JP4638385B2 - 平板ディスプレーパネルのリペア方法 - Google Patents

Description

本発明は、製造方法に係り、より詳しくは、製造工程の際に、ディスプレーパネル上に発生される不良をリペアするためのディスプレーパネルのリペア方法に関する。

平板表示装置の一種である液晶表示装置ＬＣＤは、従来の陰極線管(ＣＲＴ)に比べて、消費電力が低く、軽量薄形化が容易であって、大型化及び高精細化が可能で幅広く使用されている。

このような液晶表示装置ＬＣＤのディスプレーパネルは、一般的に、各画素を駆動させる薄膜トランジスタが形成されている下部基板と共通電極が形成されている上部基板間に、液晶が密封された状態で構成される。前記基板は、透明基板、例えば、石英基板上に共通電極や画素電極等を形成して、前記共通電極や画素電極間の電気的短絡を防ぐために絶縁膜を形成する。

前記絶縁膜上に配向膜を形成して、液晶が一定な方向に配列されるように、前記配向膜をラビングして、一定な方向の谷を形成した後、前記上部基板及び下部基板を一定な間隔にシールパターンを使用して封合し、その間の空間に液晶を注入して密封する。

ところで、前記のように行われる液晶ディスプレーパネルの製造工程の際に、図１に示したように、カラーフィルター層３が形成された上部基板１の第１配向膜４または、下部基板２の第２配向膜５に異物８が固着された状態で、前記両基板間に液晶を注入して液晶層６を形成する場合、電界が印加されてない時、ブラック画面を表示するノーマリブラック駆動の液晶表示装置では、図２の写真のように、バックライトによって前記異物８が挿入された位置が周りより明るく見える輝点または、弱輝点でディスプレーパネル上に表示される。

これは、前記配向膜(４または５)に固着された異物８によって注入された液晶分子の配列がツイストされることによって発生する現象であり、ディスプレーパネルの駆動のための電界が形成される場合にも、輝点が表示され液晶表示装置の品質を低下させる原因となる。

本発明は、前記のような問題を解決するために案出されており、ディスプレーパネルに発生される輝点を除去することを目的として、特に、輝点を除去するにおいても、基板に形成された配向膜の損傷を最小化することをまた他の目的とする。

前記のような目的を達成するために、本発明は、第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板のいずれかの上部に配置される、少なくとも１つの異物を含む平板ディスプレーパネルのリペア方法であって、前記第１基板または、第２基板に、前記少なくとも１の異物に対応する少なくとも１のホールを形成する工程と；前記少なくとも１のホールを樹脂で埋める工程と；前記樹脂に偏光された紫外線を照射する工程を含む平板ディスプレーパネルのリペア方法を提供する。

前記少なくとも１のホールは、前記第１基板または第２基板の外側面に接触して、前記第１基板または第２基板に垂直な方向に形成され、前記第１基板または第２基板の内側面と離隔される。

前記樹脂は、ブラックカラー樹脂であって、前記平板ディスプレーパネルは、前記第１基板及び第２基板の内側面各々に形成される配向膜をさらに含む。

前記偏光された紫外線は、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に垂直な成分を含み、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に平行な成分は除去される。

前記樹脂に偏光された紫外線を照射する工程は、前記平板ディスプレーパネルの上部に紫外線光源を配置する工程と；前記平板ディスプレーパネルの上部に偏光フィルターを配置する工程と；前記紫外線光源から前記偏光フィルターを通じて前記樹脂に紫外線を照射する工程をさらに含み、前記偏光フィルターは、前記平板ディスプレーパネルと前記紫外線光源間に配置される。

前記偏光フィルターは、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または、第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と平行な前記紫外線の偏光成分は、遮断して、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と垂直な前記紫外線の偏光成分を透過させる。

前記平板ディスプレーパネルは、前記配向膜間に介された液晶層をさらに含み、前記樹脂は、前記少なくとも１のホールの体積の１０％より大きい体積を有する。

前記少なくとも１のホールを形成する工程は、マイクロドリリング(micro drilling)法、マイクロエンドミリング(micro end milling)法、短波長レーザー利用法、超音波利用法のいずれかの１つを含む。

