WO2012133159A1 - 配向膜の修正方法、液晶パネルの製造方法および液晶パネル - Google Patents

配向膜の修正方法、液晶パネルの製造方法および液晶パネル Download PDF

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    • G02F1/1306Details
    • G02F1/1309Repairing; Testing

Definitions

  • the present invention relates to an alignment film correction method, a liquid crystal panel manufacturing method, and a liquid crystal panel.
  • the present invention relates to a method for correcting defects generated in an alignment film of a liquid crystal panel.
  • a liquid crystal panel which is a component of a liquid crystal display device, has a structure in which a pair of substrates are opposed to each other with a predetermined gap secured. A liquid crystal layer containing liquid crystal molecules is sealed in the gap between the substrates. In addition, an alignment film for regulating the alignment state of the liquid crystal molecules is formed on the surfaces of both substrates in contact with the liquid crystal layer (for example, Patent Document 1).
  • This alignment film may cause local pinholes or insufficient film thickness due to the following circumstances.
  • a foreign substance mixed in the alignment film forming process adheres, and the alignment film is locally cut off as the foreign substance is removed, thereby generating a pinhole.
  • the adhesion of the alignment film to the underlying layer (pixel electrode or counter electrode) is locally poor, and the alignment film material is repelled at the time of film formation, resulting in pinholes.
  • a stamp method is proposed in which the alignment film repair agent is transferred to the pinhole.
  • the pinhole is repaired by pressing the transfer head with the alignment film repairing agent against the pinhole, so that the repair can be easily performed and the thickness of the repaired part can be controlled. Can be easily performed.
  • the pinhole and the like of the alignment film can be corrected by the technique disclosed in Patent Document 2.
  • a portion having a defect (pinhole, insufficient film thickness) of the alignment film is removed so that the end of the removal portion is located in a region that does not contribute to display.
  • a correction material is applied in a range narrower than the removal portion in the removal portion of the alignment film formed in the removal step.
  • the above-described method for correcting the alignment film has a problem that it takes a relatively long processing time for correction.
  • the technique disclosed in Patent Document 2 requires a step of removing defects in the alignment film and a step of applying a correction material to the removed portion. In practice, it is necessary to refire the correction material (for example, 5 to 40 minutes) after that. Therefore, when the alignment film is corrected, the time for the additional process becomes long.
  • the present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to provide a method for correcting an alignment film that can more easily correct defects in the alignment film.
  • the correction method according to the present invention is a method of correcting a defect in an alignment film in a liquid crystal panel, the step of forming an alignment film on the surface of a substrate, the step of detecting a defect in the alignment film, and the detected defect And a step of depositing a metal film by laser CVD.
  • the metal film in the step of depositing the metal film, is a tungsten film.
  • a plurality of pixel electrodes are formed on the substrate of the liquid crystal panel, and the metal film deposited on the defect has an area less than half of one pixel electrode.
  • the substrate is a mother glass for a liquid crystal panel
  • the step of forming the alignment film is performed by an ink jet type coating apparatus.
  • the method of manufacturing a liquid crystal panel according to the present invention includes a step of forming an alignment film on at least one surface of both substrates, a step of detecting defects in the alignment film, and a metal film formed by laser CVD on the detected defects. Depositing.
  • a liquid crystal panel according to the present invention includes a pair of substrates facing each other and a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and an alignment film is formed on a surface of the substrate in contact with the liquid crystal layer.
  • a metal repair layer is formed at a defect portion of the alignment film, and the metal repair layer is a metal film formed by laser CVD.
  • a metal film is deposited on the alignment film by laser CVD, so if it is left as it is, it becomes a partial bright spot and becomes defective, but it can be made good by making a partial black spot. it can.
  • the correction can be executed in one process by the film forming process instead of the removal / coating / re-baking process, so one manufacturing apparatus (laser CVD apparatus) is used. Corrections can be made in a short time. Therefore, the processing time can be greatly shortened, and the throughput of the manufacturing process of the liquid crystal panel can be improved. As a result, according to the present invention, defects in the alignment film can be corrected more easily.
  • FIG. 4 is a plan view of a part of the upper surface of the array substrate 12.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the liquid crystal panel 10.
  • FIG. (A) And (b) is process sectional drawing for demonstrating the formation process of the metal film (restoration metal layer) 35.
  • FIG. (A) to (c) are top views for explaining a process of forming a metal film (repair metal layer) 35. It is a flowchart for demonstrating the correction method which concerns on embodiment of this invention. It is a flowchart for demonstrating the correction method of a comparative example.
  • a liquid crystal display device 100 including a liquid crystal panel 10 obtained by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 schematically shows a cross-sectional configuration of a liquid crystal display device 100 including a liquid crystal panel 10 of the present embodiment.
