JPH07311384A

JPH07311384A - 液晶パネルプレス用平板及びこれを用いた液晶パネルの製造方法

Info

Publication number: JPH07311384A
Application number: JP6326662A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hanzawa; 茂半澤
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1995-11-28
Also published as: DE69506758D1; DE69506758T2; EP0673898A1; KR0149407B1; EP0673898B1; US6054000A

Abstract

(57)【要約】【構成】液晶パネル製造用プレス装置に使用するプレ
ス用平板において、プレス用平板が、ＳｉＣとＳｉを含
有してなるＳｉＣ質焼結体から構成されている。複数枚
の基板の間に液晶を封入した後、プレス用平板により加
圧、加熱を行なうことにより、複数枚の基板を接合して
液晶パネルを製造する。【効果】加熱による歪がほとんどなく、基板間のギャ
ップの精度が良く、表面粗さが小さく、寸法精度の高い
液晶パネルを製作できる。又、工数が少なく経済的に製
作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下２枚のガラス基板
を加圧・成形して液晶パネルを製作するためのプレス用
平板及びこれを用いた液晶パネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶用パネル製造用プレス装置と
して、例えば特開平４−３０１８１４号公報に記載のも
のが知られており、透明電極を設けた上下２枚のガラス
基板の間に所定のギャップを設け、その間にスペーサー
及び液晶を封入し、周辺部をシールする。次いで、加圧
板と受圧板（プレス用平板）により上下から常温で加圧
してプレス接着した後、２００℃程度に加熱して液晶を
全体に行き渡るようにして液晶用パネルを製造してい
る。従来、このような液晶パネル製造用プレス装置のプ
レス用平板としては、２００ｍｍ×２５０ｍｍ程度の大
きさのステンレス鋼板が主に使用されていたが、近年、
液晶パネルの大型化に伴い、４００ｍｍ×３５０ｍｍ程
度、さらにはそれ以上の大きさのものが必要とされるよ
うになり、ステンレス鋼板の他に、アルミナ、結晶化ガ
ラス、大理石、炭化珪素等の利用も検討されるようにな
ってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のプレス装置のプレス用平板にあっては、例え
ば、ステンレス鋼板では導電性は高いが熱膨張率が大き
く、そのため２００℃程度に加熱するとプレス用平板に
歪を生じ、その結果、液晶パネルの画面にも歪を生ずる
恐れが大きい。また、アルミナ、結晶化ガラス、大理石
板等では導電性が低いため静電気を帯び易く、埃りの吸
着により液晶パネルに不良品が発生する。また、純粋な
炭化珪素板では、導電性は高いが、焼成収縮率が大きい
ため、加熱により反りを生じて大きく変形し、肉厚品で
は中心部が粗になり易く、仕上げ修正に手間を要するな
どの問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、上記した従来の問題を解決したプレス装置のプレス
用平板を提供することである。即ち、本発明によれば、
液晶パネル製造用プレス装置に使用するプレス用平板に
おいて、該プレス用平板が、ＳｉＣとＳｉを含有して成
るＳｉＣ質焼結体から構成されていることを特徴とする
液晶パネルプレス用平板が提供される。なお、本発明で
は、ＳｉＣ質焼結体のＳｉ含有量が３〜６５重量％であ
ることが好ましく、また、プレス用平板の熱膨張係数が
３×１０^-6１／℃以下、熱伝導率が１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以
上であることが好ましい。また、上記の液晶パネルプレ
ス用平板の表面の一部又は全部を、シリコンラバー、テ
フロン及びウレタンから選択した１又は２以上の樹脂に
て被覆してもよい。また、本発明によれば、複数枚の基
板の間に液晶を封入した後、上記したプレス用平板によ
り加圧、加熱を行なうことにより、前記複数枚の基板を
接合することを特徴とする液晶パネルの製造方法が提供
される。

