JPH0921988A - 液晶セルの貼り合わせ方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶セルの貼り合わせを、圧縮空気等を利用
した加圧方式を採用することなく、簡単で廉価な機構に
より実現すること。 【解決手段】 液晶セルの貼り合わせ装置１は、方形枠
状の移動ステージ２の上に、重ね合わせたガラス板６、
７を載せ、直上に位置する可撓性の気密シート９が取付
けられたクランプ枠８を降下させて、その下面の押さえ
枠８３をステージ上面の外側の方形シール枠２４に押し
付けて気密シールを形成する。この後に、真空引き手段
２７を駆動すると、ガラス板６、７の隙間にのみ連通し
ている密閉空間４０が減圧状態となり、ガラス板７の側
は直接に、ガラス板６の側はシート９の上から大気圧に
よって圧迫される。このように、加圧方式を採用するこ
となく、ガラス板６、７を圧迫して均一な隙間を形成し
た状態でこれらの貼り合わせを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディイスプレ
イパネルを構成する液晶セルの製造技術に関するもので
あり、特に、液晶を封入する一定の隙間を形成するため
に、スペーサを挟み込んだ状態で２枚の板を相互に重ね
て圧迫して貼り合わせる液晶セルの張り合わせ方法およ
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイパネルのセル構造は、
２枚のガラス板がスペース球を挟んだ状態で重ね合さ
れ、それらの間に液晶を封入するための隙間が形成され
ている。

【０００３】また、これらのガラス板を相互に貼り合わ
せるために、これらの間には予めシール剤が塗布され、
このシール剤をガラス板を重ね合わせた後に圧迫しなが
ら硬化させている。シール剤としては熱硬化性のもの、
および紫外線硬化性のものが一般に知られている。

【０００４】このような液晶セルを製造するために２枚
のガラス板を貼り合わせるための装置は、アライメント
工程を経て正確に重ね合わされた２枚のガラス板をステ
ージ上に置き、この上から空気圧を加えてガラス板を圧
迫すると共に、ガラス板に対して外側から加熱し、ある
いは紫外線を照射することにより、ガラス板の間のシー
ル剤を硬化させて、ガラス板を貼り合わせる構成となっ
ている。

【０００５】例えば、本願人は、特開平６−３３７４２
９号公報においてこのようなプレス装置を提案してい
る。この公報に開示の装置は、重ね合わせた２枚のガラ
ス板を両側から圧縮空気により圧迫する構成を備えてお
り、ステージ面の平滑度等に影響されることなくガラス
板の両側から均一な圧縮力を加えることが可能となって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、このような一
般的に使用されている加圧型の貼り合わせ装置は、加圧
力を発生させるための機構が大がかりとなり、また、製
造コストも高くなる傾向がある。

【０００７】本発明の課題は、加圧方式を採用せずに、
構成が簡単で廉価であり、しかもガラス板を正確に貼り
合わせることの可能な液晶セルの貼り合わせ方法および
装置を提案することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、液晶を封入する一定の隙間を形成する
ために、スペーサを挟み込んだ状態で２枚の板を相互に
重ねて圧迫して貼り合わせる液晶セルの貼り合わせ方法
に関するものであり、次の工程を経て貼り合わせを行う
ようにしている。まず、シール剤およびスペーサを挟ん
だ状態で２枚の板を重ね合わせる。次に、重ね合わせた
２枚の板の周囲に、これらの板の隙間にのみ連通する枠
状の密閉空間を形成する。この後に、当該密閉空間を減
圧して大気圧よりも充分に低い減圧状態にすることによ
り、前記２枚の板を相互に圧迫する。さらに、当該圧迫
動作の進行と平行して、あるいは２枚の板が所定の圧迫
状態となった後に、前記シール剤を硬化させて２枚の板
を相互に貼り合わせる。

【０００９】ここで、シール剤として熱硬化性のものを
使用した場合には、このシール剤を硬化させるための加
熱工程は、前記圧迫動作により２枚の板が所定の圧迫状
態になった後に行うことをが好ましい。

【００１０】次に、本発明は、液晶を封入する一定の隙
間を形成するために、スペーサを挟み込んだ状態で２枚
の板を相互に重ねて圧迫して貼り合わせる液晶セルの貼
り合わせ装置に関するものであり、次の構成を備えてい
る。すなわち、スペーサおよびシール剤を挟んだ状態で
重ね合わせた２枚の板を載せる枠状のステージと、当該
ステージに密着した位置および離れた位置の間を昇降可
能に支持された枠状のクランプ部材と、このクランプ部
材における前記ステージに面する側の枠状表面に対して
外周縁が気密状態に取付けられている可撓性の気密シー
トと、前記クランプ部材を前記ステージに密着した位置
まで降下させた状態において、当該クランプ部材および
ステージの密着面の間に形成される枠状の気密シール
と、当該気密シールが形成された状態において、前記ス
テージ、クランプ部材、気密シートおよび重ね合わされ
た前記２枚の板によって区画される空間を真空引きして
所定の減圧状態を形成する減圧手段とを備えている。

