JP4260219B2 - 表示パネルの製造方法、表示パネルの製造装置、及び表示パネル - Google Patents

Description

本発明は、表示パネルの製造方法、表示パネルの製造装置、及び表示パネルに関する。

液晶表示装置の主要部品である液晶パネルは、大まかには一対のガラス基板間に液晶を挟持した構成とされ、一方のガラス基板の内面側には、アクティブ素子であるＴＦＴや画素電極などが設けられ、他方のガラス基板の内面側には、カラーフィルタや対向電極などが設けられている。そして、両ガラス基板における液晶に接する面には、液晶分子の配向状態を規制するための配向膜がそれぞれ形成されている。

なお、配向膜を備えた液晶パネルの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。
特開２００５−１０６９９７公報

（発明が解決しようとする課題）
上記した配向膜には、以下の事情により局所的なピンホールが生じる可能性がある。

（１）配向膜の成膜工程で混入した異物が付着し、その異物を除去することに伴って配向膜が局所的に切り欠かれてピンホールが生じる。

（２）配向膜の下地（画素電極や対向電極など）に対する貼着性が局所的に悪く、その部分で成膜時に配向膜材料がはじかれ、ピンホールが生じる。

（３）配向膜材料として、液晶分子を垂直配向させるものを用いた場合、配向膜の下地に対する貼着性が悪くなる傾向にあり、上記（２）とも相まってピンホールが生じ易くなる。

（４）配向膜の下地に凹部または凸部を形成し、配向膜の表面に段差をつけることで、液晶分子の配向状態を規制するようにした場合、下地に対する配向膜の敷設面積が大きくなり、上記（２）とも相まってピンホールが生じ易くなる。

上記した事情により配向膜に局所的なピンホールが生じた場合には、その箇所については正常に画像が表示されないことになるため、ピンホールの大きさや形成位置によっては、配向膜を全て剥離して成膜し直さなければならない、などの問題があり、製造コストが高くなってしまう、という結果となっていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、製造コストの低減を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明の表示パネルの製造方法は、互いに対向した一対の基板間に液晶を挟持するとともに、両基板における対向面に配向膜が形成された構成の表示パネルを製造する過程で、前記配向膜の膜欠損部の有無を検査する検査工程と、前記膜欠損部の位置を検出する位置検出工程と、前記膜欠損部の少なくとも一部に配向膜補修剤を付着させて膜欠損部を修理する修理工程とを経るようにした。

また、本発明の表示パネルの製造装置は、互いに対向した一対の基板間に液晶を挟持するとともに、両基板における対向面に配向膜が形成された構成の表示パネルの製造装置であって、前記配向膜の膜欠損部の有無を検査する検査手段と、前記膜欠損部の位置を検出する位置検出手段と、前記膜欠損部の少なくとも一部に配向膜補修剤を付着させて膜欠損部を修理する補修剤付着手段とを備える構成とした。

また、本発明の表示パネルは、互いに対向した一対の透光性を有する基板と、両基板間に挟持される液晶と、両基板における対向面に形成される配向膜と、配向膜に生じた膜欠損部の少なくとも一部に配向膜補修剤が付着されてなる補修箇所とを備える構成とした。

これにより、検査工程で膜欠損部を検出したら、続いて位置検出工程で膜欠損部の位置を検出する。その後、修理工程にて、膜欠損部の少なくとも一部に配向膜補修剤を付着させることで、膜欠損部を修理する。従来のように、膜欠損部が生じた配向膜を成膜しなおすなどした場合と比較すると、歩留まりを改善することができる。

本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記表示パネルの製造方法における前記修理工程では、前記配向膜補修剤を付着させた転写手段から前記膜欠損部に配向膜補修剤を転写させるスタンプ手法を用いるようにする。また、前記表示パネルの製造装置における前記補修剤付着手段は、前記膜欠損部に前記配向膜補修剤を転写させる転写手段を備える構成とする。これにより、修理工程で、例えば配向膜補修剤の液滴を膜欠損部に滴下する手法を用いた場合と比較して、補修箇所の膜厚の制御が容易なものとなる。

（２）前記表示パネルの製造方法における前記修理工程では、前記配向膜補修剤を付着させた転写ヘッドを前記膜欠損部に押し当てることで、配向膜補修剤を転写するようにする。また、前記表示パネルの製造装置における前記転写手段は、前記配向膜補修剤が付着されるとともに、前記膜欠損部に対して押し当てられる転写ヘッドを備える構成とする。これにより、膜欠損部に対して転写ヘッドを押し当てる時間や圧力を調整することで、補修箇所の膜厚の制御が容易なものとなる。また、膜欠損部が局所的に発生した場合において、例えば転写ローラにより配向膜補修剤を転写する場合と比較すると、補修が容易なものとなる。

（３）前記表示パネルの製造方法で用いる前記配向膜補修剤として、溶媒中に配向膜材料を溶かしてなるものを用いるとともに、修理後に前記転写ヘッドを配向膜補修剤中に浸して待機させるようにする。また、前記表示パネルの製造装置では、溶媒中に配向膜材料を溶かしてなる前記配向膜補修剤が溜められるとともに、修理後に待機する前記転写ヘッドが収容可能とされる乾燥防止手段を備える構成とする。これにより、修理後、転写ヘッドの表面において配向膜補修剤が乾燥するのを防止することができる。

