JP2002090759A - 液晶表示素子の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空雰囲気においてもマスクを用いることが
可能で、基板に損傷の無い液晶表示素子の製造装置およ
び製造方法を提供する。 【解決手段】 下定盤１ａにはマスク５がネジ止め固定
され、下基板２ａの液晶表示エリアに相当する部分に設
けられた凹所５ａには粘着部材５ｂが埋め込まれてい
る。この粘着部材５ｂによってマスク５の上に下基板２
ａを粘着固定させる。上定盤１ｂに設けられた静電チャ
ック８の電源をオンにし、上基板２ｂを上定盤１ｂに静
電吸着固定した状態で、Ｚ軸駆動源１０によって下定盤
１ａを上基板２ｂに備えられたＯリング９に接触するま
で上方向に移動させる。両定盤１ａ，１ｂとＯリング９
とに囲まれた基板周辺を真空雰囲気にした後、ＸＹθ軸
駆動源１１によって両基板２ａ，２ｂの位置整合を行
い、下定盤１ａを上方向に移動させて両基板２ａ，２ｂ
を貼り合せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の基板を重ね
合せ、互いに対向する一対の定盤で両基板を貼り合せて
製造する液晶表示素子の製造装置および製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、表示電極や配向膜など
を形成した一対の基板を貼り合せ、その基板間に液晶を
封入して製造される。基板の貼り合せ工程では、一対の
基板を定盤に保持させ、水平方向の位置整合を行いなが
ら貼り合せて、所定のセルギャップまで加圧し、仮止め
のシール材を硬化させる。その後の工程で製品仕様のセ
ルギャップまでプレスしてシールを行う。

【０００３】図５は、従来の液晶表示素子の製造装置の
構成を示す図である。基板２ａ，２ｂが一対の定盤１
ａ，１ｂに真空吸着によって保持され、ＸＹθ軸駆動源
１０およびＺ軸駆動源１１を用いて水平方向の位置整合
を行って荷重をかけることで両基板を貼り合せる。この
とき、図６に示すように下定盤１ａ上にカレットなど微
小な異物３が存在した場合、下基板２ａに異物部を中心
とする盛り上がり部４が生じる。盛り上がり部４がある
状態で水平方向の位置合わせを行うと、貼り合せ面が損
傷するという問題がある。

【０００４】これに対して、図７に示すような基板の貼
り合せ方法および貼り合せ装置並びに液晶表示素子の製
造方法が提案されている。この装置および方法は、下定
盤１ａに凹所５ａを有するマスク５を載せ、マスク５の
上に下基板２ａを載せて両基板２ａ，２ｂを貼り合せて
いる。マスク５に形成された凹所５ａによって基板２ａ
のマスク５に対向する表面は、マスク５とは接触しない
ので、凹所５ａと基板２ａとが対向する領域では、マス
ク５と基板２ａの間に異物があったとしても、その異物
は凹所５ａに入り込む。これによって、貼り合せ時に基
板が損傷することを防ぐことができる。マスク５は真空
吸着によって下定盤１ａに固定され、マスク５に形成さ
れた貫通孔を通して下基板２ａをマスク５に真空吸着固
定するようになっている。したがって、基板の大きさお
よび液晶表示エリアの形状などが変更された場合でも、
マスク５を交換するだけで対応することができる。

【０００５】また、特開昭５９−１７５３３号公報記載
の液晶パネルの製造方法は、真空槽内で第１の支持部材
上に配置された液晶パネルに、第２の支持部材に弾性体
と弾性体の下の粘着部材とを介して保持された薄膜を貼
り合せることで、貼り合せの圧力で薄膜に傷がついたり
割れたりすることを防いでいる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子の
製造工程では、前述の基板貼り合せ工程に続いて、基板
分断工程、液晶注入および封止工程が必要であるが、こ
れらの工程を集約した貼り合せ注入法（または滴下注入
法）と呼ばれる製造方法が提案されている。

【０００７】図８は、貼り合せ注入法による液晶表示素
子の製造装置を示す図である。装置は一対の定盤１ａ，
１ｂを有し、一対の基板２ａ，２ｂを保持する。一方の
基板２ａには一定量の液晶６が塗布してあり、他方の基
板２ｂにはシール材を塗布し、スペーサーを散布してあ
る（図示せず）。真空ポンプ１２で真空引きを行い、真
空室７を形成する。ＸＹθ軸駆動源１０およびＺ軸駆動
源１１を用いて水平方向の位置整合を行い、所定の荷重
をかけて両基板２ａ，２ｂを貼り合せる。さらに製品仕
様のセルギャップまでプレスする。

【０００８】上記のように、貼り合せ注入法では真空雰
囲気で貼り合せを行うため、図７に示した製造装置を適
用させようとした場合、マスク５および基板２ａ，２ｂ
を真空吸着固定することができないので、水平方向の位
置整合を行うことができないという問題がある。

