CN101784944A - 液晶显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的液晶显示装置10的制造方法的特征在于：包括在由多种颜色的色部46构成的滤色器42中产生颜色缺陷的情况下修正该颜色缺陷的颜色缺陷修正工序，上述颜色缺陷修正工序包括如下工序：在一对玻璃基板31、41中的至少一方玻璃基板41中，确定与成为上述颜色缺陷原因的颜色缺陷产生部X在该玻璃基板41上的投影重叠的修正位置的工序；在确定的上述玻璃基板41的上述修正位置，掺杂与包含上述颜色缺陷产生部X的上述色部46所呈现的颜色对应的金属离子60的掺杂工序以及对上述掺杂的金属离子60照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光，形成有色部61的有色部形成工序，所述有色部61使该修正位置呈现出与包含上述颜色缺陷产生部X的上述色部46相同的颜色。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置的制造方法。
背景技术
液晶显示装置由在一对玻璃基板之间设有液晶层的液晶面板和设置在液晶面板背面侧的照明装置构成。在这种液晶显示装置中，通常在一对玻璃基板中的一方玻璃基板上设置排列有R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)等着色部的滤色器，从照明装置供给的白色光通过该滤色器，由此呈现各种颜色。
这种液晶显示装置所具备的滤色器例如是在玻璃基板的表面涂敷由颜料或者染料着色的树脂材料并通过利用光致抗蚀剂蚀刻该树脂材料的光刻法形成的。根据该方案，能够在玻璃基板上高精度地排列呈现任意颜色的部分。
但是，作为使具有透光性的无色部件有色化的方案，除了上述方案之外，已知例如专利文献1所记载的方法。在专利文献1中公开了如下方法：用聚光点位于包含金属离子的玻璃材料的内部而聚光的脉冲激光照射玻璃材料，由此在玻璃材料内部形成选择析出金属微粒子的区域，使该区域着色。
专利文献1：日本特开平11-60271号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述滤色器由非常薄的树脂层形成，因此，在液晶显示装置的制造过程中，有时例如由异物的刮蹭会造成滤色器的局部产生破损。在该情况下，与该破损部分对应的显示成为仅呈现从照明装置供给的光的颜色(一般为白色)的颜色缺陷、所谓的亮点状态，显示质量降低。
本发明是根据上述情况而完成的，其目的在于提供一种在滤色器中产生颜色缺陷的情况下修正为能显示规定颜色的液晶显示装置的制造方法。另外，其目的在于提供一种具备带有滤色器功能且难以破损的部件的液晶显示装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，在本发明的液晶显示装置的制造方法中，所述液晶显示装置包括在一对玻璃基板之间设置液晶层而成的液晶面板和对该液晶面板供给照明光的照明装置，上述玻璃基板中的至少一方具备多种颜色的色部按规定排列而成的滤色器，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于：包括在上述滤色器中产生颜色缺陷的情况下修正该颜色缺陷的颜色缺陷修正工序，上述颜色缺陷修正工序具有如下工序：在上述一对玻璃基板中的至少一方玻璃基板中，确定与成为上述颜色缺陷原因的颜色缺陷产生部在该玻璃基板上的投影重叠的修正位置的工序；掺杂工序，在所述掺杂工序中，对确定的上述玻璃基板的上述修正位置掺杂与包含上述颜色缺陷产生部的上述色部所呈现的颜色对应的金属离子；以及有色部形成工序，在所述有色部形成工序中，对上述掺杂的金属离子照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光，形成有色部，所述有色部使该修正位置呈现与包含上述颜色缺陷产生部的上述色部相同的颜色。
本发明的发明人反复研究例如由滤色器的破损等造成的颜色缺陷(所谓亮点)的修正方案，发现将在玻璃基板中与成为颜色缺陷原因的颜色缺陷产生部重叠的修正位置着色成该颜色缺陷本来所呈现的颜色的方案。并且，在这样对玻璃基板进行着色的情况下，从照明装置供给的光中通过滤色器的颜色缺陷产生部的光必定通过玻璃基板的着色部位(有色部)。其结果是：当该光通过滤色器的颜色缺陷产生部时不显色，但是当通过玻璃基板的有色部时显色，因此，在显示面中被视觉识别为与通过滤色器的通常部的光相同的颜色，能够适当地修正颜色缺陷。
