JP2001255542A - 基板貼り合わせ方法及び基板貼り合わせ装置、並びに、液晶表示素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密なプレス機構を用いることなく、２枚の
基板間の押圧力を基板全体に均一にかけることができ、
精密な基板貼り合わせを容易に且つ短時間に行える基板
貼り合わせ方法、貼り合わせ装置、並びに液晶表示素子
の製造方法、製造装置を提供する。 【解決手段】 まず、上定盤１５と下定盤１６にそれぞ
れ基板１，２を載置する。上定盤１５及び中空部材１４
を下定盤１６上に降ろし、第１の空間Ａ，第２の空間Ｂ
を減圧する。上定盤１５の駆動機構を解除し、第２の空
間Ｂを徐々に加圧することにより、第１の空間Ａとの圧
力差により上定盤１５を下定盤１６に押圧する。セルギ
ャップ１２が所定値となったところで、導光路１３から
シール材４に紫外線を照射してシール材４を硬化させ
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、ノートパソコンや
ディスプレイに用いられる液晶表示素子等における基板
の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置、並びに液晶表示
素子の製造方法、製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な液晶表示素子の構造を図６に示
す。２枚の基板１，２の間に液晶３がシール材４によっ
て封入された構造をしている。液晶が封入される基板の
間隔（以下セルギャップ）を保持するため、スペーサ５
が基板間に多数分布して挟持されている。更に、２枚の
基板には図示しないＴＦＴ素子や透明電極、カラーフィ
ルター、配向膜等が設けられている。

【０００３】このような液晶表示素子の一般的な製造方
法について図６，図３を用いて説明する。まず、予めス
ペーサを散布した状態で２枚の基板１，２を貼り合わ
せ、基板１，２間の周囲に設けておいたシール材２２を
硬化させて、空セル２１を製作する。シール材２２には
一部に開口が設けておき、注入口２３とする。この空セ
ル２１と容器に入れた液晶２４を、真空チャンバー２０
内に設置する。真空チャンバー２０内を真空排気し、空
セル２１内を脱気し、液晶２４を脱泡する。真空排気を
充分行った後、空セルの注入口２３を液晶２４に浸漬
し、真空チャンバー２０内を大気圧に戻す。セル内外の
圧力差により、液晶２４が注入口２３よりセル内に浸透
する。液晶がセル内に充填された後、セルを取り出し、
注入口２３をＵＶ硬化樹脂で封止し、液晶の封入を完了
する。

【０００４】図３の液晶表示素子の製造方法では、基板
間に液晶を封入する方法としては、いわゆる真空注入法
を使用している。すなわち、空セル２１内を真空にした
後、液晶を注入口２３に接触させ外部を大気圧にするこ
とにより液晶を内外の圧力差によって注入している。し
かしながら、この方法では注入口２３からの排気によ
り、セル内部を完全な０気圧すなわち気体分子が存在し
ない状態にすることは不可能であり、セル内面に吸着さ
れた気体分子が存在する。よって、液晶が注入されるに
したがって内部の圧力が上昇し、やがて圧力差が無くな
り大気圧の気泡が残留する。特に、近年の対角１５イン
チ以上のモニター用液晶表示素子においては残留する気
体の体積が大きくなり、表示素子の映像表示範囲に及ぶ
ことがあり問題となっている。

【０００５】また、２枚の基板の間隔はμｍオーダであ
り、このような狭い間隔のセル内部を注入口からの排気
によって真空にするには、非常に長い時間がかかる。同
様に液晶を充填するにも時間がかかり、前述の対角１５
インチの液晶表示素子でセル排気から液晶封入完了まで
に１０時間程度の長時間を要していた。

【０００６】この真空注入法における問題点を解決する
方法として、特開昭６３−１０９４１３号公報や特公平
８−２０６２７号公報にあげられる滴下注入法がある。

【０００７】特開昭６３−１０９４１３号公報の方法に
ついて図４を用いて説明する。まず、図４（ａ）に示す
ように、一方の基板２にシール材４及びスペーサ５を設
ける。次に、図４（ｂ）に示すように、減圧下でシール
材４の内側に所要量の液晶３を均一に載せる。続いて、
図４（ｃ）に示すように、他方の基板１をシール材４に
接するよう重ね合わせる。最後に、図４（ｄ）に示すよ
うに、セル内に空間が残らないよう押圧する。しかる後
シールを硬化し、液晶の封入を完了する。

