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WO2004083950A1 - 表示デバイスの製造方法および表示デバイスの製造装置 - Google Patents

表示デバイスの製造方法および表示デバイスの製造装置 Download PDF

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WO2004083950A1
WO2004083950A1 PCT/JP2004/003308 JP2004003308W WO2004083950A1 WO 2004083950 A1 WO2004083950 A1 WO 2004083950A1 JP 2004003308 W JP2004003308 W JP 2004003308W WO 2004083950 A1 WO2004083950 A1 WO 2004083950A1
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WO
WIPO (PCT)
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display device
seal pattern
pattern
pair
manufacturing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2004/003308
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tadashi Kiyomiya
Shunichi Hashimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Priority to JP2005503669A priority patent/JP4255948B2/ja
Priority to US10/514,756 priority patent/US7521272B2/en
Publication of WO2004083950A1 publication Critical patent/WO2004083950A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133354—Arrangements for aligning or assembling substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/36—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a display device capable of displaying a high quality image, and an apparatus for manufacturing a display device used in such a method.
  • LDs light emitting diodes
  • PDPs plasma display panels
  • LCDs liquid crystal displays
  • the LCD has features such as high image quality, thinness, light weight and low power consumption, and is used in many end products such as watches, TVs, personal computers and projectors. It is used and has a wider range of applications compared to other electronic display devices.
  • the L CD has, for example, a structure in which a liquid crystal material is sandwiched between a pair of glass substrates, and in order to obtain good image quality, in particular, the gap between the pair of glass substrates (referred to as a gap) is the entire effective screen area. It is important to be as uniform as possible.
  • the gap between the above glass substrates is defined in the bonding step of the L CD manufacturing process.
  • an alignment film and a seal pattern are formed on opposing surfaces of a pair of glass substrates, and then, for example, bonding is performed via spherical spacers (beads) having a certain diameter.
  • pressure is applied, and the seal pattern is cured (see, for example, JP-A-6-3311993).
  • the alignment film is formed on the entire surface of the portion to be the display area (effective screen area), and the seal pattern is formed so as to surround the effective screen area and have a liquid crystal inlet port in part. .
  • UV ultraviolet
  • the seal pattern As the seal pattern.
  • the pressing and curing are opposite each other, A glass substrate is attached to a pair of flat plates having flat surfaces, and a gap is formed by curing the seal pattern while uniformly pressing the entire glass substrate with a pressure of about 1 kg Z cm 2 .
  • a UV curable resin is used as the material of the seal pattern
  • UV light transmission of quartz glass or the like can be applied to the surface plate on one substrate side in order to enable the seal pattern to be irradiated with ultraviolet light.
  • the other plate side of the substrate side is a flat metal plate or a metal plate on which a buffer member having elasticity such as rubber is attached.
  • UV irradiation is performed in a state where the glass substrate is uniformly pressurized, and a UV curable resin is cured to form a gap (UV surface pressing method).
  • a thermosetting resin is used as a seal pattern, as both surface plates, for example, a parallel plate is secured. A low hardness, elastic, thin buffer member or the like on a stainless steel plate is used. Use the one you installed. By this, the deviation of the pressure distribution applied to the glass substrate is minimized. Further, heat is applied while the glass substrate is uniformly pressurized, and a thermosetting resin is cured to form a gap.
  • the gap formation using the above-mentioned spacer causes the following problems.
  • the spacer is dispersed substantially uniformly over the entire effective screen area without being limited to the inside of the seal pattern, although uniform gap formation can be achieved, the light around the spacer is used during use. In some cases, the image quality may be adversely affected, such as the occurrence of orientation defects such as missing, or the spacer itself being visually recognized. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a display device capable of efficiently manufacturing a display device capable of displaying a higher quality image. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a device and a manufacturing apparatus of a display device applicable to such a method.
  • a method of manufacturing a display device is a method of manufacturing a display device including a predetermined display panel, comprising: at least one of a pair of opposing surfaces of first and second substrates facing each other; A seal pattern forming step of forming a seal pattern along an outer edge of a display area of a plurality of display panels, and a pair of parallel surfaces having a convex pattern having a planar shape corresponding to the seal pattern on at least one surface.
  • the first and second substrates are pressurized using a pair of platens in a direction perpendicular to the parallel surface at a predetermined interval, and the seal pattern is then cured. Ri bonded together is obtained to include a step.
  • the first seal pattern formed along the outer edge of the display area of the plurality of display panels is matched with the convex pattern having a planar shape corresponding to the seal pattern.
  • the second substrate and the pair of surface plates were aligned, and the first and second substrates were pressed in the direction perpendicular to the parallel surface using the pair of surface plates. For this reason, it is possible to collectively and uniformly and strongly press the areas corresponding to the seal patterns while hardly pressing the areas corresponding to the effective screen areas of the plurality of display panels in the first and second substrates. it can.
  • the apparatus for manufacturing a display device is an apparatus for manufacturing a display device including a predetermined display panel, and has a planar shape corresponding to a seal pattern along an outer edge of a display area of a plurality of display panels.
  • First and second substrates each having a pair of facing surfaces having a pair of parallel surfaces formed on at least one surface, and a pair of opposing surfaces having a seal pattern formed on at least one
  • An alignment means for arranging between the pair of parallel surfaces so that the seal pattern and the convex pattern coincide with each other, and the first and second substrates arranged by the alignment means,
  • the sealing pattern is cured by pressing it in a direction perpendicular to the parallel plane at a predetermined interval, and the sealing pattern is cured to provide a bonding means.
  • the outer edge of the display area of the plurality of display panels is provided.
  • the first and second substrates and the pair of surface plates are aligned so that the seal pattern formed along the surface and the convex pattern having a planar shape corresponding to the seal pattern coincide with each other.
  • the first and second substrates were pressed in a direction perpendicular to the parallel surface using a platen. For this reason, the regions corresponding to the seal patterns are collectively and uniformly and strongly pressed while the regions corresponding to the effective screen regions of the plurality of display panels in the first and second substrates are hardly pressurized.
  • Can Brief description of the drawings
  • FIGS. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display panel included in a display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional configuration of the main part of the display panel shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the overall steps in the method of manufacturing the display device shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 4 is a plan view showing a plane configuration in a part of the entire process shown in FIG.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic views showing a manufacturing apparatus of the display device shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 6 is a plan view of relevant parts in the display device manufacturing apparatus shown in FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 7A and 7B are enlarged plan views of the main parts of the display device manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flow chart showing some of the overall steps shown in FIG. 9A to 9C are schematic diagrams for explaining the partial process shown in FIG.
  • FIGS. 1OA and 1OB are cross-sectional views showing cross sections for explaining the partial process shown in FIG.
  • FIGS. 1 1 A and 1 1 B are schematic views showing a display device manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1A and 1B show the configuration of the display panel 1 which is the main part of the display device according to the present embodiment
  • FIG. 1A is a plan view seen from directly above Fig. 1B is a cross-sectional view of the I (B)-I (B) line shown in Fig. 1A
  • the display panel 1 is configured as an active matrix reflective liquid crystal display device.
  • the upper substrate 7 (described later) is omitted to facilitate understanding.
  • the display panel 1 has a rectangular-shaped lower substrate 2 and upper substrate 7 and a display portion sandwiched by the lower and upper substrates 2 and 7 3 1 And seal pattern 4.
  • the distance between the lower and upper substrates 2 and 7, that is, the gap 4 H, is, for example, about 2. ⁇ .
  • the display panel 1 can be mainly divided into an effective screen area 3 and an electrode pad area 5.
  • the effective screen area 3 is an area where a plurality of pixels are formed in a matrix and an image is actually displayed, and is surrounded by a strip-shaped seal pattern 4.
  • a lead-out electrode for external connection is formed in the electrode pad area 5 separated from the effective screen area 3 by the seal pattern 4, a lead-out electrode for external connection is formed.
  • the upper substrate 7 has no portion corresponding to the electrode pad area 5.
  • the lower substrate 2 is, for example, one in which a semiconductor element or the like is formed on a substrate such as silicon (Si), and has a thickness of about 0.7 mm.
  • the upper substrate 7 is made of a material such as glass having high ultraviolet (UV) transmission, and has a thickness of 0.7 mm, for example.
  • the seal pattern 4 is an adhesive layer formed along the outer edge of the effective screen area 3, and the liquid crystal layer 18 (which will be described later), which is one of the components of the display portion 31 which fills the effective screen area 3 It is for sealing and preventing the outflow to the outside, and for bonding the lower substrate 2 and the upper substrate 7.
  • This seal pattern 4 is For example, it is composed of an ultraviolet (UV) curable resin and includes a spherical spacer 4A having a certain diameter.
  • the spacer 4A corresponds to a specific example of the "interval adjusting member" in the present invention.
  • the seal pattern 4 has a liquid crystal injection port 6 as an opening at a part thereof.
  • the liquid crystal injection port 6 is for injecting a liquid crystal layer 18 in the process of manufacturing the display panel 1 and is sealed by a sealing member (not shown).
  • the display portion 31 is formed in the effective screen area 3 and includes the liquid crystal layer 18 and the like. This is discussed next.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the cross-sectional configuration in the effective screen area 3 of the display panel 1 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the lower substrate 2 and the display portion 3 1 And the upper substrate 7 are stacked in order.
  • the upper substrate 7 has a glass substrate 8 and a transparent electrode 9 formed on the lower substrate 2 by vapor deposition or the like.
  • the glass substrate 8 is made of, for example, non-alkali glass containing no alkali component.
  • the transparent electrode 9 is made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like, which is an alloy oxide of indium (In) and tin (Sn), and it is particularly conductive while securing transparency to visible light. It is for securing.
  • the transparent electrode 9 applies a voltage to the liquid crystal layer 18 together with the reflective pixel electrode 14 (described later), and functions as a current path for controlling movement of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 18. As the thickness of the liquid crystal layer 18 is smaller, the response time of liquid crystal molecules when a predetermined voltage is applied becomes shorter, and the liquid crystal molecules can be driven and controlled at high speed.
  • the display portion 31 has, in order from the upper substrate 7 side, an alignment film 10, a liquid crystal layer 18 and an alignment film 11 formed on the transparent electrode 9.
  • the liquid crystal layer 18 is composed of predetermined liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules are selected according to the application and required performance.
  • the alignment films 1 1 and 10 function to align the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 18 in a predetermined direction, and grooves are cut in the predetermined direction.
  • a material obtained by firing polyimide varnish or a material obtained by vapor deposition of an inorganic material (such as a vertical alignment film) is used as a component material of the alignment films 1 1, 10.
  • the lower substrate 2 is, from the side far from the upper substrate 7, sequentially from the silicon single crystal wafer.
  • a Si substrate 16, a CM ⁇ S element 15 as a semiconductor element for display control, an insulating layer 13, an underlayer 12, and a reflective pixel electrode 14 are provided.
  • the underlayer 12 has, for example, a three-layer structure (T i NZT i / T i N) in which two titanium nitride films sandwich a titanium film, so as to assist the formation of the reflective pixel electrode 14 in the manufacturing process.
