TWI410701B - 利用偏光之液晶顯示面板之修復方法 - Google Patents

Description

利用偏光之液晶顯示面板之修復方法 【技術領域】

本發明係有關於利用偏光之液晶顯示面板之修復方法，更詳而言之，係有關於利用偏光變換機構將雷射光之直線偏光變換為旋轉偏光(圓偏光或橢圓偏光)，有效地修復液晶顯示面板之不良像素的方法。

【背景技術】

最近，隨著如行動電話、筆記型電腦、PDA(個人數位助理)及大型TV之顯示器的需要增加，有關輕薄之平板顯示器(Flat Panel Display)之技術的發展亦不斷進步。

此種平板顯示器中，用於液晶顯示器(LCD)之液晶顯示面板係利用液晶(LC)之雙折射性與偏光板之偏光性而作成之次世代顯示器裝置。

第1圖是簡略顯示液晶顯示面板之一部份像素的截面圖。

如第1圖所示，液晶顯示面板具有下部基板10與上部基板20互相對向封接(密封)之形態，該下部基板10係依序形成有薄膜電晶體11、像素電極12及下部背膜(圖未示)，且該上部基板20係依序形成有黑矩陣21、濾色片22、共用電極23及上部背膜(圖未示)。此時，液晶30封入該等基板10、20間之內部空間，且下部基板10與上部基板20之外側分別附著有偏光方向不同(例如，90度)之上部/下部偏光板40、41，可控制光之透過。

更詳而言之，基板10、20之間封入藉像素電極12與共用電極23間之電壓變化來控制光之偏光變換的液晶，以調節透光率。又，基板10、20之外側分別附著有偏光方向互相直交之上部/下部偏光板40、41，以進行經偏光後之光之透過的開/關(ON/OFF)。

控制此種液晶30之狀態的電壓係藉含有薄膜電晶體11之驅動部a來控制，且由下部背光(圖未示)提供之光可通過透光部b透過至外部。

另一方面，液晶顯示面板可讓特定波長之光充分地透過，而其他波長之光則藉具有遮斷特性之濾色片22以彩色顯示。舉例而言，利用R濾色片讓紅色光充分地透過且不讓其他波長的光充分地透過、G濾色片讓綠色光充分地透過且不讓其他波長的光充分地透過、B濾色片讓藍色光充分地透過且不讓其他波長的光充分地透過之原理，可以控制以矩陣形態配置之各像素之R、G、B，實現全彩顯示。

在以上之液晶顯示面板中，判斷像素是否不良之基準係液晶顯示面板所含之不良像素的數目。不良像素可分為亮點像素與暗點像素，且通常所容許之亮點像素數目比暗點像素數目來得嚴格。基於此種理由，可以使亮點像素暗點化來提高液晶顯示面板之良率。例如，若完全不容許亮點像素而容許最多1個暗點像素，則在具有一個亮點像素之液晶顯示面板中，當將亮點像素改變為暗點像素時，液晶顯示面板可成為正常面板。

用以如此將亮點像素暗點化之方法大致區別為將雷射照射至黑矩陣將黑矩陣熔化，再將熔化之黑矩陣物質誘導至異物方，將亮點像素暗點化的方法；及將雷射直接照射於光透過區域之濾色片，使濾色片之顏色變色成黑色，將亮點像素暗點化的方法。

以下具體地說明使濾色片之顏色變色之修復方法作為一例。

第2圖係顯示修復習知液晶顯示面板之不良像素之製程的圖。

如第2圖所示，修復液晶顯示面板之不良像素之裝置可包含光源50、光傳送部60、聚光部70而構成，且由光源50產生之光係經由光傳送部60之衰減器61來調節功率。

接著，經過直線偏光變換部62時，被變換為與上部偏光板41同一方向之直線偏光，且藉聚光部70可透過液晶顯示面板之上部偏光板41直接地照射於濾色片22。此時，由於直線偏光變換部62具有一與上部偏光板41同一方向之偏光子，故在輕易通過上部偏光板41後，可照射於濾色片22層，進行將顏色變色為黑色之像素暗點化。