  • a liquid crystal display device 100 shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 10 and a backlight 20 that is an external light source disposed on the back side (right side in FIG. 1) of the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel 10 and the backlight 20 are assembled and held by a bezel 29 covered from the front side of the liquid crystal panel 10.
  • the backlight 20 includes a plurality of light sources 22 and a case 24 that houses the light sources 22.
  • the configuration of the backlight 20 of the liquid crystal display device 100 is not limited to the direct type shown in FIG. 1, and may be another configuration (for example, an edge light method).
  • a plurality of optical sheets 26 are stacked and disposed in the opening of the case 24. In order to hold the optical sheet 26 between the case 24 and the case 24, a substantially frame-like frame 28 is provided in the case 24.
  • the liquid crystal panel 10 generally has a rectangular shape as a whole, and is composed of a pair of translucent substrates (glass substrates) 11 and 12, that is, a color filter substrate 11 and a TFT substrate 12.
  • a pair of translucent substrates (glass substrates) 11 and 12 that is, a color filter substrate 11 and a TFT substrate 12.
  • this configuration is just an example, and a field sequential configuration that does not use a color filter may be used.
  • Both the substrates 11 and 12 are arranged to face each other, and a liquid crystal layer 13 is provided between them.
  • the liquid crystal layer 13 is made of a liquid crystal material whose optical characteristics change with application of an electric field between the substrates 11 and 12.
  • a sealing material 15 is provided on the outer edge portions of the substrates 11 and 12 to seal the liquid crystal layer 13.
  • a gap between the substrate 11 and the substrate 12 is secured by a spacer (not shown) and the sealing material 15.
  • the spacers are made of, for example, an elastically deformable resin and have a granular shape (spherical shape).
  • polarizing plates 17 and 18 are attached to the outer surfaces of both substrates, respectively.
  • the spacer is not limited to a granular structure, and may be a columnar spacer.
  • the front side of both the substrates 11 and 12 is the color filter substrate (CF substrate) 11, while the back side is the array substrate 12.
  • FIG. 2 shows an enlarged part of the upper surface of the array substrate 12.
  • FIG. 3 shows an enlarged part of the cross section of both the substrates 11 and 12.
  • a switching element (for example, TFT) 44 and a pixel electrode 46 are provided on the upper surface of the array substrate 12 (the liquid crystal layer 13 side and the opposite surface side of the CF substrate 11).
  • a grid-like source wiring 41 and gate wiring 42 are provided so as to surround them.
  • the source wiring 41 and the gate wiring 42 are connected to the source electrode and the gate electrode of the switching element 44, respectively.
  • the pixel electrode 46 is composed of, for example, a transparent electrode called ITO.
  • the pixel electrode 46 is formed in a rectangular shape, and in the example illustrated in FIG. 2, the pixel electrode 46 is formed in an elongated rectangular shape along the direction in which the source wiring 41 extends.
  • the gate wiring 42 is formed on the array substrate (specifically, the glass substrate) 12.
  • An insulating layer 31 is formed on the array substrate 12 so as to cover the gate wiring 42.
  • An insulating layer 32 is formed on the insulating layer 31, and a pixel electrode 46 is formed on the insulating layer 32.
  • the substrate 12 to the insulating layer 32 and the pixel electrode 46 may be referred to as the array substrate 12.
  • an alignment film 30 (30A) for aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 is formed on the pixel electrode 46 and the insulating layer 32.
  • the alignment film 30 of the present embodiment is made of a material (so-called vertical alignment type material) that aligns liquid crystal molecules perpendicularly to the surface of the alignment film 30 in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer 13.
  • the thickness of the alignment film 30 is, for example, about 100 nm to 200 nm.
  • the pixel electrode 46 and the insulating layer 32 are the base of the alignment film 30. However, in a liquid crystal panel employing another laminated structure, a layer different from the above may be the base.
  • color filters 36 are provided side by side at positions corresponding to the respective pixel electrodes 46, as shown in FIG. ing.
  • the color filter 36 has a function of allowing transmission of light of a predetermined wavelength and absorbing light of other wavelengths.
  • three colors of R (red), G (green), and B (blue) are set.
  • Each color filter 36 is arranged in the order of R, G, and B, for example. In this embodiment, three colors are used. However, the present invention is not limited to this. For example, four colors may be used.
  • a light blocking layer 37 black matrix for blocking light from the adjacent color filter 36 side is provided, thereby preventing color mixing.
  • a counter electrode 48 made of, for example, ITO is formed on the inner surface of the counter electrode 48.
  • an alignment film 30 (30B) for aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 is formed on the inner surface side of the counter electrode 48.
