JPH09258154A - 液晶セル製造装置およびこの装置を用いた液晶セルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶基板１７の焼成温度はきめ細かく制御を
可能とし、シールに気泡や引けの発生無しに液晶基板１
７の加圧焼成時間を、大幅に短縮可能とする。 【解決手段】 上部ヒータ１１と、この上部ヒータ１１
に取付ける本体上部１３と、上部シール枠１５により本
体上部１３下面に取付ける上部弾性加圧部材１４と、上
部弾性加圧部材１４上面に接着した上部ラバーヒータ１
２と、下部ヒータ２２と、下部ヒータ２２に取り付けた
本体下部２１と、下部シール枠２３により本体下部２１
上面に取り付けた下部弾性加圧部材１９と、下部弾性加
圧部材１９の下面に接着した下部ラバーヒータ２０と、
下部弾性加圧部材１９の上面に置き基準平面を設定する
平面基準板１８とを備える液晶セル製造装置およびこの
装置を用いた液晶セルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層した液晶基板
を流体圧を利用した弾性加圧部材により加圧しながら焼
成処理して、所定ギャップ寸法の液晶セルを製造するた
めの液晶セル製造装置の構造と、この液晶セル製造装置
を用いた液晶セルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本明細書における液晶セル製造装置と
は、液晶基板を加圧焼成し、均一なギャップ寸法の液晶
セルを製造するための装置である。

【０００３】この液晶セル製造装置は、基本的には、弾
性加圧部材を有する本体上部と本体下部と、弾性加圧部
材を有する本体上部と本体下部を所定の距離で固定する
ための固定部材とから構成している。

【０００４】ところで本明細書で述べる液晶基板とは、
二枚一組の透光性基板で構成し、二枚の基板の対向面に
は液晶表示装置を実現するための画素パターンや、二枚
の基板を接着し液晶を封止するための熱硬化型のシール
材を有しているものである。さらには、まだ熱硬化型の
シール材が硬化しておらず、所定の均一なギャップ寸法
を実現していない状態のものを指す。

【０００５】さらに本明細書で述べる液晶セルとは、液
晶基板を液晶セル製造装置により加圧焼成し、所定の均
一なギャップでシール材を硬化させたものを指す。

【０００６】以下の説明は、正方形形状の液晶基板用
で、しかも本体上部と本体下部をある所定の距離に調整
し固定するための調整機構を有する固定部材として、エ
アシリンダを利用した液晶セル製造装置を例にして行
う。

【０００７】以下、図面に基づいて従来の技術における
液晶セル製造装置の構造の説明を行う。従来技術の液晶
セル製造装置の側面図を図６に示し、平面図を図７に示
し、さらに図６と図７で示すＡ−Ａ線における断面を図
８の断面図にそれぞれ示す。また図８において破線で囲
む領域を、拡大して図９に示す。さらに図１０に本体上
部周辺の構造を示す。以下、図６と図７と図８と図９と
図１０とを交互に参照して、従来技術を説明する。

【０００８】図６に示すように、液晶セル製造装置の本
体は、装置固定版５０により装置基台４５の上に固定さ
れている。この装置基台４５にはキャスター４９が設け
られている。

【０００９】装置固定板５０の上面には、図９に示すよ
うに積層した液晶基板１７と平面基準板１８を液晶セル
製造装置の所定の位置まで送り、水平方向の位置決めを
するためのレール４４を設けている。さらにレール４４
の上面には、平面基準板１８を受けるためのレール４４
上を移動可能な平面基準板受け台５２を設けている。な
お液晶基板１７と平面基準板１８については、後ほど説
明する。

【００１０】また装置固定板５０には、積層した液晶基
板１７を下方から焼成処理するための下部ヒータ２２を
上下させ、位置決めするためのエアシリンダ４７を固定
している。さらに装置固定板５０上面には、ガイドブッ
シュ５４を固定するためのガイドブッシュ固定板５１を
設けている。

【００１１】ガイドブッシュ固定板５１には、レール４
４と天板４０とを固定するための側板４１を固定してい
る。またガイドブッシュ固定板５１の上方には、下部ヒ
ータ２２を固定するための下部ヒータ固定板５３を設け
ている。

【００１２】下部ヒータ固定板５３は、ガイドシリンダ
４６によりガイドブッシュ５４で水平に支持し、さらに
エアシリンダ４７により水平に支えられている。以上の
構造によって下部ヒータ２２は、水平方向には固定さ
れ、垂直方向には可動可能となる。

【００１３】なおエアシリンダ４７には、シリンダの作
動範囲を調整するための、作動ストローク調整ストッパ
４８を設けており、この作動ストローク調整ストッパ４
８により、下部ヒータ２２は所定の位置に位置決め可能
となる。

【００１４】上部ヒータ１１は天板４０に固定されてお
り、上方から積層した液晶基板１７を焼成する。以下の
説明においては、図８の破線で示す四角部分の拡大図で
ある図９と、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は
平面図であり、図１０（ｂ）は右側から見た状態を示す
側面図であり、図１０（ｃ）は下側から見た状態を示す
側面図である。

