液晶面板和液晶面板檢查方法
2023-06-07 17:27:31 1
專利名稱：液晶面板和液晶面板檢查方法
技術領域：
本發明涉及液晶面板和液晶面板檢查方法。
背景技術：
作為使用薄膜電晶體(在本說明書中有時稱為「TFT」)的液晶面板，特別是有源矩陣方式的液晶面板，在畫質、視野角、響應速度等方面具有優秀的性能，因此被廣泛用於動態圖像顯示中。液晶面板構成為將分別具有取向膜的兩個電極基板以使液晶取向膜彼此相對的方式配置，在這些電極基板之間封入液晶。上述兩個電極基板在TFT液晶面板中稱為TFT 基板和彩色濾光片(在本說明書中有時稱作「CF」)基板。作為液晶取向膜，一般使用聚醯亞胺(在本說明書中有時稱作「PI」)。將PI用作液晶取向膜的液晶面板的例子能夠參見專利文獻1至3。由PI形成的液晶取向膜，例如能夠通過將聚醯胺酸(polyamic acid)的溶液作為液晶取向膜形成劑使用，將其塗敷於基板表面後，對塗敷膜進行燒制(燒成)、乾燥和醯亞胺(imide，亞胺)化而得到。在上述液晶取向膜形成工序中，在由於塗敷膜的燒制溫度較低等原因，聚醯胺酸的醯亞胺化不充分時，產生液晶的取向不良。這是因為，在液晶面板的製造工序中，監視液晶取向膜的醯亞胺化率具有重要的意義。PI液晶取向膜的缺陷，是在將液晶注入電極基板間完成液晶面板、並施加電壓的階段，根據斑點、不均勻等顯示不良的出現得以判明的。但是，對這樣的缺陷，希望儘可能在較早的階段掌握，採取適當的對策。目前為止所進行的PI液晶取向膜的醯亞胺化率測定如圖7至圖9所示。圖7表示的是TFT液晶面板100。將該TFT液晶面板100如圖8所示分離成TFT基板101和CF基板102。然後利用未圖示的操縱裝置(機械手，manipulator)操作觸針(stylus) 103，例如從TFT基板101的表面刮取PI的試樣104。將刮取的PI試樣104如圖9所示載置於測定臺105。PI試樣104固定於面積小的、例如各邊50 μ m的正方形的面積。進而，利用傅立葉變換紅外分光光度計(在本說明書中有時稱作「FT4R」) 106分析PI試樣104的光譜，測定醯亞胺化率。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-5001號公報專利文獻2 日本特開2002-40438號公報專利文獻3 日本特開2002-69447號公報
發明內容
發明要解決的課題
在圖7至圖9所示的PI醯亞胺化率測定方法中，將工序進展到完成品或接近完成品的TFT液晶面板100分離成TFT基板101和CF基板102需要時間和勞力，或者需要操縱裝置等特殊裝置。這樣由於需要時間和勞力，所以到得到測定結果為止要耗費一定時間。因此，存在即使發現了缺陷，向製造工序的反饋也晚了的問題。本發明鑑於上述情況而完成，其目的在於提供一種液晶面板，其能夠不破壞液晶面板地測定由聚醯亞胺形成的液晶取向膜的醯亞胺化率。此外，其目的在於提供一種能夠高效率地測定這種液晶面板的聚醯亞胺液晶取向膜的醯亞胺化率的液晶面板檢查方法。用於解決課題的手段為了實現上述目的，本發明的液晶面板，其特徵在於在該液晶面板中，在TFT基板與CF基板的相對面形成有由聚醯亞胺構成的液晶取向膜，在上述TFT基板與CF基板之間封入有液晶，在上述TFT基板一側形成有金屬膜，該金屬膜能夠從上述CF基板一側被光學識別，並且在對覆蓋該金屬膜的上述液晶取向膜的醯亞胺化度進行測定時成為紅外光反射板。