【０００８】この滴下注入法によれば、減圧された空間
において液晶を滴下した基板を貼り合せることにより、
セル内部が２枚の基板が貼り合される前に真空引きされ
るため、セル内部を真空にする時間が大幅に短縮され
る。また、貼り合わせと同時に液晶封入が完了する為、
液晶を注入する時間がなくなる。液晶の供給量をセル内
部の空間と同じにすることにより、セル内部に空間が無
いよう減圧下で液晶が充填される。また、セル内面が開
放状態で減圧される為、内面に吸着する気体分子の除去
も効果的に行われる。よってセル内部に残留する気体も
発生し難くなる。

【０００９】次に、特公平８−２０６２７号公報の方法
について図５を用いて説明する。まず、図５（ａ）に示
すように、一方の基板２に液晶３を塗布する。ここで、
液晶３がシール材４に到達する時間がシール材全周にお
いて同じになるよう、液晶の供給形状をシール材４と小
型相似形かつシール材より厚い量とする。次に、図５
（ｂ）に示すように、基板１と上記基板２を重ね合わせ
る。このとき、液晶３が広がってシール材４に到達する
前に、基板１がシール材４に接するようにする。この状
態で基板１はシール材４に接しているが、液晶３の層が
厚いため膨らんでいる。続いて、図５（ｃ）に示すよう
に、基板１，２に加重をかけて基板１を平坦にし、セル
内に空間が無くなるよう液晶３を押し広げる。

【００１０】この方法によれば液晶がシール材を流した
り、シール材と基板の密着を妨げることが無い。

【００１１】以上説明した液晶表示素子の製造方法（真
空注入法）における基板１，２の貼り合わせ方法の従来
例を、図６を使用して説明する。

【００１２】まず、貼り合わせ装置にて、基板１，２を
位置合わせした状態で、その間隔が数μｍ程度となるま
で、シール材２２を押しつぶしながら貼り合わせる。こ
こで、紫外線を照射することでシール材を硬化させて、
両基板１，２を仮固定する。次に、ギャップ成形機によ
り、貼り合わされた基板１，２の間隔がスペーサの粒径
になるまで加熱しながらプレスして、シール材の熱硬化
成分を利用して、シール材を本硬化させる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような液晶表
示素子において、２枚の基板の間隔はμｍオーダであ
り、更に薄型化する傾向にある。このため、上記製造方
法においては、基板を傾きなく平行に位置合わせして貼
り合わせることが非常に重要となってきている。

【００１４】上記した真空注入法における液晶表示素子
の製造方法においては、両基板を単に機械的にのみ押圧
するため、両基板の平行度を精密に制御するには、大型
の高価な装置を用いる必要があった。

【００１５】また、この方法では、２つの基板間の押圧
を、位置合わせして仮固定する工程と、ギャップがスペ
ーサの粒径になるまでプレスする工程の両方において行
う必要があるが、これらでは基板間に加える圧力が大き
く相違するため、異なる装置を使用する必要があり、製
造時間がかかるとともにコストアップを齎していた。

【００１６】また、上述した滴下注入法の場合にも同様
に両基板を単に機械的にのみ押圧するため、両基板の平
行度を精密に制御するには、大型の高価な装置を用いる
必要があった。

【００１７】本発明は、以上の課題を解決するものであ
って、２枚の基板を貼り合わせを精密に且つ生産性良く
行える基板の貼り合わせ方法及び貼り合わせ装置、並び
に、液晶表示素子の製造方法及び製造装置を提供するも
のである。

【００１８】

【課題を解決する手段】第１の発明の基板貼り合わせ方
法は、一対の基板を所定間隔でシール材を介して貼り合
わせる基板貼り合わせ方法において、前記一対の基板
を、対向して配置された２つの基板支持台に載置し、少
なくとも一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反対側
に位置する空間の圧力を、前記一対の基板の間の空間の
圧力に対して徐々に高めていくことにより、前記シール
材を押しつぶして、前記一対の基板間間隔を前記所定間
隔とすることを特徴とする。

【００１９】第２の発明の基板貼り合わせ装置は、一対
の基板を所定間隔でシール材を介して貼り合わせる基板
貼り合わせ装置において、前記一対の基板を載置する、
対向して配置された２つの基板支持台を備え、前記２つ
の基板支持台に搭載する基板の間を含む第１の空間、及
び、一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反対側の空
間の一部を少なくとも含む第２の空間が密閉可能に形成
されており、且つ、第１の空間の圧力に対する第２の空
間の圧力が可変に形成されていることを特徴とする。

