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JP4566677B2 - 液晶パネル - Google Patents

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Description

本発明は、一対の基板間に液晶を封入して構成された液晶パネルに関し、特にトランスファーを介して一方の基板から他方の基板にコモン電圧を伝達する構造を有する液晶パネルに関する。
液晶パネルは薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種電子機器に広く利用されている。特に、画素毎にスイッチング素子としてTFT(Thin Film Transistor :薄膜トランジスタ)を設けたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもCRT(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れているため、テレビやパーソナルコンピュータ等のディスプレイに広く使用されている。
一般的な液晶パネルは、相互に対向して配置された2枚の基板の間に液晶を封入した構造を有している。一方の基板にはTFT及び画素電極等が形成され、他方の基板にはカラーフィルタ及びコモン(共通)電極等が形成されている。以下、TFT及び画素電極等が形成された基板をTFT基板と呼び、TFT基板に対向して配置される基板を対向基板と呼ぶ。
TFT基板と対向基板とは、表示領域の外側に配置されたシール材により接合されている。TFT基板のシール材よりも外側の部分には多数の入力端子が配置されており、これらの入力端子を介して駆動回路から駆動信号及びコモン電圧が供給される。シール材には、TFT基板側のコモン電圧入力端子と対向基板側のコモン電極とを電気的に接続するトランスファーが一定の間隔で配置されている。これらのトランスファーは、ディスペンサからトランスファーパッド(TFT基板又は/及び対向基板のトランスファー部の接続パッド)上に導電粒子を含む樹脂を注入することにより形成される。
ところで、コモン電極はITO(Indium-Tin Oxide)等の透明導電体により形成されている。ITO等の透明導電体は単位体積当たりの電気抵抗が比較的大きいので、トランスファーに欠陥があるとコモン電極のうち欠陥のあるトランスファーの近傍の部分とその周囲との間でわずかな電位差が発生する。これにより、画素電極とコモン電極との間の電位差が所望の値から変化してしまうため、フリッカーや輝度むら等の表示障害が発生することがある。また、長期的には画面に焼きつきが発生する要因となることもある。
近年、TV(テレビ)やコンピュータのディスプレイに使用される液晶パネルは大型化及び高精細化が進んでいる。特にこのような大型且つ高精細の液晶パネルにおいて、トランスファーに欠陥があるとフリッカーや表示むら等の表示障害が発生しやすい。
従来、トランスファーの良否を検査する方法には、(1)トランスファー形成時に表示領域の外側にダミーのトランスファーを形成しておき、液晶パネル形成後にダミーのトランスファーをレーザで走査して導電粒子の有無を確認する方法、(2)カメラにより液晶パネルのトランスファー形成部の画像を取り込み、画像処理をして導電粒子の有無を検査する方法、(3)トランスファー間の抵抗を測定し、その測定結果に基づいてトランスファーの良否を判定する方法などがある。
特開2001−281689号公報
しかしながら、(1)の方法では、レーザ走査に時間がかかるので、液晶パネルを全数検査することは難しい。また、実際のトランスファーを検査しているのではないので、検査に確実性があるとはいえない。(2)の方法でも、画像処理をするのに時間がかかるので、液晶パネルを全数検査することは難しい。(3)の方法においては、液晶パネル内の各トランスファー間の抵抗を全て測定するとなると、極めて時間がかかってしまう。
なお、特開2001−281689号公報には、TFT基板にスリット(光透過部)を備えた導電性の接続パッドを形成し、この接続パッドの上にトランスファーを形成することが提案されている。この液晶パネルでは、TFT基板側から接続パッドのスリットを観察することにより、トランスファーが接続パッドの上に形成されているか否かを確認することができる。しかし、この方法では、トランスファーが所定の位置に形成されているか否かはわかるものの、トランスファーの導電性が確保されているか否かを知ることはできない。
以上から、本発明の目的は、トランスファーの良否を簡単且つ確実に検査することができる液晶パネルを提供することである。
上記した課題は、第1及び第2の入力端子を含む複数の端子と複数の画素電極とが形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向する1つのコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1及び第2の基板間に配置され、且つ前記第1の入力端子及び前記コモン電極に電気的に接続されて前記第1の入力端子に供給された第1の電圧を前記コモン電極に伝達する第1のトランスファーと、前記第1及び第2の基板間に配置され、且つ前記第2の入力端子及び前記コモン電極に電気的に接続されて前記第2の入力端子に供給された前記第1の電圧と異なる第2の電圧を前記コモン電極に伝達する第2のトランスファーとを有することを特徴とする液晶パネルにより解決する。
