説明

電気光学装置の検査方法および電気光学装置の製造方法ならびに電気光学装置の製造装置

【課題】内部に存在する微小な異物を容易に検出することができる電気光学装置の検査方法および電気光学装置の製造方法ならびに電気光学装置の製造装置を提供する。
【解決手段】電気光学装置の検査方法は、第1の基板と第2の基板とが電気光学物質を介して貼り合わされてなり、第1および第2の基板の一方の基板の貼り合わせ面と反対側の面に第3の基板が接着された電気光学装置2の検査方法であって、電気光学装置2に駆動信号を印加しない状態で、電気光学装置2に光源22から光を入射させる工程と、電気光学装置2の一方の面に対向配置され、電気光学装置2から出射される出射光を、出射光の偏光軸と交差する偏光軸26aを有する偏光板26を介して観察する観察工程と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気光学装置の検査方法および電気光学装置の製造方法ならびに電気光学装置の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ガラスや石英等の透光性を有する基板により構成される液晶パネル等の電気光学装置の製造工程においては、基板表面上に異物の付着や傷の存在を検査する検査装置が用いられている。検査装置は、撮像装置および照明装置を備えて構成され、基板を反射又は透過方式で照明し、撮像することで、画像処理により異物や傷の存在を認識するものである(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−76137号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、液晶パネルの画像表示領域が全白表示では黒異物の検出率は高くなり、全黒表示では白異物の検出率は高くなる。ところが液晶パネルの画像表示領域を全白表示あるいは全黒表示のどちらか一方にするには、液晶パネルを駆動させないとならない。駆動させるためには、アライメント機構、チャッキング機構、チェッカーなど、多大な投資が必要となる問題がある。
【0005】
また、一般に透光性を有する基板の表面を検査する場合の照明には、基板を挟んで撮像装置と対向する位置に配設される透過照明や、基板に対して撮像装置と同一側であり、かつ撮像装置の光軸と同一軸上に配設される同軸落射照明が使用される。
【0006】
しかしながら、照明に透過照明や同軸落射照明を用いた場合、基板が透光性を有することから、基板の検査を行いたい被検査面とは反対側の面に存在する異物や傷が、撮像装置の取得画像に映りこんでしまう。また、例えば基板を吸着して保持するコレット等や背景に存在する装置等が撮像装置の取得画像に映りこんでしまう。
【0007】
このように、取得画像内に不要なものが存在すると、例えば被検査面ではない面に存在する異物を、被検査面上に存在するものと誤認識してしまい、本来良品であるはずの基板を不良と判断してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【0009】
[適用例1]第1の基板と第2の基板とが電気光学物質を介して貼り合わされてなり、該第1および第2の基板の一方の基板の貼り合わせ面と反対側の面に第3の基板が接着された電気光学装置の検査方法であって、前記電気光学装置に駆動信号を印加しない状態で、該電気光学装置に光源から光を入射させる工程と、前記電気光学装置の一方の面に対向配置され、該電気光学装置から出射される出射光を、該出射光の偏光軸と交差する偏光軸を有する偏光板を介して観察する観察工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の検査方法。
【0010】
これによれば、光源からの光の大部分が偏光板で遮断され、画像表示領域の観察は全体的に暗い視野になるが、電気光学装置の画像表示領域に異物が存在すると、異物により光の方向が変わり、偏光板を通過する割合が増えて、全体的な視野よりも明るく見える箇所(異物)が観察できる。したがって、積層構造をした電気光学装置の内部に存在する微小な異物を容易に検出することができる電気光学装置の検査方法を提供できる。
【0011】
[適用例2]上記電気光学装置の検査方法であって、前記観察工程は、前記偏光板を、光軸を中心として回転させながら観察することを特徴とする電気光学装置の検査方法。
【0012】
これによれば、偏光板を回転させることにより通常の偏光板の配置では発見できない、あるいは発見し難い異物を容易に発見できるようになるので、完成品の不良率を低減することができる。
【0013】
[適用例3]チップ状の複数の第1の基板に切り出すことができ、該第1の基板に対しチップ状に形成された第2の基板がそれぞれ貼り合わされている大型基板から電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記大型基板の前記第2の基板が貼り合わされている面と反対側の面に第3の基板を接着する工程と、上記に記載の検査方法を用いて前記電気光学装置を検査する検査工程と、前記大型基板と前記第3の基板とをともに前記第1の基板単位で切り出す工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【0014】
