JP6362013B2 - 表示装置とその製造方法と製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置とその製造方法と製造装置に関するものである。

各種表示装置のうち、例えば液晶表示装置は、画素電極と共通電極との間に発生する電界を、一対の基板に挟持される液晶層に印加して液晶を駆動させることにより、画素電極と共通電極との間の領域を透過する光の量を調整して画像表示を行う。
従来、例えば液晶表示装置において、画素の表示輝度が所望の輝度よりも高くなる、所謂、輝点欠陥（画素欠陥ともいう。）の問題が知られている。輝点欠陥は、例えば、液晶表示装置の製造工程において、一対の基板間に異物が混入し、この異物によって、液晶の配向が乱されたり、画素電極と共通電極とが短絡したりすることにより生じる。
前記輝点欠陥を修正する方法が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の方法では、ガラス基板内部にレーザ光を照射し、輝点欠陥が生じる領域を覆うように面状の着色層を形成させ、着色層で輝点における光の透過量を減少させている。

特開２０１５−１７５８５７号公報

しかしながら、従来技術では、レーザの面走査によって着色層を形成する際の最終の走査部が薄くなり、光漏れが発生して、輝点欠陥による不良が十分に修正されないことがあった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、輝点欠陥に起因した表示品位の低下を抑えることができる表示装置とその製造方法と製造装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る表示装置は、
第１ガラス基板と、
前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板と、を備える表示装置であって、
前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部において、前記表示面側から見て輝点欠陥部を覆う減光部を有し、
前記減光部は、前記表示面側から見て、前記減光部の１つの端部に、可視光の透過率が前記減光部の他の領域に比べて高い線状の透過部を有し、
前記減光部は、前記線状の透過部の長手方向と直交する厚み方向の断面において、複数の着色層が連続して折り曲げられた折れ線形状であり、かつ、前記折れ線の折り曲げ端部に前記透過部が位置する。
前記目的を達成するために、本発明の別の態様に係る表示装置の製造方法は、
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板と、を備える表示装置の製造方法であって、
輝点欠陥部を覆うように前記第１又は第２ガラス基板にレーザ光を照射して、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部に集光させる工程と、
前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記輝点欠陥部を覆う減光部の第１層目の着色層を走査開始位置から走査終了位置まで面状に形成する工程と、
次いで、前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記減光部の第２層目の着色層を、前記第１層目の着色層の前記走査終了位置を走査開始位置として走査を開始し、走査終了位置まで面状に形成して、前記第２ガラス基板の厚さ方向の断面において、前記第１層目の着色層と前記第２層目の着色層とが連続して折り曲げられた折れ線形状をなすように前記表示面側から見て重ねて配置されて前記減光部を形成する工程とを備え、
前記レーザ光を照射する工程で照射される前記レーザ光は、波長が１００ｎｍ以上かつ１０μｍ以下であり、パルス幅が１フェムト秒以上１００ピコ秒以下であり、パルスエネルギが０．１μＪ以上１ｍＪ以下であり、かつ、ＮＡが０．１以上０．９５以下のレンズで集光される。
前記目的を達成するために、本発明のさらに別の態様に係る表示装置の製造装置は、
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板とを備える表示装置を製造する表示装置の製造装置であって、
輝点欠陥部を覆うように前記第１又は第２ガラス基板にレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
前記レーザ照射装置から照射された前記レーザ光を前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部に集光させるレンズと、
前記表示装置を保持する表示装置保持装置と、
前記レーザ照射装置からの前記レーザ光と前記表示装置保持装置で保持された前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記輝点欠陥部を覆う減光部の第１層目の着色層を走査開始位置から走査終了位置まで面状に形成し、次いで、前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記減光部の第２層目の着色層を、前記第１層目の着色層の前記走査終了位置を走査開始位置として走査を開始し、走査終了位置まで面状に形成して、前記第２ガラス基板の厚さ方向の断面において、前記第１層目の着色層と前記第２層目の着色層とが連続して折り曲げられた折れ線形状をなすように前記表示面側から見て重ねて配置されて前記減光部を形成する駆動装置とを備え、
前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光は、波長が１００ｎｍ以上かつ１０μｍ以下であり、パルス幅が１フェムト秒以上１００ピコ秒以下であり、パルスエネルギが０．１μＪ以上１ｍＪ以下であり、かつ、ＮＡが０．１以上０．９５以下のレンズで集光される。