本発明においては、第1及び第2の基板間に第1及び第2のトランスファーが配置されており、これらの第1及び第2のトランスファーを介してコモン電極に相互に異なる第1及び第2の電圧を供給する。通常、コモン電極はITO等の透明導電体により形成されており、単位体積当たりの抵抗値が比較的高いので、例えば第2のトランスファーに第1のトランスファーよりも高い電圧を印加すると、コモン電極の面内で電圧降下を発生する。このため、複数の画素電極に同じ電圧を印加していても、透過率の高いところと透過率の低いところが発生し、特定の表示パターンとなる。第1トランスファー又は第2のトランスファーに欠陥があると、その欠陥のあるトランスファーの近傍の透過率が変化し、前記特定の表示パターンと異なるパターンとなる。
このように、トランスファーに欠陥があるときには表示パターンが正常なときの表示パターンと異なるので、トランスファーの欠陥の有無を迅速且つ確実に検査することができる。
上記した課題に関し、複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有する液晶パネルの検査方法において、前記複数のトランスファーを第1及び第2のトランスファーに区分けし、前記第1のトランスファーに第1の電圧を供給するとともに、前記第2のトランスファーに前記第1の電圧と異なる第2の電圧を供給し、前記画素電極に所定の信号を供給して、前記液晶パネルに表示されるパターンに基づき前記トランスファーの良否を判定することを特徴とする液晶パネルの検査方法がある
液晶パネルの検査方法においては、複数のトランスファーを第1及び第2のトランスファーに区分けし、第1及び第2のトランスファーにそれぞれ異なる電圧を供給し、且つ画素電極に所定の信号を供給するので、トランスファーの欠陥の有無により液晶パネルに表示されるパターンが変化する。これにより、トランスファーの欠陥の有無を迅速且つ確実に検査することができる。
上記した課題に関し、複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有し、前記トランスファーが導電粒子を含有する樹脂からなり、前記樹脂が着色されていることを特徴とする液晶パネルがある
通常、トランスファーの母材となる樹脂は半透明の乳白色をしており、導電粒子は金属色であるため、樹脂中に導電粒子があるか否かを目視で確認することは困難である。しかし、本液晶パネルのようにトランスファーの母材となる樹脂を着色することにより、樹脂中に導電粒子があるか否かを目視で確認することができるようになる。なお、トランスファーの母材となる樹脂を着色する替わりに、導電粒子を着色してもよい。
上記した課題に関し、複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1及び第2の基板間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続された第1及び第2のトランスファーとを有する液晶表示装置の検査装置において、前記画素電極に供給するデータ信号を発生する制御部と、第1の電圧を出力する第1の電圧供給源と、前記第1の電圧と異なる第2の電圧を出力する第2の電圧供給源と、前記第1の電圧を前記第1のトランスファーに伝達し、前記第2の電圧を前記第2のトランスファーに伝達するコモン電圧伝達部とを有することを特徴とする液晶パネルの検査装置がある
液晶パネルの検査装置においては、コモン電極に電気的に接続された第1及び第2のトランスファーを有する液晶パネルを検査する際に、第1の電圧供給源から出力される第1の電圧をコモン電圧伝達部を介して第1のトランスファーに供給し、第2の電圧供給源から出力される第2の電圧をコモン電圧伝達部を介して第2のトランスファーに供給する。そして、制御部から所定のデータ信号を画素電極に供給する。第1及び第2のトランスファーにいずれも欠陥がないときには液晶パネルに特定の表示パターンが表示されるが、第1のトランスファー又は第2のトランスファーに欠陥がある場合は、液晶パネルに正常時と異なるパターンが表示される。これにより、トランスファーの欠陥の有無を迅速且つ確実に検査することができる。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
1.第1の実施形態
(液晶パネル)
図1は本発明の第1の実施の形態の液晶パネルを示す平面図である。
本実施形態の液晶パネル100は、TFT基板110と、TFT基板110に対向して配置された対向基板120と、これらの基板110, 120の表示領域の外側に配置されて基板110,120を接合するシール材130と、基板110,120及びシール材130により囲まれた空間内に封入された液晶とにより構成されている。この図1に示すように、シール材130は対向基板120の縁部に沿って配置されている。また、TFT基板110は、対向基板120よりも若干大きく形成されている。
