(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側ヒータテーブルと、同下側ヒータテーブルに対して昇降可能な上側ヒータテーブルとを含み、一対の透明電極基板を熱硬化性樹脂からなる周辺シール材を介して貼り合わせた液晶表示素子のセル基板を上記下側ヒータテーブルと上側ヒータテーブルとの間で所定の圧力で挟持して加熱することにより、上記周辺シール材を硬化させる液晶表示素子の製造装置において、
上記下側ヒータテーブルには、上記セル基板が載置されるトレーと、上記両ヒータテーブルによる上記セル基板の加熱処理開始時点までの間、上記トレーを上記下側ヒータテーブル上の所定高さ位置に支持し、上記セル基板の加熱処理時には上記トレーを上記下側ヒータテーブルに接触させるトレー支持手段とが設けられていることを特徴とする液晶表示素子の製造装置。
【請求項２】
上記トレー支持手段は、上記下側ヒータテーブルに対して出没自在に設けられたトレー受けピンと、上記トレーおよびそれに載置された上記セル基板の重量に抗して同トレー受けピンを上記下側ヒータテーブルから突出するように付勢し、上記セル基板の加圧時にはその加圧力にて降伏するバネ部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造装置。
【請求項３】
上記トレー支持手段が、上記トレーを上記下側ヒータテーブルに対して上下動させるエアシリンダ駆動手段もしくはモータ駆動手段からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造装置。
【請求項４】
上記トレーは比較的熱容量の小さな板材からなり、かつ、その液晶表示素子載置面には、所定厚さの緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子の製造装置に関し、さらに詳しく言えば、一対の透明電極基板を周辺シール材を介して貼り合わせた後に、加熱加圧してその周辺シール材を熱硬化させる際に適用される液晶表示素子の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３には、多面取りのマザー基板から製品単位として切り出された状態の液晶表示素子のセル基板が模式的に示されている。これによると、セル基板１は、それぞれがＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）パターンからなる透明電極を有する一対の透明電極基板２，３を備えている。
【０００３】
これらの透明電極基板２，３は、そのいずれか一方の基板に周辺シール材４が印刷されるとともに、その表示面内にギャップ幅規正手段としての面内スペーサ（図示しない）が散布された後、その周辺シール材４介して貼り合わせられる。
【０００４】
この場合、一方の透明電極基板３側には、電極端子部３ａが連設されており、詳しくは図示されていないが、この電極端子部３ａに両透明電極基板２，３の各透明電極と接続される引出電極が同じくＩＴＯにて形成されている。
【０００５】
なお、周辺シール材４内には、トランスファ材としての導電性材料（粒子）が混入されており、透明電極基板２側の透明電極はそのトランスファ材を介して電極端子部３ａ上の所定の引出電極に接続される。
【０００６】
実際の製造工程では、上記の電極パターン形成、周辺シール材の印刷、面内スペーサの散布および基板の貼り合わせなどはマザー基板単位で行なわれるが、周辺シール材４には、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂が用いられているため、セル基板１を製品単位として切り出す前のマザー基板の段階で、その周辺シール材４を熱硬化させる必要がある。
【０００７】
図４には、そのときに用いられる加熱圧着装置の従来例が示されている。同図において、Ｍはマザー基板である。この加熱圧着装置は、それぞれが所定温度に加熱制御される下側ヒータテーブル１０と、上側ヒータテーブル２０とを備えている。下側ヒータテーブル１０には例えば電気ヒータが内蔵されており、また、同テーブル１０上には適当な緩衝材１０ａが置かれている。
