JP5240466B2 - Ｆｐｄ基板の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイ基板、プラズマディスプレイ基板等と言ったＦＰＤ（Flat Panel Display）基板の製造方法に係り、特に、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法及び装置に関する。

昨今、ＦＰＤ（Flat Panel Display）の大画面化に伴い、液晶ディスプレイ基板、プラズマディスプレイ基板等と言ったＦＰＤ基板の製造工程においては、断線等の配線欠陥を有する基板については、これを不良品として廃棄するのではなく、その配線欠陥部分の上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって導電性被膜を局部的に堆積させて導通を回復することで、配線欠陥部分の修復を行い、良品に再生すると言った配線修復処理が採用されている。

こうして配線修復処理が行われた基板は、次いで、液晶ディスプレイ基板であれば、その後段に位置するセル製造工程へと送られ、基板の修復箇所を含む回路面上には配向膜等の膜体が形成され、一方プラズマディスプレイパネルであれば、その後段に位置する工程へと送られて、基板の修復箇所を含む回路面上にはタングステンカルボニルＷ（ＣＯ）６あるいはクロムＣｒ（ＣＯ）６等の膜等の膜体が形成され、それらの膜体によって、結果として、配線欠陥部分に被着されたＣＶＤ被膜はしつかりと基板上に保持される（例えば、特許文献１，２，３参照）。

特開２００７−１０９９８０号公報 特許第２７２３６５８号公報 特開第３１０９５０８号公報

この種の配線修復処理に採用されるＣＶＤ法としては、対象物が収容された大型真空チャンバ内にＣＶＤ原料ガスを導入しつつ、これを高電界で電離させて対象物上にＣＶＤ被膜を堆積させると言った所謂「真空チャンバ方式」のものではなくて、下面が開口されかつ上面にレーザ入射窓を有するガスウィンドウを基板上の配線欠陥部分に局部的に被せるとともに、その内部をパージガスにて外界と遮断しつつ、その内部にＣＶＤ原料ガスを導入してＣＶＤ原料ガス雰囲気を生成し、その状態でレーザ入射窓からレーザ光を導入して配線欠陥部分に照射し、これによりその周辺の原料ガスを分解させて、配線欠陥部分にＣＶＤ被膜を堆積させると言った所謂「ガスウィンドウ方式」のものが採用されている。

ここで、一般に、「ガスウィンドウ方式」のＣＶＤ法は、「真空チャンバ方式」のＣＶＤ法に比べてＣＶＤ被膜の蒸着スピードが早くＣＶＤ被膜の堆積効率は高いが、ＣＶＤ被膜の密度や密着度が低く、不安定であることが、本発明者により知見された。

そのため、基板上の配線欠陥部分の上に、十分な付着強度及び電気的導通度を満足するＣＶＤ被膜を堆積させるためには、レーザ光照射処理、原料ガスの組成、パージガスの組成等々を通じての厳密な膜厚や膜密度に関する管理を必要とする。

加えて、このようなＣＶＤ法による配線修復処理と、その後段に位置する膜体生成処理（例えば、配向膜の生成処理）との間には、基板表面を清浄化するための洗浄処理が存在し、殊に、昨今、この種の洗浄処理は、大型化した基板を高速で洗浄する必要から、洗浄力が強化されている。

そのため、上述の配線修復処理で形成されたＣＶＤ被膜が、例えば、レーザ照射時間の不足や原料ガス、パージガスの不良等に起因して、付着強度が弱く、比較的に剥がれやすいものであると、上述の洗浄処理において、せっかく配線欠陥部分に付着したＣＶＤ被膜が剥がれ落ちてしまい、その基板は最早廃棄せざるを得ず、歩留まりを低下させる。

一方、そのようなＣＶＤ被膜の剥離を確実に防止するために、原料ガス濃度を必要以上に上げたり、レーザ照射時間を必要以上に増加させたりすれば、ＣＶＤ被膜の付着強度は上昇するが、いたずらに、処理コストの上昇や処理時間の増加が招来される。

本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法において、レーザＣＶＤ処理工程におけるＣＶＤ被膜の厚さや密度等に関する厳密な管理を要することなく、修復されるＦＰＤ基板の歩留まりを向上させ、それにより製造コストを低減することにある。

本発明の他の目的とするところは、上述のＦＰＤ基板の製造方法の実施に好適なＦＰＤ基板の修復部保護膜形成装置、及びＦＰＤ基板の修復装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。

上述の技術的課題は、以下の構成を有するＦＰＤ基板の製造方法により解決することができるものと考えられる。

すなわち、このＦＰＤ基板の製造方法は、
ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させることにより、前記配線欠陥部分を修復する配線欠陥修復ステップと、
前記配線欠陥修復ステップにより配線欠陥が修復されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面を所定の洗浄方法にて洗浄する配線面洗浄ステップと、前記配線面洗浄ステップにより配線面が洗浄されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面にさらに成膜処理を行って、次工程に必要な膜体を形成する膜体形成ステップとを有するＦＰＤ基板の製造方法であって、
前記配線欠陥修復ステップと前記配線面洗浄ステップとの間には、
前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布する樹脂塗布ステップと、
前記樹脂塗布ステップにより前記ＦＰＤ基板上に局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を強制的に硬化させる樹脂硬化ステップとを有し、
それにより、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分のみ又は配線欠陥修復部分を含む微少領域に、前記配線面洗浄ステップに先立って、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成する、ことを特徴とする。

