(57)【要約】【課題】製品歩留まりの向上を図ることができる液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネルを提供すること。【解決手段】一対の基板が貼り合わされた液晶表示パネルに光を透過させて局所的な干渉色が現れていないかを検査し、干渉色が現れた場合には当該干渉色の中心位置に異物が存在するものと認定し、当該位置を所定の径を有する加圧ピンによって液晶表示パネルの外側から厚さ方向寸法が縮む向きに加圧し、この加圧する状態を所定の時間だけ継続することにより異物を破壊または塑性変形させ、セルギャップの不均一を解消する。【選択図】図３
2007171701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の間に液晶が充填される構成を有する液晶表示パネルの製造方法であって、前記一対の基板の間に介在する異物を検出する工程と、異物が検出された場合において当該異物の位置を特定する工程と、当該異物が存在する位置を一対の基板の外側から該一対の基板の間隔を近接させる向きに加圧する工程と、当該加圧状態を所定の時間維持する工程と、を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記異物が存在する位置を一対の基板の外側から該一対の基板の間隔を近接させる向きの加圧工程においては、少なくとも一方の基板がピン状の部材により加圧されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
一対の基板の間に液晶が充填される構成を有する液晶表示パネルであって、前記一対の基板の間の異物が介在する箇所が前記一対の基板の間隔を近接させる向きに加圧されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネルに関するものであり、詳しくは、一対の基板の間に液晶が充填される構成の液晶表示パネルの製造方法であって、前記一対の基板の間に介在する異物に起因する基板の間隔の不均一性を改善する液晶表示パネルの製造方法と、液晶表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルには、一対の基板が所定の微小な間隔をおいて略平行に対向して配置され、その間に液晶が充填されるという構成を備えるものがある。
【０００３】
この一対の基板の間の間隔、すなわちセルギャップは、少なくとも画像の表示を行う領域内においては均一である必要がある。そこでこの領域内のセルギャップを均一に保つための構成として、前記一対の基板の間に所定の径を有する球状のスペーサを散在させる構成や、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の表面に所定の高さの柱状のスペーサを形成する構成が用いられている。
【０００４】
ところで液晶表示パネルの製造工程において、この一対の基板の間に塵埃などの異物が入りこむことがある。入りこんだ異物の大きさがスペーサの径より大きいかまたは高さよりも高いと、当該異物によって基板が押し広げられてその周辺のセルギャップが本来の寸法よりも大きくなり、局所的にセルギャップの均一性が乱れた領域が生じる。セルギャップが不均一となると液晶の配向が乱れることがあり、この結果として当該異物を中心として視認可能な輝度ムラや色ムラなどが略円形状に現れるおそれがある。
【０００５】
異物の介在に起因するセルギャップの均一性の乱れを解消する構成としては、たとえば当該異物を加圧して破壊または塑性変形させ、その大きさを本来のセルギャップよりも小さくするという構成が提案されている。具体的に特許文献１には、一対の基板どうしを貼り合わせる工程の前に少なくとも一方の基板にプレスを施して基板上に存する異物を破壊または塑性変形させ、当該異物の大きさを本来のセルギャップよりも小さくするという構成が開示されている。また特許文献２には、液晶表示パネルを加熱することにより介在する異物を軟化させつつ、当該異物を加圧して塑性変形するという構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２８１５０２号公報
【特許文献２】特開平６−３６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の基板どうしを貼り合わせる前に基板にプレスを施す構成では、プレスを施した後に侵入した異物には対応できない。一方、特許文献２に記載の液晶表示パネルを加熱しつつ加圧する構成では、液晶の熱膨張により液晶表示パネルが変形することがあり、この変形のために異物が介在する箇所を充分に加圧できず、異物を確実に破壊または塑性変形させることが困難となる場合がある。このように従来の構成では、異物を充分に破壊または塑性変形させることができない場合があり、製品歩留まりを大きく向上させることはできなかった。
【０００８】
上記実情に鑑み本提案が解決しようとする課題は、歩留まりの向上を図ることができる液晶表示パネルの製造方法および液晶表示パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するため本発明は、一対の基板の間に介在する異物を検出する工程と、異物が検出された場合においては当該異物の位置を特定する工程と、当該異物が存在する位置を一対の基板の外側から該一対の基板の間隔を近接させる向きに加圧する工程と、当該加圧状態を所定の時間維持する工程と、を含むことを要旨とするものである。