【００２０】第３の発明の液晶表示素子の製造方法は、
シール材を介して所定間隔で貼り合わせられた一対の基
板間に、液晶が挿入されてなる液晶表示素子の製造方法
において、前記一対の基板を、対向して配置された２つ
の基板支持台に載置する第１工程と、少なくとも一方の
前記基板支持台の基板搭載側とは反対側に位置する第２
の空間の圧力を、前記一対の基板の間の第１の空間の圧
力に対して徐々に高めていくことにより、前記シール材
を押しつぶして、前記一対の基板の間隔を前記所定間隔
とする第２工程と、を含むことを特徴とする。

【００２１】第４の発明の液晶表示素子の製造方法は、
第３の発明の液晶表示素子の製造方法において、前記シ
ール材は紫外線硬化型の樹脂からなり、第２工程におい
て前記一対の基板の間隔が前記所定間隔となったとき
に、前記シール材に紫外線を照射することを特徴とす
る。

【００２２】第５の発明の液晶表示素子の製造方法は、
第３または第４の発明の液晶表示素子の製造方法におい
て、第１工程の前に、前記基板の一方に液晶を塗布する
第３工程を含むとともに、第１工程と第２工程の間に、
第１の空間及び第２の空間を減圧する第４工程を含むこ
とを特徴とする。

【００２３】第６の発明の液晶表示素子の製造装置は、
シール材を介して所定間隔で貼り合わせられた一対の基
板間に、液晶が挿入されてなる液晶表示素子の製造装置
において、前記一対の基板を載置する、対向して配置さ
れた第１基板支持台、第２基板支持台を備え、前記２つ
の基板支持台に搭載する基板の間を含む第１の空間、及
び、一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反対側の空
間の一部を少なくとも含む第２の空間が密閉可能に形成
されており、且つ、第１の空間の圧力に対する第２の空
間の圧力が可変に形成されていることを特徴とする。

【００２４】第７の発明の液晶表示素子の製造装置は、
第６の発明の液晶表示素子の製造装置において、第２基
板支持台は、基板を載置する領域を取り囲み第１基板支
持台に当接することで第１の空間を形成し、第１の空間
及び前記第２基板支持台を覆い、第１の基板支持台と当
接することで第２の基板支持台及び第１の基板支持台と
の間に第２の空間を形成する中空部材を有しており、第
２の基板支持台と第１の基板支持台との接触部分、及
び、前記中空部材と第１の基板支持台との接触部分に、
弾性部材を有することを特徴とする。

【００２５】第８の発明の液晶表示素子の製造方法は、
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に、液
晶が挿入されてなる液晶表示素子の製造方法において、
前記基板の一方に液晶を塗布する工程と、前記一対の基
板を、対向して配置された２つの基板支持台に載置する
工程と、前記２つの基板支持台に搭載する基板の間を含
む第１の空間、及び、一方の前記基板支持台の基板搭載
側とは反対側の空間の一部を少なくとも含む第２の空間
と、を減圧する工程と、２つの基板支持台間を押圧する
ことで、前記シール材を押しつぶし、前記一対の基板を
貼り合わせることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明に
おける基板の貼り合わせ方法、貼り合わせ装置、並び
に、液晶表示素子の製造方法及び製造装置の一実施の形
態に関し、図１を用いて説明する。なお、ここでは、上
述した滴下注入法にて液晶表示素子を製造する場合につ
いて説明するが、これに限るものではない。

【００２７】まず、本実施の形態で使用する製造装置に
ついて説明する。

【００２８】本製造装置は、一方の基板を載置する下定
盤（第１基板支持台）１６、他方の基板を載置する上定
盤（第２基板支持台）１５、及び、該上定盤１５を隙間
を介して覆うように形成された中空部材１４を有してい
る。上定盤１５及び中空部材は、それぞれ図示していな
い駆動系により下定盤１６に対して上下方向に移動可能
となっている。

【００２９】上定盤１５は、基板を搭載する平坦領域の
周囲に立設部を有しており、その立設部の先端には弾性
部材１５ａが設けられている。そして、上定盤１５を下
定盤１６上に押圧したときに、上記弾性部材１５ａが下
定盤１６に当接し、上定盤１５と下定盤１６との間の空
間（第１の空間）は気密となるようになっている。ま
た、上定盤１５は上記のように上下移動可能であるとと
もに、基板の面方向には精密位置調整できるようになっ
ている。

