JPH06222319A - 超音波洗浄装置およびその装置を用いた液晶表示パネル の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細なすき間を有する被洗浄物であっても洗
浄効果を低下させることなく短時間で洗浄できる装置を
提供する。 【構成】 被洗浄物を超音波洗浄する洗浄槽（１）と、
洗浄後、超音波を印加した状態で被洗浄物のすすぎをす
る第１のすすぎ槽（２）と、そのすすぎ後再たび超音波
を印加した状態で被洗浄物のすすぎをする第２のすすぎ
槽（３）と、被洗浄物の乾燥をする乾燥槽（６）とを備
える超音波洗浄装置の第２のすすぎ槽（３）内に満貯さ
れたすすぎ液に侵漬した被洗浄物の表面を露出させる機
構が第２のすすぎ槽（３）に設けられ、被洗浄物の露出
前あるいは露出と同時に、被洗浄物にシャワーを浴びせ
るシャワー機構（１５）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波洗浄装置および
その装置を用いた液晶表示パネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置による洗浄は、図８に示す如
く、洗浄液（５０）を満した洗浄槽（５１）の底面に超
音波発振子（５２）を取り付けて洗浄槽（５１）内に超
音波を送り込み、被洗浄物を洗浄槽（５１）に浸漬して
洗浄した後、純水（６０）を満したすすぎ槽（６１）の
底面に超音波発振子（６２）を取り付けてすすぎ槽（６
１）内に超音波を送り込み被洗浄物をすすぎ槽（６１）
に浸漬してすすぎを行った後、乾燥槽（７０）で被洗浄
物の乾燥を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
装置での洗浄は、洗浄槽およびすすぎ槽に超音波発振子
が取り付けられているために、被洗浄物表面のよごれを
洗浄する効果はある。しかしながら、上述の装置で、液
晶注入封止後の液晶表示パネル（以下、セルという）の
洗浄を行うと、セル表面はきれいに洗浄されるものの、
図９および図１０に示す如く、セル（８０）を構成する
基板（８１）（８２）間（シール材（８３）の外周部分
に出来るすき間（８４））によって形成されるすき間
（８４）は確実に洗浄されない。かかる、すき間（８
４）は一般的に３μｍ〜１０μｍ程度のギャップを有す
るため、上述した洗浄では確実に洗浄されずすき間（８
４）のところどころに洗剤（８５）が残在する。

【０００４】ところで、液晶を洗浄する洗剤は油性であ
るために、１００℃程度の温度の乾燥ではすき間に残在
した洗剤は乾燥せず、そのままの状態で残ることにな
る。セルのすき間に洗剤が残在すると、セルの一方の基
板（８２）上に形成された電極（８６）上にゼブラコネ
クタ（図示しない）を載置し、外部回路と接続した場合
に、すき間（８４）に残在した洗剤（８５）が毛細管現
象により、ゼブラコネクタと基板間に入り込み絶縁不良
を起こす、という不具合が生じる。また、電極にリード
端子（図示しない）を接続する場合には、端子を接着す
る導電ペーストと洗剤が混合し導電ペーストの硬化不良
等により導通不良となることがある。

【０００５】以上に述べたように、従来の超音波洗浄装
置ではセル等の微細のすき間を有する被洗浄物の洗浄を
確実にできないことが本願発明者の実験により判明し
た。そこで、本願発明者は、上述した図８に示した装
置の洗浄槽およびすすぎ槽に取り付けられた超音波発振
子の出力を６００Ｗから９００Ｗにアップしてセルの洗
浄を試みた。洗浄槽およびすすぎ槽に浸漬する時間を
４分から１０分にアップしてセルの洗浄を試みた。

