JP2002296598A

JP2002296598A - 液晶装置用基板の製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JP2002296598A
Application number: JP2001097542A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yazaki; 正幸矢崎; Kenichi Yamada; 健一山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】レベリング工程時間を無制限に長くすることな
く、均一な厚みの配向膜を乾燥むらなく形成する。【解決手段】ポリイミド溶液が塗布された基板は、レベ
リング槽８２の筐体内において溶媒雰囲気下に放置され
てレベリングされる。レベリング状態検出部８６は配向
膜の膜ムラの状態を２次元ＣＣＤを用いて検出する。レ
ベリング状態検出部８６が十分なレベリング状態になっ
たことを検出すると、工程制御部８７は搬送機構に制御
信号を出力して、基板が載置されたパレット８４を乾燥
炉８３に移動させる。これにより、乾燥工程が開始され
る。乾燥工程の開始がレベリング状態に応じて決定され
ており、製造時間を無制限に長くすることなく、平坦な
配向膜が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、均一の厚みを有し
乾燥むらがない配向膜を短い製造時間で形成するための
液晶装置用基板の製造装置及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラ
ス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構
成される。液晶ライトバルブでは、一方の基板に、例え
ば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、Ｔ
ＦＴと称す）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他
方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液
晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、
画像表示を可能にする。

【０００３】ＴＦＴを配置したＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基
板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。
両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わさ
れた後、液晶が封入される。

【０００４】パネル組立工程においては、先ず、各基板
工程において夫々製造されたＴＦＴ基板と対向基板との
対向面、即ち、対向基板及びＴＦＴ基板の液晶層と接す
る面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行わ
れる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール
部が形成される。ＴＦＴ基板と対向基板とをシール部を
用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化
させる。シール部の一部には切り欠きが設けられてお
り、この切り欠きを介して液晶を封入する。

【０００５】配向膜を形成してラビング処理を施すこと
で、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向
膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで
塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基
板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面
に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、
配向膜表面に細かい溝を形成し、あるいは高分子側鎖を
一方向に配列して配向異方性の膜にするものであり、配
向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子
の配列を規定することができる。

【０００６】配向膜の形成工程は、ポリイミド溶液の基
板上への塗布工程と、その乾燥工程とを有する。更に、
乾燥工程は、プリベーク工程とポストベーク工程とを有
する。配向膜の塗布方法としては、印刷、インクジェッ
ト及びスプレー法等を採用することができる。配向膜は
表示特性に著しく影響を与えるので、その厚さ等の精度
を高くするために、例えば、印刷を行う場合にはフレキ
ソ印刷法を採用する。塗布されたポリイミド溶液から乾
燥工程において溶媒を除去することで、所定の厚さの配
向膜を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶装
置用基板に印刷法等によって塗布された配向膜の表面は
凹凸を有している。例えば、フレキソ印刷法を採用した
場合には、フレキソ印刷機の版の溝の影響によって、塗
布された膜面は平坦になっていない。他のインクジェッ
トやスプレー法等を採用した場合でも、塗布後の膜面は
凹凸を有する。このような状態で乾燥が行われると、膜
ムラが固定され平滑性が悪い配向膜が形成されてしま
う。

【０００８】そうすると、配向膜による電圧降下の影響
によって透過率むらが生じ、表示画像の不均一性による
不良が発生する。また、プレチルト角は、配向膜の膜厚
依存性を有しており、膜ムラによってプレチルト角のば
らつきが生じ、同様に表示画像の不均一性による不良が
発生してしまう。

【０００９】そこで、これらの不具合を除去するため
に、塗布膜形成後、焼成工程前に一定時間放置して平滑
化（レベリング）することも考えられる。長い時間放置
すればする程、レベリングの精度が向上する。しかしな
がら、無制限にレベリング処理の時間を長くすると、配
向膜形成工程が極めて長時間となり、製造に長期間を要
してしまう。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、十分なレベリング精度が得られた否かを判
定可能にすることにより、品質と製造時間との関係を最
適化することができる液晶装置用基板の製造装置及び製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶装置用
基板の製造装置は、表面に配向膜溶液が塗布された基板
をレベリング処理するレベリング手段と、前記レベリン
グ処理による前記基板の表面の配向膜溶液の外観変化の
状態を検出する外観検出手段と、前記外観検出手段の検
出結果によって、前記配向膜溶液のレベリング状態を判
定し判定結果を出力する判定手段と、前記判定手段の判
定結果に基づいて、前記レベリング手段によるレベリン
グ処理を終了させる工程制御手段とを具備したことを特
徴とする。

