(57)【要約】【課題】被加工部材の欠陥部分を効果的且つ安定的にレーザリペアをするためのレーザリペア装置及びレーザリペア方法を提供する。【解決手段】被照射部材が載置される移動可能なステージと、レーザ光を放出するレーザ発振部と、出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第１のアッテネータと、出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第２のアッテネータと、前記第１及び第２のアッテネータの少なくともいずれかを介して前記レーザ光を取り出す第１の光路と、前記第１及び第２のアッテネータの前記少なくともいずれかを介さずに前記レーザ光を取り出す第２の光路と、を切替可能な切替手段と、前記第１及び第２の光路を介した前記レーザ光を前記被照射部材に導く光学手段と、前記切替手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザリペア装置が提供される。【選択図】図１
2008064969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射部材が載置される移動可能なステージと、
レーザ光を放出するレーザ発振部と、
出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第１のアッテネータと、
出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第２のアッテネータと、
前記第１及び第２のアッテネータの少なくともいずれかを介して前記レーザ光を取り出す第１の光路と、前記第１及び第２のアッテネータの前記少なくともいずれかを介さずに前記レーザ光を取り出す第２の光路と、を切替可能な切替手段と、
前記第１及び第２の光路を介した前記レーザ光を前記被照射部材に導く光学手段と、
前記切替手段を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするレーザリペア装置。
【請求項２】
前記第１の光路から取り出された前記レーザ光のエネルギーは、前記第２の光路から取り出された前記レーザ光のエネルギーよりも高いことを特徴とする請求項１記載のレーザリペア装置。
【請求項３】
前記切替手段は、前記レーザ光を選択的に切り替えるガルバノミラーと、前記ガルバノミラーにより選択的に放射されたレーザ光を反射させるミラーと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザリペア装置。
【請求項４】
前記レーザ発振部は、第１のレーザ発振器と、第２のレーザ発振器と、を含み、
前記第１のレーザ発振器から放出されたレーザ光は前記第１のアッテネータに導かれ、
前記第２のレーザ発振器から放出されたレーザ光は前記第２のアッテネータに導かれることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザリペア装置。
【請求項５】
レーザ光のエネルギーを減衰させる第１のアッテネータと、レーザ光のエネルギーを前記第１のアッテネータよりも高い減衰量で減衰させる第２のアッテネータと、を用い、前記第１及び第２のアッテネータの少なくともいずれかを介したレーザ光を液晶表示装置の被照射部に照射する工程と、その後、前記第１及び第２のアッテネータの前記少なくともいずれかを介さないレーザ光を前記液晶表示装置の前記被照射部に照射する工程と、を備えたことを特徴とするレーザリペア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザリペア装置及びレーザリペア方法に関し、より詳細には、液晶表示装置の欠陥を補修するレーザリペア装置及びレーザリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、パソコン、携帯電話をはじめとする各種の家電機器や情報端末機器に、液晶表示装置が使用されている。近年、大画面化及び高精細化に伴い、アクティブマトリックス型の液晶表示装置の製造工程において不良率が増加している。例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作不良や、画素電極あるいは配向膜の配置不良などが生じると、透過光が遮断されない部分に「輝点欠陥」が発生することがある。このような輝点欠陥は、液晶表示装置の表示品質を低下させる。また、液晶表示装置の製造工程において発生する各種の不良のうち、輝点欠陥の発生率が最も高いということも知られている。しかし、輝点欠陥などの欠陥画素を全く発生させずに液晶表示装置を大量生産することは、技術的に極めて困難である。