【０００６】上記ではすき間に残在する洗剤を減少
することはできたものの、超音波出力の増加および浸漬
時間の増加にともないセル内に均一に分散されたピラー
の均一化が乱れる等、セルに悪影響を与えること、又は
作業性が低下するという新たな問題が発生した。この発
明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、この
発明の目的は、微細なすき間を有する被洗浄物であって
も洗浄効果を低下させることなく短時間で洗浄できる超
音波洗浄装置を提供する事である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明の第１に係わる超音波洗
浄装置は、被洗浄物を超音波洗浄する洗浄槽と、洗浄
後、超音波を印加した状態で被洗浄物のすすぎをするす
すぎ槽と、被洗浄物の乾燥をする乾燥槽とを備える超音
波洗浄装置のすすぎ槽内に満貯されたすすぎ液に浸漬さ
せ且つすすぎ槽に超音波を印加した状態で被洗浄物の表
面の露出前あるいは露出と同時に、前記被洗浄物にシャ
ワーを浴びせるシャワー機構を設けたことを特徴として
いる。

【０００８】また、この発明の第２に係わる超音波洗浄
装置は、被洗浄物を超音波洗浄する洗浄槽と、洗浄後、
超音波を印加した状態で被洗浄物のすすぎをする第１の
すすぎ槽と、すすぎ後再たび超音波を印加した状態で被
洗浄物のすすぎをする第２のすすぎ槽と、被洗浄物の乾
燥をする乾燥槽とを備える超音波洗浄装置の第２のすす
ぎ槽内に満貯されたすすぎ液に浸漬させ且つ第２のすす
ぎ槽に超音波を印加した状態で被洗浄物の表面を露出さ
せる機構が第２のすすぎ槽に設けられ、被洗浄物の露出
前あるいは露出と同時に、被洗浄物にシャワーを浴びせ
るシャワー機構を設けたことを特徴としている。

【０００９】さらに、この発明の第３に係わる液晶表示
パネルの製造方法は、透明電極が形成され互いに対向す
るように配置した一対の基板より形成された表示セルの
周縁部の液晶注入孔より液晶を注入し、その注入孔を封
止した液晶表示セルを洗浄液が満貯され、且つ、超音波
発振子が取り付けられた洗浄槽内に浸漬させて超音波洗
浄した後、液晶表示セルをすすぎ液が満貯され、且つ、
超音波発振子が取り付けられた第１のすすぎ槽内に浸漬
させて第１の超音波すすぎを行い、その後、液晶表示セ
ルをすすぎ液が満貯され且つ超音波発振子が取り付けら
れた第２のすすぎ槽内に浸漬させ、しかる後、第２のす
すぎ槽に超音波を印加した状態で液晶表示セルの表面を
露出せしめ、且つ、その露出前あるいは露出と同時に液
晶表示セルの上部よりシャワーを浴びせて液晶表示セル
のすすぎをすることを特徴としている。

【００１０】

【作用】以上のように構成される超音波洗浄装置におい
ては、すすぎ槽内に満貯されたすすぎ液に浸漬した被洗
浄物の表面の露出前あるいは露出と同時に被洗浄物にシ
ャワーを浴びせるシャワー機構を設けることにより、洗
浄後のすすぎを、超音波のエネルギー密度が高い界面で
常に行われるために、被洗浄物に微細のすき間がある場
合でも確実に洗浄を行うことができる。

【００１１】また、以上のように構成される液晶表示パ
ネルの製造方法においては、第２のすすぎ槽に超音波を
印加した状態で表示セルの表面を露出せしめ、且つ、そ
の露出前あるいは露出と同時に表示セルの上部よりシャ
ワーを浴びせることにより、超音波エネルギー密度が高
い界面で表示セル表面のすすぎができると同時に露出部
分はシャワーすすぎが行われるために表示セルの外周囲
のすき間を確実にすすぐことができる。

