(57)【要約】【課題】大型基板に反りが発生していても、この大型基板を大型防塵ガラス基板に対して、その間に接着剤を充分に浸透させた状態で密着させることができるようにする。【解決手段】ステージにセットされた大型防塵ガラス基板３００に対して、この大型防塵ガラス基板３００の面の略全体に大型基板１１０を透明接着剤４１を介して貼り合わせるに際し、大型防塵ガラス基板３００の略中央に透明接着剤４１を塗布し、又大型防塵ガラス基板３００の外周にゲル状のギャップ材４２を所定間隔毎に点描する。そして、大型防塵ガラス基板３００に対して大型基板１１０を、透明接着剤４１を介して加圧しながら貼り合わせると、この大型基板１１０がギャップ材４２に支持されながら水平方向へ延ばされて、反りが矯正される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージにセットされた第１の大型基板に対して、該第１の大型基板の面の略全体に第２の大型基板を第１の接着剤を介して貼り合わせる基板の製造方法において、
前記第１の大型基板の略中央に前記第１の接着剤を塗布し、又該第１の大型基板の外周にゲル状のギャップ材を塗布する塗布工程と、
前記第１の大型基板に対して前記第２の大型基板を、該第２の大型基板の外周を前記ギャップ材に支持された状態で加圧しながら貼り合わせる基板貼り合わせ工程と
を備えることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
前記ギャップ材は前記第１の接着剤と親和性を有しない
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記ギャップ材はゲル状の第２の接着剤とギャップ材用微粒子とで構成されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記ギャップ材用微粒子は前記第１の接着剤と親和性を有しない
ことを特徴とする請求項３記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２の接着剤は紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする請求項３或いは４記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記ギャップ材は前記第１の大型基板の外周に設定間隔毎に点描される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の大型基板を、第２の大型基板の面のほぼ全体に第１の接着剤を介して貼り合わせる基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学装置の代表である投射型表示装置では、表示パネルの表面付近に塵埃等が付着すると、それが投射レンズ等により拡大されてスクリーン上に投射され、表示品質を著しく低下させてしまうことになる。これを防止する技術として、表示パネルの外表面に防塵機能を有する透明なガラス基板（第１の大型基板）を貼付する技術が広く採用されている。
【０００３】
表示パネルの外表面を防塵ガラス基板で保護することで、表示パネル面に対する塵埃等の付着が防止できる。更に、この防塵ガラス基板の外表面に塵埃等が付着しても、この塵埃等と液晶等の電気光学物質との間の距離がガラス基板の厚み分だけ長くなり、塵埃等の像がデフォーカスされ、スクリーン上に大きくぼやけて表示されるので目立たなくなる。
【０００４】
一般に、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板を代表とする素子基板は、多数枚取り可能な大型基板（第２の大型基板）において一括して製造される。例えば特許文献１(特開２００６−１１３５３号公報)には、多数の素子基板が形成されている大型基板に対し、この大型基板全体に大型の防塵ガラス基板を貼り合わせる技術が開示されている。
【０００５】
すなわち、先ず、大型の防塵ガラス基板をテーブルにセットした後、この大型の防塵ガラス基板の表面中央に接着剤を塗布する。次いで、この大型の防塵ガラス基板に対し上方から、素子基板が多数形成されている大型基板を当接させた後、所定に加圧して、両基板間に塗布されている接着剤を周辺に浸透させて、大型基板を大型の防塵ガラス基板に密着させる。
【特許文献１】特開２００６−１１３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、多数の素子基板が形成されている大型基板には、防塵ガラス基板と反対側の面にのみ絶縁膜と金属膜とが交互に積層されている。この絶縁膜は平坦化するために約９００℃前後の温度下でアニール処理が施されているが、大型基板と絶縁膜と金属膜とはそれぞれ膨張係数が異なっているため、アニール処理により応力のバランスに崩れが生じ、大型基板に反りが発生する。
