JP4126593B2

JP4126593B2 - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4126593B2
Application number: JP2002190241A
Authority: JP
Inventors: 相碩李; 相昊朴; 武烈朴; 聖守丁
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: US7365822B2; CN1439915A; CN100385300C; JP2003241205A; US20030156245A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関するもので、特に、液晶滴下方式の液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報化社会の発達と共に、表示装置に対する要求も様々な形態に求められており、これに応じて最近ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、ＥＬＤ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）、ＶＦＤ（ＶａｃｕｕｍＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）など多数の平板パネル表示装置が研究されてきて一部は既に各種装置の表示装置に活用されている。
【０００３】
そのうち、現在画質が鮮明で軽量で薄型の、消費電力が低いという特長や利点によって移動型画像表示装置の用途でＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）に代ってＬＣＤが最も汎用されるようになってきており、ＬＣＤはノ−トブック型コンピューターのモニターのような移動型の用途以外にも放送信号を受信してディスプレイするテレビ及びコンピューターのモニターなどに多様に開発されている。
【０００４】
このように、液晶表示装置が多数分野の画面表示装置としての役割を果たすように様々な技術が開発されているにも関わらず画面表示装置として画像の品質を高めるための研究は前記特長や利点と背馳することが多かった。従って、液晶表示装置が一般の画面表示装置として様々な用途に用いられるためには、軽薄型、低消費電力の特長を維持しながら高精細、高輝度、大面積などのように高品質の画像を実現できるかによって決められるといっても過言ではないだろう。
【０００５】
このような液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと前記液晶パネルに駆動信号を印加するための駆動部に大きく分けられ、前記液晶パネルは一定の空間をもって合着された第１ガラス基板と第２ガラス基板とを有し、さらに前記第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に注入された液晶層から構成される。
【０００６】
ここで、前記第１ガラス基板（ＴＦＴアレイ基板）には、一定の間隔で第１の方向に配列される複数のゲートラインと、前記各ゲートラインと垂直な第２の方向に一定間隔で配列される複数のデータラインと、前記各ゲートラインとデータラインが交差する点で画定された各画素領域に形成される複数の画素電極と、前記ゲートラインからの信号によってスイッチングされて前記データラインからの信号を前記各画素電極に伝える複数の薄膜トランジスタとが形成される。
【０００７】
また、第２ガラス基板（カラーフィルター基板）には、前記画素領域を除外した部分の光を遮断するためのブラックマトリックス層と、カラー色相を表示するためのＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルター層と画像を実現するための共通電極とが形成される。
このような前記第１基板及び第２基板はスペーサによって一定空間を有し液晶注入口を有するシール剤によって合着されてその注入口から液晶が注入される。
【０００８】
この時、液晶注入方法は合着された両基板の間を真空状態に維持して液晶に前記液晶注入口を浸すようにすると毛細管現象によって液晶が両基板の間に注入される。このように液晶が注入されたら前記液晶注入口をシール剤で密封する。
【０００９】
しかしながら、このような一般的な液晶注入式液晶表示装置の製造方法において次のような問題があった。
第一に、両基板間の空隙を真空状態に維持して液晶注入口を液晶液に浸して液晶を注入するので液晶注入に長時間が必要とされるため歩留まりが劣る。
【００１０】
第二に、大面積の液晶表示装置を製造する場合、液晶注入式で液晶を注入するとパネル内に液晶が完全には注入されないからパネル不良の原因となっていた。
第三に、前記のように工程が複雑で多くの時間を必要とするプロセスなので多数の液晶注入装置が要求され多くの空間を必要とする。
【００１１】
従って、最近、液晶を滴下する方法を用いた液晶表示装置の製造方法に対して盛んに工夫されている。そのうち、特開２０００−１４７５２８号の公報に次のような液晶滴下方式を用いた技術が開示されている。
【００１２】
このような液晶滴下方式を用いた従来の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００１３】
図１ａないし図１ｆは従来の液晶滴下方式による液晶表示装置の工程を示す断面図である。
図１ａのように、薄膜トランジスタアレイが形成された第１ガラス基板３に紫外線硬化型シール剤１を約３０μm厚さに塗布し、前記シール剤１の内側（薄膜トランジスタアレイ部分）に液晶２を滴下する。この時前記シール剤１は液晶注入口が無く形成される。
【００１４】
前記のような第１ガラス基板３を水平方向に移動可能な真空容器内のテーブル４上に搭載し、前記第１ガラス基板３の下部表面全面を第１吸着機構５に真空吸着して固定させる。