【００１５】図９に示す部分は、積層した液晶基板１７
を加圧焼成するための主要部分である。なお図９では、
上部弾性加圧部材１４と下部弾性加圧部材１９とに流体
を充満し、膨張させた状態を図示してある。なおこの液
晶セル製造装置で用いる流体は空気であり、上部弾性加
圧部材１４と下部弾性加圧部材１９にはシリコンゴムを
使用している。

【００１６】天板４０の下面に固定された上部ヒータ１
６の下面には、本体上部１３を固定している。そして本
体上部１３下面には、上部シール枠１５によって上部弾
性加圧部材１４を外気と密閉して取り付けてある。

【００１７】そして本体上部１３側面には、上部弾性加
圧部材１５に流体を供給するための上部流体供給孔２５
を有する。なお上部流体供給孔２５の位置が、図９では
装置の背面に位置するため図示を省略しているが、図１
０の本体上部１３周辺の構成要素を示す図面に図示して
ある。

【００１８】下部ヒータ固定板５３（図８参照）の上面
に固定された本体下部２１の上面には、止めねじ２６に
よって固定する下部シール枠２３によって下部弾性加圧
部材１９を外気と密閉して取り付けている。

【００１９】そして下部シール枠２３側面に、下部弾性
加圧部材１９に流体を供給するための下部流体供給孔を
設ける。この下部流体供給孔は、上部流体供給孔２５と
同じく装置の背面に位置するように設けている。なお本
体上部１３と本体下部２１の構造はまったく同様な構造
であるため、本体下部２１周辺の構成要素の図示は省略
している。

【００２０】下部弾性加圧部材１９の上面には、下部弾
性加圧部材１９のみでは基準となる平面が得られないの
で、基準となる平面を設定するために平面基準板１８を
設置する。なおこの液晶セル製造装置では、平面基準板
１８に充分な厚さのアルミニウム板を使用している。

【００２１】また平面基準板１８は、平面基準板受け台
５２（図６と図８参照）に載せる必要上、本体下部２１
より、図９における左右方向に幅寸法が広い構造とす
る。

【００２２】平面基準板１８は、本体下部２１がエアシ
リンダ４７によってせり上がると、本体下部２１に押し
上げられ、平面基準板受け台５２から離れる。そして平
面基準板１８は、所定の位置に固定される。

【００２３】液晶基板１７は、所定の組数を積層して平
面基準板１８の中央部に設置する。つまり液晶基板１７
は、平面基準板１８と上部弾性加圧部材１４との間に設
置する。

【００２４】つぎに、以上の従来技術の構造に基づく液
晶セル製造装置の動作について説明する。まずはじめに
上部ヒータ１１と下部ヒータ２２を所定の温度まで昇温
させる。

【００２５】液晶基板１７を平面基準板受け台５２に載
せた平面基準板１８の中央部に所定の枚数積層する。そ
して平面基準板受け台５２を、取っ手４３を利用してレ
ール４４上に水平移動させ、水平方向の位置決めをす
る。

【００２６】つぎに積層した液晶基板１７の高さに応じ
て、エアシリンダ４７の作動ストローク調整ストッパ４
８を調整する。そしてエアシリンダ４７により、平面基
準板１８と積層した液晶基板１７とをせり上げ、垂直方
向の所定の位置に固定する。

【００２７】その後、本体上部１３に設ける上部流体供
給孔２５と本体下部２１に設ける下部流体供給孔（図示
省略）から、上部弾性加圧部材１４と下部弾性加圧部材
１９とに同時に所定圧力の流体を供給する。

【００２８】所定圧力の流体を供給すると、上部弾性加
圧部材１４と下部弾性加圧部材１９とは図９に示すよう
に膨張し、それぞれ上部流体層１６と下部流体層２４と
が形成される。本体上部１３と本体下部２１とは、所定
の距離で位置決めしてあるため、上部弾性加圧部材１４
は積層した液晶基板１７を等分布荷重で加圧し、下部弾
性加圧部材１９は平面基準板１８を介して積層した液晶
基板１７を加圧することになる。

【００２９】その後、上部ヒータ１１と下部ヒータ２２
を、積層した液晶基板１７に所定の時間所定の温度が加
わるように制御して、積層した液晶基板１７を加圧しな
がら焼成し、シール材を所定の均一なギャップ寸法に硬
化させる。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】シール材を所定の均一
なギャップ寸法で硬化させ、しかも液晶基板１７を剥離
させず、液晶セルのシールの信頼性を向上するために
は、積層した液晶基板１７を等分布荷重により加圧して
焼成することはもちろんであるが、シール材が硬化する
に当たって、シールの引けやシール内気泡の発生を抑え
なければならない。

【００３１】ところで量産においては、その生産時間の
短縮は不可欠の事項である。すなわち液晶セル製造装置
においては、加圧焼成時間の短縮が不可欠である。

【００３２】生産時間を短縮し、しかもシールに引けや
気泡が発生することを抑えるためには、シール材の焼成
温度プロファイル、すなわち液晶基板１７の焼成温度プ
ロファイルを、シール材の特性に合わせてきめ細かく制
御する必要がある。

