JP2001264780A - 液晶表示装置の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、液晶表示セルの対向するガラス基
板の貼り合せ精度を高めることを目的とした、液晶表示
装置の製造装置及び製造方法を提供する。 【解決手段】表示領域を囲むようにシール剤が塗布され
た第１のガラス基板を保持する第１のステージと、表示
領域と対応する位置に有効領域が形成された第２のガラ
ス基板を第１のステージと対向して保持する第２のステ
ージと、第１及び第２のステージを相対的にＸＹＺθ方
向に移動するＸＹＺθ移動手段とを有し、第１或いは第
２のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の周端部
には仮固定用シール剤が塗布され、この仮固定用シール
剤を挟んで対向する第１或いは第２のガラス基板の周端
部の少なくとも一方を対向する他方のガラス基板側に所
定量突出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対のガラス基板
を高精度に組立てることが可能な液晶表示装置の製造装
置及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビジョン受像機や各種ＯＡ機
器等では、一般に図１０に示すような構成からなる液晶
表示装置１が使用されている。すなわち、液晶表示装置
１は、表示面側からそれぞれガラス板状の第１偏光板
２、カラーフィルタ板３（第１の基板）、ＬＣＤ（液晶
ディスプレイ：liquid crystal display）セル板４（第
２の基板）及び第２偏光板５、それに平板状のバックラ
イト６が順次組合せ重ねられて構成されている。

【０００３】カラーフィルタ板３とＬＣＤセル板４の２
枚のガラス基板からなる液晶セルは、図１１に要部を拡
大して示したように、液晶７やスペーサ８を間に配置
し、ＬＣＤセル板４の対向面周端部に沿って環状に塗布
された熱硬化型シール剤９を介して貼り合されている。

【０００４】カラーフィルタ板３とＬＣＤセル板４の相
互間の相対位置精度は、液晶表示装置の高精細化の要求
により、細かい配線パターンが形成されているため高精
度さが求められている。更に、液晶表示画面の大型化及
び製造効率の向上を図るため、例えば１対の大型ガラス
基板（４００ｍｍ×５００ｍｍ）から複数枚の液晶セル
（例えば１２インチサイズの液晶セル４枚分）を切り出
すことを行っている。

【０００５】貼り合せに際しては、図１２（ａ）に示す
貼り合せ装置１０を用いて行っていた。図１２（ａ）に
示した貼り合せ装置１０について説明すると、図中１１
は架台であり、この架台１１にはＸＹＺθ駆動機構１２
が設けられており、このＸＹＺθ駆動機構１２は、カラ
ーフィルタ板３を構成する有効領域を複数枚有する対向
基板３ａを平面状に吸着保持する第１の吸着ステージ１
３を保持している。

【０００６】一方、図中１４は、ＬＣＤセル板４を構成
する表示領域（図中１７で示す熱硬化型のシール材によ
り仕切られている）を複数枚有するアレイ基板４ａを、
上記対向基板３ａと対向させ、且つ、水平に吸着保持す
る第２の吸着ステージである。第２の吸着ステージ１４
の下方には、対向基板３ａ及びアレイ基板４ａの例えば
四隅に設けられた位置合せマーク（図示しない）を認識
する認識カメラ１５、及び後述する仮固定用の紫外線硬
化型シール剤１６を硬化させるための紫外線照射手段
（図示しない）が、それぞれ所定の位置に設けられてい
る。

【０００７】貼り合せ工程について説明すると、液晶セ
ル４枚分の液晶封止用の熱硬化型シール剤９と、四隅の
位置合せマーク近傍に仮固定用の紫外線硬化型シール剤
１６が塗布されたアレイ基板４ａを第２の吸着ステージ
１４上に吸着固定する。一方、対向基板３ａは、第１の
吸着ステージ１３にアレイ基板４ａと平行度が出された
状態で吸着保持される。そして、各シール剤９，１６と
接する状態まで対向基板３ａを下降させ、対向基板３ａ
及びアレイ基板４ａそれぞれの周端部に予め形成された
位置合せマーク（図示しない）を認識カメラ１５により
認識し、位置合せを行い、対向基板３ａを所定のギャッ
プとなるまで下降させ、位置合せマーク近傍に塗布され
た仮固定用の紫外線硬化型シール剤１６に対して紫外線
を照射して仮固定している（図１２（ｂ）参照）。仮固
定された対向基板３ａ及びアレイ基板４ａは、次工程に
おいて加熱され、熱硬化型シール剤９を硬化させ、本接
着される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の基板の貼り合せでは、対向基板３ａとアレイ基板４ａ
の平行度を出した後、平行を保ちながら接近させ、図１
２（ｂ）に示すようにアレイ基板４ａに塗布された熱硬
化型シール材９及び紫外線硬化型シール剤１６と、対向
基板３ａとが接触した状態で位置合せがなされている。
これは、接触しない状態で位置合せを行っても、その後
に各シール剤９，１６をつぶしながら所定ギャップまで
加圧すると、シール剤の持つ粘弾性抵抗によりずれが生
じてしまうためであり、極力双方の基板３ａ，４ａを近
付けた状態で位置合せを行うことで位置ずれを極力抑え
ようとするものである。

