JP2003107452A

JP2003107452A - 液晶表示パネルの製造方法、液晶表示装置の製造方法、および、液晶表示装置の製造装置

Info

Publication number: JP2003107452A
Application number: JP2001282383A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Wada; 竹彦和田; Hideaki Kunieda; 秀昭国枝; Fumiyuki Kunimoto; 文亨国本; Kazunari Ono; 和成小野
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の配向軸の方向と偏光板の透過軸の方向
とを一致させることで高い光学的透過率が得られる偏光
板調整方法を提供すること。【解決手段】液晶基板１０３の向きを既知な透過軸Ｔ
ｃを有するＴＦＴ側マスタ偏光板１０５に対して調整す
る基板位置調整工程と、カラーフィルタ偏光板１０７の
向きを既知な透過軸Ｔｃを有するＴＦＴ側マスタ偏光板
１０５に対して調整する偏光板位置調整工程と、両工程
の結果に基づいて、液晶基板１０３の配向軸Ｔｂの方向
と、カラーフィルタ偏光板１０７の透過軸Ｔｄの方向と
をほぼ一致させ、貼り合わせる工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
製造方法、液晶表示装置の製造方法、および、液晶表示
装置の製造装置に関し、より詳細には、液晶基板への偏
光板の貼付処理に特徴を有する、液晶表示装置パネルの
製造方法、液晶表示装置の製造方法、および、液晶表示
装置の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶などの電気光学物質を用いた電気光
学パネルを搭載した表示装置としては、アクティブマト
リクス駆動方式のもの、パッシブマトリクス駆動方式の
もの等が知られている。そして、投射型表示装置におい
てライトバルブとして用いられる電気光学パネルではア
クティブマトリクス駆動方式のものが用いられている。
このような電気光学パネルでは、偏光光を利用して表示
を行う。このため、入射側の偏光板と、対向基板の配向
方向（ラビング方向）と、アクティブマトリクス基板の
配向方向と、射出側の偏光板との各方向を所定の条件に
合わせておく必要がある。

【０００３】たとえば、特開２０００−２２１４６１号
公報に開示された方法では、対向基板またはアクティブ
マトリクス基板（以下、「基板」と総称する）はアライ
メント用のマークを有している。このアライメントマー
クに従って基板の配向処理を行う。また、偏光板は、そ
の光学軸（吸収軸または透過軸）に合わせて外形が予め
カットされている。そして、偏光板の外形（頂角や辺）
を基準として、基板のアライメントマークに対して偏光
板の位置合わせを行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開２０００−２２１
４６１号公報に開示された方法では、偏光板の外形と基
板のアライメントマークとによって、位置調整を行って
いる。このため、基板の配向方向と偏光板の光学軸（吸
収軸または透過軸）の方向とが必ずしも一致していない
という問題点がある。また、上記公報に開示された方法
では、アライメントマークを検出する際の検出誤差、配
向角度の誤差、偏光板の切断誤差、および偏光板の外形
（カット辺）の検出誤差が累積されてしまう。これによ
り、基板の配向方向と偏光板の光学軸の方向とを一致さ
せる際の精度がさらに低下してしまう。

【０００５】また、従来は基板に貼り付けられる偏光板
は、偏光板の製造業者により製造工程で予めカットされ
ている。そして、カットされた偏光板が基板に貼り付け
られる。このため、偏光板の外形精度、基板の外形精
度、および両者の貼り付け精度が相互に影響する。この
結果、偏光板を貼り付けた後のモジュール製品の設計に
おける自由度が制約を受けるという問題点がある。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、基板の配向軸の方向と偏光板の透過
軸の方向との一致精度を向上させることで、高い光学的
特性が得られる液晶表示装置の製造方法を提供すること
を第１の目的とする。また、基板に貼り合わされた偏光
板が高精度な外形寸法を有する液晶表示装置、の製造方
法を提供することを第２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決し、
目的を達成するために、第１の発明にかかる液晶表示パ
ネルの製造方法は、まず、２枚の透明基板と、２枚の透
明基板の間に封入された液晶材料と、を有する液晶基板
を準備する。次に、液晶基板と、予めその透過軸方向が
知られた光学部材とに、順次、光を透過させ、液晶基板
と光学部材とを透過した光を検出する。検出した光の光
量に基づき、液晶基板の透過軸方向を同定し、この透過
軸方向が同定された液晶基板に、その吸収軸方向がすで
に同定されている偏光板を貼付する。液晶基板と光学部
材に、順次、光を透過させる工程は、液晶基板と光学部
材の、いずれに先に光を透過させてもよい。液晶基板と
光学部材との間に、部材が配置されていてもよい。

【０００８】液晶基板の透過軸方向を同定する一つの方
法として、液晶基板を回転させ、検出された透過光の光
量の変化が調べられる。透過光の光量が、予め定められ
た範囲にある場合の角度を決定することにより、液晶基
板の透過軸方向が同定される。例えば、透過光量が最も
大きい場合、基板の透過軸と光学部材の透過軸とが、ほ
ぼ一致していることがわかる。光学部材としては、予め
その透過軸方向が知られているマスタ偏光板を利用する
ことができる。この偏光板は一つの吸収軸と、その吸収
軸にほぼ直交する透過軸とを有している。

