(57)【要約】【課題】本発明は、滴下注入法を用いて基板間に液晶を封止する液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置に関し、液晶表示装置の製品不良を低減させ、安定した製造プロセスを確立できる滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置を提供することを目的とする。【解決手段】予め得られたセルギャップ厚の分布に基づき、セルギャップ厚が相対的に狭い左側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下量を少なくし、セルギャップ厚が相対的に広い右側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下量を多くするように液晶滴下を制御する。あるいは、１滴の滴下量は変えずに、左側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下回数を減少させ、右側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下回数を増加させるように液晶滴下を制御する。【選択図】図３
2005173067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール剤を塗布した基板上に液晶を滴下し、前記基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法において、
貼り合わせた前記基板及び前記対向基板間のセルギャップ厚に応じて、前記液晶の前記基板上への滴下位置又は滴下量を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚の分布に応じて、前記滴下位置又は滴下量を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚が相対的に狭い領域での前記滴下量を少なくすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記狭い領域が前記シール剤近傍を含む場合は、前記滴下位置を前記シール剤から遠ざけること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項２記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚が相対的に広い領域での前記滴下量を多くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域での前記液晶の１滴当たりの滴下量を多くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域が前記シール剤近傍を含む場合は、前記滴下位置を前記シール剤に近づけること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記シール剤の硬化時間に基づいて、前記シール剤近傍の前記滴下位置を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
シール剤を塗布した基板上に液晶を滴下し、前記基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法で用いられる液晶滴下装置において、
前記液晶を滴下するディスペンサと、
前記ディスペンサの前記液晶の滴下量を制御する制御部と
を有することを特徴とする液晶滴下装置。
【請求項１０】
請求項９記載の液晶滴下装置において、
前記制御部は、滴下毎に１滴の前記滴下量を制御すること
を特徴とする液晶滴下装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滴下注入法を用いて基板間に液晶を封止する液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型のカラー液晶表示装置は、絶縁性の基板に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタ（ＣＦ；Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）等が形成されたＣＦ基板とを有している。液晶表示装置の製造工程のうち基板貼り合わせ工程では、ＴＦＴ基板とＣＦ基板のいずれか一方の外周部にシール剤を塗布形成する。次に、両基板を重ね合わせてから、加圧−加熱装置や真空加熱装置等の基板貼り合わせ装置を用いて加圧して貼り合わせ、所定のセルギャップ厚の貼り合わせ基板を形成する。シール剤を硬化させた後の液晶注入工程では、真空注入法を用いて貼り合わせ基板のセルギャップに液晶を注入してから液晶注入口を封止する。
【０００３】
ところが、真空注入法では、基板サイズが大きくなるのに従いギャップ中に均一に液晶を注入するのが困難になる。また、液晶パネルの低コスト化を促進させるため、製造工程を簡略化して量産性を向上させることが求められている。そこで、これらの課題を解決する方法として、以下のような滴下注入法による液晶注入が用いられるようになってきている。滴下注入法では、一方の基板の外周に光硬化性樹脂又は光及び熱硬化性樹脂からなるシール剤を枠状に塗布する。次に、基板上のシール剤の枠内の複数箇所に所定の滴下間隔で所定量の液晶を滴下する。他方の基板上には、接着剤をコーティングした球状スペーサ（接着スペーサ）を散布する。次に、２枚の基板を基板貼り合わせ装置に搬入し、一方の基板を下定盤に保持させ、他方の基板を上定盤に保持させる。次に、真空中で上下定盤を接近させ、両基板を貼り合わせて貼り合わせ基板を作製する。次に、真空チャンバ内に大気を導入して大気圧に戻し、貼り合わせ基板内外の圧力差を利用してセルギャップを決定する。次に、紫外光（ＵＶ光）を照射し、あるいはその後に加熱してシール剤を硬化させる。なお、球状スペーサの散布に代えて、基板上に樹脂等で柱状スペーサを形成し、スペーサ散布工程を省略する方法もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８１６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、滴下注入法では、液晶を滴下した基板を貼り合せた後、ＵＶ光を照射してシール剤を硬化させる。