JPH086037A - 液晶パネル組立体の貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネル組立体の全体を均等に加圧し、均
一で安定したギャップを得ることができる。 【構成】 石英ガラスからなる固定プレート２４と、固
定プレート２４に対向して加圧プレート２５を設ける。
加圧プレート２５には吸引穴２７を利用して液晶パネル
組立体Ｌを吸引して位置決めする。加圧プレート２５は
追従装置３１により昇降装置３０の昇降台３２上に支持
する。支持部材４０と昇降台３２との間にロードセル４
２を介在させる。固定プレート２４と加圧プレート２５
とで液晶パネル組立体Ｌを加圧する際、追従装置３１に
より液晶パネル組立体Ｌの各ガラス基板と加受両面の隙
間を自動的に吸収することができる。紫外線照射装置３
から放射した紫外線を石英ガラスからなる固定プレート
２４に透過させて液晶パネル組立体Ｌに照射させ、紫外
線硬化型シール剤を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネルの組立工程
において、スペーサおよびシール剤を介在して重ね合わ
された対向する二枚の基板を加圧し、シール剤を硬化さ
せて貼り合わせるために用いる液晶パネル組立体の貼り
合わせ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを組立てるには、その一例と
して、まず、一方のガラス基板の内側にポリマー系、ガ
ラス系、シリカ系などからなる粒径５μｍ程度のスペー
サを散布した後にシール剤を塗布する。次に、画像処理技
術を用いて二枚のガラス基板の位置合わせを行い、二枚
のガラス基板のギャップが先に散布してあるスペーサの
粒径と等しくなるように仮圧着して二枚のガラス基板の
位置がずれないように紫外線硬化樹脂により仮接着す
る。その後、加圧するとともに、シール剤を硬化させて
本圧着する（貼り合わせる）。

【０００３】従来、液晶パネル組立体を貼り合わせる装
置としては、バッチ式と枚葉式の二種類の方式があり、
いずれにおいても、固定プレートに対して加圧プレート
が昇降装置により昇降され、液晶パネル組立体を加圧プ
レートにより固定プレートに対して加圧し、この加圧状
態で液晶パネル組立体に熱風を吹付けるように構成され
ている。そして、液晶パネルのガラス基板間のギャップ
は数μｍの隙間に厳密に管理する必要があり、加圧面と
受面の平行度を精度良く調整している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の構成では、固定プレートおよび加圧プレートが持
っている平面度の誤差、液晶パネル組立体のガラス基板
自身の厚さの不均一に左右され、常に均一に加圧して均
一で安定したギャップを得るのは難しい。

【０００５】液晶パネル組立体におけるシール剤は、一
般的にエポキシ樹脂とフェノール硬化剤を溶媒であるエ
チルセルソルブで溶かしたものが使用されている。この
シール剤は二枚のガラス基板を接着する役割と、後工程
で注入する液晶材料が外部に流出するのを防止する役割
とを有し、約１６０℃程度の高温プレスによって約３時
間加圧して硬化させる加熱硬化方式が採用される。この
ようなシール剤を用いた場合には、固定プレートおよび
加圧プレートが熱変形するおそれがあり、液晶パネル組
立体を常に均一に加圧して均一で安定したギャップを得
るのは更に一層困難となる。

【０００６】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、液晶パネル組立体のガラス基板と加受
両面間の隙間を自動的に吸収し、しかも、紫外線硬化型
シール剤を用いて短時間で、かつ低温の間に硬化させる
ようにし、加受両面に対する温度の影響を抑制して平面
度を確保しやすくし、液晶パネル組立体の全体を均等に
加圧することができ、したがって、均一で安定したギャ
ップを得ることができ、液晶パネルとしての信頼性を向
上させることができるようにした液晶パネル組立体の貼
り合わせ装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、紫外線透過材料からなる固定
プレートと、この固定プレートに対向して接近、離隔す
るように昇降し、紫外線硬化型シール剤を用いた液晶パ
ネル組立体を上記固定プレートに対して加圧する加圧プ
レートと、上記液晶パネル組立体を加圧する際、この液
晶パネル組立体を上記加圧プレート上に吸引して位置決
めする位置決め手段と、上記加圧プレートを昇降させる
昇降装置および上記加圧プレートと上記固定プレートと
で上記液晶パネル組立体を加圧する際、上記加圧プレー
トを揺動させ得る追従装置と、上記紫外線透過材料から
なる固定プレートの上方からこの固定プレートを透過さ
せて上記液晶パネル組立体に紫外線を照射し、この液晶
パネル組立体の紫外線硬化型シール剤を硬化させる紫外
線照射装置とを備えたものである。

