JPH09160056A

JPH09160056A - 液晶表示パネル製造装置

Info

Publication number: JPH09160056A
Application number: JP32570395A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Otsu; 泰秀大津; Hiroshi Soyama; 浩曾山; Hidehiko Hosokawa; 英彦細川
Original assignee: MITSUBOSHI DAIYAMONDO KOGYO KK; YAMAZAKI DENKI KK; Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: MITSUBOSHI DAIYAMONDO KOGYO KK; YAMAZAKI DENKI KK; Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: JP3639656B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い剛性の治具を必要とし、精度およびエネ
ルギー効率が悪く、加工時間も長く、各種のサイズに容
易に対応できない。【解決手段】スペーサを挟み２枚のガラス板をシール
接着剤(４)を用いて貼り合わせた液晶表示パネル(Ａ)
を、枠状治具(20)の開口部(Ｆ)に位置させ、その液晶表
示パネルの上下面に当接させたシート状部材(18,19)を
用いて前記開口部を閉領域にし、その閉領域を減圧し、
大気圧により液晶表示パネルのガラス板(１,２)間のギ
ャップを調整し、このギャップ調整後、もしくはこのギ
ャップ調整と並行して、シート状部材を通じて加熱手段
(23ａ,24ａ又は27ａ,28ａ)により、液晶表示パネルを加
熱して前記シール接着剤を硬化させる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペーサを挟み２
枚のガラス板をシール接着剤を用いて貼り合わせた液晶
表示パネルに対し、ガラス板間のギャップの調整および
シール接着剤の硬化を行うための液晶表示パネル製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の液晶表示パネルの製造方法
を最初に図１を参照して詳しく述べる。１,２は個々の
液晶表示パネルＡを形成するガラス板であり、図２に示
すように、ガラス板１,２は、粒状のスペーサ３を介し
て所定のギャップを隔てて対向しており、そして、前記
ギャップに液晶を封じ込めておくために両ガラス板１,
２の周縁にはシール接着剤４が塗布されている。このシ
ール接着剤４は、両ガラス板１,２を相互に接着する役
目も担っているが、この段階では接着剤４はまだ硬化し
ておらず、液晶もまだ封入されていない。７は、各液晶
表示パネルＡ相互間に敷設されたパネル間スペーサであ
る。

【０００３】図１に戻り、このような液晶表示パネルＡ
は積み重ねられ、それらの上下をホットプレート５,５'
で挟み、更に加圧パッド８,８'で挟んだ状態で、加圧機
のダイセット６の押下により、各液晶表示パネルＡに圧
力を加えることで、各ガラス板１,２間のギャップを所
望の値に調整し、そして、ホットプレート５による加熱
により、シール接着剤４を短時間で硬化させ、両ガラス
板１,２を相互に接着している。このようにギャップを
調整した上でシール接着剤４を硬化させる作業を圧着と
呼んでいる。

【０００４】図３に第２の製造方法を示しており、図
１、２と同じ要素に対しては共通の符号を付している。
ガラス板１,２等からなる液晶表示パネルＡと半固定の
ダイセット１０との間にダイヤフラム１１が嵌挿されて
おり、吸気口１２を通じてダイヤフラム１１を膨らます
ことにより、液晶表示パネルＡを加圧して上記ギャップ
を調整し、そしてこの装置自体をトンネル炉に入れて加
熱するか、もしくは加圧機の基台Ｂにヒータを埋設し、
この基台Ｂを通じて液晶表示パネルＡを加熱するかし
て、上記シール接着剤４を硬化させる。

【０００５】図４は、特開平５−３４６５３号公報の
「ガラス基板圧着装置」に開示されたものである。１
３,１４は、Ｏリング１５を挟み互いに気密に当接して
いる上下枠体であり、それらの周縁部Ｃを除く中央部に
開口Ｄが設けられている。この上下枠体１３，１４内に
セットした液晶パネルＡは、前記上下枠体１３，１４の
周縁部Ｃに沿って設けたＯリング１６を介在させて保持
される。上枠体１３の周縁部Ｃに形成された排気口１７
は真空ポンプにつながれる。この構成からわかるよう
に、Ｏリング１６より内側は前記開口Ｄを通じて外部大
気に開放されているが、そのＯリング１６の外側の空間
Ｅは大気と遮断され、閉領域を形成する。

