(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させるための加熱装置であって、
ストライプ状に複数の加熱体が配設された２枚の加熱板を、前記加熱体が互いに直交するように配置してなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させるための加熱装置であって、
各々絶縁されて格子状に複数の加熱体が配設された加熱板からなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させて前記２枚の基板を適宜間隔の保って接合させる電気光学装置の製造装置であって、
前記基板に塗布されたシール材の部位を局部加熱してシール材を硬化させる加熱手段と、該加熱手段と前記基板を両面から挟んで加圧する加圧手段と、を具備し、
前記加熱手段は、ストライプ状に複数の加熱体が配設された２枚の加熱板を、前記加熱体が互いに直交するように配置してなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする電気光学装置の製造装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、各々絶縁されて格子状に複数の加熱体が配設された加熱板からなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項５】
前記加熱体は金属発熱体からなり、前記加熱体に電圧を印加することにより発熱させることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の電気光学装置の製造装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の加熱装置と、塗布されたシール材を介して接合された２枚の基板を複数個交互に重ねて、上記加熱体に給電して加熱させるようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚の基板を対向させて樹脂等により接合して構成される装置の製造工程に適用して有効な技術に関し、例えば、液晶装置のような電気光学効果を利用した電気光学装置の基板の貼合せ工程に利用して好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の液晶装置は、電極および配向膜等が形成された２枚の基板の一方の周縁部にエポキシ樹脂等からなる熱硬化性のシール材、あるいは紫外線硬化性のシール材を塗布するとともに、液晶セルのセルギャップに相当する径を有するプラスチックボール等のスペーサ（ギャップ材）を散布してから、前記シール形成およびスペーサ散布の終わった基板と他方の基板を対向させて、位置合わせをした後、シール材を硬化させ前記２枚の基板を所定の間隔を保った状態で貼り合せ、この間隙に液晶を封入して構成される。
【０００３】
上記熱硬化性のシール材を用いた貼り合わせ工程は、従来、２枚の基板を金属板等の治具で挟持したものを積層し、両端から一定の圧力を加えながらオーブン等に入れて、所定の時間加熱して行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術によると、シール材だけでなく基板全体が加熱されるとともにヒータによる均一な加熱が困難であるため、基板の周縁部と中心部とで温度が大きくなるため、温度勾配による基板の膨張むらが発生し基板に歪みを生じてしまい、液晶装置の均一性が低下するという問題がある。
【０００５】
特に最近では、基板が大型化しているために、基板内の温度勾配が一層きつくなり、膨張むらによる歪みがかなり大きくなり、均一性の問題がますます深刻になってきている。
【０００６】
また、液晶装置の基板としてプラスチックが使用されるようになり、液晶装置の強度や可撓性が改良されてきたが、逆に、貼り合わせ工程における基板の歪みは大きくなってしまった。
【０００７】