【０００８】そして、上記技術的手段において、加圧プ
レートと固定プレートとで液晶パネル組立体を加圧する
際の荷重を検出する検出手段を有するのが好ましい。

【０００９】また、昇降装置が、ガイドポストと、この
ガイドポストに昇降可能に支持された昇降台と、この昇
降台を昇降させる駆動手段とを備え、追従装置が、上記
昇降台上で加圧プレートの中心部を揺動可能に支持する
支持手段と、上記加圧プレートと上記昇降台との間で周
囲複数箇所に設けられ、伸縮可能なダンパ装置とを備え
ることができる。

【００１０】また、検出手段としてロードセルを用い、
このロードセルを支持手段に組むことができる。

【００１１】また、紫外線透過材料として石英ガラスを
用いることができる。

【００１２】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、紫外
線硬化型シール剤を用いた液晶パネル組立体を位置決め
手段により加圧プレート上に吸引して位置決めし、加圧
プレートおよび液晶パネル組立体を昇降装置により上昇
させて液晶パネル組立体を固定プレートに押圧し、固定
プレートと加圧プレートとで液晶パネル組立体を加圧す
ることができ、このとき、加圧プレートが追従装置によ
り揺動し得るので、液晶パネル組立体を固定プレートの
受面に追従させ、液晶パネル組立体の各ガラス基板と加
受両面の隙間を自動的に吸収することができる。また、
紫外線照射装置から紫外線透過材料からなる固定プレー
トを通して紫外線を液晶パネル組立体に照射し、紫外線
硬化型シール剤を乾燥させて硬化させる。そして、紫外
線透過材料が紫外線を効率よく透過させて発熱を少なく
抑えることができることは勿論のこと、紫外線硬化型シ
ール剤は２０〜４０秒程度の短時間で、しかも、８０℃
程度の低い温度上昇の間に硬化させることができるの
で、固定プレートと加圧プレートの加受両面に対する温
度の影響を抑制して平面度を確保しやすくなる。これに
より、液晶パネル組立体の全体を均等に加圧することが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１ないし図２は本発明の一実施例
における液晶パネル組立体の貼り合わせ装置を示し、図
１は一部破断正面図、図２は側面図である。

【００１４】図１および図２において、１は紫外線硬化
型シール剤を用いた液晶パネル組立体Ｌを間歇的に搬送
する搬送装置、２は搬送装置１の途中で、この搬送装置
１により間歇的に搬送された液晶パネル組立体Ｌを加圧
する加圧装置、３は加圧装置２により加圧された液晶パ
ネル組立体Ｌに紫外線を照射する紫外線照射装置であ
る。

【００１５】まず、搬送装置１について説明すると、フ
レーム（図示省略）に水平方向の一対の基板１１が取り
付けられ、各基板１１の内側に位置して所望間隔で搬送
ローラ１２が水平方向の軸１３により回転可能に支持さ
れている。各搬送ローラ１２は外側が大径に、内側が小
径に形成され、複数の搬送ローラ１２の小径部に跨って
液晶パネル組立体Ｌの両端部が乗せられ、液晶パネル組
立体Ｌは搬送ローラ１２の大径部により搬送方向と直角
方向にずれないように位置規制されるようになってい
る。

【００１６】各軸１３の外方突出部上にはタイミングベ
ルトプーリー１４が取付けられ、基板１１にはタイミン
グベルトプーリー１４に隣接してアイドルプーリー１５
が回転可能に軸支されている。これらタイミングベルト
プーリー１４、アイドルプーリー１５と、モータの出力
軸上に取付けられたタイミングベルトプーリー（いずれ
も図示省略）とにタイミングベルト１８が掛けられてい
る。そして、モータの駆動によりタイミングベルト１
８、アイドルプーリー１５、タイミングベルトプーリー
１４等に介して搬送ローラ１２が間歇的に回転され、搬
送ローラ１２上に乗せられた液晶パネル組立体Ｌを順次
間歇的に搬送することができる。

