JP3884908B2 - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶保持用のガラス基板を備えた液晶パネルの製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルでは、２枚のガラス基板間に液晶を保持する。例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）方式のパネルの場合、ガラス基板面上には、カラーフィルタ、透明電極、薄膜トランジスタが成膜され、ガラス基板間の間隔はスペーサで略一定に保たれる。基板間に充填される液晶はシール材により密閉状態で保持されるようになっている。このため、液晶パネルの製造にあたっては、２枚のガラス基板の少なくともどちらか一方にシール材を、液晶充填部を囲むようにして設けた後、該２枚のガラス基板どうしを複合体化する処理を行う。該処理は、表示エリアにおいて、両ガラス基板に対し均一にスペーサが接し、均一なギャップが得られるよう、シール材をつぶしながら硬化させる。該シール材硬化後、液晶を該シール材で囲まれた領域内に封入する。特に、シール材として熱硬化性樹脂のものを用いる場合、従来技術において、２枚のガラス基板間のギャップ出しは、主に次の３つの方式で行われている。すなわち、（１）加熱した２枚の平坦状ヒータでガラス基板を挟み、加圧する方式、（２）プレート上にガラス基板を置き、その上に気密性のシートをかぶせ、真空排気して、ガラス基板を大気圧との差圧によって加圧し、プレートに設けたヒータまたは温風炉等で加熱する方式、（３）ガラス基板を両側から気密性のあるシートで挟み、真空排気を行って該ガラス基板を大気圧との差圧によって加圧し、温風炉等で加熱する方式である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の方式では、基板の面積が大きくなるほど、加圧力が必要となり、装置が大形化する。このためクリーンルームでの製造には適さない。また、ガラス基板が急速加熱され、かつ加圧されるため、ガラス基板間の排気が間に合わなくなって基板間ギャップにむらを生じたりする。また、排気促進のために加圧力を増大させると、内圧が上昇してシール材がパンクしたり、ガラス基板間にずれを生じたりする。上記（２）の方式では、プレートを予め加熱しておく場合は、片面からの加熱のため、ガラス基板間に温度差が生じ、熱膨張の差によってガラス基板に反りやずれを生じる。また、ガラス基板を置いてからプレートを加熱する場合は、プレート自体の温度上昇に時間がかかる。温風炉で処理する場合も同様である。上記（３）の方式も、昇温に時間がかかる。
本発明の課題点は、上記従来技術に鑑みて、１）排気動作を確保した状態でガラス基板及びシール材の短時間加熱が可能なこと、２）ガラス基板及びシール材に対し均一加熱が可能なこと、３）基板のずれやそりを防止し、基板間ギャップのむらを抑えられること、４）基板面積が増大した場合も装置の大形化を抑えられること、等である。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる液晶パネル技術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、
（１）液晶を保持するガラス基板を備えた液晶パネルの製造方法として、上記ガラス基板間に熱硬化性シール材を設ける第１のステップと、該シール材及び該ガラス基板をシートで包み、該シート内を略密閉状態にする第２のステップと、該シート内から排気し、該ガラス基板を、該シートを介し大気圧との差圧により加圧状態にするとともに、該シートの外側にあって空間部を介し該シートから離れた位置にあるヒータにより、該シート、該ガラス基板及び該熱硬化性シール材を加熱する第３のステップと、該シート内を大気に開放する第４のステップと、該シートを該ガラス基板から退避させる第５のステップと、を経て、ガラス基板の複合体を形成するようにする。
（２）上記（１）において、上記第２のステップでは、上記シートとして２枚のシートを用い、それぞれを上記ガラス基板の両側から近づけ該ガラス基板を包むようにする。
（３）上記（１）において、上記第３のステップでは、ヒータ温度またはヒータ位置により加熱温度を変化可能なようにする。
（４）上記（１）において、上記第３のステップでは、上記熱硬化性シール材の温度が軟化温度に達するまでに、上記排気により上記シート内が所定の減圧状態になるようにする。
