(57)【要約】本発明の液晶表示装置１０は、一対のガラス基板３１，４１の間に液晶層５０を設けてなる液晶パネル１１と、当該液晶パネル１１に照明光を供給する照明装置１２と、を含む液晶表示装置であって、前記一対のガラス基板３１，４１のうち前記照明装置１２とは反対側に配されるガラス基板４１には、黒点不良の生成位置と平面視重なる位置に、当該ガラス基板４１の液晶層５０とは反対側の面に凹みを有する凹レンズ６０が形成され、当該凹レンズ６０の少なくとも一部には、前記ガラス基板４１と同等以上の光屈折率を有する透光性材料７０が塗布されていることを特徴とする。
2009019913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のガラス基板の間に液晶層を設けてなる液晶パネルと、当該液晶パネルに照明光を供給する照明装置と、を含む液晶表示装置であって、
前記一対のガラス基板のうち前記照明装置とは反対側に配されるガラス基板には、黒点不良の生成位置と平面視重なる位置に、当該ガラス基板の液晶層とは反対側の面に凹みを有する凹レンズが形成され、
当該凹レンズの少なくとも一部には、前記ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料が塗布されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記凹レンズの裾部は、凸曲面に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対のガラス基板のうち、一方のガラス基板には複数色の着色部が規則的に配列してなるカラーフィルタが設けられており、
前記凹レンズは、前記着色部の同色配列方向に沿って凹面を有することを特徴とする請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記透光性材料は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第３項のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一対のガラス基板の間に液晶層を設けてなる液晶パネルと、当該液晶パネルに照明光を供給する照明装置と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、
黒点不良が発生した場合に、その黒点不良を修正する黒点不良修正工程を含み、
前記黒点不良修正工程は、
前記一対のガラス基板のうち前記照明装置とは反対側に配するガラス基板において、前記黒点不良の表示位置を特定する工程と、
特定した前記ガラス基板の前記表示位置に、フェムト秒オーダー以下のパルス幅のレーザーを照射して、当該ガラス基板の液晶層とは反対側の面に凹みを有する凹レンズを形成する凹レンズ形成工程と、
前記凹レンズの少なくとも一部に、前記ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料を塗布する透光性材料塗布工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記凹レンズ形成工程において、前記凹レンズを形成後、その表面を酸処理することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記凹レンズ形成工程において、前記凹レンズの裾部を凸曲面に形成することを特徴とする請求の範囲第５項又は請求の範囲第６項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対のガラス基板のうち、一方のガラス基板に複数色の着色部が規則的に配列してなるカラーフィルタを形成する工程をさらに含み、
前記凹レンズ形成工程において、前記着色部の同色配列方向に沿って凹面を有する凹レンズを形成することを特徴とする請求の範囲第５項ないし請求の範囲第７項のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記透光性材料塗布工程において、前記透光性材料としてエポキシ樹脂を塗布することを特徴とする請求の範囲第５項ないし請求の範囲第８項のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の製造方法として以下のようなものがある。例えば、一対のガラス基板のうち一方のガラス基板にスイッチング素子（例えばＴＦＴ）や画素電極などを設け、他方のガラス基板に対向電極などを設けた後、両ガラス基板を、スペーサを介して貼り合わせる。次に、両ガラス基板の間に液晶を注入して液晶層を形成し、その後両ガラス基板の表面に偏光板をそれぞれ貼り付けて液晶パネルを得る。そして、この液晶パネルに、例えば複数の冷陰極管を光源として備える照明装置を備え付けるという方法である。【０００３】
上記のような液晶表示装置の製造過程では、例えば、液晶層を形成した後で、表示不良の有無を検査する場合がある。このような検査工程において、例えば液晶層内に異物が混入している場合、光が液晶層内に含まれた異物に当たって乱反射することで、黒表示をしているにも拘らず明るく見える輝点欠陥として検出されることがある。当該輝点欠陥は、非常に目立つため表示品質を著しく低下させ、製造の歩留まりを悪化させることとなる。【０００４】
