ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК G02F1/13 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплейному устройству и способу изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства.

Уровень техники

Ниже приводится пример способа изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства. Переключающие элементы (например, TFT) и пиксельные электроды размещаются на одной из стеклянных подложек, предоставляемых в паре, а противоэлектроды размещаются на другой стеклянной подложке. Эти стеклянные подложки затем соединяются с прокладками между собой. Жидкий кристалл располагается между стеклянными подложками, так чтобы формировать жидкокристаллический слой. Поляризующие пластины присоединяются к соответствующим поверхностям стеклянных подложек, и затем формируется жидкокристаллическая панель. Устройство освещения, которое имеет множество трубок с холодным катодом в качестве источника света, устанавливается в жидкокристаллическую панель.

В этом процессе производства жидкокристаллического дисплейного устройства определение дефектов с использованием различных проверок может выполняться в предварительно определенный момент. При проверке после того, как жидкокристаллический слой сформирован, например, пара тестируемых поляризующих пластин размещается так, чтобы заключать между собой обе стеклянные подложки. Испытательная задняя подсветка включается, и переключающий элемент возбуждается с тем, чтобы определять дефекты дисплея.

В этом процессе проверки, если в жидкокристаллическом слое присутствует нежелательная примесь, свет нерегулярно отражается нежелательной примесью, что может создавать яркие пятна на черном дисплее. Эти пятна будут обнаруживаться как точечные дефекты яркости и значительно ухудшают качество отображения и объем производства.

Известен, например, способ компенсации точечного дефекта яркости, показанный в патентном документе 1. В патентном документе 1 обработанная вогнутая секция формируется около поверхности прозрачной подложки, которая находится в тракте прохождения света, который освещает пиксельный элемент, в котором присутствует точечный дефект яркости, и на стороне падения. Стороны и дно обработанной вогнутой секции обрабатываются начисто посредством придания шероховатости поверхности, чтобы формировать зону рассеяния света.

Патентный документ 1. JP-A-04-301617

Сущность изобретения

Проблема, которая должна быть решена изобретением

Поскольку обработанная вогнутая секция формируется на стеклянной подложке, прочность стеклянной подложки ухудшается по мере того, как глубина обработанной вогнутой секции увеличивается. Если поверхностная обработанная вогнутая секция должна быть сформирована так, чтобы повышать прочность стеклянной подложки, то между обработанной вогнутой секцией и дефектной секцией создается зазор с определенным расстоянием. Такой зазор приводит к невозможности компенсировать точечный дефект яркости. Это обусловлено тем, что свет, который поступает от поверхности вне обработанной вогнутой секции (т.е. необработанной секции) на стеклянную подложку, может достигать дефектной секции через зазор. Как результат, остаются некоторые точечные дефекты яркости.

Настоящее изобретение осуществлено в свете вышеописанных условий, и его цель заключается в том, чтобы надежно делать точечные дефекты яркости невидимыми и предоставлять жидкокристаллическое дисплейное устройство, имеющее высокое качество отображения. Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства, включающий в себя процесс надлежащей компенсации точечного дефекта яркости, который присутствует в жидкокристаллическом дисплейном устройстве.

Средство решения проблемы

Чтобы разрешать вышеописанную проблему, жидкокристаллическое дисплейное устройство по настоящему изобретению имеет следующий признак. Жидкокристаллическое дисплейное устройство включает в себя жидкокристаллическую панель, между которой сформирован жидкокристаллический слой, и устройство освещения для предоставления света для жидкокристаллической панели. По меньшей мере, на одной из стеклянных подложек сформирована цветная секция, имеющая центр дырки, образованный немостиковым кислородом, в области, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости, которая может быть причиной точечного дефекта яркости.

Автор настоящего изобретения проанализировал способ компенсации точечного дефекта яркости без ухудшения прочности стеклянной подложки, т.е. без формирования вогнутой секции на стеклянной подложке. При анализе он сосредоточился на цветовом центре, который уменьшает коэффициент прохождения видимого света, который проходит через стекло. Цветовой центр в стекле включает в себя пероксирадикал (структура ≡Si-O-O*), центр кислородного дефекта (структура ≡Si-Si≡ и O-Si**-O-) и центр дырки, образованный немостиковым кислородом (структура ≡Si-O*). Относительно центра дырки, образованного немостиковым кислородом, электрон высвобождается из соединения оксида кремния (немостикового кислорода) просто посредством облучения стекла светом. Как результат, создается дефект молекулярного связывания, который называется центром дырки, образованным немостиковым кислородом. Поскольку центр дырки, образованный немостиковым кислородом, поглощает видимый свет, стекло становится, в общем, окрашенным коричневым цветом.

