KR20070009465A - 액정 패널 및 이를 수리하는 방법 - Google Patents

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Abstract

액정 패널이 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정을 포함한다. 상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나가 상기 액정과 접하는 면에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 적어도 일부분 내에 오목부가 형성된다. 대안으로는, 상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나가 상기 액정과 접하는 표면에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 윤곽에 대응하여 돌출부가 형성된다.
액정 패널, 레이저 광, 수리, 휘점 결함, 비시감도

Description

액정 패널 및 이를 수리하는 방법{LIQUID CRYSTAL PANEL AND METHOD OF REPAIRING SAME}
도1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 단면도를 도해한 모식도.
도2 및 도3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 패널의 화소들의 배치를 도해한 개념도.
도4는 본 발명의 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법의 수순을 도시한 흐름도.
도5 및 도6은 본 발명의 액정 패널을 수리하는 것을 설명하기 위한 모식 단면도.
도7 및 도8은 비교예의 액정 패널에 대해 유사한 수리 방법을 적용한 것을 설명하기 위한 모식 단면도.
도9는 액정 점도의 온도 의존성을 예시한 그래프.
도10은 상대적 점도의 광 파장과의 관계를 예시한 그래프.
도11은 본 발명의 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법의 또 다른 수순을 도시한 흐름도.
도12는 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제2 예를 도해한 모식 단면도.
도13은 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제3 예를 도해한 모식 단면도.
도14는 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제4 예를 도해한 모식 단면도.
도15는 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제5 예를 도해한 모식 단면도.
도16은 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제6 예를 도해한 모식 단면도.
도17은 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제7 예를 도해한 모식 단면도.
도18은 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제8 예를 도해한 모식 단면도.
도19는 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제9 예를 도해한 모식 단면도.
도20은 본 발명의 실시예의 액정 패널의 제10 예를 도해한 모식 단면도.
도21은 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 데에 사용될 수 있는 수리용 장치의 기본 구성을 도해한 개념도.
도22는 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법에서 사용될 수 있는 또 다른 수리용 장치의 기본 구성을 도해한 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
35, 70: 유리 기판
40: 어레이 영역
45, 55: 배향막
50: 액정
65: 컬러 필터
60: 대향 전극
120: 기포
[관련 출원에 대한 참조]
본 출원은 일본 특허 출원 번호 제2005-205339호(2005년 7월 14일 출원됨)에 기초한 것이고 그로부터 우선권 혜택을 주장한다. 상기 일본 출원의 전체 내용은 참조에 의해 여기 통합된다.
[문헌 1] JP 5-313167A(1993)
[문헌 2] JP 8-015660A(1996)
본 발명은 액정 패널 및 이를 수리하는 방법에 관한 것인데, 더 특정하게는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 또는 그 밖의 컬러 화소들을 갖는 액정 패널과 이를 수리하는 방법에 관한 것이다.
액정 패널은 텔레비전, 개인용 컴퓨터, 및 휴대 전화를 포함하는 여러 가전기기 및 정보 단말 기기의 화면 장치로서 널리 보급되고 있다. 점증하는 사용자 요구를 만족시키기 위해서는, 화면 크기 및 해상도를 증가시키고 제조 비용을 감축하는 것이 중요하다.
액티브 매트릭스형 액정 패널의 비용을 절감하는 데에는, 레이저 광 조사(laser light irradiation)에 의해 결함 화소들을 수리하는 방법이 있다. 예를 들어, TFT(Thin Film Transistor)의 동작 이상과 화소 전극 또는 배향막의 불량으로 인한 투과광 차단 실패로 인해 휘점 결함(bright spot defect)이 발생한다. 휘점 결함들을 갖는 화소들의 배향막은 레이저 광으로 조사되어 그 배향이 교란될 수 있어서, 휘점 결함 콘트라스트를 줄이도록 투과도를 감소시키게 된다. 따라서, 이런 화소들을 포함하는 제품들이 상업적으로 사용될 수 있게 된다(예를 들어 JP 5-313167A(1993) 및 JP 8-015660A(1996) 참조).
본 발명은, 레이저 광을 조사하여 결함 화소를 효과적이면서도 안정적으로 수리 복구할 수 있는 구성을 갖는 액정 패널 및 이것의 수리 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 요약]
본 발명의 특징에 따라서, 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나가 상기 액정과 접하는 면 위에 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 적어도 일부분 내에 오목부가 형성되는 액정 패널이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판의 적어도 하나가 상기 액정과 접하는 면 위에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 윤곽에 대응하여 돌출부가 형성되는 액정 패널이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 액정 패널을 수리하는 방법 - 상기 액정 패널은 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판의 적어도 하나가 상기 액정과 접하는 면 위에 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 적어도 일부분 내에 오목부 또는 돌출부가 형성됨 - 으로서, 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소를 레이저 광으로 조사하여 상기 액정의 배향을 교란하는 단계를 포함하는 액정 패널 수리 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예가 도면들을 참조하여 이제 설명된다.
