(57)【要約】【課題】一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルおいて、両基板間に所定の液晶セル厚よりも大きい液晶セル厚部分があることによって画像表示ムラが発生してしまうことが防止される液晶表示パネルの製造方法を提供すること。【解決手段】一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルの製造方法において、両基板間に液晶が充填された状態で光学的手法により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出し、その検出された液晶セル厚ムラの位置を両基板の外側から加圧してその液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚が他の部分の液晶セル厚と均一になるようにした。【選択図】図４
2009014908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルの製造方法において、両基板間に液晶が充填された状態で光学的手法により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出し、その検出された液晶セル厚ムラの位置を両基板の外側から加圧してその液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚が他の部分の液晶セル厚と均一になるようにしたことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記光学的手法は、一方の基板面より光を照射し、透過光または反射光の有無や干渉縞により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するものであ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】
前記光学的手法は、一方の基板面より光を照射し、透過された光を減光する減光フィルタを他方の基板面に配置し、該減光フィルタを透過した光の有無により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記減光フィルタは、可視光を透過率３〜１０％まで減光させる減光フィルタであることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項５】
前記液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するに際しては、液晶表示パネルの画像表示領域内において局所的または全面に亘って検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項６】
前記スペーサ部材は、柱状又は球状の塑性変形可能な樹脂製部材であり、前記液晶セル厚ムラの位置の両基板の加圧によって該スペーサ部材を塑性変形させることにより液晶セル厚ムラの位置の両基板間の液晶セル厚を狭めるようにしたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項７】
前記液晶セル厚ムラの位置において両基板を加圧するに際しては、液晶表示パネルをテーブル上に載置し、液晶セル厚ムラの位置をピン状部材によりテーブル面に向けて押圧するようにしたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項８】
前記ピン状部材による押圧力が８０Ｎ〜２００Ｎであることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項９】
前記光学的手法により液晶セル厚ムラが検出された液晶表示パネルに対して加圧を施した後、再度、減光フィルタを用いた光学的手法により液晶セル厚ムラを検出する場合において、可視光の透過率が３〜１０％の減光フィルタでは該液晶セル厚ムラが検出されないことを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１０】
加圧された後の前記液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚と、他の部分の液晶セル厚との差異が０．０５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルにおいて、両基板間に液晶が充填された状態で光学的手法により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出し、その検出された液晶セル厚ムラの位置を両基板の外側から加圧してその液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚が他の部分の液晶セル厚と均一になっていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項１２】
前記光学的手法は、一方の基板面より光を照射し、透過光または反射光の有無や干渉縞により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するものであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示パネル。