【００１２】

【実施例】以下に、図１〜図７に示した一実施例に基づ
いて本発明を説明する。図１は、本発明の一実施例の超
音波洗浄装置を示す概略構成である。図１に示す如き、
本発明の一実施例の超音波洗浄装置は、被洗浄物を超音
波洗浄する洗浄槽（１）と、超音波洗浄後に被洗浄物の
すすぎをする第１のすすぎ槽（２）と、第１のすすぎ後
に再び被洗浄物のすすぎをする第２のすすぎ槽（３）
と、第２のすすぎ後に再び被洗浄物のすすぎをする第３
および第４のすすぎ槽（４）（５）およびそれらのすす
ぎ後に被洗浄物の乾燥を行う乾燥槽（６）とを有してい
る。

【００１３】洗浄槽（１）内の底部には、超音波を放射
して超音波洗浄する超音波振動子（７）が設けられてい
る。また、被洗浄物のすすぎを行うすすぎ槽のうち第１
〜第３のすすぎ槽（２）（３）（４）内の底面には、超
音波を放射して超音波すすぎする超音波振動子（８）
（９）（１０）が設けられている。また、乾燥槽（６）
には、被洗浄物を乾燥させるためのヒーター（１１）が
設けられている。

【００１４】また、図１において、（１２）は各槽
（１）（２）（３）（４）（５）に給水する給水管、
（１３）は各槽（１）（２）（３）（４）（５）（６）
の水を排水する排水電磁弁、（１４）は排水管、（１
５）はシャワーである。また、図１には図示されてない
が、被洗浄物は治具上あるいは内部に搭載あるいは収納
されて連続状態で各槽（１）（２）（３）（４）（５）
（６）内に浸漬又は収納され被洗浄物の洗浄が行われ
る。

【００１５】本発明の特徴とするところは、超音波振動
子が設けられたすすぎ槽にシャワーを設けたところにあ
る。図１に示した実施例で説明すると、第２のすすぎ槽
（３）にシャワー（１５）機構を設け、被洗浄物の第２
のすすぎ時に超音波すすぎとシャワーすすぎとを同時に
行ないすすぎ効果を向上させる機構を第２のすすぎ槽に
設けたところにある。

【００１６】第２のすすぎ槽（３）で被洗浄物のすすぎ
を行う場合は、被洗浄物を第２のすすぎ槽（３）に浸漬
させた後、第２のすすぎ槽（３）内に満貯された水の界
面より被洗浄物の表面が露出する前あるいは露出と同時
に、被洗浄物にシャワー（１５）より水シャワーを浴び
せて被洗浄物のすすぎをする。第２のすすぎ槽（３）内
に浸漬された被洗浄物の表面を露出させる場合には、被
洗浄物を上方向に引き揚る方法と、第２のすすぎ槽
（３）内の水を排水口より排水させる方法がある。この
実施例では、後者の排水による方法により被洗浄物の表
面を露出させている。

【００１７】ところで、第２のすすぎ槽（３）内に設け
られた超音波振動子（９）によって伝播される超音波は
図２に示す如く、水の界面方向に向って出力されると共
に、その界面で反射されて再び水中内にもどされる。し
たがって、水の界面は超音波印加時においては常に波立
っており、その波立っている界面部が最も超音波の出力
があることになる。さらに、本発明では、上述したよう
に波立っている界面にシャワー（１５）より水が浴びせ
られるため、その界面の波立はより複雑化するため、界
面での超音波の反射が複雑化しその界面での超音波によ
るエネルギー密度が高くなる。本発明は、この点を利用
し、上述したように水界面部から被洗浄物が露出すると
同時に被洗浄物にシャワー（１５）によって水を浴びせ
被洗浄物周囲の水界面の波立を複雑化して、被洗浄物を
常に界面領域で洗浄し被洗浄物のすすぎをより確実に行
うものである。

【００１８】上述した本発明の一実施例の超音波洗浄装
置では、図１に示した如き、洗浄槽（１）の後に４種類
のすすぎ槽が設けられているが、本発明の特徴を実現す
るにあたり、洗浄槽の後のすすぎ槽にシャワー（１５）
機構を設け、そのすすぎ槽の後に乾燥槽を設けた超音波
洗浄装置とすることも可能である。次に、図１に示した
超音波洗浄装置を用い液晶表示パネルの洗浄工程につい
て説明する。

