JP2006259484A - 電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 シール剤に含有されている気泡を効率的かつ容易に脱泡することができる電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置の製造装置を提供する。
【解決手段】 電気光学物質を挟持して対向配置された第1基板及び第2基板と、電気光学物質の周囲に形成されたシール剤とを具備する電気光学装置の製造方法であって、第1基板上にシール剤を描画する描画工程S1と、シール剤が描画された第1基板を真空雰囲気に曝すシール剤の脱泡工程S4と、電気光学物質を介在させて第1基板と第2基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程S5とを含むこと、を特徴とする。
【選択図】 図11

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置の製造装置に関する。
従来、携帯電話等の電子機器におけるカラー画像表示部においては、液晶装置等の電気光学装置が使用されている。このような液晶装置は、一対の透明基板の間に液晶層が挟持された構成を有している。当該液晶装置の製造方法は、基板の表面周縁部に形成されたシール剤の一部に液晶の注入口を形成し、当該注入口から液晶層を注入する方法が一般的である。近年では、上記液晶注入口を有しない枠状のシール剤を設けた基板上に液晶を滴下し、基板の貼り合わせを行う滴下組立法(ODF法)が提案されている。
ところで、滴下組立法による液晶装置の製造方法においては、シール剤中に気泡が残留していると、加熱加圧によってシール剤を硬化させた後に気泡痕がシール剤中に残留してしまい、気泡痕から液晶が流出する等の不具合が生じてしまう。
そこで、シール剤中の気泡を十分に除去するための脱泡技術が求められていた。シール剤に含有されている気泡を脱泡する技術としては、真空攪拌機を利用した自転・公転により何回も繰り返して脱泡する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−96021号公報
しかしながら、このような脱泡方法においては、取扱液を遠心力で加速させて脱泡する場合、容器が大型化してしまい、コスト負担が大きくなってしまうという問題がある。また、一旦真空状態に減圧したものを大気開放するため、シール剤が大気に接触し、気泡の混入を抑制することができないという問題もある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、シール剤に含有されている気泡を効率的かつ容易に脱泡することができる電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置の製造装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
即ち、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学物質を挟持して対向配置された第1基板及び第2基板と、前記電気光学物質の周囲に形成されたシール剤とを具備する電気光学装置の製造方法であって、前記第1基板上に前記シール剤を描画する描画工程と、前記シール剤が描画された前記第1基板を真空雰囲気に曝すシール剤の脱泡工程と、前記電気光学物質を介在させて前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を含むこと、を特徴としている。
ここで、電気光学物質又は電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。従って、例えば液晶装置や有機EL(Electro-Luminescence)装置、無機EL装置に代表される発光装置等を含む概念である。
このようにすれば、シール剤が第1基板上に描画されることによって、シール剤の表面積が描画前に比べると大きくなる。具体的には、シール剤の表面積は、シール剤の描画の長さと、第1基板上における単位長さ当りのシール剤表面積との積でシール剤の表面積が決定される。その後に、脱泡工程を施すことにより、シール剤の内部に含有されている気泡が、シール剤の表面を介してその外部に放出される。従って、シール剤中の気泡を除去(脱泡)することができる。
また、従来の真空攪拌機を利用する方法と比較すると、真空攪拌機内のシール剤の表面積が小さいためにその表面から放出する気泡量が少なく脱泡効率が低い。
これに対して、本発明においては、第1基板にシール剤を描画した後に脱泡工程が行われるので、第1基板上でシール剤の表面積を大きくさせた状態で脱泡工程を施すことができる。即ち、従来と比較して、真空雰囲気に曝される表面積が大きくなり、その表面から放出する気泡量が多く、脱泡効率を向上させることができる。また、繰り返し攪拌する必要もないので、短時間に脱泡を行うことができる。
このように、脱泡が行われることによって、気泡の残留に起因するシール剤の細りを抑制できる。また、貼り合わせ工程における加熱加圧によってシール剤を硬化させた後に、気泡痕がシール剤中に残留するのを防止できる。従って、液晶を注入する際に気泡痕から液晶が流出する等の不具合を防止できる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記脱泡工程においては、前記第1基板を加熱すること、を特徴としている。
このようにすれば、第1基板の基板本板を伝熱して、第1基板に接触状態にあるシール剤、即ち、第1基板に描画されたシール剤が加熱される。これによって、シール剤の温度が高くなって粘度が低下し、シール剤中の気泡の脱泡性(気泡の抜け易さ)を向上させることができる。また、第1基板を加熱していない場合、即ち、高粘度の状態のシール剤に対して脱泡を行う場合と比較して、気泡の脱泡効率を向上させることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記第1基板を加熱しながら前記第2基板を加熱すること、を特徴としている。
また、本発明においては、第1基板と第2基板の温度は等しいことが好ましい。
また、第1基板と第2基板とを同一チャンバ内で加熱する場合には、第2基板の加熱は脱泡工程と同時に行う。また、第1基板と第2基板とを各々別に加熱する場合には、第1基板における脱泡工程と並行して、第2基板を加熱する。また、第2基板の加熱は必ずしも真空雰囲気において行う必要はなく、第1基板への加熱と同程度の加熱を施せばよい。
シール剤が描画されている第1基板のみに加熱を行う場合では、第1基板の基板本体と、第2基板の基板本体との温度差が生じる。そして、当該温度差に起因して第1基板と第2基板との熱膨張の差異が生じることとなり、温度が高い側の基板が膨張して温度が低い側の基板よりも長くなってしまう。このように長さが異なっている場合では、貼り合わせ工程において、第1基板と第2基板との位置ズレが生じ、貼り合わせ不良を招いてしまう。そこで、本発明のように、第1基板と第2基板とを共に加熱することにより、第1基板と第2基板とが共に熱膨張するので、熱膨張に起因する基板の位置ズレを抑制できる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記脱泡工程においては、前記真空雰囲気の圧力値を変動させること、を特徴としている。
ここで、「圧力値を変動させる」とは、時間軸と圧力軸とからなる圧力特性において、時間の進行方向に対して、所定の圧力値よりも高したり、低くしたりすることを意味する。また、圧力値の変動を連続的に繰り返してもよい。
このようにすれば、気泡がシール剤の内部から外部に抜ける際に、圧力値に応じて気泡が膨張したり縮小したりしながら脱泡される。これによりシール剤中から気泡が抜ける脱泡効率を向上させることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記描画工程の前に、シール剤を攪拌して脱泡すること、を特徴としている。