前記少なくとも１のホールは、同一な大きさを有する多数個の場合もあって、前記少なくとも１のホールの大きさは、前記少なくとも１の異物の大きさによって決定される。

また、本発明は、第１基板及び第２基板と；前記第１基板及び第２基板の上部に各々形成される第１配向膜及び第２配向膜と；前記第１基板及び第２基板間に介される液晶層と；前記第１基板及び第２基板のいずれかの上部に配置される異物と；前記異物に対応して、前記第１基板及び第２基板のいずれかの上部に形成されるホールと；前記ホールを埋める紫外線硬化樹脂とを含むリペアされた平板ディスプレーパネルを提供する。

前記紫外線硬化樹脂はブラックカラー樹脂であって、前記平板ディスプレーパネルはノーマリブラックモードである。

前記ホールは、前記第１基板及び第２基板のいずれかの外側面に接触して、前記第１基板及び第２基板のいずれかに垂直な方向に形成され、前記第１基板及び第２基板のいずれかの内側面と離隔される。

前記紫外線硬化樹脂は、前記ホールの体積の１０％より大きい体積を有して、前記ホールを有する前記第１基板及び第２基板のいずれかの内側面に形成された配向膜の配向方向に垂直な成分を含み、前記ホールを有する前記第１基板及び第２基板のいずれかの内側面に形成された配向膜の配向方向に平行な成分は除去される紫外線で硬化される。

さらに、本発明は、第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板のいずれかの上部に配置される、少なくとも１の異物を含む平板ディスプレーパネルのリペア方法であって、前記平板ディスプレーパネルの全ての画素がつくように、前記平板ディスプレーパネルを駆動する工程と；前記平板ディスプレーパネルの欠陥を探知する工程と；前記第１基板及び第２基板のいずれかに、前記少なくとも１の異物に対応する少なくとも１のホールを形成する工程と；前記少なくとも１のホールを樹脂で埋める工程と；前記樹脂に偏光された紫外線を照射する工程とを含む平板ディスプレーパネルのリペア方法を提供する。

前記少なくとも１のホールは、前記第１基板または第２基板の外側面に接触して、前記第１基板または第２基板に垂直な方向に形成され、前記第１基板または第２基板の内側面と離隔される。

前記樹脂は、ブラックカラー樹脂であって、前記平板ディスプレーパネルは、前記第１基板及び第２基板の内側面各々に形成される配向膜をさらに含む。

前記偏光された紫外線は、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に垂直な成分を含み、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に平行な成分は除去される。

前記樹脂に偏光された紫外線を照射する工程は、前記平板ディスプレーパネルの上部に紫外線光源を配置する工程と；前記平板ディスプレーパネルの上部に偏光フィルターを配置する工程と；前記紫外線光源から前記偏光フィルターを通じて前記樹脂に紫外線を照射する工程をさらに含み、前記偏光フィルターは、前記平板ディスプレーパネルと前記紫外線光源間に配置される。

前記偏光フィルターは、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と平行な前記紫外線の偏光成分は、遮断して、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と垂直な前記紫外線の偏光成分を透過させる。

前記平板ディスプレーパネルは、前記配向膜間に介された液晶層をさらに含み、前記樹脂は、前記少なくとも１のホールの体積の１０％より大きい体積を有する。

以下、添付された図面を参照して、本発明による実施例を詳しく説明する。

本発明は、輝点で現れるディスプレーパネルの不良をリペアする方法を提示しているが、簡単な装備の構成で行われ、特に、紫外線の照射によって発生する配向膜の損傷を最小化して、より高品位の平板ディスプレー装置を提供する。

図３Ａないし図３Ｃは、各々本発明による平板ディスプレーパネルのリペア方法を説明するための工程図である。

図３Ａに示したように、第１基板１０及び第２基板２０は、相互に向かい合って離隔される。カラーフィルター層１２は、第１基板１０の内面に形成され、第１配向膜１４は、カラーフィルター層１２の上部に形成される。第２配向膜２２は、第２基板２０の内面に形成される。液晶層３０は、第１配向膜１４及び第２配向膜２２間に介される。

このような液晶ディスプレーパネルの製造工程の際に、前記液晶層３０を形成するための液晶注入以前に、前記第１配向膜１４または、第２配向膜２２上に異物５０が固着された状態で液晶が注入されて、このような異物５０は、液晶ディスプレーパネルの輝点や弱輝点として機能し、特性を低下させる。

