JP2009301008A - 液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光板を構成する材料と化学反応によって消失しない特性を有する静電遮蔽層を設けて静電気の影響をなくした液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】一対の基板２，１５間に液晶ＬＣが封入され、前記一対の基板２，１５のいずれか一方に液晶駆動用の電極が形成された横電界方式の液晶表示パネル１において、前記一対の基板２，１５の少なくとも一方には前記基板の外表面に透光性の静電遮蔽層を介して偏光板２２が配置されており、前記透光性の静電遮蔽層は前記偏光板形成材料との化学反応によって消失しない特性を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、横電界方式の液晶表示パネル及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、静電気の侵入を受けても表示画像の乱れが生じないようにした横電界方式の液晶表示パネル及びその製造方法に関する。

液晶表示パネルは、薄型、軽量及び小型化などができる利点を有していることから、各種の電子機器、例えば、テレビジョン、パーソナルコンピューター、携帯電話機やその他の携帯用情報端末などの表示装置として多く使用されている。この液晶表示パネルは、ガラス板などからなる一対の基板を有し、これらの一対の基板間の非表示領域にシール材が配置されて両基板間に所定の空間が形成されるように貼り合わされ、シール材を一部塗布しない箇所に形成した液晶注入口から空間内に液晶を注入し後に注入口を封止した構成となっている。

この液晶表示パネルは、上記一対の基板の双方或いは一方に第１及び第２電極を設けて、これらの電極間に所定の電圧を印加することによって、表示領域に種々の映像が表示されるようになっている。この種の液晶表示パネルは、一対の基板の一方に第１電極を、他方に第２電極を配設して両電極間に所定の電圧を印加する方式のものと、一対の基板のいずれか一方の基板にのみ第１及び第２電極を設け、両電極間に所定の電圧を印加する方式のものとが存在する。このうち、前者のものは縦電界方式の液晶表示パネル、後者のものは横電界方式の液晶表示パネルと呼ばれている。

縦電界方式の液晶表示パネルには、またそれぞれの特徴を備えたＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、及びＭＶＡ（Multidomain Vertical Alignment）方式などのものがある。また、横電界方式の液晶表示パネルも、同様にそれぞれの特徴を備えたＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式のものがある。

特に、横電界方式を採用した液晶表示パネルは、縦電界方式のものと比べて、視野角を広くできる利点があるので、近年、この方式を採用したパネルの使用が拡大している。ところが、この横電界方式の液晶表示パネルは、縦電界方式の液晶表示パネルにおいて問題視されていなかった静電気の影響を受けて映像が乱れるという問題点が出現する。すなわち、縦電界方式の液晶表示パネルは、第１及び第２基板にそれぞれ電極が配設されて、間に液晶層が形成された構成となっていることから、これらの基板に配設された電極が静電気のシールド機能を担って、外部から静電気が侵入しようとしてもこれらの電極でシールドされて映像へ影響を及ぼすことがない。

これに対して、横電界方式の液晶表示パネルは、一対の第１及び第２基板のうち、いずれか一方の基板にのみ第１及び第２電極が設けられ、他方の基板には電極が設けられないので、他方の基板はシールド機能を有しないことになる。このため、電極が設けられていない側の基板から静電気が侵入した場合、映像に影響を及ぼすことになる。

そこで、基板上にシールド導電層を設けて静電気対策を講じた横電界方式の液晶表示パネルを搭載した液晶表示装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。ここで、図１２を参照して、下記特許文献１に開示された液晶表示装置を説明する。なお、図１２は下記特許文献１に記載された従来技術の液晶表示装置の要部断面図である。

この液晶表示装置３０は、上側基板３１Ａと下側基板３１Ｂとの間に液晶層ＬＣが形成された液晶表示パネルと、下側基板３１Ｂ側に配設されたバックライトユニットＢ／Ｌとを備え、下側基板３１Ｂは、その外表面に偏光板３２が設けられるとともに、上側基板３１Ａは透光性のシールド導電層３３を介して偏光板３４が設けられている。

上側基板３１Ａは、その表面に基準信号線と走査信号線とが比較的大きく離間されて平方に配設され、基準信号線に複数本の基準電極が一体に形成されて、これらは絶縁膜で覆われている。そして、この絶縁膜の上には薄膜トランジスターが設けられている。下側基板３１Ｂにはカラーフィルターが形成されている。シールド導電層３３は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ₂及びＩｎ₂Ｏ₃のうち、いずれかを主成分とする膜で形成されている。

特開平９−１０５９１８号公報（段落〔００１８〕〜〔００２５〕、〔００７１〕、図１）

上記特許文献１に開示された液晶表示パネルによれば、バックライトユニットから遠い側の上側基板３１Ａにシールド導電層３３が設けられているので、外部からの静電気はこのシールド導電層３３によって静電遮蔽されるために映像の乱れが防止される。このシールド導電層３３は、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂及びＩｎ₂Ｏ₃のいずれかを主成分とする膜で形成されている。ところが、このシールド導電層３３をこれらのＩＴＯ、ＳｎＯ₂及びＩｎ₂Ｏ₃の膜のうち、例えば、ＩＴＯ膜で形成すると、成膜したはずのＩＴＯ膜がいつの間にか消失してしまってシールド効果が発揮されないことがある。なお、ＩＴＯ膜は液晶表示パネルにおいて、画素電極や共通電極を構成する透明な導電膜として非常に一般的に用いられている。したがって、同じ透明な導電膜で形成されているシールド導電層も、ＩＴＯ膜で形成すると、材料の効率化や扱い易さ等様々な利点があるため、シールド導電層においても一般的にはＩＴＯ膜が用いられることが多い。反対に特許文献１にはシールド導電層としてＩＴＯ以外のものも記載されてはいるが、実際には、ＩＴＯ以外の他の材料はエッチングがＩＴＯに比べて非常に困難であったり、エッチングが現実的には不可能に近かったりするなどの理由で、画素電極や共通電極として、またシールド導電層として、現実に使用されているかどうかは不明である。