【０００３】
そこで、このような欠陥画素にレーザ光を照射して局所的に液晶を蒸発させて気泡を形成し、配向膜を気泡中に飛散させて配向性を乱し、輝点欠陥を暗化させる液晶表示装置のレーザリペア装置が開示されている（例えば、特許文献１）。気泡を形成して配向膜の飛散を容易にすると、配向膜の配向性を十分に乱すことができ、輝点欠陥部分の透過率を低下させることができる。しかし、従来の技術では、レーザ光を照射するタイミングや照射エネルギーの切替に関して考慮がされておらず、輝点欠陥のリペアを効率的に行うことができなかった。
【特許文献１】特開平５−３１３１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、液晶表示装置の欠陥を効果的且つ安定的にレーザリペアをするためのレーザリペア装置及びレーザリペア方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、被照射部材が載置される移動可能なステージと、レーザ光を放出するレーザ発振部と、出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第１のアッテネータと、出射された前記レーザ光のエネルギーを伝達可能に設けられた第２のアッテネータと、前記第１及び第２のアッテネータの少なくともいずれかを介して前記レーザ光を取り出す第１の光路と、前記第１及び第２のアッテネータの前記少なくともいずれかを介さずに前記レーザ光を取り出す第２の光路と、を切替可能な切替手段と、前記第１及び第２の光路を介した前記レーザ光を前記被照射部材に導く光学手段と、前記切替手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザリペア装置が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、レーザ光のエネルギーを減衰させる第１のアッテネータと、レーザ光のエネルギーを前記第１のアッテネータよりも高い減衰量で減衰させる第２のアッテネータと、を用い、前記第１及び第２のアッテネータの少なくともいずれかを介したレーザ光を液晶表示装置の被照射部に照射する工程と、その後、前記第１及び第２のアッテネータの前記少なくともいずれかを介さないレーザ光を前記液晶表示装置の前記被照射部に照射する工程と、を備えたことを特徴とするレーザリペア方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液晶表示装置の欠陥を効果的且つ安定的にレーザリペアをするためのレーザリペア装置及びレーザリペア方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本実施形態に係るレーザリペア装置の第１の具体例を例示する構成図である。ここで、図１（ａ）は、高照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表し、図１（ｂ）は、低照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表す。
【０００９】
また、図２は、比較例のレーザリペア装置を例示する構成図である。ここで、図２（ａ）は、高照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表し、図２（ｂ）は、低照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表す。ここで、高照射エネルギーあるいは低照射エネルギーとは、レーザリペア装置から照射されたときのレーザ光のエネルギー状態をいう。
【００１０】
まず、図２の比較例から説明する。  
本比較例のエネルギー制御手段であるアッテネータ６は、ポラライザ７５と偏光板８０とからなり、ポラライザ７５と偏光板８０とは、レーザ発振器４５から照射されるレーザ光の光路上に配置されている。ポラライザ７５は、レーザ発振器４５と偏光板８０の間に配置されている。すなわち、レーザ発振器４５から照射されたレーザ光Ｌは、ポラライザ７５と、偏光板８０と、をこの順に通過してアッテネータ６から照射される。ポラライザ７５は、直線偏光であるレーザ光ＬをＰ波とＳ波と、に分岐して、特定の偏光成分のみを透過させる役割を有する。これにより、レーザ光の透過量を偏光面方向で制御することができる。偏光板８０は、Ｐ波あるいはＳ波のどちらか一方を透過させる役割を有する。偏光板８０は、モータ（図示せず）により自転可能とされている。アッテネータ６は、偏光板８０の偏光方向をポラライザ７５の偏光方向に合わせたり、例えば、数度〜数１０度ずらしたりして、レーザ光の照射エネルギーを調整する役割を有する。この偏光板８０の動作時間は、例えば、１００ミリ秒程度である。