【００１７】次に、加圧装置２について説明すると、下
基板２１上の四隅に搬送装置１の外側でガイドポスト２
２が立設されている。ガイドポスト２２の上端間には上
基板２３が固定され、上基板２３には紫外線照射窓２３
ａが貫通されている。上基板２３の下面には搬送装置１
の上方に位置して紫外線透過材料である石英ガラスから
なる固定プレート２４が紫外線照射窓２３ａを閉塞する
ように取付けられている。固定プレート２４の下方には
搬送装置１の基板１１の間に位置し、固定プレート２４
に対向して接近し、若しくは離隔し得る加圧プレート２
５が設けられている。加圧プレート２５の両側には複数
箇所に溝２６が形成され、各溝２６に搬送ローラ１２の
小径部が挿入されている。したがって、加圧プレート２
５の両側端は搬送ローラ１２により搬送される液晶パネ
ル組立体Ｌの両側端の下側まで延長され、加圧プレート
２５の上昇の際、液晶パネル組立体Ｌの下面のほぼ全面
を支持することができるようになっている。加圧プレー
ト２５には複数箇所で吸引穴２７が貫通され、吸引穴２
７はパイプ２８により真空源（図示省略）と空気供給源
（図示省略）にバルブ（図示省略）を介して連通されて
いる。

【００１８】したがって、バルブを真空源側に切り替
え、この真空源の駆動によりパイプ２８を介して吸引穴
２７を負圧にすることにより、搬送装置１により搬送さ
れた液晶パネル組立体Ｌを加圧プレート２５の上面であ
る加圧面２５ａに吸引して位置決めすることができる。
これとは逆にバルブを空気供給源側に切り替え、空気供
給源の駆動によりパイプ２８を介して吸引穴２７に空気
を供給し、正圧にすることにより吸引している液晶パネ
ル組立体Ｌを解放することができる。

【００１９】加圧プレート２５は昇降装置３０により固
定プレート２４に接近し、若しくは離隔するように昇降
され、追従装置３１により揺動されるようになってい
る。

【００２０】昇降装置３０について説明すると、昇降台
３２がスライドブッシュ３３によりガイドポスト２２に
沿って昇降可能に支持されている。下基板２１の中央部
にはモータ３４が取り付けられ、モータ３４の出力軸に
はカップリング３５を介してボールナット３６が連結さ
れている。ボールナット３６にはボールねじ３７の基部
が昇降可能に螺合され、ボールねじ３７の先端部が昇降
台３２の中央部下側に固定された補助部材３８に固定さ
れている。したがって、モータ３４の駆動によりボール
ナット３６を一方に回転させることにより、ボールねじ
３７および昇降台３２を上昇させることができ、ボール
ナット３６を他方に回転させることにより、ボールねじ
３７および昇降台３２を下降させることができる。

【００２１】追従装置１１について説明すると、加圧プ
レート２５の中央部下側には補助部材３９が固定され、
この補助部材３９に揺動支点となる支持部材４０の上端
が球面ジョイント４１により連結され、支持部材４０の
下端がロードセル４２に取付けられ、ロードセル４２が
昇降台３２の中央部上側に取り付けられている。加圧プ
レート２５の四隅と昇降台３２との間にはダンパ用のグ
リース、気体等の流体が封入されて伸縮可能なダンパ装
置４３が介在される。各ダンパ装置４３は本体４４が昇
降台３２に固定され、本体４４に対して伸縮し得るピス
トンロッド４５の先端が加圧プレート２５の下面に当接
されている。したがって、上記のように液晶パネル組立
体Ｌを吸引している加圧プレート２５を上昇させ、液晶
パネル組立体Ｌを固定プレート２４に対して加圧する
際、加圧プレート２５に球面ジョイント４１により連結
された支持部材４０を揺動支点とし、ダンパ装置４３の
伸縮により加圧プレート２５をその加圧面２５ａが固定
プレート２４の受面２４ａに追従するように揺動させる
ことができる。

