JP4038395B2 - 液晶セルの封止剤塗布方法および封止剤塗布装置 - Google Patents

液晶セルの封止剤塗布方法および封止剤塗布装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶セルへの液晶注入後、その開口部を封止するための封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布方法および封止剤塗布装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶セルは、スペーサを挟んで一対の透明基板を対向配置させ、液晶注入口を残してその透明基板の外周縁部をシールすることによって液晶注入領域を形成し、その液晶注入領域内に真空注入法によって液晶を注入した後、液晶を注入した開口部を封止することにより製造されている。開口部を封止するためには、その開口部に封止剤を塗布し、その後封止剤を硬化させる。一般的には、封止剤としてUV(紫外線)硬化樹脂が用いられ、その硬化手段としてUV照射がなされている。
【0003】
また、生産性を向上させるため、封止剤を塗布するにあたり、多数の液晶セルをその開口部が同一方向に向くように略平行に配置し、ロボットアームの先端に設けられたディスペンサ(適量ずつ封止剤を吐出する機構)により封止剤を塗布することもなされている。この場合、ロボットアームの動作を制御する制御装置に、予め液晶セルの開口部の位置を記憶させておき、その記憶位置と移動するディスペンサのノズル位置とが一致したときにノズルから封止剤を吐出するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の技術では、予め記憶された液晶セルの開口部位置と、セッティングされた液晶セルの開口部の位置とが異なると、ディスペンサから吐出された封止剤が開口部からはみ出したり、完全に封止されなかったりする等の塗布不良が発生する虞があった。これは、液晶セルの湾曲により、開口部の板厚方向の位置がずれることが主な原因である。比較的小型の液晶セルでは、数個の液晶セルが連結された状態で一枚の長板状をなすものがある。そのような薄く長い液晶セルは、特に湾曲し易く、また僅かの湾曲でも塗布位置にずれが生じ易いものであった。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑み、比較的湾曲し易く、板厚の薄い液晶セルであっても、封止剤の塗布位置ずれを防止し、開口部へ精度良く塗布し得る液晶セルの封止剤塗布方法および封止剤塗布装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布方法であって、予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通るように目標経路を設定し、封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させ、前記液晶端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知し、前記経路ずれが検出されたとき、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、前記ノズルが前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、液晶セルの封止剤塗布方法において、ノズル移動工程中、封止剤のノズルが実際の液晶セル端面位置からずれた時、経路ずれ検出工程によって、そのずれを検知することができる。そして、経路制御工程でそのずれを修正することができるので、封止剤の塗布位置ずれを防止し、開口部へ精度良く塗布することができる。
【0008】
請求項2の発明は、閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布装置であって、予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通る目標経路を設定する経路制御手段と、封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させるノズル移動手段と、前記液晶セル端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知する経路ずれ検出手段とを備え、前記経路制御手段は、前記経路ずれが検出されたときに、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、前記ノズルは、前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とする。
【0009】
請求項3の発明は、請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記経路ずれ検出手段は、前記液晶セルの板厚方向に配置され、前記ノズルと一体となって移動し、該ノズル付近のトレース対象となる塗布面の有無を検知する複数の物体検知センサからなることを特徴とする。