【０００９】しかし、このように各シール剤９，１６が
つぶれた状態で位置合せを行うと、対向基板３ａの移動
に際して、各シール剤９，１６の粘弾性抵抗が架台１
１、ＸＹＺθ駆動機構１２、第１の吸着ステージ１３に
かかり、貼り合せ装置１０全体に歪みを生じさせてしま
う。歪みは対向基板３ａの移動量に比例するため、認識
カメラ１５によるずれ量の検出の後、算出した補正量に
基づいて補正を行ったとしても、歪みが生じてしまうた
めに目的の位置まで一度で移動させることができず、許
容範囲とされる±１μｍの範囲に収まるまで補正を繰り
返して行う必要があり、セル組立工程のタクトタイムの
増加、ひいては生産効率の低減につながっていた。

【００１０】本発明は、液晶表示セルの対向するガラス
基板の貼り合せ精度を高めることを目的とした、液晶表
示装置の製造装置及び製造方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、請求項１、２記載の発明
は、表示領域を囲むようにシール剤が塗布された第１の
ガラス基板を保持する第１のステージと、表示領域と対
応する位置に有効領域が形成された第２のガラス基板を
第１のステージと対向して保持する第２のステージと、
第１及び第２のステージを相対的にＸＹＺθ方向に移動
するＸＹＺθ移動手段とを有し、第１或いは第２のガラ
ス基板の少なくとも一方のガラス基板の周端部には仮固
定用シール剤が塗布され、この仮固定用シール剤を挟ん
で対向する第１或いは第２のガラス基板の周端部の少な
くとも一方を対向する第２或いは第１のガラス基板側に
所定量突出させる突出機構とを有する。

【００１２】請求項３記載の発明は、表示領域を囲むよ
うにシール剤が塗布された第１のガラス基板を保持する
第１のステージと、表示領域と対応する位置に有効領域
が形成された第２のガラス基板を第１のステージと対向
して保持する第２のステージと、第１及び第２のステー
ジを相対的にＸＹＺθ方向に移動するＸＹＺθ移動手段
とを有し、第１或いは第２のステージの少なくとも一方
の中央部は凹状に形成され、第１或いは第２のガラス基
板の中央部を凹状に変形させる構成であることを特徴と
する。

【００１３】請求項４記載の発明は、表示領域を囲むよ
うにシール剤が塗布された第１のガラス基板と、表示領
域と対応する位置に有効領域が形成された第２のガラス
基板を所定距離離間させた状態で対向配置させる工程
と、第１及び第２のガラス基板の少なくとも一方のガラ
ス基板の周端部に設けられた仮固定用シール剤を挟んで
対向する第１或いは第２のガラス基板の少なくとも一方
を他方のガラス基板側に突出させるように変形させた状
態で該仮固定用シール剤を介して第１及び第２のガラス
基板を接触させる工程と、仮固定用シール剤を介して接
触させた第１及び第２のガラス基板のうち、少なくとも
一方を移動させて位置合せを行う工程と、位置合せを行
った後に第１或いは第２のガラス基板の変形を解除し
て、シール剤及び仮固定用シール剤を介して第１及び第
２のガラス基板を貼り合せる工程を有する。

【００１４】請求項５記載の発明は、複数の表示領域が
形成され、それぞれの表示領域を囲むようにシール剤が
塗布された第１のガラス基板と、表示領域と対応して複
数の有効領域が形成された第２のガラス基板とを所定距
離離間させた状態で対向配置させる工程と、第１及び第
２のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の周端部
に設けられた仮固定用シール剤を挟んで対向する第１或
いは第２のガラス基板の少なくとも一方を他方のガラス
基板側に突出させるように変形させた状態で該仮固定用
シール剤を介して第１及び第２のガラス基板を接触させ
る工程と、仮固定用シール剤を介して接触された第１及
び第２のガラス基板のうち、少なくとも一方を移動させ
て位置合せを行う工程と、位置合せを行った後に第１或
いは第２のガラス基板の変形を解除して、シール剤及び
仮固定用シール剤を介して第１及び第２のガラス基板を
貼り合せる工程と、貼り合わされた第１及び第２のガラ
ス基板を複数の液晶表示セルに分割する工程とを有す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
につき、図１乃至図７を参照しながら以下に説明する。

