JP3089594B2 - 液晶セル貼合せ装置 - Google Patents

液晶セル貼合せ装置

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JP3089594B2 JP06021990A JP2199094A JP3089594B2 JP 3089594 B2 JP3089594 B2 JP 3089594B2 JP 06021990 A JP06021990 A JP 06021990A JP 2199094 A JP2199094 A JP 2199094A JP 3089594 B2 JP3089594 B2 JP 3089594B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、2枚の基
板を貼り合せて液晶セルを組み立てる液晶セル貼合せ装
置に係り、詳しくは両基板間のセルギャップの精度を向
上させたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、上下の基板を貼り合せて液晶
表示素子を組み立てる液晶セル貼合せ装置は種々提案さ
れている。
【0003】かかる液晶セル貼合せ装置を説明するに当
たり、まず、液晶表示素子の一般的構造を、図3(a) に
沿って簡単に説明する。
【0004】液晶表示素子(液晶セル)Pは、透明電極
20及び配向膜21がそれぞれ形成された一対の基板2
3,25を備えており、これらの基板23,25は一定
の間隙(セルギャップ)を保って相対向するように保持
されている。また、これらの基板23,25はシール材
26によって接着されており、その内部には液晶27が
注入されている。
【0005】次に、これらの基板23,25を貼り合わ
せる液晶セル貼合せ装置について、図4に沿って説明す
る。
【0006】液晶セル貼合せ装置1は、ブロック形状を
し固定された吸着部材2と、不図示の操作アームによっ
て移動自在に支持されている吸着部材3とを備えてい
る。これらの吸着部材2,3には吸引用の通路2a,3
aがそれぞれ形成されており、これらの通路2a,3a
は、吸着部材2,3における相対向する端面2b,3b
(以下「基板載置面2b,3b」とする)にて開口され
ている。そして、これらの通路2a,3aにはエアポン
プ等のエア機器(不図示)が接続されていて、これらの
通路2a,3aを真空吸引するようになっている。
【0007】以上の構成により、基板23,25の貼り
合せに際しては、通路2a,3aを真空吸引して、それ
ぞれの吸着部材2,3に基板23,25を保持させる。
なお、これらの基板23,25上には、上述した透明電
極20及び配向膜21が既に形成されており、また、下
側の基板25にはシール材7が塗布してある。次に、上
側の吸着部材3を移動して上側基板23をシール材7に
接触させ、さらに加圧して両基板23,25を貼り合せ
る。
【0008】ところで、このようにして組み立てられる
液晶表示素子においては、液晶の応答速度のムラを防止
し、また色ムラを防止して、画像品位を確保する必要が
ある。そのためには、セルギャップが均一であることが
必要であり、特に、画素の高精細化や、液晶の高速応答
性及び高品位画像を必要とするカラービューファイダ、
プロジェクションテレビ等においてはその要求は厳し
く、具体的には、セルギャップの誤差は±0.1μm以
下でなければならない。
【0009】したがって、液晶セル貼合せ装置もこの要
求を満たしたものでなければならず、そのためには、基
板貼り合せ時における吸着部材2,3の基板載置面2
b,3bの平行度、すなわち、載置面2b,3bの誤差
が数μm以下である必要があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような平
行度を満足する液晶セル貼合せ装置を製作するために
は、吸着部材等の各部品の加工を精度良く行う必要があ
り、またそれらの部品を精度良く組み付ける必要があ
る。したがって、液晶セル貼合せ装置は、その製造が困
難で、製造コストが上昇するという問題があった。その
ため、このような液晶セル貼合せ装置によって製造され
る液晶表示素子も高価なものとなるという問題があっ
た。
【0011】また反面、液晶セル貼合せ装置における基
板載置面の平行度が数μm以上の場合には、基板の一部
に荷重が集中して、セルギャップが均一でない液晶表示
素子が組み立てられてしまい(図3(b) 参照)、該組み
立てられた液晶表示素子は画像品位に劣るものになって
しまうという問題があった。また、ガラススペーサを用
いた液晶表示素子の場合には、上述した荷重の集中によ
って一部のスペーサが破損したり、スペーサの代わりに
基板が破損したりするという問題があった。
【0012】そこで、本発明は、一方の基板を回転自在
に保持した上で貼り合せることにより、安価で、かつセ
ルギャップが均一な液晶表示素子を組み立て得る液晶セ
ル貼合せ装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、2枚の基板をそれぞれ吸引し
保持する一対の吸着部材を備え、かつ、これら一対の吸
着部材に吸着された少なくともいずれかの基板にシール
材を塗布した状態で、前記一対の吸着部材のうちの少な
