JP2011017811A - 液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶モジュールに生じた輝点発生箇所を補正し、輝点が目視できないようにする。
【解決手段】透明ガラス９上面に接着層Ｂを介して８を設け、透明ガラス９の下面にカラーフィルタ１０を設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所１４の偏光板８と、透明ガラス９との間における接着層Ｂ近傍にレーザ光Ｌ２を照射することにより、接着層Ｂを変質させて、バックライト光の透過を阻止する。また、偏光板８上面近傍、あるいは偏光板８を有しない液晶モジュールの場合には、透明ガラス９上面近傍にレーザ光Ｌ２をスキャン照射する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＴＦＴ(薄膜トランジスタ)方式液晶ディスプレイ装置(ＬＣＤ)ないしは液晶画像表示装置(以下、「液晶モジュール」という)の製造過程で生じた輝点欠陥を、カラーフィルタ自体に加工を施すのではなく、例えばカラーフィルタを透明ガラスに接着する接着層を加工することで、輝点の黒点化を行い、液晶モジュールの製品歩留まり向上を図る液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法に関する。

従来、輝点欠陥を解消する技術として、例えば、特許文献１および特許文献２に記載のものが知られている。特許文献１および特許文献２は液晶モジュールに発生するレーザビームを、駆動回路におけるＴＦＴソース電極(またはドレイン電極)とゲート電極の重なり部に照射して電極同士を溶接して短絡させ、あるいは、短絡を惹起している箇所にレーザビームを当てて回路をカットする構成の技術である。係る構成により、欠陥画素、すなわち輝点欠陥を、常時輝点から常時黒点に変更することで、目立ちにくくし、製品歩留まりを向上するようにしている。

また、特許文献３のものは、レーザ光を輝点の生じた画素に対応する液晶層の中央部近傍に照射して液晶層内部に気泡を発生させる。次いで、気泡の発生した領域内で液晶に邪魔されることのない状態で再びレーザ光を照射し、配向膜を変質させる技術である。これにより、輝点の生じた画素が変質された配向膜により黒点化（暗点化）するようにしている。
特開２００２−６６７７８号公報 特開平８−１１０５２７号公報 特回平９−１４６０６０号公報

しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に記載の技術にあっては、レーザビームのパワー密度が高いレーザビームを用いる。そのため、照射ポイントが少しでもずれると、輝点欠陥を生じている周辺の正常なＴＦＴにまで熱的な悪影響を与え易くなる。したがって、輝点欠陥の処理工程の効率が低下する問題があった。

また、特許文献３では、レーザ光により液晶層が照射される際に、電極も照射されるため、電極およびその周囲にレーザ光による劣化を惹起させる恐れがある。

本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであって、液晶モジュールに生じた輝点欠陥を、液晶モジュールのカラーフィルタにレーザ光を照射してカラーフィルタを加工処理するのではなく、カラーフィルタ上方に配置される接着層や透明ガラス上面近傍に照射させて加工処理する。これにより、接着層や透明ガラス上面を変質させ、バックライト光が輝点欠陥の生じた画素を透過しないようにし、輝点が目視できないように修正(補正、消去)した液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法を提供することを目的とする。

(１)本発明は、透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラスの
下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所の前記偏光板と、前記透明ガラスとの間における前記接着層近傍にレーザ光を照射することにより、前記接着層を変質させて、バックライト光の透過を阻止することを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置である。

(２)本発明はまた、透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラ
スの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の偏光板と、前記透明ガラスとの間の前記接着層近傍にレーザ光を照射することにより、接着層を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法である。

上記の(１)および(２)の本発明によれば、接着層近傍にレーザ光を、液晶モジュールの表側、すなわち、透明ガラス上面から照射する。これにより、接着層はレーザ光で変質処理され、バックライト光の透過が接着層で遮られ、輝点欠陥の生じている画素が目視できないように処理される。この結果、カラーフィルタそのものにレーザ光を照射して行う輝点修正の困難な処理に行う代わりに、カラーフィルタから離れた接着層近傍にレーザ光を照射するので、ＴＦＴで成る駆動回路などを損傷させることなく容易にかつ確実に輝点欠陥を修正(消去、黒点化)できる。このように、液晶モジュールの歩留まりを向上させ、液晶モジュールの製造コストを安価にできる液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法を実現できるようになる。

（３）本発明はまた、透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明
ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所の前記偏光板上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記偏光板を変質させ、バックライト光の透過が阻止されることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置である。
（４）本発明はまた、透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明
ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の前記偏光板上面近傍に、レーザ光を照射することにより、前記偏光板を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法である。