【0010】
請求項4の発明は、請求項3記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記物体検知センサが1対設けられ、該物体検知センサは、縦軸周りに回転する回転板上に設けられ、2つの物体検知センサ中心を結ぶ仮想線と、前記ノズルの進行方向とのなす角を調節し得ることを特徴とする。
【0011】
請求項5の発明は、請求項3または4記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記物体検知センサは、光ファイバ式の光電スイッチであることを特徴とする。
【0012】
請求項6の発明は、請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記経路ずれ検出手段は、前記ノズルと一体となって移動し、前記ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記塗布面位置と、予め設定された撮像範囲内の前記塗布面の目標位置とのずれを検出する画像処理手段とを有することを特徴とする。
【0013】
請求項7の発明は、請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記経路ずれ検出手段は、前記ノズルと一体となって移動し、前記ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された塗布面画像を、明暗により外部との境界を明確にして拡大表示し得る表示手段と、前記表示手段により表示された画面内の、予め設定された前記塗布面の理論上の位置の明暗を検知し得る複数の明暗検知センサとを有することを特徴とする。
【0014】
請求項8の発明は、請求項7記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記明暗検知センサが1対設けられ、該明暗検知センサは、前記塗布面画像に垂直な軸周りに回転する回転板上に設けられ、2つの明暗検知センサ中心を結ぶ仮想線と、前記ノズルの画像上の進行方向とのなす角を調節し得ることを特徴とする。
【0015】
請求項9の発明は、請求項7または8記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記明暗検知センサは、光ファイバ式の光電スイッチであることを特徴とする。
【0016】
請求項10の発明は、請求項6乃至9記載の液晶セルの封止剤塗布装置において、前記撮像手段は、デジタル式CCDカメラであることを特徴とする。
【0017】
これら請求項2乃至10の発明によれば、請求項1の発明と同様の作用効果を得ることができる。更に、経路ずれ検出手段が、液晶セルの板厚方向に配置され、ノズルと一体となって移動し、そのノズル付近のトレース対象となる塗布面の有無を検知する複数の物体検知センサからなるようにすれば、比較的容易に実際の液晶セル端面の位置ずれを直接検知することができるので、低コストでありながら高い精度で経路ずれを検出することができる。
【0018】
また、経路ずれ検出手段が、ノズルと一体となって移動し、ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、その撮像手段により撮像された塗布面位置と、予め設定された撮像範囲内の塗布面の目標位置とのずれを検出する画像処理手段とを有するものとすれば、撮像精度や画像処理精度、或いは制御上の判定値の設定を変更することにより、要求精度に応じた経路ずれを容易に検出することができる。また、画像処理工程における遠隔操作が可能な構造となっているため、液晶セルの板厚の変更等があっても、ノズル付近での再調整が不要であり、作業効率を向上することができる。
【0019】
或いは、前記経路ずれ検出手段が、ノズルと一体となって移動し、ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、その撮像手段により撮像された塗布面画像を、明暗により外部との境界を明確にして拡大表示し得る表示手段と、その表示手段により表示された画面内の、予め設定された塗布面の理論上の位置の明暗を検知し得る複数の明暗検知センサとを有するものとすれば、拡大された画像の位置ずれを検知し得るので、更に精度を高めることが出来る。また、液晶セルの板厚の変更等があっても、明暗検知工程の再調整は表示部における遠隔操作で対応できるため、ノズル付近での再調整が不要であり、作業効率を向上することができる。また、比較的高価な画像処理プログラムを使用する必要がないので、低コストとすることができる。
【0020】
また、回転板上に1対の物体検知センサまたは明暗検知センサ(以下総称してセンサという)を設け、2つのセンサ中心を結ぶ仮想線と、ノズルの進行方向とのなす角を調節し得るようにすれば、その角度を調節するだけで、センサの液晶セル板厚方向距離を容易に変更することができる。従って、液晶セルの板厚の変更等があっても、容易に対応することができる。また2つのセンサの最短距離よりも薄い液晶セルであっても、その角度を小さくすることによって、検知することができる。