【０００６】ところで、シール接着剤４は、図５に示さ
れるように、ガラス板１,２間のギャップに液晶を封じ
込めるためにガラス板１,２の周縁に沿って塗着されて
いるが、後からギャップ内に液晶を封入できるように一
部に切欠き４ａが設けられている。従って、ギャップ部
の空間は前記領域Ｅとつながっており、大気と遮断され
ている。そのため、排気口１７を通じて前記領域Ｅを真
空状態にすれば、ギャップ部も真空となり、ガラス板
１,２は、大気圧により、互に押し付ける方向の力を受
けることでギャップ調整がなされ、その状態でトンネル
炉にて加熱されてシール接着剤４が硬化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１のようにダイセッ
ト６等による機械的加圧では、液晶表示パネルが大サイ
ズの場合、加圧力が１ｔを超え、機械的に剛性の高い治
具が必要となる。尚、この装置では、随意の所望の圧力
を印加できるため、図示したように、複数枚の液晶表示
パネルＡを積層して一度に圧着作業を行える利点がある
が、シール接着剤４の硬化のためには熱効率の悪い雰囲
気加熱炉で加熱しなくてはならないため熱効率が極めて
悪く、各パネル間での熱伝導度も良くないために、加工
(圧着)時間が長くなり、各液晶表示パネル間でギャップ
も不均一となる。更には、図２で示すように、液晶表示
パネルＡ相互間に異物９が混入した場合には３ａのごと
くスペーサが圧壊して歩留まりが低下する。

【０００８】図３の装置では、空気圧を利用するため、
液晶表示パネルＡに均一な力が加わり、良好なギャップ
精度は得られるものの、やはり機械的な加圧であるた
め、機械的に剛性の高い治具が必要となり、又、シール
接着剤４の硬化のために雰囲気加熱炉で加熱しなくては
ならないため、熱効率が悪く加工時間も長い。

【０００９】図４は、機械的な加圧を用いるのではな
く、大気圧を用いて行うため、高い剛性の治具は不要と
なるが、この図４の装置では、Ｏリング１６によって液
晶表示パネルＡの保持および気密を行っているため、液
晶表示パネルＡのサイズが変われば、それに適合するＯ
リングを準備し設置する必要があり、作業性が劣る。
又、この装置もシール接着剤４の硬化のために雰囲気加
熱炉で加熱する必要があるが、液晶表示パネルＡがＯリ
ング１６で保持されるため液晶表示パネルＡにおいて温
度分布が不均一となり、ギャップ精度に課題が生じる。

【００１０】従って、本発明は、高い剛性の治具を必要
とせず、ギャップ精度およびエネルギー効率が良く、加
工時間が短く、かつ、各種のサイズに容易に対応できる
液晶表示パネル製造装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本第１発明(請求項１)
は、スペーサを挟み２枚のガラス板をシール接着剤を用
いて貼り合わせた液晶表示パネルを、枠状治具の開口部
に位置させ、その液晶表示パネルの上下面に当接させた
シート状部材を用いて前記開口部を閉領域にし、その閉
領域を減圧し、大気圧により液晶表示パネルのガラス板
間のギャップを調整し、このギャップ調整後、もしくは
ギャップ調整と平行して、シート状部材を通じて液晶表
示パネルを加熱して前記シール接着剤を硬化させること
を特徴とする液晶パネル製造装置。

【００１２】より詳しくは、請求項２、３を提示でき、
それらの構成は本第１発明の第１実施形態(図６)、第２
実施形態(図８)として開示している。

【００１３】本第２発明(請求項３)は、スペーサを挟み
２枚のガラス板を紫外線硬化型のシール接着剤を用いて
貼り合わせた液晶表示パネルを、枠状治具の開口部に位
置させ、その液晶表示パネルの一方のシート状部材を当
接し、他方の面には紫外線透過部材を当接することで前
記開口部を閉領域にし、その閉領域を減圧し、大気圧に
より液晶表示パネルのガラス板間のギャップを調整し、
このギャップ調整後、もしくはギャップ調整と平行し
て、紫外線透過部材を通じて紫外線を照射して前記シー
ル接着剤を硬化させることを特徴とする。

