JP4093891B2 - 液晶パネル、液晶パネルの製造方法および液晶パネル製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル（「液晶表示パネル」ともいう。）、液晶パネルの製造方法および液晶パネル製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶パネルは、２枚のガラス基板を一定の微小なギャップを介在して平行に重ねて貼合せ、そのギャップ内に液晶を満たした構造をしている。このような液晶パネルの製造方法として、従来の一般的な方法を図２２〜図２７を参照して説明する。図２２に示すように、ＣＦ（Color Filter）としてのガラス基板１０１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）としてのガラス基板１０２とを貼り合せる場合、これら２枚のうち一方にシール材１０３を配置する。図２２の例では、ガラス基板１０１の表面にシール材１０３を接着固定している。シール材１０３は、液晶を閉じ込める空間（以下、「液晶セル」という。）となるべき領域を規定するように枠状に配置されるが、完全に閉じた環状ではなく、図２２に示されるように１ヶ所が注入口１１６として切れた形状となっている。ガラス基板１０１，１０２は、液晶パネルが複数切り出せるような大きなサイズの基板であり、シール材１０３は複数配置される。シール材１０３は熱硬化性樹脂などが用いられる。
【０００３】
このガラス基板１０１，１０２をシール材１０３によって貼り合せる。加熱によってシール材１０３は硬化する。この後、シール材１０３で囲まれた個別の領域ごとにガラス基板１０１，１０２を一括して分断する。こうして、図２３に示すように液晶セル１１５を備えた貼合せ基板１１４を得る。この貼合せ基板１１４を真空装置内に収容し、液晶セル１１５内外ともに真空とする。その状態で、図２４に示すように、シール材１０３の切れ目によって形成される注入口１１６を液晶１０４に浸し、真空装置内を徐々に大気圧に戻す。すると、液晶セル１１５内外の圧力差と毛細管現象によって液晶１０４が液晶セル１１５内部に入っていく。こうして、液晶セル１１５内が液晶１０４で満たされた後、注入口１１６に紫外線硬化樹脂である封止樹脂１０５を塗布する。紫外線を照射し、封止樹脂１０５を硬化させ、図２５に示すように液晶１０４を液晶セル１１５内部に封入した貼合せ基板１１４を得る。
【０００４】
貼合せ基板１１４は、たとえば一辺に端子部（図示せず）が露出するような構造になっており、この端子部にプローブピンを接続し、検査を行なう。検査の結果、異状がなければ、この貼合せ基板１１４に対応する大きさでシート状に供給される偏光板１０６を、図２６に示すように貼合せ基板１１４の片面または両面に貼り付ける。こうして、液晶パネル１４０を得る。
【０００５】
従来の液晶パネルの製造方法をフローチャートにすると、図２７に示すようになる。図２７における偏光板貼付の工程までで、液晶パネルは完成する。なお、図２７では、液晶パネル完成後の工程も表示している。すなわち、液晶パネルの端子部にＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を接続し、バックライトおよびケースを取り付けることによって液晶表示装置が得られる。
【０００６】
しかし、偏光板の貼り付け作業は、静電気発生を抑えるため、高速に行なうことができない。たとえば１枚の貼付に８〜１０秒程度の時間がかかってしまう。特に携帯電話などに用いられるような小型の液晶パネルの製造においては、１枚の大判のガラス基板を分割して数百個の液晶パネルを作るという方法がとられる。その場合、上述のような従来技術では、偏光板の貼り付けや検査の工程において、処理数が大幅に増大するため、膨大な時間がかかってしまう。
【０００７】
この問題に対して、特開平６−３４２１３９号公報（特許文献１）に開示されているように、セルとなるべき領域が一列に並んだ短冊状基板に偏光板を貼り付け、その後、各セルごとに分断するという製造方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３４２１３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
たしかに特許文献１に記載された製造方法によれば、偏光板の貼り付け工程のタクトタイム（液晶パネル１つ当たりのこの工程の所要時間）を短縮することができる。しかし、近年は、１枚の大判のガラス基板から数百の液晶パネルを製造することも行なわれており、そのようなケースに上述の短冊状基板を用いた製造方法を適用しても、タクトタイム短縮の効果は十分ではない。
【００１０】
そこで、本発明は、多数の液晶パネルを一括して製造する際の液晶パネル１枚当たりの所要時間を短縮することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの曲面では、液晶パネルは、第１の基板と、上記第１の基板に対して液晶層を介して重なり合う第２の基板と、上記第１の基板と上記第２の基板との間において上記液晶層を取り囲むように配置されたシール材と、上記第１の基板および上記第２の基板のうち少なくとも一方の基板において、上記液晶層と反対側の面に貼り付けられた偏光板とを備え、上記偏光板の端部は、上記一方の基板の端部より後退していて、上記偏光板の端面は傾斜している。あるいは、本発明の他の局面においては、液晶パネルは、第１の基板と、上記第１の基板に対して液晶層を介して重なり合う第２の基板と、上記第１の基板と上記第２の基板との間において上記液晶層を取り囲むように配置されたシール材と、上記第１の基板および上記第２の基板のうち少なくとも一方の基板において、上記液晶層と反対側の面に貼り付けられた偏光板とを備え、上記偏光板の端部は、上記一方の基板の端部より後退していて、上記偏光板の端部で偏光板と基板を接着する糊が露出し、一定方向に伸ばされている。この構成を採用することにより、大判の貼合せ基板に一括して偏光板を貼りつけた後に、分割すべき線に沿って偏光板を削り取ってから基板に亀裂を形成して個別の液晶パネルに分断するという製造方法によって製作することができるので、効率良く製作可能な液晶パネルとなる。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記シール材は、上記液晶層の全周を連続して取り囲んでいる。この構成を採用することにより、大判の基板表面に予め形成したシール材の内側に液晶を滴下した後にもう１枚の基板を貼り合せることによって複数の液晶セルを一括して作成するという製造方法によって製作することができるので、効率良く製作可能な液晶パネルとなる。
