JP2002082342A

JP2002082342A - 液晶セル製造プロセスにおける基板の接着方法および装置

Info

Publication number: JP2002082342A
Application number: JP2000271463A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishio; 博明石尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】大型の液晶セルの製造に適した基板の接着方
法を提供する。【解決手段】液晶セル製造プロセスにて１対の基板を
所定のセルギャップにて接着する方法において：（ａ）
１対の基板間にスペーサーおよび未硬化の熱硬化性シー
ル材を挟んだ貼り合わせ基板（１）を定盤（２）に載
せ、貼り合わせ基板（１）を覆うように定盤（２）に可
撓性カバー（３）を配置して、貼り合わせ基板（１）を
収容する密閉空間（４）を形成し；（ｂ）密閉空間
（４）を減圧化して貼り合わせ基板（１）を周辺圧力に
よりカバー（３）を介して定盤（２）に対して押し付
け；（ｃ）貼り合わせ基板（１）を押し付けた状態で加
熱手段（４、５）により加熱して、貼り合わせ基板
（１）間のシール材を熱硬化させ；（ｄ）貼り合わせ基
板（１）を押し付けた該状態を維持しながら冷却手段
（７、８）により冷却し、これにより、貼り合わせ基板
（１）を所定のセルギャップにて接着し、更に、工程
（ａ）〜（ｄ）の間、定盤（２）を同じ位置に保持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を構
成する液晶セル（またはパネル）の製造技術に関し、よ
り詳細には、液晶セルの製造プロセスにおいて、対向す
る１対の基板の間にスペーサーおよび未硬化の熱硬化性
シール材を挟んだ貼り合わせ基板を、所定のセルギャッ
プにて離間させて接着する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に用いられる液晶セルは、
一般的には、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、対
向する１対のガラス基板６１ａおよび６１ｂが、ポリエ
チレン系材料またはセラミクス系材料からなる粒子（ま
たはビーズ）などのスペーサ６２を介して所定のセルギ
ャップにて、熱硬化性シール材６３を用いて接着され、
熱硬化性シール材６３で包囲された基板６１ａおよび６
１ｂの間の空間に液晶６４が封入されて構成されてい
る。

【０００３】従来、上記のような液晶セル６０は概略的
には次のようにして製造される。まず、予め電極および
フィルターなどの所定の部材（図示せず）を個々に形成
した基板６１ａおよび６１ｂのうち、一方の基板の所定
のセル領域の周縁部に、熱硬化性シール材６３を開口部
６５を残してスクリーン印刷などにより塗布し、他方の
基板のセル領域内にスペーサ６２を散布する。各基板６
１ａおよび６１ｂに予め設けられたアライメントマーク
を用いて、これら基板６１ａおよび６１ｂを位置合わせ
しながら対向させて配置し、シール材６３およびスペー
サ６２を挟んで貼り合わせる。次いで、このようにして
貼り合わせた基板（以下、単に「貼り合わせ基板」とい
う）６１をプレスしながら熱処理してシール材６３を熱
硬化させ、スペーサ６２により所定のセルギャップを確
保しつつ、基板６１ａおよび６１ｂを接着する。その
後、接着した貼り合わせ基板６１の、基板６１ａおよび
６１ｂの間の空隙に開口部６５から圧力差などを利用し
て液晶６４を注入して、開口部６５をシール材で封止す
る。これによって、液晶セル６０が完成される。

【０００４】従来、上記のような液晶セル製造プロセス
における貼り合わせ基板の接着は、より詳細には図８に
示すような接着装置（一般的にはシール硬化装置とも呼
ばれる）を用いて実施される。従来の接着装置７０は、
貼り合わせ基板６１を搬送するためのローラ７１ａおよ
び７１ｂおよび搬送ベルト７２と、貼り合わせ基板６１
をプレスおよび加熱して接着するための上定盤７３ａお
よび下定盤７３ｂからなる１対の定盤を備える。上定盤
７３ａおよび下定盤７３ｂは、いずれも良熱伝導性の
（即ち熱伝導性が高い）材料、例えばガラスからなり、
ヒーター発熱線７４ａおよび７４ｂを各々備える。ま
た、上定盤７３ａおよび下定盤７３ｂの対向する面は、
互いに平行に配置されており、上定盤７３ａは、空気圧
シリンダ（図示せず）などを用いて（図面に対して）上
下動可能に構成されている。

【０００５】この接着装置７０を用いる貼り合わせ基板
の接着工程においては、まず、ローラ７１ａおよび７１
ｂの回転により搬送ベルト７２を移動させて、ヒーター
発熱線７４ａおよび７４ｂにより予め所定の温度に加熱
された上定盤７３ａと下定盤７３ｂとの間に、上述のよ
うにして得られた貼り合わせ基板６１を図８のように配
置する。次いで、上定盤７３ａを空気圧シリンダを用い
て下方に移動させて、上定盤７３ａと下定盤７３ｂとの
間で貼り合わせ基板６１をプレスすると共に、上定盤７
３ａおよび下定盤７３ｂからの伝熱によって貼り合わせ
基板６１を加熱する。このとき、基板６１ａおよび６１
ｂの間に配置されたスペーサー６２によって、これら基
板間に所定のセルギャップが確保される。所定時間経過
後、基板６１ａおよび６１ｂの間に配置されたシール材
６３が、その硬化温度以上に加熱されて十分に熱硬化し
て、これら貼り合わせ基板６１を所定のセルギャップに
て接着する。その後、上定盤７３ａを空気圧シリンダを
用いて上方に移動させて、以上のようにして接着された
貼り合わせ基板６１を放冷してから取り出す。所定のセ
ルギャップで接着された貼り合わせ基板６１は、続く液
晶注入工程へ移される。

【０００６】上述のようにして作製される液晶セルのセ
ルギャップ、即ち液晶が注入される貼り合わせ基板間の
間隔は、一般的には３〜８μｍである。このセルギャッ
プが均一に形成および保持されていない液晶セルを用い
て液晶表示装置を作製すると、その表示面に色ムラを生
じさせたり、また、液晶の応答時間のばらつきにより表
示画像のチラツキ、残像現象などを生じさせたりして、
液晶表示装置の表示特性を低下させる。従って、液晶セ
ル製造プロセスにおいて、液晶セルの表示面内に亘って
均一なセルギャップを確保することは非常に重要であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、液晶表示装置の
大型化が進行し、特に表示面の対角寸法が１５インチ
（約３８１ｍｍ）〜１９インチ（約４８２ｍｍ）である
液晶セルの需要が増大している。しかし、従来の液晶セ
ル製造プロセスにおける貼り合わせ基板の接着方法は、
このような大型の液晶セルを製造するのに必ずしも適し
ているとは言えない。

【０００８】上述のような従来の接着方法では、接着す
る貼り合わせ基板の大型化につれてセルギャップの均一
性が低下する傾向にあるため、従来方法を用いて大型の
液晶セルを製造すると液晶表示装置の表示特性の低下を
招き得るという問題がある。上下の定盤の間で基板をプ
レスする従来の接着方法では、高い平面度（または平坦
度）、例えば数μｍのレベルの平面度を有する定盤が用
いられているが、均一なセルギャップを達成するために
は、これに加えて、上下の定盤の主面（またはプレス
面）が平行になるようにこれらを高精度で配置し、上定
盤を下定盤に対して正確に上下に移動させる必要があ
る。しかし、このようにして接着装置を構成し、操作す
ることは容易ではなく、実際には一方の定盤の主面が他
方の主面に対してごくわずかに傾いた状態で基板をプレ
スしている場合も多い。このような現象は「片当たり」
と呼ばれ、プレスする基板が比較的小さい面積を有する
場合には無視できる適度であるが、より大きな面積を有
する基板の場合にはセルギャップに顕著な差を生じさ
せ、その均一性を低下させる原因となる。

