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TWI564615B - 用於對電子顯示器調整尺寸的方法、修復及防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法、增強能調整尺寸的平板顯示器中的密封的方法 - Google Patents

用於對電子顯示器調整尺寸的方法、修復及防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法、增強能調整尺寸的平板顯示器中的密封的方法 Download PDF

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TWI564615B
TWI564615B TW100114268A TW100114268A TWI564615B TW I564615 B TWI564615 B TW I564615B TW 100114268 A TW100114268 A TW 100114268A TW 100114268 A TW100114268 A TW 100114268A TW I564615 B TWI564615 B TW I564615B
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勞倫斯Ｅ 小唐納斯
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Description

用於對電子顯示器調整尺寸的方法、修復及防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法、增強能調整尺寸的平板顯示器中的密封的方法
本申請是於2010年5月17日提交的共同未決的美國申請第12/781,624號的部分繼續申請，其全部內容特別結合於此以供參考。
本發明涉及對液晶顯示器(“LCD”)和類似的電子平板顯示器(“FPD”)調整尺寸(resizing)的領域。另外，本發明涉及修復和/或防止由於調整尺寸處理(process)而可能發生的電短路。另外，本發明涉及(例如)用於製造在最小的豎框(minimal mullion)內的能調整尺寸的顯示器的方法，從而便於拼接(tile)多個顯示器和/或使能調整尺寸的顯示器的非活動邊框(inactive border)最小化。
電子顯示器通常用於以使用者將按照其操作的可視資訊的形式來描繪資料。該資訊通常來自電腦，並且作為航太手段被互動式地用於對資料和文字處理、告知標誌圖案進行控制，以使飛機飛行、以控制機器，等等。現今，LCD是用於這種顯示器的領先技術。LCD是具有大量工業應用的電子FPD。
為了更容易理解本文所描述的方法所解決的問題的性質，以下是作為FPD的例子的LCD的結構和操作以及對LCD調整尺寸的簡略描述。其他資訊可在美國專利第7,535,547號和7,780,492號中找到，其全部內容特別結合於此以供參考。
主要參考圖1，LCD由透明材料(在多種材料中，通常為玻璃)的兩個基板20和在這兩個基板20之間密封的液晶材料的薄膜製成，從而提供了外部電子裝置(未示出)可耦合至的“單元(cell)”。隔離片(spacer)(未示出)可連同沿液晶材料一起以精確的方式被放置在基板20之間，因而形成由周界密封(perimeter seal)25所密封的統一隔離單元。通過被構造成處理畫面元素(圖 元)的單元區域中的基板內側上的電極(未示出)來限定顯示器的有效區域。存在很多被電激勵(控制)以產生圖像的圖元。每個圖元都由延伸出密封區域外而到達基板20的邊緣的電極30來控制。電極30被連接至外部電子器件(未示出)，而外部電子裝置反過來連接至電腦或類似的電激源(electrical stimulus)。在行線和列線的每個交叉點處形成圖元，並且在交叉點可存在其他的電元件，諸如薄膜電晶體(TFT)、電容器、和/或以地線(也未示出)為例的其他的導線。通常，電極30是用分佈於基板(多個基板)20的整個長度和寬度的成百條行電極和列電極以行列線的形式來構造的薄膜金屬導體，其中一條行電極線和一條列電極線與以矩陣形式構造的每個圖元相關聯。通常，在有源矩陣型LCD中，所有的行和列電極30都在基板20中的一個的內部表面上，而共用的地線面板35在相對的基板的內部表面上。液晶材料和隔離片在電極30和地線面板35之間。所有的行、列和地線面板電極除了特定點之外都是彼此絕緣的，以便於顯示器的操作。液晶膜、隔離片、基板和圍繞該單元的密封劑通常都是電介質。
當對顯示器調整尺寸時，例如，通過劃刻和折斷、鋸開或以其他方式切斷基板20來切割該單元，以將顯示器分成具有切口、暴露邊緣55的目標部分5和廢棄部分(未示出)。當這個情況發生時，不是所有的薄膜電極30都會精確地沿切口邊緣55分開。換句話說，導線30和地線面板35可能會被調整尺寸處理所擾亂，因此有可能以某種方式造成不期望的電接觸。
在最簡單的例子中，一些電極30可能會被撕松而脫離在切口邊緣55處的基板20，並使得與彼此或與地線面板35物理接觸，因而導致不期望的電路短路。圖1中示出了被特別標注為30-s1(表示變得脫離於基板的線)和30-s2(表示變彎曲的線)的與地線面板35短路的導線30的實例。如圖2所示，可以沿著(例如)基板20之間的切口邊緣55塗敷密封劑45，而密封劑45的這種塗敷和不可避免的流動可導致附加的短路。短路如何發生的具體細節 並不重要，因為切割線處的任何短路都將不利地影響顯示器的有效圖像區域40。另外，所討論的這些電極可能是非常靠近的，使得它們後來可能由於所討論位置的污染物或運動而短路。