上記のような輝点欠陥を修正する方法として、例えば特許文献１には、輝点欠陥が発生している絵素を照射する照明光の照射経路上に位置する入射側の透明基板の表面付近に底面が光散乱用粗面とされる凹陥加工部を形成する方法が開示されている。
特許文献１の発明によれば、照明光が入射側の透明基板に形成された凹陥加工部により散乱されることで、輝点絵素が周囲の正常絵素に対して目立たないものとされる。【０００５】
さらに、輝点欠陥を視認不能とする修正方法として、輝点欠陥の発生部において、常に黒表示を行う黒点に変換する黒点化により修正する手段も採用されている（例えば特許文献２参照）。このような表示面における黒点化は、輝点よりも認識し難いため、表示品質の著しい低下には繋がらず、製造の歩留まりを向上させることができる。
【特許文献１】特開平６−３１３８８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８９３６０公報
【０００６】
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記した黒点化は、輝点欠陥に比べて目立ち難いものの、常に黒表示される表示不良であることに変わりはない。
さらに、例えば、液晶層に混入した異物が、一方のガラス基板に備わる画素電極と他方のガラス電極に備わる対向電極とに跨る状態にあると、画素電極と対向電極との間でリークが生じ、黒点欠陥となる場合がある。
このような、黒点及び黒点欠陥等（総じて黒点不良と称する）においても、その大きさが視認可能な程度に大きい場合やその数が多数に及ぶときには、やはり表示品質を低下させ、製造の歩留まりを悪化させる原因となっていた。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであって、黒点不良が視認し難いものとされ、高い表示品質を示す液晶表示装置を提供することを目的としている。さらに、液晶表示装置に生じた黒点不良を好適に修正可能な工程を含む液晶表示装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、一対のガラス基板の間に液晶層を設けてなる液晶パネルと、当該液晶パネルに照明光を供給する照明装置と、を含む液晶表示装置であって、前記一対のガラス基板のうち前記照明装置とは反対側に配されるガラス基板には、黒点不良の生成位置と平面視重なる位置に、当該ガラス基板の液晶層とは反対側の面に凹みを有する凹レンズが形成され、当該凹レンズの少なくとも一部には、前記ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料が塗布されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、照明装置とは反対側に配されるガラス基板において、液晶層とは反対側（すなわち表示面側）に凹みを有する凹レンズが形成されることで、液晶層を透過してこの凹レンズに入射した光は集光されて表示面側へ出射されることとなる。したがって、この凹レンズが黒点不良の生成位置と平面視重なる位置に形成されている本発明では、黒点不良がその中央部に集束されて微細表示化されることとなる。その結果、表示面において黒点不良が視認し難いものとなるため、高い表示品質を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００１０】
さらに、凹レンズの少なくとも一部に、ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料が塗布された構成とされている。
このように、透光性材料を凹レンズに塗布することにより、凹レンズの表面粗さに起因する光散乱を抑止することができる。さらに、高い光屈折率を有する材料を塗布することにより凹レンズの光屈折率を高めることができる。その結果、凹レンズによる集光能を一層高めることができるため、表示面において黒点不良がさらに視認し難いものとすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置において、前記凹レンズの裾部は、凸曲面に形成されているものとすることができる。
この場合、凸曲面とされた裾部においては、入射光が全反射されるため、集光能を有しないこととなる。その結果、黒点不良の周囲に表示される通常の表示が凹レンズに取り込まれることを抑止することができ、黒点不良のみを視認し難くすることが可能となる。
【００１２】
また、前記一対のガラス基板のうち、一方のガラス基板には複数色の着色部が規則的に配列してなるカラーフィルタが設けられており、前記凹レンズは、前記着色部の同色配列方向に沿って凹面を有するものとすることができる。
この場合、凹レンズは着色部の同色配列方向にのみ集光能を有することとなる。つまり、当該凹レンズは着色部の同色配列方向とは異なる方向（すなわち異色配列方向）については集光しないため、異なる色が混色した状態で表示されることを抑止することができる。