そのため、液晶の滴下位置がシール剤に近過ぎると、基板の貼り合せによって拡散した液晶が硬化前のシール剤を押し破って外部に漏れ出すことがある。また、硬化前のシール剤は成分が溶出し易いため、硬化前のシール剤に液晶が接するとシール剤成分で汚染されて液晶の劣化が生じてしまうことがある。一方で、液晶の滴下位置がシール剤から遠過ぎると、液晶がシール剤際まで十分に拡散できず液晶の注入されない空泡領域が生じてしまう。シール剤成分で汚染されて劣化した液晶や空泡が表示領域に達すると表示むらや表示不良の領域が生じて表示品質が低下してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、液晶表示装置の製品不良を低減させ、安定した製造プロセスを確立できる滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、シール剤を塗布した基板上に液晶を滴下し、前記基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法において、貼り合わせた前記基板及び前記対向基板間のセルギャップ厚に応じて、前記液晶の前記基板上への滴下位置又は滴下量を制御することを特徴とする液晶表示装置の製造方法によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、滴下注入法を用いて基板間に液晶を封止する液晶表示装置の製造方法において、液晶表示装置の製品不良を低減させ、安定した製造プロセスを確立できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１を用いて、液晶表示装置の基板貼り合わせ工程及び液晶注入工程について説明する。図１（ａ）に示すように、配向膜処理を施した２枚の基板２、４のうち例えばＴＦＴ基板２の外周部に、例えば光硬化性樹脂からなるシール剤１０を枠状に塗布する。シール剤１０は、ＴＦＴ基板２上に高さが３０±５μｍ程度に形成される。ＴＦＴ基板２に対向配置するＣＦ基板４には、樹脂製の柱状スペーサを形成するか球状スペーサを接着散布しておく。
【００１０】
次に、ディスペンサ（不図示）を用いて、ＴＦＴ基板２上に枠状に形成されたシール剤１０の内側に所定の滴下間隔で所定量の液晶２２を滴下する。
【００１１】
次に、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを基板貼り合わせ装置６内に搬入する。図１（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板２を基板貼り合わせ装置６の下定盤１６に静電吸着等により保持させ、ＣＦ基板４を上定盤１８に静電吸着等により保持させる。
【００１２】
次に、図１（ｂ）に示すように、基板貼り合わせ装置６の内部を徐々に減圧するとともに上定盤１８を下定盤１３に接近させる。
【００１３】
次に、図１（ｃ）に示すように、両基板２、４間を十分に接近させ、両基板２、４に形成されている位置合わせ用マークを位置合わせ用カメラ２４で撮像して位置合わせして両基板２、４を貼り合わせる。このとき、上定盤１８及び下定盤１６間には例えば１５０ｋｇｆ（＝１．４７×１０３Ｎ）の押圧力が作用する。
【００１４】
次に、ＣＦ基板４を上定盤１８から開放した後、図１（ｄ）に示すように、基板貼り合わせ装置６内を約１ａｔｍ（＝１０１．３２５ｋＰａ）の大気圧に戻す。これにより、スペーサを介して対向するＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とは大気圧によりさらに加圧されて、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４との間隙（セルギャップ）が均一になるとともに、液晶２２がシール剤１０の枠内で均一に拡散する。
【００１５】
次に、図１（ｅ）に示すように、光硬化性樹脂からなるシール剤１０に紫外（ＵＶ）光源２６からＵＶ光を照射してシール剤１０を硬化させ、液晶表示パネル２８が完成する。
【００１６】
ところで、上定盤１８と下定盤１６との対向面の平行度が低く、下定盤１６のＴＦＴ基板２の載置面に対して上定盤１８のＣＦ基板４の載置面が傾斜していると、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４との対向面も傾斜してセルギャップが不均一になる。セルギャップが不均一になるとシール剤１０の枠内で液晶２２は不均一に拡散する。図２は、上定盤１８と下定盤１６との対向面の平行度が低い場合の液晶２２の拡散状態を示す断面図である。図２（ａ）において、下定盤１６に対して上定盤１８の左側が低くなるように傾斜していると、左側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に狭くなる。このため、当該狭いセルギャップ厚の領域の液晶２２は他の領域に比較して液晶量が過多になると共に拡散速度が相対的に高くなる。一方、右側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に広くなる。このため、当該広いセルギャップ厚の領域の液晶２２は他の領域に比較して液晶量が過少になると共に拡散速度が相対的に低くなる。
【００１７】
この結果、図２（ｂ）に示すように、左側のシール剤１０近傍のセルギャップが相対的に狭い領域では、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触してしまい、シール剤１０の成分が液晶２２中に溶出して液晶２２を汚染する汚染領域３０が生じる可能性がある。一方、右側のシール剤１０近傍のセルギャップが相対的に広くなった領域では、液晶２２はシール剤１０に近づく程拡散速度が低下して、ついにはシール剤１０に到達する前に拡散が停止してしまい、シール剤１０枠内に液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じる可能性がある。
【００１８】
そこで本実施の形態では、シール剤１０を塗布したＴＦＴ基板２上に液晶２０を滴下し、ＴＦＴ基板２の液晶滴下面側をＣＦ基板４に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法において、貼り合わせたＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４間のセルギャップ厚を予め求めておいて、液晶２２のＴＦＴ基板２（又はＣＦ基板４）上への滴下位置又は滴下量を制御するようにしている。特に本実施形態では、予め求めたセルギャップ厚の分布に応じて、滴下位置、滴下量、又は滴下回数、あるいはそれらを組み合わせて制御する点に特徴を有している。
