JP2004151655A

JP2004151655A - 電気光学機器の製造方法および製造装置、並びに電子機器

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Publication number: JP2004151655A
Application number: JP2002319780A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kakizawa; 武士柿澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】基板間のセルギャップの均一性を高められる電気光学機器の製造方法および製造装置、並びに、液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】この電気光学機器の製造方法では、まず、前処理にて第２基板上にシール材を形成し（ＳＴ３）、ギャップ材を配置する（ＳＴ４）。次に、第１基板と第２基板とを加圧しつつ貼り合わせてこれらの基板の間隔をギャップ材の高さに調整し、所定のセルギャップを形成する（ＳＴ１０）。そして、一対の基板保持手段により第１基板および第２基板を保持してセルギャップを維持しつつ、シール材を硬化させて第１基板を第２基板に固定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気光学機器の製造方法および製造装置、並びに、電子機器に関し、更に詳しくは、基板間のセルギャップの均一性を高められる電気光学機器の製造方法および製造装置、並びに、電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学機器の製造方法では、近年、液晶表示パネルを構成するガラス基板の貼り合わせにあたり、液晶滴下法が採用される。かかる電気光学機器の製造方法としては、特許文献１に記載される技術が知られている。図１３は、従来の電気光学機器の製造方法の要部を示すフローチャートであり、図１４は、従来の電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図である。この電気光学機器の製造装置１００は、真空チャンバ１０１と、静電チャック１０２、１０３とを含み構成される。従来の電気光学機器の製造方法では、まず、前工程として、下側基板１１１に液晶のセルを構成するシール材を印刷し（ＳＴ１０３）、このセル内にギャップ材を散布した後（ＳＴ１０４）、大気中にて液晶を滴下する（ＳＴ１０５）。次に、基板１１０、１１１を真空チャンバ１０１内に搬入し（ＳＴ１０６）、上下の静電チャック１０２、１０３にて吸着して保持する（図１４参照）。
【０００３】
次に、真空チャンバ１０１内の雰囲気を真空中とした後（ＳＴ１０７）、可動軸１０４を降下させて上側基板１１０を下側基板１１１に貼り合わせる。このとき、各基板１１０、１１１に前工程にて付された位置合わせマークを参照しつつ、基板１１０、１１１の貼り合わせ位置を調整する（ＳＴ１０８）。また、可動軸１０４の動作により静電チャック１０２を下降させて上側基板１１０に付勢させ、これにより機械的な圧力を加えて基板１１０、１１１間に均一なセルギャップを形成する（ＳＴ１０９）。そして、基板１１０、１１１の位置合わせ精度およびセルギャップの均一性のいずれか一方でも不十分な場合には（ＳＴ１１０）、さらに、貼り合わせ位置の調整（ＳＴ１０８）および上側基板１１０の加圧（ＳＴ１０９）を複数回繰り返し、所定の位置合わせ精度および所定のセルギャップを得る。
【０００４】
次に、静電チャック１０２を上昇させて上側基板１１０から外し、静電チャック１０２による機械的な加圧を解除する（ＳＴ１１１）。そして、真空チャンバ１０１内にドライエアや窒素（Ｎ_２）などをパージして、基板１１０、１１１に大気圧を付加する（ＳＴ１１２）。次に、貼り合わせた基板１１０、１１１を搬送装置（図示省略）により真空チャンバ１０１外に搬出し（ＳＴ１１３）、紫外線ランプ（図示省略）により紫外線を照射してシール材を硬化させ（ＳＴ１１４）、基板１１０、１１１の位置関係を固定する。このとき、さらに貼り合わせた基板に圧力を加えながら、固定処理をする場合もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−６６１６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の電気光学機器の製造方法では、基板１１０、１１１の貼り合わせにあたり、可動軸１０４により圧力を加えて基板１１０、１１１の隙間をギャップ材１１４の高さに揃えることで、均一なセルギャップを形成していた。ところで、近年、液晶ライトバルブ等の電気光学機器では、高速応答性を実現するためにより狭いセルギャップを形成する傾向にある。しかしながら、セルギャップを狭くすると、表示エリア内のセルギャップの均一性が低下して液晶パネルの画質が低下するという問題点がある。このため、かかる電気光学機器では、より均一性の高いセルギャップを形成すべき要請があり、各企業は、その実現にあたり多額の研究開発費を投じている実状がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この点において、従来の電気光学機器の製造方法では、均一なセルギャップを形成した後に、静電チャック１０２を上側基板１１０から外し（ＳＴ１１１）、真空チャンバ１０１内の雰囲気を真空中から大気中とし（ＳＴ１１２）、さらに、基板１１０、１１１を搬送機器により真空チャンバ１０１外に搬出してから（ＳＴ１１３）、紫外線を照射してシール材を硬化させて（ＳＴ１１４）、基板１１０、１１１間を固定する。しかしながら、発明者らの検討によれば、シール材の硬化前に静電チャック１０２を上側基板１１０から外せば、浮遊状態となった上側基板１１０がシール材の弾力等により浮き上がり、形成したセルギャップが変化して不均一となるおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、第１基板および第２基板の間に介在させるギャップ材を、前記第１基板もしくは前記第２基板上に配置するギャップ材配置ステップと、前記第１基板もしくは前記第２基板上に硬化材を配置する硬化材配置ステップと、前記第１基板と前記第２基板とを加圧しながら貼り合わせ、これらの基板の間隔を前記ギャップ材の高さに調整して、所定の前記セルギャップを形成する基板加圧貼合ステップと、前記第１基板および前記第２基板を保持手段により保持して前記セルギャップを維持しつつ、前記硬化材を硬化させて前記第１基板を前記第２基板に固定する基板固定ステップとを含む。
