CN102414604A - 用于修复显示装置中的亮点缺陷的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于修复显示装置的亮点缺陷的设备，尤其是，涉及一种激光束的能量密度在整个激光束照射区域均匀的，用于修复显示装置的亮点缺陷的设备。根据本发明的修复亮点缺陷的设备包括：激光单元，其用于照射激光束至具有亮点缺陷的滤色器；扫描器，其用于在所述滤色器的照射区域中扫描所述激光束；及，光束处理面控制构件，其用于过滤扫描的激光束，以防止在加速区域或减速区域中照射至所述滤色器。

Description

用于修复显示装置中的亮点缺陷的设备
技术领域
本发明系涉及一种用于修复显示装置的亮点缺陷的设备，尤其是，涉及一种用于修复显示装置的亮点缺陷的设备，在整个激光束照射区域，激光束的能量密度均匀。
背景技术
最近，液晶显示装置作为下一代尖端显示元件备受瞩目，其功率消耗低、便携性良好、技术密集型、且附加价值高。在这种液晶显示装置之中，尤其是主动矩阵类型液晶显示装置，包括能够切换施加于各像素的电压的切换元件)，由于其优秀的分辨率及视频处理能力，而最受瞩目。
参照图1所示，通常的液晶面板500的结构为，将作为上层基板的滤色器基板及作为下层基板的薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)阵列基板510接合，使其面对面，且具有介电各向异性的液晶层520形成于滤色器基板及TFT阵列基板510之间。液晶面板500的驱动方式为，通过用于选择像素的地址配线，对附加至数十万个像素的薄膜晶体管(TFT)进行开关操作，施加电压至相应的像素。此处，滤色器基板包括玻璃531、滤色器(例如RGB)532、形成于所述滤色器532之间的黑色矩阵533、保护层534、用于通用电极的ITO535、及定向膜536。偏光板537附着于所述玻璃531的上方。
另外，具有与此不同的结构的液晶面板也已被公开，如不包括保护层或黑色矩阵的结构，及滤色器阵列(COA)结构。
为了制造这种液晶面板，需执行TFT阵列基板工艺、滤色器基板工艺、液晶单元工艺等等。
所述TFT阵列基板工艺为，重复淀积(deposition)工艺、光刻(photolithography)工艺及蚀刻(etching)工艺，以在玻璃基板上形成栅极配线、数据配线、薄膜晶体管及像素电极的工艺。
所述滤色器基板工艺为，以特定顺序排列在具有黑色矩阵的玻璃基板上且呈现颜色的RGB滤色器后，形成用于通用电极的ITO膜的工艺。
所述液晶单元工艺为，将TFT阵列基板及滤色器阵列基板接合，以使具有一定的间隙于其之间，通过将液晶注入于该间隙而形成液晶层的工艺。另外，最近还公开了液晶滴入制程(One Drop Filing，ODF)工艺，将液晶均匀涂抹于TFT阵列基板上之后，再接合滤色器基板。
在检测液晶显示装置的过程中，在液晶面板的屏幕上显示测试图案，且探测是否存在不良像素，若发现不良像素，则实行对此修复的操作。液晶面板的不良可分为点缺陷、线缺陷及显示不均匀。点缺陷由TFT元件、像素电极、及滤色器配线的不良所造成。线缺陷由配线之间的断路(Open)、短路(Short)、静电对TFT的损坏、及与驱动电路的连接不良所造成。显示不均匀可能由单元厚度的不均匀、液晶定向的不均匀、TFT特性位置的分散、及配线的相对较高的时间常数所造成。
一般而言，点缺陷及线缺陷的原因在于配线的缺陷。现有技术仅仅是，当发现断路(open)的配线时，将断路的部分连接起来。当配线短路(short)时，将相应的线切断。
除了所述的缺陷之外，包括灰尘、有机物、或金属的杂质在制造液晶面板的过程中会被吸着，若这些杂质被邻近的滤色器吸着，则产生所谓的漏光现象，即当驱动面板时，相应的像素会发射具有比一般像素较高的亮度的光。为了修复这种亮点缺陷，对利用激光的方法已着手研究。