【０００５】

【作用】液晶パネルにおいては、２枚のガラス基板間の
間隙の精度がよく、ガラス基板の表面粗さが小さく、寸
法精度の高いことが極めて重要である。即ち、液晶パネ
ルの２枚のガラス基板の間隙が不均一の場合には、鮮明
な表示ができなくなり、また、色むらを生ずることにな
る。そこで検討した結果、上記特性を有するガラス基板
をもつ液晶パネルを製造する際に用いるプレス装置のプ
レス用平板の材料特性としては、熱膨張係数の小さいこ
と、電気伝導性の高いこと、更に熱伝導率が高いことな
どが重要であることを見出し、このような特性を有する
材料を見出すか、あるいは製造することに鋭意注力し
た。

【０００６】プレス用平板の熱膨張係数が大きいと、２
００℃程度の加熱時においてプレス用平板に歪を生じ、
そのため２枚のガラス基板の間のギャップの精度が落
ち、また、ガラス基板の表面粗さが大きくなり、寸法精
度も低下する。また、プレス用平板の電気伝導性が低い
と静電気を発生し易く、ほこりを吸着して液晶パネルに
不良品が発生し、製品の歩留まりが低下する。

【０００７】そこで、上記の特性を有するプレス用平板
材料として、所定量のＳｉを含有したＳｉＣ質焼結体が
極めて望ましいことを突き止めたのである。このＳｉＣ
質焼結体は、Ｓｉ含有量が３〜６３重量％が好ましく、
１０〜３０重量％が更に好ましい。この範囲のＳｉ含有
量のＳｉＣ質焼結体は、電気伝導性が高いので静電気を
帯びることがなく、また所定以上の強度を有する。

【０００８】さらに、この範囲のＳｉを含有するＳｉＣ
質焼結体は、熱膨張係数が３×１０^-6１／℃以下、更に
好ましくは２．５×１０^-6１／℃以下と小さく、熱伝導
率も１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に好ましくは１５０Ｗ／
ｍ・Ｋ以上と高いため、このＳｉＣ質焼結体からなるプ
レス用平板を用いて液晶パネルを上下から加圧し、２０
０℃程度まで加熱してもプレス用平板に歪の発生が小さ
い。このため、大型の液晶パネルを製作することができ
る。また、従来は２枚のガラス基板を接合した後、２０
０℃程度の雰囲気に入れて液晶が全面に行き渡るように
なじませていたが、上記のように本発明のプレス用平板
では２００℃程度に加熱しても歪が小さいため、加圧と
加熱を同時に行なうことができ、従来に比べて工程を減
らすことができる。

【０００９】即ち、本発明では、透明電極を設けた通常
上下２枚のガラス基板の間に液晶、スペーサー、カラー
フィルターなどを封入し、周辺部をシールした後、上記
したプレス用平板により上下からの加圧と加熱を、好ま
しくは同時に行なうことにより、工数が少なく経済的に
液晶パネルを製造することができる。

【００１０】なお、本発明の液晶パネルプレス用平板
は、その表面に樹脂を被覆して使用してもよい。被覆す
る樹脂は、加熱しても変質がないものを使用することが
必要であり、例えばシリコンラバー、テフロン、ウレタ
ン等が好適に用いられる。又、樹脂は、液晶パネルプレ
ス用平板の表面の一部に被覆してもよく、全面に被覆し
てもよい。本発明の液晶パネルプレス用平板は、被加熱
体の加熱に必要な波長域である５〜２５μｍの全域に渡
って、一定値以上の放射率を維持するため、被覆する樹
脂等の種類に関わらず安定した加熱を行うことができ
る。

【００１１】又、基板としては上記したガラス基板の
ほか、例えば、樹脂製の基板等も使用できる。なお、プ
レス用平板による加圧は通常０．５〜０．７ｋｇ／ｃｍ
² で、加熱は液晶の種類にもよるが、通常１５０〜２５
０℃であり、２０〜３０分程度行なう。

