(57)【要約】【課題】液晶表示パネル用の一対の基板を貼り合わせる前に、それぞれ基板を保持した上部ステージと下部ステージを十分に接近させて、基板同士の位置合わせを行うことができる液晶表示パネルの製造方法および製造装置を提供すること。【解決手段】枠状のシールで囲まれた領域に液晶が滴下された第１の基板を保持する下部ステージと、前記第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を静電気力で吸着保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、前記第１の基板と前記第２の基板の位置合わせのために前記上部ステージと前記下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、前記上部ステージに吸着保持された状態の前記第２の基板の外周部を上方へ引き上げるようにした。【選択図】図４
2009282411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状のシールで囲まれた領域に液晶が滴下された第１の基板を保持する下部ステージと、前記第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を静電気力で吸着保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、前記第１の基板と前記第２の基板の位置合わせのために前記上部ステージと前記下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、前記上部ステージに吸着保持された状態の前記第２の基板の外周部を上方へ引き上げることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
枠状のシールで囲まれた領域に液晶が滴下された第１の基板を保持する下部ステージと、前記第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を静電気力で吸着保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、前記第１の基板と前記第２の基板の位置合わせのために前記上部ステージと前記下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、前記上部ステージに吸着保持された状態の前記第２の基板の外周部を上方へ引き上げる引き上げ部が前記上部ステージの外周に設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
【請求項３】
前記引き上げ部が前記上部ステージにヒンジを介して傾斜状に変位可能に連結されていることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル用の一対の基板を貼り合わせる際に用いられる液晶表示パネルの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの家電製品の表示部として、液晶表示パネルが広く用いられている。液晶表示パネルは、一般には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板とカラーフィルタ（ＣＦ）基板とからなる一対のガラス基板が所定の間隔を置いて平行に対向配置され、両ガラス基板間に液晶が封止された構成をなしている。ＴＦＴアレイ基板には複数の画素電極がマトリクス状に形成され、ＣＦ基板にはほぼ全面に共通電極が形成されており、これら電極間に印加する電圧を変化させることで、液晶を配向制御することができるようになっている。
【０００３】
このような液晶表示パネルは、ＴＦＴアレイ基板およびＣＦ基板をそれぞれ製作した後に、図６に示されるような液晶表示パネルの製造装置１０１によって貼り合わせられる。
【０００４】
この場合、図６（ａ）に示されるように、例えばＣＦ基板６２には、光硬化性のシール６３が枠状に塗布されており、そのシール６３で囲まれた領域に液晶６４が滴下されている。更にそのシール６３の周りには外周シール７１が、シール６３を囲むように塗布されている。この外周シール７１は貼り合わせの際の貼り合わせズレに対する安定性を向上させるために設けられている。
【０００５】
図示される液晶表示パネルの製造装置１０１においては、パージ通路１０６の弁１０７が閉詮されると共に、真空通路１０４の弁１０５が開栓されると、真空ポンプ１０３によって真空チャンバ１０２の内部が真空状態に減圧されようになっている。そして、この真空チャンバ１０２の真空状態の内部で、ＴＦＴアレイ基板６１とＣＦ基板６２を上部ステージ１１１と下部ステージ１３１との間で加圧手段１２０によって加圧して貼り合わせられる。
【０００６】