このような構成によれば、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分のみ又は配線欠陥修復部分を含む微少領域に、前記配線面洗浄ステップに先立って、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成するものであるから、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性のＣＶＤ被膜部分の付着力が十分でなく、剥がれやすいものであったとしても、そのような導電性のＣＶＤ被膜の上にはさらに絶縁性の保護膜が被せられることとなるため、その後段に位置する洗浄工程にて強力な洗浄が行われたとしても、保護膜が剥がれない限り、その下にあるＣＶＤ被膜部分も剥がれることはなくなる。しかも、この保護膜は絶縁性であるから、補修された配線の絶縁機能も果たすこととなり、この保護膜の存在が回路動作の異常に繋がる虞もない。加えて、保護膜の存在により、ＣＶＤ被膜の付着力の管理はさほど厳密にすることが不要となる。

そのため、この方法によれば、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法において、レーザＣＶＤ処理工程におけるＣＶＤ被膜の厚さや密度等に関する厳密な管理を要することなく、修復されるＦＰＤ基板の歩留まりを向上させ、それにより製造コストを低減することができる。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される樹脂の塗布量が、１つの配線欠陥修復部分あたり１０ｐｌ（ピコリットル）以下の微量であってもよい。

このような構成によれば、想定される通常の配線欠陥に適用した場合、その配線修復部分であるＣＶＤ被膜上を十分に覆い隠すことができる一方、余分な絶縁性樹脂が周囲に拡がって、周辺回路に誘電体変化等による回路動作異常を発生することもない。また、特に、液晶ＦＰＤ基板に適用した場合には、元々の配線厚、補修のためのＣＶＤ被膜厚、剥離防止のための保護膜厚が重なった総厚さを、ＦＰＤ基板とカラーフィルタ板との隙間に対して許容範囲内に収めることができると言う効果もある。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記樹脂塗布ステップにおける絶縁性樹脂の微量塗布には、インクジェット式のプリンタヘッドが使用されてもよい。

絶縁性樹脂の微量塗布のための手段としては、ディスペンサ、滴下針等々のように、様々な選択肢が存在するが、中でも、インクジェット式のプリンタヘッドは、塗布される樹脂がインクジェットに適した絶縁性であることに加えて、インクジェットプリンタヘッドの吐出量はそのような微量に制御することが容易であり、しかも塗布される対象物に対して非接触を維持しつつ塗布することができるため、剥がれやすい状態にあるＣＶＤ被膜であっても、その上に必要な微量の絶縁性樹脂を確実に滴下塗布することができる。さらに、インクジェットプリンタの場合、塗布工程を繰り返す際のタクトタイムも比較的に短いと言った利点もある。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記インクジェット式のプリンタヘッドには、移動中にプリンタヘッドから保護膜形成用の絶縁性樹脂となるインクが不用意に零れて飛散することを防止するためのシャッタ機構が備えられていてもよい。

このような構成によれば、移動中にプリンタヘッドから保護膜形成用の絶縁性樹脂となるインクが不用意に零れて飛散し、これにより、配線面上の不要な個所に絶縁性樹脂が附着して、回路動作異常を生ずる虞を未然に防止することができる。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記インクジェット式のプリンタヘッドは、処理対象となるＦＰＤ基板に沿って、所定の退避位置と塗布位置との間を移動可能とされており、かつ前記退避位置には、前記プリンタヘッドからのインク吐出と、前記吐出されるインクの吸引とを連動させることにより、前記プリンタヘッドの吐出口を非接触で洗浄するヘッド洗浄機構が備えられていてもよい。

このような構成によれば、プリンタヘッドが退避位置に戻った際に、前記プリンタヘッドからのインク吐出と、前記吐出されるインクの吸引とを連動させることにより、前記プリンタヘッドの吐出口を非接触で洗浄することから、プリンタヘッドにおけるインクの詰まりを防止して、インクの吐出を常に円滑に保持できることに加え、非接触洗浄であることから、洗浄に際してプリンタヘッドの先端部分に異物が附着する等の虞も未然に防止することができる。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される所定の絶縁性樹脂が紫外線硬化樹脂であり、かつ前記樹脂硬化ステップが紫外線照射処理を含む、ものであってもよい。

絶縁性樹脂としては、早期硬化の観点からは、揮発成分を含む樹脂や熱硬化樹脂等の様々な選択肢が考えられるが、中でも、紫外線硬化樹脂はその硬化時間が２〜３秒と短くかつ硬化設備（紫外線ランプ）も簡単で低コストに製作できる利点がある。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記ＦＰＤ基板が、前記配線面と所定間隙を隔てて対向するカラーフィルタ板を有する透過型液晶ＦＰＤ用のＦＰＤ基板であって、前記前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される所定の絶縁性樹脂が透明性樹脂であってもよい。

このような構成によれば、絶縁性樹脂が修復部分（ＣＶＤ被膜）の上に又は修復部分の周囲に拡がったとしても、絶縁性樹脂それ自体は透明であるから、カラーフィルタを介して背後から到来する光を妨げることもなく、透過型液晶ＦＰＤに適用されたとしても、輝度ムラ等の視認障害を来すことがない。

上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記透明性樹脂の塗布により形成される保護膜の膜厚が０．５μm以下であってもよい。

このような構成によれば、特に、液晶ＦＰＤ基板に適用した場合、元々の配線厚、補修のためのＣＶＤ被膜厚、剥離防止のための保護膜厚が重なった総厚さを、ＦＰＤ基板とカラーフィルタ板との隙間に対して許容範囲内（ＴＦＴ基板とカラーフィルタ板との間に２〜３μｍ程度の隙間が必要）に収めることができると言う効果がある。

