WO2018116355A1

WO2018116355A1 - パネルの製造方法および製造装置

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Publication number: WO2018116355A1
Application number: PCT/JP2016/087829
Authority: WO
Inventors: 耕治石田
Original assignee: Sakai Display Products Corp
Current assignee: Sakai Display Products Corp
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2019-06-19

Abstract

本発明のパネルの製造方法は、ＣＦ基板１１と、ＣＦ基板１１と対向するＴＦＴ基板１２と、ＣＦ基板１１とＴＦＴ基板１２との間に挟まれた封入体１３とを有する液晶セル１０を準備する。次いで、液晶セル１０に対して、ＣＦ基板１１およびＴＦＴ基板１２を近付けるように液晶セル１０の二つの主面を加圧し、加圧の後の液晶セル１０における二つの主面にシート２０を貼り付ける。このようにして、異物混入に伴う表示欠陥を有していないパネルを効率的に製造するパネル製造方法およびパネル製造装置を提供する。

Description

パネルの製造方法および製造装置

　本発明は、パネルの製造方法および製造装置に関する。

　パネルの一例として液晶パネルがある。液晶パネルは、一般に、液晶セルなどのパネル部材に偏光板などの光学シートを貼り合わせて構成されている。液晶セルに光学シートを貼り合せる場合、互いに対向する一対のロール間にこれらを挟持して加圧することにより、これらを貼り合せる方法が知られている。

　このような液晶パネルを製造する場合、液晶セル内に混入した異物に起因して液晶パネルに表示欠陥が生じることがある。例えば、特許文献１および特許文献２には、液晶パネルの表示欠陥を検出および防止する方法としての検査方法または製造方法が開示されている。

特開平１０－２３２３７８号公報特開２００２－６２５１７号公報

　しかし、特許文献１および特許文献２に開示された方法では、液晶セルに光学シートを加圧して貼り付けるときに、液晶セル内部に混入した異物によって、液晶セルを構成する基板が損傷することがある。損傷した基板を用いて構成された液晶パネルでは、損傷した部分が液晶パネルに輝点（すなわち表示欠陥）を生じさせている。よって、製品出荷前に液晶パネルの表示欠陥の有無を検査し、表示欠陥を有する液晶パネルを排除しなければならない。しかし、液晶パネルの製造後に液晶セルの基板における損傷を修復するためには分解作業等の多くの工程が必要とされる。

　本発明は、異物混入に伴う表示欠陥を有していないパネルを効率的に製造するパネル製造方法およびパネル製造装置を提供することを目的とする。

　本発明のパネル製造方法は、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材を準備し、前記パネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧し、加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付けることを含む。

　本発明のパネル製造装置は、シートが貼り付けられたパネルを製造する製造装置であって、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧するための加圧部と、前記加圧部による加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付ける貼付部とを備える。

　本発明によれば、パネルの製造方法および製造装置において、シートを貼り付ける前にパネル部材を加圧することによって、シートを貼り付けた際の加圧によって生じる可能性が高いパネル部材の損傷を、シートを貼り付ける前に、パネル部材の段階で発生させることができる。従って、シート貼付後にパネルにおける不良を修復する必要性を低減でき、異物混入に伴うパネルの欠陥が発生する頻度を大いに低減することができる。

一実施形態に係る製造方法によって製造される液晶パネルの断面図。一実施形態に係る製造装置の概念図。一実施形態に係る製造装置の加圧部および液晶セルの部分断面図。一実施形態に係る製造装置の加圧部の変形例および液晶セルの部分断面図。

　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

　図１は、本実施形態のパネル製造方法によって製造される液晶パネル（パネル）１の断面図である。液晶パネル１は、液晶セル（パネル部材）１０と、液晶セル１０の両面に貼り付けられた偏光板（シート）２０とを備える。

　液晶セル１０は、ＣＦ基板（第１基板）１１と、ＣＦ基板１１と対向するＴＦＴ基板（第２基板）１２と、ＣＦ基板１１とＴＦＴ基板１２との間に充填された液晶（封入体）１３とによって構成されている。また、ＣＦ基板１１とＴＦＴ基板１２との間の領域に配置されたビーズスペーサ（又はフォトスペーサ）１４によって、ＣＦ基板１１とＴＦＴ基板１２との間隔は所定の長さに保たれている。