貼り合わせ後、真空通路１０４の弁１０５が閉詮されると共に、パージ通路１０６の弁１０７が開詮されると、窒素などの不活性ガスがパージ通路１０６から真空チャンバ１０２内に導入されて、真空チャンバ１０２内の圧力が徐々に大気圧に戻される。
【０００７】
これによりＴＦＴアレイ基板６１とＣＦ基板６２は、真空チャンバ１０２内の大気圧と、ＴＦＴアレイ基板６１とＣＦ基板６２の内部の圧力との差のよって常時加圧されることになり、シール６３によって貼り合わせられることになる。この場合、図６（ａ）に示されるように、貼り合わせ前において、上部ステージ１１１に設けられた電極１１２による静電気力によってＴＦＴアレイ基板６１は上部ステージ１１１の下面に吸着保持されている。また、ＣＦ基板６２は下部ステージ１３１の上面に設けられた樹脂パッド１３２上で容易にずれないように載置されている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献１が挙げられる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４７８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常、貼り合わせの前にＴＦＴアレイ基板６１とＣＦ基板６２を位置合わせするために、上部ステージ１１１を下部ステージ１３１に接近させ、下部ステージ１３１をＸＹθ駆動源１５０で水平方向に移動して位置合わせが行われる。
【００１０】
しかしながら、図６（ｂ）に示されるように、上部ステージ１１１を下部ステージ１３１に接近させた際に、下部ステージ１３１に載置されたＣＦ基板６２の外周部が上部ステージ１１１の電極１１２の静電気力によって吸着されてしまい、位置合わせのために下部ステージ１３１を水平方向に移動しても、ＣＦ基板６２が移動せず位置合わせができないことがあった。
【００１１】
これの対策としては、上部ステージ１１１を下部ステージ１３１に接近させる距離を長くすることで、上部ステージ１１１の電極１１２の静電気力によるＣＦ基板６２への影響を低減することができるが、上部ステージ１１１を下部ステージ１３１に接近させる距離を長くして位置合わせを行うと、その後の貼り合わせにおいてズレが生じるおそれがあることから貼り合わせの精度が低下してしまうという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、液晶表示パネル用の一対の基板を貼り合わせる前に、それぞれ基板を保持した上部ステージと下部ステージを十分に接近させて、基板同士の位置合わせを行うことができる液晶表示パネルの製造方法およ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】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明に係る液晶表示パネルの製造方法は、枠状のシールで囲まれた領域に液晶が滴下された第１の基板を保持する下部ステージと、前記第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を静電気力で吸着保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、前記第１の基板と前記第２の基板の位置合わせのために前記上部ステージと前記下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、前記上部ステージに吸着保持された状態の前記第２の基板の外周部を上方へ引き上げることを要旨とするものである。
【００１４】
このような構成の液晶表示パネルの製造方法によれば、第１の基板と第２の基板の位置合わせのために上部ステージと下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、上部ステージに保持された状態の第２の基板の外周部を上方へ引き上げることにより、接近したときの第１の基板と第２の基板のそれぞれの外周部の間の距離を内側部分の間の距離よりも長くすることができ、上部ステージによる静電気力によって第１の基板の外周部が第２の基板に吸着されてしまうことが防止される。これにより、それぞれ基板を保持した上部ステージと下部ステージを十分に接近させて、基板同士の位置合わせを行うことができ、精度良く基板同士を貼り合わせることが可能になる。
【００１５】
また、本発明に係る液晶表示パネルの製造装置は、枠状のシールで囲まれた領域に液晶が滴下された第１の基板を保持する下部ステージと、前記第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を静電気力で吸着保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、前記第１の基板と前記第２の基板の位置合わせのために前記上部ステージと前記下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、前記上部ステージに吸着保持された状態の前記第２の基板の外周部を上方へ引き上げる引き上げ部が前記上部ステージの外周に設けられていることを要旨とするものである。
