JP2001117065A

JP2001117065A - 液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001117065A
Application number: JP29801199A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ishii; 稔浩石井; Toshio Oide; 俊夫大出; Shoji Doura; 昭次堂浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】すじ状むらを呈する表示画像の不具合を低減
することの可能な液晶表示装置およびその製造方法を提
供する。【解決手段】裏基板２１の裏側に偏光板２３を貼る場
合、液晶セルの電極部２５の直下にあたる台４０の部分
に、導電性の弾性体４１を設置する。そして、セルを真
空吸着した時に、電極部２５がこの導電性の弾性体４１
に接触するようにする。これにより、セルを台４０に設
置した時に、電極部２５は、ＳＥＧ電極，ＣＯＭ電極と
もすべてのラインについてショートした形になる。すな
わち、液晶層を挟む上下電極がショートした形になる。
この状態で、偏光板２３を貼り付けても、液晶の点灯表
示は見られず、従って、すじ状むらは現われない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に関する。

【従来の技術】液晶表示装置は、軽量でかつ薄型である
ことから、携帯型ノートパソコンや卓上用のパソコンデ
ィスプレイなど、広範囲にわたり多くの製品に組み込ま
れている。その中で、より軽量性を求められる携帯電話
等では、従来のガラス基板ではなく、より軽量のＰＦ
（ポリマーフィルム）基板が用いられるようになってき
た。また、ＰＦ基板での液晶パネルは、その特性から異
形状や曲面ができ、今後更なる応用製品が考えられてい
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液晶
表示装置では、ドットマトリクス部の表示画像がすじ状
にむらになる場合があり、その表示画像に不具合が生ず
るという問題があった。

【０００３】本発明は、すじ状むらを呈する表示画像の
不具合を低減することの可能な液晶表示装置およびその
製造方法を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、基板と、上下電極と、液晶
層と、配向膜と、偏光板とを有する液晶表示装置の製造
方法において、偏光板貼り付け工程時に、液晶層の非点
灯状態を保持させることを特徴としている。

【０００５】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の液晶表示装置の製造方法において、偏光板貼り付け
工程時に、液晶層を挟む上下電極を全てショートした状
態に保持することを特徴としている。

【０００６】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の液晶表示装置の製造方法において、偏光板貼り付け
工程時に、偏光板を貼り付ける直前に、比抵抗が１０⁸
Ωｃｍ以下の流動体を用いて、外部接続用の電極部を湿
らすことを特徴としている。

【０００７】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の液晶表示装置の製造方法において、流動体として、
エタノールもしくは純水を用いることを特徴としてい
る。

【０００８】また、請求項５記載の発明は、基板と、上
下電極と、液晶層と、配向膜と、偏光板とを有する液晶
表示装置の製造方法において、偏光板貼り付け工程時
に、液晶層の非点灯状態を保持させ、貼り付ける直前の
偏光板を除電することを特徴としている。

【０００９】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の液晶表示装置の製造方法において、液晶層に１Ｖ以
上の電圧が加わらないように偏光板を除電することを特
徴としている。

【００１０】また、請求項７記載の発明は、基板と、上
下電極と、液晶層と、配向膜と、偏光板とを有する液晶
表示装置の製造方法において、偏光板貼り付け工程時
に、液晶層の非点灯状態を保持させ、偏光板貼り付け工
程の前になされる液晶セル乾燥工程時に、基板の乾燥脱
水によって起きる液晶セル質量の減量分を５０％以上元
に戻した後、偏光板貼り付け工程を行うことを特徴とし
ている。

【００１１】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の液晶表示装置の製造方法において、偏光板貼り付け
工程の前に、液晶セルを相対湿度９０％以上の環境に３
０分以上保管することを特徴としている。

【００１２】また、請求項９記載の発明は、基板と、上
下電極と、液晶層と、配向膜と、偏光板とを有する液晶
表示装置において、請求項１乃至請求項８のいずれか一
項の製造方法で製造されたことを特徴としている。

【００１３】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載の液晶表示装置において、基板にはポリマーフィル
ム基板が用いられることを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１５】先ず、すじ状むらの特徴について考察す
る。液晶表示装置の製造工程での最終段階である点灯検
査において、ドットマトリクス部の表示画像がすじ状に
むらになる場合がある。このすじ状むらは、透明電極に
沿う形で、その領域での閾値が変化し、中間調での点灯
時において、この領域がむら状に見られることが特徴で
ある。また、このような現象は、ＰＦ（ポリマーフィル
ム）基板において顕著であるが、ガラス基板などでも現
れる。