  • the reflective pixel electrode 14 forms a pixel groove 17 in the lamination plane so as to be divided for each pixel.
  • the pixel groove 17 extends in the direction perpendicular to the paper surface and is filled with the alignment film 11.
  • the distance between the pixel grooves 17 is, for example, about 8 to 9 m.
  • the reflective pixel electrode 14 is also divided by a groove extending in a direction parallel to the paper surface in the lamination plane.
  • the reflective pixel electrode 14 is made of, for example, aluminum (A 1) or the like which exhibits high reflectance characteristics in the visible light region by sputtering or the like, and 100 0 to 150 so as to sufficiently function as a reflector and an electrode. It is desirable to have a thickness of about nm.
  • the lower and upper substrates 2 and 7 have a surface roughness of 0. or less. If the surface roughness exceeds 0.2 m, it will be difficult to uniformly press the lower and upper substrates 2 and 7 in the portion corresponding to the seal pattern 4 in the bonding step in the manufacturing method described later. It is from.
  • the display panel as such a reflective liquid crystal display device since the light incident from the upper substrate 7 is modulated to perform image display, in order to make the distance between the lower and upper substrates 2 and 7 uniform. If the spacer 4A is disposed in the vicinity of the reflective pixel electrode 14, the spacer 4A itself is visually recognized. Therefore, it is desirable that there is no spacer 4 A in the effective screen area 3.
  • FIG. 3 shows the flow of the whole process in the method of manufacturing a display device in the present embodiment.
  • the manufacturing process of the display device of the present embodiment includes four major steps (steps S 10 1 to S 104). That is, a substrate forming process (step S101), a pattern forming process (step S102), a display panel assembling process (step S103) and a module set It is a standing process (step S 1 0 4).
  • the substrate forming step (step S 10 1) is a step of forming the Si substrate 16 and the upper substrate 7 in the lower substrate 2 of the display panel 1 which is the main part of the display device.
  • the lower substrate 2 is obtained, for example, by slicing a silicon wafer having a predetermined thickness by slicing from a single crystal ingot of silicon, and then mirror-polishing it with a polishing apparatus or the like.
  • the upper substrate 7 is formed, for example, by depositing the transparent electrode 9 on the glass substrate 8 processed by the float method by vacuum evaporation of I T O or the like.
  • a predetermined planar pattern is to be formed on the Si substrate 16 of the lower substrate 2 prepared in the substrate formation step (step S101).
  • the subsequent display panel assembly process (step S 103) is a process relating to the main features of the present invention, and is a process for assembling the display panel 1 which is the main part of the display device.
  • a plurality of display panels 1 are collectively formed on one lower substrate 2.
  • FIG. 4 shows a state in which a display panel group 100 consisting of a plurality of display panels 1 is being formed on the lower substrate 2, and the seal pattern 4 is formed in the formation area of each display panel 1. Each is formed. This process will be described in detail later.
  • step S 1 0 4 In the final module assembly process (step S 1 0 4), drive parts and the like for operating the display device are attached to the display panel 1 assembled in the above display panel assembly process (step S 1 0 3). It is a process to finish.
  • FIGS. 5A and 5B are schematic views showing a bonding apparatus applied to the method of manufacturing a display device of the present embodiment, and FIG. 5A shows an open state before pressing; 5B shows the pressurized state.
  • the bonding apparatus of the present embodiment The lower and upper substrates 2 and 7 are disposed between the lower and upper surface plates 1 9 and 20 having a pair of opposing parallel surfaces 1 9 S and 2 0 S and the lower and upper surface plates 1 9 and 20, respectively.
  • the lower and upper substrates 2 and 7 are added in the direction (Z direction) perpendicular to the parallel planes 19 S and 2 OS by using alignment means arranged at predetermined positions and the lower and upper surface plates 19 and 20. It further comprises a bonding means for pressing and curing the seal pattern 4.
  • the lower and upper surface plates 19 and 20 have a pair of parallel surfaces 19 S and 2 OS, and at least one of the pair of parallel surfaces 19 S and 20 S is shown in FIG.
  • Such a concave-convex pattern 26 is formed.
  • Fig. 7A shows the details of the uneven pattern 26.
  • FIG. 7A is an enlarged view of a part of the concavo-convex pattern 26 A as an example of the concavo-convex pattern 26.
  • the concavo-convex pattern 26 A has a convex pattern 27 having a planar shape corresponding to the seal pattern 4 formed for each display panel 1 and a concave pattern having a planar shape corresponding to a portion other than the seal pattern 4. It is composed of 8 and. In this case, the pair of parallel surfaces 1 9 S, 2 OS point to the surface on which the recess pattern 2 8 is formed.
  • the convex portion pattern 2 7 and the concave portion pattern 2 8 are regularly arranged along the X direction and the Y direction.
  • the convex portion pattern 27 comprises a first convex portion 27 A extending in the X direction and a second convex portion 27 B extending in the Y direction.
  • the recess pattern 28 consists of a first recess portion 28 A of rectangular shape corresponding to the effective screen area 3 and a second recess portion 28 B of lattice shape.
  • the first convex portion 2 The width of 7 A in the Y direction is preferably 2 mm, for example, and the width of the second convex portion 2 7 B in the X direction is preferably 3 mm, for example.
  • the height of the convex portion pattern 27 that is, the depth of the concave portion pattern 28) be uniform.
  • the fact that the height of the convex pattern 2 7 (the depth of the concave pattern 2 8) is uniform means that the upper surface of the convex pattern 2 7 formed on the lower surface plate 19 or the upper surface plate 2 0 ( That is, the surfaces facing the lower substrate 2 or the upper substrate 7 are all in the same plane.
  • the lower and upper surface plates 19 and 20 may also have a pair of parallel surfaces 19 S, on which a concavo-convex pattern 26 B is formed as shown in FIG. You may make it have 2 0 S.
  • Irregular pattern 2 6 B is a seal pattern It has a planar shape corresponding to 4, and consists of a convex portion pattern 29 and a concave portion pattern 30.
  • the convex portion pattern 29 comprises a first convex portion 2 9 A extending in the X direction and a second convex portion 2 9 B extending in the Y direction.
  • the recess pattern 30 has a rectangular first recess 30 A corresponding to the effective screen area 3 of the display panel 1 and a second rectangular recess 30 0 B extending in the Y direction. It consists of Here, assuming that the size of one display panel 1 is 11 mm (X direction) ⁇ 14 mm (Y direction) and the width of seal pattern 4 is 1.5 mm, the first convex portion is It is desirable that the width in the Y direction of 2 9 A be, for example, 6 mm, and the width in the X direction of the second convex portion 2 9 B be, for example, 3 mm. Further, as in the case of the concavo-convex pattern 26 A, it is preferable that the height of the convex portion pattern 29 (that is, the depth of the concave portion pattern 30) be uniform.
  • the alignment means in the bonding apparatus of the present embodiment includes the seal pattern 4 and the convex pattern 2 7 between the pair of parallel surfaces 19 S, 2 OS in the lower and upper surface plates 19, 20. 9) Place the lower and upper substrates 2 and 7 so that they match.
  • This alignment means can be constituted by, for example, a table (not shown) which is movable in two orthogonal axial directions and rotatable, which is incorporated in the lower surface plate 19.
  • the bonding means can be constituted, for example, by a pressure plunger or the like (not shown) connected to the lower surface plate 19. Further, curing of the seal pattern 4 can be performed by irradiating the ultraviolet R from the side of the upper platen 20 with a UV lamp.
  • the lower platen 19 is composed of a single layer or multilayer structure configured using at least one of metal, glass and ceramic.
  • the upper surface plate 20 is made of a highly UV-permeable material such as glass.
  • the seal pattern 4 is made of, for example, a thermosetting resin or the like other than the UV curable resin
  • the upper platen 20 made of a material such as metal or ceramic can be used.
  • the outer edge of the plurality of display panels 1 is provided on the facing surface of at least one of the lower and upper substrates 2 and 7.
  • Lower and upper base plates 2 and 7 so that the seal pattern 4 and the convex portion pattern 2 7 coincide with each other between the pair of parallel surfaces 19 S and 2 OS.
  • FIG. 8 is a flow chart showing a detailed process of the display panel assembly process (step S 103) among the four processes (steps S 101 to S 104) described above.
  • step S 103 alignment films 1 1 and 10 are formed on the lower and upper substrates 2 and 7 formed in the substrate forming step (step S 101) and the pattern forming step (step S 102) described above (step S 1 3 1).
  • a solution of polyimide or polyamic acid dissolved in a predetermined solvent to a concentration of about 5 to 10 wt% is applied to the lower and upper substrates by spin coating or flexo printing, etc. 2 Apply as evenly as possible to the opposite surface of. Then, it is baked at a temperature of 200 to 200 at 180 by irradiation with radiant heat or the like, and cured to complete the formation of the alignment films 1 and 10 temporarily.
  • step S 132 alignment processing of alignment films 11 and 10 is performed (step S 132).
  • a so-called rubbing process a plurality of parallel grooves having a minute depth are formed in a certain direction by rubbing the surface of the alignment films 1 1, 10 with a cloth or the like in a certain direction.
  • the alignment films 1 1 and 10 can also be formed by oblique deposition using an inorganic material. In this case, the rubbing step is unnecessary.
  • a seal pattern 4 is formed on the alignment film 11 (step S 13 3).
  • an epoxy-based UV curing resin is used, and a seal pattern 4 having a predetermined shape is drawn along the outer edge of the display panel 1 by the dispenser.
  • seal patterns 4 corresponding to a plurality of display panels 1 are collectively formed on one lower substrate 2.
  • Seal pattern 4 high in this process The thickness (thickness) is, for example, 20 m.
  • Step S 1 3 4 In this process, as shown in FIG. 9A, alignment is performed so that the center position of the upper substrate 7 and the center position of the lower substrate 2 coincide with each other in the in-plane direction.
  • the substrates 2 and 7 are fixed, for example, by half curing the UV curable resin attached to four temporary bonding positions 23 K, to form a temporary bonding substrate 23.
  • UV is spot irradiated only on the UV curable resin adhered to the four temporary fixing positions 23 3 K so that the seal pattern 4 is not cured by UV.
  • the distance between the lower and upper substrates 2 and 7 in the temporarily fixed substrate 23 is about 50 m, and the height of the seal pattern 4 at this point is
  • a temporary fixing substrate 23 is disposed at a predetermined position between the lower surface plate 19 and the upper surface plate 20 and then pressurized (step S 13 5).
  • the temporary fixing substrate 23 is inserted between the lower surface plate 19 and the upper surface plate 20 in the bonding apparatus, and the temporary fixing substrate 23 is moved in the in-plane direction by, for example, image processing. Move or rotate in the in-plane direction, the contours of the display panel group 100 0 K and the lower and upper surface plates 1 9, 20 shown in FIG. Align with the contour line 2 6 K of.
  • FIG. 9B corresponds to FIG. 6, and the illustration of the convex pattern 2 7 (2 9) is omitted here.
  • FIG. 9B corresponds to FIG. 6, and the illustration of the convex pattern 2 7 (2 9) is omitted here.