上記の(３)および(４)の本発明によれば、輝点欠陥の存する箇所の接着層上方に存する偏光板に、レーザ光を照射して偏光板を変質させる。このため、レーザ光を照射されて変質した偏光板により、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにする。こうして、上記(１)〜(２)の発明と同様に、偏光板に照射するだけで簡単かつ確実に偏光板を変質加工でき、コスト安価な液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法を得ることができるようになる。

（５）本発明はまた、透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、
輝点発生箇所の前記透明ガラス上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記透明ガラス上面を変質させ、バックライト光の透過が阻止されることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置である。

(６)本発明はまた、透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の前記透明ガラス上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記透明ガラス上面を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法である。

上記の(５)および(６)の本発明によれば、液晶モジュールが上記(１)〜(４)の発明と異なり、透明ガラス上面に偏光板を設けない態様の場合には、輝点欠陥の発生した箇所の透明ガラス上面近傍にレーザ光を照射し、透明ガラス上面を変質させる。これにより、上記(１)〜(４)の発明と同様に、透明ガラス上面を照射するだけの簡単な構成により、確実にガラス上面を変質加工でき、コスト安価な液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法を得ることができるようになる。

本発明によれば、輝点発生箇所の接着層近傍や透明ガラス上面近傍に、レーザ光を照射することで接着層や透明ガラス上面を変質加工することで、バックライト光の透過を阻止して輝点を目視されないように黒点化できると共に、カラーフィルタや電極にレーザ光による熱的損傷などを確実に回避し、加工処理コストが安価で、液晶モジュールの歩留まりを有利に図る液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法を得ることができるようになる。

以下、本発明の液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法に係る実施形態を図に基づいて詳述する。図１は輝点修正装置１の全体を模式的に示した構成図、図２は図３のＡ−Ａ線における被対象物（ＴＦＴ方式の液晶モジュール）４を拡大して示した部分断面図、図３は図２の被対象物４を上方から透視してみた縮小部分平面図である。

輝点修正装置１の概要構成は図１に示すように、レーザ光（以下、「レーザビーム」という）を発生するレーザ光源２と、該レーザ光源２から照射されたレーザビームＬ１をＸＹステージ３にセットした液晶モジュール(以下、「被対象物」という)４に集光させる光学集光手段５と、光学集光照射５により被対象物４の指定したフォーカス位置に集光された集光レーザビームＬ２を、被対象物４の輝点発生箇所近傍における適宜の成分を含有する合成樹脂製の接着層Ｂ、偏光板８上面あるいは透明ガラス９上面といった輝点が生じている領域にスキャン照射するスキャニング手段６と、レーザ制御系を成す制御手段７とで構成される。以下、各構成要素を説明していく。

なお、本実施形態では、上記レーザ光源２が発振するレーザビームとしては、例えばいわゆるＹＡＧレーザおよびその高調波のレーザといった固体レーザによるレーザビームが用いられる。
上記の光学集光手段５は、レーザビームＬ１を所望の強度に制御する不図示のパワー調整機構と、該パワー調整機構で強度調整されたレーザビームＬ１を集光する不図示のレンズ群でなる集光レンズと、該集光レンズを透過した集光レーザビームＬ２のフォーカス位置を調整する不図示のフォーカス機構とで構成される。

また、光学集光手段５には、例えば不図示のＣＣＤカメラが装備され、ＸＹステージ３の下方からバックライトで照らした被対象物４の撮像画像に基づいて、後述するレーザ制御系の一要素である制御手段７により被対象物４の輝点欠陥の有無と、その座標が判別されるようになっている。
ＸＹステージ３は制御手段７で判別された輝点欠陥の座標位置に応じて、レーザ制御系の一要素であるスキャニング手段６からの指令により、被対象物４が集光レーザビームＬ２の真下に移動される。こうして、被対象物４は輝点欠陥の生じた座標位置、すなわち、輝点発生箇所の近傍における後述する接着層Ｂ、あるいは透明ガラス９上面に移動される。さらに、スキャン制御時には、スキャン照射される集光レーザビームＬ２は、ＸＹ平面内の指定の座標位置へストローク方向およびスキャン方向へ自動送りされるようになっている。勿論、作業者により手動操作に切換えてＸＹステージ３を移動できる構成とすることも可能である。