くともいずれか一方を移動し、両基板を貼合せて液晶セ
ルを組み立てる液晶セル貼合せ装置において、いずれか
一方の吸着部材が、支持ブロックと、基板を吸引し保持
する可動ブロックと、からなり、該可動ブロックが、前
記支持ブロックとの間に球殻状の間隙を形成すると共
に、該支持ブロックに、前記球殻状の間隙に連通する通
路が形成され、かつ、基板貼合せ時に、前記通路を介し
て前記間隙に気体を流入させることで該可動ブロックが
前記支持ブロックにより回転自在に支持され、基板貼合
せに際して両基板が押圧されると、前記可動ブロックに
保持されている方の基板が他方の基板に沿って所定位置
まで回転し、該位置にて貼合せられる、ことを特徴とす
る。
【0014】この場合、前記可動ブロックに球状の凸部
を形成すると共に、前記支持ブロックに球状の凹部を形
成し、かつ、前記可動ブロックが前記支持ブロックに回
転自在に収納されるようにしてもよい。
【0015】
【0016】
【作用】以上構成に基づき、一方の吸着部材と、他方の
吸着部材の可動ブロックとに、それぞれ基板を吸引保持
させ、その状態で、少なくともいずれか一方の吸着部材
を所定方向(両基板が近接する方向)に移動させる。こ
こで、前記可動ブロックは、支持ブロックとの間に球殻
状の間隙を形成して該支持ブロックにより回転自在に支
持されていると共に、該支持ブロックには前記間隙に連
通される通路が形成されているが、該通路を介して前記
間隙には気体が流入される。したがって、前記吸着部材
の移動に伴い両基板が押圧されると、前記可動ブロック
に保持されている方の基板が他方の基板に沿って所定位
置まで回転・移動する。そして、その回転位置にて基板
はシール材によって接着され、液晶セルが組み立てられ
る。
【0017】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図3及び図4に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。
【0018】まず、本発明の第1実施例について、図1
及び図2に沿って説明する。
【0019】本実施例に係る液晶セル貼合せ装置10に
おいては、下側吸着部材12は、支持ブロック13と、
可動ブロック15とからなっている。このうち、支持ブ
ロック13の上面には球状の凹部13aが形成されてお
り、該凹部13aには、底部15aが球状をした可動ブ
ロック15が嵌め込まれている。つまり、これらのブロ
ック13,15は、球殻状の微小間隙Aを介していわゆ
る“球面対偶”を構成しており、可動ブロック15は任
意の方向に回転できるように構成されている。また、こ
れらのブロック13,15には、吸引用の通路13b,
15bがそれぞれ形成されて互いに連通するように構成
されており、通路13bは上述従来例と同様にエアポン
プ等のエア機器(不図示)に連結されている。さらに、
他方の通路15bは基板載置面15cに開口されてい
る。したがって、エアポンプによって通路13bを真空
吸引すると、他方の通路15bを介して吸引された基板
25が載置面15c上に吸着されるようになっている。
さらに、支持ブロック13には、別の通路13cが、可
動ブロック15と支持ブロック13との間隙Aに連通さ
れるように形成されており、通路13cには、エアポン
プ(不図示)が接続されてエアが供給されるようになっ
ている。そして、通路13cを介して間隙Aにエアを供
給することにより、可動ブロック15を押し上げるよう
に構成されている。なお、上述した通路13bと通路1
5bとの間のシールは公知の方法によって行われてい
る。
【0020】ついで、本装置10によって液晶セルを貼
り合せる工程について説明する。
【0021】まず、下側吸着部材12の可動ブロック1
5には、シール材26を塗布した下側基板25を吸着さ
せる。この吸着は吸引用通路13b,15bを真空引き
することによって行われる。また、他方の上側吸着部材
3にも上側基板23を吸着させる。次に、下側基板25
に塗布されているシール材26が上側基板23に接触す
るまで、上側吸着部材3を移動させる。そして、支持ブ
ロック13の通路13cを介して隙間Aにエアを流入さ
せ、可動ブロック15を押し上げる。これにより、可動
ブロック15は、支持ブロック13から浮き上がって円
滑に移動できるようになり、また、下側基板25が上側
基板23に均一な圧力で押しつけられる。したがって、
下側基板25は上側基板23に沿って移動し、その結
果、両基板23,25のセルギャップは均一になる。こ
の状態で、上側吸着部材3は、更に下方に移動され、両
基板23,25が貼り合わせられる。なお、可動ブロッ
ク15は支持ブロック13に支持されて、その横方向の
移動は規制されているため、両基板23,25の相対位
置がずれることはない。最後に、上側基板23の側から
UV光が照射され、シール材26は硬化され、貼り合せ
作業が完了する。
【0022】次に、本実施例の効果について説明する。
【0023】本実施例によれば、下側基板25は上側基
板23に沿う位置にて貼り合わせられるため、セルギャ
ップは均一になる。因に、本発明者が実験したところに
よると、セルギャップの誤差は±0.1μm以下とな
る。本実施例に係る液晶貼合せ装置は、このように精度
良く基板を貼り合わせることができるものでありなが
