JPH1062734A - 液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置 - Google Patents
液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置Info
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- JPH1062734A JPH1062734A JP8221201A JP22120196A JPH1062734A JP H1062734 A JPH1062734 A JP H1062734A JP 8221201 A JP8221201 A JP 8221201A JP 22120196 A JP22120196 A JP 22120196A JP H1062734 A JPH1062734 A JP H1062734A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 欠陥画素にレーザー光を照射して制御性よく
光透過率等を補正し、欠陥画素を目立たなくする。 【解決手段】 液晶分子の配向方向を揃える配向膜１
２，１６に対し、レーザー光を照射して配向機能を低下
させ、欠陥画素の出射光量を補正する。これにより欠陥
画素の光透過率等を任意に固定でき、目立たなくでき
る。この補正は、制御性よく行うために偏光板１８，２
０の配置前に行うとよい。また、光透過率をモニタしな
がら目標の光透過率（例えば、白と黒の中間値より黒
側）に達するまで繰り返し行なうと、より制御性が高ま
り好ましい。さらに、レーザー照射は、ビーム径を絞り
欠陥画素内で照射位置をずらして複数回行なうと、レー
ザー照射が安定であり一回の照射エネルギーも小さいの
で他への影響が少なく、制御性が更に向上する。
光透過率等を補正し、欠陥画素を目立たなくする。 【解決手段】 液晶分子の配向方向を揃える配向膜１
２，１６に対し、レーザー光を照射して配向機能を低下
させ、欠陥画素の出射光量を補正する。これにより欠陥
画素の光透過率等を任意に固定でき、目立たなくでき
る。この補正は、制御性よく行うために偏光板１８，２
０の配置前に行うとよい。また、光透過率をモニタしな
がら目標の光透過率（例えば、白と黒の中間値より黒
側）に達するまで繰り返し行なうと、より制御性が高ま
り好ましい。さらに、レーザー照射は、ビーム径を絞り
欠陥画素内で照射位置をずらして複数回行なうと、レー
ザー照射が安定であり一回の照射エネルギーも小さいの
で他への影響が少なく、制御性が更に向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製品歩留り向上の
ため、欠陥画素にレーザー光を照射して光透過率等を補
正し、欠陥画素を目立たなくする液晶表示装置の欠陥画
素補正方法および欠陥画素補正装置に関する。
ため、欠陥画素にレーザー光を照射して光透過率等を補
正し、欠陥画素を目立たなくする液晶表示装置の欠陥画
素補正方法および欠陥画素補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、リアプロジェクタや直視型デ
ィスプレイとしての各種液晶表示装置（液晶パネル）
は、同一パネル上に数十万〜数百万もの画素が集積化さ
れる。したがって、各画素のスイッチング素子（例え
ば、薄膜トランジスタやＭＩＭ(Metal Insulator Meta
l) ダイオード）に素子欠陥や配線パターン欠陥が発生
すると、これが画面の欠陥として現れ製品歩留りを低下
させる。
ィスプレイとしての各種液晶表示装置（液晶パネル）
は、同一パネル上に数十万〜数百万もの画素が集積化さ
れる。したがって、各画素のスイッチング素子（例え
ば、薄膜トランジスタやＭＩＭ(Metal Insulator Meta
l) ダイオード）に素子欠陥や配線パターン欠陥が発生
すると、これが画面の欠陥として現れ製品歩留りを低下
させる。
【０００３】この場合の対策として、従来、例えばアク
ティブマトリックス方式のＬＣＤ(Liquid Crystal Disp
lay)では、各画素ごとに複数のスイッチング素子を予め
配置しておき、欠陥画素において動作不良を起こしたス
イッチング素子をレーザー光照射により切り離して、製
品を生き返らせるといった冗長回路方式のトリミング方
法があった。
ティブマトリックス方式のＬＣＤ(Liquid Crystal Disp
lay)では、各画素ごとに複数のスイッチング素子を予め
配置しておき、欠陥画素において動作不良を起こしたス
イッチング素子をレーザー光照射により切り離して、製
品を生き返らせるといった冗長回路方式のトリミング方
法があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の冗
長回路方式のトリミング方法では、余分なスイッチング
素子やこれを切り離すためにレーザー光を照射する冗長
配線が必要となり、このため画素面積が増大して高集積
化が図れないといった課題があった。
長回路方式のトリミング方法では、余分なスイッチング
素子やこれを切り離すためにレーザー光を照射する冗長
配線が必要となり、このため画素面積が増大して高集積
化が図れないといった課題があった。
【０００５】また、欠陥の大きさ，場所，個数によって
は画素を再生できないことがあった。たとえば、欠陥が
ゴミによる場合、ゴミの大きさによっては、これがレー
ザー光照射により飛散して画面上にシミのような欠陥領
域が拡がってしまう場合があった。また、一画素内のス
イッチング素子が全て動作不良を起こす場合では、もは
や再生は不可能であった。さらに、欠陥の場所によって