【０００９】また、貼り合せ注入法では、同一工程内で
製品仕様のセルギャップまで基板をプレスするので従来
の荷重より大きな荷重のプレスが必要となる。このと
き、マスク５に形成された凹所５ａのために基板が変形
し、均一なセルギャップが得られないという問題があ
る。

【００１０】本発明の目的は、真空雰囲気においてもマ
スクを用いることが可能で、基板に損傷の無い液晶表示
素子の製造装置および製造方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板を
重ね合せ、互いに対向する一対の定盤で両基板を貼り合
せて製造する液晶表示素子の製造装置において、いずれ
か一方の定盤に、剛性を有し、基板の液晶表示エリアに
相当する部分に凹所を有するマスクが設けられ、マスク
の前記凹所に粘着性および軟性を有し、基板を粘着力に
よって保持する粘着性部材を有することを特徴とする液
晶表示素子の製造装置である。

【００１２】本発明に従えば、粘着性および軟性を有
し、基板を粘着力によって保持する粘着性部材をマスク
の凹所が有するので、基板を粘着固定し、水平方向の位
置ずれを防止するとともに、基板と定盤の間に異物が存
在しても基板の損傷を防ぐことができる。

【００１３】また本発明は、前記基板の周辺を真空雰囲
気にする手段と、前記定盤に保持されるいずれか一方の
基板に液晶を塗布する塗布手段とを有することを特徴と
する。

【００１４】本発明に従えば、前記基板の周辺を真空雰
囲気にする手段と、前記定盤に保持されるいずれか一方
の基板に液晶を塗布する塗布手段とを有するので、真空
雰囲気においてもマスクを用いることが可能で、基板の
損傷を防止することができる。

【００１５】また本発明は、一対の定盤で両基板を挟ん
で貼り合せるとき、この貼り合せる力に釣り合う大きさ
の荷重を粘着性部材の裏側から加えることを特徴とす
る。

【００１６】本発明に従えば、基板を貼り合せる力に釣
り合う大きさの荷重を粘着性部材の裏側から加えるの
で、貼り合せ時に生じる基板の変形を防止することがで
きる。また本発明は、前記裏側から加える荷重は、加圧
気体を用いて発生させることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、加圧気体を用いて荷重を
発生させるので、粘着部材の裏側に均一に荷重が加わ
り、基板の変形を防止することができる。

【００１８】また本発明は、一対の基板を重ね合せ、互
いに対向する一対の定盤で両基板を貼り合せて製造する
液晶表示素子の製造方法において、剛性を有し、基板の
液晶表示エリアに相当する部分に凹所が形成され、この
凹所に粘着性および軟性を有する粘着性部材が設けられ
るマスクを一方の定盤に設け、一方の基板の表示エリア
部分を粘着性部材に粘着させ、表示エリアの周縁部をマ
スクに支持させて一方の定盤に保持し、他方の定盤に他
方の基板を保持して両基板を貼り合せることを特徴とす
る液晶表示素子の製造方法である。

【００１９】本発明に従えば、真空雰囲気においてもマ
スクを用いることが可能で、基板に損傷の無い液晶表示
素子を製造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある液晶表示素子の製造装置（単に「製造装置」とも言
う）の構成を示す図である。製造装置は、一対の定盤１
ａ，１ｂ、剛性を有し凹所５ａが形成されたマスク５、
軟性を有し凹所５ａに埋め込まれた粘着部材５ｂ、静電
チャック８、Ｏ（オー）リング９、ＸＹθ軸駆動源１０
およびＺ軸駆動源１１を含んで構成される。

【００２１】上記の構成の製造装置によって液晶表示素
子を製造する方法について説明する。まず、大気圧下で
上定盤１ｂに上基板２ｂが図示しない真空ポンプなどの
真空吸引機を用いて真空吸着により固定され、上基板２
ｂの下基板２ａに対向する側表面で、ほぼ液晶表示エリ
アに等しい領域に、図示しない液晶塗布手段によって、
液晶６が塗布される。下定盤１ａにはマスク５がネジ止
め固定され、下基板２ａの液晶表示エリアに相当する部
分に設けられた凹所５ａには粘着部材５ｂが埋め込まれ
ている。この粘着部材５ｂによってマスク５の上に下基
板２ａを粘着固定させ、下基板２ｂの上基板２ａに対向
する側表面にシール材の塗布およびスペーサーの散布を
行う。

【００２２】次に下定盤１ａを上定盤１ｂに備えられた
Ｏリング９に接触させる。これによって、図２に示すよ
うに密閉手段である両定盤１ａ，１ｂとＯリング９とに
囲まれた基板周辺は密閉され、図示しない真空ポンプな
どの真空吸引機を用いて基板周辺を真空雰囲気にする。
ＸＹθ軸駆動源１１によって上定盤１ｂを前後左右およ
び回転移動させて両基板２ａ，２ｂの位置整合を行い、
下定盤１ａを上方向に移動させて両基板２ａ，２ｂを貼
り合せる。製品仕様のセルギャップまでプレスするため
にＺ軸駆動源１０によってさらに荷重が加えられる。こ
のさらなる荷重によって下基板２ａの凹所５ａに接して
いる部分が変形してしまう可能性がある。したがって、
貼り合せる力に釣り合う大きさの荷重を凹所５ａに埋め
込まれた粘着性部材５ｂの裏側から加えることによっ
て、基板にかかる荷重を相殺して下基板２ａの変形を防
ぐことができる。

