JP2008180962A - Laser repair method for liquid crystal panel, laser repair apparatus, and method for manufacturing the liquid crystal panel - Google Patents

Laser repair method for liquid crystal panel, laser repair apparatus, and method for manufacturing the liquid crystal panel Download PDF

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Ryuichi Togawa
隆一 外川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser repair method for liquid crystal panel, capable of efficiently and stably performing laser repair of a defective pixel irrespective of the structure of a liquid crystal panel, a laser repair apparatus, and a method of manufacturing the liquid crystal panel. <P>SOLUTION: In the laser repair method for liquid crystal panel, emitting a laser beam toward the defective pixel of the liquid crystal panel, a laser beam, having a first spot size smaller than the minimum width dimension of the pixel, is emitted towards the defective pixel and a laser beam having a second spot size which is larger than the first spot size is emitted, while a gas bubble formed by the irradiation remains. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a laser repair method, a laser repair device, and a liquid crystal panel manufacturing method used for manufacturing a liquid crystal panel.

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。   Liquid crystal display devices are used in various home appliances and information terminal devices such as televisions, personal computers and mobile phones. In recent years, the defect rate has increased in the manufacturing process of an active matrix type liquid crystal display device with an increase in screen size and resolution. For example, if a TFT (Thin Film Transistor) malfunction or a defect such as a wiring layer or pixel electrode occurs, the alignment of the liquid crystal cannot be controlled, and a “bright spot defect” that is fixed at a high light transmittance occurs. There are things to do. Such bright spot defects degrade the display quality of the liquid crystal display device. In addition, among various defects that occur in the manufacturing process of the liquid crystal display device, the incidence of bright spot defects is high. However, it is technically very difficult to mass-produce liquid crystal display devices without generating defective pixels such as bright spot defects.

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。   Therefore, a liquid crystal display that irradiates such defective pixels with a laser to locally evaporate liquid crystals to form bubbles, disperses the alignment film into the bubbles, disturbs the orientation, and darkens the bright spot defects. A panel laser repair device is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2). When bubbles are formed to facilitate the scattering of the alignment film, the alignment property of the alignment film can be sufficiently disturbed, and the light transmittance of defective pixels that are luminescent spot defects can be reduced.

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。
特開平5−313167号公報 特開2003−149619号公報
However, the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have not taken into consideration the diversified structures of liquid crystal panels in recent years. Therefore, depending on the structure of the liquid crystal panel, there is a possibility that a portion where bubbles are not formed occurs and the success rate of the repair is lowered, or the bubbles spread beyond the defective portion and darken to the surrounding normal pixels.
JP-A-5-313167 JP 2003-149619 A

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。   The present invention provides a laser repair method for a liquid crystal panel, a laser repair device, and a method for manufacturing a liquid crystal panel, which can effectively and stably repair defective pixels regardless of the structure of the liquid crystal panel.

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。   According to one aspect of the present invention, there is provided a laser repair method for a liquid crystal panel that irradiates a laser toward a defective pixel of the liquid crystal panel, wherein the first spot diameter is smaller than the minimum width dimension of the pixel toward the defective pixel. And a laser having a second spot diameter larger than the first spot diameter while the bubbles formed by the irradiation stay in the laser. A repair method is provided.

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。   According to another aspect of the present invention, a laser oscillator that emits a laser, a stage on which a liquid crystal panel is placed, and the liquid crystal that is placed on the stage with the laser emitted from the laser oscillator. Optical means for leading to the panel, laser irradiation with a first spot diameter smaller than the minimum width dimension of the pixels of the liquid crystal panel, laser irradiation with a second spot diameter larger than the first spot diameter, And a laser repair apparatus characterized by comprising:

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。   According to another aspect of the present invention, a step of forming a liquid crystal panel by encapsulating liquid crystal between an array substrate and a counter substrate, a step of inspecting and finding defective pixels included in the liquid crystal panel, And a step of repairing the defective pixel by the laser repair method as described above.

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。   According to the present invention, there are provided a laser repair method, a laser repair device, and a liquid crystal panel manufacturing method for a liquid crystal panel that can effectively and stably repair a defective pixel regardless of the structure of the liquid crystal panel.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart for illustrating a laser repair method for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.
That is, in the present embodiment, first, a laser with a small spot diameter is irradiated toward the defective pixel of the liquid crystal panel to form bubbles (step S1). Here, bubbles are formed in the defective pixel because a part of the liquid crystal layer is evaporated by the laser energy when the defective pixel is irradiated with the laser.

