JP2005195948A - 表示パネルの製造方法、および、それに用いられるユニット支持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 反りのない表示パネルを安価に提供する。
【解決手段】 表示パネルの製造方法は、複数の表示パネルを積層した表示パネル積層体４５を両側から断熱板４２，４３で狭持した熱処理ユニット４０を形成するユニット形成ステップと、ユニット形成ステップで形成した熱処理ユニット４０を、ユニット支持治具１０にセットするユニットセットステップと、ユニットセットステップでセットした熱処理ユニット４０をユニット支持治具１０と共に加熱処理する熱処理ステップと、熱処理ステップで加熱処理した熱処理ユニット４０をユニット支持治具１０にセットしたままで断熱冷却する冷却ステップと、を備える。ユニット支持治具１０は、熱処理ユニット４０を断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネルの製造方法、および、それに用いられるユニット支持治具に関する。

液晶表示パネルなどの表示パネルを製造する工程の中には、２枚の表示パネル基板を貼り合わせる基板貼り合わせ工程がある（例えば、非特許文献１等）。

以下、従来の基板貼り合わせ工程について説明する。

まず、２枚の表示パネル基板のうち、第１基板に熱硬化性樹脂等からなるシール材を印刷塗布する。次に、印刷塗布したシール材をレベリングすることにより平坦化する。一方、第２基板には、スペーサを均一に散布する。次に、シール材を印刷塗布し、レベリングした第１基板と、シール材を散布した第２基板と、をＵＶ樹脂等で貼り合わせて表示パネルを作成する。次に、ＵＶ樹脂等で張り合わせられた第１基板と第２基板とからなる１枚の表示パネルを両側から平坦な断熱板で狭持した状態で、所定のセルギャップになるまでホットプレス（加熱加圧）してシール材を仮硬化する。次に、シール材を仮硬化した表示パネルを、さらに加熱することによりシール材を本硬化する。次に、シール材が本硬化された表示パネルを、室温まで冷却することにより２枚の表示パネル基板が貼り合わせられている。

しかし、このように１枚の表示パネルごとに貼り合わせる方法では、１枚のパネルごとにホットプレス、および、シール材を本硬化するための熱処理を行わなければならないため、表示パネルの製造効率が悪く、生産性に悖る。そこで、複数の表示パネルを同時に加圧、熱処理する方法が試みられている。

以下、図３、図４および図５を用いて、複数の表示パネルを同時に加圧・加熱処理する方式の基板貼り合わせ工程を説明する。

図５は、複数の表示パネルを同時に加圧・加熱処理する方式の表示パネルの貼り合わせ工程を示したフォローチャート図である。また、図３および図４は、それぞれ表示パネルを積層した表示パネル積層体４５を表示パネル固定用治具４１にセットした状態を示す正面図および平面図である。表示パネル固定用治具４１は、表示パネル積層体４５を設置する断熱板４２と、断熱板４２と対向するように設けられ、断熱板４２の面積よりも小さく、表示パネル積層体４５と同一の面積を有する断熱板４３とを有する。ガイド４４は、断熱板４３の四隅を囲うように断熱板４２の上に設置されたＬ字型の角柱である。

まず、第１基板に熱硬化性樹脂等からなるシール材を印刷塗布する（ステップＳ１）。次に、ステップＳ１で印刷塗布したシール材をレベリングすることにより平坦化する（ステップＳ２）。一方、第２基板には、スペーサを均一に散布する（ステップＳ３）。次に、ステップＳ１、およびステップＳ２によりシール材を印刷塗布し、レベリングした第１基板と、ステップＳ３によりスペーサを散布した第２基板と、をＵＶ樹脂等で貼り合わせる（ステップＳ４）。ＵＶ樹脂等で貼り合わせられた表示パネルを、積層し、図３に示すように、表示パネル固定用治具４１に搭載する（ステップＳ５）。表示パネル固定用治具４１に搭載された表示パネルは、所定のセルギャップになるまでホットプレス（加熱加圧）してシール材を仮硬化する（ステップＳ６）。シール材を仮硬化した表示パネルを、表示パネル固定用治具４１に積載した状態で、シール材を本硬化させるために加熱処理を行う（ステップＳ７）。次に、加熱処理を行った表示パネルを、表示パネル固定用治具４１に積載したまま室温まで冷却する（ステップＳ８）ことにより表示パネルの貼り合わせ工程が行われている。

表示パネル１枚ごとに基板貼り合わせする表示パネルの貼り合わせ方法においては、シール材を本硬化するための加熱処理が行われた後、表示パネルを室温まで自然冷却した場合であっても、第１基板、および、第２基板は双方とも、等しく断熱板に接しているため、第１基板と第２基板とは均一に冷却される。したがって、第１基板と第２基板との冷却による収縮量に差は発生せず、表示パネルに反りは発生しない。

