JP3411174B2 - 圧着装置 - Google Patents
圧着装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示用パネ
ル、プラズマディスプレイ用パネル、サーマルヘッドの
ヘッド基板と印刷配線基板の張り合わせ、時計用窓材、
半導体製造装置用窓材、水槽用アクリル壁材、下敷き等
の文房具など、2枚の基板を高精度に貼り合わせる圧着
装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近時、2枚の基板を高精度に貼り合わせ
る技術が要求されており、例えば、液晶表示装置におい
ては、2枚のガラス基板の間に液晶を封入し、その封入
した周囲をシール材で密閉しているが、これらのガラス
基板の隙間は、その基板面にわたって均一であることが
要求されている(以下、上記のような貼り合わせられた
2枚のガラス基板を空セルと称する)。特にSTN型の
液晶表示装置では、液晶の複屈折を利用して表示を行っ
ており、そのために、空セルの基板面にわたって均一な
隙間(以下、セルギャップと称する)が得られない場合
には色ムラを生じるといった問題があった。 【0003】従来、このような要求に対して図4に示す
ような圧着装置が使用されている。 【0004】この図は一般的な圧着装置21を示したも
のであり、上部に固定された保持板30に断熱材31を
介して取着された上部加圧プレート22と、下部に上下
方向へ移動自在に配置された保持板32に断熱材33を
介して取着された下部加圧プレート26とからなり、上
記加圧プレート22,26はラバーヒータ23,27
と、該ラバーヒータ23,27に取着され、被圧着体と
の加圧面25,29を構成する金属板24,28とから
形成されたものがあった。 【0005】そして、この圧着装置21により被圧着体
として空セルを製作する場合、一対のガラス基板2,3
の一方に球状や円筒状のスペーサ4を多数個配置し、そ
の周囲にスクリーン印刷等によってシール材5を枠状に
印刷する。そして、それらのスペーサ4及びシール材5
を挟んで当該ガラス基板2に他方のガラス基板3を載置
したものを下部加圧プレート26の加圧面29に配置
し、下部加圧プレート26を上方に移動させて上部加圧
プレート22との間で加圧挾持し、この状態で各加圧プ
レート22,26のラバーヒータ23,27を発熱させ
ることで2枚のガラス基板2,3を加熱し、シール材5
を加熱硬化させて両ガラス基板2,3を互いに接合する
ようになっていた。 【0006】また、このような圧着装置21の加圧プレ
ート22,26は凡そ600mm×600mm程度の大
きさを有し、加圧面25,29を20μm程度の平坦度
に仕上げたものが使用されていた。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加圧面
25,29が金属板24,28からなる従来の圧着装置
21では、圧着作業の繰り返しにより加圧面25,29
がガラス基板2,3からの押圧力やラバーヒータ23,
27からの熱により変形し、平坦度が大きく低下するた
めに、均一な押圧力でもってガラス基板2,3を加圧す
ることができず、その結果、2枚のガラス基板2,3間
のセルギャップを均一にすることができないといった課
題があった。 【0008】また、加圧面25,29の平坦度が低下す
ると、ガラス基板2,3を均一に加熱することができな
いために、シール材5を完全に加熱硬化させることがで
きず、両ガラス基板2,3の接合不良を生じる恐れがあ
るとともに、加圧面25,29を構成する金属板24,
28は、被圧着体であるガラス基板2,3に比べて熱膨
張係数が大きすぎるために加圧面25,29の熱変形が
大きく、その結果、所定の押圧力を加えたとしてもそれ
以上の力がガラス基板2,3に加わることからセルギャ
ップが所望の値より小さくなるなど、ガラス基板2,3
に加える押圧力の調整が難しいといった課題があった。 【0009】また、近年、液晶表示装置の大型化に伴い
加圧プレート22,26に要求される特性も厳しく、加
圧プレート22,26の加圧面25,29を金属で形成
したものでは、その平坦度を20μm以下とすることが
難しく、さらには加圧プレート22,26の重量増に伴
って圧着装置21の他の機構(例えば、下部加圧プレー