また、一方の基板の液晶側の面に反射電極または反射板を有する反射型の液晶装置にあっては、反射電極を形成される基板は透明基板である必要はないので、一方の基板はガラス製基板で他方の基板はシリコン製基板とすることができ、熱膨張係数が大きく異なることもある。このような基板の組合せでは、シール材が硬化するときには２枚の基板とも膨張しており、冷却するときには異なる割合で収縮するために、液晶装置全体が湾曲してしまう。この結果、液晶装置にあっては一方の基板の画素電極と他方の基板のブラックマトリクスの開口部とが位置ずれを起こして、開口率が低下し、しかも、その位置ずれ量が基板の中央と周縁では異なるために表示むらが生じ、表示画質が低下してしまう。また、液晶層の厚みがパネル面内で不均一となるいわゆるギャップむらの原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は液晶装置の均一性および開口率が低下し、表示画質が低下するのを防止する液晶装置の製造技術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】
本発明は、基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させるための加熱装置であって、
ストライプ状に複数の加熱体が配設された２枚の加熱板を、前記加熱体が互いに直交するように配置してなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、基板に塗布されたシール部分に対応する加熱体を選択的に加熱することが可能となり、全面を加熱するより消費電力を少なくすることができるとともに、種々の大きさのシールパターンに対応することができる。
【００１３】
また、基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させる加熱装置であって、各々絶縁されて格子状に複数の加熱体が配設された加熱板からなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成された加熱装置である。
【００１４】
これにより、上記作用・効果に加えて、シール材を均一に硬化できるとともに、硬化時間を短縮することができる。
【００１５】
さらに、上記加熱体は金属発熱体からなり、前記加熱体に電圧を印加することにより発熱させるようにするとよい。
【００１６】
これにより、効率的に熱を発生させ、シール材を加熱し、硬化させることができる。
【００１７】
本発明に開示する電気光学装置の製造装置は、基板にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させて前記２枚の基板を適宜間隔の保って接合させる電気光学装置の製造装置であって、前記基板に塗布されたシール材の部位を局部加熱してシール材を硬化させる加熱手段と、該加熱手段と前記基板を両面から挟んで加圧する加圧手段と、を具備し、前記加熱手段は、ストライプ状に複数の加熱体が配設された２枚の加熱板を、前記加熱体が互いに直交するように配置してなり、前記加熱体を選択的に加熱できるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
前記した手段によると、基板全体を加熱することなく、シール材の部分だけを加熱し、基板を接合することが可能となり、基板の歪みおよび電気光学装置の湾曲を抑制できるために、高品質の画質を保持できる。
【００１９】
また、上記加熱装置と、塗布されたシール材を介して接合された２枚の基板を複数個交互に重ねて、上記加熱体に給電して加熱させるようにすることもできる。
【００２０】
この方法によると、一度に複数のパネルの貼り合わせが可能となり、生産性の向上に貢献できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明を電子光学装置の一例としての液晶装置の製造装置に適用した場合の概略構成例を示す断面図である。
【００２３】
図１において、符号４は液晶パネル用の基板、５は前記基板４を貼り合わせる熱硬化性のシール材であり、これらの２枚の基板４と、シール材５とでパネルＰが構成されるもので、本実施例の装置による貼り合わせ工程の後、パネルＰ内に液晶が封入されて液晶パネルとなる。
【００２４】
符号１は、シリコンゴム等の絶縁性の基板であり、２は支持基板１の一方の面（図では上面）に整列配置されたＹ方向加熱体である。また、３は支持基板１の他方の面（図では下面）に整列配置されたＸ方向加熱体であり、支持基板１と、Ｙ方向加熱体２と、Ｘ方向加熱体３とで加熱手段Ｈが構成されている。６、７は加圧手段としての基盤であり、一方はシリンダ等で昇降可能に構成され、基盤６，７間にパネル等を挟んで加圧できるように構成されている。
【００２５】
