JP2006154166A - 電気光学装置の貼り合わせ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貼り合わせ工程の作業性及びスループットを向上させる。
【解決手段】 第１の基板を予備室に配置する配置工程と、前記予備室を真空にして、前記第１の基板を真空下で脱気処理する脱気処理工程と、前記第１の基板を真空状態を維持しながら貼り合わせ用の処理室に移送する移送工程と、前記処理室において、シール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板と前記予備室から移送された第１の基板とを真空下で貼り合わせる貼り合わせ処理工程と、前記処理室を大気開放して前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせ処理を達成する工程とを具備したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、大板組立方式に好適な電気光学装置の貼り合わせ装置及び方法に関する。

一般に電気光学装置、例えば、電気光学物質に液晶を用いて所定の表示を行う液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された構成となっている。アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置においては、一対の基板のうちの一方は、縦横に夫々配列された多数の走査線（ゲート線）及びデータ線（ソース線）の各交点に対応して、画素電極及びスイッチング素子が配列されたアクティブマトリクス基板であり、他方は、共通電極が形成された対向基板である。

ＴＦＴ素子等のスイッチング素子は、ゲート線に供給されるオン信号によってオンとなり、ソース線を介して供給される画像信号を画素電極（透明電極（ＩＴＯ））に書込む。これにより、画素電極と共通電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。こうして、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。

ＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わされた後、液晶が封入される。パネル組立工程においては、先ず、各基板工程において夫々製造されたＴＦＴ基板と対向基板との対向面、即ち、対向基板及びＴＦＴ基板の液晶層と接する面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行われる。

次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール部が形成される。ＴＦＴ基板と対向基板とをシール部を用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化させるのである。

ところで、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶を封入する方式として、液晶滴下方式が採用されることがある。液晶滴下方式においては、例えばＴＦＴ基板上の周縁に、接着剤となるシール材を枠状に形成した後、このシール材の内側の基板上の領域（以下、液晶充填領域という）に、規定量の液晶を滴下する。

次に、真空下において、ＴＦＴ基板に対向基板を対向配置して、シール材を介して貼り合わせる。そして、ＴＦＴ基板と対向基板とを圧着硬化させると共に、大気開放する。このような液晶滴下方式については、特許文献１に開示されている。
特開２００４−１１７５７８公報

ところで、液晶装置においては、ＴＦＴ基板については水分の付着を防止するために、貼り合わせ工程の前に脱気処理を必要とする。特に、対向基板としてカラーフィルタを有するものを採用する場合には、カラーフィルタに含まれる有機物を除去するために、必ず脱気処理を行う必要がある。この脱気処理は、真空状態下で行われる。

ところが、上述したように、液晶滴下は大気中で行う必要があり、次の貼り合わせ工程は真空状態にする必要がある。このように、液晶滴下方式においては、真空状態下と大気状態下とに繰返し基板を配置する必要があり、作業性が悪いという問題点があった。

本発明は、貼り合わせ室の前段に予備室を設けることによって、液晶滴下処理、脱気処理及び貼り合わせ処理の一連の処理の作業性を高め、スループットを向上させることができる電気光学装置の貼り合わせ装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気光学装置の貼り合わせ方法は、第１の基板を予備室に配置する配置工程と、前記予備室を減圧して、前記第１の基板を減圧下で脱気処理する脱気処理工程と、前記第１の基板を減圧状態を維持しながら貼り合わせ用の処理室に移送する移送工程と、前記処理室において、シール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板と前記予備室から移送された第１の基板とを減圧下で貼り合わせる貼り合わせ処理工程と、前記処理室を大気開放して前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせ処理を達成する工程とを具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、配置工程において第１の基板を予備室に配置する。次に、予備室を減圧して、前記第１の基板を減圧下で脱気処理する。脱気処理工程が終了すると、第１の基板を減圧状態を維持しながら貼り合わせ用の処理室に移送する。次に、処理室において、シール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板と予備室から移送された第１の基板とを減圧下で貼り合わせる。脱気処理によって減圧下におかれた第１の基板は、大気状態に戻されることなく、貼り合わせ処理工程のために減圧下で処理室に移送される。脱気処理、貼り合わせ処理に際して、減圧状態と大気状態とを繰返すことなく、第１の基板同士の貼り合わせ処理を行うことができ、作業性及びスループットを向上させることができる。

