JP4757969B2 - Glass substrate heating device for LCD panels - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，液晶表示板の製造工程において上記液晶表示板を構成するガラス基板を支持すると共に加熱するための加熱装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
液晶表示板はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成したガラス基板とカラーフィルタを形成したガラス基板とを貼り合せることにより製造する。
上記ガラス基板（ＴＦＴ側基板）にＴＦＴを形成する際には，プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置を用いる。
例えば，上記プラズマＣＶＤ装置によって，シリコン窒化膜，シリコン酸化膜，シリコンオキシナイトライド膜等からなる絶縁膜や，アモルファスシリコン，Ｐドープアモルファスシリコン等からなる半導体層を形成する。
【０００３】
また，上記スパッタリング装置により，Ａｌ，Ｍｏ，Ｔａ等の金属膜からなる導体配線や，ゲート電極，ソース電極，ドレイン電極，或いはＩＴＯ膜等からなる透明電極層を形成する。
また，上記ガラス基板（カラーフィルタ側基板）にカラーフィルタを形成する際にも，プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置を用いる。
例えば，上記スパッタリング装置により，Ｃｒ／ＣｒＯX膜等からなるブラックマトリックスや，ＩＴＯ膜等からなる透明電極層を形成する。
更に，上記ＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板を貼り合せる際には，貼り合せ装置を用いる。即ち，該貼り合せ装置により，上記ＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板とを貼り合せ，加圧，加熱することにより，所定の間隔をもって両者を接合する。
【０００４】
ところで，上記スパッタリング装置，プラズマＣＶＤ装置，及び貼り合せ装置には，上記ガラス基板を支持すると共に加熱する加熱装置が配設されている（図４〜図６参照）。該加熱装置は，ガラス基板を支持するための支持プレートと，該支持プレートを発熱させることにより上記ガラス基板を加熱するための発熱手段とを有する。
【０００５】
例えば，上記貼り合せ装置には，一対の定盤が配設されており，該一対の定盤によって上記ＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板をそれぞれ支持して貼り合せ，その両面から加圧すると共に加熱する。これにより，両者を接合する。
以上のごとく，液晶表示板の製造工程において使用される各装置には，ガラス基板を加熱するための加熱装置が設けてある。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の液晶表示板用のガラス基板の加熱装置には，以下の問題がある。
即ち，上記加熱装置の支持プレートは，ステンレス鋼，アルミニウム，鉄等の金属からなる。
金属は熱膨張率が大きいため，上記支持プレートを発熱させると，歪みが生じるおそれがある。そのため，上記支持プレートに支持されたガラス基板に反りが発生するおそれがある。
【０００７】
また，反った状態のガラス基板に成膜されると，ガラス基板表面における位置によって膜厚が不均一となるおそれがある。また，歪みの生じた支持プレートによって押圧された一対のガラス基板は，その押圧力が不均一となり，ガラス基板間のスペースの厚みが不均一となる。それ故，高品質の液晶表示板を得ることができないおそれがある。
【０００８】
また，金属は比重が大きいため，特に大型の液晶表示板製造用の支持プレートをプラズマＣＶＤ装置等へ据え付ける際に，据え付け作業が困難となるという問題もある。
【０００９】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，支持プレートに歪みを生ずることがなく，かつ安価で軽量な，液晶表示板用のガラス基板の加熱装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，液晶表示板の製造工程において上記液晶表示板を構成するガラス基板を支持するための支持プレートと，該支持プレートを発熱させることにより上記ガラス基板を加熱するための発熱手段とを有する加熱装置において，
上記発熱手段は，上記支持プレートの内部に埋め込まれており，
上記支持プレートは，その一部又は全部がカーボン材料からなり，
また，該カーボン材料は異方比が１．２５以下の等方性カーボンであり，
更に，該カーボン材料はショアー硬度（ＨＳ）が４０〜９０であり，
かつ，該カーボン材料は，２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が３．０×１０ -6 ℃ -1 〜６．０×１０ -6 ℃ -1 であることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置にある。
【００１１】
本発明において最も注目すべきことは，上記発熱手段は上記支持プレートの内部に埋め込まれており，上記支持プレートの一部又は全部がカーボン材料からなること，該カーボン材料は異方比が１．２５以下の等方性カーボンであること，及びショアー硬度（ＨＳ）が４０〜９０の範囲にあること及び２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が３．０×１０ -6 ℃ -1 〜６．０×１０ -6 ℃ -1 であることである。
上記カーボン材料としては，例えば黒鉛質のもの，炭素質のもの，或いはＣ／Ｃコンポジット（炭素結合炭素繊維複合材料）等がある。
また，上記発熱手段としては，上記支持プレートに埋め込まれたニクロム線等を用いる。
また，上記液晶表示板を構成するガラス基板としては，例えばその表面にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成するもの（ＴＦＴ側基板）や，カラーフィルタを形成するもの（カラーフィルタ側基板）がある。
【００１２】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の加熱装置は，上記液晶表示板を製造する際の種々の工程において，種々の装置に組み込まれて使用される。このとき，上記加熱装置は，上記支持プレートにより上記ガラス基板を支持する。そして，上記発熱手段を発熱させ，その熱を上記支持プレートに伝える。これにより，該支持プレートを発熱させ，該支持プレートに支持されたガラス基板を加熱する。
そして，本発明においては，上記発熱手段は上記支持プレートの内部に埋め込まれている。そのため，発熱手段からの熱は全て支持プレートに伝わり上記ガラス基板を効率良く加熱することができる。
また，本発明においては，支持プレートへの発熱手段の埋め込みと併用して，上記支持プレートであるカーボン材料として，２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が３．０×１０ -6 ℃ -1 〜６．０×１０ -6 ℃ -1 のものを用いている。
そのため，加熱時において一層歪みの生じ難い支持プレートを有する加熱装置を得ることができる。
また，発熱手段を埋め込む支持プレートはカーボン材料であり，該カーボン材料は加工し易いため，発熱手段を任意の位置に配設することができる。
上記平均熱膨張係数が６．０×１０ -6 ℃ -1 を超える場合には，上記支持プレートを発熱させて高温としたとき，歪みを生ずるおそれがある。一方，上記平均熱膨張係数が３．０×１０ -6 ℃ -1 未満の場合には，材料費が高くなり，安価な加熱装置を得ることが困難となるおそれがある。
【００１３】
ここで，上述のごとく，上記支持プレートは，その一部又は全部がカーボン材料からなる。
カーボン材料は熱膨張率が小さいため，上記支持プレートを発熱させて高温とした場合にも，熱膨張が殆ど起こらない。そのため，上記加熱装置は，上記支持プレートに歪みを生ずるおそれがない。
それ故，上記加熱装置により上記ガラス基板を加熱しながら成膜したり貼り合せを行なったりする際に，ガラス基板が反ったり，押圧力が不均一となったりするおそれがない。また，上記支持プレートからガラス基板への熱伝導を均一に行なうことができる。従って，高品質の液晶表示板を製造することができる。
【００１４】
また，上記支持プレートはカーボン材料により形成されているため，加工が容易である。そのため，例えば上記ガラス基板の形状や寸法に容易に合せることができるなど，所望の支持プレートを容易に製造することができる。そのため，安価な加熱装置を得ることができる。
