JP3925535B2 - Manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は液晶表示装置の製造方法に係り、特に、2枚の基板をシール材を介して貼り合わせることによって構成された液晶セルを製造するための方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly to a method for manufacturing a liquid crystal cell configured by bonding two substrates together with a sealing material.

従来、液晶表示装置の製造方法としては種々のものがあるが、一般的に以下のような方法が採られている。まず、2枚のガラス基板の内面上に配線層や画素電極をそれぞれ形成し、必要に応じてアクティブ素子やカラーフィルタ等をも形成する。次に、2枚のガラス基板のいずれか一方に、1箇所の開口部を残したまま液晶表示領域を取り囲むようにしてシール材を塗布し、このシール材を介して他方のガラス基板を貼り付ける。   Conventionally, there are various methods for manufacturing a liquid crystal display device, and the following methods are generally employed. First, wiring layers and pixel electrodes are formed on the inner surfaces of two glass substrates, and active elements, color filters, and the like are formed as necessary. Next, a sealing material is applied to either one of the two glass substrates so as to surround the liquid crystal display region while leaving one opening, and the other glass substrate is attached via the sealing material. .

2枚のガラス基板は貼着された状態で相互にプレス装置によって所定の圧力で圧着され、その後、圧着された2枚のガラス基板に対して光や熱を加えてシール材を硬化させ、液晶セルが形成される。液晶セルには、減圧下にて上記シール材の開口部から液晶が注入され、注入完了後、開口部が封止される。   The two glass substrates are bonded to each other with a predetermined pressure by a press device, and then light and heat are applied to the two bonded glass substrates to cure the sealing material. A cell is formed. Liquid crystal is injected into the liquid crystal cell from the opening of the sealing material under reduced pressure, and after the injection is completed, the opening is sealed.

ガラス基板の圧着工程やシール材の硬化工程は、液晶セルの種類によって様々な方法にて行われる。例えば、ガラス基板の間に多数のスペーサを分散配置する場合には、2枚のガラス基板を加圧して仮圧着させ、そのままの状態で、或いは別の治具に移し替えてガラス基板の間隔を保持したまま、シール材を硬化させることによって、正確なセルギャップを有する液晶セルを形成できる。   The glass substrate pressure bonding process and the sealing material curing process are performed by various methods depending on the type of the liquid crystal cell. For example, when a large number of spacers are dispersedly arranged between glass substrates, the two glass substrates are pressurized and temporarily bonded, and transferred to another jig as it is or as a space between the glass substrates. A liquid crystal cell having an accurate cell gap can be formed by curing the sealing material while being held.

また、ガラス基板の間にはスペーサを配置しないが、シール材の中に所望のセルギャップと同様の大きさを備えたスペーサを混入させておき、シール材の存在する部分に圧力を加えて仮圧着し、その後、シール材を硬化させる場合もある。   Although no spacer is disposed between the glass substrates, a spacer having the same size as the desired cell gap is mixed in the sealing material, and pressure is applied to the portion where the sealing material exists to temporarily apply the spacer. In some cases, the sealing material is cured after the pressure bonding.

上記従来の液晶表示装置の製造方法においては、2枚のガラス基板の貼り合わせ時において、基板間の平面位置を必ずしも正確に設定することができず、その結果、2枚のガラス基板間の組みずれが発生し、ガラス基板の内面上に形成されている画素構造のずれに起因する表示特性のばらつきや劣化が問題となる。   In the above conventional method for manufacturing a liquid crystal display device, the plane position between the substrates cannot always be set accurately when the two glass substrates are bonded together. As a result, the assembly between the two glass substrates is not possible. Deviation occurs, and variations in display characteristics and deterioration due to deviation of the pixel structure formed on the inner surface of the glass substrate become a problem.

また、他方のガラス基板を大判のままとし、一方のガラス基板を液晶表示セルに対応した小型基板として製造する方法においては、複数の小型基板に対して一度に圧着、仮硬化を行うと、圧着時の圧力やシール材の硬化度合いに応じてガラス基板の変形度合いが大きく変化するため、液晶セルが完成した後のガラス基板に反りや凹みが発生して、セルギャップの均一な液晶セルを形成することが困難であるという問題点もある。一方、小型基板に対して個々に圧着及び仮硬化を行おうとすると、小型基板毎に位置決め作業を行わなければならないため、処理時間がかかることが予想される。   Further, in the method of manufacturing the other glass substrate as a large size and manufacturing the one glass substrate as a small substrate corresponding to the liquid crystal display cell, when the pressure bonding and temporary curing are performed on a plurality of small substrates at once, the pressure bonding is performed. Since the degree of deformation of the glass substrate changes greatly depending on the pressure at the time and the degree of curing of the sealing material, the glass substrate after the liquid crystal cell is finished warps and dents to form a liquid crystal cell with a uniform cell gap There is also the problem that it is difficult to do. On the other hand, if pressure bonding and temporary curing are individually performed on a small substrate, a positioning operation must be performed for each small substrate.

そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、基板間の組みずれを低減するとともに、液晶セルを構成する基板の反りや凹みを低減して、正確かつ均一なセルギャップを形成することのできる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention solves the above problems, and the problem is to reduce the misalignment between the substrates and to reduce the warpage and dent of the substrate constituting the liquid crystal cell, so that an accurate and uniform cell gap can be obtained. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device that can be formed.

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、2枚の基板をシール材を介して貼着し、前記基板の間に液晶を注入してなる液晶表示装置の製造方法において、一方の前記基板を未硬化の前記シール材を介して他方の前記基板に対して所定の圧力で圧着した状態で、前記シール材を半硬化させる仮硬化工程と、該仮硬化工程において圧着された2枚の前記基板に対して前記圧力を解放した状態で前記シール材を硬化させる本硬化工程とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the means taken by the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device in which two substrates are bonded via a sealing material and liquid crystal is injected between the substrates. A pre-curing step for semi-curing the sealing material in a state where the substrate is pressure-bonded to the other substrate through the uncured sealing material at a predetermined pressure, and two sheets pressure-bonded in the pre-curing step And a main curing step of curing the sealing material in a state where the pressure is released with respect to the substrate.

この手段によれば、仮硬化工程において2枚の基板を所定の圧力で圧着した状態でシール材を半硬化させ、その後に、本硬化工程において圧力を解放した状態でシール材を硬化させることにより、仮硬化工程において圧着時の圧力によって変形された基板は、仮硬化工程が終了し圧力が解放された時点で、半硬化されたシール材の適度な束縛力及び基板の復元力によって基板形状が適度に復元され、基板の変形が修正されるため、その後の本硬化工程によって圧力を加えずにシール材を硬化させることによって、形成された液晶セルにおける基板の平坦性やセルギャップの均一性を確保することができる。   According to this means, the sealing material is semi-cured in a state where the two substrates are pressure-bonded at a predetermined pressure in the temporary curing step, and then the sealing material is cured in a state in which the pressure is released in the main curing step. The substrate deformed by the pressure at the time of pressure bonding in the temporary curing process has a substrate shape due to an appropriate binding force of the semi-cured sealing material and a restoring force of the substrate at the time when the temporary curing process is finished and the pressure is released. Since it is properly restored and the deformation of the substrate is corrected, the flatness of the substrate and the uniformity of the cell gap in the formed liquid crystal cell can be improved by curing the sealing material without applying pressure in the subsequent main curing process. Can be secured.