【００１９】先ず、図３に示す如く、透明電極が形成さ
れた二枚のガラス基板をシール材によって一体化された
表示セル（２０）の外周部に設けられた液晶注入孔（２
１）により、表示セル（２０）内部に液晶を注入する。
かかる注入方法は、同図に示す如く、表示セル（２０）
の注入孔（２１）を液晶槽（２２）に浸漬させたいわゆ
る周知の真空注入方法等により注入される。

【００２０】表示セル（２０）に液晶を注入した後、図
４に示す如く、注入孔上にＵＶ樹脂等の封止材（２３）
が塗布され、その注入孔が封止される。注入孔が封止さ
れた表示セル表面には液晶注入時に付着した液晶が付着
されている。図５は、かかる液晶（２２）の付着状態を
説明する図であり、液晶注入時においては、二枚の基板
（２４）（２５）表面のみならず、毛細管現象により二
枚の基板（２４）（２５）の外周部のすき間にも液晶が
せり上ることになる。

【００２１】次に、液晶表示セル（２０）を図６に示す
如く、プラスチック製の洗浄治具（２６）内に複数個収
納し、かかる治具（２６）を図１で説明した洗浄装置内
を通過することで液晶表示パネルの洗浄が行われる。先
ず、表示パネルを収納した治具は、図１の洗浄槽（１）
内に約４分間浸漬され洗浄される。かかる洗浄槽（１）
内には、液晶を洗浄する油性の洗剤、例えば花王のクリ
ンスルー８４１（商品名）満貯状態に充填されており、
約６００Ｗの超音波が超音波振動子（７）によって印加
される。

【００２２】洗浄後、治具は温水が満貯状態にされた第
１のすすぎ槽（２）内に約４分間浸漬され、約６００Ｗ
の超音波が超音波振動子（８）によって印加されて第１
のすすぎが行われる。第１のすすぎ後、治具は温水が満
貯状態にされた第２のすすぎ槽（３）内に浸漬され、約
６００Ｗの超音波が超音波振動子（９）によって印加さ
れる。かかる超音波印加後、図７に示す如く、第２のす
すぎ槽（３）の排水口より、第２のすすぎ槽（３）内の
温水を徐々に排水し、治具表面を露出させるようにす
る。治具表面が露出される前あるいは露出と同時にシャ
ワー（１５）より温水を治具（表示パネル）に浴びせて
表示パネルのすすぎをする。上記したように、温水界面
は超音波出力が最もあると共に、シャワー（１５）によ
ってその出力がさらに増加されて表示パネルのすすぎが
行われることになる。

【００２３】すなわち、排水により界面が徐々に移動す
るために表示パネルは常に超音波出力の高い領域ですす
ぎが行われることになり、図５で示した二枚のガラス基
板（２４）（２５）に付着した液晶をも完全にすすぐこ
とができる。第２のすすぎ後、治具は純水が満貯状態に
された第３のすすぎ槽（４）内に約４分間浸漬され、約
６００Ｗの超音波が超音波振動子（１０）によって印加
され、第３のすすぎが行われる。第３のすすぎ後、温純
水が満貯された第４のすすぎ槽（５）内に浸漬され第４
のすすぎが行われた後、乾燥槽（６）で乾燥されて、全
ての洗浄が終了する。

【００２４】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の超音波
洗浄装置においては、すすぎ槽内に満貯されたすすぎ液
に浸漬した被洗浄物の表面の露出前あるいは露出と同時
に被洗浄物にシャワーを浴びせるシャワー機構を設ける
ことにより、洗浄後のすすぎを、超音波エネルギー密度
がもっとも高い界面で常に行われるために、被洗浄物に
微細のすき間がある場合でも確実に洗浄を行うことがで
きる。その結果、極めて洗浄効果がある超音波洗浄装置
を提供することができる。

