(57)【要約】【課題】基板間隔を容易に制御することが可能な液晶装置の製造装置、加熱装置、及び液晶装置の製造方法を提供すること。【解決手段】基板間隔調整装置１は、素子基板５１と、これに対向して貼り合わされた対向基板５２との基板間隔を調整することが可能な装置である。基板間隔調整装置１は、載置部２６と、載置部２６上に配置された支持リング４２とを備える。支持リング４２上には、素子基板５１が設置される。この状態で、基板押圧部３２によって、素子基板５１の周縁部を下方に押圧する。これにより、素子基板５１を変形させて基板間隔を調整することができる。変形の際には、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを含むヒーター２７によって素子基板５１が加熱される。ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅは異なる温度に加熱される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、前記第１の基板に対向してシール材を介して貼り合わされた、前記第１の基板より面積の小さい第２の基板と、前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール材によって囲まれた空間に注入された液晶とを有する複合基板における、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を調整する液晶装置の製造装置であって、
載置部と、
前記載置部内に配置され、前記載置部の表面を加熱するヒーターと、
前記載置部の表面に配置され、前記第１の基板の２つの面のうち前記第２の基板が貼り合わされた第１の面とは反対側の第２の面と接して前記複合基板を支持する第１の支持部材と、
前記載置部の表面の法線方向の可動範囲を有し、前記可動範囲のいずれかの位置において、前記第１の面の周縁部で前記第１の基板と接する基板押圧部と、
前記基板押圧部が前記可動範囲で変位するための力を前記基板押圧部に伝達する外力印加部とを備え、
前記基板押圧部は、前記第１の基板と前記第１の支持部材との接点を支点とし、前記第１の基板と前記基板押圧部との接点を力点として前記第１の基板に力を印加して、前記第１の基板を変形させることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記第１の支持部材は突起状であることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記第１の支持部材は環状であることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記載置部の表面に、前記第１の支持部材を囲むように配置された、前記第１の支持部材より高さの低い環状の第２の支持部材をさらに備え、
前記第２の支持部材は、前記第１の基板が前記基板押圧部に押圧されることによって所定の形状に変形した際に前記第１の基板の前記第２の面を支持することを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記載置部は、前記法線方向から見て円形であり、
前記ヒーターは、前記法線方向から見て前記円形と同一の中心を有する、互いに隣接する複数の円環状のヒーターブロックを含み、
前記ヒーターブロックのそれぞれは、前記ヒーターブロックに接続された制御部によって、互いに独立して駆動されることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記ヒーターブロックは、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項７】
請求項５に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記第１の支持部材は、隣接する２つの前記ヒーターブロックの間に配置されていることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項８】
請求項５に記載の液晶装置の製造装置であって、
前記法線方向から前記第１の基板の温度分布を観測するサーモグラフィカメラをさらに備え、
前記制御部は、前記サーモグラフィカメラによる観測結果に基づいて、前記ヒーターブロックを駆動することを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項９】
円盤状の基板を加熱するための加熱装置であって、
前記基板を載置する円形の載置部と、
前記載置部内に配置され、前記載置部の表面を加熱するヒーターとを備え、
前記ヒーターは、前記載置部の円形と同一の中心を有する、直径の異なる複数の円環状のヒーターブロックを含み、前記ヒーターブロックのそれぞれは、互いに独立して加熱されることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の加熱装置であって、
前記ヒーターブロックは、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されることを特徴とする加熱装置。
【請求項１１】
載置部と、前記載置部内に配置された、前記載置部の表面を加熱するヒーターと、前記載置部の表面に配置された第１の支持部材とを有する基板間隔調整装置を用いた液晶装置の製造方法であって、
第１の基板上に、前記第１の基板より面積の小さい第２の基板を、前記第１の基板に対向して、シール材を介して貼り合わせる工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール材によって囲まれた空間に、前記シール材に設けられた開口部から液晶を注入し、前記第１の基板、前記第２の基板、前記シール材、前記液晶を有する複合基板を製造する工程と、
前記ヒーターにより前記複合基板を加熱する工程と、
前記第１の基板の２つの面のうち前記第２の基板が貼り合わされた第１の面とは反対側の第２の面が前記第１の支持部材に接するように前記複合基板を設置する工程と、
前記載置部の表面の法線方向の可動範囲を有する基板押圧部を、前記第１の面の周縁部で前記第１の基板と接触させる工程と、
前記基板押圧部を、前記法線方向のうち前記第１の面から前記第２の面へ向かう向きへ押圧し、前記第１の基板を変形させる工程と、
前記開口部を封止する工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記基板間隔調整装置は、前記載置部の表面に、前記第１の支持部材を囲むように配置された、前記第１の支持部材より高さの低い環状の第２の支持部材をさらに備え、
前記第１の基板を変形させる工程は、前記基板押圧部を、前記法線方向のうち前記第１の面から前記第２の面へ向かう向きへ押圧し、前記第１の基板を、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材のいずれにも接する状態に変形させる工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記液晶はＴＮモードであり、
前記開口部を封止する工程の前に、前記複合基板を挟んで配置された一対の偏光板を通して前記複合基板に光を照射し、透過する光の色相に応じて、封止を行う前記開口部を決定する工程とをさらに有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１又は１２に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記載置部は、前記法線方向から見て円形であり、
前記ヒーターは、前記法線方向から見て前記円形と中心を同一にする、互いに隣接する複数の円環状のヒーターブロックを含み、
前記複合基板を加熱する工程は、前記ヒーターブロックを互いに独立して駆動する工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記複合基板を加熱する工程は、前記ヒーターブロックを、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱する工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記基板間隔調整装置は、前記法線方向から前記第１の基板の温度分布を観測するサーモグラフィカメラをさらに備え、
前記複合基板を加熱する工程は、前記サーモグラフィカメラによる観測結果に基づいて、前記第１の基板の温度分布が均一となるように前記各ヒーターブロックを駆動する工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造装置、加熱装置、及び液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶装置の製造工程は、シール材を介して貼り合わされた一対の基板の間に液晶を注入する工程と、液晶注入後に注入口を封止する工程とを有する。注入口の封止は、特許文献１に示されるように、基板間隔が適正な状態となるような圧力を基板に印加した状態で行うのが一般的である。この手法によれば、基板間隔は、封止後に圧力の印加を解除しても適正な状態に保たれる。
【０００３】
封止工程における基板の形態は様々であるが、その中の一形態として、ウェハ状の素子基板の上に単品に対応する対角１インチから２インチ程度の対向基板が多数配置された形態がある。こうした形態の複合基板において封止を行う方法として、特許文献２には、素子基板を変形させることによって素子基板と対向基板との基板間隔を調整し、その状態で封止する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４７１９８号公報
