説明

表示パネルの輝点修復方法及び該修復方法により修復されたフラットパネルディスプレイ

【課題】本発明は、凹部を形成する方法として、超音波ロータリー加工方法を用い、レーザーやガラス研磨とは異なる、該凹部に適した工具を開発・使用して、好適な形状と大きさを有する凹部を形成して、該凹部底面部に遮光剤を埋め該凹部底面部以外には透明材を表面が平坦になるように埋めることにより不良輝点を隠蔽して、表示パネルの表示品質を改善する方法及び装置を提供することを目的とする。
【解決手段】フラットパネル表示装置の製造工程で発生する不良輝点を修復する方法であって、不良輝点に対応する第1基板および/または第2基板に超音波ロータリー加工機を用いてカラーフィルターまたは有効画素のブラックマトリックスの幅を考慮したサイズの底面を有する凹部を形成し、凹部に修正用材料を充填する工程においては側面には付着せず底部だけに塗布し、塗布された遮光剤のうえに透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル(PDP)、有機EL表示装置、電界放出ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの輝点欠陥の修復方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は従来は主に小型のノート型パソコンの表示装置として使用されていたが、近年は、家庭用テレビとして使用され、急速に表示パネルの大型化が進み、1枚の液晶パネルが含む画素数が急速に増加している。この状況は液晶表示装置のみならず、プラズマディスプレイパネル(PDP)や、有機EL表示装置についても同様である。なお、以下の説明においては液晶表示装置を中心として説明する。
【0003】
そのために、欠陥画素(輝点不良)を有する液晶パネルの発生が増加するという問題がある。
【0004】
従来は、点灯検査工程で発見された輝点不良は、電気的な修復または配向規制力を強制的に制御することにより滅点または薄い滅点に修復しているが、これらの従来の方法では完全に滅点化することができない異物の存在が起因している輝点不良の場合もある。
【0005】
このような場合、例えば、有機物の除去は有機物自体の大きさに左右されるものの、レーザーを利用して滅点化が可能であった。しかし、金属物や、大きな有機物はレーザーによる除去はできなかった。
【0006】
そのため、これらの方法で除去できない輝点を有するものは、製品規格外となり、不良品、または、ダウングレード品となり、製造工程の歩留まりの低下の起因となっている。
【0007】
本発明によれば、従来は、規格外として不良品またはダウングレード品として扱われていた製品を良品又は、上位グレード品とすることが可能となる。
【0008】
従来の輝点隠し方法においては、ガラス研磨方式、輝点の部分にガラスに凹部を作成していた。しかし、この方法では、研磨工具の作成が非常に困難であり、さらに、適切な凹部形状を得ることができなかった。具体的には、凹部のエッジ部のテーパーが大きくなってしまい、本来、滅点としたい場所だけでなく、その1.5〜2倍ほどになり、凹部が良品箇所にまで及び、透過率の低下等の問題を招いた。
【0009】
また、公知のレーザーによる凹部の形成においては、レーザー照射時の熱の影響により、表示駆動内部のトランジスターまたはカラーフィルターまたは発光材料部が破壊されてしまうという問題があった。
【0010】
また、従来の輝点隠し方法においては不良輝点の部分にガラスに凹部を作成して、凹部に単に遮光剤のみを充填していた。
【0011】
しかし、この方法では、パネルを正面以外の上下左右から見た場合に、不良輝点が存在する画素に隣接する画素からの光も遮蔽されてしまい、1画素の不良輝点が2連続画素不良、3連続画素不良といったように、複数の画素の連続不良滅点となってしまう。
【0012】
この問題に対して、他の方法では、凹部の底面だけに、遮光剤を塗布し、その上に透明剤充填する方法が開示され、連続不良滅点の問題が改善されている。
【0013】
【特許文献1】特開 2005−189360
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
そこで、本発明は、凹部を形成する方法として、超音波ロータリー加工方法を用い、レーザーやガラス研磨とは異なる、該凹部に適した工具を開発・使用して、好適な形状と大きさを有する凹部を形成して、該凹部底面部に遮光剤を埋め該凹部底面部以外には透明材を表面が平坦になるように埋めることにより不良輝点を隠蔽して、表示パネルの表示品質を改善する方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
請求項1に記載の発明は、透光性材料からなる第1基板と、前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板、前記第1基板と、前記第2基板との間に挟持された液晶または発光材料と、を備えるフラットパネル表示装置において、不良輝点を修復する方法であって、
前記不良輝点に対応する前記第1基板および/または前記第2基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部に修正用材料を充填する工程とを備え、
凹部を形成する工程においては、
凹部は超音波ロータリー加工機によって作成し、
前記凹部に修正用材料を充填する工程においては
遮光剤を前記凹部の側面には付着せず底部だけに塗布し、塗布された遮光剤のうえに透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填することを特徴とする。
【0016】