【０００８】
上側ヒータテーブル２０は図示しないモータなどの昇降手段により上下方向に駆動される。また、上側ヒータテーブル２０のダイヤフラムからなる加圧部２１が設けられており、この上側ヒータテーブル２０は図示しない加熱空気供給源に接続されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
あらかじめ、両ヒータテーブル１０，２０を所定の温度に加熱しておき、マザー基板Ｍを下側ヒータテーブル１０の緩衝材１０ａ上にセットする。そして、上側ヒータテーブル２０を下降させて、その加圧部２１にてマザー基板Ｍを加圧することにより、周辺シール材４を熱硬化させるのであるが、これには次のような課題がある。
【００１０】
すなわち、図４には１枚のマザー基板Ｍしか示されていないが、実際にはその複数枚が下側ヒータテーブル１０上に順次積層され、一括して熱圧着処理が行なわれる。しかしながら、このように複数枚のマザー基板Ｍを順次積層する場合、その一枚ごとに塵埃除去のためのクリーニングを行なうとともに、各マザー基板Ｍの間にスペーサプレートを介装するため、その全部をセットするまでにはかなりの時間が必要とされる。
【００１１】
したがって、初期にセットされた下側のマザー基板Ｍについては、すべてのマザー基板Ｍがセットされるまでの間、下側ヒータテーブル１０より加熱され続けるため、上側ヒータテーブル２０にて加圧する以前に、その周辺シール材７の硬化が進行してしまう。
【００１２】
その結果、その後上側ヒータテーブル２０にて押圧しても、周辺シール材７が所定のギャップ幅まで押し潰されず、トランスファ材の導通不良が発生する。また、周辺シール材７にトランスファ材を混入しない非トランスファ機種においても、ギャップ幅のバラツキによるシール近傍の表示ムラという問題が発生する。
【００１３】
もっとも、下側ヒータテーブル１０の温度を最初から下げておけば、上記のような問題は生じないが、これによると、他方において周辺シール材４を硬化させるに至る加熱に長時間を要し、生産性の点で好ましいとは言えない。
【００１４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、下側ヒータテーブル上に多数枚のセル基板（マザー基板状態のものを含む）を順次積層した後、上側ヒータテーブルにより加圧して、それらの周辺シール材を一括的に熱圧着するに際して、すべてのセル基板を均等な条件の下で処理できるようにした液晶表示素子の製造装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、下側ヒータテーブルと、同下側ヒータテーブルに対して昇降可能な上側ヒータテーブルとを含み、一対の透明電極基板を熱硬化性樹脂からなる周辺シール材を介して貼り合わせた液晶表示素子のセル基板を上記下側ヒータテーブルと上側ヒータテーブルとの間で所定の圧力で挟持して加熱することにより、上記周辺シール材を硬化させる液晶表示素子の製造装置において、上記下側ヒータテーブルには、上記セル基板が載置されるトレーと、上記両ヒータテーブルによる上記セル基板の加熱処理開始時点までの間、上記トレーを上記下側ヒータテーブル上の所定高さ位置に支持し、上記セル基板の加熱処理時には上記トレーを上記下側ヒータテーブルに接触させるトレー支持手段とが設けられていることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、上記両ヒータテーブルによる上記セル基板の加熱処理開始時点までの間、トレーが下側ヒータテーブル上の所定高さ位置、すなわち下側ヒータテーブルから浮いた状態に支持されるため、初期にセットされたセル基板がその上に積層される他のセル基板よりも多くの熱を受けることがなく、すべてのものがほぼ同じ条件で加圧・加熱されることになる。
【００１７】
なお、本発明でいう液晶表示素子のセル基板には、マザー基板状態のものの他に、スティック基板状態のものや単一的に組み立てられるセル基板なども含まれる。また、本発明の製造装置は、多数枚のセル基板を積み重ねて一括処理する場合のみならず、一枚ずつ熱圧着処理する場合にも適用可能であることは言うまでもない。