上記パネルＰの両面に加熱手段Ｈが配置され、さらにこの加熱手段Ｈの外側（図では上と下）に基盤６，７が配置されることにより、本実施例の製造装置が構成される。
【００２６】
図２は、本実施例に係る製造装置の加熱手段Ｈの具体例を示す平面図である。シリコンゴム基板１の一方の面（図では表面）にITO（Indium Tin OXide）からなる複数の短冊状のＹ方向加熱体２が幅100μm、間隔10μmでストライプ状をなすようにフォトリソグラフィ技術を利用して形成される。フォトリソグラフィ技術を利用すると、加熱体の幅および加熱体間の間隔が微小であっても正確に形成することができる。
【００２７】
シリコンゴム基板１の他方の面（図では裏面）には、Ｙ方向加熱体２と交差して格子をなすようにＸ方向加熱体３がＹ方向加熱体２と同様にして形成される。これらの加熱体２，３は一端がスイッチング回路８を介して電源電圧Vccに接続され、他端が接地電位（0V）に接続されている。このスイッチング回路８はラインデーコド用ICからなる制御回路９によって制御され、多数の加熱体の中から所望の加熱体だけに所定の電圧を印加することができ、基板に形成されたシール剤の部位だけを局部的に加熱することが可能となる。
【００２８】
上記加熱手段Ｈは、支持基板１の一方の面にのみITOからなるストライプ状の加熱体が形成され、これらの加熱体を制御装置及びスイッチング回路により選択加熱できるように構成された加熱装置であってもよい。このとき、液晶パネルＰを挟む２つの加熱手段Ｈは互いの加熱体が直交するように配置される。
【００２９】
図３は、本発明に係る製造装置の加熱手段Ｈの他の具体例を示す平面図である。シリコンゴム等からなる支持基板１の一方の面にシール材の形成部分に対応する形状にITOからなる加熱体２０が形成されている。この加熱体２０の両端は電源に接続されており、電気抵抗加熱できるようになっている。シール材の形が同一のパネルの貼り合わせを効率的に行うことができる。
【００３０】
なお、支持基板１の材質はシリコンゴムに制限されず、例えばガラス、ポリイミド樹脂、フェノチンのような絶縁性・耐熱性に優れた材質であればよい。加熱体２，３，２０の材質はITOに制限されず、例えばニクロムあるいはタングステンのような抵抗加熱できる加熱体であればよい。また、加熱体は支持基板１の内部に互いに絶縁された状態で埋設されてもよい。
【００３１】
以上説明した構造の加熱手段によれば、基板に形成されたシール材のみを効率的に加熱することができる。
【００３２】
以下に上記実施例の製造装置を用いた貼り合わせ工程について説明する。
【００３３】
図４は、シール材を形成したパネルＰの平面図である。
【００３４】
まず、プラスチック製で100mm角の基板４の一方の面の周縁部に、シール材５が約１mm幅でシール印刷等により形成される。符号５ａは貼り合わせ後に液晶を封入するための開口部である。液晶を封入した後、開口部５ａは樹脂により封止される。ここで、シール材５は例えば熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂を使用している。
【００３５】
次に、シール材を形成した後、対向側の基板を接近させ、位置合わせをして接合した状態で、加熱手段Ｈの間に挿入する。このときセルギャップは約8μmとなっている。図５は、加熱手段Ｈ間に上記パネルＰを挿入したときの平面図である。なお、一方の加熱手段は省略してあるが、図示する加熱手段Ｈと対向して配置されている。また、図５に示す加熱手段Ｈは図２で説明した加熱手段と同様のもので各加熱体はＩＴＯからなり、幅100μm、間隔10μmで形成されている。
【００３６】
次に、加熱手段Ｈの外側に加圧手段としての基盤が配置され、該基盤はエアコンプレッサで約１kg/cm2の圧力に調節されて、パネルＰおよび加熱手段Ｈが支持される。
【００３７】
次に、シール材に対応する部分の加熱体、すなわちＹ方向加熱体２ａ，２ｂおよびＸ方向加熱体３ａ，３ｂが、制御回路８により電圧を選択印加され、発熱して、シール材を加熱する。20V，6Hrs電圧を印加して、シール材を硬化させ基板４を貼り合わせる。本実施例では、加熱体にITOを使用したので上記の加圧条件となったが、他の材質の加熱体を使用した場合でも、シール材が硬化するのに必要な熱量と、加熱体の発熱量から加圧条件は決定できる。
【００３８】