【００１３】
上記発明において好ましくは、上記第１の基板は、上記第２の基板より張出した端子部を備え、上記第１の基板は表面に偏光板が貼り付けられており、この偏光板は上記端子部にも延在している。この構成を採用することにより、大判の貼合せ基板に一括して偏光板を貼りつけた後に、分割すべき線に沿って偏光板を削り取ってから基板に亀裂を形成して個別の液晶パネルに分断するという製造方法によって製作することができるので、効率良く製作可能な液晶パネルとなる。
【００１４】
上記発明において好ましくは、上記第１の基板は、上記第２の基板より張出した端子部を備え、上記第１の基板は表示領域および上記端子部にそれぞれ偏光板が貼り付けられており、上記第１の基板の表示領域と上記端子部との間には偏光板が貼り付けられていない領域がある。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶パネルの製造方法は、第１の基板の表面にシール材を環状に描画する工程と、上記第１の基板の環状に描画された上記シール材の内側の領域、または、第２の基板の上記第１の基板に環状に描画された上記シール材の内側の領域に対応する領域に液晶を供給する工程と、上記第１の基板と上記第２の基板とを貼り合せて貼合せ基板とする基板貼合せ工程と、上記第１の基板および上記第２の基板のうち少なくとも一方に偏光板を貼り付ける偏光板貼付工程と、上記貼合せ基板を複数の液晶パネルの形状に分割する分割工程とを含む。この方法を採用することにより、液晶セルの作成や偏光板貼付の工程を行なう際に、複数の液晶セルを含む大判の基板のまま一括して行うことができるので、液晶セルを効率的に生産することができる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記分割工程は、上記第１の基板および上記第２の基板のうち少なくとも一方において上記偏光板を部分的に除去することによって基板表面を露出させた後、上記第１の基板および上記第２の基板を分割することによって行なう。この方法を採用することにより、基板が不所望な位置で割れたり、偏光板が不所望に剥離したりすることなく、効率良く正確に個々の液晶パネルへと分割することができる。
【００１７】
上記発明において好ましくは、上記分割工程より前に、上記各シール材によってそれぞれ規定される各液晶セルに対して電気的に接続された検査用配線を用いて、上記各液晶セルを一括して検査する一括検査工程を含む。この方法を採用することにより、従来、個々の液晶パネル毎に行なっていた検査を複数の液晶パネルについて一括して同時に行なうことができるので、液晶パネル１枚当たりに要する検査時間を短くすることができる。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記一括検査工程は、上記基板貼合せ工程より後で上記偏光板貼付工程より前に行なう。
【００１９】
上記発明において好ましくは、上記一括検査工程は、上記偏光板貼付工程より後に行なう。
【００２０】
上記発明において好ましくは、上記第１の基板および上記第２の基板のうち一方に設けられた端子部を露出させる端子部露出工程を含む。この方法を採用することにより、端子部に端子を露出させることができるので、この端子から検査用信号を供給することができ、容易に検査を行なうことができる。
【００２１】
上記発明において好ましくは、上記端子部露出工程は、上記基板貼合せ工程において基板を互いにずらして貼り合せることで行なう。この方法を採用することにより、基板を分断する作業を含まずに端子部を露出させることができる。
【００２２】
上記発明において好ましくは、上記端子部露出工程は、上記基板貼合せ工程より後で基板のうち一方を分断して部分的に除去することによって行なう。この方法を採用することにより、同じサイズの基板同士を貼り合せる場合であっても確実に所望の位置に端子部を露出させることができる。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に基づく液晶パネル製造装置は、第１の基板の表面にシール材を環状に描画するための描画手段と、上記第１の基板の環状に描画された上記シール材の内側の領域、または、第２の基板の上記第１の基板に環状に描画された上記シール材の内側の領域に対応する領域に液晶を供給する供給手段と、上記第１の基板と上記第２の基板とを貼り合せて貼合せ基板とする基板貼合せ手段と、上記第１の基板および上記第２の基板のうち少なくとも一方に偏光板を貼り付ける偏光板貼付手段と、上記貼合せ基板を複数の液晶パネルの形状に分割する分割手段とを備える。この構成を採用することにより、基板を大判のまま一括して貼合せて複数の液晶セルを含む貼合せ基板を作成し、これに一括して偏光板を貼りつけるという製造方法を実施することができるので、効率良く多数の液晶セルを製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（製造方法）
図１〜図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法について説明する。まず、ＣＦとしてのガラス基板１０１と、ＴＦＴとしてのガラス基板１０２とを貼り合せる場合を考えると、貼合せ工程の前にこれら２枚のうち一方にシール材１０３を配置する工程と行なう。シール材１０３の配置は、ディスペンサによって小型シリンジ（syringe）からシール材を塗布する方法によってもよく、スクリーン印刷によってシール材を印刷する方法によってもよい。図１の例では、ガラス基板１０１の表面にシール材１０３が配置されている。シール材１０３は、液晶層を形成すべき領域の全周を連続して取り囲むように配置されている。すなわち、このシール材１０３は、図２２に示した従来のシール材１０３と異なり、切れ目がない。本発明が特に大きな効果を発揮するのは、大判の基板から中型、小型の液晶パネルを多数作成する場合であるが、中型、小型の液晶パネルの主な用途である携帯電話やカーナビゲーションシステムにおいては、大型液晶パネルの主な用途であるＯＡ機器と異なり、要求される耐熱温度が高いため、このシール材１０３には、耐熱性をもつ光硬化型樹脂が用いられる。あるいは、シール材１０３として、熱硬化型樹脂または光と熱の併用によって硬化させるタイプの樹脂を用いてもよい。