【０００９】
この発明では、第１基板と第２基板との貼り合わせにあたり、両基板を加圧しつつ貼り合わせて所定のセルギャップを形成し、保持手段により両基板を保持してこのセルギャップを維持しつつ、硬化材を硬化させて第１基板を第２基板に固定する。すなわち、第１基板と第２基板との間隔を、加圧によりギャップ材が機能する位置まで狭め、両基板間に所定のセルギャップを形成した後、このセルギャップを形成した状態にて両基板を保持しつつ硬化材を硬化させる。これにより、所定のセルギャップの形成から両基板の固定までにおける基板間隔の変動を防止できるので、保持手段を外した状態にて硬化材を硬化させる場合と比較して、より均一性の高いセルギャップを形成できる利点がある。
【００１０】
なお、第１基板および第２基板には、例えば、液晶表示パネルのカラーフィルタおよびＴＦＴ基板が含まれる。また、ギャップ材は、基板上に散布により配置してもよいし、液晶のセルを構成するシール材に含めてこのシール材と共に配置してもよい。また、硬化材は、シール材により兼用して構成してもよいし、別途、基板上に設けてもよい。また、ギャップ材および硬化材は、第１基板および第２基板のいずれに配置してもよいが、通常は、鉛直方向の下方に位置する基板に配置する。また、両基板間に作用させる加圧は、大気圧もしくはより高い気圧により作用させてもよいし、保持手段等を両基板に機械的に付勢させて作用させてもよい。また、保持手段には、例示した静電チャックの他に、真空吸着式、機械固定式、粘着式その他の方式による当業者公知の保持手段が含まれる。また、セルギャップを維持する方法には、例えば、保持手段により両基板を加圧して基板間のギャップ材に圧力を加えることで基板間をギャップ材の高さに維持する方法が含まれる。また、硬化材の硬化は、硬化材をすべて硬化させる全硬化に限られず、その一部を硬化させる仮硬化を含む。
【００１１】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記基板加圧貼合ステップは、前記第１基板と前記第２基板とを一対の前記保持手段によりそれぞれ保持しつつ、当該保持手段の少なくとも一方の保持位置を変位させて行う。
【００１２】
両基板を加圧して貼り合わせる方法には、一般に、大気圧等の気圧により加圧する方法と、保持手段等により機械的に加圧する方法とがある。ここで、気圧による方法では確実性に欠けるため、高い均一性を有するセルギャップを得られない場合がある。そこで、この発明では、基板の保持位置を変位させ、機械的な加圧を加えて基板を貼り合わせる。これにより、気圧による場合と比較して、より高い圧力にて所定のセルギャップを確実に形成できる利点がある。なお、一対の保持手段は、少なくとも一方が変位して基板間の間隔を狭められればよい。
【００１３】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記基板加圧貼合ステップから前記基板固定ステップに至るまでの工程は、減圧雰囲気下にて行われる。
【００１４】
この発明では、第１基板および第２基板を貼り合わせる工程から硬化材を硬化させてこれらの基板を固定するまでの工程を、減圧雰囲気下にて行うので、その間に雰囲気を真空中から大気中に変化させる場合と比較して、大気圧によるセルギャップの変動を防止できる。これにより、硬化材の硬化にあたりセルギャップの再調整を行う工程を省略できる利点がある。なお、減圧雰囲気下とは、所定の圧力に減圧された雰囲気下をいい、例えば、シール材で囲われたパネル内に液晶の他に気泡が入らない雰囲気下や、真空雰囲気下が含まれる。
【００１５】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせるにあたり、これらの基板間の貼り合わせ位置を調整する貼合位置調整ステップを含み、且つ、前記基板固定ステップは、前記貼り合わせ位置を調整した状態にて一対の前記保持手段により前記第１基板および前記第２基板を保持しつつ前記硬化材を硬化させる。
【００１６】
この発明では、基板の貼り合わせ位置を調整した状態にて一対の保持手段により第１基板および第２基板を保持し、硬化材を硬化させて基板を固定するので、保持手段を外した状態にて硬化材を硬化させる場合と比較して、より高い位置合わせ精度を確保できる利点がある。
【００１７】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、基板を保持する保持面に凸部を有する前記保持手段を用いると共に、前記凸部を前記加圧をされる部分に付勢して行われる。
【００１８】
この発明では、加圧される部分の形状と略同一形状の凸部を保持手段の保持面に設け、基板をこの凸部にて保持しつつ、この凸部を加圧される部分に付勢して基板を加圧する。これにより、基板を保持した状態にて必要な部分を加圧できるので、効率的に基板を加圧できる利点がある。
【００１９】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、前記保持手段の保持面に対して前記第１基板もしくは前記第２基板のうち、前記保持面と接触させない部分を切り抜いたシート状部材を、前記保持面と前記第１基板もしくは前記第２基板との間に配置すると共に、当該シート状部材を介して前記第１基板もしくは前記第２基板を保持しつつ行われる。
