(57)【要約】【課題】省スペース化を図りつつ安定してスペーサを配置できる基板装置の製造方法を提供する。【解決手段】アレイ基板12(ガラス基板21)を縦置きとして、スペーサ15を固定するための流体状の接着剤45を所定位置に塗布する。スペーサ15をガラス基板21上に配置して、塗布した接着剤45により所定位置にスペーサ15を固定する。アレイ基板12と対向基板とを互いに対向配置してスペーサ15により間隙を保持して貼り合わせる。アレイ基板12を縦置きのまま作業でき、省スペース化を図りながら、スペーサ15を安定してアレイ基板12上に配置できる。【選択図】図１
2009162828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置される一対の基板と、これら基板間に位置してこれら基板間の間隙を保持するスペーサとを備えた基板装置の製造方法であって、
前記一対の基板のいずれか一方を縦置きとして、前記スペーサを固定するための流体状の固定部材を所定位置に塗布する塗布工程と、
この塗布工程の後、縦置きの前記基板に前記スペーサを配置して、塗布された前記固定部材により所定位置に前記スペーサを固定するスペーサ配置工程と
を具備していることを特徴とする基板装置の製造方法。
【請求項２】
前記スペーサ配置工程で、前記スペーサをジェット噴射装置により所定位置に塗布する
ことを特徴とする請求項１記載の基板装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板間の間隙を保持するスペーサを備えた基板装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置である液晶表示装置に用いる基板装置である液晶表示素子は、配向膜を有するアレイ基板および対向基板を配向膜が対向するように配置し、これら基板間に液晶層を介在させて構成されている。これら基板は、周辺領域にシール剤および銀ペーストが塗布されて貼り合わせられており、これら基板間には、透明電極や配向膜を介してアレイ基板上に形成された配線に対応する位置に、基板間の間隔を保持するためのスペーサが配置される。このとき、スペーサは配線上に配置されているので、バックライトが点灯された際は遮光部の影に隠れるようになっている。
【０００３】
近年では、より生産性をあげるためスペーサをカラーフィルタ膜上に配置する際にインクジェット工法を用いることが検討されている。
【０００４】
このようなインクジェット工法の際には、通常、固着成分が表面に塗布された球状のスペーサをインクとともに射出した後、熱乾燥過程で固着させる。しかしながら、このような工法では、インクジェット装置のインクジェットノズルの内部にスペーサが付着してしまい、インクジェットノズルの吐出口が塞がりスペーサが基板上に配置されないことがある。このようにスペーサが配置されないと、基板間のギャップが確保できず光学特性に狂いが生じたり、ギャップ差によるむらの原因となったりする。
【０００５】
そこで、アレイ基板あるいは対向基板の所定位置に流体状の固定部材である接着剤を塗布し、その上に表面に固着層を有さない乾式のスペーサを散布して接着剤によりスペーサを固定する方法が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００１−８３９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の方法では、基板を水平状態としてスペーサを配置するため、インクジェット装置の設置面積が大きくなってしまい、ラインへの組み込みが容易でないという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、省スペース化を図りつつ安定してスペーサを配置できる基板装置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】
【０００８】
本発明は、互いに対向配置される一対の基板と、これら基板間に位置してこれら基板間の間隙を保持するスペーサとを備えた基板装置の製造方法であって、前記一対の基板のいずれか一方を縦置きとして、前記スペーサを固定するための流体状の固定部材を所定位置に塗布する塗布工程と、この塗布工程の後、縦置きの前記基板に前記スペーサを配置して、塗布された前記固定部材により所定位置に前記スペーサを固定するスペーサ配置工程とを具備しているものである。