【００２５】
（液晶滴下工程、基板貼合せ工程）
液晶滴下工程として、このシール材１０３の内側に液晶１０４を滴下する。液晶１０４は、セルの容積に見合う分量だけ滴下され、シール材１０３の内側に溜まる。この状態で、基板貼合せ工程として、真空状態の下でガラス基板１０２をガラス基板１０１に対して上からかぶせ、紫外線などの光を照射し、必要に応じて加熱することによってシール材１０３を硬化させ、液晶１０４をセル内に密封する。この状態で貼合せ基板１１４を得る。
【００２６】
あるいは、液晶滴下工程としては、一方の基板のシール材の内側に液晶を滴下する代わりに、シール材を配置した基板と貼合せを行なう予定の他方の基板においてシール材内側に対応する所定位置に液晶を滴下することとしてもよい。
【００２７】
（コモン転移電極）
このとき、ガラス基板１０１，１０２のいずれにも、液晶に電圧を印加するための電極が設けられている。ただし、液晶パネルとして出来上がった状態では、一方の基板のみに集中して設けた端子部を用いて電極を外部に取出せることが望ましいから、端子部のない側の基板から端子部のある側の基板に電極を引出す必要がある。そのためには、コモン転移電極が用いられる。
【００２８】
そこで、基板貼合せ工程前の状態に戻って、コモン転移電極について説明する。「コモン転移電極」とは、液晶層を挟んで互いに対向するガラス基板の表面の電極同士の導通をとるためにガラス基板間に挟みこまれる電極である。ガラス基板を貼り合せる前の段階では、本来まだ個別の液晶パネルに分割する前の大判の基板の状態であるが、説明の便宜上、個別の液晶パネルに分割した後の１つの液晶パネルの一部分を拡大したものを図２に示す。シール材１０３の内側において、ガラス基板１０１ａ，１０２ａ上に複数のコモン電極パッド２０３が配置されている。コモン電極パッド２０３には、それぞれ粒状のコモン転移電極２１０が配置される。コモン電極パッド２０３からは配線がシール材１０３を横切って液晶パネルの外縁に向かって延びている。コモン転移電極２１０は、中心に粒状の導電性粒子２０９を含み、その外面を導電性材料２０５で包んだ構造をしている。基板貼合せ工程の際にはコモン転移電極２１０は上下のコモン電極パッド２０３に挟まれて押しつぶされる。その結果、図３に断面を示すように、導電性粒子２０９を介在して上下のガラス基板１０１ａ，１０２ａが対向し、押しつぶされて変形した導電性材料２０５が導電性粒子２０９の周囲を取り囲んだ形になる。このようにして、ガラス基板１０１ａの表面の電極とガラス基板１０２ａの表面の電極との間で導通がとられる。なお、図３は、コモン転移電極２１０がつぶれた様子を示すために挙げたものであって、液晶パネルとしては図２とは別の構成例における断面図である。本実施の形態における液晶パネルの製造方法では、真空中でガラス基板同士を重ね合わせ、大気圧に戻すことで大気圧による圧力を貼合せ圧力として利用する。この貼合せ圧力が作用している状態で紫外線を照射したり加熱したりすることによってシール材を硬化させる。
【００２９】
（偏光板貼付工程）
再び、図１における基板貼合せ工程の直後に戻って、説明を続ける。基板貼合せ工程によって大判の貼合せ基板１１４を得る。まず、この貼合せ基板１１４の表面を洗浄する。偏光板貼付工程として、図４に示すように貼合せ基板１１４の表面に偏光板１０６を貼る。偏光板１０６は、偏光板供給ロール１０７から供給され、大判の貼合せ基板１１４に対して行なう。偏光板１０６の貼付は、製作しようとする液晶パネルが反射型であれば、貼合せ基板１１４の片面に対してのみ行なえばよいが、液晶パネルが透過型であれば、貼合せ基板１１４の両面に対して行なう。
【００３０】
偏光板貼付工程を行なうための設備について図５を参照してより詳しく説明する。偏光板供給ロール１０７はリール３６１に支持されている。リール３６１は保持手段３６０によって支持されている。偏光板３１５ｂは、セパレータ３１５ｃと重ね合わせられた複合体３１５の状態で偏光板供給ロール１０７として巻かれた状態で供給されているので、まず、複合体３１５のまま偏光板供給ロール１０７から引出される。複合体３１５は偏光軸検出器３５０を通過する。偏光軸検出器３５０は、偏光板３１５ｂの偏光軸の方向を検出する。切断用ステージ３５５の上において、偏光板切断用カッター刃３５１が複合体３１５に向けて降下し、セパレータ３１５ｃを残して上側にある偏光板３１５ｂだけを切断する。セパレータ３１５ｃは剥離部材３２７によって偏光板３１５ｂとは異なる向きに導かれて巻取りロール３２０に巻き取られる。偏光板３１５ｂはセパレータ３１５ｃから剥がれて進むが、ガイドローラ３８０に押さえられて進行方向をやや下向きに修正される。偏光板貼付ヘッド３９０は、圧着ローラ３９０ａ、吸着台３９０ｂおよび位置検出センサ３９０ｃを含む。偏光板３１５ｂは、吸着台３９０ｂの表面をすべりながら、圧着ローラ３９０ａの下側を通過して位置検出センサ３９０ｃに検出されるまで案内される。このとき、偏光板貼付ステージ３１０を上向きに移動させ、偏光板貼付ステージ３１０に搭載している貼合せ基板１１４と偏光板３１５ｂとを接合する。偏光板貼付ステージ３１０を矢印Ａで示す方向に移動させることによって偏光板３１５ｂを貼合せ基板１１４に貼付けることができる。なお、偏光軸検出器３５０によって検出された偏光軸の方向に応じて偏光板貼付ステージ３１０を回転させることによって、貼合せ基板１１４に求められる偏光軸の方向に合わせて偏光板３１５ｂの貼付けを行なうことができる。
【００３１】
偏光板３１５ｂは、圧着ローラ３９０ａで貼合せ基板１１４に対して押し付けられる箇所からのみ貼り合せられていくので、気泡の入りこみを防止することができる。この例では、偏光板３１５ｂの切断を偏光板切断用カッター刃３５１という刃物によって行なったが、切断手段は刃物に限られず、レーザなどを用いてもよい。たとえばレーザを用いた場合、切りくずが出ないという利点がある。偏光板３１５ｂは、偏光板供給ロール１０７として巻かれた状態で供給されているので、連続的に貼付作業を行なうことができる。セパレータ３１５ｃは偏光板３１５ｂが偏光板３１５ｂから剥がされるのは貼付直前なので、偏光板３１５ｂの表面に塵がつくことを防止できる。偏光板貼付工程としては、偏光板３１５ｂを貼合せ基板１１４に貼り付けただけにとどまらず、この後に、気泡などをなくすためにこの貼合せ基板１１４を加圧脱泡装置にかけることが望ましい。
