(57)【要約】【課題】スペーサを用いることなく所望の間隔を形成すること。【解決手段】シールパターニング装置１１は第１の基板Ｗ１上に枠状の第１シール材を塗布し、液晶滴下装置１２は第１の基板Ｗ１上であって枠状の第１シール材の内側に液晶を滴下する。そして、液晶滴下装置１２は、枠状の第１シール材の内側に滴下された複数の液晶の合計体積を、所定値のセルギャップにて対向する第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２と第１シール材とにより囲まれた空間の体積と一致するようにした。【選択図】図１
2007128004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に枠状の第１シール材を塗布するシールパターニング装置と、
前記第１の基板上であり前記シール材の内側に充填材を所定量配置する充填材配置装置と、
前記第１の基板上に第２の基板を配置し、両基板を互いに所定値まで近接させて両基板を貼り合わせる基板貼合せ装置と、
を備え、
前記充填材配置装置は、前記所定値の間隔により対向する前記第１の基板及び前記第２の基板と前記シール材とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記充填材を配置するようにした、ことを特徴とするパネル製造装置。
【請求項２】
前記シールパターニング装置は、前記第１シール材を囲む第２シール材を前記第１の基板上に塗布するとともに該第２シール材と前記充填材と前記第１の基板と前記第２の基板とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記第１シール材を塗布するようにした、ことを特徴とする請求項１記載のパネル製造装置。
【請求項３】
第１の基板上に枠状の第１シール材を塗布する第１工程と、
前記第１の基板上であり前記シール材の内側に充填材を所定量配置する第２工程と、
前記第１の基板上に第２の基板を配置し、両基板を互いに所定値まで近接させて両基板を貼り合わせる第３工程と、
を備え、
前記第２工程において、前記所定値の間隔により対向する前記第１の基板及び前記第２の基板と前記シール材とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記充填材を配置するようにした、ことを特徴とするパネル製造方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記第１シール材を囲む第２シール材を前記第１の基板上に塗布するとともに該第２シール材と前記充填材と前記第１の基板と前記第２の基板とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記第１シール材を塗布するようにした、ことを特徴とする請求項３記載のパネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル製造装置及びパネル製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットパネルディスプレイの一つとして、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）が知られている。液晶ディスプレイパネル（液晶パネル）は、一般に、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に形成されたアレイ基板と、カラーフィルタ（赤、緑、青）や遮光膜などが形成されたカラーフィルタ基板とが極めて狭い間隔（数μｍ程度）で対向して設けられ、それらの２枚の基板間に液晶が封入されて製造される。遮光膜は、コントラストを稼ぐため、及びＴＦＴを遮光して光リーク電流の発生を防止するために用いられる。アレイ基板とカラーフィルタ基板とはシール材で貼り合わせられている。
【０００３】
アレイ基板とカラーフィルタ基板は、両基板間に配設されたスペーサにより互いに間隔が空けられている。スペーサはガラスやセラミックなどの材料からなり、球状や棒状に形成されている。そして、スペーサは、例えば液晶を封止するシール材や、特許文献１のように接着剤に含まれる。スペーサを含むシール材や接着剤はディスペンサやスクリーン印刷法によってアレイ基板又はカラーフィルタ基板に塗布される。そして、アレイ基板とカラーフィルタ基板とを重ね合わせ、真空中で互いを押圧することにより、スペーサを両基板により挟持し、両基板間の間隔を形成する。
