JP5556001B2 - Color filter substrate correction method and color filter - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置等に用いる、レジスト材料で表面に少なくとも着色画素がパターンニングされた、複数の工程で形成されるカラーフィルタ基板上にレーザー光を照射して、基板上の欠陥を修正するカラーフィルタ基板の修正方法および該修正方法で修正されたカラーフィルタに関する。 The present invention corrects defects on a substrate by irradiating a laser beam onto a color filter substrate formed in a plurality of steps, which is used in a liquid crystal display device, etc., which is patterned with at least colored pixels on the surface. The present invention relates to a correction method for a color filter substrate and a color filter corrected by the correction method.
液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程において、歩留まりを改善するためにカラーフィルタ基板中の欠陥を修正している。一般に、液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、柱状スペーサおよび配向制御用突起が順次形成されている。カラーフィルタ製造の中間工程、例えば着色層の形成工程において欠陥が発生した場合、特許文献１に開示されているように、まず異物近傍の欠陥部をレーザーで除去する。その後、特許文献２及び特許文献３に開示されているように、塗布針あるいはディスペンサを用いて、修正インクを塗布して硬化させることにより良品とする修正方法がある。 In the manufacturing process of color filters for liquid crystal display devices, defects in the color filter substrate are corrected in order to improve the yield. In general, in a color filter for a liquid crystal display device, a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a columnar spacer, and an alignment control protrusion are sequentially formed on a glass substrate. When a defect occurs in an intermediate process of color filter manufacturing, for example, a colored layer forming process, as disclosed in Patent Document 1, first, a defective part in the vicinity of a foreign substance is removed with a laser. Thereafter, as disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a correction method for making a non-defective product by applying and curing the correction ink using an application needle or a dispenser.
カラーフィルタの製造工程において、代表的な不良の一つとして、「異物」が付着する欠陥が挙げられる。この異物には、レジスト材料の硬化片や、装置のベアリング削れ等による金属片、あるいは埃などの多様なバリエーションが存在する。カラーフィルタの着色層を形成する際に、例えばガラス基板上に異物が存在したまま、着色層を形成した場合、異物が付着した周辺の着色層の膜厚が厚くなってしまう。膜厚が厚くなる部分が広範囲におよんだ場合、従来の修正方法では、膜厚が変動した部位全体を除去し、除去した部分に修正インクを塗布していた。そのため、修正インクの塗布面積が広くなり、修正を行っても、周囲と色が微妙に異なるため、修正箇所が後工程の検査で検出され、不良と判定される場合がある。 In a color filter manufacturing process, one of typical defects is a defect to which “foreign matter” adheres. There are various variations of this foreign material, such as a hardened piece of resist material, a metal piece due to bearing scraping of the apparatus, or dust. When forming a colored layer of a color filter, for example, when a colored layer is formed while a foreign substance is present on a glass substrate, the thickness of the peripheral colored layer to which the foreign substance has adhered becomes thick. When the portion where the film thickness is increased extends over a wide range, the conventional correction method removes the entire portion where the film thickness fluctuates and applies the correction ink to the removed portion. For this reason, the application area of the correction ink is widened, and even if correction is performed, the surroundings and the color are slightly different. Therefore, the corrected portion may be detected in a subsequent process inspection and determined to be defective.
