JP2008268669A - Defect correction method and manufacturing method of alignment layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配向膜の欠陥修正方法及び製造方法等に関する。より詳しくは、液晶表示装置において液晶層内の液晶分子を所定の方向に揃えること等を目的として設けられる配向膜の欠陥修正方法及び製造方法、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示装置の製造方法、並びに、配向膜欠陥修正装置に関するものである。 The present invention relates to an alignment film defect correction method, a manufacturing method, and the like. More specifically, in a liquid crystal display device, a method and a method for correcting a defect of an alignment film provided for the purpose of aligning liquid crystal molecules in a liquid crystal layer in a predetermined direction, a method for manufacturing a liquid crystal display panel, and a method for manufacturing a liquid crystal display device And an alignment film defect correcting apparatus.
一般的に、液晶表示パネルの基本構造は、ガラス等で構成される基板上に電極を形成し、この電極上に配向膜を形成した一対の基板を、シール材を介して貼り合わせ、そのシール材の内側に液晶を封入することで構成される。その中で、配向膜は、基板間に印加される電圧に応じて液晶の配向を制御する役割を担うものであり、液晶表示パネルの表示性能、表示品位、歩留まり及び信頼性を大きく左右する。ゆえに、配向膜の製造工程は、液晶表示パネルの製造工程において最も重要であるといえる。現在、配向膜材料には、大別して、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の溶液(プレポリマータイプ)と、予め完全にイミド化された可溶性ポリイミドの溶液(ポリマータイプ)との2種類がある。通常、配向膜は、ポリアミック酸又はポリイミドの配向膜材料をフレキソ印刷等で塗布し、焼成することにより形成される。 In general, the basic structure of a liquid crystal display panel is that an electrode is formed on a substrate made of glass or the like, and a pair of substrates on which an alignment film is formed is bonded via a sealing material, and the sealing is performed. It is configured by enclosing liquid crystal inside the material. Among them, the alignment film plays a role of controlling the alignment of the liquid crystal according to the voltage applied between the substrates, and greatly affects the display performance, display quality, yield and reliability of the liquid crystal display panel. Therefore, it can be said that the manufacturing process of the alignment film is the most important in the manufacturing process of the liquid crystal display panel. Currently, there are roughly two types of alignment film materials: a solution of a polyamic acid that is a precursor of polyimide (prepolymer type) and a solution of a soluble polyimide that has been completely imidized in advance (polymer type). Usually, the alignment film is formed by applying an alignment film material of polyamic acid or polyimide by flexographic printing or the like and baking it.
しかしながら、配向膜材料の塗布時にはじき等が発生することにより、配向膜に膜厚不足(膜面にへこみを生じること)、ピンホール(膜厚ゼロの部分を生じること)、異物混入等の欠陥が生じ、液晶表示パネルの歩留りが充分に得られないことがあった。これに対する対応策として、従来では、配向膜欠陥の発生そのものを防ぐために、特定の構造を有する重合体、並びに、ポリエーテル結合を有するケイ素含有化合物を含有する液晶配向剤を用いることや、塗布時のはじきを防止することができるカラーフィルタの組成が開示されている(例えば、特許文献1及び2参照。)。しかしながら、これらの方法によれば、配向剤やカラーフィルタ材といった材料の濡れ性を改善することにより、歩留り向上が図ることができるものの、プロセス起因によってもたらされる配向膜の欠陥の発生を充分に抑制することができないという点で改善の余地があった。また、配向膜の欠陥が発生した際の対処法を開示するものではない。 However, when the alignment film material is applied, a crease or the like is generated, resulting in defects such as insufficient film thickness (causing dents on the film surface), pinholes (causing a film thickness of zero), and contamination with foreign matter. As a result, the yield of the liquid crystal display panel may not be sufficiently obtained. As countermeasures against this, conventionally, in order to prevent the occurrence of alignment film defects themselves, a polymer having a specific structure and a liquid crystal alignment agent containing a silicon-containing compound having a polyether bond can be used. The composition of the color filter which can prevent the repelling of the color is disclosed (for example, refer patent document 1 and 2). However, according to these methods, although the yield can be improved by improving the wettability of materials such as alignment agents and color filter materials, the occurrence of alignment film defects caused by the process is sufficiently suppressed. There was room for improvement in that it was not possible. Further, it does not disclose how to deal with defects in the alignment film.
一方、微細パターン欠陥を修正する方法として、パターンが欠落した欠損欠陥部に修正液を塗布する塗布工程と、正常なパターン表面より盛り上がった修正液を研磨テープで除去して正常部とほぼ同じに高さにする研磨工程とを含む欠陥修正方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。また、欠陥部にレーザービームを照射して欠陥部を除去するレーザーカット工程と、欠陥部をレーザービームで除去した位置に修正液を塗布する塗布工程とを含む欠陥修正方法が開示されている(例えば、同文献参照。)。しかしながら、前者の方法を用いて配向膜の欠陥修正を行う場合には、欠陥修正した後、修正液を定着させるために焼成をすることが好ましいものの、焼成後、正常な部分に付着した修正液を研磨テープで除去することは難しく、一方、正常な部分に塗布された修正液を除去しなければ、その部分が黒シミとなって現れることがある点で改善する余地があった。また、後者の方法を用いて、配向膜の欠陥修正を行う場合には、レーザービームを照射して欠陥部を除去する際に、配向膜のみならず、カラーフィルタ基板又はアレイ基板のパターンにまでレーザービームの影響が及んでしまい、別の不良が発生するおそれがあるという点で改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、液晶表示パネルの歩留まり向上に貢献することができる配向膜の欠陥修正方法及び製造方法、液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示装置の製造方法、並びに、配向膜欠陥修正装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described present situation, and a defect correction method and manufacturing method for an alignment film, a liquid crystal display panel manufacturing method, and a liquid crystal display manufacturing method that can contribute to improving the yield of a liquid crystal display panel. In addition, an object of the present invention is to provide an alignment film defect correcting device.
