(57)【要約】【課題】液晶セルのセルギャップ矯正から封止等の工程を、効率的なライン生産でなし得る液晶セルの加圧治具および製造装置ならびに製造方法を提供する。【解決手段】液晶セルの加圧治具１００が、所定の間隔をもって配列された加圧板１５０と、加圧板１５０内にガスを導入し得るガス導入経路２２６と、ガス導入経路２２６に供給されるガスを貯溜するガス容器２４０と、ガス導入経路２２６を開閉し得る切換弁２３０と、切換弁２３０を制御するガス圧制御手段２１０とを有するものとする。またその加圧治具１００が、液晶セルを押圧する工程内でセルギャップの矯正をなしつつ、封止剤塗布工程場所および封止剤硬化工程場所に搬送されて行く製造装置とする。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を注入後の液晶セルを多数枚保持する、可搬性を有するケースと、
弾性カバーで構成され、加圧ガスが供給されることにより膨張して、保持された前記液晶セルの外面を押圧する加圧手段と、
上記ケースに備えられ、その加圧手段に加圧ガスを供給するガス供給手段とを有することを特徴とする液晶セルの加圧治具。
【請求項２】
前記加圧手段が、
所定の間隔をもって略平行に配列された複数のフレームと、
前記各フレームの一部または全部を弾性カバーで覆設してなる加圧板とを有し、
前記ガス供給手段が、前記弾性カバー内または前記弾性カバーと前記液晶セルとにより密閉される空間内にガスを導入し得るガス導入経路と、
前記ガス導入経路に供給されるガスを貯溜するガス容器と、
前記ガス導入経路中に設けられ、該ガス導入経路を開閉する切換弁と
を有することを特徴とする請求項１記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項３】
前記ガス導入経路を通して導入されるガス圧が、所定の圧力となるように前記切換弁を制御するガス圧制御手段を有する
ことを特徴とする請求項２記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項４】
前記切換弁は、導入ガスの供給源を、前記ガス容器と外部ガスとのいずれか一方に切り換える三方弁で構成されている
ことを特徴とする請求項２または３記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項５】
前記ガス圧制御手段は、
ガス圧をセルギャップの矯正に必要な第１の所定圧力まで上昇させた後、封止剤を塗布するまでその第１の所定圧力を保持し、
前記封止剤を塗布した後は減圧して、
第２の所定圧力まで減圧させた後、所定時間その圧力を保持し、
封止剤の硬化後、大気圧付近まで低下させるものである
ことを特徴とする請求項３または４記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項６】
前記ガス圧制御手段は、前記液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力手段を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項７】
前記データ入出力手段は、無線通信装置であることを特徴とする請求項６記載の液晶セルの加圧治具。
【請求項８】
開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造装置であって、
請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する液晶セル挿着手段と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布手段と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化手段と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セル離脱手段と、
前記液晶セルの挿着手段から前記液晶セルの離脱手段までの間の少なくとも前記封止剤塗布手段および前記封止剤硬化手段を経由して前記加圧治具を連続的に搬送し得るコンベヤと
を有することを特徴とする液晶セルの製造装置。
【請求項９】
前記加圧治具へのガス供給手段は、ガス圧を制御するガス圧制御手段を有し、
このガス圧制御手段は、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力手段を有し、
前記液晶セル挿着手段、前記封止剤塗布手段、前記封止剤硬化手段および前記液晶セル離脱手段のうち少なくとも１つは、前記データ入出力手段を介して入力された制御内容に基いて動作するように構成されている
ことを特徴とする請求項８記載の液晶セルの製造装置。
【請求項１０】
前記コンベヤは、その一部に、前記液晶セル挿着手段と、前記液晶セル離脱手段とが共通して設けられている
ことを特徴とする請求項８または９記載の液晶セルの製造装置。
【請求項１１】
開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造方法であって、