また、近年の液晶表示装置の技術においては、カラーフィルタも狭ギャップ化、広視野角対応の構成となっているため、緩やかな膜厚変化であっても、液晶の配向を乱し、輝点不良の原因となるといった問題が生じる。そのため、特殊な布等で膜厚が厚くなった部分を部分的に摩擦することで表面を削ぎ落とす“研磨”による修正がある。しかしながら、例えば、“研磨”による修正では、異物による膜厚の厚い欠陥以外の正常な製品部分にもダメージを与えることがある。また、“レーザー照射による昇華”では、対象とする修正面積が大きいと、修正作業の負荷が高くなり、工程タクトの関係で修正の対応が出来ないことがあり、仮に修正を行っても、前述したように、面積が大きいと修正箇所が後工程の検査で検出され、不良と判定されるため、良品化できないという問題があった。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程において、異物等を含んで着色層の膜厚が部分的に厚くなった際、異物の付着した部分だけを除去することで、除去部の面積を小面積化した上でインクで修正し、異物付着
で凸部となった周辺部位の平坦化を行い、膜厚のバラツキを小さくして良品とするカラーフィルタ基板の修正方法、および該修正方法で修正されたカラーフィルタを提供することで、カラーフィルタ基板の製造工程における欠陥修正負荷を削減し、歩留まりを改善することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a manufacturing process of a color filter for a liquid crystal display device, when a colored layer is partially thickened including foreign substances and the like, a part to which foreign substances are attached By removing only the surface area, the area of the removed part is reduced and then corrected with ink, and the peripheral part that has become a convex part due to the adhesion of foreign matter is flattened to reduce the variation in film thickness and make it non-defective. It is an object of the present invention to provide a method for correcting a color filter substrate and a color filter corrected by the correction method, thereby reducing the defect correction load in the manufacturing process of the color filter substrate and improving the yield.
本発明の請求項１に係る発明は、レジスト材料で基板表面に少なくとも着色画素がパターンニングされた、複数の工程で形成されるカラーフィルタ基板上にレーザー光を照射して、前記基板上の異物欠陥を修正するカラーフィルタ基板の修正方法において、以下順に、
＜１＞検査機にて検出された異物位置データに基づき、異物位置へレーザー光照射装置のレーザー光の照射スポットを移動する工程
＜２＞膜厚変化が生じた部位全体より小さな面積を占める異物の核部分にレーザー光を照射し、異物を昇華・除去する工程
＜３＞異物が除去された箇所に、修正箇所周辺の正常部位と同色の修正インクにより周辺の正常な部位の膜厚よりも厚くなるように塗布、乾燥する工程
＜４＞修正箇所周辺の正常部位と修正箇所との膜厚の差を測定し、膜厚差が検出されない場合は、良品として次工程に送り、膜厚差が生じている場合には、当該膜厚差が生じている着色部位にレーザー光を繰り返し照射して膜厚過剰分を除去し、修正箇所周辺の正常部位の膜厚と一致させる修正工程
とからなることを特徴とするカラーフィルタ基板の修正方法である。
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記着色画素を形成する着色層の膜厚が周囲より厚くなった不良部分に、アパーチャのサイズを変更して照射領域を変えながらレーザー光を繰り返し照射することを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。
According to the first aspect of the present invention, a foreign material on the substrate is irradiated with a laser beam on a color filter substrate formed in a plurality of steps, in which at least colored pixels are patterned on the substrate surface with a resist material. In the correction method of the color filter substrate for correcting defects, in the following order:
<1> Step of moving the laser light irradiation spot of the laser light irradiation device to the foreign material position based on the foreign material position data detected by the inspection machine <2> Foreign material occupying an area smaller than the entire region where the film thickness change has occurred Step 3 of irradiating laser beam to the core of the material to sublimate and remove foreign matter <3> The thickness of the normal part around the correction part is adjusted to the thickness of the normal part around the correction part. Step 4 of coating and drying to increase thickness <4> Measure the difference in film thickness between the normal area around the correction area and the correction area, and if no film thickness difference is detected, send it to the next process as a good product. If there is a film thickness difference, the colored portion where the film thickness difference occurs is repeatedly irradiated with laser light to remove the excess film thickness, and the correction process to match the film thickness of the normal area around the correction area A color feature characterized by It is a modified method of the filter substrate.
In the invention according to claim 2 of the present invention, the laser beam is repeatedly applied to the defective portion where the color layer forming the color pixel is thicker than the surroundings while changing the irradiation area by changing the size of the aperture. 2. The color filter substrate correcting method according to claim 1, wherein irradiation is performed.