  • FIG. 9C is a conceptual diagram (perspective view) showing the positional relationship between the temporarily fixed substrate 23 and the lower and upper surface plates 19 and 20 when alignment is performed in this manner.
  • the contour line 1 00 K and the contour line 2 6 K coincide with each other.
  • the seal pattern 4 in each display panel 1 and the convex portion pattern 2 7 (2 9) correspond to each other.
  • a convex pattern 2 7 (2 9) having a width equal to or greater than the width of the seal pattern 4 is formed on each parallel surface of the lower surface plate 19 and the upper surface plate 20. In this case, manufacturing margin is secured and alignment can be performed more easily.
  • the cushioning member 21 is, for example, a rubber sheet, and the height, pressure, etc., of the height and pressure of the rubber's hard convex pattern 2 7 (2 9)
  • the optimum thickness is determined by the conditions. For example, a thickness of about 1 mm or less (eg, 0.5 mm) is preferable. However, it can be changed appropriately according to the above conditions.
  • the buffer member 21 reduces the bias of the pressure distribution and softens the impact when pressurized, and is not limited to an elastic material such as a rubber material, and is not limited to the lower surface plate 19 and the lower substrate 2. It can also be made of a material that has low hardness and causes plastic deformation (eg, aluminum etc.).
  • first step prepressurize slowly (for example, at a pressure of about 0.1 g g cm 2 ) so that the seal pattern 4 does not cause foaming or the like, and hold it for a certain period of time.
  • second step slowly (for example, a gap 4H having a size corresponding to the diameter of the spacer 4A when a predetermined gap 4H is used (for example, when the spacer 4A is used) in 0.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing the positional relationship between the convex portion pattern 2 7 (29) and the seal pattern 4 in this state.
  • a cross-sectional portion corresponding to the convex pattern 27 (29) in the lower surface plate 19 is represented by a convex portion 19 T, and corresponds to the convex pattern 2 7 (29) in the upper surface plate 20.
  • the cross section is represented by 20 convex parts.
  • the convex portions 1 9 T and 2 0 T and the seal pattern 4 correspond to each other in the XY plane.
  • FIG. 10 B is an enlarged view of a part of FIG. 10 A, showing that the spacer 4 A is dispersed in the seal pattern 4. As shown in FIG. 10 B, lower substrate 2 and upper substrate 7 form uniform gap 4 H corresponding to the diameter of spacer 4 A. After that, in a state of being kept under pressure, the ultraviolet ray R is irradiated to cure the seal pattern 4, and the lower substrate 2 and the upper substrate 7 are bonded (step S 1 36).
  • UV of an illuminance of 10 O mW / cm 2 is irradiated for 60 seconds, for example, through the upper platen 20 and the upper substrate 7 to the entire display panel group 100. Thereafter, the pressure was gradually reduced to complete formation of gap 4 H.
  • step S 13 7 the display panel assembly process in the manufacturing method of the present embodiment is completed, and the display panel 1 is completed.
  • the display panel with uniform gap can be efficiently maintained with high quality and productivity. It can be manufactured.
  • the seal pattern 4 along the outer edge of the plurality of display panels 1 is formed on at least one side of which the seal is formed.
  • the lower and upper surface plates 1 9 and 20 having a pair of parallel surfaces 19 S and 2 OS in which the convex portion pattern 2 7 (29) having a planar shape corresponding to the pattern 4 is formed Align the lower and upper substrates 2, 7 with the lower and upper surface plates 1 9, 20 so that the seal pattern 4 and the convex pattern 2 7 (2 9) coincide, and further, lower and upper The lower and upper substrates 2 and 7 were pressed in the Z direction perpendicular to the parallel surfaces 1 9 S and 2 0 S using the platens 1 9 and 20, respectively.
  • the regions corresponding to the seal pattern 4 are collectively applied uniformly and strongly without almost pressing the regions corresponding to the effective screen regions 3 of the plurality of display panels 1 in the lower and upper substrates 2 and 7. Since it is possible to press, even if there is no spacer or the like in the effective screen area 3, no dent occurs in the effective screen area 3. As a result, since the gap between the lower substrate 2 and the upper substrate 7, that is, the gap 4 H can be uniformly secured, it is possible to efficiently manufacture a display device having higher image quality.
  • the lower and upper substrates 2 and 7 those having a surface roughness of 0.2; When used, it becomes easy to uniformly press the lower portion of the portion corresponding to the seal pattern 4 and the upper substrates 2 and 7 in the bonding step.
  • the seal pattern 4 is formed so as to include the spacer 4 A, since the spacer 4 A does not exist in the effective screen area 3, the light leaks around the spacer during use. And the like, and the image quality degradation due to the spacer such as the spacer itself being visually recognized does not occur.
  • the seal on the lower and upper substrates 2 and 7 is used.
  • the portion corresponding to the pattern 4 can be uniformly loaded over the entire surface, and uniform gap formation can be easily achieved.
  • FIGS. 1A and 1B Next, a method and an apparatus for manufacturing a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.
  • FIGS. 1 1 A and 1 1 B show a bonding apparatus as a manufacturing apparatus of a display device according to the present embodiment, and FIGS. 5 A and 5 B in the first embodiment. It corresponds to B figure. Similar to FIGS. 5A and 5B, FIG. 1 1A shows the open condition before pressing, and FIG. 11B shows the pressing condition. In FIGS. 1 1 A and 1 1 B, substantially the same components as those shown in FIGS. 5 A and 5 B are given the same reference numerals.
  • the lower part is made of metal, glass, ceramic or the like.
  • a disc 19 is used, and a buffer member 21 made of a rubber sheet or the like is sandwiched between the lower surface plate 19 and the temporarily fixed substrate 23.
  • the lower surface plate 22 having the elastic surface in which the convex portion pattern 2 7 (2 9) is formed on the parallel surface is used.
  • the lower surface plate 22 comprising the rigid layer 22A and the elastic layer 22B is used without the buffer member 21. It was configured to use.
  • the lower surface plate 22 is configured by sequentially laminating a rigid layer 22 A and an elastic layer 22 B from the side opposite to the upper surface plate 20.
  • the rigid layer 22 A is made of, for example, a metal material and exhibits high rigidity.
  • the surface on the elastic layer 22 B side in the rigid layer 22 A is flat without unevenness, and a pressure plunger or the like as a bonding means is connected to the opposite side to this surface.
  • the elastic layer 22 B exhibits, for example, a high elastic modulus such as rubber, and a convex pattern 27 (29) is formed on the surface 22 S on the side facing the upper platen 20. ing.
  • each of the elastic layers 22 B be made of N B R (nitrile rubber: ni t ri l e i rubber), polyurethane or bytone having a hardness of 50 ° or a hardness of 70 °.
  • the total thickness of the elastic layer 22 B is, for example, 2 mm to 5 mm, and in this case, it is desirable that the height of the convex portion pattern 2 7 (2 9) be 1 mm.
  • the lower surface plate 22 has a two-layer structure including the rigid layer 22 A and the elastic layer 22 B, and the surface 22 S on the side in contact with the temporarily fixed substrate 23 Since the convex portion pattern 2 7 (2 9) having a planar shape corresponding to the seal pattern 4 is formed, the bending (warpage) of the temporarily fixed substrate 23 and the like can be absorbed without using the buffer member. The area corresponding to the seal patterns 4 of the plurality of display panels 1 can be pressed more strongly and reliably.
  • the lower surface plate 22 has a two-layer structure in this embodiment, it may have three or more layers. However, it is necessary that the portion in contact with the temporarily fixed substrate 23 be an elastic layer.
  • the gap 4 H was measured before liquid crystal injection, and in the vicinity of the seal pattern 4, it is 1.9 ⁇ ⁇ 3%. It was 1. 9 / zm ⁇ 10%. Furthermore, when the gap 4 H was measured for each display panel 1 completed by injecting liquid crystal and sealing, etc., the entire display panel 1 was 1. 9 ⁇ 3% in all areas. Was confirmed.
  • a 1.9 mm diameter silica was formed on the lower substrate 2 using a Si substrate 16 consisting of a large silicon wafer having a diameter of 8 inches (1 ⁇ 2 20 3 mm).
  • Si substrate 16 consisting of a large silicon wafer having a diameter of 8 inches (1 ⁇ 2 20 3 mm).
  • FIGS. 1 1 A and 1 1 B After forming the seal pattern 4 using an epoxy-based UV-curable resin mixed with the spacer 4 A, the second embodiment shown in FIGS. 1 1 A and 1 1 B The 36 display panels 1 were bonded together in a batch using the bonding apparatus of the type. The size of one display panel is approximately 14 mm x 1 1 mm (diagonal 0 ⁇ 7 inches). At this stage, the gap 4H was measured for 1 36 display panels 1 (before liquid crystal injection), and it is 1.
  • the gap 4H is particularly suitable for manufacturing display devices that require formation of a narrow uniform gap of 2.5 m or less as the gap 4H, and the gap 4H is as narrow as about 1.0 m. It turned out that even if it can be uniformly formed.
  • the size of the display panel 1 to be bonded together is approximately 35 mm x 20 mm (1. 5 inches diagonally): The gap 4 H is uniformly formed over the entire surface. I found that I could do it.
  • the manufacturing apparatus of the first and second embodiments and the display device manufactured by the manufacturing method using the same are a display device including a predetermined display panel having a display unit, and the display And a seal pattern formed along the outer edge of the first and second substrates in a region other than the display portion, the seal patterns being spaced apart from each other. It is formed using a material including an adjusting member, and the spacing adjusting member is disposed only in the seal pattern, and is not disposed in the display unit.
  • this display device is, by way of example, in a display panel having a diagonal dimension of 0.7 inch or more, the first substrate and the second substrate. A narrow uniform gap with a spacing of 2 or less is formed.
  • the present invention has been described above by citing some embodiments and examples, the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified.
  • the seal pattern is configured using the UV curable resin, but for example, a thermosetting resin may be used.
  • a material having a high UV transmittance may not be used as the pair of platens.
  • the material forming the seal pattern is not limited to the above, and any material that can be cured under pressure on the lower and upper substrates and that does not adversely affect surrounding materials such as liquid crystal material can be applied. It is.
  • the spacers may be dispersed in the effective screen area, In this case, even more uniform gap formation becomes possible. Furthermore, in the present embodiment and the examples, bonding is performed by moving the lower plate-side surface plate, but the upper substrate-side surface plate may be moved.
  • the pair of surface plates has a pair of parallel surfaces on each of which at least one surface is formed with a convex portion pattern having a planar shape corresponding to the seal pattern. , Forming a convex pattern on both of a pair of parallel surfaces It is desirable to do. Also, although it is preferable that the height of the convex portion pattern (that is, the depth of the concave portion pattern) be uniform, depending on the shape of the seal pattern, in order to realize uniform pressurization, the height is preferable. May be changed as appropriate.
  • each portion of the convex pattern in the present invention is determined in consideration of the position of the seal pattern, the width of the seal pattern, the amount of the space adjusting member included in the seal pattern, the surface roughness or warpage of each substrate It is preferable to determine.