（４）前記表示パネルの製造方法では、可撓性を有する多孔質材料からなる前記転写ヘッドを用いるようにする。また、前記表示パネルの製造装置における前記転写ヘッドは、可撓性を有する多孔質材料からなる構成とする。これにより、補修箇所の膜厚の制御が一層容易なものとなる。また、膜欠損部付近に段差がある場合でも、可撓性を有する転写ヘッドが変形することで、確実に配向膜補修剤を膜欠損部に付着させることができる。

（５）前記表示パネルの製造方法における前記修理工程に先だって、前記膜欠損部に対して前記配向膜補修剤を付着しやすくするための表面改質工程を経るようにする。また、前記表示パネルの製造装置では、前記膜欠損部に対して前記配向膜補修剤を付着しやすくするよう膜欠損部の表面を改質する表面改質手段が備える構成とする。これにより、修理工程で膜欠損部に対して配向膜補修剤が付着しやすくなるので、確実に修理を行うことができる。

（６）前記表示パネルの製造方法における前記表面改質工程では、前記膜欠損部に紫外光を照射するようにする。また、前記表示パネルの製造装置のおける前記表面改質手段は、前記膜欠損部に紫外光を照射する紫外光照射部を備える構成とする。これにより、膜欠損部に紫外光を照射することで、好適に表面改質を図ることができる。また、例えばウエット式で表面改質をした場合と比較すると、処理時間の短縮化などを図ることができる。

（７）前記表示パネルの製造方法における前記紫外光の波長について１４６ｎｍ〜３６５ｎｍとする。また、前記表示パネルの製造装置における前記紫外光照射部は、１４６ｎｍ〜３６５ｎｍの波長の前記紫外光を照射する構成とする。これにより、一層好適に膜欠損部の表面改質を図ることができる。

（８）前記表示パネルにおける前記配向膜は、前記液晶に対して電圧が印加されていない状態で液晶分子を配向膜の表面に対して略垂直に配向させる機能を有している構成とする。これにより、配向膜がいわゆる垂直配向機能を有する場合には、基板に対する貼着性が低く、製造時に膜欠損部が形成され易いものの、膜欠損部に配向膜補修剤を付着させて補修箇所を形成することで、膜欠損部の修理をすることができるので、歩留まりの改善効果を高くすることができる。

（９）前記表示パネルにおける前記基板の表面には、前記液晶の配向状態を規制するための段差部が形成されるとともに、前記配向膜がその段差部に沿って形成されている構成とする。これにより、基板の表面に段差部が形成されるものでは、基板に対する配向膜の敷設面積が大きくなりがちであり、そのため膜欠損部が形成されやすい傾向にあるものの、その膜欠損部に配向膜補修剤を付着させて補修箇所を形成することで、膜欠損部を修理することができるので、歩留まりの改善効果を高くすることができる。

（１０）前記表示パネルのおける前記補修箇所の膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍとされている構成とする。これにより、良好な表示性能を得ることができる。

図１は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。 図２はアレイ基板の拡大平面図である。 図３は液晶パネルの拡大断面図である。 図４は検査・修理装置の概略側面図である。 図５は検査・修理装置のブロック図である。 図６は転写ヘッドを収容する容器を表す図である。 図７は基板に異物が付着していた状態を表す断面図である。 図８はＣＦ基板のピンホールにエキシマＵＶ光を照射する状態を表す断面図である。 図９はピンホールに転写ヘッドを位置決めした状態を表す断面図である。 図１０はピンホールに転写ヘッドを押し当てた状態を表す断面図である。 図１１は配向膜補修剤がピンホールに付着した状態を表す断面図である。 図１２は転写ヘッドよりも小さいピンホールに転写ヘッドを押し当てた状態を表す断面図である。 図１３は転写ヘッドよりも小さいピンホール及び配向膜に配向膜補修剤が付着した状態を表す断面図である。 図１４はアレイ基板のピンホールにエキシマＵＶ光を照射する状態を表す断面図である。 図１５はピンホールに転写ヘッドを位置決めした状態を表す断面図である。 図１６はピンホールに転写ヘッドを押し当てた状態を表す断面図である。 図１７は配向膜補修剤がピンホールに付着した状態を表す断面図である。

符号の説明

１１...液晶パネル（表示パネル）
１８，１９...基板
２０...液晶
３０，３６...配向膜
３１...スリット（段差部）
３５...リブ（段差部）
４０...検査・修理装置（製造装置）
４４...ロータリーエンコーダ（検査手段（検査装置）、位置検出手段（位置検出装置））
４５...ラインセンサ（検査手段（検査装置）、位置検出手段（位置検出装置））
４８...ＵＶ照射ヘッド（表面改質手段（表面改質装置）、紫外光照射部）
４９...転写ヘッド（転写手段（転写装置）、補修剤付着手段（補修剤付着装置））
５０...配向膜補修剤
５１...容器（乾燥防止手段（乾燥防止装置））
５２...補修箇所
Ｈ...ピンホール（膜欠損部）

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１７によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０を構成する液晶パネル１１について例示する。なお、以下では、図１に示す下側を裏側、逆の上側を表側として説明する。

