(57)【要約】【課題】表示装置の表示側に配置された偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸の角度を効率よく測定する。【解決手段】透明基板５０上に複数の短冊状の位相差フィルムからなる位相差フィルムセット５２と、その上に偏光板５１が配置した表示装置の検査装置であって、前記偏光板５１は吸収軸を有し、前記複数の短冊状の位相差フィルムの各々は、前記偏光板５１の前記吸収軸と所定の角度を有する遅相軸を有し、前記短冊状の位相差フィルムの前記遅相軸は、前記短冊状の位相差フィルムに隣接する前記短冊状の位相差フィルムの前記遅相軸とは第１の角度を有しており、前記所定の角度は、前記位相差フィルムセットの第１の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度から、前記位相差フィルムセットの第１の端部の反対側の端部である第２の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度にかけて単純増加か単純減少している。【選択図】図８
2019207271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数の短冊状の位相差フィルムからなる位相差フィルムセットと、その上に偏光板が配置した表示装置の検査装置であって、
前記偏光板は吸収軸を有し、
前記複数の短冊状の位相差フィルムの各々は遅相軸を有し、
前記遅相軸と前記吸収軸とは所定の角度を有し、
前記所定の角度は、前記位相差フィルムセットの第１の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度から、前記位相差フィルムセットの第１の端部の反対側の端部である第２の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度にかけて単純増加か単純減少していることを特徴とする表示装置の検査装置。
【請求項２】
前記複数の短冊状の位相差フィルムのうちの少なくとも一つの位相差フィルムの前記所定の角度は４５°であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の検査装置。
【請求項３】
前記所定の角度が４５°である前記短冊状の位相差フィルムは、前記位相差フィルムセットの中央に存在していることを特徴とする請求項２に記載の表示装置の検査装置。
【請求項４】
前記第１の角度は０．５°であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の検査装置。
【請求項５】
前記透明基板はガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の検査装置。
【請求項６】
透明基板上に偏光板が配置し、その上に複数の短冊状の位相差フィルムからなる位相差フィルムセットが配置した表示装置の検査装置であって、
前記偏光板は吸収軸を有し、
前記複数の短冊状の位相差フィルムの各々は、前記偏光板の前記吸収軸と所定の角度を有する遅相軸を有し、
前記所定の角度は、前記複数の短冊状の位相差フィルム毎で異なっており、
前記所定の角度は、前記位相差フィルムセットの一方の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度から、前記位相差フィルムセットの他方の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度にかけて単純増加か単純減少していることを特徴とする表示装置の検査装置。
【請求項７】
前記複数の短冊状の位相差フィルムのうちの少なくとも一つの位相差フィルムの前記所定の角度は４５°であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の検査装置。
【請求項８】
前記所定の角度が４５°である前記短冊状の位相差フィルムは、前記位相差フィルムセットの中央に存在していることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の検査装置。
【請求項９】
前記第１の角度は０．５°であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の検査装置。
【請求項１０】
前記透明基板はガラス基板であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の検査装置。
【請求項１１】
前記透明基板はプラスチック基板であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射防止等のために、表示装置の表示面側に偏光板と位相差フィルムを配置する構成を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、表示領域に、画素電極及びＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板とブラックマトリクス等が形成された対向基板とが液晶を挟んで対向した構成となっている。そして、各画素において、液晶の透過率を制御することによって、画像を形成している。
【０００３】
液晶は偏光光のみを制御できるので、バックライトからの光の入射側に下偏光板を配置して直線偏光とし、液晶表示パネルからの光の出射側に上偏光板を配置している。一方、偏光サングラスを着用した状態での鑑賞を可能とするため等の目的で、偏光光が液晶表示パネルを通過後、光の出射側に位相差フィルムを配置し、楕円偏光とする場合がある。
【０００４】
特許文献１には、下偏光板の吸収軸、上偏光板の吸収軸、位相差フィルムの遅相軸を、液晶表示パネルにおける液晶分子の初期配向軸との関係で、正規角度から若干ずらすことによって、視野角特性と黒表示バランスをとる構成が記載されている。
【０００５】
