(57)【要約】【課題】種々の大きさの液晶セルに対して、１つの加圧装置で各液晶セルを均一に加圧することを可能にして、任意なセルレイアウトを実現する。【解決手段】互いに対向配置された複数の加圧板１０と、加圧板１０を厚さ方向に膨張させる膨張機構とを備え、各加圧板１０の間に液晶セル１８を介在させた状態で、膨張機構を駆動することにより、液晶セル１８を加圧する加圧装置であって、各加圧板１０の間に設けられ、液晶セル１８を保持するセル保持手段（載置保持部１及び当接保持部３）を備えている。【選択図】図１
2006106395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された複数の加圧板と、
上記加圧板を厚さ方向に膨張させる膨張機構とを備え、
上記各加圧板の間に液晶セルを介在させた状態で、上記膨張機構を駆動することにより、上記液晶セルを加圧する加圧装置であって、
上記各加圧板の間に設けられ、上記液晶セルを保持するセル保持手段を備えていることを特徴とする加圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載された加圧装置において、
上記セル保持手段は、上記各加圧板の間に配置され、上記液晶セルが載置されることにより、該液晶セルを保持する載置保持部を有していることを特徴とする加圧装置。
【請求項３】
請求項２に記載された加圧装置において、
上記セル保持手段は、上記液晶セルの上側角部に当接することにより、該液晶セルを保持する当接保持部を有していることを特徴とする加圧装置。
【請求項４】
請求項２に記載された加圧装置において、
上記載置保持部は、上記加圧板の上記液晶セルとの接触面に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする加圧装置。
【請求項５】
請求項３に記載された加圧装置において、
上記当接保持部は、上記加圧板の上縁部に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧装置に関し、特に、液晶セルの加圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を有しており、近年、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、携帯電話等のディスプレイとして、広く用いられている。
【０００３】
この液晶表示装置は、例えば、マトリクス状に画素電極が形成されたアクティブマトリクス基板と、画素電極に対向するように対向電極が形成された対向基板と、それらの両基板に挟持されるように設けられた液晶層とにより構成され、各画素電極に設けられたスイッチング素子によって、それらの両基板の各電極の間に選択的に電圧を印加し、その間の液晶層の液晶分子の配向状態を変えることにより、外部から入射する光の透過率を調整することにより、画像を表示するものである。
【０００４】
このような構成の液晶表示装置は、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板をそれぞれ作製し、それら両基板をシール材を介して貼り合わせて注入口を有する空セルを作製した後に、その空セルに液晶材料を上記注入口から注入して液晶セルを作製することにより製造される。
【０００５】
ここで、上記液晶材料の注入は、通常、以下のような工程によって行われる。
【０００６】
まず、上記空セル及び液晶材料を気密処理室の内部に収容する。
【０００７】
次いで、気密処理室の内部を真空に引き、空セルの内部が真空に達した後に、空セルの注入口を液晶材料に浸す。
【０００８】
次いで、気密処理室の内部に窒素ガスを導入して、大気圧に戻す。
【０００９】
このとき、空セルの内外の圧力差と毛細管現象とによって、空セルの内部に液晶材料が空セルの注入口から注入される。
【００１０】
次いで、液晶材料が注入された空セルの注入口に樹脂を塗布した後に、その樹脂を硬化させることにより注入口を封止することにより、液晶セルが作製される。
【００１１】
このように、液晶材料は、真空引きにより注入されるため、過剰注入となり易く、液晶材料注入後の液晶セルは、その中央部分が膨らんだ状態で形成されることが多い。
【００１２】
そのため、液晶セルを封止する前に、液晶セルの表面を加圧して、上記液晶セルの膨らんだ変形を矯正する必要がある。
【００１３】
特許文献１には、短冊状の液晶セル（以下、「短冊セル」と称する）を加圧する加圧装置が記載されている。
