(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル厚を保持するための柱状スペーサを第１の基板上に形成し、
前記柱状スペーサの高さを測定し、
前記柱状スペーサの高さを測定した後に、前記第１の基板に対して行われた、前記液晶を所定方向へ配向させる配向膜を剥離して再形成する配向膜再形成工程の回数に基づいて液晶の滴下量を決定し、
前記第１の基板又は第２の基板上に前記滴下量の液晶を滴下し、
真空中で前記第１及び第２の基板を貼り合わせ、大気圧中に戻すことによって前記第１及び第２の基板間に前記液晶を注入すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記滴下量は、前記柱状スペーサの高さ及び前記配向膜形成工程の回数と、前記配向膜再形成工程１回あたりの前記柱状スペーサの高さの低下量を表す定数Ａと、表示部外の液晶充填領域の容量、基板の表面形状及び柱状スペーサの高さのばらつき、機械的特性によって決定される補正係数を表す定数Ｂと、前記第１の基板上の前記液晶が注入される領域の面積と前記液晶の密度との積を表す定数Ｃとからなる式
滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程の回数）＋Ｂ）×Ｃ    ・・・（式１）
により決定されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に滴下注入法を用いて基板間に液晶を封止する液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、２枚の基板と両基板間に封入された液晶とで構成された液晶表示パネルを有している。液晶表示装置は、液晶分子の電気的及び光学的な異方性を利用して、両基板間に電圧を印加することにより所望の画像を表示できるようになっている。液晶表示装置の光学特性は、液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚（２枚の基板の間の間隔）ｄとに強く影響されることが知られている。
【０００３】
画素毎にスイッチング素子を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、以下の工程を経て製造される。図１１は、従来の液晶表示装置の製造工程を示している。まず、一方のガラス基板上に、画素領域を画定する複数のバスラインや、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を形成し、全面に配向膜を塗布してＴＦＴ基板を作製する。また、他方のガラス基板上に、画素領域端部を遮光する遮光膜（ＢＭ）やカラーフィルタ（ＣＦ）等を形成し、全面に配向膜を塗布してＣＦ基板を作製する。次に、いずれかの基板の周囲に、一部が液晶注入口１０６（図１１（ｄ）参照）として開口するようにシール剤（接着剤）１０４（図１１（ｄ）参照）を塗布し、図１１（ａ）に示すように両基板を貼り合わせて貼合せ基板１００を作製する。次に、図１１（ｂ）に示すように、貼合せ基板１００を切断して余分な部分を切り落とし、複数のパネル１０２毎に分断する。次に、図１１（ｃ）に示すように、真空状態でパネル１０２の液晶注入口１０６を液晶皿１１０に満たされた液晶１０８に浸し、大気圧に戻すことにより圧力差で液晶１０８を注入する。液晶１０８の充填が終了した後、図１１（ｄ）に示すように、光硬化性樹脂等の封止剤１１２を塗布して液晶注入口１０６を封止し、液晶表示パネル１０２’を作製する。
【０００４】
しかし、上記のような液晶注入方法（真空注入法）を用いると、液晶１０８の注入時間がパネル１０２の対角サイズの２乗に比例して増加する。特に、液晶分子が基板面に垂直に配向するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶表示装置では、液晶分子が基板面に垂直な状態で注入されるため、水平配向の液晶表示装置に比較してさらに３倍程度の液晶注入時間を要する。このため、基板の大型化に伴って、液晶注入時間の短縮化の要求が高まっている。
【０００５】
滴下注入法は上記の問題を解決する手法であり、そのプロセスは以下のような構成からなる。まず、一方の基板の周囲（全周）にシール剤１０４を塗布する。次に、ディスペンサを用いて当該基板又は他方の基板面上に所定量の液晶１０８を滴下する。その後、２枚の基板を真空中で貼り合わせ、大気圧に戻すことにより液晶１０８を注入する。滴下注入法は、基板の貼合せと液晶１０８の注入及び封止とをほぼ同時に行うことができ、真空注入法と比較して非常に短時間で液晶１０８を注入することが可能である。
【０００６】