【００１２】このような構成によれば、表面に配向膜溶
液が塗布された基板はレベリング手段によってレベリン
グされる。レベリング手段による配向膜溶液の外観変化
の状態は外観検出手段によって検出される。判定手段
は、外観検出の結果によってレベリング状態を判定す
る。工程制御手段は、配向膜溶液のレベリング状態が十
分な状態に達すると、レベリング処理を終了させる。こ
れにより、製造時間を無制限に長くすることなく十分な
レベリング状態を得る。

【００１３】また、前記工程制御手段は、前記レベリン
グ処理を終了させると前記基板表面の配向膜溶液の乾燥
処理を実施させることを特徴とする。

【００１４】このような構成によれば、十分なレベリン
グ状態となってレベリング処理が終了すると、乾燥処理
が開始される。レベリング処理後に乾燥が行われて、乾
燥ムラが生じていない配向膜が形成される。

【００１５】また、前記外観検出手段は、反射光学系を
用いた光学手段と、前記基板表面の反射光によって前記
配向膜溶液の外観変化の状態を検出する光検出手段とを
具備したことを特徴とする。

【００１６】このような構成によれば、反射光学系及び
光検出手段によって高精度の検出が行われる。

【００１７】また、前記光検出手段は、２次元カラーＣ
ＣＤによって構成されることを特徴とする。

【００１８】このような構成によれば、反射光の検出
は、２次元のカラー画像として取得される。

【００１９】また、前記判定手段は、前記光検出手段が
検出した前記基板表面の反射光の波長分布によってレベ
リング状態を判定することを特徴とする。

【００２０】このような構成によれば、配向膜の膜ムラ
によって生じる光の干渉を、判定手段は反射光の波長分
布によって検出する。波長分布を調べることでレベリン
グの状態を判定することができる。

【００２１】また、前記判定手段は、前記基板表面の反
射光の緑色光と赤色光との輝度比及び緑色光と青色光と
の輝度比の少なくとも一方によってレベリング状態を判
定することを特徴とする。

【００２２】このような構成によれば、基板表面の反射
光の緑色光と赤色光との輝度比及び緑色光と青色光との
輝度比の少なくとも一方によって波長分布が分かり、配
向膜の膜ムラが分かる。膜ムラが生じていない場合の波
長分布との比較によって、レベリング状態を判定する。

【００２３】また、前記判定手段は、前記基板表面の所
定領域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの緑
色信号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成分
と青色信号成分との出力比の少なくとも一方によってレ
ベリング状態を判定する。

【００２４】このような構成によれば、２次元カラーＣ
ＣＤの出力を利用することで、基板からの反射光の波長
分布を容易に調べることができる。

【００２５】また、前記判定手段は、前記基板表面の複
数の領域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの
緑色信号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成
分と青色信号成分との出力比の少なくとも一方の全領域
の値の差が所定の範囲内にあるか否かによってレベリン
グ状態を判定することを特徴とする。

【００２６】このような構成によれば、２次元カラーＣ
ＣＤの出力によって反射光の波長分布が分かる。配向膜
に膜ムラがある場合には、各領域毎に波長分布が異な
る。各領域の波長分布の差、即ち、２次元カラーＣＣＤ
の出力比の差が所定の範囲内にあるか否かによって、膜
ムラが無くなったことを検出することができる。

【００２７】また、前記判定手段は、前記基板表面の複
数の領域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの
緑色信号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成
分と青色信号成分との出力比の少なくとも一方が全領域
において所定の範囲内にあるか否かによって、レベリン
グ状態を判定することを特徴とする。

【００２８】このような構成によれば、２次元カラーＣ
ＣＤの出力比によって配向膜の膜厚を判定可能である。
従って、全領域の出力比が所定の範囲内にあるか否かに
よって、レベリング状態を判定することができる。

【００２９】本発明に係る液晶装置用基板の製造方法
は、基板上に配向膜溶液を塗布する塗布工程と、前記配
向膜溶液の外観変化の状態を検出する外観検出工程と、
前記外観検出工程の検出結果によって、前記配向膜溶液
のレベリング状態を判定し判定結果を得る判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づいてレベリング処理を終
了させる工程と、前記レベリング処理終了後の配向膜溶
液を乾燥させる乾燥工程とを具備したことを特徴とす
る。