【００１１】
アッテネータ６から高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射する場合、図２（ａ）に表すように、ポラライザ７５の偏光方向と、偏光板８０の偏光方向と、を略一致させる。このようにすると、ポラライザ７５を通過したＰ波あるいはＳ波が遮蔽されないで、高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射させることができる。
【００１２】
また、アッテネータ６から低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を照射する場合、図２（ｂ）に表すように、偏光板８０を自転させ、ポラライザ７５の偏光方向に対して偏光板８０の偏光方向をずらす。これにより、レーザ光Ｌの一部が遮蔽されるので、低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を照射させることができる。
【００１３】
ここで、本比較例のアッテネータ６では、レーザ光の照射エネルギーを切り替えるときに、レーザ光の照射を数１００ミリ秒程度停止させている。そして、レーザ光の照射エネルギーを所望の値とするには数１００ミリ秒程度の時間を要する。そのため、レーザ光の照射が断続的となり、レーザリペアに不具合が生じたり加工速度が低下したりするという問題が生じる。
【００１４】
これに対して、本具体例のレーザリペア装置５によれば、短時間でレーザ光の照射エネルギーを切り替えることができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。
【００１５】
すなわち、本具体例のレーザリペア装置は、エネルギー制御ユニット５を備える。エネルギー制御ユニット５は、図１に表すように、第１エネルギー制御手段である第１アッテネータ１０と、第２エネルギー制御手段である第２アッテネータ１５と、からなるレーザ光切替手段と、を有する。また、レーザ光切替手段は、第１ガルバノミラー２５と、第１ミラー３０と、第２ガルバノミラー３５と、第２ミラー４０と、を有する。
【００１６】
第１アッテネータ１０は、レーザ発振器４５から照射されるレーザ光の光路上に配置されている。レーザ発振器４５と第１アッテネータ１０との間には、第１ガルバノミラー２５が配置されている。第１アッテネータ１０を挟むように第１ガルバノミラー２５と反対方向には、第２ガルバノミラー３５が配置されている。
【００１７】
第２アッテネータ１５は、第１アッテネータ１０と対向するように配置されている。第１ガルバノミラー２５と対向するように、第１ミラー３０が配置されている。第２ガルバノミラー３５と対向するように、第２ミラー４０が配置されている。また、第２アッテネータ１５は、第１ミラー３０及び第２ミラー４０に挟まれた構造を有する。
【００１８】
このような構造のレーザ光切替手段は、レーザ発振器４５から照射されたレーザ光の光路を選択的に切り替える機能を有する。第１及び第２ガルバノミラー２５、３５は、図示しない揺動手段が接続されており、揺動することにより反射角度を変えることができる。第１ミラー３０及び第２ミラー４０の反射角度は固定されている。第１及び第２ガルバノミラー２５、３５が揺動する動作時間は、例えば、数ミリ秒である。
【００１９】
ここで、第１アッテネータ１０から照射されるレーザ光の照射エネルギーは、第２アッテネータ１５から照射されるレーザ光のエネルギーよりも高くなるように設定されている。
すなわち、第１アッテネータ１０は、ポラライザ７５の偏光方向と、偏光板８０の偏光方向と、が略一致しており、Ｐ波あるいはＳ波が遮蔽されることなく透過する状態を保っている。
【００２０】
一方、第２アッテネータ１５は、ポラライザ７５の偏光方向に対して偏光板８０の偏光方向を数度〜数１０度ずらした状態を保っている。これにより、第２アッテネータ１５を透過するレーザ光の一部が遮蔽されるため、第１アッテネータ１０から照射されるレーザ光の照射エネルギーよりも低くなる。
【００２１】
ただし、本具体例では、第１アッテネータ１０から照射されるレーザ光の照射エネルギーは、第２アッテネータ１５よりも高くしているが、これには限定されない。第２アッテネータ１５から照射されるレーザ光の照射エネルギーが第１アッテネータ１０より高くてもよい。
