(57)【要約】【課題】液晶表示装置の組み立て工程における、材料形成に起因する不良の発生を未然に防止し、高品質・高歩留まりを実現することができる液晶表示装置の製造方法及び製造装置の提供。【解決手段】ラビング洗浄・乾燥工程の後の工程であるシール塗布工程、Ａｇ（両基板の電極間を接続させるための導通材）塗布工程、スペーサ散布工程及びスペーサ固着工程の少なくとも１つの工程において、ＣＦ基板或いはＴＦＴ基板に対して各々の材料を付与或いは処理を行う直前にＵＶ洗浄を施し、その後、液晶を滴下して両基板を貼り合わせ、又は、両基板を貼り合わせた後、液晶を注入して液晶パネルを組み立てる。また、シリンダやノズルなどからなる塗布ヘッドにＵＶランプを一体化させた材料塗布装置を用いて、シール材或いはＡｇ材を塗布する部分に対し、ＵＶランプを用いてより直前でＵＶ光をピンポイント照射する。【選択図】図１
2008014982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、
前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、前記一方の基板に前記シール材を塗布する前に、前記一方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、
前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、前記一方の基板に、前記一対の基板を電気的に接続するための導通材を塗布する前に、前記一方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記紫外線を、前記一方の基板の前記シール材又は前記導通材を塗布する領域のみに照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、
前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、他方の基板に、前記一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を散布する前に、前記他方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、
前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、他方の基板に、予め散布されたスペーサ材を前記他方の基板に固着させるための加熱処理を行う前に、前記他方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記紫外線の照射を、前記シール材の塗布、前記導通材の塗布、前記スペーサ材の散布、又は、前記スペーサ材の加熱処理の直前に実施することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板表面の清浄度を示す接触角が略１０度以下となるように、前記紫外線の照射量、又は、前記紫外線の照射から、前記シール材の塗布、前記導通材の塗布、前記スペーサ材の散布、又は、前記スペーサ材の加熱処理までの時間を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板を貼り合わせるためのシール材を塗布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、
一方の基板に前記シール材を塗布する塗布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項９】
液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板を電気的に接続するための導通材を塗布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、
一方の基板に前記導通材を塗布する塗布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１０】
前記照射手段は、前記塗布手段が移動する方向の上流側に設置されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１１】
前記塗布手段と前記照射手段との距離をｄ（ｍｍ）、前記塗布手段及び前記照射手段に対する前記基板の移動速度をｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）としたときに、ｄ／ｖが略１５ｍｉｎ以下となるように、前記距離又は前記移動速度が設定されていることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１２】
液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を散布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、
一方の基板に前記スペーサ材を散布する散布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１３】
