(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の少なくとも一方の透明基板の表示領域を他方の透明基板の表示領域から離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記貼り合わされた第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせが終了した後、上記透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項２】
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の表示領域を互いに離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記貼り合わされた第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせが終了した後、上記第１および第２の透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項３】
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の少なくとも一方の透明基板の表示領域を他方の透明基板の表示領域から離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板を接近させるとともに第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせされた上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記位置合わせが終了した後、上記透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項４】
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の表示領域を互いに離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板を互いに接近させるとともに第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせされた上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記位置合わせが終了した後、上記第１および第２の透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項５】
上記透明基板の周縁部と上記表示領域中央部との高さの差が５０μｍ以上となるように撓ませることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項６】
フラットパネルディスプレイを構成する透明基板を保持するため基板保持面をそれぞれ有し、上記基板保持面が互いに対向した状態に配置された上ステージおよび下ステージと、
上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方を、他方のステージに対して位置調整する位置調整機構と、
上記上ステージおよび下ステージの基板保持面上に上記透明基板を吸着保持する吸着手段と、を備え、
上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方のステージは、上記基板保持面に形成され上記透明基板の表示領域に対向する凹所を有し、上記吸着手段は上記凹所内を排気して上記透明基板の表示領域を上記凹所内に撓ませる吸引手段を備えていることを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項７】
上記上ステージおよび下ステージの各々は、上記基板保持面に形成された上記凹所をそれぞれ備えていることを特徴とする請求項６に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項８】
上記凹所中心部の深さは、５０μｍ以上に設定されていることを特徴とする請求項６叉は７に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項９】
上記吸着手段は、上記透明基板の周縁部を上記基板保持面に吸着する第１の真空吸引手段を有し、上記吸引手段は、上記凹所を介して上記透明基板の表示領域を吸引する第２の真空吸引手段を備えていることを特徴とする請求項６叉は７に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１０】
上記少なくとも一方のステージは、上記凹所の底面に突設され上記撓んだ透明基板の表面に当接可能な複数の突出部を有していることを特徴とする請求項６に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１１】