シール材130には、所定の間隔で第1のトランスファー150a及び第2のトランスファー150bが交互に形成されている。後述するように、液晶パネル100の検査時には、第1のトランスフォー150aには第1の電圧が印加され、第2のトランスファー150bには第1の電圧よりも若干高い第2の電圧が印加される。
TFT基板110のシール材130が配置された領域の外側には、複数の入力端子の集合からなる入力端子群140a,140bが設けられている。入力端子群140aは垂直方向の辺に沿って一定の間隔で並んで配置されており、入力端子群140bは水平方向の辺に沿って一定の間隔で並んで配置されている。これらの入力端子群140a,140b内の入力端子を介して、液晶パネル100に後述する駆動信号(ゲート信号及びデータ号等)及びコモン電圧が供給される。
なお、液晶パネル100の両側にはそれぞれ偏光板(図示せず)が貼付される。これらの偏光板は、例えば吸収軸を直交させて配置される。また、液晶パネルの背面側には、バックライトユニット(図示せず)が配置される。
図2は本実施形態の液晶パネルの表示領域に設けられた画素を示す平面図、図3は同じくその模式断面図である。なお、図3は図2のI−I線による断面を示している。また、図2は3画素分の領域を示している。
TFT基板110の表示領域には、図2に示すように、水平方向に延びる複数のゲートバスライン112aと、垂直方向に延びる複数のデータバスライン114とが形成されている。ゲートバスライン112aとデータバスライン114とにより区画される矩形の領域がそれぞれ画素領域である。また、TFT基板110には、ゲートバスライン112aに平行に形成されて画素領域を横断する補助容量バスライン112bが形成されている。ゲートバスライン112aは入力端子群140a内のゲート信号入力端子に接続され、データバスライン114は入力端子群140b内のデータ信号入力端子に接続されている。また、補助容量バスライン112bは、入力端子群140a,140b内のコモン電圧入力端子に接続されている。
各画素領域には、TFT115と、画素電極117と、補助容量電極116とが形成されている。この例では、TFT115はゲートバスライン112aの一部をゲート電極としている。TFT115のドレイン電極115d及びソース電極115sはゲートバスライン112aを挟んで相互に対向して配置されており、ドレイン電極115dはデータバスライン114に接続され、ソース電極115sはコンタクトホールC1を介して画素電極117に電気的に接続されている。
また、補助容量電極116は、絶縁膜を挟んで補助容量バスライン112bに対向する位置に形成されている。この補助容量電極116は、コンタクトホールC2を介して画素電極に接続されている。
以下、図3を参照して、TFT基板110及び対向基板120の層構造を説明する。
図3に示すように、ゲートバスライン112a及び補助容量バスライン112bはTFT基板110のベースとなるガラス基板111の上に形成されており、これらのゲートバスライン112a及び補助容量バスライン112bはSiO2 又はSiN等の絶縁物からなる第1の絶縁膜113aに覆われている。
この第1の絶縁膜113aの所定の領域上には、TFT115の活性層となるシリコン膜115aが形成されており、このシリコン膜115aのチャネルとなる領域の上にはSiN等の絶縁物からなるチャネル保護膜115bが形成されている。このチャネル保護膜115bを挟んでドレイン電極115d及びソース電極115sが相互に対向して配置されている。ドレイン電極115dは、第1の絶縁膜113a上に形成されたデータバスライン114に接続されている。
また、第1の絶縁膜113aの上には補助容量電極116が形成されている。この補助容量電極116は補助容量バスライン112bに対向する位置に配置されており、補助容量バスライン112b及び第1の絶縁膜113aとともに補助容量を構成している。
データバスライン114、TFT115及び補助容量電極116は、SiO2 又はSiN等の絶縁物からなる第2の絶縁膜113bに覆われている。この第2の絶縁膜113bの上に、ITO等の透明絶縁体からなる画素電極117が形成されている。この画素電極117は、第2の絶縁膜113bに形成されたコンタクトホールC1,C2を介してソース電極115s及び補助容量電極116に電気的に接続されている。画素電極117の上にはポリイミド等からなる配向膜118が形成されている。
一方、対向基板120のベースとなるガラス基板121の上(図3では下側)には、カラーフィルタ122、コモン電極123及び配向膜124が積層されて形成されている。カラーフィルタには赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3種類があり、画素毎にいずれか1色のカラーフィルタが配置されている。本実施形態の液晶パネルにおいては、図2に示すように、水平方向に隣接する赤色画素(R)、緑色画素(G)及び青色画素(B)の3つの画素により1つのピクセルPが構成され、種々の色の表示を可能としている。