【特許文献２】特開２００６−３０９１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液晶の粘度が高い場合には、基板間隔の変化が素子基板の変形に追随し難いため、基板間隔を制御し難いという問題点がある。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の奏する効果の一つにより、基板間隔をより容易に制御することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液晶装置の製造装置は、第１の基板と、前記第１の基板に対向してシール材を介して貼り合わされた、前記第１の基板より面積の小さい第２の基板と、前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール材によって囲まれた空間に注入された液晶とを有する複合基板における、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を調整する液晶装置の製造装置であって、載置部と、前記載置部内に配置され、前記載置部の表面を加熱するヒーターと、前記載置部の表面に配置され、前記第１の基板の２つの面のうち前記第２の基板が貼り合わされた第１の面とは反対側の第２の面と接して前記複合基板を支持する第１の支持部材と、前記載置部の表面の法線方向の可動範囲を有し、前記可動範囲のいずれかの位置において、前記第１の面の周縁部で前記第１の基板と接する基板押圧部と、前記基板押圧部が前記可動範囲で変位するための力を前記基板押圧部に伝達する外力印加部とを備え、前記基板押圧部は、前記第１の基板と前記第１の支持部材との接点を支点とし、前記第１の基板と前記基板押圧部との接点を力点として前記第１の基板に力を印加して、前記第１の基板を変形させることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、第１の基板を変形させることにより、あるまとまった領域における第１の基板と第２の基板との間隔を一度に変化させることができる。そして、第１の基板の変形量に応じて基板間隔を所望の大きさに調整することができる。この第１の基板の変形の前、又は変形の際に、ヒーターによって載置部の表面が加熱されるため、その熱が第１の基板に伝播して、第１の基板を含む複合基板が加熱される。この加熱により、第１の基板と第２の基板の間に注入された液晶の粘度が下がり、液晶の流動性が向上する。これにより、第１の基板が変形した際に、基板間隔がその変形に追随して変化しやすくなる。すなわち、基板間隔をより容易に制御することが可能となる。また、第１の基板を変形させる際には、第１の基板には第１の支持部材、第２の支持部材、基板押圧部が接しているが、その接触領域は第１の基板の極一部であるため、上記構成によれば、基板間隔の調整に際し、基板を破損又は汚損しにくい。
【０００９】
上記液晶装置の製造装置において、前記第１の支持部材は突起状であってもよい。このような構成によれば、突起状の第１の支持部材と第１の基板との接点を支点とし、第１の基板と基板押圧部との接点を力点として第１の基板に力を印加して、第１の基板を変形させることができる。
【００１０】
上記液晶装置の製造装置において、前記第１の支持部材は環状であってもよい。このような構成によれば、環状の第１の支持部材と第１の基板との接点を支点とし、第１の基板と基板押圧部との接点を力点として第１の基板に力を印加して、第１の基板を変形させることができる。
【００１１】
上記液晶装置の製造装置においては、前記載置部の表面に、前記第１の支持部材を囲むように配置された、前記第１の支持部材より高さの低い環状の第２の支持部材をさらに備え、前記第２の支持部材は、前記第１の基板が前記基板押圧部に押圧されることによって所定の形状に変形した際に前記第１の基板の前記第２の面を支持する構成としてもよい。このような構成によれば、第２の支持部材は、第１の基板が一定の量だけ変形した際に（換言すれば、基板押圧部が可動範囲のうちの所定の位置に変位した際に）、第１の基板の第２の面を支持して、第１の基板がそれ以上に変形するのを防止する。このため、第１の基板が変形し過ぎるのを防ぐことができるとともに、第１の基板を所定の形状に変形させることが可能となる。ここで所定の形状とは、第１の基板が、第１の支持部材及び第２の支持部材のいずれにも接するような形状である。このような形状に第１の基板を変形させることによって、一度にまとまった領域の基板間隔を所望の状態に調整することができる。
【００１２】
上記液晶装置の製造装置において、前記載置部は、前記法線方向から見て円形であり、前記ヒーターは、前記法線方向から見て前記円形と同一の中心を有する、互いに隣接する複数の円環状のヒーターブロックを含み、前記ヒーターブロックのそれぞれは、前記ヒーターブロックに接続された制御部によって、互いに独立して駆動される構成であることが好ましい。このような構成によれば、第１の基板を、等温領域が同心円状に分布するような状態に加熱することができる。例えば、円盤状の第１の基板を、その中心を載置部の中心と合わせるようにして設置した場合に、中心付近を周縁部より高温に加熱したり、中心付近を周縁部より低温に加熱したりすることが可能となる。あるいは、第１の基板の全体を均一な温度に加熱することができる。これにより、部分的に液晶の流動性を向上させ、第１の基板が変形した際の、基板間隔の変化の仕方を領域ごとに変えることが可能となる。よって、基板間隔をより精密に所望の状態に調整することができる。
【００１３】
上記液晶装置の製造装置において、前記ヒーターブロックは、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されることが好ましい。このような構成によれば、下に凸に反った円盤状の第１の基板を、その中心を載置部の中心と合わせるようにして設置した場合に、中心付近では第１の基板とヒーターブロックとの距離が近くなり、周縁部付近では第１の基板とヒーターブロックとの距離が遠くなる。このような配置において、中心から遠い位置に配置されたヒーターブロックほど高い温度に加熱することにより、下に凸に沿った第１の基板の全体を、均等な温度に加熱することができる。よって、第１の基板が反りを有する場合であっても、一度にまとまった領域の基板間隔を所望の状態に調整することができる。
【００１４】
上記液晶装置の製造装置において、前記第１の支持部材は、隣接する２つの前記ヒーターブロックの間に配置されていることが好ましい。このような構成によれば、第１の支持部材の存在が、ヒーターブロックから第１の基板への熱の伝播に対して与える影響を最小限に抑えることができる。
【００１５】
上記液晶装置の製造装置においては、前記法線方向から前記第１の基板の温度分布を観測するサーモグラフィカメラをさらに備え、前記制御部は、前記サーモグラフィカメラによる観測結果に基づいて、前記ヒーターブロックを駆動する構成であってもよい。このような構成によれば、第１の基板の温度分布を観測しながら、その観測データに基づいてヒーターブロックの駆動電流にフィードバックをかけることができる。したがって、第１の基板の反りの程度に関わらず、第１の基板を、所定の温度分布を有する状態に加熱することができる。その一例として、第１の基板を均等な温度に加熱することができる。このときの制御部による駆動の制御方法としては、例えば、サーモグラフィカメラによる観測結果が所定の温度より低くなっている領域に対応するヒーターブロックの駆動電流を増加させるとともに、所定の温度より高くなっている領域に対応するヒーターブロックの駆動電流を低減させる制御方法が挙げられる。
【００１６】
本発明の加熱装置は、円盤状の基板を加熱するための加熱装置であって、前記基板を載置する円形の載置部と、前記載置部内に配置され、前記載置部の表面を加熱するヒーターとを備え、前記ヒーターは、前記載置部の円形と同一の中心を有する、直径の異なる複数の円環状のヒーターブロックを含み、前記ヒーターブロックのそれぞれは、互いに独立して加熱されることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、基板を、等温領域が同心円状に分布するような状態に加熱することができる。例えば、基板の中心を載置部の中心と合わせるようにして基板を設置した場合に、基板の中心付近を周縁部より高温に加熱したり、中心付近を周縁部より低温に加熱したりすることが可能となる。あるいは、基板全体を均一な温度に加熱することができる。
【００１８】
上記加熱装置において、前記ヒーターブロックは、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されることが好ましい。このような構成によれば、下に凸に反った基板を、中心を載置部の中心と合わせるようにして設置した場合に、中心付近では基板とヒーターブロックとの距離が近くなり、周縁部付近では基板とヒーターブロックとの距離が遠くなる。このような配置において、中心から遠い位置に配置されたヒーターブロックほど高い温度に加熱することにより、下に凸に沿った基板の全体を、均等な温度に加熱することができる。
【００１９】
