(57)【要約】      （修正有）【課題】柱状スペーサにより基板間のギャップを保持する液晶表示装置において、高温ギャップムラや低温発泡の発生を防止した液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】ＣＦ基板の主面上に柱状スペーサを形成した後、柱状スペーサの高さを測定するステップＳ３と、ＴＦＴ基板およびＣＦ基板を貼り合わせた後、ＴＦＴ基板およびＣＦ基板間のギャップを測定するステップＳ９と、測定された柱状スペーサの高さと、測定されたギャップとの差に基づいて、液晶パネルの良否を判定するステップＳ１０とを備えている。【選択図】図４
2014102470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する液晶パネルを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶パネルは、
互いに対向して配置された第１および第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板に対向する側の主面上に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間のギャップを保持する柱状スペーサと、
前記第１および第２の基板間に挟持された液晶と、を有し、
前記液晶パネルの製造において、
(ａ)前記第１の基板の前記主面上に前記柱状スペーサを形成した後、前記柱状スペーサの高さを測定するステップと、
(ｂ)前記第１および第２の基板を貼合わせた後、前記第１および第２の基板間のギャップを測定するステップと、
(ｃ)測定された前記柱状スペーサの高さと、測定された前記ギャップとの差に基づいて、前記液晶パネルの良否を判定するステップと、を備える、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
測定した前記柱状スペーサの高さをＰＳ、
測定した前記ギャップをＧＡＰｍ、
前記ギャップの設計値をＧＡＰｃ、
前記柱状スペーサが当接する前記第２の基板部分の前記第２の基板の基準面からの高さをＤ、
前記液晶の熱膨張係数をａ、
前記柱状スペーサのバネ定数をｋ、
前記柱状スペーサの配設密度をｃ、
前記液晶パネルの高温側の保証温度と室温との差をΔＴｈ、
前記液晶パネルの低温側の保証温度と室温との差をΔＴｌとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−Ｄ・・・（１）
ＰＳ−ＧＡＰｍ≦９．８／（ｋ×ｃ）−ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ−Ｄ・・・（２）
前記数式（１）および（２）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記液晶の熱膨張係数と前記柱状スペーサの熱膨張係数との差をαとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
前記数式（１）および（２）に替えて、
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−Ｄ・・・（３）
ＰＳ−ＧＡＰｍ≦９．８／（ｋ×ｃ）−ΔＴｌ×α×ＧＡＰｃ−Ｄ・・・（４）
前記数式（３）および（４）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項２記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記柱状スペーサは、
第１の柱状スペーサと、前記第１の柱状スペーサよりも低い第２の柱状スペーサと、を含み、
測定した前記第１の柱状スペーサの高さをＭＰＳ、
測定した前記第２の柱状スペーサの高さをＳＰＳ、
測定した前記ギャップをＧＡＰｍ、
前記ギャップの設計値をＧＡＰｃ、
前記第１の柱状スペーサが当接する前記第２の基板部分の前記第２の基板の基準面からの高さをＤ、
前記液晶の熱膨張係数をａ、
前記液晶パネルの高温側の保証温度と室温との差をΔＴｈ、
前記液晶パネルの低温側の保証温度と室温との差をΔＴｌとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
ＭＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−Ｄ・・・（５）
ＧＡＰｍ−ＳＰＳ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（６）
前記数式（５）および（６）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記液晶の熱膨張係数と前記柱状スペーサの熱膨張係数との差をαとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
前記数式（５）および（６）に替えて、
ＭＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−Ｄ・・・（７）
ＧＡＰｍ−ＳＰＳ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（８）
前記数式（７）および（８）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記柱状スペーサは、前記第１の基板上に複数配置され、
前記第２の基板は、前記柱状スペーサに対面する複数の部分のうちの一部に、前記複数の部分の他の部分よりも前記第２の基板の基準面からの高さが高くなった突起部を有し、
測定した前記柱状スペーサの高さをＰＳ、
測定した前記ギャップをＧＡＰｍ、
前記ギャップの設計値をＧＡＰｃ、
前記突起部の前記基準面からの高さをＤＨ、
前記突起部以外で、前記柱状スペーサに対面する部分の前記基準面からの高さをＤ、
前記液晶の熱膨張係数をａ、
前記液晶パネルの高温側の保証温度と室温との差をΔＴｈ、
前記液晶パネルの低温側の保証温度と室温との差をΔＴｌとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−ＤＨ・・・（９）
ＧＡＰｍ−ＰＳ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（１０）
前記数式（９）および（１０）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記液晶の熱膨張係数と前記柱状スペーサの熱膨張係数との差をαとした場合に、
前記ステップ(ｃ)は、
前記数式（９）および（１０）に替えて、
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−ＤＨ・・・（１１）
ＧＡＰｍ−ＰＳ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（１２）
