JP2008170673A - 液晶表示パネルの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制する。
【解決手段】処理室４と、その内部に互いに対向するように配設された第１ステージ１及び第２ステージ２とを備え、真空雰囲気で第１ステージ１及び第２ステージ２を互いに接近させることにより、液晶材料２５、シール材１８ａ及び外周シール１８ｃを介して、第１ステージ１に保持されたアクティブマトリクス母基板２０ａと第２ステージ２に保持された対向母基板３０ａとを貼り合わせた後に、大気雰囲気に戻すことにより両基板２０ａ及び３０ａの各表面を加圧して、液晶表示パネルを製造する装置であって、第１ステージ１及び第２ステージ２には、外周シール１８ｃの一部を押圧して圧縮変形させるための押圧部ピン３ａ及び３ｂがそれぞれ設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造装置及び製造方法に関し、特に、液晶滴下注入法による液晶表示パネルの製造技術に関するものである。

液晶表示パネルは、薄型、軽量及び低消費電力などの特徴を有するディスプレイであり、ＴＶやモバイル機器などの各種電子機器に広く利用されている。

一般的なアクティブマトリクス駆動型の液晶表示パネルは、マトリクス状に設けられた複数の画素電極を有するアクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板に対向して配置され、上記各画素電極に対応して、赤色、緑色又は青色の着色層が設けられたカラーフィルタ、及びカラーフィルタ上に設けられた共通電極を有する対向基板と、それらの両基板の間に設けられた液晶層とを備えている。ここで、液晶表示パネルでは、アクティブマトリクス基板上で各画素電極、及び対向基板上で各着色層がマトリクス状にそれぞれ配列することにより表示領域が構成されている。

上記液晶層は、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板の間に枠状に設けられたシール部の内側に液晶材料を注入することにより形成される。この液晶材料を注入する方法としては、ディップ注入法が従来より用いられている。

ここで、上記ディップ注入法を工程に沿って説明する。

まず、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板の一方に対し、表示領域を囲むように、液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンにシール材を塗布する。また、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板の一方に対し、液晶層の厚さ、すなわち、セル厚を規定するために、球状のスペーサを散布したり、柱状のスペーサをフォトリソグラフィにより形成したりする。

続いて、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板を位置合わせして貼り合わせ、シール材を硬化させた後に、場合によっては、セル単位毎に分断することにより、空パネルを作製する。

そして、作製された空パネル、及び液晶材料が入った液晶皿を排気チャンバー内に収容した後に、排気チャンバー内を排気して、空パネルの内部を真空雰囲気にする。

さらに、排気チャンバー内において、液晶皿内の液晶材料に空パネルの液晶注入口を接触させた後に、排気チャンバー内を大気雰囲気に戻すことにより、空パネル内に液晶材料を充填する。

最後に、液晶材料が充填された空パネルの液晶注入口をＵＶ硬化樹脂などにより封止する。

そして、このディップ注入法では、充填される液晶材料の量を排気圧力及び大気開放時間によって調整すると共に、余剰な液晶材料を押し出すことにより、所望のセル厚が得られるので、種々の製造条件の調整が困難であり、また、空パネルの真空排気、及び液晶材料の充填に長時間を要するという欠点がある。

これらの欠点を改善するために、近年、液晶滴下注入法が実用化されている。

ここで、上記液晶滴下注入法を工程に沿って説明する。

まず、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板の一方に対し、その表示領域を囲むような枠状パターンにシール材を形成すると共に、その基板の周端に基板全体を加圧するための外周シールを上記シール材と同じ材料により形成する。また、上記アクティブマトリクス基板及び対向基板の一方に対し、その表示領域内に液晶材料を滴下する。

続いて、上記一対の基板（アクティブマトリクス基板及び対向基板）を排気チャンバー内に収容して排気チャンバー内を真空雰囲気にした後に、それらの一対の基板を位置合わせして貼り合わせる。

さらに、上記排気チャンバー内を大気雰囲気に戻すことにより、上記貼り合わされた一対の基板の表面及び裏面の各基板全体を加圧して、上記シール材及び外周シールを潰した後に、シール材を硬化させる。

最後に、シール材を硬化させた一対の基板をセル単位毎に分断する。

この液晶滴下注入法では、上記ディップ注入法の欠点が改善されるものの、貼り合わされた一対の基板における外周シールの内側の圧力とその外側の圧力との差を利用して、各基板全体を加圧するので、各基板の外周部、すなわち表示領域の外周部において、バウンディングと呼ばれるセル厚ムラが生じるおそれがある。

以下に、上記バウンディングと呼ばれるセル厚ムラの発生原因について、詳細に説明する。ここで、図８は、従来の貼合体１５０ａの断面図であり、図９は、その貼合体１５０ａの平面図である。そして、図１０は、貼合体１５０ａの加圧後の状態を模式的に示した貼合体１５０ｂの断面図である。

