JP2007233313A - 液晶パネルの製造方法及び液晶パネルの修理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品質の改善を図る。
【解決手段】液晶パネル１１は、一対のガラス基板１８間に液晶層１９を挟持した構成とされる。製造工程にて液晶層１９中に透明または半透明な合成樹脂の粒状異物ｘが混入すると、その粒状異物ｘが多数個凝集して異物凝集欠陥Ｘが生じ、そこが液晶の配向状態とは無関係に光を常時透過する輝点欠陥となる可能性がある。そこで、点灯検査により異物凝集欠陥Ｘの有無を有無を検査し、異物凝集欠陥Ｘが検出された場合には、加振装置３０により異物凝集欠陥箇所に振動を付与することで、凝集した粒状異物ｘを分散させるようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶パネルの製造方法及び液晶パネルの修理方法に関する。

液晶表示装置は、大まかには画像を表示するための液晶パネルと、外部光源であるバックライトとから構成とされている。液晶パネルは、一対のガラス基板間に液晶層を挟持するとともに、両ガラス基板の外面側にそれぞれ偏光板を貼り付けた構成とされている。

ところで、上記した液晶パネルの製造工程において、両ガラス基板間に液晶を充填する際には、異物が混入する可能性がある。混入した異物が導電性を有するものであった場合には、その導電性異物によって両ガラス基板の内面に形成した電極間が短絡されることが懸念される。このような欠陥を修理する方法として下記特許文献１に記載されたものが知られている。

この特許文献１では、液晶パネルのうち導電性異物が存する箇所を、外部から加圧装置によって加圧し、ガラス基板を介して導電性異物を塑性変形させるようにしている。これにより、導電性異物によって上下の電極間が短絡されるのを解消するようにしている。
特開平６−１１８３６０号公報

その一方、本願発明者の研究によれば、液晶層に混入する異物は、上記したような導電性異物以外にも、例えばポリエチレンなどの合成樹脂の透明な粒状異物である可能性もあることが分かった。この合成樹脂の粒状異物は、液晶層中で凝集する場合があり、そうなるとその部分には液晶の配向状態とは関係無く、常に光が透過する輝点欠陥となるおそれがある。
このような異物凝集欠陥が発生すると、上記した特許文献１に記載された加圧装置を用いたとしても、合成樹脂の粒状異物の凝集状態を解消するのは困難であり、対応に苦慮していた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、表示品質の改善を図ることを目的とする。

本発明は、透光性を有する一対の基板間に液晶層を挟持した構成の液晶パネルの製造方法及び修理方法であって、前記液晶層において異物が凝集する欠陥が発生しているか否かを検査する工程と、異物凝集欠陥箇所に対して加振装置により振動を付与することで、凝集した異物を分散させる工程とを含む。

液晶層において異物が凝集する欠陥が生じると、その部分については液晶の配向状態とは無関係に光を常時透過するなどの欠陥となる。このため、まず両基板間に挟持された液晶層にて異物が凝集する欠陥が発生しているか否かを検査する。そして、異物凝集欠陥が検出された場合には、異物凝集欠陥箇所に対して加振装置により振動を付与することで、凝集した異物を液晶層中に分散させる。これにより、異物凝集欠陥を解消することができる。

本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記加振装置が振動発生器に接続された加振ヘッドを備える構成とし、前記両基板のうちいずれか一方の基板に対して前記加振ヘッドを当接または近接させた状態で、前記振動発生器によって前記加振ヘッドを前記液晶パネルの面方向と略直交する方向に沿って所定の周波数で振動させるようにする。これにより、凝集した異物を液晶層中に確実に分散させることができる。

本発明によれば、表示品質を改善することができる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図５によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０を構成する液晶パネル１１の製造方法（修理方法）について例示する。

液晶表示装置１０は、図１及び図２に示すように、大まかには、画像を表示するための液晶パネル１１を、裏側のバックライト１２と表側の枠状をなすベゼル１３とにより挟んだ状態で組み付けた構成とされる。このうち、バックライト１２は、表側に向けて開口した略箱形をなすケース１４と、ケース１４内に互いに平行に並んだ状態で収容される複数本の線状光源１５（例えば冷陰極管）と、ケース１４の開口部周縁に互いに積層した状態で載せられる複数枚（図２では４枚）の光学シート１６と、光学シート１６をケース１４の開口部周縁との間で挟んだ状態で保持する枠状のフレーム１７とを備える。各線状光源１５から発せられる光は、各光学シート１６により面状に変換された状態で表側の液晶パネル１１へ照射されるようになっている。

