(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の基板と、前記第１及び第２の基板の間に挿入された液晶と、前記液晶を取り囲むように前記第１及び第２の基板の間に設けられたシールとを有する液晶表示装置の製造装置であって、
真空及び大気圧を導入可能なチャンバと、
前記チャンバ内において、シールで規定される領域内に液晶が滴下された第１の基板を支持するための第１の支持部材と、
前記チャンバ内において、第２の基板を支持するための第２の支持部材と、
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の少なくとも一方に設けられ、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方を前記一方の支持部材に固定させるための静電チャックおよび前記静電チャックに設けられた真空吸着通路と、
前記真空吸着通路に真空を供給する真空吸着ラインと、
前記真空吸着通路と前記チャンバの内部とを流通可能に接続する流通ラインと、を備えた液晶表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記静電チャックの表面の周辺部に、対応する基板の端をまたぐように溝が設けられている、請求項１に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項３】
前記溝は３辺以上に設けられている、請求項２に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項４】
前記流通ラインは前記真空吸着ラインに接続されている、請求項１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する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、第１及び第２の基板と、これらの基板の間に挿入された液晶とからなる。例えば、第１及び第２の基板の一方はＴＦＴを形成したＴＦＴ基板であり、他方の基板とカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板である。第１の基板には光硬化性シール剤からなる周辺シールが形成され、周辺シールは第１及び第２の基板を貼り合わせた後で紫外線を照射することにより硬化する。液晶は周辺シールによって取り囲まれた領域に挿入される。
【０００３】
従来の液晶表示装置の製造方法においては、周辺シールに注入孔が設けられ、第１及び第２の基板を貼り合わせた後、液晶は真空チャンバ内で周辺シールに設けた注入孔から注入される。その後、周辺シールの注入孔は塞がされ、第１及び第２の基板からなる液晶パネルは真空チャンバの外部へ取り出され、周辺シールは適切なセルギャップを形成するように加圧される。周辺シールは紫外線の照射により硬化する。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２は、滴下注入法と呼ばれる液晶表示装置の製造方法を開示している。滴下注入法では、第１の基板に周辺シールを形成し且つ液晶を滴下する。それから、第１の基板と第２の基板とを真空のチャンバ内で加圧して貼り合わせる。それから、第１の基板と第２の基板との加圧を解除し、第１の基板と第２の基板を大気に開放する。周辺シールは紫外線の照射により硬化される。滴下注入法によれば、製造工程が短縮され、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【特許文献１】特開平８−１９００９９号公報
【特許文献２】特開２０００−６６１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
滴下注入法においては、第１の基板と第２の基板とは真空のチャンバ内で加圧され貼り合わせられる。このために、第１の基板と第２の基板とはそれぞれの支持部材により真空のチャンバ内で支持される。これらの支持部材は上定盤及び下定盤と呼ばれ、液晶が滴下された第１の基板は下定盤に固定され、第２の基板は上定盤に固定される。上定盤は可動であり、上定盤を下定盤に向かって移動させることにより、第１の基板と第２の基板とを真空のチャンバ内で加圧して貼り合わせることができる。
【０００６】
第１の基板と第２の基板とをそれぞれ静電チャックにより上定盤及び下定盤に固定する。静電チャックは半導体製造工程で基板保持手段として一般的に使用されている。しかし、静電チャックは液晶表示装置の基板として使用されるガラス基板を吸着するには吸着力が十分でない場合がある。例えば、ガラス基板の表面が静電チャックの表面とぴったりと接触していないと、静電チャックはガラス基板を十分に保持できないことがある。そこで、静電チャックによる吸着と真空による吸着とを併用して、ガラス基板を上定盤及び下定盤に十分に保持させる試みが行われている。
【０００７】
