JP2008170938A - Method and apparatus for repairing liquid crystal display panel - Google Patents

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圭▲成▼ 辛
Sung Jin Yoon
星進 尹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for repairing a liquid crystal display panel with which an adverse effect on an adjacent cell is minimized. <P>SOLUTION: At first, a bright spot cell (a defective cell) existing on the liquid crystal display panel is detected (S1). Next, light transmittance of the color filter is lowered by irradiating the bright spot cell to be repaired with a laser beam to change physical properties of the color filter included in the bright spot cell (S2). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は液晶表示パネルをリペアする技術に関するものであり、より詳しくは、液晶表示パネルに存在する輝点セル（不良セル）をリペアするための方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a technique for repairing a liquid crystal display panel, and more particularly to a method and apparatus for repairing a bright spot cell (defective cell) present in a liquid crystal display panel.

液晶表示装置は、ビデオ信号によって液晶の光透過率を調節して画像を表示する。そのため、液晶表示装置は、液晶セルがマトリックス状に配列された液晶表示パネルと、ビデオ信号によって各液晶セルの光透過率を制御する駆動回路とを備えている。   The liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal according to the video signal. Therefore, the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix, and a drive circuit that controls the light transmittance of each liquid crystal cell by a video signal.

図１は、従来の液晶表示パネルの液晶セルの構造を簡単に示す図面である。液晶表示パネルのセルは、薄膜トランジスター（thin film transistor：ＴＦＴ）ガラス１１とカラーフィルタ（color filter：ＣＦ）ガラス１９との間に、制御電圧によって偏光する液晶層１５と、フルカラーを実現するためのＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルタ１７と、光透過率を調節するために液晶層１５の偏光程度を制御する半導体回路層１２とを含んでいる。液晶表示パネルのセルは、その他にも、ピクセル電極１３、背向膜１４、共通電極１６、及びブラックマトリックス１８などを含んでいる。   FIG. 1 is a schematic view showing a structure of a liquid crystal cell of a conventional liquid crystal display panel. The cell of the liquid crystal display panel has a liquid crystal layer 15 that is polarized by a control voltage between a thin film transistor (TFT) glass 11 and a color filter (CF) glass 19 and a full color. An R, G, and B color filter 17 and a semiconductor circuit layer 12 that controls the degree of polarization of the liquid crystal layer 15 to adjust the light transmittance are included. The cell of the liquid crystal display panel further includes a pixel electrode 13, a back film 14, a common electrode 16, a black matrix 18, and the like.

セルの明るさが調節される原理は次の通りである。バックライト（図示せず）から提供された光は液晶層１５を通過することによって偏光され、偏光された光はＴＦＴガラス１１及びＣＦガラス１９の外部に配置された偏光板（図示せず）を通過して人間の目に入る。このとき、偏光された光の方向と偏光板の偏光方向との角度が垂直に近いほど、偏光された光は偏光板をよく通過できず、偏光された光の方向と偏光板の偏光方向との角度が水平に近いほど、偏光された光は偏光板をよく通過できる。したがって、両ガラス１１，１９の間に印加される電圧を制御して液晶層の偏光の程度を調節することによって、セルの明るさを調節することができる。   The principle of adjusting the brightness of the cell is as follows. The light provided from the backlight (not shown) is polarized by passing through the liquid crystal layer 15, and the polarized light passes through the polarizing plate (not shown) disposed outside the TFT glass 11 and the CF glass 19. Pass through and enter the human eye. At this time, the closer the angle between the direction of the polarized light and the polarization direction of the polarizing plate is to be perpendicular, the more the polarized light cannot pass through the polarizing plate, and the direction of the polarized light and the polarization direction of the polarizing plate The closer the angle is, the more polarized light can pass through the polarizing plate. Therefore, the brightness of the cell can be adjusted by controlling the voltage applied between the glasses 11 and 19 to adjust the degree of polarization of the liquid crystal layer.

一方、特定波長の光をよく透過させ、その他の波長の光を遮断する特性を有するカラーフィルタを用いることにより、カラー液晶表示パネルは実現される。つまり、Ｒフィルターは、赤色光をよく透過させるが、その他の波長の光は透過させない。Ｇフィルターは、緑色光をよく透過させるが、その他の波長の光は透過させない。Ｂフィルターは、青色光をよく透過させるが、その他の波長の光は透過させない。   On the other hand, a color liquid crystal display panel is realized by using a color filter that has a characteristic of transmitting light of a specific wavelength well and blocking light of other wavelengths. That is, the R filter transmits red light well, but does not transmit light of other wavelengths. The G filter transmits green light well, but does not transmit light of other wavelengths. The B filter transmits blue light well, but does not transmit light of other wavelengths.