【００２０】
この発明では、保持手段と基板との接触を禁止する部分を切り抜いたシート状部材を保持面と基板との間に配置し、このシート状部材を介して基板を保持しつつ基板を貼り合わせる。これにより、切り抜いた部分にて保持手段と基板との接触を防止できるので、例えば、保持手段との接触による基板の表示エリア部の損傷を抑止できる利点がある。
【００２１】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、異なる切り抜きパターンを有する複数の前記シート状部材を、貼り合わせる基板の種類に応じて選択して用い、行われる。
【００２２】
この発明では、異なる切り抜きパターンを有する複数のシート状部材を、貼り合わせる基板の種類に応じて選択的に用いる。これにより、例えば、表示エリア部の大きさが異なる複数種類の基板に応じてシート状部材を交換できるので、単一の製造装置にて複数種類の基板の加圧貼り合わせを行い得る利点がある。
【００２３】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記硬化材が紫外線硬化材料から成り、前記硬化材が前記第１基板もしくは前記第２基板の表示エリア部と平面的に異なる位置に設けられ、且つ、前記硬化材を硬化させる紫外線が前記表示エリア部以外の部分に照射される。
【００２４】
基板の表示エリア部を構成する画像素子は、一般に紫外線に対して弱い。そこで、この発明では、硬化材が紫外線硬化材料から成るときに、この硬化剤を基板の表示エリア部と平面的に異なる位置に設け、硬化材を硬化させるにあたり紫外線が基板の表示エリア部に当たらないように照射する。これにより、紫外線による表示エリア部の損傷を抑制できる利点がある。
【００２５】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記硬化材は紫外線硬化材料から成ると共に、前記保持手段は基板を保持する保持面側から紫外線を照射する紫外線照射部を有し、且つ、前記基板固定ステップは、前記第１基板もしくは前記第２基板を保持した状態にて、前記紫外線照射部から前記硬化材に紫外線を照射する。
【００２６】
この発明では、基板を保持する保持面側から紫外線を照射する紫外線照射部を有する保持手段を用い、基板を保持した状態にて、この紫外線照射部から硬化材に紫外線を照射する。これにより、例えば、基板を加圧して所定のセルギャップを形成した状態に保持しつつ、硬化材に紫外線を照射して基板を固定できる利点がある。なお、この固定を仮硬化として、基板から保持手段を外し、別工程にて硬化材を本硬化させてもよい。
【００２７】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造方法は、前記硬化材は、紫外線硬化材料から成り、且つ、前記基板固定ステップは、基板の外周方向から前記硬化材に紫外線を照射する。
【００２８】
この発明では、基板を保持した状態にて、基板の外周方向から硬化材に紫外線を照射し、基板の外周に位置する硬化材を硬化させる。これにより、例えば、基板を加圧して所定のセルギャップを形成した状態に保持しつつ、硬化材に紫外線を照射して基板を固定できる利点がある。なお、この固定を仮硬化として、基板から保持手段を外し、別工程にて硬化材を本硬化させてもよい。
【００２９】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造装置は、基板を保持する保持面と、当該保持面上に設けられると共に前記基板を他の基板に貼り合わせるにあたり前記基板の一部分に付勢して当該一部分を加圧する加圧部とを有する保持手段を含む。
【００３０】
この発明では、基板を保持する保持手段の保持面に、基板の一部に付勢してこの一部分を加圧する加圧部を設け、基板の貼り合わせ時にて、この加圧部により基板を部分的に加圧する。これにより、例えば、貼り合わせた基板上であってギャップ材を配置した部分を選択的に加圧できるので、ギャップ材を確実に機能させて基板間のクリアランスを適切に制御できる利点がある。また、例えば、基板の表示エリア部以外の部分のみを選択的に加圧できるので、基板の加圧にあたり、接触による表示エリア部の傷損を効果的に抑止できる利点がある。
【００３１】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造装置は、基板を保持する保持面と、前記基板の前記保持面に対して接触しない部分を切り抜いた切り抜き部を有すると共に、複数の前記基板を貼り合わせるにあたり前記保持面と前記基板との間に介在して配置されるシート状部材を、前記保持面に固定するシート状部材固定部とを有する保持手段を含む。
【００３２】
この発明では、保持手段に、シート状部材を保持面に固定するシート状部材固定部を設ける。そして、シート状部材を保持面に固定しつつ基板との間に介在させて配置し、基板の貼り合わせ工程にて、保持面と基板との接触を禁止する。これにより、切り抜き部にて保持手段と基板との接触を防止できるので、例えば、保持手段との接触による基板の表示エリア部の損傷を抑止できる利点がある。
【００３３】
また、この発明にかかる電気光学機器の製造装置は、基板を貼り合わせるにあたり当該基板を保持する保持手段と、紫外線を発生する紫外線発生手段とを含み、且つ、前記保持手段は、前記紫外線発生手段が発する紫外線を、前記基板を保持する保持面側から照射する紫外線照射部を有する。
【００３４】
この発明では、保持手段に、紫外線発生手段が発する紫外線を、保持面側から照射する紫外線照射部を設けた。これにより、基板を保持した状態にて、紫外線照射部から硬化材に紫外線を照射できるので、例えば、基板を加圧して所定のセルギャップを形成した状態に保持しつつ、硬化材に紫外線を照射して基板を固定できる利点がある。
【００３５】
また、この発明にかかる電気光学機器を備えた電子機器は、上記電気光学機器の製造方法にて製造される。
【００３６】