液晶パネル１１は、一対の透明な（透光性を有する）ガラス基板１８と、両ガラス基板１８間に挟持される液晶層１９とを備えている。液晶層１９は、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶により構成される。両ガラス基板１８は、互いに対向するとともにスペーサによって間に所定のギャップを空けた状態で貼り合わせられ、間に挟持された液晶層１９は、シール剤２０によって取り囲まれて液密状態に保たれている。

両ガラス基板１８のうち、裏側のガラス基板１８の内面（液晶層１９を向いた面）には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）及び画素電極が、表側のガラス基板１８の内面には、各画素電極に対応した位置にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタがそれぞれマトリックス状に設けられている。各配線には、外部の信号回路が接続されており、この信号回路により画像を表示するための信号が付与されるようになっている。また、両ガラス基板１８の外面（液晶層１９とは反対側の面）には、それぞれ偏光板２１が貼り付けられている。なお、この液晶パネル１１は、各配線に信号を付与せず、液晶に電界印加しない状態では、光の透過率が最小となって黒表示される、いわゆるノーマリーブラックモードのものとなっている。

上記した構造の液晶パネル１１の製造方法について説明する。両ガラス基板１８の内面に、スイッチング素子、画素電極、各配線及びカラーフィルタなどの内部構造をフォトリソグラフィ法など既知の方法により形成したら、シール剤２０を介在させつつ両ガラス基板１８を内面同士が対向し且つ両内面間に所定の隙間が形成されるよう貼り合わせる。その状態で両ガラス基板１８間の隙間に液晶を滴下注入し、液晶層１９を形成する。その後、両ガラス基板１８の外面に偏光板２１を貼り付けることで液晶パネル１１が製造される。製造された液晶パネル１１は、別途に製造しておいたバックライト１２及びベゼル１３と組み付けられることで、液晶表示装置１０が製造される。

上記した液晶パネル１１の製造工程では、液晶層１９中に異物が混入する可能性がある。混入した異物が透明または半透明な（透光性を有する）合成樹脂（例えばポリエチレンなど）の粒状異物ｘであった場合には、その粒状異物ｘが所定箇所に多数個凝集してしまい、その凝集箇所が液晶の配向状態とは無関係に光を常時透過する輝点欠陥となる問題が生じることが懸念される（図３及び図４では、粒状異物ｘが液晶層１９のほぼ全厚み範囲にわたって積み重なった場合を例示しているが、液晶層１９の全厚み範囲に至らない状態でも輝点欠陥となるおそれがある）。そこで、上記製造工程のうち、液晶を滴下注入する工程を終えた段階で、液晶パネル１１を検査するようにしている。

検査工程では、液晶パネル１１を点灯検査することで、輝点欠陥の有無を検査する。具体的には、各配線に対して信号を付与しない（液晶層１９に電圧を印加しない）状態で液晶パネル１１の裏側から図示しない検査用バックライトを照射する。このとき、液晶パネル１１に輝点欠陥が無ければ、画面全体が光漏れ無く黒表示されるのに対し、輝点欠陥が存在していれば、画面中の所定箇所に光漏れする箇所が検出される。ここで、上記した異物凝集欠陥Ｘは、その大きさが直径約２ｍｍ程度であり、他の種類の（異物凝集欠陥Ｘ以外に起因する）輝点欠陥の大きさが直径約２００μｍ程度であるのと比較すると、かなり大きくなっている。従って、輝点欠陥の大きさによって異物凝集に因る輝点欠陥とそれ以外の原因の輝点欠陥とを区別することができる。

上記検査工程にて異物凝集欠陥Ｘが発見された場合には、その液晶パネル１１を修理する。修理工程では、次述する加振装置３０を用いて異物凝集欠陥Ｘを解消するようにしている。この加振装置３０は、図３に示すように、加振装置本体３１と、加振装置本体３１から下方へ突出する加振ヘッド３２とから構成されている。この加振装置３０では、加振装置本体３１内に設けられた図示しない振動発生器により、加振ヘッド３２を上下方向（液晶パネル１１の面方向と略直交する方向）に沿って所定の周波数（例えば６０Ｈｚ）で振動させることができる。この加振ヘッド３２は、合成樹脂製または弾性変形可能なゴム製とされ、その外径寸法は、異物凝集欠陥Ｘよりも大きく（例えば３〜４ｍｍ程度）設定されている。また、加振ヘッド３２の先端部は、少し丸みを帯びた形状とされる。なお、この加振装置３０は、図示しない移動手段によって液晶パネル１１の面方向及びそれと直交する方向（鉛直方向）に沿って移動可能とされる。