【００１１】本発明の装置において、更に、前記ステー
ジを減圧位置および加熱位置に移動させるステージ移動
機構と、前記２枚の板の間に挟み込まれている熱硬化性
の前記シール剤を硬化させるために、前記加熱位置に配
置されている加熱機構とを備えた構成とすることが望ま
しい。

【００１２】本発明の方法および装置においては、重ね
合わせた２枚の板の周囲に、これらの隙間にのみ連通す
る密閉空間を形成し、この密閉空間を真空引きする。こ
の結果、２枚の板の隙間は減圧状態になり、両側から大
気圧が作用するので、２枚の板は両側から圧迫される。
圧迫された状態で２枚の板の間のシール剤を硬化させて
貼り合わせが行われる。このように、大気圧を利用し
て、２枚の板を圧迫して貼り合わせるので、２枚の板を
両側から加圧する従来の方式に比べて、装置構成が簡単
になり、廉価に製造できる。また、２枚のガラス板の両
側には均一な圧力が作用するので、正確な貼り合わせが
行われる。

【００１３】また、シール剤として熱硬化性のものを使
用している場合には、２枚のガラス板を圧迫する工程と
平行してその加熱硬化を行うと、シール剤が発泡してし
まい適正なシールが形成されない。しかし、本発明の方
法および装置では、圧迫工程（真空引き）が終了した後
に、その状態を保持したままでシール剤の加熱硬化を行
うようにしているので、このような弊害は発生しない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施例を説明する。

【００１５】図１には、本発明を適用した液晶セルの貼
り合わせ装置の概略構成を示してある。この図に示すよ
うに、本例の貼り合わせ装置１は、移動式ステージ２を
備えおり、このステージ２は、ガイドレール３に沿っ
て、図において右側に位置する減圧ステーション４と図
において左側に位置する加熱ステーション５の間を往復
移動可能となっている。ステージ２の移動機構は、一般
的に使用されている各種の移動機構を採用することがで
きる。

【００１６】本例の装置で貼り合わされる２枚のガラス
板６、７は、例えば、一辺が３００乃至５００ｍｍの方
形であり、板厚は１．１ｍｍ程度のものである。これら
のガラス板の一方の表面に熱硬化性、例えばエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂からなるシール剤（図示せず）がス
クリーン印刷等の方法によって印刷される。そして、直
径が約５ミクロンのスペーサ球（図示せず）がガラス板
の対向表面に散布され、しかる後に、アライメント工程
を経て、２枚のガラス板６、７が正確に重ね合わされ
る。このように重ね合わされたガラス板６、７が、ステ
ージ２の上に、ガラス板７の側を下にした状態で載せら
れる。

【００１７】ステージ２は、全体として矩形の枠形状を
しており、その中央には、設置されるガラス板６、７よ
りも一回り小さな矩形開口２１が形成されている。ま
た、矩形開口２１の周囲を規定しているステージ２の表
面内周縁の全周に沿って、一定の幅および厚さのシリコ
ンスポンジ製の方形シール枠２２が取付けられている。

【００１８】さらに、ステージ２の枠状の上面２３の外
周側の位置には、このシリコンスポンジ製の方形シール
枠２２よりも一回り大きな寸法のシリコンスポンジ製の
方形シール枠２４が取付けられている。この方形シール
枠２４は、その下半分がステージ２に埋め込まれ、上半
部分がステージ上面２３から上方に突出した状態となっ
ている。そして、ステージ２には上下方向に連通孔２５
が貫通しており、その上端開口２５ａは、これらの方形
シール枠２２、２４の間の位置している。連通孔２５の
下端開口２５ｂは、可撓性の連通管２６を経て、真空ポ
ンプ等の真空引き機構２７に接続されている。

【００１９】この構成の枠状のステージ２の直上には、
これとほぼ同一の寸法および形状をした方形のクランプ
枠８が位置している。このクランプ枠８は、空気シリン
ダ等から構成される昇降機構８１に支持されており、こ
の昇降機構８１によって、図に示す位置とステージ上面
２４に密着した位置との間を昇降するようになってい
る。昇降機構８１は、その全体が、不図示の支持機構に
よって、ステージ２の側に支持されており、ステージ２
と一体にガイドレール３に沿って水平方向に移動する。
クランプ枠８の下面８２の外周縁には下方に突出した押
さえ枠８３が形成されている。この押さえ枠８３は、ク
ランプ枠８が降下したときに、ステージ上面の外側の方
形シール枠２４の上に当たり、ここに密着して、気密シ
ールを形成するようになっている。