【００３２】
また、偏光板貼付工程としては、上述のようにロールとして供給される偏光板の貼り付け作業に限らない。偏光板の供給形態としては、ロール状のもの以外に、たとえばほぼ基板サイズにカットされた光学補正フィルムであってもよい。あるいは、複数の液晶セルの面積を合わせた程度の大きさにカットされたものであってもよい。あるいは、少なくとも液晶セル１つ分の面積より大きな面積にカットされたものであってもよい。
【００３３】
（端子部露出工程）
端子部露出工程として、この大判の貼合せ基板１１４の端部に検査用端子部１３０を露出させる。検査用端子部１３０は、２枚のガラス基板のうち一方が張出した領域であり、検査用端子部１３０の中には検査用端子１３１が配置されている。検査用端子部１３０を露出させる方法としては、まず第一に、図６に示すように、ガラス基板のうち検査用端子１３１が設けられていない一方を検査用端子１３１が設けられている他方より小さなサイズとしておき、これらを重ね合わせるという方法がある。図７に示すように、検査用端子１３１からは、この貼合せ基板１１４に含まれる各液晶セル１１５に向かって検査用配線１３２が延びている。なお、検査用端子１３１の数や位置は、図７の例に限られない。
【００３４】
検査用端子部１３０を露出させる方法として第二には、図８に示すように、２枚重ねとなった貼合せ基板１１４の端部において、１枚のみを切断して、切り離し除去するという方法がある。第三には、図９に示すように、基板をずらして貼合せることによって検査用端子部１３０を露出させるという方法がある。第一および第三の方法においては、端子部露出工程は基板貼合せ工程の中に含まれることとなる。
【００３５】
（一括検査工程）
次に、一括検査工程として、露出した検査用端子１３１にプローブピンを接続して点灯検査用の駆動信号を供給して、貼合せ基板１１４に含まれる各液晶セル１１５を一括して点灯させる。この検査は、大判の貼合せ基板１１４のまま行なわれるので、複数の液晶パネルに対応する部分を一度に検査することができる。点灯検査用の駆動信号によって、不良画素、点欠陥および表示むらを発見することができる。ここで、不良とされた液晶セル１１５については、コンピュータによる生産管理システムにその情報を与え、後工程には進まないようにすることで、無駄な作業を省くことができる。
【００３６】
一括検査工程においては、大判の貼合せ基板１１４の中心部に位置する液晶セル１１５は、検査用端子１３１から離れているため、貼合せ基板１１４の周縁部に位置する液晶セル１１５に比べて信号の遅延が起こることが考えられる。そこで、これを防ぐために、検査用端子１３１から離れた液晶セル１１５に向かう部分においては検査用配線１３２のバスラインを太くすることが望ましい。
【００３７】
なお、ここでは一括検査工程として、大判の貼合せ基板１１４に含まれる液晶セルの全数を点灯させ、検査する方式を説明したが、大きな不良の検出だけでもよい場合は、１列分の液晶セルのみを点灯させることとしてもよい。その場合、図２８（ａ），（ｂ）に示すように、大判の貼合せ基板１１４において、最外周のいずれか一辺に配置された１列分の液晶セル１１５の全てに対応する端子が集合した領域である検査用端子部１１７を露出させる。この検査用端子部１１７においてプローブピンを接触させる。こうすることで１列分のみの液晶セル１１５について点灯検査を行なうことができる。
【００３８】
（分割工程）
次に、分割工程として、貼合せ基板１１４を個別の液晶パネルの大きさに分割する。この分割工程においては、貼り合せられた２枚のガラス基板と、その表面に貼られた偏光板１０６とを一括して分割する。分割工程の結果、各液晶パネルは、液晶セル１１５ごとに分割される。
【００３９】
分割工程を行なうための設備について図１０を参照してより詳しく説明する。移動ユニット４１０は、矢印Ｂで示す進行方向の前側に切削機構４６０を備え、後ろ側にホイルカッタ４３０を備えている。移動ユニット４１０は、大判の貼合せ基板１１４において内部に配置されている液晶セル１１５（図７参照）同士の隙間に沿って移動する。この移動に伴って、偏光板１０６は刃物４６１によって削り取られる。刃物４６１としては、図１１や図１２に示すように彫刻刃のような形状をしたものが使用可能である。
【００４０】
また、好ましくは、この刃物４６１の保持部に加熱手段（図示せず）を設けることによって、刃物４６１を加熱することとしてもよい。刃物４６１から熱が伝わることによって、偏光板１０６とガラス基板１０２とをつなぎ合わせている糊層を軟化させ、ガラス面からの剥離を容易にすることもできる。特に、刃物４６１が低速で送られる場合には、この効果が大きくなる。また、加熱する温度は一般的には約５０℃〜７０℃程度がよいが、偏光板糊層の種類によって最適温度は変化する。したがって、この温度範囲に限られるものではない。
【００４１】
刃物４６１によって偏光板１０６が削り取られた後には、偏光板１０６の切れ目としてガラス基板１０２が帯状に露出した帯状領域４１１が形成される。刃物４６１が偏光板１０６を削ることによって生じた切りくず４０２ａは、刃物４６１に沿って除去される。この設備では、このような切削機構４６０を用いているので、簡単に帯状領域４１１を形成することができる。また、帯状領域４１１を所望の幅に形成するためには、同一の刃物または同一形状の刃物を複数回走行させることとしてもよい。こうすることによって刃物幅以上の帯状領域を形成することも可能である。
【００４２】
ホイルカッタ４３０は、ガラス基板に分断用の亀裂を形成するもので、その詳細な形状を図１３および図１４に示す。直径ｄ１は、ホイルカッタ４３０自身の強度確保を考慮して２．５ｍｍ程度、刃先角度θ１は、寿命を考慮して１２０〜１５０°程度の鈍角となっている。ホイルカッタ４３０は、ガラス基板に対して、一定の押圧力を付与すべくばね（図示せず）を介して移動ユニット４１０に支持されている。距離センサ４４０は、偏光板１０６の上面の位置を検出する接触式センサである。移動ユニット４１０は、距離センサ４４０を利用することによって、切削機構４６０およびホイルカッタ４３０と、偏光板１０６の上面との距離を一定に保つように制御されている。距離センサ４４０は、接触式のものに限らず、非接触式のものであってもよい。
【００４３】
刃物４６１によって形成された帯状領域４１１に沿ってホイルカッタ４３０が移動していくことによって、分断用の亀裂４１２が形成される。帯状領域４１１の中に亀裂４１２が形成された様子を図１５に拡大して示す。