また、このシールド導電層３３は、ガラス基板３５Ａ上に設けられるので、その成膜の仕方、すなわち膜厚、透過率及びシート抵抗値などによっては、表示品質の低下を招来することがある。例えば、このガラス基板は、その製造工程において表面にピットやキズが付くことがあるが、このピットなどがシールド導電層３３で覆われるとその反射率との関係で、このピットなどが見え易くなり、表示品質の低下を招くことになる。しかしながら、上記特許文献１に開示されている液晶表示パネルは、これらの点について何も考慮されていない。

本発明者等は、横電界方式の液晶表示パネルに静電気対策を図るためにシールド導電層をＩＴＯ膜で形成し、このＩＴＯ膜上に偏光板を貼付してシールド効果を検証した。ところが、基板上に成膜したはずのＩＴＯ膜がいつの間にか消失してしまって、シールド効果が発揮されない場合に遭遇した。その原因を調べたところ、基板上に成膜したＩＴＯがアモルファス状に成膜されていたために、このアモルファス状ＩＴＯが偏光板を構成する材料と化学反応を起こして消失されていたことが判明した。以下、このＩＴＯ膜の消失について説明を補足する。

近年の液晶表示パネルは、その用途に応じて薄型化が要求されている。この薄型化は、一対の基板を形成する工程、形成された基板のいずれか一方の基板の非表示領域に熱硬化樹脂材からなるシール材を塗布する工程、シール材が塗布された後にシール材に熱を加えて硬化させながら両基板を貼り合せる工程、貼り合わせた基板を機械的研磨又はケミカルエッチングなどにより薄板化する工程などを経てなされている。その後、一方の基板は、その表面にシールド導電層としてのＩＴＯを成膜するが、このＩＴＯの成膜は、両基板の貼り合せ工程後に行なうので、シール材を構成する熱硬化樹脂に悪影響を与える温度以上でＩＴＯの成膜をすることができない。

すなわち、シール材に悪影響を与える高温でＩＴＯを成膜すると、例えば熱硬化性樹脂からなるシール材が剥れてしまう。そのため、シールド導電層としてのＩＴＯの成膜は低温での成膜となる。ところが、ＩＴＯを低温で成膜すると、成膜されたＩＴＯはアモルファス状になる。そして、次工程において、アモルファス状に成膜された膜上に偏光板を貼付けると、この偏光板を構成する材料成分によって、成膜されたＩＴＯが消失するという現象が生ずる。

例えば、特許文献１に開示された液晶表示パネルにおける偏光板３４は、図１３に示したように、通常ヨウ素や染料などの有機分子をポリマーの中にいれ所定の方向に引き延ばしたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム３４ｂの両面に、保護フィルム３４ａを貼り合わせて形成されている。保護フィルム３４ａは、トリアセチルセルロース（Tri-acetyl-cellulose、以下「ＴＡＣ」という）や熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂などで形成されている。そして、例えば高温、高湿のような環境下において、この有機分子やＴＡＣなどの偏光板を構成するこれらの材料から、これらの材料に含まれる酸成分が染み出して（図中、白抜き矢印）、シールド導電層３３として成膜されたアモルファス状のＩＴＯと化学反応を起こし、ＩＴＯを消失させてしまうというわけである。

なお、このシールド導電層３３としてのＩＴＯの消失防止策として、基板を貼り合せる前に、アモルファス状態ではなく、例えば酸成分との化学変化が起き難い結晶化したＩＴＯ膜を予め成膜しておくことも可能である。しかしながら、液晶表示パネルを薄型化する場合、通常、基板を貼り合せた後に研磨やエッチングなどにより基板を薄板化することが行われるために、先にこのようなＩＴＯ膜を成膜しても、基板の薄板化の処理において、成膜されたＩＴＯ膜が削られてしまうことになる。

あるいは、ＩＴＯ膜の消失を低減するために、シールド導電層としてのＩＴＯの膜厚を厚くすることも考えられるが、それでも完全に消失してしまうことがある。また、シールド導電層としてのＩＴＯ膜厚を厚くすると、ＩＴＯの屈折率が元々高く（ｎ＝１．８〜２）、基板は、薄板化する工程でその表面にピット（凹凸不良）やキズが付くので、これらのピットなどが見え易くなって、表示品質の低下を招来するという新たな問題点が出現する。

したがって、シールド導電層をＩＴＯで形成すると、パネル製造工程との関係でアモルファス状の成膜となるために、偏光板はこのアモルファス状ＩＴＯと化学反応の起こさない材料からなる偏光板を選定しなければならなくなる。そうなると、偏光板の選定が極めて制限されてしまうことになり製作が困難になる。そこで、本発明者等は、このような背景から、シールド導電層としてのＩＴＯに代わる材料であって、現在製品化されている偏光板と接触しても消失しない材料を選定すると共に、その膜厚、シート抵抗値及び透過率を所定の範囲にすれば、表示品質の低下を招かない液晶表示パネルが得られることを突き止めて、本発明を完成させるに至ったものである。

すなわち、本発明の目的は、偏光板を構成する材料と化学反応によって消失しない特性を有する静電遮蔽層を設けて静電気の影響をなくした液晶表示パネル及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、静電気の影響を無くするとともに基板表面に付いたピット或いはキズなどを見え難くして表示品質の低下を防止した液晶表示パネル及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルは、一対の基板間に液晶が封入され、前記一対の基板のいずれか一方に液晶駆動用の電極が形成された横電界方式の液晶表示パネルであって、前記一対の基板の少なくとも一方には前記基板の外表面に透光性の静電遮蔽層を介して偏光板が配置されており、前記透光性の静電遮蔽層は前記偏光板形成材料との化学反応によって消失しない特性を有していることを特徴とする。

