JP2006276579A - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 マザー基板からより多くの複数の電気光学装置を採取でき、量産性に優れる電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】 電気光学物質の周囲に形成されたシール剤52を具備する電気光学装置の製造方法であって、描画工程は、一対の母材基板のいずれか一方の母材基板110に、所定の描画パターン52a,52bでシール剤52を描画し、貼り合わせ工程は、一対の母材基板をシール剤52を介して貼り合わせた接合基板を形成し、分割工程は、描画パターンの少なくとも一辺において、シール剤52が延在する方向に当該シール剤52を二分して一対の母材基板を分割し、当該二分されたシール剤52が充填領域111の一辺をなすこと、を特徴とする。
【選択図】 図21

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。
このような液晶装置を製造する場合には、マザー基板と呼ばれる大判の基板を使って複数の液晶装置を一括して形成する方法(以下、この方法を「多面取り」と呼ぶこともある)が採用されている。この方法では、まず、液晶装置の第1の基板を多面取りするための第1のマザー基板と、液晶装置の第2の基板を多面取りするための第2のマザー基板とを用意し、それぞれのマザー基板の各基板領域(第1の基板又は第2の基板となる領域)に対して電極や配線を一括して形成する。次に、ディスペンサを用いて第1のマザー基板の各基板領域の周縁部に、ギャップ制御用のスペーサ(グラスファイバ等)を含んだシール剤を環状に塗布する。この際、シール剤には液晶注入用の開口部(液晶注入口)を形成しておく(即ち、シール剤は液晶注入口を有する開環状に形成する)。次に、このシール剤を介して第1のマザー基板と第2のマザー基板を貼り合わせ、加圧によってシール剤を十分につぶしてから紫外線照射若しくは加熱処理によってシール剤を硬化する。次に、液晶注入口を介してシール剤の内側に液晶を注入し、この液晶注入口を封止材によって封止した後、スクライブによって各基板領域を分離する。
また、近年では、液晶をマザー基板上に滴下してから貼り合わせを行うことによって、マザー基板の貼り合わせと同時に液晶の充填を行うようにした方法(滴下注入法)も提案されている。この方法では、まず、液晶装置の第1の基板を多面取りするための第1のマザー基板と、液晶装置の第2の基板を多面取りするための第2のマザー基板とを用意し、それぞれのマザー基板の各基板領域(第1の基板又は第2の基板となる領域)に対して電極や配線を一括して形成する。次に、ディスペンサを用いて第1のマザー基板の各基板領域の周縁部に、ギャップ制御用のスペーサを含んだシール剤を環状に塗布する。この際、シール剤は液晶注入口を持たない閉環状に形成する。次に、インクジェット装置等によってシール剤の内側に液晶を液滴状にして多数配置し、減圧下で第1のマザー基板と第2のマザー基板とを貼り合わせる。そして、加圧によってシール剤を十分につぶしてから紫外線照射若しくは加熱処理によってシール剤を硬化し、その後、スクライブによって各基板領域を分離する。
また、上記のスクライブによる基板領域の分割方法は、工具を利用してマザー基板の表面にクラックを形成し、クラックが形成されていない側からハンマー等によって衝撃を加え、クラック形成部分を割ることによって、マザー基板から複数の基板領域を分割している(例えば、特許文献1参照。)。
特開2001−83901号公報
このように多面取りを行う場合には、マザー基板の無駄をなくしてなるべく多くの液晶装置を製造できるようにすることが望ましい。しかし、前述のスクライブによる分割方法においては、マザー基板を切断する切断面とシール剤との間に、スクライブのための寸法マージン(隙間)が必要であると共に、当該マージンはマザー基板における複数の基板領域各々の周囲に形成されているため、隙間が大きくなる程、1枚のマザー基板から採取可能な基板領域の数が減少してしまうという問題があった。
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、マザー基板からより多くの複数の電気光学装置を採取でき、量産性に優れる電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器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一対の基板と、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、前記シール剤で区切られた前記電気光学物質の充填領域を複数有する一対の母材基板のいずれか一方の母材基板に前記シール剤を描画する描画工程、前記一対の母材基板の貼り合わせ工程、及び前記一対の母材基板の分割工程を少なくとも含み、前記描画工程は、前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板に、所定の描画パターンで前記シール剤を描画し、前記貼り合わせ工程は、前記一対の母材基板を前記シール剤を介して貼り合わせた接合基板を形成し、前記分割工程は、前記描画パターンの少なくとも一辺において、前記シール剤が延在する方向に当該シール剤を二分して前記一対の母材基板を分割し、当該二分されたシール剤が前記充填領域の一辺をなすこと、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。
また、「構成単位」とは、分割工程によって分割される分割単位であって、複数の充填領域の数よりも少ない数の、単数又は複数の充填領域を単位としてなるものである。換言すれば、複数の充填領域を分割し、一の充填領域毎に分割されたもの、2個や3個等の充填領域のまとまり毎に分割されたもの、を意味する。
このようにすれば、シール剤を2分するように接合基板を構成単位毎に分割することができる。また、構成単位が複数の充填領域からなる場合には、当該複数の充填領域を分割して、一の充填領域毎に分割することができる。従って、これによって、一対の母材基板から複数の電気光学装置を製造することができる。
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、前記複数の充填領域の相互間において、前記描画パターンの一部を構成する一本のシール剤を直線状に描画し、前記分割工程は、前記一本のシール剤が延在する方向において当該シール剤を二分すること、を特徴としている。
このようにすれば、一本のシール剤を描画するだけで、隣接する2つの充填領域を構成するシール剤を同時に描画形成することができる。また、シール剤を二分することで、隣接する2つの充填領域を分割することができる。
従来までは、切断面とシール剤との間において分割のための寸法マージンが必要であったが、本発明によればこのような寸法マージンを不要にすることができる。従って、一対の母材基板の全面積のうち、電気光学装置に使用されない不要な面積を最小限にすることができ、1枚の母材基板から採取可能な基板領域の数を増加させることができる。従って、電気光学装置の製造コストを低減することができ、安価な電気光学装置を実現できる。
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、前記一対の母材基板のうちいずれか一方の母材基板に対して前記複数の充填領域を跨ぐように、前記シール剤を描画し、前記分割工程は、前記充填領域を跨いで描画されたシール剤を二分するように、前記接合基板を切断すること、を特徴としている。