液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を加熱処理して固着させる工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、
一方の基板に予め散布された前記スペーサ材を加熱処理する加熱処理手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１４】
前記照射手段と、前記塗布手段、前記散布手段、又は、前記加熱処理手段とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一に記載の液晶表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造方法及び製造装置に関し、特に、ラビング洗浄、乾燥後の工程における液晶表示装置の製造方法及びその製造方法に利用する液晶表示装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＶ機器やＯＡ機器の表示装置として、薄型、軽量、低消費電力等の利点から液晶表示装置が広く用いられている。この液晶表示装置は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子がマトリクス状に形成された一方の基板（以下、ＴＦＴ基板と呼ぶ。）と、カラーフィルター（ＣＦ）やブラックマトリクス（ＢＭ）等が形成された他方の基板（以下、ＣＦ基板と呼ぶ。）との間に液晶が挟持された液晶パネルを備え、一方又は双方の基板に設けた電極間に生じる電界によって液晶分子の配向方向を制御することによって光の透過率を変化させている。
【０００３】
上記液晶表示装置は、図８に示すように、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とを形成し、洗浄・乾燥を行った後、両基板の対向面に配向膜を形成し、配向膜に対して液晶配向を制御するためにラビング処理を施す。次に、ラビング布の繊維或いは配向膜の削れ屑等を除去するためにラビング洗浄・乾燥を行い、ＴＦＴ基板又はＣＦ基板の一方の基板にスペーサ散布及びスペーサ固着作業を行うと共に、他方の基板にシール塗布、Ａｇ（導通材）塗布を行い、その後、液晶を滴下して両基板を貼り合わせるという手順（各々の基板を形成した後、両基板を貼り合わせるまでをパネル組み立て工程と呼ぶ。）で形成していた。
【０００４】
上記パネル組み立て工程の中で基板を洗浄する工程としては、通常、パネル組み立て工程の最初の工程である基板洗浄・乾燥工程とラビング処理後のラビング洗浄・乾燥工程とがあり、基板洗浄・乾燥工程では一般にＵＶ洗浄（紫外線を照射して有機物を分解、除去する処理をＵＶ洗浄と呼ぶ。）が導入されている。ここで、基板の清浄度を測る指標として接触角（液体の自由表面が固体の平面となす角度を接触角と呼ぶ。）があり、基板洗浄・乾燥処理前の基板の接触角は、保管環境にもよるが、ＴＦＴ基板で２５〜３０°、ＣＦ基板で３５〜４０°であるのに対して、基板洗浄・乾燥処理により、両基板ともに接触角は１０°以下となり、ＵＶ洗浄により接触角が低下するが、時間が経過すると接触角は徐々に大きくなる。
【０００５】
図９は、基板洗浄後の基板放置時間と接触角の関係を表しており、図９より、基板放置時間が長くなると共に基板表面の接触角が増加していることが分かる。例えば、基板洗浄直後には接触角が５°であったものが、ラビング処理が終了する時点（一般的に基板洗浄から約５時間経過した時点）では２０°付近まで増加しており、基板表面上が汚染されている状態では、基板表面上にシール材やＡｇ、スペーサなどの材料を均一に形成することは難しい。
【０００６】
このような基板の汚染の問題に関して、例えば、下記特許文献１には、絶縁膜または配向膜を形成する工程の前に紫外線を照射する工程を設けることで基板表面汚染を低減する方法が開示されている。また、下記特許文献２には、シール材やＣＦ基板上のオーバーコート層などを形成する工程の前に紫外線を照射する工程を設けることで基板表面汚染を低減する方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９６３３７号公報（第５−９頁、第２図）
【特許文献２】特開平１０−６８９１７号公報（第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、基板洗浄・乾燥工程で一時的には基板表面汚染は減少するが、後工程に基板が流れてくるときには、時間の経過により基板表面部の汚染は再び増加してしまい、この汚染は後方の工程になるほど顕著になる。この為、例えばシール塗布工程時に基板が汚染されていれば、図１０（ａ）に示すようなシール切れや図１０（ｂ）に示すようなシール材はじきを引き起こし、その結果、図１１に示すような液晶漏れ不良が発生してしまう。また、スペーサ散布工程時に基板が汚染されていれば、スペーサ固着不良（スペーサ移動）を引き起こし、その結果、セルギャップ不良が発生してしまう。
【０００９】
また、特許文献１、２に示すように、材料を形成する前に紫外線を照射する工程を設ける構成においても、ＵＶ洗浄処理を施してから基板表面部への材料形成を行うまでが連続的な処理構成とはなっておらず、材料形成前の基板表面部の清浄化としてはまだ不十分であり、その結果、例えば形成膜不均一やシール塗布不良などが突発的に発生してしまう。特に、ライントラブルによる基板停滞時にはこれらの不良発生数は増大していた。