도1은 본 실시예에 따른 액정 패널의 단면을 도해한 모식도이다.
도2 및 도3은 액정 패널의 화소들의 배치를 도해한 개념도이다.
더 특정하게는, 본 예의 액정 패널은 배후로부터 백라이트에 의해 조사되고, 투과된 광이 제어되어 바라는 화상을 디스플레이하게 된다. 그러나, 본 발명은 이것에만 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 전면으로부터 입사하는 광을 반사시켜 화상을 디스플레이하는 형태로 실시될 수도 있다.
액정 패널은 한 쌍의 유리 기판(35, 70)을 갖는다. 편광판(도시안됨)은 각각의 유리 기판(35, 70)의 외측 주면에 부착된다. 유리 기판(35)의 내측 주면 위에는, 어레이 영역(40)이 형성되는데, 이 어레이 영역 위에는 배향막(alignment film)(45)이 형성된다. 어레이 영역(40)은 각각의 액정에 대해 화소마다 전압을 가하도록 기능하고, 예를 들어, 배선층, TFT 또는 그 외의 스위칭 소자, 층간 절연막, 수지 등으로 만들어진 평탄화 영역, 및 화소 전극들을 포함한다.
대향측에, 유리 기판(70)의 내측 주면 위에, 컬러 필터(65), 대향 전극(60), 배향막(55) 등과 같은 것이 이 순서로 적층된다. 컬러 필터(65)는 전형적으로는, 세 개의 주요 광 컬러에 대응하는 세 개의 컬러 65R(적색), 65G(녹색), 65B(청색)로 구성된다. 그러나, 본 발명은 이 조합에만 국한되지 않으며, 임의의 다른 컬러 조합을 가질 수도 있다. 컬러 필터(65)가 어레이 영역(40) 위에 제공될 수 있음을 주의해야 한다. 이런 컬러 필터를 구비한 화소들의 여러 배치가, 도3에 도시된 '스트라이프' 배치 형태와 도2에 도시된 이른바 '하운즈투스 체크(houndstooth check)' 배치 형태를 포함하여 채택될 수 있다.
액정(50)은 배향막들 (45) 및 (55) 간에 충전될 수 있다.
본 예에서, R, G 및 B 의 세 종류의 화소 중에서, G(녹색) 화소들이 오목부 C를 갖는다. 더 특정하게는, 컬러 필터 65G의 막 두께는 그 외의 컬러들 65R 및 65B 의 것보다 더 얇게 되고, 대향 전극(60) 및 배향막(55)이 컬러 필터 65G 상에 형성된다. 도2 및 도3에서, 각각의 화소 영역이 점선에 의해 표시되고, 오목부 C가 실선에 의해 표시된다. 이런 오목부 C는, '휘점 결함' 또는 그 밖의 결함들이 레이저에 의해 수리될 때 신뢰성 있게 교정되도록 하여 준다.
더 특정하게는, 그 제조 공정 동안에 액정 패널 내에 결함이 발생할 수 있다. 예를 들어, 만일 어레이 영역(40) 내에 제공되는 TFT 또는 그외의 스위칭 소자에서 동작 불량이 발생한다면, 또는 만일 화소 전극, 배향막 또는 그런 것들이 정상적으로 형성되지 않았다면, 투과된 광은 화소에서 차단되지 않을 수 있고, 이는 그 대응 영역이 항상 밝은 상태가 되는 '휘점 결함' 을 낳게 된다.
이런 휘점 결함은 액정 패널의 화질을 떨어뜨린다. 따라서, 액정 패널을 제조하는 공정 동안에 불량을 산출하지 않도록 주의를 기울여야 한다. 그러나, 휘점 결함과 같은 불량으로부터 자유로운 액정 패널을 100％의 수율로 제조하는 것은 어렵다. 한편, 단지 하나의 휘점 결함 또는 그 외의 불량을 갖는 액정 패널들이 불량품으로서 폐기된다면, 제조 비용이 상승한다. 따라서, 자원 및 에너지의 효율적인 사용이라는 관점에서 개선이 이루어져야만 한다.
대조적으로, 본 실시예의 액정 패널은 하나의 컬러에 대응하는 화소들이 오목부 C를 갖도록 구성된다. 특히, 높은 비시감도(relative luminosity)의 컬러에 대응하는 화소들에 오목부 C를 형성하는 것이 양호하다. 예를 들어, 컬러 필터가 세 개의 컬러 R(적색), G(녹색), B(청색)로 구성될 때, 오목부 C가 최고의 비시감도를 갖는 G(녹색) 화소들에 제공된다. 따라서, 육안으로 가장 뚜렷하게 보이는 화소에서 휘점 결함 등을 레이저로 수리할 때, 기포를 그 화소 내에 체류시키고 확실하게 암화(darkening)함으로써 수리할 수 있다.