【０００９】さらに、予めその透過軸方向が知られた第
２のマスタ偏光板に光を透過させ、第２のマスタ偏光板
を透過した光を液晶基板に入射させ、液晶基板を透過し
た光を第１のマスタ偏光板に入射させることが可能であ
る。

【００１０】貼付される偏光板の透過軸を同定するため
に、予めその透過軸方向が知られた第３のマスタ偏光板
を利用する。第３のマスタ偏光板と、貼付偏光板とを透
過した光を検出し、検出した光の光量に基づき、偏光板
の吸収軸方向を同定することができる。例えば、固定さ
れた第３のマスタ偏光板に対し、貼付偏光板の透過軸
（吸収軸）を回転させることによって、検出される光の
光量が変化する。最も光量が多い角度において、マスタ
偏光板と貼付偏光板の透過軸がほぼ一致していることが
わかる。第３のマスタ偏光板は、第１もしくは第２のマ
スタ偏光板と同じでもよいし、別の偏光板でもよい。

【００１１】好ましくは、液晶基板に貼付された偏光板
の一部は、紫外線レーザによって切断される。偏光板
は、貼付された透明基板の外形よりも小さい所定の外形
を有するように、切断、削除される。

【００１２】本発明における他の態様は、液晶表示装置
の製造方法に関する。２枚の透明基板と、前記２枚の透
明基板の間に封入され所定方向に配向された液晶材料
と、を有する液晶基板を準備する。予め透過軸方向が知
られた第１の光学部材を光が透過し、第１光学部材を透
過した光が前記液晶基板を透過する。さらに、液晶基板
を透過した光が、予め透過軸方向が知られ、前記第１の
光学部材と異なる第２の光学部材を透過する。液晶基板
と前記第１および第２の光学部材とを透過した光を検出
し、検出した光の光量に基づき、前記液晶基板と、前記
第１および／あるいは第２の光学部材との相対角度を変
化させる。検出された光の光量が予め定められた範囲に
ある場合の、相対角度を決定する。さらに、予め透過軸
方向が知られている第３の光学部材と偏光板とに、順
次、光を透過させ、第３の光学部材と偏光板とを透過し
た光を検出する。第３の光学部材と偏光板との相対角度
を変化させ、検出された透過光の光量が予め定められた
範囲にある場合の、相対角度を決定する。液晶基板に関
する相対角度と、偏光板に関する相対角度に基づき、液
晶基板に前記偏光板を貼付する。第１、第２、および第
３の光学部材としては、吸収軸方向が分かっているマス
タ偏光板を利用することができる。

【００１３】液晶基板に関する相対角度を変化させる工
程は、第１および第２のマスタ偏光板は固定し、記液晶
基板を保持する回転テーブルを回転させることができ
る。偏光板に関する相対角度を変化させさせる工程は、
第３のマスタ偏光板は固定し、偏光板を保持するテーブ
ルを回転させることができる。予め定められた範囲とし
ては、検出した光量が最も大きい場合、最も小さい場
合、所定値以上である場合、もしくは、所定値以下であ
る場合、などに設定することができる。液晶基板に前記
偏光板を貼付するステップは、相対角度が決定された液
晶基板を、移動テーブルが保持し、移動テーブルの角度
維持しつつ移動し、偏光を液晶基板に貼付してもよい。

【００１４】本発明における他の態様は、液晶表示装置
の製造装置に関する。製造装置は、光源と、液晶基板設
置テーブルと、光検出手段とを有する。液晶基板設置テ
ーブルは、２枚の透明基板と、前記２枚の透明基板の間
に封入され、所定方向に配向された液晶材料と、を有す
る液晶基板、が設置される。光源と液晶基板設置テーブ
ルとの間に、予め吸収軸方向が知られた第１の光学部材
配置される。光検出手段とテーブルとの間に、予め吸収
軸方向が知られた第２の光学部材配置される。さらに、
予め吸収軸方向が知られている第３の光学部材と、偏光
板を設置する偏光板設置テーブルと、第３の光学部材と
偏光板とを透過した光を検出する第２の光検出手段と、
を有する。液晶基板設置テーブルを回転させ、光検出手
段により検出された光が予め定められた範囲にある場合
の、液晶基板設置テーブルの角度を決定する手段を有す
る。偏光板設置テーブルを回転させ、第２の光検出手段
により検出された光が予め定められた範囲にある場合
の、偏光板設置テーブルの角度を決定する。決定された
液晶基板設置テーブルの角度と偏光板設置テーブルとの
角度に基づき、液晶基板と前記偏光板とを貼付する、貼
付手段を有する。貼付手段は、液晶基板設置テーブルか
ら、偏光板に対向する位置に、前記液晶基板を移動させ
る移動テーブルを有する。

【００１５】本発明における他の態様は、液晶表示装置
の製造方法に関する。第１および第２の透明基板の間に
液晶材料を封入するステップと、第１の基板に第１の偏
光板を貼付するステップと、第１の基板に貼付された第
１の偏光板を、第１の基板の外形よりも小さい所定の外
形を有するように、第１の偏光板の一部を切断、削除す
るステップを有する。好ましくは、さらに、第２の基板
に第２の偏光板を貼付するステップと、第２の基板に貼
付された前記第２の偏光板を、第２の基板の外形よりも
小さい所定の外形を有するように、第２の偏光板の一部
を切断、削除するステップと、を有する。