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。   Next, a defective pixel is darkened by irradiating a laser toward the formed bubble (step S2). Here, the defective pixel is darkened because the alignment film exposed in the bubble is broken, vaporized and scattered by laser irradiation, and the deposit accumulates. This is because the orientation of the liquid crystal in contact with is disturbed.

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。   Next, if necessary, the laser irradiation position is moved to a desired location in the defective pixel, and laser irradiation is performed according to the above-described procedure (step S3). In this case, if a bubble already exists at the moved position, the laser for darkening can be irradiated (step S2) without irradiating the laser for forming the bubble (step S1).

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。
Here, before describing the laser repair method according to the present embodiment, the structure of the liquid crystal panel W will be described first.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the structure of the liquid crystal panel. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view for illustrating the structure of a liquid crystal panel to be repaired, and FIG. 2B is a schematic plan view of the liquid crystal panel. Here, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.

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。   As shown in FIG. 2A, the liquid crystal panel W has a structure in which the liquid crystal 30 is sandwiched between the array substrate 10 and the counter substrate 40. A polarizing plate (not shown) is provided on the surface opposite to the liquid crystal 30 for each of the array substrate 10 and the counter substrate 40. The array substrate 10 has a structure in which a glass substrate 12, an array region 15, a color filter 20 (20R, 20G, 20B), and an alignment film 25 are stacked. A structure in which the color filter 20 is formed on the array substrate 10 side in this manner is referred to as a “color filter on array (COA) structure”.

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。
In the array region 15, openings for transmitting light are formed, and adjacent openings are partitioned by a light-shielding black matrix 50. Each portion partitioned by the black matrix 50 is referred to as a “pixel”. The pixel size is, for example, about 50 to 60 micrometers in width and about 150 to 200 micrometers in length. In the array region 15, in addition to the black matrix 50 that also serves as a wiring layer, for example, a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) (not shown), an auxiliary capacitance unit, an interlayer insulating film, a planarizing layer made of a resin, or the like. Is formed. A pixel electrode (not shown) is formed on the color filter 20.
On the other hand, the counter substrate 40 has a structure in which a glass substrate 45, a counter electrode 42, and an alignment film 35 are stacked.
With such a configuration, a predetermined driving voltage can be applied to the liquid crystal 30 for each pixel.

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。   Here, the color filter 20 generally includes a red (R) color filter 20R corresponding to the three primary colors of light, a green (G) color filter 20G, and a blue (B) color filter 20B. Consists of. The arrangement pattern of the color filters 20R, 20G, and 20B is, for example, as shown in FIG. 2B, in which the color filters of the same color are “striped” in the longitudinal direction of the pixels, and the color filters of each color are arranged in the lateral direction. Arranged periodically. In addition, the color filters for each color may be arranged in a staggered pattern, a mosaic pattern, a delta pattern, or the like.

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。   In such a liquid crystal panel W, the surface of the alignment film 25 formed on the array substrate 10 is often not always flat. For example, in the case illustrated in FIG. 2A, the green color filter 20G is formed thicker than the adjacent color filter 20B. As a result, a step S is generated between the color filters 20G and 20B, and the cell gap (thickness of the liquid crystal 30) D1 in the color filter 20B is larger than the cell gap D2 in the color filter 20G. As described above, when the thicknesses of the color filters 20R, 20G, and 20B are not the same, a step S is generated between the adjacent color filters.

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。
The color filters 20R, 20G, and 20B are formed by a method such as photolithography, a printing method, or an ink jet method. In that case, depending on the order of formation of the color filters 20R, 20G, and 20B, a color filter formed later may be laminated on the end portion of the previously formed color filter, resulting in a step. Such a step between pixels is determined by the structure, the forming method, and the order of the color filter 20 and the like.
In addition to the color filter, a projection may be formed between adjacent pixels depending on the structure of the wiring and switching elements constituting the array region.
In addition, a spacer (for example, glass beads) (not shown) that determines the thickness of the liquid crystal 30 may be provided.