并且，作为该玻璃基板的着色方案，选择了对玻璃基板的修正位置掺杂金属离子，对该金属离子照射激光来着色成规定颜色的方案。这种掺杂金属离子的着色方案难以造成玻璃基板的强度降低，另外，能根据金属离子的种类呈现各种颜色，因此，优选作为玻璃基板的着色方案。
另外，关于上述激光照射，照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光。虽然照射具有皮秒以上的脉冲宽度的激光也能够使玻璃基板着色，但平均的能量强度过大，因此，存在激光照射点的周围部位受到热损伤，导致修正位置的周围的玻璃基板发生白浊的情况。另一方面，当照射飞秒级以下的激光时，激光产生的热与向照射点周围传导相比，热量更快速地被照射部位吸收，因此，激光照射点的周围部位不会受到热、化学损伤。
另外，在上述掺杂工序中，能够对上述玻璃基板中的除了上述修正位置以外的部位施加覆盖该玻璃基板的掩模。
这样，通过对除了修正位置之外的部位施加掩模，能够仅对该修正位置掺杂金属离子，能够抑制与不同的显色部位的混色。
另外，上述色部中包含蓝色部，在该蓝色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，能够掺杂钴离子作为上述金属离子。
另外，上述色部中包含绿色部，在该绿色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，能够掺杂铬离子作为上述金属离子。
另外，上述色部中包含红色部，在该红色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，能够掺杂硒离子和镉离子作为上述金属离子。
玻璃基板被着色的颜色由对该玻璃基板掺杂的金属离子的种类决定。因此，根据包含颜色缺陷产生部的色部来选择呈现出与该色部相同颜色的合适的金属种类，由此能够使颜色缺陷不被视觉识别。
另外，本发明的液晶显示装置的制造方法是包括在一对玻璃基板之间设置液晶层而成的液晶面板和对该液晶面板供给照明光的照明装置的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：包括制作玻璃基板的玻璃基板制作工序和使用上述制作的玻璃基板来制作液晶面板的工序，上述玻璃基板制作工序具有如下工序：按规定排列对玻璃基材掺杂多种金属离子的排列掺杂工序；以及对在上述玻璃基材中掺杂了上述金属离子的部位照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光来使该部位着色，从而在该玻璃基材中按规定排列形成多种颜色的着色部的彩色化工序。
根据该制造方法，能够得到具备多种颜色的着色部按规定排列的玻璃基板的液晶显示装置。根据该液晶显示装置，当从照明装置供给的光通过该玻璃基板的各着色部时会显色，能够发挥与以往的滤色器相同的效果。
并且玻璃基板本身被着色，因此，与以往的由树脂制成的滤色器相比，机械强度较大，制造过程中几乎不会发生由异物等造成的破损。
另外，作为这种玻璃基材的着色方案，选择了通过按规定排列掺杂金属离子并对该金属离子照射激光来着色为规定颜色的方案。这种掺杂金属离子的着色方案难以造成玻璃基材的强度降低，另外，能够根据金属离子的种类呈现各种颜色，因此，优选作为在玻璃基材中形成着色部的方案。
另外，在上述激光照射中，照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光。虽然照射具有皮秒以上的脉冲宽度的激光也能够在玻璃基板中形成着色部，但平均的能量强度过大，因此，存在激光照射点的周围部位受到热损伤，该着色部的周围的玻璃基板发生白浊的情况。另一方面，当照射飞秒级以下的激光时，激光产生的热与向照射点周围传导相比，热量更快速地被照射部位吸收，因此，激光照射点的周围部位不会受到热、化学损伤。
另外，在上述排列掺杂工序中，能够对在该玻璃基材中不掺杂规定的金属离子的部位施加覆盖该玻璃基材的掩模。
在这种情况下，在该玻璃基材中，掺杂一种金属离子的部位从该玻璃基材表面露出，其以外的部位(即掺杂不同的金属离子的部位)被掩模覆盖。这样，对不掺杂规定的金属离子的部位施加掩模并进行图案化，由此能够仅对需要的部位掺杂金属离子，能够抑制与相邻部位的金属离子混合，进而能够抑制着色部的混色。
另外，在上述彩色化工序中，能够在将与上述多种颜色的着色部分别对应的金属离子全部掺杂了之后，照射上述激光。
这样，通过分别依次掺杂金属离子之后一起进行激光照射，能够提高作业效率。
另外，包括形成蓝色着色部作为上述着色部的工序，能够对上述玻璃基材中形成该蓝色着色部的部位掺杂钴离子作为上述金属离子。
另外，包括形成绿色着色部作为上述着色部的工序，能够对上述玻璃基材中形成该绿色着色部的部位掺杂铬离子作为上述金属离子。