上述の技術的課題は、以下の構成を有するＦＰＤ基板の修復部保護膜形成装置によっても解決することができるものと考えられる。

すなわち、この装置は、
ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布する樹脂塗布手段と、
前記樹脂塗布ステップにより局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を強制的に硬化させる樹脂硬化手段とを有し、
それにより、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分又は配線欠陥修復部分を含む微少領域の上に、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成する、ことを特徴とする。

このような構成によれば、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分又は配線欠陥修復部分を含む微少領域の上に、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成することができるから、この装置を使用して、配線修復のためのＣＶＤ被膜形成工程とその後の洗浄工程との間で、前記ＣＶＤ被膜の上に保護膜を形成することにより、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性のＣＶＤ被膜部分の付着力が十分でなく、剥がれやすいものであったとしても、そのような導電性のＣＶＤ被膜の上にはさらに絶縁性の保護膜が被せられることとなるため、その後段に位置する洗浄工程にて強力な洗浄が行われたとしても、保護膜が剥がれない限り、その下にあるＣＶＤ被膜部分も剥がれることはなくなる。しかも、この保護膜は絶縁性であるから、補修された配線の絶縁機能も果たすこととなり、この保護膜の存在が回路動作の異常に繋がる虞もない。加えて、保護膜の存在により、ＣＶＤ被膜の付着力の管理はさほど厳密にすることが不要となる。

そのため、この装置によれば、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法において、レーザＣＶＤ処理工程におけるＣＶＤ被膜の厚さや密度等に関する厳密な管理を要することなく、修復されるＦＰＤ基板の歩留まりを向上させ、それにより製造コストを低減することができる。

上述の技術的課題は、以下の構成を有するＦＰＤ基板の修復装置によっても解決することができると考えられる。

すなわち、この装置は、
補修対象となる配線欠陥を含むＦＰＤ基板を補修必要面を上にして載置するための載物面を有する載物台と、
前記載物台の載物面の上方にあって、前記載物面に沿って任意の位置に移動可能な支持台とを有し、
前記支持台には、
ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させるための配線修復装置と、
前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布するインクジェット式のプリンタヘッドと、
前記ＦＰＤ基板上に局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を硬化させるための硬化装置とが設けられている、ことを特徴とする。

このような構成によれば、前記ＦＰＤ基板上の１の配線欠陥部分の上に、前記配線修復装置、前記プリンタヘッド、及び前記硬化装置が順次に位置決めされるように、前記支持台を移動させることにより、前記ＦＰＤ基板上に含まれる１又は２以上の配線欠陥部分を前記ＦＰＤ基板を静止させたままで確実に修復することができる。

本発明によれば、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分のみ又は配線欠陥修復部分を含む微少領域に、前記配線面洗浄ステップに先立って、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成するものであるから、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性のＣＶＤ被膜部分の付着力が十分でなく、剥がれやすいものであったとしても、そのような導電性のＣＶＤ被膜の上にはさらに絶縁性の保護膜が被せられることとなるため、その後段に位置する洗浄工程にて強力な洗浄が行われたとしても、保護膜が剥がれない限り、その下にあるＣＶＤ被膜部分も剥がれることはなくなる。しかも、この保護膜は絶縁性であるから、補修された配線の絶縁機能も果たすこととなり、この保護膜の存在が回路動作の異常に繋がる虞もない。加えて、保護膜の存在により、ＣＶＤ被膜の付着力の管理はさほど厳密することが不要となる。

そのため、本発明によれば、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法において、レーザＣＶＤ処理工程におけるＣＶＤ被膜の厚さや密度等に関する厳密な管理を要することなく、修復されるＦＰＤ基板の歩留まりを向上させ、それにより製造コストを低減することができる。

本発明に係るＦＰＤ基板修復装置の外観斜視図である。 ＦＰＤ基板修復装置の制御内容を示すフローチャートである。 ＦＰＤ基板修復装置のＣＶＤ被膜堆積工程の説明図である。 ＦＰＤ基板修復装置の絶縁性樹脂の塗布工程の説明図である。 ＦＰＤ基板修復装置の絶縁性樹脂硬化工程の説明図である。 ＦＰＤ基板修復装置に搭載される修復部保護膜生成部の構成を示す概念図である。 プリンタ機構の非接触洗浄機構の説明図である。 本発明による配線修復実施例を正常配線及びＣＶＤ被膜付き配線と比較して示す説明図である。 変位センサによる高さ計測結果を示すグラフである。

以下に、本発明に係るＦＰＤ基板の修復部保護膜形成装置及びＦＰＤ基板の修復装置を含むＦＰＤ基板の製造方法の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

先に述べたように、本発明に係るＦＰＤ基板の製造方法は、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させることにより、前記配線欠陥部分を修復する配線欠陥修復ステップと、前記配線欠陥修復ステップにより配線欠陥が修復されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面を所定の洗浄方法にて洗浄する配線面洗浄ステップと、前記配線面洗浄ステップにより配線面が洗浄されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面にさらに成膜処理を行って、次工程に必要な膜体を形成する膜体形成ステップとを有するＦＰＤ基板の製造方法であって、前記配線欠陥修復ステップと前記配線面洗浄ステップとの間には、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布する樹脂塗布ステップと、前記樹脂塗布ステップにより前記ＦＰＤ基板上に局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を強制的に硬化させる樹脂硬化ステップとを有し、それにより、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分のみ又は配線欠陥修復部分を含む微少領域に、前記配線面洗浄ステップに先立って、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成する、ことを特徴とするものであります。

