TWI495923B - 液晶顯示面板之修復裝置及方法 - Google Patents

Description

液晶顯示面板之修復裝置及方法

本發明係有關於一種LCD面板之修復裝置與方法。更詳細言之，本發明係有關於在進行LCD面板之不良像素的修復作業時，先對LCD面板之測試墊進行修復性能的預先測試後，再進行修復LCD面板之不良像素，而使LCD面板之不良率最小化的LCD面板之修復裝置與方法。

背景技術

液晶顯示器(Liquid Crystal Display，以下簡稱LCD)係在二玻璃薄板間注入固體與液體之中間物質的液晶，藉由上下玻璃板上之電極的電壓差而使液晶分子之排列產生變化而產生明暗，而顯示數字或影像之一種利用光轉換現象的裝置。換言之，LCD係基於視頻訊號，而控制液晶之透光率，進而顯示影像的顯示器，其包含具有排列成矩陣狀之晶胞的液晶顯示面板，以及基於視頻訊號而控制各晶胞之透光率的驅動電路。

在LCD生產同業者中，判定LCD面板是否不良的基準為LCD面板中所含有不良像素的數量。在此，像素的不良係為構成LCD面板之像素的各種訊號線容易產生開路的情況。換言之，LCD面板係以陣列基板、對向基板、液晶層等等所構成，在陣列基板中，係形成有排列成矩陣形狀之複數個像素電極、沿著複數個像素電極之行而排列之複數個掃瞄線，以及沿著列而排列之複數個訊號線。舉例而 言，在複數個訊號線當中，只要一訊號線在預定部位發生開路，該像素即為電氣開放而成為不良。

所謂的LCD面板之修復(repair)，以將如前述之不良像素之開路訊號線加以連結的作業來說，一般係藉由可進行化學氣相蒸汽沈積程序之化學氣相蒸汽沈積部而在訊號線開路部位上蒸汽沈積傳導性物質，而將開路之訊號線電氣連結。

另一方面，為了充分掌握LCD面板之不良像素，必須進行該像素之是否電氣開放或開路的測定，為此，包含有收發在該像素之電極墊上各別接觸之電氣訊號之針梢的探針裝置是必要的。由於探針裝置係在修復大部分LCD面板之不良像素的裝置中與光學系同時具備，藉由探針裝置修復所掌握之不良像素的同時，藉由探針裝置可直接判斷修復是否順利進行。

然而，習知LCD面板之修復裝置與方法係具有，針對在LCD面板之實際修復過程中，當化學氣相蒸汽沈積部未正常動作時所引起之修復不良，無法適切處理的問題點。換言之，經由化學氣相蒸汽沈積部之錯誤動作，無法正確蒸汽沈積傳導性物質、亦或是即使蒸汽沈積傳導性物質，而無法獲取平順電氣訊號通訊所要求之特定範圍的電阻值時，對不良像素未進行完美的修復(修復不良)的問題點。特別是，對於是否修復不良，係於完成之LCD面板的最終檢查時方能發現，因而成為LCD面板之生產率降低的原因。

因此，為了解決上述問題點之本發明係藉由在進行修復LCD面板之不良像素之前，在LCD面板的一側上形成人工開路導線圖案之測試墊，並對該測試墊進行試驗修復作業而確認化學氣相蒸汽沈積部的動作狀態後，再對LCD面板之不良像素進行修復作業，而提供作為本發明目的之使LCD面板之不良像素修復程序之不良率大幅降低的LCD面板之修復裝置與方法。

為了達成上述目的，本發明之LCD面板之修復裝置係為檢測LCD面板之不良像素，並利用雷射修復不良像素的裝置，其特徵在於包含一修復桌，其係設置有放置LCD面板之基台、X軸與Y軸移動裝置，其係設置於該修復桌上、一化學氣相蒸汽沈積部，其係對LCD面板之不良像素與測試墊進行修復作業，以及一探針，其係與該化學氣相蒸汽沈積部相連設，對藉由該化學氣相蒸汽沈積部所修復之測試墊檢查修復可否，其特徵在於，該修復裝置係對該LCD面板之測試墊進行試驗修復作業後，再對該LCD面板之不良像素進行主要修復作業。