【請求項１３】
前記光学的手法は、一方の基板面より光を照射し、透過された光を減光する減光フィルタを他方の基板面に配置し、該減光フィルタを透過した光の有無により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するものであることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示パネル。
【請求項１４】
前記減光フィルタは、可視光を透過率３〜１０％まで減光させる減光フィルタであることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示パネル。
【請求項１５】
前記液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するに際しては、液晶表示パネルの画像表示領域内において局所的または全面に亘って検出されてなることを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１６】
前記スペーサ部材は、柱状又は球状の塑性変形可能な樹脂製部材であり、前記液晶セル厚ムラの位置の両基板の加圧によって該スペーサ部材を塑性変形させることにより液晶セル厚ムラの位置の両基板間の液晶セル厚が狭められてなることを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１７】
前記液晶セル厚ムラの位置において両基板を加圧するに際しては、液晶表示パネルをテーブル上に載置し、液晶セル厚ムラの位置をピン状部材によりテーブル面に向けて押圧されてなることを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項１８】
前記ピン状部材による押圧力が８０Ｎ〜２００Ｎであることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示パネル。
【請求項１９】
前記光学的手法により液晶セル厚ムラが検出された液晶表示パネルに対して加圧を施した後、再度、減光フィルタを用いた光学的手法により液晶セル厚ムラを検出する場合において、可視光の透過率が３〜１０％の減光フィルタでは該液晶セル厚ムラが検出されないことを特徴とする請求項１３から１８のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項２０】
加圧された後の前記液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚と、他の部分の液晶セル厚との差異が０．０５μｍ以下であることを特徴とする請求項１１から１９のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【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これにより製造される液晶表示パネルに関し、更に詳しくは、液晶表示パネル内に所定の液晶セル厚よりも大きい液晶セル厚部分があることによって画像表示ムラが発生してしまうことが防止される液晶表示パネルの製造方法および、これにより製造された液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、一般には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板とカラーフィルタ（ＣＦ）基板とからなる一対の基板が所定の間隔を置いて平行に対向配置され、両基板間に液晶が充填された構成をなしている。液晶表示パネルの表示品位の向上には、両基板間の間隔、つまり両基板間に充填された液晶の厚さ（「液晶セル厚」または「液晶セルギャップ」という）を精密に制御する必要がある。
【０００３】
この液晶セル厚は、両基板間に配置された複数のスペーサ部材によって制御されており、従来はスペーサ部材として球状のスペーサ部材（例えばプラスチックビーズ）を用い、これを一方の基板上に散布することにより配置していた。このプラスチックビーズを散布して液晶セル厚を制御する方法では、プラスチックビーズが画素内にも配置されてしまうため、画素内の液晶の配向を乱すことになって液晶表示パネルの画像表示における表示品位を落とす原因になっていた。そこで、近年では、感光性樹脂をフォトグラフィ工程により一方の基板（主にＣＦ基板）上に柱状のスペーサ部材を形成することが採用されている。
【０００４】
