of the present invention is that the pressurized gas supplied to the sealed space 23 can be maintained at an accurate and uniform pressure. As a result, an appropriate gap can be obtained and the yield is improved.
[0085]
The first reason is that the pressure is supplied to the sealed space 23 formed by the liquid crystal display element cell 1, the non-contact pressurizing jig 2, and the O-ring 3 by using an electronic regulator 24 to increase the pressure. This is because it can be managed.
[0086]
The second reason is that since the electronic regulator 24 is provided in each of the plurality of sealed spaces 23 formed by laminating a plurality of liquid crystal display element cells 1 and non-contact pressure jigs 2, all the liquid crystal display elements This is because the display surface of the cell 1 can be adjusted to the same pressure value and pressed.
[0087]
A third effect of the present invention is that a plurality of liquid crystal display element cells 1 can be processed simultaneously without causing a leak of pressurized gas. Thereby, the productivity of the sealing work is improved.
[0088]
The first reason is that the position of the O-ring 3 for sealing the pressurized gas is set on the boundary of the display region 28 of the liquid crystal display element cell 1, so that the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are stacked. This is because the O-ring 3 does not deviate from the outer shape of the liquid crystal display element cell 1 even if the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are slightly displaced from each other.
[0089]
The second reason is that when the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are stacked, the abutting pin 5 and the guide hole 6 provided in the non-contact pressure jig 2 are engaged with each other. This is because the O-ring 3 for sealing the pressurized gas does not deviate from the outer shape of the liquid crystal display element cell 1 because the layers can be stacked without causing a positional shift.
[0090]
A third reason is that when the laminated liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressure jig 2 are sandwiched by the drop-out ring 10, the abutment pin 5 provided on the non-contact pressure jig 2 is guided by the guide hole 6. Since the O-ring 3 cannot press against the display surface of the liquid crystal display element cell 1 with an unnecessarily strong force, a pressurized gas is supplied to the sealed space 23 to display the display surface of the liquid crystal display element cell 1. This is because the liquid crystal display element cell 1 and the non-contact pressurizing jig 2 generated by pressing can be held with a pressing force capable of suppressing the separation action. As a result, the O-ring 3 is not separated from the display surface of the liquid crystal display element cell 1, and the leak of pressurized gas can be prevented.
[0091]
The fourth effect of the present invention is that the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is not contaminated by the pressurized medium. As a result, it is possible to cover the polarizing plate (not shown) due to cracking or chipping of the liquid crystal display element cell 1 or adhesion of foreign matter, and the like, and the yield is improved.
[0092]
The first reason is that only the O-ring 3 is in contact with the display surface of the liquid crystal display element cell 1, and the contact area is extremely small.
[0093]
The second reason is that the position where the O-ring 3 is in contact with the display surface of the liquid crystal display element cell 1 is on the boundary of the display area 28 of the liquid crystal display element cell 1 so that the inside of the display area 28 is pressurized gas. It is because it presses only (non-contact).
[0094]
The fifth effect of the present invention is that liquid crystal display element cells 1 having different outer sizes can be processed. As a result, the man-hours and equipment costs for setup change in multi-product production are reduced, and cost performance is improved.
[0095]
The reason is that by providing a plurality of O-ring grooves 4 for setting the O-ring 3 in the non-contact pressure light fixture 2 in accordance with the external size of the liquid crystal display element cell 1, the O-ring 3 is provided in the liquid crystal display element. This is because the display surface of the liquid crystal display element cell 1 having a different outer size can be sealed simply by changing to one having a peripheral length corresponding to the outer size of the cell 1.
[0096]
The sixth effect of the present invention is that the sealing device can be operated continuously. This increases the operating rate of the apparatus and improves productivity.
[0097]
The reason for this is that by having the cassette 8 that can be taken out from the sealing hole, if a plurality of cassettes 8 are prepared, the liquid crystal display element cell 1 and the cassette 8 are previously placed outside the sealing device during the operation of the sealing device. This is because the non-contact pressure jig 2 can be stacked and the next processing can be performed only by replacing the cassette 8.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial detail view of the left side view showing the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a form of a non-contact pressure jig.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration when a liquid crystal display element cell and a non-contact pressure jig are stacked.
FIG. 5 is an air circuit diagram of an implementation of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a liquid crystal display element cell.
FIG. 8 is an air circuit diagram of another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element cell showing how the cell pressure changes during the liquid crystal injection process of Prior Art 1.
10 is a cross-sectional view showing a pressure sealing method of Prior Art 1. FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a pressurizing device according to prior art 2.
12 is a cross-sectional view showing a sealing device of prior art 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Liquid crystal display element cell
2 Non-contact pressure jig
3 O-ring
4 O-ring groove
5 Butting pin
6 Guide hole
7 Introduction hole
8 cassettes
9 Press mechanism
10 Fluid cylinder
11 Rotating shaft
12 Rotating mechanism
13 base
14 Transport mechanism
15 Application mechanism base
16 XYZ equipment
17 containers
18 Application nozzle
19 Discharge controller
20 Pumping tube
21 UV irradiation room
22 UV lamp
23 Sealed space
24 Electronic regulator
25 Solenoid valve
26 Pressure sensor
27 Sequence controller
28 display area
29 Filling hole
30 Upper electrode substrate
31 Lower electrode substrate
32 Spacers
33 LCD boat
34 liquid crystal
35 Cushion material
36 Solid material with elasticity
37 Sealed liquid layer
38 Metal plate
39 Pressurized gas hose
40 base
41 Pressurized body
42 Pressure controller
43 Lower pressure base
44 Upper pressure base
45 O-ring

