(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板間に液晶層を有する液晶パネルの欠陥画素の部分にレーザ光を照射することにより、前記欠陥画素を修正する液晶パネルの欠陥修正方法において、
前記液晶パネルの少なくとも前記欠陥画素の部分に対応する前記透明基板間のギャップを大きくさせた状態で、前記欠陥画素の部分にレーザ光を照射することを特徴とする液晶パネルの欠陥修正方法。
【請求項２】
前記液晶パネルの少なくとも前記欠陥画素の部分を減圧して少なくとも前記透明基板の一方を膨出して前記透明基板間のギャップを大きくさせることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの欠陥修正方法。
【請求項３】
前記液晶パネルの少なくとも一方の透明基板の前記欠陥画素に対応する部分の周辺を加圧して前記欠陥画素に対応する部分の前記透明基板を膨出して前記透明基板間のギャップを大きくさせることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶パネルに発生した欠陥画素を修正するための液晶パネルの欠陥修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶パネルには、アクティブマトリクス駆動方式のものがある。この種の液晶パネルは、一対の透明基板のうち一方の透明基板の対向面に透明な共通電極を設け、他方の透明基板の対向面に画素電極をマトリクス状に配設するとともに、各画素電極にＴＦＴ(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子を接続し、これら一対の透明基板間にツイストネマティク（ＴＮ）型の液晶層を設け、この状態でスイッチング素子のスイッチング動作により各画素電極の選択、非選択が行われて、表示動作をするようになっている。なお、各画素電極の周囲には、通常、コントラストを増大するための遮光性のブラックストライプが設けられており、また一対の透明基板の外側には、それぞれ偏光板が配置されている。
【０００３】
このような液晶パネルでは、画素電極、配線部材、或いは異物等に起因する画素、配線、スイッチング素子間の短絡によりその個所の画素が欠陥画素となる。このような、短絡が発生した欠陥画素は、電圧を印加しない状態で表示画面が白色に設定されたノーマリホワイトタイプの液晶パネルの場合、常に光が透過する状態となる輝点欠陥として確認される。この欠陥画素の修正には、レーザ光を照射して、短絡原因となっている導電材料を切断又は飛散して正常な画素に戻す修正を行う。あるいは、画素電極、配線部材、配向膜、或いは異物等を飛散して、常時、黒表示とする場合もある。後者についてその理由を説明する。ノーマリホワイトタイプの液晶パネルでは、短絡によって、画素電極と共通電極間に常に電圧が印加されない状態になっており、白色の輝点となって現れるため、この欠陥が目立ちやすく、高品位の再生画像を得ることができない。
【０００４】
このような、欠陥画素にレーザ光を照射すると、レーザ光によって、画素電極、配線部材、配向膜、或いは異物等が飛散し、配向膜上に堆積されるので液晶が常時、垂直方向又は水平方向に配向され、換言すれば、液晶のねじれがなくなり、常時、黒表示となる。この欠陥画素を常に遮光性のブラックストライプと同様の黒表示とすれば、隣接の画素に与える影響が小さくなり、表示品位が向上する。
以下に、レーザ光を照射して欠陥画素を修正する従来の方法について説明する。まず、欠陥画素を検出して、この欠陥画素にレーザ光を照射すると、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、一対の透明基板１、１間にシール材２を介して封入された液晶層３内に気泡４が放射状に発生するとともに、この気泡４内において欠陥画素部分の電極および配向膜、或いは異物などが気化および破壊されて飛散する。このときのレーザ光の照射により短絡原因となっていた導電材料が切断されると正常な画素に修正される。また、常時、黒表示とする場合の作用は、レーザ光の照射により画素電極、配線部材、或いは異物等の構成物が配向膜の表面に堆積し、気泡４が消滅した後に、液晶分子の配向がＴＮ型の配向から垂直配向または水平配向に変化し、これにより光の透過が常に阻止される黒表示になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような欠陥画素の修正方法では、欠陥画素にレーザ光を照射した際、気泡４が発生し、これと共に破壊された物質が放射状に飛散して配向膜の表面に堆積するのであるが、その飛散する範囲は図９（ａ）に示すように、狭いところでは欠陥画素の領域の内部に止まり広いところでは隣接の画素或いはさらにその隣の画素にまで延びるような放射状であるため、飛散した構成物の欠陥画素への堆積にむらが生じその表示が不均一となると共に、欠陥画素に隣接する画素の表示にも悪影響を与えるため、高い表示品位を確保する修正は困難であった。