また、前記処理室における貼り合わせ処理工程の途中において、前記予備室を大気開放し、前記配置工程及び脱気処理工程を実施することを特徴とする。

このような構成によれば、処理室を大気開放することなく、複数枚の第１の基板に対して脱気処理を実施することができ、作業性及びスループットを向上させることができる。

また、前記配置工程は、複数枚の第１の基板を前記予備室に配置するものであることを特徴とする。

このような構成によれば、脱気室及び処理室を大気開放することなく、減圧状態のまま複数枚の第１の基板について、脱気処理及び貼り合わせ処理を実施することができる。

また、前記脱気処理工程の前に、前記予備室において前記第１の基板を加熱する加熱処理を更に具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、脱気処理の処理効果を向上させることができる。

また、本発明に係る電気光学装置の貼り合わせ装置は、減圧状態と大気状態とに設定可能で、第１の基板を外部から載置し、第１の基板を減圧下で脱気処理するための第１の予備室と、減圧状態と大気状態とを前記第１の予備室とは独立に設定可能で、前記第１の予備室に連結されて、前記第１の予備室から減圧状態を維持しながら移送された前記第１の基板とシール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板とを、減圧下で貼り合わせる処理室とを具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、第１の基板を第１の予備室に配置し、第１の予備室を減圧して、第１の基板を脱気処理する。脱気処理が終了すると、第１の予備室及び処理室を減圧状態にし、第１の基板を減圧状態を維持しながら貼り合わせ用の処理室に移送する。次に、処理室において、シール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板と前記第１の予備室から移送された第１の基板とを減圧下で貼り合わせる。相互に連結された第１の予備室と処理室とは、減圧状態と大気状態とを独立して設定することができ、脱気処理によって減圧下におかれた第１の基板を、大気状態に戻すことなく、貼り合わせ処理工程のために処理室に移送させることができる。脱気処理、貼り合わせ処理に際して、減圧状態と大気状態とを繰返すことなく、第１の基板同士の貼り合わせ処理を行うことができ、作業性及びスループットを向上させることができる。

また、前記処理室は、大気開放することで前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせを達成させることを特徴とする。

このような構成によれば、第１の予備室を減圧状態にしたまま、処理室を大気開放することができ、脱気処理を行いながら、貼り合わせ処理を達成させることができる。

また、前記第１の予備室と処理室との間に、前記第１の基板の移送を行う搬送手段が構成された転送室を更に具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、搬送手段を常時減圧下におくことができ、大気による搬送への悪影響を回避することができる。

また、減圧状態と大気状態とを前記第１の予備室及び処理室とは独立に設定可能で、前記処理室に連結されて、減圧下で前記第２の基板の脱気処理を行い前記処理室に移送する第２の予備室を更に具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、第１の基板だけでなく、第２の基板についても脱気処理が可能である。第２の基板についても、貼り合わせ処理のために減圧状態を維持しながら処理室に移送することができる。

また、減圧状態と大気状態とを前記第１及び第２の予備室並びに処理室とは独立に設定可能で、前記処理室に連結されて、貼り合わせ処理した前記第１及び第２の基板が減圧下で移送され大気開放することで前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせを達成させる第３の予備室を更に具備したことを特徴とする
このような構成によれば、処理室を大気開放することなく、第３の予備室において貼り合わせ処理を達成させることができる。これにより、処理室の減圧状態を維持しながら次の基板の搬入を行うことができ、作業性及びスループットを著しく向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置の貼り合わせ装置を示す説明図である。本実施の形態は電気光学装置である液晶装置の製造装置に適用したものである。図２はＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図３は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図２のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。図４は本実施の形態を適用した液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図５はシール材の形成領域を示す平面図である。図６は電気光学装置である液晶装置の組立工程を示すフローチャートである。図７は図６中の液晶封入・貼り合わせ工程を具体的に示すフローチャートである。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

先ず、図２乃至図４を参照して本実施の形態に係る電気光学装置の貼り合わせ装置を用いて製造する液晶装置の全体構成について説明する。

液晶装置は、図２及び図３に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板を用いたＴＦＴ基板１０と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用いた対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。対向配置されたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、シール材５２によって貼り合わされている。

ＴＦＴ基板１０上には画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）９ａ等がマトリクス状に配置される。また、対向基板２０上には全面に対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられる。ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上には、液晶５０に接して、ラビング処理が施された配向膜１６が設けられている。一方、対向基板２０側においても、液晶５０に接して、全面に渡って、ラビング処理が施された配向膜２２が設けられている。各配向膜１６，２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。

図４は画素を構成するＴＦＴ基板１０上の素子の等価回路を示している。図４に示すように、画素領域においては、複数本の走査線１１ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線１１ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線１１ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。

ＴＦＴ３０は走査線１１ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。

画素電極９ａは、ＴＦＴ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線１１ａが設けられている。データ線６ａは、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線１１ａは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。ＴＦＴ３０は半導体層とゲート電極３ａとの間にゲート絶縁膜を配置して構成され、走査線１１ａは、半導体層中のチャネル領域に対向するゲート電極３ａに電気的に接続されている。すなわち、走査線１１ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線１１ａに接続されたゲート電極３ａとチャネル領域とが対向配置されて画素スイッチング用のＴＦＴ３０が構成されている。