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。   These steps, protrusions, and the like are not necessarily formed uniformly among all the pixels, and are often formed only in a specific direction between specific pixels. Also, the spacers are not necessarily provided equally for all pixels.

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。
Here, bubbles formed by laser irradiation do not always stay in the same position, and may move. According to the knowledge obtained by the present inventor, when there is a step or a protrusion, there is a tendency that bubbles tend to move from a narrower cell gap to a wider one. This is not necessarily clear, but the resistance when the bubbles move is higher when the cell gap is narrower, so the bubbles are more likely to move toward the wider cell gap. It is thought that this is because the bubbles move in a direction in which they can easily move. In addition, if there is a spacer, the formed bubbles may be broken or the growth of the bubbles may be hindered.
In this way, the movement and division of bubbles occur due to the structure of the liquid crystal panel such as the steps, protrusions, and spacers, which affects the success or failure of the repair.

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。
For this reason, in the technique disclosed in Patent Document 1, there is a possibility that a bubble does not exist in the defective pixel due to the movement or division of the bubble, and a problem that such a portion cannot be repaired may occur. In that case, as in the technique disclosed in Patent Document 2, if a large bubble is formed so as to include the normal pixels around the defective pixel, the scattered objects are also scattered around the normal pixels. May accumulate and cause a new problem of darkening even normal pixels.
It is also conceivable to suppress the movement of bubbles by optimizing the irradiation conditions. However, in order to obtain appropriate conditions corresponding to the diversified structures of liquid crystal panels in recent years, there are a large number of related parameters, and even if appropriate conditions are required, it takes a lot of labor and time, and productivity is increased. There is a possibility that the problem of lowering may occur.

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。   As a result of the study, the present inventor first irradiates a laser with a small spot diameter to form a bubble in a part of the defective pixel, and then irradiates the formed bubble with a laser to darken a part of the defective pixel. After that, if the entire defective pixel is darkened by repeating this, the knowledge that the defective pixel can be repaired effectively and stably regardless of the structure of the liquid crystal panel was obtained. .

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。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a laser repair method for the liquid crystal panel according to the present embodiment. Here, FIG. 3A is a schematic diagram for explaining laser spots used for bubble formation and darkening, and FIG. 3B is a diagram illustrating the laser repair method described in FIG. It is a schematic diagram for demonstrating visually. FIG. 3C is a schematic graph for explaining irradiation energy and irradiation timing of a laser used for bubble formation and a laser used for darkening.

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。   FIG. 3A shows a case where irradiation is performed so that the optical axis of the laser used for bubble formation and the optical axis of the laser used for darkening are substantially coaxial. The spot A laser is used for bubble formation, and the surrounding spot B laser is used for darkening.

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。   Here, it is preferable that the spot diameter of the laser (spot A) used for the bubble formation is sufficiently smaller than the minimum width dimension of the pixel. Further, the spot diameter of the laser (spot B) used for darkening is larger than that of the laser used for bubble formation, and as will be described later, the deposit generated by the bubble formation can be scattered again. It is preferable to use a size.

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。   If these spot diameters are illustrated, for example, the spot diameter of a laser (spot A) used for bubble formation is 2 micrometers or less, and the spot diameter of a laser (spot B) used for darkening is 5 micrometers in diameter. It can be over meters. However, it is not necessarily limited to these dimensions and can be appropriately changed.

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。   As a procedure of the laser repair method, first, as shown in the diagram on the left side of FIG. 3B, a laser with a small spot diameter (spot A) is radiated toward the defective pixel 55 of the liquid crystal panel so that the bubbles 80 are formed. Let it form.

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。   The reason why the bubbles 80 are formed by irradiating the laser with the small spot diameter is to prevent the bubbles 80 that are larger than necessary from being formed and the surrounding normal pixels from being darkened. As will be described later, it is also for making the range in which scattered matter is deposited as much as possible by laser irradiation in the presence of liquid crystal as small as possible.

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。
The lower part of FIG. 3B is an enlarged view of the YY cross section of the left part. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to what was demonstrated in Fig.2 (a), and description is abbreviate | omitted.
When the laser is irradiated toward the pixel, liquid crystal is initially present in the irradiated portion, so that the liquid crystal in that portion is vaporized and bubbles 80 are formed. Then, a part of the alignment films 25 and 35 is vaporized, destroyed and scattered, and depressions 25a and 35a are formed in the parts, and the scattered particles are deposited as deposits 25b and 35b.