図１ｂに示すように、カラーフィルターアレイが形成された第２ガラス基板６の下部表面全面を第２吸着機構７に真空吸着して固定し、真空容器を閉じて真空にする。また、前記第２吸着機構７を直交方向に降下させて前記第１ガラス基板３と第２ガラス基板６の間隔を１ｍｍにし、前記第１ガラス基板３を搭載した前記テーブル４を水平方向に移動させて前記第１ガラス基板３と第２ガラス基板６との位置を合わせる。
【００１５】
図１ｃに示すように、前記第２吸着機構７を降下させて前記第２ガラス基板６と液晶２又はシール剤１を接触させる。
図１ｄに示すように、前記第１ガラス基板３を搭載した前記テーブル４を水平方向に移動させて前記第１ガラス基板３と第２ガラス基板６の位置を合わせる。
図１ｅに示すように、前記第２吸着機構７を降下させて第２ガラス基板６を前記シール剤１を介して第１ガラス基板３に接合し、第２ガラス基板６と第１ガラス基板３との間隔が５μｍとなるまで第２吸着機構７を加圧する。
図１ｆに示すように、前記真空容器ｃから前記接合された第１、第２ガラス基板３、６を取り出して前記シール剤１に紫外線照射して前記シール剤１を硬化させて液晶表示装置を完成させる。
【００１６】
前記シール剤１は液晶表示装置のアクティブ領域を覆うメインシール剤とダミーシール剤を意味する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の製造方法においては次のような問題点があった。
第一、同一基板にシール剤を形成し液晶を滴下するので両基板を合着する前までに多くの工程時間が必要となる。
第二、前記第１基板にはシール剤が塗布され液晶が滴下される反面前記第２基板にはいかなる工程も行われていないため、第１基板と第２基板の作製工程間にアンバランスが発生して生産ラインを効率的に可動し難かった。
【００１８】
第三、前記第１基板にシール剤が塗布され液晶が滴下されるのでシール剤が塗布された第１基板を洗浄することができなくなる。従って、二つの基板を合着するシール剤を洗浄することができず、パーティクルも除去できず、合着時にシール剤の接触不良を引き起こすことがある。
【００１９】
第四、基板の大型化によって、基板の合着後アンローディング工程又は後続の工程のために基板を移送している際に、基板が固定されず位置合せ不良（ｍｉｓａｌｉｇｎ）が発生するおそれがある。
第五、基板の大きさの大型化に伴って後続工程でシール剤を硬化するまで合着状態を維持し難くなる。
【００２０】
第六、基板の位置合せ不良が発生すると、基板間の液晶の流動によって液晶が不十分にしか配向しないことがある。
第七、基板の位置合せ不良が発生すると、上下基板の整列が位置ずれになって開口率が劣るおそれがある
第八、液晶の配向不良が発生すると、ひっかききず(ｓｃｒａｔｃｈ)のようなきずと輝度に関連するきずが発生するおそれがある。
【００２１】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、工程時間を短縮させ効率を極大化して生産性を向上させ基板の調整不良を防止することができる液晶滴下方式の液晶表示装置の製造方法を提供することが目的である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による液晶表示装置の製造方法は、第１基板と、シール剤が形成されている第２基板を合着機チャンバ内にローディングする工程と、前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、前記合着された第１基板と第２基板とを固定する工程と、また、前記固定された第１基板及び第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする。
【００２３】
ここで、前記合着された基板を固定する工程は、前記シール剤に少なくとも光、熱又は圧力を加えて前記第１，第２基板を固定することが望ましい。
前記シール剤を部分的に固定することが望ましい。
前記シール剤はメインシール剤と固定用シール剤とからなり、前記合着された基板を固定する工程は、前記固定用シール剤に少なくとも光、熱又は圧力を加えて前記第１、第２基板を固定することが望ましい。
【００２４】
前記固定用シール剤は基板の周縁に形成することが望ましい。
前記固定用シール剤は前記第１基板の周縁に形成することが望ましい。
前記固定用シール剤は各パネル間のカッティング部分及び基板の周縁に形成することが望ましい。
【００２５】
前記シール剤は各パネル部に滴下された液晶を密封するための複数のメインシール剤と、前記メインシール剤を保護するための少なくとも一つのダミーシール剤と、前記第１，第２基板を固定するための固定用シール剤とからなり、
前記合着された基板を固定する工程は、前記固定用シール剤に少なくとも光、熱又は圧力を加えて前記第１，第２基板を固定する工程を含むことが望ましい。
【００２６】
前記固定用シール剤は前記第１基板又は第２基板に形成することが望ましい。
前記ダミーシール剤はメインシール剤の外郭部に形成することが望ましい。
【００２７】
前記ダミーシール剤の各々はメインシール剤の各々の外郭部に形成することが望ましい。
前記固定用シール剤は基板の周縁又は各パネル部の間に形成することが望ましい。
【００２８】
前記シール剤は複数のパネル部に滴下された液晶を密封するための複数のメインシール剤と、前記複数のメインシール剤を保護するための少なくとも一つのダミーシール剤とからなり、前記合着された基板を固定する工程は、前記ダミーシール剤に少なくとも光、熱又は圧力を加えて前記第１，第２基板を固定する工程を含むことが望ましい。
【００２９】
前記メインシール剤は第２基板に形成し、前記ダミーシール剤は前記第１基板に形成することが望ましい。
前記ダミーシール剤は複数のメインシール剤の外郭部に形成することが望ましい。
【００３０】
前記ダミーシール剤の各々はメインシール剤の各々の外郭部に形成することが望ましい。
前記ダミーシール剤を部分的に硬化させて固定することが望ましい。
【００３１】
前記光照射は５０〜５００ｍＷ光を５秒以上照射することが望ましい。
前記熱条件は５０〜２００℃の温度で１０秒以上熱を加えることが望ましい。
【００３２】
前記少なくとも光又は熱を加える工程には、合着機チャンバの上側から光照射ピン又は熱機構を降下したり、前記合着機チャンバの下側から光照射ピン又は熱機構を上昇してシール剤を硬化させる工程を含むことが望ましい。