前記数式（１１）および（１２）を満たす場合に、前記液晶パネルを良品として判定する、請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
映像を表示する液晶パネルを備えた液晶表示装置の製造システムであって、
前記液晶パネルは、
互いに対向して配置された第１および第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板に対向する側の主面上に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間のギャップを保持する柱状スペーサと、
前記第１および第２の基板間に挟持された液晶と、を有し、
前記第１の基板の前記主面上に形成された前記柱状スペーサの高さを測定する柱状スペーサ高さ測定装置と、
前記第１および第２の基板を貼合わせた後の前記第１および第２の基板間のギャップを測定するギャップ測定装置と、
前記柱状スペーサ高さ測定装置および前記ギャップ測定装置でそれぞれ測定された前記柱状スペーサの高さおよび前記ギャップとの差に基づいて、前記液晶パネルの良否を判定する良否判定システムと、を備える、液晶表示装置の製造システム。
【請求項９】
前記良否判定システムは、
請求項２〜７記載の液晶表示装置の製造方法の、前記ステップ(ｃ)に基づいて、前記液晶パネルの良否を判定する、請求項８記載の液晶表示装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、特に、柱状スペーサにより基板間のギャップを保持する液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板間がスペーサによって一定に保持されており、その基板間には液晶が満たされている。一方の基板には格子状にソース配線とゲート配線とが交差配置され、その交差部に薄膜トランジスタを配置したアクティブマトリクス基板(ＴＦＴ基板)である。
【０００３】
他方の基板はカラーフィルター(ＣＦ)が配置されたフィルター基板であり、ブラックマトリクス(以下ＢＭ)で画素部が規定されており、画素部にＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルターが形成されている。
【０００４】
なお、透過型または半透過型の液晶表示装置は、バックライトなどの光源装置を有するが、説明は省略する。
【０００５】
基板間を保持するスペーサとしては、粒子径が数μｍ程度の粒子状のビーズスペーサや、基板に柱状の突起を形成して得られる柱状スペーサなどが用いられる。
【０００６】
しかし、ビーズスペーサは基板上にランダムに散布されるため、画素部にも配置される場合がある。その場合には、ビーズスペーサ周辺の液晶の配向の乱れにより光が漏れる光抜けが発生し、画像のコントラストが低下するなど、画像品質を低下させるという問題が特許文献１に開示されている。
【０００７】
そこで、良好な表示品位を求められる液晶表示装置については柱状スペーサが使用される傾向にある。
【０００８】
しかし、柱状スペーサを用いた場合、液晶表示装置を高温にすると液晶の熱膨張に柱状スペーサの弾性変形が追従できず、重力により液晶がパネル下辺側に溜まり、パネル下辺側のギャップが大きくなるギャップムラ（重力ムラ、高温ギャップムラ、高温下膨れ）が発生する。また、低温下では、例えば特許文献２に開示されるように、液晶の熱収縮に柱状スペーサの弾性変形が追従できず、液晶セル内の内圧が急激に低下して気泡が発生する低温発泡という現象が生じるという問題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献１および２では、初期設計値として、柱状スペーサの弾性変形率を規定し、柱状スペーサの高さを測定し、それに合せて最適な液晶量を決定するような管理を行う技術や、高温ギャップムラ、低温発泡などに対するマージンを広くすべく弾性変形範囲の大きな柱状スペーサを用いる技術が開示されている。しかし、製造時の柱状スペーサの高さのバラツキや、実際の液晶量のバラツキなどの影響も考慮しなければならず、現実には、これらバラツキを吸収できるほどに十分なマージンを確保できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２５８４２２号公報
【特許文献２】特開２００８−６５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した低温発泡や高温ギャップムラなどの不良については、製品出荷後の製品使用時に発生するものであり、製品の信頼性に係る問題であって、根絶すべき問題である。
【００１２】
このため、実際の製品の量産時においては、仕上がり管理として、実際に製造される液晶表示装置の全数に対して高温および低温試験を行い、高温ギャップムラや低温発泡が発生しないかを確認することとなっている。
【００１３】
その結果、製造工期が長く、作業に手間がかかるためコストアップの要因となっている。また、上述したように、マージンを広げるべく弾性変形範囲の大きな柱状スペーサを用いることは、柱状スペーサの開発や材料費の増加などで製造コストの増加を招き、また、通常の基板ギャップの状態では弾性変形が容易となるので、基板間の保持を安定して行うことができず、振動などによって表示ムラが発生するなどの新たな問題を抱えている。
【００１４】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、柱状スペーサにより基板間のギャップを保持する液晶表示装置において、高温ギャップムラや低温発泡の発生を防止した液晶表示装置の製造方法および液晶表示装置の製造システム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】
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、映像を表示する液晶パネルを備えた液晶表示装置の製造方法であって、前記液晶パネルは、互いに対向して配置された第１および第２の基板と、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する側の主面上に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間のギャップを保持する柱状スペーサと、前記第１および第２の基板間に挟持された液晶とを有し、前記液晶パネルの製造において、前記第１の基板の前記主面上に前記柱状スペーサを形成した後、前記柱状スペーサの高さを測定するステップ(ａ)と、前記第１および第２の基板を貼合わせた後、前記第１および第２の基板間のギャップを測定するステップ(ｂ)と、測定された前記柱状スペーサの高さと、測定された前記ギャップとの差に基づいて、前記液晶パネルの良否を判定するステップ(ｃ)とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