ト26の駆動機構等)の剛性を高める必要があり、装置
を大型化しなければならないといった不都合もあった。 【0010】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記問
題に鑑み、ヒータを具備してなる加圧プレートを上下に
配置してなり、これらの加圧プレートにより被圧着体を
加圧挾持した状態で加熱することにより被圧着体を圧着
せしめる圧着装置において、上記加圧プレートの少なく
とも被圧着体との加圧面を、ヤング率が3.0〜3.2
×10 6 kg/cm 2 、熱膨張係数が4.3〜5.0×1
0 -6 /℃で、かつ、熱伝導率が0.22〜0.41ca
l/(cm・sec・℃)である窒化アルミニウムを主
成分とするセラミックスにより形成したものである。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。 【0012】図1は本発明の圧着装置を示す概略図であ
り、図2は加圧プレートのみを示す斜視図である。 【0013】この圧着装置11は、上部に固定した保持
板20に断熱材21を介して取着する上部加圧プレート
12と、下部にサーボモータ24によって上下方向へ移
動自在に配置した保持板22に断熱材23を介して取着
する下部加圧プレート16とからなり、上記加圧プレー
ト12,16はラバーヒータ13,17と、該ラバーヒ
ータ13,17に取着され、被圧着体との加圧面15,
19を構成するヤング率が3.0〜3.2×10 6 kg
/cm 2 、熱膨張係数が4.3〜5.0×10 -6 /℃
で、かつ、熱伝導率が0.22〜0.41cal/(c
m・sec・℃)であるセラミック板14,18とから
構成してある。 【0014】そして、この圧着装置11により、被圧着
体として液晶表示装置(空セル1)を製作する場合、一
対のガラス基板2,3の一方に球状や円筒状のスペーサ
4を多数個配置し、その周囲にスクリーン印刷等によっ
てシール材5を枠状に印刷したあと、これらのスペーサ
4及びシール材5を挟んで当該ガラス基板3に他方のガ
ラス基板2を載置したものを下部加圧プレート16の加
圧面19に配置し、該下部加圧プレート16を上方に移
動させて、上部加圧プレート12との間で180kg/
cm2程度の圧力でもって加圧挾持しながら各加圧プレ
ート12,16のラバーヒータ13,17を発熱させる
ことで、ガラス基板2,3間のシール材5を加熱硬化さ
せ、両ガラス基板2,3を互いに接合することにより空
セル1を製作することができる。 【0015】また、ガラス基板2,3を押圧する加圧面
15,19は、耐摩耗性に優れるとともに、ヤング率が
3.0〜3.2×10 6 kg/cm 2 であるセラミック板
14,18により形成してあることから、圧着作業の繰
り返しにおいても加圧面15,19の摩耗が少なく、ま
た、ガラス基板2,3からの押圧力に屈して変形するこ
ともない。しかも、セラミック板14,18は高い寸法
精度に加工できることから、例えば、600mm×60
0mmの大きさを有する加圧面15,19の平坦度を1
0μm以下とすることができる。 【0016】その為、長期間にわたってガラス基板2,
3の全面を均一な押圧力でもって加圧することができ
る。 【0017】しかも、上記加圧面15,19を構成する
セラミック板14,18の熱膨張係数は4.3〜5.0
×10 -6 /℃であることから、ガラス基板2,3の熱膨
張係数(3.4×10-6/℃)に近似させることがで
き、加圧面15,19とガラス基板2,3の熱変形量を
ほぼ一致させることができる。 【0018】その為、押圧力の調整を容易に行うことが
でき、セルギャップが均一な空セル1を長期間にわたっ
て製造することができる。 【0019】ところで、上記加圧プレート12,16の
加圧面15,19を構成するセラミック板14,18と
しては、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス
を用いることができる。参考までにセラミックスとして
はアルミナ、炭化珪素、窒化珪素が存在する。 【0020】窒化アルミニウムを主成分とするセラミッ
クスとしては、AlN9 1〜99重量%に対し、焼結助
剤としてY 2 O 3 、Er 2 O 3 、CeO 2 などの希土類酸化
