CN103304148A - 图案修正方法及图案修正装置 - Google Patents

Abstract

一种能以不污染缺陷部的周围的方式使涂布于缺陷部的修正液的厚度均匀的低成本的图案修正方法及图案修正装置，在该图案修正方法中，在朝液晶滤色片基板的像素的白色缺陷涂布了修正墨水之后，照射激光来加热修正墨水，从而降低修正墨水的粘度来使该修正墨水平坦化。因此，不会因涂布于白色缺陷的修正墨水而污染周围。另外，能使用已有的激光装置，因此，也不会导致高成本。

Description

图案修正方法及图案修正装置

技术领域

本发明涉及图案修正方法及图案修正装置，尤其涉及对形成于基板上的图案缺陷部进行修正的图案修正方法及图案修正装置。

背景技术

作为平板显示器的代表例，已知有液晶显示器、等离子体显示器、EL显示器等。在这些显示器中，画面的大型化、高精细化获得了很大的进步，使像素数量处于增大的倾向。因此，在制造过程中，像素产生缺陷的概率升高，为了提高成品率而要求修正像素中所产生的缺陷的技术。

例如，作为修正液晶滤色片的着色层(像素)的局部脱色的白色缺陷的方法，存在一种使涂布针的前端部附着修正液(修正墨水)之后、使该涂布针的前端与白色缺陷接触以涂布修正液的方法(例如参照专利文献1)。

另外，存在一种朝在着色层产生的异物缺陷和白色缺陷照射激光来形成矩形的白色缺陷、并使用微型分配器朝矩形的白色缺陷注入修正液的方法(例如参照专利文献2)。

此外，在朝矩形的白色缺陷涂布修正液的情况下，有时会出现未朝白色缺陷的角部填充修正液，或修正液的中央部隆起升高，修正液被引向白色缺陷的边缘，使修正液的中央部凹陷等情形，从而容易使修正液的厚度不均匀。作为使涂布于白色缺陷的修正液的厚度均匀的方法，存在一种从上方朝涂布于白色缺陷的修正液喷射气体的方法(例如参照专利文献3)。另外，还存在一种朝涂布于白色缺陷的修正液照射卤素光来进行加热、以降低修正液的粘度来使修正液均匀的方法(例如参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

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2006－145786号公报

专利文献3：日本专利特开2008－3287号公报

专利文献4：日本专利特开2010－97068号公报

然而，最近，液晶滤色片的一个像素的尺寸变大，即便在仅在着色层的一部分存在白色缺陷的情况下，为防止颜色不均而在将着色层整体转换为白色缺陷之后涂布修正液。在这样将修正液涂布于较大的白色缺陷的情况下，在着色层内一边改变涂布位置，一边分多次涂布修正液。因此，修正液的厚度不均匀而容易产生颜色不均，另外，与现有技术相比，修正液的涂布量也会增多。

在该状态下，在朝涂布于白色缺陷的修正液喷射气体来使修正液的厚度均匀的情况下，可想象出若气体的压力较高，则修正液被按压至白色缺陷的周围而污染周围。相反地，若气体的压力较低，修正液难以流动而不能使厚度均匀。

另外，在专利文献3、4中，需要另行设置气体喷射装置和卤素加热器，从而存在导致高成本这样的问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种能以不污染缺陷部的周围的方式使涂布于缺陷部的修正液的厚度变得均匀且成本低的图案修正方法及图案修正装置。

本发明的图案修正方法是对形成于基板上的图案的缺陷部进行修正的图案修正方法，其特征是，包括：第一步骤，在该第一步骤中，朝缺陷部涂布修正液；以及第二步骤，在该第二步骤中，朝涂布于缺陷部的修正液照射激光来进行加热，以降低修正液的粘度来使修正液的厚度均匀。

较为理想的是，根据修正条件以预先存储的条件进行激光的照射，预先存储的条件包括激光的焦点尺寸、照射次数、照射周期及照射功率。

另外，较为理想的是，预先存储的条件还包括激光的焦点位置距基准位置的偏移量。

另外，较为理想的是，还包括第三步骤，在该第三步骤中，对第二步骤中厚度被均匀化的修正液进行烧成或固化处理。

另外，较为理想的是，基板是透明基板，图案是包括多个着色层的滤色片，缺陷部是着色层的白色缺陷。

另外，本发明的图案修正装置是对形成于基板上的图案的缺陷部进行修正的图案修正装置，其特征是，包括：涂布元件，该涂布元件朝缺陷部涂布修正液；以及激光照射元件，该激光照射元件朝涂布于缺陷部的修正液照射激光来进行加热，以降低修正液的粘度来使修正液的厚度均匀。

