JP2007033976A

JP2007033976A - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2007033976A
Application number: JP2005218546A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Fujie; 俊浩藤江
Original assignee: Sanyo Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】モジュール工程へ流出する不良率を低減する液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【解決手段】アレイ工程、セル工程、モジュール工程を有する液晶表示装置の製造方法において、セル工程の最後に行う液晶パネルの検査では、点灯検査後に外観検査を行う。これによって、点灯検査時に生じる欠けや割れを後の外観検査で発見することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、アレイ工程、セル工程、モジュール工程を経て製造される液晶表示装置の製造方法に関するものである。

一般的な液晶表示装置の製造工程においては、各工程で各種検査がなされている。例えば、液晶パネルのセル工程では工程の最後に、貼合せ基板の割れ・欠け・傷・気泡などを検査する外観検査をし、次に表示ムラなど検査する点灯検査をする。更に、端子パターンの汚れや傷を検査する端子検査をする場合もある。

例えば特許文献１には、ステージ上に液晶パネルを載置固定し、認識カメラにてステージの上方に配置されたプローブと液晶パネルの位置合わせを行った後、ステージを上昇させてプローブと液晶パネルを接触させ、信号発生器よりプローブに駆動信号を与えて液晶パネルを点灯し、点灯された液晶パネルの画像を認識カメラにより取り込み、画像処理装置によって液晶パネルの画像セルの欠陥、表示ムラを定量化して判定する表示パネルの点灯画像検査方法が開示されている。

また特許文献２には、角度調整手段にて検査用液晶パネルとバックライトを同時に角度調整することにより、視点移動することなく作業者自身で検査用液晶パネルの取り付け角度を任意に選択できる液晶パネルの検査方法が開示されている。
特開平９−２１８１３１号公報特開平２０００−１３７２００号公報

しかしながら、上記のように外観検査後に点灯検査を行うと、点灯検査中に外観に傷が付いた不良品は後のモジュール工程へ流れ、モジュール工程後の外観検査で不良品としてはじかれることになり、モジュール工程での歩留まりが低下してしまう。不良品は後の工程で発見されるほどモジュール化に伴う様々な部材の取り付けが行われてしまうため、生産コストが掛かっているので無駄が多くなる。

また、一般的に外観検査によって発見される不良品よりも、点灯検査によって発見される不良品のほうが多くなる傾向があり、このような状況において、外観検査後に点灯検査を行うと検査するパネルの個数が多くなるという問題がある。

この状況に関して、特許文献１は液晶パネルの点灯検査を目視でせずに画像処理装置で判定するものであり、液晶パネルの外観検査については記載されていない。また特許文献２は作業者の視点移動をなくす液晶パネル検査装置を用いて点灯検査を行うものであり、液晶パネルの外観検査については記載されていない。

本発明は、検査効率を向上させるとともに、モジュール工程へ流出する不良率を低減する液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、対向させる基板上において該基板上に配線や画素電極を形成するアレイ工程、前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液晶表示装置の製造方法において、セル工程の最後に行う液晶パネルの検査では、点灯検査後に外観検査を行うことを特徴とする。

この構成によると、点灯検査時に生じる欠けや割れを後の外観検査で発見することができる。

上記の液晶表示装置の製造方法において、前記点灯検査は、液晶パネルを点灯させて目視により検査する。また、前記外観検査は、液晶パネルをルーペで検査する。

また上記の液晶表示装置の製造方法において、前記点灯検査と前記外観検査との間、又は前記外観検査後に、端子検査を行ってもよい。その際、端子検査は、液晶パネルの端子部を顕微鏡で検査する。

この構成によると、端子部に傷や汚れ等がある不良品を除去することができ、後工程へ流出する不良率を低減することができる。

本発明によれば、点灯検査時に生じる欠けや割れを後の外観検査で発見することができるので、モジュール工程へ流出する不良率が低減する。従って、セル工程の点灯検査時に生じた不良がモジュール工程後の外観検査で不良品としてはじかれることがなくなり、モジュール工程での歩留まりが向上する。その結果、無駄に不良品を作り続けることがなくなり、生産コストを削減できる。

また本発明によれば、外観検査によって見つかる不良品のパネルの数よりも、点灯検査によって見つかる不良品のパネルの数が多い状況においても、点灯検査後に外観検査を行うことにより、点灯検査で多くの不良品が除去されるので、外観検査で検査する液晶パネルの数を減らすことができ、検査効率が向上する。更に、外観検査は点灯検査よりも検査項目が多く時間が掛かるので、外観検査の数を削減する効果は大きく生産性が向上する。

図１は、ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネル１０の所定部分の断面図である。１１、１２は無アルカリガラス等からなるアレイ基板、ＣＦ基板であり、１３、１４は各基板１１、１２の外側に貼着された偏光板である。