本発明者は、液晶表示パネルに設けられる配向膜の欠陥、特に膜厚不足及びピンホールを修正する方法について種々検討したところ、本焼成工程後に配向膜の欠陥を修正する場合には、ポリアミック酸が完全にイミド化しているため、欠陥部に修正用材料を塗布するのみでは、欠陥部周辺の正常な部分(膜厚が正常かつイミド化している部分)に修正用材料が乗り上げてしまい、上記部分の膜厚が大きくなる結果、上記部分が配向確認において黒染みとして現れることを見いだした。 The present inventor has conducted various studies on methods for correcting defects in the alignment film provided on the liquid crystal display panel, particularly insufficient film thickness and pinholes. When correcting defects in the alignment film after the main baking step, the polyamic acid is used. Since the material is completely imidized, only by applying the correction material to the defect portion, the correction material rides on the normal portion around the defect portion (the portion where the film thickness is normal and imidized), and the above As a result of increasing the film thickness of the part, it was found that the above part appears as a black stain in the orientation confirmation.
そこで、配向膜から膜厚不足及びピンホール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除去工程を行うことにより、修正用材料を塗布して修正したときに黒染みの原因となりやすい除去部周辺の部分を表示に寄与しない領域内に追いやることができるため、配向膜の欠陥修正による表示品位の低下を抑制することができることを見いだした。また、上記除去工程で形成された配向膜の除去部内に上記除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布工程を行うことにより、修正用材料が除去部周辺の部分に乗り上げるのを防ぐことができるとともに、修正用材料を除去部内全体に濡れ広がらせることができるため、均一な膜厚の配向膜が得られることを見いだした。更に、このような配向膜の欠陥修正方法は、膜厚不足及びピンホールに限らず、異物混入等のあらゆる欠陥の修正にも画一的に適用可能であることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 Therefore, when the correction material is applied and corrected by performing a removal step of removing the portion having the film thickness shortage and the pinhole from the alignment film so that the end of the removal portion is located in a region that does not contribute to the display. The present inventors have found that since the portion around the removed portion, which is likely to cause black stain, can be driven into a region that does not contribute to display, deterioration in display quality due to defect correction of the alignment film can be suppressed. In addition, the 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, so that the correction material is prevented from running on a portion around the removal portion. In addition, the present invention has found that an alignment film having a uniform thickness can be obtained because the correction material can be wetted and spread throughout the removal portion. Furthermore, it has been found that such a defect correction method for alignment films is applicable not only to insufficient film thickness and pinholes but also to the correction of all defects such as contamination of foreign matters, and the above-mentioned problems are admitted. The inventors have arrived at the present invention by conceiving that the problem can be solved.
すなわち、本発明は、液晶表示パネルに設けられる配向膜の欠陥を修正する方法であって、上記欠陥修正方法は、配向膜から欠陥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除去工程と、上記除去工程で形成された配向膜の除去部内に上記除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布工程とを有する配向膜の欠陥修正方法である。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention is a method for correcting a defect in an alignment film provided in a liquid crystal display panel, wherein the defect correction method is such that a portion having a defect from the alignment film is positioned in a region where the end of the removal portion does not contribute to display. The alignment film defect correcting method includes a removing step for removing the alignment film and a coating step for applying a correction material in a narrower range than the removal portion in the removal portion of the alignment film formed in the removal step.
The present invention is described in detail below.
本発明の配向膜の欠陥修正方法は、液晶表示パネルに設けられる配向膜の欠陥を修正するものである。配向膜は、液晶層内の液晶分子を所定の方向に揃える機能を有するものであり、通常、一対の基板と、上記一対の基板間に挟まれた液晶層とを有する液晶表示パネルにおいて、両基板の液晶層側の表面に設けられる。配向膜の材料としては、特に限定されないが、機械的強度、耐溶剤性、耐熱性等の観点から、ポリイミドが好適である。配向膜は、通常、ポリアミック酸又はポリイミドの溶液を塗布し、焼成することにより形成される。配向膜の欠陥としては特に限定されないが、代表例として、溶液塗布時の膜厚不足、ピンホール、異物混入等が挙げられる。 The defect correction method for an alignment film according to the present invention corrects a defect in an alignment film provided in a liquid crystal display panel. The alignment film has a function of aligning liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in a predetermined direction. Usually, in a liquid crystal display panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, Provided on the surface of the substrate on the liquid crystal layer side. The material of the alignment film is not particularly limited, but polyimide is preferable from the viewpoint of mechanical strength, solvent resistance, heat resistance, and the like. The alignment film is usually formed by applying a polyamic acid or polyimide solution and baking. The alignment film defect is not particularly limited, but representative examples include insufficient film thickness at the time of solution coating, pinholes, foreign matter contamination, and the like.
上記欠陥修正方法は、配向膜から欠陥を有する部分を除去部の端(エッジ)が表示に寄与しない領域に位置するように除去する除去工程と、上記除去工程で形成された配向膜の除去部内に上記除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布工程とを有する。除去工程により、修正用材料を塗布して修正したときに黒染みの原因となりやすい除去部周辺の部分を表示に寄与しない領域内に配置することができるため、配向膜の欠陥修正による表示品位の低下を抑制することができる。また、塗布工程により、修正用材料が除去部周辺の部分に乗り上げるのを防ぎつつ、濡れ広がりを利用して、修正用材料を除去部内全体に塗り広げることができることから、膜厚均一性の高い配向膜を得ることができる。すなわち、本発明の配向膜の欠陥修正方法によれば、製造時に発生した配向膜の欠陥を適切に修正することにより、液晶表示パネルの歩留まりを向上させることができる。 The defect correcting method includes a removal step of removing a portion having a defect from the alignment film so that an end (edge) of the removal portion is located in a region not contributing to display, and an inside of the removal portion of the alignment film formed in the removal step. And an application step of applying the correction material in a narrower range than the removal portion. The removal process allows the area around the removed area, which is likely to cause black spots when applied with correction material, to be placed in the area that does not contribute to display. The decrease can be suppressed. In addition, the coating process can spread the correction material over the entire removal portion by using the wet spread while preventing the correction material from running on the periphery of the removal portion, so that the film thickness is highly uniform. An alignment film can be obtained. That is, according to the defect correction method for the alignment film of the present invention, the yield of the liquid crystal display panel can be improved by appropriately correcting the defect of the alignment film generated at the time of manufacture.
