JP2000193986A - 液晶装置の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材質の異なる２枚の基板から成る反射型液晶
装置にあっては、基板同士の熱膨張係数が異なるため、
シール材を硬化させる際に、熱膨張係数の大きな基板の
方が膨張量が多いため、位置ずれを起こしたままシール
材が硬化してしまい、液晶表示装置では開口率が低下す
る原因となったり、基板全体が湾曲して表示画質が低下
する原因となるという問題点がある。 【解決手段】 同一条件下で加熱した場合に互いに熱膨
張量の異なる２枚の基板のうち一方の基板にシール材を
塗布し、他方の基板を対向接近させて基板同士の位置合
わせを行ない、一方の基板の側から光（紫外線）を照射
して前記シール材を硬化させて基板を接合して例えば液
晶装置等を得る製造装置および製造方法において、支持
手段（１１，３１）としての搬送用パレット（１１）も
しくはベース基盤（３１）によって液晶装置（２０）を
構成する基板の一方（２１）を支持し、その上に他方の
基板（２２）を接合させて前記支持手段と一体に設けら
れた冷却手段（１１ａ，３１ａ）により基板を冷却しな
がら光（紫外線）を照射させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基板同士を
位置合わせして樹脂等により接合して構成される装置の
製造工程に適用して有効な技術に関し、例えば液晶装置
の製造に利用して好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶装置の製造プロセスにおいては、２
枚の基板の一方の周縁部に沿って熱硬化樹脂もしくは紫
外線硬化樹脂からなるシール材を塗布して基板同士を位
置決めして接合し、所定の微小間隔を保った状態でシー
ル材を硬化させ、その間隔内に液晶を封入して液晶装置
としている。

【０００３】より詳細に説明すると、例えば、アクティ
ブマトリクス型液晶装置の製造プロセスにおいては、一
方の基板上にマトリックス状の画素電極と該画素電極に
電圧を印加するスイッチング素子（例えばＴＦＴ：Thin
Film Transistor）を配設し、対向基板には前記画素電
極に対応してカラーフィルタ層および対向電極を形成し
て接合して液晶装置を構成しており、各画素電極とカラ
ーフィルタ層との位置がずれると開口率が低下したり表
示画質が低下する。そのため、２枚の基板を精度良く位
置合わせして、基板に圧力を加えながら加熱もしくは紫
外線を照射してシール材を硬化させて固定している。

【０００４】ところで、アクティブマトリクス型液晶装
置には透過型と反射型とがある。反射型液晶装置は、画
素電極そのものを反射電極としたりあるいは画素電極と
は別個にアルミニウム層等からなる反射電極を設けたも
のがあり、プロジェクタのような投射型表示装置のライ
トバルブや、バックライトの不要な液晶表示装置として
実用化されている。このうち特にライトバルブとして使
用される反射型液晶装置においては、反射電極側の基板
にシリコン基板が、またこれに対向される入射側基板に
は透明なガラス基板等が使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように材質の異なる２枚の基板から成る反射型液晶装置
にあっては、基板同士の熱膨張係数が異なるため、加熱
もしくは紫外線を照射してシール材を硬化させる際に、
熱膨張係数の大きな基板の方が膨張量が多いため、反射
側基板の画素電極と入射側基板の遮光用ブラックマトリ
ックスとが位置ずれを起こしたままシール材が硬化して
しまい、開口率が低下する原因となる。また、シール材
が硬化して接合された液晶装置は、その温度が下がった
ときに熱膨張係数の大きな基板の方がたくさん収縮する
ので、基板全体が湾曲してしまうこととなる。その結
果、反射電極の傾きが画素の位置によってばらついて表
示画質が低下する原因となるという問題点があることが
明らかとなった。

【０００６】なお、熱硬化型シール材を用いた場合には
基板温度が上昇して特性が劣化したり、樹脂が硬化する
までの時間が長いという不具合があるため、近年におい
ては紫外線硬化型シール材を用いる方式が多くなってき
ている。

【０００７】一方、紫外線硬化型シール材を使用した場
合には熱硬化型シール材を使用した場合に比べて基板温
度は低くて済むが、生産性および接着強度を上げるため
には紫外線の照度を高くする必要があり、それによって
基板は７０〜８０℃近くまで上昇するため、紫外線硬化
型シール材を使用した場合においても２つの基板の熱膨
張量の差異による位置ずれおよびパネルの湾曲が無視で
きない程度になってしまうという課題がある。

【０００８】なお、前記のような問題点は、シリコン基
板を用いた反射型液晶装置に限らず、熱膨張係数の異な
る２枚の基板を対向させて装置を構成する液晶装置にお
いて共通に発生する問題点である。