まず、液晶表示装置１０の構造について説明する。液晶表示装置１０は、図１に示すように、大まかには、画像を表示するための液晶パネル１１と、液晶パネル１１の裏側（後側）に配される外部光源であるバックライト１２とを互いに組み付けた構成とされる。液晶パネル１１は、その裏側のバックライト１２と、表側（前側）に配された略枠形をなすベゼル１３との間に挟まれた状態で保持される。

バックライト１２は、表側（液晶パネル１１側）に向けて開口した略箱形をなすケース１４と、ケース１４内に互いに平行に並んだ状態で収容される複数本の線状光源１５（例えば冷陰極管）と、ケース１４の開口部に積層した状態で配される複数の光学シート１６（例えば裏側から順に拡散板、拡散シート、レンズシート、及び輝度上昇シート）と、これら光学シート１６群をケース１４との間で挟んで保持するための略枠状のフレーム１７とから構成される。各光学シート１６は、各線状光源１５から発せられる光を面状に変換するなどの機能を有するものである。

続いて、液晶パネル１１について詳細に説明する。液晶パネル１１は、大まかには、一対の透明な（透光性を有する）ガラス製の基板１８，１９と、両基板１８，１９間に挟持されるとともに電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶２０とを備えている。両基板１８，１９は、互いに対向するとともに図示しないスペーサによって間に所定の間隔（ギャップ）を空けた状態で貼り合わせられ、間に挟持された液晶２０は、シール剤２１によって取り囲まれて液密状態に保たれる。また、両基板１８，１９の外面側には、それぞれ表裏一対の偏光板２２，２３が貼り付けられている。

両基板１８，１９は、表側がＣＦ基板１８とされ、裏側がアレイ基板１９とされる。アレイ基板１９における内面側（液晶２０側、ＣＦ基板１８との対向面側）には、図２に示すように、スイッチング素子２４（例えばＴＦＴ）及び画素電極２５が多数個並んで設けられるとともに、これらスイッチング素子２４及び画素電極２５の周りには、格子状をなすソース配線２６及びゲート配線２７が取り囲むようにして配設されている。ソース配線２６とゲート配線２７とがそれぞれスイッチング素子２４のソース電極とゲート電極とに接続され、画素電極２５がスイッチング素子２４のドレイン電極に接続されている。また、画素電極２５とアレイ基板１９や各配線２６，２７との間には、図３に示すように、絶縁層２８，２９が積層されている。

画素電極２５は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）により構成され、図２に示すように、ソース配線２６の延出方向に沿って細長い略矩形状に形成されている。そして、画素電極２５や外側の絶縁層２９の内面側（画素電極２５や絶縁層２９と液晶２０との間）には、液晶２０を配向させるための配向膜３０が設けられている。配向膜３０は、液晶２０に対して電圧を印加していない状態で配向膜３０の表面に対して液晶分子を垂直に配向させる、いわゆる垂直配向タイプの材料（例えばポリイミド）により構成される。この配向膜３０の膜厚は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度とされる。なお、本実施形態では、これら画素電極２５や絶縁層２９が配向膜３０の下地となるが、他の積層構造を採用した液晶パネルでは、上記とは異なる層が下地となる場合もある。

この画素電極２５（アレイ基板１９の表面）には、スリット３１（溝部、開口部、段差部）が設けられることで、この画素電極２５に沿って形成される配向膜３０の表面には段差が生じている。詳しくは、スリット３１は、所定幅の溝状に形成されるとともに、画素電極２５における長手方向中央位置と、長手方向の両端位置付近と、これらの中間位置とにそれぞれ形成されている。中間位置のスリット３１は、平面視Ｖ字型をなし、中央位置のスリット３１は、画素電極２５の側縁に配されるとともに平面視三角形状をなし、両端側のスリット３１は、それぞれ中央側のスリット３１とほぼ平行な直線状をなす。各スリット３１は、ほぼ等間隔に配置されている。各スリット３１により生じた配向膜３０の段差によって、液晶分子が図３に示す上下方向（両基板１８，１９の面方向と直交する方向）に対して傾くよう配向状態を規制することができる。これにより、従前行われていた配向膜３０に対するラビング処理が不要となる。なお、スリット３１の深さについては、絶縁層２９に達する深さとされている。

また、アレイ基板１９の端部には、ソース配線２６とゲート配線２７との端にそれぞれ形成されたソース端子部とゲート端子部とが配され、各端子部に対してＳＯＦ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などの薄膜状のドライバ（電子部品）の一端側がＡＣＦ（異方性導電膜）を介して圧着接続され、このＳＯＦの他端側には、ＡＣＦを介して外部回路に接続されたプリント基板が圧着接続されている。

一方、表側のＣＦ基板１８の内面側（液晶２０側、アレイ基板１９との対向面側）には、図３に示すように、各画素電極２５に対応した位置にカラーフィルタ３２が多数個並んで設けられている。カラーフィルタ３２は、所定の波長の光については透過を許容するものの、それ以外の波長の光については吸収する機能を有している。カラーフィルタ３２は、Ｒ（赤色）に対応する波長の光を選択的に透過するものと、Ｇ（緑色）に対応する波長の光を選択的に透過するものと、Ｂ（青色）に対応する波長の光を選択的に透過するものとの三色が設定されている。各カラーフィルタ３２は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの順番で図２に示すゲート配線２７の延出方向に沿って並べられるなどして、隣接するカラーフィルタ３２同士の色が互いに異なるように配置されている。