  • a defect (defect portion) 50 may be generated in the alignment film 30 (30A, 30B) during the manufacturing process.
  • the defect (defect portion) 50 of the alignment film 30 is a portion where the alignment film 30 is not formed or a portion where the alignment film 30 is thin.
  • a metal film 35 is deposited on the defect (defect portion) 50 of this embodiment by laser CVD (Laser Chemical Vapor Deposition).
  • the metal film (repair metal layer) 35 repairs the defect (defect portion) 50 of the alignment film 30.
  • laser CVD refers to CVD using a laser as the excitation energy of a reactive gas (a gas containing a film component used during film formation). When laser CVD is used, there is an advantage that the substrate itself does not need to be heated and can be processed at room temperature.
  • FIG. 2 shows a defective portion 50 that is the same as or smaller than one picture element area (or the area of the pixel electrode 46) (in this embodiment, about half the area of the picture element area) in the manufacturing process. ing.
  • a metal film (repair metal layer) 35 is formed at the defect portion 50, thereby completing the repair of the alignment film 30.
  • the metal film 35 deposited on the defect (defect portion) 50 has an area less than half of one pixel electrode 46. This is because the method of the present embodiment performs the quality improvement process by correcting the black spot, but if the area occupied by the metal film 35 is too large (that is, if the black spot is too large), the aperture ratio decreases. This is because it becomes impossible to make the product good.
  • the metal film (repair metal layer) 35 deposited by laser CVD is a tungsten film.
  • the light from the backlight 20 becomes a partial bright spot (a minute defect) at the defect site 50.
  • the defect site 50 is covered with the repair metal layer 35. Therefore, if it remains as it is, it becomes a partial luminescent spot and becomes defective, but it can be made non-defective by setting a partial black spot.
  • the repair of the defect 50 of the alignment film 30 has been described. However, the method of the present embodiment can cope with the repair even when the alignment film 30 contains foreign matter.
  • the repair metal layer 35 can be formed as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
  • FIGS. 4A and 4B are process cross-sectional views for explaining the process of forming the repair metal layer 35.
  • the correction of the alignment film 30 in the array substrate 12 is described, but the same applies to the correction of the alignment film in the CF substrate 11.
  • a defect (defect portion) 50 of the alignment film 30 is detected.
  • the alignment film 30 is formed by, for example, an inkjet coating apparatus, but the alignment film 30 may be formed by other methods. Further, the alignment film 30 of the present embodiment is made of polyimide.
  • the alignment film defect 50 according to the present embodiment is detected using a pattern comparison inspection machine that finds an abnormal portion by performing pattern matching.
  • a repair metal layer (tungsten film) 35 is deposited on the defect portion 50 of the alignment film 30 by laser CVD using a laser CVD apparatus.
  • the thickness of the repair metal layer 35 in this example is, for example, 1500 mm.
  • the pixel size one of red, blue, and green
  • the defect site 50 has a diameter of about 100 ⁇ m or less.
  • FIGS. 5A to 5C are top views for explaining the process of forming the repair metal layer 35.
  • FIG. 5A to 5C are top views for explaining the process of forming the repair metal layer 35.
  • a tungsten film 35a is formed by a laser CVD apparatus (not shown) as shown in FIG. 5B.
  • the width W of the tungsten film 35a in this example is 20 ⁇ m, and the film formation speed (arrow 51) is 15 ⁇ m / second.
  • the formation of the repair metal layer 35 is completed.
  • the film formation time in this example is about 40 seconds.
  • the formation of the repair metal layer 35 is performed on all of the detected defect sites 50. In this manner, according to the method of the present embodiment, the defective portion 50 can be corrected in a short time to obtain a non-defective array substrate 12 or CF substrate 11.
  • the non-defective array substrate 12 and the non-defective CF substrate 11 are opposed to each other, and the liquid crystal layer 13 is formed between the CF substrate 11 and the array substrate 12.
  • the liquid crystal layer 13 can be formed using, for example, a dropping injection method. After the structure including the CF substrate 11 and the array substrate 12 sandwiching the liquid crystal layer 13 is formed, polarizing plates 17 and 18 are attached to the outside of the CF substrate 11 and the array substrate 12.
  • the portion where the defect portion 50 was present was not a partial bright spot, but a partial black spot, which was made non-defective. It was.
  • the metal film (repair metal layer) 35 is deposited on the defect 50 of the alignment film 30 by laser CVD. It can be improved.
  • the area of the deposited metal film 35 is set to be less than half of the area of the pixel electrode 46.
  • the correction can be executed in one process by the film forming process. Correction can be performed in a short time using a manufacturing apparatus (laser CVD apparatus). Therefore, the processing time can be greatly shortened, and the throughput of the manufacturing process of the liquid crystal panel can be improved. That is, according to the configuration of the present embodiment, the defect 50 of the alignment film 30 can be corrected more easily.
