CN101231393A - 缺陷修正方法及缺陷修正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可始终稳定地对涂敷在缺陷部上的油墨进行校平(膜厚均匀化)的技术。本发明的缺陷修正方法包括在基板上的微小区域内涂敷液态材料的工序(S20)。另外，还包括将具有与基板相对的平坦面的加压头按压在基板上以使平坦面覆盖遮住整个微小区域、从而对涂敷后的液态材料进行加压的工序(S40)。由于通过在整个微小区域内对液态材料均匀地加压，可进行使液态材料的厚度变得均匀的校平，因此可进行高品质的缺陷修正。

Description

缺陷修正方法及缺陷修正装置

技术领域

本发明涉及一种缺陷修正方法及缺陷修正装置，尤其涉及在基板上的微小区域内涂敷液态材料来修正缺陷的缺陷修正方法及缺陷修正装置。

背景技术

近年来，随着LCD(液晶显示器)的大型化、高清晰化，像素数目也在增大，很难没有缺陷地制造LCD，缺陷的发生概率也在增加。在这种状况下，为了提高成品率，通过对LCD的滤色片的制造工序中产生的缺陷进行修正来进行合格品转换的缺陷修正装置在生产线中变得不可或缺。

另外，最近也有37～45英寸左右的LCD在市场上销售，单个像素的尺寸也从小型面板的60μm×200μm左右增大为200μm×600μm左右。随着像素尺寸的增大，缺陷尺寸也在增大，修正尺寸也在增大。在这种状况下，由于在以往的较小的修正尺寸下并不成问题的修正等级在较大的修正尺寸下也成为肉眼可见的区域，因此有时会存在问题。

图5(a)～图5(c)是表示在LCD的滤色片的制造工序中产生的缺陷的图。如图5(a)～图5(c)所示，滤色片包括：透明基板；在其表面上形成的称作黑底300的格子状的图案；以及多组R(红色)像素301、G(绿色)像素302和B(蓝色)像素303。在滤色片的制造工序中会产生如图5(a)所示的像素和黑底300掉色的白缺陷304、图5(b)所示的颜色与相邻像素相混或黑底300溢出到像素中的黑缺陷305以及图5(c)所示的在像素上附着有异物的异物缺陷306等。

作为修正白缺陷304的方法，有一种使颜色与存在白缺陷304的像素相同的油墨附着在涂敷针的前端部、并将附着在针前端的油墨转移到白缺陷304上来覆盖白缺陷304的方法。此外，作为修正黑缺陷305和异物缺陷306的方法，有一种利用激光照射将缺陷部分除去而形成激光切割部、并将颜色与激光切割部所在的像素相同的油墨涂敷在激光切割部上来形成油墨涂敷部的方法。例如，在专利文献1中提出了通过油墨涂敷来修正缺陷的装置。

图6(a)～图6(e)是表示黑缺陷的修正方法的示意图。如图6(a)所示，例如，当在滤色片的透明基板的G像素302上产生了黑缺陷305时，对黑缺陷305照射激光，将黑缺陷305及其周围的G像素302除去，从而形成图6(b)所示的矩形的激光切割部310。之后，通过在激光切割部310上涂敷颜色与G像素302相同的油墨来修正黑缺陷305。

以往，涂敷比激光切割部310的容积大的量的油墨，以油墨从激光切割部310溢出的程度涂敷，从而进行修正。但是，随着LCD的高精密化，对缺陷修正后的品质的要求也变得严格，要求进行没有油墨从激光切割部310溢出的修正。为了进行没有油墨溢出的修正，如图6(c)所示，在激光切割部310的中心附近涂敷油墨，从而形成油墨涂敷部311。

此时，若油墨的粘度高而流动性差，则例如在使前端部附着有油墨的涂敷针与被涂敷物接触而涂敷了油墨时，由于被涂敷的油墨的表面张力的作用，有时无法将油墨涂敷到本应涂敷的整个区域内。例如，在图6(c)中，油墨涂敷部311并未波及整个激光切割部310，在矩形的激光切割部310的角部附近产生了未涂敷油墨的空隙312。即，如表示沿图6(c)的VID-VID线的截面的图、即图6(d)所示，在激光切割部310的中心附近，在整个激光切割部310上形成有油墨涂敷部311。另一方面，如表示沿图6(c)的VIE-VIE线的截面的图、即图6(e)所示，在激光切割部310的角部附近产生了未涂敷油墨的空隙312，基板2在空隙312处露出。