請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する挿着工程と、
前記液晶セルの加圧治具に供給されたガスにより、前記液晶セルの両側を押圧する押圧工程と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布工程と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化工程と、
前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セルの離脱工程と、
前記液晶セルの挿着工程場所から前記液晶セルの離脱工程場所までの間の少なくとも前記封止剤塗布工程場所および前記封止剤硬化工程場所を経由して前記加圧治具を連続的に搬送する搬送工程と
を含むことを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項１２】
前記押圧工程には、
前記挿着工程後、ガス圧をセルギャップの矯正に必要な第１の所定圧力まで上昇させる昇圧工程と、
前記昇圧工程後、前記封止剤塗布工程までの所定時間、前記第１の所定圧力を保持する第１圧力保持工程と、
前記封止剤塗布工程後、前記ガスの圧力を第２の所定圧力まで減圧させる減圧工程と、
前記減圧工程後、前記第２の所定圧力を保持し、その間に前記封止剤硬化工程を含む第２圧力保持工程と、
前記第２圧力保持工程後、前記ガスの圧力を大気圧付近まで低下させる圧力解放工程と
を含むことを特徴とする請求項１１記載の液晶セルの製造方法。
【請求項１３】
前記加圧治具との間に、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力工程を有し、
前記封止剤塗布工程は、前記データ入出力工程における入出力データに基いて前記第１圧力保持工程の最終段階でなされ、
前記封止剤硬化工程は、前記データ入出力工程における入出力データに基いて前記第２圧力保持工程中になされる
ことを特徴とする請求項１２記載の液晶セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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、そのセルギャップを矯正し、液晶を注入した開口部に封止剤を塗布し、その封止剤を硬化させるための液晶セルの加圧治具および製造装置ならびに製造方法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、液晶注入のための開口部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、開口部を封止することにより製造されている。
【０００３】
また、通常、液晶は真空引きによって注入されるため、過剰注入となり、注入直後は液晶セルの中間部分が膨らんだ状態に変形している（図２参照）。そこで開口部を封止する前に、この変形を矯正する工程を設けること（セルギャップの矯正）も従来よりなされている。
【０００４】
例えば、特開２０００−８９２３７号公報には、液晶セルのセルギャップを矯正後、封止剤を塗布し、更に塗布した封止剤を硬化させて開口部を封止する技術が開示されている。
【０００５】
【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、セルギャップの矯正から封止剤の硬化までの工程を編成してライン生産を行うことが困難であり、生産性を高め難いという問題があった。それは、これらの工程を一箇所でバッチ処理する必要があったからである。セルギャップの矯正のためには液晶セルを両側から押圧する必要があるが、封止剤を塗布し、更に硬化させ終わるまでは押圧力を保っておく必要がある。即ち、セルギャップの矯正から封止剤の硬化まで、連続して押圧力を負荷しておく必要があるため、これらの工程を一定の場所で行う必要が生じ、ライン生産を困難にしているのである。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、液晶を注入後の液晶セルへの押圧力を連続的に制御しつつ、セルギャップの矯正、封止剤の塗布および封止剤の硬化を含む工程を編成した効率的なライン生産をなし得る液晶セルの加圧治具および製造装置ならびに製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、液晶を注入後の液晶セルを多数枚保持する、可搬性を有するケースと、弾性カバーで構成され、加圧ガスが供給されることにより膨張して、保持された前記液晶セルの外面を押圧する加圧手段と、上記ケースに備えられ、その加圧手段に加圧ガスを供給するガス供給手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の液晶セルの加圧治具において、前記加圧手段が、所定の間隔をもって略平行に配列された複数のフレームと、前記各フレームの一部または全部を弾性カバーで覆設してなる加圧板とを有し、前記ガス供給手段が、前記弾性カバー内または