JP6709978B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

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、レーザ光、紫外線、Ｘ線、又はガンマ線等の高エネルギービームをガラス基板の所望の位置に焦点を合わせて照射することで、ガラス内部を着色し、光の透過量を減少させる減光部を形成している。

特開２０１５−１７５８５７号公報

しかしながら、Ｘ線及びガンマ線は集光性が悪く、特に高精細化した表示装置の所望の位置への照射が困難であるため、所望の位置を着色することが困難であった。また、レーザ光を集光し、ガラス内部に焦点を合わせ、焦点部を変質させて着色させる場合、数１００μｍ以上ある輝点欠陥部又はセル全体を覆うような着色層を形成するのは困難であった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示品位を維持しながら、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つの態様は、
第１ガラス基板と、
前記第１ガラス基板と対向して画素を有する第２ガラス基板と、を備える表示装置であって、
前記第２ガラス基板の内部において、平面視で前記画素内の輝点欠陥部を覆う第１減光部を有し、
前記第１減光部は、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の光の透過率より光の透過率が低い複数のラインで構成され、
前記複数のラインは、前記画素に表示される光の波長以下のピッチで配列されているとともに、
前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に配置された液晶層と、
前記第２ガラス基板の表面側に配置さる偏光板と、を更に備え、
前記複数のラインは、前記偏光板の偏光方向に対して各ラインの長手方向が交差する角度を有しかつ互いに平行に配列されており、
前記第１減光部の光軸上に配置され、かつ、前記偏光板の前記偏光方向に対して各ラインの長手方向が交差する角度を有しかつ互いに平行な複数のラインで構成される第２減光部を更に備え、
前記第２減光部の前記複数のラインのそれぞれは、前記第１減光部の前記複数のラインのそれぞれとは交差する向きに配列される。

本発明の前記態様は、複数のラインで構成される減光部を表示装置内に形成することで、表示品位を維持しながら、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。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示す図 図１の液晶表示装置の表示パネルの一部の構成を示す平面図 図２のＡ１−Ａ２線で切断した切断部の端面図 図１の液晶表示装置の光の量の調整方法を説明する図 図１の液晶表示装置での輝点欠陥の一例を模式的に示す断面図 図１の液晶表示装置において、２５６階調時の液晶表示装置の各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置において、１２８階調時の液晶表示装置の各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置において、輝点欠陥がある液晶表示装置の１２８階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置において、０階調時の液晶表示装置の各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置において、輝点欠陥がある液晶表示装置の０階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置における減光部を有する画素の他の構成を示す断面図 図１の液晶表示装置における減光部を表示画面側から見た図 図１の液晶表示装置における減光部と第２偏光板の偏光方向との角度（α）を説明する為の表示画面側から見た図（理解しやすくするため、減光部のみを透過した状態で表示） 図１の液晶表示装置において、減光部形成時の、輝点欠陥がある液晶表示装置の０階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置における減光部の構成と透過する光を示す拡大模式図 図１の液晶表示装置における減光部と偏光板との角度（９０°）を説明する為の表示画面側から見た図（理解しやすくするため、減光部のみを透過した状態で表示） 図１の液晶表示装置における図１６の減光部の構成を示す拡大模式図 図１の液晶表示装置において、減光部形成時の、輝点欠陥がある液晶表示装置の０階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図 図１の液晶表示装置における図１８の減光部の構成を示す拡大模式図 図１の液晶表示装置における減光部と偏光板との角度（α及びβ）を説明する為の表示画面側から見た図（理解しやすくするため、減光部のみを透過した状態で表示） 図１の液晶表示装置における図２０の減光部の構成と透過する光を示す拡大模式図 図１の液晶表示装置における減光部を形成する方法を示す図 ガラスの波長に対する光の透過量を説明する一般的な図 超短パルスレーザでガラス内部に加工した場合のパルスエネルギーにより内部の改質が変化する様子を示した図

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。

以下の実施形態では、液晶表示装置を例に挙げるが、本発明の実施形態に係る表示装置は、液晶表示装置に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ表示装置等であってもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置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、１つの画素Ｐを示している。

