(57)【要約】【課題】可撓性の各基板を貼り合わせる工程において、各基板表面に形成される所定のパターンの位置合わせを正確かつ容易とすることで、生産性の高い表示素子の製造装置および表示素子の製造方法を実現する。【解決手段】本発明の液晶表示素子の製造方法は、可撓性の第１基板３１および第２基板４１に形成された各セルパターン３１ｂ・４１ｂの位置を検出する工程と、前記第１基板３１および第２基板４１に対し、検出されたパターン３１ｂ・４１ｂの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴３１ａ・４１ｂを所定の数形成する工程と、前記各基準穴３１ａ・４１ｂに位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板３１と第２基板４１とを貼り合わせる工程とを含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ表面に表示部を形成する単位パターンが複数形成された長尺状の可撓性基板である第１基板と第２基板とを貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、
前記第１基板および第２基板の各々について、前記単位パターンの位置を検出する工程と、
前記第１基板および第２基板の各々について、検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する工程と、
前記各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする表示素子の製造方法。
【請求項２】
パターン形成手段が、前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記第１基板または第２基板上に前記単位パターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項４】
さらに、前記第１基板または第２基板のうち少なくとも一方に、前記単位パターン毎に、各単位パターンを囲むように接着剤を配置する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項５】
さらに、前記貼合基板の隣接する単位パターン間に、線状に接着剤を配置する工程を含み、
前記貼合基板を、前記線状に配置された各接着剤と該接着剤に基板搬送方向に隣接する単位パターンの側辺との間の切断線に沿って切断することを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記貼合基板の隣接する単位パターン間に、線状に接着剤を配置する工程を含み、
前記線状に配置された接着剤に沿って前記貼合基板を切断することを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記接着剤は、少なくとも紫外線硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とを含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記接着剤の一部または全部を硬化させて前記貼合基板を固着する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１基板と第２基板の貼り合わせ工程は、減圧状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記貼り合わせ工程の前に、前記第１基板または第２基板の何れかに液晶物質を載置する工程を実施することを特徴とする請求項９に記載の表示素子の製造方法。
【請求項１１】
表示部を形成する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第１基板と、第１基板の各単位パターンに対応する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第２基板とを連続的に貼り合せる液晶表示装置の製造装置において、
ロール状に巻き取られた第１基板と、ロール状に巻き取られた第２基板とを同一方向に巻き出して搬送する搬送手段と、
前記第１基板と第２基板に形成された基準穴に位置決めピンを挿入しつつ第１基板と第２基板とを貼り合わせる基板貼合手段と、
第１基板と第２基板とを貼り合せた貼合基板を所定の単位ごとに切断する切断手段とを有することを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項１２】
前記切断手段は、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断することを特徴とする請求項１１記載の表示素子の製造装置。
【請求項１３】
前記基板貼合手段は、一対の回転ローラを含み、該一対の回転ローラは、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた状態で狭持し、前記貼合基板を形成することを特徴とする請求項１１記載の表示素子の製造装置。
【請求項１４】
前記一対の回転ローラを構成する少なくとも一方の回転ローラに、前記位置決めピンとの干渉を避けるための溝が形成されていることを特徴とする請求項１３記載の表示素子の製造装置。
【請求項１５】
さらに、前記一対の回転ローラの基板搬送方向上流側に、前記第１基板と第２基板の搬送方向前端部を保持する一対の補助ローラが配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１６】
前記一対の補助ローラを構成する各ローラの表面には粘着層が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１７】
さらに、前記第１基板または第２基板の少なくとも一方に配置された接着剤を硬化させるための硬化手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１８】
前記第１基板または第２基板の何れか一方に、液晶物質を載置するための液晶供給手段と、
少なくとも、前記貼合基板形成手段を内蔵する減圧容器と、
前記減圧容器内を減圧する減圧手段とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項１９】
さらに、前記減圧容器にゲートバルブを介して接続されたロードロックを備え、更に所定の貼合基板を、ゲートバルブを介して減圧されたロードロックに移載する手段と、ゲートバルブを閉じてロードロック内を大気圧に開放する手段とを含むことを特徴とする請求項１８に記載の表示素子の製造装置。
【請求項２０】
さらに、前記単位パターンの位置を検出するパターン位置検出手段と、
前記第１基板および第２基板の各々について、前記パターン位置検出手段により検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する基準穴形成手段とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の表示素子の製造装置。
【請求項２１】
前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記第１基板または第２基板上に前記単位パターンを形成するパターン形成手段をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の表示素子の製造装置。
【請求項２２】
それぞれ表面に表示部を形成する単位パターンが複数形成された長尺状の可撓性基板である第１基板と第２基板とを貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、
前記単位パターンが形成された前記第１基板と第２基板との各々に対し、前記貼り合せる工程にて用いられる基準穴を形成する工程を含み、
前記貼り合せる工程では、各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせることを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子の製造装置および表示素子の製造方法に関するものであり、とくに、表示素子を構成する長尺状の可撓性基板同士を貼り合わせるための貼合装置、およびこの貼合装置を用いた表示素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表示素子を代表する液晶表示素子の基板としては、光学特性に優れかつ安価なガラス基板が専ら使用されてきた。しかしながら、最近になって携帯機器の表示素子の高性能化が進み、またその応用範囲が拡大するとともに、液晶表示素子の軽量化、コストダウンなどが急務になっている。
【０００３】
このような問題に鑑み、液晶表示素子において、ガラス基板に代えてプラスチック基板を用いることが試みられている。プラスチック基板は、透明性合成樹脂材料からなる可撓性基板であり、実用上問題のない程度の光学特性を有し、ガラス基板よりも著しく軽量でかつ加工が容易という優れた特性を有している。また、プラスチック基板自体が可撓性を有することから、物理的な応力が加わる状態、湾曲状態などでも使用することができる。したがって、プラスチック基板などの可撓性基板を用いれば、液晶表示素子の軽量化および液晶表示素子の応用範囲の拡大は比較的容易であるが、可撓性基板を用いて液晶表示素子を効率良くかつ安価に製造する製造方法の確立が現状における重要な課題の１つになっている。
【０００４】
液晶表示素子を効率よく製造する方法として、長尺状のシートに電極パターン等を連続的に形成して長尺状の基板を作製し、作製した長尺基板同士を貼り合わせることで表示素子を得る方法等が開示されている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
