CN1945383A

CN1945383A - 液晶显示面板及激光修补方法

Info

Publication number: CN1945383A
Application number: CN 200510113775
Authority: CN
Inventors: 王正中; 庄国扬; 杨聪庆
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2007-04-11

Abstract

提供一种激光修补方法以修补一液晶显示面板。此激光修补方法提供一具有特定波长的激光光束，然后将此激光光束由液晶显示面板或是液晶显示组件的正面入射，此激光穿过液晶层对薄膜晶体管阵列基板进行修补动作。在经过上述修补后的液晶显示面板中，主动元件阵列基板上对应于激光修补的位置会形成有已修补像素单元，而在已修补像素单元上方的对向基板上会形成有一修补孔。

Description

液晶显示面板及激光修补方法

技术领域

本发明有关一种液晶显示面板及激光修补方法(laser repairing)，且特别是有关一种能够从液晶显示器的正面(front side)直接进行修补动作并且会在液晶显示面板上形成一修补孔的激光修补方法。

背景技术

自从第一台以阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)为工作模式的黑白电视机发明以来，显示技术便以飞快的速度不断演进。然而，由于此种以阴极射线管模式工作的显示器具有体积大、重量重、辐射量高及画质较差等缺点，因此平面显示技术便不断的开发出新技术。在这些平面显示技术中，又以具有轻薄短小、省电、无辐射、全彩及方便携带等优点的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)技术最为纯熟且普及化。举凡手机、语言翻译机、数字相机、数字摄影机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑甚至于台式显示器都有其应用范围。

虽然液晶显示器技术已趋成熟，但显示面板在制造过程的中难免会产生一些瑕疵，而这些瑕疵在显示器显像时会造成感官上的不适，若直接报废丢弃这些有瑕疵的显示面板，将会使得制造成本大幅增加。一般来说，只依赖改善制作工艺技术来实现零瑕疵率是非常困难的，因此液晶显示面板的瑕疵修补技术变得相当的重要。在现有技术中，液晶显示面板的瑕疵修补通常是采用激光熔接(laserwelding)或激光切割(laser cutting)等方式进行。以薄膜晶体管液晶显示面板(TFT-LCD)为例，激光修补或切割的动作通常是在薄膜晶体管阵列(TFT array)制作完成后进行。然而，液晶显示显示面板中瑕疵点(defects)有可能在液晶显示显示面板与背光组件组件组立之后(即液晶显示组件组件(LCM)阶段)才被检出。因此，制造者已经相继提出一些能够在液晶显示组件组件阶段进行的激光修补技术。

在液晶显示组件组件阶段进行的激光修补技术大致上可分为两种。其中一种激光修补技术是将背光组件组件由液晶显示组件组件上拆解下来后，再从液晶显示面板的背面(TFT侧的基板)入射激光光束以进行修补。此作法的缺点是拆解及组装背光组件组件需要耗费人力及拆解、组装工时，且物件拆解后放置会占据不少空间。

承上所述，另外一种激光修补技术则不需要拆解液晶显示组件组件，可直接由液晶显示面板的正面入射激光光束以进行修补。更具体来说，上述的激光修补技术是先从液晶显示面板的正面入射一功率约为1.05毫焦耳的激光光束，使液晶受热之后排开，液晶被排开的位置上将形成气泡(bubble)。接着，再连续入射另一激光光束以破坏配向膜。之后，将液晶显示组件组件静置约4小时，等待气泡消失后再进行点灯测试。由于局部区域上的配向膜已被激光光束所破坏，故此区域内的液晶排列散乱，可被修补为暗点。

值得注意的是，上述修补技术需以扫描的方式破坏配向膜，耗费相当多的时间。此外，在液晶排开后，无法立即检测修补的结果，需静置长时间后才能点灯检测。在静置的过程中需有适当的空间予以存放，且若修补失败则必须再次重复等待，非常耗时。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光修补技术，其能够从液晶显示器的正面直接进行修补动作。

本发明的另一目的是提供一种激光修补技术，其能够从液晶显示组件组件的正面直接进行修补动作。

本发明的再一目的就是在提供一种液晶显示面板，可借助上述的激光修补技术对此液晶显示面板的正面直接进行修补动作。

为达上述的目的，本发明提供一种激光修补方法，适于修补一液晶显示面板，此液晶显示面板包括一主动元件阵列基板、一对向基板及一配置于主动元件阵列基板与对向基板间的液晶层。本发明的激光修补方法是先提供一激光光束，接着将所提供的激光光束经过对向基板及液晶层照射于液晶显示面板中的主动元件阵列基板上，以修补液晶显示面板的点瑕疵(dot defect)。

