JP2008076640A - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内面位相差層の光学特性のばらつきを管理し、均一な特性を備えた内面位相差層を作製することのできる電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の電気光学装置の製造方法は、位相差層２３（内面位相差層）が形成された基板２０Ａを有する電気光学装置の製造方法であって、前記基板２０Ａの表示領域部分（パネル領域Ｐ）に位相差層２３を形成する工程と、前記位相差層２３と同じ材料によって前記表示領域以外の部分に複数の検査用位相差層２３ｔを形成する工程と、前記複数の検査用位相差層２３ｔの光学特性を測定する工程とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法に関し、特に電気光学パネルの内側に位相差層（内面位相差層）を備えた電気光学装置の光学特性の検査技術に関するものである。

液晶装置は薄型、軽量、低消費電力のディスプレイを構成することができることから、近年広範な分野に用途が拡大し、品質、価格、生産性等に関する要望も拡大している。これらの要望に応えるために、用途に応じた各種方式の液晶装置が提案され、それぞれの方式内においても常に改善の努力が払われている。液晶装置の研究開発や工程管理において諸特性の測定と評価は欠かせない事項となっている。このため、必要な特性をより精密且つ効率的に測定するための測定装置及び測定方法の研究開発も盛んに行われている。液晶装置の方式や用途は多岐にわたるため、それぞれの方式、用途に応じて測定、評価すべき項目も多岐にわたっている。特に光学的観点からは屈折率異方性、リタデーション（複屈折位相差）等が重視される。

ここで、液晶装置に組み込まれる光学素子として位相差フィルムが知られている。位相差フィルムはλ／４板や視野角補償板として広く用いられている。このような位相差フィルムは通常、高分子フィルムを一定方向に延伸することにより作製されており、そのリタデーションの量は面内で均一に保たれている。また、液晶装置の構造に関連して画素領域と非画素領域との間でリタデーションを異ならせるようにした位相差フィルムも提案されている。また最近では、このような位相差フィルムを液晶パネルの内部に形成し、液晶パネルの薄型化、軽量化を達成した液晶装置が提案されている。液晶パネルの内部に形成された位相差フィルムは内面位相差層と呼ばれることがある（例えば、特許文献１〜２を参照）。
特開２００４−１９１８３２号公報 特開２００４−２１０７３号公報

しかしながら、従来の液晶装置の製造工程においては、内面位相差層の複屈折位相差を画素内に形成された実パターンを観察することによって測定していたため、画素の精細度や設計ルール等によって制限を受ける場合があった。特に小型化、高精細化が進む液晶装置においては１画素のサイズが１００μｍ以下となるものもあり、レーザ光源を用いて複屈折位相差を測定する場合に、検体となる位相差パターンがレーザスポット径よりも小さくなり、十分な測定精度が得られないという問題があった。なお、内面位相差層は液晶装置に限らず、有機ＥＬ装置その他の電気光学装置に形成される場合もあり、上述の問題はこれらの電気光学装置に共通の課題となっている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、内面位相差層の光学特性のばらつきを管理し、均一な特性を備えた内面位相差層を作製することのできる電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置の製造方法は、位相差層が形成された基板を有する電気光学装置の製造方法であって、前記基板の表示領域部分に前記位相差層を形成する工程と、前記位相差層と同じ材料によって前記表示領域以外の部分に複数の検査用位相差層を形成する工程と、前記複数の検査用位相差層の光学特性を測定する工程とを備えたことを特徴とする。この方法によれば、表示領域内に形成する位相差層とは別に検査用位相差層を形成するので、画素の設計ルールに関係なく常に同じ測定精度で光学特性を検査することができる。

本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学パネル複数分のパネル領域が設けられた大型の基板を用いた電気光学装置の製造方法であって、前記パネル領域内の表示領域部分に位相差層を形成する工程と、前記位相差層と同じ材料によって前記パネル領域以外の部分に複数の検査用位相差層を形成する工程と、前記複数の検査用位相差層の光学特性を測定する工程と、前記基板を切断して個々の電気光学パネル毎に分離する工程とを備え、前記検査用位相差層は、前記基板を切断することによって除去されることを特徴とする。この方法によれば、表示領域内に形成する位相差層とは別に検査用位相差層を形成するので、画素の設計ルールに関係なく常に同じ測定精度で光学特性を検査することができる。また、検査用位相差層が基板の切断工程で除去される部分（電気光学パネルとして活用されない部分）に形成されるので、基板を無駄なく利用することができ、検査用位相差層が液晶パネルの表示特性に影響を及ぼすことも防止することができる。