具体而言，对发现亮点缺陷的滤色器照射激光，以进行黑化。
如此黑化的像素由于其光透射率下降，且变成暗点，以使其阻止显示装置的光源单元(背光单元)所产生的光透过，反而进行吸收，从而修复亮点缺陷。
因此，经照射的激光应具有使欲黑化的相应像素的透射率较低的波长，即，应照射具有使吸收率较高的波长的激光。这类波长的选择可参考图2中所示的滤色器的各波长的透射率。
参照图3所示，传统的亮点缺陷修复装置包括，激光单元110；扫描器130，其用于在面板P的滤色器的照射区域扫描所述激光束；监测单元140和照明141，其用于实时确认滤色器(或面板)；焦点自动调整构件150，其用于调整所述激光束的焦点；以及，聚焦透镜160。另外，进一步配置用于调整光的路径的多个反射镜M1及M2。
参照图4所示，所述扫描器作为公知的构件，包括，X电流计镜132及Y电流计镜131，其用于改变激光束的方向；以及，扫描透镜133，其用于聚集方向已被反射镜改变的激光束。
图5所示的是利用如上所述结构的传统修复设备对具有亮点缺陷的滤色器进行修复的工艺。如图5所示，利用扫描器以Z字型照射激光束，从而在具有亮点缺陷的滤色器的整个区域进行黑化。但是，此时，由于在扫描的开始位置(加速区域)或转弯位置(加速区域或减速区域)以低于平均速度的速度扫描激光束，因此，存在激光能密度高于其它区域的问题。或者，激光束于转弯位置还会重迭。如上所述，若能量密度高于其它区域，则会对滤色器的底层造成破坏，且液晶流至滤色器层上，从而产生严重的故障。这种加速区域或减速区域会在滤色器532两侧的边缘L1。
同时，图6所示的是通用激光束B的截面形状。如图所示，起初由激光单元照射的激光束的截面形状为圆形，且其能量以高斯形状聚集于中心区域。
因此，存在照射至各滤色器的位置的激光束的能量密度具有差异的问题。
发明内容
为解决所述问题提出的目的在于提供一种用于修复显示装置的亮点缺陷的设备，该设备的激光束能量密度在整个激光照射区域内均匀。
为解决所述技术问题的本发明的用于修复亮点缺陷的设备包括：激光单元，用于照射激光束至具有亮点缺陷的滤色器；扫描器，用于在所述滤色器的照射区域扫描所述激光束；以及，光束处理面控制构件，用于过滤扫描的所述激光束，以阻止照射至加速区域或减速区域的滤色器。
所述光束处理面控制构件可包含具有一对X轴叶片及一对Y轴叶片的光束狭缝，或者，所述光束处理面控制构件可包含具有透射单元的掩膜。较佳地，进一步包含驱动构件，用于转动所述一对X轴叶片及所述一对Y轴叶片中的至少一个。
较佳地，包含光束形状控制构件，用于过滤所述激光束的能量密度较低的区域，且仅使能量密度较高的峰值区域透射。
较佳地，所述光束形状控制构件为具有一对X轴叶片及一对Y轴叶片的光束狭缝。
较佳地，所述光束形状控制构件为具有透射单元的掩膜。
较佳地，进一步包含，光束强度调整单元，用于调整所述激光束的强度；或，光束成形器，用于通过扩大所述激光束的能量密度均匀的区域，扩展激光束可处理的区域，且使光束的形状平坦。
较佳地，用于修复亮点缺陷的设备的面板及光束向相反方向移动，且修复该亮点缺陷。
较佳地，所述用于修复亮点缺陷的设备进一步包含控制单元，用于控制激光束及待处理对象的光输入及输出特性。
较佳地，所述控制单元被配置于激光单元及扫描器之间，或配置于扫描器及光束处理面控制构件之间。
通过本发明，具有能够使激光束的能量密度在整个激光束照射区域均匀的效果。
因此，可防止对滤色器底层造成损伤。
另外，由于仅使用具有高斯分布的激光束的中心，还具有，能够使用能量相对均匀的激光束的效果。
附图说明
图1为常规的液晶显示元件的截面图；
图2为滤色器的各波长的透射率的图表；
图3为现有的用于修复亮点缺陷的设备的示意图；
图4为图3所示的修复设备所具备的扫描器的示意图；
图5为图3所示的修复设备的使用状态的示意图；
图6为由图3所示的修复设备所照射的激光束的能量分布示意图；
图7为根据本发明的修复设备的第一实施例的示意图；
