專利名稱：液晶顯示裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置由在一對玻璃基板之間設(shè)有液晶層的液晶面板和設(shè)置在液晶面板 背面?zhèn)鹊恼彰餮b置構(gòu)成。在這種液晶顯示裝置中，通常在一對玻璃基板中的一方玻璃基板 上設(shè)置排列有R(紅色)、G(綠色)以及B(藍色)等著色部的濾色器，從照明裝置供給的白 色光通過該濾色器，由此呈現(xiàn)各種顏色。 這種液晶顯示裝置所具備的濾色器例如是在玻璃基板的表面涂敷由顏料或者染 料著色的樹脂材料并通過利用光致抗蝕劑蝕刻該樹脂材料的光刻法形成的。根據(jù)該方案， 能夠在玻璃基板上高精度地排列呈現(xiàn)任意顏色的部分。 但是，作為使具有透光性的無色部件有色化的方案，除了上述方案之外，已知例如
專利文獻1所記載的方法。在專利文獻1中公開了如下方法用聚光點位于包含金屬離子
的玻璃材料的內(nèi)部而聚光的脈沖激光照射玻璃材料，由此在玻璃材料內(nèi)部形成選擇析出金
屬微粒子的區(qū)域，使該區(qū)域著色。 專利文獻1 :日本特開平11-60271號公報

發(fā)明內(nèi)容
制脾船迪、nl題 上述濾色器由非常薄的樹脂層形成，因此，在液晶顯示裝置的制造過程中，有時例 如由異物的刮蹭會造成濾色器的局部產(chǎn)生破損。在該情況下，與該破損部分對應(yīng)的顯示成 為僅呈現(xiàn)從照明裝置供給的光的顏色(一般為白色)的顏色缺陷、所謂的亮點狀態(tài)，顯示質(zhì) 量降低。 本發(fā)明是根據(jù)上述情況而完成的，其目的在于提供一種在濾色器中產(chǎn)生顏色缺陷 的情況下修正為能顯示規(guī)定顏色的液晶顯示裝置的制造方法。另外，其目的在于提供一種 具備帶有濾色器功能且難以破損的部件的液晶顯示裝置。
肝碰l、口扁勺錄 為了解決上述問題，在本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法中，所述液晶顯示裝置 包括在一對玻璃基板之間設(shè)置液晶層而成的液晶面板和對該液晶面板供給照明光的照明 裝置，上述玻璃基板中的至少一方具備多種顏色的色部按規(guī)定排列而成的濾色器，所述液 晶顯示裝置的制造方法的特征在于包括在上述濾色器中產(chǎn)生顏色缺陷的情況下修正該顏 色缺陷的顏色缺陷修正工序，上述顏色缺陷修正工序具有如下工序在上述一對玻璃基板 中的至少一方玻璃基板中，確定與成為上述顏色缺陷原因的顏色缺陷產(chǎn)生部在該玻璃基板 上的投影重疊的修正位置的工序；摻雜工序，在所述摻雜工序中，對確定的上述玻璃基板的 上述修正位置摻雜與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的上述色部所呈現(xiàn)的顏色對應(yīng)的金屬離子； 以及有色部形成工序，在所述有色部形成工序中，對上述摻雜的金屬離子照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光，形成有色部，所述有色部使該修正位置呈現(xiàn)與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生 部的上述色部相同的顏色。 本發(fā)明的發(fā)明人反復(fù)研究例如由濾色器的破損等造成的顏色缺陷(所謂亮點)的 修正方案，發(fā)現(xiàn)將在玻璃基板中與成為顏色缺陷原因的顏色缺陷產(chǎn)生部重疊的修正位置著 色成該顏色缺陷本來所呈現(xiàn)的顏色的方案。并且，在這樣對玻璃基板進行著色的情況下， 從照明裝置供給的光中通過濾色器的顏色缺陷產(chǎn)生部的光必定通過玻璃基板的著色部位 (有色部)。其結(jié)果是當該光通過濾色器的顏色缺陷產(chǎn)生部時不顯色，但是當通過玻璃基 板的有色部時顯色，因此，在顯示面中被視覺識別為與通過濾色器的通常部的光相同的顏 色，能夠適當?shù)匦拚伾毕荨?并且，作為該玻璃基板的著色方案，選擇了對玻璃基板的修正位置摻雜金屬離子， 對該金屬離子照射激光來著色成規(guī)定顏色的方案。這種摻雜金屬離子的著色方案難以造成 玻璃基板的強度降低，另外，能根據(jù)金屬離子的種類呈現(xiàn)各種顏色，因此，優(yōu)選作為玻璃基 板的著色方案。 另外，關(guān)于上述激光照射，照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光。雖然照射具有皮秒 以上的脈沖寬度的激光也能夠使玻璃基板著色，但平均的能量強度過大，因此，存在激光照 射點的周圍部位受到熱損傷，導(dǎo)致修正位置的周圍的玻璃基板發(fā)生白濁的情況。另一方面， 當照射飛秒級以下的激光時，激光產(chǎn)生的熱與向照射點周圍傳導(dǎo)相比，熱量更快速地被照 射部位吸收，因此，激光照射點的周圍部位不會受到熱、化學(xué)損傷。 另外，在上述摻雜工序中，能夠?qū)ι鲜霾ＡЩ逯械某松鲜鲂拚恢靡酝獾牟?位施加覆蓋該玻璃基板的掩模。 這樣，通過對除了修正位置之外的部位施加掩模，能夠僅對該修正位置摻雜金屬 離子，能夠抑制與不同的顯色部位的混色。 另外，上述色部中包含藍色部，在該藍色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下， 能夠摻雜鈷離子作為上述金屬離子。 