JP4698179B2

JP4698179B2 - 液晶表示パネルの製造装置、及び液晶表示パネルの製造方法

Info

Publication number: JP4698179B2
Application number: JP2004209616A
Authority: JP
Inventors: 崇史高橋
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: JP2006030608A

Description

本発明は、液晶表示パネルの製造装置及び液晶表示パネルの製造方法の改良に関する

液晶表示パネルは、貼り合わされる２枚のガラス基板のいずれか一方のガラス基板に表示領域を囲むようにシール剤が塗布され、その塗布されたシール剤の囲み領域内に液晶が滴下され、真空チャンバ等内の真空雰囲気中で他方のガラス基板と位置合わせされた後、加圧されて貼り合わされて製造される（たとえば、特許文献１参照。）。

真空チャンバ内で加圧されて貼り合わされた２枚の基板は、真空チャンバ内の大気開放等により内外圧力差を受ける。これにより、２枚の基板の間は、その内外圧力差を受けて、いずれか一方の基板に設けられたスペーサによって規定される液晶表示パネルを構成するのに必要なセルギャップが形成される。その後、紫外線照射により２枚の基板間のシール剤が硬化される。
特開２０００−６６１６３号公報

上記のように、液晶表示パネルの製造では、まず、真空雰囲気中で、２枚のガラス基板がシール剤を介して加圧されて貼り合わされ、次いで、貼り合わされた２枚の基板は、真空チャンバ内から搬出される。これにより、貼り合わされた２枚の基板は、大気圧による内外圧力差を受けるので、基板間の間隔が徐々に狭められ最終的に基板間にはスペーサで規定される所定のセルギャップが形成される。

基板に滴下される液晶は、予め定められた量が、所定の滴下パターンを形成するように滴下される。そして、大気圧下における内外圧力差によるセルギャップ形成により、２枚の基板間の液晶は、基板間の間隔が狭められるに従って表示領域全体をカバーするように広がる。

しかしながら、液晶表示パネルの製造効率向上を図るべく、貼り合わせ後の短い時間内にシール剤に紫外線を照射して硬化させようとすると、２枚の基板に挟まれた液晶が表示領域を十分カバーするだけの広がりが得られない状態でシール剤が硬化（ないしは固化）されてしまうことがあり、良好な液晶表示パネルが得られない恐れがあった。

また、液晶表示パネルの製造では、２枚のガラス基板が、塗布されたシール剤を介して加圧され貼り合わされるが、シール剤自体は粘性を有していて、その粘度はそのときどきの温度によって異なるので、粘度が常に一定であるように管理するのは必ずしも容易ではない。

従って、貼り合わせ時における２枚の基板に対する加圧力や、貼り合わせ後の真空チャンバ内の大気圧化を経て所定時間長にわたり内外圧力差を得て、シール剤に紫外線が照射されたとしても、その時々のシール剤の粘度によっては、基板間で液晶の適正な広がりが得られない状態でシール剤が硬化されてしまうことがあり対応が要望されていた。

そこで本発明の目的は、シール剤の硬化（あるいは固化）を、２枚の基板間の液晶の適正な広がりが得られた状態で行うことができる液晶表示パネルの製造装置及び液晶表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、貼り合わされる２枚の基板の少なくとも一方の基板の表示領域を囲むようにシール剤を塗布する塗布手段と、前記２枚の基板の少なくとも一方の基板において前記シール剤に囲まれる領域内に液晶を滴下する滴下手段と、前記シール剤を間に２枚の基板を貼り合わせる貼り合わせ手段と、この貼り合わせ手段で貼り合わされた前記２枚の基板間の前記シール剤を硬化させる硬化手段とを有する液晶表示パネルの製造装置において、前記貼り合わせ手段で貼り合わされた２枚の基板間で広がった前記液晶の縁と前記シール剤との間に距離を有するはずの予め設定されたタイミングでの前記液晶の実際の広がり状態を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号と前記広がり状態に関する基準値とに基づいて、前記滴下手段における液晶の滴下条件を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

第２の発明は、少なくとも一方の基板の表示領域を囲むようにシール剤が塗布されるとともに、少なくとも一方の基板の前記シール剤で囲まれる領域に液晶が滴下された２枚の基板が、前記シール剤を介して貼り合わされた後、前記シール剤の硬化を経て液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面にシール剤を塗布する塗布工程と、前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面に液晶を滴下する滴下工程と、この滴下工程及び前記塗布工程の後に、真空雰囲気中で前記２枚の基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、この貼り合わせ工程の後に、前記２枚の基板間で広がった前記液晶の縁と前記シール剤との間に距離を有するはずの予め設定されたタイミングでの前記液晶の実際の広がり状態を検出する検出工程と、この検出工程において検出された液晶の広がり状態と前記広がり状態に関する基準値とに基づき、前記滴下工程における前記液晶の滴下条件を変更する工程とからなることを特徴とする。

