專(zhuān)利名稱:液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法及缺陷修補(bǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種修補(bǔ)液晶顯示裝置的像素缺陷的方法及裝置。
背景技術(shù):
在液晶顯示裝置的制造工序中產(chǎn)生的缺陷中有不得不作為次品廢棄該液晶顯示裝置的嚴(yán)重缺陷;和既便保留該缺陷也可作為成品出廠的輕微缺陷。
例如,在不施加電壓時(shí)為白顯示的常白型顯示裝置的情況下,在對(duì)全部像素施加電壓成為黑顯示時(shí),如果存在因任何缺陷、光會(huì)透過(guò)的像素,則這種缺陷(下面稱為亮點(diǎn)缺陷)在人的視覺(jué)特性上非常容易識(shí)別,即為明顯缺陷。因此,具有亮點(diǎn)缺陷的液晶顯示裝置多作為次品處理,不能為成品。
亮點(diǎn)缺陷由于接觸孔外露、ITO片殘余、構(gòu)成像素電路的薄膜晶體管等的電極間漏電、金屬片等異物導(dǎo)致的像素間短路、異物導(dǎo)致的光散射等各種原因而產(chǎn)生,所以對(duì)應(yīng)于原因的修補(bǔ)是困難的。
另外,在對(duì)全部像素施加電壓成為白顯示時(shí),如果存在因任何缺陷、光不透過(guò)的像素,則這種缺陷(下面稱為黑點(diǎn)缺陷)具有比亮點(diǎn)缺陷難以讓人眼識(shí)別的特性。因此,既便液晶顯示裝置具有黑點(diǎn)缺陷,根據(jù)其程度,有時(shí)也可作為成品。
因此,研究通過(guò)對(duì)亮點(diǎn)缺陷施加某些處理,使其轉(zhuǎn)換成黑點(diǎn)缺陷,從而修理次品,提高成品率,謀求制造成本降低的方法。例如,在特開(kāi)平9-90304號(hào)公報(bào)中,提議如下方法,即通過(guò)對(duì)液晶顯示裝置的缺陷像素照射第1激光束,使包含缺陷像素的周?chē)壕又挟a(chǎn)生氣泡,在該氣泡產(chǎn)生狀態(tài)下,對(duì)該缺陷像素照射第2激光束,以其能量使該缺陷像素的構(gòu)成材料在氣泡內(nèi)飛散,通過(guò)使該飛散物附著、沉積在液晶顯示裝置的相對(duì)向電極上而黑點(diǎn)化。
然而,在產(chǎn)生上述氣泡的現(xiàn)有方法中,難以長(zhǎng)時(shí)間維持供給缺陷像素的部分液晶層的變性,有時(shí)附著、沉積的飛散物脫落,黑點(diǎn)化了的像素再次恢復(fù)為亮點(diǎn)缺陷像素。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種長(zhǎng)時(shí)間維持黑點(diǎn)化狀態(tài)的亮點(diǎn)缺陷的修補(bǔ)方法。
為了解決上述課題,本發(fā)明的液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法修補(bǔ)具備液晶面板的液晶顯示裝置的亮點(diǎn)缺陷像素,該液晶面板由一對(duì)基板、介于該一對(duì)基板間的液晶層、和設(shè)置在基板和液晶層之間限制該液晶層的液晶取向的取向膜而構(gòu)成,其特征在于包含對(duì)對(duì)應(yīng)于取向膜的亮點(diǎn)缺陷像素的范圍照射激光,使取向膜的取向限制力局部地降低或消失的工序,在使液晶顯示時(shí),通過(guò)降低透過(guò)使取向限制力降低或消失的范圍的光的強(qiáng)度,以修補(bǔ)亮點(diǎn)缺陷像素。