修理を行うには、まず台３３に載せた液晶パネル１１の異物凝集欠陥箇所に対し、移動手段により加振装置３０の加振ヘッド３２を、液晶パネル１１の面方向について位置合わせする。なお、点灯検査に引き続いて修理を行う場合は、台３３として点灯検査装置を構成する台または検査用バックライトをそのまま用い、検査用バックライトを照射しながら修理を行うことができる。

そして、図４に示すように、移動手段により加振装置３０を下げて、加振ヘッド３２の先端部をガラス基板１８の外面に当接または近接した位置に配しつつ、振動発生器を作動させる。すると、加振ヘッド３２が上下に振動することで、ガラス基板１８、液晶層１９及び凝集した粒状異物ｘ群に振動が伝達される。所定時間（例えば１分間〜５分間程度）振動を付与することで、図５に示すように、凝集していた粒状異物ｘが液晶層１９中に分散され、凝集状態が解消される。分散された粒状異物ｘは、個々の大きさが液晶層１９の厚みや画素に対して十分に小さいので、表示品質に悪影響を与えることは殆どない。これにより、異物凝集による輝点欠陥を修理することができる。その後、修理した液晶パネル１１に偏光板２１を貼り付ける作業を行う。

以上説明したように本実施形態によれば、液晶層１９において粒状異物ｘが凝集する欠陥が発生しているか否かを検査し、異物凝集欠陥Ｘが検出された場合には、異物凝集欠陥箇所に対して加振装置３０により外部から振動を付与することで、凝集した粒状異物ｘを分散させ、異物凝集欠陥Ｘを解消することができるから、異物凝集欠陥Ｘに因る輝点欠陥を無くすことができ、もって表示品質の改善を図ることができる。

＜他の実施形態＞
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。

（１）上記した実施形態では、液晶パネルのうち異物凝集欠陥箇所に対して加振ヘッドを宛うようにした場合を示したが、要は振動を粒状異物に対して伝達できればよいのであるから、異物凝集欠陥箇所からずれた箇所に対して加振ヘッドを宛うようにしても構わない。

（２）上記した実施形態では、移動手段により加振装置を液晶パネルの面方向及び鉛直方向に移動させるものを例示したが、例えば加振装置本体に対して加振ヘッドが鉛直方向に沿って進退できるようにし、移動手段における鉛直方向についての移動機能を省略しても構わない。

（３）上記した実施形態では、点灯検査によって異物凝集欠陥を検査する場合を示したが、他の検査方法によって異物凝集欠陥を検査するようにしても構わない。

（４）上記した実施形態では、異物として合成樹脂の粒状異物を例示したが、合成樹脂以外の素材の異物や粒状以外の形状の異物についても、凝集するのであれば本発明を適用することができる。

（５）上記した実施形態では、ノーマリーブラックモードの液晶パネルを修理する場合を例示したが、液晶に電界印加しない状態で光の透過率が最大となって白表示される、いわゆるノーマリーホワイトモードの液晶パネルにも本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図 液晶表示装置の断面図 振動装置と異物凝集欠陥が確認された液晶パネルの断面図 振動装置の振動ヘッドをガラス基板に宛った状態を示す断面図 修理により異物が分散された状態を示す断面図

符号の説明

１１…液晶パネル
１８…ガラス基板（基板）
１９…液晶層
３０…加振装置
ｘ…粒状異物（異物）
Ｘ…異物凝集欠陥

Claims (3)

1. 透光性を有する一対の基板間に液晶層を挟持した構成の液晶パネルの製造方法であって、
   前記液晶層において異物が凝集する欠陥が発生しているか否かを検査する工程と、異物凝集欠陥箇所に対して加振装置により振動を付与することで、凝集した異物を分散させる工程とを含む液晶パネルの製造方法。
2. 前記加振装置が振動発生器に接続された加振ヘッドを備える構成とし、前記両基板のうちいずれか一方の基板に対して前記加振ヘッドを当接または近接させた状態で、前記振動発生器によって前記加振ヘッドを前記液晶パネルの面方向と略直交する方向に沿って所定の周波数で振動させるようにした請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
3. 透光性を有する一対の基板間に液晶層を挟持した構成の液晶パネルの修理方法であって、
   前記液晶層において異物が凝集する欠陥が発生しているか否かを検査する工程と、異物凝集欠陥箇所に対して加振装置により振動を付与することで、凝集した異物を分散させる工程とを含む液晶パネルの修理方法。

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