ＴＦＴ基板１０上には、ＴＦＴ３０や画素電極９ａの他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。即ち、ＴＦＴ基板１０上には、走査線１１ａを含む層、ＴＦＴ３０及びゲート電極３ａを含む層、蓄積容量７０を含む層、データ線６ａ等を含む層、並びに、画素電極９ａ及び配向膜１６等を含む層が形成される。

各層の層間には、層間絶縁膜が配置されて、各要素間が短絡することが防止される。また、各層間絶縁膜には、上下の層を電気的に接続するためのコンタクトホールも設けられている。

また、図２及び図３に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての遮光膜５３が設けられている。対向基板２０の全面には、上述したように、ＩＴＯ等の透明導電性膜が対向電極２１として形成され、更に、液晶５０に面して、全面にポリイミド系の配向膜２２が形成される。配向膜２２は、液晶分子に所定のプレティルト角を付与するように、所定方向にラビング処理されている。

遮光膜５３の外側の領域には液晶を封入するシール材５２が、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材５２は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０を相互に固着する。この貼り合わせは、図１の装置を用いて行われ、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶が封入されている。

シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１及び外部回路との接続のための外部接続端子１０２がＴＦＴ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に隣接する二辺に沿って、走査線１１ａ及びゲート電極３ａに走査信号を所定のタイミングで供給することによりゲート電極３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が設けられている。走査線駆動回路１０４は、シール材５２の内側の遮光膜５３に対向する位置においてＴＦＴ基板１０上に形成される。また、ＴＦＴ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、外部接続端子１０２及び上下導通端子１０７を接続する配線１０５が、遮光膜５３の３辺に対向して設けられている。

上下導通端子１０７は、シール材５２のコーナー部の４箇所のＴＦＴ基板１０上に形成される。そして、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０相互間には、下端が上下導通端子１０７に接触し、上端が対向電極２１に接触する上下導通材１０６が設けられており、上下導通材１０６によって、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通がとられている。

図１の装置は貼り合わせ工程に用いるものである。本実施の形態は生産性に優れたアレイ製造方式によって液晶装置を製造する場合に適用した例を示している。アレイ製造方式においては、製造時に投入したマザー基板を分断することなく成膜及びフォトリソグラフィ工程を繰返して、複数のアクティブマトリクス基板を構成する各素子をマザー基板上に同時に形成する。そして、マザー基板を分断することで、各アクティブマトリクス基板を得る。

また、本実施の形態における貼り合せの方式としては、多数の素子基板を形成したマザー基板と多数の対向基板を形成したマザー基板同士を貼り合せる方式（以下、大板組立方式という）を採用する。

なお、本実施の形態は、アレイ製造でなく、単体のＴＦＴ基板と単体の対向基板とを貼り合わせる製造方法にも適用することが可能である。

図１において、処理室７１は貼り合わせ室を構成する。処理室７１は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、処理室７１内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、処理室７１は大気を導入する開口部も有しており、処理室７１内を大気開放することができるようになっている。なお、必ずしも完全な真空状態を達成する必要はなく、所定の減圧状態にすればよい。

処理室７１は３方にゲートバルブ７３乃至７５を有する。ゲートバルブ７３乃至７５を介して、外部から処理室７１内に図示しない基板を搬入すると共に、処理室７１内の基板を外部に搬出することができるようになっている。

処理室７１は貼り合わせ室として利用するために、処理室７１には図示しないステージとこのステージに対向配置される図示しないヘッドが設けられている。ヘッドは真空吸着によって基板を保持することができる。ステージ上に一方の基板を配置し、ヘッドによって他方の基板を保持した状態で、ヘッド又はステージを水平方向に移動させながら両基板同士を圧着することで、基板をアライメントしながら貼り合わせることができる。

処理室７１の近傍には、処理室７１のゲートバルブ７３に面して処理室ローダー７２が設けられている。処理室ローダー７２は複数の基板を収納するカセットを備えており、図示しないロボットアームによってカセット内の基板を１枚ずつ取り出し、ゲートバルブ７３を介して処理室７１内に搬入し、ヘッドに吸着保持させることができるようになっている。

なお、処理室ローダー７２から処理室７１に搬入する基板は、大板組立方式に対応したＴＦＴマザー基板である。即ち、この基板はマザー基板の状態で複数のＴＦＴ基板を構成する素子が形成されたものである。更に、この基板は、組立工程において、全面に配向膜が形成され、ラビング処理が施されている。また、更に、この基板には、シール材が形成され、シール材によって囲まれた液晶充填領域には液晶が滴下されている。

