(57)【要約】【課題】スペーサーの高密度領域を確実に修正する。【解決手段】アクティブマトリクス基板１１と、アクティブマトリクス基板に対向配置された対向基板１２と、両基板１１及び１２の間に挟持された液晶層１６と、両基板１１及び１２を所定間隔に保持するために液晶層１６に設けられた複数のスペーサー１４とを備える液晶パネル１０の修正方法であって、スペーサー１４が液晶層１６において局部的に集まった高密度領域を検出する検出工程と、検出された高密度領域のスペーサー１４を分散させることにより、その高密度領域を修正する修正工程とを備え、修正工程では、両基板１１及び１２に振動を与えながら、高密度領域に対応する対向基板１２の外側の修正領域を減圧にすると同時に、その修正領域の周りの非修正領域を加圧する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層と、該一対の基板を所定間隔に保持するために上記液晶層に設けられた複数のスペーサーとを備える液晶パネルの製造方法であって、
上記スペーサーが上記液晶層において局部的に集まった高密度領域を検出する検出工程と、
上記高密度領域のスペーサーを分散させることにより、該高密度領域を修正する修正工程とを備え、
上記修正工程では、上記一対の基板に振動を与えながら、上記高密度領域に対応する上記一対の基板の外側の修正領域を減圧にすると同時に、該修正領域の周りの非修正領域を加圧することを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶パネルの製造方法であって、
上記修正工程は、上記一対の基板を加熱しながら行われることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された液晶パネルの製造方法であって、
上記一対の基板の基板面に対して、平行な方向に振動を与えることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項４】
互いに対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層と、該一対の基板を所定間隔に保持するために上記液晶層に設けられた複数のスペーサーとを備えた液晶パネルの製造装置であって、
上記一対の基板を収容する処理室と、
上記処理室の内部を加圧する加圧手段と、
上記処理室の内部に設けられ、上記スペーサーが上記液晶層において局部的に集まった高密度領域に対応する上記一対の基板の外側の修正領域を覆うカバー部と、
上記修正領域を減圧する減圧手段と、
上記一対の基板を振動させる加振手段とを備え、
上記加振手段により上記一対の基板に振動を与えながら、上記減圧手段により上記修正領域を減圧すると同時に、上記加圧手段により上記修正手段の周りの非修正領域を加圧するように構成されていることを特徴とする液晶パネルの製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載された液晶パネルの製造装置であって、
上記処理室内には、上記一対の基板を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする液晶パネルの製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載された液晶パネルの製造装置であって、
上記加振手段は、上記加熱手段を備えていることを特徴とする液晶パネルの製造装置。
【請求項７】
請求項４に記載された液晶パネルの製造装置であって、
上記加振手段は、上記一対の基板の基板面に対して、平行な方向に振動を与えるように構成されていることを特徴とする液晶パネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造方法及びそれに用いられる液晶パネルの製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、液晶テレビ、ノートパソコン、携帯電話等のディスプレイとして用いられている。
【０００３】
この液晶パネルは、例えば、ＴＦＴ等のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板に対向配置される対向基板と、それらの両基板の間に挟持される液晶層とにより構成されている。
【０００４】
このような構成の液晶パネルは、以下のようにして作製される。
【０００５】
まず、ガラス基板等の絶縁基板上に種々の薄膜を成膜及びパターニングして、アクティブマトリクス基板及び対向基板をそれぞれ作製する。
【０００６】
次いで、それら両基板のうちの一方の基板にスクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂等からなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布する。
【０００７】
次いで、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックビーズからなる球状のスペーサーを散布する。
【０００８】