當對顯示器的目標部分重新密封時，這種電短路可能會被不期望地接合或粘合在一起。在那種情形中，當該顯示器被測試和/或以其他方式被用於顯示圖像時，連接至已短路行或列線30的圖元將不能正確地回應圖像信號，並且將表現得好像與短路電極相關聯的圖元已出故障一樣。通常，這意味著由於短路的導線從短路的點沿著短路的線延伸進圖像區域40，圖像將看起來好像具有一條故障圖元線。在圖2中，短路導線30-s1造成的圖像故障的位置示意性地由一行“x”50來表示。當出現短路時，受影響的圖元和電極通常在一條直線上，但情況可能並非總是如此。
可同時存在多條短路線。故障圖元在短路很弱的情況下可能僅從切口邊緣延伸較短的距離，或者在短路非常弱或沒有完全完成以致其影響或潛在影響在圖像中還未表現出來的情況下根本不延伸。可能以多種方式或在不同的時間出現多種類型的短路。在這種情況下，被調整尺寸的目標顯示器會被認為是有缺陷的，除非被調整尺寸的圖像區域被修復成消除了在切割和重新密封的邊緣55處由任何短路或後來的短路造成的作為結果的故障圖元。
因此，期望一種去除由對顯示器調整尺寸的處理所造成的任何短路和/或一種修復由切口邊緣處的任何短路電線造成的在能調整尺寸的顯示器的圖像中的故障圖元的方法。此外，介紹了執行一些步驟，以確保任意短路或後來的短路被永久地去除並且在該經調整尺寸的顯示器的使用壽命期間不會再出現。
本發明關注於對電子顯示器，尤其是液晶顯示器(“LCD”)和/或以有機發光二極體顯示器、電泳顯示器、電致發光顯示器等等為例的其他電子平板顯示器(“FPD”)，調整尺寸的方法。更 具體地，本發明涉及(例如)用於修復和/或防止由於對這些顯示器調整尺寸而可能出現的電短路的方法和/或涉及用於製作在最小的豎框內的能調整尺寸的顯示器的方法，以便於拼接多個顯示器和/或使能調整尺寸的顯示器的無效邊框最小化。
參考圖1和圖2，當在調整尺寸處理過程中FPD(諸如LCD)的目標部分5被切割或以其他方式與廢棄部分相分離時，對基板20的切割、折斷和/或其他分離可能存在沿切口邊緣55的會導致沿切口邊緣55的短路電路的物理影響。例如，導線30可能會與基板(多個基板)20分離。此外，導線30可能接觸地線面板35(如由30-s1和30-s2所表示)或互相接觸，從而造成不期望的短路。在這種情況下，用於顯示圖像的電信號被短路，因而阻止了到圖元的正確信號。
本文中的方法可便於修復可能在對LCD或類似的FPD調整尺寸的處理過程中出現的這種短路，和/或可去除可能由被切割的電極的鄰近造成的潛在未來短路。在例示性實施方式中，這種修復可能會涉及將電極末端物理地減少到阻止或防止造成圖像中圖元故障的短路所需長度的操作。另外，本文中的方法可提高對短路或接近短路的去除，使得它們在能調整尺寸的顯示器的使用壽命期間不會再出現。
這可以通過利用單獨地、依次地和/或基本上同時地使用的機械方法、電學方法、化學方法和/或熱學方法中的任意一種或多種來完成。作為修復處理的一部分，可對被修復區域(多個被修復區域)進行應力(stress)測試，以確保短路被充分斷開並且導體被充分分離，以便它們在能調整尺寸的顯示器的使用壽命期間不會出現或再發生。進一步，可對能調整尺寸的顯示器的切割線區域進行應力測試，以確保後來在顯示器的壽命期間，任何邊緣短路或條件都不會作為短路和圖像缺陷而發生。同樣，作為修復過程的一部分，需要磨掉密封區域，從而去除任何短路並且因此恢復圖像。在這種情況下，可選地，可補充任何被損耗的調整尺寸 密封45，並且如果這樣的話，此後可再次對該顯示器進行應力測試。
使用機械方法的一個實例是在懷疑有短路的切口邊緣的位置處機械地刮或磨直到測試圖像中的圖元故障症狀消失。有時短路可能很弱，以致簡單地刮短路點就會消除該短路，並且這將由圖像中的圖元的故障線50的消失來指示。
然而，短路電極的分開是不為人知的並且可能是極微小的。短路可能由於較小的污染物或機械刺激而再出現。此外，接近短路由於其存在不為人知而通常不被注意。機械方法可能是無識別能力的並且其使用在無意間實際上會造成更接近短路。接近短路是這樣的情況，其中電極非常接近於接觸，使得在顯示器的使用壽命期間的未來事件可能引起電極短路並導致圖元故障。在這種情況下，期望的是使用結合了一種或更多種其他方法的機械方法。
電學方法的實例是向可疑電極30施加超額電壓。通常，短路具有比導線30更高的電阻係數。如可適用的，當在兩條導線30之間和/或在導線30和地線面板35之間施加約十倍于正常電壓的高DC或AC電壓時，短路會像電路中的保險絲一樣斷開。在示例性的方法中，當顯示器正在顯示圖像時，例如，通過逐漸增加電壓直到短路熔化斷開來向地線面板35施加電壓。由於電壓的巨大和隨後的電極燒斷，短路電極可有效分開。
化學方法的實例是沿切口邊緣55施加蝕刻化學品，以去除在切口邊緣55附近的短路和/或其他暴露的電路電極。由於導線30通常由薄金屬膜製成，所以可以將他們從切割基板邊緣55蝕刻回他們不再彼此接觸的點，並且這將通過測試圖像中故障圖元線50的消失而顯而易見。例如，蝕刻可能持續到超出僅斷開短路的點，以增加在切口邊緣55附近的電路電極(例如，不良電極)之間的分離距離。可選地，化學蝕刻劑可與電極起反應並且將其變為電介質。因此，由於機械方法可能僅分開不良電極，所以與可只由 機械方法來實現相比，該電極會被分開並隔離得更多。化學蝕刻可(例如)通過改變被暴露的電極的化學式和/或電性質和/或將其變為電介質而實際上破壞所有暴露的電極的導電性質。