【００１２】本発明のＳｉＣ質焼結体からなるプレス用
平板は、次のように製造することができる。まず、所定
量のＣ粉末、ＳｉＣ粉末、バインダー、水又は有機溶媒
を混練し、成形して所望形状の成形体を得、次いで、こ
の成形体を、金属Ｓｉ雰囲気下、減圧の不活性ガス又は
真空中に置き、成形体中に金属Ｓｉを含浸させることに
より、ＳｉＣ質焼結体からなるプレス用平板を製造でき
る。また、他の製造方法としては、グラファイトシート
やカーボンシートを、金属Ｓｉを充填したルツボ等の中
に配置し、加熱して金属Ｓｉを溶融させ、キャピラリ効
果を利用して、上記シートを構成する炭素とＳｉとを反
応させてＳｉＣを生成するとともに、過剰のＳｉを残存
させる方法が挙げられる。

【００１３】

【実施例】本発明を実施例に基ずき更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。（実施例１）図１の導電性試験方法の説明図に従って説
明する。組成がＳｉ２０重量％、ＳｉＣ８０重量％で、
寸法が４００ｍｍ×３５０ｍｍ×５ｍｍ（厚さ）、表面
粗さ３〜８μｍ、平面度２０〜２５μｍのＳｉＣ質焼結
体からなるプレス用平板試料１を用意した。次いで、図
１に示すように、５００ｍｍ×５００ｍｍ×厚さ５ｍｍ
の絶縁用のゴム板２の上に、１００ｍｍ×１００ｍｍ×
厚さ１ｍｍの銅板３を載せ、該銅板３にアース線４をつ
ないでアースし、該銅板３の上に上記プレス用平板試料
１を載せた後、該試料１の表面の全面をアクリル製ボア
布で５０回こすった。

【００１４】次いで、該試料１の上に外径４ｍｍφの発
泡スチロール製球体５を２００個載せた後、該試料１を
逆さにして、該試料１に吸着している発泡スチロール製
球体５の個数を調べた。なお、２５℃、湿度７０％の室
内で行なった。その結果を表１に示す。

【００１５】（比較例１〜３）実施例１と寸法、表面粗
さおよび平面度が同一で、材質が結晶化ガラス（Ｌｉ₂
Ｏ：５重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：２５重量％、ＳｉＯ₂ ：７
０重量％）、１８−８ステンレス鋼、および純度９９％
のアルミナからなるプレス用平板試料１を用意した。実
施例１と同様の方法で発泡スチロールの吸着試験を行な
った。その結果を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】［評価］表１の結果より、ＳｉＣ質焼結体
および１８−８ステンレス鋼を使用したものは電気伝導
度が高く、静電気が銅板３を介して逃げて静電気が蓄積
していないことを示している。一方、結晶化ガラスと純
度９９％のアルミナは電気伝導度が低く、絶縁性が高い
ため静電気を帯びやすいことがわかる。

【００１８】（実施例２）実施例１で使用したものと同
一のＳｉＣ質焼結体からなるプレス用平板試料を、３０
０℃に加熱したホットプレート上に載せて加熱し、試料
中央部の表面温度が２００℃になった時点で、ＺＥＩＳ
Ｓ社製ＷＭＭ５５０三次元側定機により平面度の室温時
からの変化を調べた。その結果を表１に示す。

【００１９】（比較例４、５、６）実施例１で使用した
ものと同じ寸法の結晶化ガラス、１８−８ステンレス
鋼、および純度９９％アルミナからなるプレス用平板試
料を使用して、実施例２と同様の加熱条件により平面度
の変化を調べた。その結果を表２に示す。なお、平面度
の測定は、図２のように、４００ｍｍ×３５０ｍｍの面
からほぼ均等に２０点を選定し、その次元を測定し、そ
の測定点を基に仮想平面を計算し、この仮想平面からの
ずれの最大値、最小値の和を測定した。

【００２０】

【表２】

【００２１】［評価］表２の結果より、結晶化ガラス、
１８−８ステンレス鋼、純度９９％アルミナと比べて、
ＳｉＣ質焼結体からなるプレス用平板試料の平面度の変
化率が極めて小さいことがわかる。