【００１６】以下に、このすじ状むらの特徴を列挙す
る。すなわち、すじ状むらの特徴として、すじ状むらの発現率は、ＣＯＭライン（コモン電
極），ＳＥＧライン（セグメント電極）で同程度であ
る。すじ状むらの幅は、ライン１本分から数十本分とさま
ざまである。すじ状むらには、他の領域に比べて表示濃度が濃い黒
すじと、他の領域に比べて表示濃度が薄い白すじとの２
種類があり、黒すじの発現率の方が大きい。製造後数日間ですじ状むらによる不具合は解消する。閾値のずれは、スタティック駆動で数十ｍＶ程度から
数百ｍＶと様々である。液晶層の抵抗が低い場合は、すじ状むらが発現しない
場合がある。すじ状むらが発生している液晶パネルに直流電圧を印
加して点灯させると、すじ状むらは印加電圧の極性に応
じて、黒すじ／白すじと交互に変化する。

【００１７】本願の発明者は、先に挙げた特徴やいくつ
かの実験により、すじ状むらのメカニズムを解析した。
まず、低周波での観測により、そのすじ状の領域にフリ
ッカーが発現することを確認した。これは、上記特徴
の定量化であるが、この結果より、ＴＦＴ液晶などで問
題になっている焼き付き現象とほぼ同様のメカニズムで
あると思われる。焼き付き現象には、いまだいくつか不
明な点があるが、図１に示すように、イオン不純物８な
どが配向膜３と液晶層１との界面に吸着することによる
ものとされている。

【００１８】すなわち、配向膜３と液晶層１との界面に
イオン不純物８が吸着されることにより液晶層１内に分
極が生じ、正常の領域に比べて、そのすじ状むら領域に
はバイアスがかかったような状態になる。このバイアス
がかかった領域は、他の領域に比べて液晶が反転し、点
灯する閾値が低電圧側にシフトすることになる。これに
より、中間調では、この領域が他に比べ濃く（黒く）な
る。これが黒すじのメカニズムであると考えられる。

【００１９】なお、図１において、符号１は液晶層、符
号２，３は配向膜、符号４，５はＩＴＯ電極（すなわ
ち、下電極４，上電極５；以下、上下電極と称す）、符
号６，７は基板、符号８はイオン不純物である。また、
図１の構成，すなわち、基板６，ＩＴＯ電極５，配向膜
２，液晶層１，配向膜３，ＩＴＯ電極５，基板７の構成
を、以下、液晶セルと称する。

【００２０】また、超低周波（数Ｈｚ）にすることで、
擬似的にＤＣ（直流電圧）で駆動させると、バイアスと
同じ極性の場合は黒すじになる。他方の極性では、逆バ
イアスとなり、正常領域に比べ液晶に電圧がかからなく
なる。そのためこの領域は他の領域に比べ液晶が反転す
る度合いが小さくなり、白く見える。このため、白すじ
となる。これが特徴での現象であると思われる。

【００２１】特徴の現象は通常の交流駆動での観測で
あるが、この場合は白すじ以外の領域にバイアスがかか
っていると考えられる。つまり、白すじと見られる領域
が正常であって、他の領域がすべてバイアスがかかった
不良領域であると考えられる。

【００２２】また、特徴の現象，すなわち、数日後に
はこのすじが消える現象は、バイアスがかかった非平衡
状態から、ある時間内に吸着イオンが解離，拡散し、平
衡状態に遷移していくと考えられる。その遷移時間が数
日間であると思われる。

【００２３】また、特徴の現象に関しては、製造工程
を用いた実験で確認された。このメカニズムに関しては
次のように考えられている。すなわち、すじ状むらを形
成する吸着イオンを生成する場合、ＴＦＴの焼き付けを
起こす場合のように液晶層にかかるＤＣ成分が必要であ
る。このＤＣ成分がある程度の大きさでかつある程度の
時間がかかる事で、不純物イオンが液晶層を電気泳動
し、配向膜界面に吸着する。しかし、配向膜などに比
べ、液晶層が低抵抗の場合、ＤＣ成分は電圧分配され、
液晶層には電圧が印加されない。または、電圧が印加さ
れても、液晶層が低抵抗の場合、短時間で放電してしま
う。これにより、吸着イオンを形成するほどの電圧がか
からないと予想される。