【0021】
センサを、光ファイバ式の光電スイッチとすれば、2つのセンサ間距離を小さく設定できるので、薄い液晶セルであっても確実、高精度に検知することができる。
【0022】
撮像手段を、デジタル式CCDカメラとすれば、撮像した画像を直接画像処理できるため、画像処理精度が向上するとともに、作業効率が向上する。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施形態を、図を参照して説明する。図1は、液晶セルの封止剤塗布装置500の正面図である。液晶セルの封止剤塗布装置500は、開口部18から液晶を注入した液晶セルの開口部に封止剤を精度良く塗布する装置である。
【0024】
液晶セルの封止剤塗布装置500の詳細を説明するにあたり、まず液晶セルについて説明する。図3は、液晶セル10の正面図であり、図4は、図3のA−A位置の断面図である。本実施形態の液晶セル10は、複数の液晶注入部を有する、横長のものとなっている。液晶セル10は、一対の透明基板12をスペーサ14を介して対向配置させ、その間に設けた外周縁部16の内部に液晶20を注入したものである。外周縁部16の一部は開口しており、開口部18となっている。図3には、右から2番目の開口部18に封止剤545を塗布した状態を示す。液晶セル10に液晶20を注入直後は、過注入のため、その断面中央部が膨らんだ状態となっているが、後述する加圧治具100により、透明基板12の両側から押圧され、液晶セルの封止剤塗布装置500によって封止剤545が塗布される際には、その膨らみは矯正されている。
【0025】
再び図1を参照して、液晶セルの封止剤塗布装置500の説明を続ける。以下の説明において、図1の左右方向をX軸方向、前後方向をY軸方向とする。封止剤塗布装置本体510の中段やや上方には、X軸方向に延びるレール基台512が設けられている。レール基台512は、左右のレール基台支柱513に支持されている。レール基台512は略水平に取り付けられているが、液晶セル10の封止剤塗布面(詳細は後述する)と平行になるように、左側のレール基台支柱513に設けられた位置調整器514によって、左側の高さを微調整できるようになっている。レール基台512の上には、X軸方向に伸びるX軸レール520が設けられている。X軸レール520の上部右端にはX軸上移動部532が設けられている。X軸上移動部532は、X軸レール520の左端に設けられたX軸方向駆動モータ522により、X軸レール520上を移動し得る。更にX軸上移動部532の上部には、Y軸方向に延びるY軸レール533が設けられている。そしてY軸レール533上には、その上を図外のY軸方向駆動モータ523(図7参照)によって移動し得るY軸上移動部534が設けられている。これらX軸レール520、Y軸レール533、X軸方向駆動モータ522およびY軸方向駆動モータ523は、ノズル移動手段として機能する。
【0026】
Y軸上移動部534の上には、X−Y平面上移動部535が設けられている。X−Y平面上移動部535には、ディスペンサ支持部536を介してディスペンサ540が設けられている。ディスペンサ支持部536には、センサ支持部565を介して回転板560が設けられ、その先端には光ファイバ式の光電スイッチ(以下光電スイッチという)570が設けられている。これらX−Y平面上移動部535に連設されているものは、X軸方向駆動モータ522およびY軸方向駆動モータ523の作動によって、所定範囲内でX−Y平面上を動き得る。なお、光電スイッチ570に接続された光ファイバケーブル562の他端は、後述の制御装置600(図7参照)に接続されている。
【0027】
レール基台512の下方には、ディスペンサ540の可動範囲内に液晶セル10が並ぶように、液晶セル10を収めた加圧治具100が載置されている。加圧治具100内には、その開口部18を上方に向けた液晶セル10が収納さているが、詳細は後述する。加圧治具100は、液晶を収納した状態で他の工程間を移動し得るもので、この液晶セルの封止剤塗布装置500には、液晶セルに封止剤545を塗布する際にのみ載置されるものである。加圧治具100の下部は加圧治具支持ローラ586で支持されている。加圧治具支持ローラ586は、Y軸方向に複数連設されており、加圧治具100が固定されていないときは、加圧治具100をY軸方向に滑らかに移動し得る。加圧治具支持ローラ586は、封止剤塗布装置本体510に連設された左右の加圧治具支柱584,585に支持されている。加圧治具支柱584の右側には、ローラ駆動モータ支持部580に支持されたローラ駆動モータ582が設けられている。ローラ駆動モータ582は、クラッチ581を介して加圧治具支持ローラ586を駆動し得る。右側の加圧治具支柱584の上端には、加圧治具100の右方向への移動を規制する加圧治具ストッパ587が設けられている。一方、左側の加圧治具支柱585の上端には、加圧治具クランプ588が設けられている。加圧治具クランプ588は、その左側に設けられたクランプシリンダ589によって加圧治具100を右方向に押圧する。
