專利名稱：修復平板顯示器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及修復顯示器裝置的亮點像素(bright pixel)瑕疵的方法，且更具體地 涉及這樣一種修復顯示器裝置的亮點像素瑕疵的方法，該方法能夠選擇性地使用一波長范 圍的激光——該波長范圍的激光關于具有亮點像素瑕疵的濾色器具有高吸收光譜，從而有 效地修復該濾色器的亮點像素瑕疵。
背景技術：
近些年，液晶顯示器作為具有低功耗和高便攜性、技術密集和高附加值的下一代 高技術顯示器裝置已成為眾所矚目的中心。其中，一種有源矩陣型液晶顯示器——其包 括用于開關針對每個像素所施加的電壓的開關裝置——因其高分辨率和優(yōu)質(zhì)的動態(tài)畫面 (motionpicture)實現(xiàn)而最為引人矚目。 參見圖1，液晶面板500被構造為這樣的結(jié)構，在該結(jié)構中，為上襯底的濾色器襯 底530和為下襯底的薄膜晶體管(TFT)陣列襯底510彼此接合并且彼此相對，且一個液晶 層520被布置在這些襯底之間。液晶面板500被以這樣的方式驅(qū)動，其中，通過用于像素選 擇的地址線(address wire)，開關連接到幾十萬個像素的TFT，以施加電壓到相應的像素。 這里，濾色器襯底530包括玻璃531，紅/綠/藍(RGB)濾色器532，形成于濾色器532之間 的黑色基質(zhì)533，外覆層，用于公共電極的氧化銦錫(ITO)膜535，以及配向膜(alignment film) 536。在玻璃的頂部附接有起偏振片(polarizing plate) 537。 執(zhí)行薄膜晶體管陣列襯底工藝、濾色器襯底工藝以及液晶晶元(cell)工藝，以制 造這樣的液晶板。 薄膜晶體管陣列襯底工藝是一種重復執(zhí)行沉積、光刻法(photolithography)和 蝕刻以在玻璃襯底上形成柵線(gate wire)、數(shù)據(jù)線(data wire)、薄膜晶體管和像素電極 的工藝。 濾色器襯底工藝是用于制造以預定序列布置在具有黑色基質(zhì)的玻璃上的RGB濾 色器以實現(xiàn)顏色并且形成用于公共電極的ITO膜的工藝。 液晶晶元工藝是這樣一種工藝用于接合薄膜晶體管陣列襯底和濾色器襯底使得 在薄膜晶體管陣列襯底和濾色器襯底之間保持預定間隙，并且將液晶注入薄膜晶體管陣列 襯底和濾色器襯底之間的所述間隙以形成液晶層。替代地，近些年已經(jīng)使用滴注(one drop filling) (0DF)工藝以均勻地將液晶施用到薄膜晶體管陣列襯底，然后將該薄膜晶體管陣 列襯底與濾色器襯底接合。 在檢查這樣的液晶顯示器時，在液晶面板的屏幕上顯示測試圖案，以檢測是否存 在瑕疵像素。當瑕疵像素被發(fā)現(xiàn)時，執(zhí)行用于修復瑕疵像素的工藝。液晶瑕疵可包括點瑕 疵、線瑕疵和顯示不均勻。點瑕疵可由于不良TFT器件、不良像素電極或不良濾色器線路而 出現(xiàn)。線瑕疵可由于在線路之間的開路、線路之間的短路、靜電所導致的TFT擊穿或與驅(qū)動 電路的不良連接而出現(xiàn)。顯示不均勻可由于不均勻的晶元厚度、不一致的液晶配向、特定地 方的TFT分布或相對較大的線路時間常數(shù)而出現(xiàn)。
其中，點瑕疵和線瑕疵通常由于不良線路而出現(xiàn)。在常規(guī)技術中，當發(fā)現(xiàn)開路線路
時，只是將開路線路彼此連接，當發(fā)現(xiàn)短路線路時，只是將短路線路彼此分開。 除上述瑕疵之外，在液晶面板制造期間，包括灰塵、有機物、金屬等等的雜質(zhì)可被
吸附到液晶面板。當這樣的雜質(zhì)被吸附到靠近某些濾色器的區(qū)域時，相應于這些濾色器的
像素會發(fā)射出比其余正常像素的亮度明亮得多的光，這稱為漏光現(xiàn)象?，F(xiàn)在正在研究使用
