JP2014202818A - Method for repairing defect of liquid crystal display panel, and liquid crystal display device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に係る液晶表示パネルの欠陥修理方法、およびそれを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a defect repair method for a liquid crystal display panel according to a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using the same.
従来の液晶表示装置の表示部は、下部および上部透明ガラス基板を重ね合わせたものに液晶を挟持した液晶表示パネルに、下部透明ガラス基板の表面および上部透明ガラス基板の表面へ偏光板を貼付けたもので構成されている(特許文献1、図1参照)。
液晶表示パネルにおいて下部透明ガラス基板の液晶封入面には液晶駆動用のTFTアレイパターンが形成されており、上部透明ガラス基板の液晶封入面にはブラックマトリクス(以後、BMと称す)が、TFTアレイ基板の隣接画素間および周辺額縁部からの漏れ光を遮る遮光膜として形成されている。
The display unit of the conventional liquid crystal display device has a polarizing plate pasted on the surface of the lower transparent glass substrate and the surface of the upper transparent glass substrate on a liquid crystal display panel in which the liquid crystal is sandwiched between the lower and upper transparent glass substrates superimposed. (Refer to
In the liquid crystal display panel, a TFT array pattern for driving liquid crystal is formed on the liquid crystal sealing surface of the lower transparent glass substrate, and a black matrix (hereinafter referred to as BM) is formed on the liquid crystal sealing surface of the upper transparent glass substrate. It is formed as a light shielding film that blocks light leaking between adjacent pixels of the substrate and from the peripheral frame portion.
ところで、上記液晶表示パネルの歩留まりを下げる一要因として、上記BMの欠陥がある。特にパネル背後のバックライトからの光を遮光するために上記表示部の額縁部に設けられたBMに数μm以上のピンホール、色抜け、剥がれなどが発生していると光モレが発生し、これは液晶表示装置視認者からは非常に目立つ欠陥となる。そのため、液晶表示パネルの歩留まり向上の一環として欠陥検査・補修が行われている。
補修の一例としてBMを有する透明ガラス基板表面の、欠陥部の大きさと一致するサイズでネガ型感光性樹脂による疑似遮光膜を形成し、欠陥部をピンポイントで覆う方法が周知である(特許文献1、図1参照)。
しかしながらこの補修方法では正面方向から視認した場合は遮光されるが、斜め方向から視認した場合では、遮光できずに、欠陥部からの漏れ光が視認されてしまう問題点がある。
また、透明ガラス基板表面へ疑似遮光膜を形成すると、上から貼付けられる偏光板との間に異物として挟みこまれる為、偏光板が盛り上がることで、部分的に偏光軸の異常領域が発生し、ムラとして視認される、もしくは偏光板表面に凸部が形成され、製品完成後にも可視できる状態になり品位が落ちるという問題点がある。
By the way, there is a defect of the BM as one factor for decreasing the yield of the liquid crystal display panel. In particular, in order to block the light from the backlight behind the panel, pinholes of more than several μm, color loss, peeling, etc. occur in the BM provided in the frame portion of the display unit, and light leakage occurs. This is a very noticeable defect for liquid crystal display device viewers. Therefore, defect inspection and repair are performed as part of improving the yield of liquid crystal display panels.
As an example of repair, a method of forming a pseudo-light-shielding film with a negative photosensitive resin with a size that matches the size of a defective portion on the surface of a transparent glass substrate having BM and covering the defective portion with a pinpoint is well known (Patent Literature). 1, see FIG.
However, in this repair method, the light is shielded when viewed from the front direction. However, when viewed from an oblique direction, there is a problem that the light leaked from the defective portion is visually recognized without being shielded.
In addition, when a pseudo-light-shielding film is formed on the surface of the transparent glass substrate, it is sandwiched as a foreign object between the polarizing plate attached from above. There is a problem that it is visually recognized as unevenness, or a convex portion is formed on the surface of the polarizing plate, and it becomes visible even after the product is completed, and the quality is lowered.