本発明の液晶表示パネルにおいては、静電遮蔽層は偏光板を構成する材料と化学反応を起して消失しない特性の材料で構成されている。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、従来例の液晶表示パネルのように偏光板が貼り付けられても静電遮蔽層が消失せず、静電遮蔽効果が維持されるので、表示パネルが静電気の影響を受けても表示画像の乱れなどが生じることを防止できる。また、本発明の液晶表示パネルにおいては、静電遮蔽層が消失しないので、静電遮蔽層を薄くできる。そのため、本発明の液晶表示パネルによれば、反射率が下がり、基板表面にピットやキズがあっても見え難くなり、表示品質の低下を招くことがない。さらに、本発明の液晶表示パネルにおいては、静電遮蔽層の上に設ける偏光板はその種類が問われないので、価格の安いＴＡＣからなる偏光板などの使用が可能になり、液晶表示パネルの設計、作成が容易になる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記透光性の静電遮蔽層は、透明導電膜又は前記偏光板を貼り付ける粘着材に導電性粒子を分散させた導電性粘着材からなることが好ましい。

透明導電成膜はＣＶＤ法等により、導電性粘着材は通常の粘着材に導電性粒子を混入することにより作成し得る。そのため、この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、静電遮蔽層の形成が容易になる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記透明導電膜又は前記導電性粒子は、ＳｎＯ₂又はＳｎＯ₂と他の金属との混合物を主成分としたものであることが好ましい。

この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、ＳｎＯ₂は弱酸には溶解し難いため、一般的に使用されている偏光板を使用しても遮蔽膜が消失することがない。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記ＳｎＯ₂と他の金属との混合物には更にＴａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂の少なくとも一つが添加されていることが好ましい。

この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、抵抗の安定性がよくなり、面内の抵抗値がバラツクことがなく、経時変化によっても抵抗値が変化することがなくなる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記透光性の静電遮蔽層は１００Å〜２００Åの厚さに形成されているのが好ましい。

この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、静電遮蔽層の層厚が薄くなるので、反射率を下げることができる。すなわち、ＳｎＯ₂又はＳｎＯ₂と他の金属との混合物を主成分とする静電遮蔽層の光屈折率は、ガラス基板の光屈折率より高くなるが、膜厚を薄膜の１００Å〜２００Åの範囲にすることによって反射率を下げることが可能になる。そのため、基板を機械的研磨又はケミカルエッチングすることによって薄くした際に基板表面にピットやキズがついても、これらのピットやキズを見え難くできる。しかも、ＳｎＯ₂と他の金属との混合物を使用することにより、静電遮蔽層の抵抗の安定性がよくなり、面内の抵抗値がバラツクことがなく、経時変化によって抵抗値の変化がなくなる。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記透光性の静電遮蔽層は、シート抵抗値が９×１０⁶Ω／□以下で、且つ透光率が９０％以上であるのが好ましい。

この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、静電遮蔽層のシート抵抗値が小さくなるので、より効果的にシールド効果を発揮させることができるようになる。また、透光率が９０％以上となるようにすることにより、基板上に静電遮蔽層を設けても明るさがほとんど減少せず、液晶表示パネルの表示品質に悪影響を与えることがない。

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記一対の基板間のいずれか一方には、接地端子が設けられ、前記接地端子が前記静電遮蔽層に電気的に接続されているのが好ましい。

この好ましい形態の液晶表示パネルによれば、静電遮蔽層を接地できるので、液晶表示パネルに侵入した静電気を外部へ効率よく逃がすことができ、液晶表示パネルの静電気による故障を抑制することができるようになる。

更に、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、以下の工程（ａ）〜（ｃ）を含んでいることを特徴とする。（ａ）液晶駆動用の電極が設けられた第１の基板及び前記第１の基板に対向配置される第２の基板とからなる一対の基板を用意し、前記一対の基板のいずれか一方の非表示領域にシール材を塗布し、前記シール材で囲まれた内部に所定大きさの空間が形成されるようにして前記一対の基板を貼り合せる工程、（ｂ）前記（ａ）工程で得られた前記一対の基板の少なくとも一方の外表面に偏光板形成材料との化学反応によって消失しない特性を有する静電遮蔽層を形成する工程、（ｃ）前記（ｂ）工程の後に前記一対の基板の両外側表面に偏光板を貼り付ける工程。

上記の工程を有する液晶表示パネルの製造方法によれば、工程（ｂ）で静電遮蔽層を偏光板形成材料と化学反応を起こしても消失しない材料で形成するので、偏光板を貼付しても静電遮蔽層が消失しないで維持される液晶表示パネルを作成できる。

更に、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、上記工程（ａ）と工程（ｂ）との間に、次の工程（ｄ）を含んでいることが好ましい。（ｄ）前記（ａ）工程で得られた前記一対の基板の表面を機械的研磨又はケミカルエッチングによって薄板化する工程。

上記の好ましい液晶表示パネルの製造方法によれば、工程（ｄ）によって薄型化された液晶表示パネルを得ることができるので、偏光板を貼付しても静電遮蔽層が消失しないで維持される薄型の液晶表示パネルを作成できる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示パネル及びその製造方法を例示するものであって、本発明をこの液晶表示パネル及びその製造方法に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

図１はＦＦＳ方式を採用した液晶表示パネルの１画素分の模式平面図である。図２は図１のII−II線に沿った断面図である。図３は液晶表示パネル製造の工程図である。図４Ａは膜厚の測定箇所と測定値を同じ記号で示したマザー基板の平面図、図４Ｂは膜単体の透過率を示したグラフである。図５Ａは液晶表示パネルのマザー基板の受け入れ時のシート抵抗の測定箇所と測定値を示した平面図であり、図５Ｂは液晶表示パネル検査終了時におけるシート抵抗の測定箇所と測定値の平面図である。図６は密着性の測定箇所と測定値を同じ記号で示したマザー基板の平面図である。図７は静電気試験を説明する液晶表示パネルの平面図である。図８は信頼性試験を説明する説明図である。図９は信頼性試験を説明する続きの説明図である。図１０はピットなどの確認を説明する説明図である。