【0028】
図2は、ディスペンサ540の周辺と、それに対向する液晶セル10の開口部18を示す斜視図である。ディスペンサ540は、内部に封止剤545を貯溜した容器を備え、制御信号に基づいて容器内圧力を増加させることにより、容器先端に設けられたノズル550から1回当たり所定量の封止剤545を吐出する公知の機構である。液晶セル10は、加圧治具100内で、その長手方向がX軸方向となるように、また開口部18(図2では斜線で示す)が上方を向くように収納されている。そして、多数枚の液晶セル10が、Y軸方向に略平行に並んでいる。従って、ディスペンサ540がまずX軸方向に移動して各開口部18に所定量の封止剤545を塗布し、次にY軸方向にシフトして次列の液晶セル10の各開口部18に封止剤545を塗布すれば、全ての液晶セル10の全ての開口部18に封止剤545を塗布することができる。なお、本実施形態では、液晶セル10が1枚当たり複数の開口部18を有するものとしているが、1枚あたり1つの開口部18を有するものであっても良く、この場合のノズルの移動も前記と同様である。
【0029】
図2には、ノズル550付近に、センサ支持部565に支持された回転板560が示されている。回転板560の下端には、1対の光電スイッチ570a,570bがY軸方向に離れて設けられている。(図5参照)これらが物体検知センサとして機能するので、ノズル550がX軸方向に移動する際には、たとえ液晶セル10の開口部18を有する端面がX軸と完全な平行でなくても、その端面に追従して移動するようになっている。(詳細は後述する)。
【0030】
また、液晶セルの封止剤塗布装置500には、X軸方向駆動モータ522、Y軸方向駆動モータ523およびディスペンサ540の動作を制御する制御装置600(図7参照)が設けられており、これは経路制御手段としても機能する。
【0031】
次に、液晶セルの封止剤塗布装置500の動作について説明する。液晶セル10の開口部18に封止剤545を塗布するにあたり、まず液晶セル10が収納された加圧治具100を加圧治具支持ローラ586上に載置する。その際、ローラ駆動モータ582およびクラッチ581を作動させて、加圧治具支持ローラ586を駆動すれば容易に加圧治具100を載置位置に導くことができる。次に加圧治具100が所定の位置にある状態でクランプシリンダ589を作動させ、加圧治具クランプ588によって加圧治具100の下部を右方向に押圧すれば、加圧治具100は加圧治具クランプ588と加圧治具ストッパ587によって挟持される。
【0032】
続いて、位置調整器514によってレール基台512の左側の高さを微調整し、ノズル550のX−Y方向の動きと液晶セル10の端面とが平行になるようにする。そして制御装置600に制御されるX軸方向駆動モータ522、Y軸方向駆動モータ523およびディスペンサ540を作動させれば、ノズル550が液晶セル10の上方のX−Y平面上を移動し、ノズル550が開口部18の直上に位置するときに所定量の封止剤545を吐出することによって塗布が完了する。
【0033】
次に、光電スイッチ570による経路ずれ検出手段について説明する。図5は光電スイッチ570の機能を示す説明図である。図5(イ)は、液晶セル10の端面と、その直上にある回転板560、およびそれに設置された光電スイッチ570を示す。光電スイッチ570は、詳細には1対の光電スイッチ570a,570bからなる。光電スイッチ570は、図外の発光装置によって発射された赤外線等の反射光を検知する。そして、所定値以上の反射光を検知した時にON信号を返す。従って、光電スイッチ570がON信号を返すときは、強い反射光を検知した、即ちそこに光を反射する物体が存在することを示す。図5(イ)では、光電スイッチ570a,570b共に液晶セル10の端面上に有り、共にON信号を返す状態である。このとき、ノズル550は、液晶セル10の端面上にある。図5(ロ)では、回転板560が液晶セル10の端面に対し左側にずれ、左側の光電スイッチ570aが反射光を受光しなくなっている状態を示す。(図中斜線で示す)。この時、光電スイッチ570aはOFF信号を返す。これらの信号は後述する制御装置600に送られ、このような状態になったときには、回転板560の進路、即ちノズル550の進路を右寄りに修正して、図5(イ)の状態になるようにする。このようにして、ノズル550がX軸方向に移動中、常に液晶セル10の直上に位置するように制御される。
【0034】
図6は、特に薄い液晶セルに対する経路ずれ検出手段の説明図である。図6(イ)は、液晶セル厚さが通常の場合を示し、Y軸方向に設けられた1対の光電スイッチ570a,570bの中心間を結ぶ仮想線であるスイッチ共通中心線572とX軸(ノズル550の進行方向)とのなす角θは90°である。このとき、光電スイッチ570a,570bのY軸方向距離はL1である。図6(ロ)は、液晶セル厚さが薄い場合の回転板560の配置を示したものであり、回転板560を回転させ、スイッチ共通中心線572とX軸とのなす角を、θよりも小さい、θ’としている。そのため、光電スイッチ570a,570b間のY軸方向距離はL1より小さいL2となっている。このようにすると、θ=90°では対応できないような特に薄い液晶セル10(例えば厚さ0.8mm程度)であっても、光電スイッチ570を用いて経路のずれを検出する事ができる。