另外，包括形成红色着色部作为上述着色部的工序，能够对上述玻璃基材中形成该红色着色部的部位掺杂硒离子和镉离子作为上述金属离子。
在玻璃基材中形成的着色部的颜色由对该玻璃基材进行掺杂的金属离子种类决定。因此，通过对玻璃基材掺杂上述金属离子，能够形成需要的着色部。
发明效果
根据本发明，能够提供在滤色器中产生颜色缺陷的情况下修正为能显示规定颜色的液晶显示装置的制造方法。并且，能够提供具备带有滤色器功能的难以破损的部件的液晶显示装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的液晶显示装置的概要结构的立体图。
图2是图1的液晶显示装置的A-A线截面图。
图3是图1的液晶显示装置所具备的液晶面板的要部截面图。
图4是图3的液晶面板所具备的滤色器的要部平面图。
图5是示出检查对象液晶面板的点亮检查工序的形态的说明图。
图6是示出颜色缺陷修正装置的概要结构的侧面图。
图7是示出实施方式1的液晶显示装置所发挥的作用效果的说明图。
图8是本发明的实施方式2的液晶显示装置所具备的液晶面板的要部截面图。
图9是图8的液晶面板所具备的彩色玻璃的要部平面图。
图10是示出彩色玻璃形成装置的概要结构的侧面图。
附图标记说明
10：液晶显示装置；11、111：液晶面板；12：背光装置(照明装置)；31、41、141：玻璃基板；141a：玻璃基材；42：滤色器；46：色部；46B：蓝色部；46G：绿色部；46R：红色部；50：液晶层；60、160：金属离子；61有色部；141a：彩色玻璃；146：着色部；146B：蓝色着色部；146G：绿色着色部；146R：红色着色部；X：颜色缺陷产生部。
具体实施方式
<实施方式1>
根据图1至图7说明本发明的实施方式。首先用图1至图4说明利用本发明的制造方法能够得到的液晶显示装置。
图1是示出本实施方式的液晶显示装置的概要结构的立体图，图2是图1的液晶显示装置的A-A线截面图，图3是图1的液晶显示装置所具备的液晶面板的要部截面图，图4是液晶面板所具备的滤色器的要部平面图。
首先，说明液晶显示装置10的整体结构。如图1和图2所示，液晶显示装置10具备呈矩形的液晶面板11和作为配置在该液晶面板11的面板面(显示面)的背面正下方的外部光源的背光装置(照明装置)12，由外框13等将它们保持为一体。
背光装置12具备上面侧开口的大致呈箱形的背光底座(底座)14、被安装成覆盖背光底座14的开口部的多个光学部件15(从图示下侧起按顺序为扩散板、扩散片、透镜片、反射型偏光板)以及用于将这些光学部件15保持在背光底座14上的框架16。并且，在背光底座14内，以使其长度方向(轴线方向)与背光底座14的长边方向一致的状态配设有呈细环状的冷阴极管17，配设有用于保持该冷阴极管17的两个端部的橡胶制支架18、一起覆盖冷阴极管17组和支架18组的灯架19以及用于将冷阴极管17安装到背光底座14上的灯夹20。此外，在该背光装置12中，冷阴极管17的光学部件15侧成为光射出侧，冷阴极管17射出白色光。
然后，说明液晶面板11。如图3所示，在液晶面板11中，使一对基板30、40以隔着规定的间隔的状态贴合，并且在两个基板30、40之间封入液晶，利用该液晶形成液晶层50。
基板30是元件基板，具备：玻璃基板31、形成在该玻璃基板31的液晶层50侧的作为半导体元件的TFT(薄膜晶体管)32、与该TFT32电连接的像素电极33以及形成在该TFT 32和像素电极33的液晶层50侧的取向膜34。另外，在玻璃基板31的与液晶层50侧相反的一侧配设有偏光板35。此外，一对基板30、40中的该基板30(玻璃基板31)被配置在背光装置12侧。
另一方面，基板40是对置基板，具备：玻璃基板41、形成在该玻璃基板41的液晶层50侧的滤色器42、形成在该滤色器42的液晶层50侧的对置电极43以及形成在该对置电极43的液晶层50侧的取向膜44。另外，在玻璃基板41的与液晶层50侧相反的一侧配设有偏光板45。
此外，如图4所示，上述滤色器42隔着黑色层47按规定排列配置有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等各色部46(有时分别称为46R、46G、46B)。
下面，说明上述液晶显示装置10的制造方法。在此，主要说明包括修正工序的制造工序。
图5是示出检查对象液晶面板的点亮检查工序的方式说明图，图6是示出颜色缺陷修正装置的概要结构的侧面图，图7是示出本实施方式的液晶显示装置所发挥的作用效果的说明图。
首先，准备玻璃基板31，在该玻璃基板31上形成TFT 32和像素电极33。然后，在该TFT 32和像素电极33上形成取向膜34而制作作为元件基板的基板30。
