JP2006010830A

JP2006010830A - 液晶表示装置用基板

Info

Publication number: JP2006010830A
Application number: JP2004184952A
Authority: JP
Inventors: Kengo Ninomiya; 健吾二之宮
Original assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Current assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】
位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる液晶表示装置用基板を提供すること。
【解決手段】
本発明にかかる液晶表示装置用基板は、マザー基板２００、マザー基板２００表面上に設けられた薄膜状の位置合せ用マーク１１１、位置合せ用マーク１１１の表面を覆う透明膜１１２を備える。透明膜１１２には、表面を平滑面で形成されるように、位置合せ用マーク１１１の材料より摩擦係数が小さい材料を用いる。また、透明膜１１２の外径ｒ１を、位置合せ用マーク１１２の外径ｒ２の２倍以上とした。
【選択図】図３

Description

この発明は、特に位置合せ用マークが付けられた液晶表示装置用基板に関する。

液晶表示パネルの製造工程において、２枚の液晶表示基板のマザー基板を貼合せる工程がある。この貼合せ工程においては、２枚の液晶表示基板のマザー基板の平面相対位置を一定の精度（アライメント精度：Ａｌｉｇｎｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ）以内に収める必要があり、貼合せの指標として位置合せ用マーク（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔｍａｒｋ：アライメントマーク）が使用されている。貼合せには画像認識コンピュータを用い、ＮＣ装置を自動制御して行われている。

通常のネマチック液晶を用いた液晶表示パネルでは、液晶表示基板のマザー基板の貼合せ前に、２枚の液晶表示基板のそれぞれの内側表面に対して、配向処理としてのラビング（Ｒｕｂｂｉｎｇ）を行うが、ラビングを行っている際に生じる配向膜の微細な糟が、位置合せ用マークに付着してしまい、このため、画像認識コンピュータは位置合せ用マークの位置や大きさを正確に認識できなくなり、その結果、２枚の液晶表示基板のマザー基板の貼合せ精度が低下する問題があった。特に、２枚の液晶表示基板のマザー基板の貼合せは、ミクロン（μｍ＝１０^−６ｍ）単位で貼り合せを行うため、配向膜の糟が微細であっても、画像認識コンピュータの画像認識に支障をきたし、液晶表示パネルの生産効率を低下させていた。

ラビング処理を含む液晶表示装置の製造工程で用いる液晶表示基板についての参考先行技術として、ラビング処理により剥がれた配向膜の表示部内への再付着を防いで配向不良を解消するために、表示領域の外側の全部または一部に形成された削れ糟捕捉領域を設けた液晶表示基板が記載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２２０１４号公報（図１）

上述のように、従来の液晶表示装置用基板では、配向処理時に位置合せマーク上に配向膜の微細の糟が付着し、位置合せする際の画像認識に支障をきたし、液晶表示パネルの生産効率を低下させるという問題点があった。

なお、位置合せ用マークに付着した配向膜の微細な糟を手で拭き取っていたが、あまりも効率的ではない。また、ラビング時の接圧を小さくする方法もあるが、配向膜の材料の種類によって効果的でない場合もある。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる液晶表示装置用基板を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置用基板は、基板、この基板表面上に設けられた薄膜状の位置合せ用マーク、およびこの位置合せ用マークの表面を覆う透明膜を備えたことを特徴とするものである。このような構成により、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

また、透明膜は、表面を平滑面で形成されてもよい。更に、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

また、透明膜は、位置合せ用マークの材料より摩擦係数が小さい材料により形成されてもよい。更に、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

また、透明膜は、位置合せ用マークの表面より表面粗さが小さく形成されてもよい。更に、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

また、位置合せ用マークは透明導電性薄膜により形成され、透明膜は酸化ケイ素により形成されてもよい。

また、位置合せ用マークの略中央を基準としたとき、透明膜の外径は、上記位置合せ用マークの外径の２倍以上であることを特徴とするものである。更に、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