【００１０】
このように基板洗浄・乾燥工程以降、時間の経過により基板表面部の汚染は広がり、従来は基板表面が汚染された状態で材料形成を行っていたため、材料塗布性及び密着性が悪化するという問題があった。従って、ＵＶ洗浄処理を施してから次工程の基板表面部への材料形成までの経過時間が非常に重要であり、これを制御することで安定的な材料形成を実現することができる製造方法及び製造装置の提案が望まれていた。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、液晶表示装置の組み立て工程における、材料形成に起因する不良の発生を未然に防止し、高品質・高歩留まりを実現することができる液晶表示装置の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の方法は、一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、前記一方の基板に前記シール材を塗布する前に、前記一方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うものである。
【００１３】
また、本発明の方法は、一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、前記一方の基板に、前記一対の基板を電気的に接続するための導通材を塗布する前に、前記一方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うものである。
【００１４】
本発明においては、前記紫外線を、前記一方の基板の前記シール材又は前記導通材を塗布する領域のみに照射する構成とすることができる。
【００１５】
また、本発明の方法は、一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、他方の基板に、前記一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を散布する前に、前記他方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うものである。
【００１６】
また、本発明の方法は、一対の基板の対向面に形成した配向膜にラビング処理を行い、一方の基板にシール材を塗布して前記一対の基板を貼り合わせる液晶表示装置の製造方法において、前記ラビング処理後の洗浄・乾燥工程の後、他方の基板に、予め散布されたスペーサ材を前記他方の基板に固着させるための加熱処理を行う前に、前記他方の基板に紫外線を照射するＵＶ洗浄を行うものである。
【００１７】
本発明においては、前記紫外線の照射を、前記シール材の塗布、前記導通材の塗布、前記スペーサ材の散布、又は、前記スペーサ材の加熱処理の直前に実施する構成とすることができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記基板表面の清浄度を示す接触角が略１０度以下となるように、前記紫外線の照射量、又は、前記紫外線の照射から、前記シール材の塗布、前記導通材の塗布、前記スペーサ材の散布、又は、前記スペーサ材の加熱処理までの時間を調整する構成とすることもできる。
【００１９】
また、本発明の装置は、液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板を貼り合わせるためのシール材を塗布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、一方の基板に前記シール材を塗布する塗布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えるものである。
【００２０】
また、本発明の装置は、液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板を電気的に接続するための導通材を塗布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、一方の基板に前記導通材を塗布する塗布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えるものである。
【００２１】
本発明においては、前記照射手段は、前記塗布手段が移動する方向の上流側に設置されている構成とすることができ、前記塗布手段と前記照射手段との距離をｄ（ｍｍ）、前記塗布手段及び前記照射手段に対する前記基板の移動速度をｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）としたときに、ｄ／ｖが略１５ｍｉｎ以下となるように、前記距離又は前記移動速度が設定されている構成とすることができる。
【００２２】
また、本発明の装置は、液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を散布する工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、一方の基板に前記スペーサ材を散布する散布手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えるものである。