表示パネルＤＰは、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。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１は第１基板であり、ＣＦ基板ＳＵＢ２は第２基板である。

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、スズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）等の透光性導電膜からなる画素電極ＰＩＴ（表示用電極）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上（図３の第２ガラス基板ＧＢ２の下面側）にブラックマトリクスＢＭ（遮光部）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）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（図３の上面側）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、前記実施形態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の映像の表示方法を図４により簡単に説明する。液晶層ＬＣ内の液晶分子ＬＣＭを、平行な細い溝を刻んだ薄い板（第１及び第２配向膜ＡＦ１とＡＦ２）に接触させると、溝に沿って分子ＬＣＭが規則正しく並ぶ。溝の向きを互いに直交させるように対向して配置した第１及び第２配向膜ＡＦ１とＡＦ２とで液晶分子ＬＣＭを挟むと、液晶分子ＬＣＭは、第１及び第２配向膜ＡＦ１とＡＦ２との間の液晶層ＬＣ内で少しずつ向きを変えながら、９０度ねじれた状態になる。さらにこれを、２枚の直交させた第１及び第２偏光板ＰＯＬ１とＰＯＬ２とで外側から挟むと、第１及び第２偏光板ＰＯＬ１とＰＯＬ２とは、それぞれ、特定の方向の光の波だけを通す板であるので、第１及び第２偏光板ＰＯＬ１とＰＯＬ２との間に何も挟まない状態では、第１偏光板ＰＯＬ１を通過した光は、第１偏光板ＰＯＬ１に対して直交した第２偏光板ＰＯＬ２を光が通過することはできないが、第１配向膜ＡＦ１と第１偏光板ＰＯＬ１との向きを合わせるとともに、第２配向膜ＡＦ２と第２偏光板ＰＯＬ２との向きを合わせておけば、斜めにねじれた液晶分子ＬＣＭの隙間が光の通り道となるので、光が通り抜けられる（図４の（ａ）を参照）。

ここに、電源ＥＰから電圧をかけると、ねじれた状態に配置されていた液晶分子ＬＣＭの向きが変化して、電界の方向に沿って並ぶ。すなわち、光の通り道になっていたねじれが解けてしまうので、第２偏光板ＰＯＬ２に遮られて、光は通らない（図４の（ｂ）を参照）。つまり、電圧をかけたりやめたりすることで、光を遮断したり通したりすることができる。また、電圧の強さを変えることで、光の量も調節できる。このような仕組みをたくさん並べて、後ろからバックライト１３４でバックライト光を当てると、映像が表示できる。

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５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５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５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。

ここで、異物異物（混入物）３３によって液晶の配向が乱されることにより、輝点欠陥となる原因について図６〜図１０を用いて説明する。

テレビの色の明るさの濃淡の階段数は階調で表され、例えば２５６段階で表せば、２５６階調が最も明るく、０階調が黒となる。

図６は、２５６階調時の通常セルＬＣＣ１のバックライト光３４の透過を説明する図を示す。なお、図中のＸ、Ｙ軸は、光の偏光方向を表す軸とする。バックライト光３４は、光の偏光方向に規則性は無いが（偏光状態１）、前記図４を用いて説明したとおり、第１偏光板ＰＯＬ１を通過することで、直線偏光成分の光（偏光状態２）が第１ガラス基板ＧＢ１を経て、第１配向膜ＡＦ１に到達する。液晶層ＬＣ間に電圧をかけていない状態では、光の偏光方向が９０度ねじれた状態（偏光状態３）であるため、第１配向膜ＡＦ１に到達したバックライト光３４は、液晶層ＬＣから第２配向膜ＡＦ２を通過して第２ガラス基板ＧＢ２を経て、第２偏光板ＰＯＬ２まで到達する。このときの光の偏光方向は、第２偏光板ＰＯＬ２と位相が揃っている為、すべて通過し（偏光状態４）、光の階調として最も明るい常態となる。