上記除去工程で形成された配向膜の除去部の端は、少なくとも一部が表示に寄与しない領域に位置すればよいが、配向膜の欠陥修正による表示品位の低下を充分に抑制するためには、除去部の端の全体が、表示に寄与しない領域に位置することが好ましい。また、除去部の端は、表示に寄与しない領域のうち、除去部側に位置することが好ましい。これにより、表示に寄与しない領域が狭い場合等であっても、黒染みの原因となりやすい除去部周辺の部分が表示に寄与しない領域の外にはみ出るのを抑制することができる。 The end of the removed portion of the alignment film formed in the above removal process may be located in a region where at least a part does not contribute to display. However, in order to sufficiently suppress deterioration in display quality due to defect correction of the alignment film. It is preferable that the entire end of the removal portion is located in a region that does not contribute to display. Moreover, it is preferable that the edge of a removal part is located in the removal part side among the area | regions which do not contribute to a display. Thereby, even when the area that does not contribute to the display is narrow, it is possible to suppress the portion around the removed portion that tends to cause black staining from protruding outside the area that does not contribute to the display.
本明細書で「表示に寄与しない領域」とは、液晶表示装置において、実質的に表示に対する影響がなく、表示に寄与しないと評価できる領域をいう。このような領域としては、ブラックマトリクス等の遮光部材が設けられた領域、ゲート配線、ソース配線、補助容量配線等の各種配線が設けられた領域、スイッチング素子が設けられた領域等が挙げられる。 In this specification, the “region that does not contribute to display” refers to a region that can be evaluated as having substantially no influence on display and not contributing to display in a liquid crystal display device. Examples of such a region include a region provided with a light shielding member such as a black matrix, a region provided with various wirings such as a gate wiring, a source wiring, and an auxiliary capacitance wiring, a region provided with a switching element, and the like.
上記塗布工程で修正用材料が塗布される範囲の面積は、配向膜の除去部の面積の50〜95%であることが好ましい。50%未満であると、修正用材料が除去部内全体に濡れ広がらず、適切に修正することができないおそれがあり、95%を超えると、正常な部分に修正用材料が乗り上げたり、過剰塗布となったりして均一な配向膜を形成することができず、別の不良が発生するおそれがある。修正用材料と除去部の底面との接触角は、10〜70°であることが好ましい。10°未満であると、修正用材料が濡れ広がりすぎて充分な膜厚の配向膜が得られないおそれがあり、70°を超えると、修正用材料が充分に濡れ広がらなかったり、はじかれたりして、適切に修正することができないおそれがある。修正用材料としては、均質な配向膜を形成する観点からは、配向膜の形成に用いたポリアミック酸等の溶液を用いることが好ましい。また、パッドによる修正用材料の塗り広げ、及び、塗り広げた後の修正用材料の濡れ広がりの観点から、修正用材料の固形分濃度は、配向膜の形成に用いたものと同一又はそれより固形分濃度の低いもの(固形分濃度0.25〜7%)を用いることが好ましい。 The area in which the correction material is applied in the application step is preferably 50 to 95% of the area of the removed portion of the alignment film. If it is less than 50%, there is a possibility that the correction material does not spread over the entire removal portion and cannot be properly corrected, and if it exceeds 95%, the correction material rides on the normal part or overcoating. Or a uniform alignment film cannot be formed, and another defect may occur. The contact angle between the correction material and the bottom surface of the removal portion is preferably 10 to 70 °. If the angle is less than 10 °, the correction material may be too wet and spread, and an alignment film having a sufficient film thickness may not be obtained. If the angle exceeds 70 °, the correction material may not be sufficiently wet or spread. Therefore, there is a possibility that it cannot be appropriately corrected. As the correction material, from the viewpoint of forming a homogeneous alignment film, it is preferable to use a solution such as polyamic acid used for forming the alignment film. In addition, from the viewpoint of spreading the correction material with the pad and the wetting spread of the correction material after spreading, the solid content concentration of the correction material is the same as or more than that used for forming the alignment film. It is preferable to use a low solid content concentration (solid content concentration of 0.25 to 7%).
なお、配向膜の欠陥修正は、(1)塗布された配向膜を仮焼成する工程(仮焼成工程)と仮焼成された配向膜を本焼成する工程(本焼成工程)との間に行われてもよく、(2)本焼成工程後に行われてもよいが、(2)本焼成工程後に行われることが好ましい。(1)仮焼成工程と本焼成工程との間では、配向膜が完全に硬化していないため、膜厚不足及びピンホールは、修正用材料を塗布(後付け)する等により、容易に修正することができるものの、異物混入は、異物の性質(配向膜への溶解性等)によっては適切に修正することができない場合がある。これに対し、(2)本焼成工程後であれば、配向膜が完全に硬化しているため、膜厚不足、ピンホール、異物混入等を一括して修正することができる。本発明の配向膜の欠陥修正方法は、膜厚不足及びピンホールに限らず、異物混入等のあらゆる欠陥の修正に画一的に適用可能であることから、本焼成工程後に行われる配向膜の欠陥修正に好適に用いることができる。 The defect correction of the alignment film is performed between (1) a step of pre-baking the applied alignment film (pre-firing step) and a step of main baking the pre-baked alignment film (main baking step). (2) It may be performed after the main baking step, but (2) it is preferably performed after the main baking step. (1) Since the alignment film is not completely cured between the pre-baking step and the main baking step, the film thickness shortage and the pinhole are easily corrected by applying a correction material (retrofit). However, contamination with foreign matter may not be properly corrected depending on the properties of the foreign matter (solubility in the alignment film, etc.). On the other hand, (2) after the main baking step, the alignment film is completely cured, so that the film thickness shortage, pinholes, foreign matter contamination, and the like can be corrected collectively. The alignment film defect correction method of the present invention is not limited to film thickness deficiency and pinholes, but can be applied uniformly to correction of all defects such as foreign matter contamination. It can be suitably used for defect correction.