パネルＰを構成する２枚の基板４の種類が異なるときには、パネルＰを挟む上下の加熱手段Ｈの加圧条件を適宜変えることで、基板間の歪みを抑制することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではない。例えば、パネルの型が決まっていれば、図３に示した加熱手段を使用すると、ほとんど無駄な電力を消費することなくシール材を硬化させることができる。
【００４０】
また、一度に複数のパネルを加熱処理できる製造装置も考えられる。
【００４１】
図６は、パネルを積層して加熱処理する場合の構成例である。基盤６上に加熱手段Ｈ１、パネルＰ１、加熱手段Ｈ２が載置され、さらに加熱手段Ｈ２の上面に、パネルＰ２、加熱手段Ｈ３が載置され、最上部に基盤７が設置されて構成される。この構成によれば、積層して一度に何枚でも加熱処理することが可能になるが、特に、加熱手段を挟む２枚のパネルに形成されたシール材が同じ型であるとき有効に機能する。
【００４２】
図７は、同一面に複数枚のパネルを敷設して加熱処理する場合の構成例である。各パネルのシール材形成部が加熱手段上になるように敷設される。上面には同様に加熱手段が載置され、パネルＰを挟持した加熱手段の外側に加圧手段が配置されて構成される。この構成によれば、同一面に複数枚のパネルを敷設して一度に加熱処理することが可能になる。
【００４３】
図６，７に示した構成を組合せた構成も可能で、同じ型のパネルを大量に製造するときに使用して特に有効である。
【００４４】
図８に、本発明を適用して好適な液晶装置の一例として、ＭＩＭ（金属膜―絶縁膜―金属膜構造のダイオード対）をスイッチング装置とするアクティブマトリックス型の液晶パネルを示す。
【００４５】
この実施例の液晶パネルＰは、Ｃｒからなる画素電極５１やこれに電圧を印加するスイッチング装置としてのＭＩＭ（ＴａＷ層とＴａＯｘ層とＣｒ層の積層構造からなる）５３、各画素に印加される電圧を供給するデータ線５５、Ｃｒ画素電極５１上に設けられるＡｌ反射電極５７を有する下側基板５０と、透明電極（ＩＴＯ）からなる走査線６１、カラーフィルタ層６５およびブラックマスク６３等を有する入射側のガラス基板（上側基板）６０とが適当な間隔をおいて配置され、周囲をシール剤７０で封止された間隙内にＴＮ（Twisted Nematic）型液晶またはＳＨ（Super Homeotropic）型液晶などの液晶８０が充填されて液晶パネルＰとして構成されている。また、表示装置として使用する場合には、入射側のガラス基板６０の液晶と反対側の面（図８では上面）には偏光板が配置される。
【００４６】
この実施例の液晶パネルは、本発明方法が適用されることにより、基板５０，７０の歪みは最小限に抑えられるため、画素電極５１とブラックマトリクス６３の開口部とが位置ずれを起こして開口率が低下したり、その位置ずれ量が基板の中央と周縁では異なるために表示むらが生じ表示画質が低下したりすることはなくなる。
【００４７】
なお、特に限定されるものではないが、この実施例の液晶パネルにおいては、下側基板５０の液晶側の面に形成されるデータ線５５は基板の一方向（図８では紙面と直交する方向）に沿って互いにほぼ平行に配設されるとともに、入射側のガラス基板（上側基板）６０の液晶側の面に形成される走査線６１は前記データ線と交差する方向に沿って互いにほぼ平行に配設される。また、前記Ａｌ反射電極５７の表面は入射した光を乱反射させるため凹凸が形成されている。Ｃｒ層からなる画素電極５１の上にＡｌ層からなる反射電極５７を設けているのは、クロムよりもアルミニウムの方が反射率が高いことと、下地層となるＣｒ層を省略してＡｌ層のみとするとアルミニウムは表面が酸化され易く所望の特性が得られにくいことの２つの理由からである。
【００４８】
なお、図８の実施例では、Ｃｒ層からなる画素電極５１の上にＡｌ層からなる反射電極５７を設けているが、Ｃｒ画素電極５１を省略して基板の表面に直接Ａｌ反射電極５７を形成しても良い。
【００４９】
図９には前記実施例の液晶パネルを、携帯電話器２００または携帯情報端末３００の表示装置として応用した場合の構成例が示されている。
【００５０】
図９（ａ）において、２０１は内部にＣＰＵやメモリなどのＬＳＩ、電源装置、スピーカ等を内蔵した本体、２０２は本体２０１に対して回動可能に装着された音声入力部兼用蓋、２０３は前記実施例の液晶パネルを使用した液晶表示装置であり、本体２０１の内面に表示面（入射面）が来るように装着されている。
【００５１】