まず、図１、図２を参照して、本発明の一実施形態に係るＦＦＳ方式の液晶表示パネルの構成を説明する。このＦＦＳ方式の液晶表示パネル１は、アレイ基板２とカラーフィルター基板１５とを有している。アレイ基板２は、第１の透明基板３の表面にそれぞれ平行に複数の走査線４及びコモン配線５が設けられている。そしてこれら走査線４及びコモン配線５と直交する方向に複数の信号線６が設けられている。走査線４及び信号線６で区画された領域のそれぞれを覆うようにコモン配線５に接続されたＩＴＯ等からなる透明材料で形成された共通電極（「対向電極」ともいわれる）７が設けられている。そして、この共通電極７の表面にゲート絶縁膜８を介してストライプ状に複数のスリット９Ａが形成されたＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極１０Ａが設けられている。これらの画素電極１０Ａ及び複数のスリット９Ａの表面は配向膜１３により被覆されている。

走査線４と信号線６との交差位置の近傍には、スイッチング素子としての薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」という）１２が設けられている。このＴＦＴ１２は、走査線４の表面に半導体層１１が配置され、半導体層１１の表面の一部を覆うように信号線６の一部が延在されてＴＦＴのソース電極Ｓを構成し、半導体層１１の下部の走査線部分がゲート電極Ｇを構成し、また、半導体層１１の一部分と重なる画素電極１０Ａの部分がドレイン電極Ｄを構成している。

カラーフィルター基板１５は、図２に示すように、第２の透明基板１６の表面にカラーフィルター層１７が形成されて、その上にオーバーコート層１８を介して配向膜１９が設けられている。

このように構成されたアレイ基板２とカラーフィルター基板１５とは、アレイ基板２の画素電極１０Ａ及び共通電極７とカラーフィルター基板１５のカラーフィルター層１７とが互いに対向するようにして、両基板を対向させている。そして、いずれか一方の基板の非表示領域にシール材を塗布して間に所定の空間が形成されるようにして貼り合せている。またこの時、シール材を一部塗布しない箇所を設け、このようにして形成した液晶注入口から空間内に液晶を注入し、その後、この注入口が封止される。

次いで、両基板２、１５は、それぞれの第１、第２の透明基板３、１６の外側面に偏光板２１及び２２が貼り付けられる。この時、アレイ基板２側はそのまま偏光板２１が貼り付けられる。一方、カラーフィルター基板１５は透明基板１６と偏光板２２との間に、所定の抵抗値及び膜厚を有し、偏光板２２を構成する材料と化学反応を起こしても消失しない材料からなる静電遮蔽層としてのシールド導電層２０が設けられている。このシールド導電層２０はＳｎＯ₂膜で形成される。このＳｎＯ₂膜からなるシールド導電層２０は、保護層にＴＡＣを用いた偏光板２２を貼り合せても、消失することがないことが確認された。この点は後述する。

また、このシールド導電層２０が消失しないため、膜厚を３００Å以下に薄くでき、例えば１００Å〜２００Åの範囲に設定される。この範囲に設定すると、反射率が低下するので、基板に付いたピットや傷が目立たないようになり、表示品質の低下を招くことがなくなる。また、シート抵抗値は９×１０⁶（Ω／□）以下に設定する。この設定によりシールド効果を発揮させることができる。さらに、上記の膜厚により透過率９０％（５５０ｎｍ）以上になる。この値で透過率はＩＴＯを使用した場合と略同等になる。

この液晶表示パネル１は、アレイ基板２の背面にバックライトＢ／Ｌが配設される。そして、画素電極１０Ａと共通電極７の間に電圧が印加されると、図２に示したように、この電界は画素電極１０Ａの両側で共通電極７に向かうため、スリット９Ａに存在する液晶だけでなく画素電極１０Ａ上に存在する液晶も動くことができる。そのため、この液晶表示パネル１は、他の方式、例えばＩＰＳ方式の液晶表示パネルよりも広視野角かつ高コントラストであり、更に高透過率であるため明るい表示が可能となる。

また、この液晶表示パネル１は、ＩＰＳモードの液晶表示パネルよりも平面視で画素電極１０Ａと共通電極７との重複面積が大きいためにより大きな保持容量が副次的に生じ、別途補助容量線を設ける必要がなくなるという長所も存在する。さらに、カラーフィルター基板１５にシールド導電層２０が設けられているので、外部から静電気が侵入しても表示画像への影響を無くすることができる。このシールド導電層２０は、基板に接地端子Ｇ（図７参照）を設け、この接地端子Ｇと電気的接続して外部回路と接地するのが好ましい。また、シールド導電層２０はＳｎＯ₂で形成したが、この材料に限定されず、ＳｎＯ₂に他の金属や酸化物を加えた混合物であってもよい。例えば、ＳｎＯ₂にＴａ₂Ｏ₅（酸化タンタル）、あるいはＮｂ₂Ｏ₅（酸化ニオブ）、またはＴｉＯ₂（酸化チタン）を加えた混合物等である。このような混合物を使用すると、抵抗値が安定になる。また、このシールド導電層２０は、導電性材料であって採用する偏光板形成材料との間で消失しない材料であればよい。さらに、偏光板を貼付するときに、粘着剤を使用するので、この粘着剤にＳｎＯ₂或いは他の金属や酸化物を加えた混合物の粒子を分散させてシールド導電層２０を形成してもよい。なお、接着剤に混合物の粒子を分散させる場合には、粒子同士ができるだけ接する方が好ましい。したがってあまり粒子の密度が低いとシールド導電層２０として上手く機能しない恐れがあるので、透明導電膜による成膜によって形成する方が好ましい。