【００１４】より詳しくは、請求項５を提示でき、その
構成は本第２発明の１実施形態(図９)として開示してい
る。

【００１５】

【作用】本第１発明では、枠状治具の開口部に液晶表示
パネルを位置させ、その開口部を２枚のシート状部材を
用いて閉領域にされるが、その時、シート状部材は、液
晶表示パネルの上下ガラス板にそれぞれ接して設けられ
る。従って、その閉領域を真空ポンプを用いて減圧すれ
ば、大気圧により、２枚のシート状部材は、液晶表示パ
ネルを押し付け、これにより、ガラス板間のギヤップが
調整される。このギヤップ調整後、あるいはこのギヤッ
プ調整の作業と並行して、シート状部材を通じて液晶表
示パネルを加熱することにより、シール接着剤が硬化
し、液晶表示パネルの圧着が完了する。

【００１６】第２発明では、上記のシート状部材の一方
を紫外線透過部材とし、シール接着剤の硬化に際して
は、紫外線透過部材を通じて紫外線を照射することで行
っており、より短時間でシール接着剤を硬化できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図６は、本第１発明の装置の第１
実施形態を示した側断面図であり、その分解斜視図を図
７に示している。２０は、耐熱ゴム製の枠状治具であ
り、その開口部Ｆには、液晶表示パネルＡがセットされ
る。２１は、治具２０内を貫通している排気管である。
２２は、治具２０の補強のためにその外周縁に沿って嵌
め込まれた補強金具である。前記治具２０の内周縁の部
分は、前記開口部Ｆにセットされた液晶表示パネルＡと
同一面となるように、枠厚が減じられ、その箇所が突出
部２０'を形成する。その突出部２０'の上下面には、突
起２０ａが形成される。１８,１９は、液晶表示パネル
Ａおよび突出部２０'の上面および下面をそれぞれ覆う
ように設けられる上耐熱ゴムシート、下耐熱ゴムシート
であり、前記突起２０ａと食い込むことにより、位置ず
れが防止される。２５,２６は、上耐熱ゴムシート１
８、下耐熱ゴムシート１９の周縁部を上記突出部２０'
に対して押圧するための上シール補助枠、下シール補助
枠である。又、これらの補助枠２５,２６は、不図示の
金具を用いて上記枠状治具２０または補強金具２２と一
体的に固定される。これらの補助枠２５,２６の開口部
Ｇ,Ｈには、液晶表示パネルＡとほぼ同じ大きさの上ホ
ットプレート２３、下ホットプレート２４が位置する。
各ホットプレート２３,２４にはヒータ２３ａ,２４ａが
埋設されている。

【００１８】以上の要素で組み立てられた図６の装置に
おいて、上シール補助枠２５の自重により、上記突出部
２０'の上面に対して上耐熱ゴムシート１８が押圧さ
れ、一方、本装置の自重による反作用により、上記突出
部２０'の下面に対しては下耐熱ゴムシート１９を介し
て上向の力が作用するため、液晶表示パネルＡがセット
される、枠状治具２０の開口部Ｆは、上下の耐熱ゴムシ
ート１８,１９によって気密状態となり、閉領域を形成
するとともに、液晶表示パネルＡは上下の耐熱ゴムシー
ト１８,１９と密着する。従って、その閉領域に通じて
いる排気管２１を通じて真空引きを行えば、開口部Ｆと
ともに、上記の切欠き４ａを通じて液晶表示パネルＡ内
のギャップ部も真空状態となる。これにより、液晶表示
パネルＡは、上下のホットプレート２３,２４および上
下の耐熱ゴムシート１８,１９を介して大気圧の力を受
けることにより、ギャップが所望の値に調整される。

【００１９】この後、ヒータ２３ａ,２３ｂに通電して
上下のホットプレート２３,２４を加熱することによ
り、液晶表示パネルＡは加熱され、所望のギャップの状
態でシール接着剤４が硬化し、これにより、当該液晶表
示パネルＡの圧着が完了する。

【００２０】尚、ヒータに通電を開始しても液晶表示パ
ネルＡが所定の温度に加熱されるまでに時間がかかり、
かつ、所定の温度に加熱されても、シール接着剤４が直
ちに硬化する訳でもないので、ヒータへの通電は、ギャ
ップ調整と並行して行ってももよく、あるいは、予めヒ
ータへの通電を行っておいてもよい。

【００２１】圧着が終了すれば、排気管２１を通じて上
記開口部Ｆを大気圧に戻した上で、上ホットプレート２
３を外し、次に上シール補助枠２５を取り外す。ここ
で、上シール補助枠２５と上耐熱ゴムシート１８との接
触部を両面テープ等で相互に接合しておけば、上シール
補助枠２５の取り外し時に上耐熱ゴムシート１８も同時
に取り外せる。その後、圧着済みの液晶表示パネルＡを
取り除き、次に圧着したい液晶表示パネルＡを上記開口
部Ｆにセットし、上記と逆の手順で組み立てる。