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記レーザー光の出力、照射面積、ショット回数を変化させて、該レーザー光を繰り返し照射して前記着色層の修正箇所の表層を除去することを特徴とする請求項２に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 In the invention according to claim 3 of the present invention, the laser light output, the irradiation area, and the number of shots are changed, and the laser light is repeatedly irradiated to remove the surface layer of the correction portion of the colored layer. The color filter substrate correcting method according to claim 2 , wherein the color filter substrate is corrected.
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記レーザー光のフルエンスが、１００ｍＪ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１から３何れかに記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 The invention according to claim 4 of the present invention is the method for correcting a color filter substrate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fluence of the laser beam is 100 mJ / cm 2 or less. .
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記レーザー光のスポット径を固定し、カラーフィルタ基板が設置されている装置のステージを移動させることで、広範囲の面積の前記着色層の修正箇所を修正することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 In the invention according to claim 5 of the present invention, the spot diameter of the laser light is fixed, and the stage of the device on which the color filter substrate is installed is moved, thereby correcting the colored layer having a wide area. The method for correcting a color filter substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the color filter substrate is corrected.
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記レーザー光のスポット径を固定し、該レーザー光を走査させて、広範囲の面積の前記着色層の修正箇所を修正することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 Further, the invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that the spot diameter of the laser beam is fixed and the laser beam is scanned to correct the correction portion of the colored layer in a wide area. It is a correction method of the color filter board | substrate as described in any one of Claims 1-4.
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記レーザー光の照射中に、該レーザー光のフォーカスを移動して、修正対象着色層表面における該レーザー光の照射強度の分布を変更することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 Further, the invention according to claim 7 of the present invention is to change the distribution of the irradiation intensity of the laser beam on the surface of the colored layer to be corrected by moving the focus of the laser beam during the irradiation of the laser beam. The color filter substrate correcting method according to claim 1, wherein the color filter substrate is corrected.
また、本発明の請求項８に係る発明は、前記レーザー光として、フェムト（１０-15）秒レーザーを使用することを特徴とする請求項１または２、または請求項４〜７の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 In the invention according to claim 8 of the present invention, a femto (10 -15 ) second laser is used as the laser beam, or any one of claims 4 to 7. The method for correcting a color filter substrate described in the item.
また、本発明の請求項９に係る発明は、欠陥を修正するカラーフィルタ基板が、カラーフィルタ形成工程の中間工程の基板であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法である。 In the invention according to claim 9 of the present invention, the color filter substrate for correcting a defect is a substrate in an intermediate process of the color filter forming process, according to any one of claims 1 to 8. This is a method for correcting a color filter substrate.
次に、本発明の請求項１０に係る発明は、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着
色画素、透明導電膜、柱状スペーサおよび配向制御用突起が順次形成された、もしくはいずれかの組み合わせで形成された、液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記請求項１〜９のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板の欠陥修正方法によって、欠陥部分が修正されたことを特徴とするカラーフィルタである。
Next, an invention according to claim 10 of the present invention is formed by sequentially forming a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a columnar spacer, and an alignment control protrusion on a glass substrate, or any combination thereof. A color filter for a liquid crystal display device, wherein a defective portion is corrected by the defect correction method for a color filter substrate according to any one of claims 1 to 9. .
また、本発明の請求項１１に係る発明は、カラーフィルタ基板の欠陥を、上記請求項１〜９のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法によって、欠陥部分を修正した後、更に、前記着色層が機械的または化学的方法によって、研磨されたことを特徴とするカラーフィルタである。 According to an eleventh aspect of the present invention, the defect of the color filter substrate is further corrected after the defect portion is corrected by the correction method of the color filter substrate according to any one of the first to ninth aspects. The color filter is characterized in that the colored layer is polished by a mechanical or chemical method.