貼合体１５０ａでは、図８に示すように、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）１１１及びＴＦＴ１１１を覆うように設けられた層間絶縁膜１１２を備えたアクティブマトリクス母基板１２０と、カラーフィルタ１１６及びフォトスペーサ１１７を備えた対向母基板１３０とが、液晶層１２５を挟んでシール材１１８ａ及び外周シール１１８ｂを介して貼り合わされている。ここで、図９に示すように、シール材１１８ａは、各表示領域Ｄを囲うように枠状に設けられ、外周シール１１８ｂは、基板の外周に沿って枠状に設けられている。

そして、この貼合体１５０ａを大気に開放することにより、アクティブマトリクス母基板１２０及び対向母基板１３０の各表面を加圧すると、図１０に示すように、変形した貼合体１５０ｂが形成されてしまう。ここで、シール材１１８ａ及び外周シール１１８ｂには、一般的に球状のスペーサＳが含まれているので、図１０に示すように、シール材１１８ａ及び外周シール１１８ｂに重なる領域では、アクティブマトリクス母基板１２０及び対向母基板１３０の間隔が所定の大きさに保持されるものの、層間絶縁膜１１２が形成されていないシール材１１８ａ及び外周シール１１８ｂの間の低く形成された領域では、対向母基板１３０に形成されたフォトスペーサ１１７の上面がアクティブマトリクス母基板１２０の表面に当接して、両基板１２０及び１３０の間隔が狭くなってしまうので、表示領域Ｄの周縁部では、シール材１１８ａ内のスペーサＳを支点として両基板１２０及び１３０の間隔が広がってしまう。その後、シール材１１８ａを硬化させることにより、液晶表示パネルが製造されるが、その液晶表示パネルでは、表示領域Ｄの周縁部において、セル厚ムラが発生し易くなり、表示品位が低下してしまう。

そこで、特許文献１には、表示領域内及び表示領域外のフォトスペーサ（柱状スペーサ）が同等になるように、表示領域外のフォトスペーサを少なくとも１色以上の着色膜及び遮光膜上に積層させて、表示領域の内外における段差を解消する技術が開示されている。

また、特許文献２には、シール間の真空領域がなくなるように、表示領域外にも液晶材料を滴下させて、シール間の中央部における潰れを解消する技術が開示されている。
特開２００２−２７７８６５号公報 特開２００５−１２８３２３号公報

しかしながら、特許文献１の技術によれば、フォトスペーサがカラーフィルタを構成する各着色膜や遮光膜を積層させた多層膜により構成されるので、フォトスペーサの高さがその積層させた膜数の分だけばらつくおそれがある。また、各着色膜の膜厚を制御しようとすれば、カラーフィルタの膜厚の変更が余儀なくされ、カラーフィルタによる色再現性が犠牲になるおそれがある。

また、特許文献２の技術によれば、パネル分断を行った後に、端子部などに付着した液晶材料を洗浄して除去する必要があると共に、パネル分断の際に、液晶材料が装置内に付着して、パネル分断装置が液晶材料に汚染されるおそれがある。

以上のように、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、特許文献１及び２などに開示されたセル厚ムラの発生を抑制する従来の手段には、改善の余地があると考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、液晶材料、その液晶材料を囲むように形成されたシール材、並びにそのシール材が形成された基板の周端に沿って形成された外周シールを介して、第１基板及び第２基板を互いに対向して配置するように真空雰囲気において貼り合わせた後に大気雰囲気に戻すときに、外周シールの一部を圧縮変形させるようにしたものである。

具体的に本発明に係る液晶表示パネルの製造装置は、処理室と、上記処理室の内部に設けられ、互いに対向するように配置された第１ステージ及び第２ステージとを備え、上記処理室の内部に形成された真空雰囲気において、上記第１ステージ及び第２ステージを互いに接近させることにより、液晶材料、該液晶材料を囲むように枠状に形成されたシール材、及び該シール材が形成された基板の周端に沿って枠状に形成された外周シールを介して、上記第１ステージ及び第２ステージにそれぞれ保持された第１基板及び第２基板を貼り合わせた後に、上記処理室の内部を大気雰囲気に戻して該第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより、上記シール材及び外周シールが潰れて上記液晶材料を含む液晶層の厚さが規定される液晶表示パネルの製造装置であって、上記第１ステージ及び第２ステージの少なくとも一方には、上記加圧により潰れた外周シールの一部を圧縮変形させるための押圧部が設けられていることを特徴とする。