また一方で、特許文献３には、所定の長さに切断された可撓性基板を長尺状態の可撓性基板に貼り合わせることで位置決めを正確に行うという技術、特に実施例には、両基板に対向するような基準穴を設け、該基準穴に位置決めピンを挿入して貼り合わせる方法が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献４には基板に基準穴を設け、該基準穴を利用して位置合せし、露光工程、液晶塗布工程、積層工程を行う方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１５０２１８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１５０２８３号公報
【特許文献３】特開昭５９−１１９３１７号公報
【特許文献４】特開平５−３０７１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に示されるように長尺状の基板同士を連続的に貼り合わせる場合、たとえ最初に貼り合わせる状態で一方の可撓性基板に形成されるパターンと、もう一方の可撓性基板に形成されるパターンとを正確に一致させておいたとしても、連続して貼り合わせる間に、両基板に形成されたパターン間隔の差などが累積し、貼り合わせにズレが生じてしまう。
【０００８】
そこで、特許文献３には、一方の基板を切断してパターン毎に分離し、基板に形成した基準穴にピンを通して位置合せして貼り合わせる方法が提案されている。しかしながら、何の基準も無く基準穴を形成しているため両基板に形成されるパターンに位置ズレがあった場合、貼り合わせ不良が発生する可能性があった。また、貼り合わせる前に一方の可撓性基板を切断しているため、切断された基板を個別に保持する必要があり、保持や貼り合わせの機構が複雑になるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献４には、基板に形成した基準穴を利用して各種工程における位置合わせを行う方法が提案されている。しかしながら、表示素子の製造工程にはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）プロセスなど高温雰囲気下で行われるプロセスが含まれているため、熱により基準穴の変形や、位置ズレが生じる恐れがある。そのため、貼り合わせを行う段階で基準穴を用いて位置合わせを行っても位置ズレが発生してしまうという問題があった。貼り合わせを行う方法について、詳細な記載が無く、可撓性基板の延び等により両基板に形成されたパターン間隔に差がある場合には、その誤差の累積によるズレには対応できない。
【００１０】
上記の問題点に鑑み、本発明は、長尺状の各可撓性基板を貼り合わせる工程において、各基板表面に形成される所定のパターンの位置合わせを正確かつ容易とすることで、生産性の高い表示素子の製造装置および表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の表示素子の製造方法は、それぞれ表面に表示部を形成する単位パターンが複数形成された長尺状の可撓性基板である第１基板と第２基板とを貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、前記第１基板および第２基板の各々について、前記単位パターンの位置を検出する工程と、前記第１基板および第２基板の各々について、検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する工程と、前記各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、前記第１基板および第２基板の各々について、単位パターンの位置を検出する工程と、前記第１基板および第２基板の各々について、検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する工程と、前記各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程とを含んでいる。すなわち、両基板の対向する位置にそれぞれ設けられた基準穴は、各基板表面に形成された単位パターンの位置を基準として設定された位置に設けられている。
【００１３】
従来の構成では、前記基準穴は、パターンの位置を基準に設けられているものではないため、たとえ最初に両基板を貼り合わせる状態で一方の可撓性基板に形成されるパターンと、もう一方の可撓性基板に形成されるパターンとを正確に一致させておいたとしても、連続して貼り合わせる間に、両基板に形成されたパターン間隔の差などが累積し、貼り合わせにズレが生じてしまうといった問題があった。
【００１４】
これに対し、本願の上記の構成によれば、前記基準穴は、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のある各単位パターンの位置を基準として設定された位置に設けられているため、可撓性基板の搬送工程においてずれが生じたとしても、前記基準穴と単位パターンとの位置関係を一定に保つことができる。このため、長尺状の可撓性基板を搬送しながら連続的に貼り合わせる場合であっても、基板搬送によるずれに影響されることなく、常に、両基板に形成された各単位パターンの位置合わせを高精度に行うことができる。この結果、生産性の高い表示素子の製造方法を実現することができる。
【００１５】
また、上記の表示素子の製造方法は、さらに、パターン形成手段が、前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記第１基板または第２基板上に前記単位パターンを形成するパターン形成工程を含むことが望ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記単位パターンを前記第１基板または第２基板上に形成する。このため、可撓性基板の送り動作に起因する位置精度の低下を防止することができ、パターン形成における位置精度を良好に保つことができる。この結果、両基板に形成された各パターンの位置合わせを高精度に行うことができる。
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明の他の表示素子の製造方法は、それぞれ表面に表示部を形成する単位パターンが複数形成された長尺状の可撓性基板である第１基板と第２基板とを貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、前記単位パターンが形成された前記第１基板と第２基板との各々に対し、前記貼り合せる工程にて用いられる基準穴を形成する工程を含み、前記貼り合せる工程では、各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせることを特徴とする。
【００１８】
なお、本発明における基準穴は、表示部を形成する単位パターンの形成位置を基準として形成される、すなわち、パターン形成工程を経た後、すなわち、高温プロセス（ＣＶＤプロセス等）を経た後に基準穴を形成するため、基準穴が熱により変形するといった問題も生じない。
【００１９】
また、上記の表示素子の製造方法は、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断する工程をさらに含むことが望ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断する。このため、長尺状の可撓性基板に連続的に形成された単位パターン位置に誤差があっても、貼り合わせによりその誤差が累積することはない。この結果、各基板表面に形成される単位パターンの位置合わせを正確かつ容易に行うことができ、不良品の発生点数を抑制し、生産性の高い表示素子の製造方法を実現することができる。
【００２１】
上記の表示素子の製造方法は、さらに、前記第１基板または第２基板のうち少なくとも一方に、前記単位パターン毎に、各単位パターンを囲むように接着剤を配置する工程を含む構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、前記第１基板または第２基板のうち少なくとも一方に、前記単位パターン毎に、各単位パターンを囲むように接着剤を配置する工程を含んでいる。このため、切断時にダストが発生し、貼合基板に続く未貼り合わせの第１基板と第２基板との間に侵入するのを防止することができる。
【００２３】
上記の表示素子の製造方法は、さらに、前記貼合基板の隣接する単位パターン間に、線状に接着剤を配置する工程を含み、
前記貼合基板を、前記線状に配置された各接着剤と該接着剤に基板搬送方向に隣接する単位パターンの側辺との間の切断線に沿って切断する構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、前記単位パターンを囲む接着剤と前記線状に配置された接着剤とにより、前記貼合基板の切断の際に発生するダストが、貼合基板の基板間の隙間に侵入するのを防止するとともに、まだ貼り合わされていない次の貼り合わせパターンの貼り合わせ側面に貼合基板の切断時に発生するダストが付着するのを防止することができる。
【００２５】
上記の表示素子の製造方法は、さらに、前記貼合基板の隣接する単位パターン間に、線状に接着剤を配置する工程を含み、
前記線状に配置された接着剤に沿って前記貼合基板を切断する構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、貼合基板を切断する際に発生するダストを、前記線状に配置された接着剤により、貼合基板間に侵入するのを防止するとともに、まだ貼り合わされていない次の貼り合わせパターンの貼り合わせ側面に切断時に発生するダストが付着するのを防止することができる。
