JPH1195230A - 液晶パネルの製造方法および製造装置 - Google Patents

液晶パネルの製造方法および製造装置

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JPH1195230A
JPH1195230A JP9254006A JP25400697A JPH1195230A JP H1195230 A JPH1195230 A JP H1195230A JP 9254006 A JP9254006 A JP 9254006A JP 25400697 A JP25400697 A JP 25400697A JP H1195230 A JPH1195230 A JP H1195230A
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sealant
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cell
liquid crystal
crystal panel
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JP9254006A
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Makoto Yokozeki
誠 横関
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の変形や、シール剤の歪みや剥離、基板
間のギャップずれやアライメント位置ずれを生じたりす
ることなく、シール剤を良好に硬化させることができ、
装置があまり大掛かりとなることがなく、設備費もあま
り高額となることのない液晶パネルの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基板１，２同士をシール剤３を介して貼
り合わせてなるセル４を、略箱枠形状の収納ユニット３
０内に載置し、弾性膜４１に空気圧をかけて押圧板４３
によりセル４を挟持しながら加圧し、この加圧状態のま
ま、シール剤３の開口部から真空引きし、この状態を維
持しながらセル全体を恒温槽内で加熱してシール剤を硬
化させ、基板の変形や、シール剤の歪みや剥離、基板間
のギャップずれやアライメント位置ずれを生じたりする
ことなく、シール剤を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネルの製造方
法および製造装置、特に基板同士をシール剤を介して貼
り合わせてシール剤を硬化させる方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図６に示すように、液晶パネルは、対と
なる２枚の基板（アレイチップが形成されたガラス基板
と対向カラーフィルターが形成されたガラス基板）１，
２をそれぞれ配向印刷してラビング処理した後、アライ
メント処理し、これらの基板１，２同士をシール剤３介
して貼り合わせてセル４を形成し、液晶をシール剤の開
口部５から基板１，２の間に注入することにより製作さ
れる。なお、図６において６は基板１，２同士を仮止め
する仮止め材である。
【０００３】基板１，２間の間隙を設計寸法におさめな
がらの従来のシール剤硬化方法としては、真空パックを
用いた真空パック法、加熱した板でプレスする熱板プレ
ス法、真空加圧法などがある。
【０００４】真空パック法は、図７に示すように、各基
板１，２をアライメントして、シール剤３を介して貼り
合わせてなるセル４を真空パック用の袋７に挿入し、袋
７ごと真空チャンバに入れて真空引きし、そして、目標
の真空圧に達した段階で、袋７の口７ａ（図７の一点鎖
線部分）を加熱溶着して密閉し、大気圧に戻した後に、
袋７ごと加熱炉に投入してセル４全体を徐々に加熱して
シール剤３を硬化させることにより行われる。
【０００５】また、熱板プレス法は、図８や図９に示す
ように、上下にスライド自在な多層の熱板１１の間に、
基板１，２をアライメントしてシール剤３を介して貼り
合わせたセル４を挿入し、このセル４を熱板１１により
挟持させた状態で図外のプレス装置にて加圧するととも
に、熱板１１に貼り付けたヒータ板（図示せず）により
熱板１１を介してセル４を昇温させてシール剤３を硬化
させることにより行う。
【０００６】また、真空加圧法は、図１０に示すよう
に、中央部が開いた略四角形の外枠１５の中央部に金属
膜１６を溶着してなる上下１対の収容枠１７，１８を、
Ｏリング１９を介して上下から密着させ、金属膜１６の
間にセル４を挿入した状態で、収容枠１７，１８の金属
膜１６間の空間部を真空引きして金属膜１６の間に挟持
