JP4485042B2 - ギャップ幅調整方法、ギャップ幅調整装置および表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネル等の表示素子を製造する方法に関し、特に２枚の素子基板のギャップ幅を調整する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置の普及は目覚ましい。この種の液晶表示装置は、一般に、液晶表示パネルの背面に照明用の面状光源であるバックライトを配設することにより、所定の広がりを有する液晶面を全体として均一な明るさに照射することで、液晶面に形成された画像を可視像化するように構成されている。
液晶表示装置は、液晶材料を２枚のガラス基板の間に封入して構成した液晶表示パネルと、液晶表示パネル上に実装された液晶材料を駆動するためのプリント回路基板と、液晶表示パネルの背面に液晶表示パネル保持フレームを介して配置されるバックライトユニットと、これらを覆う外枠フレームとを備えている。液晶表示パネルを構成するガラス基板には、液晶材料を駆動するための電極が形成されている。
【０００３】
液晶表示装置の中でＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）液晶表示装置の製造プロセスは、アレイ工程、セル工程及びモジュール工程とからなる。
アレイ工程とは、２枚のガラス基板のうちの一方のガラス基板上に、ＴＦＴ、画素電極、データライン、ゲートラインなどを作りこむ工程である。ガラス基板上にＴＦＴが規則的に整列しているために、アレイ工程と称されている。
セル工程は、アレイ工程により得られたアレイ基板とこれに対向する基板であるカラーフィルタ基板とを貼り合わせた後に、２枚の基板の隙間であるギャップに液晶材料を注入し、封止する工程である。この工程で得られた基板は、パネル基板と称される。
モジュール工程は、セル工程で得られたパネル基板を電気的に制御するための電気的な回路、さらにはバックライト等の部品を装着する工程である。
【０００４】
上記工程のうちセル工程の内容を示すと以下の通りである。カラーフィルタ基板の周囲にシール剤を塗布する。シール剤はアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に液晶材料を封入するために配設される。なお、液晶材料を注入するための注入口となる部分を除いてシール剤が額縁状に塗布される。シール剤としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型の樹脂が用いられている。一方、アレイ基板上に配向膜を形成した後にアレイ基板に対してスペーサを散布する。スペーサは、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間のギャップ量を規制するために散布される。スペーサとしては、球状のシリカ、ポリエチレン等が用いられている。なお最近では、球状のスペーサを散布するのに替えて、アレイ基板上またはカラーフィルタ基板上に柱状のスペーサを作りこむ技術も検討されている。スペーサを散布した後に、アレイ基板上にカラーフィルタ基板を積層し、シール剤を硬化する処理を行なう。シール剤硬化後に、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間のギャップに液晶材料を注入する。注入は真空方式の注入装置が用いられることが多い。つまり、真空チャンバ内に積層された基板を配置することにより２枚の基板間のギャップを真空化する。その状態で前記注入口を液晶材料中に浸し、チャンバ内を大気圧に戻すことによりギャップ中に液晶材料が充填される。その後、注入口を熱硬化型樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂により封止する。以上がセル工程の概要である。
【０００５】
アレイ基板とカラーフィルタ基板との間のギャップ、つまりセル・ギャップは、３〜５μｍまたは５μｍ以下と極めて狭く、かつ液晶表示装置の画質に与える影響が大きいため、セル・ギャップを厳密に制御する必要がある。
セル・ギャップを制御するためには、アレイ基板にカラーフィルタ基板を積層する際に、基板に対して均一な圧力を加えることが要求される。そのために、これまで、特開昭５７−１８８０１８号公報、特公平６−１６１３７号公報、特許第２９７６９２５号公報をはじめとして種々の提案がなされている。