【００４４】
図１０、図１５の例では、ガラス基板１０２を分断する様子が示されているが、貼合せ基板１１４においてはガラス基板１０１，１０２が貼合せされているので、表裏両面に対して、移動ユニット４１０による作業を施す。この状態で、貼合せ基板１１４に機械的負荷を与えると、ガラス基板１０１，１０２は簡単に分断される。あるいは、機械的負荷を与えなくてもガラス基板表面をホイルカッタ４３０で走査した時点で亀裂４１２に沿って自然に分断される場合もある。このような設備を用いて大判の貼合せ基板１１４の分断を行なうこととすれば、ガラス基板が不所望な位置で割れたり、偏光板１０６が不所望に剥離したりすることなく、図１６に示すように効率良く正確に個々の液晶パネル１５０へと分割することができる。図１６に示した例では、液晶パネル１５０は８枚のみ表示されているが、この枚数は８枚に限らず適宜設定可能であり、たとえば数百枚に分割することとしてもよい。
【００４５】
図１０の例では、偏光板剥離のための刃物４６１とガラス基板に亀裂を形成するためのホイルカッタ４３０（詳しくは後述）とを同一の移動ユニット４１０に設けているが、偏光板剥離のための機構と、亀裂形成のための機構とで別個の移動ユニットとしてもよい。
【００４６】
上述の例では、偏光板を刃物で削り取っているが、刃物を用いる代わりにレーザで除去することとしてもよい。さらにガラス基板を分断するためのホイールの代わりとしてもレーザを用いることができる。したがって、レーザのみで両方の役割を果たすことができる。また、偏光板の除去やガラス基板の分断はレーザ以外の適当な技術によって行なってもよい。
【００４７】
あるいは、他の方法として、大判の貼合せ基板１１４から各液晶パネルの境目に相当する部分の偏光板だけを除去して、各液晶パネルに対応する分割された複数の偏光板が大判の貼合せ基板１１４の表面に並ぶようにして、この後で貼合せ基板１１４を分割して、個々の液晶パネルを得ることとしてもよい。このようにする場合は、貼合せ基板１１４をいきなり個々の液晶パネルに分割するのではなくまず短冊状に分割することによって、短冊単位での点灯検査を行なうこともできる。
【００４８】
（作用・効果）
本実施の形態における液晶パネルの製造方法をフローチャートにすると、図１７に示すようになる。図１７における分断の工程までで、液晶パネルは完成する。なお、図１７では、液晶パネル完成後の工程も表示している。すなわち、液晶パネルの端子部にＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を接続し、バックライトおよびケースを取り付けることによって液晶表示装置が得られる。従来の方法（図２７参照）においては、早い段階で分断を行なっていたため、多くの工程を個別の液晶パネルに対して行なう必要があったが、本実施の形態における液晶パネルの製造方法では、分断以前の大判の状態で多くの工程を行なうことができるため、液晶パネルないし液晶表示装置の生産効率を飛躍的に向上することができる。その結果、液晶パネル１枚当たりの所要時間を大幅に短縮することができる。
【００４９】
上述の製造方法では、図１７に示したように、偏光板貼付工程の後に一括検査工程としての点灯検査を行なっているが、図１８に示すように一括検査工程は、偏光板貼付工程の前に行なうこととしてもよい。その場合、一括検査工程の後で偏光板貼付工程の前に再び洗浄を行なうことが望ましい。あるいは、場合によっては、一括検査工程を行なわずに、液晶パネルを完成させることとしてもよい。
【００５０】
端子露出工程として、図８に示したようにガラス基板の一部を分断する方法を採用する場合は、図１７、図１８のいずれの方式においても、端子露出工程より後で偏光板貼付工程より前に洗浄工程を含む必要がある。
【００５１】
なお、図１７、図１８のいずれの方式においても、分割工程としての分断の後、ＦＰＣ接続の前に洗浄を行なうことが望ましい。分割工程としては、図１０を参照して説明した方法以外に他の適当な方法によってもよい。
【００５２】
（実施の形態２）
（製造装置）
図１９を参照して、本発明に基づく液晶パネル製造装置について説明する。この液晶パネル製造装置は、液晶滴下部１９１と、基板貼合せ部１９２と、偏光板貼付部１９３と、分割部１９４とを備える。各部は連携して作業を行なえるように配置されている。上記各部は別個の存在である必要はなく、一部または全部の装置が上記各部のうち複数を兼ねるものであってもよい。この液晶パネル製造装置に大判のガラス基板を供給すると、液晶滴下部１９１において液晶滴下工程が行なわれ、基板貼合せ部１９２において基板貼合せ工程が行なわれ、複数の液晶セルを内部に含む大判の貼合せ基板が得られる。さらに、この貼合せ基板に対して偏光板貼付部１９３において偏光板貼付工程が行なわれる。この工程も大判のまま行なわれる。次に分割部１９４において、大判の貼合せ基板から個々の液晶パネルに分割される。この液晶パネル製造装置は、これらの各部以外に、実施の形態１で説明した液晶パネルの製造方法の考え方に従って、適宜、一括検査部、洗浄部を備えていてもよい。
【００５３】
（実施の形態３）
（液晶パネル）
図２０、図２１を参照して、本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルの構成について説明する。この液晶パネル１５０の側面図を、図２０に示す。図２０では説明の便宜上、厚みが誇張されている。液晶セル（図示せず）は、ガラス基板１０１，１０２から分断されて得たガラス基板１０１ａ，１０２ａによって挟み込まれている。ガラス基板１０１ａ，１０２ａの液晶層と反対側、すなわち外側にある各表面には、偏光板１０６ａが貼り付けられている。本来、ガラス基板１０１ａとガラス基板１０２ａとの間には微小な間隙があり、その間隙の中に液晶層やシール材や各種電極が配置されているが、図２０では、間隙を図示省略している。
【００５４】
液晶パネル１５０の端部近傍の拡大断面図を図２１に示す。偏光板１０６ａの端部は、各ガラス基板１０１ａ，１０２ａの端部より後退しており、偏光板の端面は傾斜している。これは、液晶パネル１５０の製造において、図１０に示した設備を用いて分割工程を行なったことによる。この場合、図１５に示すように、ガラス基板の表面が露出する帯状領域４１１が形成され、偏光板１０６の端面は傾斜した状態でガラス基板の分断が行なわれるため、偏光板１０６ａの端部は上述のような形状になる（図２１参照）。
【００５５】