另外，上述色部中包含綠色部，在該綠色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下， 能夠摻雜鉻離子作為上述金屬離子。 另外，上述色部中包含紅色部，在該紅色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下， 能夠摻雜硒離子和鎘離子作為上述金屬離子。 玻璃基板被著色的顏色由對該玻璃基板摻雜的金屬離子的種類決定。因此，根據(jù) 包含顏色缺陷產(chǎn)生部的色部來選擇呈現(xiàn)出與該色部相同顏色的合適的金屬種類，由此能夠 使顏色缺陷不被視覺識別。 另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法是包括在一對玻璃基板之間設(shè)置液晶層 而成的液晶面板和對該液晶面板供給照明光的照明裝置的液晶顯示裝置的制造方法，其特 征在于包括制作玻璃基板的玻璃基板制作工序和使用上述制作的玻璃基板來制作液晶面 板的工序，上述玻璃基板制作工序具有如下工序按規(guī)定排列對玻璃基材摻雜多種金屬離 子的排列摻雜工序；以及對在上述玻璃基材中摻雜了上述金屬離子的部位照射飛秒級以下 的脈沖寬度的激光來使該部位著色，從而在該玻璃基材中按規(guī)定排列形成多種顏色的著色 部的彩色化工序。 根據(jù)該制造方法，能夠得到具備多種顏色的著色部按規(guī)定排列的玻璃基板的液晶顯示裝置。根據(jù)該液晶顯示裝置，當從照明裝置供給的光通過該玻璃基板的各著色部時會 顯色，能夠發(fā)揮與以往的濾色器相同的效果。 并且玻璃基板本身被著色，因此，與以往的由樹脂制成的濾色器相比，機械強度較 大，制造過程中幾乎不會發(fā)生由異物等造成的破損。 另外，作為這種玻璃基材的著色方案，選擇了通過按規(guī)定排列摻雜金屬離子并對 該金屬離子照射激光來著色為規(guī)定顏色的方案。這種摻雜金屬離子的著色方案難以造成玻 璃基材的強度降低，另外，能夠根據(jù)金屬離子的種類呈現(xiàn)各種顏色，因此，優(yōu)選作為在玻璃 基材中形成著色部的方案。 另外，在上述激光照射中，照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光。雖然照射具有皮秒 以上的脈沖寬度的激光也能夠在玻璃基板中形成著色部，但平均的能量強度過大，因此，存 在激光照射點的周圍部位受到熱損傷，該著色部的周圍的玻璃基板發(fā)生白濁的情況。另一 方面，當照射飛秒級以下的激光時，激光產(chǎn)生的熱與向照射點周圍傳導(dǎo)相比，熱量更快速地 被照射部位吸收，因此，激光照射點的周圍部位不會受到熱、化學(xué)損傷。 另外，在上述排列摻雜工序中，能夠?qū)υ谠摬ＡЩ闹胁粨诫s規(guī)定的金屬離子的 部位施加覆蓋該玻璃基材的掩模。 在這種情況下，在該玻璃基材中，摻雜一種金屬離子的部位從該玻璃基材表面露 出，其以外的部位(即摻雜不同的金屬離子的部位)被掩模覆蓋。這樣，對不摻雜規(guī)定的金 屬離子的部位施加掩模并進行圖案化，由此能夠僅對需要的部位摻雜金屬離子，能夠抑制 與相鄰部位的金屬離子混合，進而能夠抑制著色部的混色。 另外，在上述彩色化工序中，能夠在將與上述多種顏色的著色部分別對應(yīng)的金屬 離子全部摻雜了之后，照射上述激光。 這樣，通過分別依次摻雜金屬離子之后一起進行激光照射，能夠提高作業(yè)效率。
另外，包括形成藍色著色部作為上述著色部的工序，能夠?qū)ι鲜霾ＡЩ闹行纬?該藍色著色部的部位摻雜鈷離子作為上述金屬離子。 另外，包括形成綠色著色部作為上述著色部的工序，能夠?qū)ι鲜霾ＡЩ闹行纬?該綠色著色部的部位摻雜鉻離子作為上述金屬離子。 另外，包括形成紅色著色部作為上述著色部的工序，能夠?qū)ι鲜霾ＡЩ闹行纬?該紅色著色部的部位摻雜硒離子和鎘離子作為上述金屬離子。 在玻璃基材中形成的著色部的顏色由對該玻璃基材進行摻雜的金屬離子種類決 定。因此，通過對玻璃基材摻雜上述金屬離子，能夠形成需要的著色部。
發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在濾色器中產(chǎn)生顏色缺陷的情況下修正為能顯示規(guī)定顏色 的液晶顯示裝置的制造方法。并且，能夠提供具備帶有濾色器功能的難以破損的部件的液 晶顯示裝置。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的液晶顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖2是圖1的液晶顯示裝置的A-A線截面圖。 圖3是圖1的液晶顯示裝置所具備的液晶面板的要部截面圖。