【００２７】
上記接着剤は、少なくとも紫外線硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とを含むものであることが望ましい。
【００２８】
前記接着剤として、紫外線硬化性だけの接着剤を用いた場合、接着剤の性能が劣り、対環境性が劣るため好ましくない。また、熱硬化性だけの接着剤を用いた場合、硬化時間がかかるため、本願の構成のように連続的に貼り合わせを行う方法にインラインで使用するのには限界がある。
【００２９】
本発明の上記の構成によれば、前記接着剤は、少なくとも紫外線硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とを含んでいる。これにより、さらに所定の長さ単位の貼合基板に対し、前記接着剤を紫外線硬化させた後、装置から搬出することによって、次工程への搬送によって位置合わせがずれることが無く、短時間で接着できて生産性の高い可撓性基板の貼り合わせ方法を実現することができる。更に次工程で熱処理により、接着剤を完全に硬化させることにより、可撓性基板の貼り合わせ強度を強くすることができる。
【００３０】
上記の表示素子の製造方法は、さらに、前記接着剤の一部または全部を硬化させて前記貼合基板を固着する工程を含む構成であってもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、切断や次工程への搬送によって位置合わせがずれることの無い可撓性基板の貼り合わせ方法を実現することができる。
【００３２】
また、前記第１基板と第２基板の貼り合わせ工程は、減圧状態で行われることが望ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、第１基板と第２基板との間に空気が入って２枚の基板を接合する接着剤が途切れる、２枚の基板の間隔が広くなりすぎるといった問題を抑制でき良好な表示素子を製造することができる。
【００３４】
前記貼り合わせ工程の前に、前記第１基板または第２基板の何れかに液晶物質を載置する工程を実施する構成としてもよい。
【００３５】
上記の構成によれば、例えば、長尺状の可撓性基板を用いて、連続的に位置合わせを行って貼り合わせると同時に、液晶を封入することができ、より生産性の高い表示素子の貼り合わせが可能となる。
【００３６】
上記の課題を解決するために、本発明の表示素子の製造装置は、表示部を形成する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第１基板と、第１基板の各単位パターンに対応する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第２基板とを連続的に貼り合せる液晶表示装置の製造装置において、ロール状に巻き取られた第１基板と、ロール状に巻き取られた第２基板とを同一方向に巻き出して搬送する搬送手段と、前記第１基板と第２基板に形成された基準穴に位置決めピンを挿入しつつ第１基板と第２基板とを貼り合わせる基板貼合手段と、第１基板と第２基板とを貼り合せた貼合基板を所定の単位ごとに切断する切断手段とを有することを特徴とする。
【００３７】
上記の構成によれば、基板を貼り合わせるための位置決め用の基準穴が、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のあるパターンそれぞれを基準として形成されているので、高精度の貼り合わせが可能となる。したがって、単位パターンを基準として基板に形成された基準穴に、位置決めピンを挿入しつつ基板同士を貼り合わせることができ、ロールから巻きだされた可撓性基板を、位置合わせを行って連続的に貼り合わせ、生産性を向上させることが可能となる。また、切断手段により所定の単位ごとに貼合基板を切断することが可能であるので、長尺の可撓性基板に連続的に形成されたパターン位置に誤差があっても、貼り合わせによりその誤差が累積することなく、位置合わせを行って貼り合わせることができ、高精度な貼り合わせを行うことが可能となる。
【００３８】
液晶表示装置の製造装置は、前記切断手段が、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断する構成であることが望ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、前記切断手段が前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた貼合基板を、隣接する単位パターン間で切断する。このため、長尺状の可撓性基板に連続的に形成されたパターン位置に誤差があっても、貼り合わせによりその誤差が累積することはない。この結果、各基板表面に形成される所定のパターンの位置合わせを正確かつ容易に行うことができ、生産性の高い表示素子の製造装置を実現することができる。
【００４０】
上記の構成において、前記基板貼合手段は一対の回転ローラを含み、該一対の回転ローラは、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせた状態で狭持し、前記貼合基板を形成する構成であることが望ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、単純な構成で、基板に形成された基準穴に位置決めピンを挿入しながら基板同士を貼り合わせることができる。
【００４２】
この場合、前記一対の回転ローラを構成する少なくとも一方のローラに、前記位置決めピンとの干渉を避けるための溝が形成されていることが望ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、前記一対の回転ローラを構成する少なくとも一方のローラに、前記位置決めピンとの干渉を避けるための溝が形成されている。このため、第１基板と第２基板とを貼り合わせる際に、基板の端部にもローラの圧力を負荷することができる。この結果、各基板に形成された基準穴に位置決めピンを確実に通すことができ、基板全面を均一に貼り合わせることができる。
【００４４】
また、上記の構成において、さらに、前記一対の回転ローラの基板搬送方向上流側に、前記第１基板と第２基板の搬送方向前端部を保持する一対の補助ローラが配置されていることが望ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、前記一対の回転ローラの基板搬送方向上流側に、前記第１基板と第２基板の搬送方向前端部を保持する一対の補助ローラが配置されている。これにより、前記貼合基板を所定の長さ単位で切断しても、前記一対の補助ローラにより未貼り合わせの基板の搬送方向前端部を保持することができるため、単純な装置構造により連続的に基板を繰り出して貼り合わせを行うことが可能となる。
【００４６】
この場合、前記一対の補助ローラを構成する各ローラの表面には粘着層が形成されていることが望ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、前記補助ローラの表面には粘着層が形成されている。これにより、より確実に未貼り合わせの基板の搬送方向前端部を保持することが可能となる。
【００４８】
また、上記の表示素子の製造装置は、さらに、前記第１基板または第２基板の少なくとも一方に載置された接着剤を硬化させるための硬化手段を有していることが望ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、前記第１基板または第２基板の少なくとも一方に載置された接着剤を硬化させるための硬化手段を備えている。これにより、貼り合わせ位置の仮止めが可能となり、装置から取り出しても位置ズレすることなく短時間で、より確実な貼り合わせをすることができる。
【００５０】
また、上記の表示素子の製造装置は、さらに、前記第１基板または第２基板の何れか一方に、液晶物質を載置するための液晶供給手段と、少なくとも、前記貼合基板形成手段を内蔵する減圧容器と、前記減圧容器内を減圧する減圧手段とを備えることが望ましい。
【００５１】
上記の構成によれば、前記基板貼合装置による前記貼合基板の形成を減圧容器内で減圧状態にて行うため、基板間に気泡が入るのを防止することができ、貼合基板のギャップ（基板の貼合面に形成された柱状突起の高さ）を均一にすることができる。さらに、可撓性の第１基板および第２基板を、連続的に位置合わせを行って貼り合わせると同時に、液晶を封入する場合であっても、不良品の発生点数を抑制し、生産性の向上を図ることができる可撓性表示素子の製造装置を実現することができる。
【００５２】
さらに、前記減圧容器にゲートバルブを介して接続されたロードロックを備え、更に所定の貼合基板を、ゲートバルブを介して減圧されたロードロックに移載する手段と、ゲートバルブを閉じてロードロック内を大気圧に開放する手段とを備えていることが望ましい。
【００５３】
上記の構成によれば、減圧状態で前記第1基板と第２基板との貼り合わせを行った後、貼り合わせ基板を大気圧に開放することで、貼り合わせ基板全面が大気圧により均一にプレスされ、結果として、均一なセルギャップを得ることができる。この結果、不良品の発生点数を抑制し、高品質の貼合基板を提供することができる。
【００５４】