【００１５】
また，上記支持プレートを構成するカーボン材料は軽量であるため，軽量な加熱装置を得ることができる。それ故，例えば大型の液晶表示板用のガラス基板を製造する際に必要な，大型の加熱装置の取扱い等が容易となる。
【００１６】
以上のごとく，本発明によれば，支持プレートに歪みを生ずることがなく，かつ安価で軽量な，液晶表示板用のガラス基板の加熱装置を提供することができる。
【００１７】
また，請求項１に記載の発明においては，上記カーボン材料は，異方比が１．２５以下の等方性カーボンを用いる。
上記等方性カーボンは，例えば静水圧加圧のラバープレス機を用いて得ることができる。上記等方性カーボンは，機械的性質，熱的性質等の諸特性がどの方向においても略一定である。そのため，上記支持プレートを作製する際の材料取りが効率的に行なえる。
【００１８】
また，上記等方性カーボンは，緻密で強度も高い。そのため，強度の高い支持プレートを有する加熱装置を得ることができる。また，これにより，上記支持プレートの薄板化，軽量化を図ることもできる。
上記カーボン材料の異方比，例えば曲げ強度や熱膨張係数の異方比が１．２５を超える場合には，上記支持プレートの強度が不充分となるおそれがある。また，熱特性のばらつきが大きくなり，均一な加熱を行なうことが困難となるおそれがある。
【００１９】
なお，上記異方比が１．２５とは，方向によって物性の違いが最大で１．２５倍であることをいう。例えば，カーボン材料の熱膨張係数が方向によって異なる場合に，最も熱膨張係数が高い方向におけるその値が，最も熱膨張係数が小さい方向におけるその値の１．２５倍であることを示す。
【００２０】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記カーボン材料は，圧縮強度が７８ＭＰａ以上で，かつ曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上であることが好ましい。
これにより，一層歪みの生じ難い支持プレートを有する加熱装置を得ることができる。
上記圧縮強度が７８ＭＰａ未満の場合には，例えば上記支持プレートにより上記ガラス基板を加圧する際に，該支持プレートが変形するおそれがある。
また，上記曲げ弾性率が１０ＧＰａ未満の場合にも，上記支持プレートに歪みを生ずるおそれがある。
【００２１】
また，請求項１に記載の発明においては，上記カーボン材料は，ショアー硬度（ＨＳ）が４０〜９０のものを用いる。
これにより，上記支持プレートに一層歪みが生じ難く，かつ一層安価な加熱装置を得ることができる。
上記ショアー硬度が４０未満の場合には，上記支持プレートに傷がつく割合が増え，歪みが生ずるおそれがある。一方，上記ショアー硬度が９０を超える場合には，上記支持プレートの加工が困難となり，安価な加熱装置を得ることが困難となるおそれがある。
【００２２】
次に，請求項３に記載の発明のように，上記カーボン材料は，７．５×１０-9ｍ〜７．５×１０-6ｍの半径を有する微細気孔の占める容積が２×１０-8ｍ3／ｇ〜２．５×１０-7ｍ3／ｇであることが好ましい。
これにより，強度が高く一層軽量な支持プレートを有する加熱装置を得ることができる。
【００２３】
上記微細気孔の占める容積が２×１０-8ｍ3／ｇ未満の場合には，上記支持プレートの重量が大きくなるおそれがある。一方，上記容積が２．５×１０-7ｍ3／ｇを超える場合には，上記支持プレートの強度が不充分となるおそれがある。また，上記支持プレート全体に均一に熱が伝わらないおそれがある。
なお，上記微細気孔の半径の値は，水銀圧入法により測定される値である。
【００２４】
次に，請求項１に記載の発明において，上記カーボン材料は２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が３．０×１０-6℃-1〜６．０×１０-6℃-1である。
これにより，加熱時において一層歪みの生じ難い支持プレートを有する加熱装置を得ることができる。
【００２５】
上記平均熱膨張係数が６．０×１０-6℃-1を超える場合には，上記支持プレートを発熱させて高温としたとき，歪みを生ずるおそれがある。一方，上記平均熱膨張係数が３．０×１０-6℃-1未満の場合には，材料費が高くなり，安価な加熱装置を得ることが困難となるおそれがある。
【００２６】
次に，請求項４に記載の発明のように，上記加熱装置の支持プレートは，スパッタリング装置において上記ガラス基板を支持するものとすることができる。
上記液晶表示板の製造工程の一例につき簡単に説明すると，まず，上記ＴＦＴ側基板であるガラス基板の表面にＴＦＴを形成する。次いで，該ＴＦＴの上面から透明電極層を形成し，次いでその上から配向膜を形成する。
【００２７】
一方，上記カラーフィルタ側基板であるガラス基板の表面に，カラーフィルタを形成する。次いで，該カラーフィルタの上面から透明電極層を形成し，次いでその上から配向膜を形成する。
上記のごとく表面に成膜したＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板とを，成膜された面同士を対向させて貼り合せる（図２参照）。
【００２８】
そして，上記ガラス基板へのＴＦＴの形成やカラーフィルタの形成には，上記スパッタリング装置を用いることができる（実施形態例２参照）。
上記スパッタリング装置には，本発明にかかる加熱装置が配設されている。そして，該加熱装置により上記ガラス基板を加熱しながら成膜を行なう。
この場合に，上記加熱装置により該ガラス基板を加熱しても，上記支持プレートに歪みを生ずるおそれがない。そのため，上記ガラス基板が反ったりするおそれもない。それ故，均一な成膜を実現することができる。
そのため，品質の高い液晶表示板を製造することができるスパッタリング装置が得られる。
【００２９】
次に，請求項５に記載の発明のように，上記加熱装置の支持プレートは，プラズマＣＶＤ装置において上記ガラス基板を支持するものとすることもできる。
即ち，上述したＴＦＴやカラーフィルタの形成には，上記プラズマＣＶＤ装置を用いることもできる。
【００３０】
この場合，上記プラズマＣＶＤ装置により上記ガラス基板に成膜する際に，上記加熱装置により該ガラス基板を加熱しても，上記支持プレートに歪みを生ずるおそれがない。そのため，上記ガラス基板が反ったりするおそれもなく，均一な成膜を実現することができる。
そのため，品質の高い液晶表示板を製造することができるプラズマＣＶＤ装置が得られる。
【００３１】
次に，請求項６に記載の発明のように，上記加熱装置の支持プレートは，貼り合せ装置において一対の上記ガラス基板を支持して貼り合せる定盤とすることもできる。
即ち，上述した上記ＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板との貼り合せには，上記貼り合せ装置を用いることができる。
【００３２】
この場合，上記張り合わせ装置により一対の上記ガラス基板を貼り合せる際に，上記加熱装置により該ガラス基板を加熱しても，上記定盤に歪みを生ずるおそれがない。そのため，上記ガラス基板の全面において押圧力が均一となり，貼り合された一対のガラス基板の間に形成される隙間の厚みが均一となる。
それ故，品質の高い液晶表示板を得ることができる。
【００３３】
次に，請求項７に記載の発明のように，上記ガラス基板には，上記液晶表示板のＴＦＴ側基板を含めることもできる。
この場合には，ＴＦＴを構成する絶縁膜や半導体膜等を，ガラス基板の位置に関わらず均一の膜厚に形成することができる。
【００３４】
次に，請求項８に記載の発明のように，上記ガラス基板には，上記液晶表示板のカラーフィルタ側基板を含めることもできる。
この場合には，カラーフィルタを構成するブラックマトリックス等を，ガラス基板の位置に関わらず均一の膜厚に形成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる液晶表示板用のガラス基板の加熱装置につき，図１〜図３を用いて説明する。
即ち，図１に示すごとく，上記加熱装置１は，液晶表示板の製造工程において，図２に示す液晶表示板２０を構成するガラス基板２を支持するための支持プレート１１を有する。更に，上記加熱装置１は，図１に示すごとく，上記支持プレート１１を発熱させることにより上記ガラス基板２を加熱するための発熱手段１２を有する。
そして，上記支持プレート１１はカーボン材料からなる。
【００３６】
また，上記発熱手段１２はニクロム線であり，上記支持プレート１１の内部に埋め込まれいる。なお，上記支持プレート１１にコイルを取付けることにより誘導加熱を発熱手段とすることもできる。