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圖4是圖3的液晶面板所具備的濾色器的要部平面圖。 圖5是示出檢查對象液晶面板的點亮檢查工序的形態(tài)的說明圖。 圖6是示出顏色缺陷修正裝置的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。 圖7是示出實施方式1的液晶顯示裝置所發(fā)揮的作用效果的說明圖。 圖8是本發(fā)明的實施方式2的液晶顯示裝置所具備的液晶面板的要部截面圖。 圖9是圖8的液晶面板所具備的彩色玻璃的要部平面圖。 圖10是示出彩色玻璃形成裝置的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。 附圖標記說明 10 :液晶顯示裝置；11、H1 :液晶面板；12 :背光裝置(照明裝置)；31、41、141 :玻 璃基板；141a :玻璃基材；42 :濾色器；46 :色部；46B :藍色部；46G :綠色部；46R :紅色部； 50 :液晶層；60、160 :金屬離子；61有色部；141a :彩色玻璃；146 :著色部；146B :藍色著色 部；146G :綠色著色部；146R :紅色著色部；X :顏色缺陷產(chǎn)生部。
具體實施例方式〈實施方式1> 根據(jù)圖1至圖7說明本發(fā)明的實施方式。首先用圖1至圖4說明利用本發(fā)明的制 造方法能夠得到的液晶顯示裝置。 圖1是示出本實施方式的液晶顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是圖1的液晶 顯示裝置的A-A線截面圖，圖3是圖1的液晶顯示裝置所具備的液晶面板的要部截面圖，圖 4是液晶面板所具備的濾色器的要部平面圖。 首先，說明液晶顯示裝置10的整體結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示，液晶顯示裝置10具 備呈矩形的液晶面板ll和作為配置在該液晶面板ll的面板面(顯示面)的背面正下方的 外部光源的背光裝置(照明裝置)12，由外框13等將它們保持為一體。
背光裝置12具備上面?zhèn)乳_口的大致呈箱形的背光底座(底座)14、被安裝成覆蓋 背光底座14的開口部的多個光學(xué)部件15(從圖示下側(cè)起按順序為擴散板、擴散片、透鏡片、 反射型偏光板)以及用于將這些光學(xué)部件15保持在背光底座14上的框架16。并且，在背 光底座14內(nèi)，以使其長度方向(軸線方向)與背光底座14的長邊方向一致的狀態(tài)配設(shè)有 呈細環(huán)狀的冷陰極管17，配設(shè)有用于保持該冷陰極管17的兩個端部的橡膠制支架18、一起 覆蓋冷陰極管17組和支架18組的燈架19以及用于將冷陰極管17安裝到背光底座14上 的燈夾20。此外，在該背光裝置12中，冷陰極管17的光學(xué)部件15側(cè)成為光射出側(cè)，冷陰極 管17射出白色光。 然后，說明液晶面板11 。如圖3所示，在液晶面板11中，使一對基板30 、 40以隔著 規(guī)定的間隔的狀態(tài)貼合，并且在兩個基板30、40之間封入液晶，利用該液晶形成液晶層50。
基板30是元件基板，具備玻璃基板31、形成在該玻璃基板31的液晶層50側(cè)的作 為半導(dǎo)體元件的TFT(薄膜晶體管)32、與該TFT32電連接的像素電極33以及形成在該TFT 32和像素電極33的液晶層50側(cè)的取向膜34。另外，在玻璃基板31的與液晶層50側(cè)相反 的一側(cè)配設(shè)有偏光板35。此外，一對基板30、40中的該基板30(玻璃基板31)被配置在背 光裝置12側(cè)。 另一方面，基板40是對置基板，具備玻璃基板41、形成在該玻璃基板41的液晶層50側(cè)的濾色器42、形成在該濾色器42的液晶層50側(cè)的對置電極43以及形成在該對置 電極43的液晶層50側(cè)的取向膜44。另外，在玻璃基板41的與液晶層50側(cè)相反的一側(cè)配 設(shè)有偏光板45。 此外，如圖4所示，上述濾色器42隔著黑色層47按規(guī)定排列配置有R(紅色)、 G(綠色)、B (藍色)等各色部46 (有時分別稱為46R、46G、46B)。 下面，說明上述液晶顯示裝置10的制造方法。在此，主要說明包括修正工序的制
造工序。 圖5是示出檢查對象液晶面板的點亮檢查工序的方式說明圖，圖6是示出顏色缺 陷修正裝置的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖，圖7是示出本實施方式的液晶顯示裝置所發(fā)揮的作用效 果的說明圖。 首先，準備玻璃基板31，在該玻璃基板31上形成TFT 32和像素電極33。然后，在
該TFT 32和像素電極33上形成取向膜34而制作作為元件基板的基板30。 另一方面，與上述玻璃基板31分開準備玻璃基板41，在該玻璃基板41上形成隔著
黑色層47按規(guī)定排列配置有R (紅色)、G (綠色)、B (藍色)等各色部46的濾色器42 (參
照圖4)，在該濾色器42上形成對置電極43，并且，在對置電極43上形成取向膜44而制作
作為對置基板的基板40。 將這些基板30和基板40隔開規(guī)定的間隔貼合，對其間隙封入液晶來形成液晶層 50。并且，在兩個基板30、40的與液晶層50側(cè)相反的一側(cè)的面上分別配設(shè)偏光板35、45來 制作液晶面板11 (參照圖3)。此外，在后述的液晶面板11和背光裝置12的組裝工序中，將 兩個基板30、40中的基板30(玻璃基板31)配置在背光裝置12側(cè)。 在上述制造過程中，在形成液晶層50后，進行用于檢查有無顯示不良的點亮檢查
(下面，將這種情況下的處于制造中途的液晶面板稱為檢查對象液晶面板lla)。 具體地說，如圖5所示，首先配置一對檢查用偏光板71以夾住檢查對象液晶面板