次に、図１〜図３を参照して、上記液晶表示パネルの製造方法を説明する。まず、アレイ基板用のマザー基板（以下、「ＴＦＴマザー基板」という）が用意される（ステップＳ１）。このマザー基板は、図４Ａに示すように、所定の縦幅Ｌ₁（例えば、６８０ｍｍ）及び横幅Ｌ₂（例えば、８８０ｍｍ）の矩形状のガラス基板が使用される。このＴＦＴマザー基板は、図示しないが、その表面が複数個分の液晶セル分に区分されて、この区分された個々の領域に、図１に示すように、走査線４、コモン配線５、ＴＦＴ１２及び共通電極７などが形成される。

その上にゲート絶縁膜８を介して画素電極１０Ａが形成される。これらの電極はパターンニングで形成される（ステップＳ２）。画素電極１０Ａは配向膜１３で覆われる（Ｓ３）。その後、非表示領域の周囲に一部分を除いてシール材が形成される（ステップＳ４）。シール材を塗布しない箇所には、両基板を貼り合せたときに液晶注入口が形成される。このシール材は、シール材を所定値に制御されたガス圧によりノズルから吐出させて、シールパターンを描画するディスペンサー方式或いはスクリーン印刷方式を採用した装置で塗布される。また、シール材には、エポキシ系接着剤などの熱硬化型樹脂が使用される。

一方、ステップＳ５において、ＴＦＴマザー基板と同じ大きさのカラーフィルター基板用のマザー基板（以下、「ＣＦマザー基板」という）が用意される。このＣＦマザー基板は、ＴＦＴマザー基板の個々の区分に対応して複数個の個々の液晶セル分に区分されて、その区分された個々の領域に所定のカラーフィルター層１７が形成されて、このカラーフィルター層１７の上にオーバーコート層１８を介して配向膜１９が形成される（ステップＳ６、Ｓ７）。これらのマザー基板は、スペーサを介在して互いに対向配置させて貼り合せて、熱硬化性樹脂からなるシール材を硬化させる（ステップＳ８）。この貼り合せは、両マザー基板に所定の熱及び押圧力を加えて行われる。

貼り合わされた基板は、その外面がケミカルエッチング処理或いは機械的研磨によって所定の厚さに薄板化される（ステップＳ９）。このステップＳ９の工程によって、液晶表示パネルを構成する基板を、基板が貼り合わされた状態で薄くするので、偏光板を貼付しても静電遮蔽層が消失しないで維持される薄型の液晶表示パネルを、容易に作成することができるのである。

その後、ＣＦマザー基板のガラス基板（図２の第２の透明基板１６はその一部を示している）の外面に、シールド導電層２０（静電遮蔽層）が形成される（ステップＳ１０）。このシールド導電層２０は、ＳｎＯ₂膜で形成される。シールド導電層２０をＳｎＯ₂膜で形成することにより、後述するように、保護層にＴＡＣを用いた偏光板を選定して、この偏光板を貼り合せても、導電層が消失されることがないので、安価なＴＡＣ偏光板を採用することができる。このＳｎＯ₂膜は、スパッタリング、真空蒸着、大気圧プラズマＣＶＤなどで形成される。このシールド導電層２０は、膜厚が１００Å〜２００Åの範囲に成膜されると共に、シート抵抗値９×１０⁶（Ω／□）以下及び透過率９０％（５５０ｎｍ）以上に設定される。

以下、図４〜図６を参照して、静電遮蔽層を成膜した膜厚、また静電遮蔽層の透過率、シート抵抗値及び密着性について説明する。
（ａ）１００Å、２００Åの成膜
まず、マザー基板の表面に膜厚１００Åを狙って成膜したときの成膜の厚さを計測した。この計測は、図４Ａに示す対角線上の３点、すなわち両端ａ₁₁、ａ₃₃及び中心ａ₂₂の膜厚を計測した。その結果、各箇所での膜厚は、ａ₁₁>ａ₂₂>ａ₃₃の関係にあり、平均値は、９８．０Åであった。また、膜厚の最大値（１０７Å）と最小値（８９Å）との差、すなわち（ａ₁₁−ａ₃₃）は１８Åとなっていた。

同様の方法で静電遮蔽層の膜厚２００Åを狙って成膜した。その結果、各箇所での膜厚は、ａ₁₁>ａ₂₂>ａ₃₃の関係にあり、平均値は、１９０．７Åであった。また、静電遮蔽層の膜厚の最大値（１９５Å）と最小値（１８３Å）との差、すなわち（ａ₁₁−ａ₃₃）は１２Åとなっていた。このように膜厚のばらつきは１００Åであっても２００Åであっても少なく、膜厚の制御に関しては比較的容易に行える。この点に関しては、従来多用されているＩＴＯと同様な量産性を有することとなる。ただし、膜厚の制御だけであれば、膜厚の厚い方がばらつきも少なくより好ましい。また膜厚のばらつきが少なければ、静電遮蔽層の面内において、抵抗値が安定し、また透過率や反射率のばらつきも少なくなる。

（ａ−１）透過率
静電遮蔽層の膜単体での透過率を図４Ａに示す対角線上の３点、すなわち両端ａ₁₁、ａ₃₃及び中心ａ₂₂で計測して、その平均値で図４Ｂのグラフに示す結果を得た。このグラフのＩＴＯ（１７５Å）は、これまで静電遮蔽層として量産に使用していたＩＴＯ膜の特性である。

この結果から、透過率だけであれば、膜厚１００Åと２００Åとでは、膜厚の薄い方が好ましく、膜厚が１００ÅになるとＩＴＯよりも透過率が高くなっていた。ただし、波長５５０ｎｍにおいて、１００Åの膜厚と２００Åの膜厚とでは、両者の透過率の違いは１〜２％程度となっていた。したがって、膜厚を１７５Åにすれば、量産ＩＴＯと同等の透過率にすることができる。好ましい範囲としては、膜厚１５０Å〜１７５Åの範囲である。この時、膜厚を１００Å、或いはそれ以上に薄くしてしまうと、抵抗が不安定になることがある（面内で抵抗値がバラツキ、また、経時変化がある）。