【００３０】中空部材１４は、上定盤１５及び第１の空
間を取り囲む立設部及び平坦部を有し、立設部の先端に
は弾性部材１４ｂが設けられている。中空部材１４は下
定盤１６上に押圧されたときに、弾性部材１４ｂが下定
盤１６に接触し、中空部材１４と上定盤１５との間の空
間（第２の空間）が気密となるように形成されている。

【００３１】下定盤１６及び上定盤１４には、それぞれ
孔１６ａ，１４ａが形成されており、それぞれ第１の空
間、第２の空間を真空排気できるようになっている。

【００３２】また、上定盤１５には、図１（ｄ）に示す
ようにセルギャップ１２を計測するためのセル厚計１１
が備えられているとともに、光を透過させるための導光
路１３が備えられている。

【００３３】以下、上記製造装置を用いた基板貼り合わ
せ方法、液晶表示素子製造方法を説明する。

【００３４】（ステップ１）図１（ａ）を参照して、ま
ず、一方の基板１に、封入完了時の液晶層と同じ大きさ
で、規定の液晶層厚（５μｍ）の矩形膜状に、予め減圧
して脱泡処理を行った液晶を塗布する。もう一方の基板
２には、スペーサ５の散布とシール材４の塗布を行う
（第３工程）。

【００３５】シール材４には紫外線硬化樹脂を用い、デ
ィスペンサで幅０．４ｍｍ厚さ２５μｍの線で、内寸が
塗布液晶外形から各辺０．５ｍｍ間隔を開けた矩形枠に
描画する。シール材４は液晶３を塗布しない側の基板２
に設けるので液晶３の塗布の妨げとはならない。

【００３６】（ステップ２）図１（ｂ）を参照して、こ
の一組の基板１，２を、液晶塗布した面とシール材・ス
ペーサを設けた面を対向させするように、それぞれ上定
盤１５、下定盤１６に搭載する（第１工程）。

【００３７】（ステップ３）図１（ｃ）を参照して、上
定盤１５と中空部材１４を下降させ、弾性部材１５ａ、
１４ｂを介して下定盤１６に押圧し、その状態を保持す
る。そして、上定盤１５と下定盤１６で密閉された第１
の空間を下定盤に設けられた孔１６ａから第１の真空ポ
ンプ（図中に示さず）で脱空することで第１の空間を１
Ｔｏｒｒ以下に減圧する。それと同時に中空部材１４と
下定盤１６で密閉された第２の空間も中空部材１４に設
けられた孔１４ａから第２の真空ポンプ（図中に示さ
ず）で脱空することで第２の空間を２０Ｔｏｒｒ以下に
減圧する（第４工程）。これにより、塗布時に液晶３に
溶け込んだ気体や基板１，２の表面に吸着された気体分
子を減圧によって除去する。

【００３８】なお、上述のように第２の空間をも減圧す
るのは、第１の空間のみ減圧すると、上定盤１５から下
定盤１６に大きな圧力が急激に生じるため、基板の破損
等が生じる惧れがあり、また後述する位置合わせができ
なくなるからである。

【００３９】（ステップ４）弾性部材１５ａ，１４ｂを
押圧して、基板１と基板２の間隔を０．５ｍｍまで接近
させ、２枚の基板を水平面内で位置合わせする。このと
き、シール材４と基板１の間には隙間が開いており、位
置あわせによってシール材４がずれたり、液晶３に接触
したりすることはない。なお、この位置合わせは、弾性
部材１５ａ，１４ｂの変形の範囲内で行う。

【００４０】（ステップ５）図１（ｄ）を参照して、液
晶３が存在する部分においてセル厚計１１でセルギャッ
プ１２を計測しながら、上定盤１５の上下方向の駆動部
を解除し、第１の空間と第２の空間の圧力差と上定盤部
の自重で上定盤１５を下定盤１６に押圧する。

【００４１】（ステップ６）そして、孔１４ａから空気
を流入させて、第２の空間の圧力を徐々に増加させる
（第２工程）。これにより、２枚の基板１，２は全面で
徐々に加圧される。このとき、弾性部材１５ａも押圧さ
れるが、まだ弾性域にあるため、基板１，２間のシール
材４が押しつぶされ貼り合わせが行われる。シール材４
は２５μｍから５μｍまでつぶされ、線幅が０．４ｍｍ
から２ｍｍに広がる。

【００４２】つぶれる前のシール材４の内側は液晶３か
ら０．５ｍｍ間隔を開けているが、シール材が内外に広
がり液晶とシール材の空間が埋められる。液晶があれば
シール材はその分外側へ広がるので、この広がりの範囲
内であれば、気泡やシール材の押し流しを生じずに、液
晶量のばらつきや上下基板のアライメントによる位置ず
れを吸収することができる。