另一方面，与上述玻璃基板31分开准备玻璃基板41，在该玻璃基板41上形成隔着黑色层47按规定排列配置有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等各色部46的滤色器42(参照图4)，在该滤色器42上形成对置电极43，并且，在对置电极43上形成取向膜44而制作作为对置基板的基板40。
将这些基板30和基板40隔开规定的间隔贴合，对其间隙封入液晶来形成液晶层50。并且，在两个基板30、40的与液晶层50侧相反的一侧的面上分别配设偏光板35、45来制作液晶面板11(参照图3)。此外，在后述的液晶面板11和背光装置12的组装工序中，将两个基板30、40中的基板30(玻璃基板31)配置在背光装置12侧。
在上述制造过程中，在形成液晶层50后，进行用于检查有无显示不良的点亮检查(下面，将这种情况下的处于制造中途的液晶面板称为检查对象液晶面板11a)。
具体地说，如图5所示，首先配置一对检查用偏光板71以夹住检查对象液晶面板11a的基板30、40。然后，点亮检查用背光装置72，并且将形成在玻璃基板31上的各配线与检查用电路连接并分别适当供给信号来驱动TFT 32。这样通过图像处理或者检查人员的目测等来检查通过控制构成液晶层50的液晶的取向状态而得到的显示状态。
此时，有时会检测出即使进行彩色显示仍然总是显示为白色的颜色缺陷(所谓的亮点)。该颜色缺陷有时是由于例如混入液晶层50的异物等造成滤色器42的色部46的局部发生破损(称为颜色缺陷产生部X)而产生的，在检测出这种颜色缺陷的情况下，通过下面示出的颜色缺陷修正工序来修正该颜色缺陷。
该颜色缺陷修正工序包括如下工序：确定在玻璃基板41中与颜色缺陷产生部X在该玻璃基板41上的投影重叠的修正位置的工序；对确定的玻璃基板41中的修正位置掺杂与包含颜色缺陷产生部X的色部46所呈现的颜色对应的金属离子60的掺杂工序以及对掺杂的金属离子60照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光来形成与该色部46颜色相同的有色部61的工序。
在颜色缺陷修正工序中，使用图6示出的颜色缺陷修正装置70来修正颜色缺陷。颜色缺陷修正装置70由用于载置作为修理对象的检查对象液晶面板11a的载置台73(在图5中省略图示)、夹着载置台73配置的一对检查用偏光板71、检查用背光装置72以及相对于载置台73平行和垂直移动的XYZ驱动部74构成。其中在XYZ驱动部74中，按规定的位置关系设置有用于拍摄颜色缺陷产生部X及其周边的CCD照相机75、用于注入金属离子60的离子注入部76以及照射用于形成有色部61的激光的激光照射部77。此外，载置台73是玻璃制的，能够透射从检查用背光装置72射出的光。
首先使用该颜色缺陷修正装置70确定玻璃基板41中与颜色缺陷产生部X在该玻璃基板41上的投影重叠的修正位置。首先在载置台73上的规定位置上载置成为修理对象的检查对象液晶面板11a。此时，使玻璃基板41处于上侧。然后，点亮检查用背光装置72，使检查对象液晶面板11a进行黑显示。在这种状态下，使XYZ驱动部74相对于载置台73平行地移动，并且利用CCD照相机75拍摄显示状态，对其拍摄结果进行图像处理，得到颜色缺陷产生部X的位置和大小信息。然后，根据该信息，确定玻璃基板41中与该颜色缺陷产生部X的投影重叠的修正位置。
然后，转到如下工序：对确定的玻璃基板41的修正位置掺杂与包含颜色缺陷产生部X的色部46所呈现的颜色对应的金属离子60。
在本工序中，首先对玻璃基板41中除了确定的修正位置以外的部位施加掩模。在本实施方式中，利用光刻法对玻璃基板41施加掩模，通过蚀刻该掩模中确定的修正位置上的部位使玻璃基板41的表面(图6的检查对象液晶面板11a的上表面)露出。
然后，对确定的修正位置(未施加上述掩模的部位)掺杂金属离子60。在本实施方式中，示出了在R(红色)色部46R中包含颜色缺陷产生部X的情况，掺杂硒离子和镉离子作为与色部46R对应的金属离子60。通过离子注入法进行这些离子的掺杂，具体地说，移动XYZ驱动部74，将XYZ驱动部74所具备的离子注入部76配置到确定的修正位置的正上方来进行金属离子60的掺杂。在本实施方式中，在该掺杂作业中改变加速电压等注入条件，从玻璃基板41表面掺杂到其厚度方向的一半。
然后，转到如下工序：在掺杂了上述金属离子60的部分形成颜色与包含颜色缺陷产生部X的色部46所呈现的颜色相同的有色部61。在该工序中，通过对玻璃基板41照射具有10-13秒级的脉冲宽度的飞秒级激光来形成有色部61。具体地说，移动XYZ驱动部74，将XYZ驱动部74所具备的激光照射部77配置在掺杂了金属离子60的部分的正上方来进行激光照射。此外，在本实施方式中，以波长为780nm、脉冲宽度为100fs、重复频率为1kHz、脉冲能量为1mJ、输出为1W的条件进行激光照射。