熱學方法的一個實例是使用烙鐵或雷射光束加熱短路的局部區域，以融化在密封劑和/或玻璃內的電極，直到去除了短路症狀。電極的融化可確保在短路位置處的斷裂區域。其也可確保不良電極的比簡單地機械刮擦更寬的分離。
依照例示性實施方式，提供一種用於對電子顯示器調整尺寸的方法，該電子顯示器包括：前板、背板、將前板和背板隔開的周界密封、包含在前板和背板之間的區域中並且在周界密封的邊界之內的圖像生成介質。通常，該方法可包括：沿前板和背板中的每一個創建劃刻線以識別顯示器的目標部分和多餘部分；沿劃刻線折斷顯示器以分開顯示器的目標和多餘部分，從而產生沿目標部分的與目標部分的板之間的區域相通的暴露邊緣；將目標部分的板朝向彼此按壓，以使該板分開預定的單元間隙；沿暴露邊緣塗敷粘合劑。
其後，可去除目標部分的暴露邊緣上的任何電短路。例如，可對在暴露邊緣上短路電路以足夠斷開短路電路的方式施加機械力，可向斷開的短路線路施加諸如電學力、化學力和熱學力中的一種或更多種的另外的力。可選地，其後，可執行應力測試，例如測試斷開的短路電路。另外，必要時，可在鄰近斷開的短路電路的區域塗敷以另外的粘合劑等為例保護材料。
根據另一實施方式，提供了一種修復能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，包括：獲得能調整尺寸的平板顯示器的目標部分；識別能調整尺寸的平板顯示器的目標部分中的短路電路以及在目標部分的圖像區域上的對應的圖元故障線；以及以足夠斷開短路電路的方式向短路電路施加機械力，其中圖元故障線消失。可與機械力同時地、在該機械力之後或之前向斷開的短路 線路施加諸如電學力、化學力和熱力的另外的力。
根據再一實施方式，提供了用於修復在調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，其包括：獲得能調整尺寸的平板顯示器的目標部分；識別能調整尺寸的平板顯示器的目標部分中的短路電路以及在目標部分的圖像區域上的對應的圖元故障線；以及以足夠斷開短路電路的方式向短路電路施加同時機械力和化學力，其中圖元故障線消失。備選地，可對斷開的短路電路進行應力測試，(例如)以確認圖元故障線不出現。另外或可選地，例如，在成功地完成應力測試後，可向鄰近斷開的短路電路的區域塗敷保護材料。
根據又一實施方式，提供防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，其包括：獲得能調整尺寸的平板顯示器的目標部分；以足以增加鄰近切口邊緣的電路電極之間的分離距離的方式，向能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣塗敷化學蝕刻劑。在一個實施方式中，在塗敷化學蝕刻劑之前，用調整尺寸密封劑密封能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣。例如，可以以足夠斷開現存短路電路的方式沿能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣塗敷化學蝕刻劑。可任選地，可與塗敷化學蝕刻劑基本上同時地向能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣施加機械力。
根據又一實施方式，提供增強能調整尺寸的平板顯示器的密封的方法，包括：獲得能調整尺寸的平板顯示器的、具有塗敷於該顯示器的切口邊緣的調整尺寸密封的目標部分；以足以從調整尺寸密封去除暴露的電極的方式用化學蝕刻劑浸漬的材料擦洗調整尺寸封條。
根據又一實施方式，提供增強能調整尺寸的平板顯示器的密封的方法，包括：獲得能調整尺寸平板顯示器的、具有塗敷於該顯示器的切口邊緣的調整尺寸密封的目標部分；以足以去除暴露的電極的化學蝕刻劑摩擦調整尺寸密封。
根據又一實施方式，提供一種對電子顯示器調整尺寸的方法，該顯示器包括：前板、背板、將前板和背板隔開的周界密封、包含在前板和背板之間的區域中並且在周界密封的邊界之內的圖像生成介質。通常，該方法可包括：切割顯示器以使目標部分與多餘部分分開，從而產生沿目標部分的與目標部分的板之間的區域相通的暴露邊緣；以及沿暴露邊緣塗敷粘合劑使得粘合劑的至少一部分沿暴露邊緣在這些板之間間延伸。其後，在這些板之間延伸的粘合劑保持沿暴露邊緣的充分密封同時，可從沿這些板之間延伸的暴露邊緣去除幾乎所有的外部粘合劑。另外或可選地，在沿暴露邊緣塗敷粘合劑之後，在沿暴露邊緣保持充分密封的同時，可沿暴露邊緣去除目標部分的板的至少一部分。
任選地，例如沿暴露邊緣充分去除了所有的外部粘合劑和/或板的一部分之後，可去除在目標部分的暴露邊緣上的電路短路。這種短路可使用各種處理來去除，例如通過以足夠斷開短路電路的方式向暴露邊緣上的短路電路施加機械力；並且向斷開的短路電路施加另外的力，該另外的力選自由電學力、化學力和熱學力組成的組。
根據考慮了結合附圖的下列描述，本發明的要求和使用的其他方面和特徵將變得顯而易見。
本文中的方法主要涉及對諸如LCD或其他FDP的電子顯示器調整尺寸。通常，本方法可包括沿期望尺寸切割電子顯示器，得到具有暴露邊緣的目標顯示器部分和多餘的顯示器部分，並且沿目標顯示器部分的暴露邊緣塗敷密封劑。
在示例性方法中，可通過以下步驟中的一個或更多個步驟來切割顯示器：從顯示器去除的多餘的電子器件；切割顯示器的一個或更多個電路板；必要時，(例如)沿預定的切割線(多條切割線)從顯示器的一塊或兩塊板去除偏光器和/或其他膜的至少一部 分；沿預定的切割線進行清潔處理；以及切割或以其他方式將顯示器分為目標部分和廢棄或多餘部分。切割顯示器的示例性方法可包括(例如)用拋光機的輪、鋸、鐳射等沿期望的線劃刻這些板；並且折斷這些板以使目標部分與多餘部分相分離，從而造成了沿目標部分的暴露邊緣。可選地，可使用其他方法切割顯示器，諸如，可在去除偏光器和/或其他膜之前或之後，沿預定的切割線，例如，用片型鋸(wafer saw)等部分地或完全地鋸穿這些板。
