JPH0862557A - 液晶セルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セルのガラス基板間の液晶層の厚み制
御が確実に行なえ、シール材の加圧、加熱による熱硬化
作業が容易で短時間で終了できる液晶セルの製造方法を
提供することを目的とする。 【構成】 一対のガラス基板を対向し、所定の間隙に
熱硬化性シール材を用いて加圧、加熱して接着する液晶
セルの製造方法において、前記一対のガラス基板を一対
の伝熱性平板で挟持保持して一枚のガラスパネル毎に、
加熱炉に導入して、前記伝熱性平板を介し前記ガラス基
板の前、背面から均等に加熱することにより前記熱硬化
性シール材を加熱硬化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、液晶セルの製造方法
に関するものであり、特に詳しくは、電極を形成した一
対のガラス基板の接着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 液晶セルは、一般にＩＴＯ電極をパタ
ーン形成した一対のガラス基板をその電極形成面を内側
に対向させ、ガラス基板の周辺にシール材を介して一対
のガラス基板を所定の間隙に保持して、該間隙内に液晶
を封入してなるものである。そして前記液晶セルは前記
電極間に電圧を印加し、そのときに生ずる液晶層の光学
的変化により文字、図形等の表示を行うことにより表示
装置として用いられる。液晶層の厚みは、通常数μ程度
と薄く、前記一対のガラス基板間の間隔が均一に保持さ
れないと、表示面に色ムラを生じたり、液晶の応等時間
にバラツキを生じたりして、特性を低下させてしまう。
従って、一対のガラス基板を平行にして、かつ液晶層の
厚みをできるだけ均一にする必要がある。従来、かかる
液晶セルは、次の方法で製造される。まず、電極の形成
された一対のガラス基板の一方の周辺に熱硬化性シール
材を所定の巾、所定の厚みでもって、印刷し他方のガラ
ス基板を重ね合わせる。次に、重ね合わせられた２枚の
ガラス基板は加圧用の治具により加圧され、加熱するこ
とにより、前記熱硬化性シール材を硬化させ、接着され
る。図４は、液晶セルの加圧に用いる固定治具の要部斜
視図である。前記加圧用の治具は図４に示すように、上
板１と下板２と押圧板３と、これらを４隅で支持する４
本の支柱ａと、その先端に取着される締ネジｂとからな
る。前記押圧板３は前記上板１と下板２との間に配置さ
れ、前記４本の支柱ａを支点として上板１と下板２の間
を自在にスライドできるように取着されている。上板１
と押圧板３の間には空気注入パイプ６を有する風船５が
挿設され、この風船５を膨張、あるいは、収縮させるこ
とにより、押圧板３が上下に移動する構造となってい
る。前記一対のガラス基板４は、一対毎に更に複数枚重
ねられ、上板１と下板２の間に設けられた押圧板３と下
板２の間に装着され、上板１と押圧板３の間に挿設され
た風船５に空気注入パイプ６から空気を注入して、これ
を膨らませることにより、押圧板３が下に押され移動し
て下板２との間に挟圧される。次に、前記一対のガラス
基板４を複数枚重ねて加圧用の治具で加圧した状態のま
までエポキシ樹脂硬化用の移動加熱炉又はオープン等に
入れて加熱する。図５は、加圧された前記複数のガラス
基板４のシール材を熱硬化させるため移動加熱炉を用い
る場合の説明図である。加熱炉８の入口９と出口１０の
間には移動用のベルトコンベア７が取り付けられてい
る。複数枚重ねられた一対のガラス基板４は固定治具で
固定された状態で、ベルトコンベア７のベルト面と水平
になるようにして該ベルトコンベア７に載置され、加熱
炉８の入口９に導入される。そして前記複数の重ね合わ
された２枚のガラス基板４は、まとめて加熱されつつ加
熱炉８内を所定時間かけて、矢印Ａの方向へ移動し出口
１０から取り出され、シール材が熱硬化して、降温後に
加圧治具から取り外され、それぞれの一対のガラス基板
４の接着が行われる。加圧された複数の前記ガラス基板