【００１３】
また、前記透光性材料は、エポキシ樹脂とすることができる。
エポキシ樹脂は接着性、化学的安定性に優れるとともに、光屈折率も１．５５以上と、透光性材料としては比較的高い値を示すため、凹レンズに塗布する透光性材料として好適である。
【００１４】
次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、一対のガラス基板の間に液晶層を設けてなる液晶パネルと、当該液晶パネルに照明光を供給する照明装置と、を含む液晶表示装置の製造方法であって、黒点不良が発生した場合に、その黒点不良を修正する黒点不良修正工程を含み、前記黒点不良修正工程は、前記一対のガラス基板のうち前記照明装置とは反対側に配するガラス基板において、前記黒点不良の表示位置を特定する工程と、特定した前記ガラス基板の前記表示位置に、フェムト秒オーダー以下のパルス幅のレーザーを照射して、当該ガラス基板の液晶層とは反対側の面に凹みを有する凹レンズを形成する凹レンズ形成工程と、前記凹レンズの少なくとも一部に、前記ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料を塗布する透光性材料塗布工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
このような製造方法によれば、輝点欠陥の黒点化ないし黒点欠陥等による黒点不良が発生した場合にこれを修正すべく、この黒点不良の表示位置に、ガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料が塗布された凹レンズが形成された液晶表示装置を提供することが可能となる。このような液晶表示装置によれば、照射装置側と反対側に配するガラス基板に設けられた凹レンズにより、黒点不良がその中央部に集束されて微細表示化されるため、表示面において黒点不良が視認し難いものとすることが可能となる。
【００１６】
さらに、上記した凹レンズは、フェムト秒オーダー以下のパルス幅のレーザー照射により形成するものとしている。ガラス基板にエネルギーピークの大きいレーザーを照射することにより、ガラス構造の光子振動のエネルギーを熱蓄積・熱拡散させることで局所溶融を誘起することができ、任意の微細加工を行うことができる。
ところで、ピコ秒以上のパルス幅を有するレーザーであっても、ガラス加工は可能であるものの、平均的なエネルギー強度が大きすぎるため、レーザー照射点の周辺部位に熱が伝播してしまい、液晶を変質させてしまうおそれがある。一方、フェムト秒オーダー以下のレーザーを用いると、レーザーによる熱が照射点周囲に伝導するより速く照射部分にエネルギーが吸収されるため、レーザー照射点の周辺部位が熱的・化学的な損傷を受けることなく、高精度で高品質な加工が可能となる。
【００１７】
このように、本発明の液晶表示装置の製造方法は、フェムト秒オーダー以下のレーザーを照射することにより、照射装置とは反対側に配するガラス基板において、黒点不良の表示位置に、凹レンズを形成するものとした。これにより、液晶層に熱的ダメージを与えることなく、黒点不良を微細表示化して視認し難いものとする修正を行うことが可能となった。
さらに、当該凹レンズの表面にガラス基板と同等以上の光屈折率を有する透光性材料を塗布することにより、レーザー加工による凹レンズの表面粗さに起因する光散乱を抑止することができるとともに、凹レンズの光屈折率を高めることができる。その結果、凹レンズによる集光能を一層高めることができるため、表示面において黒点不良がさらに視認し難いものとすることが可能となる。
【００１８】
また、前記凹レンズ形成工程において、前記凹レンズを形成後、その表面を酸処理するものとすることができる。
このように、凹レンズの表面を酸処理することによりその表面が滑らかになり、入射光の散乱を抑止することができるため、より一層高い集光効果を奏する凹レンズを得ることができる。
【００１９】
また、前記凹レンズ形成工程において、前記凹レンズの裾部を凸曲面に形成するものとすることができる。
このように、凹レンズの裾部を凸曲面に形成することにより、当該裾部においては入射光が全反射されるため、集光能を有しないこととなる。その結果、黒点不良の周囲の正常な表示が凹レンズに取り込まれることを抑止することができ、黒点不良のみを視認し難いものに修正することが可能となる。
【００２０】
また、前記一対のガラス基板のうち、一方のガラス基板に複数色の着色部が規則的に配列してなるカラーフィルタを形成する工程をさらに含み、前記凹レンズ形成工程において、前記着色部の同色配列方向に沿って凹面を有する凹レンズを形成するものとすることができる。
このような凹レンズを形成することにより、当該凹レンズは着色部の同色配列方向にのみ集光能を有することとなる。つまり、この凹レンズによると、着色部の同色配列方向とは異なる方向（すなわち異色配列方向）については集光しないため、異なる色が混色した状態で表示されることを抑止することができる。
【００２１】