较为理想的是，根据修正条件以预先存储的条件进行激光的照射，预先存储的条件包括激光的焦点尺寸、照射次数、照射周期及照射功率。

另外，较为理想的是，预先存储的条件还包括激光的焦点位置距基准位置的偏移量。

另外，较为理想的是，激光照射元件在利用涂布元件朝缺陷部涂布修正液之前，通过激光消融将缺陷部整形成期望的形状。

另外，较为理想的是，上述图案修正装置还包括：固化元件，该固化元件朝厚度因激光的照射而被均匀化的修正液照射紫外线来将修正液固化；卤素光照射元件，该卤素光照射元件在朝涂布于缺陷部的修正液照射卤素光来进行加热以降低修正液的粘度来使修正液的厚度均匀之后，对修正液进行烧成；以及控制元件，在修正液为紫外线固化型的情况下，该控制元件在使用激光照射元件及固化元件来使涂布于缺陷部的修正液的厚度均匀之后，将修正液固化，在修正液为加热固化型的情况下，该控制元件在使用卤素光照射元件来使涂布于缺陷部的修正液的厚度均匀之后，对修正液进行烧成。

另外，较为理想的是，基板是透明基板，图案是包括多个着色层的滤色片，缺陷部是着色层的白色缺陷。

在本发明的图案修正方法及图案修正装置中，朝涂布于缺陷部的修正液照射激光来进行加热，以降低修正液的粘度来使修正液的厚度均匀。因此，能以不污染缺陷部的周围的方式使涂布于缺陷部的修正液的厚度均匀。另外，能使用已有的激光装置，因此，能实现低成本化。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的图案修正方法的修正对象即液晶滤色片基板的主要部分的图。

图2是包括图1所示的白色缺陷的像素的剖视图。

图3是表示朝图2所示的白色缺陷涂布修正墨水的工序的剖视图。

图4是表示朝图1所示的白色缺陷涂布了修正墨水的状态的图。

图5是表示朝涂布于白色缺陷的修正墨水照射激光以使厚度均匀化的工序的剖视图。

图6是表示实施方式的变更例的修正对象即液晶滤色片基板的图。

图7是表示朝图6所示的白色缺陷涂布修正墨水的方法的图。

图8是表示用图7所示的方法涂布的修正墨水的剖视图。

图9是表示通过加热使厚度均匀化的修正墨水的剖视图。

图10是表示朝涂布于白色缺陷的修正墨水照射卤素光以使厚度均匀化的工序的剖视图。

图11是表示使涂布于白色缺陷的修正墨水的厚度均匀化而进一步烧成时的加热温度的变化的时序图。

图12是表示用于进行图1～图11所示的图案修正方法的图案修正装置的结构的立体图。

(符号说明)

1   液晶滤色片基板

2   玻璃基板

3   黑矩阵

4   R像素

5   G像素

6   B像素

6a  白色缺陷

7   修正墨水

8   涂布针

9   微型分配器

10  激光装置

11  卤素加热器

21  图案修正装置

22  平台

23  卡盘

24  XY调节架

24a X轴调节架

24b Y轴调节架

25  Z轴调节架

26  观察光学系统

27  紫外线灯

28  涂布单元

具体实施方式

图1是表示本发明一实施方式的图案修正方法的修正对象即液晶滤色片基板1的主要部分的图，图2是其局部剖视图。在图1及图2中，液晶滤色片基板1包括玻璃基板2。玻璃基板2的表面上形成有格子状的黑矩阵3，在由黑矩阵3围起的多个区域内以一定的周期形成有R像素4、G像素5及B像素6。R像素4、G像素5及B像素6分别由红色、绿色及蓝色的着色层构成。

图1及图2中示出了在B像素6的局部存在矩形的白色缺陷6a的状态。该矩形的白色缺陷6a是因朝产生于B像素6的具有任意形状的白色缺陷或异物缺陷的矩形区域照射强烈的激光而使矩形区域内的着色层、异物蒸发而形成的。另外，将强烈的激光照射到固体以使固体表面蒸发的方法被称为激光消融法。

图3(a)是表示朝白色缺陷6a涂布修正墨水7的工序的图。在图3(a)中，使修正墨水7附着在涂布针8的前端部，并使涂布针8的前端与白色缺陷6a接触，以朝白色缺陷6a涂布修正墨水7。此外，在涂布针8的前端部上形成有截面积朝前端逐渐变小的圆锥部，在该涂布针8的前端形成有圆形的平坦面。此外，如图3(b)所示，也可使用微型分配器9朝白色缺陷6a涂布修正墨水7。在涂布形状相对于白色缺陷6a较小的情况下，改变涂布位置以进行多次涂布。