測定された柱状スペーサの高さと、測定されたギャップとの差に基づいて、液晶パネルの良否を判定することで、高温ギャップムラおよび低温発泡の発生を防止した液晶表示装置を、高歩留まりで製造することができ、良好な表示特性、および良好な信頼性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００１７】
また、実際に製造される液晶表示装置の全数に対して高温および低温試験を行い、高温ギャップムラや低温発泡が発生するか否かを確認する必要がなくなるので、製造工期が短縮されると共に、コスト削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＴＦＴ基板の構成を示す部分平面図である。
【図２】ＣＦ基板の構成を示す部分平面図である。
【図３】液晶パネルの構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図５】柱状スペーサの面積占有率の定義を説明する図である。
【図６】突起部を有する液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図７】突起部の配置の一例を示す図である。
【図８】柱状スペーサの高さが一種類の液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かを測定した結果を示す図である。
【図９】柱状スペーサの高さが一種類の場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１０】柱状スペーサの高さが一種類の場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１１】柱状スペーサの高さが一種類の場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１２】高さの異なる２種類の柱状スペーサを有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１３】高さの異なる２種類の柱状スペーサを有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１４】高さの異なる２種類の柱状スペーサを有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１５】突起部を有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１６】突起部を有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【図１７】突起部を有する場合の高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜始めに＞
実施の形態の説明に先立って、図９〜図１７を用いて高温ギャップムラおよび低温発泡の発生原因について説明する。
【００２０】
＜柱状スペーサの高さが一種類の場合＞
まず、図９〜図１１を用いて柱状スペーサの高さが一種類の場合について説明する。図９は、液晶注入後の室温での液晶表示装置の状態を示す断面図であり、基板ＳＢ１と基板ＳＢ２との間に液晶層ＬＣＬが挟持されている。
【００２１】
なお、液晶の注入は、配向膜を形成しラビングなどの配向処理を施した２枚の基板に、貼り合わせのためのシール材を形成した後、液晶を必要量滴下し、真空状態で２枚の基板を貼り合わせる滴下注入法（ＯＤＦ）を用いて行う。なお、対向配置された２枚の基板とシール材とで規定される空間を「セル」と呼称し、基板間隔を「セルギャップ」と呼称する。
【００２２】
ここで、基板ＳＢ１と基板ＳＢ２との間には初期の高さＨ０の柱状スペーサＰＳが配置されるが、図９に示されるように、柱状スペーサＰＳは、液晶の熱膨張により生ずるギャップの変化に追従できるように、セルを作製する際に予め圧縮された状態で配置されており、セル作製後、室温での高さはＨ１となっている。なお、図９では、柱状スペーサＰＳの圧縮による弾性変形量をＥＤとして示し、室温でのセルギャップをＣＧ１として示す。
【００２３】
図１０には、液晶表示装置の温度上昇につれ液晶層ＬＣＬが膨張した状態を示している。セルギャップが広がって柱状スペーサＰＳの初期の高さＨ０より広いセルギャップＣＧ２になると、柱状スペーサＰＳの弾性変形が追従できなくなり、柱状スペーサＰＳの先端と基板ＳＢ１との間に隙間が生じる。こうなると基板間のギャップが柱状スペーサＰＳによって保持されなくなる。その結果、柱状スペーサＰＳによって保持されなくなった体積分の液晶が重力によりパネル下辺側に溜まり、パネルの下辺側のギャップが局所的に広くなることによって高温ギャップムラとなる。
【００２４】
図１１には、液晶表示装置の温度低下につれ液晶層ＬＣＬが収縮した状態を示している。液晶層ＬＣＬが収縮してセルギャップが狭くなると柱状スペーサＰＳが弾性変形し、柱状スペーサＰＳの高さは収縮したセルギャップＣＧ３の広さに合わせて低くなるが、柱状スペーサＰＳの反発力が大気圧と等しくなるとそれ以上変形しなくなる。
【００２５】
一方、液晶層ＬＣＬがさらに収縮すると、液晶表示装置のセル内部の圧力が低くなり、セル内に真空気泡（低温発泡）が発生する。
【００２６】
＜複数の高さを有する柱状スペーサの場合＞
次に、図１２〜図１４を用いて高さの異なる２種類の柱状スペーサを有する場合について説明する。
【００２７】
図１２は、液晶注入後の室温での液晶表示装置の状態を示す断面図であり、基板ＳＢ１と基板ＳＢ２との間に、メイン柱状スペーサＭＰＳとサブ柱状スペーサＳＰＳが配置されている。メイン柱状スペーサＭＰＳはサブ柱状スペーサＳＰＳよりも初期の高さが高く、メイン柱状スペーサＭＰＳは、液晶の熱膨張により生ずるギャップの変化に追従できるように、セルを作製する際に予め圧縮された状態で配置されており、図１２に示すようにメイン柱状スペーサＭＰＳのみが弾性変形している。なお、図１２では、メイン柱状スペーサＭＰＳの圧縮による弾性変形量をＥＤとして示し、室温でのセルギャップをＣＧ１として示す。
【００２８】
図１３には、液晶表示装置の温度上昇につれ液晶層ＬＣＬが膨張した状態を示している。セルギャップが広がってメイン柱状スペーサＭＰＳの初期の高さＨ０より広いセルギャップＣＧ２になると、メイン柱状スペーサＭＰＳの弾性変形が追従できなくなり、メイン柱状スペーサＭＰＳの先端と基板ＳＢ１との間に隙間が生じる。こうなると重力により液晶がパネル下辺側に溜まり、パネル下辺側のギャップがさらに広くなって高温ギャップムラとなる。
【００２９】
図１４には、液晶表示装置の温度低下につれ液晶層ＬＣＬが収縮した状態を示している。液晶層ＬＣＬが収縮してセルギャップが狭くなると、まずメイン柱状スペーサＭＰＳが弾性変形し、メイン柱状スペーサＭＰＳの高さは収縮したセルギャップＣＧ３の広さに合わせて低くなる。やがてサブ柱状スペーサＳＰＳが基板ＳＢ１に接触すると、基板ＳＢ１に対する反発力が強くなり、メイン柱状スペーサＭＰＳおよびサブ柱状スペーサＳＰＳの反発力が大気圧と等しくなるとそれ以上変形しなくなる。