Жидкокристаллическое дисплейное устройство по настоящему изобретению включает в себя центр дырки, образованный немостиковым кислородом, сформированный в области, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости. Согласно этой конструкции, область, в которой сформирован центр дырки, образованный немостиковым кислородом, является цветной и имеет эффект блокирования света. Следовательно, область возникновения точечного дефекта яркости не просматривается как точечный дефект яркости, и предоставляется жидкокристаллическое дисплейное устройство, имеющее высокое качество отображения. Кроме того, центр дырки, образованный немостиковым кислородом, с меньшей вероятностью ухудшает прочность стеклянной подложки, и поэтому формирование центра, образованного немостиковым кислородом, является предпочтительным способом компенсации точечного дефекта яркости без ухудшения прочности стеклянной подложки.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве по настоящему изобретению подложка, в которой сформирована цветная секция, содержит, по меньшей мере, одно из натрия (Na) и калия (K).

Чтобы формировать центр дырки, образованный немостиковым кислородом, требуется среда, которая захватывает электрон, высвобождаемый из немостикового кислорода. Посредством использования стеклянной подложки, содержащей, по меньшей мере, одно из натрия (Na) и калия (K), высвобожденный электрод захватывается посредством натрия (Na) или калия (K), и, таким образом, центр дырки, образованный немостиковым кислородом, предпочтительно формируется.

Цветная секция формируется от одной стороны к другой в направлении толщины стеклянной подложки.

В этом случае остаточная секция, в которой цветная секция не формируется, отсутствует между областью возникновения точечного дефекта яркости и цветной секцией. Это ограничивает движение света, предоставляемого посредством устройства освещения, вокруг цветной секции и достижение области возникновения точечного дефекта яркости при прохождении через стеклянную подложку. Как результат, точечный дефект яркости не просматривается, и предоставляется предпочтительное качество отображения.

Настоящее изобретение также предоставляет способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего следующий признак. Жидкокристаллическое дисплейное устройство включает в себя жидкокристаллическую панель, в которой жидкокристаллический слой сформирован между парой стеклянных подложек, и устройство освещения, которое предоставляет свет для освещения жидкокристаллической панели. Способ включает в себя процесс компенсации точечного дефекта яркости для компенсации точечного дефекта яркости, если такой дефект присутствует. Процесс компенсации точечного дефекта яркости включает в себя процесс задания области компенсации и процесс формирования цветной секции. Процесс задания области компенсации указывает область компенсации, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости, по меньшей мере, в одной из стеклянных подложек. Область возникновения точечного дефекта яркости является причиной дефекта яркости. Процесс формирования цветной секции формирует цветную секцию в указанной области компенсации стеклянной подложки. Он формирует цветную секцию посредством применения лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса и при ультрафиолетовой длине волны.

Способ изготовления позволяет предоставлять жидкокристаллическое дисплейное устройство, имеющее цветную секцию в области, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости, по меньшей мере, в одной из стеклянных подложек. Согласно жидкокристаллическому устройству свет, предоставляемый посредством устройства освещения, блокируется посредством цветной секции и не достигает области возникновения точечного дефекта яркости. Следовательно, дефект яркости не просматривается.

Цветная секция формируется посредством применения лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса при ультрафиолетовой длине волны, чтобы создавать структурный дефект (т.е. цветовой центр) в структуре стекла. Область возникновения точечного дефекта яркости обычно является очень небольшой. Формирование излишне большой области цветной секции создает большую область без отображения и приводит к ухудшению качества отображения. Следовательно, лазер, который допускает применение к миниатюрным областям, используется для формирования цветной секции.

Если лазер с пикосекундной или более длинной шириной импульса применяется для того, чтобы формировать цветную секцию, средний энергетический уровень является слишком высоким, и окружающая область фокуса лазера повреждается. Как результат, окружающая область цветной секции становится замутненной. При применении лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса энергия поглощается в области применения лазеров быстрее, чем проводится тепло, создаваемое посредством лазера для окружающей области. Таким образом, окружающая область не повреждается термически или химически. Посредством использования лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса при ультрафиолетовой длине волны с большей вероятностью возникает нелинейная абсорбция, и получается достаточный энергетический уровень для создания структурного дефекта.

В способе для изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению цветная секция формируется посредством применения лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса при ультрафиолетовой длине волны, чтобы создавать структурный дефект. Кроме того, цветная секция формируется в области, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости стеклянной подложки. Цветная секция блокирует свет, испускаемый из устройства освещения, без ухудшения прочности стеклянной подложки, и свет не достигает области возникновения точечного дефекта яркости. Как результат, дефект яркости не просматривается.

В процессе формирования цветной секции цветная секция формируется, по меньшей мере, в одной из стеклянных подложек посредством формирования центра дырки, образованного немостиковым кислородом.