このようなシール剤を攪拌しながら行う脱泡方法は、真空雰囲気において行われる。
このようにすれば、シール剤を真空雰囲気において攪拌することで、当該シール剤に含まれる所定量の気泡を描画工程の前に除去することができる。攪拌による脱泡は、上記した描画後の真空雰囲気における脱泡工程と比べて脱泡効率が劣るものの、描画前に攪拌脱泡することで、シール剤に含まれる気泡を粗雑に脱泡することができる。そして、攪拌脱泡されたシール剤を上記のように描画し、真空雰囲気において脱泡することで、シール剤中の微細な気泡等を確実に除去することができる。
このように、描画前と描画後とにおいて、2段階で気泡を脱泡するので、シール剤に含まれる気泡をより確実に脱泡することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記描画工程は、大気圧雰囲気で行うこと、を特徴としている。
このようにすれば、真空雰囲気でシール剤を描画する必要がなく、容易に描画工程を行うことができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記脱泡工程と前記貼り合わせ工程とを同一のチャンバ内において行うこと、を特徴としている。
このようにすれば、同一のチャンバ内において、脱泡工程と貼り合わせ工程とを連続的に行うことができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記脱泡工程を第1チャンバ内において行い、前記貼り合わせ工程を前記第1チャンバとは異なる第2チャンバ内において行うこと、を特徴としている。
ここで、第1チャンバと第2チャンバとの間には、当該第1チャンバ及び第2チャンバの各々を隔離するゲートバルブが設けられていることが好ましい。これによって、第1チャンバ及び第2チャンバの各々の真空雰囲気を維持することができる。
また、脱泡工程と貼り合わせ工程とを各々別のチャンバにおいて行うので、複数の電気光学装置を製造する場合において生産性を向上させることができる。具体的に説明すると、シール剤の脱泡が施されていない処理前の第1基板の脱泡工程を第1チャンバにおいて行いながら、シール剤の脱泡が施された処理済の第1基板の貼り合わせ工程を第2チャンバにおいて行うことができる。
また、第1チャンバにおいて脱泡が終了し、かつ、第2チャンバにおいて貼り合わせが終了した後には、第2チャンバから貼り合わされた基板が搬出され、第1チャンバから第2チャンバに向けてシール剤が脱泡された第1基板が搬送され、シール剤の脱泡が施されていない処理前の第1基板が第1チャンバに搬入される。
従って、本発明における製造方法においては、脱泡工程や貼り合わせ工程を含む全工程のうち、処理時間が長い工程の処理時間によってタクトタイムが決定される。一方、同一のチャンバ内において脱泡工程と貼り合わせ工程とを連続的に行う場合では、脱泡工程と貼り合わせ工程との処理時間の和によってタクトタイムが決定される。即ち、本発明のように、第1チャンバと第2チャンバの各々において脱泡工程と貼り合わせ工程を並行して行うことができ、生産性を向上させることができる。
また、本発明の電気光学装置の製造装置は、電気光学物質を挟持して対向配置された第1基板及び第2基板と、前記電気光学物質の周囲に形成されたシール剤とを具備する電気光学装置の製造装置であって、先に記載の電気光学装置の製造方法を行うこと、を特徴としている。
ここで、本発明の電気光学装置の製造装置は、上記の製造方法を行うために、第1基板上に前記シール剤を描画するシール剤描画手段と、第1基板が真空雰囲気において曝される空間としてのチャンバと、当該チャンバ内において排気量調整用のバルブや真空ポンプを備えたりチャンバ内にパージガスを導入したりする圧力調整手段と、第1基板と第2基板とを貼り合わせる貼り合わせ手段と、を備えることが好ましい。更に、第1基板や第2基板を加熱する加熱手段も具備されていることが好ましい。
このようにすれば、上述の製造方法と同様の効果が得られる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、以下の説明に用いた各図においては、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せてある。
(液晶装置)
まず、本発明に係る製造方法により得られる電気光学装置の一形態である液晶装置について説明する。
図1は、本発明に係る液晶装置について、各構成要素とともに示す対向基板(第1基板)側から見た平面図であり、図2は図1のH−H’線に沿う断面図である。図3は液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図4は液晶装置の部分拡大断面図である。
図1及び図2において、本実施形態の液晶装置(電気光学装置)100は、液晶50を挟持して対向配置されたTFTアレイ基板(第2基板)10と対向基板(第1基板)20と、液晶50の周囲に形成されたシール剤52とを具備する構成となっている。具体的には、対をなすTFTアレイ基板10と対向基板20とが熱硬化性の封止材であるシール剤52によって貼り合わされ、このシール剤52によって区画された領域内に封入材としての液晶(電気光学物質)50が封入、保持されている。シール剤52は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えないものとなっている。
シール剤52の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺見切り53が形成されている。シール剤52の外側領域には、データ線駆動回路201及び実装端子202がTFTアレイ基板10の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する2辺に沿って走査線駆動回路204が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路204の間を接続するための複数の配線205が設けられている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通材206が配設されている。
なお、データ線駆動回路201及び走査線駆動回路204をTFTアレイ基板10の上に形成する代わりに、例えば、駆動用LSIが実装されたTAB(Tape Automated Bonding)基板とTFTアレイ基板10の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶装置100においては、使用する液晶50の種類、すなわち、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード/ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶装置100をカラー表示用として構成する場合には、対向基板20において、TFTアレイ基板10の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
このような構造を有する液晶装置100の画像表示領域においては、図3に示すように、複数の画素100aがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素100aの各々には、画素スイッチング用のTFT30が形成されており、画素信号S1、S2、…、Snを供給するデータ線6aがTFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画素信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、TFT30のゲートには走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmをこの順に線順次で印加するように構成されている。