本実施形態に採用されるレーザ光源は、例えば、ＣＷ波レーザまたはパルスレーザであって、パルスレーザの場合は、中心波長が３００〜１１００ｎｍ、パルス幅が５〜５０ｎｓ、繰り返し周波数が５〜１００ＫＨｚのレーザビームを発生できるものであり、これらレーザビームの出力調整は上記の制御手段７により自動調整できるようになっている。
なお、ＣＷ波レーザはパワーをＯＮにすると、一定のレーザ出力が出る特性のレーザ、換言すると、周波数やパルス幅に依存しないレーザである。
被対象物(液晶モジュール)４の構成の一例を図２で説明する。被対象物４はＴＦＴ方式液晶モジュール装置であって、上から下へ順に、合成樹脂製の偏光板８，偏光板８を透明ガラス９に接着する接着層Ｂ、厚さ０．７ｍｍの透明ガラス９，透明ガラス９の下面に形成される厚さ２μｍ程度のカラーフィルタ１０、保護膜１１，厚さ１０００Å程度の透明電極１２，配向膜１３が積層して配置される。なお、透明電極１２には不図示のＴＦＴが配線を介して接続される。また、液晶層は図示しないが、自体公知の液晶パネルと同様に、配向膜１３の下面側に配置されている。

図３に示すように、カラーフィルタ１０は格子状のブラックマトリックスＢＭと、これに交互に埋め込んだ赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、および青色フィルタＢで構成される。例えばハッチングで示した緑色フィルタＧが輝点欠陥を生じている領域(輝点発生箇所)１４であるとすると、光学集光手段５におけるフォーカス機構により、緑色フィルタＧ上方に対応して存在する接着層Ｂ近傍、偏光板８上面近傍あるいは透明ガラス９上面近傍の指定位置に、集光レーザビームＬ２がフォーカス調整されてスキャン照射されるようになっている。

スキャニング手段６によるスキャンパターンは図４に示すように、集光レーザビームＬ２を、ストローク方向Ｓ１へ移動させるストローク送りと、一定のスキャンピッチＰすなわち等間隔をなすスキャンピッチＰでスキャン方向Ｓ２へ移動させるスキャン送りとができるように形成される。勿論、スキャン手順は、図４(ａ)のように縦方向のスキャンであってもよいが、横方向のスキャン、または斜め方向のスキャンでもよく、あるいは縦と横方向のスキャンを合わせたスキャンであってもよい。さらに、スキャンの回数は一回でも、複数回でもよい。スキャニングの速度は制御装置７で制御された指定速度で行われる。

レーザビームＬ２の直径とスキャンピッチＰとの関係は、図４(ｂ)に示されるように、レーザビームＬ２の直径がスキャンピッチＰよりも大きく設定される。これにより、集光レーザビームＬ２の強度分布は輝点発生箇所１４においては、すなわちスキャン領域内でほぼ一定にできる。
なお、光学集光手段５はＸＹ平面に対して上下方向、すなわちＺ方向にも移動できる構成となっている。
次に、輝点修正の方法を説明する。

(接着層近傍の照射)
図５(ａ)に示されるように、フォーカス機構により、フォーカスされた集光レーザビームＬ２は、輝点発生箇所１４の上方に存する偏光板８と透明ガラス９との間の接着層Ｂ近傍のフォーカス調整された指定位置１５を照射する。ここで、近傍とは接着層Ｂの上下両面およびその中間を含む適宜箇所をいう。これにより、輝点欠陥を生じた領域のカラーフィルタ１０の上方に存する接着層Ｂが荒らされてスキャン照射され変質する。その結果、輝点発生箇所１４を透過するバックライト光は変質した接着層Ｂで遮光され、輝点を目視できないようにする。

(偏光板上面近傍の照射)
図５（ｂ）に示すように、輝点発生箇所１４の上方に存する偏光板８上面近傍にフォーカス調整された集光レーザビームＬ２が照射される。この場合、偏光板上面からある程度下面に向かって深度を有する箇所に集光レーザビームＬ２をスキャン照射してもよい。このようにフォーカス調整された指定位置１７に集光レーザビームＬ２がスキャン照射されることで、偏光板８は変質するため、輝点発生箇所１４を透過するバックライト光は、偏光板８で遮られ、輝点を目視できないようできる。

(透明ガラス上面近傍の照射)
また、図５（ｃ）のように、液晶モジュール４に偏光板８が接着されない態様においては、偏光板をスキャン照射する代わりに、透明ガラス９上面近傍、すなわち透明ガラス上面およびそれを含んである程度下面に向かって深度を有する範囲に亘る適宜箇所に集光レーザビームＬ２をスキャン照射する。このように、フォーカス調整された指定位置１８に、集光レーザビームＬ２がスキャン照射されることで、透明ガラス９上面近傍が変質され、その結果、輝点発生箇所を透過してくるバックライト光の透過は上記の変質箇所で遮断され、輝点が目視できないようにできる。