以上のように、本発明の前記態様にかかる表示装置とその製造方法と製造装置によれば、前記減光部として、前記線状の透過部の長手方向と直交する厚み方向の断面において、複数の着色層が連続して折り曲げられた折れ線形状を形成し、前記折れ線の折り曲げ端部に前記透過部を位置させることにより、隣接する着色層の下層側の着色層の最終の走査部がその上層側の着色層の最初の走査部で上書きされて、薄い着色部を形成しないようにすることができる。この結果、輝点欠陥に起因した表示品位の低下を抑えた表示装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における液晶表示装置ＬＣＤの全体構成を示す平面図 本発明の実施の形態１における表示パネルの一部の構成を示す平面図 本発明の実施の形態１における液晶表示装置ＬＣＤの、図２のＡ１−Ａ２線で切断した切断部の端面図 本発明の実施の形態１における輝点欠陥の一例を模式的に示す断面図 本発明の実施の形態１における減光部を有する画素の構成を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるガラス内部加工時の光学系の構成および集点近傍の状態を示す模式図 本発明の実施の形態１を説明するためのガラス内部に直線加工した時の状態図 本発明の実施の形態１を説明するための面状加工したときのプロセスフロー図 本発明の実施の形態１を説明するための面状着色層の状態図 本発明の実施の形態１に対する比較例の断面図および断面写真の図 本発明の実施の形態１に対する比較例における２層形成したときの模式図 本発明の実施の形態１に対する比較例における２層形成したときの模式図 本発明の実施の形態１における２層形成したときの断面図

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。
以下の実施の形態では、液晶表示装置を例に挙げるが、本発明に係る表示装置は、液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば有機ＥＬ表示装置又はプラズマディスプレイパネル等であってもよい。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の一例としての液晶表示装置ＬＣＤの全体構成を示す平面図である。
液晶表示装置ＬＣＤは、画像を表示する表示パネルＤＰと、表示パネルＤＰを駆動する表示パネル用駆動回路（データ線駆動回路３０、ゲート線駆動回路３１）と、表示パネル用駆動回路を制御する制御回路（図示せず）と、表示パネルＤＰに背面側から光を照射するバックライト光を照射するバックライト１３４とを含んでいる。

図２は、表示パネルＤＰの一部の構成を示す平面図である。図３は、図２のＡ１−Ａ２線で切断した切断部の端面図である。なお、図２及び図３では、表示パネルＤＰのうちの１つの画素Ｐを示している。

表示パネルＤＰは、図３に示すように、背面側に配置される薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１（以下、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１という。）と、表示面側に配置され、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１に対向するカラーフィルタ基板ＳＵＢ２（以下、ＣＦ基板ＳＵＢ２という。）と、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１及びＣＦ基板ＳＵＢ２の間に挟持される液晶層ＬＣと、を含んでいる。薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ１は第１基板の一例として機能する。カラーフィルタ基板ＳＵＢ２は第２基板の一例として機能する。

ＴＦＴ基板ＳＵＢ１には、列方向に延在する複数のデータ線ＤＬと、行方向に延在する複数のゲート線ＧＬとが形成され、複数のデータ線ＤＬと複数のゲート線ＧＬとのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。また、隣り合う２本のデータ線ＤＬと隣り合う２本のゲート線ＧＬとにより囲まれる矩形領域が、１つの画素Ｐとして規定される。画素Ｐは、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１において、マトリクス状に複数配置されている。

画素Ｐには、例えばスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）等の透明（又は透光性）導電膜からなる画素電極（表示用電極）ＰＩＴが形成されている。図２に示すように、画素電極ＰＩＴは、開口部３２（例えばスリット）を有し、ストライプ状に形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート絶縁膜ＧＳＮ（図３参照）上に、非晶質シリコン（ａＳｉ）からなる半導体層ＳＥＭが形成され、半導体層ＳＥＭ上にドレイン電極ＤＭ及びソース電極ＳＭが形成されている（図２参照）。ドレイン電極ＤＭは、データ線ＤＬに電気的に接続されている。ソース電極ＳＭと画素電極ＰＩＴとは、コンタクトホールＣＯＮＴを介して互いに電気的に接続されている。

画素Ｐを構成する各部の積層構造は、図３の構成に限定されるものではなく、周知の構成を適用することができる。例えば図３に示す構成では、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１において、第１ガラス基板ＧＢ１上にゲート線ＧＬ（図２参照）が形成され、ゲート線ＧＬを覆うようにゲート絶縁膜ＧＳＮが形成されている。また、ゲート絶縁膜ＧＳＮ上にデータ線ＤＬが形成され、データ線ＤＬを覆うように絶縁膜ＰＡＳが形成されている。また、絶縁膜ＰＡＳ上に共通電極ＣＩＴ（表示用電極）が形成され、共通電極ＣＩＴを覆うように上層絶縁膜ＵＰＡＳが形成されている。さらに、上層絶縁膜ＵＰＡＳ上に画素電極ＰＩＴが形成され、画素電極ＰＩＴを覆うように配向膜ＡＦが形成されている。第１ガラス基板ＧＢ１の背面側には、偏光板ＰＯＬ１（第１偏光板）が形成されている。