【００１６】好ましくは、紫外線レーザによって第１お
よび第２の偏光板が切断される。液晶基板上に形成され
た識別マークに基づいて、第１および第２の偏光板に紫
外線レーザを照射することができる。好ましい紫外線レ
ーザの波長は、略２４８ｎｍから略２６６ｎｍである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本実施の形態は、特に、液晶基板
への偏光板の貼付工程に関する。偏光板の貼付工程にお
いて、液晶基板と偏光板とは、予め吸収軸が知られてい
るマスタ偏光板によって、それぞれの透過軸が特定され
る。又、偏光板が液晶基板に貼付された後に、紫外線レ
ーザを利用して偏光板の周囲が切断され、削除される。
液晶表示装置の製造工程は、液晶表示パネルの製造工程
と、液晶表示パネルにドライバＩＣ等他の部品を実装す
る、液晶表示モジュールの製造工程とを有する。本実施
の形態の偏光板貼付工程は、液晶表示パネルの製造工程
において行われる。以下、ＴＦＴ（Thin Film Transist
or）液晶表示パネルの製造工程について簡単に説明す
る。以下の処理は、一般に広く知られており、詳細な説
明はここでは行われない。なお、本実施形態の偏光板貼
付工程を、他のタイプの液晶表示装置に適用することも
もちろん可能である。

【００１８】まず、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とが用
意される。カラー液晶表示装置においては、対向基板は
ＣＦ（Color Filter）基板である。ＣＦ基板とＴＦＴア
レイ基板とは、所定の精度、たとえば、±６μｍ以下の
精度で製造されている。２つの基板をシール材によって
接着し、アレイ基板とＣＦ基板との間には高さ５μｍ程
度のキャビティが形成される。キャビティには、通常、
液晶材料が真空下で注入され、その後、封止材によって
注入口が封止される。液晶が注入された液晶基板は洗浄
され、外形整形、表面研磨などの処理が施される。以上
の工程により、液晶基板が完成される。この液晶基板の
外側両面に、偏光板が貼付される。

【００１９】偏光板の貼付工程について、以下に詳細に
説明する。なお、偏光板の貼付処理は、液晶表示モジュ
ールの検査工程において欠陥が発見された場合の偏光板
張り替え工程、に適用することもできる。図１（ａ）、
１（ｂ）は、偏光板貼付工程を示す図である。液晶基板
１０３は上述したように、ＣＦ基板と、薄膜トランジス
タがアレイ状に形成されているＴＦＴ基板とを有してい
る。２枚の基板の間には液晶材料が封入されている。Ｃ
Ｆ基板とＴＦＴアレイ基板の液晶材料に接するそれぞれ
の面には、所定の配向方向を有する配向膜が貼付されて
いる。本実施の形態においては、ＴＮ（Twisted Nemati
c）タイプの、ノーマリ・ホワイト・モード液晶表示装
置について説明する。ノーマリ・ホワイト・モードは、
液晶材料に電圧が印加されていないときに光を透過し、
電圧最大値が印加されているときに光を最も遮断する。

【００２０】ＴＮノーマリ・ホワイト・モードＬＣＤに
おいて、ＣＦ基板の配向膜とＴＦＴ基板の配向膜は、通
常、それぞれの配向方向がほぼ直交するように配置され
る。典型的には、ＣＦ基板に貼付される偏光板の透過軸
とＣＦ基板の配向膜の配向方向が一致するように、偏光
板がＣＦ基板に貼付される。又、ＴＦＴ基板に貼付され
る偏光板の透過軸とＴＦＴ基板の配向膜の配向方向が一
致するように、配置される。もちろん、ＩＰＳ（In Pla
ne Switching）タイプや、ノーマリ・ブラックモードの
液晶表示装置に本貼付工程を適用することも可能であ
る。以下、組み立てられた液晶基板のカラーフィルタ基
板側にカラーフィルタ偏光板を貼り合わせる工程を例に
本実施の形態を説明する。

【００２１】（液晶基板の位置調整工程）まず、液晶基
板１０３の位置調整工程について図１（ａ）に基づいて
説明する。光源１００からの光は、カラーフィルタ側マ
スタ偏光板１０１に入射する。カラーフィルタ側マスタ
偏光板１０１は既知の透過軸Ｔａを有する。カラーフィ
ルタ側マスタ偏光板１０１を透過した光は、液晶基板１
０３に入射する。液晶基板１０３は、ＣＦ基板が下を向
き、ＴＦＴアレイ基板が上を向くように、液晶基板設置
テーブルである液晶基板アライメントテーブル１０２に
設置されている。液晶基板アライメントテーブル１０２
は、少なくとも一部が、光を透過するように透明材料で
形成されている。液晶基板１０３のＣＦ基板上の配向膜
は、配向軸（配向膜の配向方向に沿った軸）Ｔｂを有す
る。この配向軸Ｔｂの方向は、基板の基準に対して誤差
を持っているため、正確な方向が同定されていない。

