JP3412873B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶を封入するための
シール材を加熱および加圧して硬化させる液晶表示装置
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶セルを製造する際には、一液
性エポキシ系接着剤をスクリーン印刷または凸板フレキ
ソ印刷することによってシール材を電極基板上に形成
し、その後、上下電極基板を重ね合わせて所定のセルギ
ャップにするためにホットプレスにより加熱および加圧
を行ない、さらに、セルギャップを均一にするためにシ
ール硬化時にも低加圧をかけながら加熱していた。図4
はこのホットプレスの様子を示す側面図であり、図中、
2は液晶セル、5および6は液晶セル2に圧力および熱
を加えるための上ホットプレスおよび下ホットプレス、
4はこれらに圧力を加える重りである。
【0003】また、大面積の液晶セルにおいては、セル
ギャップを均一にするために接着剤ビーズによるセル面
内の点接着が用いられている。その際にも、ホットプレ
スにより加熱および加圧した後、同様に低加圧をかけな
がら加熱しシールを硬化させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、ホットプレスによる加熱、加圧において
は、シール材を所定のセルギャップまでつぶすことがで
きず、またシール硬化時の加熱、加圧においては低加圧
なのでシール材をやはりつぶすことができずにシール近
傍のセルギャップが厚くなってしまうという問題があっ
た。また、シール材をつぶすためにホットプレスの圧力
を高くすると、セル面内(液晶セルのシール剤が存在す
る周辺部に対しシール剤のない内側部分を意味する)で
セルギャップが所定値より薄くなるエリアが発生し、セ
ルギャップが不良となっていた。このような結果は接着
剤ビーズを用いたセル面内の点接着を行なった場合に、
より顕著に現われた。さらにホットプレスによる加熱、
加圧後に高圧力をかけてシール硬化を行なうプロセスで
は高圧力を保つプロセスが極めて困難であり、プロセス
が複雑化してしまっていた。
【0005】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、液晶セル全体にわたって均一な所定のセル
ギャップを確保できる簡便な液晶表示装置の製造方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、2枚の電極基板を、液晶を封入するための
熱硬化性樹脂を用いたシール材を挟んで対向させ重ね合
わせた後、そのシール材を加熱および加圧し硬化させて
液晶セルを形成する液晶表示装置の製造方法において、
前記シール材の加圧は、前記電極基板を全面にわたって
均一な圧力で加圧するホットプレスにより行い、加熱開
始時に該シール材の硬化温度より低い温度にて加圧圧力
を所定の高圧とし、その後加熱により温度が該シール材
の硬化温度に達する以前の所定温度において加圧圧力を
所定の高圧から所定の低圧へと連続的または段階的に変
化させて行うことを特徴とする。前記シール材の加熱
は、加熱開始時から該シール材の硬化温度に達するまで
連続的に上昇させて行うとよい。
【0007】前記所定の温度、高圧、および低圧の値は
通常、前記シール材が前記所定の高圧によりつぶれて所
定のセルギャップとなり、さらに前記所定の低圧により
シール材の存在しない液晶セルの内側部分のセルギャッ
プも前記所定のセルギャップとなるように決定される。
【0008】シール材は、例えば一液性エポキシ接着剤
であり、この場合、加熱による温度の上昇は室温から1
50℃までであり、前記所定の高圧および低圧は2およ
び1Kg/cm2 である。
【0009】
【作用】この構成において、加熱によりシール材の温度
が上昇し、シール材がつぶれて所定のセルギャップとな
るのに適した所定の温度条件に達すると、高圧力の加圧
によりシール材がつぶれて所定のセルギャップとなる。
そしてこれに対応して、加圧圧力は段階的にあるいは徐
々に低圧とされ、シール材のない液晶セルの内側部分に
おいてセルギャップがそれ以上小さくなるのが防止さ
れ、液晶セル全体に渡って均一な所定のセルギャップが
維持される。そしてこの均一なセルギャップの状態で、
シール材が硬化する温度に達し、硬化が行われる。した
がって、シール材が硬化する温度に達っするまで加圧圧
力が一定である従来のホットプレスによる加熱・加圧の
場合のように加圧圧力が不足してシール材をつぶすこと
ができなかったり、逆に加圧圧力が大きすぎて液晶セル
の内側部分のセルギャップが小さくなったりすることが
なく、適正なセルギャップが確保される。また、接着剤
ビーズを用いる場合でも、これらをつぶし過ぎて液晶セ
ル内側部分のセルギャップが小さくなり過ぎる以前に、
所定のセルギャップにするために適した圧力まで加圧圧