また、前記透光性材料塗布工程において、前記透光性材料としてエポキシ樹脂を塗布するものとすることができる。
エポキシ樹脂は接着性、化学的安定性に優れるとともに、光屈折率も１．５５以上と、透光性材料としては比較的高い値を示すため、凹レンズに塗布する透光性材料として好適である。
【００２２】
（発明の効果）
本発明によると、黒点不良が視認し難いものとされ、高い表示品質を示す液晶表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】図１の液晶表示装置のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１の液晶表示装置が備える液晶パネルの要部第１方向断面図。
【図４】液晶パネルが備えるカラーフィルタの構成を示す要部平面図。
【図５】図１の液晶表示装置が備える液晶パネルの要部第２方向断面図。
【図６】液晶パネルが備える凹レンズの概略構成を示す断面図。
【図７】液晶パネルが備える凹レンズの概略構成を示す斜視図。
【図８】本実施形態に係る液晶表示装置が奏する作用効果を示す説明図。
【図９】検査対象液晶パネルの点灯検査工程の態様を示す説明図。
【図１０】黒点不良修正装置の概略構成を示す側面図。
【図１１】液晶表示装置の一変形例の概略構成を示す要部断面図。
【図１２】凹レンズの一変形例を示す斜視図。
【図１３】凹レンズの一変形例を示す斜視図。
【図１４】凹レンズの一変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１０...液晶表示装置、１１...液晶パネル、１２...バックライト装置（照明装置）、３１，４１...ガラス基板、４２...カラーフィルタ、４６...着色部、５０...液晶層、６０...凹レンズ、６０ｂ...裾部、７０...エポキシ樹脂（透光性材料）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の一実施形態を図１ないし図１０によって説明する。
図１は本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す斜視図、図２は図１の液晶表示装置のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の液晶表示装置が備える液晶パネルの要部第１方向断面図、図４は液晶パネルが備えるカラーフィルタの要部平面図、図５は図１の液晶表示装置が備える液晶パネルの要部第２方向断面図、図６は液晶パネルが備える凹レンズの概略構成を示す断面図、図７は同じく凹レンズの概略構成を示す斜視図、図８は本実施形態に係る液晶表示装置が奏する作用効果を示す説明図、図９は検査対象液晶パネルの点灯検査工程の態様を示す説明図、図１０は黒点不良修正装置の概略構成を示す側面図である。【００２６】
まず、本実施形態に係る液晶表示装置１０の全体構成について説明する。液晶表示装置１０は、図１及び図２に示すように、矩形をなす液晶パネル１１と、外部光源であるバックライト装置（照明装置）１２とを備え、これらがベゼル１３などにより一体的に保持されるようになっている。バックライト装置１２は、所謂直下型のバックライト装置であって、後述する液晶パネル１１のパネル面（表示面）の背面直下に、当該パネル面に沿って光源（ここでは高圧放電管として冷陰極管１７を用いている）を複数具備した構成となっている。【００２７】
バックライト装置１２は、上面側が開口した略箱型をなすバックライトシャーシ（シャーシ）１４と、バックライトシャーシ１４の開口部を覆うようにして取り付けられる複数の光学部材１５（図示下側から順に拡散板、拡散シート、レンズシート、反射型偏光板）と、これら光学部材１５をバックライトシャーシ１４に保持するためのフレーム１６とを備える。さらに、バックライトシャーシ１４内には、冷陰極管１７と、冷陰極管１７の両端部を保持するためのゴム製のホルダ１８と、冷陰極管１７群及びホルダ１８群を一括して覆うランプホルダ１９と、冷陰極管１７をバックライトシャーシ１４に取り付けるためのランプクリップ２０とが配設されている。なお、当該バックライト装置１２においては、冷陰極管１７よりも光学部材１５側が光出射側となっている。【００２８】
冷陰極管１７は、細長い管状をなしており、その長さ方向（軸線方向）をバックライトシャーシ１４の長辺方向に一致させた状態で、バックライトシャーシ１４内に多数本（図１では１８本）収容されている。一方、冷陰極管１７をバックライトシャーシ１４に対して組み付けるためのランプクリップ２０は、クリップ状の光源保持部材として機能し、合成樹脂製（例えばポリカーボネート製）とされている。【００２９】
さらに、バックライトシャーシ１４の内面側（光源側）には光反射シート１４ａにより光反射面が形成されている。このような光反射シート１４ａを含むバックライトシャーシ１４により、冷陰極管１７から出射された光を拡散板等の光学部材１５側に反射させることが可能となっている。光反射シート１４ａは、例えば光反射性を備えた樹脂シート等により構成することができる。【００３０】