特開昭５７−１８８０１８号公報および特公平６−１６１３７号公報は、図１３,図１４に示すように弾性材料、例えばシリコン・ゴムで形成された密封容器１００内に液晶材料を注入前のアレイ基板１０１とカラーフィルタ基板１０２とからなる積層体を配置し、密封容器１００内を減圧する（図１３）か、または密封容器１００外部から気圧を加える手法（図１４）を提案している。この手法は、流体圧を弾性材料に作用させて基板を加圧するものであるから、その圧力は均一性に富んでいる。また、特許第２９７６９２５号公報は、弾性材料で形成された密封容器内にアレイ基板とカラーフィルタ基板とからなる基板を配置した状態で容器内を減圧し、しかる後減圧を解除して大気圧に開放する際に生ずる容器内外の圧力差により液晶材料をセル・ギャップに注入しようというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開昭５７−１８８０１８号公報、特公平６−１６１３７号公報、特許第２９７６９２５号公報に開示された技術のうち、密封容器内を減圧する手法においては密封容器内と外部（大気）との気圧差を１気圧以上にすることができないので、アレイ基板およびカラーフィルタ基板には最大で１ｋｇｆ／ｃｍ²までしか加圧力を付与することができない。ここで、シール剤はセル・ギャップよりも厚く塗布されること、さらには散布されたスペーサが重なり合っていること、が所望幅のセル・ギャップを得がたくしている。詳しくは後述するが、１ｋｇｆ／ｃｍ²程度の加圧力では、所望幅のセル・ギャップを得ることができなかった。そのため、従来の密封容器内を減圧する手法によってセル・ギャップを所望の微小値まで調整することが困難である。一方、密封容器の外部から気圧を加える手法は、密封容器内を減圧する手法よりも大きな圧力を加えることが可能である。ところが、密封容器の外部から気圧を加えた後に大気圧に開放すると、アレイ基板およびカラーフィルタ基板を引き剥がす方向に力が作用する。つまり、密封容器に外部から高い気圧を加えるとこの加圧力に対抗して密封容器内の空気が圧縮されてセル・ギャップ内の圧力が高くなる。この状態から大気圧に開放するとセル・ギャップ内の圧力が外部、つまり大気中では１気圧を上回ることになり、前述のようにアレイ基板およびカラーフィルタ基板を引き剥がす方向に力が作用するから、セル・ギャップの制御に悪影響を及ぼす。またこの力は、シール剤とアレイ基板またはカラーフィルタ基板とを剥離させる可能性を含んでいる。シール剤は未硬化の状態での剥離はシール剤に泡噛み込みを発生させ硬化後のシール剤の接合力を低下させるため望ましくない。
【０００７】
本発明は以上の状況に鑑み、２枚のシート材を所定のギャップ幅を持って積層する際に有効なギャップ幅の調整方法および装置を提供することを課題とする。また本発明は、そのようなギャップ幅の調整方法および装置を適用した表示パネルの製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上説明したように、従来の方法においては、外部からは大きな圧力を加えることができるが、圧力付与を解除した後にギャップ内で圧縮された空気がアレイ基板およびカラーフィルタ基板を引き剥がす現象が生じる。これは、アレイ基板およびカラーフィルタ基板とからなる積層体を密封容器内に配置しているためである。しかし、外部から圧力を付与しつつ、密封容器内を排気して減圧すれば、密封容器内に配置されているアレイ基板およびカラーフィルタ基板との間、つまりセル・ギャップ内の圧力が大気圧よりも高くなるという現象を阻止できることに着目した。
すなわち本発明は、第１の基板と第２の基板とからなる積層体のギャップ幅を調整する方法であって、前記第１の基板と前記第２の基板とを前記ギャップ幅を規制するための部材を介して重ね合わせて積層体を得るステップと、前記ギャップ内を減圧するとともに前記積層体に対して外部から圧力を付与するステップと、を備えたことを特徴とするギャップ幅調整方法である。
本発明のギャップ幅調整方法によれば、ギャップ内を減圧するとともに積層体に対して外部から圧力を付与する。したがって、ギャップ内の圧力を大気圧以下に維持することができるため、減圧および外部からの圧力を解除した後に、第１の基板および第２の基板とを引き剥がす力を防止することができる。
また、本発明のギャップ幅調整方法によれば、ギャップ内を減圧するのみならず、積層体の外部から圧力を付与するため、微小なギャップ幅を得るのに十分な加圧力を得ることができる。