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。   Here, according to the knowledge obtained by the present inventor, the orientation of the liquid crystal in contact with the deposits 25b and 35b after the disappearance of the bubbles 80 is affected by the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b. Therefore, the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b is preferably determined in consideration of the orientation. However, in the initial laser irradiation, since the liquid crystal exists in the irradiated portion, a part of the irradiation energy is taken away by the temperature rise and vaporization of the liquid crystal, and the temperature of the alignment films 25 and 35 is controlled, and the alignment films 25 and 35 are destroyed. Control of vaporization becomes difficult. As a result, it is difficult to control the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b, and the repair success rate may be reduced.

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。   In the present embodiment, by irradiating with a laser having a small spot diameter, the range in which the deposits 25b and 35b, which are likely to have an inconvenient size (particle diameter) are deposited, is made as small as possible. Further, by irradiating with a laser having a small spot diameter, it is possible to suppress the formation of bubbles 80 that are larger than necessary, and to suppress the darkening due to the accumulation of scattered matter even in parts that are not necessary. I have to.

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。   Next, as shown in the center diagram of FIG. 3B, the formed bubble 80 is irradiated with a laser. At this time, the spot diameter of the laser to be irradiated is made larger than the spot diameter of the laser used for forming the bubble 80. As described above, if the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80 are destroyed and vaporized by irradiating the laser beam toward the bubble 80, the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b is reduced. Control is also possible, and defective pixels can be repaired effectively and stably. In addition, deposits that are likely to have the above-mentioned inconvenient size (particle diameter) are obtained by, for example, irradiating the laser used for bubble formation and the laser used for darkening substantially coaxially. If it can be scattered again, almost all the deposits 25b and 35b can be made a size (particle diameter) convenient for the orientation.

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。
The right side of FIG. 3B shows a case where the bubble 80 disappears due to heat dissipation after the end of laser irradiation, and the black dots in the figure indicate darkened portions.
Next, if necessary, the laser irradiation position is moved to a desired location in the defective pixel, and laser irradiation is performed according to the above-described procedure. In this case, if a bubble already exists at the moved position, the laser used for darkening can be irradiated without irradiating the laser used for forming the bubble (laser with a small spot diameter).

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。   It is also possible to specify a position where darkening is to be performed in a defective pixel by an image processing means (not shown) or the like, and to irradiate that portion with laser according to the above-described procedure. In this way, unnecessary laser irradiation is eliminated, so that damage to the liquid crystal panel W can be reduced and production efficiency can be increased.

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。   Further, after the laser irradiation, an inspection is performed by an image processing means (not shown), and when the degree of darkness does not reach a predetermined threshold value, the laser irradiation according to the above-described procedure can be performed again. In this way, the success rate of repair can be increased. Here, in the present embodiment, since the laser with a small spot diameter is irradiated to form the bubbles 80, it is possible to suppress the formation of the bubbles 80 that are larger than necessary even when the laser irradiation is performed again. Can do. Therefore, even in the case of re-irradiation, the influence on surrounding normal pixels can be minimized.

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。
FIG. 3C is a schematic graph for explaining the irradiation energy and irradiation timing of a laser used for bubble formation and a laser used for darkening. The vertical axis represents irradiation energy and the horizontal axis represents time. .
In the figure, A1, A2, and A3 represent laser irradiation used for forming bubbles, and B1, B2, and B3 represent laser irradiation used for darkening. In addition, the bubble residence time in the figure refers to the time that the bubble 80 stays at the irradiation position of the laser used for darkening, and when this time elapses, the formed bubble 80 moves or disappears. I mean.

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。
As shown in FIG. 3C, first, laser irradiation A1 used for forming the bubble 80 is performed. At this time, since the laser spot diameter is small, the energy is also low.
Next, laser irradiation B1 used for darkening is performed within the bubble residence time. Since the spot diameter of the laser at this time is larger than that in the case of the irradiation A1, the energy is also high.
Thereafter, irradiation A2 and irradiation B2, and irradiation A3 and irradiation B3 are performed in the same procedure. In addition, the frequency | count of irradiation is not necessarily limited to what was illustrated, It can change suitably.