以下の実施形態においては、上述の方法は、ＦＰＤ基板の修復部保護膜形成装置を含むＦＰＤ基板の修復装置として実施される。

本発明に係るＦＰＤ基板修復装置の外観斜視図が図１に示されている。同図に示されるように、このＦＰＤ基板修復装置１は、走行ガイド付き載物台（詳細は後述する）２上にガントリ（詳細は後述する）３を左右方向へと向けたまま、前後方向へと走行可能に搭載すると共に、このガントリ３に沿って、配線修復用各種機器の搭載された支持台４を走行可能とすることで、その配線面が上に向けられた処理対象となるＦＰＤ基板上において、支持台４をＸＹ走査可能としたものである。

図示の走行ガイド付載物台２は、処理対象ＦＰＤ基板が載置される石定盤２０１と、この石定盤２０１上の左右両側縁部に沿って前後方向へと延設される左右のガイドベース２０２，２０３と、これら左右のガイドベース２０２，２０３のそれぞれの上に延設される互いに平行な２本のガイドレール（すなわち、左側ガイドベース２０２上の２本のガイドレール２０４，２０５、及び右側ガイドベース２０３上の２本のガイドレール２０６，２０７）と、複数の除振マウント２０８を介して石定盤２０１を支えるための架台２０９とを包含するものである。

なお、左側ガイドベース２０２の上面には、２本のガイドレール２０４，２０５の他に、リニアモータの固定子２１０が、また外側面には、リニアスケール２１１（図示せず）が取り付けられている。同様に、右側ガイドベース２０３の上面にも、２本のガイドレール２０６，２０７の他に、リニアモータの固定子２１２が、また外側面には、リニアスケール２１３が取り付けられている。それらのリニアスケール２１１，２１３は、スケールリーダ２１４，２１５により位置情報の読み取りが行われる。

図示の架台２０９は、それぞれ座板２１６を介して床面に着座する複数本の脚柱２１７と、それらの脚柱２１７のうちの隣接するもの同士を繋ぐ脚柱間ビーム２１８とから構成されている。架台２０９と石定盤２０１との間には、各脚柱２０８の配置にそれぞれ対応させて除振マウント２０８が介在されている。除振マウント２０８は、当業者にはよく知られているように、圧縮空気を導入することで、その上に載せられた石定盤を、予め設定された空気圧に応じた揚力で持ち上げる作用を有する。

図示の石定盤２０１は、所定の左右方向長及び前後方向長を有しかつ処理対象となるＦＰＤ基板（図示せず）が載置されるべき矩形状石定盤部分２０１ａと、この矩形状石定盤部分２０１ａの後端部の左右両側部のそれぞれから後方へと延設される左右の細長状石定盤部分２０１ｂ，２０１ｂとを有する。そして、左右のガイドベース２０２，２０３は、矩形状石定盤部分２０１ａの両側縁部とその後方へ続く左右の細長状石定盤部分２０１ｂ，２０１ｂとに跨るようにしても、それらの全長に亘って延設されている。

上述の構成よりなる走行ガイド付載物台２とガントリ３との関係については、さらに、次のように説明される。

左側ガイドベース２０２上には、リニアモータの可動子と一体をなす可動台３０１が、リニアモータの固定子２１０との間に生ずる磁力により、ガイドレール２０４，２０５に案内されつつ走行可能に搭載されている。右側ガイドベース２０３上には、リニアモータの可動子と一体をなす可動台３０２が、リニアモータの固定子２１２との間に生ずる磁力により、ガイドレール２０６，２０７に案内されつつ、走行可能に搭載されている。

左側の可動台３０１と右側の可動台３０２との間には、門型梁部材（以下、「ガントリビーム」と言う）３０３が左右方向へと架け渡された状態で搭載されている。このガントリビーム３０３の側面にはガイドレール３０４及びリニアモータの固定子３０５が、また上面には互いに平行な２本のガイドレール３０６，３０７及びリニアモータの固定子３０８が延設されている。

ガントリビーム３０３には、リニアモータの可動子と一体をなす可動台３０９が、固定子３０５，３０８との間に生ずる磁力により、ガイドレール３０４，３０６，３０７に案内されつつ、走行可能に搭載されている。そして、この可動台３０９には、配線修復用各種機器を含む基板修復用支持台４が搭載可能とされている。

このように、ＦＰＤ基板修復装置１は、走行ガイド付き載物台２上にガントリ３を前後方向へと走行可能にかつ左右方向へと向けて搭載すると共に、このガントリ３に沿って、基板修復用の支持台４を左右方向へと走行可能とすることで、処理対象となるＦＰＤ基板上において、基板修復用の支持台４をＸＹ走査可能としたものである。

次に、図３〜図６を参照しながら、支持台４に搭載される配線欠陥修復装置５及び保護膜形成装置６について説明する。

図３及び図５に示されるように、支持台４の上（この例では、前面の下端部近傍）には、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による配線欠陥修復処理を行うための配線欠陥修復装置５と、本発明に係る保護膜形成処理を行う保護膜形成装置６が取り付けられている。

配線欠陥修復装置５は、種々の文献により公知のものであって、要するに、ガスウィンドウ５１と、ガス給排管理部５２と、レーザ照射光学系５３とを含んで構成される。

ガスウィンドウ５１は、図では平板状に示されているが、実際には、下面が開口されかつ上面にレーザ光入射用のガラス窓がはめられたキャップ状構造体として構成されている。

ガス給排管理部５２は、ガスウィンドウ５１内へと、パージガスを導入しつつ、これを適宜排気することによって、ガスウィンドウ５１の内部を外界と遮断しつつ、その内部にＣＶＤ原料（金属、導電性樹脂等）を含んだＣＶＤ原料ガスを導入しつつ、これを適宜排気することによって、ガスウィンドウ５１内の配線欠陥部分の周囲にＣＶＤ原料ガス雰囲気を生成するためのものである。