このようにすれば、複数の充填領域を跨ぐようにシール剤を描画することができる。また、充填領域を跨いで描画されたシール剤を2分させるように接合基板を分割できる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板は、前記充填領域とは異なる領域に形成された回路領域を有し、前記描画工程は、前記充填領域と前記回路領域との間に、前記描画パターンの一部を構成するシール剤を描画し、前記分割工程は、前記接合基板のうち、前記充填領域と前記回路領域との間に描画されたシール剤に対応する部分を除いて、切断すること、を特徴としている。
このようにすれば、充填領域と回路領域との間に描画形成されたシール剤を避けて、他のシール剤を2分するように接合基板を分割することができる。
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、前記描画パターンの一部において、直線状に延在する直線パターンと、端部が前記直線パターンの側部に接続する接続パターンと、からなるT状パターンを形成し、当該T状パターンは、前記接続パターンの端部が前記直線パターンに接続する側とは反対側に、前記接続パターンの延在方向に向けて凹む凹部を有し、前記分割工程は、前記接合基板のうち、前記凹部に対応させて前記切断手段を入射させ、前記接続パターンの延在方向に向けて、前記相対移動させること、を特徴としている。
このようにすれば、凹部の開口側から切断手段が入射して接続パターンの延在方向に切断される際に、当該延在方向以外の方向にクラックが生じ難くなり、当該延在方向のみに接合基板を分割することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記分割工程は、前記複数の充填領域の数よりも少ない数の構成単位で前記接合基板を切断し、前記複数の充填領域が少なくとも一方向に並設された群に分割すること、を特徴としている。
このようにすれば、複数の充填領域が少なくとも一方向に並設された群によって、接合基板を分割することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記分割工程は、前記複数の充填領域が個々に分割された個体に切断すること、を特徴としている。
このようにすれば、充填領域が個々に分割された個体によって、接合基板を切断することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記分割工程の後に、前記接合基板の切断面を研削する研削工程を含むこと、を特徴としている。
ここで、分割工程を施すと、接合基板の切断面にはバリや微細なクラックが生じ、当該バリやクラックが残留すると、ひびや基板割れが生じる虞がある。そこで、本発明のように、研削工程を施すことによって、このようなバリやクラックを除去することができるので、バリやクラックの残留に起因するひびや基板割れを防止することができる。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記貼り合わせ工程の前に、前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板の前記充填領域に対応する領域に対して、前記電気光学物質を滴下する滴下工程を含み、前記貼り合わせ工程を真空雰囲気において行うこと、を特徴としている。
また、本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記分割工程の後に、前記充填領域内に前記電気光学物質を注入する注入工程を含むこと、を特徴としている。
このようにすれば、充填領域内に電気光学物質を充填することができる。
また、本発明の電気光学装置は、先に記載の製造方法を利用して製造したこと、を特徴としている。
このようにすれば、一対の母材基板の全面積のうち、電気光学装置に使用されない不要な面積を最小限にすることができ、1枚の母材基板から採取可能な基板領域の数を増加させることができる。従って、電気光学装置の製造コストを低減することができ、安価な電気光学装置を実現できる。
また、本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
このようにすれば、安価な電気光学装置を備え、低コストな電子機器を実現できる。
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一対のTFTアレイ基板(基板)10と対向基板(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。
ここで、シール剤52は、例えばUV照射(紫外線照射)により硬化する紫外線硬化型、熱を加えることにより硬化する熱硬化型、或いは、UV照射及び加熱のうちどちらを行っても硬化する併用型が採用される。
また、シール剤52は、液晶50の周囲に開環状に形成され、シール剤52の形成パターンの一部には、液晶注入口18が設けられている。また、液晶注入口18には、シール剤52とは別体の封止部材11が設けられており、これによって、封止部材11及びシール剤52の内側の充填領域13に液晶50が封止されている。
また、本実施形態においては、TFTアレイ基板10の上面側、左面側、及び右面側において、TFTアレイ基板10の端面が、シール剤52の端面と合致している。
従って、液晶装置100の横寸法は、シール剤52の左端面52Lと右端面52Rとによって規定されている。また、液晶装置100の縦寸法は、シール剤52の上端面52Uと張り出し部205(後述)の下端面205Bとによって規定されている。
また、充填領域13は、液晶50が封入される領域であり、画像表示領域14と遮光領域53とを有している。ここで、画像表示領域14とは、画素電極9(後述)と対向電極21(後述)との間において、液晶50に電圧を印加することにより、画像表示を実際の行うための領域である。また、遮光領域53とは、遮光性材料によって画像表示領域14の領域を遮光する領域である。
また、TFTアレイ基板10には、対向基板20の外周側に張り出した張り出し部(回路領域)205が設けられている。当該張り出し部205は、充填領域13とは異なる領域に形成された部位である。また、張り出し部205上には、TFT30(後述)に対してデータ線や走査線を介して信号を付与する駆動回路204と、張り出し部205の外部端子と実装される実装端子202とが設けられている。本実施形態では、この実装端子202にFPCが実装されるようになっている。なお、実装形態としてはCOG実装等の他の形態を採用することも可能である。
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、当該基板間導通材206に代えて、シール剤52に電気的導通性を有する導通粒子を含有させることで、シール剤52自体が基板間導通材として機能するものであってもよい。
なお、駆動回路204をTFTアレイ基板10の張り出し部205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。
このように構成された本実施形態の液晶装置100は、大面積のマザー基板(母材基板)を用いて複数の液晶装置を一括して形成し、切断によって個々の液晶装置12に分離する方法によって製造されたものである。具体的には、液晶装置100は、TFTアレイ基板10となる複数の矩形のTFTアレイ領域が形成されたTFT側マザー基板(母材基板)と、基板面上に対向基板20となる複数の矩形の対向領域が形成された対向側マザー基板(母材基板)とを、充填領域13に液晶50を充填させて貼り合せた接合マザー基板(接合基板)を形成し、当該接合マザー基板を充填領域13毎に分割して得られたものである。
(液晶装置の製造装置)