【００２３】図３は、マスク５に形成された凹所５ａの
拡大図である。凹所５ａは、密閉を保ちつつ上下に移動
可能な薄板５ｃによって下基板２ａに対向する部分と下
定盤１ａに対向する部分とに分けられる。下定盤１ａに
対向する部分には、薄板５ｃと凹所５ａの下半分に囲ま
れた密閉空間５ｅが形成され、密閉空間５ｅに外部から
気体を導入するための通気孔５ｆが、下定盤１ａに接し
ている面から密閉空間５ｅまで形成されている。下基板
２ａに対向する部分には、粘着性部材５ｂが薄板５ｃに
接着されて埋め込まれ、薄板５ｃが凹所５ａから抜け出
ないように突出部５ｄが形成されている。

【００２４】基板張り合わせのためにＺ軸駆動源１０を
上方向に移動させると、基板を貼り合せる力に応じた力
が粘着部材５ｂに対して下基板２ａから下定盤１ａ方向
に加えられる。このとき、図示しないコンプレッサーな
どから加圧気体が通気孔５ｆを通じて密閉空間５ｅに送
られ、図４に示すように、この加圧気体が薄板５ｃを押
し上げることで粘着部材５ｂの裏側から前記基板を貼り
合せる力に釣り合う荷重を発生させ、基板の変形を防ぐ
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、粘着部材
によって基板を固定し、水平方向の位置ずれを防止する
とともに、基板と定盤の間に異物が存在しても基板の損
傷を防ぐことができる。

【００２６】また本発明によれば、真空雰囲気において
もマスクを用いることが可能で、基板の損傷を防止する
ことができる。

【００２７】また本発明によれば、基板を貼り合せる力
に釣り合う大きさの荷重を粘着性部材の裏側から加える
ので、貼り合せ時に生じる基板の変形を防止することが
できる。

【００２８】また本発明によれば、粘着部材の裏側に均
一に荷重が加わり、基板の変形を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示素子の製
造装置の構成を示す図である。

【図２】密閉された基板周辺を示す図である。

【図３】マスク５に形成された凹所５ａの拡大図であ
る。

【図４】加圧気体によって粘着部材５ｂに荷重が加えら
れた状態を示す図である。

【図５】従来の液晶表示素子の製造装置の構成を示す図
である。

【図６】異物３が存在したときの定盤１ａ，１ｂおよび
基板２ａ，２ｂの状態を示す図である。

【図７】マスク５を用いた液晶表示素子の製造装置の構
成を示す図である。

【図８】貼り合せ注入法による液晶表示素子の製造装置
を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 定盤 ２ａ，２ｂ 基板 ５ マスク ５ａ 凹所 ５ｂ 粘着性部材 ５ｃ 薄板 ５ｄ 突出部 ５ｅ 密閉空間 ５ｆ 通気孔 ６ 液晶 ７ 真空室 ８ 静電チャック ９ Ｏ（オー）リング １０ ＸＹθ軸駆動源 １１ Ｚ軸駆動源 １２ 真空ポンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板を重ね合せ、互いに対向する
   一対の定盤で両基板を貼り合せて製造する液晶表示素子
   の製造装置において、 いずれか一方の定盤に、剛性を有し、基板の液晶表示エ
   リアに相当する部分に凹所を有するマスクが設けられ、
   マスクの前記凹所に粘着性および軟性を有し、基板を粘
   着力によって保持する粘着性部材を有することを特徴と
   する液晶表示素子の製造装置。
2. 【請求項２】 前記基板の周辺を真空雰囲気にする手段
   と、 前記定盤に保持されるいずれか一方の基板に液晶を塗布
   する塗布手段とを有することを特徴とする請求項１記載
   の液晶表示素子の製造装置。
3. 【請求項３】 一対の定盤で両基板を挟んで貼り合せる
   とき、この貼り合せる力に釣り合う大きさの荷重を粘着
   性部材の裏側から加えることを特徴とする請求項１また
   は２記載の液晶表示素子の製造装置。
4. 【請求項４】 前記裏側から加える荷重は、加圧気体を
   用いて発生させることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか１つに記載の液晶表示素子の製造装置。
5. 【請求項５】 一対の基板を重ね合せ、互いに対向する
   一対の定盤で両基板を貼り合せて製造する液晶表示素子
   の製造方法において、 剛性を有し、基板の液晶表示エリアに相当する部分に凹
   所が形成され、この凹所に粘着性および軟性を有する粘
   着性部材が設けられるマスクを一方の定盤に設け、一方
   の基板の表示エリア部分を粘着性部材に粘着させ、表示
   エリアの周縁部をマスクに支持させて一方の定盤に保持
   し、他方の定盤に他方の基板を保持して両基板を貼り合
   せることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。