液晶表示装置の製造方法
【課題】液晶滴下管５６の先端５６ａから表示エリア１２に滴下又は塗布する液晶ＬＣの量を常時所定量とすることにより、品質が極めて安定した高精細画像表示対応の液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】先端５６ａから所定量の液晶玉ＬＣ１を表示エリア１２の第１の箇所１２ａに移した後、先端５６ａを離間し、検出手段ＣＡで先端５６ａの液晶残留ＬＣ２を検出した場合は、この液晶残留ＬＣ２を表示エリア１２の異なる第２の箇所１２ｂにに移してこれを拭い、再び先端５６ａを離間し、液晶残留の有無を再度検査し、この手順を、液晶残留が検出されなくなるまで繰り返し、滴下前の液晶玉ＬＣ１の量を所定量に維持する。
【解決手段】先端５６ａから所定量の液晶玉ＬＣ１を表示エリア１２の第１の箇所１２ａに移した後、先端５６ａを離間し、検出手段ＣＡで先端５６ａの液晶残留ＬＣ２を検出した場合は、この液晶残留ＬＣ２を表示エリア１２の異なる第２の箇所１２ｂにに移してこれを拭い、再び先端５６ａを離間し、液晶残留の有無を再度検査し、この手順を、液晶残留が検出されなくなるまで繰り返し、滴下前の液晶玉ＬＣ１の量を所定量に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型の画素電極を有する液晶表示装置を製造する、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は一般的な反射型の液晶表示装置の一例を示す拡大断面図、図９は図８に示す液晶表示装置の分解斜視図、図１０は液晶表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。
【０００３】
図８、図９に示すように、液晶表示装置２は、画素電極基板４と、透明電極基板６とを、その間に形成された隙間８に液晶ＬＣを封止して形成されている。上記画素電極基板４は、例えばシリコン基板等の半導体基板を切り出したものであり、その表面には、例えばアルミニウム合金よりなる反射型の画素電極１０が縦横にマトリクス状に多数配置されており、この画素電極１０の下部には、この画素電極１０を駆動するための例えばＣ−ＭＯＳ型のスイッチング素子や保持容量等よりなる図示しない駆動回路が設けられている。
【０００４】
上記画素電極１０がマトリクス状に多数配列されている箇所が表示エリア１２となっている。また上記表示エリア１２には、ここに設けた画素電極１０の上面全体を覆うように、液晶ＬＣを配向させるための例えばポリイミド膜や酸化シリコン膜よりなる第１の配向膜１６が形成されている。
【０００５】
また上記透明電極基板６は、例えば透明なガラス基板よりなり、その対向面側には例えばＩＴＯ（インジウムースズ酸化物）よりなる透明電極１８が全面に共通に形成されている。そして、この透明電極１８の表面には、液晶ＬＣを配向させるための例えばポリイミド膜や酸化シリコン膜よりなる第２の配向膜２０が形成されている。
【０００６】
この透明電極基板６の反対側面には、反射防止膜２２が形成されており、この反射防止膜２２側の面より光が入射される。そして、上記画素電極基板４と透明電極基板６とは、上記画素電極１０と透明電極１８とを対向させ、表示エリア１２の周囲に接着剤とスペーサとを含むシール接着剤２４を枠状に形成して、これを介在させて固着されており、上記隙間８内に液晶ＬＣを封入している。
【０００７】
このような液晶表示装置２において、透明電極基板６の透明電極１８と各反射型の画素電極１０との間に映像信号が印加され、液晶ＬＣが駆動される。ここに透明電極基板６側から光が入射して、液晶ＬＣによって映像信号に応じた変調を受ける。この変調の度合いは各画素電極１０でコントロールされて、コントラストを有する画像となって画素電極１０の表面で反射され、再度、透明電極基板６側へ出射する。
【０００８】
上記したような液晶表示装置２は、その生産性向上、歩留まり向上、製造コスト低減のために、個々に作るのではなく、図１０に示すように、一度に多数の装置を一括して製造することが行われている。
【０００９】
すなわち、例えば円板状の大口径のシリコン基板よりなる画素電極基板母材２６上に、前述したような表示エリア１２及びこれを枠状に囲むシール接着剤２４を複数個所定の間隔ずつ隔てて形成し、これと対向する面側に円板状の大口径の例えばガラス基板よりなる透明電極基板母材２８に接合して固着する。
【００１０】
この場合、画素電極基板母材２６側にはすでに第１の配向膜１６が形成されており、また、透明電極基板母材２８側には、透明電極１８、第２の配向膜２０及び反射防止膜２２が形成されているのは勿論である。この場合、上記透明電極基板母材２８としては、円板形状のものに限らず、四角形状のものも用いられる。そして、両基板母材２６、２８を接合及び固着して母材接合体３０を形成し、この母材接合体３０を個々の素子単体に分断して切り出すようになっている。このようにそれぞれ切り出された単体が図８に示す液晶表示装置２となる。
【００１１】
このような液晶表示装置を作成する場合、表示エリア１２を枠状に囲むシール接着剤２４の枠内(隙間８)に液晶ＬＣを定量的に供給することは非常に重要な事項である。そして、液晶ＬＣの供給手法として一般的には、液晶ＬＣを微量滴下することができるディスペンサを用いて液晶ＬＣを一定量ずつ滴下することが行われている。
この手法を液晶滴下工法（ＯＤＦ：Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）と称する。
この場合、滴下する液晶ＬＣを除電することにより、滴下する液晶量を一定とすることができるから、これによって表示する画像の再現性を向上させて、画像品質を高めるようにしている。
【００１２】
さて、従来の液晶表示装置の製造方法としては、生産性向上、歩留まり向上、製造コスト低減のために、大型基板上に複数の液晶表示素子を配列し、対向電極と一括して貼り合わせた後、個々の液晶表示素子に分断する多面取りが採用されている。
【００１３】
即ち、図１０に示すように、円板状のシリコン基板よりなる画素電極基板母材２６上に、表示エリア１２及びこれを枠状に囲むシール接着剤２４を複数個所定の間隔、隔てて形成し、各枠内に所定量の液晶ＬＣを滴下した後、真空中にて対向する円板状の大口径の例えばガラス基板と貼り合わせる。
【００１４】
こうした構成の液晶表示装置を製造する場合、表示エリア１２を枠状に囲むシール接着剤２４の枠内に液晶ＬＣを定量的に供給することは非常に重要である。そこで、液晶を滴下する針状の液晶滴下管の外周面に液晶付着防止膜（いずれも図示せず）をコーティングし、液晶滴下管の外周への液晶の付着を防止、液晶滴下量のばらつきを抑えた液晶滴下装置がある（特許文献１）。
【００１５】
また、液晶吐出量の高精度制御のために、ノズル先端付近に付着した液晶を吹き飛ばすエアーノズルや、飛ばされた液晶を回収する吸入口を設けた液晶滴下装置がある（特許文献２）。
【００１６】
さらに、液晶吐出ノズルの表面に凝結した液晶を検出するセンサを備え、凝結した液晶が検出された場合に、液晶を滴下する場所ではないところにダミー滴下して凝結液晶を除去し、不良発生を防止する液晶滴下装置がある（特許文献３）。
【００１７】
【特許文献１】特開２００７−４００２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６５３６５号公報
【特許文献３】特開２００５−１４８７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、上記した液晶滴下装置に、表示エリア１２に用いる液晶ＬＣの量をばらつきなく等量にするために、液晶滴下量のばらつきを抑えた液晶滴下装置を用いることの開示はあるが、抑圧の対象となるばらつきは大きいものであるから、比較的に小さいばらつきに対しては有効に抑圧できない。この結果、これにより製造した液晶表示装置は、装置毎に液晶量が微小のばらつきを生すせるから、この結果、同一の映像信号を供給しても、表示される画像の諧調に僅かなばらつきが生じてしまう欠点があった。
【００１９】
こうした液晶表示装置毎の液晶量の小さなばらつきは、高精細でない映像を表示する装置では実用上問題とならないが、映像コンテンツの高精細化が大きく進展している状況下、これに対応した液晶表示装置は更なる高解像度と高輝度化とを兼ね備えたことが要求されているために、上記の液晶量の製品毎のばらつきが、高解像度化、高輝度化の良否に直結する。
