(57)【要約】【課題】本発明は、液晶パネルの構造にかかわらず欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアすることができる液晶パネルのレーザリペア方法、レーザリペア装置及び液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】液晶パネルの欠陥画素に向けてレーザを照射する液晶パネルのレーザリペア方法であって、前記欠陥画素に向けて画素の最小幅寸法よりも小さい第１のスポット径のレーザを照射し、前記照射により形成された気泡が滞在している間に、前記第１のスポット径よりも大きな第２のスポット径のレーザを照射すること、を特徴とする液晶パネルのレーザリペア方法が提供される。【選択図】図１
2008180962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの欠陥画素に向けてレーザを照射する液晶パネルのレーザリペア方法であって、
前記欠陥画素に向けて画素の最小幅寸法よりも小さい第１のスポット径のレーザを照射し、
前記照射により形成された気泡が滞在している間に、前記第１のスポット径よりも大きな第２のスポット径のレーザを照射すること、を特徴とする液晶パネルのレーザリペア方法。
【請求項２】
前記第１のスポット径のレーザと前記第２のスポット径のレーザを、それらの光軸が略同軸となるように照射すること、を特徴とする請求項１記載の液晶パネルのレーザリペア方法。
【請求項３】
前記欠陥画素内の複数の箇所において前記第１のスポット径のレーザの照射と前記第２のスポット径のレーザの照射とを行うこと、を特徴とする請求項１または２に記載の液晶パネルのレーザリペア方法。
【請求項４】
レーザを出射するレーザ発振器と、
液晶パネルを載置するステージと、
前記レーザ発振器から出射された前記レーザを、前記ステージに載置された前記液晶パネルに導く光学手段と、
前記液晶パネルの画素の最小幅寸法よりも小さい第１のスポット径のレーザの照射と、前記第１のスポット径よりも大きな第２のスポット径のレーザの照射と、を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーザリペア装置。
【請求項５】
アレイ基板と対向基板との間に液晶を封入して液晶パネルを形成する工程と、
前記液晶パネルに含まれる欠陥画素を検査して見出す工程と、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のレーザリペア方法により前記欠陥画素をリペアする工程とを具備すること、を特徴とする液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの製造に用いられるレーザリペア方法、レーザリペア装置及び液晶パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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に、液晶表示装置が使用されている。近年、大画面化及び高精細化に伴い、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の製造工程において不良率が増加している。例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作不良や、配線層あるいは画素電極などの不良が生じると、液晶の配向を制御できず、光透過率の高い状態に固定された「輝点欠陥」が発生することがある。このような輝点欠陥は、液晶表示装置の表示品質を低下させる。また、液晶表示装置の製造工程において発生する各種の不良のうち、輝点欠陥の発生率が高い。しかし、輝点欠陥などの欠陥画素を全く発生させずに液晶表示装置を大量生産することは、技術的に極めて困難である。
【０００３】
そこで、このような欠陥画素にレーザを照射して局所的に液晶を蒸発させて気泡を形成し、配向膜を気泡中に飛散させて配向性を乱し、輝点欠陥を暗化させる液晶表示パネルのレーザリペア装置が開示されている（例えば、特許文献１、２を参照）。気泡を形成して配向膜の飛散を容易にすると、配向膜の配向性を十分に乱すことができ、輝点欠陥となっている欠陥画素の光透過率を低下させることができる。
【０００４】
しかし、特許文献１や特許文献２に開示されている技術では、近年の多様化した液晶パネルの構造についての考慮がされていなかった。そのため、液晶パネルの構造によっては、気泡が形成されない部分が生じリペアの成功率が低下したり、気泡が欠陥部分以外にも拡がり周囲の正常な画素まで暗化させたりするおそれがあった。