本発明の液晶装置の製造方法は、載置部と、前記載置部内に配置された、前記載置部の表面を加熱するヒーターと、前記載置部の表面に配置された第１の支持部材とを有する基板間隔調整装置を用いた液晶装置の製造方法であって、第１の基板上に、前記第１の基板より面積の小さい第２の基板を、前記第１の基板に対向して、シール材を介して貼り合わせる工程と、前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記シール材によって囲まれた空間に、前記シール材に設けられた開口部から液晶を注入し、前記第１の基板、前記第２の基板、前記シール材、前記液晶を有する複合基板を製造する工程と、前記ヒーターにより前記複合基板を加熱する工程と、前記第１の基板の２つの面のうち前記第２の基板が貼り合わされた第１の面とは反対側の第２の面が前記第１の支持部材に接するように前記複合基板を設置する工程と、前記載置部の表面の法線方向の可動範囲を有する基板押圧部を、前記第１の面の周縁部で前記第１の基板と接触させる工程と、前記基板押圧部を、前記法線方向のうち前記第１の面から前記第２の面へ向かう向きへ押圧し、前記第１の基板を変形させる工程と、前記開口部を封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
このような方法によれば、第１の基板を変形させることにより、あるまとまった領域における第１の基板と第２の基板との間隔を一度に変化させることができる。そして、第１の基板の変形量に応じて基板間隔を所望の大きさに調整することができる。この第１の基板の変形の前、又は変形の際に、ヒーターによって載置部の表面が加熱されるため、その熱が第１の基板に伝播して、第１の基板を含む複合基板が加熱される。この加熱により、第１の基板と第２の基板の間に注入された液晶の粘度が下がり、液晶の流動性が向上する。これにより、第１の基板が変形した際に、基板間隔がその変形に追随して変化しやすくなる。すなわち、基板間隔をより容易に制御することが可能となる。また、第１の基板を変形させる際には、第１の基板には第１の支持部材、第２の支持部材、基板押圧部が接しているが、その接触領域は第１の基板の極一部であるため、上記構成によれば、基板間隔の調整に際し、基板を破損又は汚損しにくい。これらの特徴により、上記液晶装置の製造方法によれば、高い歩留まりで液晶装置を製造することができる。また、複数の単品に対応する基板間隔を一度に調整できるため、短い製造時間で液晶装置を製造することができる。
【００２１】
上記液晶装置の製造方法において、前記基板間隔調整装置は、前記載置部の表面に、前記第１の支持部材を囲むように配置された、前記第１の支持部材より高さの低い環状の第２の支持部材をさらに備え、前記第１の基板を変形させる工程は、前記基板押圧部を、前記法線方向のうち前記第１の面から前記第２の面へ向かう向きへ押圧し、前記第１の基板を、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材のいずれにも接する状態に変形させる工程を含んでいてもよい。このような方法によれば、第２の支持部材は、第１の基板が一定の量だけ変形した際に（換言すれば、基板押圧部が可動範囲のうちの所定の位置に変位した際に）、第１の基板の第２の面を支持して、第１の基板がそれ以上に変形するのを防止する。このため、第１の基板が変形し過ぎるのを防ぐことができるとともに、第１の基板を所定の形状に変形させることが可能となる。ここで所定の形状とは、第１の基板が、第１の支持部材及び第２の支持部材のいずれにも接するような形状である。つまり、基板押圧部が第１の基板に対して印加する力を精密に調整しなくとも、第１の基板が第２の支持部材に接するまで変形させることによって、基板間隔を適正な状態に調整することができる。よって、必ずしも基板間隔の変化の様子をモニタリングしながら第１の基板を変形させなくてもよい。例えば、液晶が垂直配向をしており、複屈折による透過光の色相の変化を用いたモニタリングが不可能な液晶装置であっても、容易に基板間隔を所望の状態に調整することができる。
【００２２】
上記液晶装置の製造方法においては、前記液晶はＴＮモードであり、前記開口部を封止する工程の前に、前記複合基板を挟んで配置された一対の偏光板を通して前記複合基板に光を照射し、透過する光の色相に応じて、封止を行う前記開口部を決定する工程とをさらに有していてもよい。このような方法によれば、上記色相によって、液晶のリタデーション（液晶の屈折率異方性と基板間隔との積）、ひいては基板間隔をモニタリングすることができる。よって、基板間隔が適正値に調整されていることを確認した後に封止を行うことができる。また、適正な基板間隔に調整された部分のみを封止することができる。これにより、高い歩留まりで液晶装置を製造することができる。
【００２３】
上記液晶装置の製造方法において、前記載置部は、前記法線方向から見て円形であり、前記ヒーターは、前記法線方向から見て前記円形と中心を同一にする、互いに隣接する複数の円環状のヒーターブロックを含み、前記複合基板を加熱する工程は、前記ヒーターブロックを互いに独立して駆動する工程を含むことが好ましい。このような方法によれば、第１の基板を、等温領域が同心円状に分布するような状態に加熱することができる。これにより、部分的に液晶の流動性を向上させ、第１の基板が変形した際の、基板間隔の変化の仕方を領域ごとに変えることが可能となる。よって、基板間隔をより精密に所望の状態に調整することができる。
【００２４】
上記液晶装置の製造方法において、前記複合基板を加熱する工程は、前記ヒーターブロックを、前記中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱する工程を含むことが好ましい。このような方法によれば、下に凸に沿った第１の基板の全体を、均等な温度に加熱することができる。よって、第１の基板が反りを有する場合であっても、一度にまとまった領域の基板間隔を所望の状態に調整することができる。
【００２５】
上記液晶装置の製造方法において、前記基板間隔調整装置は、前記法線方向から前記第１の基板の温度分布を観測するサーモグラフィカメラをさらに備え、前記複合基板を加熱する工程は、前記サーモグラフィカメラによる観測結果に基づいて、前記第１の基板の温度分布が均一となるように前記各ヒーターブロックを駆動する工程を含んでいてもよい。このような方法によれば、第１の基板の反りの程度に関わらず、第１の基板を均等な温度に加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
（Ａ．基板間隔調整装置）
図１は、本実施形態の基板間隔調整装置１を構成要素に分解して示した斜視図である。基板間隔調整装置１は、本発明における液晶装置の製造装置の実施の一態様である。図１に示すように、基板間隔調整装置１は、第１の基部としての下治具１１、及び第２の基部としての上治具１２を有している。図１には、基板間隔調整装置１が基板間隔を調整する対象である複合基板５０も示されている。
【００２８】
複合基板５０は、液晶装置１００（図１６（ｂ））の製造過程における形態の一つである。複合基板５０は、本発明における第１の基板としての素子基板５１、及び第２の基板としての対向基板５２を有している。
【００２９】
このうち素子基板５１は、直径８インチ又は１２インチの円盤形の石英基板をもとに製造された基板であり、その上面５１１にはＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子、金属配線、透明電極、配向膜等が形成されている。一方、素子基板５１の下面５１２には、何も積層されていない。一枚の素子基板５１は、複数の液晶装置１００に対応する構成要素を含んでいる。ここで、上面５１１は、本発明における「第１の面」に、下面５１２は、本発明における「第２の面」に、それぞれ対応する。また、素子基板５１は完全な円盤形でなくてもよく、例えばオリフラ（オリエンテーションフラット）が設けられているものでもよい。
【００３０】
素子基板５１は、上面５１１にのみ何層もの構成要素が積層されているため、これらと石英基板との熱収縮率の違いなどに起因して、図８（ｂ）等に示すように、全体が反っている場合が多い。ただし、これらの図においては、説明の便宜のため反りを強調して描いている。実際の素子基板５１における反りは、目視ではほとんど判別できない程度である。
【００３１】
図４は、素子基板５１上における対向基板５２の配置の様子を示した平面図である。対向基板５２は、素子基板５１の上面５１１に、シール材５３を介して貼り合わされている。また、対向基板５２は、素子基板５１上においてマトリクス状に配列されている。対向基板５２は、一つの液晶装置１００の大きさに対応した、対角１インチから２インチ程度のガラス基板であって、素子基板５１に対向する面には、透明電極、及び配向膜が形成されている。素子基板５１、対向基板５２、及びシール材５３が囲む空間には、シール材５３に設けられた注入口５４から注入された液晶５５が封入され、ＴＮモードの液晶層を形成している。注入口５４は、本発明における開口部に対応する。
【００３２】
液晶装置１００の表示品位は、素子基板５１と対向基板５２との基板間隔によって決まる液晶層の厚さに敏感に影響を受ける。例えば、液晶層の厚さが適正値からずれると、表示のコントラストの低下等を招く。こうした不具合を避けるため、液晶装置１００の製造工程は、素子基板５１と対向基板５２との基板間隔を適正に調整した状態で注入口５４を封止する工程を含む。こうして封止された後は、液晶層の厚さは適正値に保たれる。本実施形態の基板間隔調整装置１は、このような基板間隔の調整を行うための装置である。
【００３３】