도4는 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법의 수순을 도시한 흐름도이다.
도5 및 도6은 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 것을 설명하는 모식 단면도들이다.
도7 및 도8은 비교예의 액정 패널에 대해 유사한 수리 방법을 적용하는 것을 설명하는 모식 단면도이다.
더 특정하게는, 레이저에 의해 수리하는 방법이 수행될 때, 액정 패널의 결함 화소가 레이저 광으로 조사된다(단계 S100). 여기서, 녹색 화소 Pn이 휘점 결 함을 갖는다고 가정한다.
화소 Pn은 예시적으로 변의 길이가 수십 내지 수백 마이크로미터 정도 되는 직사각형 형태를 갖는다. 레이저 광(100)은 예시적으로 약 1 내지 10 마이크로미터의 스폿 지름과 약 0.1 내지 10 마이크로쥴(microjoule) 정도의 에너지를 갖는다. 이 레이저 광은 펄스 파형 또는 연속 파형을 가질 수 있다. 이 레이저 광은 약 100 내지 50000 헤르츠의 반복 주파수와 약 0.1 mm/sec 내지 10 mm/min 의 주사 속도를 가질 수 있다. 레이저 광(100)의 소스는 예시적으로는 1064 나노미터의 파장을 갖는 YAG 레이저일 수 있는데, 이 YAG 레이저는 예시적으로는 약 1 마이크로쥴의 전력을 갖는다.
이런 레이저 광(100)으로 조사되었을 때, 그 에너지는 조사되는 부분에서 액정(50)의 온도를 국소적으로 상승시키고, 기화되게 한다. 따라서, 도5 및 도7b에 도시된 대로, 기포(120)가 결함 화소 Pn의 액정 내에 형성된다(단계 S110). 또한 낮은 점도의 영역(110)이 기포(120) 주변에 형성되는데, 이곳에서 액정(50)은 상승된 온도를 가지면 따라서 낮은 점도를 갖는다.
여기서, 액정(50) 점도의 온도 의존성이 설명된다.
도9는 액정 점도의 온도 의존성을 예시하는 그래프이다.
도9에 예시된 대로, 액정 점도는 온도 상승에 따라서 점근적으로 제로를 향해서 감소하는 성질을 갖는다. 따라서 레이저 광(100)의 조사 에너지가 낮은 점도의 영역(110)을 산출한다는 것을 알 수 있다.
낮은 점도의 영역(110)이 이렇게 형성될 때, 기포(120)는 주변의 낮은 점도 의 영역(110)을 향해 이동하기가 쉽게 된다. 특히, 도8에 도시된 비교예에서, 기포(120)는, 양쪽에서 액정(50)을 샌드위치하고 있는 배향막들(45, 55)이 평탄면을 갖기 때문에 낮은 점도 영역(110)에서 이동하기가 쉬워진다. 만일 기포(120)가 이런 식으로 움직인다면, 레이저 광(100)으로 조사된 피조사 부분(155)은 액체 상태의 액정에 의해 다시 피복된다.
레이저 광(100)의 에너지는 이후 액정(50)에 흡수될 것이다. 더욱이, 레이저 광(100)으로 조사된 피조사 부분(155)에 있는 배향막들(45, 55)에서 생성된 열은 액정(50)에 의해 흡수될 것이고, 이는 효율적으로 가열하지 못하게 한다. 이는 배향막들(45, 55)을 파괴하는 것을 어렵게 만든다. 배향막들(45, 55) 및 어레이 영역(40), 대향 전극(60), 및 컬러 필터(65)와 같은 그 아래의 엘리먼트들이 레이저 광(100)으로 조사되는 피조사 부분 P 에서 충분히 가열된다 하더라도, 이들이 액정(50)으로 피복되기 때문에, 이들을 주위에 비산시키는 것은 어렵고, 결함 화소Pn에서 배향막들(45,55) 위에 퇴적물을 형성하는 것도 할 수 없다. 즉, 도8b에 도시된 대로, 결함 화소 Pn에서의 액정의 배향을 효율적으로 교란할 수 없게 되며, 이는 휘점 결함 수리를 어렵게 만든다.