【０００９】加えて、大型（または大面積）の液晶セル
を製造するために従来の接着方法を適用することには更
なる欠点がある。従来方法では、一般的にガラスからな
る上定盤を下定盤に対して上下に移動させているが、定
盤の大型化につれて大重量となる上定盤を上下に移動さ
せるためには、移動手段の性能を増強させなければなら
ず、例えば空気圧シリンダの容量を増大させる必要が生
じる。この結果、製造設備の大型化および設備費用の増
大を招くという欠点がある。

【００１０】更に、従来の方法では、貼り合わせた基板
間に配置される熱硬化性シール材を熱硬化させるため
に、上下の定盤に設けられたヒーター発熱線を用いて、
貼り合わせ基板と接触する各定盤を加熱している。しか
し、定盤の大型化につれてその熱容量も増大するので、
より多くの熱量を定盤に加える必要があり、その結果消
費エネルギーが増大するという欠点がある。

【００１１】また、従来の方法では、貼り合わせ基板を
プレスした状態で、基板間に配置される熱硬化性シール
材の硬化温度以上に基板を加熱し、硬化後の熱硬化性シ
ール材のガラス転移点以下で、作業員が触れても問題な
い温度にまで放冷しているが、大型の定盤を用いる場
合、定盤の放冷に要する時間が長期化し、製造プロセス
の長期化を招く。

【００１２】以上のように、大型の液晶セルを製造する
ために、単に従来の接着方法を適用して大面積の基板を
接着すると、セルギャップの均一性の低下、製造設備の
大型化、設備費用の増大、消費エネルギーの増大および
製造プロセスの長期化などの問題が生じる。

【００１３】本発明は、上記従来の課題を解決すべくな
されたものであり、本発明の目的は、大型の液晶セルを
製造するのに適した新規な貼り合わせ基板の接着方法お
よびそのための装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの要旨にお
いては、液晶セル製造プロセスにおいて１対の基板を所
定のセルギャップにて接着するための接着方法であっ
て：（ａ）対向する１対の基板の間にスペーサーおよび
未硬化の熱硬化性シール材を挟んだ貼り合わせ基板を定
盤に載せ、貼り合わせ基板を覆うように定盤に可撓性カ
バーを配置することによって、可撓性カバーと定盤との
間で貼り合わせ基板を収容する密閉空間を形成する工程
と；（ｂ）密閉空間を減圧化して、密閉空間内の貼り合
わせ基板を周辺圧力により可撓性カバーを介して定盤に
対して押し付ける工程と；（ｃ）貼り合わせ基板を定盤
に対して押し付けた状態で、加熱手段により貼り合わせ
基板を加熱して、貼り合わせ基板間の熱硬化性シール材
を熱硬化させる工程と；（ｄ）貼り合わせ基板を定盤に
対して押し付けた該状態を維持しながら、加熱手段を冷
却手段で置き換え、冷却手段により貼り合わせ基板を冷
却し、これにより、貼り合わせ基板を所定のセルギャッ
プにて接着する工程とを含み、定盤が工程（ａ）〜
（ｄ）の間に亘って同じ位置に保持されることを特徴と
する方法が提供される。

【００１５】本発明の方法によれば、可撓性カバーと定
盤との間に貼り合わせ基板を取り囲んで形成される密閉
空間を減圧化することによって、密閉空間内の貼り合わ
せ基板を周辺圧力により可撓性カバーを介して定盤に対
して押し付けている。このため、本発明の方法では、１
対の定盤を用いて該定盤間で貼り合わせ基板をプレスす
る従来方法のような「片当たり」現象が起こることがな
い。従って、本発明の方法を用いれば、簡単な方法で貼
り合わせ基板を均等に押圧することができ、基板面内で
均一なセルギャップを得ることが可能となる。このよう
な本発明の方法は、特に大面積の基板を均一なセルギャ
ップで接着するのに適している。

【００１６】また、本発明の方法によれば、加熱手段と
冷却手段とを切り替えて用いているので、従来のように
１対の定盤を用いて加熱し、その後放冷を行う場合より
も、貼り合わせ基板の加熱および冷却を効率よく切り換
えることができ、よって、貼り合わせ基板を急速に加熱
し、次いで急速に冷却することが可能となる。これによ
り、従来よりもエネルギー損失が低減された高効率の方
法が提供される。

【００１７】加えて、本発明の方法によれば、定盤が工
程（ａ）〜（ｄ）の間に亘って同じ位置に保持され、実
質的に動かない。このため、従来方法のように定盤を上
下に移動させる必要がなく、定盤を移動させるための空
気圧シリンダなどの上下動手段が不要となる。従って、
本発明の方法を用いれば、従来の方法を適用した場合に
比べて小型の製造設備を用いて、より少ない設備費用で
大面積の基板を接着することが可能となる。

【００１８】更に、本発明の方法によれば、定盤は１つ
のみで足りるので、基板間に配置される熱硬化性シール
材を硬化させるために消費されるエネルギーは、１対の
定盤を加熱している従来の方法に比べて小さいという利
点がある。従って、本発明の方法を用いれば、従来の方
法を適用した場合に比べてより小さい消費エネルギーで
大面積の基板を接着することが可能となる。

【００１９】また、本発明の方法によれば、貼り合わせ
基板を積極的に冷却するので、基板を単に放冷している
従来の方法に比べてより短時間で基板を取り出すことが
できる。従って、本発明の方法を用いれば、従来の方法
を適用した場合に比べてより短い時間で大面積の基板を
接着することが可能となる。

【００２０】以下、本発明の方法について各工程毎に詳
述する。工程（ａ）においては、まず、当業者に既知の
方法によって得られた上述のような貼り合わせ基板を、
例えば吸着機構を有する搬送手段を用いて定盤に載せ
る。次に、可撓性カバーを、適切な着脱手段を用いて、
貼り合わせ基板を覆うようにして定盤に配置し、貼り合
わせ基板を収容する密閉空間を定盤と可撓性カバーとの
間で形成する。

【００２１】次に、工程（ｂ）においては、例えば、上
記密閉空間と連通するように定盤に設けられ、真空ポン
プなどの減圧化手段に連結された排気孔を通して、この
密閉空間を減圧化することができる。このようにして密
閉空間が減圧化されると、周辺圧力と密閉空間内の圧力
との差によって可撓性カバーが撓んで、定盤上に配置さ
れた貼り合わせ基板が、可撓性カバーを介して定盤に対
して押し付けられることになる。

【００２２】工程（ｃ）および工程（ｄ）に関しては、
上記の工程（ｂ）により貼り合わせ基板を定盤に対して
押し付けた状態で、それぞれ加熱および冷却することが
できればどのようにして実施してもよい。好ましい態様
においては、加熱手段として、可撓性カバーの上方に隔
間して配置される上方加熱手段と、定盤の下方に配置さ
れる下方加熱手段とが用いられ、冷却手段として、上方
加熱手段および下方加熱手段とそれぞれ置き換えて配置
される上方冷却手段および下方冷却手段が用いられる。
ここで、下方加熱手段および下方冷却手段は、定盤から
隔間して配置されてもよいが、加熱および冷却の際には
定盤に接触して配置されることが好ましい。しかし、本
発明はこれに限定されず、上方および下方加熱手段のい
ずれか一方、および／または上方および下方冷却手段の
いずれか一方を用い、必要に応じて加熱手段と冷却手段
を置き換えるようにしてもよい。

【００２３】工程（ｃ）においては、工程（ａ）および
（ｂ）と同じ位置に保持（または固定）され、実質的に
動かない定盤に対して貼り合わせ基板を押し付けた状態
で、上方および／または下方加熱手段を用いて貼り合わ
せ基板を加熱し、これにより、基板間に配置されている
熱硬化性シール材を熱硬化させる。このとき、上方加熱
手段は、圧力差に起因する均一な押圧力以外の余分な外
力が貼り合わせ基板に加わって、その押圧力が不均一に
ならないように、可撓性カバーから隔間して配置され
る。他方、上記のような加熱板などの下方加熱手段につ
いては、貼り合わせ基板への熱供給を効率的にするた
め、加熱の際には、定盤の裏面（即ち、貼り合わせ基板
が配置される側の面に対して裏側の面）に下方加熱手段
（例えば加熱板）を接触して配置することが好ましい。