また，上記液晶表示板２０を構成するガラス基板２としては，その表面にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３を形成するもの（ＴＦＴ側基板２１）とカラーフィルタ４を形成するもの（カラーフィルタ側基板２２）がある。
【００３７】
上記加熱装置１は，後述する上記液晶表示板２０の製造工程において用いられるスパッタリング装置，プラズマＣＶＤ装置，或いは貼り合せ装置に配設されている。なお，上記各装置についての詳細は，実施形態例２〜４において説明する。
【００３８】
また，上記支持プレート１１の材料であるカーボン材料は，異方比が１．０５の等方性カーボンである。
また，上記カーボン材料は，圧縮強度が９０ＭＰａ，曲げ弾性率が１０．５ＧＰａ，ショアー硬度（ＨＳ）が５２，７．５×１０-9ｍ〜７．５×１０-6ｍの半径を有する微細気孔の占める容積が８×１０-8ｍ3／ｇ，２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が４．０×１０-6℃-1である。
なお，上記微細気孔の半径や容積の値は，水銀圧入法（水銀ポロシメーター）により測定される値である。
【００３９】
次に，上記液晶表示板２０の製造工程につき，図２，図３を用いて説明する。
まず，上記ＴＦＴ側基板２１の表面にＴＦＴ３を形成する（ステップＴ１）。即ち，上記ＴＦＴ側基板２１の表面に絶縁層，半導体層，導体配線，ゲート電極，ソース電極，ドレイン電極等を形成することによりＴＦＴ３を形成する。
次いで，該ＴＦＴ３の上面から透明電極層３１を形成する（ステップＴ２）。次いで，該透明電極層３１の上から配向膜３２を形成し（ステップＴ３），該配向膜３２にラビング処理を施す（ステップＴ４）。
【００４０】
一方，上記カラーフィルタ側基板２２の表面に，カラーフィルタ４を形成する（ステップＣ１）。即ち，上記カラーフィルタ側基板２２の表面にブラックマトリックス等を形成することにより，上記カラーフィルタ４を形成する。
次いで，該カラーフィルタ４の上面から透明電極層４１を形成する（ステップＣ２）。次いで，該透明電極層４１の上から配向膜４２を形成し（ステップＣ３），該配向膜４２にラビング処理を施す（ステップＣ４）。
【００４１】
上記のごとく表面に成膜したＴＦＴ側基板２１とカラーフィルタ側基板２２とを，成膜された面同士を対向させて貼り合せる。即ち，上記ＴＦＴ側基板の配向膜上にシール材２５を印刷すると共にプラスチックビーズ２６を撒布した後（ステップＳ５，Ｓ６），上記カラーフィルタ側基板２２を貼り合せる（ステップＳ７）。
【００４２】
次いで，両ガラス基板２を両面から加圧して，該ガラス基板２間の間隔（図２の符号Ｄ）が上記プラスチックビーズ２６の直径（１０μｍ程度）に等しくなるまで押圧する（ステップＳ８）。次いで，加熱することにより上記シール材２５を両ガラス基板２に融着させると共に硬化させる（ステップＳ９）。
その後，上記２枚のガラス基板２間に液晶２７を注入する（ステップＳ１０）。次いで，上記２枚のガラス基板２の両面に，偏向板２８を貼り付けることにより（ステップＳ１１），液晶表示板２０を製造する（図２）。
【００４３】
上述したガラス基板２へのＴＦＴ３の形成やカラーフィルタ４の形成には，実施形態例２において説明するスパッタリング装置５（図４），或いは実施形態例３において説明するプラズマＣＶＤ装置６（図５）を用いる。また，上記ＴＦＴ側基板２１と上記カラーフィルタ側基板２２との貼り合せには，実施形態例４において説明する貼り合せ装置７（図６）を用いる。
そして，上記各装置には，上記ガラス基板２を支持すると共に加熱する加熱装置１が配設されている。そして，上記各装置は，上記加熱装置１によりガラス基板２を加熱しながら成膜あるいは加圧する。
【００４４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記加熱装置１は，図１に示すごとく，上記支持プレートにより上記ガラス基板２を支持する。そして，上記発熱手段１２であるニクロム線に通電して発熱させ，その熱を上記支持プレート１１に伝える。これにより，該支持プレートを発熱させ，該支持プレート１１に支持されたガラス基板２を加熱する。
【００４５】
ところで，上述のごとく，上記加熱装置１における支持プレート１１は，カーボン材料からなる。
カーボン材料は熱膨張率が小さいため，上記支持プレート１１を上記発熱手段１２により発熱させて高温とした場合にも，熱膨張が殆ど起こらない。そのため，上記加熱装置１は，上記支持プレート１１に歪みを生ずるおそれがない。
それ故，上記加熱装置１により上記ガラス基板２を加熱しながら成膜したり貼り合せを行なったりする際に，ガラス基板２が反ったり，押圧力が不均一となったりするおそれがない。また，上記支持プレート１１からガラス基板２への熱伝導を均一に行なうことができる。従って，高品質の液晶表示板２０を製造することができる。
【００４６】
また，上記支持プレート１１はカーボン材料により形成されているため，加工が容易である。そのため，上記ガラス基板２の形状や寸法に容易に合せることができるなど，所望の上記支持プレート１１を容易に製造することができる。そのため，安価な加熱装置１を得ることができる。
【００４７】
また，上記支持プレート１１を構成するカーボン材料は軽量であるため，軽量な加熱装置１を得ることができる。それ故，例えば大型の液晶表示板用のガラス基板を製造する際に必要な，大型の加熱装置１の取扱いが容易となる。
【００４８】
また，上記カーボン材料は，異方比が１．０５の等方性カーボンであるため，上記支持プレート１１を作製する際の材料取りが効率的に行なえる。それ故，安価な加熱装置１を得ることができる。
また，上記等方性カーボンは，緻密で強度も高い。そのため，強度の高い支持プレート１１を有する加熱装置１を得ることができる。また，これにより，上記支持プレート１１の薄板化，軽量化を図ることもできる。
【００４９】
また，上記カーボン材料の圧縮強度は９０ＭＰａで，かつ曲げ弾性率は１０．５ＧＰａであるため，一層歪みの生じ難い支持プレート１１を得ることができる。
また，上記カーボン材料のショアー硬度（ＨＳ）は５２であるため，上記支持プレート１１に一層歪みが生じ難く，かつ一層安価な加熱装置１を得ることができる。
【００５０】
また，上記カーボン材料は，７．５×１０-9ｍ〜７．５×１０-6ｍの半径を有する微細気孔の占める容積が８×１０-8ｍ3／ｇであるため，強度が高く一層軽量な支持プレート１１を得ることができる。
また，上記カーボン材料は，２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が４．０×１０-6℃-1であるため，加熱時において一層歪みの生じ難い支持プレート１１を得ることができる。
【００５１】
以上のごとく，本例によれば，支持プレートに歪みを生ずることがなく，かつ安価で軽量な，液晶表示板用のガラス基板の加熱装置を提供することができる。
【００５２】
実施形態例２
本例は，図４に示すごとく，スパッタリング装置５に配設した加熱装置１の例である。即ち，上記スパッタリング装置５においてガラス基板２を支持すると共に加熱する基板電極治具５１が，上記加熱装置１の支持プレート１１となる。
【００５３】
まず，上記スパッタリング装置５の構成につき説明する。
上記スパッタリング装置５は，図４に示すごとく，上記基板電極治具５１と該基板電極治具５１に対向配置されたカソード板５２を，チャンバー５０内に配設している。上記カソード板５２における上記基板電極治具５１に対向する面には，Ａｌなど上記ガラス基板２に成膜するための材料からなるターゲット５３が保持されている。
また，上記チャンバー５０には，Ａｒガスを導入するためのガス導入管５４と，チャンバー５０内を真空引きするための排気管５５が配設されている。
【００５４】
上記スパッタリング装置５によりスパッタリングを行なうに当っては，排気管５５から上記チャンバー５０内を真空引きした後，上記ガス導入管５４からＡｒガスを導入する。次いで，電源５６を用いて上記カソード板５２に電圧を印加することにより，Ａｒイオンを，上記カソード板５２に保持されたターゲット５３に衝突させる。これにより，ターゲット５３のＡｌがはじき出され，上記基板電極治具５１に支持されているガラス基板２の表面に付着する。
これにより，上記ガラス基板２の表面にＡｌ膜を成膜する。
【００５５】
上記スパッタリング装置５は，実施形態例１で示した液晶表示板の製造工程において，ＴＦＴ３の形成（図３のステップＴ１），カラーフィルタ４の形成（ステップＣ１），あるいは透明電極層３１，４１の形成（ステップＴ２，Ｃ２）に用いられる。
即ち，ＴＦＴ３における導体配線，ゲート電極，ソース電極，ドレイン電極等を形成する際には，例えばＡｌ金属をスパッタリング装置５により上記ガラス基板２にスパッタリングして成膜する。そして，その上にレジストによりパターン形成してエッチングした後，レジストを剥離することにより，各配線，電極を形成する。