【０００７】
又、この大型基板に、多数のチッブ状の対向基板が貼り合わされている場合、この対向基板と大型基板との間においても応力のバランスに崩れが生じ、大型基板に反りが発生する。
【０００８】
大型基板に反りが発生したままの状態で、この大型基板を防塵ガラス基板に貼り合わせると、接着剤が充分に浸透する前に大型基板と大型の防塵ガラス基板とが密着されてしまい、接着不良が発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、第２の大型基板に反りが発生していても、この第２の大型基板と第１の大型基板とを、その間に接着剤を充分に浸透させた状態で密着させることができて、接着不良を有効に回避することのできる基板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】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明による第１の基板の製造方法は、ステージにセットされた第１の大型基板に対して、該第１の大型基板の面の略全体に第２の大型基板を第１の接着剤を介して貼り合わせる基板の製造方法において、前記第１の大型基板の略中央に前記第１の接着剤を塗布し、又該第１の大型基板の外周にゲル状のギャップ材を塗布する塗布工程と、前記第１の大型基板に対して前記第２の大型基板を、該第２の大型基板の外周を前記ギャップ材に支持された状態で加圧しながら貼り合わせる基板貼り合わせ工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成では、第２の大型基板は、第１大型基板の外周に塗布されているギャップ材に支持された状態で加圧されながら貼り合わされるので、第２の大型基板に反りが発生していても、この第２の大型基板と第１の大型基板とを、その間に第１の接着剤を充分に塗り拡げた状態で密着させることができる。その結果、接着不良が有効に回避され、製品歩留りが向上する。
【００１２】
第２の基板の製造方法は、第１の基板の製造法において、前記ギャップ材は前記第１の接着剤と親和性を有しないことを特徴とする。ここで親和性を有しないとは、ギャップ材と第1の接着剤とが第1の大型基板上で接したとき、混ざり合わないことを意味する。
【００１３】
このような構成では、ギャップ材が第１の接着剤と親和性を有しないので、第１の接着剤が拡がってギャップ材と接しても、この第１の接着剤にギャップ材が混入することが無く、製品の品質低下を防止することができる。
【００１４】
第３の基板の製造方法は、第１或いは第２の基板の製造方法において、前記ギャップ材は、ゲル状の第２の接着剤と、ギャップ材用微粒子とで構成されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成では、ギャップ材を、ゲル状の第２の接着剤とこの第２の接着剤に混入されているギャップ材用微粒子とで構成したので、第１の大型基板と第２の大型基板との間の接着層の隙間をギャップ材用微粒子で規定することができる。
【００１６】
第４の基板の製造方法は、第３の基板の製造方法において、前記ギャップ材用微粒子は前記第１の接着剤と親和性を有しないことを特徴とする。
【００１７】
このような構成では、ギャップ材用微粒子が第１の接着剤と非親和性を有しているので、第１の接着剤が浸透しても、この第１の接着剤にギャップ材用微粒子が混入することが無く、製品の品質低下を防止することができる。
【００１８】
第５の基板の製造方法は、第３或いは第４の基板の製造方法において、前記第２の接着剤は紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする。
【００１９】
このような構成では、第２の接着剤を紫外線硬化型接着剤としたので、両大型基板が貼り合わされた後、紫外線硬化型接着剤を紫外線硬化させることで、両大型基板を仮止めすることができ、製造が容易になる。
【００２０】
第６の基板の製造方法は、第１〜第５の基板の製造方法において、前記ギャップ材は前記第１の大型基板の外周に設定間隔毎に点描されることを特徴とする。
【００２１】
このような構成では、ギャップ材を第１の大型基板の外周に点描したので、全周に塗布する場合に比し、材料費を安価に済ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は液晶表示装置の概略断面図、図２は大型基板にチップ状の対向基板が貼り合わされた状態の斜視図である。