さらに、TFTアレイ基板表面へも、ネガ型感光性樹脂による疑似遮光膜を形成し欠陥部をピンポイントで覆うとされているが、従来のTFTアレイ基板において、BMと対面に当るTFT部はメタルで形成されており、充分な感光を行うことはできない。その為、TFTアレイ基板表面へ疑似遮光膜を形成した場合は、状態変化しやすい膜(液状)が形成され、不充分な遮光状態となる。
また、感光による透明ガラス基板表面への疑似遮光膜形成は、硬化部以外の樹脂を取り除く為に、現像液に浸す必要があることから、特有の装置構成などが必要となる為、平易な方法で欠陥を修復することができないという問題点がある。
Furthermore, it is said that a pseudo light-shielding film is formed on the surface of the TFT array substrate with a negative photosensitive resin to cover the defective portion with a pinpoint. However, in the conventional TFT array substrate, the TFT portion facing the BM is a metal. Therefore, sufficient exposure cannot be performed. Therefore, when a pseudo light-shielding film is formed on the surface of the TFT array substrate, a film (liquid) that easily changes in state is formed, resulting in an insufficient light-shielding state.
In addition, the formation of a pseudo light-shielding film on the surface of a transparent glass substrate by light exposure requires a specific apparatus configuration because it is necessary to immerse in a developing solution in order to remove the resin other than the cured portion. There is a problem that the defect cannot be repaired.
BM修復方法の他の例として、特許文献2が周知である。この修復方法はBMを有する透明ガラス基板(上部透明ガラス基板)の表面側の欠陥部に対応する部位に、黒色インキ組成物を塗布する方法である(特許文献2、図2、図3参照)。
As another example of the BM repair method,
上記特許文献2のように、BMを有する透明ガラス基板表面へ疑似遮光膜を形成すると上述のように上から貼付けられる偏光板との間に異物として挟みこまれる為、偏光板が盛り上がることで、部分的に偏光軸の異常領域が発生し、ムラとして視認される、もしくは偏光板表面に凸部が形成され、製品完成後にも可視できる状態になり品位が落ちるという問題点がある。
また、液晶表示パネルの製造工程にて偏光板貼付け以降で欠陥部が検出される場合、貼り付けた偏光板を剥離して黒色インキ組成物を塗布する必要があり、ロスコストを発生させてしまう問題点がある。
As in the
Moreover, when a defective part is detected after polarizing plate attachment in the manufacturing process of the liquid crystal display panel, it is necessary to peel off the attached polarizing plate and apply a black ink composition, which causes a loss cost. There is a point.
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、製造工程中で検出された、パネル周辺額縁部のBM欠陥の遮光を容易に行い、不良救済及び歩留り向上を行うこと、また、製品完成後にも視認されない状態にすることで、品位を保った表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily shield BM defects in the frame peripheral portion of the panel detected during the manufacturing process, and perform defect relief and yield improvement. An object of the present invention is to provide a display device that maintains its quality by making it invisible after completion.
この発明による液晶表示パネルの欠陥修理方法は、透明ガラス基板の表示領域周辺の額縁部に遮光膜を形成した第一の基板と、透明ガラス基板の表示領域に複数の画素をマトリクス状に配置した第二の基板とを備え、前記第一の基板と第二の基板間に前記表示領域を周回するようにシール材を配置して液晶を挟持し、前記第一の基板の前記液晶に接しない面側に第一の偏光板を貼り付けし、前記第二の基板の前記液晶に接しない面側に第二の偏光板を貼り付けした液晶表示パネルにおいて、前記遮光膜に欠落部が生じた場合の欠陥修理方法であって、前記第二の偏光板の表面に、前記欠落部がその第二の偏光板上に投射された領域を包含するように修復用遮光領域を形成することを特長とする。 