【００２４】工程（ｃ）を実施した後、工程（ｄ）にお
いて加熱手段を冷却手段に置き換える。具体的には、上
方および／または下方加熱手段を他の場所に移動させ、
上方および／または下方加熱手段があった場所にそれぞ
れ上方および／または下方冷却手段を配置することによ
って置き換えられる。この置き換えは、場合によっては
加熱の際に定盤の裏面と接触して配置されている下方加
熱手段を定盤から隔間して配置した後、定盤の主面（ま
たは貼り合わせ基板を載置する面）に対して平行な面内
で、加熱手段および冷却手段を個別に、または同時に、
同一または異なる方向に適切にスライドさせることによ
って実施できる。後述する冷却板などの下方冷却手段
は、定盤から隔間して配置されている下方冷却手段を定
盤の裏面と接触するように移動させることが好ましい。

【００２５】その後、所定の同じ位置に保持された定盤
に対して貼り合わせ基板を押し付けた状態を維持したま
ま、適切な上方および／または下方冷却手段を用いて、
貼り合わせ基板を、好ましくは硬化後の熱硬化性シール
材のガラス転移点以下まで冷却し、これにより、貼り合
わせ基板を所定のセルギャップにて接着する。

【００２６】下方冷却手段は、例えば、定盤の裏面に接
触して配置され、冷却流体を流す流路を内部に備える冷
却板を含み得る。この冷却板は、一般的に良熱伝導性の
材料、例えばアルミナセラミクス、ＢＮセラミクスおよ
びアルミニウムなどの材料から成る。この場合、工程
（ｄ）における冷却は、定盤の裏面に冷却板を接触させ
ながら、該流路に冷却流体を流すことによって実施され
る。

【００２７】加熱手段および冷却手段は、これらの置き
換えを容易にするために、近接して配置されることが好
ましいが、その場合には、加熱および冷却という熱的に
相反する手段が近接して配置されることになるため熱効
率が低くなる。従って、これらの置き換えを妨げない範
囲で加熱手段と冷却手段との間を断熱することが好まし
い。例えば、断熱材などによりこれら手段間の熱的相互
作用を最小限にすることができる。あるいは、この流路
には冷却流体だけでなく、必要に応じて該冷却流体と切
り替えて断熱性の流体などを流し、充填するようにして
もよい。例えば、貼り合わせ基板を加熱手段により加熱
しているときに、その後に該加熱手段と置き換えられる
べき冷却手段が冷却を行っていない場合、冷却手段に冷
却流体を流したままにしておくと加熱手段により加熱さ
れた周囲雰囲気から、その近くに位置する冷却手段に伝
導される熱が冷却手段によって無駄に消費されるが、冷
却流体の代わりに断熱性気体を流して流路内を断熱性気
体で満たすことによって、冷却流体を介して冷却手段の
外部に熱が取り出されることを回避し、更に効率的に貼
り合わせ基板を加熱することができる。しかし、本発明
はこれに限定されず、加熱手段および冷却手段を遠くに
引き離して配置するようにしてもよい。

【００２８】また、上方冷却手段は、冷却流体を可撓性
カバーに吹き付ける吹き付け手段を含み得る。この場
合、工程（ｄ）における冷却は、該吹き付け手段を用い
て冷却流体を可撓性カバーに吹き付けて接触させること
によって実施される。

【００２９】上述のような工程（ａ）〜（ｄ）を経て、
所定のセルギャップにて接着された貼り合わせ基板を得
ることができるが、好ましくは、１つの貼り合わせ基板
を所定のセルギャップにて接着した後、上述の置き換え
と逆の手順で、冷却手段を加熱手段で置き換え、新たな
貼り合わせ基板を同様の工程（ａ）〜（ｄ）を繰り返し
て接着する。加熱手段および冷却手段を相互に置き換え
て配置するための移動手段としては、一般的には、定盤
の主面に対して平行な面内で（または左右に）加熱手段
および冷却手段をスライドさせる滑動手段を用い得る。
このような滑動手段は、定盤に比べて軽量の加熱手段お
よび冷却手段をスライドさせることができればよいた
め、大重量の定盤を上下に移動させるために従来必要で
あった上下動手段よりも小さな容積を占め、製造設備の
小型化という本発明の利点が維持される。

【００３０】また、上記可撓性カバーとして、内部に冷
却流体を通す空間を有する袋状構造を有するものを用
い、工程（ｄ）に代えて、可撓性カバーの空間内に冷却
流体を流すことによって、貼り合わせ基板を押し付けた
状態で冷却し、これにより、貼り合わせ基板を所定のセ
ルギャップにて接着するようにしてもよい。空間に流さ
れる冷却流体としては、任意の適切な流体を用いること
ができるが、好ましくは不凍性冷却液などを用いること
ができる。このように空間を有する袋状構造を有する可
撓性カバーのみを利用して基板を冷却する場合には、加
熱手段と冷却手段を置き換える必要がないという利点を
有する。あるいは、空間を有する袋状構造を有する可撓
性カバーと上記のような下方冷却手段とを併用し、下方
加熱手段を下方冷却手段で置き換えるようにしてもよ
い。

【００３１】好ましい態様においては、上下に隣接して
配置された複数の定盤から成る少なくとも１組の定盤
と、各定番上の貼り合わせ基板を覆うように各々配置さ
れる可撓性カバーとを用いて、貼り合わせ基板を所定の
セルギャップにて各々接着するために、工程（ｃ）にお
ける加熱が、加熱手段として、１組の定盤のうち最も上
方に位置する定盤に配置された可撓性カバーの上方に隔
間して配置される上方加熱手段と、上下に隣接する（２
つの）定盤間にて、その下方に位置する可撓性カバーと
隔間して配置される（１つまたは複数の）中間加熱手段
と、１組の定盤のうち最も下方に位置する定盤の下方に
配置される下方加熱手段とを用いて実施され、工程
（ｄ）における冷却が、冷却手段として、上方加熱手
段、（１つまたは複数の）中間加熱手段および下方加熱
手段とそれぞれ置き換えて配置される上方冷却手段、
（１つまたは複数の）中間冷却手段および下方冷却手段
を用いて実施される。このような態様は、換言すれば、
上下に隣接して配置された複数の定盤の各々について、
定盤の上下に加熱手段が存在するように配置され、この
加熱手段と置き換えて冷却手段が配置されると説明され
得る。

【００３２】中間加熱手段は、該中間加熱手段の直ぐ下
方に位置する定盤に対しては、該定盤上の貼り合わせ基
板を加熱する上方加熱手段として機能し、同時に、該中
間加熱手段の直ぐ上方に位置する定盤に対しては、該定
盤上の貼り合わせ基板を加熱する下方加熱手段として機
能するものであり、このことは、中間冷却手段について
も同様に当て嵌まる。中間加熱手段には、例えば、上述
のようなヒーター発熱線またはヒーター発熱線を備える
加熱板を用いることができ、加熱板を用いる場合には、
該中間加熱手段の直ぐ上方に位置する定盤の裏面と接触
して配置されることが好ましい。また中間冷却手段に
は、例えば、上述のような冷却板または冷却流体の吹き
付け手段と同様のものなどを用いることができる。中間
冷却手段として冷却板を用いる場合には、該冷却板の上
方および下方に位置する定盤と空間を隔てて配置されて
いても、該空間を伝わる熱伝導によって、これら定盤を
冷却することが可能であるが、好ましくは冷却の際に該
冷却板の上方に位置する定盤と接触させる。また、中間
冷却手段として冷却流体の吹き付け手段を用いる場合に
は、該冷却板の上方および下方に位置する定盤に向かっ
て冷却流体を吹き付けるようにすればよく、例えば低温
のコンプレッサエアを中間冷却手段の上下に吐出させる
ような手段を用い得る。このような構成により、１つの
貼り合わせ基板を処理するのに必要な消費エネルギーお
よび装置サイズを減少させて、貼り合わせ基板の処理効
率を上昇させることが可能となる。

【００３３】上下に隣接して配置される複数の定盤から
成る組の数は、１組、２組、３組またはそれ以上であっ
てもよい。例えば３組の定盤を用いる場合、定盤の主面
を上方から見て、円周上に均等に配置することが好まし
い。

