TWI425283B - 用於修復顯示裝置之亮點故障的設備 - Google Patents

Description

用於修復顯示裝置之亮點故障的設備

本發明係關於一種用於修復顯示裝置之亮點故障的設備，且更特定而言，係關於一種用於修復顯示裝置之亮點故障的設備，其能夠在整個雷射光束放射區域以均勻能量密度放射一雷射光束。

近期液晶顯示裝置已成為下一代及進化的顯示裝置的焦點，其具有低功率消耗、優秀的可攜性、技術精密特性、且高附加價值。在液晶顯示裝置之中，一主動矩陣類型液晶顯示裝置(包括能夠切換電壓應用至各像素的一切換元件)，因為解析度及執行一移動圖像的能力而具有最佳的吸引力。

參照第1圖，一已知液晶面板500具有將一濾色器基板(即，一前基板)及一薄膜電晶體(TFT)陣列基板510(即，一後基板)接合在一起的結構，使其面對面，且具有一介電異向特性的一液晶層520形成於濾色器基板及TFT陣列基板510之間。液晶面板500以操作一TFT的方式驅動，透過用於選擇像素的位址線及施加電壓至一相對應的像素而附加至數百數千個像素。此處，濾色器基板包括一玻璃531、濾色器(例如RGB)532、黑色矩陣533，其各者形成於濾色器532之間、一被覆層534、用於一通用電極的一ITO層535、及一定向層536。一偏光板537附加至玻璃531的一上表面。

同時，已揭露不同於上述，不包括被覆層或黑色矩陣的一液晶面板，及一濾色器上陣列(COA)結構。為了製造液晶面板，可實行一TFT陣列基板處理、一濾色器基板處理、一液晶晶格處理等等。

在TFT陣列基板處理中，重複實行一沈澱處理、一光刻處理、及一蝕刻處理，以在一玻璃基板上形成閘線、資料線、TFTs、及像素電極。

在濾色器基板處理中，RGB濾色器以特定順序安排於具有黑色矩陣的玻璃基板上且配置成執行經加工的顏色。接著，對通用電極等等形成一ITO層。

在液晶晶格處理中，TFT陣列基板及濾色器接合在一起而具有一間隙於其之間。一液晶層藉由將液晶注入於間隙而形成。再者，最近所揭露的一液晶滴入製程(One Drop Filing，ODF)處理，其將液晶均勻塗抹於TFT陣列基板上且將TFT陣列基板及濾色器基板接合在一起。

在測試液晶顯示裝置的一過程中，在液晶面板的一螢幕上形成一測試圖案，且偵測是否存在一不良像素。若測試的結果偵測到一不良像素，則實行修復不良像素的任務。在液晶面板中，瑕疵可包括一點瑕疵、一線瑕疵、及顯示不正常。點瑕疵係由在一TFT元件、一像素電極、及一濾色器線中的瑕疵所造成。線瑕疵係由一線的損壞、短路、因為靜電而TFTs損壞、及連接至一驅動電路的故障所造成。顯示不正常可因為晶格厚度的不正常、液晶方向的不正常、TFT特性位置的分佈、及相對高的時間常數線而產生。

一般而言，點瑕疵及線瑕疵的原因在於線的一瑕疵。在先前技術中，當發現一損壞的線時，將損壞的部份連接起來。當線短路時，相對應的線被切斷。

除了上述的瑕疵之外，包括灰塵、有機物、或金屬的雜質在製造液晶面板的程序中被吸收。若雜質被鄰近的濾色器吸收，則產生一所謂的光漏現象，其中當驅動面板時，一相對應的像素發射具有比一般像素高的亮度的光。為了修復亮點故障，已作成使用一雷射的方法的研究。

更特定而言，具有一亮點故障的一濾色器由放射一雷射至濾色器而塗黑。

被塗黑的像素形成具有低的光透明度，且標示為黑色，使其不傳送藉由顯示裝置的光源單元(一背光單元)所產生的光，但吸收光，從而修復亮點故障。

因此，經放射的雷射必須具有低透明度的一波長(即，具有一高吸收因子的一波長)以塗黑一相對應的像素。此一波長參考第2圖中所顯示的濾色器的各波長的透明度而選擇。

參照第3圖，一傳統的顯示裝置包括一雷射單元110、一掃描器130，其用於掃描藉由雷射單元110所產生的一雷射光束且放射至一面板P的濾色器、一監控單元140及一照明器141，其用於即時檢查濾色器(或面板)、及自動聚焦控制構件150及聚焦透鏡160，其用於控制雷射光束的一焦點。用於控制光的路徑的數個反射鏡M1及M2進一步配置於顯示裝置中。