隣接する各色のカラーフィルタ３２の間には、隣のカラーフィルタ３２側からの光を遮光する遮光層３３（ブラックマトリクス）が配設されることで、混色が防がれるようになっている。遮光層３３は、各カラーフィルタ３２を取り囲む格子状に形成されている。また、カラーフィルタ３２の内面には、画素電極２５と同様に例えばＩＴＯにより構成される対向電極３４が形成されている。

この対向電極３４の内面側には、リブ３５（凸部、突起部、段差部）が設けられている。詳しくは、リブ３５は、対向電極３４の内面から対向するアレイ基板１９側へ突出しており、所定幅の細長い突条により構成される。リブ３５は、図２に示すように、平面視Ｖ字型に形成されており、アレイ基板１９側における互いに隣り合う各スリット３１のほぼ中間位置にそれぞれ並んで配置されている。各リブ３５は、その軸線方向が各スリット３１の延出方向とほぼ平行になるよう形成されている。そして、対向電極３４及びリブ３５の内面側（対向電極３４やリブ３５と液晶２０との間）には、液晶２０を配向させるための配向膜３６が形成されている。対向電極３４から突出する各リブ３５によって、配向膜３６の表面には、段差が形成されており、この段差によって、液晶分子が図３に示す上下方向（両基板１８，１９の面方向と直交する方向）に対して傾くよう配向状態を規制することができる。これにより、従前行われていた配向膜３６に対するラビング処理が不要となる。

また、この配向膜３６は、アレイ基板１９側の配向膜３０と同様に、液晶２０に対して電圧を印加していない状態で配向膜３６の表面に対して液晶分子を垂直に配向させる、いわゆる垂直配向タイプの材料（例えばポリイミド）により構成される。また、この配向膜３６の膜厚は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度とされる。なお、本実施形態では、対向電極３４やリブ３５が配向膜３６の下地となるが、他の積層構造を採用した液晶パネルでは、上記とは異なる層が下地となる場合もある。

ところで、上記した構成の液晶パネル１１では、製造される過程で配向膜３０，３６に欠陥が発生する場合がある。欠陥は、配向膜３０，３６に異物Ｘが付着する異物欠陥や、配向膜３０，３６に局所的にピンホールＨ（膜欠損部）が形成されるピンホール欠陥などがある。本実施形態では、配向膜３０，３６を成膜する工程を終えた後、欠陥の有無や欠陥の種類を検査し、その結果欠陥が発見された場合には、欠陥の位置を検出するとともに欠陥を修理するようにしている。続いて、欠陥の有無などを検査する検査機能と、欠陥の位置を検出する位置検出機能と、欠陥を修理する修理機能とを備えた検査・修理装置４０について説明する。

この検査・修理装置４０は、大まかには検査部４１と修理部４２とからなる。このうち、検査部４１は、図４及び図５に示すように、成膜工程を経たＣＦ基板１８またはアレイ基板１９を搬送するコンベア４３（搬送手段又は搬送装置）と、コンベア４３の駆動部に設置されるとともに駆動部の駆動状態を検出するロータリーエンコーダ４４（搬送手段の駆動状態検出手段又は駆動状態検出装置）と、搬送された基板１８，１９の表面を撮像するラインセンサ４５（撮像手段又は撮像装置）と、ロータリーエンコーダ４４及びラインセンサ４５から出力される信号を処理する欠陥検出回路４６とを備える。

一方、修理部４２は、欠陥検出回路４６から出力される欠陥の位置情報が入力される駆動回路４７と、駆動回路４７から出力される信号に基づいて欠陥を修理するＵＶ照射ヘッド４８（紫外光照射部、表面改質手段又は表面改質装置）及び転写ヘッド４９（転写手段又は転写装置）とを備える。

検査部４１について詳しく説明する。コンベア４３は、基板１８，１９をその長辺方向に沿って所定の速度で、且つ水平な姿勢に保った状態で搬送できるようになっている。ロータリーエンコーダ４４は、コンベア４３の駆動部における駆動状態に基づいたパルス信号を、欠陥検出回路４６に出力できるようになっている。なお、基板１８，１９を短辺方向に沿って搬送するようにしても構わない。

ラインセンサ４５には、多数個の受光素子が直線的に並べて設置されており、この受光素子の並び方向は、コンベア４３による基板１８，１９の搬送方向（主走査方向）とは直交し、且つ水平方向に沿った方向に設定されている。この受光素子の並び方向が副走査方向となっている。ラインセンサ４５は、基板１８，１９の表面状態を撮像できるようになっており、各受光素子の受光信号を欠陥検出回路４６に出力できるようになっている。

欠陥検出回路４６では、ロータリーエンコーダ４４からのパルス信号と、ラインセンサ４５からの受光信号とに基づいて、欠陥の有無・種類・位置を検出できるようになっている。欠陥の有無・種類については、ラインセンサ４５からの受光信号に基づいて欠陥検出回路４６にて隣り合う画素の表面状態を比較するなどして、欠陥が無い画素と、異物欠陥がある画素と、ピンホール欠陥がある画素とに分類する。一方、欠陥の位置については、ロータリーエンコーダ４４からのパルス信号により、主走査方向についての欠陥の位置を検出し、ラインセンサ４５からの受光信号により、副走査方向についての欠陥の位置を検出し、もって基板１８，１９における欠陥の二次元（Ｘ方向及びＹ方向）の位置情報を得る。なお、異物欠陥が検出された場合は、異物Ｘを除去する工程を経ることで、異物Ｘと共に配向膜３０，３６の一部が除去され、ピンホールＨ（膜欠損部）が形成されるようになっている。