本発明においては、前記位相差層を形成する工程では、先に測定された他の基板の検査用位相差層の測定結果に基づいて前記位相差層の製造条件を設定することが望ましい。このように検査工程と製造工程とを並行して行い、直近の検査データを位相差層の製造条件にフィードバックすることで、効率的な製造が可能になると共に製造歩留まりも向上することができる。

本発明においては、前記検査用位相差層の位置及び数を前記基板の大きさ及び形状によって設定することが望ましい。この方法によれば、基板面内の複屈折位相差のばらつきを基板の大きさ及び形状に関係なく高い精度で測定することができる。

本発明においては、前記検査用位相差層を前記基板の４隅及び前記基板の４辺の中央部に設けることが望ましい。この方法によれば、基板面内の複屈折位相差のばらつきを少ない数の検査用位相差層で精度良く測定することができる。

本発明においては、前記検査用位相差層を前記表示領域に設けられた画素の大きさよりも大きく形成することが望ましい。この方法によれば、画素内の位相差層を直接測定する場合に比べて高い精度で測定を行うことができる。ここで、液晶パネルの画素の大きさは、液晶パネルのサイズにもよるが、数十μｍ〜数百μｍの大きさである。また、複屈折位相差測定に用いられるレーザ光源のレーザスポットは百μｍ程度である。したがって、検査用位相差層の１辺の長さを１ｍｍ〜２ｍｍの大きさとすれば十分な測定精度が得られる。また、この大きさであれば基板の面積を大きく損なうことはなく、パネルの取れ個数に影響することもない。

本発明においては、前記検査用位相差層の前記基板側に反射膜を形成し、前記反射膜によって反射された光を測定することによって前記検査用位相差層の光学特性を測定することが望ましい。この方法によれば、検査用位相差層の下地の複屈折率等を考慮する必要がないので、高い精度で測定を行うことができる。

本発明においては、前記表示領域には反射表示を行う反射表示領域が設けられており、前記反射表示領域に設けられる反射膜と前記検査用位相差層の前記基板側に設ける反射膜とを共通の工程で形成することが望ましい。この方法によれば、検査用位相差層用の反射膜を新たに形成する必要がないため、生産性が向上する。

本発明においては、前記表示領域には画素スイッチング素子が設けられており、前記位相差層及び前記検査用位相差層は前記画素スイッチング素子が形成されていない基板上に形成されることが望ましい。この方法によれば、画素スイッチング素子や該画素スイッチング素子に接続された配線によって形成された基板の凹凸によって位相差層の膜厚均一性が損なわれることがなく、また検査用位相差層の光学特性の測定精度が損なわれることもない。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。この際、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。例えば本実施形態においては、Ｘ軸方向を走査線の延在方向、Ｙ軸方向をデータ線の延在方向、Ｚ軸方向を観察者による液晶パネル（電気光学パネル）の観察方向としている。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の電気光学装置の第１実施形態である液晶装置の概略構成図である。同図に示すように、液晶装置１００は、互いに対向する第１基板１０及び第２基板２０と、該第１基板１０及び第２基板２０の間に挟持された液晶層５０とを備えている。第１基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの液晶層側には、ＩＴＯ等からなる複数の画素電極１２が設けられている。画素電極１２はＸ軸方向及びＹ軸方向に配列されており、該画素電極１２の間隙に沿ってＹ軸方向に延在する複数のデータ線１１が設けられている。画素電極１２の配置された領域は表示の最小単位であるサブ画素を構成し、該サブ画素がＸ軸方向及びＹ軸方向に配列することにより全体としての表示領域が形成されている。

データ線１１と画素電極１２との間には、画素スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Diode；以下、「ＴＦＤ」という）素子１３が設けられている。ＴＦＤ素子１３は、Ｘ軸方向を長手方向とする長尺状の第１導電膜１３ａと、第１導電膜１３ａの表面を覆って形成された図示略の絶縁膜と、該絶縁膜の表面を覆ってデータ線１１と平行に配置された長尺状の第２導電膜１３ｃとを備えている。データ線１１は画素電極１２に向かってＸ軸方向に分岐した分岐部を備えており、該分岐部が第１導電膜１３ａとなっている。データ線１１及び第１導電膜１３ａの表面には陽極酸化膜が形成されており、該陽極酸化膜が前記絶縁膜となっている。画素電極１２は第２導電膜１３ｃの一部に乗り上げるように形成されており、両者が重なり合う部分において第２導電膜１３ｃと画素電極１２とが電気的に接続されている。なお、第１導電膜１３ａとしてはタンタル（Ｔａ）が用いられ、前記絶縁膜としては酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）が用いられる。また、第２導電膜１３ｃとしては、クロム（Ｃｒ）が用いられる。