本明細書で「本焼成工程」とは、配向膜を形成するための溶液として、ポリアミック酸溶液を用いた場合には、仮乾燥したポリアミック酸溶液の塗布膜を、加熱脱水縮合によりイミド化する工程を指す。他方、配向膜を形成するための溶液として、ポリイミドの溶液を用いた場合には、ポリイミド塗布膜中の溶剤を完全除去するための工程を指す。したがって、いずれにせよ、本焼成工程後の配向膜は、完全に硬化した状態である。 In the present specification, the term “main baking step” refers to imidizing a temporarily dried polyamic acid solution coating film by heat dehydration condensation when a polyamic acid solution is used as a solution for forming an alignment film. Refers to a process. On the other hand, when a polyimide solution is used as the solution for forming the alignment film, it indicates a step for completely removing the solvent in the polyimide coating film. Therefore, in any case, the alignment film after the main baking step is in a completely cured state.
本発明の配向膜の欠陥修正方法は、上記除去工程及び塗布工程を構成要素として有するものである限り、その他の構成要素を有していても有していなくてもよく、特に限定されるものではない。 The defect correcting method of the alignment film of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described removal process and coating process as constituent elements, and may or may not have other constituent elements. is not.
本発明の配向膜の欠陥修正方法の好ましい形態としては、上記除去工程と、上記塗布工程と、上記塗布工程で塗布された修正用材料を焼成(本焼成、又は、仮焼成及び本焼成の両方)する焼成工程とを有する形態等が挙げられる。この形態によれば、配向膜の欠陥除去が可能であり、欠陥を生じずに形成された正常な配向膜とかわらぬ配向膜を形成することができる。なお、配向膜に欠陥があるか否かを確認するための検査工程は、本焼成工程の後、除去工程の前に行われてもよいが、欠陥の発見しやすさの観点から、本焼成工程の前に行われることが好ましく、仮焼成工程の後に行われることがより好ましい。本焼成工程の後、除去工程の前に行うと、配向膜洗浄工程その他の既存の工程で除去することができ、修正しなくてもよい欠陥をも検知するおそれがある。 As a preferred embodiment of the defect correction method for the alignment film according to the present invention, the removing step, the coating step, and the correction material applied in the coating step are fired (main firing, or both preliminary firing and main firing). And the like having a firing step. According to this embodiment, defects of the alignment film can be removed, and an alignment film that is not different from a normal alignment film formed without causing defects can be formed. In addition, the inspection process for confirming whether or not the alignment film has a defect may be performed after the main baking process and before the removing process. However, from the viewpoint of easy detection of defects, the main baking is performed. It is preferably performed before the step, and more preferably performed after the pre-baking step. If it is performed after the main baking step and before the removing step, the alignment film cleaning step and other existing steps can be removed, and defects that do not need to be corrected may be detected.
本発明の配向膜の欠陥修正方法における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記除去工程は、配向膜から欠陥を有する部分を副画素単位で除去することが好ましい。副画素は、通常、遮光領域で囲まれている。したがって、副画素単位で除去することにより、黒染みの原因となりやすい部分が表示に寄与しない遮光領域内に配置されることから、配向膜の欠陥修正による表示品位の低下をより抑制することができる。
A preferred embodiment of the alignment film defect correcting method of the present invention will be described in detail below.
In the removing step, it is preferable to remove a defective portion from the alignment film in units of subpixels. The subpixel is usually surrounded by a light shielding region. Therefore, by removing in units of subpixels, a portion that is likely to cause black stain is disposed in a light-shielding region that does not contribute to display, so that deterioration in display quality due to defect correction of the alignment film can be further suppressed. .
本明細書で「画素(ピクセル)」とは、画面の最小表示単位をいい、「副画素(サブピクセル、絵素)」とは、画素を構成するより細かい単色の点をいう。除去工程で形成される除去部の面積は、副画素1個分であってもよく、副画素複数個分であってもよい。したがって、除去工程で形成される除去部の面積は、画素一個分であってもよく、画素複数個分であってもよい。 In this specification, “pixel” refers to the minimum display unit of the screen, and “sub-pixel (sub-pixel)” refers to a finer monochrome point that constitutes a pixel. The area of the removal portion formed in the removal step may be one subpixel or a plurality of subpixels. Accordingly, the area of the removal portion formed in the removal step may be for one pixel or for a plurality of pixels.
上記除去工程は、テープ研磨法、ウェットエッチング法及びプラズマ処理法からなる群より選択された少なくとも一種の方法を用いて行われることが好ましい。これらの方法によれば、局所的に処理することが可能であるため、配向膜から欠陥を有する部分を容易に除去することができる。なお、テープ研磨法を用いた場合には、研磨テープの厚さが薄く均一なため、砥粒切れ刃高さのバラツキが小さくなる結果、良好な仕上げ面が得ることができる。 The removing step is preferably performed using at least one method selected from the group consisting of a tape polishing method, a wet etching method, and a plasma processing method. According to these methods, since the treatment can be performed locally, the defective portion can be easily removed from the alignment film. When the tape polishing method is used, since the polishing tape is thin and uniform, the variation in the height of the abrasive cutting edge is reduced, so that a good finished surface can be obtained.