　ＣＦ基板１１は、ガラス基板１１ａの内面に、ＲＧＢパターンが形成されたＣＦ膜（カラーフィルタ）１１ｂと、板状の電極１１ｃと、液晶配向性能を有する配向膜１１ｄとがこの順に積層されることによって構成されている。ここで、ＣＦ基板１１のガラス基板１１ａの内面とはガラス基板１１ａの二つの主面のうち、ＴＦＴ基板１２に近い面をいい、ＴＦＴ基板１２から遠い面を、ＣＦ基板１１のガラス基板１１ａの外面（内面の反対面）という。

　ＴＦＴ基板１２は、ガラス基板１２ａの内面に、ブロック状に区画された電極１２ｂと、液晶配向性能を有する配向膜１２ｃとがこの順に積層されることによって構成されている。ここで、ＴＦＴ基板１２のガラス基板１２ａの内面とはガラス基板１２ａの二つの主面のうち、ＣＦ基板１１に近い面をいい、ＣＦ基板１１から遠い面を、ＴＦＴ基板１２のガラス基板１２ａの外面（内面の反対面）という。

　図２は、本実施形態に係る液晶パネル１の製造装置１００を示すフローチャートである。本実施形態では、この製造装置１００を使用して、パネル切出工程、洗浄加圧工程、検査工程、修復工程、偏光板貼付工程、再検査工程、および再修復工程の７つの工程を経て液晶パネル１が製造される。

　本実施形態におけるパネル切出工程では、パネル切出部１１０によって、液晶パネル１に使用される所定の大きさの液晶セルが一枚の大きな液晶セル１０から切り出される。

　本実施形態における洗浄加圧工程では、切り出された液晶セル１０を、洗浄部１２０での洗浄の期間内に加圧部１３０にて加圧する。

　洗浄部１２０の洗浄の態様は、ジェット水流、ブラシ、または超音波洗浄など、特に限定されず、任意の態様であり得る。この洗浄加圧工程では、加圧部１３０での液晶セル１０の加圧の前に液晶セル１０の洗浄（一次洗浄）を行い、この加圧の後にも液晶セル１０の洗浄（二次洗浄）を行うことが好ましい。本明細書において、「加圧の後」は、加圧状態から解放された後である（すなわち、もはや加圧状態になく、加圧前の環境下に回復されている）ことが意図され、加圧状態が継続されていることは意図されない。洗浄部１２０において液晶セル１０を洗浄することにより、液晶セル１０の二つの主面（すなわち、ＣＦ基板１１のガラス基板１１ａの外面およびＴＦＴ基板１２のガラス基板１２ａの外面）の汚れおよび異物を除去できる。特に、加圧部１３０での加圧の前ないし加圧の期間内に液晶セル１０の二つの主面を清浄に保つことができるので、加圧部１３０によって異物を二つの主面に押し付けることによる液晶セル１０の損傷を防止できる。さらに、加圧部１３０での加圧の後にも液晶セル１０の二つの主面を清浄に保つことができるので、後述する偏光板貼付工程にて、液晶セル１０の清浄化された二つの主面に偏光板２０を貼り付けることができる。
　なお、一次洗浄および二次洗浄が連続的に行われることによって、加圧部１３０による加圧が洗浄部１２０による洗浄と並行して行われてもよい。すなわち、本実施形態において、加圧部１３０による加圧は、洗浄部１２０による洗浄が行われている期間内に行われればよく、洗浄が加圧の前と後に２回に分けられて行われる態様に限定されない。

　加圧部１３０は、液晶セル１０に対して、ＣＦ基板１１およびＴＦＴ基板１２を近付けるように液晶セル１０の二つの主面を加圧する。これら二つの主面は、液晶セル１０を用いて製造される液晶パネル１の表示面およびその反対面にそれぞれ対応する。本実施形態では、図３に示すように、加圧部１３０は、位置が固定された４個の保持ローラ（保持部）１３１が液晶セル１０を挟持した状態にて、２個の加圧ローラ１３２が挟みこむことによって液晶セル１０を加圧する。そのため、液晶セル１０に対する加圧を安定的に行うことができる。４個の保持ローラ１３１は、所定の速度で回転することによって液晶セル１０と加圧ローラ１３２との相対位置を変更できる。すなわち、保持ローラ１３１は、保持部としての役割だけでなく搬送機構としての役割も果たす。また、２個の加圧ローラ１３２のうち、一方はその位置が固定されており、他方はばね機構１３２ａを有している。そのため、ばね機構１３２ａを調整することによって所定の加圧力で液晶セル１０を加圧することが可能である。加圧力は、例えば、後述する偏光板貼付工程において偏光板２０を貼り付ける際の加圧力と同程度である。この加圧により、図示のように液晶セル１０の内側に異物３０が混入している場合、異物３０がＣＦ基板１１のＣＦ膜１１ｂを突き破り、ＣＦ基板１１が損傷することがある。