【００１０】
ここで、前記異物が存在する位置を一対の基板の外側から該一対の基板の間隔を近接させる向きの加圧工程においては、少なくとも一方の基板が小径のピン状の部材により加圧されることが好ましい。
【００１１】
また本発明は、前記一対の基板の間の異物が介在する箇所が前記一対の基板の間隔を近接させる向きに加圧されていることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加圧された異物は破壊または塑性変形し、元の寸法形状に戻らなくなる。したがって、液晶表示パネルのセルギャップの不均一を解消でき、従来であれば不良品として扱っていた液晶表示パネルを良品として扱うことができるようになる。この結果不良品の数を減少させることができ、製品の歩留まりの向上を図ることができる。
【００１３】
特に加圧状態を所定の時間だけ維持する構成によれば、加圧により破壊または塑性変形した異物がその後に元の寸法形状に戻り難くなる。このため、液晶表示パネルの信頼性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、少なくとも一方の基板が小径のピン状の部材により加圧されると、一対の基板の間に介在する異物が破壊または塑性変形する確率が高くなる。したがって製品歩留まりの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの断面構造を模式的に示した図であり、それぞれ（ａ）は正常な状態を、（ｂ）は異物が入りこんでセルギャップが局所的に不均一となっている状態を示す。
【００１７】
図１（ａ）に示すように本発明の実施形態に係る液晶表示パネル１は、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２とを備え、これらの基板１１，１２が所定の微小な間隔をおいて略平行に対向して配置される。そしてこれらの基板１１，１２の間には、これらの基板１１，１２の間隔、すなわちセルギャップを均一に保つためのスペーサ１３が分散して配置されるとともに、液晶が充填される。
【００１８】
ＴＦＴアレイ基板１１は、ガラスなどからなる基板１１１の表面に、各種の要素、たとえばゲートバスライン１１２、補助容量バスライン（図示せず）、ゲート絶縁膜１１３、ソースバスライン１１４、ドレイン線１１５、絵素電極１１６、配向膜（図示せず）などが積層状に形成される構成を備える。一方カラーフィルタ基板１２は、ガラスなどからなる基板１２１の表面に各種の要素、たとえばブラックマトリックス１２２、カラーフィルタ層１２３、保護膜１２４、共通電極１２５、配向膜１２６などの要素が形成される構成を備える。そして通常は図１（ａ）に示すように、スペーサ１３によりセルギャップが均一に保たれている。
【００１９】
しかしながらＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に異物２が入りこみ、かつこの異物２の大きさがスペーサ１３の径よりも大きい場合には、図１（ｂ）に示すように当該異物２によってセルギャップが押し広げられ、当該異物２を中心としてセルギャップが局所的に大きくなる。
【００２０】
そこでこのような場合には、異物２が入りこんだ位置を特定したうえで当該異物２を加圧して破壊または塑性変形させ、セルギャップの不均一を解消する。
【００２１】
異物２が介在する位置の特定は次のようにして行う。異物２の介在によってセルギャップが局所的に大きくなった領域は、光を透過させると当該異物２を中心として略円形状の干渉色が現れる。したがって、液晶表示パネル１に光を透過させた場合に略円形状の干渉色が現れた場合には、当該干渉色の略中心に本来のセルギャップよりも大きいサイズの異物２が介在しているものと推測できる。
【００２２】
そこで、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２とを貼り合わせた後、得られた液晶表示パネル１に光を透過させ、液晶表示パネル１の表面に干渉色が現れていないかを検査する。そして干渉色が確認された場合には、当該干渉色の略中心位置が異物２の介在する位置であると特定する。異物２が介在する位置が特定できた場合には、液晶表示パネル１の表面に当該異物２を加圧して破壊または塑性変形させるための目印となるマーキングを施す。
【００２３】
その後、液晶表示パネル１を外側から加圧して、介在する異物２を破壊または塑性変形させる。図２は、液晶表示パネル１（のＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に介在する異物２）の加圧に適用できる加圧装置３の構成を模式的に示した外観斜視図である。図２に示すように本加圧装置３は、本体３１と、本体３１を上下動可能に支持する支持部３２と、本体３１の下方に配置されるテーブル３３とを備える。
【００２４】
加圧装置３の本体３１は、液晶表示パネル１を加圧する加圧ピン３１１と、加圧ピン３１１が液晶表示パネル１を加圧する力（実際には加圧ピン３１１にかかる反力）を測定し表示する測定部３１２とを備える。この加圧装置３の本体３１には公知の各種プッシュプルゲージが適用できることから、その構造および動作の詳細な説明は省略する。
【００２５】