上記の構成によれば、処理室の内部を真空雰囲気にして、第１ステージ及び第２ステージを互いに接近させることにより、第１ステージ及び第２ステージにそれぞれ保持された第１基板及び第２基板を、第１基板又は第２基板に供給された液晶材料、その液晶材料を囲むように第１基板又は第２基板に形成されたシール材、及び第１基板又は第２基板の周端に沿って形成された外周シールを介して貼り合わせた後に、処理室の内部を大気雰囲気にして、それらの貼り合わされた第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより、シール材及び外周シールが十分に潰される。そして、処理室の内部が大気雰囲気に戻る前に、第１ステージ及び第２ステージの少なくとも一方に設けられた押圧部によって、外周シールの一部を圧縮変形させる場合には、外周シールの一部がさらに潰されて、外周シールの一部に空間が形成される。これにより、処理室の内部が大気雰囲気に戻ったときに、外周シールの内側におけるシール材の外側の領域に大気が回り込むことになる。また、処理室の内部が大気雰囲気に戻った後に、押圧部によって、外周シールの一部を圧縮変形させる場合には、外周シールの一部がさらに潰されて、外周シールの一部に空間が形成されると同時に、外周シールの内側におけるシール材の外側の領域に大気が回り込むことになる。そのため、貼り合わされた第１基板及び第２基板が過剰に加圧されることがなくなるので、第１基板及び第２基板がそれぞれ平面状態を保持して加圧される。これにより、押圧部によって外周シールの一部を圧縮変形させるだけで、セル厚ムラが抑制されるので、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制される。

上記押圧部は、上記第１基板又は第２基板の表面を押圧するための棒状体を有し、該棒状体がステージ本体から突出するように昇降可能に構成されていてもよい。

上記の構成によれば、押圧部を構成する棒状体がステージ本体から突出して、第１基板又は第２基板の表面を押圧することにより、第１基板及び第２基板の間に挟持された外周シールの一部が圧縮変形されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。

上記押圧部は、上記処理室の内部の圧力が１ｋＰａ以上のときに、上記外周シールの一部を圧縮変形させるように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、処理室の内部の圧力が１ｋＰａ以上であれば、第１基板及び第２基板の間に挟持された外周シールの一部が確実に圧縮変形されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。なお、処理室の内部の圧力が１ｋＰａ未満のときには、外周シールの一部を圧縮変形させることが困難である。

また、本発明に係る液晶表示パネルの製造方法は、互いに対向して配置された第１基板及び第２基板と、上記第１基板及び第２基板の間に設けられた液晶層と、上記第１基板及び第２基板の間で上記液晶層を囲むように枠状に設けられたシール材とを備えた液晶表示パネルを製造する方法であって、上記第１基板及び第２基板の一方に上記液晶層を構成する液晶材料を供給する液晶供給工程と、上記第１基板及び第２基板の一方に上記シール材を形成すると共に、該シール材が形成された基板の周端に沿って枠状の外周シールを形成するシール形成工程と、上記液晶供給工程で供給された液晶材料、並びに上記シール形成工程でそれぞれ形成されたシール材及び外周シールを介して、上記第１基板及び第２基板を真空雰囲気において貼り合わせる貼り合わせ工程と、上記貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板を大気雰囲気に戻して、該第１基板及び第２基板の各表面を加圧する加圧工程とを備え、上記加圧工程では、上記第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより上記液晶層の厚さが規定されるように上記シール材及び外周シールを潰した後に、該外周シールの一部を圧縮変形させることを特徴とする。

上記の方法によれば、貼り合わせ工程において、液晶供給工程で第１基板又は第２基板に供給された液晶材料、シール形成工程で液晶材料を囲むように第１基板又は第２基板に形成されたシール材、及び第１基板又は第２基板の周端に沿って形成された外周シールを介して、第１基板及び第２基板を真空雰囲気で貼り合わせた後に、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板を大気雰囲気に戻して、それらの貼り合わされた第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより、液晶層の厚さが規定されるように、シール材及び外周シールが十分に潰される。そして、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が大気雰囲気に戻る前に、外周シールの一部を圧縮変形させる場合には、外周シールの一部がさらに潰されて、外周シールの一部に空間が形成される。これにより、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が大気雰囲気に戻ったときに、外周シールの内側におけるシール材の外側の領域に大気が回り込むことになる。また、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が大気雰囲気に戻った後に、外周シールの一部を圧縮変形させる場合には、外周シールの一部がさらに潰されて、外周シールの一部に空間が形成されると同時に、外周シールの内側におけるシール材の外側の領域に大気が回り込むことになる。そのため、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が過剰に加圧されることがなくなるので、第１基板及び第２基板がそれぞれ平面状態を保持して加圧される。これにより、外周シールの一部を圧縮変形させるだけで、セル厚ムラが抑制されるので、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制される。

上記シール形成工程では、上記シール材及び外周シールの間において、上記加圧工程で圧縮変形させる外周シールの一部に対応する位置に該シール材を保護するための保護シールを形成してもよい。

