JP4776291B2 - 液晶パネル及びそのリペア方法 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶パネル及びそのリペア方法に関し、より詳細には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などのような色画素を有する液晶パネル及びそのリペア方法に関する。
テレビ、パソコン、携帯電話をはじめとする各種の家電機器や情報端末機器の画面デバイスとして液晶パネルが普及しつつある。拡大しているユーザのニーズに応えるためには、大画面化や高精細化を進めるとともに、製造コストを下げることが重要である。
アクティブマトリックス型の液晶パネルのコストを下げるために、レーザ光を照射して欠陥画素を修復するリペア方法がある。例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作不良や、画素電極あるいは配向膜の不良などにより透過光を遮断できないと、「輝点欠陥」が生ずる。輝点欠陥が生じた画素の配向膜にレーザ光を照射し、配向を乱すことで透過率を低下させ、輝点欠陥コントラストを低下させて製品として用いることが可能である（例えば、特許文献１および２）。
特開平５−３１３１６７号公報
特開平８−１５６６０号公報
アクティブマトリックス型の液晶パネルのコストを下げるために、レーザ光を照射して欠陥画素を修復するリペア方法がある。例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作不良や、画素電極あるいは配向膜の不良などにより透過光を遮断できないと、「輝点欠陥」が生ずる。輝点欠陥が生じた画素の配向膜にレーザ光を照射し、配向を乱すことで透過率を低下させ、輝点欠陥コントラストを低下させて製品として用いることが可能である（例えば、特許文献１および２）。
本発明は、レーザ光を照射して欠陥画素を効果的かつ安定的に修復できる構造を有する液晶パネル及びそのリペア方法を提供するものである。
本発明の一態様によれば、
複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面において、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみに、その画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる凹部が形成されてなることを特徴とする液晶パネルが提供される。
複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面において、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみに、その画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる凹部が形成されてなることを特徴とする液晶パネルが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、
複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面に、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみの輪郭に対応しその画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる突部が形成されてなることを特徴とする液晶パネルが提供される。
複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面に、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみの輪郭に対応しその画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる突部が形成されてなることを特徴とする液晶パネルが提供される。
また、本発明のさらに他の一態様によれば、複数の色の画素を並置した第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、を有し、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面において、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみに、その画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる凹部が形成されてなる液晶パネルの前記比視感度が最も高い色の画素にレーザ光を照射することにより液晶の配向を乱すことを特徴とする液晶パネルのリペア方法が提供される。