【００２０】
このように、液晶表示装置の表示性能を大きく左右するのが液晶量の管理である。液晶量が最適量であれば規定する高解像度と高輝度化とを得ることができる。ところが、液晶量が最適量（等量）となるように厳密管理して液晶表示装置を製造しないと、これを用いた製品は、同一の製品であるのに解像度と輝度にばらつきが生じてしまい、安定した品質で製品を提供できないという問題があった。
【００２１】
本発明は、このような問題に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、液晶滴下装置を構成する液晶滴下管から滴下又は塗布する液晶量を常時等量とするよう管理することができるから、これによって製造した各液晶表示装置における液晶量はばらつかかないので、品質がきわめて安定し、高精細画像表示が可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
そこで本発明は、上記した課題を解決するために、下記する（１）〜（３）の構成を有する液晶表示装置の製造方法を提供する。
（１）図１、図２、図８に示すように、複数の画素電極１０をマトリクス状に配列してなる表示エリア１２の周囲をシール接着剤２４により囲む画素電極基板或いは画素電極基板母材２６（４）の前記表示エリア１２に対して、液晶滴下装置４６を用いて液晶ＬＣを所定量滴下することにより液晶表示装置２を製造する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶滴下装置４６は、
前記画素電極基板或いは画素電極基板母材２６（４）を載置する載置台（搬送機構）３４と、
前記液晶を滴下する液晶滴下管５６の先端５６ａから前記液晶ＬＣを滴下する滴下ヘッド５４と、
前記液晶滴下管５６の先端５６ａにおける前記液晶ＬＣの滴下前後の状態（図７（Ａ）に示す滴下前の液晶玉ＬＣ１、同（Ｂ）に示す滴下後の液晶残りＬＣ２，３）を検出する検出手段）ＣＡとを備えており、
前記液晶滴下管５６の先端５６ａに所定量の液晶玉ＬＣ１を生成する第１ステップ（図１（Ａ））と、
次に、前記先端５６ａを前記表示エリア１２に近接して、前記先端５６ａにある前記液晶玉ＬＣ１を前記表示エリア１２の第１の箇所１２ａへ移す第２ステップ（図１（Ｂ））と、
次に、前記先端５６ａを前記表示エリア１２の前記第１の箇所１２ａから離間し、前記検出手段ＣＡにて、前記先端５６ａに残留した液晶残留ＬＣ２を検出する第３ステップ（図１（Ｃ））と、
次に、前記先端５６ａに残留した前記液晶残留ＬＣ２を検出した場合は、再び、前記先端５６ａを前記表示エリア１２に近接して、前記第２ステップにて前記液晶玉ＬＣ１を移した前記表示エリア１２の前記第１の箇所１２ａとは異なる第２の箇所１２ｂに、前記液晶残留ＬＣ２を移して当該液晶残留ＬＣ２を拭う第４ステップ（図１（Ｄ））と、
次に、再び、前記先端５６ａを前記表示エリア１２の前記第２の箇所１２ｂから離間し、前記検出手段ＣＡにて前記先端５６ａに残留する液晶残留ＬＣ３を検出する第５ステップ（図１（Ｅ））と、
前記第５ステップ後、前記先端５６ａに残留した前記液晶残留ＬＣ３を検出した場合には、前記第５ステップにて当該液晶残留が検出されなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップを繰り返すことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（２） 前記第１ステップの直前に位置するステップとして、前記液晶滴下管５６の前記先端５６ａから液晶玉ＬＣ１を数適滴下して、前記先端５６ａに固着した液晶残留を取り除くステップを有することを特徴とする上記（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。
（３） 前記検出手段ＣＡは、撮像カメラ或いは光センサを含んで構成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
上記した本発明によれば、液晶滴下装置を構成する液晶滴下管から液晶表示装置の表示エリアに滴下する液晶量を常時等量とするよう管理することができるから、これによって製造した各液晶表示装置における液晶量はばらつかず均質になるので、品質がきわめて安定した高精細画像表示可能な液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を、図１〜図７を用いて説明する。
図１は本発明に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図、図２は液晶表示装置の製造システムを説明するための図、図３は液晶滴下装置を説明するための図、図４は滴下ヘッドを示す拡大図、図５は液晶を突出させたときの液晶滴下管の状態を示す図、図６はクラスタ型の製造システムを示す概略平面図、図７は液晶滴下管先端における液晶滴下前後の状態を説明するための図である。
【００２５】
まず、図２に示すように、液晶表示装置の製造システム３２は、各製造工程に対応した複数、図示例では６つのブロックにより構成されており、各ブロックを製造工程に従って図の左側から右側に向かって順番に配列したインライン型に構成されている。液晶表示装置は、各ブロックに備えられた搬送機構３４により各ブロックを移動しながら製造される。最初と最後のブロックを除いて各ブロックは、区画壁３６により例えば気密に区画されており、各ブロック間は、気密に開閉可能になされた開閉弁、例えばゲートバルブ３８により連通、及び遮断が自在になされている。
【００２６】
まず、第１ブロックは、基板供給ステージであり、ここに基板が供給される。
第２ブロックにはシール接着塗布装置４０が設けられる。この塗布装置４０は、搬送機構３４と、塗布ヘッド４２と塗布制御部４４とを有している。
第３ブロックには、本発明に関係する、液晶滴下装置４６が設けられる。
液晶滴下装置４６は、図３及び図４に示すように、載置台を兼ねる搬送機構３４と、液晶ＬＣを滴下するための液晶滴下ユニット４８と、所定の光を照射するための光照射手段５０とにより主に構成されている。
【００２７】
上記液晶滴下ユニット４８は、液晶ＬＣの流量を制御しつつ必要に応じて供給する滴下制御部５２と、この滴下制御部５２から供給管５３を介して供給される液晶ＬＣを受ける滴下ヘッド５４を有しており、この滴下ヘッド５４の先端（下部）には針状、或いはニードル状の細い液晶滴下管５６が下方に向けて延びている。
この液晶滴下管５６は、例えばステンレス等の金属材料またはフッ素樹脂系材料等よりなる管本体５７と、この管本体５７の外周面の全体に均一にコーティングされている液晶付着防止膜５８とよりなる。
【００２８】
この液晶付着防止膜５８は、光を受けることによって液晶ＬＣの付着防止作用を呈するようになっている。この液晶付着防止膜５８としては、例えば酸化チタン膜やフッ素樹脂膜を用いることができる。また上記管本体５７の内径は、例えば０．１５〜０．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２９】
また上記光照射手段５０は、照射光発生源６０と、発生された照射光を導く光ファイバ６２と、この光ファイバ６２に連結された照射ヘッド６４とよりなり、上記液晶滴下管５６に被覆した液晶付着防止膜５８に所定の光を照射し得るようになっている。この照射光Ｌ１としては、紫外線や赤外線が用いられ、例えば液晶付着防止膜５８が酸化チタンの場合には紫外線が有効であり、フッ素樹脂膜の場合には赤外線が有効である。
【００３０】
ＣＡは、液晶滴下管５６の下端先端５６ａに付着する液晶ＬＣの滴下状態を撮像するカメラである。カメラＣＡは、液晶滴下管５６の先端５６ａに付着する液晶ＬＣがないことを撮像画像を通して監視するために、その画像を撮影するのものである。
【００３１】
更に、上記滴下ヘッド５４及び搬送機構３４を囲んで、接地された遮蔽シールド６６が設けられており、遮蔽シールド６６内を外部に対して電気的に遮蔽して帯電を防止するようになっている。
【００３２】
また、ここで載置台を兼ねる搬送機構３４は、ＸＹステージ機能を有しており、基板をこの上に載置した状態で平面内の任意の位置に相対的に移動できるようになっている。尚、滴下ヘッド５４側をＸ、Ｙ方向へ移動できるようにしてもよい。
【００３３】