一方、有機ＥＬ表示装置では、画素毎に発光層を有する有機ＥＬ層を形成し、この有機ＥＬ層をスイッチングＴＦＴ及び駆動ＴＦＴによって制御することによって画像を形成している。有機ＥＬ表示装置において、外光の反射を防止するために、偏光板と位相差フィルムが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１２６１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示パネルは最終的には、セットメーカーにおいて、スマートフォン、タブレット、携帯電話等に組み込まれる。セットメーカーにおいて、最終的に、全体的な画質、例えば、画像のコントラスト、反射防止等が評価される。そこで、これらの特性に影響を与える、偏光板や位相差フィルムをセットメーカーにおいて、追加配置することがおこなわれるようになってきた。
【０００８】
一方、偏光板や位相差フィルム等は、液晶表示パネルメーカーにおいても必須の部品である。液晶表示パネルーカー側における偏光板の偏光軸や位相差フィルムの遅相軸が、セットメーカー側における偏光板の偏光軸や位相差フィルムの遅相軸との関係でばらつきが生ずると画像のコントラストや外光反射に影響が生ずる。
【０００９】
したがって、液晶表示パネルメーカー側において、偏光板の偏光軸や位相差フィルムの遅相軸の角度を正確に制御しておく必要がある。しかし、従来は、偏光板の偏光軸や位相差フィルムの遅相軸の角度の制御は大掛かりな設備を必要とし、検査作業の能率も十分ではなかった。
【００１０】
本願発明の課題は、液晶表示パネルメーカーにおける偏光板の偏光軸や位相差フィルムの遅相軸の角度を簡単に評価し、問題のある製品については、偏光板や位相差フィルムの再貼り付けを、工場出荷前に確実に行うことを可能にすることである。
【００１１】
以上説明した課題は、有機ＥＬ表示装置においても同様である。有機ＥＬ表示装置においても、外光反射を防止するために、偏光板あるいは位相差フィルムを用いることは同じだからである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。
【００１３】
（１）透明基板上に複数の短冊状の位相差フィルムからなる位相差フィルムセットと、その上に偏光板が配置した表示装置の検査装置であって、前記偏光板は吸収軸を有し、前記複数の短冊状の位相差フィルムの各々は、前記偏光板の前記吸収軸と所定の角度を有する遅相軸を有し、前記短冊状の位相差フィルムの前記遅相軸は、前記短冊状の位相差フィルムに隣接する前記短冊状の位相差フィルムの前記遅相軸とは第１の角度を有しており、前記所定の角度は、前記位相差フィルムセットの第１の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度から、前記位相差フィルムセットの第１の端部の反対側の端部である第２の端部に存在する前記短冊状の位相差フィルムの前記所定の角度にかけて単純増加か単純減少していることを特徴とする表示装置の検査装置。
【００１４】
（２）前記複数の短冊状の位相差フィルムのうちの少なくとも一つの位相差フィルムの前記所定の角度は４５°であることを特徴とする（１）に記載の表示装置の検査装置。
【００１５】
（３）前記所定の角度が４５°である前記短冊状の位相差フィルムは、前記位相差フィルムセットの中央に存在していることを特徴とする（２）に記載の表示装置の検査装置。
【００１６】
（４）前記第１の角度は０．５°であることを特徴とする（１）に記載の表示装置の検査装置。
【００１７】
（５）透明基板の上にまず前記偏光板が貼り付けられ、その上に前記位相差フィルムセットが貼り付けられる構成である（１）に記載の表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明が適用される液晶表示装置の偏光板の吸収軸、位相差フィルムの遅相軸、ＴＦＴ基板及び対向基板における配向軸の方向を示す図である。
【図３】本発明の検査装置を用いた検査工程の偏光板の吸収軸、位相差フィルムの遅相軸、ＴＦＴ基板及び対向基板における配向軸の方向を示す図である。
【図４】第１の組における偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸の成す第１の角度と、第２の組における偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸の成す第２の角度との差と、黒表示における明るさの関係を示すグラフである。
【図５】液晶表示装置の平面図である。
【図６】液晶表示装置の画素部の平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の検査装置を用いた検査工程を示す模式断面図である。
【図９】本発明における位相差フィルムセットと偏光板の関係を示す斜視図である。
【図１０】本発明の検査状態を示す平面図である。
【図１１Ａ】検査装置の断面図である。
【図１１Ｂ】検査装置の平面図である。
【図１２】検査装置の他の例の断面図である。
【図１３】検査装置のさらに他の例の断面図である。
【図１４】本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１５】本発明を有機ＥＬ表示装置に適用した場合の断面図である。
【図１６】本発明をカバーガラスに貼り付けられた偏光板および位相差フィルムの検査に用いる場合の断面図である。
【図１７】本発明の検査装置を用いた検査工程の偏光板の吸収軸、位相差フィルムの遅相軸の方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。以下の説明では、液晶表示装置について説明するが、有機ＥＬ表示装置についても同様に適用することが出来る。
【実施例１】
【００２０】
図１は、セットに組み込まれた状態での本発明による液晶表示装置の断面図である。図１において、液晶表示パネル４００はＴＦＴ基板１００と対向基板２００で形成されている。後で説明するように、ＴＦＴ基板１００には、走査線、映像信号線、画素等が形成されている。対向基板２００には、カラーフィルタやブラックマトリクスが形成され、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶が挟持されている。