为达上述的目的，本发明提供另一种激光修补方法，适用于修补一液晶显示组件组件，液晶显示组件组件包括一液晶显示面板以及一装置在液晶面板下的背光源。其中，液晶显示面板包括一主动元件阵列基板，一对向基板及一配置于主动元件阵列基板与对向基板间的液晶层。本发明的激光修补方法是先提供一激光光束，接着将所提供的激光光束照射于液晶显示面板中的主动元件阵列基板上，以修补液晶显示组件组件的点瑕疵。

本发明的一实施例中，激光光束功率例如是介于0.65毫焦耳至1.05毫焦耳之间。

本发明的一实施例中，主动元件阵列基板包括多个扫描配件、多个数据配线以及多个像素单元，且主动元件阵列基板中的每一个像素单元包括一薄膜晶体管以及一与薄膜晶体管电性连接的像素电极，且像素电极与扫描配线耦合成一储存电容(Cs on Gate)。此时，本实施例可借助激光光束使有瑕疵的像素单元内的薄膜晶体管失效。当液晶显示面板为常态白画面模式(NormallyWhite mode)时，激光光束将会使薄膜晶体管失效，并使像素电极与其对应的扫描配线等电压，以将瑕疵的像素单元修补成暗点。

本发明的一实施例中，主动元件阵列基板包括多个扫描配线、多个数据配线以及多个像素单元，且主动元件阵列基板中的每一像素单元包括一薄膜晶体管、一与薄膜晶体管电性连接的像素电极以及一共用配线，且像素电极与共用配线耦合成一储存电容(Cs on Common)。此时，本实施例可借助激光光束使有瑕疵的像素单元内的储存电容失效。当液晶显示面板为常态黑画面模式(Normally Black mode)时，激光光束的修补将会使储存电容失效，并使像素电极与对应的共用配线等电压，以将瑕疵的像素单元修补成暗点。

为达上述的目的，本发明还提供一种液晶显示面板，此液晶显示面板包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及一液晶层。上述的主动元件阵列基板包括多个扫描配线、多个数据配线以及多个像素单元，其中像素单元中至少包括一已修补像素单元。对向基板则配置于主动元件阵列基板上方，并且具有一修补孔，此修补孔位于已修补的像素单元上方。而液晶层是配置于主动元件阵列基板与对向基板之间。

本发明的一实施例中，液晶显示面板内的主动元件阵列基板包括多个扫描配线、多个数据配线以及多个像素单元。其中，每一像素单元例如包括一薄膜晶体管以及一像素电极，且像素电极与薄膜晶体管为电性连接，并与扫描配线耦合成一储存电容。此外，经由激光修补而形成的修补孔是位于已修补像素单元中的薄膜晶体管上方。

本发明的一实施例中，液晶显示面板内的主动元件阵列基板例如包括多个扫描配线、多个数据配线以及多个像素单元。其中，每一像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极以及一共用配线。上述的像素电极与薄膜晶体管为电性连接，且与共用配线耦合成一储存电容。此外，经由激光修补而形成的修补孔是位于已修补像素单元的共用配线上方。

综上所述，本发明的激光修补方法是将激光光束直接由液晶显示器的正面穿透对向基板与液晶层，并利用激光光束所产生的高温将储存电容的上电极与下电极熔接，或是将薄膜晶体管的栅极与漏极相熔接，以达到瑕疵点修补的效果，并且会在对向基板上形成一修补孔。

由于上述的激光修补方法并不需要拆解背光组件组件，而且可以即时得知修补结果，因此本发明可有效地简化激光修补制作工艺，节省拆装组件组件的人力成本，并进一步提高产能(throughput)。

为让本发明的上述和其他目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图进行详细说明。

附图说明

图1为依照本发明一较佳实施例激光修补方法的流程图。

图2为本发明较佳实施例中液晶显示组件组件的结构示意图。

图3A为本发明中一较佳实施例的液晶显示面板剖面示意图。

图3B为本发明中另一较佳实施例的液晶显示面板剖面示意图。

图4A为依照本发明一较佳实施例的薄膜晶体管阵列基板的俯视图意图。

图4B为依照本发明另一较佳实施例的薄膜晶体管阵列基板的俯视图意图。

图5A为依照本发明较佳实施例中常态白画面模式液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板激光熔接剖面示意图。

