JP2004144955A

JP2004144955A - 反射型または半透過型の液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004144955A
Application number: JP2002309041A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takase; 高瀬　剛
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】保護フィルムを備える反射型または半透過型の液晶表示装置及びその製造方法において、製造コストの低減を図りつつ、欠陥の検出精度を高く保つことのできる装置及び方法を提供する。
【解決手段】表示パネル本体２の表側の外表面に貼り付けられる保護フィルム１１として、光透過率が８９〜９３％ありヘイズが０．８〜２．０％であるポリエステルフィルムを用いる。ここで、液晶表示装置の画素ピッチは、０．２〜０．３ｍｍである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルの外面に保護フィルムが貼り付けられる液晶表示装置及びその製造方法に関する。特には、反射型または半透過型の液晶表示装置及びおその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＲＴディスプレイに置き換わる液晶表示装置が盛んに開発されており、特に、液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を達成できることから、ノートＰＣ、カーナビゲーション装置、小型ＴＶ、携帯情報端末や携帯電話の表示装置等に急速に市場を拡大している。
【０００３】
マトリクス表示の可能な液晶表示装置は、透過型の場合、一対の透明絶縁基板の間に液晶層を備える表示パネルと、この表示パネルの表示面及び裏面に貼り付けられる偏光板とを備える。そして、マトリクス状に配列される画素ごとに液晶層を駆動して偏光状態を制御することにより、画素ごとに透過光の制御を行なうのである。
【０００４】
反射型の液晶表示装置である場合、少なくとも、表示面側にある透明絶縁基板に偏光板が貼り付けられる。
【０００５】
偏光板は、一般に、偏光作用を有する偏光層が両面から支持フィルムにより保持・保護されてなり、一方の面に配置される接着剤層（通常は粘着剤層）を介して、表示パネルの外面に貼り付けられる。偏光層としては、ヨウ素ドープしたポリビニルアルコール（親水性高分子）が用いられ、支持フィルムとしては、平滑性に優れたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が一般に用いられる。しかし、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）は、耐スクラッチ性や、偏光層を保護するための耐湿性に劣る。
【０００６】
そこで、偏光板の外面側、すなわち、接着剤層と逆の面には、液晶表示装置の製造工程中や搬送の途中での損傷や汚染等を防ぐ目的で保護フィルムが貼り付けられている。保護フィルムは、一般に、ベースフィルムの一方の表面に粘着層を設けたものである。
【０００７】
なお、偏光板より外側に位相差板が貼り付けられたものや、偏光板と位相差板とが１枚のシートとして一体に設けらた楕円偏光板もあるが、この場合、これらの外表面側に保護フィルムが配置される。
【０００８】
保護フィルムは、上記のように偏光板や位相差板とともに表示パネルに貼り付けられた後も、液晶表示装置のモジュールを作成する各段階において、偏光板ならびに表示パネルをキズや損傷から保護する。すなわち、保護フィルムは、表示パネル本体に駆動回路系統を実装して表示パネルを完成させた後にも、また、さらにバックライトまたはフロントライトユニットを組み付けて液晶表示装置を完成させてから、出荷及び製品の輸送を行う際にも、通常、必要である。
【０００９】
一方、偏光板または位相差板等を貼り付けた後にも、表示パネル中の配線パターンの欠陥や異物等による欠陥その他の表示欠陥を検出するための検査が適宜行われる。
【００１０】
ところが、保護フィルムは、充分な機械的強度等を付与する観点から、一般に延伸ポリエステルフィルム等から成り、光学異方性を有する他、光の吸収や散乱があるため、欠陥を検出する障害となる。
【００１１】
そこで、一般には、検査の際に、一旦保護フィルムを剥離し、再度貼り付けるという作業が行われていた。
【００１２】