また、本発明のさらに他の一態様によれば、複数の色の画素を並置した第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、を有し、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面に、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみの輪郭に対応しその画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる突部が形成されてなる液晶パネルの前記比視感度が最も高い色の画素にレーザ光を照射することにより液晶の配向を乱すことを特徴とする液晶パネルのリペア方法が提供される。
本発明によれば、レーザ光を照射して欠陥画素を効果的かつ安定的に修復できる構造を有する液晶パネル及びそのリペア方法を提供することができ、産業上のメリットは多大である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる液晶パネルの断面図を例示する模式図である。
また、図２及び図３は、その画素の配列を説明するための概念図である。
図１は、本実施形態にかかる液晶パネルの断面図を例示する模式図である。
また、図２及び図３は、その画素の配列を説明するための概念図である。
すなわち、本具体例の液晶パネルの場合、背後からバックライトを当て、その透過光を制御して所定の画像を表示する。ただし、本発明はこれには限定されず、例えば、表面側から入射した光を反射させて画像を表示する形式のものでもよい。
この液晶パネルは、一対のガラス基板３５、７０を有する。これらガラス基板３５、７０の外側の主面上には、偏光板（図示せず）がそれぞれ貼り付けられている。また、ガラス基板３５の内側の主面上には、アレイ領域４０が形成され、その上に配向膜４５が形成されている。アレイ領域４０は液晶に対して画素毎に電圧を印加するために設けられ、例えば、図示しない配線層、ＴＦＴなどのスイッチング素子、層間絶縁膜、樹脂などからなる平坦化領域、画素電極などを含む。
この液晶パネルは、一対のガラス基板３５、７０を有する。これらガラス基板３５、７０の外側の主面上には、偏光板（図示せず）がそれぞれ貼り付けられている。また、ガラス基板３５の内側の主面上には、アレイ領域４０が形成され、その上に配向膜４５が形成されている。アレイ領域４０は液晶に対して画素毎に電圧を印加するために設けられ、例えば、図示しない配線層、ＴＦＴなどのスイッチング素子、層間絶縁膜、樹脂などからなる平坦化領域、画素電極などを含む。
一方、これに対向するガラス基板７０の内側の主面上には、カラーフィルタ６５、対向電極６０、配向膜５５などがこの順に積層されている。カラーフィルタ６５は、典型的には、光の３原色に対応させて６５Ｒ（赤）、６５Ｇ（緑）、６５Ｂ（青）の３色からなる。ただし、本発明はこの組合せには限定されず、他のいかなる色の組合せであってもよい。なお、カラーフィルタ６５は、アレイ領域４０の上に設けもよい。これらカラーフィルタを有する画素の配置としては、図２に例示した如く、いわゆる「ストライブ状」や、図３に例示した如く、いわゆる「千鳥格子状」などの各種の配置を採ることができる。
これら配向膜４５、５５の間に、液晶５０が充填されている。
これら配向膜４５、５５の間に、液晶５０が充填されている。
そして、本具体例においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の画素のうちで、Ｇ（緑）の画素に凹部Ｃが設けられている。すなわち、カラーフィルタ６５Ｇの膜厚みを他色６５Ｒ、６５Ｂよりも薄くし、このカラーフィルタ６５Ｇの上に対向電極６０と配向膜５５が形成されている。なお、図２及び図３においては、各画素の領域を破線で表し、凹部Ｃを実線により表した。このような凹部Ｃを設けることにより、レーザによるリペアを実施した時に、「輝点欠陥」などの欠陥を確実に補修することが可能となる。
すなわち、このような液晶パネルは、その製造工程において不良が発生することがある。例えば、アレイ領域４０に設けているＴＦＴなどのスイッチング素子が動作不良を起こしたり、画素電極あるいは配向膜などが正常に形成されていないと、画素において透過光を遮断することができなくなり、その部分が常に明るい「輝点欠陥」となることがある。
このような輝点欠陥は、液晶パネルの画質を低下させるため、液晶パネルの製造工程においては不良を発生させないように注意を要する。しかし、輝点欠陥などの不良が全くない液晶パネルを１００パーセントの歩留まりで製造することは容易でない。一方、わずかひとつでも輝点欠陥などの不良がある液晶パネルを不良品として廃棄することは、製造コストを引き上げ、資源やエネルギーの有効活用の点からも改良すべきである。
これに対して、本実施形態の液晶パネルは、いずれかの色に対応した画素に、凹部Ｃが設けられた構造を有する。特に、カラーフィルタ６５のうちで、比視感度の高い色に対応した画素に凹部Ｃを形成することが望ましい。例えば、カラーフィルタがＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色からなる時には、比視感度が最も高いＧ（緑）の画素について凹部Ｃを設ける。このようにすると、肉眼で最も目立ちやすい画素について、「輝点欠陥」などをレーザでリペアした時に、気泡をその画素に滞留させて確実に暗化させ修復することができる。