대조적으로, 본 실시예에 따르면, 오목부 C가 화소 위에 제공된다. 따라서, 기포(120)가 이동하는 것이 억제되고 화소에 고정된다(단계 S120). 즉, 형성된 기포(120)는 오목부 C의 단부의 단차에 의해 그 이동이 억제되고, 따라서 단차들 간에 보유된다. 그러면, 레이저 광(100)의 에너지가 액정(50)에 의해 흡수되지 않고, 그 위 및 아래에 제공된 배향막들(45, 55)과 그 밖의 엘리먼트들에 의해 효율 적으로 흡수된다. 그 결과, 도6a에 도시된 대로, 배향막들(45, 55)은 급속하게 가열되고 신뢰성 있게 파괴된다(단계 S130). 비슷하게, 어레이 영역(40), 대향 전극(60), 컬러 필터(65) 및 배향막들(45, 55) 아래에 있는 그 밖의 엘리먼트들이 효율적으로 가열되고 파괴된다. 그 결과, 배향막들(45, 55)의 배향 효과가 억제되어 결함 화소 Pn에서의 액정의 배향을 효과적으로 교란하여서, 도6b에 도시된 대로 광 투과도를 신뢰성 있게 감소시킨다. 즉, 휘점 결함이 신뢰성 있게 암화(140)되고 수리될 수 있다.
레이저 광(100)으로 휘점 결함을 조사함으로써 성공적으로 암화되는 화소들을 발명자가 상세히 관측한 실험에서, 약 0.1 마이크로미터 또는 그 이하의 크기를 갖는 미세 입자들이 어레이 기판 및 대향 기판의 표면(액정 50과 접촉하는 표면) 상에 균일하게 퇴적되는 경우가 많았다. 그러나, 도7 및 도8을 참조하여 앞서 설명한 비교예에서, 레이저 광(100)에 의해 조사될 때 암화되지 않은 화소들을 관측한 바에 따르면, 이런 미세 입자의 퇴적이 관찰되지 않았다.
양호하게는, 오목부 C는 0.01 내지 1 마이크로미터 범위의 깊이를 갖는다. 0.01 마이크로미터보다 더 얕은 오목부 C는 기포(120)의 이동을 억제하는 데에 충분치 않다. 오목부 C가 1 마이크로미터보다 더 깊을 때, 셀의 갭(액정 50의 두께)에 대한 영향을 무시할 수 없게 된다.
레이저 광(100)에 의해 조사되어 생성된 기포(120)가, 레이저 광(100)에 의한 조사가 중단되고 액정의 온도가 낮아질 때 그 후 사라진다는 것을 주의하라.
여기서, 높은 비시감도를 갖는 화소에 오목부 C를 제공하는 이유가 설명된 다.
도10은 광 파장에 대한 비시감도의 관계를 도시한 그래프이다. 여기서 사용하는 비시감도는 광에 대한 육안의 감도로서, 감도가 최고로 되는 파장 550nm 에서의 감도에 대해 상대적으로 나타낸 감도이다.
도10에 도시된 대로, 비시감도는 550nm의 파장 즉, 녹색에서 최대화된다. 이와 관련하여, 700nm 주변의 파장이 적색으로 시각적으로 인지되고, 440nm 주변의 파장이 청색으로 인지된다. 따라서, 휘점 결함은 이것이 녹색 화소에서 발생할 때 가장 뚜렷하게 나타나 보인다. 또한, 녹색은 가장 잘 인지되기 때문에, 녹색 화소에서의 휘점 결함을 가능한 한 완전하게 수리하는 것이 바람직하다.
이런 면에서, 본 실시예에 따르면, 가장 높은 비시감도를 갖는 녹색 화소들이 오목부를 제공받는다. 따라서, 레이저 광으로 조사되어 형성된 기포가 고정되고, 그 위에 있는 및 그 아래에 있는 배향막들은 신뢰성 있게 가열되고, 비산되고, 퇴적된다. 그 결과, 휘점 결함을 갖는 액정 패널이 가시적으로 가장 효과적인 방식으로 수리된다. 이는 고해상도 액정 패널의 수율을 향상시키고, 비용을 절감하며, 불량품의 폐기를 감소시켜서, 자원 및 환경에 대한 부하를 저감시킨다.
도1에 도시된 오목부 C를 형성하는 방법에 관해서는, 예를 들어 녹색 컬러 필터(65G)가 그 밖의 컬러 필터들(65R 및 65B)보다 작은 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 대안으로는, 녹색 컬러 필터(65G)는, 녹색 컬러 필터(65G)를 선택적으로 에칭함으로써 또는 컬러 필터들(65R, 65G, 및 65B)을 형성한 후에 대응하는 돌출부들로 스탬퍼(stamper)를 압착함으로써 배타적으로 오목화될 수 있다.
본 실시예에서 예를 들어 어레이 영역(40)의 표면 등을 대략 평탄화한다면 현저한 효과를 획득할 수도 있다. 더 특정하게는, 액정 패널들의 성능을 향상시키는 최근의 기술 중의 하나는 평탄화 수지를 사용하여 화소 영역을 확장시키는 것이다. 이 기술에서, 평탄화 수지는, 배선층, 스위칭 소자 등과 같은 것 위에 가해져서 이것의 표면을 대략 평탄화하는데, 그 위에 화소 전극을 큰 면적을 갖도록 형성하여 유효 개구 영역을 확장시킨다.
