(57)【要約】【解決手段】  二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板１を検査する装置である。貼り合わせ液晶基板１の両外側に配置される一対の基板１１，２１と、一対の基板１１，２１にそれぞれ形成された電極１２，２２と、電極１２，２２を被覆する誘電樹脂層１３，２３と、電極１２，２２に電圧を印加する電源３０とを有する。【効果】  電極１２，２２に電圧を印加すると、誘電樹脂層１３，２３の表面に電荷が発生するので、貼り合わせ液晶基板１面の法線方向に電界が生じる。配向不良が液晶パネル１に生じている場合には、配向不良の領域内における液晶分子は、十分に再配列することができない。したがって、貼り合わせ液晶基板１を点灯状態にして、点灯により確認可能な配向不良を簡単に発見することができる。【選択図】  図４
2005070605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板を検査する工程を含み、前記貼り合わせ液晶基板から液晶パネルを製造する方法であって、
前記検査工程は、前記貼り合わせ液晶基板の両外側に、それぞれが誘電層で被覆された一対の電極を配置する工程と、
前記一対の電極に電圧を印加する工程と、
前記貼り合わせ液晶基板に光を入射させる工程を含む、液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板を検査する装置であって、
前記貼り合わせ液晶基板の両外側に配置される一対の基板と、
前記一対の基板にそれぞれ形成された電極と、
前記電極を被覆する誘電層と、
前記電極に電圧を印加する電源を有する、検査装置。
【請求項３】
前記一対の基板は、前記誘電層の周縁に形成され、かつ平面視において開口を有する弾性部材をそれぞれ有する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記液晶パネルは、液晶表示パネルである、請求項２または３に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板から液晶パネルを製造する方法に関する。また、本発明は、貼り合わせ液晶基板を検査するための検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの不良を発見するための検査方法としては、例えば特許文献１に開示の検査方法が挙げられる。特許文献１の検査方法では、液晶表示装置のコモン基板またはセグメント基板の外側に電極基板を配置し、この電極基板の電極とコモン電極またはセグメント電極との間に電圧を印加するとともに、コモン電極およびセグメント電極を電気的に接続する。この検査方法によれば、液晶表示の点灯、不点灯により、従来の目視方法によっては極めて発見しにくい微細な断線欠陥画素を明らかにすることができる。
【０００３】
一方、液晶パネル内に液晶材料を充填する方法としては、ディップ式やディスペンサ式が挙げられる。これらの方法では、貼り合わされたマザー基板（多面取り基板ともいう。）を個別パネル毎に分断した後、シール材の開口部から液晶材料を充填し、さらに開口部を封止する。このようにして液晶パネルの組立が完了した後に、液晶パネルの検査が行われる。しかし、ディップ式やディスペンサ式の充填方法では、液晶パネルが大型になればなるほど、液晶充填に要する時間が長くなる。また、液晶パネルの組立工程へ基板を投入してから検査が完了するまで、通常、少なくとも数日を要するので、液晶パネルの組立工程で問題が発生した場合には、その発見が遅れ、大量の不良パネルが組み立てられてしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、近年では、液晶パネル内に液晶材料を充填する方法として、一滴充填方式（以下、滴下貼り合わせ方式ともいう。）が開発されている。一滴充填方式とは、シールパターンに開口を設けずに、重ね合わせる前の一方の基板のシールパターン枠内に液晶材料を滴下し、減圧下で一対の基板を重ね合わせて貼り付ける方式である。この一滴充填方式によれば、画面サイズの大型化に対応できるという利点がある。また、多面取りする前に、液晶パネルを検査することができるので、不良な液晶パネルが発見された場合、不良パネルに対する無駄な作業を削減することができるとともに、前工程への早期のフィードバックが可能となる。
【０００５】
一滴充填方式による滴下貼り合わせ液晶基板を分断する前に、貼り合わせ液晶基板に形成された複数の液晶表示パネルを点灯検査する方法が、例えば特許文献２に開示されている。具体的に述べると、特許文献２には、基板の不要な部分（ヘタ部分）を切断する前に、ヘタ部分に設けた電極ターミナルを露出させ、露出した電極ターミナルに電圧を印加して、液晶表示パネルを点灯させることにより、画像欠陥検査を行うことが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平4-191672号公報