【００４３】液晶３は規定セルギャップ厚で塗布されて
いるが、液晶表面の凹凸やシール材、スペーサの抵抗に
より、加圧しないと基板２と全面で密着しない。このと
きセルギャップを実際に測定しながら徐々に加圧して行
くことにより、押し過ぎや加圧不足によるセルギャップ
誤差をなくすことができる。

【００４４】真空注入法では、空セルの貼り合せ時には
液晶が無く、数μｍの空気層を精度良く計測することが
できず、注入時にはセル厚を測定するのではなく、注入
時間を経験的に変えてセルギャップを制御していたた
め、空セル個々のばらつきがセルギャップ誤差となって
いたが、本実施の形態で採用した滴下注入法によれば、
上述のようにギャップ誤差をなくすことができる。

【００４５】セル厚計１１としては従来の注入後のセル
ギャップ計測に用いられる、リタデーションを計測する
機器を適用できる。

【００４６】（ステップ７）液晶層が規定厚になった時
点で、シール材４に紫外線を照射し硬化する。紫外線は
液晶３に照射されないよう、導光路１３によってシール
材部分のみに基板裏面から照射する。

【００４７】（ステップ８）まず、第１の空間の減圧を
リークして大気圧に戻し、第２の空間をリークして大気
圧に戻し、上定盤１５及び中空部材１４を上方に駆動さ
せ、貼り合わされた基板を取り出して液晶の封入を完了
する。

【００４８】なお、シール材に用いた紫外線硬化樹脂は
一般的に短時間の紫外線照射では完全に硬化しないた
め、上記手順により貼り合わせた基板をＵＶ炉に入れ、
液晶部分をマスクして数分から数十分紫外線照射して完
全硬化する。さらに常温より１０℃から５０℃程度加熱
するとより硬化が促進される。しかし、加熱を過度に行
うと、熱膨張により２枚の基板の位置ずれを生じたり、
基板のそりでシール材が剥離する恐れがあるので、これ
らの問題が生じない範囲で加熱する必要がある。

【００４９】以上のように、本実施の形態では、基板間
を圧力差による力を利用して押圧するため、簡単な構成
により、基板を均一に押圧して貼り合わせることがで
き、セル厚むらを防止できる。さらに、圧力差を徐々に
変化させることで、押圧力を徐々に且つ大きく変化させ
ることができるため、基板を破損させずに１つの押圧装
置により基板間のギャップを決めることが可能となる。
よって、生産性を向上できるとともに、コストダウンを
図れる。

【００５０】（実施の形態２）次に、本発明の別の実施
の形態について図２に基づいて説明する。なお、本実施
の形態でも、上述した滴下注入法にて液晶表示素子を製
造する場合について説明するが、これに限るものではな
い。

【００５１】まず、本実施の形態で使用する製造装置に
ついて説明する。

【００５２】本製造装置は、一方の基板を載置する下定
盤（第１基板支持台）４６、他方の基板を載置する上定
盤（第２基板支持台）４５、及び、該上定盤４５を隙間
を介して覆うように形成された中空部材４４を有してい
る。上定盤４５及び中空部材４４は、それぞれ図示して
いない駆動系により下定盤４６に対して上下方向に移動
可能となっている。

【００５３】上定盤４５は、基板を搭載する平坦領域の
周囲に立設部を有しており、その立設部の先端には断面
が三角形状の突起４５ａが設けられている。また、上定
盤１５は上記のように上下移動可能であるとともに、基
板の面方向には精密位置調整できるようになっている。

【００５４】中空部材４４は、上定盤４５を取り囲む立
設部及び平坦部を有し、立設部の先端には断面が三角形
状の突起４４ｂが設けられている。

【００５５】下定盤４６は、上述の突起４５ａ，４４ｂ
それぞれと対応する位置に弾性部材４６ａ，４６ｂを有
している。そして、上定盤４５を下定盤４６上に押圧し
たときに（すなわち、突起４５ａを弾性部材４６ｂに押
圧したときに）、上定盤４５と下定盤４６との間の空間
（第１の空間）は気密となるように形成されている。ま
た、中空部材４４を下定盤４６上に押圧したときに（す
なわち、突起４４ｂを弾性部材４６ｂに押圧したとき
に）、中空部材４４と上定盤４５との間の空間（第２の
空間）が気密となるように形成されている。