図７は、１２８階調時の通常のセルＬＣＣ２を説明する為の図を示し、図８は、異物３３が混入した場合のセルＬＣＣ３のバックライト光３４の透過を説明する為の図を示す。

図７では、バックライト光３４は、前記２５６階調時と同様に、第１配向膜ＡＦ１まで通過するが、ある一定の電圧で調整された液晶分子ＬＣＭを通過することで、偏光方向が前記２５６階調時に対して、４５°（π／４）捻じ曲げられた状態（偏光状態３Ａ）で、第２配向膜ＡＦ２と第２ガラス基板ＧＢ２を通過し、第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向にあった偏光成分のみの光だけが通過（変更状態４）することで、光の強度が調整される。

一方、図８の異物３３が混入したセルＬＣＣ３では、液晶分子ＬＣＭの配向が制御できない為、光の偏光方向が制御できず（偏光状態３Ｂ）、通常のセルＬＣＣ２のときの１２８階調よりも明るい状態で光が透過する（偏光状態４Ｂ）為、輝点になる。

図９は、０階調時の通常のセルＬＣＣ４を説明する為の図を示し、図１０は、異物３３が混入した場合のセルＬＣＣ５のバックライト光３４の透過を説明する為の図を示す。

図９では、バックライト光３４は、第１配向膜ＡＦ１まで通過するが、前記２５６階調時及び１２８階調時とは異なり、前記とは異なる一定の電圧で調整されてねじれが解けた液晶分子ＬＣＭを通過することで、偏光方向が前記２５６階調時及び１２８階調時に対して、１８０°捻じ曲げられた状態（偏光状態３Ｃとなり、第２配向膜ＡＦ２と第２ガラス基板ＧＢ２を通過するが、第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向と９０度異なるため遮られてしまい（変更状態４Ｃ）、光が通過できない。

図１０では、前記図８を用いて説明した、１２８階調時と同様に、異物３３が混入したセルＬＣＣ５では、液晶分子ＬＣＭの配向が制御できない為（偏光状態３Ｄ）、光の偏光方向が制御できず、通常のセルＬＣＣ４のときの０階調よりも明るい状態で光が透過する（偏光状態４Ｄ）為、輝点になると考えられる。

以上の現象を、以下数式を用いて表す。

図６において、バックライト光３４を、第１及び第２配向膜ＡＦ１とＡＦ２との間、すなわち液晶分子ＬＣＭ通過時に、偏光軸を右回りにθ回転させた場合の演算子をＴ_θとすると、以下（式１）のように表せる。

・・・（式１）
次に、位相をε進める演算子をＴ_εとすると、以下（式２）のように表せる。

・・・（式２）
偏光軸をθ回転させ、振動させる波の位相をε進む時、この偏光変換を表す行列式は、以下（式３）のように表すことができる。なお、eは自然対数Expの略字である。

・・・（式３）
このとき、第２ガラス基板ＧＢ２通過時の光の強度は、第１配向膜ＡＦ１を通過後の光の強度をＰ＝１とすると、（式３）を用いて、以下（式４）のように表すことができる。

・・・（式４）
この光が第２偏光板ＰＯＬ２を通過した後の光は、偏光軸のＹ軸成分のみが通過、すなわちθ_POL2＝９０°（π/２）の成分のみが通過するため、第２偏光板ＰＯＬ２通過後の光の強度は、式１（ただし、θ⇒θ_POL2と置き換える。）と式４とを用いて、以下のように表すことができる。

・・・（式５）
図６の２５６階調時の液晶表示装置ＬＣＤ側へ出る光の強度は、式５においてθ＝９０°（π／２）とすると、

・・・（式６）
図７の１２８階調時の液晶表示装置ＬＣＤ側へ出る光の強度は、式５においてθ＝４５°（π／４）とすると、

・・・（式７）
図９の０階調時の液晶表示装置ＬＣＤ側へ出る光の強度は、式５においてθ＝０°（０）とすると、

・・・（式８）
となる。

なお、図８と図１０とに示すようにセル内に異物３３がある場合、異物（混入物）３３によって液晶分子ＬＣＭの配向が乱されることにより、式５で表される光の強度が液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ出て、輝点欠陥となる。

