JP2007052312A - Method for manufacturing liquid crystal device, and apparatus for manufacturing liquid crystal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶装置の製造方法及び液晶装置の製造装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device manufacturing method and a liquid crystal device manufacturing apparatus.
一般に、液晶装置は、対向する一対の基板がそれぞれの基板の周縁部においてシール材を介して貼着され、これら一対の基板とシール材とによって囲まれた空間に液晶が封入された構成を有する。従来から、液晶装置を製造する方法として、2枚の基板を貼り合わせて空のパネルを作製した後、真空注入法などの手法を用いて基板間に液晶を注入する方法が用いられてきた(例えば特許文献1)。これに対して、近年、少なくとも一方の基板上に液晶を滴下した後、その液晶を挟持するように他方の基板を貼り合わせる方法も採用されている(以下、本明細書では、この方法のことを便宜的に「液晶滴下法」と呼ぶ)。
しかしながら、液晶滴下法では、基板上に供給された液晶がシール材の厚みに比べて大きく盛り上がっているため、基板を貼り合せる際に、液晶がシール材を乗り越えてセルの外部に漏れ出してしまう場合があった。液晶がシール材を乗り越えると、不足した液晶量によってセルギャップの厚みの均一性が低下したり、シール材の上部に付着した液晶によってシール材の接着強度が弱くなったりする等の問題を生じる場合があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液晶がシール材を乗り越えてセルの外部に漏れ出すことを防止し、所望の電気的特性及び信頼性を得ることのできる液晶装置の製造方法及び液晶装置の製造装置を提供することを目的とする。
However, in the liquid crystal dropping method, since the liquid crystal supplied on the substrate is greatly raised compared to the thickness of the sealing material, the liquid crystal gets over the sealing material and leaks outside the cell when the substrates are bonded. There was a case. If the liquid crystal gets over the sealing material, the lack of liquid crystal content will cause the uniformity of cell gap thickness to drop, or the liquid crystal adhering to the top of the sealing material will cause problems such as the adhesive strength of the sealing material weakening. was there.
The present invention has been made in view of such circumstances, and a liquid crystal device capable of preventing liquid crystal from leaking out of the cell over the sealing material and obtaining desired electrical characteristics and reliability. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a liquid crystal device manufacturing apparatus.
本発明者は、上記の課題を解決するために、一方の基板上に他方の基板を貼り合わせる際に、他方の基板を伝ってシール材を乗り越える液晶の移動に着目した。そして、本発明者は、通常、一対の基板を貼り合せる前の一方の基板上における液晶の高さは、シール材の高さよりも高くなるが、液晶の高さがシール材の高さよりも低い場合には、一方の基板上に他方の基板を貼り合わせる際に、他方の基板を伝う液晶の移動がシール材で堰き止められることを見出し、本発明を想到した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor paid attention to the movement of the liquid crystal over the sealing material through the other substrate when the other substrate is bonded onto the one substrate. Then, the present inventor usually has a height of the liquid crystal on one substrate before bonding the pair of substrates higher than the height of the sealing material, but the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. In some cases, when the other substrate is bonded onto one substrate, the movement of the liquid crystal along the other substrate is found to be blocked by the sealing material, and the present invention has been conceived.
本発明の液晶装置の製造方法は、シール材を介して貼り合わされた一対の基板の間に液晶を配置してなる液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの一方の基板上に前記シール材を形成する工程と、前記一方の基板上に液晶を供給する液晶供給工程と、前記一対の基板を貼り合せる前に、前記一方の基板上における前記シール材の高さと、前記液晶の高さとを比較する比較工程と、前記シール材の高さよりも前記液晶の高さが低い場合に、前記一方の基板に前記シール材を介して他方の基板を貼り合せる工程とを備えたことを特徴とする。 A method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is disposed between a pair of substrates bonded together with a sealant, and the method is provided on one of the pair of substrates. Forming the sealing material on the substrate, supplying a liquid crystal on the one substrate, supplying the liquid crystal onto the one substrate, before bonding the pair of substrates, the height of the sealing material on the one substrate, and the liquid crystal And a step of bonding the other substrate to the one substrate through the sealing material when the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. It is characterized by.