在如此利用直線偏光之修復方法中，若上部偏光板41與通過上部偏光板41之直線偏光之電場振動方向未正確地一致，則無法獲得優異之效率，但是，若實際上仔細考量製作偏光板時之製程誤差與修復裝置本身之裝備誤差，則直線偏光均一地通過液晶顯示面板之偏光板是困難的。

為了解決前述先前技術之種種問題點而作成之本發明，其目的係提供將直線偏光變換為圓偏光，將不良像素有效地暗點化之利用偏光之液晶顯示器之修復方法。

又，本發明之另一目的係提供將直線偏光變換為橢圓偏光，將不良像素有效地暗點化之利用偏光之液晶顯示器之修復方法。

為了達成前述目的之本發明的代表性構造如下。

本發明之目的係藉液晶顯示面板修復方法達成，其特徵在於包含：(a)將由光源產生之光變換為直線偏光之步驟；(b)將前述直線偏光變換為旋轉偏光之步驟；及(c)使前述旋轉偏光通過液晶顯示面板之偏光板，去除像素之透光性的步驟。

在此，前述旋轉偏光宜為橢圓偏光。

又，前述光源之波長最好是由400至532nm。

此外，前述光源最好是連續雷射。

再者，較佳地，在前述(c)步驟中去除像素之透光性的方法係將前述旋轉偏光照射於前述液晶顯示面板之濾色片，或將前述旋轉偏光照射於前述液晶顯示面板之黑矩陣。

藉本發明，可以將直線偏光變換為圓偏光，有效地去除不良像素之透光性。

又，藉本發明，可以將直線偏光變換為橢圓偏光，更有效地去除不良像素之透光性。

此外，藉本發明，具有可以利用前述圓偏光與橢圓偏光提高修復良率之效果。

【圖式簡單說明】

【第1圖】係截面圖，簡略顯示液晶顯示面板之一部份像素。

【第2圖】係概略圖，顯示修復習知液晶顯示面板之不良像素之製程。

【第3圖】係構造圖，顯示本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置一部份。

【第4圖】係立體圖，顯示實現本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置之例。

【第5圖】係方塊圖，顯示實現第4圖之光學部分之例。

【第6圖】係顯示每種照射光透過偏光板之光狀態的圖。

【第7圖】係概略圖，顯示本發明實驗例1之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

【第8圖】係概略圖，顯示本發明實驗例2之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

【第9圖】係有關本發明實驗例1、2及比較例之液晶顯示面板之像素的照片。

【第10圖】係顯示每一第9圖之像素之透過度產生之色相差的照片。

【用以實施發明之最佳形態】

以下，以可實施本發明之特定實施形態為例，參照添附圖式詳細說明本發明。後述之該等實施形態詳細說明，使所屬技術領域中具有通常知識者可以充分地實施。在此應了解的是雖然本發明之多種實施形態互相不同，但是不必是互相排他的。例如，在不偏離本發明之技術思想及其範圍的情形下，可以與一實施形態相關地體現在此記載之特定形狀、構造及特性，作為其他實施形態。又，在此應了解的是，在此揭露之各個實施例中，在不偏離本發明之技術思想及其範圍的情形下，可以變更個別構成元件之位置或配置。因此，後述詳細說明不具有限定之意味，且如果經適切地加以說明，則可藉記載於其請求項之與本發明均等之全部技術範圍及附加之申請專利範圍來決定本發明技術的範圍。

第3圖是構成圖，顯示本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置的一部份。

如第3圖所示，本發明之一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素的裝置可包含光源100、光傳送部200及聚光部300而構成。