本発明のカラーフィルタ基板の修正方法によれば、従来の一挙に異物や欠陥部を昇華させるために行っていた広範囲へのレーザー光の照射と異なり、照射領域を変えながら、小面積にレーザー光を繰り返し照射するために、これまで修正できずに不良としていた、異物等によるブラックマトリックスや着色層の膜厚異常について、レーザー光を照射し欠陥部（膜厚部）の表層部分を少量ずつ繰り返し除去し、膜厚を周辺と一致させ、欠陥部分を良品化する。そのため、カラーフィルタ製造工程の中間工程の歩留まりを向上させることができる According to the method for correcting a color filter substrate of the present invention, the laser light is applied to a small area while changing the irradiation area, unlike the conventional laser light irradiation to sublimate foreign matters and defective parts. In order to repeatedly irradiate, the surface layer part of the defective part (thickness part) is repeated little by little by irradiating the laser beam for the film thickness abnormality of the black matrix or the colored layer due to foreign matter, which has been considered to be defective. Remove and match the film thickness with the periphery to make the defective part non-defective. Therefore, the yield of the intermediate process of the color filter manufacturing process can be improved.
本発明のカラーフィルタ基板の修正方法を、一実施形態に基づいて、図面を参照して以下に詳細に説明する。 A method for correcting a color filter substrate of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on one embodiment.
図１は、本発明のカラーフィルタ基板の修正方法の一実施形態を説明する部分拡大概略図である。図１（ａ）は、平面視格子状のブラックマトリックス２０で区画されたＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）着色画素２１，２２，２３の、グリーン着色層２２上の異物欠陥を顕微鏡で観察した場合を示し、点線は異物付着により着色層の膜厚が変わったことによる干渉縞が見える範囲を示している。図１の（ｂ）〜（ｅ）は、図１（ａ）中のＸ−Ｘ’の断面図である。図１（ｂ）に示すように、従来の修正方法では、膜厚変化が生じた部位全体の大きな面積を除去する。一方、本発明の方法では、図１（ｃ）に示すように、点線で囲われた異物３０の核部分のみを、エネルギーの比較的大きなレーザー光を照射して除去する。異物の形状にもよるが、従来の修正方法で除去する着色層の面積に比較して、本発明の修正方法で除去する面積は１／５〜１／１０程度となる。図１（ｄ）は異物が除去された部分に修正インキ４０が塗布され、硬化、乾燥させた状態で、過剰膜厚部分が残っている状態を示す。図１（ｅ）は、レーザーを繰り返し照射して、過剰膜厚部分が除去されて良品化された状態を示す。 FIG. 1 is a partially enlarged schematic view illustrating an embodiment of a color filter substrate correcting method according to the present invention. FIG. 1A shows a foreign matter defect on a green colored layer 22 of R (red), G (green), and B (blue) colored pixels 21, 22, and 23 partitioned by a black matrix 20 having a lattice shape in plan view. Is shown by a microscope, and a dotted line shows a range in which interference fringes due to a change in the thickness of the colored layer due to adhesion of foreign matter can be seen. 1B to 1E are cross-sectional views taken along line X-X ′ in FIG. As shown in FIG. 1B, the conventional correction method removes a large area of the entire region where the film thickness change has occurred. On the other hand, in the method of the present invention, as shown in FIG. 1C, only the core portion of the foreign material 30 surrounded by a dotted line is removed by irradiating a laser beam having a relatively large energy. Although it depends on the shape of the foreign matter, the area removed by the correction method of the present invention is about 1/5 to 1/10 compared to the area of the colored layer removed by the conventional correction method. FIG. 1 (d) shows a state in which the correction ink 40 is applied to the part from which the foreign matter has been removed, is cured and dried, and an excess film thickness part remains. FIG. 1 (e) shows a state in which the excess film thickness portion is removed by repeatedly irradiating the laser to make it non-defective.