【００５６】下定盤１６及び上定盤１４には、それぞれ
孔４６ａ，４４ａが形成されており、それぞれ第１の空
間、第２の空間を真空排気できるようになっている。

【００５７】また、上定盤４５には、図１（ｄ）に示す
ようにセルギャップ３２を計測するためのセル厚計３１
が備えられているとともに、光を透過させるための導光
路３３が備えられている。

【００５８】次に、上記製造装置を用いた、本実施の形
態の基板の貼り合わせ方法、液晶表示素子の製造方法に
ついて説明する。

【００５９】（ステップ１１）図２（ａ）を参照して、
まず、一方の基板１に、封入完了時の液晶層と同じ大き
さで、規定の液晶層厚（５μｍ）の矩形膜状に、予め減
圧して脱泡処理を行った液晶を塗布する。もう一方の基
板２には、スペーサ３５の散布とシール材３４の塗布を
行う（第３工程）。

【００６０】シール材３４には紫外線硬化樹脂を用い、
ディスペンサで幅０．４ｍｍ厚さ２５μｍの線で、内寸
が塗布液晶外形から各辺０．５ｍｍ間隔を開けた矩形枠
に描画する。シール材３４は液晶３を塗布しない側の基
板２に設けるので液晶３の塗布の妨げとはならない。

【００６１】（ステップ１２）図２（ｂ）を参照して、
この一組の基板１，２を、液晶３を塗布した面とシール
材３４・スペーサ３５を設けた面を対向させするよう
に、それぞれ上定盤４５、下定盤４６に搭載する（第１
工程）。

【００６２】（ステップ１３）図２（ｃ）を参照して、
上定盤４５と中空部材４４を下降させ、突起４５ａ，４
４ｂを、下定盤４６の弾性部材４６ｂ上に押圧し、その
状態を保持する。そして、上定盤４５と下定盤４６で密
閉された第１の空間を下定盤４６に設けられた孔４６ａ
から第１の真空ポンプ（図中に示さず）で脱空すること
で第１の空間を１Ｔｏｒｒ以下に減圧する。それと同時
に中空部材４４と下定盤４６で密閉された第２の空間も
中空部材１４に設けられた孔４４ａから第２の真空ポン
プ（図中に示さず）で脱空することで第２の空間を２０
Ｔｏｒｒ以下に減圧する（第４工程）。これにより、塗
布時に液晶３に溶け込んだ気体や基板１，２の表面に吸
着された気体分子を減圧によって除去する。

【００６３】（ステップ１４）弾性部材４６ｂを押圧し
て、基板１と基板２の間隔を０．５ｍｍまで接近させ、
２枚の基板を水平面内で位置合わせする。このとき、シ
ール材４と基板１の間には隙間が開いており、位置あわ
せによってシール材４がずれたり、液晶３に接触したり
することはない。なお、この位置合わせは、弾性部材４
６ｂの変形の範囲内で行う。

【００６４】（ステップ１５）図２（ｄ）を参照して、
液晶３が存在する部分においてセル厚計３１でセルギャ
ップ３２を計測しながら、上定盤４５の上下方向の駆動
部を解除し、第１の空間と第２の空間の圧力差と上定盤
４５の自重で上定盤４５を下定盤４６に押圧する（第２
工程）。

【００６５】（ステップ１６）そして、孔４４ａから空
気を流入させて、第２の空間の圧力を徐々に増加させ
る。これにより、２枚の基板１，２は全面で徐々に加圧
される。このとき、弾性部材４６ｂも押圧されるが、ま
だ弾性域にあるため、基板１，２間のシール材３４が押
しつぶされ貼り合わせが行われる。シール材３４は２５
μｍから５μｍまでつぶされ、線幅が０．４ｍｍから２
ｍｍに広がる。

【００６６】つぶれる前のシール材３４の内側は液晶３
から０．５ｍｍ間隔を開けているが、シール材が内外に
広がり液晶とシール材の空間が埋められる。液晶があれ
ばシール材はその分外側へ広がるので、この広がりの範
囲内であれば、気泡やシール材の押し流しを生じずに、
液晶量のばらつきや上下基板のアライメントによる位置
ずれを吸収することができる。

【００６７】液晶３は規定セルギャップ厚で塗布されて
いるが、液晶表面の凹凸やシール材３４、スペーサ５の
抵抗により、加圧しないと基板２と全面で密着しない。
このときセルギャップを実際に測定しながら徐々に加圧
して行く（すなわち、徐々に第２の空間の圧力を増加さ
せていく）ことにより、押し過ぎや加圧不足によるセル
ギャップ誤差を無くすことができる。