一方、複数の表示パネルを同時に加圧・加熱処理する表示パネルの貼り合わせ方法においては、図３に示すように複数の表示パネルが表示パネル固定用治具４１に積載されているため、冷却の際に、第１基板と第２基板とが必ずしも同一の冷却速度で冷却されるとは限らない。表示パネル積層体４５のうち、中央部分の表示パネルは、その表示パネルの上下に同じ量の表示パネルおよび断熱板が存在するため、第１基板と第２基板とは、ほぼ同じ速度で冷却される。よって、表示パネル積層体４５の中央部分の表示パネルについては、シール材を本硬化するための加熱処理が行われた後、表示パネルを室温まで自然冷却した場合であっても、反りは発生しない。

表示パネル積層体４５のうち、上層部分の表示パネルは、その表示パネルよりも上方に存在する表示パネルの量より、下方に存在する表示パネルの量が多いため、表示パネルの下面の方が表示パネルの上面よりも冷却されにくい。したがって、表示パネル積層体４５の上層部分にある表示パネルの第１基板の冷却速度と第２基板の冷却速度との間に差異が発生する。また、表示パネル積層体４５のうち、下層部分の表示パネルについても、上層部分の表示パネルと同様の理由で、第１基板の冷却速度と第２基板の冷却速度との間に差異が発生する。このことにより、表示パネル積層体４５の中央部分以外の表示パネルは、シール材を本硬化するための加熱処理が行われた後、表示パネルを室温まで自然冷却した場合、表示パネルに反りが発生する。

このように、表示パネル積層体４５を表示パネル固定用治具４１にセットした状態で自然冷却した場合は、図６に示すように、表示パネル積層体４５の中央部分の表示パネルには反りが発生しないものの、表示パネル積層体４５の上層部分の表示パネルには下に凸状に反りが発生し、また、下層部分の表示パネルには上に凸状に反りが発生する。

一般的に、表示パネルを本硬化した後に、表示パネルを所望の寸法に切断する工程では、表示パネルを吸引吸着することにより切断機に固定して所望の寸法に切断する方法が採用されている。しかし、表示パネルの反りが激しい場合は、表示パネルを吸引吸着することにより切断機に安定して固定することができないため、表示パネルを所望の形状、および、寸法に切断することが困難になる問題がある。

また、表示パネルに反りが生じた場合は、コントラスト、開口率、色むら、および、色ずれ等の表示品質が低下するという問題が生じる。

以下、図７を用いて表示パネル５０の表示品質の低下について説明する。

図７は反りの発生した表示パネル５０の概略断面図である。表示パネル５０は、下に凸状に反った第１基板５１と、第１基板５１に対向するように設けられた下に凸状に反った第２基板５２と、を有している。第１基板５１と第２基板５２とは、シール材５３によって接着固定されている。

第１基板５１と第２基板５２とには、それぞれ画像表示を行うためのパターンが設けられている。図７では、第１基板５１に設けられているパターンのうち中央部分のパターン５１αと、左端部分のパターン５１βと、右端部分のパターン５１γのみを、また、第２基板５２に設けられているパターンのうち中央部分のパターン５２αと、左端部分のパターン５２βと、右端部分のパターン５２γのみを模式的に記載している。

中心線Ｃ１はパターン５１αの中心線を示している。中心線Ｃ２はパターン５２αの中心線を示している。中心線Ｃ３はパターン５１βの中心線を示している。中心線Ｃ４はパターン５２βの中心線を示している。中心線Ｃ５はパターン５１γの中心線を示している。中心線Ｃ６はパターン５２γの中心線を示している。

中心部のパターン５１αと５２αとは、表示パネル５０の反りによって、表示パネル５０と水平方向に変位しない。したがって、反りの発生した表示パネル５０においても、パターン５１αの中心線Ｃ１とパターン５２αの中心線Ｃ２とは一致し、パターンずれは起こらない。

一方、左端部分のパターン５１βとパターン５２βとは、表示パネル５０の反りによって、表示パネル５０と水平方向に変位する。また、パターン５１βが表示パネル５０と水平方向に変位する量に対して、パターン５２βが表示パネル５０と水平方向に変位する量が小さくなる。そのため、反りが発生した表示パネル５０では、パターン５２βの中心線Ｃ３はパターン５１βの中心線Ｃ４よりも外側になる。