第４の発明は、第２の発明と同様に、貼り合わされた２枚の基板間の液晶の広がり程度は、貼り合わせからシール剤硬化までの時間長によって左右されることに着目してなされたもので、少なくとも一方の基板の表示領域を囲むようにシール剤が塗布されるとともに、少なくとも一方の基板の前記シール剤で囲まれる領域に液晶が滴下された２枚の基板が、前記シール剤を介して貼り合わされた後、シール剤の硬化を経て液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面にシール剤を塗布する塗布工程と、前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面に液晶を滴下する滴下工程と、この滴下工程及び前記塗布工程の後に、真空雰囲気中で前記２枚の基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、この貼り合わせ工程の後に、貼り合わされた前記２枚の基板間の液晶の広がり状態を検出する検出工程と、この検出工程において検出された液晶の広がり状態に基づき、２枚の基板間の液晶の広がり状態の検出時から前記シール剤を硬化させるまでの時間長を変更する工程とからなることを特徴とする。

上記各発明によれば、貼り合わされた２枚の基板間において液晶の適正な広がりを形成して、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上させることができる。

以下本発明の液晶表示パネル製造装置及び液晶表示パネル製造方法の一実施例を図１ないし図１２を参照して詳細に説明する。

図１は、第１の実施例に係る発明の液晶表示パネル製造装置の構成を示したもので、図１に示した液晶表示パネルの製造装置は、ガラス基板の表示領域に液晶が滴下され、その表示領域を囲むようにシール剤を塗布し、真空雰囲気中で２枚の基板を貼り合わせたとき、貼り合わされた２枚の基板間の液晶の広がり状態を光学的に検知できることに着目してなされたものである。

すなわち、図１に示した液晶表示パネルの製造装置において、基板供給部１から供給された２枚の（ガラス）基板２（２ａ，２ｂ）のうちの一方の基板２ａは、シール剤塗布部３に供給される。

シール剤塗布部３は、図２に示したように、ステージ３１上に一方の基板２ａを載置し、基板２ａの表示領域を囲むように、塗布ヘッド３２に充填されたシール剤２１をノズル３２ａから吐出させて塗布するように構成されている。

シール剤塗布部３において、表示領域を囲むようにシール剤が塗布された基板２ａは、図１に示す液晶滴下部４に搬送供給される。

液晶滴下部４は、図３に示したように、基板２ａを載置するステージ４１と、液晶２２を収納し、ノズル４２ａから基板２ａの表示領域内に液晶２２を滴下させる滴下ヘッド４２とから構成されている。

液晶滴下部４において、液晶２２が滴下された基板２ａ及び他方の基板２ｂは、図１に示した基板貼り合わせ部５に供給される。

基板貼り合わせ部５は、図４に示したように、真空チャンバ５１内でＸ−Ｙ−θ方向に移動可能なＸ−Ｙ−θ移動機構５２１上に取り付けられた下ステージ５２と、上下移動機構５３に連結され上下（Ｚ）方向に移動可能な上ステージ５４とを有し、下ステージ５２は一方の基板２ａを、上ステージ５４は他方の基板２ｂを吸着保持して、両基板２（２ａ，２ｂ）を対向配置させるように構成されている。

真空チャンバ５１には、真空ポンプ等の圧力調整器５５が連結されている。また、真空チャンバ５１は、側壁に設けられた開閉扉５６の開操作によって、基板２（２ａ，２ｂ）の搬入及び搬出が可能に構成される。真空チャンバ５１は不図示の圧力導入手段を有し、真空状態の真空チャンバ５１内を大気圧状態に戻すことができる。

真空チャンバ５１の下方には、基板位置合わせ用の認識カメラ５７，５７が配置され、真空チャンバ５１に形成された光学的な透孔５１ａ，５１ａ及び下ステージ５２に形成された貫通孔５２ａ，５２ａを介して、基板２（２ａ，２ｂ）に付与されたアライメントマークを撮像できるように構成されている。

真空チャンバ５１内で貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）は、真空チャンバ５１内から搬出され、図１に示した基板撮像部６に供給される。

基板撮像部６は、図５に示したように、貼り合わされた基板２を載置して保持する搬送機器６１を備えて、貼り合わされた基板２（２ａ，２ｂ）の受け手段を構成する。

搬送機器６１は、搬送方向に向けて配設された一対のガイドレール６１１，６１２と、このガイドレール６１１，６１２に案内されて移動可能に構成された基板受け機構６１３とを有し、基板２を図示矢印Ｘ方向に搬送し、水平方向に向けて固定配置した第１の偏光板６２に対向し得るように構成されている。