前記弾性カバーと前記液晶セルとにより密閉される空間内にガスを導入し得るガス導入経路と、前記ガス導入経路に供給されるガスを貯溜するガス容器と、前記ガス導入経路中に設けられ、該ガス導入経路を開閉する切換弁とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の液晶セルの加圧治具において、前記ガス導入経路を通して導入されるガス圧が、所定の圧力となるように前記切換弁を制御するガス圧制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２または３記載の液晶セルの加圧治具において、前記切換弁は、導入ガスの供給源を、前記ガス容器と外部ガスとのいずれか一方に切り換える三方弁で構成されてい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記載の液晶セルの加圧治具において、前記ガス圧制御手段は、ガス圧をセルギャップの矯正に必要な第１の所定圧力まで上昇させた後、封止剤を塗布するまでその第１の所定圧力を保持し、前記封止剤を塗布した後は減圧して、第２の所定圧力まで減圧させた後、所定時間その圧力を保持し、封止剤の硬化後、大気圧付近まで低下させるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の液晶セルの加圧治具において、前記ガス圧制御手段は、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６記載の液晶セルの加圧治具において、前記データ入出力手段は、無線通信装置であることを特徴とする。
【００１４】
これらの発明によれば、この加圧治具は、可搬性を有しながら液晶セルを押圧できる。従って、この加圧治具によるセルギャップの矯正後も、その押圧力を維持しつつ、他の場所に搬送して次の工程をなすことができる。
【００１５】
また、この加圧治具に、ガス容器、切換弁およびガス圧制御手段等を備えるようにすれば、外部から切り離された状態で押圧力を制御できるので、更に可搬性の高いものとなる。
【００１６】
ガス容器以外の外部からガスを導入し得る外部ガス受入れ経路を設けて必要に応じてガスの供給源を切り替えるようにすれば、液晶セルの挿着時等、多くのガスを消費するときには外部供給源から供給するようにできるので、ガス容器内のガス容量を小さくする事ができ、その結果加圧治具を小型、軽量なものとすることができる。
【００１７】
また、ガス圧制御手段によるガス圧を、セルギャップの矯正に必要な第１の所定圧力まで上昇させた後、液晶セルの前記開口部に封止剤を塗布するまでの所定時間はその圧力を保持し、封止剤を塗布した後は減圧して、第２の所定圧力まで減圧させた後、所定時間その圧力を保持し、封止剤の硬化後、大気圧付近まで低下させるようにすれば、セルギャップの矯正が適正になされるとともに、塗布した封止剤がその後の減圧により、僅かに開口部の内部に入り込むので、より完全な封止を行うことができる。
【００１８】
ガス圧制御手段に液晶セルのサイズに応じたデータの入出力をなし得るデータ入出力手段を設ければ、最適圧力パターンの異なる種々のサイズの液晶に対し、圧力パターンのデータを変更するだけで対応できるので、共通の加圧治具を用いることができる。また外部の装置に液晶セルのサイズや加圧状態の情報を伝達することができる。更に無線化により、データの入出力が容易になるとともに一層可搬性を高くすることができる。
【００１９】
請求項８の発明は、開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造装置であって、請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する液晶セル挿着手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セル離脱手段と、前記液晶セルの挿着手段から前記液晶セルの離脱手段までの間の少なくとも前記封止剤塗布手段および前記封止剤硬化手段を経由して前記加圧治具を連続的に搬送し得るコンベヤとを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項８記載の液晶セルの製造装置において、前記加圧治具へのガス供給手段は、ガス圧を制御するガス圧制御手段を有し、このガス圧制御手段は、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力手段を有し、前記液晶セル挿着手段、前記封止剤塗布手段、前記封止剤硬化手段および前記液晶セル離脱手段のうち少なくとも１つは、前記データ入出力手段を介して入力された制御内容に基いて動作するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項８または９記載の液晶セルの製造装置において、前記コンベヤは、その一部に、前記液晶セル挿着手段と、前記液晶セル離脱手段とが共通して設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項８乃至１０の発明によれば、前記の加圧治具を用いて液晶セルに押圧力を負荷しつつ、液晶セルの挿着手段、封止剤塗布手段、封止剤硬化手段および液晶セルの離脱手段の間をコンベヤによって搬送する、効率的なライン設備となすことができる。そして、これらの各手段がデータ入出力手段を介して入力された制御内容に基いて動作するようにしたため、例えば加圧治具の圧力制御手段との間で液晶セルのサイズに応じた加圧指令等の情報を送受信することができる。それにより、各手段に対して異なるサイズの液晶セルを挿着した加圧治具が混在して送られたとしても、それぞれの加圧治具に対応する工程を確実に行うことができる。