次に、液晶装置100の製造工程のうち、マザー基板に対してシール剤を描画する描画工程、マザー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、マザー基板を切断分割する分割工程、及び液晶を注入する液晶注入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、マザー基板上にシール剤を描画するシール剤供給部63と、マザー基板を貼り合わせて接合マザー基板を形成する基板貼り合わせ部64と、貼り合わされたマザー基板を加圧してシール剤を硬化させる加圧硬化部164と、接合マザー基板を複数に切断する分割部(切断手段)264と、接合マザー基板の切断面を研削する研削部364と、シール剤で囲まれた充填領域に液晶を注入及び封止する液晶注入部464とを、主体として備えた構成となっている。
(シール剤供給部)
図6は、基板給除部62およびシール剤供給部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。
シール剤供給部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の上方に配設されたシール剤塗布部66,67と、を主体に構成されている。
また、基板給除部62は、シール剤供給部63と基板貼り合わせ部64との間、基板貼り合わせ部64と加圧硬化部164との間、加圧硬化部164と分割部264との間、分割部264と研削部364との間、及び研削部364と液晶注入部464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、シール剤供給部63、基板貼り合わせ部64、加圧硬化部164、分割部264、研削部364、及び液晶注入部464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。
また、シール剤供給部63においては、シール剤塗布部66,67の各々は、マザー基板上に所定の描画パターンでシール剤を塗布すること可能となっている。本実施形態においては、シール剤塗布部を2つ備えた構成となっているが、単数或いは、3つ以上の複数であってもよい。シール剤塗布部の個数は、シール剤描画工程における生産性やマザー基板上に描画される描画パターンの形状に応じて適宜選択される。シール剤塗布部を複数備える場合においては、同時に複数の描画パターンを一括して描画できるため好ましい。
また、シール剤塗布部66,67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66,67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。上チャック部71の上方には、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。
また、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、基板貼り合わせ部64においては、シール剤を仮硬化させるために、電気ヒータ等からなる加熱ユニットや、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、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。
(加圧硬化部)
図10は、加圧硬化部164の概略構成図である。
加圧硬化部164は、基板貼り合わせ部64において貼り合わされた接合マザー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、接合マザー基板と加圧板169との接触面から加熱し、下加熱部170bは、テーブル168に保持される接合マザー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。また、加熱ユニット170としては、例えば、電気ヒータが採用される。
このような構成の加圧硬化部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に保持された接合マザー基板を加圧板169が押圧し、かつ、加熱ユニット170a、170bの熱によって接合マザー基板のシール剤が硬化されるようになっている。
なお、本実施形態の加圧硬化部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、UV照射ユニットを採用してもよい。この場合、接合マザー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、加圧硬化部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、接合マザー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。
(分割部)
図11は、分割部264の概略構成図である。
分割部264は、図11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268と、テーブル268上に設置された下チャック部269と、下チャック部269と対向配置されたカッターヘッド(切断手段)272と、カッターヘッド272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273とを備えて構成されている。カッターヘッド272の側方には、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274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281とを備えた光学測定手段が設けられている。
また、分割部264には、CCDカメラ281により取り込まれた画像を処理する画像処理部283と、画像処理部283により処理された画像情報に基づいてテーブル268と下降機構272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269は保持面269aで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269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、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の保持機構に用いて好適である。
また、カッターヘッド272は、ディスク状のカッターホイール(切断手段)271と、当該カッターホイール271を回転させる回転駆動機構とを備えている。
カッターホイール271としては、例えば図12に示す構成のカッターホイールを用いることができる。図12(a)はカッターホイール271の正面図、図12(b)はカッターホイール271の側面図である。
図12(a)に示すように、カッターホイール271は、円周部に沿ってV字形状の刃が形成されたものである。また、図12(b)に示すように、刃先には円周部に沿った突起部271aが形成されている。
このような構成の分割部264においては、テーブル268上に接合マザー基板を搭載し下チャック部269が保持した状態で、カッターヘッド272がカッターホイール271を回転させ、カッターホイール271と接合マザー基板とを接触させ、相対移動することによって、接合マザー基板が切断される。また、このような分割部264においては、マザー基板の厚さ方向に対して、カッターホイール271が高浸透に切断することが可能となる。
(研削部)
図13は、研削部364の概略構成図である。
研削部364は、図13に示すように、基板を保持して一方向(図13中矢印方向)に移動可能なテーブル368と、テーブル368上に設置された下チャック部369と、テーブル368の側方に設置された回転可能な砥石370と、を備えて構成されている。
