JP2002137352A - シート材の積層方法、シート材の積層装置、液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネルの製造装置 - Google Patents

シート材の積層方法、シート材の積層装置、液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネルの製造装置

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利之 横上
Hiroyuki Kamiya
洋之 神谷
Koichi Chokai
弘一 鳥海
Shuichi Odawara
修一 小田原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空中でガラス基板の積層を行なうことによ
り、滴下法によっても気泡の巻き込みのない液晶表示パ
ネルを製造する。 【解決手段】 カラーフィルタ基板４３ａを支持爪４
ａ，４ｂにて支持し、一方で支持スパンの中央部を押圧
バー８にて押圧する。この状態から、支持爪４ｂによる
支持を解除し、次いで支持爪４ａによる支持を解除す
る。カラーフィルタ基板４３ａのＴＦＴアレイ基板４３
ｂに対する位置づれを防止しつつカラーフィルタ基板４
３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとを所定のギャップを隔
てて積層することができる。また、高摩擦係数フィルム
を用いて、精密位置合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート材の積層方
法および積層装置に関するものであり、特に液晶表示パ
ネルを構成する一対のガラス基板を積層する方法および
積層のための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ、その他各種モ
ニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置の普及には
目覚ましいものがある。この種の液晶表示装置は、一般
に、液晶表示パネルの背面に照明用の面状光源であるバ
ックライトを配設し、所定の広がりを有する液晶面を全
体として均一な明るさに照射することで、液晶面に形成
された画像を可視像化するように構成されている。この
液晶表示装置は、一対のガラス基板間に液晶を封入した
液晶表示パネルを備えている。
【０００３】液晶表示パネルは、主に真空注入法と称さ
れるプロセスによって製造されている。真空注入法は、
所定のギャップを置いた一対のガラス基板を対向配置
し、かつ液晶注入口を備えたパネルを真空下でガラス基
板間の空気を脱気した後に液晶に浸漬し、その後大気圧
に戻すことにより、パネル内外の圧力差と毛細管現象を
利用して液晶をパネル内に注入するというものである。
パネルは一対のガラス基板の周囲にシール剤を額縁状に
塗布したのち硬化させることにより得ることができる。
額縁状のシール剤によって囲まれた領域が画像表示領域
となり、この画像表示領域に対して液晶注入口を介して
液晶を注入するのである。液晶注入後に液晶注入口は封
止される。シール剤の材質としては熱硬化性あるいは紫
外線硬化性樹脂が使用され、液晶注入の前にシール剤は
硬化される。真空注入法は、液晶の注入に時間がかかる
という問題がある。特に、液晶表示パネルのサイズが大
きくなると、膨大な注入時間を要するという問題があっ
た。
【０００４】以上の真空注入法の他に、滴下法と称され
る液晶の封入プロセスもある。滴下法は、一対のガラス
基板のうち一方のガラス基板の周囲にシール剤を額縁状
に塗布し、シール剤で囲まれた領域に液晶を滴下した後
に、他方のガラス基板を積層し、しかる後にシール剤を
硬化させる。この滴下法は真空注入法に比べて液晶滴下
に要する時間は大幅に短縮されるという利点がある。し
たがって、製造コストを考慮した場合、滴下法は優れた
製造方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】滴下法において、液晶
を滴下した後のガラス基板の積層を、大気中で行なう方
法と真空装置内で行なう方法とがある。大気中でガラス
基板を積層する方法は、真空装置を用いない分製造コス
トを抑えることができる利点がある。しかし、大気中で
ガラス基板を積層する際に、積層面に気泡が残留してし
まう。この気泡は液晶表示装置における表示欠陥とな
る。この気泡残留の問題を解消するために多くの提案が
これまでなされている。例えば、特開平４−１７９９１
９号公報には、一対のガラス基板を互いに向き合う面方
向にくさび形に配置した交点であるガラス基板の片隅に
塗布した液晶を一対のガラス基板の角度を狭めながらガ
ラス基板全面に押し広げる積層方法が開示されている。
また、特開平４−１７９９１９号公報あるいは特開２０
００−２９０５１号公報には、一対のガラス基板を互い
に向き合う面において少なくとも一方のガラス基板を凸
状に反らせた状態で液晶を介在させた後、ガラス基板を
元の平面状態に戻しながら液晶を全面に押し広げる方法
も開示されている。以上の提案により気泡の残留は軽減
される。ところが、大気中で積層を行なう限り、わずか
な気泡の残留を避けることができない。特に、より高い
画像品質を求められる場合には、十分な対応策とはなら
ない。
【０００６】したがって、滴下法においてもガラス基板
の積層を真空中で行なうことが望ましいとされる。しか
るに、真空中でガラス基板を積層する場合、真空中にお
いてガラス基板をどのように保持するかという問題があ
る。つまり、一対のガラス基板を積層するためには、少
なくとも一方のガラス基板を保持しつつ他方のガラス基
板との位置合わせを行なう必要があるが、ガラス基板を
保持する適切な手段が見当たらないのである。大気中で
最も一般的なガラスの保持方法の一つとして真空吸着法
がある。ところが、差圧の得られない真空中では、そも
そも真空吸着法を用いることができない。また、静電気
を利用した静電吸着法は、真空中での吸着が可能であ
る。しかし、静電吸着法は、吸着までの時間がかかる。
また、液晶表示装置のガラス基板には電気的な回路が形
成されているが、静電吸着によりこの回路が静電破壊す
る危険性を伴っている。
【０００７】機械的な保持方法であれば、真空中でのガ
ラス基板の保持が可能であり、しかも保持時間も短くか
つ回路の静電破壊という問題もない。液晶表示装置に用
いられるガラス基板は、厚さが０．７ｍｍ程度と薄く、
しかも、一対のガラス基板同士の間隔は１０μｍ以下と
微小である。さらに、一対のガラス基板は、極めて精度
よく位置合わせされた状態で積層する必要がある。した
がって、機械的な保持方法を採用するとしても、この点
を考慮した積層方法および装置とする必要がある。
【０００８】本発明は以上に鑑み、真空中においてもシ
ート材を精度よく積層することのできる積層装置および
積層方法の提供を課題とする。また本発明は、そのよう
な積層装置および積層方法を用いた液晶表示パネルの製
造方法、液晶表示パネルの製造装置の提供を課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ガラス基板を機械的に保
持する最も一般的な手法の一つとして、ガラス基板の周
縁を下方から機械的に支持する方法がある。前述のよう
に、液晶表示装置に用いられるガラス基板の厚さは０．
７ｍｍ程度と薄いため、ガラス基板をその周縁で支持し
たとするとガラス基板自身の自重により撓みが生じてし
まう。一対のガラス基板のうち一方のガラス基板の周縁
を支持手段で支持しつつ他方のガラス基板に縁を揃えて
積層しようとすると、当該支持手段は一対のガラス基板
に挟まれる。液晶表示装置において一対のガラス基板同
士のギャップは数μｍと狭いから、一方のガラス基板の
