(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の表面上に、ＸＹマトリックス状に形成されたＸＹ信号線群と、このＸＹ信号線群に電気的に接続する薄膜トランジスタ群とを形成し、前記ＸＹ信号線群を、前記第１の基板端部で駆動ＩＣ実装端子部に接続するとともに、対向電極が形成された第２の基板と前記第１の基板との対向間隙に液晶材料を挟み込み、前記液晶材料の液晶状態から液体状態への相転移温度Ａ℃以上に前記液晶材料の温度を上昇させ、前記相転移温度Ａ℃以下に前記液晶材料の温度を下降させる液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶材料の温度を下降させるときに、前記駆動ＩＣ実装端子部側へ風をあて、この駆動ＩＣ実装端子部側から前記液晶表示装置を冷却することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
風速Ｗ（Ｗ＞０m/S)且つ温度Ｔ（Ｔ＜Ａ℃）の風を駆動ＩＣ実装端子部にあてる請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄膜トランジスター（以下ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を駆動素子として液晶を動作させる、液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＦＴ液晶表示装置には高精度・高性能に付加して高品質が要求されており近年様々な製造方法で表示品質を高める開発がされてきている。品質劣化としてパネル表示面内の輝度変化として発生するパネル表示むらやバックライトによる輝度むら、および画像状態を中間調〜黒表示状態にさせたとき、ドット単位の光抜け部分として発生する点欠陥、ドメイン不良などが上げられ、これらは液晶パネル製造メーカーの共通課題として、各社品質向上取り組みがされてきている。
【０００３】
表示むらについては配向膜材料面から、輝度むらについてはバックライトユニット設計面から、又点欠陥についてはＴＦＴ部のパターニング不良起因やセルギャップ間をショートさせる混入異物起因であり、成膜工程・工法面や工程異物対策面から、各々改善取り組みが行われている。ドメイン不良については液晶の配向性起因であり、液晶材料面、画素設計面、配向性向上のためのラビング工法・液晶アニール〜急冷工法面からの取り組みが行われている。
【０００４】
前者３項すなわち、表示むら、輝度むら、点欠陥不良に関してのメカニズムおよび発生の主原因は、以上のようにほぼ明確となってきている。且つ市場要求であり、各社のノウハウである高精度・高性能液晶パネルの設計に大きく起因しないため、パネル製造メーカー各社およびその設備メーカー、材料メーカーとも、ほぼ共通な対策思想を持って不良低減の取り組みが行われ、年々品質向上されてきている。
【０００５】
ドメイン不良については主原因が材料、設計、工法と多方面に分散している。材料面としては液晶の相転移温度およびプレチルト角が起因するが、各液晶材料種間でダイナミックな差は無く、且つ液晶材料はパネル動作の反応速度（レスポンス）という重要な性能面を左右するため、材料面からのドメイン不良対策は取り難い。設計面としては画素間の膜段差が大きくなるとラビングによる配向規制が低下するため、画素電極面積および周辺部の設計に起因する。よって設計思想としては画素電極面積を大きくし、且つ画素周辺部に対する対向電極側のＢＭを十分裕度を持って重ね合わせる（覆い隠す）ようにすれば良い。しかし市場要求である高精度にするためにはドットサイズ（画素面積）はより縮小方向に向かい、高性能の一つである低消費電力・高輝度化のためにはＢＭ部面積を縮小して開口率を上げなければならない。よって設計面からの取り組みと高精度・高性能化とがトレードオフとなるため、設計面からのドメイン不良対策は取り難い。
工法面からは、ラビング条件および液晶アニール〜急冷（液晶材料の液体〜液晶状態へ相転移させる）方法に起因する。ラビング条件の改善策としては、画素間の膜段差部分も十分にラビングを施す（配向規制させる）ために、配向膜表面をより強くラビングすれば良い。しかしその場合表面にラビングによるスジ、キズを付け易くなり、画像品質維持に裕度がなくなる。
【０００６】