上記の方法によれば、シール材及び外周シールの間に形成される保護シールによって、加圧工程において、外周シールの内側におけるシール材の外側の領域に回り込む大気によるシール材の損傷が抑制される。

上記加圧工程では、上記貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が１ｋＰａ以上の雰囲気にあるときに、上記外周シールの一部を圧縮変形させてもよい。

上記の方法によれば、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が、加圧工程において、１ｋＰａ以上の雰囲気にあれば、第１基板及び第２基板の間に挟持された外周シールの一部が確実に圧縮変形されるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。なお、貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が１ｋＰａ未満の雰囲気にあるときには、外周シールの一部を圧縮変形させることが困難である。

上記加圧工程の後に、上記シール材及び外周シールを硬化させるシール硬化工程を備えてもよい。

上記の方法によれば、シール硬化工程において、第１基板及び第２基板がそれぞれ平面状態を保持して加圧された状態でシール材及び外周シールが硬化されるので、セル厚ムラが抑制された液晶表示パネルが具体的に製造される。

上記第１基板及び第２基板は、上記液晶層を配置して表示に寄与する表示領域を有し、上記第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、上記表示領域の内外で上記液晶層側の表面に段差が形成されていてもよい。

上記の方法によれば、例えば、第１基板の表示領域に層間絶縁膜が形成されるなどして、第１基板の液晶層側の表面に表示領域の内外でその層間絶縁膜による段差がある場合には、従来、表示領域の周辺部でセル厚ムラが発生し易かったので、本発明の作用効果が有効に奏される。

本発明によれば、液晶材料、その液晶材料を囲むように形成されたシール材、並びにそのシール材が形成された基板の周端に沿って形成された外周シールを介して、第１基板及び第２基板を互いに対向して配置するように真空雰囲気において貼り合わせた後に大気雰囲気に戻すときに、外周シールの一部を圧縮変形させるので、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

まず、本実施形態で製造される液晶表示パネルについて説明する。ここで、図１は、本実施形態の液晶表示パネル５０の断面図である。

液晶表示パネル５０は、図１に示すように、第１基板として設けられたアクティブマトリクス基板２０と、アクティブマトリクス基板２０に対向するように第２基板として設けられた対向基板３０と、アクティブマトリクス基板２０及び対向基板３０の間に設けられた液晶層２５と、アクティブマトリクス基板２０及び対向基板３０の間で液晶層２５を囲むように枠状に設けられたシール材１８ａと、アクティブマトリクス基板２０及び対向基板３０の間でシール材１８ａの外側に設けられ、後述する加圧工程においてシール材１８ａを保護するための保護シール１８ｂと備えている。なお、図１では、保護シール１８ｂが図示されているが、後述する分断工程における分断によって、保護シール１８ｂが除去されていてもよい。

アクティブマトリクス基板２０は、図１に示すように、ガラス基板１０ａと、ガラス基板１０ａ上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線（不図示）と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線（不図示）と、各ゲート線及び各ソースの交差部分にそれぞれ設けられた複数のＴＦＴ１１と、ＴＦＴ１１を覆うように設けられた層間絶縁膜１２と、層間絶縁膜１２上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極（不図示）とを備えている。

各ＴＦＴ１１は、上記各ゲート線の側方に突出した部分であるゲート電極と、そのゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜と、そのゲート絶縁膜上でゲート電極に対応する位置に島状に設けられた半導体層と、その半導体層上で互いに対峙するように設けられたソース電極及びドレイン電極とを備えている。ここで、上記ソース電極は、上記ソース線の側方に突出した部分である。そして、上記ドレイン電極は、層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール（不図示）を介して上記画素電極に電気的に接続されている。

対向基板３０は、図１に示すように、ガラス基板１０ｂと、ガラス基板１０ｂ上に格子状に設けられたブラックマトリクス（不図示）と、そのブラックマトリクスの各格子間にそれぞれ設けられ、例えば、赤色、緑色又は青色に着色された複数の着色層１６ａ〜１６ｃと、各着色層１６ａ〜１６ｃを覆うように設けられた共通電極（不図示）と、その共通電極上で、例えば、上記ブラックマトリクスに重畳するように柱状に設けられたフォトスペーサ１７とを備えている。

シール材１８ａ及び保護シール１８ｂは、アクティブマトリクス基板２０及び対向基板３０を互いに接合するように構成されている。

液晶層２５は、電気光学特性を有するネマチック液晶（液晶材料）などにより構成されている。

また、液晶表示パネル５０では、アクティブマトリクス基板２０上の各画素電極、及び対向基板３０上の各着色層１６ａ〜１６ｃによって、画像の最小単位である画素がそれぞれ構成されており、それらの画素がマトリクス状に配置されることによって表示領域Ｄが構成されている。そして、アクティブマトリクス基板２０では、例えば、膜厚３μｍ程度の層間絶縁膜１２が表示領域Ｄに設けられ、表示領域Ｄの内外で表面に段差Ｌが形成されている。