그러나, 이 기술에 의해 제조되는 액정 패널에서, 어레이 영역(40)의 표면은 평탄하다. 따라서, 레이저 광(100)에 의해 조사되어 형성된 기포(120)는 이동하기 쉬워진다. 즉, 기포(120)는 기포(120)의 이동을 억제하는 어떤 오목부도 없기 때문에 쉽게 이동한다. 이런 이유로, 도7 및 도8을 참조하여 앞서 설명한 대로, 기포(120)는 레이저 광(100)으로 조사된 영역으로부터 탈출하고, 배향막들 및 그 밖의 엘리먼트들을 적절하게 가열하고, 비산시키고, 퇴적시키는 것을 못하게 된다. 그 결과, 적절히 결함 화소들을 수리하지 못해 생기는 문제가 심각하게 된다.
대조적으로, 본 실시예에 따르면 평탄화 수지의 표면은 완전히 평탄화되지 않고, 높은 비시감도의 컬러를 갖는 화소들에 대응하는 도1에 예시된 대로의 오목부들 C을 제공받는다. 따라서, 기포(120)의 이동이 억제된다. 그 결과, 평탄화 처리를 받은 고해상도 액정 패널들에 대해서도 휘점 결함들이 신뢰성 있게 수리될 수 있다.
도11은 본 발명의 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법의 또 다른 수순을 예시한 흐름도이다.
더 특정하게는, 본 실시예의 기본 수순은, 도4의 예를 참조하여 앞서 설명한 대로, 결함 화소들을 레이저 광으로 조사(단계 S100)하기 전에 결함 화소들의 데이터의 입력 단계를 갖는다(단계 S90). 결함 화소들의 데이터는 예를 들어 LCD 검사 장치를 이용하여 관측할 때 획득되는 휘점 결함 등과 같은 불량을 갖는 화소들의 위치들을 표시한다. 이는 더 짧은 시간으로 높은 시감도를 갖는 컬러 화소들을 식별하는 것을 가능케 한다.
이하에서, 본 실시예의 액정 패널이 여러 예들을 참조하여 더 자세히 설명된다.
도12는 본 실시예의 액정 패널의 제2 예를 보여주는 모식 단면도이다. 도12 및 이하의 도면들에서, 이전 도면들에서 설명된 엘리먼트들과 유사한 엘리먼트들은 동일한 참조 부호로서 표시되고 자세히 설명되지 않는다.
본 예에서, 적색 화소 Pn-1 및 청색 화소 Pn+1과 접하고 있는 녹색 화소 Pn의 양쪽 에지에서, 화소(65)의 두께는 증가되어 한 쌍의 돌출부 T를 형성한다. 이것의 평면적 구성은 도2 및 도3을 참조하여 설명한 것과 유사할 수 있다. 화소 Pn의 윤곽(contour)에 대응하는 돌출부들 T의 구조는 화소 Pn에 형성되는 기포의 이동을 정지시켜서, 액정 패널을 신뢰성 있게 수리할 수 있도록 한다.
양호하게는, 돌출부 T는 제1 예를 참조하여 앞서 설명한 0.01 내지 1 마이크로미터의 범위의 높이를 갖는다. 0.01 마이크로미터보다 더 낮은 돌출부 T는 기포(120)의 이동을 억제하는 데에 충분치 않다. 돌출부 T가 1 마이크로미터보다 높으면, 셀의 갭(액정 50의 두께)에 대한 영향을 무시할 수 없게 된다.
도13은 본 실시예의 액정 패널의 제3 예를 보여주는 모식 단면도이다.
더 특정하게는, 본 예에서, 녹색 화소 Pn보다 더 작은 평면 디멘젼을 갖는 오목부 C가 제공된다. 화소보다 작은 이런 오목부 C는 레이저 광 조사에 의해 형성되는 기포의 이동을 억제하는 효과를 또한 이룩한다. 그 결과, 수리 공정이 신뢰성 있게 수행될 수 있다. 더 나아가, 본 예에서, 오목부 C가 화소 Pn 보다 작기 때문에, 오목부 C의 위치에 대한 마진이 유리하게는 증가된다. 즉, 오목부 C가 좋지 않은 위치 정확도로 형성되고 그 위치가 어느 정도 오정렬되더라도, 오목부는 여전히 의도한 화소 Pn 내에 포함될 수 있으며, 이는 제조를 용이하게 한다.
도14는 본 실시예의 액정 패널의 제4 예를 도시한 모식 단면도이다.