コモン電極123はITO等の透明導電体からなり、前述したようにトランスファー150a、150bを介してTFT基板110側の入力端子群140a,140b内のコモン電圧入力端子に電気的に接続されている。コモン電極123の上には、ポリイミド等からなる配向膜124が形成されている。なお、図3において、129はTFT基板110と対向基板120との間に封入された液晶からなる液晶層を示している。
図4は、入力端子群140a,140b内のコモン電圧入力端子と第1及び第2のトランスファー150a,150bとの接続を示す模式図である。この図4に示すように、入力端子群140a,140bには、それぞれ第1のコモン電圧入力端子142aと第2のコモン電圧入力端子142bとが設けられている。第1のコモン電圧入力端子142aは、TFT基板110に設けられた第1の配線143aを介して相互に電気的に接続され、且つ全ての第1のトランスファー150aに電気的に接続されている。これと同様に、第2のコモン電圧入力端子142bは、TFT基板110に設けられた第2の配線143bを介して相互に電気的に接続され、且つ全ての第2のトランスファー150bに電気的に接続されている。第1及び第2の配線143a,143bは異なる配線層に形成されている。ここでは、第1の配線143aはゲートバスライン112aと同じ配線層に形成され、第2の配線143bはデータバスライン114と同じ配線層に形成されているものとする。
第1及び第2の配線143a,143bのいずれか一方は、表示領域の補助容量バスラインを一括接続する配線を兼用していてもよい。図5の模式図は、第2の配線143bが補助容量バスライン112bを一括接続する配線を兼ねている例を示している。
図6は、トランスファー150aを示す断面図である。この図6に示すように、TFT基板110のベースとなるガラス基板111の上には、第1の配線143aに接続されたトランスファー電極141が形成されている。第1及び第2の絶縁膜113a,113bにはトランスファー電極141に通じる開口部が形成されており、この開口部を介してトランスファー電極150aに電気的に接続したITO電極151が形成されている。このITO電極151は、画素電極117と同時に形成される。
このITO電極151と対向基板120側のコモン電極123との間には、シール材130に導電粒子152を注入して形成されたトランスファー150aが設けられている。すなわち、トランスファー電極141とコモン電極123との間は、導電粒子152を介して電気的に接続されている。
これと同様に、トランスファー150bも、トランスファー電極及びITO電極上のシール材に導電粒子を注入することにより形成されている。
(液晶パネルの検査方法)
以下、本発明の実施形態に係る液晶パネルの検査方法について説明する。ここでは、液晶パネルが実際に使用されるときにはトランスファー150a,150bにいずれも5Vの電圧(コモン電圧)が印加されるものとする。また、トランスファー150a,150bの良否を検査するときには、第1のトランスファー150aに5Vの電圧を印加し、第2のトランスファー150bに6Vの電圧を印加するものとする。
例えば、図7に示すようにスイッチ161a,161bにより構成される切替え回路160を設けておき、トランスファー検査時にはスイッチ161aをオフ、スイッチ161bをオンにして第1のトランスファー150aに5V、第2のトランスファー150bに6Vの電圧が印加されるようにする。また、通常使用時にはスイッチ161aをオン、スイッチ161bをオフにして、第1及び第2のトランスファー150a,150bにいずれも5Vの電圧が印加されるようにする。
図8(a)は、コモン電極に5Vの電圧が印加されたときの液晶パネルの動作を示す信号波形図である。通常、画素電極には、焼きつき等の発生を防止するために、コモン電圧に対し正極性となるデータ信号(コモン電圧よりも高い電圧のデータ信号)と、コモン電圧に対し負極性となるデータ信号(コモン電圧よりも低い電圧のデータ信号)とが1フレーム毎に交互に供給される。また、ゲート信号が“H”レベルの間にTFTがオンになってデータ信号が画素電極及び補助容量に書き込まれるが、ゲート信号が“L”レベルになってTFTがオフになると、寄生容量のために画素電極の電圧(ソース電圧)が若干低下する。ここでは、TFTがオンからオフになったときに、画素電極の電圧がデータ信号の電圧よりも1V低下するものとする。この場合、例えば正極性フレームのときのデータ信号の電圧を8.5V、負極性フレームのときのデータ信号の電圧を3.5Vとすると、画素電極とコモン電極との間の電位差は、正極性フレーム及び負極性フレームのいずれにおいても2.5Vとなる。
図9は、横軸に印加電圧(画素電極とコモン電極との電位差)をとり、縦軸に透過率をとって透過率−印加電圧特性(T−V特性)の一例を示す図である。この図9に示すように、画素電極とコモン電極との電位差が2.5Vのとき(図9中Aで示す)は透過率が殆ど0である。従って、全ての画素において、画素電極とコモン電極との間の電圧差が2.5Vであるとすると、図10(a)に示すように全面黒の表示パターンとなる。