【００１６】
このような構成の液晶表示パネルの製造装置によれば、第１の基板と第２の基板の位置合わせのために上部ステージと下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、上部ステージに吸着保持された状態の第２の基板の外周部を上方へ引き上げる引き上げ部が上部ステージの外周に設けられている構成なので、接近したときの第１の基板と第２の基板のそれぞれの外周部の間の距離が内側部分の間の距離よりも長くなるようにすることが可能になる。したがって、上部ステージによる静電気力によって第１の基板の外周部が第２の基板に吸着されてしまうことが防止されるので、それぞれ基板を保持した上部ステージと下部ステージを十分に接近させて、基板同士の位置合わせを行うことができ、精度良く基板同士を貼り合わせることが可能になる。
【００１７】
この場合、前記引き上げ部が前記上部ステージにヒンジを介して傾斜状に変位可能に連結されている構成にすれば、引き上げ部と上部ステージとの間の連結部に段差が生じないので、段差によって第２の基板の吸着保持が解除されてしまうことが防止され、容易に引き上げ部によって第２の基板の外周部を引き上げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液晶表示パネルの製造方法および製造装置によれば、第１の基板と第２の基板の位置合わせのために上部ステージと下部ステージとを所定の距離まで接近させた際に、上部ステージに保持された状態の第２の基板の外周部を上方へ引き上げることにより、接近したときの第１の基板と第２の基板のそれぞれの外周部の間の距離を内側部分の間の距離よりも長くすることができ、上部ステージによる静電気力によって第１の基板の外周部が第２の基板に吸着されてしまうことが防止される。
【００１９】
したがって、それぞれ基板を保持した上部ステージと下部ステージを十分に接近させて、基板同士の位置合わせを行うことができ、精度良く基板同士を貼り合わせることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る液晶表示パネルの製造方法と、この製造方法が適用される製造装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１（ａ）は液晶表示パネルの概略構成を示した図である。図示されるように液晶表示パネル６０は、一対のガラス基板６１，６２と、このガラス基板６１，６２との間に設けられた液晶６４と、この液晶６４を囲むように枠状に設けられたシール６３とを有している。液晶表示パネル６０はアクティブマトリクス型液晶表示パネルであり、例えば一方のガラス基板６１は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴアレイ基板であり、他方のガラス基板６２はカラーフィルタが形成されたＣＦ基板である。
【００２２】
図１（ｂ）は貼り合わせ前のガラス基板（ＣＦ基板）６２を示している。図示されるようにガラス基板６２は、例えば３面取り用のマザーガラス７０の状態で製作され、貼り合わせ後に個別に分離されると３つの液晶表示パネル６０が得られるようになっている。このマザーガラス７０では、表示部６５を囲むように枠状にシール６３が塗布されており、そのシール６３で囲まれた領域に液晶６４が滴下されている。シール６３は光硬化性の樹脂材料からなり、貼り合わせ後に紫外線等を照射して硬化されるようになっている。また、シール６３の外側には外周シール７１が同じく枠状に塗布されている。この外周シール７１は、貼り合わせの際の貼り合わせズレに対する安定性を向上させるために設けられている。尚、後述する液晶表示パネルの製造装置１による貼り合わせにおいては、図１（ｂ）の３つのシール６３，６３，６３を１つに省略した状態のものを用いて説明する。
【００２３】
図２は本発明に係る液晶表示パネルの製造装置の一実施形態を示す断面図である。図示されるように、液晶表示パネルの製造装置１は、真空ポンプ３により内部が真空状態にされる真空チャンバ２が備えられている。
【００２４】
真空チャンバ２には、真空を導入するための真空ポンプ３に接続された真空通路４と、大気圧を導入するためのパージ通路６とが設けられている。真空通路４には弁５が設けられ、パージ通路６には弁７が設けられており、それぞれ開詮・閉詮がなされるようになっている。パージ通路６からは、窒素などの不活性ガスが真空チャンバ２内に導入される。尚、真空チャンバ２の一側には図示しないシャッタにより開閉される基板出し入れ口が設けられており、同じく図示しない基板搬送ロボットによりガラス基板の出し入れが行われるようになっている。
【００２５】
