JP2009037107A - Defect correcting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は欠陥修正装置に関し、特に、LCD(液晶ディスプレイ)のカラーフィルタの欠陥を修正する欠陥修正装置に関する。 The present invention relates to a defect correction apparatus, and more particularly to a defect correction apparatus for correcting a defect in a color filter of an LCD (Liquid Crystal Display).
近年、LCDの大型化、高精細化に伴い画素数も増大し、LCDを無欠陥で製造することは困難となり、欠陥の発生確率も増加してきている。このような状況下において歩留まり向上のために、LCDのカラーフィルタの製造工程において発生する欠陥を修正する欠陥修正装置が生産ラインに不可欠となってきている。 In recent years, with the increase in size and resolution of LCDs, the number of pixels has increased, making it difficult to manufacture LCDs without defects, and the probability of occurrence of defects has also increased. Under these circumstances, in order to improve the yield, a defect correcting apparatus that corrects a defect that occurs in the manufacturing process of an LCD color filter has become indispensable for a production line.
図10(a)〜(c)は、LCDのカラーフィルタの製造工程において発生する欠陥を示す図である。図10(a)〜(c)において、カラーフィルタは、透明基板の表面にブラックマトリクス31を格子状に形成し、そのブラックマトリクス31で囲まれた各領域にR(赤色)画素32、G(緑色)画素33、またはB(青色)画素34を形成したものである。R画素32、G画素33およびB画素34は、所定の周期で形成される。
FIGS. 10A to 10C are diagrams showing defects that occur in the manufacturing process of the color filter of the LCD. 10A to 10C, the color filter has a
このようなカラーフィルタの製造工程においては、図10(a)に示すように画素やブラックマトリクス31の色が抜けてしまった白欠陥35や、図10(b)に示すように隣の画素と色が混色したり、ブラックマトリクス31が画素にはみ出してしまった黒欠陥36や、図10(c)に示すように画素に異物が付着した異物欠陥37などが発生する。
In the manufacturing process of such a color filter, the
白欠陥35を修正する方法としては、白欠陥35が存在する画素と同色のインクを塗布針の先端部に付着させ、塗布針の先端部に付着したインクを白欠陥35に塗布して修正する方法がある。また、黒欠陥36や異物欠陥37を修正する方法としては、欠陥部分をレーザカットして矩形の白欠陥35を形成した後、塗布針の先端部に付着したインクをその白欠陥35に塗布して修正する方法がある。
As a method of correcting the
また、図11に示すように、黒欠陥36が隣接する複数(図では2つ)の画素(図では33,34)に渡って発生する場合もある。この場合は、まず図12に示すように、黒欠陥36を含む矩形の領域にレーザ光を照射して黒欠陥36を除去し、矩形の白欠陥35を形成する。なお、白欠陥35では、透明基板38の表面が露出している。
In addition, as shown in FIG. 11, the
次いで図13(a)に示すように、白欠陥35のうちのブラックマトリクス31に対応する部分にブラックマトリクス31用の黒色の修正インク40を塗布する。このとき図13(a)のXIIIB−XIIIB線断面図である図13(b)に示すように、修正インク40のブラックマトリクス31に対応する部分の厚さが、ブラックマトリクス31の正常部分の厚さ程度になるように修正インク40を塗布する。このとき、修正インク40の粘性は低いので、修正インク40はブラックマトリクス31の両側の画素33,34の領域まで広がる。
Next, as shown in FIG. 13A, the
次に、塗布した修正インク40に紫外線を照射して修正インク40を硬化させる。次いで、硬化した修正インク40のうちのブラックマトリクス31の幅からはみ出た部分をレーザ照射によって除去する。これにより、図14に示すように、ブラックマトリクス31が修正され、白欠陥35がブラックマトリクス31によって2分割された状態になる。
Next, the
次いで図15に示すように、白欠陥35のうちのG画素33に対応する部分に緑色の修正インク41を塗布するとともに、白欠陥35のうちのB画素34に対応する部分に青色の修正インク42を塗布する。次に、紫外線を照射して修正インク41,42を硬化させれば、図16に示すように、黒欠陥36の修正が終了する(たとえば、特許文献1参照)。
しかし、従来の欠陥修正方法では、ブラックマトリクス31用の修正インク40の粘性が低いので、所定の厚みを確保するために修正インク40を多量に塗布する必要があった。このため、塗布回数が多くなり、修正インク40の塗布に要する時間(塗布タクト)が長くなるという問題があった。また、多量に塗布した修正インク40のうちのブラックマトリクス31の所定の線幅よりも広い範囲に広がった多くの不要な部分を除去していたので、修正インク40の使用効率が悪かった。
However, in the conventional defect correction method, since the viscosity of the
それゆえに、この発明の主たる目的は、修正インクの使用効率が高く、修正インクの塗布に要する時間の短い欠陥修正方法および欠陥修正装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a defect correction method and a defect correction apparatus that have high use efficiency of correction ink and a short time required for application of correction ink.