図8(b)に示すように、コモン電圧を6Vとすると、正極性フレームのときの画素電極とコモン電極との間の電位差は1.5Vとなり、負極性フレームのときの画素電極とコモン電極との間の電位差は3.5Vとなる。
図9に示すように、画素電極とコモン電極との電位差が1.5Vのとき(図9中B1で示す)は黒表示となるが、画素電極とコモン電極との電位差が3.5Vのとき(図9中B2で示す)は比較的明るい表示となり、平均透過率は図9中にB3で示すように、B1とB2との中間値となる。従って、液晶パネルに表示されるパターンは、低輝度ではあるものの黒ではなく、黒表示との差が目視でわかるようになる。
前述したように、第1のトランスファー150aに5Vの電圧を供給し、第2のトランスファー150bに6Vの電圧を印加した場合、トランスファー150a,150bにいずれも欠陥がないとすると、図10(b)に示すように、第2のトランスファー150bの周囲がその他の部分に比べて明るい表示パターンとなる。
図11(a)は、パネル上部の中央の第2のトランスファー150bに欠陥がある場合の表示パターンの例を示す図である。第1のトランスファー150aと第2のトランスファー150bとが液晶パネルの辺に沿って交互に配置されているため、第2のトランスファー150bの一部に欠陥があると、その周囲のコモン電極の電位が第1のトランスファー150aの電位に近づく。そのため、欠陥がない第2のトランスファー150bの周囲が明るく見えるのに対し、欠陥がある第2のトランスファー150bの周囲は暗くなり、第2のトランスファー150bの欠陥の有無が目視でわかる。
図11(b)はパネル右上の角部に配置された第1のトランスファー150aに欠陥がある場合の表示パターンの例を示す図である。第1のトランスファー150aと第2のトランスファー150bとが液晶パネルの辺に沿って交互に配置されているため、第1のトランスファー150aの一部に欠陥があると、その周囲のコモン電極の電位が第2のトランスファー150bの電位に近づく。そのため、欠陥がない第1のトランスファー150aの周囲が暗く見えるのに対し、欠陥がある第1のトランスファー150aの周囲は明るくなり、第1のトランスファー150aの欠陥の有無が目視でわかる。
このように、本実施形態の液晶パネルの検査方法によれば、液晶パネルに表示されるパターンによりトランスファーの良否が容易にわかるので、液晶パネルの検査時間が大幅に短縮されるとともに、検査の信頼性も向上する。
なお、上記実施形態では第1及び第2のトランスファー150a,150bに印加する電圧の差を1Vとしているが、これに限定されないことは勿論である。しかし、第1及び第2のトランスファー150a,150bの間の電圧差が極端に小さいときは欠陥があっても目視で判定することが難しくなり、逆に第1及び第2のトランスファー150a,150bの間の電圧差が極端に大きくなると、コモン電極が発熱して損傷することが考えられる。このため、第1及び第2のトランスファー150a,150bの間の電圧差は1V程度とすることが好ましい。
また、第1及び第2のトランスファー150a,150bに印加する電圧は、上記実施形態で示した電圧に限定されないことは勿論である。但し、上述した実施形態のようにT−V特性のしきい値近傍の電圧を使用することにより、液晶パネルの表示されるパターンの明暗の差を顕著に認識することができる。
更に、上記実施形態ではコモン電圧が一定の場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、PDA(Personal Digital Assistant)等のように低電圧で駆動する電子機器の液晶パネルでは、コモン電極に矩形波の交流電圧を供給することもある。このような液晶パネルにおいても、本実施形態の検査方法を適用することができる。また、第1及び第2のトランスファー150a,150bには、位相又は周波数が異なる電圧を印加しても、上記実施形態と同様に表示パターンによりトランスファーの良否を検出することができる。
2.第2の実施形態
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。
前述の第1の実施形態では液晶パネルに駆動回路及びバックライト等を取り付けてモジュールとした状態でのいわゆるモジュール点灯検査を想定しているが、モジュールに組み立てる前のパネル点灯試験にてトランスファー欠陥を検出してもよい。本実施形態は、パネル点灯検査時にトランスファー欠陥を検査する検査装置について説明する。
図12は、本発明の第2の実施形態に係る液晶パネル検査装置の構成を示す模式図である。なお、液晶パネル100の構造は基本的に第1の実施形態と同様であるので、図12において、図4と同一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
本実施形態に係る液晶パネル検査装置200は、制御部210と、コモン電圧発生部220と、プリント基板230a,230bと、コンタクト部240a,240bとにより構成されている。コンタクト部240a,240bには液晶パネル100の入力端子群140a,140b内の各入力端子に接触する接触子が設けられている。接触子としては、例えば針状のもの、ワイヤ状のもの、又は可撓性を有する絶縁性のベースフィルム上に設けた端子等を使用することができる。