まず、修正のフローとして、順に、異物除去、色修正、膜厚調整となる欠陥修正方法の実施例について説明する。
（１）カラーフィルタ基板上の異物欠陥を、検査機にて検出し、欠陥の位置をデータとして記録する。以下、欠陥修正装置における作業となる。
（２）上記位置データに基づき、欠陥（異物）位置へレーザー光照射装置のレーザー光の照射スポットを移動する。
（３）図１（ｃ）に示すように、異物３０の核部分にレーザー光を照射し、昇華・除去する。
ここで、レーザー光源は、強度可変のレーザー光源が選定される。昇華時に必要な光強度を確保するためにＹＡＧレーザーを用いる。レーザー光の照射条件は、ＹＡＧレーザー第４高調波、波長２６６ｎｍ、フルエンス１００ｍＪ／ｃｍ2、発振周波数３０Ｈｚ、ショット数１０とする。
（４）図１（ｄ）に示すように、異物が除去された箇所に、熱硬化性樹脂の修正インク４
０を塗布し、乾燥、硬化させる。
（５）修正箇所周辺の正常部と修正箇所との膜厚の差を非接触の高さ測定器にて測定し、膜厚差が検出されない場合は、良品として次工程に送り、膜厚差が生じている場合には、以下の本発明の欠陥修正方法を実施する。
（６）本発明の欠陥修正方法に基づき、図１（ｄ）に示すように、アパーチャのサイズを広いＷ５０から狭いＷ５１のように変更して、照射領域を変えながらレーザー光を繰り返し照射して膜厚過剰分を除去し、最終的に図１（ｅ）に示すように、周辺の膜厚と一致させる。なお、このとき、アパーチャのサイズを狭いＷ５１から広いＷ５２に変更することであっても、膜厚過剰分の除去は可能であるので、構わない。レーザー光の照射条件は、ＹＡＧレーザー第４高調波、波長２６６ｎｍ、フルエンス５０〜１００ｍＪ／ｃｍ2、発振周波数３０Ｈｚとする。なお、加工量とショット数は、着色層ごとに異なるため、予め膜厚修正対象の着色層ごとに調べておき、必要なショット数を設定する。
（７）膜厚差を測定し、周辺と一致したことを確認したのち、次工程に送る。
First, as a correction flow, an embodiment of a defect correction method for foreign matter removal, color correction, and film thickness adjustment will be described in order.
(1) A foreign substance defect on the color filter substrate is detected by an inspection machine, and the position of the defect is recorded as data. Hereinafter, the work is performed in the defect correction apparatus.
(2) Based on the position data, the laser light irradiation spot of the laser light irradiation apparatus is moved to a defect (foreign material) position.
(3) As shown in FIG.1 (c), the core part of the foreign material 30 is irradiated with a laser beam, and is sublimated and removed.
Here, a laser light source with variable intensity is selected as the laser light source. A YAG laser is used to ensure the light intensity required during sublimation. The laser light irradiation conditions are a YAG laser fourth harmonic, a wavelength of 266 nm, a fluence of 100 mJ / cm 2 , an oscillation frequency of 30 Hz, and a shot number of 10.
(4) As shown in FIG. 1 (d), the thermosetting resin correction ink 4 is provided at the position where the foreign matter has been removed.
Apply 0, dry and cure.
(5) Measure the difference in film thickness between the normal area and the correction area around the correction area with a non-contact height meter. If no film thickness difference is detected, send it to the next process as a good product If this occurs, the following defect correcting method of the present invention is carried out.
(6) Based on the defect correcting method of the present invention, as shown in FIG. 1D, the aperture size is changed from wide W50 to narrow W51, and laser light is repeatedly irradiated while changing the irradiation region. The excess film thickness is removed and finally matched with the peripheral film thickness as shown in FIG. At this time, even if the aperture size is changed from narrow W51 to wide W52, it is possible to remove the excessive film thickness. The laser light irradiation conditions are a YAG laser fourth harmonic, a wavelength of 266 nm, a fluence of 50 to 100 mJ / cm 2 , and an oscillation frequency of 30 Hz. Since the amount of processing and the number of shots differ for each colored layer, the necessary number of shots is set in advance for each colored layer whose thickness is to be corrected.