在为了消除空隙312而对激光切割部310再次涂敷油墨的场合，油墨的涂敷量反而变得过多，从而会产生油墨从激光切割部310溢出、修正后的油墨涂敷部311的颜色比G像素302深等缺陷修正后的品质问题。因此，为了消除空隙312，提出了对油墨涂敷部311喷射空气来进行油墨膜厚的均匀化(校平)的方法(例如参照专利文献2)。此时，由于油墨会因空气的喷射而从激光切割部310溢出，因此在利用曝光使油墨涂敷部311固化后，设置通过清洗将溢出的油墨去除的工序。

专利文献1：日本专利特开平9-236933号公报

专利文献2：日本专利特开平1-96601号公报

在专利文献2所提出的喷射空气的校平方法中，由于空气的喷射方向受到限制，因此有时无法进行校平。图7(a)～图7(d)是表示空气喷射前后的油墨涂敷部的例子的示意图。图7(a)是表示空气喷射前的油墨涂敷部311和空气喷嘴的俯视示意图。图7(b)是表示沿图7(a)的VIIB-VIIB线的截面的示意图。图7(c)是表示空气喷射后的油墨涂敷部311的俯视示意图。图7(d)是表示沿图7(c)的VIID-VIID线的截面的示意图。

如图7(b)所示，从空气喷嘴121喷射的空气沿着箭头122流动。即，如图7(b)所示，当空气喷嘴121在相对于基板2的表面呈倾斜配置的状态下喷射空气时，油墨涂敷部311表面的空气流122从靠近空气喷嘴121的一侧(图7(b)的右侧)朝着从空气喷嘴121离开的另一侧(图7(b)的左侧)流动。其结果是，在空气喷射后，如图7(c)所示，无法消除所述一侧的空隙312。另外，如图7(d)所示，在油墨涂敷部311的所述另一侧产生偏倚部313。这样，在对油墨涂敷部311喷射空气的校平方法中，存在大多情况下都无法在整个激光切割部310上校平油墨的问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种在被涂敷在缺陷部上的油墨的校平(膜厚均匀化)促进方法中可始终进行稳定的校平的技术。

在本发明的缺陷修正方法中，在基板上的微小区域内涂敷液态材料来修正缺陷。缺陷修正方法包括在微小区域内涂敷液态材料的工序。另外，还包括将具有与基板相对的平坦面的加压头按压在基板上以使平坦面覆盖遮住整个微小区域、从而对涂敷后的液态材料进行加压的工序。

此时，在想使油墨等液态材料扩散的区域、即整个微小区域内，通过对涂敷后的液态材料均匀地加压，可进行使液态材料的厚度均匀化的校平。不存在像以往的再次涂敷液态材料的方法那样的、液态材料溢出或当液态材料为油墨时颜色变得过深的问题，另外，也不存在像从一个方向进行空气喷射的方法那样的产生油墨偏倚部的不良情况，可进行高品质的缺陷修正。

在加压工序中，最好平坦面被树脂膜覆盖。此时，由于夹着树脂膜进行加压，因此可防止液态材料附着在加压头上。由此，无需清洗加压头，可简化工序。

另外，在加压工序后，最好还包括使树脂膜相对于加压头相对移动、使树脂膜以与加压工序实施时曾经覆盖平坦面的部分不同的部分覆盖平坦面的工序。此时，即使是在液态材料附着在树脂膜上的场合，也可通过使树脂膜相对于加压头相对移动而使覆盖加压头的树脂膜的部分更换，从而始终使干净的树脂膜面与基板接触来进行加压。

另外，最好在涂敷工序与加压工序之间还包括使液态材料固化的工序。此时，在加压前使液态材料干燥，使液态材料固化成可以进行塑性变形的程度，从而使液态材料更难附着在加压头或树脂膜上。由此，可减少为了清洗加压头和更换树脂膜而必需的工序数。

本发明的缺陷修正装置是在上述缺陷修正方法中的任一种中使用的缺陷修正装置。缺陷修正装置包括在基板上的微小区域内涂敷液态材料的涂敷机构。另外，还包括具有与基板相对的平坦面的加压头。另外，还包括使加压头朝着与基板的表面交叉的方向移动的驱动部。另外，平坦面朝着基板的正投影可覆盖遮住整个微小区域。此时，通过在整个微小区域内对液态材料均匀地加压，可进行使液态材料的厚度均匀化的校平，从而可进行高品质的缺陷修正。