lla的基板30、40。然后，點亮檢查用背光裝置72，并且將形成在玻璃基板31上的各配線與
檢查用電路連接并分別適當供給信號來驅(qū)動TFT 32。這樣通過圖像處理或者檢查人員的目
測等來檢查通過控制構(gòu)成液晶層50的液晶的取向狀態(tài)而得到的顯示狀態(tài)。 此時，有時會檢測出即使進行彩色顯示仍然總是顯示為白色的顏色缺陷(所謂的
亮點)。該顏色缺陷有時是由于例如混入液晶層50的異物等造成濾色器42的色部46的局
部發(fā)生破損(稱為顏色缺陷產(chǎn)生部X)而產(chǎn)生的，在檢測出這種顏色缺陷的情況下，通過下
面示出的顏色缺陷修正工序來修正該顏色缺陷。 該顏色缺陷修正工序包括如下工序確定在玻璃基板41中與顏色缺陷產(chǎn)生部X在 該玻璃基板41上的投影重疊的修正位置的工序；對確定的玻璃基板41中的修正位置摻雜 與包含顏色缺陷產(chǎn)生部X的色部46所呈現(xiàn)的顏色對應(yīng)的金屬離子60的摻雜工序以及對摻 雜的金屬離子60照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光來形成與該色部46顏色相同的有色部 61的工序。 在顏色缺陷修正工序中，使用圖6示出的顏色缺陷修正裝置70來修正顏色缺陷。 顏色缺陷修正裝置70由用于載置作為修理對象的檢查對象液晶面板lla的載置臺73 (在 圖5中省略圖示)、夾著載置臺73配置的一對檢查用偏光板71、檢查用背光裝置72以及相 對于載置臺73平行和垂直移動的XYZ驅(qū)動部74構(gòu)成。其中在XYZ驅(qū)動部74中，按規(guī)定的位置關(guān)系設(shè)置有用于拍攝顏色缺陷產(chǎn)生部X及其周邊的CCD照相機75、用于注入金屬離子 60的離子注入部76以及照射用于形成有色部61的激光的激光照射部77。此外，載置臺73 是玻璃制的，能夠透射從檢查用背光裝置72射出的光。 首先使用該顏色缺陷修正裝置70確定玻璃基板41中與顏色缺陷產(chǎn)生部X在該玻 璃基板41上的投影重疊的修正位置。首先在載置臺73上的規(guī)定位置上載置成為修理對象 的檢查對象液晶面板lla。此時，使玻璃基板41處于上側(cè)。然后，點亮檢查用背光裝置72， 使檢查對象液晶面板lla進行黑顯示。在這種狀態(tài)下，使XYZ驅(qū)動部74相對于載置臺73 平行地移動，并且利用CCD照相機75拍攝顯示狀態(tài)，對其拍攝結(jié)果進行圖像處理，得到顏色 缺陷產(chǎn)生部X的位置和大小信息。然后，根據(jù)該信息，確定玻璃基板41中與該顏色缺陷產(chǎn) 生部X的投影重疊的修正位置。 然后，轉(zhuǎn)到如下工序?qū)Υ_定的玻璃基板41的修正位置摻雜與包含顏色缺陷產(chǎn)生 部X的色部46所呈現(xiàn)的顏色對應(yīng)的金屬離子60。 在本工序中，首先對玻璃基板41中除了確定的修正位置以外的部位施加掩模。在 本實施方式中，利用光刻法對玻璃基板41施加掩模，通過蝕刻該掩模中確定的修正位置上 的部位使玻璃基板41的表面(圖6的檢查對象液晶面板lla的上表面)露出。
然后，對確定的修正位置(未施加上述掩模的部位)摻雜金屬離子60。在本實施 方式中，示出了在R(紅色)色部46R中包含顏色缺陷產(chǎn)生部X的情況，摻雜硒離子和鎘離 子作為與色部46R對應(yīng)的金屬離子60。通過離子注入法進行這些離子的摻雜，具體地說， 移動XYZ驅(qū)動部74，將XYZ驅(qū)動部74所具備的離子注入部76配置到確定的修正位置的正 上方來進行金屬離子60的摻雜。在本實施方式中，在該摻雜作業(yè)中改變加速電壓等注入條 件，從玻璃基板41表面摻雜到其厚度方向的一半。 然后，轉(zhuǎn)到如下工序在摻雜了上述金屬離子60的部分形成顏色與包含顏色缺陷 產(chǎn)生部X的色部46所呈現(xiàn)的顏色相同的有色部61。在該工序中，通過對玻璃基板41照射 具有10-13秒級的脈沖寬度的飛秒級激光來形成有色部61。具體地說，移動XYZ驅(qū)動部74， 將XYZ驅(qū)動部74所具備的激光照射部77配置在摻雜了金屬離子60的部分的正上方來進 行激光照射。此外，在本實施方式中，以波長為780nm、脈沖寬度為100fs、重復(fù)頻率為lkHz、 脈沖能量為lmj、輸出為1W的條件進行激光照射。 當對作為金屬離子60摻雜了硒離子和鎘離子的部位照射激光時，這些離子的存 在形態(tài)發(fā)生變化，呈現(xiàn)出與色部46R相同的紅色。在玻璃基板41的內(nèi)部連續(xù)地移動該激光 的聚光點，由此能夠形成呈現(xiàn)紅色的區(qū)域作為符合聚光點的軌跡的連續(xù)區(qū)域。由此，在本實 施方式中，從玻璃基板41表面到其厚度方向的一半形成呈現(xiàn)與包含顏色缺陷產(chǎn)生部X的色 部46R相同的紅色的有色部61。 將通過其它工序制作的驅(qū)動器(未圖示)、背光裝置12組裝到經(jīng)過上述工序修正 了顏色缺陷的液晶面板11上來制作液晶顯示裝置10。 根據(jù)包括上述修正工序的本實施方式的液晶顯示裝置10的制作方法，能夠得到
如下液晶顯示裝置10，其在玻璃基板41中，在與濾色器42的顏色缺陷產(chǎn)生部X的投影重疊