画素電極１２と基板本体１０Ａとの間には、平面視矩形状の反射膜１４が設けられている。画素電極１２は、サブ画素領域内に部分的に設けられた反射膜１４を覆うように形成されている。１サブ画素内において、反射膜１４と画素電極１２とが平面的に重なる領域が反射表示領域であり、反射膜１４と画素電極１２とが平面的に重ならない領域が透過表示領域である。本実施形態の場合、画素電極１２はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる導電膜であり、反射膜１４は、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなるものである。液晶装置１００は、反射膜１４での反射光を散乱させる機能を具備していることが好ましく、かかる構成により反射表示の視認性を向上させることができる。

なお、画素電極１２は、本実施形態のように反射膜１４を覆うように形成されている構成のほか、透明導電材料からなる透明電極と、光反射性の金属材料からなる反射電極とが平面的に区画されている構成、即ち、透過表示領域に対応して配置された透明電極と、反射表示領域に対応して配置された反射電極とを備え、前記両電極が透過表示領域と反射表示領域との間（境界部）で互いに電気的に接続されているものも採用することができる。この場合、反射電極は反射表示を行うための反射膜としても機能する。

画素電極１２の液晶層側には、データ線１１、画素電極１２及びＴＦＤ素子１３を覆ってポリイミド等からなる図示略の配向膜が設けられている。また、基板本体１０Ａの液晶層とは反対側には、第１偏光板１９が設けられている。さらに、第１偏光板１９の基板本体１０Ａとは反対側には、図示略の照明装置（バックライト）が設けられている。

一方、第２基板２０は、ガラスやプラスチック、石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの液晶層側には、カラーフィルタ２２が設けられている。カラーフィルタ２２は、互いに色の異なる複数の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを備えている。各サブ画素領域には３原色のうちの１色の着色層が配置され、３つのサブ画素領域によって３色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを含む１つの画素領域が形成されている。

カラーフィルタ２２の液晶層側には、反射表示領域に対応して複数の位相差層２３が設けられている。位相差層２３はＸ軸方向に延在して帯状に設けられており、Ｘ軸方向に配列した複数の画素電極１２に跨って配置されている。位相差層２３は、その光学軸方向に平行な振動方向を有する光に対して略１／２波長（λ／２）の位相差を付与するものであり、基板本体２０Ａの内面側に設けられたいわゆる内面位相差層である。位相差層２３は、高分子液晶（コレステリック液晶等）の溶液や液晶モノマー（あるいは液晶オリゴマー）の溶液を配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。また、付与する位相差はこれに限らず、構造に応じて略１／４波長（λ／４）の位相差を付与してもよい。

本実施形態の場合、位相差層２３は、反射表示領域における液晶層５０の厚さを透過表示領域における液晶層５０の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層としても機能するものとなっている。半透過反射型の液晶装置では、反射表示領域への入射光は液晶層５０を２回透過するが、透過表示領域への入射光は液晶層５０を１回しか透過しない。これにより反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間で液晶層５０のリタデーションが異なると、光透過率に差異を生じて均一な画像表示が得られないことになる。そこで位相差層２３を液晶層５０側に突出させて形成することでいわゆるマルチギャップ構造を実現している。具体的には、反射表示領域における液晶層５０の層厚が透過表示領域における液晶層５０の層厚の半分程度に設定されて、反射表示領域および透過表示領域における液晶層５０のリタデーションが略同一に設定されている。これにより、反射表示領域および透過表示領域において均一な画像表示を得ることができるようになっている。

本実施形態では、位相差層２３を反射表示領域に選択的に形成しているが、位相差層としての機能の観点からは透過表示領域における透過光に対する位相差と、反射表示領域における透過光に対する位相差とに所定の差異を生じさせることができればよく、液晶層厚調整層としての機能の観点からは反射表示領域において透過表示領域においてよりも液晶層５０側に突出して形成されていればよいため、部位により膜厚の異なる位相差層をカラーフィルタ２２上に形成してもよい。すなわち、透過表示領域において薄い膜厚、小さい位相差を有し、反射表示領域において厚い膜厚、大きい位相差を有する位相差層を形成してもよい。