液晶顯示裝置通過(guò)施加電壓、使液晶分子的排列變化,切換明暗顯示。例如,在取向方式為T(mén)N型的液晶顯示裝置中,將液晶分子夾在取向限制力的方向直行的2個(gè)取向膜中。而且,在對(duì)像素不施加電壓的狀態(tài)下,由于取向以使液晶分子沿該取向限制力的方向扭曲,所以射入光的振動(dòng)分量旋轉(zhuǎn)90度。但是,在本發(fā)明的缺陷修補(bǔ)方法中,由于通過(guò)對(duì)對(duì)應(yīng)于取向膜的亮點(diǎn)缺陷像素的范圍照射激光,使取向限制力局部地降低或消失,所以液晶分子不沿取向膜取向。結(jié)果,在對(duì)像素不施加電壓的狀態(tài)下,射入光的振動(dòng)分量即便通過(guò)液晶層也被不旋轉(zhuǎn)。
在液晶顯示裝置中,將液晶面板配置在使振動(dòng)分量相差90度的光透過(guò)的2塊偏光板之間。因此,透過(guò)射入側(cè)的偏光板的光只要在液晶層中其振動(dòng)分量不被旋轉(zhuǎn),就不能透過(guò)射出側(cè)的偏光板。因而,降低或消失了取向限制力的像素在不施加電壓時(shí),遮斷透過(guò)光,成為黑顯示。
另一方面,在施加了電壓的狀態(tài)下,由于液晶分子沿與基板垂直的方向排列,所以射入液晶層的光的振動(dòng)分量不被旋轉(zhuǎn),不能透過(guò)射出側(cè)的偏光板。如上所述,照射激光、使取向膜的取向限制力降低或消失的亮點(diǎn)缺陷像素與施加電壓與否無(wú)關(guān),通常不使光透過(guò)而黑點(diǎn)化。
對(duì)亮點(diǎn)缺陷像素照射的激光,使用具有取向膜可吸收的波長(zhǎng)的光。例如,最好是在由聚酰亞胺等有機(jī)膜或高分子膜構(gòu)成的取向膜的情況下,使用波長(zhǎng)450nm以下的激光。另外,最好是激光的波長(zhǎng)為200nm以上,以使基板不吸收激光。
另外,最好是本發(fā)明的液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法還包含如下工序,即在照射激光時(shí),在液晶面板的一面和另一面分別配置偏光板,設(shè)定偏光軸,以使透過(guò)一方偏光板的光在取向膜的取向限制力消失時(shí)能透過(guò)另一方偏光板,測(cè)定透過(guò)一方偏光板和液晶面板的激光透過(guò)另一方偏光板的光量,檢測(cè)變性對(duì)應(yīng)于亮點(diǎn)缺陷像素范圍的取向膜。
如果設(shè)定偏光軸,以使透過(guò)一方偏光板的光在取向膜的取向限制力消失時(shí)能透過(guò)另一方偏光板,則在取向膜的取向限制力充分降低之前,照射的激光不能透過(guò)該另一方偏光板。但是,隨著照射一定時(shí)間后取向限制力降低,透過(guò)該另一方偏光板的激光的光量增加。因此,如果測(cè)定透過(guò)配置在液晶面板的光的射出側(cè)的偏光板之激光的光量,則可評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)于亮點(diǎn)缺陷像素的范圍的取向膜之取向限制力降低的程度。
并且,本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)裝置,其特征在于,具備激光振蕩器;載置液晶顯示裝置的臺(tái);控制照射位置,以使從激光振蕩器輸出的激光照射到液晶顯示裝置的亮點(diǎn)缺陷像素的部件;和檢測(cè)透過(guò)液晶顯示裝置的激光的量的檢測(cè)器,載置液晶顯示裝置的臺(tái)的一部分或全部具有光透過(guò)性,通過(guò)由檢測(cè)器檢測(cè)照射到亮點(diǎn)缺陷像素的激光透過(guò)液晶顯示裝置的量,可評(píng)價(jià)亮點(diǎn)缺陷像素的缺陷消失的程度。
