JPH0943614A - 液晶素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱時の電極基板の面内温度差が大きく、均一
な加熱ができない。 【解決手段】最下位と最上位の一対の各電極基板１ａ，
１ｂに、中心側と外周側とを独立して発熱可能な発熱体
４ｂをヒートプレート３ｂ、緩衝剤２ｂを介して取り付
け、発熱体４ｂの中心側よりも外周側の方が温度が高く
なるように電極基板１ａ，１ｂを加熱し、電極基板１
ａ，１ｂの面内温度差を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子の製造方
法に係り、特に対向する一対の電極基板間に液晶を封入
する液晶セル用シール剤及び一対の電極基板を点接着す
る接着剤ビースの硬化工程における液晶素子の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一対の電極基板を接着する液晶セ
ル用シール剤及び接着剤ビースの硬化方法は、貼り合わ
された一対の電極基板と緩衝材とを交互に積層した後、
加熱時の熱膨張による電極基板の歪みを抑えるために電
極基板全面を、０．１〜５．０kg／cm² の圧力で加圧し
ながら１００〜２００℃に設定されたオーブン内で硬化
させるという方法が一般的であった。

【０００３】この時の電極基板の歪みを抑えるための加
圧方法としては、例えば、電極基板全面に加重を印加す
るおもりによる加圧方法やエアー圧、バネ荷重等を利用
した加圧治具による方法などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電極基
板の歪みを抑えるためのおもりやエアー圧、バネ荷重を
利用する加圧治具はそれ自体の熱容量が大きいため、例
えば１６０℃に設定のオーブン中に投入したエアー加圧
治具内の電極基板の温度が１５０℃に達するには約３時
間を要し、液晶セル用シール剤及び接着剤ビースの硬化
処理に時間がかかる。

【０００５】また、オーブンによる熱で積層されている
電極基板の周囲から加熱することにより、電極基板の面
内温度分布が不均一になる。即ち、電極基板の外周側の
方が中心側よりも温度が高くなる。

【０００６】このように、電極基板の面内温度分布が不
均一になると、液晶セル用シール剤及び接着剤ビースの
硬化処理時において、接着剤ビースの接着が不均一にな
るなどの不都合が生じ、一対の電極基板の貼り合わせ面
での接着強度も不均一になる。

【０００７】そこで、本発明は、加熱される電極基板の
面内温度分布の均一化を図り、高品質の電極基板を作成
することができる液晶素子の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【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、液晶がその間に注入される対
向する一対の電極基板の貼り合わせ面に、前記一対の電
極基板とそれ自身とで前記液晶を封入する液晶セル用シ
ール剤、及び前記一対の電極基板を接着する接着剤ビー
スを取り付けて前記一対の電極基板を貼り合わせ、前記
一対の電極基板を加熱、加圧して前記液晶セル用シール
剤及び接着剤ビースを硬化させる硬化工程を少なくとも
有する液晶素子の製造方法において、前記硬化工程に
て、前記一対の電極基板に、所定の領域ごとに任意の発
熱温度に設定可能な発熱体を取り付け、前記発熱体の発
熱により前記一対の電極基板を加熱して前記接着剤ビー
スを硬化させることを特徴としている。

【０００９】また、好ましくは、前記発熱体を面状に形
成し電極基板に対応した大きさにする。

【００１０】また、好ましくは、前記発熱体を、その中
心側領域よりも外周側領域の方が発熱温度が高くなるよ
うに温度制御する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態に係る液晶素
子の製造方法におけるシール剤及び接着剤ビースの硬化
工程を示す概略断面図である。

【００１３】この図に示すように、多段（例えば２０
段）に設置された複数の各一対の電極基板１ａ，１ｂ間
には、それぞれ下から順に緩衝材２ａ、ヒートプレート
３ａ、面状の発熱体４ａ、ヒートプレート３ｂ、緩衝材
２ｂが設置されている。

【００１４】また、最上段に位置する電極基板１ａ，１
ｂの上部には、緩衝材２ａ、ヒートプレート３ａ、発熱
体４ｂ、ヒートプレート３ｂ、緩衝材２ｂを介してエア
ー圧等による加圧を受けるアルミ材等からなるエアー圧
受け用の金属材５が載置される。金属材５は、その厚さ
が一定で、受けたエアー圧を均一に電極基板１ａ，１ｂ
に伝えることができる。

