CN101620324A - 修补基板上的缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种修补基板的方法，其包括在包括缺陷的基板上注入修复材料，该修复材料覆盖该缺陷；硬化该修复材料；以及研磨该硬化后的修复材料，以使得该硬化后的修复材料和基板形成平坦的顶表面。

Description

修补基板上的缺陷的方法
本发明要求在2008年7月2日在韩国申请的韩国专利申请No.10-2008-0063875的权益。
发明领域
本发明涉及一种修补基板上的缺陷的方法，并且尤其涉及一种通过向缺陷部分注入修复材料来修补在基板上的缺陷的方法。
背景技术
阴极射线管(CRT)器件，作为一种已经得到广泛使用的显示器件，被用作电视，测量装置的监视器和信息终端。然而，由于需要显示器件的例如较小尺寸和较轻重量的性质，该CRT器件由于其较大重量和较大尺寸而具有局限性。为克服CRT器件的这些局限性，已引入多种类型的平板显示器件(FPD)、例如液晶显示(LCD)器件、等离子体显示器(PDP)、场致发射显示器件(FED)、场致发光显示器件(ELD)等。使用透明玻璃基板来制造该FPD。
由于在FPD之中LCD器件具有外形薄、重量轻和功耗低等优良的性能，它们受到广泛的使用。详细地，包括作为开关元件的薄膜晶体管的LCD器件，由于其高对比度、高质量图像和足以显示活动图像的特性，而被广泛地用于笔记本式电脑、监视器、电视等等。
该LCD器件包括液晶面板和背光单元。该液晶面板包括阵列基板、滤色器基板和位于它们之间的液晶层。阵列基板和滤色器基板中的每一个都包括透明玻璃基板。在该阵列基板中，在透明玻璃基板上的栅线与该透明玻璃基板上的数据线相交叉以限定像素区域。此外，在栅线和数据线的每个交叉部分处的薄膜晶体管(TFT)在每一个像素区域中连接至像素区域。另一方面，滤色器层包括红色、绿色和蓝色的子滤色器，对应于每一像素区域边界的黑矩阵以及在滤色器层和黑矩阵上的公共电极形成在该滤色器基板的透明玻璃基板上。
此外，液晶面板驱动单元，包括用于提供驱动信号的驱动电路，电连接至该液晶面板一侧。该液晶面板驱动单元提供信号至栅线和数据线以驱动该液晶面板。通过控制施加到像素电极中的数据信号的电压以及具有公共电压的公共电极的电压，由于液晶分子的光学各向异性取决于在像素电极和公共电极之间感生的电场，液晶层中的液晶分子被旋转。因此，通过控制光透射率，该LCD器件可以显示图像。
在阵列基板和滤色器基板的制造过程中，例如划痕和凹坑等缺陷存在于透明玻璃基板的表面上。通过磨光其全部的表面，该透明玻璃基板可被修补。然而，当该缺陷太深时，该透明玻璃基板就被废弃。
在下文中，阐述用于基板上的缺陷的修补方法的相关技术。
图1A和1B分别是具有缺陷的相关技术液晶面板的横截面图。在图1A和1B中，液晶面板10包括阵列基板12、滤色器基板14和它们之间的液晶层16。例如，当该液晶面板10是以某种情形调整时(未示出)，在阵列基板12或滤色器基板14的透明玻璃基板表面上存在例如划痕和凹坑等缺陷18。由于透明玻璃基板上的缺陷18在显示图像方面引发问题，需要消除缺陷18。
参照图1A，具有第一深度“b”的缺陷18形成在阵列基板12的透明玻璃基板上。使用研磨装置(未示出)，通过以大体上与第一深度“b”相同的第一厚度“b”研磨该阵列基板12的透明基板的整个表面，该透明基板被修补。通过研磨工序，新的表面20被暴露并且新的透明玻璃基板具有第二厚度“a”。由于该透明基板应当被研磨成具有第二厚度“a”，加工时间增加。此外，需要用于研磨工序的额外的设备。
另一方面，参照图1B，当该缺陷18具有远大于第一深度“b”的第二深度“d”时，存在更多的问题。即，为修补具有该缺陷18的透明玻璃基板，该透明玻璃基板应该被研磨成该透明玻璃具有第二厚度“c”。在该情况下，因为该透明玻璃基板太薄，该透明玻璃基板可能没法使用。此外，当该缺陷18太深时，不可能通过相关技术修补方法修补该透明玻璃基板。因此，该液晶面板可能被废弃以致成品率减少。