次に液晶パネル１１について説明する。液晶パネル１１は、図３に示すように、一対の基板３０，４０が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わされるとともに、両基板３０，４０間に液晶が封入された構成とされ、当該液晶により液晶層５０が形成されている。【００３１】
基板３０は素子基板であって、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の液晶層５０側に形成された半導体素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３２と、当該ＴＦＴ３２に対して電気的に接続された画素電極３３と、これらＴＦＴ３２及び画素電極３３の液晶層５０側に形成された配向膜３４とを備えている。また、ガラス基板３１の液晶層５０側とは反対側には偏光板３５が配設されている。なお、一対の基板３０，４０のうち、当該基板３０（ガラス基板３１）がバックライト装置１２側に配されている。【００３２】
一方、基板４０は対向基板であって、ガラス基板４１と、このガラス基板４１の液晶層５０側に形成されたカラーフィルタ４２と、当該カラーフィルタ４２の液晶層５０側に形成された対向電極４３と、当該対向電極４３の液晶層５０側に形成された配向膜４４とを備えている。また、ガラス基板４１の液晶層５０側とは反対側には偏光板４５が配設されている。
なお、上述のカラーフィルタ４２は、図４に示すように、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部４６が黒色層４７を介して所定配列（本実施形態ではストライプ配列）で配置された構成とされている。【００３３】
さらに、本実施形態では、図３（図４におけるＢ−Ｂ線方向に相当）に示すように、液晶層５０中に異物Ｘが混入した場合に、この異物Ｘによる欠陥を視認され難くする手段が設けられている。具体的には、基板４０のガラス基板４１において、この異物Ｘのガラス基板４１に対する投影と平面視で重なる位置に、当該ガラス基板４１の液晶層５０とは反対側の面に凹みを有する凹レンズ６０が形成されている。
なお、異物Ｘは、基板３０の画素電極３３から、基板４０の対向電極４３に跨る態様にて混入しており、この場合、画素電極３３と対向電極４３との間でリークが生じるため、当該異物Ｘが混入した位置における表示は常に黒点表示されることとなる。【００３４】
凹レンズ６０は、カラーフィルタ４２の同色の着色部４６が配列する方向（図４におけるＢ−Ｂ線方向）の断面形状が、図３に示すように、黒色層４７を介して隣り合う２つのＧの着色部４６を覆う略Ｖ字型をなしている。一方、当該凹レンズ６０は、カラーフィルタ４２の異色の着色部４６が配列する方向（図４におけるＣ−Ｃ線方向）の断面形状が、図５に示すように、黒色層４７を介して配列するＲ，Ｇ，Ｂの３つの着色部４６を覆う矩形状をなしている。つまり、凹レンズ６０は、着色部４６の同色配列方向に沿ってのみ凹面のレンズ形状を有する構成とされている。【００３５】
また、上述した凹レンズ６０の略Ｖ字型のレンズ面は、図６及び図７に示すように、平面状に形成された中央部６０ａと、レンズ面に対して凸曲面状に形成された裾部６０ｂとから構成されている。そのため、当該凹レンズ６０に光が入射した場合、凹レンズ６０の中央部６０ａにおいては、レンズ面による凹レンズ６０の中央側への集光作用を奏するのに対し、裾部６０ｂにおいては当該集光作用を奏さないものとされている。【００３６】
さらに、凹レンズ６０の表面のうち液晶層５０側には、透光性を有するエポキシ樹脂７０が塗布されており、当該エポキシ樹脂７０と偏光板４５との間には空隙部７１が介在している（図３及び図５参照）。このエポキシ樹脂７０、空隙部７１及びガラス基板４１の光の屈折率は、それぞれ１．６０、１．００、１．５０であり、エポキシ樹脂７０の値はガラス基板４１の値に比べて大きいものとなっている。【００３７】
このような本実施形態の液晶表示装置１０によると、ガラス基板４１において、液晶層５０とは反対側に凹みを有する凹レンズ６０が形成されることにより、液晶層５０を透過してこの凹レンズ６０に入射した光は集光されて表示面側に出射されることとなる。この凹レンズ６０が異物Ｘに起因する黒点の生成位置と平面視重なる位置に形成されているため、当該凹レンズ６０の集光作用により黒点表示が微細表示化され、表示面において黒点表示が視認し難いものとなる。【００３８】
このような集光作用による黒点表示の微細表示化について、図８を用いて説明する。なお、図８において、実践矢印は黒点表示となり得る光の進路を示し、一点鎖線矢印は通常の表示となる光の進路を示している。黒点表示となり得る光は、凹レンズ６０のうち平面状の中央部６０ａに入射して、レンズ面により凹レンズ６０の中央側へ屈折する。次に、当該入射光は、凹レンズ６０に塗布されたエポキシ樹脂７０層を透過し、エポキシ樹脂７０と空隙部７１との境界に到達する。この境界において、エポキシ樹脂７０に比べて空隙部７１（すなわち空気層）の光屈折率が小さいため、入射光はさらに凹レンズ６０の中央側へ屈折する。そして、当該屈折光は、ガラス基板４１の表面に設置された偏光板４５を通して表示面側に出射される。