また、ＣＦ基板ＳＵＢ２において、第２ガラス基板ＧＢ２（図３の第２ガラス基板ＧＢ２の下面側）上にブラックマトリクスＢＭ（遮光部の一例）及びカラーフィルタＣＦ（例えば、赤色部、緑色部、青色部）（光透過部の一例）が形成され、これらを覆うようにオーバコート層ＯＣが形成されている。第２ガラス基板ＧＢ２の表示面側には、偏光板ＰＯＬ２（第２偏光板）が形成されている。よって、第２ガラス基板ＧＢ２は、第１ガラス基板ＧＢ１と対向して表示面側に位置しているとともに、液晶層ＬＣは、第１ガラス基板ＧＢ１と第２ガラス基板ＧＢ２との間に配置されている。

図３に示す構成によれば、液晶表示装置ＬＣＤは、いわゆるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の構成を有しているが、実施の形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤはこれに限定されない。

次に、液晶表示装置ＬＣＤの駆動方法を簡単に説明する。ゲート線駆動回路３１から出力された走査用のゲート電圧がゲート線ＧＬに供給され、データ線駆動回路３０から出力された映像用のデータ電圧がデータ線ＤＬに供給される。ゲート線ＧＬにゲートオン電圧が供給されると、薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層ＳＥＭが低抵抗となり、データ線ＤＬに供給されたデータ電圧が、ソース電極ＳＭを介して画素電極ＰＩＴに供給される。また、共通電極駆動回路（図示せず）から出力された共通電圧が、共通電極ＣＩＴに供給される。これにより、画素電極ＰＩＴと共通電極ＣＩＴとの間に電界（駆動用電界）が発生し、該電界により液晶層ＬＣが駆動され、画像が表示される。

ここで、液晶表示装置ＬＣＤは、その製造工程において、画素の表示輝度が所望の輝度よりも高くなる輝点欠陥（画素欠陥）が生じる場合がある。図４には、画素Ｐが輝点欠陥部１３３となる場合の一例を示している。図４では、液晶表示装置ＬＣＤの製造工程において、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１とＣＦ基板ＳＵＢ２との間に有機物又は金属等の異物３３が混入した場合を例示している。図４に示す画素Ｐでは、異物（混入物）３３によって液晶の配向が乱されることにより、バックライト光３４の光漏れが生じて輝点欠陥がある輝点欠陥部１３３となる。

実施の形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤでは、前記輝点欠陥を抑えるための構成を有している。具体的には、図５に示すように、ＣＦ基板ＳＵＢ２の第２ガラス基板ＧＢ２の内部に、バックライト光３４の透過量を減少させる減光部１が形成されている。減光部１は、パネルの表面に平行な面方向（平面方向）に配列されており、第２ガラス基板ＧＢ２の表示面側から見た際に、異物３３による輝点欠陥部１３３を覆い隠すように形成されている。すなわち、第１ガラス基板ＧＢ１及び第２ガラス基板ＧＢ２の少なくとも一方の内部において、表示面側から見て輝点欠陥部１３３を覆う減光部１を配置している。減光部１では、第１ガラス基板ＧＢ１及び第２ガラス基板ＧＢ２のそれぞれと色が異なる着色層２と、着色層２の下に複数のすなわち多数のボイドが形成されたボイド層３とで形成されている。なお、後述するように着色層２を複数層で構成する場合には、ボイド層３の上に複数の着色層が重ねて配置することも可能である。

図６は、ガラス内部加工時の表示装置の製造装置の光学系の構成および焦点(集光点）Ｆの近傍の状態を示す模式図である。

表示装置の製造装置は、レーザ照射装置９４と、レンズ５と、表示装置保持装置の一例としてのガラス基板保持装置９５と、レーザ光相対移動装置の一例としてレーザ照射装置９４をガラス基板保持装置９５に対して移動させる駆動装置９６とを備えて構成される。

レーザ照射装置９４から照射するレーザ光４は、波長がガラスを透過する波長の１００ｎｍ以上かつ１０μｍ以下であり、パルス幅が１フェムト秒以上１００ピコ秒以下であり、パルスエネルギが０．１μＪ以上１ｍＪ以下であり、周波数が１０Ｈｚ以上、１０ＭＨｚ以下であることが好ましい。

レンズ５は、ＮＡが０．１以上０．９５以下のレンズであり、収差補正機能が付いているとなお良い。

レーザ光４ａは、レンズ５を透過後に集光するレーザ光を示しており、ガラス基板保持装置９５で保持された第２ガラス基板ＧＢ２中に入射され、所望の加工深さＬで集光される。