【0035】
図7は、液晶セルの封止剤塗布装置500の制御ブロック図である。制御装置600の入力側には操作部610、光電スイッチ570が接続され、出力側にはX軸方向駆動モータ522、Y軸方向駆動モータ523およびディスペンサ540が接続されている。操作部610からは予め所定の開口部18位置(各X,Yデータ)が入力され制御装置600内に記憶され、目標経路が設定される。制御装置600はX軸方向駆動モータ522、Y軸方向駆動モータ523を駆動し、ノズル550が所定の位置に達した時、各駆動モータを一旦停止させてディスペンサ540により封止剤545を吐出する。その間光電スイッチ570からは常時ON,OFFの信号が入力されており、必要に応じてX軸方向の経路を修正する。
【0036】
図8は、制御装置600による経路修正プログラムの主要部を示すフローチャートである。S1でスタートし、S3で光電スイッチ570a,570bからの信号を読み取る。S5では、光電スイッチ570a,570bからの信号が共にOFFであるかどうかの判定を行う。S5でYESの場合、例えば経路が完全に液晶セル10から外れてしまったという事態が想定される。このときS7へ移行し、装置停止等のエラー処理を行う。S5でNOの場合、S9へ移行し、光電スイッチ570a(左側)の信号のみがONであるかどうかの判定を行う。S9でYESの場合、光電スイッチ570b(右側)の信号がOFFである、即ち経路が右側にずれていることを示す。従ってS11に移行し、経路のY座標をY+ΔYに変更し、ΔY(修正単位)だけ左側に修正するようY軸方向駆動モータ523を制御する。その後S19へ移行してリターンする。S9でNOの場合、S13へ移行し、光電スイッチ570b(右側)の信号のみがONであるかどうかの判定を行う。S13でYESの場合、光電スイッチ570a(左側)の信号がOFFである、即ち経路が左側にずれていることを示す。従ってS15に移行し、経路のY座標をY−ΔYに変更し、ΔYだけ右側に修正するようY軸方向駆動モータ523を制御する。その後S19へ移行してリターンする。S13でNOの場合、光電スイッチ570a,570b共にONであり、経路ずれが発生していない事を示す。そこでS17に移行し、経路のY座標を変更することなく、S19へ移行してリターンする。
【0037】
なお、この実施形態の変形例として、光電スイッチ570を、経路ずれが発生していないときには両側の光電スイッチ570が反射光を受光せず、経路ずれが発生したときは一方の光電スイッチ570が反射光を受光するように設置し、反射光を受光した光電スイッチ570の側に経路を修正するようにしても良い。
【0038】
次に、本発明の第2の実施形態を図を参照して説明する。以下の説明において、第1の実施形態と同一のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。第2の実施形態では、液晶セルの封止剤塗布装置500の基本構造は第1の実施形態と同一であるが、経路ずれ検出手段として、光電スイッチ570に替えてデジタル式CCDカメラ(以下CCDカメラという)630(図10参照)を使用し、画像処理を行う点が異なる。従って、液晶セルの封止剤塗布装置500の構成として、図1において、センサ支持部565には回転板560に替えてCCDカメラ630が装着されている。
【0039】
図9は、第2の実施形態の経路ずれ判定手段の説明図である。図9(イ)は、経路ずれが発生していない状態を示す。CCDカメラ630は、ノズル550付近の液晶セル10端面を撮影し、表示手段620の画面に表示する。表示手段620は、液晶画面あるいはCRT(陰極線管)等である。画面に表示された液晶セル10’は明るく、その周囲は暗く表示されている。液晶セル10’の左右端の周囲には、処理対象画面622が設けられている。処理対象画面622は、予め設定された撮像範囲内の塗布面の目標位置範囲を示す領域である。図9(イ)では、左右の処理対象画面622a,622b共に約50%の面積が明部となっており、経路ずれが発生していない事を示している。図9(ロ)では、左側の処理対象画面622aは完全に暗部となり、右側の処理対象画面622bは完全に明部となっている。これは経路が左側にずれている事を示している。
【0040】
図10は、第2の実施形態における液晶セルの封止剤塗布装置500の制御ブロック図である。制御装置600の内部には画像処理部640が設けられ、入力側には光電スイッチ570に替えてCCDカメラ630が接続され、出力側には表示手段620が接続されている点が第1の実施形態と異なっている。画像処理部640では、処理対象画面622a,622b内の、明部面積SA,SBを算出する。