請求項2に記載の発明は、透光性材料からなる第1基板と、前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板、前記第1基板と、前記第2基板との間に挟持された液晶または発光材料と、を備えるフラットパネル表示装置において、不良輝点を修復する方法であって、
前記不良輝点に対応する前記第1基板および/または前記第2基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部に修正用材料を充填する工程とを備え、
前記凹部を形成する工程においては、前記凹部の底面は、不良輝点に対応する画素に対応する単位カラフィルターまたは有効画素の周囲に、前記単位カラフィルターまたは有効画素周囲のブラックマトリックスの1/2巾を加えた大きさとし、
前記凹部に修正用材料を充填する工程においては遮光剤を前記凹部の側面には付着せず底部だけに塗布し、塗布された遮光剤のうえに透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填することを特徴とする。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の不良輝点を修復する方法に係り、前記凹部に充填する透明剤の屈折率は凹部を設置した基板の屈折率と略同じであることを特徴とする。
【0018】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法に係り、
前記凹部に前記透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填後、乾燥させた場合に前記透明剤の体積の減少が確認された場合には前記透明剤を重ねて塗布し、前記凹部に前記透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで前記透明剤を重ねて塗布することを繰り返すことを特徴とする。
【0019】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法に係り、
前記凹部を作成するための前記超音波ロータリー加工機に使用する掘削工具の先端部分の直径は、画素の短辺の巾に、前記不良輝点と隣接する画素との間のカラーフィルターまたは有効画素のブラックマトリックスの巾を加えたものとすることを特徴とする。
【0020】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法に係り、
前記凹部は前記超音波ロータリー加工機を用いて掘削工具に回転と往復方向の動きを与えてを形成することを特徴とする
【0021】
請求項7に記載の発明は、フラットパネルディスプレイであって、前記請求項1乃至6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたことを特徴とする。
【0022】
請求項8に記載の発明は有機ELパネルディスプレイであって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたことを特徴とする。
【0023】
請求項9に記載の発明はプラズマパネルディスプレイであって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたことを特徴とする。
【0024】
請求項10に記載の発明は液晶パネルディスプレイであって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたことを特徴とする。
【0025】
請求項11に記載の発明は電界放出ディスプレイであって、前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明に係る発明によれば、表示パネルの輝点を確実に隠蔽することができ、表示パネルの表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。
(実施の形態1)
実施の形態1では、不良輝点に対応する前記第1基板および/または前記第2基板に凹部を形成する工程において、超音波ロータリー加工機を使用して、適切な位置に好適な形状と大きさを有する凹部を作成する。
【0028】
図1は、不良輝点を修復する際に形成される凹部の概要を説明するための平面図である。前記凹部の底面は、不良輝点に対応する画素に対応する単位カラフィルターまたは有効画素の周囲に、前記単位カラフィルターまたは有効画素周囲のブラックマトリックスの1/2巾を加えた大きさとする。ここで101,102,103,104,105は単位カラーフィルターであり、106はブラックマトリックスである。単位カラーフィルターの形状は長方形であって、長辺はG1および短辺はG2である。各単位カラーフィルターの周囲のブラックマトリックスは、単位カラーフィルター長辺方向には幅L1であり、単位カラーフィルター短辺方向にはL2の幅をもつ。また、L1の1/2をL3とし、L2の1/2をL4とする。修復のために形成される凹部底面110の面積は、不良輝点に対応する画素に対応する単位カラフィルターまたは有効画素に単位カラフィルターまたは有効画素周囲のブラックマトリックスの1/2を加えたサイズとし、凹部底面の長辺はG1+2L3であり、短辺はG2+2L4である。
【0029】
図2は図1のA−A切断線断面図である。ここで111は透光性材料からなる第1基板であり、112は前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板である。図1において底面110で表された凹部の側面側が121である。
【0030】
図3は、凹部を作成するための前記超音波ロータリー加工機に使用する掘削工具の先端部分310の断面図であり、311は直径である。311の長さは、画素の短辺の長さに前記不良輝点と隣接する画素との間のカラーフィルターのブラックマトリックスの巾を加えた長さとする。