（５）液晶保持用ガラス基板を有する液晶パネルを製造するための液晶パネル製造装置として、熱硬化性シール材を間に設けたガラス基板に対し外側から可撓性のシートを移動させ該シール材及び該ガラス基板を包み該シート内を略密閉状態にするシート移動手段と、該シート内から排気し該シート内を減圧する減圧手段と、該シートの外側にあって空間部を介し該シートから離れた位置から該シート、該ガラス基板及び該熱硬化性シール材を加熱する加熱手段と、上記シート移動手段、上記減圧手段または上記加熱手段を制御可能な構成を有する制御部と、を備え、該ガラス基板を、該シートを介して大気圧との差圧により加圧するとともに、該熱硬化性シール材を加熱により硬化させ、液晶保持用ガラス基板の複合体を形成するようにした構成とする。
（６）液晶保持用ガラス基板を有する液晶パネルを製造するための液晶パネル製造装置として、熱硬化性シール材を間に設けたガラス基板を搬送し所定位置に位置決めする搬送手段と、該ガラス基板に対し外側から可撓性のシートを移動させ該熱硬化性シール材及び該ガラス基板を包み該シート内を略密閉状態にするシート移動手段と、該シート内から排気し該シート内を減圧する減圧手段と、該シートの外側にあって空間部を介し該シートから離れた位置から該シート、該ガラス基板及び該熱硬化性シール材を加熱する加熱手段と、該シートまたは該加熱手段を冷却する冷却手段と、上記搬送手段、上記シート移動手段、上記減圧手段、上記加熱手段または上記冷却手段を制御する制御部と、を備え、該ガラス基板を、該シートを介して大気圧により加圧するとともに、該熱硬化性シール材を加熱により硬化させ、液晶保持用ガラス基板の複合体を形成するようにした構成とする。
（７）上記（５）または（６）において、上記制御部を、上記熱硬化性シール材の温度が軟化温度に達するまでに、上記排気により上記シート内を所定の減圧状態にするように上記減圧手段、上記加熱手段のいずれか一方または両方を制御する構成とする。
（８）上記（５）または（６）において、上記シート移動手段は、２枚のシートを保持しそれぞれを上記ガラス基板の両側から近づけて該ガラス基板を包むようにする構成とする。
（９）上記（５）または（６）において、上記シート移動手段は、上記シートを上記ガラス基板の両側から退避させる複数のシート保持部を有し、退避動作時に複数のシート保持部のうち一部の保持部につき該ガラス基板から該シートまでの距離を他の保持部における該距離と異ならせるようにして退避移動を行うようにした構成とする。
（１０）上記（５）または（６）において、上記加熱手段は、上記シート、上記ガラス基板及び上記熱硬化性シール材から熱源までの距離を変化可能な構成とする。
（１１）液晶表示装置として、上記（１）から（４）のいずれかの製造方法で製造した液晶パネルを表示部に備え、該表示部を駆動回路で画像信号に基づき駆動して画像表示を行うようにした構成とする。
（１２）記憶媒体として、ガラス基板間に熱硬化性シール材を設けた液晶保持用ガラス基板を備える液晶パネルの製造方法のステップとしての、該シール材及び該ガラス基板をシートで包み該シート内を略密閉状態にする第１のステップと、該シート内から排気し、該ガラス基板を、該シートを介し大気圧との差圧により加圧状態にするとともに、該シートの外側にあって該シートから離れた位置にあるヒータにより、空間部を介し該シート、該ガラス基板及び該熱硬化性シール材を加熱する第２のステップと、該シート内を大気に開放する第３のステップと、該シートを該ガラス基板から遠ざけて所定位置に退避させる第４のステップと、をプログラムとして記憶している構成とする。
なお、上記（１）〜（４）、及び（１２）におけるステップは、その動作の一部が他のステップと時間的に重なるようになっている場合も含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１〜図９は本発明の第１の実施例の説明図で、図１は液晶パネル製造装置のガラス基板処理部の断面構成図、図２は、本発明の第１の実施例としての液晶パネル製造装置の制御系全体のブロック構成を示し、上記図１のガラス基板処理部とその周辺部を含めた部分を制御する場合の構成例、図３は本発明の技術で製造される液晶パネルの断面の一部で、熱硬化性シール材のない部分を示し、図４は本発明の技術で加熱処理する熱硬化性シール材２の状態を示し、図５は本発明の技術による熱硬化性シール材の温度上昇特性例を示し、図６は本発明の技術によるガラス基板の温度上昇特性例及び熱硬化性シール材の硬化特性例を示し、図７は排気・減圧処理と加熱処理の手順を示し、図８はシート保持部材を移動させるアクチュエータ部の構成例、図９は基板の投入（搬入）から搬出までの一連の処理手順を示す。
【０００６】