このようにして、黒点表示となり得る光は凹レンズ６０の中央側に集光されるため、黒点表示は微細に表示されることとなる。その結果、表示面において黒点表示が視認し難いものとなり、高い表示品質を示す液晶表示装置を提供することができる。【００３９】
さらに、凹レンズ６０の表面にはガラス基板４１に比べて高い光屈折率を有する透光性のエポキシ樹脂７０が塗布されている。
これにより、凹レンズ６０の表面粗さに起因する光散乱を抑止することができるとともに、ガラス基板４１の表面が露出している場合に比べて、高い光屈折率を有する凹レンズ６０とされている。その結果、凹レンズ６０はより一層高い集光作用を奏することとなり、表示面において黒点表示をさらに視認し難いものとすることが可能となる。【００４０】
また、本実施形態では、凹レンズ６０の裾部６０ｂは、レンズ面に対して凸曲面に形成されている。
上述の黒点の周囲に表示される通常の表示となる光は、図８において一点鎖線矢印で示すように、凹レンズ６０の裾部６０ｂに入射することとなる。この場合、当該裾部６０ｂは、レンズ面に対して凸曲面をなしているため、通常の表示となる入射光は凹レンズ６０の中央側へ屈折せず全反射されることとなる。その結果、凹レンズ６０に通常の表示となる光が取り込まれることを抑止することができ、黒点表示のみを視認し難くすることが可能となる。【００４１】
また、本実施形態では、凹レンズ６０は、カラーフィルタ４２を構成する着色部４６の同色配列方向に沿って凹面を有するものとされている。
この場合、凹レンズ６０は着色部４６の同色配列方向には集光作用を奏する一方、着色部４６の異色配列方向については集光作用を奏さないこととなる。これにより、異なる色が混色した状態で表示されることを抑止することができる。【００４２】
また、本実施形態では、透光性材料としてエポキシ樹脂７０を選択している。
エポキシ樹脂７０は接着性、化学的安定性に優れるとともに、光屈折率も１．５５以上と、透光性材料としては比較的高い値を示すため、凹レンズ６０に塗布する透光性材料として好適である。【００４３】
次に、液晶表示装置１０の製造方法について説明する。
ここでは、主に修正工程を含む製造工程について説明するものとする。【００４４】
まず、ガラス基板３１を用意し、そのガラス基板３１上にＴＦＴ３２と画素電極３３を形成する。そして、これらＴＦＴ３２及び画素電極３３上に配向膜３４を形成して素子基板とする基板３０を作製する。
一方、上記のガラス基板３１とは別途にガラス基板４１を用意し、そのガラス基板４１上にカラーフィルタ４２を形成し、このカラーフィルタ４２上に対向電極４３を形成し、さらに対向電極４３上に配向膜４４を形成して対向基板とする基板４０を作製する。
なお、カラーフィルタ４２は、図４に示すように、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部４６を黒色層４７を介して所定配列で配置することにより形成するものとする。【００４５】
これら基板３０と基板４０とを所定の間隔を隔てて貼り合わせ、その隙間に液晶を封入することで液晶層５０を形成する。さらに、両基板３０，４０において、液晶層５０側とは反対側の面にそれぞれ偏光板３５，４５を配設して液晶パネル１１を作製する（図３参照）。なお、後述する液晶パネル１１とバックライト装置１２との組み付け工程において、両基板３０，４０のうち基板３０（ガラス基板３１）をバックライト装置１２側に配するものとする。【００４６】
上記製造過程のうち、液晶層５０を形成した後に、表示不良の有無を検査するための点灯検査を行う（以下、この場合の製造途中にある液晶パネルを検査対象液晶パネル１１ａという）。【００４７】
具体的には、図９に示すように、まず、検査対象液晶パネル１１ａの基板３０，４０を挟むようにして一対の検査用の偏光板８１を配置する。次に、検査用のバックライト８２を点灯させるとともに、ガラス基板３１に形成した各配線を検査用回路に接続して、それぞれに適宜に信号を供給することでＴＦＴ３２を駆動させる。こうして液晶層５０を構成する液晶の配向状態を制御することで得られる表示状態を、画像処理或いは検査員の目視などにより検査する。【００４８】
このとき、カラー表示させたにも拘らず、常に黒色に表示される黒点欠陥が検出される場合がある。このような黒点欠陥は、例えば、液晶層５０において、基板３０の画素電極３３と基板４０の対向電極４３とに跨った状態で異物Ｘが混入したことが原因で生ずる場合があり、このような黒点欠陥（以後、黒点不良とも称する）が検出された場合には、次に示す黒点不良修正工程にて当該黒点不良を修正する。
なお、液晶層５０内に異物Ｘが侵入する原因としては、異物Ｘが、液晶を注入する前の段階で基板３０，４０における液晶層５０側の面に付着している場合、また、液晶中に混入している場合などが考えられる。【００４９】
この黒点不良修正工程は、ガラス基板４１において黒点不良の表示位置を特定する工程と、特定したガラス基板４１の表示位置にフェムト秒オーダー以下のパルス幅のレーザーを照射して凹レンズ６０を形成する凹レンズ形成工程と、凹レンズ６０の少なくとも一部にガラス基板４１と同等以上の光屈折率を有するエポキシ樹脂７０を塗布する透光性材料塗布工程と、を含む。【００５０】