【００１５】また、最下段に位置する電極基板１ａ，１
ｂの下部にも、加圧台６との間に緩衝材２ａ、ヒートプ
レート３ａ、発熱体４ｂ、ヒートプレート３ｂ、緩衝材
２ｂが設置されている。

【００１６】ヒートプレート３ａ、面状の発熱体４ａ，
４ｂは、電極基板１ａ，１ｂの全面を覆うように電極基
板１ａ，１ｂよりもやや大きく形成されており、緩衝材
２ａ，２ｂ、ヒートプレート３ｂは、電極基板１ａ，１
ｂとほぼ同じ大きさで形成されている。

【００１７】対向して配置された一対の電極基板１ａ，
１ｂの、対向する面の少なくともどちらか一方側には、
それ自身とで液晶セルを封入するための一液型熱硬化性
エポキシ接着剤を含む液晶セル用シール剤７、及び電極
基板１ａ，１ｂを点接着する熱硬化性エポキシ接着剤を
含むホットメルトタイプの接着剤ビース８が取り付けら
れている。

【００１８】緩衝材２ａ，２ｂは薄く形成されており、
各電極基板１ａ，１ｂが受けるエアー圧による加圧力を
均一化するために設置されている。

【００１９】ヒートプレート３ａ，３ｂは、その間に配
置される面状の発熱体４ａ，４ｂの発熱を電極基板１
ａ，１ｂに対して均一に伝熱するためのものであり、伝
熱性のよいアルミ材等で形成されている。また、各ヒー
トプレート３ａ，３ｂには、温度センサ（図示省略）が
接続されている。

【００２０】発熱体４ａの全面には、図２に示すように
面状の発熱部１０を有しており、発熱部１０は、その全
面を均一に発熱させる。また、発熱体４ａには、リード
線１１を介して温調器（図示省略）が接続されており、
ヒートプレート３ａ，３ｂに取り付けた温度センサ（図
示省略）による温度情報に基づいて温調器（図示省略）
を制御することにより、発熱部１０の発熱による電極基
板１ａ，１ｂ（ヒートプレート３ａ，３ｂ）の昇温速度
を調整することができる。

【００２１】発熱体４ｂは、図３に示すように、内側と
その外側にそれぞれ面状の第１発熱部１２と第２発熱部
１３を有しており、第１発熱部１２と第２発熱部１３
は、それぞれ独立して発熱される。

【００２２】第１発熱部１２と第２発熱部１３には、そ
れぞれリード線１４を介して温調器（図示省略）が接続
されており、ヒートプレート３ａ，３ｂに取り付けた温
度センサ（図示省略）による温度情報に基づいて温調器
（図示省略）を制御することにより、第１発熱部１２と
第２発熱部１３の発熱による電極基板１ａ，１ｂ（ヒー
トプレート３ａ，３ｂ）の昇温速度をそれぞれ独立して
調整することができる。

【００２３】次に、本発明の実施形態に係る液晶素子の
製造方法における液晶セル用シール剤及び接着剤ビース
の具体的な硬化方法を説明する。

【００２４】多段（例えば２０段）に設置された複数の
各一対の電極基板１ａ，１ｂを構成する一方のガラス基
板上に、スクリーン印刷法にて液晶セル用シール剤を印
刷し、その後、接着剤ビース（例えば平均粒径５．６μ
m 程度）を散布した。

【００２５】また、一対の電極基板１ａ，１ｂを構成す
る他方のガラス基板上にスペーサー（例えば平均粒径
１．０４μm 程度）を散布した。

【００２６】そして、この２枚のガラス基板を貼り合わ
せて、一対の電極基板１ａ，１ｂを作成した。

【００２７】そして、図１に示すように、加圧台６上に
設けた緩衝材２ａ、ヒートプレート（アルミ板）３ａ、
面状の発熱体４ｂ（図３参照）、ヒートプレート（アル
ミ板）３ｂ、緩衝材２ｂの上に最下段に位置する電極基
板１ａ，１ｂを載置し、最上段に位置する電極基板１
ａ，１ｂとの間に設置される複数の各電極基板１ａ，１
ｂ間には緩衝材２ａ、ヒートプレート３ａ、発熱体４ａ
（図２参照）、ヒートプレート３ｂ、緩衝材２ｂを設
け、更に、最上段に位置する電極基板１ａ，１ｂ上に設
けた緩衝材２ａ、ヒートプレート３ａ、発熱体４ｂ、ヒ
ートプレート３ｂ、緩衝材２ｂの上に金属材（アルミ
板）５を載置する。