液晶表示パネルの製造者が液晶表示パネルの不良の有無を判断する基準は、液晶表示パネルに存在する不良セルの数である。不良セルは輝点セルと暗点セルとに分けることができるが、通常、許容される輝点セルの数は、暗点セルの数よりも厳しい。このような理由により、輝点セルを暗点化することにより、液晶表示パネルの歩留りを向上させることができる。例えば、輝点セルは全く許容されないが暗点セルは１個だけ許容される場合は、１つの輝点セルを有する液晶表示パネルにおいて輝点セルを暗点化させて暗点セルにすると、前記液晶表示パネルは正常パネルとなる。   The criterion for determining whether or not a liquid crystal display panel is defective by the manufacturer of the liquid crystal display panel is the number of defective cells present in the liquid crystal display panel. Although defective cells can be divided into bright spot cells and dark spot cells, the number of allowed bright spot cells is usually stricter than the number of dark spot cells. For these reasons, the yield of the liquid crystal display panel can be improved by darkening the bright spot cells. For example, when no bright spot cell is allowed but only one dark spot cell is allowed, when a bright spot cell is darkened to a dark spot cell in a liquid crystal display panel having one bright spot cell, The liquid crystal display panel is a normal panel.

特許文献１には、輝点セルを暗点化させて液晶表示パネルをリペアする技術が開示されている。このリペア技術は、異質物による輝点セルを暗点化させるためにブラックマトリックスにレーザーを照射してブラックマトリックスを溶かし、溶けたブラックマトリックスの物質を異質物の方に誘導して輝点セルを暗点化させている。   Patent Document 1 discloses a technique for repairing a liquid crystal display panel by darkening a bright spot cell. In this repair technology, in order to darken a bright spot cell due to a foreign substance, the black matrix is irradiated with a laser to dissolve the black matrix, and the substance of the melted black matrix is guided toward the foreign substance to create a bright spot cell. It is darkening.

韓国特許出願公開第２００６−００６７０４２号明細書Korean Patent Application Publication No. 2006-0067042

しかし、特許文献１に開示されている従来技術には、ブラックマトリックスを溶かした際に、溶けたブラックマトリックスの物質が輝点セルと隣接する正常セルへ移動して、正常セルも暗点化されるという問題があった。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, when the black matrix is melted, the dissolved black matrix material moves to the normal cell adjacent to the bright spot cell, and the normal cell is also darkened. There was a problem that.

そこで、隣接セルへの影響を最小化するために、ブラックマトリックスを溶かす代りに、光が透過するセルの領域（カラーフィルタ領域）にレーザーを直接的に照射することによって、輝点セルを暗点化させる方法が考えられるが、その場合は次のような問題点が生じる。   Therefore, in order to minimize the influence on neighboring cells, instead of melting the black matrix, the luminescent spot cell is darkened by directly irradiating the cell area (color filter area) through which the light passes. However, in this case, the following problems arise.

図２を参照して詳しく説明すると、一般的に、レーザーの強度はレーザー照射時におけるレーザーの透過深さが増大するほど急激に減少するが、ある程度のレーザーエネルギーは比較的深い層まで伝達される。したがって、図２に示すように、レーザー２１の焦点がカラーフィルタ１７に合っていたとしても、エネルギーの一部は液晶層１５にまで伝達される。そのため、液晶層１５に伝達されたエネルギーによって、液晶層１５でガスが発生するおそれがあり、そのガスが原因となって液晶層１５内でバブル２２が生成される。   Referring to FIG. 2 in detail, in general, the laser intensity decreases rapidly as the laser penetration depth increases during laser irradiation, but some laser energy is transmitted to a relatively deep layer. . Therefore, as shown in FIG. 2, even if the laser 21 is focused on the color filter 17, part of the energy is transmitted to the liquid crystal layer 15. Therefore, there is a possibility that gas is generated in the liquid crystal layer 15 due to the energy transmitted to the liquid crystal layer 15, and bubbles 22 are generated in the liquid crystal layer 15 due to the gas.

たとえ、レーザーエネルギーが液晶層１５にまで伝達されなかったとしても、レーザーの照射過程においてカラーフィルタ１７で発生したガスなどが液晶層１５に侵入することによって、バブル２２が生成される可能性もある。   Even if the laser energy is not transmitted to the liquid crystal layer 15, the gas 22 generated in the color filter 17 during the laser irradiation process may enter the liquid crystal layer 15 to generate bubbles 22. .

液晶層１５で生じたバブル２２は、リペアしようとするピクセル以外の隣接ピクセルにも致命的な影響を与える。さらに、液晶層１５で生じたバブル２２によって液晶表示パネルの全体が駄目になる場合もあるので、バブル現象はできるだけ避けなければならない。   The bubble 22 generated in the liquid crystal layer 15 has a fatal effect on adjacent pixels other than the pixel to be repaired. Further, since the entire liquid crystal display panel may be damaged by the bubbles 22 generated in the liquid crystal layer 15, the bubble phenomenon should be avoided as much as possible.