静電吸着保持と真空吸着保持とを併用する場合、第１の基板と第２の基板とを真空中で加圧して貼り合わせた後、真空チャンバ内で上定盤を下定盤から離れるように動かして加圧を解除し、それから真空のチャンバを大気に開放する。しかし、この場合、基板にかかっていた圧力を真空中で解除すると、周辺シールは圧縮された状態から圧縮力が解除されて引き延ばされた状態になり、周辺シールの形状が不均一になり、液晶のリークやギャップ不良が起きるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、基板の貼り合わせ時に基板を適切に保持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である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による液晶表示装置の製造装置は、第１及び第２の基板と、前記第１及び第２の基板の間に挿入された液晶と、前記液晶を取り囲むように前記第１及び第２の基板の間に設けられたシールとを有する液晶表示装置の製造装置であって、真空及び大気圧を導入可能なチャンバと、前記チャンバ内において、シールで規定される領域内に液晶が滴下された第１の基板を支持するための第１の支持部材と、前記チャンバ内において、第２の基板を支持するための第２の支持部材と、前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材の少なくとも一方に設けられ、前記第１の基板及び前記第２の基板の一方を前記一方の支持部材に固定させるための静電チャックおよび前記静電チャックに設けられた真空吸着通路と、前記真空吸着通路に真空を供給する真空吸着ラインと、前記真空吸着通路と前記チャンバの内部とを流通可能に接続する流通ラインと、を備えている。
【００１０】
ある実施形態では、前記静電チャックの表面の周辺部に、対応する基板の端をまたぐように溝が設けられる。また、ある実施形態では、前記溝は３辺以上に設けられる。また、ある実施形態では、前記流通ラインは真空吸着ラインに接続されている。
【００１２】
上記構成によれば、第１の基板と第２の基板とを真空のチャンバ内で加圧して貼り合わせた後、第１の基板と第２の基板とを加圧したままでチャンバを大気に開放するようにしたので、基板にかかっていた圧力を大気圧中で解除することができ、周辺シールの形状が不均一にならない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液晶表示装置を滴下注入法によって確実に且つ安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は一実施例の液晶表示装置の一方の基板を示す斜視図、図２は図１の基板を含む液晶表示装置の略断面図である。
【００１６】
図２において、液晶表示装置１０は、第１及び第２の基板１２，１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に挿入された液晶１６と、液晶１６を取り囲むように第１及び第２の基板１２，１４の間に設けられたシール（周辺シール）１８とを有する。液晶表示装置１０は、アクティブマトリックス型液晶表示装置であり、一方の基板はＴＦＴを形成したＴＦＴ基板であり、他方の基板はカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板である。液晶表示装置１０は、滴下注入法によって製造されたものである。
【００１７】
図１において、液晶１６はディスペンサ２０から液滴状に第２の基板１４上に滴下される。ディスペンサ２０は図２の矢印で示されるように移動しながら液晶１６を周辺シール１８で取り囲まれた領域に滴下する。周辺シール１８を形成するシール剤はＵＶ硬化性接着性樹脂またはＵＶと熱の併用によって硬化する接着性樹脂からなる。そのようなシール剤が第２の基板１４に塗布され、後で硬化される。第１の基板１２にはスペーサに接着剤をコーティングした接着性スペーサが塗布される。スペースの代わりに支柱を設けてスペース散布工程を省くこともできる。
【００１８】
図３は本発明による液晶表示装置の製造方法及び製造装置を示す断面図である。図４は図３の上ハウジングを下ハウジングに向かって移動させた状態における図３の製造装置を示す断面図、図５は図４の上定盤を下定盤に向かって移動させた状態における図４の製造装置を示す断面図である。
【００１９】
図３から図５において、液晶表示装置の製造装置２２は、チャンバ２４を含む。チャンバ２４は可動の上ハウジング２６と固定の下ハウジング２８とからなる。パッキン３０が上ハウジング２６と下ハウジング２８との間に配置され、チャンバ２４の内部３２が密封された空間になる。
【００２０】
チャンバ２４は、真空を導入するために真空ポンプ３４に接続された真空通路３６と、大気圧を導入するためのパージ通路４０とを有する。弁３８が真空通路３６に配置され、弁４２がパージ通路４０に配置される。パージ通路４０は窒素などの不活性ガスをチャンバ２４に導入するようになっている。
【００２１】
下定盤４４は下ハウジング２８に設けられ、周辺シール１８が形成され、周辺シール１８で規定される領域内に液晶１６が滴下された第２の基板１４を支持する。下定盤４４は静電チャック４６を含み、静電チャック４６は真空吸着通路４８を有する。静電チャック４６は図示しない公知の電極を有し、その電極に通電することにより発生する静電力によって静電チャック４６の上に配置された第２の基板１４を固定させる。真空吸着通路４８は静電チャック４６の表面に開口し、真空源から供給された真空力により静電チャック４６の上に配置された第２の基板１４を固定させる。