本発明の液晶装置の製造方法では、一対の基板を貼り合せる前に、一方の基板上におけるシール材の高さと液晶の高さとを比較し、シール材の高さよりも液晶の高さが低い場合に、2枚の基板の貼り合せを行なう。このため、一方の基板上に他方の基板を貼り合わせる際には、他方の基板とシール材とが接触してから他方の基板と液晶とが接触することになる。その結果、他方の基板に液晶が接触した時点では、既に他方の基板に接触しているシール材によって、他方の基板を伝う液晶の移動が堰き止められるようになっている。したがって、2枚の基板の貼り合せる際に、シール材を乗り越えて液晶がセルの外部に漏れ出すことを効果的に防止できる。よって、セルギャップの厚みの均一性が高く、所望の電気的特性を有する液晶装置を製造することができる。また、シール材の上部に液晶が付着しなくなるので、シール材の接着強度が高く、信頼性にも優れた液晶装置を提供することができる。 In the liquid crystal device manufacturing method of the present invention, before the pair of substrates are bonded, the height of the sealing material on one substrate is compared with the height of the liquid crystal, and the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. Then, the two substrates are bonded together. For this reason, when the other substrate is bonded to one substrate, the other substrate and the liquid crystal come into contact with each other after the other substrate and the sealing material come into contact with each other. As a result, when the liquid crystal comes into contact with the other substrate, the movement of the liquid crystal along the other substrate is blocked by the sealing material already in contact with the other substrate. Accordingly, when the two substrates are bonded, it is possible to effectively prevent the liquid crystal from leaking out of the cell over the sealing material. Therefore, a liquid crystal device having high cell gap thickness uniformity and desired electrical characteristics can be manufactured. In addition, since the liquid crystal does not adhere to the upper portion of the sealing material, it is possible to provide a liquid crystal device with high sealing material adhesive strength and excellent reliability.
本発明の液晶装置の製造方法では、前記液晶供給工程を行った後に、前記一方の基板を水平方向に対して傾斜させることができる。
一方の基板上でシール材の高さよりも液晶の高さを低くする方法としては、基板上に液晶を供給した後に放置しておく方法がある。しかし、液晶装置の大きさなどによっては、放置する時間が長時間となり液晶装置の生産性に支障を来たす虞が生じる。
これに対し、液晶供給工程を行った後に、一方の基板を水平方向に対して傾斜させると、液晶が一方の基板上で移動して液晶が広がり、液晶と一方の基板との接触面積が容易に拡大される。よって、一方の基板を水平にして放置した場合と比較して、短時間でシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができる。
In the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, the one substrate can be inclined with respect to the horizontal direction after the liquid crystal supply step.
As a method of making the height of the liquid crystal lower than the height of the sealing material on one substrate, there is a method in which the liquid crystal is supplied to the substrate and left to stand. However, depending on the size of the liquid crystal device, the time for which it is left for a long time may cause a problem in the productivity of the liquid crystal device.
On the other hand, if one substrate is tilted with respect to the horizontal direction after the liquid crystal supply process is performed, the liquid crystal moves on the one substrate to spread the liquid crystal, and the contact area between the liquid crystal and one substrate is easy. Expanded to Therefore, the height of the liquid crystal can be made lower than the height of the sealing material in a short time compared with the case where one substrate is left horizontally.
また、本発明の液晶装置の製造方法では、前記液晶供給工程を、前記一方の基板を水平方向に対して傾斜させて行なうことができる。
このような製造方法では、液晶供給工程を行なうだけで、容易にシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができるので、一方の基板を水平にして液晶供給工程を行う場合と比較して、基板上に液晶を供給してから2枚の基板を貼り合せるまでの時間を短時間とすることができる。
In the method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, the liquid crystal supplying step can be performed with the one substrate inclined with respect to the horizontal direction.
In such a manufacturing method, the height of the liquid crystal can be easily made lower than the height of the sealing material simply by performing the liquid crystal supply process, so that compared with the case where the liquid crystal supply process is performed with one substrate being horizontal. Thus, the time from supplying the liquid crystal to the substrate and bonding the two substrates can be shortened.
また、本発明の液晶装置の製造方法では、前記液晶供給工程を行う際、又は行った後に、前記一方の基板に振動を加えることができる。
このような製造方法では、容易にシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができるので、一方の基板に振動を加えない場合と比較して、基板上に液晶を供給してから2枚の基板を貼り合せるまでの時間を短時間とすることができる。
In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, vibration can be applied to the one substrate during or after the liquid crystal supply step.
In such a manufacturing method, since the height of the liquid crystal can be easily made lower than the height of the sealing material, the liquid crystal is supplied onto the substrate as compared with the case where no vibration is applied to one substrate. The time until the two substrates are bonded can be shortened.
また、本発明の液晶装置の製造方法では、前記振動が、超音波振動である方法とすることができる。
このような製造方法では、一方の基板に容易に振動を加えることができ、容易にシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができる。
In the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, the vibration may be ultrasonic vibration.
In such a manufacturing method, vibration can be easily applied to one substrate, and the height of the liquid crystal can be easily made lower than the height of the sealing material.
また、本発明の液晶装置の製造方法では、前記液晶供給工程は、前記液晶を複数箇所に供給する方法とすることができる。
このような製造方法では、液晶を複数箇所に分割して供給するので、液晶を供給した当初から広範囲に低い高さで液晶を供給することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal supplying step may be a method of supplying the liquid crystal to a plurality of locations.
In such a manufacturing method, since the liquid crystal is divided and supplied to a plurality of locations, the liquid crystal can be supplied at a low height in a wide range from the beginning of supplying the liquid crystal.
