JP2002350800A

JP2002350800A - 液晶パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2002350800A
Application number: JP2001161848A
Authority: JP
Inventors: Shirou Sumida; 祉朗炭田; Kazuhiro Matsuoka; 和宏松岡; Hideki Matsukawa; 秀樹松川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】大型基板での組み立て時のアライメント精度
を向上させることができる液晶表示パネルの製造方法を
提供する。【解決手段】少なくともスイッチング素子、カラーフ
ィルター層、遮光層、透明電極膜を具備するアレイ基板
と、前記アレイ基板と対向する少なくとも透明電極１４
を具備する対向基板１２との貼り合せ時の位置合わせを
行う工程を含む液晶パネルの製造方法であって、前記位
置合わせを行う工程は、前記アレイ基板上に、スイッチ
ング素子、カラーフィルター層、遮光層の内のいずれか
の作製工程において形成された金属又は樹脂膜のアライ
メントマーカーと、対向基板１２上に導電ペイント塗布
工程において導電ペイント材料によって形成された第２
のアライメントマーカー１６（１７）との照合によって
行われるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
方法、特に、アレイ基板上にスイッチング素子、カラー
フィルター層、透明電極膜等を形成し、対向基板上に透
明電極を形成した液晶パネルの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の液晶パネルの製造方法につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【０００３】図２は従来の一般的な液晶パネルの概略構
成を示す断面図、図３は図２に示す液晶パネルの貼り合
わせ工程において用いられる対向基板の概略構成を示す
平面図、図４はカラーフィルターオンアレイ構成による
アレイ基板の概略構成を示す断面図である。

【０００４】図２及び図３において、１はカラーフィル
ター基板、２はそのベースとなるガラス基板、３はカラ
ーフィルター層、４はブラックマトリクス層、５は透明
電極、５ａは透明電極表示領域パターン、６はアレイ基
板、７はそのベースとなるガラス基板、８はスイッチン
グ素子、９は画素透明電極、１０は液晶層であり、１１
はスペーサー粒子である。

【０００５】従来の一般的な液晶パネルは、図２に示す
ように、ガラス基板７上に液晶層１０を駆動するための
スイッチング素子８を具備したアレイ基板６と、ガラス
基板２上にカラーフィルター層３を具備したカラーフィ
ルター基板１によって液晶層１０を挟持することにより
形成されている。

【０００６】この種の液晶パネルの場合、アレイ基板６
上の配線パターンによる段差や、配線パターンと画素透
明電極９間の電界によって生じる液晶層１０の配向異常
を隠蔽するために、各画素間に遮光層となるブラックマ
トリクス層４を配置する必要があり、更に貼り合わせ時
の、アレイ基板６上のアレイパターンとカラーフィルタ
ー基板１上のカラーフィルターパターンの位置ずれも考
慮すると、ブラックマトリクス層４の幅を一定以上に広
く設計する必要があった。

【０００７】このブラックマトリクス層４の必要線幅
は、パネルの解像度とは無関係に、貼り合わせ時のアラ
イメント精度によって決定されるので、液晶パネルの解
像度が向上して画素寸法が小さくなればなるほど、ブラ
ックマトリクス層４の面積比率は大きくなり、パネル透
過率が小さくなってしまうという問題点があった。

【０００８】このように貼り合わせ時のアライメント精
度はパネル透過率と相関があるが、この貼り合わせ時の
アライメントマーカーとしては、アレイ基板６側にはア
レイパターン形成時に同時に金属製のマーカーを、カラ
ーフィルター基板１側にはブラックマトリクスパターン
形成時に同時に金属製又はカーボン入り樹脂製のマーカ
ーを、それぞれフォトリソグラフィー技術を用いて形成
しているのが一般的であり、これらマーカーを照合して
貼り合わせ時のアライメントを行っていた。

【０００９】しかしながら、近年、スイッチング素子等
を含むアレイパターン上にカラーフィルター層を形成
し、対向基板上には画素パターンのない透明電極のみを
形成するというカラーフィルターオンアレイ構成（ＣＯ
Ａ構成）の液晶パネルが提案されており、図４はその概
要を示している。