このようなバブル現象を防止するためには、レーザーの浸透深さを減少させるべきであり、そのためには使用するレーザーの波長は短くなければならない。レーザーの波長を短くすることは、カラーフィルタの光透過率の点からも好ましい。
図３は、各カラーフィルタの光透過率を示すグラフである。図３に示すように、各カラーフィルタは特定波長付近の光に対しては光透過率が高いが、他の波長の光に対しては光透過性が低い。例えば、Ｂフィルター３３は４６０ｎｍ付近の波長に対して光透過率が高く、Ｇフィルター３２は５２０ｎｍ付近の波長に対して光透過率が高く、Ｒフィルター３１は６４０ｎｍ以上の波長に対して光透過率が高い。 In order to prevent such a bubble phenomenon, the penetration depth of the laser should be reduced. For this purpose, the wavelength of the laser to be used must be short. Shortening the wavelength of the laser is also preferable from the viewpoint of the light transmittance of the color filter.
FIG. 3 is a graph showing the light transmittance of each color filter. As shown in FIG. 3, each color filter has a high light transmittance for light in the vicinity of a specific wavelength, but has a low light transmittance for light of other wavelengths. For example, the B filter 33 has a high light transmittance with respect to a wavelength near 460 nm, the G filter 32 has a high light transmittance with respect to a wavelength near 520 nm, and the R filter 31 has a light transmittance with respect to a wavelength of 640 nm or more. Is expensive.

したがって、レーザーを用いてカラーフィルタの物性を変化させる場合は、エネルギー伝達効率を高めるために、光透過率が低い波長のレーザーを用いることが好ましい。図３の例では、１つのレーザーを用いてＲ、Ｇ、Ｂフィルターの物性を変化させるためには、約４１０ｎｍ以下の波長のレーザーを用いることが好ましい。   Therefore, when changing the physical properties of the color filter using a laser, it is preferable to use a laser having a wavelength with low light transmittance in order to increase energy transmission efficiency. In the example of FIG. 3, in order to change the physical properties of the R, G, and B filters using one laser, it is preferable to use a laser having a wavelength of about 410 nm or less.

しかし、カラーフィルタの物性を変化させるのに、短い波長のレーザーを用い続けると、液晶表示パネルの他の構成要素（例えば、偏光板）にダメージを与えるおそれがある。したがって、短い波長のレーザーを用い続けることは好ましくない。   However, if a laser having a short wavelength is continuously used to change the physical properties of the color filter, there is a risk of damaging other components (for example, a polarizing plate) of the liquid crystal display panel. Therefore, it is not preferable to continue to use a short wavelength laser.

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、隣接セルへの影響を最小化することができる、液晶表示パネルのリペア方法及び装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for repairing a liquid crystal display panel, which can minimize the influence on adjacent cells. is there.

本発明に係る液晶表示パネルのリペア方法は、カラーフィルタを有する液晶セルがマトリクス状に配置された液晶表示パネルをリペアするための方法であって、液晶表示パネルに存在する輝点セルを検出するステップと、前記輝点セルに含まれるカラーフィルタに対してレーザーを照射して、前記カラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させるステップを含むことを特徴とする。   A method for repairing a liquid crystal display panel according to the present invention is a method for repairing a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells having color filters are arranged in a matrix, and detects a bright spot cell present in the liquid crystal display panel. And a step of irradiating the color filter included in the bright spot cell with a laser to change the physical properties of the color filter so that the light transmittance is lowered.

前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることが好ましい。   The laser is preferably a continuous wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a continuous wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a pulse wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a pulse wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、周波数帯域が数十ＭＨｚのフェムト秒レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a femtosecond laser having a frequency band of several tens of MHz.

さらに、前記カラーフィルタに対する前記レーザーの照射は、前記レーザーの照射エネルギー、照射時間、及び照射線幅の内の少なくとも１つを調節しながら行うことが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the laser irradiation on the color filter is performed while adjusting at least one of the irradiation energy, irradiation time, and irradiation line width of the laser.

本発明に係る液晶表示パネルのリペア装置は、カラーフィルタを有する液晶セルがマトリクス状に配置された液晶表示パネルをリペアするための装置であって、前記液晶表示パネルに存在する輝点セルに含まれるカラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させるべく、前記輝点セルの前記カラーフィルタに照射するレーザーを発生するレーザー発生器を備えることを特徴とする。   A repair device for a liquid crystal display panel according to the present invention is a device for repairing a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells having color filters are arranged in a matrix, and is included in a bright spot cell existing in the liquid crystal display panel And a laser generator for generating a laser for irradiating the color filter of the bright spot cell in order to change the physical properties of the color filter so as to reduce the light transmittance.

前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることが好ましい。   The laser is preferably a continuous wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a continuous wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a pulse wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a pulse wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm.

あるいは、前記レーザーは、周波数帯域が数十ＭＨｚのフェムト秒レーザーであることが好ましい。   Alternatively, the laser is preferably a femtosecond laser having a frequency band of several tens of MHz.

本発明に係る液晶表示装置のリペア方法及び装置によれば、不良セルのカラーフィルタの物性を変化させることによって、液晶表示パネルの隣接セルへの影響を最小化することができる。その結果、隣接セルに影響を与えないで輝点セルを暗点化することができるので   According to the method and apparatus for repairing a liquid crystal display device according to the present invention, the influence on the adjacent cells of the liquid crystal display panel can be minimized by changing the physical properties of the color filter of the defective cell. As a result, the bright spot cell can be darkened without affecting neighboring cells.

