JPH0980403A - 液晶表示素子基板識別文字読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保護膜としてα−Ｓｉ膜を用いた際の基板に付
与された識別文字を正しく認識できるようにした液晶表
示素子基板識別文字読取り装置を提供する。 【構成】液晶表示素子を構成する透明基板１の表面に形
成した第１の透明電極と、第１の透明電極上にα−Ｓｉ
薄膜３を介して成膜した透明電極薄膜をエッチング処理
して第２の透明電極を形成する際の透明基板に予め付与
されている基板認識用の識別文字２を読み取るための液
晶表示素子基板識別文字読取り装置において、透明基板
１の裏面に配置してα−Ｓｉ薄膜３の色相と同色相の照
明光を照射する照明装置４と、透明基板１の表面側上方
に配置して照明装置４からの識別文字２を含んだ照明光
の透過光を撮像するビデオカメラ５と、ビデオカメラ５
の撮像信号を処理して識別文字を認識し、認識した識別
文字データを出力する文字認識装置６とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子の製造工
程において前記液晶表示素子を構成する透明基板上に各
種の薄膜パターンをパターニングする際に必要とされる
当該基板の認識用として印刷されている識別文字を正確
に認識するための液晶表示素子基板識別文字読取り装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコンやワープロ、その他の情報機器
のための表示デバイスとして、近年、液晶表示素子を用
いた薄型，軽量かつ低消費電力の表示装置が多用される
ようになった。

【０００３】液晶表示素子は、基本的には水平と垂直に
配列された多数の電極で形成されるマトリクスと上記水
平と垂直の電極の間に液晶層を有し、２つの電極の交差
部分で画素を構成して２次元画像を表示するものであ
る。

【０００４】この種の液晶表示素子には、水平と垂直の
電極に印加するパルスのタイミングで所定の画素を選択
する所謂単純マトリクス方式と、各画像にトランジスタ
等の非線型素子を配置して所定の非線型素子を選択する
所謂アクティブ・マトリクス方式とがある。

【０００５】例えば、アクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電
極のそれぞれに対応して非線形素子（スイッチング素
子）を設けたものである。各画素における液晶は理論的
には常時駆動（デューティ比 1．０）されているので、
時分割駆動方式を採用している、いわゆる単純マトリク
ス方式と比べてアクティブ方式はコントラストが良く、
特にカラー液晶表示装置では欠かせない技術となりつつ
ある。スイッチング素子として代表的なものとしては薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）がある。

【０００６】なお、薄膜トランジスタを使用したアクテ
ィブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば特開昭
６３−３０９９２１号公報や、「冗長構成を採用した１
２．５型アクティブ・マトリクス方式カラー液晶ディス
プレイ」( 日経エレクトロニクス、１９３〜２１０頁、
１９８６年１２月１５日、日経マグロウヒル社発行）で
知られている。

【０００７】図５は本発明が適用されるアクティブ・マ
トリクス方式カラー液晶表示装置の一画素とその周辺を
示す平面図である。

【０００８】同図に示すように、各画素は隣接する２本
の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）ＧＬ
（ゲートライン）と、隣接する２本の映像信号線（ドレ
イン信号線または垂直信号線）ＤＬ（データライン）と
の交差領域内（４本の信号線で囲まれた領域内）に配置
されている。

【０００９】各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ（ＴＦＴ
１，ＴＦＴ２）、透明な画素電極ＩＴＯ１および保持容
量素子Ｃadd （付加容量）を含む。走査信号線ＧＬは図
では左右方向に延在し、上下方向に複数本配置されてい
る。また、映像信号線ＤＬは上下方向に延在し、左右方
向に複数本配置されている。

【００１０】なお、ＳＤ１はソース電極、ＳＤ２はドレ
イン電極、ＢＭはブラックマトリクス、ＦＩＬはカラー
フィルタである。

【００１１】また、図６は図５のＬ１−Ｌ１線で切断し
た断面図であって、液晶層ＬＣを基準にして下部透明ガ
ラス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジスタＴＦＴおよび
透明画素電極ＩＴＯ１が形成され、上部透明ガラス基板
ＳＵＢ２側にはカラーフィルタＦＩＬ、遮光膜すなわち
ブラックマトリクスＢＭが形成されている。この上部透
明ガラス基板を一般にカラーフィルタ基板と称する。

【００１２】透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の両面
にはディップ処理等によって形成された酸化シリコン膜
ＳＩＯが設けられている。