【００２２】液晶基板アライメントテーブル１０２は、
ＸＹ面内の移動と、Ｚ軸を中心とする回転θ方向とに可
動である。液晶基板１０３を透過した光は、光量検出カ
メラ１０６に入射する。光量検出カメラ１０６のレンズ
先端部には、ＴＦＴ側マスタ偏光板１０５が固定されて
いる。ＴＦＴ側マスタ偏光板１０５は既知な透過軸Ｔｃ
を有する。ＴＦＴ側マスタ偏光板１０５の透過軸Ｔｃ
と、カラーフィルタ側マスタ偏光板１０１の透過軸Ｔａ
とは、互いにほぼ直交するように配置されている。液晶
基板１０３とカラーフィルタ側マスタ偏光板１０１、お
よび、液晶基板１０３とＴＦＴ側マスタ偏光板１０５と
は、それぞれ対向した位置に配置されている。

【００２３】光量検出カメラ１０６は、カラーフィルタ
側マスタ偏光板１０１と、液晶基板１０３と、ＴＦＴ側
マスタ偏光板１０５とを透過した光の光量（輝度）を検
出する。検出された光量に応じた信号は、演算・制御装
置ＰＣへ送られる。演算・制御装置ＰＣは、液晶基板１
０３を載置した液晶基板アライメントテーブル１０２を
θ方向に回転させる。演算・制御装置ＰＣは、液晶基板
アライメントテーブル１０２をθ方向に回転させながら
光量検出カメラ１０６で検出される透過光量、を順次記
憶する。つぎに、透過光量と回転角θとの関係を所定の
関数で近似する。演算・制御装置ＰＣは、透過光量が最
大となる時の液晶基板アライメントテーブル１０２の位
置座標（最適位置）θ１を算出・決定し、記憶する。こ
こで、透過光量が最大になるのは、カラーフィルタ側マ
スタ偏光板１０１の透過軸Ｔａの方向と、液晶基板１０
３のＣＦ基板上の配向膜の配向軸Ｔｂの方向とが一致し
た場合である。以上のように、液晶基板の透過軸方向が
同定される。

【００２４】なお、以上の処理では、偏光板の特性に対
する光量検出カメラ１０６の分解能の制約との関係か
ら、最も明るくなる位置を透過率が変化する曲線（関
数）から計算して求めている。光量検出カメラ１０６の
分解能が十分に高い場合は、検出された光量から直接、
θ１を特定することも可能である。又、液晶基板とマス
タ偏光板との相対角度が特定されれば十分であるので、
液晶基板アライメントテーブル１０２の代わりに、２枚
のマスタ偏光板を回転させることも可能である。例え
ば、マスタ偏光板の回転角度をＰＣに読み込み、その回
転角度に基づき、液晶基板の透過軸の方向、もしくは、
貼付工程のために液晶基板を回転すべき角度、を決定す
ることができる。この場合、２枚のマスタ偏光板の角度
再現性が、十分な精度で確保されている必要がある。

【００２５】最適位置θ１は、最も輝度が大きい角度に
限らず、最も小さい角度や、所定の輝度範囲に含まれる
いずれかの角度として、設定することも可能である。マ
スタ偏光板の光学軸方向が既知であるので、マスタ偏光
板と液晶基板との相対角度が検出されれば、十分であ
る。又、予めマスタ偏光板と液晶基板との相対角度と検
出される透過光の輝度との間に、所定の関係があること
が知られていれば、液晶基板を回転させることなく、検
出された輝度から液晶基板の透過軸方向を同定すること
も可能である。なお、マスタ偏光板に代えて、ニコルプ
リズムやグラーントムソンプリズムを利用することも可
能である。

【００２６】２枚のマスタ偏光板を利用したが、例え
ば、既に液晶基板に１枚の偏光板が貼付されている場合
は、１枚のマスタ偏光板を使用して位置合わせすること
が可能である。マスタ偏光板は、液晶基板と光検出カメ
ラとの間、もしくは、液晶基板と光源との間、のいずれ
に配置されていてもよい。また、上記実施の形態の説明
では、ノーマリ・ホワイトモードを例として、ＴＦＴ側
マスタ偏光板１０５に対して液晶基板１０３が最大透過
率となる配向軸Ｔｂと、カラーフィルタ偏光板１０７の
透過軸Ｔｄとをほぼ一致させている。例えば、ノーマリ
ブラックの場合において、ＴＦＴ側マスタ偏光板１０５
に対して液晶基板１０３が最大透過率となる軸Ｔｂとカ
ラーフィルタ偏光板１０７の吸収軸（透過軸に対して９
０度直交する軸）とをほぼ一致させれるようにすること
も可能である。

【００２７】液晶基板１０３は、最適位置θ１の状態で
吸着テーブル１０４に対して位置決めされる。そして、
液晶基板１０３は、吸着テーブル１０４に最適位置θ１
の状態で吸着される。次に、吸着テーブル１０４は、θ
１を維持したまま、Ｘ方向またはＹ方向に平行移動す
る。これにより、液晶基板１０３は、カラーフィルタ側
マスタ偏光板１０１とＴＦＴ側マスタ偏光板１０５との
間から偏光板貼付工程における所定位置（図１（ｂ））
に移動される。

【００２８】なお、液晶基板の移動において、吸着テー
ブル１０４を使用せずに、液晶基板アライメントテーブ
ル１０２を移動させることにより、液晶基板１０３を運
ぶことも可能である。吸着テーブルの角度をＰＣに読み
込み、吸着テーブルの角度（液晶基板の角度）を再現で
きる場合は、θ１を維持したまま平行移動する必要はな
い。