  • a tungsten film is exemplified as the repair metal layer 35, but the repair metal layer 35 is not limited to this as long as partial bright spots can be prevented.
  • the material of the repair metal layer 35 aluminum, copper, molybdenum, chromium, gold, or the like can be used.
  • the film thickness, the film forming width W, the film forming speed (51), etc. of the repair metal layer 35 can be appropriately selected.
  • the technology according to the embodiment of the present invention is not limited to the liquid crystal panel in which the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 13 are vertically aligned, but can also be applied to the repair of the alignment film 30 of liquid crystal panels other than the vertical alignment type. .
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the correction method of this embodiment.
  • the substrate (array substrate 12 or CF substrate 11) for forming the alignment film 30 is washed (step S100).
  • the alignment film 30 is formed by applying the alignment film material to the cleaned substrate (step S120). Thereafter, the applied alignment film 30 is temporarily baked (step S130).
  • step S200 the alignment film 30 that has been baked is inspected (step S200).
  • the firing is performed on the provisionally fired alignment film 30 (step S210).
  • step S300 the defect detected in the inspection process (S200) is corrected (step S300).
  • the repair is performed by forming the repair metal layer 35 on the defect portion 50 of the alignment film 30 (S310).
  • an alignment process step for example, a rubbing process is performed (step S400).
  • FIG. 7 is a flowchart corresponding to a comparative example of the correction method of the present embodiment.
  • steps S100 to S210 are the same.
  • a defective portion removing step (step S510), a removed defective portion coating step (step S520), and a firing step (step S530) in the repaired portion are executed.
  • an alignment treatment process is executed (step S400).
  • the correction step (S300) in the correction method of the present embodiment is completed in a shorter time.
  • each process of removal, coating, and baking takes longer than the film forming process (S310) of the present embodiment.
  • the traveling time and equipment for that purpose are also required.
  • the correction method of the present embodiment has time and place advantages in the method of manufacturing a liquid crystal panel.

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Abstract

 本発明は、より容易に配向膜の欠陥を修正できる配向膜の修正方法を提供することを目的とする。液晶パネル(10)における配向膜(30)の欠陥(50)を修正する方法であり、基板の表面に配向膜(30)を形成した後、配向膜(30)の欠陥(50)を検出し、次いで、検出した欠陥(50)に、レーザCVDによって金属膜(35)を堆積する。このレーザCVDによる金属膜(35)の堆積により、短時間で液晶パネルを良品化することができる。