【００２３】
更に、コンベヤの一部に、前記液晶セル挿着手段と、前記液晶セル離脱手段とが共通して設けられているようにすれば、液晶セルの搬入場所と搬出場所とを共通化でき、より効率的なライン設備となすことができる。
【００２４】
請求項１１の発明は、開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造方法であって、請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する挿着工程と、前記液晶セルの加圧治具に供給されたガスにより、前記液晶セルの両側を押圧する押圧工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セルの離脱工程と、前記液晶セルの挿着工程場所から前記液晶セルの離脱工程場所までの間の少なくとも前記封止剤塗布工程場所および前記封止剤硬化工程場所を経由して前記加圧治具を連続的に搬送する搬送工程とを含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１１記載の液晶セルの製造方法において、前記押圧工程には、前記挿着工程後、ガス圧をセルギャップの矯正に必要な第１の所定圧力まで上昇させる昇圧工程と、前記昇圧工程後、前記封止剤塗布工程までの所定時間、前記第１の所定圧力を保持する第１圧力保持工程と、前記封止剤塗布工程後、前記ガスの圧力を第２の所定圧力まで減圧させる減圧工程と、前記減圧工程後、前記第２の所定圧力を保持し、その間に前記封止剤硬化工程を含む第２圧力保持工程と、前記第２圧力保持工程後、前記ガスの圧力を大気圧付近まで低下させる圧力解放工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
請求項１３の発明は、請求項１２記載の液晶セルの製造方法において、前記加圧治具との間に、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力をなし得るデータ入出力工程を有し、前記封止剤塗布工程は、前記データ入出力工程における入出力データに基いて前記第１圧力保持工程の最終段階でなされ、前記封止剤硬化工程は、前記データ入出力工程における入出力データに基いて前記第２圧力保持工程中になされることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１乃至１３の発明によれば、前記の加圧治具を用いて液晶セルに押圧力を負荷しつつ、液晶セルの挿着工程場所、封止剤塗布工程場所、封止剤硬化工程場所および液晶セルの離脱工程場所の間を自由に搬送することができる。特に、各工程場所間の移動時間を、押圧工程時間の中に含ませることができるので、工程時間の短縮された効率的なライン設備となすことができる。また、液晶セルのサイズに応じたガス圧データの入出力を行うようにすれば、異なるサイズの液晶セルを挿着した加圧治具が混在して送られたとしても、それぞれの加圧治具に対応する加圧指令等に基いて、各工程を確実に行うことができる。更に、前記押圧工程に昇圧工程、第１圧力保持工程、減圧工程、第２圧力保持工程および圧力解放工程を含むようにすれば、封止剤塗布工程後の減圧工程により、塗布した封止剤を液晶セルの内側に若干引き込むことができるため、封止効果を一層高めることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図を参照して説明する。図１は、加圧治具に挿着される液晶セル１０の正面図であり、図２は、図１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。
【００２９】
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、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。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。
【００３０】
図３は、加圧治具１００の一部切り欠きを有する斜視図である。加圧治具１００は、液晶セル１０の中央部の膨らみを矯正し、その矯正状態を維持したまま液晶セルの開口部を封止するために、液晶セル１０の両面から押圧するとともに、その押圧力を調整するための治具である。
【００３１】
