JP2002365644A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of liquid crystal display device - Google Patents

Manufacturing method and manufacturing apparatus of liquid crystal display device

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JP2002365644A
JP2002365644A JP2001174714A JP2001174714A JP2002365644A JP 2002365644 A JP2002365644 A JP 2002365644A JP 2001174714 A JP2001174714 A JP 2001174714A JP 2001174714 A JP2001174714 A JP 2001174714A JP 2002365644 A JP2002365644 A JP 2002365644A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
manufacturing
substrate
substrates
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JP2001174714A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Koishi
哲生 小石
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Display Technologies LLC
Original Assignee
TFPD KK
Display Technologies LLC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of an alignment defect in consequence of exertion of a locally excessive pressure to substrates to be aligned in a manufacturing method and manufactured apparatus for liquid crystal display devices. SOLUTION: Flat planar buffer materials 31 and 32 are stuck to the outside surfaces of upper and lower surface plates (stages) 11 and 12 of a rigid body plate press 1 having an alignment mechanism to perform panel alignment by aligning the array substrate 21 and the counter substrate 22. The materials which are <=70 deg. in JIS A hardness (the hardness by the A-shaped spring type hardness tester stipulated in JIS K 6301) and is <=50 μm in the variation of thicknesses (the difference between the maximum value and minimum value in one sheet of the buffer material) are used as the buffer materials 31 and 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の製
造方法、及びこれに用いる製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display and a manufacturing apparatus used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置の表示パネル(液晶セル)
は、一対の絶縁基板の間に液晶材料が挟持されこの液晶
材料層の四周がシール材でシールされたものである。各
絶縁基板の、液晶材料と接する表面には、液晶材料を配
向させるためのポリイミド等からなる配向膜が配され
る。一対の絶縁基板のうちの少なくとも一方は、透明で
あり、液晶表示面を構成する。シール材は、液晶材料を
四周の側から保持するとともに、液晶材料中への湿気等
の侵入を防止するものである。
2. Description of the Related Art Display panel (liquid crystal cell) of a liquid crystal display device
Is a liquid crystal material sandwiched between a pair of insulating substrates, and four circumferences of the liquid crystal material layer are sealed with a sealing material. An alignment film made of polyimide or the like for aligning the liquid crystal material is provided on a surface of each insulating substrate in contact with the liquid crystal material. At least one of the pair of insulating substrates is transparent and forms a liquid crystal display surface. The sealant holds the liquid crystal material from four sides and prevents moisture and the like from entering the liquid crystal material.

【0003】表示パネルをなす一対の絶縁基板の間に
は、これら基板の間の間隔を一定にするための多数のス
ペーサが配置される。スペーサを配置する方法として
は、直径が均一な球を、いずれかの基板に均一に散布し
ておく方法の他に、このような球状スペーサの表面に熱
融着層を設けて加熱により固定しておく方法や、いずれ
かの基板上にパターニングにより柱状のスペーサを形成
する方法が行われている。
[0003] A large number of spacers are arranged between a pair of insulating substrates forming a display panel to keep the distance between the substrates constant. As a method of arranging the spacers, in addition to a method of uniformly dispersing spheres having a uniform diameter on one of the substrates, a heat-sealing layer is provided on the surface of such a spherical spacer and fixed by heating. Or a method of forming a columnar spacer on one of the substrates by patterning.

【0004】表示パネルの組立は、通常次のように行わ
れる。まず、一方の絶縁基板上の四周に沿って、スクリ
ーン印刷により、または可動ノズル式のディスペンサー
によりシール材材料を塗布することにより、表示エリア
を囲む口の字状のシール材パターンが形成される。これ
に他方の絶縁基板が位置合わせされて圧締されることに
より組み合わされる。シール材を加熱等により硬化させ
た後、周囲の不要領域がスクライブ除去され、特には、
一枚の原基板から複数の表示パネルを切り出す多面取り
の場合には、所定エリアごとに切断されて分離される。
[0004] Assembling of a display panel is usually performed as follows. First, a seal material pattern having a mouth shape surrounding a display area is formed along the four circumferences on one insulating substrate by screen printing or by applying a seal material by a dispenser of a movable nozzle type. This is combined by the other insulating substrate being positioned and pressed. After the sealing material is cured by heating or the like, surrounding unnecessary areas are scribe-removed.
In the case of multi-paneling in which a plurality of display panels are cut out from one original substrate, the display panels are cut into predetermined areas and separated.

【0005】シール材の塗布の際、シール材パターンが
なす略長方形のうちの一辺の中点付近には短い切れ目が
設けられ、シール材の硬化後にこの切れ目(注入口)よ
り液晶材料が注入される。注入完了後、注入口が封鎖さ
れ液晶セルの組立が完了する。
[0005] When applying the sealing material, a short cut is provided near the midpoint of one side of the substantially rectangular shape of the sealing material pattern, and after the sealing material is cured, the liquid crystal material is injected from the cut (injection port). You. After the injection is completed, the injection port is closed, and the assembly of the liquid crystal cell is completed.