Description

配向膜の修正方法、液晶パネルの製造方法および液晶パネル
 本発明は、配向膜の修正方法、液晶パネルの製造方法および液晶パネルに関する。特に、液晶パネルの配向膜に生じた欠陥の修正方法に関する。
 なお、本出願は2011年3月31日に出願された日本国特許出願2011-77187号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
 液晶表示装置の構成部品である液晶パネルは、一対の基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。この基板間のギャップには、液晶分子を含む液晶層が封入されている。また、両基板の液晶層に接する面には、液晶分子の配向状態を規制するための配向膜が形成されている(例えば、特許文献1など)。
 この配向膜には、以下のような事情によって局所的なピンホールもしくは膜厚不足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(画素電極または対向電極など)に対する密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て、ピンホールが生じる。
 上述した事情によって配向膜にピンホールが生じた場合、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。したがって、ピンホールの大きさ又は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等の問題が発生し、製造コストが高くなってしまうという結果が生じていた。
 特許文献1に開示された技術によれば、配向膜にピンホールを検出した後に、配向膜補修剤をピンホールに転写させるスタンプ手法が提案されている。このスタンプ手法によれば、配向膜補修剤を付着させた転写ヘッドをピンホールに押し当てることによってピンホールの補修を行うので、補修を容易に行うことができるとともに、補修箇所の膜厚の制御を容易に行うことができる。
 また、特許文献2に開示された技術によっても、配向膜のピンホール等を修正することができる。この技術では、配向膜を修正する際に、まず、配向膜の欠陥(ピンホール、膜厚不足)を有する部分を、除去部の端が表示に寄与しない領域に位置するように除去する。その後、除去工程で形成された配向膜の除去部内に、除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する。このようにすることにより、配向膜の膜厚均一性を確保しつつ、配向膜の欠陥の修正を行うことができる。
国際公開WO2007-132586号公報 特開2008-268669号公報
 特許文献1に開示されたスタンプ手法を用いた場合、局所的に発生したピンホールを容易に補修することができる。また、特許文献2に開示された手法によっても、配向膜の欠陥(ピンホール、膜厚不足)の修正を行うことができる。
 しかしながら、上述した配向膜の修正方法は、修正の処理時間が比較的多くかかってしまうという問題がある。特に、特許文献2に開示された手法では、配向膜の欠陥を除去する工程と、その除去部に修正用材料を塗布する工程とが必要である。そして、実際には、さらにその後に、修正用材料を再焼成(例えば5~40分)することが必要である。したがって、配向膜の修正を行う場合、追加工程の時間が長くなってしまう。
 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、より容易に配向膜の欠陥を修正することができる配向膜の修正方法を提供することにある。
 本発明に係る修正方法は、液晶パネルにおける配向膜の欠陥を修正する方法であり、 基板の表面に配向膜を形成する工程と、前記配向膜の欠陥を検出する工程と、前記検出した前記欠陥に、レーザCVDによって金属膜を堆積する工程とを含む。
 ある好適な実施形態では、前記金属膜を堆積する工程において、前記金属膜は、タングステン膜である。
 ある好適な実施形態において、前記液晶パネルの前記基板には、複数の画素電極が形成されており、前記欠陥に堆積される前記金属膜は、1つの前記画素電極の半分以下の面積を有する。
 ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスであり、前記配向膜を形成する工程は、インクジェット方式の塗布装置によって実行される。
 本発明に係る液晶パネルの製造方法は、両基板の少なくとも一方の表面に配向膜を形成する工程と、前記配向膜の欠陥を検出する工程と、前記検出した前記欠陥に、レーザCVDによって金属膜を堆積する工程とを含む。
 本発明に係る液晶パネルは、互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された液晶層とを備え、前記基板のうち前記液晶層に接する面には配向膜が形成されており、前記配向膜の欠損部位には、金属修復層が形成されており、前記金属修復層は、レーザCVDによって形成された金属膜である。
 本発明では、配向膜の欠陥に、レーザCVDによって金属膜を堆積するので、そのままであれば部分的な輝点となって不良となるが、部分的な黒点とすることによって良品化することができる。そして、配向膜の欠陥の修正において、除去・塗布・再焼成の工程に代えて、成膜工程による一工程で修正を実行することができるので、1つの製造装置(レーザCVD装置)を用いて短時間で修正を行うことができる。したがって、処理時間を大幅に短縮することができ、液晶パネルの製造工程のスループットを向上させることができる。その結果、本発明によれば、より容易に配向膜の欠陥を修正することができる。
本発明の実施形態に係る液晶パネル10を備えた液晶表示装置100の断面図である。 アレイ基板12の上面の一部の平面図である。 液晶パネル10の一部を拡大した断面図である。 (a)および(b)は、金属膜(修復金属層)35の形成工程を説明するための工程断面図である。 (a)から(c)は、金属膜(修復金属層)35の形成工程を説明するための上面図である。 本発明の実施形態に係る修正方法を説明するためのフローチャートである。 比較例の修正方法を説明するためのフローチャートである。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