【特許文献１】特開平５−３１３１６７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、液晶パネルの構造にかかわらず欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアすることができる液晶パネルのレーザリペア方法、レーザリペア装置及び液晶パネルの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、液晶パネルの欠陥画素に向けてレーザを照射する液晶パネルのレーザリペア方法であって、前記欠陥画素に向けて画素の最小幅寸法よりも小さい第１のスポット径のレーザを照射し、前記照射により形成された気泡が滞在している間に、前記第１のスポット径よりも大きな第２のスポット径のレーザを照射すること、を特徴とする液晶パネルのレーザリペア方法が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、レーザを出射するレーザ発振器と、液晶パネルを載置するステージと、前記レーザ発振器から出射された前記レーザを、前記ステージに載置された前記液晶パネルに導く光学手段と、前記液晶パネルの画素の最小幅寸法よりも小さい第１のスポット径のレーザの照射と、前記第１のスポット径よりも大きな第２のスポット径のレーザの照射と、を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするレーザリペア装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、アレイ基板と対向基板との間に液晶を封入して液晶パネルを形成する工程と、前記液晶パネルに含まれる欠陥画素を検査して見出す工程と、上記のレーザリペア方法により前記欠陥画素をリペアする工程とを具備すること、を特徴とする液晶パネルの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルの構造にかかわらず欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアすることができる液晶パネルのレーザリペア方法、レーザリペア装置及び液晶パネルの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、本発明の実施の形態にかかる液晶パネルのレーザリペア方法を例示するためのフローチャートである。   
すなわち、本実施形態においては、まず、液晶パネルの欠陥画素に向けて、小さいスポット径のレーザを照射して気泡を形成させる（ステップＳ１）。ここで、欠陥画素において気泡が形成されるのは、レーザが欠陥画素に照射されると、レーザのエネルギーにより液晶層の一部が蒸発するためである。
【００１１】
次に、形成された気泡に向けてレーザを照射して欠陥画素を暗化させる（ステップＳ２）。ここで、欠陥画素が暗化されるのは、気泡内に露出した配向膜がレーザの照射により破壊、気化されて飛散し、その堆積物が堆積するため、気泡が消滅した後、この堆積物に接する液晶の配向が乱されるためである。
【００１２】
次に、必要があれば欠陥画素内の所望の場所に、レーザの照射位置を移動させて、前述の手順によるレーザの照射を行う（ステップＳ３）。この場合、移動させた位置に気泡がすでに存在していれば、気泡の形成用のレーザを照射する（ステップＳ１）ことなく、暗化用のレーザを照射する（ステップＳ２）こともできる。
【００１３】
ここで、本実施の形態に係るレーザリペア方法を説明する前に、まず、液晶パネルＷの構造について説明する。  
図２は、液晶パネルの構造について説明をするための模式図である。図２（ａ）は、レーザリペアされる液晶パネルの構造を例示するための模式断面図であり、図２（ｂ）は、液晶パネルの模式平面図である。ここで、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１４】
図２（ａ）に表すように、液晶パネルＷは、アレイ基板１０と対向基板４０との間に液晶３０が挟まれた構造を有している。アレイ基板１０及び対向基板４０のそれぞれについて、液晶３０とは反対側の面には図示しない偏光板が設けられている。アレイ基板１０は、ガラス基板１２と、アレイ領域１５と、カラーフィルタ２０（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）と、配向膜２５と、が積層された構造を有している。このようにアレイ基板１０の側にカラーフィルタ２０が形成された構造を「カラーフィルタ・オン・アレイ（Color filter On Array：ＣＯＡ）構造という。
【００１５】
アレイ領域１５には、光を透過させる開口部が形成され、隣接する開口部どうしの間は、遮光性のブラックマトリクス５０により区画されている。ブラックマトリクス５０により区画されたそれぞれの部分を「画素」という。画素のサイズは、例えば、横幅が５０〜６０マイクロメートルで、縦幅が１５０〜２００マイクロメートル程度である。アレイ領域１５には、配線層を兼ねたブラックマトリクス５０の他に、例えば、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチング素子、補助容量部、層間絶縁膜、樹脂などからなる平坦化層などが形成されている。また、カラーフィルタ２０の上には、図示しない画素電極が形成されている。  
一方、対向基板４０は、ガラス基板４５と、対向電極４２と、配向膜３５と、を積層した構造を有している。  
このような構成により、液晶３０に対して、画素毎に所定の駆動電圧を印加することができる。
【００１６】
ここで、カラーフィルタ２０は、一般的には、光の３原色に対応した赤色（Ｒ）のカラーフィルタ２０Ｒと、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ２０Ｇと、青色（Ｂ）のカラーフィルタ２０Ｂと、からなる。カラーフィルタ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの配列パターンは、例えば、図２（ｂ）に表すように、画素の長手方向に同一色のカラーフィルタが「ストライプ状」に、短手方向に各色のカラーフィルタが周期的に配列されている。この他、各色のカラーフィルタが、千鳥格子状、モザイク状、デルタ状などに配列したものであってもよい。