【0006】このように組み立てられた表示パネル本体
における両基板間の間隔は、シール材の領域を含めた略
全領域において、上記スペーサの寸法により決定され
る、一定の所定値(所定ギャップ値)となる。
The distance between the two substrates in the display panel body assembled in this manner is a predetermined value (predetermined gap value) determined by the dimensions of the spacer in substantially the entire region including the region of the sealing material. Becomes

【0007】一般に、一対の絶縁基板を位置合わして貼
り合わせる工程、及び、圧締の工程は、ステンレス等の
剛直な材料からなる上下の定盤(ステージ)により各絶
縁基板が保持された状態で、連続して行われる。このよ
うな剛直な材料からなる定盤を用いることにより、位置
合わせ精度を実現するとともに、かなりのゲージ圧の下
でも安定した圧締を行うことができる。特に、上下の定
盤の間の平行度について充分な精度を付与することによ
り、絶縁基板全体に均一な圧力を付与するようにしてい
る。
In general, the steps of aligning and bonding a pair of insulating substrates and pressing are performed in a state where each insulating substrate is held by upper and lower platens (stages) made of a rigid material such as stainless steel. It is performed continuously. By using a plate made of such a rigid material, the positioning accuracy can be realized, and stable clamping can be performed even under a considerable gauge pressure. In particular, uniform pressure is applied to the entire insulating substrate by giving sufficient accuracy to the parallelism between the upper and lower platens.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、本願発明者
らが、上記従来の技術による貼り合わせ及び圧締につい
て鋭意検討した結果、この工程に起因して、配向膜に局
所的な配向不良が生じることが知られた。すなわち、基
板の配向工程の後に検査を行ったときに配向不良が見ら
れなかったにも拘わらず、貼り合わせ工程の後の基板に
は配向不良の個所が見られる場合が少なくなかった。
However, as a result of the present inventors' intensive studies on the above-mentioned bonding and press-fitting according to the prior art, a local alignment defect in the alignment film occurs due to this process. It was known. That is, in spite of the fact that no defective alignment was observed when the inspection was performed after the substrate alignment step, a part of the defective alignment was often found on the substrate after the bonding step.

【0009】本願発明者らは、この配向膜不良の原因に
ついてさらに検討した結果、図3に模式的に示すよう
に、基板21,22に付着していた異物4(ゴミ)が基
板21,22と定盤11,12との間に挟まって局所的
に大きな圧力(局所偏荷重)がかかることが、局所的な
配向不良発生の主要な原因であることを突き止めた。ま
た、局所偏荷重による局所的な配向不良の発生の機構に
ついては、異物を挟み込んだまま圧締が行われた際に、
異物の影響で基板にうねりが生じ、基板上の配向膜が他
方の基板上の配向膜や構造物と接触することで配向膜が
乱れてしまうのであろうと考えられた。
The inventors of the present application have further studied the cause of the defective alignment film, and as shown schematically in FIG. 3, foreign matter 4 (dust) adhering to the substrates 21 and 22 It has been found that the local application of a large pressure (local eccentric load) between the and the surface plates 11 and 12 is the main cause of the occurrence of local orientation failure. In addition, regarding the mechanism of the occurrence of local misalignment due to the local uneven load, when the pressure is clamped while foreign matter is sandwiched,
It was considered that the substrate was undulated by the influence of the foreign matter, and the alignment film on the substrate was disturbed by contact with the alignment film or structure on the other substrate.

【0010】また、連続して同一個所にて配向膜に乱れ
が生じることがあったが、これは、異物によりステージ
上に突起が形成された場合に起こることが知られた。
[0010] In addition, there has been a case where the alignment film is continuously disturbed at the same location. It has been known that this is caused when a projection is formed on the stage by foreign matter.

【0011】本発明は、液晶表示装置の製造方法及び製
造装置において、配向膜の局所的な不良を防止または低
減できるものを提供する。
The present invention provides a method and an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device which can prevent or reduce local defects in an alignment film.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
製造方法は、一対をなす第1及び第2基板のそれぞれの
一主表面に配向膜を形成する工程と、前記第1基板また
は第2基板における配向膜形成面の所定領域にシール材
を塗布する工程と、前記第1及び第2基板を、これらの
配向膜形成面を向き合わせた状態にて一対の剛体盤にて
保持しつつ互いに位置合わせを行うとともに重ね合わせ
る重ね合わせ・位置合わせ工程と、この重ね合わせ・位
置合わせ工程の後に、前記第1及び第2基板を互いに圧
締する圧締工程とを含む液晶表示装置の製造方法におい
て、前記圧締工程の際、前記第1及び第2基板と、前記
剛体盤との間には、JIS A硬さが70度以下、かつ
厚みのバラツキが50μm以下の平板状の緩衝材が配さ
れることを特徴とする。
According to a method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, an alignment film is formed on one main surface of each of a pair of first and second substrates; A step of applying a sealing material to a predetermined region of the alignment film forming surface of the two substrates, and holding the first and second substrates with a pair of rigid disks with the alignment film forming surfaces facing each other. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a registration / positioning step of performing positioning and overlapping with each other, and a pressing step of pressing the first and second substrates together after the registration / positioning step. In the pressing step, a flat cushioning material having a JIS A hardness of 70 degrees or less and a thickness variation of 50 μm or less is provided between the first and second substrates and the rigid board. Characterized by being distributed .