図１において、１ａ、１ｂは液晶保持用の一対のガラス基板、２はガラス基板１ａ、１ｂ間にあって液晶充填領域を囲み液晶をシールする熱硬化性シール材、３ａ、３ｂは可撓性を有する耐熱性のシート、４はシート３ａ、３ｂの所定位置における該シート３ａ、３ｂ相互間のギャップを所定範囲に確保するための突起、６は、シート３ａ、３ｂ間を密閉状にするため該シート３ａ、３ｂ間の空間から空気を排気する排気口、７は、シート３ａ、３ｂで囲まれる空間部を密閉状に保つためのＯリング、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄはシート３ａ、３ｂを保持し移動させるためのシート保持部材、９ａ、９ｂは熱源としてのヒータ、１８はこれら全体を囲んで支持する筺体である。熱硬化性シール材２を間に設けた２枚のガラス基板１ａ、１ｂを、搬送装置の搬送機構により、筺体１８内の所定位置に搬入して位置決めする。シート保持部材８ａ、８ｄは、シート３ａを保持し該シート３ａを、ガラス基板１ａの上方から該ガラス基板１ａの方向に移動させ、シート保持部材８ｂ、８ｃは、シート３ｂを保持し該シート３ｂを、ガラス基板１ｂの下方から該ガラス基板１ｂの方向に移動させる。該シート３ａ、３ｂは互いに、シート３ｂ上の突起４がシート３ａの面と突き当たる位置まで接近する。突き当たった該位置で両シート３ａ、３ｂは空間部を形成し、該熱硬化性シール材２及び該ガラス基板１ａ、１ｂを該空間部に包んだ状態で該空間部を略密閉状態にする。Ｏリング７は、シート保持部材８ｂ、８ｃ上にあって該シート３ａ、３ｂの端部を囲み該両シート３ａ、３ｂで囲まれた上記空間部を略密閉状態に保つ。該略密閉状態において、排気口６からシート３ａ、３ｂ内部の空気を排気し、該内部を減圧する。上記突起４は、所定ギャップ状態の両ガラス基板１ａ、１ｂの複合体の全体厚さ寸法に略等しい高さ寸法を有し、該ガラス基板１ａ、１ｂの領域の外側で両シート３ａ、３ｂ間のギャップを形成し、該減圧用排気時の空気流路を確保するためのものである。該減圧によって、シート３ａ、３ｂはそれぞれ、ガラス基板１ａ、１ｂの表面に密着した状態になる。該状態において、該ガラス基板１ａ、１ｂは、該シート３ａ、３ｂを介し大気圧によって該減圧分の圧力で押された状態となる。該ガラス基板１ａ、１ｂは押されることにより、該熱硬化性シール材２を押しつぶして所定ギャップを形成した状態になる。本実施例の場合、該ガラス基板１ａ、１ｂ間には電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、カラーフィルタ等が存在するが、スペーサ材によって該基板相互間の所定ギャップを保持できるようになっている。該加圧状態の該シート３ａ、３ｂ、該ガラス基板１ａ、１ｂ及び該熱硬化性シール材２は、熱源としてのヒータ９ａ、９ｂによって上下両側から加熱される。該両ヒータ９ａ、９ｂはそれぞれ、該シート３ａ、３ｂから離れた位置に配され、空間部を介し輻射と対流により該シート３ａ、３ｂ側に熱が伝達される。該両ヒータ９ａ、９ｂはそれぞれ、個別に該両シート３ａ、３ｂそれぞれとの距離を変えることができ、かつ、個別に発生熱量を変えて熱源温度も変えることができるようになっている。また、電源のオン・オフも可能なようになっている。該両ヒータ９ａ、９ｂは、加熱のための所定位置に移動するまでに予め所定の熱源温度に達するようにしておくと、加熱処理の時間を短くできる。該シート３ａ、３ｂからの熱が該ガラス基板１ａ、１ｂ及び該熱硬化性シール材２に伝わる。該熱硬化性シール材２は、該両ガラス基板１ａ、１ｂ間で押しつぶされた状態で加熱され硬化する。加熱されたとき、該熱硬化性シール材２は、軟化温度に達した時にいったん軟化し始め、軟化温度領域よりもさらに高い温度領域（硬化温度領域）において硬化する。該軟化した状態では該熱硬化性シール材２は該両ガラス基板１ａ、１ｂに密着した状態となるため、もしも該軟化状態で上記排気処理を行った場合は、両ガラス基板１ａ、１ｂ間空間及び該両シート３ａ、３ｂ間空間での空気の流動抵抗が増大し、所定の減圧状態になるまでに時間がかかる等の不具合が生ずる。このため、少なくとも該熱硬化性シール材２の軟化が始まるまで、つまり、該熱硬化性シール材２の温度が軟化温度に達するまでに所定の減圧化が終了する（所定の減圧値に達している）ように加熱温度、排気のいずれか一方または両方の制御を行う。熱硬化温度領域で該熱硬化性シール材２が硬化すると、該ヒータ９ａ、９ｂの電源をオフにする等して加熱を終了させ、ヒータ９ａ、９ｂを両シート３ａ、３ｂから遠ざけて退避させる。また、該排気動作も終了させて両シート３ａ、３ｂで囲まれた空間部を減圧状態から解放し、大気圧状態に戻す（大気開放）。大気圧開放動作後にまたは大気開放動作に並行して、シート保持部材８ａ、８ｄを上方向に、また、シート保持部材８ｂ、８ｃは下方向に移動させて、シート３ａをガラス基板１ａから、また、シート３ｂをガラス基板１ｂから離間させる。次に、該熱硬化性シール材２をはさんだ該両ガラス基板１ａ、１ｂの複合体（ワーク）を、搬送装置の搬送機構により筺体１８内から搬出する。
【０００７】