的位置形成有與包括該顏色缺陷產(chǎn)生部X的色部46R顏色相同的有色部61。 利用圖7說明這種液晶顯示裝置10的顏色缺陷的修正作用。此外，在圖7中，單
點劃線箭頭示出從冷陰極管17供給的白色光，實線箭頭示出與46R顏色相同的紅色光。
如圖7所示，當從冷陰極管17供給的光在通過色部46R時，白色光呈現(xiàn)紅色向顯示面射出。另一方面，在從冷陰極管17供給的光在通過色部46R的顏色缺陷產(chǎn)生部X的情況下，不呈現(xiàn)紅色而原樣保持白色光。但是，在與顏色缺陷產(chǎn)生部X在玻璃基板41上的投影重疊的位置(圖7的顏色缺陷產(chǎn)生部X的正上方)形成有紅色的有色部61，因此，該光通過有色部61從而呈現(xiàn)出與色部46R顏色相同的顏色。其結(jié)果是在該液晶顯示裝置10的顯示面中，通過了顏色缺陷產(chǎn)生部X的光也被視覺識別為與通過了濾色器42的通常部的光顏色相同，能夠確保較高的顯示質(zhì)量。 并且，在本實施方式中，對玻璃基板41的修正位置摻雜金屬離子60并對該金屬離子60照射飛秒激光，由此形成有色部61。 摻雜這種金屬離子60的著色方案難以造成玻璃基板41的強度降低，因此，優(yōu)選作為批量生產(chǎn)工序中的修正方案。 另外，在對玻璃基板照射飛秒激光的情況下，激光產(chǎn)生的熱與向照射點周圍傳導(dǎo)相比，能量更快地被照射部位吸收，因此，激光照射點的周圍的玻璃基板不會受到熱、化學(xué)損傷，液晶顯示裝置10的顯示質(zhì)量不會發(fā)生惡化。 另外，在本實施方式中，在摻雜金屬離子60的工序中，對玻璃基板41中的除了修正位置以外的部位施加覆蓋該玻璃基板41的掩模。 這樣，對除了修正位置以外的部位施加掩模，由此能夠僅對該修正位置正確地摻雜金屬離子60，能夠抑制與不同的顯色部位混色的情況。 另外，在本實施方式中，R(紅色)色部46R包含顏色缺陷產(chǎn)生部X，在這種情況下，摻雜硒離子和鎘離子作為金屬離子60。 這樣，對應(yīng)于包含顏色缺陷產(chǎn)生部X的色部46R，選擇適當?shù)慕饘俜N類(在本實施方式中是硒離子和鎘離子)，由此能夠形成呈現(xiàn)與色部46R相同的紅色的有色部61。
上面示出了本發(fā)明的實施方式l，但是本發(fā)明不限于上述記載和附圖所說明的實施方式，例如下面的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。 在上述實施方式l中，示出了在R(紅色)色部46R中產(chǎn)生破損的情況，本發(fā)明也可以應(yīng)用于例如在B(藍色)色部46B中產(chǎn)生破損的情況。在這種情況下，對玻璃基板摻雜鈷離子作為金屬離子60，由此能夠得到呈現(xiàn)藍色的有色部。 在上述實施方式l中，示出了在R(紅色)色部46R中產(chǎn)生破損的情況，本發(fā)明也可以應(yīng)用于例如在G(綠色)色部46G中產(chǎn)生破損的情況。在這種情況下，對玻璃基板摻雜鉻離子作為金屬離子60，由此能夠得到呈現(xiàn)綠色的有色部。 在上述實施方式1中，在配置在與背光裝置12相反的一側(cè)(即顯示面?zhèn)?的玻璃基板41中形成有色部61，但是也可以形成在配置于在背光裝置12側(cè)的玻璃基板31中。
在上述實施方式1中，有色部61的厚度是玻璃基板41的厚度方向的一半，但是有色部的厚度不限于此，也可以例如形成在玻璃基板41的整個厚度方向上。
在上述實施方式1中，利用顏色缺陷修正裝置70進行在玻璃基板41中確定修正位置的工序、摻雜金屬離子60的工序以及照射激光形成有色部61的工序，但是為了避免該裝置的復(fù)雜化，也可以分別另行準備裝置來進行。 在上述實施方式1中，在顏色缺陷修正裝置70中，具備CCD照相機75、離子注入部76以及激光照射部77的XYZ驅(qū)動部74在相對于載置臺73平行和垂直的方向上移動，但是也可以是載置臺在相對于固定的CCD照相機、離子注入部以及激光照射部平行和垂直
的方向上移動?！磳嵤┓绞?> 下面，根據(jù)圖8至圖10說明本發(fā)明的實施方式2。與上述實施方式l的區(qū)別在于 在液晶面板的制造工序中包括發(fā)揮與濾色器相同的顯色效果的玻璃基板、即具有著色部的 玻璃基板(下面也稱為彩色玻璃)的制造工序，其它內(nèi)容與上述實施方式相同。對與上述 實施方式相同的部分標注同一附圖標記省略重復(fù)說明。此外，在本實施方式中將上述實施 方式1的液晶面板11稱為液晶面板111。 圖8是本實施方式的液晶顯示裝置所具備的液晶面板的要部截面圖，圖9是圖8 的液晶面板所具備的彩色玻璃的要部平面圖，圖10是示出彩色玻璃形成裝置的概要結(jié)構(gòu) 的側(cè)面圖。 如圖8所示，液晶面板111使一對基板30、 140以隔著規(guī)定的間隔的狀態(tài)貼合，并 且在兩個基板30、 140之間封入液晶，利用該液晶形成液晶層50。 基板140是對置基板，具備玻璃基板141、形成在該玻璃基板141的液晶層50側(cè) 的對置電極43以及形成在該對置電極43的液晶層50側(cè)的取向膜44。另外，在玻璃基板 141的與液晶層50側(cè)相反的一側(cè)配設(shè)有偏光板45。 如圖9所示，玻璃基板141隔著黑色部147按規(guī)定排列配置有R(紅色)、G(綠色) 以及B (藍色)等各著色部146 (有時分別稱為紅色著色部146R、綠色著色部146G以及藍色 著色部146B)。該黑色部147是為了抑制各著色部146所呈現(xiàn)的顏色發(fā)生混色而形成的。