In the defect repair method for a liquid crystal display panel according to the present invention, a first substrate in which a light shielding film is formed in a frame portion around a display region of a transparent glass substrate, and a plurality of pixels are arranged in a matrix in the display region of the transparent glass substrate. A liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate so as to circulate the display region, and the liquid crystal is not in contact with the liquid crystal on the first substrate. In the liquid crystal display panel in which the first polarizing plate is attached to the surface side and the second polarizing plate is attached to the surface side of the second substrate that is not in contact with the liquid crystal, a missing portion is generated in the light shielding film. In this case, the defect repairing method is characterized in that a light-shielding region for repair is formed on the surface of the second polarizing plate so as to include the region where the missing portion is projected on the second polarizing plate. And
本発明によれば、画像表示パネルの製造工程中で検出されたパネル周辺額縁部のBM欠落の遮光を容易に行い、不良救済及び歩留り向上を行うこと、また、製品完成後にも視認されない状態にすることで、品位を保った表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to easily shield BM missing from the peripheral frame portion of the panel detected during the manufacturing process of the image display panel, to perform defect repair and yield improvement, and to be invisible even after the product is completed. By doing so, a display device with high quality can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In order to avoid redundant descriptions, the same reference numerals are given to elements having the same or corresponding functions in each drawing.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態に係わる液晶表示装置の主要な構成部材である液晶表示パネル50の概略を示す上面図であり、図2は図1に示した一点鎖線において、III−III方向から見た断面の一部を抜粋した図である。図1、図2に示した液晶表示パネル50において、第一の基板51(以後、対向基板と称す)は、偏光板(第一の偏光板)1、透明ガラス基板2、周辺額縁部ブラックマトリクス(以後、周辺額縁部BMと称す)3、面内ブラックマトリクス(以後、面内BMと称す)4、色材5、対向電極(非図示)で構成されている。また、第二の基板(以後、TFTアレイ基板と称する)52は、偏光板(第二の偏光板)7、透明ガラス基板8、アレイ引き回し配線9、画素電極10、TFT11で構成されている。TFTアレイ基板52と対向基板51は、前記画素電極10がマトリクス状に配置された表示領域53を周回するシール材14によって適切な間隙を持って液晶6を挟持している。ここで、前記対向電極、画素電極10、それを駆動するTFT11は一つの画素を構成し、対向電極、画素電極10間の液晶6と共に表示を司る最小単位となる。また、対向基板51とTFTアレイ基板52の夫々において、液晶6と接しない面側には、偏光板1と7が貼り付けられている。
FIG. 1 is a top view schematically showing a liquid
本実施の形態では、前記周辺額縁部BM3の特定箇所に部分的に、遮光膜が欠落した欠落部12が発生した場合を例示する。図2で示された周辺額縁部BM3は、メタル(例えばクロム:Cr)を材料に用いた膜や、遮光性を有する樹脂を材料と用いた膜で形成されている。これらの遮光膜が成膜露光処理時の形成プロセス変動(例えば、異物により部分的に成膜されない場合)により部分的に欠落した場合、欠落部12のような状態となり、欠陥となる。
In the present embodiment, a case where a
本実施の形態にて例示する液晶表示パネル50は、バックライト(非図示)を偏光板7側の所定の位置に配置し(非図示)、点灯表示させた場合に偏光板1側から目視するものであり、さらに液晶表示パネルとしては最も一般的なノーマリーホワイトモード(例えばTN液晶)を採用しているため、周辺額縁部BM3は、表示領域の額縁領域において点灯表示時に発生する光を遮断する役割を備えている。従って前記欠落部12が発生した場合には、この欠落部12が黒色の背景(遮光領域)中に白色の光(欠落部12)が視認されることとなり、明暗差が大きい高コントラスト領域となり、欠落部12の大きさや形状によっては、点状、線状など様々な形状で明瞭に視認される表示欠陥(点欠陥)となる。