はスイッチング素子を切り離すことによって画素の再生
ができない場合もあった。
は画素を再生できないことがあった。たとえば、欠陥が
ゴミによる場合、ゴミの大きさによっては、これがレー
ザー光照射により飛散して画面上にシミのような欠陥領
域が拡がってしまう場合があった。また、一画素内のス
イッチング素子が全て動作不良を起こす場合では、もは
や再生は不可能であった。さらに、欠陥の場所によって
はスイッチング素子を切り離すことによって画素の再生
ができない場合もあった。
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、欠陥画素にレーザー光を照射して制御性よく光透過
率等を補正し、欠陥画素を目立たなくする液晶表示装置
の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置を提供する
ことを目的とする。
れ、欠陥画素にレーザー光を照射して制御性よく光透過
率等を補正し、欠陥画素を目立たなくする液晶表示装置
の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上記目的を達成するために、本発明の液晶
表示装置の欠陥画素補正方法では、液晶分子の配向方向
を揃える配向膜を有する液晶表示装置の欠陥画素補正方
法であって、前記配向膜に対し、その欠陥画素部分にレ
ーザー光を照射して配向機能を低下させ、欠陥画素の所
定入射光量に対する出射光量を補正することを特徴とす
る。これにより、周囲の正常画素の光透過率の変化幅内
で欠陥画素の光透過率を任意に固定でき、欠陥画素を目
立たなくすることができる。
点を解決し、上記目的を達成するために、本発明の液晶
表示装置の欠陥画素補正方法では、液晶分子の配向方向
を揃える配向膜を有する液晶表示装置の欠陥画素補正方
法であって、前記配向膜に対し、その欠陥画素部分にレ
ーザー光を照射して配向機能を低下させ、欠陥画素の所
定入射光量に対する出射光量を補正することを特徴とす
る。これにより、周囲の正常画素の光透過率の変化幅内
で欠陥画素の光透過率を任意に固定でき、欠陥画素を目
立たなくすることができる。
【０００８】光透過率の補正を制御性よく行なうために
は、この補正を偏光板の配置前に行なうとよい。すなわ
ち、この場合、前記液晶表示装置は、前記配向膜が一方
面側に形成され、所定方向の光のみ透過させる偏光板が
他方面側に配置された２枚の基板を有し、前記レーザー
光の照射は、配向膜が形成された一方面側を互いに向か
い合わせて前記２枚の基板を対向させ、その間隙に液晶
を封入した後で、各基板の他方面側に前記偏光板を配置
する前に行なうことを他の特徴とする。
は、この補正を偏光板の配置前に行なうとよい。すなわ
ち、この場合、前記液晶表示装置は、前記配向膜が一方
面側に形成され、所定方向の光のみ透過させる偏光板が
他方面側に配置された２枚の基板を有し、前記レーザー
光の照射は、配向膜が形成された一方面側を互いに向か
い合わせて前記２枚の基板を対向させ、その間隙に液晶
を封入した後で、各基板の他方面側に前記偏光板を配置
する前に行なうことを他の特徴とする。
【０００９】また、レーザ光照射は光透過率をモニタし
ながら行い、また目標とする所定の光透過率に達するま
で光透過率測定とレーザー光照射とを繰り返し行なう
と、より制御性が高まり好ましい。レーザー光の照射
は、レーザービームのエネルギー密度やビーム径を変え
てもよいが、ビーム径を絞り欠陥画素部分内で照射位置
をずらしながら複数回、レーザー光を照射すると、レー
ザー照射が安定であり一回の照射エネルギーも小さいの
で、制御性の更なる向上が可能である。また、その制御
は、相対位置をずらすだけでよいので比較的に容易であ
る。
ながら行い、また目標とする所定の光透過率に達するま
で光透過率測定とレーザー光照射とを繰り返し行なう
と、より制御性が高まり好ましい。レーザー光の照射
は、レーザービームのエネルギー密度やビーム径を変え
てもよいが、ビーム径を絞り欠陥画素部分内で照射位置
をずらしながら複数回、レーザー光を照射すると、レー
ザー照射が安定であり一回の照射エネルギーも小さいの
で、制御性の更なる向上が可能である。また、その制御
は、相対位置をずらすだけでよいので比較的に容易であ
る。
【００１０】所定の光透過率は、正常な画素の黒色表示
時の光透過率と白色表示時の光透過率のとの中間値よ
り、黒色表示側に設定するとよい。なぜなら、周囲が黒
色表示しているなかで一画素のみ光透過率が高い輝点欠
陥画素のほうが、その逆の滅点欠陥画素よりも目立つこ
とから、欠陥画素の光透過率を黒色側に補正しておくと
欠陥画素が全体として目立たず、この意味で好ましいか
らである。
時の光透過率と白色表示時の光透過率のとの中間値よ
り、黒色表示側に設定するとよい。なぜなら、周囲が黒
色表示しているなかで一画素のみ光透過率が高い輝点欠
陥画素のほうが、その逆の滅点欠陥画素よりも目立つこ
とから、欠陥画素の光透過率を黒色側に補正しておくと
欠陥画素が全体として目立たず、この意味で好ましいか
らである。
【００１１】一方、本発明の液晶表示装置の欠陥画素補
正装置では、液晶分子の配向方向を揃える配向膜を有す
る液晶表示装置に対し、その欠陥画素に光を当てる光源
と、光源からの光を受けた欠陥画素からの出射光を受光
する受光手段と、受光手段の受光量にもとづいて、欠陥
画素の所定入射光量に対する出射光量を測定する測定手
段と、欠陥画素から所定の前記出射光量の光が出力され
るようにレーザーの照射条件を設定する制御手段と、前
記照射条件にもとづいて、欠陥画素の配向膜にレーザー
光を照射して配向機能を低下させるレーザー照射手段
