利用偏振光的液晶显示板修复方法.pdf

本发明提供一种利用偏振光的液晶显示板的修复方法。本发明涉及的利用偏振光的液晶显示板的修复方法包括：(a)将从光源发出的光变换为直线偏振光的步骤；(b)将上述直线偏振光变换为旋转偏振光的步骤；(c)使上述旋转偏振光通过液晶显示板的偏振片，消除像素的光透过性的步骤。

1.  一种液晶显示板修复方法，其特征在于，包括：
(a)将从光源发出的光变换为直线偏振光的步骤；
(b)将上述直线偏振光变换为旋转偏振光的步骤；
(c)使上述旋转偏振光通过液晶显示板的偏振片，消除像素的光透过性的步骤。

2.  如权利要求1所述的液晶显示板修复方法，其特征在于，
上述旋转偏振光是椭圆偏振光。

3.  如权利要求1所述的液晶显示板修复方法，其特征在于，
上述光源的波长是400～532nm。

4.  如权利要求3所述的液晶显示板修复方法，其特征在于，
上述光源是连续激光器。

5.  如权利要求1所述的液晶显示板修复方法，其特征在于，
在上述消除像素的光透过性的(c)步骤中，向上述液晶显示板的彩色滤光片照射上述旋转偏振光，或者向上述液晶显示板的黑色矩阵照射上述旋转偏振光。