图4是表示在白色缺陷6a上涂布有修正墨水7的状态的图。在图4中，涂布于白色缺陷6a的修正墨水7并未被充填在白色缺陷6a的全部区域，而是在白色缺陷6a的角部残留有修正墨水7的未充填部。

图5(a)和图5(b)是表示使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度均匀的工序的图。如图5(a)所示，例如涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的中央隆起，从而使涂布厚度处于不均匀的状态。使激光装置10移动至白色缺陷6a的上方，并朝涂布于白色缺陷6a的修正墨水7照射较弱的激光，以对修正墨水7进行加热。此时，朝修正墨水7照射的激光的条件是根据修正条件(修正墨水7的种类、白色缺陷6a的大小等)预先由实验求出并被存储的，其包括基准位置(例如基板1的表面)的激光焦点的尺寸、照射次数、照射周期、照射功率。另外，也可将激光的焦点位置从基准位置起的偏移量作为激光的条件。另外，激光装置10即便在进行激光消融时也被使用。当进行激光消融时，激光装置10照射出较强的激光。

加热温度被设定为使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的粘度软化以使该修正墨水7的流动性变好的程度。例如，若以50℃左右的温度加热数秒钟(例如五秒左右)，则可提高修正墨水7的流动性以形成均匀的厚度。图5(b)示出了加热结束、涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度被均匀化后的状态。在图4中，在白色缺陷6a的角部产生了修正墨水7的未填充部，但可通过修正墨水7的软化将修正墨水7渗透填充至角部。

修正墨水7是将存在白色缺陷的部分(此处是B像素6)的颜色的颜料、树脂和分散剂添加在溶剂中形成的。作为溶剂，使用高沸点类的溶剂、例如PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸脂)。PGMEA的沸点是146℃。

一般而言，修正墨水7的粘度在温度比室温高时会示出降低的倾向。使用高沸点溶剂的修正墨水7具有因沸点较高而难以蒸发的性质。若将修正墨水7的温度设定为比溶剂蒸发的温度低的温度(例如比沸点非常低的温度)但比室温高的温度(例如50℃)，则能降低修正墨水7的粘度以提高流动性。

这样，在使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度均匀化之后，照射紫外线以使修正墨水7固化，并结束白色缺陷6a的修正。

在该实施方式中，将修正墨水7涂布于白色缺陷6a，并朝涂布的修正墨水7照射激光以进行加热，从而降低修正墨水7的粘度以提高流动性。因此，即便在涂布于白色缺陷6a的修正墨水7中存在涂布不均(修正墨水7未被涂布的区域)，也可使修正墨水7在全部区域中流动以消除涂布不均，从而能在白色缺陷6a全部区域中使修正墨水7的厚度均匀。另外，由于不像现有技术那样喷射气体，因此，不存在因修正墨水7而污染周围的情况。另外，使用激光消融用的现有的激光装置10来使修正墨水7平坦化，因此，无需另行设置卤素加热器(halogen heater)这样的加热装置。因此，也不会导致装置的高成本化。

接着，对本实施方式的变更例进行说明。在该变更例中，如图6所示，一个B像素6整体成为白色缺陷6a。在最近的滤色片基板1中，随着画面尺寸的大型化而使一个像素的尺寸变大。在白色缺陷6a仅存在于较大的像素6的局部的情况下，当对该白色缺陷6a涂布修正墨水7时，像素6内有时会产生颜色不均。因此，为了防止像素6内的颜色不均，对像素6整体照射激光以将像素6整体转换为白色缺陷6a，然后，涂布修正墨水7。当对这种较大的白色缺陷6a涂布修正墨水7时，一边在白色缺陷6a内改变涂布位置，一边分多次涂布修正墨水7。

图7中示出了使修正墨水7附着于涂布针8的前端，一边使涂布针8的位置偏移一边分多次将修正墨水7涂布于白色缺陷6a的状态。此时，由于以涂布形状重叠的方式进行多次涂布，因此，与缺陷尺寸小的情形相比，修正墨水7的厚度变得不均匀，容易产生色彩不均。

图8是表示用图7所示的方法涂布了修正墨水7的白色缺陷6a的剖视图。图8中，涂布于白色缺陷6a的修正墨水7没有形成均匀的厚度，其表面是凹凸状。尤其是当涂布次数变多时，修正墨水7的厚度不均匀的倾向较强。