上記テープ研磨法で用いられる研磨テープとしては、特に限定されず、例えば、ポリエステルフィルムの上に、サブミクロンから数十μmの粒径の砥粒が接着剤で均一に塗布されたテープ状の研磨工具等が挙げられる。上記ウェットエッチング法で用いられるエッチャントとしては、特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ性溶液が挙げられる。上記プラズマ処理法で用いられる反応ガスとしては、例えば、オゾン等が挙げられる。なお、アルカリ性溶液によるウェットエッチング法を用いた場合には、カラーフィルタ(CF)基板において、パターンの一部をも剥離してしまうおそれがあり、また、アルカリ性溶液が正常な部分に付くと、別の不良を起こすおそれがある。また、オゾンプラズマ処理法を用いた場合には、配向膜から欠陥を有する部分のみならず、正常な部分まで除去してしまうおそれがある。したがって、このような不具合を防ぐ観点からは、除去工程は、テープ研磨法を用いて行われることが好ましい。 The polishing tape used in the tape polishing method is not particularly limited. For example, a tape-shaped polishing in which abrasive grains having a particle size of submicron to several tens of μm are uniformly applied with an adhesive on a polyester film. A tool etc. are mentioned. The etchant used in the wet etching method is not particularly limited, and examples thereof include an alkaline solution such as a sodium hydroxide solution. Examples of the reactive gas used in the plasma processing method include ozone. When the wet etching method using an alkaline solution is used, there is a possibility that a part of the pattern may be peeled off in the color filter (CF) substrate. May cause defects. In addition, when the ozone plasma processing method is used, there is a risk that not only a defective portion but also a normal portion is removed from the alignment film. Therefore, from the viewpoint of preventing such a problem, the removing step is preferably performed using a tape polishing method.
上記塗布工程は、上記除去工程で形成された配向膜の除去部内に上記除去部よりも狭い面積を持つパッドを置き、上記パッドを介して修正用材料を塗布することが好ましい。これによれば、配向膜の除去部内にディスペンサ等で修正用材料を直接塗布する場合と異なり、修正用材料の跳ねや過剰塗布等がなく、膜厚が均一な配向膜を形成することができる。また、パッドの大きさを調整することにより、修正用材料が塗布される面積を容易に調整することができることから、除去部周辺の部分に修正用材料が乗り上がるのを効果的に防止することができ、広い領域を一度に修正することができ、また、修正用材料の塗布量を容易に調整することができる。 In the application step, it is preferable that a pad having an area smaller than that of the removal portion is placed in the removal portion of the alignment film formed in the removal step, and the correction material is applied through the pad. According to this, unlike the case where the correction material is directly applied to the alignment film removal portion with a dispenser or the like, the alignment material can be formed with a uniform film thickness without the correction material being splashed or excessively applied. . In addition, by adjusting the size of the pad, the area where the correction material is applied can be easily adjusted, so that the correction material can be effectively prevented from climbing around the removal portion. The wide area can be corrected at once, and the application amount of the correction material can be easily adjusted.
上記修正用材料の塗布方法としては、(1)除去工程で形成された配向膜の除去部内に、あらかじめ修正用材料を染み込ませておいた(浸漬させておいた)パッドを置き、上記パッドに染み込んだ修正用材料を除去部の底面に接触させることで修正用材料を塗布する方法、(2)除去工程で形成された配向膜の除去部内にパッドを置いた後、上記パッドに修正用材料を染み込ませ、上記パッドに染み込んだ修正用材料を除去部の底面に接触させることで修正用材料を塗布する方法等が挙げられるが、(1)の場合、除去部へパッドを移動させる際に修正用材料が正常な部分に垂れることや修正用材料が乾燥するおそれがあることから、(2)が好ましい。なお、パッドを基板の除去部の底面に接触させると、基板を傷つける可能性があるため、修正用材料を塗布する際には、パッドは除去部の底面に接触させないことが好ましい。開口部の底面にパッドを接触させなくても、修正用材料を接触させれば、表面張力等により修正用材料は開口部の底面に転写される。 As a method of applying the correction material, (1) a pad in which the correction material has been soaked (immersed in advance) is placed in the removal portion of the alignment film formed in the removal step, and the pad is placed on the pad. A method of applying the correction material by bringing the correction material soaked into contact with the bottom surface of the removal portion; (2) after the pad is placed in the removal portion of the alignment film formed in the removal step, the correction material is applied to the pad; In the case of (1), when the pad is moved to the removal portion, the correction material soaked in the pad is brought into contact with the bottom surface of the removal portion. (2) is preferable because the correction material may drip on a normal part or the correction material may be dried. Note that if the pad is brought into contact with the bottom surface of the removal portion of the substrate, the substrate may be damaged. Therefore, when applying the correction material, the pad is preferably not in contact with the bottom surface of the removal portion. Even if the pad is not in contact with the bottom surface of the opening, if the correction material is brought into contact, the correction material is transferred to the bottom surface of the opening due to surface tension or the like.
上記パッドの材料としては特に限定されず、例えば、UV硬化性樹脂等が挙げられる。また、パッドの面積は、配向膜の除去部の面積の10〜95%であることが好ましい。10%未満であると、修正用材料が除去部の底面全域に行き渡らなかったり、部分的な塗布不足になったりして、充分な膜厚を持った配向膜を得ることができないおそれがあり、95%を超えると、正常な部分に修正用材料が乗ったり、過剰塗布となったりして、均一な膜厚の配向膜を形成することができないおそれがある。なお、パッドの面積に比例して修正用材料の浸漬量も大きくなり、修正領域を大きくすることができることから、パッドの面積は、除去部の面積に応じて調整されることが好ましく、除去部が広いときには、面積の大きいパッドを用いることが好ましい。更に、パッドの形状としては、例えば、正方形や円形等が挙げられるが、修正用材料を均等に塗布する観点からは、配向膜の除去部と相似形状であることが好ましい。 The pad material is not particularly limited, and examples thereof include a UV curable resin. Further, the area of the pad is preferably 10 to 95% of the area of the removed portion of the alignment film. If it is less than 10%, the correction material may not spread over the entire bottom surface of the removed portion, or partial application may be insufficient, and an alignment film having a sufficient film thickness may not be obtained. If it exceeds 95%, the correction material may be placed on a normal part or excessively applied, and an alignment film having a uniform thickness may not be formed. In addition, since the amount of the correction material immersed in proportion to the area of the pad also increases and the correction area can be increased, the area of the pad is preferably adjusted according to the area of the removal portion. When is large, it is preferable to use a pad having a large area. Furthermore, examples of the shape of the pad include a square and a circle. From the viewpoint of evenly applying the correction material, the shape of the pad is preferably similar to the removed portion of the alignment film.