Очень высокий энергетический уровень радиоактивного луча требуется для того, чтобы формировались некоторые структурные дефекты. Формирование этих структурных дефектов в процессе изготовления может быть трудным. Из структурных дефектов, которые могут формировать цветную секцию, центр дырки, образованный немостиковым кислородом, может быть создан посредством применения света с энергией ультрафиолетового уровня. Посредством применения света электрон высвобождается из соединения оксида кремния (немостикового кислорода), в котором атом кислорода O связывается с одним атомом кремния Si. Как результат, возникает дефект молекулярного связывания. Создание центра дырки, образованного немостиковым кислородом, с меньшей вероятностью ухудшает прочность стеклянной подложки. Таким образом, это предпочтительно в качестве способа для компенсации точечного дефекта яркости без ухудшения прочности стеклянной подложки.

В способе изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению подложка, в которой сформирована цветная секция, содержит, по меньшей мере, одно из натрия (Na) и калия (K).

Для формирования центра дырки, образованного немостиковым кислородом, требуется среда, которая захватывает электрон, высвобождаемый из немостикового кислорода. Натрий (Na) и калий (K) могут легко содержаться в стекле. Посредством использования стеклянной подложки, содержащей, по меньшей мере, одно из натрия (Na) и калия (K), высвобожденный электрод захватывается посредством натрия (Na) или калия (K), и, таким образом, центр дырки, образованный немостиковым кислородом, предпочтительно формируется.

Цветная секция формируется от одной стороны к другой в направлении толщины стеклянной подложки, которая размещается на стороне устройства освещения.

Посредством формирования цветной секции от одной стороны к другой в направлении толщины стеклянной подложки остаточная секция, в которой цветная секция не формируется, отсутствует между областью возникновения точечного дефекта яркости и цветной секцией. Это не допускает достижения светом области возникновения точечного дефекта яркости при прохождении через стеклянную подложку и надлежащим образом компенсирует точечный дефект яркости.

Преимущество изобретения

Настоящее изобретение надежно делает точечные дефекты яркости невидимыми и, следовательно, предоставляет жидкокристаллическое дисплейное устройство, имеющее высокое качество отображения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является видом в перспективе, показывающим конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является видом в поперечном разрезе жидкокристаллического дисплейного устройства, показанного на фиг.1 вдоль линии A-A.

Фиг.3 является видом в поперечном разрезе главной части жидкокристаллической панели, включенной в жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг.1.

Фиг.4 является пояснительным видом, показывающим рабочий эффект жидкокристаллического дисплейного устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 является пояснительным видом, показывающим вариант осуществления процесса проверки освещения для испытываемой жидкокристаллической панели.

Фиг.6 является видом сбоку, показывающим общую конструкцию устройства компенсации точечного дефекта яркости.

Пояснение обозначений

10: жидкокристаллическое дисплейное устройство, 11: жидкокристаллическая панель, 12: устройство задней подсветки (устройство освещения), 31, 41: стеклянная подложка, 50: жидкокристаллический слой, 60: цветная секция, X: нежелательная примесь (область возникновения точечного дефекта яркости).

Оптимальный режим осуществления изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения поясняется со ссылкой на фиг.1-6.

Фиг.1 является видом в перспективе, показывающим общую конструкцию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно этому варианту осуществления. Фиг.2 является видом в поперечном разрезе жидкокристаллического дисплейного устройства, показанного на фиг.1 в сечении по линии A-A. Фиг.3 является видом в поперечном разрезе основной части жидкокристаллической панели, включенной в жидкокристаллическое дисплейное устройство, показанное на фиг.1. Фиг.4 является пояснительным видом, показывающим рабочий эффект жидкокристаллического дисплейного устройства согласно этому варианту осуществления. Фиг.5 является пояснительным видом, показывающим вариант осуществления процесса проверки освещения для испытываемой жидкокристаллической панели. Фиг.6 является видом сбоку, показывающим общую конструкцию устройства компенсации точечного дефекта яркости.

Общая конструкция жидкокристаллического дисплейного устройства 10 согласно настоящему варианту осуществления поясняется далее. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 10, как показано на фиг.1 и 2, включает в себя жидкокристаллическую панель 11, имеющую прямоугольную форму, и устройство 12 задней подсветки (устройство освещения), которое является внешним источником света. Жидкокристаллическая панель 11 и устройство 12 задней подсветки удерживаются вместе посредством держателя 13 и т.п. Устройство 12 задней подсветки является так называемым устройством задней подсветки с прямым освещением. Оно включает в себя множество источников света (трубки 17 с холодным катодом используются для разрядных трубок высокого давления здесь), размещенных непосредственно позади поверхности панели (поверхности изображения) жидкокристаллической панели 11, которая поясняется ниже, и вдоль поверхности панели.