采用本发明的缺陷修正方法及缺陷修正装置，可始终稳定地对涂敷在缺陷部上的油墨进行校平(膜厚均匀化)。

附图说明

图1是表示缺陷修正装置的整体结构的图。

图2是表示缺陷修正装置的构成要素的方框图。

图3是表示缺陷修正方法的流程图。

图4(a)～图4(e)是表示油墨加压工序的示意图。

图5(a)～图5(c)是表示在滤色片的制造工序中产生的缺陷的图。

图6(a)～图6(e)是表示黑缺陷的修正方法的示意图。

图7(a)～图7(d)是表示空气喷射前后的油墨涂敷部的例子的示意图。

(符号说明)

1缺陷修正装置

2基板

3X轴工作台

4Y轴工作台

5Z轴工作台

6观察光学系统

7CCD摄像机

8激光器

9油墨涂敷机构

10油墨固化用照明

11加压机构

12控制用计算机

13操作面板

21加压头

22树脂膜

121空气喷嘴

122空气流

300黑底

301R像素

302G像素

303B像素

304白缺陷

305黑缺陷

306异物缺陷

310激光切割部

311油墨涂敷部

312空隙

313油墨的偏倚部

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形态进行说明。另外，在下面的附图中，对相同或相当的部分标记相同的符号标记，不再赘述。

图1是表示缺陷修正装置的整体结构的图。如图1所示，该缺陷修正装置1包括缺陷修正头部，该缺陷修正头部包括：观察光学系统6、CCD摄像机7、激光器8、油墨涂敷机构9、油墨固化用照明10以及加压机构11。

另外，缺陷修正装置1还包括使缺陷修正头部与基板工作台相对移动来进行定位的定位机构。定位机构包括作为第一副驱动部的Z轴工作台5，该Z轴工作台5使缺陷修正头部在相对于基板2垂直的方向(Z轴方向)上移动。定位机构还包括作为第二副驱动部的X轴工作台3，在该X轴工作台3上装设有Z轴工作台5，使Z轴工作台5在与基板2大致平行的X轴方向上移动。定位机构还包括作为基板工作台的Y轴工作台4，在该Y轴工作台4上装设基板2，用于使基板2在与X轴方向正交并与基板大致平行的Y轴方向上移动。

缺陷修正装置1还包括：控制装置整体的动作的控制用计算机12、以及用于对控制用计算机12输入来自操作者的指令的操作面板13。

观察光学系统6是用于观察基板2的表面状态(包括基板2表面上的缺陷部)的装置。利用观察光学系统6观察到的图像由CCD摄像机7转换成电信号，并在控制用计算机12的显示器画面中显示。激光器8是为了对基板2照射激光而使用的。在基板2为形成有LCD的滤色片的情况下，通过激光照射将在基板2上产生的黑缺陷或异物缺陷除去。

油墨涂敷机构9在基板2上的微小区域内通过涂敷附着在涂敷针前端部的油墨来进行修正。即，油墨涂敷机构9是将作为液态材料的油墨涂敷在基板上的微小区域内的涂敷机构。在基板2为形成有LCD的滤色片的情况下，微小区域是指白缺陷、或者通过除去黑缺陷或异物缺陷而在基板2上形成的凹状的激光切割部。油墨固化用照明10照射用于使涂敷机构9所涂敷的油墨固化的光。在油墨属于紫外线固化型时，选择紫外线照明作为油墨固化用照明10并将其装设在装置上。在油墨属于热固化型时，选择卤素灯作为油墨固化用照明10并将其装设在装置上。

加压机构11包括：具有与基板2相对的平坦面的加压头、以及使加压头朝着与基板2的表面交叉的方向移动的驱动部。加压头成形为使平坦面朝着基板2的正投影可覆盖遮住整个微小区域。即，例如在平坦面为矩形的场合，加压头成形为使从矩形的四边下降到基板2上的垂线的脚的集合、即正投影在基板2的表面上覆盖整个微小区域。由此，在驱动驱动部而使加压头朝着基板2移动、在加压头与基板2接触的场合，加压头的接触基板2的部位、即平坦面大于微小区域，因此，平坦面可覆盖整个微小区域。此时，若在微小区域内已涂敷有液态材料，则可在整个微小区域内对液态材料均匀地加压。

另外，加压头的平坦面的形状并不局限于矩形，例如也可做成圆形或其它的多边形状等任意形状。平坦面的尺寸只要是能覆盖整个微小区域的尺寸即可。例如，在基板为滤色片的场合，可根据被黑底包围的一个像素的尺寸(例如，成为与一个像素的尺寸相同的尺寸的形态)来确定平坦面的尺寸，另外，平坦面的尺寸也可以大于一个像素的尺寸。例如，平坦面的外周形状可以是一个像素的形状的相似形，该形状的尺寸既可以是能一下子按压像素内部那样的大小，也可以是对应的像素的尺寸的95％。另外，加压头可以是树脂成形品，若像后述的那样夹着树脂膜使加压头与基板接触，则加压头也可以由金属形成。