加圧ピン３１１は所定の径を有する円柱状の部材であり、硬性の材料から形成される。この加圧ピン３１１の端面、すなわち液晶表示パネル１に当接して加圧する面は略平面状に形成される。
【００２６】
そして前記のようにして異物２が検出されてマーキングが施された液晶表示パネル１をテーブル３３上に載置し、加圧装置３の本体３１の加圧ピン３１１によってマーキングを施した位置を所定の圧力で加圧する。そして、その加圧状態を所定の時間だけ維持する。
【００２７】
なお、加圧装置３の加圧ピン３１１は、その径が大きくなるにしたがって異物の破壊または塑性変形をうまくできなくなることが観察されたことから、小径であることが好ましい。
【００２８】
図３は、加圧前後の液晶表示パネル１の状態を模式的に示した断面図であり、図３（ａ）は加圧ピン３１１による加圧前の状態を、図３（ｂ）は加圧後の状態を示す。図３（ａ）に示すように加圧ピン３１１によって液晶表示パネル１を外側から加圧すると、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に介在する異物２は、図３（ｂ）に示すように破壊または塑性変形して、そのサイズがセルギャップのサイズとほぼ同じかまたはそれより小さくなる。
【００２９】
そして所定の加圧力で加圧される状態が所定の時間だけ継続すると、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に介在する異物２は、加圧する力を除いても元の寸法、形状に戻らなくなる。
【００３０】
これにより、異物２の介在に起因するセルギャップの局所的な不均一が解消される。そしてこれにしたがってセルギャップの不均一に起因する輝度ムラや色ムラが解消されるから、従来であれば不良品として扱っていた液晶表示パネル１を良品として扱うことができるようになる。この結果、製品歩留まりの向上を図ることができる。
【００３１】
また、加圧により破壊または塑性変形した異物は、元の寸法形状に戻りにくくなることから、液晶表示パネルの信頼性、耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの製造方法の全体的な流れを説明する。本発明の実施形態に係る液晶表示パネルの製造方法は、ＴＦＴアレイ基板１１を製造する工程と、カラーフィルタ基板１２を製造する工程と、製造されたＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２とを貼り合わせるとともにそれらの間に液晶を融点する工程と、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２との間に介在する異物を検出してその位置を特定する工程と、異物が検出された場合において当該異物の位置を特定する工程と、当該異物が存在する位置を一対の基板の外側から該一対の基板の間隔を近接させる向きに加圧する工程と、当該加圧状態を所定の時間維持する工程と、を含む。
【００３３】
ＴＦＴアレイ基板１１を製造する工程の内容は次の通りである。
【００３４】
図１を参照して説明すると、ガラス、プラスチックなどの透明基板１１１の表面に、補助容量バスライン（図示せず）と薄膜トランジスタのゲート電極としても機能するゲートバスライン１１２が設けられる。補助容量バスライン、ゲートバスライン１１２およびゲート電極は、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜もしくは合金膜またはそれらの積層膜をスパッタリング法などの方法にて製膜し、これをフォトエッチング法にて必要な形状にパターン形成することで形成される。
【００３５】
次に、ゲートバスライン１１２および補助容量バスラインが形成された透明基板１１１の表面に、ゲート絶縁膜１１３が形成される。このゲート絶縁膜１１３はたとえば窒化シリコンなどからなり、プラズマＣＶＤ法により窒化シリコンを堆積させる方法などを用いて形成される。
【００３６】
次に、半導体層およびエッチングストッパ層がゲート絶縁膜の表面の所定の位置に形成される。この半導体層はたとえばアモルファスシリコンなどからなり、プラズマＣＶＤ法を用いて形成される。またこのエッチングストッパ層はたとえば窒化シリコンなどからなり、プラズマＣＶＤ法を用いて形成される。エッチングストッパ層が形成された後、コンタクト層（図示せず）が形成される。このコンタクト層は、たとえばｎ＋型のアモルファスシリコンなどからなり、プラズマＣＶＤ法などを用いて形成される。このコンタクト層は、その後に形成されるソースバスラインやドレイン配線とのオーミックコンタクトを良好にするために形成されるものである。
【００３７】
コンタクト層が形成された後、ソースバスライン１１４およびドレイン配線１１５が形成される。コンタクト層が形成され透明基板の表面に、たとえばチタン、アルミニウム、モリブデン、クロムなどの導体層がスパッタリング法などを用いて形成される。そして形成された導体層を所定の形状にパターニングすることにより、ソースバスライン１１４およびドレイン配線１１５が得られる。そしてこれらの工程を経ることにより、ソースバスライン１１４とゲートバスライン１１２との交差点の近傍に、絵素電極１１６を駆動する薄膜トランジスタが形成される。
【００３８】