真空チャンバ２の上側には上定盤１０が設けられており、空気圧シリンダ等からなる加圧手段２０に駆動軸２１を介して連結されている。上定盤１０は、この加圧手段２０によりＺ方向に移動可能となっている。また、上定盤１０の下側には上部ステージ１１が固定されている。この上部ステージ１１には、電極１２が設けられており、この電極１２に給電することで、ガラス基板を上部ステージ１１の下面で保持する静電気力を発生することができるようになっている。
【００２６】
また、上部ステージ１１は、真空吸着路１３を有している。この真空吸着路１３は、上部ステージ１１の下面に複数開口しており、図示しない真空ポンプからの吸引によりガラス基板を一時的に上部ステージ１１の下面に吸着保持することができるようになっている。また、上部ステージ１１の外周には引き上げ部１４が設けられている。
【００２７】
引き上げ部１４は図３に示されるように上部ステージ１１の外周に沿って４分割されて設けられている。上部ステージ１１と引き上げ部１４との間はヒンジ１５によって連結されており、ヒンジ１５を介して引き上げ部１４は上方に傾斜状に変位可能になっている。この引き上げ部１４の上方への変位によりガラス基板の外周部を吸着保持した状態のまま引き上げることが可能になっている。尚、引き上げ部１４の下面と上部ステージ１１の下面とは段差なく面一になるように設けられており、引き上げ部１４によってガラス基板を引き上げる際に引き上げ部１４から容易にガラス基板が外れないようにされている。
【００２８】
このような引き上げ部１４は、空気圧シリンダ等からなる引き上げ手段４０の駆動軸４１に連結されている。この引き上げ手段４０は上定盤３０に固定されており、この引き上げ手段４０により引き上げ部１４はヒンジ１５を介して傾斜状にＺ方向に変位可能となっている。この場合、引き上げ手段４０は上述した加圧手段２０による貼り合わせの際の圧力に対抗できる圧力を発生することが可能となっており、貼り合わせの際の上部ステージ１１と引き上げ部１４の水平状態を維持することができるようになっている。
【００２９】
下定盤３０は真空チャンバ２の下側に設けられ、ＸＹθ駆動源４０に連結されている。下定盤３０はこのＸＹθ駆動源４０によりＸ、Ｙおよびθ方向に移動可能となっている。この下定盤３０の上側には下部ステージ３１が固定されている。下部ステージ３１の上面には、複数の樹脂パッド３２が設けられており、この樹脂パッド３２上に載置されたガラス基板は容易にずれないように保持される。
【００３０】
また、下部ステージ３１には、図示しない受け渡しピンがその上面から突没可能に設けられており、真空チャンバ２内でのガラス基板の受け取りや受け渡しが可能になっている。
【００３１】
次に、このような構成の液晶表示パネルの製造装置１を用いてガラス基板６１，６２を貼り合わせて液晶表示パネル６０を製造する手順について説明する。
【００３２】
図４（ａ）に示されるように、上部ステージ１１は下部ステージ３１から離れた位置に配置され、真空チャンバ２内はパージ通路６によって大気圧状態に開放されている。この状態で貼り合わせ前のガラス基板６１，６２が真空チャンバ２内に搬送される。そして、図示されるように、外周シール７１とシール６３が塗布されると共にシール６３で囲まれた領域に液晶６４が滴下されたガラス基板６２が下部ステージ３１の上面に保持され、このガラス基板６２に貼り合わされるガラス基板６１が上部ステージ１１の下面に保持される。
【００３３】
真空チャンバ２内に搬送されたガラス基板６１は、上部ステージ１１の真空吸着路１３に作用する真空吸着力によって上部ステージ１１の下面に吸着保持される。その後、上部ステージ１１の電極１２に給電されることにより、ガラス基板６１は静電気力によって上部ステージ１１に吸着保持される。ガラス基板６１が電極１２による静電気力によって上部ステージ１１に吸着保持されると、真空吸着路１３による吸着保持が解除されるようになっている。また、真空チャンバ２内に搬送されたガラス基板６２は、下部ステージ３１の上面に設けられた樹脂パッド３２上で保持される。
【００３４】
次に、パージ通路６の弁７が閉詮されると共に、真空通路４の弁５が開栓されると、真空ポンプ３によって真空チャンバ２の内部が真空状態に減圧される。そして、図４（ｂ）に示されるように、ガラス基板６１，６２の位置合わせのために、加圧手段２０によって上部ステージ１１を下降方向に移動させ、上部ステージ１１と下部ステージ３１が所定の距離まで接近させられる。ガラス基板６１とガラス基板６２との位置合わせは下部ステージ３１をＸＹθ駆動源４０によって水平方向に移動させることにより行われる。
【００３５】
この接近の前に、図示されるように引き上げ手段４０が駆動されて上部ステージ１１に設けられた引き上げ部１４が上方に傾斜状に変位してガラス基板６１の外周部が引き上げられている。このように上部ステージ１１に吸着保持された状態のガラス基板６１の外周部を上方へ引き上げることにより、接近したときのガラス基板６１とガラス基板６２のそれぞれの外周部の間の距離を内側部分の間の距離よりも長くすることができる。これにより、上部ステージ１１による静電気力によってガラス基板６２の外周部がガラス基板６１に吸着されてしまうことが防止されている。