【特許文献１】特開平１１−３２６９１９号公報（段落［００３８］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のスペーサは、ディスペンサの吐出口やスクリーンに目詰まりを起こすため、ディスペンサやスクリーンの清掃が必要となり、工程管理が難しくなるとともに、両基板を貼り合せる装置の稼働率低下を招く。スペーサを用いない場合、シール材や接着剤が大気圧によりつぶれてしまうため、所望の間隔を形成することができない。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、スペーサを用いることなく所望の間隔を形成することができるパネル製造装置及びパネル製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１の基板上に枠状の第１シール材を塗布するシールパターニング装置と、前記第１の基板上であり前記シール材の内側に充填材を所定量配置する充填材配置装置と、前記第１の基板上に第２の基板を配置し、両基板を互いに所定値まで近接させて両基板を貼り合わせる基板貼合せ装置と、を備え、前記充填材配置装置は、前記所定値の間隔により対向する前記第１の基板及び前記第２の基板と前記シール材とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記充填材を配置するようにした、ことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、第１の基板に向かって第２の基板を接近させ第１の基板上の第１シール材及び充填材を第２の基板により押しつぶした場合、両基板と第１シール材とにより囲まれた空間には充填材が隙間無く充填されるため、両基板を所定値以上接近させることができなくなる。このため、スペーサを用いることなく両基板の間隔を所定値に保持することができる、つまり両基板間に所定値の間隔を形成することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１記載のパネル製造装置において、前記シールパターニング装置は、前記第１シール材を囲む第２シール材を前記第１の基板上に塗布するとともに該第２シール材と前記充填材と前記第１の基板と前記第２の基板とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記第１シール材を塗布するようにした、ことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、第１の基板に向かって第２の基板を接近させ第１の基板上の第１シール材，第２シール材及び充填材を第２の基板により押しつぶした場合、両基板と第２シール材と充填材とにより囲まれた空間には第１シール材が隙間無く充填されるため、両基板を所定値以上接近させることができなくなる。このため、スペーサを用いることなく両基板の間隔を所定値に保持することができる、つまり両基板間に所定値の間隔を形成することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、第１の基板上に枠状の第１シール材を塗布する第１工程と、前記第１の基板上であり前記シール材の内側に充填材を所定量配置する第２工程と、前記第１の基板上に第２の基板を配置し、両基板を互いに所定値まで近接させて両基板を貼り合わせる第３工程と、を備え、前記第２工程において、前記所定値の間隔により対向する前記第１の基板及び前記第２の基板と前記シール材とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記充填材を配置するようにした、ことを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、第１の基板に向かって第２の基板を接近させ第１の基板上の第１シール材及び充填材を第２の基板により押しつぶした場合、両基板と第１シール材とにより囲まれた空間には充填材が隙間無く充填されるため、両基板を所定値以上接近させることができなくなる。このため、スペーサを用いることなく両基板の間隔を所定値に保持することができる、つまり両基板間に所定値の間隔を形成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の第１工程において、前記第１シール材を囲む第２シール材を前記第１の基板上に塗布するとともに該第２シール材と前記充填材と前記第１の基板と前記第２の基板とにより囲まれた空間の体積と一致する体積の前記第１シール材を塗布するようにした、ことを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、第１の基板に向かって第２の基板を接近させ第１の基板上の第１シール材，第２シール材及び充填材を第２の基板により押しつぶした場合、両基板と第２シール材と充填材とにより囲まれた空間には第１シール材が隙間無く充填されるため、両基板を所定値以上接近させることができなくなる。このため、スペーサを用いることなく両基板の間隔を所定値に保持することができる、つまり両基板間に所定値の間隔を形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上記述したように、本発明によれば、スペーサを用いることなく所望の間隔を形成することが可能なパネル製造装置及びパネル製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、２枚の基板を貼り合わせてフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等のパネルを製造するパネル製造装置の全体の概略構成を示すブロック図である。尚、本実施の形態では、アクティブマトリクス型の液晶パネルを製造するパネル製造装置を例に挙げて説明する。
