JP2000321544A - 液晶表示素子製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック等からなる吸着孔からの吸着力
に応じてその直上の箇所が局部的に変形した吸着状態と
なる基板を用いても、表示品位に優れた液晶表示素子を
得ることができる液晶表示素子製造装置を提供する。 【解決手段】 フレキシブル基板１がステージ２上に搬
送され、位置決めが行われると、切換弁６が作動されて
第１連通路５および第２連通路８の両者が真空ポンプ４
への接続状態となる。これにより、フレキシブル基板１
はステージ２と中心を合わせた位置決め状態で、全吸着
孔３、７を通して全面吸着作用状態となって吸着固定さ
れる。次いで、切換弁６の切換操作が行われ、これによ
って真空ポンプ４との第１連通路５側の接続状態は継続
したまま、第２連通路８の真空ポンプ４との接続状態を
断って中央側吸着孔７を通しての真空吸着力を解除す
る。この結果、周縁側吸着孔３のみを通して真空吸着力
が作用する周縁吸着作用状態での固定に切換わる。その
後、フレキシブル基板１の表面にレジストが塗布され、
この装置での処理を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子製造
プロセスで用いられる液晶表示素子製造装置に関するも
のであり、特にレジスト塗布装置、露光装置、配向膜塗
布装置、印刷機等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子には、例えば３００
ｍｍ×３００ｍｍ×厚み１．０ｍｍ程度のガラス基板が
主に用いられており、最近では、さらに４００ｍｍ、５
００ｍｍサイズのより大形のガラス基板も用いられるよ
うになってきている。

【０００３】このようなガラス基板は、液晶表示素子の
製造プロセス中、例えばレジスト塗布装置、露光装置、
配向膜塗布装置、印刷機等を通して順次搬送され、そし
て、各装置内における処理操作中には、図６に示すよう
に、ガラス基板１１は、上面が平坦な載置台（以下、ス
テージという）１２上に真空吸着によって固定されるよ
うになっている。すなわち、ステージ１２には、直径
０．５〜１．０ｍｍ程度の複数の吸着孔１３が５〜３０
ｍｍの間隔で碁盤目状に設けられ、これら吸着孔１３
は、ステージ１２の下側に設けられた真空ポンプ１５に
連通路１４を介して接続されている。ガラス基板１１
は、各吸着孔１３を通して作用する真空吸着力によっ
て、ほぼ全面にわたって吸着されてステージ１２上に固
定される。

【０００４】平板状に作製されているガラス基板１１
は、優れたフラット性を有すると共に剛性も高いため、
前記のような吸着孔１３を通して離散的に吸着力を作用
させたとしても、図７に示すように、ガラス基板１１に
反り等の変形が生じることはなく、この結果、液晶表示
素子の製造プロセスにおいて、例えばレジスト塗布の処
理によって、図８に示すように、レジスト膜１６は均一
に塗布され、仕上がり状態に凹凸を生じることはない。

【０００５】一方、近年においては、液晶表示素子の薄
形化に伴い、プラスチック等からなる基板が採用され、
実用化されようとしている。そして、従来は、このよう
な基板を各製造装置内に位置決めして固定する場合にお
いても、前記同様の吸着孔１３を通して吸着固定する方
法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような基板に従来同様の吸着固定法を適用する場合、素
材自身の持つフレキシブル性または剛性の低さから、図
９に示すように、各吸着孔１３からの吸着力に応じてそ
の直上の箇所が局部的に変形した吸着状態となり、この
結果、図のように、吸着孔１３の間隔に応じたうねりを
生じた状態で基板２１の固定が行われるものとなってい
る。すなわち、前述のように互いに離間した位置に開口
する吸着孔１３を通して吸着力を作用させる場合には、
基板２１全体は平面状に作製されているにもかかわら
ず、素材のフレキシブル性または剛性の低さから局部的
な吸着状態を生じ、このため、フラット性が逆に損なわ
れた状態での固定状態となっているのである。

【０００７】この結果、例えば図１０に示すように、レ
ジスト塗布処理後のレジスト膜２２の膜厚が不均一とな
り、仕上がり状態に凹凸が生じる。このため、液晶表示
素子の表示品位にムラを生じるという問題が発生してい
る。