【００５６】
同様に，上記透明電極層の形成においては，ＩＴＯをスパッタリングする。また，カラーフィルターの形成においては，Ｃｒ／ＣｒＯXをスパッタリングしてブラックマトリックスを形成する。
【００５７】
上記のごとくスパッタリングを行なうに当っては，発熱手段１２により上記基板電極治具５１である支持プレート１１を発熱させて，上記ガラス基板２を約３００℃に加熱する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００５８】
上記支持プレート１１は，上述のごとくカーボン材料からなるため，歪みを生ずることがない。
そのため，スパッタリングによりＡｌ等を成膜する際に，ガラス基板２が反ったりすることがない。それ故，ガラス基板２の全体に均一に成膜を行なうことができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００５９】
実施形態例３
本例は，図５に示すごとく，プラズマＣＶＤ装置６に配設した加熱装置１の例である。即ち，上記プラズマＣＶＤ装置６においてガラス基板２を支持すると共に加熱するサセプター６１が，上記加熱装置１の支持プレート１１となる。
【００６０】
まず，上記プラズマＣＶＤ装置６の構成につき説明する。
上記プラズマＣＶＤ装置６は，上記サセプター６１と，該サセプター６１に対向配置された高周波電極６２とをチャンバー６０内に配設している。上記高周波電極６２には，原料ガスを導入するためのガス導入管６３，及び原料ガスを通過させるスリット６４１を多数有するシャワーヘッド６４が設けてある。
また，上記チャンバー６０には，チャンバー内を真空引きするための排気管６５が設けてある。
【００６１】
上記プラズマＣＶＤ装置６により成膜を行なうに当っては，成膜する材料の構成元素を含む原料ガス６９を，上記ガス導入管６３，シャワーヘッド６４を通じて上記チャンバー内に導入する。このとき，上記高周波電極６２における電圧により，シャワーヘッド６４を通過する原料ガス６９をプラズマ状態にする。プラズマ状態となった上記原料ガス６９は，上記サセプター６１に支持されたガラス基板２の表面に供給され，該ガラス基板２上において化学反応が起こり，成膜が行われる。
【００６２】
上記プラズマＣＶＤ装置６は，実施形態例１で示した液晶表示板の製造工程において，ＴＦＴの形成（図３のステップＴ１），カラーフィルタの形成（ステップＣ１）に用いられる。
【００６３】
即ち，上記ＴＦＴ３における絶縁膜や半導体層は，例えばシリコン窒化膜や，アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ装置６により上記ガラス基板２の表面に成膜する。そして，その上にレジストによりパターン形成してエッチングした後，レジストを剥離することにより，絶縁膜や半導体層を形成する。
【００６４】
上記のごとく成膜を行なうに当っては，発熱手段１２により上記基板電極治具６１である支持プレート１１を発熱させて，上記ガラス基板２を約３００℃に加熱する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００６５】
上記支持プレート１１は，上述のごとくカーボン材料からなるため，歪みを生ずることがない。
そのため，プラズマＣＶＤ装置６によりシリコン窒化膜等を成膜する際に，ガラス基板２が反ったりすることがない。それ故，ガラス基板２の全体に均一に成膜を行なうことができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００６６】
実施形態例４
本例は，図６に示すごとく，貼り合せ装置７に配設した加熱装置１の例である。即ち，上記貼り合せ装置７において一対の上記ガラス基板２を各１枚支持して貼り合せ，その両面から加圧すると共に加熱する一対の定盤が，上記加熱装置１の支持プレート１１となる。
【００６７】
まず，上記貼り合せ装置７の構成につき説明する。
即ち，図６に示すごとく，上記貼り合せ装置７は，機枠７０と，該機枠７０の下枠７０１に固定された固定定盤７１と，該固定定盤７１に対向配置されると共に上記機枠の上枠７０２に上下動可能に取付けられた可動定盤７２とからなる。
上記可動定盤７２の上下動は，上記上枠７０２に固定されたエアシリンダー７３によって行なう。
【００６８】
上記貼り合せ装置７は，実施形態例１で示した液晶表示板２０の製造工程において，一対のガラス基板２の貼り合せ（図３のステップＳ７）に用いられる。
上記貼り合せ装置７により，一対のガラス基板２を貼り合せるに当っては，ＴＦＴ側基板２１を上記固定定盤７１にセットすると共に，カラーフィルム側基板２２を上記可動定盤７２にセットする。次いで，上記可動定盤７２を下降させ（図６の矢印Ｚ），上記ＴＦＴ側基板２１上に上記カラーフィルム側基板２２を貼り合せる。
【００６９】
次いで，上記エアシリンダ７３によって，両ガラス基板２の間隔が１０μｍ程度になるまで加圧する。次いで，上記固定定盤７１及び可動定盤７２に設けられた発熱手段１２によって，上記固定定盤７１及び可動定盤７２を発熱させて上記ガラス基板２を約３００℃に加熱する。
これにより，上記一対のガラス基板２の間のシール材を融着すると共に硬化させて，貼り合せを完了する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００７０】
上記支持プレート１１は，上述のごとくカーボン材料からなるため，熱によって歪みを生ずることがない。
そのため，貼り合せ装置７により一対のガラス基板２を両面から加圧する際に，上記ガラス基板２の全面において押圧力が均一となり，貼り合された一対のガラス基板２の間に形成される隙間が均一となる。それ故，品質の高い液晶表示板を得ることができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００７１】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，支持プレートに歪みを生ずることがなく，かつ安価で軽量な，液晶表示板用のガラス基板の加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，加熱装置の説明図。
【図２】実施形態例１における，液晶表示板の断面説明図。
【図３】実施形態例１における，液晶表示板の製造工程のフロー図。
【図４】実施形態例２における，スパッタリング装置の説明図。
【図５】実施形態例３における，プラズマＣＶＤ装置の説明図。
【図６】実施形態例４における，貼り合せ装置の説明図。
【符号の説明】
１．．．加熱装置，
１１．．．支持プレート，
１２．．．発熱手段，
２．．．ガラス基板，
２１．．．ＴＦＴ側基板，
２２．．．カラーフィルム側基板，
３．．．ＴＦＴ（薄膜トランジスタ），
３１，４１．．．透明電極層，
３２，４２．．．配向膜，
４．．．カラーフィルタ，
５．．．スパッタリング装置，
６．．．プラズマＣＶＤ装置，
７．．．貼り合せ装置，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a heating device for supporting and heating a glass substrate constituting the liquid crystal display panel in a manufacturing process of the liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display panel is manufactured by bonding a glass substrate on which a TFT (thin film transistor) is formed and a glass substrate on which a color filter is formed.
When forming a TFT on the glass substrate (TFT side substrate), a plasma CVD apparatus or a sputtering apparatus is used.
For example, the plasma CVD apparatus forms an insulating film made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or the like, or a semiconductor layer made of amorphous silicon, P-doped amorphous silicon, or the like.