  • the display device manufacturing apparatus of the present invention is formed on at least one of the pair of opposing surfaces of the first and second substrates, and is formed on the outer edge of the display area of the plurality of display panels.
  • the position is such that the seal pattern having a shape along the same and the convex pattern formed on at least one of the pair of parallel surfaces of the first and second substrates and having a planar shape corresponding to the seal pattern coincide with each other.
  • a pair of platens were used to press the first and second substrates in the direction perpendicular to the parallel surface. For this reason, the gap between the first substrate and the second substrate, that is, the gap in the effective screen area can be uniformly secured, and therefore, it is possible to efficiently manufacture a display device having a higher quality of picture. it can.
  • the first and second substrates having a surface roughness of 0.2 im or less are used in the seal pattern forming step, the first and second substrates corresponding to the seal pattern are used. It becomes easier to apply pressure uniformly.
  • the seal pattern is formed using the material in which the space adjusting member is dispersed in the seal pattern forming step, uniform gap formation is caused without causing the image quality deterioration due to the space adjusting member. It can be performed.
  • the manufacturing process may be performed. Can be secured and alignment can be performed more easily. As a result, only the area corresponding to the seal pattern can be pressurized more reliably, and uniform gap formation is facilitated.
  • the seal patterns on the first and second substrates are provided. Apply more uniform pressure over the entire area corresponding to This makes it possible to form uniform gaps easily.
  • the buffer member is used. It is possible to reliably pressurize the entire area corresponding to the seal patterns of the plurality of display panels while absorbing the bending of the first and second substrates without absorbing the pressure.
  • the convex portion pattern has a width equal to or greater than the width of the seal pattern, manufacturing margin is secured, and alignment can be performed more easily. As a result, only the area corresponding to the seal pattern can be pressurized more reliably, and uniform gap formation is facilitated.
  • a plurality of the first and second substrates may be absorbed while absorbing the bending and the like.
  • the pressure can be applied more strongly and reliably over the entire area corresponding to the display panel seal pattern.

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Abstract

より高品位の画質を有する表示デバイスを効率よく製造することのできる製造方法およびそのような製造方法に適用可能な製造装置を提供する。下部および上部基板(2),(7)における少なくとも一方に形成され、複数の表示パネル(1)の外縁に沿った形状のシールパターン(4)と、下部および上部定盤(19),(20)における一対の平行面(19S),(20S)のうちの少なくとも一方に形成され、シールパターン(4)に対応した平面形状をなす凸部パターン(27)(29)とが一致するように位置合わせを行い、下部および上部定盤(19),(20)を用いてZ方向に下部および上部基板(2),(7)を加圧するようにした。このため、下部基板(2)と上部基板(7)との有効画面領域(3)におけるギャップをより均一することができ、より高品位の画質を有する表示デバイスを効率よく製造することができる。

Description

明細書 表示デバイスの製造方法および表示デバイスの製造装置 技術分野
本発明は、 高品位な画像を表示することができる表示デバイスの製造方法およ びそのような製造方法において用いられる表示デバイスの製造装置に関する。 背景技術
近年、 電子表示デバイスの軽量化および薄型化の要望が高まる中、 発光ダイォ
—ド （L E D ： Light Emitting Diode) 、 プラズマ表示パネル （ P D P ： Plasma Display Panel) または液晶ディスプレイ （ L C D ： Liquid Crys tal Display) など、 様々な種類の電子表示デバイスが開発されている。
このような電子表示デバイスの中でも、 特に、 L CDは、 高画質、 薄型、 軽量 および低消費電力等の特徴を有し、 時計、 テレビ、 パーソナル · コンピュータあ るいはプロジェクタなど、 多くの最終製品に用いられており、 他の電子表示デバ イスと比べて応用分野が多岐に亘つている。 L CDは、 例えば、 一対のガラス基 板に液晶材料を挟んだ構造をなしており、 良好な画質を得るため、 特に、 一対の ガラス基板間の間隔 （ギャップという。 ） が有効画面領域の全面に亘つてできる だけ均一であることが重要である。
上記のガラス基板間のギャップは、 L CDの製造過程のうちの貼り合わせ工程 において規定される。 従来より、 この貼り合わせ工程では、 一対のガラス基板に おける互いの対向面に配向膜およびシールパターンを形成したのち、 例えば、 一 定の径を有する球状のスぺーサ （ビーズ） を介して貼り合わせて加圧し、 さらに、 シールパターンを硬化させる （例えば、 特開平 6— 33 1 993号公報参照。 ） 。 この場合、 配向膜は表示領域 （有効画面領域） となる部分の全面に形成されると 共に、 シールパターンは、 この有効画面領域を取り囲み、 一部に液晶封入口を有 するように形成される。 シールパターンとしては、 紫外線 （UV) 硬化型樹脂や 熱硬化型樹脂等を用いるのが一般的である。 加圧および硬化は、 互いに対向し、 表面が平坦な一対の定盤にそれぞれガラス基板を取り付け、 1 k g Z c m2程度 の圧力でガラス基板全体に均一加圧した状態でシールパターンを硬化させること によりギャップを形成する。 この際、 U V硬化型樹脂をシールパターンの材料と して用いた場合には、 シールパターンに紫外線を照射可能とするため、 一方の基 板側の定盤には石英ガラスなどの U V透過性の高い材料を使用する。 他方の基板 側の定盤には、 ガラス基板を均一に加圧するため平面性の良い金属板あるいは金 属板上にゴムなどの弾性を有する緩衝部材を取り付けたものを使用する。 さらに、 ガラス基板を均一加圧した状態で U V照射を行い、 U V硬化型樹脂を硬化させる ことによりギャップを形成する （U V定盤プレス法） 。 一方、 熱硬化型樹脂をシ ールパターンとして用いた場合には、 双方の定盤として、 例えば、 平行度を確保 しゃすい金属板上に、 硬度が低く、 弾性を示し、 厚みの薄い緩衝部材などを取り 付けたものを使用する。 これにより、 ガラス基板に与える圧力分布の偏りを最小 限に抑えるようにする。 さらに、 ガラス基板を均一加圧した状態で熱を加え、 熱 硬化型樹脂を硬化させることによりギャップを形成する。
しかしながら、 上記のようなスぺーサを使用したギャップ形成では、 以下のよ うな問題が生じる。 まず、 スぺ一ザが有効画面領域内に分散されていない場合、 すなわち、 スぺ一サがシールパターン内部にのみ存在する場合には、 一対のガラ ス基板に均一加圧がなされると、 スぺーサを含むシールパターンが加圧される一 方でスぺーサの存在しない有効画面領域も加圧されるので、 この有効画面領域の ガラス基板が凹んでしまい、 結果として均一なギャップが形成されない、 という 問題が生じる。 特に、 大きな有効画面領域を有する場合に顕著に凹みが生じる。 また、 シールパターン内部に限定せず、 有効画面領域全体に亘つてほぼ均一にス ぺ一サを分散させた場合には、 均一なギャップ形成が達成できるものの、 使用時 にスぺーサ周囲に光り抜け等の配向不良が生じたりスぺーサ自体が視覚的に認識 されてしまうなど画質に悪影響が生じる場合もある。 発明の開示
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、 その目的は、 より高品位な画 像を表示することができる表示デバィスを効率よく製造することのできる表示デ バイスの製造方法およびそのような製造方法に適用可能な表示デバイスの製造装 置を提供することにある。
本発明の表示デバイスの製造方法は、 所定の表示パネルを含んでなる表示デバ イスの製造方法であって、 互いに対向する第 1および第 2の基板における一対の 対向面のうちの少なくとも一方に、 複数の表示パネルの表示領域の外縁に沿って シールパターンを形成するシールパターン形成工程と、 少なくとも一方の面にシ ールパターンに対応した平面形状をなす凸部パターンが形成された一対の平行面 を有する一対の定盤を用い、 一対の平行面の間に、 シールパターンと凸部パター ンとが一致するように第 1および第 2の基板を配置する位置合わせ工程と、 この 位置合わせ工程において配置された第 1および第 2の基板を、 一対の定盤を用い て平行面に垂直な方向に所定の間隔となるように加圧し、 さらにシールパターン を硬化させて貼り合わせる貼り合わせ工程とを含むようにしたものである。 本発明の表示デバイスの製造方法では、 複数の表示パネルの表示領域の外縁に 沿って形成されたシールパターンと、 このシールパターンに対応した平面形状を なす凸部パターンとが一致するように第 1および第 2の基板と一対の定盤との位 置合わせを行い、 一対の定盤を用いて平行面に垂直な方向に第 1および第 2の基 板を加圧するようにした。 このため、 第 1および第 2の基板における複数の表示 パネルの有効画面領域に対応する領域をほとんど加圧することなく、 シールパタ —ンに対応する領域を一括して均一に、 かつ強く加圧することができる。