【００１０】以下、図４について説明する。なお図４に
おいて図２に示したものと同一の部分については同一符
号を用いるものとする。

【００１１】図４において、６はアレイ基板、７はその
ベースとなるガラス基板、８はスイッチング素子、３は
カラーフィルター層でスイッチング素子８を覆うように
形成されている。４はブラックマトリクス層、９は画素
透明電極、１０は液晶層、１１はスペーサー粒子であ
る。１２は対向基板、１３はそのベースとなるガラス基
板、１４は透明電極である。

【００１２】このようにアレイ基板６上にカラーフィル
ター層３を形成すること（更にオーバーコート層を形成
する場合もある）によって、アレイ配線パターンの段差
や画素電極間の電界による液晶層１０への影響をほとん
ど除外することができ、画素間の液晶層１０の配向異常
を最小限に留めることが可能となり、更には対向基板１
２の透明電極１４には画素パターンがないため、前記の
ような貼り合わせ時のアライメントにおいては±数μｍ
以下の精度が必要であった両基板間の貼り合わせアライ
メント精度も、±４００μｍ程度まで緩和することがで
きる。

【００１３】ＣＯＡ構成の液晶パネルの場合、予め透明
電極１４しか形成されていない対向基板１２にはアライ
メントマーカーが存在しないものの、寸法が３６０×４
６０ｍｍ程度以下の基板であれば、基板端面に位置決め
ピンを押し当てるアライメント方法（端面合わせ法）で
も±４００μｍ以下のアライメント精度で液晶パネルを
組み立てることができ、更に、パネルの表示領域周辺の
額縁寸法を広く設計することによって必要寸法精度を緩
めることも可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、最近普及しつつある対角１０インチ以上
の高解像度パネル、例えば、寸法が５５０×６７０ｍｍ
以上の大型基板によるＣＯＡ構成の液晶パネルの組み立
てにおいては、基板端面に位置決めピンを押し当てるア
ライメント方法だけでは、±４００μｍ以下の組み立て
精度を得るのは困難であり、更には狭額縁化への要求も
高まっており、必要寸法精度を緩めることも不可能にな
ってきている。

【００１５】このような現状に対応するアライメントの
方法として、対向基板上に透明電極によってアライメン
トマーカーを形成し、このアライメントマーカーを用い
てパネル組み立てを実施することが提案され、効果的で
はあるものの、２枚の基板の貼り合わせ時のアライメン
トに関しては、貼り合わせ機器の設計上、通常、透過照
明によってアライメントマーカーの読み取りを実施して
いるため、透過率の高い透明電極パターンの読み取りは
困難であり、大型基板での組み立て時のアライメント精
度の向上は、その実践において種々の問題点がある。

【００１６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、大型基板での組み立て時のアライメント精度
を向上させることができる液晶表示パネルの製造方法を
提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
の製造方法は、少なくともスイッチング素子、カラーフ
ィルター層、遮光層、透明電極膜を具備するアレイ基板
と、前記アレイ基板と対向する少なくとも透明電極を具
備する対向基板との貼り合わせ時の位置合わせを行う工
程を含む液晶パネルの製造方法であって、前記位置合わ
せを行う工程は、前記アレイ基板上に、スイッチング素
子、カラーフィルター層、遮光層の内のいずれかの作製
工程において形成された金属又は樹脂膜のアライメント
マーカーと、前記対向基板上に導電ペイント塗布工程に
おいて導電ペイント材料によって形成されたアライメン
トマーカーとの照合によって行われるようにしたもので
ある。

【００１８】この発明によれば、大型基板によるＣＯＡ
構成の液晶パネルの組み立てにおけるアレイ基板と対向
基板との貼り合わせ時のアライメント精度等を向上させ
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。なお前記従来のもの
と同一の部分については同一符号を用いるものとする。

【００２０】（実施の形態１）図１は本発明の液晶表示
パネルの製造方法の各実施の形態における液晶表示パネ
ルの貼り合わせ工程において対象とする対向基板の概略
構成を示す平面図である。