上記の構成の液晶表示パネル５０では、各画素において、ゲート線からゲート信号がゲート電極に送られて、ＴＦＴ１１がオン状態になったときに、ソース線からソース信号がソース電極に送られて、半導体層及びドレイン電極を介して、画素電極に所定の電荷が書き込まれる。このとき、アクティブマトリクス基板２０の各画素電極と対向基板３０の共通電極との間において電位差が生じ、液晶層２５に所定の電圧が印加される。そして、液晶表示パネル５０では、液晶層２５に印加された電圧の大きさによって液晶層２５の配向状態を変えることにより、液晶層２５の光透過率を調整して画像が表示される。

次に、本実施形態の液晶表示パネル５０の製造装置について説明する。ここで、図２は、本実施形態の液晶表示パネル５０の製造装置である貼り合わせ装置５の断面図である。

貼り合わせ装置５は、図２に示すように、処理室４と、処理室４の内部に設けられ、互いに対向するように配置された第１ステージ１及び第２ステージ２とを備えている。

第１ステージ１及び第２ステージ２は、内側の表面に吸着や静電チャックなどにより基板を保持した状態で、互いに接近及び離間させることが可能に構成されている。

また、第１ステージ１及び第２ステージ２には、後述するアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａの間に挟持された外周シールの一部を圧縮変形させるための押圧部３が設けられている。

押圧部３は、第１ステージ１及び第２ステージ２にそれぞれ保持された基板の表面を押圧するための棒状体として押圧ピン３ａ及び３ｂを有し、例えば、エアシリンダーなどによって、各押圧ピン３ａ及び３ｂがステージ本体から突出するように昇降可能に構成されている。

処理室４には、室内を真空雰囲気にするための排気系配管（不図示）、及び室内を大気雰囲気にするための吸気系配管（不図示）がそれぞれ接続されている。

次に、上記構成の貼り合わせ装置５を用いて、液晶表示パネル５０を製造する方法について説明する。ここで、図３及び図４は、本実施形態の液晶表示パネル５０の製造方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態の製造方法は、図３に示すように、基板作製工程、基板洗浄工程、配向膜形成工程、シール形成工程、液晶供給工程、貼り合わせ工程、シール硬化工程及び分断工程を備える。また、本実施形態の製造方法では、例えば、Ｇ４サイズのガラス基板を用いて、３インチの液晶表示パネルを製造する方法を例示する。

＜基板作製工程（Ｓｔ１）＞
〜アクティブマトリクス母基板作製工程〜
まず、厚さ０．７ｍｍ程度のＧ４サイズのガラス基板の基板全体に、アルミニウムなどの金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、ゲート線及びゲート電極を形成する。

続いて、上記ゲート線及びゲート電極が形成された基板全体に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により窒化シリコン膜などを成膜し、ゲート絶縁膜を形成する。

さらに、上記ゲート絶縁膜が形成された基板全体に、ＣＶＤ法により真性アモルファスシリコン膜、及びリンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜を連続して成膜し、その後、フォトリソグラフィによりゲート電極上に島状にパターニングして、真性アモルファスシリコン層及びｎ＋アモルファスシリコン層からなる半導体層を形成する。

そして、上記半導体層が形成された基板全体に、チタンなどの金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、ソース線、ソース電極及びドレイン電極を形成する。

続いて、上記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして半導体層のｎ＋アモルファスシリコン層をエッチングすることにより、チャネル部をパターニングして、ＴＦＴ１１を形成する。

さらに、ＴＦＴ１１が形成された基板全体に、スピンコーティング法を用いて、感光性アクリル樹脂などを成膜し、その後、フォトリソグラフィによりドレイン電極上にコンタクトホールをパターニングして、層間絶縁膜１２を形成する。

そして、層間絶縁膜１２上の基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、画素電極を形成する。

以上のようにして、複数セルが形成されたアクティブマトリクス母基板２０ａを作製することができる。

〜対向母基板作製工程〜
まず、厚さ０．７ｍｍ程度のＧ４サイズのガラス基板の基板全体に、スパッタリング法により、例えば、クロム薄膜を成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターニングして、ブラックマトリクスを形成する。

続いて、上記ブラックマトリクスの格子間のそれぞれに、例えば、赤、緑又は青に着色された感光性レジスト材料などを塗布した後に、フォトリソグラフィによりパターニングして、選択した色の着色層（例えば、１６ａ）を形成する。さらに、他の２色についても同様な工程を繰り返して、他の２色の着色層（１６ｂ及び１６ｃ）を形成する。