図２に戻って、次に第４ブロックは、プレスステージであり、このプレスステージには、搬送機構３４と、ガラス基板（透明電極基板）等を保持するチャッキングステージ６８とを有している。また、このステージ内は、圧力制御弁７０と真空ポンプ７２とで必要に応じて所定の真空圧に維持できるようになっている。
【００３４】
次に、第５ブロックは紫外線照射ステージであり、ここでは搬送機構３４と紫外線照射手段７４とを有している。尚、このステージは併せてオーブン機能も有しており、基板を加熱し得るようになっている。
【００３５】
次に、第６ブロックは基板取出しステージであり、貼り合わせが完了した液晶表示装置が、搬送機構３４によりここに搬送されてくることになる。
【００３６】
次に、上記処理システムを用いて、液晶表示装置を製造する工程について、具体的に説明する。
【００３７】
まず、第１ブロックの搬送機構３４に画素電極基板母材２６をセットする。また第４ブロックには透明電極基板母材２８をセットしておく。この画素電極基板母材２６は、予め画素電極１０（表示エリア１２）とその下部にＣＭＯＳスイッチング回路のプロセスが施されている。この表示エリア１２は母材２８の表面に複数個形成されている。また透明電極基板２８は、ガラス基板の貼り合せ面に透明電極である例えばＩＴＯ膜（インジウムと鉛の酸化膜）が予め成膜してある。
【００３８】
そして、画素電極基板母材２６及び透明電極基板母材２８は、それぞれ酸化シリコン膜の配向膜１６、２０がそれぞれコーティングしてある。尚、これらに代えて一つの表示エリア１２からなる画素電極基板４及び透明電極基板６を用いてもよい。また、配向膜は、酸化シリコン膜以外にポリイミド膜やダイヤモンド状カーボン膜でもかまわない。そして、上記第１ブロックの搬送機構３４により画素電極基板母材２６を第２ブロックの搬送機構３４上にセットする。ここでは、画素電極１０からなる表示エリア１２の外周に沿って、シール接着剤２４を塗布ヘッド４２で塗布する。
【００３９】
次に、シール接着剤２４の塗布が終わった画素電極基板母材２６を搬送機構３４で第３ブロックの搬送機構３４上に移送する。ここでは、前工程で表示エリア１２に沿って塗布されたシール接着剤２４の内部（表示エリア上）に滴下ヘッド５４により液晶ＬＣを定量だけ滴下する。
【００４０】
この第３ブロックの搬送機構３４は、ＸＹステージ機能を有する載置台となっており、この載置台３４上にセットされた画素電極基板母材２６に対して滴下ヘッド５４は載置台３４をＸ・Ｙ方向へさせることにより、各表示エリア１２の位置に相対的に移動する。
【００４１】
滴下ヘッド５４の液晶滴下管５６から液晶ＬＣが出始める前に、滴下ヘッド５４から下方に延びるその液晶滴下管５６に光照射手段５０により光を照射する。例えば液晶滴下管５６の液晶付着防止膜５８として、酸化チタンがコーティングしてある場合は、ここにＵＶ光を照射する。これにより、液晶滴下管５６の先端５６ａから液晶ＬＣが湧出してきても液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣが付着せず、液晶滴下管５６の先端のみに液晶ＬＣが液滴として留まり、画素電極基板母材２６上に滴下または、塗布した場合に、所望とする正確な液晶量の滴下が可能となる。
【００４２】
また液晶付着防止膜５８としてフッ素樹脂がコーティングしてある場合には、ここに赤外光を照射する。これにより上記の場合と同様、液晶滴下管５６の先端５６aから液晶ＬＣが湧出してきても液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣが付着せず、液晶滴下管５６の先端５６ａのみに液晶ＬＣが液滴として留まり、画素電極基板母材２６上に滴下または、塗布した場合に、所望とする正確な液晶量の滴下が可能となる。
【００４３】
これらを更に、図示すると、図５（Ａ）は液晶ＬＣを湧出させたときの液晶滴下管５６の先端５６aの状態を示し、液晶ＬＣを滴下又は塗布した後の状態を図５（Ｂ）に示す。つまり、液晶ＬＣを滴下または塗布した後には液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣは付着していない。
【００４４】
上述のように液晶付着防止膜５８に所定の光（紫外線、赤外線を含む）を照射すると、液晶LCの付着防止効果が生ずるのは、以下の理由による。すなわち、紫外線や赤外線の照射により、液晶付着防止膜５８のぬれ性状態がコントロールされ、液晶ＬＣをはじくように作用する。特に、酸化チタンは光触媒作用があり、親水性または親油性が改善されて非常に液晶ＬＣをはじき易くなる。またフッ素樹脂としては、例えばテフロン(登録商標)樹脂を使用でき、このテフロン(登録商標)樹脂は、ぬれ性の改善の他に、特に、液晶材料への汚染を防止することもできる。
【００４５】
また上述のような高精度な滴下量制御を必要とする理由を説明する。例えば、画像の表示エリア１２が対角０．７インチサイズの液晶表示装置の場合、液晶ＬＣが挟持されるセルギャップを約３．５μｍ（ミクロン）とした場合、表示エリア１２外の体積も含めて最適となる液晶ＬＣの体積は、約０．６μｌ（マイクロリットル）となる。さらに、この液晶表示装置のセルギャップ均一性を画像表示において所望する品質に保つには、上記約０．６μｌの２％乃至３％の精度で液晶LCを定量して滴下しなければならない。従って、液晶ＬＣを定量滴下する際に、滴下ヘッド５４の液晶滴下管５６に付着する液晶ＬＣが存在すると上記の滴下量の精度に影響を及ぼすことになってしまう。
【００４６】
実際に、酸化チタンやフッ素樹脂よりなる液晶付着防止膜５８のコーティングを施さず、しかも光照射も行わない場合は、液晶ＬＣの滴下量のばらつきが、０．０２乃至０．０３μｌであったが、本発明による液晶付着防止膜５８のコーティング及び光照射を行うと、この液晶ＬＣの滴下量のばらつきが０．０１乃至０．０２μｌまで改善することができた（約３％以内）。
【００４７】
次に、このようにして、液晶ＬＣが滴下された画素電極基板母材２６を第４ブロックの真空プレス部内のプレスステージ（搬送機構３４）に移設する。さらに、真空プレス部内のプレスステージに対向するチャッキングステージ６８に透明電極基板母材２８を透明電極側が画素電極基板母材２６側に向くようにセットする。
【００４８】
真空プレス部は、真空排気が可能となっており、両基板母材のセットを行い、真空チャンバを閉じた後、排気する。このときの排気到達圧力は、１×１０−２Ｔｏｒｒ（１Ｔｏｒｒ＝１３３Ｐａ）より高真空が望ましい。
【００４９】
上記の真空度に到達した後、両基板の各母材２６,２８を重ね合わせ、画素電極基板母材２６に塗布したシール接着剤２４が透明電極基板母材２８に接触していることを確認し、真空チャンバ内に空気、窒素ガス等を大気圧になるまで導入する。これにより、重ね合わせた両基板母材２６,２８には大気圧が掛かり、各表示装置ごとに滴下した液晶ＬＣは、表示エリア１２内の空間に満たされ、かつ必要な体積を滴下してあるので、シール接着剤２４内に混入してあるスペーサーボールにより、セルギャップが規制され、ギャップ均一性の良好な液晶表示装置の集合体としての貼り合せ基板、すなわち母材結合体３０ができる。
【００５０】
次に、この貼り合せ基板（母材結合体３０）を第５ブロックのＵＶキュア部に移送し、表示エリア１２をマスクしてシール接着剤２４の部分すべてにＵＶ照射手段７４によりＵＶ光を照射する。この時、１００−２００ｍＷ／ｃｍ２の光量 で２０−３０秒程度照射するのが望ましい。またこの後、基板全体を加熱するのがよい。ＵＶキュア終了後、貼り合せ基板（母材結合体３０）は、第６ブロックに移送され、その後、オーブンにて熱キュアが行われる。これにより、基板の貼り合せは完了する。
【００５１】
上記の例としては、シール接着剤２４のキュアは、ＵＶ光と熱を併用して行ったが、それぞれ単一のキュアであってもかまわない。この後、貼り合せ基板（母材結合体３０）を個々の素子に分断し、配線を行って反射型の液晶表示装置２が完成する。
【００５２】
上記の製造方法で作製された反射型の液晶表示装置２は、セルギャップの均一性が良好で、画像として評価した場合、駆動時の明暗ムラがほとんど無く、リアプロジェクションディスプレイに搭載した場合は、色ムラ等の画像不良のない良好な映像を表示できた。また、製造工程内では、セルギャップ不均一として排除される不良が低減できるので、製造歩留りを向上させることができる。
【００５３】