【０００７】
【特許文献２】特開2000-66162号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示の検査方法では、単純マトリクス構造の液晶パネルしか検査することができず、アクティブマトリクス構造の液晶パネルには適用できない。
【０００９】
特許文献２の方法では、検査用パターンを基板上に形成する必要があるので、パネル取り効率が低下する。また、検査用パターンの断線やリークなどにより、点灯できない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の方法は、二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板を検査する工程を含み、前記貼り合わせ液晶基板から液晶パネルを製造する方法であって、前記検査工程は、前記貼り合わせ液晶基板の両外側に、それぞれが誘電層で被覆された一対の電極を配置する工程と、前記一対の電極に電圧を印加する工程と、前記貼り合わせ液晶基板に光を入射させる工程を含む。
【００１１】
本発明の装置は、二枚の基板が液晶層を介して貼り合わせられた貼り合わせ液晶基板を検査する装置であって、前記貼り合わせ液晶基板の両外側に配置される一対の基板と、前記一対の基板にそれぞれ形成された電極と、前記電極を被覆する誘電層と、前記電極に電圧を印加する電源を有する。
【００１２】
前記一対の基板は、前記誘電層の周縁に形成され、かつ平面視において開口を有する弾性部材をそれぞれ有していても良い。また、前記液晶パネルは、パネル面に文字や画像などを表示させる液晶表示パネルであっても良い。
【００１３】
本発明によれば、滴下貼り合せ方式で形成された貼り合わせ液晶基板を分断することなく、また検査用端子を用いることなく、点灯検査を実施して、点灯により確認可能な配向不良を簡単にかつ早期に発見できる。本発明は、単純マトリクス構造の液晶パネルだけでなく、電気光学効果を利用した液晶パネル全般に適用することができる。なお、「電気光学効果」とは、本明細書では、液晶層を挟む一対の電極に電圧を印加することによって、液晶層中の液晶分子が電界の影響を受けて、液晶層の透過率が変化することをいう。
【００１４】
また、検査装置の基板と滴下貼り合せ液晶基板との距離を面内全体で均一にすることにより、滴下貼り合せ液晶基板に形成された複数の液晶パネルを均等に点灯させることができる。したがって、短冊分断、単品分断や点灯検査の工程を経ることなく、配向不良の液晶パネルをリジェクト（除外）できるので、前工程への早期のフィードバックおよび無駄な作業の削減が可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、貼り合せ液晶基板の両外側に配置した外部電極に電圧を印加して、液晶パネル面の法線方向に電界を生じさせるので、液晶パネルの電極と接触させずに、液晶パネルを点灯させて、検査することができる。したがって、検査用パターンを必要としないので、パネル取り効率の低下もなく、検査用パターンの断線やリークにより点灯できなくなる可能性もない。また、液晶パネルとの直接の電気的な接続を行なわないので、単純マトリクス型に限らず、アクティブマトリクス型の液晶パネル全般に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。以下の実施形態では、液晶パネルとして、アクティブマトリクス駆動型の液晶パネルを例にして説明するが、液晶パネルは、アクティブマトリクス駆動型のみならず、単純マトリクス駆動型でも良い。
【００１７】
本発明における液晶パネルは、液晶表示素子としてだけでなく、画素を光学的に順次シフトさせる画像シフト素子、三次元映像を表示可能とするパララックスバリア素子として利用することができる。画像シフト素子は、光の偏光状態を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルから出射された前記光の偏光状態に応じて光路をシフトさせる複屈折素子との組合せを少なくとも１組有する。また、パララックスバリア素子は、左目用画素および右目用画素を有する映像表示素子と組み合わせることにより、立体映像を表示することができる。
【００１８】
まず、本実施形態で検査対象となる貼り合せ液晶基板について、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、貼り合せ液晶基板を模式的に示す平面図であり、図２は、図１中のII−II線断面図である。図１および図２に示す貼り合せ液晶基板１は、４枚の液晶パネルが多面取りされる多面取り基板である。以下、貼り合せ液晶基板１に形成され、分断される前の液晶パネルについては、液晶パネル１と表記する。
