(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサを挟み未硬化のシール接着剤を用いて貼り合わされた２枚のガラス板をセットする開口部を形成する内周縁部および排気管を有し、前記内周縁部の板厚が前記貼り合わされた２枚のガラス板と同一面となる枠状治具と、
前記貼り合わされた２枚のガラス板の上面に当接し、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの上シート部材と、
前記貼り合わされた２枚のガラス板の下面に当接し、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの下シート部材と
を具備し、
前記枠状治具の開口部内にセットされた前記貼り合わされた２枚のガラス板を、前記上シート部材と下シート部材とで当接させることにより、前記枠状治具、上シート部材、下シート部材及び貼り合わされた２枚のガラス板により形成される閉領域は、前記排気管により減圧可能であり、減圧時に前記上シート部材と下シート部材に作用する大気圧により前記貼り合わされた２枚のガラス板の間のギャップを調節する液晶表示パネル製造装置。
【請求項２】
さらに、
前記上シート部材の周縁部の、前記枠状治具の内周縁部の上面に当接させる面と反対側の面を支持する枠状の上シール補助枠と、
前記下シート部材の周縁部の、前記枠状治具の内周縁部の下面に当接させる面と反対側の面を支持する枠状の下シール補助枠とを備える請求項１に記載の液晶表示パネル製造装置。
【請求項３】
前記上シート部材及び下シート部材は耐熱ゴムシートであって、
さらに、前記耐熱ゴムシートのそれぞれの外面に当接させる加熱手段を備える請求項１に記載の液晶表示パネル製造装置。
【請求項４】
前記上シート部材及び下シート部材はヒータを組み込んだゴムシートである請求項１に記載の液晶表示パネル製造装置。
【請求項５】
さらに、
紫外線を照射する高圧水銀灯を備えたランプハウスを具備し、
前記上シート部材及び下シート部材の一方は紫外線透過部材であって、
紫外線透過部材を通じて、前記ランプハウスから、未硬化の前記シール接着剤を貼り合わされた２枚のガラス板へ紫外線を照射し、前記シール接着剤を硬化させる請求項１に記載の液晶表示パネル製造装置。
【請求項６】
前記上シート部材及び下シート部材の他方は耐熱ゴムシートである請求項５に記載の液晶表示パネル製造装置。
【請求項７】
スペーサを挟み未硬化のシール接着剤を用いて貼り合わされた２枚のガラス板を、板厚が前記貼り合わされた２枚のガラス板と同一面となる枠状治具の内周縁部によって形成される開口部にセットし、
前記貼り合わされた２枚のガラス板の上面に、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの上シート部材を当接させ、
前記貼り合わされた２枚のガラス板の下面に、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの下シート部材を当接させ、
前記枠状治具、上シート部材、下シート部材及び貼り合わされた２枚のガラス板により形成される閉領域を前記枠状治具の排気管により減圧し、減圧時に前記上シート部材と下シート部材に作用する大気圧により前記貼り合わされた２枚のガラス板の間のギャップを調節する
液晶表示パネル製造方法。
【請求項８】
前記ギャップ調整の後、もしくは、前記ギャップ調整と平行して、前記シール接着剤を硬化させる請求項７に記載の液晶表示パネル製造方法。
【請求項９】
紫外線を照射して前記シール接着剤を硬化させる請求項８に記載の液晶表示パネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペーサを挟み２枚のガラス板をシール接着剤を用いて貼り合わせた液晶表示パネルに対し、ガラス板間のギャップの調整およびシール接着剤の硬化を行うための液晶表示パネル製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来の液晶表示パネルの製造方法を最初に図１を参照して詳しく述べる。１,２は個々の液晶表示パネルＡを形成するガラス板であり、図２に示すように、ガラス板１,２は、粒状のスペーサ３を介して所定のギャップを隔てて対向しており、そして、前記ギャップに液晶を封じ込めておくために両ガラス板１,２の周縁にはシール接着剤４が塗布されている。このシール接着剤４は、両ガラス板１,２を相互に接着する役目も担っているが、この段階では接着剤４はまだ硬化しておらず、液晶もまだ封入されていない。７は、各液晶表示パネルＡ相互間に敷設されたパネル間スペーサである。