次いで、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させて、空の液晶パネルを作製する。
【０００９】
次いで、空の液晶パネルに、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射により、液晶材料を封止する。これによって、液晶層が形成され、液晶パネルが作製される。
【００１０】
ところで、上記スペーサーは、その散布むらによって、スペーサー同士が局部的に集まったまま配置され、スペーサーの高密度領域となることがある。
【００１１】
このスペーサーの高密度領域は、上記両基板間の間隔を所定値よりも大きくして、表示むらを引き起こす恐れがある。そして、この表示むらによって、液晶パネルが不良パネルとなり、液晶パネルの製造歩留まりが低下してしまう。
【００１２】
そこで、このスペーサーの高密度領域を縮小或いは解消することにより、液晶パネルの製造歩留まりの向上させる液晶パネルの修正方法が検討されている。
【００１３】
特許文献１では、液晶パネル全体に、所定の振動を与えることにより、スペーサーの高密度領域を縮小又は解消する技術が開示されている。
【００１４】
また、特許文献２では、液晶パネル全体に、所定の振動を与えると共に、液晶パネル全体を減圧することにより、スペーサーの高密度領域を分散縮小又は解消する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２６４９８６号公報
【特許文献２】特開２００２−６２５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献２のような従来の方法では、液晶パネル全体が減圧されるので、両基板の間隔が拡がって、修正の必要な部分（スペーサーの高密度領域）においてのみ、スペーサーの再配置が起こるのではなく、修正の不必要な部分（スペーサーの正常領域）においてもスペーサーの再配置が起こる可能性がある。
【００１６】
そうなると、スペーサーの正常領域では、スペーサーとアクティブマトリクス基板（又は対向基板）との間に介在する配向膜の表面にスペーサーの移動に伴う傷がつき、新たに、スペーサーの分布むらが発生する恐れがある。
【００１７】
このように、従来の修正方法では、スペーサーの高密度領域のみを確実に修正することが困難である。
【００１８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スペーサーの高密度領域を確実に修正することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、スペーサーの高密度領域に対応する修正領域を減圧すると同時に、非修正領域を加圧するようにしたものである。
【００２０】
具体的に本発明に係る液晶パネルの製造方法は、互いに対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層と、該一対の基板を所定間隔に保持するために上記液晶層に設けられた複数のスペーサーとを備える液晶パネルの製造方法であって、上記スペーサーが上記液晶層において局部的に集まった高密度領域を検出する検出工程と、上記高密度領域のスペーサーを分散させることにより、該高密度領域を修正する修正工程とを備え、上記修正工程では、上記一対の基板に振動を与えながら、上記高密度領域に対応する上記一対の基板の外側の修正領域を減圧にすると同時に、該修正領域の周りの非修正領域を加圧することを特徴とする。
【００２１】
上記の方法によれば、一対の基板の外側の修正領域では、減圧されることによって、液晶層側から基板側の方向に力が働いて、一対の基板の間隔が拡がることになり、基板間のスペーサーにはその移動を制限する規制力が働かないことになる。一方、修正領域の周りの非修正領域では、加圧されることによって基板側から液晶層の方向に力が働いて、一対の基板の間隔が狭まることになり、基板間のスペーサーにはその移動を制限する規制力が働くようになる。そして、同時に一対の基板には振動が与えられるので、修正領域では各スペーサーが移動（分散）してスペーサーの局部的集まりが解消され、一方、非修正領域では、各スペーサーが移動せず、正常な配置のままである。これにより、スペーサーが局部的に集まった高密度領域を確実に修正することが可能になる。
【００２２】
上記修正工程は、上記一対の基板を加熱しながら行われてもよい。
【００２３】
上記の方法によれば、一対の基板を加熱することにより、スペーサーの移動が容易になり、スペーサーの局部的集まりが解消される。
【００２４】
上記一対の基板の基板面に対して、平行な方向に振動を与えてもよい。
【００２５】
上記の方法によれば、一対の基板を基板面に対して平行な方向に振動させることにより、スペーサーの移動が容易になり、スペーサーの局部的集まりが解消される。
【００２６】