【０００９】
そして、互いに対向配置する一対の基板のいずれか一方を縦置きとして流体状の固定部材を所定位置に塗布した後、縦置きの基板にスペーサを配置して、塗布された固定部材により所定位置にスペーサを固定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、省スペース化を図りつつ安定してスペーサを配置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態の構成を図１ないし図６を参照して説明する。
【００１２】
図４ないし図６において、11は基板装置としての表示素子である液晶表示素子、すなわち液晶セルを示し、この液晶セル11は、基板であるアレイ基板12と基板である対向基板13とが対向配置されているとともに、これら基板12，13間に光変調層としての液晶層14が介在され、かつ、基板12，13間の距離が、例えば樹脂により形成された間隙保持部材である複数のスペーサ15によって保持されている。そして、アレイ基板12と対向基板13とは、液晶層14を構成する液晶材料を注入する液晶注入口16を除く外周を囲むように配置される接着部であるシール部17によって接着されている。
【００１３】
なお、以下、本実施の形態において、液晶セル11は、例えば面状光源装置である図示しないバックライトを用いる透過型の表示素子として説明するが、反射型や半透過型などでも対応できることは言うまでもない。
【００１４】
アレイ基板12は、透光性および絶縁性を有する透明基板である大判ガラス基板20(図１ないし図３)から切り出されるガラス基板21の液晶層14側の主面上に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)22が形成され、その上部に赤(Ｒ)、緑(Ｇ)および青(Ｂ)に対応する着色層23r，23g，23bを有するカラーフィルタ層23が例えばストライプ状にそれぞれ形成されている。さらに、これら着色層23r，23g，23bの上部には、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により形成された透明電極である画素電極24がそれぞれ形成されており、これら画素電極24、各着色層23r，23g，23bに形成されたスルーホール25より薄膜トランジスタ22と電気的に接続されている。また、画素電極24を含む着色層23r，23g，23b上には、図示しない配向膜が形成され、このような構成により画素26をマトリクス状に有する画面表示用の表示領域27が四角形状に形成されている。さらに、表示領域27の外周であるシール部17の内縁近傍には、非表示領域としての遮光層であるブラックマトリクス(ＢＭ)層28が四角形枠状に形成されている。
【００１５】
薄膜トランジスタ22は、ゲート電極が走査線31と接続され、ソース電極が信号線32と接続されているとともに、ドレイン電極に画素電極24が接続されており、走査線駆動回路であるゲートドライバ36からの信号が走査線31を介してゲート電極に印加されることでスイッチング制御され、信号線駆動回路であるソースドライバ37から信号線32を介して入力された信号に対応して画素電極24に電圧を印加することで、画素26をそれぞれ独立して点灯／消灯させるものである。
【００１６】
走査線31および信号線32は、例えば金属などの所定の導電材料により形成される遮光部であり、各画素26の間に形成されている。
【００１７】
対向基板13は、透光性および絶縁性を有する透明基板である大判ガラス基板40から切り出されるガラス基板41の一主面上に、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により形成された共通電極(透明電極)である対向電極42が形成され、この対向電極42を覆って図示しない配向膜が形成されている。
【００１８】
また、液晶層14は、所定の液晶材料により形成された光変調層であり、アレイ基板12側の配向膜と、対向基板13側の配向膜との間に介在されている。
【００１９】