本発明において、ギャップ内をどの程度に減圧するか、または積層体に対して外部からどの程度の圧力を付与するかは、積層体のサイズ、ギャップ幅等の仕様によって適宜定めればよい。
【０００９】
本発明のギャップ幅調整方法において、積層体に対して外部から付与する圧力は、錘を積層体に載せることもできるし、または流体を圧力媒体とすることもできる。しかし、流体を圧力媒体とすると、積層体に対する圧力を均一にすることができる、あるいは製造工程としてのインライン化が容易である、といった利点がある。したがって、本発明のギャップ幅調整方法においては、積層体に対して外部から付与する圧力は、流体を圧力媒体とすることが望ましい。
また本発明のギャップ幅調整方法において、前記ギャップ内を減圧する具体的手法として、前記積層体を第１の閉空間内に配設するとともに、前記第１の閉空間内に吸引力を作用することが掲げられる。そしてこの場合に、積層体に対して外部からの圧力を付与するための具体的手法は以下の通りである。すなわち、前記第１の閉空間を覆う第２の閉空間を形成し、前記第２の閉空間内に加圧流体を導入することにより、前記積層体に対して外部から圧力を付与することができる。
【００１０】
また本発明は第１の基板と第２の基板とからなるとともに平面部分を有する積層体のギャップ幅を調整する装置であって、前記積層体を収容する閉空間を有するとともに、前記積層体の平面部分に接面する可撓膜を備えた第１のチャンバと、前記第１のチャンバを収容する閉空間を有する第２のチャンバと、前記第１のチャンバ内に減圧力を付与する減圧機と、 前記第２のチャンバ内に加圧力を付与する加圧機と、を備えることを特徴とするギャップ幅調整装置を提供する。
本発明のギャップ幅調整装置は、積層体の平面部分に接面する可撓膜を備えた第１のチャンバを有し、かつこの第１のチャンバ内に減圧力を付与する減圧機を備えている。したがって、減圧機により第１のチャンバ内に減圧力を付与すると、積層体のギャップ内を減圧することができる。しかも、可撓膜が減圧作用を受けることにより積層体に圧力を付与することができる。
また本発明のギャップ幅調整装置は、第２のチャンバ内に第１のチャンバを収容している。したがって、第２のチャンバに加圧機から圧縮流体を供給することにより第１のチャンバの可撓膜を介して第１のチャンバ内に収容された積層体に圧力を付与することができる。
ここで、本発明のギャップ幅調整装置において、減圧機による第１のチャンバ内への減圧力の付与と、加圧機による第２のチャンバ内への加圧力の付与とを同時に行なうことにより、積層体のギャップ内を減圧と積層体外部からの加圧とを同時に行なうことができる。
【００１１】
本発明のギャップ幅調整装置は、第１のチャンバを可撓膜、例えば袋状のゴム製容器のみから構成することができる。しかし、第１のチャンバを、積層体を載置する載置台と、載置台に対して周縁が密接することにより載置台との間に閉空間を形成する可撓膜と、を備え、当該閉空間に前記積層体を収容する形態とすることが望ましい。ゴム製容器の場合に容器内に積層体を挿入する作業に比べ、上記のような装置とし可撓膜を載置台に対して自動昇降可能にしておけば積層体を載置台に載置するだけでよいから、作業性がよい。
また本発明のギャップ幅調整装置において、加圧機は、第２のチャンバ内に加圧流体を導入することにより加圧力を付与するものとし、可撓膜を介して加圧力を積層体に作用させることが望ましい。加圧力を積層体に均一に付与することができるからである。
【００１２】
本発明は以上のギャップ幅調整方法を液晶表示装置等の表示装置の製造方法に適用した以下の表示パネルの製造方法に適用することができる。すなわち本発明の所定幅のギャップを隔てて対向配置された一対の基板間に表示媒体が封入された表示パネルの製造方法であって、（ａ）前記一対の基板の少なくとも一方の基板の周縁部に、前記表示媒体の注入口を除いてシール剤を額縁状に塗布するステップと、（ｂ）前記シール剤を介して前記一対の基板を重ね合わせることにより所定幅のギャップを有する積層体を得るステップと、（ｃ）前記ギャップ内を減圧しつつ前記一対の基板に対してその外部から圧力を付与するステップと、（ｄ）前記シール剤を硬化するステップと、（ｅ）前記シール剤の硬化後に、前記注入口から前記表示媒体を注入するステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明の表示パネルの製造方法は、ギャップ内を減圧しつつ一対の基板に対してその外部から圧力を付与するステップ（ｃ）を備えているから、表示パネルのギャップを所望の微小な値に調整することができる。