【００３０】このような構成によれば、配向膜溶液が基
板上に塗布される。時間の経過と共に配向膜溶液はレベ
リングされる。配向膜溶液の外観変化の状態を検出する
ことによって、配向膜溶液のレベリング状態を判定す
る。この判定結果に基づいて十分なレベリング状態に達
したことが示された場合には、レベリング処理を終了さ
せ、配向膜溶液を乾燥させる。これにより、製造時間を
無制限に長くすることなく、十分なレベリング状態の配
向膜を形成することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態に係る液晶装置用基板の製造装置を示す説
明図である。図２は液晶装置の画素領域を構成する複数
の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
図３はＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各
構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４
は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する
組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置
で切断して示す断面図である。また、図５は液晶装置を
詳細に示す断面図である。図６はパネル組立工程を示す
フローチャートである。図７は図１中のレベリング状態
検出部８６の具体的な構成を示す説明図である。図８は
レベリング状態と波長分布との関係を示すグラフであ
る。また、図９は配向膜形成工程を具体的に示すフロー
チャートであり、図１０はレベリング工程を具体的に示
すフローチャートである。

【００３２】本実施の形態はレベリング工程時のレベリ
ングの状態を逐次検出し、検出結果に基づいてレベリン
グ時間を制御することにより、品質と製造時間との関係
を最適化するようにしたものである。

【００３３】先ず、図２乃至図５を参照して、液晶パネ
ルの構造について説明する。

【００３４】液晶パネルは、図３及び図４に示すよう
に、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間
に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には
画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置され
る。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価
回路を示している。

【００３５】図２に示すように、画素領域においては、
複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差す
るように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画
された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置され
る。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に
対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素
電極９ａが接続される。

【００３６】ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によっ
てオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された
画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９
ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電
圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列
に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によっ
て、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間
よりも例えば３桁程長い時間の保持が可能となる。蓄積
容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラ
スト比の高い画像表示が可能となる。

【００３７】図５は、一つの画素に着目した液晶パネル
の模式的断面図である。

【００３８】ガラスや石英等の素子基板１０には、ＬＤ
Ｄ構造をなすＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０
は、チャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ、ドレイン領域
１ｅが形成された半導体層に絶縁膜２を介してゲート電
極をなす走査線３ａが設けられてなる。ＴＦＴ３０上に
は第１層間絶縁膜４を介してデータ線６ａが積層され、
データ線６ａはコンタクトホール５を介してソース領域
１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第２層
間絶縁膜７を介して画素電極９ａが積層され、画素電極
９ａはコンタクトホール８を介してドレイン領域１ｅに
電気的に接続される。

【００３９】走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供
給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、
ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、デ
ータ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与え
られる。

【００４０】また、半導体層にはドレイン領域１ｅから
延びる蓄積容量電極１ｆが形成されている。蓄積容量電
極１ｆは、誘電体膜である絶縁膜２を介して容量線３ｂ
が対向配置され、これにより蓄積容量７０を構成してい
る。画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂から
なる配向膜１６が積層され、所定方向にラビング処理さ
れている。

【００４１】一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基
板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領
域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第
１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３に
よって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチ
ャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅ
に入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対
向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成さ
れている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂
からなる配向膜２２が積層され、所定方向にラビング処
理されている。

【００４２】そして、素子基板１０と対向基板２０との
間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３
０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画
像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電
極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分
子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示
を可能にする。

【００４３】図３及び図４に示すように、対向基板２０
には表示領域を区画する額縁としての第２遮光膜４２が
設けられている。第２遮光膜４２は例えば第１遮光膜２
３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されてい
る。

【００４４】第２遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入
するシール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に
形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形
状に略一致するように配置され、素子基板１０と対向基
板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１
０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた
素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５
０を注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶
注入口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を
封止材７９で封止するようになっている。

【００４５】素子基板１０のシール材４１の外側の領域
には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基
板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接
する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられてい
る。素子基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側
に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複
数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０の
コーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１
０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導
通材６５が設けられている。