【００３４】本発明の別の要旨においては、液晶セル製
造プロセスにおいて１対の基板を所定のセルギャップに
て接着するための接着装置であって：対向する１対の基
板の間にスペーサーおよび未硬化の熱硬化性シール材を
挟んだ貼り合わせ基板を載せるための定盤と；貼り合わ
せ基板を覆うように定盤に着脱可能に配置されて、貼り
合わせ基板を収容する密閉空間を形成する可撓性カバー
であって、密閉空間を減圧化することによって、密閉空
間内の貼り合わせ基板を周辺圧力により定盤に対して押
し付ける可撓性カバーと；貼り合わせ基板を定盤に対し
て押し付けた状態で加熱する加熱手段と；加熱手段と置
き換えられる冷却手段であって、貼り合わせ基板を定盤
に対して押し付けた該状態を維持しながら冷却する冷却
手段とを含み、定盤が所定の位置で保持され、実質的に
動かないことを特徴とする装置が提供される。

【００３５】好ましい態様においては、加熱手段が、可
撓性カバーの上方に隔間して配置される上方加熱手段
と、定盤の下方に配置される下方加熱手段とを含み、冷
却手段が、上方加熱手段および下方加熱手段とそれぞれ
置き換えて配置される上方冷却手段および下方冷却手段
を含む。例えば、上記下方冷却手段は、定盤に接触して
配置される、冷却流体を流す流路を内部に備える冷却板
を含み、ならびに／あるいは、上方冷却手段は、冷却流
体を可撓性カバーに吹き付ける吹き付け手段を含む。

【００３６】別の好ましい態様においては、上記冷却手
段に代えて、可撓性カバーが、内部に冷却流体を通す空
間を有する袋状構造を有する。

【００３７】好ましい態様においては、上記定盤が、上
下に隣接して配置された複数の定盤から成る少なくとも
１組の定盤を構成し、上記可撓性カバーが、貼り合わせ
基板を覆うように定盤に各々配置され、上記加熱手段
が、１組の定盤のうち最も上方に位置する定盤に配置さ
れた可撓性カバーの上方に配置される上方加熱手段と、
上下に隣接する（２つの）定盤間にて、その下方に位置
する可撓性カバーと隔間して配置される（１つまたは複
数の）中間加熱手段と、１組の定盤のうち最も下方に位
置する定盤の下方に配置される下方加熱手段とを含み、
上記冷却手段が、上方加熱手段、（１つまたは複数の）
中間加熱手段および下方加熱手段とそれぞれ置き換えて
配置される上方冷却手段、（１つまたは複数の）中間冷
却手段および下方冷却手段を含む。

【００３８】このような本発明の装置は、上述の本発明
の方法を実施するのに好適に用いられ得、本発明の方法
によって得られる効果を享受することができる。本発明
の方法および装置を用いて貼り合わせ基板を接着して液
晶セルを作製すると、セル表示サイズに対するセルギャ
ップの面内測定値の標準偏差（即ち、ばらつき係数σ／
Ｌ（−））が、１×１０^-6以下、好ましくは０．８５×
１０^-6以下である液晶セルが提供される。尚、本明細書
において「セル表示サイズ」とは、貼り合わせ基板の液
晶を封入する直方体において、画像等を表示する面の対
角寸法を言うものとする。また、「セルギャップ」と
は、貼り合わせ基板の液晶を封入する空間において、該
貼り合わせ基板間の距離を言うものとする。

【００３９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明の１
つの実施形態について図面を参照しながら説明する。図
１（ａ）および（ｂ）は、定盤の主面に垂直な方向から
見た場合の、加熱手段および冷却手段の置き換え前後に
おける、本実施形態の接着装置（またはシール硬化装
置）を説明する概略図である。

【００４０】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本
実施形態の接着装置３０は、貼り合わせ基板１を載せる
ための定盤２と、貼り合わせ基板１を覆うように定盤２
に着脱可能に配置されて密閉空間４を形成する可撓性カ
バー３と、定盤２上の貼り合わせ基板１を加熱して、基
板間の熱硬化性シール材を熱硬化させるための上方加熱
手段５および下方加熱手段６と、定盤２上の貼り合わせ
基板１を冷却するための上方冷却手段７および下方冷却
手段８とを含む。この定盤２は、実質的に動かないよう
に固定され、所定の位置に保持されている。

【００４１】より詳細には、定盤２上に配置される貼り
合わせ基板１は、対向する１対の基板の間にスペーサー
および未硬化の熱硬化性シール材（共に図示せず）を挟
んで構成される。この貼り合わせ基板１に用いられる基
板、スペーサーおよび熱硬化性シール材としては、液晶
セルの製造プロセスにおいて既知のものまたは任意の適
切なものを用い得る。１対の基板には、例えばガラスな
どの材料からなる厚さ約０．５〜１．０ｍｍの基板を用
いることができる。スペーサーには、例えばアルミナセ
ラミクスまたはエポキシ樹脂などからなる粒径約３〜１
０μｍの粒子（またはビーズ）を用いることができる。
熱硬化性シール材には、例えばエポキシ樹脂、メラミン
樹脂、およびアクリル樹脂などの熱硬化性材料（および
必要に応じて硬化剤）などからなる材料を用いることが
できる。このような熱硬化性シール材は、代表的には約
１００〜１４０℃の硬化温度で硬化する。

【００４２】また、定盤２には、上記のような貼り合わ
せ基板１を取り囲んで、定盤２および可撓性カバー３に
よって形成される密閉空間４を減圧化するように、密閉
空間４に通じる排気孔９が設けられ、該排気孔９は排気
ラインを通じて真空ポンプ（図示せず）に接続されてい
る。この排気孔９を通して密閉空間４を減圧化すると、
周辺圧力、即ち可撓性カバー２を介して密閉空間４の周
辺にある流体圧力、例えば大気圧によって、可撓性カバ
ー３がその可撓性に応じて撓んで（または貼り合わせ基
板１の外形に追従するように変形して）、密閉空間４内
の貼り合わせ基板１を定盤２に対して押し付ける。

【００４３】この定盤２には、好ましくは熱伝導性の高
い、即ち良熱伝導性の材料からなるものを用い得る。こ
こで、定盤２に用いられる良熱伝導性の材料としては、
例えばＢＮ（窒化ホウ素系）セラミクス、ＳｉＣ（炭化
シリコン系）セラミクス、アルミナ系セラミクス、また
は石英ガラスなどが挙げられる。このような材料からな
る定盤２は、減圧により可撓性カバーから受ける力に耐
える範囲で適度に薄く、例えば約５〜１５ｍｍの厚さを
有し、高い平坦度、約１０〜９０μｍの平面度を有する
ことが好ましい。

【００４４】上記のような定盤２に、貼り合わせ基板１
を覆って配置される可撓性カバー３には、熱硬化性シー
ル材の硬化温度より高い温度に耐え、減圧条件下に耐え
る可撓性カバーを用いることができる。例えばポリイミ
ド系樹脂、ポリエチレン系樹脂およびシリコーン系樹脂
などの可撓性の樹脂材料からなる、厚さ約０．５〜２．
５ｍｍの膜、あるいは、例えばチタン、アルミニウム、
ステンレスおよび銅などの良熱伝導性の金属材料などの
材料からなる、厚さ約０．０５〜０．１５ｍｍの箔を可
撓性カバーとして用い得る。

【００４５】また、上方加熱手段５および下方加熱手段
６としては、例えばニッケルクロム系合金または鉄クロ
ム系合金などからなるヒーター発熱線１０をそれぞれ備
える良熱伝導性の材料からなる加熱板を用い得る。加熱
板に用いられる良熱伝導性の材料としては、例えばアル
ミナ系セラミクスまたはＢＮセラミクスなどが挙げられ
る。ヒーター発熱線１０そのものを加熱手段５または６
として使用することも可能であるが、貼り合わせ基板１
を効率的に加熱するためには、特に、下方加熱手段６に
上記のような加熱板を用いて、定盤２の裏面に加熱板を
接触させて直接的に加熱することが好ましい。