コモン電圧発生部220には、配線225に第1のコモン電圧V1(5V)を出力する第1のコモン電圧供給源221と、配線226aに第2のコモン電圧V2(6V)を出力する第2のコモン電圧供給源222と、スイッチ223,224とが設けられている。スイッチ223は配線225と配線226bとの間に接続されており、スイッチ224は配線226aと配線226bとの間に接続されている。これらのスイッチ223,224は、制御部210からの信号によりオン−オフする。なお、配線225はプリント基板230a,230b及びコンタクト部240a,240bを介して液晶パネル100の配線243a及びトランスファー150aに電気的に接続され、配線226bはプリント基板230a,230b及びコンタクト部240a,240bを介して液晶パネル100の配線243b及びトランスファー150bに電気的に接続される。
ドット抜けや常時点灯等の欠陥の有無を検出するときには、制御部210からの信号により、スイッチ223がオン、スイッチ224はオフとなり、トランスファー150a,150bにはいずれも5Vの電圧が印加される。そして、制御部210からコモン電圧発生部210、プリント基板230a,230b及びコンタクト部240a,240bを介して液晶パネル100に、例えば全面黒表示、全面白表示及び市松模様等の表示パターンの信号が出力される。なお、偏光板を貼付する前の液晶パネルを検査する場合は、予め2枚の偏光板を用意しておき、これらの偏光板の間に検査すべき液晶パネル100を配置することが必要である。
トランスファーの検査を行う場合は、制御部210からの信号により、スイッチ223がオフ、スイッチ224がオンになる。これにより、トランスファー150aには5Vの電圧が印加され、トランスファー150bには6Vの電圧が印加される。また、制御部210から液晶パネル100に、例えば図8(b)に示すようなゲート信号及びデータ信号が供給される。作業者は、第1の実施形態で説明したように、液晶パネル100に表示されるパターンによりトランスファー150a,150bの良否を判定する。
本実施形態の液晶パネル検査装置によれば、トランスファーの良否を表示パターンの観察により迅速且つ確実に判定することができる。また、本実施形態の液晶パネル検査装置によれば、トランスファーの検査を点灯試験と同時に行うので、検査工程の効率化を図ることができる。
3.第3の実施形態
図13は、本発明の第3の実施形態に係る液晶パネルを示す平面図である。
本実施形態の液晶パネルは、TFT基板310と、TFT基板310に対向して配置された対向基板320と、それらのTFT基板310及び対向基板320の間に封入された液晶とにより構成される。TFT基板310の表示部には、第1の実施形態と同様に、ゲートバスライン、補助容量バスライン、データバスライン、TFT、補助容量電極及び画素電極等が形成されている(図2参照)。また、対向基板320には、カラーフィルタ及びコモン電極等が形成されている(図3参照)。
TFT基板310と対向基板320とは、表示領域の外側に配置されたシール材330により接合されている。このシール材330には所定の間隔でトランスファー350が形成されている。また、TFT基板310縁部には、複数の入力端子の集合からなる入力端子群340a,340bが所定の間隔で配置されている。これらの入力端子群340a,340b内の入力端子を介して、駆動回路からゲート信号、データ信号及びコモン電圧等が供給される。
図14はトランスファー350を示す模式図である。TFT基板310のベースとなるガラス基板311の上には、トランスファー電極312が形成されている。ガラス基板311の上には絶縁膜313が形成されており、この絶縁膜313にはトランスファー電極312が露出する開口部が設けられている。この開口部の内側及び開口部周囲の絶縁膜313の上には、ITO電極314が形成されている。
一方、対向基板320のベースとなるガラス基板321の表面上にはコモン電極323が形成されている。上述したように、TFT基板310と対向基板320とはシール材330により接合されているが、ITO電極314とコモン電極323との間は導電粒子352を含有する樹脂353からなるトランスファー350により接合されている。
本実施形態においては、トランスファー350の母材となる樹脂353を着色することにより、導電粒子352の有無を容易に識別できるようにしている。従来、トランスファ−の形成に使用される導電粒子は、アクリル系樹脂粒子にAu(金)又はNi(ニッケル)をコーティングしたものが使用されている。一方、トランスファーの母材となる樹脂には、半透明の乳白色のものが使用されている。このような導電粒子と樹脂との組み合わせでは、パネル完成後に顕微鏡等でトランスファーを観察しても、樹脂と導電粒子とを識別することが困難である。
