JP2009294438A - 液晶表示装置の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶が紫外線を吸収して高温に発熱するのを抑えて液晶分子の配向の安定化を図ると共に、液晶表示装置の製造効率の向上を図る。
【解決手段】ＴＦＴ基板と対向電極基板との間に複数の画素をマトリクス状に形成し、液晶を封止した液晶表示用基板の前記各画素に電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に紫外線を照射して、前記液晶の分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示用基板の一面を冷却媒体に接触させる第１ステップと、前記各画素に所定量の電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する第２ステップと、を行うものである。
【選択図】図１０

Description

本発明は、液晶を封止した液晶表示用基板に電界を印加した状態で紫外線を照射して液晶分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造方法に関し、詳しくは、液晶が紫外線を吸収して高温に発熱するのを抑えて液晶分子の配向の安定化を図ると共に、液晶表示装置の製造効率の向上を図ろうとする液晶表示装置の製造方法及びその製造装置に係るものである。

従来のこの種の液晶表示装置の製造方法は、液晶にモノマーを混合した液晶材料を一対の基板間に封止し、該基板間に電圧を印加して液晶分子を傾斜させた状態で紫外線を照射し、上記モノマーを重合してポリマー化し、液晶分子の配向方向を規定するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。

このような液晶表示装置の製造方法は、配向膜をラビング処理することにより液晶分子を所定方向に配向させるものに比べて、非接触で液晶分子を配向させることができるため、欠陥の発生を抑制することができるという特徴を有している。
特開２００３−２２８０５０号公報

しかし、このような従来の液晶表示装置の製造方法においては、液晶が紫外線を吸収して８０℃以上に発熱する場合があり、液晶が光の透過及び遮断のスイッチング機能を消失して適切な画像表示ができなくなるという不具合が発生するおそれがあった。

液晶の発熱の問題に対しては、紫外線の照射を時分割して一定の時間間隔で行うことにより対処することができるが、この場合、液晶表示装置の製造効率が悪くなるという問題がある。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、液晶が紫外線を吸収して高温に発熱するのを抑えて液晶分子の配向の安定化を図ると共に、液晶表示装置の製造効率の向上を図ろうとする液晶表示装置の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による液晶表示装置の製造方法は、ＴＦＴ基板と対向電極基板との間に複数の画素をマトリクス状に形成し、液晶を封止した液晶表示用基板の前記各画素に電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に紫外線を照射して、前記液晶の分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶表示用基板の一面を冷却媒体に接触させる第１ステップと、前記各画素に所定量の電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する第２ステップと、を行うものである。

このような構成により、ＴＦＴ基板と対向電極基板との間に複数の画素をマトリクス状に形成し、液晶を封止した液晶表示用基板の一面を冷却媒体に接触させ、各画素に所定量の電界を印加した状態で液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射して、液晶の分子を所定方向に配向させる。

また、前記第２ステップを行った後に、前記各画素への電界の印加を取り去った状態で前記液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する第３ステップを行うものである。これにより、各画素に所定量の電界を印加した状態で液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射した後、各画素への電界の印加を取り去った状態で液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する。

さらに、前記ＴＦＴ基板は、上面にカラーフィルタを連続形成したＣＯＡ（Color filter On Array）構成を有するものであり、前記第２ステップは、前記液晶表示用基板に前記対向電極基板側から紫外線を照射するものとした。これにより、上面にカラーフィルタを連続形成したＣＯＡ構成を有するＴＦＴ基板を備えた液晶表示用基板に対向電極基板側から紫外線を照射する。

また、前記液晶表示用基板は、前記第１ステップにおいて、前記ＴＦＴ基板の前記対向電極基板側とは反対側の面を前記冷却媒体に接触させるものである。これにより、第１ステップにおいて、液晶表示用基板のＴＦＴ基板の対向電極基板側とは反対側の面を冷却媒体に接触させる。

そして、前記冷却媒体は、所定温度に冷却された水である。これにより、所定温度に冷却された水で液晶表示用基板の一面を冷却する。

また、本発明の液晶表示装置の製造装置は、一対の基板間に複数の画素をマトリクス状に形成して液晶を封止し、少なくとも隣接する二つの縁部に前記画素を駆動するための複数の電極を形成した液晶表示用基板の前記各電極に通電して前記各画素に電界を印加した状態で、前記液晶表示用基板に紫外線を照射して前記液晶の分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造装置であって、前記液晶表示用基板の一面に接触して冷却する冷却媒体を貯留する凹陥部を中央に形成し、該凹陥部を囲む側壁の上面に前記液晶表示用基板の一面の周縁近傍部を吸着して保持するステージと、前記ステージの少なくとも隣接する二つの縁部近傍に配設され、前記ステージに保持された液晶表示用基板の前記複数の電極に接続して通電する複数の端子を設けたプローバーと、前記ステージの上方に配設され、前記ステージに保持された液晶表示用基板に紫外線を照射する光源装置と、を備えたものである。