【００１７】
このような液晶パネルＷにおいては、アレイ基板１０形成されている配向膜２５の表面は、必ずしも平坦ではない場合が多い。例えば、図２（ａ）に例示したものの場合、緑色のカラーフィルタ２０Ｇが隣接するカラーフィルタ２０Ｂよりも厚く形成されている。その結果として、これらカラーフィルタ２０Ｇ、２０Ｂの間には段差Ｓが生じ、カラーフィルタ２０Ｂにおけるセルギャップ（液晶３０の厚み）Ｄ１は、カラーフィルタ２０ＧにおけるセルギャップＤ２よりも大きくなる。このように、カラーフィルタ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの厚みが同一でない場合には、隣接するカラーフィルタ間に段差Ｓが生ずる。
【００１８】
また、これらカラーフィルタ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、フォトリソグラフィや、印刷法、インクジェット法などの方法により形成される。その場合、カラーフィルタ２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの形成の順番によって、先に形成したカラーフィルタの端部の上に後から形成するカラーフィルタが積層されたりして、段差が生ずることもある。このような画素間の段差は、カラーフィルタ２０などの構造や形成方法及び順序によって決定される。  
また、カラーフィルタ以外にも、アレイ領域を構成する配線やスイッチング素子などの構造によっては、隣接する画素の間に突起が形成される場合もある。  
また、液晶３０の厚みを決定する図示しないスペーサ（例えば、ガラスビーズ）が設けられる場合もある。
【００１９】
そして、これらの段差や突起などは、全ての画素の間に均等に形成されるとは限らず、特定の画素間の特定の方向にのみ形成される場合も多い。また、スペーサにおいても全ての画素に均等に設けられるとは限らない。
【００２０】
ここで、レーザの照射により形成された気泡は、必ずしもそのままの位置に留まるとは限らず、移動することがある。本発明者の得た知見によれば、段差や突起などがあると、セルギャップの狭い方から広い方に向けて気泡が移動しやすい傾向が見られた。これは、必ずしも明らかではないが、セルギャップが狭い方が気泡が移動するときの抵抗が高くなるためセルギャップが広い方に向けて気泡が移動しやすくなり、気泡の形成時に生じる振動などで、気泡が移動がしやすい方向に向けて移動してしまうからであると考えられる。  また、スペーサがあると形成された気泡が分断されたり、気泡の成長が阻害されたりもする。    
このように、段差、突起、スペーサなどの液晶パネルの構造により気泡の移動や分断が生じ、それがリペアの成否に影響を及ぼすこととなる。
【００２１】
そのため、特許文献１に開示されている技術では、気泡の移動や分断などで欠陥画素内に気泡が存在しない部分が生じ、かかる部分のリペアができないという問題が生ずるおそれがある。その場合、特許文献２に開示されている技術のように、欠陥画素の周囲にある正常な画素をも包含するような大きな気泡を形成させるものとすれば、周囲の正常な画素にも飛散物が堆積して、正常な画素まで暗化してしまうという新たな問題を生ずるおそれがある。    
また、照射条件などの適正化により気泡の移動などを抑制することも考えられる。しかし、近年の多様化した液晶パネルの構造に対応した適正条件を求めるためには、関連するパラメータが非常に多く、仮に適正条件が求められるとしても膨大な手間と時間を要し、生産性を低下させてしまうという問題が生じるおそれがある。
【００２２】
本発明者は検討の結果、まず、小スポット径のレーザを照射して欠陥画素の一部分に気泡を形成させ、次に形成された気泡にレーザを照射して欠陥画素の一部分を暗化させるようにし、以後、これを繰り返すことで欠陥画素全体を暗化させるようにすれば、液晶パネルの構造にかかわらず欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができるとの知見を得た。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア方法を説明するための模式図である。ここで、図３（ａ）は、気泡の形成と暗化のために用いるレーザのスポットを説明するための模式図であり、図３（ｂ）は、図１で説明をしたレーザリペア方法を目視的に説明するための模式図である。また、図３（ｃ）は、気泡の形成に用いるレーザ、暗化に用いるレーザの照射エネルギーと照射タイミングを説明するための模式グラフ図である。
【００２４】
図３（ａ）は、気泡の形成に用いるレーザの光軸と、暗化に用いるレーザの光軸とが、略同軸となるようにして照射がされる場合を示すものであり、中心部のスポットＡのレーザが気泡の形成に用いるもの、その周囲のスポットＢのレーザが暗化に用いるものである。
【００２５】