【００２２】（実施例３）ＳｉＣ質焼結体からなるプレ
ス用平板のＳｉ含有量を変えたもの（試料ａ〜ｇ）につ
いて、実施例１と同様の発泡スチロール吸着試験を行な
うとともに、その曲げ強度（ＪＩＳＲ１６０１）を測
定した。試料ａ〜ｇは次のようにして製造した。

【００２３】平均粒径１．５μｍのβ−ＳｉＣ粉末に
１．５重量％のＢ₄ Ｃを添加して混合、成形し、２００
０℃の温度にて焼結し、緻密なＳｉＣ焼結体を得、試料
ａとした。この試料ａに、Ｓｉを含浸させて焼成し、試
料ｂとした。また、平均粒径１．５μｍのβ−ＳｉＣと
１．５重量％のＢ₄ Ｃからなる成形体の密度を変え、こ
の成形体にＳｉを含浸させることにより、試料ｃ、ｄ、
ｅを得た。さらにまた、平均粒径３０μｍのβ−ＳｉＣ
と平均粒径２００μｍの金属Ｓｉの混合体を成形した後
更にＳｉを含浸させて試料ｆ、ｇを得た。これらの試料
ａ〜ｇに関する発泡スチロール吸着試験結果と曲げ強度
を表３に示す。又、試料ｄの熱膨張係数の温度による変
化を表４に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】［評価］表３の結果から、試料ｃ、ｄ、ｅ
は電気伝導性、曲げ強度等の特性が良好で、しかも焼成
が一工程で済むことから最も好ましく、試料ｂは特性は
良好であるが、焼成を２度行なう必要がある。また、試
料ｆは曲げ強度がやや低いことがわかる。この結果、Ｓ
ｉＣ質焼結体のＳｉ含有量は、３〜６３重量％が好まし
く、１０〜３０重量％が更に好ましいことが判明した。
又、表４の結果から、試料ｄの熱膨張係数は、液晶パネ
ルの製造に用いられる２００℃の温度において、３．０
×１０^-6１／℃以下の値を示すことがわかる。

【００２７】（実施例４）実施例１で使用したものと同
一のＳｉＣ質焼結体からなるプレス用平板試料につい
て、各種の材料特性を測定した。結果を表５に示す。

【００２８】（比較例７）比較例３で使用したものと同
一の純度９９％アルミナからなるプレス用平板試料につ
いて、各種の材料特性を測定した。結果を表５に示す。

【００２９】

【表５】

【００３０】［評価］表５の結果より、ＳｉＣ質焼結体
からなるプレス用平板試料は９９％アルミナからなるプ
レス用平板試料に比べ、曲げ強度ではやや劣るもののヤ
ング率で優れ、熱膨張率はほぼ半分の値を示した。従っ
て、荷重による変形、加熱による歪みが少ないことがわ
かる。又、９９％アルミナからなるプレス用平板試料に
比べ、極めて大きい熱伝導率を示す一方、比熱はやや小
さいことがわかった。従って、被加熱体を均一に加熱す
ることが可能であるとともに短時間で昇温できる。さら
に、電気伝導度が高いため発生した静電気を容易に除去
でき、又、密度が小さいためプレートの軽量化が可能と
なる。

【００３１】（実施例５）ＳｉＣ質焼結体からなるプレ
ス用平板を用いて液晶パネルを製造した。図３及び図４
に製造方法の概略を示す。まず、図３に示すように、４
００ｍｍ×３５０ｍｍ×１．２ｍｍ（厚さ）の２枚のガ
ラス基板７を平行に配置し、互いに向き合った面のそれ
ぞれに透明導電膜８と配向膜９を設置した。さらに、両
ガラス基板７の間に液晶１０を封入し接着剤１１を用い
て貼り合わせ、貼り合わせガラス基板１２を作製した。
次いで、図４に示すように、この貼り合わせガラス基板
１２を、各貼り合わせガラス基板１２の間に樹脂スペー
サ１３を配置しつつ、１０組重ね合わせ、これを上下か
ら、組成がＳｉ２０重量％、ＳｉＣ８０重量％で、寸法
が４００ｍｍ×３５０ｍｍ×５ｍｍ（厚さ）、表面粗さ
３〜８μｍ、平面度２０〜２５μｍのＳｉＣ質焼結体か
らなるプレス用平板１４で５００ｇ／ｃｍ² で加圧し、
同時に約２００℃に加熱して３０分間保持し、その後徐
冷することにより、液晶パネルを製造した。得られた液
晶パネルは、２枚のガラス基板間のギャップの精度がよ
く、ガラス基板の表面粗さは小さく、寸法精度も高かっ
た。また、ほこりの吸着もなく、製品歩留まりが高いこ
とを確認した。なお、ＳｉＣ質焼結体の板厚に特に制限
はないが、例えば１ｍｍ〜４０ｍｍのものが好適に用い
られる。