【００３３】ところが従来技術の液晶セル製造装置で
は、積層した液晶基板１７の焼成温度をきめ細かく制御
することが不可能である。

【００３４】その理由は、図９に示すように液晶基板１
７と上部ヒータ１１との間には、熱伝導性の悪い上部流
体層１６が存在する。このために、上部ヒータ１１の温
度変化が直接、液晶基板１７に伝わらないため、きめ細
かな温度制御が不可能なのである。

【００３５】さらに上部流体層１６により、上部ヒータ
１１の熱が液晶基板に伝わり難いため、上部ヒータ１１
には容量の大きなヒータを用いている。したがって、上
部ヒータ１１自身も温度制御に不向きなものとなってい
る。以上の問題点は、下部ヒータ２２についてもまった
く同様に発生する。

【００３６】図１１のグラフに、従来技術の液晶セル製
造装置による加圧焼成時の液晶基板１７表面の温度プロ
ファイルを示す。図１１のグラフ中のＴ１はシール材の
硬化温度、ｔ１は液晶基板１７の昇温時間、ｔ２は所定
ギャップを維持するための最低限の硬度を得るために必
要なシール材の硬化時間をそれぞれ示す。

【００３７】従来技術の液晶セル製造装置において、図
１１のグラフから明かなように加圧焼成時間を短縮する
ためには、液晶基板１７の昇温時間ｔ１を短くすれば良
いことがわかる。

【００３８】しかし液晶基板１７の昇温時間ｔ１を短縮
しすぎると、温度の急激な上昇により、シール材から急
激にガスが発生する。その結果、大小多数の気泡がシー
ル内に発生し、ひどいときには、発生したガスによって
シールが切断してしまう現象が発生する。

【００３９】すなわち従来技術の液晶セル製造装置で
は、液晶基板の加圧焼成時間を短縮することが難しとい
う問題点がある。

【００４０】本発明の目的は、上記の問題点を解決し
て、液晶基板の加圧焼成時間を短縮するとともに、シー
ルに引けや気泡が発生することがない液晶セル製造装置
とこの装置を用いた液晶セルの製造方法とを提供するこ
とである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液晶セル製造装置とこの装置を用いた液晶
セルの製造方法とは、下記記載の手段を採用する。

【００４２】本発明の液晶セル製造装置は、本体上部
と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本体上部
上面に設ける上部ヒータと、本体上部の下面に取り付け
流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する上部弾性
加圧部材と、上部弾性加圧部材の流体充填領域である上
部流体層側に固定する液晶基板を焼成する上部ラバーヒ
ータと、上部弾性加圧部材を本体上部下面に取り付ける
とともに外気との密閉を行うための上部シール枠と、本
体下部と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本
体下部の下面に設ける下部ヒータと、本体下部上面に取
り付け流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する下
部弾性加圧部材と、下部弾性加圧部材の流体充填領域で
ある下部流体層側に固定する液晶基板を焼成する下部ラ
バーヒータと、下部弾性加圧部材を本体下部の上面に取
り付けるとともに外気との密閉を行うための下部シール
枠と、下部弾性加圧部材の上面に置き、基準となる平面
を設定するための平面基準板と、本体上部と本体下部を
ある所定の距離に調整し固定するための調整機構を有す
る固定部材とを備えることを特徴とする。

【００４３】本発明の液晶セル製造装置は、本体上部
と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本体上部
上面に設ける上部ヒータと、本体上部の下面に取り付け
流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する上部弾性
加圧部材と、上部弾性加圧部材の流体充填領域である上
部流体層側に固定する液晶基板を焼成する上部ラバーヒ
ータと、上部弾性加圧部材を本体上部下面に取り付ける
とともに外気との密閉を行うための上部シール枠と、本
体下部と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本
体下部の下面に設ける下部ヒータと、本体下部上面に取
り付け流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する下
部弾性加圧部材と、下部弾性加圧部材の流体充填領域で
ある下部流体層側に固定する液晶基板を焼成する下部ラ
バーヒータと、下部弾性加圧部材を本体下部の上面に取
り付けるとともに外気との密閉を行うための下部シール
枠と、下部弾性加圧部材の上面に置き、基準となる平面
を設定するための平面基準板と、本体上部と本体下部を
ある所定の距離に調整し固定するための調整機構を有す
る固定部材とを備え、上部ラバーヒータと下部ラバーヒ
ータは、上部ヒータと下部ヒータより容量が小さいこと
を特徴とする。