【００６８】（ステップ１７）上定盤４５の駆動部を連
結させ、上定盤の上下動作を固定する。そして、さらに
第２の空間の圧力を増加させる。そのとき、シール材３
４と液晶３３間に減圧空間があれば、シール材３４はま
だ未硬化のため流動性があるため、その減圧空間を埋め
るまで流動する。

【００６９】（ステップ１８）液晶３が規定厚になった
時点で、シール材３４に紫外線を照射し硬化する。紫外
線は液晶３に照射されないよう、導光路３３によってシ
ール材３４のみに基板裏面から照射する。

【００７０】（ステップ１９）まず、第１の空間の減圧
をリークして大気圧に戻し、第２の空間をリークして大
気圧に戻し、上定盤４５及び中空部材４４を上方に駆動
させ、貼り合わされた基板を取り出して液晶３の封入を
完了する。

【００７１】以上のように、本実施の形態では、基板間
を圧力差による力を利用して押圧するため、簡単な構成
により、基板を均一に押圧して貼り合わせることがで
き、セル厚むらを防止できる。さらに、圧力差を徐々に
変化させることで、押圧力を徐々に且つ大きく変化させ
ることができるため、基板を破損させずに１つの押圧装
置により基板間のギャップを決めることが可能となる。
よって、生産性を向上できるとともに、コストダウンを
図れる。

【００７２】また、滴下注入法の場合には、液晶の脱泡
のための第１の空間の減圧時に第２の空間をも減圧する
ため、基板間に急激に圧力がかからず、基板を破損させ
ることを防止できる。また、基板間のギャップを精密に
決めることが可能となる。

【００７３】以上説明した実施の形態１，２は本発明の
基板の貼り合わせ方法、貼り合わせ装置、液晶表示素子
の製造方法、製造装置の一例であり様々な変形が可能で
ある。以下に、その変形例の一部を記す。

【００７４】（１）本発明の基板の貼り合わせ方法、貼
り合わせ装置は、液晶表示素子における基板の貼り合わ
せのみならず、プラズマディスプレイ等の他の表示素子
の基板の貼り合わせ等、他の用途にも適用可能である。

【００７５】（２）液晶表示素子の製造方法、製造装置
としても、滴下注入法によるものに限らず、真空注入法
にも適用できる。

【００７６】（３）第１の空間、第２の空間は、実施の
形態１，２のように形成する必要はない。第１の空間
は、２枚の基板の間を含む空間を何らかの形で密閉する
ことで形成すれば良く、第２の空間は、基板支持部材
（上記上定盤、下定盤のどちらか一方）の基板載置側と
は反対側の少なくとも一部を含む空間を何らかの形で密
閉することで形成すれば良い。

【００７７】（４）上述した実施の形態１，２の方法は
設計、用途に合わせて如何様にも変形できる。例えば、
上記実施の形態では、シール材と液晶膜を別々の基板に
設けるとしたが、同一の基板に設けるようにしても良
い。また、第１の空間と第２の空間の圧力は、基板に加
える圧力が適当になるように設定すればよく、その減圧
・加圧のタイミングも上記形態に限るものではない。

【００７８】

【発明の効果】本発明の基板貼り合わせ方法及び貼り合
わせ装置によれば、精密なプレス機構を用いることな
く、２枚の基板間の押圧力を基板全体に均一にかけるこ
とができ、精密な基板貼り合わせを容易に且つ短時間に
行える。

【００７９】本発明の液晶表示素子の製造方法及び製造
装置によれば、精密なプレス機構を用いることなく、２
枚の基板間の押圧力を基板全体に均一にかけることがで
き、セル厚むらや液晶漏れ、気泡のない液晶表示素子の
製造を生産性よく行え、コストダウンを図ることができ
る。

【００８０】また、本発明の滴下注入法による液晶表示
素子の製造方法、製造装置では、液晶の脱泡のための第
１の空間の減圧時に第２の空間をも減圧するため、基板
間に急激に圧力がかからず、基板を破損させることを防
止できる。また、基板間のギャップを精密に決めること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の製
造方法を説明する工程図である。