【０００９】この発明の目的は、対向する２枚の基板の
位置ずれの少ない接合を行なえる液晶装置の製造技術を
提供することにある。

【００１０】この発明の他の目的は、表示装置用の液晶
装置に適用した場合に開口率が高く表示画質の良好な液
晶装置を得ることができる製造技術を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、同一条件下で加熱した場合に互いに熱膨張
量の異なる２枚の基板のうち一方の基板にシール材を塗
布し、他方の基板を対向接近させて基板同士の位置合わ
せを行ない、一方の基板の側から光（紫外線）を照射し
て前記シール材を硬化させて基板を接合して例えば液晶
装置等を得る製造装置または製造方法において、例えば
搬送用パレットもしくはベース基盤のような支持手段に
よって液晶装置を構成する基板の一方を支持し、その上
に他方の基板を接合させて前記支持手段と一体に設けら
れた冷却手段により基板を冷却しながら光（紫外線）を
照射させるようにしたものである。

【００１２】前記した手段によれば、接合される基板の
一方が支持手段としての搬送用パレットもしくはベース
基盤に設けられた冷却手段によって冷却されながら紫外
線が照射されるため、基板の熱膨張を抑えた状態でシー
ル材が硬化されるようになり、これによって高精度の接
合が可能となり、基板同士の位置ずれおよび接合後の湾
曲を防止することができる。

【００１３】前記搬送用パレットもしくはベース基盤に
設けられる冷却手段としては、冷却フィンあるいは冷却
水が通過可能な通路と冷却水循環装置などが考えられ
る。また、冷却フィンを有する搬送用パレットもしくは
ベース基盤の場合には、装置の側方から搬送用パレット
もしくはベース基盤に向かって冷却風を送る送風手段を
設けるのが望ましい。

【００１４】接合される２枚の基板が例えばガラス基板
と半導体基板のように、一方が透明で他方が不透明な場
合には、前記支持手段としての搬送用パレットもしくは
ベース基盤上に載置される基板は、不透明な方の基板と
するのが望ましい。透明な基板が上に位置するので、上
方に紫外線ランプ等の光照射手段を配置して上から紫外
線を照射できるため装置の構成が簡単になるからであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明を適用して好適な装置の一
例の概略構成を示す。図１において、１１は接合しよう
とする液晶パネル２０が載置される搬送用パレット、１
２はこの搬送用パレット１１を移送する移送手段、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃは前記搬送用パレット１１の搬送路
の上方に配置された高圧水銀ランプのような紫外線ラン
プ、１４は搬送路の側方に配置され通過するパレットに
向かって風を送る冷却手段としての送風ファンである。

【００１７】接合される液晶パネル２０は、装置の始端
側（図では左側）のローディング位置１５で前記搬送用
パレット１１上に載置されて、移送手段１２により移送
される途中で紫外線ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃから
の紫外線の照射を受けてシール材が硬化されて、装置の
終端側（図の右側）のアンローディング位置１６で移送
手段１２上から降ろされる。液晶パネル２０をローディ
ング位置１５で前記搬送用パレット１１上に載置する代
わりに、図示しないローディング装置によって液晶パネ
ルが載置された搬送用パレット１１を、ローディング位
置１５で移送手段１２上に載置するようにしても良い。
シール材は、アクリル系、エポキシ系あるいはアクリル
エポキシ系など紫外線硬化型樹脂であればどのようなも
のでも良い。

【００１８】前記移送手段１２を連続して駆動して搬送
用パレット１１を移動させながら紫外線を照射しても良
いし、紫外線ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの真下まで
パレット１１が移送されたときに一旦停止させるように
しても良い。一旦停止させる方式の方が、装置全体の長
さは短くて済むという利点がある。一方、連続して移動
させる方式の方は一旦停止させる方式よりも単位時間あ
たりの処理枚数が多く効率が良いという利点がある。

【００１９】図２には、前記搬送用パレット１１の詳細
が示されている。同図に示すように、この実施例の搬送
用パレット１１は下面および側面に冷却フィン１１ａが
設けられている。冷却フィンを設ける代わりに、熱容量
の大きな材料で搬送用パレット１１を構成もしくはパレ
ットの下に熱容量の大きな補助パネルを接合するように
しても良い。また、搬送用パレット１１は、熱伝導率の
良い材質で構成するのが望ましい。図２には、液晶パネ
ル２０の反射側基板となるシリコン基板２１が切断前の
ウェハ状態で搬送用パレット１１上に載置され、その上
に各パネル毎に切断された入射側の対向基板となるガラ
ス基板２２が複数枚接合された状態が示されている。シ
ール材はシリコン基板２１側に塗布しても良いし、対向
側のガラス基板２２に塗布しておいても良い。