さらに、各着色層１６ａ〜１６ｃ上に、スパッタリング法により、例えば、ＩＴＯ膜を成膜して、共通電極を形成する。

最後に、上記共通電極が形成された基板全体に、スピンコート法などにより感光性アク
リル樹脂などを塗布した後に、フォトリソグラフィによりパターン形成して、フォトスペーサ１７を形成する。

以上のようにして、複数セルが形成された対向母基板３０ａを作製することができる。

＜基板洗浄工程（Ｓｔ２）＞
上記アクティブマトリクス母基板作製工程で作製されたアクティブマトリクス母基板２０ａ、及び上記対向母基板作製工程で作製された対向母基板３０ａを洗浄装置を用いて純水などにより洗浄する。

＜配向膜形成工程（Ｓｔ３）＞
上記基板洗浄工程で洗浄されたアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａの上記各薄膜が形成された側の表面に、印刷法により、ポリイミド樹脂を塗布し、その後、ラビング処理を行うことにより、配向膜を形成する。

＜シール形成工程（Ｓｔ４）＞
上記配向膜形成工程で配向膜が形成されたアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａの一方、例えば、アクティブマトリクス母基板２０ａに対し、熱硬化及びＵＶ硬化併用型のアクリルエポキシ系樹脂をディスペンサなどにより描画して、図５に示すように、各セル単位の表示領域Ｄを囲むように枠状のシール材１８ａ、基板の周端に沿って枠状の外周シール１８ｃ、並びにシール材１８ａ及び外周シール１８ｃの間に線状の保護シール１８ｂを形成する。このとき、上記描画された樹脂の高さは、例えば、３０μｍ程度である。

＜液晶供給工程（Ｓｔ５）＞
上記シール形成工程でシール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃが形成されたアクティブマトリクス母基板２０ａの各セル単位の表示領域Ｄ上に、液晶材料２５を滴下する。

＜貼り合わせ工程（Ｓｔ６）＞
ここで、図４は、貼り合わせ工程及び加圧工程における詳細な手順を示したフローチャートである。

まず、上記液晶滴下工程で液晶材料２５が滴下されたアクティブマトリクス母基板２０ａ、及び上記配向膜形成工程で配向膜が形成された対向母基板３０ａを、第１ステージ１及び第２ステージ２にそれぞれ保持させた状態で、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａを貼り合わせ装置５の処理室４内に収容する（Ｓｔ６−１）。

続いて、処理室４の内部を排気することにより、処理室４の内部を１Ｐａ程度の真空雰囲気にする（Ｓｔ６−２）。

その後、第１ステージ１及び第２ステージ２を、例えば、水平方向に移動させることにより、第１ステージ１上に保持されたアクティブマトリクス母基板２０ａ、及び第２ステージ２上に保持された対向母基板３０ａを各セル単位が重畳するようにアライメント（位置合わせ）する（Ｓｔ６−３）。

さらに、第１ステージ１及び第２ステージ２を、例えば、鉛直方向に移動させることより互いに接近させて、第１ステージ１上に保持されたアクティブマトリクス母基板２０ａ、及び第２ステージ２上に保持された対向母基板３０ａを０．８ｔ（トン）／ｍ^２で貼り合わせる（Ｓｔ６−４）。

その後、処理室４の内部を大気に開放することにより、処理室４の内部を１ｋＰａ以上（例えば、５ｋＰａ程度）の雰囲気にして、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａの各表面を加圧して、シール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃを厚さ４μｍ〜５μｍ程度に潰す（Ｓｔ６−５、加圧工程）。このとき、表示領域Ｄのセル厚は、３μｍ〜４μｍ程度になる。

さらに、第１ステージ１及び第２ステージ２の各押圧ピン３ａ及び３ｂをステージ本体から突出させて、各押圧ピン３ａ及び３ｂの先端でアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向基板３０ａの各表面を局所的に押圧して、図６及び図７に示すように、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向基板３０ａの間に挟持された外周シール１８ｃの一部を圧縮変形させて、シールパスＰを形成して、液晶表示パネル母材５０ｂを作製する（Ｓｔ６−６、シールパス形成工程）。ここで、図６は、液晶表示パネル母材５０ｂの平面図であり、図７は、図６中のVII−VII線に沿った液晶表示パネル母材５０ｂの断面図である。また、外周シール１８ｃの幅は、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ（上記加圧工程で潰された後は、１ｍｍ〜２ｍｍ）であり、押圧ピン３ａ及び３ｂの直径は、５ｍｍ程度である。さらに、各押圧ピン３ａ及び３ｂを突出させるためのシリンダーが、各押圧ピン３ａ及び３ｂに印加する圧力は、２００ｋＰａ程度である。なお、処理室４の内部の圧力が１ｋＰａ未満のときには、外周シール１８ｃの一部を圧縮変形させることが困難である。