基板受け機構６１３は、内部に光源６３を収納した箱状体６１３ａと、この箱状体６１３ａの上部開口面を覆う透明で厚いガラス板６１３ｂとで構成され、光源６３とガラス板６１３ｂとの間には、ガラス板６１３ｂと平行で第１の偏光板６２と対向し得るように第２の偏光板６４が収納されている。

なお、第１及び第２の偏光板６２，６４は、いずれも光を直線偏光に変え、偏光軸に沿う方向に振動する光だけを通過させる。

第１の偏光板６２は、不図示の回転駆動機構によって第１の偏光板６２の偏光軸と第２の偏光板６４の偏光軸とが平行する状態から直交する状態までの少なくとも９０度の角度範囲で水平回転可能に設けられ、第２の偏光板６４の偏光軸に対して第１の偏光板６２の偏光軸の回転角度を調整可能に構成されている。

ここで、光源６３は、面光源を構成するのが望ましい。

第１の偏光板６２の上方には、ＣＣＤカメラ等の撮像機器６５が配置され、第１の偏光板６２に対向する位置に移動された第２の偏光板６４上に載置された基板２を撮影して、その出力信号は判定機器６６に供給される。撮像機器６５による貼り合わせ基板２の撮像画像には、図７に示したように、貼り合わせ基板２の間に挟まれた液晶２２とシール剤２１の画像が撮し出される。

判定機器６６は、図６に示すように撮像機器６５に接続された記憶器６６１、記憶器６６１に接続された判定器６６２、及び判定器６６２に接続された判定基準値を設定する設定器６６３とで構成され、判定器６６２は、図１に示した制御部７の制御回路７１に接続されている。

基板撮像部６で撮像された基板２は、図１に示した時間調整部８を介してシール剤硬化部９に供給されるように構成され、シール剤硬化部９では図示しないシール剤２１に紫外線を照射して硬化（ないしは固化）するように構成されている。

なお、制御回路７１を含む制御部７は、図１に示したように、基板供給部１、シール剤塗布部３、液晶滴下部４、基板貼り合わせ部５、基板撮像部６、時間調整部８、及びシール剤硬化部９に接続され、液晶表示パネル製造工程全体を統括制御する。時間調整部８は、貼り合わされた基板２が基板撮像部６で撮影されてからシール剤硬化部９において紫外線がシール剤２１に照射されるまでの経過時間長を、制御回路７１により、必要に応じて調整制御されるように構成されている。

また、図１に示した装置では、シール剤塗布部３の後に液晶滴下部４を配置したが、この配列順序は逆でも良い。

図１ないし図７に示した第１の実施例に係る液晶表示パネルの製造装置の動作を図８に示したフローチャートを参照して以下説明する。

すなわち、基板供給部１から供給された貼り合わせ対象の２枚の（ガラス）基板２（２ａ，２ｂ）のうち一方の基板２ａは、シール剤塗布部３において、表示領域を囲むように、シール剤２１が塗布される（ステップ８Ａ）。

続いて、液晶滴下部４において、一方の基板２ａのシール剤２１で囲まれた領域２１ａ内に、所定パターンで液晶２２が滴下される（ステップ８Ｂ）。

続いて、シール剤２１が塗布され、液晶２２が滴下された基板２ａと他方の基板２ｂとは、基板貼り合わせ部５に供給され、真空チャンバ５１内で真空雰囲気中で位置合わされた後、加圧され、貼り合わされる（ステップ８Ｃ）。

ステップ８Ｃを経た貼り合わせ基板２は、基板撮像部６に供給され、撮像機器６５による基板面の撮像画像は判定機器６６に供給される（ステップ８Ｄ）。

判定機器６６は、設定器６６３に予め設定されている判定基準値と撮像機器６５の撮像画像に基づいて得られた実測値とを比較する（ステップ８Ｅ）。例えば、判定基準値として、撮像機器６５が基板２の画像を撮像するタイミングにおいて、基板２間で、液晶２２が理想的な状態で広がった場合のシール剤２１から液晶２２の縁までの距離を基準距離Ｌｏとして設定する。そして、図７に示すように、シール剤２１から基板２間で広がった液晶２２の縁までの実際の距離（実距離）Ｌ１〜Ｌ１２をシール剤２１の各辺についてそれぞれ３箇所（辺の中央と両端付近）において求め、求めた実距離の平均値Ｌａと基準距離Ｌｏとを比較する。比較結果に基づいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にあるか否かを判別する。実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にない場合、基準距離Ｌｏに対する実距離の平均値Ｌａの差を求める。