　本実施形態における検査工程はいわゆる点灯検査として実施される。検査工程では、電源部１４０（液晶セル１０を駆動する駆動回路を含む。）が、ＣＦ基板１１の電極１１ｃとＴＦＴ基板１２の電極１２ｂに電圧を印加しつつ、液晶セル１０を駆動する。これにより、図示しない照明装置から照明光を受けた液晶セル１０は、点灯検査用の動作パターンを生成する。そして、生成された液晶セル１０の動作パターンを撮像部１５０によって撮影し、撮影した画像に基づいて液晶セル１０の動作状態を検査する。洗浄加圧工程においてＣＦ基板１１のＣＦ膜１１ｂが損傷した場合、損傷箇所ではＣＦ膜１１ｂのＲＧＢパターンが正常に機能しないため、液晶セル１０に輝点が発生する。そのため、この検査では、輝点の有無を調べることにより、洗浄加圧工程においてＣＦ基板１１のＣＦ膜１１ｂが損傷したか否かを知ることができる。

　本実施形態における修復工程では、検査工程の液晶セル１０の動作状態に基づいて見出された液晶セル１０の損傷箇所を修復機構１６０によって修復する。修復の態様は、特に限定されず、任意の態様であり得る。

　偏光板貼付工程では、貼付部１７０によって液晶セル１０の両面に偏光板２０を貼り付ける。貼付部１７０の態様は、例えば図３に示す加圧部１３０と同じであってもよい。即ち、２個の加圧ローラ１３２によって偏光板２０および液晶セル１０を挟みこむように加圧して偏光板２０を液晶セル１０に貼り付けてもよい。この工程における加圧力は偏光板２０を液晶セル１０に貼り付けることができる程度であり、前述の洗浄加圧工程でも同程度の力での加圧が可能である。加圧力が小さいと偏光板２０を液晶セル１０に貼り付けることができず、加圧力が大きいと液晶セル１０内のビーズスペーサ１４が破損されるので、ＣＦ基板１１とＴＦＴ基板１２との間隔を保つことができず、その結果液晶１３の層を維持できなくなる。

　再検査工程では、検査工程と同様に、電源部１４５によってＣＦ基板１１の電極１１ｃとＴＦＴ基板１２の電極１２ｂに電圧を印加し、液晶セル１０を点灯させた後、撮像部１５５によって液晶セル１０の動作パターンを撮影する。そして、撮影した画像に基づいてその表示面の動作状態を検査する。なお、本工程の前に検査工程において動作状態の検査を一度行っているため、本工程を省略してもよいが、本工程を設けた場合、偏光板貼付工程における加圧による表示欠陥を検出できる利点がある。

　再修復工程では、修復工程と同様に、修復機構１６５によって検査工程の液晶セル１０の動作状態に基づいて見出された液晶セル１０の損傷箇所を修復する。なお、本工程の利点等は再検査工程と同様である。

　以上のパネル切出工程から再修復工程を経て製造する本実施形態の液晶パネル１の製造方法の効果を説明する。

　本実施形態によれば、偏光板貼付工程前に洗浄加圧工程を設けていることにより、偏光板貼付工程においてパネル部材で発生する不良（ＣＦ膜１１ｂの損傷等）を事前に発生させることができる。このような不良が発生したパネル部材を、損傷箇所を修復した後に製造工程に戻すか、あるいは製造工程から排除することにより、パネル製造における後半工程への不良品の流出率を低減させることができる。特に、パネル部材での不良の有無を偏光板貼付工程の前に確認できる。これにより、偏光板２０をはがす分解作業が必要になる前に目的の修復を完了させることが可能となる。修復作業の効率が上がることにより、液晶パネル１の製造効率を向上できる。

　上記実施形態の製造装置１００の変形例として、洗浄加圧工程にて使用される加圧部１３０の態様は、前述のようにローラ型（図３参照）でなくてもよく、例えば図４に示すような、ＣＦ基板１１およびＴＦＴ基板１２の全面を一様に加圧するスタンプ型であってもよい。

　本変形例の加圧部１３０は、２個のスタンプ台１３３が挟みこむことによって液晶セル１０を加圧する。２個のスタンプ台１３３のうち、一方は位置が固定されており、他方はばね機構１３３ａを有しているため、ばね機構１３３ａを調整することによって加圧する力を変更することが可能である。