【００１３】上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の内側（液晶
層ＬＣ側）の表面には、ブラックマトリクスＢＭ、カラ
ーフィルタＦＩＬ、保護膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極
ＩＴＯ２（ＣＯＭ）および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積
層して設けられている。

【００１４】上記した各種の電極を含む薄膜の成膜とパ
ターニングは、主として紫外線を用いたマスク露光とエ
ッチング処理等の湿式現像により行われる。

【００１５】特に、ＴＦＴ型エッチング表示素子の製造
においては、ゲート電極を形成した後にドレイン電極の
パターニングを行うが、ゲート電極としてアルミニウム
（Ａｌ）薄膜を用いてパターニングし、その際い当該基
板に基板ナンバーを付与して後続の成膜処理における基
板認識を行っている。

【００１６】上記ドレイン電極のパターニングにおいて
は、下層に形成済みのゲート電極を構成するアルミニウ
ムがドレイン電極のエッチングの際に溶けるのを防止す
るために、ドレイン電極用薄膜の成膜前にゲート電極を
覆ってエッチング保護膜が被覆される。

【００１７】従来のエッチング保護膜はＳｉＮを用いて
おり、付与されている識別文字の認識は白色光の照明で
十分に読み取ることが出来ていた。

【００１８】図７は従来の液晶表示素子基板識別文字読
取り装置の一例を説明する概略構成図であって、１は透
明基板（ガラス基板）、２は識別文字、３はＳｉＮを用
いた保護膜、４は白色光照明装置、５はビデオカメラ、
６は文字認識装置、７は文字認識出力である。

【００１９】同図において、ＳｉＮを用いた保護膜３は
図示しないゲート電極と共にガラス基板１に付与されて
いる識別文字を覆って塗布されており、この保護膜に対
して白色光照明装置４から白色光の照明を行い、その反
射光をビデオカメラ５で撮像して文字認識装置に与え
る。

【００２０】文字認識装置６は撮像信号を認識処理し、
認識した文字認識データを製造装置の制御手段に与え
る。

【００２１】これにより、液晶表示素子を構成するガラ
ス基板の管理が行われる。

【００２２】この方式では、照明光を特定波長にピーク
を持つ単色とした場合には、保護膜３による所謂薄膜干
渉が起こって反射光がなまり、認識が困難であるという
問題がある。そのため、従来は波長特性が平坦なハロゲ
ンランプを使用している。

【００２３】これを解決するものとして次のように構成
したものが知られている。

【００２４】図８は従来の液晶表示素子基板識別文字読
取り装置の他例を説明する概略構成図であって、図７と
同一符号は同一部分に対応する。

【００２５】この装置は、白色光照明装置４をガラス基
板１の裏面に配置し、ビデオカメラ５はガラス基板１を
透過した照明光を撮像するように構成した点を除いて図
７と同様である。

【００２６】この方式によれば、照明光の薄膜干渉は無
くなり、正確な文字認識が可能となる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、ゲート電極を被覆する保護膜を透明なＳｉＮとして
いるため、反射光、あるいは透過光の読取による文字認
識が正しく実行される。しかし、保護膜としてＳｉＮ膜
に代えてアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）膜を使用し
た場合には、上記α−Ｓｉの持つ体色が赤色であること
から、照明装置からの照明光がα−Ｓｉ膜でで散乱され
てしまい、撮像した画像のコントラストが低下し、識別
文字の認識性能が低下するという問題がある。

【００２８】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、保護膜としてα−Ｓｉ膜を用いた際の基板に付与
された識別文字を正しく認識できるようにした液晶表示
素子基板識別文字読取り装置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、液晶表示素子を構成する
透明基板の表面に形成した第１の透明電極と、第１の透
明電極上にα−Ｓｉ薄膜を介して成膜した透明電極薄膜
をエッチング処理して第２の透明電極を形成する際の前
記透明基板に予め付与されている基板認識用の識別文字
を読み取るための液晶表示素子基板識別文字読取り装置
において、前記透明基板の裏面に配置して前記α−Ｓｉ
薄膜の色相と同色相の照明光を照射する照明装置と、前
記透明基板の表面側上方に配置して前記照明装置からの
前記識別文字を含んだ照明光の透過光を撮像するビデオ
カメラと、前記ビデオカメラの撮像信号を処理して前記
識別文字を認識し、認識した識別文字データを出力する
文字認識装置とから構成したことを特徴とする。