ここで、前記仮硬化工程においては、前記圧力に対して前記仮硬化工程の終了後の前記圧力の解放後に前記基板がほぼ平坦になるように若しくは前記基板が僅かに反りを有するように前記シール材の硬化度を調整して前記シール材を半硬化させることが好ましい。   Here, in the temporary curing step, the sealing is performed so that the substrate becomes substantially flat after the pressure is released after the temporary curing step is completed with respect to the pressure, or the substrate is slightly warped. The sealing material is preferably semi-cured by adjusting the degree of curing of the material.

この手段によれば、仮硬化工程において付与する圧力に対してシール材の硬化度を調節することによって、仮硬化工程終了後の液晶セルにおける基板の平坦性やセルギャップの均一性を制御することができる。シール材の硬化度が低いとシール材の束縛力が弱くなるために基板の復元力が勝り、基板の平坦性を制御することが困難になる。一方、シール材の硬化度が高くなるとシール材の束縛力が強くなり、圧着状態における基板形状を強く反映するようになるので、圧着時に基板が変形している場合にはその変形が残り、また、圧着時に基板をなるべく変形させないようにすると基板の本来の歪みが反映されたり、基板のシール不良が発生したりする可能性が高くなる。   According to this means, the flatness of the substrate and the uniformity of the cell gap in the liquid crystal cell after completion of the temporary curing step can be controlled by adjusting the degree of curing of the sealing material with respect to the pressure applied in the temporary curing step. Can do. If the degree of curing of the sealing material is low, the binding force of the sealing material becomes weak, so that the restoring force of the substrate is superior, and it becomes difficult to control the flatness of the substrate. On the other hand, when the degree of curing of the sealing material increases, the binding force of the sealing material increases, and the shape of the substrate in the crimped state is strongly reflected. Therefore, if the substrate is deformed during crimping, the deformation remains, and If the substrate is not deformed as much as possible at the time of crimping, there is a high possibility that the original distortion of the substrate is reflected or a substrate seal failure occurs.

また、前記仮硬化工程においては、一方の前記基板を未硬化の前記シール材を介して他方の前記基板に対して所定の圧力で圧着し、一方の前記基板を他方の前記基板に対してアライメントするアライメント段階と、前記所定の圧力とほぼ同様の圧力で加圧した状態で前記シール材を半硬化させる半硬化段階とを有することが好ましい。   Further, in the temporary curing step, one of the substrates is pressure-bonded to the other substrate through the uncured sealing material at a predetermined pressure, and the one substrate is aligned with the other substrate. It is preferable to include an alignment step of performing a semi-curing step of semi-curing the sealing material in a state where the sealing material is pressurized at substantially the same pressure as the predetermined pressure.

この手段によれば、アライメント段階において一方の基板と他方の基板とを圧着させた状態でアライメントを行い、その後の半硬化段階においては、アライメント時の加圧力をほとんど変えることなくほぼ同じ加圧力で圧着させた状態でシール材を硬化させるようにしているので、アライメント後の位置ずれの発生を抑制することができるため、基板間の組みずれを防止するとともに基板間隔の精度及び均一性も向上させることができる。   According to this means, alignment is performed in a state where one substrate and the other substrate are bonded in the alignment stage, and in the subsequent semi-curing stage, the pressing force during the alignment is almost the same with almost no change. Since the sealing material is cured in a pressure-bonded state, it is possible to suppress the occurrence of misalignment after alignment, thereby preventing misalignment between the substrates and improving the accuracy and uniformity of the substrate spacing. be able to.

この場合にはさらに、前記アライメント段階の前に、前記所定の圧力よりも低い圧力で加圧した状態で一方の前記基板を他方の前記基板に対して粗く位置合わせを行う位置合わせ段階を有することが望ましい。   In this case, the method further includes an alignment step of roughly aligning one of the substrates with the other substrate in a state where the pressure is lower than the predetermined pressure before the alignment step. Is desirable.

この手段によれば、位置合わせ段階により、低い圧力で圧着させた状態で位置合わせを行うようにしているため、シール材を大きく変形させることなく、しかも大きな応力を加えることなく位置合わせを行うことができることから、迅速かつシール部の密閉性にも支障を与えずに正確なアライメントを行うことが可能となる。   According to this means, since the alignment is performed in a state where the pressure bonding is performed at a low pressure, the alignment is performed without greatly deforming the sealing material and without applying a large stress. Therefore, accurate alignment can be performed quickly and without affecting the sealing performance of the seal portion.

一方、前記シール材を光硬化性を有するものとし、前記本硬化工程においては、透光性を有する冷却ステージ上に前記基板を配置し、該冷却ステージを透過させて前記冷却ステージ側から前記シール材に光を照射することが好ましい。   On the other hand, the sealing material has photo-curing property, and in the main curing step, the substrate is disposed on a light-transmitting cooling stage, and passes through the cooling stage to seal the seal from the cooling stage side. It is preferable to irradiate the material with light.

この手段によれば、冷却ステージによって冷却を行っている側から光を照射するため、液晶セルの冷却効率が高くなり、液晶セルを過熱させることなく光硬化処理を行うことが可能になる。   According to this means, since light is irradiated from the side where the cooling is performed by the cooling stage, the cooling efficiency of the liquid crystal cell is increased, and the photocuring treatment can be performed without overheating the liquid crystal cell.

また、前記シール材を光硬化性を有するものとし、前記本硬化工程においては、一方の前記基板側から前記シール材に光を照射する段階と、他方の前記基板側から前記シール材に光を照射する段階とを有することが好ましい。   Further, the sealing material has photocurability, and in the main curing step, light is applied to the sealing material from one substrate side, and light is applied to the sealing material from the other substrate side. Preferably, the step of irradiating.

この手段によれば、液晶セルに対して表裏両側からそれぞれ別の段階として光を照射しているので、シール材の硬化効率を高めることができ、その結果、迅速に、かつ、液晶セルを過熱させることなく光硬化処理を行うことが可能になる。   According to this means, the liquid crystal cell is irradiated with light from both the front and back sides as separate stages, so that the curing efficiency of the sealing material can be increased, and as a result, the liquid crystal cell can be overheated quickly. It is possible to carry out the photocuring treatment without causing it.

さらに、前記シール材を光硬化性を有するものとし、前記本硬化工程においては、前記シール材に対して所定周波数で断続若しくは増減された光を照射することが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the sealing material has photocurability, and in the main curing step, the sealing material is irradiated with light that is intermittently increased or decreased at a predetermined frequency.

この手段によれば、所定周波数で断続若しくは増減された光を照射することによって、光強度と周波数を液晶セルに対して適度に設定することによって、液晶セルの過熱を防止することが可能になる。   According to this means, it is possible to prevent overheating of the liquid crystal cell by appropriately setting the light intensity and frequency with respect to the liquid crystal cell by irradiating with light that is intermittently increased or decreased at a predetermined frequency. .

また、上記課題を解決するため本発明が講じた手段は、光硬化性のシール材を介して配置された一対の基板のうち一方の基板を、透光性を有するステージに載置して他方の基板と貼着する液晶表示装置の製造方法であって、前記他方の基板側から前記シール材に光を照射する工程と、しかる後に、前記一方の基板側から前記ステージを介して前記シール材に光を照射する工程と、を具備することを特徴とする。
なおこの場合において、前記一方の基板に照射される前記光の照射、又は前記他方の基板に照射される前記光の照射は、断続的に行われることが好ましい。
また、前記ステージは冷却機構を備え、前記冷却機構により前記ステージを冷却しつつ前記シール材に前記光を照射することが好ましい。
また、冷却エアを前記他方の基板に吹き付けながら前記シール材に光を照射することが好ましい。また、前記他方の基板は前記一方の基板よりも小さく、前記一方の基板に複数の前記他方の基板が貼着されることが好ましい。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the means taken by the present invention is to place one of a pair of substrates disposed via a photo-curable sealing material on a translucent stage and A method of manufacturing a liquid crystal display device to be attached to a substrate of the substrate, wherein the sealing material is irradiated with light from the other substrate side, and then the sealing material from the one substrate side through the stage. And irradiating with light.
In this case, it is preferable that the irradiation of the light applied to the one substrate or the irradiation of the light applied to the other substrate is performed intermittently.
Further, it is preferable that the stage includes a cooling mechanism, and the light is applied to the sealing material while the stage is cooled by the cooling mechanism.
Moreover, it is preferable to irradiate the sealing material with light while blowing cooling air to the other substrate. The other substrate is preferably smaller than the one substrate, and a plurality of the other substrates are attached to the one substrate.