集光された集光点Ｆの近傍は、着色領域２ａと、直径１ｎｍ以上５０μｍ以下の微小な空孔（ボイド）が含まれたボイド領域３ａとにより構成される。

なお、駆動装置９６でレーザ光４、４ａと第２ガラス基板ＧＢ２とを相対的に移動させるとともに、駆動装置９６と連動して所望の位置でレーザ光４、４ａを照射／停止できる制御系がレーザ照射装置９４に内蔵されるように構築されているものとする。

次に、動作について説明する。
ガラス基板保持装置９５で保持された第２ガラス基板ＧＢ２に対して、駆動装置９６により所望の位置にレーザ照射装置９４が移動した後、レーザ光４を第２ガラス基板ＧＢ２に向けて照射し、レンズ５によって集光させたレーザ光４ａを第２ガラス基板ＧＢ２内に入射させ、第２ガラス基板ＧＢ２の内部に集光する。ここで、レーザ光４及びレーザ光４ａに用いているレーザは、超短パルスレーザ光と呼ばれるもので、ピーク出力が非常に高く、集光点Ｆでは、エネルギ密度が非常に高くなる。そのため、集光点Ｆの近傍では、ガラスが昇華及びガス化した後、凝固することで、直径１ｎｍ以上５０μｍ以下の微小な空孔（ボイド）が形成される。第２ガラス基板ＧＢ２の、集光点Ｆよりも第２ガラス基板ＧＢ２の表面に近い領域では、ガラスが溶融しており、周囲は、集光点Ｆのボイドにより拡散されたレーザ光、及び、加工時に発生する熱伝導の影響で、茶色あるいは黒色に着色して着色領域２ａを形成する。着色領域２ａの着色は、ガラス内に非架橋酸素ホールセンタと呼ばれる酸素欠陥を形成することによって生じると考えられる。

レーザ光４ａと第２ガラス基板ＧＢ２との位置を相対的に直線移動させ、直線状走査あるいは面状に走査し、着色領域２ａ及びボイド領域３ａを広げることで、着色層２とボイド層３とで構成される減光部１を形成する（図５を参照）。ガラス基板ＧＢの裏面から照射したバックライト光３４は、ボイド層３で散乱され、更に着色層２によって吸収されることで減光され、減光された光が第２ガラス基板ＧＢ２の表面に出てくるため、輝点欠陥に起因した表示品位の低下を抑えることができる。

図７に、減光部１を形成するため、第２ガラス基板ＧＢ２のガラス内部に直線加工した時の状態図を写真で示す。図７の（ａ）は、液晶パネルに垂直な方向から見た図である。直線状加工痕４０の周辺部に濃い着色部６が形成され、直線状加工痕４０の中央部に薄い着色部７が形成されている。図７の（ａ）のＡ３−Ａ４線の断面図を図７の（ｂ）に示す。第２ガラス基板ＧＢ２の背面側にボイド領域３ａが形成され、ボイド領域３ａより表面側に濃い着色部６と薄い着色部７（すなわち、可視光の透過率がその周囲に比べて高い透過部）とが形成されていることがわかる。

ここで、直線加工の加工方法と薄い着色部７の位置との関係について説明する。
図８に、比較例にかかる減光部１０１として、１層の面状着色層２を直線加工するときのプロセスフローを示し、図９に減光部１０１の１層の面状着色層２の状態図を示す。レーザで１本目の直線加工を実施することで、周辺部に太い直線状の濃い着色部６を有しかつ中央部に細い直線状の薄い着色部７を有する直線状加工痕４０が得られる（図８の（ａ）参照）。なお、図８以後の図面では、理解しやすくするため、必要に応じて着色層２をクロスハッチングで示す。

次に、第２ガラス基板ＧＢ２のガラス面と平行にピッチＰだけ移動させた後（例えば、図８では、ピッチＰだけ上向きに移動させた後）、２本目の直線加工した時の状態を図８の（ｂ）に示す。例えば、ピッチＰは０．１〜２００μｍの間で設定すると良い。図８の（ｂ）では、説明のため、各直線状加工痕４０の周囲を破線で囲っているが、実際には境界は区別がつかない。２本走査した加工痕４０において、走査間のピッチをＰに設定して加工したため、面状着色層２の周辺部の濃い着色部６が広がり、１本目の薄い着色部７は２本目の走査により、２本目の周辺部の濃い着色部６に上書きされて無くなり、２本目の薄い着色部７が最終の走査部にのみ残存する。