このとき、外周シール１８ｃは、可塑性を有しているので、押圧ピン３ａ及び３ｂによる荷重がなくなった後も変形したままの状態になると共に、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向基板３０ａは、押圧ピン３ａ及び３ｂによる荷重がなくなると元の平面状態に戻ることになり、シールパスＰが形成される。そして、外周シール１８ｃにシールパスＰが形成されることにより、外周シール１８ｃ及びシール材１８ａの間における雰囲気が上記処理室４の５ｋＰａ程度の雰囲気に等しくなる。ここで、外周シール１８ｃ及びシール材１８ａの間に保護シール１８ｂが形成されているので、外周シール１８ｃにシールパスＰが形成されても、そこから入り込んでくる大気がシール材１８ａに直接当たらなく、シール材１８ａの損傷を抑制することができる。

最後に、処理室４の内部を完全に大気雰囲気にした状態で、液晶表示パネル母材５０ｂを静置することにより、セル厚ムラを緩和する（Ｓｔ６−７）。

＜シール硬化工程（Ｓｔ７）＞
上記貼り合わせ工程でセル厚ムラが緩和された液晶表示パネル母材５０ｂに対し、ＵＶ照射及び熱焼成を行うことにより、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向基板３０ａの間に挟持されたシール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃを硬化させる。

＜分断工程（Ｓｔ８）＞
上記シール硬化工程でシール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃが硬化された液晶表示パネル母材５０ｂをスクライブ方式の分断装置などを用いてセル単位毎に分断する。

以上のようにして、液晶表示パネル５０を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態の液晶表示パネル５０の製造装置（貼り合わせ装置５）及び製造方法によれば、貼り合わせ工程において、処理室４の内部を真空雰囲気にして、第１ステージ１及び第２ステージ２を互いに接近させることにより、第１ステージ１及び第２ステージ２にそれぞれ保持されたアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａを、液晶供給工程でアクティブマトリクス母基板２０ａに供給された液晶材料２５、シール形成工程で液晶材料２５を囲むようにアクティブマトリクス母基板２０ａに形成されたシール材１８ａ、アクティブマトリクス母基板２０ａの周端に沿って形成された外周シール１８ｃ、並びにシール材１８ａ及び外周シール１８ｃの間に形成された保護シール１８ｂを介して貼り合わせた後に、加圧工程において、処理室４の内部を大気雰囲気にして、それらの貼り合わされたアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａの各表面を加圧することにより、シール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃが十分に潰される。そして、加圧工程において、処理室４の内部が完全に大気雰囲気に戻る前に、第１ステージ１及び第２ステージ２に設けられた押圧部３によって、外周シール１８ｃの一部が圧縮変形によってさらに潰されて、外周シール１８ｃの一部にシールパスＰ（空間）が形成される。これにより、処理室４の内部が完全に大気雰囲気に戻ったときに、外周シール１８ｃの内側におけるシール材１８ａの外側の領域に大気が回り込むことになる。そのため、加圧工程において、貼り合わせ工程で貼り合わされたアクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａが過剰に加圧されることがなくなるので、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａがそれぞれ平面状態を保持して加圧される。これにより、押圧部３によって外周シール１８ｃの一部を圧縮変形させるだけで、セル厚ムラが抑制されるので、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制することができる。

また、本実施形態では、加圧工程において、処理室４の内部が完全に大気雰囲気に戻る前に、押圧部３によって外周シール１８ｃにシールパスＰを形成する方法を例示したが、本発明は、処理室４の内部が完全に大気雰囲気に戻った後に、押圧部３によって外周シール１８ｃのシールパスＰを形成してもよい。これによれば、外周シール１８ｃにシールパスＰが形成されると同時に、外周シール１８ｃの内側におけるシール材１８ａの外側の領域に大気が回り込むことになり、アクティブマトリクス母基板２０ａ及び対向母基板３０ａが過剰に加圧されることがなくなる。

さらに、本実施形態の貼り合わせ装置５では、第１ステージ１及び第２ステージ２がそれぞれ押圧ピン３ａ及び３ｂを備えていたが、第１ステージ１及び第２ステージ２の一方が押圧ピンを備えていてもよい。

また、本実施形態の製造方法では、アクティブマトリクス母基板２０ａに対して、シール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃを形成すると共に液晶材料２５を滴下する方法を例示したが、本発明は、対向母基板３０ａに対して、シール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃを形成すると共に液晶材料２５を滴下してもよく、シール材１８ａ、保護シール１８ｂ及び外周シール１８ｃと液晶材料２５とをそれぞれ別の基板に形成及び滴下してもよい。