右端部分のパターンについても同様に、パターン５２γの中心線Ｃ５はパターン５１γの中心線Ｃ６よりも外側になる。

よって、反りが発生した表示パネル５０の両端部分ではパターンずれが起こる。

図８は、４００ｍｍ×４００ｍｍの大きさの表示パネルの実際の反り量とパターンずれ量とをプロットしたグラフである。

図８に示したように、表示パネルの反り量とパターンずれ量とは、相関関係にあり、表示パネルの反り量が増加するに伴ってパターンずれ量も増加する傾向にある。すなわち、図８の結果から、表示パネルの反り量は、パターンずれの主原因であることがわかる。

このように、表示パネル５０は、表示パネルの反りに起因して、特にその両端部分のパターンずれが発生し、表示品質の低下がおこるという問題がある。

このような問題に鑑みて、従来は、表示パネルの反りを抑制するために、シール材５３を加熱により本硬化した後、表示パネルをトンネル式の長い熱風循環炉等に挿入し、緩やかに徐冷することにより、反りのない表示パネルを製造していた。

表示パネル積層体を急冷した場合は、冷却処理中の表示パネル積層体内部と表示パネル積層体周辺の雰囲気との温度差が大きくなる。よって、表示パネル積層体内部における熱伝導速度よりも、表示パネル積層体からの放熱速度が非常に速くなる。したがって、表示パネル積層体内部に温度ムラが発生し、表示パネルに反りが発生する。

一方、表示パネルを急冷した場合と比較して、表示パネルを緩やかに徐冷した場合は、冷却処理中の表示パネル積層体内部と表示パネル積層体周辺の雰囲気との温度差が小さい。このため、表示パネル積層体内部における熱伝導速度が表示パネル積層体からの放熱速度と同等であるか、または放熱速度より大きくなる。よって、表示パネル積層体内部に温度分布が発生しない。したがって、表示パネル積層体を緩やかに徐冷した場合は、表示パネルに反りが発生しない。

図１０は、シール材を本硬化した後に４００ｍｍ×４００ｍｍサイズの表示パネルを１６０℃から４０℃まで、それぞれ５時間、７時間、９時間かけて冷却した場合の表示パネルの反り量を示すグラフである。

横軸は、１６０℃から４０℃まで表示パネルを冷却するのに要した時間である。縦軸は、冷却後の表示パネルの反り量である。

図９は、表示パネルを１６０℃から４０℃まで、それぞれ５時間、７時間、９時間かけて冷却する場合の冷却プロファイルを示したグラフである。

図１０において、図９に示した温度プロファイルに従って、５時間で１６０℃から４０℃まで冷却した表示パネルは、約０．５ｍｍ反っているのに対して、９時間で１６０℃から４０℃まで冷却した表示パネルは、０．１ｍｍ程度しか反っていない。このことより、表示パネルの冷却速度を遅くすることにより、表示パネルの反りを少なくすることが可能であることわかる。
松本正一編著，「液晶ディスプレイ技術−アクティブマトリクスＬＣＤ−」，初版，産業図書株式会社，１９９６年１１月８日，p.２６５−２８９

上述のように、複数枚の表示パネルを同時に加圧・加熱処理する従来の表示パネル製造方法では、シール材を本硬化した後に、表示パネルを緩やかに徐冷する必要がある。したがって、トンネル式の長い熱風循環コンベア炉等の設備が必要になり、表示パネルの製造装置が大型化し、また、表示パネルのコストを上昇させるという問題がある。

また、表示パネルを本硬化の際の温度から常温まで冷却するまでの時間を延長した場合に、表示パネルの単位時間当たりの生産量が減少し、表示パネルの生産効率が悪化するという問題がある。例えば、シール材を本硬化する際の温度を高くした場合は、表示パネルを本硬化の際の温度と常温との差が大きくなるため、同じ冷却速度で冷却するためには表示パネルの冷却時間を長く設定する必要がある。また、表示パネルが薄い基板で構成されている場合は、表示パネルが厚い基板で構成されている場合よりも、表示パネルが反りやすいため、表示パネルの冷却時間を特に長く設定する必要がある。熱風循環コンベア炉を延長することにより表示パネルの冷却時間を延長することができるものの、フットプリントやコスト等の観点から熱風循環コンベア炉の延長は困難である場合が多い。そのような場合は、表示パネルの冷却時間を、熱風循環コンベア炉のベルト送りスピードを遅くすることにより調節しなければならない。熱風循環コンベア炉のベルト送りスピードを遅くすると、熱風循環コンベア炉で単位時間当たりに熱処理できる表示パネルの量が減少し、表示パネルの生産効率が悪化する。