これによれば、光源からの光の大部分が偏光板で遮断され、画像表示領域の観察は全体的に暗い視野になるが、電気光学装置の画像表示領域に異物が存在すると、異物により光の方向が変わり、偏光板を通過する割合が増えて、全体的な視野よりも明るく見える箇所(異物)が観察できる。したがって、積層構造をした電気光学装置の内部に存在する微小な異物を容易に検出することができる電気光学装置の製造方法を提供できる。
【0015】
[適用例4]上記電気光学装置の製造方法であって、前記検査工程前に、前記第2の基板の前記大型基板が貼り合わされている面と反対側の面に、第4の基板を接着する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【0016】
これによれば、品質の安定した電気光学装置を容易に製造することができる。
【0017】
[適用例5]光源と、前記光源からの光が電気光学装置に入射するように該電気光学装置を保持する保持部と、前記電気光学装置の一方の面に対向し、該電気光学装置の出射光路上に配置され、該電気光学装置からの出射光を偏光する偏光板と、前記偏光板を、該偏光板の面内で回転可能とする偏光板回転部と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造装置。
【0018】
これによれば、光源からの光の大部分が偏光板で遮断され、画像表示領域の観察は全体的に暗い視野になるが、電気光学装置の画像表示領域に異物が存在すると、異物により光の方向が変わり、偏光板を通過する割合が増えて、全体的な視野よりも明るく見える箇所(異物)が観察できる。したがって、積層構造をした電気光学装置の内部に存在する微小な異物を容易に検出することができる電気光学装置の製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本実施形態に係る液晶パネルの構成を示す斜視図。
【図2】本実施形態に係るマザー基板を説明する平面図。
【図3】本実施形態に係る液晶パネルの検査方法および装置の実施形態の概略を示す全体構成図。
【図4】本実施形態に係る液晶パネルの検査装置の一例を示す概略構成図。
【図5】本実施形態に係る液晶パネルの防塵用基板の実装工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態においては、電気光学装置としての透過型の液晶パネルの製造工程に使用される基板の検査装置に適用したものである。なお、以下の説明に用いた各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
図1は、本実施形態に係る液晶パネルの構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る大型基板としてのマザー基板を説明する平面図である。
【0021】
本実施形態に係る液晶パネル2は、図1に示すように、それぞれがガラス、石英等の透明な材料で形成された一対の基板である第1の基板としてのTFTアレイ基板10と第2の基板としての対向基板20との間に電気光学物質である液晶を封入して構成される透過型の液晶装置である。液晶パネル2は、例えばプロジェクター等の投射型表示装置のライトバルブとして用いられるものである。液晶パネル2は、画素領域である画像表示領域10a内において、TFTアレイ基板10と対向基板20との間の電圧レベルを変化させることにより、液晶層の分子集合の配向や秩序を変化させることで、入射する光を変調し、階調表示を可能とする。TFTアレイ基板10および対向基板20は、それぞれ異なる大きさの矩形状を有し、対向基板20は、TFTアレイ基板10よりも小さく形成されている。液晶パネル2のTFTアレイ基板10の、対向基板20側の表面の1辺の近傍には、図示しない外部回路接続端子が設けられており、この外部回路接続端子上には、フレキシブルプリント基板(以下、FPC(Flexible Printed Circuit)と称する)16が実装されている。FPC16は、TFTアレイ基板10の対向基板20側の表面と平行であり、かつ外部回路接続端子が設けられた辺から外側へ延出されている。例えば、液晶パネル2が投射型表示装置に用いられる場合、液晶パネル2は、FPC16を介して投射型表示装置の制御装置に接続され、制御装置から伝送される画像信号および各種駆動信号に基づいて、画像の表示を行う。また、液晶パネル2を構成するTFTアレイ基板10および対向基板20の液晶層とは反対側となる面上には、それぞれ防塵用基板12,14が接着材を介して接着されている。防塵用基板12,14は、それぞれ透光性を有するガラスや石英等により構成されており、熱硬化型接着材により固定されている。
【0022】
本実施形態では、液晶パネル2は、製造工程において、図2に示すように、一枚のマザー基板18上に複数配列された状態で形成された後に、個々に切り出されてなるものである。すなわち、TFTアレイ基板10となる積層構造をマザー基板18上に形成した後に、液晶を塗布して対向基板20を貼り付け、さらに防塵用基板12,14を貼着した後に、液晶パネル2として各個片に切り離すのである。
【0023】
なお、本実施形態によるマザー基板18は円板状に形成されているが、形状はこれに限定されるものではなく、例えば矩形状に形成されていてもよい。また、図においては、1つのマザー基板18に、12個のTFTアレイ基板10が形成されているが、1つのマザー基板18に形成されるTFTアレイ基板10の数は、これに限定されるものではない。