此外，由于包括缺陷的透明玻璃基板的整个表面在相关技术修补工序中被被研磨，加工时间进一步增加。
发明内容
因此，本发明引入一种修补基板上的缺陷的方法，其大体上消除由于相关技术的局限性和缺点引发的一个或多个问题。
本发明的额外的特性和优点将在随后的描述中阐明，并且部分地将从该描述变得明显，或可从本发明的实践中获知。通过此处撰写的说明书和权利要求以及附图中特别地指出的结构，本发明的优点将被实现和获得。
为实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如具体化的和概括地描述，一种修补基板的方法包括：在包括缺陷的基板上注入修复材料，该修复材料覆盖该缺陷；硬化该修复材料；以及研磨该硬化的修复材料，以使得该硬化的修复材料和该基板形成平坦的顶表面。
可以理解上文的一般描述及下列的详细描述是示范性的和解释性的，并且意图是提供所申请发明的进一步的说明。
附图说明
所包括的附图提供对本发明的进一步了解，并且被并入和组成说明书的一部分，图解该发明的实施例并且和文字说明一起用于解释本发明的原理。在图中：
图1A和1B分别是具有该缺陷的相关技术液晶面板的横截面图；
图2A至2F是示出根据本发明的基板上缺陷的修补工序的横截面图；
图3A至3C分别示出基板上的各种缺陷；
图4A和4B是分别示出根据本发明的修补基板上缺陷的方法前后基板表面的照片；并且
图5是示出根据本发明的研磨基板上修复材料的工序的横截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示范实施例，它在附图中被图解。
图2A至2F是示出根据本发明的基板上缺陷的修补工序的横截面图；图3A至3C分别示出基板上的各种类型的缺陷；图4A和4B是分别示出根据本发明的修补基板上缺陷的方法前后基板表面的照片；并且是示出根据本发明的研磨基板上修复材料的工序的横截面图。
如图3A至3C所示，液晶面板110包括阵列基板112、滤色器基板114和它们之间的液晶层116。在该液晶面板110的制造工序期间，缺陷118a、118b和118c产生在阵列基板112的基板上。该缺陷可能产生在滤色器基板114的基板上。该基板可以是由透明玻璃形成。参照图3A，该边缘缺陷118a是布置在基板的边缘处。参照图3B，该凹坑缺陷118b可以是在调节液晶面板110的情形(未示出)下被按压所产生。参照图3C，该划痕缺陷118c可以是在调整液晶面板110的情形(未示出)下被刮擦所产生。
边缘缺陷118a和凹坑缺陷180b中的每一个可具有大约0.2毫米至大约1厘米的直径。划痕缺陷118c可具有大约0.2毫米的宽度以及大约10厘米的长度。尽管与整个液晶面板的表面面积相比，每一个边缘缺陷118a、凹坑缺陷118b和划痕缺陷118c是很小的，但该缺陷118a、118b和118c在显示图像时可以导致严重的问题。因此，应该修补该缺陷118a、118b和118c。如果不能够修补缺陷118a，118b和118c，其中产生缺陷118、118b和118c的基板将被废弃。考虑到产量，非常需要修补该缺陷118a、118b和118c。
根据液晶面板的尺寸和缺陷118的深度，液晶面板被分成必需修补制品和非必需修补制品。鉴于缺陷的深度大于大约0.1毫米或不是，对小于10英寸型的小尺寸液晶面板分类。因此，当小尺寸的液晶面板的基板上的缺陷具有小于0.1毫米的深度时，该液晶面板被分类到非必需修补制品中，从而，该液晶面板无需修补工序就能用于LCD器件。另一方面，当小尺寸的液晶面板的基板上的缺陷具有大于0.1毫米的深度时，该液晶面板被分类成必需修补制品，从而，该液晶面板在修补工序之后用于LCD器件。