【００１９】
図３は、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図である。図３（ａ）は、液晶２２の１滴の滴下量を均等にした基準滴下制御状態を示しており、図３（ｂ）は、シール剤１０近傍を含む領域に滴下する液晶２２の滴下量を基準滴下状態から変更した滴下制御状態を示しており、図３（ｃ）は、シール剤１０近傍を含む領域での液晶２２の滴下回数を変更した滴下制御状態を示している。
【００２０】
まず、セルギャップ厚を測定するためのセルギャップ厚測定用液晶表示パネル２８を図１に示す製造方法を用いて複数枚製造する。セルギャップ厚測定用液晶表示パネル２８を製造する際の液晶滴下は、総滴下量、滴下位置、１滴当たりの滴下量は設計値に基づく基準滴下制御とする（図３（ａ）参照）。次に、製造された複数のセルギャップ厚測定用液晶表示パネル２８のシール剤１０枠内の複数箇所のセルギャップ厚を測定してその分布を求める。以下、本実施の形態では、ＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４が図２に示したような傾斜でセルギャップ厚の分布を有する場合を例にとって説明する。
【００２１】
図３（ｂ）は、予め得られたセルギャップ厚の分布に基づき、液晶２２の滴下位置は変えずにシール剤１０近傍を含む領域に滴下する液晶２２の滴下量を変更した滴下制御状態を示している。予測されたセルギャップ厚分布は、左側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップが相対的に狭く、右側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップが相対的に広くなる。従って、左側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下量を少なくし、右側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下量を多くするように液晶滴下を制御する。セルギャップの平均厚さはシール剤１０枠内に滴下される液晶２２の総滴下量で変化するので、基準滴下状態に対して総滴下量が変わらないように液晶２２の各滴下位置での１滴当たりの滴下量は調整しておく。
【００２２】
図３（ｂ）に示す滴下制御でＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下して、図１に示す方法でＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを貼り合わせると、図２（ａ）に示すのと同様に、ＴＦＴ基板２に対してＣＦ基板４の左側が低くなるように傾斜して左側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に狭くなるが、当該領域の液晶２２の滴下量を少なくしてあるため、他の領域に比較して液晶量が過多にならないと共に拡散速度も基準滴下制御状態にほぼ等しくなる。一方、右側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に広くなるが、当該領域の液晶２２の滴下量を多くしてあるため、他の領域に比較して液晶量が過少にならないと共に拡散速度も基準滴下制御状態にほぼ等しくなる。
【００２３】
この結果、セルギャップ内の液晶２２の液晶滴下量及び拡散速度が位置によらず均一で基準滴下制御状態にほぼ等しくなるので、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触して汚染領域３０が生じたり、シール剤１０枠内に液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じたりしない液晶表示パネル２８を製造することができる。
【００２４】
図３（ｃ）は、予め得られたセルギャップ厚の分布に基づき、シール剤１０近傍を含む領域での液晶２２の滴下回数を変更した滴下制御状態を示している。この滴下制御は、１滴の滴下量は変えずに基準滴下制御と同一にしておいて、セルギャップ厚が相対的に狭い左側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下回数を減少させ、右側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下回数を増加させる。
【００２５】
図３（ｃ）に示す滴下制御でＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下して、図１に示す方法でＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを貼り合わせると、図２（ａ）に示すのと同様に、ＴＦＴ基板２に対してＣＦ基板４の左側が低くなるように傾斜して左側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に狭くなるが、当該領域の液晶２２の滴下回数を減少させて滴下量を少なくしてあるため、他の領域に比較して液晶量が過多にならないと共に拡散速度も基準滴下制御状態にほぼ等しくなる。一方、右側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に広くなるが、当該領域の液晶２２の滴下回数を増加させて滴下量を多くしてあるため、他の領域に比較して液晶量が過少にならないと共に拡散速度も基準滴下制御状態にほぼ等しくなる。
また、シール剤１０枠内の総滴下数を基準滴下制御の滴下数と同数にすれば、液晶２２の総滴下量は基準滴下制御と同量になり、セルギャップの平均厚さを基準滴下制御状態と同じにすることができる。
【００２６】
こうすることにより、セルギャップ内の液晶２２の液晶滴下量及び拡散速度が位置によらず均一で基準滴下制御状態にほぼ等しくなるので、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触して汚染領域３０が生じたり、シール剤１０枠内に液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じたりしない液晶表示パネル２８を製造することができる。
【００２７】