【００１８】
本発明において、上記トレー支持手段は、上記下側ヒータテーブルに対して出没自在に設けられたトレー受けピンと、上記トレーおよびそれに載置された上記セル基板の重量に抗して同トレー受けピンを上記下側ヒータテーブルから突出するように付勢し、上記セル基板の加圧時にはその加圧力にて降伏するバネ部材とからなることが、構造的にもコスト的にも好ましい。
【００１９】
また、本発明においては、上記トレー支持手段が上記トレーを上記下側ヒータテーブルに対して上下動させるエアシリンダ駆動手段もしくはモータ駆動手段であってもよい。これらの駆動手段によれば、上側ヒータテーブルの加圧力に抗して、セル基板に対する加圧が完了するまでの間、トレーを下側ヒータテーブルから浮いた状態に保持させておくことも可能である。
【００２０】
また、上記トレーは比較的熱容量の小さな板材、例えば厚さ２〜３ｍｍ程度のアルミニウム、真鍮もしくはセラミックのプレートからなり、その液晶表示素子載置面には、所定厚さの緩衝材、例えばテフロン（商品名）シートやシリコンゴムシートが設けられていることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に示されている実施例に基づいてより詳しく説明する。なお、この実施例において、先に説明した従来例と同一もしくは同一と見なされる部分には、それと同じ参照符号が付されている。
【００２２】
図１に示されているように、この実施例においても、それぞれが所定温度に制御可能な下側ヒータテーブル１０と、上側ヒータテーブル２０とを有し、また、熱圧着する対象も先に説明したのと同様、複数のセル基板１を含むマザー基板Ｍであるが、本発明によると、下側ヒータテーブル１０には、マザー基板Ｍが載置されるトレー１１と、そのトレー支持手段１２とが設けられている。
【００２３】
本発明において、トレー１１には、好ましくは比較的熱容量の小さなプレートが用いられる。例えば、アルミニウム、真鍮もしくはセラミック製で、厚さは２〜３ｍｍ程度のものが好適である。
【００２４】
トレー１１上には緩衝材が設けられるが、この実施例においてはその緩衝材が２層とされている。すなわち、トレー１１上には、第１緩衝材としての１〜２ｍｍ厚のシリコンゴムシート１１１と、その上部に配置される第２緩衝材としての０．３ｍｍ厚のテフロン（商品名）シート１１２とが積層されている。
【００２５】
この実施例において、トレー支持手段１２は図２の断面図に示されているように、下側ヒータテーブル１０に対して出没自在に設けられたトレー受けピン１２１と、同トレー受けピン１２１を上方に向けて付勢するコイルバネ１２２とを備えている。
【００２６】
トレー受けピン１２１は、例えば下側ヒータテーブル１０の四隅および中央部の５箇所に配置され、最大突出時において、トレー１１を下側ヒータテーブル１０の表面から２５〜３５ｍｍの高さ位置に支持し得る長さを有している。
【００２７】
また、コイルバネ１２２には、上側ヒータテーブル２０が非加圧状態のとき、トレー１１およびその上に載置されたマザー基板Ｍ（これは単数、複数のいずれであっても良い。）の重量に抗してトレー受けピン１２１を下側ヒータテーブル１０から突出するように付勢するバネ力を有しているが、上側ヒータテーブル２０の加圧力によっては降伏する圧縮コイルバネが用いられている。
【００２８】
なお、図２に示されているように、下側ヒータテーブル１０のトレー受けピン１２１が設けられる箇所には、同トレー受けピン１２１およびそのコイルバネ１２２を収納する凹部１０１が形成されている。
【００２９】
この装置によれば、マザー基板Ｍは次のようにして熱圧着される。まず、下側ヒータテーブル１０と上側ヒータテーブル２０とを所定の温度（例えば、１４０〜１９０℃）にまで加熱する。この加熱は、下側ヒータテーブル１０についてはそれに内蔵されている電気ヒータにより、また、上側ヒータテーブル２０については図示しない加熱空気供給源からの加熱空気により行なわれる。
【００３０】
次に、トレー１１に設けられている緩衝材の上にマザー基板Ｍを載置する。図１には作図の都合上、そのマザー基板Ｍが１枚しか示されていないが、この実施例では３〜４枚のマザー基板Ｍをその各基板の間に図示しないスペーサプレートを挟んで積み重ねる。