画素電極9は、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線6aから供給される画素信号S1、S2、…、Snを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極9を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号S1、S2、…、Snは、図2に示す対向基板20の対向電極21との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号S1、S2、…、Snがリークするのを防ぐために、画素電極9と対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量60が付加されている。例えば、画素電極9の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ蓄積容量60により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶装置100を実現することができる。
図4は液晶装置100の部分拡大断面図であって、ガラス基板10’を主体として構成されるTFTアレイ基板10上には、ITO(インジウム錫酸化物)を主体とする透明電極にて構成された画素電極9がマトリクス状に形成されており(図3参照)、これら各画素電極9に対して画素スイッチング用のTFT30(図3参照)がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極9が形成された領域の縦横の境界に沿って、データ線6a、走査線3aおよび容量線3bが形成され、TFT30がデータ線6aおよび走査線3aに対して接続されている。すなわち、データ線6aは、コンタクトホール8を介してTFT30の高濃度ソース領域1aに電気的に接続され、画素電極9は、コンタクトホール15及びドレイン電極6bを介してTFT30の高濃度ドレイン領域に電気的に接続されている。なお、画素電極9の表層にはポリイミド主体として構成される膜に対してラビング処理を行った配向膜12が形成されている。
一方、対向基板20においては、上基板側のガラス基板20’上であって、TFTアレイ基板10上の画素電極9の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜23が形成され、その上層側にはITO膜からなる対向電極21が形成されている。また、対向電極21の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜22が形成されている。そして、TFTアレイ基板10と対向基板20との間には、液晶50がシール剤52(図1参照)により基板内に封入されている。
(液晶装置の製造装置)
次に、液晶装置100の製造工程のうち、基板に対してシール剤を描画する描画工程、基板に対して液晶を滴下する液晶滴下工程、シール剤に含まれる気泡を脱泡する脱泡工程、基板を貼り合わせる貼り合わせ工程、シール剤を硬化させるシール剤硬化工程、に至る工程を行うデバイス製造装置(電気光学装置の製造装置)について説明する。
図5は、デバイス製造装置61の概略構成図である。
デバイス製造装置61は、図5に示すように、基板の給材及び除材を行う基板給除部62と、基板上にシール剤を描画したり液晶を滴下したりする材料供給部(シール剤描画手段)63と、基板を貼り合わせる基板貼り合わせ部(貼り合わせ手段)64と、貼り合わされた基板に加熱加圧を施す加熱加圧部164とを、主体として備えた構成となっている。
(材料供給部)
図6は、基板給除部62および材料供給部63の概略構成図である。
なお、以下の説明では、基板の表面に沿う方向をX方向(例えば図6中、左右方向)及びY方向(例えば図6中、紙面と垂直な方向)とし、XY平面と直交する方向をZ方向として説明する。
材料供給部63は、図6に示すように、基板を保持してX方向、Y方向及びθ方向(Z軸と平行な軸周りの回転方向)に移動自在なテーブル65と、テーブル65の上方に配設され液晶材料(電気光学物質)を吐出、滴下する液滴吐出ヘッド66と、液滴吐出ヘッド66の近傍に配設されシール剤を塗布するシール剤塗布部(シール剤描画手段)67とを主体に構成されている。
また、基板給除部62は、材料供給部63と基板貼り合わせ部64との間、及び基板貼り合わせ部64と加熱加圧部164との間、で基板を搬送するキャリアを主な構成要素としている。
なお、基板給除部62は、図6に示した構成の他に、搬送ロボットや搬送アーム等を備え、材料供給部63、基板貼り合わせ部64、及び加熱加圧部164を接続する搬送機能を有したユニットを含んだ構成としてもよい。
シール剤塗布部67から塗布されるシール剤には、略球形状のギャップ制御材が含まれており、ギャップ制御材の直径は、基板のセルギャップを所定厚さ(例えば3μm)に保持できる寸法(例えば直径8μm)に形成されている。
なお、液晶材料を滴下させるのに液滴吐出ヘッド66の他に、精密薬液吐出機(計量型ディスペンサ)など、滴下する液晶材料量を制御できるものであればどのような装置を用いてもよい。また、ギャップ制御材は略球形状に形成され、シール剤に含まれるものに限られることなく、繊維形状に形成されシール剤に含まれるものや、シール剤に含まれず基板から柱状に突出して形成されたもの等さまざまなものを使用することができるが、基板の所定位置に固定され、基板の貼り合わせ時等において基板上を移動しないものを用いることが好ましい。
図6に示した液滴吐出ヘッド66としては、例えば図7に示す構成の液滴吐出ヘッドを用いることができる。液滴吐出ヘッド66のヘッド本体90には、リザーバ95および複数のインク室(圧力発生室)93が形成されている。リザーバ95は、各インク室93に液晶等の電気光学物質を含むインクを供給するための流路になっている。また、ヘッド本体90の一方端面には、インク吐出面66Pを構成するノズルプレートが装着されている。そのノズルプレートには、各インク室93に対応して、インクを吐出する複数のノズル91が開口されている。そして、各インク室93から対応するノズル91に向かって流路が形成されている。一方、ヘッド本体90の他方端面には振動板94が装着されている。
この振動板94はインク室93の壁面を構成している。その振動板94の外側には、各インク室93に対応して、ピエゾ素子(圧力発生手段)92が設けられている。ピエゾ素子92は、水晶等の圧電材料を一対の電極(図示せず)で挟持したものである。
図8は、ピエゾ素子の駆動電圧波形W1と、その駆動電圧に対応した液滴吐出ヘッド66の動作を示す概略図である。以下には、ピエゾ素子92を構成する一対の電極に対して、波形W1の駆動電圧が印加された場合について説明する。まず正勾配部a1,a3では、ピエゾ素子92が収縮してインク室93の容積が増加し、リザーバ95からインク室93内にインクが流入する。また負勾配部a2では、ピエゾ素子92が膨張してインク室93の容積が減少し、加圧されたインク99がノズル91から吐出される。そして、この駆動電圧波形W1の振幅および印加回数等により、インクの塗布量が決定される。
なお、液滴吐出ヘッド66の駆動方式として、ピエゾ素子92を用いたピエゾジェットタイプに限られず、例えば熱膨張を利用したサーマルインクジェットタイプなどを採用してもよい。また液晶の塗布手段として、インクジェットヘッド以外の塗布手段を採用することも可能である。インクジェットヘッド以外の液晶塗布手段として、たとえばディスペンサを採用することができる。ディスペンサは、インクジェットヘッドに比べて大口径のノズルを有しているので、粘度が高い状態の液晶を吐出することも可能である。
(基板貼り合わせ部)
図9は、基板貼り合わせ部64の概略構成図である。