なお、基準距離Ｌｏは、実験等により予め求めることができる。

判定機器６６による判定を終えた基板２は、時間調整部８に搬送され、そこで予め設定された時間を経てシール剤硬化部９に供給される。時間調整部８において予め設定された時間が経過するまでの間、基板２は、継続的に内外圧力差を受けており基板２内の液晶２２はさらに押し広げられる。

シール剤硬化部９に搬送された基板２は、紫外線照射を受ける。これにより、シール剤２１は硬化（ないしは固化）される（ステップ８Ｆ）。

ステップ８Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にない（ＮＯ）と判定されたとき、その判定結果は、制御部７の制御回路７１に供給され、制御回路７１は、液晶滴下部４を制御し、液晶２２の滴下条件（滴下量あるいは滴下パターン）をフィードバック制御する（ステップ８Ｇ）。例えば、ステップ８Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏより大である場合、基板２間での液晶２２の広がりが理想的な状態よりも少ないと考えられる。この場合、制御回路７１は、現状の滴下パターンに対し個々の滴下位置間隔を広げた拡大した滴下パターンとなるように滴下条件を変更する、あるいは、シール剤２１で囲まれた領域２１ａの中央付近よりも周辺部分での液晶２２の滴下量（一滴当たりの滴下量）が多くなるように滴下条件を変更し、基板２間で液晶２２が現状の滴下条件よりも早く広がるようにフィードバック制御する。

また、ステップ８Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏより小である場合、基板２間での液晶２２の広がりが理想的な状態よりも多いと考えられるので、この場合、制御回路７１は、現状の滴下パターンに対し個々の滴下位置間隔を狭めた縮小した滴下パターンとなるように滴下条件を変更する、あるいは、シール剤２１で囲まれた領域２１ａの中央付近よりも周辺部分での液晶２２の滴下量（一滴当たりの滴下量）が少なくなるように滴下条件を変更し、基板２間で液晶２２が現状の滴下条件よりも広がりが遅くなるようにフィードバック制御する。

なお、ステップ８Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にある（ＹＥＳ）と判定された場合、制御部７は判定機器６６の判定結果に基づく液晶滴下部４へのフィードバック制御を行わない。

また、ステップ８Ｅでは、制御回路７１は、液晶滴下量と滴下パターンの双方を制御して、液晶の広がり状態、すなわち実距離の平均値Ｌａが理想的な広がり状態、すなわち基準距離Ｌｏの許容値内となるように制御しても良い。

このように、この第１の実施例の液晶表示パネルの製造装置では、制御回路７１は、撮像機器６５が基板２の画像を撮像したタイミングにおけるシール剤２１から液晶２２の縁までの実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内となるように液晶滴下部４を制御するので、その後、液晶２２が滴下され、基板貼り合わせ部５で貼り合わされる２枚の基板２は、内外圧力差に基づく基板２（２ａ，２ｂ）間の狭小化を経た液晶２２の広がりは適正なものとなる。そのため、シール剤硬化部９におけるシール剤２１の硬化（あるいは固化）を経て製造される液晶表示パネルには液晶の適正な広がり状態が得られる。

上記第１の実施例では、時間調整部８を設け、貼り合わされた２枚の基板２をこの時間調整部８において設定時間を経過するまで放置する例で説明したが、時間調整部８は必ずしも必要ではなく、例えば、基板撮像部６とシール剤硬化部９との間に基板２を搬送する搬送装置を設け、この搬送装置を時間調整部８に代えても良い。すなわち、搬送装置による基板撮像部６、シール剤硬化部９間での基板２の搬送時間を先に述べた設定時間を加味した時間に調整するようにしても良い。

上記第１の実施例では、制御回路７１は、判定機器６６からの出力信号に基づいて、液晶の滴下量または液晶の滴下パターンの少なくともいずれか一方を制御して、適正な液晶の広がり状態を得てシール剤を硬化させる旨説明したが、内外圧力差を受ける時間の長さに応じて、貼り合わされた２枚の基板２ａ，２ｂ間の間隔は変化し、シール剤２１に対する紫外線照射までの時間が長ければ長い程、基板２ａ，２ｂ間の間隔は狭まり、液晶２２の広がりは大となる。

そこで、制御回路７１は、判定機器６６からの、出力信号に基づいて、その後、シール剤２１に紫外線を照射して硬化させるまでの間の時間長を調整することで、適正な液晶の広がりを有する液晶表示パネルを製造することができる。

すなわち、上記第１の実施例からなる構成の液晶表示パネルの製造装置において、制御回路７１が時間調整部８を制御して液晶表示パネルを製造する方法を、図９に示したフローチャートを参照して説明する。