【００３３】
前記第２基板のカッティング部分又は周縁部に前記シール剤より硬化性に優れる接着剤を別に塗布し、前記合着された基板を前記接着剤によって固定する工程を含むのが望ましい。
【００３４】
また、前記のような目的を達成するための本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶が滴下されメインシール剤が形成されている第１基板と固定用シール剤が形成されている第２基板とを合着機チャンバ内にローディングする工程と、前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、前記固定用シール剤を硬化させて前記第１、第２基板を固定する工程と、また、前記固定された第１，第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする。
【００３５】
また、前記のような目的を達成するための本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶が滴下されメインシール剤と固定用シール剤が形成されている第１基板と第２基板を合着機チャンバ内にローディングする工程と、前記第１、第２基板を合着する工程と、前記固定用シール剤を硬化させて前記第１、第２基板を固定する工程と、また、前記固定された第１，第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする。
【００３６】
また、前記のような目的を達成するための本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶が滴下され固定用シール剤が塗布されている第１基板と、メインシール剤が塗布されている第２基板を合着機チャンバ内にローディングする工程と、前記第１、第２基板を合着する工程と、前記固定用シール剤を硬化させて前記第１、第２基板を固定する工程と、また、前記固定された第１，第２基板をアンローディングする工程とからなることが望ましい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００３８】
図２ａないし図２ｆは本発明による液晶表示装置の製造工程を示した模式的な断面図である。
図２ａに示すように、第１ガラス基板１１に液晶１２を滴下し、第２ガラス基板１３にシール剤１４を形成する。ここで、前記第１、第２ガラス基板１１、１３のうち一つの基板には複数のパネルが設計されて各パネルに薄膜トランジスタアレイが形成され、他のガラス基板には前記各パネルに相応するように複数のパネルが設計されて各パネルにブラックマトリックス層、カラーフィルタ−層及び共通電極などが備えられているカラーフィルタ−アレイが形成される。説明を容易にするために薄膜トランジスタアレイが形成された基板を第１ガラス基板１１と称し、カラーフィルタ−アレイが形成されている基板を第２ガラス基板１３と称する。
【００３９】
ここで、前記合着工程を更に具体的に説明する。
図３は本発明による液晶表示装置の合着工程順序図である。
本発明による合着工程は大きく真空合着機チャンバに両基板をローディングする工程と、前記両基板を合着する工程と、前記チャンバ内で合着された基板のシール剤を硬化させて固定する工程と、また、前記合着された両基板を真空合着機チャンバからアンローディングする工程とからなる。
【００４０】
まず、前記第１、第２ガラス基板１１、１３を前記真空合着機チャンバ内にローディングする前に、前記シール剤が塗布された第２ガラス基板１３はＵＳＣ（ＵｌｔｒａＳｏｎｉｃＣｌｅａｎｅｒ）で洗浄されて工程中に発生したパーティクルを除去する。即ち、第２ガラス基板１３は液晶が滴下されずシール剤が塗布されているので洗浄可能である。
【００４１】
また、ローディングする工程は、図２ｂに示すようにシール剤１４が塗布された第２ガラス基板１３をシール剤１４が塗布された部分が下方に向かうように真空合着機チャンバ１０の上部ステージ１５に真空吸着法で固定させ（３１Ｓ）、液晶１２が滴下された第１ガラス基板１１を真空合着機チャンバ１０の下部ステージ１６に真空吸着法で固定させる（３２Ｓ）。この時前記真空合着機チャンバ１０は待機状態を維持する。
【００４２】
これを具体的に説明すると、シール剤１４が塗布された第２ガラス基板１３をシール剤１４が塗布された部分が下向になるようにロボット（図示せず）のローダーが第２ガラス基板を真空合着機チャンバ１０内に位置させる。該状態で前記真空合着機チャンバ１０の上部ステージ１５が降下して前記第２ガラス基板１３を真空吸着法で固定した後上昇する。この真空吸着法の代わりに静電吸着法で固定することもできる。
【００４３】
又、前記ロボットのローダーは真空合着機チャンバ１０を出て、更にロボットのローダーによって液晶１２が滴下された第１ガラス基板１１を前記真空合着機チャンバ１０内の下部ステージ１６の上側に位置させる。
前記薄膜トランジスタアレイが形成された前記第１ガラス基板１１に液晶１２を適下し、カラーフィルタ−アレイが形成されている第２ガラス基板１３にシール剤１４を形成していると言及したが、前記第１ガラス基板１１にシール剤１４を塗布し、前記第２基板に液晶を滴下することができ、前記両ガラス基板のうちいずれか一つのガラス基板に液晶も滴下しシール剤も塗布することができる。但し、液晶が滴下されている基板は下部ステージに位置させ他の基板を上部ステージに位置させれば良い。
第１ガラス基板及び第２ガラス基板は、それぞれ上部ステージ及び下部ステージに真空吸着させた後、これらを位置合せさせることもできる。
【００４４】
また、基板レシーバ（図示せず）を前記上部ステージ１５に固定された第２ガラス基板１３の底面に接触させる（３３Ｓ）。
この時前記基板レシーバを第２基板の底面に接触させる方法は次のようである。
第一に、前記上部ステージを降下したり前記基板レシーバを上昇させて前記第２ガラス基板と前記基板レシーバを近づけた後上部ステージの真空を開放して前記第２ガラス基板１３を前記基板レシーバ上に載置させる。
【００４５】