図５は処理室ローダー７２から搬入される基板１１１上に形成されるシール材の形成領域を説明するためのものである。図５においては、基板１１１として円形の基板を示しているが、四角形の基板であってもよい。図５では基板１１１内の線によって、シール材を示している。

基板１１１上には複数のシール材１１２が形成されている。シール材１１２は図２及び図３のシール材５２に相当する。即ち、図５の例は、３４個のＴＦＴ基板が形成されている例を示している。更に、本実施の形態においては、基板１１１上のＴＦＴ基板の形成領域を囲むように、第１のダミーシール材１１３が形成されている。また、更に、基板１１１の外周に沿って、第２のダミーシール材１１４も形成されている。

第１のダミーシール材１１３を形成することで、後述する大気開放時にシール材１１２に大気圧がかかることを防止することができ、シール材１１２が大気圧によってダメージを受けることを防ぐことができる。また、第２のダミーシール材１１４によって、第１のダミーシール材１１３との間に密閉空間が形成される。この密閉空間は、大気開放時に、空間体積が縮小する。これにより、ＴＦＴ基板と対向基板との間に確実に圧力を加えることができ、セルギャップを均一に製造することができる。

また、処理室７１の近傍には、処理室７１のゲートバルブ７５に面してアンローダー８１が設けられている。アンローダー８１は複数の基板を収納するカセットを備えており、図示しないロボットアームによって、処理室７１内の基板をゲートバルブ７５を介して外部に搬出して、カセット内に収納することができるようになっている。

本実施の形態においては、処理室７１の一面には転送室８０が隣接配置されている。転送室８０は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、転送室８０内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、転送室８０は大気を導入する開口部も有しており、転送室８０内を大気開放することができるようになっている。転送室８０内には、基板を搬送するための図示しない搬送装置が配置されている。なお、転送室８０は、常時真空下に設定することが可能である。

転送室８０と処理室７１とはゲートバルブ７４によって、気密に区画されている。ゲートバルブ７４を介して転送室８０と処理室７１との間で基板の搬入、搬出が可能となっている。

更に、本実施の形態においては、転送室８０の一面には予備室７６が隣接配置されている。転送室８０と予備室７６とはゲートバルブ７９によって、気密に区画されている。ゲートバルブ７９は、転送室８０と予備室７６との間で基板の搬入、搬出を可能にしている。

予備室７６は脱気室を構成する。予備室７６は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、予備室７６内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、予備室７６は大気を導入する開口部も有しており、予備室７６内を大気開放することができるようになっている。

予備室７６は２方にゲートバルブ７９，７８を有する。ゲートバルブ７８を介して外部から予備室７６内に図示しない基板を搬入すると共に、ゲートバルブ７９を介して予備室７６内の基板を転送室８０側に搬出することができるようになっている。

予備室７６の近傍には、予備室７６のゲートバルブ７８に面して予備室ローダー７７が設けられている。予備室ローダー７７は複数の基板を収納するカセットを備えており、図示しないロボットアームによってカセット内の基板を１枚ずつ取り出し、ゲートバルブ７８を介して予備室７６内に搬入させることができるようになっている。

なお、本実施の形態においては大板組立方式を採用しており、予備室ローダー７７から予備室７６に搬入する基板は、複数の対向基板を構成する素子が形成された対向マザー基板である。更に、この基板は、組立工程において、全面に配向膜が形成され、ラビング処理が施されている。

なお、予備室７６及び処理室７１に搬入する基板は、大板組立方式に対応したマザー基板であるものとして説明したが、単体のＴＦＴ基板と単体の対向基板であってもよい。

次に、図６乃至図１１を参照して液晶装置の製造方法について説明する。図６は組立工程を示しており、図７は図６中の液晶封入・貼り合わせ工程を示している。また、図８乃至図１１は予備室７６及び処理室７１等の状態の変化を工程順に示す説明図である。

ＴＦＴマザー基板と対向マザー基板とは、別々に製造される。上述したように、本実施の形態においては、アレイ製造による大板組立方式を例に説明する。

ステップＳ１においては、素子がアレイ状に形成されているＴＦＴマザー基板（図５の基板１１１に相当）が投入される。一方、ステップＳ１１では、図２及び図３の対向基板２０と同様の対向基板が複数形成された対向マザー基板が投入される。ＴＦＴマザー基板上には図２及び図３に示すＴＦＴ基板１０と同様の素子基板が、組立工程の前工程であるＴＦＴ基板工程において複数形成されている（ステップＳ２）。