なお、上記電気光学機器の製造方法において、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、前記ギャップ材が配置されたギャップ材配置部分に沿って行われてもよい。すなわち、ギャップ材を配置した部分に対する加圧が不十分な場合には、この部分にてギャップ材が機能せず所定のセルギャップを形成できない場合がある。そこで、上記発明において、第１基板もしくは第２基板に対する加圧を、ギャップ材が配置された部分に沿って行う。これにより、ギャップ材が配置された部分を効果的に加圧できるので、セルギャップの不均一を確実に低減できる利点がある。なお、ギャップ材が配置された部分に沿ってとは、両基板を貼り合わせたときに、第１基板上もしくは第２基板上であってギャップ材が配置された位置と平面的に略同一位置の部分に沿って、という意味である。例えば、ギャップ材をシール材に含めて基板上に配置した場合には、このシール材を配置した部分に沿って加圧する。
【００３７】
また、上記電気光学機器の製造方法において、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、前記硬化材が配置された硬化材配置部分に沿って行われてもよい。すなわち、硬化材は、熱硬化時の加熱や紫外線照射時の輻射熱により熱膨張し、貼り合わせた基板を浮動させてセルギャップを変動させるという問題点がある。そこで、硬化材を配置した部分に沿って基板を加圧する。これにより、硬化材を効率的に加圧できるので、シール材の膨張によるセルギャップの変動を効果的に抑制できる利点がある。
【００３８】
また、上記電気光学機器の製造方法において、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、当該基板上であっての表示エリア部以外の部分にて行われてもよい。すなわち、基板の表示エリア部以外の部分を加圧して所定のセルギャップを形成するので、加圧手段との接触による表示エリア部の傷損を抑制できる利点がある。なお、表示エリア部とは、貼り合わせた基板が複数の小基板に分割され、若しくはそれ単体で電気光学機器に液晶表示パネルとして組み込まれたときに、その液晶表示パネルの表示エリアに該当する基板の部分をいう。
【００３９】
また、上記電気光学機器の製造方法において、前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、これらの基板の全面に対して均一の圧力にて行ってもよい。すなわち、基板の全面に対して均一の圧力にて加圧を行うので、セルギャップを均一にむら無く形成できる利点がある。
【００４０】
また、上記電気光学機器の製造方法において、前記硬化材が紫外線硬化材料から成り、且つ、当該硬化材を硬化させるにあたり照射する紫外線が前記硬化材を設けた部分にのみ照射されてもよい。すなわち、硬化材が紫外線硬化材料から成るときに、その硬化にあたり硬化材を設けた部分にのみ紫外線を照射する。これにより、紫外線による表示エリア部の損傷を抑制できる利点がある。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、電気光学機器の例として、下記に液晶パネルを用いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば有機ＥＬ装置やプラズマディスプレイ装置、電気泳動装置等にも適用が可能である。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる電気光学機器の製造方法の要部を示すフローチャートである。図２は、この発明の実施の形態１にかかる電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図であり、図３は、図２に記載した静電チャックを示す平面図（ａ）および側面断面図（ｂ）である。図２および図３において、上記従来の電気光学機器の製造装置１００と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この電気光学機器の製造装置１は、真空チャンバ１１と、静電チャック１２、１３とを含み構成される。真空チャンバ１１は、内部の雰囲気を真空中および大気中に自在に変更できる。静電チャック１２、１３は、アルミナ系セラミック製の円盤状部材から成り、平坦な保持面１２ａ、１３ａにて石英ガラス製の基板３０、３１を吸着して保持する。また、静電チャック１２、１３は、保持面１２ａ、１３ａを相互に対向させつつ上下一対として真空チャンバ１１内に収容される。上方の静電チャック１２は、上下動可能な可動軸１４に支持され、保持面１２ａを下方に向けて配置される。また、下方の静電チャック１３は、平面方向に平行移動および回転移動可能なテーブル１５上に固定設置される。
【００４３】
また、真空チャンバ１１は、天井部に紫外線を透過するガラス製の窓部１６を有する。また、上方の静電チャック１２は、その外周付近を貫通する複数の紫外線通路１７を有する。これらの紫外線通路１７は、真空チャンバ１１の窓部１６の下方にそれぞれ対応して設けられる。また、真空チャンバ１１の天井の上方には、紫外線を発する紫外線ランプ１９が、窓部１６に対応してそれぞれ設けられる。この構成において、紫外線ランプ１９から発された紫外線は、真空チャンバ１１の外部上方から天井部の窓部１６を通って内部に入り、紫外線通路１７を抜けて、静電チャック１２の保持面１２ａに設けられた紫外線照射部１８から、下方の静電チャック１３側に照射される。紫外線ランプ１９は、静電チャック１２の真上にある必要はなく、ファイバなどの紫外線通路を別途設けて装置間近に載置しても構わない。
【００４４】