また、両基板間に液晶を充填する方法としては、柱状のスペーサ部材が形成されたＣＦ基板上に液晶を滴下し、ＴＦＴ基板を上から貼り合わせる方法が、近年では採用されており、液晶の滴下量は柱状のスペーサ部材の高さに基づいて設定される。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８１５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、柱状のスペーサ部材はその高さ方向のばらつきが大きいため、設定された高さよりも高い柱状のスペーサ部材が存在してしまう場合があり、この部分における液晶セル厚が他の部分の液晶セル厚と比べて大きくなってしまい、その結果、液晶の配向が乱れて画像表示にムラが発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルおいて、両基板間に所定の液晶セル厚よりも大きい液晶セル厚部分があることによって画像表示ムラが発生してしまうことが防止される液晶表示パネルの製造方法および、これにより製造された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】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、一対の基板が複数のスペーサ部材により所定の間隔を置いて対向配置され、両基板間に液晶が充填されてなる液晶表示パネルの製造方法において、両基板間に液晶が充填された状態で光学的手法により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出し、その検出された液晶セル厚ムラの位置を両基板の外側から加圧してその液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚が他の部分の液晶セル厚と均一になるようにしたことを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、光学的手法が、一方の基板面より光を照射し、透過光または反射光の有無や干渉縞により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するという構成や、一方の基板面より光を照射し、透過された光を減光する減光フィルタを他方の基板面に配置し、該減光フィルタを透過した光の有無により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するという構成にすると良い。また、減光フィルタが、可視光を透過率３〜１０％まで減光させるものである構成にすると良い。
【００１０】
更に、液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するに際しては、液晶表示パネルの画像表示領域内において局所的または全面に亘って検出する構成にすると良い。また、スペーサ部材は、柱状又は球状の塑性変形可能な樹脂製部材であり、液晶セル厚ムラの位置の両基板の加圧によって該スペーサ部材を塑性変形させることにより液晶セル厚ムラの位置の両基板間の液晶セル厚を狭める構成にすると良い。そして、液晶セル厚ムラの位置において両基板を加圧するに際しては、液晶表示パネルをテーブル上に載置し、液晶セル厚ムラの位置をピン状部材によりテーブル面に向けて押圧する構成にすると良い。この場合、ピン状部材による押圧力が８０Ｎ〜２００Ｎである構成にすると良い。
【００１１】
更に、光学的手法により液晶セル厚ムラが検出された液晶表示パネルに対して加圧を施した後、再度、減光フィルタを用いた光学的手法により液晶セル厚ムラを検出する場合において、可視光の透過率が３〜１０％の減光フィルタでは該液晶セル厚ムラが検出されない構成にすると良い。また、加圧された後の液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚と、他の部分の液晶セル厚との差異が０．０５μｍ以下である構成にすると良い。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明によれば、光学的手法により検出された液晶セル厚ムラの位置を両基板の外側から加圧して液晶セル厚ムラの位置における両基板間の液晶セル厚を他の部分の液晶セル厚と均一になるようにしたので、液晶表示パネルの画像表示において液晶セル厚ムラの位置による表示ムラの発生によって従来であれば不良品として扱われていた液晶表示パネルを良品とすることができるようになる。
【００１３】
この場合、光学的手法として、一方の基板面より光を照射し、透過光または反射光の有無や干渉縞により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出する手法が採用され、特に、一方の基板面より可視光を照射し、透過された可視光を透過率３〜１０％まで減光させる減光フィルタを他方の基板面に配置し、その減光フィルタを透過した光の有無により液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出するという手法を採用すれば、簡便に液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出することができる。
【００１４】
また、液晶セル厚ムラの位置において両基板を加圧するに際して、液晶表示パネルをテーブル上に載置し、液晶セル厚ムラの位置をピン状部材によりテーブル面に向けて８０Ｎ〜２００Ｎの押圧力で押圧すれば、簡便に加圧によって基板間のスペーサ部材を塑性変形させて液晶セル厚ムラの位置の両基板間の液晶セル厚を狭めることができ、液晶セル厚ムラの位置における両基板間の液晶セル厚を他の部分の液晶セル厚と均一にすることが可能になる。
【００１５】