【００２８】そして、これらをエアー加圧式の治具（図
示省略）内にセットし、各電極基板１ａ，１ｂに対して
おもり５で加圧すると共に、エアー圧（例えば１kg/c
m²）で加圧し、各発熱体４ａ，４ｂに通電して発熱させ
る。

【００２９】この時、最上段と最下段に位置する電極基
板１ａ，１ｂの間にある各電極基板１ａ，１ｂに対し
て、温度センサ（図示省略）の温度情報に基づいて温調
器（図示省略）を制御して、発熱体４ａの発熱部１０を
発熱させて電極基板１ａ，１ｂ（ヒートプレート３ａ，
３ｂ）を１６０℃まで昇温し、１６０℃で所定時間（例
えば４５分間）保持する。

【００３０】一方、最上段と最下段に位置する電極基板
１ａ，１ｂに対しては、温度センサ（図示省略）の温度
情報に基づいて温調器（図示省略）を制御して、発熱体
４ｂの第１発熱部１２と第２発熱部１３をそれぞれ独立
制御して発熱させて電極基板１ａ，１ｂ（ヒートプレー
ト３ａ，３ｂ）を１６０℃まで昇温する。

【００３１】この時、最上段と最下段に位置する電極基
板１ａ，１ｂは、その間にある他の電極基板１ａ，１ｂ
よりも外周側面からの放熱が大きいために、面内温度差
が大きくなる。即ち、最上段と最下段に位置する電極基
板１ａ，１ｂは、その中心側領域よりも外周側領域の方
が温度が低くなる。

【００３２】このため、第１発熱部１２よりも第２発熱
部１３の方が発熱温度が高くなるように温調器（図示省
略）で温度制御し（例えば４〜５℃上げる）、最上段と
最下段の各電極基板１ａ，１ｂの外周側領域側の温度を
上げるようにして外周放熱分を補い、基板面内温度分布
差を小さくする。その後、１６０℃で所定時間（例えば
４５分間）保持する。

【００３３】図４は、上述した硬化処理時の発熱体４
ａ，４ｂによる各電極基板１ａ，１ｂの面内温度分布の
測定結果を示す図であり、図の白まるは本実施の形態の
測定データで、黒まるは最下段から最上段までの各電極
基板１ａ，１ｂに対して発熱体４ａだけを使用した比較
サンプルの測定データである。

【００３４】尚、この図に示す測定結果は、電極基板１
ａ，１ｂを１６０℃まで昇温し、１６０℃で４５分保持
した時のデータであり、図の縦軸は電極基板１ａ，１ｂ
を１６０℃に昇温した時の１６０℃に対する温度分布の
範囲であり、横軸は多段（実施の形態では２０段）に設
置された電極基板１ａ，１ｂの位置を示しており、一番
左側が最下段（１段目）の電極基板１ａ，１ｂで、一番
右側が最上段（２０段目）の電極基板１ａ，１ｂであ
る。

【００３５】この測定結果から明らかなように、最下段
から最上段までの各電極基板１ａ，１ｂに対して発熱体
４ａだけを使用した時（図の黒まるで示した測定デー
タ）は、特に最下段と最上段の電極基板１ａ，１ｂでの
温度分布の範囲は１６０℃に対して約８〜１０℃と大き
い状態であったが、本実施の形態のように（図の白まる
で示した測定データ）、最下段と最上段の各電極基板１
ａ，１ｂに対して発熱体４ｂの第１発熱部１２と第２発
熱部１３をそれぞれ独立に制御して、電極基板１ａ，１
ｂの中心側領域よりも外周側領域の方が温度が高くなる
ように、第１発熱部１２より第２発熱部１３の発熱温度
を高くすることにより、温度分布の範囲が１６０℃に対
して約４〜５℃と約半分に改善され、各電極基板１ａ，
１ｂの最下段から最上段までの温度分布を約４〜６．８
℃の範囲に抑えることができた。

【００３６】このように、発熱体４ｂの第１発熱部１２
と第２発熱部１３をそれぞれ独立制御して、最下段と最
上段の各電極基板１ａ，１ｂに対して中心側領域よりも
外周側領域の方の温度を高くするように加熱することに
よって面内温度分布差が小さくなり、電極基板１ａ，１
ｂを均一に加熱することができる。

