JPH06160828A - 平板の貼合せ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置ずれがなく、均一な間隔を保った状態で
短時間で効率よく２枚の平板の貼合せを行う。 【構成】 一対のガラス基板１１，１２のうち、ガラス
基板１１の貼合せ面に熱硬化性樹脂１３を注入口１９を
有する開曲線状に塗布する。さらにこの開曲線状の熱硬
化性樹脂１３の外側には、閉曲線状の熱硬化性樹脂１８
を形成する。ガラス基板１２の貼合せ面には、プラスチ
ックビーズ１４が散布される。両ガラス基板１１，１２
を減圧下で位置合せを行った後、ガラス基板１１とガラ
ス基板１２とを接近させて熱硬化性樹脂１３，１８を全
面接触させる。その後外部を大気圧下に戻し、熱硬化性
樹脂１８と両ガラス基板１１，１２とで囲まれた閉空間
２０と大気圧との差によって両ガラス基板１１，１２を
加圧する。次に両ガラス基板１１，１２を加熱して熱硬
化性樹脂を硬化させて貼合せを完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一定の間隔を保ち、位
置ずれなく平板を貼合せる方法に関し、特にＴＮ（ねじ
れネマティック）形、ＳＴＮ（超ねじれネマティック）
形、強誘電性などの液晶パネル、カラーフィルタ貼合せ
形ＣＣＤ（電荷結合デバイス）などを形成する２枚のガ
ラスなどの平板を貼合せる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶パネルなどを形成する２枚の
ガラス基板を貼合せる場合、図１０に示すように一方の
ガラス基板１の貼合せ面となる表面に、接着剤としてた
とえば熱硬化性樹脂３をスクリーン印刷法またはディス
ペンサなどによる描画法によって、液晶を注入する注入
口９を有する開曲線状に塗布し、他方のガラス基板２の
貼合せ面となる表面全面に均一な大きさの間隔保持部材
４を散布した後、図１１に示すように２枚のガラス基板
１，２を重ね合せて位置合せを行い、１８０℃程度の高
温状態で図１２に示すように上下からプレス機の押圧板
６，７で加圧し、熱硬化性樹脂３を硬化させる加圧プレ
ス法にて、２枚のガラス基板１，２を貼合せている。

【０００３】このような熱硬化性樹脂を用いる方法で
は、２枚のガラス基板の位置を合せるための機構と、高
温高圧の状態でプレスする機構とが必要であるが、今日
生産されている液晶パネルでは、水平方向では３μｍ以
内、間隔では０．３μｍ以内の位置合せ精度が要求さ
れ、プレス圧力も３００ｍｍ×４００ｍｍの大きさのガ
ラス基板では、ガラス基板１枚に対して５０００Ｎから
１００００Ｎの力で、かつ全面に均一な加圧力で高温高
圧の状態でプレスしなければならない。

【０００４】１台の装置にこれらの機構を全て備えさせ
ることはできないため、ガラス基板の位置合せを行い、
常温でプレスする機構を有する装置と、高温でプレスす
る装置とを個別に用いている。

【０００５】しかし、貼合せるべきガラス基板１，２自
体の表裏の平行度が確保されていなければ（厚みの差が
あれば）、押圧面が平行である押圧板６，７によって加
圧しても均一に加圧されず、ガラス基板１，２の厚い部
分に偏って強く加圧され、各ガラス基板１，２の間隔は
一定にならない。また生産効率を向上させるために２枚
１組のガラス基板を複数組重ねて一度に加圧する場合
は、ガラス基板１，２の厚みの不均一さが累積され、よ
り一層の加圧の不均衡が発生する。

【０００６】また、液晶パネルを形成する場合、２枚の
ガラス基板の間に液晶を封入するので、この間隔が一定
でない場合は商品の信頼性、品位に大きな影響を与え
る。また、２枚のガラス基板の位置がずれた場合も同様
に品位に大きな影響を与える。

【０００７】そこで、図１３に示すように、柔軟なゴム
膜１０と保持板８との間に、貼合せるべく準備された２
枚のガラス基板１，２を置き、ゴム膜１０と保持板８と
で形成される空間内を減圧して、大気圧との差で柔軟な
ゴム膜１０を介して加圧する真空プレス法を用いて、２
枚のガラス基板１，２の間隔が均一になるように加圧す
る装置が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの装置
では、１８０℃程度の温度に耐えられる柔軟なゴム膜１
０が得られないため、接着剤として熱硬化性樹脂３を使
用できず、このため２液混合型のエポキシ樹脂などを使
用せねばならないので、混合後の時間制御を厳密に行わ
なければならないという問題がある。