【００２０】この実施例においては、搬送用パレット１
１に冷却フィン１１ａが設けられているとともに、搬送
路の側方には冷却手段としての送風ファン１４が配置さ
れているため、紫外線ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃか
らの紫外線が搬送用パレット１１上の液晶パネルに照射
されても各基板の温度上昇が抑制される。その結果、熱
膨張によるパネルの湾曲やアクティブマトリックス型液
晶装置では反射側基板の画素電極と入射側基板の遮光用
ブラックマトリックスとの位置ずれが防止される。

【００２１】より具体的には、前記実施例を適用するこ
とにより、適用前は強度７０〜２００ｍＷ／ｃｍ^２の紫
外線を時間にして２０秒〜５分間（積算光量で２０００
〜２００００ｍＪ）照射することにより７０〜８０℃ま
で上昇していた基板の温度を３５℃前後に抑えることが
できる（室温は約２５℃）。その結果、例えば画素電極
側の基板としてシリコン基板を、また対向基板として熱
膨張係数が３．５×１０^−６の無アルカリガラスを使用
し液晶パネルのサイズを２０ｍｍ、厚みを１．７ｍｍと
した場合に、シリコンの熱膨張係数は２．６×１０^−６
であるため冷却をしない従来の接合方法では５０℃ほど
基板の温度が上昇することによりパネルの中心部が周辺
部に比べて１〜２μｍたわんでしまうものを、実施例を
適用することにより、中心部のたわみを０．３μｍ以下
に抑えることができることが分かった。

【００２２】なお、前記実施例では反射側基板となるシ
リコン基板２１が切断前のウェハ状態で搬送用パレット
１１上に載置されると説明したが、シリコン基板も切断
してから搬送用パレット１１上に載置しても良いし、両
方とも切断しないで接合してそれから切断するようにし
ても良い。

【００２３】図３には、本発明を適用した液晶装置の基
板接合装置の他の実施例を示す。図３に示すように、こ
の装置においては、装置の中心に基板載置台となるベー
ス基盤３１が設けられ、このベース基盤３１の上方に紫
外線を照射する紫外線ランプ１３が配置されている。

【００２４】この実施例では、前記ベース基盤３１の内
部に冷却水の通路３２が蛇行するように形成されている
とともに、ベース基盤３１の下面には前記冷却水通路３
２の一端に連通する導入口３３と、冷却水通路３２の他
端に連通する導出口３４とが設けられている。そして、
図３には示されていないが、前記導入口３３および導出
口３４には冷却水を循環させるポンプなどからなる循環
装置が接続されるように構成されている。

【００２５】なお、この実施例においても、接合される
基板は、液晶パネル２０の反射側基板となるシリコン基
板２１を切断前のウェハ状態でベース基盤３１上に載置
しておいて、その上に各パネル毎に切断された入射側の
対向基板となるガラス基板２２を複数枚接合させてもよ
いし、シリコン基板２１を切断した状態で複数個ベース
基板３１上に並べて載置しておいて、その上に各入射側
の対向基板となるガラス基板２２をそれぞれ接合させる
ようにしてもよい。図３にはシリコン基板２１を切断し
た状態で載置するようにした例が示されている。

【００２６】この実施例においても、ベース基盤３１に
冷却水通路３１ａが設けられているとともに、この冷却
水通路には冷却水の循環装置が接続されるように構成さ
れているため、紫外線ランプ３２からの紫外線がベース
基盤３１上の液晶パネルに照射されても各基板の温度上
昇が抑制される。その結果、熱膨張によるパネルの湾曲
やアクティブマトリックス型液晶装置では反射側基板の
画素電極と入射側基板の遮光用ブラックマトリックスと
の位置ずれが防止される。

【００２７】なお、図１および図３に示されている基板
接合装置では、搬送手段１２またはベース基盤３１の上
方に紫外線を照射するランプを配置して紫外線でシール
材を硬化させるようにしているが、搬送用パレット１１
やベース基盤３１等を透明な材料で構成して紫外線ラン
プを下方に配置して下方から紫外線を照射するようにし
ても良い。

【００２８】なお、前記のようにして接合された基板
は、各液晶装置の境界部分にて切断され、液晶が封入さ
れた後、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding：テー
プ自動化実装）方式にて駆動用ＩＣが実装された駆動回
路基板が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異
方性導電接着フィルム）を介して接続される。また、
ＣＯＧ（Chip On Glass）方式により、駆動用ＩＣが各
基板の端子電極上に直接載置され実装される構造であっ
てもよい。そして、必要な電源回路や制御回路、光源な
どを含んで液晶表示装置として構成される。