【００４４】本発明の液晶セルの製造方法は、本体上部
と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本体上部
上面に設ける上部ヒータと、本体上部の下面に取り付け
流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する上部弾性
加圧部材と、上部弾性加圧部材の流体充填領域である上
部流体層側に固定する液晶基板を焼成する上部ラバーヒ
ータと、上部弾性加圧部材を本体上部下面に取り付ける
とともに外気との密閉を行うための上部シール枠と、本
体下部と、積層した液晶基板の焼成を補助するために本
体下部の下面に設ける下部ヒータと、本体下部上面に取
り付け流体圧を利用して積層した液晶基板を加圧する下
部弾性加圧部材と、下部弾性加圧部材の流体充填領域で
ある下部流体層側に固定する液晶基板を焼成する下部ラ
バーヒータと、下部弾性加圧部材を本体下部の上面に取
り付けるとともに外気との密閉を行うための下部シール
枠と、下部弾性加圧部材の上面に置き、基準となる平面
を設定するための平面基準板と、本体上部と本体下部を
ある所定の距離に調整し固定するための調整機構を有す
る固定部材とを備える液晶セル製造装置を用いた液晶セ
ルの製造方法は、上部ラバーヒータと下部ラバーヒータ
とを主に用い上部ヒータと下部ヒータとを補助として用
いて、シールガス抜き温度まで昇温させ所定時間シール
ガス抜き温度で保持し、さらにシール硬化温度まで昇温
させ所定時間シール硬化温度で保持してシール材を硬化
させることを特徴とする。

【００４５】本発明の液晶セル製造装置とこの装置を用
いた液晶セルの製造方法では、上部弾性加圧部材と下部
弾性加圧部材の流体充填側に、ラバーヒータを固定す
る。そして液晶基板の加圧焼成時に、液晶基板に加わる
温度は、上部ラバーヒータと下部ラバーヒータによっ
て、ステップ・キュア的にきめ細かく制御する。

【００４６】この容量が小さな上部ラバーヒータと下部
ラバーヒータのきめ細かい温度制御により、液晶基板の
昇温期間に、所定の時間、所定のシール材ガス抜き温度
により、シール材のガス抜き期間を設定することができ
る。

【００４７】その結果、液晶基板の昇温時間を短くして
も、シール材に急激なガスの発生が無くなり、硬化した
シール材に不良に至る引けや気泡が発生することを完全
に防ぐことが可能な液晶セル製造装置と液晶セルの製造
方法を得ることができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶セル製造装置
とこの装置を用いた液晶セルの製造方法を得るための最
適な実施形態を図面によって説明する。はじめに本発明
の液晶セル製造装置の構造における実施形態を説明す
る。

【００４９】本発明の実施形態における液晶セル製造装
置の構造が、従来技術の液晶セル製造装置と異なるの
は、図８の破線で示した四角形部分の構造のみである。
したがって、以下の説明では図８の破線で示した四角形
部分以外の液晶セル製造装置の構造の説明は省略する。
さらに、以下の説明は、従来技術の説明と同様に、正方
形形状の液晶基板用で、しかも本体上部と本体下部をあ
る所定の距離に調整し固定するための調整機構を有する
固定部材としてエアシリンダを利用した液晶セル製造装
置を例にして行う。

【００５０】液晶セル製造装置を示す図８において破線
で示す四角形部分に相当する、本発明の実施形態におけ
る液晶セル製造装置の構造を拡大して図１に示す。図１
に示す部分は、積層した液晶基板１７を加圧焼成するた
めの主要部分である。さらに図２に本体上部周辺の構造
を示す。なお図１では、上部弾性加圧部材１４と下部弾
性加圧部材１９に流体を充満し、膨張させた状態を図示
してある。なお、この液晶セル製造装置で用いる流体は
空気であり、弾性加圧部材にはシリコンゴムを使用して
いる。以下、図１と図２とを交互に参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００５１】天板４０（図８参照）の下側に固定する上
部ヒータ１６の下面には、本体上部１３を固定してい
る。そして本体上部１３下面には、上部シール枠１５に
よって上部弾性加圧部材１４を外気と密閉して取り付け
てある。本体上部１３の周辺部に設ける止めねじ２６に
よって、上部弾性加圧部材１４を介して本体上部１３と
上部シール枠１５とを気密固定する。さらに上部弾性加
圧部材１４の流体充填領域である上部流体層１６の液晶
基板１７側には、その中央に位置するように、上部ラバ
ーヒータ１２を接着するように設けている。

【００５２】ここで図２の本体上部１３周辺の構成を示
す図面と、図３の上部弾性加圧部材１４周辺の構成要素
を示す図面を用いて、上部ラバーヒータ１２周辺の構造
を説明する。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は
右側から見た状態を示す側面図であり、図２（ｃ）は下
側から見た状態を示す側面図である。

【００５３】上部ラバーヒータ１２は、図３（ａ）と図
３（ｂ）に示すように、上部弾性加圧部材１４の中央部
に接着によって固定している。上部弾性加圧部材１４の
周辺部には、この上部弾性加圧部材１４を本体上部１４
に取り付けるための、取り付け用穴２８を有する。なお
図３の上部ラバーヒータ１２の寸法Ｈと寸法Ｗは、加圧
焼成する液晶基板１７の大きさと同じ寸法となるように
設定する。