のシール材を熱硬化させるためオーブンを用いる場合は
複数枚重ねられたガラス基板は固定治具とともに、複数
個ガラス基板面が水平に重ね合わされた状態で加熱用の
オーブン（図示せず）の中の設置台に並べられ、扉を閉
めて、所定時間加熱維持される。液晶セルのシール材が
熱硬化する時間が経過した後、オーブンから取り出して
固定治具を取り外されるとシール材の熱硬化の工程が終
了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら従来の
前記シール材硬化方法は、熱硬化の工程における生産性
を上げるため、重ね合わされた２枚のガラス基板４を、
更に複数枚重ねて加熱し、シール材を硬化させ接着を行
うものであるため、種々の不都合を生じていた。すなわ
ち、それぞれの液晶セルを構成する２枚のガラス基板間
の熱伝導が悪く、複数枚重ねられたそれぞれのガラス基
板４に熱が均等に伝わらず、加熱時と降温時に複数枚重
ねられたガラス基板４の外部と内部で温度分布が生じて
しまい、シール材の硬化が周囲から反応してゆく。特に
図４に示すようにガラス基板の固定手段として前記風船
５を用いた場合には、複数枚重ねられたガラス基板４の
うち、前記風船５に近接した側のガラス基板とそうでな
い側のガラス基板とでは伝熱効率が異なり不均一なシー
ル材の硬化が生じてしまうおそれがある。そして、重ね
合わされた２枚のガラス基板４の上下ガラス基板間で熱
膨張に差が生じ、この状態でシール材が硬化してしまう
と、ガラス基板に反りが発生し、２枚のガラス基板４を
その対向する面を平行にして接着することができないと
いう不都合が起こる。その結果、ガラス基板４に封止さ
れる液晶層の厚みが均一でなくなり、かかるガラス基板
４を用いた液晶セルを表示装置として用いた場合、光学
的変化による表示面に色ムラを生じたり応答性が部分的
に悪かったりする等、特性を著しく低下させる欠点があ
った。また、重ね合わされた２枚のガラス基板４を更に
複数枚重ね合わせるため、それぞれのガラス基板４の間
の一箇所にでも異物が混入した場合、該複数枚のガラス
基板４のそれぞれの液晶層の厚みの制御が困難となり、
時にはガラス基板４が割れる原因となる欠点もあった。
更に、重ね合わされた２枚のガラス基板４を複数枚重ね
て同時に加圧、加熱させるため、加圧用の固定治具が大
型化し加熱装置全体がかさ高くなってしまうとともに、
加圧用固定治具を含めた複数枚のガラス基板４の昇温、
降温に時間がかかるという欠点があった。もっとも、従
来の前記シール材硬化方法においても、重ね合わされた
２枚のガラス基板４を、更に複数枚重ねることなく一枚
のガラス基板の状態で、前記固定治具で固定し、前記加
熱炉８に導入して、シール材を熱硬化させる方法もあ
る。しかし、この場合においては、前記固定治具は加圧
用の風船５及び押圧板３等を有するため大型とならざる
得ず、また締ネジｂで前記固定治具全体を調節、固定す
るのでガラス基板４の脱着作業に、不便を生じる不都合
があった。そこで、本発明は従来のこのような問題点を
解決するため、液晶セルのガラス基板間の液晶層の厚み
制御が確実に行なえ、シール材の加圧、加熱による熱硬
化作業が容易で短時間で終了できる液晶セルの製造方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明は、一対のガラ
ス基板を対向し、該ガラス基板間の周辺を熱硬化性シー
ル材を介して加熱して接着する液晶セルの製造方法にお
いて、前記一対のガラス基板を一対の伝熱性平板によっ
て挟持し、所定の圧力を該一対のガラス基板に加えた状
態で固定した後、該平板周囲より加熱することにより、
前記熱硬化性シール材を加熱硬化させることを特徴とす
る。また本発明は、前記一対のガラス基板の固定装置で
あって、前記一対のガラス基板を緩衝材を介して挟持す
る前記一対の伝熱性平板と、各平板の一対の端部と係合
し、前記所定の圧力を該ガラス基板間に加えるように前
記一対の伝熱性平板間の間隔を規制するクランプを有す
ることを特徴とする。