尚、図２に示す場合には、各ブロックを直線状に配列した製造システム３２を例にとって説明したが、これに限定されず、図６に示すように、基板搬送用のロボットアーム８０を中心として、その周囲に第１〜第６の各ブロックをクラスタ型に配置するようにしてもよい。ここで第１ブロックには母材カセットを用意し、第６ブロックには貼り合わせ基板回収セットを用意する。また、別途、透明電極基板であるガラス基板を収容するガラス基板カセット８２も用意する。これにより、各ブロック間は、上記ロボットアーム８０を用いて基板等が搬送されることになる。
【００５４】
ところで、液晶ＬＣの滴下前後の、液晶滴下管５６の先端５６ａは、図７に示すように、滴下前（図７（Ａ））、滴下後（図７（Ｂ））のいずれの状態においても、液晶ＬＣが存在することとなる。即ち、滴下前は、液晶玉ＬＣ１が液晶滴下管５６の先端５６ａに存在しており、この先端５６ａを画素電極基板母材２６に近づけて、この液晶玉ＬＣ１を接触させて、液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６表面に移している。
【００５５】
しかし、液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６表面に移した後でも、液晶滴下管５６の先端５６ａには、図７（Ｂ）に示すように、液晶残留ＬＣ２が生じていることが確認された。
【００５６】
そこで、再度、画素電極基板母材２６の液晶ＬＣがまだ無い部分（又は本来液晶滴下が行われない部分）に液晶滴下管５６を近づけて、この液晶残留ＬＣ２を画素電極基板母材２６に再度接触を行って、液晶残留ＬＣ２を基板２６側に殆ど移すことができた。
【００５７】
ここで、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記した図７に示したように、液晶滴下が行われた後に、液晶滴下管５６の先端５６ａに残留した液晶残留ＬＣ２を基板２６側に移すことにより、この液晶残留ＬＣ２を効果的にほぼ拭い去ることを目的として行われる。
【００５８】
このために、液晶滴下管５６の先端５６ａに付着する液晶ＬＣの滴下状態を撮像するカメラＣＡは、下記する図１、図７にそれぞれ示すように、液晶滴下管５６の先端５６ａに留まる液晶ＬＣの液滴状態、即ち、滴下前の液滴状態（図７（Ａ））、滴下後の液滴状態（図７（Ｂ））を撮像する。詳しくは、滴下前状態（図１（Ａ））、第１回滴下状態（図１（Ｂ））、第１回滴下後状態（図１（Ｃ））、第２回滴下状態（図１（Ｄ））、第２回滴下後状態（図１（Ｅ））を順次撮像する。第２回滴下後状態以降、必要に応じて、第３回の滴下が行われる場合には、第３回滴下状態、第３回滴下後状態を順次撮像する。
以下、図１(A)〜(E)で示す状態を、順次説明する。
【００５９】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、滴下前、滴下、滴下後、二度滴下、二度滴下後の各手順を備えている。
【００６０】
詳しくは、次の（１）〜（５）の順序で、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶ＬＣを画素電極基板母材２６側に全て移すことができる。
【００６１】
（１）上記した表示エリア１２の周囲をシール接着剤２４により囲む画素電極基板母材２６に対して液晶ＬＣを所定量滴下するために、液晶滴下装置４６を構成する液晶滴下管５６の先端５６ａに、所定量の液晶玉ＬＣ１を湧出する（図１（Ａ））。
【００６２】
（２）次に、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６上に接触し、この液晶玉ＬＣ１を表示エリア１２の箇所１２ａに付着する（図１（Ｂ））。
【００６３】
（３）次に、液晶玉ＬＣ１を付着した表示エリア１２の箇所１２ａから液晶滴下管５６の先端５６ａを離間し、液晶滴下管５６の先端５６ａに残留している液晶残留ＬＣ２をカメラＣＡ又は光センサにて観察、検出する（図１（Ｃ））。
【００６４】
（４）この後、液晶滴下管５６の先端５６ａに液晶残留ＬＣ２が確認された場合、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶玉ＬＣ２を画素電極基板母材２６上に接触し、液晶残留ＬＣ２を、液晶玉ＬＣ１を付着した表示エリア１２の箇所１２ａとは異なる箇所１２ｂにに付着する（図１（Ｄ））。
【００６５】
（５）次に、液晶玉ＬＣ２を付着した表示エリア１２の異なる箇所１２ｂから液晶滴下管５６の先端５６ａを離間し、液晶滴下管５６の先端５６ａの状態を、カメラＣＡ又はセンサにて再度観察、検出する（図１（Ｅ））。
【００６６】
この結果、液晶残留ＬＣ２を再び検出した場合には、前記（５）にて当該残渣が検出されなくなるまで、前記（４）、（５）を順次繰り返す。これによって、前記（１）において、液晶滴下管５６の先端５６ａに湧出する液晶玉ＬＣ１を常時所定量に維持することが出来る。
【００６７】
また、前記（１）に位置するステップとして、液晶滴下管５６の先端５６ａから液晶液滴ＬＣを数適滴下して液晶滴下管５６の先端５６ａに固着した液晶液滴を予め取り除くステップを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図２】液晶表示装置の製造システムを説明するための図である。
【図３】液晶滴下装置を説明するための図である。
【図４】滴下ヘッドを示す拡大図である。
【図５】液晶を突出させたときの液晶滴下管の状態を示す図である。
【図６】クラスタ型の製造システムを示す概略平面図である。
【図７】液晶滴下管先端における液晶滴下前後の状態を説明するための図である。
【図８】一般的な反射型の液晶表示装置の一例を示す拡大断面図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１０】液晶表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
２…液晶表示装置
４…画素電極基板
６…透明電極基板
１０…画素電極
１２…表示エリア
１２ａ…第１の箇所
１２ｂ…第２の箇所
２４…シール接着剤
２６…画素電極基板母材
２８…透明電極基板母材
３０…母材結合体
３２…製造システム
３４…搬送機構（載置台）
４６…液晶滴下装置
４８…液晶滴下ユニット
５０…光照射手段
５２…滴下制御部
５４…滴下ヘッド
５６…液晶滴下管
５６ａ…液晶滴下管先端
５７…管本体
５８…液晶付着防止膜
６０…照射光発生源
６２…光ファイバ
６４…照射ヘッド
ＣＡ…カメラ、光センサ（検出手段）
ＬＣ…液晶
ＬＣ１…液晶玉
ＬＣ２，ＬＣ３…液晶残留
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型の画素電極を有する液晶表示装置を製造する、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は一般的な反射型の液晶表示装置の一例を示す拡大断面図、図９は図８に示す液晶表示装置の分解斜視図、図１０は液晶表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。
【０００３】
図８、図９に示すように、液晶表示装置２は、画素電極基板４と、透明電極基板６とを、その間に形成された隙間８に液晶ＬＣを封止して形成されている。上記画素電極基板４は、例えばシリコン基板等の半導体基板を切り出したものであり、その表面には、例えばアルミニウム合金よりなる反射型の画素電極１０が縦横にマトリクス状に多数配置されており、この画素電極１０の下部には、この画素電極１０を駆動するための例えばＣ−ＭＯＳ型のスイッチング素子や保持容量等よりなる図示しない駆動回路が設けられている。
【０００４】
上記画素電極１０がマトリクス状に多数配列されている箇所が表示エリア１２となっている。また上記表示エリア１２には、ここに設けた画素電極１０の上面全体を覆うように、液晶ＬＣを配向させるための例えばポリイミド膜や酸化シリコン膜よりなる第１の配向膜１６が形成されている。
【０００５】
また上記透明電極基板６は、例えば透明なガラス基板よりなり、その対向面側には例えばＩＴＯ（インジウムースズ酸化物）よりなる透明電極１８が全面に共通に形成されている。そして、この透明電極１８の表面には、液晶ＬＣを配向させるための例えばポリイミド膜や酸化シリコン膜よりなる第２の配向膜２０が形成されている。