上記第１および第２のステージは、上記凹所の底面に突設され上記撓んだ透明基板の表面に当接可能な複数の突出部をそれぞれ有していることを特徴とする請求項７に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１２】
上記複数の突出部は、上記凹所の中央部に位置した突出部が最も低く、凹所の周縁部に行く程高く形成されていることを特徴とする請求項１０叉は１１に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１３】
上記凹所は、上記透明基板の表示領域に対応した寸法の矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１４】
上記凹所は、上記透明基板の表示領域に対応した寸法の矩形状に形成されているとともに球面状の底面を有していることを特徴とする請求項６叉は７に記載のフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１５】
フラットパネルディスプレイを構成する基板を保持するための基板保持面をそれぞれ有し、上記基板保持面が互いに対向した状態に配置された上ステージおよび下ステージと、
上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方を、他方のステージに対して位置調整する位置調整機構と、
上記第１および第２の基板の少なくとも一方の基板表面を他方の基板表面から離間する方向に撓ませた状態とする機構と、
を備えたことを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１６】
フラットパネルディスプレイを構成する基板を保持するための基板保持面をそれぞれ有し、上記基板保持面が互いに対向した状態に配置された上ステージおよび下ステージと、
上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方を、他方のステージに対して位置調整する位置調整機構と、を備え、
上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方は、上記基板保持面に形成され上記基板の表示領域に対向する凹所を有し、上記基板の周縁部を上記基板保持面により保持することを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立装置。
【請求項１７】
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の基板と、第２の基板とを対向配置し、
上記第１および第２の基板の少なくとも一方の基板の表示領域を他方の基板の表示領域から離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記貼り合わされた第１および第２の基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行うことを特徴とするフラットパネルディスプレイの組立方法。
【請求項１８】
上記スペーサは、上記第１および第２の基板の少なくとも一方の基板に固定配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のフラットパネルディスプレイの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイの組立方法および組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置は、スペーサを介して２枚のガラス基板を貼り合わせ、これらのガラス基板間に液晶分子を封入することにより構成されている。通常、液晶表示装置は以下の工程によって組立てられる。
【０００３】
すなわち、まず、互いに対向した上下一対のステージにガラス基板をそれぞれ吸着保持する。この場合、下ステージ上に保持されたガラス基板の表面上には、多数の電極が形成されているとともに、表示領域を規定する矩形枠状のシール材と、２枚のガラス基板間のギャップを保持するためのスペーサとが配置されている。また、上ステージに保持されたガラス基板には、対向電極、カラーフィルタ等が設けられている。
【０００４】
この状態で、２枚のガラス基板が所定の隙間をおいて対向するように上ステージを下降させた後、上ステージをＸ、Ｙ方向に移動、およびＺ軸回りで回動することにより、２枚のガラス基板同志を所定の位置合わせマーク等を基準として位置合わせする。
【０００５】
続いて、上側のガラス基板が下側のガラス基板上のシール材およびスペーサに接触する位置まで上ステージを下降させる。この場合、２枚のガラス基板がスペーサやシール材を介して接触する際の抵抗や、上下ステージの上下駆動の剛性、平行度、さらには、Ｘ、Ｙ、θ駆動機構におけるバックラッシュ等に起因して、両ガラス基板間に微妙な位置ずれが生じる。
【０００６】