しかし、欠陥を検出する検査の際に、保護フィルムを一旦剥離し、後に貼り直すとすると、その手数の分だけコスト増加要因となる他、貼り直しの不良による問題を発生させるおそれもあった。特には、携帯電話や携帯情報端末といったモバイル用途においては、対角寸法が小さい分だけ個数が多くなり、それだけ、剥離及び再貼り付けの手数は、非常に大きくなる。
【００１３】
一方、保護フィルムを貼り付けたままで検査を行おうとすると、欠陥の検出が充分でなく、購入したユーザーが使用前に保護フィルムを剥がして初めて欠陥が発見される場合もあった。
【００１４】
透過型液晶表示装置である場合には、バックライト光の強度を上げることにより、ある程度解決することができるが、モバイル用に主流と成りつつある反射型または半透過型であると、反射電極上の異物や反射電極に係る画素欠陥を検出するのが非常に困難となる。
【００１５】
そのため、光学的特性を改良した液晶表示装置用の保護フィルムについての提案がなされている（特開２００１−３３５６４９、特開２０００−５２４１７、ＷＯ　００／４４８４１）。具体的には、配向主軸の最大歪みを１０度以下にすること、及びヘイズを特定の範囲にすることが提案されている。
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−３３５６４９号公報
【００１７】
【特許文献２】特開２０００−５２４１７号公報
【００１８】
【特許文献３】ＷＯ　００／４４８４１明細書
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらに提案された保護フィルムを用いても、充分な検査精度が得られない場合があった。特に、反射型または半透過型の液晶表示装置では、必要な程度まで点欠陥等を検出できない場合があった。
【００２０】
また、一方で、光学的性質の非常に優れた保護フィルムを用いる場合には、保護フィルムのコストが増大してしまうか、または、耐スクラッチ性や耐湿性などの保護フィルムとしての性能が不充分となることがあった。
【００２１】
本件発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、光透過率とヘイズとの組み合わせが欠陥の検出において決定的な影響を及ぼすことを見出した。また、比較的高精細の液晶表示装置の場合、保護フィルムの光透過率及びヘイズをある程度下げても、特定の限界値以上であれば、検査精度にほとんど影響を及ぼさないことを見出した。すなわち、保護フィルムの機械的強度や製造コストにほとんど悪影響を及ぼすことなく、必要な程度の検査を行うことができることを見出すに至った。
【００２２】
本発明は、保護フィルムを備える液晶表示装置及びその製造方法において、製造コストの低減を図りつつ、欠陥の検出精度を高く保つことのできる装置及び方法を提供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、表示パネルの表側または裏面側の外表面に保護フィルムを備える液晶表示装置において、前記保護フィルムは、光透過率が８９〜９３％ありヘイズが０．８〜２．０％であることを特徴とする。
【００２４】
上記構成により、保護フィルムを剥離することなく、必要な程度の欠陥の検出を行うことができる。
【００２５】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、表示パネルの表側または裏面側の外表面に保護フィルムを貼り付ける工程と、照明下または点灯状態にて前記表示パネルに含まれる欠陥を目視または画像処理により検出する検査工程とを含む液晶表示装置の製造方法において、前記検査工程が、前記保護フィルムを貼り付けたままの状態で行われるものであり、前記保護フィルムとして、光透過率が８９％以上でありヘイズが２．０％以下のものを用いることを特徴とする。
【００２６】
上記構成により、製造コストを低減しつつ、必要な程度の欠陥の検出を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、保護フィルムとして、光透過率（［透過光量］÷［入射光量］×１００（％））が８９％以上であり、ヘイズ（［光の拡散透過率］÷［光の全透過率］×１００（％））が２．０％以下のものを用いる。好ましくは、光透過率が８９〜９３％でありヘイズが０．８〜２．０％である。
【００２８】
保護フィルムの光透過率が８９％未満であるか、または、ヘイズが２．０％を越える場合、欠陥の検出精度が不充分である。また、光透過率が９３％以上またはヘイズが０．８％以下のものを用いると、フィルムのコストまたは機械的性質に悪影響を及ぼす。また、場合によっては、実際上は表示性能に影響を及ぼさないような微小な欠点まで容易に視認されるため、むしろ検査の能率を低下させるという問題も生じる。