【０００８】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、プラスチック等からなる吸着
孔からの吸着力に応じてその直上の箇所が局部的に変形
した吸着状態となる基板を用いても、表示品位に優れた
液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子製造装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の液晶表示素子製造装置
は、被処理体を載置する平坦な載置面を有する載置台
と、前記載置面に設けられた互いに離間してそれぞれ開
口する複数の吸着孔とを有し、前記吸着孔を通して吸着
力を作用させて前記被処理体を固定し、前記被処理体に
各種の処理を施す液晶表示素子製造装置において、前記
吸着孔を通して前記被処理体に吸着力を作用させた吸着
状態を切り換える機構を有することを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の液晶表示素子製造装置は、
請求項１記載の液晶表示素子製造装置において、前記機
構は、すべての前記吸着孔を通して前記被処理体に吸着
力を作用させた全面吸着状態と、前記被処理体の有効使
用範囲を除く周縁部に位置する前記吸着孔を通して吸着
力を作用させた周縁吸着状態と、に切り換えることがで
きることを特徴としている。

【００１１】本発明の液晶表示素子製造装置によれば、
吸着孔を通して被処理体に吸着力を作用させた吸着状態
を切り換える機構を有することにより、有効使用範囲に
おいては被処理体を平面状態とすることができるととも
に、被処理体の位置ずれを防止することができる。周縁
吸着状態のみで被処理体の吸着固定を行った場合、吸着
孔の間隔を超えた大きな曲率の変形を生じて載置台上に
被処理体が載置されたときには、この変形を矯正するこ
とができないため、被処理体を平面状態とすることがで
きないとともに、変形している分だけ被処理体の位置が
ずれることとなる。レジスト等のように被処理体の全面
に塗布する膜であれば位置ずれはそれほど問題にならな
いが、配向膜およびシール材料のように液晶表示素子の
電極パターンに合わせて塗布する膜では位置ずれは大き
な問題となる。また、各種の処理を施す際には周縁吸着
状態とすればよく、吸着孔の間隔に対応する局部的なう
ねりは解消され、有効使用範囲においては被処理体を平
面状態とすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１乃至図５を用いて、本発明の
実施の形態について説明する。

【００１３】例えば、液晶表示素子の製造プロセスにお
けるレジスト塗布装置には、図１および図２に示すよう
に、上面に平坦な載置面を有するステージ（載置台）２
が設けられている。このステージ２には、直径０．５〜
１．０ｍｍの複数の吸着孔３、７が前記載置面に５〜３
０ｍｍ間隔で碁盤目状に開口している。これらの吸着孔
３、７のうち、最外周側の周縁側吸着孔３は、ステージ
２内部に横設されている第１連通路５にそれぞれ接続さ
れている。そして、この第１連通路５は、切換弁６を介
して真空ポンプ４に接続されている。また、周縁側吸着
孔３よりも内側の中央側吸着孔７は、第１連通路５とは
別にステージ２内に形成されている第２連通路８にそれ
ぞれ接続され、この第２連通路８は切換弁６に接続され
ている。

【００１４】切換弁６によって、真空ポンプ４を作動し
たときの真空吸着力が、第１連通路５および第２連通路
８から全ての吸着孔３、７を通して作用する状態（以
下、全面吸着作用状態という）と、第１連通路５から周
縁側吸着孔３を通してのみ作用する状態（以下、周縁吸
着作用状態という）との切換えが行われる。

【００１５】前記のようなステージ２を備えるレジスト
塗布装置に、基板として例えばプラスチック等の材質か
らなる平面状のフレキシブル基板１が載置された場合、
以下のような操作手順に基づいてこのフレキシブル基板
１の吸着固定が行われる。なお、この場合のフレキシブ
ル基板１には、図４に示すように、全体が方形状をな
し、そして、周縁側を除く中央部側に、有効使用範囲と
しての領域に、図のように二段の表示領域１ａ、１ｂが
設定されているものとする。さらに、図１に示すよう
に、ステージ２の載置面は、その上に載置されるフレキ
シブル基板１よりも大きい面積を有する。

【００１６】まず、装置外からフレキシブル基板１がス
テージ２上に搬送され、位置決めが行われると、図５に
示すように、切換弁６が作動されて、初めに、第１連通
路５および第２連通路８の両者が真空ポンプ４への接続
状態となる。これにより、フレキシブル基板１はステー
ジ２と中心を合わせた位置決め状態で、全吸着孔３、７
を通して前記全面吸着作用状態となって吸着固定され
る。