【0041】
図11は、第2の実施形態における制御装置600による経路修正プログラムの主要部を示すフローチャートである。S21でスタートし、S23で画像処理部640によって算出された処理対象画面622a,622bの明部面積SA,SBを読み取る。S25では、SA−SBを、ΔSとして記憶する。次のS27では、SA=SB=0であるかどうかの判定を行う。S27でYESの場合、例えば経路が完全に液晶セル10から外れてしまったという事態が想定される。このときS29へ移行し、装置停止等のエラー処理を行う。S27でNOの場合、S31へ移行し、ΔS≧εであるかどうかの判定を行う。εは所定値であって、SA(左側明部面積)とSB(右側明部面積)との差が±εの範囲から外れたとき経路の修正が必要と判断する、いわゆる閾値である。S31でYESの場合、SAがSBよりも閾値ε以上大きく、経路が右側にずれていることを示す。従ってS33に移行し、経路のY座標をY+ΔYに変更し、ΔYだけ左側に修正するようY軸方向駆動モータ523を制御する。その後S41へ移行してリターンする。S31でNOの場合、S35へ移行し、ΔS≦−εであるかどうかの判定を行う。S35でYESの場合、SAがSBよりも閾値ε以上小さく、経路が左側にずれていることを示す。従ってS37に移行し、経路のY座標をY−ΔYに変更し、ΔYだけ右側に修正するようY軸方向駆動モータ523を制御する。その後S41へ移行してリターンする。S35でNOの場合、ΔSの絶対値は閾値ε未満であり、経路ずれが発生していない事を示す。そこでS39に移行し、経路のY座標を変更することなく、S41へ移行してリターンする。
【0042】
第2の実施形態では、経路ずれ検出手段にCCDカメラ630及び画像処理部640を用いているので、撮像精度や画像処理精度、或いは閾値εの設定を変更することにより、要求精度に応じた経路ずれを容易に検出することができる。更に、液晶セルの板厚の変更等があっても、画像処理工程における遠隔操作で対応できるため、ノズル付近の再調整が不要であり、作業効率を向上することができる。
【0043】
なお、この実施形態における画像処理の変形例として、経路ずれが発生していないときには両側の処理対象画面622が完全に暗部であり、経路ずれが発生したときは一方の処理対象画面622に明部が入り込むようなものとし、明部が発生した処理対象画面622の側に経路を修正するようにしても良い。
【0044】
次に、本発明の第3の実施形態を図を参照して説明する。以下の説明において、第1、第2の実施形態と同一のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。第3の実施形態では、液晶セルの封止剤塗布装置500の基本構造は第2の実施形態と同一であるが、経路ずれ検出手段として、画像処理を行わず、CCDカメラ630によって表示手段620の画面に表示された画像に対し、光電スイッチ570を用いる点が異なる。第3の実施形態では、光電スイッチ570を物体検出手段としてではなく、画面の明暗検知センサとして用いている。
【0045】
図12は、第3の実施形態の経路ずれ判定手段の説明図である。図12(イ)は、経路ずれが発生していない状態を示す。CCDカメラ630は、ノズル550付近の液晶セル10端面を撮影し、表示手段620の画面に拡大表示する。画面に表示された液晶セル10’は明るく、その周囲は暗く表示され、その境界が明確に表示されている。回転板560は、表示手段620に表示された画像に対向するように設置されている。そして光電スイッチ570は、図外の発光装置によって表示手段620に発射された赤外線等の反射光を検知し、ON、OFFの信号を返す。図12(ロ)では、回転板560に対し液晶セル10’が右側にずれ、左側の光電スイッチ570aが表示手段620の明部からの光を受光しなくなっている状態を示す。この時、光電スイッチ570aはOFF信号を返す。以下の制御は第1の実施形態と同様である。また、第1の実施形態と同様、液晶セル10’の幅(板厚)が薄い場合には回転板560を回転させて1対の光電スイッチ570a,570bのY軸方向距離を短くすることもできる。
【0046】
図13は、第3の実施形態における液晶セルの封止剤塗布装置500の制御ブロック図である。CCDカメラ630が接続され、出力側には表示手段620が接続されている点、および表示手段620に表示された画面情報が光電スイッチ570に入力される点が第1の実施形態と異なっている。
【0047】
第3の実施形態における制御装置600による経路修正プログラムの主要部を示すフローチャートは、第1の実施形態のものと同様であるので省略する。第3の実施形態では、光電スイッチ570によって拡大された画像の位置ずれを検知するので、更に精度良く経路ずれを検出する事ができる。また、液晶セル10の板厚の変更等があっても、回転板560の再調整は表示部620における遠隔操作で対応できるため、ノズル550付近の再調整が不要であり、作業効率を向上することができる。また、比較的高価な画像処理部640を使用しないので、低コストとなっている。