【００２９】（カラーフィルタ偏光板の位置調整工程）
つぎに、図１（ｂ）に基づいて、カラーフィルタ偏光板
の位置調整工程について説明する。各装置は、液晶基板
位置調整工程におけるものとは、ことなる装置が使用さ
れている。カラーフィルタ偏光板の位置調整工程は、吸
着テーブル１０４が移動して液晶基板１０３を運ぶ前に
行われる。光源１２３からの光は、カラーフィルタ偏光
板１０７に入射する。カラーフィルタ偏光板１０７は透
過軸Ｔｄを有する。この透過軸Ｔｄの方向は未知であ
る。カラーフィルタ偏光板１０７は、カラーフィルタ偏
光板アライメントテーブル１０８上に載置されている。
カラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０８は、
ＸＹ面内の移動と、Ｚ軸を中心とする回転θ方向とに可
動である。

【００３０】カラーフィルタ偏光板１０７を透過した光
は、光量検出カメラ１２０に入射する。上述した手順と
同様に、光量検出カメラ１２０のレンズ先端部には、Ｔ
ＦＴ側マスタ偏光板１２１が固定されている。ＴＦＴ側
マスタ偏光板１２１は既知な透過軸Ｔｆを有する。透過
軸Ｔｆの方向は、液晶基板位置合わせ工程における、カ
ラーフィルタ側マスタ偏光板１０１の既知透過軸Ｔａと
同じ方向（ＴＦＴ側マスタ偏光板１０５の透過軸Ｔｃに
垂直）になるように配置されている。

【００３１】光量検出カメラ１２０は、カラーフィルタ
偏光板１０７とＴＦＴ側マスタ偏光板１２１とを透過し
た光の光量（輝度）を検出する。検出された光量に応じ
た信号は、演算・制御装置ＰＣへ送られる。演算・制御
装置ＰＣは、カラーフィルタ偏光板１０７を載置したカ
ラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０８をθ方
向に回転させる。そして、演算・制御装置ＰＣは、カラ
ーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０８をθ方向
に回転させながら、光量検出カメラ１２０で検出される
透過光量を順次記憶する。透過光量と回転角θとの関係
を所定の関数で近似する。

【００３２】演算・制御装置ＰＣは、透過光量が最大と
なる時のカラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１
０８の位置座標（最適位置）θ２を算出し、記憶する。
ここで、透過光量が最大になるのは、カラーフィルタ偏
光板１０７の透過軸Ｔｄの方向と、ＴＦＴ側マスタ偏光
板１２１の透過軸Ｔｆの方向とが一致した場合である。
最も透過光量が小さい角度において、透過軸Ｔｄの方向
と、透過軸Ｔｆの方向がほぼ直交していることがわか
る。以上のように、偏光板の透過軸（吸収軸）を同定す
ことが可能である。

【００３３】なお、以上の処理に対して、液晶基板の位
置合わせ工程において言及したいくつかの変更を加える
ことが可能である。偏光板の位置調整工程において、液
晶基板１０３の位置調整工程において利用されたマスタ
偏光板等を利用することも可能である。製造装置の精度
を考慮すると、偏光板の位置調整工程は、液晶基板とは
異なるステージ（装置）において行われることが好まし
い。なお、液晶基板に既に１枚の偏光板が貼付されてい
る場合は、マスタ偏光板の代わりに、液晶基板と偏光板
との透過光量を検出することにより、偏光板の位置合わ
せを行うことが可能である。

【００３４】（貼付工程）カラーフィルタ偏光板１０７
は最適位置θ２の状態で固定されている。カラーフィル
タ偏光板アライメントテーブル１０８に載置されたカラ
ーフィルタ偏光板１０７は、最適位置θ２の状態で偏光
板貼り合わせ機構１１０により液晶基板１０３に貼り合
わされる。吸着テーブル１０４が移動され、カラーフィ
ルタ偏光板アライメントテーブル１０８の上に配置され
る。カラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０８
は、偏光板貼り合わせ機構１１０を有している。偏光板
貼り合わせ機構１１０、吸着テーブル１０４およびカラ
ーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０８は、偏光
板とを貼付する貼付手段である。吸着テーブル１０４に
保持されている液晶基板１０３は、偏光板貼り合わせ機
構１１０の上に、近接して配置される。偏光板貼り合わ
せ機構１１０は、回転してカラーフィルタ偏光板１０７
を巻き取りながら、カラーフィルタ偏光板１０７を液晶
基板に貼付する。カラーフィルタ偏光板１０７は、液晶
基板１０３と偏光板貼り合わせ機構１１０との間で押圧
されて、液晶基板１０３に貼付される。図２は、貼り合
わせるための機構をＺ軸方向から見た図である。吸着テ
ーブル１０４は示されてない。なお、液晶基板１０３
は、後述する偏光板切断工程のためのアライメントマー
ク１１１を有している。

【００３５】なお、偏光板貼り合わせ機構１１０を使用
せずに、カラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１
０８上のカラーフィルタ偏光板１０７に、吸着テーブル
１０４に保持されている液晶基板１０３を降下させ、貼
り合わせることも可能である。ただし、カラーフィルタ
偏光板１０７と液晶基板１０３との間への、空気の混入
の問題を考慮しなければならない。貼付されている偏光
板は、後にカットされるため、最終的な偏光板の外形よ
りも大きな外形を有する偏光板が貼付される。