【００２３】
また、本発明の装置は、液晶表示装置の組み立て工程の内、一対の基板間のギャップを規定するスペーサ材を加熱処理して固着させる工程で使用される液晶表示装置の製造装置であって、一方の基板に予め散布された前記スペーサ材を加熱処理する加熱処理手段と、前記一方の基板に紫外線を照射する照射手段とを少なくとも備えるものである。
【００２４】
本発明においては、前記照射手段と、前記塗布手段、前記散布手段、又は、前記加熱処理手段とが一体的に形成されている構成とすることができる。
【００２５】
このように、ラビング洗浄・乾燥工程の後に行う、シール塗布、Ａｇ（導通材）塗布、スペーサ散布及びスペーサ固着の少なくとも１つの工程において、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板に対して材料を付与或いは処理を行う直前にＵＶ洗浄を施すことにより、基板表面が十分に清浄な状態で上記工程を実施することができるため、基板表面汚染により度々引き起こされていた上記工程における不良問題を改善することができる。そして液晶パネル組み立てラインにおける不良問題を排除することで、液晶表示装置を高品質・高歩留まりで製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の液晶表示装置の製造方法及び製造装置によれば、シール塗布工程においては、シール塗布直前にＵＶ洗浄を施すことにより、シール塗布性、それに加え密着強度が向上し、塗布不良（シール材が途切れてしまう”シール切れ”）、シール材がはじかれて幅に広狭が生じる”シール材はじき”）の影響による液晶漏れを無くすことができる。更に密着強度が向上するためシール線幅を細くすることも可能となり、設計マージンの拡大及び材料使用量の低減も図ることができる。
【００２７】
また、Ａｇ（導通材）塗布工程においては、Ａｇ塗布直前にＵＶ洗浄を施すことにより、Ａｇ塗布性が向上し、塗布不良（Ａｇが材料塗布装置のノズル側に残ってしまう”Ａｇ空打ち”）、Ａｇが表面張力で丸くなった状態になってしまう”Ａｇはじき”）の影響による導通不良を無くすことができる。更にＡｇ塗布性が向上するためＡｇ塗布量を小さくすることも可能となり、設計マージンの拡大及び材料使用量の低減も図ることができる。
【００２８】
また、スペーサ散布工程においては、スペーサ散布直前にＵＶ洗浄を施すことにより、基板表面汚染が要因となって発生するようなスペーサ固着不良（スペーサが塗布位置から移動してしまう”スペーサ移動”など）を改善し、セルギャップ均一性を向上させることができる。
【００２９】
また、スペーサ固着工程においては、スペーサ固着直前にＵＶ洗浄を施すことにより、汚染物質が原因となって突発的に発生するスペーサ周辺部における配向異常を低減することができる。
【００３０】
そして、液晶パネル組み立てラインにおける不良問題を排除することで、液晶表示装置を高品質・高歩留まりで製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法及び製造装置について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本実施形態の液晶表示装置の製造プロセスを模式的に示す図である。また、図２は、本実施形態の材料塗布装置で材料を塗布する状態を模式的に示す図であり、図３は、本実施形態の材料塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【００３２】
一般に、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子がマトリクス状に形成された一方の基板（以下、ＴＦＴ基板として説明する。）と、カラーフィルタやブラックマトリクス等が形成された他方の基板（以下、ＣＦ基板として説明する。）とを有し、これらの基板の対向面には配向処理（ラビング処理）が施された配向膜が形成されている。そして、両基板の間には所定の形状のポリマービーズ、シリカビーズ等の絶縁性のスペーサが配置されて所定のギャップが形成され、そのギャップに封止された液晶の配向方向を、少なくとも一方の基板に形成した電極による電界で制御することによって画像が表示される。従って、液晶表示パネルの高品質・高歩留まりを担保するためには、基板表面部に汚染物質を付着させない状態で各工程を実施する必要がある。そこで本発明では、以下に示す方法で液晶表示パネルを製造する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセス（特に液晶パネルの製造プロセス）を模式的に示したものである。一般的にパネル製造プロセスとしては、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板に対して、パネル組み立て工程の最初の工程である基板洗浄・乾燥工程において、基板表面を清浄化するための洗浄及び乾燥を実施する。次に、配向膜印刷工程（図示せず）において、基板表面部に配向材を塗布し配向膜を形成する。次に、ラビング処理工程において、前記配向膜に対して液晶配向を制御するためにラビング処理を施す。次に、ラビング洗浄・乾燥工程において、前記ラビング処理工程で付着したラビング布の繊維或いは配向膜の削れ屑等を除去するために洗浄・乾燥を実施するといったプロセスを経ている。