周縁を支持手段で支持しつつ他方のガラス基板に縁を揃
えて積層するためには、支持手段の厚さは数μｍ以下に
する必要がある。しかし、厚さ数μｍ程度の支持手段で
ガラス基板を支持することは困難である。
【００１０】そこで本発明は、ガラス基板が撓むことを
利用することにした。撓んだガラス基板の撓み量は中央
部が最大となる。つまり、当該中央部を液晶表示パネル
に要求されるギャップを規定する基準とすれば、ガラス
基板の周縁は当該ギャップより大きなギャップを有する
ことになる。したがって、前記支持手段の厚さを当該ギ
ャップよりも厚くすることができることになり、機械的
支持手段の採用が現実的になる。この場合、撓み量が大
きくなるようにガラス基板を支持する位置を定める必要
がある。一般に、液晶表示装置に用いられるガラス基板
は矩形である。矩形は、２つの対向する長辺と、２つの
対向する短辺とを備えている。撓み量が大きくなるよう
にガラス基板を支持するためには、対向する短辺を保持
すればよい。このように保持すると、ガラス基板の長手
方向に沿って撓みが発生する。一方、対向する長辺を保
持すると、アライメント・マーク間の距離が長くなり、
従って、高いアライメント精度を得ることができる。
【００１１】液晶表示装置において、一対のガラス基板
は精度よく積層する必要がある。そのために、一対のガ
ラス基板にアライメント・マークを形成し、このアライ
メント・マークを顕微鏡で観察しつつ位置合わせを行な
っている。この位置合わせを行なうためには、一対のガ
ラス基板のアライメント・マークを同時に焦点を合わせ
られる距離（焦点深度）まで、一対のガラス基板を接近
させる必要がある。一方のガラス基板を撓ませることを
前提とすると、撓みによるガラス基板の最下点と他方の
ガラス基板とのギャップを焦点深度内の距離とし、かつ
当該領域にアライメント・マークを形成すればよい。と
ころが、撓みによるガラス基板の最下点と他方のガラス
基板とのギャップを焦点深度内の距離に制御することは
容易ではない。特に、ガラス基板のサイズが変わりその
撓み量が変動することがあると、その制御はより一層困
難となる。逆に言えば、ガラス基板のサイズの如何にか
かわらず撓み量を一定とすることができれば、撓みによ
るガラス基板の最下点と他方のガラス基板とのギャップ
を焦点深度内の距離に制御することは容易である。
【００１２】アライメント・マークを用いて位置合わせ
を行なった後に、撓んだガラス基板の支持状態を解除す
る必要がある。位置合わせを一旦行なっているから、支
持状態を解除した後に位置ずれが生ずることは避けなけ
ればならない。ガラス基板の周縁を支持している支持手
段の支持状態を急速に解除すると、慣性の法則により、
ガラス基板の位置は巨視的にはほとんど変動しない。と
ころが、液晶表示装置としては、微視的な位置の変動も
問題となるから、支持状態の急速な解除のみでは、液晶
表示パネルとして不必要な位置ずれが生ずることもあ
る。この位置ずれを防止するためには、支持手段で支持
しているガラス基板の平面方向の移動を拘束することが
必要である。ガラス基板に対して鉛直方向成分の荷重を
付加することにより、ガラス基板の平面方向の移動を拘
束することできる。特に、撓みによるガラス基板の最下
点に相当する位置にこの荷重を付加することが、位置ず
れ防止にとってより望ましい。
【００１３】ところで、積層基板間の位置ずれは数μｍ
以下、例えば３μｍ以下、望ましくは１μｍ以下にする
必要があり、積層された基板は、支持状態を解除された
後さらにファイン・アライメントまたは精密位置合わせ
されることがある。この場合でも、真空中で精密位置合
わせを実施することが望ましい。そこで、本発明は、真
空中で容易に精密位置合わせを実施する方法を提供す
る。
【００１４】通常、２枚の基板間のセルギャップを適正
値に制御するために少なくとも片側の基板上にスペーサ
が施されている。スペーサには、ビーズを用いてもよ
く、また、ポスト・スペーサと呼ばれる柱が形成されて
いてもよい。ポスト・スペーサを採用した場合、この柱
の先端部が対向する基板表面に接触すると、それらの間
には、非常に大きな摩擦が発生し、従って非常に大きな
ずらし抗力が発生する。この状態で精密位置合わせを実
施するためには、ずらし抗力以上のガラス基板保持力が
必要になる。このずらし抗力は、例えば、柱が設けられ
た１３．３インチの基板を用い、大気中で測定したとこ
ろ、８０〜１００ｋｇｆにも及んだ。もちろん、基板が
大型化し、柱の数が増えるほど、より大きなずらし抗力
が発生し、精密位置合わせのために必要なガラス保持力
も増大する。１メートル四方を越えるガラス基板を用
い、一基板に複数の液晶パネルを作り込む場合、数１０
００ｋｇｆもの大きなずらし効力となることが試算され
る。このような大きな力が作用した場合でも、ガラス保
持装置全体が組み立て精度以上にゆがまない剛性も必要
である。具体的には、組立精度３μｍを実現しようとす
ると、１０００ｋｇｆ超の荷重に対して装置全体で許容
できるゆがみを１μｍ以下に抑える必要があり、このよ
うな大きな剛性が求められる装置は、サイズ的にもコス
ト的にも現実的ではない。しかも、真空吸着法でこのよ
うな大きな力で基板を保持すると、基板同士を引き剥が
す方向の力が発生し、シールが決壊して気泡がセル内に
混入したり、あるいはガラス基板が破損したりする。
【００１５】ところが、本発明者らは、高い静止摩擦係
数を持つフィルムを用いて、精密位置合わせができるこ
とを見いだした。本発明の精密位置合わせ方法は、高い
静止摩擦係数を持つフィルム、例えば、シリコン・シー
トを、上述したように積層された基板の上に接触させ、
フィルムと基板との接触面を垂直に押しつける力（垂直
荷重：ｎｏｒｍａｌ ｆｏｒｃｅ）を加えることで生じ
るフィルムの摩擦によって基板を水平方向に移動させ
る。ここで基板に加わる力は、真空吸着法のように基板
同士を引き剥がす方向ではなく、むしろ押しつける方向
の力である。さらに、高い静止摩擦係数を有するフィル
ムを使用することで、小さい力しか必要ではないので、
装置の大きな剛性は必要ではなく、シールの決壊や、ガ
ラス基板の破損が生じるおそれは極めて小さい。特に、
１．５以上、好ましくは２．０以上の摩擦係数を有する
材料のフィルムを使用することで、１００ｋｇｆのずら
し抗力を上回る摩擦力を生じるために必要な垂直荷重
は、５０〜６０ｋｇｆ程度であり、容易に実現できる。
【００１６】また、滴下法によって液晶を２枚の基板間
に封入する過程を詳細に検討した結果、上述のようにし
て、機械的に保持されていたガラス基板の支持を解除し
た直後、その上側基板は、柱に接触することなく、滴下
された液晶上に浮いた状態であることに気付いた。かか
る状態では、ガラス基板と柱との接触による大きな摩擦
力はなく、ずらし抗力は基板と液晶との間の摩擦力のみ
に依存するので非常に小さく、１３．３インチの基板で
あっても数ｋｇｆ程度であった。その後、上側基板が柱
に接触するまでの時間は、真空中（約０．１Ｔｏｒｒ）
で数１００秒であり、これは、精密位置合わせをするの
に充分な時間である。一方、大気圧中（７６０Ｔｏｒ
ｒ）では、数１０秒程度しかなく、精密位置合わせをす
る時間としては充分ではない。従って、上側基板が液晶
に浮いた状態を利用し、ずらし抗力の小さいうちに、高
い摩擦係数を持つフィルムを用いて、真空中で精密位置
合わせするのが好ましい。
【００１７】本発明は以上の知見に基づきなされたもの
であり、矩形状の第１のシート材と矩形状の第２のシー
ト材とを積層する方法であって、対向する２辺を支持す
ることにより下に凸状に撓ませた前記第２のシート材を
前記第１のシート材に対向して配置し、前記第１のシー
ト材と前記第２のシート材とを所定のギャップとなるよ
うに接近させ、前記第２のシート材に対して鉛直方向成