【００２４】また、本願の発明者は、すじ状むらの生成
メカニズムについて考察した。すなわち、従来の焼き付
き現象はＴＦＴに限られており、交流電圧が液晶に印加
されるＳＴＮでは、同様な現象での報告は少ない。ＴＦ
Ｔ駆動の場合、液晶には直流電圧がかかる。そのため、
液晶内部には常に一方向の電圧がかかり、その方向にイ
オンが移動すると考えられる。このようなＴＦＴでの焼
き付きから類推されることは、製造工程中に特定のライ
ンにＤＣ成分の電圧が印加されているという事である。
特に、ＰＦ基板はガラス基板に比べ、表面抵抗が高く、
帯電を起こしやすい傾向にあると思われる。また、基板
自体も薄く内部抵抗が低いと考えられ、内部の液晶層に
表面の静電気が影響を与えやすいと思われる。しかし、
このすじ状むらはＰＦ基板に限られるものではなく、先
に述べた特徴及び以下の実験結果は基板に依存するもの
ではない。

【００２５】基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜
と、偏光板とを有する液晶表示装置の製造工程は、一般
に、次のようにしてなされる。 (１)外形カット工程 (２)空セルベイク工程 (３)液晶注入工程 (４)注入口封止工程 (５)液晶セル洗浄工程 (６)液晶セル乾燥工程 (７)真空スクリーニング工程 (８)セル検査工程 (９)偏光板貼り付け工程 (１０)加圧脱気工程 (１１)パネル点灯検査工程

【００２６】図２は、偏光板貼り付け工程での帯電状態
の予想図である。図２において、符号２４は偏光板であ
り、符号５０は加圧ローラであって、偏光板２４は加圧
ローラ５０によって基板７に貼り付けられ、この偏光板
貼り付け工程時において、偏光板２４には静電気（図２
の例では、−の静電気）が発生している。液晶注入した
後の工程に絞って、工程内の静電気量を評価したとこ
ろ、至る所で１ｋＶ以上の大きな静電気が生成している
ことがわかった。

【００２７】より詳細に、偏光板貼り付け工程での静電
気は、主に偏光板２４側に存在する。偏光板２４は、こ
れを基板７に貼り付ける直前に、セパレーターと呼ばれ
るフィルムを剥がすようになっており、この時に発生す
る剥離帯電が、静電気発生の主な原因である。この剥離
帯電は数十ｋＶに達し、この状態で偏光板２４を液晶セ
ルに貼ることで（すなわち、基板７に貼ることで）、静
電気が基板７にかかる。基板７の状態によっても異なる
が、約数Ｖという電圧が液晶層１にかかることになる。
そこで、本発明では、偏光板２４の静電気を除電する事
を目的としている。

【００２８】具体的に、本願の発明者は、次のような実
験（実験１，実験２）を行った、

【００２９】［実験１］先ず、実験１として、工程別の
すじ状むら発生率を調べた。すなわち、工程別の静電気
の中ですじ状むらに影響している個所がどこであるかが
問題であり、この問題個所の特定を行った。実験方法と
しては、各工程後に点灯検査を行い、すじ状むらが発生
しているかどうかを調べた。次表（表１）はその結果を
示したものであり、表１から、明らかに偏光板貼り付け
工程での静電気が大きく寄与していることがわかる。

【００３０】

【表１】

【００３１】［実験２］実験１から、すじ状むらが偏光
板貼り付け工程で生成されている事がわかった。本願の
発明者は、さらに、実験２として、偏光板貼り付け工程
において静電気が同様に存在している場合において、異
なる基板状態でのすじ状むらの度合いを調べた。この結
果、偏光板貼り付け工程において静電気が同様に存在し
ていても、基板状態が異なると、すじ状むらが出現しな
い事がわかった。なお、ここで、基板の状態とは、基板
７の表面が十分な水分を含んでいるか否かであり、基板
７の表面が水分を含んでいると、すじ状むらは出現しな
いことがわかった。

【００３２】より具体的に、実験２の方法としては、液
晶セルを多湿下（３０℃９０％）に放置したものと、通
常の環境下（２０℃４０％）に放置したものとを比較し
た。それぞれの放置工程は、偏光板貼り付け工程の前に
入れ、放置時間は３０分とした。次表（表２）には、こ
の結果が示されている。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２の結果から、３０℃９０％の状態に液
晶セルを放置した後に偏光板を貼り付けた場合には、す
じ状むらが発生しない事がわかった。図３には、液晶セ
ルの質量を、乾燥工程の前後、および３０℃９０％ＲＨ
環境に放置して経時で、測定した結果が示されている。
３０℃９０％ＲＨ環境に約３０分放置すると、乾燥工程
での質量減少分の約半分が回復している。液晶セルの質
量の増減は、基板の含水量による。図３及び実験１，２
はＰＦ基板での結果であるが、その他の基板でも同様な
結果を得た。