図１に戻り、基板間隔調整装置１の構成要素の一つである下治具１１は、下治具基部２１、載置部２６、ヒーター２７、溝２２、マイクロメータヘッド通過孔２３、ネジ穴２４、脚部２５、本発明における第１の支持部材としての支持リング４２を備えている。このうち支持リング４２は、下治具１１から着脱可能である。下治具基部２１及び脚部２５は金属からなり、基板間隔調整装置１を支える土台としての役割を果たす。下治具基部２１に設けられたマイクロメータヘッド通過孔２３は、下治具１１及び上治具１２を組み合わせる際に、後述するマイクロメータヘッド３３を通過させるための孔であり、ネジ穴２４は、同じく下治具１１及び上治具１２を固定するためのものである。
【００３４】
載置部２６は、透光性を有するアクリル樹脂からなり、下治具基部２１に固定されている。載置部２６は、その表面の法線方向から見た場合に円形をなしている。載置部２６には、支持リング４２の大きさに合わせた円形の溝２２が形成されている。溝２２は、下治具１１に支持リング４２を装着したときに支持リング４２を固定する役割を果たす。支持リング４２は、素子基板５１の下面５１２と接して複合基板５０を支持する。素子基板５１が下に凸に反っている場合であっても、環状の支持リング４２によって支持することにより、安定した状態で複合基板５０を設置することができる。支持リング４２は、素子基板５１と接しても傷が付かない素材で作られており、例えば、金属にフッ素樹脂をコーティングしたものなどを用いることができる。
【００３５】
図１５は、支持リング４２、及び溝２２の形状を示す断面図である。本実施形態の支持リング４２は、図１５（ａ）に示すような円形の断面を有する円環状の部材であり、その大部分が溝２２に埋まっていることにより、水平方向にずれないようになっている。支持リング４２に対応する溝２２は、載置部２６上に、直径の異なる同心円をなすように複数設けられており、これらの円と直径の等しい支持リングを嵌めることができる。
【００３６】
図１に戻り、載置部２６の内部には、載置部２６の表面を加熱可能なヒーター２７が配置されている。ヒーター２７によって載置部２６の表面が加熱されると、この熱が、支持リング４２に載置された素子基板５１に伝播して、素子基板５１を含む複合基板５０が加熱される。この加熱により、素子基板５１と対向基板５２の間に注入された液晶５５の粘度が下がり、液晶５５の流動性が向上する。これにより、後述する方法によって素子基板５１が変形した際に、基板間隔がその変形に追随して変化しやすくなる。すなわち、基板間隔をより容易に制御することが可能となる。
【００３７】
ヒーター２７はさらに、互いに隣接する複数のヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅを有している。このうちヒーターブロック２７ａは、載置部２６の表面の中心に位置する円形の形状を有している。また、ヒーターブロック２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅは、載置部２６の法線方向から見て、載置部２６のなす円形と同一の中心を有する、直径の異なる円環状の形状を有している。ヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅは、これらに接続された制御部７０（図５）によって、互いに独立して駆動され、載置部２６の表面を異なる温度に加熱することができる。
【００３８】
上述した溝２２は、隣接する２つのヒーターブロックの間に形成されている。したがって、支持リング４２は、接する２つのヒーターブロックの間に配置されることとなる。こうした構成によれば、支持リング４２の存在が、ヒーター２７から素子基板５１への熱の伝播に対して与える影響を最小限に抑えることができる。
【００３９】
図１４は、ヒーターブロック２７ｃ，２７ｄ，２７ｅの詳細な構造を示す平面図である。各ヒーターブロック２７ｃ，２７ｄ，２７ｅは、互いに独立して配置された電熱線２８を有しており、これらに電流を流すことにより発熱する構造となっている。図１４には示されていないが、ヒーターブロック２７ａ，２７ｂについても同様に電熱線２８が配置されている。
【００４０】
このようなヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを有するヒーター２７によれば、載置部２６に載置された素子基板５１を、例えば等温領域が同心円状に分布するような状態に加熱することができる。一例として、円盤状の素子基板５１を、その中心を載置部２６の中心と合わせるようにして設置した場合に、中心付近を周縁部より高温に加熱したり、あるいは中心付近を周縁部より低温に加熱したりすることが可能となる。これにより、部分的に液晶５５の流動性を向上させ、第１の基板が変形した際の、基板間隔の変化の仕方を領域ごとに変えることが可能となる。よって、基板間隔をより精密に所望の状態に調整することができる。
【００４１】
本実施形態では、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅは、載置部２６の中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されるようになっている。すなわち、ヒーターブロック２７ａの加熱温度が最も低く、ヒーターブロック２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅの順に加熱温度が高くなるようになっている。例えば、ヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅの加熱温度をそれぞれ４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃とすることができる。このような構成によれば、下に凸に反った円盤状の素子基板５１を、その中心を載置部２６の中心と合わせるようにして設置した場合（図８（ｂ））に、中心付近では素子基板５１とヒーターブロック２７ａとの距離が近くなり、周縁部付近では素子基板５１とヒーターブロック２７ｅとの距離が遠くなる。このような配置において、中心から遠い位置に配置されたヒーターブロックほど高い温度に加熱すれば、下に凸に沿った素子基板５１の全体を、均等な温度に加熱することができる。
【００４２】
図１に戻り、基板間隔調整装置１の構成要素の一つである上治具１２は、上治具基部３１と、基板押圧部３２と、マイクロメータヘッド３３と、ネジ３４とを備えている。上治具基部３１は金属からなり、基板押圧部３２を始めとする上治具１２の構成要素の相対位置を固定する役割を果たす。上治具基部３１は、上治具１２が下治具１１と組み合わされるときには、下治具基部２１と接する。このとき、ネジ３４を下治具基部２１のネジ穴２４に嵌めることにより、組み合わされた下治具１１と上治具１２が固定される。
【００４３】
上治具基部３１には、上治具基部３１が規定する平面の法線方向から見て、幅を持ったリングを６等分したような形状を有する６つの基板押圧部３２が点対称に取り付けられている。基板押圧部３２のそれぞれには、本発明における外力印加部の一形態である、回転入力機構としてのマイクロメータヘッド３３が接続されている。基板押圧部３２は、載置部２６の表面が規定する平面（すなわち、下治具１１と上治具１２とが組み合わされたときに支持リング４３を含む平面）の法線方向に可動範囲を有する。具体的には、基板押圧部３２に接続されたマイクロメータヘッド３３の回転に応じて当該可動範囲内を変位し、上治具基部３１との相対距離が変化する。また、マイクロメータヘッド３３の回転を止めると、その位置で上治具基部３１との相対位置が固定される。６つのマイクロメータヘッド３３のピッチは全て等しく、マイクロメータヘッド３３の回転量が等しければ、それに伴う基板押圧部３２の変位量も等しくなる。一の基板押圧部３２は、これに直接接続されたマイクロメータヘッド３３の回転量にのみ依存して変位し、その他のマイクロメータヘッド３３の回転量には影響を受けない。つまり、それぞれの基板押圧部３２は、互いに独立して変位する。
【００４４】
基板押圧部３２は、下治具１１と上治具１２とが複合基板５０を介して組み合わされる際に、上記可動範囲のいずれかの位置において素子基板５１の上面５１１の周縁部に接して素子基板５１に力を印加する。基板押圧部３２は、素子基板５１を変形させ得る力の印加に耐え、かつ素子基板５１を傷付けない程度の硬度を有する硬化樹脂からなる。こうした樹脂の例として、ビクトレックス社製のＰＥＥＫ（登録商標）等を挙げることができる。
【００４５】
それぞれの基板押圧部３２は、素子基板５１の周縁部との接触領域が内周側で弧状となる形状を有しており、この弧状の部分が支持部材４１及び素子基板５１と同心の一つの円（不図示）の一部に略等しくなるようになっている。換言すれば、基板押圧部３２と素子基板５１との接触領域は、素子基板５１の外周に沿った円環状の領域の一部である。本実施形態における当該接触領域は、素子基板５１の外周から３ｍｍの範囲内にある。
【００４６】
図２及び図３は、下治具１１と上治具１２とを複合基板５０を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置１を示す模式図であり、図２はこの状態の基板間隔調整装置１の斜視図、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である。下治具１１と上治具１２は、下治具基部２１と上治具基部３１とが接した状態でネジ３４によって固定されている。このとき、素子基板５１は、支持リング４２によって支持されるとともに、上面５１１の周縁部を６つの基板押圧部３２によって押さえられて基板間隔調整装置１内に固定される。一方、対向基板５２には何も接していない。なお、以下では支持リング４２を含む平面の法線方向、すなわち載置部２６の表面の法線方向は重力加速度方向に一致するとし、重力加速度方向を下、これと反対の方向を上と呼ぶ。