前記実施形態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。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１０を配置している。具体的には、図１１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が透過する透過量を、減光部１０以外の部分において第２ガラス基板ＧＢ２をバックライト光３４が透過する透過量よりも透過量が減少するライン状の減光領域２０を、複数個、間隔をあけて平面的に配列させて構成した減光部１０を形成する。

減光領域２０は、減光領域２０が形成された第２ガラス基板ＧＢ２の、減光領域２０以外の領域の光の透過率より光の透過率を減少させたラインで構成された細い領域であり、複数の減光領域２０が集まって減光部１０を形成する。減光領域２０は、第２ガラス基板ＧＢ２が着色されたり又は相変換されることにより、減光領域２０の周囲の部分の第２ガラス基板ＧＢ２の光の透過率より光の透過率が低減されるように配列又は配置されている。減光領域２０の平面的な長さは、少なくとも、配列する位置での異物３３の長さ以上の長さを持つのが好ましい。

次に、減光領域２０のピッチと形成領域の特徴について図１２を用いて説明する。

図１２は、輝点欠陥部１３３上に形成された減光部１０を液晶表示面側から見た上視模式図である。減光部１０は、輝点欠陥部１３３の長方形の画素ＧＡを覆うように形成しても良いし、又は、異物３３の輝点欠陥部１３３を覆うように、異物３３の輝点欠陥部１３３自体の形状に沿った形状であっても良いし、又は、輝点欠陥部１３３の形状を拡大した形状であってもよい。つまり、減光部１０は、全体として、平面視で異物３３の輝点欠陥部１３３を含む画素ＧＡの形状及び大きさと同じ形状及び大きさとするように配置してもよいし、又は、輝点欠陥部１３３自体の形状及び大きさに一致して輝点欠陥部１３３を覆うように配置しても良いし、又は、平面視で異物３３の輝点欠陥部１３３の形状よりも大きくかつ相似形の形状として配置してもよいし、又は、輝点欠陥部１３３の形状よりもはみ出して覆うように配置しても良い（例えば、輝点欠陥形状が円形の場合、この円形を完全に覆う矩形形状でも良いように、相似形でなくとも、輝点欠陥を完全に覆う程度に大きい形状に配置しても良い）。

図１２では、一例として、減光部１０は、複数の細長い長方形のライン状の減光領域２０を一定間隔をあけて互いに平行に並列配列されて構成されている。各減光領域２０は、同一形状及び大きさとしている。減光部１０の形成方法については後述する。

なお、減光領域２０のそれぞれのピッチＡは、人が認識できる光の波長以下、例えば４００ｎｍ以下であればよい。ただし、図１２の前記カラーフィルタＣＦは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のそれぞれの波長に対応した光のみを透過する為、前記ピッチＡは、表示される光（例えばバックライト１３４から照射されるバックライト光３４）の波長以下のピッチ、例えば、輝点欠陥部１３３を有するセルの前記カラーフィルタＣＦの波長以下であればよい。また、カラーフィルタは、Ｇ（グリーン約５３０ｎｍ付近）、Ｂ（ブルー３８０ｎｍ付近）、Ｒ（レッド７８０ｎｍ付近）の３色で構成され、Ｂの輝点の抑制が最小となるため、約３８０ｎｍのピッチが下限となり、ピッチＡは３８０ｎｍ以上であればよい。また、減光部１０において、平面的に配列された減光部１０の全体の大きさより小さな複数の減光領域２０は、当該減光部１０と隣接する別の減光領域２０と互いに重なりあってもよい。

例えば、本構成においては、表示装置として液晶表示装置ＬＣＤに限られず、ＰＤＰ又はＯＬＥＤなどの自発光型の表示装置においても、輝点欠陥部１３３に対して、減光部１０を形成することで、表示品位を維持しながら、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、より高品質な表示装置を実現できる。