レーザ照射光学系５３は、図示しないレーザ光源から得られたレーザ光を、ガスウィンドウ５１の上面にあるレーザ光入射窓からガスウィンドウ５１内へと導入すると共に、これを配線欠陥部分に照射し、これによりその周辺の原料ガスを分解させて、配線欠陥部分の上にＣＶＤ被膜を堆積させ、配線欠陥部分の導通を回復させるものである。

なお、図３〜図５において、符号８２が付されているのは、こうして形成されたＣＶＤ被膜をやや誇張して模式的に示すものである。

一方、本発明の要部であるところの保護膜形成装置６は、インクジェット式のプリンタヘッド６３と、紫外線照射ランプ６４と、シャッタ板６５とを含んで構成される。それらの要素６３〜６５は、ガイドレール６２に沿って昇降可能な支持フレーム６１に搭載されている。なお、支持フレーム６１は、図示しない駆動機構によって、ガイドレール６２に沿って上下に昇降する。

インクジェット式のプリンタヘッド６３は、そのインク吐出ノズルを下向きにして、支持フレーム６１に取り付けられ、最小６ｐｌ（ピコリットル）の微量塗布が可能とされている。このようなインクジェット式のプリンタヘッド６３としては、大規模印刷物（例えば、大規模看板や包装体など）に使用される産業用プリンタヘッドをそのまま流用することも可能である。使用インクとしては、この例にあっては、電気抵抗値が１０⁵Ω以上、粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓの透明な紫外線硬化樹脂が使用されている。

紫外線照射ランプ６４は、支持フレーム６１上にあって、インクジェット式プリンタヘッド６３の右隣に取り付けられており、その紫外線照射方向は下向きとされている。紫外線照射ランプ６４からの紫外光の強度は、対象となる液晶ＦＰＤ基板Ｐ上に微量塗布された紫外線硬化樹脂からなるインクを、２〜３秒以内に硬化させるに足りるように選択される。

シャッタ板６５は、図６に矢印６７で示されるように、シャッタ機構（略図）６６を介して、プリンタヘッド６３のノズル前面側を完全に塞ぐ第１の位置と、プリンタヘッド６３のノズル前面側を塞がない第２の位置との間を任意に移動可能となされている。そのため、シャッタ板６５を第１の位置とすることによって、プリンタヘッド６３の移動中の振動や停止時の衝撃等によって、プリンタヘッド６３のノズル先端からインクが漏れ出したとしても、これがその下のＦＰＤ基板Ｐ上に飛散することが確実に防止される。一方、シャッタ板６５を第２の位置とすることによって、目的とするインク微量塗布を支障なく行うことができる。

次に、プリンタヘッドの非接触洗浄機構の説明図が図７に示されている。先に説明したように、配線欠陥修復装置５及び保護膜形成装置６を搭載する支持台４は、ガントリビーム３０３に沿って左右方向へと移動する。ガントリビーム３０３の左右いずれか一端部又は両端部（すなわち、プリンタヘッド６３の退避位置）のそれぞれには、プリンタヘッドの非接触洗浄機構が設けられる。

この非接触洗浄機構は、プリンタヘッドを加熱してインクの流動を促進するヘッド加熱機構と、プリンタヘッドに対して加圧されたインクを供給するインク加圧供給機構と、プリンタヘッドから吐出されるインクを強制的に吸引するインク吸引機構とを含んで構成される。

図７に示されるように、ヘッド加熱機構は、温水往管７７ｃと、温水復管７７ｄとを介して、プリンタヘッド６３内の熱交換器（図示せず）に対して、所定温度の温水を供給する温水循環装置７４を含んで構成される。これにより、プリンタヘッド６３の温度は、常に、インクの流動状態が維持される程度の温度に保温される。

インク加圧供給機構は、インクを貯留するためのインク貯槽７３と、インク貯槽７３に対して圧縮空気を供給するための圧気管７７ａと、インク貯槽７３から押し出される加圧されたインクを、プリンタヘッド６３へと供給するインク供給管７７ｂとを含んで構成される。なお、７５は圧縮空気の圧力を一定の圧力に保つ圧力調整器、７６は圧縮空気を開閉するための三方弁である。これにより、プリンタヘッド６３へは、加圧されたインクが供給される。

インク吸引機構は、プリンタヘッド６３のノズル前面側に、適当な距離を隔てて対向配置され、プリンタヘッド６３のノズルから吐出されるインクを強制的に吸引するためのインク吸引用開口７１と、吸引されたインクを貯留するための廃液貯槽７２と、廃液貯槽７２を真空吸引するための真空吸引管７７ｆと、インク吸引用開口７１で吸引されたインクを、廃液貯槽７２へと導くインク吸引管７７ｅとを含んで構成される。そのため、プリンタヘッド６３からのインク吐出と、吐出されるインクの吸引とを連動させることにより、プリンタヘッド６３の吐出口を非接触で洗浄可能となされている。

つまり、プリンタヘッドの吐出口を拭いさるような通常の洗浄機構にあっては、それに伴いプリンタヘッドのノズル先端に異物が付着したり充分な洗浄が行われなかったりする虞れがあるが、この新規な非接触洗浄機構によれば、そのような洗浄は非接触で行われ、しかもプリンタヘッド６３からの強制インク吐出を行いながらインクを吸引するというものであるから、プリンタヘッド６３内を確実に洗浄することが可能となる。

このプリンタヘッドの非接触洗浄機構の動作は、プリンタヘッドが、塗布位置から退避位置へと戻る度に、あるいは何回かに１回間欠的に行うようにすれば足りるであろう。

次に、以上の構成よりなるＦＰＤ基板修復装置１の動作を、図２のフローチャート、図３〜図５の工程説明図、図８の実施例説明図、及び図９の高さ計測結果を示すグラフを参照しながら詳細に説明する。