加圧治具１００の上部には、治具フランジ天板１２２と２枚の治具天板１２０とが設けられている。また、これらを挟むように２枚の治具側板１１０が設けられている。これら治具フランジ天板１２２、治具天板１２０および治具側板１１０は、加圧治具１００のケースとして機能する。
【００３２】
治具側板１１０の間には、液晶セル１０を直接挟持する多数枚の加圧板１５０（詳細構造は後述する）が、所定の間隔をもって略平行に配列されている。加圧板１５０は、２枚の治具側板１１０間に架設された４本の加圧板支持軸１１５によって支持されている。
【００３３】
治具側板１１０の長手方向の両側には、治具張出板１１２が設けられ、これは加圧治具上ハンドル１８０、加圧治具下ハンドル１８２および加圧治具スペーサ軸１８５の支持部となっている。加圧治具上ハンドル１８０および加圧治具下ハンドル１８２は、加圧治具１００を固定するとともに搬送時に把手として機能する。加圧治具スペーサ軸１８５は、加圧治具スペーサ１８８の通し軸となっている。加圧治具スペーサ１８８は、各加圧板１５０の間に挿入され、加圧板１５０の所定間隔を維持する。
【００３４】
一方（図中手前側）の治具側板１１０の下方には、バッテリ２００、マイクロプロセッサからなる圧力制御装置２１０（ガス圧制御手段）、切換弁２３０および空気ボンベ２４０（ガス容器）が設けられている。これらは、所定の圧力に調整された空気を加圧板１５０に供給するための機構である。バッテリ２００により、加圧治具１００は、外部からの電力供給を受けることなく、独立して所定の動作をなし得る。
【００３５】
圧力制御装置２１０は、ケーブル２２２を通じて切換弁２３０をコントロールすることにより、加圧板１５０に供給する空気圧の大きさを制御する。圧力制御装置２１０の記憶・演算部２１１（図５参照）には、所定の圧力パターンが記憶されている。その記憶値は、適宜選択、修正が可能である。また、圧力やタイミングのデータを外部に出力または表示することも可能である。その入出力手段として、圧力制御装置２１０には、操作スイッチ２１２、外部入出力端子２１８、赤外線通信部２２０および表示部２１４を備える。
【００３６】
操作スイッチ２１２では、スイッチ操作により直接データの入力を行い得る。外部入出力端子２１８からは、有線により、ＰＣ等の外部機器２１９（図５参照）とのデータ交換が可能である。赤外線通信部２２０からは、赤外線を用いた無線通信により、外部機器２１９とのデータ交換が可能である。表示部２１４では、圧力値等、必要なデータを表示し得る。更に圧力制御装置２１０には、外部電源端子２１６を備える。圧力制御装置２１０には、電源ケーブル２０２を通してバッテリ２００から電力が供給されるが、外部電源２０１（図５参照）から外部電力が供給される場合は、外部電源２０１の使用が優先される。
【００３７】
切換弁２３０は、圧力制御装置２１０からケーブル２２２を通して入力された電気信号を弁開度に変換し、空気圧力を調節するための弁機構である。切換弁２３０への空気供給源は２箇所あり、一方は外部空気受入れカプラ２３４を通して供給される加圧用空気供給源２４４（図５参照）であり、もう一方は空気ボンベ２４０である。外部空気受入れカプラ２３４に外部空気導入管３２６（図１参照）が接続されている場合は加圧用空気供給源２４４を優先し、接続されていない場合には空気ボンベ２４０を使用する。なお、空気ボンベ充填用カプラ２３２は、外部のボンベ用空気供給源２４２（図５参照）から空気ボンベ２４０に空気を充填するための接続口である。切換弁２３０で圧力調整された空気は、加圧空気導入管２２６から治具加圧室１２６へ導かれる。
【００３８】
治具加圧室１２６は、治具フランジ天板１２２の上部に設けられた隔室であり、加圧室蓋板１２４によって外部と仕切られている。治具加圧室１２６内には、治具フランジ天板１２２を貫通した加圧板１５０のニードルパイプ１６５が配列されている。このニードルパイプ１６５を通して、各加圧板１５０内に空気が導かれるので、各加圧板１５０の内部には、同時かつ等しい圧力が作用する。
【００３９】
空気ボンベ２４０から切換弁２３０、加圧空気導入管２２６、治具加圧室１２６およびニードルパイプ１６５は、加圧板１５０の内部にガスを導入するガス導入経路として機能し、外部空気受入れカプラ２３４から切換弁２３０に通じる経路は、外部ガス受入れ経路として機能する。
【００４０】
以上のような構造により、加圧治具１００は、電源、空気供給源および外部制御装置と、有線で結ばれている場合のみならず、それらから切り離されても所定の動作を成し得るため、可搬性に優れたものとなっている。
【００４１】
図４は、加圧板１５０の一部切り欠きを有する斜視図である。加圧板１５０は、横長に形成された加圧板フレーム１６０を基材として、その表面をウレタンゴム製の加圧袋１７０で袋状に覆うようにして形成されている。加圧袋１７０は、上部付近の加圧板シール部１７８でシールされており、その内部空間は、ニードルパイプ１６５を通してのみ加圧袋１７０の外部と連通することが可能となっている。加圧板シール部１７８の上部には、４個の加圧板吊下げ孔１７３が設けられている。加圧板吊下げ孔１７３に加圧治具１００の４本の加圧板支持軸１１５が挿通されることにより、加圧板１５０は加圧治具１００に装着される。また、ニードルパイプ１６５は、加圧治具１００の治具フランジ天板１２２を貫通し、その上端が治具加圧室１２６内に突出し得る長さとなっている。