第二に、前記上部ステージを１次的に一定距離降下させ前記基板レシーバを２次的に上昇させて前記第２ガラス基板１３と基板レシーバを近づけた後前記第２ガラス基板１３を上部ステージ１５から前記基板レシーバ上に載置させるように第２ガラス基板１３を上部ステージ１５から開放させる。
第三に、前記上部ステージを降下させたり、前記基板レシーバを上昇させたり、又は前記上部ステージを最初に降下させ基板レシーバを次に上昇させて前記第２ガラス基板１３と前記基板レシーバとを一定間隔を有するように近づけた後上部ステージ１５が第２ガラス基板を吸着することができる。
この時前記基板レシーバを前記第２ガラス基板１３の下側に位置させる理由は、前記各ステージ１５、１６が真空吸着法で第１、第２ガラス基板をそれぞれ吸着している状態で前記吸着機チャンバ１０を真空状態にする間前記各ステージの真空より合着機チャンバ内の真空度が更に高くなるので前記ステージが取っている第１、第２ガラス基板１１、１３の吸着力を失うことになり、特に上部ステージに吸着されている第２ガラス基板が脱離されて前記第１ガラス基板１１上に落ちることを防止しようとするものである。
【００４６】
従って、前記合着機チャンバを真空状態にする前に上部ステージに吸着されている第２ガラス基板１３を前記基板レシーバに載置したり、又は第２ガラス基板を吸着した上部ステージと前記基板レシーバを一定間隔隔てて位置させ、チャンバ内を真空状態にする間第２ガラス基板１３を前記上部ステージから自然に前記基板レシーバ上に位置するようにできる。また、前記合着機チャンバを真空状態にし始めると初期段階でチャンバ内の流動によって基板が動くおそれがあるので基板を固定する手段を追加的に構成することもできる。
【００４７】
前記真空合着機チャンバ１０を真空状態にする（３４Ｓ）。ここで、真空合着機チャンバ１０の真空度は合着しようとする液晶モードによって差があるが、ＩＰＳモードでは１．０×１０^−３Ｐａないし１Ｐａ程度にし、ＴＮモードでは約１．１×１０^−３Ｐａないし１０^２Ｐａにする。
【００４８】
前記真空合着機チャンバ１０を２段階に真空できる。即ち、前記上下部ステージ１５、１６に各々基板を吸着させチャンバのドアを閉じた後、１次真空を開始する。また、前記基板レシーバを上部ステージ下側に位置させて上部ステージに吸着された基板を前記基板レシーバに載置させるか、又は基板を吸着した状態で上部ステージと前記基板レシーバとを一定間隔をおいて維持した後、前記真空合着機チャンバを２次真空する。この時１次真空時より２次時真空の方が早く真空され、１次真空は前記真空合着機チャンバの真空度が上部ステージの真空吸着力より高くないように行う。
【００４９】
又、真空を１次、２次に区分せず前記各ステージに基板を各々吸着させチャンバのドアを閉じた後、真空を一定に開始して真空操作中に前記基板レシーバを上部ステージの下側に位置させることができる。この時前記基板レシーバを上部ステージの下側に位置させる時点は真空合着機チャンバの真空度が上部ステージの真空吸着力より高くなる前に設定すべきである。
【００５０】
このように、真空合着機チャンバの真空を２段階で行う理由は、前記真空合着機チャンバが急に真空になるとチャンバ内の基板が歪んだり動いたりするおそれがあってこれを防止するためである。
【００５１】
前記真空合着機チャンバ１０が所定の真空状態になると前記上下部各ステージ１５，１６が静電吸着法で前記第１、第２ガラス基板１１、１３を固定し（３５Ｓ）、前記基板レシーバを元の位置に戻する（３６Ｓ）。
【００５２】
ここで、静電吸着法はステージに形成された少なくとも２個以上の平板電極に陰／陽の直流電圧を供給して吸着する。即ち、各平板電極に陽又は陰の電圧が印加されると、前記ステージに陰又は陽の電荷が誘起されそれらの電荷によってガラス基板に導電層（共通電極又は画素電極などのような透明電極が形成される）が形成されているので前記導電層と前記ステージ間に発生するクーロンカで基板が吸収される。
この時導電層が形成された面が前記ステージ側に位置される場合は約０．１ないし１ＫＶの電圧を印加し、基板の導電層が形成された面が前記ステージに対向していない場合は３ないし４ＫＶを印加する。ここで、前記上部ステージ上に弾性シートを形成することもできる。
【００５３】
図２ｃ及び図２ｄに示すように、両ガラス基板１１、１３が静電吸着法で各ステージ１５、１６にローディングされた状態で前記上部ステージ１５を降下して前記第１ガラス基板１１と第２ガラス基板１３を合着するために加圧する（３７Ｓ）。この時加圧する方法は上部ステージ１５又は下部ステージ１６を垂直方向に移動させて両基板１１、１３を加圧し、この時ステージの移動速度及び圧力を可変して加圧する。即ち、第１ガラス基板１１の液晶１２と第２ガラス基板１３が接触する時点又は第１ガラス基板１１と第２ガラス基板のシール剤１４が接触する時点までは一定速度又は一定圧力でステージを移動させ、接触する時点から希望の最終圧力までは次第に段階別に圧力を上昇させる。（図２ｄ参照）
【００５４】
この時上部ステージは一つの軸によって基板を加圧したり、多数の軸を取り付けて各軸ごとに別のロードセルが取り付けられて各軸ごとに独立的に加圧するように取り付けられる。従って、前記下部ステージと上部ステージが水平になくてシール剤が均一に合着されない場合には該当部分の軸を相対的に更に高い圧力で加圧したり更に低い圧力で加圧してシール剤が均一に合着できるようにする。
【００５５】
前記両基板を合着した後、図２ｅに示すように、前記第１、第２ガラス基板１１，１３を固定するシール剤に光（ＵＶ）を照射したり、前記シール剤に熱を伝達して前記シール剤を硬化させて前記第１，第２ガラス基板１１、１３を固定する（３８Ｓ）。ここで、前記固定工程は基板が大型化（１０００ｍｍ×１２０００ｍｍ）され液晶滴下後両基板を合着することで合着後次の工程を進行したり移動時合着された両基板が歪んでいて誤整列を起こすおそれが多い。従って、合着した後次の工程を進行したり移動時合着された両基板の誤整列が発生することを防止し合着された状態を維持させるために固定するものである。
【００５６】
ここで、前記固定方法を更に具体的に説明する。