このような構成により、中央に凹陥部を形成したステージの該凹陥部を囲む側壁の上面に、一対の基板間に複数の画素をマトリクス状に形成し液晶を封止した液晶表示用基板の一面の周縁近傍部を吸着して保持し、上記凹陥部に冷却媒体を貯留してこの冷却媒体を液晶表示用基板の一面に接触させて冷却し、ステージの少なくとも隣接する二つの縁部近傍に配設されたプローバーの複数の端子を液晶表示用基板の少なくとも隣接する二つの縁部に形成された複数の電極に接続して通電し、上記各画素に電界を印加した状態でステージの上方に配設された光源装置により液晶表示用基板に紫外線を照射して、液晶の分子を所定方向に配向させる。

さらに、前記光源装置は、複数のフラッシュランプを備えた複数のランプユニットをマトリクス状に配設したものである。これにより、マトリクス状に配設した複数のランプユニットに備えた複数のフラッシュランプで液晶表示用基板に紫外線を照射する。

さらにまた、前記光源装置は、前記ステージに対して該ステージに平行な面内を相対移動可能にされたものである。これにより、光源装置をステージに対して該ステージに平行な面内を相対移動させる。

そして、前記光源装置は、紫外光点灯前に前記複数のフラッシュランプをシマー放電させるものである。これにより、紫外光点灯前に複数のフラッシュランプをシマー放電させる。

また、前記複数のフラッシュランプは、夫々所定の遅れ時間で所定時間だけ順次点灯するものである。これにより、複数のフラッシュランプを夫々所定の遅れ時間で所定時間だけ順次点灯させる。

さらに、前記ステージの凹陥部の底面には、複数のフォトセンサーを備えた。これにより、ステージの凹陥部の底面に備えた複数のフォトセンサーで液晶表示用基板の透過光を検出する。

さらにまた、前記ステージの凹陥部の底面には、前記冷却媒体を噴出して吸着保持された前記液晶表示用基板の一面に吹き付ける噴出口と、前記冷却媒体を排出する排出口とを備えた。これにより、ステージの凹陥部の底面に備えた噴出口から冷却媒体を噴出して吸着保持された液晶表示用基板の一面に吹き付け、上記凹陥部の底面に備えた排出口から冷却媒体を排出する。

そして、前記ステージに対して前記液晶表示用基板を搬入及び搬出する搬送手段を備えたものである。これにより、搬送手段でステージに対して液晶表示用基板を搬入及び搬出する。

また、前記搬送手段は、前記液晶表示用基板の前記ステージ側とは反対側の面を吸着して搬送するものである。これにより、搬送手段で液晶表示用基板のステージ側とは反対側の面を吸着して搬送する。

さらに、前記ステージの側方にて前記液晶表示用基板の搬入及び搬出側には、前記液晶表示用基板の一面に圧縮気体を噴射して、付着した冷却媒体を吹き飛ばすエアナイフを設けたものである。これにより、ステージの側方にて液晶表示用基板の搬入及び搬出側に設けたエアナイフで液晶表示用基板の一面に圧縮気体を噴射して、付着した冷却媒体を吹き飛ばす。

そして、前記冷却媒体は、所定温度に冷却された水である。これにより、所定温度に冷却された水で液晶表示用基板の一面を冷却する。

請求項１に係る液晶表示装置の製造方法によれば、冷却媒体で液晶表示用基板を冷却することができ、液晶が紫外線を吸収して高温に発熱するのを抑制することができる。したがって、液晶分子の配向の安定化を図ることができ、表示品質の高い液晶表示装置を安定して製造することができる。また、紫外線の照射を時分割して行う必要が無いため、液晶表示装置の製造効率を向上することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、所定方向に配向した液晶分子を定着させることができ、画素に印加された電界を取り去った後に液晶分子が初期状態に戻るのを防止することができる。したがって、液晶分子の配向をより安定化することができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、上面にカラーフィルタを連続形成したＣＯＡ（Color filter On Array）構成を有するＴＦＴ基板から成る液晶表示用基板の液晶配向も容易に行なうことができる。