【００２３】
先ず、図１を参照して液晶表示装置の全体構成について簡単に説明する。尚、図１には駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が示されている。
【００２４】
図１の符号１は、電気光学装置の代表である液晶表示装置であり、石英ガラス基板等からなる第１の基板としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１０と、これに対向配置される石英ガラス基板等からなる第２の基板としての対向基板２０とがシール材５２を介して貼り合わされて液晶パネル１２０が形成されており、シール材５２によって形成された両基板１０，２０の対向面間に、電気光学物質としての液晶５０が封入されている。
【００２５】
ＴＦＴ基板１０上には画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）９ａ等がマトリクス状に配置され、又、対向基板２０上には全面に対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられている。更に、ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上、及び対向基板２０上の全面に渡って、ラビング処理が施された配向膜１６，２２が各々形成されている。尚、各配向膜１６，２２は、ポリイミド膜等の透明な有機膜で構成されている。
【００２６】
又、ＴＦＴ基板１０のシール材５２が形成された領域の外側の一辺に、データ線駆動回路１０１、及び外部接続端子１０２が形成されている。尚、図示しないが、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路が設けられ、更に、残る一辺に、走査線駆動回路間をつなぐ配線パターンが形成されている。
【００２７】
更に、液晶パネル１２０の両面に、防塵機能を有する透明なガラス基板（以下「防塵ガラス基板」と称する）３０，３１が貼設されている。防塵ガラス基板３０，３１は、塵埃等が液晶パネル１２０の表面に付着することを防止すると共に、塵埃等が液晶表示面から離間させてデフォーカスすることで、塵埃等の像を目立たなくさせる機能を有する。
【００２８】
このような機能を実現するために、防塵ガラス基板３０，３１は、板厚が1〜３ｍｍ程度と比較的厚く形成されており、その材質は、ＴＦＴ基板３０や対向基板２０と同一のものが使用されている。又、防塵ガラス基板３０，３１は、液晶パネル１２０の表面に対し、ＴＦＴ基板３０や対向基板２０（及び防塵ガラス基板３０，３１）と同じ屈折率に調整されたシリコン系接着剤やアクリル系接着剤等からなる、第１の接着剤としての熱硬化型透明接着剤４１を用いて、ＴＦＴ基板３０と対向基板２０の外表面に対し気泡を除去した状態で接着されている。
【００２９】
ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、異なる工程を経て個別に製造された後、貼り合わされる。図２に示すように、貼り合わせに際しては、多数のＴＦＴ基板１０が形成されている第２の大型基板としての大型基板１１０に対して、チップ状に形成された対向基板２０を貼り合わせ、その後、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に液晶を注入し、封入する。
【００３０】
尚、本実施形態による大型基板１１０は円板状に形成されているが、形状はこれに限定されるものではなく、例えば矩形状に形成されていても良い。又、図においては、１つの大型基板１１０に、１２個のＴＦＴ基板１０が形成されているが、１つの大型基板１１０に形成されるＴＦＴ基板１０の数は、これに限定されるものではない。
【００３１】
又、防塵ガラス基板３０，３１は、図２に示すような大型基板１１０に、複数の液晶パネル１２０が形成されている状態で貼付される。図３に、液晶パネル１２０に防塵ガラス基板３０，３１を実装する工程を示す。尚、この作業はクリーンルーム内で行われる。
【００３２】
工程（ａ）：先ず、大型基板１１０に複数の液晶パネル１２０を所定に形成した後、洗浄し、動作状態等の検査を行う。
【００３３】
工程（ｂ）：大型基板１１０の、対向基板２０が貼り合わされている面と反対側の面である外表面（図２の下面）に、大型基板１１０よりもやや小さい形状の、第１の大型基板としての大型防塵ガラス基板３００を貼付する。尚、大型防塵ガラス基板３００は、チップ状に分割されることで防塵ガラス基板３０となる。
【００３４】