【００３５】実験１，実験２の結論として、実験１か
ら、偏光板貼り付け工程で発生する静電気が、すじ状む
らの発生原因であることがわかった。

【００３６】また、実験２から、偏光板貼り付け前の液
晶セルの基板含水量を制御することにより、すじ状むら
の発生を防止できることがわかった。

【００３７】上述したように、すじ状むらの画像不具合
は、製造後数日で消滅することがわかっている。これを
逆に利用することで、この不良を回避することはでき
る。しかし、製造工程内に放置工程を設けると、スルー
プットが悪くなり、また、放置場所の確保など問題が生
じる。また、放置時間も放置状態（特に湿度）によって
大きく異なり、規定する事が難しい。このような課題は
今後の製造工程の全自動化に対しても大きな問題とな
る。

【００３８】また、すじ状むらは、製造工程中に起きる
静電気が液晶層に印加される事によって生じると考えら
れる。この場合、静電気は基板表面にのると考えられ
る。この静電気は、基板，配向膜，液晶層を直列につな
いだ系にかかり、それぞれの抵抗に見合った形で、電圧
分配される。すじ状むらは、液晶内に含まれるイオンが
移動する事によって起き、イオンは液晶層に電圧が印加
することで移動する。これより、液晶層に印加する電圧
をできるだけ小さくすることによって、イオン不純物の
移動を低減できることが分かる。液晶層の静電気から受
ける電圧をできるだけ小さくする方法として、（ａ）静電気をできるだけ小さくする（ｂ）基板の抵抗を大きくする（ｃ）配向膜の抵抗を大きくする（ｄ）液晶層の抵抗を小さくする等が考えられる。

【００３９】（ｃ）に関しては実際に製造工程を用い実
験を行った。基板がＰＦである場合、工程での最高温度
を低く抑える必要があり、配向膜材料としては可溶性ポ
リイミドタイプを用いた。実験に用いた配向膜は現在の
生産されている配向膜の中で最も抵抗が高いと思われる
配向膜である。従来から用いている配向膜に比べ、抵抗
値は、数倍高くなっている。しかし、結果は、すじ状む
らが発生した。これは配向膜の抵抗が十分でないことに
起因すると思われ、現在これ以上高抵抗の配向膜がない
事から、この方法での解決策は困難であると判断した。

【００４０】また、このすじ状むらは、そのメカニズム
からイオン不純物が大きく関与していると思われる。こ
のため、イオン不純物を限りなく少なくする事で、この
不良をなくす事が考えられる。しかし、現在の段階での
液晶では不十分であり、今後の開発にも時間がかかるよ
うである。

【００４１】逆に液晶層の抵抗を下げる方法は、すじ状
むらの特徴でも述べたように、実績もあり、実施は可
能である。しかし、このように液晶層の抵抗を低下させ
ることは、消費電力を増大させる。今後の開発傾向とし
て、液晶はより高抵抗になっていく。このような方向の
中で、液晶層の抵抗を下げる（ｄ）の方法は採用し難
い。

【００４２】すじ状むらの原因は、偏光板貼り付け工程
での静電気である。そこで、偏光板貼り付けを行う時
に、ＳＥＧ，ＣＯＭラインをすべてショートさせた配線
をしておく事で、このすじ状むらを回避できる。しか
し、この方法ではその配線を最後にカットする工程を設
けなければならない。また、外形カットした後にヒート
シールコネクタ等を圧着するまでの間に静電気がのらな
いとも限らない。その意味で配線を付け加える方法は採
用し難い。

【００４３】このように、すじ状むらの発生を防止する
ためには、液晶表示装置を製造後数日間放置する、
配向膜の抵抗を大きくする、液晶層の抵抗を小さくす
る、電極をショートしておく、の方法が考えられる
が、いずれも、最善のものではない。

【００４４】本願の発明者は、すじ状むらの発生を防止
するために、（ａ）静電気をできるだけ小さくする、
（ｂ）基板の抵抗を大きくすることに着目して、本発明
を完成させた。すなわち、すじ状むらの生成メカニズム
で述べたように、すじ状むらは、製造工程の中で、偏光
板貼り付け工程での静電気が大きく関与している。そこ
で、偏光板貼り付け工程での静電気を低減するか、もし
くは静電気が起きても、その工程内では不具合が発生し
ないような工夫が必要となる。