【０００５】

【実施例】 以下、本発明の実施例を図１及至図３を参
照しつつ説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。また、図４及び図５と同一符号のものは同一の
ものを示している。電極を形成した一対のガラス基板１
１ａ、１１ｂの一方の内側周辺部に、基板間に液晶封入
域を形成すべく、熱硬化性シール材ｃを所定の巾、所定
の厚みで印刷し、乾燥させる。この場合の熱硬化性シー
ル材ｃは、従来のものと特に変わらず一般にエポキシ系
樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び溶剤等から成るもの等を
用いることができる。次に、ガラス基板の内側の前記熱
硬化性シール材ｃで取り囲まれた表示部分全域に粒状ス
ペーサを散布して液晶層の厚みにムラが生じないように
する。そして、ガラス基板の表面にあらかじめ設けられ
た「合わせマーク」（図示せず）を頼りに一対の前、背
面２枚のガラス基板１１ａ、１１ｂを位置合わせして、
重ね合わせ、一枚のガラスパネル１１を形成する。図１
は本発明の実施例として、重ね合わせられた一枚のガラ
スパネル１１を加圧用の固定治具で固定された状態を示
す要部断面図である。２枚のガラス基板１１ａ、１１ｂ
を重ね合わせられたガラスパネル１１の状態で一枚ず
つ、図１の固定具で固定する。この固定具は一対の伝熱
性平板１３と一対のクランプ１４からなる。クランプ１
４は略Ｅ字状断面を有し、２段の平行溝１４ａを備えて
いる。該ガラスパネル１１は、１対の緩衝材１２を介し
て、前、背面の両面から２枚のガラス基板１１ａ、１１
ｂが、その間隙の周辺部に前記熱硬化性シール材ｃの印
刷された状態で、該一対の伝熱性平板１３によって挟持
され、各平板１３の端部にクランプ１４の平行溝１４ａ
を係合させることによって、加圧、固定される。すなわ
ちガラスパネル１１を挟圧する緩衝材１２及び伝熱性平
板１３のうち、緩衝材１２は弾力性がある材料を使用す
ることにより、この弾力性を利用してクランプ１４と伝
熱性平板１３との係合により、所定圧力でガラスパネル
１１を加圧できる。伝熱性平板１３及びクランプ１４と
しては、熱伝導性のよいステンレス又はアルミニウム等
の金属が好ましく、緩衝材１２としては、シリコンスポ
ンジ又はシリコンゴム等を使用することができるがこれ
に限らない。また、伝熱性平板１３及びクランプ１４の
形状は図１及び図２に図示したものに限らず、ガラスパ
ネル１１の形状、大きさに従い自由に選択可能であり、
例えば、伝熱性平板１３については正方形、長方形、三
角形のいずれでも良く、クランプ１４については伝熱性
平板１３を挟み込む内側が単なる断面コ字状のもの等、
緩衝材１２を介して一対の伝熱性平板１３で挟持する間
隔を規制する係合部を備える形状であればよい。尚、緩
衝材１２でガラスパネル１１を挟み込む場合には緩衝材
１２とガラスパネル１１が貼着しないように、その間に
テフロンシート等を挿入することが望ましい。図２は、
本発明において、前記熱硬化性シール材を加熱硬化させ
る方法の説明図である。加熱炉８自体は図５と同じであ
り、入口９と出口１０の間にガラスパネルを移動させる
ベルトコンベア７が取り付けられている。加圧、固定さ
れた上記のガラスパネル１１は一枚毎に固定治具ととと
もに垂直に立てられた状態で連続して、加熱炉に取り付
けられたベルトコンベア７に載置されて加熱炉８の入口
９に導入される。該ガラスパネル１１は加熱炉８内を約
２時間かけて出口１０に向かってＡの方向へ移動し出口
１０に達する。この間、加熱炉８内での加熱の熱源は、
ヒーターによる温風が使用され（図示せず）、約１５０
℃で一定に保たれ、伝熱性平板１３の周囲より加熱され
該ガラスパネル１１の前記熱硬化性シール材の熱硬化が
完了する。図３は本発明において、前記熱硬化性シール
材を加熱硬化させる他の方法の説明図である。加熱炉の
入口と出口の間に移動用ベルトコンベアが取り付けられ
ている点は図５及び図２と同様であるが、加熱炉が多段
型となっている点で異なる。一枚毎に固定治具で加圧、
固定された上記の複数枚のガラスパネル１１はＢの方向
から加熱炉８ａに設けられた複数個の入口９ａへそれぞ
れ水平に寝かされた状態でベルトコンベア７ａの上に連
続して載置され、加熱炉８ａに導入される。この多段型
加熱炉を使用すれば、複数枚のガラスパネル１１を同時
に加熱処理できる。このように熱硬化性シール材の加熱
硬化がなされた後、一枚毎に固定された上記のガラスパ
ネル１１は出口１０又は１０ａから取り出され、降温
後、固定治具が取り外され、次工程において液晶材料を
注入されることにより液晶パネルが得られる。