該化學氣相蒸汽沈積部係可包含：一腔室，其係用於提供在該LCD面板之不良像素上進行修復作業所需的化學氣相蒸汽沈積空間、一雷射部，其係於藉由該腔室所提供之空間內照射雷射，以及一光學部，其係將該雷射部所照射之雷射的光線路徑與焦點加以控制。

該腔室係可包含：一氣體蒸汽沈積部，其係用於在該LCD面板之不良像素上之預定部位提供氣體蒸汽沈積空間、一金屬供給部，其係將用以修復的金屬粒子供給至藉由該氣體蒸汽沈積部所提供之蒸汽沈積空間，以及一氣簾部，其係用於將藉由該氣體蒸汽沈積部所提供之蒸汽沈積空間與外部加以隔離。

該氣體蒸汽沈積部係可進一步包含一構造成雷射可通過之窗體。

該腔室可進一步包含在該窗體之表面上提供模糊氣體之模糊氣體供給部。

本發明之LCD面板之修復方法係檢測LCD面板之不良像素，並利用雷射修復不良像素，其特徵在於包含下列步驟：(a)對LCD面板之測試墊進行試驗修復作業之步驟、(b)對該經修復之測試墊進行檢查修復可否之步驟，以及(c)對該LCD面板之不良像素進行主要修復作業之步驟。

該試驗與與主要修復作業係可利用化學氣相蒸汽沈積法來進行。

該檢查作業係可利用探針接觸之電阻測定法來進行。

可藉由該試驗修復作業所決定之最佳修復條件來進行該主要修復作業。

藉由上述構成之本發明，係對設置於LCD面板一側上之測試墊進行試驗修復作業後，再藉由探針檢查測試墊的修復可否，在試驗修復作業被判斷為正常進行的情況下， 藉由對LCD面板之不良像素進行主要修復作業，而具有使修復作業之不良率大幅降低的效果。

用以實施本發明之最佳形態

以下，將參照附圖而詳細說明本發明之構成。

第1圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復裝置100之構成的分解立體圖與完成圖，第2圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部之一例之構成的立體圖。如第1、2圖所示，LCD面板之修復裝置100係包含修復桌110、X軸移動部120與Y軸移動部130、基台140、化學氣相蒸汽沈積部170，以及探針180而構成。再者，化學氣相蒸汽沈積部170係包含腔室200、雷射部172，以及第一光學部174而構成。

首先，利用金屬材質之角度框架所製得之修復桌110係在自外部施加振動或衝撃亦不會搖動下固設於地面。修復桌110之上面係使之平坦，以利於設置進行程序之裝置。

修復桌110之上面之上側以及下側之兩端，含有形成直線狀之一對X軸軌道的X軸移動部120係相互連動地設置。X軸移動部120係藉由馬達(未顯示於圖中)之驅動力而沿兩X軸軌道移動。再者，修復桌110之上面，亦設置含有Y軸支持台之Y軸移動部130。X軸移動部120之兩軌道，係與形成直線狀之Y軸支持台的兩端相連設。因此，Y軸移動部130之Y軸支持台係為藉由X軸移動部120之動作而設置為可在修復桌110之上部沿X軸方向移動。

Y軸移動部130係設置有化學氣相蒸汽沈積部170。此 化學氣相蒸汽沈積部170係藉由馬達(未顯示於圖中)之驅動力並藉由動作之Y軸移動部130，而成為可移動於沿Y軸支持台之Y軸方向。在此，於設置化學氣相蒸汽沈積部170時，Y軸移動部130之Y軸支持台上，係設置利用角度框架或金屬材質之輪廓(profile)等等製作所得之台座160，同時，化學氣相蒸汽沈積部170係藉由此台座160而設置於Y軸移動部130之Y軸支持台上。化學氣相蒸汽沈積部170之組裝狀態之一實例係例示於第2圖中。