【００３６】本実施の形態における偏光板貼付処理にお
いては、撓み、吸湿、温度等で変形しやすい偏光板の辺
を基準とする位置合わせは不要である。又、マスタ偏光
板を利用することによって、液晶基板と偏光板の光学軸
を特定するので、両者の光学軸の一致精度を向上させる
ことができる。この結果、偏光板の形状に依存せず、高
い光学的特性を得られるように偏光板の位置を調整でき
る。

【００３７】（偏光板切断工程）図３は、カラーフィル
タ偏光板１０７の外周部分を切断するための構成を示す
図である。上記手順によりカラーフィルタ偏光板１０７
を貼り合わされた液晶基板１０３は、加工テーブル２０
３上に載置される。

【００３８】紫外光を供給するレーザ光源２００からの
光は、レーザ光学系２０１に入射する。利用されるレー
ザは、ＹＡＧレーザである。レーザ光学系２０１は、シ
リンドリカルレンズＣＬ１、ＣＬ２と、矩形スリットＳ
Ｌと、光路折り曲げミラーＭとを有する。レーザ光学系
２０１は、レーザ光を所定の断面形状を有する加工ビー
ムに変換する。このレーザ光学系２０１から射出した紫
外光は、加工レンズ２０２に入射する。

【００３９】加工レンズ２０２を射出した紫外光は、液
晶基板１０３に貼り合わされたカラーフィルタ偏光板１
０７に照射される。液晶基板１０３は、加工テーブル２
０３上に載置されている。不図示の画像処理装置は、液
晶基板１０３上に形成されているアライメントマーク１
１１（図２）を検出する。そして、検出されたアライメ
ントマーク１１１を基準として、加工テーブル２０３を
駆動することでアライメントマーク１１１と加工レンズ
２０２を含む加工ヘッドとのファインアライメント（微
調整）が行われる。

【００４０】つぎに、加工ヘッドがレーザ加工始点位置
へ移動する。この状態で、紫外線レーザ光をカラーフィ
ルタ偏光板１０７の縁部へ照射して、カラーフィルタ偏
光板１０７の外周部分を所定形状に切断する。そして、
切断されたカラーフィルタ偏光板１０７の外周部分を剥
離する。基板外周部のガラスには、割れ／欠けを防止す
る目的で、面取りされている。この面取りされている部
分に偏光板を貼ると、偏光板の端部が浮いて、偏光板が
はがれやすくなる。そのため、基板外端部よりも内側に
おいて、偏光板がカットされる。又、液晶モジュール製
造工程において、偏光板の端部に遮光テープが貼付され
る。従って、偏光板端部の一定以上のカット精度が要求
される。

【００４１】ここで、レーザ加工の条件によっては、加
工中に発生するプラズマによる残渣が、カラーフィルタ
偏光板１０７の加工部分周辺に付着する場合がある。こ
のため、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎ₂、空気等のガスを、照
射する紫外線レーザ光の光軸ＡＸ近傍に流しながら加工
することが望ましい。これにより、残渣の付着を防止で
きる。また、レーザ加工時に発生したプラズマによる残
渣は、カラーフィルタ偏光板１０７表面に貼られている
保護フィルム（不図示）上に残る。このため、プラズマ
による残渣は、保護フィルムを取り外すことでも除去す
ることができる。

【００４２】カラーフィルタ偏光板１０７の厚さが０．
３ｍｍの場合の加工条件およびレーザカット精度を表１
に掲げる。また、比較のため、従来技術の偏光板貼り付
け方法による諸精度を表２に掲げる。

【００４３】（表１）紫外線レーザ波長２４８〜２６６（ｎｍ）パワー密度４５０〜７５０（Ｊ／ｃｍ²）レーザビームスポット幅０．１〜０．３, 長さ２〜１０（ｍｍ）レーザカット精度 ±０．０６ｍｍ

【００４４】（表２）偏光板外形精度 ±０．２５ｍｍ基板外形精度 ±０．２０ｍｍ偏光板貼り付け後精度 ±０．５ｍｍ（カラーフィルタ基板外端） ±０．６ｍｍ（ＴＦＴ基板外端）

【００４５】表に掲げた数値より明らかなように、本実
施の形態の偏光板の外端精度は、±０．０６ｍｍであ
る。これに対して、従来の方法における偏光板の外端精
度は、±０．５ｍｍ〜±０．６ｍｍである。このよう
に、本実施の形態では、偏光板の外端精度が従来に比較
しておよそ８倍から１０倍向上していることがわかる。

【００４６】なお、ＴＦＴセル基板側に貼り合わすＴＦ
Ｔ偏光板の調整方法は、上述のカラーフィルタ側の液晶
基板１０３とカラーフィルタ偏光板１０７との調整方法
と同様である。即ち、上述の手順により、液晶基板１０
３のＴＦＴアレイ基板上の配向膜の配向軸方向とＴＦＴ
偏光板の透過軸の方向とを一致させるように貼り合わせ
る。なお、偏光板貼付工程の都合により、液晶基板１０
３に対して、カラーフィルタ偏光板１０７とＴＦＴ偏光
板との何れを先に貼付しても良い。