【００４２】
治具加圧室１２６からニードルパイプ１６５を通して導かれた空気は、図４に矢印Ｇで示すように、加圧袋１７０の内部空間に充満し、その内圧によって加圧袋１７０を膨張させる。加圧治具１００内に液晶セル１０が挿着された状態では、液晶セル１０と加圧板１５０とが、交互に略平行に配列されているため、液晶セル１０は、両側から加圧袋１７０に押圧された状態となる。この押圧力が所定値以上であると、液晶セル１０は、両側の加圧袋１７０によってのみ支持することが可能となる。また、空気圧を最適制御することにより、液晶セル１０の中央部の膨らみを矯正したり、開口部の封止を行う際の押圧力を制御したりすることができる。
【００４３】
図５は、加圧治具１００の制御ブロック図である。圧力制御装置２１０の入力側には、バッテリ２００、外部電源２０１、操作スイッチ２１２、外部機器２１９が接続されている。（外部機器２１９には出力も可）。更に外部機器２１９とは無線によるデータ入出力も可能である。圧力制御装置２１０の内部には圧力制御の記憶、演算を行う記憶・演算部２１１や表示部２１４を備える。また、圧力制御装置２１０の内部では使用電源の切り替えも行っている。圧力制御装置２１０の出力側には、切換弁２３０が接続されている。
【００４４】
切換弁２３０の入力側には、ボンベ用空気供給源２４２、加圧用空気供給源２４４および空気ボンベ２４０（出力も可）が接続されている。切換弁２３０の出力側には加圧治具１００の治具加圧室１２６が接続されている。
【００４５】
圧力制御装置２１０に操作スイッチ２１２や外部機器２１９から液晶セル１０のサイズや厚み、或いは直接圧力パターン等が入力され、記憶・演算部２１１では必要な演算を行って、当該液晶セル１０に最適な圧力パターンを記憶する。その情報が切換弁２３０に入力され、切換弁２３０では弁の開閉により、加圧用空気供給源２４４または空気ボンベ２４０から治具加圧室１２６に空気を供給する。
【００４６】
図６は、圧力制御装置２１０による圧力パターンを示すグラフである。横軸は時間ｔ、縦軸は圧力Ｐを表す。液晶セル１０は、押圧工程において、このパターンに従って押圧される。昇圧工程Ｓ１では加圧袋１７０内部の圧力を、第１の所定圧力Ｐ１まで時間ｔ１で上昇させる。その後第１圧力保持工程Ｓ２で、その圧力を時間ｔ２の間保持する。その間セルギャップの矯正がなされ、点Ｑ２では液晶セル１０の中央部の膨らみが修正されている。第１圧力保持工程Ｓ２が終了すると同時に、点Ｑ２で開口部１８に封止剤５４５（図７参照）が塗布される。その後減圧工程Ｓ３では、時間ｔ３で第１の所定圧力Ｐ１より僅かに低い第２の所定圧力Ｐ２まで減圧する。第２保持圧工程Ｓ４で第２の所定圧力Ｐ２を時間ｔ４の間保持する。この間、封止剤の硬化がなされる。その後、圧力解除工程Ｓ５で大気圧付近まで時間ｔ５で低下させる。本実施形態では、第１の所定圧力Ｐ１は０．００５〜０．０５ＭＰａ、時間ｔ１は１０〜１５分、時間ｔ２は３〜４分、時間ｔ３は約１０分の各範囲で、液晶セル１０のサイズ、厚みによって最適値を設定している。なお、必要に応じてこれらの範囲外の値を設定しても良い。
【００４７】
第２の所定圧力Ｐ２は、第１の所定圧力Ｐ１よりも僅かに小さい値（適宜設定する）であるが、このように減圧することによって、次に図７を参照して説明するように、塗布した封止剤５４５の封止効果をより高めることができる。
【００４８】
図７は、開口部１８に塗布された封止剤５４５の拡大正面図である。図７（イ）は、開口部１８に封止剤５４５を塗布した直後の状態を示す。液晶２０は、外周縁部１６と開口部１８に塗布された封止剤５４５とによって、封止されている。図７（ロ）は、封止剤５４５の塗布後、減圧を行った状態を示す。減圧によって僅かに液晶２０の注入容積が増大するので、封止剤５４５は内側に引き込まれた状態になっている。このように封止剤５４５を引き込むと、シール深さが深くなって、より封止効果が増大し、良好な封止特性を得ることができる。但し、引き込み過ぎて外周縁部１６の最内線より内側に入ると表示不良の原因となるので、減圧量は封止剤５４５が内側に入り込み過ぎないような適値に設定してある。
【００４９】
図８は、加圧治具１００を用いた液晶セルの製造装置８００の平面図を示す。液晶セルの製造装置８００は、いわゆる製造ラインであり、各工程が直線状に編成されたものである。加圧治具１００が、コンベヤ８１０上を矢印Ｆに示すように右から左へ順に流れて行くにしたがい、液晶セル１０のセルギャップ矯正、開口部への封止剤塗布及び封止剤の硬化がなされる。
【００５０】
液晶セルの製造装置８００の右端の液晶セル挿着所９０１は、製造ラインの始点である。ここには液晶セル挿着装置３００（液晶セル挿着手段）が設置されており、液晶が注入された液晶セル１０が加圧治具１００に挿着される。この時点が図６に示す点Ｑ０である。なお、液晶セル挿着装置３００では、液晶セル１０は、その開口部１８が下向きの状態で挿着される。
【００５１】