【００３６】
したがって、図４（ｂ）に示されるように、それぞれガラス基板６１，６２を保持した上部ステージ１１と下部ステージ３１を十分に接近させて、ガラス基板６１，６２同士の位置合わせを行うことができ、その後のガラス基板６１，６２の貼り合わせを精度良く行うことが可能になる。尚、ガラス基板６１，６２のそれぞれには位置合わせのための図示しないアライメントマークが設けられており、上部ステージ１１または下部ステージ３１に設けられた図示しないカメラによってアライメントマークを撮像することによりガラス基板６１，６２同士のズレ量が測定されて、位置合わせが行われるようになっている。
【００３７】
その後、図５（ａ）に示されるように、加圧手段２０によって上部ステージ１１を下降方向に移動させて、ガラス基板６１，６２を貼り合わせる。このとき、上部ステージ１１の引き上げ部１４はガラス基板６１の外周部の引き上げを解除して、上部ステージ１１と水平になる位置に引き上げ手段４０により戻されている。
【００３８】
そして、上部ステージ１１と下部ステージ３１との間でガラス基板６１，６２の全面が加圧手段２０によって所定の圧力で加圧される。そして、真空通路４の弁５が閉詮されると共に、パージ通路６の弁７が開詮されると、窒素などの不活性ガスがパージ通路６から真空チャンバ２内に導入されて、真空チャンバ２内の圧力が徐々に大気圧に戻される。これによりガラス基板６１，６２は、真空チャンバ２内の大気圧と、ガラス基板６１，６２内の圧力との差によって常時加圧されることになり、シール６３によって確実に貼り合わせられることになる。
【００３９】
その後、図５（ｂ）に示されるように、上部ステージ１１の電極１２による静電気力が解除されて、上部ステージ１１が加圧手段２０によって上昇させられる。このとき、上部ステージ１１の真空吸着路１３には、大気圧以上の圧力を有する窒素などの不活性ガスが導入され、上部ステージ１１から貼り合わせ後のガラス基板６１，６２を容易に剥離することができるようになっている。
【００４０】
そして、図示しない下部ステージ３１の受け渡しピンが上昇して、貼り合わされたガラス基板６１，６２が下部ステージ３１上で持ち上げられ、図示しない基板搬送ロボットによって真空チャンバ２の外部に搬出される。
【００４１】
上述した本発明に係る液晶表示パネルの製造方法および製造装置によれば、ガラス基板６１とガラス基板６２の位置合わせのために上部ステージ１１と下部ステージ３１とを所定の距離まで接近させた際に、上部ステージ１１に保持された状態のガラス基板６１の外周部を上方へ引き上げることにより、接近したときのガラス基板６１とガラス基板６２のそれぞれの外周部の間の距離を内側部分の間の距離よりも長くすることができ、上部ステージ１１による静電気力によってガラス基板６２の外周部がガラス基板６１に吸着されてしまうことが防止される。
【００４２】
したがって、それぞれガラス基板６１，６２を保持した上部ステージ１１と下部ステージ３１を十分に接近させて、ガラス基板６１，６２同士の位置合わせを行うことができ、精度良くガラス基板６１，６２同士を貼り合わせることが可能になる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上述した実施形態では上部ステージ１１の外周に４分割された引き上げ部１４を設けた構成について説明したが、上部ステージ１１の長辺方向の左右両側にだけ引き上げ部１４を設けた構成でも良く、上述した実施の形態には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明が適用される液晶表示パネルの概略構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの製造装置の概略構成を示した断面図である。
【図３】図２に示した上部ステージを下から見た図である。
【図４】図２に示した液晶表示パネルの製造装置の動作の手順を順に示した図である。
【図５】図４に示した液晶表示パネルの製造装置の動作の次の手順を順に示した図である。
【図６】従来用いられてきた液晶表示パネルの製造装置の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  液晶表示パネルの製造装置
２  真空チャンバ
１１  上部ステージ
１２  電極
１４  引き上げ部
１５  ヒンジ
２０  加圧手段
３１  下部ステージ
３２  樹脂パッド
４０  引き上げ手段
５０  ＸＹθ駆動源
６０  液晶表示パネル
６１  ガラス基板（ＴＦＴアレイ基板）
６２  ガラス基板（ＣＦ基板）
６３  シール
６４  液晶
７１  外周シール
【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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