ＦＰＤ基板修復装置のソフトウェア構成の概略を示すフローチャートが図２に示されている。

まず、走行ガイド付き載物台２の矩形状石定盤部分２０１ａの上に、修復対象となる液晶ＦＰＤ基板Ｐを、その修復対象面を上にした状態で、載置する（図１、図３参照）。

次いで、ＣＶＤ被膜形成処理（ステップ１０１）を実行する。このＣＶＤ被膜形成処理（ステップ１０１）では、配線欠陥修復装置５及び保護膜形成装置６を搭載する支持台４を、リニアモータの駆動により、配線欠陥修復装置５の修復用照準が、目標とする配線欠陥位置の真上となる位置まで移動させる。なお、この移動中、保護膜形成装置６のシャッタ板６５は閉じたままの状態に維持され、移動中の振動や停止時の衝撃などがあっても、プリンタヘッド６３からインクが飛散するようなことはない。

その後、ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、ＦＰＤ基板Ｐ上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させるための配線修復処理が実行される。尚、符号８２は、このようにして形成されたＣＶＤ被膜をやや誇張して示すものである。

こうして形成されたＣＶＤ被膜８２は、照射されるレーザ光の管理並びに吸排気されるガスの管理を適切に行わないと、膜厚が薄かったり、クラックが入ったり、密度が低かったりして、往々にして、剥がれやすい状態が生ずる。これが原因で、従来は、後の洗浄処理において、せっかく形成されたＣＶＤ被膜８２が剥がれてしまい、そのような液晶ＦＰＤ基板Ｐは廃棄処分とせざるを得なかった。これに対して、本発明にあっては、後述する保護膜形成処理が存在するため、そのような脆弱なＣＶＤ被膜８２であっても、その後の洗浄処理に充分に耐え得るものとなる。

このようにしてＣＶＤ被膜形成処理（ステップ１０１）が終了すると、続いて保護膜塗布位置への移動処理（ステップ１０２）が実行される。この保護膜塗布位置への移動処理（ステップ１０２）では、図３に矢印４１で示されるように、リニアモータの駆動によって、支持体４を右方向へと移動させ、図４に示されるように、保護膜形成装置６のプリンタヘッド６３が、いま修復を終えたＣＶＤ被膜８２の真上に位置する位置で停止させる。この移動中も、シャッタ板６５は閉じた状態に維持されていることは勿論である。

このようにして、保護膜塗布位置への移動処理（ステップ１０２）が終了したならば、続いて、シャッタ開処理（ステップ１０３）が実行される。このシャッタ開処理（ステップ１０３）では、図示しないシャッタ機構６６を駆動することによって、シャッタ板６５を第２の位置、すなわち、プリンタヘッド６３のノズルの前方が開放される位置まで、シャッタ板６５を移動させる。これにより、プリンタヘッド６３から吐出されるインクは、そのまま液晶ＦＰＤ基板Ｐ上のＣＶＤ被膜８２の上に塗布可能な状態となる。

このようにして、シャッタ開処理（ステップ１０３）が終了したならば、続いてインクジェットヘッド下降処理（ステップ１０４）が実行される。このインクジェットヘッド下降処理（ステップ１０４）では、図示しない駆動機構を作動させることにより、支持フレーム６１を下降させて、プリンタヘッド６３を印刷対象物であるＦＰＤ基板Ｐからの距離が１〜２ｍｍとなるまで接近させる。このようにプリンタヘッド６３を対象物へと接近させる意味は、これにより微細なインク滴が印刷環境下の気流によって、目標位置を反れたりすることを回避するためである。つまり、この塗布処理においては、１０ｐｌ（ピコリットル）以下の微細なインク滴が使用されるため、僅かな気流の存在でも、塗布位置が目標位置を反れる虞れがあり、このような接近処理に意味があるのである。

このようにして、インクジェットヘッド下降処理（ステップ１０４）が終了したならば、続いて保護膜塗布処理（ステップ１０５）が実行される。この保護膜塗布処理（ステップ１０５）では、上述のように、ＣＶＤ被膜部分を含む所定領域が覆われるように、１０ｐｌ以下の微量なインク滴を使用して、透明な紫外線硬化樹脂からなるインクの塗布を行う。こうして塗布されたインクは、断線部分に形成されたＣＶＤ皮膜８２を含んでその周囲僅かな範囲の広がりをもって、付着する。そして、後述するように、これが硬化されることによって、ＣＶＤ被膜８２に対する保護膜８３となるのである。なお、符号８３ａは、プリンタヘッド６３から吐出（滴下）される透明な絶縁性の紫外線硬化樹脂からなるインク滴をやや誇張して示すものである。

このようにして、保護膜塗布処理（ステップ１０５）が終了したならば、続いてインクジェットヘッド上昇処理（ステップ１０６）が実行される。このインクジェットヘッド上昇処理（ステップ１０６）では、図示しない駆動機構を作動させることにより、支持フレーム６１を上昇させて、プリンタヘッド６３を所定高さまで復帰させ、その後の移動中、プリンタヘッド６３の先端が液晶ＦＰＤ基板Ｐの何らかの凸部に引っ掛かったりしないように配慮する。

このようにして、インクジェットヘッド上昇処理（ステップ１０６）が終了したならば、続いて、シャッタ閉処理（ステップ１０７）を実行する。このシャッタ閉処理（ステップ１０７）では、シャッタ板６５を第１の位置、すなわちプリンタヘッド６３のノズル前方をシャッタ板６５が塞ぎ、これにより、移動中の振動や停止時の衝撃などによって、プリンタヘッド６３からインクがこぼれても、それが液晶ＦＰＤ基板Ｐ上に飛散しない位置へと復帰させる。