【００４７】
基板間隔調整装置１は、この状態でマイクロメータヘッド３３を回転させて基板押圧部３２を下方向に変位させることによって、素子基板５１に対し、素子基板５１と支持リング４２との接触箇所を支点とし、素子基板５１と基板押圧部３２との接触領域を力点として力を印加することができる。このとき、素子基板５１は当該力の印加によって上に凸の状態に変形する（図３（ｂ））。このように素子基板５１が変形すると、これに対向して配置された対向基板５２との間の基板間隔が変化する。これにより、あるまとまった領域における基板間隔を所望の状態に調整することができる。そして、この変形の前に、複合基板５０をヒーター２７によって加熱しておくことによって、液晶５５の流動性が高まり、より容易に基板間隔を制御することが可能になる。また、基板押圧部３２は互いに独立して変位することから、それぞれの基板押圧部３２が素子基板５１に印加する力を適切に設定することによって、素子基板５１の任意の位置における変形量をある程度操作することができる。
【００４８】
このとき、素子基板５１には支持リング４２及び基板押圧部３２が接しているが、その接触領域は素子基板５１の極一部である。また、対向基板５２には何も接しない。このため、基板間隔の調整に際し、素子基板５１及び対向基板５２を破損又は汚損しにくい。すなわち、基板間隔調整装置１によれば、素子基板５１及び対向基板５２の破損又は汚損を防ぎながら、素子基板５１を一定の形状に変形させて、一度にまとまった領域に対応する基板間隔を調整することが可能となる。
【００４９】
この基板間隔調整装置１は、図２又は図３の状態でも、人の手によってマイクロメータヘッド３３を回転させることで基板間隔を調整できるが、本実施形態の基板間隔調整装置１は、さらに利便性を向上させるための外部駆動装置に接続されている。図５は、外部駆動装置２が接続された状態の基板間隔調整装置１を示す断面図である。外部駆動装置２は、ハンド６１、昇降回転機構６２、モータ６３を含む駆動ユニット、偏光板６４Ｌ，６４Ｕ、光源６５、制御部７０、サーモグラフィカメラ７９、及び支持壁６６を有する装置であり、マイクロメータヘッド３３を回転させる機能と、基板間隔の調整の様子を視認又はモニタリングするための照明機能とを有する。
【００５０】
駆動ユニットは、マイクロメータヘッド３３を回転させる機能を有するユニットである。駆動ユニットは、第１の駆動ユニット８１から第６の駆動ユニット８６までの計６つ設置されており（図６）、各駆動ユニットは、６つある基板押圧部３２及びマイクロメータヘッド３３のうちのいずれかに対応している。また、各駆動ユニットは、互いに独立して動作する。駆動ユニットの構成要素のうち、モータ６３は、モータ駆動部６８（図６）を介して処理部６９（図６）と電気的に接続されている一方で、昇降回転機構６２と機械的に接続されている。モータ６３は、モータ駆動部６８の指示に応じて回転駆動力を発生させる装置である。昇降回転機構６２は、昇降回転機構駆動部６７（図６）を介して処理部６９と電気的に接続されている一方で、ハンド６１と機械的に接続されている。昇降回転機構６２は、モータ６３が発生させた回転駆動力をハンド６１に伝えてハンド６１を回転させるとともに、モータ６３から鉛直に延びた支柱に沿って自身を昇降させることにより、ハンド６１を昇降させる。ハンド６１は、昇降回転機構６２の上昇に伴ってマイクロメータヘッド３３を保持可能な位置に移動した場合に、内部に空気を注入して膨張することによってマイクロメータヘッド３３を圧迫しこれを保持する装置である。
【００５１】
図６は、外部駆動装置２の電気的な構成を示すブロック図である。以下、この図を参照しながら、主に駆動ユニットの電気的構成について説明する。図６においては、第１の駆動ユニット８１から第６の駆動ユニット８６のうち、第１の駆動ユニット８１の電気的構成のみを詳しく示しているが、残りの駆動ユニットの電気的構成もこれと同様である。基板間隔調整装置１が所定の位置にセットされた状態で、入力装置６０から処理部６９にスタート信号が送信されると、処理部６９は、昇降回転機構駆動部６７に対して昇降回転機構６２の上昇を指示する。当該指示を受けた昇降回転機構駆動部６７は、昇降回転機構６２及びこれに接続されたハンド６１を、ハンド６１がマイクロメータヘッド３３を保持可能な位置まで上昇させる。昇降回転機構６２及びこれに接続されたハンド６１の上昇が終了すると、ハンド６１は、内部に空気を注入して膨張することによってマイクロメータヘッド３３を圧迫しこれを保持する。この状態で、入力装置６０に基板押圧部３２の変位量の指示が入力されると、これを受信した処理部６９は、当該変位量をモータ６３の回転量に換算し、モータ駆動部６８に対してモータ６３の回転を指示する。これを受けたモータ駆動部６８は、指示された回転量だけモータ６３を回転させる。このとき昇降回転機構６２は、モータ６３の回転駆動力をハンド６１に伝えてハンド６１及びこれに保持されたマイクロメータヘッド３３を回転させる。これに伴って、基板押圧部３２は、マイクロメータヘッド３３の回転量に応じた量だけ変位する。このように第１の駆動ユニット８１は、入力装置６０から入力された基板押圧部３２の変位量に応じてマイクロメータヘッド３３を回転させる。以上の動作は、６つの駆動ユニット８１から８６において互いに独立して行われる。
【００５２】
図５に戻り、外部駆動装置２のその他の構成要素について説明する。支持壁６６は、下治具１１の脚部２５を支持して基板間隔調整装置１を支える。この状態に設置された基板間隔調整装置１の載置部２６に対応する下方位置には、光源６５が配置されている。また、光源６５と基板間隔調整装置１の間には偏光板６４Ｌが、また基板間隔調整装置１の上部には偏光板６４Ｕがそれぞれ配置されている。そして、偏光板６４Ｕの上方には、サーモグラフィカメラ７９が取り付けられており、偏光板６４Ｌの下方には、制御部７０が配置されている。
【００５３】
サーモグラフィカメラ７９は、素子基板５１の表面の温度分布を、載置部２６の表面の法線方向から観測することができる。この観測データから、ヒーター２７による素子基板５１の加熱状態を把握することができる。サーモグラフィカメラ７９による観測結果は、制御部７０に送られる。
【００５４】
制御部７０は、ヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅに接続されており、これらに対して互いに独立した駆動電流を印加する。また、サーモグラフィカメラ７９からの観測結果に応じて上記駆動電流を制御する機能を有する。これにより、素子基板５１を、所望の温度分布を有する状態に加熱することができる。例えば、素子基板５１の全体を均等に所定の温度に加熱したい場合、サーモグラフィカメラ７９による観測結果が上記所定の温度より低くなっている領域に対応するヒーターブロックの駆動電流を増加させるとともに、上記所定の温度より高くなっている領域に対応するヒーターブロックの駆動電流を低減させるように制御する。
【００５５】
光源６５及び偏光板６４Ｌ，６４Ｕは、基板間隔の調整の様子を視認するための照明機能を有する。光源６５から上方に発せられた光は、偏光板６４Ｌ、基板間隔調整装置１の載置部２６、複合基板５０、偏光板６４Ｕをこの順に透過し、作業者に視認される。ここで、透過光のうち、複合基板５０に含まれる液晶層を透過した光は、液晶層のリタデーションに応じて着色される。詳細には、偏光板６４Ｌを透過した光の偏光状態は、ＴＮモードの液晶層を通過する際に、液晶層固有のパラメータである屈折率異方性と液晶層の厚さ（すなわち素子基板５１と対向基板５２との間隔）の積で定まるリタデーションの大きさに応じて、直線偏光から楕円偏光に変わる。当該楕円は波長ごとに形状が異なるので、この楕円偏光は、再び偏光板６４Ｕを通過して一の偏光軸成分のみが取り出されると、各波長での強度分布が入射光のそれと変化して着色される。このように、楕円偏光の偏光状態は、素子基板５１と対向基板５２との間隔に依存するため、作業者が視認する透過光の色は、当該基板間隔によって変わる。適正な基板間隔の領域を透過したときの光の色をリファレンスとして透過光の色をこれと比較することにより、作業者は、複合基板５０のどの領域の基板間隔が適正に調整されているかを判断することができる。
【００５６】
以上のように、外部駆動装置２が接続された基板間隔調整装置１は、入力された基板押圧部３２の変位量をもとに基板間隔調整装置１のマイクロメータヘッド３３を回転させる機能、素子基板５１の温度分布を観測してヒーターブロック２７ａ〜２７ｅの駆動電流を制御する機能、及び基板間隔の調整の様子を視認するための照明機能を有している。これらの機能によって、作業者は、より効率よく基板間隔調整装置１による基板間隔の調整を行うことができる。
【００５７】
（Ｂ．基板間隔調整方法）
続いて、上述した基板間隔調整装置１及び外部駆動装置２を用いて基板間隔を調整する方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施形態の基板間隔調整方法を示すフローチャートであり、図８は、図７の各工程における基板間隔調整装置１の断面図である。本実施形態の基板間隔調整方法は、工程Ｐ３３１からＰ３３６を有する。以下では、工程Ｐ３３１からＰ３３６をまとめて工程Ｐ３３とも呼ぶ。
【００５８】
工程Ｐ３３１では、下治具基部２１の載置部２６に設けられた溝２２に支持リング４２を設置する（図８（ａ））。本実施形態では、ヒーターブロック２７ｂとヒーターブロック２７ｃとの間に設けられた溝２２に支持リング４２を設置する。