上記の表示素子の製造装置は、さらに、前記単位パターンの位置を検出するパターン位置検出手段と、前記第１基板および第２基板の各々について、前記パターン位置検出手段により検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する基準穴形成手段とを含む構成とすることが望ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、前記第１基板および第２基板の各々について、前記単位パターンの位置を検出するパターン位置検出手段と、前記第１基板および第２基板の各々について、前記パターン位置検出手段により検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する基準穴形成手段とを備えている。
【００５６】
従来の構成では、前記基準穴は、パターンの位置を基準に設けられているものではないため、たとえ最初に両基板を貼り合わせる状態で一方の可撓性基板に形成されるパターンと、もう一方の可撓性基板に形成されるパターンとを正確に一致させておいたとしても、連続して貼り合わせる間に、両基板に形成されたパターン間隔の差などが累積し、貼り合わせにズレが生じてしまうといった問題があった。
【００５７】
これに対し、本発明の上記の構成によれば、前記基準穴形成手段は、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のある各単位パターンの位置を基準として設定された位置に各基準穴を形成するため、可撓性基板の搬送工程においてずれが生じたとしても、前記基準穴と単位パターンとの位置関係を一定に保つことができる。このため、長尺状の可撓性基板を搬送しながら連続的に貼り合わせる場合であっても、基板搬送によるずれに影響されることなく、常に、両基板に形成された各単位パターンの位置合わせを高精度に行うことができる。この結果、生産性の高い表示素子の製造装置を実現することができる。
【００５８】
表示素子の製造装置は、前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記第１基板または第２基板上に前記単位パターンを形成するパターン形成手段をさらに含む構成としてもよい。
【００５９】
上記の構成によれば、前記第１基板または第２基板を固定した状態で、前記第１基板または第２基板上に前記単位パターンを形成するパターン形成手段を含んでいる。このため、両可撓性基板の送り動作に起因する位置精度の低下を防止することができ、パターン形成における位置精度を良好に保つことができる。
【００６０】
上記パターン形成手段は、例えば、金属膜形成（ＣＶＤプロセス）、レジスト塗布工程、露光工程、エッチング工程、レジスト剥離工程、および洗浄工程を繰り返し、パターンを積層する構成としてもよい。
【００６１】
なお、パターン位置検出手段としては、例えば、顕微鏡を介してＣＣＤカメラによりパターン、あるいはパターンと同時に形成されたアライメントマークを撮像し、撮像したパターン（マーク）に画像処理を施し、パターンの形成位置を検出することが考えられる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明の本発明の表示素子の製造方法は、以上のように、それぞれ表面に表示部を形成する単位パターンが複数形成された長尺状の可撓性基板である第１基板と第２基板とを貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、前記第１基板および第２基板の各々について、前記単位パターンの位置を検出する工程と、前記第１基板および第２基板の各々について、検出された前記単位パターンの位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する工程と、前記各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程とを含むことを特徴としている。
【００６３】
上記の構成によれば、前記基準穴は、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のある各単位パターンの位置を基準として設定された位置に設けられているため、可撓性基板の搬送工程においてずれが生じたとしても、前記基準穴と単位パターンとの位置関係を一定に保つことができる。このため、長尺状の可撓性基板を搬送しながら連続的に貼り合わせる場合であっても、基板搬送によるずれに影響されることなく、常に、両基板に形成された各単位パターンの位置合わせを高精度に行うことができる。この結果、不良品の発生点数を抑制し、生産性の高い表示素子の製造方法を実現することができる。
【００６４】
本発明の表示素子の製造装置は、以上のように表示部を形成する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第１基板と、第１基板の各単位パターンに対応する単位パターンが連続的に形成されており、前記単位パターンを基準として基準穴が形成された可撓性の第２基板とを連続的に貼り合せる液晶表示装置の製造装置において、ロール状に巻き取られた第１基板と、ロール状に巻き取られた第２基板とを同一方向に巻き出して搬送する搬送手段と、前記第１基板と第２基板に形成された基準穴に位置決めピンを挿入しつつ第１基板と第２基板とを貼り合わせる基板貼合手段と、第１基板と第２基板とを貼り合せた貼合基板を所定の単位ごとに切断する切断手段とを有することを特徴とする。
【００６５】
上記の構成によれば、基板を貼り合わせるための位置決め用の基準穴が、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のあるパターンそれぞれを基準として形成されているので、高精度の貼り合わせが可能となる。したがって、単位パターンを基準として基板に形成された基準穴に、位置決めピンを挿入しつつ基板同士を貼り合わせることができ、ロールから巻きだされた可撓性基板を、位置合わせを行って連続的に貼り合わせ、生産性を向上させることが可能となる。また、切断手段により所定の単位ごとに貼合基板を切断することが可能であるので、長尺の可撓性基板に連続的に形成されたパターン位置に誤差があっても、貼り合わせによりその誤差が累積することなく、位置合わせを行って貼り合わせることができ、高精度な貼り合わせを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
本発明に係る可撓性表示素子の製造装置の一実施形態について、図１から図７に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、以下では、本発明をプラスチック基板の貼合装置に適用するものとして説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６７】
（全体装置構成）
図１に示すように、本実施の形態の貼合装置（表示素子の製造装置）２００は、それぞれ表示部を形成する連続的な単位パターン３１ｃ・４１ｃが形成された長尺状のプラスチック基板（可撓性基板）である第１基板３１と第２基板４１とを貼り合わせ、貼合基板１７０とするものである。第１基板３１上には、ＴＦＴなどの駆動回路、カラーフィルタなどが形成されており、第２基板４１上には対向電極が形成されている。貼合装置２００は、以下に詳細に説明するように、それぞれロール状態で供給される第１基板３１と第２基板４１とを減圧状態で位置合わせして貼り合わせ、さらに、貼合基板１７０の第１基板３１と第２基板４１との間に、液晶を封入する構成となっている。
【００６８】
このように、減圧状態で液晶物質を基板上に供給すれば、基板間に気泡が入るのを防止することができる。この結果、可撓性の第１基板および第２基板を、連続的に位置合わせを行って貼り合わせると同時に、液晶を封入する場合であっても、生産性の向上を図ることができる可撓性表示素子の製造装置を実現することができる。
【００６９】
図１に示すように、貼合装置２００は、減圧チャンバ２０（減圧容器、減圧手段）内に、第１ロール３０、第２ロール４０、一対の貼合ローラ５０（基板貼合手段）、一対の補助ローラ６０、第１の基板搬送系７０、第２の基板搬送系８０、および位置決め治具駆動機構１０を内蔵している。
【００７０】
第１ロール３０には、ＴＦＴなどの駆動回路とカラーフィルタなどが形成された長尺状の第１基板３１がロール状に巻き取られ、第２ロール４１には、対向電極が形成された長尺状の第２基板４１が巻き取られている。一対の貼合ローラ５０は、上ローラ５１と下ローラ５２とからなり、第１基板３１と第２基板４１とを貼り合わせるたた状態で狭持するものである。一対の補助ローラ６０は、上ローラ６１と下ローラ６２とからなり、第１基板３１および第２基板４１を保持するためのものである。第１の基板搬送系７０は、第１ロール３０の回転軸７１、スペーサ巻取りローラ７２、張力検出ローラ７３、ニップローラ７５およびガイドローラ７６から構成され、第２の基板搬送系８０は、第２ロール４０の回転軸８１、スペーサ巻取りローラ８２、張力検出ローラ８３、テンションローラ８４、ニップローラ８５およびガイドローラ８６から構成される。第１の基板搬送系７０および第２の基板搬送系８０は、第１基板３１と第２基板４１とを、それぞれ一対の補助ローラ６０まで保持搬送するためのものである。
【００７１】
図１に示すように、減圧チャンバ２０の外部には、第１基板３１の所定位置に所定量の液晶を敵下するための液晶ディスペンサユニット１００が設けられている。液晶ディスペンサユニット１００は、液晶ディスペンサ１０１、制御部１０２、画像検出部１０３およびＣＣＤカメラ１０４から構成されている。液晶ディスペンサ１０１には、予め脱泡された液晶が供給されており、第１基板３１を搬送する際に、第１基板３１上をＣＣＤカメラ１０４で撮影し、第１基板３１上に形成された基準マーク（図示せず）を検出し、所定位置に所定量の液晶を滴下する構成となっている。
【００７２】