Claims

In a sealing device for a liquid crystal display element cell that pressurizes both sides of the display surface of the liquid crystal display cell with gas when sealing the sealing hole of the liquid crystal display element cell, the liquid crystal display element cell is positioned on a display region boundary of the liquid crystal display element cell. An O-ring and an O-ring groove for setting the O-ring;
Further, in the display area of the liquid crystal display element cell using a non-contact pressure jig having an introduction hole for introducing pressurized gas into a sealed space formed by bringing the display surface of the liquid crystal display element cell into contact with the O-ring. A device for sealing a liquid crystal display element cell, which is pressurized with a pressurized gas.

The non-contact pressing jig has an O-ring groove in which an O-ring having a different circumference can be set according to the size of the liquid crystal display element cell, and the O-ring according to the size of the liquid crystal display element cell. The liquid crystal display element cell sealing device according to claim 1, wherein the liquid crystal display element cell can be adapted to various types of liquid crystal display element cells by exchanging them.

2. A sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 1, wherein a plurality of liquid crystal display element cells and a plurality of said non-contact pressure jigs are alternately laminated.

By providing an abutting pin and a guide hole in the non-contact pressure jig, the abutting pin and the guide hole are engaged when a plurality of the non-contact pressure jigs are stacked, and the non-contact pressure jigs are mutually connected. 4. The sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 3, wherein the liquid crystal display element cell is prevented from being displaced and leaking of pressurized gas due to displacement of the liquid crystal display element cell and the O-ring is prevented.

When the non-contact pressure jig is pressed and held by a fluid cylinder so that the liquid crystal display element cell and the O-ring are in close contact with each other, the abutting pin and the bottom of the guide hole are in contact with each other with a stronger force than necessary. 4. The liquid crystal display element according to claim 3, wherein the O ring is prevented from being pressed against the liquid crystal display element cell display surface and can be pressed against the liquid crystal display element cell display surface with a uniform force over the entire circumference of the O ring. Cell sealing device.

A plurality of liquid crystal display element cells and the non-contact pressurizing jigs are stacked to provide a regulator in each of the plurality of sealed spaces so that all the liquid crystal display cells can be adjusted. 4. The sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 3, wherein the display surface can be pressed with a predetermined pressure.

7. The sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 6, wherein an electronic regulator is used as an adjuster for adjusting the pressure of a pressurized gas that presses the display surface of the liquid crystal display element cell.

Having a cassette for laminating the liquid crystal display element cell and the non-contact pressure jig, laminating the liquid crystal display element cell and the non-contact pressure jig in the cassette in advance, and continuously operating the sealing device 4. The sealing device for a liquid crystal display element cell according to claim 3, wherein: