JP4502620B2

JP4502620B2 - 表示パネル封止装置

Info

Publication number: JP4502620B2
Application number: JP2003359155A
Authority: JP
Inventors: 春彦大野; 弘文甲斐
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005122027A

Description

本発明は液晶表示パネル（ＬＣＤ）等の表示パネルに関し、特に液晶等の表示媒体の注入孔を、封孔剤を吐き出す塗布ノズルにより封止する表示パネル封止装置に関する。

ＬＣＤ等の表示パネルにあっては、表面に多数の電極が形成されたガラス等の透明板又は基板を、例えば数ミクロンの間隔で保持し、これらの間隙に液晶又はその他の表示媒体を注入孔から注入する。そして、表示媒体の注入の後に、注入孔を適当な封孔剤を使用して封止し、注入された表示媒体が外部に漏洩し又は内部に湿気その他の不純物が侵入してその電気的又は物理的特性が変化しないようにする必要がある。斯かる目的のために使用されるのが、封止装置である。

図４は、一般的な液晶表示パネルの製造工程を示す。図４（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ液晶注入前の液晶表示パネルの正面図および上端面図である。また、図４（Ｃ）および（Ｄ）は、それぞれ液晶を注入し、液晶注入孔を封孔剤で封止した後の液晶表示パネルの正面図および上端面図である。

この液晶表示パネル１００は、２枚の平坦な薄いガラス基板１１０および１２０の周囲にシール剤１３０をスペーサとして予め決められた間隔で貼り合わせる。そして、例えば上端部に予め液晶注入孔１４０を形成し、この液晶注入孔１４０から液晶を注入する。このガラス基板１１０および１２０の表示領域の間隙が液晶で充填されると、適当な封孔剤（例えば、紫外線照射により硬化する液状の紫外線硬化樹脂等）で液晶注入孔１４０を封止して液晶表示パネル１００を完成する。尚、斯かる液晶表示パネル１００を駆動する駆動装置を液晶表示パネルの周辺部に一体的に形成するものもあるが、ここでは説明の便宜上、省略する。

典型的な表示パネルの注入孔を封止する塗布機構が開示されている図５は、上述した液晶表示パネル１００の液晶注入孔１４０を封孔剤で封止する封止装置の従来例を示す。この塗布機構５０は、ＸＹＺ装置１、ベース７、マイクロメータヘッド８、スライドレール１０、引張ばね１２、容器ホルダ１３、センサドグ１４、検出センサ１５、容器１６、塗布ノズル１７、空気チューブ１８およびアダプタ１９等により構成される。

容器１６には、上述の如き封孔剤が入れられている。この容器１６の下端には、封孔剤を塗布する塗布ノズル１７が取り付けられている。アダプタ１９は、容器１６に空気を送る空気チューブ１８が接続されている。ＸＹＺ装置１は、塗布ノズル１７を対象物、即ち表示パネルの注入孔等が位置する任意位置へ移動させる。スライドレール１０は、ベース７に取り付けられている。容器ホルダ１３は、容器１６を保持するためにスライドレール１０に取り付けられている。マイクロメータヘッド８は、ベース７に取り付けられている。引張ばね１２は、ベース７に対して容器ホルダ１３を引き上げる力を作用させる。検出センサ１５は、塗布ノズル１７が対象物等に衝突する過負荷を検出する。センサドグ１４は、検出センサ１５を作用させる。

次に、図５に示す表示パネルの注入孔塗布機構による液晶表示パネルの液晶注入孔の封孔塗布動作を簡単に説明する。先ず、前工程で液晶が注入された複数個の液晶表示パネルがセットされた治具（図示せず）を位置決め機構（図示せず）により位置決め保持する。次に、ＸＹＺ装置１により液晶表示パネル上に塗布ノズル１７を移動した後に、塗布ノズル１７を下降させて塗布対象物の塗布箇所へ近づける。

容器１６内には封孔剤が充填されており、圧縮空気が空気チューブ１８およびアダプタ１９を介して容器１６に圧送される。その結果、容器１６内の封止剤が塗布ノズル１７から吐き出される。封止剤を吐き出しながらＸＹＺ装置１を水平方向へ移動することにより、封止剤の線引き塗布が行われる。上述した動作を治具内の全ての液晶表示パネルに対して行って、後工程へ送り出す。

しかし、上述の如き従来の塗布機構には、次の如き課題を有する。即ち、ＸＹＺ装置１により、塗布ノズル１７の先端は、所定の塗布作業位置へ移動する。塗布ノズル１７の交換時又は表示パネルの形状変更の際に、マイクロメータヘッド８を回転することにより塗布ノズル１７の高さを調整する。しかし、マイクロメータヘッド８を回転して塗布ノズル１７の高さを調節すると、検出センサ１５を作用又は作動させるセンサドグ１４と検出センサ１５の位置関係も変化するので、塗布ノズル１７と塗布対象物との衝突を検出して塗布ノズル１７および／又は表示パネルの破損を回避するための検出ノズル１５とセンサドグ１４間の位置を再調節する必要があるという課題があった。

本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、マイクロメータヘッドを回転して塗布ノズルの高さを変更しても、検出センサおよびセンサドグの位置関係を再調整することなく簡単迅速な作業を可能にする表示パネル封止装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するため、本発明による表示パネル封止装置は、次のうような特徴的な構成を採用している。

（１）任意方向へ移動させるＸＹＺ装置、該ＸＹＺ装置に取り付けられたベース、該ベースに取り付けられたスライドレールおよびマイクロメータヘッド、前記スライドレールに沿って移動する容器ホルダ、該容器ホルダに取り付けられ充填された封孔剤を塗布する塗布ノズルを有する容器、前記塗布ノズルが塗布対象物である表示パネルに衝突するのを検出する検出センサを少なくとも含み、前記表示パネルの一定間隔で対向配置された２枚の基板の間隙に注入孔から表示媒体を注入後に前記注入孔を前記封孔剤で封止する表示パネル封止装置において、
前記マイクロメータヘッドの回転により上下移動し、前記検出センサが取り付けられると共に前記容器ホルダが吊り下げられたセンサホルダおよび該センサホルダの移動を案内する前記スライドレールとは別のスライドレールを備える表示パネル封止装置。

（２）前記センサホルダと前記ベース間に引張ばねが設けられ、前記ベースに向けて前記センサホルダに張力を加える上記（１）の表示パネル封止装置。

本発明の表示パネル封止装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、封孔剤を充填する容器を保持する容器ホルダを、衝突を検出する検出センサを保持するセンサホルダに吊り下げるので、検出センサを作用させるセンサドグと検出センサは、一定の位置関係を保持して、塗布ノズルの高さを調整することが可能である。従って、塗布ノズルの交換および塗布対象物である表示パネルの形状変更に容易且つ迅速に対応可能である。

以下、本発明による表示パネル封止装置の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、説明の便宜上、上述した装置の構成要素に対応する構成要素には同様の参照符号を使用することとする。

先ず、図１は、本発明による表示パネル封止装置の好適実施例の全体構成を示す斜視図である。この表示パネル封止装置２０は、ＸＹＺ装置１、ディスペンスコントローラ２、封孔剤塗布機構３、複数の液晶表示パネル（表示パネル）４、治具５および位置決め機構６により構成される。後述する如く、封止剤塗布機構３は、封孔剤が充填された容器１６およびこの容器１６の下端に設けられた塗布ノズル１７等を備える。

治具５に配置された各液晶表示パネル４には、前工程において液晶等の表示媒体が予め注入されて、治具５にセットされ且つ位置決め機構６により位置決め保持されている。ＸＹＺ装置１は、塗布ノズル１７を各液晶表示パネル４へ移動（Ｘ−Ｙ方向への移動）させた後、下降（Ｚ方向への移動）させ封止剤の塗布箇所へ近づける。塗布ノズル１７の高さは、図３に示す如く塗布対象物である液晶表示パネル４の注入孔の上方０．５〜１．０ｍｍになるように設定される。尚、塗布ノズル１７の直径は、約０．８ｍｍであって、塗布対象物に衝突すると簡単に破損する虞がある。

封止剤は、容器１６内に充填されており、ディスペンスコントローラ２から空気チューブを介して送られる圧縮空気により容器１６の下端に設けられた約１５ｍｍの長さの塗布ノズル１７から液晶表示パネル４の封止孔に吐き出される。ここで、塗布機構３は、ＸＹＺ装置１に取り付けられており、ＸＹＺ装置１の可動範囲内の任意の場所へ移動して塗布することが可能である。ＸＹＺ装置１は、例えば３軸直交型ロボットとして市販されているものでもよいが、水平多関節型ロボット（スカラー型ロボット）等でもよい。

塗布ノズル１７から封孔剤を吐き出しながらＸＹＺ装置１を水平移動させることにより、封孔剤を線引き塗布することが可能である。この封孔剤の塗布動作を、治具５にセットされた全ての液晶表示パネル４に対して行う。その後、例えば紫外線の照射による封孔剤の硬化およびその他の後処理を行う。

塗布機構３の塗布ノズル１７による封孔剤の塗布動作における塗布ノズル１７の下降動作において、ＸＹＺ装置１のオーバーラン等により、塗布ノズル１７の高さ調整が不適切で、下方向へ移動しすぎると、塗布ノズル１７の先端が塗布対象物である液晶表示パネル４に衝突することになる。この衝突を検出できずにＸＹＺ装置１が下降し続けると、塗布機構３および／又は液晶表示パネル４を損傷することとなる。斯かる事態を回避するために、後述する如く検出センサ等を設けている。

次に、図２は、本発明の表示パネル封止装置に使用するＸＹＺ装置１に取り付けられた塗布機構３の好適実施例の側面図である。この塗布機構３は、ベース７、マイクロメータヘッド８、スライドレール９、１０、センサホルダ１１、引張ばね１２、容器ホルダ１３、センサドグ１４、検出センサ１５、容器１６、塗布ノズル１７、空気チューブ１８およびアダプタ１９を備えている。

マイクロメータヘッド８は、塗布ノズル１７の交換又は塗布対象である液晶表示パネル４の形状変更等により、塗布ノズル１７の位置（高さ）を正確に調整する。マイクロメータヘッド８の先端（上端）は、図示の如くセンサホルダ１１に接触している。引張ばね１２は、センサホルダ１１とベース７との間に設けられ、センサホルダ１１に常時下向きの荷重をかけている。

マイクロメータヘッド８を回転すると、その先端が伸縮し、センサホルダ１１が上下移動、即ち上昇又は下降する。このとき、容器１６を保持する容器ホルダ１３は、センサホルダ１１に吊り下げられているために、センサホルダ１１と同様に上下移動することに注目されたい。即ち、検出センサ１５を作用させるセンサドグ１４と検出センサ１５は、相互に位置関係を保持（又は維持）して、両者の位置関係を変更することなく、塗布ノズル１７の高さ調整を行うことが可能である。

更に、容器ホルダ１３は、センサホルダ１１とは独立して上下移動可能であるため、塗布ノズル１７が液晶表示パネル４と衝突すると、スライドレール１０に取り付けられている容器ホルダ１３のみがスライドし、センサホルダ１１は、現在位置を保持する。このとき、センサドグ１４が検出センサ１５をさえぎり、衝突が起きたことを検知可能である。

以上、本発明による表示パネル封止装置を、液晶表示パネルの製造工程中の封孔剤塗布工程に適用する実施例について詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて、種々の変形変更が可能であることおよび液晶表示パネル以外の各種液体塗布装置に応用可能であること、当業者には容易に理解できよう。

本発明による表示パネル封止装置の全体構成を示す斜視図である。図１中の封孔剤塗布機構の実施例の側面図である。図２の封孔剤塗布機構の塗布ノズルと表示パネルの塗布状態における位置関係の説明図である。液晶表示パネルの典型的な封孔剤塗布状態の説明図である。従来の塗布機構の説明図である。

符号の説明

１ＸＹＺ装置
２ディスぺンスコントローラ
３封孔剤塗布機構
４表示パネル
５治具
６位置決め機構
７ベール
８マイクロメータヘッド
９、１０スライドレール
１１センサホルダ
１２引張ばね
１３容器ホルダ
１４センサドグ
１５検出センサ
１６容器
１７塗布ノズル
１８空気チューブ
１９アダプタ

Claims

任意方向へ移動させるＸＹＺ装置、該ＸＹＺ装置に取り付けられたベース、該ベースに取り付けられたスライドレールおよびマイクロメータヘッド、前記スライドレールに沿って移動する容器ホルダ、該容器ホルダに取り付けられ充填された封孔剤を塗布する塗布ノズルを有する容器、前記塗布ノズルが塗布対象物である表示パネルに衝突するのを検出する検出センサを少なくとも含み、前記表示パネルの一定間隔で対向配置された２枚の基板の間隙に注入孔から表示媒体を注入後に前記注入孔を前記封孔剤で封止する表示パネル封止装置において、
前記マイクロメータヘッドの回転により上下移動し、前記検出センサが取り付けられると共に前記容器ホルダが吊り下げられたセンサホルダおよび該センサホルダの移動を案内する前記スライドレールとは別のスライドレールを備えることを特徴とする表示パネル封止装置。
前記センサホルダと前記ベース間に引張ばねが設けられ、前記ベースに向けて前記センサホルダに張力を加えることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル封止装置。