減圧チャンバ２０の外部には、さらに、基板の搬送位置を確認するＣＣＤカメラ１１１と、第１基板３１と第２基板４１とが貼り合わされた貼合基板（以下、単に、貼合基板と称す）１７０の搬送位置を確認するＣＣＤカメラ１１１の画像を検出する画像検出部１１２、画像検出部１１２で検出された画像を元に、後述するＵＶ光源（硬化手段）およびレーザカッタ１３０（切断手段）を稼動させる制御部１４０、および貼合基板１７０を切断するためのレーザカッタ１３０、貼合基板１７０を仮固定するスポット紫外線照射手段１２２の紫外線照射器１２２ａ・１２２ｂ、位置決め治具１１ｂの位置決めピン１１ａの位置と、基板に形成された基準穴との位置合わせを行うＣＣＤカメラ１５０が設けられている。ＵＶ光源１２１は、紫外線照射窓２１ｃを通じて貼合基板１７０の前面にＵＶ光を照射できるようになっている。
【００７３】
なお、本実施の形態では貼合基板１７０の切断手段としてレーザカッタ１３０を用いているが、それに限定されず、たとえば、ローラカッターやシャーリングなど、樹脂フィルムの切断に用いられる一般的なカッターを使用できる。
【００７４】
また、貼合装置２００の構成に関し、貼り合わせ部分のみを減圧状態とすればよいが、図１に示すように第１ロール３０、第２ロール４０、および液晶ディスペンサ１０１を含むように構成してもよい。
【００７５】
次に、貼合装置２００を構成する各構成要素の機能について以下に説明する。
【００７６】
（基板およびロール）
まず、図２（ａ）、（ｂ）を参照し、第１基板３１および第２基板４１の構成について説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、第１基板３１および第２基板４１の表示部を形成する単位パターンおよび位置合せ用基準穴の位置を示している。
【００７７】
図２（ａ）に示す第１基板３１は、貼り合わせ後に分割されて一つの液晶表示素子となる部分に相当する。図２（ａ）に示すように、第１基板３１には、ＴＦＴなどの回路、カラーフィルタなどが形成されたセルパターン３１ｂが多数設けられており、第１基板の両端部にはセルパターン３１ｂと所定の位置関係にある基準穴３１ａが連続して形成されている。これらの基準穴３１ａは、パンチャーによる加工やレーザ加工などにより形成することができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００７８】
また、前述の通り、第１基板３１にＴＦＴやカラーフィルタが形成されており、対向する第２基板４１には、主に対向電極が形成されているだけであるので、基準穴３１ａの形成位置精度としては、±数十μｍオーダーの精度があれば十分であり、その程度の加工精度であれば先述したパンチャーやレーザ加工機でも加工することが可能である。
【００７９】
また、第１基板３１の液晶を封入する領域には、第２基板４１と貼り合わせる際の基板間のギャップを規制するために、図示しない複数の柱状突起が予め形成される。セルパターン３１ｂのＴＦＴやカラーフィルタはフォトリソ工程により形成される。
【００８０】
ここで、長尺状のプラスチック基板に形成する場合には、表示部を形成する単位パターン３１ｃ内では、セルパターン３１ｂはμｍオーダの位置精度で形成されるが、長尺基板を搬送して形成する単位パターン３１ｃ同士の間では位置精度が１００μｍオーダと悪くなっている。
【００８１】
後に詳細に説明するように、単位パターン３１ｃ（４１ｃ）は、第１基板３１または第２基板４１を搬送させることなく固定した状態で、例えば図１４に示す光学系のみを移動させて形成することができるパターンの大きさを示している。
【００８２】
図２（ｂ）に示す第２基板４１は、貼り合わせ後に分割されて一つの液晶表示素子となる部分に相当する。第２基板４１には、対向電極などが形成されたセルパターン４１ｂが多数設けられており、第２基板４１の両端部には、セルパターン４１ｂと所定の位置関係にある基準穴４１ａが連続して形成されている。これらの基準穴４１ａは、対向する第１基板３１の基準穴３１ａに対応する位置に形成される。これらの基準穴４１ａは、第１基板３１の基準穴３１ａと同様に、パンチャーによる加工やレーザ加工などにより形成することができるが、特にこれらに限定されるものではない。基準穴４１ａの形成位置精度は、先述の基準穴３１ａ同様、±数十μｍオーダーの精度があれば十分である。また、セルパターン４１ｂの対向電極は、マスクを介してスパッタにより形成される。
【００８３】
次に、本実施の形態におけるパターン形成工程および基準穴の形成工程について図１４および図１５を参照し説明する。
【００８４】
露光装置（パターン形成手段）３００は、図１４に示すように、光源３０１、マスク３０２およびレンズユニット３０３とからなる光学系と、ＣＣＤカメラ３１０とを備えている。同中、３１ｄは、上記光学系により一度に露光できる範囲を示している。露光装置３００は、ＣＣＤカメラ３１０により、形成されたパターンあるいはアライメントマークを撮影し、撮像したパターン（マーク）に画像処理を施して露光位置を決めるように構成されている。
【００８５】
第1基板３１、第２基板４１の各々について、例えば、ＣＣＤカメラ３１０により、図１４の露光装置３００を用いて形成された単位パターン３１ｃ・４１ｃの位置を検出し、検出された各単位パターン３１ｃ・４１ｃの位置を基準として、各基準穴３１ａ・４１ｂは、両基板の対向する位置に形成されている。
【００８６】
ここで、単位パターン３１ｃは、第１基板３１を搬送させることなく、上記光学系のみを図中矢印方向に移動させて形成することができる。すなわち、図１４に示す光学系は、単位パターン３１ｃの長さ分、基板長手方向に往復移動可能に形成されており、単位パターン３１ｃの露光完了後、上記光学系を図中矢印の反対方向に移動させ初期位置に戻すと共に、第１基板３１を図中矢印方向に単位パターン３１ｃの長さ分移動させ、次の単位パターン３１ｃの露光を行うように構成されている。なお、第２基板４１のパターンについても同様の方法にて形成されるが、ここでの説明は省略する。
【００８７】
上記パターン位置検出手段としては、例えば図１５に示すＣＣＤカメラ４０１を用いることができ、顕微鏡を介して、パターン位置検出手段によりパターン、あるいはパターンと同時に形成されたアライメントマークを撮像し、撮像したパターン（マーク）に画像処理を施して、基準穴の形成位置を決める構成としてもよい。
【００８８】
従来の構成では、前記基準穴は、パターンの位置を基準に設けられているものではないため、たとえ最初に両基板を貼り合わせる状態で一方の可撓性基板に形成されるパターンと、もう一方の可撓性基板に形成されるパターンとを正確に一致させておいたとしても、連続して貼り合わせる間に、両基板に形成されたパターン間隔の差などが累積し、貼り合わせにズレが生じてしまうといった問題があった。
【００８９】
これに対し、上記の構成によれば、基準穴３１ａ・４１ａは、基準穴形成手段により、貼り合わせる基板同士において互いに一致させる必要のある各セルパターン３１ｂ・４１ｂ（単位パターン３１ｃ、４１ｃ）の位置を基準として設定された位置に設けられているため、可撓性基板の搬送工程においてずれが生じたとしても、基準穴３１ａ・４１ａとセルパターン３１ｂ・４１ｂ（単位パターン３１ｃ、４１ｃ）との位置関係を一定に保つことができる。このため、長尺状の可撓性基板を搬送しながら連続的に貼り合わせる場合であっても、基板搬送によるずれに影響されることなく、常に、両基板に形成された各パターンの位置合わせを高精度に行うことができる。この結果、生産性の高い表示素子の製造方法を実現することができる。
【００９０】
図１５に、本発明の基準穴形成手段の具体例としてのパンチャー４００を示している。同図に示すように、パンチャー４００は、ＣＣＤカメラ４０１とパンチヘッド４０２とを備えている。パンチャー４００は、単位パターン３１ｃの長さ分図中矢印方向に移動させながら、基準穴３１ａを形成した後、図中矢印反対方向へ元の位置に移動すると共に、第１基板３１を図中矢印方向に単位パターン３１ｃの長さ分移動して次ぎの単位パターン３１ｃ分の基準穴３１ａを形成するように構成されている。また、パターン位置検出手段としてのＣＣＤカメラ４０１により、第1基板３１に形成されたパターン、あるいはアライメントマークを撮影し、撮像したパターンまたはアライメントマークに画像処理を施し、基準穴３１ａの穴あけ位置を決め、パンチヘッド４０２により基準穴３１ａを形成する。なお、第２基板４１の基準穴４１ａについても同様の方法で形成されるが、ここでの説明は省略する。
【００９１】
なお、本発明の基準穴形成手段は、パンチャー４００のようにパンチングにより形成するものに限らず、例えばレーザ加工により基準穴を形成するものであってもよい。
【００９２】
ここで、セルパターン４１ｂを長尺のプラスチック基板に形成する場合には、プラスチック基板３１・４１を装置内で固定し一括してパターン形成する単位パターン４１ｃ内では、セルパターン４１ｂはμｍオーダの位置精度で形成されるが、長尺基板を搬送して形成する単位パターン４１ｃ同士の間では位置精度が１００μｍオーダと悪くなる。
【００９３】
このような長尺の可撓性基板に形成されたパターンの位置精度の低下は、パターンを形成する際に可撓性基板を送って、パターンを形成する長尺の可撓性基板上の場所を変える動作に起因するものである。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、パターンの大きさ以上に動かすことなく、可撓性の第１基板３１および第２基板４１に対しパターンを形成することができる、単位パターン内においては、各基板自体は動かさずに、パターン形成の装置側の処理位置を変えてパターン形成する構成としている。これにより、可撓性基板の送り動作に起因する位置精度の低下を防止することができ、パターン形成における位置精度を良好に保つことができる。
【００９５】