図面には示してないが、共通電極がカラーフィルター層１２と第１配向膜１４間に形成されて、薄膜トランジスタと画素電極が第２基板２０と第２配向膜２２間に形成される。

前記液晶ディスプレーパネルの製造工程が完了された後、完成された液晶ディスプレーパネルに対する検査工程が行われる。

前記液晶ディスプレーパネルの全ての画素がつくように(turn on)駆動される。その後、オートプローブ(auto probe)等で液晶ディスプレーパネルをスキャンして染み、ドット欠陥、ライン欠陥を含む欠陥を探知して、欠陥の発見時、ディスプレーパネルをリペアする。

液晶ディスプレーパネルのリペア工程では、第１基板１０及び第２基板２０のうち欠陥が存在する反対側の一基板に、欠陥に対応する位置にホール４０を形成する。例えば、異物５０が第１基板１０で発見された場合は、第２基板２０の外側面にホール４０を形成する。

この時、前記ホール４０は、前記第２基板２０上で基板面に垂直に、すなわち、前記第２基板２０の厚さの方向に形成するが、前記第２基板２０を貫通しないように形成される。

また、前記ホール４０は、例えば、マイクロドリリング(micro drilling)法、マイクロエンドミリング(micro end milling)法、短波長レーザー利用法、超音波利用法のいずれかの１つによって形成される。

ホール４０の大きさは、欠陥の大きさによって異なったり、１つの大きさを有したりする。すなわち、ホール４０の大きさを欠陥の大きさに対応するようにして、リペアの正確性を高めて、リペアによって遮られる領域が最小化できる。ホール４０を、多様な大きさの欠陥を全て覆う同一な１つの大きさにして、リペア工程の効率が改善できる。

欠陥の大きさは、１つの画素領域に対応したり、１つの画素領域の一部に対応したりする。

図３Ｂに示したように、前記ホール４０にマイクロノズル(図示せず)等を利用して樹脂６０を埋めるが、前記樹脂６０は、ディスプレーパネルに現れる輝点をカバーするための光遮断用素材であるために、暗いカラーであって、最も望ましくは、ブラックカラー樹脂を利用する。また、前記ホール４０を埋める樹脂６０の量は、バックライト光が全然透過されない程度であれば、その量は関係ないが、望ましくは、前記ホール４０の体積の１０％以上を埋める。

前記のようなホール４０に樹脂６０を埋めた後は、前記樹脂６０の硬化のために紫外線ＵＶを照射するが、この時、照射される紫外線は、特定方向の振動成分が遮断された、すなわち、偏光された紫外線である。

図３Ｃに示したように、ホール４０を埋めた樹脂６０の硬化のための偏光された紫外線を照射するが、紫外線光源７０と前記第２基板２０間に、偏光フィルター８０を位置させて、紫外線の特定方向の振動成分を遮断し、所定方向に偏光させた後、前記樹脂６０に照射する。

この時、前記光源７０から出射された紫外線ＵＶで遮断され除去される成分は、前記第１配向膜１４及び第２配向膜２２の配向方向と平行な成分であるが、前記紫外線ＵＶのうち、配向方向と平行な偏光成分によって第１配向膜１４及び第２配向膜２２を構成する分子の結合リングが破壊され 配向膜が損傷されるために、前記第１配向膜１４及び第２配向膜２２の配向方向と平行に振動される偏光成分を遮断させる。勿論、配向膜の配向方向と平行でない偏光成分は、分子の結合リングを損傷しないために、 配向膜に照射しても構わない。

特に、前記偏光フィルター８０によって偏光され照射される紫外線の強度は、配向膜の損傷とは関係なく、また、前記偏光フィルター８０は、大きさまたは前記紫外線光源７０との距離等を調節することによって、望ましくは、偏光されない紫外線が前記第１基板１０と第２基板２０側に直接照射されないようにする。

前記実施例とは異に、液晶ディスプレーパネルをリペアするためのホールは、第１基板及び第２基板のいずれかに形成されて、この場合、ホールは、異物が存在する基板に形成されたり、異物が存在する基板の反対側の基板、すなわち、異物が存在しない基板に形成されたりする。

液晶ディスプレーパネルでの輝点発生の原因を説明するための構造断面図である。 図１の構造断面図による液晶ディスプレーパネルで異物挿入によって発生した輝点の写真である。 本発明による平板ディスプレーパネルのリペア方法を説明するための工程断面図である。 図３Ａに続く製造工程を示す断面図である。 図３Ｂに続く製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１０：第１基板
１２：カラーフィルター層
１４：第１配向膜
２０：第２基板
２２：第２配向膜
３０：液晶層
４０：ホール
５０：異物
６０：樹脂
７０：紫外線光源
８０：偏光フィルター