利用偏振光的液晶显示板修复方法
技术领域
本发明涉及一种利用偏振光的液晶显示板修复方法，更详细地说涉及这样的修复方法，即利用偏振光变换部件将激光的直线偏振光变换为旋转偏振光(圆偏振光或椭圆偏振光)，以便有效地修复液晶显示板的不良像素。
背景技术
最近，随着便携式电话、PDA(个人数字助理)和大型电视机这样的显示器的需求增加，有关较薄且轻的平板显示器的技术正在日益发展。
在这样的平板显示器中，液晶显示装置所使用的液晶显示板是利用液晶的双折射性和偏振片的偏振性制作的下一代显示装置。
图1是简略表示液晶显示板的像素一部分的剖面图。
如图1所示，液晶显示板的结构是，依次形成有薄膜晶体管11、像素电极12及下部背膜(未图示)的下部衬底10，和依次形成有黑色矩阵(blackmatrix)、彩色滤光片22、共用电极23、上部背膜(未图示)的上部衬底20，相互对置地被封装。此时，在这些衬底10、20之间的内部空间封入液晶30，在下部衬底10和上部衬底20的外侧分别附着有偏振方向不同(例如90度)的上部偏振片40和下部偏振片41，从而能够控制光的透过。
若更详细地说明，在衬底10、20之间封入根据像素电极12与共用电极23之间的电压变化来控制光的偏振变化的液晶，从而调节光透过率。此外，在衬底10、20的外侧分别附着有偏振方向相互垂直的上部偏振片40和下部偏振片41，对经偏振的光的透过进行开/关控制。
对这样的液晶30的状态进行控制的电压，由包含薄膜晶体管11的驱动部a进行控制，从下部的背光灯(未图示)提供的光通过透过部b之后可透过到外部。
另一方面，液晶显示板可以利用具有容易透过特定波长的光、但遮挡其它波长的光的特性的彩色滤光片22进行彩色显示。作为一个例子，R滤光片容易透过红色光、但不容易透过其它波长的光，G滤光片容易透过绿色光、但不容易透过其它波长的光，B滤光片容易透过蓝色光、但不容易透过其它波长的光，利用这种原理，可以控制以矩阵形式排列的各像素的R、G、B，实现全色的显示。
在如上所述的液晶显示板中，判断像素是否合格的基准是液晶显示板中包含的不良像素的数量。不良像素可以分为辉点像素和暗点像素，通常允许的辉点像素数量比暗点像素数量更严格。基于这样的理由，可以对辉点像素实施暗点化而提高液晶显示板的合格率。例如，当完全不允许辉点像素的存在、但暗点像素允许1个的情况下，如果在具有一个辉点像素的液晶显示板上将辉点像素变更为暗点像素，则可以使液晶显示板成为正常的显示板。
作为这样对辉点像素实施暗点化的方法，大致区分为如下两种：(1)对黑色矩阵照射激光而熔化黑色矩阵，将熔化的黑色矩阵物质引导到杂质一侧将辉点像素暗点化；(2)对光透过区域的彩色滤光片直接照射激光，将彩色滤光片的颜色变为黑色，从而将辉点像素暗点化。
作为一个例子，在下面具体说明使彩色滤光片的颜色变色的修复方法。
图2是表示修复现有液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
如图2所示，修复液晶显示板的不良像素的装置可以包括光源50、光传输部60、聚光部70，从光源50发出的光经过光传输部60的衰减器61后，输出功率被调节。
接着，若光经过线偏振光变换部62，则变换为与上部偏振片41相同方向的直线偏振光，可以通过聚光部70聚光并透过液晶显示板的上部偏振光41之后，直接照射到彩色滤光片22上。此时，线偏振光变换部62具备与上部偏振片41相同方向的偏振部件，因此光容易地通过上部偏振片41之后，照射到彩色滤光片22的层上，能够进行使颜色变为黑色的像素暗点化。
在这样的利用直线偏振光的修复方法中，如果上部偏振片41和通过它的直线偏振光的电场的振动方向不准确地一致，则不能获得良好的效率，但实际上若考虑制作偏振片时的工序误差和修复装置自身的设备误差，则直线偏振光难以均匀地通过液晶显示板的偏振片。
发明内容
为了解决如上所述的现有技术的诸问题点，本发明的目的在于提供一种利用偏振光的液晶显示板修复方法，将直线偏振光变换为圆偏振光，有效地对不良像素实施暗点化。
此外，本发明的另一目的在于提供一种利用偏振光的液晶显示板修复方法，将直线偏振光变换为椭圆偏振光，有效地对不良像素实施暗点化。
为了实现上述目的，本发明的代表性的构成如下。
一种液晶显示板修复方法，其包括：(a)将从光源发出的光变换为直线偏振光的步骤；(b)将上述直线偏振光变换为旋转偏振光的步骤；(c)使上述旋转偏振光通过液晶显示板的偏振片，消除像素的光透过性的步骤。
在此，优选的是，上述旋转偏振光是椭圆偏振光。
另外，优选的是，上述光源的波长是400～532nm。
此外，优选的是，上述光源是连续激光器。
而且，优选的是，在上述消除像素的光透过性的(c)步骤中，向上述液晶显示板的彩色滤光片照射上述旋转偏振光，或者向上述液晶显示板的黑色矩阵照射上述旋转偏振光。
根据本发明，能够将直线偏振光变换为圆偏振光，有效地消除不良像素的光透过性。