位相差層２３の液晶層側には、位相差層２３及びカラーフィルタ２２を覆ってＩＴＯ等からなる複数の走査線２１が設けられている。走査線２１はＸ軸方向に延在して帯状に設けられており、Ｘ軸方向に配列した複数の画素電極１２に跨って配置されている。そして、これらの画素電極１２に対して共通の共通電極となっている。カラーフィルタ２２の液晶層側には、走査線２１及びカラーフィルタ２２を覆ってポリイミド等からなる図示略の配向膜が設けられている。また、基板本体２０Ａの液晶層とは反対側には偏光板２９が設けられている。偏光板２９の透過軸と偏光板１９の透過軸とは互いに直交するように配置されている。

次に、図２〜図７を用いて液晶装置１００の製造方法について説明する。図２は液晶装置１００の製造工程を説明する工程フローであり、図３〜図７は具体的な製造工程を示す工程図である。なお、図２〜図７では位相差層の形成工程を中心に説明し、他の工程の説明は省略する。また、図３〜図７では位相差層の形成工程に必要な構成要素を記載し、カラーフィルタ等の付帯的な構成要素については省略する場合がある。

図２に示すように、本実施形態の液晶装置の製造方法では、まず工程Ｓ１において、液晶装置を形成するための基板を複数のロットに分け、所定のロット（Ａロット）の基板上に所定の製造条件（塗布液及び所定の塗布条件等）で位相差層及び検査用位相差層を形成する。ここで、位相差層は表示領域内に形成する複数の位相差層のパターンであり、検査用位相差層は表示領域外に形成する検査用の位相差層のパターンである。これらは共通の工程によって同一の塗布液、同一の塗布条件で形成される。

次に工程Ｓ２及び工程Ｓ３において、検査用位相差層の光学特性を測定する。具体的には、検査用位相差層の膜厚ｄ及び複屈折位相差Δｎｄを測定し、これらの測定結果から検査用位相差層の複屈折率Δｎを算出する。そして、これらの結果から位相差層の製造条件の良否を判定し、工程Ｓ４において、次ロット（Ｂロット）の位相差層の製造条件にフィードバック（反映）させる。

以下、図３〜図７を用いて具体的に説明する。まず図３に示すように、第１ロット目の基板２０Ａ上に液晶パネル（電気光学パネル）複数分の位相差層２３を形成する。基板２０Ａは液晶パネル複数分のパネル領域Ｐを含む大型基板である。位相差層２３は、Ｘ軸方向に配列された複数のサブ画素領域に跨って平面視帯状に形成される。位相差層２３は、各サブ画素領域の反射表示領域に対応して形成され、Ｙ軸方向に均等な間隔で配列される。なお、図３中、符号Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５は、基板２０Ａを切断する際の切断ライン（スクライブライン）をそれぞれ示している。基板２０Ａは、後述する図７の工程によって基板１０Ａと貼り合わされた後、切断ラインＧ２，Ｇ３，Ｇ５に沿って切断され、個々のパネル領域Ｐ毎に分割される。基板２０Ａにおいて切断ラインＧ２，Ｇ３，Ｇ５によって囲まれた領域がパネル領域Ｐであり、パネル領域Ｐ以外の領域は液晶パネルとして活用されない部分である。

基板２０の外周部であってパネル領域Ｐに属しない領域（液晶パネルとして活用されない部分）には、複数の検査用位相差層２３ｔが形成される。検査用位相差層２３ｔは、基板２０Ａの４隅及び基板２０Ａの４辺の中央部に形成される。検査用位相差層２３ｔは、基板面内における位相差層２３の膜厚のばらつきや複屈位相差のばらつきを検査するための検査用の位相差層のパターンである。検査用位相差層２３ｔとパネル領域Ｐ内の位相差層２３とは共通の工程によって同一の塗布液、同一の塗布条件で形成される。なお、検査用位相差層２３ｔは、基板２０Ａを切断ラインＧ２，Ｇ３，Ｇ５に沿って切断することによって基板２０Ａから除去され、最終製品としての液晶装置１００には残らないようになっている。