【００４６】他方、上方冷却手段７としては、好ましく
は、冷却流体を吹き付ける吹き付け手段を用い得る。吹
き付け手段はファン１１を含み、ファン１１の前方に
は、吐出孔１２が設けられた分配板が備えられることが
好ましい。吹き付け手段によって可撓性カバー３に吹き
付けられる冷却流体は、約５℃〜２３℃（または室温）
の範囲の温度を有する気体であって、使用温度範囲にお
いて液体への相変化が起こりにくいものであればよく、
例えば空気、窒素およびアルゴンなどの気体を適切な温
度および流量で用いることがことができる。

【００４７】また、下方冷却手段８としては、冷却流体
を流すことができる流路１３を備える良熱伝導性の、例
えばアルミナ系セラミクス、ＢＮセラミクス、またはア
ルミニウムなどからなる冷却板を用いる。上記のような
吹き付け手段を下方冷却手段として用いることも可能で
あるが、冷却効率の観点から、冷却板を定盤２の裏面に
接触させて用いるほうが好ましい。冷却板の流路内に流
される冷却流体は、密度が大きく（よって、蓄熱量が大
きく）、かつ熱伝導率が高い液体または気体であればよ
く、好ましくは、例えばフッ素系冷媒溶液、液体窒素溶
液およびエチレングリコール溶液などの不凍性冷却液な
どを用いることができる。更に、下方冷却手段８の冷却
板は、好ましくは冷却流体と断熱性の流体とを切り替え
て流路１３に流すことができる構成とされる。ここで、
断熱性の流体は、熱硬化性シール材の硬化温度に近い温
度（例えば約９０〜１２０℃）に加熱された、熱伝導率
の低い気体であればよく、例えば空気、窒素、アルゴ
ン、ヘリウムおよび二酸化炭素などの気体を適切な温度
および流量で用いることができる。

【００４８】上記のような上方加熱手段５および下方加
熱手段６と、上方冷却手段７および下方冷却手段８とは
隣接し、図１（ａ）の配置と図１（ｂ）の配置との間で
相互に置き換え可能に、例えば貼り合わせ基板１が配置
される定盤２の主面（即ち上面）およびその裏面に対し
て実質的に平行にスライドするように構成される。上述
のように、好ましくは下方加熱手段（加熱板）５および
／または下方冷却手段（冷却板）８は、貼り合わせ基板
１を加熱または冷却する際に定盤２の裏面に接触するよ
うに配置されるが、より好ましくは、置き換え（スライ
ド）の際には、加熱手段５および６と冷却手段７および
８とは可撓性カバー１から隔間して移動される。

【００４９】次に、このような接着装置３０を用いて貼
り合わせ基板１を所定のセルギャップで接着する本実施
形態の接着方法について説明する。

【００５０】まず、可撓性カバー３が配置されておら
ず、露出している定盤２の上面上に、例えば吸着機構を
有する搬送手段（図示せず）を用いて貼り合わせ基板１
を載せた後、適切な着脱手段を用いて可撓性カバー３を
貼り合わせ基板１を覆うようにして定盤２に配置する。
この可撓性カバー３は、その自重によって撓んで可撓性
カバー３の実質的に全周が（場合によってはＯリングを
介して）定盤２と接触するか、あるいは可撓性カバー３
が自重によって十分に撓まない場合には、クランプなど
の手段により外力を加えて、可撓性カバー３の実質的に
全周が（場合によってはＯリングを介して）定盤２と接
触することによって、可撓性カバー３と定盤２との間
に、貼り合わせ基板１を収容する密閉空間を形成できる
大きさ（面積）および形状を有する。この密閉空間４
は、定盤２に設けられた排気孔９（および排気ライン）
を通じて真空ポンプ（図示せず）に連絡している。

【００５１】次いで、真空ポンプを用いて排気孔９を通
じて密閉空間４を減圧化する。その結果、周辺圧力（例
えば大気圧）と密閉空間４の内部の圧力（例えば約１３
０〜６００００Ｐａ）との差により、可撓性カバー３
が、その可撓性により定盤９の上面および貼り合わせ基
板１の外形に沿うように撓んで、密閉空間４内の貼り合
わせ基板１は、可撓性カバー３を介して定盤２に対して
押し付けられる。

【００５２】その後、貼り合わせ基板１を定盤２に対し
て押し付けた状態で、図１（ａ）に示すような上方加熱
手段５および下方加熱手段６のヒーター発熱線１０を用
いて貼り合わせ基板１を加熱する。加熱条件は、貼り合
わせ基板１の基板間にある熱硬化性シール材が十分に硬
化する温度および時間とし、例えば、約２５℃の室温か
ら、約７〜１５℃／分の加熱速度で約１６０〜１９０℃
まで加熱し、その温度を約５分間維持する。このとき、
下方加熱手段６として加熱板を用いる場合、下方加熱手
段６は定盤２の裏面に接触するように配置されることが
好ましい。

【００５３】この加熱工程においては、下方加熱手段９
に隣接して（図面に向かって右方向に）配置されている
冷却板（下方冷却手段）８の内部にある流路１３には、
冷却流体ではなく断熱性の流体（例えば空気など）が満
たされている。これにより、加熱手段により供給される
熱エネルギーを無駄に消費することが回避される。

【００５４】所定時間経過後、ヒーター発熱線１０の発
熱を停止させ、定盤２の裏面に接触している下方加熱手
段６を下方に移動させて定盤２から離し、加熱手段５お
よび６を冷却手段７および８に置き換える。具体的に
は、図１（ａ）に示す上方加熱手段５および下方加熱手
段６を、（図面に向かって左方向に）にスライドさせ
て、固定されている定盤２の上方位置および下方位置か
らそれぞれ取り除き、他方、図１（ａ）に示す上方冷却
手段７および下方冷却手段８を、定盤２の上方位置およ
び下方位置へと同様にスライドさせることによって、図
１（ｂ）に示すような配置とする。ここで、加熱手段５
および６ならびに冷却手段７および８をスライドさせる
タイミングは、同時であっても、各々ずれていてもよ
い。好ましくは冷却板（下方冷却手段）８は、定盤２の
下方位置にスライドした後、定盤２の裏面に接触するよ
うに上方に移動する。

【００５５】続いて、貼り合わせ基板１を定盤２に対し
て押し付けた状態で、上方冷却手段７のファン１１を作
動させ、下方冷却手段８の流路１３に冷却流体を流して
貼り合わせ基板１を冷却する。このとき、硬化後の熱硬
化性シール材のガラス転移点以下まで、例えば約１５〜
４５℃まで冷却することが好ましい。冷却速度は、例え
ば約−４〜−２５℃／分とすることができる。

【００５６】以上のようにして貼り合わせ基板１を十分
に冷却した後、ファン１１の運転および流路１３への冷
却流体の供給を停止し、着脱手段（図示せず）により可
撓性カバー３を取り除いて密閉空間４を開放し、これに
より、所定のセルギャップにて接着された貼り合わせ基
板（または空セル）１が得られる。接着された貼り合わ
せ基板１を、吸着機構などを有する搬送手段（図示せ
ず）を用いて取り除いた後、定盤２の裏面に接触してい
る下方冷却手段８を下方に移動させて定盤２から離し、
上方冷却手段７および下方冷却手段８を、上述の手順と
逆の手順に従って上方加熱手段５および下方加熱手段６
で置き換え、下方加熱手段９を上方に移動させて定盤２
に接触させる。その後、新たな貼り合わせ基板１を定盤
２に載せて、同様の方法により、所定のセルギャップで
接着することができる。

【００５７】得られた貼り合わせ基板１の空間（ギャッ
プ）に、当業者に既知の方法を用いて液晶を注入し、そ
の注入孔を封止することによって液晶セルが作製され
る。

【００５８】本実施形態によれば、従来の方法および装
置を用いて大型の液晶セルを製造する場合に比べて、よ
り小型な製造設備で、より少ない設備費用および消費エ
ネルギーで、より短い製造プロセスで、より均一なセル
ギャップにて基板を接着することが可能となる。