上記の課題を解決するために、本発明の液晶装置の製造装置は、シール材を介して貼り合わされた一対の基板の間に液晶を配置してなる液晶装置の製造装置であって、前記シール材が形成され、当該シール材の内側の領域に液晶を供給する液晶供給装置と、前記液晶が供給された前記一対の基板のうちの一方の基板上における貼り合せる前の前記液晶の高さを測定する測定装置と、前記測定装置によって測定された前記液晶の高さと、貼り合せる前の前記一方の基板上における前記シール材の高さと比較する比較装置と、前記一方の基板上に前記シール材を介して他方の基板を貼り合せる基板貼り合わせ装置とを備え、前記基板貼り合わせ装置が、前記シール材の高さよりも前記液晶の高さが低い場合に貼り合わせを行なうものであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a liquid crystal device manufacturing apparatus according to the present invention is a liquid crystal device manufacturing apparatus in which a liquid crystal is disposed between a pair of substrates bonded via a sealing material, the seal A liquid crystal supply device that supplies liquid crystal to an inner region of the sealing material, and a height of the liquid crystal before being bonded on one of the pair of substrates to which the liquid crystal is supplied A measuring device for measuring, a height of the liquid crystal measured by the measuring device, a comparison device for comparing the height of the sealing material on the one substrate before bonding, and the sealing material on the one substrate A substrate laminating apparatus for laminating the other substrate through the substrate, and the substrate laminating apparatus performs laminating when the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. And butterflies.
本発明の液晶装置の製造装置は、基板貼り合わせ装置が、前記シール材の高さよりも前記液晶の高さが低い場合に貼り合わせを行なうものであるので、2枚の基板の貼り合せる際に、他方の基板に液晶が接触した時点では、既に他方の基板に接触しているシール材によって、他方の基板を伝う液晶の移動が堰き止められるようになっている。したがって、2枚の基板の貼り合せる際に、シール材を乗り越えて液晶がセルの外部に漏れ出すことを効果的に防止できる。 In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, the substrate bonding apparatus performs bonding when the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. When the liquid crystal comes into contact with the other substrate, the movement of the liquid crystal along the other substrate is blocked by the sealing material already in contact with the other substrate. Accordingly, when the two substrates are bonded, it is possible to effectively prevent the liquid crystal from leaking out of the cell over the sealing material.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、貼り合せる前の前記一方の基板を保持するテーブルを備え、前記テーブルが、前記一方の基板を水平方向に対して傾いた状態で保持できるものであることが望ましい。
このような液晶装置の製造装置とすることで、一方の基板を水平方向に対して傾斜させて、一方の基板上における液晶の接触面積の拡大を促進させることができるものとなる。よって、一方の基板を水平にのみ保持できるテーブルを備えた場合と比較して、短時間でシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができるものとなる。
Further, the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention includes a table for holding the one substrate before bonding, and the table can hold the one substrate in a state inclined with respect to the horizontal direction. It is desirable.
By setting it as the manufacturing apparatus of such a liquid crystal device, one board | substrate can be inclined with respect to a horizontal direction, and the expansion of the contact area of the liquid crystal on one board | substrate can be promoted. Therefore, the height of the liquid crystal can be made lower than the height of the sealing material in a short time as compared with the case where a table that can hold only one substrate horizontally is provided.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、前記テーブルは、前記一方の基板の水平方向に対する傾きを変更可能なものであることが望ましい。
このような液晶装置の製造装置とすることで、例えば、一方の基板を水平方向に対する第1の角度に傾斜させて、液晶を一方の基板上の第1の方向に向かって広げることと、第1の角度とは異なる第2の角度に一方の基板を傾斜させて、第1の方向とは異なる第2の方向に向かって液晶を広げることとを、一回または複数回行う方法を用いて、効果的に一方の基板上における液晶の接触面積の拡大を促進させることができるものとなる。
In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, it is desirable that the table is capable of changing an inclination of the one substrate with respect to a horizontal direction.
By making such a liquid crystal device manufacturing apparatus, for example, one of the substrates is inclined at a first angle with respect to the horizontal direction, and the liquid crystal is spread in the first direction on the one substrate; The method in which one substrate is inclined at a second angle different from the first angle and the liquid crystal is spread in a second direction different from the first direction is performed once or a plurality of times. Thus, the expansion of the contact area of the liquid crystal on one substrate can be effectively promoted.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、基板貼り合わせ装置が、略水平に保持された前記一方の基板上に前記他方の基板を貼り合せるものとすることができる。
このような液晶装置の製造装置とすることで、一方の基板を水平方向に対して傾いた状態で2枚の基板の貼り合せる装置と比較して、2枚の基板を貼り合わせる際に、他方の基板を一方の基板に容易に均一に押し付けることができ、2枚の基板を精度よく平行に貼り合わせることができるものとなる。よって、より一層、セルギャップの厚みの均一性に優れた液晶装置を製造できる。
In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, the substrate bonding apparatus can bond the other substrate onto the one substrate held substantially horizontally.
