JP2007065653A - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関するもので、詳しくは、液晶パネル内に異物が残留しているとき、この異物による視感低下を最小化するようにリペアされた液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device repaired so as to minimize a decrease in visual sensation caused by foreign matter when the foreign matter remains in the liquid crystal panel, and a method for manufacturing the same. It is.
最近、情報化社会が発展するにつれて、表示装置に対する要求も多様な形態で増大している。さらに、このような要求に応じて、LCD(Liquid Crystal Display Device)、PDP(Plasma Display Panel)、ELD(Electro Luminescent Display)、VFD(Vacuum Fluorescent Display)などの多様な平板表示装置が研究されつつあり、その一部は、既に多様な装置において表示装置として活用されている。 Recently, as the information society has developed, the demand for display devices has increased in various forms. Furthermore, in response to such demands, LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), ELD (Electro Luminescent Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display) and other flat display devices are available. Some of them are already used as display devices in various devices.
上記の平板表示装置のうち、現在、優れた画質、軽量、薄型、低消費電力などの特徴及び長所により、移動型画像表示装置の用途として、CRT(Cathode Ray Tube)の代わりにLCDが最も多く用いられている。さらに、LCDは、ノートブックコンピュータのモニタなどの移動型の用途以外に、放送信号を受信してディスプレイするテレビ及びコンピュータのモニタ用としても開発されている。 Among the above flat panel display devices, at present, LCDs are the most used as mobile image display devices instead of CRT (Cathode Ray Tube) due to the features and advantages such as excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. It is used. In addition to mobile applications such as notebook computer monitors, LCDs have also been developed for television and computer monitors that receive and display broadcast signals.
上記の液晶表示装置は、一般的な画面表示装置として多様な装置に用いられるために、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を維持しながら、高精細度、高輝度、大面積などの高品位画像を実現しなければならない。 Since the above liquid crystal display device is used in various devices as a general screen display device, while maintaining features such as light weight, thinness, and low power consumption, it has high definition, high brightness, and large area. A quality image must be realized.
以下、従来の液晶表示装置に対し、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.
図1は、一般的な液晶表示装置を示した分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a general liquid crystal display device.
液晶表示装置は、図1に示すように、所定の空間を有して合着された第1基板1及び第2基板2と、これら第1基板1と第2基板2との間に注入された液晶層3とから構成される。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device is injected between a first substrate 1 and a
より具体的に説明すると、第1基板1には、画素領域Pを定義するために所定の間隔を有して一方向に配列される複数個のゲートライン4と、ゲートライン4に垂直な方向に所定の間隔を有して配列される複数個のデータライン5とが含まれる。また、各画素領域Pには画素電極6が形成され、ゲートライン4とデータライン5との交差部には、ゲートライン4に印加される信号によってデータライン5のデータ信号を各画素電極6に印加する薄膜トランジスタTが形成される。
More specifically, the first substrate 1 includes a plurality of
また、第2基板2には、画素領域Pを除いた部分の光を遮断するためのブラックマトリックス層7が形成され、各画素領域に対応する部分には、色相を表現するためのR、G、Bカラーフィルタ層8が形成され、カラーフィルタ層8上には、画像を生成するための共通電極9が形成される。
The
上記のような液晶表示装置においては、画素電極6と共通電極9との間の電界によって第1基板1及び第2基板2の間に形成された液晶層3の液晶が配向されるが、この液晶層3の配向程度によって、液晶層3を透過する光量を調節することで画像を表示できる。
In the liquid crystal display device as described above, the liquid crystal of the
かかる液晶表示装置をTN(Twisted Nematic)モード液晶表示装置という。このTNモード液晶表示装置の他に、水平電界を用いた横電界(In−Plane Switching:IPS)モード液晶表示装置が開発された。横電界(IPS)モード液晶表示装置においては、第1基板の画素領域に画素電極及び共通電極が所定距離だけ離隔して平行に形成されることで、画素電極と共通電極との間に横電界(水平電界)が発生し、横電界によって液晶層が配向される。 Such a liquid crystal display device is called a TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal display device. In addition to the TN mode liquid crystal display device, a lateral electric field (In-Plane Switching: IPS) mode liquid crystal display device using a horizontal electric field has been developed. In a lateral electric field (IPS) mode liquid crystal display device, a pixel electrode and a common electrode are formed in parallel in the pixel region of the first substrate with a predetermined distance therebetween, so that a lateral electric field is formed between the pixel electrode and the common electrode. (Horizontal electric field) is generated, and the liquid crystal layer is aligned by the lateral electric field.
以下、一般的な液晶表示装置において見られる輝点の要因について、以下に説明する。 Hereinafter, the cause of the bright spot observed in a general liquid crystal display device will be described.
図2は、一般的な液晶表示装置において、異物が発生した場合を示した平面図であり、図3は、図2の断面図である。 FIG. 2 is a plan view showing a case where foreign matter is generated in a general liquid crystal display device, and FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG.