ＴＦＴマザー基板に対して、次のステップＳ３では、配向膜１６となる配向膜を全面に塗布する。次に、ステップＳ４において、ＴＦＴマザー基板上の各ＴＦＴ基板表面の配向膜（配向膜１６に相当）に対して、ラビング処理を施す。そして、ステップＳ５において洗浄を行う。ステップＳ５の洗浄工程は、ＴＦＴ基板のラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。

次のステップＳ６では、ＴＦＴマザー基板の表面にシール材１１２（図５参照）を形成する。即ち、ＴＦＴマザー基板上に形成した図示しないＴＦＴ基板の縁辺部において、連続的且つ枠状にシール材描画する。

更に、ステップＳ７において、第１及び第２のダミーシール材１１３，１１４を、シール材１１２と同じ厚さか若干厚く形成する。なお、シール材１１２の形成時には導通材６５（図２参照）も形成しておく。なお、シール材１１２は、例えば、ディスペンス塗布によって形成される。なお、シール材をスクリーン印刷法によって形成してもよい。

更に、シール材１１２〜１１４には、例えば略球状を有する図示しないギャップ材が混入されており、このギャップ材によってセルギャップが所望の値に規定されるようになっている。次のステップＳ８においては、液晶滴下が行われる。即ち、ＴＦＴマザー基板上に液晶滴下ノズルを配置し、例えばこのノズルを水平方向に移動させることで、ノズルからの液晶を各シール材１１２内の液晶充填領域内に滴下させる。

一方、対向基板については、ステップＳ１１で用意された対向マザー基板に対して、ステップＳ１２において共通電極を形成する。次に、ステップＳ１３において配向膜を形成する。ステップＳ１４では、配向膜に対してラビング処理を施し、ステップＳ１５において洗浄処理を行う。

次に、ステップＳ２０において、ＴＦＴマザー基板（ＴＦＴマザー基板）及び対向マザー基板に対して液晶封入・貼り合わせ工程を実施する。図７はこの液晶封入・貼り合わせ工程を具体的に示している。

ステップＳ８において液晶が滴下されたＴＦＴマザー基板が、処理室ローダー７２内のカセットに収納されているものとする。また、予備室ローダー７７には、対向マザー基板がカセット内に収納されているものとする。なお、図８乃至図１１においては、ＴＦＴマザー基板及び対向マザー基板は、四角基板として表している。また、図８乃至図１１において、予備室７６、転送室８０及び処理室７１に施した斜線は真空状態を示し、斜線なしは大気開放状態を示している。また、ゲートバルブ７３〜７５及び７８，７９は、塗り潰しによって各室又は各室同士を気密に区画する状態を示し、塗り潰しなしによって開放状態を示している。また、矢印は基板の搬送を示している。

液晶封入・貼り合わせ工程においては、先ず図７のステップＳ２１において、対向マザー基板の予備室７６への搬入が行われる。即ち、図８（ａ）に示すように、ゲートバルブ７８が開放状態となり、カセット内に収納されている対向マザー基板は、ロボットアームによって引き出されて、予備室７６内に搬入される。

対向マザー基板１２１が予備室７６に搬入されると、次にゲートバルブ７８が閉じて、予備室７６から空気が排出される（ステップＳ２２）。こうして、予備室７６は真空状態となる。一方、処理室ローダー７２は、ステップＳ２６において、ＴＦＴマザー基板を処理室７１に搬入する。即ち、図８（ｂ）に示すように、ゲートバルブ７３が開放状態となり、処理室ローダー７２のカセット内に収納されているＴＦＴマザー基板は、ロボットアームによって引き出されて、処理室７１内に搬入される。搬入されたＴＦＴマザー基板は、図示しないヘッドに吸着保持される。

こうして、図８（ｃ）に示すように、真空状態の予備室７６には対向マザー基板１２１が配置され、大気状態の処理室７１にはＴＦＴマザー基板１２２が配置される。予備室７６が真空状態になると、ステップＳ２３において、脱気処理が行われる。これにより、対向マザー基板１２１にカラーフィルタが用いられている場合でも、カラーフィルタに含まれる有機物を除去することができる。また、対向マザー基板１２１に付着する水分も除去することができる。

なお、予備室７６、転送室８０及び処理室７１は夫々独立して真空状態、大気状態を制御することができるので、処理室７１の状態に拘わらず、予備室７６が真空状態になることによって脱気処理が行われる。

ステップＳ２７において、処理室７１の真空引きが行われる。これにより、図９（ａ）に示すように、処理室７１も真空となる。この時点において、予備室７６、転送室８０及び処理室７１の全てが真空状態となっており、ゲートバルブ７４，７９を開放しても、各室の真空状態は維持される。