【００２２】紫外線照射装置３は上基板２３上に取付け
られ、この紫外線照射装置３から放射された紫外線が上
基板２３の紫外線照射窓２３ａから石英ガラスからなる
固定プレート２４を通ってこの固定プレート２４と加圧
プレート２５とで加圧されている液晶パネル組立体Ｌに
照射されるようになっている。

【００２３】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。上記のように搬送ローラ１２の回転によ
り紫外線硬化型シール剤を用いた液晶パネル組立体Ｌが
固定プレート２４と加圧プレート２５との間に搬送され
ると、上記のように真空源を駆動するとともに、昇降装
置３０のモータ３４を駆動し、昇降台３２、追従装置３
１および加圧プレート２５を上昇させる。この上昇の途
中で、搬送ローラ１２上の液晶パネル組立体Ｌを加圧プ
レート２５上に吸引して位置決めする。そして、この位
置決めされた液晶パネル組立体Ｌを固定プレート２４の
受面２４ａに対して押圧し、固定プレート２４の受面２
４ａと加圧プレート２５の加圧面２５ａとで液晶パネル
組立体Ｌを加圧する。このとき、加圧プレート２５が追
従装置３１により揺動し得るので、液晶パネル組立体Ｌ
の各ガラス基板と加圧プレート２５の加圧面２５ａおよ
び固定プレート２４の受面２４ａとの隙間を自動的に吸
収することができる。

【００２４】そして、固定プレート２４と加圧プレート
２５とで液晶パネル組立体Ｌを加圧した状態で、紫外線
照射装置３から紫外線を放射し、この紫外線を紫外線照
射窓２３ａから石英ガラスからなる固定プレート２４に
透過させて液晶パネル組立体Ｌに照射させ、紫外線硬化
型シール剤を乾燥させて硬化させ、貼り合わせることが
できる。このとき、石英ガラスは紫外線の透過効率に優
れ、紫外線の透過時における発熱を少なく抑えることが
できるだけでなく、紫外線硬化型シール剤は２０〜４０
秒程度の短時間で、しかも、８０℃程度の低い温度で上
昇の間に硬化させることができるので、固定プレート２
４の受面２４ａと加圧プレート２５の加圧面２５ａに対
する温度の影響を抑制して平面度を確保しやすくなる。
したがって、液晶パネル組立体Ｌの全体を均等に加圧す
ることができる。

【００２５】加圧時における液晶パネル組立体Ｌに加わ
る面圧を追従装置３１の支点となる支持部材４０を経て
ロードセル４２で受圧することにより、圧力荷重を管理
し、常に均等に加圧し、常に均一で安定したギャップを
得ることができる。

【００２６】上記のようにして液晶パネル組立体Ｌを貼
り合わせた後、紫外線照射装置３の駆動を停止し、昇降
装置３０のモータ３４の駆動により昇降台３２、追従装
置３１、加圧プレート２５および液晶パネル組立体Ｌを
下降させる。この間、上記のように空気供給源から吸引
穴２７に空気を供給することにより固定プレート２５に
吸引している液晶パネル組立体Ｌを解放し、搬送ローラ
１２上に乗せることができる。そして、上記のように搬
送ローラ１２を回転させることにより、次の工程へ搬送
することができる。以下、上記と同様の動作を繰り返す
ことにより、液晶パネル組立体Ｌを順次加圧してギャッ
プ出しを行い、紫外線硬化型シール剤を硬化させて貼り
合わせることができる。