首先，本發明之一實施形態之光源100最好是可達成射出光之機能的裝置，射出波長、相位均一之光，且使用傳送性優異之雷射光作為光源。此時，在本發明中使用之雷射可使用連續雷射或脈衝雷射之任一者，且雷射之波長範圍為大約400~532nm時，濾色片之物性容易發生變化而波及液晶顯示面板之其他部份的影響會變得更小。因此，為了進一步抑制偏光板之損傷，雷射之波長範圍最好為大約400~532nm。

接著，本發明之一實施形態之光傳送部200係可達成藉多數光學機構將由光源100產生之光變換為直線偏光，且將該直線偏光再變換為如圓偏光或橢圓偏光之旋轉偏光來傳送之機能的裝置。

更詳而言之，光傳送部200可包含調節光輸出之衰減器210、及變換電場對光進行方向之振動方向的旋轉偏光變換部220而構成。較佳地，可具有在變換為直線偏光後，再變換為圓偏光或橢圓偏光之構造。藉衰減器210，可在由50至100mW之範圍內調節前述連續雷射。由於如此之偏光變換方法是既有的習知技術，所以在本發明中將省略對其之詳細說明。

最後，本發明之一實施形態的聚光部300係調節焦點，使藉光傳送部200變換後之圓偏光或橢圓偏光可正確地照射在液晶顯示面板中之修復位置的裝置，且包含近紅外線(NIR)透鏡之概念，但不一定限定於此。

此時，修復位置亦有在黑矩陣或光透過區域之濾色片之情形，但本發明不限於此。即，可非限制性地適用於利用如前述之圓偏光或橢圓偏光使物質狀態變化，將像素暗點化之液晶顯示面板的其他薄膜。

第4圖是立體圖，顯示實現本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置之例。

如第4圖所示，含有第3圖之光源100、光傳送部200、及聚光部300之光學部400可於Y軸方向上移動，且搭載液晶顯示面板之平台500可於X軸方向上移動。如此，光學部400與平台500可一面互相移動，一面藉另外設置之檢測部(圖未示)檢出不良像素後，利用圓偏光或橢圓偏光進行修復過程。在此，光傳送部200可包含調節使濾色片之物性變化之光(雷射)輸出的衰減器210、及變換電場對光行進方向之振動方向的旋轉偏光變換部220。

第5圖是方塊圖，顯示實現第4圖之光學部。

如第5圖所示，光學部400可包含用以提高雷射傳送路徑上之雷射直線傳送性之準直儀201、調節雷射輸出之衰減器210、旋轉偏光變換部220、誘導光徑之反射鏡230、及調節光尺寸之光柵240。此時，含有本發明之旋轉偏光變換部220的構造，可依需要變更其排列順序，且可更含有分光器、稜鏡、均質機等構造，或去除一部份構造。

具有前述構造之本發明一實施形態之修復液晶顯示面板不良像素的裝置，可透過對利用以下所述之旋轉偏光之修復方法的詳細說明而更明確地了解。

利用旋轉偏光之修復方法

首先，為了修復液晶顯示面板，檢測存在於液晶顯示面板之不良像素(亮點像素)。檢測不良像素之方式係既有之習知技術，且省略對其之說明。

接著，對欲修復之不良像素照射雷射光，使包含於不良像素中之濾色片物性變化，使濾色片之透光性降低。

第6圖係顯示每種照射光透過偏光板之光狀態的圖。

如第6圖所示，首先可了解的是直線偏光透過45度之偏光板時，所透過之光會因偏光板之偏差而不均一。

相反地，當圓偏光透過45度之偏光板時，即使光之強度減少，亦可全體均一地透過。又，橢圓偏光透過45度之偏光板時，光全體均一，且透光性優異。

如此，在為了修復液晶顯示面板使濾色片物性變化之本發明一實施形態中，藉含有旋轉偏光變換部220將直線偏光變換為圓偏光或橢圓偏光並照射於包含於不良像素中之濾色片時，可適當地變化濾色片之物性。