図４は、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図であり、予め得られたセルギャップ厚の分布に基づき、シール剤１０近傍を含む領域での液晶２２の滴下位置を変更した滴下制御状態を示している。この滴下制御は、１滴の滴下量は変えずに基準滴下制御と同一にしておいて、セルギャップ厚が相対的に狭い左側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下位置を近傍のシール剤１０から遠ざけ、セルギャップ厚が相対的に広い右側のシール剤１０近傍を含む領域の液晶２２の滴下位置を近傍のシール剤１０に近づける。
【００２８】
図４に示す滴下制御でＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下して、図１に示す方法でＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを貼り合わせると、図２（ａ）に示すのと同様に、ＴＦＴ基板２に対してＣＦ基板４の左側が低くなるように傾斜して左側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に狭くなるが、当該領域の液晶２２の滴下位置を近傍のシール剤１０から遠ざけてあるため、当該狭いセルギャップ厚の領域の液晶２２は他の領域に比較して拡散速度が相対的に高くなるが、距離があるため未硬化のシール剤１０に到達する時期を基準滴下制御状態にほぼ等しくすることができる。一方、右側のシール剤１０近傍を含む領域のセルギャップは相対的に広くなるが、当該領域の液晶２２の滴下位置を近傍のシール剤１０に近づけてあるため、当該広いセルギャップ厚の領域の液晶２２は他の領域に比較して拡散速度が相対的に低くなるが、距離がないため未硬化のシール剤１０に到達する時期を基準滴下制御状態にほぼ等しくすることができる。
【００２９】
また、シール剤１０枠内の総滴下数を基準滴下制御の滴下数と同数にすれば、液晶２２の総滴下量は基準滴下制御と同量になり、セルギャップの平均厚さを基準滴下制御状態と同じにすることができる。こうすることにより、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触して汚染領域３０や未注入領域３２が生じない液晶表示パネル２８を製造できる。
【００３０】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法に用いる液晶滴下装置について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、液晶滴下装置に用いるディスペンサ３４の概略構成を示す斜視図である。図５において、ディスペンサ３４は、中空の直方体形状の筐体３６を有しており、直方体形状の中心軸をほぼ鉛直方向に向けて使用するようになっている。筐体３６内には、筐体３６の中心軸にほぼ平行に中空円筒形状のシリンジ３８が配置されている。シリンジ３８の一端部は、液晶２２の滴下を制御する滴下制御用バルブ４０を介して、筐体３６の鉛直下方端に設けられたノズル４２に接続されている。滴下制御用バルブ４０近傍の筐体３６側壁には、液晶タンク４４内の液晶２２を筐体３６に供給する供給制御用バルブ４６が設けられ、供給管４８を介してシリンジ３８に液晶２２が流入できるようになっている。
【００３１】
シリンジ３８の他端部内部には、シリンジ３８内壁に外壁が接触する細長い棒状のプランジャーロッド５０の一端部が挿入されている。プランジャーロッド５０は鉛直方向に移動可能に支持されている。シリンジ３８内に供給された液晶２２は、プランジャーロッド５０先端の移動量に依存してノズル４２から滴下するようになっており、外力を受けない限り液晶２２自身の表面張力によりノズル４２から吐出しないようになっている。
【００３２】
筐体３６内には、筐体３６の中心軸にほぼ平行にボールネジ５２が配置されている。ボールネジ５２の一端部は筐体３６に設けられた軸端軸受け装置（不図示）に回転可能に支持され、他端部はモータ５６の回転軸に接続されている。ボールネジ５２にはボール軸受けを介してスライダ５４が取り付けられている。モータ５６を駆動してボールネジ５２を回転させることにより、スライダ５４を鉛直方向に移動させることができるようになっている。モータ５６にステッピングモータやサーボモータを用いることにより高精度で高い分解能でスライダ５４の鉛直方向の位置決めをすることができる。プランジャーロッド５０の他端部はスライダ５４に固定されている。スライダ５４を高精度で鉛直方向に移動させて位置決めすることによりプランジャーロッド５０先端の移動量を正確に制御でき、これによりシリンジ３８及びノズル４２内に満たされた液晶２２を押し下げて、ノズル４２先端部から滴下する液晶の１滴の量を広範囲で高分解能で制御できるようになっている。
【００３３】
制御部５８は、モータ５６、供給制御用バルブ４６及び滴下制御用バルブ４０を制御して、ディスペンサ３４が所定量の液晶２２を基板（不図示）上に滴下するように制御する。制御手順としては、滴下制御用バルブ４０を閉じた状態で供給制御用バルブ４６を開き、次いで、モータ５６を駆動してボールネジ５２を所定の回転方向に回転させてプランジャーロッド５０を初期位置に戻す。これにより、液晶タンク４４内の液晶２２がシリンジ３８内に吸入され、シリンジ３８内部が液晶２２で満たされる。次に、供給制御用バルブ４６を閉じて滴下制御用バルブ４０を開く。次いで、モータ５６を駆動してボールネジ５２を所定量回転させてスライダ５４を鉛直下方に所定量移動させてプランジャーロッド５０先端でシリンジ３８内に満たされた液晶２２を押し下げる。これにより、ノズル４２先端部から所定量の液晶２２が滴下される。以上の動作を繰り返すことにより、順次、液晶２２を基板上に滴下することができる。モータ５６の回転量を滴下毎に変化させることで、基板上に滴下される液晶２２の滴下量を任意に変化させることができる。
【００３４】
次に、ディスペンサ３４を用いた液晶滴下装置６０の概略構成について図６を用いて説明する。図６は、液晶滴下装置６０の概略構成を示す斜視図である。液晶滴下装置６０は、ＴＦＴ基板２を載置できる平板状の基板ステージ６２と、基板ステージ６２上方に配置されたディスペンサ３４とを有している。基板ステージ６２は制御部５８で制御され、ディスペンサ３４に対してｘｙ面内で相対的に移動できるようになっている。また、図中に示すｘ軸方向及びｙ軸方向の移動量は、液晶２２の滴下中において任意に可変できるようになっている。制御部５８は記憶部６４を有している。記憶部６４には、セルギャップ幅の分布に基づく液晶２２の滴下位置及び１滴当たりの滴下量が記憶されている。