工程（ｃ）：その後、全体を洗浄した後、各対向基板２０の、大型基板１１０に対向する面と反対側の面である外表面（図２の上面）に対向基板２０とほぼ同形状の小型防塵ガラス基板３１を貼付する。
【００３５】
工程（ｄ）：大型基板１１０の対向基板２０が張り合わされている面にスクライブラインＬを形成し、スクライブラインＬに沿って大型基板１１０を分割し、チップ状の液晶表示装置１を切り出す。このとき大型防塵ガラス基板３００も、チップ状の防塵ガラス基板３０に切り出される。
【００３６】
ところで、後述するギャップ材４２は、大型基板１１０の周縁であって、切り出される液晶表示装置１の領域には影響しない位置に点描されているため、大型基板１１０をスクライブラインＬに沿って分割した際に、廃棄される。
【００３７】
尚、防塵ガラス基板３０，３１の実装工程においては、工程（ｂ）と工程（ｃ）とを入れ換え、大型基板１１０に大型防塵ガラス基板３００を貼付する前に、対向基板２０に対して小型防塵ガラス基板３１を貼付するようにしても良い。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示す大型防塵ガラス基板３００の貼付け工程について、図４の工程図を参照しながら更に詳しく説明する。
【００３９】
工程（ａ）：ステージ４０上に大型防塵ガラス基板３００を載置する。図６に示すように、ステージ４０には大型防塵ガラス基板３００を取付ける凹部４０ａが形成されており、その周囲に昇降装置４３が配設されている。この昇降装置４３に大型基板１１０の周縁が載置されるため、本実施形態による大型基板１１０は大型防塵ガラス基板３００よりも大きな外形を有している。
【００４０】
次いで、この大型防塵ガラス基板３００の中央に大型防塵ガラス基板３００と同じ屈折率に調整されたシリコン系接着剤やアクリル系接着剤等からなる熱硬化型透明接着剤４１を塗布し、又、周囲にギャップ材４２を所定間隔毎に点描する。尚、ギャップ材４２は大型防塵ガラス基板の外周全体に塗布されていても良い。
【００４１】
図８（ａ）に示すように、ギャップ材４２は、第２の接着剤としてのゲル状の紫外線硬化型接着剤４２ａと、この紫外線硬化型接着剤４２ａに混入されているギャップ材用微粒子４２ｂとを有している。尚、この紫外線硬化型接着剤４２ａとギャップ材用微粒子４２ｂとは、熱硬化型透明接着剤４１に対して非親和性を有している。
【００４２】
このギャップ材用微粒子４２ｂは、大型防塵ガラス基板３００と大型基板１１０との間に形成される接着層の隙間と同じか、それよりも小さい粒径を有し、更に、ギャップ材４２の点描高さは、上述した接着層の隙間よりもやや高く設定されている。
【００４３】
又、図５に示すように、ギャップ材４２の点描位置は、大型基板１１０に形成されている画素に影響を及ぼさない位置、例えばチップ状の液晶表示装置１が切り出される際に、廃棄される位置に点描される。但し、防塵ガラス基板３００とこれに貼り合わされる大型基板１１０とを位置合わせするアライメントマーク３００ａ上には点描せず、しかも、このアライメントマーク３００ａに近接する位置には比較的短いピッチで点描する。
【００４４】
次いで、大型防塵ガラス基板３００上に、複数の液晶パネル１２０が形成されている大型基板１１０を、所定にアライメント調整を行った状態で対向させ、ステージ４０の周囲に設けられている昇降装置４３に支持させ、この状態で減圧室１３０へ移送する。尚、図６に示すように、大型基板１１０には、大型基板１１０の製造工程（いわゆる前工程）において行ったアニール処理、及び対向基板２０が貼り合わされた際の応力バラスにより反りが発生する場合がある。
【００４５】
工程（ｂ）：減圧室１３０に大型防塵ガラス基板３００が搬入された後、室内を減圧し、設定圧力（例えば2.5[Pa]）程度に到達した後、３００[sec]程度経過するまで、放置する。或いは、減圧室１３０が予め設定した圧力（例えば1.0[Pa]）程度に達するまで放置する。
【００４６】
工程（ｃ）：減圧室１３０が工程（ｂ）で設定した状態に達した後、大型基板１１０を大型防塵ガラス基板３００上に、昇降装置４３を介し、例えば0.5[mm/sec]程度の落とし込み速度で静かに載置し、貼り合わせる。
【００４７】
そして、所定時間（例えば300[sec]程度）、放置する。すると、大型基板１１０は、自重により大型防塵ガラス基板３００上に近接され、この大型基板１１０の底面で熱硬化型透明接着剤４１が周辺に押し広げられる。同時に、大型基板１１０の周辺に、大型防塵ガラス基板３００に点描されているギャップ材４２に接触される。
【００４８】