【００３４】
そして、ラビング洗浄・乾燥工程の後の工程であるシール塗布工程、Ａｇ（ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の電極間を接続させるための導通材）塗布工程、スペーサ散布工程及びスペーサ固着工程の少なくとも１つの工程において、ＣＦ基板或いはＴＦＴ基板に対して各々の材料を付与或いは処理を行う直前にＵＶ洗浄を施し、その後、液晶を滴下して両基板を貼り合わせ、又は、両基板を貼り合わせた後、液晶を注入して液晶パネルを組み立てる。
【００３５】
具体的には、シール塗布工程及びＡｇ塗布工程においては、シール材或いはＡｇ材を塗布する直前でＣＦ基板或いはＴＦＴ基板表面にＵＶ洗浄を施す。例えば、材料塗布を行う装置の前方部（材料を塗布する方向の上流部分）にＵＶ洗浄処理機構を具備した製造装置を用いて、材料塗布とＵＶ洗浄とを連続的に行う。これにより、基板表面が十分に清浄な状態でシール材或いはＡｇ材を塗布することが可能となり、度々発生していた塗布不良（シール材に関する”シール切れ”や”シール材はじき”、Ａｇ材に関する”Ａｇ空打ち”や”Ａｇ材はじき”など）を改善することが出来る。
【００３６】
また、より効果のある方法としては、シール材或いはＡｇ材を塗布する領域の近傍のみにＵＶ洗浄を施す方法がある。具体的には、図２に示すように、シリンダ１４やノズル１５などからなる塗布ヘッド１１にＵＶランプ１６を一体化させた材料塗布装置１０を用いて、シール材或いはＡｇ材（図ではシール材３０）を塗布する部分に対し、ＵＶランプ１６を用いてより直前でＵＶ光をピンポイント照射する。
【００３７】
図３に上記ＵＶランプ一体型塗布ヘッドを搭載したシール材或いはＡｇ材を塗布する材料塗布装置を示す。この材料塗布装置では、ステージ１２上を移動するガントレイ１３に塗布ヘッド１１が固定され、各々の塗布ヘッド１１の進行方向に位置する部分にＵＶランプ１６が必要数（ここでは３つ）配置されており、ガラスやプラスチックなどの透明絶縁性基板（以下、ガラス基板２０とする。）にシール材或いはＡｇ材（ここではシール材３０）を塗布する直前に、塗布位置の近傍領域のみにより効果的にＵＶ洗浄を施せるような仕組みとなっている。また、ＵＶ積算光量、搬送速度条件などのパラメータによりＵＶ洗浄レベルを制御することが出来るようになっている。このような材料塗布装置を用いることにより、より清浄化された状態のうちにシール材或いはＡｇ材を効率的に塗布することが可能となるため、一段と塗布性を向上させることができる。
【００３８】
また、スペーサ散布及びスペーサ固着工程においては、スペーサ散布或いは散布されたスペーサを固着する直前でＣＦ基板或いはＴＦＴ基板表面上にＵＶ洗浄を施す。例えば、材料処理を行う装置の前方部（材料を処理する方向の上流部分）にＵＶ洗浄処理機構を具備した製造装置を用いて、材料処理とＵＶ洗浄を連続的に行う。これにより、スペーサ散布工程において十分に清浄な表面状態の基板にスペーサが散布され、基板表面層（配向膜層）とスペーサ表面層とが化学的に安定した状態で吸着するため、基板表面汚染が要因となって発生するようなスペーサ固着不良（スペーサ移動）を改善することができる。また、スペーサ固着工程においては、基板表面が十分に清浄な状態で基板が加熱処理されるため、汚染物質が原因となって突発的に発生するスペーサ周辺部における配向異常を低減することができる。
【００３９】
尚、基板表面部の清浄度は経時的に低下していくため、ＵＶ洗浄から材料塗布或いは材料処理までの時間を短くすることが好ましく、本願発明者の実験によれば、ＵＶ洗浄処理機構と材料塗布機構或いは材料処理機構との距離をｄ(ｍｍ)、基板移動速度をｖ(ｍｍ／ｍｉｎ)としたときに、ｄ／ｖ＝ｔ（ｍｉｎ）を略１５ｍｉｎ以下とすれば本発明の効果が確実に得られることを確認している。
【００４０】
以下、本発明の具体的実施例について図面を参照して説明するが、本発明の要旨を変更しない限り、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４１】
まず、本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の製造方法及び製造装置について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、接触角測定手法を示す平面図であり、図５は、接触角と基板放置時間との関係を示す図である。なお、本実施例はシール塗布工程又はＡｇ塗布工程にＵＶ洗浄を適用した場合の例である。
【００４２】