当对作为金属离子60掺杂了硒离子和镉离子的部位照射激光时，这些离子的存在形态发生变化，呈现出与色部46R相同的红色。在玻璃基板41的内部连续地移动该激光的聚光点，由此能够形成呈现红色的区域作为符合聚光点的轨迹的连续区域。由此，在本实施方式中，从玻璃基板41表面到其厚度方向的一半形成呈现与包含颜色缺陷产生部X的色部46R相同的红色的有色部61。
将通过其它工序制作的驱动器(未图示)、背光装置12组装到经过上述工序修正了颜色缺陷的液晶面板11上来制作液晶显示装置10。
根据包括上述修正工序的本实施方式的液晶显示装置10的制作方法，能够得到如下液晶显示装置10，其在玻璃基板41中，在与滤色器42的颜色缺陷产生部X的投影重叠的位置形成有与包括该颜色缺陷产生部X的色部46R颜色相同的有色部61。
利用图7说明这种液晶显示装置10的颜色缺陷的修正作用。此外，在图7中，单点划线箭头示出从冷阴极管17供给的白色光，实线箭头示出与46R颜色相同的红色光。
如图7所示，当从冷阴极管17供给的光在通过色部46R时，白色光呈现红色向显示面射出。另一方面，在从冷阴极管17供给的光在通过色部46R的颜色缺陷产生部X的情况下，不呈现红色而原样保持白色光。但是，在与颜色缺陷产生部X在玻璃基板41上的投影重叠的位置(图7的颜色缺陷产生部X的正上方)形成有红色的有色部61，因此，该光通过有色部61从而呈现出与色部46R颜色相同的颜色。其结果是：在该液晶显示装置10的显示面中，通过了颜色缺陷产生部X的光也被视觉识别为与通过了滤色器42的通常部的光颜色相同，能够确保较高的显示质量。
并且，在本实施方式中，对玻璃基板41的修正位置掺杂金属离子60并对该金属离子60照射飞秒激光，由此形成有色部61。
掺杂这种金属离子60的着色方案难以造成玻璃基板41的强度降低，因此，优选作为批量生产工序中的修正方案。
另外，在对玻璃基板照射飞秒激光的情况下，激光产生的热与向照射点周围传导相比，能量更快地被照射部位吸收，因此，激光照射点的周围的玻璃基板不会受到热、化学损伤，液晶显示装置10的显示质量不会发生恶化。
另外，在本实施方式中，在掺杂金属离子60的工序中，对玻璃基板41中的除了修正位置以外的部位施加覆盖该玻璃基板41的掩模。
这样，对除了修正位置以外的部位施加掩模，由此能够仅对该修正位置正确地掺杂金属离子60，能够抑制与不同的显色部位混色的情况。
另外，在本实施方式中，R(红色)色部46R包含颜色缺陷产生部X，在这种情况下，掺杂硒离子和镉离子作为金属离子60。
这样，对应于包含颜色缺陷产生部X的色部46R，选择适当的金属种类(在本实施方式中是硒离子和镉离子)，由此能够形成呈现与色部46R相同的红色的有色部61。
上面示出了本发明的实施方式1，但是本发明不限于上述记载和附图所说明的实施方式，例如下面的方式也包含在本发明的技术范围内。
在上述实施方式1中，示出了在R(红色)色部46R中产生破损的情况，本发明也可以应用于例如在B(蓝色)色部46B中产生破损的情况。在这种情况下，对玻璃基板掺杂钴离子作为金属离子60，由此能够得到呈现蓝色的有色部。
在上述实施方式1中，示出了在R(红色)色部46R中产生破损的情况，本发明也可以应用于例如在G(绿色)色部46G中产生破损的情况。在这种情况下，对玻璃基板掺杂铬离子作为金属离子60，由此能够得到呈现绿色的有色部。
在上述实施方式1中，在配置在与背光装置12相反的一侧(即显示面侧)的玻璃基板41中形成有色部61，但是也可以形成在配置于在背光装置12侧的玻璃基板31中。
在上述实施方式1中，有色部61的厚度是玻璃基板41的厚度方向的一半，但是有色部的厚度不限于此，也可以例如形成在玻璃基板41的整个厚度方向上。
在上述实施方式1中，利用颜色缺陷修正装置70进行在玻璃基板41中确定修正位置的工序、掺杂金属离子60的工序以及照射激光形成有色部61的工序，但是为了避免该装置的复杂化，也可以分别另行准备装置来进行。
在上述实施方式1中，在颜色缺陷修正装置70中，具备CCD照相机75、离子注入部76以及激光照射部77的XYZ驱动部74在相对于载置台73平行和垂直的方向上移动，但是也可以是载置台在相对于固定的CCD照相机、离子注入部以及激光照射部平行和垂直的方向上移动。
<实施方式2>
下面，根据图8至图10说明本发明的实施方式2。与上述实施方式1的区别在于：在液晶面板的制造工序中包括发挥与滤色器相同的显色效果的玻璃基板、即具有着色部的玻璃基板(下面也称为彩色玻璃)的制造工序，其它内容与上述实施方式相同。对与上述实施方式相同的部分标注同一附图标记省略重复说明。此外，在本实施方式中将上述实施方式1的液晶面板11称为液晶面板111。