By making such a liquid crystal device manufacturing apparatus, compared with an apparatus for bonding two substrates in a state where one substrate is inclined with respect to the horizontal direction, The substrate can be easily pressed uniformly on one substrate, and the two substrates can be bonded in parallel with high accuracy. Therefore, a liquid crystal device excellent in the uniformity of the cell gap thickness can be manufactured.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、貼り合せる前の前記一方の基板を保持するテーブルを備え、前記テーブルが、前記一方の基板に対して振動を加える振動発生装置を備えるものとすることができる。
このような液晶装置の製造装置では、振動発生装置により一方の基板に対して振動を加えることで、容易にシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができる。
The liquid crystal device manufacturing apparatus according to the present invention includes a table that holds the one substrate before bonding, and the table includes a vibration generating device that applies vibration to the one substrate. Can do.
In such a liquid crystal device manufacturing apparatus, the height of the liquid crystal can be easily made lower than the height of the sealing material by applying vibration to one substrate by the vibration generator.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、前記振動発生装置が、超音波振動を発生する超音波発生装置であるものとすることができる。
このような液晶装置の製造装置では、より一層容易にシール材の高さよりも液晶の高さを低くすることができる。
In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, the vibration generator may be an ultrasonic generator that generates ultrasonic vibrations.
In such a liquid crystal device manufacturing apparatus, the height of the liquid crystal can be reduced more easily than the height of the sealing material.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、測定装置が、レーザ変位計であるものとすることができる。このような液晶装置の製造装置とすることで、貼り合せる前の一方の基板上における液晶の高さを高精度で測定することができる。 In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, the measuring device may be a laser displacement meter. By setting it as the manufacturing apparatus of such a liquid crystal device, the height of the liquid crystal on one board | substrate before bonding can be measured with high precision.
また、本発明の液晶装置の製造装置では、測定装置が、前記液晶と前記一方の基板との接触面積を測定して、前記接触面積に基づいて前記液晶の高さを算出する面積測定装置であるものとすることができる。このような液晶装置の製造装置とすることで、貼り合せる前の一方の基板上における液晶の高さを容易に測定することができる。また、シール材の高さよりも液晶の高さを低くすることで、液晶が必要以上に広がっていないかどうかを確認することができる。 In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present invention, the measuring device measures the contact area between the liquid crystal and the one substrate, and calculates the height of the liquid crystal based on the contact area. There can be. By setting it as the manufacturing apparatus of such a liquid crystal device, the height of the liquid crystal on one board | substrate before bonding can be measured easily. Further, by making the height of the liquid crystal lower than the height of the sealing material, it can be confirmed whether or not the liquid crystal spreads more than necessary.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の液晶装置の製造方法に用いる材料供給装置および基板給除装置の概略構成図であり、図2は同、製造方法に用いる基板貼り合わせ装置の概略構成図である。また、図3〜図7は、本実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図であり、図8は、製造プロセスのフローチャートである。なお、以下の各図面において、各構成要素を見やすくするため、各構成要素の寸法、膜厚等の比率は適宜異ならせてある。また、以下の説明では、XY平面を水平方向とし、基板の表面に沿う方向をX方向(例えば図2中、左右方向)およびY方向(例えば図2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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a material supply device and a substrate feeding / dispensing device used in the manufacturing method of the liquid crystal device of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a substrate bonding device used in the manufacturing method. 3 to 7 are process diagrams sequentially showing the manufacturing process of this embodiment, and FIG. 8 is a flowchart of the manufacturing process. In the following drawings, the ratios of dimensions, film thickness, and the like of each component are appropriately changed in order to make each component easy to see. In the following description, the XY plane is the horizontal direction, the directions along the surface of the substrate are the X direction (for example, the left-right direction in FIG. 2) and the Y direction (for example, the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2). The direction orthogonal to the plane will be described as the Z direction.