【００１６】図１は、液晶表示装置１を組立てるため
の、この発明の実施の形態にかかる液晶表示装置組立装
置を示している。この組立装置２０は、後述する液晶セ
ルの２枚のガラス基板を張り合わせる貼り合せ装置２２
と、貼り合せ装置２２へガラス基板を供給する基板供給
部２４とを備えている。

【００１７】図２に示すように、貼り合せ装置２２は、
互いに対向配置された第１の吸着ステージ２８及び第２
の吸着ステージ２６を有している。これら第１及び第２
の吸着ステージ２８，２６は矩形板状に形成され、ほぼ
水平に配置されている。第２の吸着ステージ２６は、石
英ガラスなどの透光性部材からなり、貼り合せ装置２２
本体に固定配置されている。

【００１８】第２の吸着ステージ２６は、位置調整機構
として機能するＸＹＺθ移動機構３０に取り付けられて
いる。ＸＹＺθ移動機構３０は、水平面内において、Ｘ
方向、Ｙ方向に移動自在であると共に、この水平面内に
おいて垂直軸の回りで回動可能な構成となっている。ま
た、水平面に対する垂直軸方向（Ｚ軸方向）に沿って昇
降自在にも構成されている。

【００１９】そして、第２の吸着ステージ２６は、ＸＹ
Ｚθ移動機構３０を作動させることにより第１の吸着ス
テージ２８に対して位置調整可能であると共に、昇降移
動することにより、第１の吸着ステージ２８に対して接
離する方向に移動される。

【００２０】図３（ａ）に示すように、第２の吸着ステ
ージ２６の下面（図中上面）は第２の基板保持面２６ａ
を構成し、この第２の基板保持面２６ａの四隅近傍には
それぞれ矩形状の開口部３２が形成されている。この開
口部３２は、後述する第２のガラス基板に塗布される仮
固定用の紫外線効果型シール剤と対応する位置に形成さ
れていると共に、例えば角柱状の突出機構３４（図面上
側の二つの開口部３２における突出機構は図示するのを
省略している）が第２の基板保持面２６ａから突没可能
に設けられている。また、第２の基板保持面２６ａには
第２の吸着孔３６が多数穿孔されており、これらの第２
の吸着孔３６は第２の吸引チューブ３８を介して真空ポ
ンプ（図示しない）に接続されている。

【００２１】第１の吸着ステージ２８の下面側の後述す
る第１の基板に設けられた位置合せマークと対応する位
置には、位置合せマークを認識し、位置ずれを検出す
る、例えばＣＣＤカメラからなる認識カメラ２９が設け
られている。この認識カメラ２９には、アレイ基板（第
１のガラス基板）と対向基板（第２のガラス基板）とが
間隔を隔てた状態でも位置合せマークが認識できるよう
にするため、焦点合せのための上下移動手段（図示しな
い）を設けている。

【００２２】図３（ｂ）に示すように、第１の吸着ステ
ージ２８の上面は第１の基板保持面２８ａを構成し、こ
の第１の基板保持面２８ａの四隅近傍にはそれぞれ上述
した認識カメラ２９を設ける矩形状の開口部３９が形成
されている。また、第１の基板保持面２８ａには第１の
吸着孔４０が多数穿孔され、これら第１の吸着孔４０は
第１の吸引チューブ４２を介して真空ポンプ（図示しな
い）に接続されている。

【００２３】図１に示すように、貼り合せ装置２２の第
１及び第２の吸着ステージ２８，２６にガラス基板を供
給する基板供給部２４は、ほぼ水平に設けられたＸＹテ
ーブル４４と、このＸＹテーブル４４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４６には垂直
方向に沿って昇降可能な移動台４８が取り付けられてい
る。また、移動台４８には、水平方向に伸びる伸縮自在
且つ回動自在な支持アーム５０が取り付けられ、支持ア
ーム５０には、供給される第１或いは第２のガラス基板
を吸着時保持する基板保持部（図示しない）が設けられ
ている。

【００２４】そして、基板供給部２４は、基板保持部に
よりガラス基板を吸着保持した状態で、移動台４８を昇
降及び支持アーム５０を伸縮、回動させることにより、
ガラス基板を第１及び第２の吸着ステージ２８，２６に
それぞれ供給する。

【００２５】液晶セルは、図４に示すように、それぞれ
矩形状の透明基板に、ＬＣＤセル基板が４枚構成された
アレイ基板６０と、カラーフィルタ基板が４枚分構成さ
れた対向基板６２から構成されている。