图8是本实施方式的液晶显示装置所具备的液晶面板的要部截面图，图9是图8的液晶面板所具备的彩色玻璃的要部平面图，图10是示出彩色玻璃形成装置的概要结构的侧面图。
如图8所示，液晶面板111使一对基板30、140以隔着规定的间隔的状态贴合，并且在两个基板30、140之间封入液晶，利用该液晶形成液晶层50。
基板140是对置基板，具备：玻璃基板141、形成在该玻璃基板141的液晶层50侧的对置电极43以及形成在该对置电极43的液晶层50侧的取向膜44。另外，在玻璃基板141的与液晶层50侧相反的一侧配设有偏光板45。
如图9所示，玻璃基板141隔着黑色部147按规定排列配置有R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)等各着色部146(有时分别称为红色着色部146R、绿色着色部146G以及蓝色着色部146B)。该黑色部147是为了抑制各着色部146所呈现的颜色发生混色而形成的。
下面，说明上述液晶显示装置10的制造方法。在此主要说明玻璃基板141的制造工序。
玻璃基板制造工序包括如下工序：按规定排列对玻璃基材141a掺杂多种金属离子160的排列掺杂工序；对掺杂了上述金属离子160的部位照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光使该部位着色，由此按规定排列形成多种颜色的着色部146的彩色化形成工序。
在该工序中，使用图10示出的彩色玻璃形成装置80来形成玻璃基板141。彩色玻璃形成装置80由用于载置玻璃基材141a的载置台81和相对于载置台81平行和垂直移动的XYZ驱动部82构成。其中在XYZ驱动部82中，按规定的位置关系设置有用于注入金属离子160的离子注入部83和照射用于形成着色部146的激光的激光照射部84。
在排列掺杂工序中，首先准备玻璃基材141a，在该玻璃基材141a中对除了形成蓝色着色部146B以外的部位施加掩模。在本实施方式中，通过光刻法对玻璃基材141a表面施加掩模并对该掩模中的与成为按规定排列的蓝色着色部146B的部位相当的部分进行蚀刻，由此形成被图案化的玻璃基材141a的露出部。
然后，对形成蓝色着色部146B的部位(未施加上述掩模的部位)掺杂钴离子作为金属离子160。通过离子注入法进行该离子的掺杂，具体地说，移动XYZ驱动部82，使XYZ驱动部82所具备的离子注入部83配置在确定的修正位置的正上方来进行金属离子160的掺杂。在本实施方式中，在该掺杂作业中，改变加速电压等注入条件，从玻璃基材141a表面掺杂到其厚度方向的一半。然后，剥离上述掩模，结束用于形成蓝色着色部146B的金属离子160的排列掺杂工序。
对形成绿色着色部146G、红色着色部146R以及分别存在于着色部146之间的黑色部147的部位依次进行上述排列掺杂工序。此外，在本实施方式中，对形成绿色着色部146G的部位掺杂铬离子作为金属离子160，对形成红色着色部146R的部位掺杂硒离子和镉离子，另外，对形成黑色部147的部位掺杂钴离子、铬离子、硒离子以及镉离子。
这样，对形成3种着色部146和黑色部147的部位掺杂各自对应的金属离子160，然后转入彩色化工序。
在彩色化(彩色玻璃形成)工序中，对玻璃基材141a照射具有10-13秒级的脉冲宽度的飞秒激光来形成着色部146和黑色部147。具体地说，移动XYZ驱动部82，将XYZ驱动部82所具备的激光照射部84配置在掺杂了金属离子160的部位的正上方并进行激光照射。此外，在本实施方式中，以波长为780nm、脉冲宽度为100fs、重复频率为1kHz、脉冲能量为1mJ、输出为1W的条件进行激光照射。
当对掺杂了钴离子作为金属离子160的部位照射激光时，这些离子的存在形态发生变化，呈现蓝色。同样地，当对掺杂了铬离子的部位以及掺杂了硒离子和镉离子的部位照射激光时，分别呈现绿色和红色。另外，当对掺杂了钴离子、铬离子、硒离子以及镉离子的部位照射激光时，呈现黑色。
使该激光的聚光点在玻璃基材141a的内部连续地移动，由此能够使呈现各种颜色的部分沿着聚光点的轨迹形成为连续区域。由此，形成蓝色着色部146B、绿色着色部146G、红色着色部146R以及黑色部147按规定排列(参照图9)的玻璃基板141。此外，在本实施方式中，从玻璃基材141a的表面到相对于其厚度方向大致一半的深度形成各着色部146和黑色部147。
在经过上述工序形成的玻璃基板141中的形成有各着色部146的一侧形成对置电极43，并且在对置电极43上形成取向膜44，制作作为对置基板的基板140。