図４は、本実施形態の液晶パネルのリペア方法の手順を例示するフローチャートである。
また、図５及び図６は、本実施形態の液晶パネルがリペアされる様子を説明するための模式断面図である。
また、図７及び図８は、比較例の液晶パネルに対して同様のリペア方法を実行した様子を説明するための模式断面図である。
また、図７及び図８は、比較例の液晶パネルに対して同様のリペア方法を実行した様子を説明するための模式断面図である。
すなわち、レーザによるリペアを実施する時には、液晶パネルの欠陥画素にレーザ光を照射する（ステップＳ１００）。ここでは、緑色の画素Ｐｎに輝点欠陥があるものとする。
画素Ｐｎは、例えば、一辺が数１０〜数１００マイクロメータ程度の矩形状である。そして、レーザ光１００のスポット径は、例えば１〜１０マイクロメータ程度とし、そのエネルギーは０．１〜１０マイクロジュール程度とすることができる。その波形は、パルス状あるいは連続状のいずれでもよい。また、その繰り返し周波数は１００〜５００００ヘルツ程度で、走査速度は０．１ｍｍ／秒から１０ｍｍ／分程度とすることができる。レーザ光１００の光源としては、例えば、波長１０６４ナノメータのＹＡＧレーザを用い、その出力は、例えば１マイクロジュール程度とすることができる。
画素Ｐｎは、例えば、一辺が数１０〜数１００マイクロメータ程度の矩形状である。そして、レーザ光１００のスポット径は、例えば１〜１０マイクロメータ程度とし、そのエネルギーは０．１〜１０マイクロジュール程度とすることができる。その波形は、パルス状あるいは連続状のいずれでもよい。また、その繰り返し周波数は１００〜５００００ヘルツ程度で、走査速度は０．１ｍｍ／秒から１０ｍｍ／分程度とすることができる。レーザ光１００の光源としては、例えば、波長１０６４ナノメータのＹＡＧレーザを用い、その出力は、例えば１マイクロジュール程度とすることができる。
このようなレーザ光１００を照射すると、そのエネルギーにより照射部分の液晶５０の温度が局所的に増加し、気化することによって、図５及び図７（ｂ）に表したように、欠陥画素Ｐｎの液晶に気泡１２０が形成される（ステップＳ１１０）。さらに、その気泡１２０の周辺には、液晶５０の温度が上昇し、粘度が低下した低粘度化領域１１０が形成される。
ここで、液晶５０の粘度の温度依存性について説明する。
図９は、液晶の粘度の温度依存性を例示するグラフ図である。
液晶の粘度は、図９に例示したように、温度の上昇に伴って漸近的にゼロへ向けて低下する性質を有することから、レーザ光１００の照射エネルギーにより低粘度化領域１１０が形成されることが理解できる。
図９は、液晶の粘度の温度依存性を例示するグラフ図である。
液晶の粘度は、図９に例示したように、温度の上昇に伴って漸近的にゼロへ向けて低下する性質を有することから、レーザ光１００の照射エネルギーにより低粘度化領域１１０が形成されることが理解できる。
このようにして低粘度化領域１１０が形成されると、気泡１２０は、その周辺の低粘度化領域１１０へと移動し易くなる。特に、図８に表した比較例の場合、液晶５０を挟持する両側の配向膜４５、５５の表面は平坦であるので、気泡１２０が低粘度化領域１１０の中を移動しやすくなる。このように、気泡１２０が移動してしまうと、レーザ光１００の照射部分１５５は、再び液体状の液晶により覆われる。
すると、レーザ光１００のエネルギーは液晶５０に吸収されやすくなる。また、レーザ光１００の照射部分１５５において配向膜４５、５５に発生した熱は液晶５０に吸収されやすくなり、効率的に加熱されにくくなる。その結果として、配向膜４５、５５が除去されにくくなる。また、仮に、レーザ光１００の照射部分Ｐにおいて、配向膜４５、５５や、その下層のアレイ領域４０、対向電極６０、カラーフィルタ６５などが十分に加熱されたとしても、液晶５０により覆われているために、周囲に飛散しにくく、欠陥画素Ｐｎの配向膜４５、５５の上に堆積物を形成することができない。つまり、図８（ｂ）に表したように、欠陥画素Ｐｎの液晶の配向を効率的に乱すことができず、輝点欠陥を修復することが困難となる。
これに対して、本実施形態に従って画素に凹部Ｃが設けられていると、気泡１２０の移動が抑制され、その画素に気泡が固定される（ステップＳ１２０）。つまり、形成された気泡１２０は、凹部Ｃの端部の段差によって移動が抑制されるため、その段差間に留まる。すると、レーザ光１００のエネルギーは液晶５０には吸収されず、その上下に設けられた配向膜４５、５５などに効率的に供給される。その結果として、図６（ａ）に表したように、配向膜４５、５５が急速に加熱され飛散し、その周囲に堆積する（ステップＳ１３０）。また、この時、気泡１２０により空間が形成されているので、加熱された配向膜４５、５５を気泡１２０の空間内に飛散させ、確実に除去することができる。また、同様に、配向膜４５、５５の下層のアレイ領域４０、対向電極６０、カラーフィルタ６５なども効率的に加熱され、飛散させることができる。この時にも、気泡１２０により空間が形成されているので、加熱されたこれら各要素を気泡１２０の空間内に飛散させ、周囲の配向膜４５、５５の上に確実に堆積させることができる。その結果として、配向膜４５、５５の配向作用を抑制し、欠陥画素Ｐｎにおいて液晶の配向を乱して、図６（ｂ）に表したように、光透過率を確実に低下させることができる。つまり、輝点欠陥を確実に暗化１４０させ修復できる。