【００５９】
工程Ｐ３３２では、ヒーター２７を加熱する（図８（ａ））。本実施形態では、ヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅをそれぞれ４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃に加熱する。
【００６０】
工程Ｐ３３３では、工程Ｐ３３１で設置された支持リング４２の上に、素子基板５１及び対向基板５２を含む複合基板５０を、素子基板５１を下にして設置する（図８（ｂ））。上述したように、素子基板５１は全体が下に凸の状態に反っており、周縁部が中心部に対して相対的に高くなっている。すなわち、ヒーター２７との位置関係については、素子基板５１は、ヒーターブロック２７ａとの距離が最も近く、またヒーターブロック２７ｅとの距離が最も遠くなっている。このように、ヒーター２７と素子基板５１との距離は一様とはならないが、本実施形態では、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅが上記のように異なる温度に、かつ載置部２６の中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱されているため、素子基板５１を略一様な温度に加熱することができる。すなわち、下に凸に反った素子基板５１であっても、均一な温度に加熱することができる。なお、図８の各図においては、説明の便宜上、素子基板５１の反りの程度を誇張して描いているが、実際には反りは視認できない程度のものであり、素子基板５１と支持リング４３との間隙は、数百μｍ〜１ｍｍ程度である。また、図８（ｂ）〜（ｅ）においては、表示の便宜上、ヒーターブロック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅについての符号は省略している。
【００６１】
工程Ｐ３３３においては、次のようにしてヒーターブロック２７ａ〜２７ｅの加熱温度を調節してもよい。すなわち、まず素子基板５１の表面の温度分布をサーモグラフィカメラ７９によって観測し、そのデータを制御部７０に送る。そして、制御部７０から、各ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅに対し、修正駆動電流を流す。ここで、修正駆動電流は、素子基板５１の表面が到達すべき設定温度と、サーモグラフィカメラ７９による観測結果との差から算出される。すなわち、観測結果が設定温度より低い場合は、その差に応じて駆動電流を低減させる方向で修正駆動電流を算出し、観測結果が設定温度より高い場合は、その差に応じて駆動電流を増加させる方向で修正駆動電流を算出する。ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅは、これらの修正駆動電流によって駆動されることにより加熱温度が変化し、その結果、素子基板５１の表面を所望の温度に加熱することができる。
【００６２】
このように素子基板５１が加熱されると、素子基板５１と対向基板５２の間に注入された液晶５５の粘度が下がり、液晶５５の流動性が向上する。これにより、後述する工程Ｐ３３６において素子基板５１が変形した際に、基板間隔がその変形に追随して変化しやすくなる。すなわち、基板間隔をより容易に制御することが可能となる。特に、素子基板５１が均一に加熱されると、液晶５５の粘性特性も均一となりより基板間隔の調整が容易となる。
【００６３】
工程Ｐ３３４では、上治具基部３１、基板押圧部３２、マイクロメータヘッド３３を備えた上治具１２を下治具１１と組み合わせて固定する（図８（ｃ））。この工程Ｐ３３３は、基板押圧部３２が素子基板５１の上面５１１の周縁部に接するように行われる。
【００６４】
工程Ｐ３３５では、上述した外部駆動装置２に含まれるハンド６１をマイクロメータヘッド３３と接続する（図８（ｄ））。この接続の際の外部駆動装置２の動作は既に詳述しているので、ここでは説明を省略する。
【００６５】
工程Ｐ３３６では、ハンド６１の回転に伴ってマイクロメータヘッド３３を回転させて基板押圧部３２を下方向に変位させることにより、素子基板５１に対し、素子基板５１と支持リング４２との接触箇所を支点とし、素子基板５１と基板押圧部３２との接触領域を力点として力を印加する（図８（ｅ））。これにより、素子基板５１は当該力の印加によって変形する。その際、マイクロメータヘッド３３を常に一定の目盛（バーニア）の位置まで回転させるようにしても良い。この方法によれば、素子基板５１を常に一定の形状に変形させることができ、ひいては基板間隔を常に一定の状態に調整することができる。
【００６６】
工程Ｐ３３６における複合基板５０の形状の変化の様子を、図９を用いて説明する。図９（ａ）は、素子基板５１の変形前における複合基板５０の断面図であり、図９（ｂ）は、素子基板５１の変形後における複合基板５０の断面図である。この図においては、説明の便宜のため、液晶層の厚さを誇張して大きく描いている。図９（ａ）に示すように、素子基板５１の変形前においては、素子基板５１は下に凸に撓んでおり、対向基板５２は液晶５５の圧力によって上に凸に撓んでいる。すなわち、液晶層の厚さは、対向基板５２の外縁部付近では薄く、中心付近では厚くなっている。これは、基板上の薄膜と石英基板との熱収縮率の違いや、シール材５３の硬化時に生じる収縮等に起因する。こうした状態から、基板間隔調整装置１によって素子基板５１を変形させることにより、図９（ｂ）に示すように、素子基板５１が上に凸に撓むようになる。このため、対向基板５２との相対距離がどの位置においても略均一になり、ひいては液晶層の厚さが基板面内で均一となる。このとき、液晶５５がヒーター２７の熱によって加熱されているため、流動性が高まっており、液晶層の厚さ、すなわち基板間隔を、容易に調整することができる。
【００６７】
また、工程Ｐ３３６においては、光源６５による照明の透過光の色によって、上記基板間隔をモニタリングすることができる。適正な基板間隔に対応する色をリファレンスとして、上記透過光の色と比較することにより、作業者は、複合基板５０のどの領域の基板間隔が適正に調整されているかを判断することができる。
【００６８】
工程Ｐ３３６においては、素子基板５１には支持リング４２、基板押圧部３２が接しているが、その接触領域は素子基板５１の極一部である。また、対向基板５２には何も接しない。このため、基板間隔の調整に際し、素子基板５１及び対向基板５２を破損又は汚損しにくい。すなわち、本実施形態の基板間隔調整方法によれば、素子基板５１及び対向基板５２の破損又は汚損を防ぎながら、素子基板５１を一定の形状に変形させて、一度にまとまった領域に対応する基板間隔を調整することが可能となる。
【００６９】
なお、素子基板５１の反りが一様でなく複雑な形状であっても、各基板押圧部３２が素子基板５１に印加する力を適切に設定することによって、素子基板５１を全体として所望の状態に変形させることが可能である。よって、複雑な形状に反った素子基板５１を有する複合基板５０に対しても、一度にまとまった領域の基板間隔を調整することができる。また、ヒーターを加熱する工程Ｐ３３２は、工程Ｐ３３６より前、すなわち複合基板５０を変形させる前であれば、どのタイミングで実施してもよい。
【００７０】
（Ｃ．液晶装置の製造方法）
続いて、上述の基板間隔調整方法を用いた液晶装置の製造方法について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態の液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。図１０において、工程Ｐ１１からＰ１４が素子基板５１を形成するための工程であり、工程Ｐ２１から工程Ｐ２３が対向基板５２を形成するための工程である。工程Ｐ３１から工程Ｐ３６は、素子基板５１及び対向基板５２を組み合わせて液晶装置１００を完成させるための工程である。工程Ｐ１１からＰ１４と、工程Ｐ２１から工程Ｐ２３とは、それぞれ独立に行われる。
【００７１】
工程Ｐ１１では、素子基板５１のもととなる円盤状の石英基板の表面に、ＴＦＴ素子、金属配線、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明画素電極を含む構成要素を形成する。一枚の石英基板には、複数の液晶装置１００に対応するこれら構成要素が形成される。この工程は、例えば常圧又は減圧ＣＶＤ法、スピンコート法、フォトリソグラフィー法等の各種の成膜手法を用いて行われる。
【００７２】
工程Ｐ１２では、工程Ｐ１１において形成された構成要素に重ねて、スピンコート法又はフレキソ印刷法によってポリイミドからなる配向膜を形成する。
【００７３】
工程Ｐ１３は、工程Ｐ１２において形成された配向膜の表面を布で擦る、ラビングと呼ばれる工程である。ラビング工程を経た配向膜は、これに接する液晶５５を当該ラビングの方向に沿って配向させる機能を有する。
【００７４】
工程Ｐ１４では、工程Ｐ１３においてラビングがなされた面に、ディスペンス描画法又はスクリーン印刷法によってシール材５３を塗布する。シール材５３は、対向基板５２を貼り合わせる領域の周縁部に、液晶５５の注入のための注入口５４となる部分を除いて塗布される。すなわち、シール材５３は、注入口５４としての開口部を有する周状に塗布される。以上の工程Ｐ１１からＰ１４を経て、素子基板５１が完成する。
【００７５】