[0003]
In addition, a conductive wiring made of a metal film such as Al, Mo, Ta or the like, and a transparent electrode layer made of a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, an ITO film or the like are formed by the sputtering apparatus.
Further, when forming a color filter on the glass substrate (color filter side substrate), a plasma CVD apparatus or a sputtering apparatus is used.
For example, Cr / CrO using the above sputtering apparatusXA black matrix made of a film or the like, or a transparent electrode layer made of an ITO film or the like is formed.
Further, when the TFT side substrate and the color filter side substrate are bonded together, a bonding apparatus is used. That is, the bonding apparatus bonds the TFT side substrate and the color filter side substrate, and pressurizes and heats them to bond them together at a predetermined interval.
[0004]
By the way, the sputtering device, the plasma CVD device, and the bonding device are provided with a heating device that supports and heats the glass substrate (see FIGS. 4 to 6). The heating device includes a support plate for supporting the glass substrate, and a heat generating unit for heating the glass substrate by generating heat.
[0005]
For example, the laminating apparatus is provided with a pair of surface plates, and the TFT side substrate and the color filter side substrate are bonded and supported by the pair of surface plates, respectively, and pressurized and heated from both sides. To do. Thereby, both are joined.
As described above, each device used in the manufacturing process of the liquid crystal display panel is provided with a heating device for heating the glass substrate.
[0006]
[Problems to be solved]
However, the conventional glass substrate heating device for liquid crystal display panels has the following problems.
That is, the support plate of the heating device is made of a metal such as stainless steel, aluminum, or iron.
Since metal has a large coefficient of thermal expansion, distortion may occur when the support plate generates heat. Therefore, the glass substrate supported by the support plate may be warped.
[0007]
In addition, when a film is formed on a warped glass substrate, the film thickness may be non-uniform depending on the position on the glass substrate surface. In addition, the pair of glass substrates pressed by the distorted support plate has a non-uniform pressing force and a non-uniform thickness of the space between the glass substrates. Therefore, there is a possibility that a high quality liquid crystal display panel cannot be obtained.
[0008]
In addition, since the specific gravity of metal is large, there is a problem that installation work becomes difficult particularly when a support plate for manufacturing a large liquid crystal display panel is installed in a plasma CVD apparatus or the like.
[0009]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and is intended to provide a glass substrate heating device for a liquid crystal display panel that does not cause distortion in the support plate and is inexpensive and lightweight. is there.
[0010]
[Means for solving problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided a support plate for supporting a glass substrate constituting the liquid crystal display plate in a manufacturing process of the liquid crystal display plate, and heating the glass substrate by heating the support plate. In a heating device having a heating means,
The heating means is embedded in the support plate;
  The support plate is partly or entirely made of carbon material,
  The carbon material is isotropic carbon having an anisotropic ratio of 1.25 or less,
  MoreThe carbon material has a Shore hardness (HS) of 40-90.R
The carbon material has an average coefficient of thermal expansion of 3.0 × 10 6 at 20 ° C. to 400 ° C. -6 ℃ -1 ~ 6.0 × 10 -6 ℃ -1 IsA glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel is provided.
[0011]
  The most notable aspect of the present invention is thatThe heating means is embedded in the support plate;A part or all of the support plate is made of a carbon material, the carbon material is an isotropic carbon having an anisotropic ratio of 1.25 or less, and a Shore hardness (HS) is in the range of 40 to 90. thingAnd an average coefficient of thermal expansion at 20 ° C. to 400 ° C. is 3.0 × 10 -6 ℃ -1 ~ 6.0 × 10 -6 ℃ -1 BeIt is.
  Examples of the carbon material include graphitic materials, carbonaceous materials, and C / C composites (carbon-bonded carbon fiber composite materials).
  Further, as the heat generating means, a nichrome wire or the like embedded in the support plate is used.
  The glass substrate constituting the liquid crystal display panel includes, for example, a substrate (TFT side substrate) having a TFT (thin film transistor) formed on its surface and a substrate having a color filter (color filter side substrate).
[0012]
  Next, the effects of the present invention will be described.
  The heating device of the present invention is used by being incorporated into various devices in various processes when manufacturing the liquid crystal display panel. At this time, the heating device supports the glass substrate by the support plate. Then, the heating means is caused to generate heat and the heat is transmitted to the support plate. As a result, the support plate generates heat, and the glass substrate supported by the support plate is heated.
In the present invention, the heat generating means is embedded in the support plate. Therefore, all the heat from the heating means is transmitted to the support plate, and the glass substrate can be efficiently heated.
In the present invention, in combination with the embedding of the heat generating means in the support plate, the carbon material as the support plate has an average coefficient of thermal expansion of 3.0 × 10 6 at 20 ° C. to 400 ° C. -6 ℃ -1 ~ 6.0 × 10 -6 ℃ -1 Is used.
Therefore, it is possible to obtain a heating device having a support plate that is less susceptible to distortion during heating.
Further, the support plate in which the heat generating means is embedded is a carbon material, and the carbon material is easy to process, so the heat generating means can be arranged at an arbitrary position.
The average thermal expansion coefficient is 6.0 × 10 -6 ℃ -1 In the case of exceeding, there is a risk of distortion when the support plate is heated to a high temperature. On the other hand, the average coefficient of thermal expansion is 3.0 × 10 -6 ℃ -1 If it is less, the material cost will be high, and it may be difficult to obtain an inexpensive heating device.
[0013]
Here, as described above, a part or all of the support plate is made of a carbon material.
Since the carbon material has a small coefficient of thermal expansion, thermal expansion hardly occurs even when the support plate is heated to a high temperature. Therefore, the heating device does not cause a distortion in the support plate.
Therefore, there is no possibility that the glass substrate is warped or the pressing force is not uniform when the glass substrate is heated while the glass substrate is heated by the heating device. In addition, heat conduction from the support plate to the glass substrate can be performed uniformly. Therefore, a high quality liquid crystal display panel can be manufactured.
[0014]
Further, since the support plate is made of a carbon material, the processing is easy. Therefore, a desired support plate can be easily manufactured, for example, it can be easily adapted to the shape and dimensions of the glass substrate. Therefore, an inexpensive heating device can be obtained.
[0015]
Moreover, since the carbon material which comprises the said support plate is lightweight, a lightweight heating apparatus can be obtained. Therefore, for example, handling of a large heating device required when manufacturing a glass substrate for a large liquid crystal display panel becomes easy.
[0016]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel that does not cause distortion in the support plate and is inexpensive and lightweight.
[0017]
  Also, Claim1Invention described inInThe above carbon material is an isotropic carbon with an anisotropic ratio of 1.25 or less.Use.
  The isotropic carbon can be obtained by using, for example, a hydrostatic pressure rubber press. The isotropic carbon has various properties such as mechanical properties and thermal properties that are substantially constant in any direction. Therefore, the material can be efficiently taken when the support plate is manufactured.
[0018]
The isotropic carbon is dense and high in strength. Therefore, a heating device having a strong support plate can be obtained. This also makes it possible to reduce the thickness and weight of the support plate.
When the anisotropic ratio of the carbon material, for example, the anisotropic ratio of bending strength or thermal expansion coefficient exceeds 1.25, the strength of the support plate may be insufficient. In addition, variations in thermal characteristics become large, and it may be difficult to perform uniform heating.
[0019]
The anisotropic ratio of 1.25 means that the difference in physical properties is 1.25 times at the maximum depending on the direction. For example, when the thermal expansion coefficient of the carbon material varies depending on the direction, the value in the direction with the highest thermal expansion coefficient is 1.25 times the value in the direction with the smallest thermal expansion coefficient.
[0020]
  Next, the claim2As described above, the carbon material preferably has a compressive strength of 78 MPa or more and a flexural modulus of 10 GPa or more.
  As a result, a heating device having a support plate that is less prone to distortion can be obtained.
  When the compressive strength is less than 78 MPa, for example, when the glass substrate is pressed by the support plate, the support plate may be deformed.