偏光板１３、１４には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）／ヨウ素系や、ポリエチレンフィルムなどを用いることができる。例えば、ＰＶＡ／ヨウ素系の偏光板は、ヨウ素イオンを吸着させたＰＶＡ高分子フィルムを一軸延伸してＰＶＡ偏向フィルムを作製し、ＰＶＡ偏向フィルムの表裏に基板フィルム（例えばトリアセチルセルロース）を貼り、一方の面に保護フィルム（例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレン）を、他面にアクリル系の接着剤と離型フィルムとを積層して作製される。

また、１５は金属薄膜等からなる配線であり、１６は配線１５とＴＦＴ（不図示）を繋ぐドレイン電極、１７は配線１５又はアレイ基板１１の上に形成された窒化シリコン等からなる絶縁膜、１８は絶縁膜１７の接続用穴を通してドレイン電極１６に接続された、画素ドット毎の透明導電膜からなる画素電極である。なお、配線１５の絶縁膜１７で覆われていない剥き出しの部分は駆動系の電子回路を接続するための端子となり、アレイ基板１１の端子部１１ａ上に形成される。

また、１９はＣＦ基板１２の内側に画素ドット毎に貼着されたカラーフィルタ（ＣＦ）であり、２０は非表示部分を遮光するためのブラックマトリクス、２１は画素電極１８上及び後述する対向共通電極２２上にそれぞれ塗布された配向膜である。

また、２２はカラーフィルタ１９及びブラックマトリクス２０上に形成された透明導電膜からなる対向共通電極である。２３はＣＦ基板１２の外周のほぼ全周にわたって形成され、ＣＦ基板１２と絶縁膜１７とを接着するシール材である。そして、シール材２３で囲まれた部分は液晶層２４で満たされている。

次に、液晶パネル１０を備えた液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。大きく分けてアレイ工程、セル工程、モジュール工程の３つの工程がある。アレイ工程とは、アレイ基板１１を加工して配線１５、ドレイン電極１６、絶縁膜１７、画素電極１８、ＴＦＴ等を作り込むアレイ基板の工程である。なお、基板としては複数の液晶パネルが配列されるマザー基板を用いる。またこのアレイ工程は、ガラスなどの基板上に配線や画素電極などを形成する工程であり、ＴＦＴに限定されるものではなく、またアクティブマトリクスタイプの液晶パネルだけでなく、パッシブタイプの液晶パネルであってもよく、液晶パネルを作製する際に対向させる両基板において、基板上に配線や画素電極を形成する全ての液晶パネルに共通する工程のことである。

次工程のセル工程は、先に出来上がったアレイ基板１１とこれに対向するＣＦ基板１２との表面処理を行った後、両者を貼り合わせて組み立て、その２枚の基板の隙間（ギャップ）に液晶を注入して封じ込め、マザー基板から液晶パネル毎に切断する工程である。

最後のモジュール工程は、先に出来上がったアレイ・ＣＦ基板を電気的に制御できるように駆動系の電子回路などを取り付ける工程であり、更に、光源となるバックライトなどの電子部品・材料を取り付ける工程でもある。

上記の各工程では各種検査がなされている。アレイ工程では、例えば、特開２００２−２２１５４７号公報に記載されているような検査を行っている。またモジュール工程では、電子回路を取り付けた後、実際に表示させて表示状態の検査を行っている。

そして液晶パネルのセル工程では工程の最後に、表示ムラなど検査する点灯検査と、基板の割れ・欠け・傷・気泡などを検査する外観検査とを行う。更に、端子パターンの汚れや傷を検査する端子検査をする場合もある。

以下、セル工程の検査手順について説明する。まず最初に点灯検査を行う。図２は、液晶パネルの点灯検査の手順を示すフローチャートである。まずステップＳ１０において、セル工程まで完了した液晶パネルが搬送用のトレイに入って運ばれてくると、ステップＳ１１へ進んでトレイから液晶パネルを取り出し、ステップＳ１２へ進んで液晶パネルを点灯検査の検査機にセットする。この検査機は、例えば特開平１０−２７４６６２号公報に記載されているようなやり方の検査が行えるものである。

次にステップＳ１３へ進んで液晶パネルを点灯させ、ステップＳ１４において目視で表示状態を検査する。このとき見られる不良としては、部分的な輝点、ゲートやソースの断線、表示ムラなどがある。これらの不良が許容値を超えていれば不良品と判定する。

次にステップＳ１４からステップＳ１５へ進んで検査機から液晶パネルを取り外し、不良品はステップＳ１６へ進んで不良品用の箱へ入れ、良品はステップＳ１７へ進んで搬送用のトレイに入れ次工程へ送る。

ところで、点灯検査時に新たな不良を生じることがある。例えば、プローブと端子部１１ａとの間にガラス片などの異物を咬み込んで傷が生じたり、液晶パネルの取り扱い時に検査機等に当たって基板に欠けや割れが生じたりする。検査機にセットしたり、取り外したりするのは、検査機の台の上で行われることであり、実際にこのような基板への損傷等は頻繁に発生する。これらの不良は後の端子検査や外観検査で発見される。