【００５９】（改変例１）上述の実施形態１において
は、１つの貼り合わせ基板を所定のセルギャップで接着
するために１個の定盤を用いたが、同一平面上に配置さ
れた複数の定盤を用いて、これら定盤の上方位置および
下方位置で共通の加熱手段および冷却手段をスライドさ
せるように、実施形態１を改変してもよい。以下、この
ような改変例について、図面を参照しながら説明する。
図２は、本改変例の接着装置における定盤の配置を説明
する図であり、定盤の主面を上方から見た図である。

【００６０】図２に示すように、本改変例の接着装置に
おいては、３つの定盤２ａ、２ｂおよび２ｃが、点Ｃを
中心として同一平面上に等距離および等間隔で、回転対
称に配置されている。これら定盤２ａ〜２ｃの上方位置
および下方位置においては、加熱手段および冷却手段が
点Ｃを中心として定盤の主面に対して平行に（即ち図２
の面と平行な面上で）周方向にスライドする。理解を容
易にするために、この接着装置を、図２におけるＣ−
Ｃ’線にて切り開いて図示した断面展開図を図３に示
す。図３から解るように、定盤２ａの上方および下方位
置には加熱手段５および６が配置され、貼り合わせ基板
１ａが加熱される。また、定盤２ｂの上方および下方位
置には冷却手段７および８が配置され、貼り合わせ基板
１ｂが冷却される。また、定盤２ｃでは、着脱手段１６
を用いて可撓性カバー３ｃを定盤２ｃから外して密閉空
間を開放し、既に加熱および冷却されて接着された貼り
合わせ基板１ｃを搬送手段１７により取り出す。次い
で、新たな貼り合わせ基板１ｃ’（図示せず）を搬送手
段１７により定盤２ｃ上に供給し、新たな貼り合わせ基
板１ｃ’を収容する密閉空間を形成するように、着脱手
段１６により可撓性カバー３ｃを再び定盤２ｃに配置
し、その後、密閉空間を減圧化して、貼り合わせ基板１
ｃ’を定盤２ｃに向かって押し付ける。

【００６１】所定時間経過後、加熱手段５および６なら
びに冷却手段７および８を、図２の点Ｃを中心に周方向
にスライドさせ、加熱手段５および６を定盤２ｃの上方
位置および下方位置に移動させ、冷却手段７および８を
定盤２ａの上方位置および下方位置に移動させる。これ
により、加熱手段５および６が、冷却手段７および８で
置き換えられる。このとき、加熱手段５および６の加熱
ならびに冷却手段の冷却は停止しなくてよい。置き換え
（スライド）後、定盤２ｃに供給された新たな貼り合わ
せ基板１ｃ’が加熱され、定盤２ａ上では、加熱された
貼り合わせ基板１ａが冷却される。また、定盤２ｂ上で
冷却され、接着された貼り合わせ基板１ｂは、定盤２ｃ
について説明した手順と同様の手順により定盤２ｂから
取り除かれ、定盤２ｂ上に新たな貼り合わせ基板１ｂ’
（図示せず）が供給され、可撓性カバー３ｂを介して定
盤２ｂに向かって押し付けられる。

【００６２】同じく所定時間経過後、加熱手段５および
６ならびに冷却手段７および８を、図２の点Ｃを中心に
更に周方向にスライドさせ、加熱手段５および６を定盤
２ｂの上方位置および下方位置に移動させ、冷却手段７
および８を定盤２ｃの上方位置および下方位置に移動さ
せて、定盤２ｂに供給された新たな貼り合わせ基板１
ｂ’を加熱し、定盤２ｃ上では、加熱された貼り合わせ
基板１ｃ’を冷却する。定盤２ａ上にある接着された貼
り合わせ基板１ａは、上記と同様にして取り除かれ、定
盤２ｂ上には新たな貼り合わせ基板１ａ’が供給され
る。

【００６３】以上の工程を１サイクルとして、繰り返し
て実施すると、定盤２ａ〜２ｃ上で加熱、冷却、ならび
に取り出しおよび新たな貼り合わせ基板の供給を順次行
うようにすることができる。このような態様によれば、
製造効率を更に上昇させることができる。

【００６４】尚、本改変例においては説明を省略した
が、下方加熱手段および下方冷却手段は、それぞれ加熱
および冷却の際には、定盤の裏面に接触して配置される
ことが好ましい。また、本改変例では、３つの定盤を、
それらの主面を上方から見て回転対称に配置したが、２
つまたは４つ以上の定盤を使用することならびにこれら
定盤の配置を変更することも可能である。

【００６５】（改変例２）更に、複数の定盤を同一平面
上だけでなく、その平面の上および／または下にも隣接
して配置するように、上記の実施形態１を改変すること
も可能である。

【００６６】例えば、３個の定盤２ａ〜２ｃを備える、
上記の改変例１の接着装置（図２および図３）に、図４
に示すように、３個の定盤２ｄ〜２ｅをそれぞれ定盤２
ａ〜２ｃの下方に位置するように配置して追加すること
ができる。この場合、図４を参照して、上側の定盤２
ａ、２ｂおよび２ｃと下側の定盤２ｄ、２ｅおよび２ｆ
との間には中間加熱手段１４および中間冷却手段１５が
加えられる。この上方加熱手段５、中間加熱手段１４お
よび下方加熱手段６ならびに上方冷却手段７、中間冷却
手段１５および下方冷却手段８は、固定された定盤２ａ
〜２ｃおよび定盤２ａ〜２ｃの主面がそれぞれ位置する
平行な平面に対して平行に、図２の点Ｃを中心として周
方向にスライドされる。これにより、加熱手段５、１４
および６が、冷却手段７、１５および８で置き換えられ
る。その後、加熱手段および冷却手段を、改変例１と同
様にして順次スライドさせていくことによって、各定盤
にて貼り合わせ基板が接着される。

【００６７】本改変例によれば、上下に隣接する２つの
定盤、例えば定盤２ａおよび２ｄの間に配置される中間
加熱手段１４は、定盤２ａおよび２ｄにそれぞれ配置さ
れる貼り合わせ基板１ａおよび１ｄを同時に加熱するの
で、中間加熱手段１４によって供給される熱を効率的に
利用することができる。また、上下に隣接する２つの定
盤、例えば２ｂおよび２ｅの間に配置される中間冷却手
段１５は、定盤２ｂおよび２ｅにそれぞれ配置される貼
り合わせ基板１ｂおよび１ｅを同時に冷却できる。この
ような態様によれば、加熱および冷却の効率を上昇させ
ることが可能であり、製造効率を更に上昇させることが
できる。

【００６８】尚、本改変例においては説明を省略した
が、中間および下方加熱手段ならびに中間および下方冷
却手段は、それぞれ加熱および冷却の際には、定盤の裏
面に接触して配置されることが好ましい。また、本改変
例では、上下に隣接して配置された２つの定盤を１組と
して、３組の定盤を、それらの主面を上方から見て回転
対称に配置したが、上下に隣接する複数の定盤から成る
１組の定盤の数およびこれらの組数を変更することは、
当業者であれば容易に想到されるであろう。

【００６９】（実施形態２）次に、上述の実施形態１の
冷却手段を他の手段で置換した、本発明の別の実施形態
について図面を参照しながら説明する。図５は、本実施
形態の接着装置を説明する概略部分拡大図である。図５
において、図１と同様の部材には同様の参照番号を付す
ものとする。

【００７０】本実施形態の接着装置は、図１（ａ）およ
び（ｂ）の上方冷却手段７および下方冷却手段８を有さ
ず、可撓性カバー３の代わりに、図５に示すような空間
１８を有する袋状構造を有する可撓性カバー１９を用い
た点を除いて、実施形態１の接着装置と同様の構成およ
び機能を有する。この空間１８は、入口２０および出口
２１を有し、適切な装置（図示せず）を用いて空間１８
の内部を通して冷却流体が流される。