【００２１】本実施の形態では透明電極１４及び透明電
極表示領域パターン１４ａ並びに第１のアライメントマ
ーカー１５をＩＴＯによって作製した対向基板１２と、
第１のアライメントマーカー１５のない基板を準備して
アライメント精度の実験を行った。なお、これら基板は
張合わせ後、後述のように４個に割断される。

【００２２】まず、アレイ基板６を８０枚と対向基板１
２を８０枚それぞれ準備し、この時の対向基板１２は、
金属マスクを介してＩＴＯをスパッタリング法によって
透明電極表示領域パターン１４ａとして製膜する時に、
同時に第１のアライメントマーカー１５を作製した基板
４０枚（Ａグループ）と、第１のアライメントマーカー
１５のない基板４０枚（Ｂグループ）の２通りを準備し
た。

【００２３】次に、８０枚のアレイ基板６のうち４０枚
にシールパターン形成を、対向基板１２のＡグループ、
Ｂグループのうちの各２０枚に後述のように、導電ペー
スト材料の塗布による第２のアライメントマーカー１６
の形成をそれぞれ実施した。

【００２４】この時、アレイ基板６へのシールパターン
形成の位置合わせは予めアレイ基板６上に設けられ、対
向基板１２上の第２のアライメントマーカー１６の形成
位置と対応する位置にある金属膜又は樹脂膜のアライメ
ントマーカー（図示省略）を反射照明を用いて読み取る
ことによって行った。

【００２５】また、対向基板１２への導電ペースト材料
（図示省略）の塗布の位置合わせは、Ａグループに関し
ては、予め対向基板１２上に設けられた第１のアライメ
ントマーカー１５を反射照明を用いて読み取ることによ
って、またＢグループに関しては第１のアライメントマ
ーカー１５がないために、基板端面に位置決めピンを押
し当てる方法（端面合わせ）によって、それぞれ行っ
た。

【００２６】さらに、この時同時に、後の基板貼り合わ
せ工程に用いる対向基板１２上の第２のアライメントマ
ーカー１６を導電ペイント材料を塗布することによって
形成した。

【００２７】この時の対向基板１２のグループＡ，Ｂ上
の導電ペイントの位置合わせ精度を（表１）の上段（２
欄）に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に、この対向基板１２上に直径５．０μ
ｍの樹脂製スペーサー粒子１１の散布を実施し、導電ペ
イント塗布の後、シールパターン形成済みのアレイ基板
６との貼り合わせを実施した。

【００３０】この貼り合わせ時の２枚の基板の位置合わ
せは、アレイ基板６上に予め設けられている前記金属膜
のアライメントマーカーと、対向基板に導電ペイント材
料によって形成された第２のアライメントマーカー１６
を、透過照明の下で照合して実施した。

【００３１】一方、アレイ基板６を２０枚と対向基板１
２のＢグループ２０枚の貼り合わせに関しては、端面合
わせ法によって実施した。

【００３２】この時の貼り合わせアライメント精度を
（表１）の中段（２欄）に示す。

【００３３】次に、これらの貼り合わせ済み基板４０枚
をオーブンで１５０℃、１時間放置してシール硬化を行
った後にガラス割断を行った。

【００３４】これらの貼り合わせ基板には、通常、アレ
イ基板６上に予め金属膜の割断アライメントマーカー
（図示省略）が設けられているが、対向基板１２上に
は、アライメントマーカーは設けられていない。従っ
て、ガラス割断はアレイ基板６側と対向基板１２側のい
ずれに関しても、アレイ基板６上の金属マーカー用いて
位置合わせを行って実施した。

【００３５】ガラス割断は、対向基板１２上の導電ペイ
ントの位置合わせと、２枚の基板の貼り合わせの位置合
わせが不十分であった場合、割断線が導電ペイントと重
なってしまい、うまくいかない。