【００２９】図４は、本発明を適用して特に有効な反射
型液晶パネルの反射電極側基板の断面構成例を示す。な
お、図４はマトリックス状に配置されている画素のうち
一画素部分の１つのＦＥＴと１つの保持容量の断面を示
す。 図４において、１０１は単結晶シリコンのような
Ｐ型半導体基板（Ｎ型半導体基板（Ｎ--）でもよい）、
１０２はこの半導体基板１０１の表面に形成されたＰ型
ウェル領域、１０３は半導体基板１０１の表面に形成さ
れた素子分離用のフィールド酸化膜（いわゆるＬＯＣＯ
Ｓ）である。前記ウェル領域１０２は、特に限定されな
いが、マトリックス状に画素が配置されてなる画素領域
の共通ウェル領域として形成され、サンプリング回路や
シフトレジスタ、タイミング制御回路等の周辺回路を構
成する素子が形成される部分のウェル領域とは分離して
形成されている。前記フィールド酸化膜１０３は選択熱
酸化によって５０００〜７０００オングストロームのよ
うな厚さに形成される。

【００３０】前記フィールド酸化膜１０３には一画素ご
とに６つの開口部が形成され、そのうち３つの開口部の
内側中央にはゲート酸化膜（絶縁膜）１０４ｂを介して
ポリシリコンあるいはメタルシリサイド等からなるゲー
ト電極１０４ａが形成され、このゲート電極１０４ａの
両側の基板表面には高不純物濃度のＮ型不純物導入層
（以下、ドーピング層という）からなるソース、ドレイ
ン領域１０５ａ，１０５ｂが形成され、ＭＯＳＦＥＴが
構成されている。ゲート電極１０４ａは走査線方向（画
素行方向）に延在されて、走査線を構成する。

【００３１】また、前記フィールド酸化膜１０３に形成
された他の開口部の内側の基板表面にはＰ型ドーピング
領域１０８が形成されているとともに、このＰ型ドーピ
ング領域１０８の表面には絶縁膜１０９ｂを介してポリ
シリコンあるいはメタルシリサイド等からなる電極１０
９ａが形成され、この電極１０９ａと前記Ｐ型ドーピン
グ領域１０８との間に絶縁膜容量からなる保持容量が構
成されている。前記電極１０９ａは前記ＭＯＳＦＥＴの
ゲート電極１０４ａとなるポリシリコンあるいはメタル
シリサイド層と同一工程にて、また電極１０９ａの下の
絶縁膜１０９ｂはゲート絶縁膜１０４ｂとなる絶縁膜と
同一工程にてそれぞれ形成することができる。

【００３２】前記絶縁膜１０４ｂ，１０９ｂは熱酸化に
よって前記開口部の内側半導体基板表面に４００〜８０
０オングストロームのような厚さに形成される。前記電
極１０４ａ，１０９ａは、ポリシリコン層を１０００〜
２０００オングストロームのような厚さに形成しその上
にＭｏあるいはＷのような高融点金属のシリサイド層を
１０００〜３０００オングストロームのような厚さに形
成した構造とされている。ソース、ドレイン領域１０５
ａ，１０５ｂは、前記ゲート電極１０４ａをマスクとし
てその両側の基板表面にＮ型不純物をイオン打ち込みで
注入することで自己整合的に形成される。

【００３３】前記電極１０４ａおよび１０９ａからフィ
ールド酸化膜１０３上にかけては第１の層間絶縁膜１０
６が形成され、この絶縁膜１０６上にはアルミニウムを
主体とするメタル層からなりＭＯＳＦＥＴのソース領域
１０５ａと前記保持容量の電極１０９ａとを接続するソ
ース電極１０７ａおよびＭＯＳＦＥＴのドレイン領域１
０５ｂと反射電極としての画素電極１１４とを接続する
ドレイン電極１０７ｂが設けられており、それぞれ絶縁
膜１０６に形成されたコンタクトホールにて接続されが
なされている。

【００３４】前記ソース電極１０７ａおよびドレイン電
極１０７ｂから層間絶縁膜１０６上にかけては第２の層
間絶縁膜１１１が形成され、この第２層間絶縁膜１１１
上にはアルミニウムを主体とする二層目のメタル層１１
２からなる遮光膜が形成されている。この遮光膜を構成
する二層目のメタル層１１２は、画素領域の周囲に形成
される駆動回路等の周辺回路において素子間の接続用配
線を構成するメタル層と同一のメタル層で形成すること
ができる。従って、この遮光膜（１１２）のみを形成す
るために工程を追加する必要がなく、プロセスが簡略化
される。また、前記遮光膜（１１２）は、前記ドレイン
電極１０７ｂに対応する位置に、画素電極１１４と電気
的に接続するための柱状の接続プラグ１１５を貫通させ
るための開口部１１２ａが形成され、それ以外は画素領
域全面を覆うように形成される。これによって、基板上
方から入射する光をほぼ完全に遮断して画素スイッチン
グ用ＭＯＳＦＥＴのチャネル領域およびウェル領域を光
が通過してリーク電流が流れるのを防止することができ
る。