図２において、１２２は搬送装置であって熱硬化性シール材２をはさんだ両ガラス基板１ａ、１ｂをワークとして上記筺体１８内に搬入し所定位置に位置決めするとともに、該熱硬化性シール材２の硬化処理終了後等に該位置から該ワークを筺体１８の外部に搬出するためのものであり、１２０は該搬送装置１２２内の搬送機構で上記ワークの搬入、位置決め、搬出等を行うための機構、１０９ｃは、該ワークの位置や姿勢、該搬送機構１２０の位置などを検出するための位置検出器、１２１は該位置検出器１０９ｃの検出信号（位置情報）に基づき該搬送機構１２０の動作を制御するための搬送制御部である。また、１１５は上記搬送装置１２２と結合される液晶パネル組立装置、１００は、上記搬送装置１２２と該液晶パネル組立装置１００の全体制御を行う組立装置制御部、１０９ａは上記図１におけるシート保持部材８ａ〜８ｄまたはシート３ａ、３ｂの位置を検出する位置検出器、１０８ａはシート保持部材８ａ〜８ｄを移動させるアクチュエータ、１０７は該位置検出器１０９ａの検出信号と上記組立装置制御部１００からの情報とに基づき該アクチュエータ１０８ａを制御するシート上下制御部、１０６は上記シート３ａ、３ｂで囲まれる空間部の圧力を検出するための圧力検出器、１１６はシート３ａ、３ｂで囲まれる空間部の圧力を調整する制御弁、１０３は該圧力検出器１０６の検出信号と上記組立装置制御部１００からの情報とに基づき該制御弁１１６を制御するシート内圧力制御部、１０４は、上記図１で説明した大気圧開放のときに積極的に、シート３ａ、３ｂ間の空間部に上記制御弁１１６を介して空気を供給するためのコンプレッサ、１０５はシート３ａ、３ｂで囲まれる空間部から排気して該空間部を減圧状態にするための減圧ポンプ、９はヒータ９ａ、９ｂの発熱部、１０２は該発熱部の温度を測定しヒータ温度情報を出力するヒータ温度測定器、１１１はシート３ａ、３ｂで囲まれる空間部の温度を測定し温度情報を出力するためのシート内温度測定器、１０１は、該ヒータ温度測定器１０２及び該シート内温度測定器１１１からの温度情報と上記組立装置制御部１００からの制御情報とに基づき上記ヒータ９ａ、９ｂの発熱部９を制御するためのヒータ温度制御部、１０９ｂは該ヒータ９ａ、９ｂの位置を検出するための位置検出器、１０８ｂは該ヒータ９ａ、９ｂを移動させるアクチュエータ、１１０は該位置検出器１０９ｂの検出信号と上記組立装置制御部１００からの情報とに基づき該アクチュエータ１０８ｂを制御するヒータ上下制御部である。上記位置検出器１０９ａ、上記アクチュエータ１０８ａ、及び上記シート上下制御部１０７は、液晶パネル組立装置１１５内において、シート３ａ、３ｂの移動制御系を構成し、上記圧力検出器、上記制御弁１１６、上記シート内圧力制御部１０３、上記コンプレッサ１０４、及び上記減圧ポンプ１０５は、シート３ａ、３ｂで囲まれる空間部の圧力制御系を構成し、上記発熱部９、上記ヒータ温度測定器１０２、上記シート内温度測定器１１１、上記ヒータ温度制御部１０１、上記位置検出器１０９ｂ、上記アクチュエータ１０８ｂ、及び上記ヒータ上下制御部１１０は、加熱制御系を構成する。液晶パネル組立装置１１５の組立装置制御部１００と搬送装置１２２の搬送制御部１２１との間も制御信号（基板受け渡し信号）を授受する。上記構成において、熱硬化性シール材２を両ガラス基板１ａ、１ｂ間にはさんだ複合体としてのワークを、搬送装置１２２の搬送機構１２０により、上記液晶パネル組立装置１１５の筺体１８内に搬入し所定位置に位置決めする。該ワーク位置決め後、上記シート上下制御部１０７で制御したアクチュエータ１０８ａによりシート保持部材８ａ〜８ｄを移動動作させ、シート３ａを該ワークの上方から下降移動、シート３ｂを該ワーク下方から上昇移動させ、それぞれを所定位置で止めて該シート３ａ、３ｂ間の空間を略密閉状態としこの中に該ワークを包み込む。該包み込んだ状態で、上記圧力制御系内の上記減圧ポンプ１０５により、該シート３ａ、３ｂ間の空間部から排気を行い該空間部の圧力を大気圧に対し所定の減圧状態にする。該空間部の圧力レベルの調整は、圧力検出器１０６からの圧力情報に基づき圧力制御部１０３で制御弁１１６を制御することにより行う。減圧ポンプ１０５による排気動作は、該空間部が所定の減圧状態に到達した後も継続し、該所定の減圧状態の維持や該空間部内の水分除去等を行うようにする。シート３ａ、３ｂを介しての該ワークの加熱は、本実施例の場合、ヒータ９ａ、９ｂの位置と発熱部９の温度のいずれかまたは両方を制御して行えるようになっている。位置の制御は位置検出器１０９ｂからの位置情報に基づきヒータ上下制御部１１０でアクチュエータ１０８ｂを制御して行う。ヒータ９ａ、９ｂの温度が一定の場合は、ヒータ９ａ、９ｂが該ワークに近い位置にある場合ほど、該ワークに対する加熱温度は高い。また、発熱部９の温度制御は、シート内温度測定器１１１からの温度情報とヒータ温度測定器１０２からの温度情報に基づきヒータ温度制御部１０１で発熱部１０９を制御して行う。ワークの加熱動作は、上記シート３ａ、３ｂ間空間部の上記所定の減圧状態にした後で開始するようにしてもよいし、または該所定の減圧状態になる前に開始してもよい。