【００１７】次いで、切換弁６の切換操作が行われ、こ
れによって、真空ポンプ４との第１連通路５側の接続状
態は継続したまま、第２連通路８の真空ポンプ４との接
続状態を断って中央側吸着孔７を通しての真空吸着力を
解除する。この結果、図１に示すように、フレキシブル
基板１における表示範囲を除く周縁側の領域（図におい
て斜線を施した領域）に位置する周縁側吸着孔３のみを
通して、真空吸着力が作用する前記周縁吸着作用状態で
の固定に切換わる。

【００１８】その後、フレキシブル基板１の表面にレジ
ストが塗布され、この装置での処理を完了すると、切換
弁６をさらに切換えて周縁側吸着孔３を通しての吸着力
も解除され、この装置から次の工程へと搬出される。

【００１９】以降、その他の製造プロセス、例えば、レ
ジスト塗布、露光、配向膜塗布、オフセット印刷、スク
リーン印刷等の各工程においても、フレキシブル基板１
を前述と同様に吸着固定して各処理が行われて液晶表示
素子が作製される。

【００２０】以上の説明のように、前述の実施の形態に
おいては、各製造装置内でフレキシブル基板１をステー
ジ２上に吸着固定して、例えばレジスト塗布等の処理を
行う場合には、フレキシブル基板１の表示範囲を除く周
縁側に対応して位置する周縁側吸着孔３のみを通して吸
着力を作用させる操作が行われる。したがって、互いに
離間する吸着孔３毎に吸着力が作用して局部的変形が生
じる領域は、フレキシブル基板１における表示範囲を除
く周縁部のみに限定されてステージ２上に固定される。
したがって、図３に示すように、少なくとも前記表示範
囲においては、フレキシブル基板１自身が有する平面性
が保持される。この結果、例えば、このフレキシブル基
板１の表面に塗布されるレジストの膜厚を表示範囲内で
ほぼ均一なものとすることが可能となる。同様に、その
他の装置においても、前記表示範囲内ではその全面にわ
たって均一な処理が行われることとなるので、表示特性
の向上した液晶表示素子を作製することができる。

【００２１】また、前述の実施の形態においては、各装
置内における所定の処理に先立って、これら装置内にフ
レキシブル基板１が搬送され、位置決めされた時点で
は、周縁側吸着孔３および中央側吸着孔７の全てに吸着
力を作用させた全面吸着作用状態で、フレキシブル基板
１の固定が行われる。すなわち、フレキシブル基板１は
ステージ２と中心を合わせた位置決め状態でほぼ全面に
吸着力が作用する。このとき、従来同様に、吸着孔３、
７の個々の間隔に対応して局部的にうねりを生じた状態
となるが、例えば、吸着孔３、７の間隔を超えた大きな
曲率の変形を生じて前記ステージ２上に載置された場合
でも、全体的には、ステージ２の上面に沿ってほぼ平面
状に矯正され、かつ、前記位置決め位置を保持して正確
に固定される。また、全面にわたって吸着力が作用する
ことから、前記のような吸着固定状態が速やかに得られ
るものとなる。このような吸着固定状態を経て、前記の
周縁吸着作用状態に切換えられ、これによって、表示範
囲内においてフレキシブル基板１自身が有する平面状態
に復帰し、この後、前記の各処理がそれぞれ行われるよ
うになっている。この結果、ステージ２上の固定位置も
より正確に保持された状態で均一な処理が行われるの
で、さらに、表示特性の向上した液晶表示素子を作製し
得るものとなる。

【００２２】特に、前述のように、一旦、全面吸着作用
状態とすることは、フレキシブル基板１のサイズが例え
ば２００〜５００ｍｍ程度の比較的大きなものが用いら
れる場合に有効である。つまり、この場合には、前述の
ようにステージ２上に載置され位置決めされた状態にお
いて、すぐに周縁吸着作用状態で固定しようとする場合
には、例えばステージ２中央側で、フレキシブル基板１
下面とステージ２上面との間の空気層がすぐには周縁側
から抜けきらず、したがって、全体にわたってステージ
２に沿って平坦状になるには幾分かの時間を要するもの
となる。また、この場合に、中央側が大きなうねりを生
じた固定状態となったり、位置決め位置からのずれを生
じて固定されるおそれもある。そこで、前記のように、
一旦、全面吸着を行うことによって、位置決め位置に定
置した状態での速やかな固定状態とすることが可能とな
る。