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、対向電極基板側の空間に紫外線を放射する光源を配置して液晶表示用基板に紫外線を照射することができる。したがって、光源としては、防水型の特殊なランプは必要なく、例えば、汎用性の安価なキセノンランプ、超高圧水銀ランプ、又は紫外線発光レーザ光源等を使用することができる。

そして、請求項５に係る発明によれば、冷却媒体として所定温度に冷却された水を使用することができ、安全且つ衛生的で冷却媒体の取扱いが容易である。

また、請求項６に係る液晶表示装置の製造装置によれば、冷却媒体で液晶表示用基板を冷却することができ、液晶が紫外線を吸収して高温に発熱するのを抑制することができる。したがって、液晶分子の配向の安定化を図ることができ、表示品質の高い液晶表示装置を安定して製造することができる。また、紫外線の照射を時分割して行う必要が無いため、液晶表示装置の製造効率を向上することができる。

さらに、請求項７に係る発明によれば、ランプの点灯制御が容易であると共に、サイズの大きい液晶表示用基板に対しても紫外線を一括照射することができる。したがって、液晶表示装置の製造効率をより向上することができる。

そして、請求項８に係る発明によれば、サイズの大きい液晶表示用基板に対して紫外線を均一に照射することができる。したがって、液晶表示用基板の表示領域全体の液晶分子の配向を略一定方向に揃えることができる。

また、請求項９に係る発明によれば、フラッシュランプを高速に点灯させることができる。したがって、紫外線照射による液晶配向処理の効率を向上することができる。

さらに、請求項１０に係る発明によれば、紫外線の照射エネルギーを分散することができる。したがって、液晶表示用基板の液晶の温度上昇をより抑制することができる。

そして、請求項１１に係る発明によれば、液晶表示用基板の点灯状態を検査することができる。この場合、シマー放電により白色光を放出するフラッシュランプをバックライトとして使用すれば、別にバックライトを設ける必要がないので装置の構成を簡単にすることができる。

また、請求項１２に係る発明によれば、液晶表示用基板と冷却媒体との接触界面に空気層が発生するのを防止して、液晶表示用基板の冷却効率を向上することができる。

さらに、請求項１３に係る発明によれば、サイズの大きい液晶表示用基板の搬入及び搬出作業を安全且つ容易に行なうことができる。

そして、請求項１４に係る発明によれば、液晶表示用基板面に付着した冷却媒体を吸引して液晶表示用基板面の吸着不良を招くことがない。したがって、搬出中に液晶表示用基板が落下して破損するおそれがない。

また、請求項１５に係る発明によれば、液晶表示用基板の一面に付着した冷却媒体を吹き飛ばして基板を急速乾燥することができる。

そして、請求項１６に係る発明によれば、冷却媒体として所定温度に冷却された水を使用することができ、安全且つ衛生的で冷却媒体の取扱いが容易である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による液晶表示装置の製造装置の実施形態を示す正面図であり、図２は図１のＯ−Ｏ線断面図、図３は図１の部分断面平面図、図４は図１の右側面図である。この液晶表示装置の製造装置は、一対の基板間に複数の画素をマトリクス状に形成し、液晶を封止した液晶表示用基板の各画素に電界を印加した状態で液晶表示用基板に紫外線を照射して、液晶の分子を所定方向に配向させるもので、ステージ１と、プローバー２と、光源装置３と、搬送手段４と、アライメントカメラ５と、エアナイフ６とを備えて成る。

ここで使用する液晶表示用基板７は、カラーフィルタがＴＦＴの上部に連続形成されるＣＯＡ（Color filter On Array）構成を有するもので、図５に示すように、中央部に複数の画素８をマトリクス状に備えて表示領域９と成し、図６に示すように、ＴＦＴ基板１０のサイズよりも対向電極基板１１のサイズの方が大きくされたものである。そして、対向電極基板１１のＴＦＴ基板１０側の面１１ａにて互いに隣接する少なくとも二つの縁部１１ｂ，１１ｃ（図５参照）に上記複数の画素８に駆動信号を供給するための複数の電極１２を並べて有する複数の電極群１３を備えている。なお、図６において、符号１４は液晶層を示し、符号１５はシール材を示している。