(7) The film thickness difference is measured, and after confirming that it matches the periphery, it is sent to the next process.
また、上記した修正のフローと異なり、予め本発明の修正方法で膜厚調整した後、順に、異物除去、色修正し、更に、本発明の修正方法での膜厚調整とすることも可能である。しかし、工程を簡略にするためには、着色層内の異物をレーザーで除去し、除去された箇所に前記着色層と同色の修正インクを周辺の正常な部位の膜厚よりも厚くなるように塗布、乾燥することで、前者の修正フローでの作業が可能であり、欠陥修正に必要な時間が短縮される。 In addition, unlike the above-described correction flow, after adjusting the film thickness in advance by the correction method of the present invention, it is possible to sequentially remove the foreign matter and correct the color, and further to adjust the film thickness by the correction method of the present invention. is there. However, in order to simplify the process, the foreign matter in the colored layer is removed with a laser, and the correction ink having the same color as the colored layer is made thicker than the thickness of the surrounding normal part at the removed part. By applying and drying, the work in the former correction flow is possible, and the time required for defect correction is shortened.
図２は、レーザー光の照射領域とアパーチャサイズの関係を説明する概念図である。本発明の修正方法では、欠陥部分の大きさと膜厚の変化に合わせて、アパーチャのサイズを変更して、照射領域を変えながらレーザー光を繰り返し照射して膜厚過剰分を除去するが、図２（ａ）に示すように、アパーチャサイズを変えずにスリットを固定した場合には、照射領域全体が均一に、すなわち同じ厚み分加工される。それに対して、図２（ｂ）に示すように、スリットを外側から内側に、あるいは、図２（ｃ）に示すように、スリットを内側から外側に可変として段階的にアパーチャサイズを変更することで、加工する厚みを段階的に変化させることが可能である。そのため、修正箇所の断面・厚み形状に合わせた加工ができる。なお、アパーチャを大きくしていく場合と、小さくしていく場合での加工量の差は見出せない。 FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the relationship between the laser light irradiation area and the aperture size. In the correction method of the present invention, the size of the aperture is changed in accordance with the change in the size of the defect portion and the film thickness, and the laser beam is repeatedly irradiated while changing the irradiation area to remove the excessive film thickness. As shown in FIG. 2 (a), when the slit is fixed without changing the aperture size, the entire irradiated region is processed uniformly, that is, by the same thickness. On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the aperture size is changed stepwise by changing the slit from the outside to the inside, or as shown in FIG. 2 (c), by changing the slit from the inside to the outside. Thus, it is possible to change the thickness to be processed step by step. Therefore, processing according to the cross-section / thickness shape of the corrected portion can be performed. It should be noted that there is no difference in processing amount between when the aperture is increased and when the aperture is decreased.
また、除去する対象によって、最大出力（Ｗ）の何％でレーザー光を取り出すかを変化させる。さらに、除去する対象の膜厚が厚ければ、加工速度を速めるために、繰り返し周波数を増やして対応するが、前述したように、加工量とショット数は、着色層ごとに異なるため、予め膜厚修正対象の着色層ごとに調べておき、必要なショット数を設定する。一例として、上記した実施例で使用したと同一の着色画素を形成しているレジストの着色層別の加工量を、表１に示す。ここで、用いたレーザー光の照射条件は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、第４高調波、波長２６６ｎｍ、フルエンス５０ｍＪ／ｃｍ2、発振周波数３０Ｈｚで、表１には、２００ショット後の加工量（単位［μｍ］）を示した。 Further, depending on the object to be removed, the percentage of the maximum output (W) at which the laser light is extracted is changed. Furthermore, if the thickness of the object to be removed is large, it is possible to increase the repetition frequency in order to increase the processing speed. However, as described above, since the processing amount and the number of shots differ for each colored layer, A check is made for each colored layer to be corrected, and the required number of shots is set. As an example, Table 1 shows the amount of processing for each colored layer of the resist forming the same colored pixels as used in the above-described embodiments. Here, the irradiation conditions of the laser beam used are Nd: YAG laser, fourth harmonic, wavelength 266 nm, fluence 50 mJ / cm 2 , oscillation frequency 30 Hz, and Table 1 shows the processing amount (unit [ μm]).