基板貼り合わせ部64は、図9に示すように、基板を保持してX方向、Y方向及びθ方向に移動自在なテーブル68と、テーブル68上に設置された下チャック部69と、下チャック部69の上方に配置された真空チャンバ(チャンバ)70と、真空チャンバ70内に下チャック部69と対向配置された上チャック部71と、上チャック部71をZ方向に移動自在に支持し、且つ下チャック部69に向けて加圧する下降機構72とを備えて構成されている。
真空チャンバ70の壁面には、覗き窓70aと、排気部(圧力調整手段)76と、パージバルブ(圧力調整手段)77が配設されている。覗き窓70aの上方には、覗き窓70aを介して基板上のアライメントマークを拡大、観測する貼り合わせ用顕微鏡74と、拡大観測されたアライメントマークの画像を取り込むCCDカメラ81とを備えた光学測定手段が設けられている。
排気部76には、収容空間70b内の気体を排気(真空引き)するための真空ポンプや、真空ポンプと真空チャンバ70との間を隔離するアイソレーションバルブを備えた吸引装置78が接続されている。また、パージバルブ77には、真空チャンバ70に窒素(N2)ガスを供給するためのガス供給源が接続されている。
なお、排気部76の構成として、コンダクタンスを調整して真空チャンバ70の排気速度を調整する圧力調整バルブを備えてもよい。
また、真空チャンバ70内には、加熱ユニット(加熱手段)82が備えられている。詳細には、加熱ユニット82は、上チャック部71の内部に設けられた上加熱部82aと、下チャック部69の内部に設けられた下加熱部82bとによって構成されている。上加熱部82aは、上チャック部71に保持される基板を接触面から加熱し、下加熱部82bは、下チャック部69に保持される基板を接触面から加熱するようになっている。
このような加熱ユニット82の構成としては、基板貼り合わせ部64の外部に設けられた加熱装置によって加熱された液状媒体を加熱部82a,82b内で循環させる構成や、加熱部82a,82bが電気ヒータによって構成され当該電気ヒータに電力が供給されることによって加熱する構成等が採用される。
また、加熱ユニット82は、上チャック部71と基板との間、或いは下チャック部69と基板との間に、ヘリウム等の熱伝導性が高いガスを供給するガス供給手段を備えてもよい。真空雰囲気においては、伝熱媒体が殆ど存在していないために、両チャック部71,69から基板への熱伝導は、概ね接触面のみから行われる。そこで、ガス供給手段を備えることにより、上チャック部71と基板との間、或いは下チャック部69と基板との間にヘリウム等のガスを供給することが可能となり、供給されるガスによる熱伝導性を高め、効率的に基板を加熱することが可能となる。
なお、本実施形態の基板貼り合わせ部64においては、加熱ユニット82を備えたことにより熱硬化型のシール剤を硬化させることが可能となっている。基板貼り合わせ部64の構成としては、当該加熱ユニット82に代えて、紫外線を放射する水銀ランプ等のUVランプを具備するUV照射ユニットを採用してもよい。この場合、光硬化型のシール剤を硬化させることが可能となっている。更に、必要に応じて、UV照射ユニットがファイバ等の導光手段を備えてもよい。
また、基板貼り合わせ部64として、加熱ユニット82とUV照射ユニットとの両者を備えた構成を採用してもよい。この場合、熱硬化型と光硬化型との両特性を有するシール剤を硬化させることが可能となる。
更に、基板貼り合わせ部64には、CCDカメラ81により取り込まれた画像を処理する画像処理部83と、画像処理部83により処理された画像情報に基づいてテーブル68と下降機構72とを制御する制御部84が設けられている。
また、下チャック部69及び上チャック部71には、互いに対向する保持面69a、71aでそれぞれ基板を保持するための保持機構(図示せず)が備えられている。
なお、下チャック部69及び上チャック部71には、静電気力や粘着力を用いたチャック機構、または機械的に基板を保持する機械的保持機構など、略真空雰囲気においても基板を保持できる機構であればどのような機構が備えられていてもよい。例えば、基板に石英ガラスを用いた場合、静電気力による保持方法を用いると保持力が弱く、基板の相対位置を十分な精度で調整することができない。その一方、接着力、分子間力、真空力、機械式保持等の保持方法であれば、石英ガラスでも十分な保持力を発揮することができるため、下チャック部69及び上チャック部71の保持機構に用いて好適である。
(加熱加圧部)
図10は、加熱加圧部164の概略構成図である。
加熱加圧部164は、基板貼り合わせ部64において貼り合わされた貼り合わせ基板を保持するテーブル168と、テーブル168と対向配置された加圧板169と、加圧板169をテーブル168に向けて加圧する加圧機構172と、テーブル168と加圧板169の各々の内部に設けられた加熱ユニット170と、を備えた構成となっている。
ここで、加熱ユニット170は、加圧板169の内部に設けられた上加熱部170aと、テーブル168の内部に設けられた下加熱部170bとによって構成されている。
上加熱部170aは、貼り合わせ基板と加圧板169との接触面から加熱し、下加熱部170bは、テーブル168に保持される貼り合わせ基板を接触面から加熱するようになっている。これにより、加熱ユニット170は、シール剤52の粘度を高め、硬化させる程度のエネルギーをシール剤52に付与することが可能となる。このような加熱ユニット170の構成としては、例えば、上記の基板貼り合わせ部64に設けられた加熱ユニット82と同様の構成が採用される。
このような構成の加熱加圧部164においては、加圧機構172が動作することにより、テーブル168に保持された貼り合わせ基板を加圧板169が押圧し、かつ、加熱ユニット170a、170bの熱によって貼り合わせ基板のシール剤が硬化されるようになっている。
なお、本実施形態の加熱加圧部164においては、加熱ユニット170を備えたことにより熱硬化型のシール剤を硬化させるようになっているが、当該加熱ユニット170に代えて、紫外線を放射する水銀ランプ等のUVランプを具備するUV照射ユニットを採用してもよい。この場合、貼り合わせ基板を加圧すると共に、光硬化型のシール剤を硬化させることが可能となる。更に、必要に応じて、UV照射ユニットがファイバ等の導光手段を備えてもよい。
また、加熱加圧部164として、加熱ユニット170とUV照射ユニットとの両者を備えた構成を採用してもよい。この場合、貼り合わせ基板を加圧すると共に、熱硬化型と光硬化型との両特性を有するシール剤を硬化させることが可能となる。
(液晶装置の製造方法の第1実施形態)
次に、図11から図14を参照して、上記のデバイス製造装置61により液晶装置100を製造する手順について説明する。
図11は、本実施形態の製造方法を説明するためのフロー図である。
また、図12から図14は、本実施形態の製造方法を説明する図であって、材料供給部63、基板貼り合わせ部64、及び加熱加圧部164を示す断面図である。
まず、図4に示すように、ガラス基板10’上にTFT30を形成し、更に画素電極9及び配向膜12等を形成してTFTアレイ基板10を得る一方、ガラス基板20’上に遮光膜23、対向電極21、配向膜22等を形成して対向基板20を得る。
なお、以下の説明においては、TFTアレイ基板10を下基板10と称し、対向基板20を上基板20と称して説明する。上基板20は、本発明における第1基板に対応し、下基板10は本発明における第2基板に対応している。
(シール描画工程)
次に、図11のフロー図に示すように、上基板20の上面にシール剤を描画するシール描画工程を行う(描画工程、ステップS1)。