【００２２】
上定盤５０は上ハウジング２６に可動可能に設けられ、第１の基板１２を支持する。上定盤５０は静電チャック５２を含み、静電チャック５２は真空吸着通路５４を有する。静電チャック５２は図示しない公知の電極を有し、その電極に通電することにより発生する静電力によって静電チャック５２の下に配置された第１の基板１２を固定させる。真空吸着通路５４は静電チャック５２の表面に開口し、真空源から供給された真空力により静電チャック５２の下に配置された第２の基板１４を固定させる。
【００２３】
さらに、真空吸着ライン５６が下定盤４４の静電チャック４６の真空吸着通路４８に接続され、真空吸着通路４８に真空を供給する。真空吸着ライン５６は弁５８を有する。真空吸着ライン５６はチャンバ２４の内部３２を貫通して延びる。真空吸着ライン６０が上定盤５０の静電チャック５２の真空吸着通路５４に接続され、真空吸着通路５４に真空を供給する。真空吸着ライン６０は弁６２を有する。真空吸着ライン６０はチャンバ２４の内部３２を貫通して延びる。
【００２４】
さらに、同圧ライン６４が真空吸着ライン５６の弁５８の下流側において真空吸着ライン５６に接続され、且つチャンバ２４の内部３２に接続される。同圧ライン６４は弁６６を有する。同圧ライン６８が真空吸着ライン６０の弁６２の下流側において真空吸着ライン６０に接続され、且つチャンバ２４の内部３２に接続される。同圧ライン６８は弁７０を有する。
【００２５】
図３においては、可動の上ハウジング２６は下ハウジング２８から離れており、チャンバ２４は開放されている。この状態で、第１及び第２の基板１２，１４が上定盤５０の静電チャック５２及び下定盤４４の静電チャック４６にそれぞれ取り付けられる。このとき、真空吸着ライン５６，６０の弁５８，６２はともに開かれ、同圧ライン６４，６８の弁６６，７０は閉じられている。
【００２６】
静電チャック４６，５２の真空吸着通路４８，５４に真空が導入され、第１及び第２の基板１２，１４は真空吸着力によって静電チャック４６，５２にそれぞれぴったりと吸着される。同時もしくはその後に、真空チャック４６，５２の電極には電流が流され、第１及び第２の基板１２，１４は静電吸着力によって静電チャック４６，５２に吸着される。真空吸着力がない場合には、第１及び第２の基板１２，１４の表面が平坦でないと静電吸着力の作用が弱められるが、真空吸着をした上で静電吸着力をするので、第１及び第２の基板１２，１４は静電チャック４６，５２に確実に保持される。
【００２７】
図４においては、可動の上ハウジング２６は下ハウジング２８に押しつけられており、チャンバ２４は閉鎖される。第１及び第２の基板１２，１４が静電チャック４６，５２に静電吸着された後、あるいは図４の状態になったときに、真空吸着ライン５６，６０の弁５８，６２はともに閉じられ、同圧ライン６４，６８の弁６６，７０は開かれる。これによって、チャンバ２４の内部３２の圧力又は真空が真空吸着ライン５６，６０を通って外部へ逃げることはなく、且つ静電チャック４６，５２の真空吸着通路４８，５４とチャンバ２４の内部３２とが流体流通可能に接続され、これらの部分は同圧になる。第１及び第２の基板１２，１４が静電チャック４６，５２に静電吸着された後は、静電チャック４６，５２の真空吸着通路４８，５４の圧力は低下しても第１及び第２の基板１２，１４は静電吸着力によって静電チャック４６，５２に確実に保持される。
【００２８】
ここで、真空通路３６の弁３８が開放され、チャンバ２４の内部３２に真空が導入される。例えば、チャンバ２４の内部３２は１Pa程度まで排気される。この真空は、第１及び第２の基板１２，１４の表面に作用するとともに、同圧ライン６４，６８を通って静電チャック４６，５２の真空吸着通路４８，５４にも導入される。従って、第１及び第２の基板１２，１４の上側及び下側に同じ真空圧力が作用した状態で、第１及び第２の基板１２，１４は静電吸着力によって静電チャック４６，５２に保持される。もしも同圧ライン６４，６８がない場合には、真空通路３６からチャンバ２４の内部３２に導入された真空が第１及び第２の基板１２，１４の表面に強く作用して、静電吸着力に打ち勝つと、第１及び第２の基板１２，１４が静電チャック４６，５２から外れる現象が見られた。
【００２９】
次に、図５において、上定盤５０が上ハウジング２６に対して移動され、下定盤４４に向かって移動される。第１の基板１２は第２の基板１４に向かって押しつけられ、第１の基板１２の表面が第２の基板１４の周辺シール１８に接触し、第１の基板１２のスペーサが第２の基板１４の表面に対して接触する。最初に粗貼り合わせを行った後、上定盤５０を下定盤４４に向かって１０〜５００kg程度の圧力で加圧しながら、微貼り合わせを行う。
【００３０】
周辺シール１８が圧縮され、第１の基板１２と第２の基板１４との間のセルギャップが適切になると、上定盤５０の下定盤４４に向かっての運動は停止される。このようにして、第１の基板１２と第２の基板１４とは真空中で貼り合わせられ、その間に液晶１６の中に空気が入らないように液滴状の液晶１６は第２の基板１４の表面に沿って拡がっていく。