図９に示した手順による液晶表示パネルの製造方法は、図８に示した手順の液晶表示パネルの製造方法とは、制御回路７１が時間調整部８を制御する点が異なるので、その相違点を特に説明する。

図８に示したステップ８Ａから８Ｄまでは、図９に示したステップ９Ａから９Ｄまでにそれぞれ対応し、判定機器６６の設定器６６３には、液晶２２の広がり状態を判定する基準値として液晶に関する判定基準値または、シール剤に関する判定基準値が予め設定されている。

そこで、ステップ９Ｅにおいて、基板撮像部６は、基板２の撮像画像に基づいて得た液晶２２の広がり状態を設定器６６３に設定された液晶２２の判定基準値と比較、あるいは基板２の撮像画像に基づいて得たシール剤２１の潰れ状態を設定器６６３に設定されたシール剤２１の判定基準値と比較し、液晶２２の広がり状態を判定するとともに、その判定結果を制御回路７１に供給する。

例えば、基板２の撮像画像に基づいて得た液晶２２の広がり状態と液晶２２の判定基準値との比較は、第１の実施例において図７を用いて説明した図８に示すステップ８Ｅと同様の方法にて行う。

また、基板２の撮像画像に基づいて得たシール剤２１の潰れ状態とシール剤２１の判定基準値との比較は、図７に示すように、シール剤２１の実際の潰れ幅（実潰れ幅）Ｗ１〜Ｗ１２をシール剤２１の各辺についてそれぞれ３箇所（辺の中央と両端付近）において求め、求めた実潰れ幅の平均値Ｗａと基準潰れ幅Ｗｏとを比較することにて行う。

そして、比較結果に基づいて、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏの許容値内にあるか否かを判別する。実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏの許容値内にない場合、基準潰れ幅Ｗｏに対する実潰れ幅の平均値Ｗａの差を求める。

すなわち、基板２間でのシール剤２１の潰れ状態と液晶２２の広がり状態との間には、正の相関関係があり、シール剤２１の潰れ状態から液晶２２の広がり状態を間接的に知ることができる。

なおここで、基準潰れ幅Ｗｏは、撮像機器６５が基板２の画像を撮像するタイミングにおいて基板２間でシール剤２１が理想的な状態で広がった場合のシール剤２１幅で、実験等により予め求めることができる。

ステップ９Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にある、あるいは、実潰れ幅の平均値Ｗａが理想潰れ幅Ｗｏの許容値内にある（ＹＥＳ）と判定されたとき、その基板２は、時間調整部８において、予め設定された時間を経てシール剤硬化部９に供給される。時間調整部８において継続的に内外圧力差を受けた基板２は液晶２２の適正な広がりを得てシール剤硬化部９に搬送され、シール剤２１は紫外線照射が行われて硬化（ないしは固化）される（ステップ９Ｆ）。

ステップ９Ｅにおいて、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にない、あるいは、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏの許容値内にない（ＮＯ）と判定されたとき、その判定結果は、制御部７の制御回路７１に供給される。制御回路７１は、時間調整部８を制御し、撮像後にシール剤硬化部９に引き渡されるまでの間の時間長、すなわち撮像時からシール剤硬化部９において、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間の時間長を調整制御する（ステップ９Ｇ）。その調整制御の後、ステップ９Ｈに移行して、シール剤硬化部９における、シール剤２１に対する紫外線の照射が行われ、シール剤２１の硬化（ないしは固化）が図られる。

例えば、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にない場合であって、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏよりも大きいとき、基板２間での液晶２２の広がりが理想的な状態よりも少ないと考えられる。そこで、制御回路７１は、実距離の平均値Ｌａと基準距離Ｌｏとの差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を延長するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２間で液晶２２の適正な広がりが得られるように制御する。

反対に、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏの許容値内にない場合であって、実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏよりも小さいときは、基板２間での液晶２２の広がりが理想的な状態よりも多いと考えられる。そこで、制御回路７１は、実距離の平均値Ｌａと基準距離Ｌｏとの差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を短縮するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２間で液晶２２が適正な広がり以上とならないように制御する。

また、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏの許容値内にない場合であって、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏよりも小さいとき、基板２間でのシール剤２１の潰れ量が理想的な状態よりも少ないと考えられる。これはすなわち液晶２２の広がり状態が理想的な状態よりも少ないと考えられる。そこで、制御回路７１は、実潰れ幅の平均値Ｗａと基準潰れ幅Ｗｏとの差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を延長するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２間でシール剤２１の適正な潰れ量が得られるように制御する。