此外，根据本发明，能够将直线偏振光变换为椭圆偏振光，更有效地消除不良像素的光透过性。
另外，根据本发明，能够利用上述的圆偏振光和椭圆偏振光，提高修复成功率。
附图说明
图1是简略表示液晶显示板的像素一部分的剖面图。
图2是表示修复现有液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
图3是表示修复本发明的一实施方式涉及的液晶显示板的不良像素的装置的一部分的结构图。
图4是表示实现了本发明的一实施方式涉及的修复液晶显示板的不良像素的装置的例子的立体图。
图5是表示实现了图4的光学部的例子的框图。
图6是按照射光的种类表示透过了偏振片的光的状态的示意图。
图7是表示本发明的实验例1涉及的修复液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
图8是表示本发明的实验例2涉及的修复液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
图9是关于本发明的实验例1、实验例2及比较例涉及的液晶显示板的像素的照片。
图10是对图9的各像素示出与透过度有关的色相差的照片。
附图标记说明
50、100  光源
60、200  光传输部
61、210  衰减器
62       直线偏振光变换部
220      旋转偏振光变换部
300      聚光部
具体实施方式
下面，参照将能够实施本发明的特定实施方式作为示例而表示的附图，详细说明本发明。在此，详细地说明了后述的这些实施方式，使得本领域普通技术人员能够充分地实施本发明。本发明的各种实施方式互不相同，但是，应该理解它们是不互相排斥的。例如，在此记载的特定形状、结构及特性同一个实施方式相关联，但在不脱离本发明的技术思想及其范畴的前提下，可以表现为另一实施方式。此外，在此公开的各个实施方式中的个别构成要素的位置或配置，可以理解为在不脱离本发明的技术思想及其范畴的前提下可进行变更。因此，后述的详细说明并不是用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书记载的技术方案和与其等同的技术方案决定。
图3是表示本发明的一实施方式涉及的修复液晶显示板的不良像素的装置的一部分的结构图。
如图3所示，本发明的一实施方式涉及的修复液晶显示板的不良像素的装置，可以包含光源100、光传输部200和聚光部300而构成。
首先，本发明的一实施方式涉及的光源100是可以实现发光功能的装置，发出波长及相位均匀的光，优选使用传输性优良的激光器作为光源。此时，在本发明中使用的激光器可以使用连续激光器或脉冲激光器中的任一个，当激光器的波长为约400～532nm范围的情况下，容易引起彩色滤光片的物理特性变化，对液晶显示板的其它部分(例如偏振片)产生的影响进一步减小。因此，为了进一步抑制偏振片的损伤，优选激光器的波长为约400～532nm的范围。
其次，本发明的一实施方式涉及的光传输部200是实现利用多个光学部件将从光源100发出的光变换为直线偏振光，进一步将其变换为圆偏振光或椭圆偏振光这样的旋转偏振光进行传输的功能的装置。
若进一步详细说明，光传输部200可以包含调节光的输出功率的衰减器210和改变相对于光行进方向的电场振动方向的旋转偏振光变换部220。最好是，具有变换为直线偏振光之后进一步变换为圆偏振光或椭圆偏振光的结构。利用衰减器210，可以在50～100mW范围内调节上述连续激光器。如上所述的偏振光变换方法是已经公知的技术，所以，在此省略对其详细说明。
最后，本发明的一实施方式涉及的聚光部300是调节焦点的装置，能够将由光传输部200变换的圆偏振光或椭圆偏振光准确地照射到液晶显示板中的要修复位置，是包含近红外线透镜的概念，但不限定于该结构。
此时，要修复的位置，有时是黑色矩阵或者光透过区域的彩色滤光片，但本发明并不限定于此。即，也可以不受限制地应用于如上所述的利用圆偏振光或椭圆偏振光改变物质的状态而使像素成为暗点的液晶显示板的其他薄膜中。
图4是表示实现了本发明的一实施方式涉及的修复液晶显示板的不良像素的装置的例子的立体图。
如图4所示，包含图3的光源100、光传输部200和聚光部300的光学部400可在Y轴方向上移动，搭载有液晶显示板的载物台500可在X轴方向上移动。如此地，光学部400和载物台500相互移动的同时，利用另外设置的检测部(未图示)检测出不良像素之后，利用圆偏振光或椭圆偏振光执行修复过程。在此，光传输部200可包括：衰减器210，对改变彩色滤光片的物理特性的光(激光)的输出功率进行调节；以及旋转偏振光变换部220，改变相对于光行进方向的电场的振动方向。
图5是表示实现了图4的光学部的例子的框图。