物を合計で1〜9重量%の範囲でそれぞれ添加したも
の、あるいは純度99.0%以上のAlNのみを真空雰
囲気中または不活性ガス雰囲気中で焼成したものを用い
れば良い。 【0021】なお、参考までに、アルミナを主成分とす
るセラミックスとしては、Al 2 O 3 85重量%以上に対
し、焼結助剤としてMgO、SiO 2 、CaO等を合計
で15重量%以下の範囲で添加したものを大気雰囲気中
や真空雰囲気中で焼成したものを用いれば良く、炭化珪
素を主成分とするセラミックスとしては、SiC90〜
98重量%に対し、焼結助剤としてAl 2 O 3 を1〜7
重量%とY 2 O 3 、CeO 2 を合計で1〜5重量%の範囲
でそれぞれ添加したものを真空雰囲気中または不活性ガ
ス雰囲気中で焼成したものを用いれば良い。また、窒化
珪素を主成分とするセラミックスとしては、Si 3 N 4 9
0〜99重量%に対し、焼結助剤としてY 2 O 3 、Er 2
O 3 、CeO 2 などの希土類酸化物を合計で1〜10重量
%の範囲でそれぞれ添加したものを真空雰囲気中または
不活性ガス雰囲気中で焼成したものを用いれば良い。 【0022】これらのセラミックスはその特性を表1に
示すように、ヤング率2.8×106kg/cm2以上
で、かつ熱膨張係数9×10-6/℃以下の特性を満足す
ることから加圧面15,19の材質として好適に使用す
ることができる。 【0023】特に、この中でも窒化アルミニウムを主成
分とするセラミックスは、熱伝導率が0.22cal/
(cm・sec・℃)以上(希土類酸化物を含有したA
lNでは0.30〜0.41cal/(cm・sec・
℃))を有することから、ラバーヒータ13,17から
の熱を直ちに伝達し、ガラス基板2,3を均一に加熱す
ることができる。 【0024】 【表1】 【0025】なお、本発明の圧着装置11を構成する加
圧プレート12,16としては、図2に示したものだけ
に限らず、例えば、図3に示すように、一表面に半円状
の溝36a,37aを複数個形成した2枚のセラミック
板36,37同士を互いの溝36a,37a同士が対向
するように貼り合わせて加圧プレート35を構成し、上
記セラミック板36の表面を加圧面38とするととも
に、溝36a,37aにより形成される円筒状の貫通孔
内に円筒状のヒータ39を挿入固定したものでも良く、
この加圧プレート35を用いれば、より大きな圧力を加
えることが可能な圧着装置1を提供することができる。 【0026】なお、上記実施形態では2枚の加圧プレー
トにより押圧した状態で加熱することにより2枚の基板
を圧着させる圧着装置を示したが、本発明はこの実施形
態だけに限定されるものではなく、例えば、一方をヒー
タを備えたロール状の加圧体とし、他方の加圧プレート
に載置した被圧着体上を前記加圧体により押圧した状態
で転動させるとともに、加圧体を発熱させて被圧着体を
加熱することにより圧着せしめたものであっても構わな
い。 【0027】 【実施例】ここで、図1に示す圧着装置11に備える加
圧プレート12,16の加圧面15,19を様々な材料
で形成した時の圧着精度について比較実験を行った。 【0028】本実験では、いずれも加圧プレート12,
16の大きさを600mm×700mmとし、本発明と
して加圧面15,19を窒化アルミニウムからなるセラ
ミック板14,18により構成したものを使用し、比較
例として加圧面15,19をアルミニウム、鋳鉄(FC
25)からなる金属板により構成したもの、及びMgO
を3mol含有する部分安定化ジルコニアからなるセラ
ミック板14,18により構成したものを使用した。 【0029】そして、これらの圧着装置11を用いて6
00mm×600mmの空セル1を形成した時のセルギ
ャップのバラツキ具合を圧着精度として測定した。 【0030】なお、実験条件としては2枚の加圧プレー
ト12,16による押圧力を180kg/cm2とする
とともに、加熱温度を200℃とした。 【0031】各加圧面15,19を構成する材質の特性
を表2に、加圧前後における加圧面15,19の平坦度
及びセルギャップのバラツキ具合をそれぞれ表3に示
す。 【0032】 【表2】 【0033】 【表3】 【0034】この結果、加圧面15,19をアルミニウ
ムや鋳鉄(FC25)からなる金属板で形成した比較例