まず、前記固定方法は前記合着チャンバ内で行われ、この時合着機チャンバは真空又は大気状態を維持する。また、合着工程が行われた後固定工程を進行するのが望ましいが、工程時間を短縮するために合着工程が完了される前に固定させることもできる。また、工程を単純化させるために固定用シール剤の材料としてメインシール剤と同一の材料を用いるのが望ましいが、固定効率を向上させるためにメインシール剤とは異なる材料を用いることができる。前記固定用シール剤としては光（ＵＶ）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光（ＵＶ）及び熱硬化性樹脂、圧力硬化性樹脂、又は接着力が高い材料を用いることができる。ここで、光硬化性樹脂は光（ＵＶ）硬化性樹脂を含んでいて、光硬化性樹脂を用いる場合、光照射条件は５０〜５００ｍＷの光（ＵＶ）を５〜４０秒の間照射する。望ましくは２００ｍＷの光（ＵＶ）を約１４秒間照射する。
【００５７】
又、熱硬化性樹脂を用いる場合、固定用シール剤の物質によって可変されることができるが５０ないし２００℃の温度で約１０秒以上加熱する。従って、合着された基板固定方法は光、熱、光及び熱、又は圧力などを用いて固定することができる。前記固定用シール剤をメインシール剤と同一な基板に形成するか他の基板に形成することもできる。
【００５８】
図４は本発明による固定を説明するための基板のレイアウトであり、図１０は図４のＩ−Ｉ`線上の上／下部ステージ及び基板断面図である。
本発明の第１実施形態の合着された基板固定方法は、前記のようなシール剤１４の塗布工程時、前記シール剤で光（ＵＶ）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光（ＵＶ）及び熱硬化性樹脂、又は圧力硬化性樹脂を用いて図４のように各パネル部の周縁に両基板を合着することは勿論両基板の間の液晶を密封する複数のメインシール剤１４ａと、合着及び加圧工程時内部各メインシール剤１４ａを保護するために複数のパネル部を覆うように形成されるダミーシール剤１４ｂと、前記ダミーシール剤１４ｂ外郭部（基板の周縁部）に一定間隔隔てて形成される複数の固定用シール剤１４ｃとを前記第２ガラス基板１３に形成する。前記ダミーシール剤１４ｂは前記メインシール剤１４ａを保護するためのものであり、前記固定用シール剤１４ｃはただ両基板を予備固定するためのものであるのでカッティング工程時除去されるものである。
【００５９】
このように前記固定用シール剤１４ｃを形成し前記両基板を合着した後、その状態で前記固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射して前記固定用シール剤１４ｃを硬化したり前記固定用シール剤１４ｃに熱を加えて前記固定用シール剤１４ｃを硬化させて前記合着された両基板を固定する。即ち、前記固定用シール剤１４ｃを光（ＵＶ）硬化性樹脂で形成する場合は前記固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射して固定し、前記固定用シール剤１４ｃが熱硬化性樹脂から形成される場合は前記固定用シール剤１４ｃに熱を加えて固定用シール剤１４ｃを硬化させる。
【００６０】
ここで図１０に示すように、前記上部ステージ１５及び／又は下部ステージ１６には光（ＵＶ）を照射したり又は熱を加えることができる複数のホール１７が形成されている。従って、合着前各基板は各ステージに整列された後吸着されるので前記固定用シール剤１４ｃと前記ホール１７が整列されていると見られる。従って、前記ホール１７が形成されている上部ステージ又は下部ステージ側で前記ホール１７を介して前記固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射したり熱を加えると前記固定用シール剤１４ｃが硬化されるので合着された両基板が固定される。この時光（ＵＶ）照射は光（ＵＶ）を照射する光（ＵＶ）照射ピン１８ａ、１８ｂが合着機チャンバの上側から降下したり合着機チャンバの下側から上昇して光（ＵＶ）を固定用シール剤１４ｃに照射し光（ＵＶ）照射条件は５０〜５００ｍＷの光（ＵＶ）を５〜４０秒間照射する。望ましくは２００ｍＷの光（ＵＶ）を約１４秒間照射する。また、熱で固定用シール剤１４ｃを硬化させる場合、熱機構１８ａ、１８ｂが合着機チャンバの上側から降下したり合着機チャンバの下側から上昇して前記ホール１７を通過して前記固定用シール剤１４ｃが塗布された部分の第１、第２ガラス基板１１、１３に接触されて前記固定用シール剤１４ｃに熱を加える。熱を加える条件は前記固定用シール剤の物質によって可変され得るが、５０ないし２００℃の温度を約１０秒以上加えると固定用シール剤１４ｃだけ選択的に硬化させることができる。また、光（ＵＶ）照射及び加熱を並行して行うこともできる。
【００６１】
勿論、第２ガラス基板にメインシール剤１４ａ、ダミーシール剤１４ｂ及び固定用シール剤１４ｃを形成することもできるが、場合によってはダミーシール剤１４ｂ又は固定用シール剤１４ｃは第１ガラス基板１１に形成することもでき、固定用シール剤１４ｃはメインシール剤１４ａと異なる物質から形成することもできる。即ち、第１基板１１にメインシール剤１４ａを形成し第２基板１３に固定用シール剤１４ｃ又はダミーシール剤１４ｂを形成するか、又は第２基板１３にメインシール剤１４ａを形成し、第１基板１１に固定用シール剤１４ｃ又はダミーシール剤１４ｂを形成することもでき、又はメインシール剤１４ａ、ダミーシール剤１４ｂ及び固定用シール剤１４ｃ全てを第１基板１１に形成することもできる。
【００６２】
図５は本発明の第２実施形態による固定を説明するための基板のレイアウト図である。
本発明の第２実施形態の合着された基板固定方法は、シール剤（光（ＵＶ）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光（ＵＶ）及び熱硬化性樹脂、圧力硬化性樹脂など）を図５のように、全てのパネル部を覆うように第２基板の周縁に両基板を合着することは勿論両基板の間の液晶を密封するメインシール剤１４ａと、合着工程時内部メインシール剤１４ａを保護するために複数のパネル部を覆うように形成されるダミーシール剤１４ｂを形成し、前記ダミーシール剤１４ｂに部分的に光（ＵＶ）を照射したり熱を加えて両基板を固定させる。