該所定の減圧状態になる前に開始する場合は、特に排気性能の点から、ガラス基板間の熱硬化性シール材２の軟化が該所定の減圧状態になってから始まるように加熱温度及びその時間的上昇率を、上記ヒータ温度制御部１０１及びヒータ上下制御部で制御する。加熱により熱硬化性シール材２が所定の状態に熱硬化した後、ヒータ９ａ、９ｂの電源をオフ状態にするとともに、該ヒータ９ａ、９ｂをそれぞれ、シート３ａの上方、３ｂの下方に退避移動させる。上記減圧ポンプ１０５による排気動作もオフし、シート３ａ、３ｂ間の空間部には逆に、コンプレッサ１０４により空気を供給して該空間部を大気圧状態に戻す。さらに、上記シート上下制御部１０７でアクチュエータ１０８ａを制御しシート保持部材８ａ〜８ｄを移動動作させ、シート３ａは該ワークの上方に、シート３ｂは下方に移動させて、両シート３ａ、３ｂそれぞれをワークのガラス基板から離間させ、所定の位置まで退避させる。その後、該処理を終えたワークを搬送機構１２０により筺体１８外に搬出する。上記組立装置制御部１００は、上記搬送制御部１２１、上記シート上下制御部１０７、上記シート内圧力制御部１０３、上記ヒータ温度制御部１０１、及び上記ヒータ上下制御部１１０を制御し、上記ワーク搬入・位置決め動作、シート移動動作、排気・減圧動作、ヒータ移動・加熱動作とその終了、ヒータ退避移動、排気動作終了と大気開放化、シート退避動作、及びワーク搬出動作が一連の処理工程として行われるようにする。
【０００８】
図３において、１１は薄膜トランジスタまたは透明電極、１２はカラーフィルタ、１３はスペーサ材、ｇはギャップである。該ギャップｇ部に液晶が充填される。該充填された液晶は、ガラス基板１ａ、１ｂ間に設けられ上記処理で熱硬化した熱硬化性シール材によって漏れないように保持する。
【０００９】
図４は本発明の技術で加熱処理する熱硬化性シール材２の状態を示し、（ａ）はガラス基板１ｂ上に該熱硬化性シール材２を設けた（塗布した）状態の斜視図、（ｂ）は２枚のガラス基板１ａ、１ｂ間に該熱硬化性シール材２をはさみ、該シール材が軟化する前の状態の断面図、（ｃ）はガラス基板１ａ、１ｂ間に該熱硬化性シール材２をはさみ、加熱により該シール材が軟化したときの状態の断面図である。（ａ）において、線状の熱硬化性シール材２が途切れた部分は液晶の封入口である。（ｂ）の状態ではガラス基板１ａの面との間に小さな隙間２０がある。上記減圧ポンプで排気するとき、空気は該隙間２０をも通ってシートの外部に排気される。また、（ｃ）の軟化状態のときの温度よりもさらに加熱温度が上げると、該シール材２は該（ｃ）と同様の状態で熱硬化する。
【００１０】
図５は、本発明の技術による熱硬化性シール材の温度上昇特性例を示す。横軸に加熱時間、縦軸にシール材の温度をとってある。例えば、本発明の第１の実施例ではヒータ９ａ、９ｂを、シート３ａ、３ｂ、ガラス基板１ａ、１ｂ及び熱硬化性シール材２から離れた位置に配し、空間部を介して輻射と対流により該シート３ａ、３ｂ側に熱を伝達する構成にしてあるため、直接ヒータを被加熱部に接触させる方式に比べ、加熱による熱硬化性シール材の温度上昇が緩やかでシール材の軟化温度に達するまでの時間も長い。また、特に、ガラス基板１ａ、１ｂ及び熱硬化性シール材２に対し熱が均一に伝達されてそれぞれにおける温度勾配も抑えられる。軟化温度に達するまでの時間が長いことによっては、シート３ａ、３ｂ間空間部の減圧処理を該シール材の軟化前に確実に行えるし、熱が均一に伝達されることによっては、ガラス基板１ａ、１ｂに対してはそり等の変形やずれ等の発生を抑えられるし、シール材２に対しては一部硬化・一部未硬化等のむらを防止することができる。
【００１１】
図６は本発明の技術によるガラス基板１ａ、１ｂの温度上昇特性例及び熱硬化性シール材２の硬化特性例を示す。ガラス基板１ａ、１ｂは、ヒータからの輻射や対流による熱がシート３ａ、３ｂを通して伝わり時間的に緩やかに温度上昇し、間にはさんだ熱硬化性シール材２に熱を伝える。基板温度は該熱硬化性シール材２が熱硬化する温度（シール硬化温度）Ｔ２に達するまで上昇させる（経過時間ｔ２（シール硬化時間））。一方、該熱硬化性シール材２の硬度は、該シール材自体の温度上昇につれていったん下がり流動性を有する状態となる。温度が軟化温度Ｔ１に達する（経過時間ｔ１（シール軟化時間））と軟化し（硬度低下し）て流動性を有するようになり、さらにある温度まで硬度低下し続ける。さらに、温度が上がると硬度が増加し始め、該温度が軟化温度Ｔ１を超えると流動性がなくなってきて次第に固化状態となる。
【００１２】