続いて、修理部４２について詳しく説明する。駆動回路４７は、欠陥検出回路４６から出力される欠陥の位置情報に基づいてＵＶ照射ヘッド４８や転写ヘッド４９をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させることができる。

ＵＶ照射ヘッド４８は、駆動回路４７からの信号に基づいて、基板１８，１９におけるピンホールＨの形成位置まで移動されるようになっている。そして、ＵＶ照射ヘッド４８は、光源として中心波長が１７２ｎｍのエキシマＵＶ光（真空紫外光）を照射できるＸｅ２エキシマランプを備える。このエキシマＵＶ光によって、ピンホールＨが生じた基板１８，１９の表面（アレイ基板１９の場合は画素電極２５や絶縁層２９、ＣＦ基板１８の場合は対向電極３４やリブ３５）に付着していた有機物を分解・除去でき、いわゆるドライ洗浄ができるようになっている。なお、ＵＶ照射ヘッド４８に用いる光源としては、例えば水銀ランプ（中心波長：１８０ｎｍ〜４００ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ）、Ｋｒ２エキシマランプ（中心波長：１４６ｎｍ）などを使用することができる。このＵＶ照射ヘッド４８に用いる光源は、波長（中心波長）が１４６ｎｍ〜３６５ｎｍの紫外光を発するものが好ましく、上記以外の光源（エキシマＵＶ光以外の紫外光を発する光源など）を用いることも勿論可能である。さらには、中心波長が短波長（２００ｎｍ以下の波長）で準単色光を発生する光源を用いることがより好ましく、この種の光源を用いれば、エネルギー変換効率が高く、照射部位の熱によるダメージを抑制することができる。

転写ヘッド４９は、駆動回路４７からの信号に基づいて、基板１８，１９におけるピンホールＨの形成位置まで移動されるようになっている。転写ヘッド４９には、配向膜補修剤５０が付着されており、転写ヘッド４９をピンホールＨに押し当てることで、配向膜補修剤５０がピンホールＨに転写されるようになっている（図１０や図１６）。詳しくは、転写ヘッド４９は、可撓性を有する多孔質材料からなり、内部に配向膜補修剤５０を所定量吸収・保持できるとともに、弾性変形可能とされる。配向膜補修剤５０は、溶媒中に配向膜材料（例えばポリイミド）を溶かしてなる。また、転写ヘッド４９を支持する支持軸４９ａは、例えばガラス製とされているので、転写ヘッド４９から配向膜補修剤５０が支持軸４９ａへと伝わり難くなっている。

上記した転写ヘッド４９は、修理（転写作業）を終えた後には、図６に示すように、配向膜補修剤５０を貯留した容器５１（乾燥防止手段又は乾燥防止装置）内に収容された状態で待機するようになっている。容器５１内では、転写ヘッド４９に対して常に配向膜補修剤５０が供給されるので、待機中に転写ヘッド４９の表面から配向膜補修剤５０の溶媒が揮発して、表面が乾燥するのを防止することができる。

本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。配向膜３０，３６を成膜する工程を終えた基板１８，１９は、検査・修理装置４０へと搬送される。検査工程（位置検出工程を含む）では、図４に示すように、基板１８，１９がコンベア４３によって搬送されつつ、ラインセンサ４５によって表面状態が撮像される。このとき、図５に示すように、コンベア４３の駆動部に設置されたロータリーエンコーダ４４から駆動状態に基づくパルス信号と、ラインセンサ４５の受光信号とがそれぞれ欠陥検出回路４６に入力される。

欠陥検出回路４６では、上記両信号に基づいて、欠陥（異物欠陥やピンホール欠陥）の有無・種類・位置を検出する。欠陥が発見されなかった場合は、基板１８，１９を修理工程へは搬送せず、次の製造工程へと搬送する。欠陥が発見された場合は、その種類が異物欠陥であった場合は、基板１８，１９を異物除去工程へ搬送し、ピンホール欠陥であった場合は、基板１８，１９を修理工程へと搬送する。

ここで、図７に示すように、異物欠陥が検出された場合は、異物Ｘをニードルなどの除去器具を用いて除去する。このとき除去される異物Ｘと共に配向膜３０，３６も部分的に除去されることになる。これにより、異物Ｘが除去された箇所にピンホールＨが形成されることになる。異物Ｘを除去した基板１８，１９は、続いて説明する修理工程へと搬送される。

修理工程では、配向膜３０，３６に形成されたピンホールＨを修理する。具体的には、例えばＣＦ基板１８における配向膜３６に、図８に示すような形態のピンホールＨが形成され、ピンホールＨにより露出した配向膜３６の下地（図８では、対向電極３４）が平坦だった場合を説明する。まず、ピンホールＨに対して駆動回路４７によって移動されたＵＶ照射ヘッド４８を位置決めするとともに、ＵＶ照射ヘッド４８からエキシマＵＶ光をピンホールＨに向けて所定時間照射する。このエキシマＵＶ光によって、ピンホールＨにより露出した下地の表面に付着していた有機物が分解・除去される。これにより、配向膜補修剤５０に対する下地の貼着性（濡れ性）が改善される。