３本目以降のＮ本目（Ｎは４以上の整数。）までピッチＰだけ移動させながら直線加工操作を繰り返すことで、周辺部の濃い着色部６が広がってつながることで形成された面状の濃い着色部６を得ることができる（図８の（ｃ）参照）。ここでも、面状着色層２の面全体は濃く着色されているが、最終の走査部（すなわち、図８の（ｃ）では最上部の走査部）にのみ、直線状の薄い着色部７が残存する。図８においては、説明のため、各直線状加工痕４０の周囲を破線で囲っているが、破線を除去したものを図９の（ａ）に示し、実際の加工痕４０を図９の（ｂ）に示す。図９の（ａ）に示すように、減光部１０１の一部を構成する面状の着色層２は、表示面側から見て、減光部１０１の端部（すなわち、図９の（ａ）の上端部）に、可視光の透過率が減光部１０１の他の領域１０１ｇに比べて高い直線状の透過部（薄い着色部７）を有する。図９の（ｂ）の状態図でも、同様に、減光部１０１の端部（すなわち、図９の（ｂ）の上端部）に、直線状の薄い着色部７が形成されている。なお、図９は、減光部１０１を表示面側から見た図である。

図９の（ｂ）のＡ５−Ａ６線の断面を時計回りに９０度だけ回転させた状態の模式図を、図１０の（ａ）に示し、その写真を図１０の（ｂ）に示す。図９の（ｂ）でのＡ５−Ａ６線の断面は、前記直線状の透過部（すなわち、薄い着色部７）の長手方向と直交する厚み方向の断面である。最終の走査部において直線状の薄い着色部７が残り、そこから光漏れが起きる。これは、超短パルスレーザを走査していく際、一度、非架橋酸素ホールセンタを形成して濃く着色した領域の上から超短パルスレーザが照射され、濃い着色部６が溶融する際に、直線状加工の中央部では、レーザ光強度が強いため、非架橋酸素ホールセンタの構造が崩れて脱色されてしまい、直線状の透過部（すなわち、薄い着色部７）が形成されてしまうことが原因である。走査を繰り返すことで、脱色された箇所も濃い着色部６で再度着色されるが、断面において、最終の走査箇所だけ脱色されたままの着色の薄い領域８（すなわち、平面的には直線状の薄い着色部７）が残り、そこから光漏れが起きる。また、直線状の薄い着色部７である着色の薄い領域８にはボイドが凝集しやすく、これも液晶パネルのバックライト光が抜けやすくなる原因であると考えられる。このとき、濃く着色した箇所（すなわち、濃い着色部６）は可視光透過率が０％以上５０％以下となるが、光漏れ箇所（すなわち、平面的には薄い着色部７、断面的には着色の薄い領域８）の可視光透過率は６０％以上と高い。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、減光部１０１を第２ガラス基板ＧＢ２の厚み方向の異なる位置に２層形成した比較例の模式図である。
図１１Ａの（ａ−１）に示す矢印４２の方向は、レーザによる直線走査のピッチ方向を示し、２層ともピッチ方向が同じ方向であることを示す。ピッチＰ毎にレーザの直線走査を繰り返して面加工した層を、第２ガラス基板ＧＢ２の厚み方向に一定距離だけ離して２層形成したときのＡ７−Ａ８線での断面図を時計方向に９０度回転させた状態を、図１１Ａの（ａ−２）に示す。図１１Ａの（ａ−２）に示す矢印４３は、図１１（ａ−１）と同様にピッチ方向である。なお、図１１Ａの（ａ−１）及び図１１Ｂの（ｂ−１）は、表示面側から見た図で、紙面奥行き方向が背面側になる。本走査では、２層とも同じ方向のピッチ送りにより面加工を実施しているため、最終の走査部に、着色の薄い領域８が重なり、光漏れの低減はできない。

一方、図１１Ｂの（ｂ−１）の矢印４４は、１層目と２層目とのピッチ方向が逆であることを表している。Ａ９−Ａ１０線の断面を図１１Ｂの（ｂ−２）に示す。着色の薄い領域８による光漏れは、その上層の濃い着色部６及び下層の濃い着色部６により減少しているが、着色の薄い領域８が２箇所あるため、減光部１０１全体での光漏れは十分に低減できない。

以上説明した加工方法では、着色の薄い領域８による影響を抑制できず、表示品位の低下を抑えることができない。
そこで、本実施の形態１にかかる減光部１は、表示面側から見て、前記減光部１の端部Ｂに、可視光の透過率が前記減光部１の他の領域１ｇに比べて高い、直線状の透過部（着色の薄い領域８）を有し、前記減光部１は、前記直線状の透過部（着色の薄い領域８）の長手方向と直交する厚み方向の断面において、２個の着色層２が連続してＶ字状に折り曲げられた折れ線形状であり、かつ、前記折れ線４６の折り曲げ端部４７に前記透過部（着色の薄い領域８）が位置する。