具体的には、単位パターン３１ｃ・４１ｃ毎に形成されたセルパターン３１ｂ・４１ｂの位置を検出し、検出されたセルパターン３１ｂ・４１ｂの位置を基準として、所定の数／位置に基準穴３１ａ・４１ａを形成することにより、基準穴の位置精度を保つことができる。基準穴３１ａ・４１ａの形成は、少なくともセルパターンの一部分が形成された後であれば実施できるが、パターン形成のプロセス処理による基板の変形の可能性を考慮すると本装置の貼り合わせの前に行うのが望ましい。
【００９６】
したがって、可撓性の第1基板３１または第２基板４１を固定した状態でパターン形成できるパターンを単位パターン３１ｃとした場合、貼合基板１７０を隣接する単位パターン３１ｃ間で切断することにより、可撓性基板の送り動作により生じるパターン位置のばらつきを抑制することができる。この結果、貼り合わせ時に基準穴３１ａ・４１ａに基準ピンを挿入して位置合せしながら貼り合わせを行うことにより、連続的に貼り合わせを行っても貼り合わせ精度の高い可撓性基板の貼り合わせ方法を実現することができる。
【００９７】
なお、第１ロール３０と第２ロール４０は、表面に形成されたＴＦＴやカラーフィルタ、対向電極などが接触して損傷したり、後述するシール剤３３ａ・３３ｂ（接着剤）が他の面に接触したりしない様、それぞれ両端部にスペーサ３２・４２を挟んで巻き取られている。
【００９８】
（基板搬送系、貼合ローラ、補助ローラ）
図３に示すように、貼合ローラ５０を構成する上ローラ５１と下ローラ５２との間のギャップは、第１基板３１に設けられたシール剤３３ａ（図２参照）が第２基板４１に途切れなく接する程度のギャップに調整されている。本実施の形態においては、減圧チャンバ２０内で行う貼り合わせによって最終的な基板ギャップを得るわけではないため、貼合ローラ５０の素材は、特に限定されるものではない。なお、貼り合わせ時に所望のセルギャップまで圧着する場合は、貼合ローラ５０の表面をゴム製にするなどして、貼合ローラ５０で基板同士を押し付け合うようにしながら貼り合わせればよい。
【００９９】
補助ローラ６０の表面は粘着性を持った素材で形成されており、第１基板３１および第２基板４１の貼り合わせ面と反対側の面に粘着して第１基板３１および第２基板４１の端部を固定保持することが可能である。粘着性を持った材料としては、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などを用いることができるが、その素材は特に限定されるものではない。
【０１００】
また、図３に示すように、上ローラ６１と下ローラ６２との間のギャップは、後述する第１基板３１に設けられたダミーシール３３ｃ（図２参照）と第２基板４１の貼り合わせ面が、基板の切断部付近において途切れなく接触する程度の寸法に調整されている。なお、図３ではＣＣＤカメラ１５０の図示を省略している。
【０１０１】
さらに、図５に示すように、貼合ローラ５０の上ローラ５１の端部には、後述する位置決め治具１１の位置決めピン１１ａが干渉しないような溝５１ａが形成されている。この構成により、第１基板３１と第２基板４１とを貼りあわせる際に、位置決め治具１１ｂの上面と貼合ローラ５０の上ローラ５１の端部とで各基板の端部を挟み込むことが可能となり、基準穴３１ａ・４１ａに位置決めピン１１ａを確実に通し、基板全面に渡り均一に貼り合わせることが可能となる。
【０１０２】
第１ロール３０の回転軸７１、第２ロール４０の回転軸８１、およびテンションローラ７４・８４には図示しない駆動手段が設けられている。回転軸７１とテンションローラ７４との間、および回転軸８１とテンションローラ８４との間のテンションは、張力検出ローラ７３・８３により検出された検出結果に基づいて一定に保つよう制御される。なお、テンションローラ７４・８４には、それぞれ対応するニップローラ７５・８５が設けられており、各テンションローラと各ニップローラにて各基板を挟持しているため、回転軸７１とテンションローラ７４との間、および回転軸８１とテンションローラ８４との間の基板テンションは、それ以降（テンションローラと貼合ローラ間）の基板テンションとは独立して調整することが可能である。
【０１０３】
テンションローラ７４・８４と貼り合わせ補助ローラ６０との間においては、各基板３１・４１はガイドローラ７６・８６に接する程度に弛むように保持する。このように、基板に弛みを持たせるのは、貼り合わせ時に基板に形成された基準穴に位置決めピンが挿入され基板同士のアライメントが行われる際に、各基板が移動できるようにするためである。なお、ニップローラ７５・８５は、図４に示すように、基板のパターン形成面や基板上に配置されたシール剤に接触しないよう、基板の両端部のみを挟持するような形態となっている。
【０１０４】
また、貼合基板排出ローラ９０にも図示しない駆動手段が設けられており、該貼合基板排出ローラ９０の回転は、位置決め治具１１の搬送速度と同一になるように制御される。貼合基板排出ローラ９０のギャップは貼合基板の厚みとほぼ同一か若干小さく調整されており、その表面はゴムなどの弾性材料から成り、貼合基板を挟み込むようにしながら排出する。
【０１０５】
なお、上記した各ローラの回転軸は、図示しないフレームに固定されている。
【０１０６】
（位置決め治具駆動機構）
図５は貼合装置２００の搬送方向から貼合ローラ５０部分の断面概略図である。図５に示すように、位置決め治具１１ｂは一対の枠状部材が連結部材１１ｃにより梯子状に連結された形状を有している（図１参照）。上記枠状部材の上部には前記基板に形成された基準穴３１ａ・４１ａに対応する位置決めピン１１ａが固定されている。これらの位置決めピン１１ａは、各基板３１・４１の単位パターン３１ｃ・４１ｃに設けられた基準穴３１ａ・４１ａの数、配置に対応するように設けられている。また、連結部材１１ｃにはガイドブシュ１１ｄ（４箇所）が固定されている。前記ガイドブシュ１１ｄには支柱１２（４本）が挿入されており、該支柱１２は、リニアガイド１４ａのスライダ１４ｂに固定されたベースプレート１３ａに固定されている。前記ベースプレート１３ａの中央付近にはナット１３ｂが固定されており、該ナット１３ｂにはボールネジ１５ａが螺合している。該ボールネジ１５ａは、チャンバ２の外壁に固定されたモーター１５ｂ（図１参照）により回転し、ボールネジ１５ａが回転することでステージ１３、すなわち位置決め治具１１が基板の搬送方向前後に移動可能となっている。また、前記連結部材１１ｃの下部には一対の突起部１１ｅが固定されており、該突起部１１ｅの間にはスプライン軸１６ｂが挿通されたアーム１６ａが挟持されている（図１参照）。アーム１６ａは、前記位置決め治具１１の移動に追従して移動するように構成されている。スプライン軸１６ｂは、チャンバ２の外壁に固定されたモーター１６ｃ（図１参照）により回転し、スプライン軸１６ｂを回転させることでアーム１６ａの先端を上下させ、位置決め治具１１を上下に移動させることが可能となっている。なお、モーター１５ｂ・１６ｃの駆動力は、磁性流体継ぎ手など、減圧チャンバ２０の気密を保つことが可能な機械要素により各軸（１５ｂ・１６ｃ）に伝達されている。
【０１０７】
以上の構造により、基板に形成された基準穴に位置決めピン１１ａを挿入しつつ第１基板３１および第２基板４１の搬送および貼り合わせを行い、貼合基板１７０から位置決めピンを抜く機構を実現している。
【０１０８】
（接着剤）
次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照し、本実施の形態で用いるシール剤の形成について説明する。
【０１０９】
まず、第１基板３１に対し、貼合装置２００に供給される前に、セルパターン３１ｂの内側にシール剤３３ａを環状に設けておく。このシール剤３３ａは、第１基板３１と第２基板４１とを接着し、かつ液晶を封入し密閉するためのものである。シール剤３３ａとして、紫外線硬化性だけの接着剤を用いた場合、接着剤の性能が劣り、対環境性が劣るため好ましくない。また、熱硬化性だけの接着剤を用いた場合、硬化時間がかかり、本願の構成のように連続的に貼り合わせを行う方法にインラインで使用するのには限界がある。そこで、本発明のシール剤３３ａとしては、紫外線照射によりある程度硬化し、その後熱処理により完全に硬化する紫外線熱併用型の接着剤を用いるのが好ましい。
【０１１０】
更に、第１基板３１に形成された単位パターン３１ｃと単位パターン３１ｃの間隙には、基板の全幅に渡り直線状にダミーシール３３ｃを設けている。ここで、ダミーシール３３ｃは前記シール剤３３ａに比べ、高さが高くなるように設けられている。先述したように、補助ローラ６０に狭持された貼合基板１７０の基板間のギャップは第１基板３１に設けられたダミーシール３３ｃが第２基板４１の貼り合わせ面に途切れることなく接触するように調整されている（図３参照）。これにより、貼合基板１７０を切断する際、ダミーシール３３ｃと基板搬送向に該ダミーシール３３ｃと隣接する単位パターンの側辺との間に設けられた切断線（図２（ａ）中の破線部分）に反って、貼合基板１７０を切断する構成となっている。
【０１１１】
これにより、切断時に発生したダストが、貼合基板１７０に続く未貼り合わせの第１基板３１と第２基板４１との間に侵入するのを防止することができる。
【０１１２】