なお、上記した、レーザー光の波長が２６６ｎｍ以下のＹＡＧレーザーとは別に、本発明の修正方法においては、レーザー光として、チタンサファイアレーザー等のパルス幅がフェムト秒（１０-13〜１０-15）台のパルスレーザーも好ましく使用することができる。平均強度が微弱でもパルスのピークでは大きな光強度が得られると共に、波長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外光を用いることで、周囲の正常な部位にダメージを与えることなく微妙な膜厚修正や、微小突起の修正が可能となる。 In addition to the above-described YAG laser having a laser beam wavelength of 266 nm or less, in the correction method of the present invention, the pulse width of a titanium sapphire laser or the like is femtosecond (10 −13 to 10 −15 ) as the laser beam. A single pulse laser can also be preferably used. Even if the average intensity is weak, a large light intensity can be obtained at the peak of the pulse, and by using near infrared light having a wavelength of 800 nm to 1200 nm, subtle film thickness correction without damaging the surrounding normal part, It is possible to correct the minute protrusions.
また、本発明のカラーフィルタ基板の修正方法では、レーザー光のスポット径を固定し、レーザー光を走査させることで、広範囲の面積の着色層を修正することが可能である。アパーチャサイズを変えずにスポット径を固定してレーザー光を走査させると、レーザーの照射部分が狭くなるが、アパーチャサイズを変更することで、広い範囲での均一加工を行うことが可能となる。 In the method for correcting a color filter substrate of the present invention, it is possible to correct a colored layer having a wide area by fixing the spot diameter of the laser beam and scanning the laser beam. When the laser beam is scanned while fixing the spot diameter without changing the aperture size, the laser irradiation portion becomes narrow, but by changing the aperture size, uniform processing in a wide range can be performed.
図３は、フォーカスの違いによる加工量の違いを説明する模式図である。レーザー光の照射中にフォーカスを移動して、修正対象着色層表面におけるレーザー光の照射強度の分布を変更することで、図３に示すように、Ａでは照射エリアを広くして加工厚みを小さくする、あるいは、Ｂのように照射エリアを狭くして加工厚みを大きくすることが可能である。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a difference in processing amount due to a difference in focus. By moving the focus during laser light irradiation and changing the distribution of the laser light irradiation intensity on the surface of the colored layer to be modified, as shown in FIG. Alternatively, as in B, the irradiation area can be narrowed to increase the processing thickness.