【００４５】図４，図５は本発明に係る液晶表示装置の
構成例を示す図である。なお、図４は液晶表示装置の平
面図、図５は図４のＡ−Ａ線における断面図である。図
４，図５の例では、ＳＥＧ電極（セグメント電極），Ｃ
ＯＭ電極（コモン電極）の両方の引き出し電極２５が片
面（表側）に設けられている機種となっている。なお、
図４，図５の例とは逆に、電極部が裏側にある機種も存
在するが、その場合はそれに合わせて工程を変更するこ
とができ、このような工程変更は単純に裏と表を換える
だけなので、ここでは説明を省略する。また、機種によ
ってはＳＥＧ電極，ＣＯＭ電極の引き出し電極をそれぞ
れの面に設け、両面に電極が存在するものもあり、この
場合も、単純な工程変更を行うだけで対処できる。

【００４６】図４，図５を参照すると、この液晶表示装
置は、裏基板２１と、表基板２２と、偏光板（反射板：
裏側）２３と、偏光板（表側）２４と、配線（電極）２
５とを有し、裏基板２１上に配線（電極）２５が設けら
れている。なお、図４，図５では図示しないが、配線
（電極）２５には、上電極と下電極とがあり、液晶（液
晶層）は上電極と下電極とに挟まれている。また、図４
において、符号３０はドットマトリクス部（表示部）で
あり、符号３１はシールである。

【００４７】このような構成の液晶表示装置において、
偏光板２３，２４が貼り付けられていない液晶表示装置
（以下、セル（液晶セル）と称する）に偏光板２３，２
４を貼り付けてパネル（なお、パネルとは、偏光板２
３，２４が貼り付けられている完成した液晶表示装置を
指す）とする工程について説明する。セル（偏光板２
３，２４が貼り付けられていない液晶表示装置）はカセ
ットに入れられ、縦に並べられている。なお、一つのカ
セットには例えば４０枚のセルが入っているとする。静
電気を防止した指サックを着用している指を用いて、直
にセルをハンドリングして、セルをカセットから取り出
し、偏光板貼り付け機（図示せず）に設置する。図５に
示すように、セルは片方に電極面を持っており、電極に
は、それぞれＳＥＧライン（セグメント電極（縦電
極）：裏側），ＣＯＭライン（コモン電極（横電極）：
表側）の液晶層を挟む上下電極が存在している。ここ
で、偏光板貼り付け工程は、裏基板２１の裏側、表基板
２２の表側と、ほぼ同じ工程を２回行う。

【００４８】裏基板２１の裏側に偏光板２３を貼る場合
では、図６に示すように、電極２５の面は下側を向く事
になる。従来では、図６に示すように、電極部２５と下
の台４０との間には、基板分約１００ミクロン程度の空
間が存在する。これに対し、図７の例（本発明の実施形
態）では、台４０の表面には導電性シートを貼り、アー
スを施すことで台４０の表面からの静電気を受けないよ
うにしている。すなわち、図７の例では、液晶セルの電
極部２５の直下にあたる台４０の部分に、導電性の弾性
体４１（台４０の表面からの高さが約２００μｍ）を設
置する。そして、セルを真空吸着した時に、電極部２５
がこの導電性の弾性体４１に接触するようにする。これ
により、セルを台４０に設置した時に、電極部２５は、
ＳＥＧ電極，ＣＯＭ電極ともすべてのラインについてシ
ョートした形になる。すなわち、液晶層を挟む上下電極
がショートした形になる。この状態で、偏光板２３を貼
り付けても、液晶の点灯表示は見られず、従って、すじ
状むらは現われない。

【００４９】次に、表基板２２の表側に偏光板２４を貼
る場合は、電極部２５が上方を向く。図８の例（本発明
の実施形態）では、セル設置台４０に噴霧器４２を設
け、台４０にセルを設置後に、噴霧器４２から純水を噴
出させるようにしている。この純水の噴出量は、電極部
２５を十分に濡らすように、２ｃｃ／秒の水量を０．５
秒間噴出するように設計されている。このように、電極
部２５を十分濡らす事によって、ＣＯＭ電極，ＳＥＧ電
極は全てショートした形になり（すなわち、液晶層を挟
む上下電極がショートした形になり）、液晶の点灯表示
は見られず、すじ状むらを防止できる。純水は数分間で
蒸発し、その後の工程には影響を与えない。