上記ステージ１は、液晶表示用基板７を吸着して保持するものであり、図２及び図７に示すように、中央部に凹陥部１６を形成し、液晶表示用基板７の一面に接触して冷却する冷却媒体としての冷却水、例えば生活用水、工業用水又は純水等を貯留可能とし、凹陥部１６を囲む側壁１７の上面は平滑面に形成され、この上面に複数の吸引噴出口１８を形成し、該各吸引噴出口１８からエアを吸引して液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａの周縁近傍部を上記側壁１７の上面に吸着し、各吸引噴出口１８からエアを噴出して液晶表示用基板７を浮上させるようになっている。なお、上記各吸引噴出口１８には、夫々図示省略の管が接続されている。さらに、これらの管の末端は、一つにまとめられて２系統の切換弁に接続されており、この切換弁の一方は図示省略の吸引ポンプに接続され、他方は図示省略のエアコンプレッサに接続されている。この場合、液晶表示用基板７をステージ１上に吸着保持するときには、切換弁を吸引ポンプ側に切り換えて吸引噴出口１８からエアを吸引する。また、液晶表示用基板７と後述のプローバー２とのアライメント粗調整をする際、及び液晶表示用基板７を搬出する際には、切換弁をエアコンプレッサ側に切り換え、上記吸引噴出口１８からエアを噴出して液晶表示用基板７を浮上させる。

ここで、上記凹陥部１６の底面には、冷却水を噴出し、ステージ１に吸着保持された液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａに吹き付ける複数の噴出口１９と、冷却水を排出する図示省略の排出口とを備えている。なお、上記排出口は、図２に示すように縦横に交差して設けられた複数の排水溝２０に繋げて設けられている。また、上記各噴出口１９は、排水溝２０に囲まれた複数の島２１の内側に設けられており、図７に示すように給水路４３の一方端を各噴出口１９としている。そして、この給水路４３の他方端には、図示省略の給水管が接続され、この給水管の末端は図示省略の貯水タンクから冷却水を汲み上げる給水ポンプに接続されている。また、排出口には、図示省略の排水管が接続されており、この排水管の末端は貯水タンクに接続されて、冷却水を循環使用することができるようになっている。

また、上記凹陥部１６の底面にて上記各島２１内には、複数のフォトセンサー２２が設けられている。このフォトセンサー２２は、液晶表示用基板７の点灯状態を検査するもので、液晶表示用基板７の透過光を受光するようになっている。

さらに、上記凹陥部１６の底面にて上記排水溝２０内には、複数のリフトピン２３が設けられている。これらのリフトピン２３は、液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａを支持して一緒に昇降するもので、各リフトピン２３の先端位置は、略同じ高さ位置となるように形成されている。また、リフトピン２３の周囲は漏水防止処理がなされて、冷却水がリフトピン２３を伝って漏水しないようになっている。

上記ステージ１を取り囲んで設けられた枠状のプローバー保持部４４の少なくとも隣接する二つの縁部４４ａ，４４ｂ（図２参照）には、プローバー２が配設されている。このプローバー２は、液晶表示用基板７の縁部に形成された複数の電極１２に接続して通電する複数の端子２７を備えた複数のプローバーユニット２ａを並べて設けたもので、これら複数の端子２７の先端部をステージ１の上記側壁１７の上面よりも上方に突出させて（図７参照）、ステージ１に載置された液晶表示用基板７の対向電極基板１１に形成された複数の電極１２に接触させることができるようになっている。この複数の端子２７は、外部から押圧力を加えると縮み、押圧力を取り去ると元の状態に復帰するように伸縮自在に形成されたコンタクトピンであり、ステージ１に載置された液晶表示用基板７の複数の電極１２に略一定の圧力で接触するようにされている。そして、プローバー保持部４４は、Ｘ軸，Ｙ軸方向に移動可能に形成され、その中心を軸に回動可能に形成されており、プローバー２の端子２７を液晶表示用基板７の電極１２に対してアライメントすることができるようになっている。

なお、上記ステージ１及びプローバー保持部４４は、それらを取り囲んで設けられた筐体２４の内側に収容されており、筐体２４の側面に形成された搬入搬出口２５を通して、ステージ１に液晶表示用基板７を搬入搬出することができるようになっている。また、この搬入搬出口２５には、図４に破線で示す矢印方向に回動して搬入搬出口２５を開閉するシャッタ２６が取付けられており、紫外線照射中には閉じられて紫外線が外部に漏れないようにされている。

上記ステージ１の上方には、光源装置３が配設されている。この光源装置３は、ステージ１に保持された液晶表示用基板７に紫外線を照射するもので、図３に示すように、複数のフラッシュランプ２８を備えた複数のランプユニット２９をマトリクス状に配設している。このランプユニット２９は、例えば４本のフラッシュランプ２８と、これらフラッシュランプ２８を囲って設けられ、下面側を開口し、フラッシュランプ２８から放射された光を多重反射して均一化して上記開口から放出させるリフレクタ３０とから成る。そして、このリフレクタ３０の後端部は、前端部から切り離して取り外し可能に形成されており、フラッシュランプ２８の交換を容易にしている。