此時，在將由光源100發出之雷射照射於濾色片的過程中，為了使照射於液晶顯示面板之其他部份的像最小化，必須利用聚光部300將雷射集中於不良像素之濾色片。

為了有助於理解以上說明之本發明，透過實驗例及比較例如下所述地詳細說明。但是，下述實驗例只是用以協助理解本發明，本發明不受限於下述實驗例。

【實驗例1】

第7圖係概略圖，顯示本發明實驗例1之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

如第7圖所示，在本發明之實驗例1中，與參照第3圖說明之本發明一實施例同樣地，利用含有光源100、光傳送部200、及聚光部300所構成之修復裝置。

首先，使用具有445nm波長之連續雷射作為光源，而光傳送部200之衰減器210將連續雷射之強度調節成75mW。

接著，在旋轉偏光變換部220中利用1/4波長板將通過衰減器210之光變換為橢圓偏光。

然後，在聚光部300中使用50X倍率之近紅外線透鏡，將已成為橢圓偏光的雷射照射透過在液晶顯示面板之透光部b中適用於綠色G像素之上部偏光板41與上部基板20後，使光焦點聚焦在濾色片22上，藉此遂行使綠色G濾色片22變黑地暗黑化的過程。此時，如此之修復裝置係以100μm/s之速度移動，照射綠色G像素之30μm的寬度。

【實驗例2】

第8圖係概略圖，顯示本發明實驗例2之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

如第8圖所示，在本發明之實驗例2中，與參照第3圖說明之本發明一實施例同樣地，利用含有光源100、光傳送部200、及聚光部300所構成之修復裝置。

首先，使用具有445nm波長之連續雷射作為光源，而光傳送部200之衰減器210將連續雷射之強度調節成75mW。

接著，在旋轉偏光變換部220中利用1/4波長板將通過衰減器210之光變換為圓偏光。

然後，在聚光部300中使用50X倍率之近紅外線透鏡，將業經圓偏光的雷射照射透過在液晶顯示面板之透光部b中適用於綠色G像素之上部偏光板41與上部基板20後，使光焦點聚焦在濾色片22上，藉此遂行使綠色G濾色片22變黑地暗黑化的過程。此時，如此之修復裝置係以100μm/s之速度移動，照射綠色G像素之30μm的寬度。

【比較例】

與在本發明之背景技術中參照第2圖說明之先前技術同樣地，利用包含光源50、光傳送部60、及聚光部70所構成之修復裝置。

首先，使用具有445nm波長之連續雷射作為光源，而光傳送部60之衰減器61將連續雷射之強度調節成75mW。

接著，在直線偏光變換部62中利用1/2波長板將通過衰減器61之光變換為直線偏光。

然後，在聚光部70中使用50X倍率之近紅外線透鏡，將業經直線偏光的雷射照射透過在液晶顯示面板之透光部b中適用於綠色G像素之上部偏光板41與上部基板20後，使光焦點聚焦在濾色片22上，藉此遂行使綠色G濾色片22變黑地暗黑化的過程。此時，如此之修復裝置係以100μm/s之速度移動，照射綠色G像素之30μm的寬度。

以下參照顯示各個像素之光遮斷率之表1與顯示業經暗黑化狀態之照片之第9圖及第10圖，說明前述實驗例1及實驗例2與比較例。

第9圖係有關本發明實驗例1、2及比較例之液晶顯示面板之像素的照片。

第10圖係顯示每一第9圖之像素之透過度產生之色相差的照片。

如第9圖及表1所示，相較於利用直線偏光之比較例，利用橢圓偏光與圓偏光之實驗例1、2之光遮斷率全都是優良的。此時，利用橢圓偏光使像素之濾色片暗黑化之實驗例1(90%)的光遮斷率更優於利用圓偏之實驗例2(50%)。在此，光遮斷率是指使藉光照射使光透過像素之程度。舉例而言，實施例1之光遮斷率90%是指當以100%為基準時，具有90%之光透過遮斷率。由於在實驗例2與比較例中亦為與此相同之意思，故省略另外的詳細說明。