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。   Here, if the timing of each irradiation is illustrated, the time between the laser irradiation used for forming the bubble 80 and the laser irradiation used for darkening is set to about several tens of microseconds to several hundreds of microseconds. The time between the laser irradiation used to form the bubble 80 and the laser irradiation used to form the next bubble 80 can be about 1 millisecond.

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。   The ratio of the laser irradiation energy used for forming the bubble 80 and the laser irradiation energy used for darkening can be about 1: 2 to 1: 3. Note that the energy densities of both may be the same.

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。
As described above, according to the laser repair method of the liquid crystal panel according to the present embodiment, it is possible to sequentially repair so as to divide the defective pixel while forming bubbles of an appropriate size with a small spot diameter. Therefore, laser repair can be performed effectively and stably regardless of the structure of the liquid crystal panel.
Further, since the formed bubbles 80 do not become unnecessarily large, there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened.
In addition, deposits that are likely to have an inconvenient size (particle diameter) can be scattered again, so that the repair success rate can be increased.
In addition, since the darkening laser is always applied to the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80, the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b can be controlled, and the defective pixels can be effectively used. Laser repair can be performed efficiently and stably.
Therefore, the success rate of repair can be increased and the yield of products can be improved. In addition, since there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened, the quality of the liquid crystal panel can be improved.

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。
Next, a laser repair apparatus for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view for illustrating a laser repair apparatus for a liquid crystal panel according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4A, the laser repair apparatus 100 for a liquid crystal panel includes a first laser oscillator 102 and a first laser that guides the laser emitted from the laser oscillator 102 to the liquid crystal panel W placed on the stage 115. Energy control unit 103, flattening optical system 104, condensing lens 105, mask 106, beam combining prism 107, dichroic mirror 108, imaging lens 109, second laser oscillator 110, and laser oscillator 110, an energy control unit 111, a reflection mirror 112, an image detection unit 113, an image detection unit lens 114, a stage 115, which are second optical means for guiding the laser emitted from the laser beam 110 to the liquid crystal panel W placed on the stage 115. Etc.

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。   The first laser oscillator 102 emits a laser for forming the bubble 80. As a laser source of the laser oscillator 102, for example, a YAG laser having a wavelength of about 1064 nanometers can be used. The energy control unit 103 adjusts the energy intensity of the laser emitted from the laser oscillator 102. The flattening optical system 104 includes a fly-eye lens (Fly-Eye Lenz) and the like, and uniformizes the energy intensity of the laser. The condensing lens 105 condenses the laser, and the mask 106 narrows the spot diameter. The beam combining prism 107 causes the optical axis of the laser emitted from the laser oscillator 102 and the optical axis of the laser emitted from the laser oscillator 110 to be substantially coaxial. Therefore, as shown in FIG. 4B, the laser beams emitted from both can irradiate a substantially coaxial position on the defective pixel. The circle in FIG. 4B represents the spot diameter at the laser irradiation position, the laser emitted from the laser oscillator 102 is the center spot A, and the laser emitted from the laser oscillator 110 is the substantially coaxial spot B. It becomes. The dichroic mirror 108 has a function of turning the laser emitted from the laser oscillator 102 or the laser oscillator 110 back to the imaging lens 109 side and transmits light incident from the imaging lens 109 side to the image detection unit lens 114 side. It has a function to make it. The imaging lens 109 focuses the laser emitted from the laser oscillator 102 or the laser oscillator 110 on the defective pixel surface.

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。   The second laser oscillator 110 emits a laser for darkening. As a laser source of the laser oscillator 110, for example, a carbon dioxide laser can be used. The YAG laser described above can also be used. The energy control unit 111 adjusts the energy intensity of the laser emitted from the laser oscillator 110. The reflection mirror 112 turns the laser emitted from the laser oscillator 110 back to the beam combining prism 107 side.

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。   For example, a CCD (Charge Coupled Device) sensor can be used as the image detection unit 113. The image detection unit lens 114 enlarges an image to be captured and forms an image on the image detection unit 113. The image information obtained from the image detection unit 113 is processed by a processing unit (not shown), and is used for specifying the laser irradiation position, inspection after irradiation, positioning of the irradiation position, and the like.