【００１４】
ここで、短冊セルとは、液晶表示装置の製造効率を向上させるために、同時に同じ処理が行われるように、複数の液晶セルが同一の方向に列状に配設されたものである。
【００１５】
図４は、特許文献１に記載された短冊セルを加圧するための加圧装置２０’の斜視図である。
【００１６】
この加圧装置２０’は、その内部に、互いに平行に配列された複数枚の加圧板１０を有している。各加圧板１０は、ニードルバルブ１１、治具加圧室１２、加圧空気導入管１３及び切替弁１４を介して空気ボンベ１５に接続されるように構成されている。
【００１７】
そして、短冊セルを加圧する際には、各加圧板１０の間に短冊セルを介在させた後に、空気ボンベ１５からの圧縮空気を各加圧板１０の内部に供給して、各加圧板１０を厚さ方向に膨張させる。これによって、各加圧板１０の間に介在された短冊セルが加圧され、短冊セルを構成する各液晶セルの中央部分の膨らんだ変形が矯正される。
【特許文献１】特開２００４−２０９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の加圧装置２０’では、加圧板１０の大きさに合った特定の大きさの短冊セルしか加圧処理することができないという問題がある。
【００１９】
即ち、予め短冊セルが分断された液晶セル、又は、加圧板１０の大きさに合っていない短冊セルを加圧する場合には、各加圧板１０の間に液晶セル（短冊セル）を確実に保持することが困難であるだけでなく、液晶セル（短冊セル）に対して偏った荷重がかかって、液晶セル（短冊セル）が不均一に加圧される恐れがある。
【００２０】
また、携帯電話等に用いられる小型の液晶表示装置を製造する際には、その液晶セルが多数列状に配設された短冊セルを上記のような加圧装置２０’を用いて加圧するために、母基板における各液晶セルの配置（セルレイアウト）が制限されるという問題もある。
【００２１】
具体的には、加圧装置２０’に組み込める短冊セルの大きさ及び形状（仕様）に合わせて、母基板におけるセルレイアウトを設計するので、液晶セルの仕様によっては、短冊セル上の領域を有効に活用できない場合がある。
【００２２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、種々の大きさの液晶セルに対して、１つの加圧装置で各液晶セルを均一に加圧することを可能にして、任意なセルレイアウトを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、各加圧板の間で液晶セルを保持するセル保持手段を備えるようにしたものである。
【００２４】
具体的に本発明に係る加圧装置は、互いに対向配置された複数の加圧板と、上記加圧板を厚さ方向に膨張させる膨張機構とを備え、上記各加圧板の間に液晶セルを介在させた状態で、上記膨張機構を駆動することにより、上記液晶セルを加圧する加圧装置であって、上記各加圧板の間に設けられ、上記液晶セルを保持するセル保持手段を備えていることを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、液晶セルは、セル保持手段によって各加圧板の間に保持された状態で、膨張機構の駆動によって各加圧板を厚さ方向に膨張させることにより、各加圧板間の間隔が狭まって加圧されることになる。そのため、仮に、液晶セルの大きさに合わせて、セル保持手段を移動させたとしても、各液晶セルがセル保持手段によって加圧板の間で確実に保持され、各液晶セルが加圧板によって均一に加圧される。これにより、種々の大きさの液晶セルに対して、１つの加圧装置で各液晶セルを均一に加圧することが可能になる。
【００２６】
また、セル保持手段を備えていることによって、従来のように短冊状ではなく、液晶セル単体で加圧することも可能になるので、母基板上での液晶セルの配置が制限されることなく、任意なセルレイアウトが実現される。
【００２７】
上記セル保持手段は、上記各加圧板の間に配置され、上記液晶セルが載置されることにより、該液晶セルを保持する載置保持部を有していてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、液晶セルが載置保持部の上に載置された状態で、各加圧板の間に保持されることになる。そのため、各液晶セルが加圧板の間で確実に保持され、各液晶セルが加圧板によって均一に加圧される。
【００２９】