【００７１】このような構成の接着装置を用いれば、実
施形態１の冷却工程に代えて、単に空間１８の内部を通
して冷却流体を流すことによって貼り合わせ基板１を冷
却し、所定のセルギャップにて接着することができる。
本実施形態においても、硬化後の熱硬化性シール材のガ
ラス転移点以下まで、例えば約１５〜４５℃まで冷却す
ることが好ましい。このとき、例えば約−４〜−６５℃
／分の冷却速度を得ることができる。例えば、約５℃の
不凍性溶液を空間１８の入口２０から出口２１へ流量５
０リットル／分で流すと、貼り合わせ基板１の平均温度
約１６０〜１００℃の範囲に対して毎分約−６５℃の冷
却速度が得られる。この冷却速度の値は、実施形態１の
場合よりかなり大きく、より短時間で冷却することが可
能である。空間１８の出口１７から流出した冷却流体
は、好ましくは、再び所定の温度に冷却されて空間１８
の入口へと供給され、循環使用される。

【００７２】本実施形態によれば、実施形態１によって
得られる効果に加えて、より短時間で基板を冷却するこ
とができるので、製造効率を更に上昇させることができ
る。

【００７３】本実施形態においては、上方冷却手段およ
び下方冷却手段を省略したが、これらのいずれかまたは
双方と空間を有する袋状構造を有する可撓性カバーとを
組み合わせて用いて、貼り合わせ基板を冷却するように
してもよい。また、本実施形態においては、可撓性カバ
ーの空間に冷却流体を流したが、冷却流体の代わりに、
適切な温度に加熱した流体を流すことによって、貼り合
わせ基板を加熱するために用いることもできる。更に、
本実施形態に関しても実施形態１と同様に改変すること
が可能である。即ち、複数の定盤を同一平面上に、更に
必要に応じて上下に配置して接着装置を構成し、加熱手
段および冷却手段を停止することなく用いて、複数の貼
り合わせ基板を連続的に接着するようにしてもよい。

【００７４】

【実施例】実施形態１にて上述した接着装置および接着
方法を用いて、以下のようにして貼り合わせ基板を接着
した。本実施例においては、対角寸法約１７８ｍｍ（７
インチ）、約２７９ｍｍ（１１インチ）、３３０ｍｍ
（１３インチ）、約３８１ｍｍ（１５インチ）および約
４８２ｍｍ（１９インチ）の種々のセル表示サイズを有
する貼り合わせ基板を用いた。これら貼り合わせ基板
は、厚さ約０．７ｍｍの１対のガラス基板の間に、シリ
カ系セラミクスから成る粒径約５μｍのスペーサーおよ
びアクリル樹脂（硬化温度約１２０℃）からなる熱硬化
性シール材が挟まれたものとした。また、定盤には、Ｂ
Ｎセラミクスから成る、平面度約５μｍの、縦約６５０
ｍｍ、横約７７０ｍｍ、厚さ約１０ｍｍの板状体を用い
た。可撓性カバーには、約２３０℃の耐熱温度を有し、
約０．１ＭＰａの真空に耐える、厚さ３００μｍのポリ
イミド系樹脂シート（日東電工製、商品名：カプトンシ
ート）を用いた。

【００７５】これら貼り合わせ基板の１つを、実施形態
１に詳述した方法で、定盤上に載せ、貼り合わせ基板を
覆うようにして可撓性カバーを定盤に配置して、貼り合
わせ基板を収容する密閉空間を形成した。その後、密閉
空間内の圧力を約２０００Ｐａまで減圧化し、周辺圧力
である大気圧と密閉空間内の圧力との差により、可撓性
カバーを介して貼り合わせ基板を定盤に対して押し付け
た。

【００７６】貼り合わせ基板を押し付けた状態のまま、
ヒーター発熱線が埋め込まれたセラミクスから成る加熱
板を上方加熱手段および下方加熱手段として用いて、貼
り合わせ基板を約１０℃／分の昇温速度で室温（約２５
℃）から約１６０〜１９０℃まで加熱し、この温度で約
５分間維持した。このとき、下方加熱手段の加熱板は、
定盤の裏面に接触させて用いた。これにより、貼り合わ
せ基板の熱硬化性シール材を十分に熱硬化させた。

【００７７】その後、実施形態１と同様にして、下方加
熱手段を下方に移動させて定盤から離し、上方および下
方加熱手段をスライドさせて、定盤の上方および下方位
置から取り除き、上方および下方冷却手段をスライドさ
せて、定盤の上方および下方位置にスライドさせ、その
後、下方冷却手段を定盤の裏面に接触するように上方に
移動させた。これにより、上方および下方加熱手段が、
上方および下方冷却手段で置き換えられた。

【００７８】本実施例では、上方冷却手段として、４．
５Ｎｍ³／分の定格風量を有するファンを用いた。この
ファンは、その周囲にある室温付近の空気を冷却流体と
して吹き付けることができる。ファンの前方には、直径
約５ｍｍの円形断面を有する吐出孔１２が約２５ｍｍピ
ッチで等間隔に配された分配板を設け、冷却の際には約
２５ｍ／秒の風速で吐出孔から空気を吐出させ、貼り合
わせ基板に吹きつけるようにした。しかし、本発明はこ
れに限定されず、例えば、吐出孔を出る流体の流速が約
２５〜５０ｍ／秒となるように、直径約３〜１０ｍｍの
吐出孔を、約１５〜５０ｍｍピッチで配し得る。

【００７９】他方、下方冷却手段としては、流路を内部
に備え、純アルミニウムから成る冷却板を用いた。貼り
合わせ基板の冷却の際には、冷却板を定盤の裏面に接触
させながら、この流路に、約−３〜５℃の不凍性溶液を
約９００リットル／分の流量で流した。尚、上記の加熱
の際には、断熱性の流体として空気をこの流路内に充填
しておいた。

【００８０】これら上方冷却手段および下方冷却手段を
上記のように用いて、貼り合わせ基板を冷却した。本実
施例においては、貼り合わせ基板の平均温度が約１６０
〜１００℃の範囲に対して、約−２５℃／分の冷却速度
が得られた。貼り合わせ基板を約３０℃まで冷却した
後、冷却を停止し、可撓性カバーを取り外して、所定の
セルギャップで接着された貼り合わせ基板を得た。

【００８１】種々のセル表示サイズを有する残りの貼り
合わせ基板を、同様にして各々接着した。このようにし
て得られた貼り合わせ基板のセルギャップの面内でのば
らつきを調べるために、セルギャップを多数の位置で面
内でほぼ均等に測定し、その標準偏差を求めた。また、
比較のために、図８を参照して説明した従来の方法およ
び装置を用いて種々のサイズの貼り合わせ基板を接着
し、そのセルギャップの標準偏差を求めた。

【００８２】以上のようにして得られたセルギャップの
標準偏差σを貼り合わせ基板のセル表示サイズＬで割っ
たσ／Ｌを、ばらつき係数（変動係数）として求めた。
セル表示サイズＬに対するばらつき係数σ／Ｌのグラフ
を図６に示す。

【００８３】図６から、比較例については、セル表示サ
イズが３３０ｍｍ（１３インチ）より大きくなるとその
ばらつき係数が１．１×１０^-6のレベルから１．４×１
０^-6のレベルへと上昇し、増加することがわかる。これ
に対して、本発明の実施例については、セル表示サイズ
が大きくなってもばらつき係数はほとんど増加しない。
本実施例のばらつき係数は、最大０．８５×１０^-6程度
（セル表示サイズ約１７８ｍｍ（７インチ））であ
る。更に、実施例と比較例のばらつき係数を比較する
と、比較例のばらつき係数は１．１×１０^-6より大きい
のに対して、実施例のばらつき係数は１．０×１０^-6以
下、更には０．９×１０^-6以下、より更には０．８５×
１０^-6以下であり、全てのセル表示サイズに亘って実施
例のばらつき係数の方が比較例のものよりも小さい。特
にセル表示サイズが約３８１ｍｍ（１５インチ）および
約４８２ｍｍ（１９）インチの場合、実施例のばらつき
係数は従来例のものに比べて半分未満となることがわか
る。従って、本発明の実施例の方が、従来技術の比較例
よりもセルギャップのばらつきが小さく、即ちセルギャ
ップが均一であり、特に大型の液晶セル、例えば１５イ
ンチ以上の液晶セル製造プロセスにおいて、従来技術の
比較例よりもセルギャップの均一性を顕著に上昇させる
ことができる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、大型の液晶セルを製造
するのに適した新規な貼り合わせ基板の接着方法および
そのための装置が提供される。本発明の方法および装置
によれば、従来の方法および装置を用いて大型の液晶セ
ルを製造する場合に比べて、より小型な製造設備で、よ
り少ない設備費用および消費エネルギーで、より短い製
造プロセスで、より均一なセルギャップにて基板を接着
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の１つの
実施形態における接着装置を説明する概略断面図であ
り、それぞれ加熱手段および冷却手段の置き換え前後の
様子を示す。