【００２０】また、クランプ枠８の下面８２には、方形
の可撓性の気密シート９が取付けられている。この気密
シート９の外周は、気密状態で、クランプ下面８２の側
に接着固定されている。

【００２１】ここで、加熱ステーション５の側において
は、ここに移動してきたステージ２の停止位置の上下
に、上加熱機構１１および下加熱機構１２が配置されて
いる。

【００２２】上加熱機構１１は、昇降機構１３とこれに
より昇降する上加熱盤１４を備え、同様に、下加熱機構
１２も、昇降機構１５とこれにより昇降する下加熱盤１
６を備えている。上加熱盤１４は、ガラス板押さえ面を
形成しているシリコンスポンジ板１４１と、熱盤１４２
と、ヒータ１４３と、断熱板１４４が下側から上側に向
けて積層された構造となっている。下加熱盤１６は、逆
に、ガラス板押さえ面を形成しているシリコンスポンジ
板１６１と、熱盤１６２と、ヒータ１６３と、断熱板１
６４が上側から下側に向けて積層された構造となってい
る。

【００２３】このように構成した本例の貼り合わせ装置
１の動作を説明する。まず、図１に示すように、減圧ス
テーション４において、ステージ２の上に、アライメン
ト工程を経て重ね合わされた２枚のガラス板６、７が設
置される。この状態においては、下側のガラス板７の外
周縁の部分は、ステージ上面の内側の方形シール枠２２
の上に載っている。

【００２４】この状態で、昇降機構８１が駆動されて方
形クランプ枠８を図１に示す退避位置から降下させて、
図２に示すようにステージ上面２３に当たったクランプ
位置まで降下させる。図２に示すように、このクランプ
状態においては、クランプ枠８の下面の押さえ枠８３
が、ステージ上面の外側の方形シール枠２４の上に所定
の圧力で押し付けられた状態となり、これらの間に気密
シールが形成される。この結果、ステージ２と、クラン
プ枠８と、そこに取付けられている気密性シート９と、
ガラス板６、７とによって実質的な密閉空間が形成され
る。

【００２５】このクランプ状態が形成された後は、真空
引き機構２７を駆動して、連通孔２５を介して密閉空間
内を減圧状態に移行させる。真空引きを行うことにお
り、可撓性シート９が上側のガラス６の表面に密着し
て、ガラス板６、７の外周を囲む状態に枠状の密閉空間
４０が形成される。この状態を図２（Ｂ）に拡大して示
してある。この密閉空間４０は、ガラス板６、７の隙間
にのみ連通している。したがって、この状態で更に真空
引きを行うと、密閉空間４０が大気圧に比べて充分に低
くなり、この結果、２枚のガラス板６、７の両側は、形
成された差圧に応じて加圧圧迫された状態になる。よっ
て、減圧を適切に行うことにより、２枚のガラス板６、
７を適切な圧迫状態にすることができる。

【００２６】目標とする圧迫状態が形成された後は、そ
の状態を保持したまま、ステージ移動機構により、ステ
ージ２を加熱ステーション５に向けて水平に移動させ
て、ステージ２を加熱ステーション５に停止させる。図
３（Ａ）には、この状態を示してある。

【００２７】次に、上下の加熱盤１２、１４をそれぞれ
降下および上昇させて、ガラス板６、７の表面に丁度当
たった状態にする。図３（Ｂ）にはこの状態を示してあ
る。

【００２８】この後は、その加熱盤１２、１４をその位
置に保持して、所定の時間に渡って加熱を行う。この加
熱によって、ガラス板６、７の間の熱硬化性のシール剤
が硬化して、２枚のガラス板６、７が貼り合わされる。
以上の工程を経て、液晶セル用のガラス板６、７の貼り
合わせが行われる。

【００２９】以上のように、本例の装置においては、ク
ランプ枠はステージ上面の方形シール枠に当たって気密
シールを形成するのみで、２枚のガラス板を押し付ける
訳ではない。したがって、ガラス板には真空引きによる
大気圧が作用するのみであり、均一な隙間が形成された
状態で２枚のガラス板を貼り合わせが可能である。

【００３０】なお、図４には、本例の装置の変形例を示
してある。図４（Ａ）に示す例は、クランプ枠８の側の
方形シール枠１００とステージ２の側の方形シール枠２
２によって、ガラス板６、７の外周をクランプする構成
のものである。このように、ガラス板６、７の周囲を予
めクランプするようにしてもよい。しかし、このクラン
プ力が大き過ぎると、ガラス板の間のスペーサ球が支点
となり、ガラス板に反りが発生して、ギャップ精度が悪
くなるおそれがある。このような弊害は、上記の図１乃
至図３に示す実施例の場合には発生することはない。