図７は上記図６の特性に対応した排気・減圧処理と加熱処理の手順を示す。 図７において、シート間空間部の排気を行い（Ｓ４）、該空間部の減圧量を測定し（Ｓ４−１）、該減圧量が所定値ΔＰ以上のときはヒータを接近させて（Ｓ５）加熱工程に入る。加熱工程では、シール硬化時間ｔ２以上の時間にわたって加熱を行い、シート間空間部の減圧量の確認も行って、さらにガラス基板の温度を測定し（Ｓ５−１）、該温度がシール硬化温度Ｔ２以上に達しているときは、ヒータを退避移動させる（Ｓ７）。また、加熱を上記排気動作中に開始している場合において、上記シート間空間部の減圧量を測定したとき（Ｓ４−１）、該減圧量が所定値ΔＰに達していないときは、ガラス基板の温度を測定し（Ｓ４−２）、該温度がシール軟化温度Ｔ１に達していない場合に限って再び該シート間空間部の排気を行う。該温度がシール軟化温度Ｔ１に既に到達してしまっている場合はガラス基板を不良基板として排出する。
【００１３】
図８はシート保持部材を移動させるアクチュエータ部の構成例である。
図８は、シート保持部材８ａ〜８ｄのうちの１つの保持部材８ｂ用のアクチュエータ部の構成を示す。他の保持部材用のアクチュエータについてもこれと同様である。図８において、１７はシート保持部材８ｂに固定された部材、１４は該部材に設けた孔、１５は該孔１４にすき間、特に図の左右方向に十分なすき間をもって係合するピン、１９は該ピン１５が設けられた部材、１６は該部材１９を支える支持部材、１０は表面にねじを有し回転によって該支持部材１６を移動させる棒状部材である。ワーク（熱硬化性シール材をガラス基板間にはさんだ複合体）の加熱処理が終って、ヒータが退避移動した後、シート３ａ、３ｂを該ワークから離間させるとき、棒状部材１０が回転して支持部材１６を図の下方に移動させ、シート保持部材８ｂを図の下方に移動させる。この時、シート３ｂを保持しているもう一方のシート保持部材８ｃ側では棒状部材はまだ回転せず支持部材１６も下方への移動を始めていない。従って、シート３ｂは、シート保持部材８ｂ側の部分から該ワークからの離間を始める。該シート保持部材８ｂが所定位置まで下がったとき、該シート保持部材８ｂ側の上記棒状部材１０の回転を停止させ、該シート保持部材８ｂの移動を停止させる。次に入れ替わって、シート保持部材８ｃ側の棒状部材を回転させ支持部材を移動させて該シート保持部材８ｃを下降させ、シート３ｂの該シート保持部材８ｃ側の部分をワークから離間させる。該シート保持部材８ｃが上記シート保持部材８ｂと略同じ位置まで下降した時、該シート保持部材８ｂ側の上記棒状部材１０を再び回転させて該シート保持部材８ｂに下降移動を開始させ、該シート保持部材８ｂと該シート保持部材８ｃを所定位置まで並行的に下降移動させる。シート３ａを保持するシート保持部材８ａ、８ｄについても同様である。かかる構成によれば、ワークからのシートの離間が容易となる。
【００１４】
図９は基板（ワーク）の搬入から搬出までの処理手順の例を示す。
図９において、ガラス基板間に熱硬化性シール材をはさんだ複合体のワークを、搬送機構により筺体内に搬入するステップＳ１と、所定位置に位置決めするステップＳ２と、シートを移動させて該ワークを略密閉状に包み込むステップＳ３と、該密閉状空間部から排気を行い該空間部を大気圧に対し減圧状態にして大気圧により該ワークのガラス基板に負荷をかけるステップＳ４と、該ワークの両側から加熱用のヒータを接近させるステップＳ５と、シートに対し空間部を隔てて所定距離離れた位置から該シートを加熱しシート内の該ワークに熱が伝わって行くようにして該ワークのガラス基板間の熱硬化性シール材を硬化させるステップＳ６と、該熱硬化性シール材の硬化後、ヒータ電源をオフにする等して加熱を終了させるとともに該ワークの両側から加熱用のヒータを退避させるステップＳ７と、シートで囲まれた空間部を減圧状態から解放し、大気圧状態に戻す（大気開放）ステップＳ８と、シート保持部材の移動により、ワークからシートを離間させて除去するステップＳ９と、ガラス基板間の熱硬化性シール材が硬化したワークを、搬送機構により筺体から搬出するステップＳ１０と、を経て、所定ギャップを有した液晶保持用ガラス基板の複合体を形成する。上記において、ステップＳ６の加熱動作は、上記ステップＳ４でシート間空間部の圧力を所定の減圧状態にした後に開始するようにしてもよいし、または該所定の減圧状態になる前に開始してもよい。
【００１５】
上記第１の実施例によれば、シート間空間部からの排気を確実に効率的に行うことができシール材の短時間処理が可能となり、液晶パネルの生産性を改善できる。また、ガラス基板及びシール材に対し、ヒータの温度ばらつきの影響を抑えた均一加熱や、均一加圧を行うことができ、ガラス基板のずれやそりを防止して基板間ギャップを均一にし液晶パネルの高品質化を図れる。また、シール材の硬度特性の管理がし易くなる。また、さらに、基板面積が増大した場合も装置の大形化を抑えられる。ガラス基板からのシートの離間も容易となる。
【００１６】
図１０は本発明の液晶パネル製造装置の第２の実施例を示す。