黒点不良修正工程では、図１０に示す黒点不良修正装置８０を使用して黒点不良を修正する。黒点不良修正装置８０は、修理対象となる検査対象液晶パネル１１ａを載置するためのステージ８３（図９では図示略）と、ステージ８３を挟むようにして配置される一対の検査用の偏光板８１と、検査用のバックライト８２と、ステージ８３に対して平行及び垂直に移動するＸＹＺ駆動部８４とから構成される。このうちＸＹＺ駆動部８４には、異物Ｘに起因する黒点表示及びその周辺を撮像するためのＣＣＤカメラ８５と、凹レンズ６０を形成するためのレーザーを照射するレーザー照射部８６と、凹レンズ６０の表面にエポキシ樹脂７０を塗布するためのディスペンサ８７とが所定の位置関係で設けられている。なお、ステージ８３は、検査用バックライト８２から出射される光を透過できるようにガラス製とされている。【００５１】
この黒点不良修正装置８０を使用して、まず、ガラス基板４１において黒点不良の表示位置を特定する。始めに、ステージ８３上の所定位置に修理対象となる検査対象液晶パネル１１ａを載置する。このとき、ガラス基板４１が上側となるようにセットする。次に、検査用バックライト８２を点灯させて検査対象液晶パネル１１ａを黒表示させる。この状態で、ＸＹＺ駆動部８４をステージ８３に対して平行に移動させつつＣＣＤカメラ８５により表示状態を撮像し、その撮像結果を画像処理して黒点不良の表示位置及び大きさの情報を得る。【００５２】
次に、特定した表示位置に凹レンズを形成する工程に移行する。当該工程では、ガラス基板４１に１０−１３秒オーダーのパルス幅を有するフェムト秒レーザーを照射することにより凹レンズ６０を形成する。具体的には、ＸＹＺ駆動部８４を移動させて、これに備わるレーザー照射部８６を、特定した黒点不良の表示位置の直上へ配置しレーザー照射を行う。なお、本実施形態においては、波長７８０ｎｍ、パルス幅１００ｆｓ、繰り返し周波数１ｋＨｚ、パルスエネルギー１ｍＪ、出力１Ｗの条件にてレーザー照射を行った。【００５３】
ガラス基板４１において、上記レーザーを集光した位置ではガラス構造の局所溶融を誘起することができ、任意の微細加工を行うことができる。このレーザーの集光点を連続的にガラス基板４１の内部で移動させることにより、集光点の軌跡に沿った連続領域として凹レンズ６０を形成することができる（図３参照）。さらに、本実施形態では、当該凹レンズ６０の形成後、その表面をフッ酸により酸処理するものとした。【００５４】
この凹レンズ６０は、カラーフィルタ４２の同色の着色部４６が配列する方向（図４におけるＢ−Ｂ線方向）には、図３に示すように、黒色層４７を介して隣り合う２つのＧの着色部４６を覆う態様の略Ｖ字型をなすものとして形成する。一方、カラーフィルタ４２の異色の着色部４６が配列する方向（図４におけるＣ−Ｃ線方向）には、図５に示すように、黒色層４７を介して配列するＲ，Ｇ，Ｂの３つの着色部４６を覆う態様の矩形状をなすものとして形成する。つまり、着色部４６の同色配列方向に沿ってのみ凹面のレンズ形状を有するものとして凹レンズ６０を形成するものとした。【００５５】
また、凹レンズ６０の略Ｖ字型のレンズ面を形成する際には、図６及び図７に示すように、平面状の中央部６０ａと、レンズ面に対して凸曲面状の裾部６０ｂを備えるものとして形成した。これにより、当該レンズ６０に光が入射した場合、凹レンズ６０の中央部６０ａにおいては、レンズ面による凹レンズ６０の中央側への集光作用が奏されるのに対し、裾部６０ｂにおいては当該集光作用を奏さないものとされる。【００５６】
続いて、上述した凹レンズ６０の表面に透光性材料としてエポキシ樹脂７０を塗布する透光性材料塗布工程に移行する。具体的には、ＸＹＺ駆動部８４を移動させて、これに備わるディスペンサ８７を、上述の工程で形成した凹レンズ６０の直上へ配置し塗布を行う。本工程において塗布したエポキシ樹脂７０は、ガラス基板４１に比べて高い光屈折率を有する。なお、本実施形態では、エポキシ樹脂７０を凹レンズ６０の表面の一部に塗布するものとし、塗布したエポキシ樹脂７０と、本工程の後にガラス基板４１の表面に配設する偏光板４５との間に空隙部７１を形成するものとした。【００５７】
上記工程を経て黒点不良を修正した液晶パネル１１に、別の工程で作製されたドライバ（図示せず）やバックライト装置１２を組み付けて液晶表示装置１０を作製する。【００５８】
以上のような修正工程を含む本実施形態の液晶表示装置１０の製造方法によると、ガラス基板４１において、黒点不良の表示位置と重なる位置に、液晶層５０とは反対側に凹みを有する凹レンズ６０が形成された液晶表示装置１０を提供することができる。このような液晶表示装置１０によれば、凹レンズ６０に入射する光は凹レンズ６０を通過することで集光されるため、黒色表示がその中央部に集束されて微細表示化されることとなる。その結果、表示面において黒点不良が視認し難いものとなるため、高い表示品質を示すものとすることができる。【００５９】
さらに、本実施形態では、フェムト秒レーザーを照射することにより凹レンズ６０を形成するものとしている。