【００２６】アレイ基板６０に構成されたＬＣＤセル板
は、ガラス基板の表面に信号線や走査線、画素電極等
（共に、図示しない）を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を囲むように熱硬化型の
シール剤６４が塗布されているが、その一部に、対向基
板６２と貼り合された後、液晶を充填するための注入口
となる開口部６４ａが設けられている。表示領域６０ａ
上には、多数の球状のスペーサ（図示しない）が散布さ
れている。シール剤６４の高さは約５０μｍ、スペーサ
の径は約５μｍに設定されている。更に、アレイ基板６
０上の例えば四隅には、後述する対向基板６２との位置
合せの際に用いる位置合せマーク６６が設けられてお
り、この位置合せマーク６０の近傍位置には、高さ約５
０μｍの仮固定用の紫外線硬化型のシール剤６８が塗布
されている。

【００２７】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、カラーフィルタ等（図示しない）が
形成された矩形状の有効領域６２ａが設けられている。
有効領域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。また、対向基板６２の四
隅には、前述したアレイ基板６０に設けられた位置合せ
マーク６６と対応する位置合せマーク７０が設けられて
いる。

【００２８】そして、液晶セルは、対応する位置合せマ
ーク６６，７０を基準として位置合せを行い、シール剤
６４を介してアレイ基板６０及び対向基板６２を貼り合
せ、４枚分の液晶セルを分割した後、基板間に液晶を封
入することにより製作している。

【００２９】次に、以上のように構成された組立装置２
０を用いて液晶セルを組立てる方法について説明する。
先ず、予め形成されたアレイ基板６０を基板供給部２４
により、貼り合せ装置２２の第１の吸着ステージ２８に
供給し、表示領域６０ａを上にして載置する。この際、
アレイ基板６０に設けられた位置合せマーク６６が認識
カメラ２９と対向し、且つ、アレイ基板６０が第１の基
板保持面２８ａと接するように載置する。この状態で図
示しない真空ポンプを作動させ、第１の吸着孔４０によ
ってアレイ基板６０を第１の基板保持面２８ａ上に吸着
保持する。

【００３０】続いて、上記アレイ基板６０と同様の工程
を経て対向基板６２を第２の吸着ステージ２６に供給
し、有効領域６２ａを下に向けて第２の基板保持面２６
ａに吸着保持させる。この場合、対向基板６２に設けら
れた位置合せマーク７０が、前述したアレイ基板６０の
位置合せマーク６６と対向し、且つ、認識カメラ２９と
対向するように位置決めされた状態で吸着保持させる。

【００３１】これにより、図５（ａ）に示すように、ア
レイ基板６０と対向基板６２は、表示領域６０ａ及び有
効領域６２ａが互いに対向した状態で配置される。

【００３２】次に、図５（ｂ）に示すように、ＸＹＺθ
移動機構３０によって第２の吸着ステージ２６を下降さ
せ、対向基板６２をアレイ基板６０に近づく方向へ移動
させる。その間に、第２の吸着ステージ２６に設けられ
た開口部３２から突出機構３４を、所定の値、例えば
０．１ｍｍ程度突出させる。そして、認識カメラ２９に
より、アレイ基板６０に設けられた位置合せマーク６６
と対向基板６２に設けられた位置合せマーク７０とを認
識し、位置ずれ量を求めて補正量を算出し、ＸＹＺθ移
動機構３０を駆動させて補正を行う。

【００３３】対向基板６２がアレイ基板６０に接近して
くると、先ず、突出機構３４により突出されている対向
基板６２の位置合せマーク７０の周辺が、アレイ基板６
０に塗布された仮固定用シール剤（紫外線硬化型）６８
と接触する。この段階で対向基板６２の下降を一旦停止
する。対向基板６２と仮固定用シール剤６８との接触
は、センサを用いて検出しても良いが、第１及び第２の
吸着ステージ２８，２６間の距離から基板の厚み及び突
出量を基に算出しても良い。このとき、対向基板６２と
アレイ基板６０に設けられたシール剤６４とは接触しな
い状態にある。この状態での対向基板６２とアレイ基板
６０との距離は、仮固定用シール剤６８の高さ５０μｍ
と突出機構３４により突出されている１００μｍとの合
計で約１５０μｍである。

【００３４】位置合せのステップについて図６を参照し
ながら説明すると、この状態で両基板６０，６２に設け
られている位置合せマーク６６，７０を認識（第１回マ
ーク認識：Ｓ１）し、位置ずれ量を求めて補正量を算出
した後、補正量に基づいてＸＹＺθ移動機構３０を駆動
させて位置ずれを補正する（第１回位置調整：Ｓ２）。
このとき、対向基板６２とは仮固定用シール剤６８のみ
で接触しているため、粘弾性抵抗は低く、駆動機構側に
歪みを生じさせることはほとんどない。従って、算出し
た補正量に基づいてＸＹＺθ移動機構３０を駆動させる
ことで、位置ずれを解消することができる。