反対に、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏの許容値内にない場合であって、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏよりも大きいとき、基板２間でのシール剤２１の潰れ量が理想的な状態よりも多いと考えられる。これはすなわち液晶２２の広がり状態が理想的な状態よりも多いと考えられる。そこで、制御回路７１は、実潰れ幅の平均値Ｗａと基準潰れ幅Ｗｏとの差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を短縮するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２間でシール剤２１が適正な潰れ量以上とならないように制御する。

なお、実距離の平均値Ｌａと基準距離Ｌｏとの差、あるいは、実潰れ幅の平均値Ｗａと基準潰れ幅Ｗｏとの差と時間調整部８について設定された時間長の調整量との関係は、予め実験によって求めておくことができる。従って、制御回路７１は、予め求めておいた上記関係に基づいて差に応じた時間長の調整量を決定し、調整すれば良い。

このように、図９に示した方法によれば、制御手段である制御回路７１が時間調整部８を制御するので、液晶２２が適正に広がり得るだけの、シール剤硬化までの時間長を得ることができるので、液晶表示パネルの歩留まり向上が可能である。

次ぎに、図１に示した第１の実施例に係る液晶表示パネルの製造装置では、撮像手段と制御手段とを有し、貼り合わされた２枚の基板２の撮像画像に基づいて液晶の滴下条件の制御、あるいは撮影時から硬化手段におけるシール剤硬化までの時間長の制御を行う旨説明したが、貼り合わせ後の液晶の広がりは、貼り合わされた２枚の基板２ａ，２ｂ間の間隔に対応すると考えられることから、貼り合わされた２枚の基板間の間隔の検出に基づき、２枚の基板の貼り合わせからシール剤硬化までの時間長を制御することで、シール剤硬化までの間の大気圧下における内外圧力差を適切に得て、良好な液晶表示パネルを製造することができる。

図１０は、本発明による液晶表示パネル製造装置の第２の実施例を示した構成図である。図１に示した第１の実施例との相違点は、第１の実施例における基板撮像部６に代えて、基板間隔検出部６Ａを設けた点が相違し、他の構成は第１の実施例と同様であるので、同一構成には同一符号を付して、相違点のみを特に説明する。

すなわち、図１１は、図１０に示した基板間隔検出部６Ａの構成を示したもので、基板貼り合わせ部５で貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）の基板間隔を検出する検出器６Ａ１と、この検出器６Ａ１に接続された記憶器６Ａ２と、記憶器６Ａ２に接続された判定器６Ａ３と、判定器６Ａ３に接続された基準基板間隔設定器６Ａ４と、光源６Ａ５とで構成され、判定器６Ａ３は制御部７の制御回路７１に接続されている。

検出器６Ａ１は、液晶の複屈折特性を利用してギャップ測定を行ういわゆる分光測定器を採用することができる。

基板貼り合わせ部５で貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）は、検出器６Ａ１により２枚の基板２（２ａ，２ｂ）の実際の間隔（実間隔）が検出され、記憶器６Ａ２に供給され記憶される。判定器６Ａ３は、記憶器６Ａ２に記憶された基板２（２ａ，２ｂ）の実間隔を読み出し、この実間隔が基準基板間隔設定器６Ａ４に予め設定された基準間隔に対する許容値内にあるか否かを判定して、その判定結果を制御回路７１に供給する。制御回路７１は、貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）の基板間の実間隔に応じて、時間調整部８を制御することができる。

すなわち、基板２間の間隔と基板２間での液晶２２の広がり状態との間には、正の相関関係があり、基板２間の間隔から液晶２２の広がり状態を間接的に知ることができる。

なお、基準間隔とは、基板間隔検出部６Ａによって基板２の実間隔を検出するタイミングにおける理想的な基板２の間隔であり、実験等により求めることができる。

また、基板２の実間隔の検出は、基板２における一箇所で行ってもよく、複数箇所で行ってその平均を取るようにしても良い。

また、基板２上における実間隔の測定位置は、基板２間での液晶２２の広がりのバラツキを考慮して、シール剤２１で囲まれた領域における周辺部よりも中央部よりの位置に設定することが好ましい。

制御手段である制御回路７１は、判定機６Ａ３による判定の結果、貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）の実間隔が基準間隔の許容値内にあれば時間調整部８を制御することなく、シール剤硬化部９におけるシール剤２１に対する紫外線照射を実行する。

また、反対に、貼り合わされた２枚の基板２（２ａ，２ｂ）の実間隔が基準間隔の許容値内にないとされたとき、制御回路７１は時間調整部８を制御し、予め設定された時間長を修正する。

従って、上記構成の液晶表示パネルの製造装置によれば、図１２に示した手順により、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上させることができる。