【００２５】また、本発明の液晶表示パネルの製造方法
においては、すすぎ槽に超音波を印加した状態で表示セ
ルの表面を露出せしめ、且つ、その露出前あるいは露出
と同時に表示セルの上部よりシャワーを浴びせることに
より、超音波エネルギー密度が高い界面で表示セル表面
のすすぎができると同時に露出部分はシャワーすすぎが
行われるために表示セルの外周囲のすき間を確実にすす
ぐことができる。その結果、極めて信頼性の高い液晶表
示パネルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波洗浄装置を示す概略図である。

【図２】本発明の特徴を説明する図である。

【図３】本発明の液晶表示パネルの製造方法を示す図で
ある。

【図４】本発明の液晶表示パネルの製造方法を示す図で
ある。

【図５】本発明の液晶表示パネルの製造方法を示す図で
ある。

【図６】本発明の液晶表示パネルの製造方法を示す図で
ある。

【図７】本発明の液晶表示パネルの製造方法を示す図で
ある。

【図８】従来例を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【図１０】従来例を示す図である。

【符号の説明】

（１） 洗浄槽 （２）（３）（４）（５） すすぎ槽 （６） 乾燥槽 （７）（８）（９）（１０） 超音波振動子 （１１） ヒーター （１２） 給水管 （１３） 排水電磁弁 （１４） 排水管 （１５） シャワー （２０） 表示パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物を超音波洗浄する洗浄槽と、前
   記洗浄後、超音波を印加した状態で前記被洗浄物のすす
   ぎをするすすぎ槽と、前記被洗浄物の乾燥をする乾燥槽
   とを備える超音波洗浄装置において、 前記すすぎ槽内に満貯されたすすぎ液に浸漬した前記被
   洗浄物の表面の露出前あるいは露出と同時に、前記被洗
   浄物にシャワーを浴びせるシャワー機構を設けたことを
   特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 被洗浄物を超音波洗浄する洗浄槽と、前
   記洗浄後、超音波を印加した状態で前記被洗浄物のすす
   ぎをする第１のすすぎ槽と、前記すすぎ後再たび超音波
   を印加した状態で前記被洗浄物のすすぎをする第２のす
   すぎ槽と、前記被洗浄物の乾燥をする乾燥槽とを備える
   超音波洗浄装置において、 前記第２のすすぎ槽内に満貯されたすすぎ液に浸漬した
   前記被洗浄物の表面を露出させる機構が第２のすすぎ槽
   に設けられ、前記被洗浄物の露出前あるいは露出と同時
   に、前記被洗浄物にシャワーを浴びせるシャワー機構を
   設けたことを特徴とする超音波洗浄装置。
3. 【請求項３】 透明電極が形成され互いに対向するよう
   に配置した一対の基板より形成された表示セルの周縁部
   の液晶注入孔より液晶を注入し、その注入孔を封止した
   液晶表示セルを洗浄液が満貯され、且つ、超音波発振子
   が取り付けられた洗浄槽内に浸漬させて超音波洗浄した
   後、前記液晶表示セルをすすぎ液が満貯され、且つ、超
   音波発振子が取り付けられた第１のすすぎ槽内に浸漬さ
   せて第１の超音波すすぎを行い、その後、前記液晶表示
   セルをすすぎ液が満貯され且つ超音波発振子が取り付け
   られた第２のすすぎ槽内に浸漬させ、しかる後、前記第
   ２のすすぎ槽に超音波を印加した状態で前記液晶表示セ
   ルの表面を露出せしめ、且つ、その露出前あるいは露出
   と同時に前記液晶表示セルに上部よりシャワーを浴びせ
   て前記液晶表示セルのすすぎをすることを特徴とする液
   晶表示パネルの製造方法。