Устройство 12 задней подсветки включает в себя корпус 14 задней подсветки (корпус), множество оптических элементов 15 и каркас 16. Корпус 14 задней подсветки имеет практически прямоугольную форму, содержащую отверстие наверху. Оптические элементы 15 размещаются так, чтобы покрывать отверстие корпуса 14 задней подсветки. Оптические элементы 15 включают в себя диффузорный лист, светорассеивающую пластину, линзовую пластину и поляризующую пластину отражательного типа, размещенные в этом порядке от нижней стороны чертежей. Каркас 16 удерживает оптические элементы 15 на раме 14 задней подсветки. Кроме того, трубки 17 с холодным катодом, полимерные держатели 18, ламподержатели 19 и зажимы 20 лампы установлены в корпусе 14 задней подсветки. Полимерные держатели 18 удерживают концы трубок 17 с холодным катодом. Ламподержатели 19 целиком покрывают концы трубок 17 с холодным катодом и держателей 18. Зажимы 20 лампы поддерживают трубки 17 с холодным катодом на раме 14 задней подсветки. Светоизлучающая сторона устройства 12 задней подсветки находится на стороне оптического элемента 15, а не на стороне трубки 17 с холодным катодом.

Каждая трубка 17 с холодным катодом имеет продолговатую трубчатую форму. Множество трубок 17 с холодным катодом (18 трубок на фиг.1) помещено на раме 14 задней подсветки таким образом, что продольное направление (т.е. осевое направление) каждой трубки 17 с холодным катодом соответствует продольному направлению рамы 14 задней подсветки. Зажимы 20 лампы для прикрепления трубок 17 с холодным катодом к корпусу 14 задней подсветки выступают в качестве удерживающего элемента зажимного типа для источников света. Они сделаны из синтетической смолы (например, поликарбоната).

Светоотражательная поверхность формируется на внутренней поверхности (т.е. на стороне источника света) рамы 14 задней подсветки с использованием светоотражательного листа 14a. Рама 14 задней подсветки, имеющая светоотражательный лист 14a, может отражать свет, испускаемый из каждой трубки 17 с холодным катодом в направлении оптических элементов 15, которые включают в себя диффузорный лист. Светоотражательный лист 14a является, например, полимерным листом, имеющим способность отражения света.

Далее поясняется жидкокристаллическая панель 11. Жидкокристаллическая панель 11, как показано на фиг.3, включает в себя пару панелей 30, 40, ограниченных с заранее определенным зазором между собой, и жидкий кристалл, помещенный между этими панелями 30, 40. Жидкий кристалл формирует жидкокристаллический слой 50.

Панель 30 является пластиной со схемными элементами, включающей в себя стеклянную подложку 31, TFT (тонкопленочный транзистор) 32, пиксельные электроды 33 и выравнивающую пленку 34. TFT 31, которые являются полупроводниковыми компонентами, формируются на стороне жидкокристаллического слоя 50 стеклянной подложки 31. Пиксельные электроды 33 электрически соединены с TFT 32. Выравнивающая пленка 34 формируется на стороне жидкокристаллического слоя 50 TFT 32 и пиксельных электродов 33. На стороне стеклянной подложки 31, не противостоящей жидкокристаллическому слою 50, предоставляется поляризующая пластина 35. Панель 30 (стеклянная подложка 31) размещается на стороне устройства 12 задней подсветки.

Подложка 40 является противоположной подложкой, включающей в себя стеклянную подложку 41, цветной светофильтр 42, противоэлектрод 43 и выравнивающую пленку 44. Цветной светофильтр 42 формируется на стороне жидкокристаллического слоя 50 стеклянной подложки 41 таким образом, что цветные секции R (красный цвет), G (зеленый), B (синий) и т.п. формируются в заранее определенной последовательности. Противоэлектрод 43 формируется на стороне жидкого кристалла 50 цветного светофильтра 42. Выравнивающая пленка 44 формируется на стороне жидкого кристалла 50 противоэлектрода 43. На стороне стеклянной подложки 41, не противостоящей жидкокристаллическому слою 50, предоставляется поляризующая пластина 45.

Вышеописанные стеклянные подложки 31, 41 содержат менее 1,0% веса натрия (Na) в качестве элемента сдерживания следа, который вычисляется посредством рассмотрения каждого элемента сдерживания как оксида. Немного натрия (Na) имеется в состоянии соединения, связанного с немостиковым кислородом в структуре стекла (≡Si-ONa).

Настоящий вариант осуществления включает в себя средство блокирования света в направлении нежелательной примеси (области возникновения точечного дефекта яркости), который поступил в жидкокристаллический слой 50 и является возможной причиной точечного дефекта яркости, как показано на фиг.3 и 4. Более конкретно, в стеклянной подложке 31 панели 30 сформирована цветная секция 60 темно-коричневого цвета в области, которая перекрывает тень нежелательной примеси X, если смотреть на область и тень сверху. Цветная секция 60 формируется от одной стороны к другой в направлении толщины подложки.