図2及び図3に示すように、TNモードで実現される液晶表示装置は、図1に基づいて説明したように、互いに対向した第1基板1及び第2基板2と、第1基板1の画素領域ごとに形成された画素電極6と、第2基板2の全面に形成された共通電極9とを含んで構成される。また、第2基板2上の非画素領域にはブラックマトリックス層7が対応し、画素領域にはカラーフィルタ層8が対応して形成される。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the liquid crystal display device realized in the TN mode includes the first substrate 1 and the
上記のように形成されたTNモードの液晶表示装置において、画素電極6上部の所定部位に伝導性の異物21が残留している場合、この異物21が第2基板2の共通電極9と接するようになり、これにより、異物21に接した第1基板1上の画素電極6及び第2基板2上の共通電極9が互いに導通される。このような異物21は、金属や透明電極をエッチングする工程後にチャンバー内に残っている残留物として、洗浄後にも除去されず、第1基板1または第2基板2上に残っている粒子である。特に、この異物21が画素電極6の形成部位に残る場合、その上下部にある共通電極9及び画素電極6を導通させ、伝導性の異物21が残った部位に該当する画素電極6及び共通電極9は、常にショット状態になるという問題点があった。
In the TN mode liquid crystal display device formed as described above, when the conductive
この場合、一般的にノーマリーホワイトモードで駆動されるTNモードの液晶表示装置においては、画素電極6に電圧が印加されるか否かに関係なく、画素電極6の該当部位が常にホワイト状態を示しており、特に、電圧が印加されるブラック状態の条件では、輝点として観察される。その他に、電気的な短絡や断線によっても輝点が発生する。
In this case, in a TN mode liquid crystal display device that is generally driven in a normally white mode, the corresponding portion of the
一方、異物21が伝導性でないか、あるいは、液晶表示装置がTNモードでない場合も、第1基板1及び第2基板2が対向するそれぞれの最上部層に配向膜を形成し、これをラビングするとき、異物21が残った部位では、他の部位とは異なって配向処理が円滑に行われず、この部位が光漏れ不良として観察される。液晶表示装置においては、不均一な配向領域によって光漏れが発生し、この光漏れは、液晶3の光透過率を妨害することにより輝点の要因となる。
On the other hand, even when the
一般的に、高いグレー(ホワイト状態)を実現する場合、光漏れによって一領域が暗く見える部分を暗点といい、低いグレー(ブラック状態)を実現する場合、光漏れによって一領域が明るく見える部分を輝点という。このとき、人の目は、明るい状態での暗点よりも相対的に暗い状態での輝点に敏感に反応するので、液晶パネルの不良可否を判定するとき、暗点よりも輝点の不良に一層厳しい基準を与えている。よって、輝点の発生によるパネルの不良率を最小化するための方法を提供することが必要である。 In general, when realizing a high gray (white state), a portion where one region appears dark due to light leakage is called a dark spot, and when realizing a low gray (black state), a portion where one region appears bright due to light leakage Is called a bright spot. At this time, the human eye reacts more sensitively to the bright spot in the darker state than the dark spot in the brighter state, so when determining whether or not the liquid crystal panel is defective, the bright spot is more defective than the dark spot. Are given stricter standards. Therefore, it is necessary to provide a method for minimizing the panel defect rate due to the occurrence of bright spots.
従来の液晶表示装置において、第1基板1及び第2基板2の各薄膜に不良が発生すると、リワーク工程により再び該当の薄膜の蒸着工程を行うか、または、レーザーなどを用いて該当の部位をリペアする工程を行う。
In the conventional liquid crystal display device, when a defect occurs in each thin film of the first substrate 1 and the
しかしながら、上述したリワーク工程またはリペア工程を行うときも、図2及び図3に示すように、前記第1基板1及び第2基板2の間に異物21が残ってしまうが、異物21が残った状態で第1基板1及び第2基板2が合着されると、リワークが不可能になり、リペアも容易でなくなる。例えば、回路上の短絡や断線であっても、レーザーを用いてリペアするときに、リペアに失敗する場合が多くなる。
However, when performing the above-described rework process or repair process, as shown in FIGS. 2 and 3, the
上記のような従来の液晶表示装置及びこのリペア方法においては、液晶パネル内部の上下部基板の間に異物が残留している場合には、モードによって程度に差はあるが、異物によって輝点の不良が発生する。液晶パネルの製造時、上下部基板を合着する前の各基板のアレイ工程で異物が薄膜上に残った場合には、該当の薄膜を再び蒸着するリワーク工程を行うか、あるいは、該当の部位をリペアするなどして異物を容易に除去できる。しかし、これら工程を通しても異物が除去されないか、あるいは、蒸着後、洗浄工程などで発生した異物を残したまま、液晶パネルの上下部基板が合着された場合、これによって発生する輝点の不良に対する解決策が全くないのが実情である。 In the conventional liquid crystal display device and the repair method as described above, when foreign matter remains between the upper and lower substrates inside the liquid crystal panel, the brightness varies depending on the mode. Defects occur. When the liquid crystal panel is manufactured, if foreign matter remains on the thin film in the array process of each substrate before the upper and lower substrates are bonded together, a rework process for re-depositing the corresponding thin film is performed, or the corresponding part The foreign matter can be easily removed by repairing. However, if the foreign matter is not removed through these processes, or if the upper and lower substrates of the liquid crystal panel are bonded together while leaving the foreign matter generated in the cleaning process, etc., the defect of the bright spots generated by this The fact is that there is no solution to this.