以下に、本発明の実施の形態１に係る減光部１の形成パターンの一例を断面図として、図１２に示す。
図１２の（ａ）は、減光部１として、断面的に見てＶ字状に折られた折れ線４６の状態のように２層の着色層２（２−１，２−２）を形成するときの断面図である。すなわち、２層の着色層２（２−１，２−２）が１つの頂点（すなわち、図１２の（ａ）の右端の頂点、言い換えれば、折り曲げ端部）４７を形成するように折れ線４６の断面を形成している。点Ｓが１層目の着色層２−１の最初の走査側の開始位置（すなわち、最初の走査部）、点Ｅが２層目の着色層２−２の最終走査側の終了位置（すなわち、最終の走査部）である。Ｂ部である折り曲げ端部４７において、１層目の着色層２−１の最終の走査部と２層目の着色層２−２の最初の走査部とを同一位置での走査とすることにより、１層目の着色層２−１の最終の走査部は２層目の着色層２−２の最初の走査部により上書きされるため、着色の薄い領域８を形成しないことが特徴である。

すなわち、まず、レーザ光４と第２ガラス基板ＧＢ２とを相対的に移動させることで、表示面側から見て、輝点欠陥部１３３を覆う減光部１の第１層目の着色層２−１を走査開始位置Ｓから走査終了位置Ｂまで面状に形成する。次いで、レーザ光４と第２ガラス基板ＧＢ２とを相対的に移動させることで、表示面側から見て、減光部１の第２層目の着色層２−２を、第１層目の着色層２−１の走査終了位置Ｂを走査開始位置として走査を開始し、走査終了位置Ｅまで面状に形成して、第２ガラス基板ＧＢ２の厚さ方向の断面において、第１層目の着色層２−１と第２層目の着色層２−２とが連続して折り曲げられた折れ線４６の形状をなすように表示面側から見て重ねて配置されて減光部１を形成する。

なお、２層目形成時は、１層目の着色層２−１と同じ深さで重畳すると、１層目の着色層２−１を上書きして着色濃度がほぼ同じになるため、透過率低減に寄与することができない。そのため、２層目の着色層２−２は、１走査毎に加工深さを変化させて斜め方向の着色層２−２として形成する。２層目の着色層２−２の最終の走査部には、着色の薄い領域８が残存する。しかしながら、１層目の着色層２−１により透過率が緩和され、面内に着色の薄い領域８が１箇所しか形成されないため、着色層全体での光漏れを抑制することができる。

本実施の形態１の変形例として、図１２の（ｂ）に着色層数を３層に増加させた場合の断面図を示す。すなわち、３層の着色層２（２−１，２−２，２−３）が２つの頂点４７を形成するように折れ線４６を形成している。点Ｓが１層目の着色層２−１の最初の走査側の開始位置、点Ｅが３層目の着色層２−３の最終走査側の終了位置である。１層目の着色層２−１の最終の走査部と２層目の着色層２−２の最初の走査部とを同一位置での走査とし、２層目の着色層２−２の最終の走査部と３層目の着色層２−３の最初の走査部を同一位置での走査とすることにより、１層目の着色層２−１の最終の走査部及び２層目の着色層２−２の最終の走査部のそれぞれにおいて着色の薄い領域８を形成せず、３層目の着色層２−３の最終の走査部の１箇所のみ、着色の薄い領域８が形成される。よって、３層形成による透過率低減と合わせて、着色層全体での光漏れを抑制することができる。このように３層以上の着色層２で折れ線を形成すること、すなわち、２つ以上の頂点４７を有するように減光部１を形成することで、より表示品質の低下を防止できる。

本実施の形態１では、１層目の着色層２−１と３層目の着色層２−３との間の距離は例えば６０〜１００μｍ程度であり、１層目と３層目との着色層２−１，２−３及びボイド層３が重畳しないようにすることで、効率良く濃度を上げることができる。１層目の着色層２−１と３層目の着色層２−３との間の距離は、前記に限ったものではなく、５μｍ以上、ガラスの厚み以下の距離で設定できれば、着色濃度を向上させる効果を有するものである。

減光部１の平面視した際の形状を四角形で説明したが、円形、楕円形、角丸の多角形、オーバル形状、又は、三角形以上の多角形状でもよい。ただし、着色層２の平面的な形状を円形にすることで、コーナー部で発生していた応力を緩和し、コーナー部光漏れを抑制できる。減光部１のサイズは画素サイズ又はガラス基板ＧＢの裏面からの距離にもよるが、１０μｍ以上５００μｍ以下のサイズである。３層目の着色層２−３は１層目の着色層２−１よりも１０μｍ以上２００μｍ以下のガラス基板ＧＢの表面に近い距離に形成し、２層目の着色層２−２は１層目の着色層２−１と３層目の着色層２−３を接続する形で形成する。