在图9中，示出了用与图5(a)相同的方法对包括图8所示的白色缺陷6a的区域进行加热以使修正墨水7的厚度均匀化的状态。即便白色缺陷6a的面积较大，也能通过对涂布于白色缺陷6a内的修正墨水7进行加热来使修正墨水7的粘度降低，从而能提高其流动性，并使修正墨水7的表面平坦化。若修正墨水7是紫外线固化型，则随后照射紫外线以使修正墨水7固化。另外，有必要的话需要随后对其进行烧成。最近，能为了缩短修正时间而省略烧成工序，仅通过紫外线固化来确保足够的紧贴性。在该变形例中，也能得到与实施方式相同的效果。

另外，也可设置激光装置10和卤素加热器11，在修正墨水7为紫外线固化型的情况下，如上所述将激光装置10的激光照射到修正墨水7来使其平坦化，在修正墨水7为加热固化型的情况下，将卤素加热器11的卤素光照射到修正墨水7来使其平坦化。这是由于以下缘故：在修正墨水7为加热固化型的情况下，能通过卤素光的照射连续地进行修正墨水7的平坦化和烧成。

图10(a)和图10(b)是表示使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度均匀的工序的图。如图10(a)所示，例如涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的中央隆起，涂布厚度处于不均匀的状态。使卤素加热器11移动至白色缺陷6a的上方，以朝包括白色缺陷6a的范围照射卤素光并加热一定时间。卤素加热器11是能对直径为大致2mm的区域进行加热的装置。

加热温度被设定为使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的粘度软化以使该修正墨水7的流动性变好的程度。例如，若以50℃左右的温度加热数秒钟(例如五秒左右)，则可提高修正墨水7的流动性以形成均匀的厚度。图10(b)示出了加热结束、涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度被均匀化后的状态。在图4中，在白色缺陷6a的角部产生了修正墨水7的未填充部，但可通过修正墨水7的软化将修正墨水7渗透填充至角部。

图11是表示朝涂布于白色缺陷6a的修正墨水7照射卤素光以连续地进行修正墨水7的厚度的均匀化及其烧成的情况下的加热温度的变化的时序图。

在图11中，为了使涂布于白色缺陷6a的修正墨水7的厚度均匀，以比室温高且比修正墨水7的沸点低的温度加热一定时间，从而使修正墨水7的粘度降低来使流动性变好。加热时间只要是使修正墨水7的流动性变好并使修正墨水7的表面变得平坦的时间即可，例如加热五秒左右。然后，提高加热温度并转移至烧成工序。烧成温度被设定为从200℃到220℃左右，并例如烧成五秒左右，以使修正墨水7固化。藉此，白色缺陷6a的修正结束。

另外，图12是表示用于执行图1～图11所示的图案修正方法的图案修正装置21整体结构的立体图。图12中，在该图案修正装置21的平台22的中央部设有卡盘23。在卡盘23上固定有修正对象的液晶滤色片基板1。

另外，在平台22上装载有龙门式(gantry type)的XY调节架24。XY调节架24包括X轴调节架24a和门形的Y轴调节架24b。Y轴调节架24b被设成横跨卡盘23，并沿图中的Y轴方向移动。X轴调节架24a装载于Y轴调节架24b，并沿图中X方向移动。

在X轴调节架24a上装载有可沿上下方向移动的Z轴调节架25。在Z轴调节架25上固定有观察光学系统26、激光装置10、卤素加热器11、紫外线灯27及涂布单元28。通过控制X轴调节架24a、Y轴调节架24b及Z轴调节架25，能使观察光学系统26、激光装置10、卤素加热器11、紫外线灯27及涂布单元28分别移动至基板1表面的期望位置的上方。

观察光学系统26用于对修正前后的白色缺陷6a等进行观察。涂布单元28包括XYZ调节架、墨水箱、涂布针8等，用于朝白色缺陷6a涂布修正墨水7。激光装置10通过观察光学系统26朝基板1上的缺陷照射较强的激光，并通过激光消融将该缺陷转换为矩形的白色缺陷6a。另外，激光装置10朝涂布于白色缺陷6a的紫外线固化型的修正墨水7照射较弱的激光以进行加热，从而使修正墨水7平坦化。紫外线灯27朝涂布于白色缺陷6a并被平坦化的紫外线固化型的修正墨水7照射紫外线，以使该修正墨水7固化。另外，卤素加热器11对涂布于白色缺陷6a的加热固化型的修正墨水7进行加热以使其厚度均匀。此外，卤素加热器11以更高的温度对厚度均匀的修正墨水7进行加热以将其烧成。