參照第4圖，一掃描器係已知構件。掃描器包括一X電流反射鏡132及一Y電流反射鏡131，其用於改變一雷射光束及一掃描透鏡133的方向，以聚集具有由反射鏡所改變的方向的雷射光束。

第5圖係顯現使用如上述構成的傳統修復設備而修復具有一亮點故障的一濾色器的程序的一圖。如第5圖所顯現，掃描器以Z字型放射雷射光束，從而塗黑具有一可能亮點故障的濾色器的整個區域。此處，於掃描的一開始位置(一加速段)或一轉彎位置(一加速段或減速段)以比平均速度較低的一速度掃描雷射光束。因此，在開始位置或轉彎位置具有比其他段較高雷射能量密度的問題。或者，雷射光束於轉彎位置彼此重疊。若如上所述開始位置或轉彎位置具有比其他段較高的雷射能量密度，則置於濾色器之下的層被破壞，且液晶流至濾色器層，導致一嚴重故障。加速段或減速段在濾色器532的兩側成為邊緣L1。

同時，第6圖係顯現一通用雷射光束B的一剖面圖。雷射光束首先藉由雷射單元放射，該雷射單元具有一高斯形式的一弧形段，且具有一能量聚集於一中央區域。

因此，存在放射至各濾色器的位置的不同能量密度的一雷射光束的問題。

因此，本發明的一態樣係提供一種用於修復一顯示裝置的一亮點故障的設備，其能夠在整個雷射光束放射區域上放射一均勻能量密度的一雷射光束。

依照本發明的一實施例，提供一種用於修復一亮點故障的設備包括一雷射單元，其用於放射一雷射光束至具有一亮點故障的濾色器；一掃描器，其用於在以雷射光束放射的濾色器的一段中掃描該雷射光束；及光束處理表面控制構件，其用於過濾經掃描的雷射光束，以避免經掃描的雷射光束放射至一加速段或一減速段中的濾色器。

光束處理表面控制構件可包含具有一對X軸葉片及一對Y軸葉片的一光束狹縫。或者，光束處理表面控制構件可包含具有一傳送單元形成於其中的一遮罩。同時，較佳的該設備進一步包含驅動構件，其用於轉動該對X軸葉片及該對Y軸葉片的至少任何一者。

較佳的設備進一步包含光束形狀控制構件，其用於過濾具有一低能量密度的雷射光束的一區域，且僅用於傳送一峰值區域，其中該雷射光束具有一高能量密度。

較佳的光束形狀控制構件包含具有一對X軸葉片及一對Y軸葉片的一光束狹縫。

較佳的光束形狀控制構件包含具有一傳送單元形成於其中的一遮罩。

較佳的設備進一步包含一光束強度控制單元，其用於控制雷射光束的一強度，或一光束成形器，其用於擴展雷射光束可被處理的一區域及藉由擴大具有一均勻能量密度的雷射光束的一區域而平坦化雷射光束的一形式。

較佳的該設備的面板及雷射光束向相反方向移動，從而修復該亮點故障。

較佳的該設備進一步包含一控制單元，其用於控制雷射光束及待處理的一標靶的光輸入及光輸出特性。

較佳的該控制單元被配置於雷射單元及掃描器之間，或掃描器及光束處理表面控制構件之間。

以下，將參照隨附圖式詳細說明本發明的實施例，使其可由技藝人士無困難的執行。

以下，參照隨附圖式詳細敘述本發明的某些實施例。本發明的實施例可以各種不同方式修改。本發明的範疇不應被範例實施例限制。提供實施例給技藝人士，以便更特定的敘述本發明。因此，在圖式中的各組成元件的形狀等等可被誇大以便更清楚的強調說明。

參照第7圖，根據本發明的一第一實施例的一種用於修復一亮點故障的設備200包括一雷射單元210、一光束強度控制單元220，其用於控制由雷射單元220所放射的一雷射光束的強度、光束形狀控制構件270、一掃描器230，其用於掃描在一面板P的濾色器的放射段中的雷射光束、光束處理表面控制構件280、一監控單元240及一照明器241，其用於即時檢查濾色器(或面板)、及自動聚焦控制構件250及一聚焦透鏡260，其用於控制雷射光束的一焦點。用於控制光的路徑的數個反光鏡M1及M2進一步配置於設備中。