そこで、２枚のガラス基板がシール材およびスペーサを介して互いに接触した状態で、再度上ステージをＸ、Ｙ、θ方向に移動して位置合わせを行う。位置合わせ終了後、２枚のガラス基板間のギャップが所定の値となるように加圧し、これらのガラス基板間に液晶分子を封入する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように２枚のガラス基板がスペーサを介して互いに接触した状態で一方のガラス基板を移動させて位置合わせを行う場合、スペーサがガラス基板の表面を強く擦って傷を付けてしまうとともに、ガラス基板表面のカラーフィルタ層等にめり込んでしまう虞もある。
【０００８】
また、２枚のガラス基板がスペーサを介して接触しないように、ステージ間隔を広げておいた場合でも、ステージや基板の平坦性の限界や、ステージと基板との間にゴミ等を挟み込むことにより、２枚の基板の一部が互いに接触してしまい、同様の不具合が生じる。
【０００９】
上述した問題は、スペーサとして、リソグラフィ行程によって一方の基板ぼ所定位置に固定的に形成された柱状のスペーサを用いた場合に特に生じ易い。
そして、近年の液晶表示装置においては画質の向上が強く要望されていることから、製造工程中に生じた僅かな傷についても画質不良として上げられ、製造歩留りを低下させる要因となる。
【００１０】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、基板に傷を付けることなく画質の向上したフラットパネルディスプレイを組み立てることが可能なフラットパネルディスプレイの組立方法、および組立装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に係るフラットパネルディスプレイの組立方法は、表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の少なくとも一方の透明基板の表示領域を他方の透明基板の表示領域から離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記貼り合わされた第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせが終了した後、上記透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２に係るこの発明のフラットパネルディスプレイの組立方法は、表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、
上記第１および第２の透明基板の表示領域を互いに離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記貼り合わされた第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせが終了した後、上記第１および第２の透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴としている。
【００１３】
上記構成の組立方法によれば、一方の透明基板あるいは両方の透明基板の表示領域を他方の透明基板から離間する方向に撓ませた状態で、２枚の透明基板を貼り合わせることにより、その周縁部のみがシール材を介して貼り合わされ、表示領域同志は互いに離間した状態に保持されている。この状態で、透明基板同志の位置合わせを行うことにより、スペーサによる基板表面への傷つきを防止する。そして、位置合わせ終了後、透明基板の撓みを取り除くことにより、スペーサを介して透明基板同志を接触させ所定のギャップを置いて対向させる。
【００１４】
請求項３に係るこの発明のフラットパネルディスプレイの組立方法は、
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、  上記第１および第２の透明基板の少なくとも一方の透明基板の表示領域を他方の透明基板の表示領域から離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板を接近させるとともに第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせされた上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記位置合わせが終了した後、上記透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に係るこの発明のフラットパネルディスプレイの組立方法は、
表示領域を囲むようにシール材が設けられているとともに、表示領域内に複数のスペーサが設けられた第１の透明基板と、第２の透明基板とを対向配置し、  上記第１および第２の透明基板の表示領域を互いに離間する方向に撓ませた状態で、上記第１および第２の透明基板を互いに接近させるとともに第１および第２の透明基板の少なくとも一方を移動して位置合わせを行い、
上記位置合わせされた上記第１および第２の透明基板の周縁部同志を上記シール材を介して貼り合わせ、
上記位置合わせが終了した後、上記第１および第２の透明基板の撓みを除き、上記スペーサを介して上記第１および第２の透明基板の表示領域同志を接触させることを特徴としている。
【００１６】