具体的に説明すると、対向電極等が形成された上基板20は、図12(a)に示すように、基板給除部62により運搬され、封止面20aを上側に向けて材料供給部63のテーブル65上に給材される。その後、テーブル65を移動させつつ、上基板20上にシール剤塗布部67からシール剤が閉ざされた枠状(図1参照、符号52)に塗布される。ここで、シール剤塗布部67に供給されているシール剤52は、塗布前に脱泡処理が施されたものではなく、シール剤52中に気泡が混在している。従って、上基板20上に描画されたシール剤52においても、同様に気泡が混在したものとなっている。また、シール描画工程は、大気圧雰囲気において行われる。
なお、図12(a)においては、シール剤52によって囲まれた領域が1ヶ所形成されているが、1ヶ所に滴下するものに限られることなく、複数ヶ所に滴下してもよい。例えば、一方のマザーガラス上に複数のTFTアレイ領域を形成し、他方のマザーガラス上に対向領域を形成し、当該両マザーガラスを貼り合わせた後に分割して液晶装置を製造する方法においては、シール剤52によって囲まれる領域が複数形成される。
次に、基板給除部62において上基板20を反転する(ステップS2)。
上記のようにシール剤52が塗布された後、上基板20は基板給除部62により運搬されると共に上下面が反転され、図12(c)に示すように、基板貼り合わせ部64の上チャック部71に給材される。そして、保持機構により保持面71aに保持される。
また、図12(c)において、上チャック部71に保持された上基板20は、上加熱部82aによって加熱され、その温度は40℃以下となるように設定される。
上記基板給除部62による上基板20の反転動作は、材料供給部63からの基板排出後、直ちに行うことが好ましい。シール剤52は、塗布後の時間経過とともに上基板20上で広がり、塗布高さが低くなる。特に、シール剤52の粘度が20万cps以下である場合、上記塗布高さの変化が顕著になる。そこで、シール剤52を塗布した後に直ちに上基板20を反転させて保持しておくことで、シール剤52の広がりを抑え、シール剤の「だれ」を低減することができる。その結果、上基板20と下基板10との貼り合わせ強度を保持することができ、信頼性に優れた液晶装置を製造することが可能になる。
(液晶滴下工程)
一方、図11のフロー図に示すように、下基板10の上面に液晶を滴下する液晶滴下工程を行う(ステップS3)。
具体的に説明すると、TFT等が形成された下基板10は基板給除部62により運搬され、図12(b)に示すように、封止面10aを上側に向けて材料供給部63のテーブル65上に給材される。その後、テーブル65を移動させつつ、液滴吐出ヘッド66から液晶を吐出、滴下して、封止面10a上の所定位置に液晶50を配置する。上記液晶の配置後、下基板10は基板給除部62により運搬され、図12(c)に示すように、基板貼り合わせ部64の下チャック部69に給材され、保持機構により保持面69aに保持される。また、図12(c)において、下チャック部69に保持された下基板10は、下加熱部82bによって加熱され、その温度は40℃以下となるように設定される。
なお、図12(b)では、液晶50は封止面10a上の1ヶ所に滴下するように図示しているが、1ヶ所に滴下するものに限られることなく、複数ヶ所に滴下してもよい。また、本実施形態において、下基板10の封止面10aに滴下する液晶50の粘度は、130Pa・s〜250Pa・sとすることが好ましい。液晶50の粘度を上記範囲とすることで、液晶50がシール剤52と下基板10との接着領域にまで濡れ広がるのを効果的に防止することができ、両基板10,20の貼り合わせを確実に行えるようになる。
本実施形態の場合、上記上基板20の基板貼り合わせ部64への給材を、下基板10の給材に先立って行うようになっており、下基板10及び上基板20の封止面10a、20aにおける清浄性を保持しつつ両基板10,20の貼り合わせを行えるようになっている。下チャック部69に保持される下基板10の基板貼り合わせ部64への給材を先に行うと、上チャック部71への上基板20の給材時に、既に配置されている下基板10上、及びその封止面10aに配置された液晶50に対し異物が堆積するおそれがあり好ましくない。
また、本実施形態では、単一の材料供給部63により上基板20上へのシール剤52の配置工程、及び下基板10上への液晶50の配置工程を行っているが、2台の材料供給部63を用いて上記シール剤52及び液晶50の配置工程を行うこともできる。この場合、上記2工程を並行して行うことができるため、スループットを向上させることができる。
(脱泡工程)
次に、基板貼り合わせ部64において、シール剤52に含まれる気泡を脱泡する脱泡工程を行う(ステップS4)。
具体的に説明すると、図13(a)に示すように、真空チャンバ70を下降させて下チャック部69に当接させ、収容空間70bを密封状態に閉塞する。収容空間70bが密封状態となったら、排気部76から負圧吸引して収容空間70b内を真空雰囲気にする。例えば、収容空間70b内の圧力を200pa以下に設定する。そして、この状態で1分程度放置する。また、当該脱泡工程においては、上記のように上基板20が上加熱部82aによって加熱され、下基板10が下加熱部82bによって加熱され、両者共に温度が40℃以下に設定されている。
ここで、シール剤52は、上基板20上に描画されたものであるから、シール剤52の表面積が描画前に比べると大きくなっている。具体的には、シール剤52の表面積は、シール剤52の描画の長さと、上基板20上における単位長さ当りのシール剤52の表面積との積で表面積が決定されるため、描画が施されていないシール剤よりも大きい表面積を有するものとなる。
従って、表面積が大きなっているシール剤52が、真空雰囲気に密閉された収容空間70b内に放置されることで、シール剤52の内部に含有されている気泡が、シール剤52の表面を介してその外部に放出される。
更に、上基板20が加熱されていることから、上基板20に描画されて接触状態となっているシール剤52が加熱されることとなり、シール剤52の内部に含有されている気泡は、熱よって軟化したシール剤52から放出される。更に、下基板10が上基板20と同温度で加熱されていることから、両基板10,20は同じ熱膨張によって伸長する。
(貼り合わせ工程)
次に、基板貼り合わせ部64において、液晶50を介在させて上基板20と下基板10とを貼り合わせる貼り合わせ工程を行う(ステップS5)。
従って、脱泡工程と貼り合わせ工程とは同一の真空チャンバ70内において行われることとなる。
貼り合わせ工程においては、収容空間70b内を1.33Pa〜1.33×10−2Pa程度の圧力に設定し、図13(b)に示すように、上基板20と下基板10とに形成されたアライメントマーク(図示せず)を貼り合わせ用顕微鏡74、74を用いて拡大してCCDカメラ81に取り込む。CCDカメラ81に取り込まれたアライメントマークの画像データは、画像処理部83に入力され、画像処理部83にて上基板20と下基板10との相対位置が検出される。制御部84は、画像処理部83により検出された相対位置に基づきテーブル68を駆動して上基板20を水平移動させて位置決めする。
なお、上記収容空間70b内の真空引きと、両基板10,20の位置決めとは、同時に併行して実施してもよいし、位置決めを先に実施して真空引きを後から実施してもよい。真空引きと位置決めとを同時に実施した場合は、製造時間を短縮することができる。
また、上チャック部71には、貼り合わせ用顕微鏡74及び覗き窓70aの直下の位置に貫通孔71bが形成されており、この貫通孔71bを介して各基板10,20のアライメントマークを検出するようになっている。
両基板10,20が位置決めされたら、図13(c)に示すように、下降機構72により上チャック部71を下降(相対移動)させて対向する両基板10,20を貼り合わせる。更に、上チャック部71を下チャック部69に向けて下降させ、両基板10,20に加圧してシール剤52を所定厚さまで圧縮する。
両基板10,20の貼り合わせが完了すると、加熱ユニット82により両基板10,20が加熱され、シール剤52が硬化する。
なお、両基板10,20を貼り合わせた後の加圧は、製造のプロセスおよびシール剤52などの選択によっては実施しなくてもよい。また、UV照射ユニット82によるシール剤52の仮硬化も同様にシール剤52の種類によっては実施しなくてもよい。