【００５０】両面に電極がある機種については、上述の
導体接触と純水によるショートを組み合わせることで、
液晶の点灯表示は見られず、すじ状むらを防止できる。

【００５１】また、図９は図７に示す製造工程例の変形
例を示す図である。図９の例では、図７に示したような
導電性の弾性体（ゴム）４１を設置した部分に、導電性
の弾性体４１のかわりに、純水を含ませるための弾性体
（スポンジ）４３を設置する。このスポンジ４３は高さ
１ｍｍに設計し、偏光板２３を貼り付ける時に電極部２
５に接触させるようにしている。また、図９の例では、
このスポンジ４３に純水を供給するための配水管４４が
設けられ、スポンジ４３を常に純水で湿らせているよう
にしている。この湿っているスポンジ（純水を含んだス
ポンジ）４３に電極部２５が接触する事で、電極部２５
はＣＯＭ，ＳＥＧラインのすべてがショートする事にな
る。これにより、偏光板貼り付け工程での静電気による
点灯はなくなり、すじ状むらを低減させることができ
る。

【００５２】また、本発明の他の実施形態として、偏光
板のセパレータ（フィルム）を剥してから偏光板を液晶
セルに貼り付けるまでの数秒間に、偏光板をイオナイザ
ーで除電することもできる（すなわち、偏光板貼り付け
工程時に、液晶層の非点灯状態を保持させ、貼り付ける
直前の偏光板を除電することもできる）。なお、ここ
で、イオナイザーとしては例えばヒューグル製のものを
用いることができ、また、エアーの風量は１００ｃｃ／
秒とすることができる。イオナイザーのエアーを当てる
ことで、偏光板の表面電位は、図１０に示すように低減
する。イオナイザーのエアーを当てる時間は、偏光板の
表面電位がほぼ１００Ｖ以下となるまでの期間（図１０
の例では２秒）に設定することができる。偏光板の表面
電位が１００Ｖ以下になる事で、液晶層にかかる電位
は、１Ｖ程度になる。液晶層にかかる電圧を１Ｖ以下に
する事で、液晶の点灯は起きない。これは液晶パネルの
ＩＶ測定のグラフ（図１１）からも読み取る事ができ
る。なお、図１１において、１．５Ｖ付近に見られるピ
ークは液晶が反転（点灯）する時に現れる電流である。
つまり、この系では約１．５Ｖの電圧が液晶にかかるこ
とで液晶が点灯することが判る。

【００５３】また、本発明において、すじ状むらを防止
するのに、実験２の結果を利用することもできる。すな
わち、先に述べた工程フローにほぼ準じ、真空スクリー
ニング工程の後に多湿放置工程を加えることができる。
多湿放置条件は、３０℃９０％３０分と規定し、恒温恒
湿炉中で放置する。この工程によって、基板は水分を含
み、乾燥工程によって減少した分のほぼ５０％が元に戻
る（図３を参照）。この多湿放置によって基板に含まれ
た水分は基板表面側に偏り、表面に発生する静電気を防
止するには十分である。これによって、この状態で偏光
板の貼り付けを行えば、静電気に曝されても、すじ状む
らは発生しない。偏光板貼り付け工程以降の工程は通常
の工程に準ずる。

【００５４】以上のように、本発明では、偏光板貼り付
け工程時に、液晶層の非点灯状態を保持させるようにし
ている。すなわち、すじ状むらは偏光板貼り付け工程で
の静電気が液晶層に影響する事によって生じる。静電気
によって液晶層に電圧がかかる時、液晶は点灯状態とな
る。この液晶の点灯状態は偏光板を通す事なく目視で確
認できる。これが液晶層への電圧が印加の有無の目安に
なる。また、液晶が点灯状態にならなければ、すじ状む
らが発生しない事は確かめられている。つまり、工程内
での静電気による液晶の点灯とすじ状むらとの因果関係
は確かめられており、液晶の点灯有無により、すじ状む
らが発生するか否かが判断できる。また、液晶の点灯有
無を目安にする事で、静電気を防止する方法の探索が容
易になる。

【００５５】より具体的に、本発明では、偏光板貼り付
け工程時に、液晶層を挟む上下電極を全てショートした
状態に保持するようにしている。すなわち、静電気で液
晶層に電圧がかからないようにするためには、液晶層を
挟んでいるＳＥＧラインとＣＯＭライン（液晶層を挟ん
だ上部電極と下部電極）をショートしておく。これによ
って、液晶層は電気的にシールドされた状態になる。こ
のシールド状態では、表面に大きな静電気が印加されて
も、液晶層に影響を与える事はない。