そして、スペーサ15は、例えば導電性を有さない透明樹脂などにより略球状に形成され、ジェット噴射装置ＪのジェットノズルＮからジェット噴射され、インクジェット装置ＩのインクジェットノズルであるインクヘッドＨから吐出された流体状の固定部材である糊すなわち接着剤45により形成される接着層46によって、アレイ基板12と対向基板13とのいずれか一方、本実施の形態ではアレイ基板12上の所定の位置、例えば信号線32の近傍の位置、すなわちバックライトからの光が遮光される遮光部である各画素26の間の位置に固定されている。
【００２０】
また、液晶注入口16は、シール部17によってその縁部が区画されており、例えば紫外線硬化樹脂などにより形成された封止材50にて封止されている。
【００２１】
次に、上記一実施の形態の製造方法を説明する。
【００２２】
まず、アレイ基板12の製造に際しては、大判ガラス基板20上に走査線31、信号線32および薄膜トランジスタ22などを形成し(導電部形成工程)、その上に赤色レジスト液をスピンナ塗布し、例えば約９０℃で約５分間プリベークし、所定のマスクパターンを用いて、１５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の紫外線により露光する。次いで、例えば約０．１重量％のＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドライド)水溶液を用いて約４０秒間現像し、さらに水洗い後、約２００℃で１時間程度ポストベークをすることによって、着色層23rを形成する。この後、緑色レジスト液、および、青色レジスト液を用いて、着色層23g，23bも同様の工程で形成する(カラーフィルタ層形成工程)。
【００２３】
さらに、各着色層23r，23g，23b上にスパッタリング法によりＩＴＯを堆積し、パターニングすることにより各画素電極24を形成する(画素電極形成工程)。
【００２４】
また、着色層23r，23g，23bの形成と同様の工程により、黒色樹脂を用いてブラックマトリクス層28を形成する(ブラックマトリクス層形成工程)。
【００２５】
さらに、ポリイミドからなる配向膜材料を大判ガラス基板20の表示領域27に対応する部分を覆うような範囲に塗布し、配向処理を施して配向膜を形成する(アレイ基板配向膜形成工程)。
【００２６】
この後、図２(a)および図２(b)に示すように、大判ガラス基板20を縦置き、すなわち厚み方向が両側方向となるように大判ガラス基板20を立てた状態とし、インクジェット装置ＩのインクヘッドＨにより流体状の接着剤45を、各画素26の間の位置となる走査線31に対応する位置などにて配向膜上に塗布する(塗布工程)。このとき、流体状の接着剤45は、大判ガラス基板20を縦置きとしていることにより自重により下方へと若干流れて縦長、すなわち大判ガラス基板20の面方向に沿って長軸方向を有する略楕円形状となるように、その粘度が調整されている。
【００２７】
次いで、図３(a)および図３(b)に示すように、ジェット噴射装置ＪのジェットノズルＮを用いて、表面に固着層を有さない乾式のスペーサ15を大判ガラス基板20の配向膜上にジェット噴射すると、接着剤45が付着している狙いの位置にのみスペーサ15が固定される(スペーサ配置工程)。
【００２８】
さらに、水流、あるいは空気圧などにより大判ガラス基板20を洗浄することで、表示領域27内の異物Ｄや、余剰のスペーサ15aなどが除去され、図１に示すように、正規位置のスペーサ15のみが大判ガラス基板20側に留まる(洗浄工程)。
【００２９】
そして、接着剤45を所定温度で所定時間乾燥させ(乾燥工程)、所定温度で所定時間焼成処理することで、接着剤45が溶けて構成された接着層46によってスペーサ15を大判ガラス基板20上に固定する(アレイ基板側焼成工程)。
【００３０】
一方、対向基板13の製造に際しては、大判ガラス基板40上にスパッタリング法によりＩＴＯを堆積し、対向電極42を形成した(対向電極形成工程)後、ポリイミドからなる配向膜材料を大判ガラス基板40のアレイ基板12側の表示領域27に対応する範囲を覆うように塗布し、配向処理を施して配向膜を形成する(対向基板配向膜形成工程)。
【００３１】
次いで、縦置き状態の大判ガラス基板20の外周周辺部にシール部17を、液晶注入用の液晶注入口16(図５)を除いて塗布した後、上記大判ガラス基板20，40をシール部17により貼り合わせ(貼り合わせ工程)、例えば枚葉方式の封着治具に入れて排気し、所定の硬化温度(例えば約１７０℃)にて所定時間(例えば３０分)焼成した(焼成工程)後、これら貼り合わされた大判ガラス基板20，40を所定位置で分割することにより空状態の液晶セル11が完成する(焼成工程)。