上記セル保持手段は、上記液晶セルの上側角部に当接することにより、該液晶セルを保持する当接保持部を有していてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、液晶セルは、その上側角部を当接保持部に当接させた状態で、各加圧板の間に保持されることになる。そのため、各液晶セルが加圧板の間で確実に保持され、各液晶セルが加圧板によって均一に加圧される。
【００３１】
上記載置保持部は、上記加圧板の上記液晶セルとの接触面に沿って移動可能に設けられていてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、載置保持部が加圧板の液晶セルとの接触面に沿って移動可能に設けられているので、載置保持部（セル保持手段）を、種々の液晶セルの大きさに合わせることが可能になる。
【００３３】
上記当接保持部は、上記加圧板の上縁部に沿って移動可能に設けられていてもよい。
【００３４】
上記の構成によれば、当接保持部が加圧板の上縁部に沿って移動可能に設けられているので、当接保持部（セル保持手段）を種々の液晶セルの大きさに合わせることが可能になる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の加圧装置は、液晶セルがセル保持手段によって各加圧板の間に保持された状態で、各加圧板を厚さ方向に膨張させることにより加圧されるように構成されているので、例えば、液晶セルの大きさに合わせて、セル保持手段を移動させることにより、各液晶セルを加圧板の間で確実に保持することができ、各液晶セルを加圧板によって均一に加圧することができる。これにより、種々の大きさの液晶セルに対して、１つの加圧装置で各液晶セルを均一に加圧することができる。また、従来のように短冊セルではなく、液晶セル単体で加圧することができるので、母基板における液晶セルの配置が制限されることなく、任意なセルレイアウトが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態に係る加圧装置について、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。
【００３７】
図１は、本発明の実施形態に係る加圧装置２０の斜視図である。また、図２は、加圧装置２０の内部構造を説明する断面模式図である。さらに、図３は、加圧装置２０の側面図である。なお、図３の側面図では、液晶セル１８の保持状態を示すため、梁部１９ｄを省略している。
【００３８】
この加圧装置２０は、底部１９ａ、側壁部１９ｂ及び１９ｃ、並びに、梁部１９ｄ及び１９ｅからなる筐体の内部に、その側壁部１９ｂ及び１９ｃに対して、互いに対向するように設けられた複数の加圧板１０と、各加圧板１０の間に設けられた載置保持部１と、側壁部１９ｂ及び１９ｃの上縁部に設けられた複数の当接保持部３と、底部１９ａに設けられた加圧室１２とを備えている。
【００３９】
載置保持部１は、加圧板１０との重なり部分の上面の載置面１ａに液晶セル１８が載置されるように構成され、その重なり部分の両外側に、貫通孔１ｂを有している。
【００４０】
載置保持部１の貫通孔１ｂには、載置保持部固定治具２が挿通されている。
【００４１】
載置保持部固定治具２は、その挿通部分を構成する通し軸部２ａと、側壁部１９ｂ及び１９ｃの外側に突出すると共に、通し軸部２ａに螺合するように設けられた締め付け部２ｂとを有しており、側壁部１９ｂ及び１９ｃに上下方向に形成されたスライド孔６に沿って、移動及び固定できるように構成されている。
【００４２】
この構成によって、載置保持部１は、加圧板１０の液晶セル１８との接触面に沿って移動可能となっている。
【００４３】
当接保持部３は、横断面がＴ字状であって、その下側角部（４ａ及び４ｂ）に液晶セルの１８の上側角部（１８ａ及び１８ｂ）を当接するセル当接部３ａと、側壁部１９ｂ及び１９ｃの上縁部に沿って設けられたスライドレール５の内部にある移動ナット（不図示）に螺合する締め付け部３ｂとを有しており、スライドレール５に沿って、即ち、加圧板１０の上縁部に沿って移動及び固定できるように構成されている。
【００４４】
各加圧板１０は、矩形枠状に形成され、空気出入口を有するフレーム（不図示）と、そのフレーム全体を袋状に覆うウレタンゴム等の弾性膜（不図示）とにより構成され、上記空気出入口より圧縮空気を供給することにより、厚さ方向に膨張する膨張機構を有している。
【００４５】
また、加圧板１０は、上記空気出入口及び加圧空気導入管１３を介して加圧室１２に接続され、加圧板１０の内部圧力と加圧室１２の内部圧力とが一致するように構成されている。