このように、ガラス基板４１にエネルギーピークの大きいフェムト秒レーザーを照射することにより、ガラス構造の光子振動のエネルギーを熱蓄積・熱拡散させることで局所溶融を誘起することができ、任意の微細加工を行うことができる。また、フェムト秒オーダーのレーザーを用いると、レーザー照射による熱が集光点周囲に伝導するより速く照射部分にエネルギーが吸収されるため、例えばレーザーの熱がガラス基板４１内を伝播して液晶層５０が熱的損傷を受けるといった不具合を抑止することができる。【００６０】
さらに、本実施形態では、凹レンズ６０の表面の一部に、ガラス基板４１と同等以上の光屈折率を有する透光性材料として、エポキシ樹脂７０を塗布するものとしている。
これにより、レーザー加工による凹レンズ６０の表面粗さに起因する光散乱を抑止することができるとともに、ガラス基板４１の表面が露出している場合に比べて、高い光屈折率を有する凹レンズ６０を形成することができる。
また、エポキシ樹脂７０は、化学的安定性に優れるとともに、光屈折率も１．５５以上と透光性材料としては比較的高い値を示すため、凹レンズに塗布する透光性材料として好適である。【００６１】
また、本実施形態では、凹レンズ６０の形成後に、その表面をフッ酸により酸処理するものとしている。
これにより、凹レンズ６０の表面が滑らかになり、入射光の散乱を抑止することができるため、より一層高い集光効果を奏する凹レンズ６０を形成することができる。【００６２】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。【００６３】
（１）上記実施形態では、両基板３０，４０間のリークに起因する黒点欠陥の微細表示化手段として凹レンズ６０を設けるものとしたが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、例えば以下に示す表示不良にも適用することができる。
図１１に示すように、液晶パネル１００において、液晶層１１０に異物Ｙが混入した場合、異物Ｙにより光が乱反射されることで輝点欠陥となる場合がある。この輝点欠陥に対して、例えば、基板１２０に遮光層１４０を設けることにより、当該輝点欠陥を黒点化し、目立ち難い表示不良とする場合がある。そこで、基板１３０において、このような輝点欠陥の黒点化により生じた黒点不良の表示位置に、凹レンズ１５０を形成することにより当該黒点不良を視認し難いものとすることができる。
なお、このような輝点欠陥の発生は、例えば短絡等に起因して誤作動を生じ得るＴＦＴや画素電極等が原因となる場合もあり、その場合にも本発明は適用可能である。【００６４】
（２）上記実施形態では、凹レンズ６０に塗布したエポキシ樹脂７０と偏光板４５との間に空隙部７１を形成するものとしたが、エポキシ樹脂７０を凹レンズ６０に充填する構成としても良い。ただし、黒点不良の微細表示効果を確実にするためには、空隙部７１を設けることが好適である。【００６５】
（３）上記実施形態では、凹レンズ６０に塗布する透光性材料としてエポキシ樹脂７０を選択したが、ガラス基板４１よりも高い光屈折率を有し、かつ、透光性を有する材料であれば、塗布する材料は特に制限されるものではない。【００６６】
（４）上記実施形態では、凹レンズ６０の形状を略三角柱状のものとしたが、例えば、図１２に示す円錐型凹レンズ９１、図１３に示す２段円錐型凹レンズ９２、図１４に示す略半円筒型凹レンズ９３等の形状としても良い。【００６７】
（５）上記実施形態では、パルス幅が１００ｆｓのフェムト秒レーザーを照射することにより凹レンズ６０を形成するものとしたが、集光点周囲への損傷を抑止する観点からはパルス幅は小さいほど好ましく、修正効率の許容範囲内で、パルス幅のさらに小さいレーザーを使用しても良い。【００６８】
（６）上記実施形態では、凹レンズ６０を形成するために照射するレーザー波長を７８０ｎｍとしたが、レーザーの波長は特に指定されるものではなく、紫外領域の波長（例えば２６０ｎｍ）等任意に選択することができる。さらに、その他の照射条件についても、照射対象のガラス基板の組成等により変更し得るものである。【００６９】
（７）上記実施形態では、黒点不良の表示位置を特定する工程と、レーザーを照射して凹レンズ６０を形成する工程と、当該凹レンズ６０の表面にエポキシ樹脂（透光性材料）７０を塗布する工程とを黒点不良修正装置８０により行うものとしたが、当該装置の複雑化を回避すべく、それぞれ別途装置を準備して行うものとしても良い。【００７０】
（８）上記実施形態では、黒点不良修正装置８０において、ＣＣＤカメラ８５、レーザー照射部８６、及びディスペンサ８７を備えるＸＹＺ駆動部８４が、ステージ８３に対して平行及び垂直方向に移動する構成としたが、固定されたＣＣＤカメラ、レーザー照射部、及びディスペンサに対して、ステージが平行及び垂直方向に移動する構成としても良い。【００７１】
（９）また、ＴＦＴ３２以外のスイッチング素子を用いた液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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