本発明の表示デバイスの製造装置は、 所定の表示パネルを含んでなる表示デバ イスの製造装置であって、 複数の表示パネルの表示領域の外縁に沿ったシ一ルパ ターンに対応した平面形状をなす凸部パターンが、 少なくとも一方の面に形成さ れた一対の平行面を有する一対の定盤と、 少なくとも一方にシールパターンが形 成された一対の対向面を有する第 1および第 2の基板を、 シールパターンと凸部 パターンとが一致するように一対の平行面の間に配置する位置合わせ手段と、 こ の位置合わせ手段により配置された第 1および第 2の基板を、 一対の定盤を用い て平行面に垂直な方向に所定の間隔となるように加圧し、 さらにシールパターン を硬化させて貼り.合わせる貼り合わせ手段とを備えるようにしたものである。 本発明の表示デバイスの製造装置では、 複数の表示パネルの表示領域の外縁に 沿って形成されたシールパターンと、 このシールパターンに対応した平面形状を なす凸部パターンとが一致するように第 1および第 2の基板と一対の定盤との位 置合わせを行い、 一対の定盤を用いて平行面に垂直な方向に第 1および第 2の基 板を加圧するようにした。 このため、 第 1および第 2の基板における複数の表示 パネルの有効画面領域に対応する領域をほとんど加圧することなく、 シールパ夕 —ンに対応する領域を一括して均一に、 かつ強く加圧することができる。 図面の簡単な説明
第 1 A図および第 1 B図は、 本発明の第 1の実施の形態に係る表示デバイスに 含まれる表示パネルの概略構成を表す平面図および断面図である。
第 2図は、 第 1 A図および第 1 B図に示した表示パネルにおける要部断面構成 を表す断面図である。
第 3図は、 第 1 A図および第 1 B図に示した表示デバイスの製造方法における 全体の工程を表す流れ図である。
第 4図は、 第 3図に示した全体の工程のうちの一部工程における平面構成を表 す平面図である。
第 5 A図および第 5 B図は、 第 1 A図および第 1 B図に示した表示デバイスの 製造装置を示す概略図である。
第 6図は、 第 5 A図および第 5 B図に示した表示デバイスの製造装置における 要部平面図である。
第 7 A図および第 7 B図は、 第 6図に示した表示デバイスの製造装置における 要部を拡大した平面図である。
第 8図は、 第 3図に示した全体の工程のうちの一部工程を表す流れ図である。 第 9 A図ないし第 9 C図は、 第 8図に示した一部工程を説明するための概略図 である。
第 1 O A図および第 1 0 B図は、 第 8図に示した一部工程を説明するための断 面構成を表す断面図である。
第 1 1 A図および第 1 1 B図は、 本発明の第 2の実施の形態に係る表示デバィ スの製造装置を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態
[第 1の実施の形態]
以下、 本発明の第 1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 最初に、 第 1 A図および第 1 B図を参照して、 本発明の実施の形態に係る表示 デバイスの構成について説明する。
第 1 A図および第 1 B図は、 本実施の形態に係る表示デバイスの要部である表 示パネル 1の構成を表すものであり、 第 1 A図が真上から見た平面図であり、 第 1 B図が、 第 1 A図に示した I ( B ) — I ( B ) 線の矢視方向断面図である。 こ の表示パネル 1は、 アクティブマトリックス方式の反射型液晶表示デバイスとし て構成されたものである。 なお、 第 1 A図では、 理解を容易にするため、 上部基 板 7 (後出） の図示を省略している。
第 1 A図および第 1 B図に示したように、 表示パネル 1は、 矩形形状の下部基 板 2および上部基板 7と、 これら下部および上部基板 2 , 7によって挟まれた表 示部分 3 1およびシールパターン 4とによって構成される。 下部および上部基板 2， 7の互いの間隔、 すなわちギャップ 4 Hは、 例えば、 2 . Ο μ πι程度である。 また、 表示パネル 1は、 主に有効画面領域 3と電極パッド領域 5とに分けること ができる。 有効画面領域 3は、 複数の画素がマトリックス状に形成され、 実際に 画像が表示される領域であり、 帯状のシールパターン 4により取り囲まれている。 このシールパターン 4によって有効画面領域 3と隔てられた電極パッド領域 5に は、 外部接続用の引出電極が形成されている。 上部基板 7には、 この電極パッド 領域 5に対応する部分が存在しない。
下部基板 2は、 例えば、 シリコン （S i ) などの基板上に半導体素子などが形 成されたものであり、 0 . 7 mm程度の厚みを有するものである。 上部基板 7は、 紫外線 （U V ： u l t rav i o l e t ) 透過率の高いガラスなどの材料からなり、 例えば、 0 . 7 mmの厚みを有する。 シールパターン 4は、 有効画面領域 3の外縁に沿つ て形成された接着層であり、 有効画面領域 3を満たす表示部分 3 1の構成要素の 1つである液晶層 1 8 (後出） が外部に流出するのを密封して防ぐと共に、 下部 基板 2と上部基板 7とを接着するためのものである。 このシールパターン 4は、 例えば、 紫外線 （UV) 硬化型樹脂により構成され、 一定の径を有する球状のス ぺ一サ 4Aを含んでいる。 このスぺーサ 4Aは、 本発明の 「間隔調整部材」 の一 具体例に対応する。 さらに、 シールパターン 4は、 その一部に開口部分としての 液晶注入口 6を有している。 この液晶注入口 6は、 表示パネル 1の製造過程にお いて液晶層 1 8を注入するためのものであり、 封止部材 （図示せず） によって封 がなされている。 表示部分 3 1は、 有効画面領域 3に形成され、 液晶層 1 8など を含むものである。 これについては、 次に述べる。
次に、 第 2図を参照して、 有効画面領域 3における断面構成について、 より詳 細に説明する。
第 2図は、 第 1 A図および第 1 B図に示した表示パネル 1の有効画面領域 3に おける断面構成の一部を拡大して示したものであり、 下部基板 2と表示部分 3 1 と上部基板 7とが順に積層された構造を示している。 第 2図に示したように、 上 部基板 7は、 ガラス基板 8と、 その下部基板 2の側の面に蒸着などにより形成さ れた透明電極 9とを有している。 ガラス基板 8は、 例えば、 アルカリ成分を含ま ない無アルカリガラスにより構成されている。 透明電極 9は、 インジウム （ I n) と錫 （S n) との合金酸化物である I TO (Indium Tin Oxide) などからな り、 特に可視光の透過性を確保しつつ、 導電性をも確保するためのものである。 この透明電極 9は、 反射画素電極 14 (後出） と共に液晶層 1 8に電圧を印加し、 液晶層 1 8に含まれる液晶分子の動きを制御するための電流経路として機能する。 そして液晶層 1 8の厚みが薄いほど、 所定の電圧を印加したときの液晶分子の応 答時間が短くなり、 液晶分子を高速に駆動制御できる。
表示部分 3 1は、 上部基板 7の側から順に、 透明電極 9の上に形成された配向 膜 1 0と液晶層 1 8と配向膜 1 1とを有している。 液晶層 1 8は、 所定の液晶分 子により構成されており、 この液晶分子は用途や要求性能などに応じて選択され る。 配向膜 1 1 , 1 0は、 液晶層 1 8の液晶分子を一定方向に配列するように機 能するものであり、 所定の方向に溝が刻まれている。 配向膜 1 1 , 1 0の構成材 料としては、 例えば、 ポリイミ ドワニスを焼成したもの、 あるいは無機材料 （垂 直配向膜等） を蒸着したものを用いる。
下部基板 2は、 上部基板 7から遠い側から順に、 シリコンの単結晶ウェハから なる S i基板 1 6と、 表示制御用の半導体素子としての CM〇 S素子 1 5と、 絶 縁層 1 3と、 下地層 1 2と、 反射画素電極 14とを有している。 下地層 1 2は、 例えば、 2つの窒化チタン膜がチタン膜を挟んだ 3層構造 （T i NZT i /T i N) をなしており、 製造工程において反射画素電極 14の形成を補助するように
(主に接着強度が向上するように） 機能するものである。 反射画素電極 14は、 各画素ごとに分割されるようにその積層面内において画素溝 1 7を形成している。 この画素溝 1 7は、 紙面に垂直な方向に延在しており、 配向膜 1 1によって埋め られている。 画素溝 1 7の互いの間隔は、 例えば 8〜 9 m程度である。 なお、 反射画素電極 14は、 積層面内における紙面に平行な方向にも延在する溝によつ ても分割されている。 反射画素電極 14は、 スパッタリング法などにより、 例え ば、 可視光領域で高反射率特性を示すアルミニウム （A 1 ) 等により構成され、 反射板および電極として十分に機能するように 1 00〜 1 50 nm程度の厚みを 有していることが望ましい。
さらに、 下部および上部基板 2， 7は、 表面粗さが 0. 以下であること が望ましい。 0. 2 mを超えるような表面粗さでは、 後述する製造方法におけ る貼り合わせ工程において、 シールパターン 4に対応する部分の下部および上部 基板 2, 7を均一に加圧することが困難となるからである。
また、 このような反射型液晶表示デバイスとしての表示パネル: Iでは、 上部基 板 7から入射した光を変調して画像表示を行うので、 下部および上部基板 2, 7 の間隔を均一にするためにスぺ一サ 4 Aを反射画素電極 14近傍に配置すると、 そのスぺーサ 4A自体が視覚的に認識されてしまう。 従って有効画面領域 3には スぺ一サ 4 Aがないことが望ましい。
次に、 第 3図ないし第 8図を参照して、 本実施の形態における表示デバイスの 製造方法および製造装置について説明する。
第 3図は、 本実施の形態における表示デバイスの製造方法における工程全体の 流れを表すものである。 第 3図に示したように、 本実施の形態の表示デバイスの 製造工程は、 大きく分けて 4つの工程 （ステップ S 1 0 1〜S 1 04) を含んで いる。 すなわち、 基板形成工程 （ステップ S 1 0 1) 、 パターン形成工程 （ステ ップ S 1 02) 、 表示パネル組立工程 （ステップ S 1 0 3) およびモジュール組 立工程 （ステップ S 1 0 4 ) である。
基板形成工程 （ステップ S 1 0 1 ) は、 表示デバイスの要部である表示パネル 1の、 下部基板 2における S i基板 1 6と上部基板 7とを形成する工程である。 下部基板 2は、 例えばシリコンの単結晶インゴットから、 スライシングによ り所 定の厚みのシリコンウェハを切り出したのち、 研磨装置等により鏡面研磨して得 る。 上部基板 7は、 例えば、 フロート法により加工されたガラス基板 8の上に、 I T Oを真空蒸着するなどして透明電極 9を成膜することにより形成する。 続く、 パターン形成工程 （ステップ S 1 0 2 ) は、 基板形成工程 （ステップ S 1 0 1 ) において準備された下部基板 2の S i基板 1 6上に、 所定の平面パ夕一 ンとなるように C M O S素子 1 5と、 絶縁層 1 3と、 下地層 1 2と、 反射画素電 極 1 4とを順に積層する工程である。 この場合、 有効画面嶺域 3となる部分にお ける各画素ごとに対応させてパターニングする。 これにより、 下部基板 2が一応 兀成する。
続く、 表示パネル組立工程 （ステップ S 1 0 3 ) は、 本発明の主な特徴部分に 関する工程であり、 表示デバイスの主要部分である表示パネル 1を組み立てるェ 程である。 この工程では、 第 4図に示したように、 一枚の下部基板 2の上に複数 の表示パネル 1を一括して形成する。 第 4図は、 下部基板 2の上に複数の表示パ ネル 1からなる表示パネル群 1 0 0が形成される途中の状態を示しており、 各表 示パネル 1の形成領域にシールパターン 4がそれぞれ形成されている。 この工程 については、 後に詳述する。