更に、光学的手法により液晶セル厚ムラが検出された液晶表示パネルに対して加圧を施した後、再度、減光フィルタを用いた光学的手法により液晶セル厚ムラを検出する場合において、可視光の透過率が３〜１０％の減光フィルタでは該液晶セル厚ムラが検出されないようにすれば、確実に液晶セル厚ムラによる表示不良が解消された液晶表示パネルとすることができる。また、加圧された後の液晶セル厚ムラの位置の液晶セル厚と、他の部分の液晶セル厚との差異が０．０５μｍ以下であれば、液晶セル厚ムラによる表示不良がほぼ解消されていることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る液晶表示パネルの製造方法およびこれにより製造された液晶表示パネルの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル１の断面構造を概略的に示した図であり、（ａ）は液晶表示パネルの液晶セル厚が均一になっている状態を、（ｂ）は液晶表示パネルの液晶セル厚が不均一になっている状態を示している。
【００１７】
図１（ａ）に示されるように、液晶表示パネル１に備えられる一対の相互に対向する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板２とカラーフィルタ（ＣＦ）基板３との間には液晶４が充填されている。図示されるＴＦＴ基板２には複数の画素電極５がマトリクス状に形成されている。各画素電極５の周囲には、アルミニウム等からなるゲート配線６とソース配線７とが相互に直交するように形成されている。ゲート配線６とソース配線７とは、その交差部において、ソース配線７が上側、ゲート配線６が下側となるように交差しており、交差部においてゲート配線６とソース配線７は電気的に絶縁されている。
【００１８】
また、ゲート配線６とソース配線７と交差部には、ゲート配線６の一部であるゲート電極６ａに接続されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）８が形成されている。ゲート配線６は窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜９に覆われている。
【００１９】
ＴＦＴ８が形成されている位置のゲート絶縁膜９の上側には、アモルファスシリコン等からなる半導体膜１０が、ゲート電極６ａに重畳するように形成されている。また、その半導体膜１０の上側には、ＴＦＴ８のソース電極７ａ及びドレイン電極７ｂが形成されている。ソース電極７ａ及びドレイン電極７ｂは、ゲート電極６ａ上の半導体膜１０の両側に相互に離隔して形成されている。そして、ドレイン電極７ｂはコンタクトホール５ａを介して画素電極５に接続されている。
【００２０】
ＴＦＴ８は、ゲート電極６ａより供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御される。また、ソース電極７ａより供給される画像表示信号電圧は、ドレイン電極７ｂ及びコンタクトホール５ａを介して画素電極５に供給される。
【００２１】
このようなＴＦＴ８は、ゲート絶縁膜９の上側に形成された絶縁膜１１に覆われている。この絶縁膜１１は感光性樹脂からなり、ソース電極７ａと画素電極５との間に配置されて両電極間を絶縁する。
【００２２】
そして、絶縁膜１１の上には、画素領域毎に、画素電極５がマトリクス状に形成されている。この画素電極５は例えばＩＴＯ（indium-tin oxide：インジウム酸化スズ）等の透明導電膜により形成されている。この画素電極５の上側には図示しない配向膜が形成され、液晶４がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。
【００２３】
このような構成のＴＦＴ基板２の製造方法について説明する。まず、ガラス基板２ａ表面に、タングステン、チタン、アルミニウム、クロムなどからなる単層または多層の導電膜を形成する。この導体膜の形成方法には、公知の各種スパッタリング法などが適用できる。そして、形成した導電膜を、フォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンのゲート配線６とゲート電極６ａを得る。
【００２４】
次に、ゲート絶縁膜９を形成する。このゲート絶縁膜９は、たとえば窒化シリコンなどからなり、プラズマＣＶＤ法などを用いて形成する。そして、このゲート絶縁膜９上に、半導体膜１０、ソース配線７、ソース電極７ａ、ドレイン電極７ｂを形成する。
【００２５】
半導体膜１０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する。そして、ソース配線７、ソース電極７ａ、ドレイン電極７ｂは、先のゲート配線６と同様の方法で形成する。
【００２６】
次に、感光性樹脂からなる絶縁膜１１を形成する。そして、形成した絶縁膜１１に、コンタクトホール５ａ形成のための開口部を形成する。この開口部は、フォトリソグラフィ法などを用いて形成する。そして、この絶縁膜１１の表面に、ＩＴＯからなる透明導電膜をスパッタリング法などを用いて形成する。その後、形成した透明導電膜を、フォトリソグラフィ法などを用いて、所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンの画素電極５及びそのコンタクトホール５ａを得る。
【００２７】
次に、画素電極５を形成した後に、図示しない配向膜を形成する。円圧式印刷装置やインクジェット式印刷装置を用い、ポリイミドなどからなる液状の配向材を塗布する。その後、配向膜焼成装置などを用いて基板を加熱し、塗布した配向材を焼成する。これにより画素電極５の上に、固体の配向膜を得る。以上の工程を経て、ＴＦＴ基板２が製造される。