下面，說明上述液晶顯示裝置10的制造方法。在此主要說明玻璃基板141的制造 工序。 玻璃基板制造工序包括如下工序按規(guī)定排列對玻璃基材141a摻雜多種金屬離 子160的排列摻雜工序；對摻雜了上述金屬離子160的部位照射飛秒級以下的脈沖寬度的 激光使該部位著色，由此按規(guī)定排列形成多種顏色的著色部146的彩色化形成工序。
在該工序中，使用圖10示出的彩色玻璃形成裝置80來形成玻璃基板141。彩色玻 璃形成裝置80由用于載置玻璃基材141a的載置臺81和相對于載置臺81平行和垂直移動 的XYZ驅(qū)動部82構(gòu)成。其中在XYZ驅(qū)動部82中，按規(guī)定的位置關(guān)系設(shè)置有用于注入金屬 離子160的離子注入部83和照射用于形成著色部146的激光的激光照射部84。
在排列摻雜工序中，首先準備玻璃基材141a，在該玻璃基材141a中對除了形成藍 色著色部146B以外的部位施加掩模。在本實施方式中，通過光刻法對玻璃基材141a表面 施加掩模并對該掩模中的與成為按規(guī)定排列的藍色著色部146B的部位相當?shù)牟糠诌M行蝕 刻，由此形成被圖案化的玻璃基材141a的露出部。 然后，對形成藍色著色部146B的部位(未施加上述掩模的部位)摻雜鈷離子作為 金屬離子160。通過離子注入法進行該離子的摻雜，具體地說，移動XYZ驅(qū)動部82，使XYZ 驅(qū)動部82所具備的離子注入部83配置在確定的修正位置的正上方來進行金屬離子160的 摻雜。在本實施方式中，在該摻雜作業(yè)中，改變加速電壓等注入條件，從玻璃基材141a表面 摻雜到其厚度方向的一半。然后，剝離上述掩模，結(jié)束用于形成藍色著色部146B的金屬離 子160的排列摻雜工序。對形成綠色著色部146G、紅色著色部146R以及分別存在于著色部146之間的黑
11色部147的部位依次進行上述排列摻雜工序。此外，在本實施方式中，對形成綠色著色部
146G的部位摻雜鉻離子作為金屬離子160，對形成紅色著色部146R的部位摻雜硒離子和鎘
離子，另外，對形成黑色部147的部位摻雜鈷離子、鉻離子、硒離子以及鎘離子。 這樣，對形成3種著色部146和黑色部147的部位摻雜各自對應(yīng)的金屬離子160，
然后轉(zhuǎn)入彩色化工序。 在彩色化(彩色玻璃形成)工序中，對玻璃基材141a照射具有10-13秒級的脈沖寬度的飛秒激光來形成著色部146和黑色部147。具體地說，移動XYZ驅(qū)動部82，將XYZ驅(qū)動部82所具備的激光照射部84配置在摻雜了金屬離子160的部位的正上方并進行激光照射。此外，在本實施方式中，以波長為780nm、脈沖寬度為100fs、重復(fù)頻率為lkHz、脈沖能量為lmj、輸出為1W的條件進行激光照射。 當對摻雜了鈷離子作為金屬離子160的部位照射激光時，這些離子的存在形態(tài)發(fā)生變化，呈現(xiàn)藍色。同樣地，當對摻雜了鉻離子的部位以及摻雜了硒離子和鎘離子的部位照射激光時，分別呈現(xiàn)綠色和紅色。另外，當對摻雜了鈷離子、鉻離子、硒離子以及鎘離子的部位照射激光時，呈現(xiàn)黑色。 使該激光的聚光點在玻璃基材141a的內(nèi)部連續(xù)地移動，由此能夠使呈現(xiàn)各種顏色的部分沿著聚光點的軌跡形成為連續(xù)區(qū)域。由此，形成藍色著色部146B、綠色著色部146G、紅色著色部146R以及黑色部147按規(guī)定排列(參照圖9)的玻璃基板141。此外，在本實施方式中，從玻璃基材141a的表面到相對于其厚度方向大致一半的深度形成各著色部146和黑色部147。 在經(jīng)過上述工序形成的玻璃基板141中的形成有各著色部146的一側(cè)形成對置電極43，并且在對置電極43上形成取向膜44，制作作為對置基板的基板140。
將該基板140和另行制作的基板30隔開規(guī)定的間隔貼合，對其間隙封入液晶，由此形成液晶層50。并且，在兩個基板30、140中，在與液晶層50側(cè)相反的一側(cè)的面上分別配設(shè)偏光板35、45來制作液晶面板111 (參照圖8)。 將該液晶面板111和通過其它工序制作的驅(qū)動器(未圖示)、背光裝置12組裝來制作液晶顯示裝置10。此外，在背光裝置12的組裝工序中，將兩個基板30、140中的基板30(玻璃基板31)配置在背光裝置12側(cè)。 根據(jù)包括上述玻璃基板制作工序的本實施方式的液晶顯示裝置10的制造方法，
能夠得到具備多種顏色的著色部146按規(guī)定排列的玻璃基板(彩色玻璃)141的液晶顯示
裝置10。根據(jù)該液晶顯示裝置10，當從背光裝置12供給的光通過該玻璃基板141的各著
色部146時呈現(xiàn)出規(guī)定的顏色，能夠?qū)崿F(xiàn)與以往的濾色器相同的顯色效果。 并且，玻璃基板141本身被著色而成為彩色玻璃，因此，與以往的由樹脂制成的濾
色器相比，機械強度較大，在制造過程中的幾乎不會發(fā)生由異物等造成的破損。 并且，在本實施方式中，在玻璃基材141a中摻雜金屬離子160使其成為規(guī)定的排