ラビング洗浄・乾燥工程の次工程であるシール塗布工程において、シール材を塗布する直前で塗布される側のＴＦＴ基板表面上にＵＶ洗浄を施した。このときＵＶ洗浄にはキセノンエキシマランプを使用した。ＵＶ洗浄前のＴＦＴ基板の接触角は２０〜３０°（ｎ＝３）であったが、ＵＶ積算光量約５０ｍＪ／ｃｍ２、搬送速度約４０００ｍｍ／ｍｉｎの条件で処理した後の接触角は５〜７°となった。ここで接触角測定手法としては、図４に示すように、ガラス基板２０内の基板外側パネル２１及び中央パネル２２に対し、１パネル５ポイントずつ純水４０を滴下して迅速に接触角を測定した。この清浄状態のＴＦＴ基板にシール材を塗布した結果、シール直線性及びコーナー部安定性などのシール塗布性が格段に向上したことを確認することができた。また、ＣＦ基板に対しても同様にＵＶ洗浄を施し、シール材の塗布評価を行ったが、同様に良好な結果が得られた。
【００４３】
続いてＡｇ塗布工程において、ＴＦＴ基板に対して同様のＵＶ洗浄条件でＵＶ洗浄を施した。この直後にＡｇ材を塗布した結果、Ａｇ塗布においても同様にＡｇ塗布量均一性及び塗布形状安定などのＡｇ塗布性が向上したことを確認することができた。また、パネル組立後にＡｇの導通評価を行った結果、導通抵抗値は１Ω以下となり良好な接続が得られることを確認した。また、ＣＦ基板に対しても同様にＵＶ洗浄を施し、Ａｇ材の塗布評価及び導通評価を行ったが、同様に良好な結果が得られた。
【００４４】
尚、シール塗布工程、Ａｇ塗布工程共に塗布直前にＵＶ洗浄を施す場合に、シール材がＵＶ硬化タイプ或いはハイブリッド（ＵＶ硬化＋熱硬化）タイプの場合には、シール材の硬化を防止するために、Ａｇ塗布工程→シール塗布工程の順に基板を処理する方が好ましい。ただし、シール材或いはＡｇ材を塗布する部分のみにＵＶ洗浄を施す方法であるＵＶランプ一体化塗布ヘッドを搭載した材料塗布装置を使用する場合にはその限りではない。
【００４５】
ここで、ラビング洗浄・乾燥後のＣＦ基板に対し、接触角と基板放置時間の関係を表したものを図５に示す。初めラビング後の時点（図の黒丸）で既に基板の接触角は２０°と高い値を示しているが、ラビング洗浄・乾燥を行うことで約１１°にまで減少させることができる。しかしながら、基板放置時間（ラビング洗浄・乾燥後からシール塗布或いはＡｇ塗布までの待機時間）が長くなるにつれ接触角は次第に増加していく、つまり基板表面部の汚染が広がってしまい、待機時間（ｔ）＝２時間を越える（接触角１１°→１４°となる）基板表面汚染度になると塗布性などに大きく影響が出てくる。この汚染は量産中の流れ作業で頻繁に起き得る基板停滞により広がり、材料塗布性の悪化を引き起こし、特に突発的なライントラブルによる長期停滞の場合には致命的な塗布不良を引き起こしてしまう。
【００４６】
そこでシール塗布及びＡｇ塗布工程において、材料塗布とＵＶ洗浄を連続的に行えることが出来るように各材料塗布装置の前方部にＵＶ洗浄処理装置を具備させることが重要となる。これより、基板表面が十分に清浄な状態で材料を塗布することが常時可能となり、塗布不良を改善することが出来る。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。なお、本実施例はシール塗布工程又はＡｇ塗布工程にＵＶ洗浄を適用した場合の他の例である。
【００４８】
ラビング洗浄・乾燥工程の次工程であるシール塗布工程において、シール材にＡｕボール材（ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の電極間を接続させる為の導通材）を含有させた以外は第１の実施例と同様な方法でＴＦＴ基板とＣＦ基板に対してシール材の塗布評価を行った。その結果、シール直線性及びコーナー部安定性などのシール塗布性が格段に向上したことを確認することができた。また、パネル組立後にＡｕボールの導通評価を行った結果、導通抵抗値は０．３Ω以下と更に良好な接続が得られることを確認した。
【実施例３】
【００４９】
次に、本発明の第３の実施例に係る液晶表示装置の製造方法について、図６を参照して説明する。図６は、ＮＭＰヒケ完了時間とＵＶ積算光量との関係を示す図である。なお、本実施例はシール塗布工程又はＡｇ塗布工程にＵＶ洗浄を適用した場合の他の例である。
【００５０】
ＵＶ洗浄において低圧水銀ランプを使用する以外は第１の実施例と同様な方法でシール材、Ａｇ材の塗布評価を行った。低圧水銀ランプにおいてはＵＶ積算光量約３４０ｍＪ／ｃｍ２、搬送速度約４０００ｍｍ／ｍｉｎの条件で処理することで、ＴＦＴ基板、ＣＦ基板ともに接触角１０°を得ることが出来た。その結果、塗布性については、シール塗布性、Ａｇ塗布性ともに良好であった。
【００５１】
図６に、ＵＶランプの種類を変えて基板洗浄効果を確認した結果を示す。縦軸はＮＭＰヒケ完了時間〔秒〕、横軸はＵＶ積算光量〔ｍＪ／ｃｍ２〕である。ここでＮＭＰヒケ完了時間とは、ＵＶ照射後、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）を染み込ませたウエスを基板に塗りつけ（１回）、ＮＭＰの移動（次第に縮んでいく）が完了するまでの時間を測定したものである。ＮＭＰヒケ完了時間が長いほど基板表面部が清浄なことを示している。図６に示すように、キセノンエキシマランプは低圧水銀ランプに比べて６倍以上の基板洗浄効果を有することが判る。従ってＵＶランプとしてはキセノンエキシマランプを使用した方がより効果的に基板表面部を清浄化することが出来る。
【実施例４】
【００５２】
次に、本発明の第４の実施例に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。なお、本実施例はスペーサ散布工程にＵＶ洗浄を適用した場合の例である。