图5B为依照本发明较佳实施例中常态黑画面模式液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板激光熔接剖面示意图。

具体实施方式

图1为依照本发明一较佳实施例激光修补方法的流程图。请参照图1，首先提供一待修补的液晶显示组件组件或是液晶显示面板(S100)。本实施例中，液晶显示面板例如是由一主动元件阵列基板、一对向基板以及一配置于主动元件阵列基板与对向基板之间的液晶层所构成(将详述于后)，而液晶显示组件组件例如是由上述的液晶显示面板与一位于液晶面板下方的背光源所构成(将详述于后)。

同样请参照图1，在提供待修补的液晶显示组件组件或是液晶显示面板之后，接着提供一适当功率与波长的激光光束(S110)。本实施例中，激光光束的功率例如是介于0.65毫焦耳至1.05毫焦耳之间，激光光束的波长可视液晶层的材料特性而定，而所选用的激光光束的波长范围以不被液晶层吸收者为佳。

之后，使激光光束经过对向基板与液晶层而照射于主动元件阵列基板上(S120)，以修补主动元件阵列基板。值得注意的是，在进行激光修补的过程中，由于绝大部分的激光光束将可穿透液晶层并照射于主动元件阵列基板，因此液晶层不会受热而排开，且所提供的激光光束可直接对主动元件阵列基板上的元件进行修补(熔接)，使得激光修补的效率大幅提升。以下，本发明将针对液晶显示组件组件的结构、组装于其内的液晶显示面板的结构，以及激光修补的细节进行描述。

图2为本发明较佳实施例中液晶显示组件组件的结构示意图。请先参考图2，本实施例的液晶显示组件组件200包括液晶显示面板300以及背光源400。其中，背光源400配置于液晶显示面板300的下方，以提供液晶显示组件组件200在显示时所需的光源410。

请继续参照图2，本实施例的液晶显示面板300包括一主动元件阵列基板310、一对向基板320以及一配置于对向基板320与主动元件基板310之间的液晶层330。此外，依照不同的产品设计，本实施例可以在液晶面板300的上、下表面选择性地贴附适当偏振方向的偏光片(Polarizer)340。上述的主动元件阵列基板310例如为薄膜晶体管阵列基板(TFT array substrate)，或是其他的主动元件阵列基板。承上述，本实施例中对向基板320例如是由一上基板322及一彩色滤光薄膜(Color Filter Film)324所组成，其中彩色滤光薄膜324是位于上基板322之下。此外，本实施例中主动元件阵列基板310例如是由一基板312、多数个扫描配线314、多数个数据配线316，及多数个像素单元318所构成。其中，扫描配线314、数据配线316与像素单元318配置于基板312上，而各个像素单元318与对应的扫描配线314与数据配线316电性连接。

在本实施例中，上基板322例如为玻璃基板、塑胶基板或是其他软质或硬质材质的透明基板，基板312例如为玻璃基板、塑胶基板或是其他软质或硬质材质的基板。如图2所示，扫描配线314与数据配线316配置于基板312上，将基板312区分为多数个像素区域。更详细的说，扫描配线314例如为彼此平行地配置于基板312之上，数据配线316亦例如为彼此平行的配置在基板312上，且扫描配线314与数据配线316的延伸方向例如是彼此垂直，以将基板312区分为多数个矩形的像素区域，而各个像素单元318是配置于对应的像素区域内。

图3A为本发明中一较佳实施例的液晶显示面板剖面示意图。请同时参考图2与图3A，本实施例的像素单元318例如包括一薄膜晶体管(TFT)318a以及一像素电极(Pixel electrode)318b。其中，薄膜晶体管318a具有一源极S、一漏极D、一栅极G以及一通道层C。值得注意的是，像素电极318b是与薄膜晶体管318a的漏极D电性连接。本实施例中，虽以底电极结构的薄膜晶体管(bottom gate TFT)为例子进行说明，但本发明的薄膜晶体管318a并不限定于底电极结构的薄膜晶体管，亦可以采用顶电极结构的薄膜晶体管(top gateTFT)。

图4A为依照本发明一较佳实施例的薄膜晶体管阵列基板的俯视示意图。请同时参照图3A与图4A，在本实施例的像素单元318中，像素电极318b的部分区域会与扫描配线314重叠，以耦合成一储存电容Cst。