【０００３】
図１に戻り、このような液晶表示パネルＡは積み重ねられ、それらの上下をホットプレート５,５'で挟み、更に加圧パッド８,８'で挟んだ状態で、加圧機のダイセット６の押下により、各液晶表示パネルＡに圧力を加えることで、各ガラス板１,２間のギャップを所望の値に調整し、そして、ホットプレート５による加熱により、シール接着剤４を短時間で硬化させ、両ガラス板１,２を相互に接着している。このようにギャップを調整した上でシール接着剤４を硬化させる作業を圧着と呼んでいる。
【０００４】
図３に第２の製造方法を示しており、図１、２と同じ要素に対しては共通の符号を付している。ガラス板１,２等からなる液晶表示パネルＡと半固定のダイセット１０との間にダイヤフラム１１が嵌挿されており、吸気口１２を通じてダイヤフラム１１を膨らますことにより、液晶表示パネルＡを加圧して上記ギャップを調整し、そしてこの装置自体をトンネル炉に入れて加熱するか、もしくは加圧機の基台Ｂにヒータを埋設し、この基台Ｂを通じて液晶表示パネルＡを加熱するかして、上記シール接着剤４を硬化させる。
【０００５】
図４は、特開平５−３４６５３号公報の「ガラス基板圧着装置」に開示されたものである。
１３,１４は、Ｏリング１５を挟み互いに気密に当接している上下枠体であり、それらの周縁部Ｃを除く中央部に開口Ｄが設けられている。この上下枠体１３，１４内にセットした液晶パネルＡは、前記上下枠体１３，１４の周縁部Ｃに沿って設けたＯリング１６を介在させて保持される。上枠体１３の周縁部Ｃに形成された排気口１７は真空ポンプにつながれる。この構成からわかるように、Ｏリング１６より内側は前記開口Ｄを通じて外部大気に開放されているが、そのＯリング１６の外側の空間Ｅは大気と遮断され、閉領域を形成する。
【０００６】
ところで、シール接着剤４は、図５に示されるように、ガラス板１,２間のギャップに液晶を封じ込めるためにガラス板１,２の周縁に沿って塗着されているが、後からギャップ内に液晶を封入できるように一部に切欠き４ａが設けられている。従って、ギャップ部の空間は前記領域Ｅとつながっており、大気と遮断されている。そのため、排気口１７を通じて前記領域Ｅを真空状態にすれば、ギャップ部も真空となり、ガラス板１,２は、大気圧により、互に押し付ける方向の力を受けることでギャップ調整がなされ、その状態でトンネル炉にて加熱されてシール接着剤４が硬化される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１のようにダイセット６等による機械的加圧では、液晶表示パネルが大サイズの場合、加圧力が１ｔを超え、機械的に剛性の高い治具が必要となる。
尚、この装置では、随意の所望の圧力を印加できるため、図示したように、複数枚の液晶表示パネルＡを積層して一度に圧着作業を行える利点があるが、シール接着剤４の硬化のためには熱効率の悪い雰囲気加熱炉で加熱しなくてはならないため熱効率が極めて悪く、各パネル間での熱伝導度も良くないために、加工(圧着)時間が長くなり、各液晶表示パネル間でギャップも不均一となる。更には、図２で示すように、液晶表示パネルＡ相互間に異物９が混入した場合には３ａのごとくスペーサが圧壊して歩留まりが低下する。
【０００８】
図３の装置では、空気圧を利用するため、液晶表示パネルＡに均一な力が加わり、良好なギャップ精度は得られるものの、やはり機械的な加圧であるため、機械的に剛性の高い治具が必要となり、又、シール接着剤４の硬化のために雰囲気加熱炉で加熱しなくてはならないため、熱効率が悪く加工時間も長い。
【０００９】