【００１６】
このパネル製造装置には、液晶パネルを構成する２種類の基板Ｗ１，Ｗ２が供給される。第１の基板Ｗ１は、ＴＦＴ等が形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板ともいう）であり、第２の基板Ｗ２は、カラーフィルタや遮光膜（ＢＭ：ブラックマトリクス）等が形成されたカラーフィルタ基板である。第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２は、それぞれの工程によって作成され、パネル製造装置に供給される。
【００１７】
第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２は、先ずシールパターニング装置１１に供給される。このシールパターニング装置１１（第１工程）は、第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２のうち何れか一方の基板、本実施の形態では第１の基板Ｗ１の上面に、紫外線硬化性樹脂よりなるシール材を枠状に塗布する。シール材が塗布された第１の基板Ｗ１及び第２の基板Ｗ２は、搬送装置により液晶滴下装置１２に搬送される。
【００１８】
充填材配置装置としての液晶滴下装置１２（第２工程）は、上記シール材が塗布された第１の基板Ｗ１の上面の予め設定された複数の所定位置に液晶を滴下する。液晶が滴下された第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２は、搬送装置により基板貼合せ装置１３に搬送される。
【００１９】
基板貼合せ装置１３（第３工程）は、処理室としてのチャンバを備えている。チャンバ内には、第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ保持するステージと加圧板とが配設されており、基板貼合せ装置１３は、例えば、第１の基板Ｗ１をステージに、第２の基板Ｗ２を加圧板に保持した後、チャンバ内を減圧（真空排気）する。そして、基板貼合せ装置１３は、第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２に設けられている図示しないアライメントマークを用いて光学的にそれら両基板Ｗ１，Ｗ２の位置合わせを行う。そして、位置合わせ後、両基板Ｗ１，Ｗ２に所定の圧力を加えて、それら両基板Ｗ１，Ｗ２を所定の基板間隔までプレスした後、チャンバ内を開放（大気導入）する。これにより、両基板Ｗ１，Ｗ２は、大気圧と両基板Ｗ１，Ｗ２間における圧力との圧力差により、さらに所定のセル厚までプレスされる。このようにプレスされた第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２は搬送装置により基板貼合せ装置１３から硬化装置１４に搬送される。
【００２０】
硬化装置１４（第４工程）は、紫外線（ＵＶ）を照射するランプを備え、該ランプからの紫外線を図示しない遮光マスクを介して上記プレス後の２枚の基板Ｗ１，Ｗ２に照射する。これにより、液晶等への紫外線の照射を防ぎながらシール材のみを硬化させて貼り合わせを行う。こうしてシール材が硬化された第１及び第２の基板Ｗ１，Ｗ２よりなる液晶パネルＰが搬送装置により硬化装置１４から搬出される。
【００２１】
各装置１１〜１４は制御装置１５に接続されている。制御装置１５は、各装置１１〜１４及び図示しない搬送装置を制御する。
図２は、シール材が塗布され液晶が滴下された基板Ｗ１の平面図である。
【００２２】
基板Ｗ１は複数（図において８つ，パネル形成数が８）のセルを形成するための基板であり、各セルに対して充填材としての液晶ＣＬを封止するための第１シール材Ｓ１が図１に示すシールパターニング装置１１により枠状に塗布されている。更に、全ての第１シール材Ｓ１の外側には、該全ての第１シール材Ｓ１を包囲する第２シール材Ｓ２が図１に示すシールパターニング装置１１により枠状に塗布されている。各第１シール材Ｓ１の内側には、複数の液晶ＣＬが図１に示す液晶滴下装置１２により滴下されている。尚、図２は平面図であるが、第１シール材Ｓ１及び第２シール材Ｓ２をわかりやすくするためハッチングを付している。
【００２３】
図３に示すように、滴下された液晶ＣＬは、塗布されたシール材Ｓ１，Ｓ２の高さよりも高くなるように滴下され、シール材Ｓ１，Ｓ２は要求される基板Ｗ１，Ｗ２間の間隔（セルギャップ）よりも高くなるように塗布されている。そして、塗布された第１シール材Ｓ１の体積と、滴下された複数の液晶ＣＬの合計体積は、セルギャップに応じて設定されている。
【００２４】