如上所述,如果在液晶面板的一面和另一面,配置成透過(guò)一方偏光板的光在取向膜的取向限制力消失時(shí)可透過(guò)另一方的偏光板,則可通過(guò)測(cè)定透過(guò)2塊偏光板兩者的激光的光量,評(píng)價(jià)取向膜的取向限制力降低的程度。因而,存在如下優(yōu)點(diǎn)即,通過(guò)構(gòu)成為載置液晶顯示裝置的臺(tái)的一部分或全部具有光透過(guò)性,并可由檢測(cè)器檢測(cè)照射到亮點(diǎn)缺陷像素的激光透過(guò)液晶顯示裝置的量,從而可在評(píng)價(jià)黑點(diǎn)化中也可使用為了變性取向膜而照射到亮點(diǎn)缺陷像素的激光,不必為檢測(cè)亮點(diǎn)缺陷像素的透過(guò)光而準(zhǔn)備其他的光源。
圖1是說(shuō)明亮點(diǎn)缺陷像素的說(shuō)明圖。
圖2是表示亮點(diǎn)缺陷像素因激光照射導(dǎo)致黑點(diǎn)化的說(shuō)明圖。
圖3是表示亮點(diǎn)缺陷像素和黑點(diǎn)缺陷像素的說(shuō)明圖。
圖4是表示本發(fā)明的缺陷修補(bǔ)方法及缺陷修補(bǔ)裝置的構(gòu)成的示意圖。
圖5是表示激光照射裝置之一實(shí)施方式的示意圖。
圖6是表示激光照射裝置之一實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
首先,使用圖1及圖2,以TN模式的液晶顯示裝置為例,說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法。圖1及圖2分別表示3個(gè)像素A、B、C的截面圖,各像素具備由一對(duì)玻璃基板20a及20b、介于兩基板間的液晶層10、設(shè)置在基板20a及20b和液晶層10之間的取向膜12a及12b構(gòu)成的液晶基板。取向膜12a和12b由聚酰亞胺構(gòu)成,限制取向的方向,即取向限制力的方向相互正交。另外,玻璃基板20a和取向膜12a之間備有像素電極16a~16C,但在玻璃基板20b和取向膜12b之間具備相對(duì)向電極14及黑色掩膜18。在玻璃基板20a和20b的表面設(shè)置有偏光板22a及22b,以使分別相差90度的振動(dòng)分量透過(guò)。
在圖1的液晶顯示裝置中像素6為亮點(diǎn)缺陷像素。
在不對(duì)像素施加電壓時(shí),如圖1(A)的像素A~C模式地表示的那樣,基于取向膜的取向限制力,包含在液晶層的液晶分子24扭曲地排列。由此,由于透過(guò)偏光板22a的光在通過(guò)液晶層10時(shí)其振動(dòng)分量被旋轉(zhuǎn)90度,所以可透過(guò)偏光板22b。
在由像素電極16a~16C及相對(duì)向電極14對(duì)像素施加電壓時(shí),如圖1(B)所示,在正常的像素A及C中,液晶分子24沿與基板垂直的方向排列,不使光透過(guò)射入側(cè)偏光板22a的偏光軸變化地通過(guò)液晶層10。因此,通過(guò)液晶層10的光不能透過(guò)射出側(cè)偏光板22b,像素A及C變?yōu)楹陲@示。
另外,因缺陷存在未對(duì)像素B施加電壓,所以液晶24由于取向膜的取向限制力仍扭曲地排列。因此,透過(guò)射入側(cè)偏光板22a及液晶層10的光的振動(dòng)分量被旋轉(zhuǎn)90度,透過(guò)射出側(cè)偏光板22b。結(jié)果,像素B常為白顯示的亮點(diǎn)缺陷像素。如圖3(A)模式地表示的那樣,在畫(huà)面整體為黑顯示中,變?yōu)榱咙c(diǎn)缺陷的像素B容易被人眼識(shí)別,非常明顯,使液晶顯示裝置的品質(zhì)降低。
下面,使用圖2說(shuō)明通過(guò)對(duì)圖1所示的液晶顯示裝置照射激光,使取向膜變性的狀態(tài)。圖2(A)表示未對(duì)像素施加電壓的狀態(tài)。這時(shí),在正常的像素A及C中,液晶層10的液晶分子因取向膜扭曲地排列,透過(guò)射入側(cè)偏光板22a的光透過(guò)射出側(cè)偏光板22b。結(jié)果,像素A及像素B變?yōu)榘罪@示。