以上説明したように、本発明は、液晶滴下注入法で製造される液晶表示パネルにおいて、セル厚ムラの発生を容易に抑制することができるので、主に液晶滴下注入法が採用される大型の液晶表示パネルの製造について有用である。

本発明の実施形態に係る液晶表示パネル５０の断面図である。 本発明の実施形態に係る貼り合わせ装置５の断面図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示パネル５０の製造方法を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る液晶表示パネル５０の製造方法を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施形態に係るアクティブマトリクス母基板２０ａの平面図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示パネル母材５０ｂの平面図である。 図６中のVII−VII線に沿った液晶表示パネル母材５０ｂの断面図である。 従来の貼合体１５０ａの断面図である。 従来の貼合体１５０ａの平面図である。 貼合体１５０ａの加圧後の状態を模式的に示した貼合体１５０ｂの断面図である。

符号の説明

Ｄ 表示領域
Ｌ 段差
Ｐ シールパス
１ 第１ステージ
２ 第２ステージ
３ 押圧部
３ａ，３ｂ 押圧ピン（棒状体）
４ 処理室
５ 貼り合わせ装置（液晶表示パネルの製造装置）
１８ａ シール材
１８ｂ 保護シール
１８ｃ 外周シール
２０ａ アクティブマトリクス母基板（第１基板）
２５ 液晶層（液晶材料）
３０ａ 対向母基板（第２基板）
５０ 液晶表示パネル

Claims (8)

1. 処理室と、
   上記処理室の内部に設けられ、互いに対向するように配置された第１ステージ及び第２ステージとを備え、
   上記処理室の内部に形成された真空雰囲気において、上記第１ステージ及び第２ステージを互いに接近させることにより、液晶材料、該液晶材料を囲むように枠状に形成されたシール材、及び該シール材が形成された基板の周端に沿って枠状に形成された外周シールを介して、上記第１ステージ及び第２ステージにそれぞれ保持された第１基板及び第２基板を貼り合わせた後に、上記処理室の内部を大気雰囲気に戻して該第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより、上記シール材及び外周シールが潰れて上記液晶材料を含む液晶層の厚さが規定される液晶表示パネルの製造装置であって、
   上記第１ステージ及び第２ステージの少なくとも一方には、上記加圧により潰れた外周シールの一部を圧縮変形させるための押圧部が設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
2. 請求項１に記載された液晶表示パネルの製造装置において、
   上記押圧部は、上記第１基板又は第２基板の表面を押圧するための棒状体を有し、該棒状体がステージ本体から突出するように昇降可能に構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
3. 請求項１に記載された液晶表示パネルの製造装置において、
   上記押圧部は、上記処理室の内部の圧力が１ｋＰａ以上のときに、上記外周シールの一部を圧縮変形させるように構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
4. 互いに対向して配置された第１基板及び第２基板と、
   上記第１基板及び第２基板の間に設けられた液晶層と、
   上記第１基板及び第２基板の間で上記液晶層を囲むように枠状に設けられたシール材とを備えた液晶表示パネルを製造する方法であって、
   上記第１基板及び第２基板の一方に上記液晶層を構成する液晶材料を供給する液晶供給工程と、
   上記第１基板及び第２基板の一方に上記シール材を形成すると共に、該シール材が形成された基板の周端に沿って枠状の外周シールを形成するシール形成工程と、
   上記液晶供給工程で供給された液晶材料、並びに上記シール形成工程でそれぞれ形成されたシール材及び外周シールを介して、上記第１基板及び第２基板を真空雰囲気において貼り合わせる貼り合わせ工程と、
   上記貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板を大気雰囲気に戻して、該第１基板及び第２基板の各表面を加圧する加圧工程とを備え、
   上記加圧工程では、上記第１基板及び第２基板の各表面を加圧することにより上記液晶層の厚さが規定されるように上記シール材及び外周シールを潰した後に、該外周シールの一部を圧縮変形させることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
5. 請求項４に記載された液晶表示パネルの製造方法において、
   上記シール形成工程では、上記シール材及び外周シールの間において、上記加圧工程で圧縮変形させる外周シールの一部に対応する位置に該シール材を保護するための保護シールを形成することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
6. 請求項４に記載された液晶表示パネルの製造方法において、
   上記加圧工程では、上記貼り合わせ工程で貼り合わされた第１基板及び第２基板が１ｋＰａ以上の雰囲気にあるときに、上記外周シールの一部を圧縮変形させることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
7. 請求項４に記載された液晶表示パネルの製造方法において、
   上記加圧工程の後に、上記シール材及び外周シールを硬化させるシール硬化工程を備えることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
8. 請求項４に記載された液晶表示パネルの製造方法において、
   上記第１基板及び第２基板は、上記液晶層を配置して表示に寄与する表示領域を有し、
   上記第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、上記表示領域の内外で上記液晶層側の表面に段差が形成されていることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。

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