この発明に係る欠陥修正方法は、透明基板上に格子状に形成されたブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスで囲まれた各領域に形成された着色層とを含むカラーフィルタにおいて、隣接する少なくとも2つの着色層に渡って発生した欠陥を修正する欠陥修正方法であって、レーザ光を照射して欠陥のうちのブラックマトリクスに対応する部分を除去し、除去した部分にブラックマトリクス用の第1の修正インクを充填して硬化させた後、レーザ光を照射して欠陥のうちの着色層に対応する部分を除去し、除去した部分に着色層用の第2の修正インクを充填して硬化させることを特徴とする。 The defect correcting method according to the present invention is a color filter including a black matrix formed in a grid pattern on a transparent substrate and a colored layer formed in each region surrounded by the black matrix. A defect correction method for correcting a defect generated over a colored layer, wherein a portion corresponding to a black matrix is removed by irradiating a laser beam, and a first correction for a black matrix is performed on the removed portion. After the ink is filled and cured, the portion corresponding to the colored layer in the defect is removed by irradiating the laser beam, and the removed portion is filled with the second correction ink for the colored layer and cured. It is characterized by.
好ましくは、第1および第2の修正インクに紫外線を照射して硬化させる。
また好ましくは、第1および第2の修正インクにハロゲンランプ光を照射して硬化させる。
Preferably, the first and second correction inks are cured by irradiating with ultraviolet rays.
Preferably, the first and second correction inks are cured by irradiation with halogen lamp light.
また好ましくは、レーザ光としてYAGレーザ光を使用する。
また好ましくは、YAGレーザ光としてYAGレーザの第2高調波または第3高調波を使用する。
Preferably, YAG laser light is used as the laser light.
Preferably, the second harmonic or the third harmonic of the YAG laser is used as the YAG laser light.
また、この発明に係る欠陥修正装置は、透明基板上に格子状に形成されたブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスで囲まれた各領域に形成された着色層とを含むカラーフィルタにおいて、隣接する少なくとも2つの着色層に渡って発生した欠陥を修正する欠陥修正装置であって、レーザ光を照射して欠陥のうちの所望の部分を除去するレーザ照射手段と、レーザ照射手段によって除去された部分にブラックマトリクス用の第1の修正インクまたは着色層用の第2の修正インクを選択的に充填する充填手段と、充填手段によって充填された第1および第2の修正インクを硬化させる硬化手段とを備え、レーザ光を照射して欠陥のうちのブラックマトリクスに対応する部分を除去し、除去した部分に第1の修正インクを充填して硬化させた後、レーザ光を照射して欠陥のうちの着色層に対応する部分を除去し、除去した部分に第2の修正インクを充填して硬化させることを特徴とする。 Further, the defect correction apparatus according to the present invention is a color filter including a black matrix formed in a grid pattern on a transparent substrate and a colored layer formed in each region surrounded by the black matrix. A defect correction apparatus for correcting a defect that has occurred across two colored layers, a laser irradiation unit that irradiates a laser beam to remove a desired portion of the defect, and a portion that is removed by the laser irradiation unit Filling means for selectively filling the first correction ink for the black matrix or the second correction ink for the colored layer, and curing means for curing the first and second correction inks filled by the filling means. The portion corresponding to the black matrix of the defect was removed by irradiating the laser beam, and the removed portion was filled with the first correction ink and cured. , By irradiating a laser beam to remove the portion corresponding to the colored layer of the defect, and wherein the curing by filling a second modified ink removed portion.