また、刃物の形状を図２９に示すようにコの字形にすることで、偏光板端面の傾斜をなくすこともできる。この場合、本発明では、偏光板を貼り付けた後で偏光板の部分的除去を行なっていることから、特有の痕跡が残る。刃物を用いた場合は、偏光板端面近傍に図３０の矢印Ｂに沿って刃物が送られた痕跡が残る。たとえば、刃物が通過した後に露出するガラス基板１０２の表面に偏光板１０６の糊層がのばされてできた痕跡４１３が残る。刃物ではなくレーザを用いて除去した場合は、偏光板端面が一旦溶解した痕跡が残る。
【００５６】
この製造方法で分割された液晶パネルは、偏光板を除去するための刃物またはレーザと、ガラス基板を分断するためのホイールとを同じ移動ユニット４１０に取り付けて同軸で走行させるため、図３１に示すようにガラス基板１０２の端面から偏光板１０６の端面までの距離をガラス基板１０２の分断精度と同じ精度、すなわちたとえば±５０μｍ程度で一定に保つことができる。たとえば、偏光板１０６の３辺とガラス基板１０２の３辺との距離の精度を表す指標として、｜Ｘ−Ｘ′｜，｜Ｙ−Ｙ′｜，｜Ｙ１−Ｙ１′｜はいずれも１００μｍ以下に抑えることができる。従来の製造方法では、偏光板の形状の誤差と、貼付け誤差と、ガラス基板の形状誤差とが組み合わさって影響してくるため、ガラス端面から偏光板端面までの距離の精度を高めることは困難であったが、本発明によれば、常に高精度で液晶パネルの製造を行なうことができる。
【００５７】
また、図３４（ａ）〜（ｃ）に示すような刃物４６２を用いて図３５に示すように偏光板１０６を帯状に剥離していくことを考える場合、偏光板１０６はまずガラス基板１０２から持ち上げられ剥離した後に、両側を挟む刃物の切れ刃部分によって切断される。このように持ち上げられた後に両側を切断されることから、図３６に示すように出口４７０の領域においては偏光板１０６の中央部分が刃物４６２によって持ち上げられると、両側のつながって残っている部分は刃によって切断される前に引張力によって破断することとなる。その結果、図３６に示すように上から見て面取りをしたような形状に仕上げることができる。たとえば、図３７に示すように、Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２の順に刃物４２６を走行させた場合、ガラス基板１０２上に残る偏光板１０６は面取りした形状となり、図３８に示すような液晶パネル１５１の単体を得ることができる。このように液晶パネル１５１の偏光板１０６に面取り形状を実現することで、偏光板１０６をその後の工程においてガラス基板１０２から剥がれにくくすることができる。
【００５８】
この面取り加工の程度を調整するには、図３９〜図４１に示すように走行時の刃物自体の姿勢を調整することによって∠ＹＯＡの大きさを変化させることによってもよい。あるいは、走行時の刃物自体の姿勢は一定であっても、図４２〜図４４に示すように刃物の形状を調整することによって∠ＹＯＢの大きさを変化させることによってもよい。図３９、図４２に示すような条件であれば、たとえば図４５に示すように、剥離に先行して両側の切断が行なわれるので、出口４７０（図３６参照）においても偏光板１０６の破断は起こらず、面取り形状にはならない。図４１、図４４に示した条件では、剥離に遅れて両側の切断が行われるので、剥離してから切断までの間に生じる引張力が大きくなり、破断が起こり、面取り形状となる。∠ＹＯＡ，∠ＹＯＢの大きさを調整することによって、面取りの大きさを選択することができる。
【００５９】
また、この液晶パネル１５０は、シール材１０３が液晶層の全周を連続して取り囲んでいる。ここで、「全周を連続して取り囲む」とは、周囲を完全に切れ目なく環状に取り囲むことを意味する。
【００６０】
また、この液晶パネル１５０は、図２０に示すようにガラス基板１０１ａとガラス基板１０２ａとが重なり合わずにガラス基板１０１ａだけが張り出した領域である端子部１０９を備えている。端子部１０９は、ＦＰＣ１０８を接続するための部分である。この端子部１０９においても、ガラス基板１０１ａの液晶層と反対側の表面、すなわち、ＦＰＣ１０８が接続される面と反対側の表面には、偏光板１０６ａが延在している。
【００６１】
ＦＰＣ１０８を接続する場合には、熱で圧着する方法があるが、その熱がＦＰＣ１０８が接続される面と反対側の表面の偏光板１０６ａに変形や変色を引き起こすことがある。この場合、図３２に示すように、ＦＰＣ１０８が接続される端子部１０９の裏側に相当する領域と液晶パネルの表示領域との間に偏光板１０６ａを除去した分離領域１１８を設けてもよい。こうすれば、端子部１０９に加わった熱が下面の偏光板１０６ａを通じて表示領域に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、図３３に示すように、端子部１０９の裏側の領域においては偏光板１０６を完全に除去した構造としてもよい。
【００６２】
なお、図２０、図２１では、２枚のガラス基板の両方に偏光板１０６ａが貼られた構造を例示したが、液晶パネルの方式や目的によっては、片方のガラス基板にだけ貼られた構造であってもよい。
【００６３】
なお、上記各実施の形態では、基板を「ガラス基板」として説明してきたが、基板はガラス基板に限らず、他の材質の基板であってもよい。
【００６４】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶セルの作成や偏光板貼付の工程を行なう際に、複数の液晶セルを含む大判の基板のまま一括して行うことができるので、液晶パネル１枚当たりの所要時間を短縮することができ、液晶セルを効率的に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の第１の説明図である。
【図２】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの部分平面図である。
【図３】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの部分断面図である。
【図４】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の第２の説明図である。
【図５】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられる偏光板貼付工程を行なうための設備の説明図である。