【００６３】
即ち、図４のような本発明の第１実施形態の固定方法で、固定用シール剤が塗布された部分にダミーシール剤１４ｂを塗布し前記ダミーシール剤１４ｂに部分的に光（ＵＶ）を照射したり熱を加えて前記ダミーシール剤１４ｂを部分的に固定させる。その他の光（ＵＶ）条件及び熱を加えた条件は本発明の第１実施形態の説明と同一であり、前記光（ＵＶ）及び熱を並行して加えることもできる。
図５において、未説明符号１４ｂが前記光（ＵＶ）照射及び／又は熱を加えた部分を示している。ここで、前記ダミーシール剤１４ｂを固定用シール剤１４ｃに解釈しても構わない。
【００６４】
図６は本発明の第３実施形態による固定を説明するための基板のレイアウトである。
本発明の第３実施形態の固定方法は、本発明の第１実施形態の固定方法において、ダミーシール剤を形成せずメインシール剤１４ａを各パネルの周縁に形成し基板の周縁に固定用シール剤１４ｃを形成して前記固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射したり熱又は圧力を加えて合着された両基板を固定したものである。他の条件などは前記第１実施形態の説明と同じである。ここで、固定用シール剤１４ｃを図４及び図５に示すダミーシール剤と同じ模様に閉鎖して形成しても良い。
【００６５】
図７は本発明の第４実施形態による固定を説明するための基板のレイアウト図である。
本発明の第４実施形態の合着された基板の固定方法は、本発明の第３実施形態の合着された基板の固定方法において、基板の周縁部のみならず前記パネル部の間のカッティング部分にも一定間隔隔てて固定用シール剤１４ｃを形成して前記各固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射したり熱又は圧力を加えて合着された両基板を固定するものである。他の条件は前記第１実施形態の説明の通りである。
【００６６】
図８は本発明の第５実施形態による固定を説明するための基板のレイアウト図である。
本発明の第５実施形態による固定方法は、図４に示すように本発明の第１実施形態において、前記ダミーシール剤１４ｂを全てのパネル部（メインシール剤）を覆うように形成するものではなく各パネル部（メインシール剤）を各々覆うように複数のダミーシール剤１４ｂを形成し基板の周縁に固定用シール剤１４ｃを形成して前記したように前記固定用シール剤１４ｃに光（ＵＶ）を照射したり熱又は圧力を加えて合着された両基板を固定するものである。他の条件などは前記第１実施形態で説明した通りである。
【００６７】
図９は本発明の第６実施形態による固定を説明するための基板のレイアウト図である。
本発明の第６実施形態による固定方法は、図８に示すように本発明の第５実施形態において、固定用シール剤１４ｃを別に形成することなく前記各パネル部に形成された複数のダミーシール剤１４ｂに部分的に光（ＵＶ）を照射したり熱を加えて合着された両基板を固定するものである。他の条件などは前記第１実施形態で説明した通りである。
【００６８】
前記各実施形態において、前記メインシール剤１４ａ、ダミーシール剤１４ｂ及び固定用シール剤１４ｃを同じ基板に形成することもできるし、又は同じ基板に形成しなくてもよく、液晶が滴下されている基板にメインシール剤又はダミーシール剤を形成することもできる。
【００６９】
また、図示してはいないが、本発明の第７実施形態による固定方法で、基板に別のダミーシール剤及び固定用シール剤を形成せず前記両基板を合着する光（ＵＶ）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂又は光（ＵＶ）及び熱硬化性樹脂からなるメインシール剤に部分的に光（ＵＶ）を照射したり熱を加えて前記シール剤を部分的に硬化させて両基板を固定することができる。
【００７０】
また、図示してはいないが、本発明の第８実施形態による固定方法で前記第１、第３、第４、第５実施形態において固定用シール剤１４ｃが形成される部分に前記固定用シール剤より硬化性に優れる接着剤を塗布して前記第１，第２ガラス基板を合着すると前記接着剤によって両基板を固定させることができる。
【００７１】
このように、前記合着された両基板が固定されると、次の工程のために移動するとき合着された第１、第２ガラス基板が歪んだり状態が変形されることが防止できる。
【００７２】
前記したように、両基板が合着されて固定が完了したら、前記静電吸着法で吸着することを停止した後（ＥＳＣオフ）、図２ｆのように、前記上部ステージ１５を上昇させて上部ステージ１５を前記固定された両ガラス基板１１、１３から分離させる。
ついで、固定された両基板をアンローディングする（３８Ｓ）。即ち、前記上部ステージ１５を上昇させてロボットのローダーを用いて固定された第１，第２ガラス基板１１，１３をアンローディングするか、固定された第１、第２ガラス基板１１、１３を上部ステージ１５が吸着して上昇した後ロボットのローダーが前記上部ステージ１６からアンローディングする。
【００７３】
この時工程時間を短縮するために、次の合着工程が行われるとき第１ガラス基板１１又は第２ガラス基板１３のうち一つをステージにローディングさせ前記固定された第１、第２ガラス基板をアンローディングすることができる。即ち、次に合着工程が行われる時第２ガラス基板をロボットのローダーを用いて前記上部ステージ１５に位置させて真空吸着法で上部ステージが第２基板を吸着するようにした後、前記下部ステージ１６上の固定された第１、第２基板をアンローディングしたり、前記上部ステージ１５が前記固定された第１，第２ガラス基板１１、１３を吸着して上昇しロボットのローダーが次の合着工程が行われる時第１ガラス基板１１を前記下部ステージにローディングさせた後前記固定された第１、第２ガラス基板をアンローディングすることができる。
【００７４】
前記基板を合着した後、アンローディングする前に固定された基板の液晶がシール剤側に広がるように液晶広がり工程を追加的に行うことができる。あるいはアンローディング工程を完了した後、液晶が広がらない場合には液晶がシール剤側に均衡的に広がるようにするために液晶広がり工程を追加的に行うこともできる。