力が下げられ硬化が行われるため、液晶セルの周辺部分
と内側部分の全体にわたってセルギャップが均一に保持
される。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る方法を行う様
子を示す側面図である。同図において、2はスクリーン
印刷または凸板フレキソ印刷によってシール材を形成し
た電極基板を対向させ重ね合わせた液晶セル、1および
3は所定のセルギャップとするために加熱・加圧するた
めの上ホットプレスおよび下ホットプレスである。シー
ル材として、一液性エポキシ接着剤を用いている。シー
ル材の加熱および加圧は、加熱により温度がシール材の
硬化温度に達するまでの所定温度において加圧圧力を所
定の高圧から所定の低圧へと連続的または段階的に変化
させて行われる。図2はこのようにして行われる加熱お
よび加圧における、温度および加圧圧力の時間的変化を
示すグラフである。実線は温度変化、破線は圧力変化を
示す曲線である。すなわち、温度は室温から30分で1
50℃まで上げ、150℃を1.5時間保持し、そして
150℃から4時間で室温まで下げる。また、加圧圧力
は、ホットプレスに付与されるエアー圧を15分間2K
g/cm2 に保持し、次に1Kg/cm2 に下げて5時
間45分保持する。
【0011】図2に示すような加熱温度プロファイルと
加圧プロファイルにより、図1に示すようにして晶セ
ル2のシール材の硬化を行なった。すなわち、図1の状
態において、まず室温でエアー圧を2Kg/cm2 とし
て加圧した。同時にホットプレスの加熱を開始し、この
エアー圧を15分間保持すると、ホットプレスの温度は
約100℃となった。このとき、この圧力と温度はシー
ル材を所定のセルギャップとなるまでつぶすのに適した
条件であるため、シール材はつぶれ所定のセルギャッ
プになっていた。しかし、エアー圧が2Kg/cm2
まま加圧を継続すると、セルの内側部分のセルギャップ
がさらに薄くなってしまうので、シール材が介在する周
辺部が所定のセルギャップになったこの時点で内側部分
を所定のセルギャップにするのに適したエアー圧1Kg
/cm2 に圧力を下げた。そして、ホットプレスをさら
に一液性エポキシ接着剤が硬化するのに必要な150℃
まで加熱し、この温度を1.5時間保持し、その後、4
時間で室温まで下げた。
【0012】このようにして、所定のセルギャップにす
る加熱、加圧工程とシール硬化時の加熱、加圧工程とを
同時に行なうことにより、シール近傍部分とセル内側部
分におけるセルギャップの均一化、および工程の簡略化
を同時に達成することができた。さらに、セル内側部分
において対向電極基板同士を点接着する接着剤ビーズを
使用する場合、およびセルを数枚重ねて行なった場合に
も同等の結果が得られた。
【0013】なお、ここで使用したギャップ剤の径は1
〜8μm、散布密度は20〜300ケ/mm2 であっ
た。
【0014】図3は本発明の他の実施例に係る方法にお
ける温度および加圧圧力の時間的変化を示すグラフであ
る。実線は温度変化、破線は圧力変化を示す曲線であ
る。この例では、電極基板の熱膨張によるガラスワレ防
止のために、所定の温度範囲において温度および加圧圧
力の変化が徐々に進行するようにしている。すなわち、
加熱温度プロファイルは、室温から15分で80℃まで
上げ、80℃から1時間15分で150℃まで上げ、1
50℃を1.5時間保持し、そして3時間で室温まで下
げるものである。加圧プロファイルは、エアー圧2Kg
/cm2 を15分保持し、この後エアー圧を1時間15
分かけて1Kg/cm2 に下げ、そして1Kg/cm2
を4.5時間保持するものである。
【0015】図1と同様にして、図3のグラフに従い、
まず室温においてエアー圧を2Kg/cm2 とし、同時
に加熱を開始した。そして圧力を2Kg/cm2 15分
保持すると、ホットプレスの温度は約80℃になった。
この条件でもシール材を所定のセルギャップにつぶすこ
とが可能である。そこでセル面内のセルギャップをつぶ
しすぎないために圧力を下げる必要があるが、加熱条件
を熱膨張によるガラスワレを防ぐために80℃から1時
間15分かけて150℃になるように徐々に温度が上昇
するように加熱をするとともに、より熱膨張によるガラ
スワレを防ぐために、この温度上昇にあわせて圧力を1
時間15分かけて1Kg/cm2 に下げた。その後、こ
の圧力を4.5時間保持するとともに、温度は一液性エ
ポキシ接着剤が硬化するのに必要な150℃を1.5時
間保持し、3時間かけて室温まで下げた。
【0016】このように加熱の条件に圧力変化の条件を
あわせることにより、シール近傍部分およびセル面内の
セルギャップの均一化と、ガラスワレの発生しないプロ
セスとを可能にした。さらに接着剤ビーズがある場合と
セルを数枚重ねた場合にも同等の結果が得られた。
【0017】なお、ここで使用したギャップ剤の径は1