【0013】上記構成により、貼り合わされる基板に対
して局所的に過大な圧力が加わることに起因する配向不
良の発生を防止することができる。
According to the above configuration, it is possible to prevent the occurrence of poor alignment caused by locally applying excessive pressure to the substrates to be bonded.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置の製造方法
においては、シール材及びスペーサを介して一対の基板
を貼り合わせて圧締する際に、一対の基板とこれらを互
いに圧締する定盤(ステージ)との間に、平板状の緩衝
材が配される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, when a pair of substrates are bonded and clamped via a sealing material and a spacer, a pair of substrates and a pair of substrates are clamped together. A flat cushioning material is arranged between the board and the stage.

【0015】緩衝材は、JIS K 6301に規定する
A形スプリング式硬さ試験機による硬さ(JIS−A硬
さ)が70度以下、かつ厚みのバラツキが50μm以下
である。
The cushioning material has a hardness (JIS-A hardness) measured by an A-type spring hardness tester specified in JIS K 6301 of 70 degrees or less and a thickness variation of 50 μm or less.

【0016】緩衝材のJIS−A硬さが70度を超える
と、基板と定盤との間に異物が挟まった場合に異物によ
る突出を充分に吸収することが困難であり局所的な偏荷
重の発生を充分に防止することができない。緩衝材のJ
IS−A硬さは、好ましくは5〜70度、より好ましく
は5〜60度であり、さらに好ましくは10〜50度で
ある。
If the JIS-A hardness of the cushioning material exceeds 70 degrees, it is difficult to sufficiently absorb the protrusion due to the foreign matter when the foreign matter is caught between the substrate and the surface plate, and the local uneven load is generated. Cannot be sufficiently prevented. J of cushioning material
The IS-A hardness is preferably 5 to 70 degrees, more preferably 5 to 60 degrees, and still more preferably 10 to 50 degrees.

【0017】厚みのバラツキは、一枚の緩衝材における
厚みの最大値と最小値との差であり、例えば、レーザー
光式距離測定器を走査させる光学的な方法により測定す
ることができる。厚みのバラツキが50μmを越える
と、基板面内で圧力分布のバラツキが大きくなり過ぎ
て、異物に起因する局所的な偏荷重を充分に吸収できな
いおそれがある。
The variation in the thickness is the difference between the maximum value and the minimum value of the thickness of one cushioning material, and can be measured by, for example, an optical method of scanning a laser beam distance meter. If the thickness variation exceeds 50 μm, the variation in pressure distribution in the substrate surface becomes too large, and there is a possibility that local uneven load due to foreign matter cannot be sufficiently absorbed.

【0018】厚みのバラツキの範囲は、好ましくは40
μm以下であり、より好ましくは30μm以下である。
なお、後述するように、緩衝材に基板との剥離用の溝等
を設ける場合には、この溝の部分は厚みのバラツキに含
めないこととする。
The range of thickness variation is preferably 40
μm or less, and more preferably 30 μm or less.
As will be described later, when a groove or the like for separating from the substrate is provided in the cushioning material, this groove portion is not included in the variation in thickness.

【0019】緩衝材としては、基板を汚染させないよう
な材料であって、ある程度の耐久性、靱性(じんせ
い)、変形回復性等を備えたものであれば、各種の材料
を用いることができる。緩衝材は、例えば、シリコンゴ
ム、フッ素ゴム、ポリエステルエラストマー、及びポリ
ウレタンエラストマーから選択されるゴム材料からな
る。しかし、場合によっては、ABS樹脂の発泡品とい
った多孔質材料を用いることもできる。また、微細な繊
維からなる不織布、微細な目の織物や編み物、または人
工スウェードを用いることも可能である。
As the cushioning material, various materials can be used as long as they do not contaminate the substrate and have a certain level of durability, toughness, deformation recovery, and the like. . The cushioning material is made of, for example, a rubber material selected from silicone rubber, fluorine rubber, polyester elastomer, and polyurethane elastomer. However, in some cases, a porous material such as a foamed product of ABS resin can be used. It is also possible to use a nonwoven fabric made of fine fibers, a fine-woven or knitted fabric, or an artificial suede.

【0020】緩衝材の厚みは、好ましくは0.3〜10
mm、より好ましくは0.5〜5mm、さらに好ましく
は1.0〜3.5mmである。緩衝材の厚みが0.3m
mより小さい場合、比較的大きな異物が挟まった場合
に、この異物による突出をカバーできず、局所的な偏荷
重が生じてしまう。一方、緩衝材の厚みが10mmを越
えると一対の基板間の位置合わせ精度に悪影響を及ぼし
てしまう。
The thickness of the cushioning material is preferably 0.3 to 10
mm, more preferably 0.5 to 5 mm, and still more preferably 1.0 to 3.5 mm. The thickness of the cushioning material is 0.3m
If it is smaller than m, when a relatively large foreign substance is caught, the protrusion due to the foreign substance cannot be covered, and a local eccentric load occurs. On the other hand, if the thickness of the cushioning material exceeds 10 mm, the positioning accuracy between the pair of substrates is adversely affected.