この後、収容空間70b内に大気が導入され、略真空状態から大気圧に戻される。真空チャンバ70の収容空間70bが大気圧になると、圧力差により両基板10,20は押圧されてシール剤52は更に圧縮される。その後、上チャック部71と下チャック部69との保持を解除し、図14(a)に示すように、真空チャンバ70を上昇させる。そして、下チャック部69に非保持状態で載置されている基板(この場合は両基板10,20が貼り合わされた液晶装置100)を基板給除部62により除材する。
(加熱加圧工程)
次に、加熱加圧部164において、貼り合わされた液晶装置100を加熱加圧する工程を行う(ステップS6)。
具体的に説明すると、貼り合わされた液晶装置100は、基板給除部62により加熱加圧部164へ運搬され、図14(b)に示すように、上基板20が加圧板169側に、下基板10がテーブル168側になるように給材される。
下基板10がテーブル168によって保持された後には、加圧機構172が駆動することにより、テーブル168と加圧板169とによって両基板10,20が大気圧下において押圧される。
更に、加熱ユニット170によって、両基板10,20間のシール剤52を加熱硬化する。すると、シール剤52は更に圧縮され、シール剤52に含まれるギャップ制御材52aが両基板10,20に当接し、両基板10,20の間隔が略3μm以下になるように調節される。
なお、加圧機構172による加圧方法は、一括して押圧力を加える加圧方法や、段階的に押圧力を上げる加圧方法、連続的に押圧力を上げる加圧方法、押圧してその押圧力を一時保持しその後に押圧力を上げるS字加圧など、さまざまな加圧方法で加圧してもよい。
また、加圧板169とテーブル168とが上基板20と下基板10と接触して押圧する領域は、接触している面全体で押圧してもよいし、シール剤52に含まれているギャップ制御材52aが配置されている領域のみに接触して押圧してもよい。ギャップ制御材52aが配置されている領域のみを押圧する方法では、ギャップ制御材52aが配置されていない領域を押圧しないので、両基板10,20の撓みによる基板の狭ギャップ化や、基板上に配置されたスペーサによる構成部材の破損を防ぐことができる。
なお、加熱加圧工程を施した後には、UVランプにより紫外線をシール剤52に照射して硬化させ、両基板10,20のギャップを保持させてもよい。また、この場合、UVランプの照射は、加圧機構172の押圧力が所定圧力に到達した直後から照射したり、所定時間放置して液晶が液晶装置100のすみずみまで行き渡るまで待ってから照射したりするなど、さまざまなタイミングで照射を行ってもよい。また、使用するシール剤によっては、必要な接着力を得るために、シール剤硬化の工程を更に追加してもよい。
シール剤52の硬化が完了すると、加圧板169とテーブル168とによる保持を上下順次または同時に開放し、下チャック部69に非保持状態で載置されている液晶装置100を基板給除部62により除材する。
このようにして、液晶装置100の製造が完了する。
上述したように、本実施形態においては、シール剤52が上基板20上に描画されることによって、シール剤52の表面積が描画前に比べると大きくなり、脱泡工程を施すことにより、シール剤52の内部に含有されている気泡が、シール剤52の表面を介してその外部に放出されるので、シール剤52の内部の気泡を除去(脱泡)することができる。
また、シール剤52の内部に気泡が残留することに起因するシール剤52の細りを抑制できる。また、貼り合わせ工程における加熱加圧によってシール剤52を硬化させた後に、気泡痕がシール剤52中に残留するのを防止できる。従って、液晶を注入する際に気泡痕から液晶が流出する等の不具合を防止できる。
また、従来の真空攪拌機を利用する場合と比較すると、本実施形態の製造方法においてはシール剤52の表面積を大きくさせ、かつ、その表面から気泡を除去するので、脱泡効率を向上させることができる。また、繰り返し攪拌する必要もないので、短時間に脱泡を行うことができる。
また、本実施形態においては、上基板20を加熱しているので、当該上基板20を伝熱してシール剤52が加熱される。これによって、シール剤52の温度が高くなって粘度が低下し、シール剤中の気泡の脱泡性(気泡の抜け易さ)を向上させることができる。また、上基板20を加熱していない場合、即ち、高粘度の状態のシール剤に対して脱泡を行う場合と比較して、気泡の脱泡効率を向上させることができる。
また、本実施形態においては、下基板10と上基板20との両者が同温度になるように加熱しているので、熱膨張に起因する下基板10の伸び量と上基板20の伸び量とを同じにすることができる。これにより、熱膨張に起因する下基板10と上基板20の位置ズレを抑制できる。
(液晶装置の製造方法の第1実施形態の変形例)
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本変形例においては、シール描画工程の前にシール剤52の脱泡を行うと共に、上記の脱泡工程を行っている。即ち、シール描画工程の前後においてシール剤の脱泡を行っている。
なお、本変形例においては、第1実施形態と同一工程には、同一符号を付して説明を省略している。
本変形例において、シール描画工程の前におけるシール剤の脱泡は、真空攪拌機内において行われ、真空雰囲気において攪拌されることによって脱泡が行われる。そして、攪拌脱泡が終了した後に、シール剤52を材料供給部63のシール剤塗布部67に充填し、当該シール剤52を上基板20上に塗布する。そして、上記の脱泡工程S4においてシール剤52は更に脱泡される。
上述したように、本変形例においては、シール描画工程の前にシール剤を真空雰囲気において攪拌することで、当該シール剤に含まれる所定量の気泡を描画工程の前に除去することができる。攪拌による脱泡は、上記した描画後の真空雰囲気における脱泡工程と比べて脱泡効率が劣るものの、描画前に攪拌脱泡することで、シール剤に含まれる気泡を粗雑に脱泡することができる。そして、攪拌脱泡されたシール剤を上記のように描画し、真空雰囲気において脱泡することで、シール剤中の微細な気泡等を確実に除去することができる。そして、このように描画前と描画後とにおいて、2段階で気泡を脱泡するので、シール剤に含まれる気泡をより確実に脱泡することができる。
(液晶装置の製造方法の第2実施形態)
次に、図15を参照して、液晶装置の製造方法の第2実施形態について説明する。
図15は、本実施形態の製造方法を説明するための図であって、脱泡工程における圧力変動を示す図である。
なお、以下の説明においては、上記の実施形態や変形例と同一構成には同一符号を付して詳細な説明を省略している。
図15は、脱泡工程における真空チャンバ70内の圧力変動を示しており、横軸は処理時間、縦軸は真空チャンバ70内の圧力を意味している。
このような真空チャンバ70内の圧力変動は、排気部76の動作を制御することによって行われる。例えば、圧力を下げる場合には、パージバルブ77を閉じて、真空ポンプにより収容空間70b内の気体を排気する。また、圧力を上げる場合には、真空ポンプと真空チャンバ70との間を隔離するアイソレーションバルブを閉じて、パージバルブ77を開き収容空間70b内の窒素ガスを供給する。また、圧力を一定に保つ場合には、パージバルブ77を閉じると共に、アイソレーションバルブを閉じる。
また、このような圧力調整は、真空チャンバ70に付設された圧力計の測定値に応じて自動的に行われる。
そして、本実施形態の脱泡工程においては、最初に真空チャンバ70内の圧力を大気圧状態から200Paまで低下させる。その後、圧力を上げたり(図15中符号P1)、下げたり(図15中符号P2)することで、圧力を変動させる。また、圧力変動が終了した後には、再び200Paの一定値に設定する。