分の荷重を負荷し、前記鉛直方向成分の荷重を負荷した
状態で前記対向する２辺の支持を解除することにより前
記第１のシート材と前記第２のシート材とを積層するこ
とを特徴とするシート材の積層方法である。
【００１８】本発明のシート材の積層方法において、前
記鉛直方向成分の荷重は、前記第２のシート材における
支持スパンの中央部分に負荷することが望ましい。支持
により第２のシート材に作用する荷重とのバランスが取
れるため、支持を解除する際の第２のシート材の位置ず
れ防止に有効である。また、前記対向する２辺の支持の
解除は、各々の支持の解除を同時に行なうことが、第２
のシート材の位置ずれ防止にとって望ましい。さらに本
発明のシート材の積層方法において、前記第２のシート
材の撓み量を所定量に制御することが、前記第１のシー
ト材と前記第２のシート材とのギャップ制御にとって望
ましい。
【００１９】以上の本発明のシート材の積層方法を実施
するための積層装置を本発明は提案する。すなわち本発
明のシート材の積層装置は、矩形状の第１のシート材と
矩形状の第２のシート材とを積層する装置であって、前
記第１のシート材を平坦状に載置する載置面を備えた載
置台と、前記第２のシート材をその対向する２辺におい
て各々支持しかつ前記載置面と平行な方向に進退可能な
第１の支持手段と、前記第１の支持手段により支持され
た前記第２のシート材を前記載置面と直交する方向に押
圧する押圧部材と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】本発明のシート材の積層装置において、前
記載置台に載置された第１のシート材と前記第１の支持
手段により支持された前記第２のシート材とのギャップ
を調整するギャップ調整手段を備えることが望ましい。
また、本発明において、前記第２のシート材の前記対向
する２辺と直交する２辺を各々支持しかつ前記載置面と
平行な方向に進退可能な第２の支持手段を備え、前記第
２の支持手段は、前記第１の支持手段よりも所定距離だ
け下方において前記第２のシート材を支持することによ
り、第２のシート材の撓み量を制御することができる。
【００２１】さらに、本発明の積層装置において、前記
第１の支持手段と前記第２の支持手段とは、各々独立に
進退可能であることが望ましい。第２の支持手段による
支持を解除した後に第１の支持手段による支持を解除す
る、あるいはこの逆といったような操作をすることがで
きる。
【００２２】本発明は液晶表示パネルの製造方法に適用
することができる。すなわち本発明の液晶表示パネルの
製造方法は、所定間隔を隔てて対向配置された一対のガ
ラス基板がその周辺部に沿って形成されたシール剤によ
って固着され、前記一対のガラス基板間の前記シール剤
の内側の領域に液晶が封入された液晶表示パネルの製造
方法であって、（ａ）前記一対の基板のうちの一方の基
板を平坦に支持するステップと、（ｂ）前記一方の基板
上に液晶を滴下するステップと、（ｃ）前記一対の基板
のうちの他方の基板を、その対向する２辺を支持するこ
とにより撓ませかつその撓み量を所定の値に制御した状
態で支持するステップと、（ｄ）前記一方の基板と前記
他方の基板とを所定のギャップとなるまで接近させるス
テップと、（ｅ）前記他方の基板の最大撓みの生じてい
る位置および／またはその近傍に対して前記他方の基板
の撓みの方向に荷重を負荷するステップと、（ｆ）前記
荷重の負荷後に前記他方の基板の支持状態を解除するス
テップと、を備えたことを特徴とする。
【００２３】本発明の液晶表示パネルの製造方法におい
て、前記前記（ｄ），（ｅ）および（ｆ）の各ステップ
を真空中で行なうことが望ましい。液晶表示パネル間へ
の気泡の残留を回避するためである。
【００２４】また、本発明の液晶表示パネルの製造方法
において、前記一対のガラス基板間の位置合わせを行な
った後に、前記（ｅ）のステップを実行することが望ま
しいが、前記（ｅ）のステップを実行した後、位置合わ
せをすることもできる。つまり、前記他方のガラス基板
の最大撓みの生じている位置および／またはその近傍に
対して前記他方のガラス基板の撓みの方向に荷重を負荷
する（ｅ）のステップの前または後あるいはその両方で
位置合わせを行ない、しかる後に前記荷重の負荷後に前
記他方のガラス基板の支持状態を解除する（ｆ）のステ
ップを実施することが、位置ずれ防止にとって望まし
い。
【００２５】さらに必要ならば、高い摩擦係数を有する
フィルムを用いて、垂直荷重を加えて、精密位置合わせ
を行うことができる。精密位置合わせは、支持状態を解
除した直後に真空中で行うことが望ましい。
【００２６】以上の本発明の液晶表示パネルの製造方法
を実現することのできる製造装置を本発明は提供する。
すなわち本発明の液晶表示パネルの製造装置は、所定間
隔を隔てて対向配置された第１および第２の基板がその
周辺部に沿って額縁状に形成されたシール剤によって固
着され、前記第１および第２の基板間の前記シール剤の
内側の領域に液晶が封入された液晶表示パネルの製造装
置であって、前記第１の基板に額縁状にシール剤を塗布
するシール剤塗布手段と、前記シール剤が塗布された前
記第１の基板上に液晶を滴下するディスペンサと、液晶
が滴下された前記第１の基板と前記第２の基板とを積層
するための積層手段と、前記積層を真空下で行なうため
の真空チャンバーと、積層された前記第１および第２の
基板に対して、シール剤の硬化処理を行なうシール剤硬
化手段と、を備え、前記積層手段は、前記第１の基板を
平坦状に載置する載置面を備えた載置台と、前記第２の
基板をその対向する２辺において各々支持しかつ前記載
置面と平行な方向に進退可能な第１の支持手段と、前記
第１の支持手段により支持された前記第２の基板を前記
載置面と直交する方向に押圧する押圧部材と、前記載置
台に載置された前記第１の基板と前記第１の支持手段に
より支持された前記第２の基板とのギャップを調整する
ギャップ調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】さらに、本発明の液晶表示パネルの製造装
置は、精密位置合わせ装置を含むものとすることができ
る。この精密位置合わせ装置は、積層された基板の少な
くとも一方の表面に接して配置された高摩擦係数フィル
ムと、この高摩擦係数フィルムを基板表面に押しつける
ように垂直荷重を加える荷重プレートとを含む。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。図１は、本発明の適用対象の１つ
であるカラーＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶表示
装置の分解斜視図を示している。図１において、符号４
１は上部フレームを形成するための金属製のシールドケ
ースであり、液晶表示モジュールの有効画面を画定する
表示窓４２を形成している。４３は液晶表示パネルであ
り、一対のガラス基板の間に、ソース・ドレイン電極、
ゲート電極、アモルファスシリコン層等が成膜されたＴ
ＦＴや、カラーフィルタ等が積層されており、また液晶
が封入されている。本実施の形態において、この液晶表
示パネル４３を積層する際の特徴のあるプロセスを提供
する。液晶表示パネル４３の上部には、ドレイン回路基
板４４、ゲート回路基板４５、インターフェイス回路基
板４６が形成され、さらに回路基板間を接続するための
ジョイナ４７、４８、４９を備えている。これらの回路
基板４４、４５、４６は、絶縁シート５０を介してシー
ルドケース４１に固定されている。
【００２９】一方、液晶表示パネル４３の下側には、ゴ
ムクッション６０を介して遮光スペーサ６１が設けら
れ、さらに拡散板６２とプリズムシート６３が設けられ
ている。この拡散板６２は均一な面状の光を得るために
後述する導光板１１からの光を拡散する機能を有し、こ