图8为第一实施例的使用状态的示意图；
图9及图10为第一实施例中所具备的光束处理面控制构件的示意图；
图11为第一实施例中所照射的激光束的能量分布示意图；
图12为根据本发明的修复设备的第二实施例的示意图；
图13为根据本发明的狭缝形状的光束的示意图；及
图14为根据本发明的第三实施例的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的较佳实施例。对本发明的实施例可以进行各种不同方式的变形，但本发明的范畴不应被解释为仅限于下述实施例。这些实施例仅仅是为了帮助本发明所属领域的技术人员更好地理解本发明。因此，附图中的各组成要素的形状可能被夸大，以便强调更清楚的说明。
参照图7所示，根据本发明的用于修复亮点缺陷的设备的第一实施例200，包括激光单元210；光束强度调整单元220，用于调整由激光单元210所照射的激光束的强度；光束形状控制构件270；扫描器230，用于在面板P的滤色器的照射区域扫描所述激光束；光束处理面控制构件280；监测单元240及照明241，用于实时确认滤色器(或面板)；以及，焦点自动调整构件250和聚焦透镜260，用于调整激光束的焦点。另外，用于控制光的路径的多个反射镜M1及M2进一步配置于设备中。
扫描器230作为公知的构件，其包括：X电流计镜及Y电流计镜，用于改变激光束的方向；以及扫描透镜，用于聚集具有由反射镜所改变的方向的激光束。
尤其是，光束处理面控制构件280用于过滤扫描的激光束，以防止在加速区域或减速区域照射至所述滤色器。由于在加速区域或减速区域及其它区域存在激光能量密度的差异，因此为了不使用此区域的激光束而进行过滤。从而，使滤色器的整个照射区域具有均匀的能量密度。
图8为所述光束处理面控制构件280的使用状态示意图。
如图所示，激光束的加速区域或减速区域由光束处理面控制构件280所屏蔽，不会照射至滤色器532，而仅在其它区域(平均速度区域)透射激光束，使其照射至滤色器532。因此，可实现以在滤色器的整个区域的能量密度的均匀化处理。
图9为所述光束处理面控制构件的示例，其中，光束处理面控制构件包括具有一对X轴叶片Sb及一对Y轴叶片Sa的光束狭缝S。通过操控叶片Sa及Sb，可调整透射单元O1及O2的尺寸(参照图9的(a)及(b))。为了控制透射单元O1及O2的尺寸，光束处理面控制构件包括用于驱动X轴叶片的驱动马达及用于驱动Y轴叶片的驱动马达。
因此，在加速区域或减速区域，激光束被屏蔽，且不会照射至滤色器，而仅在其它区域(平均速度区域)，激光束照射至滤色器。
图10为光束处理面控制构件的另一示例，光束处理面控制构件包括具有透射单元O的掩膜M。具有不同尺寸及形状的多个透射单元O可形成于所述掩膜M中。
图11为本实施例中所照射的激光束B的截面形状示意图。如图所示，起初由激光单元所照射的激光束B的截面为圆形，其能量以高斯形式聚集于中心区域，然而，通过光束形状控制构件，该激光束形成长方形或正方形。换言之，仅透射峰值区域B2，即位于最初呈圆形的激光束的中心且能量相对较高的区域，但阻挡边缘B3，即能量相对较低的区域。从而，对于能量分布为高斯形式的激光束，可以仅使用能量分布较均匀的中心B2。
图12为根据本发明的第二实施例300的示意图。如图所示，根据第二实施例的设备300具有根据第一实施例的设备200相同的结构，除了其进一步包括激光成形器391及驱动构件392。因此，对重复的组成要素的说明将被省略。
所述光束成形器391(beam shaper)的作用为，扩大具有均匀能量密度的区域，以便扩展激光束可被处理的区域且平坦化激光束的形状。
另外，所述驱动构件392为，用于转动作为光束处理面控制构件的一对X轴叶片或一对Y轴叶片中的一个或用于同时转动两者的结构要素。从而，通过如上所述的叶片的转动，能够使透射单元(参照图9中的O1及O2)形成各种形状。这是为了依照滤色器的形状而调整透射单元的形状。