さらに、既存の熱風循環コンベア炉のままでは表示パネルの生産量の拡大に容易に対応することができないという問題がある。熱風循環コンベア炉のベルト送りスピードを速くすれば、既存の熱風循環コンベア炉のままで、より多くの表示パネルを熱処理することができる。しかし、ベルト送りスピードを速くした場合は、表示パネルの冷却速度が速くなるため、表示パネルに反りが発生する。したがって、表示パネルの生産量を拡大する場合には、熱風循環コンベア炉を延長する必要があり、表示パネルの製造設備のフットプリントをさらに拡大し、かつ、高コストを要する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反りのない表示パネルを安価に製造することができる表示パネル製造方法、および、それに用いられるユニット支持治具を提供することにある。

本発明に係る表示パネルの製造方法は、複数の表示パネルを積層した表示パネル積層体を両側から断熱板で狭持した熱処理ユニットを形成するユニット形成ステップと、上記ユニット形成ステップで形成した上記熱処理ユニットを、ユニット支持治具にセットするユニットセットステップと、上記ユニットセットステップでセットした上記熱処理ユニットを上記ユニット支持治具と共に加熱処理する熱処理ステップと、上記熱処理ステップで加熱処理した上記熱処理ユニットを上記ユニット支持治具にセットしたままで断熱冷却する冷却ステップと、を備え、
上記ユニット支持治具は、上記熱処理ユニットを断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えている。

この製造方法は、断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えているユニット支持治具を用いて表示パネルを冷却するものである。したがって、冷却ステップにおいて熱風循環コンベア炉のような大掛かりな装置を使用することなく、簡易なユニット支持治具を用いることにより表示パネルを緩やかに徐冷することができる。よって、表示パネルの製造設備のフットプリントを縮小することができる。また、熱風循環コンベア炉等の製造設備費用および稼動費用を削減することができる。したがって、反りのない表示パネルを安価に提供することができる。

また、この製造方法によれば、表示パネルの生産量の拡大にも安価かつ容易に対応することができる。すなわち、表示パネルの生産量が拡大し、加熱処理および冷却処理を要する表示パネルの枚数が増加した場合においても、上述したような熱風循環コンベア炉を改造する等の高コストを要する措置を講ずる必要はなく、比較的安価に製造できるユニット支持治具の数量を増やすことによって容易に対応することができる。

また、この製造方法に用いるユニット支持治具は、開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えている。したがって、表示パネルを断熱冷却する冷却ステップにおいては、ユニット支持治具は断熱雰囲気を形成した状態をとることができる一方、熱処理ユニットを加熱処理する熱処理ステップにおいては、ユニット支持治具は熱処理ユニットを直接加熱炉の空気にさらすことができる。熱処理ユニットを直接加熱炉の空気にさらした状態で加熱することにより、断熱雰囲気中で熱処理ユニットが加熱炉と遮蔽された状態で加熱する場合より加熱効率がよく、短時間で加熱処理を行うことができる。したがって、この製造方法によれば、表示パネルの製造効率を向上することができ、安価に表示パネルを製造することが可能となる。

本発明に係るユニット支持治具は、複数の表示パネルを積層した表示パネル積層体を両側から断熱板で狭持した熱処理ユニットを加熱するときに用いられるものであって、熱処理ユニットを支持するユニット支持台を有する治具本体と、上記治具本体に設けられ、上記ユニット支持台に支持された熱処理ユニットを断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段と、を備えている。

本発明に係るユニット支持治具は、熱処理ユニットを断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えている。よって、このユニット支持治具を使用して表示パネルを製造することにより、簡易な治具で熱処理ユニットを直接加熱炉の空気にさらした状態で加熱処理でき、かつ、断熱雰囲気中で、外気と遮断した状態で熱処理ユニットを緩やかに徐冷することができる。熱処理ユニットを直接加熱炉の空気にさらした状態で加熱する場合、断熱雰囲気中で熱処理ユニットが加熱炉と遮蔽された状態で加熱する場合より、加熱効率がよく、短時間で加熱処理を行うことができる。また、ユニット支持治具により熱処理ユニットを断熱雰囲気下で緩やかに徐冷できるため、熱処理ユニットを冷却する際に熱風循環コンベア炉のような大掛かりな装置を必要としない。したがって、このユニット支持治具を用いることにより、表示パネルの製造効率を向上することができ、反りのない表示パネルを安価に製造することが可能となる。

また、本発明に係るユニット支持治具は、複数の熱処理ユニットを支持可能なように、ユニット支持台を複数有していても構わない。

この構成によれば、一台のユニット支持治具に積載できる熱処理ユニットの台数を増やすことができる。よって、同時により多くの表示パネルを加熱処理および冷却処理することができる。したがって、この構成によれば、表示パネルの製造効率を向上し、表示パネルを安価に製造することができる。