本発明者の実験の結果、輝点欠陥にレーザ光１００を照射してうまく暗化できた画素を詳細に観察すると、０．１マイクロメータ程度あるいはそれ以下のサイズの微細粒子がアレイ基板及び対向基板の表面（液晶５０に接触する面）に一様に堆積している場合が多かった。これに対して、図７及び図８に前述した比較例の場合、レーザ光１００を照射しても暗化できない画素を観察すると、このような微細粒子の堆積物は確認できなかった。
また、凹部Ｃの深さについては、０．０１マイクロメータ〜１マイクロメータの範囲とすることが望ましい。凹部Ｃが０．０１マイクロメータよりも浅いと気泡１２０の移動を抑制する効果が十分ではなく、一方、凹部Ｃが１マイクロメータよりも深いと、セルのギャップ（液晶５０の厚み）に与える影響が無視できないからである。
なお、レーザ光１００の照射により生じた気泡１２０は、その後、レーザ光１００の照射を停止し液晶の温度が低下すると消失する。
ここで、比視感度の高い画素に凹部Ｃを設ける理由について説明する。
図１０は、光の波長に対する比視感度の関係を例示するグラフ図である。ここで、「比視感度」は、光に対する肉眼の感度をいい、感度が最も高い波長５５０ｎｍでの感度に対して相対的に表した感度である。
図１０は、光の波長に対する比視感度の関係を例示するグラフ図である。ここで、「比視感度」は、光に対する肉眼の感度をいい、感度が最も高い波長５５０ｎｍでの感度に対して相対的に表した感度である。
図１０に表したように、波長が５５０ｎｍ付近、すなわち、緑色において比視感度が最大となる。ちなみに、波長が７００ｎｍ付近のときは赤色、４４０ｎｍのときは青色として視聴覚的に認識される。つまり、輝点欠陥は、緑色の画素において生じた時に、最も目立ちやすくなる。また、緑色が最も認識されやすいため、緑色の画素における輝点欠陥のリペアは、できるだけ完全に実施することが望ましい。
これに対して、本実施形態によれば、比視感度が最も高い緑色の画素に凹部を設けることにより、レーザ光の照射により形成される気泡を固定させ、その上下の配向膜を確実に加熱して飛散・堆積させることができる。その結果として、輝点欠陥を有する液晶パネルを視覚的にもっとも効果的に修復でき、高精細の液晶パネルの製造歩留まりを上げてコストを下げるとともに、不良品としての廃棄を減らすことにより、資源や環境に対する負荷も低減することができる。
なお、図１に例示したような凹部Ｃを形成する方法としては、例えば、緑色のカラーフィルタ６５Ｇを形成するに際して、他の色のカラーフィルタ６５Ｒ、６５Ｂよりも厚みを薄く形成する方法を挙げることができる。または、緑色のカラーフィルタ６５Ｇのみを選択的にエッチングしたり、カラーフィルタ６５Ｒ、６５Ｇ、６５Ｂの形成後に、突部を有するスタンパを圧着させることにより、緑色のカラーフィルタ６５Ｇのみを凹ませる方法を用いてもよい。
ところで、本実施形態によれば、例えば、アレイ領域４０などの表面を略平坦化した場合などにも顕著な効果が得られる。すなわち、近年の液晶パネルの高性能化手法のひとつに、平坦化樹脂を用いて画素領域を拡大化する手法がある。これは、配線層やスイッチング素子などの上に平坦化樹脂を塗布することにより、その表面を略平坦化させ、その上に画素電極を大面積に形成することにより、有効開口領域を拡大する方法である。
ところが、この手法により作製した液晶パネルにおいては、アレイ領域４０の表面が平坦であるため、レーザ光１００の照射により形成される気泡１２０が移動しやすくなる。つまり、気泡１２０の移動を妨げる凹部がないために、気泡１２０が容易に移動してしまう。このため、図７及び図８に関して前述したように、気泡１２０がレーザ光１００の照射部分から逃げてしまい、配向膜やその他の要素をうまく加熱、飛散、堆積できない。その結果として、欠陥画素をうまく修復できないという問題が顕著となる。
これに対して、本実施形態によれば、平坦化樹脂の表面を完全に平坦とはせず、比視感度の高い色の画素に対応させて、図１に例示したような凹部Ｃを設けることにより、気泡１２０の移動を抑制できる。その結果として、平坦化処理を施した高精細液晶パネルなどの場合でも、確実に輝点欠陥を補修することが可能となる。
以下、本実施形態の液晶パネルについて、各種の具体例を挙げつつ、さらに詳細に説明する。