本発明はまた、上記配向膜の欠陥修正方法を用いる配向膜の製造方法でもある。本発明の配向膜の欠陥修正方法によれば、良好な膜厚均一性を確保しつつ、配向膜の欠陥修正を行うことができることから、配向膜の欠陥修正方法として、本発明の配向膜の欠陥修正方法を配向膜の製造方法に適宜組み込むことにより、均一な膜厚の配向膜を高い歩留りで製造することができる。本発明の配向膜の製造方法の好ましい形態としては、配向膜が形成される基板を洗浄する基板洗浄工程と、基板上に配向膜を塗布する配向膜塗布工程と、塗布された配向膜を仮焼成する仮焼成工程と、仮焼成された配向膜を本焼成する本焼成工程と、(必要に応じて)本焼成された配向膜を配向処理する配向処理工程と、配向処理された配向膜を洗浄する工程とを有する形態等が挙げられる。 The present invention is also an alignment film manufacturing method using the alignment film defect correction method. According to the defect correction method of the alignment film of the present invention, since the defect correction of the alignment film can be performed while ensuring good film thickness uniformity, the alignment film defect correction method of the present invention is used as the alignment film defect correction method. By appropriately incorporating the defect correction method into the alignment film manufacturing method, an alignment film having a uniform thickness can be manufactured with a high yield. As a preferred embodiment of the method for producing an alignment film of the present invention, a substrate cleaning process for cleaning the substrate on which the alignment film is formed, an alignment film application process for applying the alignment film on the substrate, and the applied alignment film are temporarily used. A pre-baking step of baking, a main baking step of baking the pre-baked alignment film, an alignment treatment step of aligning the main-baked alignment film (if necessary), and an alignment-treated alignment film. And the like having a washing step.
本発明は更に、上記配向膜の欠陥修正方法を用いる液晶表示パネル及び液晶表示装置の製造方法でもある。本発明の配向膜の欠陥修正方法によれば、良好な膜厚均一性を確保しつつ、配向膜の欠陥修正を行うことができることから、配向膜の欠陥修正方法として、本発明の配向膜の欠陥修正方法を液晶表示パネル及び液晶表示装置の製造方法に適宜組み込むことにより、高信頼性の液晶表示パネル及び液晶表示装置を高い歩留りで提供することができる。 The present invention is also a method for manufacturing a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device using the defect correcting method for the alignment film. According to the defect correction method of the alignment film of the present invention, since the defect correction of the alignment film can be performed while ensuring good film thickness uniformity, the alignment film defect correction method of the present invention is used as the alignment film defect correction method. By incorporating the defect correction method into the manufacturing method of the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device as appropriate, a highly reliable liquid crystal display panel and a liquid crystal display device can be provided with a high yield.
上記液晶表示パネルの形態としては、一対の基板間に、配向膜を介し液晶層を挟持した形態等が挙げられる。液晶表示装置としては、透過型であってもよく、半透過型であってもよく、反射型であってもよい。透過型液晶表示装置の形態としては、例えば液晶表示パネルの前面側(観察面側)及び背面側の両方に直線偏光板が貼付された形態が挙げられる。半透過型液晶表示装置の形態としては、例えば、液晶表示パネルの前面側及び背面側の両方に円偏光板が貼付された形態が挙げられる。反射型液晶表示装置の形態としては、例えば、液晶表示パネルの前面側にのみ円偏光板が貼付された形態が挙げられる。 Examples of the form of the liquid crystal display panel include a form in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates via an alignment film. The liquid crystal display device may be a transmissive type, a transflective type, or a reflective type. As a form of the transmissive liquid crystal display device, for example, a form in which linear polarizing plates are attached to both the front side (observation surface side) and the back side of the liquid crystal display panel can be mentioned. As a form of the transflective liquid crystal display device, for example, a form in which circularly polarizing plates are attached to both the front side and the back side of the liquid crystal display panel can be mentioned. As a form of the reflective liquid crystal display device, for example, a form in which a circularly polarizing plate is attached only to the front side of the liquid crystal display panel can be mentioned.
本発明はそして、液晶表示パネルに設けられる配向膜の欠陥修正に用いられる配向膜欠陥修正装置であって、上記配向膜欠陥修正装置は、配向膜から欠陥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除去部材と、上記除去部材によって形成された配向膜の除去部内に上記除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布部材とを備える配向膜欠陥修正装置でもある。このような配向膜欠陥修正装置を用いることにより、表示品位を劣化させない配向膜の欠陥修正を行うことができる。本発明の配向膜欠陥修正装置は、本発明の配向膜の欠陥修正方法に好適である。本発明の配向膜欠陥修正装置は、上記除去部材及び塗布部材を構成要素として備えるものである限り、その他の構成要素を備えていても、備えていなくてもよく、特に限定されない。本発明の配向膜欠陥修正装置の好ましい形態としては、上記除去部材及び塗布部材に加え、上記塗布部材によって塗布された修正用材料を焼成(本焼成、又は、仮焼成及び本焼成の両方)する焼成部材(焼成炉等)を有する形態等が挙げられる。 The present invention relates to an alignment film defect correction apparatus used for correcting defects in an alignment film provided in a liquid crystal display panel, wherein the alignment film defect correction apparatus displays a portion having a defect from the alignment film at the end of a removal unit. An alignment film defect comprising: a removal member that is removed so as to be located in a region that does not contribute to the film; and an application member that applies a correction material in a narrower range than the removal portion in the removal portion of the alignment film formed by the removal member It is also a correction device. By using such an alignment film defect correcting device, it is possible to correct the alignment film defect without degrading the display quality. The alignment film defect correcting apparatus of the present invention is suitable for the alignment film defect correcting method of the present invention. The alignment film defect correcting device of the present invention is not particularly limited as long as it includes the removal member and the application member as components, and may or may not include other components. As a preferred embodiment of the alignment film defect correcting device of the present invention, the correction material applied by the application member is baked (both main baking, or both preliminary baking and main baking) in addition to the removal member and the application member. The form etc. which have a baking member (baking furnace etc.) are mentioned.