图2是表示缺陷修正装置的构成要素的方框图。如图2所示，缺陷修正装置1的各构成要素、即观察光学系统6、激光器8、油墨涂敷机构9、油墨固化用照明10、加压机构11、定位机构的动作由控制用计算机12来控制。加压机构11包括：使加压头朝着与基板表面交叉的方向、例如垂直方向移动的作为驱动部的加压头驱动机构；以及使树脂膜相对于加压头相对移动的树脂膜移动机构。采用本装置构成，可对基板上的微小区域的缺陷、例如在滤色片上产生的白缺陷、黑缺陷、异物缺陷进行修正。

下面对使用缺陷修正装置1在基板2上的微小区域内涂敷液态材料来修正缺陷的方法进行说明。图3是表示缺陷修正方法的流程图。图4(a)～图4(e)是表示油墨加压工序的示意图。图4(a)是表示在通过激光照射将滤色片的G像素302上产生的黑缺陷除去后对激光切割部涂敷了油墨的状态的俯视图。图4(b)是沿图4(a)所示的IVB-IVB线的截面的基板2的剖视图，同时表示了与油墨涂敷部311接触之前的加压头21。图4(c)表示的是加压头21与油墨涂敷部311接触并对作为液态材料的油墨进行加压的状态的基板2的剖视图。图4(d)是表示油墨加压后的状态的俯视图。图4(e)是沿图4(d)所示的IVE-IVE线的截面的基板2的剖视图。

首先，在工序(S10)中，作为前处理，驱动定位机构，使缺陷修正头部相对于载放在Y轴工作台4上基板2相对移动。接着，将激光器8配置在用观察光学系统6观察到的黑缺陷的正上方并对黑缺陷照射激光，从而将黑缺陷及其周围的滤色片的树脂材料除去，形成激光切割部310(参照图6(b))。

接着，在工序(S20)中，将油墨涂敷机构9配置在激光切割部310的正上方，对基板上的微小区域、即激光切割部310涂敷作为液态材料的油墨。图4(a)表示的是将油墨填充在激光切割部310上并形成了油墨涂敷部311的状态。将颜色与形成有激光切割部310的像素(即图4(a)时的G像素302)相同的油墨涂敷在激光切割部310上。在图4(a)中，由于被涂敷的油墨的粘性较高，因此油墨涂敷部311并未波及整个激光切割部310，在矩形的激光切割部310的角部附近产生了未涂敷油墨的空隙312。

接着，在工序(S30)中，将油墨固化用照明10配置在油墨涂敷部311的正上方。然后，对油墨涂敷部311照射用于使油墨固化的光(紫外光或卤素光)，使作为液态材料的油墨干燥，使油墨涂敷部311固化成油墨可以塑性变形的程度。

接着，在工序(S40)中，将加压机构11配置在油墨涂敷部311的正上方。在此，如图4(b)所示，加压头21的与基板2相对的平坦面被树脂膜22覆盖，该树脂膜22例如是由聚酰亚胺膜那样的耐弯曲性等机械特性优良的树脂材料构成的薄膜。接着，通过驱动未图示的作为驱动部的加压头驱动机构来使加压头21在相对于基板2垂直的Z轴方向上移动，从而使加压头21靠近基板2，并利用Z轴工作台5使加压头21沿Z轴方向进一步靠近基板2。然后，如图4(c)所示，使覆盖平坦面的树脂膜22接触基板2表面上的油墨涂敷部311。

此时，加压头21的平坦面形成为可覆盖作为微小区域的整个激光切割部310，如图4(c)所示，使加压头21移动，以使覆盖平坦面的树脂膜22覆盖整个激光切割部310。接着，将平坦面按压在基板2上，以使加压头21的平坦面覆盖遮住整个激光切割部310。由此，由于被涂敷到激光切割部310上的油墨以被封在由凹状的激光切割部310和平坦面形成的空间的内部的状态受到加压头21推压，因此可被加压。被加压后的油墨扩展至整个激光切割部310，从而可使油墨充填到整个激光切割部310。即，如图4(d)、图4(e)所示，在油墨加压后，空隙312消失。由于油墨在整个激光切割部310上均匀地被加压，因此可使油墨的厚度变得均匀。即，通过油墨加压，可进行激光切割部310内的油墨的校平。

加压头21以正常的滤色片的面为基准按压在基板2上。即，如图4(c)所示，当对油墨加压时，控制加压头21在Z轴方向上的位置，以使树脂膜22的与基板2相对的一侧的面与正常的滤色片的面齐平。这样，如图4(e)所示，加压后的油墨涂敷部311以正常的滤色片的面为基准被校平。即，可使油墨涂敷部311的厚度与正常的滤色片的面(G像素302等)的厚度一致。