このような構成の研削部364においては、テーブル368上に接合マザー基板の一部となるパネル構造体CPを搭載して下チャック部369が保持した状態で、図中矢印方向に移動しながら砥石370が回転してパネル構造体CPの側面と接触することで、パネル構造体CPの側面が研削される。
(液晶注入部)
図14は、液晶注入部464の概略構成図である。
液晶注入部464は、図14に示すように、減圧チャンバ465と、ゲートバルブ466と、減圧部467と、パージバルブ468と、液晶容器469と、を備えて構成されている。
ここで、減圧チャンバ465は、その内部を密閉状態に保持するための真空チャンバであり、減圧部467の駆動によって、所定の圧力に保たれるようになっている。
また、ゲートバルブ466は、減圧チャンバ465を開閉するものであり、開状態において減圧チャンバ465内にパネル構造体CPを搬入及び搬出することが可能となり、閉状態において減圧チャンバ465内を気密に保持することが可能となる。
また、減圧部467は、減圧チャンバ465内の気体を排気する真空ポンプと、当該真空ポンプと減圧チャンバ465との間に設けられたバルブとからなる。ここで、バルブは、不図示の圧力計の指示値に応じて開閉するものであり、バルブが開くと真空ポンプが減圧チャンバ465の気体を排気し、バルブが閉じると減圧チャンバ465の圧力を維持する。また、パージバルブ468は、減圧チャンバ465内を大気圧に戻すためのバルブである。
また、液晶容器469内には、充填前の液晶50が収容されている。また、液晶容器469の大きさは、分割された接合マザー基板の底辺が液晶50に漬かる程度となっている。
(液晶装置の製造方法の第1実施形態)
次に、図15から図23を参照して、上記のデバイス製造装置61により接合マザー基板(接合基板)130を製造する手順について説明する。
図15は、本実施形態の製造方法を説明するためのフロー図である。
図16から図19は、本実施形態の製造方法の各工程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、加圧硬化部164、分割部264、研削部364、及び液晶注入部464を示す図である。
図20から図23は、各工程における被処理対象のマザー基板や液晶装置を示す平面図である。
まず、接合マザー基板130を製造するにあたり、図20(a)に示すTFT側マザー基板(母材基板)110を用意する。当該TFT側マザー基板110には、後にTFTアレイ基板10となる矩形のTFTアレイ領域(充填領域)111が区画されている。本実施形態においては、3行4列の合計12個のTFTアレイ領域111がTFT側マザー基板110に区画されている。
一方、図20(a)に示す対向側マザー基板(母材基板)120も用意する。当該対向側マザー基板120は、TFT側マザー基板110に対向配置される基板であり、後に対向基板20となる矩形の対向領域(充填領域)121が区画されている。また、対向領域121は、TFTアレイ領域111と同列同行の12個が区画されている。
次に、図15のフロー図に示すように、TFT側マザー基板110における複数のTFTアレイ領域111の各々に、TFT30、画素電極9、配向膜12、実装端子202、及び駆動回路204等を形成し、配向膜12の表面にラビング処理を施してTFT側マザー基板110を得る(ステップS1〜S3)。
(シール描画工程)
次に、TFT側マザー基板110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S4)。
まず、図16(a)に示すように、画素電極等が形成されたTFT側マザー基板110が基板給除部62によってシール剤供給部63の内部に運搬される。そして、封止面110a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と、シール剤塗布部66,67とを相対移動させつつ、シール剤塗布部66,67がTFT側マザー基板110上に所定の描画パターンでシール剤52を塗布する。なお、シール描画工程は、大気圧雰囲気において行われる。
上記のステップS1〜S4の工程を経ることにより、図21に示すTFT側マザー基板110が得られ、各TFTアレイ領域111に、シール剤52、実装端子202、及び駆動回路204が形成される。
なお、図21においては、TFT30、画素電極9、及び配向膜12が不図示となっているが、図4に示すように、後の工程によってTFTアレイ基板10となるTFTアレイ領域111には、これらが形成されているものとする。
また、シール剤52は、TFTアレイ領域111の各々の周縁部に形成される。
当該シール剤52は、図中縦方向に延在する縦パターン52aと、図中横方向(縦パターン52aと直交する方向)に延在する横パターン52bとからなる。
このようなシール剤52で内包された領域は、後に液晶50が注入される充填領域13である。また、各TFTアレイ領域111において、実装端子202及び駆動回路204は、充填領域13とは異なる領域となる張り出し部(回路領域)205に形成されたものとなる。
また、縦パターン52aのうち、隣接するTFTアレイ領域111の相互間112における縦パターン(描画パターンの一部)52aは、一本のシール剤52が直線状に描画形成されたものであり、隣接するTFTアレイ領域111の各々に対して共有されたものとなっている。また、図21において、縦パターン52aが横パターン52bよりも太くなっている。このような描画パターンの太さは、シール剤52の吐出量が調整されたり、描画速度が調整されたりすることによって調整される。
また、横パターン52bは、TFTアレイ領域111の各々が開環状となるように、後に液晶注入口18となる部分には形成されていない(非形成となっている)。また、横パターン(描画パターンの一部)52bは、張り出し部205と充填領域との間に描画形成されている。
また、横パターン52bは、シール剤52が延在する横方向において、複数のTFTアレイ領域111を跨ぐように描画形成されている。
また、相互間112の両端においては、横パターン(直線パターン)52bの側部に縦パターン(接続パターン)52aが接続されている。これによって、T状に接続するT状接続点(描画パターンの一部、T状パターン)52cが描画形成されている。
当該T状接続点52cにおいては、縦パターン52aが横パターン52bに接続する側(相互間112の側)とは反対側に、縦パターン52aの延在方向に向けて凹む凹部52dが形成されている。また、当該凹部52を拡大視した形状は、図17(c)に示すように、角部を有する「コの字」形状となっている。
このような凹部52dの形成方法は、横パターン52bの延在方向に描画しながら、縦パターン52aの方向にテーブル65とシール剤塗布部66,67とを相対移動させて形成する方法や、横パターン52bを断続的に描画形成し、途切れて形成された横パターン52bに接触するように縦パターン52aを形成する方法等が挙げられる。
なお、本実施形態のシール描画工程においては、材料供給部63が複数のシール剤塗布部66,67を備えているので、2本の縦パターン52a又は2本の横パターン52bを同時に描画することが可能となる。また、3以上の、より複数のシール剤塗布部が具備されていれば、より複数の描画パターン(縦パターン52a、横パターン52b)を同時に描画形成することが可能となる。
次に、図15のフロー図に示すように、対向側マザー基板120における複数の対向領域121の各々に、遮光膜23、対向電極21、及び配向膜22等を形成し、配向膜22の表面にラビング処理を施して対向側マザー基板120を得る(ステップS5〜S7)。また、遮光膜23を形成する際には、同一工程において遮光領域53を形成する。
このようなステップS5〜S7の工程を経ることにより、図22に示す対向側マザー基板120が得られる。