上記構成の組立方法によれば、一方の透明基板あるいは両方の透明基板の表示領域を他方の透明基板から離間する方向に撓ませた状態で、２枚の透明基板を互いに接近させた後、少なくとも一方の透明基板を移動して基板同士の位置合わせを行う。位置合わせの際、２枚の透明基板の表示領域同志は互いに離間した状態に保持されていることから、スペーサによる基板表面への傷つきが防止される。そして、位置合わせ終了後に、シール材を介して透明基板同士を貼り合わせ、更に、透明基板の撓みを取り除くことにより、スペーサを介して透明基板同志を接触させ所定のギャップを置いて対向させる。
【００１７】
請求項６に係るこの発明の組立装置は、フラットパネルディスプレイを構成する透明基板を保持するため基板保持面をそれぞれ有し、上記基板保持面が互いに対向した状態に配置された上ステージおよび下ステージと、上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方を、他方のステージに対して位置調整する位置調整機構と、上記上ステージおよび下ステージの基板保持面上に上記透明基板を吸着する吸着手段と、を備えている。
【００１８】
そして、上記上ステージおよび下ステージの少なくとも一方のステージは、上記基板保持面に形成され上記透明基板の表示領域に対向する凹所を有し、上記吸着手段は、上記凹所内を排気して上記透明基板の表示領域を上記凹所内へ撓ませる吸引手段を備えていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項７に係る組立装置によれば、上記上ステージおよび下ステージの両方が、上記基板保持面に形成された上記凹所を備えている。
上記構成の組立装置によれば、凹所を有する基板保持面上に透明基板を吸着することにより、表示領域が他方の透明基板から離間する方向に撓んだ状態で吸着保持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、フラットパネルディスプレイとして液晶表示装置を組み立てるための、この発明の実施の形態に係る組立装置１０を示している。この組立装置１０は、後述する液晶表示装置の２枚のガラス基板を貼り合わせる貼り合わせ機構部１２と、貼り合わせ機構部１２へガラス基板を供給する供給機構部１４と、を備え、これらの貼り合わせ機構部および供給機構部は本体フレーム１６上に設置されている。
【００２１】
貼り合わせ機構部１２は、互いに対向配置された上ステージ１８および下ステージ２０を有している。これらのステージ１８、２０は矩形板状に形成されほぼ水平に配置されている。下ステージ２０は本体フレーム１６上に固定的に配設されている。
【００２２】
上ステージ１８は、位置調整機構として機能するＸ−Ｙ−θステージ２２に取り付けられている。Ｘ−Ｙ−θステージ２２は、水平面内において、Ｘ方向、Ｙ方向に移動自在であるとともに、垂直軸の回りで回動可能となっている。また、Ｘ−Ｙ−θステージ２２は、本体フレーム１６に設けられたガイド２５により、垂直方向に沿って昇降自在に支持およびガイドされ、本体フレーム１６の上部に設けられた駆動機構２４によって昇降駆動される。
【００２３】
そして、上ステージ１８は、Ｘ−Ｙ−θステージ２２を作動させることにより、下ステージ２０に対して位置調整可能であるとともに、駆動機構２４によってＸ−Ｙ−θステージ２２を昇降駆動することにより、下ステージに対して接離する方向に移動される。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、上ステージ１８の下面は基板保持面１８ａを構成し、この基板保持面の中央部には、矩形状の凹所２６が形成されている。凹所２６は、後述するガラス基板の有効領域とほぼ対応した形状および寸法に形成されているとともに、その深さは、５０μｍ以上に形成されている。更に、凹所２６の底面中央には、排気口２８が開口している。そして、排気口２８は、吸引チューブ３０を介して第１の真空ポンプ３２に接続されている。
【００２５】
また、上ステージ１８には多数の吸着孔３４が形成され、これらの吸着孔は基板保持面１８ａに開口しているとともに、凹所２６の周縁部に沿って並んで設けられている。これらの吸着孔３４は、吸引チューブ３５を介して第２の真空ポンプ３６に接続されている。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、下ステージ２０の上面は基板保持面２０ａを構成し、この基板保持面の中央部には、矩形状の凹所３８が形成されている。凹所３８は、後述するガラス基板の有効領域とほぼ対応した形状および寸法に形成されている。また、下ステージ２０には多数の吸着孔４０が形成され、これらの吸着孔は基板保持面２０ａに開口しているとともに、凹所３８の周縁部に沿って並んで設けられている。これらの吸着孔４０は、吸引チューブ４２を介して第３の真空ポンプ４３に接続されている。
【００２７】
なお、第１ないし第３の真空ポンプ３２、３６、４２は、図１に示すように、下ステージ２０の下方において本体フレーム１６上に配置され、この発明における吸着手段および吸引手段を構成している。
【００２８】