ここで、気泡の形成に用いるレーザ（スポットＡ）のスポット径は、画素の最小幅寸法よりも十分小さいものとすることが好ましい。また、暗化に用いるレーザ（スポットＢ）のスポット径は、気泡の形成に用いるレーザのものよりは大きく、後述するように、気泡の形成により生じた堆積物を再度飛散させることができる程度の大きさとすることが好ましい。
【００２６】
これらのスポット径を例示するものとすれば、例えば、気泡の形成に用いるレーザ（スポットＡ）のスポット径を直径２マイクロメートル以下、暗化に用いるレーザ（スポットＢ）のスポット径を直径５マイクロメートル以上とすることができる。ただし、これらの寸法に限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００２７】
レーザリペア方法の手順としては、まず、図３（ｂ）の左側の図に示すように、液晶パネルの欠陥画素５５に向けて、小さいスポット径（スポットＡ）のレーザを照射して気泡８０を形成させる。
【００２８】
このように小さいスポット径のレーザを照射して気泡８０を形成させるのは、必要以上に大きな気泡８０が形成されて周辺の正常な画素までが暗化されるのを防ぐためであり、また、後述するように、液晶が存在するもとでのレーザの照射による飛散物が堆積する範囲をなるべく小さくするためでもある。
【００２９】
図３（ｂ）の下側の図は、左側の図のＹ−Ｙ線断面の拡大図である。尚、図２（ａ）で説明をしたものと同様の部分には、同じ符号を付し説明は省略する。    
レーザが画素に向けて照射されると、当初は、照射部分に液晶が存在するため、その部分の液晶が気化して気泡８０が形成される。そして、配向膜２５、３５の一部が気化、破壊されて飛散し、その部分に窪み２５ａ、３５ａが形成されるとともに、その周辺に飛散したものが堆積物２５ｂ、３５ｂとして堆積する。
【００３０】
ここで、本発明者の得た知見によれば、気泡８０の消滅後に堆積物２５ｂ、３５ｂに接触した液晶の配向性は、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の影響を受ける。そのため、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）は、配向性を考慮したものとすることが好ましい。ところが、当初のレーザ照射においては、照射部分に液晶が存在するため液晶の温度上昇や気化に照射エネルギーの一部が奪われ、配向膜２５、３５の温度制御、ひいては配向膜２５、３５の破壊や気化の制御が困難となる。その結果、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も困難となり、リペア成功率が低下するおそれが生ずる。
【００３１】
本実施の形態においては、小さいスポット径のレーザを照射することで、不都合な大きさ（粒子径）となる可能性が高い堆積物２５ｂ、３５ｂの堆積する範囲をなるべく小さくなるようにしている。また、小さいスポット径のレーザを照射することで、必要以上に大きな気泡８０が形成されるのを抑制し、必要のない部分にまで飛散物が堆積して暗化がされるのを抑制するようにしている。
【００３２】
次に、図３（ｂ）の中央の図に示すように、形成された気泡８０に向けてレーザを照射する。この際、照射するレーザのスポット径を気泡８０の形成に用いるレーザのスポット径より大きくしている。このように、気泡８０に向けてレーザを照射することで、気泡８０内に露出した配向膜２５、３５を破壊、気化させるようにすれば、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となり、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができるようになる。また、気泡の形成に用いるレーザと、暗化に用いるレーザとが、略同軸に照射されるようにするなどして、前述の不都合な大きさ（粒子径）となる可能性が高い堆積物をも再度飛散させることができれば、ほぼすべての堆積物２５ｂ、３５ｂを配向性にとって都合のよい大きさ（粒子径）にすることができる。
【００３３】
図３（ｂ）の右側の図は、レーザの照射終了後、放熱により気泡８０が消滅した場合を示すものであり、図中の黒点は暗化された部分を示している。    
次に、必要があれば欠陥画素内の所望の場所に、レーザの照射位置を移動させて、前述の手順によるレーザの照射を行う。この場合、移動させた位置に気泡がすでに存在していれば、気泡の形成に用いるレーザ（小さいスポット径のレーザ）を照射することなく、暗化に用いるレーザを照射することもできる。
【００３４】
また、欠陥画素内の暗化を行うべき位置を図示しない画像処理手段などで特定して、その部分に前述の手順によるレーザの照射を行うようにすることもできる。このようにすれば、不必要なレーザの照射が無くなるので、液晶パネルＷへのダメージを軽減することができ、また、生産効率を高めることもできる。
【００３５】
また、レーザの照射後、図示しない画像処理手段などで検査を行い、暗化の程度が所定の閾値に達しない場合には、再度前述の手順によるレーザの照射を行うようにすることもできる。このようにすれば、リペアの成功率を高めることができる。ここで、本実施の形態においては、気泡８０の形成に小さいスポット径のレーザを照射しているので、再度のレーザ照射であっても必要以上に大きな気泡８０が形成されるのを抑制することができる。そのため、再照射の場合であっても、周囲の正常な画素への影響を最小限にとどめることができる。
【００３６】