【００３０】
一方、液晶層ＬＣＬがさらに収縮すると、液晶表示装置のセル内部の圧力が低くなり、セル内に真空気泡（低温発泡）が発生する。
【００３１】
サブ柱状スペーサＳＰＳは、メイン柱状スペーサＭＰＳよりも多く配設されるか、占有面積が広く配設されるため、メイン柱状スペーサＭＰＳだけの場合よりも反発力が強くなり、反発力が大気圧と等しくなる時間が早く到来する。
【００３２】
＜対向基板に突起部を設ける場合＞
次に、図１５〜図１７を用いて対向基板に突起部を設ける場合について説明する。図１５は、液晶注入後の室温での液晶表示装置の状態を示す断面図であり、対向基板基板である基板ＳＢ１側に突起部ＤＰが設けられ、そこに柱状スペーサＰＳが当接する構成となっている。ここで、図１５に示されるように、柱状スペーサＰＳの１つは、液晶の熱膨張により生ずるギャップの変化に追従できるように、セルを作製する際に予め圧縮された状態で突起部ＤＰの当接している。なお、図１５では、柱状スペーサＰＳの圧縮による弾性変形量をＥＤとして示し、室温でのセルギャップをＣＧ１として示す。
【００３３】
図１６には、液晶表示装置の温度上昇につれ液晶層ＬＣＬが膨張した状態を示している。セルギャップが広がって柱状スペーサＰＳの初期の高さと突起部ＤＰの高さとの合計より広いセルギャップＣＧ２になると、柱状スペーサＰＳの弾性変形が追従できなくなり、柱状スペーサＰＳの先端と基板ＳＢ１との間に隙間が生じる。こうなると重力により液晶がパネル下辺側に溜まり、パネル下辺側のギャップがさらに広くなって高温ギャップムラとなる。
【００３４】
図１７には、液晶表示装置の温度低下につれ液晶層ＬＣＬが収縮した状態を示している。液晶層ＬＣＬが収縮してセルギャップが狭くなると、まず突起部ＤＰ直下のスペーサＰＳが弾性変形し、当該スペーサＰＳの高さは収縮したセルギャップＣＧ３から突起部ＤＰの高さを差し引いた広さに合わせて低くなる。やがて残りの柱状スペーサＰＳが基板ＳＢ１に接触すると、基板ＳＢ１に対する反発力が強くなり、全ての柱状スペーサＰＳによる反発力が大気圧と等しくなるとそれ以上変形しなくなる。
【００３５】
一方、液晶層ＬＣＬがさらに収縮すると、液晶表示装置のセル内部の圧力が低くなり、セル内に真空気泡（低温発泡）が発生する。
【００３６】
以上説明したように、液晶の熱膨張および収縮に柱状スペーサの変化を追従させることができれば高温ギャップムラや低温発泡の発生を抑制できる。
【００３７】
そこで、発明者は、液晶の熱膨張および収縮を考慮した上で、柱状スペーサの高さに対して最適なセルギャップとなるように液晶量を調整するという技術思想に到達した。以下、当該技術思想に基づく本発明についての実施の形態を説明する。
【００３８】
なお、本発明に係る液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）で駆動するアクティブマトリクス型の液晶表示装置であるものとして説明する。
【００３９】
＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１および図２は、液晶表示装置の液晶パネルを対向基板側から見た場合の部分平面図であり、図１はＴＦＴ基板１００の構成を示す平面図であり、図２は対向基板であるカラーフィルター（ＣＦ）基板２００の構成を示す平面図である。図３は、図１および図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【００４０】
図１に示すように、ＴＦＴ基板１００は、透明基板１上にゲート配線２とソース配線３とが格子状に交差配置され、その交差部に液晶パネルを駆動するスイッチング素子である、薄膜トランジスタ５が配設されている。なお、隣接するゲート配線２および隣接するソース配線３に囲まれた領域が画素領域となり、ＴＦＴ基板１００では、画素領域がマトリクス状に配列された構成となる。そして、当該画素領域内には画素電極４が配設されている。
【００４１】
また、図２に示すように、ＣＦ基板２００は、ガラス基板１１上にＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の色材層１２がＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配置され、色材層１２の間にはブラックマトリクス（ＢＭ）１３が配設され、柱状スペーサＰＳはＢＭ１３下に配設される。
【００４２】
また、図３に示されるように、ＢＭ１３の下方における色材層１２の突出部１２１上に形成される柱状スペーサＰＳは、ゲート配線２の上部に当接して弾性変形し、突出部１２１の高さ分だけ柱状スペーサＰＳの初期の高さＨ０より圧縮され、その高さはＨ１となる。
【００４３】
また、柱状スペーサＰＳが配置されるゲート配線２の上面（柱状スペーサが当接する面）は、基準面である画素電極４の上面との間に段差Ｄが存在し、当該段差Ｄは０．１μｍである。なお、基準面は画素電極４の上面に限定されるものではない。
【００４４】
＜液晶表示装置の製造フロー＞
本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置の製造方法として、上記のような構成の液晶パネルを有する液晶表示装置の製造フローを、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
通常、液晶パネルは最終形状よりも大きなマザー基板から、液晶パネルを１枚あるいは複数枚（多面取り）切り出して製造され、図４におけるステップＳ１〜Ｓ１０のプロセスは、マザー基板の状態でのプロセスである。
【００４６】
まず、ステップＳ１においてマザーＴＦＴ基板およびマザーＣＦ基板に対して配線等の転写を行う。すなわち、マザーＴＦＴ基板においては、図１に示したゲート配線２、ソース配線３および画素電極４などを作り込む工程を行うが、これらの作り込みは一般的な液晶パネルにおけるＴＦＴ基板の製造方法と同様であるので、製造方法に関する詳細な説明は省略する。
【００４７】
また、マザーＣＦ基板においては、図２に示した色材層１２やＢＭ１３などを作り込む工程を行うが、これらの作り込みは一般的な液晶パネルにおけるＣＦ基板の製造方法と同様であるので、製造方法に関する詳細な説明は省略する。
【００４８】
次に、ステップＳ２のラビング工程において、マザーＴＦＴ基板およびマザーＣＦ基板の互いに向かい合う主面に配向膜材料を塗布する。この工程は、例えば、印刷法により有機材で構成される配向膜材料を塗布し、ホットプレートなどにより焼成処理し乾燥させる工程を含んでいる。
【００４９】
その後、配向膜材料にラビングを行い、配向膜材料の表面を配向処理して配向膜を形成する。なお、図３では便宜的に配向膜の図示を省略している。柱状スペーサＰＳは配向膜の形成に先立って感光性樹脂等を用いてマザーＣＦ基板上に形成されることから、実際には、柱状スペーサＰＳ上もそれ以外の領域も配向膜で覆われ、柱状スペーサＰＳの高さは図示を省略された配向膜表面を基準としたものとなる。
【００５０】