のプリズムシート６３は正面方向の輝度を増すために用
いられている。さらに、プリズムシート６３の下方には
導光板１１と、その導光板１１の一辺には蛍光ランプユ
ニット６５が設けられている。蛍光ランプユニット６５
は二辺に設けてもかまわない。さらに、導光板１１の下
方には反射板１４が設けられ、蛍光ランプユニット６５
から導光板１１に入射した光を液晶表示パネル４３の方
向に向けて反射できるように構成されている。また、反
射板１４の下方には、開口部６８を有する下側ケース部
６７が備えられている。
【００３０】液晶表示パネル４３を構成する一対のガラ
ス基板のうち、一方がカラーフィルタ基板を構成し、他
方がＴＦＴアレイ基板を構成する。このガラス基板とし
ては、例えば厚さ０．７ｍｍの平坦性に優れた無アルカ
リガラスが用いられる。カラーフィルタ基板は、ガラス
基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色を持
つ染料や顔料の入った樹脂膜からなるカラーフィルタ
と、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜として
のブラックマトリックスと、カラーフィルタおよびブラ
ックマトリックスを保護するための樹脂膜からなる保護
膜と、透明導電性薄膜（例えば、ＩＴＯ：Indium Tin O
xide等）からなる共通電極と、液晶を配向させるための
ポリイミド薄膜からなる配向膜とが順次積層された構成
となっている。ＴＦＴアレイ基板は、ガラス基板上に、
画素となる表示用の透明導電性薄膜（例えば、ＩＴＯ：
Indium Tin Oxide等）からなる表示電極と、液晶駆動用
のスイッチング素子としてのＴＦＴと、アクティブマト
リックス動作のための信号保持容量としての蓄積容量と
が形成された構成となっている。
【００３１】カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板と
は、その周縁部において接着剤としてのシール剤によっ
て接着される。シール剤によって取り囲まれた領域が、
画像表示領域となる。この画像表示領域には、カラーフ
ィルタ基板とＴＦＴアレイ基板とのギャップ、換言すれ
ば液晶層の厚さ（セルギャップと称される）を制御する
ためのスペーサが配置されている。スペーサとしては、
シリカ（ＳｉＯ2）あるいは樹脂粒子が用いられる。カ
ラーＴＦＴ液晶表示装置のセルギャップが５〜６μｍ程
度であるから、スペーサも直径５〜６μｍ程度のサイズ
のものが使用される。最近では、カラーフィルタ基板ま
たはＴＦＴアレイ基板にスペーサとして機能しうる柱を
薄膜プロセスにより形成することも行なわれている。
【００３２】以上説明した液晶表示パネル４３の製造工
程概略を図２〜図４に基づいて説明する。本実施の形態
における液晶表示パネル４３は、滴下法により製造され
るものである。図２〜図４に示すように、カラーフィル
タ基板４３ａ、ＴＦＴアレイ基板４３ｂを各々製造する
（図２ Ｓ１０１，Ｓ１０２，図３（ａ））。製造され
たカラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレイ基板４
３ｂの少なくとも一方の基板上には、スペーサとして機
能する柱構造（図示せず）が形成されている。
【００３３】次に、ＴＦＴアレイ基板４３ｂの周縁部に
シール剤Ｓを額縁状に塗布する（図２Ｓ１０３，図３
（ｂ））。あるいは、シール剤は、カラーフィルタ基板
上に塗布されてもよい。このシール剤Ｓとしては、前述
のように、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂を用いるこ
とができるが、本実施の形態では紫外線硬化性樹脂を用
いた。シール剤Ｓ塗布後に、ＴＦＴアレイ基板４３ｂ
（またはカラーフィルタ基板４３ａ）の額縁状のシール
剤Ｓに囲まれた領域に対して、ディスペンサＤを介して
液晶ＬＣを滴下する（図２ Ｓ１０４，図３（ｃ））。
【００３４】液晶ＬＣをＴＦＴアレイ基板４３ｂ上に滴
下した後に、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ
基板４３ｂとを積層する（図２ Ｓ１０５，図４
（ｄ））。この積層は、シール剤Ｓあるいは液晶ＬＣが
両基板４３ａ，４３ｂ間に存在した状態でなされること
はいうまでもない。本実施の形態は、この積層工程に特
徴を有しており、その内容は追って詳述する。
【００３５】カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ
基板４３ｂとを積層した後に、シール剤Ｓの硬化処理を
実施する（図２ Ｓ１０６，図４（ｅ））。本実施の形
態ではシール剤Ｓとして紫外線硬化性樹脂を用いている
ので、紫外線照射ランプＵＶからカラーフィルタ基板４
３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの積層体に対して紫外
線を照射する。
【００３６】以上の製造工程において、ＴＦＴアレイ基
板４３ｂにシール剤Ｓを塗布する工程（Ｓ１０３）、Ｔ
ＦＴアレイ基板４３ｂに液晶ＬＣを滴下する工程（Ｓ１
０４）および紫外線照射によるシール剤Ｓの硬化処理す
る工程（Ｓ１０６）は、大気中において実施する。しか
し、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３
ｂとを積層する工程（Ｓ１０５）は、真空チャンバー内
にて実施される。液晶ＬＣ層への気泡の巻き込み・残留
を防止するためである。
【００３７】次に、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴ
アレイ基板４３ｂとの積層工程を図５〜図１５に基づき
詳しく説明する。なお、図５は本実施の形態における積
層装置の主たる構成要素としてのガラス基板支持装置１
を示す斜視図であり、図６〜図１４はガラス基板支持装
置１を用いたカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ
基板４３ｂとの積層工程を模式的に示す側面図である。
また、図１５は、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴア
レイ基板４３ｂとの積層工程を示すフローチャートであ
る。
【００３８】図５に示すようにガラス基板支持装置１
は、矩形状の載置面２ａを有するベース２を備えてい
る。ベース２の中央部には開口窓６が形成されている。
後述する昇降ステージ７が開口窓６内を昇降する。ベー
ス２上にはレール５が設けてあり、そのレール５に沿っ
て進退可能なスライド台３ａ，３ｂが設置されている。
スライド台３ａはベース２の長辺に沿ってかつ載置面２
ａと平行に進退可能である。また、スライド台３ｂはベ
ース２の短辺に沿ってかつ載置面２ａと平行に進退可能
である。進退の手段は図示していないが、モータ等の公
知の駆動手段、駆動機構を用いることができる。スライ
ド台３ａ，３ｂは、各々独立して進退可能であり、異な
るサイズのカラーフィルタ基板４３ａの支持に適切に対
応することができる。
【００３９】各スライド台３ａ，３ｂの両端部には、支
持爪４ａ，４ｂが取り付けてある。この支持爪４ａ，４
ｂによってカラーフィルタ基板４３ａを保持する。支持
爪４ａ，４ｂは、載置面２ａと平行な方向に対してはス
ライド台３ａ，３ｂとともに移動することができる。し
かし、載置面２ａと鉛直な方向についてはその位置が固
定されている。また、載置面２ａから支持爪４ａまでの
距離は、載置面２ａから支持爪４ｂまでの距離よりも大
きい。つまり、図６に示すように、載置面２ａから支持
爪４ａまでの距離をＬ１、載置面２ａから支持爪４ｂま
での距離をＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２である。このこと