また、この構成によれば、一台のユニット支持治具の熱処理ユニットの可能積載量が多く、同時により多くの表示パネルの加熱処理および冷却処理を行うことができるため、表示パネルの生産量の拡大にも容易に対応することができる。

また、本発明に係るユニット支持治具において、ユニット支持台が熱処理ユニットをユニット支持台から離間して支持するように構成されていても構わない。

この構成によれば、ユニット支持台によって熱処理ユニットとユニット支持台との間に隙間が生じる。よって、熱処理ユニットをユニット支持治具に積載する際、および、ユニット支持治具から熱処理ユニットを取り出す際に、この隙間を利用して熱処理ユニットを確保することが可能になるため、熱処理ユニットの取り扱いが容易になり、作業性が向上する。

また、この構成によれば、表示パネルの反りをさらに抑制することができる。熱処理ユニットの下面全体がユニット支持台に接触している構成では、熱処理ユニットの上面は、熱伝導率の小さい空気層に接しているのに対して、熱処理ユニットの下側は、空気層より熱伝導率の大きいユニット支持台に接している。そのため、熱処理ユニットの上面からの放熱速度と、下面からの放熱速度に差が生じ、表示パネルに温度ムラが生じる。一方、熱処理ユニットがユニット支持台から離間して支持されている場合は、熱処理ユニットの上面、下面が等しく熱伝導率の小さい空気層に接している。このため、熱処理ユニットを冷却する際に、熱処理ユニットの上面からの放熱速度と、下面からの放熱速度とが等しくなり、表示パネルは均一に冷却される。よって、表示パネルの反りをさらに抑制することができる。

また、本発明に係るユニット支持治具において、治具本体は、上記ユニット支持台に支持された熱処理ユニットが露出可能なように少なくとも側面の一部が開口した箱状に形成されており、上記断熱雰囲気形成手段は、上記治具本体の開口を開閉する断熱材で形成された開閉蓋で構成されているものであってもかまわない。

この構成によれば、治具本体の開口を開閉する開閉蓋が断熱材で形成されているため、ユニット支持治具の断熱性能が高い。よって、このユニット支持治具を使用することにより、熱処理ユニットをさらに緩やかに徐冷することができる。

また、種々の断熱材を開閉蓋に使用することにより、ユニット支持治具の断熱性能を自由にコントロールすることができる。よって、このユニット支持治具を使用することにより、上述のように熱風循環コンベア炉の改造のように高コストを要する措置を講じることなく、容易に表示パネルの冷却速度を自由にコントロールすることができる。したがって、同一の熱処理設備を利用して、種々の条件の熱処理ステップに対応することができを行うことができ、また、種々の表示パネルの製造を行うことができる。

また、箱状に形成されたユニット支持治具は、２以上の開口を有することがより好ましい。この構成によれば、熱処理ステップにおいて熱処理ユニットを加熱する際に、１つの開口を有する箱状のユニット支持治具を用いた場合と比較して、熱処理ユニット周辺の空気の対流をより活性にすることができ、熱処理ユニットの加熱効率を向上することができる。

本発明によれば、熱風循環コンベア炉のような大掛かりな装置を使用することなく、簡易なユニット支持治具を用いることにより表示パネルを緩やかに徐冷することができる。よって、表示パネルの製造設備のフットプリントを縮小することができる。また、熱風循環コンベア炉等の製造設備費用および稼動費用を削減することができる。したがって、反りのない表示パネルを安価に提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る熱処理ユニット４０がセットされた状態のユニット支持治具１０の正面図である。

ユニット支持治具１０は、治具本体２０と開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを有している。

治具本体２０は、治具ベース台２１と、治具ベース台２１に対向するように設けられた天板２２とを有し、その側面が開口した箱状に形成されている。

治具ベース台２１と天板２２との間には、治具ベース台２１に平行に、ユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとが介設されている。

天板２２とユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとは、支柱２３によって治具ベース台２１に固定されている。

天板２２と治具ベース台２１とユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとは、例えば鉄板等の熱処理ユニット４０を積載するために十分な機械的強度を有するものであれば、何ら制限されるものではない。また、天板２２と治具ベース台２１とユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとを、断熱材で構成しても勿論構わない。天板２２と治具ベース台２１とユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとを、断熱材で構成することにより、ユニット支持治具１０の断熱機能をより高めることができ、さらに効果的に表示パネルの反りを抑制することができる。