図1に示すように、シール材および液晶を塗布する材料供給装置63は、略水平なテーブル65と、液滴吐出ヘッド66と、シール材塗布部67とを主体に構成されている。テーブル65は、下基板(一方の基板)10を保持して、X方向、Y方向およびθ方向(Z軸と平行な軸周りの回転方向)に移動自在なものである。液滴吐出ヘッド66は、テーブル65の上方に配設されており、液晶材料を吐出、滴下するものである。シール材塗布部67は、シール材を塗布するものであり、液滴吐出ヘッド66の近傍に配設されている。なお、液晶材料を滴下させる手段として、液滴吐出ヘッド66の他、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。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示す基板給除装置62は、材料供給装置63と後述する基板貼り合わせ装置64との間で下基板10を搬送するキャリアであり、下基板10を水平方向(XY平面)に対して傾いた状態に保持できるテーブル61(特許請求の範囲における「テーブル」に相当する)を備えたものである。テーブル61は、接着力、真空力、機械式保持等の保持方法により下基板10を保持するものであり、下基板10のXY平面に対する傾きを、±30°の範囲の任意の角度に変更可能なものである。
また、基板給除装置62には、下基板10上における液晶の高さを測定する測定装置51と、測定装置51によって測定された液晶の高さと下基板10上におけるシール材の高さとを比較する比較装置53と、比較装置53により比較された比較結果に基づいて基板給除装置62による搬送を制御する制御部54とが設けられている。そして、基板給除装置62は、制御部54に制御されることによって、下基板10上におけるシール材の高さよりも液晶の高さが低い場合に、材料供給装置63から受け取った下基板10を基板貼り合わせ装置64に搬送するようになっている。
1 is a carrier for transporting the
The substrate feeding /
測定装置51としては、非接触で測定できるものが用いられ、レーザ変位計や、カメラによって撮影された下基板10上における液晶の面積(液晶と基板との接触面積)に基づいて下基板10上における液晶の高さを算出する画像処理装置(面積測定装置)を用いることが好ましい。
また、比較装置53および制御部54としては、PC(パーソナルコンピュータ)を用いることができる。比較装置53および制御部54としての機能は、これらの機能を実現するためのプログラムを、PCに備わるメモリにロードしてCPU(中央処理装置)が実行することによりその機能が実現されるものとする。比較装置53に入力される下基板10上におけるシール材の高さは、下基板10上における液晶の高さとともに測定装置51で測定された実測値とすることができるが、例えば、予めシール材の塗布量と基板上でのシール材の高さとの関係を求める実験を行ない、その実験結果に基づいて塗布量から算出される予測値であってもよい。
As the measuring
Further, as the
図2に示す基板貼り合わせ装置64は、シール材の高さよりも液晶の高さが低い場合に貼り合わせを行なうものである。基板貼り合わせ装置64は、基板を保持してX方向、Y方向、Z軸と平行な軸周りの回転方向である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、から概略構成されている。真空チャンバ70には、覗き窓70aと排気部76とが設けられている。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が配置され、貼り合わせ用顕微鏡74には、拡大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が備えられている。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等の吸引装置78が接続されている。また、真空チャンバ70には、シール材を仮硬化させる紫外線を照射する水銀ランプ等のUVランプからファイバなどを経路として使用したUV照射ユニット82が備えられている。なお、UV照射ユニット82は、シール材の粘度を高める程度のエネルギーを供給できればよい。また、シール材にエネルギーを与える手段は、UVランプに限られることなく、加熱・冷却装置や、可視光照射装置など、シール材の性質によりさまざまな装置を用いることができる。
The
さらに、基板貼り合わせ装置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により処理されたデータ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および上チャック部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および上チャック部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、どのような保持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および上チャック部71の保持機構に用いて好適である。
Further, the
続いて、上記の製造装置を用いて薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)をスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶装置100を製造する手順について、図3〜図8を用いて説明する。
まず、ガラス基板上にTFTを形成し、さらに画素電極および配向膜等を形成してTFTアレイ基板を作製する(図8中のステップS1)。また、別のガラス基板上に遮光膜、対向電極、配向膜等を形成して対向基板を作製する(図8中のステップS2)。
なお、以下の説明においては、TFTアレイ基板を下基板10と称し、対向基板を上基板20(他方の基板)と称して説明する。
Subsequently, a procedure for manufacturing an active matrix
First, a TFT is formed on a glass substrate, and further a pixel electrode and an alignment film are formed to produce a TFT array substrate (step S1 in FIG. 8). Further, a light shielding film, a counter electrode, an alignment film, and the like are formed on another glass substrate to produce a counter substrate (step S2 in FIG. 8).
In the following description, the TFT array substrate is referred to as the
TFT等が形成された下基板10は、図3に示すように、基板給除装置62により運搬され、材料供給装置63のテーブル65上に給材される(図1参照)。そして、テーブル65を移動させつつ、シール材塗布部67からシール材52を供給させることで、下基板10上にシール材52が閉じた枠状に塗布される(図8中のステップS3)。