図３（ｃ）は、気泡の形成に用いるレーザ、暗化に用いるレーザの照射エネルギーと照射タイミングを説明するための模式グラフ図であり、縦軸は照射エネルギー、横軸は時間を表している。    
また、図中のＡ１、Ａ２、Ａ３は気泡の形成に用いるレーザの照射を表し、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は暗化に用いるレーザの照射を表している。また、図中の気泡滞在時間とは、暗化に用いるレーザの照射位置に気泡８０が滞在している時間をいい、この時間が経過すると、形成された気泡８０は、移動または消滅することを意味している。
【００３７】
図３（ｃ）に示すように、まず、気泡８０の形成に用いるレーザの照射Ａ１を行う。このときの、レーザのスポット径は小さいのでそのエネルギーも低くなっている。  
次に、気泡滞在時間内に暗化に用いるレーザの照射Ｂ１を行う。このときのレーザのスポット径は、照射Ａ１の場合より大きいのでそのエネルギーも高くなっている。  
その後、同様の手順で、照射Ａ２と照射Ｂ２、照射Ａ３と照射Ｂ３、とが行われる。尚、照射の回数は図示されたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００３８】
ここで、各照射のタイミングを例示するものとすれば、気泡８０の形成に用いるレーザの照射と暗化に用いるレーザの照射との間の時間は数１０マイクロ秒〜数１００マイクロ秒程度とすることができ、気泡８０の形成に用いるレーザの照射と次の気泡８０の形成に用いるレーザの照射との間の時間は１ミリ秒程度とすることができる。
【００３９】
また、気泡８０の形成に用いるレーザの照射エネルギーと、暗化に用いるレーザの照射エネルギーとの比は１：２〜１：３程度とすることができる。尚、両者のエネルギー密度は同等としてもよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア方法によれば、小さなスポット径で適切な大きさの気泡を形成しつつ、欠陥画素内を分割するように順次リペアすることができるので、液晶パネルの構造にかかわらず効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。  
また、形成される気泡８０が不必要に大きくならないので、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがない。    
また、不都合な大きさ（粒子径）となる可能性が高い堆積物をも再度飛散させることができるので、リペアの成功率を高めることができる。    
また、暗化のためのレーザは、常に気泡８０内に露出した配向膜２５、３５に照射されるので、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となり、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。    
そのため、リペアの成功率を高め製品の歩留まりを向上させることができる。また、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがないので液晶パネルの品質を向上させることもできる。
【００４１】
次に、本発明の実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置を説明する。  
図４は、本発明の第１の実施形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置を例示するための模式図である。  
図４（ａ）に表すように、液晶パネルのレーザリペア装置１００は、第１のレーザ発振器１０２と、レーザ発振器１０２から出射されたレーザをステージ１１５に載置された液晶パネルＷに導く第１の光学手段であるエネルギー制御部１０３、平坦化光学系１０４、集光レンズ１０５、マスク１０６、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９と、第２のレーザ発振器１１０と、レーザ発振器１１０から出射されたレーザをステージ１１５に載置された液晶パネルＷに導く第２の光学手段であるエネルギー制御部１１１、反射ミラー１１２と、画像検出部１１３、画像検出部レンズ１１４、ステージ１１５、などを備えている。
【００４２】
第１のレーザ発振器１０２は、気泡８０の形成をするためのレーザを出射する。レーザ発振器１０２のレーザ源としては、例えば、波長１０６４ナノメートル程度のＹＡＧレーザを用いることができる。エネルギー制御部１０３は、レーザ発振器１０２から出射されたレーザのエネルギー強度を調整する。平坦化光学系１０４は、フライアイレンズ（Fly-Eye Lenz）などから構成されており、レーザのエネルギー強度を均一化する。集光レンズ１０５は、レーザを集光し、マスク１０６はスポット径を絞る。ビーム結合用プリズム１０７は、レーザ発振器１０２から出射されたレーザの光軸と、レーザ発振器１１０から出射されたレーザの光軸とが、略同軸となるようにする。そのため、図４（ｂ）に表すように両者から出射されたレーザは、欠陥画素上で略同軸の位置に照射可能となる。尚、図４（ｂ）中の円形はレーザ照射位置におけるスポット径を表し、レーザ発振器１０２から出射されたレーザは中心部のスポットＡ、レーザ発振器１１０から出射されたレーザはそれと略同軸のスポットＢとなる。ダイクロイックミラー１０８は、レーザ発振器１０２、または、レーザ発振器１１０から出射されたレーザを結像レンズ１０９側に折り返す機能と、結像レンズ１０９側から入射してくる光を画像検出部レンズ１１４側へ透過させる機能を有する。結像レンズ１０９は、レーザ発振器１０２、または、レーザ発振器１１０から出射されたレーザを欠陥画素面上に集光させる。