【0021】緩衝材には、圧締終了後の基板との剥離性
を良くするために、網目状等の溝を設けておくのが好ま
しい。例えば、平板状に成形する際に、ナイロンタフタ
目を基板側の面に形成しておくことができる。好ましく
は、溝の幅が100μm(0.1mm)以下であり、溝
の深さが50μm以下である。
The cushioning material is preferably provided with a net-like groove or the like in order to improve the releasability from the substrate after pressing is completed. For example, when forming into a flat plate shape, nylon taffeta may be formed on the surface on the substrate side. Preferably, the width of the groove is 100 μm (0.1 mm) or less, and the depth of the groove is 50 μm or less.

【0022】緩衝材の表面にフッ素系樹脂等の付着防止
材料をコーティングしておくならば、このような溝を設
けずとも基板との充分な剥離性を実現することができ
る。
If the surface of the cushioning material is coated with an anti-adhesion material such as a fluorine-based resin, sufficient releasability from the substrate can be realized without providing such grooves.

【0023】緩衝材は、静電気の発生を防止するため
に、一部または全部が導電性を有するのが好ましい。緩
衝材を成形する際に樹脂材料の全体に導電性粒子を混合
しておくのが一般的であるが、導電性高分子を練り込む
ことや、所定間隔ごとに厚み方向に連続する導電部分を
設けることもできる。また、導電性の繊維材料と複合す
ることも可能である。
It is preferable that a part or all of the buffer material has conductivity in order to prevent generation of static electricity. It is common to mix conductive particles in the entire resin material when forming the cushioning material.However, kneading a conductive polymer or forming a conductive portion continuous in the thickness direction at predetermined intervals It can also be provided. It is also possible to composite with a conductive fiber material.

【0024】緩衝材が非導電性である場合には、静電気
防止の目的で導電性コーティングを設けておくのが望ま
しい。導電性コーティングとしては、例えば、カーボン
微粒子を分散させたコーティングを挙げることができ
る。
When the cushioning material is non-conductive, it is desirable to provide a conductive coating for the purpose of preventing static electricity. Examples of the conductive coating include a coating in which carbon fine particles are dispersed.

【0025】また、緩衝材がガラス等の基板の材料のエ
ッジと接触して切削され易い材料である場合には、保護
コーティングを行っておくのが望ましい。例えば、シリ
コン−エポキシ系、シリコン−ウレタン系等の材料をコ
ーティングしておくことができる。また、この保護コー
ティングに同時に導電性を付与しておくこともできる。
When the cushioning material is a material that is easily cut in contact with the edge of the substrate material such as glass, it is desirable to apply a protective coating. For example, a material such as silicon-epoxy or silicon-urethane can be coated. Also, conductivity can be imparted to this protective coating at the same time.

【0026】さらにこれらのコーティングに代えて、保
護層または導電層として機能する適当な樹脂フィルム層
を貼り付けておくこともできる。
Further, instead of these coatings, a suitable resin film layer functioning as a protective layer or a conductive layer may be attached.

【0027】緩衝材は、基板貼り合わせ装置の定盤に貼
り付けておくこともできるが、例えば、定盤にバキュー
ムチャック機構が備えられる場合、貼り合わせの際にバ
キュームチャック機構により定盤から保持されるように
すれば、適宜、厚みのバラツキ等の点検と交換とを行う
ことができる。定盤に備えられたバキュームチャック機
構により基板を保持する場合には、平板状の緩衝材に適
当な小径の厚み方向の通孔を多数設けておき、これら通
孔を通じて基板が吸着保持されるようにすることができ
る。通孔は、緩衝材の成形時に同時に形成することもで
き、また、成形後に打ち抜きまたはレーザー加工やウォ
ータージェット加工により設けることもできる。
The cushioning material can be attached to the surface plate of the substrate bonding apparatus. For example, when the surface plate is provided with a vacuum chuck mechanism, it is held from the surface plate by the vacuum chuck mechanism at the time of bonding. By doing so, it is possible to appropriately perform inspection and replacement of thickness variations and the like. When the substrate is held by the vacuum chuck mechanism provided on the surface plate, a large number of small-diameter through-holes having a suitable diameter are provided in a flat buffer material, and the substrate is sucked and held through these through-holes. Can be The through holes can be formed at the same time when the cushioning material is molded, or can be formed by punching, laser processing, or water jet processing after molding.