は、支持爪４ｂは支持爪４ａよりも所定距離だけ下方に
おいてカラーフィルタ基板４３ａを支持することを意味
する。
【００４０】カラーフィルタ基板４３ａを支持爪４ａ，
４ｂにより支持したとすると、カラーフィルタ基板４３
ａは図６に示すように撓む。カラーフィルタ基板４３ａ
の支持爪４ａによる支持スパンの中央部分に最大の撓み
量が生ずるが、その撓み量は支持爪４ｂの存在により一
定の値に制御することができる。このことは、撓みが生
じているカラーフィルタ基板４３ａの最下面とベース２
の載置面２ａとの距離Ｌ３を一定に制御できることを意
味する。これは、カラーフィルタ基板４３ａのサイズが
変更されても同様である。
【００４１】カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ
基板４３ｂとを積層する場合には、はじめに、カラーフ
ィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂをガラス基
板支持装置１にセットする（図１５ Ｓ２０１）。その
状態を図７に示す。図７において、ガラス基板支持装置
１の載置面２ａ上に基準プレート９を載置し、その上に
一方の基板、ここではＴＦＴアレイ基板４３ｂを載置す
る。なお、ＴＦＴアレイ基板４３ｂのシール剤Ｓ、液晶
ＬＣの記載は省略してある。また、カラーフィルタ基板
４３ａ，ＴＦＴアレイ基板４３ｂはともに矩形状をなし
ているが、支持爪４ａ，４ｂで保持されるもう一方の基
板、ここではカラーフィルタ基板４３ａは、その長手方
向に沿って撓んでいる。カラーフィルタ基板４３ａの撓
み量は、カラーフィルタ基板４３ａの厚さ、支持爪４ａ
で支持されている支持スパン等で定まる。ところが、前
述のように、支持爪４ａ，４ｂは載置面２ａと鉛直な方
向について図６に示すような位置関係に固定されている
から、カラーフィルタ基板４３ａのサイズが大きくまた
は小さくなったとしても、撓み量を一定値に制御するこ
とができる。
【００４２】カラーフィルタ基板４３ａ，ＴＦＴアレイ
基板４３ｂを図７に示すようにセットした後に、ガラス
基板支持装置１は真空チャンバーへ搬送される（図１５
Ｓ２０２）。真空チャンバー内でカラーフィルタ基板
４３ａ，ＴＦＴアレイ基板４３ｂの積層が実行される。
積層を真空チャンバー内で実行するのは、液晶ＬＣ層へ
の気泡の巻き込みを排除するためである。ガラス基板支
持装置１が真空チャンバー内に搬送された状態を図８に
示す。なお、真空チャンバーの記載は省略してある。真
空チャンバー内には、昇降ステージ７と、押圧バー８
と、位置測定カメラ１０が配設されている。
【００４３】カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂをセットしたガラス基板支持装置１は、
真空チャンバー内の昇降ステージ７の位置まで搬送され
る。さらに、基準プレート９の底面が昇降ステージ７の
上面に接面するように配置される。昇降ステージ７は、
図示しない駆動源により昇降可能であるとともに、その
上面には図５中に矢印で示したＸ，Ｙ方向の運動が可能
な機構が設けてある。また、同様に、図５中に矢印Ｒで
示す平面方向における旋回運動も可能である。
【００４４】カラーフィルタ基板４３ａの上方に押圧バ
ー８が位置している。この押圧バー８は、図示しない昇
降手段によってカラーフィルタ基板４３ａに接触、離間
が可能である。押圧バー８のカラーフィルタ基板４３ａ
に対する平面上の位置関係を図９に示している。押圧バ
ー８はその両端部に設けた押圧部８１によりカラーフィ
ルタ基板４３ａを押圧する。
【００４５】位置測定カメラ１０は、カラーフィルタ基
板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの積層位置を確認
するために設置されている。具体的には、カラーフィル
タ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂには、図９に示
す位置にアライメント・マークＡＭが形成されており、
このアライメント・マークＡＭ同士が一致することをそ
の上方に位置する位置測定カメラ１０で観察するのであ
る。
【００４６】真空チャンバー内の所定位置にガラス基板
支持装置１が配置されたならば、真空チャンバー内を真
空排気する。所定の真空度に達した後に、図１０に示す
ように昇降ステージ７を上昇させる。昇降ステージ７の
上昇に伴い、基準プレート９およびＴＦＴアレイ基板４
３ｂは上昇し、カラーフィルタ基板４３ａに接近する。
【００４７】位置測定カメラ１０の焦点深度内までＴＦ
Ｔアレイ基板４３ｂが上昇したところで一旦昇降ステー
ジ７の上昇を停止する（図１５ Ｓ２０３）。位置測定
カメラ１０にてアライメント・マークＡＭを観察しつ
つ、昇降ステージ７の上面を前述のＸ，ＹおよびＲ方向
に適宜動作させることにより、カラーフィルタ基板４３
ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの位置を合わせる（図１
５ Ｓ２０４）。カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴア
レイ基板４３ｂとの位置合わせが終了した後に、昇降ス
テージ７によりＴＦＴアレイ基板４３ｂをさらに上昇さ
せる。図１１に示すように、ＴＦＴアレイ基板４３ｂと
カラーフィルタ基板４３ａとのギャップが所定の値とな
ったところで昇降ステージ７の動作を停止する（図１５
Ｓ２０５）。
【００４８】ＴＦＴアレイ基板４３ｂとカラーフィルタ
基板４３ａとのギャップが所定の値となり昇降ステージ
７の動作を停止した後に、図１２に示すように押圧バー
８を降下させる。押圧バー８はカラーフィルタ基板４３
ａをその上面から押圧する（図１５ Ｓ２０６）。した
がって、カラーフィルタ基板４３ａには鉛直方向成分の
荷重が負荷され、カラーフィルタ基板４３ａの撓み量は
増加する。また、したがって、ＴＦＴアレイ基板４３ｂ
とカラーフィルタ基板４３ａとの間のギャップは狭くな
るが、この狭くなったギャップが液晶表示パネル４３に
要求されるセルギャップ値となるように押圧バー８の降
下量を制御する必要がある。
【００４９】ここで、前述のように、カラーフィルタ基
板４３ａの最下面とガラス基板支持装置１の載置面２ａ
との距離Ｌ３が一定に制御されている。したがって、Ｔ
ＦＴアレイ基板４３ｂとカラーフィルタ基板４３ａとの
間のギャップを所定値とするためには、載置面２ａを基
準としてＴＦＴアレイ基板４３ｂを一定の値だけ上昇さ
せればよい。しかも、カラーフィルタ基板４３ａのサイ
ズにかかわらず、前記距離Ｌ３は一定に制御されてい
る。したがって、カラーフィルタ基板４３ａのサイズが
変更された場合でも、載置面２ａを基準としてＴＦＴア
レイ基板４３ｂを一定の値だけ上昇させれば、所望する
セルギャップを得ることができる。
【００５０】押圧バー８を所定量だけ降下した後に、図
１３に示すように、支持爪４ｂによるカラーフィルタ基
板４３ａの支持を解除する（図１５ Ｓ２０７）。４つ
の支持爪４ｂを引き抜くことにより支持の解除が実施さ
れる。カラーフィルタ基板４３ａの位置ずれを防止する
ことを考慮し、引き抜きは４つの支持爪４ｂを同時にか
つ高速で行なう。支持爪４ｂの支持解除後に、図１４に
示すように、支持爪４ａによるカラーフィルタ基板４３
ａの支持を解除する（図１５ Ｓ２０８）。支持の解除
は、支持爪４ｂと同様に行なわれる。押圧バー８により
カラーフィルタ基板４３ａを押圧しているために、カラ
ーフィルタ基板４３ａの位置ずれが防止される。
【００５１】支持爪４ａ，４ｂによるカラーフィルタ基
板４３ａの支持が解除されると、カラーフィルタ基板４
３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとが図１４に示すように