上記した表面改質工程を経た後、図９に示すように、洗浄されたピンホールＨに対して駆動回路４７によって移動された転写ヘッド４９を位置決めする。この状態から、図１０に示すように、転写ヘッド４９をピンホールＨに対して所定時間押し当てる。その後、転写ヘッド４９を上昇させることで、図１１に示すように、転写ヘッド４９の配向膜補修剤５０がピンホールＨのほぼ全域にわたって転写される。このとき、先行して行ったドライ洗浄により、配向膜補修剤５０がピンホールＨに対して付着し易くなっている。なお、ピンホールＨに対して転写ヘッド４９を押し当てる時間や圧力を調整することで、補修箇所５２の膜厚が周りの配向膜３６と同等になるよう制御することができる。また、配向膜補修剤５０の濃度を調整することによっても、補修箇所５２の膜厚を制御することができる。転写を終えた転写ヘッド４９は、図６に示す容器５１内に収容される。

続いて、ピンホールＨの大きさが転写ヘッド４９よりも小さかった場合について説明する。その場合、図１２に示すように、転写ヘッド４９をピンホールＨに押し当てると、転写ヘッド４９がピンホールＨの周りの配向膜３６にまで押し当てられる。このとき、転写ヘッド４９は、ピンホールＨと配向膜３６との間に形成されている段差に沿って弾性変形することで、ピンホールＨ及び配向膜３６に対してほぼ隙間なく当接される。そして、転写を終えて転写ヘッド４９を上昇させると、図１３に示すように、ピンホールＨとその周りの配向膜３６にまで補修箇所５２が形成される。このように配向膜補修剤５０が配向膜３６上に積層する形態となっても構わない。なお、この後、配向膜３６上に載った配向膜補修剤５０についてのみ除去し、補修箇所５２を平坦に成形する工程を追加することも可能である。

次に、例えばアレイ基板１９における配向膜３０に、図１４に示すような形態のピンホールＨが形成され、ピンホールＨにより露出した配向膜３０の下地（図１４では、画素電極２５及び絶縁層２９）に段差があった場合を説明する。その場合も、上記ＣＦ基板１８の場合と同様に、ＵＶ照射ヘッド４８からピンホールＨに向けてエキシマＵＶ光を照射して、下地の表面に付着していた有機物を分解・除去する。

その後、図１５に示すように、転写ヘッド４９をピンホールＨに対して位置決めするとともに、図１６に示すように、転写ヘッド４９をピンホールＨに対して所定時間押し当てるようにする。このとき、転写ヘッド４９は、可撓性を有する多孔質材料により構成されているので、下地の段差形状に応じて弾性変形されることで、ピンホールＨに対してほぼ隙間なく密着される。そして、転写ヘッド４９を上昇させると、図１７に示すように、配向膜補修剤５０がピンホールＨのほぼ全域にわたって転写される。この補修箇所５２の膜厚についても、上記したＣＦ基板１８側の配向膜３６の場合と同様に、転写ヘッド４９の押し当て時間・圧力・配向膜補修剤５０の濃度によって、配向膜３０と同等になるよう制御することができる。また、ピンホールＨの大きさが転写ヘッド４９よりも小さい場合には、ＣＦ基板１８側の配向膜３６の場合と同様にして修理することができる。

ところで、補修箇所５２の膜厚については、配向膜３０，３６と同等であることが最も望ましいのであるが、必ずしも同等になるとは限らない。その場合であっても補修箇所５２の膜厚は、配向膜３０，３６の膜厚とは無関係に２００ｎｍ以下であることが望ましい。配向膜３０，３６及び補修箇所５２の膜厚は、画素電極２５と対向電極３４との間に電圧を印加したときに液晶層に分担される電圧値に影響し、例えば補修箇所５２の膜厚が２００ｎｍよりも厚くなると、補修箇所５２を有する画素に関して液晶層に分担される電圧が不足し、表示不良が発生するおそれがある。本実施形態のように、補修箇所５２の膜厚を２００ｎｍ以下に設定すれば、液晶層に対して十分な電圧を印加できるので、良好な表示性能を得ることができる。その一方、補修箇所５２の膜厚は、配向膜３０，３６の膜厚とは無関係に５０ｎｍ以上であることが望ましい。これにより、上記した電圧印加時に液晶層に分担される電圧が過剰になるのを防ぐことができるのに加え、液晶分子に対する配向規制力を十分に発揮でき、液晶分子の配向安定性を高く保つことができるので、良好な表示性能を得ることができる。このことは、本実施形態のようにプレチルト角が大きな垂直配向タイプの配向膜３０，３６を用いる場合に特に有効である。

以上のようにしてピンホールＨが修理された後、アレイ基板１９とＣＦ基板１８とは、互いに張り合わせられてから、その間に液晶２０が充填され、その後両基板１８，１９の外面側にそれぞれ偏光板２２，２３が貼り付けられることで、図３に示すように、液晶パネル１１が製造される。この液晶パネル１１では、配向膜３０，３６のピンホールＨに配向膜３０，３６と同等の膜厚の補修箇所５２が形成されているので、良好な表示性能を得ることができる。なお、ピンホールＨの大きさや形状や基板１８，１９における発生位置などは、図示以外にいかようにもなり得るのは言うまでもない。