工程Ｐ２１では、対向基板５２のもととなるガラス基板の表面にＩＴＯからなる透明な対向電極を形成する工程である。この工程は、例えばスパッタ法、フォトリソグラフィー法等によって行われる。
【００７６】
工程Ｐ２２では、工程Ｐ２１において形成された対向電極に重ねて、インクジェット塗布法又はフレキソ印刷法によってポリイミドからなる配向膜を形成する工程である。
【００７７】
工程Ｐ２３は、工程Ｐ１３と同様のラビング工程であり、工程Ｐ２２において形成された配向膜の表面を布で擦ることによりラビングを行う。以上の工程Ｐ２１からＰ２３を経て、対向基板５２が完成する。
【００７８】
なお、本実施形態のように、対向基板５２を対角１インチから２インチ程度の一つの液晶装置に対応した大きさで製造する場合は、大きなガラス基板に複数の対向基板５２に対応する透明電極及び配向膜を形成してから、すなわち工程Ｐ２１，Ｐ２２を経てから、所定の大きさに切断して製造するのが一般的である。
【００７９】
工程Ｐ３１は、シール材５３の形成された素子基板５１に対向基板５２を貼り合わせ、複合基板５０を形成する工程である。より詳しくは、素子基板５１と対向基板５２との間でアライメント（位置合わせ）をした状態で接触、圧着し、その後シール材５３を乾燥させて両基板を貼り合わせる。
【００８０】
工程Ｐ３２では、素子基板５１、対向基板５２、及びシール材５３によって囲まれた領域に液晶５５を注入する。この工程は、真空下において注入口５４に液晶５５を滴下し、毛細管現象によって前記領域に液晶５５を導入して行う。
【００８１】
工程Ｐ３３では、基板間隔調整装置１を用いて素子基板５１と対向基板５２との間隔を調整する。この工程は、上述の工程Ｐ３３１からＰ３３６を含む。工程Ｐ３３１からＰ３３６のそれぞれについては既に詳述したので、重複を避けるためここでは説明しない。
【００８２】
工程Ｐ３４は、工程Ｐ３３において基板間隔が適正な状態に調整された領域において、注入口５４を封止する工程である。封止は、注入口５４、すなわちシール材５３に設けられた開口部に相当する部位に紫外線硬化性樹脂を塗布した後に紫外線を照射し、当該樹脂を硬化させて行う。
【００８３】
この工程Ｐ３４においては、上記封止の工程の前に、複合基板５０を挟んで配置された一対の偏光板６４Ｌ，６４Ｕを通して複合基板５０に光を照射し、透過する光の色相に応じて、封止を行う開口部（注入口５４）を決定する工程を有していてもよい。すなわちこれは、工程Ｐ３３において、光源６５の照明の透過光の色から基板間隔が適正に調整されていると判断された部分のみを封止するものである。そして、工程Ｐ３３において基板間隔が適正に調整されなかった領域に対しては封止を行わず、再度工程Ｐ３３に戻って当該領域の基板間隔を適正な状態に調整し、その後改めて封止を行うようにしてもよい。
【００８４】
工程Ｐ３５は、封止が完了した複合基板５０を個々の液晶装置１００に対応する形状にブレイク（分割）して複合基板５０Ａ（図１６（ａ））を製造する工程である。ブレイクは、素子基板５１の表面にスクライブ溝を形成し、当該スクライブ溝の位置で素子基板５１を切断して行われる。複合基板５０Ａは、素子基板５１を切断して得られる素子基板５１Ａと対向基板５２とを有する。
【００８５】
工程Ｐ３６は、工程Ｐ３５で得られた複合基板５０Ａに、外部回路と電気的に接続するためのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）７１（図１６（ａ）、（ｂ））、複合基板５０Ａの表面に異物が付着するのを防ぐ防塵基板７２（図１６（ａ））、複合基板５０Ａの保護や放熱のためのカバー７３（図１６（ｂ））を実装する工程である。以上の工程を経て、液晶装置１００が製造される。
【００８６】
以上説明したような液晶装置１００の製造方法によれば、基板の破損又は汚損を防ぎながら、基板を一定の形状に変形させて、一度にまとまった領域に対応する基板間隔を調整した状態で封止を行うことが可能となる。特に、素子基板５１を加熱しながら基板間隔を調整することにより、基板間隔をより容易に制御することができる。この特徴により、高い歩留まりで液晶装置１００を製造することができる。また、複数の単品に対応する基板間隔を一度に調整できるため、短い製造時間で液晶装置１００を製造することができる。
【００８７】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明における液晶装置の製造装置としての基板間隔調整装置１Ａを用いて液晶装置を製造するものである。基板間隔調整装置１Ａは、第１の実施形態に係る基板間隔調整装置１と比較して、載置部２６上であって素子基板５１の周縁部に対応する位置に支持リング４３を有する点で異なり、その他の部分については同一である。このため、以下では主に第１の実施形態に係る基板間隔調整装置１と異なる部分について説明する。
【００８８】
図１１は、下治具１１と上治具１２とを複合基板５０を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置１Ａを示す模式図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。これらの図から分かるように、支持リング４３は、載置部２６の表面の法線方向から見て、素子基板５１の周縁部と重なる位置に配置されている。換言すれば、支持リング４３は、直径が素子基板５１と略等しい円環状の部材であり、素子基板５１と同心になるように配置されている。支持リング４３は、支持リング４２より高さが小さくなっている。より詳しくは、支持リング４２及び支持リング４３の高さは、素子基板５１が支持リング４２及び支持リング４３のいずれにも接する状態に変形された場合に、素子基板５１と対向基板５２との間隔が適正となるような高さになっている。本実施形態では、支持リング４２と支持リング４３との高さの差は、例えば数十μｍから数百μｍ程度とすることができる。上記支持リング４３は、本発明における第２の支持部材に対応する。
【００８９】
このような構成によれば、支持リング４３は、基板押圧部３２を押し下げて素子基板５１を変形させる際に、素子基板５１を挟んで基板押圧部３２と対向する位置で素子基板５１を支持することができる。このため、素子基板５１に対して基板押圧部３２から大きな力が印加されたとしても、素子基板５１が変形し過ぎるのを確実に防ぐことができる。また、基板押圧部３２が素子基板５１に対して印加する力を精密に調整しなくとも、素子基板５１が支持リング４３に接するまで変形させることによって、基板間隔を容易に適正な状態に調整することができる。また、第１の実施形態と同様、素子基板５１を加熱しながら基板間隔を調整することにより、液晶５５の流動性が高まり、基板間隔をより容易に制御することができる。その際、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを、載置部２６の中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱することによって、下に凸に反った素子基板５１であっても均一な温度に加熱することができる。
【００９０】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明における液晶装置の製造装置としての基板間隔調整装置１Ｂを用いて液晶装置を製造するものである。基板間隔調整装置１Ｂは、第２の実施形態に係る基板間隔調整装置１Ａと比較して、支持リング４２を持たない点、及び載置部２６の中心に突起状の支持部材４１を有する点で異なり、その他の部分については同一である。このため、以下では主に第２の実施形態に係る基板間隔調整装置１Ａと異なる部分について説明する。
【００９１】
図１２は、下治具１１と上治具１２とを複合基板５０を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置１Ｂを示す模式図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図である。基板間隔調整装置１Ｂは、載置部２６の中心に、本発明の第１の支持部材としての突起状の支持部材４１を有している。支持部材４１は、素子基板５１の下面５１２と接して複合基板５０を支持するものであり、支持リング４３と同一の素材で作られている。支持部材４１は、図１５（ｂ）に示すような山型の突起状の部材であり、底部が溝２２に埋まっていることにより、水平方向にずれないようになっている。また、支持部材４１は、支持リング４３よりも高さが大きくなっている。より詳しくは、支持部材４１及び支持リング４３の高さは、素子基板５１が支持部材４１及び支持リング４３のいずれにも接する状態に変形された場合に、素子基板５１と対向基板５２との間隔が適正となるような高さになっている。本実施形態では、支持部材４１と支持リング４３との高さの差は、例えば数十μｍから数百μｍ程度とすることができる。
【００９２】
このような構成によれば、素子基板５１と支持部材４１との接点を支点とし、素子基板５１と基板押圧部３２との接点を力点として素子基板５１に力を印加して、素子基板５１を変形させることができる。そして、第２の実施形態と同様、支持リング４３がストッパーの役割を果たすことにより、素子基板５１が変形し過ぎるのを確実に防ぐことができる。また、基板押圧部３２が素子基板５１に対して印加する力を精密に調整しなくとも、素子基板５１が支持リング４３に接するまで変形させることによって、基板間隔を容易に適正な状態に調整することができる。さらに、素子基板５１を加熱しながら基板間隔を調整することにより、液晶５５の流動性が高まり、基板間隔をより容易に制御することができる。その際、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを、載置部２６の中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱することによって、下に凸に反った素子基板５１であっても均一な温度に加熱することができる。