【００４３】
第２のレーザ発振器１１０は、暗化をさせるためのレーザを出射する。レーザ発振器１１０のレーザ源としては、例えば、炭酸ガスレーザを用いることができる。尚、前述のＹＡＧレーザを用いることもできる。エネルギー制御部１１１は、レーザ発振器１１０から出射されたレーザのエネルギー強度を調整する。反射ミラー１１２は、レーザ発振器１１０から出射されたレーザをビーム結合用プリズム１０７側に折り返す。
【００４４】
画像検出部１１３としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）センサを用いることができる。画像検出部レンズ１１４は、撮像する画像を拡大して画像検出部１１３上に結像させる。尚、画像検出部１１３から得られる画像情報は、図示しない処理手段で処理され、レーザの照射位置の特定、照射後の検査、照射位置の位置決めなどに利用される。
【００４５】
ステージ１１５は、液晶パネルＷを載置、保持するとともに、液晶パネルＷを移動させる。その他、図示はしないが、撮像面を照らして撮像を容易にするための照明手段や、第１のレーザ発振器１０２、エネルギー制御部１０３、第２のレーザ発振器１１０、エネルギー制御部１１１、画像検出部１１３、ステージ１１５、図示しない照明手段の各動作を制御する制御手段、液晶パネルＷの欠陥データが格納されているデータベースなどが適宜設けられている。
【００４６】
次に、レーザリペア装置１００の作用について説明をする。
【００４７】
まず、図示しない搬送手段により液晶パネルＷがステージ１１５上に載置される。載置された液晶パネルＷは、図示しない位置決め手段により位置決めされた後、ステージ１１５上に保持される。  
次に、図示しないデータベースに格納されている欠陥情報に基づいて、リペアの対象となる欠陥画素にレーザの照射ができるようステージ１１５が移動する。  
次に、欠陥画素に向けて気泡８０の形成に用いるレーザが照射される。すなわち、レーザ発振器１０２から出射したレーザは、エネルギー制御部１０３でエネルギー強度が調整され、平坦化光学系１０４でエネルギー強度が均一化され、集光レンズ１０５で集光され、マスク１０６でスポット径が絞られ、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９を介して欠陥画素に照射される。この場合、照射面におけるスポット径は、図４（ｂ）のＡに表すように小さいものとすることができるので、前述したように適切な大きさの気泡８０を形成させることができる。
【００４８】
次に、レーザ発振器１０２からの照射を止め、レーザ発振器１１０からの照射を行う。すなわち、レーザ発振器１１０から出射したレーザは、エネルギー制御部１１１でエネルギー強度が調整され、反射ミラー１１２、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９を介して欠陥画素に照射される。この場合、ビーム結合用プリズム１０７により、レーザ発振器１０２から出射されたレーザの光軸と、レーザ発振器１１０から出射されたレーザの光軸とが、略同軸となる。また、照射面におけるスポット径は、図４（ｂ）のＢに表すように、前述のＡよりも大きいものとされている。そのため、レーザ発振器１０２からのレーザ照射により生じた堆積物上にも照射が行われることになり、前述したような堆積物の再飛散を行うことができる。尚、この照射は、図３（ｃ）で説明をしたように、気泡滞在時間内に行われる。そのため、常に気泡８０内に露出した配向膜２５、３５にレーザが照射できることになり、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となるので、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。
【００４９】
次に、必要があれば、ステージ１１５により欠陥画素内の所望の場所にレーザの照射位置を移動させて、前述の手順によるレーザの照射を行う。この場合、移動させた位置に気泡がすでに存在していれば、気泡の形成に用いるレーザ（小さいスポット径のレーザ）を照射することなく、暗化に用いるレーザを照射することもできる。この場合、気泡８０の有無は画像検出部１１３により検出、判断される。
【００５０】
また、欠陥画素内の暗化を行うべき位置を画像検出部１１３で検出、判断して、その部分に前述の手順によるレーザの照射を行うようにすることもできる。このようにすれば、不必要なレーザの照射が無くなるので、液晶パネルＷへのダメージを軽減することができ、また、生産効率を高めることもできる。
【００５１】
また、レーザの照射後、画像検出部１１３で検出、検査を行い、暗化の程度が所定の閾値に達しない場合には、再度前述の手順によるレーザの照射を行うようにすることもできる。このようにすれば、リペアの成功率を高めることができる。ここで、本実施の形態においては、気泡８０の形成に小さいスポット径のレーザを照射しているので、再度のレーザ照射であっても必要以上に大きな気泡８０が形成されるのを抑制することができる。そのため、再照射の場合であっても、周囲の正常な画素への影響を最小限にとどめることができる。