【００２２】図８は、本第１発明の装置の第２実施形態
を示した側断面図であり、図６と同じ要素に対して共通
の符号を付している。図８においては、加熱手段であっ
た上下のホットプレート２３,２４が省かれ、その替わ
りに、２７,２８で示した上耐熱ゴムシート、下耐熱ゴ
ムシートに、それぞれ、シート状の上シートヒータ２７
ａ、下シートヒータ２７ｂが埋設されている。

【００２３】この実施形態においても、排気管２１を通
じて開口部Ｆを真空にすることにより、液晶表示パネル
Ａは、上下の耐熱ゴムシート２７，２８を通じて大気圧
の力を受けることにより、液晶表示パネルＡのギャップ
が調整されると共に、上下のシートヒータ２７ａ,２８
ａに通電して、液晶表示パネルＡを加熱することによ
り、シール接着剤４が硬化され、圧着が行われる。

【００２４】この第２実施形態によれば、上述の第１実
施形態と比較して、シートヒータを組み込んだ特殊なゴ
ムシートを必要とするものの、第１実施形態の熱容量の
大きいホツトプレートを使用しないため、液晶表示パネ
ルＡを短時間で所要温度に加熱でき、電力消費も低減で
きる。

【００２５】図９は、本第３発明の装置の一形態を示し
た側断面図であり、図９において図６との相異点は、加
熱手段であった上下のホットプレート２３,２４が省か
れ、又、下耐熱ゴムシート１９の替わりに石英板２９を
用いている。そして、下シール補助枠２６の開口部Ｈの
下方に、凹状にくぼんだランプハウス３０が設けられ、
そのランプハウス３０の上端縁３０ａは水平方向に折曲
され、その折曲部は下シール補助枠２６の下面に接合さ
れている。但し、石英ガラス板２９の下面に大気圧が加
わるように、ランプハウス３０には、空気流入口３０ａ
を備える。そのランプハウス３０内には、紫外線を多量
に放射する高圧水銀灯３１が設けられ、その高圧水銀灯
３１の上部には高圧水銀灯３１よりの紫外線を適宜遮る
ことのできるシャッタ３２が設けられる。又、シール接
着剤としては、紫外線照射により硬化するタイプの紫外
線硬化型シール接着剤４'を用いている。

【００２６】この装置においても、排気管２１を通じて
の真空引きにより、上耐熱ゴムシート１８および石英板
２９を介して液晶表示パネルＡに大気圧が加わることに
より、液晶表示パネルＡのギャップ調整が行われる。こ
れに並行して高圧水銀灯３１を点灯させておき、一定の
照度に達した時点でシャッタ３２を一定時間、開にする
と、この高圧水銀灯３１より放射された紫外線は、石英
板２９および下ガラス板２を透過してシール接着剤４'
に照射することにより、そのシール接着剤４'は短時間
で硬化し、液晶表示パネルＡの圧着が行われる。

【００２７】この装置によれば、時間のかかる加熱工程
がないためより短時間でシール接着剤４'を硬化さるこ
とができる。尚、紫外線透過部材として石英板を用いた
が、紫外線を透過させ、かつ、劣化のない部材としてア
クリル板等のプラスチックス材料も使用できる。

【００２８】

【発明の効果】本第１発明は、液晶表示パネルを、枠状
治具の開口部に位置させ、その液晶表示パネルの上下面
に当接させたシート状部材を用いて前記開口部を閉領域
にし、その閉領域の減圧により液晶表示パネルのガラス
板間のギャップを調整し、そして、シート状部材を通じ
て加熱することでシール接着剤の硬化するものであり、
この手法によれば、機械的な加圧工程を持たないため
に、高い剛性の治具は不要であり、高いギャップ精度が
得られる。又、シート状部材を通じて直接加熱するため
熱効率がよく、従って短時間でシール接着剤を硬化させ
ることができる。更には、液晶表示パネルを枠状治具の
開口部にセットして加工を行うものであるため、種々の
サイズのパネルを加工できる。第２発明では、上記のシ
ート状部材の一方を紫外線透過部材とし、シール接着剤
の硬化に際しては、紫外線透過部材を通じて紫外線を照
射することで行っており、熱伝達に時間のかかる加熱工
程を持たないため、より短時間でシール接着剤を硬化で
きるという利点を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の第１の圧着方法を示した図