【0048】
また、この実施形態の変形例として、第1の実施形態と同様、光電スイッチ570を、経路ずれが発生していないときには両側の光電スイッチ570が反射光を受光せず、経路ずれが発生したときは一方の光電スイッチ570が反射光を受光するように設置し、反射光を受光した光電スイッチ570の側に経路を修正するようにしても良い。
【0049】
以上の各実施形態において、経路ずれ検出手段は、必ずしも物体検知センサ、画像処理手段または明暗検知センサによる必要はなく、液晶セル10の開口部18を通過する理論上のノズル550の目標経路と実際のノズル550の移動経路とのずれを検出し得るものであれば他の手段としても良い。また、物体検知センサは、光ファイバ式の光電スイッチである必要はなく、他の適当なセンサを用いても良い。撮像手段は、デジタル式CCDカメラ以外のカメラであっても良い。
【0050】
回転板560に設ける光電スイッチ570は、2個に限定するものではなく、3個以上設けても良い。
【0051】
制御装置600(経路制御手段)における制御内容は、経路ずれが検出されたときに、そのずれを修正するようにノズル550の移動動作を制御するものであればよく、必ずしも前記フローチャートに限定するものではない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の液晶セルの封止剤塗布方法は、閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布方法であって、予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通るように目標経路を設定し、封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させ、前記液晶端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知し、前記経路ずれが検出されたとき、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、前記ノズルが前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とし、本発明の液晶セルの封止剤塗布装置は、閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布装置であって、予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通る目標経路を設定する経路制御手段と、封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させるノズル移動手段と、前記液晶セル端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知する経路ずれ検出手段とを備え、前記経路制御手段は、前記経路ずれが検出されたときに、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、前記ノズルは、前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とするので、比較的湾曲し易く、板厚の薄い液晶セルであっても、封止剤の塗布位置ずれを防止し、開口部へ精度良く塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態にかかる液晶セルの封止剤塗布装置の正面図である。
【図2】 本発明の一実施形態にかかる液晶セルの封止剤塗布装置のノズル付近の斜視図である。
【図3】 本発明の一実施形態にかかる液晶セルの正面図である。
【図4】 図3のA−A位置における断面図である。
【図5】 本発明の一実施形態にかかる物体検知センサを示す説明図である。
【図6】 本発明の一実施形態にかかる物体検知センサ間の距離調整を示す説明図である。
【図7】 本発明の一実施形態にかかる制御ブロック図である。
【図8】 本発明の一実施形態にかかる制御の主要フローチャートである。
【図9】 本発明の一実施形態にかかる画像処理手段を示す説明図である。
【図10】 本発明の一実施形態にかかる制御ブロック図である。
【図11】 本発明の一実施形態にかかる制御の主要フローチャートである。
【図12】 本発明の一実施形態にかかる明暗検知センサを示す説明図である。
【図13】 本発明の一実施形態にかかる制御ブロック図である。
【符号の説明】
10,10’ 液晶セル
12 透明基板
14 スペーサ
16 外周縁部
18 開口部
20 液晶
100 加圧治具
500 液晶セルの封止剤塗布装置
510 封止剤塗布装置本体
520 X軸レール
522 X軸方向駆動モータ
523 Y軸方向駆動モータ
533 Y軸レール
540 ディスペンサ
545 封止剤
560 回転板
562 光ファイバケーブル
570,570a,580b 光ファイバ式光電スイッチ
572 スイッチ共通中心線
600 制御装置