上述したように、本実施形態においては、脱泡工程において真空チャンバ70内の圧力を変動させているので、気泡がシール剤52の内部から外部に抜ける際に、圧力値に応じて気泡が膨張したり縮小したりしながら脱泡される。これによりシール剤中から気泡が抜ける脱泡効率を向上させることができる。
(液晶装置の製造方法の第3実施形態)
次に、図16を参照して、液晶装置の製造方法の第3実施形態について説明する。
なお、以下の説明においては、上記の実施形態や変形例と同一構成には同一符号を付して詳細な説明を省略している。
本実施形態の製造方法は、シール剤脱泡部264を備えたデバイス製造装置において、行われる。本実施形態にデバイス製造装置は、上記のデバイス製造装置61にシール剤脱泡部264が追加して設けられた構成となっている。従って、基板給除部62、材料供給部63、基板貼り合わせ部64、加熱加圧部164、及びシール剤脱泡部264を主体として備えた構成となっている。
(シール剤脱泡部)
図16は、シール剤脱泡部264の概略構成図である。
シール剤脱泡部264は、デバイス製造装置を構成する一部であって、上記の製造方法のうち脱泡工程を行うものである。また、その構成は、真空チャンバ(第1チャンバ)270と、当該真空チャンバ270の内部において基板が搭載される搭載部268と、真空チャンバ270の壁面に設けられた排気部76と、パージバルブ77と、下加熱部82bと、真空チャンバ270において基板の搬入側と搬出側に設けられたゲートバルブ280,281と、を備えたものとなっている。
また、排気部76には、収容空間270b内の気体を排気(真空引き)するための真空ポンプや、真空ポンプと真空チャンバ270との間を隔離するアイソレーションバルブを備えた吸引装置78が接続されている。また、パージバルブ77には、真空チャンバ270に窒素(N)ガスを供給するためのガス供給源が接続されている。
なお、排気部76の構成として、コンダクタンスを調整して真空チャンバ270の排気速度を調整する圧力調整バルブを備えてもよい。
また、シール剤脱泡部264のゲートバルブ280側には材料供給部63が配置されている。従って、ゲートバルブ280が開くことによって、材料供給部63からシール剤脱泡部264に基板が搬入され、搬入後にはゲートバルブ280が閉じて、シール剤脱泡部264内が密閉状態となる。
また、シール剤脱泡部264のゲートバルブ281側には基板貼り合わせ部64が配置されている。従って、ゲートバルブ281が開くことによって、シール剤脱泡部264から基板貼り合わせ部64に基板が搬出され、搬出後にはゲートバルブ281が閉じて、シール剤脱泡部264内が密閉状態となる。
また、このようなシール剤脱泡部264は、上記の両基板10,20のうち、シール剤52が描画された基板、即ち、上基板20に描画されたシール剤52を脱泡するようになっている。従って、脱泡工程を施す必要がない下基板10は、シール剤脱泡部264を通じることなく、材料供給部63から基板貼り合わせ部64に搬送されるようになっている。
また、本実施形態において基板貼り合わせ部64の真空チャンバ70は、本発明の第2チャンバに相当するものである。
従って、シール剤脱泡部264において行われる脱泡工程と、基板貼り合わせ部64において行われる貼り合わせ工程とは、各々異なる真空チャンバで行われるようになっている。
次に、上記のシール剤脱泡部264を備えたデバイス製造装置における製造方法について説明する。
まず、材料供給部63においてシール剤52が描画された上基板20は、シール剤脱泡部264に搬入された後に、当該シール剤脱泡部264において脱泡工程が行われる。従って、ゲートバルブ280,281を閉じて収容空間270bが密封状態となったら、排気部76から負圧吸引して収容空間70b内を真空雰囲気にする。例えば、収容空間70b内の圧力を200pa以下に設定する。そして、この状態で1分程度放置する。ここで、収容空間70b内の圧力を変動させてもよい。また、当該脱泡工程においては、上基板20が下加熱部82bによって加熱される。
ここで、シール剤52は、上基板20上に描画されたものであるから、シール剤52の表面積が描画前に比べると大きくなっている。具体的には、シール剤52の表面積は、シール剤52の描画の長さと、上基板20上における単位長さ当りのシール剤52の表面積との積で表面積が決定されるため、描画が施されていないシール剤よりも大きい表面積を有するものとなる。
従って、表面積が大きなっているシール剤52が、真空雰囲気に密閉された収容空間70b内に放置されることで、シール剤52の内部に含有されている気泡が、シール剤52の表面を介してその外部に放出される。
次に、脱泡工程が終了した後には、シール剤脱泡部264から上基板20が搬出される。その後、当該上基板20は反転され、基板貼り合わせ部64に搬送される。当該基板貼り合わせ部64においては、上基板20は上チャック部71に保持され、予め下チャック部69に保持されている下基板10と対向配置される。下基板10は、上基板20と同じ温度となるように加熱されている。そして、上述の第1実施形態と同様に貼り合わせ工程が施される。
その後、貼り合わされた液晶装置100には、加熱加圧部164において加熱加圧工程が施される。
また、シール剤脱泡部264においては、貼り合わせ工程が施されている間に、別の上基板20に描画されたシール剤52の脱泡工程が行われる。即ち、貼り合わせ工程と、別の基板20に対する脱泡工程とを同時進行で行うことが可能となる。
更に、シール剤脱泡部264において脱泡工程が終了し、かつ、基板貼り合わせ部64において貼り合わせ工程が終了し、かつ、加熱加圧部164において加熱加圧工程が終了した後に、上基板20及び液晶装置100の搬送が行われる。
具体的には、基板貼り合わせ部64から加熱加圧部164に向けて液晶装置100が搬送され、シール剤脱泡部264から基板貼り合わせ部64に向けてシール剤が脱泡された上基板20が搬送され、シール剤の脱泡が施されていない処理前の上基板20がシール剤脱泡部264に搬入される。
そして、搬送後には、上記と同様に各工程が繰り返される。
上述したように、本実施形態においては、デバイス製造装置がシール剤脱泡部264を備えているので、脱泡工程と貼り合わせ工程とを各々別のチャンバにおいて行うことが可能となり、複数の液晶装置100を製造する場合において生産性を向上させることができる。
従って、脱泡工程や貼り合わせ工程を含む全工程のうち、処理時間が長い工程の処理時間によってタクトタイムが決定される。一方、同一のチャンバ内において脱泡工程と貼り合わせ工程とを連続的に行う場合では、脱泡工程と貼り合わせ工程との処理時間の和によってタクトタイムが決定される。即ち、本発明のように、シール剤脱泡部264(真空チャンバ270)と基板貼り合わせ部64(真空チャンバ70)との各々において脱泡工程と貼り合わせ工程を並行して行うことができ、生産性を向上させることができる。
なお、液晶装置100のように液晶注入口を有さない、いわゆる封口レスのシール剤52を備えた液晶装置を製造する場合、液晶50を基板上に配置した後に基板の貼り合わせを行うので、セルギャップを保持するために液晶50中に混入されるスペーサが動きやすく、スペーサの分布が不均一になり易くなる。そこで、上記の製造方法によって製造される液晶装置では、一方の基板上に固定される固着型のスペーサや、一方の基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて形成した柱状のスペーサ(フォトスペーサ)を用いることが好ましい。
また、固着型スペーサは固着するための加熱工程が必要であり、また、固着に先立ちスペーサを均一に基板上に分散させる必要がある。フォトスペーサでは露光、現像工程が必要となるが、加熱によるカラーフィルタの損傷や、スペーサの分散性、更にはフォトリソグラフィ工程の連続性を勘案して、TFT30が設けられた下基板10側に固着スペーサやフォトスペーサを形成することが好ましい。