図４は、図２に記載した基板の構成を示す斜視図であり、図５は、液晶パネルを示す側面断面図である。この実施の形態１にかかる電気光学機器の製造方法では、まず、前工程にて、各基板３０、３１の膜面３０ａ、３１ａに配向膜を形成し（ＳＴ１）、ラビング処理を施す（ＳＴ２）。シール材３２は印刷に限られず、ディスペンサを使用した描画などによって形成しても構わない。また、下側基板３１には、紫外線硬化材料から成り、基板３０、３１間にて液晶３４のセルを構成するシール材３２を印刷し（ＳＴ３）、このセル内にギャップ材３３を散布する（ＳＴ４）。ギャップ材３３は、所定の径を有する球状の微粒子から成り、基板３０、３１間に介在して挟み込まれ、その径にて所定の高さのセルギャップを形成する。次に、セル内に液晶３４を滴下し（ＳＴ５）、搬送機器（図示省略）を用いて基板３０、３１を真空チャンバ１１内に搬入する（ＳＴ６）。基板３０、３１は、その膜面３０ａ、３１ａの背面側を、上下の静電チャック１２、１３の保持面１２ａ、１３ａに、膜面３０ａ、３１ａを相互に対向させた状態で保持される。（図２参照）。このとき、基板３０、３１は、平坦な保持面１２ａ、１３ａにより、その全面をほぼ均一に吸着されて保持される。なお、これらの工程は、すべて大気中にて行われる。
【００４５】
次に、真空チャンバ１１内の空気を排気口（図示省略）から排出して、真空チャンバ１１内を真空状態とする（ＳＴ７）。そして、可動軸１４を駆動して上方の静電チャック１２を変位させ、上側基板３０を降下させて下側基板３１に近付ける。そして、各基板３０、３１に設けた位置合わせマーク（図示省略）を参照しつつ基板３０、３１の貼り合わせ位置を調整する（ＳＴ８）。貼り合わせ位置の調整は、顕微鏡（図示省略）にて覗きながらテーブル１５を動かし、下側基板３１を平面方向に回転平行移動させて行う。次に、上側基板３０をさらに降下させて下側基板３１上のシール材３２に接触させ、さらに可動軸１４により機械的な圧力を加えつつシール材３２を押し潰し、ギャップ材３３が両基板３０、３１に付勢して機能する位置まで押し下げる（図５参照）。すなわち、上側基板３０が散布したギャップ材３３に付勢し、基板３０、３１間がギャップ材３３の径にほぼ均一に揃うまで上側基板３０を加圧する。これにより、基板３０、３１間に所定の均一なセルギャップを形成する（ＳＴ９）。なお、この実施の形態１では、静電チャック１２が平坦な保持面１２ａにて上側基板３０の全面をほぼ均等に加圧するので、セルギャップを均一にむら無く形成できる利点がある。また、基板３０、３１の位置合わせ精度およびセルギャップの均一性のいずれか一方でも不十分な場合には（ＳＴ１０）、さらに、貼り合わせ位置の調整（ＳＴ８）および上側基板３０の加圧（ＳＴ９）を繰り返して、所定の位置合わせ精度および所定のセルギャップを形成する。
【００４６】
次に、上記位置調整およびセルギャップの形成が完了した後、基板３０、３１を静電チャック１２、１３により加圧した状態のまま保持して固定し、真空状態にて紫外線をスポット状に照射して（ＳＴ１１）（図３（ａ）参照）、シール材３２の一部を仮硬化させる。すなわち、調整した貼り合わせ位置および形成したセルギャップを、静電チャック１２を固定することにより維持した状態のままシール材３２を仮硬化させる。これにより、シール材の弾力や静電チャック解除後の残留保持力等による上側基板３０の浮動を抑制できるので、静電チャック１０２の加圧を上側基板１１０から外した状態にて紫外線を照射する従来の電気光学機器の製造方法と比較して（図１３参照）、より位置精度が高い基板の貼り合わせが可能となり、また、より均一性の高いセルギャップを形成できる利点がある。また、真空状態にてシール材３２を硬化させるので、雰囲気を真空中から大気中に変化させた後シール材を硬化させる従来の電気光学機器の製造方法と比較して（図１３参照）、大気圧の付加による位置ずれやセルギャップの変化を防止できる利点がある。また、位置調整およびセルギャップの形成が完了した後に、基板３０、３１を固定保持したまま直ちにシール材３２を硬化させるので、搬送手段により基板１１０、１１１を真空チャンバ１０１から搬出した後シール材を硬化させる従来の電気光学機器の製造方法と比較して（図１３参照）、搬送手段との接触や搬出時の振動による位置ずれやセルギャップの変化を防止できる利点がある。また、シール材３２に紫外線を照射すれば、紫外線の輻射熱によりシール材３２が熱膨張するが、この実施の形態１では、紫外線の照射時にも上側基板３０を加圧状態で固定保持するので、シール材３２の熱膨張による上側基板３０の浮動を防止できる利点がある。さらに、位置ずれやセルギャップの変化が生じれば、再度、これらを調整する必要が生じるため工数が増大し、再調整が不能であれば製品を廃棄せざるを得ないという問題点があるが、この実施の形態１によれば、かかる問題点は生じない。
【００４７】
ところで、仮硬化に用いる紫外線は、紫外線ランプ１９から発されて、窓部１６から真空チャンバ１１内に入り、静電チャック１２の紫外線通路１７を通って保持面１２ａの紫外線照射部１８から基板３０、３１間のシール材３２に照射される。これにより、真空チャンバ１１内にて基板３０、３１を固定保持したまま、シール材３２を硬化させ得る利点がある。なお、従来の電気光学機器の製造装置１００では、構造上、静電チャック１０２、１０３により基板１１０、１１１を加圧保持した状態にて、シール材に紫外線を照射することはできなかった。すなわち、静電チャック１０２、１０３は、一般に、その保持面１０２ａをアルミナ系セラミック材等により構成され、且つ、かかる部材は紫外線を透過しない。このため、保持された基板１１０、１１１は、上下面を遮蔽された状態にあるため、静電チャック１０２、１０３を外した後でなければ、紫外線を照射できない。そこで、この実施の形態１では、窓部１６や紫外線通路１７を設けて、基板３０、３１を保持した状態にてシール材３２に紫外線を照射できるようにした。
【００４８】
次に、静電チャック１２を上昇させて上側基板３０から外し（ＳＴ１２）、静電チャック１２の付勢による機械的な加圧を解除し、真空チャンバ１１内を大気中とする（ＳＴ１３）。ＳＴ１２とＳＴ１３の順序は逆でも構わない。これにより、基板３０、３１間には大気圧が付加される。そして、基板３０、３１を搬送機器（図示省略）により真空チャンバ１１外に搬出し（ＳＴ１４）、別工程にてシール材３２を全硬化させる。シール材３２の全硬化は、未だ硬化していない部分に紫外線を照射して硬化させる工程と、加熱処理によりシール材３２全体を本硬化させる工程とを含む。かかる工程でも、シール材３２の仮硬化により基板３０、３１間が固定されているので、紫外線の照射や加熱処理によりシール材３２が熱膨張等しても、基板３０、３１間の調整された位置やセルギャップは維持される。なお、貼り合わされた基板３０、３１は、その後の工程にて表示エリア部３５ごとに切断され、液晶パネルとなる複数の小基板に分割される。