620 表示手段
630 デジタル式CCDカメラ
640 画像処理部

Claims (10)

  1. 閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布方法であって、
    予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通るように目標経路を設定し、
    封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させ、
    前記液晶端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知し、
    前記経路ずれが検出されたとき、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、
    前記ノズルが前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とする液晶セルの封止剤塗布装置。
  2. 閉塞された液晶セル端面の一部に液晶を注入するための開口部が設けられ、液晶が注入された後に前記開口部に所定量の封止剤を塗布する液晶セルの封止剤塗布装置であって、
    予め前記開口部の座標位置を記憶するとともに、前記閉塞された液晶セル端面に沿いつつ前記開口部の座標位置を通る目標経路を設定する経路制御手段と、
    封止剤を塗布するノズルを、前記目標経路に沿って移動させるノズル移動手段と、
    前記液晶セル端面位置を検出することによって、前記目標経路に対する前記液晶セル端面に対し平行かつ該液晶セル端面に沿う方向に対し垂直な方向のずれである経路ずれを検知する経路ずれ検出手段とを備え、
    前記経路制御手段は、前記経路ずれが検出されたときに、そのずれ量を削減する方向に前記ノズルの移動経路を修正し、
    前記ノズルは、前記移動経路を修正されつつ移動中、前記開口部の直上に位置するときに封止剤を吐出することを特徴とする液晶セルの封止剤塗布装置。
  3. 前記経路ずれ検出手段は、前記液晶セルの板厚方向に配置され、前記ノズルと一体となって移動し、該ノズル付近のトレース対象となる塗布面の有無を検知する複数の物体検知センサからなることを特徴とする請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  4. 前記物体検知センサが1対設けられ、該物体検知センサは、縦軸周りに回転する回転板上に設けられ、2つの物体検知センサ中心を結ぶ仮想線と、前記ノズルの進行方向とのなす角を調節し得ることを特徴とする請求項3記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  5. 前記物体検知センサは、光ファイバ式の光電スイッチであることを特徴とする請求項3または4記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  6. 前記経路ずれ検出手段は、
    前記ノズルと一体となって移動し、前記ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮像された前記塗布面位置と、予め設定された撮像範囲内の前記塗布面の目標位置とのずれを検出する画像処理手段と
    を有することを特徴とする請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  7. 前記経路ずれ検出手段は、
    前記ノズルと一体となって移動し、前記ノズル付近のトレース対象となる塗布面を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段により撮像された塗布面画像を、明暗により外部との境界を明確にして拡大表示し得る表示手段と、
    前記表示手段により表示された画面内の、予め設定された前記塗布面の理論上の位置の明暗を検知し得る複数の明暗検知センサと
    を有することを特徴とする請求項2記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  8. 前記明暗検知センサが1対設けられ、該明暗検知センサは、前記塗布面画像に垂直な軸周りに回転する回転板上に設けられ、2つの明暗検知センサ中心を結ぶ仮想線と、前記ノズルの画像上の進行方向とのなす角を調節し得ることを特徴とする請求項7記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  9. 前記明暗検知センサは、光ファイバ式の光電スイッチであることを特徴とする請求項7または8記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
  10. 前記撮像手段は、デジタル式CCDカメラであることを特徴とする請求項6乃至9記載の液晶セルの封止剤塗布装置。
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