このようにして、シャッタ閉処理（ステップ１０７）が終了したならば、続いてＵＶ硬化位置への移動処理（ステップ１０８）が実行される。このＵＶ硬化位置への移動処理（ステップ１０８）では、リニアモータの駆動により、矢印４２に示されるように、支持台４を図中左方向へと移動させ、図５に示されるように、塗布された絶縁性被膜である保護膜８３の真上に、紫外線照射ランプ６４が位置する状態で停止させる。

このようにして、ＵＶ硬化位置への移動処理（ステップ１０８）が終了したならば、続いてＵＶ硬化処理（ステップ１０９）が実行される。このＵＶ硬化処理（ステップ１０９）では、紫外線照射ランプ６４を所定の短時間点灯させることによって、いま形成したばかりの絶縁性被膜８３の上に、紫外線を照射する。この紫外線の照射によって、１〜２秒程度が経過すると、紫外線硬化樹脂は硬化し、紫外線硬化樹脂からなる絶縁性被膜は強固な保護膜８３となるのである。

こうして形成された保護膜８３は極めて丈夫でかつＦＰＤ基板Ｐの表面と強固に密着しているため、その後の強力な洗浄処理が行われたとしても、液晶ＦＰＤ基板Ｐとの密着状態を維持して、剥がれ落ちたりすることがなく、これにより断線箇所に形成されたＣＶＤ被膜８２を強固に保護することができるのである。

そのため、配線欠陥修復装置５によるガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法による導電性被膜８２が、膜厚が薄かったり、クラックが入っていたり、密度が低かったりして脆弱であり、そのためそのままでは剥がれやすいようなものであったとしても、その上に重ねられた保護膜８３によって、ＣＶＤ被膜８２の剥離は防止されるから、結局、配線欠陥修復装置５におけるガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法において、レーザ照射やガスの管理が厳密でなくても、修復された基板の歩留まりを損ねることがなくなり、製造コストの低減を図ることができるのである。

次に、本発明による配線修復実施例を正常配線及びＣＶＤ被膜付き配線と比較して示す説明図が図８に、変位センサによるそれらの配線に関する高さ計測結果を示すグラフが図９に示されている。

図８（ａ）において、８１は配線部分、８２は配線の断線部分の上に堆積されるＣＶＤ被膜、８３はＣＶＤ被膜部分を覆うようにしてその上に形成された保護膜である。また、ａはＣＶＤ修正膜が堆積された状態、ｂは正常なＦＰＤ配線の状態、ｃはＣＶＤ修正膜の上に保護膜が堆積された状態をそれぞれ示す。

図から明らかなように、本発明に係る保護膜８３は、ＣＶＤ修正膜８２を含む微少領域にわたって略長円形状に広がるものの、隣接配線との間には充分な距離が確保される。このような局部的塗布を可能とするのは、インクジェット式プリンタヘッドを用い、かつその塗布量を１０ｐｌ（ピコリットル）以下に制限していることによる。

また、同図（ｂ）に示されるように、このようにして塗布される保護膜８３は透明であるから、その背後から光を当てたとしても、透明状態に維持され、透過型ＦＰＤにおいて輝度ムラを生じさせたりする虞れもない。

さらに、図９に示されるように、このような微量塗布によることで、同図（ａ）と同図（ｃ）との比較から明らかなように、保護膜８３の膜厚は約０．２５μｍ（０．５μｍ以下）となる。その結果、基板表面から、保護膜頂部までの高さは、約１．１μｍ程度となり、これによりＴＦＴ基板とＣＦ（カラーフィルタ）基板との間に必要とされる間隔２〜３μｍを充分に確保することができ、このような保護膜を設けたことにより、液晶の駆動に支障を来すこともない。

なお、以上の実施形態においては、保護膜８３の素材として透明樹脂を用いたが、ＰＤＰや有機ＥＬなどのような自己発光型ＦＰＤを対象とするのであれば、必ずしも保護膜が透明である必要はないであろう。

また、以上の実施形態においては、強制硬化可能な保護膜の素材として紫外線硬化樹脂を用いたが、これは熱硬化性樹脂に代えてハロゲンランプ等の熱源により強制硬化させることもできる。

また、以上の実施形態においては、保護膜の微量塗布のための手段としてインクジェット式のプリンタヘッドを用いたが、微量塗布手段としては、公知のディスペンサや針を伝って１滴ずつ液が滴下するようにした滴下針を用いてもよい。

また、以上の実施形態においては、本発明を液晶ＦＰＤ基板に適用したが、その他プラズマ式ＦＰＤ基板、有機ＥＬ式ＦＰＤ基板等々のように、その他のＦＰＤ基板にも応用できることは勿論である。

この発明は、液晶ディスプレイ基板、プラズマディスプレイ基板等と言ったＦＰＤ基板の製造方法、中でも、ガスウィンドウ方式のＣＶＤ法による配線修復処理を含むＦＰＤ基板の製造方法において、配線修復のために形成された導電性ＣＶＤ被膜のその後段の洗浄工程における剥離防止のために利用することができる。