のものは、その平坦度を良くても11μm程度にしかで
きなかった。しかも、アルミニウムのヤング率は0.7
×106kg/cm2、鋳鉄(FC25)のヤング率は
1.1×106kg/cm2と小さく、金属のもつ延性の
ために圧着の繰り返しによって平坦度がさらに低下し
た。その結果、加圧面5,9を鋳鉄で形成したものでは
セルギャップのバラツキが1.6μm、加圧面5,9を
アルミニウムで形成したものではセルギャップのバラツ
キが2.2μmもあった。 【0035】また、加圧面15,19を部分安定化ジル
コニアで形成したものでは、その平坦度を7μm以下と
することができたものの、ヤング率が2.1×106k
g/cm2と小さいことから変形し易く、また、熱膨張
係数が10.5×10-6/℃とガラス基板2,3の熱膨
張係数に比べて大きすぎることから、セルギャップのバ
ラツキを1.3μm程度にしかできなかった。 【0036】これに対し、加圧面15,19を窒化アル
ミニウムで形成したものでは、全て加圧面15,19の
平坦度を7μm以下とすることができた。しかも、ヤン
グ率が3.0×10 6 kg/cm 2 であることから、加圧
時に加圧面15,19が殆ど変形することがなく、ま
た、熱膨張係数が5.0×10-6/℃以下であることか
らいずれにおいても均一な押圧力が得られ、セルギャッ
プのバラツキを1μm以下とすることができ、優れた圧
着精度を有していた。 【0037】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ヒータ
を具備してなる加圧プレートを上下に配置してなり、こ
れらの加圧プレートにより被圧着体を加圧挾持した状態
で加熱して圧着せしめる圧着装置において、上記加圧プ
レートの少なくとも被圧着体との加圧面を、ヤング率が
3.0〜3.2×10 6 kg/cm 2 、熱膨張係数が4.
3〜5.0×10 -6 /℃で、かつ、熱伝導率が0.22
〜0.41cal/(cm・sec・℃)である窒化ア
ルミニウムを主成分とするセラミックスにより形成した
ことにより、圧着作業の繰り返しにおいて加圧プレート
の加圧面が大きく摩耗したり、加圧時の押圧力に屈して
変形することがないため、長期間にわたって被圧着体を
均一な押圧力でもって加圧することができる。しかも、
ガラス基板等の被圧着体と熱膨張係数が近似しているこ
とから、押圧力の調整を容易に行うことができる。 【0038】その為、本発明に係る圧着装置を液晶表示
装置の空セルの製造工程に使用すれば、セルギャップの
バラツキが殆どない高品質の液晶表示装置を効率良く提
供することができる。
ル、プラズマディスプレイ用パネル、サーマルヘッドの
ヘッド基板と印刷配線基板の張り合わせ、時計用窓材、
半導体製造装置用窓材、水槽用アクリル壁材、下敷き等
の文房具など、2枚の基板を高精度に貼り合わせる圧着
装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近時、2枚の基板を高精度に貼り合わせ
る技術が要求されており、例えば、液晶表示装置におい
ては、2枚のガラス基板の間に液晶を封入し、その封入
した周囲をシール材で密閉しているが、これらのガラス
基板の隙間は、その基板面にわたって均一であることが
要求されている(以下、上記のような貼り合わせられた
2枚のガラス基板を空セルと称する)。特にSTN型の
液晶表示装置では、液晶の複屈折を利用して表示を行っ
ており、そのために、空セルの基板面にわたって均一な
隙間(以下、セルギャップと称する)が得られない場合
には色ムラを生じるといった問題があった。 【0003】従来、このような要求に対して図4に示す
ような圧着装置が使用されている。 【0004】この図は一般的な圧着装置21を示したも
のであり、上部に固定された保持板30に断熱材31を
介して取着された上部加圧プレート22と、下部に上下
方向へ移動自在に配置された保持板32に断熱材33を
介して取着された下部加圧プレート26とからなり、上
記加圧プレート22,26はラバーヒータ23,27
と、該ラバーヒータ23,27に取着され、被圧着体と
の加圧面25,29を構成する金属板24,28とから
形成されたものがあった。 【0005】そして、この圧着装置21により被圧着体