図１１は、本実施形態の液晶パネルの第２の具体例を表す模式断面図である。図１１以降の図面については、既出の図面に関して説明したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図１１は、本実施形態の液晶パネルの第２の具体例を表す模式断面図である。図１１以降の図面については、既出の図面に関して説明したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本具体例においては、緑色の画素Ｐｎと接する赤色の画素Ｐｎ−１と青色の画素Ｐｎ＋１との各接触部において、画素６５の厚みを増し、緑色の画素Ｐｎの両端に対となる突部Ｔが形成されている。その平面的な構成については、図２及び図３に関して前述したものと同様とすることができる。このように画素Ｐｎの輪郭に対応して突部Ｔを形成した構造においても、画素Ｐｎに形成された気泡の移動を停止させることができ、液晶パネルのリペアを確実に行うことが可能である。
また、突部Ｔの高さについては、第１具体例に関して前述したものと同様に、０．０１マイクロメータ〜１マイクロメータの範囲とすることが望ましい。突部Ｔが０．０１マイクロメータよりも低いと気泡１２０の移動を抑制する効果が十分ではなく、一方、突部Ｔが１マイクロメータよりも高いと、セルのギャップ（液晶５０の厚み）に与える影響が無視できないからである。
図１２は、本実施形態の液晶パネルの第３の具体例を表す模式断面図である。
すなわち、本具体例においては、緑色の画素Ｐｎよりも平面寸法が小さい凹部Ｃが設けられている。このように、画素よりも小さな凹部Ｃを設けることによっても、レーザ光の照射により形成される気泡の移動を抑制する効果が得られる。その結果として、リペアを確実に実施することが可能となる。また、本具体例の場合、凹部Ｃを画素Ｐｎよりも小さくすることで、その形成位置のマージンを拡大できる。つまり、凹部Ｃを形成する際の位置精度が低く、凹部Ｃの位置が多少ずれた場合でも、目的とする画素Ｐｎの中に収めることが可能となり、製造が容易となる。
すなわち、本具体例においては、緑色の画素Ｐｎよりも平面寸法が小さい凹部Ｃが設けられている。このように、画素よりも小さな凹部Ｃを設けることによっても、レーザ光の照射により形成される気泡の移動を抑制する効果が得られる。その結果として、リペアを確実に実施することが可能となる。また、本具体例の場合、凹部Ｃを画素Ｐｎよりも小さくすることで、その形成位置のマージンを拡大できる。つまり、凹部Ｃを形成する際の位置精度が低く、凹部Ｃの位置が多少ずれた場合でも、目的とする画素Ｐｎの中に収めることが可能となり、製造が容易となる。
図１３は、本実施形態の液晶パネルの第４の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに凹部Ｃが設けられている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに凹部Ｃが設けられている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
図１４は、本実施形態の液晶パネルの第５の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎの平面寸法よりも小さな凹部Ｃが設けられている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合も、凹部Ｃを画素Ｐｎよりも小さくすることで、その形成位置のマージンを拡大できる。つまり、凹部Ｃを形成する際の位置精度が低く、凹部Ｃの位置が多少ずれた場合でも、目的とする画素Ｐｎの中に収めることが可能となり、製造が容易となる。また、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎの平面寸法よりも小さな凹部Ｃが設けられている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合も、凹部Ｃを画素Ｐｎよりも小さくすることで、その形成位置のマージンを拡大できる。つまり、凹部Ｃを形成する際の位置精度が低く、凹部Ｃの位置が多少ずれた場合でも、目的とする画素Ｐｎの中に収めることが可能となり、製造が容易となる。また、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
図１５は、本実施形態の液晶パネルの第６の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔが形成されている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、突部Ｔを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
本具体例においては、ガラス基板７０を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔが形成されている。このように、ガラス基板７０の厚みを制御することによっても、突部Ｔを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、カラーフィルタ６５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