積層される。なお、図１４ではカラーフィルタ基板４３
ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの間のギャップの記載は
省略してある。カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレ
イ基板４３ｂとの積層が完了すると、昇降ステージ７を
降下させ、次いで真空チャンバー内を大気圧に戻す。積
層されたカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板
４３ｂは、ガラス基板支持装置１とともに真空チャンバ
ーから搬送される。そして、紫外線を照射することによ
り、未硬化の紫外線硬化性樹脂を硬化させる。
【００５２】本発明者等は、押圧バー８による押圧有無
によって、支持爪４ａ，４ｂの引き抜きの際のカラーフ
ィルタ基板４３ａの位置ずれにどの程度差異があるか実
験により確認を行なった。実験には１５インチサイズの
カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレイ基板４３
ｂを用いた。その結果、押圧バー８によるカラーフィル
タ基板４３ａの押圧を行なわない場合には１〜２ｍｍ程
度の位置ずれが生ずる。これに対して、押圧バー８によ
りカラーフィルタ基板４３ａの押圧を行なった場合に
は、位置ずれが生じても２μｍ程度であり、押圧バー８
による位置ずれ防止効果の顕著性が実証された。
【００５３】押圧バー８の材質は特に制限されるもので
はないが、カラーフィルタ基板４３ａを押圧して位置ず
れを防止することを考慮すると、ゴムに代表される弾性
材料から構成することが望ましい。ただし、カラーフィ
ルタ基板４３ａに押圧した際に必要以上の強度で密着す
ることを避ける必要がある。したがって、密着防止のた
めに、表面にディンプル加工を施したゴム部材、例えば
シリコーンゴムを用いるのがよい。なお、押圧バー８の
全体をゴムで作成する必要はなく、例えば本体をステン
レス鋼により構成し、押圧部８１のみをゴムで構成して
もよい。
【００５４】押圧バー８によるカラーフィルタ基板４３
ａの押圧荷重は、カラーフィルタ基板４３ａに対してダ
メージを与えない範囲で大きいほうが望ましいという実
験結果を得ている。具体的な押圧荷重として５ｋｇｆ
（４９Ｎ）と６ｋｇｆ（５８.８Ｎ）の２種類で実験し
たところ、６ｋｇｆ（５８.８Ｎ）の方が位置ずれの絶
対値、ばらつきともに小さい良好な結果を得た。
【００５５】また、本実施の形態では、図９に示すよう
に押圧バー８を１本としたが、図１６に示すように、さ
らに押圧バー８を追加することもできる。そうすること
により、位置ずれをより一層抑制することができる。押
圧バー８による押圧の位置は、支持爪４ａの引き抜きの
際の荷重のバランスを考慮して定めるのが良い。例え
ば、図９に示した例では、支持爪４ａによるカラーフィ
ルタ基板４３ａの支持スパンの中央部を押圧している。
この中央部は撓み量が最大となる位置でもある。押圧バ
ー８の押圧部８１同士のスパンは、取り扱うカラーフィ
ルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレイ基板４３ｂにより適
宜設定すればよいが、スパンを広くしたほうが位置ずれ
防止に有効である。
【００５６】本実施の形態において、支持爪４ａ，４ｂ
は引き抜く際にカラーフィルタ基板４３ａと高速で摺動
する。したがって、支持爪４ａ，４ｂにはこの摺動によ
り発塵しない材料から構成されることが望ましい。本発
明者らの検討によれば、超高分子ポリエチレンが発塵が
少なく、支持爪４ａ，４ｂとして好ましいことを知見し
た。
【００５７】以上説明した本実施の形態は、液晶表示パ
ネル４３の製造方法を例にして説明した。より具体的に
は、取り扱うシート材を液晶表示パネル４３を構成する
カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレイ基板４３
ｂとした。しかし、これは本発明のあくまで一例にすぎ
ない。このことは、本実施の形態で示した具体的構造が
本発明を限定しないことをも意味する。例えば、支持爪
４ａ，４ｂについていえば、本実施の形態ではカラーフ
ィルタ基板４３ｂの各辺を２点づつで支持するように構
成したが、３点以上で支持するようにしても良いし、支
持爪４ａ，４ｂの支持幅を長くすることもできる。ま
た、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３
ｂとの位置合わせを昇降ステージ７により行なう構造と
したが、支持爪４側に位置合わせのための機構を設けて
もよい。
【００５８】次に、積層された基板をファイン・アライ
メントまたは精密位置合わせする方法を詳細に説明す
る。図１７は、積層されたカラーフィルタ基板とＴＦＴ
アレイ基板とを精密位置合わせする工程を示す、断面拡
大図である。基準プレート９にＴＦＴアレイ基板４３ａ
が置かれ、その上にカラーフィルタ基板４３ｂが積層さ
れている。上側基板であるカラーフィルタ基板４３ｂ上
には、高い静止摩擦係数を有するフィルム１５が接触す
るように精密位置合わせ装置が配置される。精密位置合
わせ装置は、高摩擦係数フィルムを保持し、高摩擦係数
フィルムを上側基板に押しつけるように垂直荷重Ｎｍを
加えるための荷重プレート１８を備える。垂直荷重は、
荷重プレートの自重によってもよいが、必要ならばさら
に図示しない、プレス装置などの荷重付加手段を備えて
いてもよい。
【００５９】積層された基板は、その上に接触された高
い静止摩擦係数を有するフィルムに垂直荷重Ｎｍを加え
ながら、基板同士を相対的に水平方向に微妙に移動させ
ることで精密位置合わせされる。基板同士を相対的に水
平移動させる手段は、前に述べた昇降ステージ７に設け
られたＸ、Ｙ方向の運動および旋回運動が可能な機構で
もよく、荷重プレートに接続された同様のＸ、Ｙ方向の
運動および旋回運動が可能な機構でもよい。また、必要
なら、基準プレート９と下側基板であるＴＦＴアレイ基
板４３ａとの間にも、高い静止摩擦係数を有するフィル
ム１５’を配置してもよい。
【００６０】ここで重要なことは、上側基板に接触させ
た高い静止摩擦係数μｒ−ｇを有するフィルム１５を基
板に対し垂直方向に押しつけることで発生する摩擦力
が、基板間のずらし抗力より大きくなければならないこ
とである。
【００６１】精密位置合わせを行うとき、カラーフィル
タ基板４３ｂとＴＦＴアレイ基板４３ａとの間には発生
する液晶と基板との間の摩擦力Ｆ（μｌｃ−ｇ）、ＴＦ
Ｔアレイ基板上に設けられたポストスペーサと呼ばれる
柱の先端部と対向するカラーフィルタ基板表面との間の
摩擦力Ｆ（μｐ−ｇ）、および基板周囲に付着されたシ
ール剤と基板との間の摩擦力が、主なずらし抗力とな
る。実際に１３．３インチの基板を用い、大気中で測定
したずらし抗力は、約８０〜１００ｋｇｆであった。こ
のずらし抗力は、基板が大きさ、柱の材質や数、精密位
置合わせを行うときに加えられる垂直荷重の大きさなど
に依存して変化し、数１００ｋｇｆないし数１０００ｋ
ｇｆにも及ぶ。
【００６２】一方、基板とフィルムとの間の摩擦力の大
きさは、静止摩擦係数μｒ−ｇと垂直荷重Ｎｍの大きさ
との積で表される。フィルムと基板との間の接触面に加
えられる垂直荷重Ｎｍはそのまま積層された基板にも及
ぶので、基板の損傷を避けるためにはできるだけ小さい
垂直荷重とすることが望ましい。よって、垂直荷重を小
さくするためには、静止摩擦係数の大きいフィルムを用
いる。フィルムの静止摩擦係数は１．５以上、好ましく
は２．０以上であることが好ましい。
【００６３】図１８に、精密位置合わせを行うのに適し
た垂直荷重Ｎｍの大きさの範囲を、ずらし抗力と摩擦力