【００４６】
加圧室１２は、側壁１９ｂの外側に突き出るように延設され、その延設部分にはコンプレッサー等から延びる配管が接続される空気供給口８、圧力調整用コック７及び圧力計９からなる空気供給部と、空気抜き用コック１６ａ、空気排出口１６ｂ及び過圧防止用弁１７からなる空気排出部とが設けられている。
【００４７】
過圧防止弁１７は、加圧板１０の内部の圧力が異常に高くなって、加圧板１０の弾性膜が破損（破裂）しないように、所定の圧力を超えたときに、加圧板１０及び加圧室１２の内部の圧力を逃すための弁である。
【００４８】
次に、このような構成の加圧装置２０を用いて、液晶セル１８を加圧する方法についてその前後の工程を含めて一例を挙げて説明する。
【００４９】
＜空セル作製工程＞
まず、スイッチング素子として薄膜トランジスタ等が形成された母基板（アクティブマトリクス基板母基板）の各構成単位毎に、印刷法により、熱硬化性エポキシ樹脂等からなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布する。
【００５０】
次いで、共通電極等が形成された母基板（対向基板母基板）に、液晶層の厚さに相当する直径を持ちポリスチレン系等のポリマーからなる球状のプラスチックビーズを散布する。
【００５１】
次いで、上記アクティブマトリクス基板母基板と、上記対向基板母基板とを各構成単位が組み合うように精度よく貼り合わせる。
【００５２】
次いで、貼り合わせられた母基板を縦方向又は横方向に分断して、各構成単位が列状に配設した短冊状の短冊空セルを作製する。
【００５３】
次いで、短冊空セルを構成単位毎に分断して、空セルを作製する。
【００５４】
＜液晶材料注入工程＞
空セル作製工程で作製された空セルに、減圧法を用いて、液晶注入口から液晶材料を注入して、液晶セル１８を作製する。
【００５５】
ここで、液晶セル１８は、真空引きにより注入されるため、液晶材料が過剰注入され易く、液晶材料注入後の液晶セル１８は、その中央部分が膨らんだ状態で形成されることになる。
【００５６】
＜加圧工程＞
（載置保持部位置調整工程）
液晶セル１８の縦方向の大きさに合うように、載置保持部１をスライド孔６に沿って移動させ、各締め付け部２ｂを通し軸部２ａに螺嵌させることにより、載置保持部固定治具２の位置、即ち載置保持部１の位置を固定する。
【００５７】
（当接保持部位置調整工程）
スライドレール５に沿って当接保持部３を、例えば、加圧板１０の端部に対応する位置に移動させ、各締め付け部３ｂをスライドレール５の内部の移動ナットに螺嵌させることにより、１つ目の当接保持部３の位置を固定する。
【００５８】
（液晶セル挿入工程）
各加圧板１０の間に液晶セル１８に挿入し、液晶セル１８の下面を載置保持部１の載置面１ａ上に載置させると共に、液晶セル１８の上側角部１８ａを上記１つ目の当接保持部３（セル当接部３ａ）の下側角部４ａに当接させる。
【００５９】
（当接保持部位置調整工程）
まず、上記１つ目の当接保持部３に隣接する別の当接保持部３をスライドレール５に沿って移動させ、そのセル当接部３ａの下側角部４ｂを、挿入された液晶セル１８の上側角部１８ｂに当接させる。
【００６０】
次いで、各締め付け部３ｂをスライドレール５の内部の移動ナットに螺嵌させることにより、２つ目の当接保持部３の位置を固定する。
【００６１】
これにより、１列目の各液晶セル１８を加圧板１０の間に載置保持部１及び当接保持部３を介して、確実に固定することができる。
【００６２】
なお、液晶セルを挿入する際には、加圧板１０の内部圧力を減じて、加圧板１０の厚さを薄くして行ってもよい。
【００６３】
次いで、上記液晶セル挿入工程及び当接保持部位置調整工程を繰り返すことにより、２列目、３列目というように複数の列の液晶セルを加圧板１０の間に確実に固定することができる。
【００６４】
ここで、当接保持部３は、挿入する液晶セル１８の列数に応じて、加圧板１０に対して均等に配置させるのが望ましい。
【００６５】
（セル加圧工程）
まず、圧力調整用コック７を開いた状態に、且つ空気抜き用コック１６ａを閉じた状態にして、圧力計９によって加圧室１２（加圧板１０）の内部圧力を確認しながら、空気供給口８を介してコンプレッサー等からの圧縮空気を加圧室１２（加圧板１０）の内部に供給する。
【００６６】
次いで、加圧室１２（加圧板１０）の内部圧力が所定圧力（例えば、０．１ｋＰａ程度）に到達した時点で、圧力調整用コック７を閉じ、その状態のまま所定時間（例えば、１０分程度）保持した後に、空気抜き用コック１６ａを開き、圧縮空気を空気排出口１６ｂから排出する。