支柱２３は、例えば鉄製の円柱等、熱処理ユニット４０を支持するために十分な強度を有するものであれば、何ら制限されるものではない。

天板２２とユニット支持台２４ａとの間、ユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとの間、および、ユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとの間には、それぞれ開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが設けられている。開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとは、中抜き角柱が入れ子状に配置され、相互に固定された一体の伸縮可能な筒状体により構成されている。また、開閉蓋３０ａ、開閉蓋３０ｂ、および、開閉蓋３０ｃは、それぞれの上辺がそれぞれ天板２２、ユニット支持台２４ａ、および、ユニット支持台２４ｂに固定されている。

開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとには、例えばエアーシリンダ等により構成される開閉手段が設置されており、断熱雰囲気形成手段として機能している。この開閉手段によって、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが上下に伸縮し、治具本体２０の側面に設けられた開口を開閉することができる構成となっている。

図１は、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが上方向に縮み、治具本体２０の側面に設けられた開口が開いた状態のユニット支持治具１０を示すものである。この状態では、ユニット支持治具１０の内部にセットされた熱処理ユニット４０が外気に露出した状態となっている。したがって、この状態で熱処理ユニット４０を熱風循環炉等の加熱炉により加熱することで、熱処理ユニット４０を高い熱効率で加熱することができる。

図２は、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが伸び、治具本体２０の側面に設けられた開口が閉じた状態のユニット支持治具１０を示すものである。この状態では、ユニット支持治具１０の内部にセットされた熱処理ユニット４０は外気から遮断された状態となっている。この状態で熱処理ユニット４０を冷却することにより、熱風循環コンベア炉等の大掛かりな設備を使用することなく、熱処理ユニット４０を室温まで緩やかに徐冷することができる。

また、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとは、各々が一体の筒状体で構成されている。そのため、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとは、それぞれ１つのエアーシリンダ等により構成される開閉手段を備えることによって、同時にユニット支持治具１０の側面を同時に開閉することができる。

開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとは、例えば鉄板等、治具本体２０の内部を外気から遮断することができ、断熱雰囲気を形成することができるものであれば、何ら制限されるものではない。また、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを、発泡性の耐熱シリコンゴムや発泡性の耐熱セラミックス等の断熱材で形成しても構わない。開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを断熱材で形成することにより、ユニット支持治具１０の断熱能力をより向上することができる。よって、表示パネルの反りを効果的に抑制することができる。

また、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとは、例えば鉄板等に断熱材を貼り付けた板から構成されるものであっても勿論構わない。この構成によれば、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを断熱材により構成した場合と同様に、高い断熱能力をユニット支持治具１０に付与することができる。よって、表示パネルの反りを効果的に抑制することができる。

ユニット支持治具１０は、ユニット支持台２４ｃと天板２２と開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとにより断熱雰囲気を構成している。また、この断熱雰囲気はユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとによって３つの断熱雰囲気に区画されている。よって、ユニット支持治具１０には、３つの熱処理ユニット４０を積載し、それらを同時に加熱処理および冷却処理することができる。

尚、本実施形態では、ユニット支持治具１０は、３枚のユニット支持台を有するが、なんらこれに制限されるものではなく、３枚以下のユニット支持台を具備するものであっても、また、３枚以上のユニット支持台を具備するものでも勿論構わない。より多くのユニット支持台を設置することにより、ユニット支持治具１０により多くの熱処理ユニット４０を積載することができるため、より多くの表示パネルを同時に熱処理することができる。よって、表示パネルの生産効率をさらに向上することができる。また、ユニット支持台の枚数を調整することにより、表示パネル生産量の拡大縮小に容易に対応することができる。

ユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとは、熱処理ユニット４０を離間して支持している。よって、熱処理ユニット４０のユニット支持治具１０への設置作業、および、ユニット支持治具１０からの取り出し作業を容易に行うことができる。

また、ユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとは、熱処理ユニット４０を離間して支持しているため、熱処理ユニット４０の上面および下面は等しく空気層に接している。したがって、熱処理ユニット４０の上面からの放熱速度と下面からの放熱速度とが等しくなり、熱処理ユニット４０に温度ムラが発生しにくくなる。よって、より反りのない表示パネルが得られる。

図３は、熱処理ユニット４０の正面図である。

図４は、熱処理ユニット４０の平面図である。

尚、本実施形態で用いた熱処理ユニット４０は、従来用いられていた熱処理ユニットと同じものである。

熱処理ユニット４０は、表示パネルが積層してなる表示パネル積層体４５と、表示パネル固定用治具４１とを備えている。

表示パネル固定用治具４１は、表示パネル積層体４５の上下に、表示パネル積層体４５を狭持するように設置された断熱板４２と断熱板４３とを備えている。断熱板４３は、表示パネル積層体４５と同じ面積を有する。また、断熱板４２は、断熱板４３よりも大きい面積を有する。