【0031】
本発明の超音波ロータリー加工機による凹部形成方法によって、従来のレーザー方式やガラス研磨方式では困難であった適格な形状と大きさを有する凹部の作成が容易となり、表示駆動内部のトランジスタやカラーフィルターに損傷を与えることなく、滅点化の必要な箇所のみを修復することが可能となった。
【0032】
【表1】



表1は、製品(ガラス)に幅170μm、長さ500μm、深さ600μmの穴を掘削したときの実施例である。本発明の超音波ロータリー方式による掘削を基準として、従来の超音波を使用しないロータリー方式、および超音波ステーショナリー方式による掘削に関し、処理時間、掘削工具の寿命(すなわち加工数)、掘削工具の参考価格、1掘削加工あたりに要する費用(使用電力は1000円/時間とする)を比較したものである。表1より、1掘削加工あたりに要する費用に関しては、顕著に本発明の超音波ロータリー加工機よる凹部形成方法が優れている。
【0033】
【表2】



表2は、同じく本発明の超音波ロータリー方式による掘削を基準として、従来の超音波を使用しないロータリー方式、および超音波ステーショナリー方式による掘削について、ガラスチッビング、ガラスクラックに関して、1掘削加工あたりの不良数を比較したものである。表2より、1掘削加工あたりに発生する不良数に関しては、本発明の超音波ロータリー加工機による凹部形成方法による場合が圧倒的に少なく、優位性を示している。
【0034】
【表3】



表3は本発明の超音波ロータリー加工機による凹部形成方法に関し、工程安定指数を幅と長さと深さについて示している。
(実施の形態2)
図7は、実施の形態2に係る不良輝点を修復するために形成された凹部120に、修正用材料を充填した様子を説明するための説明用断面図である。
【0035】
図1と同じく、101,102,103,104,105は単位カラーフィルターであり、106はブラックマトリックスである。また、図2と同じく、111は透光性材料からなる第1基板であり、112は前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板である。修復のために形成される凹部は120であり、ここでは側面が表示されている。単位カラーフィルター下部に隣接する113は、透明電極、配向膜、液晶等を簡略化して表している。
【0036】
修正用材料を充填する工程においては、まず遮光剤211を凹部の側面部121には付着せず、底部122だけに塗布し、次に、塗布された遮光剤211のうえに透明剤212を、前記凹部を設置した基板110の表面と平坦になるまで充填する。また、乾燥により透明剤212の体積に減少が生じた場合には、基板110の表面と平坦になるまで透明剤212を重ねて充填することを繰り返して行う。この充填により凹部120表面と基板110の表面が完全に平坦化することによって、凹部120表面と基板110の表面の隙間の空間においてバックライトの光の屈折率が変化し、薄白輝点が発生する現象を防止することができる。
【0037】
図4は、従来の不良輝点を修復する方法を説明する説明図である。図2、7と同じく、111は透光性材料からなる第1基板であり、112は前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板である。修復のために形成される凹部は120であり、ここでは側面が表示されている。単位カラーフィルター下部に隣接する113は、透明電極、配向膜、液晶等を簡略化して表している。115は偏光板であり、415は液晶表示装置のバックライトの光の方向であり、414は液晶画面の看者の目である。
【0038】
ここでは不良輝点を修復するために形成された凹部120に透明剤212を塗布する際に、透明剤212を凹部を設置した基板の表面と平坦になるまでは充填していない。そのために、凹部表面と基板表面が平坦化されておらず、隙間213が生じており、この隙間213の存在により、バックライトの光が413の方向から漏れるために、画面に薄白輝点が発生するという問題を生じた。
【0039】
図5および図6は、同じく従来の不良輝点を修復する方法を説明する説明図である。同様に111は透光性材料からなる第1基板であり、112は前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板である。修復のために形成される凹部は120であり、ここでは側面が表示されている。単位カラーフィルター下部に隣接する113は、透明電極、配向膜、液晶等を簡略化して表している。115は偏光板であり、415は液晶表示装置のバックライトの光の方向であり、414は液晶画面を見る者の目である。
【0040】
ここでは不良輝点を修復するために形成された凹部120に、透明剤でなく遮光剤211のみを、凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填することにより、不良輝点の滅点化を図っている。
【0041】
図6は表示画面の正面から画面を見ている場合であり、図5は斜めから表示画面を見ている場合である。
【0042】
図6に示すように、不良輝点を正面から見た場合には滅点化ができるが、多くの場合不良輝点を見る方向は表示画面と垂直な視線のみではないため、斜め方向から画面を見る図5に示すような場合には、不良輝点に隣接する他の画素の光も遮光されることになるため、元は1箇所の不良輝点が2連続または3連続の不良輝点となってしまい、修復の意味がない結果となり、実用性がない。本発明によればこれらの欠点が改善される。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】実施の形態1に係る不良輝点を修復する際に形成される凹部の大きさの概要を説明するための平面図である。
【図2】図1のA−A切断線断面図である。