さらに上記課題を解決するため本発明が講じた手段は、光硬化性のシール材を介して配置された一対の基板のうち一方の基板をステージに載置して、他方の基板と貼着する液晶表示装置の製造装置であって、前記シール材を硬化させるための光を照射する複数の光源と、前記一方の基板を載置する第1のステージ及び透光性を有する第2のステージと、を具備し、前記複数の光源は、前記第1のステージに対して前記一方の基板を載置する側と、前記第2のステージに対して前記一方の基板を載置する側とは反対側とに設けられてなり、前記第1のステージに前記一対の基板を載置して前記シール材に前記光を照射した後に、前記第2のステージに前記一対の基板を載置し、前記ステージを介して前記シール材に前記光を照射することを特徴とする。
なおこの場合において、前記第1および第2のステージの少なくとも一つは、冷却機構を備えてなることが好ましい。
また、前記冷却機構は、冷却水をステージの内部に流通させて前記ステージを冷却するものであることが好ましい。
また、前記一対の基板に冷却エアを吹き付ける冷却ノズルをさらに備えることが好ましい。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the means taken by the present invention is to place one substrate on a stage and attach it to the other substrate through a photocurable sealing material. A liquid crystal display manufacturing apparatus, comprising: a plurality of light sources that irradiate light for curing the sealing material; a first stage on which the one substrate is placed; and a second stage having translucency. The plurality of light sources are opposite to the side on which the one substrate is placed with respect to the first stage and the side on which the one substrate is placed with respect to the second stage The pair of substrates is placed on the first stage and the seal material is irradiated with the light, and then the pair of substrates is placed on the second stage, Irradiating the light to the sealing material through a stage To.
In this case, it is preferable that at least one of the first and second stages includes a cooling mechanism.
The cooling mechanism preferably cools the stage by circulating cooling water inside the stage.
Moreover, it is preferable to further provide a cooling nozzle that blows cooling air onto the pair of substrates.

以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
仮硬化工程において2枚の基板を所定の圧力で圧着した状態でシール材を半硬化させ、その後に、本硬化工程において圧力を解放した状態でシール材を硬化させることにより、仮硬化工程において圧着時の圧力によって変形された基板は、仮硬化工程が終了し圧力が解放された時点で、半硬化されたシール材の適度な束縛力及び基板の復元力によって基板形状が適度に復元され、基板の変形が修正されるため、その後の本硬化工程によって圧力を加えずにシール材を硬化させることによって、形成された液晶セルにおける基板の平坦性やセルギャップの均一性を確保することができる。
As described above, the present invention has the following effects.
The sealing material is semi-cured in a state where the two substrates are pressure-bonded at a predetermined pressure in the temporary curing process, and then the sealing material is cured in a state where the pressure is released in the main curing process, so that the pressure-bonding is performed in the temporary curing process. The substrate deformed by the pressure of the time, when the temporary curing process is completed and the pressure is released, the substrate shape is appropriately restored by the moderate binding force of the semi-cured sealing material and the restoring force of the substrate, the substrate Therefore, the flatness of the substrate and the uniformity of the cell gap in the formed liquid crystal cell can be ensured by curing the sealing material without applying pressure in the subsequent main curing step.

仮硬化工程において付与する圧力に対してシール材の硬化度を調節することによって、仮硬化工程終了後の液晶セルにおける基板の平坦性やセルギャップの均一性を制御することができる。シール材の硬化度が低いとシール材の束縛力が弱くなるために基板の復元力が勝り、基板の平坦性を制御することが困難になる。一方、シール材の硬化度が高くなるとシール材の束縛力が強くなり、圧着状態における基板形状を強く反映するようになるので、圧着時に基板が変形している場合にはその変形が残り、また、圧着時に基板をなるべく変形させないようにすると基板の本来の歪みが反映されたり、基板のシール不良が発生したりする可能性が高くなる。   By adjusting the degree of curing of the sealing material with respect to the pressure applied in the provisional curing step, the flatness of the substrate and the uniformity of the cell gap in the liquid crystal cell after the termination of the provisional curing step can be controlled. If the degree of curing of the sealing material is low, the binding force of the sealing material becomes weak, so that the restoring force of the substrate is superior, and it becomes difficult to control the flatness of the substrate. On the other hand, when the degree of curing of the sealing material increases, the binding force of the sealing material increases, and the shape of the substrate in the crimped state is strongly reflected. Therefore, if the substrate is deformed during crimping, the deformation remains, and If the substrate is not deformed as much as possible at the time of crimping, there is a high possibility that the original distortion of the substrate is reflected or a substrate seal failure occurs.

アライメント段階において一方の基板と他方の基板とを圧着させた状態でアライメントを行い、その後の半硬化段階においては、アライメント時の加圧力をほとんど変えることなくほぼ同じ加圧力で圧着させた状態でシール材を硬化させるようにしているので、アライメント後の位置ずれの発生を抑制することができるため、基板間の組みずれを防止するとともに基板間隔の精度及び均一性も向上させることができる。   Alignment is performed in a state where one substrate and the other substrate are pressed in the alignment stage, and in the subsequent semi-curing stage, the seal is applied with almost the same pressure without changing the pressure during alignment. Since the material is cured, the occurrence of misalignment after alignment can be suppressed, so that misalignment between the substrates can be prevented and the accuracy and uniformity of the substrate spacing can be improved.

位置合わせ段階により、低い圧力で圧着させた状態で位置合わせを行うようにしているため、シール材を大きく変形させることなく、しかも大きな応力を加えることなく位置合わせを行うことができることから、迅速かつシール部の密閉性にも支障を与えずに正確なアライメントを行うことが可能となる。   Since the alignment is performed in a state where the pressure is pressed at a low pressure by the alignment step, the alignment can be performed quickly without greatly deforming the sealing material and without applying a large stress. Accurate alignment can be performed without affecting the sealing performance of the seal portion.

冷却ステージによって冷却を行っている側から光を照射するため、液晶セルの冷却効率が高くなり、液晶セルを過熱させることなく光硬化処理を行うことが可能になる。   Since light is irradiated from the side where the cooling is performed by the cooling stage, the cooling efficiency of the liquid crystal cell is increased, and the photocuring treatment can be performed without overheating the liquid crystal cell.

液晶セルに対して表裏両側からそれぞれ別の段階として光を照射しているので、シール材の硬化効率を高めることができ、その結果、迅速に、かつ、液晶セルを過熱させることなく光硬化処理を行うことが可能になる。   Since the liquid crystal cell is irradiated with light from both the front and back sides, the curing efficiency of the sealing material can be increased. As a result, the photocuring process can be performed quickly and without overheating the liquid crystal cell. It becomes possible to do.

所定周波数で断続若しくは増減された光を照射することによって、光強度と周波数を液晶セルに対して適度に設定することによって、液晶セルの過熱を防止することが可能になる。   By irradiating light that is intermittently increased or decreased at a predetermined frequency, by appropriately setting the light intensity and frequency for the liquid crystal cell, it is possible to prevent overheating of the liquid crystal cell.