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、液晶パネル内に異物が残留しているときにも、これによる視感低下を最小化するようにリペアできる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can be repaired so as to minimize a decrease in visual sensation caused by foreign matter remaining in the liquid crystal panel. It is in providing the manufacturing method.
上記目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置は、互いに対応する部位に複数個の画素領域が形成され、互いに対向して配置された第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に形成された液晶層と、前記第1基板及び前記第2基板の間に残留する異物に対応して、前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板の背面側に形成されたマイクロホールと、前記マイクロホールの内部に形成され、前記異物により生成される輝点の光強度に応じて前記起点をブロッキングする光遮断物質層とを含んで構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate and a second substrate, each of which has a plurality of pixel regions formed at portions corresponding to each other, and is disposed to face each other, and the first substrate. One of the first substrate and the second substrate corresponding to the liquid crystal layer formed between the second substrate and the foreign matter remaining between the first substrate and the second substrate. And a light blocking material layer that is formed inside the microhole and blocks the starting point according to the light intensity of the bright spot generated by the foreign matter. It is characterized by that.
前記光遮断物質層は、0.01〜10.0の光学密度値を有する。 The light blocking material layer has an optical density value of 0.01 to 10.0.
前記光遮断物質層は、顔料物質からなる。 The light blocking material layer is made of a pigment material.
前記マイクロホールは、前記異物が残留する所定の画素領域に応じた大きさで形成される。 The microhole is formed in a size corresponding to a predetermined pixel region where the foreign matter remains.
前記マイクロホールは、前記異物の発生部位に応じて前記画素領域の一部分の大きさで形成される。 The micro hole is formed in a size of a part of the pixel region according to the generation site of the foreign matter.
前記第1基板及び前記第2基板の各背面に形成された偏光板をさらに含む。 It further includes a polarizing plate formed on each back surface of the first substrate and the second substrate.
前記偏光板は、前記マイクロホールに対応する部位に同じ大きさのホールを備え、前記ホールは、前記異物により生成される輝点をブロッキングする光遮断物質層が充填される。 The polarizing plate includes a hole of the same size at a portion corresponding to the microhole, and the hole is filled with a light blocking material layer that blocks a bright spot generated by the foreign matter.
また、上記目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、互いに対向する部位に複数個の画素領域が定義された第1基板及び第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板の間に充填された液晶層とを含む液晶パネルを準備する段階と、前記液晶パネルの異物が発生した画素領域と、前記異物により生成される輝点の光強度を検出する段階と、前記輝点の発生部位に対応して、前記液晶パネルをなす前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板の背面側にマイクロホールを形成する段階と、前記マイクロホール内に、前記輝点の光強度に応じて前記輝点をブロッキングする光遮断物質層を充填する段階とを含んで構成されることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, comprising: a first substrate and a second substrate having a plurality of pixel regions defined at opposing portions; the first substrate; Preparing a liquid crystal panel including a liquid crystal layer filled between the second substrates, detecting a pixel area where foreign matter of the liquid crystal panel is generated, and detecting light intensity of a bright spot generated by the foreign matter; Forming a microhole on the back side of one of the first substrate and the second substrate constituting the liquid crystal panel corresponding to the generation site of the bright spot, and in the microhole, And a step of filling a light blocking material layer that blocks the bright spot according to the light intensity of the bright spot.
また、前記液晶パネルを準備する段階は、前記第1基板及び前記第2基板の背面に第1偏光板及び第2偏光板がそれぞれ付着された液晶パネルを準備し、前記マイクロホールを形成する段階は、前記輝点の発生部位に対応して、前記液晶パネルをなす前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板、及びこれに付着された前記第1偏光板または前記第2偏光板を含む背面側から所定厚さのマイクロホールを形成する。 Also, the step of preparing the liquid crystal panel includes preparing a liquid crystal panel having a first polarizing plate and a second polarizing plate attached to the back surfaces of the first substrate and the second substrate, and forming the microhole. Corresponding to the generation site of the bright spot, either the first substrate or the second substrate constituting the liquid crystal panel, and the first polarizing plate or the second polarized light attached thereto. A microhole having a predetermined thickness is formed from the back side including the plate.
前記マイクロホールを形成する段階は、マイクロドリル、ミリングマシン、超音波機器及びレーザーのうちいずれか1つの機器を用いて、前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板を所定厚さだけ除去して前記マイクロホールを形成する。 In the step of forming the microhole, any one of the first substrate and the second substrate is formed to have a predetermined thickness using any one of a micro drill, a milling machine, an ultrasonic device, and a laser. The micro holes are formed by removing only the micro holes.