為了密封暴露邊緣，可將顯示器固定在(例如)固定裝置(fixture)中，以施加足夠的壓力來恢復這些板之間的原始距離和/或防止這些板張開。可將液晶(LC)從這些板之間沿暴露邊緣去除，例如，通過毛細作用(wicking)、排出、將這些板壓在一起以擠出LC材料等等，從而在這些板之間產生用於密封劑的區域。可選地，例如，如果從這些板之間擠出過多的材料，則可將LC材料注入這些板之間。例如，可沿暴露邊緣塗敷粘合劑或其他密封劑，使得(例如)允許、迫使密封劑流動或以其他方式沿暴露邊緣滲透在這些板之間，而不會明顯改變這些層之間的距離(稱為“單元間隙”)。例如，可使用紫外光、熱等等來固化密封劑，從而產生隔絕層以防止圖像生成介質從這些層之間的區域漏出。另外或可選地，例如，為了周圍的保護和/或邊緣光控制，可從外部沿切口邊緣施加一個或更多個密封條或者粘合劑或密封劑的其他層。對電子顯示器調整尺寸的方法的其他資訊可在美國專利第7,535,547號和7,780,492號中找出，其結合在本文中以供參考。
可選地，在切割和重新密封調整尺寸的顯示器後，可執行其他處理以縮小“豎框”，即在調整尺寸的顯示器的有效區域與沿切割和重新密封邊緣的這些板的邊緣之間延伸的無效顯示器區域。豎框的這種縮小，例如縮小至不超過0.060英寸(1.5mm)，可便於將多塊顯示器拼接在一起，同時使會干擾呈現在拼接的顯示器上的整體圖像的在顯示器之間的無效空間最小化。
例如，如果固化的密封劑充分滲透在這些板之間，從而提供 解釋的密封，則可(例如)通過機械地磨或刮、化學溶解等等來去除任何外部密封劑。另外，若需要，可沿重新密封的邊緣打磨或者以其他方式部分地去除這些板自身，從而推進由經調整尺寸的顯示器產生的豎框，只要位於這些板之間的剩餘密封劑提供了結實的密封從而防止沿重新密封的邊緣的滲透即可。
本文中的方法可便於修復和/或防止可能在這種調整尺寸處理過程中在沿顯示器的目標部分5的切割和/或重新密封的邊緣的一個或多個位置處出現的電路短路。
參考圖1，示出了被調整尺寸的LCD或其他顯示器的目標部分5的切口邊緣55的透視圖，其通常包括一對基板或板20、有效圖像區域40、以及在目標部分5的未切割邊緣上的完整的原始密封25。因而，圖1表示在作為調整尺寸處理的一部分而將顯示器切割之後並且在切口邊緣55被重新密封之前的顯示器。所展現出的單元的邊緣示出了電導線30和地線面板35的位置。示出了兩條線(如圖1A所示的30-s1和30-s2)與地線面板35短路。圖1中該顯示器未顯示圖像。如果其顯示圖像，該短路將由於被短路的線不能控制與其連接的相應圖元而導致圖像中的一條線，例如一條黑色、白色或彩色的線。在圖1和圖2所示的實施方式中，與切口邊緣55相對的原始邊緣(為簡化而未示出)包括外部電子器件以控制圖元並且在顯示器的有效區域顯示圖像。如何描繪圖像的描述與本文的方法無關並且為本領域技術人員所公知。
在某些情況下，切口邊緣55可與在沿切口邊緣55延伸的下部邊緣上的一條導線30一致，這將進一步使沿切口邊緣55的潛在短路的性質變複雜。例如，在這種情況下，短路可潛在地在如此大的範圍中以致應去除一窄長條(narrow sliver)的基板面板。當切口邊緣55在平行於切口邊緣55延伸的(例如，在從切口邊緣55延伸的下部和上部邊緣之間的)導線30之上時，可能發生這種情況。在這種情況下，在長條被去除後，可從第一步重複修復處理。
參考圖1，短路線30-s2是充分地與目標部分5的基板20分離以致橋接單元間隙並且與地線面板35相接觸的導線30的一個實例。短路線30-s1是與原始顯示器的廢棄部分分離足夠的長度以致折回並且橋接單元間隙從而使得與地線面板35相接觸的導線30的一個實例。短路線可以以上述方式或者以其他方式出現。這些短路線(30-s1和30-s2)為可使用本文描述的方法修復的短路電路的最簡單形式的實例。
作為本文其他地方描述的調整尺寸處理的一部分，對切口邊緣55重新密封。圖2是圖1中LCD在用調整尺寸密封45沿切口邊緣55將該LCD重新密封之後的平面圖。仍不合需要地存在短路的導線30-s1。示出了滲透進基板20之間的調整尺寸密封45，如由虛線45a所示。因此，調整尺寸密封45可包括在基板20之間延伸的內部部分45a和附著至基板20的端面的外部部分。
與短路導線30-s1相關聯的故障圖元的症狀由“x”50象徵性地示出。“x”50表示在圖像(例如，在目標部分5的圖像區域40上呈現的測試圖像)中消失的發源於切口邊緣55的圖元線或圖元線的一部分。示出了沿未切割邊緣的原始周界密封25作為參考。在其最簡單的形式中，根據顯示器的預設配置，圖2中圖像區域40上示出的圖像可為不會回應於命令的圖像的純色線或部分純色線50，例如黑色、白色或帶顏色線。用於生成圖像的元件未包括在圖2中，但是將要求至圖2的底部和左側邊緣(圖2中未示出)中所示的電導體30的電連接。現在將更詳細描述修復這些短路電路的方法。
參考圖4，其示出了用於修復能調整尺寸的FPD的目標部分5中的短路線的示例性方法。當FPD顯示圖像的同時該方法會更容易執行，因此可在該過程的每一步看到本方法的效果。本方法以獲得調整尺寸的FPD的目標部分5的步驟400開始。該步驟，即，如在本文中其他地方所描述的，將FPD分為目標部分5和廢棄或多餘部分(未示出)，通常作為整個調整尺寸過程的一部分出 現。然而，目標部分5的來源或用於獲得該目標部分的過程對於修復方法來說並不重要，使得本步驟可只是包括給出目標部分5，該目標部分由其他進行調整尺寸操作的人所製造。在這點上，FPD的目標部分5將通常是可用的。