以上説明したように本実施形態によれば、配向膜３０，３６のピンホールＨの有無を検査するとともに、そのピンホールＨの位置を検出してから、ピンホールＨに配向膜補修剤５０を付着させてピンホールＨを修理するようにしたから、従来のようにピンホールが生じた配向膜を成膜しなおすなどした場合と比較すると、歩留まりを改善することができる。これにより、製造コストの低減を図ることができる。

修理工程では、配向膜補修剤５０を付着させた転写ヘッド４９からピンホールＨに配向膜補修剤５０を転写させるスタンプ手法を用いるようにしたから、修理工程で、例えば配向膜補修剤の液滴をピンホールに滴下する手法を用いた場合と比較して、補修箇所５２の膜厚の制御が容易なものとなる。

修理工程では、配向膜補修剤５０を付着させた転写ヘッド４９をピンホールＨに押し当てることで、配向膜補修剤５０を転写するようにしているから、ピンホールＨに対して転写ヘッド４９を押し当てる時間や圧力を調整することで、補修箇所５２の膜厚の制御が容易なものとなる。また、ピンホールＨが局所的に発生した場合において、例えば転写ローラにより配向膜補修剤を転写する場合と比較すると、補修が容易なものとなる。

配向膜補修剤５０として溶媒中に配向膜材料を溶かしてなるものを用いるとともに、修理後に転写ヘッド４９を容器５１の配向膜補修剤５０中に浸して待機させるようにしているから、修理後、転写ヘッド４９の表面において配向膜補修剤５０が乾燥するのを防止することができる。

可撓性を有する多孔質材料からなる転写ヘッド４９を用いるようにしたから、補修箇所５２の膜厚の制御が一層容易なものとなる。また、ピンホールＨ付近に段差がある場合でも、可撓性を有する転写ヘッド４９が変形することで、確実に配向膜補修剤５０をピンホールＨに対して付着させることができる。

修理工程に先立って、ピンホールＨに対して配向膜補修剤５０を付着させやすくするための表面改質工程を経るようにしたから、確実に修理することができる。

表面改質工程では、ＵＶ照射ヘッド４８によりピンホールＨに対してエキシマＵＶ光（紫外光）を照射するようにしたから、好適に表面改質を図ることができる。また、例えばウエット式で表面改質をした場合と比較すると、処理時間の短縮化などを図ることができる。

ＵＶ照射ヘッド４８から照射される光の波長を１４６ｎｍ〜３６５ｎｍとしているから、一層好適に表面改質を図ることができる。

液晶パネル１１の配向膜３０，３６は、液晶２０に対して電圧が印加されていない状態で液晶分子を配向膜３０，３６の表面に対して略垂直に配向させる機能を有しているため、配向膜３０，３６の基板１８，１９に対する貼着性が低く、製造時にピンホールＨが形成され易くなっているものの、ピンホールＨに配向膜補修剤５０を付着させて補修箇所５２を形成することで、ピンホールＨを修理することができるので、歩留まりの改善効果が高くなっている。

液晶パネル１１における基板１８，１９の表面には、液晶２０の配向状態を規制するためのリブ３５やスリット３１が形成され、配向膜３０，３６がリブ３５やスリット３１に沿って形成されているため、基板１８，１９に対する配向膜３０，３６の敷設面積が大きくなりがちであり、そのためピンホールＨが形成されやすい傾向にあるものの、そのピンホールＨに配向膜補修剤５０を付着させて補修箇所５２を形成することで、ピンホールＨを修理することができるので、歩留まりの改善効果が高くなっている。

補修箇所５２の膜厚を５０ｎｍ〜２００ｎｍになるよう制御しているので、良好な表示性能を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）検査工程において、ラインセンサに代えて例えばエリアセンサなど他の種類の撮像手段を用いるようにしてもよい。

（２）検査工程において、基板を固定する代わりにラインセンサを移動させるようにしてもよい。その場合は、ラインセンサを駆動する駆動部にロータリーエンコーダを設置し、そのロータリーエンコーダからのパルス信号を欠陥検出回路に出力するようにすればよい。

（３）検査工程において、異物欠陥を発見したときに、異物を除去する作業を自動化できるよう、検査・修理装置に異物除去部を設けるようにしてもよい。

（４）検査工程において、ラインセンサを省略し、例えば作業者が顕微鏡などでピンホールを検出するようにしてもよい。また、ラインセンサによる検査と顕微鏡による検査とを併用してもよい。

（５）上記した実施形態では、検査工程にてピンホール欠陥や異物欠陥の有無の検査と、その位置検出とを同時に行う場合（検査工程が位置検出工程を含む場合）を示したが、検査工程と位置検出工程とを別途に行うようにしてもよい。また、検査工程で異物欠陥を検出せず、ピンホール欠陥についてのみ検出するようにしてもよい。逆に、検査工程で異物欠陥やピンホール欠陥以外の欠陥を同時に検出するようにしてもよい。

（６）表面改質工程において、ドライ式の洗浄に代えてウエット式の洗浄を行うようにしてもよい。

（７）表面改質工程において、例えばＵＶ照射ヘッドを固定し、照射された光を可動式のミラーによって反射させることで、所望のピンホールに照射するようにしてもよい。

（８）表面改質工程において、ＵＶ照射ヘッドから照射される光の波長について１４６ｎｍ〜３６５ｎｍ以外の波長（１４６ｎｍ以下の波長または３６５ｎｍ以上の波長）としてもよく、そのようなものも本発明に含まれる。