最後のモジュール組立工程 （ステップ S 1 0 4 ) は、 上記表示パネル組立工程 (ステップ S 1 0 3 ) で組み立てた表示パネル 1に、 表示デバイスを作動させる ための駆動部品等を取り付け、 完成品として仕上げる工程である。
ここで、 第 5 A図および第 5 B図を参照して、 上記表示パネル組立工程 （ステ ップ S 1 0 3 ) において使用する本実施の形態の表示デバイスの製造装置として の貼り合わせ装置について説明する。 第 5 A図および第 5 B図は、 本実施の形態 の表示デバイスの製造方法に適用される貼り合わせ装置を示す概略図であり、 第 5 A図は加圧する前の開放状態を示し、 第 5 B図は加圧状態を示している。 第 5 A図および第 5 B図に示したように、 本実施の形態の貼り合わせ装置は、 互いに 対向する一対の平行面 1 9 S， 2 0 Sを有する下部および上部定盤 1 9 , 2 0と、 この下部および上部定盤 1 9 , 2 0の間に、 下部および上部基板 2 , 7を所定の 位置に配置する位置合わせ手段と、 下部および上部定盤 1 9 , 2 0を用いて平行 面 1 9 S， 2 O Sに垂直な方向 （Z方向） に下部および上部基板 2， 7を加圧し、 さらにシールパターン 4を硬化させる貼り合わせ手段とを備えたものである。 下部および上部定盤 1 9 , 2 0は一対の平行面 1 9 S， 2 O Sを有しており、 その一対の平行面 1 9 S , 2 0 Sの少なくとも一方に、 第 6図に示したような凹 凸パターン 2 6が形成されている。 第 7 A図に、 凹凸パターン 2 6の詳細を示す。 第 7 A図は、 凹凸パターン 2 6の一例としての凹凸パターン 2 6 Aの一部を拡大 して示すものである。 凹凸パターン 2 6 Aは、 各表示パネル 1ごとに形成された シールパターン 4に対応した平面形状をなす凸部パターン 2 7と、 シールパター ン 4以外の部分に対応した平面形状をなす凹部パターン 2 8とによって構成され ている。 この場合、 一対の平行面 1 9 S， 2 O Sは、 凹部パターン 2 8の形成面 を指している。 凹凸パターン 2 6 Aでは、 凸部パターン 2 7と凹部パターン 2 8 とが X方向および Y方向に沿って規則的に配列されている。 凸部パターン 2 7は、 X方向に延びる第 1の凸部分 2 7 Aと Y方向に延びる第 2の凸部分 2 7 Bとから なる。 一方、 凹部パターン 2 8は、 有効画面領域 3に対応する矩形形状の第 1の 凹部分 2 8 Aと格子状の第 2の凹部分 2 8 Bとからなる。 ここで、 1つの表示パ ネル 1のサイズを 1 1 mm ( X方向） X I 4 mm ( Y方向） としてシールパター ン 4の幅を 1 . 5 mmとした場合には、 第 1の凸部分 2 7 Aの Y方向の幅が例え ば 2 mmであり、 第 2の凸部分 2 7 Bの X方向の幅が例えば 3 mmであることが 望ましい。 また、 凸部パターン 2 7の高さ （すなわち、 凹部パターン 2 8の深 さ） は、 均一になっていることが好ましい。 凸部パターン 2 7の高さ （凹部パタ —ン 2 8の深さ） が均一であるということは、 下部定盤 1 9または上部定盤 2 0 に形成された凸部パターン 2 7の上面 （下部基板 2または上部基板 7に対向する 面） がそれぞれ全て同一平面内に存在するということである。
下部および上部定盤 1 9 , 2 0は、 また、 上記の変形例として、 少なくとも一 方に第 7 B図に示したような凹凸パターン 2 6 Bが形成された一対の平行面 1 9 S , 2 0 Sを有するようにしてもよい。 凹凸パターン 2 6 Bは、 シールパターン 4に対応した平面形状をなし、 凸部パターン 2 9および凹部パターン 3 0からな るものである。 凸部パターン 2 9は、 X方向に延びる第 1の凸部分 2 9 Aと Y方 向に延びる第 2の凸部分 2 9 Bとからなる。 一方、 凹部パターン 3 0は、 表示パ ネル 1の有効画面領域 3に対応する矩形形状の第 1の凹部分 3 0 Aと Y方向に延 在する冊状の第 2の凹部分 3 0 Bとからなる。 ここで、 1つの表示パネル 1 のサ ィズを 1 1 mm ( X方向） X 1 4 mm ( Y方向） としてシールパターン 4の幅を 1 . 5 mmとした場合には、 第 1の凸部分 2 9 Aの Y方向の幅が例えば 6 m mで あり、 第 2の凸部分 2 9 Bの X方向の幅が例えば 3 mmであることが望ましい。 また、 凹凸パターン 2 6 Aと同様に、 凸部パターン 2 9の高さ （すなわち、 凹部 パターン 3 0の深さ） は、 均一になっていることが好ましい。
本実施の形態の貼り合わせ装置における位置合わせ手段は、 下部および上部定 盤 1 9， 2 0における一対の平行面 1 9 S， 2 O Sの間に、 シールパターン 4と 凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) とが一致するように下部および上部基板 2 , 7を配置 するものである。 この位置合わせ手段は、 例えば、 下部定盤 1 9に組み込まれた、 直交する 2軸方向に移動可能であると共に回転可能なテーブル等 （図示せず） で 構成することができる。 貼り合わせ手段は、 例えば、 下部定盤 1 9に接続された 加圧プランジャ等 （図示せず） により構成することができる。 さらに、 シールパ ターン 4の硬化は、 上部定盤 2 0の側から U Vランプにより紫外線 Rを照射する ことによって実施することができる。
下部定盤 1 9は、 金属、 ガラスおよびセラミックのうちの少なくとも 1つを用 いて構成された単層または複層構造からなるものである。 上部定盤 2 0は、 ガラ スなどの U V透過性の高い材料により構成されている。 但し、 シールパターン 4 を U V硬化型樹脂以外の、 例えば熱硬化型樹脂などにより構成するようにした場 合には、 金属またはセラミックなどの材料からなる上部定盤 2 0とすることがで きる。
次に、 第 1 A図ないし第 2図， 第 4図ないし第 9 C図を参照して、 本実施の形 態の製造方法における主な特徴部分である表示パネル組立工程について説明する。 本実施の形態の製造方法における表示パネル組立工程は、 下部および上部基板 2 , 7のうちの少なくとも一方における対向面の上に、 複数の表示パネル 1の外縁に 沿ってシールパターン 4を形成するシールパターン形成工程と、 少なくとも一方 の面にシールパターン 4に対応した平面形状をなす凸部パターン 27 ( 29 ) が 形成された一対の平行面 1 9 S， 20 Sを有する下部および上部定盤 1 9， 20 を用い、 一対の平行面 1 9 S, 2 O Sの間に、 シールパターン 4と凸部パターン 2 7とが一致するように下部および上部基板 2， 7を配置する位置合わせ工程と、 下部および上部定盤 1 9, 20を用いて平行面 1 9 S， 20 Sに垂直な方向 （Z 方向） に下部および上部基板 2, 7を所定の間隔となるように加圧し、 さらにシ —ルパターン 4を硬化させる貼り合わせ工程と、 表示パネル 1ごとに下部および 上部基板 2， 7を切断する切り出し工程とを含んでいる。 以下、 詳細に説明する。 第 8図は、 上記した 4つの工程 （ステップ S 1 0 1 ~S 1 04) のうちの、 表 示パネル組立工程 （ステップ S 1 03) における詳細な工程を表した流れ図であ る。 まず、 上記した基板形成工程 （ステップ S 1 0 1) およびパターン形成工程 (ステップ S 1 02) において形成した下部および上部基板 2， 7に、 それぞれ 配向膜 1 1 , 1 0を形成する （ステップ S 1 3 1) 。 この工程では、 最初に、 例 えば、 ポリイミドゃポリアミ ド酸を所定の溶媒に溶解して 5〜 1 0w t %程度の 濃度としたものを、 スピンコーティングまたはフレキソ印刷などによって下部お よび上部基板 2, 7の対向面にできるだけ均一に塗布する。 次いで、 輻射熱等を 照射するなどして 1 80で〜 200での温度下で焼成し、 硬化させて配向膜 1 1， 1 0の形成を一応完了させる。
次に、 配向膜 1 1， 1 0の配向処理を行う （ステップ S 1 32) 。 いわゆるラ ビング工程と呼ばれるこの工程では、 配向膜 1 1 , 1 0の表面を布等で一定方向 に擦ることにより、 微小な深さを有する複数の平行な溝を一定方向に形成する。 なお、 配向膜 1 1 , 1 0を、 無機系材料を使用した斜方蒸着等で形成することも 可能である。 この場合、 ラビング工程は不要である。
続いて、 配向膜 1 1の上に、 シールパターン 4を形成する （ステップ S 1 3 3) 。 ここでは、 例えばエポキシ系の UV硬化型樹脂を用い、 デイスペンザによ り表示パネル 1の外縁に沿って所定形状のシールパターン 4を描画する。 この場 合、 第 4図に示したように、 一枚の下部基板 2の上に複数の表示パネル 1に対応 するシールパターン 4を一括して形成する。 この工程でのシールパターン 4の高 さ （厚み） は、 例えば、 2 0 mである。
次に、 下部および上部基板 2， 7の仮止めを行い、 仮止め基板 2 3を形成する
(ステップ S 1 3 4 ) 。 この工程では、 第 9 A図に示したように、 面内方向にお いて上部基板 7の中心位置と下部基板 2の中心位置とがー致するように位置合わ せを行い、 それら下部および上部基板 2 , 7を、 例えば、 4箇所の仮止め位置 2 3 Kに付着させた U V硬化型樹脂を半分程度硬化させることにより固定し、 仮止 め基板 2 3を形成する。 この場合、 シールパターン 4が U Vにより硬化してしま わないように、 4箇所の仮止め位置 2 3 Kに付着させた U V硬化型樹脂にのみ U Vをスポット照射する。 なお、 仮止め基板 2 3における下部および上部基板 2 , 7の相互間隔はおよそ 5 0 mであり、 この時点でのシールパターン 4の高さ
(例えば、 2 0 z m) よりも十分に大きくなるようにする。
続いて、 下部定盤 1 9と上部定盤 2 0との間に、 仮止め基板 2 3を所定の位置 に配置したのち加圧する （ステップ S 1 3 5 ) 。 この工程では、 まず、 貼り合わ せ装置における下部定盤 1 9と上部定盤 2 0との間に仮止め基板 2 3を挿入し、 例えば、 画像処理等により仮止め基板 2 3を面内方向に移動または面内方向にお いて回転させ、 表示パネル群 1 0 0の輪郭線 1 0 0 Kと第 9 B図に示した下部お よび上部定盤 1 9 , 2 0における凹凸パターン 2 6全体の輪郭線 2 6 Kとの位置 合わせを行う。 第 9 B図は、 第 6図に対応するものであり、 ここでは、 凸パター ン 2 7 ( 2 9 ) の図示を省略している。 第 9 C図は、 このように位置合わせを行 う際の、 仮止め基板 2 3と下部および上部定盤 1 9， 2 0との位置関係を表す概 念図 （透視図） である。 第 9 C図に示したように、 輪郭線 1 0 0 Kと輪郭線 2 6 Kとが一致している。 これにより、 各表示パネル 1におけるシールパターン 4と、 凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) とが対応した位置となる。 ここで、 下部定盤 1 9およ び上部定盤 2 0における各平行面に、 シールパターン 4の幅と同等以上の幅をな す凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) を形成するようにした場合には、 製造上のマージン が確保され、 より容易に位置合わせを行うことができる。 この工程では、 さらに、 下部および上部定盤 1 9， 2 0と下部および上部基板 2 , 7との間に、 緩衝部材 2 1を挟むようにすることが望ましい。 この緩衝部材 2 1は、 例えばゴムシート であり、 ゴムの堅さゃ凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) の高さ、 圧力の大きさなどの条 件によって最適な厚みが決まる。 例えば lmm程度、 あるいはそれ以下 （例えば 0. 5mm) の厚みとするのが好ましい。 但し、 上記の条件に応じて適宜変更可 能である。 この緩衝部材 2 1を挟むことにより、 加圧を行う際、 下部および上部 基板 2， 7におけるシールパターン 4に対応する部分に対して全面に亘つて、 よ り均一に荷重をかけることができる。 この緩衝部材 2 1は、 加圧をした際に圧力 分布の偏りを低減すると共に衝撃をやわらげるものであり、 ゴム材料のような弾 性体に限らず、 下部定盤 1 9や下部基板 2よりも硬度が低く塑性変形を生じる材 料 （例えば、 アルミニウムなど） によっても構成可能である。