液晶アニール〜急冷方法の改善策としては、液晶材料の液体状態〜液晶状態への相転移温度（以降ＮＩ点と呼ぶ）変化をより短時間で行えるようにし、設計的な裕度の低下をカバーする取り組みが必要である。相転移変化時間が長いと、確率的に画素内で偶発した小数の異常配向ドメイン部が支配的となるが、変化時間が短いと画素間で多数発生する正常ドメイン部が支配的となり、正常な配向状態を得られるためである。一般的なアニール〜冷却の方法は、冶具等に数枚の液晶パネルを平行に組み入れオーブン内に冶具ごと入れて熱し（液晶材料のＮＩ点以上）、一定時間後に冶具ごとオーブンから取り出して液晶パネル（液晶材料）を冷やす、単純な方法・工程である。それ故ドメイン不良対策として様々な工程工夫がなされてきている。例えば、図５に示すように、数十〜百枚のパネル４を所定のアニール冷却用治具５内に設置して、治具単位でアニール〜冷却を施している。この場合、自然空冷による冷却から、強冷風をパネル４に吹き付けて急冷させる。冶具５に設置する時にパネル４間の距離を離し、パネル表面にも強冷風が吹き付けられるようにする。また熱伝導性の良い板等にパネル４を直接接着させて冷やす方法等がある。なお、対向する基板を所定の間隙を持って貼り合わせ、その後パネル割断した後、液晶材料を注入する液晶注入法を用いる場合、注入口付近はギャップ厚が不安定であり、また注入方向の規制力が働く。よって一般的に注入口付近の液晶は、ラビング方向の配向規制力が弱いとされている。そのためアニール後冷却する時に、治具内に設置されたパネルの注入口側へ（冷）風をあて、注入口側からパネル全体を冷却させていた。
【０００７】
これまでのＶＧＡクラスのドットサイズや開口部の設計では、上記の急冷方法によりドメイン不良はほとんど発生していなかった。しかし市場要求であるＸＧＡ、Ｓ−ＸＧＡの高精細、且つ開口率向上の高性能を重視し、満足した画素設計を行うと、上記既知の急冷方法ではドメイン不良に対する裕度が低下する。また市場は大画面化へと展開しており、いっそうパネル全体の急冷がし難くなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにドメイン不良に対して材料面、設計面、工法面からの対策があるが、性能を重視する観点から工法面での液晶アニール〜急冷工程の改善により対策が施されており、これまでのドットサイズの画素設計では従来の急冷工程の改善でドメイン不良低減効果があった。
【０００９】
しかし、これからの高精細・高性能・大画面化を満足する液晶パネル設計では、ドメイン不良に対する裕度は低減し、従来技術である工法面からのアプローチだけでは、品質・生産性の面で問題があった。
したがって、この発明の目的は、これからの市場要求に対応した画素設計を満足することで、従来工法技術では裕度低下を招き発生しやすくなるドメイン不良を、性能低下させずに工法面で簡単に裕度向上・液晶配向性を向上させる液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板の表面上に、ＸＹマトリックス状に形成されたＸＹ信号線群と、このＸＹ信号線群に電気的に接続する薄膜トランジスタ群とを形成し、ＸＹ信号線群を、第１の基板端部で駆動ＩＣ実装端子部に接続するとともに、対向電極が形成された第２の基板と第１の基板との対向間隙に液晶材料を挟み込み、液晶材料の液晶状態から液体状態への相転移温度Ａ℃以上に液晶材料の温度を上昇させ、相転移温度Ａ℃以下に液晶材料の温度を下降させる液晶表示装置の製造方法であって、液晶材料の温度を下降させるときに、駆動ＩＣ実装端子部側へ風をあて、この駆動ＩＣ実装端子部側から液晶表示装置を冷却することを特徴とするものである。
【００１１】
このように、液晶材料の温度を下降させるときに駆動ＩＣ実装端子部側へ風をあてて冷却するので、液晶材料の急冷（相転移変化速度）を早めることが可能となる。すなわち、液晶パネル（液晶表示装置）内部の液晶材料に最も接触していて、且つパネル外部まで延びている部分は駆動ＩＣ実装端子部であり、また駆動ＩＣ実装端子部およびこの端子部と接続しているパネル内部に延びているＸＹ信号線は、熱伝導性の良い金属膜で構成されているため、駆動ＩＣ実装端子部はパネル内部の放熱板の役目となり、この放熱板を直接冷却した方が、パネルの冷却効率を向上させ液晶材料の急冷を早めるからである。このように相転移変化時間が短くなるので、画素間で多数発生する正常ドメイン部が支配的となり、正常な配向状態を得ることができる。このため、液晶パネルの高精細化・高性能（低消費電力＋高輝度）化、大画面化に伴い、画素電極部の縮小、開口率向上のための対向電極側のＢＭ部重ね合わせ精度の低減、液晶材料の冷却速度の低下等の起因により発生率が上がるドメイン不良に対して、液晶材料のアニール〜冷却工程での冷却方法の改善すなわち駆動ＩＣ実装端子部側から冷却するという上記方法によって、液晶配向性を向上させドメイン不良を低減することができる。この冷却方法は非常に簡易であり、且つ工数増加や設備増強を伴わないで不良低減・歩留り向上が図れるため、液晶パネルの設計・生産的に厳しい市場要求を満足させつつ、品質・生産性の維持・向上が可能となる。