【００４６】次に、図６を参照してパネル組立工程につ
いて説明する。素子基板１０（ＴＦＴ基板）と対向基板
２０とは、別々に製造される。ステップＳ1 ，Ｓ6 で夫
々用意されたＴＦＴ基板及び対向基板２０に対して、次
のステップＳ2 ，Ｓ7 では、ポリイミド溶液を塗布して
配向膜１６，２２を形成する。次に、ステップＳ3 ，Ｓ
8 において、素子基板１０表面の配向膜１６及び対向基
板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理を施
す。

【００４７】次に、ステップＳ4 ，Ｓ9 において、洗浄
工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生
じた塵埃を除去するためのものである。

【００４８】洗浄工程が終了すると、ステップＳ5 にお
いて、シール材４１、及び導通材６５（図３参照）を形
成する。次に、ステップＳ10で、素子基板１０と対向基
板２０とを貼り合わせ、ステップＳ11でアライメントを
施しながら圧着し、シール材４１を硬化させる。最後
に、ステップＳ12において、シール材４１の一部に設け
た切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を
封止する。

【００４９】図６のステップＳ2 ，Ｓ7 の配向膜形成は
図１の装置によって行われる。図１において、フレキソ
印刷機８１は、フレキソ印刷法によって、図２及び図３
等に示す素子基板１０及び対向基板２０等の液晶基板の
表面に配向膜となるポリイミド溶液を塗布する。なお、
フレキソ印刷機８１は、図１の例ではパレット８４上に
載置された液晶基板に対してポリイミド溶液を印刷する
ようになっている。

【００５０】フレキソ印刷機８１によって印刷が行われ
た液晶基板を載せたパレット８４は、図示しない搬送機
構によって、レベリング槽８２に搬送される。なお、搬
送機構は、後述する工程制御部８７からの制御信号によ
って、搬送動作が制御されるようになっている。

【００５１】レベリング槽８２は、配向膜を構成するポ
リイミド溶液の溶媒と同一の溶媒が充満した筐体８５を
有している。液晶基板が載置されたパレット８４はこの
筐体８５内に搬送され、溶媒雰囲気下において、所定時
間放置されるようになっている。これにより、液晶基板
表面に塗布されたポリイミド溶液のレベリングが行われ
る。

【００５２】ポリイミド溶液のレベリングは、溶媒雰囲
気中で行われるので、レベリング時に溶媒が蒸発してポ
リイミド溶液が乾燥することが防止される。これによ
り、レベリング時に乾燥が進行してしまい乾燥ムラが生
じてしまうという事態は発生しない。

【００５３】工程制御部８７からレベリング処理を終了
して次の乾燥工程に移行するための制御信号が搬送機構
に入力されると、液晶基板が載置されたパレット８４
は、乾燥炉８３に搬送される。乾燥炉８３は、パレット
８４上の液晶基板の表面をプリベーク及びポストベーク
処理して乾燥させるようになっている。

【００５４】本実施の形態においては、レベリング処理
の終了タイミングをレベリング状態検出部８６によって
検出するようになっている。レベリング状態検出部８６
は、レベリング槽８２におけるレベリングの状態を検出
し、配向膜が十分に平滑化されたか否かを判定して、判
定結果を工程制御部８７に出力するようになっている。
工程制御部８７はレベリング状態検出部８６の判定結果
に基づいて、搬送機構を制御するための制御信号を出力
する。即ち、レベリング状態検出部８６の検出結果によ
って、十分にレベリングされたことが検出されると、パ
レット８４をレベリング槽８２から乾燥炉８３に搬送さ
せる。

【００５５】図７は図１中のレベリング状態検出部８６
の具体的な構成を示す説明図である。

【００５６】ステージ７１は筐体８５内に設けられてい
る。ステージ７１にはステージピン７７が植設されてい
る。図示しない搬送機構によって、ステージピン７７上
にはレベリング処理中又はレベリング処理を一時中断し
た状態の基板７２が載置される。ステージ７１の上方に
は、図示しない投光ビーム出射部が固定されており、投
光ビーム出射部は、基板７２に対して上方斜めから投光
ビームを出射することができるようになっている。投光
ビームは基板７２によって反射する。基板７２からの投
光ビームの反射光の光路上には、受光レンズ７３が設け
られている。

【００５７】なお、投光ビーム出射部としては例えばハ
ロゲンランプを採用することができ、投光ビームとして
白色光を出射させる。また、投光ビーム出射部として
は、例えばＲ，Ｇ，Ｂ光を順次に出射するものであって
もよい。投光ビーム出射部は熱線フィルタを用いて、基
板７２の表面の発熱を抑制する構成となっている。