そこで、本実施形態では、上述したように、トランスファー350の母材となる樹脂353を着色し、導電粒子352と樹脂353との識別を容易にしている。例えば、カラーフィルタに使用される赤色、緑色又は青色のレジストをトランスファーの母材となる樹脂に添加してトランスファー350を形成する。本願発明者等は、トランスファーの母材となる樹脂に、緑色レジストに含有される顔料を重量比で0.01%添加してトランスファーを形成し、トランスファー部樹脂の有無を確認できるか否かを調べた。その結果、シール上とトランスファー上での樹脂色彩が容易に確認でき、トランスファー打点がされたか否かの確認が可能となった。
トランスファーの母材となる樹脂を着色するのには、上述したようにカラーフィルタに使用されているレジストを使用することが好ましい。なぜならば、カラーフィルタに使用されているレジストは液晶を汚染するおそれがないためである。しかし、液晶を汚染するおそれがないものであれば、カラーフィルタ用レジスト以外のものを使用してもよい。また、トランスファーの母材となる樹脂に顔料を直接添加してもよい。但し、カラーフィルタ用レジスト又は顔料の添加量が多すぎるとシール材としての効果が妨げられることがあるので、導電粒子の識別が可能な範囲で、添加量はできるだけ少なくすることが好ましい。
本実施形態ではトランスファーの母材となる樹脂を着色した例について説明したが、導電粒子を着色してもよい。導電粒子を着色する方法には、例えば静電気により導電粒子に着色微粉体を付着させる方法がある。着色微粉体としては、例えばカラーコピー機のトナーに使用される有機顔料を使用することができる。
このように、トランスファーの母材となる樹脂又は導電粒子を着色することにより、例えばパネルの割れや欠けの有無、シール材の細りの有無及び偏光板の位置確認等を行うパネル最終検査工程で、トランスファーの良否を確認することができる。
なお、本実施形態で示したトランスファーの構造を、第1の実施形態で説明した液晶パネルに適用してもよい。
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
(付記1)第1及び第2の入力端子を含む複数の端子と複数の画素電極とが形成された第1の基板と、
前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、
前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、
前記第1及び第2の基板間に配置されて前記第1の入力端子に供給された第1の電圧を前記コモン電極に伝達する第1のトランスファーと、
前記第1及び第2の基板間に配置されて前記第2の入力端子に供給された第2の電圧を前記コモン電極に伝達する第2のトランスファーと
を有することを特徴とする液晶パネル。
(付記2)前記第1及び第2のトランスファーが、表示領域の縁に沿って交互に配置されていることを特徴とする付記1に記載の液晶パネル。
(付記3)前記第1の入力端子と前記第1のトランスファーとを接続する配線と、前記第2の入力端子と前記第2のトランスファーとを接続する配線とのいずれか一方が、前記画素電極に接続された補助容量を構成する補助容量バスラインを一括接続する配線を兼ねることを特徴とする付記1に記載の液晶パネル。
(付記4)複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有する液晶パネルの検査方法において、
前記複数のトランスファーを第1及び第2のトランスファーに区分けし、前記第1のトランスファーに第1の電圧を供給するとともに、前記第2のトランスファーに前記第1の電圧と異なる第2の電圧を供給し、前記画素電極に所定の信号を供給して、
前記液晶パネルに表示されるパターンに基づき前記トランスファーの良否を判定することを特徴とする液晶パネルの検査方法。
(付記5)前記画素電極に供給する信号が前記第1及び第2の電圧に対し極性が変化する交流信号であり、その電圧値が、前記液晶パネルの透過率−印加電圧特性のしきい値近傍の電圧であることを特徴とする付記4に記載の液晶パネルの検査方法。
(付記6)複数の画素電極が形成された第1の基板と、
前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、
前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、
前記第1基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有し、
前記トランスファーが導電粒子を含有する樹脂からなり、前記樹脂が着色されていることを特徴とする液晶パネル。
(付記7)前記樹脂を着色する着色剤が、顔料であることを特徴とする付記6に記載の液晶パネル。
(付記8)複数の画素電極が形成された第1の基板と、
前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、
前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、
前記第1基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有し、