本第２の実施例は、シートを冷却するため冷却手段としての送風機を設けた構成例である。全体を囲んで支持する筺体部は図示を省略してある。図１０において、３０ａ、３０ｂはシート間の空間部に冷却風を送風するための送風機である。該送風機３０ａ、３０ｂによる送風は、シート３ａ、３ｂがそれぞれガラス基板１ａ、１ｂから離れている状態の時に行う。送風のタイミング及び送風量等の制御も各送風機毎に行えるようになっている。他部の構成及び作用は上記第１の実施例の場合とほぼ同様である。
本第２の実施例構成によれば、シート３ａ、３ｂを強制冷却することができ、シート間空間部の減圧を行うときの、ガラス基板に密着するシートの温度を下げることができる。シートの温度が高過ぎると、該空間部が所定の減圧状態にならないうちにガラス基板間のシール材が軟化してしまい、正常状態での減圧動作が困難となる危険性があるが、本実施例構成によれば、これを一層確実に防止できる。その他の作用・効果は上記第１の実施例の場合と同様である。
【００１７】
図１１は本発明の液晶パネル製造装置の第３の実施例を示す。
本第３の実施例は、ヒータの上下両側に冷却手段を設けた構成例である。本図１１の場合も、全体を囲んで支持する筺体部は図示は省略してある。図１１において、３１ａ、３１ｂはそれぞれ、ヒータ９ａ、９ｂに近接または接して該ヒータを冷却するための冷却手段である。加熱処理終了後、該ヒータ９ａ、９ｂを、電源オフの状態にするとともに、該冷却手段に近接または接するように移動させて冷却する。シート３ａ、３ｂを該ヒータ９ａ、９ｂに対し近接または接するようにした場合は、該シート３ａ、３ｂも該ヒータ９ａ、９ｂを介し冷却可能である。冷却手段としては、金属板状のものや水を用いる方式のものであってもよいし、あるいは他の方式のものであってもよい。他部の構成及び作用については上記第１の実施例の場合とほぼ同様である。
本第３の実施例構成によれば、ヒータ９ａ、９ｂを強制冷却することができ、加熱処理を終えたワークも温度が下がった状態で筺体内から搬出できるし、加熱処理するために新たに筺体内に搬入するワークに対しても、ガラス基板間のシール材の早過ぎる軟化を防止できる。ワーク搬出・搬入用の搬送機構も温度の下がった環境内で作動させることができる。その他の作用・効果は上記第１の実施例の場合と同様である。
【００１８】
なお、上記第２の実施例におけるシート冷却用の冷却手段と、上記第３の実施例におけるヒータ冷却用の冷却手段とを併せ持つ構成であってもよい。
また、本発明においては、上記加熱手段（ヒータ）も、上記実施例の構成に限定されず、例えば、加熱用空気等を噴出するような構成のものであってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶保持用のガラス基板及びシール材に対し、均一な加熱や加圧を行うことができ、ガラス基板のずれやそりを防止して液晶パネルの高品質化を図れる。また、処理時間を短縮し液晶パネルの生産性を一層向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であって液晶パネル製造装置のガラス基板処理部の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例であって液晶パネル製造装置の制御系全体の構成を示す図である。
【図３】本発明で製造される液晶パネルの断面の説明図である。
【図４】本発明で加熱処理する熱硬化性シール材の状態を説明する図である。
【図５】本発明における熱硬化性シール材の温度上昇特性例の説明図である。
【図６】本発明におけるガラス基板の温度上昇特性例及び熱硬化性シール材の硬化特性例の説明図である。
【図７】本発明における排気・減圧処理例と加熱処理の手順例を示す図である。
【図８】本発明におけるシート保持部材を移動させるアクチュエータ部の構成例を示す図である。
【図９】基板の投入（搬入）から搬出までの処理手順例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…ガラス基板、 ２…熱硬化性シール材、 ３ａ、３ｂ…シート、４…突起、 ６…排気口、 ７…Ｏリング、 ８ａ〜８ｄ…シート保持部材、９ａ、９ｂ…ヒータ、 １１…電極、薄膜トランジスタ、 １２…カラーフィルタ、 １３…スペーサ材、 １８…筐体、３０ａ、３０ｂ…送風機、 ３１ａ、３１ｂ…冷却手段、 １００…組立装置制御部、 １１５…液晶パネル組立装置、 １２２…搬送装置。

Claims (7)

1. 第１ガラス基板と第２ガラス基板とを夫々の面の間に設けられた熱硬化性シール材料で接合させて成るガラス基板複合体を備え、且つ該ガラス基板複合体の該熱硬化性シール材料で囲まれた領域内に液晶を封入して成る液晶パネルの製造方法であって、
   前記熱硬化性シール材料を、これが軟化する前の状態で前記第１ガラス基板の面に塗布する第１工程、