【００２２】
また、本具体例のレーザリペア装置が備えるエネルギー制御ユニット５は、２つのアッテネータを用いているが、これには限定されない。それぞれ所定の照射エネルギーに設定された複数のアッテネータを設けてもよい。
【００２３】
さらにまた、本具体例のレーザリペア装置が備えるエネルギー制御ユニット５に第１ミラー３０及び第２ミラー４０を用いているが、これには限定されない。第１ミラー３０及び第２ミラー４０の代わりにガルバノミラーを用いて光路の微調整を行うこともできる。
【００２４】
エネルギー制御ユニット５により高照射エネルギーのレーザ光を照射する場合、図１（ａ）に表すように、第１ガルバノミラー２５及び第２ガルバノミラー３５は、レーザ光の光路に対して略平行状態を保持している。そのため、レーザ発振器４５から照射したレーザ光は直接的に、第１アッテネータ１０に入射する。そして、エネルギー制御ユニット５から被加工部材に向けて高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１が、照射されることとなる。
【００２５】
また、エネルギー制御ユニット５により低照射エネルギーのレーザ光を照射する場合、図１（ｂ）に表すように、ガルバノミラー２５、３５を揺動させてレーザ発振器４５から照射されたレーザ光が第１ガルバノミラー２５と、第１ミラー３０と、をこの順に反射しつつ進行して、第２アッテネータ１５に入射するようにさせる。そのようにすれば、第２アッテネータ１５から照射された低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２が、第２ミラー４０と、第２ガルバノミラー３５と、をこの順に反射しつつ進行して、エネルギー制御ユニット５から低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２として照射されることとなる。
【００２６】
前述した図２の比較例においては、単一のアッテネータを用いてレーザ光の照射エネルギーの切り替えを行っていた。それに比べて、本具体例では、第１及び第２ガルバノミラー２５、３５で光路を切り替えて、所望のレーザ光の照射エネルギーが得られるよう予め調整された第１及び第２アッテネータ１５にレーザ光を選択的に入射させている。これにより、高照射エネルギーや低照射エネルギーのレーザ光をエネルギー制御ユニット５から短時間で切り替えて照射させることができる。
【００２７】
次に、本具体例のエネルギー制御ユニット５を搭載したレーザリペア装置を用いて、液晶表示装置５０のレーザリペアをする場合について説明する。
【００２８】
図３及び図４は、図１の本具体例のエネルギー制御ユニットを用いて液晶表示装置のレーザリペアをする場合の工程を例示するための工程断面図である。
【００２９】
図５及び図６は、図２の比較例のエネルギー制御ユニットを用いて液晶表示装置のレーザリペアをする場合の工程を例示するための工程断面図である。
【００３０】
まず、比較例から先に説明する。  
図５（ａ）に表すように、アクティブマトリックス型の液晶表示装置５０は、一対のガラス基板５８、７０を有する。これらガラス基板５８、７０の外側の主面上には、偏光板（図示せず）がそれぞれ貼り付けられている。また、ガラス基板５８の内側の主面上には、アレイ領域６０と、カラーフィルタ６２と、がこの順に形成され、カラーフィルタ６２の上に配向膜６４が形成されている。アレイ領域６０は液晶６５に対して画素毎に電圧を印加するために設けられ、例えば、図示しない配線層、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチング素子、層間絶縁膜、樹脂などからなる平坦化領域、画素電極などを適宜含む。ＴＦＴが形成されたアレイ領域６０には、多数の信号線及びゲート線がマトリックス状に形成されており、信号線とゲート線との交差部には、画素電極に電荷を充放電するためのＴＦＴが設けられている。そして、これらのＴＦＴに隣接して数１０〜数１００マイクロメータ程度の寸法を有する画素電極がマトリックス状に設けられている。また、カラーフィルタ６２は、典型的には、光の３原色に対応させて赤色、緑色、青色の３色を有する。
【００３１】
一方、これに対向するガラス基板７０の内側の主面上には、対向電極６８、配向膜６６などがこの順に積層されている。
【００３２】