【図６】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の中で検査用端子部を露出させる第１の方法の説明図である。
【図７】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の途中で得られる貼合せ基板の平面図である。
【図８】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の中で検査用端子部を露出させる第２の方法の説明図である。
【図９】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の中で検査用端子部を露出させる第３の方法の説明図である。
【図１０】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられる分割工程を行なうための設備の説明図である。
【図１１】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられる刃物の第１の例の斜視図である。
【図１２】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられる刃物の第２の例の斜視図である。
【図１３】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられるホイルカッタの側面図である。
【図１４】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法で用いられるホイルカッタの正面図である。
【図１５】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の第３の説明図である。
【図１６】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の第４の説明図である。
【図１７】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法のフローチャートである。
【図１８】 本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の変形例のフローチャートである。
【図１９】 本発明に基づく実施の形態２における液晶パネル製造装置の概念図である。
【図２０】 本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルの側面図である。
【図２１】 本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルの部分拡大断面図である。
【図２２】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法の第１の説明図である。
【図２３】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法の途中で得られる貼合せ基板の平面図である。
【図２４】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法の第２の説明図である。
【図２５】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法の第３の説明図である。
【図２６】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法の第４の説明図である。
【図２７】 従来技術に基づく液晶パネルの製造方法のフローチャートである。
【図２８】 （ａ），（ｂ）は、本発明に基づく実施の形態１における液晶パネルの製造方法の中で１列分の液晶セルのみを対象として点灯検査を行なう場合の説明図である。
【図２９】 本発明に基づく実施の形態３において例示する刃物の先端部の斜視図である。
【図３０】 本発明に基づく実施の形態３における、刃物を使用することによって生じる構成の説明図である。
【図３１】 本発明に基づく実施の形態３における精度の説明図である。
【図３２】 本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルの他の例の側面図である。
【図３３】 本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルのさらに他の例の側面図である。
【図３４】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明に基づく実施の形態３において面取り加工用として例示する刃物の先端部の正面図、側面図、上面図である。
【図３５】 図３４（ａ）〜（ｃ）に示した刃物の使用例の説明図である。
【図３６】 本発明に基づく実施の形態３における面取り加工の一例の部分斜視図である。
【図３７】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の走行の順序の説明図である。
【図３８】 本発明に基づく実施の形態３における液晶パネルの製造方法で得られる液晶パネルの一例の平面図である。
【図３９】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第１の説明図である。
【図４０】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第２の説明図である。
【図４１】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第３の説明図である。
【図４２】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第４の説明図である。
【図４３】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第５の説明図である。
【図４４】 本発明に基づく実施の形態３における刃物の使用状態の第６の説明図である。
【図４５】 本発明に基づく実施の形態３における他の形状の刃物の使用例の説明図である。
【符号の説明】