激光修復這樣的亮點像素瑕疵的方法。 日本專利申請公布No. 2006-72229公開了這樣一種技術將激光照射到配向膜使 得該配向膜被損壞，以削弱液晶的排列特性(arrangement property)并因而降低液晶的透 光率，從而消除漏光現(xiàn)象。然而，此技術的問題在于，不能徹底消除液晶的排列特性，且需要 大量時間來完成此工藝。 為了解決上述問題，以本申請的申請人的名義提交了韓國專利申請 No. 10-2006-86569。此專利申請公開了一種使用飛秒(femtosecond)激光使瑕疵像素變暗 的方法。 當使用飛秒激光時，可有效地使瑕疵像素變暗；然而，存在的問題是，用于振蕩飛
秒激光的設備非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題 因此，鑒于上述問題作出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種修復顯示器裝 置的亮點像素瑕疵的方法，該方法能夠使用一波長范圍的激光非常有效地修復亮點像素瑕 疵，該波長范圍的激光關于相應像素具有高吸收光譜。
技術方案 根據(jù)本發(fā)明，上述和其他目的可通過提供一種修復無起偏振片附接到其上的顯 示器裝置的亮點像素瑕疵的方法實現(xiàn)，該方法包括當具有亮點像素瑕疵的濾色器是紅色 (R)區(qū)域時，照射具有270至550nm的波長的激光；當具有亮點像素瑕疵的濾色器是綠色 (G)區(qū)域時，照射具有270至480nm的波長或600至750nm的波長的激光；和/或，當具有亮 點像素瑕疵的濾色器是藍色(B)區(qū)域時，照射具有270至390nm的波長或520至750nm的 波長的激光。 優(yōu)選地，該激光具有100ns或更少的脈沖持續(xù)時間，且該激光具有1Hz至1kHz的 重復頻率。 優(yōu)選地，該方法還包括調(diào)整該激光的強度。
優(yōu)選地，該激光具有平頂輪廓(profile)。 優(yōu)選地，該方法還包括調(diào)整該激光的強度和焦距，以使得濾色器的厚度的20%至 90%由該激光變暗。 優(yōu)選地，當該顯示器裝置不具有外覆層時，該激光具有50ns或更少的脈沖持續(xù)時 間，該激光具有1Hz至100Hz的重復頻率，且該激光具有10mW或更小的功率。
優(yōu)選地，通過掃描型激光照射方法將所述激光照射到濾色器。替代地，可通過阻發(fā) (block shot)型激光照射方法或多阻發(fā)型激光照射方法將所述激光照射到濾色器。
優(yōu)選地，該激光是使用從由下列項組成的組中選擇的至少一個產(chǎn)生鐿激光器、鈦-藍寶石(Ti-S即phire)激光器、釹YLF激光器、釹玻璃激光器、釹釩酸鹽(YV04) 激光器、釹YAG激光器、光纖激光器和染料(Dye)激光器。
有益效果 根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)以上描述明顯的是，可通過選擇性地使用一波長范圍的激光來 非常有效地修復濾色器的亮點像素缺陷，該波長范圍的激光關于該濾色器具有高吸收光 譜。 具體地，當起偏振片附接到顯示器裝置時，可考慮起偏振片的按照其波長的透射 比而更有效地使濾色器變暗。


根據(jù)結(jié)合附圖進行的以下詳細描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目的、 特征和其它優(yōu)點，在附圖中 圖1是示出了含雜質(zhì)的液晶面板的剖面圖； 圖2是按照濾色器的波長示出其透射比的曲線圖； 圖3至5是示出了各種不同的激光照射方法的視圖； 圖6是示出了照射激光同時調(diào)整焦距的工藝的視圖； 圖7是示出了變暗工藝的流程圖； 圖8是示出了不具有外覆層的液晶面板的剖面圖； 圖9是示出了外覆層的光吸收的曲線圖；以及 圖IO是示出了根據(jù)本發(fā)明的激光束輪廓(形狀)的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案。 根據(jù)本發(fā)明的修復顯示器裝置的亮點像素瑕疵的方法，照射具有亮點像素瑕疵的 像素(濾色器及其相鄰黑色基質(zhì))以使該瑕疵像素變暗。 當激光照射到有機膜諸如濾色器時，構成該膜的有機物的分子結(jié)合斷裂，結(jié)果該 有機膜消蝕，同時發(fā)射基團(radical)、團簇(cluster)、電子和光子，包括由中性原子、分 子以及正離子和負離子組成的等離子體，由此使該有機膜變暗。 消蝕是這樣一種現(xiàn)象，其中由于有機物的分子結(jié)合的離解，有機物被分解成分子 和離子。然而，為了實現(xiàn)這樣的離解，需要吸收大于該有機物的能級的能量。