這種結構的液晶面板，能夠將能從CF基板一側被光學識別的金屬膜作為紅外光反射板，測定覆蓋該金屬膜的液晶取向膜的醯亞胺化率。因此，即使是工序進展到完成品或接近完成品的液晶面板，也能夠不破壞液晶面板地測定由聚醯亞胺構成的液晶取向膜的醯亞胺化率。由於不破壞液晶面板，因此能夠迅速推進測定作業，此外，只要是測定用的光學設備即可，因此能夠比較容易地進行測定。在上述結構的液晶面板中，優選上述金屬膜作為上述TFT基板的柵極配線或源極配線的一部分形成。根據這種結構，能夠不做改變地直接利用液晶面板製造的通常工序來形成金屬膜。另外，由於能夠從CF基板一側對金屬膜進行光學識別，所以如果在形成於金屬膜上的疊層膜通過利用掩模進行圖案化和蝕刻來穿孔，則由於聚醯亞胺積存在該孔中，因此在例如從FT-IR發出紅外光並被金屬膜反射的情況等下，紅外光通過距離變長，光譜S/N比提
尚ο在上述結構的液晶面板中，優選上述金屬膜配置在顯示區域外的黑矩陣區域，在上述CF基板的黑矩陣形成有能夠對上述金屬膜進行光學識別的透視部。根據這種結構，金屬膜位於顯示區域外，因此不對液晶顯示產生任何影響。另外， 形成於黑矩陣的透視部也位於顯示區域外，因此通過採用由組裝液晶面板的設備的殼體覆蓋的結構等，容易變得不明顯。在上述結構的液晶面板中，優選上述金屬膜作為上述TFT基板的補償電容配線的一部分形成。根據這種結構，能夠不做改變地直接利用液晶面板製造的通常工序來形成金屬膜。此外，補償電容部未被黑矩陣覆蓋，因此不需要增加在黑矩陣形成透視部的時間和勞力。另外，本發明是一種液晶面板檢查方法，其特徵在於對上述結構的液晶面板的、 覆蓋上述金屬膜的液晶取向膜，應用傅立葉變換紅外分光光度計的顯微反射測定，利用上述液晶取向膜的紅外吸收光譜，測定該液晶取向膜的醯亞胺化狀態。根據這種結構，使用傅立葉變換紅外分光光度計等一般的分析裝置，不破壞液晶面板地對由聚醯亞胺構成的液晶取向膜的醯亞胺化率進行測定，因此能夠簡單且迅速地進行作業。發明的效果根據本發明，即使是工序進展到完成品或接近完成品的液晶面板，也能夠不破壞該液晶面板地測定由聚醯亞胺構成的液晶取向膜的醯亞胺化率。因此，能夠容易地檢查液晶取向膜的品質，在問題發生時迅速向製造工序反饋。
圖1為本發明的實施方式的液晶面板的概略俯視圖。圖2為圖1的液晶面板的示意性垂直截面圖。圖3為對圖1的液晶面板的液晶取向膜的醯亞胺化率測定狀況進行說明的概略圖。圖4為表示TFT基板的變形方式的示意性垂直截面圖。圖5為液晶面板中的補償電容部的概略俯視圖。圖6為表示黑矩陣重疊於圖5的部位的狀況的概略俯視圖。圖7為表示現有的液晶面板的結構例的概略俯視圖。圖8為對從圖7的液晶面板採收液晶取向膜的試樣的狀況進行說明的概略圖。圖9為對圖7的液晶取向膜試樣的醯亞胺化率測定狀況進行說明的概略圖。
具體實施例方式下面參照