次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。図1は本発明に係る液晶表示装置の製造装置(基板貼り合わせ装置)の実施形態の概略構造を示すものである。   Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic structure of an embodiment of a manufacturing apparatus (substrate bonding apparatus) for a liquid crystal display device according to the present invention.

この実施形態においては、XYテーブル10の上面に緩衝材11が載置され、この緩衝材11の表面上にガラス等からなる大判基板31が配置されている。大判基板31の表面上には、予めディスペンサ等によって紫外線硬化性樹脂からなるシール材32が液晶封入領域を取り囲むようにして塗布されている。このシール材には図示しないスペーサが混入されている。シール材32の上には、後述する圧着ヘッド20によってガラス等からなる小型基板33が圧着され、その後、シール材32は半硬化状態にされる。   In this embodiment, a buffer material 11 is placed on the upper surface of the XY table 10, and a large-sized substrate 31 made of glass or the like is disposed on the surface of the buffer material 11. On the surface of the large-sized substrate 31, a sealing material 32 made of an ultraviolet curable resin is previously applied by a dispenser or the like so as to surround the liquid crystal sealing region. This sealing material is mixed with a spacer (not shown). On the sealing material 32, a small substrate 33 made of glass or the like is pressure-bonded by the pressure-bonding head 20 described later, and then the sealing material 32 is in a semi-cured state.

圧着ヘッド20は、図示しない昇降機構及び油圧、空気圧等を利用した加圧機構によって昇降可能に、かつ、上記大判基板31と小型基板33との間に制御された圧力を印加することができるように構成されている。また、この圧着ヘッド20には、自身を垂直軸を中心に回転可能に構成するためのθ位置合わせ機構が設けられ、このθ位置合わせ機構と、上記XYテーブル10のX方向及びY方向の調整機構とによって、後述するアライメントを行うように構成されている。   The pressure-bonding head 20 can be moved up and down by a lifting mechanism (not shown) and a pressurizing mechanism using hydraulic pressure, air pressure, etc., and can apply a controlled pressure between the large substrate 31 and the small substrate 33. It is configured. The crimping head 20 is provided with a θ alignment mechanism for making itself rotatable about a vertical axis. The θ alignment mechanism and the adjustment of the XY table 10 in the X direction and the Y direction are provided. It is comprised so that the alignment mentioned later may be performed with a mechanism.

圧着ヘッド20は、ガラス等の透光性材料からなる圧着ベース21と、この圧着ベース21に対してパッキング23を介して重ねられたガラス等の透光性材料からなる透光性板24と、透光性板24の上方に配置された複数個のアライメント用カメラ25と、透光性板24の上方から紫外線を照射するために紫外線ランプから発せられる光を光ファイバ26aによって導光して照射するように構成された光照射部26とから概略構成される。   The pressure-bonding head 20 includes a pressure-bonding base 21 made of a light-transmitting material such as glass, and a light-transmitting plate 24 made of a light-transmitting material such as glass and stacked on the pressure-bonding base 21 via a packing 23. A plurality of alignment cameras 25 arranged above the translucent plate 24 and light emitted from an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays from above the translucent plate 24 are guided by an optical fiber 26a and irradiated. The light irradiation part 26 comprised so that it is comprised roughly.

圧着ベース21の底面には、1.3インチの矩形の小型基板33とほぼ同面積の押圧面部21aが形成されている。この押圧面部21aには、小型基板33のシール材に対する接触領域の上面に当接するように圧着ベース21の底面部の外縁に形成された枠状部と、その内側に形成された吸気用凹部とが設けられている。この吸気用凹部は、圧着ベース21のほぼ中央部に縦に貫通するように形成された吸気孔21bに連通している。圧着ベース21の押圧面部21aの周囲部は遮光板22によって覆われており、後述するシール材の半硬化時に、周囲の他の小型基板33に対応する別のシール材を硬化してしまうことを防止している。   On the bottom surface of the crimping base 21, a pressing surface portion 21a having substantially the same area as the 1.3 inch rectangular small substrate 33 is formed. The pressing surface portion 21a includes a frame-like portion formed on the outer edge of the bottom surface portion of the pressure-bonding base 21 so as to contact the upper surface of the contact area of the small substrate 33 with respect to the sealing material, and an intake recessed portion formed on the inside thereof. Is provided. The intake recess communicates with an intake hole 21b formed so as to vertically penetrate substantially the center of the crimping base 21. The peripheral portion of the pressing surface portion 21a of the crimping base 21 is covered with the light shielding plate 22, and when the sealing material to be described later is semi-cured, another sealing material corresponding to the other small substrate 33 is cured. It is preventing.

吸気孔21bの上部開口は透光性板24との間に設けられた間隙部に開口しており、この間隙部は、透光性板24に設けられた吸気孔24aに連通している。吸気孔24aは、押圧面部21aの平面位置より外側にずれた位置に形成されており、図示しない排気装置に接続された排気管27に接続されている。上記吸気孔21b、間隙部及び吸気孔24aは、押圧面部21aの平面位置内から外側に外れるように形成された吸気通路を構成している。   The upper opening of the intake hole 21 b opens in a gap provided between the light transmissive plate 24, and this gap communicates with the intake hole 24 a provided in the light transmissive plate 24. The intake hole 24a is formed at a position shifted outward from the planar position of the pressing surface portion 21a, and is connected to an exhaust pipe 27 connected to an exhaust device (not shown). The intake hole 21b, the gap portion, and the intake hole 24a constitute an intake passage that is formed so as to be disengaged from the planar position of the pressing surface portion 21a.

図示しない排気装置の排気弁を開くと、上記吸気孔21b、間隙部及び吸気孔24aからなる吸気通路によって、吸気用凹部から空気が排気されるようになっている。このため、上記圧着ベース21の押圧面部21aに小型基板33を吸着させることができる。   When an exhaust valve (not shown) of the exhaust device is opened, air is exhausted from the intake recess through the intake passage composed of the intake hole 21b, the gap and the intake hole 24a. For this reason, the small substrate 33 can be adsorbed to the pressing surface portion 21 a of the crimping base 21.

次に、上記構造の装置の動作について説明する。
まず、図示しない給材位置において小型基板33を押圧面部21aに吸着保持させ、その後、圧着ヘッド20を大判基板31上に移動させ、予め塗布されたシール材32の位置に合わせて下降させる。次に、小型基板33の外縁部をシール材32に接触させるように圧着ヘッド20を降下させ、小型基板33を大判基板31に対して圧着させる。
Next, the operation of the apparatus having the above structure will be described.
First, the small substrate 33 is attracted and held on the pressing surface portion 21a at a material supply position (not shown), and then the pressure-bonding head 20 is moved onto the large substrate 31 and lowered in accordance with the position of the seal material 32 applied in advance. Next, the pressure-bonding head 20 is lowered so that the outer edge portion of the small substrate 33 is in contact with the sealing material 32, and the small substrate 33 is pressed against the large-sized substrate 31.

圧着ヘッド20の位置が安定したら、アライメント用カメラ25によって、小型基板33と大判基板31との図示しないアライメント用マークを合わせるようにXYテーブルの位置を修正し、さらに圧着ヘッド20のθ位置合わせ機構により圧着ベース21の回転方向を修正することにより、大判基板31に対して小型基板33が正規の位置にて圧着されるようにアライメントを行う。   When the position of the pressure bonding head 20 is stabilized, the position of the XY table is corrected by the alignment camera 25 so that alignment marks (not shown) of the small substrate 33 and the large size substrate 31 are aligned. Thus, by aligning the rotation direction of the crimp base 21, the alignment is performed so that the small substrate 33 is crimped to the large substrate 31 at a regular position.