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。   The stage 115 places and holds the liquid crystal panel W and moves the liquid crystal panel W. In addition, although not shown, illumination means for illuminating the imaging surface to facilitate imaging, the first laser oscillator 102, the energy control unit 103, the second laser oscillator 110, the energy control unit 111, and the image detection unit 113, stage 115, control means for controlling each operation of the illumination means (not shown), a database storing defect data of the liquid crystal panel W, and the like are appropriately provided.

次に、レーザリペア装置100の作用について説明をする。   Next, the operation of the laser repair apparatus 100 will be described.

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。
First, the liquid crystal panel W is placed on the stage 115 by a conveying means (not shown). The placed liquid crystal panel W is positioned on a stage 115 after being positioned by positioning means (not shown).
Next, based on the defect information stored in a database (not shown), the stage 115 moves so that the defective pixel to be repaired can be irradiated with the laser.
Next, the laser used for forming the bubble 80 is irradiated toward the defective pixel. In other words, the energy emitted from the laser oscillator 102 is adjusted by the energy control unit 103, the energy intensity is made uniform by the flattening optical system 104, condensed by the condenser lens 105, and the spot diameter is made by the mask 106. The aperture is focused, and the defective pixel is irradiated through the beam combining prism 107, the dichroic mirror 108, and the imaging lens 109. In this case, since the spot diameter on the irradiated surface can be small as shown in A of FIG. 4B, the bubbles 80 of an appropriate size can be formed as described above.

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。   Next, the irradiation from the laser oscillator 102 is stopped, and the irradiation from the laser oscillator 110 is performed. That is, the laser emitted from the laser oscillator 110 is adjusted in energy intensity by the energy control unit 111, and is irradiated to the defective pixel via the reflection mirror 112, the beam combining prism 107, the dichroic mirror 108, and the imaging lens 109. In this case, the optical axis of the laser emitted from the laser oscillator 102 and the optical axis of the laser emitted from the laser oscillator 110 are substantially coaxial by the beam combining prism 107. In addition, the spot diameter on the irradiation surface is set to be larger than the above-described A as shown in B of FIG. Therefore, irradiation is performed also on the deposit generated by the laser irradiation from the laser oscillator 102, and the deposit can be re-scattered as described above. This irradiation is performed within the bubble residence time as described with reference to FIG. Therefore, the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80 can always be irradiated with laser, and the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b can be controlled. Laser repair can be performed.

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。   Next, if necessary, the laser irradiation position is moved to a desired location in the defective pixel by the stage 115, and laser irradiation is performed according to the above-described procedure. In this case, if a bubble already exists at the moved position, the laser used for darkening can be irradiated without irradiating the laser used for forming the bubble (laser with a small spot diameter). In this case, the presence or absence of the bubble 80 is detected and determined by the image detection unit 113.

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。   Further, the position where darkening should be performed in the defective pixel can be detected and judged by the image detection unit 113, and the laser irradiation can be performed on the portion by the above-described procedure. In this way, unnecessary laser irradiation is eliminated, so that damage to the liquid crystal panel W can be reduced and production efficiency can be increased.

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。   Further, after the laser irradiation, detection and inspection are performed by the image detection unit 113, and when the degree of darkness does not reach a predetermined threshold value, the laser irradiation according to the above-described procedure can be performed again. In this way, the success rate of repair can be increased. Here, in the present embodiment, since the laser with a small spot diameter is irradiated to form the bubbles 80, it is possible to suppress the formation of the bubbles 80 that are larger than necessary even when the laser irradiation is performed again. Can do. Therefore, even in the case of re-irradiation, the influence on surrounding normal pixels can be minimized.

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。   Next, if necessary, the laser irradiation position is moved to the next defective pixel by the stage 115, and laser irradiation is performed according to the above-described procedure. When all the repairs in the liquid crystal panel W are completed, the liquid crystal panel W is carried out by a conveying means (not shown).

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。
As described above, according to the laser repair apparatus for a liquid crystal panel according to the present embodiment, it is possible to sequentially repair so as to divide a defective pixel while forming bubbles of an appropriate size with a small spot diameter. Therefore, laser repair can be performed effectively and stably regardless of the structure of the liquid crystal panel.
Further, since the formed bubbles 80 do not become unnecessarily large, there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened.
In addition, deposits that are likely to have an inconvenient size (particle diameter) can be scattered again, so that the repair success rate can be increased.
In addition, since the darkening laser is always applied to the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80, the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b can be controlled, and the defective pixels can be effectively used. Laser repair can be performed efficiently and stably.