本發明的實施方式。在本說明書中，液晶面板不管是在製造工序的過程中還是成為完成品後，均對在使顯示面側朝上的狀態下被置於水平的載置面上的情況進行說明。在圖1所示的液晶面板1中，黑矩陣(在本說明書中有時稱作「BM」)區域3呈邊框狀地包圍中央顯示區域2 (施加影線的區域)的外側。進一步BM區域3的外側由密封區域4包圍。圖1中的液晶面板1的上部為端子部5。在BM區域3的一部分形成有透視部 6。圖2表示透視部6的部位的結構。TFT基板10具備在玻璃基板11的上表面依次疊層形成有下述部件的結構。即，基底絕緣膜(底塗層，overcoat) 12、柵極絕緣膜(在本說明書中有時稱作「GI」)13、層間絕緣膜14、作為保護膜的鈍化膜(在本說明書中有時稱作 "Pas膜」)15、有機絕緣膜16、透明電極膜(在本說明書中有時稱作「ΙΤ0」) 17和由PI構成的液晶取向膜18。CF基板20具備在玻璃基板21的下表面依次疊層形成有下述部件的結構。艮口， BM22、IT023和由PI構成的液晶取向膜24。在TFT基板10與CF基板20之間設置有劃分形成液晶封入部的密封件30 ；和在 TFT基板10與CF基板20之間形成規定的間隔的光間隔物31。如果光間隔物31的高度例如約為4 μ m，則液晶層32的厚度約為4 μ m。TFT基板10與CF基板20的貼合如下述那樣進行。將在CF基板製造工序中製造的CF基板10，以使液晶取向膜M朝上的方式配置，在BM22等的層的外側，使用未圖示的分配器，呈框狀地描畫由紫外線固化/熱固化兼用型樹脂構成的密封材料。然後使液晶材料滴下至密封材料的框中。進而，將在TFT基板製造工序中製造的TFT基板20，以使液晶取向膜18朝下的方式配置。在減壓狀態下將該CF基板10與TFT基板20貼合後，使環繞貼合基板的環境恢復為大氣壓。將密封材料和光間隔物31夾在中間而相對的CF基板20和 TFT基板10，被大氣壓推向彼此的方向。接著，通過對密封材料照射紫外線、並加熱貼合基板，使密封材料固化，形成密封件30。從而，TFT基板10與CF基板20的貼合完成。上述液晶面板1的構造僅是一例，並非對發明進行限定。下面所示的TFT基板10 和CF基板20的膜結構也僅是例示。基底絕緣膜12的材料為Si02/Si0N，利用化學氣相沉積法(以下稱作「CVD」)形成為膜厚lOOnm。GI13的材料為SiO2，利用CVD形成為膜厚75nm。層間絕緣膜14的材料為Si02/SiN/Si02，利用CVD形成為膜厚600nm/250nm/50nm。Pas膜15的材料為SiN，利用 CVD形成為膜厚500nm。有機絕緣膜16的材料為丙烯酸樹脂的Jas，通過塗敷形成為膜厚 MOOnm。IT017的材料為氧化銦錫Qndium tin oxide)，通過濺射形成為膜厚lOOnm。液晶取向膜18的材料為聚醯亞胺，通過塗敷形成為膜厚100 200nm。形成於TFT基板10的柵極配線和補償電容配線的材料為W/TaN，通過濺射形成為膜厚370nm/30nm。同樣地形成於TFT基板10的源極配線的材料為Ti/Al/Ti，通過濺射形成為 100nm/;350nm/100nm。BM22的材料為分散有由碳粒子構成的黑色顏料的正型光敏樹脂，通過塗敷形成為膜厚2.0 μ m。彩色濾光片的顏色材料(R、G、B)的材料為被著色的丙烯酸類光敏樹脂，通過塗敷形成為膜厚2.0μπι。ΙΤ023的材料為氧化銦錫，通過濺射形成為膜厚lOOnm。液晶取向膜M的材料為聚醯亞胺，通過塗敷形成為膜厚100 200nm。在本發明中，在TFT基板10形成能夠從CF基板20 —側被光學識別的金屬膜40。 金屬膜40在對覆蓋它的液晶取向膜18的醯亞胺化率進行測定時成為紅外光反射板。