【0024】
また、防塵用基板12,14は、図2に示すようなマザー基板18に、複数の液晶パネル2が形成されている状態で接着される。
【0025】
図3は、本実施形態に係る液晶パネルの検査方法および装置の実施形態の概略を示す全体構成図である。光源22は、例えば液晶パネル2のバックライトに用いる白色蛍光灯である。光源22の上方には第1の偏光板24が配置され、光軸を中心に回転可能に構成されている。第1の偏光板24の上方には液晶パネル2が配置される。
【0026】
液晶パネル2の上方には偏光板としての第2の偏光板26が配置され、光軸を中心に回転可能に構成されている。第2の偏光板26の上方には集光手段28が配置され、この集光手段28は、例えば顕微鏡、CCD(電荷結合素子)カメラ等で構成される。
【0027】
液晶パネル2に駆動信号を印加しない状態で、液晶パネル2に光源22から光を入射させる。そして、液晶パネル2の一方の面に対向配置され、液晶パネル2から出射される出射光を、出射光の偏光軸と交差する偏光軸を有する第2の偏光板26を介して観察する。
液晶パネル2において、液晶パネル2を駆動しない状態で全白表示(液晶パネル2の入射光のほぼ全部が液晶パネル2の出射光となる状態)であるものを、上記構成で液晶パネル2を駆動しない状態で、全黒表示(光源22からの光のほぼ全部が集光手段28に入射しない状態)になるように、第1の偏光板24の偏光軸24aと第2の偏光板26の偏光軸26aとの指向を組み合わせる。例えば、第1の偏光板24の偏光軸24aと第2の偏光板26の偏光軸26aとが直交する方向を指向するようにする(基準状態)。
【0028】
上記図1に示した画像表示領域10aにおいてTFTアレイ基板10と防塵用基板12との間あるいは対向基板20と防塵用基板14との間の接着材に挟み込まれる異物の検査を基準状態において行うと、光の入射方向と観察方向とが常時一定であるため、かなり慎重に観察を行っても、多種多様な異物(例えば白異物あるいは黒異物)の全てを完全に発見することは難しい。
【0029】
しかし、上記基準状態から第1および第2の偏光板24,26を、光軸を中心にして回転させていくと、基準状態では発見できなかった異物がはっきりと見えてくる場合がある。したがって、上記基準状態を基準位置として、上下の第1および第2の偏光板24,26を回転させることにより、異物の発見率を高めることができ、完成品の不良率を低減することができる。
【0030】
この場合、TFTアレイ基板10と防塵用基板12との間の画像表示領域10aあるいは対向基板20と防塵用基板14との間の異物を観察する場合の第1および第2の偏光板24,26の回転角の最適値は、白異物あるいは黒異物によって異なってくる。そのため、予め白異物あるいは黒異物ごとに最も観察し易い1又は複数の回転角を求めておき、これらの回転角に順次設定して観察することもできる。最もこれらの回転角は異物の程度によって、また、液晶セルのセル厚によっても微妙に異なってくるので、ある程度の幅を以って設定することが好ましい。
【0031】
液晶パネル2は、駆動信号を印加しない状態にして観察する。
【0032】
図4は、本実施形態に係る液晶パネルの検査装置の一例を示す概略構成図である。この装置は光源としての照明側装置30と、照明側装置30に対して液晶パネル2を介して対向する集光側装置32とから概略構成される。
液晶パネル2は、照明側装置30からの出射光が液晶パネル2の画像表示領域10aに入射するように保持部33で保持されている。
【0033】
照明側装置30には、白色蛍光灯34が収容された照明収容部36と、照明収容部36に対して回転自在に取り付けられた蓋枠部38と、蓋枠部38の外周に係合して図示しない電動機からの回転を伝達する駆動ベルト40と、蓋枠部38の内側に固定された第1の偏光板24とが設けられている。第1の偏光板24は、駆動ベルト40により第1の偏光板24の面内で回転可能となる。
【0034】
集光側装置32には、水平に保持された支持板42と、支持板42に取り付けられた集光レンズ体44と、集光レンズ体44に対して回転自在に取り付けられた筒枠部46と、この筒枠部46の外周に係合して図示しない電動機から回転を伝達する偏光板回転部としての駆動ベルト48と、筒枠部46の内側に固定された偏光板としての第2の偏光板26とが設けられている。第2の偏光板26は、駆動ベルト48により第2の偏光板26の面内で回転可能となる。
【0035】
照明側装置30と集光側装置32とにそれぞれ設けられた駆動ベルト40,48は、それぞれ電動機の駆動力によって第1および第2の偏光板24,26を所望の角度位置に回転させるが、このとき、図示しない制御スイッチによって電動機の回転量および稼働と停止とを操作可能に構成されている。
【0036】
集光側装置32の集光レンズ体44を直接覗き込むことにより液晶パネル2の画像表示領域10aを観察することができるが、集光レンズ体44の上方にCCDカメラや写真撮影機等を取り付けてビデオ画像や写真をとることも可能である。
【0037】
この装置によれば、照明側装置30と集光側装置32にそれぞれ第1および第2の偏光板24,26が取り付けられているので、装置構造が簡単かつ小型になるとともに、特に集光側装置32の第2の偏光板26を小さく形成できる。
【0038】
次に、液晶パネル2の防塵用基板12,14の実装工程を説明する。