【００３０】なお、上記照明装置は赤外線から赤色領域
の光を基板の裏面に照射する特性を有するものであれば
どのような光源で構成してもよく、従来のハロゲンラン
プ等の高価な光源を使用する必要はない。

【００３１】また、ビデオカメラはＣＣＤ等の固体撮像
素子を用いたものや、ビジコン等の撮像管を使用できる
が、上記いずれも赤色領域にピーク感度を有するものを
用いることが望ましい。

【００３２】

【作用】上記本発明の構成において、照明装置は透明基
板（ガラス基板等）の裏面に配置されて第１の透明電極
を覆って塗布されたα−Ｓｉ薄膜の色相と同色相の照明
光を照射する。

【００３３】ビデオカメラは透明基板の表面側上方に配
置され、前記照明装置からの前記識別文字を含んだ照明
光の透過光を撮像する。

【００３４】文字認識装置はビデオカメラの撮像信号を
処理し、撮像信号中に含まれる識別文字を認識してこれ
を識別文字データとして製造装置の制御手段に与える。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明による液晶表示素子基板識別
文字読取り装置の１実施例を説明する概略構成図であっ
て、１は透明なガラス基板、２は識別文字（文字パター
ン）、３はα−Ｓｉ保護膜、４は照明装置、５はビデオ
カメラ、６は文字認識装置（画像処理装置）、７は文字
認識出力である。

【００３７】同図において、α−Ｓｉを用いた保護膜３
は図示しないゲート電極と共にガラス基板１に付与され
ている文字パターン２を覆って塗布されており、この保
護膜に対して照明装置４から白色光の照明を行い、その
反射光をビデオカメラ５で撮像して文字認識装置７に与
える。

【００３８】α−Ｓｉ薄膜３は赤外線から赤色の波長領
域を良く透過する赤色の体色を有しており、照明装置４
は上記α−Ｓｉ薄膜３の透過波長領域に対応した赤外線
から赤色領域の波長光を出射する。この照明装置として
は、例えば赤色ＬＥＤが用いられる。

【００３９】文字認識装置６はビデオカメラ５からの撮
像信号を画像処理して当該撮像画像信号中に含まれる文
字パターンを認識処理し、認識した文字認識データを製
造装置の制御手段に与える。

【００４０】これにより、液晶表示素子を構成するガラ
ス基板に付与されている当該基板の識別文字を正確に読
み取ることができる。

【００４１】図２は液晶表示素子を製造するためのガラ
ス基板の素材ガラスの平面図であって、１₁ 〜１₄ は単
位液晶表示素子のガラス基板、８₁ 〜８₄ はガラス基板
１₁〜１₄ の薄膜形成領域（有効領域）、１０は素材ガ
ラスで、この例は所謂４枚とり用の素材ガラスを示す
が、本発明は１枚とり、あるいは６枚以上の素材ガラス
でも同様に適用される。

【００４２】同図において、ガラス基板１₁ 〜１₄ のそ
れぞれには薄膜形成領域８₁ 〜８₄があり、また各ガラ
ス基板１₁ 〜１₄ の縁部にはそれぞれの基板を識別する
ための１または複数の識別文字２が付与されている。

【００４３】これらの識別文字２を含めて前記したよう
にα−Ｓｉ薄膜が塗布されており、これに対して図１に
示したような構成で当該識別文字の読取が行われる。

【００４４】図３は本発明による液晶表示素子を用いて
組み立てたＴＦＴ型液晶表示モジュールの構造例を説明
する展開斜視図である。

【００４５】この液晶表示モジュールＭＤＬは、ＳＨＤ
は上フレームである金属製のシールドケース、ＷＤは液
晶表示モジュールの有効画面を画定する表示窓、ＰＮＬ
は液晶表示素子からなる液晶表示パネル、ＰＣＢ１はド
レイン側回路基板、ＰＣＢ２はゲー側回路基板、ＰＣＢ
３はインターフェース回路基板、ＰＲＳはプリズムシー
ト、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反
射シート、ＬＰはバックライトＢＬのランプを構成する
蛍光管、ＬＳは反射シート、ＧＣはゴムブッシュ、ＬＰ
Ｃはランプケーブル、ＭＣＡは導光板ＧＬＢを設置する
開口ＭＯを有する下側ケース、ＪＮ１，２，３は回路基
板間を接続するジョイナ、ＴＣＰ１，２はテープキャリ
アパッケージ、ＩＮＳ１，２，３は絶縁シート、ＧＣは
ゴムクッション、ＢＡＴは両面粘着テープ、ＩＬＳは遮
光スペーサである。