掃描器230係為已知構件。掃描器包括一X電流反射鏡及一Y電流反射鏡，其用於改變一雷射光束及一掃描透鏡的方向，以聚集具有由反射鏡所改變的方向的雷射光束。

特定而言，光束處理表面控制構件280過濾經掃描的雷射光束，使其不放射至一加速段或一減速段中的濾色器。過濾經掃描的雷射光束使其不被使用於加速段或減速段，因為在加速段或減速段及其他段之間存在不同的雷射能量密度。因此，濾色器的整個放射區域可以一均勻能量密度處理。

第8圖係顯現使用光束處理表面控制構件280的一狀態的一圖。

參照第8圖，雷射光束藉由光束處理表面控制構件280阻擋於加速段或減速段中，且不放射至一濾色器532，但僅通過其他段(一平均速度段)的雷射光束被放射至濾色器532。因此，可以一均勻能量密度處理濾色器的整個區域。

第9圖顯現光束處理表面控制構件280的一範例。光束處理表面控制構件280包括具有一對X軸葉片Sb及一對Y軸葉片Sa的一光束狹縫S。傳送單元O₁ 及O₂ 的尺寸可由操作葉片Sa及Sb而控制(參照第9圖的(a)及(b))。為了控制傳送單元O₁ 及O₂ 的尺寸，光束處理表面控制構件280包括用於驅動X軸葉片Sb的一驅動馬達及用於驅動Y軸葉片Sa的一驅動馬達。

因此，雷射光束被阻擋於加速段或減速段，且不放射至濾色器，但僅通過其他段(平均速度段)的雷射光束被放射至濾色器。

第10圖顯現光束處理表面控制構件280的另一實施例。光束處理表面控制構件280包括具有一傳送單元O形成於其中的一遮罩M。具有不同尺寸及形狀的數個傳送單元O可形成於遮罩M中。

第11圖係顯現本實施例中所放射的一雷射光束B的一剖面圖。雷射光束B首先藉由雷射單元210放射，該雷射單元具有一高斯形式的一弧形段且具有其能量聚集於一中心區域。然而，當通過光束形狀控制構件270時，此一雷射光束形成一三角形或方形。換言之，光束形狀控制構件270僅傳送一峰值區域B2(即，於第一弧形雷射光束中心的一相對高能量區域)，但阻擋邊緣B3(即，相對低能量區域)。因此，僅中心B2(即，峰值區域B2)具有一相對均勻能量分佈可被使用，該中心為具有一高斯形式的能量分佈的雷射光束。

第12圖係顯現根據本發明的一第二實施例的一種用於修復一亮點故障的設備300的一圖。如第12圖所顯現，根據第二實施例的設備300具有根據第一實施例的設備200相同的結構，除了其進一步包括一雷射成形器391及驅動構件392。因此，多餘的組成元件的一說明被省略。

光束成形器391作用而擴大具有一均勻能量密度的一區域，以便擴展一雷射光束可被處理的一區域且平坦化雷射光束的形狀。

進一步，驅動構件392作用以同時轉動一對X軸葉片Sb或一對Y軸葉片Sa(組成光束處理表面控制構件)之任何一者或兩者。因為如上所述的轉動葉片，傳送單元(參照第9圖中的O₁ 及O₂ )可以各種形式形成。此舉係為了依照濾色器的形狀而控制傳送單元的形式。

舉例而言，在本發明的實施例中，如第13圖所顯現，雷射光束B可以狹縫形式擴大，且可擴展可處理雷射光束的一區域以便修復面板P。

在上述本發明的實施例中，說明移動雷射光束B於面板P上且修復面板中的一亮點故障。然而，如第14圖所顯現，面板P及雷射光束B可向相反方向移動以修復面板。在此情況中，可減少修復面板所花的時間。

同時，雖然未顯現於圖式中，可進一步包括一控制單元(未顯現)於實施例中。控制單元可配置於雷射單元210及掃描器230之間，或掃描器230及光束處理表面控制構件280之間。僅當一偏極盤安裝於液晶面板中時，控制單元改變雷射光束的一偏極狀態，從而改善雷射光束的均勻化。