前記光遮断物質層を充填する段階は、前記マイクロホールの入口表面を覆うように前記光遮断物質層を残した後、前記マイクロホールの周辺部を含む前記基板の背面に真空キャップを被せることにより、前記光遮断物質層の外部と前記マイクロホールの内部との気圧差を利用して、前記光遮断物質層を前記マイクロホール内に充填する。 The step of filling the light blocking material layer includes leaving the light blocking material layer so as to cover the entrance surface of the microhole, and then covering the back surface of the substrate including the periphery of the microhole with a vacuum cap. The micro-hole is filled with the light-blocking material layer using a pressure difference between the outside of the light-blocking material layer and the inside of the microhole.
前記光遮断物質層は、光硬化性の顔料物質からなる。この場合、前記光遮断物質層を充填する段階の後に、前記顔料物質を硬化させる段階をさらに含む。前記顔料物質を硬化させる段階は、紫外線ランプを通して紫外線を照射して行われる。 The light blocking material layer is made of a photocurable pigment material. In this case, the method further includes the step of curing the pigment material after the step of filling the light blocking material layer. The step of curing the pigment material is performed by irradiating ultraviolet rays through an ultraviolet lamp.
本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法には、次のような効果がある。 The liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.
本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法は、輝点に対するリペア処理として、輝点の発生部位に対応して上下部基板のいずれか一方の基板の背面(表面)から所定深さのマイクロホールを形成し、このマイクロホール内に、該当の輝点の光強度に応じた光遮断物質層を適用するものであり、この結果、実際に駆動するとき、グレー画面でもリペア処理部位が格別に黒く観察されないので視感の向上を図ることができる。また、マイクロホール内に、適当な光学密度値が適用された光遮断物質層を形成し、正面では異物による輝点の発生を完全にブロッキングし、側面から入射される光を所定量だけ透過させることで、隣接画素が前記マイクロホールの側面で遮られることを防止できる。また、液晶パネルに偏光板が付着された状態でも、リペアが可能である。さらに、ブラック状態で輝点が発生する不良パネルをリペア処理によって良品化することで、液晶パネルの生産収率を高めることができる。 In the liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention, a microhole having a predetermined depth from the back surface (front surface) of one of the upper and lower substrates corresponding to the site where the bright spot is generated as a repair process for the bright spot. In this microhole, a light blocking material layer corresponding to the light intensity of the corresponding bright spot is applied. As a result, when actually driven, the repaired portion becomes extremely black even on a gray screen. Since it is not observed, the visual feeling can be improved. In addition, a light blocking material layer to which an appropriate optical density value is applied is formed in the microhole, and generation of bright spots due to foreign matters is completely blocked on the front surface, and a predetermined amount of light incident from the side is transmitted. Thus, it is possible to prevent adjacent pixels from being blocked by the side surface of the microhole. Further, repair is possible even when a polarizing plate is attached to the liquid crystal panel. Furthermore, the production yield of a liquid crystal panel can be increased by making a defective panel in which a bright spot is generated in a black state into a non-defective product by repair processing.
以下、本発明に係る液晶表示装置及びその製造方法に対し、添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図4は、本発明に係る液晶表示装置を示した断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to the present invention.
図4に示すように、本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向して薄膜トランジスタアレイ及びカラーフィルタアレイがそれぞれ形成された第1基板100及び第2基板110と、これら第1基板100及び第2基板110の間に充填された液晶層130とを含んで構成される。また、前記第1基板100及び第2基板110の間の所定部位に異物121が残留しており、これに対応して、異物121によって発生する輝点に対応する部位の第1基板100または第2基板110の背面側に、所定深さhのマイクロホール120が形成され、このマイクロホール120内には、該当する輝点の光強度に応じて前記輝点をブロッキングする光学密度(Optical Density:OD)値を有する光遮断物質層125が形成される。
As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device according to the present invention includes a
マイクロホール120の内部には、図示したように、その全体に、該当する輝点の光強度に応じて前記輝点を遮断する光遮断物質層125のみを充填することができるが、場合によっては、マイクロホール120の底部(基板の内側表面に近い側)からマイクロホール120内の所定厚さ(h1<h)で前記輝点を遮断する光遮断物質層125を形成し、残りのマイクロホール120の内部に透明物質を充填することもできる。
As shown in the drawing, the inside of the