以下、添付した図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図４は、本発明に係る液晶表示パネルのリペア方法を説明するためのフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of repairing a liquid crystal display panel according to the present invention.

まず、液晶表示パネルに存在する輝点セル（不良セル）を検出する（Ｓ１）。輝点セルの検出方法は当該技術分野では周知であるので、ここではその説明を省略する。液晶表示パネルで輝点セルが発見されると、その輝点セルを暗点化させる必要がある場合、すなわち輝点セルを暗点化させて液晶表示パネルをリペアすることが可能な場合は、液晶表示パネルをリペアする。   First, a bright spot cell (defective cell) existing in the liquid crystal display panel is detected (S1). Since the detection method of the bright spot cell is well known in the art, its description is omitted here. When a bright spot cell is found on the liquid crystal display panel, if it is necessary to darken the bright spot cell, that is, if it is possible to repair the liquid crystal display panel by darkening the bright spot cell, Repair the LCD panel.

次に、リペアしようとする輝点セルに対してレーザーを照射して輝点セルに含まれるカラーフィルタの物性を変化させることによって、カラーフィルタの光透過性を低下させる（Ｓ２）。   Next, the light transmittance of the color filter is lowered by irradiating a laser to the bright spot cell to be repaired to change the physical properties of the color filter included in the bright spot cell (S2).

このように、液晶表示パネルをリペアするためには、カラーフィルタの物性を変化させるためのレーザーが必要である。レーザーを備える液晶表示パネルのリペア装置について、図５ａを参照しつつ説明する。   Thus, in order to repair the liquid crystal display panel, a laser for changing the physical properties of the color filter is necessary. A repair device for a liquid crystal display panel equipped with a laser will be described with reference to FIG.

図５ａは、本発明に係る液晶表示パネルリペア装置を示すブロック図である。この液晶表示パネルリペア装置１００は、レーザー発生器１１０と、レーザー伝達経路１２０とを備えている。   FIG. 5a is a block diagram illustrating a liquid crystal display panel repair device according to the present invention. The liquid crystal display panel repair device 100 includes a laser generator 110 and a laser transmission path 120.

カラーフィルタにレーザー発生器１１０で発生させたレーザーを照射する過程において、液晶表示パネル１３０の他の部分に与える損傷を最小限にするためには、レーザーのエネルギーを輝点セルに含まれるカラーフィルタに集中させる必要がある。   In order to minimize damage to other portions of the liquid crystal display panel 130 in the process of irradiating the laser generated by the laser generator 110 to the color filter, the color filter included in the bright spot cell is used to minimize laser energy. Need to focus on.

レーザーは、輝点セルに含まれるカラーフィルタに照射され、カラーフィルタの物性を変化させる。物性が変化したカラーフィルタは、液晶表示パネルのバックライトから照射された光を遮断する役割を果たす。このことにより、輝点セルは、暗点化される。このとき、レーザーの波長の選択が非常に重要となる。前述したように、カラーフィルタにレーザーを直接的に照射する方式では、カラーフィルタの光吸収率、液晶層のバブル現象、偏光板の損傷などを全て考慮しなければならない。   The laser irradiates the color filter included in the bright spot cell, and changes the physical properties of the color filter. The color filter having changed physical properties plays a role of blocking light emitted from the backlight of the liquid crystal display panel. As a result, the bright spot cell is darkened. At this time, the selection of the wavelength of the laser is very important. As described above, in the method of directly irradiating the color filter with laser, all of the light absorption rate of the color filter, bubble phenomenon of the liquid crystal layer, damage to the polarizing plate, etc. must be taken into consideration.

本発明においては、多様かつ多数の実験結果によって、レーザーの波長が約４００〜４９０ｎｍの範囲であるときに、カラーフィルタの物性変化が容易に生じ、かつ、液晶表示パネルの他の部分（例えば偏光板）にあまり影響を与えないことが確認された。また、偏光板の損傷をより一層抑制するためには、レーザーの波長が約４４０〜４９０ｎｍの範囲であることが好ましいことが分った。   In the present invention, according to various and numerous experimental results, when the wavelength of the laser is in the range of about 400 to 490 nm, the physical properties of the color filter easily change, and other parts of the liquid crystal display panel (for example, polarized light) Plate)). Further, it has been found that the laser wavelength is preferably in the range of about 440 to 490 nm in order to further suppress the damage to the polarizing plate.