ところが、滴下注入法はいくつかの問題点を有している。その一つに、液晶表示装置の光学特性に強く影響するセル厚の形成に関する問題が挙げられる。これは注入方式の違いによりセル厚を決定するプロセス的パラメータが違うためである。真空注入法を用いて液晶１０８を注入する際には、液晶注入時間とセル厚を保持するギャップ支持体（柱状スペーサ）の機械的強度、高さおよび配置密度とがセル厚を決定するパラメータになる。これに対し、滴下注入法を用いて液晶１０８を注入する際には、貼り合わせる両基板の表面形状等で決まるセル内部の容積と液晶１０８の滴下量とがセル厚を決定するパラメータになり、セル厚はセル内部の容積と液晶１０８の滴下量とから算出される。セル厚に対し、柱状スペーサの高さが高すぎると液晶表示パネル内に気泡が発生する。一方、柱状スペーサの高さが低すぎると、基板を貼り合わせた際に生じる歪み等により、液晶表示パネルに局部的なセル厚むらが発生する。
【０００７】
表１は、セル厚と柱状スペーサの配置密度とによる液晶表示パネル内の状態の１つの例を示している。ここで、柱状スペーサは、４μｍのセル厚が得られるように基板面内で全て均一な高さで形成されているものと仮定し、液晶１０８の滴下量によりセル厚が変動するものとする。また、１画素の大きさは約１００μｍ×３００μｍとする。
【０００８】
【表１】
0004015007.tif 000002
【０００９】
表１に示すように、６画素あたりに１個の柱状スペーサが配置された液晶表示パネルでは、セル厚が３．９２μｍより薄くなると液晶表示パネル内に気泡が発生し、セル厚が４．０８μｍより厚くなると液晶表示パネルに局部的なセル厚むらが生じる。したがって、セル厚３．９２〜４．０８μｍ、すなわち液晶１０８の滴下量変動率±２％の範囲がセル厚の製造マージンになる。また、１２画素あたりに１個の柱状スペーサが配置された液晶表示パネルでは、セル厚が３．８８μｍより薄くなると液晶表示パネル内に気泡が発生し、セル厚が４．１２μｍより厚くなると液晶表示パネルに局部的なセル厚むらが生じる。したがって、セル厚３．８８〜４．１２μｍ、すなわち液晶１０８の滴下量変動率±３％の範囲がセル厚の製造マージンになる。２４画素あたりに１個の柱状スペーサが配置された液晶表示パネルでは、セル厚が３．８０μｍより薄くなると液晶表示パネル内に気泡が発生し、セル厚が４．２０μｍより厚くなると液晶表示パネルに局部的なセル厚むらが生じる。したがって、セル厚３．８０〜４．２０μｍ、すなわち液晶１０８の滴下量変動率±５％の範囲がセル厚の製造マージンになる。
【００１０】
このように、セル厚の製造マージンは柱状スペーサの配置密度が低くなるほど増加する。しかし、柱状スペーサの配置密度が低すぎると、指押し等によるセル厚の変動が生じやすい。このため、柱状スペーサは２４画素あたりに１個形成する配置密度を限界とする場合が多い。このときセル厚の製造マージンは±５％の範囲になる。
【００１１】
これらは同一基板上の柱状スペーサが全て均一な高さで形成されているものと仮定しているが、実際の柱状スペーサの高さは±０．１５μｍ程度のばらつきがある。これは、セル厚４μｍの液晶表示パネルでは±３〜４％程度に相当するため、セル厚の実際の製造マージンは±５％より小さくなる。
【００１２】
このため、滴下注入法を用いた液晶注入工程では、気泡発生や局部的セル厚むらを抑制して製造歩留まりを向上させるために、適切な滴下量の液晶１０８を滴下することが重要である。そこで、柱状スペーサの高さに基づいて液晶１０８の滴下量を決定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該柱状スペーサの高さは、液晶１０８を滴下する直前に測定すれば正確な滴下量を決定できる。しかし、そのためには液晶１０８を滴下する直前に柱状スペーサの高さを測定する工程がさらに必要になり、またタクト（装置が１枚の基板を処理するのに要する時間）が増加してしまう。ところで、一般に柱状スペーサの高さは、基板全面に柱状スペーサ形成層を塗布した直後、又はその後のパターニングにより柱状スペーサを形成した直後に、プロセスの安定性を保証するため、例えば時系列の推移がわかるように全数または一部が測定されている。したがって、この測定結果を利用すれば、液晶１０８を滴下する直前に柱状スペーサの高さを再測定するよりも製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６７８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが調査の結果、柱状スペーサの形成材料によっては、以下に挙げる処理等により、形成された後の柱状スペーサの高さが変化してしまうことが分かった。
（１）配向膜を基板に塗布する際の印刷性を向上させるためにアッシング等の改質処理を基板表面に行うと、柱状スペーサの高さが低くなる。
（２）塗布むら等が生じた配向膜を剥離して再形成する配向膜再形成処理により基板の再生を行うと、柱状スペーサの高さが低くなる。これは、ポリイミド樹脂等で形成された配向膜を剥離する際に用いられるＮＭＰ（Ｎ−メチル・ピロリドン）やＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）水溶液により、アクリル樹脂やノボラック樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物で形成されている柱状スペーサも一部溶解してしまうためである。