次に、基板同士の貼り合わせのために、脱気処理後の基板を予備室７６から処理室７１に搬送する。処理室７１が真空であるので、ステップＳ２４から処理をステップＳ２５に移行し、ゲートバルブ７９，７４を開放し、転送室８０内の図示しない搬送装置によって、予備室７６内の対向マザー基板１２１を処理室７１に移送する（図９（ｅ））。

図９（ｆ）はこの状態を示している。

次のステップＳ２８において、アライメントを施しながら、基板の貼り合わせを行う。即ち、先ず、ヘッドにＴＦＴマザー基板１２２を吸着させた状態で、ヘッド部を対向マザー基板１２１上に移動させ、ＴＦＴマザー基板１２２をＴＦＴマザー基板１２２上にマウントする。更に、ヘッドを水平方向に移動自在にして、アライメントを行いながら、ヘッドを下方に向けて加圧して対向マザー基板１２１をＴＦＴマザー基板１２２に圧着させる。ヘッドの下方への加圧量は、ギャップ長を所定値に維持するように設定される。

これにより、第１のダミーシール材１１３とシール材１１２との間には、密閉空間が形成され、また、第１のダミーシール材１１３と第２のダミーシール材１１４との間にも密閉空間が形成される。

ステップＳ２９において、処理室７１の図示しない開口部を介して大気を導入して大気開放する。これにより、貼り合わせたＴＦＴマザー基板及び対向マザー基板１２２，１２１には大気圧が加わる。一方、第１及び第２のダミーシール材１１３，１１４による密閉空間は、大気開放後も依然として真空状態に維持される。このため、大気圧より低い気圧の密閉空間は、その空間の気圧を大気圧に近づけるよう体積を縮小する。これにより、密閉空間を中心として、一対のマザー基板１２２，１２１を縮小するように作用する強い加圧力が発生する。

一方、シール材１１２〜１１４には、ギャップ材が混入されていることから、マザー基板１２２，７６、ギャップ材の高さまで押しつぶされ、ギャップ材によって規定される正確なギャップ長が得られる。

本実施の形態においては、処理室７１における貼り合わせ処理の間に、予備室７６において次の対向マザー基板に対する脱気処理を実施するようになっている（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。即ち、図１０（ｇ）に示すように、ゲートバルブ７４，７９を閉じた状態でゲートバルブ７８を開放して、予備室ローダー７７から対向マザー基板１２５を搬入する。ゲートバルブ７４，７９は閉じているので、転送室８０及び処理室７１は真空状態が維持される。次いで、ゲートバルブ７８を閉じて、予備室７６を真空状態にする（図１０（ｈ））。そして、予備室７６内において、対向マザー基板１２５の脱気処理を行う。

次に、上述したように、処理室７１に大気を導入して、貼り合わせを達成させる（図１０（ｉ））。次に、ステップＳ３０において、貼り合わされた基板１２１，１２２をアンローダ８１によって処理室７１から搬出する（図１１（ｉ））。次に、処理室ローダー７２によって、次のＴＦＴマザー基板を処理室７１に搬入する（図１１（ｋ））。

図１１（ｋ）は図１０（ｂ）の状態と同様であり、以後、図１０（ｃ）乃至図１１（ｋ）を繰返して、ＴＦＴマザー基板と対向マザー基板との貼り合わせを行う。

貼り合わせが終了すると、図６のステップＳ１６において、シール材１１２〜１１４を硬化させる。最後に、ステップＳ１７において、パネルを分断して、各ＴＦＴパネルを得る。

このように、本実施の形態においては、貼り合わせを行う処理室に連結され、処理室と独立して真空状態と大気状態とを制御可能な予備室を設けていることから、基板の脱気処理、貼り合わせ処理の一連の工程に際して、基板を大気状態下と真空状態下とに繰り返しおくことなく、真空状態下のままこれらの一連の処理を実施することができ、作業性に優れている。これにより、スループットを向上させることができる。

なお、上記実施の形態においては、転送室８０を設けた例について説明したが、転送室８０内の転送装置に相当する転送手段を予備室７６内等に設ければ、転送室８０は必ずしも必要ではない。即ち、予備室と処理室とを隣接配置して１つのゲートバルブで気密に仕切る構成とすることにより、転送室８０を設けた場合と同様の処理手順を実施することができる。

また、上記実施の形態においては、予備室７６においては単に真空状態下において脱気処理をするものとして説明したが、脱気処理の効果を高めるために、予備室７６内の対向マザー基板を例えば６０℃〜１００℃くらいで加熱処理するようにしてもよい。この加熱処理は、例えば、予備室７６の真空状態以降までに基板を所定の温度にするものである。