該變暗像素的透光率降低，因此，該變暗像素不透射而是吸收從顯示器裝置的光 源(背光單元)產(chǎn)生的光。這樣，瑕疵像素被修復，從而瑕疵像素的亮點像素變成了暗像素 (dark pixel)。 從而，需要對待變暗的像素照射波長具有低透射比也即波長具有高吸收性的激 光。 此波長參考圖2而選擇。例如，當具有亮點像素瑕疵的濾色器是紅色(R)區(qū)域時， 可以看見紅色區(qū)域的具有高吸收性的波長是550nm或更小。當具有大于550nm的波長的激 光被照射到紅色(R)區(qū)域時，透射比高，因此需要更大量的能量，結(jié)果在該濾色器之下的幾 個膜層諸如外覆層、ITO膜和配向膜等可能被嚴重損壞。如果在該濾色器之下的膜層被損壞，則液晶達到損壞區(qū)域，結(jié)果產(chǎn)生氣泡，這導致濾色器更為嚴重的缺陷。 同時，具有低于270nm的波長的激光不透射過玻璃，結(jié)果該激光不到達濾色器。具
有大于750nm的波長的激光透射過濾色器，結(jié)果該激光對該濾色器不起反應。 總之，當具有亮點像素瑕疵的濾色器是紅色區(qū)域時，優(yōu)選地將具有270至550nm的
波長的激光照射到該濾色器，由此可非常有效地使該濾色器變暗，使得該濾色器的亮點像
素瑕疵被修復，而不損壞在該濾色器之下的膜層。 這樣，當要修復此類亮點像素瑕疵時，需要照射具有一具有低濾色器透射比的波 長的激光。對于紅色(R)區(qū)域，如前所述，優(yōu)選地照射具有270至550nm的波長的激光。對 于綠色(G)區(qū)域，優(yōu)選地照射具有270至480nm的波長或600至750nm的波長的激光。對 于藍色(B)區(qū)域，優(yōu)選地照射具有270至390nm的波長或520至750nm的波長的激光。
發(fā)明模式 圖3至5是示出了將激光照射到具有亮點像素瑕疵的像素的各種不同方法的視 圖。具體地，圖3示出了掃描型激光照射方法，圖4示出了阻發(fā)型激光照射方法，圖5示出 了多阻發(fā)型激光照射方法。 這里，掃描型激光照射方法是掃描具有相應于具有亮點像素缺陷的像素的部分區(qū) 域的光束大小(見圖3中的"S")的激光，以將該激光照射到該像素的整個區(qū)域。阻發(fā)型激 光照射方法是一次照射具有相應于具有亮點像素缺陷的像素的整個區(qū)域的光束大小的激 光。多阻發(fā)型激光照射方法是掃描型激光照射方法和阻發(fā)型激光照射方法的結(jié)合。也即， 多阻發(fā)型激光照射方法是按照阻發(fā)型激光照射方法照射激光，且同時，按照掃描型激光照 射方法連續(xù)地照射激光。 雖然可使用這些激光照射方法中的任一種，但優(yōu)選地將激光照射到濾色器和鄰近 該濾色器的每個黑色基質(zhì)的一部分。 參照圖6，優(yōu)選地照射激光幾次，以令人滿意地使濾色器變暗。 具體地，當首次照射激光(SI)時，使用Z軸移動掃描儀以將焦深(DOF)定位在相
應于濾色器厚度的10X的一個區(qū)域，且然后使用XY軸移動掃描儀使該濾色器變暗。當由
電荷耦合裝置(CCD)照相機確認了濾色器的變暗程度，并且確定該濾色器的變暗程度不足
時，驅(qū)動Z軸移動掃描儀，使得DOF被定位于相應于濾色器厚度的20%的一個區(qū)域，且然后
使用XY軸移動掃描儀再次照射激光(S2)。當此過程被重復執(zhí)行2至4次時，可令人滿意地
使該濾色器變暗到期望的變暗程度。 圖7是示出了使濾色器變暗同時按照上述方法移動焦距的工藝的流程圖。