（３）基板を高温（例えば１６０℃以上）で熱処理（アニール処理）すると、有機物ポリマーで形成されている柱状スペーサは熱垂れ（熱溶解）を起こしてしまい、柱状スペーサの高さが低くなる。
【００１５】
この中で、（１）と（３）に挙げた処理は、一般にロット中の全ての基板に対して同一の処理回数に設定することが可能である。したがって、柱状スペーサの高さの低下量をロット中の全ての基板でほぼ同一にすることができる。全ての基板で柱状スペーサの高さの低下量がほぼ同一であれば、柱状スペーサ形成直後に測定された柱状スペーサの高さと当該低下量との差に基づいて液晶滴下量を決定することができる。しかし、（２）の配向膜再形成処理は、基板により一度も行われないこともあれば複数回繰り返されることもある。したがって、基板毎に柱状スペーサの高さの低下量が異なるため、柱状スペーサ形成直後に測定された柱状スペーサの高さに基づいて適切な液晶滴下量を決定するのは困難である。
【００１６】
図１２は、配向膜再形成回数による柱状スペーサの高さの低下量を示している。横軸は配向膜再形成回数（回）を表しており、縦軸は柱状スペーサの高さの低下量（μｍ）を表している。図１２に示すように、柱状スペーサの高さの低下量は、配向膜再形成回数にほぼ正比例しており、１回の配向膜再形成工程あたり柱状スペーサの高さが約０．０３μｍ低下している。これは、セル厚４μｍの液晶表示パネルではセル厚の０．７５％に相当する。したがって、形成直後に測定した柱状スペーサの高さに基づいて液晶１０８の滴下量を決定すると、複数回の配向膜再形成処理が行われた場合にセル厚の製造マージンを逸脱してしまうという問題が生じている。
【００１７】
本発明の目的は、適切な液晶滴下量を容易に決定できる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、セル厚を保持するための柱状スペーサを第１の基板上に形成し、前記柱状スペーサの高さを測定し、前記柱状スペーサの高さを測定した後に、前記第１の基板に対して行われた所定の処理工程の回数に基づいて液晶の滴下量を決定し、前記第１の基板又は第２の基板上に前記滴下量の液晶を滴下し、真空中で前記第１及び第２の基板を貼り合わせ、大気圧中に戻すことによって前記第１及び第２の基板間に前記液晶を注入することを特徴とする液晶表示装置の製造方法によって達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図１乃至図１０を用いて説明する。図１は、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いる液晶滴下装置が有するディスペンサの構成を示している。図１に示すように、ディスペンサ２は中空の円筒形状の筐体４を有しており、円筒形状の中心軸をほぼ鉛直方向に向けて使用するようになっている。筐体４内には、円筒形状の中心軸に沿って細長い棒状のピストン６が鉛直方向に移動可能に支持されている。ピストン６の下方の先端部は、筐体４の鉛直下方端に設けられたノズル８内方を移動することができるようになっている。筐体４のノズル８近傍の側壁の開口からは、液晶収納容器１０内の液晶が供給管１２を介して図示の矢印に沿ってノズル８にまで流入できるようになっている。ノズル８内に達した液晶は、ノズル８でのピストン６先端部の移動量に依存してノズル８から滴下するようになっており、外力を受けない限り液晶自身の表面張力によりノズル８から吐出しないようになっている。
【００２０】
筐体４内の空気室の側壁には、鉛直方向に離れて設けられた２つの空気流入口１４、１６が取り付けられている。ピストン６には、空気室内を２つに分離する隔壁１８が固定されている。隔壁１８は、ピストン６と共に、空気流入口１４、１６の間の空気室内壁を摺動することができるようになっている。したがって、隔壁１８は、空気流入口１４から空気室内に空気が流入すると鉛直下方に圧力を受けて下方に移動し、空気流入口１６から空気室内に空気が流入すると鉛直上方に圧力を受けて上方に移動する。これにより、ピストン６を鉛直方向に所定量移動させることができるようになっている。
【００２１】
空気流入口１４、１６は、ポンプコントローラ２０に接続されている。ポンプコントローラ２０は、空気を吸入して所定のタイミングで空気流入口１４、１６のいずれかに空気を送り込むようになっている。
【００２２】
以上説明した構成のディスペンサ２は、１ショットあたりに一定量の液晶２２を滴下するようになっている。なお、この１ショットあたりの液晶滴下量は、筐体４上方に突出したピストン６に固定されたマイクロゲージ２４を用いて、ピストン６の鉛直方向の移動量を制御することにより調整できるようになっている。