 まず、図1から図3を参照しながら、本発明の実施形態に係る製造方法によって得られる液晶パネル10を備えた液晶表示装置100について説明する。
 図1は、本実施形態の液晶パネル10を備えた液晶表示装置100の断面構成を模式的に示している。図1に示した液晶表示装置100は、液晶パネル10と、液晶パネルの裏側(図1中の右側)に配置された外部光源であるバックライト20とから構成されている。液晶パネル10とバックライト20とは、液晶パネル10の表側から被せられたベゼル29によって組み付けられて保持されている。
 バックライト20は、複数の光源22と、光源22を収納するケース24とから構成されている。なお、液晶表示装置100のバックライト20の構成は図1に示した直下型方式に限らず、他の構成(例えば、エッジライト方式)であっても構わない。ケース24の開口には、複数枚の光学シート26が積層されて配置されている。光学シート26をケース24に挟んで保持するために、ケース24には、略枠状のフレーム28が設けられている。
 液晶パネル10は、概して、全体として矩形の形状を有しており、一対の透光性基板(ガラス基板)11および12、すなわち、カラーフィルタ基板11およびTFT基板12から構成されている。ただし、本構成は一例であり、カラーフィルタを使わないフィールドシーケンシャル方式の構成などであっても構わない。
 両基板11および12は、互いに対向して配置され、その間には液晶層13が設けられている。液晶層13は、基板11および12の間の電界印加に伴って光学特定が変化する液晶材料からなる。基板11および12の外縁部には、シール材15が設けられて、液晶層13を封止している。基板11と基板12との間のギャップは、スペーサ(不図示)と、シール材15とによって確保される。スペーサは、例えば、弾性変形可能な樹脂製で、粒状(球状)を有しており、液晶層13中の所定位置に多数分散して配置されている。また、両基板の外面には、それぞれ偏光板17および18が貼り付けられている。なお、スペーサは、粒状の構造のものに限らず、柱状スペーサであってもよい。
 本実施形態では、両基板11および12のうち、表側がカラーフィルタ基板(CF基板)11であり、一方、裏側がアレイ基板12である。図2は、アレイ基板12の上面の一部を拡大して示している。また、図3は、両基板11および12の断面の一部を拡大して示している。
 図2に示すように、アレイ基板12の上面(液晶層13側、CF基板11の対向面側)には、スイッチング素子(例えば、TFT)44および画素電極46が設けられている。スイッチング素子44および画素電極46の周りには、格子状をなすソース配線41およびゲート配線42が取り囲むようにして設けられている。ソース配線41およびゲート配線42がそれぞれ、スイッチング素子44のソース電極およびゲート電極に接続されている。画素電極46は、例えば、ITOと呼ばれる透明電極から構成されている。画素電極46は、例えば、矩形状に形成され、図2に示した例では、ソース配線41が延びる方向に沿って細長い長方形の形状に形成されている。
 本実施形態では、図3に示すように、アレイ基板(具体的には、ガラス基板)12の上に、ゲート配線42が形成されている。また、ゲート配線42を覆うようにアレイ基板12の上に、絶縁層31が形成されている。絶縁層31の上には絶縁層32が形成されており、そして、絶縁層32の上に画素電極46が形成されている。なお、基板12から絶縁層32及び画素電極46を含めてアレイ基板12と称する場合もある。
 画素電極46および絶縁層32の上には、液晶層13における液晶分子を配向させるための配向膜30(30A)が形成されている。本実施形態の配向膜30は、液晶層13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材料(いわゆる垂直配向タイプの材料)から構成される。配向膜30の厚さは、例えば、100nm~200nm程度である。なお、本実施形態では、画素電極46および絶縁層32が配向膜30の下地となっているが、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になる場合もある。
 また、CF基板11の内面側(液晶層13側、アレイ基板12との対向面側)には、図3に示すように、各画素電極46に対応した位置にカラーフィルタ36が並んで設けられている。カラーフィルタ36は、所定の波長の光については透過を許容し、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。本実施形態のカラーフィルタ36では、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色のものが設定されている。各カラーフィルタ36は、例えば、R,G,Bの順番で配列されている。本実施例では、3色を使用したが、これに限定するものではなく、例えば4色を使用しても構わない。
 隣接する各色のカラーフィルタ36の間には、隣のカラーフィルタ36側からの光を遮光する遮光層37(ブラックマトリックス)が設けられ、それによって、混色が防止されるようになっている。また、カラーフィルタ36の内面には、画素電極46と同様に、例えばITOから構成された対向電極48が形成されている。対向電極48の内面側には、液晶層13における液晶分子を配向させるための配向膜30(30B)が形成されている。
 液晶パネル10においては、製造される過程で配向膜30(30A、30B)に、欠陥(欠損部位)50が生じる場合がある。配向膜30の欠陥(欠損部位)50は、配向膜30が形成されていない部位、または、配向膜30の膜厚が薄い箇所である。本実施形態の欠陥(欠損部位)50には、レーザCVD(Laser Chemical Vapor Deposition)によって金属膜35が堆積されている。そして、この金属膜(修復金属層)35によって、配向膜30の欠陥(欠損部位)50の修復が行われている。なお、「レーザCVD」とは、反応ガス(膜形成時に使用される膜成分を含むガス)の励起エネルギーとしてレーザを用いるCVDのことである。レーザCVDを用いた場合、基板自体の昇温が不要で、常温で処理が可能であるという利点がある。