【００３２】
さらに、カイラル材が添加された液晶材料を液晶注入口16から空状態の液晶セル11へと真空注入した(注入工程)後、紫外線硬化樹脂を封止材50として液晶注入口16を封止して(封止工程)液晶セル11を完成し、この液晶セル11の両主面に、それぞれ図示しない偏光板を取り付ける(偏光板取付工程)ことにより液晶パネルが完成する。
【００３３】
このように、上記一実施の形態によれば、アレイ基板12(ガラス基板21)に流体状の接着剤45を所定位置に塗布した後、スペーサ15を配置して、塗布された接着剤45により所定位置にスペーサ15を固定することにより、アレイ基板12を縦置きとしても、スペーサ15が接着剤45とともに重力などによりアレイ基板12から落ちてしまうことを防止できる。
【００３４】
すなわち、例えば表面に固着層を備えたスペーサをインクとともにインクジェットにより配置する従来の場合では、アレイ基板を縦置きにすると、インクとともにスペーサが遮光部から画素26内へと移動してしまい、光抜けの原因にもなるのに対して、本実施の形態では、接着剤45とスペーサ15とを別個にアレイ基板12へと噴射することによりスペーサ15の配置およびアレイ基板12と対向基板13(ガラス基板41)との貼り合わせの際などにこれら基板12，13を縦置きして作業でき、基板を横置きとして作業する場合と比較して省スペース化が可能となり、ライン全体の装置台数を増加させて処理能力を向上することも可能となる。
【００３５】
また、接着剤45をスペーサ15と別個にアレイ基板12(ガラス基板21)に塗布するので、乾式のスペーサ15を使用でき、上記スペーサ配置工程にて例えばジェット噴射装置ＪのジェットノズルＮを用いてスペーサ15を配置することも可能になり、例えば表面に固着層を有する湿式のスペーサなどを用いる場合のようにジェットノズル内にスペーサが付着して詰まりスペーサを吐出できなくなることなどがないため、ガラス基板21(大判ガラス基板20)上にスペーサ15を安定して確実に配置できる。この結果、基板12，13間に充分な数のスペーサ15を確保できるので、基板12，13間に所定の間隔が得られないために充分な光学特性が得られなかったり、基板12，13間の間隔のばらつきにより表示むらが発生したりすることを防止できる。
【００３６】
さらに、アレイ基板12(ガラス基板21)を縦置きにして接着剤45を所定位置に塗布した際に、この塗布された接着剤45が自重によって、例えば走査線31の幅内など、遮光部内において適度に下方に流れるように接着剤45の粘度を設定することで、比較的少ない塗布量でもスペーサ15の接着面積を広く確保することができ、スペーサ15を確実に固定することが可能になる。
【００３７】
なお、上記一実施の形態において、スペーサ15はアレイ基板12側に接着固定したが、液晶セル11の構造によっては、対向基板13側に接着固定してもよい。
【００３８】
また、光変調層としては、液晶層14以外の任意のものを用いることができる。
【００３９】
さらに、表示素子に限らず、一対の基板を対向配置してこれら基板の間隔をスペーサにより保持するものであれば、任意の基板装置に上記構成を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態の基板装置の製造方法の洗浄工程を示す斜視図である。
【図２】(a)は同上基板装置の製造方法の塗布工程を示す斜視図、(b)は同上基板装置の製造方法の塗布工程を示す側面図である。
【図３】(a)は同上基板装置の製造方法のスペーサ配置工程を示す斜視図、(b)は同上基板装置の製造方法のスペーサ配置工程を示す側面図である。
【図４】同上基板装置の要部を示す縦断面図である。
【図５】同上基板装置を示す平面図である。
【図６】同上基板装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
11    基板装置としての液晶セル
12    基板であるアレイ基板
13    基板である対向基板
15    スペーサ
45    固定部材である接着剤
Ｊ    ジェット噴射装置
【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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