させた状態で昇温し、シール剤３を硬化させることによ
り行う。なお、昇温させる際には、金属膜１６にしわが
発生してセル４の加熱が不均一になることを防止するた
め、外枠１５の温度が金属膜１６の温度よりも高くなる
ように設定して、金属膜１６に対して張力がかけられ
る。また、図１０における２０は外枠１５に内装されて
いるヒータ、２１は金属膜１６の外面に配設されている
ヒータである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶パネルの製造方法によれば、それぞれ以下のような
課題を生じていた。
【０００８】真空パック法においては、セル４のシール
剤開口部５の開口断面積が極めて小さい（例えば５μ×
５ｍｍ）ので、真空引きを行う際に、袋６の内部におけ
るセル４の外部の圧力は迅速に真空側へ低下する一方
で、セル４の基板１，２間の空気が迅速には排出されな
いために圧力の低下が外部よりも遅れ、セル４の内圧が
セル４の外部よりも高くなって、図１１に示すように、
セル４の基板１，２が膨れるように変形する。また、セ
ル４内で発生する揮発成分もセル４内に溜まりやすく、
これによっても、セル４の基板１，２が膨れるように変
形していた。
【０００９】その結果、この基板１，２間の容積が増加
して、真空引きをさらに遅らせるように作用する。ま
た、上記のような基板１，２の変形により、基板１，２
がシール剤３や仮止め材６を歪めたり剥離したり、基板
１，２間のギャップずれやアライメント位置ずれを生じ
たりすることがあった。また、袋７を開けて大気圧に戻
す際にセル４が拘束されていないため、基板１，２の構
成の違いによる弾性率の差や、基板１，２に作用する圧
力の差などにより、基板１，２が変形して同様な問題を
生じることがあった。
【００１０】また、シール剤３の硬化温度が袋７の耐熱
温度に近いため、温度をシール剤３の硬化に十分な高い
温度まで上げることができず、シール剤３の硬化が不十
分であったり、仮止め材６が軟化してアライメント精度
が悪くなることがあった。
【００１１】さらに、セル４内で発生する揮発成分によ
りセル４の内圧が上昇して基板１，２間のギャップを良
好な状態に維持できないという課題もあった。熱板プレ
ス法においては、熱板１１の温度分布の精度を良好に維
持することが困難であるため、各基板１，２においてそ
れぞれ異なる熱膨張むらを生じ、その結果、アライメン
ト精度が悪化することがあった。また、各基板１，２を
熱板１１に挟んだ状態でプレス装置によりプレスする構
成であるため、装置全体が大掛かりとなる割に、処理能
力が低いという課題もあった。
【００１２】真空加圧法においては、ヒータ２０により
金属膜１６を介してセル４を加熱するものの、金属膜１
６は薄くて熱伝導率が高いため、ヒータ２０によりセル
４を直接加熱する場合とほぼ同様となり、ヒータ２０に
よる加熱温度むらの影響を受けて、熱板プレス法の場合
と同様に、各基板１，２においてそれぞれ異なる熱膨張
むらを生じ、その結果、アライメント精度が悪化するこ
とがあった。また、金属膜１６が張力がかけられながら
比例限界まで延ばされるので、金属膜１６を外枠１５に
溶着する溶接部分が疲労し、この箇所で金属膜１６が破
損して加圧できなくなることがあった。また、金属膜１
６が外面側より、大気圧でセル４側に押圧されるが、こ
の際にセル４の角で金属膜１６が傷ついて破損すること
があるため、このようなことを防止するためにセル４の
外形寸法や厚みに合わせた金属枠を作成してセル４に被
せたりすることを要し、作業性が悪い。さらに、ヒータ
２０，２１をコントロールするための熱電対も組み込ま
なければならず、これらのヒータ２０，２１や熱電対を
真空引き用配管などともに配線、配管接続をしなければ
ならないため、複数の収容枠１７，１８のユニットを設
ける場合にはこれらの配線、配管接続が困難となるとと
もに、設備費が高額となるという課題もあった。
【００１３】本発明は上記課題を解決するもので、基板
の変形や、シール剤の歪みや剥離、基板間のギャップず
れやアライメント位置ずれを生じたりすることがなく、
シール剤を良好に硬化させることができ、装置があまり
大掛かりとなることがなく、設備費もあまり高額となる
ことのない液晶パネルの製造方法および製造装置を提供
することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、対となる基板同士をシール剤を介して貼り
合わせてセルを形成し、液晶をシール剤の開口部から基
板の間に注入することにより液晶パネルを製作する液晶
パネルの製造方法であって、基板同士をシール剤を介し
て貼り合わせるに際して、これらの基板を両面から挟持
して加圧し、この加圧状態のまま、基板間のシール剤の