【００１９】
液晶パネル１は、一対のガラス基板２，３と、両ガラス基板２，３および周辺シール材４に挟まれた液晶層５を有する。一方のガラス基板２は、カラーフィルタ基板であり、カラーフィルタ層と、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などからなる透明電極と、ポリイミドからなり、ラビング処理された液晶配向膜（いずれも不図示）を有する。
【００２０】
他方のガラス基板３は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板であり、それぞれが行方向に延びる複数のゲートバスラインと、ゲートバスラインと交差して延びる複数のソースバスラインと、ゲートバスラインおよびソースバスラインの交差部近傍に設けられたＴＦＴと、ＴＦＴを介してソースバスラインに接続され、マトリクス状に配置された画素電極と、画素電極を覆う液晶配向膜（いずれも不図示）を有する。他方のガラス基板３には、ゲートバスラインおよびソースバスラインにそれぞれ信号を入力するための端子６が形成されている。両ガラス基板２，３は、それぞれフォトリソグラフィ法や印刷法などの既知の方法により作成することができる。なお、両ガラス基板２，３の液晶配向膜は、配向方向が互いに直交するようにラビング処理されている。
【００２１】
両ガラス基板２，３間に液晶層５を形成する工程について説明する。両ガラス基板２，３のうちいずれか一方の基板の面に、スクリーン印刷方式やディスペンサ方式によって、エポキシ樹脂などからなる周辺シール材４を形成する。周辺シール材４のパターンは、液晶注入口となる開口を持たず、閉じたループ状である。周辺シール材４のパターン枠内に、正の誘電率異方性を有するネマティック液晶材料を滴下した後、真空チャンバ内で両ガラス基板２，３を重ね合わせる。真空チャンバから両ガラス基板２，３を取り出した後、周辺シール材４を硬化させて、両ガラス基板２，３を貼り付ける。これにより、多面取り前の各液晶パネル内に液晶層５が封入される。
【００２２】
（実施形態１）
図３は、実施形態１の検査装置を模式的に示す断面図である。本実施形態の検査装置は、上側基板１０と、上側基板１０に対向配置される下側基板２０を有する。上側基板１０および下側基板２０は、それぞれガラス基板１１，２１と、ガラス基板１１，２１の一方面に形成された透明電極１２，２２と、透明電極１２，２２を被覆する透明誘電樹脂層１３，２３と、偏光板１４，２４とを有する。
【００２３】
ガラス基板１１，２１として、一般的な液晶パネルに用いられているものを使用することができる。具体的には、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラスや石英ガラス等の透明な板ガラスを使用することができる。
【００２４】
透明電極１２，２２は、ガラス基板１１，２１の一方面の略全面に形成された共通電極（平面電極）である。透明電極１２，２２についても、一般的な液晶パネルに用いられているものを使用することができる。例えばＩＴＯ、SnＯ2 、ZnＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ガリウム亜鉛酸化物）などの導電性の金属酸化物薄膜を用いることができる。これら金属酸化物薄膜は、ＥＢ（電子ビーム）蒸着法、スパッタ成膜法やゾルゲル法等の公知の手法で形成することができる。なお、予め透明電極が形成された透明電極付きガラス基板を用いても良い。
【００２５】
透明誘電樹脂層１３，２３は、透明電極１２，２２からの放電を防止するとともに、表面に電荷を発生させて、液晶層３中の液晶分子を配向させる役割を果たす。透明誘電樹脂層１３，２３の材料としては、透光性を有し、かつ電気絶縁性を有する樹脂であれば良いが、吸湿性、強度、透明性や光学特性に優れたＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を用いるのが好ましい。透明誘電樹脂層１３，２３の膜厚は、１００μｍ〜５００μｍ程度である。透明誘電樹脂層１３，２３は、コーティングなどにより透明樹脂材料をガラス基板１１，２１の全面に塗布し、硬化させることにより、形成することができる。
【００２６】
偏光板１４，２４は、それぞれの偏光軸（透過軸）が、互いに直交するように配置（いわゆるクロスニコル配置）されている。偏光板１４，２４としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムにヨウ素や染料などの二色性色素を吸着あるいは染色させ、高精度に一軸延伸して配向させた偏光フィルムを用いることができる。