また、光源装置３は、図示省略の移動手段により、ステージ１に平行な面内をＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能にされ、フラッシュランプ２８の点灯中に上記面内を所定の振幅で前後左右（Ｘ軸，Ｙ軸方向）に揺動して、隣接するランプユニット２９間に対応した液晶表示用基板７面の領域にも紫外線を均一に照射できるようにしている。

さらに、上記４本のフラッシュランプ２８には、図８に示すような駆動回路が接続されており、同図に示すスイッチングトランジスタ３１ａ〜３１ｄを所定の時間間隔でＯＮ・ＯＦＦ駆動して、４本のフラッシュランプ２８を夫々所定の遅れ時間で所定時間だけ順次点灯させるようになっている。

ここで、上記４本のフラッシュランプ２８の点灯を図９のタイミングチャートを参照して説明する。
先ず、例えばＡＣ２００Ｖの交流電圧が供給されると、この交流電圧は、図８に示すＡＣ／ＤＣ変換器３２により直流に変換される。これにより、キャパシタ３３には、図９（ａ）に示すように所定の電荷が蓄積される。また、各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄには、同図（ｂ）に示すように微弱な電流が供給され、各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄがシマー放電（予備点灯）する。このシマー放電状態においては、フラッシュランプ２８は白色光を放出するため、フラッシュランプ２８を液晶表示用基板７の点灯検査用バックライトとして使用することができる。続いて、スイッチングトランジスタ３１ａに同図（ｃ）に示すようなＡフラッシュパルスが供給されると、スイッチングトランジスタ３１ａがＯＮ駆動してＤＣ電圧がフラッシュランプ２８ａに供給され、フラッシュランプ２８ａが例えばＴｗ＝２００μｓだけ点灯する。その後、同図（ｄ）〜（ｆ）に示すようにスイッチングトランジスタ３１ｂ〜３１ｄにＢ〜Ｄフラッシュパルスが夫々時間Ｔｄだけ遅れて順次供給される。これにより、スイッチングトランジスタ３１ｂ〜３１ｄが順番にＯＮ・ＯＦＦ駆動し、上述と同様にしてフラッシュランプ２８ｂ〜２８ｄがそれぞれ例えばＴｗ＝２００μｓだけ順次点灯する。そして、所定時間だけＡ〜Ｄフラッシュパルスを繰り返し供給して各フラッシュランプ８ａ〜８ｄを順次点灯し、所定の照射光量を得る。

上記ステージ１の側方には、搬送手段４が設けられている。この搬送手段４は、ステージ１に対して液晶表示用基板７を搬入及び搬出するもので、液晶表示用基板７のステージ１側とは反対側の面、即ち対向電極基板１１の上面１１ｄ（図６参照）を吸着して保持する複数のアーム３４を備えたロボットである。この搬送手段４は、図４に示すレール３５上をＹ軸方向に前進後退すると共に、ヘッド部３６が回転軸３７を中心にして３６０°回転するようになっている。また、各アーム３４の下面には、複数の吸盤及び該各吸盤の中心部に吸引口３８が形成されている。さらに、図２に示すように、各吸引口３８は、アーム３４の内部に形成された溝３９に繋がり、例えば各アーム３４の根元部に形成された穴４０（図３参照）に接続された図示省略のチューブを介して別の吸引ポンプで吸引できるようになっている。

上記ステージ１の上方には、アライメントカメラ５が設けられている。このアライメントカメラ５は、液晶表示用基板７に設けられたアライメントマークを検出して液晶表示用基板７の電極１２とプローバー２の端子２７とのアライメントをとるためのものであり、プローバー保持部４４に固定されて該プローバー保持部４４と共にＸ軸，Ｙ軸方向に移動し、プローバー保持部４４の中心を軸として回動するようになっている。

上記ステージ１の液晶表示用基板７の搬入及び搬出側には、エアナイフ６が設けられている。このエアナイフ６は、液晶表示用基板７の一面、即ちＴＦＴ基板１０の裏面１０ａ（図６参照）に圧縮空気を噴射して付着した冷却水を吹き飛ばして急速乾燥させるもので、配管により図示省略のエアコンプレッサに接続されている。なお、噴射する気体は、空気に限られず、窒素やアルゴン等の不活性ガスであってもよい。

次に、このように構成された液晶表示装置の製造装置の動作、及び液晶表示装置の製造方法について図１０のフローチャートを参照して説明する。
先ず、ステップＳ１においては、搬送手段４により液晶表示用基板７をその対向電極基板１１の上面１１ｄを搬送手段４のアーム３４の下面に吸着してＹ軸方向に搬送し、ステージ１上に位置付ける。