金屬膜40能夠作為柵極配線、源極配線、補償電容配線等的金屬膜的一部分形成，也能夠作為與它們不同的、獨立的金屬膜形成。在圖2所示的結構中，假設使柵極配線或源極配線的一部分為金屬膜40。金屬膜 40形成在GI13之上。在疊層於金屬膜40之上的層間絕緣膜14、Pas膜15、有機絕緣膜16 和IT017，設置有貫通它們直到金屬膜40為止的孔41。孔41能夠通過重疊具有孔圖案的掩模進行蝕刻的一般方法形成。在形成孔41後，進而印刷液晶取向膜18，則PI進入到孔 41中，形成比其他部位厚的PI層。在CF基板20，在孔41的上方的位置形成透視部6。貫通BM22和IT023的孔成為透視部6。透視部6也能夠通過重疊具有孔圖案的掩模進行蝕刻的一般方法形成。在形成透視部6後，進而印刷液晶取向膜24，則PI積存在透視部6中，形成比其他部位厚的PI層。 像這樣PI層較厚的情況，帶來在用FTHR進行光譜分析的情況下紅外光通過距離變長、光譜S/N比提高的效果。孔41和透視部6的大小為各邊50 μ m的正方形或該面積以上。各邊50 μ m的正方形是在用FT-IR以顯微反射法進行光譜分析時，能夠得到S/N比良好的光譜的面積。從而，孔41和透視部6隻要是各邊50 μ m的正方形以上的面積即可，不管精度如何。也可以是正方形以外的形狀。此外，孔41和透視部6的位置不限定於圖1所示的位置。可以位於BM區域3的某個位置。在擔心從透視部6漏光的情況下，在玻璃基板21塗敷黑色塗料或者粘貼遮光密封件(封條)即可。只要是組裝液晶面板1的設備的殼體覆蓋BM的結構，就完全不會發生問題。在測定具備上述結構的液晶面板1的、液晶取向膜18和液晶取向膜M的醯亞胺化率時，如圖3所示，將液晶面板載置於位於FT-IR50之下的測定臺51。FT4R50和測定臺 51構成FTHR顯微鏡。測定臺51的大小為130mmX 200mm左右。調整測定臺51的位置，使金屬膜40的表面與FT-IR50的焦點位置對合(對位)。進而，利用顯微反射法測定醯亞胺化率。從FT-IR50向金屬膜40照射紅外光。作為紅外光源，例如能夠使用SiC紅外光源、陶瓷光源。波長使用作為中紅外波長區域的2.5μπι 25μπι。波長顯示為4000CHT1 400CHT1。檢測器使用水銀-鎘-碲(MCT)檢測器。一邊在FT-IR50的顯微鏡視野中觀察可視像，一邊調整遮蔽尺寸，決定測定區域。 使用雙遮蔽(dual-masking)方式。紅外光的射出口的光束系統的直徑為7 8mm左右，將其以遮蔽方式縮小而照射到透視部6。從FT-IR50到液晶面板1的距離為10 20mm。測定臺51也較大，到FT-IR50 的間隙也充分，因此能夠容易地固定(set)液晶面板1。使用32倍的卡塞格倫光學系統(Cassegrain)。在使用該倍率的卡塞格倫光學系統的情況下，46 μ mX 46 μ m的遮蔽尺寸(紅外光的照射面積)滿足MCT檢測器的元件尺寸 250 μ mX250 μ m。這是將透視部6的大小的基準求得為各邊50 μ m的正方形的根據。紅外光被金屬膜40反射，被MCT檢測器接收。通過對所接收的紅外光的光譜進行分析，能夠測定聚醯亞胺的醯亞胺化率。如圖4所示，也能夠成為在金屬膜40上殘留Pas膜15、有機絕緣膜16和IT017的結構。紅外光透過這些膜被金屬膜40反射，因此能夠利用FT4R50測定液晶取向膜18和液晶取向膜M的醯亞胺化率。