【００２９】
本発明にて用いる保護フィルムは、高分子から成る透明保護フィルムであって、機械的強度や耐久性、耐湿性、透明性等を備えるものであれば、いずれも使用可能である。性能及び製造コストの観点から、好ましいものとしては、ポリエチレンテレフタレート等の飽和ポリエステルフィルムであって１軸延伸または２軸延伸したものが挙げられる。しかし、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン６等のポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等から成るフィルムであっても良い。
【００３０】
保護フィルムは、通常、これらのベースフィルムの片面に、粘着層がコーティングされたものである。必要に応じて、帯電防止層なども設けられる。
【００３１】
なお、保護フィルムは、最終製品として出荷される前に剥離除去されるものであっても、また、使用時にも引き続き液晶表示装置の表示面に残ったままとされるものであっても良い。使用時にも残存する表面保護フィルムである場合、アンチグレア層（防眩層）その他の光学機能層を備えたものであっても良い。
【００３２】
本発明に係る液晶表示装置は、好ましくは、反射型または半透過型の液晶表示装置である。また、好ましくは、画素ピッチが０．２〜０．３ｍｍのものである。
【００３３】
このような液晶表示装置である場合、上記の保護フィルムを用いた場合に、必要な程度の点欠陥の検出を、精度良く、かつ効率的に行うことができる。
【００３４】
以下に、実施例について、図１〜３及び表１を用いて説明する。
【００３５】
図１は、実施例の液晶表示装置の基本構成を説明するための模式的な積層図である。
【００３６】
実施例の液晶表示装置は、カラー表示を行うＴＦＴ型液晶表示装置であって、有効表示面積の対角寸法が２インチで、画素数が１２０×１６０のものである。ここで、画素は赤、緑及び青の３個の画素ドットからなるものであり、画素ピッチは、約０．２５５ｍｍである。また、実施例の液晶表示装置は、携帯電話等のモバイル用途に適した、半透過型の液晶表示装置である。
【００３７】
実施例の液晶表示装置を得るためには、例えば、まず、特開２００２−２１４６４１に記載されたような方法によりアレイ基板２１を作成する。但し、アレイ基板作成の際、半透過型とするため、アルミニウム層からなる反射電極のパターン中に適宜窓状の開口を設け、その個所をＩＴＯ等の透明導電材料で覆う。このようにして、厚型樹脂膜（平坦化膜）を覆う各画素電極が、透明画素電極部２４と、反射画素電極部２５とから構成されるようにする。
【００３８】
このようなアレイ基板２１を、カラーフィルタ層及び柱状スペーサを設けた対向基板２２と組み合わせ、液晶材料２３を封入することにより表示パネル本体２を得る。この後、保護フィルム１１が一方の面に接着された楕円偏光板１２を、表示パネル本体２の裏面（アレイ基板側の外面）及び表側の面（対向基板側の外面）に貼り付ける。そして、駆動回路系統を実装した後、バックライト装置と組み合わせて、液晶表示装置を完成させる。
【００３９】
点欠陥等の表示欠陥の検査は、例えば、バックライト装置を組み付けた後に、ルーペを用いた目視観察により行う。
【００４０】
このとき、保護フィルム１１が貼り付けられたままで、裏面側及び表側からの充分な照明を行いつつ、欠陥検出の作業を行う。反射画素電極部２５上に位置する異物３については、裏面側からのバックライト光で浮かび上がることがないため、表側からの照明及び観察により検出する必要がある。そのため、特には、反射画素電極部２５上の異物３等による欠陥を検出する上で、保護フィルム１１の光学的性質の影響が大きい。
【００４１】
ここでは、主として、異物３による欠陥、または画素欠陥を検出するのであるが、比較的著しいムラ（輝度が異なるスポット状部分）も検出される。
【００４２】
保護フィルム１１のベースフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる厚さ３８μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムである。
【００４３】
具体的には、特開２００１−３３５６４９の実施例１に記載と同様の方法により作製することができる。但し、同一の厚みでのヘイズがより小さくなるように、シリカ微粒子等の充填剤の量を少なくするか、または全く加えない。また、縦方向及び幅方向の延伸倍率や熱処理の条件についても適宜調整する。
【００４４】