【００３５】
次に、液晶滴下装置６０の動作について説明する。まず、初期状態でディスペンサ３４がＴＦＴ基板２上の所定位置（例えば、図６の左下側の角部）に位置決めされるように、制御部２８は基板ステージ６２を制御する。次に、記憶部６４に記憶された液晶２２の滴下量及び滴下位置の情報に基づいて、制御部５８はディスペンサ３４を制御して、ＴＦＴ基板２上のシール剤１０枠内に１滴の液晶２２ａを滴下する。次に、制御部５８は、滴下位置情報に基づいて、基板ステージ６２をディスペンサ３４に対してｘｙ面内を相対移動させて所定位置に位置決めする。次いで、制御部５８はディスペンサ３４を滴下量の情報に基づいて制御し、１滴の液晶２２ｂを滴下させる。以上の動作を繰り返し、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を順次滴下する。記憶部６４には、液晶２２の滴下位置及び１滴当たりの滴下量が記憶されているので、液晶２２の滴下位置及び滴下量を１滴毎に制御することができる。例えば、シール剤１０近傍に液晶２２を滴下する場合のみ、１滴当たりの滴下量を減らすことや、シール剤１０から遠ざけたり近づけたりして液晶２２を滴下することが可能になる。なお、ディスペンサ３４を基板ステージ６２に対して相対的に移動できる構成にしてももちろんよい。
【００３６】
本実施の形態によれば、予め求めたセルギャップ厚の分布に応じて、滴下位置、滴下量、又は滴下回数、あるいはそれらを組み合わせて液晶滴下を制御することができる。これにより、シール剤１０近傍を含む領域のセルギャップが相対的に狭くても、液晶２２がシール剤１０に接触してシール剤１０の成分が溶け出し、液晶２２が汚染される可能性を十分に低減することができる。また、シール剤１０近傍を含む領域のセルギャップが相対的に広くても、液晶２２がシール剤１０際まで到達できるので、液晶２２が注入されない領域が発生する可能性を十分に低減することができる。さらに、セルギャップ厚に分布が生じていても、セルギャップ内全体に液晶２２を均一に拡散することができる。さらにまた、液晶滴下装置６０は、ＴＦＴ基板２上への液晶２２の滴下工程において、１滴当たり滴下量や滴下位置を任意に可変できる。例えば、１滴当たりの滴下量が固定された従来のディスペンサでは、所定位置での液晶２２の滴下量を増加させようとすると、当該位置に液晶２２を複数回滴下しなければならない。しかし、本実施形態の液晶滴下装置６０であれば、１滴当たりの滴下量を容易に増減して滴下できるので、１回の滴下で所望滴下量の液晶２２を滴下することができる。これにより、液晶２２の滴下工程のタクトタイムを増加することなく、液晶表示装置の製品不良を低減できる。
【００３７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置について図７乃至図９を用いて説明する。図７は、基板面が撓んで歪みが生じているＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４における滴下液晶２２の拡散状態を示す断面図である。図７（ａ）は、ＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４のセルギャップ内での液晶２２の拡散途中の状態を示す断面図であり、図７（ｂ）は、液晶２２がシール剤１０枠内で拡散した状態を示す断面図である。図１乃至図４に示した第１の記実施の形態の液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置６０の構成要素と同一の作用・機能を奏する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００３８】
ＴＦＴ基板２は、ＴＦＴ基板２面内の所定領域を静電吸着や真空吸着して下定盤１６に載置される。同様に、ＣＦ基板４は、ＣＦ基板４面内の所定領域を静電吸着や真空吸着して上定盤１８に載置される。ところが、図７（ａ）に示すように、吸着むらによりＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４面内で吸着領域と非吸着領域とが生じ、ＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４に歪みが生じることがある。また、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４との位置合わせ用マークの形成位置にずれが生じていると、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを貼り合せた時にＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４に歪みが生じることがある。このような歪みが基板面に生じるとセルギャップ厚に分布が生じてしまう。セルギャップが相対的に狭い領域の液晶２２は他の領域に比較して液晶量が過多になると共に拡散速度が相対的に高くなる。一方、セルギャップが相対的に広い領域の液晶２２は他の領域に比較して液晶量が過少になると共に拡散速度が相対的に低くなる。
【００３９】
この結果、図７（ｂ）に示すように、セルギャップが相対的に狭い領域がシール剤１０近傍に生じると、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触してしまい、シール剤１０の成分が液晶２２中に溶出して液晶２２を汚染する汚染領域３０が生じる可能性がある。一方、セルギャップが相対的に広い領域では、液晶２２が拡散しきらずに液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じる可能性がある。そこで本実施の形態では、予め求めたセルギャップ厚の分布に応じて、滴下位置、滴下量、又は滴下回数、あるいはそれらを組み合わせて制御する。
【００４０】
図８は、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図であり、液晶２２の１滴の滴下量を滴下位置毎に変更した状態を示している。液晶２２の滴下量を変更するに際し、まず、第１の実施の形態と同様の方法で予めセルギャップを測定し、セルギャップ厚の分布を把握する。図７に示すように、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４の貼り合わせ基板の中心から左側のセルギャップが相対的に狭く、右側のセルギャップが相対的に広い場合、図８に示すように、セルギャップが相対的に狭い左側の領域の液晶２２の滴下量を少なくし、セルギャップが相対的に広い右側の領域の液晶２２の滴下量を多くする。