ら、吸着部材等の各部品の加工の精度は従来装置に比べ
て余り厳しくなく、またそれらの部品の組み立て精度も
厳しくない。したがって、該装置の製造は簡単で、製造
コストも低くて済むという効果がある。また、本実施例
に係る液晶貼合せ装置が安価であるため、該装置によっ
て製造される液晶表示素子も安価なものになるという効
果もある。
【0024】また、組み立てられた液晶表示素子のセル
ギャップが均一であるため、画像品位が優れたものとな
り、さらに、ガラススペーサを用いた場合でも、上述し
た荷重の集中によって一部のスペーサが破損したり、ス
ペーサの代わりに基板が破損したりすることも解消され
る。
【0025】なお、上述実施例においては、上側吸着部
材3を移動するようにしたが、もちろんこれに限る必要
はなく、下側吸着部材12を移動するようにしてもよ
く、また両方の吸着部材3,12を移動するようにして
もよい。
【0026】また、上述実施例においては、支持ブロッ
ク13に球状の凹部を形成したが、もちろんこれに限る
必要はなく、支持ブロック13には球状の凸部を形成
し、可動ブロック15には球状の凹部を形成するように
してもよい。
【0027】さらに、上述実施例においては、下側吸着
部材12に可動ブロック15を形成するようにしたが、
もちろんこれに限る必要はなく、上側吸着部材3に可動
ブロックを形成して、上側基板23が回転するように構
成してもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
2枚の基板を貼り合せる場合には、可動ブロックに保持
されている方の基板が、他方の基板に沿って所定の位置
まで回転する。したがって、両基板は平行に保たれた状
態で貼り合せられて、そのセルギャップは均一になる。
その結果、本発明に係る液晶セル貼合せ装置によって組
み立てられた液晶表示素子は、色ムラのない、高品位な
画像を表示することができる。
【0029】また、本発明によれば、可動ブロックと支
持ブロックとの間に球殻状の間隙を形成するだけでよ
く、吸着部材における基板載置面の加工精度はそれ程厳
しくはない。したがって、液晶セル貼合せ装置の製造が
簡単となり、かつ安価となる。また、該安価な装置によ
って組み立てられる液晶表示素子も安価となる。
【0030】一方、前記支持ブロックに、前記球殻状の
間隙に連通する通路を形成し、かつ、基板貼り合せ時
に、前記通路を介して前記間隙に気体を流入させるよう
にすることにより、支持ブロックと可動ブロックとの間
の潤滑が気体によって確保される。また、可動ブロック
は気体によって押されて、該可動ブロックに吸着された
基板は他方の基板に沿うこととなる。したがって、基板
の平行度がさらに正確になり、セルギャップはより均一
に保たれることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶セル貼合せ装置の構造を示す
断面図。
【図2】貼り合せ工程を示すための図。
【図3】(a) は液晶表示素子の一般的な構造を説明する
ための断面図、(b) は従来装置により貼り合せた液晶表
示素子の問題点を説明するための図。
【図4】従来の液晶セル貼合せ装置の構造及び問題点を
説明するための断面図。
【符号の説明】
1 液晶セル貼合せ装置 2 吸着部材(下側吸着部材) 3 吸着部材(上側吸着部材) 10 液晶セル貼合せ装置 12 吸着部材(下側吸着部材) 13 支持ブロック 13a 球状の凹部 13c 球殻状の間隙に連通する通路 15 可動ブロック 15a 球状の凸部 23 基板(上側基板) 25 基板(下側基板) 26 シール材 A 球殻状の間隙 P 液晶セル(液晶表示素子)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の基板をそれぞれ吸引し保持する一
    対の吸着部材を備え、かつ、これら一対の吸着部材に吸
    着された少なくともいずれかの基板にシール材を塗布し
    た状態で、前記一対の吸着部材のうちの少なくともいず
    れか一方を移動し、両基板を貼合せて液晶セルを組み立
    てる液晶セル貼合せ装置において、 いずれか一方の吸着部材が、支持ブロックと、基板を吸
    引し保持する可動ブロックと、からなり、 該可動ブロックが、前記支持ブロックとの間に球殻状の
    間隙を形成すると共に、該支持ブロックに、前記球殻状
    の間隙に連通する通路が形成され、かつ、基板貼合せ時
    に、前記通路を介して前記間隙に気体を流入させること
    で該可動ブロックが前記支持ブロックにより回転自在に
    支持され、基板貼合せに際して両基板が押圧されると、
    前記可動ブロックに保持されている方の基板が他方の基
    板に沿って所定位置まで回転し、該位置にて貼合せられ
    る、 ことを特徴とする液晶セル貼合せ装置。
  2. 【請求項2】 前記可動ブロックに球状の凸部を形成す
    ると共に、前記支持ブロックに球状の凹部を形成し、か
    つ、 前記可動ブロックが前記支持ブロックに回転自在に収納
    されるようにした、 ことを特徴とする請求項1記載の液晶セル貼合せ装置。
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