と、を有することを特徴とする。また、前記欠陥画素内
で、レーザー光の照射位置を所定量ずらす変位手段を更
に具備させることもできる。この場合、前記照射条件に
は、当該変位手段によるレーザー光の照射位置の変位
量，変位方向および変位回数が含まれる。
正装置では、液晶分子の配向方向を揃える配向膜を有す
る液晶表示装置に対し、その欠陥画素に光を当てる光源
と、光源からの光を受けた欠陥画素からの出射光を受光
する受光手段と、受光手段の受光量にもとづいて、欠陥
画素の所定入射光量に対する出射光量を測定する測定手
段と、欠陥画素から所定の前記出射光量の光が出力され
るようにレーザーの照射条件を設定する制御手段と、前
記照射条件にもとづいて、欠陥画素の配向膜にレーザー
光を照射して配向機能を低下させるレーザー照射手段
と、を有することを特徴とする。また、前記欠陥画素内
で、レーザー光の照射位置を所定量ずらす変位手段を更
に具備させることもできる。この場合、前記照射条件に
は、当該変位手段によるレーザー光の照射位置の変位
量，変位方向および変位回数が含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係わる液晶表示装置の画
素補正装置および画素補正方法の説明に先立って、以
下、本発明が適用される液晶表示装置の構成について、
図面を参照しながら説明する。本発明が適用される液晶
表示装置（液晶パネル）は、特に限定はないが、画素数
が多いマトリックス表示方式に特に好適に実施できる。
駆動方式も、単純マトリックス駆動方式であると、アク
ティブマトリックス駆動方式であるとを問わない。ま
た、反射型、透過型のいずれであてもよい。
素補正装置および画素補正方法の説明に先立って、以
下、本発明が適用される液晶表示装置の構成について、
図面を参照しながら説明する。本発明が適用される液晶
表示装置（液晶パネル）は、特に限定はないが、画素数
が多いマトリックス表示方式に特に好適に実施できる。
駆動方式も、単純マトリックス駆動方式であると、アク
ティブマトリックス駆動方式であるとを問わない。ま
た、反射型、透過型のいずれであてもよい。
【００１３】以下、アクティブマトリックス駆動方式の
一例として、駆動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Th
in Film Transistor）の場合を例に説明する。図１，２
には、液晶パネルの大まかな構成を示し、図１は液晶パ
ネルの一画素部分の構造図、図２は等価回路図である。
図１に示すように、この液晶パネル２では、一般に、２
枚の基板４，６を対向させ、その間隙に液晶を封入して
液晶層８が形成されている。
一例として、駆動素子が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Th
in Film Transistor）の場合を例に説明する。図１，２
には、液晶パネルの大まかな構成を示し、図１は液晶パ
ネルの一画素部分の構造図、図２は等価回路図である。
図１に示すように、この液晶パネル２では、一般に、２
枚の基板４，６を対向させ、その間隙に液晶を封入して
液晶層８が形成されている。
【００１４】この２枚の基板として、ＭＯＳ−ＦＥＴ型
等の反射型では単結晶シリコンでもよいが、このＴＦＴ
型では、バックライトからの光を透過させるために０．
８〜１．１ｍｍ程度の厚さの石英ガラス基板などを用い
ている。ここでは、図の下側（バックライト側）の基板
４を駆動基板と称し、図の上側（パネル表面側）の基板
６を対向基板と称する。
等の反射型では単結晶シリコンでもよいが、このＴＦＴ
型では、バックライトからの光を透過させるために０．
８〜１．１ｍｍ程度の厚さの石英ガラス基板などを用い
ている。ここでは、図の下側（バックライト側）の基板
４を駆動基板と称し、図の上側（パネル表面側）の基板
６を対向基板と称する。
【００１５】駆動基板４の液晶側表面には、図２に示す
ように、画像信号が印加される信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓ
ｎと、走査信号が印加されるゲート線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，
Ｇｍとが行列状に配列され、各交点付近に薄膜トランジ
スタ（ｎＭＯＳトランジスタＴｒ11，Ｔｒ12，Ｔｒ21，
Ｔｒ22，…，Ｔｒnm、以下、「Ｔｒij」と表記する）が
設けられている。各ｎＭＯＳトランジスタＴｒijは、そ
のゲートがゲート線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇｍの何れかに接
続され、一方の不純物拡散層が信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓ
ｎの何れかに接続されている。
ように、画像信号が印加される信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓ
ｎと、走査信号が印加されるゲート線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，
Ｇｍとが行列状に配列され、各交点付近に薄膜トランジ
スタ（ｎＭＯＳトランジスタＴｒ11，Ｔｒ12，Ｔｒ21，
Ｔｒ22，…，Ｔｒnm、以下、「Ｔｒij」と表記する）が
設けられている。各ｎＭＯＳトランジスタＴｒijは、そ
のゲートがゲート線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇｍの何れかに接