【００４１】
こうすることにより、第１の実施の形態と同様にセルギャップ内の液晶２２の液晶滴下量及び拡散速度が位置によらず均一で基準滴下制御状態にほぼ等しくなるので、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触して汚染領域３０が生じたり、シール剤１０枠内に液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じたりしない液晶表示パネル２８を製造することができる。
【００４２】
また、第１の実施の形態の図３（ｃ）で説明したように、液晶２２の１滴毎の滴下量を変更せずに、セルギャップ幅の狭い領域では、液晶２２の滴下回数を減らし、一方、セルギャップ幅の広い右側のシール剤１０近傍の液晶２２の滴下回数を増加させる方法であっても、同様の効果を奏する。
【００４３】
図９は、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図であり、予め得られたセルギャップ厚の分布に基づき、シール剤１０近傍を含む領域での液晶２２の滴下位置の間隔を変更した滴下制御状態を示している。図７に示すように、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４の貼り合わせ基板の中心から左側のセルギャップが相対的に狭く、右側のセルギャップが相対的に広い場合、図９に示すように、セルギャップが相対的に狭い左側の領域では液晶２２の滴下間隔を広げて、セルギャップが相対的に広い右側の領域では液晶２２の滴下間隔を狭めるようにする。
【００４４】
こうすることにより、第１の実施の形態や本実施形態の図８に示すのと同様にセルギャップ内の液晶２２の液晶滴下量及び拡散速度が位置によらず均一で基準滴下制御状態にほぼ等しくなるので、未硬化のシール剤１０に液晶２２が接触して汚染領域３０が生じたり、シール剤１０枠内に液晶２２が注入されない未注入領域３２が生じたりしない液晶表示パネル２８を製造することができる。
なお、本実施の形態による液晶滴下装置は、上記実施の形態の液晶滴下装置６０と同様なので説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態によれば、セルギャップ厚の分布に基づいて、液晶２２の滴下量を増減したり、液晶２２の滴下位置を変更したりできる。そのため、セルギャップ厚が不均一であっても、シール剤１０による液晶２２の汚染や、局所的な液晶２２の未注入領域の発生を十分に低減することができる。さらに、セルギャップ厚に分布が生じていても、セルギャップ内全体に液晶２２を均一に拡散させることができる。また、液晶滴下装置６０を適用することができるので、液晶２２の滴下工程のタクトタイムを増加することなく、液晶表示装置の製品不良を低減できる。
【００４６】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置について図１０及び図１１を用いて説明する。上記第１及び第２の実施の形態では、液晶表示パネル２８毎に滴下注入法を適用する場合について説明したが、本実施の形態では、複数の液晶表示パネル２８を同時に製造する多面取り基板（マザー基板）に対して滴下注入法を用いている点に特徴を有している。図１０は、ＴＦＴ基板用マザー基板６６及びＣＦ基板用マザー基板６８をマザー基板用下定盤７０及びマザー基板用上定盤７２にそれぞれ載置した状態の断面図である。ＴＦＴ基板用マザー基板６６及びＣＦ基板用マザー基板６８は例えば液晶表示パネル２８を４枚取れる大きさを有しているため、鉛直上方側に配置されるＣＦ基板用マザー基板６８には特に歪みが生じ易い。このため、ＴＦＴ基板用マザー基板６６とＣＦ基板用マザー基板６８とを貼り合わせると、セルギャップ厚に分布が生じ、マザー基板６６、６８周囲のセルギャップは狭くなり、中央部のセルギャップは広くなる。
【００４７】
この状態で、図１０（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板用マザー基板６６上に塗布されたシール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各枠内の液晶２２の滴下位置と滴下量を図３（ａ）に示した基準滴下制御で行う。こうすると、マザー基板６６、６８周囲のセルギャップは狭くなり、中央部のセルギャップは広くなっているため、ＴＦＴ基板用マザー基板６６周囲近傍に塗布されたシール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ近傍では未硬化のシール剤成分で液晶２２が汚染され、一方、ＴＦＴ基板用マザー基板６６中央部に塗布されたシール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ近傍では、液晶２２が注入されない領域が生じる可能性がある。
【００４８】
そこで本実施の形態では、シール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ枠内に滴下する液晶２２の滴下位置及び滴下量をそれぞれ変更する。図１１は、シール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ毎に液晶２２の滴下位置及び滴下量を変更した状態の斜視図である。図１１（ａ）は、滴下位置を変更した状態を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、滴下量を変更した状態を示す斜視図である。
【００４９】
図１１（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板用マザー基板６６周囲に塗布されたシール剤１０ａ〜１０ｄ近傍に滴下する液晶２２の滴下位置をそれぞれ近傍のシール剤１０ａ〜１０ｄから遠ざけて、ＴＦＴ基板用マザー基板６６中央部に塗布されたシール剤１０ａ〜１０ｄ近傍に滴下する液晶２２の滴下位置をそれぞれ近傍のシール剤１０ａ〜１０ｄに近づければ、液晶２２の汚染や液晶２２の未注入領域の発生を防止できる。同様に、図１１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板用マザー基板６６周囲近傍に塗布されたシール剤１０ａ〜１０ｄ近傍に滴下する液晶２２の滴下量を少なくし、ＴＦＴ基板用マザー基板６６中央部に塗布されたシール剤１０ａ〜１０ｄ近傍に滴下する液晶２２の滴下量を多くすれば、液晶２２の汚染や液晶２２の未注入領域の発生を防止できる。