【0028】基板と緩衝材とがバキュームチャック機構
により定盤に保持される場合、緩衝材を吸着させてから
基板を吸着させても良く、基板と緩衝材とを同時に持ち
込んで同時に吸着させても良い。この際、緩衝材に設け
る通孔の分布を工夫することで、バキュームチャックの
吸入口の一部がもっぱら緩衝材を吸着保持するのに用い
られるようにすることができる。例えば、所定間隔ごと
に通孔が省かれた領域を緩衝材に設けてこの個所で緩衝
材が吸着されるようにすることができる。
When the substrate and the buffer are held on the surface plate by the vacuum chuck mechanism, the buffer may be adsorbed and then the substrate may be adsorbed, or the substrate and the buffer may be brought in and adsorbed simultaneously. good. At this time, by devising the distribution of the through holes provided in the cushioning material, a part of the suction port of the vacuum chuck can be used exclusively for absorbing and holding the cushioning material. For example, a region where the through holes are omitted at predetermined intervals may be provided in the cushioning material so that the buffering material is adsorbed at this location.

【0029】定盤は、剛体盤であり、ステンレス鋼、金
属アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合
金、セラミック板等の剛体からなる。
The platen is a rigid plate made of a rigid material such as stainless steel, metal aluminum, an aluminum alloy, a magnesium alloy, and a ceramic plate.

【0030】上下の定盤の少なくともいずれかには、両
基板の重ね合わせ及び圧締のための油圧シリンダー等の
上下動・加圧機構が備えられる。
At least one of the upper and lower platens is provided with a vertical movement / pressing mechanism such as a hydraulic cylinder for overlapping and pressing the two substrates.

【0031】基板貼り合わせ装置には、両基板の位置合
わせのために、上下の定盤の少なくともいずれかの側
に、基板をその縦方向、横方向及び回転方向(X,Y,
θ)に移動させる水平移動機構と、基板のアライメント
(位置合わせ)マーク等を用いて位置合わせ状態の検知
・確認を行う位置合わせ状態検知機構とが備えられる。
In order to align the two substrates, the substrate bonding apparatus places the substrates in the vertical direction, the horizontal direction, and the rotational direction (X, Y,
θ), and an alignment state detection mechanism for detecting and confirming the alignment state using an alignment (alignment) mark or the like of the substrate.

【0032】以下に説明する実施例において、液晶表示
装置は、各表示画素毎にスイッチ素子を配置したアクテ
ィブマトリクス型であり、スイッチ素子が配列されたア
レイ基板と対向基板とがシール材及びスペーサを介して
組み合わされる。特には、画素ごとのスイッチ素子が薄
膜トランジスタ(以下、TFTと略称する。)からな
り、バックライト光を要する透過型の液晶表示装置であ
る。
In the embodiments described below, the liquid crystal display device is of an active matrix type in which switch elements are arranged for each display pixel, and an array substrate on which the switch elements are arranged and a counter substrate are provided with a sealing material and a spacer. Combined through. In particular, the present invention is a transmissive liquid crystal display device in which a switch element for each pixel is formed of a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) and requires backlight.

【0033】アレイ基板の電極形成面には、ガラスや石
英等の透明絶縁基板上に複数本の信号線と走査線とが格
子状に配置され、各交点部分にアモルファスシリコン
(以下、a−Si:Hと略称する。)等の半導体薄膜を
用いたTFTが接続されている。そしてTFTのゲート
電極は走査線に、ドレイン電極は信号線にそれぞれ電気
的に接続され、さらにソース電極は画素電極を構成する
透明導電材料、例えばITO(Indium-Tin-Oxide)に電気
的に接続されている。
On the electrode forming surface of the array substrate, a plurality of signal lines and scanning lines are arranged in a grid on a transparent insulating substrate such as glass or quartz, and amorphous silicon (hereinafter a-Si) is provided at each intersection. : Abbreviated as H) is connected. The gate electrode of the TFT is electrically connected to the scanning line, the drain electrode is electrically connected to the signal line, and the source electrode is electrically connected to a transparent conductive material constituting the pixel electrode, for example, ITO (Indium-Tin-Oxide). Have been.

【0034】対向基板の電極形成面には、ガラス等の透
明絶縁基板上にITOから成る対向電極が配置され、カ
ラー表示を実現するためのカラーフィルタ層、及びアレ
イ基板のTFTの個所等を遮光するための遮光層が配置
されている。
On the electrode forming surface of the opposing substrate, an opposing electrode made of ITO is disposed on a transparent insulating substrate such as glass, so as to shield a color filter layer for realizing color display and a TFT portion on the array substrate. A light-shielding layer is provided for the purpose.

【0035】これらアレイ基板及び対向基板の電極形成
面の最上層には、ポリイミド等の有機樹脂膜にラビング
処理等を施して配向膜が設けられる。
On the uppermost layer of the electrode formation surface of the array substrate and the counter substrate, an alignment film is provided by subjecting an organic resin film such as polyimide to a rubbing treatment or the like.

【0036】以下に、図1〜2を用いて、実施例の基板
貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ工程について説明す
る。
The substrate bonding apparatus and the substrate bonding step of the embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0037】図1の縦断面図に、基板貼り合わせ装置1
の基本構成について模式的に示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a substrate bonding apparatus 1.
Is schematically shown.