輪郭線 1 00 Kと輪郭線 2 6 Kとの位置合わせを行ったのち、 下部および上部 定盤 1 9, 20を用いて、 これらの平行面に垂直な方向に下部および上部基板 2 , 7を加圧する。 この場合、 次のように、 多段的に、 すなわち、 時間的なステップ を設けて加圧することが望ましい。 まず、 第 1のステップとして、 シールパター ン 4が発泡などを生じないように、 ゆっくりと （例えば、 0. l k gZcm2程 度の圧力で） 予備加圧をし、 一定時間保持する。 次に、 第 2のステップとして、 所定のギャップ 4H (スぺーサ 4 Aを用いた場合には、 そのスぺーサ 4Aの直径 に相当する大きさのギャップ 4H) となるようにゆっくりと （例えば、 0. 5 k gZc m2程度の圧力で） 加圧し、 所定のギャップ 4Hとなる位置で一定時間保 持する。 第 1 0 A図は、 この状態における、 凸部パターン 2 7 ( 29 ) とシール パターン 4との位置関係を示す断面図である。 第 1 OA図では、 下部定盤 1 9に おける凸部パターン 27 ( 29 ) に対応する断面部分を凸部 1 9 Tで表し、 上部 定盤 20における凸部パターン 2 7 ( 29 ) に対応する断面部分を凸部 20丁で 表す。 第 1 0 A図に示したように、 XY平面内において凸部 1 9 T, 2 0 Tとシ ールパターン 4とが互いに対応する位置となっている。 このため、 下部および上 部基板 2， 7における複数の表示パネル 1の有効画面領域 3に対応する領域をほ とんど加圧することなく、 シールパターン 4に対応する領域を一括して均一に、 かつ強く加圧することができる。 第 1 0 B図は、 第 1 0 A図の一部を拡大して示 したものであり、 シールパターン 4にスぺーサ 4 Aが分散されている様子を示し ている。 第 1 0 B図のように、 スぺ一サ 4 Aの直径に対応して、 下部基板 2およ び上部基板 7が均一なギャップ 4 Hを形成している。 こののち、 加圧保持したままの状態で、 紫外線 Rを照射し、 シールパターン 4 を硬化させ、 下部基板 2および上部基板 7を貼り合わせる （ステップ S 1 3 6 ) 。 この場合、 例えば、 上部定盤 2 0と上部基板 7とを通して、 表示パネル群 1 0 0 全体に、 例えば、 1 0 O mW/ c m2の照度の U Vを 6 0秒間照射する。 その後、 圧力を徐々に低下させてギヤップ 4 Hの形成を完了した。
最後に、 下部および上部基板 2 , 7が貼り合わされた表示パネル群 1 0 0をダ ィャモンドカツ夕一又は超鋼材カッターを用いて各表示パネル 1に切断し、 液晶 注入口 6より表示部分 3 1に所定の液晶材料を注入したのち、 封止部材等で封止 する （ステップ S 1 3 7 ) 。 以上により、 本実施の形態の製造方法における表示 パネル組立工程が完了し、 表示パネル 1が一応、 完成する。
このように、 下部および上部基板 2， 7が貼り合わされた表示パネル群 1 0 0 を各表示パネル 1に切断することにより、 均一なギャップの表示パネルを高い品 質と生産性を保って効率よく製造することができる。
以上、 説明したように、 本実施の形態の表示デバイスの製造方法および製造装 置によれば、 複数の表示パネル 1の外縁に沿ったシールパターン 4を形成したの ち、 少なくとも一方の面にシールパターン 4に対応した平面形状をなす凸部パタ —ン 2 7 ( 2 9 ) が形成された一対の平行面 1 9 S , 2 O Sを有する下部および 上部定盤 1 9 , 2 0を用いて、 シールパターン 4と、 凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) とが一致するように下部および上部基板 2， 7と下部および上部定盤 1 9 , 2 0 との位置合わせを行い、 さらに、 下部および上部定盤 1 9 , 2 0を用いて平行面 1 9 S , 2 0 Sに垂直な Z方向に下部および上部基板 2， 7を加圧するようにし た。 このため、 下部および上部基板 2 , 7における複数の表示パネル 1の有効画 面領域 3に対応する領域をほとんど加圧することなく、 シールパターン 4に対応 する領域を一括して均一に、 かつ強く加圧することができるので、 有効画面領域 3にスぺーサ等が存在しなくとも有効画面領域 3には凹みが生じない。 この結果、 下部基板 2と上部基板 7との間隔、 すなわちギャップ 4 Hを均一に確保すること ができるので、 より高品位の画質を有する表示デバイスを効率よく製造すること ができる。
特に、 下部および上部基板 2 , 7として、 表面粗さが 0 . 2 ;u m以下のものを 用いた場合には、 貼り合わせ工程においてシールパターン 4に対応する部分.の下 部および上部基板 2 , 7を均一に加圧することが容易になる。
また、 特に、 スぺ一サ 4 Aを含むようにシールパターン 4を形成した場合には、 有効画面領域 3にスぺーサ 4 Aが存在しないので、 使用時においてスぺ一サ周囲 に光り抜け等の配向不良が生じたりスぺーサ自体が視覚的に認識されてしまうな どのスぺ一サに起因する画質劣化が生じることがない。
また、 特に、 位置合わせ工程および貼り合わせ工程において、 シールパターン 4の幅と同等以上の幅をなす凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) が形成された下部および 上部定盤を用いるようにした場合には、 製造時のマージンが確保され、 より容易 に位置合わせを行うことができる。
さらに、 また、 下部および上部定盤 1 9 , 2 0と下部および上部基板 2， 7と の間に、 緩衝部材 2 1を挟むようにした場合には、 下部および上部基板 2， 7に おけるシールパターン 4に対応する部分に対して全面に亘つて、 より均一に荷重 をかけることができ、 容易に均一なギャップ形成が可能となる。
加えて、 貼り合わせ工程において、 多段的に下部および上部基板 2， 7を加圧 するようにした場合には、 より安定した均一なギャップ形成が可能となる。
[第 2の実施の形態]
次に、 第 1 1 A図および第 1 1 B図を参照して、 本発明の第 2の実施の形態の 表示デバイスの製造方法および製造装置について説明する。
第 1 1 A図および第 1 1 B図は、 本実施の形態の表示デバイスの製造装置とし ての貼り合わせ装置を表すものであり、 上記第 1の実施の形態における第 5 A図 および第 5 B図に対応している。 第 5 A図および第 5 B図と同様に、 第 1 1 A図 は加圧する前の開放状態を示し、 第 1 1 B図は加圧状態を示している。 第 1 1 A 図および第 1 1 B図では、 第 5 A図および第 5 B図に示した構成要素と実質的に 同一の部分には同一の符号を付している。
なお、 以下の説明では、 本実施の形態の表示デバイスの製造方法および製造装 置について、 主に、 上記第 1の実施の形態と異なる点について説明し、 他の説明 は適宜省略する。
上記第 1の実施の形態は、 金属、 ガラスまたはセラミックなどからなる下部定 盤 1 9を用いると共に、 この下部定盤 1 9と仮止め基板 2 3との間にゴムシート などからなる緩衝部材 2 1を挟むようにしたものである。 これに対し、 本実施の 形態では、 平行面に凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) が形成された弾性面を有する下部 定盤 2 2を用いるようにした。 具体的には、 第 1 1 A図および第 1 1 B図に示し たように、 緩衝部材 2 1を用いず、 剛性層 2 2 Aと弾性層 2 2 Bとからなる下部 定盤 2 2を用いて構成するようにした。
下部定盤 2 2は、 上部定盤 2 0とは反対側から剛性層 2 2 Aと弾性層 2 2 Bと が順に積層されて構成されたものである。 剛性層 2 2 Aは、 例えば金属材料から なり、 高い剛性を示すものである。 剛性層 2 2 Aにおける弾性層 2 2 B側の面は 凹凸がなく平坦であり、 この面と反対側には貼り合わせ手段としての加圧プラン ジャ等が接続されている。 弾性層 2 2 Bは、 例えば、 ゴムなどの高い弾性率を示 すものであり、 上部定盤 2 0と対向する側の面 2 2 Sには凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) が形成されている。 より具体的には、 弾性層 2 2 Bは、 いずれも硬度 5 0 ° または硬度 7 0 ° の N B R (二トリルゴム ： n i t r i l e rubber) 、 ポリウレタンま たはバイ トンなどからなることが望ましい。 さらに、 弾性層 2 2 Bの全体の厚み は、 例えば 2 mm〜 5 m mであり、 その場合には凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) の高 さが 1 mmであることが望ましい。
このように、 本実施の形態では、 下部定盤 2 2を剛性層 2 2 Aと弾性層 2 2 B とからなる 2層構造とし、 仮止め基板 2 3と接する側の面 2 2 Sに、 シールパタ —ン 4に対応する平面形状をなす凸部パターン 2 7 ( 2 9 ) を形成するようにし たので、 緩衝部材を用いることなく仮止め基板 2 3の曲がり （反り） などを吸収 しつつ、 複数の表示パネル 1のシールパターン 4に対応する領域をより強く確実 に加圧することができる。
なお、 本実施の形態では、 下部定盤 2 2を 2層からなる構造としたが、 3層以 上からなる構造としてもよい。 但し、 仮止め基板 2 3と接する部分が弾性層であ ることが必要である。
次に、 上記第 1および第 2の実施の形態における具体的な実施例について説明 する。
[第 1の実施例] 上述した第 1の実施の形態における製造方法に基づき、 直径 8インチ （ 20 3 mm) の大型シリコンウェハからなる S i基板 1 6を用いた下部基板 2の上に、 1 36個の表示パネル 1からなる表示パネル群 1 00を形成した。 1つの表示パ ネルの大きさは、 およそ 14mmX 1 1 mm (対角 0. 7ィンチ） とした。 シー ルパターン 4は、 エポキシ系の UV硬化型樹脂に、 直径し 9mmのシリカ （S i〇2 ) スぺーサ 4Aを 1. 5 w t %含有させたものを用いて形成した。
上記の各表示パネル 1について、 液晶注入前の状態においてギャップ 4 Hを測 定したところ、 シールパターン 4の近傍においては 1. 9 μιη± 3 %であり、 有 効画面領域 3の中央部分においては 1. 9 /zm± 1 0 %であった。 さらに、 液晶 を注入し、 封止するなどして完成した各表示パネル 1についてギャップ 4 Hを測 定したところ、 いずれの表示パネル 1においても、 全面に亘つて 1. 9 πι土 3 %に収まっていることが確認できた。
[第 2の実施例]
次に、 上記第 1の実施例と同様に、 直径 8インチ （½ 20 3 mm) の大型シリ コンウェハからなる S i基板 1 6を用いた下部基板 2の上に、 直径 1. 9 mmの シリカ （S i 02 ) スぺーサ 4 Aを混合したエポキシ系 UV硬化型樹脂を使用し てシールパターン 4を形成したのち、 第 1 1 A図および第 1 1 B図に示した第 2 の実施の形態の貼り合わせ装置を用いて、 1 36個の表示パネル 1を一括して貼 り合わせた。 1つの表示パネルの大きさは、 およそ 14mmX 1 1 mm (対角 0 · 7インチ） とした。 この段階で、 · 1 36個の表示パネル 1 (液晶注入前） につい てギャップ 4Hを測定したところ、 シールパターン 4の近傍においては 1. β m± 3 %であり、 有効画面領域 3の中央部分においては 1. 9 ;um± 1 0%であ つた。 さらに、 液晶を注入し、 封止するなどして完成した各表示パネル 1につい てギャップ 4Hを測定したところ、 いずれの表示パネル 1においても、 全面に亘 つて 1. 9 m± 3 %に収まっていることが確認できた。