ここで、遮光領域53は、後に液晶50が注入される充填領域13においてシール剤52の内側に形成された領域であり、遮光領域53の内側は、画像表示領域14となる。
また、対向領域121の各々において、分割ラインG1,G2の間の領域は、後の分割工程によって除去される領域である。
(貼り合わせ工程)
次に、TFT側マザー基板110と対向側マザー基板120とを貼り合わせる貼り合わせ工程を行う(ステップS8)。
まず、貼り合わせ工程の前に、TFT側マザー基板110上に描画形成されたシール剤52を対向側マザー基板120に挟持する必要があるため、基板給除部62においてTFT側マザー基板110が運搬されると共に、上下面が反転される。そして、図16(b)に示すように、基板貼り合わせ部64の上チャック部71にTFT側マザー基板110が給材され、保持機構により保持面71aに保持される。また、下チャック部69に対向側マザー基板120が給材され、保持機構により保持面69aに保持される。
そして、TFT側マザー基板110と対向側マザー基板120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TFT側マザー基板110と対向側マザー基板120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TFT側マザー基板110を水平移動させて位置決めする。
両マザー基板110,120が位置決めされたら、下降機構72により上チャック部71を下降(相対移動)させて対向する両マザー基板110,120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、両マザー基板110,120に加圧してシール剤52を所定厚さまで圧縮する。
両マザー基板110,120の貼り合わせが完了すると、加熱ユニットやUV照射ユニットによりシール剤52を硬化させる。
以上の貼り合わせ工程が終了することにより、両マザー基板110,120からなる接合マザー基板130が形成される。
なお、接合マザー基板130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。
また、貼り合わせ工程の前において、上記基板給除部62によるTFT側マザー基板110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TFT側マザー基板110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TFT側マザー基板110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、TFT側マザー基板110と対向側マザー基板120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。
(加圧硬化工程)
次に、加圧硬化部164において、貼り合わされた接合マザー基板130を加圧してシール剤を硬化する工程を行う(ステップS9)。
貼り合わせ工程において貼り合わされた接合マザー基板130は、基板給除部62により加圧硬化部164へ運搬され、図16(c)に示すように、TFT側マザー基板110が加圧板169側に、対向側マザー基板120がテーブル168側になるように給材される。
対向側マザー基板120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とによって接合マザー基板130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、接合マザー基板130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が接合マザー基板130に当接し、接合マザー基板130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TFT側マザー基板110と対向側マザー基板120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、接合マザー基板130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、加圧硬化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、接合マザー基板130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接合マザー基板130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接合マザー基板130を基板給除部62により除材する。
(一次分割工程)
次に、分割部264において、接合マザー基板130を分割して複数のパネル構造体CPを形成する一次分割工程を行う(ステップS10)。
加圧硬化工程においてシール剤52が硬化された接合マザー基板130は、基板給除部62により分割部264へ運搬され、図17(a)に示すようにTFT側マザー基板110がテーブル268側になるように給材される。そして、テーブル268は保持機構によって接合マザー基板130を保持する。これにより、対向側マザー基板120の上方にはカッターヘッド272が配置される。
更に、TFT側マザー基板110又は対向側マザー基板120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274、274を用いて拡大してCCDカメラ281に取り込む。CCDカメラ281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283に入力され、画像処理部283にて接合マザー基板130の位置が検出される。制御部284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268を駆動して接合マザー基板130を水平移動させる。
そして、カッターヘッド272において、回転駆動機構がカッターホイール271を回転させ、テーブル268が接合マザー基板130とカッターホイール271とを接触させ、接合マザー基板130とカッターヘッド272とが相対移動することにより、接合マザー基板130の一方の基板側、即ち、対向側マザー基板120が高浸透で切断される。
そして、図21の分割ラインG1,G2の線上を、カッターホイール271と対向側マザー基板120とが相対移動することにより、当該分割ラインG1,G2において対向側マザー基板120が高浸透で切断される。
次に、TFT側マザー基板110の側を切断する必要があるため、基板給除部62によって接合マザー基板130が分割部264の外部へ搬出されると共に、上下面が反転される。そして、再び接合マザー基板130が分割部264に運搬され、テーブル268は保持機構によって接合マザー基板130を保持し、TFT側マザー基板110の上方にカッターヘッド272が配置される。
そして、上記と同様にカッターホイール271によってTFT側マザー基板110を切断する。ここで、図20の分割ラインG3の線上を、カッターホイール271とTFT側マザー基板110とが相対移動することにより、当該分割ラインG3においてTFT側マザー基板110が高浸透で切断される。ここで、分割ラインG3と分割ラインG2とは平面視で一致したものとなっている。
このような一次分割工程を施すことにより、対向側マザー基板120の分割ラインG2と、TFT側マザー基板110の分割ラインG3とが共に切断され、図23(a)に示す短冊状のパネル構造体(構成単位)CPが3つ形成される。当該パネル構造体CPは、接合マザー基板130が切断された一部であって、複数の充填領域13が一方向に並設された群である。また、接合マザー基板130から採取されるパネル構造体CPは、接合マザー基板130における充填領域13の全数12個よりも少ない構成単位の数、即ち、3つで分割されたものとなる。