次いで絶縁膜が形成され、さらにその表面に絵素電極１１６が形成される。まず透明基板１１１の表面に透明導電性物質の層、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の層がスパッタリング法などにより形成される。そして形成された透明導電性物質の層を所定のパターンにパターニングすることにより絵素電極１１６が得られる。
【００３９】
絵素電極１１６が形成された透明基板１１１の表面に、たとえば窒化シリコンからなる保護膜が形成される。さらにこの保護膜の表面には液晶分子の配向を制御する配向膜が形成される（いずれも図略）。
【００４０】
カラーフィルタ基板１２を製造する工程の内容は次の通りである。
【００４１】
まずガラスなどからなる透明基板１２１の表面にブラックマトリックス１２２が形成される。具体的には透明基板１２１の表面に黒色のフォトレジスト材料などが塗布され、塗布されたフォトレジスト材料などがフォトリソグラフィ法により所定のパターンに形成される。これにより所定のパターンのブラックマトリックス１２２が得られる。
【００４２】
次に、赤色、緑色、青色の各色のカラーフィルタ層１２３が、各色ごとに形成される。前記いずれかの色のフォトレジスト材料が、ブラックマトリックス１２２が形成された透明基板１２１の表面に塗布され、フォトリソグラフィ法によりそれぞれ所定の位置に所定の色のカラーフィルタ層１２３が形成される。この工程が色の数だけ繰り返される。
【００４３】
そしてブラックマトリックス１２２および各色のカラーフィルタ層１２３の表面には、透明な樹脂材料などからなる保護膜１２４が形成される。さらに保護膜１２４の表面には共通電極１２５が形成される。この共通電極１２５は透明な導電性物質、たとえばＩＴＯなどからなり、スパッタリング法などを用いて形成される。
【００４４】
その後、配向膜１２６が形成される。この配向膜１２６はポリイミドなどからなる。そして形成された配向膜１２６には配向処理が施される。以上のような工程を経てカラーフィルタ基板１２が得られる。
【００４５】
次にＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２とを貼り合わせるとともに、それらの間に液晶を充填する。この工程には液晶滴下貼り合わせ法などが適用できる。
【００４６】
ＴＦＴアレイ基板１１またはカラーフィルタ基板１２の表面に、画像を表示する領域を取り囲むようにたとえばＵＶ硬化型のシール樹脂などを塗布し、滴下法によって液晶を滴下する。また、ＴＦＴアレイ基板１１またはカラーフィルタ基板１２の表面にセルギャップを均一に保つためのスペーサ１３を散布する。そして減圧雰囲気下でこれらの基板どうしを貼り合わせる。その後、シール樹脂に紫外線を照射して仮硬化させ、さらにベーク処理を施して最終的に硬化させる。
【００４７】
次に貼り合わせられたＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２の間に本来のセルギャップよりも大きい径の異物２が入りこんでいないかを検査し、入りこんでいた場合にはその位置を特定する。異物２の位置を特定する方法は前記の通りである。そして異物２が検出された場合には、前記加圧装置３を用いて当該位置を加圧して異物２を破壊または塑性変形させる。この方法も前記の通りである。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であることはいうまでもない。
【００４９】
たとえば、液晶表示パネルの構成は前記実施形態に示した構成に限定されるものではなく、その他の各種構成の液晶表示パネルに対しても適用できる。また、前記実施形態においては、球状のスペーサを用いてセルギャップを均一に保持する構成を示したが、基板の表面に柱状のスペーサを形成する構成であっても同様に適用できる。要は、相対向して配置される一対の基板を備え、この基板の間のセルギャップが所定の寸法に保たれる構成の液晶表示パネルであれば、その他の構造を問わずに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る表示パネルの製造方法に適用できる液晶表示パネルの断面構造を模式的に示した図であり、（ａ）は正常な状態を、（ｂ）は本来のセルギャップよりも大きい径の異物が入りこんだ状態を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る表示パネルの製造方法に適用できる加圧装置の構成を模式的に示した外観斜視図である。
【図３】異物の加圧前後の液晶表示パネルの状態を模式的に示した断面図であり、（ａ）は加圧ピンによる加圧前の状態を、（ｂ）は加圧後の状態を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１  液晶表示パネル
１１  ＴＦＴアレイ基板
１１１  透明基板
１１２  ゲートバスライン
１１３  ゲート絶縁膜
１１４  ソースバスライン
１１５  ドレイン配線
１１６  絵素電極
１２  カラーフィルタ基板
１２１  透明基板
１２２  ブラックマトリックス
１２３  カラーフィルタ層
１２４  保護膜
１２５  共通電極
１２６  配向膜
１３  スペーサ
２  異物
３  加圧装置
３１  加圧装置の本体
３１１  加圧ピン
３１２  測定部
３２  加圧装置の支持部
３３  加圧装置のテーブル
【図１】
2007171701.tif 000003
【図２】
2007171701.tif 000004
【図３】
2007171701.tif 000005