【００５６】例えば、偏光板貼り付け工程時に、偏光板
を貼り付ける直前に、比抵抗が１０ ⁸Ωｃｍ以下の流動
体を用いて、外部接続用の電極部を湿らすことができ
る。すなわち、上下電極のショート状態を保持する方法
として、電極部を純水などで湿らす方法がある。これは
固形物などを接触させてショートさせる方法に比べ、電
極部が上方を向いた場合など、固形物を接触しにくい時
には有効である。また、流動体の比抵抗を１０⁸Ωｃｍ
とした根拠は、液晶の比抵抗１０¹²Ωｃｍに比べ、抵抗
体として２桁小さい事にある。つまり、この値より小さ
くすることで、静電気がかかり電圧印加された時にも、
液晶層に電圧がかかる前に流動体を介して電流を流すこ
とができる。具体的には、液晶層の厚み（１０ミクロ
ン）および面積（３ｃｍ²）に対し、流動体が形成する
抵抗体は、厚みが５００ミクロン、面積が０．０１ｃｍ
²であるとすると、抵抗は、それぞれ、３Ｅ９Ω，２Ｅ
７Ωとなる。工程を観察すると静電気によって点灯する
時間は数十分である。これを以上のような抵抗体を介す
る事で、時定数も２桁落ち、１分以下となる。実験から
点灯時間が１分以下であれば、すじ状むらが発生しない
事が確かめられた。

【００５７】ここで、流動体としては、エタノールもし
くは純水を用いることができる。すなわち、流動体とし
て、簡便に取り扱えるものとして、エタノールもしくは
純水を採用することができる。また、純水などは特に乾
燥工程を入れることなく、蒸発し、後工程に不具合を与
えないという利点をもつ。

【００５８】また、本発明では、偏光板貼り付け工程時
に、液晶層の非点灯状態を保持させ、貼り付ける直前の
偏光板を除電することもできる。より具体的に、液晶層
に１Ｖ以上の電圧が加わらないように偏光板を除電する
こともできる。すなわち、偏光板貼り工程での静電気の
主な源は、偏光板自体の帯電である。これを効果的に除
電する事によって、すじ状むらが低減できる。従来では
このような不具合の要因が偏光板貼り工程にあることは
知られていなかった。今回の実験でこの事を明らかに
し、工程改善ができた。また、液晶層に印加される電圧
を１Ｖ以下にする事は、先に述べたように、点灯電圧と
すじ状むら発生電圧との因果関係による。

【００５９】また、本発明では、偏光板貼り付け工程時
に、液晶層の非点灯状態を保持させ、偏光板貼り付け工
程の前になされる液晶セル乾燥工程時に、基板の乾燥脱
水によって起きる液晶セル質量の減量分を５０％以上元
に戻した後、偏光板貼り付け工程を行うこともできる。
より具体的に、偏光板貼り付け工程の前に、液晶セルを
多湿環境（相対湿度９０％以上）に３０分以上保管する
こともできる。すなわち、基板が十分な水分量を有して
いる時には、基板表面の静電気量が低減する。これは表
面抵抗が低減する事による。これを利用することで、従
来の偏光板貼り工程を変更する事なく、すじ状むらが発
生しない工程に改善できる。

【００６０】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項１０記載の発明によれば、基板と、上下電極と、液
晶層と、配向膜と、偏光板とを有する液晶表示装置の製
造方法において、偏光板貼り付け工程時に、液晶層の非
点灯状態を保持させるようにしており、これにより、す
じ状むらの発生を防止できる。

【００６１】特に、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の液晶表示装置の製造方法において、偏光板貼
り付け工程時に、液晶層を挟む上下電極を全てショート
した状態に保持することによって、液晶層は電気的にシ
ールドされた状態になり、このシールド状態では、表面
に大きな静電気が印加されても、液晶層に影響を与える
事がなくなり、すじ状むらの発生を防止できる。

【００６２】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項２記載の液晶表示装置の製造方法において、偏光板貼
り付け工程時に、偏光板を貼り付ける直前に、比抵抗が
１０ ⁸Ωｃｍ以下の流動体を用いて、外部接続用の電極
部を湿らすことにより、静電気がかかり電圧印加された
時にも液晶層に電圧がかかる前に流動体を介して電流が
流れ、すじ状むらの発生を防止できる。

【００６３】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項３記載の液晶表示装置の製造方法において、流動体と
して、エタノールもしくは純水を用いるようにしてお
り、この場合には、流動体を簡便に取り扱うことができ
る。また、純水などは特に乾燥工程を入れることなく、
蒸発し、後工程に不具合を与えないという利点をもつ。