そして、このような光遮断物質層125は、その値に応じて光を遮断する割合が異なる光学密度値を有する光遮断物質で構成することができる。前者の場合は、光遮断物質層125の光学密度値を調節することで、正面から出る光を遮断し、マイクロホール120内の光遮断物質層125を経て側面から入射される光を適正量だけ透過させる。また、後者の場合は、光遮断物質層125の所定厚さh1を適切に調節することで、同じ効果を得ることができる。
The light
ここで、後者の場合、マイクロホール120内の光遮断物質層125には、遮光性の良い光学密度値を有する材料を用いており、このときの所定厚さは、異物121を通過する正面光を完全に遮断できる程度の厚さである。このように光学密度値が調節された光遮断物質層125をなす物質として、顔料物質が挙げられるが、この顔料物質の光学密度値は、輝点の強さによって異なる。例えば、ブラックマトリックス層と同じブラック顔料の光学密度値は、約3.4μm程度に調整され、光遮断物質層125の光学密度値は、3.4μm程度に調節される。
Here, in the latter case, the light blocking
一方、光学密度(Optical Density:OD)は、入射光に対する透過光の強度比率を示したものである。すなわち、これを数式で表現すると、以下のようになる。
OD=log10(Iin/Iout)
ここで、Iinは、入射光の強度であり、Ioutは、出射光の強度である。この数式から分かるように、光学密度値(OD値)が高いということは、光をよく遮断する(吸光力が良い)ことを意味し、光学密度値が低いということは、相対的に透過する光量が多いことを意味する。薄膜の場合、厚さの程度によって投光量(あるいは吸光量)に差が発生するので、一般的に1μmの厚さによる入射光及び透過光の強度を計算し、該当の光学密度値(/μmの単位で求められる)を求める。
On the other hand, the optical density (OD) indicates the intensity ratio of transmitted light to incident light. In other words, this is expressed as follows:
OD = log 10 (Iin / Iout)
Here, Iin is the intensity of incident light, and Iout is the intensity of outgoing light. As can be seen from this mathematical formula, a high optical density value (OD value) means that the light is well blocked (the light absorption is good), and a low optical density value is relatively transparent. It means that there is much light quantity. In the case of a thin film, a difference occurs in the amount of light emitted (or the amount of light absorption) depending on the thickness, so in general, the intensity of incident light and transmitted light with a thickness of 1 μm is calculated, and the corresponding optical density value (/ μm Calculated in units of
上記のように、本発明に係る液晶表示装置において、光学密度値を考慮した光遮断物質層125をマイクロホール120内に充填した理由は、例えば、光の強度が弱い弱輝点が発生した部分に、光学密度値が非常に高い完全に黒色のブラック顔料を充填すると、グレー画面でリペア処理された黒い点が濃く見える可能性があるので、輝点の光強度とは関係なしに、ブラック顔料のみで遮ったときに発生する視感低下を解消するためである。
As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention, the reason for filling the light blocking
したがって、本発明に係る液晶表示装置においては、異物121によって発生した輝点をリペアするとき、該当の輝点の光強度に応じて該当の輝点を遮断できる程度の光学密度値を有する光遮断物質層125で該当の輝点を遮る。この場合、輝点検査段階で、複数個の輝点発生時に輝点部位別に光強度が異なる場合、各輝点領域と各輝点の光強度を同時に判断し、各輝点領域に対応する部位の第1基板100及び第2基板110のうち少なくとも一つの基板にマイクロホール120を形成する。
Therefore, in the liquid crystal display device according to the present invention, when repairing the bright spot generated by the
一方、第1基板100上に形成される薄膜トランジスタアレイは、互いに交差して画素領域を定義するゲートライン(図示せず)及びデータライン(図示せず)と、これらゲートラインとデータラインとの交差部に形成される薄膜トランジスタと、画素領域に形成される画素電極106とを含む。
Meanwhile, the thin film transistor array formed on the
また、第2基板110上に形成されたカラーフィルタアレイは、画素領域を除いた領域(ゲートライン、データライン、薄膜トランジスタ形成部)に対応して形成されるブラックマトリックス層111と、画素領域を含む領域に対応して形成されるカラーフィルタ層112と、第2基板110の全面に形成される共通電極113とを含んで構成される。
Further, the color filter array formed on the
図4に示した液晶表示装置は、TNモードに関するもので、本発明の異物に対応する部位にマイクロホールが形成され、このマイクロホールの内部に、異物による輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質を充填した構造は、IPSモードなどのその他のモードでも適用可能である。 The liquid crystal display device shown in FIG. 4 relates to the TN mode, and a microhole is formed in a portion corresponding to the foreign matter of the present invention, and the optical density corresponding to the light intensity of the bright spot due to the foreign matter is formed inside the microhole. A structure filled with a light blocking material having a value can be applied in other modes such as the IPS mode.
この場合、IPSモードの液晶表示装置は、第1基板の画素領域に画素電極及び共通電極が交互に形成され、第2基板の共通電極の代りにオーバーコート層が形成された点を除けば、上述したTNモードの液晶表示装置の構造と類似している。 In this case, in the IPS mode liquid crystal display device, except that the pixel electrode and the common electrode are alternately formed in the pixel region of the first substrate, and an overcoat layer is formed instead of the common electrode of the second substrate, The structure is similar to that of the above-described TN mode liquid crystal display device.
図5A乃至図5Dは、本発明に係る液晶表示装置の製造方法を示した工程断面図である。 5A to 5D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.