として空セルを製作する場合、一対のガラス基板2,3
の一方に球状や円筒状のスペーサ4を多数個配置し、そ
の周囲にスクリーン印刷等によってシール材5を枠状に
印刷する。そして、それらのスペーサ4及びシール材5
を挟んで当該ガラス基板2に他方のガラス基板3を載置
したものを下部加圧プレート26の加圧面29に配置
し、下部加圧プレート26を上方に移動させて上部加圧
プレート22との間で加圧挾持し、この状態で各加圧プ
レート22,26のラバーヒータ23,27を発熱させ
ることで2枚のガラス基板2,3を加熱し、シール材5
を加熱硬化させて両ガラス基板2,3を互いに接合する
ようになっていた。 【0006】また、このような圧着装置21の加圧プレ
ート22,26は凡そ600mm×600mm程度の大
きさを有し、加圧面25,29を20μm程度の平坦度
に仕上げたものが使用されていた。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加圧面
25,29が金属板24,28からなる従来の圧着装置
21では、圧着作業の繰り返しにより加圧面25,29
がガラス基板2,3からの押圧力やラバーヒータ23,
27からの熱により変形し、平坦度が大きく低下するた
めに、均一な押圧力でもってガラス基板2,3を加圧す
ることができず、その結果、2枚のガラス基板2,3間
のセルギャップを均一にすることができないといった課
題があった。 【0008】また、加圧面25,29の平坦度が低下す
ると、ガラス基板2,3を均一に加熱することができな
いために、シール材5を完全に加熱硬化させることがで
きず、両ガラス基板2,3の接合不良を生じる恐れがあ
るとともに、加圧面25,29を構成する金属板24,
28は、被圧着体であるガラス基板2,3に比べて熱膨
張係数が大きすぎるために加圧面25,29の熱変形が
大きく、その結果、所定の押圧力を加えたとしてもそれ
以上の力がガラス基板2,3に加わることからセルギャ
ップが所望の値より小さくなるなど、ガラス基板2,3
に加える押圧力の調整が難しいといった課題があった。 【0009】また、近年、液晶表示装置の大型化に伴い
加圧プレート22,26に要求される特性も厳しく、加
圧プレート22,26の加圧面25,29を金属で形成
したものでは、その平坦度を20μm以下とすることが
難しく、さらには加圧プレート22,26の重量増に伴
って圧着装置21の他の機構(例えば、下部加圧プレー
ト26の駆動機構等)の剛性を高める必要があり、装置
を大型化しなければならないといった不都合もあった。 【0010】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記問
題に鑑み、ヒータを具備してなる加圧プレートを上下に
配置してなり、これらの加圧プレートにより被圧着体を
加圧挾持した状態で加熱することにより被圧着体を圧着
せしめる圧着装置において、上記加圧プレートの少なく
とも被圧着体との加圧面を、ヤング率が3.0〜3.2
×10 6 kg/cm 2 、熱膨張係数が4.3〜5.0×1
0 -6 /℃で、かつ、熱伝導率が0.22〜0.41ca
l/(cm・sec・℃)である窒化アルミニウムを主
成分とするセラミックスにより形成したものである。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。 【0012】図1は本発明の圧着装置を示す概略図であ
り、図2は加圧プレートのみを示す斜視図である。 【0013】この圧着装置11は、上部に固定した保持
板20に断熱材21を介して取着する上部加圧プレート
12と、下部にサーボモータ24によって上下方向へ移
動自在に配置した保持板22に断熱材23を介して取着
する下部加圧プレート16とからなり、上記加圧プレー
ト12,16はラバーヒータ13,17と、該ラバーヒ
ータ13,17に取着され、被圧着体との加圧面15,
19を構成するヤング率が3.0〜3.2×10 6 kg
/cm 2 、熱膨張係数が4.3〜5.0×10 -6 /℃
で、かつ、熱伝導率が0.22〜0.41cal/(c
m・sec・℃)であるセラミック板14,18とから
構成してある。 【0014】そして、この圧着装置11により、被圧着
体として液晶表示装置(空セル1)を製作する場合、一