Claims (15)

1. 第１基板及び第２基板、該第１基板及び第２基板の内側面各々に形成される第１配向膜及び第２配向膜、並びに該第１配向膜及び第２配向膜のいずれか一方の表面に配置される少なくとも１つの異物を含む平板ディスプレーパネルのリペア方法であって、
   前記第１基板または第２基板に、前記少なくとも１の異物に対応する少なくとも１のホールを形成する工程と；
   前記少なくとも１のホールをブラックカラー紫外線硬化樹脂で埋める工程と；
   前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に偏光された紫外線を照射する工程を含み、前記偏光された紫外線は、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に垂直な成分を含み、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に平行な成分は除去されることを特徴とする平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
2. 前記少なくとも１のホールは、前記第１基板または第２基板の外側面に開口して、前記第１基板または第２基板に垂直な方向に形成され、前記第１基板または第２基板の内側面と離隔されることを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
3. 前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に偏光された紫外線を照射する工程が、
   前記平板ディスプレーパネルの上方に紫外線光源を配置する工程と；
   前記平板ディスプレーパネルの上方に偏光フィルターを配置する工程と；
   前記紫外線光源から前記偏光フィルターを通じて前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する工程をさらに含み、前記偏光フィルターは、前記平板ディスプレーパネルと前記紫外線光源間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
4. 前記偏光フィルターは、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または、第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と平行な前記紫外線の偏光成分を遮断して、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と垂直な前記紫外線の偏光成分を透過させることを特徴とする請求項３に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
5. 前記平板ディスプレーパネルは、前記配向膜間に介された液晶層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
6. 前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂は、前記少なくとも１のホールの体積の１０％より大きい体積を有することを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
7. 前記少なくとも１のホールを形成する工程は、マイクロドリリング(micro drilling)法、マイクロエンドミリング(micro end milling)法、短波長レーザー利用法、超音波利用法のいずれかの１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
8. 前記少なくとも１のホールは、同一な大きさを有する多数個であることを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
9. 前記少なくとも１のホールの大きさは、前記少なくとも１の異物の大きさによって決定されることを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
   
10. 第１基板及び第２基板、該第１基板及び第２基板の内側面各々に形成される第１配向膜及び第２配向膜、並びに前記第１基板及び第２基板のいずれか一方の表面に配置される少なくとも１の異物を含む平板ディスプレーパネルのリペア方法であって、
    前記平板ディスプレーパネルの全ての画素がつくように、前記平板ディスプレーパネルを駆動する工程と；
    前記平板ディスプレーパネルの欠陥を探知する工程と；
    前記第１基板及び第２基板のいずれか一方の表面に、前記少なくとも１の異物に対応する少なくとも１のホールを形成する工程と；
    前記少なくとも１のホールをブラックカラー紫外線硬化樹脂で埋める工程と；
    前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に偏光された紫外線を照射する工程とを含み、前記偏光された紫外線は、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に垂直な成分を含み、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向に平行な成分は除去されることを特徴とする平板ディスプレーパネルのリペア方法。
    
11. 前記少なくとも１のホールは、前記第１基板または第２基板の外側面に開口して、前記第１基板または第２基板に垂直な方向に形成され、前記第１基板または第２基板の内側面と離隔されることを特徴とする請求項１０に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
    
12. 前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に偏光された紫外線を照射する工程は、
    前記平板ディスプレーパネルの上方に紫外線光源を配置する工程と；
    前記平板ディスプレーパネルの上方に偏光フィルターを配置する工程と；
    前記紫外線光源から前記偏光フィルターを通じて前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する工程をさらに含み、前記偏光フィルターは、前記平板ディスプレーパネルと前記紫外線光源間に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
    
13. 前記偏光フィルターは、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と平行な前記紫外線の偏光成分は、遮断して、前記少なくとも１のホールを有する前記第１基板または第２基板の内側面に形成された配向膜の配向方向と垂直な前記紫外線の偏光成分を透過させることを特徴とする請求項１２に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
    
14. 前記平板ディスプレーパネルは、前記配向膜間に介された液晶層をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。
    
15. 前記ブラックカラー紫外線硬化樹脂は、前記少なくとも１のホールの体積の１０％より大きい体積を有することを特徴とする請求項１０に記載の平板ディスプレーパネルのリペア方法。