【００１２】
請求項２記載の液晶表示装置の製造方法は、請求項１において、風速Ｗ（Ｗ＞０m/S)且つ温度Ｔ（Ｔ＜Ａ℃）の風を駆動ＩＣ実装端子部にあてるものである。このように、風速Ｗ（Ｗ＞０m/S)且つ温度Ｔ（Ｔ＜Ａ℃）の風を駆動ＩＣ実装端子部にあてるので、液晶材料の液体状態〜液晶状態への相転移変化時間がさらに短くなりドメイン不良がさらに低減する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の液晶表示装置の製造方法を図１ないし図４に基づいて説明する。
図２は、この実施の形態の液晶表示装置の製造方法における基板上のＸＹ信号線とＴＦＴ部およびＸＹ実装端子部が形成された基板の模式図を示す。一般に、液晶表示装置は、図２に示すように、第１の基板の表面上に、ＸＹマトリックス状に形成されたＸＹ信号線６，７群と、この信号線６，７群に電気的に接続する薄膜トランジスタ８群とが形成され、ＸＹ信号線６，７群は、第１の基板端部で駆動ＩＣ実装端子部２，３に接続される。このようにＸＹ信号線６，７、ＴＦＴ部８、ＸＹ実装端子部２，３が形成された透明基板からなる第１の基板と、図には示していない対向電極が形成された透明基板からなる第２の基板との間に、液晶層が狭持されて液晶パネル４が構成される。
【００１４】
この液晶表示装置の製造工程を図３に示す。すなわち第１の基板に対して配向膜を印刷し、ラビングしたあと、導電ペーストを塗布する。他方、第２の基板には、配向膜を印刷した後、ラビングし、シール印刷をする。このようにして得られた第１の基板と第２の基板とを所定の間隙を持って貼り合わせ、その後パネル割断した後、液晶材料を注入して、その注入口を封止剤により封止する。しかしこのままでは液晶の配向性は一定方向に安定していない。そのため注入パネルをオーブンに入れて一定温度にアニールし、その後冷却する。つまり液晶材料をアニールすることで等方性を持つ液体状態（一般的に約１００℃以上）にし、冷却することで異方性を持つ液晶状態にする。このとき液晶材料が接する配向膜表面は、ラビングにより配向方向性を持っている。そのため液晶材料が等方性から異方性へ変わる時に、この配向膜表面の配向方向性の働く方向に、液晶状態の異方性が規制され、液晶はラビング方向に配向規制された安定した状態となって、パネル内に存在する。
【００１５】
上記工程は生産性の面から数十〜百枚のパネル４を所定のアニール〜冷却用治具５内に設置して、治具単位でアニール〜冷却を施す。この場合、従来は図５で示したように、パネル４の注入口側へ風をあて、注入口側からパネル全体を冷却させていた。これによると、従来の１０インチＶＧＡクラスの画素および画面サイズであるならば、ドメイン不良はほとんど発生していないが、市場要求であり次機種となる、１０インチ以上のＳ−ＶＧＡ〜Ｓ−ＸＧＡクラスの画素および画面サイズでは、上記冷却方法を用いてもドメイン不良発生率が高かった。
そこで、図１に示すように、冷却装置９により実装端子部２，３側へ（冷）風１をあて、実装端子部２，３側からパネル４全体を冷却させた。なぜならパネル４内部の液晶材料に最も接触していて、且つパネル外部まで延びている部分は実装端子部２，３であり、また実装端子部２，３およびこの端子部２，３と接続してパネル４内部に延びているＸＹ信号線６，７は、熱伝導性の良い金属膜で構成されている。そのため実装端子部２，３はパネル内部の放熱板の役目となり、この放熱板を直接冷却した方が、パネル４の冷却効率を向上させ液晶材料の急冷を早めると考えたからである。この場合、風速Ｗ（Ｗ＞０ｍ／Ｓ）且つ温度Ｔ（Ｔ＜Ａ℃）の風１を実装端子部２，３に吹きかける。これにより、液晶材料の液体状態〜液晶状態への相転移変化時間がさらに短くなりドメイン不良がさらに低減する。
【００１６】