【００２７】
透明電極１２，２２は、それぞれライン１５，２５を介して直流電源３０に接続されている。直流電源３０は、両透明電極１２，２２間に、液晶分子の軸方向を制御できる程度の電圧を印加できるものが好ましい。なお、直流電源３０に代えて、交流電源を用いることもできる。
【００２８】
下側基板２０の下方には、バックライトなどの光源４０が配置されている。上側基板１０および下側基板２０は、透光性を有しているので、光源４０からの光は、両基板１０，２０を透過することができる。なお、反射型の液晶パネルを点灯検査する場合には、観察者側（上側）に光源４０を配置する。
【００２９】
図４は、本実施形態の検査装置の動作を説明するための模式的な断面図である。図４を参照しながら、貼り合せ液晶基板の検査工程について説明する。なお、図４では、図１および図２に示す液晶パネル１を簡略化して示す。
【００３０】
貼り合せ液晶基板１の両外側に、一対の基板１０，２０を配置させた後、貼り合せ液晶基板１の両面１ａ，１ｂを両基板１０，２０で挟む。直流電源３０により透明電極１２，２２に電圧を印加すると、透明誘電樹脂層１３，２３の表面に正または負の電荷が発生するので、液晶パネル１面の法線方向に電界が生じる。液晶層５中の液晶分子は、正の誘電率異方性を有するので、液晶分子の長軸がガラス基板２，３の面に対して法線方向（典型的には垂直）になるように再配列する。光源４０から光を液晶パネル１に入射すると、下側の偏光板２４を透過した光（偏光）は、液晶層５を通過する間に偏波面が回転しない。偏光板１４，２４はクロスニコル配置されているので、液晶層５を通過した偏光は上側の偏光板１４を通過することができない。したがって、光源４０に対して反対側（上側）から観察すると、液晶パネル１は黒表示となる。
【００３１】
しかし、微小異物を核とする点欠陥やラビング筋などの配向不良が液晶パネル１に生じている場合には、配向不良の領域内における液晶分子は、十分に再配列することができない。したがって、配向不良の箇所が、しきい値の異なる白線また白点として視認される。このように、本実施形態の検査装置によれば、液晶パネル１の電極に電圧を印加することなく、液晶パネル１を点灯状態にして、点灯により確認可能な配向不良を簡単に発見することができる。
【００３２】
なお、偏光板１４，２４の偏光軸（透過軸）が、平行となるように配置（いわゆるパラレルニコル配置）されている場合には、電圧印加時に白表示となり、配向不良の箇所が、しきい値の異なる黒線また黒点として視認される。
【００３３】
以上の検査工程を経ることにより、配向不良が発見された貼り合わせ液晶基板１をリジェクトすることができる。一方、配向不良が発見されなかった貼り合わせ液晶基板１については、面取り（研磨）工程を経た後、短冊状分断および単品分断を行って、貼り合わせ液晶基板１から複数枚（本実施形態では４枚）の液晶パネルを分断する。さらに、偏光板の貼り付けやドライバＩＣの実装を行なって、液晶パネルが製造される。
【００３４】
（実施形態２）
図５は、実施形態２の検査装置の動作を説明するための模式的な断面図である。図５においては、実施形態１の検査装置の構成要素と実質的に同じ機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、その説明を省略する。本実施形態の検査装置は、透明誘電樹脂層１３，２３面の周縁に弾性部材１６，２６が形成されている点が実施形態１の検査装置と異なる。
【００３５】
図６は、本実施形態における検査装置の上側基板１０の平面図であり、下側（光源４０側）から見た図である。弾性部材１６は、シリコンゴムなどの弾力性を有する部材である。弾性部材１６の形成パターンは、開放端１６ａ，１６ｂを有する開いたループ状であり、平面視において開口１６ｃを有する。弾性部材１６の厚みは１ｍｍ程度である。弾性部材１６は、転写などにより形成することができる。
【００３６】
貼り合わせ液晶基板１の両面１ａ，１ｂを両基板１０，２０で挟むと、両基板１０，２０の弾性部材１６，２６が貼り合わせ液晶基板１の両面１ａ，１ｂとそれぞれ接触する。このとき、貼り合わせ液晶基板１、基板１０，２０および弾性部材１６，２６に挟まれた間隙５０，６０が形成される。この間隙５０，６０は、弾性部材１６の開口１６ｃにより、開かれているので、真空チャンバなどにより、検査装置外部の空気を吸引して、減圧すると、間隙５０，６０内の空気も吸引されて、減圧する。弾性部材１６，２６は弾力性を有するので、間隙５０，６０内の減圧に伴って、貼り合わせ液晶基板１の両面１ａ，１ｂと両基板１０，２０との間の距離が面内で均一化される。すなわち、弾性部材１６，２６は、間隙５０，６０の距離を面内均一にするスペーサとして機能する。