ステップＳ２においては、リフトピン２３を上昇してその先端を液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａに突き当てる。リフトピン２３の先端が液晶表示用基板７に当接すると、それを図示省略のセンサーで検出し、搬送手段４のアーム３４への液晶表示用基板７の吸着を解除する。これにより、液晶表示用基板７が搬送手段４からリフトピン２３に受け渡される。なお、搬送手段４は、液晶表示用基板７の受け渡しが終了するとＹ軸方向に移動して元の位置まで退避する。

ステップＳ３においては、図７に示すように、リフトピン２３をＺ軸方向に下降させて液晶表示用基板７をステージ１上に載置する。液晶表示用基板７がステージ１上に載置されると、これを図示省略のセンサーにより検出し、制御手段により制御して図示省略のエアコンプレッサを駆動すると共に切換弁をエアコンプレッサ側に切り換え、凹陥部１６の側壁１７の上面の吸引噴出口１８からエアを噴出して液晶表示用基板１を浮上させる。この状態で、図示省略の押圧ピンにより液晶表示用基板１をその対角線方向に押して、該対角線方向にてステージ１の隣接する二つの縁部に設けられた図示省略の位置決め用凸部に押し当てる。これにより、液晶表示用基板７がステージ１上の所定位置に配置され、液晶表示用基板７の電極１２とプローバー２の端子２７とのアライメント粗調整がなされることになる。その後、上記切換弁を吸引ポンプ側に切り換えて吸引噴出口１８から吸引して液晶表示用基板７を凹陥部１６の側壁１７の上面に吸着保持する。このとき、プローバー保持部４４上に設けられたプローバー２の複数の端子２７が液晶表示用基板７によって押し下げられ、液晶表示用基板７の対向電極基板１１の縁部に設けられた複数の電極１２に圧接する。

ステップＳ４においては、アライメントカメラ５をＯＮ駆動し、液晶表示用基板７の四つの隅部に設けられたアライメントマーク４１を撮像する。この場合、図１１（ａ）に示すように、アライメントマーク４１がアライメントカメラ５の視野４２の中心からずれているときには、アライメントマーク４１の撮像画像に基づいて図示省略の制御手段でアライメントカメラ５の視野４２の中心からのアライメントマーク４１のずれ量、即ちＸ軸，Ｙ軸方向のずれ量及び回転角度を算出し、これらずれ量及び回転角度に応じてプローバー保持部４４をＸ軸，Ｙ軸方向に移動すると共に回転して、同図（ｂ）に示すようにアライメントマーク４１をアライメントカメラ５の視野４２の中心に位置付ける。これにより、液晶表示用基板７の電極１２に対してプローバー２の端子２７が正確にアライメントされることになる。

ステップＳ５においては、光源装置３を駆動する。この場合、先ず、微弱な電流を複数のランプユニット２９の各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄに供給し、各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄをシマー放電する。したがって、各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄは、白色光を放出することになる。同時に、図示省略の信号源からプローバー２を介して液晶表示用基板７の複数の電極１２に通電し、複数の画素８に所定量の電界を印加して各画素８をＯＮ駆動する。これにより、白色光は、液晶表示用基板７を透過可能となり、この透過光をステージ１の凹陥部１６の底面に設けた複数のフォトセンサー２２により検出して液晶表示用基板７の点灯状態を確認する。

ステップＳ６（第１ステップ）においては、液晶表示用基板７の全面点灯が確認されると、給水ポンプを駆動して貯水タンクから冷却水を汲み上げ、この冷却水をステージ１の凹陥部１６の底面に設けた噴出口１９から噴出し、液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａに吹付ける。その後、冷却水は、排水溝２０を通って排出口から排出されて貯水タンクに戻され、別に設けたチラーにより所定温度に冷却されて循環使用される。

ステップＳ７（第２ステップ）においては、各画素８に所定量の電界を印加した状態で図８に示す各スイッチングトランジスタ３１ａ〜３１ｄに図９（ｃ）〜（ｆ）に示すＡ〜Ｄフラッシュパルスを遅れ時間Ｔｄで順次供給し、各フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄを順番に時間Ｔｗだけ点灯する。この場合、Ａ〜Ｄフラッシュパルスは、所定の照射光量が得られるまで所定時間だけ繰り返し供給される。したがって、フラッシュランプ２８ａ〜２８ｄを同時に点灯させた場合のように、大量の照射エネルギーが集中して供給されることがなく、照射エネルギーを分散させることができ、液晶の発熱をより抑制することができる。なお、ステップＳ７実行中は、光源装置３は、Ｘ軸，Ｙ軸方向に所定の振幅で揺動されて、隣接するランプユニット２９間に対応した液晶表示用基板７の領域にも紫外線が均一に照射される。これにより、液晶表示用基板７の表示領域９内の液晶分子を所定方向に均一に配向させることができる。