【０００６】
この透明電極基板６の反対側面には、反射防止膜２２が形成されており、この反射防止膜２２側の面より光が入射される。そして、上記画素電極基板４と透明電極基板６とは、上記画素電極１０と透明電極１８とを対向させ、表示エリア１２の周囲に接着剤とスペーサとを含むシール接着剤２４を枠状に形成して、これを介在させて固着されており、上記隙間８内に液晶ＬＣを封入している。
【０００７】
このような液晶表示装置２において、透明電極基板６の透明電極１８と各反射型の画素電極１０との間に映像信号が印加され、液晶ＬＣが駆動される。ここに透明電極基板６側から光が入射して、液晶ＬＣによって映像信号に応じた変調を受ける。この変調の度合いは各画素電極１０でコントロールされて、コントラストを有する画像となって画素電極１０の表面で反射され、再度、透明電極基板６側へ出射する。
【０００８】
上記したような液晶表示装置２は、その生産性向上、歩留まり向上、製造コスト低減のために、個々に作るのではなく、図１０に示すように、一度に多数の装置を一括して製造することが行われている。
【０００９】
すなわち、例えば円板状の大口径のシリコン基板よりなる画素電極基板母材２６上に、前述したような表示エリア１２及びこれを枠状に囲むシール接着剤２４を複数個所定の間隔ずつ隔てて形成し、これと対向する面側に円板状の大口径の例えばガラス基板よりなる透明電極基板母材２８に接合して固着する。
【００１０】
この場合、画素電極基板母材２６側にはすでに第１の配向膜１６が形成されており、また、透明電極基板母材２８側には、透明電極１８、第２の配向膜２０及び反射防止膜２２が形成されているのは勿論である。この場合、上記透明電極基板母材２８としては、円板形状のものに限らず、四角形状のものも用いられる。そして、両基板母材２６、２８を接合及び固着して母材接合体３０を形成し、この母材接合体３０を個々の素子単体に分断して切り出すようになっている。このようにそれぞれ切り出された単体が図８に示す液晶表示装置２となる。
【００１１】
このような液晶表示装置を作成する場合、表示エリア１２を枠状に囲むシール接着剤２４の枠内(隙間８)に液晶ＬＣを定量的に供給することは非常に重要な事項である。そして、液晶ＬＣの供給手法として一般的には、液晶ＬＣを微量滴下することができるディスペンサを用いて液晶ＬＣを一定量ずつ滴下することが行われている。
この手法を液晶滴下工法（ＯＤＦ：Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）と称する。
この場合、滴下する液晶ＬＣを除電することにより、滴下する液晶量を一定とすることができるから、これによって表示する画像の再現性を向上させて、画像品質を高めるようにしている。
【００１２】
さて、従来の液晶表示装置の製造方法としては、生産性向上、歩留まり向上、製造コスト低減のために、大型基板上に複数の液晶表示素子を配列し、対向電極と一括して貼り合わせた後、個々の液晶表示素子に分断する多面取りが採用されている。
【００１３】
即ち、図１０に示すように、円板状のシリコン基板よりなる画素電極基板母材２６上に、表示エリア１２及びこれを枠状に囲むシール接着剤２４を複数個所定の間隔、隔てて形成し、各枠内に所定量の液晶ＬＣを滴下した後、真空中にて対向する円板状の大口径の例えばガラス基板と貼り合わせる。
【００１４】
こうした構成の液晶表示装置を製造する場合、表示エリア１２を枠状に囲むシール接着剤２４の枠内に液晶ＬＣを定量的に供給することは非常に重要である。そこで、液晶を滴下する針状の液晶滴下管の外周面に液晶付着防止膜（いずれも図示せず）をコーティングし、液晶滴下管の外周への液晶の付着を防止、液晶滴下量のばらつきを抑えた液晶滴下装置がある（特許文献１）。
【００１５】
また、液晶吐出量の高精度制御のために、ノズル先端付近に付着した液晶を吹き飛ばすエアーノズルや、飛ばされた液晶を回収する吸入口を設けた液晶滴下装置がある（特許文献２）。
【００１６】
さらに、液晶吐出ノズルの表面に凝結した液晶を検出するセンサを備え、凝結した液晶が検出された場合に、液晶を滴下する場所ではないところにダミー滴下して凝結液晶を除去し、不良発生を防止する液晶滴下装置がある（特許文献３）。
【００１７】
【特許文献１】特開２００７−４００２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６５３６５号公報
【特許文献３】特開２００５−１４８７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、上記した液晶滴下装置に、表示エリア１２に用いる液晶ＬＣの量をばらつきなく等量にするために、液晶滴下量のばらつきを抑えた液晶滴下装置を用いることの開示はあるが、抑圧の対象となるばらつきは大きいものであるから、比較的に小さいばらつきに対しては有効に抑圧できない。この結果、これにより製造した液晶表示装置は、装置毎に液晶量が微小のばらつきを生すせるから、この結果、同一の映像信号を供給しても、表示される画像の諧調に僅かなばらつきが生じてしまう欠点があった。
【００１９】
こうした液晶表示装置毎の液晶量の小さなばらつきは、高精細でない映像を表示する装置では実用上問題とならないが、映像コンテンツの高精細化が大きく進展している状況下、これに対応した液晶表示装置は更なる高解像度と高輝度化とを兼ね備えたことが要求されているために、上記の液晶量の製品毎のばらつきが、高解像度化、高輝度化の良否に直結する。
【００２０】
このように、液晶表示装置の表示性能を大きく左右するのが液晶量の管理である。液晶量が最適量であれば規定する高解像度と高輝度化とを得ることができる。ところが、液晶量が最適量（等量）となるように厳密管理して液晶表示装置を製造しないと、これを用いた製品は、同一の製品であるのに解像度と輝度にばらつきが生じてしまい、安定した品質で製品を提供できないという問題があった。
【００２１】
本発明は、このような問題に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、液晶滴下装置を構成する液晶滴下管から滴下又は塗布する液晶量を常時等量とするよう管理することができるから、これによって製造した各液晶表示装置における液晶量はばらつかかないので、品質がきわめて安定し、高精細画像表示が可能な液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
そこで本発明は、上記した課題を解決するために、下記する（１）〜（３）の構成を有する液晶表示装置の製造方法を提供する。
（１）図１、図２、図８に示すように、複数の画素電極１０をマトリクス状に配列してなる表示エリア１２の周囲をシール接着剤２４により囲む画素電極基板或いは画素電極基板母材２６（４）の前記表示エリア１２に対して、液晶滴下装置４６を用いて液晶ＬＣを所定量滴下することにより液晶表示装置２を製造する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶滴下装置４６は、
前記画素電極基板或いは画素電極基板母材２６（４）を載置する載置台（搬送機構）３４と、
前記液晶を滴下する液晶滴下管５６の先端５６ａから前記液晶ＬＣを滴下する滴下ヘッド５４と、
前記液晶滴下管５６の先端５６ａにおける前記液晶ＬＣの滴下前後の状態（図７（Ａ）に示す滴下前の液晶玉ＬＣ１、同（Ｂ）に示す滴下後の液晶残りＬＣ２，３）を検出する検出手段）ＣＡとを備えており、
前記液晶滴下管５６の先端５６ａに所定量の液晶玉ＬＣ１を生成する第１ステップ（図１（Ａ））と、
次に、前記先端５６ａを前記表示エリア１２に近接して、前記先端５６ａにある前記液晶玉ＬＣ１を前記表示エリア１２の第１の箇所１２ａへ移す第２ステップ（図１（Ｂ））と、
次に、前記先端５６ａを前記表示エリア１２の前記第１の箇所１２ａから離間し、前記検出手段ＣＡにて、前記先端５６ａに残留した液晶残留ＬＣ２を検出する第３ステップ（図１（Ｃ））と、
次に、前記先端５６ａに残留した前記液晶残留ＬＣ２を検出した場合は、再び、前記先端５６ａを前記表示エリア１２に近接して、前記第２ステップにて前記液晶玉ＬＣ１を移した前記表示エリア１２の前記第１の箇所１２ａとは異なる第２の箇所１２ｂに、前記液晶残留ＬＣ２を移して当該液晶残留ＬＣ２を拭う第４ステップ（図１（Ｄ））と、