【００２３】このように、本発明によれば、吸着孔から
の吸着力に応じてその直上の箇所が局部的に変形した吸
着状態となる基板に対し表示範囲内において均一な処理
を実施することができ、表示特性の向上した液晶表示素
子を作製することができる。このような液晶表示素子に
は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ
（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、お
よびＦＳＴＮ（Ｆｉｌｍ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｓ
ｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）等の駆動
タイプがあり、最近のワープロ、パソコン等の大型のも
のには、ＳＴＮ、あるいはＦＳＴＮ等の駆動タイプが用
いられている。特に、このタイプの液晶表示素子の液晶
配向制御については従来よりもきびしい制御が必要で、
吸着孔からの吸着力に応じてその直上の箇所が局部的に
変形した吸着状態となる基板がこれらのタイプの液晶表
示素子に用いられる場合に、液晶配向処理時における基
板のフラット性の保持が極めて重要なものとなってお
り、この場合に、前述の方法を適用することによって、
特性の向上を図ることができる。

【００２４】また、液晶表示素子製造プロセスにおける
レジスト塗布装置を中心に説明したが、その他の製造装
置において、本発明の適用が可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の液晶表示
素子製造装置によれば、吸着孔を通して被処理体に吸着
力を作用させた吸着状態を切り換える機構を有すること
により、全面吸着状態と周縁吸着状態とに切り換えるこ
とができ、有効使用範囲においては被処理体を平面状態
とすることができるとともに、被処理体の位置ずれを防
止することができる。したがって、均一な膜厚の膜を高
い位置精度で形成することができるため、表示特性に優
れた液晶表示素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態において用いられるステー
ジとフレキシブル基板との関係を示す平面図である。

【図２】ステージの断面図である。

【図３】ステージ上へのフレキシブル基板の吸着固定状
態を示す断面図である。

【図４】フレキシブル基板における表示範囲を説明する
ための平面図である。

【図５】フレキシブル基板を二段階の吸着操作で固定す
る場合のタイミングチャートである。

【図６】従来のステージとこのステージ状に載置される
ガラス基板とを示す断面図である。

【図７】従来のステージへのガラス基板の吸着固定状態
を示す拡大断面図である。

【図８】レジスト膜が塗布されたガラス基板を示す断面
図である。

【図９】従来のステージによる吸着孔からの吸着力に応
じてその直上の箇所が局部的に変形した吸着状態となる
基板の吸着固定状態を示す拡大断面図である。

【図１０】従来の吸着固定状態でレジストを塗布した後
の吸着孔からの吸着力に応じてその直上の箇所が局部的
に変形した吸着状態となる基板の断面図である。

【符号の説明】

１ フレキシブル基板 ２ ステージ（載置台） ３ 周縁側吸着孔 ４ 真空ポンプ ５ 第１連通路 ６ 切換弁 ７ 中央側吸着孔 ８ 第２連通路 １１ ガラス基板 １２ ステージ（載置台） １３ 吸着孔 １４ 連通路 １５ 真空ポンプ １６ レジスト膜 ２１ 吸着孔からの吸着力に応じてその直上の箇所が局
部的に変形した吸着状態となる基板 ２２ レジスト膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を載置する平坦な載置面を有す
   る載置台と、前記載置面に設けられた互いに離間してそ
   れぞれ開口する複数の吸着孔とを有し、前記吸着孔を通
   して吸着力を作用させて前記被処理体を固定し、前記被
   処理体に各種の処理を施す液晶表示素子製造装置におい
   て、 前記吸着孔を通して前記被処理体に吸着力を作用させた
   吸着状態を切り換える機構を有することを特徴とする液
   晶表示素子製造装置。
2. 【請求項２】 前記機構は、すべての前記吸着孔を通し
   て前記被処理体に吸着力を作用させた全面吸着状態と、
   前記被処理体の有効使用範囲を除く周縁部に位置する前
   記吸着孔を通して吸着力を作用させた周縁吸着状態と、
   に切り換えることができることを特徴とする請求項１記
   載の液晶表示素子製造装置。