上記実施形態では、上基板20上にシール剤52を設け、下基板10上に液晶50を滴下する場合について説明したが、液晶50は、上基板20に設けられたシール剤52に囲まれる領域内に滴下することもできる。このような製造方法を採用すれば、材料供給部63においてシール剤52の配置と液晶50の滴下を同一装置にて行えるため、製造の効率化が可能であるとともに、上基板20は材料供給部63からの排出後、封止面20aを下側に向けて保持されるため、液晶50が上基板20上で濡れ広がるのを防止でき、シール剤52と液晶50との接触も効果的に防止できる。更には、液晶50に異物が堆積し難くなるので、液晶50の変質も防止することができる。
上記実施形態では、透過型の液晶装置100の製造に本発明の製造方法を適用する場合について説明したが、本発明に係る製造方法は、反射型、半透過反射型の液晶装置の製造にも好適に用いることができる。特に、半透過反射型の液晶装置であって、各ドット領域内を反射表示領域と透過表示領域とに区画するとともに、両領域の液晶層厚を異ならせた、いわゆるマルチギャップ構造の液晶装置の製造に用いる場合に本発明は有効である。
上記液晶層厚調整層が基板内面(封止面)に形成されている場合、透過表示領域と反射表示領域との間に、液晶層厚調整層による段差部が形成される。そして、この段差部は通常複数のドット領域に跨るように基板面内に延在するので、複数のドット領域の透過表示領域が連なった溝部が基板上に存在することとなる。そして、このような溝部を有する基板に対して液晶の滴下を行うと、前記溝部に沿って液晶が濡れ広がり、シール剤と接触したり、シール剤により接着される領域まで液晶が広がったりするおそれがある。そこで、本発明では、液晶を滴下する基板(本実施形態では下基板10)には、上記液晶層厚調整層が設けられていない構成とすることが好ましい。このような方法を採用することで、上記溝部に沿って基板上にて液晶が濡れ広がるのを効果的に防止することができる。
また、液晶材料の滴下に液滴吐出ヘッド66を用いることにより、滴下する液晶材料の量を正確に調節することができる。そのため、両基板10,20とシール剤52に封入される液晶材料量を正確に調節することができ、ひいては両基板10,20のセルギャップを正確に制御することができる。
(電子機器)
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図17(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図17(a)において、600は携帯電話本体を示し、601は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図17(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図17(b)において、700は情報処理装置、701はキーボードなどの入力部、703は情報処理本体、702は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図17(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図17(c)において、800は時計本体を示し、801は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図17(a)〜(c)に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるので、高精度に基板が貼り合わされ、液晶の閾値ムラが低減された高品質の表示が可能な表示部を有する電子機器となる。
本発明の製造方法によって製造される液晶装置の平面図。 本発明の製造方法によって製造される液晶装置の断面図。 本発明の製造方法によって製造される液晶装置の回路図。 本発明の製造方法によって製造される液晶装置の断面図。 本発明の製造装置の概略構成図。 本発明の製造装置の基板給除部および材料供給部の概略構成図。 本発明の製造装置の材料供給部における要部を説明するための斜視構成図。 本発明の製造装置の材料供給部における要部を説明するための説明図。 本発明の製造装置における基板貼り合わせ部の概略構成図。 本発明の製造装置における加熱加圧部の概略構成図。 本発明の製造方法の第1実施形態を説明するためのフロー図。 本発明の製造方法の第1実施形態における製造手順を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態における製造手順を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態における製造手順を示す図。 本発明の製造方法の第2実施形態を説明するための説明図。 本発明の製造方法の第3実施形態におけるシール剤脱泡部の概略構成図。 本発明の製造方法によって製造される液晶装置を備える電子機器を示す図。
符号の説明
10 TFTアレイ基板,下基板(第2基板)
20 対向基板,上基板(第1基板)
50 液晶(電気光学物質)
52 シール剤
64 基板貼り合わせ部(第2チャンバ)
70 真空チャンバ(第2チャンバ)
100 液晶装置(電気光学装置)
264 シール剤脱泡部(第1チャンバ)
270 真空チャンバ(第1チャンバ)

Claims (9)

  1. 電気光学物質を挟持して対向配置された第1基板及び第2基板と、前記電気光学物質の周囲に形成されたシール剤とを具備する電気光学装置の製造方法であって、
    前記第1基板上に前記シール剤を描画する描画工程と、
    前記シール剤が描画された前記第1基板を真空雰囲気に曝すシール剤の脱泡工程と、
    前記電気光学物質を介在させて前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
    を含むこと、
    を特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記脱泡工程においては、前記第1基板を加熱すること、
    を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
  3. 前記第1基板を加熱しながら前記第2基板を加熱すること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置の製造方法。
  4. 前記脱泡工程においては、前記真空雰囲気の圧力値を変動させること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 前記描画工程の前に、シール剤を攪拌して脱泡すること、
    を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  6. 前記描画工程は、大気圧雰囲気で行うこと、
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  7. 前記脱泡工程と前記貼り合わせ工程とを同一のチャンバ内において行うこと、
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  8. 前記脱泡工程を第1チャンバ内において行い、
    前記貼り合わせ工程を前記第1チャンバとは異なる第2チャンバ内において行うこと、
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  9. 電気光学物質を挟持して対向配置された第1基板及び第2基板と、前記電気光学物質の周囲に形成されたシール剤とを具備する電気光学装置の製造装置であって、
    請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法を行うこと、
    を特徴とする電気光学装置の製造装置。



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