（ｂ）静電遮蔽層が１００Å、２００Åにおけるシート抵抗値
静電遮蔽層の膜厚を１００Åに成膜した基板を、図５Ａに示すように、上下３段に区分にして、各段３箇所合計９箇所ｂ₁₁〜ｂ₃₃におけるシート抵抗値を計測した。そして、パネル受け入れ時とパネル検査終了時とで以下の結果を確認した。

（ｂ−１）パネル受け入れ時
図５Ａに示す９箇所ｂ₁₁〜ｂ₃₃のシート抵抗値は、ｂ₁₂>ｂ₂₂>ｂ₂₃>ｂ₁₃>ｂ₃₂>ｂ₃₃>ｂ₂₁>ｂ₁₁>ｂ₃₁、の関係にあり、平均値は３０．７（ｋΩ／□）であった。最大値５４．５（ｋΩ／□）と最小値１６．０（ｋΩ／□）との差、すなわち（ｂ₁₂−ｂ₃₁）は３８．５（ｋΩ／□）となっていた。このように静電遮蔽層として十分に低抵抗な値となっている。

（ｂ−２）パネル検査終了時
上記（ｂ−１）パネル受け入れから熱処理（例えば、真空１００℃、大気中１２０℃）工程を経た後、ずなわち、図５Ｂに示すパネル検査終了時に計測した９箇所ｂ'₁₁〜ｂ'₃₃のシート抵抗値は、ｂ'₂₁>ｂ'₂₂>ｂ'₁₂>ｂ'₃₂>ｂ'₂₃>ｂ'₃₃>ｂ'₁₁>ｂ'₁₃>ｂ'₃₁の関係にあり、平均値は３１．３（ｋΩ／□）であった。最大値３８．９（ｋΩ／□）と最小値２２．４（ｋΩ／□）との差、すなわち（ｂ'₂₁−ｂ'₃₁）は１６．５（ｋΩ／□）であった。したがってパネルの検査終了時においても静電シールドとして十分に低抵抗な値となっている。

同様に静電遮蔽層の膜厚を２００Åに成膜した基板を、図５Ａに示すように、上下３段に区分にして、各段３箇所合計９箇所ｂ₁₁〜ｂ₃₃におけるシート抵抗値を計測した。そして、パネル受け入れ時とパネル検査終了時とで以下の結果を確認した。

（ｂ'−１）パネル受け入れ時
図５Ａに示す９箇所ｂ₁₁〜ｂ₃₃のシート抵抗値は、ｂ₂₂>ｂ₁₁>ｂ₁₂>ｂ₂₁>ｂ₂₃>ｂ₁₃>ｂ₃₃>ｂ₃₂>ｂ₃₁の関係にあり、平均値は１．７９（ｋΩ／□）であった。最大値２．４４（ｋΩ／□）と最小値１．１７（ｋΩ／□）との差、すなわち（ｂ₂₂−ｂ₃₁）は１．２７（ｋΩ／□）であった。このように静電遮蔽層として十分に低抵抗な値となっている。

（ｂ'−２）パネル検査終了時
図５Ｂに示す９箇所ｂ'₁₁〜ｂ'₃₃のシート抵抗値は、ｂ'₂₂>ｂ'₁₂>ｂ'₃₂>ｂ'₁₃>ｂ'₂₃>ｂ'₃₃>ｂ'₃₁>ｂ'₁₁>ｂ'₂₁の関係にあり、平均値は０．８６７（ｋΩ／□）。最大値１．０３（ｋΩ／□）と最小値０．７４８（ｋΩ／□）との差、すなわち（ｂ'₂₂−ｂ'₂₁）は０．２８２（ｋΩ／□）であった。したがってパネルの検査終了時においても静電シールドとして十分に低抵抗な値となっている。以上のように、静電シールドのシート抵抗値としては、膜厚が１００Åの場合でも、２００Åの場合でも問題はない。ただし、シート抵抗の面内でのばらつきは、膜厚が厚いほうが少ないことがわかった。そしてシート抵抗の面内でのばらつきが少なければ、製造工程中における様々な環境の変化などに対しても静電遮蔽層がより安定であることとなる。なお、静電遮蔽層の膜厚が１００Åの場合と２００Åの場合について記載しているが、静電遮蔽層の膜厚が１７５Åである場合のパネル受け入れ時でのシート抵抗は、平均値２．８０（ｋΩ／□）であり、最大値３．６９（ｋΩ／□）、最小値２．３２（ｋΩ／□）、そして最大値と最小値の差は、１．３７（ｋΩ／□）であった。

（ｃ）膜密着性
静電遮蔽層の膜密着性を図６に示すＣ₁₁〜Ｃ₃₃の９箇所で確認した。その確認方法としては、例えばエタノール等を浸み込ませた布で擦りつけたり、ＪＩＳにあるピーリング試験を行ったりすることでよい。そして膜剥れを確認した結果、いずれの箇所でも剥れが確認できなかった。以上、ＳｎＯ₂の膜厚を１００Å、２００Åに狙って成膜して、それぞれの膜厚におけるシート抵抗値、透過率及び密着性を評価したが、シールド導電層２０の膜厚は１００Å〜２００Åの範囲にすれば、後述する評価と含めて表示品質を低下させることなく、十分なシールド効果が得られることが確認された。

この実施形態では、シールド導電層をＳｎＯ₂で形成したが、この材料に限定されず、ＳｎＯ₂に他の金属や酸化物を加えた混合物でもよい。例えば、ＳｎＯ₂にＴａ₂Ｏ₅（酸化タンタル）及びＮｂ₂Ｏ₅（酸化ニオブ）、或いはＴｉＯ₂（酸化チタン）を加えた混合物などを使用し得る。このようなＳｎＯ₂に他の金属や酸化物を加えた混合物を使用することにより抵抗値の安定化が可能になる。また、ＳｎＯ₂以外でも、導電性材料であって採用する偏光板形成材料との間で消失しない材料であればよい。