位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔは、例えば以下の方法によって形成することができる。まず、カラーフィルタ２２上に配向膜形成材料をスピンコート法、あるいはフレキソ印刷法で塗布、焼成した後、ラビング処理を行う。次に、この配向膜上に高分子液晶溶液をスピンコート法により塗布する。次に、塗布した高分子液晶溶液のプレベイクを行い、さらにベイクにより得られた高分子液晶層のアイソトロピック転移温度（相転移温度）以上となる温度で加熱した後、徐々に冷却して高分子液晶を配向させる。ここで、相転移温度とは、位相差を生じさせて変化する温度のことである。次に、形成した高分子液晶層上であって反射表示領域に対応する平面領域並びに基板２０Ａの４隅及び４辺の中央部の平面領域にレジストをパターン形成し、かかるレジストをマスクとして前記高分子液晶層のエッチングを行う。かかるエッチング処理には、ドライエッチングの他、ウェットエッチングも適用できる。以上の工程により、各パネル領域Ｐの反射表示領域に対応する領域及び基板２０Ａの外周部の領域に高分子液晶層からなる位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔを形成することができる。

なお、位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔの形成方法としては、液晶モノマーや液晶オリゴマーの溶液を基板２０Ａ上に塗布した後、露光して重合させる方法も適用できる。この形成方法では、液晶モノマーや液晶オリゴマーの塗布膜に対して部分的に露光処理を行った後、現像することで容易にパターニングすることが可能であるため、高分子液晶層のパターニングが不要であるという利点がある。

図４は、図３の符号Ｋで示した検査用位相差層２３ｔの近傍領域の拡大図である。基板２０Ａ上には、切断ラインＧ３，Ｇ５によってパネル領域Ｐが区画されている。パネル領域Ｐの内側には、Ｘ軸方向に延在する平面視帯状の位相差層２３が各反射表示領域に対応して複数形成されている。また、切断ラインＧ３の外側の基板辺端部の領域には、平面視矩形状の検査用位相差層２３ｔが形成されている。位相差層２３の幅Ｗ３は、数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさとされている。位相差層２３の幅Ｗ３はサブ画素の大きさによって決められるが、サブ画素の大きさは数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさであることから、位相差層２３の幅Ｗ３も数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさとされている。一方、検査用位相差層２３ｔの１辺の長さＷ１，Ｗ２は、それぞれ１ｍｍ〜２ｍｍ程度の大きさとされている。検査用位相差層２３ｔの１辺の長さＷ１，Ｗ２は、大きければ大きいほど検査精度を高めることができるが、大きすぎると基板２０Ａの無駄な領域が増えてしまうからである。例えば、後述の複屈折位相差測定に用いられるレーザ光源のレーザスポットは百μｍ程度であるため、このスポット径よりも大きなサイズであれば良く、また位相差層２３の幅Ｗ３よりも小さいと、位相差層２３を直接測定した方が検査精度が高くなるため、位相差層２３の幅Ｗ３よりは大きい方が良い。これらのことから、検査用位相差層２３ｔの１辺の長さＷ１，Ｗ２は１ｍｍ〜２ｍｍ程度の大きさとされている。この大きさであれば、基板２０Ａの面積を大きく損なうことはなく、パネルの取れ個数に影響することもない。

続いて図５に示すように、検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄを公知の段差測定装置４１によって測定する。段差測定装置４１は、一定の小さな探針加重で探針先端を検査用位相差層２３ｔに接触させ表面をトレースすることによって検査用位相差層２３ｔの膜厚プロファイルを測定し、その膜厚プロファイルから演算によって検査用位相差層２３ｔの平均の膜厚ｄを測定する。また、段差測定装置４１は基板外周部に沿って移動され、基板外周部に設けられた複数の検査用位相差層２３ｔのそれぞれについて膜厚ｄを測定する。段差測定装置４１の動作は制御装置４０によって制御され、段差測定装置４１で測定された膜厚ｄに関する情報は制御装置４０に設けられたコンピュータに記憶される。なお、図５の段差測定装置４１は触針式の段差測定装置であるが、非接触式の段差測定装置を用いても良い。