   前記熱硬化性シール材料が塗布された前記第１ガラス基板面に、前記第２ガラス基板の面を重ね合わせる第２工程、
   前記熱硬化性シール材料を介して重ね合わされた前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板を、対向し合う一対のシートで密閉する第３工程、
   前記一対のシートで密閉された空間を排気し、該空間の排気後に大気圧に対する該空間の減圧量及び前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板の温度を測定し、該減圧量及び該第１ガラス基板並びに該第２ガラス基板の温度に応じて、該熱硬化性シール材料を介して重ね合わされた前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板を、該一対のシートにより該減圧量で加圧した状態で、該一対のシートの外側に配置されたヒータにより該第１ガラス基板並びに該第２ガラス基板を介して該熱硬化性シール材料を加熱する第４工程、
   前記一対のシートで密閉された空間を大気に開放する第５工程、及び
   前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板から前記一対のシートを離して前記ガラス基板複合体を得る第６工程、
   を備え、
   前記第４工程において、前記測定された減圧量が所定値に達したときに測定された前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板の温度が、前記熱硬化性シール材料の軟化温度に達しないときに、該熱硬化性シール材料の加熱を開始し、また、該熱硬化性シール材料の軟化温度に達しているときには、該熱硬化性シール材料を加熱することなく前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板を不良基板として排出し、該第４工程における前記熱硬化性シール材料の加熱は、該熱硬化性シール材料が熱硬化するまで行われることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
2. 前記第４工程の前記熱硬化性シール材料の加熱前において、前記熱硬化性シール材料と前記第２ガラス基板の面との間には隙間が形成され、該第４工程における前記一対のシートで密閉された前記空間の排気により、前記第１ガラス基板、該第２ガラス基板、並びに該熱硬化性シール材料により囲まれた領域の空気は該隙間を通して該空間の外に排気されることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
3. 前記第１ガラス基板、前記第２ガラス基板、並びに前記熱硬化性シール材料により囲まれた前記領域には、該第１ガラス基板と該第２ガラス基板との相互の間のギャップを保持するスペーサ材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶パネルの製造方法。
4. 前記第１ガラス基板に形成された前記熱硬化性シール材料は、該第１ガラス基板、前記第２ガラス基板、並びに該熱硬化性シール材料により囲まれた前記領域に液晶を封入する部分にて途切れ、該領域の空気は前記第４工程における前記空間の排気により該液晶封入部分をも通して前記一対のシートで密閉された前記空間の外に排気されることを特徴とする請求項２に記載の液晶パネルの製造方法。
5. 前記第４工程の前記熱硬化性シール材料の加熱は、前記ヒータを前記一対のシートに近づけることにより開始され、該ヒータを該一対のシートから遠ざけることにより終了されることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
6. 前記第４工程において、前記一対のシートで密閉された前記空間の排気後に測定された大気圧に対する該空間の前記減圧量が前記所定値に達せず、且つ
   前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板の温度が前記熱硬化性シール材料の前記軟化温度に達しないときに、該空間の排気を再び開始することを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
7. 前記第３工程において、前記一対のシートで、前記熱硬化性シール材料を介して重ね合わされた前記第１ガラス基板並びに前記第２ガラス基板を密閉する前に、該一対のシートを冷却することを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。

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