との関係から模式的に示す。精密位置合わせを行うのに
適した垂直荷重の大きさは、ずらし抗力／フィルムの静
止摩擦係数より大きく、上限は装置の実現可能な範囲で
あればよい。
【００６４】好適な実施例では、精密位置合わせは、積
層された基板の上側基板であるカラーフィルタ基板４３
ｂが、ＴＦＴアレイ基板４３ａ上に設けられた柱Ｓの先
端部に接触する前に行う。換言すれば、柱の先端部と対
向するカラーフィルタ基板表面との間の摩擦力がゼロの
状態で行う。このときのずらし抗力は、ほぼ液晶と基板
との間の摩擦力のみであるので、極めて小さく、１０ｋ
ｇｆ以下でしかない。従って、この場合、静止摩擦係数
が２．０のフィルムを用いると、垂直荷重は５ｋｇｆ以
下でよい。
【００６５】本発明の方法に従って、カラーフィルタ基
板４３ｂおよびＴＦＴアレイ基板４３ａが積層され、支
持が解除された後、上側基板が柱に接触するまでの時間
は、５インチの基板で真空中（約０．１Ｔｏｒｒ）で約
２００秒であった。これは、精密位置合わせをするのに
充分な時間である。一方、大気圧中（７６０Ｔｏｒｒ）
では、約５０秒程度しかなく、精密位置合わせをする時
間としては充分ではない。支持が解除されてから上側基
板が柱に接触するまでの時間は、液晶の滴下量には依存
するが、精密位置合わせをするために加えられる現実的
な範囲の垂直荷重の大きさには依存しない。 図１９
は、支持を解除してからの時間に対する基板間の距離
を、液晶の滴下量を変えて測定した結果を示す。ここで
滴下量とは、基板間に滴下される液晶の総量ではなく、
１箇所に滴下される量である（例えば、総量１００μｌ
の液晶を基板間に封入する場合、滴下量が２５μｌでは
４箇所に滴下されるが、滴下量が１０μｌでは１０箇所
に滴下される。）。この結果から、本発明の精密位置合
わせを採用する場合、液晶の滴下量は１０μｌ以上であ
ることが望ましく、２０μｌ以上であることがさらに望
ましい。滴下量が多すぎると、最終的なギャップに達す
るまでの時間が長く、製造スループットを下げてしま
う。
【００６６】図２０は、支持を解除してからの時間に対
する基板間の距離を、垂直荷重の大きさを変えて測定し
た結果を示す。この結果から、現実的な垂直加重の範囲
では、垂直荷重が大きいほど、初期の段階で急速に基板
間の距離が小さくなるものの、上側基板と柱とが接触し
て最終的な基板間の距離またはギャップに達するまでの
時間は、垂直荷重によらずほぼ一定であることがわかっ
た。
【００６７】上述のようにして積層および精密位置合わ
せされた基板は、基板間の狭い間隙に封入された液晶の
表面張力およびＴＦＴアレイ基板上に設けられたポスト
スペーサと呼ばれる柱の先端部と対向するカラーフィル
タ基板表面との間の摩擦力によって、実質上接着されて
いるに等しく、高精度の位置合わせも保持される。従っ
て、従来行われていた、シール剤を本硬化する前に基板
同士が面方向にずれないよう部分的に接着する仮硬化を
実施する必要がなく、工程の簡略化が図れる。また、真
空中で精密位置合わせを行うことで、基板間の液晶層中
に気泡を含むことなく、製品の歩留まりが向上する。
【００６８】以上説明したように、本発明によれば、真
空中においてもシート材を精度よく積層することのでき
る積層方法および積層装置が提供される。また本発明の
液晶表示パネルの製造装置によれば、滴下法を採用しか
つ精度よく積層された液晶表示パネルを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】 本実施の形態にかかる液晶表示パネル４３の
概略製造工程を示すフローチャートである。
【図３】 本実施の形態にかかる液晶表示パネル４３の
概略製造工程を示す図である。
【図４】 本実施の形態にかかる液晶表示パネル４３の
概略製造工程を示す図である。
【図５】 本実施の形態におけるガラス基板支持装置１
の構成を示す斜視図である。
【図６】 本実施の形態におけるガラス基板支持装置１
の支持爪４ａ，４ｂの鉛直方向の位置を説明するための
図である。
【図７】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレ
イ基板４３ｂをガラス基板支持装置１が保持した状態を
示す図である。
【図８】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴアレ
イ基板４３ｂを保持したガラス基板支持装置１が真空チ
ャンバー内に配置された状態を示す図である。
【図９】 カラーフィルタ基板４３ａに対する押圧バー
８、アライメント・マークＡＭの位置を示す平面図であ
る。
【図１０】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂを積層する一工程を示す図であり、昇降
ステージ７の上昇を開始した状態を示している。
【図１１】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂを積層する一工程を示す図であり、所定
の位置まで昇降ステージ７の上昇を完了した状態を示し
ている。
【図１２】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂを積層する一工程を示す図であり、昇降
ステージ７の上昇完了後、押圧バー８をカラーフィルタ
基板４３ａに接触する位置まで降下した状態を示してい
る。
【図１３】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂを積層する一工程を示す図であり、押圧
バー８でカラーフィルタ基板４３ａを押圧しつつ支持爪
４ｂの保持を解除した状態を示している。
【図１４】 カラーフィルタ基板４３ａおよびＴＦＴア
レイ基板４３ｂを積層する一工程を示す図であり、支持
爪４ｂの保持を解除した後に支持爪４ａの保持を解除し
た状態を示している。
【図１５】 カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ
基板４３ｂとの積層工程を示すフローチャートである。
【図１６】 押圧バー８の配置例を示す平面図である。
【図１７】積層されたカラーフィルタ基板とＴＦＴアレ
イ基板とを精密位置合わせする工程を示した概略断面図
である。
【図１８】精密位置合わせを行うのに適した垂直荷重の
大きさの範囲を模式的に示す、ずらし抗力と摩擦力との
関係を示すグラフである。
【図１９】滴下量によるギャップの時間変化を示すグラ
フである。
【図２０】垂直荷重によるギャップの時間変化を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
１…ガラス基板支持装置、２…ベース，２ａ…載置面、
３ａ，３ｂ…スライド台、４ａ，４ｂ…支持爪、５…レ
ール、６…開口窓、７…昇降ステージ、８…押圧バー、
９…基準プレート、１０…位置測定カメラ、１５、１
５’…フィルム、１８…荷重プレート、２０…精密位置
合わせ装置、４３…液晶表示パネル、４３ａ…カラーフ
ィルタ基板、４３ｂ…ＴＦＴアレイ基板
フロントページの続き (72)発明者 横上 利之 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 神谷 洋之 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 鳥海 弘一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 小田原 修一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Ｆターム(参考） 2H088 FA03 FA04 FA09 FA16 FA17 FA25 FA28 FA30 HA08 HA12 MA16 2H089 NA22 NA25 NA32 NA35 NA38 NA44 NA49 NA60 QA11 QA12 QA14 TA09 TA12 4F100 AG00 AS00A AS00B AT00A AT00B BA02 BA07 EJ17 GB41 5G435 AA00 BB12 EE33 GG12 KK05 KK10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】矩形状の第１のシート材と矩形状の第２の