対のガラス基板2,3の一方に球状や円筒状のスペーサ
4を多数個配置し、その周囲にスクリーン印刷等によっ
てシール材5を枠状に印刷したあと、これらのスペーサ
4及びシール材5を挟んで当該ガラス基板3に他方のガ
ラス基板2を載置したものを下部加圧プレート16の加
圧面19に配置し、該下部加圧プレート16を上方に移
動させて、上部加圧プレート12との間で180kg/
cm2程度の圧力でもって加圧挾持しながら各加圧プレ
ート12,16のラバーヒータ13,17を発熱させる
ことで、ガラス基板2,3間のシール材5を加熱硬化さ
せ、両ガラス基板2,3を互いに接合することにより空
セル1を製作することができる。 【0015】また、ガラス基板2,3を押圧する加圧面
15,19は、耐摩耗性に優れるとともに、ヤング率が
3.0〜3.2×10 6 kg/cm 2 であるセラミック板
14,18により形成してあることから、圧着作業の繰
り返しにおいても加圧面15,19の摩耗が少なく、ま
た、ガラス基板2,3からの押圧力に屈して変形するこ
ともない。しかも、セラミック板14,18は高い寸法
精度に加工できることから、例えば、600mm×60
0mmの大きさを有する加圧面15,19の平坦度を1
0μm以下とすることができる。 【0016】その為、長期間にわたってガラス基板2,
3の全面を均一な押圧力でもって加圧することができ
る。 【0017】しかも、上記加圧面15,19を構成する
セラミック板14,18の熱膨張係数は4.3〜5.0
×10 -6 /℃であることから、ガラス基板2,3の熱膨
張係数(3.4×10-6/℃)に近似させることがで
き、加圧面15,19とガラス基板2,3の熱変形量を
ほぼ一致させることができる。 【0018】その為、押圧力の調整を容易に行うことが
でき、セルギャップが均一な空セル1を長期間にわたっ
て製造することができる。 【0019】ところで、上記加圧プレート12,16の
加圧面15,19を構成するセラミック板14,18と
しては、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス
を用いることができる。参考までにセラミックスとして
はアルミナ、炭化珪素、窒化珪素が存在する。 【0020】窒化アルミニウムを主成分とするセラミッ
クスとしては、AlN9 1〜99重量%に対し、焼結助
剤としてY 2 O 3 、Er 2 O 3 、CeO 2 などの希土類酸化
物を合計で1〜9重量%の範囲でそれぞれ添加したも
の、あるいは純度99.0%以上のAlNのみを真空雰
囲気中または不活性ガス雰囲気中で焼成したものを用い
れば良い。 【0021】なお、参考までに、アルミナを主成分とす
るセラミックスとしては、Al 2 O 3 85重量%以上に対
し、焼結助剤としてMgO、SiO 2 、CaO等を合計
で15重量%以下の範囲で添加したものを大気雰囲気中
や真空雰囲気中で焼成したものを用いれば良く、炭化珪
素を主成分とするセラミックスとしては、SiC90〜
98重量%に対し、焼結助剤としてAl 2 O 3 を1〜7
重量%とY 2 O 3 、CeO 2 を合計で1〜5重量%の範囲
でそれぞれ添加したものを真空雰囲気中または不活性ガ
ス雰囲気中で焼成したものを用いれば良い。また、窒化
珪素を主成分とするセラミックスとしては、Si 3 N 4 9
0〜99重量%に対し、焼結助剤としてY 2 O 3 、Er 2
O 3 、CeO 2 などの希土類酸化物を合計で1〜10重量
%の範囲でそれぞれ添加したものを真空雰囲気中または
不活性ガス雰囲気中で焼成したものを用いれば良い。 【0022】これらのセラミックスはその特性を表1に
示すように、ヤング率2.8×106kg/cm2以上
で、かつ熱膨張係数9×10-6/℃以下の特性を満足す
ることから加圧面15,19の材質として好適に使用す
ることができる。 【0023】特に、この中でも窒化アルミニウムを主成
分とするセラミックスは、熱伝導率が0.22cal/
(cm・sec・℃)以上(希土類酸化物を含有したA
lNでは0.30〜0.41cal/(cm・sec・
℃))を有することから、ラバーヒータ13,17から
の熱を直ちに伝達し、ガラス基板2,3を均一に加熱す
ることができる。 【0024】 【表1】 【0025】なお、本発明の圧着装置11を構成する加