  Further, even when the flexural modulus is less than 10 GPa, the support plate may be distorted.
[0021]
  Also, Claim1Described inIn the invention ofThe carbon material has a Shore hardness (HS) of 40 to 90.Use.
  As a result, it is possible to obtain a heating device that is less likely to be distorted in the support plate and that is cheaper.
  When the Shore hardness is less than 40, the rate of damage to the support plate increases, which may cause distortion. On the other hand, when the Shore hardness exceeds 90, it is difficult to process the support plate, and it may be difficult to obtain an inexpensive heating device.
[0022]
  Next, the claim3As described in the invention, the carbon material is 7.5 × 10-9m to 7.5 × 10-6The volume occupied by fine pores having a radius of m is 2 × 10-8mThree/G-2.5×10-7mThree/ G is preferable.
  As a result, a heating device having a support plate that is stronger and lighter in weight can be obtained.
[0023]
The volume occupied by the fine pores is 2 × 10-8mThreeIf it is less than / g, the weight of the support plate may increase. On the other hand, the volume is 2.5 × 10-7mThreeIf it exceeds / g, the strength of the support plate may be insufficient. In addition, heat may not be transmitted uniformly to the entire support plate.
The radius value of the fine pores is a value measured by a mercury intrusion method.
[0024]
  Next, the claim1Invention described inIn, Carbon material aboveIs 2The average thermal expansion coefficient at 0 ° C. to 400 ° C. is 3.0 × 10-6℃-1~ 6.0 × 10-6℃-1InThe
  Thereby, the heating apparatus which has a support plate which cannot produce distortion more easily at the time of a heating can be obtained.
[0025]
The average thermal expansion coefficient is 6.0 × 10-6℃-1In the case of exceeding, there is a risk of distortion when the support plate is heated to a high temperature. On the other hand, the average coefficient of thermal expansion is 3.0 × 10-6℃-1If it is less, the material cost will be high, and it may be difficult to obtain an inexpensive heating device.
[0026]
  Next, the claim4As described in the invention, the support plate of the heating device can support the glass substrate in the sputtering device.
  Briefly describing an example of the manufacturing process of the liquid crystal display panel, first, TFTs are formed on the surface of the glass substrate which is the TFT side substrate. Next, a transparent electrode layer is formed from the upper surface of the TFT, and then an alignment film is formed thereon.
[0027]
On the other hand, a color filter is formed on the surface of the glass substrate which is the color filter side substrate. Next, a transparent electrode layer is formed from the upper surface of the color filter, and then an alignment film is formed thereon.
The TFT side substrate and the color filter side substrate formed on the surface as described above are bonded to each other with the formed surfaces facing each other (see FIG. 2).
[0028]
The sputtering apparatus can be used for forming TFTs and color filters on the glass substrate (see Embodiment 2).
The sputtering apparatus is provided with a heating device according to the present invention. And it forms into a film, heating the said glass substrate with this heating apparatus.
In this case, even if the glass substrate is heated by the heating device, there is no possibility that the support plate is distorted. Therefore, there is no possibility that the glass substrate is warped. Therefore, uniform film formation can be realized.
Therefore, a sputtering apparatus that can manufacture a high-quality liquid crystal display panel is obtained.
[0029]
  Next, the claim5As described in the invention, the support plate of the heating device can support the glass substrate in a plasma CVD device.
  That is, the plasma CVD apparatus can be used to form the above-described TFT and color filter.
[0030]
In this case, when the glass substrate is formed by the plasma CVD apparatus, the support plate is not distorted even if the glass substrate is heated by the heating apparatus. Therefore, uniform film formation can be realized without the possibility that the glass substrate is warped.
Therefore, a plasma CVD apparatus capable of producing a high quality liquid crystal display panel is obtained.
[0031]
  Next, the claim6As described in the invention described above, the support plate of the heating device may be a surface plate that supports and bonds the pair of glass substrates in the bonding device.
  That is, the above bonding apparatus can be used for bonding the TFT side substrate and the color filter side substrate.
[0032]
In this case, when the pair of glass substrates is bonded by the laminating apparatus, even if the glass substrate is heated by the heating apparatus, there is no risk of distortion of the surface plate. Therefore, the pressing force is uniform over the entire surface of the glass substrate, and the thickness of the gap formed between the pair of bonded glass substrates is uniform.
Therefore, a high quality liquid crystal display panel can be obtained.
[0033]
  Next, the claim7As described in the invention described above, the glass substrate may include a TFT side substrate of the liquid crystal display panel.
  In this case, an insulating film, a semiconductor film, or the like constituting the TFT can be formed with a uniform film thickness regardless of the position of the glass substrate.
[0034]
  Next, the claim8As described above, the glass substrate may include a color filter side substrate of the liquid crystal display panel.
  In this case, the black matrix constituting the color filter can be formed with a uniform film thickness regardless of the position of the glass substrate.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
A glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
That is, as shown in FIG. 1, the heating device 1 has a support plate 11 for supporting the glass substrate 2 constituting the liquid crystal display plate 20 shown in FIG. 2 in the manufacturing process of the liquid crystal display plate. Further, as shown in FIG. 1, the heating device 1 has a heating means 12 for heating the glass substrate 2 by heating the support plate 11.
The support plate 11 is made of a carbon material.
[0036]
The heat generating means 12 is a nichrome wire and is embedded in the support plate 11. It should be noted that induction heating can be used as a heating means by attaching a coil to the support plate 11.
The glass substrate 2 constituting the liquid crystal display panel 20 includes a TFT (thin film transistor) 3 (TFT side substrate 21) and a color filter 4 (color filter side substrate 22) on the surface thereof. is there.
[0037]
The heating device 1 is disposed in a sputtering device, a plasma CVD device, or a bonding device used in the manufacturing process of the liquid crystal display plate 20 described later. The details of each device will be described in Embodiments 2 to 4.
[0038]
The carbon material as the material of the support plate 11 is isotropic carbon having an anisotropic ratio of 1.05.
The carbon material has a compressive strength of 90 MPa, a flexural modulus of 10.5 GPa, and a Shore hardness (HS) of 52, 7.5 × 10.-9m to 7.5 × 10-6The volume occupied by fine pores having a radius of m is 8 × 10-8mThree/ G, the average thermal expansion coefficient at 20 ° C. to 400 ° C. is 4.0 × 10-6℃-1It is.
The values of the radius and volume of the fine pores are values measured by a mercury intrusion method (mercury porosimeter).
[0039]
Next, the manufacturing process of the liquid crystal display panel 20 will be described with reference to FIGS.
First, the TFT 3 is formed on the surface of the TFT side substrate 21 (step T1). That is, the TFT 3 is formed by forming an insulating layer, a semiconductor layer, a conductor wiring, a gate electrode, a source electrode, a drain electrode and the like on the surface of the TFT side substrate 21.
Next, a transparent electrode layer 31 is formed from the upper surface of the TFT 3 (step T2). Next, an alignment film 32 is formed on the transparent electrode layer 31 (step T3), and the alignment film 32 is rubbed (step T4).
[0040]
On the other hand, the color filter 4 is formed on the surface of the color filter side substrate 22 (step C1). That is, the color filter 4 is formed by forming a black matrix or the like on the surface of the color filter side substrate 22.
Next, a transparent electrode layer 41 is formed from the upper surface of the color filter 4 (step C2). Next, an alignment film 42 is formed on the transparent electrode layer 41 (step C3), and the alignment film 42 is rubbed (step C4).
[0041]
The TFT side substrate 21 and the color filter side substrate 22 formed on the surface as described above are bonded to each other with the formed surfaces facing each other. That is, after the sealing material 25 is printed on the alignment film of the TFT side substrate and the plastic beads 26 are distributed (steps S5 and S6), the color filter side substrate 22 is bonded (step S7).