如圖7所示，首先將激光照射到濾色器(S10)，以使濾色器變暗到大約10%的變暗 程度(S20)，然后確認該濾色器的變暗程度(S30)，以確定該濾色器是否已變暗到令人滿意 的程度(S40)。當確定該濾色器已變暗到期望的程度時，該過程結(jié)束(S50)。另一方面，當 確定該濾色器未變暗到期望的程度時，移動焦距(S60)，然后將激光再照射到該濾色器，以 進一步使該濾色器變暗。 焦深(DOF)是通過在Z軸移動掃描儀和掃描透鏡之間的焦距以及入射光束在2iim 或更小范圍內(nèi)的直徑計算出的。 [OO56][數(shù)學方程式1]
DOF =人/2 (NA) 2[OO58][數(shù)學方程式2]
NA = nsin 9
[數(shù)學方程式3]
f/# = 1/2 (NA) [OO62][數(shù)學方程式4]
f/# = efl/cp 數(shù)學方程式5可通過數(shù)學方程式3和數(shù)學方程式4的組合而推導出。[數(shù)學方程式5]
NA = (p/2(efl) 在上述數(shù)學方程式中，NA表示有效數(shù)值孔徑，A (希臘語的第十一個字母)表示激 光的波長，而efl表示有效焦距。 可證實，入射光束的直徑越大，激光的波長越短，則焦深(DOF)越淺。還可證實，透 鏡的焦距(efl)越短，數(shù)值孔徑(NA)就越大，且因此焦深(DOF)越淺。
優(yōu)選地，變暗厚度小于濾色器厚度的90%至最大值，優(yōu)選地是濾色器厚度的20% 至40%，以防止在液晶面板的視角范圍內(nèi)發(fā)生漏光現(xiàn)象。當小于濾色器厚度的20%被變暗 時，可能不能完全(100%)防止發(fā)生漏光。另一方面，當不小于濾色器厚度的90%被變暗 時，在該濾色器之下堆疊的膜可能被損壞。同樣，激光能量對于使有機膜變暗達適當?shù)暮穸?起重要的作用。也就是說，可根據(jù)激光的輸出能量調(diào)整變暗厚度。 參照圖8，示出了不具有外覆層以降低制造成本和簡化制造工藝的顯示器裝置。 同時，外覆層具有光吸收性，如圖9所示。由圖9可見，在紫外(UV)區(qū)域以下的區(qū)
域，達到很少的透射，而在UV區(qū)域，達到了大約80%的吸收和大約20%的透射。 從而，需要對不具有外覆層的顯示器裝置以不同于具有外覆層的顯示器裝置的方
式進行修復。這是因為，由被照射以修復亮點像素瑕疵的激光產(chǎn)生的能量會被外覆層吸收。
從而，當修復不具有外覆層的顯示器裝置的亮點像素瑕疵時，透射過濾色器的能量會到達
液晶層，結(jié)果該液晶層可能被損壞。 為此原因，可能可使用具有低能量的激光以避免對液晶層的損壞；然而，在此情況 下，可能沒有反應會發(fā)生。 從而，慮及上述問題，必須滿足激光具有低能量且能量施加時間短這些條件。實驗 結(jié)果顯示，當使用具有50ns或更少的脈沖持續(xù)時間、lHz至100Hz的重復頻率以及10mW或 更少的功率的激光時，不具有外覆層的顯示器裝置的亮點像素瑕疵令人滿意地被修復。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的激光束輪廓的曲線圖。 最初從激光振蕩器照射的激光，是能量集中在一個中央?yún)^(qū)域的高斯型激光束。當
這個激光束通過光束成形器或光束均化器時，該激光束的強度在一個特定范圍內(nèi)被均一
化，結(jié)果該激光束被轉(zhuǎn)化成具有擴展尺寸的平頂輪廓。此時，所照射的激光的區(qū)域也隨著光
束輪廓的改變而改變。平頂輪廓可變成矩形平頂300或圓形平頂301的形狀。 可使用光束成形器和光束調(diào)整器改變所照射的激光束的幅度和強度。所照射的激
光束的面積越小，使多個像素全部變暗所需的時間就越多。激光束的幅度可被均一地轉(zhuǎn)換，以增加變暗速度，由此本發(fā)明可應用于生產(chǎn)線以大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品。轉(zhuǎn)換成矩形平頂300或 圓形平頂301的、具有適當強度的激光可通過Z軸移動掃描儀使組成液晶面板的多個有機 膜中的RGB像素變暗達期望的厚度。 雖然為說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但是本領域技術人員應理解， 在不偏離所附權利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和主旨的前提下，各種修改、增添和替換 是可能的。