続され、一方の不純物拡散層が信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓ
ｎの何れかに接続されている。
【００１６】このｎＭＯＳトランジスタＴｒij上には、
図１に示すように、画素ごとに分割された透明な画素電
極１０が形成され、その上には、液晶層８の分子配列方
向を揃えるための配向膜１２が成膜されている。画素電
極１０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導
電膜で構成される。その膜厚に限定はないが、例えば１
４０ｎｍ程度である。配向膜１２としては、無機膜でも
よいが、通常、数十ｎｍ程度の膜厚を有するポリイミド
膜などの有機膜が用いられる。配向膜１２の表面は、一
方方向（図では、左右方向）にラビング処理が施されて
いる。
図１に示すように、画素ごとに分割された透明な画素電
極１０が形成され、その上には、液晶層８の分子配列方
向を揃えるための配向膜１２が成膜されている。画素電
極１０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な導
電膜で構成される。その膜厚に限定はないが、例えば１
４０ｎｍ程度である。配向膜１２としては、無機膜でも
よいが、通常、数十ｎｍ程度の膜厚を有するポリイミド
膜などの有機膜が用いられる。配向膜１２の表面は、一
方方向（図では、左右方向）にラビング処理が施されて
いる。
【００１７】一方、対向基板６側の液晶側表面には、特
に図示しないが、両側にブラックストライプを配してカ
ラーフィルタが形成され、その液晶側面には、図１に示
すように、ＩＴＯ膜などからなる透明な共通電極１４が
形成され、配向膜１６で覆われている。この配向膜１６
の表面も、ラビング処理が施されているが、その方向
は、駆動基板４側の配向膜１２とは９０度直交してい
る。これにより、液晶層８は、図示のように、その分子
配列方向が厚さ方向に９０度よじれた状態が整えられて
いる。なお、液晶層８の厚みは、数μｍ程度である。
に図示しないが、両側にブラックストライプを配してカ
ラーフィルタが形成され、その液晶側面には、図１に示
すように、ＩＴＯ膜などからなる透明な共通電極１４が
形成され、配向膜１６で覆われている。この配向膜１６
の表面も、ラビング処理が施されているが、その方向
は、駆動基板４側の配向膜１２とは９０度直交してい
る。これにより、液晶層８は、図示のように、その分子
配列方向が厚さ方向に９０度よじれた状態が整えられて
いる。なお、液晶層８の厚みは、数μｍ程度である。
【００１８】共通電極１４および前記した画素電極１０
により、液晶層８を挟んでキャパシタが構成されてい
る。図２の等価回路上では、各ｎＭＯＳトランジスタＴ
ｒijの一方の不純物拡散層に、それぞれキャパシタＣ1
1，Ｃ12，Ｃ21，Ｃ22，…，Ｃnmと、液晶とが並列に接
続されている。共通電極１４は、共通電位Ｖcom で保持
される。
により、液晶層８を挟んでキャパシタが構成されてい
る。図２の等価回路上では、各ｎＭＯＳトランジスタＴ
ｒijの一方の不純物拡散層に、それぞれキャパシタＣ1
1，Ｃ12，Ｃ21，Ｃ22，…，Ｃnmと、液晶とが並列に接
続されている。共通電極１４は、共通電位Ｖcom で保持
される。
【００１９】駆動基板４と対向基板６との外側面には、
それぞれ偏光板１８，２０が貼着されている。各偏光板
１８，２０は、その光吸収軸が互いに直交した状態で配
置されている。
それぞれ偏光板１８，２０が貼着されている。各偏光板
１８，２０は、その光吸収軸が互いに直交した状態で配
置されている。
【００２０】このような構成の液晶パネル２に、駆動基
板４の外側からバックライト光を当てると、その光が偏
光板１８を通って一方方向に偏光され、さらに駆動基板
４及び画素電極１０を透過して、液晶層８に入射する。
液晶層８内を光が透過する間に、液晶分子の光学異方性
の効果により透過光の偏光方向が液晶の分子配列方向に
そって９０度変化し、共通電極１４及び対向基板６を通
過して偏光板２０に入射する。この偏光板２０は、上記
したように、最初に光が透過した前記偏光板１８と偏光
方向が９０度直交していることから、偏光板２０に入射
した光は、その偏光方向が偏光板２０の偏光方向と一致
し、ほとんどがパネル表面側に出射される。したがっ
て、画素表面がバックライト光により明るい状態として
視認され、白表示がなされる。
板４の外側からバックライト光を当てると、その光が偏
光板１８を通って一方方向に偏光され、さらに駆動基板
４及び画素電極１０を透過して、液晶層８に入射する。
液晶層８内を光が透過する間に、液晶分子の光学異方性
の効果により透過光の偏光方向が液晶の分子配列方向に
そって９０度変化し、共通電極１４及び対向基板６を通
過して偏光板２０に入射する。この偏光板２０は、上記
したように、最初に光が透過した前記偏光板１８と偏光
方向が９０度直交していることから、偏光板２０に入射
した光は、その偏光方向が偏光板２０の偏光方向と一致
し、ほとんどがパネル表面側に出射される。したがっ
て、画素表面がバックライト光により明るい状態として
視認され、白表示がなされる。
【００２１】以上の白表示時は、画素電極１２と共通電
極１４との間に電圧が印加されていない。これに対し、
この両電極１２，１４に電圧を印加すると、その印加電
圧に応じて、液晶層８の分子配列方向が電界に沿って次
第に縦方向に揃うようになる。図３は、十分に電圧を高
くした場合を示している。この場合、液晶層８内を通過
する光の偏光方向がほとんど変化しないことから、パネ
ル表面側には光が殆ど透過せず、画素表面が暗い状態と
して視認され、黒表示がなされる。
極１４との間に電圧が印加されていない。これに対し、