【００３５】位置ずれを調整した後、ＸＹＺθ移動機構
３０を駆動させて対向基板６２を下降させ（上基板下
降：Ｓ３）、仮固定用シール剤６８を挟む部分における
基板間距離が例えば１００μｍになった段階で再び位置
検出マーク６６，７０を認識（第２回マーク認識：Ｓ
４）し、補正量を算出した後に補正を行う（第２回位置
調整：Ｓ５）。更に、基板間距離が５０μｍ…と位置ず
れ検出・補正を行うことで、極めて高精度に位置合せを
行うことができる（Ｓ７〜Ｓ１１）。

【００３６】そして、所定距離まで両基板が接近した時
点で最終の補正（最終位置調整：Ｓ１２）を行い、突出
機構３４を引き込みつつ第２の吸着ステージ２６を下降
・加圧させてアレイ基板６０と対向基板６２とが平衡状
態で、且つ、所定間隔で離間した状態とする（Ｓ１
３）。その結果、対向基板６２の有効領域６２ａはアレ
イ基板６０上に散布されたスペーサに接触し、対向基板
６２及びアレイ基板６０とは、所定のギャップ、例えば
５μｍをもって貼り付けられる。

【００３７】上述した位置合せ方法については、仮固定
用シール剤６８のみであるため、駆動機構３０に歪みは
ほとんど生じないとしているが、仮固定用シール剤６８
の量によっては歪みが生じることも考えられる。この歪
みは、仮固定用シール剤６８の粘弾性抵抗によるもの
で、これは仮固定用シール剤６８の遅れ変形が収束する
ことで解消される。そこで、位置合せ後、或いは対向基
板６２の下降後に、仮固定用シール剤６８の遅れ変形が
収束するのを待って位置ずれ量を算出することで対応し
ている。

【００３８】遅れ変形に対する待ち時間については、対
向基板６８の移動量に比例するため、予め移動量と収束
するまでの時間を測定し、図７のようなデータを得てお
くことにより、移動量に応じた待ち時間を設定して対応
することができる。

【００３９】ここで、両基板６０，６２の貼り合せは、
上述したような方法のほかに、所定距離での位置決めが
終了した後、両基板間の気体をポンプ等の排気手段によ
り吸引して減圧することで、両基板６０，６２は相対的
に外部の大気圧を受け、加圧され圧接されるように機能
させて両基板間の距離をスペーサ径（例えば５μｍ）ま
で近接させ、貼り付ける方法も可能である。

【００４０】このように、認識カメラ２９による両基板
６０，６２の相対位置の認識と位置検出に基づき位置補
正が行われ、位置合せマーク６６，７０の相対位置が一
致した状態でアレイ基板６０の表示領域６０ａと対向基
板６２の有効領域６２ａとをシール剤６４を介して貼り
付けるので、両基板６０，６２間の間隔（ギャップ）５
μｍに対し、±１μｍ以内の精度を確保することができ
る。

【００４１】位置決めが終了後、アレイ基板６０と対向
基板６２とを圧着した状態で、両基板間の紫外線硬化型
の仮固定用シール剤６８に対して紫外線を照射し、仮固
定用シール剤６８を硬化させて仮止めを行う。

【００４２】その後、対向基板６２の吸着及びアレイ基
板６０の吸着を解除し、更に、第１の吸着ステージ２６
を上昇させる。続いて貼り合わされたアレイ基板６０及
び対向基板６２を、図示しない搬送機構によって第２の
吸着ステージ２８から取り出し、次に、シール剤６４を
硬化させる本固定の工程に移行する。

【００４３】シール剤６４の本固定の工程においては、
仮固定されたアレイ基板６０及び対向基板６２を加圧状
態に保持し、更にヒータなどにより加熱することにより
熱硬化型のシール剤６４を硬化させ、本固定を行ってい
る。

【００４４】本固定されたアレイ基板６０及び対向基板
６２は、スクライブ・ブレイク工程へ移行し、４枚分の
空の液晶セルに分割される。続いて液晶充填工程へ移行
し、液晶セル内に液晶が注入され、液晶注入口の封止が
行われる。その後、カラーフィルタ板（対向基板）側に
第１の偏光板２を配置させ、ＬＣＤセル板（アレイ基
板）側に第２の偏光板及びバックライトをこの順で配置
させ、それぞれを固定することにより、図１０に示すよ
うに液晶表示装置を組立てる。