【０００９】この真空プレス法に用いる他の接着剤とし
ては、紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、柔軟なゴム膜
１０の材質として紫外線を充分透過し、かつ長時間の紫
外線照射に対して劣化しない材質を選択しなければなら
ないという課題がある。

【００１０】また、上記の真空プレス法においては、ゴ
ム膜１０と保持板８とで形成される空間内を吸引してゴ
ム膜１０を保持板８に密着させ、さらに吸引することに
よって生じる圧力差で加圧しているので、接着剤が硬化
するまで吸引を続けなければならず、貼合せが完了する
までに時間がかかり、製造効率がよくないという問題が
ある。

【００１１】さらに、加圧プレス法および真空プレス法
においてはともに、図１１に示すように、注入口９が狭
く限られているため、接着剤３による２枚のガラス基板
１，２の接着後、接着剤が伸展していく過程において、
内部に残った空気はこの注入口９からしか外部に出られ
ないので、一時的に内部の圧力が上昇し、これに起因し
て外部からの加圧に対して反力が発生し、加圧力の不均
衡、２枚のガラス基板の位置ずれの発生などの原因とな
るという課題がある。

【００１２】本発明の目的は、均一な間隔を保ち、位置
ずれなく、短時間で効率よく２枚の平板を貼合せること
ができる平板の貼合せ方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定の間隔を
保ち、相対する一対の平板を貼合せる方法において、一
対の平板のうち、一方の平板の貼合せ面に接着剤を開曲
線状に塗布し、さらにその外側に接着剤を閉曲線状に塗
布し、前記一方平板および他方平板のいずれか一方の貼
合せ面に多数の間隔保持部材を全面に散布した後、両平
板を減圧下で重ね合せ、その後外部を大気圧下に戻し、
両平板および接着剤で囲まれた閉空間内と外部との圧力
差を用いて貼合せることを特徴とする平板の貼合せ方法
である。

【００１４】

【作用】本発明に従えば、相対する一対の平板のうち、
一方平板の貼合せ面に開曲線状に接着剤が塗布され、そ
の外側には閉曲線状に接着剤が塗布され、前記一方平板
および他方平板のいずれか一方の貼合せ面全面には多数
の間隔保持部材が散布される。このような一対の平板を
減圧下で位置合せをした後に重ね合せ、両平板と閉曲線
状に塗布された接着剤とで囲まれた閉空間を形成する。
その後、周囲を大気圧に戻し、閉空間内と外部との圧力
差によって両平板を密着させた後、加熱して接着剤を硬
化し、両平板の貼合せを完了する。したがって、短時間
で２枚の平板が均一な間隔を保ち、位置ずれを生ずるこ
となく貼合せることができる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例における２枚のガ
ラス基板１１，１２の貼合せ前の斜視図であり、図２か
ら図４は貼合せ工程を説明するための断面図である。一
対のガラス基板１１，１２のうち、一方のガラス基板１
１の貼合せ面に熱硬化性樹脂１３をたとえばスクリーン
印刷法によって注入口１９を有する開曲線状に塗布す
る。また、この開曲線状の熱硬化性樹脂１３の外側に
は、熱硬化性樹脂１８を閉曲線状に塗布する。樹脂１
３，１８の大きさはたとえば幅１ｍｍ、高さは１００μ
ｍであり、開曲線状の熱硬化性樹脂１３が概ね１８０ｍ
ｍ×２８０ｍｍの矩形領域内に、閉曲線状の熱硬化性樹
脂１８が概ね２００ｍｍ×３００ｍｍの矩形領域内にそ
れぞれ塗布される。

【００１６】さらに、これらの熱硬化性樹脂１３，１８
内には間隔保持部材として、たとえば直径１０μｍの球
状体のガラス繊維１５が分散して混入されている。ま
た、他方のガラス基板１２の貼合せ面には間隔保持部材
として、たとえば直径１０μｍのプラスチックビーズ１
４が全面に均一に散布される。熱硬化性樹脂１３，１８
の塗布とプラスチックビーズ１４の散布とは、本実施例
のように別々のガラス基板上に行ってもよいし、同一の
ガラス基板上に行ってもよい。