根據本發明的實施例，一雷射光束的一能量密度可在整個雷射光束放射區域成為均勻的係一益處。

因此，可避免在濾色器之下的層的損傷。

再者，一雷射光束具有可使用的一相對均勻能量係為一益處，因為僅使用具有一高斯分佈的一雷射光束的中心。

在參照範例實施例已顯現且說明本發明之後，技藝人士將瞭解可作成各種改變及修改而不悖離如以下申請專利範圍所定義的本發明的精神及範疇。

B．．．雷射光束

M1．．．反射鏡

M2．．．反射鏡

P．．．面板

S．．．光束狹縫o

110．．．雷射單元

130．．．掃描器

131．．．Y電流反射鏡

132．．．X電流反射鏡

133．．．掃描透鏡

140．．．監控單元

141．．．照明器

150．．．自動聚焦控制構件

160．．．聚焦透鏡

200．．．設備

210．．．雷射單元

220．．．光束強度控制單元

230．．．掃描器

240．．．監控單元

241．．．照明器

250．．．自動聚焦控制構件

260．．．聚焦透鏡

270．．．光束形狀控制構件

280．．．光束處理表面控制構件

391．．．雷射成形器

392．．．驅動構件

500．．．液晶面板

510．．．薄膜電晶體陣列基板

520．．．液晶層

531．．．玻璃

532．．．濾色器

533．．．黑色矩陣

534．．．被覆層

535．．．ITO層

536．．．定向層

537．．．偏光板

本發明上述的其他態樣及特徵將從以下較佳實施例的說明與隨附圖示一起而成為顯而易見的，其中：

第1圖一已知液晶顯示裝置的一橫剖面圖；

第2圖係顯現一濾色器的各波長的透明度的一圖；

第3圖係顯現用於修復一亮點故障的一傳統設備的一圖；

第4圖係顯現裝設有第3圖所顯現的修復設備的一掃描器的一圖；

第5圖係顯現使用第3圖所顯現的修復設備的一狀態的一圖；

第6圖係顯現藉由第3圖所顯現的修復設備所放射的一雷射光束的一能量分佈的一圖；

第7圖係顯現根據本發明的一第一實施例的一修復設備的一圖；

第8圖係顯現使用第7圖所顯現的修復設備的一狀態的一圖；

第9及10圖係顯現包含於第7圖所顯現的修復設備的光束處理表面控制構件的一圖；

第11圖係顯現藉由第7圖所顯現的修復設備放射的一雷射光束的一能量分佈的一圖；

第12圖係顯現根據本發明的一第二實施例的一修復設備的一圖；

第13圖係顯現根據本發明的一狹縫形式的一光束的一圖；及

第14圖係顯現本發明的一第三實施例的一圖。

M1．．．反射鏡

M2．．．反射鏡

P．．．面板

200．．．設備

210．．．雷射單元

220．．．光束強度控制單元

230．．．掃描器

240．．．監控單元

241．．．照明器

250．．．自動聚焦控制構件

260．．．聚焦透鏡

270．．．光束形狀控制構件

280．．．光束處理表面控制構件

Claims (13)

1. 一種用於修復一亮點故障的設備，該設備包含：一雷射單元，其用於放射一雷射光束至具有一亮點故障的濾色器；一掃描器，其用於在以該雷射光束放射的該等濾色器的一段中掃描該雷射光束；及光束處理表面控制構件，其用於過濾該經掃描的雷射光束，以避免該經掃描的雷射光束放射至一加速段或一減速段中的該等濾色器。
2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該光束處理表面控制構件包含具有一對X軸葉片及一對Y軸葉片的一光束狹縫。
3. 如申請專利範圍第2項之設備，進一步包含：驅動構件，其用於轉動該對X軸葉片及該對Y軸葉片的至少任何一者。
4. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該光束處理表面控制構件包含具有一傳送單元形成於其中的一遮罩。
5. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含：光束形狀控制構件，其僅用於傳送一峰值區域，其中該雷射光束具有一高能量密度。
6. 如申請專利範圍第5項之設備，其中該光束形狀控制構件包含具有一對X軸葉片及一對Y軸葉片的一光束狹縫。
7. 如申請專利範圍第5項之設備，其中該光束形狀控制構件包含具有一傳送單元形成於其中的一遮罩。
8. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含：一光束強度控制單元，其用於控制該雷射光束的一強度。
9. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含：一光束成形器，其用於擴展該雷射光束可被處理的一區域，且藉由擴大具有一均勻能量密度的該雷射光束的一區域而平坦化該雷射光束的一形式。
10. 如申請專利範圍第1項至第9項之任一項之設備，其中該設備的一面板及該雷射光束向相反方向移動，從而修復該亮點故障。
11. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含：一控制單元，其用於控制該雷射光束及待處理的一標靶的光輸入及光輸出特性。
12. 如申請專利範圍第11項之設備，其中該控制單元被配置於該雷射單元及該掃描器之間。
13. 如申請專利範圍第11項之設備，其中該控制單元被配置於該掃描器及該光束處理表面控制構件之間。