【0038】上下の定盤11,12はSUS304等の
ステンレス板であり、バキュームチャック15,16が
備えられる。バキュームチャック15により上下の定盤
11,12にそれぞれ保持される平板状の緩衝材31,
32は、クレハエラストマー(株)のFB658Nから
なる2mm厚のゴム板である。JIS A硬さを測定し
たところ50〜60であり、厚みのバラツキは60μm
以下であった。
The upper and lower platens 11 and 12 are stainless plates such as SUS304, and have vacuum chucks 15 and 16. A flat cushioning material 31 held on the upper and lower stools 11 and 12 by the vacuum chuck 15, respectively.
32 is a 2 mm thick rubber plate made of FB658N manufactured by Kureha Elastomer Co., Ltd. The JIS A hardness was measured to be 50 to 60, and the thickness variation was 60 μm.
It was below.

【0039】なお、緩衝材31,32の表面には、ナイ
ロンタフタにより設けられた、碁盤目状の溝が形成され
ている。溝幅は約50μmであり、溝の深さは約40μ
mである。また、これらの溝により画される略正方形の
部分の各辺の寸法は、約1mmである。さらに、これら
緩衝材31,32の表面には、導電性高分子であるポリ
チオエフェンのコーティング層が形成されている。
The surfaces of the cushioning members 31 and 32 are formed with a checkerboard-like groove provided by nylon taffeta. The groove width is about 50 μm, and the groove depth is about 40 μm.
m. The dimension of each side of the substantially square portion defined by these grooves is about 1 mm. Furthermore, a coating layer of polythiophene, which is a conductive polymer, is formed on the surfaces of the buffer materials 31 and 32.

【0040】上下の定盤11,12にそれぞれアレイ基
板21及び対向基板22が、バキュームチャック16に
より保持される。バキュームチャック16の吸引口に対
応するように、緩衝材31,32を貫く多数の通孔33
が設けられている。
The array substrate 21 and the opposing substrate 22 are held by the vacuum chuck 16 on the upper and lower stools 11 and 12, respectively. A large number of through holes 33 penetrating through the cushioning materials 31 and 32 so as to correspond to the suction ports of the vacuum chuck 16.
Is provided.

【0041】上方の定盤11は、X,Y及びθの各方向
に可動な水平可動ブロック13の下面に取り付けられて
いる。一方、下方の定盤12は、油圧シリンダー14の
上端に取り付けられており、この油圧シリンダー14に
より上下動及び上方への加圧が行われる。
The upper surface plate 11 is attached to the lower surface of a horizontally movable block 13 movable in each of the X, Y and θ directions. On the other hand, the lower platen 12 is attached to the upper end of a hydraulic cylinder 14, and the hydraulic cylinder 14 performs vertical movement and upward pressurization.

【0042】寸法構成等の具体例を示すならば、上記貼
り合わせ装置1により貼り合わされるアレイ基板21及
び対向基板22が、550mm×650mmのガラスか
らなる大型の原基板(3期ライン)である。また、これ
ら原基板21,22同士がシール材を介して組み合わさ
れた後、スクライブにより、4つの15インチ対角の液
晶表示装置に対応する4つの空セルすなわち液晶注入前
の表示パネルに切断・分離される。すなわち、15イン
チ対角の表示パネルが「4面取り」されるものである。
If a specific example of the dimensional configuration and the like is shown, the array substrate 21 and the opposing substrate 22 bonded by the bonding apparatus 1 are large original substrates made of 550 mm × 650 mm glass (third stage line). . After the original substrates 21 and 22 are combined with each other via a sealing material, the substrates are cut and scribed into four empty cells corresponding to four 15-inch diagonal liquid crystal display devices, that is, display panels before liquid crystal injection. Separated. That is, the display panel of 15 inches diagonal is "four-chamfered".

【0043】以下に、実施例における、アレイ基板21
と対向基板22とを貼り合わせる工程について簡単に説
明する。
Hereinafter, the array substrate 21 in the embodiment will be described.
The step of bonding the substrate and the counter substrate 22 will be briefly described.

【0044】(1) ロボットアームに駆動されるシリンジ
のノズルからシール材を吐出し、切り出される各表示パ
ネルに対応するエリアごとの四周に沿って、シール材の
パターンを塗布した後、含まれる溶媒を除去する。
(1) A seal material is discharged from a nozzle of a syringe driven by a robot arm, and a pattern of the seal material is applied along four circumferences of each area corresponding to each display panel to be cut out, and then a solvent contained therein is applied. Is removed.

【0045】(2) バキュームチャック15により、上下
の定盤(ステージ)11,12に緩衝材31,32を付
着し保持させる。
(2) The vacuum chucks 15 attach and hold the cushioning materials 31 and 32 on the upper and lower platens (stages) 11 and 12.

【0046】(3) バキュームチャック16により、緩衝
材31を介して上方の定盤11にアレイ基板21を付着
し保持させるとともに、緩衝材32を介して下方の定盤
12に対向基板22を付着し保持させる。
(3) The vacuum chuck 16 attaches and holds the array substrate 21 to the upper platen 11 via the buffer material 31, and attaches the opposing substrate 22 to the lower platen 12 via the buffer material 32. And hold.