In the liquid
そこで、図2において、TFTアレイ基板52に貼り付けられた偏光板7の表面の前記欠落部12の直下に対向する位置に、黒色塗料を配合したアクリル樹脂を23〜33%、プロピレングリコールモノメチルメーテルを10〜20%、イソブチルアルコールを45〜55%、イソプロピルアルコールを10〜20%、エタノールを1〜10%を成分とした薬品(例えばタッフィー:TF−8147K−2、日立化成株式会社製)を滴下させ、欠落部12よりも大きな領域を持つ修復用遮光領域13を形成し、自然硬化させる。ここで、図2に示したように修復用遮光領域13の外形は、欠落部12を偏光板7に投影した領域(図2にて破線で投影状態を記載)を十分広く包含することが重要である。
Therefore, in FIG. 2, 23 to 33% of an acrylic resin blended with black paint and propylene glycol monomethyl meter at a position directly opposite to the
すなわち上記のように形成された修復用遮光領域13は、視認者が欠落部12に対して、正面だけでなく、あらかじめ定められた斜め方向(例えば斜め45度)から視認しても漏れ光が視認できないように十分な領域を容易に確保することもできる。このように修復用遮光領域13を形成した液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、これを点灯表示させた場合に、欠落部12に起因する漏れ光を遮断もしくは低下させ、欠陥として視認されなくなる。
That is, the light-shielding region 13 for repair formed as described above does not leak light even if the viewer visually recognizes the missing
さらに、本実施の形態による修復用遮光領域13の形成方法は、遮光性を有する樹脂を偏光板7表面に滴下、塗布する方法であり、特有の装置が不要で容易に膜を形成することが可能であり、さらに偏光板の盛り上がりによる部分的な偏光軸異常(ムラとして視認される)や、偏光板表面の凸部による品位低下もない。また、偏光板7を剥離する必要も無く、ロスコストの発生も軽減させることができる。
Furthermore, the method for forming the light-shielding region 13 for repair according to the present embodiment is a method in which a light-shielding resin is dropped and applied to the surface of the
以上、説明したとおり、TFTアレイ基板52側の偏光板7表面への修復用遮光領域13の形成により、パネル周辺額縁部のBM欠落の遮光を容易に行うことができ、液晶表示装置として製品完成後にも視認されないことから、品位を保った表示装置を提供することができ、不良救済及び歩留り向上が行える。
As described above, by forming the light-shielding region 13 for repair on the surface of the
[変更例]
図3に、偏光板7表面へメタル成分(例えば銀:Ag)により修復用遮光領域13を形成した場合の変更例を示す。
[Example of change]
FIG. 3 shows a modification example when the light-shielding region 13 for repair is formed on the surface of the
前述の実施の形態1同様、偏光板7表面へ遮光性を有する膜を塗布し、修復用遮光領域13を形成する。本実施の形態では遮光性を有する膜として銀ペーストを用いる。銀ペーストはエポキシ樹脂に導電フィラーとして銀粉を混入した導電性接着剤であり、さらに十分な遮光性を有している。これによりパネル周辺額縁部でのBM欠落の遮光を容易に行うことができ、液晶表示装置組立後にも視認されないことから、品位を保った表示装置を提供することができ、不良救済及び歩留り向上が行える。
As in the first embodiment, a light-shielding film is applied to the surface of the
実施の形態2.
図4に、本実施の形態である、偏光板1表面に修復用遮光領域13として対向基板51側の偏光板1側に遮光膜を形成した例を示す。なお、図4は前述の実施の形態1と同様に断面の一部を抜粋した図である。
修復用遮光領域13の形成方法は前述の実施の形態1と同様に遮光性を有する樹脂滴下による偏光板1への塗布であり、欠落部12からの漏れ光を遮断し、欠陥として視認されなくなる。特有の装置が不要で、容易に形成することが可能であり、偏光板1を剥離する必要も無く、ロスコストの発生も軽減させることができる。
FIG. 4 shows an example in which a light-shielding film is formed on the
The method for forming the light-shielding region 13 for repair is application to the
本実施の形態における修復用遮光領域13は、視認者が液晶表示装置を視認する側の偏光板1への遮光膜塗布であり、塗布した遮光膜が容易に視認されるが、図4で示したように液晶表示装置のフロントベゼル54の配置によって視認されなくなる領域に生じた欠落部12への修復用遮光領域13形成であれば採用することが可能である。図4で示したように、フロントベゼル54は通常金属製であり、その遮光性により液晶表示装置の正面からの視認では欠落部12の漏れ光を視認できないが、所定の角度でフロントベゼル54と液晶表示パネル50との隙間を視認した場合に、前記漏れ光が視認され、欠陥となる場合に特に有効である。
The light-shielding region 13 for repair in the present embodiment is a light-shielding film applied to the
実施の形態3.