本発明に係る液晶パネルの製造装置は、互いに対向配置された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層と、該一対の基板を所定間隔に保持するために上記液晶層に設けられた複数のスペーサーとを備えた液晶パネルの製造装置であって、上記一対の基板を収容する処理室と、上記処理室の内部を加圧する加圧手段と、上記処理室の内部に設けられ、上記スペーサーが上記液晶層において局部的に集まった高密度領域に対応する上記一対の基板の外側の修正領域を覆うカバー部と、上記修正領域を減圧する減圧手段と、上記一対の基板を振動させる加振手段とを備え、上記加振手段により上記一対の基板に振動を与えながら、上記減圧手段により上記修正領域を減圧すると同時に、上記加圧手段により上記修正手段の周りの非修正領域を加圧するように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
上記の構成によれば、カバー部の内部が減圧手段によって減圧されることにより、一対の基板の外側の修正領域が減圧される。そのため、修正領域では、液晶層側から基板側の方向に力が働いて、一対の基板の間隔が拡がることになり、基板間のスペーサーにはその移動を制限する規制力が働かないことになる。一方、処理室の内部が加圧手段によって加圧されることにより、上記修正領域の周りの非修正領域が加圧される。そのため、非修正領域では、基板側から液晶層の方向に力が働いて、一対の基板の間隔が狭まることになり、基板間のスペーサーにはその移動を制限する規制力が働くことになる。そして、同時に一対の基板には加振手段によって振動が与えられるので、修正領域では各スペーサーが移動（分散）してスペーサーの局部的集まりが解消され、一方、非修正領域では、各スペーサーが移動せず、正常な配置のままである。これにより、スペーサーが局部的に集まった高密度領域を確実に修正することが可能になる。
【００２８】
上記処理室内には、上記一対の基板を加熱する加熱手段が設けられていてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、一対の基板を加熱手段によって加熱することにより、スペーサーの移動が容易になり、スペーサーの局部的集まりが解消される。
【００３０】
上記加振手段は、上記加熱手段を備えていてもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、振動供給手段が加熱手段も兼ねていることになるので、処理室内の限られたスペースが有効に利用される。
【００３２】
上記加振手段は、上記一対の基板の基板面に対して、平行な方向に振動を与えるように構成されていてもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、一対の基板を加振手段によって基板面に対して平行な方向に振動させることにより、スペーサーの移動が容易になり、スペーサーの局部的集まりが解消される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の液晶パネルの製造方法は、液晶パネルを構成する一対の基板に振動を与えながら、スペーサーの高密度領域に対応する一対の基板の外側の修正領域が減圧されると同時に、修正領域の周りの非修正領域が加圧されることにより、修正領域では各スペーサーが移動（分散）してスペーサーの局部的集まりが解消されると共に、非修正領域では、各スペーサーが移動せず、正常な配置のままである。これにより、スペーサーが局部的に集まった高密度領域を確実に修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態に係る液晶パネルの製造方法及びそれに用いられる製造装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成のものであってもよい。
【００３７】
まず、液晶パネルの製造（修正）に用いられる製造（修正）装置について説明する。
【００３８】
図１は、本実施形態の液晶パネル修正装置５０の概略構成図であり、図２は、液晶パネル修正装置５０の断面模式図である。
【００３９】
液晶パネル修正装置５０は、液晶パネル１０を収容する処理室４０と、処理室の内部を加圧するコンプレッサー（加圧手段）と、液晶パネル１０の外側（表面）を部分的に覆うカバー部３０と、カバー部３０の内部を減圧する真空ポンプ（減圧手段）と、振動テーブル（加振手段）２０とを備えている。
【００４０】
処理室４０の内底面には、振動テーブル２０が設けられ、その振動テーブル２０の上面には、液晶パネル１０がセットされるようになっている。
【００４１】
振動テーブル２０は、加熱ヒーター（加熱手段）が内蔵され、その上面にセットされる液晶パネルを加熱するように構成されている。
【００４２】
カバー部３０は、処理室４０に収容される液晶パネル１０の上面にぴったりと当たるように構成され、その内部の気密性を高めるために、液晶パネル１０と接触することになる周縁には、パッド部３２が設けられている。
【００４３】
パッド部３２は、ゴム、フッ素樹脂等の密着性材料により構成されている。
【００４４】
また、カバー部３０は、処理室４０内において、任意に移動可能である。これによって、カバー部３０を液晶パネル１０の修正領域に適宜設置することができる。
【００４５】
処理室４０の側壁からは、カバー部３０に接続された減圧用配管３１、及び加圧用配管４１とが延びている。
【００４６】