次に、再び、前記先端５６ａを前記表示エリア１２の前記第２の箇所１２ｂから離間し、前記検出手段ＣＡにて前記先端５６ａに残留する液晶残留ＬＣ３を検出する第５ステップ（図１（Ｅ））と、
前記第５ステップ後、前記先端５６ａに残留した前記液晶残留ＬＣ３を検出した場合には、前記第５ステップにて当該液晶残留が検出されなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップを繰り返すことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（２） 前記第１ステップの直前に位置するステップとして、前記液晶滴下管５６の前記先端５６ａから液晶玉ＬＣ１を数適滴下して、前記先端５６ａに固着した液晶残留を取り除くステップを有することを特徴とする上記（１）に記載の液晶表示装置の製造方法。
（３） 前記検出手段ＣＡは、撮像カメラ或いは光センサを含んで構成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
上記した本発明によれば、液晶滴下装置を構成する液晶滴下管から液晶表示装置の表示エリアに滴下する液晶量を常時等量とするよう管理することができるから、これによって製造した各液晶表示装置における液晶量はばらつかず均質になるので、品質がきわめて安定した高精細画像表示可能な液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を、図１〜図７を用いて説明する。
図１は本発明に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図、図２は液晶表示装置の製造システムを説明するための図、図３は液晶滴下装置を説明するための図、図４は滴下ヘッドを示す拡大図、図５は液晶を突出させたときの液晶滴下管の状態を示す図、図６はクラスタ型の製造システムを示す概略平面図、図７は液晶滴下管先端における液晶滴下前後の状態を説明するための図である。
【００２５】
まず、図２に示すように、液晶表示装置の製造システム３２は、各製造工程に対応した複数、図示例では６つのブロックにより構成されており、各ブロックを製造工程に従って図の左側から右側に向かって順番に配列したインライン型に構成されている。液晶表示装置は、各ブロックに備えられた搬送機構３４により各ブロックを移動しながら製造される。最初と最後のブロックを除いて各ブロックは、区画壁３６により例えば気密に区画されており、各ブロック間は、気密に開閉可能になされた開閉弁、例えばゲートバルブ３８により連通、及び遮断が自在になされている。
【００２６】
まず、第１ブロックは、基板供給ステージであり、ここに基板が供給される。
第２ブロックにはシール接着塗布装置４０が設けられる。この塗布装置４０は、搬送機構３４と、塗布ヘッド４２と塗布制御部４４とを有している。
第３ブロックには、本発明に関係する、液晶滴下装置４６が設けられる。
液晶滴下装置４６は、図３及び図４に示すように、載置台を兼ねる搬送機構３４と、液晶ＬＣを滴下するための液晶滴下ユニット４８と、所定の光を照射するための光照射手段５０とにより主に構成されている。
【００２７】
上記液晶滴下ユニット４８は、液晶ＬＣの流量を制御しつつ必要に応じて供給する滴下制御部５２と、この滴下制御部５２から供給管５３を介して供給される液晶ＬＣを受ける滴下ヘッド５４を有しており、この滴下ヘッド５４の先端（下部）には針状、或いはニードル状の細い液晶滴下管５６が下方に向けて延びている。
この液晶滴下管５６は、例えばステンレス等の金属材料またはフッ素樹脂系材料等よりなる管本体５７と、この管本体５７の外周面の全体に均一にコーティングされている液晶付着防止膜５８とよりなる。
【００２８】
この液晶付着防止膜５８は、光を受けることによって液晶ＬＣの付着防止作用を呈するようになっている。この液晶付着防止膜５８としては、例えば酸化チタン膜やフッ素樹脂膜を用いることができる。また上記管本体５７の内径は、例えば０．１５〜０．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２９】
また上記光照射手段５０は、照射光発生源６０と、発生された照射光を導く光ファイバ６２と、この光ファイバ６２に連結された照射ヘッド６４とよりなり、上記液晶滴下管５６に被覆した液晶付着防止膜５８に所定の光を照射し得るようになっている。この照射光Ｌ１としては、紫外線や赤外線が用いられ、例えば液晶付着防止膜５８が酸化チタンの場合には紫外線が有効であり、フッ素樹脂膜の場合には赤外線が有効である。
【００３０】
ＣＡは、液晶滴下管５６の下端先端５６ａに付着する液晶ＬＣの滴下状態を撮像するカメラである。カメラＣＡは、液晶滴下管５６の先端５６ａに付着する液晶ＬＣがないことを撮像画像を通して監視するために、その画像を撮影するのものである。
【００３１】
更に、上記滴下ヘッド５４及び搬送機構３４を囲んで、接地された遮蔽シールド６６が設けられており、遮蔽シールド６６内を外部に対して電気的に遮蔽して帯電を防止するようになっている。
【００３２】
また、ここで載置台を兼ねる搬送機構３４は、ＸＹステージ機能を有しており、基板をこの上に載置した状態で平面内の任意の位置に相対的に移動できるようになっている。尚、滴下ヘッド５４側をＸ、Ｙ方向へ移動できるようにしてもよい。
【００３３】
図２に戻って、次に第４ブロックは、プレスステージであり、このプレスステージには、搬送機構３４と、ガラス基板（透明電極基板）等を保持するチャッキングステージ６８とを有している。また、このステージ内は、圧力制御弁７０と真空ポンプ７２とで必要に応じて所定の真空圧に維持できるようになっている。
【００３４】
次に、第５ブロックは紫外線照射ステージであり、ここでは搬送機構３４と紫外線照射手段７４とを有している。尚、このステージは併せてオーブン機能も有しており、基板を加熱し得るようになっている。
【００３５】
次に、第６ブロックは基板取出しステージであり、貼り合わせが完了した液晶表示装置が、搬送機構３４によりここに搬送されてくることになる。
【００３６】
次に、上記処理システムを用いて、液晶表示装置を製造する工程について、具体的に説明する。
【００３７】
まず、第１ブロックの搬送機構３４に画素電極基板母材２６をセットする。また第４ブロックには透明電極基板母材２８をセットしておく。この画素電極基板母材２６は、予め画素電極１０（表示エリア１２）とその下部にＣＭＯＳスイッチング回路のプロセスが施されている。この表示エリア１２は母材２８の表面に複数個形成されている。また透明電極基板２８は、ガラス基板の貼り合せ面に透明電極である例えばＩＴＯ膜（インジウムと鉛の酸化膜）が予め成膜してある。
【００３８】
そして、画素電極基板母材２６及び透明電極基板母材２８は、それぞれ酸化シリコン膜の配向膜１６、２０がそれぞれコーティングしてある。尚、これらに代えて一つの表示エリア１２からなる画素電極基板４及び透明電極基板６を用いてもよい。また、配向膜は、酸化シリコン膜以外にポリイミド膜やダイヤモンド状カーボン膜でもかまわない。そして、上記第１ブロックの搬送機構３４により画素電極基板母材２６を第２ブロックの搬送機構３４上にセットする。ここでは、画素電極１０からなる表示エリア１２の外周に沿って、シール接着剤２４を塗布ヘッド４２で塗布する。
【００３９】
次に、シール接着剤２４の塗布が終わった画素電極基板母材２６を搬送機構３４で第３ブロックの搬送機構３４上に移送する。ここでは、前工程で表示エリア１２に沿って塗布されたシール接着剤２４の内部（表示エリア上）に滴下ヘッド５４により液晶ＬＣを定量だけ滴下する。
【００４０】
この第３ブロックの搬送機構３４は、ＸＹステージ機能を有する載置台となっており、この載置台３４上にセットされた画素電極基板母材２６に対して滴下ヘッド５４は載置台３４をＸ・Ｙ方向へさせることにより、各表示エリア１２の位置に相対的に移動する。
【００４１】
滴下ヘッド５４の液晶滴下管５６から液晶ＬＣが出始める前に、滴下ヘッド５４から下方に延びるその液晶滴下管５６に光照射手段５０により光を照射する。例えば液晶滴下管５６の液晶付着防止膜５８として、酸化チタンがコーティングしてある場合は、ここにＵＶ光を照射する。これにより、液晶滴下管５６の先端５６ａから液晶ＬＣが湧出してきても液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣが付着せず、液晶滴下管５６の先端のみに液晶ＬＣが液滴として留まり、画素電極基板母材２６上に滴下または、塗布した場合に、所望とする正確な液晶量の滴下が可能となる。