另一方面,像素B因變性取向膜,取向限制力降低或消失,液晶分子不扭曲地排列。結(jié)果,由于既便通過(guò)液晶層10,光的振動(dòng)分量也不變化,所以該光不透過(guò)射出側(cè)偏光板22b,像素B在未施加電壓的狀態(tài)下為黑顯示。
圖2(B)表示對(duì)照射激光后的液晶顯示裝置施加電壓的狀態(tài)。若對(duì)像素A~C施加電壓,則在像素A及C中,液晶分子沿垂直于基板的方向排列。另外,因缺陷存在,對(duì)像素B未施加電壓。因而,在像素A~C全部中,液晶24不扭曲地排列。結(jié)果,透過(guò)偏光板22a的光既便通過(guò)液晶層10,其振動(dòng)分量也不被旋轉(zhuǎn),不能透過(guò)射出側(cè)偏光板22b,變?yōu)楹陲@示。
這樣,通過(guò)對(duì)像素B照射激光、變性取向膜,可構(gòu)成無(wú)論在施加還是不施加電壓的情況下都始終顯示黑色的黑點(diǎn)缺陷像素。在人眼的特性上,黑點(diǎn)缺陷比亮點(diǎn)缺陷難以引人注目,(參照?qǐng)D3(B)),作為產(chǎn)品可處理為輕微缺陷,所以可考慮利用黑點(diǎn)化來(lái)改善液晶顯示裝置的品質(zhì)。
圖4表示對(duì)缺陷像素的取向膜照射激光的缺陷修補(bǔ)裝置的一實(shí)施方式。激光照射裝置40具備激光振蕩器400;載置液晶顯示裝置的工作臺(tái)(臺(tái))408;和檢測(cè)透過(guò)液晶顯示裝置406的激光的功率表414。
激光振蕩器40可使用能振蕩例如一般的聚酰亞胺取向膜容易吸收的波長(zhǎng)為355nm、405nm、441nm的激光之激光振蕩器。工作臺(tái)408可沿XYZ方向調(diào)整位置,激光振蕩器400振蕩的激光被反射鏡402反射,由透鏡404縮小焦點(diǎn),照射到液晶顯示裝置406的規(guī)定像素上。由于在工作臺(tái)的中央設(shè)置貫通孔,所以若激光不能透過(guò)液晶顯示裝置,則由功率表414檢測(cè)。
在本實(shí)施方式中,不對(duì)液晶顯示裝置的最終產(chǎn)品,而是對(duì)安裝偏光板前的液晶面板406,即,使液晶層、取向膜、電極、黑色掩膜介于2塊玻璃基板間的結(jié)構(gòu)照射激光,修補(bǔ)亮點(diǎn)缺陷像素。而且,在工作臺(tái)408上載置液晶面板406時(shí),配置2塊偏光板410及412以?shī)A持該面板。
這里,如果配置成兩偏光板透過(guò)相同方向的光的振動(dòng)分量,則亮點(diǎn)缺陷像素在未施加電壓時(shí)不使光透過(guò)。但是,隨著照射激光、降低取向膜的取向限制力,液晶層的液晶分子未扭曲地取向,由于透過(guò)偏光板410的激光的振動(dòng)分量不被旋轉(zhuǎn),所以透過(guò)偏光板412。透過(guò)偏光板412的激光經(jīng)工作臺(tái)408的貫通孔,由功率表41檢測(cè)。這樣,功率表414檢測(cè)的光量的增加表示取向膜的取向限制力的降低。
在配置成偏光板使相差90度的光的振動(dòng)分量透過(guò)的情況下,因變性取向膜,光不能透過(guò)偏光板。因而,這時(shí),由功率表檢測(cè)透過(guò)光減少,可評(píng)價(jià)取向膜的變性。另外,由于通常檢測(cè)光量增加比檢測(cè)透過(guò)光變?nèi)跞菀?,所以如果配置?塊偏光板透過(guò)相同方向的光的振動(dòng)分量,則可更高靈敏度地檢測(cè)取向膜的取向限制力的降低,即缺陷消失的程度。