如上所述，X軸移動部120與Y軸移動部130係藉由馬達之驅動力而分別動作，而使修復桌110上部之化學氣相蒸汽沈積部170之X軸與Y軸移動成為可能。

在藉由修復桌110兩端所設置之X軸移動部120之兩X軸軌道所提供的空間，係設置有放置LCD面板142之平板狀的基台140。如第1圖所示，一片LCD面板142係由複數個單元LCD面板所構成，在最終段階，係將各別之單元LCD面板加以分離而使用。此係為用以提高LCD面板之生產率，參照第1圖，在1號製造程序中，係可生產8個單元LCD面板。

此時，基台140係配設在設置有Y軸移動部130之化學氣相蒸汽沈積部170的下部位置，而以不影響化學氣相蒸汽沈積部170之動作為佳。再者，在基台140上，由於將放置後述之LCD面板142，即使在LCD面板142放置於基台140上的狀態下，化學氣相蒸汽沈積部170亦必須可圓滑地動作。

有關在Y軸移動部130所設置之化學氣相蒸汽沈積部170的構成，將於以下詳述。

首先，用於供給進行化學氣相蒸汽沈積程序所需之金屬氣體與氣簾用惰性氣體的氣體供給部150係設置於Y軸移動部130。如第1圖所示，雖然，Y軸移動部130之Y軸支持台一側上係配設有氣體供給部150，而可於後述腔室200供給氣體，在不影響X軸移動部120與Y軸移動部130之動作下，可於裝置外部另外設置氣體供給部150。

Y軸移動部130上，利用金屬材質之角度框架等等所製作之台座160上所設置之化學氣相蒸汽沈積部170係設置為可沿Y軸支持台移動。

台座160之上部係設置有雷射部172。雷射部172係可使用脈衝雷射或連續波(Continuous Wave，CW)雷射，因應修復作業，輸出亦為可變的。

台座160之中間部，係設置有用於控制自雷射部172所照射之雷射光線路徑與焦點之諸如光束分光鏡、透鏡、濾光鏡之光學機構所構成的第一光學部174。

台座160之下段的一側上，對藉由化學氣相蒸汽沈積部170所修復之LCD面板142之測試墊144進行檢查修復可否之探針180係藉由Z軸移動部182而設置為可移動於上下(Z軸)方向。Z軸移動部182係藉由馬達之驅動力而動作，並使探針180上下移動。探針180係包含有與LCD面板142之測試墊144相接觸之探測卡184與觀測此探測卡之接觸狀態等等之第2光學部181。

再者，藉由與氣體供給部150相連結之氣體供給管線，利用自外部所供給之氣體，在LCD面板142之預定位置上提供化學氣相蒸汽沈積程序所需之空間的腔室200亦設置於台座160下段的一側上。

第3A圖與3B圖係顯示探測卡184之構成。第3A圖係顯示探測卡184之構成的平面圖，而第3B圖係第3A圖所示之探測卡184，自A方向所見之側面圖。

如第3A圖與3B圖所示，探測卡184係具有，在與PCB相對應之主要基板的中央上，設置有與LCD面板142之測試墊144相接觸的針梢186的構成。雖然，針梢186係以各8個呈2列對向設置而總數共為16個，然而，此係可依據欲進行檢查之LCD面板142之測試墊144的狀態而加以變更。針梢186係具有與“┌”模様相近之針狀，材質以諸如鎢之高強度金屬來製作為佳。在針梢186之與測試墊144相接觸側的端部係以圓錘狀或圓筒狀為佳。為了檢查測試墊144之修復可否，針梢186之與測試墊144相接觸側的另一側係與外部的訊號線(未顯示於圖中)相連結。

探測卡184係於呈對向之針梢186的兩側上設置有邊緣感測器188。此邊緣感測器188係用於作為識別針梢186與LCD面板142之測試墊144是否正確地相接觸著的功能。

第4A圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部170之腔室200之構成的立體圖，而第4B圖係顯示腔室200之內部構成的部分切取圖。又，第4C圖係顯示腔室200之構成的截面圖。

腔室200係由整體形成圓形狀之腔室本體210、為了在 化學氣相蒸汽沈積部170之下部的一側上裝設腔室200而固定於腔室本體210之一側上的安裝架212所構成。安裝架212係可容易地將腔室200固定於台座160之一側上。