続いて図６に示すように、検査用位相差層２３ｔの複屈折位相差（リタデーション）Δｎｄを公知の複屈折位相差測定装置４６によって測定する。複屈折位相差測定装置４６は、レーザ光を射出する光源４２と、該光源４２から射出される光の光軸Ｌ上に設けられた第１偏光子４３、第２偏光子４４、受光器４５とを備えている。第１偏光子４３及び第２偏光子４４はそれぞれ独立に又は一定の角度関係を保って光軸Ｌを中心に回転可能に設けられている。この複屈折位相差測定装置４６では、光軸Ｌに沿って光源４２、第１偏光子４３、検体となる基板２０Ａ（検査用位相差層２３ｔ）、第２偏光子４４、及び受光器４５が配置される。そして、第１偏光子４３及び第２偏光子４４の偏光方位を基板２０Ａに対して相対的に変化させ、受光器４５における透過光強度を測定し、それぞれの偏光方位と透過光強度との相対的な関係から演算によって検査用位相差層２３ｔの複屈折位相差Δｎｄを測定する。また、複屈折位相差測定装置４６は基板外周部に沿って移動され、基板外周部に設けられた複数の検査用位相差層２３ｔのそれぞれについて複屈折位相差Δｎｄを測定する。複屈折位相差測定装置４６の動作は制御装置４０によって制御され、複屈折位相差測定装置４６で測定された複屈折位相差Δｎｄに関する情報は制御装置４０に設けられたコンピュータに記憶される。

検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄ及び複屈折位相差Δｎｄを測定したら、これらの測定結果から検査用位相差層２３ｔの複屈折率Δｎを演算によって求める。複屈折率Δｎは検査用位相差層２３ｔを構成する液晶ポリマーの配向状態を示すものである。各検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄ、複屈折位相差Δｎｄ及び複屈折率Δｎのばらつきを求め、そのばらつきが所定の範囲内に収まっており、且つ各検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄ、複屈折位相差Δｎｄ及び複屈折率Δｎの値が所定の範囲内に収まっている場合には、当該ロットの位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔが正しい製造条件（塗布液の物性、塗布条件等）で製造されたものと判断し、次ロットでも同じ製造条件で位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔを製造する。一方、各検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄ、複屈折位相差Δｎｄ及び複屈折率Δｎのばらつきが所定範囲に収まらない場合、又は各検査用位相差層２３ｔの膜厚ｄ、複屈折位相差Δｎｄ及び複屈折率Δｎの値が所定の範囲内に収まっていない場合には、位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔの製造条件を変更し、新たな製造条件で次ロットの位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔを製造する。

位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔが正しい製造条件で製造されたものと判断された場合には、図７に示すように、基板２０Ａに液晶パネル複数分のデータ線１１及び外部接続端子１７等を形成した基板１０Ａを対向配置し、基板１０Ａ上に形成したシール材３０を介して基板１０Ａと基板２０Ａとを貼り合わせる。そして、シール材３０を硬化し、液晶パネル複数分のパネル領域を含む大型液晶パネル（大型電気光学パネル）を作製した後、基板１０Ａ及び基板２０Ａを切断ラインＧ１，Ｇ２，Ｇ３に沿って切断する。そして、切断ラインＧ２に沿って露出した液晶注入口３１を介して基板間に液晶を注入し、該液晶注入口３１を封止した後、基板１０Ａ及び基板２０Ａを切断ラインＧ１，Ｇ４に沿って切断して個々の液晶パネルに分離する。その後、基板１０Ａ及び基板２０Ａの外面側に偏光板を貼着し、バックライト等の照明装置を接合して液晶装置を完成する。

以上のように、本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、次の効果が得られる。
（１）表示領域内に形成する位相差層２３とは別に検査用位相差層２３ｔを形成するので、画素の設計ルールに関係なく常に同じ測定精度で検査用位相差層２３ｔの光学特性を検査することができる。
（２）検査用位相差層２３ｔは大型基板２０Ａのうち液晶パネルとして活用されない部分に形成されるので、基板２０Ａを無駄なく利用することができ、検査用位相差層２３ｔが液晶パネルの表示特性に影響を及ぼすことも防止することができる。
（３）位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔを形成する工程では、先に測定された他のロットの基板２０Ａの検査用位相差層２３ｔの測定結果に基づいて位相差層の製造条件を設定するため、ロット間での位相差層２３のばらつきが防止される。また、検査工程と製造工程とを並行して行い、直近の検査データを位相差層の製造条件にフィードバックすることで、効率的な製造が可能になり、製造歩留まりも向上することができる。
（４）検査用位相差層２３ｔを基板２０Ａの４隅及び基板２０Ａの４辺の中央部に設けているため、基板面内の複屈折位相差のばらつきを少ない数の検査用位相差層２３ｔで精度良く測定することができる。
（５）位相差層２３及び検査用位相差層２３ｔがＴＦＤ素子１３の形成されていない基板上に形成されているため、ＴＦＤ素子１３や該ＴＦＤ素子１３に接続された配線（データ線１１等）によって形成された基板２０Ａの凹凸によって位相差層２３の膜厚均一性が損なわれることがなく、また検査用位相差層２３ｔの光学特性の測定精度が損なわれることもない。