【００１３】
本発明のステップ（ｃ）において、外部から付与する圧力は、流体を圧力媒体とすることができる。表示パネルに対して均一な圧力を付与することによりギャップ幅を均一に制御して、画質を確保するためである。
本発明の表示パネルの製造方法において、ギャップ内の減圧および外部からの圧力を付与したままでも硬化処理できるが、当該装置において硬化処理している間にギャップ内の減圧および外部からの圧力付与を実行することができないことになり、生産効率上望ましくない。したがって、本発明のステップ（ｃ）および（ｄ）において、ギャップ内の減圧および外部からの圧力を解除した後にシール剤の硬化処理を行なうことが望ましい。特に本発明の表示パネルの製造方法においては、ステップ（ｃ）において、ギャップ内を減圧しつつ前記一対の基板に対してその外部から圧力を付与しているから、減圧および外部からの圧力を解除した後に一対の基板を引き剥がす方向への力が作用しないから、ギャップ内の減圧および外部からの圧力を解除した後にシール剤の硬化処理を行なうことができるのである。ここで、減圧および外部からの圧力を解除した後に一対の基板を引き剥がす方向への力を作用させないためには、ステップ（ｃ）において、減圧および外部から付与する圧力を調整してギャップ内の圧力が大気圧以下とすることが必要である。
【００１４】
以上では本発明をギャップの調整についての適用に絞った説明を行なってきたが、本発明は物品に圧力を付与する方法および装置として認識することができる。すなわち本発明は、外部に連通する中空部を有する物品に圧力を付与する方法であって、前記物品を閉空間に配置した状態で流体による加圧力を付与しつつ、前記閉空間とは異なる系に前記中空部を連通させ、前記異なる系を通じて前記中空部に減圧力を付与する、ことを特徴とする物品への圧力付与方法が提供される。また本発明では、この物品への圧力付与方法を実現するための装置として、以下の装置を提供する。すなわち本発明の圧力付与装置は、物品に対して圧力を付与する装置であって、前記物品を収容する閉空間を有しかつ一部にダイアフラムを備える第１のチャンバと、前記第１のチャンバを包含する閉空間を備える第２のチャンバと、前記第１のチャンバ内に減圧力を付与する減圧機と、前記第２のチャンバ内に流体圧力を付与する加圧機と、を備え、前記ダイアフラムは、前記減圧機が前記第１のチャンバ内に減圧力を付与すると前記物品に圧力を付与するとともに、前記加圧機が前記第２のチャンバ内に流体圧力を付与すると前記物品に圧力を付与することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の適用対象の１つであるカラーＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶表示装置の分解斜視図を示している。
図１において、符号４１は上部フレームを形成するための金属製のシールドケースであり、液晶表示モジュールの有効画面を画定する表示窓４２を形成している。４３は液晶表示パネルであり、一対のガラス基板の間に、ソース・ドレイン電極、ゲート電極、アモルファスシリコン層等が成膜されたＴＦＴや、カラーフィルタ等が積層されており、また液晶材料が封入されている。本実施の形態において、この液晶表示パネル４３を製造するプロセスに特徴を有している。
液晶表示パネル４３の上部には、ドレイン回路基板４４、ゲート回路基板４５、インターフェイス回路基板４６が形成され、さらに回路基板間を接続するための接続具４７、４８、４９を備えている。これらの回路基板４４、４５、４６は、絶縁シート５０を介してシールドケース４１に固定されている。
【００１６】
一方、液晶表示パネル４３の下側には、ゴムクッション６０を介して遮光スペーサ６１が設けられ、さらに拡散板６２とプリズムシート６３が設けられている。この拡散板６２は均一な面状の光を得るために後述する導光板１３からの光を拡散する機能を有し、このプリズムシート６３は正面方向の輝度を増すために用いられている。さらに、プリズムシート６３の下方には導光板１３と、その導光板１３の一辺には蛍光ランプユニット６５が設けられている。蛍光ランプユニット６５は二辺に設けてもかまわない。さらに、導光板１３の下方には反射板１４が設けられ、蛍光ランプユニット６５から導光板１３に入射した光を液晶表示パネル４３の方向に向けて反射できるように構成されている。また、反射板１４の下方には、開口６８を有する下側ケース６７が備えられている。
