(57)【要約】【課題】液晶表示パネル用の一対のガラス基板を加圧して貼り合わせる上部ステージと下部ステージとの間の平行度にずれが生じていても良好に貼り合わせることが可能な液晶表示パネルの製造装置を提供すること。【解決手段】枠状に塗布された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、第１の基板に貼り合わせられる第２の基板を保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、これら下部ステージと上部ステージとの間で第１の基板と第２の基板とが加圧されて貼り合わせられる液晶表示パネルの製造装置であって、下部ステージには、第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、第１の基板のシールに対応して配置された樹脂パッドが、第１の基板のシールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有している。【選択図】図４
2009288311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状に塗布された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の基板を保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、これら下部ステージと上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧されて貼り合わせられる液晶表示パネルの製造方法であって、前記下部ステージには、前記第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、前記第１の基板の前記シールに対応して配置された樹脂パッドが、前記第１の基板の前記シールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有して、前記下部ステージの各樹脂パッドと前記上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧される工程を備えてい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】
枠状に塗布された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の基板を保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、これら下部ステージと上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧されて貼り合わせられる液晶表示パネルの製造装置であって、前記下部ステージには、前記第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、前記第１の基板の前記シールに対応して配置された樹脂パッドが、前記第１の基板の前記シールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有し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のずれ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１１３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所定の硬度を有する樹脂パッド１３３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２００２−３６５６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、貼り合わせ後の真空チャンバ１０２の内部を大気圧に戻した際に、図６（ｂ）に示されるように外周シール７１およびシール６３から不活性ガスが侵入し液晶６４にそのガスが混入してしまう場合があった。このような不具合は、上部ステージ１１１の基板加圧面１１２と下部ステージ１３１の基板加圧面１３２との間の平行度にずれが生じ、ＴＦＴアレイ基板６１とＣＦ基板６２の全面に加えられる圧力が不均一になってしまうことが原因で発生する。
【００１０】
具体的には、例えば図６（ｂ）に示されるように、複数の上部ステージ１１１が水平方向に組合わさって１つの基板加圧面１１２を構成しているが、４つの上部ステージ１１１のうち右側から１つ目の上部ステージ１１１の下面が他の上部ステージ１１１の下面と平行になっていない場合がある。
【００１１】
また、図示されるように複数の下部ステージ１３１が同じく水平方向に組合わさって１つの基板加圧面１３２を構成しているが、２つの下部ステージ１３１のうち左側の下部ステージ１３１の上面が右側の下部ステージ１３１の上面と平行になっていないような場合がある。
【００１２】
このような場合、左側の外周シール７１およびシール６３に貼り合わせの際の荷重が十分に加えられないことになってしまい、真空チャンバ１０２の内部を大気圧に戻したときのガスが、この外周シール７１およびシール６３からが侵入してしまう。
【００１３】
特に近年、液晶表示パネルの大型化に伴って上述した複数のステージを水平方向に組み合わせて１つの基板加圧面を構成するために必要なステージの数が増加しているため、組み合わせた複数のステージ全てを均一に平行にすることは難しい。
【００１４】
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ガラス基板を加圧して貼り合わせる上部ステージと下部ステージとの間の平行度にずれが生じていても良好に貼り合わせることが可能な液晶表示パネルの製造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】
【００１５】