この発明に係る欠陥修正方法および欠陥修正装置では、レーザ光を照射して欠陥のうちのブラックマトリクスに対応する部分を除去し、除去した部分にブラックマトリクス用の第1の修正インクを充填して硬化させた後、レーザ光を照射して欠陥のうちの着色層に対応する部分を除去し、除去した部分に着色層用の第2の修正インクを充填して硬化させる。したがって、欠陥のうちのブラックマトリクスに対応する部分のみを除去し、除去した部分にブラックマトリクス用の第1の修正インクを充填するので、第1の修正インクが広がるのを抑制することができ、修正インクを効率的に使用することができる。また、修正インクを塗布する回数が少なくて済み、修正インクを塗布するのに要する時間(塗布タクト)も短くて済む。 In the defect correction method and the defect correction apparatus according to the present invention, the portion corresponding to the black matrix is removed by irradiating the laser beam, and the removed portion is filled with the first correction ink for the black matrix. After curing, the laser beam is irradiated to remove a portion corresponding to the colored layer in the defect, and the removed portion is filled with the second correction ink for the colored layer and cured. Therefore, only the portion corresponding to the black matrix in the defect is removed, and the removed portion is filled with the first correction ink for the black matrix, so that the first correction ink can be prevented from spreading. The correction ink can be used efficiently. Further, the number of times of applying the correction ink can be reduced, and the time required for applying the correction ink (application tact) can be shortened.
図1は、この発明の一実施の形態による欠陥修正装置の全体構成を示す図である。図1において、この欠陥修正装置は、基板の表面を観察する観察光学系1と、観察中の基板表面を撮影するCCDカメラ2と、撮影された基板表面の画像を表示するモニタ3と、レーザ光を照射して基板表面の欠陥を除去するレーザ照射装置4と、欠陥のサイズや向きに合わせてレーザ光の照射領域を調整するスリット機構5と、塗布針を用いて欠陥に修正インクを塗布する塗布ユニット6と、欠陥に塗布された修正インクに紫外線を照射して硬化させる硬化用光源7とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a defect correction apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the defect correcting apparatus includes an observation
また、この欠陥修正装置は、基板を水平に保持するチャック部8と、チャック部8をXY方向(水平方向)に移動させるXYステージ9と、観察光学系1、CCDカメラ2、レーザ照射装置4、スリット機構5、塗布ユニット6、および硬化用光源7を搭載してZ方向(垂直方向)に移動させるZステージ10と、撮影された画像に基づいて欠陥を認識する画像処理部11と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ12と、装置全体を制御するホストコンピュータ13とを備える。
In addition, the defect correcting apparatus includes a chuck unit 8 that holds the substrate horizontally, an XY stage 9 that moves the chuck unit 8 in the XY direction (horizontal direction), an observation
XYステージ9は、観察光学系1によって基板の表面を観察する際や、塗布ユニット6によって修正インクを欠陥に塗布する際などに、基板を適切な位置に相対移動させるために用いられる。図1に示したXYステージ9は、2つの一軸ステージを直角方向に重ねた構成を有している。ただし、XYステージ9は、観察光学系1や塗布ユニット6に対して基板を相対的に移動させることができるものであればよく、図1に示すXYステージ9の構成に限定されるものではない。近年では、基板サイズの大型化に伴い、基板が固定され、観察光学系1や塗布ユニット6などを搭載したZステージ10が、X軸方向とY軸方向にそれぞれ独立して移動可能なガントリー型のXYステージが多く採用されている。
The XY stage 9 is used to relatively move the substrate to an appropriate position when observing the surface of the substrate with the observation