図４に、画素（ドット）サイズおよびガラスサイズ別の液晶パネル（１０”〜１２”サイズでＶＧＡ、Ｓ−ＶＧＡ、ＸＧＡの機種に相応）における、注入口部側と実装端子部側とで急冷した時の、ドメイン不良率の比較データを示す。結果は一目瞭然となって現れており、ドットサイズおよびガラスサイズによって、従来の注入口部側の冷却ではドメイン不良率は増加する。しかし、この実施の形態による実装端子部側の冷却では、ほとんどドメイン不良は発生せず、上記メカニズムから端子部側冷却によりパネル冷却効率は向上したといえる。
【００１７】
この実施の形態によれば、液晶材料温度を下降させる時に実装端子部２，３側へ風１をあてて冷却するので、液晶材料の急冷（相転移変化速度）を早めることが可能となる。このため、液晶パネル４の高精細化・高性能（低消費電力＋高輝度）化、大画面化に伴い、画素電極部の縮小、開口率向上のための対向電極側のＢＭ部重ね合わせ精度の低減、液晶材料の冷却速度の低下等の起因により発生率が上がるドメイン不良に対して、液晶材料のアニール〜冷却工程での冷却方法の改善すなわち実装端子部２，３のみを冷却するという上記方法によって、液晶配向性を向上させドメイン不良発生率を減少させることが可能となる。この冷却方法は非常に簡易であり、且つ工数増加や設備増強を伴わないで不良低減・歩留り向上が図れるため、液晶パネルの設計・生産的に厳しい市場要求を満足させつつ、品質・生産性の維持・向上が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置の製造方法によれば、液晶材料の温度を下降させるときに駆動ＩＣ実装端子部側へ風をあてて冷却するので、液晶材料の急冷（相転移変化速度）を早めることが可能となる。すなわち、液晶パネル内部の液晶材料に最も接触していて、且つパネル外部まで延びている部分は駆動ＩＣ実装端子部であり、また駆動ＩＣ実装端子部およびこの端子部と接続しているパネル内部に延びているＸＹ信号線は、熱伝導性の良い金属膜で構成されているため、駆動ＩＣ実装端子部はパネル内部の放熱板の役目となり、この放熱板を直接冷却した方が、パネルの冷却効率を向上させ液晶材料の急冷を早めるからである。このように相転移変化時間が短くなるので、画素間で多数発生する正常ドメイン部が支配的となり、正常な配向状態を得ることができる。このため、液晶パネルの高精細化・高性能（低消費電力＋高輝度）化、大画面化に伴い、画素電極部の縮小、開口率向上のための対向電極側のＢＭ部重ね合わせ精度の低減、液晶材料の冷却速度の低下等の起因により発生率が上がるドメイン不良に対して、液晶材料のアニール〜冷却工程での冷却方法の改善すなわち駆動ＩＣ実装端子部側から冷却するという上記方法によって、液晶配向性を向上させドメイン不良を低減することができる。この冷却方法は非常に簡易であり、且つ工数増加や設備増強を伴わないで不良低減・歩留り向上が図れるため、液晶パネルの設計・生産的に厳しい市場要求を満足させつつ、品質・生産性の維持・向上が可能となる。これにより、市場要求である厳しい画素設計要望や大画面化においても、品質・生産性の向上が可能となり実用的に極めて有用である。
【００１９】
請求項２では、風速Ｗ（Ｗ＞０m/S)且つ温度Ｔ（Ｔ＜Ａ℃）の風を駆動ＩＣ実装端子部にあてるので、液晶材料の液体状態〜液晶状態への相転移変化時間がさらに短くなりドメイン不良がさらに低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の液晶表示装置の製造方法においてアニール後の冷却工程を示す概念図である。
【図２】液晶表示装置の基板上にあるＸＹ信号線とＴＦＴ部と実装端子部を示す平面図である。
【図３】液晶表示装置の製造工程図である。
【図４】液晶表示装置の冷却工程においてこの実施の形態のおける実装端子部側を冷却した場合と従来例における注入口部側を冷却した場合の各々のドメイン不良率と画素及びガラスサイズ別の関係を示すグラフである。
【図５】従来の液晶表示装置の製造方法においてアニール後の冷却工程を示す概念図である。
【符号の説明】
１    冷風
２，３  実装端子部
４    液晶パネル
５    アニール〜冷却用治具
６，７  ＸＹ信号線
８    ＴＦＴ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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