【００４５】上述した実施の形態においては、第１及び
第２の吸着ステージ２６，２８の平行度がきちんと出て
いる状態を前提にしているが、僅かな傾きがあったとし
ても、突出機構３４の突出量を微調整することにより、
部分的な平行度を出すだけで済むため、第１及び第２の
吸着ステージ２６，２８のメンテナンスを簡略化するこ
とができ、ひいては液晶セルの製造コストを低減するこ
とも可能である。

【００４６】尚、上記第１の実施の形態においては、第
１の吸着ステージ２８側に認識カメラ２９を設け、第２
の吸着ステージ２６側に突出機構３４を設ける構成とし
ているが、逆の構成とすることも可能である。

【００４７】また、上記第１の実施の形態においては、
第１の吸着ステージ２８側にアレイ基板（第１のガラス
基板）を保持させ、第２の吸着ステージ２６側に対向基
板（第２のガラス基板）を保持させる構成としている
が、逆の基板をそれぞれのステージで保持する構成とす
ることも可能である。

【００４８】次に、図８及び図９を参照しながら本発明
の第２の実施の形態について説明する。上記第１の実施
の形態と異なる部分は、第１及び第２の吸着ステージの
形状であり、この部分を中心に説明する。

【００４９】本実施の形態にかかる第２の吸着ステージ
は、図８（ａ）に示すように、第２の吸着ステージ８０
の下面（図中では上面）には第２の基板保持面８０ａが
形成され、この第２の基板保持面８０ａの中央部には、
矩形状の第２の凹部８２が形成されている。この第２の
凹部８２は、対向基板６２の４枚分の有効領域６２ａと
ほぼ対応した形状及び寸法に形成されていると共に、そ
の深さは例えば５０μｍ以上に形成されている。更に、
第２の凹部８２の底面中央部には、排気口８４が開口し
ている。そして、排気口８４は、第２の吸引チューブ８
６を介して図示しない真空ポンプなどの吸引手段に接続
されている。

【００５０】また、第２の吸着ステージ８０の周端部に
は、多数の第２の吸着孔８８が周端部に沿って穿孔さ
れ、第２の基板保持面８０ａに開口している。そしてこ
れらの第２の吸着孔８８は、第３の吸引チューブ９０を
介して図示しない真空ポンプなどの吸引手段に接続され
ている。

【００５１】第１の吸着ステージ９２は、図８（ｂ）に
示すように、上面に第１の基板保持面９２ａが形成さ
れ、この第１の基板保持面９２ａの中央部には、矩形状
の第１の凹部９４が形成されている。この第１の凹部９
４は、アレイ基板６０の４枚分の表示領域６０ａとほぼ
対応した形状及び寸法に形成されている。更に、第１の
凹部９４の底面中央部には、給排気口１００が開口して
おり、この給排気口１００は、給排気チューブ１０２を
介して図示しない給排気手段に接続されている。

【００５２】また、第１の吸着ステージ９２の周端部に
は、多数の第１の吸着孔９６が周端部に沿って穿孔さ
れ、第１の基板保持面９２ａに開口している。そしてこ
られの第１の吸着孔９６は、第１の吸引チューブ９８を
介して図示しない真空ポンプなどの吸引手段に接続され
ている。

【００５３】次に、上述した第１及び第２の吸着ステー
ジ８０，９２を用いての液晶セルの組立工程について説
明する。先ず、アレイ基板６０を基板供給部２４によ
り、第１の吸着ステージ９２に供給し、表示領域６０ａ
を上にし、且つ、表示領域６０ａが第１の凹部９４と対
応して位置するように、即ち、周端部が第１の吸着孔９
６と対応するように載置する。この際、アレイ基板６０
に設けられた位置合せマーク６６が認識カメラ２９と対
向するようにする。この状態で第１の吸引チューブ９８
に接続された図示しない真空ポンプを作動させ、第１の
吸着孔９６によってアレイ基板６０を第１の基板保持面
２８ａ上に吸着保持する。更に、給排気チューブ１０２
に接続された図示しない給排気手段を作動させ、給排気
口１００から吸引することでアレイ基板６０の中央部を
たわませている。

【００５４】続いて、対向基板６２を第２の吸着ステー
ジ８０に供給し、有効領域６２ａを下に向けて第２の基
板保持面８０ａに吸着保持させる。この場合、対向基板
６２に設けられた位置合せマーク７０が、前述したアレ
イ基板６０の位置合せマーク６６と対向し、且つ、有効
領域６２ａが第２の凹部８２と対応して位置するよう
に、即ち、周端部が第２の吸着孔８８と対応するように
位置させ、更に、位置合わせマーク６６が認識カメラ２
９と対向するように位置決めされた状態で位置させる。
そして、第２の吸引チューブ８６及び第３の吸引チュー
ブ９０に接続された図示しない真空ポンプを作動させ、
第２の吸着孔８８によって対向基板６２を第２の基板保
持面８０ａに吸着保持すると共に、第２の凹部８２の中
央部に設けられた排気口８４により、対向基板６２の中
央部を上方側へ反らせるようにして吸着保持する。