開口部から真空引きし、この状態を維持しながらセル全
体を加熱してシール剤を硬化させるものであり、これに
より、基板の変形や、シール剤の歪みや剥離、基板間の
ギャップずれやアライメント位置ずれを生じたりするこ
とがなく、シール剤を良好に硬化させることができ、装
置があまり大掛かりとなることがなく、設備費もあまり
高額となることのない液晶パネルの製造方法を得ること
ができる。
【００１５】また、本発明の液晶パネルの製造装置は、
略箱枠形状で上蓋部が開閉自在の収納ユニットに、収納
ユニット内部を密閉するシール部と、基板同士をシール
剤を介して貼り合わせてなるセルを載置する載置面と、
載置面と対向するように配置されて空気圧がかけられて
膨張する力により載置面との間でセルを挟持しながら加
圧する弾性挟持部と、収納ユニット内部に連通されて、
外部の真空引き装置に接続された真空引き通路に接続さ
れる排気通路とが設けられてなるものであり、これによ
り、シール剤を良好に硬化させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の本発明は、対と
なる基板同士をシール剤を介して貼り合わせてセルを形
成し、液晶をシール剤の開口部から基板の間に注入する
ことにより液晶パネルを製作する液晶パネルの製造方法
であって、基板同士をシール剤を介して貼り合わせるに
際して、これらの基板を両面から挟持して加圧し、この
加圧状態のまま、基板間のシール剤の開口部から真空引
きし、この状態を維持しながらセル全体を加熱してシー
ル剤を硬化させるものである。
【００１７】上記方法により、基板を両面から挟持して
加圧した状態で基板間のシール剤の開口部から真空引き
するため、基板の変形や、シール剤の歪みや剥離、基板
間のギャップずれやアライメント位置ずれを生じたりす
ることなく、基板間の空気や揮発成分がセルの外部に良
好に排出され、シール剤を良好に硬化させることができ
る。
【００１８】請求項２に記載の本発明は、上記請求項１
に記載の液晶パネルの製造方法において、加熱時に、セ
ル全体を恒温槽に入れて徐々に昇温するものである。こ
れにより、セル全体を安定した状態で加熱することがで
きて、基板においてそれぞれ異なる熱膨張むらを生じた
り、アライメント精度が悪化したりすることを防止でき
る。
【００１９】請求項３に記載の本発明にかかる液晶パネ
ルの製造装置は、略箱枠形状で上蓋部が開閉自在の収納
ユニットに、収納ユニット内部を密閉するシール部と、
基板同士をシール剤を介して貼り合わせてなるセルを載
置する載置面と、載置面と対向するように配置されて空
気圧がかけられて膨張する力により載置面との間でセル
を挟持しながら加圧する弾性挟持部と、収納ユニット内
部に連通されて、外部の真空引き装置に接続された真空
引き通路に接続される排気通路とが設けられてなるもの
である。
【００２０】この構成により、比較的安価な設備費で、
シール剤を良好に硬化させることができる。請求項４に
記載の本発明は、上記請求項３に記載の液晶パネルの製
造装置において、収納ユニットは恒温槽の棚に多段に収
納自在とされたものである。
【００２１】この構成により、恒温槽内に多数の収納ユ
ニットを収納して硬化工程を行うことができ、生産性を
向上させることができる。以下、本発明の実施の形態に
ついて、図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明の
実施の形態にかかる液晶パネルの製造装置の収納ユニッ
トを示す縦断面図、図２は同収納ユニットの加圧工程を
示す縦断面図、図３は同液晶パネルの製造装置の部分切
欠斜視図、図４の（ａ），（ｂ）はそれぞれ液晶パネル
の製造方法の工程を説明するための収納ユニットの側面
図である。なお、液晶パネル（セル）自体の構造は従来
と同様であるため、同機能のものには同符号を付して、
その説明は省略する。
【００２２】図１〜図４において、３０は略箱枠形状で
上蓋部３１がユニット本体３２に対してブラケット３３
（図４参照）を介して開閉自在の収納ユニットである。
この収納ユニット３０におけるユニット本体３２と上蓋
部３１との接合面外周寄り箇所には、収納ユニット３０
内部を密閉するシール部としてのＯリング３４が配設さ
れている。また、収納ユニット３０内部には、基板１，
２同士をシール剤３を介して貼り合わせてなるセル４を
収納する収納室３５が形成され、ユニット本体３２の中
央部上面には、セル４を載置する載置面３２ａが設けら
れている。また、ユニット本体３２には外部と連通する
排気通路３６が横方向に貫通して設けられ、この排気通
路３６の外面部には弾性シール材３７が固着されて、こ
の弾性シール材３７に、先端に真空パッド３８ａが設け