図5は、本実施形態に係る液晶パネルの防塵用基板の実装工程を示す図である。なお、この作業はクリーンルーム内で行われる。
【0039】
工程(A):まず、マザー基板18に複数の液晶パネル2を所定に形成した後、洗浄し、動作状態等の検査を行う。
【0040】
工程(B):マザー基板18の、対向基板20が貼り合わされている面と反対側の面である外表面(図2の下面)に、マザー基板18とほぼ同一かやや小さい形状の第3の基板としての大型防塵用基板50を接着材を介して接着する。なお、大型防塵用基板50は、チップ状に分割されることで防塵用基板12となる。
【0041】
工程(C):その後、全体を洗浄した後、各対向基板20の、マザー基板18に対向する面と反対側の面である外表面(図2の上面)に対向基板20とほぼ同形状の防塵用基板14を接着する。
【0042】
工程(D):マザー基板18の対向基板20が貼り合わされている面にスクライブラインLを形成し(図2参照)、スクライブラインLに沿ってマザー基板18を分割し、チップ状の液晶パネル2を切り出す。このとき大型防塵用基板50も、チップ状の防塵用基板12に切り出される。
【0043】
なお、防塵用基板12,14の実装工程においては、工程(B)と工程(C)とを入れ換え、マザー基板18に大型防塵用基板50を接着する前に、対向基板20に対して防塵用基板14を接着するようにしてもよい。
【0044】
なお、本実施形態では、第1および第2の偏光板24,26を用いたが、光源22からの光を入射した、駆動信号を印加しない状態の液晶パネル2が偏光を出射する場合、第2の偏光板26のみの構成でもよい。この構成で全黒表示(光源22からの光のほぼ全部が集光手段28に入射しない状態)になるように、液晶パネル2から出射される偏光の偏光軸と第2の偏光板26の偏光軸26aとの指向を組み合わせる。例えば液晶パネル2から出射される偏光の偏光軸と第2の偏光板26の偏光軸26aとが直交する方向を指向するようにする(基準状態)。
【符号の説明】
【0045】
2…液晶パネル(電気光学装置) 10…TFTアレイ基板 10a…画像表示領域 12…防塵用基板 14…防塵用基板(第4の基板) 16…フレキシブルプリント基板(FPC) 18…マザー基板(大型基板) 20…対向基板(第2の基板) 22…光源 24…第1の偏光板 24a…偏光軸 26…第2の偏光板(偏光板) 26a…偏光軸 28…集光手段 30…照明側装置 32…集光側装置 33…保持部 34…白色蛍光灯 36…照明収容部 38…蓋枠部 40…駆動ベルト 42…支持板 44…集光レンズ体 46…筒枠部 48…駆動ベルト 50…大型防塵用基板(第3の基板)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の基板と第2の基板とが電気光学物質を介して貼り合わされてなり、該第1および第2の基板の一方の基板の貼り合わせ面と反対側の面に第3の基板が接着された電気光学装置の検査方法であって、
前記電気光学装置に駆動信号を印加しない状態で、該電気光学装置に光源から光を入射させる工程と、
前記電気光学装置の一方の面に対向配置され、該電気光学装置から出射される出射光を、該出射光の偏光軸と交差する偏光軸を有する偏光板を介して観察する観察工程と、
を含むことを特徴とする電気光学装置の検査方法。
【請求項2】
請求項1に記載の電気光学装置の検査方法において、
前記観察工程は、前記偏光板を、光軸を中心として回転させながら観察することを特徴とする電気光学装置の検査方法。
【請求項3】
チップ状の複数の第1の基板に切り出すことができ、該第1の基板に対しチップ状に形成された第2の基板がそれぞれ貼り合わされている大型基板から電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記大型基板の前記第2の基板が貼り合わされている面と反対側の面に第3の基板を接着する工程と、
請求項1又は2に記載の検査方法を用いて前記電気光学装置を検査する検査工程と、
前記大型基板と前記第3の基板とをともに前記第1の基板単位で切り出す工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項4】
請求項3に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記検査工程前に、前記第2の基板の前記大型基板が貼り合わされている面と反対側の面に、第4の基板を接着する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項5】
光源と、
前記光源からの光が電気光学装置に入射するように該電気光学装置を保持する保持部と、
前記電気光学装置の一方の面に対向し、該電気光学装置の出射光路上に配置され、該電気光学装置からの出射光を偏光する偏光板と、
前記偏光板を、該偏光板の面内で回転可能とする偏光板回転部と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2010−204334(P2010−204334A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−48913(P2009−48913)
【出願日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】