また、一定方向にラビング布で摩擦を加える処理が施される基板であって、上記透明膜の少なくとも上記一定方向と対向する側の外径は、位置合せ用マークの略中央を基準としたとき、上記位置合せ用マークの外径の２倍以上であることを特徴とする。更に、効率的に位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

本発明により、位置合せ用マーク上の配向膜の糟の付着を低減させることができる。

発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。
図１は、一般的な液晶パネルの構成を示す断面図である。
図１において、液晶表示パネル１００は、ガラス等で形成された２枚の液晶表示基板１１０で液晶１２０を挟んで構成される。液晶１２０には、数種類のネマチック液晶を混合して一定の表示特性が調整されたものを用いる。また、液晶表示基板１１０の液晶１２０と接する表面側に、例えば透明導電性薄膜（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）の電極線１３０がフォトリソ法により形成される。更に、この電極線１３０の表面上に、配向膜１４０が印刷により形成される。この配向膜１４０は、例えば高分子材料であるポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）薄膜等の有機薄膜で形成され、液晶１２０の分子を所定の方向に揃える役割を果たす。

また、この配向膜１４０には、液晶１２０との接触面に一方向にミクロな傷をつける配向処理（ラビング処理）が施される。偏光板１５０は、入射光に対して特定の偏光成分のみを透過させる機能を有する光学部材であって、２枚の液晶表示基板１２０の両外側表面に貼り付けられる。
このようにして、構成された液晶表示パネル１００は、２枚の液晶表示基板１１０にそれぞれ形成された電極線１３０間の電界を変動させることにより、液晶１３０の方向を変更制御し、両液晶表示基板１１０間の透過量を変更して、所望の文字・図柄等を表示する。

図２は、液晶表示基板のマザー基板およびラビング部材の構成を説明する図である。
図２において、液晶表示基板１１０のマザー基板２００は少なくとも１以上の液晶表示基板１１０の領域をマザー基板２００表面に設けており、例として、図２ではマザー基板２００の表面に１２個の液晶表示基板１１０の領域が配列されて設けられている。液晶表示基板１１０の領域には、電極線１３０および配向膜１４０が図１のように積層形成されている。位置合せ用マーク１１１は、図２に示すように、液晶表示基板１１０のマザー基板２００の両端側の表面に対角の位置にそれぞれ少なくとも１つ以上、電極線１３０の形成と同時に設けられる。

この位置合せ用マーク１１１は、電極線１３０と同じ透明導電性薄膜（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）により薄膜状に形成される。なお、位置合せ用マーク１１１は、合せ論理、精度、分解能等で、大きさ、形状が異なる。図２では説明の都合上、概念的に大きく表示している。透明膜１１２は、位置合せ用マーク１１１の表面を覆うように形成される。配向処理（ラビング処理）を配向膜１４０に施すと、配向膜１４０表面に、微細な傷が設けられる。

ラビング布３００は、配向処理（ラビング処理）に用いる植毛布で、ラビングロール４００に巻き付けられる。ラビングロール４００はラビング布３００を巻き付けるための円筒形の部品であって、ラビング布３００は通常両面テープや粘着剤でラビングロール４００に貼り付けられる。図２のＥ−Ｅ断面に示すように、ラビング布３００が、ラビングロール４００の外周表面に両面テープによって貼り付けられている。なお、図２で示される、Ｃ−Ｃを中心軸とするＷ幅の平面図は、ラビング布３００が、マザー基板２００を接する領域を示す。

ラビングロール４００に巻かれたラビング布３００は、液晶表示基板１１０のマザー基板２００の特定端面（Ｂ端面）に対して所定角度α（°：度）に設定された中心軸Ｃ−Ｃを中心に回転して、配向方向Ａに移動する液晶表示基板１１０のマザー基板２００の配向膜１４０の表面に、ラビングロール４００の半径方向に対して設定された所定の接触幅Ｗで接しながら、摩擦を加える。なお、所定角度α（°：度）は液晶パネル１００の表示特性に応じて設定される。また、接触幅Ｗはラビングロール４００の外径、ラビング布３００厚、そしてラビング布３００のマザー基板２００表面に対する接圧設定に応じて設定される。