【図3】凹部を作成するための前記超音波ロータリー加工機に使用する掘削工具の先端部分310の断面図である。
【図4】従来の不良輝点を修復する方法を説明する説明図である。
【図5】従来の不良輝点を修復する方法を説明する説明図である。
【図6】従来の不良輝点を修復する方法を説明する説明図である。
【図7】実施の形態2に係る不良輝点を修復するために形成された凹部120に、修正用材料を充填した様子を説明するための説明用断面図である。
【符号の説明】
【0044】
101 単位カラーフィルター
102 単位カラーフィルター
103 単位カラーフィルター
104 単位カラーフィルター
105 単位カラーフィルター
106 ブラックマトリックス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透光性材料からなる第1基板と、前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板、前記第1基板と、前記第2基板との間に挟持された液晶または発光材料と、を備えるフラットパネル表示装置において、不良輝点を修復する方法であって、
前記不良輝点に対応する前記第1基板および/または前記第2基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部に修正用材料を充填する工程とを備え、
前記凹部を形成する工程においては、
前記凹部は超音波ロータリー加工機によって作成し、
前記凹部に修正用材料を充填する工程においては
遮光剤を前記凹部の側面には付着せず底部だけに塗布し、塗布された遮光剤のうえに透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填することを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項2】
透光性材料からなる第1基板と、前記対向する位置に設けられた、透光性材料からなる第2基板、前記第1基板と、前記第2基板との間に挟持された液晶または発光材料と、を備えるフラットパネル表示装置において、不良輝点を修復する方法であって、
前記不良輝点に対応する前記第1基板および/または前記第2基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部に修正用材料を充填する工程とを備え、
前記凹部を形成する工程においては、前記凹部の底面は、不良輝点に対応する画素に対応する単位カラフィルターまたは有効画素の周囲に、前記単位カラフィルターまたは有効画素周囲のブラックマトリックスの1/2巾を加えた大きさとし、
前記凹部に修正用材料を充填する工程においては遮光剤を前記凹部の側面には付着せず底部だけに塗布し、塗布された遮光剤のうえに透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填することを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項3】
請求項1または2に記載の不良輝点を修復する方法において、前記凹部に充填する透明剤の屈折率は凹部を設置した基板の屈折率と略同じであることを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法において、前記凹部に前記透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで充填後、乾燥させた場合に前記透明剤の体積の減少が確認された場合には前記透明剤を重ねて塗布し、前記凹部に前記透明剤を前記凹部を設置した基板の表面と平坦になるまで前記透明剤を重ねて塗布することを繰り返すことを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法において、前記凹部を作成するための前記超音波ロータリー加工機に使用する掘削工具の先端部分の直径は、画素の短辺の巾に、前記不良輝点と隣接する画素との間のカラーフィルターまたは有効画素のブラックマトリックスの巾を加えたものとすることを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法において、
前記凹部は前記超音波ロータリー加工機を用いて掘削工具に回転と往復方向の動きを与えてを形成することを特徴とする不良輝点を修復する方法。
【請求項7】
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたフラットパネルディスプレイ。
【請求項8】
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復された有機ELパネルディスプレイ。
【請求項9】
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復されたプラズマパネルディスプレイ。
【請求項10】
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復された液晶パネルディスプレイ。
【請求項11】
前記請求項1乃至請求項6のいずれか一つの請求項に記載の不良輝点を修復する方法により、不良輝点が修復された電界放出ディスプレイ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−134166(P2010−134166A)
【公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−309681(P2008−309681)
【出願日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【出願人】(508124707)ビデオコン・インダストリーズ・リミテッド (17)
【Fターム(参考)】