図5Aに示すように、互いに対向して薄膜トランジスタアレイ及びカラーフィルタアレイがそれぞれ形成された第1基板100及び第2基板110と、これら第1基板100及び第2基板110の間に充填された液晶層130とを含んで構成される液晶パネルを準備する。液晶パネル内の薄膜トランジスタアレイ及びカラーフィルタアレイをなす構成要素は、液晶表示装置がTNモードであるか、IPSモードであるかによって異なり、図示された図面では、TNモードを基準にして説明する。
As shown in FIG. 5A, a
ここで、第1基板100上には、各画素領域に対応して画素電極106が形成され、第2基板110上には、各画素領域を除いた領域に対応するブラックマトリックス層111と、各画素領域を含む各領域に対応するカラーフィルタ層112と、第2基板110の全面に形成される共通電極113とが形成される。
Here, a
上記のように形成された液晶パネルは、画素電極106及び共通電極113にそれぞれ電圧信号を印加し、ブラック状態(この場合、液晶パネルは、ノーマリーホワイトモードで、電圧印加時にブラック状態を示す)の条件を与え、液晶パネルで異物121による輝点の発生部位を検査する。この場合、輝点の発生部位と一緒に輝点の光強度も判断し、その情報にしたがって、該当の輝点を遮断できる程度の光学密度値を有する物質を準備する。
The liquid crystal panel formed as described above applies voltage signals to the
図5Aに示した液晶パネルは、反転された状態を示したもので、輝点による異物の検査後、マイクロホールを形成しようとする基板面を上側にして示したものである。図5Aでは、マイクロホールを第1基板100、すなわち、第1基板100の背面から形成するために上記のように反転を行った。この場合、液晶パネルを反転せずに、上側となる第2基板110上に、異物121部位に対応してマイクロホールの形成工程を行うことも可能である。
The liquid crystal panel shown in FIG. 5A shows an inverted state, and shows a substrate surface on which a microhole is to be formed after inspection of a foreign matter by a bright spot. In FIG. 5A, the inversion was performed as described above in order to form the microhole from the
異物121の発生部位は、電圧を印加してブラック状態の条件を与え、液晶パネルの輝点を検査する検査工程で輝点が観察される部位であり、以下のリペア工程は、異物121の発生部位に対して行われる。
The generation site of the
次いで、図5Bに示すように、第1基板100の背面側から異物121に対応する部位を、マイクロドリル150を用いて、異物121によって誘発される輝点の発生部位を含める程度の幅及び所定の深さで穿孔することで、マイクロホール120を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, the portion corresponding to the
このマイクロホール120は、異物121が残留する所定の画素領域に相応する大きさで形成することもでき、あるいは、異物121の発生部位のみに相応して画素領域の一部分の大きさで形成することもできる。
The
マイクロホール120は、上述したマイクロドリル150のみならず、ミリングマシン、あるいは、レーザーや超音波機械を用いて、第1基板100の背面から所定の深さだけ穿孔して形成する。この場合、マイクロホール120の形状は、マイクロドリルを用いた場合は、マイクロドリルの移動方向が垂直方向であり、マイクロドリリングを行った後のマイクロホールの断面形状が円状に近くなり、ミリングマシンを用いた場合は、ミリングの移動方向が上下、左右、前後方向であり、マイクロホールの断面形状を任意に指定可能である。その他として、レーザーや超音波機器を用いた場合は、照射領域あるいは投射領域及び強さによって厚さ及び形状が決定される。第1基板100の厚さが0.5〜0.7mmである場合、マイクロホール120の厚さは、第1基板100の厚さの半分ほど、あるいは、その前後にする。例えば、マイクロホール120側で残った第1基板100の厚さは、約0.05〜0.2mmであることが好ましい。このとき、マイクロホール120は、第1基板100の下部側にバックライトユニット(図示せず)が位置する場合、正面の他に側面に抜け出る光量を勘案し、その厚さ及び幅を調節して形成される。
The
図5Cのように、マイクロホール120の内部に入ってくる管の長いノズル155を用いて、マイクロホール120の内部に、該当の異物121による輝点の光強度に応じた光学密度値を有する(前記輝点を遮る程度の光学密度値を有する)光遮断物質125aを充填する。この場合、光遮断物質125aは、液状で光硬化性を有する物質であり、例えば、顔料物質が考慮される。液状の光遮断物質125aを充填するときは、可能な限りノズル155がマイクロホール120内部に入るようにし、気泡などの発生なしに底部から充填する。マイクロホール120の内部に光遮断物質125aの噴射を完了した後は、ノズル155の管をマイクロホール120から取り出す。
As shown in FIG. 5C, an optical density value corresponding to the light intensity of the bright spot by the corresponding
一方、ノズル155の管がマイクロホール120の底部近くに入ってくると、特に、輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質125aの他に、別途の透明物質層(図示せず)を充填するとき、透明物質層が充填される壁面に光遮断物質125aが残らなくなり、透明物質層を経て側面を透過する透過光は、小さい遮断率で上部に伝達される。
On the other hand, when the tube of the
一方、輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質125aは、ノズル155の代わりに、インクジェット装置を用いてマイクロホール120内に直接ドッティング(dotting)する方式によって形成することも可能である。
Meanwhile, the
図5Dのように、紫外線ランプ160を通してマイクロホール120の内部に充填された光遮断物質125aを硬化させ、硬化された光遮断物質層125を形成する。この硬化工程は、光遮断物質125aが液状で残っている場合、反転や移動などでマイクロホール120に充填された物質が外部に抜け出るか、下部基板100の背面などに付く危険をなくすために行うものである。
As shown in FIG. 5D, the
ここで、マイクロホール120の底部に光遮断物質層125をマイクロホール120内の一部分の厚さで形成する場合は、硬化工程後、再び残りのマイクロホール120の内部に透明物質を充填した後、これを硬化させる工程をさらに行う。
Here, when the light blocking
上述したように、リペア工程を完了した後、液晶パネルの第1基板100及び第2基板110の背面に第1偏光板及び第2偏光板(図示せず)を付着する工程をさらに行う。
As described above, after the repair process is completed, a process of attaching a first polarizing plate and a second polarizing plate (not shown) to the back surfaces of the
以下、マイクロホール120に、輝点をブロッキングする光学密度値を有する光遮断物質層を形成する他の方法を説明する。