【００５８】受光レンズ７３は例えば凸レンズであり、
反射光を屈折させて通過させる。受光レンズ７３を通過
した光の光路上には、２次元ＣＣＤ７４の受光面が配設
されている。２次元ＣＣＤ７４は受光面に入射した光の
光量に応じた出力をコンピュータ７５に出力するように
なっている。

【００５９】コンピュータ７５は、２次元ＣＣＤ７４の
出力に基づいて、基板７２表面の配向膜のレベリング状
態を判定するようになっている。投光ビームは所定のビ
ーム幅を有し、基板７２の表面の配向膜（ポリイミド溶
液）の膜厚に応じた反射率で反射する。従って、配向膜
の膜厚にムラがある場合には、領域毎に光の干渉が異な
る為、反射光の波長分布が異なる。

【００６０】図８は横軸に波長をとり縦軸に反射光量
（２次元ＣＣＤ７４の出力）をとって、膜厚差による波
長分布の相違を説明するためのグラフである。

【００６１】図８（ｃ）は、レベリングが終了し膜厚が
安定した場合の２次元ＣＣＤ７４の出力の波長分布を示
している。これに対し、図８（ａ），（ｂ）はレベリン
グ過程において膜厚が異なっている場合の２次元ＣＣＤ
７４の出力の波長分布を示している。

【００６２】従って、図８（ｃ）に近似した波長分布が
得られた場合に、十分なレベリング状態に達したものと
判定することができる。コンピュータ７５は２次元ＣＣ
Ｄ７４の出力から反射光の波長分布を取得して、レベリ
ングの状態を判定する。

【００６３】なお、投光ビームのビーム幅が基板７２の
表面に比べて狭い場合でも、レベリング状態は基板７２
で一様に変化すると考えられるので、基板７２の一部か
らの投光ビーム反射光によってレベリング状態を推定す
ることができる。なお、投光ビームは基板７２の中央近
傍の位置に照射するようにした方がよい。

【００６４】コンピュータ７５は、演算量を低減するた
めに、波長分布を所定の色成分同士の比によって求め
る。また、コンピュータ７５は、波長分布の算出に際し
て、演算量を低減するために、２次元ＣＣＤ７４の受光
面を複数機領域に分割して処理する。例えば、コンピュ
ータ７５は、２次元ＣＣＤ７４を３２の領域に分割し
て、各領域からのＲ，Ｇ，Ｂ画素の輝度の平均値を求め
る。コンピュータ７５は、各領域のＲ，Ｇ，Ｂ画素の輝
度の平均値を用いて、Ｇ／Ｒ及びＧ／Ｂの輝度比を求め
る。レベリングが終了し膜厚が安定した状態（図８
（ｃ））とレベリング過渡状態（図８（ａ），（ｂ））
とでは、図８（ａ）乃至（ｃ）の比較から明らかなよう
に、輝度比が異なる。

【００６５】メモリ７６には、投光ビームの種類、入射
角及び配向膜の適正な膜厚等の条件に応じて、十分なレ
ベリング状態に達したと考えられる状態の輝度比の情報
が格納されている。コンピュータ７５は、２次元ＣＣＤ
７４の出力に基づいて求めた各領域の輝度比と、メモリ
７６に格納されている輝度比とを比較することにより、
各領域の輝度比の絶対値が所定の範囲内にあるか否かを
判定すると共に、各領域の輝度比同士のばらつきが所定
の範囲内にあるか否かを判定する。コンピュータ７５は
これらの判定結果によって、レベリングが十分な状態に
達したか否かを判定し、判定結果を出力するようになっ
ている。

【００６６】この判定結果は工程制御部８７（図１参
照）に供給される。工程制御部８７は、レベリングが十
分な状態に達したことを示す判定結果が与えられると、
図示しない搬送機構に制御信号を出力してパレット８４
を乾燥炉８３に搬送して、乾燥工程を実施させるように
なっている。

【００６７】次に、このように構成された実施の形態の
作用について図９及び図１０のフローチャートを参照し
て説明する。

【００６８】図９のステップＳ21の配向膜形成工程にお
いては、先ず、配向膜となるポリイミド溶液を素子基板
１０又は対向基板２０等の基板（図７の基板７２）表面
に塗布する。図１の例ではフレキソ印刷法を用いる例に
ついて示しているが、ポリイミド溶液の塗布方法は印刷
法だけでなく、インクジェット法やスプレー法等の種々
の方法を採用することができる。