次に、ステップＳ３において柱状スペーサＰＳの高さを測定する。本実施の形態１では、柱状スペーサの高さが一種類の場合を前提としており、ステップＳ３ではその一種類の柱状スペーサＰＳの高さを測定すれば良い。すなわち、柱状スペーサＰＳは、マザーＣＦ基板上に形成されるので、マザーＣＦ基板上において初期の高さを測定すれば良い。また、測定するタイミングは、液晶滴下前であればいつでも良い。ただし、以下で用いる柱状スペーサＰＳの高さは、上述したように配向膜表面を基準として説明を行っていることから、配向膜の形成前に測定する場合は、柱状スペーサＰＳ上とそれ以外の領域に形成される配向膜の厚みのデータなどにより、適宜、配向膜表面を基準とした柱状スペーサＰＳの高さに変換する補正を行うと良い。
【００５１】
次に、ステップＳ４のシール剤塗布工程において、ディスペンサー方式により、マザーＴＦＴ基板あるいはマザーＣＦ基板の主面に、シール剤を印刷ペーストとして塗布する。シール剤は、液晶パネルの表示領域を囲うように塗布され、シールパターンを形成する。
【００５２】
次に、ステップＳ５の液晶滴下工程において、シールパターンが形成された方の基板のシールパターンで囲まれた領域内に液晶を滴下する。この液晶の滴下量は、ステップＳ３において測定した柱状スペーサＰＳの高さに基づいて決定される。
【００５３】
次に、ステップＳ６の真空貼り合わせ工程において、マザーＴＦＴ基板とマザーＣＦ基板とを真空状態で貼り合わせてマザーセル基板を形成する。
【００５４】
次に、ステップＳ７のＵＶ（紫外線）照射工程でマザーセル基板に紫外線を照射し、シール剤を仮硬化させる。
【００５５】
その後、ステップＳ８において加熱によりアフターキュアを行い、シール剤を完全に硬化させて、硬化したシールパターンを得る。
【００５６】
次に、ステップＳ９のギャップ測定工程でセルギャップ（ＧＡＰ）を測定する。すなわち、シールパターンによりマザーＴＦＴ基板とマザーＣＦ基板とが貼合されているマザーセル基板の、シールパターンにより囲まれるそれぞれのセルの中央部のセルギャップを測定する。なお、セルギャップを測定するタイミングはパネル分断工程後でも良い。ただし、偏光板貼り付け後はセルギャップを測定することができないことから、少なくとも偏光板貼り付け前までに行う必要がある。すなわち、ステップＳ９のギャップ測定工程は、滴下注入後から偏光板貼り付け前までの間で実施できれば良い。
【００５７】
次に、ステップＳ１０において、ステップＳ３で得られた柱状スペーサＰＳの高さの実測データおよびステップＳ９で得られたセルギャップの実測データに基づいて、マザーセル基板内の個々のパネル単位でＯＫ／ＮＧ判定を行う。
【００５８】
すなわち、予め定めた判定基準に基づいて、マザーセル基板内の個々のパネル単位で高温ギャップムラおよび低温発泡が起きるか否かの判定（ＯＫ／ＮＧ判定）を行い（ステップＳ１０１）、その判定結果をパネル単位で記録する（ステップＳ１０２）。なお、上記判定基準については後に説明する。
【００５９】
次に、ステップＳ１１のパネル分断工程において、マザーセル基板をスクライブラインに沿って切断し、個々の液晶パネルに分断する。
【００６０】
次に、ステップＳ１２において、ステップＳ１１で分断された個々の液晶パネルに対して、ステップＳ１０で得られたＯＫ／ＮＧ判定の結果を付き合わせ、ＮＧと判定された液晶パネルについては、製造工程から脱落させる処理を行う（ステップＳ１５）。
【００６１】
一方、ステップＳ１２においてＯＫと判定された液晶パネルについては、製造工程を続行し、ステップＳ１３の偏光板貼り付け工程、ステップＳ１４の制御基板実装工程などを実行し、一連の製造工程を終了する。
【００６２】
＜ＯＫ／ＮＧの判定基準＞
上述したステップＳ１０における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かの判定基準について以下に説明する。
【００６３】
ここで、セルギャップの設計値（ＧＡＰｍ）は３μｍであり、柱状スペーサＰＳの面積占有率は１％であるものとする。なお、柱状スペーサＰＳの面積占有率は、図５に示すように定義される。
【００６４】
すなわち、図５に破線で囲んで示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの画素領域と、当該３つの画素領域を囲むＢＭ１３のうち、１つの短辺と、１つの長辺とを含む領域を繰り返し単位と呼称し、当該繰り返し単位ＲＵの全面積のうち柱状スペーサＰＳが占める面積を柱状スペーサＰＳの面積占有率と定義する。
【００６５】
図５においては、１つの繰り返し単位ＲＵ中に１つの柱状スペーサＰＳが設けられているので、面積占有率は、繰り返し単位ＲＵのＸ方向の長さをＸ、Ｙ方向の長さをＹとし、柱状スペーサＰＳの端面の面積をＳとすると、以下の数式で表される。
【００６６】
面積占有率＝Ｓ／（Ｘ×Ｙ）×１００［％］
また、図３を用いて説明したように、ゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差Ｄは０．１μｍであるものとする。
【００６７】
上記の条件において、以下の数式（１）および（２）を満たす場合には、高温ギャップムラおよび低温発泡が起こらない液晶パネルであるものと判定する。
【００６８】
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−Ｄ・・・（１）
ＰＳ−ＧＡＰｍ≦９．８／（ｋ×ｃ）−ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ−Ｄ・・・（２）
ここで、「ＰＳ」は測定した柱状スペーサＰＳの高さ［ｍ］、「ＧＡＰｍ」は測定したセルギャップ［ｍ］、「ＧＡＰｃ」はセルギャップの設計値［ｍ］、「Ｄ」はゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差［ｍ］であり、「ａ」は液晶の熱膨張係数［１／Ｋ］、「ｋ」は柱状スペーサのバネ定数［Ｎ／ｍ］、「ｃ」は柱状スペーサの密度［個／ｃｍ２］である。
【００６９】
また、高温側の保証温度をＴＨ［℃］とし、低温側の保証温度をＴＬ［℃］とした場合、それぞれの製造時の室温（２０度℃）との差を、ΔＴｈ＝ＴＨ−２０、ΔＴｌ＝２０−ＴＬとして表す。
【００７０】
以下、上記数式（１）および（２）の導出過程を説明する。柱状スペーサの初期値からの変形量ΔＧＡＰは以下の数式（３）で定義される。
【００７１】
ΔＧＡＰ＝ＰＳ＋Ｄ−ＧＡＰｍ・・・（３）
ここで、高温ギャップムラの発生を防止するには、以下の条件式（４）を満たせば良い。
【００７２】
ΔＧＡＰ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ・・・（４）
上記数式（４）に数式（３）を代入することで、数式（１）を導くことができる。
【００７３】
一方、低温発泡の発生を防止するには、以下の条件式（５）を満たせば良い。
【００７４】
１［ｋｇ／ｃｍ２］≧（ΔＧＡＰ＋ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ）×（ｋ／９．８）×ｃ・・・（５）