[0042]
Next, both glass substrates 2 are pressed from both sides and pressed until the distance between the glass substrates 2 (symbol D in FIG. 2) is equal to the diameter (about 10 μm) of the plastic beads 26 (step S8). Next, by heating, the sealing material 25 is fused and cured to both glass substrates 2 (step S9).
Thereafter, liquid crystal 27 is injected between the two glass substrates 2 (step S10). Next, the liquid crystal display plate 20 is manufactured by attaching the deflection plates 28 to both surfaces of the two glass substrates 2 (step S11) (FIG. 2).
[0043]
For the formation of the TFT 3 and the color filter 4 on the glass substrate 2 described above, the sputtering apparatus 5 described in the second embodiment (FIG. 4) or the plasma CVD apparatus 6 described in the third embodiment (FIG. 5). Is used. Further, the bonding apparatus 7 (FIG. 6) described in the fourth embodiment is used for bonding the TFT side substrate 21 and the color filter side substrate 22 together.
Each apparatus is provided with a heating apparatus 1 that supports and heats the glass substrate 2. Each of the above devices forms or pressurizes the glass substrate 2 while heating it by the heating device 1.
[0044]
Next, the effect of this example will be described.
As shown in FIG. 1, the heating device 1 supports the glass substrate 2 by the support plate. The nichrome wire as the heat generating means 12 is energized to generate heat, and the heat is transmitted to the support plate 11. As a result, the support plate generates heat, and the glass substrate 2 supported by the support plate 11 is heated.
[0045]
Incidentally, as described above, the support plate 11 in the heating device 1 is made of a carbon material.
Since the carbon material has a small coefficient of thermal expansion, thermal expansion hardly occurs even when the support plate 11 is heated by the heating means 12 to a high temperature. For this reason, the heating device 1 does not cause distortion in the support plate 11.
Therefore, there is no possibility that the glass substrate 2 is warped or the pressing force is not uniform when the glass substrate 2 is heated while the glass substrate 2 is heated by the heating device 1 or bonded. Further, heat conduction from the support plate 11 to the glass substrate 2 can be performed uniformly. Therefore, a high quality liquid crystal display panel 20 can be manufactured.
[0046]
Further, since the support plate 11 is made of a carbon material, it can be easily processed. Therefore, the desired support plate 11 can be easily manufactured, for example, it can be easily matched to the shape and dimensions of the glass substrate 2. Therefore, an inexpensive heating device 1 can be obtained.
[0047]
Moreover, since the carbon material which comprises the said support plate 11 is lightweight, the lightweight heating apparatus 1 can be obtained. Therefore, for example, handling of the large heating device 1 necessary for manufacturing a glass substrate for a large liquid crystal display panel is facilitated.
[0048]
Further, since the carbon material is isotropic carbon having an anisotropic ratio of 1.05, the material can be efficiently taken when the support plate 11 is manufactured. Therefore, an inexpensive heating device 1 can be obtained.
The isotropic carbon is dense and high in strength. Therefore, the heating apparatus 1 having the support plate 11 having high strength can be obtained. This also makes it possible to reduce the thickness and weight of the support plate 11.
[0049]
Further, since the carbon material has a compressive strength of 90 MPa and a flexural modulus of 10.5 GPa, it is possible to obtain the support plate 11 that is less susceptible to distortion.
Further, since the Shore hardness (HS) of the carbon material is 52, it is possible to obtain a heating device 1 that is less likely to be distorted in the support plate 11 and that is cheaper.
[0050]
The carbon material is 7.5 × 10-9m to 7.5 × 10-6The volume occupied by fine pores having a radius of m is 8 × 10-8mThreeSince it is / g, it is possible to obtain a support plate 11 having high strength and lighter weight.
The carbon material has an average coefficient of thermal expansion of 4.0 × 10 4 at 20 ° C. to 400 ° C.-6℃-1Therefore, it is possible to obtain the support plate 11 that is less susceptible to distortion during heating.
[0051]
As described above, according to this example, it is possible to provide a glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel that does not cause distortion in the support plate and is inexpensive and lightweight.
[0052]
Embodiment 2
This example is an example of the heating apparatus 1 provided in the sputtering apparatus 5 as shown in FIG. That is, the substrate electrode jig 51 that supports and heats the glass substrate 2 in the sputtering apparatus 5 becomes the support plate 11 of the heating apparatus 1.
[0053]
First, the configuration of the sputtering apparatus 5 will be described.
In the sputtering apparatus 5, as shown in FIG. 4, the substrate electrode jig 51 and a cathode plate 52 arranged to face the substrate electrode jig 51 are arranged in a chamber 50. A target 53 made of a material for forming a film on the glass substrate 2 such as Al is held on the surface of the cathode plate 52 facing the substrate electrode jig 51.
Further, the chamber 50 is provided with a gas introduction pipe 54 for introducing Ar gas and an exhaust pipe 55 for evacuating the chamber 50.
[0054]
In performing sputtering by the sputtering apparatus 5, the inside of the chamber 50 is evacuated from the exhaust pipe 55, and then Ar gas is introduced from the gas introduction pipe 54. Next, a voltage is applied to the cathode plate 52 using the power source 56, thereby causing Ar ions to collide with the target 53 held on the cathode plate 52. Thereby, Al of the target 53 is ejected and adheres to the surface of the glass substrate 2 supported by the substrate electrode jig 51.
Thereby, an Al film is formed on the surface of the glass substrate 2.
[0055]
In the manufacturing process of the liquid crystal display panel shown in Embodiment 1, the sputtering apparatus 5 forms the TFT 3 (step T1 in FIG. 3), the color filter 4 (step C1), or the transparent electrode layers 31 and 41. Used for formation (steps T2, C2).
That is, when forming the conductor wiring, gate electrode, source electrode, drain electrode, etc. in the TFT 3, for example, Al metal is sputtered onto the glass substrate 2 by the sputtering device 5. And after forming a pattern with a resist and etching on it, peeling a resist and forming each wiring and an electrode.
[0056]
Similarly, in the formation of the transparent electrode layer, ITO is sputtered. In the formation of color filters, Cr / CrOXIs sputtered to form a black matrix.
[0057]
In performing the sputtering as described above, the heating plate 12 is heated by the heating means 12 to heat the glass substrate 2 to about 300 ° C.
Others are the same as in the first embodiment.
[0058]
Since the support plate 11 is made of a carbon material as described above, no distortion occurs.
Therefore, the glass substrate 2 does not warp when depositing Al or the like by sputtering. Therefore, the film can be uniformly formed on the entire glass substrate 2.
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0059]
Embodiment 3
This example is an example of the heating apparatus 1 provided in the plasma CVD apparatus 6 as shown in FIG. That is, the susceptor 61 that supports and heats the glass substrate 2 in the plasma CVD apparatus 6 serves as the support plate 11 of the heating apparatus 1.
[0060]
First, the configuration of the plasma CVD apparatus 6 will be described.
In the plasma CVD apparatus 6, the susceptor 61 and a high-frequency electrode 62 disposed to face the susceptor 61 are disposed in a chamber 60. The high-frequency electrode 62 is provided with a gas introduction pipe 63 for introducing a source gas and a shower head 64 having a number of slits 641 through which the source gas passes.
The chamber 60 is provided with an exhaust pipe 65 for evacuating the chamber.
[0061]
When the film is formed by the plasma CVD apparatus 6, a source gas 69 containing constituent elements of the material to be formed is introduced into the chamber through the gas introduction pipe 63 and the shower head 64. At this time, the source gas 69 passing through the shower head 64 is brought into a plasma state by the voltage at the high-frequency electrode 62. The source gas 69 in a plasma state is supplied to the surface of the glass substrate 2 supported by the susceptor 61, and a chemical reaction occurs on the glass substrate 2 to form a film.
[0062]
The plasma CVD apparatus 6 is used for TFT formation (step T1 in FIG. 3) and color filter formation (step C1) in the manufacturing process of the liquid crystal display panel shown in the first embodiment.