このような液晶表示装置５０は、その製造工程において不良が発生することがある。例えば、アレイ領域６０に設けられたＴＦＴなどのスイッチング素子が動作不良を起こしたり、画素電極あるいは配向膜６４、６６などが正常に形成されていないと、画素において透過光を遮断することができなくなり、その部分が常に明るい「輝点欠陥」となることがある。ここでは、図５（ａ）の欠陥画素５２が輝点欠陥であるとする。
【００３３】
レーザ光の照射条件は、レーザ発振器４５から照射するレーザ光のエネルギーをパルスあたり約８マイクロメータジュールとした。そして、後述する第１ステップにおいては、アッテネータの透過量を約８７．５パーセントとして、パルスあたり約７マイクロメータジュールを有する高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射することとした。また、後述する第２ステップにおいては、アッテネータの透過量を約１０パーセントとして、パルスあたり約０．８マイクロメータジュールを有する低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を照射することとした。これは、配向膜６４、６６の配向性を乱すためのレーザ光の照射エネルギーＬ２が、気泡５４を形成するためのレーザ光の照射エネルギーＬ１よりも大きいと（Ｌ１＜Ｌ２）、レーザ光の衝撃で気泡５４が移動してしまうからである。
【００３４】
まず、液晶表示装置５０に存在する欠陥画素５２のレーザリペアをする場合、通常、図５（ｂ）に表すように、欠陥画素５２に高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射して、局所的に液晶６５を蒸発させて液晶６５中に気泡５４を形成させる（第１ステップ）。その後、低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を欠陥画素５２に照射して、液晶表示装置５０の一部である配向膜６４、６６を気泡５４中に飛散させる（第２ステップ）。このようにして、配向膜６４、６６の配向を乱して欠陥画素５２を暗化させ、液晶表示装置５０をレーザリペアしている（２ステップ・プロセス）。
【００３５】
しかし、このような２ステップ・プロセスをとったとしても、液晶表示装置５０の画素パターンによっては気泡５４が移動してしまうことがある。また、気泡５４のサイズは、液晶６５の温度の低下に伴い縮小して、常温程度で消滅してしまう場合もある。したがって、レーザリペア装置には、レーザ光の照射エネルギーの切り替え時間が短いことが必要となる。
【００３６】
しかし、図２の比較例のエネルギー制御ユニット６を用いた場合、レーザ光の照射エネルギーの切り替えには、約２．５秒程度の時間を要する。そのため、図６（ａ）に表すように、レーザ光の照射エネルギーを切り替えている間に、気泡５４が欠陥画素５２から移動したり消滅して、配向膜６４、６６の飛散が不十分となる場合がある。その結果、欠陥画素５２を十分に暗化させることができず、液晶表示装置５０のレーザリペアを確実にすることができなかった。
これに対して、本具体例のエネルギー制御ユニット５によれば、１０ミリ秒程度の短時間でレーザ光の光路、すなわち、照射エネルギーを切り替えることができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。ここで、図３（ａ）は、液晶表示装置５０の構造を例示しており、前述した図５（ａ）と同じ部分には同じ符号を付し、説明は省略する。
ここで、レーザ光の照射条件は、前述した比較例の場合と同様である。すなわち、第１ステップに用いる第１アッテネータ１０の透過量を約８７．５パーセントとして、パルスあたり約７マイクロメータジュールの照射エネルギーのレーザ光を照射した。また、第２ステップに用いる第２アッテネータ１５の透過量を約１０パーセントとして、パルスあたり約０．７マイクロメータジュールの照射エネルギーのレーザ光を照射した。
【００３７】
まず、図３（ｂ）に表すように、第１アッテネータ１０により高照射エネルギーのレーザ光を欠陥画素５２に入射して、液晶６５中に気泡５４を形成させた。その直後に、図４（ａ）に表すように、第２アッテネータ１５により低照射エネルギーのレーザ光を照射して、気泡５４を介して配向膜６４、６６を飛散させた。図１の具体例のエネルギー制御ユニット５によれば、レーザ光の照射エネルギーの切り替えを短時間で行うことができるので、気泡５４が移動したり消滅する前に、気泡５４中に配向膜６４、６６を飛散させることができた。これにより、図４（ｂ）に表すように、輝点欠陥を有する欠陥画素５２を効果的且つ安定的に暗化７１させることが可能となった。