上記において、ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃは液晶の熱収縮によるセルギャップ変化を表し、（ΔＧＡＰ＋ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ）×ｋは、このときの１個の柱状スペーサの反発力を表す。
【００７５】
また、ｋ／９．８により、バネ定数ｋの単位を［Ｎ／ｍ］からＭＫＳ単位［ｋｇ／ｍ］に変換している。
【００７６】
そして、（ΔＧＡＰ＋ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ）×（ｋ／９．８）×ｃは１ｃｍ２当たりの反発力を表し、これが大気圧１ｋｇ／ｃｍ２より大きいと低温発泡が発生することを数式（５）が表している。
【００７７】
上記数式（５）より、以下の数式（６）を得る。
【００７８】
ΔＧＡＰ≦９．８／（ｋ×ｃ）−ΔＴｌ×ａ×ＧＡＰｃ・・・（６）
上記数式（６）に数式（３）を代入することで、数式（２）を導くことができる。
【００７９】
以上説明したような判定基準を用いることで、柱状スペーサの高さが一種類の液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かを判定でき、高温ギャップムラおよび低温発泡の発生を防止した液晶表示装置を、高歩留まりで製造することができるので、良好な表示特性、および良好な信頼性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００８０】
また、実際に製造される液晶表示装置の全数に対して高温および低温試験を行い、高温ギャップムラや低温発泡が発生するか否かを確認する必要がなくなるので、製造工期が短縮されると共に、コスト削減が可能となる。
【００８１】
＜柱状スペーサの熱膨張の考慮＞
上記数式（１）および（２）には柱状スペーサＰＳの熱膨張は考慮していなかったが、熱膨張を考慮すると、数式（１）および（２）は、それぞれ以下の数式（７）および（８）で表すことができる。
【００８２】
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−Ｄ・・・（７）
ＰＳ−ＧＡＰｍ≦９．８／（ｋ×ｃ）−ΔＴｌ×α×ＧＡＰｃ−Ｄ・・・（８）
ここで、「α」は液晶の熱膨張係数「ａ」と柱状スペーサＰＳの熱膨張係数「ｂ」との差（ａ−ｂ）を表している。
【００８３】
上記の判定基準を用いることで、柱状スペーサの熱膨張を考慮した上での液晶パネルの良否を判定することが可能となる。
【００８４】
＜実施の形態２＞
以上説明した実施の形態１に係る液晶表示装置の製造方法においては、柱状スペーサの高さが一種類の液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かの判定基準について説明したが、実施の形態２に係る液晶表示装置の製造方法においては、高さの異なる２種類の柱状スペーサを有する場合の判定基準について説明する。
【００８５】
なお、図４を用いて説明した液晶表示装置の製造フローは本実施の形態２においても同じであり、ステップＳ１０における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かの判定基準のみが異なる。
【００８６】
ここで、柱状スペーサは、メイン柱状スペーサと、メイン柱状スペーサよりも初期の高さが低いサブ柱状スペーサを有するものとし、メイン柱状スペーサの面積占有率は０．１％、サブ柱状スペーサの面積占有率は３％であるものとする。また、セルギャップの設計値（ＧＡＰｍ）は３μｍである。
【００８７】
なお、メイン柱状スペーサは常時、基板間を保持するスペーサであり、サブ柱状スペーサは、外力などの作用により基板間距離が狭くなった際にのみ、基板間を保持するスペーサであるので、メイン柱状スペーサは、通常状態では図３用いて説明した柱状スペーサＰＳのようにゲート配線２の上面に当接するが、サブ柱状スペーサはＴＦＴ基板２００のどこにも当接していない状態となる。
【００８８】
また、図３を用いて説明したように、ゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差Ｄは０．１μｍであるものとする。
【００８９】
上記の条件において、以下の数式（９）および（１０）を満たす場合には、高温ギャップムラおよび低温発泡が起こらない液晶パネルであるものと判定する。
【００９０】
ＭＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−Ｄ・・・（９）
ＧＡＰｍ−ＳＰＳ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（１０）
ここで、「ＭＰＳ」は測定したメイン柱状スペーサの高さ［ｍ］、「ＳＰＳ」は測定したサブ柱状スペーサの高さ［ｍ］、「ＧＡＰｍ」は測定したセルギャップ［ｍ］、「ＧＡＰｃ」はセルギャップの設計値［ｍ］、「Ｄ」はゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差［ｍ］であり、「ａ」は液晶の熱膨張係数［１／Ｋ］である。
【００９１】
また、高温側の保証温度をＴＨ［℃］とし、低温側の保証温度をＴＬ［℃］とした場合、それぞれの製造時の室温（２０度℃）との差を、ΔＴｈ＝ＴＨ−２０、ΔＴｌ＝２０−ＴＬとして表す。
【００９２】
以下、上記数式（９）および（１０）の導出過程を説明する。メイン柱状スペーサの初期値からの変形量ΔＭＧＡＰは以下の数式（１１）で定義される。
【００９３】
ΔＭＧＡＰ＝ＭＰＳ＋Ｄ−ＧＡＰｍ・・・（１１）
ここで、高温ギャップムラの発生を防止するには、以下の条件式（１２）を満たせば良い。
【００９４】
ΔＭＧＡＰ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ・・・（１２）
上記数式（１２）に数式（１１）を代入することで、数式（９）を導くことができる。
【００９５】
また、サブ柱状スペーサの初期値からの変形量ΔＳＧＡＰは以下の数式（１３）で定義される。
【００９６】
ΔＳＧＡＰ＝ＧＡＰｍ−ＳＰＳ−Ｄ・・・（１３）
低温発泡の発生を防止するには、以下の条件式（１４）を満たせば良い。
【００９７】
ΔＳＧＡＰ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ・・・（１４）
上記数式（１４）に数式（１３）を代入することで、数式（１０）を導くことができる。
【００９８】
ここで、液晶の熱膨張係数「ａ」を６．５×１０−４（１／Ｋ）とし、温度保証範囲Ｔｌ〜ＴＨを−４０度〜＋８０度とした場合、数式（９）より、測定したメイン柱状スペーサの高さ（ＭＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（６．５×１０−４）×（８０−２０）−０．１＝０．０１７μｍ以上であれば高温ギャップムラの発生を防止することができる。