【0047】(4) 上方の水平可動ブロック13を水平移
動または回転させて、貼り合わせ前の粗い位置合わせを
行なう。また、油圧シリンダー14の駆動により定盤1
2を上昇させて、アレイ基板及び対向基板21,22を
互いに貼り合わせた後、顕微鏡で両基板の合わせマーク
の重なり具合を確認しつつ、精密な位置合わせを行な
う。特には、制御装置を備えた自動アライメント機構に
より行なう。
(4) The upper horizontal movable block 13 is horizontally moved or rotated to perform rough positioning before bonding. In addition, the surface plate 1 is driven by driving the hydraulic cylinder 14.
2, the array substrate and the opposing substrates 21 and 22 are attached to each other, and then precise alignment is performed while checking the degree of overlap between the alignment marks on both substrates with a microscope. In particular, this is performed by an automatic alignment mechanism provided with a control device.

【0048】(5) 約25℃の室温下に、徐々に圧締圧を
上昇させ、アレイ基板及び対向基板21,22に1.0
kgf/cm(約0.1MPa)の圧力を印加する。
(5) At room temperature of about 25 ° C., gradually increase the pressing pressure to apply 1.0 mm to the array substrate and the opposing substrates 21 and 22.
A pressure of kgf / cm 2 (about 0.1 MPa) is applied.

【0049】(6) スポット状の光硬化樹脂等により両基
板21,22間の位置ズレを防止し、この状態で、熱硬
化型のシール硬化装置に移す。
(6) The positional displacement between the two substrates 21 and 22 is prevented by a spot-shaped photocurable resin or the like, and in this state, the substrate is transferred to a thermosetting seal curing device.

【0050】(7) シール硬化装置の加熱盤の間に圧締状
態で保持したまま、昇温を行い、例えば150℃1時間
の加熱でシール材の硬化を完結させる。
(7) The temperature is raised while being kept in a pressed state between the heating plates of the seal hardening device, and the hardening of the seal material is completed by heating at 150 ° C. for 1 hour, for example.

【0051】(8) この後、配向膜の不良の有無を偏光装
置により検査する。
(8) Thereafter, the presence or absence of a defect in the alignment film is inspected by a polarizing device.

【0052】図2には、上記実施例により得られた配向
不良の頻度を、比較例とともに示す。比較例は、緩衝材
31,32を用いなかった他は実施例と全く同様に貼り
合わせを行ったものである。
FIG. 2 shows the frequency of misalignment obtained in the above example together with a comparative example. In the comparative example, the bonding was performed in exactly the same manner as in the example except that the cushioning materials 31 and 32 were not used.

【0053】図2から知られるように、実施例による
と、配向不良の発生を著しく低減することができた。特
には、比較例で見られるような配向不良頻度のジャンプ
は見られず、一対の原基板あたり0.5個の頻度を越え
ることがなかった。この程度の配向不良は、局所的な偏
荷重とは別の原因によって発生すると考えられることか
ら、本実施例により、局所的な偏荷重に起因する配向不
良は完全に防止されたものと思われる。
As can be seen from FIG. 2, according to the embodiment, the occurrence of defective orientation was significantly reduced. In particular, no jump in the frequency of misalignment as seen in the comparative example was observed, and the frequency did not exceed 0.5 frequencies per pair of original substrates. Since this degree of misalignment is considered to be caused by a cause different from the local eccentric load, it is considered that this embodiment completely prevented the misalignment caused by the local eccentric load. .

【0054】一方、実施例の装置において、直径0.8
mmの略球状の金属系異物4をガラス基板と緩衝材との
間に挟み込んで、1.0kgf/cm(約0.1MP
a)まで圧締し、この状態でタクタイルセンサ(圧力分
布測定器)により基板面内での圧力分布を測定した。そ
の結果、金属系異物の個所でも、特に目立った圧力の上
昇は見られず、局所的な偏荷重の発生が防止されている
ことが知られた。
On the other hand, in the apparatus of the embodiment, the diameter is 0.8
mm-sized metal-based foreign material 4 of 1.0 mmf / cm 2 (approximately 0.1 MPa) is sandwiched between a glass substrate and a cushioning material.
The pressure was clamped to a), and in this state, the pressure distribution in the substrate surface was measured by a tactile sensor (pressure distribution measuring device). As a result, it was known that no noticeable increase in pressure was observed even at the location of the metallic foreign matter, and that the occurrence of local uneven load was prevented.

【0055】以上に説明したように、実施例の基板貼り
合わせ装置及び基板貼り合わせ工程によると、基板面に
付着した異物に起因する局所的な偏荷重の発生を防止す
ることができ、これにより、局所的な配向不良の発生を
防止することができる。しかも、緩衝材を基板と定盤と
の間に配すること以外には装置負担または工程負担を増
加させることもない。
As described above, according to the substrate bonding apparatus and the substrate bonding process of the embodiment, it is possible to prevent the occurrence of a local uneven load due to the foreign matter adhering to the substrate surface. In addition, it is possible to prevent the occurrence of local misalignment. Moreover, there is no increase in equipment load or process load other than disposing the cushioning material between the substrate and the surface plate.

