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標題: 雷射暗化液晶顯示器亮點之研究
A Study on the Darkening of Bright Dots in LCDs by Laser Repair
作者: 陳壯履
Chuang-Lu Chen
關鍵字: 雷射;暗化;液晶面板;Laser;Darkening;TFT-LCD
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摘要: 
薄膜電晶體液晶顯示器是繼半導體產業後,國內另一項重大的投資。液晶顯示器於生產過程中,因為環境灰塵或製程關係,可能會產生亮點。而液晶顯示器顯示的三原色為紅色光阻、綠色光阻、藍色光阻,因此亮點包含紅、綠、藍畫素的顯示異常,若紅、綠、藍畫素發生異常,將影響消費者對液晶顯示器的使用觀感以及產品售價。
本研究所使用的雷射為波長1030 nm搭配脈衝寬度400 fs,為畫素異常的彩色光阻區域進行加工,透過雷射將紅、綠、藍光阻表面暗化或是改變配向膜、ITO等材料對光的穿透度,遮蔽畫素亮度異常區域。當然,不同材料對於雷射波長的反應也不同,因為材料在雷射加工過程中的反應主要是取決於其對於雷射光的吸收程度、能量的大小或是材料本身的熱擴散性與熔點等特性,這些條件都會影響雷射光是否能有效的作用在材料上。
由實驗結果得知,在調整適當的雷射參數下,可以降低光阻、配向膜或是ITO的透光度。但有些材料對於雷射的吸收度較差,焦黑暗化的狀況不穩定,且會在雷射加工區域的周圍產生白暈或是黑暈的現象。推測白暈或黑暈的可能原因為:雷射加工時,材料吸收了雷射能量而導致地形隆起,影響此區域上的液晶排列。也有可能是材料加工時,被雷射照射的地方在吸收雷射能量之後,影響了材料原有特性,造成液晶配向不良。

TFT-LCDs are another major investment in our country after the semiconductor industry. In the production process of liquid crystal displays, bright dot may be generated because of the relationship between environmental particles or product process. Bright dots include abnormal display of red、green、blue pixels. If the red、green、blue pixels are abnormal, customers cannot accept and will be impact to consumers perception of the use of liquid crystal displays and product prices.
This study uses the laser of wavelength 1030 nm and pulse width 400 femtosecond to process the photoresist area、polymer surface or ITO surface. The surface of the red、green、blue photoresist or alignment film are darkening by the laser. And the laser can change the material's penetration of backlight. Of course, different photoresists or different materials react differently to the laser wavelength, because the reaction of an object during laser processing depends on the absorption of the material or laser energy and the physical properties of the material such as thermal diffusivity or melting point also influence whether the laser can effectively do on the material.
According to the experimental results, the transmittance of the photoresist, alignment film or ITO can be reduced by adjusting the appropriate laser parameter. However, some materials have poor absorption of lasers, unstable darkening conditions, and white halo or black halo around the laser processing area. It is speculated that the possible cause of white halo or black halo is that when laser processing, the material absorbs the laser energy and causes the topography to rise, which affects the liquid crystal alignment on this area. It is also possible that when the material is processed, the irradiated place affects the original characteristics of the material after absorbing the laser energy, making the poor alignment of the liquid crystal.
URI: http://hdl.handle.net/11455/98374
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