【００５２】
次に、必要があれば、ステージ１１５により次の欠陥画素にレーザの照射位置を移動させて、前述の手順によるレーザの照射を行う。液晶パネルＷ内のすべてのリペアが完了した場合には、図示しない搬送手段により液晶パネルＷが搬出される。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置によれば、小さなスポット径で適切な大きさの気泡を形成しつつ、欠陥画素内を分割するように順次リペアすることができるので、液晶パネルの構造にかかわらず効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。  
また、形成される気泡８０が不必要に大きくならないので、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがない。    
また、不都合な大きさ（粒子径）となる可能性が高い堆積物をも再度飛散させることができるので、リペアの成功率を高めることができる。    
また、暗化のためのレーザは、常に気泡８０内に露出した配向膜２５、３５に照射されるので、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となり、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。
【００５４】
そのため、リペアの成功率を高め製品の歩留まりを向上させることができる。また、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがないので液晶パネルの品質を向上させることもできる。
【００５５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置を例示するための模式図である。    
尚、図４で説明をしたものと同等の部分には同じ符号を付し説明は省略する。
【００５６】
液晶パネルのレーザリペア装置２００は、レーザ発振器２０２と、レーザ発振器２０２から出射されたレーザをステージ１１５に載置された液晶パネルＷに導く光学手段である光路切替手段２０３、エネルギー制御部１０３、平坦化光学系１０４、集光レンズ１０５、マスク１０６、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９、エネルギー制御部１１１、反射ミラー１１２と、画像検出部１１３、画像検出部レンズ１１４、ステージ１１５、などを備えている。
【００５７】
レーザ発振器２０２は、気泡８０の形成と暗化のためのレーザを出射する。レーザ発振器２０２のレーザ源としては、例えば、波長１０６４ナノメートル程度のＹＡＧレーザを用いることができる。    
光路切替手段２０３は、図示しない制御手段からの指令により光路を切り替えて、レーザ発振器２０２から出射されたレーザを気泡８０の形成と暗化のためのものとに切り替える。すなわち、気泡８０を形成させる場合は、レーザ発振器２０２から出射したレーザの光路を光路切替手段２０３で光路Ｌ１側に切り替えて、エネルギー制御部１０３でエネルギー強度を調整し、平坦化光学系１０４でエネルギー強度を均一化し、集光レンズ１０５で集光し、マスク１０６でスポット径を絞り、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９を介して欠陥画素に照射する。この場合、照射面におけるスポット径は、図４（ｂ）のＡに表すように小さいものとすることができるので、前述したように適切な大きさの気泡８０を形成させることができる。
【００５８】
また、暗化をさせる場合は、レーザ発振器２０２から出射したレーザの光路を光路切替手段２０３で光路Ｌ２側に切り替えて、エネルギー制御部１１１でエネルギー強度を調整し、反射ミラー１１２、ビーム結合用プリズム１０７、ダイクロイックミラー１０８、結像レンズ１０９を介して欠陥画素に照射する。この場合、ビーム結合用プリズム１０７により、光路Ｌ１側からのレーザの光軸と、光路Ｌ２側からのレーザの光軸とが、略同軸となる。また、照射面におけるスポット径は、図４（ｂ）のＢに表すように、前述のＡよりも大きいものとされている。そのため、光路Ｌ１側からのレーザ照射により生じた堆積物上にも照射が行われることになり、前述したような堆積物の再飛散を行うことができる。尚、この照射は、図３（ｃ）で説明をしたように、気泡滞在時間内に行われる。そのため、常に気泡８０内に露出した配向膜２５、３５にレーザが照射できることになり、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となるので、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアすることができる。
【００５９】
その他、図示はしないが、撮像面を照らして撮像を容易にするための照明手段や、レーザ発振器２０２、光路切替手段２０３、エネルギー制御部１０３、エネルギー制御部１１１、画像検出部１１３、画像検出部レンズ１１４、ステージ１１５、図示しない照明手段の各動作を制御する制御手段、液晶パネルＷの欠陥データが格納されているデータベースなどが適宜設けられている。