如果由功率表414檢測(cè)激光,則功率表414向激光振蕩器400輸出使激光振蕩停止的振蕩停止信號(hào)。具體地說(shuō),例如在功率表414和激光振蕩器400之間設(shè)置反饋控制機(jī)構(gòu)416,通過(guò)該反饋控制機(jī)構(gòu)416,可對(duì)應(yīng)激光振蕩器414檢測(cè)的光的強(qiáng)度,向激光振蕩器400輸出控制激光振蕩的信號(hào)。由此,可照射足以使取向膜的取向限制力降低所需的激光,可高效率地修補(bǔ)缺陷。
另外,在激光照射裝置40中,配置成2塊偏光板410及412使相差90的光的振動(dòng)分量透過(guò),如果照射激光、由功率表414檢測(cè)透過(guò)光,則也可檢測(cè)亮點(diǎn)缺陷像素的位置。如果檢測(cè)亮點(diǎn)缺陷像素的位置,則若使一方偏光板旋轉(zhuǎn)90度,對(duì)該缺陷像素照射激光,則由功率表檢測(cè)激光透過(guò)偏光板4124的光量,可評(píng)價(jià)缺陷修補(bǔ)的程度。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的缺陷修補(bǔ)方法,通過(guò)一次激光照射的簡(jiǎn)單工序,可不影響周?chē)袼兀沽咙c(diǎn)缺陷像素黑點(diǎn)化。既便時(shí)間經(jīng)過(guò),由本方法黑點(diǎn)化的像素也不恢復(fù)成亮點(diǎn)而被維持。另外,根據(jù)本發(fā)明的缺陷修補(bǔ)裝置可檢測(cè)缺陷位置及修補(bǔ)程度,有效地破壞缺陷像素的取向膜。
另外,本發(fā)明不只限于上述實(shí)施方式的內(nèi)容,可在本發(fā)明精神的范圍內(nèi)各種變形后實(shí)施。透鏡可使用聚光透鏡,也可使用成像透鏡。取向膜的取向限制力可以不使用激光而使用其他光源來(lái)檢測(cè)。并且,對(duì)缺陷像素位置的特定,可使用功率表,也可使用準(zhǔn)直照相機(jī)。
圖5表示使用聚光透鏡的激光照射裝置之一形態(tài)。激光照射裝置50具備激光振蕩器500;反射鏡502;聚光透鏡504;載置可沿XYZ方向控制位置的液晶顯示裝置的工作臺(tái)508;和準(zhǔn)直照相機(jī)510。從激光振蕩器500輸出的激光由反射鏡504反射,經(jīng)透鏡504照射到液晶顯示裝置506。
缺陷像素的位置可由照相機(jī)510檢測(cè),通過(guò)沿XYZ方向移動(dòng)工作臺(tái)508,可調(diào)制對(duì)缺陷像素照射激光。
由于504是聚光透鏡,所以照射到液晶顯示裝置506的激光的強(qiáng)度分布如圖5(B)左圖所示,光束形狀如右圖所示。因而,可通過(guò)使工作臺(tái)508沿Z方向移動(dòng)來(lái)控制照射面積,可不影響周?chē)南袼?,僅對(duì)缺陷像素照射激光,。
可由照相機(jī)來(lái)檢測(cè)是否通過(guò)激光的照射而引起取向膜變性。例如,只要將工作臺(tái)508的一部分或全部設(shè)為光透過(guò)的構(gòu)成,在工作臺(tái)508的下部設(shè)置光源,由準(zhǔn)直照相機(jī)510觀察液晶顯示裝置506的光透過(guò)性即可。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可觀察變性取向膜的經(jīng)過(guò),控制若實(shí)現(xiàn)規(guī)定的變性則結(jié)束激光的照射。
圖6表示使用成像透鏡的激光照射裝置之一形態(tài)。激光照射裝置60具備激光振蕩器600、均化器610、矩形掩膜312、反射鏡302、成像透鏡304、可沿XY方向控制位置的工作臺(tái)608及準(zhǔn)直照相機(jī)614,在工作臺(tái)608上載置液晶顯示裝置606。將透過(guò)均化器610及矩形掩膜612的激光由反射鏡反射,經(jīng)成像透鏡照射到液晶顯示裝置606上。照射到液晶顯示裝置606的激光的強(qiáng)度分布如圖6(B)左圖所示,光束形成如右圖所示,如像素的形狀那樣,以相同的強(qiáng)度照射。