【００５４】上部ラバーヒータ１２は、図３（ｃ）に示
すように、シリコンゴム３１にニクロム線３２を引き回
した構造をしている。上部ラバーヒータ１２への電気の
供給は、電極３３に接続するヒータ用リード線２９を温
度制御装置に接続することにより行う。

【００５５】上部ラバーヒータ１２の温度制御は温度制
御用センサを用いて行う。この温度制御用センサは、上
部ラバーヒータ１２の所定の位置に取り付け、温度セン
サ用リード線３０により温度制御装置に接続する。ヒー
タ用リード線２９と温度センサ用リード線３０は、本体
上部１３に設けられているリード線引き出し用溝２７
（図２参照）から外に引き出す。

【００５６】そしてリード線引き出し用溝２７はシリコ
ン系接着剤により封止する。上部ラバーヒータ１２は、
そのニクロム線３２の引き回し面を上部弾性加圧部材１
４に接着する事により固定している。

【００５７】以下、図１による本発明の実施形態におけ
る液晶セル製造装置の構造の説明に戻る。

【００５８】本体上部１３側面には、上部弾性加圧部材
１５に流体を供給するための上部流体供給孔２５を有す
る。なお上部流体供給孔２５の位置が、図１では装置の
背面に位置するために図示を省略しているが、図２の本
体上部１３周辺の構成要素において示してある。

【００５９】下部ヒータ固定板５３（図８参照）上面に
固定する本体下部２１の上面には、下部シール枠２３に
よって、下部弾性加圧部材１９を外気と密閉して取り付
けてある。さらに、下部弾性加圧部材１９の流体充填領
域である下部流体層２４の液晶基板１７側には、その中
央に位置するように、下部ラバーヒータ２０を接着して
いる。なお下部ラバーヒータ２０の取付構造と本体下部
２１の構造は、上部ラバーヒータ１２の取付構造と本体
上部１３構造とまったく同じ構造であるので、その詳細
な説明は省略する。

【００６０】下部シール枠２３側面には、下部弾性加圧
部材１９に流体を供給するための下部流体供給孔を設け
る。なお本体上部１３と本体下部２１の構造はまったく
同様なため、本体下部２１周辺の構成要素の図示は省略
した。

【００６１】下部弾性加圧部材１９の上面には、この下
部弾性加圧部材１９のみでは基準となる平面が得られな
いので、基準となる平面を設定するために平面基準板１
８を設置する。なおこの液晶セル製造装置では、平面基
準板１８として加圧によって変形しない充分な厚さを有
するアルミニウム板を使用している。

【００６２】また平面基準板１８は、平面基準板受け台
５２に載せる必要上、本体下部２１より、図１における
左右方向に幅が広い構造にする。平面基準板１８は、本
体下部２１がエアシリンダ４７によりせり上がると、本
体下部２１に押し上げられ、平面基準板受け台５２から
離れる。そして、平面基準板１８は、所定の位置に固定
される。

【００６３】液晶基板１７は、所定の組数を積層して平
面基準板１８の中央部に設置する。つまり液晶基板１７
は平面基準板１８と上部弾性加圧部材１４の間に設置す
る。

【００６４】つぎに本発明の液晶セル製造装置が、液晶
表示装置の製造工程のどこに位置するかを示すために、
以下に液晶表示装置の製造工程を図１と図４と図５とを
用いて説明する。

【００６５】液晶表示装置には、モノクローム、カラ
ー、アクティブ型、パッシブ型、ＴＮ型、ＳＴＮ型、強
誘電型、反強誘電型など方式の違いによりその構造は異
なる。以下の説明は、ＳＴＮパッシブ型カラー液晶表示
装置を代表例として行う。

【００６６】図４は液晶基板を示す図５のＢ−Ｂ線にお
ける断面を示す断面図であり、図５は液晶基板を示す平
面図である。なお図４と図５ではその構造の説明を簡明
に行うためためカラーフィルタ３７とシール材３６以外
の図示は省略してある。

【００６７】液晶基板は通常、一度に複数個の単個液晶
セルを取り出すため、図５に示すように、大きな基板に
独立した画素パターンを複数個パターニングしたものを
使用する。つまり図５の基板からは、最終的に６台の液
晶表示装置が製造できることになる。

【００６８】まず第１の基板３４上にクロムなどの不透
明な金属薄膜をスパッタリング法または真空蒸着法によ
り形成し、その後フォトエッチング法で所定にパターン
形状に不透明金属薄膜をパターン形成して遮光膜とす
る。さらに遮光膜の上面に印刷法や、染色法や、または
顔料分散法によってカラーフィルタ３７を設ける。

【００６９】つぎに、カラーフィルタ３７の上に保護膜
として、ポリイミドや、アクリルなどの透明樹脂膜を、
印刷法またはスピンコート法を用いて設ける。

【００７０】その後、保護膜上にスパッタリング法また
は真空蒸着法により透明電極となる酸化インジュウムス
ズ（ＩＴＯ）膜を形成し、フォトエッチング法により所
定のパターン形状に酸化インジュウムスズ膜をパターン
形成する。さらに、この透明電極の上に、液晶の配向方
向を決定するための配向膜として、ポリイミドの透明樹
脂膜を、印刷法により形成する。