また、対向側マザー基板120の分割ラインG1,G2の間の領域が除去されるため、パネル構造体CPにおいてTFT側マザー基板110の実装端子202及び駆動回路204が露出し、張り出し部205が形成される。
また、TFT側マザー基板110において、張り出し部205と充填領域13との間に描画されたシール剤52に対応する部分を除き、分割ラインG3でTFT側マザー基板110を分割しているので、充填領域13と張り出し部205との間に配設されているデータ線や走査線が断線することがない。
(研削工程)
次に、研削部364において、一次分割工程によって切断されたパネル構造体CPの切断面を研削する研削工程を行う。
一次分割工程において分割されたパネル構造体CPは、基板給除部62により研削部364へ運搬され、図18に示すようにテーブル368上に給材される。そして、テーブル368は保持機構によってパネル構造体CPを保持する。そして、パネル構造体CPの切断面と回転可能な砥石370とを対向させ、パネル構造体CPを図中矢印方向に移動させながら、砥石370と接触させることで、パネル構造体CPの側面が研削される。
このような研削工程が終了した後には、充填領域13内を含めてパネル構造体CPを洗浄する。
(液晶注入工程)
次に、液晶注入部464において、液晶の注入を行う(注入工程、ステップS11)。
研削部364において切断面が研削されたパネル構造体CPは、基板給除部62により液晶注入部464へ運搬され、図19に示すように減圧チャンバ465内に入れる。そして、運搬後はゲートバルブ466を閉める。なお、この状態においては、パネル構造体CPを液晶容器469内に漬けない。
そして、減圧部467が駆動することにより、減圧チャンバ465内を減圧(例えば真空状態に減圧)し、パネル構造体CP内の充填領域13を減圧し、この状態でパネル構造体CPの各液晶装置部分の液晶注入口18を液晶50の液面に漬ける。その後、パージバルブ468を開くことによって、減圧チャンバ465内の減圧状態を大気圧に戻し、液晶50の液面に大気圧を加え、これにより液晶注入口18を通して充填領域13の内部に液晶50を注入する。
その後、充填領域13の液晶注入口18をエポキシ樹脂等の封止部材11によって封止する(図23(b))。
(二次分割工程)
次に、分割部264において、パネル構造体CPを分割して複数の液晶装置100を形成する二次分割工程を行う(ステップS12)。
ここでは、図17(a)に示すTFT側マザー基板110に代えてTFTアレイ領域111が配置され、対向側マザー基板120に代えて対向領域121が配置されているものとする。
液晶50が注入されたパネル構造体CPは、基板給除部62により分割部264へ運搬され、TFTアレイ領域111がテーブル268側になるように給材される。そして、テーブル268は保持機構によってパネル構造体CPを保持する。これにより、対向領域121の裏面側の上方、即ち、パネル構造体CPの第1面CP1(対向領域121が形成されている側の基板、対向側マザー基板120の一部)の側にカッターヘッド272が配置される。
そして、図17(b)に示すように、回転状態のカッターホイール271とパネル構造体CPとを接触させ、かつ、パネル構造体CPとカッターヘッド272とを相対移動させることにより、パネル構造体CPの第1面CP1が高浸透で切断される(符号151)。ここでは、図23(b)の分割ラインG4の線上において、カッターホイール271とパネル構造体CPとを相対移動させて切断する。また、図17(c)に示すように、シール剤52の凹部52dの開口側からカッターホイール271を入射し、縦パターン52a(相互間112のシール剤52)の延在方向に向けて高浸透切断が行われる。
次に、パネル構造体CPの第2面(TFTアレイ領域111が形成されている側の基板、TFT側マザー基板110の一部)CP2を切断する必要があるため、基板給除部62によってパネル構造体CPが分割部264の外部へ搬出されると共に、上下面が反転される。そして、再びパネル構造体CPが分割部264に運搬され、テーブル268は保持機構によってパネル構造体CPを保持し、パネル構造体CPの第2面の側にカッターヘッド272が配置される。
そして、分割ラインG4の線上において、カッターホイール271とTFT側マザー基板110とを相対移動させてパネル構造体CPの第2面CP2を切断する。また、シール剤52の凹部52dの開口側からカッターホイール271を入射させて、パネル構造体CPを高浸透で切断する(符号141)。
このような同一の分割ラインG4において、パネル構造体CPの第1面CP1及び第2面CP2を高浸透切断することにより、分割ラインG4に相当するシール剤52の縦パターン52aが二分される。
また、凹部52dの開口側からカッターホイール271が入射するので、分割ラインG4以外の方向にクラックが生じ難くなり、分割ラインG4の方向のみに高浸透切断を行うことが可能となる。
次に、二次分割工程によって切断された切断面を研削部364によって研削し、その後、洗浄を行う(ステップS13)。具体的には、界面活性剤を混入させた洗浄液をパネルの表面に供給し、液晶注入口付近に付着した液晶50の残りかすを除去する。次に、偏光板を貼着(ステップS14)し、張り出し部205に形成した実装端子202に対して、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)等を実装する(ステップS15)。
以上により、図23(c)に示す液晶装置100が完成する。
また、本実施形態において、接合マザー基板130から採取される液晶装置100は、接合マザー基板130の充填領域13の全数12個よりも少ない構成単位の数、即ち、1ずつ(個々で)で分割されたもの(個体)となる。
上述したように、本実施形態においては、相互間112に対して両側のTFTアレイ領域111が共有する縦パターン52aを描画しているので、一本の縦パターン52aを描画形成するだけで2つのTFTアレイ領域111を構成するシール剤52を同時に描画形成することができる。
更に、当該縦パターン52aを二分するようにパネル構造体CPの第1面CP1及び第2面CP2を高浸透切断によって分割しているので、縦パターン52aを二分させて2つの液晶装置100を製造することができる。
これにより、従来までは切断面とシール剤52との間において分割のための寸法マージンが必要であったが、本実施形態によればこのような寸法マージンを不要にすることができる。従って、マザーガラスの全面積のうち、液晶装置100に使用されない不要な面積を最小限にすることができ、1枚のマザー基板から採取可能な基板領域の数を増加させることができる。従って、液晶装置100の製造コストを低減することができ、安価な液晶装置100を実現できる。
また、本実施形態においては、凹部52dの開口側からカッターホイール271を入射し、縦パターン52aの延在方向に向けて高浸透切断が行われるので、分割ラインG4以外の方向にクラックが生じ難くなり、分割ラインG4の方向のみに高浸透切断を行うことができる。
(液晶装置の製造方法の第1実施形態の変形例)
次に、液晶装置の製造方法の第1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、上記の第1実施形態と異なる構成について説明する。
図24は、本変形例を説明するための図であって、T状接続点52cを拡大した平面拡大図である。
第1実施形態のT状接続点52cにおいては、凹部52dの形状が「コの字」となっていたが、本変形例においては図24(a)に示す「V字型」、或いは図24(b)に示す「半円型」となっている。