将该基板140和另行制作的基板30隔开规定的间隔贴合，对其间隙封入液晶，由此形成液晶层50。并且，在两个基板30、140中，在与液晶层50侧相反的一侧的面上分别配设偏光板35、45来制作液晶面板111(参照图8)。
将该液晶面板111和通过其它工序制作的驱动器(未图示)、背光装置12组装来制作液晶显示装置10。此外，在背光装置12的组装工序中，将两个基板30、140中的基板30(玻璃基板31)配置在背光装置12侧。
根据包括上述玻璃基板制作工序的本实施方式的液晶显示装置10的制造方法，能够得到具备多种颜色的着色部146按规定排列的玻璃基板(彩色玻璃)141的液晶显示装置10。根据该液晶显示装置10，当从背光装置12供给的光通过该玻璃基板141的各着色部146时呈现出规定的颜色，能够实现与以往的滤色器相同的显色效果。
并且，玻璃基板141本身被着色而成为彩色玻璃，因此，与以往的由树脂制成的滤色器相比，机械强度较大，在制造过程中的几乎不会发生由异物等造成的破损。
并且，在本实施方式中，在玻璃基材141a中掺杂金属离子160使其成为规定的排列并对该金属离子160照射飞秒激光，由此形成呈按规定排列的着色部146。
掺杂这种金属离子160的着色方案难以造成玻璃基材141a的强度降低，因此，优选作为批量生产工序中的修正方案。
另外，在对玻璃基材141a照射飞秒激光的情况下，激光产生的热与向照射点周围传导相比，能量更快地被照射部位吸收，因此，激光照射点的周围的玻璃基材141a不会受到热、化学损伤，液晶显示装置10的显示质量不会发生恶化。
另外，在本实施方式中，在排列掺杂工序中，对玻璃基材141a中的不掺杂规定的金属离子160的部位施加覆盖该玻璃基材141a的掩模。
在这种情况下，在玻璃基材141a中，在掺杂一种金属离子160的部位该玻璃基材141a的表面露出，其以外的部位(即掺杂不同的金属离子的部位)被掩模覆盖。这样，对不掺杂规定的金属离子160的部位施加掩模并进行图案化，由此能够仅对需要的部位掺杂金属离子160，能够抑制与相邻部位的金属离子160混合，进而能够抑制着色部146的混色。
另外，在本实施方式中，在将分别与R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)的多种颜色的着色部146对应的金属离子160全部掺杂了之后，进行激光照射。
这样，首先分别顺序地掺杂金属离子160，然后一起对玻璃基材141a进行激光照射，由此能够提高作业效率。
另外，在本实施方式中，包括形成蓝色着色部146B、绿色着色部146G以及红色着色部146R作为着色部146的工序，掺杂与各着色部对应的金属离子160。具体地说，对形成蓝色着色部146B的部位掺杂钴离子，对形成绿色着色部146G的部位掺杂铬离子，对形成红色着色部146R的部位掺杂硒离子和镉离子。
这样，根据着色部146选择恰当的金属种类，由此能够形成呈现需要颜色的着色部146。
上面示出了本发明的实施方式2，但是本发明不限于上述记载和附图所说明的实施方式，例如下面的方式也包含在本发明的技术范围内。
在上述实施方式2中，在配置在显示面侧的玻璃基板141中形成着色部146，但是也可以形成在配置在背光装置12侧的玻璃基板31中。
在上述实施方式2中，对玻璃基材141a掺杂钴离子、铬离子、硒离子以及镉离子，由此形成存在于各着色部146之间的黑色部147，但是黑色部只要能够抑制相邻的颜色在显示面中混色即可，可以是任意的方式，例如也可以在玻璃基板的液晶层侧的表面形成黑色部。
在上述实施方式2中，着色部146的厚度是玻璃基材141a的厚度方向的一半，但是着色部的厚度不限于此，也可以形成在例如玻璃基材141a的整个厚度方向上。
在上述实施方式2中，利用彩色玻璃形成装置80来进行在玻璃基材141a中掺杂金属离子160的工序和照射激光形成着色部146的工序，但是为了避免该装置的复杂化，也可以分别另行准备装置进行。
在上述实施方式2中，在彩色玻璃形成装置80中，具备离子注入部83和激光照射部84的XYZ驱动部82在相对于载置台81平行和垂直的方向上移动，但是也可以是载置台相对于固定的离子注入部和激光照射部在平行和垂直的方向上移动。
<其它实施方式>
上面示出了本发明的实施方式1、2，但是本发明不限于上述记载和附图所说明的实施方式，例如下面的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
在上述实施方式1、2中，通过照射脉冲宽度为100fs的飞秒激光来形成有色部61或者着色部146，但是从抑制对聚光点周围的损伤的观点出发，优选脉冲宽度越小越好，在制造效率允许的范围内，也可以使用脉冲宽度更小的激光。