図４は、機械的な加圧を用いるのではなく、大気圧を用いて行うため、高い剛性の治具は不要となるが、この図４の装置では、Ｏリング１６によって液晶表示パネルＡの保持および気密を行っているため、液晶表示パネルＡのサイズが変われば、それに適合するＯリングを準備し設置する必要があり、作業性が劣る。又、この装置もシール接着剤４の硬化のために雰囲気加熱炉で加熱する必要があるが、液晶表示パネルＡがＯリング１６で保持されるため液晶表示パネルＡにおいて温度分布が不均一となり、ギャップ精度に課題が生じる。
【００１０】
従って、本発明は、高い剛性の治具を必要とせず、ギャップ精度およびエネルギー効率が良く、加工時間が短く、かつ、各種のサイズに容易に対応できる液晶表示パネル製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示パネル製造装置は、スペーサを挟み未硬化のシール接着剤を用いて貼り合わされた２枚のガラス板をセットする開口部を形成する内周縁部および排気管を有し、前記内周縁部の板厚が前記貼り合わされた２枚のガラス板と同一面となる枠状治具と、前記貼り合わされた２枚のガラス板の上面に当接し、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの上シート部材と、前記貼り合わされた２枚のガラス板の下面に当接し、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの下シート部材とを具備する。前記枠状治具の開口部内にセットされた前記貼り合わされた２枚のガラス板を、前記上シート部材と下シート部材とで当接させることにより、前記枠状治具、上シート部材、下シート部材及び貼り合わされた２枚のガラス板により形成される閉領域は、前記排気管により減圧可能であり、減圧時に前記上シート部材と下シート部材に作用する大気圧により前記貼り合わされた２枚のガラス板の間のギャップを調節する。
【００１３】
本発明に係る液晶表示パネル製造方法では、スペーサを挟み未硬化のシール接着剤を用いて貼り合わされた２枚のガラス板を、板厚が前記貼り合わされた２枚のガラス板と同一面となる枠状治具の内周縁部によって形成される開口部にセットし、前記貼り合わされた２枚のガラス板の上面に、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの上シート部材を当接させ、前記貼り合わされた２枚のガラス板の下面に、前記枠状治具の前記開口部を覆い且つ前記内周縁部まで広がる大きさの下シート部材を当接させる。次に、前記枠状治具、上シート部材、下シート部材及び貼り合わされた２枚のガラス板により形成される閉領域を前記枠状治具の排気管により減圧し、減圧時に前記上シート部材と下シート部材に作用する大気圧により前記貼り合わされた２枚のガラス板の間のギャップを調節する。
【００１５】
【作用】
本発明に係る液晶表示パネル製造装置や液晶表示パネル製造方法では、枠状治具の開口部に、貼り合わされた２枚のガラス板（液晶表示パネル）を位置させ、枠状治具、上シート部材、下シート部材及び貼り合わされた２枚のガラス板を用いて閉領域を形成するが、その時、上下のシート状部材は、貼り合わされた２枚のガラス板にそれぞれ接して設けられる。従って、その閉領域を、枠状治具の排気管を用いて減圧すれば、大気圧により、２枚のシート状部材は、貼り合わされた２枚のガラス板を押し付け、これにより、ガラス板間のギャップが調整される。このギャップ調整後、あるいは、このギャップ調整の作業と並行して、シール接着剤を硬化させると、液晶表示パネルの圧着が完了する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図６は、本第１発明の装置の第１実施形態を示した側断面図であり、その分解斜視図を図７に示している。２０は、耐熱ゴム製の枠状治具であり、その開口部Ｆには、液晶表示パネルＡがセットされる。２１は、治具２０内を貫通している排気管である。２２は、治具２０の補強のためにその外周縁に沿って嵌め込まれた補強金具である。前記治具２０の内周縁の部分は、前記開口部Ｆにセットされた液晶表示パネルＡと同一面となるように、枠厚が減じられ、その箇所が突出部２０'を形成する。