図2は、塗布ユニット6の構成を示す図である。図2において、この塗布ユニット6では、塗布針21がアクチュエータ22によって垂直方向に移動可能に設けられるとともに、塗布パレット23がモータ24によって水平面内で回転可能に設けられている。塗布パレット23上には、それぞれR(赤色),G(緑色),B(青色)および黒色の修正インクが注入された4つのインクタンク25と、洗浄ユニット26と、乾燥ユニット27とが設けられている。円形の塗布パレット23の一部には、塗布針21を通過させるための切欠部28が設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the coating unit 6. In FIG. 2, in the application unit 6, an
欠陥を修正するときは、塗布パレット23が回転されて所望の修正液タンク25が塗布針21の下に移動され、アクチュエータ22によって塗布針21が上下動されて、塗布針21の先端に所望の修正インクが付着される。次に、塗布パレット23が回転されて塗布パレット23の切欠部28が塗布針21の下に移動され、アクチュエータ22によって塗布針21が上下動されて、塗布針21の先端が基板(図示せず)の欠陥部に接触され、修正インクが欠陥部に塗布される。
When correcting the defect, the
修正インクの塗布後は、洗浄ユニット26が塗布針21の下に移動されて塗布針21が洗浄ユニット26内に挿入され、洗浄液によって塗布針21から不要な修正インクが除去される。その後、乾燥ユニット27が塗布針21の下に移動され、塗布針21が乾燥ユニット27内に挿入されて乾燥される。
After application of the correction ink, the
なお、塗布ユニット6としては、図2に示したように塗布針21をZ方向のみに移動させるものでもよいし、塗布針21をさらにXY方向に移動させるものでもよい(たとえば、特開2006−130460号公報参照)。
The application unit 6 may be one that moves the
次に、この欠陥修正装置を用いた欠陥修正方法について説明する。今、図3に示すように、LCDのカラーフィルタにおいて、黒欠陥36が隣接する複数(図では2つ)の画素(図では33,34)に渡って発生しているものとする。まず図3に示すように、レーザ光を通過させるスリットSを黒欠陥36のうちのブラックマトリクス31に対応する部分に位置決めし、黒欠陥36のうちのブラックマトリクス31に対応する部分がスリットSの開口部内に収まるように、スリットSの幅および長さを設定する。
Next, a defect correction method using this defect correction apparatus will be described. Now, as shown in FIG. 3, in the color filter of the LCD, it is assumed that the
次いでスリットSを介して黒欠陥36にレーザ光を照射し、図4(a)(b)に示すように、黒欠陥36のうちのブラックマトリクス31に対応する部分を除去し、スリットSの開口部と同じ形状の白欠陥35を形成する。なお、図4(b)は図4(a)のIVB−IVB線断面図であり、白欠陥35では透明基板38の表面が露出している。好ましくは、レーザ光としてYAGレーザ光を使用し、より好ましくは、YAGレーザの第2高調波または第3高調波を使用する。欠陥によっては、YAGレーザの基本波または第4高調波を使用してもよい。
Next, the
次に、図5(a)(b)に示すように、ブラックマトリクス31に形成した白欠陥35に、塗布針を用いてブラックマトリクス用の修正インク40を充填する。このとき、図5(a)のVB−VB線断面図である図5(b)に示すように、白欠陥35の内壁によって修正インク40の広がりが抑制される。したがって、図13(a)(b)の場合に比べて修正インク40の広がりが少なくなり、少量の修正インク40で効率的に修正することができる。このため、修正インク40を塗布する回数が少なくて済み、修正インク40を塗布するのに要する時間(塗布タクト)も短くて済む。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the black
白欠陥35に充填した修正インク40に紫外線を照射して硬化させた後、図6に示すように、黒欠陥36のうちのG画素33に対応する部分にスリットSを位置決めし、黒欠陥36のうちのG画素33に対応する部分と、塗布した修正インク40のうちのブラックマトリクス31からはみ出た部分とがスリットSの開口部内に収まるように、スリットSの幅および長さを設定する。次いで、黒欠陥36などを含む矩形の領域にスリットSを介してレーザ光を照射し、図7に示すように、矩形の白欠陥35を形成する。
After the
同様に、図6に示すように、黒欠陥36のうちのB画素34に対応する部分にスリットSを位置決めし、黒欠陥36のうちのB画素34に対応する部分と、塗布した修正インク40のうちのブラックマトリクス31からはみ出た部分とがスリットSの開口部内に収まるように、スリットSの幅および長さを設定する。次いで、黒欠陥36などを含む矩形の領域にスリットSを介してレーザ光を照射し、図7に示すように、矩形の白欠陥35を形成する。
Similarly, as shown in FIG. 6, the slit S is positioned at a portion corresponding to the
次に、図8に示すように、塗布針21を用いてG画素33内の白欠陥35にG画素33用の修正インク41を塗布し、B画素34内の白欠陥35にB画素34用の修正インク42を塗布する。白欠陥35が大きい場合は、塗布針21の位置を移動させて複数点(図では2点)に修正インク41または42を塗布すればよい。次いで、紫外線を照射して修正インク41,42を硬化させれば、図9に示すように、黒欠陥36の修正が終了する。
Next, as shown in FIG. 8, the
なお、この実施の形態では、修正インク40〜42として紫外線硬化型のものを使用したが、修正インク40〜42として熱硬化型のものを使用してもよい。熱硬化型の修正インク40〜42を使用した場合は、紫外線の代わりにハロゲンランプ光を照射すればよい。