工程（ｄ）：大型基板１１０上の面全体に加圧ヘッド４４を、上方から下降させて当接し、この大型基板１１０を、所定加圧力（例えば100［g/cm2］程度）で、所定時間（例えば180[sec]程度）だけ押圧する。すると、図７、図８（ａ）に示すように、大型基板１１０は、その周辺がギャップ材４２に支持され、このギャップ材４２が潰されながらゆっくりと反りが矯正される。又、その間、熱硬化型透明接着剤４１が、大型基板１１０と大型防塵ガラス基板３００との間の空気を外周方向へ押出しながら、周囲へゆっくりと拡散する。
【００４９】
すると、図８（ｂ）に示すように、大型基板１１０は、水平方向へ延ばされて反りが矯正され、大型防塵ガラス基板３００との間に対して熱硬化型透明接着剤４１が均一に浸透し、両基板１１０，３００が、高い密着度で貼り合わされる。その結果、大型基板１１０に反りが発生していても、熱硬化型透明接着剤４１の浸透不足による接着不良が発生せず、製品歩留りを向上させることができる。
【００５０】
尚、ギャップ材４２の紫外線硬化型接着剤４２ａ及びギャップ材用微粒子４２ｂは、熱硬化型透明接着剤４１に対して非親和性を有しているため、この紫外線硬化型接着剤４２ａ及びギャップ材用微粒子４２ｂが熱硬化型透明接着剤４１中に混入することはない。
【００５１】
工程（ｅ）：工程（ｄ）において、所定時間（例えば180[sec]程度）経過した後、減圧室１３０を徐々に昇圧し、大気圧に達した後、減圧室１３０から互いに貼り合わされた両基板１１０，３００を取り出し、大型防塵ガラス基板３００の周囲に塗布されているギャップ材４２の紫外線硬化型接着剤４２ａに、紫外線４５をスポット照射して硬化させ、両基板１１０，３００を仮固定する。
【００５２】
工程（ｆ）：紫外線硬化型接着剤４２ａにより仮固定されている両基板１１０，３００を、所定温度（例えば80[℃]程度）に加熱されている高温室１３１へ搬送し、この中で所定時間（例えば1.5[h]程度）、放置し、熱硬化型透明接着剤４１を硬化させて両基板１１０，３００を接着する。大型基板１１０と大型防塵ガラス基板３００とは紫外線硬化型接着剤４２ａにて仮止めされているため、位置ずれすることなく安定した姿勢で接着される。
【００５３】
そして、所定時間（例えば1.5[h]程度）経過後に、高温室１３１から互いに接着されている両基板１１０，３００を取り出し、所定に冷却させて、大型防塵ガラス基板３００の貼り合わせを完了する。
【００５４】
熱硬化型透明接着剤４１の硬化時間を比較的長く設定しても、一度に全体が接着されるため、トータル的な硬化時間は、個別に硬化させる場合に比し、大幅に短縮させることができ、その分、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明において、電気光学装置は、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置以外に、パッシブマトリックス型の液晶装置、ＴＦＤ（薄型ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶装置であっても良く、更に、液晶装置に限らず、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Field Emission Display、及びSurface-Conductin Electron-Emitter Display）、更には、ＤＬＰ（Digital Light Processing）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の各種の電気光学装置に、本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】液晶表示装置の概略断面図
【図２】大型基板にチップ状の対向基板が貼り合わされた状態の斜視図
【図３】液晶パネルの外表面に防塵ガラス基板を実装する工程を示す工程図
【図４】大型防塵ガラス基板の貼り合わせ工程を示す工程図
【図５】大型防塵ガラス基板にギャップ材が点描されている状態の平面図
【図６】図４（ｂ）の拡大図
【図７】図４（ｄ）の拡大図
【図８】図７を状態別に示す拡大断面図
【符号の説明】
【００５７】
１…液晶表示装置、３１…小型防塵ガラス基板、４０…ステージ、４０ａ…凹部、４１…熱硬化型透明接着剤、４２…ギャップ材、４２ａ…紫外線硬化型接着剤、４２ｂ…ギャップ材用微粒子、４３…昇降装置、４４…加圧ヘッド、１００…大型基板、１１０…大型基板、３００…大型防塵ガラス基板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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