【００７１】つぎに、第２の基板３５上にスパッタリン
グ法または真空蒸着法により透明電極となる酸化インジ
ュウムスズ（ＩＴＯ）膜を形成し、フォトエッチング法
により所定のパターン形状に酸化インジュウムスズ膜を
パターン形成する。さらに透明電極の上に、液晶の配向
方向を決定するための配向膜として、ポリイミドなどの
透明樹脂膜を、印刷法により形成する。

【００７２】つぎに布を用いて配向方向に摺るラビング
処理により、第１の基板３４と第２の基板３５上に形成
した配向膜の配向方向を決定する。

【００７３】そして、第２の基板３５上に、第１の基板
３４と第２の基板３５のギャップ寸法を均一に保つため
の内部スペーサー（図示せず）を、散布機によって一様
に散布する なお内部スペーサーには、球形のシリカビ
ーズや球形のプラスチックビーズを使用する。

【００７４】さらに、第１の基板３４のカラーフィルタ
３７周辺部に、第１の基板３４と第２の基板３５を接着
し密閉するための熱硬化型のシール材３６を、印刷法に
より設ける。なおシール材３６には、第１の基板３４と
第２の基板３５のギャップ寸法を均一に保つためのシー
ル内スペーサが混入されている。シール内スペーサに
は、シリカビーズやグラスファイバーを使用する。

【００７５】つぎに第１の基板３４と第２の基板３５
を、両基板の対向に設けるパターンが有効な画素を形成
できるように、両基板に設けられたアライメントマーク
を使って、位置合わせして、第１の基板３４と第２の基
板３５を重ね合わせる。

【００７６】その後、図１に示す液晶セル製造装置に、
この重ね合わせた基板、すなわち液晶基板１７を所定組
数積層して加圧焼成し、所定の均一なギャップにシール
材を硬化させ、液晶セルとする。

【００７７】つぎに液晶セルの独立した複数のパターン
の境界を、スクライブマシンによって分離切断し、単個
の液晶セルを取り出す。取り出した単個の液晶セルに、
図５に示した注入孔３８から液晶を注入する。そして、
紫外線硬化樹脂により注入孔３８を封止し液晶を封入し
て、単個の液晶セルを完成する。

【００７８】その後、単個の液晶セルは、偏光フィルム
の張り付け工程と、液晶表示装置を駆動する半導体装置
（ＩＣ）の実装工程を行い、さらにバックライトの実装
工程を行うことによりモジュール化され、液晶表示装置
として機能するようになる。

【００７９】以上で説明したように、液晶セル製造装置
は、位置合わせして重ね合わせた第１の基板３４と第２
の基板３５を加圧焼成し、所定の均一なギャップ寸法に
シール材３６を硬化させる工程で使用する装置である。

【００８０】つぎに、本発明の実施形態の液晶セル製造
装置を用いた液晶セルの製造方法、とくに焼成処理を中
心にその方法について、図１と図２と図６と図８と図１
２とを用いて説明する。

【００８１】まずはじめに上部ヒータ１１と下部ヒータ
２２を所定の温度まで昇温させる。さらに上部ラバーヒ
ータ１２と下部ラバーヒータ２０とを所定の温度まで昇
温させる。ところで本発明の実施形態における液晶セル
製造装置における上部ヒータ１１と下部ヒータ２２と
は、それぞれ上部ラバーヒータ１２と下部ラバーヒータ
２０の補助ヒータとしての役割を果たしている。

【００８２】つまり、上部ヒータ１１と下部ヒータ２２
に比らべて容量の小さい上部ラバーヒータ１２と下部ラ
バーヒータ２０が環境温度により影響されることを防ぐ
ために、容量の大きい上部ヒータ１１と下部ヒータ２２
をバックアップ的な役割をもたせるために設けている。

【００８３】通常、実施形態の液晶セル製造装置におい
ては、上部ヒータ１１と下部ヒータ２２の温度は、一定
の所定温度に保って用いる。

【００８４】つぎに液晶基板１７を、平面基準板受け台
５２に載せた平面基準板１８の中央部に所定の枚数積層
する。そして平面基準板受け台５２をレール４４上に取
っ手４３を用いて水平移動させ、水平方向の位置決めを
する。そして、積層した液晶基板１７の高さに応じて、
エアシリンダ４７の作動ストローク調整ストッパ４８を
調整する。

【００８５】つぎにエアシリンダ４７により、平面基準
板１８と積層した液晶基板１７をせり上げ、垂直方向の
所定の位置に固定する。

【００８６】その後、本体上部１３に設ける上部流体供
給孔２５と本体下部２１に設ける下部流体供給孔（図示
省略）から、上部弾性加圧部材１４と下部弾性加圧部材
１９に同時に所定圧力の流体を供給する。