【００１７】上述のように準備した両ガラス基板１１，
１２を図２に示すように上下一対の板状の保持板１６，
１７を有する保持機構によって保持する。その周辺を１
×１０³Ｐａ程度に減圧して真空状態にした後、両ガラ
ス基板１１，１２間の間隔を約１ｍｍ程度に保ち、熱硬
化性樹脂１３，１８が接しない状態で所定の位置に位置
合せをする。次に図３に示すように、ガラス基板１１と
ガラス基板１２とを接近させて、熱硬化性樹脂１３，１
８を全面接触させ、熱硬化性樹脂１８と両ガラス基板１
１，１２とで囲まれた閉空間２０を形成する。

【００１８】次に両ガラス基板１１，１２の周囲を大気
圧下に戻し、保持板１６，１７を外す。この状態で閉空
間２０内の気圧と大気圧との差で、両ガラス基板１１，
１２は加圧される。この際、両ガラス基板１１，１２間
に作用する圧力は約６０００Ｎであり、この圧力で熱硬
化性樹脂１３，１８は、図４に示すように、間隔保持部
材であるガラス繊維１５やプラスチックビーズ１４の高
さ（直径）である１０μｍまで伸展され、仮接着され
る。これによって、閉空間２０の体積は約１／１０にな
り、その圧力は約１０倍の１０⁴Ｐａ程度になるが、大
気圧（約１０⁵Ｐａ）よりも充分低く問題はない。

【００１９】次に、仮接着された両ガラス基板１１，１
２をたとえば１８０℃の炉に入れ、この温度をたとえば
２時間保持し、熱硬化性樹脂１３，１８を硬化させて貼
合せを完了する。その後、開曲線状の熱硬化性樹脂１３
が塗布された矩形領域部分を残し、閉曲線状の熱硬化性
樹脂１８が塗布された部分は切断面線２１，２２，２
３，２４で切断される。

【００２０】図５は、貼合せの終わったガラス基板１
１，１２の斜視図であり、図６は閉曲線状の熱硬化性樹
脂１８が塗布された部分を切除したガラス基板１１，１
２の斜視図である。貼合せ完了後、切断面線２１，２
２，２３，２４で両ガラス基板１１，１２の開曲線状の
熱硬化性樹脂１３と閉曲線状の熱硬化性樹脂１８との間
を切断し、閉曲線状の熱硬化性樹脂１８が塗布された部
分を取除く。

【００２１】また、両ガラス基板１１，１２の接着をさ
らに大きな力で行うためには、減圧下での接触の終わっ
た両ガラス基板１１，１２を大気圧下に戻した後、さら
にチャンバなどの耐圧容器に入れ、この容器内の気圧を
高くすることによってより大きな押圧力が得られる。ま
た、接着剤の種類によっては加圧による接着のみでよい
こともある。

【００２２】なお、本実施例では液晶パネル用のガラス
基板１１，１２を貼合せる方法を主に説明したので、ス
クリーン印刷法などによって塗布する熱硬化性樹脂１
３，１８の曲線は、熱硬化性樹脂１８は閉曲線、熱硬化
性樹脂１３は注入口１９のある開曲線であれば、形状は
円形、楕円形など、どのような形状であってもよい。

【００２３】さらに、本実施例では平板として一対のガ
ラス基板１１，１２を貼合せる場合を説明を行ったが、
貼合せる平板はガラス基板に限らない。また図７で示す
ように一対のガラス基板のうちの一方のガラス基板３１
の貼合せ面に注入口３９を有する複数の開曲線状の熱硬
化性樹脂３３を塗布し、それらの熱硬化性樹脂３３の全
てを含むように外周に閉曲線状の熱硬化性樹脂３８を塗
布した後に、上述の貼合せ方法を実施してもよい。