【００２１】
液晶は、みずからは発光しないので、背面にバックライト５００が配置されている。このバックライト５００からの光を画素毎に制御することによって画像を形成する。また、液晶は、偏光光のみを制御することができるので、ＴＦＴ基板１００の背面に下偏光板１０を配置し、バックライト５００からの光を直線偏光に変換する。偏光光は、上偏光板１１で検光され、液晶で受けた制御を反映して上偏光板１１から出射する。
【００２２】
上偏光板１１の上には位相差フィルム１２が配置し、上偏光板１１から出射する光を円偏光に変換する。バックライト５００から位相差フィルム１２までの構成を液晶モジュールとして、液晶表示パネルメーカーがセットメーカーに供給する。
【００２３】
セットメーカーでは、カバーガラス２０の内側に液晶モジュールを組み込む。セットメーカーでは、外光の反射防止のために、カバーガラス２０の内面に偏光板（以後フィルタ用偏光板）２１と位相差フィルム（以後フィルタ用位相差フィルム）２２を配置する。フィルタ用位相差フィルム２２が液晶モジュールに配置した位相差フィル１２と対向するように配置する。カバーガラス２０側のフィルタ用位相差フィルム２２によって、円偏光光は再び直線偏光光に変換され、フィルタ用偏光板２１を通過し、カバーガラス２００をとおして、外部に出射する。図１におけるデテクタ１０００は透過してきた光の量を評価するためのものであり、セットメーカーが出荷前の検査に用いる。
【００２４】
このような配置によって、外光は、カバーガラス側に形成されたフィルタ用偏光板２１とフィルタ用位相差フィルム２２によって遮光され、外光反射は無くなり、見やすい画面となる。
【００２５】
図２は、図１の構成に対応する偏光板１１，２１の吸収軸３１、位相差フィルム１２，２２の遅相軸３２、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００の配向膜における配向軸３０を示す。位相差フィルム１２，２２において、遅相軸３２は屈折率が大きい方向neであり、遅相軸３２と直角方向が屈折率の小さい方向noである。位相差フィルム１２，２２は、ポリマーフィルムを延伸して形成され、位相差フィルム１２，２２の延伸方向が遅相軸３２となるので、以後位相差フィルム１２，２２の遅相軸３２を位相差フィルム１２，２２の延伸方向ということもある。
【００２６】
本実施例はいわゆるe-modeで動作する液晶表示装置である。また、液晶表示パネルは、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示パネルである。なお、本発明は、いわゆるo-modeで動作する液晶表示装置にも適用することが出来、その場合は、以下で説明する偏光板の吸収軸、位相差フィルムの遅相軸、ＴＦＴ基板と対向基板の配向膜の配向軸が９０°回転した方向になる。
【００２７】
図２において、下偏光板１０の吸収軸３１は水平方向（ｘ方向）である。この場合、e-modeにおいては、ＴＦＴ基板１００の配向軸３０は垂直方向（ｙ方向）となる。対向基板２００の配向軸３０も垂直方向（ｙ方向）である。上偏光板１１の吸収軸３１も垂直方向（ｙ方向）である。上偏光板１１の上に貼り付けられた位相差フィルム１２は、いわゆるλ/４位相差フィルムであり、遅相軸３２を上偏光板１１の吸収軸３１と４５度交差させることによって、直線偏光を円偏光に変換する。下偏光板１０から上位相差フィルム１２までが液晶モジュール側の構成である。
【００２８】
セットメーカーにおいて、カバーガラス２０にフィルタ用偏光板２１およびフィルタ用位相差フィルム２２が配置される。液晶モジュール側の位相差フィルム１２と対向するように、フィルタ用位相差フィルム２２が配置する、フィルタ用位相差フィルム２２はいわゆるλ/４位相差フィルムであり、遅相軸３２をｘ方向に対して、位相差フィルム１２とは逆側に４５°傾けている。これによって、円偏光を直線偏光に変換する。フィルタ用偏光板２１の吸収軸３１は、液晶モジュール側の上偏光板１１と同じｙ方向である。
【００２９】
図１及び図２の構成において、液晶モジュール側の上偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸のなす角度は正確に４５度であり、カバーガラス２０側のフィルタ用偏光板２１の吸収軸３１とフィルタ用位相差フィルム２２の遅相軸３２のなす角度は正確に４５度である必要がある。しかし、実際には、偏光板１１、２１あるいは、位相差フィルム１２、２２の製造ばらつき、偏光板１１、２１と位相差フィルム１２、２２の組み合わせ精度等の原因により、液晶モジュール側、及びカバーガラス側における位相差フィルム１２、２２の遅相軸３２と偏光板１１、２１の吸収軸３１のなす角度はいずれも４５度からずれる。液晶モジュール側において４５度からずれる量及び、カバーガラス側において４５度からのずれ量をオフセットと称する。
【００３０】
オフセットが存在すると、（液晶モジュール側とカバーガラス側のオフセットが互いに打消しあう場合を除けば）液晶モジュールをセットに組み込み表示を行った際に、十分に外光の反射防止が行えない。反射防止が十分に行えないとセットとしての表示においてコントラストが低下する。
【００３１】
従って、液晶モジュールの製造において、セットとして十分な反射防止の効果を発揮するためには、液晶モジュール側でオフセットを確認し、オフセットを一定の範囲内に収める必要がある。
【００３２】
そこで、オフセットを検査する方法について検討し、図８乃至１０に示す構成を考え出した。図８に示す検査装置の構成は、反射防止の効果を検査するために、反射を確認するのではなく、透過を確認する点に特徴がある。
【００３３】