今回１層目の着色層２−１と３層目の着色層２−３とをガラス面に対して平行（水平状とする）、２層目の着色層２−２を斜めに傾斜する形で形成した。１層目の着色層２−１と、２層目の着色層２−２と、３層目の着色層２−３とが取りうる形状又は角度は任意に選択することができるが、下記理由より、最下層である１層目の着色層２−１は水平状にすることが望ましい。

最下層を形成する際には、集光点Ｆ近傍で吸収されずに抜けてきたレーザ光により第２ガラス基板ＧＢ２の下面にあるＣＦ層が損傷するのを防止する必要がある。そのため、１層目の着色層２−１を第２ガラス基板ＧＢ２の下面より一定距離だけ離間させて形成する。一方、１層目の着色層２−１を第２ガラス基板ＧＢ２内の上方に形成すると、異物による散乱光の斜め方向の光を着色層２−１で遮光できないため、光漏れが発生する原因となる。以上から、１層目の着色層２−１は第２ガラス基板ＧＢ２のＣＦ層に損傷を与えない深さで、最も深い位置に形成する必要があり、図１２の（ａ）及び（ｂ）に示したように１層目の着色層２−１を水平状の着色層２とすることが望ましい。

また、本実施の形態１では、深い位置から１層目の着色層２−１、２層目の着色層２−２、３層目の着色層２−３を形成したが、これは、浅い位置に１層目の着色層２−１を形成すると、２層目の着色層２−２などを形成するとき、１層目の着色層２−１にレーザ光が吸収又は散乱されてしまい、２層目の着色層２−２以降を形成するために必要なパワー及びエネルギが、第２ガラス基板ＧＢ２内の着色層形成位置に供給されないためである。すなわち、折れ線４６を構成する複数の着色層２のうち最も表示面側に位置する着色層２に透過部（着色の薄い領域８）が位置するのが好ましい。なお、着色層２の層数に関してもガラスの厚みが許す限り増加させることが可能である。

なお、各着色層２の背面側には、それぞれボイド層３が形成されている。これらのボイド層３により光漏れを抑制できる。

前記実施の形態１によれば、第１ガラス基板ＧＢ１及び第２ガラス基板ＧＢ２の少なくとも一方の内部において、表示面側から見て輝点欠陥部１３３を覆う減光部１を複数層有し、前記減光部として、前記線状の透過部の長手方向と直交する厚み方向の断面において、複数の着色層が連続して折り曲げられた折れ線形状を形成し、前記折れ線の折り曲げ端部に前記透過部を位置させることにより、隣接する着色層の下層側の着色層の最終の走査部がその上層側の最初の走査部で上書きされて薄い着色部を形成しないようにすることができる。言い換えれば、ガラス基板の厚み方向に重なって隣接する着色層２の最終の走査部と最初の走査部とが同一走査位置になるように形成されている。このように構成することにより、隣接する着色層２の下層側の着色層２の最終の走査部がその上層側の着色層２の最初の走査部で上書きされて、着色の薄い領域８を形成しないようにすることができ、輝点欠陥に起因した表示品位の低下を抑えることができる。

本発明の実施の形態１では、偏光板ＰＯＬ２が無い状態での加工を説明したが、ＰＯＬ２を透過する偏光状態のレーザ光４を用いることで、偏光板ＰＯＬ２を貼り付けた液晶パネルについても同様の結果と効果とが得られる。

また、レーザ光をパネルの表側から照射しているが、パネルの裏側から照射しＧＢ１に着色層２を形成することで異物に照射されるバックライト光を弱めることもできる。

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかる表示装置とその製造方法と製造装置は、輝点欠陥に起因した表示品位の低下を抑えることができて、特に表示装置を内蔵する液晶ディスプレイ又は有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用であり、高輝度・高精細・画質均一性が要求されるディスプレイの表示装置とその製造方法及び製造装置等、及び表示装置を有する電気機器又は装置に幅広く利用することができる。