【００４９】
なお、この実施の形態１では、ギャップ材３３を下側基板３１上に散布して配置したが、ギャップ材３３を多数設けることは基板３０、３１間のセルギャップの均一性を高められる点で好ましい。ところで、プロジェクター等の電気光学機器では、射影にあたり表示画素エリアが拡大されて、ギャップ材が拡大表示され、画像に影をつくるという問題点がある。そこで、液晶パネルの表示エリア部３５内にはギャップ材３３を散布せず、周辺のシール材３２にのみギャップ材３３を含める構成としてもよい。かかる構成では、シール材３２の印刷工程（ＳＴ３）とギャップ材３３の散布工程（ＳＴ４）とを併合できるので、製造工程を短縮化できる利点がある。一方、かかる場合には、ギャップ材の総量が減少するため、基板３０、３１間のセルギャップを均一に保ち難いという問題点がある。この点において、この実施の形態１にかかる電気光学機器の製造方法では、静電チャック１２、１３により基板３０、３１を加圧保持しつつシール材３２を硬化させるので、ギャップ材３３が少ない場合にも、セルギャップの均一性を確保できる利点がある。
【００５０】
また、この実施の形態１では、静電チャック１２の保持面１２ａを平坦な平面構造としたが、これに限らず、保持面１２ａに凹凸を設けてもよい。図６は、静電チャックの保持面の変形例を示す斜視図である。同図に示すように、保持面１２ａにシール材３２の配置部分に対応した凸部４０を設け、基板３０、３１の保持にあたり、この凸部４０をシール材３２の配置部分に沿って上側基板３０に付勢させる構成としてもよい。これにより、シール材３２を効率的に加圧できるので、シール材３２の熱膨張による上側基板３０の浮遊を効果的に抑制できる利点がある。特に、シール材３２にギャップ材３３を含め、且つ、他にギャップ材３３を散布しない構成を採る場合には、シール材３２を集中して加圧することにより配置された少量のギャップ材３３を確実に機能させ得るので、ギャップ材３３を多量に散布する場合と同様の効果を得られる利点がある。また、例えば、保持面１２ａにギャップ材３３の配置部分に対応した凸部を設け、この凸部をギャップ材３３を配置した部分に沿って上側基板３０に付勢させる構成としてもよい（図示省略）。これにより、ギャップ材３３が配置された部分を効果的に加圧して、ギャップ材を確実に機能させ得る利点がある。具体的には、この実施の形態１において、ほぼ液晶パネルの表示エリア部３５に対応する凸部４１を保持面１２ａに設け、ギャップ材３３が散布される表示エリア部３５付近を集中的に加圧する構成が該当する（図７参照）。一方で、この具体例とは逆に、表示エリア部３５に対応する凹部４２を保持面１２ａに設け、保持状態にて保持面１２ａが表示エリア部３５に付勢しない構成としてもよい（図８参照）。これにより、表示エリア部３５への静電チャック１２の接触を防止して、接触による表示エリア部３５の破損を抑制できる利点がある。
【００５１】
また、上記のように保持部１２ａに凹凸を設ける変形例に代えて、保持面１２ａと上側基板３０との間に切り抜き部を有するシート状部材を配置し、このシート状部材を介して上側基板３０を加圧保持する構成としてもよい。図９はシート状部材を用いる保持方法の変形例の一例を示す説明図である。このシート状部材５０は、上側基板３０の表示エリア部３５に対応する部分を切り抜いた切り抜き部５１を有し、静電チャック１２の保持面１２ａと上側基板３０との間に配置されて、保持面１２ａからの加圧を上側基板３０に選択的に伝える。すると、加圧保持状態にて、切り抜き部５１が位置する上側基板３０の表示エリア部３５には、シート状部材５０が接触しない。これにより、表示エリア部３５の破損を防止できる利点がある。さらに、この切り抜き部５１の切り抜きパターンを変えた複数種類のシート状部材５０を準備し、基板３０、３１の表示エリア部３５等の形状に応じて適宜選択して用いてもよい。これにより、単一の電気光学機器の製造装置１にて、複数種類の基板３０、３１を処理できる利点がある。すなわち、複数種類のシート状部材５０を選択的に用いれば、凹凸を設けた単一の保持部１２ａにより基板を加圧する場合よりも、多様な基板３０、３１を処理できる利点がある。なお、シート状部材は、発塵しない材料を用いて形成され、静電チャック１２の保持面１２ａに、固定手段を設けて着脱可能に固定する。また、シート状部材５０を金属材料その他の硬質材料により構成すれば、高い精度にて基板３０、３１を選択加圧できる利点がある。
【００５２】
また、この実施の形態１では、紫外線照射部１８をスポット状に設けたが（図３（ａ）参照）、これは、静電チャック１２、１３の保持面１２ａ、１３ａの面積を広く取り、基板３０、３１の吸着力を高める点で好ましい。しかし、これに限らず、紫外線照射部１８の占有面積を広く取る構成としてもよい。これにより、シール材３２の硬化部分が増加して基板３０、３１間が強固に固定されるので、基板３０、３１の搬出時（ＳＴ１４）やシール材３２の本硬化時における位置精度やセルギャップの変動を抑止できる利点がある。また、基板３０、３１の保持状態にて、シール材３２すべてを仮硬化もしくは本硬化させてもよい。これにより、再度紫外線を照射してシール材３２を硬化させる工程を省略できる利点がある。
【００５３】