ここで、位置合せ用マーク１１１周辺の構造について説明する。
図３は、位置合せ用マークの拡大平面図および断面図であって、図３の断面図は図２のＦ−Ｆ断面図である。
図２および図３において、位置合せ用マーク１１１がマザー基板２００の表面上に設けられている。また、透明膜１１２が、位置合せ用マーク１１１表面を覆うように転写によって形成されている。

また、透明膜１１２の表面は平滑面で形成されるように、例えば、位置合せ用マーク１１１の材料である透明導電性薄膜よりも、摩擦係数が小さい材料で形成されている。また、透明膜１１２は、位置合せ用マーク１１１の表面より表面粗さが小さくなるように形成するのが好ましい。なお、有機材料としては、カラーフィルタの表面に平坦化を目的として形成されるアクリル樹脂等を例示することができる。すなわち、透明膜１１２の材料を例えば酸化ケイ素、有機材料等とするのがより好ましい。透明膜１１２の表面が平滑面で構成されれば、透明膜１１２の表面上にラビング布３００の糟が付きにくくなり、位置合せ用マーク１１１上に、ラビング布３００の糟が残らない。また、透明膜１１２を形成することにより、配向処理後の洗浄処理において、透明膜１１２に付着した配向膜１４０の糟を容易に除去できる。

配向膜１４０の糟の付着する位置としては、図３に示されるＬ、Ｍ、Ｎが考えられる。位置合せ用マーク１１１の画像認識は、マザー基板２００の上面側から行うため、Ｌの場所に配向膜１４０の糟が付着した場合は、貼り合わせ精度は著しく低くなる。一方、Ｍの場所であっても、位置合せ用マーク１１１の近傍となり、貼り合せ精度に影響を与える。

一方、Ｎの場所では、位置合せ用マーク１１１から離れているため、貼り合せ精度にほとんど影響はない。また、Ｎの場所は、ガラス等で形成されたマザー基板２００上であり、ガラス基板２００は位置合せ用マーク１１１や透明膜１１２と比較して極めて平滑な面を形成しているため、配向処理後の洗浄処理において、付着した配向膜１４０の糟を容易に除去できる。

位置合せ用マーク１１１上にラビング布３００の糟が付着するのを低減する別の方法として、例えば、透明膜１１２の外径をより大きくする方法がある。すなわち、図３に示すように、ラビング布３００の糟は、配向方向Ａと対向する外縁側Ｐ領域にもっとも付着しやすい。従って、位置合せ用マーク１１１の外縁および透明膜１１２の外縁の間を広く確保できれば、配向膜１４０の付着するＭの位置が、位置合せ用マーク１１１から遠ざかるので、位置合せ用マーク１１１上に、配向膜１４０の糟が付着するのを低減することができる。ここで、実験により、位置合せ用マーク１１１の略中央を基準にしたとき、おおよそ透明膜１１２の外径ｒ１は、位置合せ用マーク１１１の外径ｒ２の２倍以上にすればよいことがわかった。

更に、図４に示すように、ラビング布３００の糟は、配向方向Ａと対向する外縁側Ｐ領域にもっとも付着しやすい。従って、このＰ領域の範囲のみにおいて、位置合せ用マーク１１１の外縁および透明膜１１２の外縁間を広く確保して、効率的に、位置合せ用マーク１１１上に、配向膜１４０の糟が付着するのを低減することができる。すなわち、透明膜１１２の配向方向Ａと対向する側の外径ｒ１は、位置合せ用マーク１１１の外径ｒ２の２倍以上とすればよい。また、実験により、ラビング布３００で摩擦を加える配向方向Ａと対向するＰ領域の略中央において、位置合せ用マーク１１１の略中央を基準にしたとき、透明膜１１２の外径ｒ１は、位置合せ用マーク１１１の外径ｒ２の２倍以上としてもよいことがわかった。