この両電極１２，１４に電圧を印加すると、その印加電
圧に応じて、液晶層８の分子配列方向が電界に沿って次
第に縦方向に揃うようになる。図３は、十分に電圧を高
くした場合を示している。この場合、液晶層８内を通過
する光の偏光方向がほとんど変化しないことから、パネ
ル表面側には光が殆ど透過せず、画素表面が暗い状態と
して視認され、黒表示がなされる。
【００２２】図４は、駆動電圧の増加にともない光透過
率が減衰する透過率特性を示す。この特性図からも判る
ように、このような液晶パネル２では、印加電圧を調整
することにより、上記白表示と黒表示との中間の階調が
実現でき、また不図示の色フィルタに応じてカラー表示
が可能である。この電圧調整は、図２において、各ゲー
ト線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇｍが走査信号に応じて選択され
る際、信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓｎに印加された画像信号
の電位と共通電位Ｖcom との電位差（駆動電圧）により
決まる。
率が減衰する透過率特性を示す。この特性図からも判る
ように、このような液晶パネル２では、印加電圧を調整
することにより、上記白表示と黒表示との中間の階調が
実現でき、また不図示の色フィルタに応じてカラー表示
が可能である。この電圧調整は、図２において、各ゲー
ト線Ｇ1 ，Ｇ2 ，…，Ｇｍが走査信号に応じて選択され
る際、信号線Ｓ1 ，Ｓ2 …，Ｓｎに印加された画像信号
の電位と共通電位Ｖcom との電位差（駆動電圧）により
決まる。
【００２３】つぎに、本発明の欠陥画素補正装置及び欠
陥画素補正方法について、上述した液晶パネル２を用い
た場合を例に、図面を参照しながら詳細に説明する。本
発明は、図１の配向膜１２，１６の配向機能を低下させ
ることにより、欠陥画素の光透過率等を補正するもので
ある。
陥画素補正方法について、上述した液晶パネル２を用い
た場合を例に、図面を参照しながら詳細に説明する。本
発明は、図１の配向膜１２，１６の配向機能を低下させ
ることにより、欠陥画素の光透過率等を補正するもので
ある。
【００２４】最初に、欠陥画素について簡単に説明して
おく。図５は、画素電極１０が形成された駆動基板４上
の様子を模式的に示す図であり、図２のＡ部を繰り返し
配列させたものである。液晶パネル２の製造過程で、ゴ
ミやマスクパターン欠陥等により欠陥画素が発生するこ
とがある。この故障モードの一つに、例えば図５におい
て符号Ｂで示すように、画素電極１０とｎＭＯＳトラン
ジスタＴｒijとの間の配線層（又は信号線Ｓi とＴｒij
との間の配線層）が切れる場合がある（以下、パターン
欠陥Ｂという）。また、他の故障モードとしては、同図
に符号Ｃで示すように、ｎＭＯＳトランジスタＴｒij自
体に異常があり、チャネルが短絡したまま或いは開放さ
れたままになる場合がある（以下、トランジスタ欠陥と
いう）。
おく。図５は、画素電極１０が形成された駆動基板４上
の様子を模式的に示す図であり、図２のＡ部を繰り返し
配列させたものである。液晶パネル２の製造過程で、ゴ
ミやマスクパターン欠陥等により欠陥画素が発生するこ
とがある。この故障モードの一つに、例えば図５におい
て符号Ｂで示すように、画素電極１０とｎＭＯＳトラン
ジスタＴｒijとの間の配線層（又は信号線Ｓi とＴｒij
との間の配線層）が切れる場合がある（以下、パターン
欠陥Ｂという）。また、他の故障モードとしては、同図
に符号Ｃで示すように、ｎＭＯＳトランジスタＴｒij自
体に異常があり、チャネルが短絡したまま或いは開放さ
れたままになる場合がある（以下、トランジスタ欠陥と
いう）。
【００２５】故障モードがパターン断線やトランジスタ
のチャネル開放等の場合、周辺画素に略等しい所定電圧
が印加されているのにそこだけ電圧がかからずに光透過
率が高く明るい欠陥画素を、特に輝点欠陥画素と称す
る。また、故障モードがチャネル短絡等の場合、周辺画
素には電圧が印加されていないのにそこだけ電圧がかか
ってしまい光透過率が低く暗い欠陥画素を、特に滅点欠
陥画素と称する。
のチャネル開放等の場合、周辺画素に略等しい所定電圧
が印加されているのにそこだけ電圧がかからずに光透過
率が高く明るい欠陥画素を、特に輝点欠陥画素と称す
る。また、故障モードがチャネル短絡等の場合、周辺画
素には電圧が印加されていないのにそこだけ電圧がかか
ってしまい光透過率が低く暗い欠陥画素を、特に滅点欠
陥画素と称する。
【００２６】このうち、周囲が黒表示しているなかでの
輝点欠陥画素のほうが、白表示しているなかでの滅点欠
陥画素よりも目立つことから、以下では、輝点欠陥画素
の場合を例に本発明を説明する。図６は、本発明の欠陥
画素補正装置の概略構成図である。この欠陥画素補正装
置３０は、レーザー光を発生させるレーザーヘッド３
２，レーザー光のビームを絞り、また液晶パネル２を観
察するための顕微鏡３４，顕微鏡３４の映像を電気信号
に変換するカメラ３６，液晶パネル２を支持し位置合わ
せするｘｙステージ３８，バックライト光源４０，画素
の光透過率を測定する画像処理装置４２，光透過率をも
とにレーザー・ヘッド３２等を制御するコントローラ４
４から構成されている。
輝点欠陥画素のほうが、白表示しているなかでの滅点欠
陥画素よりも目立つことから、以下では、輝点欠陥画素
の場合を例に本発明を説明する。図６は、本発明の欠陥
画素補正装置の概略構成図である。この欠陥画素補正装
置３０は、レーザー光を発生させるレーザーヘッド３
２，レーザー光のビームを絞り、また液晶パネル２を観
察するための顕微鏡３４，顕微鏡３４の映像を電気信号