【００６９】次に、ステップＳ22のレベリング工程が実
施される。レベリング工程においては、例えばポリイミ
ド溶液が塗布された基板７２をパレット８４上に載置し
た状態で、レベリング槽８２の筐体８５内に配置する。
筐体８５は溶媒雰囲気となっており、レベリング工程で
は、基板７２上の配向膜（ポリイミド溶液）は乾燥する
ことなくレベリングされる。レベリングは時間と共に進
行する。

【００７０】図１０のステップＳ25においては、光強度
の検出が行われる。即ち、基板７２は搬送されてステー
ジ７１のステージピン７７上に載置される。この状態で
図示しない投光ビーム出射部から投光ビームを基板７２
表面に投光させる。投光ビームは、基板７２の配向膜に
て反射し、反射光が基板７２表面上方に配置した受光レ
ンズ７３に入射する。反射光は、受光レンズ７３を通過
して２次元ＣＣＤ７４の受光面に入射する。

【００７１】２次元ＣＣＤ７４は、受光した光を光電変
換して、出力をコンピュータ７５に出力する。コンピュ
ータ７５は、２次元ＣＣＤ７４の受光面を例えば３２の
領域に分割し、各領域の波長分布を調べる。即ち、コン
ピュータ７５は各領域毎にＲ，Ｇ，Ｂ輝度レベルを検出
する。そして、コンピュータ７５は、ステップＳ26にお
いて、各領域毎に、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比を算出して波
長分布を求める。

【００７２】配向膜に膜ムラが発生している場合、領域
毎に波長分布は異なり、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比は各領域
の膜厚に応じた値となる。また、波長分布から配向膜の
膜厚も把握可能である。

【００７３】コンピュータ７５は、メモリ７６から適正
な膜厚で十分なレベリングが終了した場合に対応した輝
度比の情報を読み出して、算出した値と比較する。コン
ピュータ７５は、全ての領域について算出した輝度比と
メモリ７６から読み出した輝度比との差が所定値以内で
あると共に、全領域の算出した輝度比同士の差が所定値
以内である場合には、十分なレベリング状態に達したも
のと判断する。

【００７４】コンピュータ７５は、ステップＳ27におい
て、光強度比（輝度比）が適正な値になったか否かを判
定する。適正でない場合には、処理をステップＳ25に戻
して、繰返し計測をする。即ち、十分なレベリング状態
に達していないものと判断した場合には、基板７２が載
置されたパレット８４を引き続き筐体８５内に放置して
レベリング処理を継続させる。

【００７５】コンピュータ７５は、ステップＳ27におい
て各領域の強度比が適正な値になって十分なレベリング
状態に達したものと判断した場合には、この判定結果を
工程制御部８７に出力してレベリング処理を終了する。

【００７６】工程制御部８７は、配向膜（ポリイミド溶
液）のレベリング状態が十分な状態に達したことを示す
判定結果が入力されると、制御信号を搬送機構に出力し
て、基板７２が載置されたパレット８４を乾燥炉８３に
搬送する。乾燥炉８３においては、先ず、ステップＳ23
のプリベーク処理が行われて、ポリイミド溶液の溶媒が
除去され、更に、ステップＳ24においてポストペークが
行われる。こうして、均一で且つ適正な膜厚の配向膜が
乾燥ムラなく形成される。

【００７７】このように本実施の形態においては、レベ
リング状態検出部においてレベリングの状態を検出し、
十分なレベリング状態に達したことを検出すると、次の
乾燥工程に移行させるようになっており、品質と製造時
間との関係を適正にして、安定した品質の液晶装置用基
板を短期間で製造することができる。

【００７８】なお、本実施の形態においては、基板表面
の特定領域におけるビーム反射光を用いて、レベリング
の状態を検出したが、基板表面の全ての領域又は複数の
領域におけるビーム反射光を用いてレベリングの状態を
検出するようにしてもよい。また、２次元ＣＣＤの表示
面を３２の領域に分割して波長成分を検出する例を説明
したが、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素を含んでいれば、分割数は
適宜設定可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、十
分なレベリング精度が得られた否かを判定可能にするこ
とにより、品質と製造時間との関係を最適化することが
できるという効果を有する。その結果配向膜の膜厚むら
による電圧降下分布と膜厚むらによる液晶プレチルト角
分布を大幅に改善する効果を有し、表示むらのない高品
位の液晶装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置用基
板の製造装置を示す説明図。