このように、本発明に係るリペア方法は、カラーフィルタの遮光性を確保しつつ、バブル発生及び偏光板の損傷を抑制することができるという効果がある。特に、本発明に係るリペア方法は、偏光板の損傷を抑制することができるので、偏光板を含む液晶表示パネルをリペアすることが可能になる。通常、偏光板を含む液晶表示パネルにおける輝点セルの検出は、偏光板を含まない液晶表示パネルにおける輝点セルの検出と比べると、より正確かつより容易に行うことができる。したがって、本発明に係るリペア方法は、リペア効率及び液晶表示パネルの歩留りを大きく向上させるという効果を奏する。   Thus, the repair method according to the present invention has an effect that bubble generation and damage to the polarizing plate can be suppressed while ensuring the light shielding property of the color filter. In particular, since the repair method according to the present invention can suppress damage to the polarizing plate, the liquid crystal display panel including the polarizing plate can be repaired. Usually, detection of a bright spot cell in a liquid crystal display panel including a polarizing plate can be performed more accurately and more easily than detection of a bright spot cell in a liquid crystal display panel including no polarizing plate. Therefore, the repair method according to the present invention has an effect of greatly improving the repair efficiency and the yield of the liquid crystal display panel.

前記レーザーとしては、連続波レーザー及びパルス波レーザーの両方を用いることができる。両レーザーは、波長が４００〜４９０ｎｍの範囲内であればよい。本発明において、連続波レーザーを用いて実験した結果、波長が４４６ｎｍのときにカラーフィルタの物性変化が顕著に生じることが確認された。   As the laser, both a continuous wave laser and a pulse wave laser can be used. Both lasers only have to have a wavelength in the range of 400 to 490 nm. In the present invention, as a result of an experiment using a continuous wave laser, it was confirmed that the physical property change of the color filter significantly occurs when the wavelength is 446 nm.

ただし、カラーフィルタの光吸収率を考慮すると（図３参照）、レーザーの波長が４４６ｎｍのときはＢカラーフィルタの光透過率が高いため、Ｂカラーフィルタの物性変化が効果的に起こらない可能性がある。しかし、Ｂカラーフィルタの不良はあまり検出されないので、実際のリペア過程では大きな問題にならない。   However, considering the light absorption rate of the color filter (see FIG. 3), when the laser wavelength is 446 nm, the light transmittance of the B color filter is high, so the physical property change of the B color filter may not occur effectively. There is. However, since the defect of the B color filter is not detected so much, it does not become a big problem in the actual repair process.

パルス波レーザーを用いる場合もパルス幅は特に制限されるものではなく、ナノ秒パルス波レーザーだけではなくフェムト秒パルス波レーザーを照射してカラーフィルタの光透過度を低下させることができる。本発明において、パルス波レーザーを用いて実験した結果、波長が４５０ｎｍのフェムト秒パルス波レーザーのときにカラーフィルタの物性変化が顕著に生じることが確認された。   In the case of using a pulse wave laser, the pulse width is not particularly limited, and the light transmittance of the color filter can be lowered by irradiating not only the nanosecond pulse wave laser but also the femtosecond pulse wave laser. In the present invention, as a result of an experiment using a pulse wave laser, it was confirmed that the physical properties of the color filter significantly change when the femtosecond pulse wave laser has a wavelength of 450 nm.

パルス波レーザーを用いる場合は、パルス波レーザーの特性上、レーザーのエネルギーがカラーフィルタのレーザー照射領域に集中するため、カラーフィルタの下部層及び周辺領域に影響が少ないという長所がある。特に、非常に短い時間にエネルギーを集中させるフェムト秒レーザーを用いる場合は、カラーフィルタの物性を変化させる際の、カラーフィルタの周辺への影響が極小化される。   When the pulse wave laser is used, the energy of the laser is concentrated in the laser irradiation region of the color filter due to the characteristics of the pulse wave laser. In particular, when a femtosecond laser that concentrates energy in a very short time is used, the influence on the periphery of the color filter when changing the physical properties of the color filter is minimized.

ただし、パルス波レーザーは熱伝達率が低いので、カラーフィルタの物性を変化させるのに多くの時間がかかる。そのため、リペアに要する時間（リペア時間）が増加するという短所がある。また、パルス波レーザーは高価であるため、リペア装置の製造コストが高いという短所もある。   However, since the pulse wave laser has a low heat transfer coefficient, it takes a long time to change the physical properties of the color filter. Therefore, there is a disadvantage that the time required for repair (repair time) increases. Further, since the pulse wave laser is expensive, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the repair device is high.

連続波レーザーを用いる場合は、レーザー照射領域からその周辺にレーザーのエネルギーが伝達されるため、カラーフィルタの下部層及び周辺領域に影響を及ぼす可能性がある。しかし、パルス波レーザーとは反対に、連続波レーザーはレーザーのエネルギーの熱伝達率が高いので、リペア時間が短縮されるという長所がある。また、連続波レーザーは安価であるため、リペア装置の製造コストが低いという長所もある。   When a continuous wave laser is used, the energy of the laser is transmitted from the laser irradiation region to the periphery thereof, which may affect the lower layer and the peripheral region of the color filter. However, in contrast to the pulse wave laser, the continuous wave laser has an advantage that the repair time is shortened because the heat transfer rate of the energy of the laser is high. In addition, since the continuous wave laser is inexpensive, there is an advantage that the manufacturing cost of the repair device is low.