また、加圧治具１００の圧力制御装置２１０には、赤外線通信部２２０を通して、挿着した液晶セル１０のサイズや枚数等の情報が入力される。
【００５２】
次に加圧治具１００は、方向転換所９０４に搬送される。方向転換所９０４では、通常は加圧治具１００を次の上下反転所９０５に搬送するが、必要に応じて図中下方の非常取出し所９２０に搬送することも可能である。待機所９２０は、例えば次工程以降を別の場所で行う必要が生じた場合に、液晶セルの製造装置８００から加圧治具１００を搬出するための待機所である。待機所９２０には、コンベヤ８１０から分岐した分岐経路８２０が敷設されており、方向転換所９０４から搬送された加圧治具１００を受け入れ、搬出のための待機を行う。また逆に、待機所９２０では、既に液晶セル１０が挿着された加圧治具１００を、ライン途中（方向転換所９０４）から投入するための待機を行うこともできる。
【００５３】
方向転換所９０４から次の上下反転所９０５側に搬送された加圧治具１００は、上下の反転がなされる。従って、ここで液晶セル１０の開口部１８は上向きとなる。また、ここで開口部１８付近に付着した余分な液晶が拭き取られる。
【００５４】
次の封止剤塗布所９０７には液晶セルの封止剤塗布装置５００（封止剤塗布手段）が設置されており、開口部１８に封止剤５４５が塗布される。この時点が図６の点Ｑ２である。つまり、液晶セル１０は、着脱工程場所９０１で加圧治具１００に挿着され、封止剤塗布工程場所９０７まで搬送される間、加圧治具１００の圧力制御により、セルギャップの矯正が完了している。液晶セルの封止剤塗布装置５００は、加圧治具１００の圧力制御装置２１０と無線通信を行い、加圧治具１００に挿着されている液晶セル１０のサイズ、枚数、加圧状態等の情報を受信し、各加圧治具１００に応じて開口部１８の位置を認識し、封止剤５４５を塗布する。
【００５５】
次の目視検査所９０８では検査員によって封止剤５４５の塗布状態が目視検査される。
【００５６】
次のＵＶ照射所９０９にはＵＶ照射装置７００が設置されている。ＵＶ照射装置７００は、封止剤５４５にＵＶ（紫外線）を照射する装置である。封止剤５４５はＵＶ硬化樹脂なので、ＵＶの照射によって硬化し、開口部１８の封止が完了する。この封止剤硬化工程でＵＶ照射装置７００は、加圧治具１００の圧力制御装置２１０と無線通信を行い、加圧治具１００に挿着されている液晶セル１０のサイズ、枚数等の情報を受信し、各加圧治具１００に応じた時間のＵＶ照射を行う。加圧治具１００は、封止剤塗布所９０７での封止剤塗布工程からＵＶ照射所９０９での封止剤硬化工程までの間に、図６の減圧工程Ｓ３を行う。封止剤硬化工程は図６の第２圧力保持工程Ｓ４内でなされる。
【００５７】
次の上下反転所９１１で加圧治具１００の上下が反転される。ここで開口部１８は下向きとなり、挿着時の状態に戻る。
【００５８】
最後の液晶セル離脱所９１３で液晶セル１０は加圧治具１００から離脱され、一連の工程が終了する。この時点が図６のＱ５である。
【００５９】
なお本実施形態では、コンベヤ８１０を直線状に敷設しているが、液晶セル挿着所９０１と液晶セル離脱所９１３とを共通の場所とし、挿着工程および離脱工程を共通の着脱装置でなし得るようにループ状に敷設しても良い。
【００６０】
以上液晶セルの製造装置８００の説明を行ったが、液晶セルの製造装置８００自体には液晶セル１０を押圧するための固定された工程場所が無い。それは、加圧治具１００が、液晶セルの製造装置８００の各工程場所に液晶セル１０を搬送しつつ、押圧工程をなすからである。このようにすると、単にライン中のセルギャップ工程場所を加圧治具１００内に変更しただけではなく、図６に示すように、液晶セル１０に作用させる圧力を連続的に変化させるという工程の中に、セルギャップの矯正工程に加えて、異なる場所でなされる封止剤塗布工程や封止剤硬化工程を入れ込むことができる。また、各工程間の移動時間を押圧工程時間に含めることができる。液晶セルの製造装置８００は、こうした複合した工程を容易になしつつ、工程時間を短縮し得る、効率的なライン生産設備となっている。
【００６１】
以上の実施形態において、加圧治具１００は、加圧板の弾性カバー内または弾性カバーと液晶セルとにより密閉される空間内にガスが導入されるものであれば良く、必ずしも膨張させた加圧袋１７０で直接液晶セル１０を押圧するものでなくても良い。例えば、適当なシール手段によって液晶セル１０の両側に密封空間を形成し、その密封空間に導入されたガスによって液晶セル１０を押圧するようにしたものであっても良い。また、ガスは空気に限定するものではなく、窒素その他の気体であっても良い。
【００６２】
コンベヤ８１０は、必ずしも略閉曲線状に敷設されている必要はなく、略直線状に敷設され、その両端に挿着装置および離脱装置を設けるようにしたものでも良い。
【００６３】
着脱工程場所９０１、封止剤塗布工程場所９０７および封止剤硬化工程場所９０９には、必ずしも着脱装置３００、封止剤塗布装置５００、ＵＶ照射装置７００を設置する必要はなく、着脱工程、封止剤塗布工程および封止剤硬化工程をなし得る適当な装置あるいは作業員が配されているものでも良い。
【００６４】
無線通信装置は、赤外線によるものに限定するものではなく、その他の電磁波によるものであっても良い。