【００６４】また、請求項５，請求項６記載の発明によ
れば、基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜と、偏光
板とを有する液晶表示装置の製造方法において、偏光板
貼り付け工程時に、液晶層の非点灯状態を保持させ、貼
り付ける直前の偏光板を除電することによって、すじ状
むらが低減できる。

【００６５】また、請求項７，請求項８記載の発明によ
れば、基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜と、偏光
板とを有する液晶表示装置の製造方法において、偏光板
貼り付け工程時に、液晶層の非点灯状態を保持させ、偏
光板貼り付け工程の前になされる液晶セル乾燥工程時
に、基板の乾燥脱水によって起きる液晶セル質量の減量
分を５０％以上元に戻した後、偏光板貼り付け工程を行
うので、従来の偏光板貼り付け工程を変更する事なく、
すじ状むらの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】すじ状むらのメカニズムを説明するための図で
ある。

【図２】偏光板貼り付け工程での帯電状態の予想図であ
る。

【図３】液晶セルの質量を、乾燥工程の前後、および３
０℃９０％ＲＨ環境に放置して経時で、測定した結果を
示す図である。

【図４】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す図で
ある。

【図５】本発明に係る液晶表示装置の構成例を示す図で
ある。

【図６】基板に偏光板を貼る工程を説明するための図で
ある。

【図７】本発明の実施形態を説明するための図である。

【図８】本発明の実施形態を説明するための図である。

【図９】図７に示す製造工程例の変形例を示す図であ
る。

【図１０】イオナイザーのエアーを当てることで、偏光
板の表面電位の変化を示す図である。

【図１１】液晶パネルの電流電圧特性を示す図である。

【符号の説明】

１液晶層２，３配向膜４，５ＩＴＯ電極６，７基板８イオン不純物５０加圧ローラ２１裏基板２２表基板２３偏光板２４偏光板２５配線（電極）３０ドットマトリクス部３１シール４０台４１導電性の弾性体４２噴霧器４３弾性体（スポンジ）４４配水管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堂浦昭次東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H088 EA03 FA10 FA14 FA17 FA18 FA21 FA23 FA24 FA29 FA30 GA02 HA06 HA08 JA05 KA24 MA04 MA18 2H091 FA08X FA08Z FC24 FC25 FC29 FC30 FD08 FD15 GA01 GA17 LA01 LA07 LA09 LA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜
と、偏光板とを有する液晶表示装置の製造方法におい
て、偏光板貼り付け工程時に、液晶層の非点灯状態を保
持させ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、偏光板貼り付け工程時に、液晶層を挟む上下
電極を全てショートした状態に保持することを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】請求項２記載の液晶表示装置の製造方法
において、偏光板貼り付け工程時に、偏光板を貼り付け
る直前に、比抵抗が１０⁸Ωｃｍ以下の流動体を用い
て、外部接続用の電極部を湿らすことを特徴とする液晶
表示装置の製造方法。
【請求項４】請求項３記載の液晶表示装置の製造方法
において、流動体として、エタノールもしくは純水を用
いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜
と、偏光板とを有する液晶表示装置の製造方法におい
て、偏光板貼り付け工程時に、液晶層の非点灯状態を保
持させ、貼り付ける直前の偏光板を除電することを特徴
とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】請求項５記載の液晶表示装置の製造方法
において、液晶層に１Ｖ以上の電圧が加わらないように
偏光板を除電することを特徴とする液晶表示装置の製造
方法。
【請求項７】基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜
と、偏光板とを有する液晶表示装置の製造方法におい
て、偏光板貼り付け工程時に、液晶層の非点灯状態を保
持させ、偏光板貼り付け工程の前になされる液晶セル乾
燥工程時に、基板の乾燥脱水によって起きる液晶セル質
量の減量分を５０％以上元に戻した後、偏光板貼り付け
工程を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】請求項７記載の液晶表示装置の製造方法
において、偏光板貼り付け工程の前に、液晶セルを相対
湿度９０％以上の環境に３０分以上保管することを特徴
とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】基板と、上下電極と、液晶層と、配向膜
と、偏光板とを有する液晶表示装置において、請求項１
乃至請求項８のいずれか一項の製造方法で製造された液
晶表示装置。
【請求項１０】請求項９記載の液晶表示装置におい
て、基板にはポリマーフィルム基板が用いられることを
特徴とする液晶表示装置。