再び、図３に戻って、ステップＳ１１以降の工程を説明する。貼り合せたマザー基板は、個々のパネルを形成する前に短冊状の基板に分断される（ステップＳ１１）。この分断により、基板の端縁に液晶注入口が形成される。分断された短冊状の基板には、各液晶注入口から液晶が注入される（ステップＳ１２）。液晶が注入された基板は、各液晶注入口が封止材で封止された後に、さらに分断されて個々のパネルが作成される（ステップＳ１３、Ｓ１４）。その後、個々のパネルには、偏光板２１、２２が粘着材剤などを使用して貼着されて、パネルが完成する（ステップＳ１５）。

その後、ステップＳ１６において、完成した液晶表示パネルに対して、シールド効果試験、信頼性試験及びピット確認の評価を行った。以下、図７〜図１０を参照して、液晶表示パネルの評価方法及びその結果を説明する。

（ｄ）シールド効果
このシールド効果試験は、上記工程で成膜した静電遮蔽層の膜厚が１００Å、２００Åである２種類の液晶表示パネルを用意して、それぞれのパネルを図７に示すように縦方向に配置して、各パネルのＳｎＯ₂膜を接地して、図７の右方向からパネルへ静電気を導入した。そして各液晶表示パネルには、それぞれ静電気を５回投入してシールド効果を確認した。その結果、いずれの表示パネルにも表示の異常は発生しなかった。加速試験（Pressure Cooker Test；ＰＣＴ）でも同様に、静電気を５回投入してシールド効果を確認したが、表示の異常は発生しなかった。

（ｅ）パネル透過率
また、静電遮蔽層の膜厚が１００Åのパネルと、２００Åのパネルとの透過率も計測したが、両パネルともパネルとしての透過率は略同じであった。なお、色度の差も無かった。

（ｆ）信頼性評価
この信頼性評価では、ＳｎＯ₂膜の消失の有無を検証した。その検証の方法は、まず、試験環境条件を温度１２１℃、湿度１００％ＲＨ及び２気圧で２時間の環境を設定した。この条件は、量産ＩＴＯ膜が偏光板（ＴＡＣを構成材料に含む）で消失した条件と同じになっている。

静電遮蔽層の膜厚が１００Å及び２００Åに形成されたそれぞれのパネルに、ＴＡＣを構成材料に含む偏光板をそれぞれ貼り付けて評価を行った。具体的には、上記の試験環境で２時間掛けて、図８Ａに示す偏光板下の「Ａ」箇所及び偏光板外の「Ｂ」箇所でのＳｎＯ₂膜の消失の有無を目視して調べた。そして図８Ｂの結果を得た。その結果、各膜厚のパネルにおけるＳｎＯ₂膜の消失は無かった。また、抵抗値を計測したところ、図８Ｃの結果を得た。すなわち、静電遮蔽層の膜厚が１００Åの場合では、ｅ₃（３０．０ＭΩ／□）>ｅ₁（５０．３ｋΩ／□）>ｅ₂（１６．０ｋΩ／□）であった。また静電遮蔽層の膜厚が２００Åでは、ｅ'₁（１.０２ｋΩ／□）>ｅ'₃（０．６９８ｋΩ／□）>ｅ'₂（０．３７０ｋΩ／□）であった。この結果から、静電遮蔽層の膜厚が１００Åの場合、偏光板外の「Ｂ」箇所の抵抗が上昇していた。基板に形成した接地端子に静電遮蔽層を電気的に接続させる場合には偏光板に覆われていない、つまり偏光板外の箇所を介して行うことが考えられる。この場合、偏光板に覆われていない領域での抵抗値の上昇は、接地端子との接続を行う上で問題と成り得る。ただし、偏光板下は全て抵抗が下がる傾向がある。そして、この結果からも、ＳｎＯ₂膜により静電遮蔽層を形成したとしても、ＴＡＣを構成材料に含む偏光板において、ＩＴＯ膜のような静電遮蔽層の消失は無いことが確かめられた。また、結果を記載していないが、ＴＡＣ以外の材料を構成材料に含む偏光板においても、同様に静電遮蔽層の消失はなかった。

（ｇ）ピットの目視
次に図９及び図１０を用い、パネル表面に膜厚１００Å又は２００ÅのＳｎＯ₂膜を貼り付けて、パネル中央のピットが偏光板を通して見えるか否かを測定した結果を説明する。第２の透明基板１６と偏光板２２との間にＳｎＯ₂膜を設けると、このＳｎＯ₂膜は、第２の透明基板１６及び偏光板２２と屈折率が異なるので、基板中央部に付いた例えば直径１２５μｍのピットＰが偏光板２２から見え易くなる。すなわち、図９Ｂに示すように、偏光板２２から入射した光Ｒ₁はＳｎＯ₂で屈折（Ｒ'₁）して、第２の透明基板（ガラス）１６を通って光Ｒ₂となって通過し、一部の光Ｒ₃はＳｎＯ₂で反射する。このため、ピットＰ部分に当たった光は、この部分で乱反射してピットが見えやすくなることになる。このピットＰでの反射については、第２の透明基板１６の屈折率が１．５２程度であり、偏光板２２の屈折率が１．６程度であり、透明基板１６と偏光板２２の屈折率は略等しいので、この間での反射は殆ど起らない。しかし、ＳｎＯ₂膜の屈折率は１．９〜２．１程度であり、透明基板１６及び偏光板２２との屈折率が非常に大きく異なるので、この屈折率の違いにより反射が起こっている。