【００３５】この実施例においては、前記遮光膜（１１
２）の上に第３層間絶縁膜１１３が形成され、この第３
層間絶縁膜１１３の上に、ほぼ１画素に対応した矩形状
をなす比較的平坦な画素電極１１４が形成されている。
そして、前記遮光膜（１１２）に設けられた開口部１１
２ａに対応してその内側に位置するように、前記第３層
間絶縁膜１１３および第２層間絶縁膜１１１を貫通する
コンタクトホール１１６が設けられており、このコンタ
クトホール１１６内に前記ドレイン電極１０７ｂと前記
画素電極１１４とを電気的に接続するタングステン等の
高融点金属からなる柱状の接続プラグ１１５が充填され
ている。さらに、前記画素電極１１４の上には、パシベ
ーション膜１１７が全面的に形成されている。

【００３６】図５は前記液晶パネル基板を適用した反射
型液晶パネル３００の断面構成を示す。図５において、
１３１は前記実施例のように構成された反射側の液晶パ
ネル用基板で、この液晶パネル用基板１３１の上面側に
は、ＬＣコモン電位が印加される透明導電膜（ＩＴＯ）
からなる対向電極１３３を有する入射側のガラス基板１
３５が適当な間隔をおいて配置され、周囲をシール材１
３６で封止された間隙内に周知のＴＮ（Twisted Nemati
c）型液晶またはまたは電圧無印加状態で液晶分子がほ
ぼ垂直配向された ＳＨ（Super Homeotropic）型液晶１
３７などが充填されて液晶パネル１３０と して構成さ
れている。なお、外部から信号を入力したり、電源電圧
を供給するためのパッド領域１２６は前記シール材１３
６の外側に来るようにシール材を設ける位置が設定され
ている。

【００３７】１２５は周辺回路を覆うように形成される
遮光膜で、この遮光膜１２５は液晶１３７を介在して対
向基板１３５側の共通電極１３３と対向されるように構
成されている。そして、遮光膜１２５にＬＣコモン電位
を印加すれば、対向基板の共通電極１３３にはもともと
ＬＣコモン電位が印加されるので、その間に介在する液
晶には直流電圧が印加されなくなる。よってＴＮ型液晶
であれば常に液晶分子がほぼ９０°ねじれたままとな
り、ＳＨ型液晶であれば常に垂直配向された状態に液晶
分子が保たれる。

【００３８】図６は、液晶パネルを用いた電子機器の一
例であり、前記実施例の反射型液晶パネルをライトバル
ブとして用いたプロジェクタ（投射型表示装置）の要部
を平面的に見た概略構成図である。

【００３９】本例のプロジェクタは、システム光軸Ｌに
沿って配置した光源部４１０、インテグレータレンズ４
２０、偏光変換素子４３０から概略構成される偏光照明
装置、該偏光照明装置から出射されたＳ偏光光束をＳ偏
光光束反射面２０１により反射させる偏光ビームスプリ
ッタ２００、偏光ビームスプリッタ２００のＳ偏光反射
面２０１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分
を分離するダイクロイックミラー４１２、分離された青
色光（Ｂ）を青色光を変調する反射型液晶ライトバルブ
３００Ｂ、青色光が分離された後の光束のうち赤色光
（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラ
ー４１３、分離された赤色光（Ｒ）を変調する反射型液
晶ライトバルブ３００Ｒ、ダイクロイックミラー４１３
を透過した残りの緑色光（Ｇ）を変調する反射型液晶ラ
イトバルブ３００Ｇ、３つの反射型液晶ライトバルブ３
００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂにて変調された光をダイク
ロイックミラー４１２，４１３，偏光ビームスプリッタ
２００にて合成し、この合成光をスクリーン６００に投
射する投射レンズからなる投射光学系５００から構成さ
れている。前記３つの反射型液晶ライトバルブ３００
Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂには、それぞれ前述の液晶パネ
ルが用いられている。

【００４０】光源部４１０から出射されたランダムな偏
光光束は、インテグレータレンズ４２０により複数の中
間光束に分割された後、第２のインテグレータレンズを
光入射側に有する偏光変換素子４３０により偏光方向が
ほぼ揃った一種類の偏光光束（Ｓ偏光光束）に変換され
てから偏光ビームスプリッタ２００に至るようになって
いる。偏光変換素子４３０から出射されたＳ偏光光束
は、偏光ビームスプリッタ２００のＳ偏光光束反射面２
０１によって反射され、反射された光束のうち、青色光
（Ｂ）の光束がダイクロイックミラー４１２の青色光反
射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｂに
よって変調される。また、ダイクロイックミラー４１１
の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光（Ｒ）の
光束はダイクロイックミラー４１３の赤色光反射層にて
反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｒによって変
調される。