【００３６】ＡグループとＢグループの貼り合わせ基板
のガラス割断の歩留まりを（表１）の下段（２欄）に示
す。

【００３７】従って、（表１）から以下の事象を読み取
ることができる。（１）第１のアライメントマーカー1５を反射照明の下
で読みとって位置合わせを実施することにより、導電ペ
イントの位置合わせ精度を向上させることができる。（２）導電ペイント製の第２のアライメントマーカー１
６を用いることによって、透過照明の下でも基板貼り合
わせ時の位置合わせ精度を向上させることができる。こ
の時の第２のアライメントマーカー１６は、第１のアラ
イメントマーカー１５を反射照明の下で読みとって位置
合わせを行う導電ペイント塗布と同時に作製する。（３）対向基板１２上の導電ペイントの位置合わせと、
２枚の基板の貼り合わせの位置合わせ精度が向上してい
れば、ガラス割断時に割断線と導電ペイントと重なって
しまうことはない。

【００３８】（実施の形態２）実施の形態１において準
備した残りの４０枚のアレイ基板６に導電ペイント塗布
を、対向基板１２のＡグループ、Ｂグループの各２０枚
基板にシールパターン形成をそれぞれ実施した。

【００３９】この時、アレイ基板６への導電ペイント塗
布の位置合わせは、予めアレイ基板６上に設けられ、対
向基板１２上の第２のアライメントマーカー１７（後
述）の形成位置と対応する位置にある前記金属膜又は樹
脂膜のアライメントマーカー（図示省略）を反射照明を
用いて読み取ることによって行った。

【００４０】また、対向基板１２へのシールパターン形
成の位置合わせは、Ａグループに関しては、予め対向基
板１２上に設けられた第１のアライメントマーカー１５
を反射照明を用いて読み取ることによって、また、Ｂグ
ループに関してはアライメントマーカーがないために、
端面合わせ法によってそれぞれ行った。

【００４１】さらに、この時同時に、後の基板貼り合わ
せ工程に用いる対向基板１２上の第２のアライメントマ
ーカー１７を、シール樹脂材料を塗布することによって
形成した。

【００４２】この時の対向基板１２のグループＡ，Ｂ上
のシールパターン形成の位置合わせ精度を（表２）の上
段（２欄）に示す。

【００４３】

【表２】

【００４４】次に、この対向基板１２上に直径５．０μ
ｍの樹脂製スペーサー粒子１１の散布を実施した後にシ
ールパターン形成し、導電ペイント塗布済みのアレイ基
板６との貼り合わせを実施した。

【００４５】この貼り合わせ時の２枚に基板の貼り合わ
せは、アレイ基板６上に予め設けられていた前記金属膜
のアライメントマーカーと、対向基板１２上にシール樹
脂材料によって形成された第２のアライメントマーカー
１７を、透過照明の下で照合して実施した。

【００４６】一方、アレイ基板６を２０枚と対向基板１
２のＢグループ２０枚の貼り合わせに関しては、端面合
わせによって実施した。

【００４７】この時の貼り合わせアライメント精度を
（表２）の中段（２欄）に示す。

【００４８】次に、これらの貼り合わせ済み基板４０枚
をオーブンで１５０℃、１時間放置してシール硬化を行
った後にガラス割断を行った。

【００４９】これらの貼り合わせ基板には、通常、アレ
イ基板６上に予め金属膜の割断アライメントマーカーが
設けられているが、対向基板１２上には、アライメント
マーカーは設けられていない。従って、ガラス割断はア
レイ基板６側と対向基板１２側のいずれに関しても、ア
レイ基板６上の金属マーカーを用いて位置合わせを行っ
て実施した。

【００５０】ガラス割断は、対向基板１２上のシールパ
ターン形成の位置合わせと、２枚の基板の貼り合わせの
位置合わせが不十分であった場合、シール樹脂と重なっ
てしまいうまくいかない。