【００９９】
また、数式（１０）より、測定したサブ柱状スペーサの高さ（ＳＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（６．５×１０−４）×（２０−（−４０））＋０．１＝０．２１７μｍ以上であれば低温発泡の発生を防止することができる。
【０１００】
以上説明したような判定基準に基づいて液晶パネルの良否を判定することで、高さが異なる柱状スペーサを有する液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かを判定でき、高温ギャップムラおよび低温発泡の発生を防止した液晶表示装置を、高歩留まりで製造することができるので、良好な表示特性、および良好な信頼性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【０１０１】
また、実際に製造される液晶表示装置の全数に対して高温および低温試験を行い、高温ギャップムラや低温発泡が発生するか否かを確認する必要がなくなるので、製造工期が短縮されると共に、コスト削減が可能となる。
【０１０２】
＜柱状スペーサの熱膨張の考慮＞
上記数式（９）および（１０）にはメイン柱状スペーサおよびサブ柱状スペーサの熱膨張は考慮していなかったが、熱膨張を考慮すると、数式（９）および（１０）は、それぞれ以下の数式（１５）および（１６）で表すことができる。
【０１０３】
ＭＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−Ｄ・・・（１５）
ＧＡＰｍ−ＳＰＳ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（１６）
【０１０４】
上記の判定基準を用いることで、柱状スペーサの熱膨張を考慮した上での液晶パネルの良否を判定することが可能となる。
【０１０５】
ここで、「α」は液晶の熱膨張係数「ａ」と柱状スペーサＭＰＳ、ＳＰＳの熱膨張係数「ｂ」との差（ａ−ｂ）を表しており、液晶の熱膨張係数「ａ」を６．５×１０−４（１／Ｋ）とし、柱状スペーサＭＰＳ、ＳＰＳの熱膨張係数「ｂ」を０．５×１０−４（１／Ｋ）とする。また、温度保証範囲Ｔｌ〜ＴＨを−４０度〜＋８０度とした場合、数式（１５）より、測定したメイン柱状スペーサの高さ（ＭＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（（６．５×１０−４）−（０．５×１０−４））×（８０−２０）−０．１＝０．００８μｍ以上であれば高温ギャップムラの発生を防止することができる。
【０１０６】
また、数式（１６）より、測定したサブ柱状スペーサの高さ（ＳＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（（６．５×１０−４）−（０．５×１０−４））×（２０−（−４０））＋０．１＝０．２０８μｍ以上であれば低温発泡の発生を防止することができる。
【０１０７】
＜実施の形態３＞
実施の形態３に係る液晶表示装置の製造方法においては、柱状スペーサの高さが一種類の液晶表示装置において、ＣＦ基板２００側に柱状スペーサＰＳを設け、ＴＦＴ基板１００側の柱状スペーサＰＳに対向する位置に高さ０．５μｍの突起部を設けた構成とし、当該液晶表示装置において高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かの判定基準について説明する。
【０１０８】
図６に上記突起部を有する液晶表示装置の断面構成を示す。図６に示すように、柱状スペーサＰＳは、ＢＭ１３の下方における色材層１２の突出部１２１上に設けられ、対向するゲート配線２の上部に配設される突起部ＤＰに当接している。この突起部ＤＰの上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差ＤＨは０．５μｍであるものとする。
【０１０９】
また、ゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差Ｄは０．１μｍであるものとする。
【０１１０】
突起部ＤＰは全ての柱状スペーサＰＳに対応して設けられるものではなく、図６に示されるように突起部ＤＰが設けられない部分では、柱状スペーサＰＳの端面とゲート配線２との間には間隙ＧＰが生じることとなる。
【０１１１】
なお、突起部ＤＰは、例えば、柱状スペーサＰＳの１２個に１個の割合で設けられる。図７には、その一例を示す。
【０１１２】
図７は、液晶パネルにおける画素の配列を示す平面図であり、Ｒ、ＧおよびＢのサブ画素で１つの画素が構成される場合、Ｘ方向１２画素、Ｙ方向６画素で構成される領域ＰＲにおいて、６個のサブ画素のみに突起部ＤＰを設けている。なお、図７の例では、Ｂのサブ画素に柱状スペーサＰＳを設けるものとし、その中で突起部ＤＰを設けるものについてはハッチングを付している。
【０１１３】
なお、図４を用いて説明した液晶表示装置の製造フローは本実施の形態３においても同じであり、ステップＳ１０における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かの判定基準のみが異なる。
【０１１４】
ここで、セルギャップの設計値（ＧＡＰｍ）は３μｍであり、柱状スペーサＰＳの面積占有率は１％であるものとする。
【０１１５】
上記の条件において、以下の数式（１７）および（１８）を満たす場合には、高温ギャップムラおよび低温発泡が起こらない液晶パネルであるものと判定する。
【０１１６】
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ−ＤＨ・・・（１７）
ＧＡＰｍ−ＰＳ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（１８）
ここで、「ＰＳ」は測定した柱状スペーサＰＳの高さ［ｍ］、「ＧＡＰｍ」は測定したセルギャップ［ｍ］、「ＧＡＰｃ」はセルギャップの設計値［ｍ］、「ＤＨ」は突起部ＤＰの上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差［ｍ］、「Ｄ」はゲート配線２の上面と基準面である画素電極４の上面との間の段差［ｍ］であり、「ａ」は液晶の熱膨張係数［１／Ｋ］である。
【０１１７】
また、高温側の保証温度をＴＨ［℃］とし、低温側の保証温度をＴＬ［℃］とした場合、それぞれの製造時の室温（２０度℃）との差を、ΔＴｈ＝ＴＨ−２０、ΔＴｌ＝２０−ＴＬとして表す。
【０１１８】
以下、上記数式（１７）および（１８）の導出過程を説明する。突起部ＤＰに当接する柱状スペーサＰＳの初期値からの変形量ΔＧＡＰＨは以下の数式（１９）で定義される。
【０１１９】
ΔＧＡＰＨ＝ＰＳ＋ＤＨ−ＧＡＰｍ・・・（１９）
ここで、高温ギャップムラの発生を防止するには、以下の条件式（２０）を満たせば良い。
【０１２０】
ΔＧＡＰＨ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｈ・・・（２０）