この時液晶広がり工程は１０分以上行い、液晶広がり工程は大気圧下又は真空中でも可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の合着装置及びこれを用いた液晶表示装置の製造方法によると、次のような効果がある。
【００７６】
第一、第１基板には液晶を滴下し、第２基板にはシール剤を形成するので両基板を合着する前までの工程時間が短縮されて生産性を向上することができる。
【００７７】
第二、前記第１基板には液晶が滴下され前記第２基板にはシール剤が塗布されるので第１基板と第２基板の作製工程が均衡的に行われるので生産ラインを効率的に稼動することができる。
【００７８】
第三、前記第１基板には液晶が滴下され第２基板にはシール剤が塗布されるので合着する直前に洗浄装備でシール剤が塗布された基板を洗浄することができるのでパーティクルで汚染されることを最大限防止することができる。
【００７９】
第四、前記基板レシーバを基板の下側に位置させ合着機チャンバを真空状態にするので前記上部ステージに吸着された基板が落ちて基板が破損されることを防止することができる。
【００８０】
第五、両基板が接触される時点を認識して圧力を変化させながら両基板を合着するので滴下された液晶が配向膜に影響が与えられる損傷を最小化できる。
【００８１】
第六、前記上部ステージが各軸ごとに独立的に加圧できる多数の軸によって基板を加圧するので前記下部ステージと上部ステージが水平に合わなくてシール剤が均一に合着されない場合当該部分の軸を相対的に更に高い圧力で加圧したり更に低い圧力で加圧してシール剤の均一な合着が可能である。
【００８２】
第七、合着機チャンバを真空するとき２段階に亘って真空するのでチャンバの急真空を防止することができるから急真空による基板の歪みや流動を防止することができる。
【００８３】
第八、前記両基板を合着した後、ダミーシール剤又はメインシール剤を部分的に硬化したり別の接着剤を用いて合着された両基板を固定した後、次の工程を進行したり合着された基板を移動するので次の工程進行時又は移動時第１ガラス基板と第２ガラス基板との位置ずれ（ｍｉｓａｌｉｇｎ）を防止することができる。
【００８４】
第九、ローディングとアンローディングとを同時に進行するので工程時間を短縮することができる。
【００８５】
第十、液晶広がり工程を実施するので液晶表示装置の工程時間を短縮することができる。
【００８６】
以上本発明の好適な一実施形態に対して説明したが、前記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形又は変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図１ｂ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図１ｃ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図１ｄ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図１ｅ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図１ｆ】従来の液晶滴下方式の液晶表示装置の作製工程を示した模式図である。
【図２ａ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図２ｂ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図２ｃ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図２ｄ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図２ｅ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図２ｆ】本発明の好適な態様による液晶滴下方式の液晶表示装置の工程を示した模式的な断面図である。
【図３】本発明による合着工程順序図である。
【図４】本発明の第１実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図５】本発明の第２実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図６】本発明の第３実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図７】本発明の第４実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図８】本発明の第５実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図９】本発明の第６実施形態による固定を説明するためのシール剤のレイアウト図である。
【図１０】図４のＩ−Ｉ`線上の上部及び下部ステージ及び基板の断面図である。
【符号の説明】
１０真空合着機チャンバ
１１、１３ガラス基板
１２液晶
１４シール剤
１４ａメインシール剤
１４ｂダミーシール剤
１５上部ステージ
１６下部ステージ
１７ホール
１８光（ＵＶ）照射ピン又は熱機構

Claims

第１基板と、液晶を密封するための複数のメインシール剤と、メインシール剤を保護するための少なくとも一つのダミーシール剤と、第１基板と第２基板とを互いに固定するための固定用シール剤がその上に形成されている第２基板を合着機チャンバ内にローディングする工程と、
前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、
合着された第１基板と第２基板のアンローディング時にこれら基板が誤整列されることを防止するために、合着機チャンバ内で前記固定用シール剤に少なくとも光、熱又は圧力を加えて固定用シール剤だけ選択的に硬化させて前記合着された第１基板と第２基板とを固定する工程と、