また、ダミーシール３３ｃは、前記シール剤３３ａに比べ、高く設けられているため、ダミーシール３３ｃと第２基板４１とが接触しても、シール剤３３ａと第２基板４１とは接触することはない。すなわち、貼合ローラ５０を通過するまでシール剤３３ａと第２基板４１が接触することはないため、補助ローラ６０と貼合ローラ５０との間でシール剤３３ａが第２基板４１に接触し、基板の不要な部分にシール剤３３ａが付着するといった問題が生じることはない。なお、ダミーシール３３ｃは基板の接着を目的としていないので、このダミーシール３３ｃの材料は、極端に粘度が高いものや、極端に粘度が低いものでなければ、その種類は特に限定するものではない。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、ダミーシール３３ｃと単位パターン３１ｃとの間を切断する構成としたが、ダミーシール３３ｃに沿って切断しても同様の効果を奏することができる。さらに、ここでは単位パターン３１ｃと単位パターン３１ｃの間に線状にダミーシールを設けたが、ダミーシール３３ｃの設け方はこれに限られるものではなく、単位パターンを囲むように環状にダミーシール３３ｃを設け、該環状に設けられたダミーシール同士の間隙を切断する構成としても同様の効果を得ることが可能である。
【０１１４】
更に、第１基板３１には、スポット紫外線照射器１２２に対応する基板両端部の位置に、貼り合わされた第１基板３１と第２基板４１の位置を仮固定するため仮止め接着剤３３ｂを点状に設けておく。仮止め接着剤３３ｂには、紫外線照射により短時間で完全に硬化する紫外線硬化性の接着剤を用いる。
【０１１５】
（基板材料）
第１基板３１と第２基板４１の材料としては、この分野で常用される樹脂材料であれば特に限定されないが、透明性樹脂材料が好ましい。透明性樹脂材料としては、たとえば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサルファイド、ポリイミドなどが挙げられる。
【０１１６】
以下、基板の貼り合わせプロセスについて説明する。
【０１１７】
（貼合装置初期セッティング）
まず、第１基板ロール３０および第２基板ロール４０を、それぞれ回転軸７１・回転軸８１にセットし、第１ロール３０および第２ロール４０から第１基板３１および第２基板４１を引き出す。このとき、第１ロール３０および第２ロール４０に巻き込まれているスペーサ３２・４２を引き出し、各スペーサの端部をスペーサ巻取りローラ７２に固定する。この状態で第１基板３１および第２基板４１を引き出し、第１の基板搬送系７０および第２の基板搬送系８０を介して第１基板３１および第２基板１４の各端部を補助ローラ６０表面の粘着部材に貼り付ける。そして、スクレーパ６３を介して補助ローラ６０に貼り付けた各基板を更に引き出す。この状態で、各基板の最端部にある基準穴の位置がほぼ合致するように各基板の引き出し具合を調整する。また、このとき、補助ローラ６０からテンションローラ７４とテンションローラ８４との間に位置する第１基板３１および第２基板４１がガイドローラ７６・８６に接触する程度弛むようにセッティングする。以上の作業を手動および目視で行う。
【０１１８】
以上の作業終了後、減圧チャンバ２０を密閉し減圧チャンバ２０およびロードロック室２１内を所定の圧力（約１Ｐａ）に減圧する。
【０１１９】
（本装置による貼り合わせプロセス）
次に、図６の（ａ）ないし（ｆ）を参照し、本貼合装置２００による基板貼り合わせ工程説明する。図６の（ａ）ないし（ｆ）では、説明の便宜上ＣＣＤカメラ１５０の図示を省略している。
【０１２０】
なお、第１基板３１のシール剤３１ａで囲まれた領域内には、液晶ディスペンサユニット１００により液晶物質が載置されているものとする。
【０１２１】
図６（ａ）は、上述の初期セッティングが終了した初期状態を示している。ここでは図７に示すように、ＣＣＤカメラ１５０により第１基板３１に形成された基板送り方向の最先端にある基準穴３１ａ１・４１ａ１を撮影して基準穴３１ａ１・４１ａ１の位置を確認し、同じく基板送り方向について最先端にある位置決めピン１１ａ１が、前記基準穴３１ａ１および４１ａ１の位置に来るように、位置決め治具１１を移動させる。
【０１２２】
次に、図６（ｂ）に示すように、位置決め治具１１を上昇させ、第１基板３１および第２基板４１に形成された基準穴３１ａおよび４１ａに位置決めピン１１ａを挿入する。なお、位置決めピン１１ａは先端からテーパーを持った形状を有しているため、基準穴３１ａ・４１ａと位置決めピン１１ａの位置が多少ずれていたとしても、位置決め治具１１が上昇すれば、位置決めピン１１ａが全ての基準穴３１ａに入り、第１基板３１に形成されたパターン３１ｃのひとつが位置決め治具１１により位置決めされる。
【０１２３】
次に、図６（ｃ）に示すように、位置決め治具１１を基板の搬送方向へ移動させ、基板を貼合ローラ５０の上ローラ５１と下ローラ５２との間に引き出し移動させる。第１基板３１が補助ローラ６０を通過すると、第１基板３１に形成された基準穴３１ａに、順次位置決めピン１１ａが挿入されていくように構成されている。
【０１２４】
さらに、引き出された第２基板４１は、貼合ローラ５０を通過すると、第２基板４１は下方へ押し付けられ、第２基板４１に形成された基準穴４１ａが位置決めピン１１ａのテーパー部から根元の平行部へと移動しながら、正確な位置へと移動さし、第１基板３１と貼り合わされる。先述したように、基準穴３１ａ・４１ａは、基板に形成されたパターンを基準として形成されているため、基準穴３１ａ・４１ａに連続的に位置決めピン１１ａを挿入しながら第１基板３１と第２基板４１との貼り合わせし、一つの貼り合わせパターン３１ｃ・４１ｃの基準穴３１ａ・４１ａに位置決めピン１１ａが挿入されることで、第１基板３１と第２基板４１基板とのアライメントが完了する。このとき、貼合基板排出ローラ９０は回転駆動しており、その回転による基板の送り速度と位置決め治具１１の移動速度が同様になるように制御される。
【０１２５】
次に、図６（ｄ）に示すように、基板は更に引き出され貼り合わせが進行する。そして、ＣＣＤカメラ１１１により貼合基板１７０の端部が撮影されると、位置決め治具１１、回転軸７１・８１、およびテンションローラ７４・８４の駆動が停止される（図１参照）。この状態でにより先述の接着剤３３ｂが設けられた部分に紫外線が照射され、第１基板３１と第２基板４１とが仮止めされる。前記接着剤３１ｂの硬化時間が経過すると、レーザカッタ１３０が作動し、基板が切断される。そして、貼合基板の切断が終了するとゲートバルブ２１ａが開放され、図６（ｅ）および（ｆ）に示すように、位置決め治具１１は下降して図６（ａ）に示す初期位置に移動される。同時に、貼合基板排出ローラ９０が駆動し、貼合基板１７０をロードロック室２１へと排出することができる。
【０１２６】
貼合基板の排出が完了すると、ゲートバルブ２１ａが閉鎖し、チャンバ２内では引き続き上記の動作が繰り返される。
【０１２７】
（貼り合わせ後の工程）
仮固定された貼合基板１７０がロードロック室２１に排出されるとゲートバルブ１７を閉じ、図示しないリーク手段により、ロードロック室２１内を真空状態から徐々に大気圧へと戻していく。仮固定された貼合基板１７０は、真空状態で、第１基板３１と第２基板４１との間が、本来の液晶表示素子に必要な数μｍの間隔（以下セルギャップという）よりも広くなっている。ロードロック室２１内を徐々に大気圧にリークしていくと、環状のシール剤３３ａの内部は貼り合わせ時の真空状態の為、大気圧により第１基板３１と第２基板４１が近づく方向に均一にプレスされる。シール剤３３ａの内側には液晶が滴下されているが、その滴下量は所定のセルギャップでシール剤３３の内側を満たす量に設定されており、第１基板３１と第２基板４１とが所定のセルギャップになった状態でシール剤３３ａの内部に隙間無く液晶が封入される。また、第１基板３１の液晶を封入する領域には、図示しない複数の柱状突起が設けられており、大気圧で第１基板３１と第２基板４１がプレスされる際に、局所的にセルギャップよりも狭くなってセルギャップにムラが発生することが無いようになっている。
【０１２８】
このように、減圧状態で第１基板３１と第２基板４１とを貼り合せ、貼合基板全面が大気圧により均一にプレスされる結果、均一なギャップ（基板の貼合面に形成された柱状突起の高さ）を得ることが可能となる。
【０１２９】
さらに、ロードロック室２１内が大気圧になりセルギャップまでプレスされた状態で、紫外線照射窓２１ｃを通して貼合基板１７０の全面にＵＶ光源１６０からＵＶ光を照射し、シール剤３３ａを紫外線硬化させる。このとき、ＵＶ光が封入された液晶にも照射される為、ＵＶ光により液晶が劣化するなどの問題がある場合には、紫外線照射窓２１ｃに液晶に影響の少ない波長のみを透過するフィルタを設けることや、貼合基板１７０上にＵＶ光を遮断するマスクを配置して、液晶封入部分にＵＶ光が当たらないようにするなどの対策が実施できる。
【０１３０】
取出し口２１ｂより貼合基板１７０を取り出し、本装置による貼り合わせと液晶封入が完了する。その後、取り出した貼合基板１７０を加熱し、シール剤３３ａを完全に硬化し、個々のセルパターンに分断するなどの後工程の処理を行って液晶パネルを製造することができる。
【０１３１】
本実施の形態では、シール剤３３ａをＵＶ光で硬化させる手順を大気圧によってプレスしてから実施しているが、それに限定されるものではなく、たとえばロードロック室２１を真空からリークし始めると同時に紫外線照射を始めても良い。また、減圧チャンバ２０にもＵＶ光源を設けて、貼合基板１７０が減圧チャンバ２０にある状態で、レーザカッタ１３０により切断される前に紫外線硬化時間の半分程度の時間ＵＶ光を照射してある程度硬化させておいても良い。要点は第１基板３１と第２基板４１の接着力を発揮できる状態で、大気圧によるセルギャップまでのプレスを阻害しない条件を適宜選択すればよい。
【０１３２】
以上説明を行ったように、第１の基板または第２の基板のうち少なくとも一方に、接着剤が配置されており、第１の基板と第２の基板の所定の単位を貼り合わせた後、前記接着剤の一部または全部を硬化させてから、所定の単位の貼合基板の切断を行うため、切断や次工程への搬送によって位置合わせがずれることの無い可撓性表示素子を得ることができる。
【０１３３】