본 예에서, 유리 기판(70)은 국소적으로 얇게 되어 녹색 화소 Pn 내에 오목부 C를 제공한다. 따라서, 오목부 C는 유리 기판(70)의 두께를 제어함으로써 형성될 수 있는데, 그에 따라 신뢰성 있는 레이저 광 수리 공정을 허용해 준다. 본 예에서, 컬러 필터(65)와 같은 엘리먼트들의 두께는 화소들에 걸쳐서 동일화되는데, 이는 설계 및 제조를 용이하게 만든다.
도15는 본 실시예의 액정 패널의 제5 예를 도시한 모식 단면도이다.
본 예에서, 유리 기판(70)은 국소적으로 얇게 되어 녹색 화소 Pn보다 작은 평면 디멘젼을 갖는 오목부 C를 제공한다. 따라서, 오목부 C는 유리 기판(70)의 두께를 제어함으로써 형성될 수 있고, 그에 따라 신뢰성 있는 레이저 광 수리 공정을 이루어준다. 본 예에서도, 오목부 C가 화소 Pn보다 작기 때문에 오목부 C의 위치의 마진이 유리하게는 증가된다. 즉, 오목부 C가 좋지 않은 위치 정확도로 형성 되고 그 위치가 어느 정도 오정렬되더라도, 오목부가 여전히 의도한 화소 Pn 내에 포함될 수 있으며, 이는 제조를 용이하게 한다. 더욱이, 컬러 필터(65)와 같은 엘리먼트들의 두께는 화소들에 걸쳐서 동일화될 수 있고, 그에 따라 설계 및 제조가 용이하게 되도록 한다.
도16은 본 실시예의 액정 패널의 제6 예를 도시한 모식 단면도이다.
본 예에서, 유리 기판(70)은 국소적으로 두껍게 되어 녹색 화소 Pn 주변에서 돌출부 T를 형성한다. 따라서, 돌출부 T는 유리 기판(70)의 두께를 제어하여 형성될 수 있고, 그에 따라 신뢰성 있는 레이저 광 수리 공정을 이루어준다. 본 예에서, 컬러 필터(65)와 같은 엘리먼트들의 두께는 화소들에 걸쳐서 동일화될 수 있고, 그에 따라 설계 및 제조를 용이하게 한다.
도17은 본 실시예의 액정 패널의 제7 예를 도시한 모식 단면도이다.
본 예에서, 오목부 C가 어레이 기판측에 제공된다. 더 특정하게는, 어레이 영역(40)의 일부가 얇게 되어 화소 Pn 내에 오목부 C를 형성할 수 있다. 어레이 영역(40)은 배선부, TFT 또는 그 밖의 스위칭 소자, 캐패시터, 절연층 및 평탄화층과 같은 도시되지 않은 엘리먼트들을 포함한다. 이런 엘리먼트들 중에서도, 예를 들어, 절연층 및 평탄화층의 두께는 제어되어 화소 Pn에 대응하는 오목부 C를 형성할 수 있다.
어레이 기판측에 형성되는 오목부 C는 기포의 이동을 억제하여 레이저 광에 의한 수리 공정을 신뢰성 있게 수행하도록 하여 준다. 더욱이, 본 예에서, 대향 전극 측의 구조는 종래의 것과 같을 수 있는데, 이는 설계 및 제조를 용이하게 한 다.
도18은 본 실시예의 액정 패널의 제8 실시예를 보여주는 모식 단면도이다.
본 예에서, 어레이 기판측 위의 유리 기판(35)은 국소적으로 얇게 되어 녹색 화소 Pn에 대응하는 오목부 C를 형성할 수 있다. 따라서, 오목부 C는 어레이 기판 측 위의 유리 기판(35)의 두께를 제어하여 형성될 수 있고, 그에 따라 레이저 광 수리 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다. 본 예에서, 어레이 기판측 위에 있는 어레이 영역(40)과 배향막(45)과 같은 엘리먼트들의 두께는 화소들에 걸쳐서 동일화될 수 있고, 그에 따라 설계 및 제조가 용이하게 된다.
도19는 본 실시예의 액정 패널의 제9 예를 보여주는 모식 단면도이다.
본 예에서, 오목부들은 대향 전극측 위에 및 어레이 기판측 위에 모두 형성된다. 더 특정하게는, 유리 기판(70)이 국소적으로 얇게 되어 녹색 화소 Pn 내에 오목부 C1를 형성하게 된다. 더욱이, 어레이 기판 측 위의 유리 기판(35)은 국소적으로 얇게 되어 녹색 화소 Pn에 대응하는 오목부 C2를 형성하게 된다. 따라서, 기포의 이동은 액정(50)을 샌드위치하는 양 기판 내에 오목부들 C1 및 C2를 제공함으로써 더 신뢰성 있게 억제될 수 있다. 그 결과, 높은 비시감도를 갖는 화소들이 레이저 광에 의해 더 신뢰성 있게 수리될 수 있다.