【００３７】
貼り合わせ液晶基板１の両面１ａ，１ｂと両基板１０，２０との間の距離が面内で均一化されると、液晶パネル１面の法線方向に生じる電界強度が面内で均一化されるので、貼り合わせ液晶基板１に形成された複数の液晶パネル１を均等に点灯させることができる。
【００３８】
本実施形態では、弾性部材１６の開口１６ａが一か所だけであるが、開口１６ａが複数箇所あっても良い。間隙５０，６０内を減圧できる範囲内で、開口１６ａの数や径を適宜設定すれば良い。
【００３９】
（他の実施形態）
実施形態１および２では、一枚の貼り合せ液晶基板１から４枚の液晶パネルが多面取りされる場合について説明した。しかし、本発明は、貼り合せ液晶基板１を分断せずに、一枚の貼り合せ液晶基板１から１枚の液晶パネルを製造する場合にも適用することができる。
【００４０】
実施形態１および２では、ガラス基板１１，２１を用いているが、ガラス基板に代えて透光性を有するプラスチック基板を用いても良い。また、透明誘電樹脂層１３，２３に代えて、ＳｉＯx 、ＧｅＯx 、ＳｉＮx 、ＳｉＯＮ系などからなる無機誘電層を用いても良い。これら無機誘電層は、スパッタリング法により成膜することができる。
【００４１】
実施形態１および２に示す液晶パネル１は、透過型であるが、反射型や反射透過両用型の液晶パネルにも本発明を適用することができる。例えば、反射型の液晶パネル１の場合、検査装置は、下側基板２０が透明でなくても良い。したがって、基板２１、電極２２および誘電樹脂層２３が透明でなくても良い。また、下側の偏光板２４はなくても良い。
【００４２】
実施形態１および２では、液晶パネル１の動作モードとして、ＴＮ（Twisted Nematic
）モードを利用しているが、既知の他のモードを利用しても良い。例えば、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence ）モード、ＦＬＣ（Ferroelectric
Liquid Crystal）モード、ＧＨ（Guest-Host）モード、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）モードなどである。なお、ＰＤＬＣをツイスト配向させたＩＲＩＳ（Internal Reflection Inverted Scattering ）モードでは、偏光板１４，２４が不要となる。
【００４３】
実施形態１および２では、アクティブマトリクス駆動素子としてＴＦＴが用いられているが、ＭＯＳトランジスタなどの他の電界効果型トランジスタを用いても良い。また、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal）、ＢＴＢ（バックツーバックダイオード）、ダイオードリング、バリスタまたはプラズマスイッチング等を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の方法により製造された液晶パネルは、液晶表示素子だけでなく、画素を光学的に順次シフトさせる画像シフト素子、三次元映像を表示可能とするパララックスバリア素子として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】貼り合せ液晶基板を模式的に示す平面図である。
【図２】図１中のII−II線断面図である。
【図３】実施形態１の検査装置を模式的に示す断面図である。
【図４】実施形態１の検査装置の動作を説明するための模式的な断面図である。
【図５】実施形態２の検査装置の動作を説明するための模式的な断面図である。
【図６】実施形態２における検査装置の上側基板１０の平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  貼り合せ液晶基板（液晶パネル）
１ａ  外側面
１ｂ  外側面
２  ガラス基板
３  ガラス基板
４  周辺シール
５  液晶層
６  端子
１０  上側基板
１１  ガラス基板
１２  透明電極
１３  透明誘電樹脂層
１４  偏光板
１５  ライン
１６  弾性部材
１６ａ  開放端
１６ｂ  開放端
１６ｃ  開口
２０  下側基板
２１  ガラス基板
２２  透明電極
２３  透明誘電樹脂層
２４  偏光板
２５  ライン
２６  弾性部材
３０  直流電源
４０  光源
５０  間隙
６０  間隙
【図１】
2005070605.tif 000003
【図２】
2005070605.tif 000004
【図３】
2005070605.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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