Цветная секция 60 имеет центр дырки, образованный немостиковым кислородом, (≡Si-O*) в структуре стекла. Она имеет темно-коричневый цвет, так что она имеет поглотительную способность для видимого света. А именно, свет, испускаемый из трубки 17 с холодным катодом, поглощается посредством центра дырки, образованного немостиковым кислородом (т.е. цветной секции 60). Таким образом, свет блокируется в нем и не достигает нежелательной примеси X (см. фиг.4).

Согласно жидкокристаллическому дисплейному устройству 10 настоящего варианта осуществления, цветная секция 60, которая включает в себя центр дырки, образованный немостиковым кислородом, формируется в стеклянной подложке 31 в области, которая может блокировать свет в направлении нежелательной примеси (области возникновения точечного дефекта яркости) X. Нежелательная примесь является возможной причиной точечного дефекта яркости. Цветная секция 60 блокирует свет для освещения, и свет для освещения не достигает нежелательной примеси X. Таким образом, точечный дефект яркости не просматривается, и предоставляется высокое качество отображения.

В предшествующем уровне техники формировалась вогнутая секция на стеклянной подложке так, чтобы блокировать (или уменьшать) свет для вышеописанной цели. Следовательно, прочность стеклянной подложки могла ухудшаться. Настоящий вариант осуществления использует центр дырки, образованный немостиковым кислородом, для того, чтобы блокировать свет для освещения, который с меньшей вероятностью влияет на прочность стеклянной подложки. Таким образом, ухудшение прочности стеклянной подложки не должно беспокоить.

В настоящем варианте осуществления цветная секция 60 формируется от одной стороны к другой стеклянной подложки 31.

В этом случае остаточная секция, в которой цветная секция не сформирована, отсутствует между цветной секцией 60 и нежелательной примесью X. Это ограничивает движение света, испускаемого из трубки с холодным катодом, вокруг цветной секции 60 и достижение нежелательной примеси X при прохождении через стеклянную подложку. Как результат, точечный дефект яркости не просматривается, и предоставляется высокое качество отображения.

В настоящем варианте осуществления стеклянная подложка 31, в которой сформирована цветная секция, содержит натрий (Na).

Электрон, высвобождаемый из немостикового кислорода, захватывается посредством натрия (Na), и электрон не возвращается в немостиковый кислород. Следовательно, центр дырки, образованный немостиковым кислородом, предпочтительно формируется.

В настоящем варианте осуществления цветная секция 60 формируется в стеклянной подложке 31, которая размещается на стороне устройства 12 задней подсветки.

Посредством формирования цветной секции 60 на стороне устройства 12 задней подсветки (т.е. на стороне, дальней от поверхности изображения) цветная секция 60 с меньшей вероятностью просматривается.

Далее поясняется способ изготовления жидкокристаллического устройства 19, который главным образом включает в себя процесс компенсации.

Сначала подготавливается стеклянная подложка 31, и формируются TFT 32 и пиксельные электроды 33 на стеклянной подложке 31. Выравнивающая пленка формируется на TFT 31 и пиксельных электродах 33. Эти этапы формируют панель 30, которая является пластиной со схемными элементами.

Далее, подготавливается другая стеклянная подложка, т.е. стеклянная подложка 41, и цветной светофильтр 42 формируется на стеклянной подложке 41. Противоэлектрод 43 формируется на цветном светофильтре 42, и выравнивающая пленка 44 формируется на противоэлектроде 43. Эти этапы формируют панель 40, которая является противоположной панелью.

Вышеописанные стеклянные подложки 31, 41 содержат менее 1,0% веса натрия (Na) в качестве элемента сдерживания следа (весовой коэффициент каждого элемента вычисляется в форме оксида). Некоторые элементы натрия (Na), содержащиеся в стеклянных подложках 31, 41, находятся в состоянии связывания с немостиковым кислородом (≡Si-ONa) в структуре стекла.

Панели 30 и 40 соединяются с заранее определенным зазором между собой, и жидкий кристалл помещается в зазор так, чтобы формировать жидкокристаллический слой 50. Поляризующие пластины 35, 45 размещаются на поверхностях соответствующих панелей 30, 40 на дальних сторонах от жидкокристаллического слоя 50. На этом завершается изготовление жидкокристаллической панели 11 (см. фиг.3). В процессе сборки жидкокристаллической панели 11 и устройства 12 задней подсветки, которое поясняется ниже, панель 30 (стеклянная подложка 31) размещается на стороне устройства 12 задней подсветки.

В вышеописанном процессе изготовления выполняется проверка освещения для определения дефектов дисплея после того, как жидкокристаллический слой 50 сформирован. Жидкокристаллическая панель в этом процессе изготовления далее упоминается как испытываемая жидкокристаллическая панель 11a.