その突出部２０'の上下面には、突起２０ａが形成される。１８,１９は、液晶表示パネルＡおよび突出部２０'の上面および下面をそれぞれ覆うように設けられる上耐熱ゴムシート、下耐熱ゴムシートであり、前記突起２０ａと食い込むことにより、位置ずれが防止される。２５,２６は、上耐熱ゴムシート１８、下耐熱ゴムシート１９の周縁部を上記突出部２０'に対して押圧するための上シール補助枠、下シール補助枠である。又、これらの補助枠２５,２６は、不図示の金具を用いて上記枠状治具２０または補強金具２２と一体的に固定される。これらの補助枠２５,２６の開口部Ｇ,Ｈには、液晶表示パネルＡとほぼ同じ大きさの上ホットプレート２３、下ホットプレート２４が位置する。各ホットプレート２３,２４にはヒータ２３ａ,２４ａが埋設されている。
【００１８】
以上の要素で組み立てられた図６の装置において、上シール補助枠２５の自重により、上記突出部２０'の上面に対して上耐熱ゴムシート１８が押圧され、一方、本装置の自重による反作用により、上記突出部２０'の下面に対しては下耐熱ゴムシート１９を介して上向の力が作用するため、液晶表示パネルＡがセットされる、枠状治具２０の開口部Ｆは、上下の耐熱ゴムシート１８,１９によって気密状態となり、閉領域を形成するとともに、液晶表示パネルＡは上下の耐熱ゴムシート１８,１９と密着する。従って、その閉領域に通じている排気管２１を通じて真空引きを行えば、開口部Ｆとともに、上記の切欠き４ａを通じて液晶表示パネルＡ内のギャップ部も真空状態となる。これにより、液晶表示パネルＡは、上下のホットプレート２３,２４および上下の耐熱ゴムシート１８,１９を介して大気圧の力を受けることにより、ギャップが所望の値に調整される。
【００１９】
この後、ヒータ２３ａ,２３ｂに通電して上下のホットプレート２３,２４を加熱することにより、液晶表示パネルＡは加熱され、所望のギャップの状態でシール接着剤４が硬化し、これにより、当該液晶表示パネルＡの圧着が完了する。
【００２０】
尚、ヒータに通電を開始しても液晶表示パネルＡが所定の温度に加熱されるまでに時間がかかり、かつ、所定の温度に加熱されても、シール接着剤４が直ちに硬化する訳でもないので、ヒータへの通電は、ギャップ調整と並行して行ってももよく、あるいは、予めヒータへの通電を行っておいてもよい。
【００２１】
圧着が終了すれば、排気管２１を通じて上記開口部Ｆを大気圧に戻した上で、上ホットプレート２３を外し、次に上シール補助枠２５を取り外す。ここで、上シール補助枠２５と上耐熱ゴムシート１８との接触部を両面テープ等で相互に接合しておけば、上シール補助枠２５の取り外し時に上耐熱ゴムシート１８も同時に取り外せる。その後、圧着済みの液晶表示パネルＡを取り除き、次に圧着したい液晶表示パネルＡを上記開口部Ｆにセットし、上記と逆の手順で組み立てる。
【００２２】
図８は、本第１発明の装置の第２実施形態を示した側断面図であり、図６と同じ要素に対して共通の符号を付している。図８においては、加熱手段であった上下のホットプレート２３,２４が省かれ、その替わりに、２７,２８で示した上耐熱ゴムシート、下耐熱ゴムシートに、それぞれ、シート状の上シートヒータ２７ａ、下シートヒータ２７ｂが埋設されている。
【００２３】
この実施形態においても、排気管２１を通じて開口部Ｆを真空にすることにより、液晶表示パネルＡは、上下の耐熱ゴムシート２７，２８を通じて大気圧の力を受けることにより、液晶表示パネルＡのギャップが調整されると共に、上下のシートヒータ２７ａ,２８ａに通電して、液晶表示パネルＡを加熱することにより、シール接着剤４が硬化され、圧着が行われる。
【００２４】
この第２実施形態によれば、上述の第１実施形態と比較して、シートヒータを組み込んだ特殊なゴムシートを必要とするものの、第１実施形態の熱容量の大きいホツトプレートを使用しないため、液晶表示パネルＡを短時間で所要温度に加熱でき、電力消費も低減できる。
【００２５】