られている真空引き通路３８（図３参照）が押し付けら
れて排気通路３６を介して収納室３５に連通できるよう
になっている。
【００２３】上蓋部３１の下面には弾性を有する平板形
状の弾性膜４１が配設され、この弾性膜４１の周部がボ
ルト４２により上蓋部３１の下面に取り付けられてい
る。また、弾性膜４１の下面には、比較的硬質で平板形
状の押圧板４３がボルト４４で取り付けられている。さ
らに、上蓋部３１の下面における弾性膜４１に臨む箇所
には加圧用圧縮空気が供給される加圧室３１ａが形成さ
れ、この加圧室３１ａには開閉弁４５付きの空気供給通
路４６が外部から接続されている。
【００２４】また、図３における５０はこの収納ユニッ
ト３０を収容する恒温槽で、内部に複数段設けられた棚
５１に収納ユニット３０をそれぞれ収容できるようにな
っている。
【００２５】上記構成において、対となる基板１，２同
士をシール剤３を介して貼り合わせてなるセル４は、図
４の（ａ），（ｂ）に示すように、収納ユニット３０内
部に収納されてユニット本体３２の載置面３２ａに載置
される。そして、図１に示すように、上蓋部３１が閉じ
られて収納ユニット３０内部の収納室３５がＯリング３
４により密閉される。この状態の収納ユニット３０が、
恒温槽５０の棚５１に収納され、各収納ユニット３０に
空気供給通路４６や真空引き通路３８が接続される。
【００２６】そして、まず、真空引きを行わない状態
で、空気供給通路４６を通して加圧室３１ａ内に圧縮空
気が送り込まれる。これにより、図２に示すように、弾
性膜４１が下方に膨張し、弾性膜４１に取り付けられた
押圧板４３にて、セル４が載置面３２ａとの間で基板
１，２の両面から挟持されて姿勢で加圧される。
【００２７】次に、この加圧状態のまま、真空引き通路
３８を通して収納室３５内が真空引きされ、これに伴っ
て、基板１，２間のシール剤３で囲まれた空間の空気も
開口部５（図６参照）から吸引されて排気される。この
真空引きの際、基板１，２が挟持されて加圧されてお
り、所定姿勢に保持されているため、従来生じていたよ
うな基板１，２の変形や、シール剤３の歪みや剥離、基
板１，２間のギャップずれやアライメント位置ずれを生
じたりすることはなく、基板１，２間の空気や揮発成分
はセル４の外部に良好に排出される。
【００２８】真空引きが終了すると、この加圧真空状態
を維持しながら、恒温槽５０内を徐々に昇温させる。こ
れにより、セル４全体が所定の安定した姿勢で保持さ
れ、かつ恒温槽５０内の均一な温度分布を維持しなが
ら、シール剤３が良好に硬化されることとなり、基板
１，２においてそれぞれ異なる熱膨張むらを生じたり、
アライメント精度が悪化したりすることはない。また、
シール剤３や仮止め材６（図６参照）が確実に硬化する
温度まで、支障なく昇温させることができるため、シー
ル剤３の硬化が不十分であったり、仮止め材６が軟化し
たままであったりすることはない。
【００２９】シール剤３が硬化する温度に所定時間維持
されて、シール剤３の硬化が終了すると、恒温槽５０内
の温度を徐々に室温まで下げ、その後、真空引きを止め
て大気圧に戻す。この際、押圧板４３によってセル４は
基板１，２の両面から挟持され加圧された状態に拘束さ
れている。したがって、温度が下げられたり、大気圧に
戻されたりする際でも、基板１，２の構成の違いによる
弾性率の差や基板１，２に作用する圧力の差などによる
基板１，２の変形は生じることはなく、基板１，２間の
ギャップずれやアライメント位置ずれも生じない。
【００３０】そして、最後に、加圧室３１ａ内に送り込
まれていた圧縮空気が徐々に抜かれ、加圧状態が解除さ
れて終了される。この場合にも、基板１，２の平面部全
面が押し付けられた状態から徐々にその押圧力が減じら
れるため、基板１，２の一部に無理な力が作用すること
はなく、これによっても、基板１，２の変形やギャップ
ずれやアライメント位置ずれは防止される。
【００３１】また、上記のように、恒温槽５０内に複数
枚のセル４を収納して安定してシール剤３を硬化させる
ことができるため、従来のようなプレス装置などを設け
たりすることなく、比較的小規模な装置で安価な設備費
で済みながら、複数枚のセル４を一度に能率的に処理す
ることができて処理能力を高めに維持でき、生産性も向
上する。
【００３２】なお、上記実施の形態においては、上蓋部
３１の下面に、弾性を有する平板形状の弾性膜４１を配
設するとともに、この弾性膜４１の下面に押圧板４３を
取り付け、これらの弾性膜４１および押圧板４３にて、
セル４を加圧する弾性挟持部を構成したが、これに限る
ものではなく、図５に示すように、押圧板４３を設けず
に、弾性膜４１によりセル４を直接加圧するように構成
してもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板同士