如图5所示，光学部400可包括：准直仪201，在激光传输路径中提高激光的直进性；衰减器210，调节激光的输出功率；旋转偏振光变换部220；反射镜230，引导光的路径；以及狭缝240，调节光束大小。此时，只要是包含本发明涉及的旋转偏振光变换部220的结构，这些部件的排列顺序可以根据需要进行变更，还可以进一步包括分光器、棱镜、均匀器等结构，或者去除一部分结构。
通过下面记载的关于利用旋转偏振光的修复方法的详细说明，可以更明确地理解具有上述结构的、本发明的一实施方式涉及的修复液晶显示板的不良像素的装置。
<利用旋转偏振光的修复方法>
首先，为了修复液晶显示板，检测出存在于液晶显示板上的不良像素(辉点像素)。检测不良像素的方式是已经公知的技术，在此省略其说明。
接着，对要修复的不良像素照射激光，改变不良像素中包含的彩色滤光片的物理特性，降低彩色滤光片的光透过性。
图6是按照射光的种类表示透过了偏振片的光的状态的示意图。
如图6所示，首先，当直线偏振光透过45度的偏振片的情况下，偏振片的偏差使得透过的光不均匀。
相反，当圆偏振光透过45度的偏振片的情况下，即使光的强度减小，整体上也能均匀地透过。此外，当椭圆偏振光透过45度的偏振片的情况下，光整体上均匀，光的透过性优良。
在如上所述地为了修复液晶显示板而改变彩色滤光片的物理特性的本发明的一实施方式中，利用包含旋转偏振光变换部220的光传输部200将直线偏振光变换为圆偏振光或椭圆偏振光，并且照射到不良像素中包含的彩色滤光片上，这样可以适当地改变彩色滤光片的物理特性。
此时，为了在向彩色滤光片照射从光源100发出的激光的过程中，使照射在液晶显示板的其它部分的成像最小化，需要利用聚光部300使激光集中在不良像素的彩色滤光片上。
为了帮助理解以上说明的本发明，通过实验例和比较例进行以下的详细描述。但是，下述的实验例仅仅是为了帮助理解本发明，本发明并限定于下述的实验例。
(实验例1)
图7是表示本发明的实验例1涉及的修复液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
如图7所示，在本发明的实验例1中，与参照图3说明的本发明的一实施方式同样地，利用了包含光源100、光传输部200和聚光部300构成的修复装置。
首先，使用具有445nm波长的连续激光器作为光源，并且利用光传输部200的衰减器210将连续激光器的激光强度调节为75mW。
然后，在旋转偏振光变换部220利用1/4波片将通过了衰减器210的光变换为椭圆偏振光。
接着，在聚光部300使用50倍率的近红外线透镜使光透过液晶显示板像素的透过部b中的、对应于绿色G像素的上部偏振片41和上部衬底20之后，将光焦点对准在彩色滤光片22上，照射成为椭圆偏振光的激光，从而使绿色G彩色滤光片22变黑而实现黑化的过程。此时，这样的修复装置以100μm/s的速度移动并照射到绿色G像素的30μm的宽度上。
(实验例2)
图8是表示本发明的实验例2涉及的修复液晶显示板的不良像素的工序的概略示意图。
如图8所示，在本发明的实验例2中，与参照图3说明的本发明的一实施方式同样地，利用了包含光源100、光传输部200和聚光部300构成的修复装置。
首先，使用具有445nm波长的连续激光器作为光源，并且利用光传输部200的衰减器210将连续激光器的激光强度调节为75mW。
然后，在旋转偏振光变换部220利用1/4波片将通过了衰减器210的连续激光变换为圆偏振光。
接着，在聚光部300使用50倍率的近红外线透镜使光透过液晶显示板像素的透过部b中的、对应于绿色G像素的上部偏振片41和上部衬底20之后，将光焦点对准在彩色滤光片22上，照射成为椭圆偏振光的激光，从而使绿色G彩色滤光片22变黑而实现黑化的过程。此时，这样的修复装置以100μm/s的速度移动并照射到绿色G像素的30μm的宽度上。
(比较例)
与在本发明的背景技术部分参照图2说明的现有技术同样地，利用了包含光源50、光传输部60和聚光部70构成的修复装置。
首先，使用具有445nm波长的连续激光器作为光源，并且利用光传输部60的衰减器61将连续激光器的激光强度调节为75mW。
然后，在直线偏振光变换部62利用1/2波片将通过了衰减器61的连续激光变换为直线偏振光。
接着，在聚光部70使用50倍率的近红外线透镜使光透过液晶显示板像素的透过部b中的、相当于绿色G像素的上部偏振片41和上部衬底20之后，将光焦点对准在彩色滤光片22上，照射成为直线偏振光的激光，从而使绿色G彩色滤光片22变黑而实现黑化的过程。此时，这样的修复装置以100μm/s的速度移动并照射到绿色G像素的30μm的宽度上。
参照表示各个像素的光遮挡率的表1和作为表示黑化状态的照片的图9及图10，进一步详细说明上述的实验例1及实验例2和比较例。
图9是关于本发明的实验例1、实验例2及比较例涉及的液晶显示板的像素的照片。
图10是对图9的各像素示出与透过度有关的色相差的照片。
[表1]