【００２４】図８は、他の貼合せ方法による２枚のガラ
ス基板４１，４２の貼合せ前の斜視図であり、図９は、
この貼合せ方法によって貼合せを完了した２枚のガラス
基板４１，４２を切断して注入口４９を形成する過程を
示す斜視図である。図８に示すように、一対のガラス基
板４１，４２の一方のガラス基板４１の貼合せ面に閉曲
線状で、しかも液晶注入口を形成するための凸部４０を
有するように熱硬化性樹脂４３を塗布し、他方の基板４
２の貼合せ面には間隔保持部材としてのプラスチックビ
ーズ４４を全面に散布し、本実施例と同様にして上下一
対の保持部材で保持し、周囲を減圧して真空状態にした
後、両ガラス基板４１，４２の位置合せをする。次に両
ガラス基板４１，４２を熱硬化性樹脂４３が全面接触す
るように接近させ、閉空間を形成する。その後、ガラス
基板４１，４２の周囲を大気圧下に戻し、閉空間内の気
圧と大気圧との差によって両ガラス基板４１，４２を加
圧して仮接着が完了する。さらに仮接着されたガラス基
板４１，４２を加熱して熱硬化性樹脂４３を硬化させ貼
合せを行う。このようにして貼合せが完了した図９
（１）に示すような状態のガラス基板４１，４２を、図
９（２）に示す切断面線４５に沿って凸部４０にかかる
ようにガラス基板４１，４２を切断して、図９（３）に
示すように液晶の注入口４９を形成する。

【００２５】以上のような貼合せ方法によっても従来技
術で生じていた課題を解決することができるが、この方
法では凸部４０を切断して注入口４９を形成しなければ
ならないため、液晶注入不良が発生しないようにかなり
高度な切断技術が要求される。また、あまり複雑な注入
口形状にすることは不可能であるため、閉曲線の設計に
おける自由度が失われることにもなりかねない。

【００２６】したがって、本発明の実施例に従う貼合せ
方法は、従来技術が有していた課題を解決し、なおかつ
前述した注入口４９を切断によって形成する方法よりも
簡単に行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、２枚の平
板および閉曲線状に塗布された接着剤で囲まれた完全な
真空状態である閉空間と外部との圧力差を用いて貼合せ
を行うため、貼合せるべき平板の平行度に影響されるこ
となく、また、反力が発生することもなく、均一な圧力
で加圧することができる。また、貼合せに要する時間も
短時間ですむ。

【００２８】したがって、商品の信頼性や品位を向上さ
せ、製造効率を上げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における貼合せ前の両ガラス
基板１１，１２の斜視図である。

【図２】本発明の一実施例における貼合せ開始時の両ガ
ラス基板１１，１２の断面図である。

【図３】本発明の一実施例における接着剤接触時の両ガ
ラス基板１１，１２の断面図である。

【図４】本発明の一実施例における仮貼合せおよび貼合
せ完了時の両ガラス基板１１，１２の断面図である。

【図５】本発明の一実施例における貼合せ完了時の斜視
図である。

【図６】本発明の一実施例における閉曲線状の熱硬化性
樹脂１８を切断して除去した後の斜視図である。

【図７】本発明の他の実施例におけるガラス基板３１へ
の接着剤３３，３８の塗布形状例を示す斜視図である。

【図８】他の貼合せ方法による貼合せ前の両ガラス基板
４１，４２の斜視図である。

【図９】他の貼合せ方法による両ガラス基板４１，４２
を貼合せる過程を示す工程図である。

【図１０】従来技術による貼合せ前の両ガラス基板１，
２の斜視図である。

【図１１】従来技術による貼合せ完了時の両ガラス基板
１，２の斜視図である。

【図１２】従来技術のプレス法の加圧状態を説明するた
めの断面図である。

【図１３】従来技術の真空プレス法を説明するための断
面図である。

【符号の説明】

１１，１２ ガラス基板 １３，１８ 熱硬化性樹脂 １４ プラスチックビーズ １５ ガラス繊維 ２０ 閉空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の間隔を保ち、相対する一対の平板
   を貼合せる方法において、 一対の平板のうち、一方の平板の貼合せ面に接着剤を開
   曲線状に塗布し、さらにその外側に接着剤を閉曲線状に
   塗布し、前記一方平板および他方平板のいずれか一方の
   貼合せ面に多数の間隔保持部材を全面に散布した後、両
   平板を減圧下で重ね合せ、その後外部を大気圧下に戻
   し、両平板および接着剤で囲まれた閉空間内と外部との
   圧力差を用いて貼合せることを特徴とする平板の貼合せ
   方法。