列并對該金屬離子160照射飛秒激光，由此形成呈按規(guī)定排列的著色部146。 摻雜這種金屬離子160的著色方案難以造成玻璃基材141a的強度降低，因此，優(yōu)
選作為批量生產(chǎn)工序中的修正方案。 另外，在對玻璃基材141a照射飛秒激光的情況下，激光產(chǎn)生的熱與向照射點周圍傳導(dǎo)相比，能量更快地被照射部位吸收，因此，激光照射點的周圍的玻璃基材141a不會受到熱、化學(xué)損傷，液晶顯示裝置10的顯示質(zhì)量不會發(fā)生惡化。 另外，在本實施方式中，在排列摻雜工序中，對玻璃基材141a中的不摻雜規(guī)定的 金屬離子160的部位施加覆蓋該玻璃基材141a的掩模。 在這種情況下，在玻璃基材141a中，在摻雜一種金屬離子160的部位該玻璃基材 141a的表面露出，其以外的部位(即摻雜不同的金屬離子的部位)被掩模覆蓋。這樣，對不 摻雜規(guī)定的金屬離子160的部位施加掩模并進行圖案化，由此能夠僅對需要的部位摻雜金 屬離子160，能夠抑制與相鄰部位的金屬離子160混合，進而能夠抑制著色部146的混色。
另外，在本實施方式中，在將分別與R(紅色)、G(綠色)以及B(藍色)的多種顏 色的著色部146對應(yīng)的金屬離子160全部摻雜了之后，進行激光照射。
這樣，首先分別順序地摻雜金屬離子160，然后一起對玻璃基材141a進行激光照 射，由此能夠提高作業(yè)效率。 另外，在本實施方式中，包括形成藍色著色部146B、綠色著色部146G以及紅色著 色部146R作為著色部146的工序，摻雜與各著色部對應(yīng)的金屬離子160。具體地說，對形成 藍色著色部146B的部位摻雜鈷離子，對形成綠色著色部146G的部位摻雜鉻離子，對形成紅 色著色部146R的部位摻雜硒離子和鎘離子。 這樣，根據(jù)著色部146選擇恰當?shù)慕饘俜N類，由此能夠形成呈現(xiàn)需要顏色的著色 部146。 上面示出了本發(fā)明的實施方式2，但是本發(fā)明不限于上述記載和附圖所說明的實 施方式，例如下面的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。 在上述實施方式2中，在配置在顯示面?zhèn)鹊牟ＡЩ?41中形成著色部146，但是 也可以形成在配置在背光裝置12側(cè)的玻璃基板31中。 在上述實施方式2中，對玻璃基材141a摻雜鈷離子、鉻離子、硒離子以及鎘離子， 由此形成存在于各著色部146之間的黑色部147，但是黑色部只要能夠抑制相鄰的顏色在 顯示面中混色即可，可以是任意的方式，例如也可以在玻璃基板的液晶層側(cè)的表面形成黑 色部。 在上述實施方式2中，著色部146的厚度是玻璃基材141a的厚度方向的一半，但
是著色部的厚度不限于此，也可以形成在例如玻璃基材141a的整個厚度方向上。 在上述實施方式2中，利用彩色玻璃形成裝置80來進行在玻璃基材141a中摻雜
金屬離子160的工序和照射激光形成著色部146的工序，但是為了避免該裝置的復(fù)雜化，也
可以分別另行準備裝置進行。 在上述實施方式2中，在彩色玻璃形成裝置80中，具備離子注入部83和激光照射 部84的XYZ驅(qū)動部82在相對于載置臺81平行和垂直的方向上移動，但是也可以是載置臺 相對于固定的離子注入部和激光照射部在平行和垂直的方向上移動。
〈其它實施方式〉 上面示出了本發(fā)明的實施方式1、2，但是本發(fā)明不限于上述記載和附圖所說明的 實施方式，例如下面的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。 在上述實施方式1、2中，通過照射脈沖寬度為100fs的飛秒激光來形成有色部61 或者著色部146，但是從抑制對聚光點周圍的損傷的觀點出發(fā)，優(yōu)選脈沖寬度越小越好，在 制造效率允許的范圍內(nèi)，也可以使用脈沖寬度更小的激光。
在上述實施方式1、2中，為了形成有色部61或者著色部146，使所照射的激光波長 為780nm，但是激光的波長沒有特別限定，能夠任意地選擇紫外線區(qū)域的波長(例如260nm) 等。并且，其它的照射條件也是可以根據(jù)照射對象的玻璃基板的組成等的不同而改變。
另外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于使用了 TFT 32以外的開關(guān)元件的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
一種液晶顯示裝置的制造方法，所述液晶顯示裝置包括在一對玻璃基板之間設(shè)置液晶層而成的液晶面板和對該液晶面板供給照明光的照明裝置，上述玻璃基板中的至少一方具備多種顏色的色部按規(guī)定排列而成的濾色器，所述液晶顯示裝置的制造方法的特征在于包括在上述濾色器中產(chǎn)生顏色缺陷的情況下修正該顏色缺陷的顏色缺陷修正工序，上述顏色缺陷修正工序具有如下工序在上述一對玻璃基板中的至少一方玻璃基板中，確定與成為上述顏色缺陷原因的顏色缺陷產(chǎn)生部在該玻璃基板上的投影重疊的修正位置的工序；摻雜工序，在所述摻雜工序中，對確定的上述玻璃基板的上述修正位置摻雜與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的上述色部所呈現(xiàn)的顏色對應(yīng)的金屬離子；以及有色部形成工序，在所述有色部形成工序中，對上述摻雜的金屬離子照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光，形成有色部，所述有色部使該修正位置呈現(xiàn)出與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的上述色部相同的顏色。