Более конкретно, пара поляризующих пластин 71 для проверки размещается так, чтобы заключать панели 30, 40 испытываемой жидкокристаллической панели 11a, как показано на фиг.5. Задняя подсветка 72 для проверки включается. Электрические линии, сформированные на стеклянной подложке 31, подключаются к испытательной схеме, и надлежащие электрические сигналы подаются в соответствующие линии, чтобы возбуждать TFT 32. Условия отображения, созданные посредством управления совмещением жидкого кристалла, который формирует жидкокристаллический слой 50, проверяются через обработку изображений или визуально наблюдателем.

При проверке яркое пятно может просматриваться на черном дисплее и может определяться как точечный дефект яркости. Точечный дефект яркости может являться следствием неравномерного отражения света, который соударяется с нежелательной примесью X в жидкокристаллическом слое 50. Когда такой точечный дефект яркости определен, процесс компенсации точечного дефекта яркости, который поясняется ниже, должен выполняться для компенсации точечного дефекта яркости. Возможные причины поступления нежелательной примеси в жидкокристаллический слой 50 включают в себя то, что нежелательная примесь прилипла к поверхности панели 30, 40 на стороне жидкокристаллического слоя 50 до помещения жидкого кристалла, либо она проникла в жидкий кристалл.

Процесс компенсации точечного дефекта яркости включает в себя процесс для указания области компенсации, которая может блокировать свет в направлении нежелательной примеси X в стеклянной подложке 31, и процесс для формирования цветной секции 60 посредством применения лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса в направлении области компенсации.

В процессе компенсации точечного дефекта яркости устройство 70 компенсации точечного дефекта яркости, показанное на фиг.6, используется для компенсации точечного дефекта яркости. Устройство 70 компенсации точечного дефекта яркости имеет платформу 73 (не показана на фиг.5), пару поляризующих пластин 71 для проверки, заднюю подсветку 72 для проверки и секцию 74 управления XYZ. Платформа 73 предоставляется для размещения испытываемой жидкокристаллической панели 11a, которая может быть объектом компенсации. Поляризующие пластины 71 размещаются так, чтобы заключать между собой платформу 73. Секция 74 управления XYZ перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях платформы 73. Секция 74 управления XYZ имеет CCD-камеру 75 и секцию 76 излучения лазера, размещенные в заранее определенных относительных положениях. CCD-камера 75 предоставляется для фиксации нежелательной примеси X и ее окружающей области. Секция 76 излучения лазера выводит лазерный луч для формирования цветной секции 60. Платформа 73 сделана из стекла так, чтобы передавать свет, испускаемый от задней подсветки 72.

В устройстве 70 компенсации точечного дефекта яркости точка компенсации указывается так, чтобы блокировать свет в направлении нежелательной примеси X. Сначала, испытываемая жидкокристаллическая панель 11a, которая может требовать компенсации, размещается в заранее определенном положении на платформе 73. Оно должно задаваться таким образом, что стеклянная подложка 31 находится наверху. Затем задняя подсветка 72 включается, чтобы переводить испытываемую жидкокристаллическую панель 11a в состояние темного отображения. Секция 74 управления XYZ перемещается в горизонтальном направлении платформы 73, чтобы фиксировать условия отображения посредством CCD-камеры 75. Фиксируемые условия отображения обрабатываются посредством обработки изображений, чтобы предоставлять информацию о местоположении и размере нежелательной примеси X. Область в стеклянной подложке 31, которая может блокировать свет в направлении нежелательной примеси X, указывается на основе информации.

После вышеупомянутого процесса должен выполняться процесс для формирования цветной секции 60 в указанной области компенсации стеклянной подложки 31. В этом процессе цветная секция 60 формируется посредством применения луча фемтосекундного лазера с шириной импульса второго порядка 10^-13. Более конкретно, секция 74 управления XYZ перемещается на основе информации об области, которая может блокировать свет в направлении нежелательной примеси X. Секция 76 излучения лазера устанавливается непосредственно над областью, и лазерный луч применяется к области. В настоящем варианте осуществления лазерный луч применяется при следующих условиях: длина волны на 350 нм, ширина импульса 100 фс, повторяющая частота 1 кГц, энергия импульса 1 мДж и выходная мощность 1 Вт.

Когда лазерный луч применяется к стеклянной подложке 31, которая допускает пропускание света при вышеуказанных условиях, область фокуса лазера и ее соседняя область являются цветными с темно-коричневым цветом. Это обусловлено тем, что центр дырки, образованный немостиковым кислородом, ≡Si-O* формируется в фокусе лазера. Центр дырки, образованный немостиковым кислородом, поглощает видимый свет, и поэтому фокус лазера и его соседняя область являются цветными с темно-коричневым цветом. Посредством непрерывного перемещения фокуса лазера в рамках стеклянной подложки 31 секция, в которой сформирован центр дырки, образованный немостиковым кислородом (т.е. цветная секция 60), формируется как непрерывная область вдоль следа фокусов лазера. В настоящем варианте осуществления цветная секция 60, имеющая центр дырки, образованный немостиковым кислородом, формируется от одной стороны к другой в направлении толщины стеклянной подложки 31.