このような形状の凹部52dにおいても、分割工程において好適に高浸透切断を行うことができる。即ち、V字型或いは半円型の凹部52dの開口側から、カッターホイール271を入射し、縦パターン52aの延在方向に向けて高浸透切断が行われ、分割ラインG4以外の方向にクラックが生じ難くなり、分割ラインG4の方向のみに高浸透切断を行うことができる。
(液晶装置の製造方法の第2実施形態)
次に、液晶装置の製造方法の第2実施形態について説明する。
本実施形態においては、上記の第1実施形態及び変形例と異なる構成について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
図25は、本実施形態の製造方法の製造過程において形成される接合マザー基板を示す平面図である。また、図26は、本実施形態の製造方法によって製造される液晶装置を示す平面図である。
図26に示すように、本実施形態の液晶装置(電気光学装置)100’においては、シール剤52が液晶50の周囲に閉環状に形成されている。そして、閉環状のシール剤52の内側には、充填領域13が形成され、当該充填領域13には液晶滴下工程(滴下工程)によって滴下された液晶50が封入されている。従って、液晶装置100’は、封止部材11を備えていない構成となっている。
次に、液晶装置100’の製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、第1実施形態に示した液晶注入工程(ステップS11)が省かれ、貼り合わせ工程(ステップS8)の前に液晶滴下工程を有するものとなっている。
更に、シール描画工程(ステップS4)におけるシール剤の描画パターンと、貼り合わせ工程を真空雰囲気において行う工程と、一次分割工程(ステップS10)で分割する分割ラインの位置と、が第1実施形態と異なっている。
図25は、本実施形態の製造方法において、貼り合わせ工程後の接合マザー基板140を示す平面図である。
図25に示すように、シール剤52の縦パターン52a及び横パターン52bは、複数のTFTアレイ領域111(対向領域121)を跨ぐように描画形成されている。また、縦パターン52aのうち、横方向に隣接するTFTアレイ領域111の相互間112aにおける縦パターン52aは、一本のシール剤52が直線状に描画形成されたものであり、横方向に隣接するTFTアレイ領域111の各々に対して共有されている。
また、横パターン52bのうち、縦方向に隣接するTFTアレイ領域111の相互間112b(実装端子202及び駆動回路204が形成されている側とは反対側)における横パターン52bは、一本のシール剤52が直線状に描画形成されたものであり、縦方向に隣接するTFTアレイ領域111の各々に対して共有されている。
また、横パターン52bは、充填領域13と駆動回路204との間にも描画形成されている。
また、相互間112a,112bにおける縦パターン52a及び横パターン52bは接合マザー基板140の外周におけるパターン幅よりも太くなっている。
このように、縦パターン52a及び横パターン52bは十字状に交差し、「田の字」状にTFTアレイ領域111(対向領域121)の周縁部に形成されたものとなっている。
なお、本実施形態においては、TFT側マザー基板110のみに対して縦パターン52a及び横パターン52bを描画しているが、これを限定すること無く、TFT側マザー基板110に対して縦パターン52aのみを描画形成し、対向側マザー基板120に対して横パターン52bのみを描画形成し、貼り合わせ工程によって縦パターン52a及び横パターン52bを交差接触させ、上記の「田の字」状パターンを形成してもよい。
また、相互間112aの両端においては、横パターン52bの側部に縦パターン52aが接続されている。また、相互間112bの両端においては、縦パターン(直線パターン)52aの側部に横パターン(接続パターン)52bが接続されている。これによって、T状に接続するT状接続点(描画パターンの一部、T状パターン)52cが描画形成されている。
ここで、相互間112aの両端のT状接続点52cにおいては、縦パターン52aが横パターン52bに接続する側(相互間112aの側)とは反対側に、縦パターン52aの延在方向に向けて凹む凹部52dが形成されている。また、相互間112bの両端のT状接続点52cにおいては、横パターン52bが縦パターン52aに接続する側(相互間112bの側)とは反対側に、横パターン52bの延在方向に向けて凹む凹部52dが形成されている。
次に、接合マザー基板140に対して、図中の分割ラインG5において一次分割工程(ステップS10)を施す。
ここで、分割ラインG5における凹部52dの開口側からカッターホイール271を入射し、横パターン52bの延在方向に向けて高浸透切断が行われ、分割ラインG5以外の方向にクラックが生じ難くなり、分割ラインG5の方向のみに高浸透切断が行われる。
これにより、複数のTFTアレイ領域111(対向領域121)に跨いで描画されたシール剤52が2分する。
また、実装端子202,202間に位置する分割ラインG5においてカッターホイール271により高浸透切断を施すことにより、TFTアレイ領域111(対向領域121)が分割される。その後、研削工程を経ることにより、パネル構造体CPが形成される。
次に、パネル構造体CPに対して、図中の分割ラインG6において二次分割工程(ステップS12)を施す。
ここで、分割ラインG6における凹部52dの開口側からカッターホイール271を入射し、横パターン52bの延在方向に向けて高浸透切断が行われ、分割ラインG6以外の方向にクラックが生じ難くなり、分割ラインG6の方向のみに高浸透切断が行われる。これにより、シール剤52が2分する。
その後、研削工程、洗浄(ステップS13)、偏光板の貼着(ステップS14)、及びFPCの実装(ステップS15)を行うことにより、図26に示す液晶装置100’が完成する。
上述したように、本実施形態においては、相互間112aに対して両側のTFTアレイ領域111が共有する縦パターン52aを描画しているので、一本の縦パターン52aを描画形成するだけで2つのTFTアレイ領域111を構成するシール剤52を同時に描画形成することができる。また、相互間112bに対して両側のTFTアレイ領域111が共有する横パターン52bを描画しているので、一本の横パターン52bを描画形成するだけで2つのTFTアレイ領域111を構成するシール剤52を同時に形成することができる。従って、「田の字」状の描画パターンを形成することができる。
更に、縦パターン52a及び横パターン52bを二分するように高浸透切断によって分割しているので、縦パターン52a及び横パターン52bを二分させて2つの液晶装置100を製造することができる。
これにより、第1実施形態と同様に、分割のための寸法マージンを不要にすることができる。従って、マザーガラスの全面積のうち、液晶装置100に使用されない不要な面積を最小限にすることができ、1枚のマザー基板から採取可能な基板領域の数を増加させることができる。従って、液晶装置100の製造コストを低減することができ、安価な液晶装置100を実現できる。