【0056】上記実施例の説明においては、液晶表示装
置として、透過型であってアモルファスシリコンTFT
型のものを例にとり説明したが、反射型や、多結晶シリ
コン型のものであっても全く同様である。
In the description of the above embodiment, the transmission type amorphous silicon TFT is used as the liquid crystal display device.
Although the type is described as an example, the same applies to a reflection type and a polycrystalline silicon type.

【0057】[0057]

【発明の効果】液晶表示装置の製造方法及び製造装置に
おいて、貼り合わされる基板に対して局所的に過大な圧
力が加わることに起因する配向不良の発生を防止するこ
とができる。
According to the method and the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, it is possible to prevent the occurrence of defective alignment due to locally applying an excessive pressure to the substrates to be bonded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例に係る基板貼り合わせ装置について模式
的に示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a substrate bonding apparatus according to an embodiment.

【図2】実施例の基板貼り合わせ装置を用いた場合の配
向不良の減少について示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a decrease in poor orientation when the substrate bonding apparatus of the example is used.

【図3】従来技術に係る基板貼り合わせ装置の問題点を
示す、図1に対応する縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1, showing a problem of the substrate bonding apparatus according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 貼り合わせ装置 11,12 上下の定盤(ステージ) 13 水平可動ブロック 14 油圧シリンダー 15,16 バキュームチャック 21,22 アレイ基板及び対向基板 31,32 緩衝材 33 緩衝材の通孔 4 異物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminating apparatus 11,12 Upper and lower surface plate (stage) 13 Horizontal movable block 14 Hydraulic cylinder 15,16 Vacuum chuck 21,22 Array substrate and counter substrate 31,32 Buffer material 33 Buffer material through hole 4 Foreign material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 LA41 NA22 NA32 NA38 NA39 NA45 NA49 QA12 QA15 TA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H089 LA41 NA22 NA32 NA38 NA39 NA45 NA49 QA12 QA15 TA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対をなす第1及び第2基板のそれぞれの
一主表面に配向膜を形成する工程と、 前記第1基板または第2基板における配向膜形成面の所
定領域にシール材を塗布する工程と、 前記第1及び第2基板を、これらの配向膜形成面を向き
合わせた状態にて一対の剛体盤にて保持しつつ互いに位
置合わせを行うとともに重ね合わせる重ね合わせ・位置
合わせ工程と、 この重ね合わせ・位置合わせ工程の後に、前記第1及び
第2基板を互いに圧締する圧締工程とを含む液晶表示装
置の製造方法において、 前記圧締工程の際、前記第1及び第2基板と、前記剛体
盤との間には、JISA硬さが70度以下、かつ厚みの
バラツキが50μm以下の平板状の緩衝材が配されるこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
1. A step of forming an alignment film on one main surface of each of a pair of first and second substrates, and applying a sealing material to a predetermined region of an alignment film forming surface of the first substrate or the second substrate. And a superposition / positioning step of performing the positioning while holding the first and second substrates with a pair of rigid disks in a state where the surfaces on which the alignment films are formed face each other. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a pressing step of pressing the first and second substrates together after the overlapping / positioning step; A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein a flat cushioning material having a JISA hardness of 70 degrees or less and a thickness variation of 50 μm or less is disposed between a substrate and the rigid board.
【請求項2】前記緩衝材として、表面に網目状の細溝が
設けられたものを用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方法。
2. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein said cushioning material is provided with mesh-like fine grooves on a surface.
【請求項3】前記緩衝材として、表面に導電性材料また
は保護層がコーティングされたものを用いることを特徴
とする請求項1記載の液晶表示装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein said buffer material is one whose surface is coated with a conductive material or a protective layer.
【請求項4】前記重ね合わせ・位置合わせ工程におい
て、前記緩衝材が前記剛体盤に備えられたバキューム機
構により保持されることを特徴とする請求項1記載の液
晶表示装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein said buffering material is held by a vacuum mechanism provided on said rigid board in said overlapping / positioning step.
【請求項5】前記緩衝材が、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、ポリエステルエラストマー、及びポリウレタンエラ
ストマーから選択されるゴム材料からなることを特徴と
する請求項1記載の液晶表示装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein said cushioning material is made of a rubber material selected from silicone rubber, fluorine rubber, polyester elastomer, and polyurethane elastomer.
【請求項6】第1及び第2基板を一対の剛体盤によって
それぞれ保持して位置合わせを行ってから貼り付ける貼
り付け機構、及び、前記一対の剛体盤の間で圧締を行う
圧締機構を備えた剛体盤プレスを含む液晶表示装置の製
造装置において、 前記剛体盤の外面には、JIS A硬さが70度以下、
かつ厚みのバラツキが50μm以下の平板状の緩衝材が
配されることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
6. A bonding mechanism for holding and positioning the first and second substrates by a pair of rigid disks, respectively, and then bonding the substrates, and a pressing mechanism for pressing between the pair of rigid disks. In a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device including a rigid disk press provided with: JIS A hardness is 70 degrees or less on an outer surface of the rigid disk,
An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein a flat buffer material having a thickness variation of 50 μm or less is provided.
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