図９は、本第３発明の装置の一形態を示した側断面図であり、図９において図６との相異点は、加熱手段であった上下のホットプレート２３,２４が省かれ、又、下耐熱ゴムシート１９の替わりに石英板２９を用いている。そして、下シール補助枠２６の開口部Ｈの下方に、凹状にくぼんだランプハウス３０が設けられ、そのランプハウス３０の上端縁３０ａは水平方向に折曲され、その折曲部は下シール補助枠２６の下面に接合されている。但し、石英ガラス板２９の下面に大気圧が加わるように、ランプハウス３０には、空気流入口３０ａを備える。そのランプハウス３０内には、紫外線を多量に放射する高圧水銀灯３１が設けられ、その高圧水銀灯３１の上部には高圧水銀灯３１よりの紫外線を適宜遮ることのできるシャッタ３２が設けられる。又、シール接着剤としては、紫外線照射により硬化するタイプの紫外線硬化型シール接着剤４'を用いている。
【００２６】
この装置においても、排気管２１を通じての真空引きにより、上耐熱ゴムシート１８および石英板２９を介して液晶表示パネルＡに大気圧が加わることにより、液晶表示パネルＡのギャップ調整が行われる。これに並行して高圧水銀灯３１を点灯させておき、一定の照度に達した時点でシャッタ３２を一定時間、開にすると、この高圧水銀灯３１より放射された紫外線は、石英板２９および下ガラス板２を透過してシール接着剤４'に照射することにより、そのシール接着剤４'は短時間で硬化し、液晶表示パネルＡの圧着が行われる。
【００２７】
この装置によれば、時間のかかる加熱工程がないためより短時間でシール接着剤４'を硬化さることができる。尚、紫外線透過部材として石英板を用いたが、紫外線を透過させ、かつ、劣化のない部材としてアクリル板等のプラスチックス材料も使用できる。
【００２８】
【発明の効果】
本第１発明は、液晶表示パネルを、枠状治具の開口部に位置させ、その液晶表示パネルの上下面に当接させたシート状部材を用いて前記開口部を閉領域にし、その閉領域の減圧により液晶表示パネルのガラス板間のギャップを調整し、そして、シート状部材を通じて加熱することでシール接着剤の硬化するものであり、この手法によれば、機械的な加圧工程を持たないために、高い剛性の治具は不要であり、高いギャップ精度が得られる。又、シート状部材を通じて直接加熱するため熱効率がよく、従って短時間でシール接着剤を硬化させることができる。更には、液晶表示パネルを枠状治具の開口部にセットして加工を行うものであるため、種々のサイズのパネルを加工できる。
第２発明では、上記のシート状部材の一方を紫外線透過部材とし、シール接着剤の硬化に際しては、紫外線透過部材を通じて紫外線を照射することで行っており、熱伝達に時間のかかる加熱工程を持たないため、より短時間でシール接着剤を硬化できるという利点を持つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の第１の圧着方法を示した図
【図２】  図１において圧付される液晶表示パネルの詳細を示した図
【図３】  従来の第２の圧着方法を示した図
【図４】  従来の第３の圧着方法を示した図
【図５】  液晶表示パネルの周縁に設けられるシール接着剤を示した図
【図６】  本第１発明に係わる装置の第１実施形態示した側断面図
【図７】  図６の装置の各構成要素を分解して示した斜視図
【図８】  本第１発明に係わる装置の第２実施形態示した側断面図
【図９】  本第２発明に係わる装置の１実施形態示した側断面図
【符号の説明】
１  上ガラス板
２  下ガラス板
３  スペーサ
４  シール接着剤
４'  紫外線硬化型シール接着剤
１８  上耐熱ゴムシート
１９  下耐熱ゴムシート
２０  枠状治具
２１  排気管
２２  補強金具
２３  上ホットプレート
２３ａ  上ヒータ
２４  下ホットプレート
２４ａ  下ヒータ
２５  上シール補助枠
２６  下シール補助枠
２７  上耐熱ゴムシート
２７ａ  上シートヒータ
２８  下耐熱ゴムシート
２８ａ  下シートヒータ
２９  石英板
３０  ランプハウス
３１  高圧水銀灯
３２  シャッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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