【００５１】ＡグループとＢグループの貼り合わせ基板
のガラス割断の成功率を（表２）の下段（２欄）に示
す。

【００５２】従って、（表２）から以下の事象を読み取
ることができる。（１）第１のアライメントマーカー１５を反射照明の下
で読みとってシールパターン形成時の位置合わせを実施
することにより、シールパターン形成の位置合わせ精度
を向上させることができる。（２）シール樹脂製の第２のアライメントマーカー１７
を用いることによって、透過照明の下でも基板貼り合わ
せ時の位置合わせ精度を向上させることができる。この
時のシール樹脂材料製の第２のアライメントマーカー１
７は第１のアライメントマーカー１５を反射照明の下で
読みとって位置合わせを行うシールパターン形成と同時
に作製する。（３）対向基板１２上のシールパターンの位置合わせ
と、２枚の基板の貼り合わせの位置合わせ精度が向上し
ていれば、ガラス割断時に割断線と導電ペイントと重な
ってしまうことはない。

【００５３】以上のように、上記各実施の形態によれ
ば、パネル組み立て工程において確実にアライメントを
行うことができ、５５０×６７０ｍｍ以上の大型基板で
あっても、ＣＯＡ構成の液晶パネルを歩留まり良く組み
立てることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、大型基
板であっても、確実にアライメントを行うことができ、
ＣＯＡ構成の液晶パネルを歩留まり良く組み立てること
ができるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示パネルの製造方法の各実施の
形態における液晶表示パネルの貼り合わせ工程において
対象とする対向基板の概略構成を示す平面図

【図２】従来の一般的な液晶パネルの概略構成を示す断
面図

【図３】図２に示す液晶パネルの貼り合わせ工程におい
て用いられる対向基板の概略構成を示す平面図

【図４】カラーフィルターオンアレイ構成によるアレイ
基板の概略構成を示す断面図

【符号の説明】

１カラーフィルター基板２，７，１３ガラス基板３カラーフィルター層４ブラックマトリクス層５，１４透明電極５ａ，１４ａ透明電極表示領域パターン６アレイ基板８スイッチング素子９画素透明電極１０液晶層１１スペーサー粒子１２対向基板１５第１のアライメントマーカー１６，１７第２のアライメントマーカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松川秀樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 FA02 FA16 HA01 HA08 HA12 HA14 MA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともスイッチング素子、カラーフ
ィルター層、遮光層、透明電極膜を具備するアレイ基板
と、前記アレイ基板と対向する少なくとも透明電極を具
備する対向基板との貼り合わせ時の位置合わせを行う工
程を含む液晶パネルの製造方法であって、前記位置合わ
せを行う工程は、前記アレイ基板上に、スイッチング素
子、カラーフィルター層、遮光層の内のいずれかの作製
工程において形成された金属又は樹脂膜のアライメント
マーカーと、前記対向基板上に導電ペイント塗布工程に
おいて導電ペイント材料によって形成されたアライメン
トマーカーとの照合による位置合わせであることを特徴
とする液晶パネルの製造方法。
【請求項２】導電ペイント材料によって形成されたア
ライメントマーカーは、前記対向基板上に予め透明電極
によって形成されたアライメントマーカーによって位置
合わせを行って実施される導電ペイント塗布によって形
成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネ
ルの製造方法。
【請求項３】少なくともスイッチング素子、カラーフ
ィルター層、遮光層、透明電極膜を具備するアレイ基板
と、前記アレイ基板と対向する少なくとも透明電極を具
備する対向基板との貼り合わせ時の位置合わせを行う工
程を含む液晶パネルの製造方法であって、前記位置合わ
せを行う工程は、前記アレイ基板上に、スイッチング素
子、カラーフィルター層、遮光層の内のいずれかの作製
工程において形成された金属又は樹脂膜のアライメント
マーカーと、前記対向基板上にシールパターン形成工程
においてシール樹脂材料によって形成されたアライメン
トマーカーとの照合による位置合わせであることを特徴
とする液晶パネルの製造方法。
【請求項４】シール樹脂材料によって形成されたアラ
イメントマーカーは、前記対向基板上に予め透明電極に
よって形成されたアライメントマーカーによって位置合
わせを行って実施されたシール樹脂パターン形成によっ
て形成されていることを特徴とする請求項３記載の液晶
パネルの製造方法。