【００４１】一方、ダイクロイックミラー４１３の赤色
光反射層を透過した緑色光（Ｇ）の光束は反射型液晶ラ
イトバルブ３００Ｇによって変調される。このようにし
て、それぞれの反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、３０
０Ｇ、３００Ｂによって変調されてダイクロイックミラ
ー４１２，４１３，偏光ビームスプリッタ２００にて合
成され、スクリーン６００に投射される。反射型液晶ラ
イトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂとなる反射型
液晶パネルは、ＴＮ型液晶（液晶分子の長軸が電圧無印
加時にパネル基板に略並行に配向された液晶）またはＳ
Ｈ型液晶（液晶分子の長軸が電圧無印加時にパネル基板
に略垂直に配向された液晶）を採用している。

【００４２】ＴＮ型液晶を採用した場合には、画素の反
射電極と、対向する基板の共通電極との間に挟持された
液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素
（ＯＦＦ画素）では、入射した色光は液晶層により楕円
偏光され、反射電極により反射され、液晶層を介して、
入射した色光の偏光軸とほぼ９０度ずれた偏光軸成分の
多い楕円偏光に近い状態の光として反射・出射される。
一方、液晶層に電圧印加された画素（ＯＮ画素）では、
入射した色光のまま反射電極に至り、反射されて、入射
時と同一の偏光軸のまま反射・出射される。反射電極に
印加された電圧に応じてＴＮ型液晶の液晶分子の配列角
度が変化するので、入射光に対する反射光の偏光軸の角
度は、画素のトランジスタを介して反射電極に印加する
電圧に応じて可変される。

【００４３】また、ＳＨ型液晶を採用した場合には、液
晶層の印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素（ＯＦ
Ｆ画素）では、入射した色光のまま反射電極に至り、反
射されて、入射時と同一偏光軸のまま反射・出射され
る。一方、液晶層に電圧印加された画素（ＯＮ画素）で
は、入射した色光は液晶層にて楕円偏光され、反射電極
により反射され、液晶層を介して、入射光の偏光軸に対
して偏光軸がほぼ９０度ずれた偏光軸成分の多い楕円偏
光として反射・出射する。ＴＮ型液晶の場合と同様に、
反射電極に印加された電圧に応じてＴＮ型液晶の液晶分
子の配列角度が変化するので、入射光に対する反射光の
偏光軸の角度は、画素のトランジスタを介して反射電極
に印加する電圧に応じて可変される。

【００４４】これらの液晶パネルの画素から反射された
色光のうち、Ｓ偏光成分はＳ偏光を反射する偏光ビーム
スプリッタ２００を透過せず、一方、Ｐ偏光成分は透過
する。この偏光ビームスプリッタ２００を透過した光に
より画像が形成される。従って、投射される画像は、Ｔ
Ｎ型液晶を液晶パネルに用いた場合はＯＦＦ画素の反射
光が投射光学系５００に至りＯＮ画素の反射光はレンズ
に至らないのでノーマリーホワイト表示となり、ＳＨ液
晶を用いた場合はＯＦＦ画素の反射光は投射光学系に至
らずＯＮ画素の反射光が投射光学系５００に至るのでノ
ーマリーブラック表示となる。

【００４５】反射型液晶パネルは、ガラス基板にＴＦＴ
アレーを形成したアクティブマトリクス型液晶パネルに
比べ、半導体技術を利用して画素が形成されるので画素
数をより多く形成でき、且つパネルサイズも小さくでき
るので、高精細な画像を投射できると共に、プロジェク
タを小型化できる。

【００４６】以上、一例として反射型液晶装置とそれを
構成するシリコン基板とガラス基板を接合する場合を例
にとって説明したが、本発明は、熱膨張係数の異なる基
板あるいは同一材料でも厚みすなわち熱容量が異なる基
板を使用する液晶装置一般、さらに液晶装置のみでなく
２枚の基板を接合し一方の側から紫外線を照射もしくは
加熱する接合装置に広く利用することができる。

【００４７】なお、ライトバルブとして使用される反射
型液晶装置は、使用中は光源からの光照射を受けて温度
が上昇するので、冷却手段を制御して搬送用パレットの
温度を使用中の温度と同じような温度にしてシール材を
硬化させるようにしても良い。これにより、反射側基板
の画素電極と入射側基板の遮光用ブラックマトリックス
との位置ずれをさらに小さくすることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、同一条件下で加熱した場合に互いに熱膨張量の異な
る２枚の基板のうち一方の基板の周縁部にシール材を塗
布し、他方の基板を対向接近させて光を照射して前記シ
ール材を硬化させて前記２枚の基板を適宜間隔を保って
接合させる液晶装置の製造装置において、前記基板を支
持する支持手段と、該支持手段に支持された前記基板に
塗布されている前記シール材を硬化させる光を照射する
光照射手段と、前記基板への光照射に伴う基板の温度上
昇を抑制する冷却手段とを具備するようにしたので、基
板の熱膨張を抑えた状態でシール材が硬化されるように
なり、これによって２枚の基板の位置ずれの少ない高精
度の接合が可能となり、基板が湾曲するのを防止するこ
とができる。その結果、表示装置用の液晶装置に適用し
た場合に開口率が高く表示画質の良好な液晶装置を得る
ことができるという効果がある。