图5A为依照本发明较佳实施例中常态白画面模式液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板激光熔接剖面示意图。请同时参考图4A及图5A。以常态白画面模式液晶显示面板(NW mode LCD panel)300(示于图2中)为例，当像素单元318发生瑕疵而无法正常显示时，为了将像素单318修补成暗点，本实施例可由液晶显示面板300的正面入射一激光光束，穿过对向基板320及液晶层330将薄膜晶体管318a的栅极G与漏极D熔接在一起，以使对应的薄膜晶体管318a失效。具体而言，激光光束例如可照射于熔接点W1上，以将薄膜晶体管318a的栅极G与漏极D熔接。

在经过上述的激光修补后，当一开启电压V_G被提供至扫描配线314以开启像素单元318中的薄膜晶体管318a时，像素电极318b亦会维持在开启电压V_G的位准，因此瑕疵的像素单元318便可被修补为恒暗点。此时，对向基板320中的彩色滤光薄膜324上会形成有一修补孔322a，且此修补孔322a是位于被修补的像素单元318的上方。

图3B为本发明中另一较佳实施例的液晶显示面板剖面示意图，图4B则为依照本发明另一较佳实施例的薄膜晶体管阵列基板的俯视示意图。请同时参照图3B与图4B，本实施例与前一实施例相似，但其差异之处在于：本实施例的薄膜晶体管阵列基板310除了包括是由一基板312、扫描配线314、数据配线316、像素单元318之外，还包括多条配置于相邻的扫描配线314之间的共用配线314’。此外，本实施例的像素单元318中，像素电极318b的部分区域会与一耦接至共用电压V_COM的共用配线314’重叠，以耦合成一储存电容Cst。

图5B为依照本发明较佳实施例中常态黑画面模式液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板激光熔接剖面示意图。请同时参考图4B及图5B。以常态黑画面模式液晶显示面板(NB mode LCD panel)300(示于图2中)为例，当像素单元318发生瑕疵而无法正常显示时，为了将像素单元318修补成暗点，本实施例可由液晶显示面板300的正面入射一激光光束，穿过对向基板320及液晶层330将储存电容Cst的上电极(像素电极318b)与下电极(共用配线314’)熔接在一起，以使对应的储存电容Cst失效。具体而言，激光光束例如可照射于熔接点W2上，以将储存电容Cst的上电极(像素电极318b)与下电极(共用配线314’)熔接。

在经过上述的激光修补后，当一开启电压V_G被提供至扫描配线314以开启像素单元318中的薄膜晶体管318a之后，一显示资讯电压V_DATA便会通过数据配线316写入像素电极318b上，由于像素电极318b与共用配线314’已被熔接为一体，故像素电极318b与共用配线314’仍会维持在共用电压V_COM的位准，也因此瑕疵的像素单元318便可被修补为恒暗点。此时，对向基板320中的彩色滤光薄膜324上会形成有一修补孔322b，且此修补孔322b是位于被修补的像素单元318的上方。请参照图5A与图5B，更具体而言，经过上述修补步骤之后，液晶显示面板300中的主动元件阵列基板310上至少包括一已修补像素单元318，而对应于已修补像素单元318上方的对向基板320上具有一修补孔332a/332b。

值得注意的是，本实施例所采用的激光光束是由液晶显示组件组件200或液晶面板300的正面入射至薄膜晶体管阵列基板310上。另外，由于所选定的激光光束为直接穿透液晶层而对主动元件阵列基板310做熔接修补的动作，因此不会使液晶分子产生汽化现象，可以有效地节省修补与静置空间，并减少再次修补的可能性。

综上所述，在本发明的激光修补方法至少具有以下的优点：

1.本发明直接由液晶面板正面进行激光修补，不用拆解液晶显示组件组件，可节省修补时所需耗费的人力与工时。

2.本发明直接由液晶面板正面进行激光修补，可减少再次修补的可能性。

3.本发明直接由液晶面板正面进行激光修补，可立即确认修补结果，进而省去不必要的工时与静置空间。

4.本发明直接由液晶面板正面进行激光修补，可适用于已贴附偏光板的液晶显示面板、未贴附偏光板的液晶显示面板，或已完成组立的液晶显示组件组件。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作种种的等效的变化或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请范围所界定的为准。