【０００６】
この発明の課題は、レーザ光の照射によって発生する気泡や飛散する構成物の範囲を制御して欠陥画素の修正を精度良く行うことを可能とし、これにより表示品位の向上を図ることが可能な液晶パネルの欠陥修正方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、一対の透明基板間に液晶層を有する液晶パネルの欠陥画素の部分にレーザ光を照射することにより、欠陥画素を修正する液晶パネルの欠陥修正方法において、液晶パネルの少なくとも欠陥画素の部分に対応する透明基板間のギャップを大きくさせた状態で、欠陥画素の部分にレーザ光を照射することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、液晶パネルの少なくとも欠陥画素の部分を減圧して少なくとも透明基板の一方を膨出して透明基板間のギャップを大きくさせることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、液晶パネルの少なくとも一方の透明基板の欠陥画素に対応する部分の周辺を加圧して欠陥画素に対応する部分の透明基板を膨出して透明基板間のギャップを大きくさせることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、レーザ光の照射によって発生する気泡は、透明基板間のギャップが大きい領域内において、ほぼ円形状に広がり、これと共にレーザ光の照射により破壊された画素電極、配線部材、配向膜または異物などの構成物はその領域内に堆積される。このように気泡がほぼ円形状となると、構成物が堆積する範囲を欠陥画素に内接又は外接する領域或いはその近傍に収めることが容易となり、これに伴い構成物が飛散する範囲が気泡に対応したほぼ円形状となるから、欠陥画素への構成物の堆積のむらが無くなりその表示を均一にすると共に、隣接する画素への影響を無くすことができ、表示品位の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図１〜図４を参照して、この発明の液晶パネルの欠陥修正方法の第１実施形態について説明する。
この欠陥修正方法で用いる液晶パネル１０は、従来例と同様、ノーマリホワイトタイプでアクティブマトリクス駆動方式のものである。この液晶パネル１０では、ＴＦＴなどのスイッチング素子１１（図４参照）の配線不良や、液晶パネル１０内の異物による画素電極１２と共通電極１３（いずれも図４参照）との短絡不良などにより、図１（ａ）に示す欠陥画素１４が発生することがある。この場合には、各画素に電圧を印加して液晶パネル１０を黒表示にすると、欠陥画素１４が白表示の輝点として現れる。
【００１０】
このような欠陥画素１４にレーザ光を照射して欠陥画素１４を修正する場合には、まず、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、液晶パネル１０の下面側に真空吸引ヘッド１５を配置する。このときには、真空吸引ヘッド１５の吸引孔１６の中心を欠陥画素１４に対応させる。この状態で、真空吸引ヘッド１５内を減圧してほぼ０気圧の状態にする。すると、液晶パネル１０の下側の透明基板１７が、図１（ｂ）および図４に示すように、吸引孔１６内に向けて湾曲し、これにより欠陥画素１４に対応する部分が膨出する。この結果、吸引孔１６内に対応する部分の液晶層１８のギャップＧがその周辺部分つまり吸引孔１６の外周側部分よりも大きくなる。一例をあげると、吸引孔１６の内径は5〜10ｍｍで、液晶パネル１０の透明基板１７は厚さが0.5〜1.1ｍｍのガラスを用いた場合、上下の透明基板１７間のギャップＧは、減圧されない状態で5μｍ程度であり、ほぼ０気圧に減圧された状態では吸引孔１６の中央部が5.5μｍ程度となり、周辺部分に比べて0.5〜2μｍ程度膨出変形する。
【００１１】