    シート材とを積層する方法であって、 対向する２辺を支持することにより下に凸状に撓ませた
    前記第２のシート材を前記第１のシート材に対向して配
    置し、 前記第１のシート材と前記第２のシート材とを所定のギ
    ャップとなるように接近させ、 前記第２のシート材に対して鉛直方向成分の荷重を負荷
    し、 前記鉛直方向成分の荷重を負荷した状態で前記対向する
    ２辺の支持を解除することにより前記第１のシート材と
    前記第２のシート材とを積層することを特徴とするシー
    ト材の積層方法。
  2. 【請求項２】前記鉛直方向成分の荷重は、前記第２のシ
    ート材における支持スパンの中央部分に負荷することを
    特徴とする請求項１に記載のシート材の積層方法。
  3. 【請求項３】前記対向する２辺の支持の解除は、各々の
    支持の解除を同時に行なうことを特徴とする請求項１に
    記載のシート材の積層方法。
  4. 【請求項４】前記第２のシート材の撓み量を所定量に制
    御することを特徴とする請求項１に記載のシート材の積
    層方法。
  5. 【請求項５】矩形状の第１のシート材と矩形状の第２の
    シート材とを積層する装置であって、 前記第１のシート材を平坦状に載置する載置面を備えた
    載置台と、 前記第２のシート材をその対向する２辺において各々支
    持しかつ前記載置面と平行な方向に進退可能な第１の支
    持手段と、 前記第１の支持手段により支持された前記第２のシート
    材を前記載置面と直交する方向に押圧する押圧部材と、
    を備えたことを特徴とするシート材の積層装置。
  6. 【請求項６】前記載置台に載置された第１のシート材と
    前記第１の支持手段により支持された前記第２のシート
    材とのギャップを調整するギャップ調整手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項５に記載のシート材の積層装置。
  7. 【請求項７】前記第２のシート材の前記対向する２辺と
    直交する２辺を各々支持しかつ前記載置面と平行な方向
    に進退可能な第２の支持手段を備え、 前記第２の支持手段は、前記第１の支持手段よりも所定
    距離だけ下方において前記第２のシート材を支持するこ
    とを特徴とする請求項５に記載のシート材の積層装置。
  8. 【請求項８】前記第１の支持手段と前記第２の支持手段
    とは、各々独立に進退可能であることを特徴とする請求
    項５に記載のシート材の積層装置。
  9. 【請求項９】所定間隔を隔てて対向配置された一対の基
    板がその周辺部に沿って形成されたシール剤によって固
    着され、前記一対の基板間の前記シール剤の内側の領域
    に液晶が封入された液晶表示パネルの製造方法であっ
    て、（ａ）前記一対の基板のうちの一方の基板を平坦に
    支持するステップと、（ｂ）前記一方の基板上に液晶を
    滴下するステップと、（ｃ）前記一対の基板のうちの他
    方の基板を、その対向する２辺を支持することにより撓
    ませかつその撓み量を所定の値に制御した状態で支持す
    るステップと、（ｄ）前記一方の基板と前記他方の基板
    とを所定のギャップとなるまで接近させるステップと、
    （ｅ）前記他方の基板の最大撓みの生じている位置およ
    び／またはその近傍に対して前記他方の基板の撓みの方
    向に荷重を負荷するステップと、（ｆ）前記荷重の負荷
    後に前記他方の基板の支持状態を解除するステップと、
    を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
  10. 【請求項１０】前記（ｄ），（ｅ）および（ｆ）の各ス
    テップを真空中で行なうことを特徴とする請求項９に記
    載の液晶表示パネルの製造方法。
  11. 【請求項１１】前記（ｄ）のステップの後に、前記一対
    の基板間の位置合わせを行なった後に、前記（ｅ）のス
    テップを実行することを特徴とする請求項９に記載の液
    晶表示パネルの製造方法。
  12. 【請求項１２】前記（ｆ）のステップの後に、（ｇ）高
    い静止摩擦係数のフィルムを用いて、垂直荷重を加える
    ことによって、精密位置合わせを行うステップをさらに
    含む、請求項９に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  13. 【請求項１３】前記（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）および
    （ｇ）の各ステップを真空中で行うことを特徴とする請
    求項１２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  14. 【請求項１４】前記精密位置合わせは、前記支持状態を
    解除した直後に行うことを特徴とする、請求項１２また
    は１３に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  15. 【請求項１５】前記垂直荷重は、（前記基板間のずらし
    抗力／前記静止摩擦係数）の値より大きい、請求項１２
    に記載の液晶表示パネルの製造方法。
  16. 【請求項１６】所定間隔を隔てて対向配置された第１お
    よび第２の基板がその周辺部に沿って額縁状に形成され
    たシール剤によって固着され、前記第１および第２の基
    板間の前記シール剤の内側の領域に液晶が封入された液
    晶表示パネルの製造装置であって、 前記第１の基板に額縁状にシール剤を塗布するシール剤
    塗布手段と、 前記シール剤が塗布された前記第１の基板上に液晶を滴
    下するディスペンサと、 液晶が滴下された前記第１の基板と前記第２の基板とを
    積層するための積層手段と、 前記積層を真空下で行なうための真空チャンバーと、 積層された前記第１および第２の基板に対して、シール
    剤の硬化処理を行なうシール剤硬化手段とを備え、 前記積層手段は、 前記第１の基板を平坦状に載置する載置面を備えた載置
    台と、 前記第２の基板をその対向する２辺において各々支持し
    かつ前記載置面と平行な方向に進退可能な第１の支持手
    段と、 前記第１の支持手段により支持された前記第２の基板を
    前記載置面と直交する方向に押圧する押圧部材と、 前記載置台に載置された前記第１の基板と前記第１の支
    持手段により支持された前記第２の基板とのギャップを
    調整するギャップ調整手段と、を備えたことを特徴とす
    る、液晶表示パネルの製造装置。
  17. 【請求項１７】前記液晶表示パネルの製造装置は、精密
    位置合わせ装置をさらに含み、 前記精密位置合わせ装置は、 前記積層された基板の少なくとも一方の表面に接して配
    置された高摩擦係数フィルムと、 前記高摩擦係数フィルムに垂直荷重を加えるための荷重
    プレートとを備えたことを特徴とする、請求項１６に記
    載の液晶表示パネルの製造装置。
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