なお、本実施形態では検査用位相差層２３ｔの位置及び数を固定したが、検査用位相差層２３ｔの位置及び数は基板２０Ａの大きさ及び形状によって設定することもできる。例えば、基板２０Ａのサイズが大きくなった場合には、基板２０Ａの４辺に配置する検査用位相差層２３ｔの数を２つ以上とする。この場合、基板面内の光学特性のばらつきを基板２０Ａの大きさ及び形状に関係なく高い精度で測定することができる。また、本実施形態では画素スイッチング素子として２端子型非線形素子であるＴＦＤ素子を用いたが、画素スイッチング素子としては三端子型非線形素子であるＴＦＴ素子を用いることも可能である。

［第２の実施の形態］
次に、図８を用いて液晶装置の製造方法の第２の実施形態について説明する。図８は検査用位相差層２３ｔの近傍領域の拡大図である。同図に示すように、検査用位相差層２３ｔと基板本体２０Ａとの間には、平面視矩形状の反射膜２４が設けられている。反射膜２４は検査用位相差層２３ｔよりも広い面積で形成されており、該反射膜２４の中央部を覆って検査用位相差層２３ｔが設けられている。反射膜２４は、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなる。複屈折位相差測定装置４６においては、光源４２から射出された光を反射膜２４によって反射させ、該反射光を受光器４５で測定することにより検査用位相差層２３ｔの複屈折位相差Δｎｄを測定する。この場合、複屈折位相差Δｎｄ等の測定が基板２０Ａやカラーフィルタ２２の影響を受けないため、高い精度で測定を行うことができる。

［第３の実施の形態］
次に、図９を用いて液晶装置の製造方法の第３の実施形態について説明する。図９は検査用位相差層１５ｔの近傍領域の拡大図である。同図に示すように、基板１０Ａ上には、切断ラインＧ１，Ｇ４によってパネル領域Ｐが区画されている。パネル領域Ｐの内側には、各反射表示領域に対応して平面視矩形状の複数の反射膜１４が設けられている。反射膜１４はＸ軸方向及びＹ軸方向に配列されており、該反射膜１４の間隙に沿ってＹ軸方向に延在する複数のデータ線１１が設けられている。また、Ｘ軸方向に配列した複数の反射膜１４を覆って平面視帯状の位相差層１５がＸ軸方向に延在して設けられている。位相差層１５は各反射表示領域に対応してＹ軸方向に均等な間隔で配列している。切断ラインＧ１の外側の基板辺端部の領域には、平面視矩形状の検査用位相差層１５ｔが形成されている。位相差層１５の幅Ｗ３及び検査用位相差層２３ｔの１辺の長さＷ１，Ｗ２は、それぞれ第１実施形態で説明したものと同じである。

検査用位相差層１５ｔと基板本体１０Ａとの間には、平面視矩形状の反射膜１６が設けられている。反射膜１６は検査用位相差層１５ｔよりも広い面積で形成されており、該反射膜１６の中央部を覆って検査用位相差層１５ｔが設けられている。反射膜１６は、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなる。複屈折位相差測定においては、光源から射出された光を反射膜１６によって反射させ、該反射光を受光器で測定することにより検査用位相差層１５ｔの複屈折位相差Δｎｄを測定する。この場合、複屈折位相差Δｎｄ等の測定が基板１０Ａの影響を受けないため、高い精度で測定を行うことができる。また、反射表示領域に設けられる反射膜１４と検査用位相差層１５ｔの基板１０Ａ側に設ける反射膜１６とは共通の工程で形成されている。このため、検査用位相差層１５ｔ用の反射膜１６を新たに形成する必要がなく、製造工程が容易になる。

なお、本実施形態では、位相差層及び検査用位相差層を画素スイッチング素子が設けられた基板上に形成したが、位相差層及び検査用位相差層は画素スイッチング素子が設けられない基板に形成することが望ましい。これは、画素スイッチング素子及び該画素スイッチング素子に接続される信号配線によって基板上に凹凸が形成され、位相差層の厚み（平坦性）が十分に制御できない場合があるからである。しかしながら、本実施形態では、位相差層及び検査用位相差層を液晶層の半分程度の厚み（１μｍ〜３μｍ程度）に形成しているため、基板上に若干の凹凸があっても位相差層を塗布する際に位相差層及び検査用位相差層の表面を平坦化でき、このような問題が顕在化することはない。