一旦獲得目標部分5，就在步驟410識別短路電路。短路電路的識別可通過電激發顯示器以示出在圖像區域40上的圖像來完成。任何短路都可引起一條或更多條無回應圖元的線，如圖2和圖3A中“x”50象徵性地示出。實際上，無回應的圖元將不像“x”那樣出現，而是作為圖像顯示器區域40中不能正確地回應命令的圖像的圖元元素來出現。通過觀察無回應圖元50的顯示圖像線和調整尺寸的切口邊緣55的交點可找到短路的位置。隨著電流加熱接觸點並熔斷該短路，圖元故障線50會逐漸出現並逐漸消失。受影響的圖元線50的長度部分地取決於短路的傳導性。
如果在步驟410已識別出短路電路，則該方法前進到對短路進行修復的步驟420。這裡，修復可通過以下步驟來完成：1)施加機械力以去除材料，從而最低限度暴露短路或斷開短路；2)向與該短路相關聯的導電材料施加高壓，從而熔斷該短路；3)施加化學蝕刻劑(例如酸或堿)，從而將構成短路的材料蝕刻掉；4)施加熱效應，從而燒斷該短路；5)使用斷開短路的其他方法，諸如重新切割面板以去除帶有短路的面板部分；或者6)順序地和/或大體同時地使用上述的步驟的任意組合。每個這樣修復都可以以充分斷開短路電路以使得圖像完整並且充分保證短路在任何隨後的圖像中都不再發生的方式來執行。
如果在步驟410識別出沒有短路(或者在已識別出一個或更多短路，然後在步驟420進行修復之後)，本方法前進至步驟430，在此步驟，可選地，為了進一步的可靠性，對顯示器進行應力測試，然後，若可適用，前進到步驟440，在該步驟中對已被修復的短路的暴露區域(65)進行重新密封。即使最初沒有表現出成像缺陷，也可(例如)為了使調整尺寸密封45耐用而對已使用調整 尺寸密封45進行重新密封切口邊緣55執行步驟420。例如，可以用化學蝕刻劑浸漬的材料，例如用酸蝕刻劑浸濕的砂紙塊，以從調整尺寸密封45充分去除暴露的電極的方式擦洗調整尺寸密封45，並且按壓該調整尺寸密封45。然後可以適度的壓力使用砂紙塊對調整尺寸的顯示器的重新密封邊緣的整個長度磨擦三遍或四遍。該適度壓力通過每次打磨都足以去除密封劑的一部分。
同樣，可對調整尺寸密封45進行應力測試，並且可通過僅用化學蝕刻劑摩擦調整尺寸密封45來去除暴露的電極。應當去除暴露的電極，因為它們後來會造成FPD中的短路。這可以(例如)使用用蝕刻劑浸濕的棉簽來完成。密封線可通過以金屬箔對其摩擦而被進一步按壓，同時在顯示器上顯示圖像，以觀察短路的症狀是否出現。如果有暴露電極留在調整尺寸密封45上，金屬箔會在接觸的過程中與它們短路，從而導致圖元故障。在那種情況下，可進行進一步的蝕刻，從而使密封更耐用，並且如果需要，可在受影響的區域補充調整尺寸密封45。在(例如)使用帶有酒精和水的濕巾進行清潔的同時，可進一步按壓密封線。
給顯示器加壓可以很多方式來完成，包括但不限於用濕和幹棉簽或玻璃棒或木棍摩擦調整尺寸的邊緣55、用導電金屬箔摩擦調整尺寸的邊緣、彎曲目標面板20和/或在高於要求的操作範圍的溫度和濕度下的倉室和貯藏封套(storage envelope)中對LCD進行環境迴圈(environmental cycling)。例如，如果在進行到步驟420之前已將調整尺寸密封45塗敷於切口邊緣55，並且在步驟420調整尺寸密封45受到干擾，就可應用步驟440。這種情況在圖3B中可看出。在440的重新密封步驟後，可在步驟450發生附加的應力測試。例如，可通過彎曲而給密封加壓，從而使得出現接近短路，因而暴露在正常的操作、使用和/或顯示器在其使用壽命期間會暴露於其中的環境變化期間可能短路的薄弱點。
圖4示出該過程對於所有短路並行地發生一次，但是該過程一次可針對單個短路來執行。在步驟430的應力測試期間，如果 如由判定435處的“N”(否)路徑所示應力測試失敗(即，識別出一個或多個短路)，則作為應力測試的一部分該過程可返回步驟420以修復識別出的短路(多個短路)。在步驟450的應力測試期間，如果如由判定455處的“N”路徑所示應力測試失敗，則作為應力測試的一部分該過程同樣可返回步驟420以修復識別出的短路。如果它們通過應力測試，則短路通常不再發生。為了進一步保證短路將不再出現並且引起圖元圖像故障症狀，或者新短路將不會出現並且導致圖元圖像故障，如圖3C和圖4中的步驟440所示，在去除短路後，可通過塗敷保護材料60來補充任何被去除的調整尺寸密封45。
如上所述，被該過程暴露的調整尺寸密封45的任何暴露區域(65)都可被覆蓋，以保護並防止短路的再次出現，並且確保目標部分5上的密封45的完整性。如果暴露區域(65)未被覆蓋，以後的諸如物理摩擦被修復區域的干擾或帶有導電材料的污染物可引起短路。進一步，原始顯示器密封25自身同樣也會被危及並且需要復原。同樣如上所述，可在步驟440後發生附加的(或首次)應力測試。即使在該過程中短路的症狀未表現出至少一次，應力測試仍應包括全部切割區域。