【００４２】
また液晶付着防止膜５８としてフッ素樹脂がコーティングしてある場合には、ここに赤外光を照射する。これにより上記の場合と同様、液晶滴下管５６の先端５６aから液晶ＬＣが湧出してきても液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣが付着せず、液晶滴下管５６の先端５６ａのみに液晶ＬＣが液滴として留まり、画素電極基板母材２６上に滴下または、塗布した場合に、所望とする正確な液晶量の滴下が可能となる。
【００４３】
これらを更に、図示すると、図５（Ａ）は液晶ＬＣを湧出させたときの液晶滴下管５６の先端５６aの状態を示し、液晶ＬＣを滴下又は塗布した後の状態を図５（Ｂ）に示す。つまり、液晶ＬＣを滴下または塗布した後には液晶滴下管５６の側面には液晶ＬＣは付着していない。
【００４４】
上述のように液晶付着防止膜５８に所定の光（紫外線、赤外線を含む）を照射すると、液晶LCの付着防止効果が生ずるのは、以下の理由による。すなわち、紫外線や赤外線の照射により、液晶付着防止膜５８のぬれ性状態がコントロールされ、液晶ＬＣをはじくように作用する。特に、酸化チタンは光触媒作用があり、親水性または親油性が改善されて非常に液晶ＬＣをはじき易くなる。またフッ素樹脂としては、例えばテフロン(登録商標)樹脂を使用でき、このテフロン(登録商標)樹脂は、ぬれ性の改善の他に、特に、液晶材料への汚染を防止することもできる。
【００４５】
また上述のような高精度な滴下量制御を必要とする理由を説明する。例えば、画像の表示エリア１２が対角０．７インチサイズの液晶表示装置の場合、液晶ＬＣが挟持されるセルギャップを約３．５μｍ（ミクロン）とした場合、表示エリア１２外の体積も含めて最適となる液晶ＬＣの体積は、約０．６μｌ（マイクロリットル）となる。さらに、この液晶表示装置のセルギャップ均一性を画像表示において所望する品質に保つには、上記約０．６μｌの２％乃至３％の精度で液晶LCを定量して滴下しなければならない。従って、液晶ＬＣを定量滴下する際に、滴下ヘッド５４の液晶滴下管５６に付着する液晶ＬＣが存在すると上記の滴下量の精度に影響を及ぼすことになってしまう。
【００４６】
実際に、酸化チタンやフッ素樹脂よりなる液晶付着防止膜５８のコーティングを施さず、しかも光照射も行わない場合は、液晶ＬＣの滴下量のばらつきが、０．０２乃至０．０３μｌであったが、本発明による液晶付着防止膜５８のコーティング及び光照射を行うと、この液晶ＬＣの滴下量のばらつきが０．０１乃至０．０２μｌまで改善することができた（約３％以内）。
【００４７】
次に、このようにして、液晶ＬＣが滴下された画素電極基板母材２６を第４ブロックの真空プレス部内のプレスステージ（搬送機構３４）に移設する。さらに、真空プレス部内のプレスステージに対向するチャッキングステージ６８に透明電極基板母材２８を透明電極側が画素電極基板母材２６側に向くようにセットする。
【００４８】
真空プレス部は、真空排気が可能となっており、両基板母材のセットを行い、真空チャンバを閉じた後、排気する。このときの排気到達圧力は、１×１０−２Ｔｏｒｒ（１Ｔｏｒｒ＝１３３Ｐａ）より高真空が望ましい。
【００４９】
上記の真空度に到達した後、両基板の各母材２６,２８を重ね合わせ、画素電極基板母材２６に塗布したシール接着剤２４が透明電極基板母材２８に接触していることを確認し、真空チャンバ内に空気、窒素ガス等を大気圧になるまで導入する。これにより、重ね合わせた両基板母材２６,２８には大気圧が掛かり、各表示装置ごとに滴下した液晶ＬＣは、表示エリア１２内の空間に満たされ、かつ必要な体積を滴下してあるので、シール接着剤２４内に混入してあるスペーサーボールにより、セルギャップが規制され、ギャップ均一性の良好な液晶表示装置の集合体としての貼り合せ基板、すなわち母材結合体３０ができる。
【００５０】
次に、この貼り合せ基板（母材結合体３０）を第５ブロックのＵＶキュア部に移送し、表示エリア１２をマスクしてシール接着剤２４の部分すべてにＵＶ照射手段７４によりＵＶ光を照射する。この時、１００−２００ｍＷ／ｃｍ２の光量 で２０−３０秒程度照射するのが望ましい。またこの後、基板全体を加熱するのがよい。ＵＶキュア終了後、貼り合せ基板（母材結合体３０）は、第６ブロックに移送され、その後、オーブンにて熱キュアが行われる。これにより、基板の貼り合せは完了する。
【００５１】
上記の例としては、シール接着剤２４のキュアは、ＵＶ光と熱を併用して行ったが、それぞれ単一のキュアであってもかまわない。この後、貼り合せ基板（母材結合体３０）を個々の素子に分断し、配線を行って反射型の液晶表示装置２が完成する。
【００５２】
上記の製造方法で作製された反射型の液晶表示装置２は、セルギャップの均一性が良好で、画像として評価した場合、駆動時の明暗ムラがほとんど無く、リアプロジェクションディスプレイに搭載した場合は、色ムラ等の画像不良のない良好な映像を表示できた。また、製造工程内では、セルギャップ不均一として排除される不良が低減できるので、製造歩留りを向上させることができる。
【００５３】
尚、図２に示す場合には、各ブロックを直線状に配列した製造システム３２を例にとって説明したが、これに限定されず、図６に示すように、基板搬送用のロボットアーム８０を中心として、その周囲に第１〜第６の各ブロックをクラスタ型に配置するようにしてもよい。ここで第１ブロックには母材カセットを用意し、第６ブロックには貼り合わせ基板回収セットを用意する。また、別途、透明電極基板であるガラス基板を収容するガラス基板カセット８２も用意する。これにより、各ブロック間は、上記ロボットアーム８０を用いて基板等が搬送されることになる。
【００５４】
ところで、液晶ＬＣの滴下前後の、液晶滴下管５６の先端５６ａは、図７に示すように、滴下前（図７（Ａ））、滴下後（図７（Ｂ））のいずれの状態においても、液晶ＬＣが存在することとなる。即ち、滴下前は、液晶玉ＬＣ１が液晶滴下管５６の先端５６ａに存在しており、この先端５６ａを画素電極基板母材２６に近づけて、この液晶玉ＬＣ１を接触させて、液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６表面に移している。
【００５５】
しかし、液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６表面に移した後でも、液晶滴下管５６の先端５６ａには、図７（Ｂ）に示すように、液晶残留ＬＣ２が生じていることが確認された。
【００５６】
そこで、再度、画素電極基板母材２６の液晶ＬＣがまだ無い部分（又は本来液晶滴下が行われない部分）に液晶滴下管５６を近づけて、この液晶残留ＬＣ２を画素電極基板母材２６に再度接触を行って、液晶残留ＬＣ２を基板２６側に殆ど移すことができた。
【００５７】
ここで、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記した図７に示したように、液晶滴下が行われた後に、液晶滴下管５６の先端５６ａに残留した液晶残留ＬＣ２を基板２６側に移すことにより、この液晶残留ＬＣ２を効果的にほぼ拭い去ることを目的として行われる。
【００５８】
このために、液晶滴下管５６の先端５６ａに付着する液晶ＬＣの滴下状態を撮像するカメラＣＡは、下記する図１、図７にそれぞれ示すように、液晶滴下管５６の先端５６ａに留まる液晶ＬＣの液滴状態、即ち、滴下前の液滴状態（図７（Ａ））、滴下後の液滴状態（図７（Ｂ））を撮像する。詳しくは、滴下前状態（図１（Ａ））、第１回滴下状態（図１（Ｂ））、第１回滴下後状態（図１（Ｃ））、第２回滴下状態（図１（Ｄ））、第２回滴下後状態（図１（Ｅ））を順次撮像する。第２回滴下後状態以降、必要に応じて、第３回の滴下が行われる場合には、第３回滴下状態、第３回滴下後状態を順次撮像する。
以下、図１(A)〜(E)で示す状態を、順次説明する。
【００５９】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、滴下前、滴下、滴下後、二度滴下、二度滴下後の各手順を備えている。
【００６０】
詳しくは、次の（１）〜（５）の順序で、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶ＬＣを画素電極基板母材２６側に全て移すことができる。