このように、本発明に係るリペア方法は、連続波レーザー及びパルス波レーザーの両方を用いることができるが、カラーフィルタの遮光度、リペア時間、リペア装置の製造コストなどを全て考慮して選択することが好ましい。   As described above, the repair method according to the present invention can use both a continuous wave laser and a pulse wave laser. However, the repair method is selected in consideration of the light shielding degree of the color filter, the repair time, the manufacturing cost of the repair device, and the like. It is preferable.

実際、リペア過程では、カラーフィルタに対するレーザーの照射は、レーザーの照射エネルギー、照射時間、及び照射線幅の内の少なくとも１つを調節しながら行う。   Actually, in the repair process, the laser irradiation to the color filter is performed while adjusting at least one of laser irradiation energy, irradiation time, and irradiation line width.

レーザーの照射エネルギーが増加するほど、カラーフィルタの物性変化の程度は増加する。これは、レーザーの照射エネルギーが増加するほど、カラーフィルタにおける物性が変化した部分の厚さが増加するという傾向から確認できる。カラーフィルタにおける物性が変化した部分の厚さが所定の厚さ以上となると、カラーフィルタの遮光性が確保されるので、輝点セルを暗点セルに変えることができる。ただし、前記厚さが非常に厚くなると、カラーフィルタが膨れ上がり、カラーフィルタの周辺に影響を及ぼす可能性があることを考慮すべきである。   As the laser irradiation energy increases, the degree of change in physical properties of the color filter increases. This can be confirmed from the tendency that as the laser irradiation energy increases, the thickness of the portion of the color filter where the physical properties have changed increases. When the thickness of the portion of the color filter where the physical properties have changed is equal to or greater than a predetermined thickness, the light shielding property of the color filter is ensured, so that the bright spot cell can be changed to a dark spot cell. However, it should be considered that if the thickness is very large, the color filter may swell and affect the periphery of the color filter.

レーザーの照射時間は、レーザーの走査速度と関連がある。走査速度が遅いほど単位時間当りに照射されるレーザーのエネルギーが増加するので、カラーフィルタの物性変化の程度も増加する。   The laser irradiation time is related to the scanning speed of the laser. As the scanning speed is slower, the energy of the laser irradiated per unit time increases, so the degree of change in physical properties of the color filter also increases.

レーザーの照射線幅は、レーザーの焦点調節と関連がある。照射線幅が小さいほど単位面積当りに照射されるレーザーのエネルギーが増加するので、カラーフィルタの物性変化の程度も増加する。   The laser beam width is related to the laser focus adjustment. As the irradiation line width decreases, the energy of the laser irradiated per unit area increases, so the degree of change in physical properties of the color filter also increases.

上記の３種類のパラメーターの最適条件を選択するときは、カラーフィルタの遮光度だけでなく、リペア時間の短縮についても考慮することが好ましい。   When selecting the optimum conditions for the above three types of parameters, it is preferable to consider not only the light shielding degree of the color filter but also the reduction of the repair time.

レーザーを照射する際は、レーザー照射面積が不良セル（輝点セル）の全面積をカバーすることが好ましい。言い換えれば、不良セルの全面積において、レーザーが全く照射されない部分が存在しないようにすることが、カラーフィルタの遮光性を確実に確保するためには望ましい。もちろん、不良セルの全面積にレーザーを照射しなくてもカラーフィルタの遮光性が確保される場合は、不良セルの一部の面積だけにレーザーを照射してもよい。例えば、１ピクセル当り薄膜トランジスターが２個ずつ設けられている場合は、１つの薄膜トランジスターに該当する面積だけに対してレーザーを照射してもリペアが可能である。   When irradiating a laser, it is preferable that the laser irradiation area covers the entire area of a defective cell (bright spot cell). In other words, it is desirable to ensure that there is no portion where the laser is not irradiated at all in the entire area of the defective cell in order to ensure the light-shielding property of the color filter. Of course, if the light shielding property of the color filter is ensured without irradiating the entire area of the defective cell with the laser, only a part of the area of the defective cell may be irradiated with the laser. For example, in the case where two thin film transistors are provided per pixel, repair is possible by irradiating a laser only on the area corresponding to one thin film transistor.

不良セルの全体に対してレーザーを照射する場合は、レーザー照射面積が互いに重なるようにするとよい。例えば、照射線幅が数ｕｍの範囲しかないレーザーで不良セルの全体を照射するためには、レーザー照射を数回行わなければならない。したがって、照射領域がある程度重なるようにレーザーを照射しなければ、不良セルの全体をしっかりとカバーすることができない。レーザー照射領域の重複程度は、リペア時間を考慮して決定することが好ましい。   When irradiating the entire defective cell with laser, it is preferable that the laser irradiation areas overlap each other. For example, in order to irradiate the entire defective cell with a laser having an irradiation line width of only a few um, laser irradiation must be performed several times. Therefore, the entire defective cell cannot be covered firmly unless the laser is irradiated so that the irradiation areas overlap to some extent. The degree of overlap of the laser irradiation regions is preferably determined in consideration of the repair time.