【００２８】
図示されるＣＦ基板３には、ブラックマトリクス（ＢＭ）１２が形成されており、このＢＭ１２によりＴＦＴ基板２のゲート配線６、ソース配線７及びＴＦＴ８が形成された領域が遮光されるようになっている。また、ＣＦ基板３には画素毎に赤色、緑色及び青色のうちのいずれか１色の着色層１３が形成されている。この実施の形態では、水平方向に赤色、緑色及び青色の着色層１３が順番に繰り返し並び、垂直方向には同色の着色層１３が並んでいる。
【００２９】
この着色層１３の下には、各画素共通の対向電極１４が形成されている。この対向電極１４も、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成されている。また、対向電極１４の下側には図示しない配向膜が形成され、液晶４がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。
【００３０】
そして対向電極１４の下には、両基板２，３間の間隙を制御するスペーサ部材としての柱状スペーサ１５が形成されている。この柱状スペーサは、ＢＭ１２が形成された位置に配置されている。
【００３１】
このような構成のＣＦ基板３の製造方法について説明する。まず、ガラス基板３ａの表面にＢＭレジスト（黒色着色剤を含有する感光性樹脂組成物）などを塗布する。次いで、塗布したＢＭレジストを、フォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンのＢＭ１２を得る。
【００３２】
次に、赤色、緑色、青色の各色の着色感材（感光性樹脂に所定の色の顔料を分散させた溶液）からなる着色インクを塗布し、フォトリソグラフィ法などを用いて、所定のパターンに形成する。これにより、所定のパターンの着色層１３を得る。そして、着色層１３の表面に、ＩＴＯからなる透明導電膜をスパッタリング法などを用いて形成し、対向電極１４を得る。
【００３３】
次に、対向電極１４の表面に、感光性樹脂を塗布する。この感光性樹脂としては、例えばアクリル樹脂などの光硬化性樹脂が用いられる。塗布した感光性樹脂を、フォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成する。具体的には、塗布した感光性樹脂を所定の位置に透光部を有するフォトマスクを介して露光する。その後、露光された感光性樹脂を現像し、露光されなかった領域の未硬化の感光性樹脂を除去することによって、図示されるような、ＢＭ１２位置に配置された柱状スペーサ１５が得られる。
【００３４】
柱状スペーサ１５を形成した後に、図示しない配向膜を形成する。円圧式印刷装置やインクジェット式印刷装置を用い、ポリイミドなどからなる液状の配向材を塗布する。その後、配向膜焼成装置などを用いて基板を加熱し、塗布した配向材を焼成する。これにより対向電極１４の下側に、固体の配向膜を得る。以上の工程を経て、ＣＦ基板３が製造される。
【００３５】
このような構成のＴＦＴ基板２とＣＦ基板３を貼り合わせて液晶表示パネル１を得る手順について説明する。先ず、ＣＦ基板３に形成された柱状スペーサ１５は、柱状スペーサ１５の測定面からの反射光と柱状スペーサ１５の周りの参照面からの反射光を干渉させたときに、波長の１／２の光路差ごとに明暗の干渉縞が観測されることを利用した光干渉式高さ測定器が用いられて、その高さが測定される。この場合、複数の柱状スペーサ１５の高さをそれぞれ測定し、測定された複数の柱状スペーサ１５の高さの平均値から充填される液晶４の量が算出される。
【００３６】
そして、ＣＦ基板３には、図示しない枠形状のシール部が形成され、そのシール部の枠内部に、柱状スペーサ１５の高さに応じて設定された量の液晶４が充填される。液晶４の充填はＣＦ基板３のシール部内部への液晶４の滴下により行われる。通常、液晶４の滴下は、ステージに吸着されたＣＦ基板３の上方に配置され、その内部に液晶４が充填されているシリンジが、ＣＦ基板３に対して相対的に移動することで行われる。
【００３７】
その後、減圧雰囲気下において、ＴＦＴ基板２とＣＦ基板３を貼り合わせ、次に、大気中に戻すことにより、貼り合わされたＴＦＴ基板２とＣＦ基板３の間に滴下された液晶４が拡散される。その後、シール部を露光や加熱により硬化させると液晶表示パネル１が製造される。このとき、両基板２，３間の間隙に充填された液晶４の厚さ（「液晶セル厚」または「液晶セルギャップ」という）１６は、複数の柱状スペーサ１５により約３μｍに制御される。尚、液晶セル厚１６は光干渉法などを用いた測定により、液晶４のリタデーションＲｅ（λ）を算出し、これに液晶４の長軸および短軸方向の屈折率差ΔＮ（λ）を乗算することで求めることができる。
【００３８】
このように製造された液晶表示パネル１は、図２に示すような検査用バックライトユニット１７により液晶表示パネル１の背面側に光を照射し、その際に液晶表示パネル１を駆動して検査用画像を表示させて、表示欠陥の有無などの表示品位を確認するための点灯検査が行われる。図示される検査用バックライトユニット１７は、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極型蛍光ランプ）などの光源ランプ１８を複数備え、これら光源ランプ１８から発せられる光の特性を調整して液晶表示パネル１の背面側に均一な輝度の光を照射するもので、照射された光は、液晶表示パネル１を透過することにより、液晶表示パネル１の前面側に画像が可視状態に表示される。