をシール剤を介して貼り合わせるに際して、これらの基
板を両面から挟持して加圧し、この加圧状態のまま、基
板間のシール剤の開口部から真空引きし、この状態を維
持しながらセル全体を加熱してシール剤を硬化させるこ
とにより、基板を両面から挟持して加圧した状態で基板
間のシール剤の開口部から真空引きするため、基板の変
形や、シール剤の歪みや剥離、基板間のギャップずれや
アライメント位置ずれを生じたりすることなく、基板間
の空気や揮発成分がセルの外部に良好に排出され、シー
ル剤を良好に硬化させることができる。
【００３４】また、加熱時に、セル全体を恒温槽に入れ
て徐々に昇温することにより、セル全体を安定した状態
で加熱することができて、基板においてそれぞれ異なる
熱膨張むらを生じたり、アライメント精度が悪化したり
することをさらに確実に防止できる。
【００３５】また、略箱枠形状の収納ユニットにセルを
載置し、空気圧がかけられて膨張する弾性挟持部により
セルを挟持しながら加圧し、収納ユニット内部に排気通
路を通して真空引き通路に接続することにより、比較的
小規模な装置で安価な設備費で済みながら、シール剤を
良好に硬化させることができる。
【００３６】また、収納ユニットを恒温槽の棚に多段に
収納自在とすることにより、複数枚のセルを一度に能率
的に処理することができて処理能力を高めに維持でき、
生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる液晶パネルの製造
装置の収納ユニットを示す縦断面図である。
【図２】同収納ユニットの加圧工程を示す縦断面図であ
る。
【図３】同液晶パネルの製造装置の部分切欠斜視図であ
る。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ液晶パネルの製造方
法の工程を説明するための収納ユニットの側面図であ
る。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかる液晶パネルの
製造装置の収納ユニットを示す縦断面図である。
【図６】セルの斜視図である。
【図７】従来のシール剤硬化方法の１つである真空パッ
ク法を説明するための斜視図である。
【図８】従来のシール剤硬化方法の１つである熱板プレ
ス法を説明するための斜視図である。
【図９】従来のシール剤硬化方法の１つである他の熱板
プレス法を説明するための斜視図である。
【図１０】従来のシール剤硬化方法の１つである真空加
圧法を説明するための斜視図である。
【図１１】従来のシール剤硬化方法の問題を説明するた
めの断面図である。
【符号の説明】
１，２ 基板 ３ シール剤 ４ セル ５ 開口部 ３０ 収納ユニット ３１ 上蓋部 ３１ａ 加圧室 ３２ ユニット本体 ３２ａ 載置面 ３４ Ｏリング（シール部） ３５ 収納室 ３６ 排気通路 ３７ 弾性シール材 ４１ 弾性膜 ４３ 押圧板 ４６ 空気供給通路 ５０ 恒温槽 ５１ 棚

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対となる基板同士をシール剤を介して貼
    り合わせてセルを形成し、液晶をシール剤の開口部から
    基板の間に注入することにより液晶パネルを製作する液
    晶パネルの製造方法であって、基板同士をシール剤を介
    して貼り合わせるに際して、これらの基板を両面から挟
    持して加圧し、この加圧状態のまま、基板間のシール剤
    の開口部から真空引きし、この状態を維持しながらセル
    全体を加熱してシール剤を硬化させる液晶パネルの製造
    方法。
  2. 【請求項２】 加熱時に、セル全体を恒温槽に入れて徐
    々に昇温する請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
  3. 【請求項３】 略箱枠形状で上蓋部が開閉自在の収納ユ
    ニットに、収納ユニット内部を密閉するシール部と、基
    板同士をシール剤を介して貼り合わせてなるセルを載置
    する載置面と、載置面と対向するように配置されて空気
    圧がかけられて膨張する力により載置面との間でセルを
    挟持しながら加圧する弾性挟持部と、収納ユニット内部
    に連通されて、外部の真空引き装置に接続された真空引
    き通路に接続される排気通路とが設けられてなる液晶パ
    ネルの製造装置。
  4. 【請求項４】 収納ユニットは恒温槽の棚に多段に収納
    自在とされた請求項３に記載の液晶パネルの製造装置。
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