本発明の配向膜の欠陥修正方法によれば、膜厚不足、ピンホール、異物混入等を修正することにより、均一な膜厚を持った配向膜を得ることができることから、液晶表示パネルの歩留まりを向上させることができる。 According to the defect correction method of the alignment film of the present invention, it is possible to obtain an alignment film having a uniform film thickness by correcting insufficient film thickness, pinholes, foreign matters, etc. Can be improved.
以下に実施形態を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る配向膜の製造方法を示す図である。
本実施形態に係る配向膜の製造工程は、図1に示すように、基板洗浄工程1、配向膜塗布工程2、仮焼成工程3、検査工程4、本焼成工程5、修正工程6(除去工程6A、塗布工程6B)、配向処理工程7、及び、配向膜洗浄工程8から構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing an alignment film according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the manufacturing process of the alignment film according to this embodiment includes a substrate cleaning process 1, an alignment
図2(a)〜(f)は、配向膜の製造方法の一部を示す平面模式図である。
図3(a)〜(f)はそれぞれ、図2(a)〜(f)のA−B線における断面模式図である。
以下、図2(a)〜(f)及び3(a)〜(f)を適宜用いながら、配向膜の製造方法を説明する。
2A to 2F are schematic plan views illustrating a part of the method for manufacturing the alignment film.
3A to 3F are schematic cross-sectional views taken along the line AB of FIGS. 2A to 2F, respectively.
Hereinafter, a method for manufacturing an alignment film will be described using FIGS. 2A to 2F and 3A to 3F as appropriate.
1.基板洗浄工程
まず、液晶表示パネル用の基板50を用意する。基板50としては、特に限定されず、薄膜トランジスタアレイ基板、カラーフィルタ基板等が挙げられる。続いて、紫外線オゾン洗浄と純水洗浄とを組み合わせることにより、基板50の表面(画素電極12の表面)を洗浄する。これにより、基板50の表面に付着した汚れやゴミ等を除去し、基板50の表面を清浄にするとともに、配向膜の塗布性及び付着性を高めることができる。なお、基板洗浄方法は、基板面や、汚染物質の種類に応じて、湿式洗浄と乾式洗浄、又は、物理的洗浄と化学的洗浄とを適宜すればよく、特に限定されるものでない。
1. Substrate cleaning process First, a
2.配向膜塗布工程
次に、フレキソ印刷法等を用いて、基板50の表面に、ポリアミック酸溶液(ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させてなる溶液)を膜厚50〜120nmで印刷する。これによりポリアミック酸溶液の薄膜が形成される。
2. Next, using a flexographic printing method or the like, a polyamic acid solution (a solution obtained by dissolving a polyamic acid, which is a polyimide precursor, in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is applied to the surface of the
3.仮焼成(プレベイク)工程
次に、塗布膜へのダスト付着の防止、及び、本焼成前の予備焼成のため、ポリアミック酸溶液の薄膜を80〜120℃で80〜180秒間、乾燥(仮焼成)する。なお、仮焼成の方法としては、特に限定されず、真空乾燥法、ホットプレートを用いる方法等が挙げられる。
3. Pre-baking (pre-baking) step Next, the polyamic acid solution thin film is dried at 80-120 ° C. for 80-180 seconds (pre-baking) for the prevention of dust adhesion to the coating film and pre-baking before the main baking. To do. In addition, it does not specifically limit as a method of temporary baking, The method using a vacuum drying method, a hotplate, etc. are mentioned.
4.検査工程
次に、仮焼成されたポリアミック酸溶液の薄膜に欠陥がないか、検査を行う。なお、本実施形態では、この検査工程において、図2(a)及び3(a)に示すように、ポリアミック酸溶液の薄膜13にピンホール14が発見されたものとする。
4). Inspection process Next, the pre-baked polyamic acid solution thin film is inspected for defects. In the present embodiment, it is assumed that in this inspection step,
5.本焼成工程
次に、仮焼成されたポリアミック酸溶液の薄膜13を100〜250℃で30〜50分間、本焼成する。これにより、溶媒が完全に除去されるとともに、ポリアミック酸のイミド化反応が進み、図2(b)及び3(b)に示すように、不溶不融で、耐熱性、耐薬品性及び電気絶縁性に優れたポリイミド膜15を得ることができる。なお、ピンホール14はそのまま残っている。本焼成の方法としては、特に限定されず、焼成炉(バッチ炉)を用いる方法等が挙げられる。
5. Next, the pre-fired polyamic acid solution
6.修正工程
6A.除去工程
次に、図2(c)及び3(c)に示すように、テープ研磨装置を用いて、ポリイミド膜15から、検査工程で発見されたピンホール14を有する部分を除去する。この際、図2(c)及び3(c)に示すように、副画素19の12個分の面積を除去することにより、形成されたポリイミド膜15の開口部(除去部)16の端16eが遮光部材11によって形成された遮光領域内の開口部16側に位置するようにする。すなわち、開口部16周辺の部分16sを遮光領域内に配置する。なお、除去方法としてはこれに限定されず、水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ性溶液等をエッチャントとして用いるウェットエッチング法や、オゾン等を用いたプラズマ処理法によっても、所望の部分を容易に除去することができる。
6).