図１に示すように、貼り合わ機構部１２の上ステージ１８および下ステージ２０にガラス基板を供給する供給機構部１４は、本体フレーム１６上にほぼ水平に設けられたＸ−Ｙテーブル４４と、Ｘ−Ｙテーブル上に垂直に立設された支持ポスト４６と、を備え、支持ポストには垂直方向に沿って昇降可能な移動台４８が取付けられている。また、移動台４８には、水平方向に延びる伸縮自在かつ回動自在な支持アーム５０が取り付けられ、支持アームの延出端には、ガラス基板を吸着保持する保持部５２が設けられている。
【００２９】
そして、供給機構部１４は、保持部５２によりガラス基板を吸着保持した状態で、移動台４８を昇降および支持アーム５０を伸縮、回動させることにより、ガラス基板を上ステージ１８、および下ステージ２０にそれぞれ供給する。
【００３０】
一方、以上のように構成された組立装置を用いて組立られる液晶表示装置は、図３に示すように、それぞれ矩形状の透明基板として機能するアレイ基板６０および対向基板６２を備えている。アレイ基板６０はガラス基板の表面上に、信号線６１、走査線６３、画素電極６５等の形成することにより構成された矩形状の表示領域６０ａを有している。また、アレイ基板６０上には、表示領域６０ａを囲むようにシール材６４が塗布されているとともに、表面領域６０ａ上には、多数の球状スペーサ６６が散布されている。シール材６４の高さは例えば１５μｍ、スペーサの径は５μｍ程度に設定されている。
【００３１】
対向基板６２はガラス基板からなり、その下面には、対向電極６８、カラーフィルタ７０等の形成された矩形状の表示領域６２ａが設けられている。表示領域６２ａは、アレイ基板６０側の表示領域６０ａに対応した寸法を有している。
【００３２】
そして、液晶表示装置は、シール材６４を介してアレイ基板６０および対向基板６２を貼り合わ、これらの基板間に液晶分子を封入することにより構成されている。
【００３３】
次に、以上のように構成された組立装置を用いて液晶表示装置を組み立てる方法について説明する。図４（ａ）に示すように、まず、予め形成されたアレイ基板６０を供給機構１４によって貼り合わせ機構部１２の下ステージ２０まで供給し、表示領域６０ａを上にして下ステージ上に載置する。この際、アレイ基板６０の表示領域６０ａが下ステージ２０の凹所３８と対向し、かつ、アレイ基板の周縁部が基板保持面２０ａと接触するように載置する。この状態で、第３の真空ポンプ４３を作動させ、吸着孔４０によってアレイ基板６０の周縁部を下ステージ２０の基板保持面２０ａ上に吸着保持する。
【００３４】
続いて、上記と同様の工程によって対向基板６２を上ステージ１８に供給し、有効領域６２ａを下に向けて上ステージの基板保持面１８ａ上に吸着保持する。この場合、対向基板６２の表示領域６２ａが上ステージ１８の凹所２６と対向し、かつ、対向基板の周縁部が基板保持面１８ａと接触した状態で、第２の真空ポンプ３６を作動させ、吸着孔３４によって対向基板の周縁部を基板保持面１８ａ上に吸着保持する。これにより、アレイ基板６０および対向基板６２は、表示領域６０ａ、６２ａが互いに対向した状態に配置される。
【００３５】
続いて、図４（ｂ）に示すように、駆動機構２４によってＸ−Ｙ−θステージ２２とともに上ステージ１８を下降させ、対向基板６２をアレイ基板６０に接近する方向へ移動させる。その間、第１の真空ポンプ３２を作動させ、排気口２８を通して上ステージ１８の凹所２６内を所定の圧力まで排気する。すると、対向基板６２の表示領域６２ａは、凹所２６の底面側に吸引されアレイ基板６０から離間する方向へ微妙に撓む。対向基板６０の撓み量は、排気圧を制御することにより所定の値、例えば、５０μｍ程度に調整される。
【００３６】
そして、図４（ｃ）に示すように、対向基板６２が所定量撓んだ状態で、対向基板６２の周縁部がアレイ基板６０上のシール材６４に接触する位置まで上ステージ１８を更に下降させる。この際、対向基板６２の表示領域６２ａは、アレイ基板６０の表示領域６０ａから離間する方向へ撓んでいることから、表示領域６２ａはアレイ基板上のスペーサ６６に接触することなく保持されている。
【００３７】
この状態で、Ｘ−Ｙ−θステージ２２を作動させて上テーブル１８および対向基板１８をＸ、Ｙ、θ方向に移動させ、対向基板６２をアレイ基板６０に対して所定の位置に位置合わせする。
【００３８】
位置合わせ終了後、図４（ｄ）に示すように、第１の真空ポンプ３２を停止し、上ステージ１８の凹所２６内を大気圧に戻す。それにより、対向基板６２は撓みが取り除かれて元の状態、すなわち、平坦な状態に復帰する。その結果、対向基板６２の表示領域６２ａはアレイ基板６０上のスペーサ６６に接触し、対向基板およびアレイ基板６０は所定のギャップ、例えば、５μｍを持って貼り付けられる。
【００３９】
なお、この際、上ステージ１８の排気口２８から凹所２６内に加圧空気を供給し、アレイ基板６０と対向基板６２との間のギャップを補正するようにしてもよい。
【００４０】
位置合わせ終了後、あるいは、貼り合わ終了した時点で、アレイ基板６０および対向基板６２を圧着した状態のまま、ＵＶ硬化剤等の仮止め剤によって基板同志を仮止めし、この仮止め剤を硬化させる。
【００４１】