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于在上述摻雜工序中，對上述玻璃基板中的除了上述修正位置以外的部位施加覆蓋該玻 璃基板的掩模。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于 上述色部中包含藍色部，在該藍色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下，摻雜鈷離子作為上述金屬離子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于 上述色部中包含綠色部，在該綠色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下，摻雜鉻離子作為上述金屬離子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于 上述色部中包含紅色部，在該紅色部中包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部的情況下，摻雜硒離子和鎘離子作為上述金屬離子。
6. —種液晶顯示裝置的制造方法，所述液晶顯示裝置包括在一對玻璃基板之間設(shè)置 液晶層而成的液晶面板和對該液晶面板供給照明光的照明裝置，所述液晶顯示裝置的制造 方法的特征在于包括制作玻璃基板的玻璃基板制作工序；以及 用上述制作的玻璃基板來制作液晶面板的工序， 上述玻璃基板制作工序具有如下工序?qū)ΣＡЩ陌匆?guī)定排列摻雜多種金屬離子的排列摻雜工序；對在上述玻璃基材中摻雜了上述金屬離子的部位照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光 使該部位著色，由此在該玻璃基材中按規(guī)定排列形成多種顏色的著色部的彩色化工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于在上述排列摻雜工序中，對該玻璃基材中不摻雜規(guī)定金屬離子的部位施加覆蓋該玻璃 基材的掩模。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于 在上述彩色化工序中，在將與上述多種顏色的著色部分別對應(yīng)的金屬離子全部摻雜了之后，照射上述激光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6 8中的任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于 包括形成藍色著色部作為上述著色部的工序，對上述玻璃基材中形成該藍色著色部的部位摻雜鈷離子作為上述金屬離子。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6 9中的任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于包括形成綠色著色部作為上述著色部的工序，對上述玻璃基材中形成該綠色著色部的 部位摻雜鉻離子作為上述金屬離子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6 10中的任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于包括形成紅色著色部作為上述著色部的工序，對上述玻璃基材中形成該紅色著色部的 部位摻雜硒離子和鎘離子作為上述金屬離子。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示裝置10的制造方法的特征在于包括在由多種顏色的色部46構(gòu)成的濾色器42中產(chǎn)生顏色缺陷的情況下修正該顏色缺陷的顏色缺陷修正工序，上述顏色缺陷修正工序包括如下工序在一對玻璃基板31、41中的至少一方玻璃基板41中，確定與成為上述顏色缺陷原因的顏色缺陷產(chǎn)生部X在該玻璃基板41上的投影重疊的修正位置的工序；在確定的上述玻璃基板41的上述修正位置，摻雜與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部X的上述色部46所呈現(xiàn)的顏色對應(yīng)的金屬離子60的摻雜工序以及對上述摻雜的金屬離子60照射飛秒級以下的脈沖寬度的激光，形成有色部61的有色部形成工序，所述有色部61使該修正位置呈現(xiàn)出與包含上述顏色缺陷產(chǎn)生部X的上述色部46相同的顏色。
文檔編號G02B5/20GK101784944SQ20088010281
公開日2010年7月21日 申請日期2008年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者池田正暉 申請人:夏普株式會社