また、この実施の形態１では、紫外線の照射を上側基板３０側から行ったが、これに限らず、下側基板３１側から行ってもよいし、上下の双方向から行ってもよい。これにより、紫外線の照射態様の自由度が広がると共に、シール材３２を多方向から確実に硬化できる利点がある。かかる場合には、下側の静電チャック１３に、上側と同様な紫外線照射手段１６〜１９を設ける。また、基板３０、３１の保持状態にて、貼り合わされた基板３０、３１の外周方向から紫外線を照射する構成としてもよい。図１０は、紫外線の照射方法の変形例を示す説明図である。同図に示すように、基板３０、３１を静電チャック１２、１３にて挟み込み保持した状態にて、基板３０、３１の外周方向から紫外線ランプ２０を移動させつつ紫外線を照射してもよい。これにより、シール材３２の外周部分を仮硬化させ、貼り合わせ位置やセルギャップの変動を防止できる利点がある。なお、かかる外周方向から紫外線を照射する方法は、片側鏡面基板やマイクロ・レンズ・アレイ等に対して好適である。すなわち、液晶パネルの表示エリアは、一般に紫外線に対して弱いため、その製造工程でも基板３０、３１の表示エリア部３５に対して紫外線の照射を避けるべき要請がある。この点において、基板３０、３１の外周方向から紫外線を照射する方法によれば、基板３０、３１の平面方向から紫外線を照射する場合（図２参照）と比較して、基板３０、３１間での紫外線の乱反射を抑制できるので、表示エリア部３５に対する紫外線の照射量を低減できる利点がある。
【００５４】
また、この実施の形態１では、シール材３２を硬化させて基板３０、３１を仮固定したが、これに限らず、シール材３２とは別の硬化材を基板３０、３１間に設け、この硬化材により基板３０、３１を仮固定してもよい。図１１は、かかる硬化材６０の配置例を示す説明図である。同図に示すように、紫外線硬化性の硬化材６０を、シール材３２とは別に下側基板３１の外周付近に設け、この硬化材６０により基板３０、３１間の位置関係を仮固定する。かかる構成によっても、シール材３２の本硬化前における貼り合わせ位置やセルギャップの変動を防止できる利点がある。なお、この硬化材６０を、小基板への分割にあたり切除される部分に設ければ、製品である液晶パネルに硬化材６０が残らないという利点がある。
【００５５】
また、この実施の形態１において、本発明により製造される電気光学機器を備えた電子機器として、例えば、携帯電話機（図１５参照）、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）と呼ばれる携帯型情報機器や携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、液晶プロジェクタ、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機などの機器が含まれる。
【００５６】
（実施の形態２）
図１２は、この発明の実施の形態２にかかる電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図である。なお、同図において、上記実施の形態１の電気光学機器の製造装置１と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。この電気光学機器の製造装置２は、真空チャンバ７０と、静電チャック７１、７２とを含み構成される。真空チャンバ７０は、紫外線を透過する石英ガラス製の天井部７０ａおよび側壁部７０ｂとを備え、床部７０ｃにてテーブル７３に固定支持される。テーブル７３は、平面方向に平行移動および回転移動が可能であり、これにより支持した真空チャンバ７０を変位させる。また、真空チャンバ７０の天井部７０ａ内壁には、静電チャック７１が固定設置される。この静電チャック７１は、略環状構造を有し、その環状部７１ａにて上側基板３０を静電吸着力により吸着して保持し、その中央部７１ｂにて紫外線の通路を構成する。また、真空チャンバ７０内の下方には、静電チャック７１と対を成す他の静電チャック７２が配置される。この静電チャック７２は、略円盤形状を有し、下側基板３１を保持する保持面７２ａを上方の静電チャック７１の保持面７１ｄに対向させて配置され、その底部７２ｂにて可動軸７４に固定支持される。可動軸７４は、上下方向に変位可能であり、この変位により静電チャック７２を上昇させる。また、真空チャンバ７０の天井部７０ａ上方と、側壁部７０ｂ外周には、紫外線ランプ１９、２０が配置される。天井部７０ａ側の紫外線ランプ１９は、天井部７０ａと静電チャック７１の中央部７１ｂとを介して、基板３０、３１の平面方向から紫外線を照射する。また、側壁部７０ｂ側の紫外線ランプ２０は、側壁部７０ｂを介して基板３０、３１の外周方向から紫外線を照射する。
【００５７】
この実施の形態２において、静電チャック７１、７２に吸着された基板３０、３１は、下方の静電チャック７２の平行回転移動により貼り合わせ位置を調整され（ＳＴ８）、且つ、静電チャック７２の上昇変位により加圧されて所定のセルギャップを形成されて（ＳＴ９）貼り合わされる。そして、基板３０、３１は、この状態にて静電チャック７１、７２により加圧保持されつつ、平面方向および外周方向から紫外線を照射されて（ＳＴ１１）シール材３２を硬化され、相互の位置関係を固定される。なお、固定された基板３０、３１は、その後真空チャンバ７０外に搬送されて後工程に処される。この実施の形態２によれば、可動軸７４を下方に配置して、静電チャック７１の上方のスペースを広く設けたので、可動軸１４により上方からの紫外線の照射範囲が制限される上記実施の形態１の場合と比較して、基板３０、３１に対して広い範囲で紫外線を照射できる利点がある。これにより、真空チャンバ７０内にて、シール材３２全体を紫外線により硬化できるので、再度紫外線を照射してシール材３２を硬化させる後工程を省略できる利点がある。なお、この実施の形態２において、基板３０の表示エリア部３５その他の紫外線を照射したくない部分には、遮光膜を設けてもよい。これにより、紫外線を選択的に照射できる利点がある。また、かかる場合には、紫外線は、平行光であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる電気光学機器の製造方法の要部を示すフローチャートである。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図である。