上記課題を解決するため本発明は、枠状に塗布された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の基板を保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、これら下部ステージと上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧されて貼り合わせられる液晶表示パネルの製造方法であって、前記下部ステージには、前記第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、前記第１の基板の前記シールに対応して配置された樹脂パッドが、前記第１の基板の前記シールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有して、前記下部ステージの各樹脂パッドと前記上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧される工程を備えていることを要旨とするものである。
【００１６】
また、上記課題を解決するため本発明は、枠状に塗布された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の基板を保持する上部ステージとが互いに対向して備えられ、これら下部ステージと上部ステージとの間で前記第１の基板と前記第２の基板が加圧されて貼り合わせられる液晶表示パネルの製造装置であって、前記下部ステージには、前記第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、前記第１の基板の前記シールに対応して配置された樹脂パッドが、前記第１の基板の前記シールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有していることを要旨とするものである。
【００１７】
このような構成の液晶表示パネルの製造方法および製造装置によれば、下部ステージに第１の基板が載置される複数の樹脂パッドが縦横に列設されると共に、第１の基板のシールに対応して配置された樹脂パッドが、第１の基板のシールで囲まれた領域に対応して配置された樹脂パッドよりも高い硬度を有しているので、下部ステージの基板加圧面と上部ステージの基板加圧面との間の平行度にずれが生じていても、加圧して貼り合わせる際には、そのずれを第１の基板のシールで囲まれた領域に対応して下部ステージに配置された樹脂パッドの変形によって吸収しつつ、第１の基板のシールに対応して下部ステージに配置された樹脂パッドによって十分な荷重をシールに加えることが可能になる。
【００１８】
したがって、図６（ｂ）に示されるような貼り合わせ後の基板間のシールから不活性ガスが侵入し液晶にそのガスが混入してしまうことが防止される。
【発明の効果】
【００１９】
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、下部ステージの基板加圧面と上部ステージの基板加圧面との間の平行度にずれが生じていても、貼り合わせの際には、そのずれを第１の基板のシールで囲まれた領域に対応して下部ステージに配置された樹脂パッドの変形によって吸収しつつ、この樹脂パッドよりも高い高度を有し、第１の基板のシールに対応して下部ステージに配置された樹脂パッドによって十分な荷重をシールに加えることが可能になり、貼り合わせ後に基板間のシールから不活性ガスが侵入してしまうことが防止される。
【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および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ずれ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の下側には複数の上部ステージ１１が固定されている。この場合、複数の上部ステージ１１が水平方向に組み合わせられて上定盤１０に固定されている。それぞれの上部ステージ１１の下面が水平方向に繋がることで１つの基板加圧面１２として構成されている。
【００２６】
また、各上部ステージ１１には、電極１３が設けられており、この電極１３に給電することで、ガラス基板を上部ステージ１１の基板加圧面１２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。
【００２７】
上部ステージ１１は、図示しない真空吸着路を有している。この真空吸着路は、上部ステージ１１の基板加圧面１２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の基板加圧面１２に吸着保持することができるようになっている。
【００２８】
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。この場合、複数の下部ステージ３１が水平方向に組み合わせられて下定盤３０に固定されている。それぞれの下部ステージ３１の上面が水平方向に繋がることで１つの基板加圧面３２として構成されている。
【００２９】
また、各下部ステージ３１の基板加圧面３２には、所定の硬度を有する複数の樹脂パッド３３，３４が設けられており、この樹脂パッド３３，３４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】
図３は４つの下部ステージ３１が水平方向に組み合わせられた状態の平面図を示している。図示されるように、４つの下部ステージ３１の上面が組合わさった基板加圧面３２には複数の樹脂パッド３３，３４が縦横に列設されている。この場合、内側に配置された樹脂パッド３３と、その外側に配置された樹脂パッド３４は硬度が異なったものが用いられており、樹脂パッド３４は樹脂パッド３３よりも高い硬度を有している。したがって、同じ荷重を樹脂パッド３３と樹脂パッド３４にそれぞれ上方から加えると、その際の樹脂パッド３４の変形量よりも樹脂パッド３３の変形量のほうが大きいことになっている。
【００３１】
樹脂パッド３３は、図４に示されるようにガラス基板６２のシール６３で囲まれた領域に対応して配置されている。また、この樹脂パッド３３よりも高い硬度を有する樹脂パッド３４は、ガラス基板６２の外周シール７１およびシール６３に対応して配置されている。
【００３２】
このような構成にすることで、下部ステージ３１の基板加圧面３２と上部ステージ１１の基板加圧面１２との間の平行度にずれが生じていても、貼り合わせの際には、そのずれをシール６３で囲まれた領域に対応して下部ステージ３１に配置された樹脂パッド３３の変形によって吸収しつつ、外周シール７１およびシール６３に対応して下部ステージ３１に配置された樹脂パッド３４によって十分な荷重を外周シール７１およびシール６３に加えることが可能となっている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