また、カラーフィルタの遮光性をより確実にするためには、レーザーを不良セルの両方向（すなわち、横（水平）方向、及び縦（垂直）方向）に照射することが好ましいが、その場合はリペア時間が増加するという短所が生じる。   Further, in order to further ensure the light shielding property of the color filter, it is preferable to irradiate the laser in both directions (that is, the horizontal (horizontal) direction and the vertical (vertical) direction) of the defective cell. The disadvantage is that time increases.

リペア時間を考慮すると、不良セルのいずれかの方向だけにレーザーを照射することがより好ましい。本発明においては、不良セルの縦方向だけにレーザーを照射した場合でも、カラーフィルタの遮光性を確保できることが確認された。また、不良セルの縦方向だけにレーザーを照射した場合は、両方向にレーザーを照射した場合と比べて、リペア時間を１／２以下に減らせることが確認された。   Considering the repair time, it is more preferable to irradiate the laser only in one direction of the defective cell. In the present invention, it was confirmed that the light shielding property of the color filter can be secured even when the laser is irradiated only in the longitudinal direction of the defective cell. Further, it was confirmed that when the laser was irradiated only in the longitudinal direction of the defective cell, the repair time could be reduced to ½ or less compared to the case where the laser was irradiated in both directions.

図５Ｂは、液晶表示パネルのリペア装置を実現した例を示す斜視図である。レーザー及び光学部（図５Ａの１００に対応）は、Ｙ軸方向に移動可能である。また、液晶表示パネル（図５Ａの１３０に対応）を搭載したグラスステージは、Ｘ軸方向に移動可能である。   FIG. 5B is a perspective view showing an example in which a repair device for a liquid crystal display panel is realized. The laser and the optical unit (corresponding to 100 in FIG. 5A) are movable in the Y-axis direction. Further, the glass stage on which the liquid crystal display panel (corresponding to 130 in FIG. 5A) is mounted is movable in the X-axis direction.

レーザー及び光学部とグラスステージは、互いに移動しながら、レーザーとリペア対象の不良セル（輝点セル）とを対応させる。   The laser and the optical unit and the glass stage move with respect to each other and associate the laser with a defective cell (bright spot cell) to be repaired.

レーザー及び光学部は、カラーフィルタに照射するレーザーを発生するレーザー発生器（図５Ａの１１０）と、前記レーザー発生器で発生したレーザーを不良セルに正確に伝達させるためのレーザー伝達経路（図５Ａの１２０）とを含んでいる。   The laser and optical unit include a laser generator (110 in FIG. 5A) that generates a laser for irradiating the color filter, and a laser transmission path (FIG. 5A) for accurately transmitting the laser generated by the laser generator to a defective cell. 120).

図５Ｃは、図５Ｂに示した液晶表示パネルのリペア装置におけるレーザー及び光学部を実現した例を示す図である。   FIG. 5C is a diagram illustrating an example in which a laser and an optical unit in the repair device for the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 5B are realized.

図５Ｃに示すレーザー及び光学部は、レーザー発生器及びレーザー伝達経路を含んでいる。   The laser and optical unit shown in FIG. 5C includes a laser generator and a laser transmission path.

レーザー伝達経路は、レーザーの直進性を高めるためのコリメータ、レーザーの出力を調節するための減衰器、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ、及びミラーなどを含んでいる。   The laser transmission path includes a collimator for increasing the straightness of the laser, an attenuator for adjusting the output of the laser, a lens, a prism, a beam splitter, a mirror, and the like.

本発明の目的を達成するためには、カラーフィルタの物性を変化させるためのレーザー発生器と、レーザー発生器で発生したレーザーを不良セルのカラーフィルタに伝達させるためのレーザー伝達経路とを含んでいればよい。   In order to achieve the object of the present invention, a laser generator for changing the physical properties of the color filter and a laser transmission path for transmitting the laser generated by the laser generator to the color filter of the defective cell are included. It only has to be.

したがって、図５Ｃに示したレーザー及び光学部は一例であり、減衰器、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ、ミラーなどの配置を変更することも可能である。また、必要に応じて、前記光学素子を除去又は追加することもできる。   Therefore, the laser and the optical unit illustrated in FIG. 5C are examples, and the arrangement of the attenuator, the lens, the prism, the beam splitter, the mirror, and the like can be changed. Further, the optical element can be removed or added as necessary.

本発明によれば、不良セルのカラーフィルタの物性を変化させることによって、液晶表示パネルの隣接セルへのことができる。また、本発明に係る液晶表示装置のリペア方法及び装置によれば、隣接セルに影響を与えることなく不良セル（輝点セル）を暗点化できるので、液晶表示パネルの歩留りを効果的に高めることができる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。   According to the present invention, an adjacent cell of a liquid crystal display panel can be obtained by changing the physical property of the color filter of the defective cell. Further, according to the repair method and apparatus for a liquid crystal display device according to the present invention, a defective cell (bright spot cell) can be darkened without affecting adjacent cells, so that the yield of the liquid crystal display panel is effectively increased. be able to. Therefore, it can be said that the industrial applicability of the present invention is extremely high.