【００３９】
検査用バックライトユニット１７の箱形状のバックライトシャーシ１９の内部に列設された複数本の光源ランプ１８からの光は、反射シート２０で反射された光と共に、光学シート２１、液晶表示パネル１を透過して観察者側に視認される。光学シート２１は、液晶表示パネル１に光源ランプ１８から入射される光および反射シート２０から反射される光の特性を調整し、光源ランプ１８のイメージを消して、液晶表示パネル１の背面側に均一な輝度の光を照射するために、拡散板、拡散シート、レンズシート、偏光反射フィルムなどの板状あるいはシート状の光学部材が積み重ねられたものである。
【００４０】
このような検査用バックライトユニット１７を用いた液晶表示パネル１の点灯検査の際には、液晶４の配向が乱れた部分の輝度が液晶４の配向が正常な部分の輝度と比べて高くなることから、これを目立たせて観視者に認識できるように、減光フィルタ（Neutral Density Filter：ＮＤフィルタともいう）２２が液晶表示パネル１の上側に配置され、この減光フィルタ２２を介して検査画像を見ることが行われる。この減光フィルタ２２は、４００〜７００ｎｍの可視光を色彩はそのままに減光させるもので、通常は透過率が３，５，８，１０％の複数の種類のものが点灯検査では用いられている。この場合、減光フィルタ２２の透過率が高いものほど液晶４の配向が乱れた部分を目立ち易くすることができる。
【００４１】
この実施の形態では、透過率３％（光量を９７％カット）の減光フィルタ２２を用いて点灯検査が行われる。尚、減光フィルタ２２は、図２に示されるようなほぼ液晶表示パネル１の大きさと同じものが用いられる他に、液晶表示パネル１よりも大きさが小さいものを用いる場合もある。また、減光フィルタ２２を用いた検査は、液晶表示パネル１の画素電極５が形成された領域である画像表示領域内において局所的または全面に亘って行われるのが好ましい。
【００４２】
このとき、点灯検査される液晶表示パネル１が、図１（ｂ）に示すように一部の柱状スペーサ１５が他の柱状スペーサ１５よりも高く形成されてしまって、この部分における液晶セル厚１６が他の部分の液晶セル厚１６よりも大きくなっている場合がある。液晶セル厚１６が大きくなってしまっている液晶セル厚ムラ２３位置においては液晶４の配向が乱れることによりその輝度が、正常な液晶セル厚１６の部分の輝度よりも高くなっている。このような液晶セル厚ムラ２３位置を減光フィルタ２２を介して見ると円形状に白くなっている。
【００４３】
このとき液晶セル厚ムラ２３位置の柱状スペーサ１５の高さを測定すると、正常な柱状スペーサの高さが３．４０６〜３．４５６μｍであるのに対して、この位置の柱状スペーサ１５の高さは３．５０６〜３．５１４μｍとなっており、約０．５〜１．０μｍも高くなっていた。
【００４４】
このように液晶セル厚ムラ２３に発生した場合は、図３に示すような加圧装置２４を用いて、その検出された液晶セル厚ムラ２３の位置を両基板の外側から加圧してその液晶セル厚ムラ２３の位置の液晶セル厚１６が他の部分の液晶セル厚１６と均一になるようにすることが行われる。
【００４５】
図示されるように加圧装置２４には、加圧ピン２５が設けられた本体２６と、本体２６を上下可動に支持する支持部２７と、本体２６の下方に配置されるテーブル２８が備えられている。加圧装置２４の本体２６には、液晶表示パネル１をその厚さ方向に押圧する加圧ピン２５と、加圧ピン２５が液晶表示パネル１を押圧する力（具体的には加圧ピン２５にかかる反力）を測定して表示する測定部２９が備えられている。加圧ピン２５は、この場合、直径１５ｍｍの円柱の形状を有しており、金属製材料から形成されている。また、この加圧ピン２５の先端面、つまり液晶表示パネル１の上面に当接して加圧する面は、略平面状になっている。
【００４６】
そして、図３および図４（ａ）に示されるように、加圧ピン２５を液晶セル厚ムラ２３位置の液晶表示パネル１の上面、この場合、ＣＦ基板３の上面に当接させて所定の力、例えば８０Ｎで押圧し、その状態を所定の時間、例えば３秒間維持する。加圧ピン２５により液晶セル厚ムラ２３位置が押圧されると、図４（ｂ）に示されるように液晶セル厚ムラ２３位置における複数の柱状スペーサ１５が、塑性変形させられて低くされ、液晶セル厚ムラ２３の位置において不均一だった液晶セル厚１６が他の部分の液晶セル厚１６と均一になるようになる。
【００４７】
このように、液晶セル厚ムラ２３位置が直径１５ｍｍの加圧ピンを用いて８０Ｎで押圧された液晶表示パネル１について再度上述した透過率３％の減光フィルタ２２を用いた点灯検査を行うと、白い円形状のムラが消失していることが確認された。同じく、この液晶セル厚ムラ２３位置を直径１５ｍｍの加圧ピンを用いて９０Ｎで押圧したものは、透過率５％の減光フィルタ２２を用いて点灯検査を行っても、白い円形状のムラが消失していることが確認された。更に、この液晶セル厚ムラ２３位置を直径１５ｍｍの加圧ピンを用いて１００Ｎ、１４０Ｎ、２００Ｎで押圧されたものについては、透過率８％の減光フィルタ２２を用いた点灯検査を行っても、白い円形状のムラが消失していることが確認された。