【００２３】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法を用いて製造される液晶表示装置の構成について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、液晶表示装置のＣＦ基板の構成を示している。図３は、シール剤の塗布された外周部付近で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図２及び図３に示すように、ＣＦ基板４２のガラス基板３１上には、ＢＭ５２が格子状に形成されている。図示していないが、ＢＭ５２で遮光される領域のＴＦＴ基板４０側には、ＴＦＴやゲートバスライン、ドレインバスラインが形成されている。ＣＦ基板４２側の画素領域は、ＢＭ５２により画定されている。なお、ＢＭ５２は、画素領域を横切って延びる蓄積容量バスライン（図示せず）がＴＦＴ基板４０上に形成された領域も遮光しているため、１画素は図２中に破線で示した２つの開口部α、βで構成される。
【００２４】
ＣＦ基板４２の各画素領域には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちいずれか１色のＣＦ層が形成されている。ＣＦ層のＲ、Ｇ、Ｂの各色は、例えば図２の上下方向に延びるストライプ状に形成されている。ＣＦ基板４２の外周部を除くＣＦ層Ｒ、Ｇ、Ｂ上の全面には、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる共通電極３６が形成されている。共通電極３６上の基板全面には、配向膜（図示せず）が形成されている。
【００２５】
ＴＦＴ基板４０は、ガラス基板３０上の画素領域毎に形成された画素電極３４を有している。画素電極３４上の基板全面には、配向膜（図示せず）が形成されている。
【００２６】
ＣＦ基板４２とＴＦＴ基板４０との間には、液晶２２が封止されている。セル厚は、ＣＦ基板４２上のＢＭ５２で遮光される領域に形成された柱状スペーサ３２により維持されている。図２では、柱状スペーサ３２が蓄積容量バスラインを遮光するＢＭ５２上であってＣＦ層Ｂの形成された領域に形成され、例えば６画素あたりに１個の配置密度で配置されている。
【００２７】
図４（ａ）は、ＣＦ基板上の柱状スペーサの構成を示している。図４（ａ）に示すように、柱状スペーサ３２は、例えばノボラック樹脂のみにより所定の高さに形成されている。図４（ａ）に示す構成の他に、複数の層を積層して形成された構成や、セル厚を維持する機能以外の他の機能を備えた構成を有する柱状スペーサ３２もある。図２では、画素領域内であって、蓄積容量バスラインを遮光するＢＭ５２上に柱状スペーサ３２が形成された例を示しているが、隣り合う複数の画素領域間の領域に柱状スペーサ３２を形成することもできる。図４（ｂ）、（ｃ）は、柱状スペーサの構成の変形例を示している。図４（ｂ）に示すように、柱状スペーサ３２は、ＣＦ樹脂層Ｒ、Ｇ、Ｂの３層と、ＣＦ樹脂層上に形成された共通電極３６と、共通電極３６上に形成されたレジスト層３３との積層により形成されている。図４（ｃ）に示すように、柱状スペーサ３２’は、黒色樹脂により形成されている。柱状スペーサ３２’は、例えばＴＦＴ基板４０側の隣り合う画素電極３４間の領域やＴＦＴ上の領域を遮光する樹脂ＢＭとしての機能を有している。
【００２８】
次に、本実施の形態による液晶表示装置の製造方法について図５乃至図９を用いて説明する。図５は、本実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。まず、図５に示すように、例えばＣＦ基板４２上に柱状スペーサ３２を形成する（ステップＳ１）。図６は、ステップＳ１の柱状スペーサ形成工程を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、ＢＭやＣＦ等が形成されたＣＦ基板４２側のガラス基板３１上の全面に例えばポジ型感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂層４４を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、フォトマスク５０を介してＵＶ光を照射する。これにより、図６（ｃ）に示すように、感光性樹脂層４４には未露光部分Ａと露光部分Ｂとが形成される。次に、現像処理を行い、感光性樹脂層４４の露光部分Ｂを除去する。その後、乾燥及びアニールを行って感光性樹脂層４４の未露光部分Ａを焼き固め、図６（ｄ）に示すような柱状スペーサ３２を形成する。柱状スペーサ３２は、例えば６画素あたりに１個の配置密度で形成する。柱状スペーサ３２は、ネガ型の感光性材料を用いて形成してもよい。また、非感光性材料上に感光性材料の塗布、露光及び現像を行なってエッチングマスクを形成し、形成されたエッチングマスクを用いて非感光性材料をパターニングした後にエッチングマスクを剥離することにより柱状スペーサ３２を形成してもよい。
【００２９】