　図３および図４に示す例のように、加圧部１３０の態様は特に限定されず、図示の例以外にも任意の態様であり得る。
　なお、上述した実施形態において、本発明に係る製造方法及び製造装置を用いて製造されるパネルとして液晶パネルを例に挙げて説明したが、本発明に係る製造方法及び製造装置は、液晶パネルだけでなく他のタイプの表示装置（例えば有機ＥＬディスプレイ）の表示パネルの製造にも利用可能である。また、本発明に係る製造方法及び製造装置を用いて製造されるパネルは、第１基板と第２基板と両者の間に挟まれた封入体とを有するパネル部材に対して、上述した実施形態と同様にシートを貼り付けることによって製造されるパネルであれば特に限定されず、第１基板と第２基板との間に挟まれている封入体もまた特に限定されない。

　本発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

　一実施形態において、本発明に係るパネル製造方法は、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材を準備し、前記パネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧し、加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付けることを含む。

　本実施形態に係るパネル製造方法は、前記加圧の後でありかつ前記シートを貼り付ける前に、前記パネル部材の損傷の有無を確認することを含んでもよい。

　これらの方法によれば、シートを貼り付ける前にパネル部材を加圧することにより、シートを貼り付ける際の加圧によってパネル部材で発生する損傷を事前に発生させ、パネル製造における後半工程への不良品の流出率を低減させる。特に、シートを貼り付ける前にパネル部材における不良を確認できるため、シートをパネル部材に貼り付ける前に不良の修復を完了することができる。このように、上記不良の修復を目的としてシートをはがすことが不要となるため、修復作業の効率が上がる。

　本実施形態において、前記パネルが表示パネルである場合、前記損傷の有無は、前記第１基板と前記第２基板との間に電圧を印加した際に前記パネル部材に生成される動作パターンを検査することによって確認されてもよい。

　この方法によれば、表示パネルの製造において、表示パネルの表示欠陥の原因となるパネル部材の損傷を、シートをパネル部材に貼り付ける前に効率的に確認できるため、シートをはがす等の分解作業を行うことなく表示欠陥の原因を取り除くための修復作業を行うことができ、その結果として、表示欠陥を有していない表示パネルの製造効率を向上できる。

　本実施形態において、前記表示パネルが液晶パネルであってもよく、この場合、前記第１基板はカラーフィルタが形成された表面を有しており、前記第２基板は電極が形成された表面を有しており、前記封入体は、前記第１基板の前記表面と前記第２基板の前記表面との間に挟まれており、前記封入体には、液晶が充填されており、前記シートが偏光板である。

　この構成によれば、液晶パネルの製造において、液晶パネルの表示欠陥の原因となるパネル部材の損傷を、シートをパネル部材に貼り付ける前に効率的に確認できるため、シートをはがす等の分解作業を行うことなく表示欠陥の原因を取り除くための修復作業を行うことができ、その結果として、表示欠陥を有していない液晶パネルの製造効率を向上できる。

　本実施形態に係るパネル製造方法は、前記パネル部材の洗浄を行うことをさらに含んでもよく、前記加圧は前記パネル部材の前記洗浄の期間内に行われる。

　この方法によれば、パネル部材の加圧を洗浄の期間内に行うことにより、加圧の前、加圧の期間内、および加圧の後にもパネル部材の二つの主面を清浄に保つことができる。

　本実施形態において、前記洗浄は、前記加圧の前に行われる一次洗浄と前記加圧の後に行われる二次洗浄とを含んでもよい。

　この方法によれば、一次洗浄により、パネル部材の二つの主面の汚れや異物を除去した状態にて加圧できる。そのため、加圧の際にパネル部材の二つの主面を傷つけることがない。また、加圧の際に汚れたパネル部材の二つの主面を二次洗浄によって清浄化することができ、その後のシートの貼付を清浄な表面に対して行うことができる。

　一実施形態において、本発明に係るパネル製造装置は、シートが貼り付けられたパネルを製造する製造装置であって、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧するための加圧部と、前記加圧部による加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付ける貼付部とを備える。

　この構成によれば、シートを貼り付ける前にパネル部材を加圧することにより、シートを貼り付ける際の加圧によってパネル部材で発生する損傷を事前に発生させ、パネル製造における後半工程への不良品の流出率を低減させることができる。