鉴于缺陷的深度大于大约0.2毫米或不是，对大于10英寸型的大尺寸的液晶面板进行分类。因此，当大尺寸的液晶面板的基板上的缺陷具有小于0.2毫米的深度时，该液晶面板被分类成非必需修补制品，从而，该液晶面板无需修补工序就能用于LCD器件。另一方面，当大尺寸的液晶面板的基板上的缺陷具有大于0.2毫米的深度时，该液晶面板被分类成必需修补制品，从而，该液晶面板在修补工序之后用于LCD器件。
参照图2A至2F，说明了根据本发明修补基板上的缺陷的方法。假定缺陷是产生在液晶面板中的阵列基板的基板上。
在图2A中，清洁产生缺陷118的基板112，以去除其上的颗粒。如上所述，液晶面板110包括作为阵列基板的基板112、作为滤色器基板的基板114、以及它们之间的液晶层116。
然后，在图2B中，使用注射装置120将修复材料122注入到该缺陷118中。该修复材料122被注入到该缺陷118的外围以及该缺陷118上。该修复材料122可以包括透明且具有高流动性的丙烯酸树脂。此外，通过紫外(UV)照射，快速硬化修复材料122中的丙烯酸树脂。修复材料122具有表1中的成分及其比例。
表格
  成分   重量百分比
  甲基丙烯酸2-羟乙酯   70-80
  甲基丙烯酸异冰片酯   10-20
  二甲基丙烯酸三甘醇酯   0.1-5
  光引发剂   0.1-3
  丙烯酸   0.1-3
该修复材料122可以是挡风玻璃修补，例如Liquid Resin International有限公司的成套工具或者permatex公司的靶心挡风玻璃修理工具包。
然后，在图2C中，将透明膜124贴在注入修复材料122的基板112上。该透明膜124接触该修复材料122并且对应于该缺陷118。当存在使该修复材料122完全充满缺陷118中的外部按压时，该透明膜124起缓冲垫的作用。此外，通过阻挡修复材料122暴露在空气中，该透明膜124防止该修复材料122的成分挥发。该透明膜124可以是玻璃纸薄膜。该透明膜124具有比该缺陷118大的尺寸。该透明膜124还覆盖形成修复材料122的区域。
然后，在图2D中，使用作为硬化装置的紫外灯将紫外光照射在该透明层124上，以硬化该修复材料122(图2C中)。因此，硬化后的修复材料140形成在该缺陷118中。该紫外灯126在大约3分钟至大约5分钟的时间期间发射具有大约3mW/cm2光强的紫外光。因为光照射的量为光强与照射时间的乘积，在修复材料122上用于硬化的最低光照射量大约为540mJ。来自紫外灯126的紫外光不应该影响到液晶面板110的液晶层116。如果使用不透明的薄膜代替该透明膜124，该修复材料122不能通过该紫外光被硬化。因此，当使用不透明的薄膜代替该透明膜124时，热硬化装置代替该紫外灯126用来硬化该修复材料122。
然后，在图2E中，在移去该透明膜124(图2D中)以后，硬化后的该修复材料140被研磨。通过在该硬化后的修复材料140上的研磨工序，如图2F所示，该修复部分128与基板112一起形成平坦的顶表面。由于该硬化后的修复材料140具有比基板112小的硬度，所以使用其硬度小于基板112的硬度并且大于硬化后的修复材料140硬度的研磨装置(未示出)，在硬化后的修复材料140上进行研磨工序期间不会损坏基板112。可使用剃刀使硬化后的修复材料140从基板112去除以形成平坦的顶表面。该剃刀的硬度小于基板112的硬度并且大于硬化的修复材料140的硬度。
图5示出根据本发明的研磨基板上修复材料的工序的横截面图。在图5中，研磨装置130包括主体132和配置在该主体132下的研磨布134。主体132是可旋转的。研磨布134与主体132结合以使得当该主体132被旋转时该研磨布134被旋转。能够物理的和化学的研磨该硬化的修复材料140的浆液(未示出)涂在该研磨布134上。该浆液对该基板112没有影响。该研磨装置130被旋转并且接近该基板112。该研磨部件130接触并且研磨该硬化后的修复材料140，以使得该硬化后的修复材料140和基板112形成平坦的顶表面。然后，通过使用异丙醇(IPA)清洁修复部分128，完成该修补工序。