【図２】図１において圧付される液晶表示パネルの詳
細を示した図

【図３】従来の第２の圧着方法を示した図

【図４】従来の第３の圧着方法を示した図

【図５】液晶表示パネルの周縁に設けられるシール接
着剤を示した図

【図６】本第１発明に係わる装置の第１実施形態示し
た側断面図

【図７】図６の装置の各構成要素を分解して示した斜
視図

【図８】本第１発明に係わる装置の第２実施形態示し
た側断面図

【図９】本第２発明に係わる装置の１実施形態示した
側断面図

【符号の説明】

１上ガラス板２下ガラス板３スペーサ４シール接着剤４' 紫外線硬化型シール接着剤１８上耐熱ゴムシート１９下耐熱ゴムシート２０枠状治具２１排気管２２補強金具２３上ホットプレート２３ａ上ヒータ２４下ホットプレート２４ａ下ヒータ２５上シール補助枠２６下シール補助枠２７上耐熱ゴムシート２７ａ上シートヒータ２８下耐熱ゴムシート２８ａ下シートヒータ２９石英板３０ランプハウス３１高圧水銀灯３２シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細川英彦埼玉県坂戸市大字小山123番地株式会社ヤマザキ電機内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スペーサを挟み２枚のガラス板をシール
接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パネルを、枠状治
具の開口部に位置させ、その液晶表示パネルの上下面に
当接させたシート状部材を用いて前記開口部を閉領域に
し、その閉領域を減圧し、大気圧により液晶表示パネル
のガラス板間のギャップを調整し、このギャップ調整
後、もしくはこのギャップ調整と並行して、シート状部
材を通じて液晶表示パネルを加熱して前記シール接着剤
を硬化させることを特徴とする液晶パネル製造装置。
【請求項２】スペーサを挟み２枚のガラス板をシール
接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パネルを、枠状治
具の開口部に位置させ、その液晶表示パネルの上下面に
当接させた２枚の耐熱ゴムシートを用いて前記開口部を
閉領域にし、更に、前記耐熱ゴムシートの外面に加熱手
段を当接し、その状態で前記閉領域を減圧し、大気圧力
により液晶表示パネルのガラス板間のギャップを調整
し、このギャップ調整後、もしくはこのギャップ調整と
並行して前記加熱手段により、液晶表示パネルを加熱し
て前記シール接着剤を硬化させることを特徴とする液晶
パネル製造装置。
【請求項３】スペーサを挟み２枚のガラス板をシール
接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パネルを、枠状治
具の開口部に位置させ、その液晶表示パネルの上下面
に、加熱手段を具備する２枚の耐熱ゴムシートを当接す
ることで前記開口部を閉領域にし、その閉領域を減圧
し、大気圧により液晶表示パネルのガラス板間のギヤッ
プを調整し、このギャップ調整後、もしくはこのギャッ
プ調整と並行して加熱手段により、液晶表示パネルを加
熱して前記シール接着剤を硬化させることを特徴とする
液晶パネル製造装置。
【請求項４】スペーサを挟み２枚のガラス板を紫外線
硬化型のシール接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パ
ネルを、枠状治具の開口部に位置させ、その液晶表示パ
ネルの一方のシート状部材を当接し、他方の面には紫外
線透過部材を当接することで前記開口部を閉領域にし、
その閉領域を減圧し、大気圧により液晶表示パネルのガ
ラス板間のギャップを調整し、このギャップ調整後、も
しくはこのギャップ調整と並行して、紫外線透過部材を
通じて紫外線を照射して前記シール接着剤を硬化させる
ことを特徴とする液晶パネル製造装置。
【請求項５】スペーサを挟み２枚のガラス板を紫外線
硬化型のシール接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パ
ネルを、枠状治具の開口部に位置させ、その液晶表示パ
ネルの一方の面に耐熱ゴムシートを当接し、他方の面を
紫外線を透過させる紫外線透過部材で当接することで前
記開口部を閉領域にし、その閉領域を減圧し、大気圧に
より液晶表示パネルのガラス板間のギヤップを調整し、
このギャップ調整後、もしくはこのギャップ調整と並行
して、前記紫外線透過部材を通じて紫外線を照射して前
記シール接着剤を硬化させることを特徴とする液晶パネ
ル製造装置。