圧プレート12,16としては、図2に示したものだけ
に限らず、例えば、図3に示すように、一表面に半円状
の溝36a,37aを複数個形成した2枚のセラミック
板36,37同士を互いの溝36a,37a同士が対向
するように貼り合わせて加圧プレート35を構成し、上
記セラミック板36の表面を加圧面38とするととも
に、溝36a,37aにより形成される円筒状の貫通孔
内に円筒状のヒータ39を挿入固定したものでも良く、
この加圧プレート35を用いれば、より大きな圧力を加
えることが可能な圧着装置1を提供することができる。 【0026】なお、上記実施形態では2枚の加圧プレー
トにより押圧した状態で加熱することにより2枚の基板
を圧着させる圧着装置を示したが、本発明はこの実施形
態だけに限定されるものではなく、例えば、一方をヒー
タを備えたロール状の加圧体とし、他方の加圧プレート
に載置した被圧着体上を前記加圧体により押圧した状態
で転動させるとともに、加圧体を発熱させて被圧着体を
加熱することにより圧着せしめたものであっても構わな
い。 【0027】 【実施例】ここで、図1に示す圧着装置11に備える加
圧プレート12,16の加圧面15,19を様々な材料
で形成した時の圧着精度について比較実験を行った。 【0028】本実験では、いずれも加圧プレート12,
16の大きさを600mm×700mmとし、本発明と
して加圧面15,19を窒化アルミニウムからなるセラ
ミック板14,18により構成したものを使用し、比較
例として加圧面15,19をアルミニウム、鋳鉄(FC
25)からなる金属板により構成したもの、及びMgO
を3mol含有する部分安定化ジルコニアからなるセラ
ミック板14,18により構成したものを使用した。 【0029】そして、これらの圧着装置11を用いて6
00mm×600mmの空セル1を形成した時のセルギ
ャップのバラツキ具合を圧着精度として測定した。 【0030】なお、実験条件としては2枚の加圧プレー
ト12,16による押圧力を180kg/cm2とする
とともに、加熱温度を200℃とした。 【0031】各加圧面15,19を構成する材質の特性
を表2に、加圧前後における加圧面15,19の平坦度
及びセルギャップのバラツキ具合をそれぞれ表3に示
す。 【0032】 【表2】 【0033】 【表3】 【0034】この結果、加圧面15,19をアルミニウ
ムや鋳鉄(FC25)からなる金属板で形成した比較例
のものは、その平坦度を良くても11μm程度にしかで
きなかった。しかも、アルミニウムのヤング率は0.7
×106kg/cm2、鋳鉄(FC25)のヤング率は
1.1×106kg/cm2と小さく、金属のもつ延性の
ために圧着の繰り返しによって平坦度がさらに低下し
た。その結果、加圧面5,9を鋳鉄で形成したものでは
セルギャップのバラツキが1.6μm、加圧面5,9を
アルミニウムで形成したものではセルギャップのバラツ
キが2.2μmもあった。 【0035】また、加圧面15,19を部分安定化ジル
コニアで形成したものでは、その平坦度を7μm以下と
することができたものの、ヤング率が2.1×106k
g/cm2と小さいことから変形し易く、また、熱膨張
係数が10.5×10-6/℃とガラス基板2,3の熱膨
張係数に比べて大きすぎることから、セルギャップのバ
ラツキを1.3μm程度にしかできなかった。 【0036】これに対し、加圧面15,19を窒化アル
ミニウムで形成したものでは、全て加圧面15,19の
平坦度を7μm以下とすることができた。しかも、ヤン
グ率が3.0×10 6 kg/cm 2 であることから、加圧
時に加圧面15,19が殆ど変形することがなく、ま
た、熱膨張係数が5.0×10-6/℃以下であることか
らいずれにおいても均一な押圧力が得られ、セルギャッ
プのバラツキを1μm以下とすることができ、優れた圧
着精度を有していた。 【0037】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ヒータ
を具備してなる加圧プレートを上下に配置してなり、こ
れらの加圧プレートにより被圧着体を加圧挾持した状態
で加熱して圧着せしめる圧着装置において、上記加圧プ
レートの少なくとも被圧着体との加圧面を、ヤング率が
3.0〜3.2×10 6 kg/cm 2 、熱膨張係数が4.