前記固定された第１基板及び第２基板をアンローディングする工程と
からなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記固定用シール剤を部分的に硬化させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記固定用シール剤を基板の周縁に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記固定用シール剤を前記第１基板の周縁に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記固定用シール剤は各パネル間のカッティング部分及び基板の周縁に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ダミーシール剤をメインシール剤の外郭部に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ダミーシール剤はメインシール剤の各々の外郭部に形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記固定用シール剤を基板の周縁又は各パネル部の間に形成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記メインシール剤が密封する液晶は複数のパネル部に滴下されており、
前記合着された基板を固定する工程において少なくとも光、熱又は圧力を加えられる固定用シール剤はダミーシール剤を構成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記メインシール剤を第２基板に形成し、前記ダミーシール剤を前記第１基板に形成することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ダミーシール剤を複数のメインシール剤の外郭部に形成することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ダミーシール剤の各々をメインシール剤の各々の外郭部に形成することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記ダミーシール剤を部分的に硬化させて第１基板と第２基板とを固定することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記光照射は５０〜５００ｍＷ光を５秒以上照射することを特徴とする請求項１又は９に記載の液晶表示装置の製造方法。
５０〜２００℃の温度で１０秒以上熱を加えることを特徴とする請求項１又は９に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記少なくとも光又は熱を加える工程が、合着機チャンバの上側から光照射ピン又は熱機構を降下したり、前記合着機チャンバの下側から光照射ピン又は熱機構を上昇してシール剤を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１又は９に記載の液晶表示装置の製造方法。
第２基板のカッティング部分又は周縁部に前記シール剤より硬化性に優れる接着剤を別に塗布する工程をさらに含み、
前記合着された基板を固定する工程では、前記接着剤によって合着された基板を固定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
メインシール剤は液晶注入口となる切れ目を設けずに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶が滴下されメインシール剤が形成されている第１基板と固定用シール剤が形成された第２基板とを合着機チャンバ内にローディングする工程と、
前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、
合着された第１基板と第２基板のアンローディング時にこれら基板が誤整列されることを防止するために、合着機チャンバ内で前記固定用シール剤だけを選択的に硬化させて前記第１基板と第２基板とを固定する工程と、
前記固定された第１基板及び第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
液晶が滴下され、メインシール剤及び固定用シール剤が形成されている第１基板と第２基板とを合着機チャンバ内にローディングする工程と、
前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、
合着された第１基板と第２基板のアンローディング時にこれら基板が誤整列されることを防止するために、合着機チャンバ内で前記固定用シール剤だけを選択的に硬化させて前記第１基板と第２基板とを固定する工程と、
前記固定された第１基板及び第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
液晶が滴下され固定用シール剤が塗布されている第１基板と、メインシール剤が塗布されている第２基板とを合着機チャンバ内にローディングする工程と、
前記第１基板と第２基板とを合着する工程と、
合着された第１基板と第２基板のアンローディング時にこれら基板が誤整列されることを防止するために、合着機チャンバ内で前記固定用シール剤だけを選択的に硬化させて前記第１基板と第２基板とを固定する工程と、
前記固定された第１基板及び第２基板をアンローディングする工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
液晶を滴下された第１基板と液晶を密封するメインシール剤を有する第２基板とを合着機チャンバ上にローディングし、
第１及び第２基板を合着し、
合着された第１基板と第２基板のアンローディング時にこれら基板が誤整列されることを防止するために、合着機チャンバ内でメインシール剤を部分的に固定して合着された第１及び第２基板を固定し、そして
固定された第１及び第２基板をアンローディングする
工程を含み構成される液晶表示装置を製造する方法。