在光譜分析時，減去由Pas膜15、有機絕緣膜16、IT017的材料和液晶層32的液晶材料產生的峰值(peak，峰)即可。另外，為了提高光譜的S/N比， 將分析時的積算(累計)次數增加至約2倍即可。例如將1 次增加至256次即可。金屬膜40也能夠作為補償電容配線的一部分形成。在圖5中，42為柵極配線，43 為源極配線，44為補償電容配線(下面，稱作「Cs配線」)。如圖6所示，Cs配線44未被 BM22覆蓋，因此不需要在BM22形成透視部的時間和勞力。圖5的以A-A線截斷的截面圖恰如圖4所示。其中，金屬膜40的寬度為20 μ m左右。像這樣反射紅外光的面積較小時，S/N比變差，但是能夠通過增加分析時的積算次數 (例如將1 次增加為其4倍即512次)來進行補償。以上對本發明的實施方式進行了說明，但本發明的範圍並不限定於實施方式，能夠在不脫離發明的主旨的範圍內進行各種變更而實施。產業上的可利用性本發明能夠廣泛用於TFT液晶面板。附圖標記說明1 液晶面板
7
2顯示區域
3黑矩陣區域6透視部10TFT 基板11玻璃基板12基底絕緣膜13柵極絕緣膜14層間絕緣膜15保護膜16有機絕緣膜17透明電極膜18液晶取向膜20CF 基板21玻璃基板22黑矩陣23透明電極膜24液晶取向膜30 密封件31 光間隔物32 液晶層40金屬膜50傅立葉變換紅外分光光度計51 測定臺
權利要求
1.一種液晶面板，其特徵在於在該液晶面板中，在TFT基板與CF基板的相對面形成有由聚醯亞胺構成的液晶取向膜，在所述TFT基板與CF基板之間封入有液晶，在所述TFT基板一側形成有金屬膜，該金屬膜能夠從所述CF基板一側被光學識別，並且在對覆蓋該金屬膜的所述液晶取向膜的醯亞胺化度進行測定時成為紅外光反射板。
2.如權利要求1所述的液晶面板，其特徵在於所述金屬膜作為所述TFT基板的柵極配線或源極配線的一部分形成。
3.如權利要求1所述的液晶面板，其特徵在於所述金屬膜配置在顯示區域外的黑矩陣區域，在所述CF基板的黑矩陣形成有能夠對所述金屬膜進行光學識別的透視部。
4.如權利要求2所述的液晶面板，其特徵在於所述金屬膜配置在顯示區域外的黑矩陣區域，在所述CF基板的黑矩陣形成有能夠對所述金屬膜進行光學識別的透視部。
5.如權利要求1所述的液晶面板，其特徵在於所述金屬膜作為所述TFT基板的補償電容配線的一部分形成。
6.一種液晶面板檢查方法，其特徵在於對權利要求1 5中任一項所述的液晶面板的、覆蓋所述金屬膜的液晶取向膜，應用傅立葉變換紅外分光光度計的顯微反射測定，利用所述液晶取向膜的紅外吸收光譜，測定該液晶取向膜的醯亞胺化狀態。
全文摘要
本發明提供一種液晶面板和液晶面板檢查方法。在液晶面板(1)中，在TFT基板(10)與CF基板(20)的相對面形成由聚醯亞胺構成的液晶取向膜(18)，在TFT基板(10)與CF基板(20)之間封入有液晶。在TFT基板(10)側形成有金屬膜(40)，該金屬膜(40)能夠從CF基板(20)一側被光學識別，並且在測定覆蓋其的液晶取向膜(18)的醯亞胺化度時成為紅外光反射板。
文檔編號G01N21/35GK102422209SQ201080020640
公開日2012年4月18日 申請日期2010年1月26日 優先權日2009年5月18日
發明者端山貴文 申請人:夏普株式會社