【００６０】
レーザリペア装置２００の作用については、前述の光路切替手段２０３による光路の切替以外は図４で説明をしたレーザリペア装置１００と同等のため説明は省略する。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置２００によれば、図４で説明をしたレーザリペア装置１００と同等の効果を享受することができる。また、レーザ発振器２０２が１台で足り、装置の小型化と簡易化を図ることができる。
【００６２】
次に、本実施の形態に係る液晶パネルの製造方法について説明をする。    
尚、説明の便宜上、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）カラー液晶表示パネルの製造方法について説明をする。
【００６３】
ＴＦＴカラー液晶表示パネルの製造工程は、ＴＦＴアレイ形成工程、カラーフィルター形成工程、配向膜形成工程、基板貼り合わせ工程、液晶注入工程、基板分断工程からなる。
【００６４】
ここで、前述した本実施の形態に係るレーザリペア方法は、液晶注入工程の後、または、基板分断工程の後に行われる。すなわち、アレイ基板と対向基板との間に液晶を封入して液晶パネルＷを形成した後に、液晶パネルＷに含まれる欠陥画素を検査し、欠陥画素があれば、本実施の形態に係るレーザリペア方法により欠陥画素をリペアする。
【００６５】
尚、前述した本実施の形態に係るレーザリペア方法以外のものは、公知の各工程の技術を適用することができるので、それらの説明は省略する。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態に係る液晶パネル製造方法によれば、小さなスポット径で適切な大きさの気泡を形成しつつ、欠陥画素内を分割するように順次リペアすることができるので、液晶パネルの構造にかかわらず効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。  
また、形成される気泡８０が不必要に大きくならないので、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがない。
【００６７】
また、不都合な大きさ（粒子径）となる可能性が高い堆積物をも再度飛散させることができるので、リペアの成功率を高めることができる。    
また、暗化のためのレーザは、常に気泡８０内に露出した配向膜２５、３５に照射されるので、堆積物２５ｂ、３５ｂの大きさ（粒子径）の制御も可能となり、欠陥画素を効果的且つ安定的にレーザリペアをすることができる。  
そのため、リペアの成功率を高め製品の歩留まりを向上させることができる、また、周囲の正常な画素までもが暗化されるおそれがないので液晶パネルの品質を向上させることもできる。
【００６８】
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をした。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。  
例えば、レーザ源としてＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザを例示したが、これに限定されるわけではなくエキシマレーザなど種々のレーザを用いることができる。  
また、前述したレーザリペア装置の各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく、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、液晶パネルのレーザリペア方法や液晶パネルの製造方法の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、前述した各具体例が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の要旨を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる液晶パネルのレーザリペア方法を例示するためのフローチャートである。
【図２】液晶パネルの構造について説明をするための模式図である。
【図３】本実施の形態に係る液晶パネルのレーザリペア方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置を例示するための模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る液晶パネルのレーザリペア装置を例示するための模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
２５、３５  配向膜、２５ｂ、３５ｂ  堆積物、３０  液晶、８０  気泡、１００  レーザリペア装置、１０２  第１のレーザ発振器、１１０  第２のレーザ発振器、２００  レーザリペア装置、２０２  レーザ発振器、２０３  光路切替手段、Ａ  スポット、Ａ１〜Ａ３  照射、Ｂ  スポット、Ｂ１〜Ｂ３  照射、Ｌ１  光路、Ｌ２  光路、Ｗ  液晶パネル
【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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