ステップＳ８（第３ステップ）においては、各画素８への電界の印加を取り去った状態でステップＳ７と同様にして液晶表示用基板７に所定光量の紫外線を照射する。これにより、各画素８の液晶分子の配向が定着され、各画素８に印加された電界を取り去った後に液晶分子が初期状態に戻るのを防止して、液晶分子の配向を安定化することができる。

ステップＳ９においては、光源装置３をＯＦＦ駆動すると共に、給水ポンプを停止し、ステージ１の凹陥部１６内の冷却水を排水する。

ステップＳ１０においては、搬送手段４をＹ軸方向に移動してアーム３４をステージ１の上方に位置付ける。次に、ステージ１の吸引ポンプを停止して、凹陥部１６の側壁１７上面への液晶表示用基板７の吸着を解除する。

ステップＳ１１においては、切換弁を切り換えると共にエアコンプレッサを駆動し、吸引噴出口１８からエアを噴出して液晶表示用基板７を浮上させる。その後、リフトピン２３を上昇して、液晶表示用基板７を対向電極基板１１の上面１１ｄがアーム３４の下面に当接するまで持ち上げる。液晶表示用基板７がアーム３４に当接したことをセンサーで検出すると、搬送手段４の吸引ポンプを駆動して液晶表示用基板７をアーム３４の下面に吸着し、液晶表示用基板７をリフトピン２３から搬送手段４へ受け渡す。なお、液晶表示用基板７の受け渡しが終了すると、リフトピン２３は、所定位置まで下降する。

ステップＳ１２においては、搬送手段４は、Ｙ軸方向に移動して液晶表示用基板７を搬出する。このとき、ステージ１の搬入及び搬出側に設けたエアナイフ６から圧縮空気を噴射し、液晶表示用基板７のＴＦＴ基板１０の裏面１０ａに付着した冷却水を吹き飛ばして基板を乾燥する。

なお、上記実施形態においては、ステップＳ８で各画素８への電界の印加を取り去った状態で液晶表示用基板７に所定光量の紫外線を照射する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ステップＳ７において、液晶分子の配向が十分に安定して得られるときには、ステップＳ８は省略してもよい。

また、上記実施形態においては、ステージ１を囲んで移動可能に設けられた枠状のプローバー保持部４４にプローバー２を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限られず、プローバー２は、ステージ１の少なくとも隣接する二つの縁部にＸ軸、Ｙ軸方向に移動可能に、またプローバー２の中心を軸として回転可能に設けてもよい。この場合、アライメントカメラ５は、液晶表示用基板１の電極１２とプローバー２の端子２７の先端部の両方を観察できるように設けるとよい。又は、上記ステップＳ３において、液晶表示用基板１の電極１２とプローバー２の端子２７とを所定の許容範囲内でアライメントすることができるならば、プローバー２は、ステージ１の縁部に固定して設けられてもよい。この場合、上記ステップＳ４は省略することができ、アライメントカメラ５は無くてもよい。

さらに、上記実施形態においては、液晶表示用基板７の複数の電極１２を対向電極基板１１側に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ＴＦＴ基板１０側に設けてもよい。この場合、プローバー２は、液晶表示用基板７がステージ１に載置されるときには、ステージ１の側方の待機位置に退避させておき、液晶表示用基板７がステージ１に載置されると基板の複数の電極上方まで移動して各電極にプローバー２の各端子２７を上方から接触させるようにするとよい。

そして、上記実施形態においては、ＴＦＴ基板１０の裏面１０ａを冷却水に接触させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、対向電極基板１１の上面１１ｄを冷却水に接触させてもよい。この場合、光源装置３は、ステージ１の凹陥部１６の底面に配設されることになり、フラッシュランプ２８としては、防水型のものが使用される。

また、上記実施形態においては、冷却媒体として冷却水を使用する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、基板の一面に接触して冷却することができるものであれば、例えば不凍液等如何なるものであってもよい。

そして、以上の説明においては、ＴＦＴ基板１０がＣＯＡ構成を有するものである場合について述べたが、本発明はこれに限られず、紫外線の照射により液晶分子の配向制御を行うものであれば如何なるものであってもよい。