Hereinafter, another method for forming a light blocking material layer having an optical density value for blocking a bright spot in the
図6A及び図6Bは、本発明のマイクロホール120に、輝点をブロッキングする光学密度値を有する光遮断物質層を形成する様々な方法を示した図である。
6A and 6B are diagrams illustrating various methods for forming a light blocking material layer having an optical density value for blocking a bright spot in the
図6Aのように、マイクロホール120にスプレー156を通して光遮断物質125aを噴霧することにより光遮断物質層125を形成することができる。この場合、スプレー156の内部容器に光遮断物質層125をなす光遮断物質125aを入れた後、マイクロホール120が形成された基板100、110の背面側に噴霧するが、このような工程時、スプレー156をマイクロホール120と正確に整列させ、噴霧されて基板100、110上に残った光遮断物質125aは、拭き取るか吸い込むことにより基板100、110の表面から除去し、マイクロホール120のみに光遮断物質125aを残す。
As shown in FIG. 6A, the light blocking
また、図示されていないが、光遮断物質層をマイクロホール120に充填する段階は、インクジェット装置(図示せず)を用いて、マイクロホール120の内部に光遮断物質層125をなす光遮断物質125aをドッティングして行うこともできる。この場合、インクジェット装置をマイクロホール120に正確に対応させ、マイクロホール120の内部に光遮断物質125aを充填する。
Although not shown, the step of filling the light blocking material layer into the
また、図6Bのように、光遮断物質層をマイクロホールに充填する段階は、マイクロホール120の入口表面を覆うように光遮断物質125aを残した後、マイクロホールの周辺部を含む基板100、110の背面に真空キャップ158を被せ、光遮断物質層の外部とマイクロホール120の内部との気圧差により光遮断物質125aをマイクロホール120の内部に充填することもできる。
In addition, as shown in FIG. 6B, the step of filling the light blocking material layer into the microhole includes leaving the
以下、本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法に対し、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図7は、本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法を示した工程断面図である。 FIG. 7 is a process cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
本発明の他の実施の形態に係るリペア工程が行われた液晶表示装置は、リペア処理が偏光板の形成後に行われた場合を示している。 The liquid crystal display device in which the repair process according to another embodiment of the present invention is performed shows a case where the repair process is performed after the polarizing plate is formed.
すなわち、図7のように、本発明の他の実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法に用いられる液晶パネルは、互いに対向して形成された第1基板100及び第2基板110と、これら第1基板100及び第2基板110の間に充填された液晶層130と、第1基板100に形成された画素電極106上部の所定部位に残留する異物121と、第1基板100及び第2基板110の背面にそれぞれ形成された第1偏光板141及び第2偏光板142とを含んで構成される。
That is, as shown in FIG. 7, a liquid crystal panel used in a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention includes a
ここで、第1基板100は、互いに交差して画素領域を定義するゲートライン(図示せず)及びデータライン(図示せず)と、これらゲートラインとデータラインとの交差部に形成された薄膜トランジスタ(図示せず)と、前記画素領域に形成された画素電極106とを含む。
Here, the
また、第2基板110は、画素領域を除いた領域に対応して形成されたブラックマトリックス層111と、画素領域に対応して形成されたカラーフィルタ層112と、第2基板110の全面に形成された共通電極113とを含む。
The
上記のように、形成された液晶パネルのブラック状態での輝点検査を通して異物の発生部位における輝点の光強度を判断する。 As described above, the light intensity of the bright spot at the site where the foreign matter is generated is determined through the bright spot inspection in the black state of the formed liquid crystal panel.
次いで、異物121が残留する部位に対応する第1基板100あるいは第2基板110の該当部位の背面に所定深さのマイクロホール120を形成し、マイクロホール120の内部に、異物による輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質層125を充填して硬化させる。この場合、液晶パネルは、その上下部に第1偏光板141及び第2偏光板142が付着された状態であり、マイクロホール120は、このマイクロホール120が形成される基板に付着された偏光板と共に基板が所定厚さだけ除去されて形成され、偏光板の除去部位にも、輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質を充填する。
Next, a
上記のようなマイクロホール120の形成には、上述したマイクロホール形成に用いられた方法が全て適用できる。
For the formation of the
本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、TNモード、IPSモードのみならず、様々な駆動モードに適用可能な方法であり、異物によって誘発される輝点の不良をリペア処理することで、不良液晶パネルを良品化することができる。 The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is a method applicable not only to the TN mode and the IPS mode but also to various drive modes. By repairing a defect of a bright spot induced by a foreign substance, A liquid crystal panel can be improved.