【００１７】
液晶表示パネル４３を構成する一対のガラス基板のうち、一方がカラーフィルタ基板を構成し、他方がＴＦＴアレイ基板を構成する。このガラス基板としては、例えば厚さ０．７ｍｍの平坦性に優れた無アルカリガラスが用いられる。
カラーフィルタ基板は、ガラス基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色を持つ染料や顔料の入った樹脂膜からなるカラーフィルタと、カラーフィルタの画素間に配置される遮光膜としてのブラックマトリックスと、カラーフィルタおよびブラックマトリックスを保護するための樹脂膜からなる保護膜と、透明導電性薄膜（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からなる共通電極と、液晶材料を配向させるためのポリイミド薄膜からなる配向膜とが順次積層された構成となっている。
ＴＦＴアレイ基板は、ガラス基板上に、画素となる表示用のＩＴＯからなる表示電極と、液晶駆動用のスイッチング素子としてのＴＦＴと、アクティブマトリックス動作のための信号保持容量としての蓄積容量とが形成された構成となっている。
カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板とは、その周縁部において接着剤としてのシール剤によって接着される。シール剤によって取り囲まれた領域が、画像表示領域となる。
この画像表示領域には、カラーフィルタ基板とＴＦＴアレイ基板とのギャップ、換言すれば液晶層の厚さ（セル・ギャップ）を規制するためのスペーサが配置されている。スペーサとしては、シリカ（ＳｉＯ₂）あるいは樹脂粒子が用いられる。カラーＴＦＴ液晶表示装置のセル・ギャップが３〜５μｍまたは５μｍ以下程度であるから、スペーサも直径３〜５μｍまたは５μｍ以下程度のサイズのものが使用される。最近では、カラーフィルタ基板またはＴＦＴアレイ基板にスペーサとして機能しうる柱を薄膜プロセスにより形成することも行なわれている。
【００１８】
以上説明した液晶表示パネル４３の製造工程概略を図２〜図４に基づいて説明する。
図２〜図４に示すように、カラーフィルタ基板４３ａ、ＴＦＴアレイ基板４３ｂを各々製造する（図２ Ｓ１０１，Ｓ１０２）。
次に、カラーフィルタ基板４３ａの周縁部にシール剤Ｓｅを額縁状に塗布する（図２ Ｓ１０３，図３（ａ））。このシール剤Ｓｅとしては、前述のように、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂を用いることができるが、本実施の形態では熱硬化型樹脂を用いた。シール剤Ｓｅは、液晶材料の注入口を除いて塗布される。
一方、ＴＦＴアレイ基板４３ｂに対して、ディスペンサを介してスペーサＳｐを散布する（図２ Ｓ１０４，図３（ｂ））。
スペーサＳｐをＴＦＴアレイ基板４３ｂ上に散布した後に、カラーフィルタ基板４３ａをＴＦＴアレイ基板４３ｂに重ね合わせて積層体４３ｃを得る（図２ Ｓ１０５，図４（ａ），（ｂ））。
本実施の形態は、積層体４３ｃのセル・ギャップの調整方法に特徴を有しており、その内容は追って詳述する。
【００１９】
セル・ギャップの調整が済んだ後に、シール剤Ｓｅの硬化処理を実施する（図２ Ｓ１０６）。本実施の形態ではシール剤Ｓｅとして熱硬化型樹脂を用いているので、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの積層体４３ｃを所定の温度に加熱する（図２ Ｓ１０７）。加熱炉２０の１例を図１２に示す。加熱炉２０は、ヒータ２２を埋め込みかつ内部に加熱空間を設けた炉体２１と、炉体２１の加熱空間に配置されたラック２３とから構成される。ラック２３は、複数の積層体４３ｃを保持することができる。セル・ギャップの調整が済んだ積層体４３ｃを逐次ラック２３に置いて行き、所定枚数に達したところで加熱を開始する。
シール剤Ｓｅの硬化処理が終了した後に、液晶材料を注入する。液晶材料の注入は、先に説明した真空注入法による。つまり、真空チャンバ内に積層された基板を配置することにより２枚の基板間のギャップ内も真空化する。その状態で前記注入口を液晶材料中に浸し、チャンバ内を大気圧に戻すことによりギャップ中に液晶材料が充填される。その後、注入口を熱硬化型樹脂あるいは紫外線硬化型樹脂により封止する（図２ Ｓ１０８）。