図5に、IPS方式の液晶表示装置に適用した例を示す。前述の実施の形態1同様、偏光板7表面への修復用遮光領域13の形成により、パネル周辺額縁部のBM欠落の遮光を容易に行うことができ、製品完成後にも視認されない。これにより品位を保った表示装置を提供することができ、不良救済及び歩留り向上が行える。
なお、図5は上述の実施の形態1と同様に断面の一部を抜粋した図である。
FIG. 5 shows an example applied to an IPS liquid crystal display device. As in the first embodiment described above, by forming the light-shielding region 13 for repair on the surface of the
In addition, FIG. 5 is a diagram in which a part of the cross section is extracted as in the first embodiment.
IPS方式の液晶表示装置は、ノーマリーブラックモードを採用する場合が一般的であるが、周辺額縁領域においても画素部からの漏れ電界やアレイ引き回し配線9に印加された電位の影響により、額縁領域の液晶が完全な遮光状態を呈するわけではなく、所謂黒浮き状態となる場合がある。この場合周辺額縁部BM3による遮光により、この黒浮きによる光が遮断され、表示領域と周辺額縁領域の分離が明瞭になり品位のよい液晶表示装置が得られる。ところが、周辺額縁部BM3に欠落部12が生じた場合、周辺額縁領域中に黒浮き状態の光(欠落部12)が視認された状態となり、視認品位が低下する。これに対して前述の実施の形態1同様、偏光板7表面への修復用遮光領域13の形成により、パネル周辺額縁部のBM欠落の遮光を容易に行うことができ、液晶表示装置完成後にも黒浮き状態の欠陥が視認されない。
The IPS liquid crystal display device generally adopts a normally black mode. However, even in the peripheral frame region, the frame region is affected by the leakage electric field from the pixel portion and the potential applied to the array routing wiring 9. In some cases, the liquid crystal does not exhibit a completely light-shielded state but a so-called black floating state. In this case, the light from the black floating is blocked by the light shielding by the peripheral frame portion BM3, and the separation between the display area and the peripheral frame area becomes clear, and a high-quality liquid crystal display device is obtained. However, when the missing
このように、実施の形態1〜2で例示した本願発明はノーマリーブラックモードを採用するIPS方式、FFS方式、VA方式、さらにノーマリーホワイトモードであるECB方式を含め様々な液晶モードに容易に適用可能である。 As described above, the present invention exemplified in the first and second embodiments can be easily applied to various liquid crystal modes including the IPS method, the FFS method, the VA method and the ECB method which are normally white modes. Applicable.
1、7 偏光板
2、8 透明ガラス基板
6 液晶
3 周辺額縁部ブラックマトリクス(周辺額縁部BM)
12 欠落部
13 修復用遮光領域
14 シール材
50 液晶表示パネル
51 第一の基板(対向基板)
52 第二の基板(TFTアレイ基板)
53 表示領域
1, 7
12 missing portion 13 light-shielding region for
52 Second substrate (TFT array substrate)
53 display area
Claims (6)
透明ガラス基板の表示領域に複数の画素をマトリクス状に配置した第二の基板とを備え、
前記第一の基板と第二の基板間に前記表示領域を周回するようにシール材を配置して液晶を挟持し、前記第一の基板の前記液晶に接しない面側に第一の偏光板を貼り付けし、前記第二の基板の前記液晶に接しない面側に第二の偏光板を貼り付けした液晶表示パネルにおいて、前記遮光膜に欠落部が生じた場合の欠陥修理方法であって、
前記第二の偏光板の表面に、前記欠落部が該第二の偏光板上に投射された領域を包含するように修復用遮光領域を形成することを特長とする液晶表示パネルの欠陥修理方法。 A first substrate having a light shielding film formed on a frame portion around the display area of the transparent glass substrate;
A second substrate having a plurality of pixels arranged in a matrix in a display area of a transparent glass substrate,
A sealing material is disposed between the first substrate and the second substrate so as to circulate the display region, and the liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the first polarizing plate on the surface side not contacting the liquid crystal of the first substrate. In the liquid crystal display panel in which the second polarizing plate is attached to the surface of the second substrate that is not in contact with the liquid crystal, a defect repairing method when a missing portion occurs in the light shielding film. ,
A defect repairing method for a liquid crystal display panel, characterized in that a light-shielding region for repair is formed on the surface of the second polarizing plate so as to include the region where the missing portion is projected on the second polarizing plate. .
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