После того, как компенсация точечного дефекта яркости выполнена согласно вышеописанному процессу, схема возбуждения (не показана), которая изготовлена с использованием другого процесса, и устройство 12 задней подсветки крепятся к жидкокристаллической панели 11. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 10 сформировано.

Согласно способу для изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства 10, включающему в себя вышеописанный процесс компенсации по настоящему варианту осуществления, предоставляется жидкокристаллическое дисплейное устройство 10, в котором цветная секция 60, имеющая центр дырки, образованный немостиковым кислородом, сформирована в области, которая может блокировать свет в направлении нежелательной примеси X (области возникновения точечного дефекта яркости) в стеклянной подложке 31. Согласно жидкокристаллическому дисплейному устройству 10, свет, испускаемый из устройства 12 задней подсветки, блокируется посредством цветной секции 60 и не может достигать нежелательной примеси X. Как результат, неравномерное отражение посредством нежелательной примеси X возникает с меньшей вероятностью, и поэтому точечный дефект яркости не просматривается.

В настоящем варианте осуществления фемтосекундный лазер применяется при ультрафиолетовой длине волны, чтобы формировать центр дырки, образованный немостиковым кислородом, и затем формировать цветную секцию 60. Посредством применения лазеров цветная секция 60 может формироваться в пределах минимальной области, требуемой для блокирования света в направлении миниатюрной области возникновения точечного дефекта яркости.

Посредством использования фемтосекундного лазера энергия поглощается областью применения лазеров быстрее, чем проводится тепло, создаваемое посредством лазера для окружающей области для области применения лазеров. Таким образом, окружающая область в стеклянной подложке не повреждается термически или химически, и поэтому качество отображения жидкокристаллического дисплея 10 не ухудшается.

Кроме того, нелинейная абсорбция с большей вероятностью возникает посредством использования фемтосекундного лазера при ультрафиолетовой длине волны, и, таким образом, достаточный уровень энергии для создания структурного дефекта может получаться.

Другой вариант осуществления

Настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления, поясненным в вышеприведенном описании, сделанном со ссылкой на чертежи. Следующие варианты осуществления, например, могут быть включены в объем настоящего изобретения.

(1) В вышеприведенном варианте осуществления цветная секция 60 формируется от одной стороны к другой в направлении толщины стеклянной подложки 31. Тем не менее, глубина цветной секции 60 может задаваться с любым размером. Цветная секция 60 может формироваться в части стеклянной подложки на стороне жидкокристаллического слоя 50 или, например, в середине стеклянной подложки в направлении толщины. Предпочтительно формировать ее от одной стороны к другой в направлении толщины, чтобы надежно блокировать свет.

(2) В вышеприведенном варианте осуществления обе стеклянные подложки 31 и 41, которые включены в жидкокристаллическую панель 11, содержат натрий (Na) в качестве элемента сдерживания следа. Тем не менее, по меньшей мере, только стеклянная подложка 31, которая размещается на стороне устройства 12 задней подсветки, должна содержать натрий (Na).

(3) В вышеприведенном варианте осуществления стеклянные подложки 31 и 41, которые включены в жидкокристаллическую панель 11, содержат натрий (Na) в качестве элемента сдерживания следа. Тем не менее, если они содержат калий (K), центр дырки, образованный немостиковым кислородом, может предпочтительно формироваться. По меньшей мере, только стеклянная подложка 31, которая размещается на стороне устройства 12 задней подсветки, должна содержать калий (K).

(4) В вышеприведенном варианте осуществления цветная секция 60 формируется посредством применения фемтосекундного лазера с шириной импульса в 100 фс. С точки зрения уменьшения повреждений для окружающей области фокуса лазера чем меньше ширина импульса, тем лучше. Таким образом, может использоваться лазер с меньшей шириной импульса в рамках приемлемого диапазона для эффективности компенсации.

(5) В вышеприведенном варианте осуществления длина волны лазера, используемая для того, чтобы формировать цветную секцию 60, составляет 350 нм. Тем не менее, требуемый уровень выводимой энергии необходим только для того, чтобы формировать нелинейную абсорбцию с высокой эффективностью, когда лазер применяется к стеклянной подложке 31. Предпочтительный диапазон длины волны располагается между 190 нм и 400 нм. Другие условия применения лазеров могут изменяться на основе структуры стеклянной подложки, к которой применяется лазер.