以上により、液晶表示パネル４３を作成するための一連の工程は終了するが、以下本実施の形態における特徴である、セル・ギャップの調整方法について説明する。
【００２０】
図５は本実施の形態においてセル・ギャップを制御するためのセル・ギャップ調整装置１の構成を示す図である。セル・ギャップ調整装置１は、加圧チャンバ２と、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとの積層体４３ｃを載置する載置台３と、載置台３に対して昇降可能なフレーム６とを備えている。
加圧チャンバ２には、加圧チャンバ２を貫通する加圧配管９を介してコンプレッサ１０が接続されている。コンプレッサ１０を運転することにより加圧チャンバ２内は加圧される。
載置台３にはその上面から下面に貫通する貫通孔３ａが形成されており、この貫通孔３ａには減圧配管４が接続されている。そして、減圧配管４は、加圧チャンバ２を貫通して加圧チャンバ２により形成されている閉空間とは異なる系に存在する真空ポンプ５に接続されている。
フレーム６は、伸縮自在のシリンダ７の下端に取り付けられており、シリンダ７の伸縮に伴って、載置台３に対して昇降する。箱状のフレーム６は、その側壁の下端面にパッキン６ａが設けてある。また、下端面には可撓膜としての気密シート８が貼り付けてある。この気密シート８は、高弾性率、高強度の繊維、例えばデュポン社のケブラー（Kevlar）から構成することができる。フレーム６を載置台３まで降下すると、パッキン６ａが載置台３に密着する。したがって、気密シート８の周縁がパッキン６ａを介して載置台３に密接することにより閉空間としてのチャンバを形成することができる。このチャンバは、真空ポンプ５に接続されており、真空ポンプ５を含めて閉空間を形成する。このチャンバを減圧または第１のチャンバ１１と、さらに加圧チャンバ２を第２のチャンバと呼ぶことがある。
【００２１】
以下、図５に示したセル・ギャップ調整装置１を用いてカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとからなる積層体４３ｃのセル・ギャップを調整する方法を、図６〜図１１に基づき説明する。
はじめに、フレーム６が上昇した状態のセル・ギャップ調整装置１の載置台３上に積層体４３ｃを載置する（図１１ Ｓ２０１、図６）。
積層体４３ｃを載置後にシリンダ７を駆動することにより、パッキン６ａが載置台３上に密着するまでフレーム６を降下させる（図１１ Ｓ２０２、図７）。その過程で気密シート８は積層体４３cの平面に接面しつつ伸びる。この状態で、載置台３、パッキン６ａおよび気密シート８で囲まれた領域は外部に対して気密な減圧チャンバ１１を構成する。したがって、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂとからなる積層体４３ｃは、加圧チャンバ（第２のチャンバ）２内に配置された減圧チャンバ（第１のチャンバ）１１の中に置かれたことになる。
【００２２】
次に、真空ポンプ５を駆動することにより、減圧チャンバ１１内を排気して減圧状態とする（図１１ Ｓ２０３、図８）。ここで、積層体４３ｃのセル・ギャップは、注入口を介して減圧されるから、積層体４３ｃを構成するカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂには、図９に示すようにセル・ギャップ内方向に向けて圧力が付与される。さらに、減圧状態を維持したままで、コンプレッサ１０を駆動することにより加圧チャンバ２内を加圧する（図１１ Ｓ２０４、図８）。すると、積層体４３ｃに対して、図９に示すように、気密シート８を介して、その外部から圧力が付与される。気密シート８は、減圧チャンバ１１と加圧チャンバ２とを隔てる隔壁であるとともに、積層体４３ｃに対して圧力を付与するものであるから、ダイアフラムとしての機能を発揮している。なお、ここでは、減圧チャンバ１１内の減圧を開始した後に加圧チャンバ２内の加圧を開始する例を示したが、排気と加圧とが同時に実行されていればよく、開始の順番は問わない。したがって、加圧チャンバ２内を加圧した後に減圧チャンバ１１内を減圧してもよいし、減圧と加圧とを同時に開始してもよい。また、加圧チャンバ２における加圧範囲は０〜９ｋｇｆ／ｃｍ²、減圧チャンバ１１内の減圧範囲は０〜０.９ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲で適宜選択すればよい。
【００２３】