本実施形態において用いられるシール材52としては、下基板10を傾斜させても平面形状が変化しない程度に低い流動性を有するものであれば従来からシール材として用いられているいかなるものであってもよく、例えば、UV硬化型樹脂や熱硬化樹脂等を用いることができる。また、本実施形態においては、シール材52として、図3に示すように、略球形状のギャップ制御材(スペーサー)52aが含まれているもの用いることができる。ギャップ制御材52aは、セル厚を一定に保持するためのものであり、ギャップ制御材52aの直径は、セルギャップと略同じ寸法(直径3〜5μm)とされている。なお、ギャップ制御材52aとしては、図3に示すように、シール材52に含有された略球形状のものを用いることができるが、シール材に含有された繊維形状のものや、シール材に含有されず基板から柱状に突出して形成されたもの等、種々のものを使用することができる。
As shown in FIG. 3, the
As the sealing
次に、図3に示すように、テーブル65を移動させつつ液滴吐出ヘッド66から液晶50を吐出、滴下して、下基板10上のシール材52で囲まれた位置に液晶50を配置する((液晶供給工程)図8中のステップS4)。なお、図3では、液晶50は、シール材52で囲まれた領域の1箇所に滴下するように図示しているが、1箇所に滴下するものに限られることなく、複数の箇所に滴下してもよい。
Next, as shown in FIG. 3, the
図3に示すように、シール材52が形成され、液晶50が供給された下基板10は、材料供給装置63から取り出され、基板給除装置62のテーブル61上に載置されて保持される。本実施形態では、テーブル61のXY平面に対する傾きを変更させることで、下基板10を水平方向に対して傾斜させる(図8中のステップS5)。ここで、図4を用いて、本実施形態において下基板10を傾斜させたときの液晶の変化を説明する。
As shown in FIG. 3, the
図4は、基板給除装置62の一部を拡大して示した図であり、テーブル61に保持された下基板10上の液晶の状態を説明するための側面図である。図4(a)は、液晶50を滴下した直後の下基板10を示した側面図であり、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1が高くなっている。図4(b)に示すように、図4(a)に示す下基板10の水平方向に対する角度を、テーブル61のXY平面に対する傾きθ1を変更させることにより傾斜させて所定の時間保持させると、液晶50が下基板10上の傾斜に沿って流れて広がり、下基板10上における液晶50の接触面積が拡大される。
テーブル61のXY平面に対する傾きθ1は、5°〜40°の範囲とすることが望ましく、15°〜30°の範囲とすることがより望ましい。傾きθ1が15°未満であると、液晶50の下基板10上の傾斜に沿う流れが生じにくく、液晶50が下基板10上に広がる効果が十分に得られない場合が生じる。また、傾きθ1が30°を越えると、液晶50の下基板10上の傾斜に沿う流れが速くなりすぎて、液晶50が下基板10上に広がりすぎる虞が生じ、下基板10上における液晶50の接触面積を所望の面積とすることが困難となる場合がある。
FIG. 4 is an enlarged view of a part of the substrate feeding /
The inclination θ1 of the table 61 with respect to the XY plane is preferably in the range of 5 ° to 40 °, and more preferably in the range of 15 ° to 30 °. If the inclination θ1 is less than 15 °, a flow along the inclination of the
そして、所定の時間経過後、図4(c)に示すように、テーブル61のXY平面に対する傾きθ1を0°に変更させて下基板10を略水平に保持させ、下基板10上における液晶50の高さH1とシール材52の高さH2とを、測定装置51によって測定させる(図8中のステップS6)。図4(c)に示す下基板10上における液晶50の高さH1は、図4(a)および図4(c)に示すように、下基板10を傾斜させる前よりも低くなるが、シール材52の高さは、ほとんど変化しない。
なお、本実施形態においては、液晶50の高さH1とシール材52の高さH2とを、下基板10を略水平とした状態で測定装置51によって測定したが、例えば、測定装置として、テーブル61と対向配置した状態でテーブル61の傾斜に連動して移動するものを用い、液晶50の高さH1とシール材52の高さH2とを、下基板10の水平方向に対する角度を傾斜させた状態で測定してもよい。
Then, after a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 4C, the inclination θ1 of the table 61 with respect to the XY plane is changed to 0 ° to hold the
In the present embodiment, the height H1 of the
測定装置51によって測定された液晶50の高さH1とシール材52の高さH2の測定データが、比較装置53に入力されると、比較装置53によってシール材52の高さH2と液晶50の高さH1とが比較される((比較工程)図8中のステップS7)。比較した結果、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1が高い場合には、図8中のステップS5に戻り、比較した結果がシール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1が低くなるまで、図8中のステップS5から図8中のステップS7までの工程が繰り返される。一方、図4(c)に示すように、比較した結果、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1が低い場合には、基板給除装置62によって基板貼り合わせ装置64に下基板10が搬送される。
When the measurement data of the height H1 of the
基板給除装置62により運搬されて基板貼り合わせ装置64の下チャック部69に給材された下基板10(なお、以下の説明では便宜上、液晶50およびシール材52の図示を省略する)は、図5に示すように、保持機構により保持される。また、対向電極等が形成された上基板20が、基板給除装置62により運搬されて基板貼り合わせ装置64の上チャック部71に給材され、図5に示すように、保持機構により保持される。
そして、図6(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内を略真空状態(1.33Pa〜1.33×10−2Pa)とする。
The
Then, as shown in FIG. 6A, the
収容空間70b内が略真空状態となったら、図6(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と下基板10との相対位置のズレが許容範囲以内になるように粗位置決めする。なお、上記収容空間70b内の真空引きと、基板10、20の粗位置決めとは同時に併行して実施してもよいし、粗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。真空引きと粗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および覗き窓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ことができる。
When the inside of the
基板10、20が粗位置決めされたら、図6(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)させて対向する基板10、20を貼り合わせる(図8中のステップS8)。さらに上チャック部71を下チャック部69に向けて下降させ、基板10、20に加圧してシール材52を押しつぶす。基板10、20の貼り合わせが完了すると、UV照射ユニット82により紫外線を照射してシール材52を仮硬化させ、シール材の粘度を高める(図8中のステップS9)。
なお、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材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によるシール材52の仮硬化も同様にシール材52によっては実施しなくてもよい。
また、貼り合わせ後から精密位置合わせまでの間にズレの発生が予想され、そのズレ量、方向が統計的に予想される場合には、ズレ発生後の基板10、20の位置関係が上述した範囲内に収まるように、あらかじめオフセットさせて粗位置決めしてもよい。
When the
Note that the pressurization after bonding the