次に、上述の液晶パネル修正装置５０を用いる液晶パネル１０の修正方法の一例を工程を追って、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００４７】
ここで、修正処理が行われる液晶パネル１０について説明する。
【００４８】
液晶パネル１０は、アクティブマトリクス基板１１と、そのアクティブマトリクス基板１１に対向するように設けられた対向基板１２と、それら両基板に挟持され液晶材料からなる液晶層１６とを有している。
【００４９】
アクティブマトリクス基板１１は、ガラス基板等の絶縁基板上に、行列状に設けられた画素電極と、その各画素電極同士の間で行方向に延びる複数のゲート線と、その各画素電極同士の間で列方向に延びる複数のソース線と、ゲート線及びソース線の各交差部分に設けられたＴＦＴと、各ＴＦＴに対応して一対のゲート線及びソース線で囲われる領域に設けられ、画素を構成する画素電極 とにより構成されている。
【００５０】
対向基板１２は、ガラス基板等の絶縁基板上に、カラーフィルター層、オーバーコート層及び共通電極とを有する。
【００５１】
液晶層１６とアクティブマトリクス基板１１及び対向基板１２との間には、配向膜１５ａ及び１５ｂがそれぞれ設けられている。
【００５２】
アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２とは、その周囲部（額縁部）に介在するエポキシ樹脂等からなるシール材１３によって、互いに接着固定されている。
【００５３】
液晶層１６には、複数のスペーサー１４が設けられている。
【００５４】
このスペーサー１４は、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２とを所定間隔に保持するものであり、球状のプラスチックビーズ等である。
【００５５】
また、このスペーサー１４は、アクティブマトリクス基板１１の表面に、又は、対向基板１２の表面に散布して形成されるので、その際の散布むらによって、局部的に集まってスペーサーの高密度領域となり、表示むらを引き起こす可能性がある。この表示むらは、以下の検出工程によって検出される。
【００５６】
＜検出工程（点灯検査）＞
まず、対向基板１２の共通電極に接続された検査入力端子に一定の共通電極検査信号を入力しながら、ゲート線に接続された検査入力端子に所定のゲート検査信号を入力してゲート線に接続されたＴＦＴをオン状態にする。そして、ソース線に接続された検査入力端子に所定のソース検査信号を入力してＴＦＴを介して特定の画素電極に所定の電荷を書き込む。
【００５７】
このとき、画素電極と共通電極との間で構成される液晶容量には所定の電圧が印加され、その画素電極で構成された画素が点灯状態になる。これを利用して、ゲート検査信号及びソース検査信号を選択的に入力して適宜画素を点灯させることによって液晶パネル１０の点灯検査が行われる。
【００５８】
このような点灯検査によって、スペーサー１４が局部的に集まった高密度領域では、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２との間隔が拡がるので、表示不良（表示むら）として検出される。
【００５９】
ここで、スペーサー１４が液層層１６において局所的に集まった高密度領域に対応する液晶パネル１０の外側（表面）を修正領域とし、その修正領域の周りを非修正領域とする。このような修正領域を有する液晶パネル１０は、以下の準備工程及び修正工程によって修正される。
【００６０】
＜準備工程＞
まず、上記点灯検査の結果、修正が必要となった液晶パネル１０を、液晶パネル修正装置５０を構成する処理室４０内の振動テーブルの上面にセットする。
【００６１】
次いで、液晶パネル１０の修正領域を覆うように、カバー部３０を移動させる。
【００６２】
＜修正工程＞
まず、カバー部３０のパッド部３２を、液晶パネル１０の修正領域に押し当てながら、真空ポンプを作動させ、カバー部３０の内部を減圧する。このとき、カバー部３０の内部圧力は、例えば０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａに設定する。
【００６３】
次いで、加熱ヒーターを作動させ、液晶パネル１０を加熱すると共に、コンプレッサーを作動させ、処理室４０の内部を加圧する。このとき、加熱温度は、例えば室温〜９０℃であり、処理室４０の内部圧力は、例えば０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａである。
【００６４】
次いで、振動テーブル２０を作動させ、液晶パネル１０に振動を与える。このとき、振動テーブル２０の振動周波数は、例えば１０Ｈｚ〜９ＭＨｚである。
【００６５】
上記のような工程により、図４に示すように、液晶パネル１０を構成する対向基板１２外側（表面）の修正領域では、真空ポンプにより減圧されることによって、液晶層１６側から対向基板１２側の方向に力が働いて、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２との間隔が拡がることになり、両基板間のスペーサー１４ｂにはその移動を制限する規制力が働かないことになる。
【００６６】