【００５３】
ラビング洗浄・乾燥工程の次工程であるスペーサ散布工程において、スペーサ材を散布する直前で散布される側のＣＦ基板表面上にＵＶ洗浄を施した。このときＵＶ洗浄にはキセノンエキシマランプを使用した。ＵＶ洗浄前のＣＦ基板の接触角は２５〜３０°（ｎ＝３）であったが、ＵＶ積算光量約５０ｍＪ／ｃｍ２、搬送速度約４０００ｍｍ／ｍｉｎの条件で処理した後の接触角は５〜７°となった。この清浄状態のＣＦ基板にスペーサ材を散布し、続いて加熱処理により固着させた。その後、パネルに組み立て、振動試験を行った結果、スペーサ固着力の若干弱いスペーサロットに対しても、十分にスペーサが固着されていることを確認することができた。また、ＴＦＴ基板に対しても同様にＵＶ洗浄を施し、パネルの振動試験を行ったが、同様に良好な結果が得られた。
【実施例５】
【００５４】
次に、本発明の第５の実施例に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。なお、本実施例はスペーサ固着工程にＵＶ洗浄を適用した場合の例である。
【００５５】
スペーサ散布工程の次工程であるスペーサ固着工程において、ＣＦ基板上にはスペーサが散布されており、このスペーサ材を固着する直前で固着される側のＣＦ基板表面上にＵＶ洗浄を施した。このときＵＶ洗浄にはキセノンエキシマランプを使用した。ＵＶ洗浄前のＣＦ基板の接触角は２５〜３０°（ｎ＝４）であったが、ＵＶ積算光量約５０ｍＪ／ｃｍ２、搬送速度約４０００ｍｍ／ｍｉｎの条件で処理した後の接触角は５〜７°となった。このようにＣＦ基板表面が十分に清浄な状態で加熱処理を行い、スペーサ材を固着させた後、パネルに組み立て、表示確認を行った結果、スペーサ周辺部における配向異常は確認されなかった。また、ＴＦＴ基板に対しても同様にＵＶ洗浄を施したが、同様に良好な結果が得られた。
【００５６】
なお、第４及び第５の実施例では、スペーサ散布工程、スペーサ固着工程に対してＵＶ洗浄を実施したが、例えば、柱を備えたＣＦ基板を使用する場合は図７に示すように、スペーサ散布工程、スペーサ固着工程の代わりに例えばＵＳクリーナ工程、ＣＦ柱測定工程を経ることになる。このときＣＦ柱測定完了後に次工程の液晶滴下或いは液晶注入（この場合はＴＦＴ基板との重ね合わせ）の液晶封入直前でＵＶ洗浄を施す。これによりＣＦ基板も清浄な基板表面状態に保持し液晶材を封入することができ、液晶材の流動によるシミ、ムラの発生を抑制させることが出来る。
【００５７】
なお、本発明は液晶パネルを構成する基板に対する処理に特徴を有するものであり、液晶表示装置や各々の基板の構造に関しては特に限定されない。例えば、液晶表示装置は基板面に略平行な電界で液晶を駆動するＩＰＳ（In-Plane Switching）方式としてもよいし、基板面に略直交する電界で液晶を駆動するＴＮ（Twisted Nematic）方式としてもよい。また、背面に設けたバックライト光源で照明する透過型としてもよいし、周囲光を利用する反射型としてもよいし、その両方の機能を備えた半透過型としてもよい。また、ＴＦＴ基板のＴＦＴは、ゲート電極が半導体層に対して下層側に配置されるボトムゲート型（逆スタガ型）としてもよいし、ゲート電極が半導体層に対して上層側に配置されるトップゲート型（順スタガ型）としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、一対の基板の間に液晶が挟持される任意の液晶表示装置の製造方法及びその製造方法で利用する製造装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスを模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る材料塗布装置で材料を塗布する状態を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る材料塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】接触角測定手法を示す平面図である。
【図５】接触角と基板放置時間との関係を示す図である。
【図６】各ＵＶランプの基板洗浄効果を比較した結果を示す図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の他の製造プロセスを模式的に示す図である。
【図８】従来の液晶表示装置の製造プロセスを模式的に示す図である。
【図９】基板洗浄後の基板放置時間と接触角との関係を示す図である。
【図１０】シール塗布不良の例を模式的に示す図である。
【図１１】液晶漏れ不良パネルの例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  材料塗布装置
１１  塗布ヘッド
１２  ステージ
１３  ガントレイ
１４  シリンダ
１５  ノズル
１６  ＵＶランプ
２０  ガラス基板
２１  基板外側パネル
２２  中央パネル
３０  シール材
４０  純水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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