【００４７】偏光板のカットは、レーザ以外の方法を適
用することを妨げない。例えば、ケミカルエッチング、
ダイヤモンドホイールによるダイシング、カッターなど
が考えられる。しかし偏光板が水分に対して弱い特性を
有すること、ガラス基板に対するダメージを防がなけれ
ばならないこと、などから、レーザによって偏光板をカ
ットすることが好ましい。レーザ光を用いる非接触加工
により、基板表面に機械的なダメージを与えることな
く、偏光板のみの外周を切断できる。また、紫外線レー
ザにより、高分子材料の原子をレーザ加工する、いわゆ
るアブレーション加工を行うことができる。このため、
偏光板の切断面は、熱影響等による焦げめが無く、綺麗
な切断面とすることができる。特に、波長がほぼ２４８
ｎｍから２６６ｎｍまでの紫外光は、光学ガラスを透過
しない。このため、偏光板の外周部分を切断した場合に
おいて、偏光板を貼り合わせた部分の基板の配線等にダ
メージを与えることを防止できる。

【００４８】本実施の形態は、基板と偏光板とを貼り合
わせた後に、偏光板の外周部分を所定の形状に切断して
いる。このため、偏光板製造者が予め外周部分を所定の
形状に切断する際の切断精度誤差、基板の外形寸法の精
度誤差、偏光板自体の収縮等の変形による誤差、更には
偏光板を貼り合わせる精度の誤差の累積を防止できる。
又、モジュール製品設計での自由度を大きくすることが
できる。特に、本実施の形態における偏光板貼付工程に
おいては、偏光板の透過軸と、液晶基板の配向軸の方向
とを一致させて、偏光板と基板とを貼り合わせる。この
ため、偏光板の縁部と基板の縁部とが一致しない場合が
ある。従って、貼り合わせ後に偏光板の外周部分を切断
して、所定の外形とすることにより、基板上の偏光板の
縁部の位置精度を容易に一致させることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏光板の辺を基準とする位置合わせは不要である。これ
により、偏光板の形状に依存せず、基板の配向軸の方向
と偏光板の透過軸の方向とを一致させることで高い光学
的透過率を得られる。また、基板に偏光板を貼り合わせ
た後に、偏光板の外周部分を所定の形状に切断してい
る。このため、基板と偏光板とを貼り合せた後において
高精度な外形寸法を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に
かかるセル基板とカラーフィルタ偏光板との位置調整工
程を説明する図である。