【００９３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００９４】
（変形例１）
上記実施形態では、各ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを異なる温度に加熱するものであるが、これに限定する趣旨ではない。すなわち、必要に応じて２以上のヒーターブロックを同一の温度に加熱してもよいし、全てのヒーターブロックを同一の温度に加熱してもよい。あるいは、全てのヒーターブロックを統合して、単一のヒーター２７からなる構成としてもよい。図１３は、載置部２６の表面全体を加熱する単一のヒーター２７を有する基板間隔調整装置１Ｃを、構成要素に分解して示した斜視図である。このような構成によれば、素子基板５１が平坦な場合に、素子基板５１の全体を均一な温度に加熱することができる。また、複数のヒーターブロックを個別に制御する必要がないため、装置の構成を簡略化することができる。
【００９５】
（変形例２）
素子基板５１と対向基板５２の間隔を調整するにあたっては、ヒーター２７を備えた載置部２６上に単に複合基板５０を載置し、ヒーター２７によって素子基板５１を加熱しながら物理的に対向基板５２を押圧することによって調整してもよい。ここで、物理的に押圧する手段としては、加圧装置による押圧や、人の手による押圧等を挙げることができる。このとき、ヒーター２７による加熱によって液晶５５の流動性が向上しているため、容易に基板間隔を制御することができる。そして、上記の押圧によって基板間隔が適正となった部位について、逐次封止を行う。適正な基板間隔となったか否かは、光源６５による照明の透過光の色によって判断することが好ましい。本変形例においても、素子基板５１が下に凸に反っている場合には、ヒーターブロック２７ａ〜２７ｅを、載置部２６の中心から遠い位置に配置されたものほど高い温度に加熱することによって、素子基板５１の全体を均一な温度に加熱することができる。
【００９６】
（変形例３）
上述の実施形態は、マイクロメータヘッド３３を外力印加部の一形態である回転入力機構とし、これを回転させることによって基板押圧部３２を変位させる構成となっているが、基板押圧部３２が変位する機構及び当該変位のために外力を印加する外力印加部の構成はこれに限られず、様々なものを用いることができる。
【００９７】
例えば、基板押圧部３２を、外力印加部としてのエアシリンダーに接続した構成であってもよい。この場合は、エアシリンダーに圧縮空気を送ることによって外力が印加され、これに伴うエアシリンダーの動作に応じて基板押圧部３２が変位する。あるいは、基板押圧部３２を、外力印加部としての圧電アクチュエータに接続した構成であってもよい。この場合は、圧電アクチュエータに電圧を印加して当該圧電アクチュエータを変位させることによって、これに接続された基板押圧部３２を変位させることができる。
【００９８】
（変形例４）
上述の実施形態では、素子基板５１の外周が形作る円と支持リング４２，４３が形作る円とが同心になるようにこれらを配置して基板間隔を調整するが、前記円の中心は一致していなくてもよい。例えば、中心に対して非対称に反っている略円形の素子基板５１を含む複合基板５０に対して基板間隔を調整したい場合、あるいは素子基板５１の中心から偏った一部分に対してのみ基板間隔を調整したい場合など、支持リング４２，４３を素子基板５１の中心から敢えてずらして設置した方が目的に叶う場合がある。こうした場合には、支持リング４２，４３の中心と素子基板５１の中心とをずらして設置することによって、所望の状態に基板間隔を調整することができる。
【００９９】
（変形例５）
上述の実施形態では、環状の支持部材として円環状の支持リング４２，４３を用い、略円形の素子基板５１を含む複合基板５０に対して基板間隔を調整するが、環状の支持部材及び基板の形状はこれに限られず、用途に応じて様々な形状のものを用いることができる。例えば、四角環状の支持部材を用いて、方形の基板を含む複合基板に対して基板間隔を調整することができる。この場合の載置部２６及びヒーター２７は、方形の表面を有する形状に構成され、基板押圧部３２は、方形の基板の周縁部に接触可能な形状に構成される。また、本発明における「環状」は、閉じた周をなすものであればその形状は問わず、上述した円環状、四角環状の他にも、楕円環状や、六角環状、八角環状等の多角環状等、様々な形状のものを用いることができる。
【０１００】
（変形例６）
上記実施形態では、支持リング４２，４３の形状は、図１５（ａ）に示された円形の断面を有するものであるとし、支持部材４１の形状は、図１５（ｂ）に示された突起状のものであるとしているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、支持部材４１を図１５（ａ）に示すような球形の部材とすることもできるし、支持リング４２，４３を図１５（ｂ）に示すような台形状の断面を有する環状の部材とすることもできる。また、溝２２の深さは、支持部材４１及び支持リング４２，４３が動かないように固定できる深さであること、及び支持部材４１及び支持リング４２，４３の少なくとも一部が溝２２から突出する深さであること、という条件を満たす範囲であれば任意に変更することができる。溝２２を深くすると、載置部２６と素子基板５１との距離が短くなって、ヒーター２７の熱を伝えやすくすることができる。逆に、溝２２を浅くすると、載置部２６と素子基板５１との距離が長くなって、ヒーター２７の熱を伝え難くすることができる。
【０１０１】
（変形例７）
上記実施形態において、ヒーターブロックは２７ａ〜２７ｅの５つであるが、この構成に限られない。ヒーターブロックの数を多くすればより精密な素子基板５１の温度制御が可能となる。また、ヒーターブロックの数を少なくすれば、制御部７０を始めとする装置の構成を簡略化することができる。
【０１０２】
（変形例８）
上記実施形態における載置部２６及びヒーター２７は、基板間隔の調整以外の用途にも用いることができる。例えば、ラビング工程（図１０における工程Ｐ１３）において、素子基板５１を載置する台としてヒーター２７を備えた載置部２６を用いることができる。このようにすれば、下に凸に反った素子基板５１をラビングする際にも、素子基板５１の全体を均一な温度に加熱することができる。これにより、素子基板５１上の配向膜を均一に加熱することができ、ひいてはラビングの品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】基板間隔調整装置を構成要素に分解して示した斜視図。
【図２】下治具と上治具とを複合基板を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置を示す斜視図。
【図３】下治具と上治具とを複合基板を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図。
【図４】素子基板上における対向基板の配置の様子を示した平面図。
【図５】外部駆動装置が接続された状態の基板間隔調整装置を示す断面図。
【図６】外部駆動装置の電気的構成を示すブロック図。
【図７】基板間隔調整方法を示すフローチャート。
【図８】（ａ）から（ｅ）は、図７の各工程における基板間隔調整装置の断面図。
【図９】（ａ）は、素子基板の変形前における複合基板の断面図、（ｂ）は、素子基板の変形後における複合基板の断面図。
【図１０】液晶装置の製造方法を示すフローチャート。
【図１１】下治具と上治具とを複合基板を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図１２】下治具と上治具とを複合基板を介して組み合わせた状態の基板間隔調整装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図１３】基板間隔調整装置を構成要素に分解して示した斜視図。
【図１４】ヒーターブロックの詳細な構造を示す平面図。
【図１５】支持リング、及び溝の形状を示す断面図。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、液晶装置を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１０４】
１…基板間隔調整装置、２…外部駆動装置、１１…下治具、１２…上治具、２６…載置部、２７…ヒーター、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ…ヒーターブロック、３２…基板押圧部、３３…外力印加部としてのマイクロメータヘッド、４１…第１の支持部材としての支持部材，４２…第１の支持部材としての支持リング、４３…第２の支持部材としての支持リング、５０…複合基板、５１…第１の基板としての素子基板、５２…第２の基板としての対向基板、６１…ハンド、６２…昇降回転機構、６３…モータ、６４Ｌ，６４Ｕ…偏光板、６５…光源、７０…制御部、７２…防塵基板、７３…カバー、７９…サーモグラフィカメラ、１００…液晶装置。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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