このように、 上記第 1および第 2の実施の形態の製造装置およびそれを用いた 製造方法によれば、 いずれも均一なギャップ形成ができることがわかった。 特に ギャップ 4Hとして 2. 5； m以下の狭い均一なギャップの形成が求められる表 示デバイスを製造する場合に好適であり、 ギャップ 4Hは 1. 0 m程度まで狭 くしても均一に形成できることがわかった。 また、 一括して貼り合わされる表示 パネル 1の大きさをおよそ 3 5 mm X 2 0 mm (対角 1 · 5インチ） とした： ¾合 にも、 全面に亘つてギヤップ 4 Hを均一に形成できることがわかった。
そして上記第 1および第 2の実施の形態の製造装置およびそれを用いた製造方 法により製造された表示デバイスは、 表示部を有する所定の表示パネルを含んで なる表示デバイスであって、 この表示パネルを構成する互いに対向する第 1およ び第 2の基板と、 第 1および第 2の基板の外縁に沿って表示部以外の領域に形成 されたシールパターンとを備え、 そのシールパターンは間隔調整部材を含む材料 を用いて形成され、 その間隔調整部材はシールパターンにのみに配置され、 表示 部には配置されていない構成を有している。 上述の第 1および第 2の実施例に示 すように、 この表示デバイスは、 一例として、 対角の寸法が 0 . 7インチ以上の 表示パネルにおいて、 第 1の基板と第 2の基板との間隔が 2 以下の狭い均一 なギャップを形成している。
以上、 いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、 本発 明はこれらの実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。 例えば、 本実施の 形態および実施例では、 U V硬化型樹脂を用いてシールパターンを構成するよう にしたが、 例えば、 熱硬化型樹脂を用いてもよい。 この場合には、 一対の定盤と して、 U V透過率の高い材料を用いなくともよい。 さらにシールパターンを構成 する材料としては上記に限定されず、 下部および上部基板を加圧した状態で硬化 可能であり、 かつ、 液晶材料など周囲の材料に悪影響を与えない材料であれば適 用可能である。 また、 有効画面領域内のスぺーザの存在によって生じる光抜け等 の配向不良などの問題が画質の劣化に影響しない場合には、 スぺーサを有効画面 領域に分散させるようにしてもよく、 この場合には、 より一層、 均一なギャップ 形成が可能となる。 さらに、 本実施の形態および実施例では、 下部基板側の定盤 を移動することにより貼り合わせを行うようにしたが、 上部基板側の定盤を移動 するようにしてもよい。
また、 本実施の形態および実施例では、 一対の定盤が、 少なくとも一方の面に シールパターンに対応した平面形状をなす凸部パターンが形成された一対の平行 面を有するようにしたが、 とりわけ、 一対の平行面の双方に凸部パターンを形成 することが望ましい。 また、 凸部パターンの高さ （すなわち、 凹部パターンの深 さ） が均一になっていることが好ましいとしたが、 シールパターンの形状によつ ては、 均一加圧を実現するために高さを適宜変えるようにしてもよい。
また、 本発明における凸部パターンの各部分のサイズは、 シールパターンの位 置、 シールパターンの幅、 シールパターンに含まれる間隔調整部材の量、 各基板 の表面粗さまたは反り等を考慮して決定することが好ましい。
以上説明したように、 本発明の表示デバイスの製造装置によれば、 第 1および 第 2の基板における一対の対向面のうちの少なくとも一方に形成され、 複数の表 示パネルの表示領域の外縁に沿った形状をなすシールパターンと、 第 1および第 2の基板における一対の平行面のうちの少なくとも一方に形成され、 シールパタ ーンに対応した平面形状をなす凸部パターンとが一致するように位置合わせを行 い、 一対の定盤を用いて平行面に垂直な方向に第 1および第 2の基板を加圧する ようにした。 このため、 第 1の基板と第 2の基板とのギャップ、 すなわち、 有効 画面領域におけるギャップを均一に確保することができるので、 より高品位の画 質を有する表示デバイスを効率よく製造することができる。
特に、 シールパターン形成工程において、 表面粗さが 0 . 2 i m以下である第 1および第 2の基板を用いるようにした場合には、 シールパターンに対応する部 分の第 1および第 2の基板を均一に加圧することが、 より容易になる。
また、 特に、 シールパターン形成工程において、 間隔調整部材が分散された材 料を用いてシールパターンを形成するようにした場合には、 間隔調整部材に起因 する画質劣化を招くことなく均一なギヤップ形成を行うことができる。
また、 特に、 位置合わせ工程および貼り合わせ工程において、 シールパターン の幅と同等以上の幅をなす凸部パターンが形成された一対の定盤を用いるように した場合には、 製造上のマ一ジンが確保され、 より容易に位置合わせを行うこと ができる。 この結果、 より確実にシールパターンに対応する領域のみを加圧する ことができ、 均一なギャップ形成が容易になる。
また、 特に、 さらに、 位置合わせ工程において、 一対の定盤と第 1および第 2 の基板との間に緩衝部材を挟むようにした場合には、 第 1および第 2の基板にお けるシールパターンに対応する部分に対して全面に亘つて、 より均一な加圧を行 うことができ、 容易に均一なギャップ形成が可能となる。
また、 特に、 位置合わせ工程および貼り合わせ工程において、 一対の定盤のう ちの少なくとも一方として、 凸部パターンが形成された弾性面を有するものを用 いるようにした場合には、 緩衝部材を用いることなく第 1および第 2の基板の曲 がりなどを吸収しつつ、 複数の表示パネルのシールパターンに対応する領域の全 体に、 より強く確実に加圧をおこなうことができる。
また、 特に、 貼り合わせ工程において、 多段的に第 1および第 2の基板を加圧 するようにした場合には、 より安定した均一なギャップ形成が可能となる。 また、 特に、 凸部パターンが、 シールパターンの幅と同等以上の幅を有するよ うにした場合には、 製造上のマ一ジンが確保され、 より容易に位置合わせを行う ことができる。 この結果、 より確実にシールパターンに対応する領域のみを加圧 することができ、 均一なギャップ形成が容易になる。
また、 特に、 一対の定盤のうちの少なくとも一方が、 凸部パターンが形成され た弾性面を有するものである場合には、 第 1および第 2の基板の曲がりなどを吸 収しつつ、 複数の表示パネルのシールパターンに対応する領域の全体に、 より強 く確実に加圧をおこなうことができる。

Claims

請求の範囲
1 . 所定の表示パネルを含んでなる表示デバイスの製造方法であって、
互いに対向する第 1および第 2の基板における一対の対向面のうちの少なくと も一方に、 複数の前記表示パネルの表示領域の外縁に沿ってシールパターンを形 成するシールパターン形成工程と、
少なくとも一方の面に前記シールパターンに対応した平面形状をなす凸部パ夕 ーンが形成された一対の平行面を有する一対の定盤を用い、 前記一対の平行面の 間に、 前記シールパターンと前記凸部パターンとが一致するように前記第 1およ び第 2の基板を配置する位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程において配置された前記第 1 および第 2の基板を、 前記一 対の定盤を用いて前記平行面に垂直な方向に所定の間隔となるように加圧し、 さ らに前記シールパターンを硬化させて貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を含む
ことを特徴とする表示デバイスの製造方法。
2 . さらに、 前記表示パネルごとに前記第 1および第 2の基板を切断する切り出 し工程を含む
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
3 . 前記シールパターン形成工程において、
前記第 1および第 2の基板のいずれか一方に、 表示制御用の半導体素子が形成 されたシリコン基板を用いる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
4 . 前記シールパターン形成工程において、
前記第 1および第 2の基板のうちの少なくとも一方に、 透明電極が形成された ガラス基板を用いる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
5 . 前記シールパターン形成工程において、 前記第 2の基板として紫外線透過性 の基板を用いると共に、 紫外線硬化型樹脂を用いて前記シールパターンを形成し、 前記貼り合わせ工程において、 前記一対の定盤のうちの、 前記第 2の基板に対 応する側に紫外線透過性の定盤を用い、 加圧保持した状態で前記紫外線透過性の 定盤と前記第 2の基板とを通して紫外線を照射することにより前記シールパター ンを硬化させる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
6 . 前記シールパターン形成工程において、 熱硬化型樹脂を用いて前記シールパ ターンを形成し、
前記貼り合わせ工程において、 加圧保持した状態で加熱することにより前記シ ールパターンを硬化させる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
7 . 前記シールパターン形成工程において、 表面粗さが 0 . 2 μ πι以下である前 記第 1および第 2の基板を用いる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
8 . 前記シールパターン形成工程において、 間隔調整部材が分散された材料を用 いて前記シールパターンを形成する
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
9 . 前記位置合わせ工程および貼り合わせ工程において、 前記シールパターンの 幅と同等以上の幅をなす前記凸部パターンが形成された前記一対の定盤を用いる ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
1 0 . さらに、 前記位置合わせ工程において、
前記一対の定盤と前記第 1および第 2の基板との間に緩衝部材を挟むようにす る
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
1 1 . 前記位置合わせ工程および貼り合わせ工程において、
前記一対の定盤のうちの少なくとも一方として、 前記凸部パターンが形成され た弾性面を有するものを用いる
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
1 2 . 前記貼り合わせ工程において、 多段的に前記第 1および第 2の基板を加圧 することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示デバイスの製造方法。
1 3 . 所定の表示パネルを含んでなる表示デバイスの製造装置であって、 複数の前記表示パネルの表示領域の外緑に沿ったシールパターンに対応した平 面形状をなす凸部パターンが、 少なくとも一方の面に形成された一対の平行面を 有する一対の定盤と、
少なくとも一方に前記シールパターンが形成された一対の対向面を有する第 1 および第 2の基板を、 前記シールパターンと前記凸部パターンとがー致するよう に前記一対の平行面の間に配置する位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段により配置された前記第 1および第 2の基板を、 前記一対 の定盤を用いて前記平行面に垂直な方向に所定の間隔となるように加圧し、 さら に前記シールパターンを硬化させて貼り合わせる貼り合わせ手段と
を備えた
ことを特徴とする表示デバイスの製造装置。
1 4 . 前記凸部パターンが、 前記シールパターンの幅と同等以上の幅を有してい ることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の表示デバイスの製造装置。
1 5 . 前記一対の定盤のうちの少なくとも一方が、 前記凸部パターンが形成され た弾性面を有するものであることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の表示 デバイスの製造装置。
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