在腔室本體210的中央，係形成有用於提供進行化學氣相蒸汽沈積程序所需空間之圓筒狀的氣體蒸汽沈積部220，在氣體蒸汽沈積部220之上部，係設置有將氣體蒸汽沈積部220與外部大氣相隔離之窗體222。此時，自雷射部172所照射之雷射光束係通過窗體，而進行雷射化學氣相蒸汽沈積程序之同時，用於進行修復作業之窗體222係以諸如石英之透明材質所形成為佳。

在腔室本體210之兩側上，為了在LCD面板142之預定部位上供給金屬粒子，以對不良像素進行修復程序，係分別設置有金屬供給管214a與金屬排出管214b。此時，經由金屬供給管214a所供給之金屬粒子係以鎢(W)為佳。

金屬供給管214a係與形成在氣體蒸汽沈積部220之一側上之金屬供給口214c相連結，金屬排出管214b係與形成在氣體蒸汽沈積部220之周圍且形成為環狀之金屬排出溝214d相連結。因此，透過金屬供給口214c而供給，且在化學氣相蒸汽沈積時所使用之金屬粒子以及在化學氣相蒸汽沈積時所產生之副產物係經由金屬排出溝214d與金屬排出管214b而排出至外部。

在腔室本體210之兩側上，為了不使經由金屬供給管214a與金屬排出管214b所供給之金屬粒子漏出至外部，同時為了供給形成防止包含於外部大氣內之異物侵入而與金 屬粒子進行反應之氣簾的惰性氣體，係分別設置有將氣簾形成時所使用之惰性氣體排出至外部的氣簾供給管216a與氣簾排氣管216b。此時，所供給之惰性氣體，係以使用氬(Ar)為佳。

經由氣簾供給管216a所供給之惰性氣體係經由形成在腔室本體210之下部側上的氣簾供給溝216c排出後，於氣簾排氣溝216d加以回收，之後再經由氣簾排氣管216b而排出至外部。

氣簾供給溝216c與氣簾排氣溝216d係分別形成環狀，且相互為同心圓狀。

藉此，以使用氣簾方式之氣體噴射方式，在大氣中亦可進行化學氣相蒸汽沈積程序。

於此，氣簾供給溝216c與氣簾排氣溝216d係與金屬排出溝214d形成同心圓狀，而氣體蒸汽沈積部220係位於中心位置上。

另一方面，以氣體蒸汽沈積部220進行蒸汽沈積程序時，在氣體蒸汽沈積部220之上部側所設置之窗體222亦進行蒸汽沈積，由於此會妨礙雷射之通過，因此，為了防止在窗體222發生蒸汽沈積而供給模糊氣體。為此，腔室本體210之一側上係設置模糊氣體供給管218a，其係與在氣體蒸汽沈積部220之上段部所設置之窗體222相對，而可噴射模糊氣體。

有關利用前述構成之LCD面板之修復裝置100所進行之本發明LCD面板之修復方法，將參照第5圖至第8圖加 以說明。

在修復桌110之上部放置基台140後，在基台140上設置由複數個單元LCD面板所形成之LCD面板142。

在LCD面板142之一側上，係形成有用於對LCD面板142之不良像素進行試驗修復作業之測試墊144。此時，測試墊144係在LCD面板142之整體區域中，以形成於LCD製作過程中將被廢棄之區域為佳。

在將LCD面板142設置於基台140後，使化學氣相蒸汽沈積部170進行動作而對LCD面板142之不良像素進行修復(主要修復)作業。

此時，在進行主要之修復作業前，優先進行對在LCD面板142之一側上所形成之測試墊144的修復(試驗修復)作業。為此，在確認測試墊144之配線狀態後，使X軸移動部120與Y軸移動部130進行動作，而使腔室200移動於測試墊144之正上方(參照第5圖)。

第6A圖係顯示在LCD面板142之一側上所設置之測試墊144的一實例。如第6A圖所示，係形成與測試墊144相對之複數對開路之訊號線a~g。測試墊144係由全部8組訊號線a~g所構成。此係與第3A圖所示之由8組針梢186所構成之探測卡184為相對應物。然而，如前所述，測試墊184之訊號線的數量亦可依據需求進行變更。又，測試墊144之訊號線a~g的數量與探測卡184之針梢186的數量以相同為佳。