【００８７】所定圧力の流体を供給すると、上部弾性加
圧部材１４と下部弾性加圧部材１９は、図１に示すよう
に膨張し、上部流体層１６と下部流体層２４とを形成す
る。本体上部１３と本体下部２１は所定の距離で位置決
めしてあるため、上部弾性加圧部材１４は、積層した液
晶基板１７を等分布荷重で加圧し、下部弾性加圧部材１
９は平面基準板１８を介して積層した液晶基板１７を加
圧することになる。

【００８８】その後、上部ラバーヒータ１２と下部ラバ
ーヒータ２０を、積層した液晶基板１７に所定の時間所
定の温度が掛かるように制御して、積層した液晶基板１
７を加圧しながら焼成し、シール材を所定の均一なギャ
ップに硬化させる。

【００８９】ところで本発明の実施形態の液晶セル製造
装置では、上部ラバーヒータ１２と下部ラバーヒータ２
０を設けるによって、従来技術では不可能であった液晶
基板１７焼成温度のきめ細かい制御が可能となる。

【００９０】図１２は、本発明の実施形態における液晶
セル製造装置を用いた製造方法において得られる液晶基
板１７表面の温度プロファイルを示す図面である。図１
２の縦軸は液晶基板１７の表面温度を表し、横軸は液晶
基板１７の加圧焼成時間をそれぞれ表す。また図１２に
示すＴ１はシール材の硬化温度を、Ｔ２はシール材のガ
ス抜き温度を、ｔ１／２は本発明の液晶セル製造装置の
上部ラバーヒータ１２と下部ラバーヒータ２０を有する
上部弾性加圧部材１４と下部弾性加圧部材１９による液
晶基板１７の昇温時間を、ｔ２は液晶セルが所定のギャ
ップを維持できる最低限のシール強度を得るために必要
なシール材の硬化時間を、ｔ３はシール材のガス抜き期
間をそれぞれ表す。

【００９１】本発明の実施形態の液晶セル製造装置を用
いる液晶セルの焼成処理においては図１２に示すよう
に、ステップ・キュア的なきめ細かい温度制御を行うに
より、液晶基板１７の昇温期間に、所定の時間、所定の
シール材ガス抜き温度Ｔ２により、シール材のガス抜き
期間ｔ３を設けることができる。

【００９２】本発明の液晶セル製造装置から得られる効
果としては、液晶基板１７の昇温時間を短くしても、液
晶基板１７の加圧焼成時にシール材にガスの急激な発生
が無くなり、硬化したシール材に不良に至る引けや気泡
が発生することを完全に防ぐことができる。

【００９３】すなわち本発明の実施形態の液晶セル製造
装置においては、液晶基板１７の加圧焼成時間を従来技
術の液晶セル製造装置の２／３にすることが可能とな
り、しかもシール材に引けや気泡が存在しない信頼性の
高い液晶セルを得ることが可能となる。

【００９４】ところで本発明の実施形態の説明で使用し
た、本体上部１３と本体下部２１を所定の距離に調整し
固定するための調整機構を有する固定部材には、エアシ
リンダ４７の他に油圧シリンダや電動シリンダを用いて
も同様な効果が得られる。

【００９５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
液晶セル製造装置とこの装置を用いた液晶セルの製造方
法において、弾性加圧部材の流体充填側にラバーヒータ
を設けることで、液晶基板の加圧焼成温度をきめ細かく
制御することが可能になる。その結果、液晶基板の昇温
期間に所定の一定な温度でシール材のガス抜き期間を設
けることができる。

【００９６】そのため、液晶基板の昇温時間を短くして
も、液晶基板の加圧焼成時にシール材にガスの急激な発
生が無くなり、硬化したシール材に不良に至る引けや気
泡が発生することを完全に防ぐことができる。

【００９７】すなわち本発明の実施形態の液晶セル製造
装置では、液晶基板の加圧焼成時間を従来の液晶セル製
造装置の２／３にすることが可能となり、しかもシール
材に引けや気泡が存在しない信頼性の高い液晶セルを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における液晶セル製造装置の
主要部の構成とこの液晶セル製造装置を用いた液晶セル
の製造方法とを示す側面図である。