在上述实施方式1、2中，为了形成有色部61或者着色部146，使所照射的激光波长为780nm，但是激光的波长没有特别限定，能够任意地选择紫外线区域的波长(例如260nm)等。并且，其它的照射条件也是可以根据照射对象的玻璃基板的组成等的不同而改变。
另外，本发明也可以应用于使用了TFT 32以外的开关元件的液晶显示装置。
Claims (11)
1.一种液晶显示装置的制造方法，所述液晶显示装置包括在一对玻璃基板之间设置液晶层而成的液晶面板和对该液晶面板供给照明光的照明装置，上述玻璃基板中的至少一方具备多种颜色的色部按规定排列而成的滤色器，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于：
包括在上述滤色器中产生颜色缺陷的情况下修正该颜色缺陷的颜色缺陷修正工序，
上述颜色缺陷修正工序具有如下工序：
在上述一对玻璃基板中的至少一方玻璃基板中，确定与成为上述颜色缺陷原因的颜色缺陷产生部在该玻璃基板上的投影重叠的修正位置的工序；
掺杂工序，在所述掺杂工序中，对确定的上述玻璃基板的上述修正位置掺杂与包含上述颜色缺陷产生部的上述色部所呈现的颜色对应的金属离子；以及
有色部形成工序，在所述有色部形成工序中，对上述掺杂的金属离子照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光，形成有色部，所述有色部使该修正位置呈现出与包含上述颜色缺陷产生部的上述色部相同的颜色。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在上述掺杂工序中，对上述玻璃基板中的除了上述修正位置以外的部位施加覆盖该玻璃基板的掩模。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
上述色部中包含蓝色部，在该蓝色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，掺杂钴离子作为上述金属离子。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
上述色部中包含绿色部，在该绿色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，掺杂铬离子作为上述金属离子。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
上述色部中包含红色部，在该红色部中包含上述颜色缺陷产生部的情况下，掺杂硒离子和镉离子作为上述金属离子。
6.一种液晶显示装置的制造方法，所述液晶显示装置包括：在一对玻璃基板之间设置液晶层而成的液晶面板和对该液晶面板供给照明光的照明装置，所述液晶显示装置的制造方法的特征在于：
包括制作玻璃基板的玻璃基板制作工序；以及
用上述制作的玻璃基板来制作液晶面板的工序，
上述玻璃基板制作工序具有如下工序：
对玻璃基材按规定排列掺杂多种金属离子的排列掺杂工序；
对在上述玻璃基材中掺杂了上述金属离子的部位照射飞秒级以下的脉冲宽度的激光使该部位着色，由此在该玻璃基材中按规定排列形成多种颜色的着色部的彩色化工序。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在上述排列掺杂工序中，对该玻璃基材中不掺杂规定金属离子的部位施加覆盖该玻璃基材的掩模。
8.根据权利要求6或7所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在上述彩色化工序中，在将与上述多种颜色的着色部分别对应的金属离子全部掺杂了之后，照射上述激光。
9.根据权利要求6～8中的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
包括形成蓝色着色部作为上述着色部的工序，对上述玻璃基材中形成该蓝色着色部的部位掺杂钴离子作为上述金属离子。
10.根据权利要求6～9中的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
包括形成绿色着色部作为上述着色部的工序，对上述玻璃基材中形成该绿色着色部的部位掺杂铬离子作为上述金属离子。
11.根据权利要求6～10中的任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
包括形成红色着色部作为上述着色部的工序，对上述玻璃基材中形成该红色着色部的部位掺杂硒离子和镉离子作为上述金属离子。
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