權利要求
一種修復無起偏振片附接到其上的顯示器裝置的亮點像素瑕疵的方法，所述方法包括當具有亮點像素瑕疵的濾色器是紅色(R)區(qū)域時，照射具有270至550nm的波長的激光；當具有亮點像素瑕疵的濾色器是綠色(G)區(qū)域時，照射具有270至480nm的波長或600至750nm的波長的激光；和/或當具有亮點像素瑕疵的濾色器是藍色(B)區(qū)域時，照射具有270至390nm的波長或520至750nm的波長的激光。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述激光具有100ns或更少的脈沖持續(xù)時間。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述激光具有1Hz至1kHz的重復頻率。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括 調(diào)整所述激光的強度。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述激光具有平頂輪廓。
6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括調(diào)整所述激光的強度和焦距，使得濾色器的厚度的20%至90%由該激光變暗。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，當所述顯示器裝置不具有外覆層時，所述激光具 有50ns或更少的脈沖持續(xù)時間。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述激光具有1Hz至100Hz的重復頻率。
9. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述激光具有10mW或更小的功率。
10. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過掃描型激光照射方法將所述激光照射到濾 色器。
11. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過阻發(fā)型激光照射方法或多阻發(fā)型激光照射 方法將所述激光照射到濾色器。
12. 根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其中所述激光被照射到濾色器和與之鄰近的黑 色基質(zhì)。
13. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述激光是使用從由下列項組成的組中選擇的至少一個產(chǎn)生鐿激光器、鈦-藍寶石激光器、釹YLF激光器、釹玻璃激光器、釹釩酸鹽(YV04)激光器、釹YAG激光器、光纖激光器和染料激光器。
全文摘要
在此公開了修復顯示器裝置的亮點像素瑕疵的方法，該方法能夠使用一波長范圍的激光非常有效地修復亮點像素瑕疵，該波長范圍的激光關于相應像素具有高吸收光譜。當修復無起偏振片附接到其上的顯示器裝置的亮點像素瑕疵時，該方法包括當具有亮點像素瑕疵的濾色器是紅色(R)區(qū)域時，照射具有270至550nm的波長的激光；當具有亮點像素瑕疵的濾色器是綠色(G)區(qū)域時，照射具有270至480nm的波長或600至750nm的波長的激光；和/或，當具有亮點像素瑕疵的濾色器是藍色(B)區(qū)域時，照射具有270至390nm的波長或520至750nm的波長的激光。
文檔編號G02F1/1335GK101796453SQ200880020871
公開日2010年8月4日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權日2007年6月18日
發(fā)明者金一鎬 申請人:株式會社Cowindst;金一鎬