Claims

1.一种激光修补方法，该激光修补方法包括：

提供一液晶显示面板，该液晶显示面板包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及一配置于该主动元件阵列基板与该对向基板之间的液晶层，其中该主动元件阵列基板包含多数个扫描配线、多数个数据配线以及多数个像素单元，每一像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极、一储存电容与一共用配线；

提供一激光光束；以及

使该激光光束经过该对向基板与该液晶层而照射于该主动元件阵列基板上，使这些薄膜晶体管其中之一或这些储存电容其中之一失效。

2.如权利要求1所述的激光修补方法，其特征在于该激光光束的功率是介于0.65毫焦耳至1.05毫焦耳之间。

3.如权利要求1所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由该像素电极与该扫描配线耦合而成。

4.如权利要求3所述的激光修补方法，其特征在于该液晶显示面板为一常态白画面模式液晶显示面板，而该激光光束熔接这些薄膜晶体管的一漏极或一源极与这些薄膜晶体管的一栅极。

5.如权利要求1所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由该像素电极与该共用配线耦合而成。

6.如权利要求5所述的激光修补方法，其特征在于该液晶显示面板为一常态黑画面模式液晶显示面板，而该激光光束熔接该像素电极与该共用配线。

7.一种激光修补方法，，该激光修补方法包括：

提供一液晶显示组件，该液晶显示组件包括一液晶显示面板与一位于该液晶面板下方的背光源，且该液晶显示面板包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及一配置于该主动元件阵列基板与该对向基板之间的液晶层，其中该主动元件阵列基板包含多数个扫描配线、多数个数据配线以及多数个像素单元，每一这些像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极、一储存电容与一共用配线；

提供一激光光束；以及

8.如权利要求7所述的激光修补方法，其特征在于该激光光束的功率是介于0.65毫焦耳至1.05毫焦耳之间。

9.如权利要求7所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由该像素电极与该扫描配线耦合而成。

10.如权利要求9所述的激光修补方法，其特征在于该液晶显示面板为一常态白画面模式液晶显示面板，而该激光光束熔接这些薄膜晶体管的一漏极或一源极与这些薄膜晶体管的一栅极。

11.如权利要求7所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由该像素电极与该共用配线耦合而成。

12.如权利要求11所述的激光修补方法，其特征在于该液晶显示面板为一常态黑画面模式液晶显示面板，而该激光光束熔接该像素电极与该共用配线。

13.一种液晶显示面板，包括：

一主动元件阵列基板，该主动元件阵列基板包括多数个扫描配线、多数个数据配线、一共用配线以及多数个像素单元，每一这些像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极与一储存电容，其中这些像素单元至少包括一已修补像素单元；

一对向基板，配置于该主动元件阵列基板上方，其中该对向基板具有一修补孔，位于该已修补像素单元上方；以及

一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该对向基板之间；

其中，是使用一激光光束使得该已修补像素单元中的该薄膜晶体管或该储存电容其中之一失效。

14.如权利要求13所述的液晶显示面板，其特征在于该像素电极与该扫描配线耦合成一储存电容。。

15.如权利要求14所述的液晶显示面板，其特征在于该修补孔是位于该已修补像素单元中的该薄膜晶体管上方。

16.如权利要求13所述的液晶显示面板，其特征在于该共用配线与该像素电极耦合成一储存电容。

17.如权利要求16所述的液晶显示面板，其特征在于该修补孔是位于该已修补像素单元中的该共用配线上方。

18.一种激光修补方法，该激光修补方法包括：

提供一液晶显示面板，该液晶显示面板包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及一配置于该主动元件阵列基板与该对向基板之间的液晶层，其中主动元件阵列基板包含多数个扫描配线、多数个数据配线以及多数个像素单元，每一这些像素单元是由一第一金属与一第二金属构成；

提供一激光光束；以及

使该激光光束经过该对向基板与该液晶层而照射于该主动元件阵列基板上，熔接该第一金属与该第二金属。

19.如权利要求18所述的激光修补方法，其特征在于该激光光束的功率是介于0.65毫焦耳至1.05毫焦耳之间。

20.如权利要求18所述的激光修补方法，其特征在于每一这些像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极、一储存电容与一共用配线。

21.如权利要求20所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由该像素电极与该扫描配线耦合而成。

22.如权利要求18所述的激光修补方法，其特征在于该储存电容是由像素电极与该共用配线耦合而成。