 図2では、製造される過程において、1つの絵素領域(または画素電極46の領域)と同じ又はそれ未満(本実施例では、絵素領域の半分くらいの面積)の欠損部位50が示されている。本実施形態の構成では、この欠損部位50には、金属膜(修復金属層)35が形成され、それによって配向膜30の修復が完了している。なお、欠陥(欠損部位)50に堆積される金属膜35は、1つの画素電極46の半分以下の面積を有するものであることが好ましい。これは、本実施形態の手法は黒点化修正によって良品化処理を実行するものであるが、金属膜35が占める面積が多すぎると(すなわち、黒点が大きすぎると)、開口率が低下して良好に良品化することができなくなるからである。
 本実施形態の構成において、レーザCVDによって堆積される金属膜(修復金属層)35は、タングステン膜である。ここで、修復金属層35が無い場合には、バックライト20からの光は、欠損部位50において部分的な輝点(微少欠陥)となる。所定個以上の輝点が発生すると、液晶パネルは不良品の扱いとなり、その結果、歩留まりが低下する。一方、本実施形態の構成では、この修復金属層35により、欠損部位50は覆われている。したがって、そのままであれば部分的な輝点となって不良となるが、部分的な黒点とすることによって良品化することができる。ここでは、配向膜30の欠損50の修復について説明したが、本実施形態の手法は、配向膜30の巻き込み異物が生じている場合にもその修復に対応することができる。
 修復金属層35の形成は、図4(a)および(b)に示すようにして行うことができる。図4(a)および(b)は、修復金属層35の形成工程を説明するための工程断面図である。なお、この例ではアレイ基板12における配向膜30の修正を説明しているが、CF基板11における配向膜の修正についても同様である。
 まず、絶縁層32の上に配向膜30を形成した後、図4(a)に示すように、配向膜30の欠陥(欠損部位)50を検出する。配向膜30の形成は、例えば、インクジェット方式の塗布装置によって行うが、他の方法によって配向膜30を形成しても構わない。また、本実施形態の配向膜30は、ポリイミドから構成されている。本実施形態の配向膜の欠陥50の検出は、パターンマッチングを行うことによって異常箇所を見つけるパターン比較検査機を用いて行う。
 次に、図4(b)に示すように、配向膜30の欠損部位50には、レーザCVD装置を用いてレーザCVDによって修復金属層(タングステン膜)35を堆積する。この例での修復金属層35の膜厚は、例えば1500Åである。図4に示した構成例では、絵素サイズ(赤、青、緑のうちの1つのサイズ)は、140μm×420μmであり、欠損部位50は、直径約100μmまたはそれ以下の寸法を有する。
 また、図5(a)から(c)に示すようにして行うことができる。図5(a)から(c)は、修復金属層35の形成工程を説明するための上面図である。
 まず、図5(a)に示すように、配向膜30の欠損部位50を特定した後、図5(b)に示すように、レーザCVD装置(不図示)によってタングステン膜35aを成膜する。この例のタングステン膜35aの幅Wは20μmであり、そして、成膜速度(矢印51)は15μm/秒である。
 図5(c)に示すように、タングステン膜35aの成膜を続けて、1つの欠損部位50の全体が被覆されたならば、修復金属層35の形成が完了する。この例での成膜時間は、約40秒である。なお、この修復金属層35の形成は、検出された欠損部位50の全てに対して実行する。このようにして、本実施形態の手法によれば、短時間にて、欠損部位50を修正して、良品のアレイ基板12又はCF基板11にすることができる。
 なお、配向膜30の修正工程の後は、良品のアレイ基板12と、良品のCF基板11とを対向させるとともに、CF基板11とアレイ基板12との間に液晶層13を形成する。液晶層13は、例えば、滴下注入法を用いて形成することができる。液晶層13を挟むCF基板11とアレイ基板12を含む構造体を形成した後は、CF基板11とアレイ基板12の外側に偏光板17、18を貼り付ける。
 本願発明者が、修復金属層35によって修正された液晶パネル10を観察したところ、欠損部位50が存在した箇所は、部分輝点となっておらず、部分黒点となっており、良品化されていた。ここでは1絵素未満(0.5絵素)程度の寸法の欠損部位50を修正することが望ましい。
 本実施形態の構成によれば、配向膜30の欠陥50に、レーザCVDによって金属膜(修復金属層)35を堆積するので、正常な絵素にはならないものの、部分的な黒点とすることによって良品化することができる。本実施形態では、堆積される金属膜35の面積は、画素電極46の面積の半分以下にしている。
 そして、配向膜30の欠陥50の修正において、例えば特許文献2に開示された除去・塗布・再焼成の工程に代えて、成膜工程による一工程で修正を実行することができるので、1つの製造装置(レーザCVD装置)を用いて短時間で修正を行うことができる。したがって、処理時間を大幅に短縮することができ、液晶パネルの製造工程のスループットを向上させることができる。すなわち、本実施形態の構成によれば、より容易に配向膜30の欠陥50を修正することができる。
 上記の実施形態の説明では、修復金属層35として、タングステン膜を例示したが、部分輝点を防ぐことができるのであれば、それに限らない。例えば、修復金属層35の材料としては、アルミニウム、銅、モリブデン、クロム、金などを用いることができる。また、部分輝点を防ぐことができるのであれば、修復金属層35の膜厚、成膜幅W、成膜速度(51)なども、適宜好適なものを採用することができる。
 また、本発明の実施形態に係る技術は、液晶層13を構成する液晶分子を垂直に配向させる液晶パネルに限らず、垂直配向タイプ以外の液晶パネルの配向膜30の修復にも適用可能である。
 次に、図6を参照しながら、本実施形態の修正方法についてさらに説明する。図6は、本実施形態の修正方法を説明するためのフローチャートである。