3〜5.0×10 -6 /℃で、かつ、熱伝導率が0.22
〜0.41cal/(cm・sec・℃)である窒化ア
ルミニウムを主成分とするセラミックスにより形成した
ことにより、圧着作業の繰り返しにおいて加圧プレート
の加圧面が大きく摩耗したり、加圧時の押圧力に屈して
変形することがないため、長期間にわたって被圧着体を
均一な押圧力でもって加圧することができる。しかも、
ガラス基板等の被圧着体と熱膨張係数が近似しているこ
とから、押圧力の調整を容易に行うことができる。 【0038】その為、本発明に係る圧着装置を液晶表示
装置の空セルの製造工程に使用すれば、セルギャップの
バラツキが殆どない高品質の液晶表示装置を効率良く提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る圧着装置の一例を示す概略図であ
る。 【図2】図1圧プレートのみを示す斜視図である。 【図3】本発明に係る圧着装置に備える他の加圧プレー
トを示す斜視図である。 【図4】従来の圧着装置を示す概略図である。 【符号の説明】 1・・・空セル 2,3・・・ガラス基板 4・・・スペーサ 5・・・シール材 11・・・圧着装置 12・・・上部加圧プレート 13,17・・・ラバーヒータ 14,18・・・セラミック板 15,19・・・加圧面 16・・・下部加圧プレート 20,22・・・保持板 21,23・・・断熱材 24・・・サーボモータ
る。 【図2】図1圧プレートのみを示す斜視図である。 【図3】本発明に係る圧着装置に備える他の加圧プレー
トを示す斜視図である。 【図4】従来の圧着装置を示す概略図である。 【符号の説明】 1・・・空セル 2,3・・・ガラス基板 4・・・スペーサ 5・・・シール材 11・・・圧着装置 12・・・上部加圧プレート 13,17・・・ラバーヒータ 14,18・・・セラミック板 15,19・・・加圧面 16・・・下部加圧プレート 20,22・・・保持板 21,23・・・断熱材 24・・・サーボモータ
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
B30B 15/06 B30B 15/06 Z
G02F 1/1339 505 G02F 1/1339 505
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】ヒータを具備してなる加圧プレートを上下
に配置してなり、これらの加圧プレートにより被圧着体
を加圧挾持した状態で加熱することにより被圧着体を圧
着せしめる圧着装置において、上記加圧プレートの少な
くとも被圧着体との加圧面を、ヤング率が3.0〜3.
2×10 6 kg/cm 2 、熱膨張係数が4.3〜5.0×
10 -6 /℃で、かつ、熱伝導率が0.22〜0.41c
al/(cm・sec・℃)である窒化アルミニウムを
主成分とするセラミックスにより形成したことを特徴と
する圧着装置。
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JP4678797A JP3411174B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 圧着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4678797A JP3411174B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 圧着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10239653A JPH10239653A (ja) | 1998-09-11 |
JP3411174B2 true JP3411174B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=12757051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4678797A Expired - Fee Related JP3411174B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 圧着装置 |
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---|---|
JP (1) | JP3411174B2 (ja) |
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KR100855461B1 (ko) | 2007-09-12 | 2008-09-01 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 점착척 및 이를 가진 기판합착장치 |
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KR101234358B1 (ko) * | 2010-11-02 | 2013-02-28 | 에이피시스템 주식회사 | 지지 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 |
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KR101334705B1 (ko) * | 2011-03-11 | 2013-11-29 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 유기발광소자 밀봉장치 |
KR101403628B1 (ko) * | 2012-06-26 | 2014-06-05 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 유기발광소자 밀봉장치 |
CN104608417B (zh) * | 2015-02-09 | 2016-02-03 | 南昌航空大学 | 高效加热的稻壳复合圆板压制成型工装及圆板成型的方法 |
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1997
- 1997-02-28 JP JP4678797A patent/JP3411174B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10239653A (ja) | 1998-09-11 |
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