その後、第２および第３の真空ポンプ３６、４３を停止してアレイ基板６０および対向基板６２の吸着を解除し、更に、上ステージ１８をＸ−Ｙ−θステージ２２とともに上昇させる。続いて、貼り合わされたアレイ基板６０および対向基板６２を、図示しない搬送機構によって下ステージ上から取り出し、次に、シール材を硬化させる行程に搬送する。
【００４２】
以上のように構成された液晶表示装置の組立方法および組立装置によれば、対向基板６０の表示領域６０ａをアレイ基板６２から離間する方向へ撓ませ、対向基板の周縁部のみがシール材６４を介してアレイ基板に接触した状態で位置合わせを行う構成としたことから、対向基板の表示領域がスペーサ６６に対して非接触な状態で位置合わせを行うことができる。また、下ステージ２０の基板保持面２０ａにも凹所３８が設けられているため、基板保持面に付着したゴミ等によってアレイ基板６０の有効領域６０ａが対向基板６２側へ撓むことを防止でき、同時に、アレイ基板６０の有効領域６０ａが自重により凹所３８側へ僅かに撓んで対向基板６２から離間する。
【００４３】
従って、位置合わせの間、スペーサ６６によってアレイ基板６０および対向基板６２の表示領域６０ａ、６２ａに傷が付くことを防止でき、その結果、傷に起因する配向不良、画像不良の発生を防止し、画質の向上した液晶表示装置を提供することができる。更に、アレイ基板６０と対向基板６２とがスペーサ６６を介して接触していない状態で位置合わせを行うことにより、高精度な位置合わせが可能となり、一層画質の向上を図ることができる。
【００４４】
なお、対向基板６０を撓ませた状態でガラス基板同志の位置合わせを行うため、位置合わせ終了後に対向基板の撓みを取り除いた際、撓み分の位置ずれを生じるこのも考えられるが、対向基板の撓み量を５０μｍ程度とした場合、通常の３００×３００ｍｍのガラス基板においても位置ずれ量は０．０２〜０．０５μｍ程度であり、実用上何等問題とならない。
【００４５】
図５は、この発明の第２の実施の形態に係る組立装置および組立方法を概略的に示している。第２の実施の形態によれば、下ステージ２０の凹所３８にも排気口７０が設けられ、この排気口には図示しない第４の真空ポンプが接続されている。この場合、凹所３８は５０μｍ以上の深さに形成されている。
【００４６】
そして、上述した実施の形態と同様に、上ステージ１８および下ステージ２０に対向基板６２およびアレイ基板６０をそれぞれ吸着保持した後、第１および第４の真空ポンプを作動させて対向基板の有効領域６２ａおよびアレイ基板の有効領域６０ａを互いに離間する方向へ撓ませる。この際、撓み量は両基板共同一の値とする。
【００４７】
この状態で、対向基板６２およびアレイ基板６０の周縁部同志をシール材６４を介して貼り合わた後、Ｘ−Ｙ−θステージ２２によって基板同志の位置合わせを行う。その後、第１および第４の真空ポンプを停止して凹所２６、３８内を大気圧に戻すことにより、対向基板６２およびアレイ基板６０の撓みを取り除く。それにより、対向基板６２およびアレイ基板６０は、スペーサ６６を介して互いに接触し、所定のギャップをおいて貼り合わされる。
【００４８】
なお、他の構成は前述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
このように構成された第２の実施の形態においても、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、２枚のガラス基板を同量だけ撓ませた状態で位置合わせした後、撓みを取り除く構成としたことから、撓みに起因する位置合わせのずれをほぼゼロにすることが可能となる。
【００４９】
図６ないし図９は、上ステージ１８および下ステージ２０の変形例を示している。
図６に示す第１の変形例によれば、上下各ステージの凹所２６、３８の底面には、互いに平行に延びる複数の細長いリブ７２が形成されている。各リブ７２の高さは例えば５０μｍに設定されている。
【００５０】
第１の変形例において、凹所２６、３８内を所定の圧力で排気することにより、対向基板６２およびアレイ基板６０は凹所の底側に撓み、リブ７２の上面に接触した状態に保持される。このような構成の場合、リブ７２の高さを調整することにより、ガラス基板の撓み量を常に一定にすることができ、排気圧の制御が容易となる。
【００５１】
図７に示す第２の変形例によれば、各ステージの凹所２６、３８の底面は、ステージの基板保持面に連続した緩やかな球面状に形成されている。このような構成によれば、ガラス基板を撓ませた際、ガラス基板の撓みが、ステージの基板保持面と凹所との境界部に集中することを防止することができる。それにより、ガラス基板周縁部の吸着保持が外れ、周縁部が基板保持面から跳ね上がることを防止できる。
【００５２】
上述したような球面状の底面を有する凹所の加工は非常に困難であることから、図８に示す第３の変形例のように、凹所の底面上に互いに平行に延びる複数の細長いリブ７２を形成し、これらのリブの高さを、凹所の中央部に位置したリブを最も低く、凹所周縁部に行くに従って高く形成することにより、疑似的な曲面形状を構成するようにしてもよい。
【００５３】
また、図９に示す第４の変形例のように、リブに代わって、それぞれ独立した角柱形状の突起７４を凹所の底面に多数形成し、凹所の中央部に位置した突起を最も低く、凹所周縁部に行くに従って高く形成することにより、疑似的な曲面形状を構成するようにしてもよい。