この状態で、液晶パネル１０の上方からレーザ光を膨出変形された領域内の欠陥画素１４の部分に照射する。すると、図２および図４に示すように、液晶層１８内に気泡２０が発生するとともに、この気泡２０内においてＩＴＯからなる電極１２、１３および配向膜２１、あるいは異物などの構成物２２が気化および破壊されて飛散する。このときには、真空吸引ヘッド１５により欠陥画素１４の部分が減圧され、この部分の液晶層１８のギャップＧがその周辺部分よりも大きく膨出変形されているため、レーザ光の照射によって発生する気泡２０の大きさ及び構成物２２が飛散する範囲は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、吸引孔１６内に対応する領域内において、液晶層１８のギャップＧが最も大きい部分を中心にほぼ円形状に広がることになり、これにより気泡２０の大きさや構成物２２が飛散する範囲が制限される。この場合のレーザ光は、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザであり、例えば0.1〜2Ｊ／ｃｍ2程度である。このように、発生する気泡２０がほぼ円形状となるため、この範囲を欠陥画素に内接又は外接する領域或いはその近傍に収めることが可能となり、これに伴い構成物２２が飛散する範囲が気泡に対応したほぼ円形状となるから、欠陥画素への構成物の堆積のむらが無くなりその表示を均一にすると共に、隣接する画素への影響を無くすことができる。
【００１２】
このようにレーザ光を照射した後は、時間が経過するのに伴って、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、気泡２０が消滅する。このように液晶層１８内に発生する気泡２０の大きさや構成物２２が飛散する範囲を、従来の放射状からほぼ円形状にすることができるため、欠陥画素の修正後の表示品位の向を図ることができる。なお、気泡２０の大きさや構成物２２が飛散する範囲は透明基板１７の変形の程度およびレーザ光の照射エネルギーによって自由に制御することが可能である。
【００１３】
［第２実施形態］
次に、図５〜図８を参照して、この発明の液晶パネルの欠陥修正方法の第２実施形態について説明する。なお、図１〜図４に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
液晶パネル１０に欠陥画素１４がある場合には、まず、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、液晶パネル１０を加圧装置２５内に配置する。この加圧装置２５は、上側加圧板２６と下側加圧板２７とを備えている。各加圧板２６、２７の対向する部分には、円形孔２６ａ、２７ａがそれぞれ上下に貫通して設けられている。また、各加圧板２６、２７の対向面は、液晶パネル１０の各透明基板２６、２７を傷付けないようにするためのクッション材２８がそれぞれ設けられている。
【００１４】
この加圧装置２５で液晶パネル１０を加圧する場合には、液晶パネル１０の欠陥画素１４の部分に各加圧板２６、２７の円形孔２６ａ、２７ａを対応させ、この状態で図５（ｂ）に示すように欠陥画素１４の周辺部分を加圧する。すると、液晶パネル１０の上下の各透明基板１７の欠陥画素１４に対応する部分が、図５（ｂ）および図８に示すように、各加圧板２６、２７の各円形孔２６ａ、２７ａ内に向けて湾曲し、これにより欠陥画素１４に対応する部分の上下の透明基板１７が膨出する。この結果、各円形孔２６ａ、２７ａに対応する部分の上下の透明基板１７間のギャップＧがその周辺部分つまり各円形孔２６ａ、２７ａの外周側部分よりも大きくなる。一例をあげると、各円形孔２６ａ、２７ａの内径はそれぞれ5〜10ｍｍで、液晶パネル１０の透明基板１７は厚さが0.5〜1.1ｍｍのガラスを用い、加圧板２６、２７による圧力が0.5〜7Ｋｇ／ｃｍ2の場合、上下の透明基板１７間のギャップＧは、加圧されない状態で5μｍ程度で、加圧された状態では各円形孔２６ａ、２７ａの中央部が5.5〜10μｍ程度となり、周辺部分に比べて0.5〜5μｍ程度（片側ではその半分）膨出変形する。
【００１５】
この状態で、液晶パネル１０の上方からレーザ光を膨出変形された領域内の欠陥画素１４の部分に照射する。すると、図６および図８に示すように、液晶層１８内に気泡３０が発生するとともに、この気泡３０内において電極１２、１３および配向膜２１、あるいは異物などの構成物２２が気化および破壊されて飛散する。このときには、加圧板２６、２７により欠陥画素１４に対応する部分以外が加圧され、これにより大気圧よりも液晶パネル１０内の圧力が高くなるとともに、欠陥画素１４部に対応する部分の上下の透明基板１７間のギャップＧがその周辺部分よりも大きく膨出変形されているので、レーザ光の照射によって発生する気泡３０は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、各円形孔２６ａ、２７ａ内に対応する領域内において、液晶層１８のギャップＧが最も大きい部分を中心にほぼ円形状に広がることになり、これにより気泡３０の大きさや形状が制限される。