【００２７】なお、ダンパ装置４３としてスプリングを
用いることができる。また、液晶パネル組立体Ｌの貼り
合わせ時に石英ガラスからなる固定プレート２４に液晶
パネル組立体Ｌの石英ガラスからなる基板がくっついた
状態（エアーコンタクト状態）になるおそれがある場合
には、これを防止するため、固定プレート２４の下面に
石英ガラス繊維からなる不織布を取付け、この不織布を
介して液晶パネル組立体Ｌを貼り合わせるようにしても
よい。このほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱
しない範囲で種々設計変更することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶パネル組立体を位置決め手段により加圧プレート上に
吸引して位置決めし、加圧プレートおよび液晶パネル組
立体を昇降装置により上昇させて液晶パネル組立体を固
定プレートに押圧し、固定プレートと加圧プレートとで
液晶パネル組立体を加圧することができ、このとき、加
圧プレートが追従装置により揺動し得るので、液晶パネ
ル組立体を固定プレートの受面に追従させ、液晶パネル
組立体の各ガラス基板と加受両面の隙間を自動的に吸収
することができる。また、紫外線照射装置から紫外線透
過材料からなる固定プレートを通して紫外線を液晶パネ
ル組立体に照射し、紫外線硬化型シール剤を乾燥させて
硬化させる。そして、紫外線透過材料が紫外線を効率よ
く透過させて発熱を少なく抑えることができることは勿
論のこと、紫外線硬化型シール剤は２０〜４０秒程度の
短時間で、しかも、８０℃程度の低い温度上昇の間に硬
化させることができるので、固定プレートと加圧プレー
トの加受両面に対する温度の影響を抑制して平面度を確
保しやすくなる。これにより、液晶パネル組立体の全体
を均等に加圧することができる。したがって、均一で安
定したギャップを得ることができ、液晶パネルとしての
信頼性を向上させることができる。

【００２９】また、加圧プレートと固定プレートとで液
晶パネル組立体を加圧する際の荷重を検出する検出手段
を有することにより、加圧荷重を管理して貼り合わせ作
業性を向上させることができるとともに、常に均等に加
圧し、常に均一で安定したギャップを得ることができ
る。

【００３０】また、紫外線透過材料として石英ガラスを
用いることにより、紫外線を効率よく透過させ、発熱を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液晶パネル組立体の
貼り合わせ装置を示す一部破断正面図である。

【図２】同貼り合わせ装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 搬送装置 ２ 加圧装置 ３ 紫外線照射装置 ２２ ガイドポスト ２４ 固定プレート ２５ 加圧プレート ２７ 吸引穴 ３０ 昇降装置 ３１ 追従装置 ３２ 昇降台 ３４ モータ ４０ 支持部材 ４１ 球面ジョイント ４２ ロードセル ４３ ダンパ装置 Ｌ 液晶パネル組立体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 俊二 東京都新宿区市谷本村町３番26号 正和産 業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線透過材料からなる固定プレート
   と、この固定プレートに対向して接近、離隔するように
   昇降し、紫外線硬化型シール剤を用いた液晶パネル組立
   体を上記固定プレートに対して加圧する加圧プレート
   と、上記液晶パネル組立体を加圧する際、この液晶パネ
   ル組立体を上記加圧プレート上に吸引して位置決めする
   位置決め手段と、上記加圧プレートを昇降させる昇降装
   置および上記加圧プレートと上記固定プレートとで上記
   液晶パネル組立体を加圧する際、上記加圧プレートを揺
   動させ得る追従装置と、上記紫外線透過材料からなる固
   定プレートの上方からこの固定プレートを透過させて上
   記液晶パネル組立体に紫外線を照射し、この液晶パネル
   組立体の紫外線硬化型シール剤を硬化させる紫外線照射
   装置とを備えた液晶パネル組立体の貼り合わせ装置。
2. 【請求項２】 加圧プレートと固定プレートとで液晶パ
   ネル組立体を加圧する際の荷重を検出する検出手段を有
   する請求項１記載の液晶パネル組立体の貼り合わせ装
   置。
3. 【請求項３】 昇降装置が、ガイドポストと、このガイ
   ドポストに昇降可能に支持された昇降台と、この昇降台
   を昇降させる駆動手段とを備え、追従装置が、上記昇降
   台上で加圧プレートの中心部を揺動可能に支持する支持
   手段と、上記加圧プレートと上記昇降台との間で周囲複
   数箇所に設けられ、伸縮可能なダンパ装置とを備えた請
   求項１または２記載の液晶パネル組立体の貼り合わせ装
   置。
4. 【請求項４】 検出手段がロードセルであり、支持手段
   に組み込まれた請求項３記載の液晶パネル組立体の貼り
   合わせ装置。
5. 【請求項５】 紫外線透過材料が石英ガラスである請求
   項１ないし４のいずれかに記載の液晶パネル組立体の貼
   り合わせ装置。