【００４９】請求項２の発明は、前記冷却手段は、前記
支持手段に一体に設けられているので、効率よく基板の
冷却を行なうことができるという効果がある。

【００５０】請求項３の発明は、前記冷却手段は、前記
支持手段に設けられた放熱手段を含む空冷式冷却手段で
あるので、構造が簡単であり安価な装置として構成する
ことができるという効果がある。

【００５１】請求項４の発明は、前記冷却手段は、前記
支持手段に設けられた冷却水通路を含む水冷式冷却手段
であるので、空冷式に比べて冷却効率が高くなるという
効果がある。

【００５２】請求項５の発明は、前記シール材は紫外線
硬化型接着剤を主成分として含有するものであり、前記
光照射手段は、紫外線を照射する紫外線ランプであるの
で、シール材以外の部位の温度上昇を抑えることがで
き、簡単な構成の冷却手段により所望の冷却効果を得る
ことができる。

【００５３】請求項６の発明は、前記２枚の基板うち一
方は半導体基板であり、他方の基板はガラス基板である
ので、熱膨張係数が比較的大きく異なる２枚の基板を用
いた液晶装置の湾曲を防止して特性の良い液晶装置を得
ることができるという効果がある。

【００５４】請求項７の発明は、同一条件下で加熱した
場合に互いに熱膨張量の異なる２枚の基板のうち一方の
基板の周縁部にシール材を塗布し、他方の基板を対向接
近させて光を照射して前記シール材を硬化させて前記２
枚の基板を適宜間隔を保って接合させる工程を有する液
晶装置の製造方法において、前記基板を強制冷却しなが
ら前記シール材に光を照射してシール材を硬化させるよ
うにしたので、基板の熱膨張を抑えた状態でシール材が
硬化されるようになり、これによって２枚の基板の位置
ずれの少ない高精度の接合が可能となり、基板が湾曲す
るのを防止することができる。その結果、表示装置用の
液晶装置に適用した場合に開口率が高く表示画質の良好
な液晶装置を得ることができるという効果がある。

【００５５】請求項８の発明は、前記冷却は、前記基板
を支持する支持手段に一体に設けた冷却手段により行な
うようにしたので、比較的小型の冷却手段で効率よく基
板の冷却を行なうことができるという効果がある。

【００５６】請求項９の発明は、前記冷却手段は、前記
支持手段に設けられた放熱手段を有する空冷式冷却手段
であるので、構造が簡単であり安価な装置として構成す
ることができるという効果がある。

【００５７】請求項１０の発明は、前記冷却手段は、前
記支持手段に設けられた冷却水通路を有する水冷式冷却
手段であるので、空冷式に比べて冷却効率が高くなると
いう効果がある。

【００５８】請求項１１の発明は、前記シール材は紫外
線硬化型接着剤を主成分として含有するものであり、前
記光照射手段は、紫外線を照射する紫外線ランプである
ので、シール材以外の部位の温度上昇を抑えることがで
き、簡単な構成の冷却手段により所望の冷却効果を得る
ことができる。

【００５９】請求項１２の発明は、前記２枚の基板うち
一方は半導体基板であり、他方の基板はガラス基板であ
るので、熱膨張係数が比較的大きく異なる２枚の基板を
用いた液晶装置の湾曲を防止して特性の良い液晶装置を
得ることができるという効果がある。

【００６０】請求項１３の発明は、前記２枚の基板うち
半導体基板を前記支持手段により支持し、他方のガラス
基板を接近させて接合させるようにしたので、不透明な
半導体基板の上方に透明なガラス基板が位置するため、
上方に紫外線ランプ等の光照射手段を配置して上から紫
外線を照射できるため装置の構成が簡単になるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した基板接合装置の一実施例を示
す概略正面図である。