【００６５】
【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加圧治具は、液晶を注入後の液晶セルを多数枚保持する、可搬性を有するケースと、弾性カバーで構成され、加圧ガスが供給されることにより膨張して、保持された前記液晶セルの外面を押圧する加圧手段と、上記ケースに備えられ、その加圧手段に加圧ガスを供給するガス供給手段とを有することを特徴とするので、押圧工程における可搬性を高めることができる。また、ガス導入経路、ガス容器、切換弁およびガス圧制御手段などを備えるようにすれば、液晶セルへの押圧力を、自在に制御することができる。
【００６６】
また、本発明の液晶セルの製造装置は、開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造装置であって、請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する液晶セル挿着手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化手段と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セル離脱手段と、前記液晶セルの挿着手段から前記液晶セルの離脱手段までの間の少なくとも前記封止剤塗布手段および前記封止剤硬化手段を経由して前記加圧治具を連続的に搬送し得るコンベヤとを有することを特徴とし、また本発明の液晶セルの製造方法は、開口部から液晶が注入された液晶セルのセルギャップを矯正した後、前記開口部を封止する液晶セルの製造方法であって、請求項１記載の液晶セルの加圧治具に、前記液晶セルを挿着する挿着工程と、前記液晶セルの加圧治具に供給されたガスにより、前記液晶セルの両側を押圧する押圧工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、前記開口部に前記封止剤を塗布する封止剤塗布工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具に挿着した状態で、塗布された前記封止剤を硬化させる封止剤硬化工程と、前記液晶セルを前記液晶セルの加圧治具から離脱させる液晶セルの離脱工程と、前記液晶セルの挿着工程場所から前記液晶セルの離脱工程場所までの間の少なくとも前記封止剤塗布工程場所および前記封止剤硬化工程場所を経由して前記加圧治具を連続的に搬送する搬送工程とを含むことを特徴とするので、加圧治具を用いることにより、液晶を注入後の液晶セルへの押圧力を連続的に制御しつつ、セルギャップの矯正、封止剤の塗布および封止剤の硬化を含む工程を編成した効率的なライン生産をすることができる。
【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正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ位置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる加圧治具の一部切り欠きを有する斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる加圧板の一部切り欠きを有する斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる加圧治具の制御ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる押圧工程における圧力パターンの説明図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる液晶セルの開口部の封止状態を示す拡大図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる液晶セルの製造装置の平面図である。
【符号の説明】
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
１２６　治具加圧室
１５０　加圧板
１６０　加圧板フレーム
１６５　ニードルパイプ
１７０　加圧袋
２００　バッテリ
２１０　圧力制御装置
２２０　赤外線通信部
２２６　加圧空気導入管
２３０　切換弁
２３４　外部空気受入れカプラ
２４０　空気ボンベ
３００　着脱装置
５００　液晶セルの封止剤塗布装置
７００　ＵＶ照射装置
５４５　封止剤
８００　液晶セルの製造装置
８１０　コンベヤ
８２０　分岐経路
９０１　着脱工程場所
９０７　封止剤塗布工程場所
９０９　封止剤硬化工程場所
９２０　非常取出し所
Ｓ１　昇圧工程
Ｓ２　第１圧力保持工程
Ｓ３　減圧工程
Ｓ４　第２圧力保持工程
Ｓ５　圧力解除工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004020968.tif 000009
【図８】
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