以上説明したように、本実施形態によれば、極力、カラーフィルタ１０や透明電極１２から遠ざかった位置をスキャン照射するだけで、輝点を修正できる。換言すると、カラーフィルタ１０そのものを加工処理する場合に比べて、輝点修正を簡単かつ短時間に加工できる。また、ＴＦＴに無用な損傷を与えることも回避できる利点もある。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、透明ガラスの厚さが０．７ｍｍのものを一例として採用したが、これに限定されないのは言うまでもない。すなわち、ＴＦＴ−ＬＣＤに用いられるガラスの板厚として、0.55〜1.1ｍｍの範囲のものでもよく、さらに将来的には0.3〜1.1ｍｍの厚さを有するガラスにも適用しうる。
また、上記ではカラーフィルタ１０を加工処理して遮光機能を惹起させる構成としたが、この代わりに、光学集光手段５において焦点深度の浅い対物レンズを配置し、透明ガラス９の上表面または透明ガラス９内部に遮光機能を惹起する加工処理を行う構成にすることも可能である。

また、集光レーザビームＬ２の直径はフィルタＲ、Ｇ、Ｂの色に応じて適宜に変化させるように構成してもよい。
また、ＸＹステージ３側をＸＹ平面内に、光学集光手段５側をＺ方向に移動させる構成としたが、ＸＹステージ３側をＺ方向に、光学集光手段５側をＸＹ平面内に移動させる構成にしてもよい。

本発明は、ノートパソコン、液晶テレビ、ＰＤＡ、モバイルパソコン、アミューズメント機器、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カーナビゲーション等に用いられる液晶モジュールに生じた輝点欠陥を修正する液晶モジュールの輝点修正装置および輝点修正方法に利用される。

本発明の実施形態に係る液晶モジュールの輝点修正装置の全体を模式的に示した構成図である。 図３のＡ−Ａ線における被対象物（ＴＦＴ方式の液晶モジュール）を拡大して示した部分断面図である。 図２の被対象物４を上方から透視してみた縮小部分平面図である。 上記実施形態におけるスキャニングパターンの一例に係り、(ａ)はスキャニングパターンの部分拡大平面図、(ｂ)は集光レーザビームの強度分布と輝点欠陥のスキャン位置との関係を示すグラフである。 同じく、スキャン照射する方法の説明に係り、(ａ)は接着層近傍に、(ｂ)は偏光板上面に、(ｃ)はガラス上面近傍にそれぞれスキャン照射する場合を示した作用説明図である。

１ 輝点修正装置
２ レーザ光源
３ ＸＹステージ
４ 被対象物(液晶モジュール)
５ 光学集光手段
６ スキャニング手段
７ 制御手段
８ 偏光板
９ 透明ガラス
１０ カラーフィルタ
１１ 保護膜
１２ 透明電極１３
１３ 配向膜
１４ 輝点発生箇所
１５〜１８ フォーカス調整された指定位置
Ｂ 接着層
Ｌ１ レーザビーム
Ｌ２ 集光レーザビーム
Ｓ１ ストローク方向
Ｓ２ スキャン方向

Claims (6)

1. 透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所の前記偏光板と、前記透明ガラスとの間における前記接着層近傍にレーザ光を照射することにより、前記接着層を変質させて、バックライト光の透過を阻止することを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置。
2. 透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の偏光板と、前記透明ガラスとの間の前記接着層近傍にレーザ光を照射することにより、接着層を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法。
3. 透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所の前記偏光板上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記偏光板を変質させ、バックライト光の透過が阻止されることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置。
4. 透明ガラス上面に接着層を介して偏光板を設け、前記透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の前記偏光板上面近傍に、レーザ光を照射することにより、前記偏光板を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法。
5. 透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールであって、輝点発生箇所の前記透明ガラス上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記透明ガラス上面を変質させ、バックライト光の透過が阻止されることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正装置。
6. 透明ガラスの下面にカラーフィルタを設けた液晶モジュールにおける輝点発生箇所の前記透明ガラス上面近傍にレーザ光を照射することにより、前記透明ガラス上面を変質させ、バックライト光が透過しないようにして輝点を目視できないようにすることを特徴とする液晶モジュールの輝点修正方法。

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