【図２】図１の実施例装置で使用される搬送用パレット
の構成例を示す拡大説明図である。

【図３】本発明を適用した基板接合装置の他の実施例を
示す概略構成図である。

【図４】本発明を適用して特に有効な反射型液晶パネル
の反射電極側基板の断面構成例を示す断面図である。

【図５】図４の液晶パネル基板を適用した反射型液晶パ
ネルの構成例を示す断面図である。

【図６】実施例の反射型液晶パネルをライトバルブとし
て用いたプロジェクタ（投射型表示装置）の要部を平面
的に見た概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 搬送用パレット １１ａ 冷却フィン １２ 移送手段 １３ａ〜１３ｃ 紫外線ランプ ２０ 液晶パネル ２１ 反射側基板（シリコン基板） ２２ 入射側基板（ガラス基板） ３１ ベース基盤 ３２ 冷却水通路 ３３ 導入口 ３４ 導出口 １０１ 半導体基板 １０２ ウェル領域 １０３ フィールド酸化膜 １０４ ゲート線 １０４ａ ゲート電極 １０５ａ，１０５ｂ ソース・ドレイン領域 １０６ 第１層間絶縁膜 １０７ データ線 １０７ａ ソース電極 １０８ Ｐ型ドーピング領域 １０９ａ 保持容量の電極（導電層） １１１ 第２層間絶縁膜 １１２ 遮光膜 １１３ 第３層間絶縁膜 １１４ 画素電極（反射電極） １１５ 接続プラグ １１６ コンタクトホール １１７ パシベーション膜 １３１ 液晶パネル用基板 １３２ 支持基板 １３３ 共通電極 １３５ 入射側のガラス基板 １３６ シール材 １３７ 液晶 ２００ 偏光ビームスプリッタ ３００ ライトバルブ（反射型液晶パネル） ４１０ 光源部 ４１２，４１３ ダイクロイックミラー ５００ 投射光学系 ６００ スクリーン

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一条件下で加熱した場合に互いに熱膨
   張量の異なる２枚の基板のうち一方の基板の周縁部にシ
   ール材を塗布し、他方の基板を対向接近させて光を照射
   して前記シール材を硬化させて前記２枚の基板を適宜間
   隔を保って接合させる液晶装置の製造装置において、 前記基板を支持する支持手段と、該支持手段に支持され
   た前記基板に塗布されている前記シール材を硬化させる
   光を照射する光照射手段と、前記基板への光照射に伴う
   基板の温度上昇を抑制する冷却手段とを具備することを
   特徴とする液晶装置の製造装置。
2. 【請求項２】 前記冷却手段は、前記支持手段に一体に
   設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶
   装置の製造装置。
3. 【請求項３】 前記冷却手段は、前記支持手段に設けら
   れた放熱手段を含む空冷式冷却手段であることを特徴と
   する請求項２に記載の液晶装置の製造装置。
4. 【請求項４】 前記冷却手段は、前記支持手段に設けら
   れた冷却水通路を含む水冷式冷却手段であることを特徴
   とする請求項２に記載の液晶装置の製造装置。
5. 【請求項５】 前記シール材は紫外線硬化型接着剤を主
   成分として含有するものであり、前記光照射手段は、紫
   外線を照射する紫外線ランプであることを特徴とする請
   求項１、２、３または４に記載の液晶装置の製造装置。
6. 【請求項６】 前記２枚の基板うち一方は半導体基板で
   あり、他方の基板はガラス基板であることを特徴とする
   請求項１、２、３、４または５に記載の液晶装置の製造
   装置。
7. 【請求項７】 同一条件下で加熱した場合に互いに熱膨
   張量の異なる２枚の基板のうち一方の基板の周縁部にシ
   ール材を塗布し、他方の基板を対向接近させて光を照射
   して前記シール材を硬化させて前記２枚の基板を適宜間
   隔を保って接合させる工程を有する液晶装置の製造方法
   において、 前記基板を強制冷却しながら前記シール材に光を照射し
   てシール材を硬化させることを特徴とする液晶装置の製
   造方法。
8. 【請求項８】 前記冷却は、前記基板を支持する支持手
   段に一体に設けた冷却手段により行なうことを特徴とす
   る請求項７に記載の液晶装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記冷却手段は、前記支持手段に設けら
   れた放熱手段を有する空冷式冷却手段であることを特徴
   とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記冷却手段は、前記支持手段に設け
    られた冷却水通路を有する水冷式冷却手段であることを
    特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記シール材は紫外線硬化型接着剤を
    主成分として含有するものであり、前記光照射手段は、
    紫外線を照射する紫外線ランプであることを特徴とする
    請求項７、８、９または１０に記載の液晶装置の製造方
    法。
12. 【請求項１２】 前記２枚の基板うち一方は半導体基板
    であり、他方の基板はガラス基板であることを特徴とす
    る請求項７、８、９、１０または１１に記載の液晶装置
    の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記２枚の基板うち半導体基板を前記
    支持手段により支持し、他方のガラス基板を接近させて
    接合させることを特徴とする請求項１２に記載の液晶装
    置の製造方法。