Further, when a deviation is expected between the pasting and the precise positioning, and the amount and direction of the deviation are predicted statistically, the positional relationship between the
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材52はさらに押しつぶされる(図8中のステップS10)。このとき、シール材52とともに液晶50が加圧されることによって、さらに液晶50の高さが低くなってシール材52の内側全域に拡がり、所定のセルギャップとなる。その後、図7に示すように、上チャック部71と下チャック部69との保持を解除し、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(この場合は基板10、20が貼り合わされた液晶装置100)を基板給除装置62により除材する。その後、精密アライメント、UVランプによるシール材52の本硬化が行われ(図8中のステップS11)、液晶装置100の製造が完了する。
Thereafter, the atmosphere is introduced into the
本実施形態の液晶装置の製造装置では、比較装置53で比較した結果、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1が低い場合に、基板給除装置62によって基板貼り合わせ装置64に下基板10が搬送されて基板10、20の貼り合わせが行われるものであるので、基板10、20の貼り合せを行なう際に、上基板20に液晶50が接触した時点で既に上基板20に接触しているシール材52によって、上基板20を伝う液晶50の移動は堰き止められる。したがって、基板10、20を貼り合せる際に、シール材52を乗り越えて液晶50がセルの外部に漏れ出すことを効果的に防止できる。
また、本実施形態の液晶装置の製造方法では、液晶供給工程を行った後に、下基板10を水平方向に対して傾斜させているので、液晶50が下基板10上で移動して広がり、液晶50と下基板10との接触面積が容易に拡大される。よって、例えば、2インチの基板上にセルギャップが5μmとなるように液晶を供給した際に、シール材の高さよりも液晶の高さを低くするのに要する時間は、放置するだけでは5分以上かかるが、一方の基板を水平方向に対して傾斜させた場合、2分程度で済み、基板を水平にして放置した場合と比較して、短時間でシール材52の高さよりも液晶50の高さを低くすることができる。
In the liquid crystal device manufacturing apparatus of this embodiment, as a result of comparison by the
In the liquid crystal device manufacturing method of the present embodiment, since the
また、本実施形態の液晶装置の製造装置では、液晶供給工程よりも前に、シール材52を形成する工程を行なうので、液晶50がシール材52を形成した下基板10に対して供給されることになり、シール材52の高さよりも液晶50の高さを低くする際に、シール材52が土手となって液晶50が必要以上に広がることを防止できる。
In the liquid crystal device manufacturing apparatus of the present embodiment, the step of forming the sealing
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態では、下基板10を水平方向に対する第1の角度(テーブル61のXY平面に対する傾きθ1)に傾斜させる方法としたが、例えば、下基板10を、図4(b)に示すテーブル61のXY平面に対する傾きθ1(第1の角度)と、第1の角度θ1で傾けたときの下基板10の上端を下端に下端を上端にした図9に示す第2の角度θ2とに、交互に傾斜させて、第1の方向と、第1の方向の逆方向との2方向に向かって効率よく均一に液晶50を広げる方法としてもよい。また、図9に示す例においては、第2の角度θ2が第1の角度θ1と同程度の角度とされている。この場合、第1の角度θ1で傾けておく時間と、第2の角度θ2で傾けておく時間とを同一にすることで、容易に均一に液晶50を広げることができる。なお、図9に示す例においては、第2の角度θ2と第1の角度θ1とを同程度の角度としたが、第2の角度θ2と第1の角度θ1とは、異なっていてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、基板給除装置62のテーブル61を、下基板10を水平方向に対して傾いた状態に保持できるものとし、図3に示すように、略水平な材料供給装置63のテーブル65上で、液晶50を吐出、滴下する方法としたが、例えば、材料供給装置63のテーブル65を、下基板10を水平方向に対して傾いた状態で保持できるものとし、水平方向に対して傾斜させた下基板10上に、液晶50を吐出、滴下する方法としてもよい。
In the above-described embodiment, the table 61 of the substrate feeding /
また、本発明では、液晶供給工程において、液晶50を1箇所に供給してもよいが、図10(a)に示すように、液晶50を複数箇所に分割して供給してもよい。
この場合、図10(a)に示すように、下基板10上に供給された液晶50a、50b、50cは、下基板10上に供給された当初から、液晶50を1箇所に供給した場合と比較して、低い高さになるとともに、下基板10と液晶との接触面積が広範囲となる。このため、液晶50を複数箇所に分割して供給した場合、液晶50を1箇所に供給した場合と比較して、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1を低くする時間を短時間とすることができる。
In the present invention, in the liquid crystal supply step, the
In this case, as shown in FIG. 10A, the
また、上述した実施形態では、シール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1を低くする時間を短時間とするために、基板給除装置62のテーブル61を、下基板10を水平方向に対して傾いた状態に保持できるものとしたが、例えば、図10(b)に示すように、基板給除装置62のテーブル61を、下基板10に対して超音波振動を加える振動発生装置11(超音波発生装置)を備えるものとしてもよい。
この場合、液晶供給工程を行う際、又は行った後に、下基板10に超音波振動を加えることによって液晶50を広がりやすくすることができ、容易にシール材52の高さH2よりも液晶50の高さH1を低くすることができる。よって、例えば、下基板10に超音波振動を加えない場合と比較して、基板上に液晶を供給してから2枚の基板を貼り合せるまでの時間を短時間とすることができる。なお、図10(b)に示す例においては、振動発生装置11として超音波振動を加えるものとしたが、振動発生装置は、液晶50を広がりやすくすることができる振動であれば超音波でなくてもよい。
In the above-described embodiment, the table 61 of the substrate feeding /
In this case, the
[電子機器]
以下、上記実施の形態の液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図11は、携帯電話の一例を示した斜視図である。
図11において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記実施の形態の液晶装置を用いた表示部を示している。
図11に示す携帯電話1000は、上記の液晶装置を用いた表示部1001を備えているので、所望の電気的特性を有し、信頼性に優れた表示部を有する電子機器を実現することができる。
[Electronics]
Hereinafter, specific examples of electronic devices including the liquid crystal device of the above embodiment will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a mobile phone.