　本実施形態に係るパネル製造装置は、前記パネル部材を保持するための保持部をさらに備えてもよい。

　この構成によれば、パネル部材を安定して加圧することができる。

　本実施形態に係るパネル製造装置は、前記パネル部材と前記加圧部および前記貼付部との相対位置を変更するための搬送機構をさらに備えてもよい。

　この構成によれば、パネル部材と加圧部および貼付部との相対位置を変更できるため、所望の位置を加圧でき、また所望の位置にシートを貼り付けることができる。

　本実施形態に係るパネル製造装置は、前記パネル部材を洗浄するための洗浄部をさらに備えてもよい。

　この構成によれば、パネル部材を洗浄することにより、パネル部材の二つの主面の汚れや異物を除去できる。特に、加圧の前ないし加圧の期間内にパネル部材の二つの主面を清浄に保つことにより、加圧の際の異物の押し付けによる二つの主面の損傷を防止できる。さらに、加圧の後にもパネル部材の二つの主面を清浄に保つことにより、シートの貼付を清浄な表面に対して行うことができる。

　本実施形態において、前記パネルが表示パネルである場合、本実施形態に係るパネル製造装置は、前記パネル部材を点灯させるための電源部をさらに備えてもよく、前記パネル部材の動作パターンを撮影する撮像部をさらに備えてもよい。

　これらの構成によれば、表示パネルを対象とし、電源部によってパネル部材を点灯できることにより、表示パネルの表示欠陥を効率的に確認でき、表示パネルの製造効率を向上できる。特に、撮像部により、パネル部材の動作パターンを撮影できることにより、表示パネルの表示欠陥を一層効率的に確認できる。

　本実施形態に係るパネル製造装置は、前記パネル部材の動作状態に基づいて見出された前記パネル部材の損傷箇所を修復するための修復機構をさらに備えてもよい。

　この構成によれば、上記のようにしてシートを貼り付ける前にパネル部材における不良を確認でき、シートをはがす分解作業が不要となっているため、製造装置として修復機構を備えることによって効率的に修復作業を実行できる。

　以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

　１　液晶パネル（パネル、表示パネル）
　１０　液晶セル（パネル部材）
　１１　ＣＦ基板（第１基板）
　１１ａ　ガラス基板
　１１ｂ　ＣＦ膜（カラーフィルタ）
　１１ｃ　電極
　１１ｄ　配向膜
　１２　ＴＦＴ基板（第２基板）
　１２ａ　ガラス基板
　１２ｂ　電極
　１２ｃ　配向膜
　１３　液晶（封入体）
　１４　ビーズスペーサ
　２０　偏光板（シート）
　３０　異物
　１００　製造装置
　１１０　パネル切出部
　１２０　洗浄部
　１３０　加圧部
　１３１　保持ローラ（保持部）（搬送機構）
　１３２　加圧ローラ
　１３２ａ　ばね機構
　１３３　スタンプ台
　１３３ａ　ばね機構
　１４０，１４５　電源部
　１５０，１５５　撮像部
　１６０，１６５　修復機構
　１７０　貼付部

Claims

　第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材を準備し、
　前記パネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧し、
　加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付ける
　ことを含む、パネルの製造方法。
　前記加圧の後でありかつ前記シートを貼り付ける前に、前記パネル部材の損傷の有無を確認することを含む、請求項１に記載の製造方法。
　前記パネルが表示パネルであり、
　前記損傷の有無は、前記第１基板と前記第２基板との間に電圧を印加した際に前記パネル部材に生成される動作パターンを検査することによって確認される、請求項２に記載の製造方法。
　前記パネル部材の洗浄を行うことをさらに含み、
　前記加圧は前記パネル部材の前記洗浄の期間内に行われる、請求項１～３のいずれか一項に記載の製造方法。
　シートが貼り付けられたパネルを製造する製造装置であって、
　第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟まれた封入体とを有するパネル部材に対して、前記第１基板および前記第２基板を近付けるように前記パネル部材の二つの主面を加圧するための加圧部と、
　前記加圧部による加圧の後の前記パネル部材における前記二つの主面にシートを貼り付ける貼付部と
　を備える、製造装置。
　前記パネル部材を洗浄するための洗浄部をさらに備える、請求項５に記載の製造装置。
　前記パネル部材と前記加圧部および前記貼付部との相対位置を変更するための搬送機構をさらに備える、請求項５または６に記載の製造装置。
　前記パネルが表示パネルであり、
　前記パネル部材に点灯検査用の動作パターンを生成させるための電源部をさらに備える、請求項５～７のいずれか一項に記載の製造装置。
　前記パネル部材の前記動作パターンを撮影する撮像部をさらに備える、請求項８に記載の製造装置。
　前記パネル部材の動作状態に基づいて見出された前記パネル部材の損傷箇所を修復するための修復機構をさらに備える、請求項８または９に記載の製造装置。