次に、光照射部26から紫外線を照射してシール材を半硬化させる。このシール材の硬化度合いは、後述するように、形成される液晶セルにおけるガラス基板、特に小型基板33の反りや凹みの度合いに応じて設定される。シール材の半硬化が終了すると、図示しない排気装置の排気弁を閉じ、圧着ヘッド20を上昇させることにより、小型基板33から押圧面部21aを離反させる。このようにして、上記の装置は、大判基板31上の予め定められた位置に複数の小型基板33を順次圧着していくように構成されている。   Next, the sealing material is semi-cured by irradiating ultraviolet rays from the light irradiation unit 26. As will be described later, the degree of curing of the sealing material is set according to the degree of warpage or dent of the glass substrate, particularly the small substrate 33 in the liquid crystal cell to be formed. When the semi-curing of the sealing material is finished, the exhaust valve (not shown) of the exhaust device is closed and the pressure-bonding head 20 is raised to separate the pressing surface portion 21a from the small substrate 33. In this manner, the above-described apparatus is configured to sequentially press-bond a plurality of small substrates 33 to predetermined positions on the large substrate 31.

上記圧着ヘッド20の加圧状態を図2に示す。圧着ヘッド20が降下して小型基板33を大判基板31に圧着させると、圧着ヘッド20はまず、加圧力を4kg程度にした状態で保持し、その間に、小型基板33を大判基板31に対して概略の位置修正を行う位置合わせのためのステップ(イ)を実行する。例えば、このステップ(イ)においては、上記のアライメント用カメラ25を用いて、或いは他の位置センサ等を用いて、小型基板33を大判基板31上の正規位置に対する位置ずれが5μm以内になるように修正する。このステップ(イ)の処理時間は約1秒である。   FIG. 2 shows the pressure state of the pressure-bonding head 20. When the pressure-bonding head 20 is lowered and the small substrate 33 is pressure-bonded to the large-sized substrate 31, the pressure-bonding head 20 first holds the pressure substrate at a pressure of about 4 kg. Step (a) for alignment for performing rough position correction is executed. For example, in this step (A), the positional displacement of the small substrate 33 with respect to the normal position on the large substrate 31 is within 5 μm using the alignment camera 25 or other position sensor. To correct. The processing time of this step (A) is about 1 second.

次に、圧着ヘッド20の加圧力を高めて加圧力を8kg程度とし、その後、一定に保持する。この状態では、アライメントのためのステップ(ロ)を実行する。このステップ(ロ)においては、上記アライメント用カメラ25を用いて小型基板33の平面位置を大判基板31に対して1μm以内の誤差に収まるように修正する。このステップ(ロ)の処理時間は約6秒である。   Next, the pressure force of the pressure bonding head 20 is increased to about 8 kg, and then kept constant. In this state, the alignment step (b) is executed. In this step (b), using the alignment camera 25, the planar position of the small substrate 33 is corrected with respect to the large substrate 31 so that the error is within 1 μm. The processing time of this step (b) is about 6 seconds.

続いて、圧着ヘッド20の加圧力をそのまま保持し、シール材32の半硬化のためのステップ(ハ)を実行する。このステップ(ハ)においては、上記光照射部26から紫外線を照射し、シール材を完全に硬化させない範囲で、予め決められた程度に硬化させる。このステップ(ハ)の処理時間は約7秒である。   Subsequently, the pressure applied by the pressure-bonding head 20 is maintained as it is, and the step (c) for semi-curing the sealing material 32 is executed. In this step (c), ultraviolet rays are irradiated from the light irradiation unit 26, and the sealing material is cured to a predetermined extent within a range where the sealing material is not completely cured. The processing time for this step (c) is about 7 seconds.

本実施形態では、ステップ(イ)において小さな加圧力で基板を圧着させた状態で粗い位置修正を行い、次に、ステップ(ロ)において最終的な加圧力とした状態で精度の高い位置修正を実施し、その後、ステップ(ハ)において、加圧状態を変化させないまま光を照射してシール材の半硬化を行っている。   In this embodiment, rough position correction is performed in a state where the substrate is pressed with a small pressure in step (A), and then a high-precision position correction is performed in a state where the final pressure is set in step (B). After that, in step (c), the sealing material is semi-cured by irradiating light without changing the pressurized state.

ステップ(イ)においては、低い加圧力であるために位置修正が容易であり、大きな修正もシール材に大きな変形をもたらすことなく、また、大きな応力を加えることなく容易に行うことができる。また、ステップ(ロ)においては、最終的な加圧力又はそれに近い加圧力でアライメントを行うため、アライメント後においても基板間の圧着状態に変化がほとんど発生せず、最終的に圧着の完了した液晶セルの組みずれ(2枚の基板間の平面方向のずれ)の発生を防止することができる。   In step (a), the position correction is easy because of the low pressure, and a large correction can be easily performed without causing a large deformation in the sealing material and without applying a large stress. In step (b), since alignment is performed with a final applied pressure or a close applied pressure, there is almost no change in the pressure-bonded state between the substrates even after alignment, and the liquid crystal finally finished with pressure bonding. Generation of cell misalignment (shift in the planar direction between two substrates) can be prevented.

また、ステップ(ロ)からステップ(ハ)にかけて加圧力をほとんど変化させないようにしているため、ステップ(ロ)において行ったアライメント精度を維持しつつシール材の硬化を行うことができる。ここで、例えば、図2において破線で示すように、ステップ(ロ)の圧力が大きく、ステップ(ハ)において圧力を低下させると、シール部において基板の浮きが発生し、シール不良やセル厚のばらつき、基板の組みずれ等が発生する。逆に、図2において点線で示すように、ステップ(ロ)の加圧力よりもステップ(ハ)の加圧力を高めると、ステップ(ロ)において折角アライメントをしても、その後に加圧力を高めることによってステップ(ハ)において再び組みずれが発生してしまうという欠点がある。   Further, since the applied pressure is hardly changed from step (b) to step (c), the sealing material can be cured while maintaining the alignment accuracy performed in step (b). Here, for example, as shown by a broken line in FIG. 2, when the pressure in step (b) is large and the pressure is reduced in step (c), the substrate is lifted at the seal portion, resulting in poor sealing and cell thickness. Variation, substrate misalignment, etc. occur. On the contrary, as shown by the dotted line in FIG. 2, when the pressing force in step (c) is increased over the pressing force in step (b), the pressing force is increased thereafter even if the corner alignment is performed in step (b). As a result, there is a drawback in that the miscombination occurs again in step (c).