將腔室200放置於測試墊144之上方後，在於腔室200 供給金屬氣體與氣簾用惰性氣體之同時，經由在腔室本體210之中央所形成之氣體蒸汽沈積部220而製作進行化學氣相蒸汽沈積程序之環境，而進行試驗修復作業。在化學氣相蒸汽沈積程序中，自雷射部172所發射之雷射係通過設置在腔室本體210之窗體222，而照射於欲進行測試墊144之試驗修復作業的部位上。此時，雷射係藉由在第一光學部174所設置之光學機構(光束分光鏡、透鏡等等)而引導至必要的位置。

第6B圖係顯示完成試驗修復作業時，測試墊144的狀態。如第6B圖所示，藉由試驗修復作業，在第6A圖中，開路之訊號線a~g間蒸汽沈積傳導性物質146，而使訊號線a~g相互連結。雖然，在試驗修復過程中，蒸汽沈積之傳導性物質146的種類並未特別制限，但以與主要修復過程中所使用之傳導性物質相同為佳。

另一方面，在試驗修復作業中，藉由化學氣相蒸汽沈積部170之化學氣相蒸汽沈積條件係以測試墊144之各訊號線a~g分別不同為佳。此乃由於，基於化學氣相蒸汽沈積條件所蒸汽沈積之傳導性物質的電阻值會產生變化的緣故，因此，藉由主要修復作業所修復之訊號線係以LCD面板實際上所要求之最適電阻值來設定最適的化學氣相蒸汽沈積條件(例如，蒸汽沈積壓力、蒸汽沈積速度、雷射強度、雷射焦點距離等等)。

一但完成試驗修復作業，如第7圖所示，使Z軸移動部182動作，而使探針180與測試墊144相接觸之後，藉 由對測試墊144之訊號線a~g測定電阻，檢查對測試墊144之修復是否正常進行，而取得顯示最適電阻值之訊號線修復時所適用的化學氣相蒸汽沈積條件。

其次，以與第7圖之過程中所取得之最適化學氣相蒸汽沈積條件相同的條件，對LCD面板142之不良像素進行修復(主要修復)作業。為此，X軸移動部120與Y軸移動部130係被動作，而將腔室200移動至作為進行主要修復作業之對象之LCD面板142的預定位置上(參照第8圖)。由於主要修復時之化學氣相蒸汽沈積部170的動作係與前述試驗修復時沒有差異，因而省略其詳細說明。

藉此，在本發明中，在對LCD面板142之一側上所設置之測試墊144進行試驗修復作業後，藉由探針180檢查測試墊144之修復可否，而以與所取得之最適化學氣相蒸汽沈積條件相同條件，對LCD面板之不良像素進行主要修復作業，可具有使修復作業之不良率大幅降低的優點。因此，可以說本發明具有高度的產業利用性。

另外，雖然已說明本發明之最佳實施形態，在不脫離本發明之要旨的範圍內，參照此項技術領域之技術可進行各種變化。因此，本發明之技術的範圍係非限制於上述之實施形態，而應以申請專利範圍之記載及與其相等之物所界定者。