減圧チャンバ１１内の減圧および加圧チャンバ２内の加圧を開始してから所定時間経過した後に、真空ポンプ５およびコンプレッサ１０の駆動を停止して、吸引および加圧を停止する（図１１ Ｓ２０５）。吸引および加圧停止後に、シリンダ７を駆動させることによりフレーム６を上昇させ、しかる後に積層体４３ｃを取り出し、シール剤Ｓｅの硬化処理である加熱処理を行なう。加熱処理の具体的内容は前述した通りである。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、セル・ギャップを減圧しつつカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂからなる積層体４３ｃに対して外部から圧力を付与する。したがって、セル・ギャップに対して減圧のみを施す従来の方法に比べてカラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂに対してより大きな圧力を付加することができるので、所望する微小なセル・ギャップを得やすい。また、カラーフィルタ基板４３ａとＴＦＴアレイ基板４３ｂに対して外部からの圧力のみを付与する従来の方法のように、圧力解除後にセル・ギャップにおいて圧縮された空気が膨張することがないので、シール剤Ｓｅを剥離させるおそれがない。したがって、シール剤Ｓｅの硬化処理時には減圧または加圧を施しておく必要がない。
【００２５】
以上の実施形態においては、本発明を液晶表示パネル４３のギャップ幅を調整する方法に適用した例について説明した。しかし、本発明はギャップ幅の調整が要請される物品に広く適用することができる。また、本発明による圧力付与方法および装置は、ギャップ幅の調整のみならず他の目的にも用いることができる。特に、中空部を有する物品に対して、中空部の内側および外側から圧力を付与するために適している。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、１対の基板間の微小なギャップ幅を調整できる方法が提供される。この調整方法を液晶表示パネル等の表示パネル製造方法に適用すると、所定の値にギャップ幅が調整された表示パネルが得られるから、画質向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】 本実施の形態にかかる液晶表示パネルの概略製造工程を示すフローチャートである。
【図３】 本実施の形態にかかる液晶表示パネルの製造工程を示す図である。
【図４】 本実施の形態にかかる液晶表示パネルの製造工程を示す図である。
【図５】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ幅調整装置を示す側面図である。
【図６】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を説明するための図である。
【図７】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を説明するための図である。
【図８】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を説明するための図である。
【図９】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を説明するための図である。
【図１０】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を説明するための図である。
【図１１】 本実施の形態による液晶表示パネルのギャップ調整工程を示すフローチャートである。
【図１２】 本実施の形態による液晶表示パネルのシール剤硬化を行なうための加熱炉を示す図である。
【図１３】 従来の液晶表示パネルのギャップ調整方法の一例を示す図である。
【図１４】 従来の液晶表示パネルのギャップ調整方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…セル・ギャップ調整装置、２…加圧チャンバ（第２のチャンバ）、３…載置台、４…減圧配管、５…真空ポンプ、６…フレーム、７…シリンダ、８…気密シート、９…加圧配管、１０…コンプレッサ、１１…減圧チャンバ（第１のチャンバ）、４３…液晶表示パネル、４３ａ…カラーフィルタ基板、４３ｂ…ＴＦＴアレイ基板、４３ｃ…積層体、Ｓｅ…シール剤、Ｓｐ…スペーサ

Claims (7)