また、本発明に係る液晶表示装置は、輝点に対するリペア処理として、該当の輝点の光強度に応じた光学密度値を有する光遮断物質を適用するもので、輝点の明るさが弱い場合には光学密度値の小さい物質が用いられ、輝点の明るさが強い場合には光学密度値の大きい物質が用いられる。よって、実際に駆動するとき、グレー画面でもリペア処理部位が格別に黒く観察されないので、輝点に対してブラック顔料のみでリペア処理した方法に比べると、相対的に視感の向上を図ることができる。 In the liquid crystal display device according to the present invention, a light blocking material having an optical density value corresponding to the light intensity of the corresponding bright spot is applied as a repair process for the bright spot, and the brightness of the bright spot is weak. A material having a small optical density value is used for the light source, and a material having a large optical density value is used when the brightness of the bright spot is strong. Therefore, when actually driving, the repaired part is not observed to be particularly black even on the gray screen, so that the visual feeling can be improved relatively compared to the method of repairing only the black pigment with respect to the bright spot. it can.
100 第1基板、106 画素電極、110 第2基板、111 ブラックマトリックス層、112 カラーフィルタ層、113 共通電極、120 マイクロホール、121 異物、125 光遮断物質層、125a 光遮断物質、130 液晶層、141 第1偏光板、142 第2偏光板、150 マイクロホール、155 ノズル、160 紫外線ランプ。
100 first substrate, 106 pixel electrode, 110 second substrate, 111 black matrix layer, 112 color filter layer, 113 common electrode, 120 microhole, 121 foreign material, 125 light blocking material layer, 125a light blocking material, 130 liquid crystal layer, 141 1st polarizing plate, 142 2nd polarizing plate, 150 micro hole, 155 nozzle, 160 UV lamp.
Claims (14)
前記第1基板及び前記第2基板の間に形成された液晶層と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に残留する異物に対応して、前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板の背面側に形成されたマイクロホールと、
前記マイクロホールの内部に形成され、前記異物により生成される輝点の光強度に応じて前記輝点をブロッキングする光遮断物質層と
を含んで構成されることを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of pixel regions are formed in portions corresponding to each other, and a first substrate and a second substrate disposed opposite to each other;
A liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate;
Microholes formed on the back side of either the first substrate or the second substrate in response to foreign matter remaining between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising: a light blocking material layer formed inside the microhole and blocking the bright spot according to the light intensity of the bright spot generated by the foreign matter.
前記ホールは、前記異物により生成される輝点をブロッキングする光遮断物質層が充填されることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。 The polarizing plate includes a hole of the same size at a portion corresponding to the microhole,
The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the hole is filled with a light blocking material layer that blocks a bright spot generated by the foreign matter.
前記液晶パネルの異物が発生した画素領域と、前記異物により生成される輝点の光強度とを検出する段階と、
前記輝点の発生部位に対応して、前記液晶パネルをなす前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板の背面側にマイクロホールを形成する段階と、
前記マイクロホール内に、前記輝点の光強度に応じて前記輝点をブロッキングする光遮断物質層を充填する段階と
を含んで構成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 Providing a liquid crystal panel including a first substrate and a second substrate having a plurality of pixel regions defined in mutually facing portions, and a liquid crystal layer filled between the first substrate and the second substrate; ,
Detecting a pixel area where the foreign matter of the liquid crystal panel is generated and a light intensity of a bright spot generated by the foreign matter;
Forming a microhole on the back side of one of the first substrate and the second substrate forming the liquid crystal panel corresponding to the generation site of the bright spot;
Filling the microhole with a light blocking material layer that blocks the bright spot according to the light intensity of the bright spot. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
前記マイクロホールを形成する段階は、前記輝点の発生部位に対応して、前記液晶パネルをなす前記第1基板または前記第2基板のいずれか一方の基板、及びこれに付着された前記第1偏光板または前記第2偏光板を含む背面側から所定厚さのマイクロホールを形成することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の製造方法。 The step of preparing the liquid crystal panel includes preparing a liquid crystal panel in which a first polarizing plate and a second polarizing plate are respectively attached to the back surfaces of the first substrate and the second substrate.
In the step of forming the microhole, the first substrate or the second substrate constituting the liquid crystal panel, and the first substrate attached to the first substrate, which form the liquid crystal panel, correspond to the generation site of the bright spot. 9. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, wherein microholes having a predetermined thickness are formed from the back side including the polarizing plate or the second polarizing plate.
The method of claim 13, wherein the step of curing the pigment material is performed by irradiating ultraviolet rays.
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