本実施形態では、圧着ベース21によって小型基板33が押圧されることによって、小型基板33は下方向に凸状に変形し(凹み)、また、大型基板31も緩衝材11の変形により下方向に凸状に変形する。圧着ヘッド20の印加する圧力が或る程度大きいと、小型基板33の変形量よりも大型基板31の変形量の方がより大きくなるため、図3(a)の左側に示すように、圧着ヘッド20による加圧時において、液晶セルの中央部においてセルギャップが大きくなる。この状態で加圧力が解放されると、シール材が不完全に硬化されていることにより基板の変形に対する或る程度の束縛力が存在することと、加圧力によって基板が強制的に変形させられていることによって基板の復元力が存在することとによって、図3(a)の右側に示すように、基板の反りが低減されてほぼ平坦な状態になり、液晶セルのセルギャップも均一化される。   In the present embodiment, when the small substrate 33 is pressed by the crimping base 21, the small substrate 33 is deformed downward (dent), and the large substrate 31 is also deformed downward by the deformation of the cushioning material 11. Deforms into a convex shape. When the pressure applied by the pressure bonding head 20 is somewhat large, the deformation amount of the large substrate 31 becomes larger than the deformation amount of the small substrate 33. Therefore, as shown on the left side of FIG. At the time of pressurization by 20, the cell gap becomes large at the center of the liquid crystal cell. If the applied pressure is released in this state, the sealing material is incompletely cured, so that there is a certain degree of binding force against the deformation of the substrate, and the applied force causes the substrate to be forcibly deformed. As shown in the right side of FIG. 3 (a), the substrate is reduced in warping and becomes almost flat, and the cell gap of the liquid crystal cell is made uniform. The

しかしながら、図3(b)の左側に示すように、加圧力が大きすぎて大型基板31の反り量が大きくなると、図3(b)の右側に示すように、シール材の硬化後加圧力が解放されても基板の反りが残存する場合がある。また、このような基板の反りの残存は、シール材が硬化しすぎてしまった場合には特に、シール材の束縛力によって加圧状態の基板の変形が解消されにくくなることから同様に発生する。   However, as shown on the left side of FIG. 3B, if the applied pressure is too large and the amount of warping of the large substrate 31 increases, the applied pressure after curing of the sealing material is increased as shown on the right side of FIG. Even when released, the substrate may remain warped. In addition, the remaining warpage of the substrate occurs in the same manner because the deformation of the substrate in the pressurized state is difficult to be eliminated by the binding force of the sealing material, particularly when the sealing material is excessively cured. .

本実施形態とは異なり、小型基板同士を圧着させる場合、或いは、大型基板上において複数の小型基板を大きくかつ平坦な一体の加圧面部によって押圧する場合には、本実施形態とは異なる様相を呈する。すなわち、圧着時の加圧力によって上側の基板は下方向に凸状に変形する一方、小型基板同士を圧着させる場合には下側の基板を変形させる力はほとんど発生せず、また、複数の小型基板を一体的に大型基板上で加圧する場合には下側の基板を変形させる力は弱いため、いずれにしても下側の基板の変形量は少なく、図3(c)の左側に示すように、液晶セルの中央部のセルギャップは周囲よりも小さくなる。この状態で加圧力を解放すると、図3(c)の右側に示すように、上側の基板は解放時に凹み状態から反り状態に向かって変形することになる。   Unlike this embodiment, when the small substrates are pressure-bonded to each other, or when a plurality of small substrates are pressed by a large and flat integrated pressing surface portion on the large substrate, a different aspect from the present embodiment is obtained. Present. In other words, the upper substrate is deformed in a downward convex shape by the pressure applied during crimping, but when the small substrates are crimped, almost no force is generated to deform the lower substrates, and more than one small When the substrate is integrally pressed on the large substrate, the force for deforming the lower substrate is weak, and in any case, the deformation amount of the lower substrate is small, as shown on the left side of FIG. In addition, the cell gap at the center of the liquid crystal cell is smaller than the surroundings. When the applied pressure is released in this state, as shown on the right side of FIG. 3C, the upper substrate is deformed from the recessed state to the warped state when released.

圧着ヘッド20の加圧力が小さい場合には、図3(d)の左側に示すように、基板はほぼ平坦であり、セルギャップも均一になっているが、加圧力を解放すると、基板に本来備わっていた歪み等に起因して、図3(d)の右側に示すように基板がやや反った形状となったり、或いは逆に凹んだ状態となったりする。   When the pressure force of the pressure bonding head 20 is small, as shown on the left side of FIG. 3D, the substrate is almost flat and the cell gap is uniform. Due to the provided distortion or the like, the substrate may be slightly warped or may be recessed as shown on the right side of FIG.

逆に、圧着ヘッド20の加圧力がかなり大きくなると、図3(e)の左側に示すように基板は大きく凹んだ状態となり、この状態で、シール材32の硬化を進め過ぎてしまうと、圧力を解放しても、図3(e)の右側に示すように、凹んだ状態のままとなる。   On the contrary, if the pressure force of the pressure bonding head 20 becomes considerably large, the substrate is greatly depressed as shown on the left side of FIG. 3E. In this state, if the curing of the sealing material 32 is excessively advanced, Even if is released, as shown on the right side of FIG.

上記のように、本実施形態では、シール材を半硬化させることによって、加圧力を解放した際の基板変形の復元作用が発生するため、加圧時に基板が多少反っていても、液晶セルの歪みを低減することができる。したがって、液晶セルの変形を気にすることなく、圧着時には所望のセルギャップを確実に得るために或る程度しっかりと加圧することが可能になり、基板の圧着不良も低減できる。   As described above, in the present embodiment, the sealing material is semi-cured to restore the deformation of the substrate when the applied pressure is released. Therefore, even if the substrate is slightly warped during pressurization, the liquid crystal cell Distortion can be reduced. Therefore, without worrying about deformation of the liquid crystal cell, it is possible to apply a certain amount of pressure in order to surely obtain a desired cell gap at the time of pressure bonding, and it is possible to reduce the pressure bonding failure of the substrate.

上記の加圧力の解放時における復元量は、シール材の硬化度合いによって変わる。本実施形態における液晶セルの反り量と光照射時間との関係を図4に示す。本実施形態においては、シール材への光照射時間が短すぎると、シール材による基板の束縛力が小さすぎて、小型基板33の本来の歪みに起因して基板の反り量(若しくは凹み量)のばらつきが多くなる。一方、シール材への光照射時間が長すぎると、シール材が硬化しすぎて束縛力が大きくなり、加圧時の基板の反り状態が維持されてしまい、液晶セルは大きな反りを呈することとなる。   The amount of restoration at the time of releasing the above-mentioned applied pressure varies depending on the degree of curing of the sealing material. FIG. 4 shows the relationship between the amount of warpage of the liquid crystal cell and the light irradiation time in this embodiment. In the present embodiment, if the light irradiation time to the sealing material is too short, the binding force of the substrate by the sealing material is too small, and the amount of warpage (or the amount of dents) of the substrate due to the original distortion of the small substrate 33. There will be more variation. On the other hand, if the light irradiation time to the sealing material is too long, the sealing material is hardened too much and the binding force becomes large, the warping state of the substrate at the time of pressurization is maintained, and the liquid crystal cell exhibits a large warping. Become.

図4に示す領域Aにおいては、基板の反り量が小さく、しかも、反り量のばらつきも少なく、安定した液晶セルの断面形状が得られる。この場合、領域Aにおいては基板にわずかな反りが存在し、形成された液晶セルは、その中央部においてややセルギャップが大きくなっている。しかし、液晶表示体を形成するに際して、空セルの状態で基板に僅かな反りが存在する方が、完全に基板がフラットである場合よりもより好ましい。これは、後の液晶注入工程においては、液晶セル内を減圧して内外の圧力差によって液晶を注入するようにしているため、基板に僅かな反りがあった方が液晶の注入が円滑に行われ、しかも液晶注入後にほぼ平坦な液晶セルが形成される傾向があるからである。   In the region A shown in FIG. 4, the amount of warpage of the substrate is small, and variation in the amount of warpage is small, and a stable cross-sectional shape of the liquid crystal cell can be obtained. In this case, in the region A, the substrate is slightly warped, and the formed liquid crystal cell has a slightly larger cell gap at the center. However, when the liquid crystal display is formed, it is more preferable that the substrate is slightly warped in an empty cell state than when the substrate is completely flat. This is because in the subsequent liquid crystal injection step, the liquid crystal cell is depressurized and liquid crystal is injected by the pressure difference between the inside and outside, so that the liquid crystal can be injected more smoothly if the substrate is slightly warped. Moreover, there is a tendency that a substantially flat liquid crystal cell is formed after liquid crystal injection.