又，如此之光遮斷率亦可在第9圖之像素照片中確認。即，可以肉眼確認藉實驗例1修復之綠色像素G的不均一區域比藉實驗例2修復之綠色像素G與藉比較例修復之綠色像素G更少，且更均一地變色成黑色。

如依據色相差更明確地顯示透光狀態之第10圖所示，可確認藉實驗例1修復之綠色像素G比藉實驗例2修復之綠色像素G與藉比較例修復之綠色像素G更均一地變色成黑色，色相差小。

另一方面，透過實驗例與比較例調查修復之再現性，結果，使用橢圓偏光時顯示最優異之再現性。所謂修復再現像優異是指在同一條件下，反覆多數次修復作業，結果，可得到同一透光率之次數相對較多。

因此，在本實施形態中，當將雷射光源通過液晶顯示面板之偏光板照射於不良像素，遮斷不良像素之透光時，以使用橢圓偏光較佳。

藉本發明，可以將直線偏光變換為圓偏光，有效地去除不良像素之透光性，且將直線偏光變換為橢圓偏光，更有效地去除不良像素之透光性，並且可利用前述圓偏光與橢圓偏光提高修復良率。因此，本發明之產業利用性可謂相當地高。

以上，已在本發明之詳細說明中說明了具體實施形態，但在不偏離本發明之要旨的情形下，可有多種變形。因此，本發明之權利範圍不受限於前述實施形態，且應依據申請專利範圍之記載及與其均等者來決定。

10．．．下部基板

11．．．薄膜電晶體

12．．．像素電極

20．．．上部基板

21．．．黑矩陣

22．．．濾色片

23．．．共用電極

30．．．液晶

40．．．下部偏光板

41．．．上部偏光板

50．．．光源

60．．．光傳送部

61．．．衰減器

62．．．直線偏光變換部

70．．．聚光部

100．．．光源

200．．．光傳送部

201．．．準直儀

210．．．衰減器

220．．．旋轉偏光變換部

230．．．反射鏡

240．．．光柵

300．．．聚光部

400．．．光學部

500．．．平台

a．．．驅動部

b．．．透光部

【第1圖】係截面圖，簡略顯示液晶顯示面板之一部份像素。

【第2圖】係概略圖，顯示修復習知液晶顯示面板之不良像素之製程。

【第3圖】係構造圖，顯示本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置一部份。

【第4圖】係立體圖，顯示實現本發明一實施形態之修復液晶顯示面板之不良像素之裝置之例。

【第5圖】係方塊圖，顯示實現第4圖之光學部分之例。

【第6圖】係顯示每種照射光透過偏光板之光狀態的圖。

【第7圖】係概略圖，顯示本發明實驗例1之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

【第8圖】係概略圖，顯示本發明實驗例2之修復液晶顯示面板之不良像素的製程。

【第9圖】係有關本發明實驗例1、2及比較例之液晶顯示面板之像素的照片。

【第10圖】係顯示每一第9圖之像素之透過度產生之色相差的照片。

100．．．光源

200．．．光傳送部

210．．．衰減器

220．．．旋轉偏光變換部

300．．．聚光部

Claims (4)

1. 一種液晶顯示面板修復方法，其特徵在於包含：(a)將由光源產生之光變換為直線偏光之步驟；(b)將前述直線偏光變換為旋轉偏光之步驟；及(c)使前述旋轉偏光通過液晶顯示面板之偏光板，去除像素之透光性的步驟，前述旋轉偏光為橢圓偏光。
2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板修復方法，其中前述光源之波長是由400至532nm。
3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示面板修復方法，其中前述光源是連續雷射。
4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示面板修復方法，其中在前述(c)步驟中去除像素之透光性的方法係將前述旋轉偏光照射於前述液晶顯示面板之濾色片，或將前述旋轉偏光照射於前述液晶顯示面板之黑矩陣。