次に、形成された柱状スペーサ３２の高さを測定する（ステップＳ２）。図７は、ステップＳ２の柱状スペーサ高さ測定工程を示している。図７（ａ）に示すように、レーザ顕微鏡４６を用いて、柱状スペーサ３２近傍の領域で焦点が合う部分の機械座標を検出する。その後、例えば基板面に平行な図の矢印ａ、ｂ方向に走査して、基板表面の形状のプロファイルを得ることにより、柱状スペーサ３２の高さを測定する。この他にも、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて柱状スペーサ３２の高さを測定する方法や、表示領域外に高さ測定用のダミー柱状スペーサを柱状スペーサ３２と同一工程で形成し、接触式の高さ検出装置を用いてダミー柱状スペーサの高さを測定することにより柱状スペーサ３２の高さを得る方法等がある。柱状スペーサ３２の高さの測定は、高さの変動中心の推移が安定であれば、例えば１ロットの基板のうちの所定枚数だけを抜取りで行なってももちろんよい。
【００３０】
また、より容易な方法としては、図７（ｂ）に示すように、感光性樹脂層４４をパターニングして柱状スペーサ３２を形成する前に、干渉式の膜厚測定装置４８を用いて感光性樹脂層４４の膜厚を測定し、その膜厚を柱状スペーサ３２の高さとして用いる方法がある。干渉式の膜厚測定装置４８は、照射波長を変えて感光性樹脂層４４に光を照射し、受光した反射光の強度をスキャンして解析することにより感光性樹脂層４４の膜厚を算出する。この方法では、測定領域として十分な広さが確保できるため、検査精度に限定すると精度の高い値が得られる。ただし、この方法では、図４（ｂ）に示すような柱状スペーサ３２の高さを測定するのは困難である。
【００３１】
次に、次工程で形成する配向膜の印刷性を向上させるために、紫外線（ＵＶ）やオゾン等により基板面のアッシング処理を行う（ステップＳ３）。続いて、ＣＦ基板４２上の全面に例えばポリイミド樹脂を塗布して焼成し、配向膜を形成する（ステップＳ４）。次に、形成した配向膜の塗布むら等を検査する（ステップＳ５）。検査の結果、配向膜に塗布むら等が生じていたら、ステップＳ６に移行してＮＭＰやＴＭＡＨ水溶液を用いて、またはアッシングプロセスによって当該配向膜を剥離し、再びステップＳ４に移行して配向膜を再形成する。配向膜を剥離する度に、配向膜再形成工程回数がカウントされるようになっている。検査の結果、配向膜に塗布むら等が生じていなければ、ステップＳ７に移行して例えば後工程でパネルとして分断されるＣＦ基板４２側の領域の外周（全周）にシール剤３８を塗布する。ここまでの工程で、配向膜の焼成等のＣＦ基板４２を加熱する熱処理工程が所定回数行われている。
【００３２】
図８は、アッシング処理、配向膜再形成処理又は熱処理等により柱状スペーサの高さが低くなる状態を示す断面図である。図８（ａ）に示す柱状スペーサ３２は、柱状スペーサ３２形成後のアッシング処理、配向膜再形成処理又は熱処理等により変形や膜減り、熱垂れ等が生じる。その結果、図８（ｂ）に示す柱状スペーサ３２’のように高さが低くなる（図８（ｂ）の破線は、元の柱状スペーサ３２の形状を示している）。
液晶表示パネル内の液晶２２の量は、セル厚に大きく影響される。例えば、形成時の高さが４μｍの柱状スペーサ３２’の高さが１％低くなって３．９６μｍになると、最適な液晶滴下量は、（パネル内の液晶の充填される面積×０．０４（μｍ））分だけ減少することになる。
【００３３】
次に、液晶滴下装置は、柱状スペーサの高さ及び配向膜再形成工程の回数の各情報を例えば前工程に用いられた装置から基板受け渡し情報として取得する（ステップＳ８）。次に、液晶滴下装置を用いて、以下に示す所定の滴下量の液晶をＣＦ基板上に滴下する（ステップＳ９）。図９は、ステップＳ９の液晶滴下工程を示している。図９に示すように、例えばＣＦ基板４２側のガラス基板３１には、後の工程でパネルとして分断される領域の外周にシール剤３８が塗布されている。液晶滴下装置のディスペンサ２を用いて、ガラス基板３１のシール剤３８で囲まれた領域に所定の液晶滴下量だけ液晶２２を滴下する。図９ではディスペンサ２を用いて液晶２２を分割して滴下しているが、パネル毎の中央付近に一括して液晶２２を滴下する方法や、印刷する方法等もある。液晶滴下装置は、次式で表される計算式を含むプログラムを有している。
【００３４】
液晶滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程の回数）＋Ｂ）×Ｃ    ・・・（式１）
Ａ、Ｂ、Ｃは定数
【００３５】
ここで、（式１）右辺第２項の定数Ａは、配向膜再形成工程１回あたりの柱状スペーサ３２の高さの低下量である。定数Ａの値は、既に図１２を用いて説明したように例えば０．０３μｍである。（式１）右辺第３項の定数Ｂは、補正係数である。
この補正係数は、基板の表面の凹凸形状からくるセル内部の容量の変動、表示部外の液晶充填領域の容量の変動、柱状スペーサ３２の高さのばらつきや柱の機械的特性から決定される理想のセル厚すなわちセル内部容積の変動を反映した値である。定数Ｂの値は、例えば０．２μｍである。ここで、（式１）右辺の（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程の回数）＋Ｂ）は、実際に形成されるセル厚を表している。また、（式１）右辺全体に係る定数Ｃは、当該セル厚から液晶滴下量を求めるための係数であり、ＣＦ基板４２上の液晶２２が注入される領域の面積（μｍ2）と液晶２２の密度（ｍｇ／μｍ3）との積で求められる。定数Ｃの値は、液晶表示パネルの対角サイズによって異なり、例えば対角１８〜１９インチ程度であれば１００ｍｇ／μｍである。これらをまとめると、例えば次式のようになる。