In FIG. 11,
Since the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では、電気光学装置の例としてTFTをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶装置の例を挙げたが、薄膜ダイオード(Thin Film Diode,TFD)をスイッチング素子としたアクティブマトリクス型の液晶装置、パッシブマトリクス型の液晶装置でも良い。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example of an active matrix liquid crystal device using a TFT as a switching element is given as an example of an electro-optical device. However, an active matrix liquid crystal device using a thin film diode (TFD) as a switching element. A device or a passive matrix liquid crystal device may be used.
10…下基板(一方の基板)、11…振動発生装置、20…上基板、50、50a、50b、50c…液晶、52…シール材、62…基板給除装置、51…測定装置、53…比較装置、54…制御部、63…材料供給装置、64…基板貼り合わせ装置、61、65、68…テーブル、66…液滴吐出ヘッド、67…シール材塗布部、69…下チャック部、70…真空チャンバ、70b…収容空間、100…液晶装置
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記一対の基板のうちの一方の基板上に前記シール材を形成する工程と、
前記一方の基板上に液晶を供給する液晶供給工程と、
前記一対の基板を貼り合せる前に、前記一方の基板上における前記シール材の高さと、前記液晶の高さとを比較する比較工程と、
前記シール材の高さよりも前記液晶の高さが低い場合に、前記一方の基板に前記シール材を介して他方の基板を貼り合せる工程とを備えたことを特徴とする、液晶装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is disposed between a pair of substrates bonded via a sealing material,
Forming the sealing material on one of the pair of substrates;
A liquid crystal supply step for supplying liquid crystal on the one substrate;
A comparison step of comparing the height of the sealing material on the one substrate and the height of the liquid crystal before bonding the pair of substrates;
And a step of bonding the other substrate to the one substrate via the sealing material when the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material. .
前記シール材が形成され、当該シール材の内側の領域に液晶を供給する液晶供給装置と、
前記液晶が供給された前記一対の基板のうちの一方の基板上における貼り合せる前の前記液晶の高さを測定する測定装置と、
前記測定装置によって測定された前記液晶の高さと、貼り合せる前の前記一方の基板上における前記シール材の高さとを比較する比較装置と、
前記一方の基板上に前記シール材を介して他方の基板を貼り合せる基板貼り合わせ装置とを備え、
前記基板貼り合わせ装置が、前記シール材の高さよりも前記液晶の高さが低い場合に貼り合わせを行なうものであることを特徴とする、液晶装置の製造装置。 An apparatus for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is disposed between a pair of substrates bonded via a sealing material,
A liquid crystal supply device that forms the sealing material and supplies liquid crystal to a region inside the sealing material;
A measuring device for measuring the height of the liquid crystal before being bonded on one of the pair of substrates supplied with the liquid crystal;
A comparison device for comparing the height of the liquid crystal measured by the measurement device with the height of the sealing material on the one substrate before bonding;
A substrate laminating apparatus for laminating the other substrate on the one substrate via the sealing material;
The apparatus for manufacturing a liquid crystal device, wherein the substrate bonding apparatus performs bonding when the height of the liquid crystal is lower than the height of the sealing material.
前記テーブルが、前記一方の基板を水平方向に対して傾いた状態で保持できるものであることを特徴とする、請求項7に記載の液晶装置の製造装置。 A table for holding the one substrate before being bonded;
The liquid crystal device manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the table is capable of holding the one substrate in a state inclined with respect to a horizontal direction.
前記テーブルが、前記一方の基板に対して振動を加える振動発生装置を備えることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置の製造装置。 A table for holding the one substrate before being bonded;
The liquid crystal device manufacturing apparatus according to claim 7, wherein the table includes a vibration generating device that applies vibration to the one substrate.
The measurement apparatus is an area measurement apparatus that measures a contact area between the liquid crystal and the one substrate and calculates a height of the liquid crystal based on the contact area. The apparatus for manufacturing a liquid crystal device according to claim 12.
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2005
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