【図２】液晶装置の画素領域を構成する複数の画素にお
ける各種素子、配線等の等価回路図。

【図３】ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された
各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。

【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封
入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線
の位置で切断して示す断面図。

【図５】液晶装置を詳細に示す断面図。

【図６】パネル組立工程を示すフローチャート。

【図７】図１中のレベリング状態検出部８６の具体的な
構成を示す説明図。

【図８】レベリング状態と波長分布との関係を示すグラ
フ。

【図９】配向膜形成工程を具体的に示すフローチャー
ト。

【図１０】レベリング工程を具体的に示すフローチャー
ト。

【符号の説明】８１…フレキソ印刷機８２…レベリング漕８３…乾燥炉８４…パレット８５…筐体８６…レベリング状態検出部８７…工程制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA30 AA55 BB13 CC01 CC31 DD06 FF41 FF51 GG02 GG12 GG24 HH04 HH12 JJ01 JJ08 JJ26 KK01 LL04 QQ26 QQ42 SS04 2H090 HC05 HC06 HC18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に配向膜溶液が塗布された基板をレ
ベリング処理するレベリング手段と、前記レベリング処理による前記基板の表面の配向膜溶液
の外観変化の状態を検出する外観検出手段と、前記外観検出手段の検出結果によって、前記配向膜溶液
のレベリング状態を判定し判定結果を出力する判定手段
と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記レベリング手
段によるレベリング処理を終了させる工程制御手段とを
具備したことを特徴とする液晶装置用基板の製造装置。
【請求項２】前記工程制御手段は、前記レベリング処
理を終了させると前記基板表面の配向膜溶液の乾燥処理
を実施させることを特徴とする請求項１に記載の液晶装
置用基板の製造装置。
【請求項３】前記外観検出手段は、反射光学系を用い
た光学手段と、前記基板表面の反射光によって前記配向膜溶液の外観変
化の状態を検出する光検出手段とを具備したことを特徴
とする請求項１に記載の液晶装置用基板の製造装置。
【請求項４】前記光検出手段は、２次元カラーＣＣＤ
によって構成されることを特徴とする請求項３に記載の
液晶装置用基板の製造装置。
【請求項５】前記判定手段は、前記光検出手段が検出
した前記基板表面の反射光の波長分布によってレベリン
グ状態を判定することを特徴とする請求項３に記載の液
晶装置用基板の製造装置。
【請求項６】前記判定手段は、前記基板表面の反射光
の緑色光と赤色光との輝度比及び緑色光と青色光との輝
度比の少なくとも一方によってレベリング状態を判定す
ることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置用基板の
製造装置。
【請求項７】前記判定手段は、前記基板表面の所定領
域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの緑色信
号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成分と青
色信号成分との出力比の少なくとも一方によってレベリ
ング状態を判定することを特徴とする請求項３に記載の
液晶装置用基板の製造装置。
【請求項８】前記判定手段は、前記基板表面の複数の
領域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの緑色
信号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成分と
青色信号成分との出力比の少なくとも一方の全領域の値
の差が所定の範囲内にあるか否かによってレベリング状
態を判定することを特徴とする請求項３に記載の液晶装
置用基板の製造装置。
【請求項９】前記判定手段は、前記基板表面の複数の
領域の反射光を検出する前記２次元カラーＣＣＤの緑色
信号成分と赤色信号成分との出力比及び緑色信号成分と
青色信号成分との出力比の少なくとも一方が全領域にお
いて所定の範囲内にあるか否かによってレベリング状態
を判定することを特徴とする請求項３に記載の液晶装置
用基板の製造装置。
【請求項１０】基板上に配向膜溶液を塗布する塗布工
程と、前記配向膜溶液の外観変化の状態を検出する外観検出工
程と、前記外観検出工程の検出結果によって、前記配向膜溶液
のレベリング状態を判定し判定結果を得る判定工程と、前記判定工程の判定結果に基づいてレベリング処理を終
了させる工程と、前記レベリング処理終了後の配向膜溶液を乾燥させる乾
燥工程とを具備したことを特徴とする液晶装置用基板の
製造方法。