図９（ｂ）において、３０１は内部にＣＰＵやメモリなどのＬＳＩ、電源装置等を内蔵した本体、３０２は本体３０１の上面に設けられたキー入力装置、３０３は前記実施例の液晶パネルを使用した液晶表示装置であり、本体３０１に対して回動可能に取り付けられた蓋の部分の内面に表示面（入射面）が来るように装着されている。
【００５２】
前記実施例の液晶パネルを表示装置として使用した電子機器においては、バックライトが不要で消費電力が少ないためバッテリによる長時間駆動が可能になるとともに、反射電極表面に凹凸が形成されているため表示内容が見やすく、しかも本発明を適用して製造された液晶パネルは基板の歪みが最小限に抑えられるため、表示品質が高くかつ均一性に優れているという利点がある。
【００５３】
なお、本発明を適用した液晶パネルは、前記のような携帯情報端末の他、携帯電話などの携帯用電子機器あるいはラップトップ型やデスクトップ型のパソコンの表示装置として使用できるとともに、液晶パネルをライトバルブとして応用したビデオプロジェクタのような投射型表示装置にも利用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願において開示される発明は、１枚の基板の周縁部にシール材を塗布し、他の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させて前記２枚の基板を適宜間隔を保って接合させる電気光学装置の製造装置を、前記基板に塗布されたシール材の部位を局部加熱してシール材を硬化させる加熱手段と、該加熱手段と前記基板を両面から挟んで加圧する加圧手段と、を具備するようにした電気光学装置の製造装置であるので、基板全体を加熱することなく、シール材の部分だけを加熱し、基板を接合することが可能となり、基板の歪みおよび液晶装置の湾曲を抑制できるために、高品質の画質を保持できるという効果がある。
【００５５】
また、１枚の基板の周縁部にシール材を塗布し、１枚の別の基板を前記基板と前記シール材を挟んで対向接近させ、前記シール材を加熱して硬化させて前記２枚の基板を適宜間隔を保って接合させる工程を有する電気光学装置の製造方法において、前記基板に塗布されたシール材の部位を局部加熱してシール材を硬化させるようにしたので、シール材の部分だけを加熱し、基板を接合することが可能となり、基板の歪みおよび液晶装置の湾曲を抑制できるために、高品質の液晶装置を製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を電子光学装置の一例としての液晶装置の製造装置に適用した場合の概略構成例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る製造装置の加熱手段Ｈの具体例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る製造装置の加熱手段Ｈの他の具体例を示す平面図である。
【図４】シール材を形成したパネルＰの平面図である。
【図５】加熱手段Ｈ間にパネルＰを挿入したときの平面図である。
【図６】パネルを積層して加熱処理する場合の構成例である。
【図７】同一面に複数枚のパネルを敷設して加熱処理する場合の構成例である。
【図８】本発明をＭＩＭをスイッチング装置とするアクティブマトリックス型の液晶パネルに適用した実施例を示す断面図である。
【図９】実施例の液晶パネルを表示装置として応用した電子機器の例としての携帯電話及び携帯情報端末機器の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｐ        パネル
Ｈ        加熱手段
１        支持基板
２        Ｙ方向用加熱体（加熱手段）
３        Ｘ方向用加熱体（加熱手段）
４        パネル用基板
５、２０  シール材
６、７    基盤（加圧手段）
８        スイッチング回路
１０      制御回路
【図１】
0003700452.tif 000002
【図２】
0003700452.tif 000003
【図３】
0003700452.tif 000004
【図４】
0003700452.tif 000005
【図５】
0003700452.tif 000006
【図６】
0003700452.tif 000007
【図７】
0003700452.tif 000008
【図８】
0003700452.tif 000009
【図９】
0003700452.tif 000010