【００３８】
すなわち、本具体例のエネルギー制御ユニット５によれば、短時間でレーザ光の光路、すなわち、照射エネルギーを１０ミリ秒程度で切り替えることができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。さらに、輝点欠陥が発生しやすい高精細な液晶表示装置５０の製造歩留まりを向上させ、コストを下げて、環境に与える負荷も減らすことができる。
【００３９】
ここで、本発明者は検討の結果、液晶表示装置５０のレーザリペアをする場合、高照射エネルギーＬ１と低照射エネルギーＬ２の値を、１０：１程度とすることでレーザリペアを良好に行うことができるとの知見を得た。さらに、高照射エネルギーの値を低下させると、気泡寸法が小さくなるので、配向膜６４、６６を十分に飛散させることができない。これとは逆に、低照射エネルギーの値を増加させると、レーザ光の衝撃により、気泡５４が移動する場合がある。
【００４０】
以上、本具体例のエネルギー制御ユニット５によれば、レーザ発振器４５から照射されたレーザ光の高照射エネルギーと低照射エネルギーを短時間で切り替えて、選択的に照射することができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。さらに、輝点欠陥が発生しやすい高精細な液晶表示装置５０の製造歩留まりを向上させ、コストを下げ、環境に与える負荷を減らすこともできた。
【００４１】
図７は、本実施形態に係るレーザリペア装置の第２の具体例を例示する構成図である。図７（ａ）は、高照射エネルギーのレーザ光に切り替えた状態を表し、図７（ｂ）は、低照射エネルギーのレーザ光に切り替えた状態を表す。
【００４２】
本具体例のレーザリペア装置は、エネルギー制御ユニット７を備える。エネルギー制御ユニット７は、分岐手段８５と、切替手段であるシャッタ９０と、第１アッテネータ１０と、合成手段９５と、第１ミラー３０と、第２アッテネータ１５と、第２ミラー４０と、を有する。分岐手段８５と、シャッタ９０と、第１アッテネータ１０と、合成手段９５と、は、レーザ発振器４５から照射されるレーザ光の光路上に配置されている。第１アッテネータ１０とレーザ発振器４５の間には、分岐手段８５が設けられ、第１アッテネータ１０を挟んで分岐手段８５と反対方向には合成手段９５が設けられている。分岐手段８５と第１アッテネータ１０の間にはシャッタ９０が設けられている。第２アッテネータ１５は、第１アッテネータ１０と対向して配置されている。第１ミラー３０は分岐手段８５と対向している。第２ミラー４０は、合成手段９５と対向している。
【００４３】
ここで、合成手段９５は、第１及び第２アッテネータ１５から照射されたレーザ光のＳ波あるいはＰ波を合わせて高照射エネルギー化させる役割を有する。シャッタ９０は第１アッテネータ１０に入射するレーザ光を遮蔽する役割を有し、光路に対して略垂直方向に昇降する。
【００４４】
ただし、本具体例では、シャッタ９０は、分岐手段８５と第１アッテネータ１０の間に配置されているが、これには限定されない。第１アッテネータ１０と合成手段９５の間、第１ミラー３０と第２アッテネータ１５の間、第２アッテネータ１５と第２ミラー４０の間、第２ミラー４０と合成手段９５の間、に配置させても同様の効果が得られる。
【００４５】
また、本具体例のエネルギー制御ユニット７は、２つのアッテネータ１０、１５を用いているが、これには限定されない。すなわち、それぞれ異なる所定の照射エネルギーが照射されるように複数のアッテネータを設けてもよい。
【００４６】
エネルギー制御ユニット７から高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射する場合、図７（ａ）に表すように、レーザ発振器４５から照射されたレーザ光Ｌは、例えば、ハーフミラーのような分岐手段８５により分岐された後、第１アッテネータ１０と、第１ミラー３０を介して第２アッテネータ１５と、のそれぞれに入射する。ここで、シャッタ９０は、アッテネータ１０に向かうレーザ光の光路を遮蔽しない位置に保持されている。また、第１アッテネータ１０及び第２アッテネータ１５は、それぞれ所定の照射エネルギーのレーザ光が照射されるように設定されている。合成手段９５において、第１アッテネータ１０から照射されたレーザ光の照射エネルギーと、第２ミラー４０を介して第２アッテネータ１５から照射されたレーザ光の照射エネルギーと、が合成されるので、高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１がエネルギー制御ユニット７から照射されることになる。