［電子機器］
次に、図１０を用いて、本発明の電気光学装置を備えた電子機器の実施形態について説明する。図１０は、本発明の電気光学装置の一例である図１の液晶装置を携帯電話の表示部に適用した例についての概略構成図である。同図に示す携帯電話１３００は、上記実施形態の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記各実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、表示特性に優れた電子機器を提供できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、大型基板を用いたいわゆる多面取りによる液晶装置の製造方法を説明したが、本発明は小型の基板を用いて１パネルずつ液晶装置を製造する方法にも適用することもできる。また上記実施形態では、電気光学装置の一例として液晶装置を例示したが、電気光学装置は液晶装置に限らず、有機ＥＬ装置等の他の電気光学装置について本発明を適用することもできる。ここで、「電気光学装置」とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称するものとする。すなわち、本発明は電気光学物質として液晶を用いる非発光型の電気光学装置のほか、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を用いる有機ＥＬ装置、無機ＥＬを用いる無機ＥＬ装置、電気光学物質としてプラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等の発光型の電気光学装置に適用することが可能である。さらには、電気泳動ディスプレイ装置（Electrophoretic Display:ＥＰＤ）、フィールドエミッションディスプレイ装置（電界放出表示装置：Field Emission Display：ＦＥＤ）等に用いてもよい。

第１実施形態の液晶装置の概略構成図である。 同液晶装置の製造工程を説明する工程フローである。 同液晶装置の製造工程を説明する工程図である。 同液晶装置に備えられる検査用位相差層の近傍領域の拡大図である。 同検査用位相差層の検査工程の一例を示す工程図である。 同検査用位相差層の検査工程の一例を示す工程図である。 基板の貼り合わせ工程を説明する工程図である。 検査用位相差層の第２実施形態を示す概略構成図である。 検査用位相差層の第３実施形態を示す概略構成図である。 電子機器の一例である携帯電話の概略構成図である。

符号の説明

１０…第１基板、１０Ａ…基板本体（基板）、１３…ＴＦＤ素子（画素スイッチング素子）、１５…位相差層、１５ｔ…検査用位相差層、１６…反射膜、２０…第２基板、２０Ａ…基板本体（基板）、２３…位相差層、２３ｔ…検査用位相差層、２４…反射膜、５０…液晶層、１００…液晶装置（電気光学装置）、１３００…携帯電話（電子機器）、Ｐ…パネル領域

Claims (10)

1. 位相差層が形成された基板を有する電気光学装置の製造方法であって、
   前記基板の表示領域部分に前記位相差層を形成する工程と、前記位相差層と同じ材料によって前記表示領域以外の部分に複数の検査用位相差層を形成する工程と、前記複数の検査用位相差層の光学特性を測定する工程とを備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 電気光学パネル複数分のパネル領域が設けられた大型の基板を用いた電気光学装置の製造方法であって、
   前記パネル領域内の表示領域部分に位相差層を形成する工程と、前記位相差層と同じ材料によって前記パネル領域以外の部分に複数の検査用位相差層を形成する工程と、前記複数の検査用位相差層の光学特性を測定する工程と、前記基板を切断して個々の電気光学パネル毎に分離する工程とを備え、前記検査用位相差層は、前記基板を切断することによって除去されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 前記位相差層を形成する工程では、先に測定された他の基板の検査用位相差層の測定結果に基づいて前記位相差層の製造条件を設定することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の製造方法。
4. 前記検査用位相差層の位置及び数を前記基板の大きさ及び形状によって設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置の製造方法。
5. 前記検査用位相差層を前記基板の４隅及び前記基板の４辺の中央部に設けることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置の製造方法。
6. 前記検査用位相差層を前記表示領域に設けられた画素の大きさよりも大きく形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の電気光学装置の製造方法。
7. 前記検査用位相差層の１辺の長さを１ｍｍ〜２ｍｍの大きさとすることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の製造方法。
8. 前記検査用位相差層の前記基板側に反射膜を形成し、前記反射膜によって反射された光を測定することによって前記検査用位相差層の光学特性を測定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の電気光学装置の製造方法。
9. 前記表示領域には反射表示を行う反射表示領域が設けられており、前記反射表示領域に設けられる反射膜と前記検査用位相差層の前記基板側に設ける反射膜とを共通の工程で形成することを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
10. 前記表示領域には画素スイッチング素子が設けられており、前記位相差層及び前記検査用位相差層は前記画素スイッチング素子が形成されていない基板上に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の電気光学装置の製造方法。

Images