次に、液晶表示パネルの製造方法について、説明する。
図５は、液晶パネルの製造方法を示す図である。
図５において、液晶表示基板１１０が表面に配列された液晶表示基板１０１のマザー基板２００を製造ライン上に設ける（ＳＴＥＰ（以下ＳＴと称する。）１０１）。次に、電極線１３０および位置合せ用マーク１１１を透明導電性薄膜（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）材料を使用して形成し、更に透明膜１１２を転写する（ＳＴ１０２）。

次に電極線１３０および位置合せ用マーク１１１が形成された液晶表示基板１１０のマザー基板２００に対し、配向膜１４０をポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）薄膜を用いて印刷する（ＳＴ１０３）。次に、図２で示した配向方向Ａの方向に移動する、図示しない配向処理（ラビング処理）用のラビングテーブルの上に、液晶表示基板１１０のマザー基板２００を固定する。そして、図示しないラビングテーブルを、ラビング布３００が巻きつけられたラビングローラー４００が設置されている側である配向方向Ａに向けて移動させることにより、配向膜１４０の表面に微細な傷を設ける。これにより、配向処理（ラビング処理）が完了する。更に、マザー基板２００の表面に付着しているラビング布３００の毛や配向膜１４０の糟を除去するために水系の湿式方式の洗浄処理を行う（ＳＴ１０４）。

次に、２枚のマザー基板２００を対向させて貼り付け合わせるために、図示しないスペーサを２枚のマザー基板２００のうち一方のマザー基板２００の全面に散布し、図示しないシールを他方のマザー基板２００の各液晶表示基板１１０の領域の外縁側に、印刷法を用いて形成する（ＳＴ１０５）。次に、予めマザー基板２００の表面に形成された位置合せ用マーク１１１を重ね合せることにより、２枚のマザー基板２００を貼付け合わせる（ＳＴ１０６）。このとき、位置合せ用マーク１１１は透明膜１１２で覆われているため、位置合せ用マーク１１１上には配向処理（ＳＴ１０４）で生じた配向膜１４０の糟は付着していない。従って、マザー基板２００の貼り合せ精度も低下することなく、貼り合せを行える。

次に、液晶パネル単位に、貼合された液晶表示基板１１０のセルに分断する（ＳＴ１０７）。次に、貼合された液晶表示基板１１０間に液晶１２０を注入する（ＳＴ１０８）。次に、偏光板１５０を貼合された液晶表示基板１１０に両表面に貼り付ける（ＳＴ１０９）。以上により、図１で示した液晶パネル１００が完成される。

このように、位置合せ用マーク１１１の表面に透明膜１１２を形成する構成にしたことにより、位置合せ用マーク１１１上の配向膜１４０の糟の付着を低減させることができる。

一般的な液晶パネルの構成を示す断面図である。液晶表示基板のマザー基板およびラビング部材の構成を説明する図である。位置合せ用マークの拡大平面図および断面図である。位置合せ用マークの拡大平面図および断面図である。液晶パネルの製造方法を示す図である。

符号の説明

１００液晶表示パネル、１１０液晶表示基板、１１１位置合せ用マーク、１１２透明膜、１２０液晶、１３０電極線、１４０配向膜、１５０偏光板、２００液晶表示基板のマザー基板。

Claims

基板、
この基板表面上に設けられた薄膜状の位置合せ用マーク、および
この位置合せ用マークの表面を覆う透明膜を備えたことを特徴とする液晶表示装置用基板。
透明膜は、表面を平滑面で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
透明膜は、位置合せ用マークの材料より摩擦係数が小さい材料により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
透明膜は、位置合せ用マークの表面より表面粗さが小さく形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
位置合せ用マークは透明導電性薄膜により形成され、透明膜は酸化ケイ素により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
位置合せ用マークの略中央を基準としたとき、透明膜の外径は、上記位置合せ用マークの外径の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。
一定方向にラビング布で摩擦を加える処理が施される基板であって、
上記透明膜の少なくとも上記一定方向と対向する側の外径は、位置合せ用マークの略中央を基準としたとき、上記位置合せ用マークの外径の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用基板。