図１６は、本実施形態の液晶パネルの第７の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、アレイ基板側に凹部Ｃが形成されている。すなわち、アレイ領域４０の一部を薄く形成することにより、画素Ｐｎに凹部Ｃを形成することができる。アレイ領域４０には、図示しない配線、ＴＦＴなどのスイッチング素子、キャパシタ、絶縁層、平坦化層などが含まれる。これら要素のうちで、例えば、絶縁層や平坦化層の厚みを制御することにより、画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃを形成することが可能である。
本具体例においては、アレイ基板側に凹部Ｃが形成されている。すなわち、アレイ領域４０の一部を薄く形成することにより、画素Ｐｎに凹部Ｃを形成することができる。アレイ領域４０には、図示しない配線、ＴＦＴなどのスイッチング素子、キャパシタ、絶縁層、平坦化層などが含まれる。これら要素のうちで、例えば、絶縁層や平坦化層の厚みを制御することにより、画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃを形成することが可能である。
このように、アレイ基板側に凹部Ｃを形成することによっても、気泡の移動を抑制し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。また、本具体例の場合、対向基板側については、従来と同様の構造でよいので、設計や製造が容易となる場合がある。
図１７は、本実施形態の液晶パネルの第８の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、アレイ基板側のガラス基板３５を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃが形成されている。このように、アレイ基板側のガラス基板３５の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、アレイ基板側においてアレイ領域４０や配向膜４５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
本具体例においては、アレイ基板側のガラス基板３５を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃが形成されている。このように、アレイ基板側のガラス基板３５の厚みを制御することによっても、凹部Ｃを形成し、レーザ光によるリペアを確実に実施することが可能となる。本具体例の場合、アレイ基板側においてアレイ領域４０や配向膜４５などの厚みについては、画素間で同一とすることができるので、設計や製造が容易となる場合がある。
図１８は、本実施形態の液晶パネルの第９の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、対向基板側とアレイ基板側のそれぞれに凹部が形成されている。すなわち、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに凹部Ｃ１が形成されている。また、アレイ基板側のガラス基板３５を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃ２が形成されている。このように、液晶５０を挟む両側の基板に凹部Ｃ１、Ｃ２を設けることにより、気泡の移動をさらに確実に抑制することができる。その結果として、比視感度の高い画素をさらに確実にレーザ光によりリペアすることができる。
本具体例においては、対向基板側とアレイ基板側のそれぞれに凹部が形成されている。すなわち、ガラス基板７０を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに凹部Ｃ１が形成されている。また、アレイ基板側のガラス基板３５を局所的に薄くすることにより、緑色の画素Ｐｎに対応させて凹部Ｃ２が形成されている。このように、液晶５０を挟む両側の基板に凹部Ｃ１、Ｃ２を設けることにより、気泡の移動をさらに確実に抑制することができる。その結果として、比視感度の高い画素をさらに確実にレーザ光によりリペアすることができる。
図１９は、本実施形態の液晶パネルの第１０の具体例を表す模式断面図である。
本具体例においては、対向基板側とアレイ基板側のそれぞれに突部が形成されている。すなわち、カラーフィルタ６５を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔ１が形成されている。また、アレイ基板側のアレイ領域４０を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔ２が形成されている。このように、液晶５０を挟む両側の基板に突部Ｔ１、Ｔ２を設けることによっても、気泡の移動をさらに確実に抑制することができる。その結果として、比視感度の高い画素をさらに確実にレーザ光によりリペアすることができる。なお、このような突部Ｔ１、Ｔ２は、図１５に関して前述したように、ガラス基板３５、７０を局所的に厚くすることよって形成してもよい。