(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27(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図27(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27(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27(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27(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図27(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27(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圧硬化部の概略構成図。 本発明の製造装置における分割部の概略構成図。 本発明の製造装置における分割部の要部を示す図。 本発明の製造装置における研削部の概略構成図。 本発明の製造装置における液晶注入部の概略構成図。 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実施形態におけるマザー基板や液晶装置を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態におけるマザー基板や液晶装置を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態におけるマザー基板や液晶装置を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態におけるマザー基板や液晶装置を示す図。 本発明の製造方法の第1実施形態の変形例を示す図。 本発明の製造方法の第2実施形態における接合マザー基板を示す図。 本発明の製造方法の第2実施形態における液晶装置を示す図。 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(基板)、 13 充填領域、 20 対向基板(基板)、 50 液晶(電気光学物質)、 52 シール剤、 52a 縦パターン(描画パターン,直線パターン,接続パターン)、 52b 横パターン(描画パターン,直線パターン,接続パターン)、 52c T状接続点(描画パターンの一部,T状パターン)、 52d 凹部、 100,100’液晶装置(電気光学装置)、 110 TFT側マザー基板(母材基板)、 111 TFTアレイ領域(充填領域)、 120 対向側マザー基板(母材基板)、 121 対向領域(充填領域)、 130,140 接合マザー基板(接合基板)、 205 張り出し部(回路領域)、 264 分割部(切断手段)、 271 カッターホイール(切断手段)、 272 カッターヘッド(切断手段)、 600 携帯電話本体(電子機器)、 700 情報処理装置(電子機器)、 800 時計本体(電子機器)、 CP パネル構造体(構成単位,並設された群)。

Claims (12)

  1. 電気光学物質を挟持して対向配置された一対の基板と、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、
    前記シール剤で区切られた前記電気光学物質の充填領域を複数有する一対の母材基板のいずれか一方の母材基板に前記シール剤を描画する描画工程、前記一対の母材基板の貼り合わせ工程、及び前記一対の母材基板の分割工程を少なくとも含み、
    前記描画工程は、
    前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板に、所定の描画パターンで前記シール剤を描画し、
    前記貼り合わせ工程は、
    前記一対の母材基板を前記シール剤を介して貼り合わせた接合基板を形成し、
    前記分割工程は、
    前記描画パターンの少なくとも一辺において、前記シール剤が延在する方向に当該シール剤を二分して前記一対の母材基板を分割し、当該二分されたシール剤が前記充填領域の一辺をなすこと、
    を特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記描画工程は、
    前記複数の充填領域の相互間において、前記描画パターンの一部を構成する一本のシール剤を直線状に描画し、
    前記分割工程は、
    前記一本のシール剤が延在する方向において当該シール剤を二分すること、
    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. 前記描画工程は、
    前記一対の母材基板のうちいずれか一方の母材基板に対して前記複数の充填領域を跨ぐように、前記シール剤を描画し、
    前記分割工程は、
    前記複数の充填領域を跨いで描画されたシール剤を二分するように、前記接合基板を切断すること、
    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. 前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板は、
    前記充填領域とは異なる領域に形成された回路領域を有し、
    前記描画工程は、
    前記充填領域と前記回路領域との間に、前記描画パターンの一部を構成するシール剤を描画し、
    前記分割工程は、
    前記接合基板のうち、前記充填領域と前記回路領域との間に描画されたシール剤に対応する部分を除いて、切断すること、
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 前記描画工程は、
    前記描画パターンの一部において、直線状に延在する直線パターンと、端部が前記直線パターンの側部に接続する接続パターンと、からなるT状パターンを形成し、
    当該T状パターンは、前記接続パターンの端部が前記直線パターンに接続する側とは反対側に、前記接続パターンの延在方向に向けて凹む凹部を有し、
    前記分割工程は、
    前記接合基板のうち、前記凹部に対応させて前記切断手段を入射させ、前記接続パターンの延在方向に向けて、前記相対移動させること、
    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. 前記分割工程は、前記複数の充填領域の数よりも少ない数の構成単位で前記接合基板を切断し、
    前記複数の充填領域が少なくとも一方向に並設された群に分割すること、
    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. 前記分割工程は、
    前記複数の充填領域が個々に分割された個体に切断すること、
    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. 前記分割工程の後に、前記接合基板の切断面を研削する研削工程を含むこと、
    を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  9. 前記貼り合わせ工程の前に、前記一対の母材基板のいずれか一方の母材基板の前記充填領域に対応する領域に対して、前記電気光学物質を滴下する滴下工程を含み、
    前記貼り合わせ工程を真空雰囲気において行うこと、
    を特徴とする請求項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。
  10. 前記分割工程の後に、前記充填領域内に前記電気光学物質を注入する注入工程を含むこと、
    を特徴とする請求項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。
  11. 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の製造方法を利用して製造したこと、
    を特徴とする電気光学装置。
  12. 請求項11に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。


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