次に、他の例に係る輝点欠陥部１３３の画素ＧＡにおける減光領域２０の形成方法の特徴について、図１３〜図１５を用いて説明する。図１３は、前記実施形態にかかる液晶表示装置ＬＣＤにおける減光部１０と第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向との角度αを説明する為の表示画面側から見た図である。図１４は、減光部１０の形成時の、輝点欠陥がある液晶表示装置ＬＣＤの０階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図である。図１５は、図１４において減光部１０の構成と透過する光とを示す拡大模式図である。

まず、図１３及び図１４において、第２ガラス基板ＧＢ２に形成させる減光部１０の各減光領域２０の形成方向（各減光領域２０の長手方向）は、第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向に対して交差する、ある角度α（ただし、α≠０°）だけ傾けて形成することにより、減光部１０に偏光板の働きを発揮させることを特徴とする。第２ガラス基板ＧＢ２に形成された減光部１０が、偏光板の働きをすることで、液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ透過する光の強度を減衰することができる。これは、以下の（式９）で表すことができる。

・・・（式９）
この（式９）で示すように、（式５）に比べて、光の強度は小さくなる。

一例として、角度α＝４５°のときでかつ０階調時に、各構成部材を通過する光の偏光方向を図１４及び図１５を基に説明する。異物３３が混入したセルＬＣＣ５では、液晶分子ＬＣＭの配向が制御できない（偏光状態３Ｄ）が、減光部１０が偏光板の働きをすることにより（偏光状態３Ｅ）、減光部１０が無い状態でかつ異物３３が混入したセルＬＣＣ５での０階調の明るい状態よりも暗い状態（光の強度が小さくなった状態）で光が透過する（偏光状態４Ｅ）為、輝点が解消されると考えられる。

また、別の例について説明する。図１６は、前記実施形態にかかる液晶表示装置ＬＣＤにおける減光部１０と第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向との角度α（α＝９０°）を説明する為の表示画面側から見た図である。図１７は、図１６の減光部１０の構成を示す拡大模式図である。図１８は、減光部形成時の、輝点欠陥がある液晶表示装置ＬＣＤの０階調時に各構成部材を通過する光の偏光方向を説明する図である。図１９は、図１８の減光部の構成を示す拡大模式図である。

まず、図１６及び図１７において、第２ガラス基板ＧＢ２に形成させる減光部１０の各減光領域２０の形成方向（各減光領域２０の長手方向）は、第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向に対して、角度α（α＝９０°）だけ傾けて形成することにより、減光部１０に偏光板の働きを発揮させることを特徴とする。第２ガラス基板ＧＢ２に形成された減光部１０が、偏光板の働きをすることで、液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ透過する光の強度を最も大きく減衰させてゼロとすることができる。すなわち、角度α＝９０°のときでかつ０階調時に、各構成部材を通過する光の偏光方向を図１８及び図１９を基に説明する。異物３３が混入したセルＬＣＣ５では、液晶分子ＬＣＭの配向が制御できない（偏光状態３Ｄ）が、減光部１０が偏光板の働きをすることにより（偏光状態３Ｆ）、減光部１０が無い状態でかつ異物３３が混入したセルＬＣＣ５での０階調の明るい状態よりも最も暗い状態（光の強度がゼロになった状態）で光が透過しない（偏光状態４Ｆ）為、輝点が解消されると考えられる。すなわち、図１６〜図１９に示すように、角度α＝９０°（π／２）の時、光の強度はゼロとなり、輝点欠陥不良を最も減衰できる。

本構成のように、第２ガラス基板ＧＢ２内に減光部１０を形成することで、液晶層ＬＣ内に異物３３が混入すること等で生じた輝点欠陥部１３３に対して、表示品位を維持しながら、輝点欠陥に起因した表示品位の低下をより高精度に抑えることができる。

次に、更なる他の例に係る輝点欠陥部１３３の画素ＧＡにおける減光領域の形成方法の特徴について、図２０及び図２１を用いて説明する。ここでは、第２ガラス基板ＧＢ２の内部の光軸上にかつ基板の厚み方向に複数の減光部が重ねて積層配置されている。