【００６１】
（１）上記した表示エリア１２の周囲をシール接着剤２４により囲む画素電極基板母材２６に対して液晶ＬＣを所定量滴下するために、液晶滴下装置４６を構成する液晶滴下管５６の先端５６ａに、所定量の液晶玉ＬＣ１を湧出する（図１（Ａ））。
【００６２】
（２）次に、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶玉ＬＣ１を画素電極基板母材２６上に接触し、この液晶玉ＬＣ１を表示エリア１２の箇所１２ａに付着する（図１（Ｂ））。
【００６３】
（３）次に、液晶玉ＬＣ１を付着した表示エリア１２の箇所１２ａから液晶滴下管５６の先端５６ａを離間し、液晶滴下管５６の先端５６ａに残留している液晶残留ＬＣ２をカメラＣＡ又は光センサにて観察、検出する（図１（Ｃ））。
【００６４】
（４）この後、液晶滴下管５６の先端５６ａに液晶残留ＬＣ２が確認された場合、液晶滴下管５６の先端５６ａにある液晶玉ＬＣ２を画素電極基板母材２６上に接触し、液晶残留ＬＣ２を、液晶玉ＬＣ１を付着した表示エリア１２の箇所１２ａとは異なる箇所１２ｂにに付着する（図１（Ｄ））。
【００６５】
（５）次に、液晶玉ＬＣ２を付着した表示エリア１２の異なる箇所１２ｂから液晶滴下管５６の先端５６ａを離間し、液晶滴下管５６の先端５６ａの状態を、カメラＣＡ又はセンサにて再度観察、検出する（図１（Ｅ））。
【００６６】
この結果、液晶残留ＬＣ２を再び検出した場合には、前記（５）にて当該残渣が検出されなくなるまで、前記（４）、（５）を順次繰り返す。これによって、前記（１）において、液晶滴下管５６の先端５６ａに湧出する液晶玉ＬＣ１を常時所定量に維持することが出来る。
【００６７】
また、前記（１）に位置するステップとして、液晶滴下管５６の先端５６ａから液晶液滴ＬＣを数適滴下して液晶滴下管５６の先端５６ａに固着した液晶液滴を予め取り除くステップを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図２】液晶表示装置の製造システムを説明するための図である。
【図３】液晶滴下装置を説明するための図である。
【図４】滴下ヘッドを示す拡大図である。
【図５】液晶を突出させたときの液晶滴下管の状態を示す図である。
【図６】クラスタ型の製造システムを示す概略平面図である。
【図７】液晶滴下管先端における液晶滴下前後の状態を説明するための図である。
【図８】一般的な反射型の液晶表示装置の一例を示す拡大断面図である。
【図９】図８に示す液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１０】液晶表示装置の製造方法の一例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
２…液晶表示装置
４…画素電極基板
６…透明電極基板
１０…画素電極
１２…表示エリア
１２ａ…第１の箇所
１２ｂ…第２の箇所
２４…シール接着剤
２６…画素電極基板母材
２８…透明電極基板母材
３０…母材結合体
３２…製造システム
３４…搬送機構（載置台）
４６…液晶滴下装置
４８…液晶滴下ユニット
５０…光照射手段
５２…滴下制御部
５４…滴下ヘッド
５６…液晶滴下管
５６ａ…液晶滴下管先端
５７…管本体
５８…液晶付着防止膜
６０…照射光発生源
６２…光ファイバ
６４…照射ヘッド
ＣＡ…カメラ、光センサ（検出手段）
ＬＣ…液晶
ＬＣ１…液晶玉
ＬＣ２，ＬＣ３…液晶残留
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極をマトリクス状に配列してなる表示エリアの周囲をシール接着剤により囲む画素電極基板或いは画素電極基板母材の前記表示エリアに対して、液晶滴下装置を用いて液晶を所定量滴下することにより液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶滴下装置は、
前記画素電極基板或いは画素電極基板母材を載置する載置台と、
前記液晶を滴下する液晶滴下管の先端から前記液晶を滴下する滴下ヘッドと、
前記液晶滴下管の先端における前記液晶の滴下前後の状態を検出する検出手段とを備えており、
前記液晶滴下管の先端に所定量の液晶玉を生成する第１ステップと、
次に、前記先端を前記表示エリアに近接して、前記先端にある前記液晶玉を前記表示エリアの第１の箇所へ移す第２ステップと、
次に、前記先端を前記表示エリアの前記第１の箇所から離間し、前記検出手段にて、前記先端に残留した液晶残留を検出する第３ステップと、
次に、前記先端に残留した前記液晶残留を検出した場合は、再び、前記先端を前記表示エリアに近接して、前記第２ステップにて前記液晶玉を移した前記表示エリアの前記第１の箇所とは異なる第２の箇所に、前記液晶残留を移して当該液晶残留を拭う第４ステップと、
次に、再び、前記先端を前記表示エリアの前記第２の箇所から離間し、前記検出手段にて前記先端に残留する液晶残留を検出する第５ステップと、
前記第５ステップ後、前記先端に残留した前記液晶残留を検出した場合には、前記第５ステップにて当該液晶残留が検出されなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップを繰り返すことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１ステップの直前に位置するステップとして、前記液晶滴下管の前記先端から液晶玉を数適滴下して、前記先端に固着した液晶残留を取り除くステップを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記検出手段は、撮像カメラ或いは光センサを含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１】
複数の画素電極をマトリクス状に配列してなる表示エリアの周囲をシール接着剤により囲む画素電極基板或いは画素電極基板母材の前記表示エリアに対して、液晶滴下装置を用いて液晶を所定量滴下することにより液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶滴下装置は、
前記画素電極基板或いは画素電極基板母材を載置する載置台と、
前記液晶を滴下する液晶滴下管の先端から前記液晶を滴下する滴下ヘッドと、
前記液晶滴下管の先端における前記液晶の滴下前後の状態を検出する検出手段とを備えており、
前記液晶滴下管の先端に所定量の液晶玉を生成する第１ステップと、
次に、前記先端を前記表示エリアに近接して、前記先端にある前記液晶玉を前記表示エリアの第１の箇所へ移す第２ステップと、
次に、前記先端を前記表示エリアの前記第１の箇所から離間し、前記検出手段にて、前記先端に残留した液晶残留を検出する第３ステップと、
次に、前記先端に残留した前記液晶残留を検出した場合は、再び、前記先端を前記表示エリアに近接して、前記第２ステップにて前記液晶玉を移した前記表示エリアの前記第１の箇所とは異なる第２の箇所に、前記液晶残留を移して当該液晶残留を拭う第４ステップと、
次に、再び、前記先端を前記表示エリアの前記第２の箇所から離間し、前記検出手段にて前記先端に残留する液晶残留を検出する第５ステップと、
前記第５ステップ後、前記先端に残留した前記液晶残留を検出した場合には、前記第５ステップにて当該液晶残留が検出されなくなるまで、前記第４ステップ、前記第５ステップを繰り返すことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１ステップの直前に位置するステップとして、前記液晶滴下管の前記先端から液晶玉を数適滴下して、前記先端に固着した液晶残留を取り除くステップを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記検出手段は、撮像カメラ或いは光センサを含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−７５２１０（Ｐ２００９−７５２１０Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４２２３１（Ｐ２００７−２４２２３１）
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]