図１２は、図１０及び図１１に示した上記液晶表示パネルの製造装置の動作手順を示したフローチャートであり、ステップ１２Ｄ及びステップ１２Ｅが、図９に示したフローチャートのステップ９Ｄ及びステップ９Ｅと異なり、他のステップすなわち、ステップ１２Ａないし１２Ｃは、ステップ９Ａないし９Ｃに、またステップ１２Ｆないし１２Ｈは、ステップ９Ｆないし９Ｈにそれぞれ対応するので、相違点のみを特に説明する。

すなわち、図１２に示したフローチャートにおいて、ステップ１２Ｄは、真空チャンバ５１内で貼り合わされた基板２（２ａ，２ｂ）の基板間隔（実間隔）を検出器６Ａ１が検出し、ステップ１２Ｅにおいて、判定器６Ａ３は、実間隔が基準間隔の許容値内にあるか否か判定する。

ステップ１２Ｅにおいて、実間隔が基準間隔の許容値内にある（ＹＥＳ）と判定されたとき、その判定結果は、制御部７の制御回路７１に供給される。制御回路７１は、時間調整部８において、予め設定された時間を経てシール剤硬化部９に基板２を供給するように制御する。時間調整部８において、継続的に内外圧力差を受けた基板２は液晶２２の適正な広がりを得てシール剤硬化部９に搬送され、シール剤２１は紫外線照射を受けて硬化（ないしは固化）される（ステップ１２Ｆ）。

ステップ１２Ｅにおいて、実間隔が基準間隔の許容値内にない（ＮＯ）と判定されたとき、実間隔と基準間隔との差が求められ、その差は判定結果とともに、制御部７の制御回路７１に供給される。制御回路７１は、時間調整部８を制御し、予め設定された時間長を修正する。

例えば、実間隔が基準間隔よりも大きい場合、基板２の間隔が理想的な間隔よりも大きいと考えられる。そこで、制御回路７１は、実間隔と基準間隔との差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を延長するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２の間隔が適正な間隔となるように制御する。

また、実間隔が基準間隔よりも小さい場合、基板２の間隔が理想的な間隔よりも小さいと考えられる。そこで、制御回路７１は、実間隔と基準間隔との差に基づいて、時間調整部８について設定された時間長を短縮するように制御して、シール剤２１に紫外線が照射されるまでの間に基板２の間隔が適正な間隔以上に狭まらないように制御する。

なお、実間隔と基準間隔との差と時間調整部８について設定された時間長の調整量との関係は、予め実験によって求めておくことができる。従って、制御回路７１は、予め求めておいた上記関係に基づいて差に応じた時間長の調整量を決定し、調整すれば良い。

その後、ステップ１２Ｈに移行し、シール剤硬化部９において、シール剤２１に対する紫外線の照射が行われ、シール剤２１の硬化（ないしは固化）が図られる。

このように、図１２に示した方法においても、制御手段である制御回路７１が時間調整部８を制御するので、液晶が適正に広がり得るだけの、シール剤硬化までの時間を得ることができ、液晶表示パネルの歩留まりは向上する。

液晶表示パネルの製造では、シール剤硬化部９において、紫外線照射でシール剤を硬化（ないしは固化）させるまでの間に、液晶が過大に広がりシール剤２１に接すると、シール剤２１に含まれる揮発性成分が液晶中に溶け出してしまう恐れがある。揮発性成分が液晶中に溶け出すと、液晶の特性が変化して液晶の機能を損ねる恐れがある。

上記各実施例においては、上記のような不具合が生じるおそれのある、液晶２２の広がり状態が液晶２２の理想的な広がり状態よりも大きい場合（実距離の平均値Ｌａが基準距離Ｌｏよりも小さい場合、実潰れ幅の平均値Ｗａが基準潰れ幅Ｗｏよりも大きい場合、実間隔が基準間隔よりも小さい場合）であっても、制御回路７１が時間調整部８について設定された時間長を短縮するように調整し、シール剤硬化部９においてシール剤２１の硬化が行われる前に液晶２２が適正な広がり状態以上になることがないように制御する。このため、シール剤２１の硬化前に液晶２２がシール剤２１に到達してシール剤２１の揮発性成分が液晶２２に溶け出し液晶２２の機能を損ねることが防止できる。

なお、上記第２の実施例におけるシール剤２１の実潰れ幅と基準潰れ幅との比較判定結果に基づいて、液晶滴下部４による液晶２２の滴下条件を変更するようにしても良く、また、上記第３の実施例における基板２間の実間隔と基準間隔との比較判定結果に基づいて、液晶滴下部４による液晶２２の滴下条件を変更するようにしても良い。