在用保護材料60補充調整尺寸密封45之前或之後，可以通過對密封條45用濕棉簽和/或幹棉簽(例如Q-TIP®棉簽)摩擦三遍或更多遍並且用金屬箔摩擦三或更多遍來進行應力測試。合適的潤濕劑是異丙醇。合適的金屬箔是鋁箔。任何邊緣位置都將會通過敷抹器的潤濕劑的存在或通過塗敷藥劑的摩擦動作壓力而是彎曲的、短路的，或者使得導電的。那麼間歇短路的症狀如果存在的話則將會出現，因而允許將它們識別出來。則可通過本文中描述的方法消除間歇性的短路。可重複該程式直到不再出現間歇性的短路。可通過相同的方法重新處理邊沿短路並且進行重新測試和重新加應力，直到永久地去除了短路的所有症狀。應力測試也可包括(例如)通過對面板進行熱和/或濕氣反復迴圈的環境測 試。如果情況以高度的把握來保證短路將不再發生，則可以結束這種應力測試。進一步，面板可沿切口邊緣55彎曲，從而在密封的內部方向引起輕微的運動。如果間歇短路發生，則可重複步驟420以實現短路元件的進一步分離。現在將更詳細地描述步驟420的修復過程。
在步驟420，斷開短路電路的機械力的一個實例是在如由圖2中示出的目標部分5的圖像區域40中的圖元故障線50顯示的短路的附近區域中在切口邊緣55機械地去除材料。如果在塗敷了調整尺寸密封45之後通過應力測試識別出短路，則在大多數情況下，通過用尖銳工具簡單地刮擦調整尺寸密封條45的表面就可修復故障線50。為了去除更嚴重的短路，可刮掉調整尺寸密封條45，並且在最嚴重的情況中，會需要去除基板20以觸及並斷開短路。當去除一個短路時，可能如圖像中顯示的那樣突然出現另一短路。如果可能，可重複該機械動作直到修復了所有的圖元故障線。
斷開在調整尺寸LCD的目標部分5中的短路電路的機械方法的一個具體實例是通過在圖元故障線50與目標部分5的切口邊緣55正好相交的那一點上用高速研磨機研磨掉調整尺寸密封條45。一種帶有切割或研磨刀片的DREMEL®工具能很好地完成此功能。可基本上垂直於調整尺寸密封條45地將該刀片保持在要修復的點。DREMEL®工具高速在運轉的同時可輕微地接觸密封條45的表面。通常，在輕微地穿透進密封條45的瞬間就可去除短路。對於更難解決的短路，如圖1所示(由短路30-s2表示)，基於被顯示的圖像中看到的效果，穿透進密封條45可能會更深。在難以解決情況中，在消除短路並且可完成修復之前，研磨動作可穿透進玻璃基板20。在更嚴重的情形中，使用這種機械方法不能成功地去除短路。此外，在通過這種機械方法去除一個短路的同時，可能出現另一個短路。
為了降低再出現的風險，電學的、化學的、熱學的和/或其他的方法可單獨地被使用，或者與彼此和/或與機械方法結合地被使 用(例如)以獲得去除短路並且將不再出現的更大把握。
電學修復方法的一個實例是向可疑電極30施加超額電壓。由於短路通常具有比導線更高的電阻係數，所以當(例如)高達正常電壓的十倍的限流高壓(交流或直流)，被施加在可疑線30之間和/或線上30和地線面板35之間時，在適當的時候，短路就會如電路中的保險絲一樣斷開。當熔斷時，導電金屬可轉化為氧化物，例如立即變為非導體。在某些情況下，可使用電熔斷處理，而無需諸如本文中描述的機械的或化學的方法的任何其他輔助操作。
化學修復方法的一個實例是施加蝕刻化學品，例如，大約以三比一混合的鹽酸與硝酸。在某些情況下，甚至少量的諸如柚子汁的柑橘類植物汁就足夠了。一個例示性方法是首先在短路的位置機械地打開密封劑，然後在短路點處沿目標部分5的切口邊緣55輕塗這種酸。機械動作可使短路消失，但是酸蝕刻可使短路的金屬進一步分開。因為導線30通常由諸如鋁、鉬等的薄膜金屬製成，所以可從切割的基板邊緣55將導線30回蝕至它們與彼此或與附近區域中的其他導體不再接觸的點。可在目標部分5在步驟440被重新密封之前進行此項處理，這是因為重新密封後，若適用，則化學品將必然滲透保護材料60以及調整尺寸密封45，除非短路延伸到它們之外。可通過使用浸濕有酸的玻璃棒或浸濕有酸的木棍輕擦來塗敷化學品。可在大約一分鐘後(例如)通過使用棉簽(例如)用水洗刷，之後以異丙醇清潔來洗淨該酸。通過這一系列操作可完全解決伴隨的短路，並且此短路最可能在步驟440中易於被修復。
使用化學方法的最有效方法是在機械磨擦密封的同時塗敷該化學品。在機械動作斷開短路或潛在短路區域，相比於只通過機械方法所實現的，化學蝕刻劑更大程度地蝕刻電極。該雙重作用提供了增加的電極分離幅度。一旦電極被機械動作所暴露，其會立刻被深入進密封材料地蝕刻掉，而直接使所需機械動作的程度 最小化。機械磨損和化學蝕刻的組合比只使用其中單獨一種或依次使用更有效。
熱學修復方法的一個實例是以烙鐵或雷射光束加熱短路的局部區域，從而熱熔化密封劑和/或玻璃中的電極，直到去除了短路症狀。通過激光束斷開電線的裝置和系統在FPD行業廣為人知。熱學方法在短路位於基板20之間的情況中特別有用。
如上所述，在步驟420可基本上同時地施加多種力，例如：機械的和電學的；機械的和化學的；機械的和熱學的；機械的、電學的和化學的；機械的、電學的和熱學的；機械的、化學的和熱學的；以及機械的、電學的、化學的和熱學的。下面將描述基本同時使用機械的和化學的力的實例。
在步驟420，可用以水4：1稀釋的HCl和HNO3(王水)來浸濕細微性大約為220的研磨塊。然後，可使用磨塊劃刻調整尺寸密封條的表面三次或更多次。在短路或“標出”50存在的地方，可使用磨塊以適度的手掌壓力劃刻密封邊沿，直到該線修復。如果需要可利用與DREMEL研磨工具或剃刀刀片的輕微接觸來去除短路。可將目標部分5放置一旁幾秒至一分鐘以給酸提供蝕刻掉暴露的導體的時間。當最初沒有短路時也可使用該處理，從而確保去除任何不合要求的電極。
然後，對於在步驟430的第一次應力測試，可用鋁箔摩擦該密封，例如使用適度的手指壓力摩擦至少三次，從而給該密封加壓。例如，可使用用大約91%的異丙醇浸濕的濕巾清潔該密封，直到該密封已被清潔而沒有來自酸處理過程中的任何氧化鋁或其他副產品，這可以由於氧化鋁將濕巾染黑來可視地確認。可能要使用適度手指壓力進行幾次摩擦以去除黑色的氧化鋁。當濕巾在摩擦密封之後最終乾淨而沒有任何污點時，可再次使用異丙醇浸濕的乾淨新濕巾以適度的手指壓力清潔該密封。如果仍出現或再次出現任何短路，可在相關區域重複修復(420)和應力測試(430) 處理。如果密封由於應用了本方法而減少，若需要，可用保護材料60對其補充。密封的補充區域會需要進一步的應力測試和修復。