【図２】本発明の実施形態における液晶セル製造装置の
本体上部周辺の構成とこの液晶セル製造装置を用いた液
晶セルの製造方法とを示す図面である。

【図３】本発明の実施形態における液晶セル製造装置の
上部弾性加圧部材周辺の構成とこの液晶セル製造装置を
用いた液晶セルの製造方法とを示す図面である。

【図４】液晶セル製造装置にて適用する液晶基板を示す
断面図である。

【図５】液晶セル製造装置にて適用する液晶基板を示す
平面図である。

【図６】本発明の実施形態と従来技術における液晶セル
製造装置を示す側面図である。

【図７】本発明の実施形態と従来技術における液晶セル
製造装置を示す平面図である。

【図８】本発明の実施形態と従来技術における液晶セル
製造装置を示す断面図である。

【図９】従来技術における液晶セル製造装置主要部を示
す側面図である。

【図１０】従来技術における液晶セル製造装置における
本体上部周辺の構成を示す図面である。

【図１１】従来技術における液晶セル製造装置を用いて
液晶セルの焼成処理を行ったときの液晶基板表面の温度
プロファイルを示す図面である。

【図１２】本発明の実施形態の液晶セル製造装置を用い
て液晶セルの焼成処理を行ったときの液晶基板表面の温
度プロファイルを示す図面である。

【符号の説明】

１１ 上部ヒータ １２ 上部ラバーヒータ １３ 本体上部 １４ 上部弾性加圧部材 １７ 液晶基板 １８ 平面基準板 １９ 下部弾性加圧部材 ２０ 下部ラバーヒータ ２１ 本体下部 ２２ 下部ヒータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体上部と、積層した液晶基板の焼成を
   補助するために本体上部上面に設ける上部ヒータと、本
   体上部の下面に取り付け流体圧を利用して積層した液晶
   基板を加圧する上部弾性加圧部材と、上部弾性加圧部材
   の流体充填領域である上部流体層側に固定する液晶基板
   を焼成する上部ラバーヒータと、上部弾性加圧部材を本
   体上部下面に取り付けるとともに外気との密閉を行うた
   めの上部シール枠と、本体下部と、積層した液晶基板の
   焼成を補助するために本体下部の下面に設ける下部ヒー
   タと、本体下部上面に取り付け流体圧を利用して積層し
   た液晶基板を加圧する下部弾性加圧部材と、下部弾性加
   圧部材の流体充填領域である下部流体層側に固定する液
   晶基板を焼成する下部ラバーヒータと、下部弾性加圧部
   材を本体下部の上面に取り付けるとともに外気との密閉
   を行うための下部シール枠と、下部弾性加圧部材の上面
   に置き、基準となる平面を設定するための平面基準板
   と、本体上部と本体下部をある所定の距離に調整し固定
   するための調整機構を有する固定部材とを備えることを
   特徴とする液晶セル製造装置。
2. 【請求項２】 本体上部と、積層した液晶基板の焼成を
   補助するために本体上部上面に設ける上部ヒータと、本
   体上部の下面に取り付け流体圧を利用して積層した液晶
   基板を加圧する上部弾性加圧部材と、上部弾性加圧部材
   の流体充填領域である上部流体層側に固定する液晶基板
   を焼成する上部ラバーヒータと、上部弾性加圧部材を本
   体上部下面に取り付けるとともに外気との密閉を行うた
   めの上部シール枠と、本体下部と、積層した液晶基板の
   焼成を補助するために本体下部の下面に設ける下部ヒー
   タと、本体下部上面に取り付け流体圧を利用して積層し
   た液晶基板を加圧する下部弾性加圧部材と、下部弾性加
   圧部材の流体充填領域である下部流体層側に固定する液
   晶基板を焼成する下部ラバーヒータと、下部弾性加圧部
   材を本体下部の上面に取り付けるとともに外気との密閉
   を行うための下部シール枠と、下部弾性加圧部材の上面
   に置き、基準となる平面を設定するための平面基準板
   と、本体上部と本体下部をある所定の距離に調整し固定
   するための調整機構を有する固定部材とを備え、 上部ラバーヒータと下部ラバーヒータは、上部ヒータと
   下部ヒータより容量が小さいことを特徴とする液晶セル
   製造装置。
3. 【請求項３】 本体上部と、積層した液晶基板の焼成を
   補助するために本体上部上面に設ける上部ヒータと、本
   体上部の下面に取り付け流体圧を利用して積層した液晶
   基板を加圧する上部弾性加圧部材と、上部弾性加圧部材
   の流体充填領域である上部流体層側に固定する液晶基板
   を焼成する上部ラバーヒータと、上部弾性加圧部材を本
   体上部下面に取り付けるとともに外気との密閉を行うた
   めの上部シール枠と、本体下部と、積層した液晶基板の
   焼成を補助するために本体下部の下面に設ける下部ヒー
   タと、本体下部上面に取り付け流体圧を利用して積層し
   た液晶基板を加圧する下部弾性加圧部材と、下部弾性加
   圧部材の流体充填領域である下部流体層側に固定する液
   晶基板を焼成する下部ラバーヒータと、下部弾性加圧部
   材を本体下部の上面に取り付けるとともに外気との密閉
   を行うための下部シール枠と、下部弾性加圧部材の上面
   に置き、基準となる平面を設定するための平面基準板
   と、本体上部と本体下部をある所定の距離に調整し固定
   するための調整機構を有する固定部材とを備える液晶セ
   ル製造装置を用いた液晶セルの製造方法は、 上部ラバーヒータと下部ラバーヒータとを主に用い上部
   ヒータと下部ヒータとを補助として用いて、シールガス
   抜き温度まで昇温させ所定時間シールガス抜き温度で保
   持し、さらにシール硬化温度まで昇温させ所定時間シー
   ル硬化温度で保持してシール材を硬化させることを特徴
   とする液晶セルの製造方法。