したがって、この屈折率の異なるＳｎＯ₂膜を第２の透明基板１６と偏光板２２との間に入れると、第２の透明基板１６から入射した光の一部が乱反射し、透明基板１６面にピットＰがあると、そのピットＰが見えるようになってしまう。したがって、このピットＰを見え難くする対策が必要になる。しかしながら、ＳｎＯ₂膜の屈折率は変えることができない。そこで、膜厚と反射率との関係を検討した。その結果、図１０に示す結果を得た。この図１０の結果から、シールド導電層２０の厚さ、つまりＳｎＯ₂膜（屈折率ｎ：２．０）の膜厚を薄くすれば反射率が下がることがわかった。そしてシールド導電層２０の膜厚を１００Å程度に薄くすれば、その反射率が非常に下がるので、ピットＰが非常に見え難くなった。また目視によるものだが、２００Å程度であっても実用的には十分見え難くなっていた。そしてＳｎＯ₂膜の抵抗値や面内での抵抗値のばらつき、ピットＰの見え難さ等を総合的に考慮すると、ＳｎＯ₂膜の膜厚として、１００Åよりは若干厚めにした方が総合的には好ましく、１５０〜１７５Åあたりが好ましいことがわかった。

（変形例）
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるものでないことは勿論である。例えば、上記液晶表示パネルの製造方法（図３参照）では、ステップＳ９の工程において、基板が貼り合わされた状態で、その外面をケミカルエッチング処理或いは機械的研磨を行い、基板を所定の厚さに薄くすることとした。こうすることによって、薄型の液晶表示パネルを容易に得ようとするものであるが、必ずしもこれに限らず、ステップＳ９を含まない製造方法としてもよい。

例えば、ＴＦＴマザー基板あるいはＣＦマザー基板が、もともと所定の厚さで形成された薄い基板であった場合は、これらの基板が貼り合わされた状態において、既に所定の厚さになっているため、その外面をケミカルエッチング処理或いは機械的研磨によって薄くする必要がない。

本変形例による液晶表示パネルの製造方法を示す工程を図１１に示した。ここで、図１１に示した本変形例の各工程は、上記実施例における工程（図３参照）のうちステップＳ９を除いた工程と同一である。従って同一工程については同符号を付し、各工程についての説明を省略する。図１１に示すように、本変形例では、ＴＦＴとＣＦの各マザー基板をスペーサを介在して互いに対向配置させて貼り合せて、熱硬化性樹脂からなるシール材を硬化させる（ステップＳ８）のに引き続いて、ＣＦマザー基板のガラス基板の外面に、シールド導電層２０を形成する（ステップＳ１０）のである。

ＦＦＳ方式を採用した液晶表示パネルの１画素分の模式平面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 液晶表示パネル製造の工程図である。 図４Ａは膜厚の測定箇所と測定値を同じ記号で示したマザー基板の平面図、図４Ｂは膜単体の透過率を示したグラフである。 図５Ａはパネルのマザー基板の受け入れ時のシート抵抗の測定箇所と測定値を示した平面図であり、図５Ｂはパネル検査終了時におけるシート抵抗の測定箇所と測定値の平面図である。 密着性の測定箇所と測定値を同じ記号で示したマザー基板の平面図である。 静電気試験を説明する液晶表示パネルの平面図である。 信頼性試験を説明する説明図である。 信頼性試験を説明する続きの説明図である。 ピットなどの確認を説明する説明図である。 変形例で、液晶表示パネル製造の工程図である。 従来技術の液晶表示装置の要部断面図である。 従来技術の液晶表示装置の偏光板の構成を説明する説明図である。

１…液晶表示パネル、２…アレイ基板、３…第１の透明基板、４…走査線、５…コモン配線、６…信号線、７…共通電極（対向電極）、９Ａ…スリット、１０Ａ…画素電極、１１…半導体層、１２…電界効果型トランジスター、１３…配向膜、１５…カラーフィルター基板、１６…第２の透明基板、１７…カラーフィルター層、１８…オーバーコート層、１９…配向膜、２０…シールド導電層（静電遮蔽層）、２１，２２…偏光板。

Claims (9)

1. 一対の基板間に液晶が封入され、前記一対の基板のいずれか一方に液晶駆動用の電極が形成された横電界方式の液晶表示パネルであって、
   前記一対の基板の少なくとも一方には前記基板の外表面に透光性の静電遮蔽層を介して偏光板が配置されており、前記透光性の静電遮蔽層は前記偏光板形成材料との化学反応によって消失しない特性を有していることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記透光性の静電遮蔽層は透明導電膜又は前記偏光板を貼り付ける粘着材に導電性粒子を分散させた導電性粘着材からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記透明導電膜又は前記導電性粒子はＳｎＯ₂又はＳｎＯ₂と他の金属との混合物を主成分としたものであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記ＳｎＯ₂と他の金属との混合物には更にＴａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂の少なくとも一つが添加されていることを特徴する請求項３に記載の液晶表示パネル。
5. 前記透光性の静電遮蔽層は１００Å〜２００Åの厚さに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
6. 前記透光性の静電遮蔽層は、シート抵抗値が９×１０⁶Ω／□以下で、且つ透光率が９０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
7. 前記一対の基板間のいずれか一方には接地端子が設けられ、前記接地端子は前記静電遮蔽層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
8. 以下の工程（ａ）〜（ｃ）を含んでいることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 （ａ）液晶駆動用の電極が設けられた第１の基板及び前記第１の基板に対向配置される第２の基板とからなる一対の基板を用意し、前記一対の基板のいずれか一方の非表示領域にシール材を塗布し、前記シール材で囲まれた内部に所定大きさの空間が形成されるようにして前記一対の基板を貼り合せる工程、
   （ｂ）前記（ａ）工程で得られた前記一対の基板の少なくとも一方の外表面に偏光板形成材料との化学反応によって消失しない特性を有する静電遮蔽層を形成する工程、
   （ｃ）前記（ｂ）工程の後に前記一対の基板の両外側表面に偏光板を貼り付ける工程。
9. 更に、工程（ａ）と工程（ｂ）との間に、次の工程（ｄ）を含んでいることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
   （ｄ）前記（ａ）工程で得られた前記一対の基板の表面を機械的研磨又はケミカルエッチングによって薄板化する工程。