１０１，１０２ ガラス基板、１０１ａ，１０２ａ （分断後の）ガラス基板、１０３ シール材、１０４ 液晶、１０５ 封止樹脂、１０６ 偏光板、１０７ 偏光板供給ロール、１０８ ＦＰＣ、１０９ 端子部、１１４ 貼合せ基板、１１５ 液晶セル、１１６ 注入口、１１７，１３０ 検査用端子部、１１８分離領域、１３１ 検査用端子、１３２ 検査用配線、１４０，１５０，１５１ 液晶パネル、１９１ 液晶滴下部、１９２ 基板貼合せ部、１９３ 偏光板貼付部、１９４ 分割部、２０３ コモン電極パッド、２０４ 電極膜、２０５導電性材料、２０９ 導電性粒子、２１０ コモン転移電極、３１０ 偏光板貼付ステージ、３１５ 複合体、３１５ａ 偏光板、３１５ｂ 偏光板、３１５ｃ セパレータ、３２０ 巻取りロール、３２７ 剥離部材、３５０ 偏光軸検出器、３５１ 偏光板切断用カッター刃、３５５ 切断用ステージ、３６０ 保持手段、３６１ リール、３８０ ガイドローラ、３９０ 偏光板貼付ヘッド、３９０ａ 圧着ローラ、３９０ｂ 吸着台、３９０ｃ 位置検出センサ、４０２ａ 切りくず、４１０ 移動ユニット、４１１ 帯状領域、４１２ 亀裂、４１３ 痕跡、４３０ ホイルカッタ、４４０ 距離センサ、４６０ 切削機構、４６１，４６２，４６３ 刃物、４７０ 出口。

Claims (13)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板に対して液晶層を介して重なり合う第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間において前記液晶層を取り囲むように配置されたシール材と、
   前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方の基板において、前記液晶層と反対側の面に貼り付けられた偏光板とを備え、
   前記偏光板の端部は、前記一方の基板の端部より後退していて、前記偏光板の端面は傾斜している、液晶パネル。
2. 第１の基板と、
   前記第１の基板に対して液晶層を介して重なり合う第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間において前記液晶層を取り囲むように配置されたシール材と、
   前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方の基板において、前記液晶層と反対側の面に貼り付けられた偏光板とを備え、
   前記偏光板の端部は、前記一方の基板の端部より後退していて、前記偏光板の端部で偏光板と基板を接着する糊が露出し、一定方向に伸ばされている液晶パネル。
3. 前記シール材は、前記液晶層の全周を連続して取り囲んでいる、請求項１または２に記載の液晶パネル。
4. 前記第１の基板は、前記第２の基板より張出した端子部を備え、前記第１の基板は表面に偏光板が貼り付けられており、この偏光板は前記端子部にも延在している、請求項３に記載の液晶パネル。
5. 前記第１の基板は、前記第２の基板より張出した端子部を備え、前記第１の基板は表示領域および前記端子部にそれぞれ偏光板が貼り付けられており、前記第１の基板の表示領域と前記端子部との間には偏光板が貼り付けられていない領域がある、請求項３に記載の液晶パネル。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の液晶パネルを製造するための方法であって、
   第１の基板の表面にシール材を環状に描画する工程と、
   前記第１の基板の環状に描画された前記シール材の内側の領域、または、第２の基板の前記第１の基板に環状に描画された前記シール材の内側の領域に対応する領域に液晶を供給する工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せて貼合せ基板とする基板貼合せ工程と、
   前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方に偏光板を貼り付ける偏光板貼付工程と、
   前記貼合せ基板を複数の液晶パネルの形状に分割する分割工程とを含み、
   前記分割工程は、前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方において彫刻刀のような形状の刃物によって前記偏光板を部分的に除去することによって基板表面を露出させた後、前記第１の基板および前記第２の基板を分割することによって行なう、液晶パネルの製造方法。
7. 前記分割工程より前に、前記各シール材によってそれぞれ規定される各液晶セルに対して電気的に接続された検査用配線を用いて、前記各液晶セルを複数同時に検査する一括検査工程を含む、請求項６に記載の液晶パネルの製造方法。
8. 前記一括検査工程は、前記基板貼合せ工程より後で前記偏光板貼付工程より前に行なう、請求項７に記載の液晶パネルの製造方法。
9. 前記一括検査工程は、前記偏光板貼付工程より後に行なう、請求項７に記載の液晶パネルの製造方法。
10. 前記第１の基板および前記第２の基板のうち一方に設けられた端子部を露出させる端子部露出工程を含む、請求項６から９のいずれかに記載の液晶パネルの製造方法。
11. 前記端子部露出工程は、前記基板貼合せ工程において基板を互いにずらして貼り合せることで行なう、請求項１０に記載の液晶パネルの製造方法。
12. 前記端子部露出工程は、前記基板貼合せ工程より後で基板のうち一方を分断して部分的に除去することによって行なう、請求項１０に記載の液晶パネルの製造方法。
13. 請求項１から５のいずれかに記載の液晶パネルを製造するための装置であって、
    第１の基板の表面にシール材を環状に描画するための描画手段と、
    前記第１の基板の環状に描画された前記シール材の内側の領域、または、第２の基板の前記第１の基板に環状に描画された前記シール材の内側の領域に対応する領域に液晶を供給する供給手段と、
    前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せて貼合せ基板とする基板貼合せ手段と、
    前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方に偏光板を貼り付ける偏光板貼付手段と、
    前記貼合せ基板を複数の液晶パネルの形状に分割する分割手段とを備え、
    前記分割手段は、前記第１の基板および前記第２の基板のうち少なくとも一方において彫刻刀のような形状の刃物によって前記偏光板を部分的に除去することによって基板表面を露出させた後、前記第１の基板および前記第２の基板を分割するためのものである、液晶パネル製造装置。

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