このときには、液晶パネル１０内の圧力が大気圧よりも高いので、第１実施形態よりも気泡３０の広がりを更に小さくできる。この場合のレーザ光は、第１実施形態と同様、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザであり、照射エネルギーは、例えば0.1〜2Ｊ／ｃｍ2程度である。このように、発生する気泡２０がほぼ円形状となるため、この範囲を欠陥画素に内接又は外接する領域或いはその近傍に収めることが可能となり、これに伴い構成物２２が飛散する範囲が気泡に対応したほぼ円形状となるから、欠陥画素への構成物の堆積のむらが無くなりその表示を均一にすると共に、隣接する画素への影響を無くすことができる。
【００１６】
レーザ光を照射した後は、時間が経過するに伴って、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、気泡３０が消滅する。このように液晶層１８内に発生する気泡２０の大きさや構成物２２が飛散する範囲を、従来の放射状からほぼ円形状にすることができるため、欠陥画素の修正後の表示品位の向上を図ることができる。この実施形態の場合にも、気泡２０の大きさや構成物２２が飛散する範囲は透明基板１７の変形の程度およびレーザ光の照射エネルギーによって自由に制御することが可能である。
なお、上記実施形態では、アクテイブマトリクス型の液晶パネルの場合で説明したが、本発明は、パッシブ型のＴＮやＳＴＮ液晶パネルにも適用可能なものである。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、レーザ光の照射によって発生する気泡は、透明基板間のギャップが大きい領域内において、ほぼ円形状に広がり、これと共にレーザ光の照射により破壊された画素電極、配線部材、配向膜または異物などの構成物はその領域内に堆積され、このように気泡がほぼ円形状となると、構成物が堆積する範囲を欠陥画素に内接又は外接する領域或いはその近傍に収めることが可能となり、これに伴い構成物が飛散する範囲が気泡に対応したほぼ円形状となるから、欠陥画素への構成物の堆積のむらが無くなりその表示を均一にすると共に、隣接する画素への影響を無くすことができ、表示品位の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の液晶パネルの欠陥修正方法の第１実施形態において、真空吸引ヘッドにより液晶パネルの欠陥画素の部分を減圧した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図２】図１の状態でレーザ光を欠陥画素の部分に照射した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図３】図２の状態で気泡が消滅して減圧を解除した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図４】図２（ｂ）の要部拡大断面図。
【図５】この発明の液晶パネルの欠陥修正方法の第２実施形態において、加圧装置により液晶パネルの欠陥画素の部分以外を加圧した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図６】図５の状態でレーザ光を欠陥画素の部分に照射した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図７】図６の状態で気泡が消滅して加圧装置から取り外した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【図８】図７（ｂ）の要部拡大断面図。
【図９】従来の液晶パネルの欠陥修正方法において、レーザ光を欠陥画素の部分に照射した状態を概念的に示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図。
【符号の説明】
１０  液晶パネル
１４  欠陥画素
１５  真空吸引ヘッド
１６  吸引孔
１７  透明基板
１８  液晶層
２０、３０  気泡
２２  構成物
２５  加圧装置
２６、２７  加圧板
２６ａ、２７ａ  円形孔
Ｇ  液晶層のギャップ
【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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