In this embodiment, ultraviolet curable inks are used as the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 観察光学系、2 CCDカメラ、3 モニタ、4 レーザ照射装置、5 スリット機構、6 塗布ユニット、7 硬化用光源、8 チャック部、9 XYステージ、10 Zステージ、11 画像処理部、12 制御用コンピュータ、13 ホストコンピュータ、21 塗布針、22 アクチュエータ、23 塗布パレット、24 モータ、25 インクタンク、26 洗浄ユニット、27 乾燥ユニット、28 切欠部、31 ブラックマトリクス、32 R画素、33 G画素、34 B画素、35 白欠陥、36 黒欠陥、37 異物欠陥、38 透明基板、40〜42 修正インク。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
レーザ光を照射して前記欠陥のうちの前記ブラックマトリクスに対応する部分を除去し、除去した部分に前記ブラックマトリクス用の第1の修正インクを充填して硬化させた後、
レーザ光を照射して前記欠陥のうちの前記着色層に対応する部分を除去し、除去した部分に前記着色層用の第2の修正インクを充填して硬化させることを特徴とする、欠陥修正方法。 In a color filter including a black matrix formed in a lattice pattern on a transparent substrate and a colored layer formed in each region surrounded by the black matrix, defects generated in at least two adjacent colored layers are removed. A defect correction method for correcting,
After irradiating a laser beam to remove a portion of the defect corresponding to the black matrix, the removed portion is filled with the first correction ink for the black matrix and cured,
Defect correction characterized by removing a portion corresponding to the colored layer of the defect by irradiating a laser beam, filling the removed portion with a second correction ink for the colored layer and curing it Method.
レーザ光を照射して前記欠陥のうちの所望の部分を除去するレーザ照射手段と、
前記レーザ照射手段によって除去された部分に前記ブラックマトリクス用の第1の修正インクまたは前記着色層用の第2の修正インクを選択的に充填する充填手段と、
前記充填手段によって充填された第1および第2の修正インクを硬化させる硬化手段とを備え、
レーザ光を照射して前記欠陥のうちの前記ブラックマトリクスに対応する部分を除去し、除去した部分に前記第1の修正インクを充填して硬化させた後、
レーザ光を照射して前記欠陥のうちの前記着色層に対応する部分を除去し、除去した部分に前記第2の修正インクを充填して硬化させることを特徴とする、欠陥修正装置。 In a color filter including a black matrix formed in a lattice pattern on a transparent substrate and a colored layer formed in each region surrounded by the black matrix, defects generated in at least two adjacent colored layers are removed. A defect correcting device for correcting,
Laser irradiation means for irradiating a laser beam to remove a desired portion of the defect;
Filling means for selectively filling the first correction ink for the black matrix or the second correction ink for the colored layer into the portion removed by the laser irradiation means;
Curing means for curing the first and second correction inks filled by the filling means,
After irradiating a laser beam to remove a portion of the defect corresponding to the black matrix, the removed portion is filled with the first correction ink and cured,
A defect correcting apparatus, wherein a portion corresponding to the colored layer in the defect is removed by irradiating a laser beam, and the removed correction portion is filled with the second correction ink and cured.
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