上記実施例において、一方の基板にシール剤と液晶を供給する例で説明したが、これに限らず以下のようにしても良い。

すなわち、一方の基板にシール剤を供給し他方の基板に液晶を供給する。一方の基板にシール剤を供給し両方の基板に液晶を供給する。或いは、両方の基板にシール剤を供給し一方の基板に液晶を供給する。さらには、両方の基板にシール剤と液晶をそれぞれ供給する。

また、シール剤に紫外線硬化型のシール剤を用い紫外線を照射してシール剤を硬化させた例で説明したが、これに限られるものではなく、シール剤は熱硬化型のものを用いこれを熱硬化させるようにしても良く、また、紫外線および熱照射により硬化するシール剤を用いても良い。

本発明による液晶表示パネル製造装置の第１の実施例を示した構成図である。図１に示した装置のシール剤塗布部の構成を示した正面図である。図１に示した装置の液晶滴下部の構成を示した正面図である。図１に示した装置の基板貼り合わせ部の構成を示した一部切り欠け正面図である。図１に基板撮像部を示した要部構成図である。図５に基板撮像部の判定機器を示した構成図である。図１に示した装置でシール剤硬化部に供給される貼り合わせ基板の撮像画像を示した平面図である。図１に示した装置の動作手順を示したフローチャートである。図１に示した装置の他の動作手順を示したフローチャートである。本発明による液晶表示パネル製造装置の第２の実施例を示した構成図である。図１０に示した装置の基板間隔検出部を示した構成図である。図１１に示した装置の動作手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１基板供給部
２，２ａ，２ｂ基板
２１シール剤
２２液晶
３シール剤塗布部（塗布手段）
４液晶滴下部（滴下手段）
５基板貼り合わせ部（貼り合わせ手段）
６基板撮像部（検出手段）
６５撮像機器
６６判定機器
６６２判定器
６６３設定器
６Ａ基板間隔検出部（検出手段）
６Ａ３判定器
６Ａ４基準基板間隔設定器
７制御部
７１制御回路（制御手段）
８時間調整部
９シール剤硬化部（硬化手段）

Claims

貼り合わされる２枚の基板の少なくとも一方の基板の表示領域を囲むようにシール剤を塗布する塗布手段と、前記２枚の基板の少なくとも一方の基板において前記シール剤に囲まれる領域内に液晶を滴下する滴下手段と、前記シール剤を間に２枚の基板を貼り合わせる貼り合わせ手段と、この貼り合わせ手段で貼り合わされた前記２枚の基板間の前記シール剤を硬化させる硬化手段とを有する液晶表示パネルの製造装置において、
前記貼り合わせ手段で貼り合わされた２枚の基板間で広がった前記液晶の縁と前記シール剤との間に距離を有するはずの予め設定されたタイミングでの前記液晶の実際の広がり状態を検出する検出手段と、
この検出手段からの検出信号と前記広がり状態に関する基準値とに基づいて、前記滴下手段における液晶の滴下条件を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする液晶表示パネルの製造装置。
前記検出手段は、撮像機器を有し、この撮像機器による撮像画像に基づいて得た前記２枚の基板間における液晶の前記縁から前記シール剤までの間の距離または前記２枚の基板間における前記シール剤の潰れ幅に基づいて前記２枚の基板間の液晶の広がり状態を検出することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造装置。
前記検出手段は、前記２枚の基板間の間隔を検出する検出器を有し、この検出器にて検出した前記２枚の基板間の間隔に基づいて前記２枚の基板間の液晶の広がり状態を検出することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造装置。
少なくとも一方の基板の表示領域を囲むようにシール剤が塗布されるとともに、少なくとも一方の基板の前記シール剤で囲まれる領域に液晶が滴下された２枚の基板が、前記シール剤を介して貼り合わされた後、前記シール剤の硬化を経て液晶表示パネルを製造する液晶表示パネルの製造方法において、
前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面にシール剤を塗布する塗布工程と、
前記２枚の基板のうちの少なくとも一方の基板面に液晶を滴下する滴下工程と、
この滴下工程及び前記塗布工程の後に、真空雰囲気中で前記２枚の基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
この貼り合わせ工程の後に、前記２枚の基板間で広がった前記液晶の縁と前記シール剤との間に距離を有するはずの予め設定されたタイミングでの前記液晶の実際の広がり状態を検出する検出工程と、
この検出工程において検出された液晶の広がり状態と前記広がり状態に関する基準値とに基づき、前記滴下工程における前記液晶の滴下条件を変更する工程と
からなることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
前記検出工程では、前記２枚の基板間の液晶の広がり状態を、前記２枚の基板間における液晶の前記縁から前記シール剤までの間の距離、前記２枚の基板間における前記シール剤の潰れ幅及び前記２枚の基板間の間隔のいずれかに基づいて検出することを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネルの製造方法。