 まず、配向膜30を形成するための基板(アレイ基板12、または、CF基板11)を洗浄する(ステップS100)。次に、洗浄した基板に配向膜材料を塗布することによって、配向膜30を形成する(ステップS120)。その後、塗布した配向膜30を仮焼成する(ステップS130)。
 次に、仮焼成した配向膜30に対して検査を行う(ステップS200)。検査の後、仮焼成した配向膜30に対して本焼成を行う(ステップS210)。次いで、検査工程(S200)にて検出しておいた欠陥に修正を行う(ステップS300)。ここでは、上述したように、配向膜30の欠損部位50に修復金属層35を成膜することによって修正を行う(S310)。そして、配向膜30の修正が完了した後は、配向処理工程(例えば、ラビング処理など)を実行する(ステップS400)。
 一方、図7は、本実施形態の修正方法の比較例に相当するフローチャートである。ここでは、ステップS100からS210までは同じである。修正工程(S500)において、欠損部位の除去工程(ステップS510)、除去した欠損部位の塗布工程(ステップS520)、修復部位における焼成工程(ステップS530)を実行する。その後は、同様に、配向処理工程を実行する(ステップS400)。
 図6に示した本実施形態の修正方法と、図7に示した比較例を比べると、本実施形態の修正方法における修正工程(S300)の方が短時間で完了することがわかる。図7に示した比較例の修正工程(S500)では、まず、除去、塗布、焼成のそれぞれの工程(S510、S520、S530)が、本実施形態の成膜工程(S310)よりも時間がかかるとともに、3工程を実行するために処理装置を変更する必要があるので、そのための移動時間および設備も必要となる。これらの点で、本実施形態の修正方法は、液晶パネルの製造方法において時間的・場所的な利点を有している。
 以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
 本発明によれば、より容易に配向膜の欠損部位を修復することができる液晶パネルの製造方法を提供することができる。
 10 液晶パネル
 11 CF基板
 12 アレイ基板
 13 液晶層
 15 シール材
 17 偏光板
 20 バックライト
 22 光源
 24 ケース
 26 光学シート
 28 フレーム
 29 ベゼル
 30 配向膜
 31 絶縁層
 32 絶縁層
 35 金属膜(修復金属層)
 35a タングステン膜
 36 カラーフィルタ
 37 遮光層
 41 ソース配線
 42 ゲート配線
 44 スイッチング素子
 46 画素電極
 48 対向電極
 50 欠陥
 100 液晶表示装置

Claims (6)

  1.  液晶パネルにおける配向膜の欠陥を修正する方法であって、
     基板の表面に配向膜を形成する工程と、
     前記配向膜の欠陥を検出する工程と、
     前記検出した前記欠陥に、レーザCVDによって金属膜を堆積する工程と
     を含む、修正方法。
  2.  前記金属膜を堆積する工程において、前記金属膜は、タングステン膜である、請求項1に記載の修正方法。
  3.  前記液晶パネルの前記基板には、複数の画素電極が形成されており、
     前記欠陥に堆積される前記金属膜は、1つの前記画素電極の半分以下の面積を有する、請求項1または2に記載の修正方法。
  4.  前記基板は、液晶パネル用のマザーガラスであり、
     前記配向膜を形成する工程は、インクジェット方式の塗布装置によって実行される、請求項1から3の何れか1つに記載の修正方法。
  5.  液晶パネルの製造方法であって、
     両基板の少なくとも一方の表面に配向膜を形成する工程と、
     前記配向膜の欠陥を検出する工程と、
     前記検出した前記欠陥に、レーザCVDによって金属膜を堆積する工程と
     を含む、液晶パネルの製造方法。
  6.  互いに対向する一対の基板と、
     前記一対の基板の間に配置された液晶層とを備え、
     前記基板のうち前記液晶層に接する面には配向膜が形成されており、
     前記配向膜の欠損部位には、金属修復層が形成されており、
     前記金属修復層は、レーザCVDによって形成された金属膜であることを特徴とする、液晶パネル。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06308443A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 光透過ドット欠陥の救済方法
JP2006072229A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Seiko Epson Corp 液晶表示装置の欠陥補修方法および欠陥補修装置
JP2008268669A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Sharp Corp 配向膜の欠陥修正方法及び製造方法
JP2010139807A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Seiko Epson Corp 配向膜の形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06308443A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 光透過ドット欠陥の救済方法
JP2006072229A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Seiko Epson Corp 液晶表示装置の欠陥補修方法および欠陥補修装置
JP2008268669A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Sharp Corp 配向膜の欠陥修正方法及び製造方法
JP2010139807A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Seiko Epson Corp 配向膜の形成方法

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