ここで用いられる検査装置の光学軸は図３に示す構成となっている。図３の構成において、液晶モジュール側の構成は、図２に示す構成と同じであり、上偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸のなす角度は正確に４５度である。対して、図２のカバーガラス２０側の位置には、検査用偏光板５１と検査用位相差フィルム５２が設けられている。両者の違いはカバーガラス側偏光板の吸収軸方向で、液晶モジュール側の偏光板１１に対して、図２に示す表示装置の偏光板２１は平行方向となっているのに対し、図３に示す検査装置の偏光板５１は直交方向となっている。この検査装置の軸構成により透過の黒表示の沈み具合を確認することで偏光板と位相差フィルムのなす角度を検知できる。詳細は後述するが、検査用偏光板５１の吸収軸３１と検査用位相差フィルム２２の遅相軸３２のなす角度は４５度を中心に一定の範囲で複数形成されている。
【００３４】
なお、オフセットの検査を透過で行い透過光が最も暗くなることで、オフセットを判断するために、図３に示すように検査用偏光板５１の吸収軸３１は、液晶モジュールの上偏光板１１の吸収軸３１と直交している。例えば、液晶モジュールのオフセットが無かった場合では、液晶モジュールで白表示を行うと、検査用偏光板５１の吸収軸３１と検査用位相差フィルム２２の遅相軸３２のなす角度が４５度の領域の表示は、液晶モジュールの上偏光板１１の吸収軸３１と検査用偏光板５１の吸収軸３１とが直交した場合に表示される黒表示と同等になる。
【００３５】
次に、図４に図３に示す検査方法における、オフセットと透過光との明るさの関係を示す。図４における横軸はオフセットの角度（度）であり、縦軸は黒表示の時の明るさであり、任意単位となっている。黒表示の時の明るさは小さいほど良い。位相差フィルムは２種類について行っている。
【００３６】
図４において、若干のばらつきはあるが、オフセット角が１度をこえると、黒輝度の上昇がみられ、２度を超えると黒輝度が急激に増大する。つまり、オフセットが２度を超えるような製品は、偏光板及び位相差フィルムの部品交換をおこなうか、偏光板と位相差フィルムの貼り換えを行う必要がある。
【００３７】
ところで、液晶モジュール側はパネルメーカーにおいて、偏光板１１と位相差フィルム１２の貼り付け作業を行い、カバーガラス２０側はセットメーカー側において、偏光板２１と位相差フィルム２２の貼り付け作業を行う。したがって、双方で、偏光板の偏光軸と位相差フィルムの遅相軸方向の精度を４５度からずれないようにする必要がある。
【００３８】
本発明は特にパネルメーカー側において、偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２の交差角のばらつきを簡易に測定することを可能とし、生産性を向上させることが出来る。本発明は、パネルメーカー側における検査方法及び検査装置についての発明であるが、実施例３で説明するように、検査用バックライトを用いることによってセットメーカーにおいてカバーガラス２０側に配置する、フィルタ用偏光板２１及びフィルタ用位相差フィルム２２の組み合わせの角度ずれの検査にも使用することが出来る。
【００３９】
図５は本発明が適用される液晶表示パネルの概略平面図である。図５において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材１５０によって接着し、シール材１５０に囲まれた領域に表示領域９０が形成されている。シール材１５０を含む、周辺領域が額縁領域９５になっている。ＴＦＴ基板１００において、走査線９１が横方向（ｘ方向）に延在して縦方向（ｙ方向）に配列し、映像信号線９２が縦方向に延在して横方向に配列し、走査線９１と映像信号線９２で囲まれた領域に画素９３が形成されている。
【００４０】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成され、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００が重なっていない部分は端子領域１６０となっている。端子領域１６０は、液晶表示装置に電源や信号を供給するためのフレキシブル配線基板４００が接続している。
【００４１】
図６は、ＴＦＴ基板１００における画素９３の平面図である。図６はＩＰＳ方式の液晶表示装置における画素９３である。図６において、走査線９１が横方向（ｘ方向）に延在して縦方向（ｙ方向）に配列している。映像信号線９２は、縦方向に延在しているが、櫛歯状の画素電極１１３が形成された部分では、液晶の初期配向方向、すなわち、ｙ方向に対してθ、あるいは−θ傾いて延在している。画素電極１１３は走査線９１と映像信号線９２に囲まれた領域に形成されている。画素電極１１３は、櫛歯電極部と、スルーホール１３０を有するコンタクト部から形成されている。画素電極１１３の下層側には、容量絶縁膜を挟んでコモン電極１１１が平面状に形成されている。
【００４２】
画素電極１１３は、映像信号線９２と同様、ｙ方向に対してθだけ傾いて形成されている。配向膜の配向方向３０はｙ方向である。これによって、画素電極１１３に信号電圧が印加された場合に、液晶の回転方向を規定し、ドメインの発生を防止している。なお、対向基板に形成される配向膜の初期配向方向３０もｙ方向である。
【００４３】
映像信号線９２および走査線９１の下層には、絶縁膜を挟んで半導体層１０２が形成されている。半導体層１０２が走査線９１の下を通過するときにＴＦＴが形成される。この場合は、走査線９１がゲート電極の役割を有する。したがって、図６では、ＴＦＴが２個形成されている。
【００４４】
図６において、半導体層１０２はスルーホール１２０において映像信号線９２と接続し、スルーホール１２５において、ソース電極１０７と接続している。ソース電極１０７は、スルーホール１３０において、画素電極１１２と接続している。
【００４５】
図７は図６のＡ−Ａ断面図である。図７におけるＴＦＴは、いわゆるトップゲートタイプのＴＦＴであり、使用される半導体としては、ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）が使用されている。図７において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１００からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００４６】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は第２下地膜１０２の上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００４７】