従来の液晶表示パネルの液晶セルの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal cell of the conventional liquid crystal display panel. 図１に示した液晶セルにおいて、レーザーを用いてカラーフィルタの光透過性を低下させるときに発生する問題点を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining problems that occur when the light transmittance of a color filter is reduced using a laser in the liquid crystal cell shown in FIG. 1. カラーフィルタの光透過率の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the light transmittance of a color filter. 本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルのリペア方法を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a method for repairing a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルのリペア装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the repair apparatus of the liquid crystal display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 液晶表示パネルのリペア装置を実現した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which implement | achieved the repair apparatus of the liquid crystal display panel. 図５Ｂに示した液晶表示パネルのリペア装置のレーザー及び光学部を実現した例を示す図面である。6 is a diagram illustrating an example in which a laser and an optical unit of the repair device of the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 5B are realized.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 液晶表示パネルのリペア装置
１１０ レーザー発生器
１２０ レーザー伝達経路
１３０ 液晶表示パネル DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Repair apparatus of liquid crystal display panel 110 Laser generator 120 Laser transmission path 130 Liquid crystal display panel

Claims (13)

カラーフィルタを有する液晶セルがマトリクス状に配置された液晶表示パネルをリペアするための方法であって、
液晶表示パネルに存在する輝点セルを検出するステップと、
前記輝点セルに含まれるカラーフィルタに対してレーザーを照射して、前記カラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させるステップを含むことを特徴とするリペア方法。 A method for repairing a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells having color filters are arranged in a matrix,
Detecting a bright spot cell present in the liquid crystal display panel;
A repair method comprising the step of irradiating a color filter included in the bright spot cell with a laser to change the physical properties of the color filter so that the light transmittance is lowered. 請求項１に記載のリペア方法であって、
前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることを特徴とするリペア方法。 The repair method according to claim 1, comprising:
The repair method according to claim 1, wherein the laser is a continuous wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm. 請求項２に記載のリペア方法であって、
前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることを特徴とするリペア方法。 The repair method according to claim 2,
The repair method according to claim 1, wherein the laser is a continuous wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm. 請求項１に記載のリペア方法であって、
前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることを特徴とするリペア方法。 The repair method according to claim 1, comprising:
The repair method according to claim 1, wherein the laser is a pulse wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm. 請求項４に記載のリペア方法であって、
前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることを特徴とするリペア方法。 The repair method according to claim 4,
The repair method according to claim 1, wherein the laser is a pulse wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm. 請求項５に記載のリペア方法であって、
前記レーザーは、周波数帯域が数十ＭＨｚのフェムト秒レーザーであることを特徴とするリペア方法。 The repair method according to claim 5, comprising:
The repair method according to claim 1, wherein the laser is a femtosecond laser having a frequency band of several tens of MHz. 請求項１乃至６のいずれかに記載のリペア方法であって、
前記カラーフィルタに対する前記レーザーの照射は、前記レーザーの照射エネルギー、照射時間、及び照射線幅の内の少なくとも１つを調節しながら行うことを特徴とするリペア方法。 The repair method according to any one of claims 1 to 6,
The repair method according to claim 1, wherein the laser irradiation of the color filter is performed while adjusting at least one of irradiation energy, irradiation time, and irradiation line width of the laser. カラーフィルタを有する液晶セルがマトリクス状に配置された液晶表示パネルをリペアするための装置であって、
前記液晶表示パネルに存在する輝点セルに含まれるカラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させるべく、前記輝点セルの前記カラーフィルタに照射するレーザーを発生するレーザー発生器を備えることを特徴とするリペア装置。 An apparatus for repairing a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells having color filters are arranged in a matrix,
A laser generator for generating a laser for irradiating the color filter of the bright spot cell is provided in order to change the physical properties of the color filter included in the bright spot cell existing in the liquid crystal display panel so that the light transmittance is lowered. The repair apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項８に記載のリペア装置であって、
前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることを特徴とするリペア装置。 The repair device according to claim 8, comprising:
The repair apparatus according to claim 1, wherein the laser is a continuous wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm. 請求項９に記載のリペア装置であって、
前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍの連続波レーザーであることを特徴とするリペア装置。 The repair device according to claim 9,
The repair apparatus according to claim 1, wherein the laser is a continuous wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm. 請求項８に記載のリペア装置であって、
前記レーザーは、波長が約４００〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることを特徴とするリペア装置。 The repair device according to claim 8, comprising:
The repair apparatus according to claim 1, wherein the laser is a pulse wave laser having a wavelength of about 400 to 490 nm. 請求項１１に記載のリペア装置であって、
前記レーザーは、波長が約４４０〜４９０ｎｍのパルス波レーザーであることを特徴とするリペア装置。 It is a repair apparatus of Claim 11, Comprising:
The repair apparatus according to claim 1, wherein the laser is a pulse wave laser having a wavelength of about 440 to 490 nm. 請求項１２に記載のリペア装置であって、
前記レーザーは、周波数帯域が数十ＭＨｚのフェムト秒レーザーであることを特徴とするリペア装置。 The repair device according to claim 12, wherein
The laser is a femtosecond laser having a frequency band of several tens of MHz.
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