【００５５】これにより、図９（ａ）に示すように、ア
レイ基板６０と対向基板６２は、表示領域６０ａ及び有
効領域６２ａが互いに対向した状態で配置される。

【００５６】次に、図９（ｂ）に示すように、ＸＹＺθ
移動機構３０によって第２の吸着ステージ８０を下降さ
せ、対向基板６２をアレイ基板６０に近づく方向へ移動
させる。そして、認識カメラ２９により、アレイ基板６
０に設けられた位置合せマーク６６と対向基板６２に設
けられた位置合せマーク７０とを認識し、位置ずれ量を
求めて補正量を算出し、ＸＹＺθ移動機構３０を駆動さ
せて補正を行う。

【００５７】対向基板６２がアレイ基板６０に接近して
くると、先ず、第１及び第２の吸着孔８８，９６により
保持されている双方の基板６０，６２の周端部周辺、つ
まり両基板６０，６２の各位置合せマーク６６，７０周
辺が、アレイ基板６０に塗布された仮固定用シール剤
（紫外線硬化型）６８を介して接触する。この段階で対
向基板６２の下降を一旦停止する。対向基板６２と仮固
定用シール剤６８との接触は、センサを用いて検出して
も良いが、第１及び第２の吸着ステージ８０，９２間の
距離から基板の厚み及び突出量を基に算出しても良い。
このとき、対向基板６２とアレイ基板６０に設けられた
シール剤６４とは接触しない状態である。

【００５８】この状態で両基板６０，６２に設けられて
いる位置合せマーク６６，７０を改めて認識し、位置ず
れ量を求め、補正量を算出する。そして、算出された補
正量に基づいてＸＹＺθ移動機構３０を駆動させて位置
ずれを補正する。このとき、対向基板６２と接触してい
るシール剤は仮固定用シール剤６８のみであるため、粘
弾性抵抗は低く、駆動機構側に歪みを生じさせることは
ほとんどない。従って、算出した補正量に基づいてＸＹ
Ｚθ移動機構３０を駆動させることで、位置ずれを解消
することができる。

【００５９】更に、上記第１の実施の形態と同様に複数
段階に亘って位置ずれを調整し、所定距離まで両基板が
接近した時点で最終の補正を行う。そして、第２の吸引
チューブ９０に接続された吸引手段の作動を止め、対向
基板６２に上方向へのたわみを解除すると共に、給排気
チューブ１０２に接続された給排気手段の吸引を止めて
給気を行うことで、図９（ｃ）に示すように、アレイ基
板６０と対向基板６２とが平衡状態で、且つ、所定間隔
で離間した状態とすることができる。

【００６０】上記第２の実施の形態における凹部の形状
を、両基板が倣う曲面形状にすることにより、それぞれ
の基板と凹部のエッジとの間にかかる局部的な負荷を防
止することも可能である。

【００６１】また、上記第２の実施の形態においては、
第１及び第２の吸着ステージ９２，８０の双方とも中央
部に凹部を形成する構成としているが、どちらか一方の
みでも良い。

【００６２】また、第１の吸着ステージの中央部に凹部
を形成する場合は、基板自体の自重により基板の中央部
が撓むため、給排気口１００等を設けて積極的に中央部
を撓ませなくとも良い。

【００６３】

【発明の効果】本発明は、液晶セルの組立装置及び組立
方法において、アレイ基板と対向基板を位置合せして貼
り合せる際に、仮固定用シール剤のみを接触させた状態
で位置補正を行うようにしたので、シール剤による粘弾
性抵抗の影響を極力低減させ、位置決め・仮固定工程に
おけるタクトタイムの短縮を図ることができると共に、
基板間のずれの発生を大幅に減少できるので、液晶セル
ひいては液晶表示装置の高精度化、及び製造コストの低
減を実現することができる。

【００６４】また、基板の位置合せにおいて、シール剤
の粘弾性抵抗による遅れ変形の影響を受けないような位
置合せ方法を採用しているので、更に位置決め工程にお
けるタクトタイムの短縮化を図ることができ、製造コス
トの低減に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の組立装置及び基板搬送
装置を示す図