(6) В вышеприведенном варианте осуществления процесс для указания области компенсации и процесс для формирования цветной секции 60 посредством применения лазера выполняются посредством устройства 70 компенсации точечного дефекта яркости. Тем не менее, отдельные устройства могут использоваться для выполнения этих процессов, чтобы упрощать структуру каждого устройства.

(7) В устройстве 70 компенсации точечного дефекта яркости по вышеописанным вариантам осуществления секция 74 управления XYZ, которая включает в себя CCD-камеру 75 и секцию 76 излучения лазера, перемещается в горизонтальном или вертикальном направлении платформы 73. Тем не менее, устройство 70 компенсации точечного дефекта яркости может иметь такие конфигурации, что платформа перемещается в горизонтальном или вертикальном направлении CCD-камеры и секции излучения лазера, которые являются стационарными.

(8) В вышеописанных вариантах осуществления дефект яркости является следствием попадания нежелательной примеси X в жидкокристаллический слой 50. Тем не менее, TFT 31 или пиксельные электроды 33 могут ненадлежащим образом работать вследствие короткого замыкания и т.п., и это может быть причиной дефекта яркости. В таком случае может применяться настоящее изобретение.

(9) В вышеописанных вариантах осуществления трубки 17 с холодным катодом используются в качестве источников света. Тем не менее, настоящее изобретение может применяться для других типов линейных источников света, таких как трубки с горячим катодом и люминесцентные лампы, или точечных источников света, таких как светодиоды.

(10) Настоящее изобретение также может применяться к жидкокристаллическому дисплейному устройству, использующему переключающие элементы, отличные от TFT 32.

Изобретение относится к жидкокристаллическому приборостроению. Дисплейное устройство 10 включает в себя жидкокристаллическую панель 11 и устройство 12 освещения. Жидкокристаллическая панель 11 имеет жидкокристаллический слой 50 между парой стеклянных подложек 31 и 41. Устройство 12 освещения предоставляет свет для освещения жидкокристаллической панели 11. Стеклянная подложка 31 имеет, по меньшей мере, цветную секцию, включающую в себя центр дырки, образованный немостиковым кислородом, в области, которая может блокировать свет в направлении области дефекта яркости X, которая является возможной причиной точечного дефекта яркости. Технический результат - повышение качества изображения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее:
- жидкокристаллическую панель, имеющую жидкокристаллический слой между парой стеклянных подложек; и
- устройство освещения, которое предоставляет свет для освещения упомянутой жидкокристаллической панели, при этом:
- по меньшей мере, одна из упомянутых стеклянных подложек имеет цветную секцию, включающую в себя центр дырки, образованный немостиковым кислородом, в области, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости, в которой присутствует возможная причина точечного дефекта яркости.

2. Жидкокристаллическое дисплейное устройство по п.1, в котором:
- упомянутая стеклянная подложка, в которой сформирована упомянутая цветная секция, содержит, по меньшей мере, одно из натрия (Na) и калия (К).

3. Жидкокристаллическое дисплейное устройство по п.1, в котором:
- упомянутая цветная секция формируется от одной стороны к другой в направлении толщины упомянутой стеклянной подложки.

4. Способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего жидкокристаллическую панель, в которой жидкокристаллический слой сформирован между парой стеклянных подложек, и устройство освещения, которое предоставляет свет для освещения упомянутой жидкокристаллической панели, содержащий процесс компенсации точечного дефекта яркости для компенсации точечного дефекта яркости, если такой точечный дефект яркости присутствует, при этом:
- упомянутый процесс компенсации точечного дефекта яркости включает в себя процесс указания области компенсации и процесс формирования цветной секции;
- упомянутый процесс указания области компенсации указывает область компенсации, которая может блокировать свет в направлении области возникновения точечного дефекта яркости, которая является причиной упомянутого точечного дефекта яркости, по меньшей мере, в одной из упомянутых подложек; и
- упомянутый процесс формирования цветной секции формирует цветную секцию посредством применения лазера с шириной импульса фемтосекундного порядка или более короткой шириной импульса при ультрафиолетовой длине волны к упомянутой области компенсации в упомянутой стеклянной подложке, которая указана.

5. Способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства по п.4, в котором упомянутый процесс формирования цветной секции делает цветной, по меньшей мере, одну из упомянутых стеклянных подложек посредством формирования центра дырки, образованного немостиковым кислородом.

6. Способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства по п.4, в котором упомянутая стеклянная подложка, в которой сформирована упомянутая цветная секция, включает в себя, по меньшей мере, один из элементов натрия (Na) и калия (К).

7. Способ изготовления жидкокристаллического дисплейного устройства по п.4, в котором упомянутый процесс формирования цветной секции формирует упомянутую цветную секцию от одной стороны к другой в направлении толщины упомянутой стеклянной подложки, которая размещается на стороне ближе к упомянутому устройству освещения.