図5には、小型基板同士を圧着させる場合や大型基板上に複数の小型基板を大きくかつ平坦な一体の加圧面部によって押圧したりする場合における液晶セルの反り量とシール材への光照射時間との関係を示す。ここで、横軸よりも上の領域は基板に反りがある場合、横軸よりも下の領域は基板に凹みがある場合を示す。   FIG. 5 shows the amount of warpage of the liquid crystal cell and the light irradiation to the sealing material when the small substrates are pressure-bonded to each other or when a plurality of small substrates are pressed on the large substrate by a large and flat integrated pressing surface portion. Shows the relationship with time. Here, the region above the horizontal axis shows the case where the substrate is warped, and the region below the horizontal axis shows the case where the substrate has a dent.

この場合には、液晶セルの反り量は、シール材への光照射時間を長くすることによってほぼ直線的に減少していき、やがて、形成された液晶セルは中央部が凹んだ断面形状を呈するようになる。この場合にも、図5の領域Bとして示すように、光照射時間を調節して、液晶セルの反り量が小さい状態となるようにシール材の硬化度を設定することが好ましい。なお、図5における点線は、圧着ヘッドの加圧力を高めた場合の反り量を示すものである。   In this case, the amount of warpage of the liquid crystal cell decreases almost linearly by increasing the light irradiation time to the sealing material, and the formed liquid crystal cell eventually exhibits a cross-sectional shape with a recessed central portion. It becomes like this. Also in this case, it is preferable to set the degree of cure of the sealing material so that the amount of warpage of the liquid crystal cell is small by adjusting the light irradiation time as shown as a region B in FIG. In addition, the dotted line in FIG. 5 shows the curvature amount when the pressurizing force of the crimping head is increased.

上記のようにして仮硬化された液晶セルを、圧力を加えない自由な状態で本硬化させる。この本硬化工程は、図6に示す第1段階と、図7に示す第2段階とに分けて実施される。この工程においては、シール材を完全に硬化させることによって、上記の仮硬化工程においてほぼ理想的な状態に形成された液晶セルの形状を外力に耐え得るように変形し難くする。また、後述するように、当該工程において冷却機構を備えた装置によって処理を施すことにより、基板の過熱を抑制し、シール材の硬化時に発生する基板の位置ズレを防止することができる。   The liquid crystal cell temporarily cured as described above is fully cured in a free state where no pressure is applied. This main curing process is performed by being divided into a first stage shown in FIG. 6 and a second stage shown in FIG. In this step, by completely curing the sealing material, the shape of the liquid crystal cell formed in an almost ideal state in the temporary curing step is hardly deformed so as to withstand external force. Further, as will be described later, by performing the process with an apparatus having a cooling mechanism in the process, it is possible to suppress overheating of the substrate and prevent positional displacement of the substrate that occurs when the sealing material is cured.

第1段階においては、図6に示すように、大判基板31上に複数の小型基板33がシール材32を介して接着された状態の液晶セルを、冷却ステージ40の表面上に載置し、上方から紫外線ランプ41によって紫外線を照射する。冷却ステージ40は熱伝導性の高い表面素材が用いられ、その内部には、冷却水が循環して常時ステージ面を冷却している。液晶セルの斜め上方からは、エアノズル42から冷却エアが液晶セルの設置面に沿って吹き付けられる。これらの硬化装置全体はフードや装置のケーシングによって密閉されており、図示しない排気ダクトが取り付けられている。   In the first stage, as shown in FIG. 6, a liquid crystal cell in which a plurality of small substrates 33 are bonded to a large substrate 31 via a sealing material 32 is placed on the surface of the cooling stage 40, Ultraviolet rays are irradiated from above by an ultraviolet lamp 41. The cooling stage 40 is made of a surface material with high thermal conductivity, and cooling water circulates inside the cooling stage 40 to constantly cool the stage surface. From obliquely above the liquid crystal cell, cooling air is blown from the air nozzle 42 along the installation surface of the liquid crystal cell. These entire curing devices are sealed with a hood or a casing of the device, and an exhaust duct (not shown) is attached.

この第1段階は、液晶セルの大判基板31上の電極パッド上に塗布された光硬化性の導電性樹脂(光硬化樹脂に導電性粒子を混練したもの等)を硬化させるためには導電性樹脂が電極パッドの影にならないように小型基板33側から光を照射する必要があることから主として設けられたものである。ただし、この第1段階において、シール材32の硬化も同時に進むようになっている。   This first step is conductive to cure a photocurable conductive resin (such as kneaded conductive particles in a photocurable resin) applied on an electrode pad on a large substrate 31 of a liquid crystal cell. This is mainly provided because it is necessary to irradiate light from the small substrate 33 side so that the resin does not become a shadow of the electrode pad. However, in this first stage, the curing of the sealing material 32 proceeds at the same time.

第2段階においては、図7に示すように、透光性を有する冷却ステージ50の上に液晶セルを載置し、冷却ステージ50の裏面側に紫外線ランプ55を配置して光を照射するようになっている。冷却ステージ50は、2枚のガラス等からなる透光性板51,52をパッキング53を介して固定し、透光性板51と52との間に冷却水を流通させることによって、冷却性能を確保しつつ、透光性を備えたものとされている。なお、エアノズル54は上記と同様に冷却エアを小型基板33上に吹き付けるものであり、また、上記と同様に本装置も周囲から密閉されているとともに、排気ダクトを備えている。   In the second stage, as shown in FIG. 7, a liquid crystal cell is placed on a light-transmissive cooling stage 50, and an ultraviolet lamp 55 is placed on the back side of the cooling stage 50 to irradiate light. It has become. The cooling stage 50 fixes the cooling performance by fixing the translucent plates 51 and 52 made of glass or the like through the packing 53 and circulating the cooling water between the translucent plates 51 and 52. It is supposed to have translucency while ensuring. The air nozzle 54 blows cooling air onto the small substrate 33 in the same manner as described above, and the apparatus is also sealed from the surroundings and includes an exhaust duct as described above.

この第2段階においては、液晶セルの大判基板31側から光を照射しているとともに、主として光の照射側を冷却しているので、第1段階よりも冷却効率が良好となり、液晶セルを過熱させることなくシール材32を硬化させることができる。   In this second stage, light is irradiated from the large-sized substrate 31 side of the liquid crystal cell and the light irradiation side is mainly cooled, so that the cooling efficiency is better than in the first stage and the liquid crystal cell is overheated. The sealing material 32 can be cured without causing it.

上記のように、硬化工程を第1段階と第2段階とに分け、液晶セルの表裏両面から光を照射することによって、シール材32への光照射効率を向上させることができ、シール材32を短時間に均一に硬化させることができる。また、このようにすると効率的にシール材の光硬化を行うことができることから、液晶セルの過熱を防止することもできる。   As described above, the curing process is divided into the first stage and the second stage, and the light irradiation efficiency to the sealing material 32 can be improved by irradiating light from both the front and back surfaces of the liquid crystal cell. Can be uniformly cured in a short time. In addition, since the photocuring of the sealing material can be efficiently performed in this way, it is possible to prevent overheating of the liquid crystal cell.

上記の本硬化工程においては、上述のように冷却を行うとともに、さらに、紫外線ランプ41,55からの光照射を断続的に行うことにより、液晶セルの過熱を防止している。本実施形態においては、図8に点線で示すように100秒周期で光照射を断続している。その結果、液晶セルの温度は図8に実線で示すように周期的に昇降し、長時間照射し続けても、従来のように温度がいたずらに上昇することがない。このため、光照射量を多くしても液晶セルの過熱を防止することができる。   In the main curing step, the liquid crystal cell is prevented from being overheated by cooling as described above and further by intermittently irradiating light from the ultraviolet lamps 41 and 55. In the present embodiment, as shown by the dotted line in FIG. 8, light irradiation is intermittent at a cycle of 100 seconds. As a result, the temperature of the liquid crystal cell periodically rises and falls as shown by a solid line in FIG. 8, and the temperature does not rise unnecessarily as in the conventional case even if irradiation is continued for a long time. For this reason, even if the amount of light irradiation is increased, overheating of the liquid crystal cell can be prevented.