【００３７】また、上述した実施の形態では、最下段と
最上段の各電極基板１ａ，１ｂに対してのみ、これらの
電極基板１ａ，１ｂの中心側と外周側とを独立制御して
加熱する発熱体４ｂを設置したが、最下段から最上段ま
での全ての電極基板１ａ，１ｂに対してこの発熱体４ｂ
を設置してもよい。この場合には、加熱時の電極基板の
面内温度分布差がより小さくなり、各電極基板を均一に
加熱することができる。

【００３８】また、上述した実施の形態では、電極基板
１ａ，１ｂに対して中心側領域と外周側領域とに２分割
するようにして、それぞれの領域を独立して加熱する構
成であったが、中心側領域から外周側領域間を３分割、
あるいはそれ以上に分割して、それぞれの領域を独立し
て加熱するようにいてもよい。この場合には、電極基板
の面内温度分布差がさらに小さくなるように加熱するこ
とができる。

【００３９】また、上述した実施の形態では、電極基板
１ａ，１ｂの中心側と外周側とを独立制御して加熱する
第１発熱部１２と第２発熱部１３の２つの発熱部を有す
る発熱体４ｂであったが、中心側と外周側とで発熱量が
異なるように構成された１つの発熱部を有する発熱体を
用いることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
液晶セル用シール剤及び接着剤ビースの硬化工程におい
て、一対の電極基板に、所定の領域ごとに任意の発熱温
度に設定可能な発熱体を取り付けることによって、電極
基板の外周側面からの放熱による温度低下を抑えるよう
に、電極基板の中心側領域よりも外周側領域の方が温度
が高くなるように加熱することができる。

【００４１】従って、基板加熱時の面内温度分布差を小
さくして電極基板を均一に加熱することができるので、
電極基板の貼り合わせ面を均一な接着強度で接着でき、
高品質の電極基板を作成することができる。

【００４２】また、一対の電極基板に発熱体を取り付け
て、この発熱体の発熱によって電極基板を加熱すること
により、従来のオーブンによる加熱よりも電極基板を早
く昇温することができるので、硬化処理時間の短縮化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶セル用シール剤
及び接着剤ビースの硬化工程を示す概略断面図。

【図２】均一な発熱を行う発熱体を示す斜視図。

【図３】本発明の実施の形態に係る中心側と外周側とを
独立して加熱制御される発熱体を示す斜視図。

【図４】本発明の実施の形態に係る発熱体よる電極基板
の面内温度分布の測定結果を示す図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 電極基板 ２ａ，２ｂ 緩衝材 ３ａ，３ｂ ヒートプレート ４ａ，４ｂ 発熱体 ５ 金属材 ７ 液晶セル用シール剤 ８ 接着剤ビース １０ 発熱部 １１ 発熱部 １２ 第１発熱部 １３ 第２発熱部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶がその間に注入される対向する一対
   の電極基板の貼り合わせ面に、前記一対の電極基板とそ
   れ自身とで前記液晶を封入する液晶セル用シール剤、及
   び前記一対の電極基板を接着する接着剤ビースを取り付
   けて前記一対の電極基板を貼り合わせ、前記一対の電極
   基板を加熱、加圧して前記液晶セル用シール剤及び接着
   剤ビースを硬化させる硬化工程を少なくとも有する液晶
   素子の製造方法において、 前記硬化工程にて、前記一対の電極基板に、所定の領域
   ごとに任意の発熱温度に設定可能な発熱体を取り付け、
   前記発熱体の発熱により前記一対の電極基板を加熱して
   前記液晶セル用シール剤及び接着剤ビースを硬化させ
   る、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記発熱体は、面状に形成され前記電極
   基板に対応した大きさである、 請求項１記載の液晶素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記発熱体は、その中心側領域よりも外
   周側領域の方が発熱温度が高くなるように温度制御され
   る、 請求項１又は２記載の液晶素子の製造方法。
4. 【請求項４】 前記発熱体は、前記一対の電極基板上の
   両面に均熱用のヒータプレートと緩衝材を介して取り付
   けられる、 請求項１乃至３のいずれか１項記載の液晶素子の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記電極基板は多段に複数設置され、少
   なくとも最下段と最上段に位置する前記電極基板に対し
   ては前記発熱体により加熱を行う、 請求項１乃至４のいずれか１項記載の液晶素子の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記シール剤は、一液型熱硬化性エポキ
   シ接着剤を含んでいる、 請求項１記載の液晶素子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記接着剤ビースは、前記一対の電極基
   板を点接着する熱硬化性エポキシ接着剤を含むホットメ
   ルトタイプである、 請求項１記載の液晶素子の製造方法。