【００３６】
液晶滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−０．０３×（配向膜再形成工程の回数）＋０．２）×１００    ・・・（式１’）
【００３７】
（式１）、（式１’）によれば、柱状スペーサ３２の高さ（μｍ）と配向膜再形成工程回数（回）とに基づいて液晶滴下量（ｍｇ）が算出できる。
【００３８】
例えば、柱状スペーサ３２の高さが３．８μｍであり、配向膜再形成工程の回数が２回であるという情報が入力されると、液晶滴下装置は（式１’）に基づいて液晶滴下量を決定し、ディスペンサ２から３９４ｍｇの液晶２２をＣＦ基板４２上に滴下する。最終的に得られるセル厚は３．９４μｍになる。
【００３９】
次に、ＣＦ基板４２とＴＦＴ基板４０とを貼り合わせる（ステップＳ１０）。図１０は、ステップＳ１０の基板貼り合わせ工程を示している。図１０に示すように、所定の液晶滴下量の液晶２２が滴下されたＣＦ基板４２側のガラス基板３１と、ＴＦＴ基板４０側のガラス基板３０とを真空中で図示の矢印のように相対的に移動させて貼り合わせる。次に、シール剤３８を硬化させ（ステップＳ１１）、その後パネル毎に分断する。以上の工程を経て、液晶表示装置が完成する。
【００４０】
本実施の形態では、パターニングして柱状スペーサ３２を形成する前に測定した感光性樹脂層４４の膜厚により得られる柱状スペーサ３２の高さ、又は形成直後に測定した柱状スペーサ３２の高さと、柱状スペーサ３２の高さを測定した後の配向膜再形成工程の回数とに基づいて液晶滴下量を決定している。したがって、配向膜再形成工程後の液晶２２を滴下する直前に柱状スペーサ３２の高さを再測定しなくても、適切な液晶滴下量を決定することができる。
【００４１】
次に、第２の実施の形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。本実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いられる液晶滴下装置は、第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いられる液晶滴下装置が有するプログラムに代えて、表２に示すような液晶滴下量を決定するためのテーブル（対応表）を有している。ここで、液晶表示装置のサイズは対角１８〜１９インチ程度とする。
【００４２】
【表２】
0004015007.tif 000003
【００４３】
表２に示すテーブルは、柱状スペーサ３２の高さとセル厚及び液晶滴下量とを対応付けるように、第１の実施の形態の（式１’）に基づいて作成されている。例えば、柱状スペーサ３２の高さが３．８μｍであれば、ディスペンサ２により４００ｍｇの液晶２２をＣＦ基板４２上に滴下する。最終的に得られるセル厚は４．０μｍになる。
【００４４】
ただし、ＣＦ基板４２が配向膜の剥離及び再形成（配向膜再形成工程）を２回行っているとすれば、柱状スペーサ３２の高さは図１２に示すように０．０６μｍだけ減少していることになる。したがって、柱状スペーサ３２の高さは、ステップＳ２で測定したときに３．８μｍであれば、２回の配向膜再形成工程の後には３．７４μｍになっている。このため、表２に示すテーブルと照合して最も近似の高さ３．７５μｍを選択し、対応する液晶滴下量３９５ｍｇの液晶２２をＣＦ基板４２上に滴下する。最終的に得られるセル厚は３．９５μｍとなる。
【００４５】
液晶滴下装置は、柱状スペーサ３２の高さ及び配向膜再形成工程の回数の各情報を例えば例えば上位の装置から通信ネットワークを介して取得している。例えば、柱状スペーサ３２の高さが３．８μｍであり、配向膜再形成工程の回数が２回であるという情報が入力されると、液晶滴下装置はディスペンサ２から３９４ｍｇの液晶２２をＣＦ基板４２上に滴下する。最終的に得られるセル厚は３．９４μｍである。
【００４６】
なお、本実施の形態による液晶表示装置の上記以外の製造工程は、図５乃至図９に示す第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程とほぼ同様であるので、その図示及び説明を省略する。
【００４７】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、テーブルを用いて液晶滴下量を決定しているので、適切な液晶滴下量の決定がさらに容易になる。
【００４８】
次に、第３の実施の形態による液晶表示装置の製造方法について説明する。本実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いられる液晶滴下装置は、次式で表される計算式を含むプログラムを有している。
【００４９】