【００５０】
本実施の形態によれば、１枚のＴＦＴ基板用マザー基板６６及びＣＦ基板用マザー基板６８から複数の液晶表示パネル２８を同時に製造する場合であっても、セルギャップ厚の分布に基づいて、液晶２２の滴下量を増減したり、液晶２２の滴下位置を変更したりできる。そのため、貼り合わせたマザー基板６６、６８のセルギャップ厚が不均一であっても、シール剤１０による液晶２２の汚染や、局所的な液晶２２の未注入領域の発生を十分に低減することができる。さらに、セルギャップ厚に分布が生じていても、セルギャップ内全体に液晶２２を均一に拡散させることができる。また、液晶滴下装置６０を適用することができるので、液晶２２の滴下工程のタクトタイムを増加することなく、液晶表示装置の製品不良を低減できる。
【００５１】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、セルギャップの測定結果に基づいて液晶２２の滴下量や滴下位置を決定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、下定盤１６のＴＦＴ基板２載置面と上定盤１８のＣＦ基板４載置面との間隔を複数箇所で測定し、これに基づいて液晶２２の滴下量や滴下位置を決定するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、セルギャップ厚が分布を有する液晶表示パネル２８を例にとって説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、平均のセルギャップ厚が大きい液晶表示パネル２８を製造する場合には液晶２２の総滴下量を増加させるが、シール剤１０近傍に滴下した液晶２２がシール剤１０の形成材料で汚染される可能性がある。そこで、シール剤１０近傍の領域に滴下する液晶２２の滴下位置をシール剤１０から遠ざけるようにすれば、シール剤１０の硬化前に液晶２２がシール剤１０に到達するのを予防できる。これにより、未硬化のシール剤１０による液晶２２の汚染領域３０の発生を抑えた高いセルギャップの液晶表示パネル２８を製造することができる。
【００５３】
また、平均のセルギャップ厚が狭い液晶表示パネル２８を製造する場合には液晶２２の総滴下量を減少させるが、液晶２２がシール剤１０に到達できずに液晶２２の未注入領域が生じる可能性がある。そこで、シール剤１０近傍に滴下する液晶２２の滴下位置をシール剤１０に近づけるようにすれば、液晶２２がシール剤１０に到達することができる。これにより、液晶２２の未注入領域が生じないセルギャップの狭い液晶表示パネル２８を製造することができる。
【００５４】
また、上記実施の形態では、セルギャップ厚の分布に基づいて、液晶２２の滴下量や滴下位置を決定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、シール剤１０の硬化時間に基づいて、液晶２２の滴下量や滴下位置を決定してもよい。滴下注入法では、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４とを貼り合わせると、液晶２２はセルギャップ内を急速に拡散する。その後、所定のセルギャップ厚に近づくと液晶２２の拡散は緩やかになり、最終的にはセルギャップ内全体を液晶２２で満たす。ＴＦＴ基板２とＣＦ基板４との貼り合せ工程が終了してもシール剤１０が硬化するまで、液晶２２はセルギャップ内を緩やかに拡散している。従って、液晶２２の拡散到達位置は、貼り合せ工程開始からシール剤硬化までの時間に比例する。貼り合せ工程での加圧時間を延長した場合、シール剤１０が硬化するまでの時間は長くなり、その間に液晶が未硬化のシール剤１０まで達して液晶２２が汚染されてしまう可能性がある。そこで、貼り合せ工程での加圧時間を延長する場合には、シール剤１０近傍の領域に滴下する液晶２２の滴下位置をシール剤１０から遠ざければ、シール剤１０硬化前に液晶２２が到達しなくなり、液晶２２の汚染を防止できる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、液晶２２の汚染や未注入領域の発生を防止するために、滴下量と滴下位置とのいずれか一方を可変にしているが、本発明はこれに限られない。例えば、液晶２２の滴下量と滴下位置とを共に可変にしても、同様の効果を奏する。
【００５６】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置の製造方法及びそれに用いる液晶滴下装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
シール剤を塗布した基板上に液晶を滴下し、前記基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法において、
貼り合わせた前記基板及び前記対向基板間のセルギャップ厚に応じて、前記液晶の前記基板上への滴下位置又は滴下量を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚の分布に応じて、前記滴下位置又は滴下量を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記３）
付記２記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚が相対的に狭い領域での前記滴下量を少なくすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記狭い領域での前記液晶の１滴当たりの滴下量を少なくすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記５）
付記３又は４に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記狭い領域での前記液晶の滴下回数を減少させること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記６）