【００４８】
この結果から液晶セル厚ムラ２３位置への直径１５ｍｍの加圧ピンを用いた押圧力を１４０Ｎと設定し、これを透過率３％の減光フィルタを用いた点灯検査により液晶セル厚ムラ２３が確認された２０枚の液晶表示パネル１に対して行い、再度透過率３％の減光フィルタ２２を用いた点灯検査を行ったところ、２０枚全ての液晶表示パネル１において白い円形状のムラが消えていることが確認された。更にそのうちの１３枚は透過率８％の減光フィルタを用いた点灯検査によっても白い円形状のムラが消えていることが確認された。
【００４９】
このように、液晶セル厚ムラ２３が発生した場合は、その液晶セル厚ムラ２３の位置の液晶表示パネル１をその厚さ方向に加圧装置２４を用いて加圧し、図４（ｂ）に示されるように液晶セル厚１６を制御する複数の柱状スペーサ１５をその高さ方向において塑性変形させることにより、液晶セル厚ムラ２３の位置における両基板２，３間の液晶セル厚１６が他の部分の液晶セル厚１６と均一になるようにしたので、液晶表示パネル１の画像表示において液晶セル厚ムラ２３の位置による表示ムラの発生によって従来であれば不良品として扱われていた液晶表示パネル１を良品とすることができるようになる。
【００５０】
この場合、図２に示されるように液晶表示パネル１の一方の面から検査用バックライトユニット１７により可視光を照射し、透過された可視光を透過率３〜１０％まで減光させる減光フィルタ２２を液晶表示パネル１の他方の面に配置し、その減光フィルタ２２を透過した光の有無により液晶セル厚ムラ２３の有無およびその液晶セル厚ムラ２３の位置を検出するという手法なので、簡便に液晶セル厚ムラ２３の有無およびその液晶セル厚ムラ２３の位置を検出することができる。
【００５１】
また、液晶セル厚ムラ２３の位置において両基板２，３を加圧するに際して、液晶表示パネル１を加圧装置２４のテーブル２８上に載置し、液晶セル厚ムラ２３の位置を加圧ピン２５によりテーブル２８面に向けて８０Ｎ〜２００Ｎの押圧力で押圧すれば、簡便に加圧によって基板２，３間のスペーサ部材である柱状スペーサ１５を塑性変形させて液晶セル厚ムラ２３の位置の両基板２，３間の液晶セル厚１６を狭めることができ、液晶セル厚ムラ２３の位置における両基板２，３間の液晶セル厚１６を他の部分の液晶セル厚１６と均一にすることが可能になる。この場合、加圧された後の液晶セル厚ムラ２３の位置の液晶セル厚１６と、他の部分の液晶セル厚１６との差異が０．０５μｍ以下であることが好ましい。この差異が０．０５μｍ以下であれば、液晶セル厚ムラによる表示不良がほぼ解消されていることになる。
【００５２】
以上、本発明に係る液晶表示パネルの製造方法およびこれにより製造された液晶表示パネルの実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上述した実施形態では、ＣＦ基板３側から加圧ピン２５で押圧する構成を示したが、ＴＦＴ基板２側から加圧ピン２５で押圧する構成でも良い。
【００５３】
また、液晶４の厚さである液晶セル厚１６が複数の柱状スペーサ１５で制御された液晶表示パネル１について説明したが、球状スペーサを用いて液晶セル厚１６が制御された液晶表示パネルにも本発明を適用することができる。更に、液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出する光学的手法として、減光フィルタを用いた構成を示したが、液晶セル厚ムラに起因する液晶表示パネルの膨らみを、例えば液晶表示パネルに照射した光の反射光によって形成される干渉縞の有無によって液晶セル厚ムラの有無およびその液晶セル厚ムラの位置を検出する方法でも良く、上述した光学的手法には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの概略構成を示した図であり、ａ）は液晶表示パネルの液晶セル厚が均一になっている状態を、（ｂ）は液晶表示パネルの液晶セル厚が不均一になっている状態を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの表示品位を検査する点灯検査の概略構成を示した図である。
【図３】本発明に係る液晶表示パネルの製造方法を実現するための加圧装置を概略的に示した図である。
【図４】図３に示した加圧装置による加圧前後の液晶表示パネルの概略構成を示した図であり、（ａ）は加圧前の液晶表示パネルの断面構造を概略的に示した図、（ｂ）は加圧後の液晶表示パネルの断面構造を概略的に示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  液晶表示パネル
２  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
３  カラーフィルタ（ＣＦ）基板
４  液晶
１５  柱状スペーサ
１６  液晶セル厚
１７  検査用バックライトユニット
１８  光源ランプ
２２  減光フィルタ
２３  液晶セル厚ムラ
２４  加圧装置
２５  加圧ピン
【図１】
2009014908.tif 000003
【図２】
2009014908.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009014908.tif 000006