液晶滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程回数）−Ｄ×（熱処理工程回数）＋Ｂ）×Ｃ    ・・・（式２）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数
【００５０】
定数Ａ、Ｂ、Ｃについては（式１）と同一であるので説明を省略する。（式２）右辺第３項の定数Ｄは、基板を高温（例えば１６０℃以上）で加熱する熱処理工程１回あたりの柱状スペーサ３２の高さの低下量である。定数Ｄの値は、例えば０．０１μｍである。これらをまとめると、例えば次式のようになる。
【００５１】
液晶滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−０．０３×（配向膜再形成工程回数）−０．０１×（熱処理工程回数）＋０．２）×１００    ・・・（式２’）
【００５２】
（式２）、（式２’）によれば、柱状スペーサ３２の高さ（μｍ）と配向膜再形成工程回数（回）及び熱処理工程回数（回）とに基づいて液晶滴下量（ｍｇ）が算出できるようになっている。
【００５３】
液晶滴下装置は、柱状スペーサ３２の高さや、熱処理工程及び配向膜再形成工程の回数の各情報を例えば前工程に用いられた装置から基板受け渡し情報として取得している。例えば、柱状スペーサ３２の高さが３．８μｍであり、配向膜再形成工程の回数が２回、熱処理工程の回数が１回であるという情報が入力されると、液晶滴下装置は（式２’）に基づいて液晶滴下量を決定し、ディスペンサ２から３９３ｍｇの液晶２２をＣＦ基板４２上に滴下する。最終的に得られるセル厚は３．９４μｍである。
【００５４】
なお、本実施の形態による液晶表示装置の上記以外の製造工程は、図５乃至図９に示す第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程とほぼ同様であるので、その図示及び説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態によれば、第１及び第２の実施の形態と同様の効果を奏することができるだけでなく、熱処理工程の回数も考慮して液晶滴下量を決定するので、熱処理工程の回数が基板により異なっていても、それぞれ適切な液晶滴下量を決定することができる。
【００５６】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態ではＣＦ基板４２上に液晶２２を滴下しているが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ基板４０上に液晶２２を滴下してもよい。
また、上記実施の形態では、ＣＦ基板４２上に柱状スペーサ３２を形成しているが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ基板４０上に柱状スペーサ３２を形成してもよい。
【００５７】
以上説明した実施の形態による液晶表示装置の製造方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
セル厚を保持するための柱状スペーサを第１の基板上に形成し、
前記柱状スペーサの高さを測定し、
前記柱状スペーサの高さを測定した後に、前記第１の基板に対して行われた所定の処理工程の回数に基づいて液晶の滴下量を決定し、
前記第１の基板又は第２の基板上に前記滴下量の液晶を滴下し、
真空中で前記第１及び第２の基板を貼り合わせ、大気圧中に戻すことによって前記第１及び第２の基板間に前記液晶を注入すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００５８】
（付記２）
付記１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記処理工程は、前記液晶を所定方向へ配向させる配向膜を剥離して再形成する配向膜再形成工程を含むこと
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００５９】
（付記３）
付記１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記処理工程は、前記第１の基板を加熱する熱処理工程を含むこと
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６０】
（付記４）
付記３記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記熱処理工程は、前記第１の基板を１６０℃以上に加熱すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６１】
（付記５）
付記２乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記滴下量は、前記柱状スペーサの高さ及び前記配向膜形成工程の回数と、定数Ａ、Ｂ及びＣとからなる式
滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程の回数）＋Ｂ）×Ｃ    ・・・（式１）
により決定されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６２】
（付記６）
付記３又は４に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記滴下量は、前記柱状スペーサの高さ、前記配向膜再形成工程の回数及び前記熱処理工程の回数と、定数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤとからなる式
滴下量＝（（柱状スペーサの高さ）−Ａ×（配向膜再形成工程の回数）−Ｄ×（熱処理工程の回数）＋Ｂ）×Ｃ    ・・・（式２）
により決定されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６３】
（付記７）
付記６記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記定数Ｄは、前記熱処理工程１回あたりの前記柱状スペーサの高さの低下量であること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６４】
（付記８）
付記５乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記定数Ａは、前記配向膜再形成工程１回あたりの前記柱状スペーサの高さの低下量であること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６５】
（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記定数Ｂは、表示部外の液晶充填領域の容量、基板の表面形状及び柱状スペーサの高さのばらつき、機械的特性によって決定される補正係数であること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６６】
（付記１０）
付記５乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記定数Ｃは、前記第１の基板上の前記液晶が注入される領域の面積と前記液晶の密度との積であること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６７】
（付記１１）
付記５乃至１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記滴下量は、前記柱状スペーサの高さと前記滴下量とを対応付けるように、前記式１又は前記式２に基づいて作成された対応表を用いて決定されること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【００６８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、適切な液晶滴下量を容易に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法に用いるディスペンサの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法で製造される液晶表示装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法で製造される液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造方法で製造される液晶表示装置の柱状スペーサの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示す断面図である。
【図８】アッシング処理、配向膜再形成処理又は熱処理等により柱状スペーサの高さが低くなる状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の製造工程を示す図である。
【図１１】従来の液晶表示装置の液晶注入工程を示す図である。
【図１２】配向膜再形成回数による柱状スペーサ高さの低下量を示す図である。
【符号の説明】
２  ディスペンサ
４  筐体
６  ピストン
８  ノズル
１０  液晶収納容器
１２  供給管
１４、１６  空気流入口
１８  隔壁
２０  ポンプコントローラ
２２  液晶
２４  マイクロゲージ
３０、３１  ガラス基板
３２、３２’  柱状スペーサ
３３  レジスト層
３４  画素電極
３６  共通電極
３８  シール剤
４０  ＴＦＴ基板
４２  ＣＦ基板
４４  感光性樹脂層
４６  レーザ顕微鏡
４８  膜厚測定装置
５０  フォトマスク
５２  ＢＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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