第２ガラス基板ＧＢ２の内部の減光部１０の光軸上に配置され、かつ、減光部１０の減光領域２０すなわち第１減光領域２０に対して、減光領域２０と同一面内又は減光領域２０が形成された面とは異なった平行な面内に、減光領域２０に対して、長手方向を角度αとは異なる角度β（ただし、β≠０°でかつ（α＋β）が第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向と一致しない角度）だけ傾けた第２減光領域２１を形成して、別の偏光板の働きを発揮させることを特徴とする。図２０及び図２１では、一例として、第１減光部１０の複数のライン２０と第２減光部１１の複数のライン２１とは、それぞれの長手方向が互いに交差する（例えば直交する［β＝９０°］）向きに配列されている。

このように構成すれば、図２１に示すように、第２ガラス基板ＧＢ２に形成された第１減光部１０と第２減光部１１とが、それぞれ異なる偏光板の働きをすることで、液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ透過する光の強度を、第１減光領域２０のみの場合と比較して、より減衰することができ、輝点欠陥不良もより解消することができる。これは、後述する（式１０）で表すことができる。

この時、第１減光部１０と第２減光部１１とは、第２ガラス基板ＧＢ２の内部であれば、同一面上に重ねて配置するように形成してもよい。

さらに、具体的には図示しないが、第２減光領域２１に対して、長手方向を角度α及び角度βとはそれぞれ異なる角度γ（ただし、γ≠０°でかつ（α＋β＋γ）が第２偏光板ＰＯＬ２の偏光方向と一致しない角度）だけ傾けた第３減光領域を形成することで、液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ透過する光の強度をより減衰させることが可能である。

このように、一つ前の減光部に対して、次の減光部の形成角度を傾けて、徐々に形成することで、液晶表示装置ＬＣＤ側（第２偏光板ＰＯＬ２側）へ透過する光の強度を徐々に減衰させることが可能となる。これにより、液晶表示装置ＬＣＤにおいて、表示品位の低下をより高精度に抑えることができる。

・・・（式１０）

次に、本発明の前記実施形態の減光領域２０の具体的な形成方法の特長について図２２〜図２４を用いて説明する。

まず、バックライト１３４を点灯させて、表示パネルＤＰの点灯検査を行い、輝点欠陥部１３３を検出する。このとき、輝点欠陥部１３３の位置及び大きさを検出する（検出工程）。より詳細には、表示パネルＤＰをカメラで撮影することによる明度検出を実施し、所定のしきい値の範囲外を明度異常（輝点欠陥）としてその部分の位置（アドレス）、大きさを検出することで、検出工程が実施される。

次に、検出された輝点欠陥部１３３の位置及び大きさの情報を基に、輝点欠陥部１３３を覆うように減光領域２０を第２ガラス基板ＧＢ２の内部に形成する。減光領域２０は、図２２に示すように、パルス幅が１０ピコ秒以下でかつ１０フェムト秒以上の超短パルスレーザ光１０１を高い集光性を有する集光レンズ１０３で、１０μｍ以下でかつ１μｍ以上のスポット径に集光し、第２ガラス基板ＧＢ２の内部を変質することで形成する。

前記超短パルスレーザ光１０１は、第２ガラス基板ＧＢ２の表面に吸収されるのを防ぐ為、図２３に示すように、第２ガラス基板ＧＢ２に対して高い透過率を有するレーザ波長（４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を用いる。また、前記超短パルスレーザ光１０１を前記高い集光性を有する集光レンズ１０３を用いて集光密度を高めると、レーザ光１０１の集光点で、多数個の光子が物質に同時に吸収される現象が発生する。これは多光子吸収と呼ばれ、光強度のべき乗に比例して発生することから(非線形吸収)、ピコ秒や又はフェムト秒レーザの尖頭値が高いレーザを用いることで、前記第２ガラス基板ＧＢ２に対して、高い透過率を有するレーザ波長でも、第２ガラス基板ＧＢ２の内部の集光点において所望の加工を施すことが可能となる。

第２ガラス基板ＧＢ２への内部加工現象は、図２４に示すように、前記超短パルスレーザ光１０１のパルスエネルギーに応じて変化し、前記減光領域２０は、図２４の第２ガラス基板ＧＢ２減光領域２０の内部の着色又は屈折率変化の変質を用いて形成する。