【００４７】
エネルギー制御ユニット７から低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を照射する場合、図７（ｂ）に表すように、第１アッテネータ１０に入射するレーザ光の光路をシャッタ９０で遮蔽させる。したがって、第１アッテネータ１０にはレーザ光は入射しないこととなる。
【００４８】
一方、第２アッテネータ１５を通過したレーザ光は、第２ミラー４０と合成手段９５とをこの順に介してエネルギー制御ユニット７から照射される。これにより、低照射エネルギーのレーザ光が照射されることになる。
【００４９】
すなわち、本具体例のエネルギー制御ユニット７によれば、レーザ発振器４５から照射されたレーザ光を分岐手段８５により分岐させて、分岐させた一方のレーザ光をシャッタ９０で遮蔽させずに合成手段９５で合わせたり、シャッタ９０で遮蔽させることにより、エネルギー制御ユニット７から高照射エネルギーあるいは低照射エネルギーのレーザ光を切り替えて照射することができる。したがって、シャッタ９０の昇降をするだけで、照射エネルギーを切り替えることができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることが可能となる。
【００５０】
図８は、本実施形態に係るレーザリペア装置の第３の具体例を例示する構成図である。図８（ａ）は、レーザリペア装置から高照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表し、図８（ｂ）は、レーザリペア装置から低照射エネルギーのレーザ光を照射する状態を表す。
【００５１】
本具体例のエネルギー制御ユニット８は、第１アッテネータ１０と第２アッテネータ１５と、第１ミラー３０と、合成手段９５と、を有する。第１アッテネータ１０及び合成手段９５は第１レーザ発振器４５から照射されるレーザ光Ｌの光路上に配置されている。合成手段９５は、第１アッテネータ１０を挟んで第１レーザ発振器４５と反対方向に配置されている。第１アッテネータ１０は、第２アッテネータ１５と対向して配置されている。第２アッテネータ１５及び第１ミラー３０は、第２レーザ発振器４６から照射されるレーザ光Ｌの光路上に配置されている。第１ミラー３０は、第２アッテネータ１５を挟んで第２レーザ発振器４６と反対方向に配置されている。これらのレーザ発振器４５、４６にはレーザ光切替手段４７が接続されている。レーザ光切替手段４７は、第１レーザ発振器４５及び第２レーザ発振器４６から照射されるレーザ光の照射及び停止を制御している。
【００５２】
エネルギー制御ユニット８から高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１を照射する場合、図８（ａ）に表すように、第１及び第２レーザ発振器４５、４６から照射されたレーザ光は、第１及び第２アッテネータ１５のそれぞれに入射する。そして、第１アッテネータ１０及び第２アッテネータ１５から、それぞれ所定の照射エネルギーが照射される。その後、第１アッテネータ１０から照射されたレーザ光と、第２アッテネータ１５から照射され第１ミラー３０を介したレーザ光と、が合成されるので、高照射エネルギーのレーザ光Ｌ１がエネルギー制御ユニット８から照射されることになる。
【００５３】
また、エネルギー制御ユニット８から低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２を照射する場合、図８（ｂ）に表すように、第１レーザ発振器４５から照射されるレーザ光を止め、第２レーザ発振器４６のみからレーザ光を照射して、第２アッテネータ１５に入射させる。その後、第２アッテネータ１５から所定の照射エネルギーを有するレーザ光を照射させて、第１ミラー３０を介して合成手段９５に入射させる。これにより、低照射エネルギーのレーザ光Ｌ２がエネルギー制御ユニット８から照射されることになる。
【００５４】
本具体例のエネルギー制御ユニット８によれば、レーザ光の照射と停止を選択的に行うことだけで、所望のレーザ光の照射エネルギーの切り替えを短時間で行うことができることとなるので、照射エネルギーを切り替えることができ、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。
【００５５】
図９は、本具体例の変型例のレーザリペア装置を表す模式図である。  