に変換するカメラ３６，液晶パネル２を支持し位置合わ
せするｘｙステージ３８，バックライト光源４０，画素
の光透過率を測定する画像処理装置４２，光透過率をも
とにレーザー・ヘッド３２等を制御するコントローラ４
４から構成されている。
【００２７】つぎに、欠陥補正の具体的な手順を、図７
のフローチャートに沿って説明する。まず、欠陥補正対
象としての液晶パネル２をｘｙステージ３８に載せて、
液晶パネル２の欠陥画素のアドレスをコントローラ４４
に入力する（ＳＴ１）。このアドレス入力は、手入力で
もよく、またコントローラ４４がアドレスを不図示の検
査装置等から自動的に取り込むようにしてもよい。
のフローチャートに沿って説明する。まず、欠陥補正対
象としての液晶パネル２をｘｙステージ３８に載せて、
液晶パネル２の欠陥画素のアドレスをコントローラ４４
に入力する（ＳＴ１）。このアドレス入力は、手入力で
もよく、またコントローラ４４がアドレスを不図示の検
査装置等から自動的に取り込むようにしてもよい。
【００２８】入力した欠陥画素のアドレスに合わせて、
コントローラ４４はｘｙステージ３８を制御し、欠陥画
素をカメラ３６の視野内に移動させる（ＳＴ２）。そし
て、コントローラ４４の指示でバックライト光源４０を
点灯し、カメラ３６を介して透過光量を電気信号に変換
し、この電気信号が示す透過光量をもとに画像処理装置
４２で欠陥画素の光透過率を測定した後、測定結果をも
とにコントローラ４４で最適な照射条件を算出し設定す
る（ＳＴ３）。
コントローラ４４はｘｙステージ３８を制御し、欠陥画
素をカメラ３６の視野内に移動させる（ＳＴ２）。そし
て、コントローラ４４の指示でバックライト光源４０を
点灯し、カメラ３６を介して透過光量を電気信号に変換
し、この電気信号が示す透過光量をもとに画像処理装置
４２で欠陥画素の光透過率を測定した後、測定結果をも
とにコントローラ４４で最適な照射条件を算出し設定す
る（ＳＴ３）。
【００２９】この最適な照射条件は、欠陥画素の光透過
率をどの程度にするかにより異なる。この目標とする所
定の光透過率は、正常画素の変化幅内で如何なる値に設
定してもよいが、好ましくは、正常画素の黒色表示時と
白色表示時との中間値より黒色表示側に設定するとよ
い。なぜなら、先に述べたように、周囲が黒色表示して
いるなかで一画素のみ光透過率が高い輝点欠陥画素のほ
うが、その逆の滅点欠陥画素よりも目立つことから、欠
陥画素の光透過率を黒色側に補正しておくと、全体とし
て欠陥が目立ち難くなるからである。
率をどの程度にするかにより異なる。この目標とする所
定の光透過率は、正常画素の変化幅内で如何なる値に設
定してもよいが、好ましくは、正常画素の黒色表示時と
白色表示時との中間値より黒色表示側に設定するとよ
い。なぜなら、先に述べたように、周囲が黒色表示して
いるなかで一画素のみ光透過率が高い輝点欠陥画素のほ
うが、その逆の滅点欠陥画素よりも目立つことから、欠
陥画素の光透過率を黒色側に補正しておくと、全体とし
て欠陥が目立ち難くなるからである。
【００３０】設定した照射条件にしたがって、コントロ
ーラ４４がレーザーヘッド３２の出力を調整するととも
に、コントローラ４４が顕微鏡３４の光学系を制御して
レーザービームが液晶パネル２の配向膜１２又は１６で
所定のビーム径（又はエネルギー密度）になるように調
整した後、欠陥画素にレーザー光を照射する（ＳＴ
４）。このレーザー光の照射は、一度の照射で目標とす
る所定の光透過率を狙ってもよいが、本実施形態では欠
陥画素内で、微小ステップで照射位置をずらしながら複
数回行なっている。この場合、上記ＳＴ３でコントロー
ラ４４が設定する照射条件には、この微小ステップの変
位量，変位方向および変位回数が含まれる。また、この
時のコントローラ４４は、レーザーヘッド３２や顕微鏡
３４を制御するほかに、ｘｙステージ３８を微小ステッ
プで移動させる。
ーラ４４がレーザーヘッド３２の出力を調整するととも
に、コントローラ４４が顕微鏡３４の光学系を制御して
レーザービームが液晶パネル２の配向膜１２又は１６で
所定のビーム径（又はエネルギー密度）になるように調
整した後、欠陥画素にレーザー光を照射する（ＳＴ
４）。このレーザー光の照射は、一度の照射で目標とす
る所定の光透過率を狙ってもよいが、本実施形態では欠
陥画素内で、微小ステップで照射位置をずらしながら複
数回行なっている。この場合、上記ＳＴ３でコントロー
ラ４４が設定する照射条件には、この微小ステップの変
位量，変位方向および変位回数が含まれる。また、この
時のコントローラ４４は、レーザーヘッド３２や顕微鏡
３４を制御するほかに、ｘｙステージ３８を微小ステッ
プで移動させる。
【００３１】図８は、このレーザー光の照射により、配
向膜１２にダメージ部１２ａが導入され、これにより配
向膜１２の配向機能が低下して、配向方向が乱される様
子を示す。また、図９は、本発明者らが、実際に本発明
を用いて配向膜１２にダメージ部１２ａを導入したとき
の断面の様子を示す説明図である。図９により、この実
施例での照射条件下では、配向膜１２に穴が開いてその
周囲に配向膜１２がめくれ上がり、これに沿って液晶分
子が縦に並ぶ様子が伺える。この実施例に用いた画素の
一辺の長さが約５０μｍ程度であり、レーザー光照射に
よるダメージ部の外径は２μｍ程度なので、かなり細か
いステップで画素の光透過率を変えることができる。
向膜１２にダメージ部１２ａが導入され、これにより配
向膜１２の配向機能が低下して、配向方向が乱される様
子を示す。また、図９は、本発明者らが、実際に本発明
を用いて配向膜１２にダメージ部１２ａを導入したとき
の断面の様子を示す説明図である。図９により、この実
施例での照射条件下では、配向膜１２に穴が開いてその