【０００６】

【発明の作用効果】 請求項１記載の発明によれば、一
対のガラス基板を熱硬化性シール材を挟み込み重ね合わ
せた一枚のガラスパネル毎に、一対の伝熱性平板により
該ガラス基板の挟圧された状態で該一対のガラス基板毎
に加熱することにより、一対の伝熱性平板を介して該一
対のガラス基板の前、背面から均等に熱を加えて熱硬化
性シール材を加熱硬化させるので、熱膨張の差によるガ
ラス基板のゆがみが生じない。また、降温時において
も、一対のガラス基板の前、背面が伝熱性平板を介して
露出しているので、均等に放熱による降温が行われる。
上記の均一な熱伝導が行われるため該一対のガラス基板
間に封止される液晶層の厚みが均一となり、表示装置と
して用いた場合の色ムラ発生等を防止でき特性の良好な
液晶セルの表示画面を得ることができる。また、ガラス
基板のゆがみが原因で異物混入により、ガラス基板が割
れることもない。更に、請求項２記載の発明によれば、
伝熱性平板と係合し、平板によるガラス基板の挟持間隔
を規制するので、固定装置の小型化を実現でき、加熱時
及び放熱時の均一な熱伝導が行われるようにしたのでガ
ラス基板対の一個毎の昇温、降温に適し、これに要する
時間を大幅に短縮できる。この結果、連続して加熱炉へ
導入する際の、加熱炉を短く設定するなど、加熱装置全
体を小型化できるとともに、熱硬化性シール材の熱硬化
作業を容易かつ短時間で終了させることができ、量産性
を飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例である液晶セルの加圧に用い
る固定治具の要部正面図である。

【図２】 本発明の実施例である液晶セルの熱硬化性シ
ール材を加熱硬化させる方法の第１の説明図である。

【図３】 本発明の実施例である液晶セルの熱硬化性シ
ール材を加熱硬化させる方法の第２の説明図である。

【図４】 従来の液晶セルの加圧に用いる固定治具の要
部斜視図である。

【図５】 従来の液晶セルの熱硬化性シール材を加熱硬
化させる方法の説明図である。

【符号の説明】

７・・・・ベルトコンベア ８・・・・熱硬化炉 ９・・・・入口 １０・・・出口 １１・・・ガラスパネル １２・・・緩衝材 １３・・・伝熱性平板 １４・・・クランプ ｃ・・・・熱硬化性シール材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のガラス基板を対向し、該ガラス基
   板間の周辺を熱硬化性シール材を介して加熱して接着す
   る液晶セルの製造方法において、前記一対のガラス基板
   を一対の伝熱性平板によって挟持し、所定の圧力を該一
   対のガラス基板に加えた状態で固定した後、該平板周囲
   より加熱することにより、前記熱硬化性シール材を加熱
   硬化させることを特徴とする液晶セルの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法における前記一
   対のガラス基板の固定装置であって、前記一対のガラス
   基板を緩衝材を介して挟持する前記一対の伝熱性平板
   と、各平板の一対の端部と係合し、前記所定の圧力を該
   ガラス基板間に加えるように前記一対の伝熱性平板間の
   間隔を規制するクランプを有することを特徴とする基板
   固定装置。