以上説明したように、本発明の修正方法においては、対象異物にレーザー光の焦点を速やかに合わせる、あるいは、機能ヘッドから修正インクを塗布する、さらに、レーザー光の照射範囲を変えつつ厚み修正を行う等の動作を繰り返す必要がある。そのため、レーザー照射機構と、厚み（高さ）測定を含む観察機構と、修正インク塗布・乾燥用等の機能ヘッドとは、高精度での駆動が求められる。本発明はその駆動手法には限定されないが、サーボドライブを用いた３軸位置決め機構を適用する、あるいは、基板テーブルをＸＹ方向に移動させることで、レーザー照射機構と観察機構と機能ヘッドはＺ軸方向のみの移動させる方法等を採用することで、本発明の修正方法の有効性がより発揮される。本発明のカラーフィルタ基板の修正方法により、従来修正が難しかった異物等による着色層の膜厚不良品の良品化が図れるため、歩留まりが向上し、生産性向上への寄与が期待できる。 As described above, in the correction method of the present invention, the target foreign matter is quickly focused on the laser light, or the correction ink is applied from the functional head, and the thickness correction is performed while changing the laser light irradiation range. It is necessary to repeat the operation such as performing. Therefore, the laser irradiation mechanism, the observation mechanism including thickness (height) measurement, and the functional head for applying and drying correction ink are required to be driven with high accuracy. The present invention is not limited to the driving method, but a laser irradiation mechanism, an observation mechanism, and a functional head are Z-axis by applying a three-axis positioning mechanism using a servo drive or by moving the substrate table in the XY direction. By adopting a method of moving only in the direction, the effectiveness of the correction method of the present invention is more exhibited. According to the method for correcting a color filter substrate of the present invention, a defective product of a defective colored layer due to a foreign substance or the like that has been difficult to be corrected can be improved, so that the yield can be improved and a contribution to productivity can be expected.
１０・・・ガラス基板 ２０・・・ブラックマトリックス
２１・・・レッド着色層 ２２・・・グリーン着色層 ２３・・・ブルー着色層３０・・・欠陥（異物） ４０・・・修正インク
５０・・・アパーチャサイズ（Ｗ） ５１・・・アパーチャサイズ（ｗ）
５２・・・スリット ６０・・・集光レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glass substrate 20 ... Black matrix 21 ... Red colored layer 22 ... Green colored layer 23 ... Blue colored layer 30 ... Defect (foreign matter) 40 ... Correction ink 50 ... Aperture size (W) 51 ... Aperture size (w)
52 ... Slit 60 ... Condensing lens
Claims (11)
＜１＞検査機にて検出された異物位置データに基づき、異物位置へレーザー光照射装置のレーザー光の照射スポットを移動する工程
＜２＞膜厚変化が生じた部位全体より小さな面積を占める異物の核部分にレーザー光を照射し、異物を昇華・除去する工程
＜３＞異物が除去された箇所に、修正箇所周辺の正常部位と同色の修正インクにより周辺の正常な部位の膜厚よりも厚くなるように塗布、乾燥する工程
＜４＞修正箇所周辺の正常部位と修正箇所との膜厚の差を測定し、膜厚差が検出されない場合は、良品として次工程に送り、膜厚差が生じている場合には、当該膜厚差が生じている着色部位にレーザー光を繰り返し照射して膜厚過剰分を除去し、修正箇所周辺の正常部位の膜厚と一致させる修正工程
とからなることを特徴とするカラーフィルタ基板の修正方法。 In a correction method for a color filter substrate in which at least colored pixels are patterned on a substrate surface with a resist material, laser light is irradiated on a color filter substrate formed in a plurality of steps, and foreign matter defects on the substrate are corrected In the following order:
<1> Step of moving the laser light irradiation spot of the laser light irradiation device to the foreign material position based on the foreign material position data detected by the inspection machine <2> Foreign material occupying an area smaller than the entire region where the film thickness change has occurred Step 3 of irradiating laser beam to the core of the material to sublimate and remove foreign matter <3> The thickness of the normal part around the correction part is adjusted to the thickness of the normal part around the correction part. Step 4 of coating and drying to increase thickness <4> Measure the difference in film thickness between the normal area around the correction area and the correction area, and if no film thickness difference is detected, send it to the next process as a good product. If there is a film thickness difference, the colored portion where the film thickness difference occurs is repeatedly irradiated with laser light to remove the excess film thickness, and the correction process to match the film thickness of the normal area around the correction area A color feature characterized by Method of correcting filter substrate.
記着色層の修正箇所を修正することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載するカラーフィルタ基板の修正方法。 The spot diameter of the laser beam is fixed, and the laser beam is scanned to correct a correction portion of the colored layer having a wide area. Color filter substrate correction method.
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