100‧‧‧LCD面板之修復裝置

110‧‧‧修復桌

120‧‧‧X軸移動部

130‧‧‧Y軸移動部

140‧‧‧基台

142‧‧‧LCD面板

144‧‧‧測試墊

146‧‧‧傳導性物質

150‧‧‧氣體供給部

160‧‧‧台座

170‧‧‧化學氣相蒸汽沈積部

172‧‧‧雷射部

174‧‧‧第一光學部

180‧‧‧探針

181‧‧‧第2光學部

182‧‧‧Z軸移動部

184‧‧‧探測卡

186‧‧‧針梢

188‧‧‧邊緣感測器

200‧‧‧腔室

210‧‧‧腔室本體

212‧‧‧安裝架

214a‧‧‧金屬供給管

214b‧‧‧金屬排出管

214c‧‧‧金屬供給口

214d‧‧‧金屬排出溝

216a‧‧‧氣簾供給管

216b‧‧‧氣簾排氣管

216c‧‧‧氣簾供給溝

216d‧‧‧氣簾排氣溝

218a‧‧‧模糊氣體供給管

220‧‧‧氣體蒸汽沈積部

222‧‧‧窗體

第1圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復裝置之構成的分解立體圖與完成圖。

第2圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部之一例之構成的立體圖。

第3A圖係顯示探測卡之構成的平面圖。

第3B圖係第3A圖所示之探測卡自a方向所見的側面圖。

第4A圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部之腔室之構成的立體圖。

第4B圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部之腔室內部構成的部分切取圖。

第4C圖係顯示化學氣相蒸汽沈積部之腔室之構成的截面圖。

第5圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復方法的構成。

第6A圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復方法的構成。

第6B圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復方法的構成。

第7圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復方法的構成。

第8圖係顯示本發明一實施例之LCD面板之修復方法的構成。

100‧‧‧LCD面板之修復裝置

110‧‧‧修復桌

120‧‧‧X軸移動部

130‧‧‧Y軸移動部

140‧‧‧基台

142‧‧‧LCD面板

144‧‧‧測試墊

150‧‧‧氣體供給部

160‧‧‧台座

180‧‧‧探針

200‧‧‧腔室

Claims (9)

1. 一種液晶顯示(LCD)面板之修復裝置，其係檢測LCD面板之不良像素，並利用雷射修復不良像素，其包含：一修復桌，其係設置有放置LCD面板之基台；X軸與Y軸移動裝置，其係設置於該修復桌上；一化學氣相蒸汽沈積部，其係對LCD面板之不良像素與測試墊進行修復作業；以及一探針，其係與該化學氣相蒸汽沈積部相連設，對藉由該化學氣相蒸汽沈積部所修復之測試墊檢查修復可否，前述化學氣相蒸汽沈積部係對該LCD面板之測試墊進行試驗修復作業後，再對該LCD面板之不良像素進行主要修復作業，且前述測試墊形成在前述LCD面板之一側。
2. 如申請專利範圍第1項之LCD面板之修復裝置，其中該化學氣相蒸汽沈積部包含：一腔室，其係用於提供在該LCD面板之不良像素上進行修復作業所需的化學氣相蒸汽沈積空間；一雷射部，其係於藉由該腔室所提供之空間內照射雷射；以及一光學部，其係將該雷射部所照射之雷射的光線路徑與焦點加以控制。
3. 如申請專利範圍第2項之LCD面板之修復裝置，其中該腔室包含： 一氣體蒸汽沈積部，其係用於在該LCD面板之不良像素上之預定部位提供氣體蒸汽沈積空間；一金屬供給部，其係將用以修復的金屬粒子供給至藉由該氣體蒸汽沈積部所提供之蒸汽沈積空間；以及一氣簾部，其係用於將藉由該氣體蒸汽沈積部所提供之蒸汽沈積空間與外部加以隔離。
4. 如申請專利範圍第3項之LCD面板之修復裝置，其中該氣體蒸汽沈積部進一步包含一構造成雷射可通過之窗體。
5. 如申請專利範圍第4項之LCD面板之修復裝置，其中該腔室進一步包含於該窗體表面上提供模糊氣體之模糊氣體供給部。
6. 一種液晶顯示(LCD)面板之修復方法，其係檢測LCD面板之不良像素，並利用雷射修復不良像素，該修復方法包含下列步驟：(a)對LCD面板之測試墊進行試驗修復作業之步驟；(b)對該經修復之測試墊進行檢查修復可否之步驟；以及(c)對該LCD面板之不良像素進行主要修復作業之步驟。
7. 如申請專利範圍第6項之LCD面板之修復方法，其中該試驗與主要修復作業係利用化學氣相蒸汽沈積法來進行。
8. 如申請專利範圍第6項之LCD面板之修復方法，其中該 檢查作業係利用藉由探針接觸之電阻測定法來進行。
9. 如申請專利範圍第6項之LCD面板之修復方法，係藉由該試驗修復作業所決定之最佳修復條件，來進行該主要修復作業。