本発明の表示素子の製造方法は、以上のように、それぞれ表面に表示部を形成するパターンが形成された可撓性の第１基板と第２基板とを連続的に貼り合せる工程を含む表示素子の製造方法において、前記第１基板および第２基板に対し、上記パターンの形成位置を基準として、両基板の対向する位置にそれぞれ基準穴を形成する工程と、前記第１基板または第２基板のうち少なくとも一方に、前記第１基板または第２基板を移動されることなく前記パターンを形成することができる単位パターン毎に、各単位パターンを囲むように接着剤を配置する工程と、ロール状に巻き取られた前記第１基板と第２基板とをそれぞれ同一方向に巻き出して搬送する工程と、前記各基準穴に位置決めピンを挿入しながら、前記第１基板と第２基板とを貼り合わせる工程と、前記貼合基板を固着させる工程と、固着した前記貼合基板を、所定の単位長さごとに切断する工程とを含む構成であってもよい。
【０１３４】
上記の構成において、前記貼合基板の切断単位である所定の単位長さは、前記単位パターンの長さであってもよい。
【０１３５】
また、前記貼合基板の隣接する切断単位間の隙間に、線状に接着剤を配置し、前記線状に配置された接着剤と、前記貼合基板のパターンとの間隙を切断する構成であってもよい。
【０１３６】
また、前記貼合基板の隣接する切断単位間の隙間に、線状に接着剤を配置し、該貼合基板を前記線状に配置された接着剤に沿って切断する構成であってもよい。
【０１３７】
また、前記接着剤は、少なくとも紫外線硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とを含む構成であってもよい。
【０１３８】
また、前記貼合基板の固着工程は、前記接着剤の一部または全部を硬化させる工程を含む構成であってもよい。
【０１３９】
また、前記第１基板と第２基板の貼り合わせ工程は、減圧状態で行われることが望ましい。
【０１４０】
また、前記貼り合わせ工程の前に、前記第１基板または第２基板の何れかに液晶物質を載置する工程を実施する構成であってもよい。
【０１４１】
本発明の可撓性表示素子の製造装置は、それぞれ表面にパターンが形成された可撓性の第１基板と第２基板とからなる表示素子の製造装置において、上記第１基板をロール状に巻き取る第１ロールと、上記第２基板をロール状に巻き取る第２ロールと、上記第１ロールにロール状に巻き取られた第１基板と、上記第２ロールにロール状に巻き取られた第２基板とを同一方向に巻き出して搬送する手段と、前記第１基板と第２基板に形成された基準穴に位置決めピンを挿入しながら第１基板と第２基板とを貼り合わせるための基板貼合手段と、前記基板貼合手段にて形成された、貼合基板を所定の単位長さごとに切断する切断手段とを含む構成であってもよい。
【０１４２】
上記の構成において、前記基板貼合手段は、一対の回転ローラであってもよい。
【０１４３】
また、上記の構成において、前記一対の回転ローラを構成する少なくとも一方のローラに、前記位置決めピンとの干渉を避けるための溝が形成されていることが望ましい。
【０１４４】
上記の構成において、さらに、前記一対の回転ローラの基板搬送方向上流側に、一対の補助ローラが配置されていることが望ましい。
【０１４５】
この場合、前記一対の補助ローラを構成する各ローラの表面には粘着層が形成されていることが望ましい。
【０１４６】
また、前記第１基板または第２基板の少なくとも一方に載置された接着剤を硬化させるための硬化手段をさらに含むことが望ましい。
【０１４７】
また、少なくとも前記貼り合わせ手段を内蔵した減圧手段と、前記第１基板または第２基板の何れか一方に液晶物質を載置するための液晶供給手段とをさらに備えることが望ましい。
【０１４８】
また、前記減圧手段にゲートバルブを介して接続されたロードロックを備え、更に所定の貼合基板を、ゲートバルブを介して減圧されたロードロックに移載する手段と、ゲートバルブを閉じてロードロック内を大気圧に開放する手段と、前記貼合基板を排出する手段をさらに備えることが望ましい。
【０１４９】
以上のように、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、ここで開示した実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の表示素子の製造方法および製造装置は、可撓性の各基板を貼り合わせる工程において、各基板表面に形成される所定のパターンの位置合わせを正確かつ容易とするもので、特に、プラスチック液晶表示素子の製造方法および製造装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の実施例であるプラスチック液晶素子の貼合装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】（ａ）は、プラスチック液晶の第１基板に形成されるパターン、シール等の配置を示し、（ｂ）は、プラスチック液晶の第２基板に形成されるパターンの配置を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例であるプラスチック液晶の貼合装置の、基板貼り合わせ時における貼合ローラおよび補助ローラ付近の状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例であるプラスチック液晶素子の貼合装置のテンションローラ付近の拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施例であるプラスチック液晶素子の貼合装置に含まれる、位置決め治具駆動機構の構造を示す断面図である。
【図６】（ａ）ないし（ｆ）は、本発明の実施例であるプラスチック液晶素子の貼合装置による基板貼り合わせ動作フローを示す説明図である。
【図７】本発明の実施例であるプラスチック液晶の貼合装置の、貼り合わせ動作開始時における貼合ローラ付近の状態を示す説明図である。
【図８】従来のシール剤の形状を示す模式図である。
【図９】従来の可撓性液晶素子の製造工程を説明する説明図である。
【図１０】従来の他のシール剤の形状を示す模式図である。
【図１１】従来の他の可撓性液晶素子の製造工程を説明する説明図である。
【図１２】従来の可撓性液晶素子の組み立て工程を説明する説明図である。
【図１３】特許文献４の代表図である。
【図１４】本発明のパターン形成手段を説明する説明図である。
【図１５】本発明の基準穴形成手段を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０    位置決め治具駆動機構
１１ａ  位置決めピン
１１ｂ  位置決め治具
１１ｃ  連結部材
１１ｄ  ガイドブシュ
１１ｅ  突起部
１２    支柱
１３ａ  ベースプレート
１３ｂ  ナット
１４ａ  リニアガイド
１４ｂ  スライダ
１５ａ  ボールネジ
１５ｂ  モーター
１６ａ  アーム
１６ｂ  スプライン軸
１６ｃ  モーター
１７    軸受け部材
２０    減圧チャンバ（減圧容器、減圧手段）
２１    ロードロック室
２１ａ  ゲートバルブ
２１ｂ  ゲートバルブ
２１ｃ  紫外線照射窓
３０    第１ロール
３１    第１基板
３１ａ  基準穴
３１ｂ  セルパターン（パターン）
３２    スペーサ
３３ａ  シール剤（接着剤）
３３ｂ  シール剤（接着剤）
３３ｃ  ダミーシール
４０    第２ロール
４１    第２基板
４１ａ  基準穴
４１ｂ  セルパターン（パターン）
４２    スペーサ
５０    貼り合わせローラ（基板貼合手段）
５１    上ローラ（基板貼合手段）
５２    下ローラ（基板貼合手段）
６０    補助ローラ
６１    上補助ローラ
６２    下補助ローラ
７０    第１基板搬送系
７１    回転軸
７２    スペーサ巻取りローラ
７３    張力検出ローラ
７４    テンションローラ
７５    ニップローラ
７６    ガイドローラ
８０    第１基板搬送系
８１    回転軸
８２    スペーサ巻取りローラ
８３    張力検出ローラ
８４    テンションローラ
８５    ニップローラ
８６    ガイドローラ
９０    貼合基板排出ローラ
１００  液晶ディスペンサユニット
１０１  ディスペンサ
１０２  ＣＣＤカメラ
１０３  画像検出部
１０４  制御部
１１１  ＣＣＤカメラ
１２１  ＵＶ光源（硬化手段）
１２２  紫外線スポット照射器（硬化手段）
１３０  レーザカッタ（切断手段）
１４０  制御部
１５０  ＣＣＤカメラ
１６０  ＵＶ光源（硬化手段）
１７０  貼合基板
２００  貼合装置（表示素子の製造装置）
３００  露光装置（パターン形成手段）
３０１  光源
３０２  マスク
３０３  レンズユニット
３１０  ＣＣＤカメラ
４００  パンチャー基準穴形成手段
４０１  ＣＣＤカメラ（パターン位置検出手段）
４０２  パンチヘッド
【図１】
2007187926.tif 000003
【図２】
2007187926.tif 000004
【図３】
2007187926.tif 000005
【図４】
2007187926.tif 000006
【図５】
2007187926.tif 000007
【図６】
2007187926.tif 000008
【図７】
2007187926.tif 000009
【図８】
2007187926.tif 000010
【図９】
2007187926.tif 000011
【図１０】
2007187926.tif 000012
【図１１】
2007187926.tif 000013
【図１２】
2007187926.tif 000014
【図１３】
2007187926.tif 000015
【図１４】
2007187926.tif 000016
【図１５】
2007187926.tif 000017