【００３２】（実施例６）実施例１で使用したものと同
一のＳｉＣ質焼結体からなるプレス用平板試料に発熱体
を連結した。この試験片を２００℃に加熱し、遠赤外線
の放射効率を測定した。結果を図５に示す。なお、図５
の放射率は黒体を１００とした場合の比で表している。

【００３３】（比較例８）比較例３で使用したものと同
一の純度９９％アルミナからなるプレス用平板試料につ
いて、実施例６と同様に遠赤外線の放射効率を測定し
た。結果を図５に示す。

【００３４】［評価］図５から、ＳｉＣ質焼結体からな
るプレス用平板試料は、広い波長領域に亘って優れた遠
赤外線放射効率域を有することがわかる。従って、被覆
する樹脂等の種類に関わらず安定した加熱を行うことが
できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４記載
のプレス用平板によれば、平板用の材料としてＳｉＣと
Ｓｉを含有して成るＳｉＣ質焼結体を用いたので、加熱
による歪がほとんどなく、２枚のガラス基板の間のギャ
ップの精度がよく、表面粗さが小さく、寸法精度の高い
液晶パネルを製作することができる。また、ＳｉＣ質焼
結体は電気伝導性が高いため、プレス加工中にほこりを
吸着して製品精度を落とすことがなく、製品歩留まりを
向上させることができる。さらに、請求項５及び６記載
の製造方法によれば、工数が少なく経済的に液晶パネル
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発泡スチロールの吸着試験を示す説明図であ
る。

【図２】平面度の測定のための平面を示す説明図であ
る。

【図３】液晶パネルの製造方法を示す説明図である。

【図４】液晶パネルの製造方法を示す説明図である。

【図５】本発明のプレス用平板の一例及び従来のプレス
用平板の、遠赤外線の放射効率を示すグラフである。

【符号の説明】

１…試料、２…ゴム板、３…銅板、４…アース線、５…
発泡スチロール製球体、７・・・ガラス基板、８・・・透明導
電膜、９・・・配向膜、１０・・・液晶、１１・・・接着剤、１
２・・・貼り合わせガラス基板、１３・・・樹脂スペーサ、１
４・・・プレス用平板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネル製造用プレス装置に使用する
プレス用平板において、該プレス用平板が、ＳｉＣとＳｉを含有して成るＳｉＣ
質焼結体から構成されていることを特徴とする液晶パネ
ルプレス用平板。
【請求項２】ＳｉＣ質焼結体のＳｉ含有量が３〜６３
重量％である請求項１記載の液晶パネルプレス用平板。
【請求項３】プレス用平板の熱膨張係数が３×１０^-6
１／℃以下、熱伝導率が１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請
求項１記載の液晶パネルプレス用平板。
【請求項４】シリコンラバー、テフロン及びウレタン
から選択した１又は２以上の樹脂にて表面の一部又は全
部を被覆した請求項１、２又は３に記載の液晶パネルプ
レス用平板。
【請求項５】複数枚の基板の間に液晶を封入した後、
請求項１〜４のいずれかに記載のプレス用平板により加
圧、加熱を行なうことにより、前記複数枚の基板を接合
することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項６】加圧及び加熱を同時に行なうことを特徴
とする請求項５記載の製造方法。