【００５４】
以上のように構成された第１ないし第４の変形例に係るステージを用いた場合にも、前述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、これらの変形例に係るステージを用いた場合、ガラス基板を撓ませた状態において、ガラス基板はリブ７２、凹所底面、突起に当接した状態に保持されることから、ガラス基板の周縁部をステージの基板保持面上に吸着するための排気系を省略し、ガラス基板を撓ませるための排気系のみによってガラス基板の吸着保持を併せて行うことが可能となる。
【００５５】
なお、この発明は上述した実施の形態および変形例に限定されることなく、この発明の範囲内で更に種々変形可能である。例えば、上ステージおよび下ステージに形成された凹所の形状、寸法、並びに、ガラス基板の寸法等は必要に応じて種々変形可能である。また、この発明は、球状のスペーサを有する液晶表示装置に限らず、リソグラフィ行程により有効領域上に立設された柱状のスペーサを有する液晶表示装置の組立にも適用可能である。
【００５６】
また、上記実施の形態においては、アレイ基板および対向基板の少なくとも一方を撓ませた状態でシール材を介して貼り合わせ、その後、一方の基板を移動させて位置合わせを行う構成としたが、これに限らず、以下の組立方法としてもよい。すなわち、アレイ基板および対向基板の少なくとも一方を撓ませた状態で基板同士を接近させ、接近した状態で少なくとも一方の基板を移動して基板相互の位置合わせを行う。そして、位置合わせ終了後、アレイ基板および対向基板をシール材を介して貼り合わせ、続いて、基板の撓みを除くことにより、アレイ基板および対向基板の表示領域同士を、スペーサを介して接触させるようにしてもよい。
【００５７】
このような構成によれば、アレイ基板および対向基板を非常に接近させた状態で基板同士の位置合わせを行っても、スペーサを介して表示領域同士が接触することがなく、スペーサによる表示領域の損傷を防止することができる。従って、傷に起因する配向不良、画像不良の発生を防止し、画質の向上した液晶表示装置を提供することができる。更に、アレイ基板と対向基板とが非常に接近した状態で位置合わせを行うことにより、高精度な位置合わせが可能となり、一層画質の向上を図ることができる。
【００５８】
更に、上述した実施の形態においては、１枚のガラス基板上に１つの有効領域が設けられた基板を用いて液晶表示装置を組立てる構成について説明したが、１枚のガラス基板上に複数の有効領域が設けられた基板を用いて複数の液晶表示装置を同時に組立てる構成としてもよい。この場合、少なくとも一方のステージに、各有効領域に対応する複数の凹所を設ける構成、あるいは、単一の凹所を形成するとともに、凹所内に複数の突出部を形成し、各有効領域の中央部と対向する突出部を最も低く、各有効領域の周縁部に行くにほど突出部を高く形成した構成とすることができる。
【００５９】
以上詳述したように、この発明によれば、基板に傷を付けることなく画質の向上したフラットパネルディスプレイを組み立てることが可能なフラットパネルディスプレイの組立方法、および組立装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る組立装置全体を示す側面図。
【図２】上記組立装置の上ステージおよび下ステージを示す斜視図。
【図３】上記組立装置によって組み立てられる液晶表示装置の分解斜視図および側面図。
【図４】上記組立装置を用いて液晶表示装置を組み立てる組立構成を示す図。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る組立装置および組立方法を概略的に示す図。
【図６】上記上ステージおよび下ステージの第１の変形例を示す断面図および斜視図。
【図７】上記上ステージおよび下ステージの第２の変形例を示す断面図。
【図８】上記上ステージおよび下ステージの第３の変形例を示す断面図。
【図９】上記上ステージおよび下ステージの第４の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
１０…組立装置
１２…貼り合わ機構部
１４…供給機構部
１６…本体フレーム
１８…上ステージ
１８ａ…基板保持面
２０…下ステージ
２０ａ…基板保持面
２２…Ｘ−Ｙ−Θステージ
２６、３８…凹所
２８…排気口
３２…第１の真空ポンプ
３４、４０…吸着孔
３６…第２の真空ポンプ
４３…第３の真空ポンプ
６０…アレイ基板
６２…対向基板
６０ａ、６２ａ…有効領域
６４…シール材
６６…スペーサ
【図１】
0003863245.tif 000002
【図２】
0003863245.tif 000003
【図３】
0003863245.tif 000004
【図４】
0003863245.tif 000005
【図５】
0003863245.tif 000006
【図６】
0003863245.tif 000007
【図７】
0003863245.tif 000008
【図８】
0003863245.tif 000009
【図９】
0003863245.tif 000010