另外，在该图案修正装置21上设有对装置整体进行控制的控制装置(未图示)。在输入了修正墨水7为紫外线固化型的指令信息的情况下，该控制装置朝涂布于白色缺陷6a的修正墨水7照射来自激光装置10的激光以使修正墨水7平坦化，之后，将来自紫外线灯27的紫外线照射至修正墨水7以使该修正墨水7固化。另外，在输入了修正墨水7为加热固化型的指令信息的情况下，控制装置朝涂布于白色缺陷6a的修正墨水7照射来自卤素加热器11的卤素光以使修正墨水7平坦化，之后，将较强的卤素光照射至修正墨水7以使该修正墨水7烧成。

根据该图案修正装置21，朝在液晶滤色片基板1的像素6上产生的白色缺陷6a照射激光以将该白色缺陷6a整形成矩形，在该白色缺陷6a上涂布修正墨水7，并朝该修正墨水7照射激光或卤素光以使该修正墨水7的厚度均匀，此外，还能朝该修正墨水7照射紫外线或较强的卤素光以将该修正墨水7固化或烧成。因此，能以不产生涂布不均和颜色不均的方式修正白色缺陷6a。

本次公开的实施方式在所有点上均为例示，不应当认为是对本发明作出了限制。本发明的范围是由权利要求书来表示的而不是由上述说明来表示的，本发明包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。

Claims (11)

1.一种图案修正方法，是对形成于基板上的图案的缺陷部进行修正的图案修正方法，其特征在于，包括：

第一步骤，在该第一步骤中，朝所述缺陷部涂布修正液；以及

第二步骤，在该第二步骤中，朝涂布于所述缺陷部的所述修正液照射激光来进行加热，以降低所述修正液的粘度来使所述修正液的厚度均匀。

2.如权利要求1所述的图案修正方法，其特征在于，

根据修正条件以预先存储的条件进行所述激光的照射，

所述预先存储的条件包括激光的焦点尺寸、照射次数、照射周期及照射功率。

3.如权利要求2所述的图案修正方法，其特征在于，

所述预先存储的条件还包括所述激光的焦点位置距基准位置的偏移量。

4.如权利要求1所述的图案修正方法，其特征在于，

还包括第三步骤，在该第三步骤中，对所述第二步骤中厚度被均匀化的所述修正液进行烧成或固化处理。

5.如权利要求1至4中任一项所述的图案修正方法，其特征在于，

所述基板是透明基板，

所述图案是包括多个着色层的滤色片，

所述缺陷部是所述着色层的白色缺陷。

6.一种图案修正装置，是对形成于基板上的图案的缺陷部进行修正的图案修正装置，其特征在于，包括：

涂布元件，该涂布元件朝所述缺陷部涂布修正液；以及

激光照射元件，该激光照射元件朝涂布于所述缺陷部的所述修正液照射激光来进行加热，以降低所述修正液的粘度来使所述修正液的厚度均匀。

7.如权利要求6所述的图案修正装置，其特征在于，

根据修正条件以预先存储的条件进行所述激光的照射，

所述预先存储的条件包括激光的焦点尺寸、照射次数、照射周期及照射功率。

8.如权利要求7所述的图案修正装置，其特征在于，

所述预先存储的条件还包括激光的焦点位置距基准位置的偏移量。

9.如权利要求6所述的图案修正装置，其特征在于，

所述激光照射元件在利用所述涂布元件朝所述缺陷部涂布所述修正液之前，通过激光消融将所述缺陷部整形成期望的形状。

10.如权利要求6所述的图案修正装置，其特征在于，还包括：

固化元件，该固化元件朝厚度因所述激光的照射而变得均匀的所述修正液照射紫外线来使所述修正液固化；

卤素光照射元件，该卤素光照射元件在朝涂布于所述缺陷部的所述修正液照射卤素光来进行加热以降低所述修正液的粘度来使所述修正液的厚度均匀之后，对所述修正液进行烧成；以及

控制元件，在所述修正液为紫外线固化型的情况下，该控制元件在使用所述激光照射元件及所述固化元件来使涂布于所述缺陷部的所述修正液的厚度均匀之后，使所述修正液固化，在所述修正液为加热固化型的情况下，所述控制元件在使用所述卤素光照射元件来使涂布于所述缺陷部的所述修正液的厚度均匀之后，对所述修正液进行烧成。

11.如权利要求6至10中任一项所述的图案修正装置，其特征在于，

所述基板是透明基板，

所述图案是包括多个着色层的滤色片，

所述缺陷部是所述着色层的白色缺陷。

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