〜8μmであり、散布密度は20〜300ケ/mm2
あった。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
ール材の加圧は、電極基板を全面にわたって均一な圧力
で加圧するホットプレスにより行い、シール材の加熱
は、例えば加熱開始時から該シール材の硬化温度に達す
るまで連続的に上昇させて行い、加熱開始時に該シール
材の硬化温度より低い温度にて加圧圧力を所定の高圧と
し、その後加熱により温度が該シール材の硬化温度に達
する以前の所定温度において加圧圧力を所定の高圧から
所定の低圧へと連続的または段階的に変化させて行うよ
うにしたため、まずシール材をつぶすことのできる加
熱、加圧条件によりシール材を所定のセルギャップとな
るようにつぶし、その後、セル面内がつぶれすぎないよ
うに加熱温度変化にあわせて、圧力を低下させることに
より、液晶セルのシール材が存在する周辺部分およびそ
の内側部分(セル面内)の全体にわたり均一なセルギャ
ップを確保することができる。すなわち、温度がシール
材の硬化温度に達するまでの加圧および過熱条件が一定
な従来のホットプレスの場合、セル面内を所定のセルギ
ャップにできる加熱、加圧条件であればシール材を所定
のセルギャップとなるまでつぶすことができず、シール
材を所定のセルギャップとなるまでつぶせる加熱、加圧
条件であればセル面内のセルギャップがつぶれすぎてし
まうという不都合があったが、本発明によれば、この不
都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る方法におけるシール
硬化時の様子を示す側面図である。
【図2】 図1の方法において加圧圧力を急激に下げた
場合の温度、圧力プロファイルを示すグラフである。
【図3】 徐々に加熱するとともにこれに合わせて圧力
を徐々に下げた場合の温度、圧力プロファイルを示すグ
ラフである。
【図4】 従来のシール硬化時の様子を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
1:上ホットプレス、2:液晶セル、3:下ホットプレ
ス、4:重り、5:上シール硬化治具(ホットプレ
ス)、6:下シール硬化治具。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の電極基板を、液晶を封入するため
    の熱硬化性樹脂を用いたシール材を挟んで対向させ重ね
    合わせた後、そのシール材を加熱および加圧し硬化させ
    て液晶セルを形成する液晶表示装置の製造方法におい
    て、前記シール材の加圧は、前記電極基板を全面にわた
    って均一な圧力で加圧するホットプレスにより行い、
    熱開始時に該シール材の硬化温度より低い温度にて加圧
    圧力を所定の高圧とし、その後加熱により温度が該シー
    ル材の硬化温度に達する以前の所定温度において加圧圧
    力を該所定の高圧から所定の低圧へと連続的または段階
    的に変化させて行うことを特徴とする液晶表示装置の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 前記シール材の加熱は、加熱開始時から
    該シール材の硬化温度に達するまで連続的に上昇させて
    行うことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 前記所定の温度、高圧、および低圧の値
    は、前記シール材が前記所定の高圧によりつぶれて所定
    のセルギャップとなり、さらに前記所定の低圧によりシ
    ール材の存在しない液晶セルの内側部分のセルギャップ
    も前記所定のセルギャップとなるように決定されること
    を特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 シール材は一液性エポキシ接着剤であ
    り、加熱による温度の上昇は室温から150℃までであ
    り、前記所定の高圧および低圧は2および1Kg/cm
    2であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つ
    に記載の液晶表示装置の製造方法。
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JP4894987B2 (ja) 2001-06-29 2012-03-14 三洋電機株式会社 表示用パネルの製造方法
JP4614588B2 (ja) 2001-06-29 2011-01-19 三洋電機株式会社 エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
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