本具体例においては、対向基板側とアレイ基板側のそれぞれに突部が形成されている。すなわち、カラーフィルタ６５を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔ１が形成されている。また、アレイ基板側のアレイ領域４０を局所的に厚くすることにより、緑色の画素Ｐｎの周囲に突部Ｔ２が形成されている。このように、液晶５０を挟む両側の基板に突部Ｔ１、Ｔ２を設けることによっても、気泡の移動をさらに確実に抑制することができる。その結果として、比視感度の高い画素をさらに確実にレーザ光によりリペアすることができる。なお、このような突部Ｔ１、Ｔ２は、図１５に関して前述したように、ガラス基板３５、７０を局所的に厚くすることよって形成してもよい。
次に、本実施形態の液晶パネルのリペアに用いることができるリペア装置の基本構成について具体例を挙げつつ説明する。
図２０は、本実施形態の液晶パネルのリペアに用いることができるリペア装置の基本構成を例示する概念図である。
本具体例のリペア装置は、レーザ発振器２００と、ＸＹステージ２５０と、コントローラ２６０と、ＣＣＤカメラ２８０と、透過照明２９０と、を有する。レーザ発振器２００から出力されたレーザ光１００は、アッテネータ２１０により調整され、パワーモニタ２２０でモニタされ、ハーフミラー２３０で光路が変更され、集光レンズ２４０により収束されて、ＸＹステージ２５０の上に載置された液晶パネルＷに照射される。この時、ＸＹステージ２５０を動作させることにより、レーザ光１００を液晶パネルＷの上で走査させることができる。なお、ＸＹステージ２５０を移動させる代わりに可動ミラーや可動レンズなどによりレーザ光を走査させてもよい。また、レーザ光１００を連続的に照射させず、間欠的に照射しながら照射スポットを順次ずらしていく方法でレーザ光１００を照射してもよい。
図２０は、本実施形態の液晶パネルのリペアに用いることができるリペア装置の基本構成を例示する概念図である。
本具体例のリペア装置は、レーザ発振器２００と、ＸＹステージ２５０と、コントローラ２６０と、ＣＣＤカメラ２８０と、透過照明２９０と、を有する。レーザ発振器２００から出力されたレーザ光１００は、アッテネータ２１０により調整され、パワーモニタ２２０でモニタされ、ハーフミラー２３０で光路が変更され、集光レンズ２４０により収束されて、ＸＹステージ２５０の上に載置された液晶パネルＷに照射される。この時、ＸＹステージ２５０を動作させることにより、レーザ光１００を液晶パネルＷの上で走査させることができる。なお、ＸＹステージ２５０を移動させる代わりに可動ミラーや可動レンズなどによりレーザ光を走査させてもよい。また、レーザ光１００を連続的に照射させず、間欠的に照射しながら照射スポットを順次ずらしていく方法でレーザ光１００を照射してもよい。
一方、ＸＹステージ２５０の下には、透過照明２９０が設けられ、液晶パネルの透過光学像は、集光レンズ２４０、ハーフミラー２３０、リレーレンズ２７０を伝達し、画像信号１０３を媒体としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ２８０により観察可能である。これら各要素の動作は、コントローラ２６０により制御信号１０５を介して制御される。
本実施形態によれば、このようなリペア装置を用いて輝点欠陥などをリペアした時に、比視感度の高い画素について確実に暗化させることができる。その結果として、高精細液晶パネルの製造歩留まりを向上させ、コストを下げて、環境に与える負荷も減らすことができる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例には限定されない。例えば、凹部や突部を設ける画素は、緑色の画素には限定されず、ＲＧＢの３色以外の組合せのカラーフィルタが用いられている場合には、そのカラーフィルタのうちで比視感度が最も高い画素に対応させて凹部や突部を形成すればよい。
また、液晶パネルを構成する各要素について当業者が各種の変更や追加を加えたものであっても、本発明の要旨を含む限りにおいて本発明の範囲に包含される。
また、液晶パネルを構成する各要素について当業者が各種の変更や追加を加えたものであっても、本発明の要旨を含む限りにおいて本発明の範囲に包含される。
１０ バックライト
２０ 透過光
３０ 偏光板
３５ ガラス基板
４０ アレイ領域
４５ 配向膜
５０ 液晶
５５ 配向膜
６０ 対向電極
６５ カラーフィルタ
７０ ガラス基板
１００ レーザ光
１０３ 画像信号
１０５ 制御信号
１１０ 低粘度化領域
１２０ 気泡
１４０ 暗化部分
１５５ 照射部分
２００ レーザ発振器
２１０ アッテネータ
２２０ パワーモニタ
２３０ ハーフミラー
２３２ ガルバノミラー
２３４ モータ
２４０ 集光レンズ
２４４ モータ
２５０ ステージ
２５０ 温度
２６０ コントローラ
２７０ リレーレンズ
２８０ カメラ
２９０ 透過照明
２０ 透過光
３０ 偏光板
３５ ガラス基板
４０ アレイ領域
４５ 配向膜
５０ 液晶
５５ 配向膜
６０ 対向電極
６５ カラーフィルタ
７０ ガラス基板
１００ レーザ光
１０３ 画像信号
１０５ 制御信号
１１０ 低粘度化領域
１２０ 気泡