半導体膜１０３の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は図６に示す走査線１０が兼ねている。半導体層は２回走査線１０の下を通過するので、図７において、ゲート電極１０５は２個配置している。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。
【００４８】
ゲート電極１０５はフォトリソグラフィによってパターニングされるが、このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をｐｏｌｙ−Ｓｉ層にドープしてｐｏｌｙ−Ｓｉ層にソースあるいはドレインを形成する。また、ゲート電極１０５のパターニングの際のフォトレジストを利用して、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層のチャネル層と、ソースあるいはドレインとの間にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）層を形成する。局部的に電界強度が大きくなることを防止するためである。
【００４９】
その後、ゲート電極１０５を覆って第１層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２、あるいは、ＳｉＯ２とＳｉＮの積層膜によって形成する。第１層間絶縁膜１０６はゲート電極１０５とソース電極１０７を絶縁するためである。第１層間絶縁膜１０６およびゲート絶縁膜１０４には、半導体層１０３をソース電極１０７と接続するためのスルーホール１２５が形成される。第１層間絶縁膜１０６とゲート絶縁膜１０４にスルーホール１２５を形成するためのフォトリソグラフィは同時に行われる。
【００５０】
第１層間絶縁膜１０６の上には映像信号線が形成されている。映像信号線は、図６に示すスルーホール１２０において、半導体層１０３と接続している。つまり、スルーホール１２０とスルーホール１２５の間に２個のＴＦＴが形成されていることになる。第１層間絶縁膜１０６の上にソース電極１０７が映像信号線２０と同層で形成される。ソース電極１０７は、スルーホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。映像信号線２０およびソース電極１０７は例えばＡｌとＴｉ等の積層膜、あるいは、ＭｏＷ等によって形成される。
【００５１】
映像信号線２０およびソース電極１０７を覆って無機パッシベーション膜１０８がＳｉＮ等で形成され、ＴＦＴ全体を保護する。無機パッシベーション膜１０８は第１下地膜１０１と同様にＣＶＤによって形成される。無機パッシベーション膜１０８を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２μｍ程度である。
【００５２】
画素電極１１０とソース電極１０７との導通を取るために、無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０を形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００５３】
その後コモン電極１１０となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって形成し、その後、スルーホール１３０およびその周辺からＩＴＯを除去するようにパターニングする。コモン電極１１０は各画素共通に平面状に形成することが出来る。その後、第２層間絶縁膜１１１となるＳｉＮをＣＶＤによって全面に形成する。その後、スルーホール１３０内において、ソース電極１０７と画素電極１１２の導通をとるためのスルーホールを第２層間絶縁膜１１１および無機パッシベーション膜１０８に形成する。
【００５４】
その後、ＩＴＯをスパッタリングによって形成し、パターニングして画素電極１１２を形成する。画素電極１１２の平面形状は図６に示すとおりである。画素電極１１２の上に配向膜材料をフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって塗布し、焼成して配向膜１１３を形成する。配向膜１１３の配向処理にはラビング法のほか偏光紫外線による光配向が用いられる。配向処理による配向軸の向きは、図６に示すとおりである。
【００５５】
画素電極１１２とコモン電極１１０の間に電圧が印加されると図７に示すような電気力線が発生する。この電界によって液晶分子３０１を回転させ、液晶層３００を通過する光の量を画素毎に制御することによって画像を形成する。
【００５６】
図７において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。
【００５７】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜２０４が形成される。配向膜２０４の配向処理はＴＦＴ基板１００側の配向膜１１３と同様、ラビング法あるいは光配向法が用いられる。配向軸３０の方向は、ＴＦＴ基板１００側の配向軸３０と同じ、図６の矢印の向きである。
【００５８】
図８は本発明の構成を示す模式断面図である。図８の構成は、基本的には、図１の構成と同じであるが、図８では、液晶モジュールの上に本発明による検査装置が配置している点、および図３に示す光学軸構成においてカバーガラス側偏光板５１の吸収軸方向が異なっている。図８において、下偏光１０板が貼り付けられたＴＦＴ基板１００と上偏光板１１が貼り付けられた対向基板２００がシール材によって接着し、上偏光板１１の上に位相差フィルム１２が貼り付けられている。そして、液晶表示パネル４００の背面にバックライト５００が配置している。バックライト５００から位相差フィルム１２までで液晶モジュールを構成している。