【００６７】
これによって、液晶セル１８に過剰に注入された液晶材料を液晶注入口から排出することができ、液晶セル１８の中央部分の膨んだ変形を矯正することができる。
【００６８】
＜封止工程＞
液晶注入口をＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂を硬化させ、液晶注入口を封止する。これによって、液晶セル１８の内部圧力と外部圧力とのバランスが適正にとれた状態で液晶材料が密閉され、変形のない液晶セル１８が得られる。
【００６９】
以上のように、本発明の加圧装置２０によれば、液晶セル１８は、セル保持手段（載置保持部１及び当接保持部３）によって各加圧板１０の間に保持された状態で、膨張機構の駆動によって各加圧板１０を厚さ方向に膨張させることにより、各加圧板間の間隔が狭まって加圧されることになる。そのため、液晶セル１８の大きさに合わせて、載置保持部１及び当接保持部３を移動させたとしても、各液晶セル１８を各加圧板１０の間で確実に保持することができ、各液晶セル１８を加圧板によって均一に加圧することができる。
【００７０】
これにより、種々の大きさの液晶セルに対して、１つの加圧装置で各液晶セルを均一に加圧することができる。
【００７１】
また、従来のように短冊セルではなく、液晶セル１８単体で加圧することが可能になるので、母基板上における液晶セル１８の配置が制限されることなく、任意なセルレイアウトが実現できる。
【００７２】
さらに、従来は短冊セルで加圧していたので、短冊セルの段階と液晶セルの段階とにおいて別々に洗浄を行っていたのに対して、本発明では液晶セル単体で加圧されるため、短冊セルの段階と液晶セルの段階とにおける洗浄が一度で行えるので、短冊セル（液晶セル）の洗浄の回数を削減することができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、液晶セル１８が水平面に対して垂直に配置されるように構成された加圧装置２０を例示したが、液晶セル１８が水平面に対して平行に配置されるように構成された加圧装置であってもよい。
【００７４】
さらに、本発明の加圧装置２０は、当接保持部３をスライドレール５から取り外して、短冊セルを加圧することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、本発明は、母基板上での任意なセルレイアウトが可能であるので、携帯電話のディスプレイ用の小型の液晶セルについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る加圧装置２０の斜視図である。
【図２】加圧装置２０の内部構造を示す構成概略図である。
【図３】加圧装置２０の側面図である。
【図４】従来の加圧装置２０’の斜視図である。
【符号の説明】
【００７７】
１              載置保持部
１ａ            載置面
１ｂ            貫通孔
２              載置保持部固定治具
２ａ            通し軸部
２ｂ            締め付け部
３              当接保持部
３ａ            セル当接部
３ｂ            締め付け部
４ａ，４ｂ      下側角部
５              スライドレール
６              スライド孔
７              圧力調整用コック
８              空気供給口
９              圧力計
１０            加圧板
１１            ニードルパイプ
１２            加圧室（治具加圧室）
１３            加圧空気導入管
１４            切替弁
１５            空気ボンベ
１６ａ          空気抜き用コック
１６ｂ          空気排出口
１７            過圧防止用弁
１８            液晶セル
１８ａ，１８ｂ  上側角部
１９ａ          底部
１９ｂ，１９ｃ  側壁部
１９ｄ，１９ｅ  梁部
２０，２０’    加圧装置
【図１】
2006106395.tif 000003
【図２】
2006106395.tif 000004
【図３】
2006106395.tif 000005
【図４】
2006106395.tif 000006