前記トランスファーが導電粒子を含有する樹脂からなり、前記導電粒子が着色されていることを特徴とする液晶パネル。
(付記9)複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、導電粒子を含有する樹脂からなり、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続する複数のトランスファーとを有する液晶パネルの検査方法において、
前記導電粒子及び前記樹脂のいずれか一方を着色しておき、液晶パネル形成後に前記トランスファーを観察して前記トランスファーの良否を判定することを特徴とする液晶パネルの検査方法。
(付記10)複数の画素電極が形成された第1の基板と、前記複数の画素電極に対向するコモン電極が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、前記第1及び第2の基板間に配置されて前記コモン電極に電気的に接続された第1及び第2のトランスファーとを有する液晶表示装置の検査装置において、
前記画素電極に供給するデータ信号を発生する制御部と、
第1の電圧を出力する第1の電圧供給源と、
前記第1の電圧と異なる第2の電圧を出力する第2の電圧供給源と、
前記第1の電圧を前記第1のトランスファーに伝達し、前記第2の電圧を前記第2のトランスファーに伝達するコモン電圧伝達部と
を有することを特徴とする液晶パネルの検査装置。
(付記11)前記第1及び第2の電圧供給源と前記電圧伝達部との間に介在し、前記第1及び第2の電圧のいずれか一方を前記第1及び第2のトランスファーに同時に供給可能とする切替え部を有することを特徴とする付記10に記載の液晶パネルの検査装置。
図1は、本発明の第1の実施の形態の液晶パネルを示す平面図である。 図2は、第1の実施形態の液晶パネルの表示領域に設けられた画素を示す平面図である。 図3は、同じくその模式断面図である。 図4は、入力端子群内のコモン電圧入力端子と第1及び第2のトランスファーとの接続を示す模式図である。 図5は、第2の配線が補助容量バスラインを一括接続する配線を兼ねている例を示す模式図である。 図6は、トランスファーを示す断面図である。 図7は、第1及び第2のトランスファーに供給する電圧を切替える切替え回路の例を示す回路図である。 図8(a)はコモン電極に5Vの電圧が印加されたときの液晶パネルの動作を示す信号波形図、図8(b)はコモン電極に6Vの電圧が印加されたときの液晶パネルの動作を示す信号波形図である。 図9は、液晶パネルの透過率−印加電圧特性の一例を示す図である。 図10(a)は第1及び第2のトランスファーにいずれも5Vの電圧を印加したときの表示パターンの例を示す図、図10(b)は第1のトランスファーに5Vの電圧を印加し第2のトランスファーに6Vの電圧を印加したときの表示パターンの例を示す図である。 図11(a)はパネル上部の中央の第2のトランスファーに欠陥がある場合の表示パターンの例を示す図、図11(b)はパネル右上の角部に配置された第1のトランスファーに欠陥がある場合の表示パターンの例を示す図である。 図12は、本発明の第2の実施形態に係る液晶パネル検査装置の構成を示す模式図である。 図13は、本発明の第3の実施形態に係る液晶パネルを示す平面図である。 図14は、同じくそのトランスファーを示す模式図である。
符号の説明
100…液晶パネル、
110,310…TFT基板、
111,121,311,321…ガラス基板、
112a…ゲートバスライン、
112b…補助容量バスライン、
114…データバスライン、
115…TFT、
116…補助容量電極、
117…画素電極、
118,124…配向膜、
120,320…対向基板、
122…カラーフィルタ、
123…コモン電極、
130,330…シール材、
140a,140b,340a,340b…入力端子群、
150a,150b,350…トランスファー、
152,352…導電粒子、
160…切替え回路、
161a,161b,223,224…スイッチ、
200…液晶パネル検査装置、
210…制御部、
220…コモン電圧発生部、
221,222…コモン電圧供給源、
230a,230b…プリント基板、
240a,240b…コンタクト部、
353…樹脂。

Claims (1)

  1. 第1及び第2の入力端子を含む複数の端子と複数の画素電極とが形成された第1の基板と、
    前記複数の画素電極に対向する1つのコモン電極が形成された第2の基板と、
    前記第1及び第2の基板間に封入された液晶と、
    前記第1及び第2の基板間に配置され、且つ前記第1の入力端子及び前記コモン電極に電気的に接続されて前記第1の入力端子に供給された第1の電圧を前記コモン電極に伝達する第1のトランスファーと、
    前記第1及び第2の基板間に配置され、且つ前記第2の入力端子及び前記コモン電極に電気的に接続されて前記第2の入力端子に供給された前記第1の電圧と異なる第2の電圧を前記コモン電極に伝達する第2のトランスファーと
    を有することを特徴とする液晶パネル。
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