1. 第１の基板と第２の基板とからなるとともに平面部分を有する積層体のギャップ幅を調整する方法であって、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを前記ギャップ幅を規制するための部材を介して重ね合わせて積層体を得るステップと、
   載置台の上に前記積層体を載置するステップと、
   前記積層体に対して可撓膜を介して機械的に圧力を付与するステップと、
   前記載置台と、当該載置台の表面と密接する前記可撓膜により第１の閉空間を形成するステップと、
   前記第１の閉空間内に吸引力を作用することにより前記ギャップ内を減圧するステップと、
   前記第１の閉空間内の流体を排出することにより、前記積層体に対して前記可撓膜を介して圧力を付与するステップと、
   前記第１の閉空間を囲む第２の閉空間を形成するステップと、
   前記第２の閉空間内に加圧流体を導入することにより、前記積層体に対して外部から前記可撓膜を介して更に圧力を付与するステップと、
   を備え、
   前記可撓膜は前記平面部分と接面し、前記載置台の高さは当該平面部分の高さよりも低いことを特徴とするギャップ幅調整方法。
2. 第１の基板と第２の基板とからなるとともに平面部分を有する積層体のギャップ幅を調整する装置であって、
   フレームと、
   前記フレームを移動させるシリンダと、
   前記フレームに張られ、前記シリンダの移動によって、前記積層体に圧力をかける可撓膜と、
   前記積層体を収容する第１の閉空間を有するとともに、前記積層体の平面部分に接面するように構成された前記可撓膜と、当該可撓膜の下に配設された前記積層体を載置するための載置台とを備えた第１のチャンバと、
   前記第１のチャンバを収容する第２の閉空間を有する第２のチャンバと、
   前記第１のチャンバ内に減圧力を付与する減圧機と、
   前記第２のチャンバ内に加圧力を付与する加圧機と、
   を備え、
   前記第１の閉空間は前記載置台の表面と密接する前記可撓膜により形成され、当該可撓膜は前記平面部分と接面し、当該載置台の高さは当該平面部分の高さよりも低いことを特徴とするギャップ幅調整装置。
3. 前記加圧機は、前記第２のチャンバ内に加圧流体を導入することにより加圧力を付与するものであり、
   前記可撓膜を介して当該加圧力を前記積層体に作用させることを特徴とする請求項２に記載のギャップ幅調整装置。
4. 前記減圧機による前記第１のチャンバ内へ減圧力の付与している間に、前記加圧機による前記第２のチャンバ内へ加圧力を付与することを特徴とする請求項２または３に記載のギャップ幅調整装置。
5. 所定幅のギャップを隔てて対向配置された一対の基板間に表示媒体が封入された表示パネルの製造方法であって、
   （ａ）前記一対の基板の少なくとも一方の基板の周縁部に、前記表示媒体の注入口を除いてシール剤を額縁状に塗布するステップと、
   （ｂ）前記シール剤を介して前記一対の基板を重ね合わせることにより所定幅のギャップを有し、平面部分を有する積層体を得るステップと、
   （ｃ）載置台の上に前記積層体を載置するステップと、
   （ｄ）前記積層体に対して可撓膜を介して機械的に圧力を付与するステップと、
   （ｅ）前記載置台と、当該載置台の表面と密接する前記可撓膜により第１の閉空間を形成するステップと、
   （ｆ）前記第１の閉空間内に吸引力を作用することにより前記ギャップ内を減圧するステップと、
   （ｇ）前記第１の閉空間内の流体を排出することにより、前記積層体に対して前記可撓膜を介して圧力を付与するステップと、
   （ｈ）前記第１の閉空間を囲む第２の閉空間を形成するステップと、
   （ｉ）前記第２の閉空間内に加圧流体を導入することにより、前記積層体に対して外部から前記可撓膜を介して更に圧力を付与するステップと、
   （ｊ）前記シール剤を硬化するステップと、
   （ｋ）前記シール剤の硬化後に、前記注入口から前記表示媒体を注入するステップと、
   を備え、
   前記可撓膜は前記平面部分と接面し、前記載置台の高さは当該平面部分の高さよりも低いことを特徴とする表示パネルの製造方法。
6. 前記ステップ（ｄ）ないし（ｉ）において、前記ギャップ内の減圧および前記外部からの圧力を解除した後にシール剤の硬化処理を行なうことを特徴とする請求項５に記載の表示パネルの製造方法。
7. 前記ステップ（ｆ）において、前記ギャップ内の圧力が大気圧以下であることを特徴とする請求項５に記載の表示パネルの製造方法。

Images