また、前記超短パルスレーザ光１０１のパルスエネルギーを大きくすると、図２２に示すカラーフィルタＣＦ又はブラックマトリクスＢＭにダメージを与える恐れがある為、ガラス減光領域２０の形成には、パルスエネルギーの適切な調整が必要となる。そこで、例えばＮＡ（開口数）が０．５以上の高い集光性を有する前記集光レンズ１０３を使用することで、前記カラーフィルタＣＦ又はブラックマトリクスＢＭに到達するパルスエネルギーを拡散することができ、カラーフィルタＣＦ又はブラックマトリクスＢＭに損傷を与えないエネルギーの裕度（言い換えれば、エネルギーばらつき又は加工焦点の位置決め精度の裕度を上げることができる。また、これが、前記減光領域２０の具体的な形成方法による利点となる。

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。

本発明にかかる表示装置は、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に用いるのに最適であり、ディスプレイ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
ＡＦ１ 第１ガラス基板側の第１配向膜
ＡＦ２ 第２ガラス基板側の第２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
ＥＰ 電源
ＧＡ 輝点欠陥部の画素
ＧＢ１ 第１ガラス基板
ＧＢ２ 第２ガラス基板
ＧＬ ゲート線
ＧＳＮ 絶縁膜
ＬＣ 液晶層
ＬＣＣ１ ２５６階調時の通常セル
ＬＣＣ２ １２８階調時の通常のセル
ＬＣＣ３ 異物が混入したセル
ＬＣＣ４ ０階調時の通常のセル
ＬＣＣ５ 異物が混入したセル
ＬＣＤ 液晶表示装置
ＬＣＭ 液晶分子
ＯＣ オーバコート層
Ｐ 画素
ＰＡＳ 絶縁膜
ＰＩＴ 画素電極
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２ 第１及び第２偏光板
ＳＥＭ 半導体層
ＳＭ ソース電極
ＳＵＢ１ ＴＦＴ基板
ＳＵＢ２ ＣＦ基板
ＴＦＴ 薄型トランジスタ
ＵＰＡＳ 絶縁膜
１０ 減光部
１１ 減光部
２０ 減光領域
２１ 減光領域
３０ データ線駆動回路
３１ ゲート線駆動回路
３２ 開口部
３３ 異物
３４ バックライト光
１０１ 高エネルギービーム発信器
１０３ 集光レンズ
１３３ 輝点欠陥部
１３４ バックライト

Claims (5)

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２ガラス基板の内部において、前記表示面側から見て輝点欠陥部を覆う第１減光部を有し、
   前記第１減光部は、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の光の透過率より光の透過率が低い複数のラインで構成され、
   前記複数のラインは、表示される光の波長以下のピッチで配列されているとともに、
   前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間に配置された液晶層と、
   前記第２ガラス基板の表面側に配置さる偏光板と、を更に備え、
   前記複数のラインは、前記偏光板の偏光方向に対して各ラインの長手方向が交差する角度を有しかつ互いに平行に配列されており、
   前記第１減光部の光軸上に配置され、かつ、前記偏光板の前記偏光方向に対して各ラインの長手方向が交差する角度を有しかつ互いに平行な複数のラインで構成される第２減光部を更に備え、
   前記第２減光部の前記複数のラインのそれぞれは、前記第１減光部の前記複数のラインのそれぞれとは交差する向きに配列される、
   表示装置。
2. 第１ガラス基板側から前記第２ガラス基板に向けて光を照射するバックライトを更に備え、
   前記複数のラインは、前記バックライトから照射されて表示される前記光の波長以下のピッチで配列される請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１減光部と前記第２減光部とは、前記第２ガラス基板の厚み方向に積層される請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記第１減光部と前記第２減光部とは、同一平面上で重ねて配置される請求項１又は２に記載の表示装置。
5. 前記第１減光部の前記複数のラインと前記第２減光部の前記複数のラインとは、それぞれの長手方向が互いに直交する向きに配列される、請求項１ないし４の何れか１項に記載の表示装置。

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