上記数式（２０）に数式（１９）を代入することで、数式（１７）を導くことができる。
【０１２１】
また、突起部ＤＰに当接しない柱状スペーサＰＳの初期値からの変形量ΔＧＡＰＪは以下の数式（２１）で定義される。
【０１２２】
ΔＧＡＰＪ＝ＧＡＰｍ−ＰＳ−Ｄ・・・（２１）
そして、低温発泡の発生を防止するには、以下の条件式（２２）を満たせば良い。
【０１２３】
ΔＧＡＰＪ≧ＧＡＰｃ×ａ×ΔＴｌ・・・（２２）
上記数式（２２）に数式（２１）を代入することで、数式（１８）を導くことができる。
【０１２４】
ここで、液晶の熱膨張係数「ａ」を６．５×１０−４（１／Ｋ）とし、温度保証範囲Ｔｌ〜ＴＨを−４０度〜＋８０度とした場合、数式（１７）より、測定した柱状スペーサの高さ（ＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（６．５×１０−４）×（８０−２０）−０．５＝−０．３８３μｍ以上であれば高温ギャップムラの発生を防止することができる。
【０１２５】
また、数式（１８）より、測定したサブ柱状スペーサの高さ（ＰＳ）と測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）との差が、３×（６．５×１０−４）×（２０−（−４０））＋０．１＝０．２１７μｍ以上であれば低温発泡の発生を防止することができる。
【０１２６】
以上説明したような判定基準に基づいて液晶パネルの良否を判定することで、柱状スペーサに対向する位置に突起部を有し、高さが異なる柱状スペーサを有した場合と同様の機能を有する液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かを判定でき、高温ギャップムラおよび低温発泡の発生を防止した液晶表示装置を、高歩留まりで製造することができるので、良好な表示特性、および良好な信頼性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【０１２７】
また、実際に製造される液晶表示装置の全数に対して高温および低温試験を行い、高温ギャップムラや低温発泡が発生するか否かを確認する必要がなくなるので、製造工期が短縮されると共に、コスト削減が可能となる。
【０１２８】
＜柱状スペーサの熱膨張の考慮＞
上記数式（１７）および（１８）には柱状スペーサＰＳの熱膨張は考慮していなかったが、熱膨張を考慮すると、数式（１７）および（１８）は、それぞれ以下の数式（２３）および（２４）で表すことができる。
【０１２９】
ＰＳ−ＧＡＰｍ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｈ−ＤＨ・・・（２３）
ＧＡＰｍ−ＰＳ≧ＧＡＰｃ×α×ΔＴｌ＋Ｄ・・・（２４）
ここで、「α」は液晶の熱膨張係数「ａ」と柱状スペーサＰＳの熱膨張係数「ｂ」との差（ａ−ｂ）を表している。
【０１３０】
上記の判定基準を用いることで、柱状スペーサの熱膨張を考慮した上での液晶パネルの良否を判定することが可能となる。
【０１３１】
＜判定基準の検証＞
以上説明した実施の形態１〜３においては、高温ギャップムラおよび低温発泡の発生の可能性を判定する判定基準に基づいて説明したが、当該判定基準の妥当性について以下の検証を行った。
【０１３２】
すなわち、柱状スペーサの高さが一種類の液晶表示装置における高温ギャップムラおよび低温発泡が起こるか否かを測定した柱状スペーサの高さ（ＰＳ）、および測定したセルギャップ（ＧＡＰｍ）をパラメータとして実験した結果を図８に示す。
【０１３３】
なお、実験条件として、液晶の熱膨張係数を６．５×１０−４（１／Ｋ）とし、温度保証範囲Ｔｌ〜ＴＨを−４０度〜＋８０度とし、柱状スペーサの面積占有率を０．１％とした。
【０１３４】
図８においては、横軸に柱状スペーサの高さ（μｍ）を示し、縦軸にセルギャップ値（μｍ）を示しており、高温ギャップムラが発生した条件については四角マークでプロットし、低温発泡が発生した条件については三角マークでプロットし、どちらも発生しなかった条件（ＯＫ条件）については菱形マークでプロットしている。図８より、ＯＫ条件は以下の数式（２５）を満たす領域に集中していることが判る。
【０１３５】
０．３２≧ＧＡＰｍ−ＰＳ≧０．２・・・（２５）
なお、ＧＡＰｍ＝０．２＋ＰＳで表される直線が図８中の直線Ｌ１であり、ＧＡＰｍ＝ＰＳ＋０．３２で表される直線が図８中の直線Ｌ２である。
【０１３６】
このように、数式（２５）を満たす柱状スペーサの高さおよびセルギャップであれば、高温ギャップムラおよび低温発泡のどちらも発生せず、実施の形態１〜３において説明した判定基準が妥当であると言える。
【０１３７】
＜製造システムの自動化＞
図４を用いて説明した液晶表示装置の製造フローについては、個々の処理装置間をコンベアなどで連結し、自動化することが好ましい。その際には、柱状スペーサＰＳの高さ測定（ステップＳ３）を行う高さ測定装置と、セルギャップ測定（ステップＳ９）を行うギャップ測定装置と、ＯＫ／ＮＧ判定（ステップＳ１０）を行うパーソナルコンピュータなどのコンピュータシステム（良否判定システム）との間を通信経路でつなぎ、測定結果データを授受する構成とする。
【０１３８】
さらに、上記のコンピュータシステムと、ＮＧ製品（ＮＧと判定された液晶パネル）の分別工程（ステップＳ１２）を自動で行う分別装置との間についても通信経路でつなぎ、判定結果データを授受する構成とすれば、液晶表示装置の製造フローを全て自動化しシステム化することができる。
【０１３９】
この結果、良好な表示特性、および良好な信頼性を有する液晶表示装置を得ることのできる製造フローを迅速に処理できる製造システムを構築することができる。
【０１４０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  ＴＦＴ基板、２００  ＣＦ基板、ＰＳ  柱状スペーサ、ＭＰＳ  メイン柱状スペーサ、ＳＰＳ  サブ柱状スペーサ。
【図１】
2014102470.tif 000003
【図２】
2014102470.tif 000004
【図３】
2014102470.tif 000005
【図４】
2014102470.tif 000006
【図５】
2014102470.tif 000007
【図６】
2014102470.tif 000008
【図７】
2014102470.tif 000009
【図８】
2014102470.tif 000010
【図９】
2014102470.tif 000011
【図１０】
2014102470.tif 000012
【図１１】
2014102470.tif 000013
【図１２】
2014102470.tif 000014
【図１３】
2014102470.tif 000015
【図１４】
2014102470.tif 000016
【図１５】
2014102470.tif 000017
【図１６】
2014102470.tif 000018
【図１７】
2014102470.tif 000019