また、上記実施の形態においては、脱気工程及び貼り合わせ工程を枚葉処理によって実施する例について説明したが、複数枚の対向マザー基板を同時に脱気処理することも可能である。即ち、この場合には、予備室ローダー７７から複数枚の基板を同時に予備室７６に搬入するようにし、予備室７６から１枚１枚、処理室７１に転送すればよい。この場合には、予備室７６に対向マザー基板がなくなるまで予備室７６の真空状態を維持しておくことができ、図１０（ｇ）及び図１０（ｈ）の工程を省略することができる。

図１２は本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。図１２において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は対向マザー基板の処理室への搬入側だけでなく、ＴＦＴマザー基板の処理室への搬入側にも転送室及び予備室を設けた点が第１の実施の形態と異なる。

処理室７１の一面には転送室８８が隣接配置されている。転送室８８は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、転送室８８内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、転送室８８は大気を導入する開口部も有しており、転送室８８内を大気開放することができるようになっている。転送室８８内には、基板を搬送するための図示しない搬送装置が配置されている。

転送室８８と処理室７１とはゲートバルブ７３によって、気密に区画されている。ゲートバルブ７３を介して転送室８８と処理室７１との間で基板の搬入、搬出が可能となっている。

また、本実施の形態においては、転送室８８の一面には予備室８５が隣接配置されている。転送室８８と予備室８５とはゲートバルブ８６によって、気密に区画されている。ゲートバルブ８６は、転送室８８と予備室８５との間で基板の搬入、搬出を可能にしている。

予備室８５は脱気室を構成する。予備室８５は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、予備室８５内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、予備室８５は大気を導入する開口部も有しており、予備室８５内を大気開放することができるようになっている。

予備室８５は２方にゲートバルブ８６，８７を有する。ゲートバルブ８７を介して外部から予備室８５内に図示しない基板を搬入すると共に、ゲートバルブ８６を介して予備室８５内の基板を転送室８８に搬出することができるようになっている。

予備室８５の近傍には、予備室８５のゲートバルブ８７に面して予備室ローダー７２’が設けられている。予備室ローダー７２’は複数の基板を収納するカセットを備えており、図示しないロボットアームによってカセット内の基板を１枚ずつ取り出し、ゲートバルブ８７を介して予備室８５内に搬入させることができるようになっている。

なお、本実施の形態においては、予備室ローダー７２’から予備室８５に搬入する基板は、ＴＦＴマザー基板である。この基板は、ラビング処理された配向膜が形成されており、更に、液晶滴下領域に液晶が滴下されている。

このように構成された実施の形態においては、ＴＦＴマザー基板の処理室７１への搬入手順が第１の実施の形態と異なるのみである。即ち、本実施の形態においては、予備室ローダー７２’によって、ＴＦＴマザー基板が予備室８５に搬入される。ＴＦＴマザー基板が搬入された予備室８５は、ゲートバルブ８７，８６を閉じて真空状態に移行する。これにより、予備室８５内のＴＦＴマザー基板は脱気処理される。この脱気処理によって、ＴＦＴマザー基板表面に付着した水分等が除去される。

脱気処理されたＴＦＴマザー基板は、図７のステップＳ２６において、転送室８８を介して処理室７１に搬入される。以後の工程は、第１の実施の形態と同様である。

このように、本実施の形態においては、対向マザー基板だけでなく、ＴＦＴマザー基板についても真空状態と大気状態とを繰り返すことなく、真空状態のまま、基板の脱気処理、貼り合わせ処理の一連の工程を実施することができる。これにより、高い作業性及びスループットを得ることができる。

図１３は本発明の第３の実施の形態を示す説明図である。図１３において図１２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は対向マザー基板の処理室への搬入側及びＴＦＴマザー基板の処理室への搬入側だけでなく、処理室からの基板の搬出側にも転送室及び予備室を設けた点が第２の実施の形態と異なる。

処理室７１の一面には転送室９４が隣接配置されている。転送室９４は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、転送室９４内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、転送室９４は大気を導入する開口部も有しており、転送室９４内を大気開放することができるようになっている。転送室９４内には、基板を搬送するための図示しない搬送装置が配置されている。

転送室９４と処理室７１とはゲートバルブ７５によって、気密に区画されている。ゲートバルブ７５を介して転送室９４と処理室７１との間で基板の搬入、搬出が可能となっている。

また、本実施の形態においては、転送室９４の一面には予備室９１が隣接配置されている。転送室９４と予備室９１とはゲートバルブ９２によって、気密に区画されている。ゲートバルブ９２は、転送室９４と予備室９１との間で基板の搬入、搬出を可能にしている。

予備室９１は真空チャンバによって構成することができ、図示しない開口部を有している。この開口部は図示しない管路を介して真空ポンプ（図示せず）等に接続されており、予備室９１内は開口部を介した排気処理によって、真空状態を維持することができるようになっている。また、予備室９１は大気を導入する開口部も有しており、予備室９１内を大気開放することができるようになっている。