表１には、品種の異なる３種の延伸ポリエステルフィルムを保護フィルム１１に用いた場合の、点欠陥の検出率ついてまとめて示す。ここでの検出率は、保護フィルム１１を剥がした上で、かろうじて認識可能な微小な欠陥に至るまで入念に検出したもの（比較例２）を基準とした百分率で示す。なお、比較例１は、従来一般的に用いられていた保護フィルムと同等のものである。
【００４５】
【表１】点欠陥の検出率と、保護フィルムの性状との関係

表１に示す点欠陥検出率及び検査時間のデータは、同一の保護フィルムを貼り付けた５個の試験対象の液晶表示装置を検査した場合に得られた結果を平均したものである。また、保護フィルム１１の光透過率及びヘイズは、大面積のフィルムから任意に切り出した５個のサンプルについて、日本電色工業（株）のヘイズメーターを用いて、可視光領域での光透過率及びヘイズを測定した。
【００４６】
図２〜３は、表１の結果をグラフにしたものである。図２は、点欠陥の検出率と、保護フィルムの光透過率との関係を示し、図３は、点欠陥の検出率と、保護フィルムのヘイズとの関係を示す。
【００４７】
図２〜３に示すように、実施例１のものの光透過率及びヘイズが臨界的な意義を有する。実施例１と比較例１との間には、光透過率の差がわずかであり、ヘイズも２倍以下の比であるのに、点欠陥検出率に３倍近い差が見られた。
【００４８】
一方、光透過率及びヘイズの大きく異なる実施例１と実施例２との間には、点欠陥検出率に何ら差が見られなかった。なお、これら図及び表には示さないが、光透過率が９０％の場合などでも、実施例１と同様の結果が得られた。すなわち、実施例１で用いた保護フィルムの光透過率及びヘイズを満たしさえすれば、約４５％の点欠陥検出率が得られることが知られた。
【００４９】
なお、４５％の点欠陥検出率自体、一見低いようにも思えるが、実際上問題となるような欠陥は、かなりの程度検出される。例えば、比較例１の場合と比べた場合、問題となるような点欠陥が見逃される率は、約３分の１となっていた
したがって、保護フィルムの光透過率及びヘイズを実施例１の値程度に設定しさえすれば、ある程度満足すべき点欠陥検出率が得られる。なお、実施例１のような保護フィルムであると、比較例１のもの比べて、耐スクラッチ性などの機械的強度においても、製造コストにおいても、差が見られない。
【００５０】
以上に説明したように、本発明の実施例によると、保護フィルムを貼り付けたままで、必要な程度の欠陥の検出を行うことができる。特に、従来一般的に用いられて保護フィルムと比較した場合、欠陥検出率を顕著に向上させることができる。しかも、用いる保護フィルムは、従来一般的に用いられていたものと同程度の機械的性質を有し、同程度のコストで得られるものである。
【００５１】
【発明の効果】
製造コストを低減しつつ、必要な程度の欠陥の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示パネルの模式的な積層断面図である。
【図２】保護フィルムの光透過率と点欠陥検出率との関係を示すグラフである。
【図３】保護フィルムのヘイズと点欠陥検出率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１　保護フィルム
１２　楕円偏光板
２　表示パネル本体
２１　アレイ基板
２２　対向基板
２３　液晶材料
２５　反射画素電極部
２６　透明画素電極部
３　異物

Claims

表示パネルの表側の外表面に保護フィルムを備える反射型または半透過型の液晶表示装置において、
前記保護フィルムは、光透過率が８９〜９３％でありヘイズが０．８〜２．０％であることを特徴とする液晶表示装置。
反射型の画素電極を設ける工程と、
表示パネルの表側の外表面に、偏光板または位相差板とともに保護フィルムを貼り付ける工程と、
表側からの照明下にて前記表示パネルに含まれる欠陥を目視または画像処理により検出する検査工程とを含む反射型または半透過型の液晶表示装置の製造方法において、
前記検査工程が、前記保護フィルムを貼り付けたままの状態で行われるものであり、
前記保護フィルムとして、光透過率が８９％以上でありヘイズが２．０％以下のものを用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記光透過率が８９〜９３％であり、前記ヘイズが０．８〜２．０％であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置の製造方法。
前記液晶表示装置は、画素ピッチが０．２〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置の製造方法。