【図２】本発明の他の実施の形態に係る液晶表示素子の
製造方法を説明する工程図である。

【図３】従来の真空注入法を説明する図である。

【図４】従来の滴下注入法を説明する図である。

【図５】従来の他の滴下注入法を説明する図である。

【図６】一般的な液晶表示素子の構造を示す図である。

【符号の説明】

１，２ 基板 ３ 液晶膜 ４，３４ シール材 ５ スペーサ １１，３１ セル厚計 １２，３２ セルギャップ １３，３３ 導光路 １４，４４ 中空部材 １４ａ，４４ａ 孔 １４ｂ 弾性部材 １５，４５ 上定盤 １５ａ，４５ａ 弾性部材 １６，４６ 下定盤 １６ａ，４６ａ 孔 ４４ｂ，４５ａ 突起 ４６ｂ 弾性部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板を所定間隔でシール材を介し
   て貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、 前記一対の基板を、対向して配置された２つの基板支持
   台に載置し、 少なくとも一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反対
   側に位置する空間の圧力を、前記一対の基板の間の空間
   の圧力に対して徐々に高めていくことにより、前記シー
   ル材を押しつぶして、前記一対の基板間間隔を前記所定
   間隔とすることを特徴とする基板貼り合わせ方法。
2. 【請求項２】 一対の基板を所定間隔でシール材を介し
   て貼り合わせる基板貼り合わせ装置において、 前記一対の基板を載置する、対向して配置された２つの
   基板支持台を備え、 前記２つの基板支持台に搭載する基板の間を含む第１の
   空間、及び、一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反
   対側の空間の一部を少なくとも含む第２の空間が密閉可
   能に形成されており、 且つ、第１の空間の圧力に対する第２の空間の圧力が可
   変に形成されていることを特徴とする基板貼り合わせ装
   置。
3. 【請求項３】 シール材を介して所定間隔で貼り合わせ
   られた一対の基板間に、液晶が挿入されてなる液晶表示
   素子の製造方法において、 前記一対の基板を、対向して配置された２つの基板支持
   台に載置する第１工程と、 少なくとも一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反対
   側に位置する第２の空間の圧力を、前記一対の基板の間
   の第１の空間の圧力に対して徐々に高めていくことによ
   り、前記シール材を押しつぶして、前記一対の基板の間
   隔を前記所定間隔とする第２工程と、を含むことを特徴
   とする液晶表示素子の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の液晶表示素子の製造方
   法において、 前記シール材は紫外線硬化型の樹脂からなり、 第２工程において前記一対の基板の間隔が前記所定間隔
   となったときに、前記シール材に紫外線を照射すること
   を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の液晶表
   示素子の製造方法において、 第１工程の前に、前記基板の一方に液晶を塗布する第３
   工程を含むとともに、 第１工程と第２工程の間に、第１の空間及び第２の空間
   を減圧する第４工程を含むことを特徴とする液晶表示素
   子の製造方法。
6. 【請求項６】 シール材を介して所定間隔で貼り合わせ
   られた一対の基板間に、液晶が挿入されてなる液晶表示
   素子の製造装置において、 前記一対の基板を載置する、対向して配置された第１基
   板支持台、第２基板支持台を備え、 前記２つの基板支持台に搭載する基板の間を含む第１の
   空間、及び、一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反
   対側の空間の一部を少なくとも含む第２の空間が密閉可
   能に形成されており、 且つ、第１の空間の圧力に対する第２の空間の圧力が可
   変に形成されていることを特徴とする液晶表示素子の製
   造装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の液晶表示素子の製造装
   置において、 第２基板支持台は、基板を載置する領域を取り囲み第１
   基板支持台に当接することで第１の空間を形成し、 第１の空間及び前記第２基板支持台を覆い、第１の基板
   支持台と当接することで第２の基板支持台及び第１の基
   板支持台との間に第２の空間を形成する中空部材を有し
   ており、 第２の基板支持台と第１の基板支持台との接触部分、及
   び、前記中空部材と第１の基板支持台との接触部分に、
   弾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。
8. 【請求項８】 シール材を介して貼り合わせられた一対
   の基板間に、液晶が挿入されてなる液晶表示素子の製造
   方法において、 前記基板の一方に液晶を塗布する工程と、 前記一対の基板を、対向して配置された２つの基板支持
   台に載置する工程と、 前記２つの基板支持台に搭載する基板の間を含む第１の
   空間、及び、一方の前記基板支持台の基板搭載側とは反
   対側の空間の一部を少なくとも含む第２の空間と、を減
   圧する工程と、 ２つの基板支持台間を押圧することで、前記シール材を
   押しつぶし、前記一対の基板を貼り合わせることを特徴
   とする液晶表示素子の製造方法。