本発明による液晶表示装置の製造装置の実施形態を示す正面図である。 図１のＯ−Ｏ線断面矢視図である。 図１の部分断面平面図である。 図１の側面図である。 上記製造装置に使用する液晶表示用基板の一構成例を示す平面図である。 上記液晶表示用基板の中心線断面図である。 図２のＰ−Ｐ線断面矢視図である。 上記製造装置に使用する光源装置の駆動回路の一構成例を示す説明図である。 上記光源装置を駆動するタイミングチャートである。 本発明による液晶表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 アライメントカメラを使用して行う液晶表示用基板とプローバーとのアライメントについて示す説明図である。

符号の説明

１…ステージ
２…プローバー
３…光源装置
４…搬送手段
６…エアナイフ
７…液晶表示用基板
１２…電極
１６…凹陥部
１７…側壁
１９…噴出口
２２…フォトセンサー
２７…端子
２８，２８ａ〜２８ｄ…フラッシュランプ
２９…ランプユニット

Claims (16)

1. ＴＦＴ基板と対向電極基板との間に複数の画素をマトリクス状に形成し、液晶を封止した液晶表示用基板の前記各画素に電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に紫外線を照射して、前記液晶の分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造方法であって、
   前記液晶表示用基板の一面を冷却媒体に接触させる第１ステップと、
   前記各画素に所定量の電界を印加した状態で前記液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する第２ステップと、
   を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記第２ステップを行った後に、前記各画素への電界の印加を取り去った状態で前記液晶表示用基板に所定光量の紫外線を照射する第３ステップを行うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記ＴＦＴ基板は、上面にカラーフィルタを連続形成したＣＯＡ（Color filter On Array）構成を有するものであり、
   前記第２ステップは、前記液晶表示用基板に前記対向電極基板側から紫外線を照射するものとした、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記液晶表示用基板は、前記第１ステップにおいて、前記ＴＦＴ基板の前記対向電極基板側とは反対側の面を前記冷却媒体に接触させることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 前記冷却媒体は、所定温度に冷却された水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
6. 一対の基板間に複数の画素をマトリクス状に形成して液晶を封止し、少なくとも隣接する二つの縁部に前記画素を駆動するための複数の電極を形成した液晶表示用基板の前記各電極に通電して前記各画素に電界を印加した状態で、前記液晶表示用基板に紫外線を照射して前記液晶の分子を所定方向に配向させる液晶表示装置の製造装置であって、
   前記液晶表示用基板の一面に接触して冷却する冷却媒体を貯留する凹陥部を中央に形成し、該凹陥部を囲む側壁の上面に前記液晶表示用基板の一面の周縁近傍部を吸着して保持するステージと、
   前記ステージの少なくとも隣接する二つの縁部近傍に配設され、前記ステージに保持された液晶表示用基板の前記複数の電極に接続して通電する複数の端子を設けたプローバーと、
   前記ステージの上方に配設され、前記ステージに保持された液晶表示用基板に紫外線を照射する光源装置と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
7. 前記光源装置は、複数のフラッシュランプを備えた複数のランプユニットをマトリクス状に配設したものであることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の製造装置。
8. 前記光源装置は、前記ステージに対して該ステージに平行な面内を相対移動可能にされたことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置の製造装置。
9. 前記光源装置は、紫外光点灯前に前記複数のフラッシュランプをシマー放電させることを特徴とする請求項７又は８記載の液晶表示装置の製造装置。
10. 前記複数のフラッシュランプは、夫々所定の遅れ時間で所定時間だけ順次点灯することを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の製造装置。
11. 前記ステージの凹陥部の底面には、複数のフォトセンサーを備えたことを特徴とする請求項９又は１０記載の液晶表示装置の製造装置。
12. 前記ステージの凹陥部の底面には、前記冷却媒体を噴出して吸着保持された前記液晶表示用基板の一面に吹き付ける噴出口と、前記冷却媒体を排出する排出口とを備えたことを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造装置。
13. 前記ステージに対して前記液晶表示用基板を搬入及び搬出する搬送手段を備えたことを特徴とする請求項６〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造装置。
14. 前記搬送手段は、前記液晶表示用基板の前記ステージ側とは反対側の面を吸着して搬送することを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置の製造装置。
15. 前記ステージの側方にて前記液晶表示用基板の搬入及び搬出側には、前記液晶表示用基板の一面に圧縮気体を噴射して、付着した冷却媒体を吹き飛ばすエアナイフを設けたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造装置。
16. 前記冷却媒体は、所定温度に冷却された水であることを特徴とする請求項６〜１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造装置。

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