6B.塗布工程
次に、修正用配向溶液(配向膜塗布工程2で用いたポリアミック酸溶液よりも固形分濃度が小さいポリアミック酸溶液)が入った壷に、開口部16よりも狭い面積を持ったパッド17を浸漬させることにより、パッド17に修正用配向溶液18を染み込ませる。その後、図2(d)及び3(d)に示すように、除去工程で形成されたポリイミド膜15の開口部16内にパッド17を置き、パッド17に染み込んだ修正用配向溶液18を開口部16の底面16bに接触させることにより、図2(e)及び3(e)に示すように、開口部16よりも狭い範囲で修正用配向溶液18を塗布する。塗布後、修正用配向溶液18は、開口部16全体に濡れ広がる。その後、修正用配向溶液18を100〜250℃の炉で5〜40分焼成することにより、図2(f)及び3(f)に示すように、均一な膜厚を持ったポリイミド膜15aを得ることができる。
6B. Application Step Next, a
7.配向処理工程
ポリイミド膜15aの形成後、必ずしも配向処理を行う必要はないが、ポリイミド膜15aの膜面を回転金属ローラに巻き付けたバフ布で一方向に擦るラビング処理や、ポリイミド膜15aに光照射し、表面エネルギーを部分的に変化させる光配向処理等の配向処理を施すことにより、配向処理されたポリイミド膜15aを用いて、液晶分子を所定の方向に配向させることができる。
7). Alignment treatment process After the
8.配向膜洗浄工程(ラビング後洗浄工程)
最後に、配向処理されたポリイミド膜15aの表面に付着しているバフ布からの糸くずやポリイミド膜15aからの削れ片等のゴミ及び汚れを除去するために、洗浄する。
以上により、配向膜の製造工程が完了する。
8). Alignment film cleaning process (cleaning process after rubbing)
Finally, cleaning is performed to remove dust and dirt such as lint from the buff cloth and scraped pieces from the
Thus, the manufacturing process of the alignment film is completed.
本実施形態によれば、除去工程6Aにより、図2(c)及び3(c)に示すように、黒染みの原因となりやすい開口部16周辺の部分16sを遮光領域11内に追いやることができるため、ポリイミド膜15の欠陥修正による表示品位の低下を抑制することができる。また、塗布工程6Bにより、図2(d)〜(f)及び3(d)〜(f)に示すように、修正用配向溶液18が開口部16周辺の部分16sに乗り上げるのを防ぎつつ、濡れ広がりを利用して、修正用配向溶液18を開口部16全体に均一に塗布することができることから、膜厚均一性を確保しつつ、ポリイミド膜15の欠陥を修正することができる。更に、本実施形態によれば、図1に示すように、本焼成工程5の後に、配向膜の欠陥修正を行うことから、仮焼成工程3の前や、仮焼成工程3と本焼成工程5との間に行う場合と違って、硬化した配向膜を修正することとなるため、膜厚不足、ピンホール、異物混入等の欠陥を一括かつ画一的に修正することができる。
According to the present embodiment, the
1:基板洗浄工程
2:配向膜塗布工程
3:仮焼成工程
4:検査工程
5:本焼成工程
6:修正工程
6A:除去工程
6B:塗布工程
7:配向処理工程
8:配向膜洗浄工程
10:ガラス基板
11:遮光部材
12:画素電極
13:ポリアミック酸溶液の薄膜
14:ピンホール
14e:ピンホールの端
15:ポリイミド膜
15a:修正後のポリイミド膜
16:ポリイミド膜の開口部(除去部)
16b:ポリイミド膜の開口部の底面
16e:ポリイミド膜の開口部の端
16s:ポリイミド膜の開口部周辺の部分
17:パッド
18:修正用配向溶液(修正用材料)
19:副画素
50:液晶表示パネル用の基板
1: Substrate cleaning process 2: Alignment film application process 3: Temporary baking process 4: Inspection process 5: Main baking process 6:
16b: Bottom surface of
19: Subpixel 50: Substrate for liquid crystal display panel
Claims (8)
該欠陥修正方法は、配向膜から欠陥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除去工程と、
該除去工程で形成された配向膜の除去部内に該除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布工程とを有することを特徴とする配向膜の欠陥修正方法。 A method for correcting defects in an alignment film provided in a liquid crystal display panel,
The defect correcting method includes a removing step of removing a portion having a defect from the alignment film so that the end of the removed portion is located in a region not contributing to display;
And a coating step of applying a correction material in a narrower range than the removal portion in the removal portion of the alignment film formed in the removal step.
該配向膜欠陥修正装置は、配向膜から欠陥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除去部材と、
該除去部材によって形成された配向膜の除去部内に該除去部よりも狭い範囲で修正用材料を塗布する塗布部材とを備えることを特徴とする配向膜欠陥修正装置。 An alignment film defect correction device used for defect correction of an alignment film provided in a liquid crystal display panel,
The alignment film defect correcting device includes a removing member that removes a portion having a defect from the alignment film so that the end of the removal portion is located in a region that does not contribute to display;
An alignment film defect correction apparatus comprising: an application member that applies a correction material in a narrower range than the removal portion within the removal portion of the alignment film formed by the removal member.
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Cited By (1)
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WO2012133159A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | シャープ株式会社 | Method for correcting alignment film, method for manufacturing liquid crystal panel, and liquid crystal panel |
-
2007
- 2007-04-23 JP JP2007113255A patent/JP2008268669A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012133159A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | シャープ株式会社 | Method for correcting alignment film, method for manufacturing liquid crystal panel, and liquid crystal panel |
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