詳述すると、第１の基板Ｗ１及び第２の基板Ｗ２を所定のセルギャップにて対向させた場合、両基板Ｗ１，Ｗ２と枠状に塗布された第１シール材Ｓ１とに囲まれた空間が形成される。この空間の体積と、第１シール材Ｓ１の内側に滴下された複数の液晶ＣＬの合計体積とが一致するように、第１シール材Ｓ１の塗布量及び各液晶ＣＬの滴下量が設定されている。
【００２５】
つまり、第１の基板Ｗ１上のシール材Ｓ１，Ｓ２及び液晶ＣＬは、第２の基板Ｗ２を第１の基板Ｗ１に向かって降下させると、図４に示すように、両基板Ｗ１，Ｗ２間の間隔が狭くなることにより押しつぶされて水平方向へそれぞれ広がる。そして、図５（ａ）に示すように、基板Ｗ１，Ｗ２の間隔を所定値とした場合、所定のセルギャップにて保持された両基板Ｗ１，Ｗ２と枠状に形成された第１シール材Ｓ１とに囲まれた空間には液晶ＣＬが充填され、余分な空間が存在しない。従って、基板Ｗ１，Ｗ２において液晶ＣＬを挟む部分は、基板Ｗ１，Ｗ２と第１シール材Ｓ１の間に充填された液晶ＣＬにより所定値のセルギャップより狭くならない。もちろん広くもならない。即ち、基板Ｗ１，Ｗ２のセルギャップは、所定値に保持される。
【００２６】
そして、第１シール材Ｓ１の高さは、第２シール材Ｓ２により所定値に保持される。つまり、液晶ＣＬを囲む第１シール材Ｓ１は、第２の基板Ｗ２を第１の基板Ｗ１に向かって押圧することにより、両基板Ｗ１，Ｗ２の周縁に向かって広がるため、両基板Ｗ１，Ｗ２の間隔が狭くなる。しかし、本実施形態のように、第１シール材Ｓ１を囲む第２シール材Ｓ２を塗布し、上記の液晶ＣＬと同様に第１シール材Ｓ１の体積、つまり塗布量を第２シール材Ｓ２と液晶ＣＬと両基板Ｗ１，Ｗ２により囲まれた空間の体積と同量に設定することにより、所定値に保持することができる。
【００２７】
尚、第２シール材Ｓ２は、第１シール材Ｓ１の外側にて不要となる部分、つまり切り捨てられる部分に塗布されているため、所定値以上につぶされても問題はない。
上記のようにパネルＰを形成する方法は、各セルにおける表示部のサイズが小さいものの製造に適している。サイズが大きい場合、液晶ＣＬを挟む部分が撓むことにより、両基板Ｗ１，Ｗ２間のギャップが第１シール材Ｓ１の内側においてばらつき、そのギャップのバラツキによって液晶ＣＬが一様に広がらずにかたよりが生じ、両基板Ｗ１，Ｗ２が接触してしまうおそれがある。このため、上記の製造方法は、各セルにおいて第１シール材Ｓ１の内側において対向する両基板Ｗ１，Ｗ２がほぼ平行となるようなセルの大きさ、例えば２インチ以下のセルを形成する場合に有効である。
【００２８】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
・枠状の第１シール材Ｓ１の内側に滴下された複数の液晶ＣＬの合計体積を、所定値のセルギャップにて対向する第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２と第１シール材Ｓ１とにより囲まれた空間の体積と一致するようにした。その結果、第１の基板Ｗ１に向かって第２の基板Ｗ２を接近させ第１の基板Ｗ１上の第１シール材Ｓ１及び液晶ＣＬを第２の基板Ｗ２により押しつぶした場合、両基板Ｗ１，Ｗ２と第１シール材Ｓ１とにより囲まれた空間には液晶ＣＬが隙間無く充填されるため、両基板Ｗ１，Ｗ２を所定値以上接近させることができなくなる。このため、スペーサを用いることなく両基板Ｗ１，Ｗ２のセルギャップを所定値に保持することができる、つまり両基板Ｗ１，Ｗ２間に所定値の間隔を形成することができる。
【００２９】
・同様に、枠状の第２シール材Ｓ２の内側に塗布された第１シール材Ｓ１の体積を、所定値のセルギャップにて対向する第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２と液晶ＣＬと第２シール材Ｓ２とにより囲まれた空間の体積と一致するようにすることで、第１シール材Ｓ１の高さを所定値とすることができる。従って、シール材Ｓ１を挟む部分においても、両基板Ｗ１，Ｗ２間に所定値の間隔を形成することができる。
【００３０】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、枠状の第１シール材Ｓ１により液晶ＣＬを基板Ｗ１，Ｗ２間に封止した液晶パネルＰを製造する場合について説明したが、シール材Ｓ１内に封止するものは液晶ＣＬに限らず、基板Ｗ１，Ｗ２を貼り合わせる際の押圧力による体積変化が少ない材質のものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】パネル製造装置の概略構成図。
【図２】基板の平面図。
【図３】第１基板及び第２基板の側面図。
【図４】第１基板及び第２基板の側面図。
【図５】（ａ）はパネルの側面図、（ｂ）はパネルの平面図。
【符号の説明】
【００３２】
１１…シールパターニング装置、１２…液晶滴下装置、１３…基板貼合せ装置、ＣＬ…液晶、Ｓ１…第１シール材、Ｓ２…第２シール材、Ｗ１…第１の基板、Ｗ２…第２の基板。
【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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