【００５９】
図８において、液晶モジュールの上方に本発明による検査装置６０が配置している。検査装置６０は、ガラス基板５０に検査用位相差フィルム５２が貼り付けられ、その上に検査用偏光板５１が貼り付けられている。図８の検査装置は、図１におけるカバーガラス１０に取り付けられたフィルタ構成２１、２２と構成材料は同じであるが光学軸構成に違いがある。また、図１では、カバーガラス１０が上側にあるのに対し、図８では、ガラス基板５０が下側にある点が異なっているが、検査工程では、ガラス基板５０が下のほうが、取扱いが容易だからである。
【００６０】
図８においても、図１においても、液晶モジュール側に位相差フィルム５２、２２が配置し、液晶モジュール側から遠い側に偏光板５１、２１が配置している点は同じである。
【００６１】
図８においても、ＴＦＴ基板１００および対向基板２００の配向膜の配向軸３０、位相差フィルム１２の遅相軸３２、偏光板１１の吸収軸３１の方向は図２で説明したのと基本的には同じである。しかし、図８における検査用位相差フィルム５２の構成は、本発明独特の構成となっている。
【００６２】
図９は、本発明の位相差フィルム５２を偏光板５１と部分的に重複して記載した分解斜視図である。図９において、偏光板５１の吸収軸３１はｘ方向である。位相差フィルム５２は０．５度ずつ遅相軸３２が異なった短冊状のフィルムが並列して貼り付けられた構成となっている。図９における各短冊状の位相差フィルムに対応する数値は、偏光板５１の吸収軸３１、すなわち、ｘ方向に対する、４５度からのずれを表している。つまり、０度はｘ方向に対して４５度であり、+１度は、ｘ方向に対して４６度ということである。
【００６３】
図９において、位相差フィルム５２は、複数の短冊状のフィルムで構成されているので、図９の位相差フィルム５２は、複数の短冊状のフィルムで構成された位相差フィルムセットということも出来る。互いに隣り合う短冊状の位相差フィルムはその遅相軸が０．５°異なっている。偏光板５１及び位相差フィルム５２は検査装置６０なので、部品精度も貼り付け精度も正確にコントロールできている。
【００６４】
図１０は、図９の構成を有する検査装置を、図８の検査装置に用いた場合の、目視による評価状態を示す平面図である。図８における液晶モジュールはノーマリブラックであるから、明るさが小さいほど、すなわち、黒いほどよい。図１０では、０．５度の短冊の領域が最も黒い。
【００６５】
液晶モジュールにおける偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２における遅相軸３２の交差角と検査装置における偏光板３１と位相差フィルム３２の交差角が一致する場合が最も光を遮断する、すなわち、黒くなる。したがって、図１０の状態は、液晶モジュールにおける偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２における遅相軸３２の交差角のオフセットは+０．５度であることを示している。
【００６６】
仮に、液晶モジュールにおける偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２の交差角が２°であれば、図１０において、２度の部分が最も黒くなる。そして、２°から離れるにしたがって、明るくなる。すなわち、黒の沈みが十分でなくなる。交差角の誤差を何度まで許容できるかは、パネルメーカーとセットメーカーで取り決めることになる。
【００６７】
図１１Ａは、本発明の検査装置の構成を示す断面図である。図１１Ｂは本発明の検査装置の平面図であり、主に、位相差フィルム５２の構成を示している。図１１Ａにおいて、基板５０はガラス基板であり、厚さｔｓは例えば、０．５ｍｍ乃至０．７ｍｍであり、市場で調達できる標準の厚さのガラスでよい。ガラス基板５０の上に検査用位相差フィルム５２が貼り付けられている、検査用位相差フィルム５２の厚さｔｒは例えば２０μｍ乃至７０μｍである。図１１Ａにおいて、位相差フィルム５２の上に偏光板５１が貼り付けられている。偏光板５１の厚さｔｐは、例えば１００μｍ乃至１３０μｍである。
【００６８】
図１１Ｂは、検査装置の平面図であり、ガラス基板５０の上に貼り付けられた位相差フィルム５２の構成を示している。図１１Ｂにおいて、短冊状の位相差フィルムが貼り付けられている領域は、ｘ方向がｘｘで、ｙ方向がｙｙであり、検査しようとする表示装置の表示領域よりも若干大きい。個々の短冊の幅ｗは、目視による明るさを評価しやすい程度の幅ｗを持っており、例えば０．５ｍｍである。
【００６９】
図１１Ｂにおいて、各短冊の右側に記載してある数字は、位相差フィルム５２の遅相軸３２が４５度に対してずれている角度すなわちオフセットを示している。すなわち、例えば、０°は短冊状の位相差フィルムの遅相軸が４５度であり、１°は短冊状の位相差フィルムの遅相軸が４６度であり、−１°は短冊状の位相差フィルムの遅相軸が４４度であることを示している。
【００７０】
図８において、仮に、液晶モジュールにおける偏光板５１の吸収軸に対して短冊状の位相差フィルムの遅相軸が４４°だった場合、図１１Ｂにおける、−１°の短冊状の位相差フィルムの部分が暗くなる。図１１Ｂでは、各短冊状位相差フィルムは、その遅相軸は０．５°単位で異なるように形成されている。すなわち、液晶モジュールにおける偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２間の正規の角度からのずれを０．５°単位で測定することが出来る。
【００７１】
なお、本発明においては、個々の液晶表示装置においては、偏光板１１の吸収軸３１、位相差フィルム１２の遅相軸３２は一様であると仮定している。偏光板１１も位相差フィルム１２も大きなマザーフィルムから切り出すが、マザーフィルムに比べて、個々の液晶表示装置の面積は小さいので、個々の液晶表示装置内においては、一様と考えてもさしつかえないからである。
【００７２】