可替換地，在包括去除沿密封邊沿的任何外部密封和/或以其他方式減小豎框的方法中，可重複這些處理過程一次或更多次，從而修復任何短路和/或確保沒有由豎框的縮小而產生短路。
現在參考圖3，其示出一系列細節以幫助理解本文描述的方法。圖3A示出了在調整尺寸密封條45內並且如圖2中看出的與地線面板35短路的導線30-s1。圖3B示出了在使用本文中描述的任何方法斷開之後的圖3A中短路的導線30-s1。例如，可能已經施加了機械力以切斷調整尺寸密封條45和導線30-s1。可選地，可能已經使用機械力以僅僅部分地切斷調整尺寸密封條45，或僅切斷調整尺寸密封條45，或切斷調整尺寸密封條45並且僅部分地切斷導線30-s1。在後面的情況中，例如，通過使用如在本文其他地方描述的電學的、化學的和/或熱學的技術，在最初的機械力之後，可斷開短路。圖3C示出了具有使用保護材料60補充的調整尺寸密封條45的斷開的短路線30-s1，該保護材料覆蓋被修復的短路電路30-s1鄰近的區域。保護材料60可與在原始的調整尺寸處理中用於密封切口邊緣55的密封劑相同，或者可以是其他的電介質。
該處理中成功的標準是，在應力測試處於顯示器將在其操作過程中經受環境或機械考驗的狀態期間，切口邊緣55處的由短路引起的任何圖像中的圖元故障線50的症狀不再永久地或間歇地出現(沒有其他圖元故障線出現的症狀)。
雖然本發明容許各種變形和替代形式，但其具體實例已在附圖中示出並且在本文中進行了詳細描述。然而，應理解，本發明不限於公開的特定形式或方法，而相反，本發明覆蓋落入所附權利要求範圍內的所有變形、等效物和替換。
5‧‧‧目標部分
20‧‧‧基板
25‧‧‧原始密封
30‧‧‧電導線
30-s1‧‧‧短路線
30-s2‧‧‧短路線
40‧‧‧圖像區域
45‧‧‧尺寸密封
45a‧‧‧內部部分
50‧‧‧圖元故障線
55‧‧‧基板邊緣
60‧‧‧保護材料
65‧‧‧暴露區域
應理解，附圖所示的例示性實施方式不一定是按比例繪製，而是將重點放在示出所示實施方式的各個方面和特徵。
圖1是示出被調整尺寸的LCD的目標部分5的切口邊緣55在該切口邊緣55被再密封之前的透視圖，示出了與地線面板35短路的兩條線30-s1和30-s2。這是有源矩陣型LCD的電路的實例。為了簡單，未示出可促成短路電路的諸如電晶體、電容器等的其他電路元件。
圖1A是沿A-A線截取的圖1的目標部分的截面細節。
圖2是圖1中的LCD在其被重新密封之後的平面圖，示出了被短路的導線30-s1，並且在50象徵性地示出了未回應於與在切口邊緣處的短路導線相關聯的圖像信號的圖元的圖像中的線的症狀。
圖3A至圖3C是示出下述內容的細節：a)如圖2所示的與地線面板35短路的導線30-s1；b)斷開後的短路線；以及c)被重新密封後或覆蓋有電介質60後的斷開線。為了簡化，未示出穿透密封和/或去除基板材料的實例。
圖4是示出用於修復能調整尺寸的FPD的目標部分中的短路線的示例性方法的流程圖。

Claims (25)

  1. 一種用於對電子顯示器調整尺寸的方法，所述顯示器包括前板、背板、將所述前板和所述背板隔開的周界密封、包含在所述前板和所述背板之間的區域中並且在所述周界密封的邊界之內的圖像生成介質，所述方法包括：沿所述前板和所述背板中的每一個創建切割線，以識別所述顯示器的目標部分和多餘部分；使所述顯示器沿所述切割線分開，以分開所述顯示器的所述目標部分和所述多餘部分，從而產生沿所述目標部分的、與所述目標部分的所述前板及所述背板之間的區域相通的暴露邊緣；將所述目標部分的所述前板及所述背板朝向彼此按壓，以使所述前板及所述背板分開預定的單元間隙；沿所述暴露邊緣塗敷粘合劑；以及去除所述暴露邊緣上電極所造成的電短路，其中，所述電短路造成所述目標部分的圖元圖像故障。
  2. 一種用於對電子顯示器調整尺寸的方法，所述顯示器包括前板、背板、將所述前板和所述背板隔開的周界密封、包含在所述前板和所述背板之間的區域中並且在所述周界密封的邊界之內的圖像生成介質，所述前板與所述後板被分開一預定的單元間隙，所述方法包括：切割所述顯示器，以使所述顯示器的一目標部分和一多餘部分分開，從而產生沿所述目標部分的、與所述目標部分的所述前板及所述背板之間的區域相通的暴露邊緣；沿所述暴露邊緣塗敷粘合劑，以使得粘合劑的至少一部分沿暴露邊緣在所述前板與所述背板之間延伸； 在所述前板與所述背板之間延伸的粘合劑保持沿所述暴露邊緣充分密封的同時，由沿所述前板與所述背板之間延伸的所述暴露邊緣去除幾乎所有的外部粘合劑；以及沿所述暴露邊緣充分去除了所有外部粘合劑之後，去除所述目標部分的暴露邊緣上的電短路。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中，去除電短路包括：在所述暴露邊緣以足以斷開短路電路的方式向所述短路電路施加機械力；以及向斷開的所述短路電路施加另外的力，所述另外的力選自由電學力、化學力和熱學力組成的組。
  4. 一種修復能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，包括：獲得所述能調整尺寸的平板顯示器的目標部分；識別所述能調整尺寸的平板顯示器的所述目標部分中的短路電路以及在所述目標部分的圖像區域上的對應的圖元故障線；以足以斷開所述短路電路的方式向所述短路電路施加機械力，其中，所述圖元故障線消失；以及向斷開的所述短路電路施加另外的力，所述另外的力選自由電學力、化學力和熱學力組成的組。