断熱板４２と断熱板４３とは、例えば鉄板等の表示パネル積層体４５を支持するために十分な強度を有するものであれば、何ら制限されるものではない。また、断熱板４２と断熱板４３とは、例えばガラス等の断熱材により構成されているものであっても勿論構わない。断熱板４２と断熱板４３が断熱材により構成されていることにより、表示パネル積層体４５を冷却処理する際に、表示パネル積層体４５の上面および下面からの放熱が抑制される。よって、表示パネル積層体４５の内部に発生する温度ムラを抑制することができ、表示パネル積層体４５の反りを抑制することができる。

ガイド４４は、断熱板４２の上に設置され、表示パネル積層体４５と断熱板４３との四隅を囲うように設置された４本のＬ字型角柱からなる。また、ガイド４４は、この構成に限定されるものではなく、表示パネル積層体４５の周囲全体を覆うように設置された、中抜き角柱状の角柱であっても構わない。

ガイド４４は、例えば鉄柱等の表示パネル積層体４５を固定するのに十分な強度を有するものであれば、何ら制限されるものではない。また、ガイド４４は、例えばガラス等の断熱材により構成されていても勿論構わない。

このように、表示パネル積層体４５は、断熱板４２と断熱板４３とガイド４４とからなる表示パネル固定用治具４１により、動かないように固定されている。このため、積層体４５の積み重ねがズレた状態でホットプレスされ、セルギャップが不均一に仕上がることも、又、搬送途中で脱落等して、物理的に損傷することも、抑制することが出来る。

表示パネル積層体４５は、第１基板と第２基板とを貼り合わせた表示パネルを複数枚積層したものである。表示パネルは第１基板と第２基板との間に熱硬化性樹脂からなるシール材を介在した構造を有する。

表示パネル積層体４５は、積層した表示パネルの間に薄い発泡性プラスティック等から形成されたシートを介在させるものであっても構わない。この構成によれば、積層した表示パネルが直接接触することはなく、基板貼り付け工程において表示パネルが混入した異物等により物理的に損傷することが抑制される。

以下、本発明に係る表示パネルの製造方法について説明する。

まず、断熱板４２の上にガイド４４に沿って、第１基板と第２基板とがＵＶ樹脂により仮固定された表示パネルを複数枚積層して表示パネル積層体４５を形成し、表示パネル積層体４５の上に断熱板４３を設置することにより熱処理ユニット４０を形成する（ユニット形成ステップ）。

次に、ユニット形成ステップで形成した熱処理ユニットをホットプレス装置に挿入し、所定の圧力を印加した状態で加熱し、第１基板に形成したシール材を第２基板に密着させ、スペーサの径により規制されるセルギャップを形成しつつ、シール材を仮硬化する（ホットプレスステップ）。

次に、ホットプレスステップでシール材を仮硬化した熱処理ユニット４０をユニット支持治具１０の内部に設けられたユニット支持台２４ａとユニット支持台２４ｂとユニット支持台２４ｃとの上にセットする（ユニットセットステップ）。

次に、ユニットセットステップで熱処理ユニット４０をセットしたユニット支持治具１０を熱風循環炉等の加熱炉により加熱処理することで、第１基板と第２基板との間に介在するシール材を本硬化する（熱処理ステップ）。

熱処理ステップは、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを開いた状態で行う。このことにより、熱処理ユニット４０は、加熱炉の熱風により直接加熱される。したがって、熱処理ユニット４０を効果的に加熱処理することができる。

次に、加熱処理されたユニット支持治具１０を、加熱炉から取り出し、大気中で冷却する（冷却ステップ）。

熱処理ユニット４０を、加熱炉から取り出す際に、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを閉鎖し、断熱雰囲気を形成する。開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとの閉鎖は、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとのそれぞれに対応する図示しないシリンダ等の開閉装置によって行われる。

よって、ユニット支持治具１０が加熱炉より取り出されたときには、熱処理ユニット４０はユニット支持治具１０により外気から遮断され、断熱雰囲気下に置かれる。よって、熱処理ユニット４０は、ユニット支持治具１０と共に加熱炉より取り出された後に、急速に冷却されることはなく、緩やかに徐冷される。熱処理ユニット４０が徐冷されることにより、表示パネル内部に発生する温度ムラを抑制することができる。したがって、本発明に係る表示パネルの製造方法により反りのない表示パネルを製造することができる。

また、ユニット支持治具１０は加熱炉より取り出された後は、自由に持ち運びすることができ、また、複数のユニット支持治具１０を積載して放置することもできる。よって、本発明に係る製造方法は、従来の表示パネルの製造方法のように、大きなフットプリントを必要としない。