図１１Ｂにおける短冊状の位相差フィルムは、−６°から＋６°までのものが配置している。実際の製品では、液晶モジュールにおける偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２間の正規の角度からのずれが−６°あるいは＋６°まで変化することは無いが、図１１Ｂでは、角短冊状位相差フィルム５２の遅相軸３２の範囲を比較的大きくとることによって、どの部分の短冊状位相差フィルムの部分が最も暗いかを、目視によって容易に判別しやすくしている。
【００７３】
図１２は本発明による検査装置の他の例を示す断面図である。すなわち、製品によっては、実際の製品と同じ配置で測定したい場合もある。つまり、ガラス基板５０を上にして、その下に偏光板５１及び位相差フィルム５２を配置したい場合がある。この場合は、ガラス基板５０に接してまず偏光板５１を配置し、その上に位相差フィルム５２を貼り付ける構成とする。すなわち、図１に示す、セットにおけるカバーガラス２０に配置した偏光板２１及び位相差フィルム２２と同じ配置である。
【００７４】
図１２においても、位相差フィルム５２の配置は図１１Ｂと同じである。ガラス基板５０の場合は、図１１Ａの構成も図１２の構成もどちらも使用可能である。つまり、ガラスは、複屈折特性が無いからである。図１１Ｂと図１２と共通している点は、位相差フィルム５２が検査対象である液晶モジュールに対して、偏光板５２よりも近くに配置しているということである。
【００７５】
図１３は本発明による検査装置のさらに他の例を示す断面図である。図１１Ａ及び図１２の構成は、基板としてガラス基板５０を使用しているが、図１３では、基板に透明プラスチック基板７０を使用している。プラスチック基板７０は、軽く、また、割れ等にたいする耐性が高いので扱いやすい場合があるからである。しかし、プラスチックは、一般には光学異方性を有している。したがって、液晶モジュールから検査位相差フィルム５２との間にプラスチック基板が存在すると、液晶モジュールから出射した円偏光光の偏光状態に変化が生ずる。つまり、製品と検査とで、光学特性に変化が生ずる。
【００７６】
したがって、プラスチック基板７０を使用する場合は、図１３に示すように、プラスチック基板７０を上側にして、プラスチック基板の下面に検査用偏光板７１を配置し、その下に図１１Ｂに示すような位相差フィルム７２を配置する。つまり、液晶モジュール側の位相差フィルム１２と検査用位相差フィルム７２が直接対向するようにしている。
【００７７】
図１３に示すようなプラスチック基板７０を用いた検査装置の場合も検査方法は、図８乃至図１０で説明した検査原理と同じである。また、使用する検査用位相差フィルム７２も図１１Ｂと同じ構成のものを使用することができる。
【実施例２】
【００７８】
実施例１では液晶表示装置に対して本発明を適用した例を記載した。本発明は、有機ＥＬ表示装置についてもて適用することができる。有機ＥＬ表示装置は自発光なので、バックライトは不要である。有機ＥＬ表示装置から放射される光は偏向光ではないが、外光の反射を防止するために表示面側に偏光板が貼り付けられる。
【００７９】
外光の反射をより確実に防止するために、液晶表示装置の場合と同様に、セットメーカーにおいて、カバーガラス側に反射防止用偏光板と反射防止用の位相差フィルムを配置し、有機ＥＬ表示装置の表示面側に偏光板と位相差フィルムを配置することが行われる。
【００８０】
図１４は、有機ＥＬ表示装置について、このような構成とした、表示装置の断面図である。図１４の基本的な構成は図１の液晶表示装置の場合と同様である。図１４が図１と異なる点は、バックライトが存在しないこと及び下偏光板が存在しないことである。有機ＥＬ表示装置は自発光だからである。なお、有機ＥＬ表示装置６００の表面に存在する偏光板６０１は検光用ではなく、反射防止用である。
【００８１】
図１４において有機ＥＬ表示装置６００の上に偏光板６０１が貼り付けられており、偏光板６０１の上に位相差フィルム６０２が貼り付けられている。有機ＥＬ表示装置の位相差フィルム６０２に対向して配置している、セットメーカー側で容易されるカバーガラス２０、フィルタ用偏光板２１、フィルタ用位相差フィルム２２は図１で説明したのと同じである。
【００８２】
図１５は、有機ＥＬ表示装置６００に対して本発明を適用した場合の検査工程を示す模式断面図である。図１５が図８と異なる点は、図８が液晶モジュールであるが、図１５は有機ＥＬ表示装置６００に偏光板６０１及び位相差フィルム６０２が貼り付けられたものであることである。図１５のその他の構成は図８と同じである。具体的には、図１５では、バックライトが存在せず、下偏光板も存在しない。しかしながら、検査装置５５、および検査方法は、図８乃至図１０で説明したのと同様である。また、位相差フィルム５２の具体的な構成は図１１Ｂで説明したのと同様である。
【００８３】
以上で説明したように、本発明の検査装置は構造が単純であり、また、検査も迅速に行うことができる。したがって、全数検査をすることもでき、製品の品質に対して細かい対応を可能とすることができる。
【実施例３】
【００８４】
実施例１および２では、液晶モジュールあるいは有機ＥＬ表示装置の側における位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸の交差角の基準値からのずれを評価するものである。一方、セットメーカー側においても、カバーガラス２０側に貼り付けられた偏光板の吸収軸３１と位相差フィルムの遅相軸３２の基準角度からのばらつきを抑える必要があることは同様である。
【００８５】
実施例１で説明した本発明を用いれば、セットメーカー側においても、カバーガラス２０側に貼り付けられた偏光板の吸収軸３１と位相差フィルムの遅相軸３２の間の基準角度からのばらつきを簡易に測定することができる。図１６は、セットメーカー側において本発明を用いる場合の構成を示す模式断面図である。１６の構成は、基本的には図８に示す液晶モジュールに対する検査方法と同じである。ただし、図１６では、液晶モジュールのかわりに、セットメーカー側での工程で使用されるカバーガラス２０とフィルタ用偏光板２１及びフィルタ用位相差フィルム２２が配置している。