（９）修理工程において、転写ヘッドとして多孔質材料以外の材料を用いてもよい。

（１０）修理工程において、ピンホールの全域に配向膜補修剤を付着させるのではなく、ピンホールの一部にのみ配向膜補修剤を付着させた場合でも、表示性能の改善が見込まれるのであれば、そのようにしてもよい。

（１１）修理工程において、転写ヘッドに代えて転写ローラによりピンホールに対して配向膜補修剤を付着させるようにしてもよい。

（１２）上記した実施形態では、垂直配向タイプの配向膜材料を用いた液晶パネルについて例示したが、例えばＴＮモード、ＥＣＢモード、水平配向モードなど他のタイプの配向膜材料を用いたものにも本発明は適用可能である。

（１３）上記した実施形態では、液晶の配向状態を規制するための構造物であるリブやスリットを設けた液晶パネルについて例示したが、このような配向規制用の構造物を設置しないタイプの液晶パネルについても本発明は適用可能である。

（１４）配向膜の膜厚について、１００ｎｍ〜２００ｎｍ以外の膜厚（１００ｎｍ以下の膜厚または２００ｎｍ以上の膜厚）のものでも、本発明は適用可能である。

（１５）補修箇所の膜厚について、５０ｎｍ〜２００ｎｍ以外の膜厚（５０ｎｍ以下の膜厚または２００ｎｍ以上の膜厚）としてもよく、そのようなものも本発明に含まれる。

Claims (11)

1. 互いに対向した一対の基板間に液晶を挟持するとともに、両基板における対向面に、前記液晶を基板面に対して略垂直に配向させる垂直配向膜が形成された構成の表示パネルの製造方法であって、
   基板上に、液晶分子の配向方向を規制するための段差部を形成する工程と、
   前記段差部を有した基板面上に、前記垂直配向膜を形成する工程と、
   前記垂直配向膜の膜欠損部の有無を検査する検査工程と、
   前記膜欠損部の位置を検出する位置検出工程と、
   前記膜欠損部の少なくとも一部に垂直配向膜補修剤を付着させて膜欠損部を修理する修理工程と、を含み、
   前記修理工程では、可撓性を有する多孔質材料からなる転写ヘッドに前記垂直配向膜補修剤を付着させ、当該転写ヘッドを、前記段差部に形成された前記膜欠損部に押し当てることで当該段差部の段差形状に応じて弾性変形させつつ、前記垂直配向膜補修剤を当該膜欠損部に転写することを特徴とする表示パネルの製造方法。
2. 前記修理工程において、前記転写ヘッドにより前記垂直配向膜補修剤が転写された箇所の膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍとなることを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
3. 前記垂直配向膜補修剤として、溶媒中に垂直配向膜材料を溶かしてなるものを用いるとともに、修理後に前記転写ヘッドを垂直配向膜補修剤中に浸して待機させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示パネルの製造方法。
4. 前記修理工程に先だって、前記膜欠損部に対して前記垂直配向膜補修剤を付着しやすくするための表面改質工程を経るようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
5. 前記表面改質工程では、前記膜欠損部に紫外光を照射するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の表示パネルの製造方法。
6. 前記紫外光の波長について１４６ｎｍ〜３６５ｎｍとしたことを特徴とする請求項５に記載の表示パネルの製造方法。
7. 互いに対向した一対の基板間に液晶を挟持するとともに、両基板における対向面に、前記液晶を基板面に対して略垂直に配向させる垂直配向膜が形成され、液晶分子の配向方向を規制するための段差部を備えた構成の表示パネルの製造装置であって、
   前記垂直配向膜の膜欠損部の有無を検査する検査手段と、
   前記膜欠損部の位置を検出する位置検出手段と、
   前記膜欠損部の少なくとも一部に垂直配向膜補修剤を付着させて膜欠損部を修理する補修剤付着手段とを備え、
   前記補修剤付着手段は、可撓性を有する多孔質材料からなる転写ヘッドであって、当該転写ヘッドに前記垂直配向膜補修剤を付着させ、その転写ヘッドを前記段差部に形成された前記膜欠損部に押し当てることで当該段差部の段差形状に応じて弾性変形させつつ、前記垂直配向膜補修剤を当該膜欠損部に転写することを特徴とする表示パネルの製造装置。
8. 溶媒中に垂直配向膜材料を溶かしてなる前記垂直配向膜補修剤が溜められるとともに、修理後に待機する前記転写ヘッドが収容可能とされる乾燥防止手段を備えていることを特徴とする請求項７に記載の表示パネルの製造装置。
9. 前記膜欠損部に対して前記垂直配向膜補修剤を付着しやすくするよう膜欠損部の表面を改質する表面改質手段が備えられていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の表示パネルの製造装置。
10. 前記表面改質手段は、前記膜欠損部に紫外光を照射する紫外光照射部を備えていることを特徴とする請求項９に記載の表示パネルの製造装置。
11. 前記紫外光照射部は、１４６ｎｍ〜３６５ｎｍの波長の前記紫外光を照射できるようになっていることを特徴とする請求項１０に記載の表示パネルの製造装置。

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