なお、点灯検査は目視で判定する代わりに画像処理装置を用いてもよい。具体的には検査機上の液晶パネルをカメラで撮影し、その画像を画像処理装置で解析して良・不良を判定させればよい。

次工程は外観検査である。図３は、液晶パネルの外観検査の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０において、点灯検査で良品であった液晶パネルが搬送用のトレイに入って運ばれてくると、ステップＳ２１へ進んでトレイから液晶パネルを取り出し、ステップＳ２２へ進んで液晶パネルの外観をルーペ（例えば倍率は×１５）で検査する。更にステップＳ２３へ進んで、偏光板１３、１４の保護フィルムを剥がして偏光板１３、１４の外観を検査する。ステップＳ２２、Ｓ２３で見られる不良としては、基板１１、１２の割れ、欠け、傷、ブレーク時の端材残り、気泡の混入、偏光板への異物の咬み込み、偏光板の貼りムラ、その他シール材に関する不良（シールの幅等）などがある。これらの不良が許容値を超えていれば不良品と判定する。

次にステップＳ２３からステップＳ２４へ進んで良品に再び保護フィルムを貼り付ける。そしてステップＳ２５へ進んで不良品はステップＳ２５へ進んで不良品用の箱へ入れ、良品はステップＳ２６へ進んで搬送用のトレイに入れ次工程へ送る。このように、外観検査は点灯検査よりも検査項目が多く時間が掛かる。

なお、ステップＳ２３、Ｓ２４については必ず外観検査で行うというものではなく、任意で行えばよいし、またステップ２３、２４については後のモジュール工程で行うこととしてもよい。またステップ２３、２４については一度で行わず、二度に分けて行ってもよい。つまり、保護フィルムを半分程度剥がして外観検査を行い、そして保護フィルムを貼り直し、次に残りの半分の保護フィルムを剥がして外観検査を行い、そして保護フィルムを張り直すようにしてもよい。

次工程はモジュール工程である。なお、点灯検査と外観検査との間、又は外観検査後に、端子検査を行ってもよい。図４は、液晶パネルの端子検査の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０において、液晶パネルが搬送用のトレイに入って運ばれてくると、ステップＳ３１へ進んでトレイから液晶パネルを取り出し、ステップＳ３２へ進んで液晶パネルの端子部１１ａを顕微鏡で検査する。このとき見られる不良としては、端子部の傷や汚れなどがある。これらの不良が許容値を超えていれば不良品と判定する。そして、不良品はステップＳ３３へ進んで不良品用の箱へ入れ、良品はステップＳ３４へ進んで搬送用のトレイに入れ次工程へ送る。

上記のように、セル工程において点灯検査後に外観検査を行うことにより、従来のように外観検査後に点灯検査を行う場合と比較して、モジュール工程へ流出する液晶パネルの不良率が０．８％削減された。これは、点灯検査時に生じる欠けや割れを後の外観検査で発見することができるからである。これにより、セル工程の点灯検査時に生じた不良がモジュール工程後の外観検査で不良品としてはじかれることがなくなり、モジュール工程での歩留まりが向上する。その結果、無駄に不良品を作り続けることがなくなり、生産コストを削減できる。

また、外観検査によって発見される不良品よりも、点灯検査で発見される不良品のほうが多い場合、点灯検査後に外観検査を行うことにより、点灯検査で多くの不良品が除去されるので、外観検査で検査する液晶パネルの数を減らすことができる。外観検査は点灯検査よりも検査項目が多く時間が掛かるので、外観検査の数を削減する効果は大きく生産性が向上する。特に２インチや３インチなどの小型の液晶パネルにおいては、当然検査する液晶パネルの個数も多くなるので、工程全体として考えた場合、セル工程での検査に費やす時間が本発明により短くなるということは、非常に効果的である。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、種々の方式の液晶表示装置の製造に利用でき、携帯電話機等に用いられる小型の液晶表示装置から家庭用のテレビ等に用いられる大型の液晶表示装置までサイズに関係なく利用することができる。

ＴＦＴアクティブマトリクス型カラー液晶パネルの所定部分の断面図である。液晶パネルの点灯検査の手順を示すフローチャートである。液晶パネルの外観検査の手順を示すフローチャートである。液晶パネルの端子検査の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０液晶パネル
１１ａ端子部

Claims

対向させる基板上において該基板上に配線や画素電極を形成するアレイ工程、
前記基板間に液晶を封入し液晶パネルを作製するセル工程、
前記液晶パネルに電子回路を取り付け表示可能な状態とするモジュール工程を有する液晶表示装置の製造方法において、
セル工程の最後に行う液晶パネルの検査では、点灯検査後に外観検査を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記点灯検査は、液晶パネルを点灯させて目視により検査することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
前記外観検査は、液晶パネルをルーペで検査することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
前記点灯検査と前記外観検査との間、又は前記外観検査後に、端子検査を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置の製造方法。
前記端子検査は、液晶パネルの端子部を顕微鏡で検査することを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。