ＡＦ 配向膜
ＢＭ ブラックマトリクス
ＣＦ カラーフィルタ
ＣＩＴ 共通電極
ＣＯＮＴ コンタクトホール
ＤＬ データ線
ＤＭ ドレイン電極
ＤＰ 表示パネル
Ｆ 集光点
ＧＢ，ＧＢ１，ＧＢ２ ガラス基板
ＧＳＮ 絶縁膜
ＧＬ ゲート線
ＬＣ 液晶層
ＬＣＤ 液晶表示装置
ＯＣ オーバコート層
ＰＡＳ 絶縁膜
ＰＩＴ 画素電極
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２ 偏光板
ＳＥＭ 半導体層
ＳＭ ソース電極
ＳＵＢ１ ＴＦＴ基板
ＳＵＢ２ ＣＦ基板
ＵＰＡＳ 絶縁膜
１ 減光部
１ｇ 減光部の他の領域
２ 着色層
２−１ １層目の着色層
２−２ ２層目の着色層
２−３ ３層目の着色層
２ａ 着色領域
３ ボイド層
３ａ ボイド領域
４，４ａ レーザ光
５ レンズ
６ 濃い着色部
７ 透過部（直線状の薄い着色部７）
８ 着色の薄い領域
３３ 異物
３４ バックライト光
４０ 直線状加工痕
４２，４３，４４ 矢印
４６ 折れ線
４７ ２層の折れ線の１つの頂点（折り曲げ端部）
９４ レーザ照射装置
９５ ガラス基板保持装置
９６ 駆動装置
１０１ 減光部
１０１ｇ 減光部の他の領域
１３３ 輝点欠陥部
Ｐ ピッチ
Ｓ 走査開始部
Ｅ 走査終了部

Claims (6)

1. 第１ガラス基板と、
   前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板と、を備える表示装置であって、
   前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部において、前記表示面側から見て輝点欠陥部を覆う減光部を有し、
   前記減光部は、前記表示面側から見て、前記減光部の１つの端部に、可視光の透過率が前記減光部の他の領域に比べて高い線状の透過部を有し、
   前記減光部は、前記線状の透過部の長手方向と直交する厚み方向の断面において、複数の着色層が連続して折り曲げられた折れ線形状であり、かつ、前記折れ線の折り曲げ端部に前記透過部が位置する、表示装置。
2. 前記減光部は、平面的に見て、円形、楕円形、角丸の多角形、オーバル形状、又は、三角形以上の多角形状に形成された部分である、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記折れ線は、２つ以上の頂点を有する、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記複数の着色層のうち、最も前記表示面側に位置する着色層に前記透過部が位置する、請求項１〜３いずれか１つに記載の表示装置。
5. 第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板と、を備える表示装置の製造方法であって、
   輝点欠陥部を覆うように前記第１又は第２ガラス基板にレーザ光を照射して、前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部に集光させる工程と、
   前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記輝点欠陥部を覆う減光部の第１層目の着色層を走査開始位置から走査終了位置まで面状に形成する工程と、
   次いで、前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記減光部の第２層目の着色層を、前記第１層目の着色層の前記走査終了位置を走査開始位置として走査を開始し、走査終了位置まで面状に形成して、前記第２ガラス基板の厚さ方向の断面において、前記第１層目の着色層と前記第２層目の着色層とが連続して折り曲げられた折れ線形状をなすように前記表示面側から見て重ねて配置されて前記減光部を形成する工程とを備え、
   前記レーザ光を照射する工程で照射される前記レーザ光は、波長が１００ｎｍ以上かつ１０μｍ以下であり、パルス幅が１フェムト秒以上１００ピコ秒以下であり、パルスエネルギが０．１μＪ以上１ｍＪ以下であり、かつ、ＮＡが０．１以上０．９５以下のレンズで集光される、表示装置の製造方法。
6. 第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と対向して表示面側に位置する第２ガラス基板とを備える表示装置を製造する表示装置の製造装置であって、
   輝点欠陥部を覆うように前記第１又は第２ガラス基板にレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
   前記レーザ照射装置から照射された前記レーザ光を前記第１ガラス基板及び前記第２ガラス基板の少なくとも一方の内部に集光させるレンズと、
   前記表示装置を保持する表示装置保持装置と、
   前記レーザ照射装置からの前記レーザ光と前記表示装置保持装置で保持された前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記輝点欠陥部を覆う減光部の第１層目の着色層を走査開始位置から走査終了位置まで面状に形成し、次いで、前記レーザ光と前記表示装置とを相対的に移動させることで、前記表示面側から見て、前記減光部の第２層目の着色層を、前記第１層目の着色層の前記走査終了位置を走査開始位置として走査を開始し、走査終了位置まで面状に形成して、前記第２ガラス基板の厚さ方向の断面において、前記第１層目の着色層と前記第２層目の着色層とが連続して折り曲げられた折れ線形状をなすように前記表示面側から見て重ねて配置されて前記減光部を形成する駆動装置とを備え、
   前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光は、波長が１００ｎｍ以上かつ１０μｍ以下であり、パルス幅が１フェムト秒以上１００ピコ秒以下であり、パルスエネルギが０．１μＪ以上１ｍＪ以下であり、かつ、ＮＡが０．１以上０．９５以下のレンズで集光される、表示装置の製造装置。