周囲に配向膜１２がめくれ上がり、これに沿って液晶分
子が縦に並ぶ様子が伺える。この実施例に用いた画素の
一辺の長さが約５０μｍ程度であり、レーザー光照射に
よるダメージ部の外径は２μｍ程度なので、かなり細か
いステップで画素の光透過率を変えることができる。
【００３２】図７のＳＴ５では、レーザー光の照射後に
おいて欠陥画素の光透過率を再度測定して、次のＳＴ６
で目標とした光透過率が達成されているかを判定する。
図１０は、欠陥画素の故障モードがパターン欠陥による
断線である場合、レーザー光の照射前後で、光透過率の
変化の様子を示す透過率特性図である。この欠陥画素に
おける光透過率は、駆動電圧がかからないので一定値を
示す。この値を１００％としたときに、レーザー光照射
により、例えば１５％の目標値まで光透過率が低減され
る。
おいて欠陥画素の光透過率を再度測定して、次のＳＴ６
で目標とした光透過率が達成されているかを判定する。
図１０は、欠陥画素の故障モードがパターン欠陥による
断線である場合、レーザー光の照射前後で、光透過率の
変化の様子を示す透過率特性図である。この欠陥画素に
おける光透過率は、駆動電圧がかからないので一定値を
示す。この値を１００％としたときに、レーザー光照射
により、例えば１５％の目標値まで光透過率が低減され
る。
【００３３】図７のＳＴ６の判定で、目標とした光透過
率が達成されている場合は、当該欠陥補正が終了する。
これが達成されていない場合には、コントローラ４４が
照射条件を再度算出し（ＳＴ７）、フローをＳＴ４の前
に戻して、再度、レーザー光を照射する。目標とした光
透過率が達成されるまで、ＳＴ４〜ＳＴ７を繰り返す。
率が達成されている場合は、当該欠陥補正が終了する。
これが達成されていない場合には、コントローラ４４が
照射条件を再度算出し（ＳＴ７）、フローをＳＴ４の前
に戻して、再度、レーザー光を照射する。目標とした光
透過率が達成されるまで、ＳＴ４〜ＳＴ７を繰り返す。
【００３４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係わ
る欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置によれば、
配向膜にレーザー光を照射して配向機能を低下させるこ
とから、他の部位の光学的性質を変化させるよりも、容
易に光透過率等の補正ができる。
る欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置によれば、
配向膜にレーザー光を照射して配向機能を低下させるこ
とから、他の部位の光学的性質を変化させるよりも、容
易に光透過率等の補正ができる。
【００３５】また、この欠陥補正を偏光板を配置する前
に行なう、或いは光透過率をモニタしながら行なうと、
制御性よく欠陥画素を目立たなくすることができる。さ
らに、欠陥画素内で照射位置をずらしながら複数回、レ
ーザー光を照射すると、レーザー照射の安定性がよく一
回の照射エネルギーも小さくて済むことから他への影響
（例えば、光学特性劣化等）が少なく、制御性がより向
上する。以上のように、本発明の方法では制御性がよく
できるので、目標とする光透過率の設定も容易であり、
これを黒表示側の最適な値に設定して欠陥画素が目立ち
難くすることもできる。
に行なう、或いは光透過率をモニタしながら行なうと、
制御性よく欠陥画素を目立たなくすることができる。さ
らに、欠陥画素内で照射位置をずらしながら複数回、レ
ーザー光を照射すると、レーザー照射の安定性がよく一
回の照射エネルギーも小さくて済むことから他への影響
（例えば、光学特性劣化等）が少なく、制御性がより向
上する。以上のように、本発明の方法では制御性がよく
できるので、目標とする光透過率の設定も容易であり、
これを黒表示側の最適な値に設定して欠陥画素が目立ち
難くすることもできる。
【００３６】以上より、欠陥画素にレーザー光を照射し
て制御性よく光透過率等を補正し、欠陥画素を目立たな
くする液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素
補正装置を提供することができる。これにより、液晶表
示装置の歩留り向上、ひいては低価格化に、本発明が大
きく貢献する。
て制御性よく光透過率等を補正し、欠陥画素を目立たな
くする液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素
補正装置を提供することができる。これにより、液晶表
示装置の歩留り向上、ひいては低価格化に、本発明が大
きく貢献する。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる液晶表示装
置の概略構成を示す一画素部分の構造図である。
置の概略構成を示す一画素部分の構造図である。
【図２】図２は、同液晶表示装置の等価回路図である。
【図３】図３は、同液晶表示装置の電極間に対し、十分
に高い電圧を印加した場合を示す液晶表示装置の構造図
である。
に高い電圧を印加した場合を示す液晶表示装置の構造図
である。
【図４】図４は、駆動電圧の増加にともない光透過率が
減衰する様子を示す透過率特性図である。
減衰する様子を示す透過率特性図である。
【図５】図５は、欠陥画素の故障モードを示すために、
画素電極が形成された駆動基板上の様子を模式的に示す
図である。
画素電極が形成された駆動基板上の様子を模式的に示す
図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係わる欠陥画素補
正装置の概略構成図である。