【００３１】
第１の基板１２と第２の基板１４との貼り合わせが完了したら、静電チャック５２への通電を停止し、第１の基板１２と第２の基板１４の加圧が維持された状態で、パージ通路４０の弁４２が開放される。窒素などの不活性ガスがパージ通路４０を通ってチャンバ２４に導入され、チャンバ２４は大気に開放される。このとき、同圧ライン６８の弁７０は開かれ、同圧ライン６４の弁６６は閉じられる。ただし、同圧ライン６４，６８の弁６６，７０はともに開かれている状態にすることもできる。
【００３２】
不活性ガスは、第１及び第２の基板１２，１４の表面に作用するとともに、同圧ライン６８を通って静電チャック５２の真空吸着通路５４にも導入される。静電チャック５２の真空吸着通路５４には真空が作用する。また、静電チャック４６への通電が停止される。
【００３３】
そこで、上定盤５０が下定盤４４から離れるように移動される。第１の基板１２の上側及び下側に同圧ライン６４，６８を介して同じ体圧力が作用しているので、上定盤５０とともに上昇する静電チャック５２は第１の基板１２からスムーズに離れることができる。もしも第１の基板１２の上側に真空が作用していると、第１の基板１２が静電チャック５２にひきずられ、貼り合わせ不良になる可能性がある。そして、上定盤５０が上昇する間、同圧ライン６４の弁６６は閉じられているので、第２の基板１４の下側に真空が作用し、第２の基板１４（すなわち液晶パネル）は下定盤４４の静電チャック４６に保持される。
【００３４】
上定盤５０の移動が完了したら、同圧ライン６４の弁６６は開かれる。そして、上ハウジング２６が下ハウジング２８から離れるように移動され、チャンバ２４が開放される。その後で、周辺シール１８に紫外線を照射して、周辺シール１８を硬化させる。
【００３５】
なお、上記したように、第１の基板１２と第２の基板１４との貼り合わせが完了した後で、チャンバ２４が真空状態にあるときに、第１の基板１２と第２の基板１４の加圧を解除すると、周辺シール１８の形状が不均一になり、液晶のリークやギャップ不良が起きるという問題点がある。図６はこの場合の周辺シール１８の例を示す図である。周辺シール１８の端部Ａ，Ｂは正常であるが、周辺シール１８の中間部分Ｃは周辺シール１８は圧縮された状態圧縮力が解除されて引き延ばされたから上に引き延ばされた状態になり、局部的に細くなった部分が見られる。本発明では、第１の基板１２と第２の基板１４の加圧を維持したままで、大気圧に戻し、大気圧の状態で加圧を解除しているので、周辺シール１８の形状が極端に悪くなるのを防止することができる。
【００３６】
図７は他の例の静電チャックの例を示す図である。静電チャック５２の表面の周辺部には対応する第１の基板１２の端をまたぐように溝７２が設けられる。図７においては、溝７２は四角形の静電チャック５２の辺に垂直に、静電チャック５２の辺に平行な方向に列をなして形成されている。こうすれば、真空排気時に静電チャック５２と第１の基板１２との間にある空気溜まりをなくすことができる。また、パージ（大気開放）時に静電チャック５２と第１の基板１２との間に不活性ガスが入るため、静電チャック５２からの第１の基板１２の剥離を助けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、液晶表示装置を滴下注入法によって確実に且つ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施例の液晶表示装置の一方の基板を示す斜視図である。
【図２】図１の基板を含む液晶表示装置の略断面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の製造方法及び製造装置を示す断面図である。
【図４】図３の上ハウジングを下ハウジングに向かって移動させた状態における図３の製造装置を示す断面図である。
【図５】図４の上定盤を下定盤に向かって移動させた状態における図４の製造装置を示す断面図である。
【図６】形状が不均一になった周辺シールの例を示す図である。
【図７】他の例の静電チャックの例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  液晶表示装置
１２、１４  基板
１６  液晶
１８  周辺シール
２２  製造装置
２４  チャンバ
３６  真空通路
３８  パージ通路
４４  下定盤
４６  静電チャック
４８  真空吸着通路
５０  上定盤
５２  静電チャック
５４  真空吸着通路
５６  真空吸着ライン
６０  真空吸着ライン
６４  同圧ライン
６８  同圧ライン
７２  溝
【図１】
0004413214.tif 000002
【図２】
0004413214.tif 000003
【図３】
0004413214.tif 000004
【図４】
0004413214.tif 000005
【図５】
0004413214.tif 000006
【図６】
0004413214.tif 000007
【図７】
0004413214.tif 000008