【図３】図２に記載した静電チャックを示す平面図（ａ）および側面断面図（ｂ）である。
【図４】図２に記載した基板の構成を示す斜視図である。
【図５】液晶パネルを示す側面断面図である。
【図６】静電チャックの保持面の変形例を示す斜視図である。
【図７】静電チャックの保持面の変形例を示す斜視図である。
【図８】静電チャックの保持面の変形例を示す斜視図である。
【図９】シート状部材を用いる保持方法の変形例の一例を示す説明図である。
【図１０】紫外線の照射方法の変形例を示す説明図である。
【図１１】硬化材６０の配置例を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２にかかる電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図である。
【図１３】従来の電気光学機器の製造方法の要部を示すフローチャートである。
【図１４】従来の電気光学機器の製造装置の要部を示す構成図である。
【図１５】電気光学機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、２電気光学機器の製造装置、１２、１３、７１、７２静電チャック、１４、７４可動軸、１５、７３テーブル、１６窓部、１７紫外線通路、１９、２０紫外線ランプ、５０シート状部材

Claims

第１基板および第２基板の間に介在させるギャップ材を、前記第１基板もしくは前記第２基板上に配置するギャップ材配置ステップと、
前記第１基板もしくは前記第２基板上に硬化材を配置する硬化材配置ステップと、
前記第１基板と前記第２基板とを加圧しながら貼り合わせ、これらの基板の間隔を前記ギャップ材の高さに調整して、所定の前記セルギャップを形成する基板加圧貼合ステップと、
前記第１基板および前記第２基板を保持手段により保持して前記セルギャップを維持しつつ、前記硬化材を硬化させて前記第１基板を前記第２基板に固定する基板固定ステップと、
を含む電気光学機器の製造方法。
前記基板加圧貼合ステップは、前記第１基板と前記第２基板とを一対の前記保持手段によりそれぞれ保持しつつ、当該保持手段の少なくとも一方の保持位置を変位させて行う請求項１に記載の電気光学機器の製造方法。
前記基板加圧貼合ステップから前記基板固定ステップに至るまでの工程は、減圧雰囲気下にて行われる請求項１または２に記載の電気光学機器の製造方法。
前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせるにあたり、これらの基板間の貼り合わせ位置を調整する貼合位置調整ステップを含み、且つ、
前記基板固定ステップは、前記貼り合わせ位置を調整した状態にて一対の前記保持手段により前記第１基板および前記第２基板を保持しつつ前記硬化材を硬化させる請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、基板を保持する保持面に凸部を有する前記保持手段を用いると共に、前記凸部を前記加圧をされる部分に付勢して行われる請求項１〜４のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、前記保持手段の保持面に対して前記第１基板もしくは前記第２基板のうち、前記保持面と接触させない部分を切り抜いたシート状部材を、前記保持面と前記第１基板もしくは前記第２基板との間に配置すると共に、当該シート状部材を介して前記第１基板もしくは前記第２基板を保持しつつ行われる請求項１〜５のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
前記第１基板もしくは前記第２基板に対する加圧は、異なる切り抜きパターンを有する複数の前記シート状部材を、貼り合わせる基板の種類に応じて選択して用い、行われる請求項６に記載の電気光学機器の製造方法。
前記硬化材が紫外線硬化材料から成り、前記硬化材が前記第１基板もしくは前記第２基板の表示エリア部と平面的に異なる位置に設けられ、且つ、前記硬化材を硬化させる紫外線が前記表示エリア部以外の部分に照射される請求項１〜７のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
前記硬化材は紫外線硬化材料から成ると共に、前記保持手段は基板を保持する保持面側から紫外線を照射する紫外線照射部を有し、且つ、
前記基板固定ステップは、前記第１基板もしくは前記第２基板を保持した状態にて、前記紫外線照射部から前記硬化材に紫外線を照射する請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
前記硬化材は、紫外線硬化材料から成り、且つ、
前記基板固定ステップは、基板の外周方向から前記硬化材に紫外線を照射する請求項１〜９のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法。
基板を保持する保持面と、
当該保持面上に設けられると共に前記基板を他の基板に貼り合わせるにあたり前記基板の一部分に付勢して当該一部分を加圧する加圧部と、
を有する保持手段を含む電気光学機器の製造装置。
基板を保持する保持面と、
前記基板の、前記保持面に対して接触しない部分を切り抜いた切り抜き部を有すると共に、複数の前記基板を貼り合わせるにあたり前記保持面と前記基板との間に介在して配置されるシート状部材を、前記保持面に固定するシート状部材固定部と、
を有する保持手段を含む電気光学機器の製造装置。
基板を貼り合わせるにあたり当該基板を保持する保持手段と、
紫外線を発生する紫外線発生手段とを含み、且つ、
前記保持手段は、前記紫外線発生手段が発する紫外線を、前記基板を保持する保持面側から照射する紫外線照射部を有する電気光学機器の製造装置。
上記請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電気光学機器の製造方法にて製造される電気光学機器を備えた電子機器。