図４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の基板加圧面３２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の基板加圧面１２に保持される。
【００３６】
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の図示しない真空吸着路に作用する真空吸着力によって上部ステージ１１の基板加圧面１２に吸着保持される。その後、上部ステージ１１の電極１３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１３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、上述した真空吸着路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の基板加圧面３２に設けられた樹脂パッド３３，３４上で保持される。
【００３７】
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、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。
【００３８】
その後、加圧手段２０によって上部ステージ１１を更に下降方向に移動させて、ガラス基板６１，６２を基板加圧面１２と基板加圧面３２との間で加圧して貼り合わせる。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。
【００３９】
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、ガラス基板６１，６２は貼り合わせられることになる。
【００４０】
その後、上部ステージ１１の電極１３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の図示しない真空吸着路には、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。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、図５を用いて上部ステージ１１の基板加圧面１２と下部ステージ３１の基板加圧面３２との間の平行度がずれてしまっている場合のガラス基板６１，６２の貼り合わせの状態について説明する。
【００４３】
図示されるように、４つの上部ステージ１１のうち右側から１つ目の上部ステージ１１の下面が他の上部ステージ１１の下面よりやや下方に突出した状態になっている。また、２つの下部ステージ３１のうち左側の下部ステージ３１の上面が右側の下部ステージ３１の上面よりやや上方に突出した状態になっている。
【００４４】
このように下部ステージ３１の基板加圧面３２と上部ステージ１１の基板加圧面１２との間の平行度にずれが生じた状態になっているが、図示されるように貼り合わせの際には、そのずれをガラス基板６２のシール６３で囲まれた領域に対応して下部ステージ１１に配置された樹脂パッド３３の変形によって吸収しつつ、この樹脂パッド３３よりも高い硬度を有し、ガラス基板６２の外周シール７１およびシール６３に対応して下部ステージ３１に配置された樹脂パッド３４によって十分な荷重を外周シール７１およびシール６３に加えられている。
【００４５】
したがって、下部ステージ３１の基板加圧面３２と上部ステージ１１の基板加圧面１２との間の平行度にずれが生じていても、ガラス基板６１，６２の貼り合わせの際には、下部ステージ３１の内側に配置された樹脂パッド３２の変形によってずれを吸収しつつ、それら樹脂パット３２の外周に配置された樹脂パッド３３によって十分な荷重をガラス基板６１，６２の外周シール７１およびシール６３に加えることが可能になっており、ガラス基板６１，６２を良好に貼り合わせることできる。
【００４６】
これにより、上述したように貼り合わせ後に真空チャンバ２内を不活性ガスによって大気圧に戻しても、ガラス基板６１，６２の外周シール７１およびシール６３からその不活性ガスが侵入してしまうことが防止されることになる。
【００４７】
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、複数の上部ステージ１１と複数の下部ステージ３１のそれぞれの水平方向への組み合わせの数も上述した実施の形態には限定されず、種々なる組み合わせの数について本発明を適用することができる。
【００４８】
また、図５に示した複数の上部ステージ１１の基板加圧面１２と複数の下部ステージ３１の基板加圧面３２との間の平行度にずれが生じた態様についても、上述した実施の形態には限定されず、種々なる態様の基板加圧面１２と基板加圧面３２との間の平行度のずれについても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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に示した下部ステージを上から見た図である。
【図４】図２に示した液晶表示パネルの製造装置によるガラス基板同士の貼り合わせ前の状態を示した図である。
【図５】図２に示した液晶表示パネルの製造装置において上部ステージと下部ステージとの間の平行度がずれている場合のガラス基板同士の貼り合わせ状態を示した図である。
【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】
【００５０】
１  液晶表示パネルの製造装置
２  真空チャンバ
１０  上定盤
１１  上部ステージ
１２  基板加圧面
１３  電極
２０  加圧手段
３０  下定盤
３１  下部ステージ
３２  基板加圧面
３３，３４  樹脂パッド
４０  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】
2009288311.tif 000003
【図２】
2009288311.tif 000004
【図３】
2009288311.tif 000005
【図４】
2009288311.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009288311.tif 000008