１４０ 暗化部分
１５５ 照射部分
２００ レーザ発振器
２１０ アッテネータ
２２０ パワーモニタ
２３０ ハーフミラー
２３２ ガルバノミラー
２３４ モータ
２４０ 集光レンズ
２４４ モータ
２５０ ステージ
２５０ 温度
２６０ コントローラ
２７０ リレーレンズ
２８０ カメラ
２９０ 透過照明
Claims (13)
- 複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面において、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみに、その画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる凹部が形成されてなることを特徴とする液晶パネル。 - 前記凹部は、比視感度が最も高い色の画素のカラーフィルタをそれ以外の画素のカラーフィルタよりも薄くすることにより形成されてなることを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。
- 前記凹部は、比視感度が最も高い色の画素の部分において前記第１及び第２の基板の前記いずれかに含まれるガラス基板の厚みを薄くすることにより形成されてなることを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。
- 前記第１及び第２の基板の前記いずれかは、前記画素毎に電圧の印加を制御するためのアレイ領域を有し、
前記凹部は、比視感度が最も高い色の画素の部分において前記アレイ領域の厚みを薄くすることにより形成されてなることを特徴とする請求項１記載の液晶パネル。 - 複数の色の画素を並置した第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、
を備え、
前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面に、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみの輪郭に対応しその画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる突部が形成されてなることを特徴とする液晶パネル。 - 前記突部は、カラーフィルタを局部的に厚く形成することにより形成されてなることを特徴とする請求項５記載の液晶パネル。
- 前記突部は、前記第１及び第２の基板の前記いずれかに含まれるガラス基板の厚みを局部的に厚くすることにより形成されてなることを特徴とする請求項５記載の液晶パネル。
- 前記第１及び第２の基板の前記いずれかは、前記画素毎に電圧の印加を制御するためのアレイ領域を有し、
前記突部は、前記アレイ領域の厚みを局部的に厚くすることにより形成されてなることを特徴とする請求項５記載の液晶パネル。 - 前記複数の色は、赤と緑と青とを含み、
前記比視感度が最も高い色は、緑であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の液晶パネル。 - 複数の色の画素を並置した第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、を有し、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面において、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみに、その画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる凹部が形成されてなる液晶パネルの前記比視感度が最も高い色の画素にレーザ光を照射することにより液晶の配向を乱すことを特徴とする液晶パネルのリペア方法。
- 前記レーザ光の照射により前記液晶に生成された気泡を前記凹部に滞留させつつ前記比視感度が最も高い色の画素における液晶の配向を乱すことを特徴とする請求項１０記載の液晶パネルのリペア方法。
- 複数の色の画素を並置した第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に挟持された液晶と、を有し、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかの前記液晶に接する面に、前記複数の色の画素のうちで比視感度が最も高い色の画素のみの輪郭に対応しその画素へのレーザ光の照射により前記液晶に形成される気泡の移動を抑制し留まらせる突部が形成されてなる液晶パネルの前記比視感度が最も高い色の画素にレーザ光を照射することにより液晶の配向を乱すことを特徴とする液晶パネルのリペア方法。
- 前記レーザ光の照射により前記液晶に生成された気泡を前記突部により滞留させつつ前記比視感度が最も高い色の画素における液晶の配向を乱すことを特徴とする請求項１２記載の液晶パネルのリペア方法。
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