【図２】上記実施の形態において貼付機構を説明する図
である。

【図３】上記実施の形態において偏光板の切断工程を説
明する図である。

【符号の説明】

１００光源１０１カラーフィルタ側マスタ偏光板１０２液晶基板アライメントテーブル１０３液晶基板１０４吸着テーブル１０５ＴＦＴ側マスタ偏光板１０６光量検出カメラ１０７カラーフィルタ偏光板１０８カラーフィルタ偏光板アライメントテーブル１０９貼付ステージ１１０偏光板貼り合わせ機構１１１アライメントマーク１２０光量検出カメラ１２１ＴＦＴ側マスタ偏光板１２３光源２００レーザ光源２０１レーザ光学系２０２加工レンズ２０３加工テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田竹彦滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所内 (72)発明者国枝秀昭滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所内 (72)発明者国本文亨滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所内 (72)発明者小野和成滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地日本アイ・ビー・エム株式会社野洲事業所内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB03 BC13 BC14 BC22 2H088 FA01 FA05 FA11 FA16 FA19 HA03 HA18 MA02 2H091 FA08X FA08Z FC16 FD09 FD15 GA06 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の透明基板と、前記２枚の透明基板
の間に封入された液晶材料と、を有する液晶基板を準備
するステップと、前記液晶基板と、予めその透過軸方向が知られた光学部
材とに、順次、光を透過させるステップと、前記液晶基板と前記光学部材とを透過した光を検出する
ステップと、前記検出した光の光量に基づき、前記液晶基板の透過軸
方向を同定するステップと、前記透過軸方向が同定された液晶基板に、その吸収軸方
向が同定されている偏光板を貼付するステップと、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】前記液晶基板の透過軸方向を同定するス
テップは、前記液晶基板を回転させ、検出された透過光
の光量が予め定められた範囲にある場合の角度を決定す
る処理を含む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】前記光を透過させるステップは、前記液
晶基板を透過した光を、前記光学部材を透過させること
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】さらに、予めその透過軸方向が知られた
第２の光学部材に光を透過させるステップを有し、前記第２の光学部材を透過した光を前記液晶基板に入射
させ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】前記第１の光学部材と前記第２の光学部
材とは、一つの吸収軸を有するマスタ偏光板であること
を特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネルの製造方
法。
【請求項６】前記偏光板を前記液晶基板に貼付するス
テップの前に、前記偏光板と、予めその透過軸方向が知られた第３の光
学部材とに、順次、光を透過させるステップと、前記偏光板と前記第３の光学部材とを透過した光を検出
するステップと、前記偏光板を回転させ、検出された透過光の光量が予め
定められた範囲にある場合の角度を決定することによ
り、前記偏光板の吸収軸方向を同定するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表
示パネルの製造方法。
【請求項７】さらに、前記液晶基板に貼付された前記
偏光板の一部を、前記偏光板が貼付された透明基板の外
形よりも小さい所定の外形を有するように、切断、削除
するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の
液晶表示パネルの製造方法。
【請求項８】前記偏光板の一部を切断するステップ
は、紫外線レーザによって前記偏光板の一部を切断する
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】２枚の透明基板と、前記２枚の透明基板
の間に封入され、所定方向に配向された液晶材料と、を
有する液晶基板を準備するステップと、予め透過軸方向が知られた第１の光学部材を光が透過す
るステップと、前記第１光学部材を透過した光が前記液晶基板を透過す
るステップと、前記液晶基板を透過した光が、予め透過軸方向が知ら
れ、前記第１の光学部材と異なる第２の光学部材を透過
するステップと、前記液晶基板と前記第１および第２の光学部材とを透過
した光を検出するステップと、前記検出した光の光量に基づき、前記液晶基板と、前記
第１および／あるいは第２の光学部材との相対角度を変
化させるステップと、前記検出された光の光量が予め定められた範囲にある場
合の、前記相対角度を決定するステップと、予め透過軸方向が知られている第３の光学部材と偏光板
とに、順次、光を透過させるステップと、前記第３の光学部材と前記偏光板とを透過した光を検出
するステップと、前記第３の光学部材と前記偏光板との相対角度を変化さ
せ、検出された透過光の光量が予め定められた範囲にあ
る場合の、相対角度を決定するステップと、前記液晶基板に関する相対角度と、前記偏光板に関する
相対角度に基づき、前記液晶基板に前記偏光板を貼付す
るステップと、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】前記第１、第２および第３の光学部材
は、一つの吸収軸を有するマスタ偏光板であることを特
徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】前記液晶基板に関する相対角度を変化
させるステップは、前記第１および第２のマスタ偏光板
は固定し、記液晶基板を保持する回転テーブルを回転さ
せ、前記偏光板に関する相対角度を変化させさせるステップ
は、前記第３のマスタ偏光板は固定し、前記偏光板を保
持するテーブルを回転させることを特徴とする請求項９
に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】前記液晶基板に前記偏光板を貼付する
ステップは、前記相対角度が決定された液晶基板を移動
テーブルで保持し、前記移動テーブルの角度を維持しつ
つ移動し、前記偏光を前記液晶基板に貼付することを特
徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】さらに、前記液晶基板に貼付された前
記偏光板の一部を、前記偏光板が貼付された一方の透明
基板の外形よりも小さい所定の外形を有するように、切
断、削除するステップを含むことを特徴とする請求項９
に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】前記偏光板一部を切断するステップ
は、紫外線レーザによって前記偏光板の一部を切断する
ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の製
造方法。
【請求項１５】光源と、２枚の透明基板と、前記２枚の透明基板の間に封入さ
れ、所定方向に配向された液晶材料と、を有する液晶基
板、を設置する液晶基板設置テーブルと、前記光源と前記液晶基板設置テーブルとの間に配置さ
れ、予め吸収軸方向が知られた第１の光学部材と、入射光を検出する光検出手段と、前記光検出手段と前記テーブルとの間に配置され、予め
吸収軸方向が知られ、前記第１の光学部材と異なる第２
の光学部材と、前記液晶基板が設置された液晶基板設置テーブルを回転
させ、前記光検出手段により検出された光が予め定めら
れた範囲にある場合の、前記液晶基板設置テーブルの角
度を決定する手段と、予め吸収軸方向が知られている第３の光学部材と、偏光板を設置する偏光板設置テーブルと、前記第３の光学部材と前記偏光板とを透過した光を検出
する第２の光検出手段と、前記偏光板設置テーブルを回転させ、前記第２の光検出
手段により検出された光が予め定められた範囲にある場
合の、前記偏光板設置テーブルの角度を決定する手段
と、前記決定された液晶基板設置テーブルの角度と前記偏光
板設置テーブルとの角度に基づき、前記液晶基板と前記
偏光板とを貼付する貼付手段と、を有することを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
【請求項１６】前記貼付手段は、前記液晶基板設置テ
ーブルから、前記偏光板に対向する位置に、前記液晶基
板を移動させる移動テーブルを有することを特徴とする
請求項１５に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１７】さらに、前記液晶基板に貼付された前
記偏光板の一部を、前記偏光板が貼付されたの透明基板
の外形よりも小さい所定の外形を有するように、切断す
る紫外線レーザを有することを特徴とする請求項１５に
記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１８】第１および第２の透明基板の間に液晶
材料を封入するステップと、前記第１の基板に第１の偏光板を貼付するステップと、前記第１の基板に貼付された前記第１の偏光板を、前記
第１の基板の外形よりも小さい所定の外形を有するよう
に、前記第１の偏光板の一部を切断、削除するステップ
と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】さらに、前記第２の基板に第２の偏光
板を貼付するステップと、前記第２の基板に貼付された前記第２の偏光板を、前記
第２の基板の外形よりも小さい所定の外形を有するよう
に、前記第２の偏光板の一部を切断、削除するステップ
と、を含むことを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装
置の製造方法。
【請求項２０】前記第１の偏光板を切断するステップ
と、前記第２の偏光板を切断するステップにおいて、紫
外線レーザによって前記第１および第２の偏光板が切断
されることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装
置の製造方法。
【請求項２１】前記紫外線レーザの波長は、略２４８
ｎｍから略２６６ｎｍであることを特徴とする請求項１
９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２２】前記前記第１の偏光板を切断するステ
ップと、前記第２の偏光板を切断するステップにおい
て、前記液晶基板に形成された識別マークに基づいて、
前記第１の偏光板と、前記第２の偏光板にレーザを照射
することを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置
の製造方法。