  5. 一種修復能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，包括：獲得所述能調整尺寸的平板顯示器的一目標部分； 識別所述能調整尺寸的平板顯示器的所述目標部分中的短路電路以及在所述目標部分的圖像區域上的對應的一圖元故障線；以足以斷開所述短路電路的方式向所述短路電路同時施加機械力和化學力，其中，所述圖元故障線消失；對斷開的所述短路電路進行應力測試；確認在所述應力測試期間所述圖元故障線不出現；以及在所述確認步驟之後，向鄰近斷開的所述短路電路的區域塗敷保護材料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，進一步包括，向斷開的所述短路電路施加第二種另外的力，所述另外的力選自由電學力、化學力和熱學力組成的組。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的方法，進一步包括，對斷開的所述短路電路進行應力測試。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中，所述應力測試包括以濕塗敷器摩擦斷開所述短路電路，並且確認在所述摩擦期間所述圖元故障線不出現。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的方法，進一步包括，對鄰近斷開的所述短路電路的區域塗敷一保護材料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，所述保護材料是一電介質密封劑。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的方法，進一步包括，在塗敷所述保護材料後，對斷開的所述短路電路進行應力測試，並確認所述圖元故障線不再出現。
  12. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，所述另外的力是化學力。
  13. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，所述另外的力是電學力。
  14. 如申請專利範圍4項所述的方法，其中，所述另外的力是熱學力。
  15. 如申請專利範圍第12至14任一項所述的方法，進一步包括，向斷開的所述短路電路施加一第二種另外的力，所述第二種另外的力與所述另外的力不同，並且選自由電學力、化學力和熱學力組成的組。
  16. 如申請專利範圍第5、7、8或11項所述的方法，其中，所述應力測試包括彎曲所述平板顯示器的面板。
  17. 如申請專利範圍第5、7、8或11項所述的方法，其中，所述應力測試包括以濕塗敷器摩擦斷開的所述短路電路。
  18. 一種防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法，包括：獲得所述能調整尺寸的平板顯示器的目標部分，所述目標部分具有塗敷於所述平板顯示器的切口邊緣的調整尺寸密封；以及以足以增加鄰近切口邊緣的電路電極之間的分離距離的方式，向所述能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣塗敷化學蝕刻劑。
  19. 一種增強能調整尺寸的平板顯示器的密封的方法，包括：獲得所述能調整尺寸的平板顯示器的一目標部分，所述目標部分具有塗敷於所述顯示器的一切口邊緣的一調整尺寸密封；以及 以足以從所述調整尺寸密封去除暴露的電極的方式用化學蝕刻劑浸漬的材料擦洗所述調整尺寸密封。
  20. 一種增強能調整尺寸的平板顯示器的密封的方法，包括：獲得所述能調整尺寸的平板顯示器的一目標部分、所述目標部分具有塗敷於所述顯示器的一切口邊緣的一調整尺寸密封；以及以足以從所述調整尺寸密封去除暴露的電極的方式用化學蝕刻劑摩擦所述調整尺寸密封。
  21. 如申請專利範圍第18至20任一項所述的方法，進一步包括，對所述調整尺寸密封進行應力測試。
  22. 如申請專利範圍第18至20任一項所述的方法，其中，以足以斷開現存的短路電路的方式沿所述能調整尺寸的平板顯示器的所述切口邊緣塗敷所述化學蝕刻劑。
  23. 如申請專利範圍第18至20任一項所述的方法，進一步包括，與塗敷所述化學蝕刻劑基本上同時地向所述能調整尺寸的平板顯示器的切口邊緣施加機械力。
  24. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中，通過在所述能調整尺寸的平板顯示器的所述目標部分上顯示一圖像的同時以一潤濕劑摩擦所述調整尺寸密封，來對所述調整尺寸密封進行應力測試。
  25. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中，通過在所述能調整尺寸的平板顯示器的所述目標部分上顯示一圖像的同時以一金屬箔摩擦所述調整尺寸密封，來對所述調整尺寸密封進行應力測試。
TW100114268A 2010-05-17 2011-04-25 用於對電子顯示器調整尺寸的方法、修復及防止能調整尺寸的平板顯示器中的短路電路的方法、增強能調整尺寸的平板顯示器中的密封的方法 TWI564615B (zh)

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