도20은 본 실시예의 액정 패널의 제10 예를 도시한 모식 단면도이다.
본 예에서, 돌출부들은 대향 전극측 위에 및 어레이 기판측 위에 모두 형성된다. 더 특정하게는, 컬러 필터(65)가 국소적으로 두꺼워져서 녹색 화소 Pn 주변에 돌출부 T1을 형성하게 된다. 더욱이, 어레이 기판측 위의 어레이 영역(40)은 국소적으로 두꺼워져서 녹색 화소 Pn 주변에 돌출부 T2를 형성하게 된다. 따라서, 기포의 이동이 액정(50)을 샌드위치하는 양 기판 내에 돌출부들 T1 및 T2를 제공하여 더 신뢰성 있게 억제될 수 있다. 그 결과, 높은 비시감도를 갖는 화소들이 더 신뢰성 있게 레이저 광에 의해 수리될 수 있다. 이런 돌출부들 T1 및 T2가 도15를 참조하여 앞서 설명한 대로 유리 기판들 (35) 및 (70)을 국소적으로 두껍게 하여 형성될 수도 있다는 점을 주의하라.
다음으로, 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 데에 사용될 수 있는 수리 장치의 기본 구성이 예를 들어 설명된다.
도21은 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 데에 사용될 수 있는 수리 장치의 기본 구성을 도시한 개념도이다.
본 예의 수리 장치는, 레이저 발진기(280), XY 스테이지(250), 컨트롤러(260), CCD 카메라(280), 및 투과 조명(290)을 포함한다. 레이저 발진기(200)는 레이저 광(100)을 출력하는데, 이 레이저 광은 어테뉴에이터(attenuator)(210)에 의해 조정되고, 전력 모니터(220)에 의해 모니터링되고, 하프 미러(230)에 의해 그 광 경로가 변경되고, 집광 렌즈(240)에 의해 수속되고, 이후 XY 스테이지(250) 상에 장착된 액정 패널 W 상에 입사된다. 여기서, 레이저 광(100)은 XY 스테이지(250)를 움직임으로써 액정 패널 W 상에서 스캐닝될 수 있다. 대안으로는, XY 스테이지(250)를 이동시키는 대신에 레이저 광(100)이 이동 가능 미러 또는 이동 가능 렌즈들을 써서 스캐닝될 수 있다. 레이저 광(100)에 의한 조사는 연속적이지 않을 수 있고, 조사 스폿이 순차적으로 위치 이동되는 식으로 간헐적으로 조사될 수 있다.
투과 조명(290)은 XY 스테이지(250) 아래에 제공된다. 액정 패널의 투과된 광학 화상은 집광 렌즈(240), 하프 미러(230), 및 중계 렌즈(270)를 통해서 화상 신호(103)로서 전달되고, CCD 카메라(280)에 의해 관찰될 수 있다. 이런 엘리먼트들의 작동은 컨트롤러(260)에 의해 제어 신호(105)를 통해서 제어된다.
도22는 본 실시예의 액정 패널을 수리하는 방법에서 사용될 수 있는 또 다른 수리 장치의 기본 구성을 도시한 개념도이다.
본 예의 수리 장치의 기본 구조는 도21에 기술된 수리 장치와 유사하다. 그러나, 결함 화소들의 데이터를 입력하는 테스터(295)는 컨트롤러(260)에 접속된다. 테스터(295)는 LCD 내에 포함된 휘점 결함을 갖는 결함 화소들을 검사하고 이들의 어드레스들 또는 좌표와 같은 위치 정보를 컨트롤러(260)에게 출력한다. 테스터(295) 및 컨트롤러(260)는 직접 연결되거나 또는 데이터가 자기 기록 매체와 같은 매체를 통해서 전송된다. 본 예의 수리 장치의 실시예는 도11을 참조하여 이미 설명한 액정 패널의 수리 방법을 사용하여 이루어진다.
컨트롤러(260)는 XY 스테이지(250)를 테스터(295)가 입력한 데이터에 따라서 특정 위치로 이동시키고, 결함 화소들을 수리하는 것을 즉시 준비한다. 이후에, 이는 도21을 참조하여 설명한 수리 장치의 동작과 유사한 동작을 통해서 액정 패널을 수리한다.
본 실시예에 따르면, 앞서 설명한 수리 장치가 휘점 결함 등과 같은 것을 수리하는 데에 사용될 때, 높은 비시감도를 갖는 화소들이 신뢰성 있게 암화될 수 있 다. 이는 고해상도 액정 패널들의 제조 수율을 증가시켜 주고, 비용을 절감시키며, 환경에 가해지는 부하도 감축시켜 준다.