在图3B和3C中，凹坑缺陷118b和划痕缺陷118c位于基板112表面的中心。因此，缺陷118b和118c可以通过上述的包括修复材料注入工序，修复材料硬化工序和研磨该硬化后的修复材料的工序的修补工序来被修复。然而，在图3A中，上述修补工序在顶表面以及侧面上执行，以修复位于基板112边缘的边缘处的缺陷118a。在该情况下，该修复材料122被注入到该基板112上以覆盖基板112的顶表面的一部分和基板112的侧面的一部分。透明膜124被贴附以在基板112顶表面的一部分和基板112的侧面的一部分上覆盖该修复材料122。然后，该修复材料122被硬化形成硬化的修复材料140，并且分离透明膜124。在分离该透明膜124以后，研磨该硬化后的修复材料140。
图4A和4B是分别示出根据本发明的修补基板上缺陷的方法前后基板表面的照片。在图4A中，该缺陷清楚地被观察到，从而具有形成缺陷的基板的LCD器件具有劣质的图像质量。然而，在图4B中，由于根据本发明的修补工序而不会存在图像问题。该修补工序可以被用于单个基板。
在不脱离本发明精神或范围下，对于本领域技术人员来说作各种修改和变换是显而易见的。因此，这意味着本发明覆盖了该发明提供的修改和变化他们归入附带权利要求和它们等同的范围内。

Claims (15)

1、一种修补基板的方法，包括：
在包括缺陷的基板上注入修复材料，该修复材料覆盖该缺陷；
硬化该修复材料；以及
研磨该硬化后的修复材料以使得该硬化后的修复材料和基板形成平坦的顶表面。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括在注入该修复材料后并且在硬化该修复材料之前在修复材料上贴附薄膜，以及在硬化该修复材料的步骤之后和研磨该硬化后的修复材料之前除去该薄膜。
3、根据权利要求2的方法，其特征在于，该薄膜是透明的玻璃纸薄膜。
4、根据权利要求3的方法，其特征在于，硬化该修复材料包括在该修复材料上照射紫外光。
5、根据权利要求4的方法，其特征在于，该紫外光具有大约3mW/cm2的光强和大约3分钟至大约5分钟的照射时间。
6、根据权利要求1的方法，其特征在于，该修复材料通过加热被硬化。
7、根据权利要求1的方法，其特征在于，该硬化修复材料是通过硬度小于基板硬度并且大于硬化后的修复材料硬度的研磨装置被研磨。
8、根据权利要求7的方法，其特征在于，该研磨装置包括剃刀。
9、根据权利要求7的方法，其特征在于，该研磨装置包括可旋转的主体和与该主体结合的研磨布。
10、根据权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括：在研磨该硬化的修复材料之后清洁该基板。
11、根据权利要求10的方法，其特征在于，使用异丙醇清洁该基板。
12、根据权利要求1的方法，其特征在于，该修复材料由甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、光引发剂和丙烯酸组成。
13、根据权利要求12的方法，其特征在于，甲基丙烯酸2-羟乙酯具有大约70至大约80的重量百分比，甲基丙烯酸异冰片酯具有大约10至大约20的重量百分比，二甲基丙烯酸三甘醇酯具有大约0.1至大约5的重量百分比，光引发剂具有大约0.1至大约3的重量百分比，以及丙烯酸具有大约0.1至大约3的重量百分比。
14、根据权利要求1的方法，其特征在于，当该基板小于10英寸型基板时，该缺陷具有大于约0.1毫米的深度。
15、根据权利要求1的方法，其中当该基板大于10英寸型基板时，该缺陷具有大于约0.2毫米的深度。
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