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。   Therefore, the success rate of repair can be increased and the yield of products can be improved. In addition, since there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened, the quality of the liquid crystal panel can be improved.

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。
FIG. 5 is a schematic view for illustrating a laser repair apparatus for a liquid crystal panel according to the second embodiment of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to what was demonstrated in FIG. 4, and description is abbreviate | omitted.

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。   A laser repair apparatus 200 for a liquid crystal panel includes a laser oscillator 202, an optical path switching unit 203 that is an optical unit that guides a laser beam emitted from the laser oscillator 202 to a liquid crystal panel W placed on a stage 115, an energy control unit 103, a flat surface Optical system 104, condenser lens 105, mask 106, beam combining prism 107, dichroic mirror 108, imaging lens 109, energy control unit 111, reflection mirror 112, image detection unit 113, image detection unit lens 114, stage 115, etc.

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。
The laser oscillator 202 emits a laser for forming and darkening the bubble 80. As a laser source of the laser oscillator 202, for example, a YAG laser having a wavelength of about 1064 nanometers can be used.
The optical path switching unit 203 switches the optical path in response to a command from a control unit (not shown), and switches the laser emitted from the laser oscillator 202 to the formation and darkening of the bubble 80. That is, when the bubble 80 is formed, the optical path of the laser emitted from the laser oscillator 202 is switched to the optical path L1 side by the optical path switching unit 203, the energy intensity is adjusted by the energy control unit 103, and the energy is obtained by the flattening optical system 104. The intensity is made uniform, the light is condensed by the condensing lens 105, the spot diameter is narrowed by the mask 106, and the defective pixel is irradiated through the beam combining prism 107, the dichroic mirror 108, and the imaging lens 109. In this case, since the spot diameter on the irradiation surface can be small as shown in A of FIG. 4B, the bubbles 80 of an appropriate size can be formed as described above.

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。   When darkening, the optical path of the laser emitted from the laser oscillator 202 is switched to the optical path L2 side by the optical path switching unit 203, the energy intensity is adjusted by the energy control unit 111, the reflection mirror 112, the beam coupling prism The defective pixel is irradiated through 107, the dichroic mirror 108, and the imaging lens 109. In this case, due to the beam combining prism 107, the optical axis of the laser from the optical path L1 side and the optical axis of the laser from the optical path L2 side are substantially coaxial. In addition, the spot diameter on the irradiation surface is set to be larger than the above-described A as shown in B of FIG. Therefore, irradiation is also performed on the deposit generated by the laser irradiation from the optical path L1 side, and the deposit can be re-scattered as described above. This irradiation is performed within the bubble residence time as described with reference to FIG. Therefore, the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80 can always be irradiated with laser, and the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b can be controlled. Can be laser repaired.

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。   In addition, although not shown, illumination means for illuminating the imaging surface to facilitate imaging, laser oscillator 202, optical path switching means 203, energy control unit 103, energy control unit 111, image detection unit 113, image detection unit A lens 114, a stage 115, control means for controlling each operation of the illumination means (not shown), a database storing defect data of the liquid crystal panel W, and the like are provided as appropriate.

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。   The operation of the laser repair apparatus 200 is the same as that of the laser repair apparatus 100 described with reference to FIG. 4 except for the switching of the optical path by the optical path switching means 203 described above, and a description thereof will be omitted.

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。   As described above, according to the laser repair device 200 of the liquid crystal panel according to the present embodiment, it is possible to enjoy the same effect as the laser repair device 100 described in FIG. Further, since only one laser oscillator 202 is required, the apparatus can be reduced in size and simplified.

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。
Next, a method for manufacturing the liquid crystal panel according to the present embodiment will be described.
For convenience of explanation, a method of manufacturing a TFT (Thin Film Transistor) color liquid crystal display panel will be described.

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。   The manufacturing process of the TFT color liquid crystal display panel includes a TFT array forming process, a color filter forming process, an alignment film forming process, a substrate bonding process, a liquid crystal injection process, and a substrate cutting process.