[0063]
That is, the insulating film and the semiconductor layer in the TFT 3 are formed on the surface of the glass substrate 2 by using, for example, a silicon nitride film or amorphous silicon by the plasma CVD apparatus 6. Then, after forming a pattern with a resist and etching on it, the resist is peeled off to form an insulating film and a semiconductor layer.
[0064]
In forming the film as described above, the support plate 11 as the substrate electrode jig 61 is heated by the heating means 12 and the glass substrate 2 is heated to about 300.degree.
Others are the same as in the first embodiment.
[0065]
Since the support plate 11 is made of a carbon material as described above, no distortion occurs.
Therefore, the glass substrate 2 does not warp when a silicon nitride film or the like is formed by the plasma CVD apparatus 6. Therefore, the film can be uniformly formed on the entire glass substrate 2.
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0066]
Embodiment 4
This example is an example of the heating apparatus 1 provided in the bonding apparatus 7 as shown in FIG. That is, the pair of glass substrates 2 are supported and bonded together in the bonding apparatus 7, and a pair of surface plates that pressurize and heat from both surfaces serve as the support plate 11 of the heating apparatus 1.
[0067]
First, the configuration of the bonding apparatus 7 will be described.
That is, as shown in FIG. 6, the laminating apparatus 7 is arranged to face the machine frame 70, the fixed surface plate 71 fixed to the lower frame 701 of the machine frame 70, and the fixed surface plate 71. It comprises a movable surface plate 72 attached to an upper frame 702 of the machine frame so as to be movable up and down.
The movable platen 72 is moved up and down by an air cylinder 73 fixed to the upper frame 702.
[0068]
The bonding device 7 is used for bonding the pair of glass substrates 2 (step S7 in FIG. 3) in the manufacturing process of the liquid crystal display panel 20 shown in the first embodiment.
In bonding the pair of glass substrates 2 by the bonding apparatus 7, the TFT side substrate 21 is set on the fixed surface plate 71 and the color film side substrate 22 is set on the movable surface plate 72. Next, the movable surface plate 72 is lowered (arrow Z in FIG. 6), and the color film side substrate 22 is bonded onto the TFT side substrate 21.
[0069]
Next, the air cylinder 73 is pressurized until the distance between the glass substrates 2 becomes about 10 μm. Next, the fixed platen 71 and the movable platen 72 are heated by the heating means 12 provided on the fixed platen 71 and the movable platen 72 to heat the glass substrate 2 to about 300 ° C.
Thereby, the sealing material between the pair of glass substrates 2 is fused and cured to complete the bonding.
Others are the same as in the first embodiment.
[0070]
Since the support plate 11 is made of a carbon material as described above, it is not distorted by heat.
For this reason, when the pair of glass substrates 2 are pressed from both sides by the laminating apparatus 7, the pressing force is uniform over the entire surface of the glass substrate 2, and a gap formed between the pair of glass substrates 2 bonded together. It becomes uniform. Therefore, a high quality liquid crystal display panel can be obtained.
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a heating device for a glass substrate for a liquid crystal display panel that does not cause distortion in the support plate and is inexpensive and lightweight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a heating device in Embodiment 1;
2 is a cross-sectional explanatory view of a liquid crystal display panel in Embodiment 1. FIG.
3 is a flowchart of a manufacturing process of a liquid crystal display panel in Embodiment 1. FIG.
4 is an explanatory diagram of a sputtering apparatus in Embodiment 2. FIG.
5 is an explanatory diagram of a plasma CVD apparatus in Embodiment 3. FIG.
6 is an explanatory diagram of a bonding apparatus in Embodiment 4. FIG.
[Explanation of symbols]
1. . . Heating device,
11. . . Support plate,
12 . . Heating means,
2. . . Glass substrate,
21. . . TFT side substrate,
22. . . Color film side substrate,
3. . . TFT (Thin Film Transistor),
31, 41. . . Transparent electrode layer,
32,42. . . Alignment film,
4). . . Color filter,
5. . . Sputtering equipment,
6). . . Plasma CVD equipment,
7). . . Laminating equipment,

Claims (8)

液晶表示板の製造工程において上記液晶表示板を構成するガラス基板を支持するための支持プレートと，該支持プレートを発熱させることにより上記ガラス基板を加熱するための発熱手段とを有する加熱装置において，
上記発熱手段は，上記支持プレートの内部に埋め込まれており，
上記支持プレートは，その一部又は全部がカーボン材料からなり，
また，該カーボン材料は異方比が１．２５以下の等方性カーボンであり，
更に，該カーボン材料はショアー硬度（ＨＳ）が４０〜９０であり，
かつ，該カーボン材料は，２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が３．０×１０ -6 ℃ -1 〜６．０×１０ -6 ℃ -1 であることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。In a heating apparatus having a support plate for supporting a glass substrate constituting the liquid crystal display plate in a manufacturing process of the liquid crystal display plate, and a heating means for heating the glass substrate by heating the support plate,
The heating means is embedded in the support plate;
The support plate is partly or entirely made of carbon material,
The carbon material is isotropic carbon having an anisotropic ratio of 1.25 or less,
Further, the carbon material is Shore hardness (HS) is Ri 40-90 der,
And the carbon material for a liquid crystal display panel, wherein the average thermal expansion coefficient at 20 ° C. to 400 ° C. is 3.0 × 10 -6 ℃ -1 ~6.0 × 10 -6 ℃ -1 Glass substrate heating device. 請求項１において，上記カーボン材料は，圧縮強度が７８ＭＰａ以上で，かつ曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上であることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。  2. The glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the carbon material has a compressive strength of 78 MPa or more and a flexural modulus of 10 GPa or more. 請求項１又は２において，上記カーボン材料は，７．５×１０-9ｍ〜７．５×１０-6ｍの半径を有する微細気孔の占める容積が２×１０-8ｍ3／ｇ〜２．５×１０-7ｍ3／ｇであることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。3. The carbon material according to claim 1, wherein the volume of fine pores having a radius of 7.5 × 10 −9 m to 7.5 × 10 −6 m is 2 × 10 −8 m 3 / g-2. A heating device for a glass substrate for a liquid crystal display panel, characterized by being 5 × 10 −7 m 3 / g. 請求項１〜３のいずれか一項において，上記加熱装置の支持プレートは，スパッタリング装置において上記ガラス基板を支持するものであることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。4. The glass substrate heating apparatus for a liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the supporting plate of the heating apparatus supports the glass substrate in a sputtering apparatus. 請求項１〜３のいずれか一項において，上記加熱装置の支持プレートは，プラズマＣＶＤ装置において上記ガラス基板を支持するものであることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。In any one of claims 1 to 3 the support plate of the heating apparatus, heating apparatus for a glass substrate for a liquid crystal display panel, wherein the plasma CVD apparatus is intended for supporting the glass substrate. 請求項１〜３のいずれか一項において，上記加熱装置の支持プレートは，貼り合せ装置において一対の上記ガラス基板を支持して貼り合せる定盤であることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。 The glass for a liquid crystal display panel according to any one of claims 1 to 3 , wherein the support plate of the heating device is a surface plate that supports and bonds the pair of glass substrates in the bonding device. Substrate heating device. 請求項１〜６のいずれか一項において，上記ガラス基板には，上記液晶表示板のＴＦＴ側基板が含まれることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。In any one of claims 1 to 6 to the glass substrate, heating apparatus for a glass substrate for a liquid crystal display panel, characterized in that includes the TFT side substrate of the liquid crystal display panel. 請求項１〜６のいずれか一項において，上記ガラス基板には，上記液晶表示板のカラーフィルタ側基板が含まれることを特徴とする液晶表示板用のガラス基板の加熱装置。In any one of claims 1 to 6 to the glass substrate, the liquid crystal display panel heating apparatus for a glass substrate for a liquid crystal display panel to be characterized to include the color filter side substrate.
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