【００３１】
なお、マザー基板Ｍは、先にも説明したように、一対の透明電極基板を熱硬化性樹脂からなる周辺シール材４（図３参照）を介して貼り合わせたものからなるが、トレー１１上に載置される前の工程で、その周辺シール材４の予備硬化およびそれに含まれている溶剤除去の目的で硬化反応温度以下の温度でプレキュアされている。
【００３２】
この装置によれば、トレー１１がトレー支持手段１２により、下側ヒータテーブル１０から浮いた状態に支持されているため、各マザー基板Ｍをその一枚ごとに塵埃除去のためのクリーニングを行ない、その基板間にスペーサプレートを配置しながら、トレー１１上において順次積み重ねたとしても、最初の方にセットされた下側のマザー基板Ｍがその後に積層されるマザー基板Ｍよりも過大な熱を受けない。
【００３３】
しかる後、上側ヒータテーブル２０を下降させて全マザー基板Ｍを所定の圧力で加圧する。この加圧により、トレー１１が下側ヒータテーブル１０に当接することになるが、この実施例において、その基板セット後から加圧完了までの各基板温度を測定したところ、基板セット順に８０〜６５℃であった。
【００３４】
これに対して、図４に示した従来装置において、その下側ヒータテーブル１０をこの実施例と同じく１４０〜１９０℃に加熱しておき、この実施例と同数枚のマザー基板Ｍを下側ヒータテーブル１０の緩衝材１０ａ上に直接的に積み重ねて、上側ヒータテーブル２０にて加圧した場合、その基板セット後から加圧完了までの各基板温度は、基板セット順に１２０〜８０℃であった。
【００３５】
このように、本発明によれば、下側ヒータテーブル１０の加熱温度を低くすることなく従来と同じとした状態で、基板セット後から加圧完了までの各基板の温度を低く抑えることができ、しかもそのバラツキも小さい。
【００３６】
したがって、周辺シール材４の反応開始温度（例えば、１２０〜１３０℃）に達することなく加圧を完了させることができ、加圧前の加温過多による導通不良の発生やギャップ幅のバラツキによるシール近傍の表示ムラの発生などが防止される。また、周辺シール材の材料についても、従来では使用できる材料が限定されていたが、本発明によれば、シール材料の選択自由度が拡げられる。
【００３７】
なお、上記実施例とは異なり、トレー１１をモータやエアシリンダなどの駆動手段で上下動させるようにしてもよい。モータによる場合には、ピニオン−ラック機構や送りネジ軸などを用いればよい。このような駆動手段を採用する場合には、加圧が完了するまでの間、トレーを下側ヒータテーブルから浮いた状態に保持させておくことも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下側ヒータテーブルと上側ヒータテーブルとの間で液晶表示素子のセル基板を所定の圧力で挟持して加熱することにより、同セル基板の周辺シール材を所定のギャップ幅に規定した状態で熱硬化させるにあたって、下側ヒータテーブルに対して上下動可能なトレーを設け、セル基板がセットされるまでの間は、トレーを下側ヒータテーブル上の所定高さ位置に保持するようにしたことにより、加圧前の加温過多による導通不良の発生やギャップ幅のバラツキによるシール近傍の表示ムラの発生などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示素子の製造装置の一実施例を概略的に示した正面図。
【図２】上記実施例中のトレー支持手段を示した要部拡大断面図。
【図３】液晶表示素子のセル基板の基本的な構成を示した模式的断面図。
【図４】従来の液晶表示素子の製造装置を概略的に示した正面図。
【符号の説明】
１  液晶表示素子のセル基板
２，３  透明電極基板
４  周辺シール材
１０  下側ヒータテーブル
１１  トレー
１１１，１１２  緩衝材
１２  トレー支持手段
１２１  トレー受けピン
１２２  コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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