１ ＦＰＤ基板修復装置
２ 走行ガイド付き載物台
３ ガントリ
４ パネル修復用支持台
５ 配線欠陥修復装置
６ 保護膜形成装置
７ 非接触洗浄機構
４１，４２ 支持台４の移動方向を示す矢印
５１ ガスウィンドウ
５２ ガス給排管理部
５３ レーザ照射光学系
６１ 支持フレーム
６２ ガイドレール
６３ インクジェット式のプリンタヘッド
６４ 紫外線照射ランプ
６５ シャッタ板
６６ シャッタ機構
６７ シャッタ板の移動方向を示す矢印
７１ インク吸込用開口
７２ 廃液貯槽
７３ インク貯槽
７４ 温水循環装置
７５ 圧力調整期
７６ 三方弁
７７ａ 圧気管
７７ｂ インク供給管
７７ｃ 温水往管
７７ｄ 温水復管
７７ｅ インク吸引管
７７ｆ 真空吸引管
８１ 配線部分
８２ ＣＶＤ被膜（断線修復用）
８３ 保護膜
８３ａ インク滴
２０１ 石定盤
２０１ａ 矩形状石定盤部分
２０１ｂ 細長状石定盤部分
２０２，２０３ ガイドベース
２０４，２０５ ガイドレール
２０６，２０７ ガイドレール
２０８ 除震マウント
２０９ 架台
２１０ リニアモータ固定子
２１２ リニアモータ固定子
２１３ リニアスケール
２１５ スケールリーダ
２１６ 座板
２１７ 脚柱
２１８ 脚柱間ビーム
３０１，３０２ 可動台
３０４ ガイドレール
３０５ 固定子
３０６，３０７ ガイドレール
３０８ 固定子
３０９ 可動台
Ｐ 液晶ＦＰＤ基板
ａ ＣＶＤ被膜形成部分
ｂ 正常配線部分
ｃ 保護膜被着部分

Claims (10)

1. ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させることにより、前記配線欠陥部分を修復する配線欠陥修復ステップと、
   前記配線欠陥修復ステップにより配線欠陥が修復されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面を所定の洗浄方法にて洗浄する配線面洗浄ステップと、
   前記配線面洗浄ステップにより配線面が洗浄されたのちの前記ＦＰＤ基板の配線面にさらに成膜処理を行って、次工程に必要な膜体を形成する膜体形成ステップとを有するＦＰＤ基板の製造方法であって、
   前記配線欠陥修復ステップと前記配線面洗浄ステップとの間には、
   前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された前記導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布する樹脂塗布ステップと、
   前記樹脂塗布ステップにより前記ＦＰＤ基板上に局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を強制的に硬化させる樹脂硬化ステップとを有し、
   それにより、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥修復部分のみ又は配線欠陥修復部分を含む微少領域に、前記配線面洗浄ステップに先立って、前記絶縁性樹脂による保護膜を形成する、ことを特徴とするＦＰＤ基板の製造方法。
2. 前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される樹脂の塗布量が、１つの配線欠陥修復部分あたり１０ｐｌ以下の微量である、ことを特徴とする請求項１に記載のＦＰＤ基板の製造方法。
3. 前記樹脂塗布ステップにおける絶縁性樹脂の微量塗布には、インクジェット式のプリンタヘッドが使用される、ことを特徴とする請求項２に記載のＦＰＤ基板の製造方法。
4. 前記インクジェット式のプリンタヘッドには、移動中にプリンタヘッドから保護膜形成用の絶縁性樹脂となるインクが不用意に零れて飛散することを防止するためのシャッタ機構が備えられている、ことを特徴とする請求項３に記載のＦＰＤ基板の製造方法。
5. 前記インクジェット式のプリンタヘッドは、処理対象となるＦＰＤ基板に沿って、所定の退避位置と塗布位置との間を移動可能とされており、かつ前記退避位置には、前記プリンタヘッドからのインク吐出と、前記吐出されるインクの吸引とを連動させることにより、前記プリンタヘッドの吐出口を非接触で洗浄するヘッド洗浄機構が備えられている、ことを特徴とする請求項３に記載のＦＰＤ基板の製造方法。
6. 前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される所定の絶縁性樹脂が紫外線硬化樹脂であり、かつ前記樹脂硬化ステップが紫外線照射処理を含む、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＦＰＤ基板の製造方法。
7. 前記ＦＰＤ基板が、前記配線面と所定間隙を隔てて対向するカラーフィルタ板を有する透過型液晶ＦＰＤ用のＦＰＤ基板であって、前記樹脂塗布ステップにおいて塗布される所定の絶縁性樹脂が透明性樹脂である、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＦＰＤ基板の製造方法。
8. 前記透明性樹脂の塗布により形成される保護膜の膜厚が０．５μm以下である、ことを特徴とする請求項７に記載のＦＰＤ基板の製造方法。
9. 補修対象となる配線欠陥を含むＦＰＤ基板を補修必要面を上にして載置するための載物面を有する載物台と、
   前記載物台の載物面の上方にあって、前記載物面に沿って任意の位置に移動可能な支持台とを有し、
   前記支持台には、
   ガスウィンドウ方式のレーザＣＶＤ法を使用して、前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に、ＣＶＤ原料の堆積による導電性被膜部分を形成して導通を回復させるための配線修復装置と、
   前記ＦＰＤ基板上の配線欠陥部分の上に形成された導電性被膜部分のみ又は前記導電性被膜部分を含む微少領域を覆うようにして、前記ＦＰＤ基板上に所定の絶縁性樹脂を局部的に微量塗布する樹脂塗布手段と、
   前記ＦＰＤ基板上に局部的に微量塗布された絶縁性樹脂を硬化させるための硬化装置とが設けられている、ことを特徴とするＦＰＤ基板の修復装置。
10. 前記塗布手段は、インクジェット式のプリンタヘッドである、ことを特徴とする請求項９に記載のＦＰＤ基板の修復装置。

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