在此，由于加压头21的平坦面被树脂膜22覆盖，夹着树脂膜22对油墨涂敷部311进行加压，因此可防止油墨附着在加压头21上。虽然也可不设置树脂膜22而是使加压头21与油墨直接接触，但油墨可能会附着在加压头21上。若附着有油墨，则需要清理加压头21，每次都要清理至没有残留物是很困难的。由此，最好是夹着树脂膜22对油墨涂敷部311加压，这样就无需清洗加压头21，可简化工序。另外，在上一工序(S30)中，由于使油墨固化成可以进行塑性变形的程度，因此油墨更不容易附着在树脂膜22上。若在不预先使油墨固化的情况下，油墨在加压时对树脂膜22的附着不构成问题的场合，也可省略使油墨固化的工序(S30)。

回到图3，接着，在工序(S50)中，使树脂膜22相对于加压头21相对移动。例如，可设置由供给筒和卷绕筒构成的卷绕机构。另外，若将树脂膜22做成带状，将带状的树脂膜22的一端固定在供给筒上并将另一端固定在卷绕筒上，使供给筒和卷绕筒以任意调整的同一速度旋转，则可卷绕树脂膜22而使其相对于加压头21相对移动。

通过使树脂膜22相对于加压头21相对移动，从而树脂膜22以与在加压工序(S40)实施时曾经覆盖平坦面的部分不同的部分覆盖平坦面。由此，即使作为液态材料的油墨在加压工序(S40)中附着在树脂膜22上，也可更换覆盖加压头21的树脂膜22，因此可始终使干净的树脂膜22的面与基板2接触并进行加压。当然，在树脂膜22上并未附着油墨的场合，也可省略本工序(S50)。

接着，在工序(S60)中，作为后处理，通过定位机构的驱动将油墨固化用照明10配置在油墨涂敷部311的正上方并照射光，从而使被填充在油墨涂敷部311上的油墨固化。由此，在曾经产生黑缺陷305的部位形成与其周围相同品质的G像素302，完成黑缺陷305的修正。

如上所述，在该缺陷修正方法中，通过在作为微小区域的整个激光切割部310上对油墨等液态材料均匀地加压，可进行使液态材料的厚度变得均匀的校平。不存在像以往的再次涂敷液态材料的方法那样的、液态材料溢出或当液态材料为油墨时颜色变得过深的问题，另外，也不存在像从一个方向进行空气喷射的方法那样的产生油墨偏倚部的不良情况，可进行高品质的缺陷修正。另外，在上面的说明中对将用于修正在LCD的滤色片的制造工序中产生的缺陷的油墨作为液态材料的例子进行了说明，但被涂敷的材料并不局限于此，若是粘性高而流动性差的材料，则可应用本发明的缺陷修正方法。例如，胶水状的柔软的半固体或固体材料也可应用本发明的缺陷修正方法。

应当理解，在此公开的实施形态在所有方面均为例示而并非限制。本发明的范围由权利要求书来表示，而并非由上述的说明来表示，旨在包括与权利要求书具有均等的意思和范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种缺陷修正方法，通过在基板上的微小区域内涂敷液态材料来修正缺陷，其特征在于，包括：

在所述微小区域内涂敷所述液态材料的工序；以及

将具有与所述基板相对的平坦面的加压头按压在所述基板上以使所述平坦面覆盖遮住整个所述微小区域、从而对涂敷后的所述液态材料进行加压的工序。

2.如权利要求1所述的缺陷修正方法，其特征在于，在所述加压工序中，所述平坦面被树脂膜覆盖。

3.如权利要求2所述的缺陷修正方法，其特征在于，在所述加压工序后，还包括使所述树脂膜相对于所述加压头相对移动、以使所述树脂膜的与实施所述加压工序时覆盖所述平坦面的部分不同的部分覆盖所述平坦面的工序。

4.如权利要求1所述的缺陷修正方法，其特征在于，在所述涂敷工序与所述加压工序之间还包括使所述液态材料固化的工序。

5.一种缺陷修正装置，在权利要求1所述的缺陷修正方法中使用，其特征在于，包括：

在基板上的微小区域内涂敷液态材料的涂敷机构、

具有与所述基板相对的平坦面的加压头、以及

使所述加压头朝着与所述基板的表面交叉的方向移动的驱动部，

所述平坦面朝着所述基板的正投影可覆盖遮住整个所述微小区域。

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