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。   Here, the laser repair method according to the present embodiment described above is performed after the liquid crystal injection step or after the substrate cutting step. That is, after the liquid crystal is sealed between the array substrate and the counter substrate to form the liquid crystal panel W, the defective pixel included in the liquid crystal panel W is inspected, and if there is a defective pixel, the laser repair according to the present embodiment is performed. The defective pixel is repaired by the method.

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。   In addition, since the technique of each well-known process can be applied except for the laser repair method according to the present embodiment described above, description thereof will be omitted.

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。
As described above, according to the liquid crystal panel manufacturing method according to the present embodiment, it is possible to sequentially repair so as to divide the defective pixel while forming bubbles of an appropriate size with a small spot diameter. Regardless of the structure of the liquid crystal panel, laser repair can be performed effectively and stably.
Further, since the formed bubbles 80 do not become unnecessarily large, there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened.

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。
In addition, deposits that are likely to have an inconvenient size (particle diameter) can be scattered again, so that the repair success rate can be increased.
In addition, since the darkening laser is always applied to the alignment films 25 and 35 exposed in the bubble 80, the size (particle diameter) of the deposits 25b and 35b can be controlled, and the defective pixels can be effectively used. Laser repair can be performed efficiently and stably.
Therefore, the success rate of repair can be increased and the yield of products can be improved, and the quality of the liquid crystal panel can also be improved because there is no possibility that even the surrounding normal pixels are darkened.

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。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.
For example, although a YAG laser and a carbon dioxide laser have been exemplified as the laser source, the present invention is not limited to this, and various lasers such as an excimer laser can be used.
Further, the shape, size, material, arrangement, and the like of each element of the laser repair device described above are not limited to those illustrated, but are included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
Further, even if various modifications and additions are made by those skilled in the art for each element of the liquid crystal panel laser repair method and the liquid crystal panel manufacturing method, they are included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included. The
Moreover, each element with which each specific example mentioned above is provided can be combined as much as possible, and what combined these is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.

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。3 is a flowchart for illustrating a laser repair method for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention; 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。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of a liquid crystal panel. 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。It is a schematic diagram for demonstrating the laser repair method of the liquid crystal panel which concerns on this Embodiment. 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。It is a schematic diagram for illustrating the laser repair apparatus of the liquid crystal panel which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 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。It is a schematic diagram for illustrating the laser repair apparatus of the liquid crystal panel which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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   25, 35 Alignment film, 25b, 35b Deposit, 30 Liquid crystal, 80 bubbles, 100 Laser repair device, 102 First laser oscillator, 110 Second laser oscillator, 200 Laser repair device, 202 Laser oscillator, 203 Optical path switching means , A spot, A1 to A3 irradiation, B spot, B1 to B3 irradiation, L1 optical path, L2 optical path, W liquid crystal panel

Claims (5)

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。
A liquid crystal panel laser repair method for irradiating a laser toward a defective pixel of a liquid crystal panel,
Irradiating the defective pixel with a laser having a first spot diameter smaller than the minimum width dimension of the pixel;
A laser repair method for a liquid crystal panel, wherein a laser having a second spot diameter larger than the first spot diameter is irradiated while bubbles formed by the irradiation stay.
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。   2. The laser repair method for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the laser having the first spot diameter and the laser having the second spot diameter are irradiated so that their optical axes are substantially coaxial. 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。   3. The liquid crystal panel according to claim 1, wherein the laser irradiation with the first spot diameter and the laser irradiation with the second spot diameter are performed at a plurality of locations in the defective pixel. 4. Laser repair method. 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。
A laser oscillator for emitting a laser;
A stage on which a liquid crystal panel is placed;
Optical means for guiding the laser emitted from the laser oscillator to the liquid crystal panel mounted on the stage;
Control means for controlling laser irradiation with a first spot diameter smaller than the minimum width dimension of a pixel of the liquid crystal panel and laser irradiation with a second spot diameter larger than the first spot diameter;
A laser repair device comprising:
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。

Forming a liquid crystal panel by enclosing liquid crystal between the array substrate and the counter substrate;
Inspecting and finding defective pixels contained in the liquid crystal panel;
A method of manufacturing a liquid crystal panel comprising: repairing the defective pixel by the laser repair method according to claim 1.

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