因此,在激光照射裝置60中,不必使工作臺(tái)沿Z方向移動(dòng),只要僅沿XY方向移動(dòng)、對(duì)具有缺陷的像素照射激光即可。
激光照射裝置60的其他結(jié)構(gòu)因與激光照射裝置50相同,這里省略說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法,修補(bǔ)具備液晶面板的液晶顯示裝置的亮點(diǎn)缺陷像素,該液晶面板由一對(duì)基板、介于該一對(duì)基板間的液晶層、和設(shè)置在所述基板和所述液晶層之間、限制該液晶層的液晶取向的取向膜構(gòu)成,其特征在于包含在對(duì)應(yīng)于所述取向膜的所述亮點(diǎn)缺陷像素的范圍照射激光,使所述取向膜的取向限制力局部降低或消失的工序,在使所述液晶顯示時(shí),通過(guò)降低透過(guò)使所述取向限制力降低或消失的范圍的光的強(qiáng)度,修補(bǔ)所述亮點(diǎn)缺陷像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法,其特征在于所述取向膜由有機(jī)膜或高分子膜構(gòu)成,所述激光的波長(zhǎng)為450nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)方法,其特征在于還包含如下工序即在照射所述激光時(shí),在所述液晶面板的一面和另一面分別配置偏光板,設(shè)定偏光軸,以使透過(guò)一方的所述偏光板的光在所述取向膜的取向限制力降低或消失時(shí)可透過(guò)另一方的所述偏光板,透過(guò)一方的所述偏光板和所述液晶面板的所述激光測(cè)定透過(guò)另一所述偏光板的光量,檢測(cè)所述取向膜的取向限制力的降低或消失。
4.一種液晶顯示裝置的缺陷修補(bǔ)裝置,其特征在于,具備激光振蕩器;載置液晶顯示裝置的臺(tái);控制照射位置,以使從所述激光振蕩器輸出的激光照射到所述液晶顯示裝置的亮點(diǎn)缺陷像素上的部件;和檢測(cè)透過(guò)所述液晶顯示裝置的激光量的檢測(cè)器,所述臺(tái)的一部分或全部具有光透過(guò)性,通過(guò)用所述檢測(cè)器檢測(cè)照射到所述亮點(diǎn)像素的所述激光透過(guò)所述液晶顯示裝置的量,可評(píng)價(jià)亮點(diǎn)缺陷像素的缺陷消失程度。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種亮點(diǎn)缺陷的修補(bǔ)方法,可不影響周?chē)南袼?,采用?jiǎn)易的工序使亮點(diǎn)黑點(diǎn)化,即便時(shí)間經(jīng)過(guò),也不恢復(fù)亮點(diǎn)而被維持。本發(fā)明修補(bǔ)具備液晶面板的液晶顯示裝置的亮點(diǎn)缺陷像素(B),該液晶面板由一對(duì)基板(20a、20b)、介于該一對(duì)基板間的液晶層(10)和設(shè)置在基板與液晶層之間,限制液晶層的液晶取向的取向膜(12a、12b)構(gòu)成,其特征在于包含對(duì)應(yīng)于取向膜的亮點(diǎn)缺陷像素的范圍照射激光,使取向膜的取向限制力局部降低或消失的工序;在使液晶顯示時(shí),通過(guò)降低透過(guò)使所述取向限制力降低或消失的范圍的光的強(qiáng)度,來(lái)修補(bǔ)亮點(diǎn)缺陷像素。
文檔編號(hào)B23K26/00GK1746730SQ20051009902
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者梅津一成 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社