光照射の断続周期は、液晶セルの放熱性に応じて適宜設定される。断続周期と光照射強度とを最適化することによって、液晶セルを過熱させることなく迅速に硬化を完了させることができる。この光照射は、必ずしも断続させる必要はなく、光照射強度を増減することによっても同様の効果を得ることができる。   The intermittent period of light irradiation is appropriately set according to the heat dissipation of the liquid crystal cell. By optimizing the intermittent period and the light irradiation intensity, curing can be completed quickly without overheating the liquid crystal cell. This light irradiation does not necessarily need to be intermittent, and the same effect can be obtained by increasing or decreasing the light irradiation intensity.

上記実施形態の製造方法においては、大判基板に対して複数の小型基板を圧着させるように設定された製造工程に適用させているが、本発明は、このような製造工程への適用に限定されるものではなく、複数個の液晶表示体を包含する大判基板同士を圧着する製造工程や、単一の液晶表示体を構成するための小型基板同士を圧着する製造工程にも適用でき、さらに、小型基板を一つずつ圧着させる場合に限らず、例えば、図3(c)〜(e)及び図5にて説明したように、一度に複数の小型基板を圧着させたり、平坦な押圧面部を備えた圧着ヘッドにて圧着させたりするように構成された製造工程に対しても適用することができるものである。   In the manufacturing method of the above embodiment, the present invention is applied to a manufacturing process that is set so that a plurality of small substrates are crimped to a large substrate, but the present invention is limited to application to such a manufacturing process. It can be applied to a manufacturing process for crimping large substrates including a plurality of liquid crystal displays, and a manufacturing process for crimping small substrates for constituting a single liquid crystal display, For example, as described with reference to FIGS. 3C to 3E and FIG. 5, a plurality of small substrates can be bonded at once, or flat pressing surface portions can be bonded. The present invention can also be applied to a manufacturing process configured to be crimped by a crimping head provided.

本実施形態において採用した方法は、シール材に対して、基板の復元を或る程度許容しつつ、完全な復元を妨げるような或る程度の拘束力を持たせることによって、圧着ヘッドによる加圧によって変形された基板を圧力解放時に或る程度復元させ、その復元状態においてなるべく平坦なセル形状を形成してしまうというものであり、このような方法によってより理想的なセル形状を再現性良く得ることができる。   The method employed in the present embodiment is a method in which the sealing material is pressed by the pressure-bonding head by allowing a certain degree of restraining force to prevent the complete restoration while allowing the restoration of the substrate to some extent. The substrate deformed by the process is restored to some extent when the pressure is released, and a flat cell shape is formed as much as possible in the restored state. By such a method, a more ideal cell shape can be obtained with good reproducibility. be able to.

本発明に係る液晶表示装置の製造装置の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows embodiment of the manufacturing apparatus of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の製造方法の実施形態における仮硬化工程の加圧力を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the applied pressure of the temporary hardening process in embodiment of the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 仮硬化工程の加圧時と加圧力解放後の液晶セルの断面形状を説明するための概念説明図(a)〜(e)である。It is a conceptual explanatory drawing (a)-(e) for demonstrating the cross-sectional shape of the liquid crystal cell at the time of the pressurization of a temporary hardening process, and after pressurization release. 上記実施形態における液晶セルの反り量と仮硬化工程の光照射時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the curvature amount of the liquid crystal cell in the said embodiment, and the light irradiation time of a temporary hardening process. 上記実施形態とは異なる方法における液晶セルの反り量と仮硬化工程の光照射時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the curvature amount of the liquid crystal cell in the method different from the said embodiment, and the light irradiation time of a temporary hardening process. 上記実施形態における本硬化工程の第1段階における処理状態を示す装置構成図である。It is an apparatus block diagram which shows the process state in the 1st step of the main hardening process in the said embodiment. 上記実施形態における本硬化工程の第2段階における処理状態を示す装置構成図である。It is an apparatus block diagram which shows the process state in the 2nd step of the main hardening process in the said embodiment. 上記実施形態における本硬化工程の光照射サイクルと液晶セルの温度変化とを示すグラフである。It is a graph which shows the light irradiation cycle of the main hardening process in the said embodiment, and the temperature change of a liquid crystal cell.

符号の説明Explanation of symbols

10 XYテーブル
11 緩衝材
20 圧着ヘッド
21 圧着ベース
21a 押圧面部
21b 吸気孔
24 透光性板
24a 吸気孔
25 アライメント用カメラ
26 光照射部
27 排気管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 XY table 11 Buffer material 20 Crimp head 21 Crimp base 21a Press surface part 21b Intake hole 24 Translucent plate 24a Intake hole 25 Alignment camera 26 Light irradiation part 27 Exhaust pipe

Claims (4)

光硬化性のシール材を介して配置された一対の基板のうち一方の基板を、透光性を有するステージに載置して他方の基板と粘着する液晶表示装置の製造方法であって、
前記他方の基板側から前記シール材に第1の光を照射する工程と、
しかる後に、前記シール材を冷却しながら、前記一方の基板側に配置され前記一対の基板全体に対して光照射する光照射部から前記ステージを介して前記シール材に第2の光を断続的に照射する硬化工程と、を具備し、
前記硬化工程では、第2の光の照射側である前記ステージを冷却水を内部に流通させて冷却することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display device in which one of a pair of substrates disposed via a photocurable sealing material is placed on a translucent stage and adhered to the other substrate,
Irradiating the sealing material with first light from the other substrate side;
After that, while cooling the sealing material, the second light is intermittently applied to the sealing material through the stage from the light irradiation unit disposed on the one substrate side and irradiating the whole pair of substrates. A curing step of irradiating
In the curing step, the stage on the second light irradiation side is cooled by circulating cooling water therein, and the method for manufacturing a liquid crystal display device is characterized.
光硬化性のシール材を介して配置された一対の基板のうち一方の基板を、透光性を有するステージに載置して他方の基板と粘着する液晶表示装置の製造方法であって、
前記他方の基板側から前記シール材に第1の光を照射する工程と、
しかる後に、前記シール材を冷却しながら、前記一方の基板側から前記ステージを介して前記シール材に、第2の光を光照射強度を増減させながら光照射する硬化工程と、を具備し、
前記硬化工程では、第2の光の照射側である前記ステージを冷却水を内部に流通させて冷却することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display device in which one of a pair of substrates disposed via a photocurable sealing material is placed on a translucent stage and adhered to the other substrate,
Irradiating the sealing material with first light from the other substrate side;
Thereafter, a curing step of irradiating the sealing material with the second light from the one substrate side through the stage while increasing or decreasing the light irradiation intensity while cooling the sealing material,
In the curing step, the stage on the second light irradiation side is cooled by circulating cooling water therein, and the method for manufacturing a liquid crystal display device is characterized.
冷却エアを前記他方の基板に吹き付けながら前記シール材に光を照射することを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the sealing material is irradiated with light while blowing cooling air to the other substrate. 前記他方の基板は前記一方の基板よりも小さく、前記一方の基板に複数の前記他方の基板が粘着されることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。

4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the other substrate is smaller than the one substrate, and the plurality of the other substrates are adhered to the one substrate.

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