【００３１】また、図４（Ｂ）に示す例は、シート９を
省略した例である。この場合には、ガラス板６、７を挟
み、ステージ２およびクランプ枠８によって密閉性を確
保する必要があるので、クランプ力をある程度以上の値
とする必要がある。したがって、ガラス板６、７に反り
等が発生するおそれがあるので、それほどギャップ精度
を必要とされない液晶セルの製造に適している。

【００３２】なお、上記の実施例においては、ガラス板
６、７の間に配置するシール剤として熱硬化性のものを
採用している。しかし、本発明は、例えば、紫外線硬化
型のシール剤を用いた場合にも適用できる。この場合に
は、加熱盤の代わりに、紫外線照射ランプ等を設置して
おけばよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶セル
の貼り合わせ方法および装置においては、重ね合わせた
２枚のガラス板の周囲に、それらの隙間にのみ連通する
密閉空間を形成し、この空間を真空引きすることにより
形成される大気圧との差を利用してガラス板を圧迫して
貼り合わせるようにしている。したがって、従来のよう
な圧縮空気等を用いてガラス板の両側から圧縮する加圧
方式に比べて、装置構成が簡単になり、廉価に製造する
ことができる。

【００３４】また、本発明においては、シール剤として
熱硬化性のものを用いる場合には、ガラス板の圧迫工程
（減圧工程）を行った後にその加熱硬化を行うようにし
ている。したがって、シール剤が加熱硬化時に発泡して
適正なシールが形成できないといった弊害を回避でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である液晶セルの貼り合わせ装
置を示す概略構成図である。

【図２】図１の装置の動作を示す図であり、（Ａ）はス
テージ上にガラス板を載せた状態を示す説明図、（Ｂ）
はクランプ状態を示す説明図である。

【図３】図１の装置の動作を示す図であり、（Ａ）はス
テージを加熱ステーション移動させた状態を示す説明
図、（Ｂ）は加熱状態を示す説明図である。

【図４】図１の装置の変形例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶セルの貼り合わせ装置 ２ 移動ステージ ２２ 方形シール枠 ２３ ステージ上面 ２４ 方形シール枠 ２５ 連通孔 ２６ 連通管 ２７ 真空引き機構 ３ ガイドレール ４ 減圧ステーション ４０ 密閉空間 ５ 加熱ステーション ６、７ ガラス板 ８ クランプ枠 ８１ 昇降機構 ８３ 押さえ枠 ９ 可撓性の気密シート １１、１２ 加熱機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を封入する一定の隙間を形成するた
   めに、スペーサを挟み込んだ状態で２枚の板を相互に重
   ねて圧迫して貼り合わせる液晶セルの貼り合わせ方法に
   おいて、 シール剤およびスペーサを挟んだ状態で２枚の板を重ね
   合わせ、 重ね合わせた２枚の板の周囲に、これらの板の隙間にの
   み連通する枠状の密閉空間を形成し、 当該密閉空間を減圧して大気圧よりも充分に低い減圧状
   態にすることにより、前記２枚の板を相互に圧迫し、 当該圧迫動作の進行と平行して、あるいは２枚の板が所
   定の圧迫状態となった後に、前記シール剤を硬化させて
   これらの２枚の板を相互に貼り合わせることを特徴とす
   る液晶セルの貼り合わせ方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記シール剤は熱硬
   化性のシール剤であり、前記シール剤を硬化させるため
   の加熱工程は、前記圧迫動作により前記２枚の板が所定
   の圧迫状態になった後に行うことを特徴とする液晶セル
   の貼り合わせ方法。
3. 【請求項３】 液晶を封入する一定の隙間を形成するた
   めに、スペーサを挟み込んだ状態で２枚の板を相互に重
   ねて圧迫して貼り合わせる液晶セルの貼り合わせ装置に
   おいて、 スペーサおよびシール剤を挟んだ状態で重ね合わせた２
   枚の板を載せる枠状のステージと、 当該ステージに密着した位置および離れた位置の間を昇
   降可能に支持された枠状のクランプ部材と、 このクランプ部材における前記ステージに面する側の枠
   状表面に対して外周縁が気密状態に取付けられている可
   撓性の気密シートと、 前記クランプ部材を前記ステージに密着した位置まで降
   下させた状態において、当該クランプ部材およびステー
   ジの密着面の間に形成される枠状の気密シールと、 当該気密シールが形成された状態において、前記ステー
   ジ、クランプ部材、気密シートおよび重ね合わされた前
   記２枚の板によって区画される空間を真空引きして所定
   の減圧状態を形成する減圧手段とを有することを特徴と
   する液晶セルの貼り合わせ装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、更に、前記ステージ
   を減圧位置および加熱位置に移動させるステージ移動機
   構と、前記２枚の板の間に挟み込まれている熱硬化性の
   前記シール剤を硬化させるために、前記加熱位置に配置
   されている加熱機構とを有することを特徴とする液晶セ
   ルの貼り合わせ装置。