また、表示パネルの生産量が増加した場合には、ユニット支持治具１０の内部に形成される断熱雰囲気を複数のユニット支持台によって複数の断熱雰囲気に区画することにより、ユニット支持治具１０の１台あたりの表示パネル積載量を増加させること、および、ユニット支持治具の台数を増やすことにより対応することができる。

ユニット支持治具１０のユニット支持台の枚数を増やす措置、および、ユニット支持治具１０の台数を増やす措置は、従来の表示パネルの製造方法のように熱風循環炉を延長することにより表示パネルの生産量の増加に対応する措置に対して、非常に容易かつ低コストな措置である。

また、表示パネルを加熱処理する温度条件の変化、または、表示パネルの厚みの変化等により、表示パネルの冷却速度を遅くする必要が生じた場合には、ユニット支持治具１０の開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとを構成する材料を、より断熱性の高い断熱材へ変えることにより容易かつ安価に対応することができる。

本発明に係るユニット支持治具１０に熱処理ユニット４０がセットされ、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが開いた状態を示す正面図である。 本発明に係るユニット支持治具１０であって、開閉蓋３０ａと開閉蓋３０ｂと開閉蓋３０ｃとが閉じた状態を示す正面図である。 熱処理ユニット４０の正面図である。 熱処理ユニット４０の平面図である。 表示パネルを複数枚同時に加圧・加熱処理する場合の、基板貼り合わせ工程のフォローチャート図である。 表示パネル積層体４５が反った状態の熱処理ユニット４０の断面図である。 下に凸状に反りが発生した表示パネル５０の概略断面図である。 ４００ｍｍ×４００ｍｍの大きさの表示パネルの実際の反り量とパターンずれ量とをプロットしたグラフである。 ４００ｍｍ×４００ｍｍの大きさの表示パネルを冷却処理する際の冷却プロファイルを示すグラフである。 ４００ｍｍ×４００ｍｍの大きさの表示パネルを図９に示した種々の冷却プロファイルで冷却した際の表示パネルの反り量を示すグラフである。

符号の説明

１０ ユニット支持治具、
２０ 治具本体、
２１ 治具ベース台、
２２ 天板、
２３ 支柱、
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ ユニット支持台、
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 開閉蓋、
４０ 熱処理ユニット、
４１ 表示パネル固定用治具、
４２、４３ 断熱板、
４４ ガイド、
４５ 表示パネル積層体、
５０ 表示パネル、
５１ 第１基板、
５２ 第２基板、
５３ シール材、
５１α、５１β、５１γ、５２α、５２β、５２γ パターン、
Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ 中心線。

Claims (5)

1. 複数の表示パネルを積層した表示パネル積層体を両側から断熱板で狭持した熱処理ユニットを形成するユニット形成ステップと、
   上記ユニット形成ステップで形成した上記熱処理ユニットを、ユニット支持治具にセットするユニットセットステップと、
   上記ユニットセットステップでセットした上記熱処理ユニットを上記ユニット支持治具と共に加熱処理する熱処理ステップと、
   上記熱処理ステップで加熱処理した上記熱処理ユニットを上記ユニット支持治具にセットしたままで断熱冷却する冷却ステップと、
   を備えた、表示パネルの製造方法であって、
   上記ユニット支持治具は、上記熱処理ユニットを断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段を備えている、表示パネルの製造方法。
2. 複数の表示パネルを積層した表示パネル積層体を両側から断熱板で狭持した熱処理ユニットを加熱するときに用いられるユニット支持治具であって、
   熱処理ユニットを支持するユニット支持台を有する治具本体と、
   上記治具本体に設けられ、上記ユニット支持台に支持された熱処理ユニットを断熱冷却するための断熱雰囲気を形成する開閉可能な断熱雰囲気形成手段と、
   を備えている、ユニット支持治具。
3. 請求項２に記載されたユニット支持治具において、
   上記治具本体は、複数の熱処理ユニットのそれぞれを支持可能なように、上記ユニット支持台を複数有している、ユニット支持治具。
4. 請求項２に記載されたユニット支持治具において、
   上記ユニット支持台は、熱処理ユニットを該ユニット支持台から離間して支持するように構成されている、ユニット支持治具。
5. 請求項２に記載されたユニット支持治具において、
   上記治具本体は、上記ユニット支持台に支持された熱処理ユニットが露出可能なように少なくとも側面の一部が開口した箱状に形成されており、
   上記断熱雰囲気形成手段は、上記治具本体の開口を開閉する断熱材で形成された開閉蓋で構成されている、ユニット支持治具。
   
   

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