正装置の概略構成図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係わる欠陥画素補
正方法の手順を示すフローチャートである。
正方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、レーザー光の照射により配向膜にダメ
ージ部が導入された様子を示す液晶表示装置の構造図で
ある。
ージ部が導入された様子を示す液晶表示装置の構造図で
ある。
【図９】図９は、本発明者らが、実際に本発明を用いて
配向膜にダメージ部を導入させたときの断面の様子を示
す説明図である。
配向膜にダメージ部を導入させたときの断面の様子を示
す説明図である。
【図１０】図１０は、欠陥画素の故障モードがパターン
欠陥等による断線である場合、レーザー光の照射前後で
光透過率の変化の様子を示す透過率特性図である。
欠陥等による断線である場合、レーザー光の照射前後で
光透過率の変化の様子を示す透過率特性図である。
２…液晶パネル（液晶表示装置）、４…駆動基板（基
板）、６…対向基板（基板）、８…液晶層、１０…画素
電極、１２，１６…配向膜、１２ａ…ダメージ部、１４
…共通電極、１８，２０…偏光板、３０…欠陥画素補正
装置、３２…レーザーヘッド（レーザー光照射手段）、
３４…顕微鏡、３６…カメラ（受光手段）、３８…ｘｙ
ステージ（変位手段）、４０…バックライト光源（光
源）、４２…画像処理装置（測定手段）、４４…コント
ローラ（制御手段）、Ｃ11等…キャパシタ、Ｐ11等…画
素、ＴＲ11等…薄膜トランジスタ，ｎＭＯＳトランジス
タ、Ｇ1 〜Ｇｍ…ゲート線、Ｓ1 〜Ｓｎ…信号線、Ｖco
m …共通電位。
板）、６…対向基板（基板）、８…液晶層、１０…画素
電極、１２，１６…配向膜、１２ａ…ダメージ部、１４
…共通電極、１８，２０…偏光板、３０…欠陥画素補正
装置、３２…レーザーヘッド（レーザー光照射手段）、
３４…顕微鏡、３６…カメラ（受光手段）、３８…ｘｙ
ステージ（変位手段）、４０…バックライト光源（光
源）、４２…画像処理装置（測定手段）、４４…コント
ローラ（制御手段）、Ｃ11等…キャパシタ、Ｐ11等…画
素、ＴＲ11等…薄膜トランジスタ，ｎＭＯＳトランジス
タ、Ｇ1 〜Ｇｍ…ゲート線、Ｓ1 〜Ｓｎ…信号線、Ｖco
m …共通電位。
Claims (8)
- 【請求項１】 液晶分子の配向方向を揃える配向膜を有
する液晶表示装置の欠陥画素補正方法であって、 前記配向膜に対し、その欠陥画素部分にレーザー光を照
射して配向機能を低下させ、欠陥画素の所定入射光量に
対する出射光量を補正する液晶表示装置の欠陥画素補正
方法。 - 【請求項２】 前記液晶表示装置は、前記配向膜が一方
面側に形成され、所定方向の光のみ透過させる偏光板が
他方面側に配置された２枚の基板を有し、 前記レーザー光の照射は、配向膜が形成された一方面側
を互いに向かい合わせて前記２枚の基板を対向させ、そ
の間隙に液晶を封入した後で、各基板の他方面側に前記
偏光板を配置する前に行なう請求項１に記載の液晶表示
装置の欠陥画素補正方法。 - 【請求項３】 前記レーザー光の照射に先立って、 前記欠陥画素の光透過率を予め測定し、 この測定結果にもとづいて、所定の光透過率が得られる
ようにレーザー光の照射条件を設定する請求項１に記載
の液晶表示装置の欠陥画素補正方法。 - 【請求項４】 前記レーザー光の照射後、再度、前記欠
陥画素の光透過率を測定し、 レーザー光照射と再度の光透過率の測定とを、所定の光
透過率が得られるまで繰り返し行なう請求項３に記載の
液晶表示装置の欠陥画素補正方法。 - 【請求項５】 前記レーザー光の照射に際しては、これ
に先立つ前記光透過率測定の結果にもとづいて、前記欠
陥画素内で位置をずらしながら複数回、レーザー光を照
射する請求項３に記載の液晶表示装置の欠陥画素補正方
法。 - 【請求項６】 前記所定の光透過率は、正常な画素の黒
色表示時の光透過率と白色表示時の光透過率のとの中間
値より、黒色表示側に設定される請求項３に記載の液晶
表示装置の欠陥画素補正方法。 - 【請求項７】 液晶分子の配向方向を揃える配向膜を有
する液晶表示装置に対し、その欠陥画素に光を当てる光
源と、 光源からの光を受けた欠陥画素からの出射光を受光する
受光手段と、 受光手段の受光量にもとづいて、欠陥画素の所定入射光
量に対する出射光量を測定する測定手段と、 欠陥画素から所定の前記出射光量の光が出力されるよう
にレーザーの照射条件を設定する制御手段と、 前記照射条件にもとづいて、欠陥画素の配向膜にレーザ
ー光を照射して配向機能を低下させるレーザー照射手段
と、 を有する液晶表示装置の欠陥画素補正装置。 - 【請求項８】 前記欠陥画素内で、レーザー光の照射位
置を所定量ずらす変位手段を更に有し、 前記照射条件には、当該変位手段によるレーザー光の照
射位置の変位量，変位方向および変位回数が含まれる請
求項７に記載の液晶表示装置の欠陥画素補正装置。
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| JP8221201A JPH1062734A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置 |
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| JP8221201A JPH1062734A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 液晶表示装置の欠陥画素補正方法および欠陥画素補正装置 |
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