一方、修正領域の周りの非修正領域では、コンプレッサーにより加圧されることによって対向基板１２側から液晶層１６の方向に力が働いて、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２との間隔が狭まることになり、両基板間のスペーサー１４ａにはその移動を制限する規制力が働くようになる。
【００６７】
そして、同時に液晶パネル１０には振動が与えられるので、修正領域では各スペーサー１４ｂが移動（分散）してスペーサー１４ｂの局部的集まりが解消され、一方、非修正領域では、各スペーサー１４ａが移動せず、正常な配置のままである。
【００６８】
これらのことにより、スペーサー１４ｂが局部的に集まった高密度領域を確実に修正することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、液晶パネル１０として、アクティブマトリクス駆動方式のものを例示したが、パッシブマトリクス駆動方式のものであってもよい。
【００７０】
さらに、上記実施形態では、カバー部３０を介して、液晶パネル１０の対向基板１２側を減圧したが、アクティブマトリクス基板１１側を減圧してもよい。
【００７１】
次に、具体的に行った実験について説明する。
【００７２】
本発明の実施例として、上記の実施形態と同一の方法で、液晶パネルの修正した。
【００７３】
具体的には、１５型、１０型及び５型の液晶パネル各１０個について、３種類の圧力差（０．１５ＭＰａ、０．３５ＭＰａ及び０．４６ＭＰａ）の条件下で修正を試みた。
【００７４】
図５は、修正を行う液晶パネル１０の平面模式図である。
【００７５】
この液晶パネル１０において、枠状のシール材１３の内側の領域が表示領域である。そして、この表示領域を中央部から外側に向かって順に、領域Ａ、領域Ｂ及び領域Ｃに区分した。
【００７６】
ここで、領域Ａの周端（領域Ｂの内周端）は、表示領域の中心から表示領域の外周までの距離の４０％の位置であり、領域Ｂの外周端（領域Ｃの内周端）は、表示領域の中心から表示領域の外周までの距離の７０％の位置である。
【００７７】
液晶パネルの条件としては、スペーサーの径を５．２μｍ、アクティブマトリクス基板及び対向基板のガラス基板の厚さを５ｍｍ、両基板の間隔（セル厚）を５．０μｍとした。
【００７８】
また、液晶パネル修正装置の条件としては、振動周波数を３ＭＨｚ、振動を与える時間を１５分、加熱温度を６０℃とした。
【００７９】
表１に、上記実験での修正成功率を示す。ここで、修正の成功とは、修正の前後において、スペーサーの局部的集まりが解消され、再点灯検査でスペーサーの破損、配向膜の傷、散布むら等の修正による２次的不良が発生しなかったことを示す。
【００８０】
【表１】
2006018137.tif 000003
【００８１】
表１中の圧力差（ＭＰａ）とは、処理室内の加圧の圧力値とカバー部内の減圧の圧力値との総和であり、基板の間隔を拡げるための実質的に基板に加わる圧力である。
【００８２】
例えば、加圧の圧力値が０．３ＭＰａ、減圧の圧力値が０．０５ＭＰａの場合には、圧力差は、０．３５ＭＰａになる。
【００８３】
何れのサイズの液晶パネルにおいても、圧力差が大きくなるほど、修正成功率が高くなっているので、本発明によって、修正が確実になったことが確認された。
【００８４】
特に、１５型の液晶パネルの領域Ａ及びＢにおいては、ほぼ１００％修正が可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明はスペーサーの散布むらを確実に修正することができるので、液晶パネルにおいて、スペーサーの散布むらに起因する表示不良の修正について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶パネル修正装置５０の構成概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶パネル修正装置５０の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る修正前の液晶パネルを説明する断面模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る修正中の液晶パネルを説明する断面模式図である。
【図５】本発明の実施例に係る液晶パネル１０の各領域を説明する平面模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０    液晶パネル
１１    アクティブマトリクス基板
１２    対向基板
１３    シール部
１４，１４ａ，１４ｂ    スペーサー
１５ａ，１５ｂ    配向膜
１６    液晶層
２０    振動テーブル
３０    カバー部
３１    減圧用配管
３２    パッド部
４０    処理室
４１    加圧用配管
５０    液晶パネル修正装置
【図１】
2006018137.tif 000004
【図２】
2006018137.tif 000005
【図３】
2006018137.tif 000006
【図４】
2006018137.tif 000007
【図５】
2006018137.tif 000008