举例而言，在本发明的实施例中，如图13所示，可通过以狭缝形式扩大激光束B，扩展可处理区域，以修复面板P。
虽然在本发明的前述实施例中，采用激光束B在面板P上方移动的同时修复面板中的亮点缺陷的方式，然而，如图14所示，也可以采用面板P及激光束B向相反方向移动的同时进行修复的方式，从而可减少修复面板所需的时间。
同时，虽然未图示于附图中，所述实施例中可进一步包括控制单元(未图示)。所述控制单元可配置于前述的激光单元210及扫描器230之间，或扫描器230及光束处理面控制构件280之间，且在偏光板安装于液晶面板中的情况下，控制单元可改变激光束的偏光状态，从而改善激光束的均匀程度。
本发明并非仅限于上述实施例，本领域的普通技术人员可进行各种变形及变更，而这些都应包含在由权利要求书所定义的本发明的精神及范畴。

Claims (13)

1.一种用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于，所述设备包括：
激光单元，用于照射激光束至具有亮点缺陷的滤色器；
扫描器，用于在所述滤色器的照射区域扫描所述激光束；及
光束处理面控制构件，用于过滤所述扫描的激光束，以阻止所述扫描的激光束在加速区域或减速区域照射至所述滤色器。
2.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述光束处理面控制构件包括具有一对X轴叶片及一对Y轴叶片的光束狭缝。
3.如权利要求2所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：还包括，驱动构件，用于转动所述一对X轴叶片及所述一对Y轴叶片中的至少一个。
4.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述光束处理面控制构件包括具有透射单元的掩膜。
5.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：还包括，光束形状控制构件，用于仅透射所述激光束的能量密度较高的峰值区域。
6.如权利要求5所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述光束形状控制构件包括具有一对X轴叶片及一对Y轴叶片的光束狭缝。
7.如权利要求5所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述光束形状控制构件包括具有透射单元的掩膜。
8.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：还包括，光束强度调整单元，用于调整所述激光束的强度。
9.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：还包括，光束成形器，用于扩大所述激光束的能量密度均匀的区域，以扩展所述激光束可被处理的区域，且平坦化所述激光束的形状。
10.如权利要求1至权利要求9中的任何一个所述的用于修复亮点缺陷的设备，其中，所述设备以其面板及激光束向相反方向移动的方式，修复亮点缺陷。
11.如权利要求1所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：还包括，控制单元，用于控制所述激光束及待处理的对象的光输入及光输出特性。
12.如权利要求11所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述控制单元位于激光单元及扫描器之间。
13.如权利要求11所述的用于修复亮点缺陷的设备，其特征在于：所述控制单元位于扫描器及光束处理面控制构件之间。
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