【図２】図１の実施形態の改変例における接着装置を
説明する概略上面図である。

【図３】図２の改変例における接着装置を図２のＣ−
Ｃ’線にて切り開いた概略断面展開図である。

【図４】図１の実施形態のもう１つの改変例における
接着装置を説明する概略断面展開図である。

【図５】本発明の別の実施形態における接着装置を説
明する概略部分拡大図である。

【図６】本発明の実施例および比較例についてのセル
表示サイズＬ（ｍｍ）に対するばらつき係数σ／Ｌ
（−）のグラフである。

【図７】図７（ａ）は、一般的な液晶パネルの概略的
な透視上面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ−
Ｘ線における断面図である。

【図８】従来の液晶セルの製造プロセスにおいて用い
られる接着装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１貼り合わせ基板２定盤３可撓性カバー４密閉空間５上方加熱手段（加熱板）６下方加熱手段（加熱板）７上方冷却手段（吹き付け手段）８下方冷却手段（冷却板）９排気孔１０ヒーター発熱線１１ファン１２吐出孔１３流路３０接着装置

フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA40 JA10 LA07 MA01X MA04Y NA09 NA19 NA24 NA25 NA32 NA41 NA45 NA48 NA55 NA56 NA60 QA11 QA12 QA14 TA06 5G435 AA09 AA17 BB12 GG42 HH14 HH18 HH20 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶セル製造プロセスにおいて１対の基
板を所定のセルギャップにて接着するための方法であっ
て、（ａ）対向する１対の基板の間にスペーサーおよび未硬
化の熱硬化性シール材を挟んだ貼り合わせ基板を定盤に
載せ、貼り合わせ基板を覆うように定盤に可撓性カバー
を配置することによって、可撓性カバーと定盤との間で
貼り合わせ基板を収容する密閉空間を形成する工程と、（ｂ）密閉空間を減圧化して、密閉空間内の貼り合わせ
基板を周辺圧力により可撓性カバーを介して定盤に対し
て押し付ける工程と、（ｃ）貼り合わせ基板を定盤に対して押し付けた状態
で、加熱手段により貼り合わせ基板を加熱して、貼り合
わせ基板間の熱硬化性シール材を熱硬化させる工程と、（ｄ）貼り合わせ基板を定盤に対して押し付けた該状態
を維持しながら、加熱手段を冷却手段で置き換え、冷却
手段により貼り合わせ基板を冷却し、これにより、貼り
合わせ基板を所定のセルギャップにて接着する工程とを
含み、定盤が工程（ａ）〜（ｄ）の間に亘って同じ位置
に保持されることを特徴とする方法。
【請求項２】工程（ｃ）における加熱が、加熱手段と
して、可撓性カバーの上方に隔間して配置される上方加
熱手段と、定盤の下方に配置される下方加熱手段とを用
いて実施され、工程（ｄ）における冷却が、冷却手段と
して、上方加熱手段および下方加熱手段とそれぞれ置き
換えて配置される上方冷却手段および下方冷却手段を用
いて実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】下方冷却手段が、流路を内部に備える冷
却板を含み、工程（ｄ）における冷却が、定盤の裏面に
冷却板を接触させながら該流路に冷却流体を流すことに
よって実施される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】上方冷却手段が、冷却流体を可撓性カバ
ーに吹き付ける吹き付け手段を含み、工程（ｄ）におけ
る冷却が、該吹き付け手段を用いて冷却流体を可撓性カ
バーに吹き付けて接触させることによって実施される、
請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】可撓性カバーが、内部に冷却流体を通す
空間を有する袋状構造を有し、工程（ｄ）に代えて、貼
り合わせ基板を押し付けた前記状態を維持しながら、可
撓性カバーの空間内に冷却流体を流すことによって、貼
り合わせ基板を冷却し、これにより、貼り合わせ基板を
所定のセルギャップにて接着する、請求項１に記載の方
法。
【請求項６】上下に隣接して配置された複数の定盤か
ら成る少なくとも１組の定盤と、各定番上の貼り合わせ
基板を覆うように各々配置される可撓性カバーとを用い
て、貼り合わせ基板を所定のセルギャップにて各々接着
するために、工程（ｃ）における加熱が、加熱手段とし
て、１組の定盤のうち最も上方に位置する定盤に配置さ
れた可撓性カバーの上方に隔間して配置される上方加熱
手段と、上下に隣接する定盤間にて、その下方に位置す
る可撓性カバーと隔間して配置される中間加熱手段と、
１組の定盤のうち最も下方に位置する定盤の下方に配置
される下方加熱手段とを用いて実施され、工程（ｄ）に
おける冷却が、冷却手段として、上方加熱手段、中間加
熱手段および下方加熱手段とそれぞれ置き換えて配置さ
れる上方冷却手段、中間冷却手段および下方冷却手段を
用いて実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】液晶セル製造プロセスにおいて１対の基
板を所定のセルギャップにて接着するための装置であっ
て、対向する１対の基板の間にスペーサーおよび未硬化の熱
硬化性シール材を挟んだ貼り合わせ基板を載せるための
定盤と、貼り合わせ基板を覆うように定盤に着脱可能に配置され
て、貼り合わせ基板を収容する密閉空間を形成する可撓
性カバーであって、密閉空間を減圧化することによっ
て、密閉空間内の貼り合わせ基板を周辺圧力により定盤
に対して押し付ける可撓性カバーと、貼り合わせ基板を定盤に対して押し付けた状態で加熱す
る加熱手段と、加熱手段と置き換えられる冷却手段であって、貼り合わ
せ基板を定盤に対して押し付けた該状態を維持しながら
冷却する冷却手段とを含み、定盤が所定の位置で保持さ
れ、実質的に動かないことを特徴とする装置。
【請求項８】加熱手段が、可撓性カバーの上方に隔間
して配置される上方加熱手段と、定盤の下方に配置され
る下方加熱手段とを含み、冷却手段が、上方加熱手段お
よび下方加熱手段とそれぞれ置き換えて配置される上方
冷却手段および下方冷却手段を含む、請求項７に記載の
装置。
【請求項９】下方冷却手段が、定盤の裏面に接触して
配置され、冷却流体を流す流路を内部に備える冷却板を
含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】上方冷却手段が、冷却流体を可撓性カ
バーに吹き付ける吹き付け手段を含む、請求項８または
９に記載の装置。
【請求項１１】冷却手段に代えて、可撓性カバーが、
内部に冷却流体を通す空間を有する袋状構造を有する、
請求項７に記載の装置。
【請求項１２】定盤が、上下に隣接して配置された複
数の定盤から成る少なくとも１組の定盤を構成し、可撓
性カバーが、貼り合わせ基板を覆うように定盤に各々配
置され、加熱手段が、１組の定盤のうち最も上方に位置
する定盤に配置された可撓性カバーの上方に配置される
上方加熱手段と、上下に隣接する定盤間にて、その下方
に位置する可撓性カバーと隔間して配置される中間加熱
手段と、１組の定盤のうち最も下方に位置する定盤の下
方に配置される下方加熱手段とを含み、冷却手段が、上
方加熱手段、中間加熱手段および下方加熱手段とそれぞ
れ置き換えて配置される上方冷却手段、中間冷却手段お
よび下方冷却手段を含む、請求項７に記載の装置。