본 발명의 실시예가 예들을 참조하여 기술되었다. 그러나, 본 발명은 이런 예들에만 국한되지는 않는다. 예를 들어, 오목부들 또는 돌출부들이 제공되는 화소들은 녹색 화소들에만 제한되지는 않는다. 세 개의 RGB 컬러 이외의 컬러 조합으로 된 컬러 필터가 사용될 때, 오목부들 또는 돌출부들은 컬러 필터 내에서 최고의 비시감도를 갖는 화소들 내에 형성되어야 한다.
더욱이, 당업자에 의한 변경 및/또는 추가에 의해 여러가지로 변형되는 액정 패널을 구성하는 임의의 엘리먼트들도 이들이 본 발명의 특징을 포함하는 한 본 발명의 범위 내에 포괄되는 것이다.
본 발명에 따라서, 레이저 광을 조사하여 결함 화소를 효과적이면서도 안정적으로 수리 복구할 수 있는 구성을 갖는 액정 패널과 이것의 수리 방법이 제공되므로, 산업상의 이점이 매우 크다.

Claims (20)

  1. 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과,
    제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정
    을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나의 상기 액정과 접하는 면에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도(relative luminosity)를 갖는 컬러의 화소의 적어도 일부분 내에 오목부가 형성되어 있는
    액정 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오목부는 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 컬러 필터를 그 외의 화소들의 컬러 필터들보다 더 얇게 하여 형성되는 액정 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 오목부는 상기 제1 및 제2 기판들 중의 하나에 포함되는 유리 기판의 두께를 감소시켜 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소 내에 형성되는 액정 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판들 중의 하나는 상기 화소들의 각각에 가해지는 전압을 제어하는 어레이 영역을 갖고,
    상기 오목부는 상기 어레이 영역의 두께를 감소시켜 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소 내에 형성되는
    액정 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소는 휘점 결함(bright spot defect)들을 갖는 액정 패널.
  6. 제1항에 따라서, 상기 오목부의 깊이는 0.01 마이크로미터보다 크고 1 마이크로미터보다 작은 액정 패널.
  7. 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과,
    제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정
    을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나의 상기 액정과 접하는 표면에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 윤곽(contour)에 대응하여 돌출부가 형성되어 있는
    액정 패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 돌출부는 컬러 필터를 국소적으로 두껍게 하여 형성되는 액정 패널.
  9. 제7항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 제1 및 제2 기판들 중의 하나에 포함되는 유리 기판의 두께를 국소적으로 증가시켜 형성되는 액정 패널.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판들 중의 하나는 상기 화소들의 각각에 가해지는 전압을 제어하는 어레이 영역을 갖고,
    상기 돌출부는 상기 어레이 영역의 두께를 국소적으로 증가시켜 형성되는
    액정 패널.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 컬러는 적색, 녹색, 및 청색을 포함하고,
    상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러는 녹색인
    액정 패널.
  12. 제7항에 있어서, 상기 돌출부의 높이는 0.01 마이크로미터보다 크고 1 마이크로미터보다 작은 액정 패널.
  13. 복수 컬러의 화소들이 배치된 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 간에 샌드위치된 액정을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판 중의 적어도 하나의 상기 액정과 접하는 표면에, 상기 복수 컬러의 화소들 중에 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 적어도 일부분 내에 오목부 또는 돌출부가 형성되어 있는 액정 패널을 수리하는 방법으로서,
    상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소를 레이저 광으로 조사하여 상기 액정의 배향을 교란하는 단계
    를 포함하는 액정 패널 수리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소 내의 상기 액정의 배향이, 상기 레이저 광에 의한 조사에 의해 상기 액정 내에 생성된 기포가 상기 오목부 또는 상기 돌출부 내에 체류하는 동안에 교란되는
    액정 패널 수리 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 레이저 광은 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소의 위치 정보에 기초하여 조사되는
    액정 패널 수리 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러의 화소는 휘점 결함들 을 갖는 액정 패널 수리 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 복수 컬러는 적색, 녹색, 및 청색을 포함하고,
    상기 최고의 비시감도를 갖는 컬러는 녹색인
    액정 패널 수리 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 레이저 광을 방출하도록 구성된 레이저 발진기와, 상기 액정 패널을 고정하도록 구성된 스테이지와, 상기 레이저 광을 상기 액정 패널로 인도하도록 구성된 광학 시스템과, 상기 레이저 발진기, 상기 스테이지 및 상기 광학 시스템을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 사용하여 수리가 수행되는
    액정 패널 수리 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 수리는 또한, 상기 휘점 결함들을 갖는 상기 결함 화소들을 관측하도록 구성된 관측부를 사용하여 수행되고, 상기 관측부도 상기 컨트롤러에 의해 제어되는
    액정 패널 수리 방법.
  20. 제18항에 있어서, 어드레스 또는 위치 정보가 상기 컨트롤러에 입력되는
    액정 패널 수리 방법.
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