付記５記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記狭い領域での前記滴下位置の間隔を広くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記７）
付記３乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記狭い領域が前記シール剤近傍を含む場合は、前記滴下位置を前記シール剤から遠ざけること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記８）
付記２記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記セルギャップ厚が相対的に広い領域での前記滴下量を多くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記９）
付記８記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域での前記液晶の１滴当たりの滴下量を多くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１０）
付記８又は９に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域での前記液晶の滴下回数を増加させること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１１）
付記１０記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域での前記滴下位置の間隔を狭くすること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１２）
付記８乃至１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記広い領域が前記シール剤近傍を含む場合は、前記滴下位置を前記シール剤に近づけること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１３）
付記１乃至１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記シール剤の硬化時間に基づいて、前記シール剤近傍の前記滴下位置を制御すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１４）
シール剤を塗布した基板上に液晶を滴下し、前記基板の液晶滴下面側を対向基板に対向させて真空中で貼り合わせてから大気圧に戻すことにより液晶注入を行う滴下注入法で用いられる液晶滴下装置において、
前記液晶を滴下するディスペンサと、
前記ディスペンサの前記液晶の滴下量を制御する制御部と
を有することを特徴とする液晶滴下装置。
（付記１５）
付記１４記載の液晶滴下装置において、
前記制御部は、滴下毎に１滴の前記滴下量を制御すること
を特徴とする液晶滴下装置。
（付記１６）
付記１４又は１５に記載の液晶滴下装置において、
前記基板を載置する基板ステージをさらに有し、
前記制御部は、前記ディスペンサと前記基板ステージとの相対位置決めを制御すること
を特徴とする液晶滴下装置。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、基板貼り合わせ工程及び液晶注入工程を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、上定盤１８と下定盤１６との対向面の平行度が低い場合の液晶２２の拡散状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による液晶滴下装置６０に用いるディスペンサ３４の概略構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による液晶滴下装置６０の概略構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、歪が生じているＴＦＴ基板２及びＣＦ基板４における液晶２２の拡散状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ基板２上に液晶２２を滴下した状態の断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、ＴＦＴ用マザー基板６６及びＣＦ用マザー基板６８をマザー基板用下定盤７０及びマザー基板用上定盤７２にそれぞれ載置した状態の断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による滴下注入法を用いた液晶表示装置の製造方法であって、シール剤１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ毎に液晶２２の滴下位置及び滴下量を変更した状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
２  ＴＦＴ基板
４  ＣＦ基板
６  基板貼り合わせ装置
１０  シール剤
１４  ガラス基板
１６  下定盤
１８  上定盤
２２  液晶
２４  位置合わせ用カメラ
２６  ＵＶ光源
２８  液晶表示パネル
３０  汚染領域
３２  未注入領域
３４  ディスペンサ
３６  筐体
３８  シリンジ
４０  滴下制御用バルブ
４２  ノズル
４４  液晶タンク
４６  供給制御用バルブ
４８  供給管
５０  プランジャーロッド
５２  ボールネジ
５４  スライダ
５６  モータ
５８  制御部
６０  液晶滴下装置
６２  基板ステージ
６４  記憶部
６６  ＴＦＴ基板用マザー基板
６８  ＣＦ基板用マザー基板
７０  マザー基板用下定盤
７２  マザー基板用上定盤
【図１】
2005173067.tif 000003
【図２】
2005173067.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005173067.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005173067.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005173067.tif 000011
【図１０】
2005173067.tif 000012
【図１１】
2005173067.tif 000013