【００４６】上記の各構成材は、金属製のシールドケー
スＳＨＤと下側ケースＭＣＡの間に積層されて挟持固定
されて液晶表示モジュールＭＤＬを構成する。

【００４７】液晶表示パネルＰＮＬは本発明により処理
されたガラス基板を用いて構成され、その周辺に各種の
回路基板を取り付けて画像表示のための駆動がなされ
る。

【００４８】また、液晶表示パネルＰＮＬの裏面には導
光板ＧＬＢに各種の光学シートを積層してなる背面照明
構造と蛍光管ＬＰとで構成したバックライトＢＬが設置
され、液晶表示パネルＰＮＬに形成された画像を照明し
て表示窓ＷＤに表示する。

【００４９】図４は本発明による液晶表示素子を用いた
液晶表示モジュールを組み込んだ電子機器の一例を説明
する携帯型パソコンの外観図であって、図３と同一符号
は同一部分に対応する。

【００５０】この携帯型パソコンは、キーボードを搭載
しホストＣＰＵを内蔵した本体部と液晶表示モジュール
ＭＤＬを実装しインバータ電源ＩＶを内蔵した表示部と
から構成され、両者はヒンジを連絡するケーブルにより
結合されている。

【００５１】また、表示部には各種の調整ボタンＣＴ、
ＴＣＯＮ、ＣＲ等が設けられており、キーボードとホス
トからの信号は矢印に示したように流れて表示部に表示
される。

【００５２】本発明を適用して製造した液晶表示素子を
用いることにより、高画質の画像表示を行うことができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドレイン電極のエッチングの際に形成されるα−Ｓｉ薄
膜の体色に影響されることなく透明基板に付与されてい
る識別文字を正確に読み取ることができる。

【００５４】また、背面照明方式としたことによりα−
Ｓｉ薄膜の膜厚ムラによる読取精度への影響が防止さ
れ、薄膜干渉による読み取りエラーの発生もなく、高コ
ントラストの画像読み取りが可能となる。

【００５５】このように、透明基板に付与された識別文
字の読み取りエラーに起因する製造装置の一次的停止が
回避され、製造工程のスループットの向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示素子基板識別文字読取り
装置の１実施例を説明する概略構成図である。

【図２】液晶表示素子を製造するためのガラス基板の素
材ガラスの平面図である。

【図３】本発明による液晶表示素子を用いて組み立てた
ＴＦＴ型液晶表示モジュールの構造例を説明する展開斜
視図である。

【図４】本発明による液晶表示素子を用いた液晶表示モ
ジュールを組み込んだ電子機器の一例を説明する携帯型
パソコンの外観図である。

【図５】本発明が適用されるアクティブ・マトリクス方
式カラー液晶表示装置の一画素とその周辺を示す平面図
である。

【図６】図５のＬ１−Ｌ１線で切断した断面図である。

【図７】従来の液晶表示素子基板識別文字読取り装置の
一例を説明する概略構成図である。

【図８】従来の液晶表示素子基板識別文字読取り装置の
他例を説明する概略構成図である。

【符号の説明】

１ 透明なガラス基板 ２ 識別文字（文字パターン） ３ α−Ｓｉ保護膜 ４ 照明装置 ５ ビデオカメラ ６ 文字認識装置（画像処理装置） ７は文字認識出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示素子を構成する透明基板の表面に
   形成した第１の透明電極と、第１の透明電極上にα−Ｓ
   ｉ薄膜を介して成膜した透明電極薄膜をエッチング処理
   して第２の透明電極を形成する際の前記透明基板に予め
   付与されている基板認識用の識別文字を読み取るための
   液晶表示素子基板識別文字読取り装置において、 前記透明基板の裏面に配置して前記α−Ｓｉ薄膜の色相
   と同色相の照明光を照射する照明装置と、 前記透明基板の表面側上方に配置して前記照明装置から
   の前記識別文字を含んだ照明光の透過光を撮像するビデ
   オカメラと、 前記ビデオカメラの撮像信号を処理して前記識別文字を
   認識し、認識した識別文字データを出力する文字認識装
   置とから構成したことを特徴とする液晶表示素子基板識
   別文字読取り装置。