【００８６】
図１６において、カバーガラス２０の背面に検査用のバックライト７００が配置している。図８におけるバックライト５００は、液晶モジュールに組み込まれているバックライト５００を用いればよいが、１６においては、検査用のバックライト７００を用意する必要がある。このバックライト７００は、液晶モジュールに組み込まれているバックライト５００に準じた構成とすればよい。
【００８７】
図１６において、カバーガラス２０の上にフィルタ用偏光板２１が貼り付けられ、その上にフィルタ用位相差フィルム２２が貼り付けられている。カバーガラス２０、フィルタ用偏光板２１、フィルタ用位相差フィルム２２は実際に製品に使用されるものである。ただし、図１６では、検査のために、図１に示すカバーガラス２０、フィルタ用偏光板２１、フィルタ用位相差フィルム２２とは順番が逆になっている。つまり、図１に示す構成の裏返しになっている。
【００８８】
フィルタ用位相差フィルム２１に対向して検査装置５５が配置している。検査装置５５は、ガラス基板５０の上に検査用位相差フィルム５２が貼り付けられ、その上に検査用偏光板５１が貼り付けられたものである。この検査装置５５は、実施例１の８で説明したのと同様である。
【００８９】
図１６におけるフィルタ用偏光板２２の吸収軸３１とフィルタ用位相差フィルム２１の遅相軸３２の４５°からのずれ、すなわちオフセットの測定原理は、実施例１において、図８乃至図１０において説明したのと同じである。また、検査用位相差フィルム５２の構成も図１１Ｂで説明したのと同様である。さらに、検査装置５５の構成も、図１１Ａで説明したもののみでなく、図１２、図１３で説明したものも使用することができる。
【００９０】
このように、セットメーカーにおいても、構造が単純な本発明の検査装置を用いることによって、検査を迅速に行うことができる。したがって、製品の品質に対して細かい対応を可能とすることができる。
【００９１】
なお、以上の説明では、偏光板の吸収軸３１と位相差フィルムの遅相軸３２のなす角が４５°であることを標準にしたが、なんらかの事情によって、液晶モジュール等から出射する光を楕円偏光としたい場合は、偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２のなす角を４５°以外の角度に設定する。このような場合にも、本発明を適用することが出来る。
【００９２】
図１７に液晶モジュールに任意の角度の偏光板１１と位相差フィルム１２を検査するためのカバーガラス側の偏光板５１と位相差フィルム５２の軸構成を示す。図１７に示すように、偏光板５１の吸収軸３１と偏光板１１の吸収軸３１とを直交させて、かつ、位相差フィルム５２の遅相軸３２を位相差フィルム１２の遅相軸３２と直交させた場合に、偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２のなす角度によらず、透過光は最も暗くなる（図１７では遅相軸３２が直交する２枚の位相差フィルム１２を回転させても透過光が最も暗くなることを示している）。従って、偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２のなす角が４５°以外の角度の場合でも、偏光板１１の吸収軸３１と位相差フィルム１２の遅相軸３２のなす角の設計値からのズレ、すなわちオフセットを透過光の明るさによって検査することが可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…下偏光板、  １１…上偏光板、  １２…位相差フィルム、  ２０…ガバーガラス、  ２１…フィルタ用偏光板、  ２２…フィルタ用位相差フィルム、  ３０…配向軸、  ３１…偏光板吸収軸、  ３２…位相差フィルム遅相軸、  ９０…表示領域、  ９１…走査線、  ９２…映像信号線、  ９３…画素、  ９５…額縁領域、  １００…ＴＦＴ基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第１下地膜、  １０３…半導体層、  １０４…ゲート絶縁膜、  １０５…ゲート電極、  １０６…層間絶縁膜、  １０７…ソース電極、  １０８…無機パッシベーション膜、  １０９…有機パッシベーション膜コモン配線、  １１０…コモン電極、  １１１…第２層間絶縁膜、  １１２…画素電極、  １１３…配向膜、  １２０…スルーホール、  １２５…スルーホール、  １３０…スルーホール、  １５０…シール材、  １６０…端子領域、  １７０…フレキシブル配線基板、  ２００…対向基板、  ２０１…カラーフィルタ、  ２０２…ブラックマトリクス、  ２０３…オーバーコート膜、  ２０４…配向膜、  ３００…液晶、  ３０１…液晶分子、  ４００…液晶表示パネル、  ５００…バックライト、  ６００…有機ＥＬ表示装置、  ７００…検査用バックライト、  １０００…デテクタ
【図１】
2019207271.tif 000003
【図２】
2019207271.tif 000004
【図３】
2019207271.tif 000005
【図４】
2019207271.tif 000006
【図５】
2019207271.tif 000007
【図６】
2019207271.tif 000008
【図７】
2019207271.tif 000009
【図８】
2019207271.tif 000010
【図９】
2019207271.tif 000011
【図１０】
2019207271.tif 000012
【図１１Ａ】
2019207271.tif 000013
【図１１Ｂ】
2019207271.tif 000014
【図１２】
2019207271.tif 000015
【図１３】
2019207271.tif 000016
【図１４】
2019207271.tif 000017
【図１５】
2019207271.tif 000018
【図１６】
2019207271.tif 000019
【図１７】
2019207271.tif 000020