予備室９１は２方にゲートバルブ９２，９３を有する。ゲートバルブ９２を介して処理室７１から転送室９４を介して予備室９１内に図示しない基板を搬入すると共に、ゲートバルブ９３を介して予備室９１内の基板を外部に搬出することができるようになっている。予備室９１の近傍には、予備室９１のゲートバルブ９３に面してアンローダー８１が設けられている。

このように構成された実施の形態においては、処理室７１からの搬出手順が第２の実施の形態と異なるのみである。即ち、本実施の形態においては、処理室７１によって貼り合わされたＴＦＴマザー基板及び対向マザー基板は、処理室７１及び予備室９１が真空状態のまま、一旦、予備室９１に移送される。次に、予備室９１を大気開放して、ＴＦＴマザー基板及び対向マザー基板の貼り合わせ処理を達成させる。貼り合わせ処理が達成した基板は、アンローダ８１によって外部に搬出される。

一方、処理室７１は大気開放する必要がないので、真空状態のまま次の基板の搬入を行う。他の作用は、第２の実施の形態と同様である。

このように、本実施の形態においては、処理室７１からの搬出に際して、処理室７１を大気開放する必要がない。これにより、作業性及びスループットを著しく向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置の貼り合わせ装置を示す説明図。 ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。 素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図２のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。 本実施の形態を適用した液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。 シール材の形成領域を示す平面図。 電気光学装置である液晶装置の組立工程を示すフローチャート。 図６中の液晶封入・貼り合わせ工程を具体的に示すフローチャート。 予備室７６及び処理室７１等の状態の変化を工程順に示す説明図。 予備室７６及び処理室７１等の状態の変化を工程順に示す説明図。 予備室７６及び処理室７１等の状態の変化を工程順に示す説明図。 予備室７６及び処理室７１等の状態の変化を工程順に示す説明図。 本発明の第２の実施の形態を示す説明図。 本発明の第３の実施の形態を示す説明図。

符号の説明

７１…処理室、７２…処理室ローダー、７３〜７５、７８，７９…ゲートバルブ、７６…予備室、７７…予備室ローダー、８１…アンローダー。

Claims (9)

1. 第１の基板を予備室に配置する配置工程と、
   前記予備室を減圧して、前記第１の基板を減圧下で脱気処理する脱気処理工程と、
   前記第１の基板を減圧状態を維持しながら貼り合わせ用の処理室に移送する移送工程と、
   前記処理室において、シール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板と前記予備室から移送された第１の基板とを減圧下で貼り合わせる貼り合わせ処理工程と、
   前記処理室を大気開放して前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせ処理を達成する工程とを具備したことを特徴とする電気光学装置の貼り合わせ方法。
2. 前記処理室における貼り合わせ処理工程の途中において、前記予備室を大気開放し、前記配置工程及び脱気処理工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の貼り合わせ方法。
3. 前記配置工程は、複数枚の第１の基板を前記予備室に配置するものであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の貼り合わせ方法。
4. 前記脱気処理工程の前に、前記予備室において前記第１の基板を加熱する加熱処理を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の貼り合わせ方法。
5. 減圧状態と大気状態とに設定可能で、第１の基板を外部から載置し、前記第１の基板を減圧下で脱気処理するための第１の予備室と、
   減圧状態と大気状態とを前記第１の予備室とは独立に設定可能で、前記第１の予備室に連結されて、前記第１の予備室から減圧状態を維持しながら移送された前記第１の基板とシール材によって区画された電気光学物質充填領域に電気光学物質が滴下された第２の基板とを、減圧下で貼り合わせる処理室とを具備したことを特徴とする電気光学装置の貼り合わせ装置。
6. 前記処理室は、大気開放することで前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせを達成させることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の貼り合わせ装置。
7. 前記第１の予備室と処理室との間に、前記第１の基板の移送を行う搬送手段が構成された転送室を更に具備したことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の貼り合わせ装置。
8. 減圧状態と大気状態とを前記第１の予備室及び処理室とは独立に設定可能で、前記処理室に連結されて、減圧下で前記第２の基板の脱気処理を行い前記処理室に移送する第２の予備室を更に具備したことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の貼り合わせ装置。
9. 減圧状態と大気状態とを前記第１及び第２の予備室並びに処理室とは独立に設定可能で、前記処理室に連結されて、貼り合わせ処理した前記第１及び第２の基板が減圧下で移送され大気開放することで前記第１及び第２の基板同士の貼り合わせを達成させる第３の予備室を更に具備したことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の貼り合わせ装置。

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