【図２】本発明の液晶表示装置の組立装置を示す詳細図

【図３】第１実施形態にかかる第１及び第２の吸着ステ
ージを示す図

【図４】第１及び第２のガラス基板を示す図

【図５】第１実施形態にかかる工程説明図

【図６】第１実施形態にかかる位置合せ工程を説明する
フローチャート

【図７】シール剤の補正量と遅れ変形の収束時間を示す
図

【図８】第２実施形態にかかる第１及び第２の吸着ステ
ージを示す図

【図９】第２実施形態にかかる工程説明図

【図１０】液晶表示装置を示す図

【図１１】液晶表示装置の断面拡大図

【図１２】従来の液晶表示装置の組立装置を示す図

【符号の説明】

２２…液晶表示装置の組立装置、２６…第２の吸着ステ
ージ、２８…第１の吸着ステージ、３０…ＸＹＺθ移動
手段、３４…突出機構、６０…第１のガラス基板（アレ
イ基板）、６２…第２のガラス基板（対向基板）、６４
…シール剤、６８…仮固定用シール剤。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示領域を囲むようにシール剤が塗布さ
   れた第１のガラス基板を保持する第１のステージと、 前記表示領域と対応する位置に有効領域が形成された第
   ２のガラス基板を前記第１のステージと対向して保持す
   る第２のステージと、 前記第１及び第２のステージを相対的にＸＹＺθ方向に
   移動するＸＹＺθ移動手段とを有し、 前記第１或いは第２のガラス基板の少なくとも一方のガ
   ラス基板の周端部には仮固定用シール剤が塗布され、こ
   の仮固定用シール剤を挟んで対向する前記第１或いは第
   ２のガラス基板の周端部の少なくとも一方を対向する前
   記第２或いは第１のガラス基板側に所定量突出させる突
   出機構とを有する液晶表示装置の製造装置。
2. 【請求項２】 前記突出機構は、前記第１或いは第２の
   ステージに突没可能に設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
3. 【請求項３】 表示領域を囲むようにシール剤が塗布さ
   れた第１のガラス基板を保持する第１のステージと、 前記表示領域と対応する位置に有効領域が形成された第
   ２のガラス基板を前記第１のステージと対向して保持す
   る第２のステージと、 前記第１及び第２のステージを相対的にＸＹＺθ方向に
   移動するＸＹＺθ移動手段とを有し、 前記第１或いは第２のステージの少なくとも一方の中央
   部は凹状に形成され、前記第１或いは第２のガラス基板
   の中央部を凹状に変形させる構成であることを特徴とす
   る液晶表示装置の製造装置。
4. 【請求項４】 表示領域を囲むようにシール剤が塗布さ
   れた第１のガラス基板と、前記表示領域と対応する位置
   に有効領域が形成された第２のガラス基板を所定距離離
   間させた状態で対向配置させる工程と、 前記第１及び第２のガラス基板の少なくとも一方のガラ
   ス基板の周端部に設けられた仮固定用シール剤を挟んで
   対向する前記第１或いは第２のガラス基板の少なくとも
   一方を他方のガラス基板側に突出させるように変形させ
   た状態で該仮固定用シール剤を介して前記第１及び第２
   のガラス基板を接触させる工程と、 前記仮固定用シール剤を介して接触させた前記第１及び
   第２のガラス基板のうち、少なくとも一方を移動させて
   位置合せを行う工程と、 位置合せを行った後に前記第１或いは第２のガラス基板
   の変形を解除して、前記シール剤及び前記仮固定用シー
   ル剤を介して前記第１及び第２のガラス基板を貼り合せ
   る工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方
   法。
5. 【請求項５】 複数の表示領域が形成され、それぞれの
   表示領域を囲むようにシール剤が塗布された第１のガラ
   ス基板と、前記表示領域と対応して複数の有効領域が形
   成された第２のガラス基板とを所定距離離間させた状態
   で対向配置させる工程と、 前記第１及び第２のガラス基板の少なくとも一方のガラ
   ス基板の周端部に設けられた仮固定用シール剤を挟んで
   対向する前記第１或いは第２のガラス基板の少なくとも
   一方を他方のガラス基板側に突出させるように変形させ
   た状態で該仮固定用シール剤を介して前記第１及び第２
   のガラス基板を接触させる工程と、 前記仮固定用シール剤を介して接触された前記第１及び
   第２のガラス基板のうち、少なくとも一方を移動させて
   位置合せを行う工程と、 位置合せを行った後に前記第１或いは第２のガラス基板
   の変形を解除して、前記シール剤及び前記仮固定用シー
   ル剤を介して前記第１及び第２のガラス基板を貼り合せ
   る工程と、 貼り合わされた前記第１及び第２のガラス基板を複数の
   液晶表示セルに分割する工程と、 を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２のガラス基板にはそれ
   ぞれ位置合せマークが形成され、前記仮固定用シール剤
   はこの位置合せマーク近傍に塗布されていることを特徴
   とする請求項４或いは５に記載の液晶表示装置の製造方
   法。