本変型例においては、第１アッテネータ１０を介する光路を遮断するシャッタ９０が設けられている。図９（ａ）に表したように、このシャッタ９０を開くことにより高エネルギーのレーザ光を照射し、図９（ｂ）に表したように、シャッタ９０を閉じることにより低エネルギーのレーザ光を照射することができる。
【００５６】
図１０は、本実施形態のレーザリペア装置の全体構成を例示する模式図である。
【００５７】
本具体例のレーザリペア装置１００は、レーザ光を照射させるレーザ発振器４５と、レーザ光の照射エネルギーを制御するエネルギー制御ユニット５と、光路を変更させるガルバノミラー１０５と、レーザ光を集光するための集光レンズ１１０と、被加工部材Ｗを観察するために画像の焦点を合わせるリレーレンズ１１５、被加工部材Ｗの画像を検出する画像センサ１２０と、被加工部材Ｗを照らすための照明１２５と、被加工部材Ｗを載置し、平面方向に移動が可能なステージ１３０と、レーザ発振器４５、エネルギー制御ユニット５及びステージ１３０を制御するコントローラ１３５と、を有する。
【００５８】
ここで、レーザ発振器４５と、エネルギー制御ユニット５と、ガルバノミラー１０５と、集光レンズ１１０と、をレーザ放射器から照射されたレーザ光を被加工部材Ｗに導くための光学手段とする。リレーレンズ１１５と、画像センサ１２０と、照明１２５と、を観察手段とする。
【００５９】
レーザ発振器４５から照射されたレーザ光Ｌは、エネルギー制御ユニット５と、ガルバノミラー１０５と、集光レンズ１１０と、をこの順に通過して被加工部材Ｗに入射する。ステージ１３０を挟んで集光レンズ１１０と反対方向には照明１２５が設けられている。ステージ１３０にはモータ（図示せず）が接続されており、モータの駆動によりステージ１３０を移動させることができる。また、このモータにはコントローラ１３５が接続されており、コントローラ１３５によりステージ１３０の位置が制御されるようになっている。被加工部材Ｗの画像は、リレーレンズ１１５を介して画像センサ１２０により撮像される。撮像された画像は図示しない画像処理手段により画像情報とされ、コントローラ１３５に伝達される。
【００６０】
また、コントローラ１３５には、図示しない合否判断手段が接続されており、画像情報に基づいてレーザリペアの継続あるいは停止の判断を行う役割を果たしている。これにより、レーザ光の照射、レーザ光の切り替え及びステージ１３０の移動などの動作が決定される。次に、レーザリペア装置１００の動作について説明する。
【００６１】
まず、レーザ発振器４５から照射したレーザ光Ｌは、エネルギー制御ユニット５に入射する。エネルギー制御ユニット５から照射されたレーザ光は、ガルバノミラー１０５に入射する。ガルバノミラー１０５で反射したレーザ光は、集光レンズ１１０を介して被加工部材Ｗに入射して、被加工部の不良部分のレーザリペアをする。レーザリペアされた被加工部材Ｗの画像は、リレーレンズ１１５を介して画像センサ１２０により撮像された後、画像情報としてコントローラ１３５に伝達される。
【００６２】
ここで、ガルバノミラー１０５を揺動させると、被加工部材Ｗの局所領域をレーザ光で走査させることができる。また、ステージ１３０を移動させることで、被加工部材Ｗ以外の他の領域にもレーザ光を照射させることができる。このようにすれば、被加工部材Ｗの全面にわたってレーザリペアをすることもできる。
【００６３】
この場合のレーザ光のスポット径は、例えば１〜１０マイクロメータ程度とすることができる。レーザ光は、パルス状あるいは連続状のいずれでもよい。また、レーザ光を走査させる場合の繰り返し周波数は１００〜５００００ヘルツ程度で、ガルバノミラー１０５を揺動させたときの走査速度は０．１ｍｍ／秒から１０ｍｍ／分程度とすることができる。レーザ光１００の光源としては、例えば、波長１０６４ナノメータ帯のＹＡＧレーザを用いることができる。
【００６４】
本レーザリペア装置には、図１に表す第１具体例のエネルギー制御ユニット５を用いたが、これには限定されない。例えば、図７の第２具体例や図８の第３具体例のエネルギー制御ユニット７、８を用いても同様の効果が得られる。
【００６５】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。  
例えば、電子部品をプリント基板に半田付け実装したときに生じる接合不良部分、半導体素子の内部回路の切り替えなどに対しても本具体例と同様に、短時間でレーザ光の照射エネルギーを切り替えて、効率的且つ安定的に不良部分のレーザリペアをすることができる。
【００６６】
ただし、特に、短時間でレーザ光の照射エネルギーの切り替えが要求される液晶表示装置の輝点欠陥に用いることは好適である。
【００６７】
また、エネルギー制御ユニット及びそれを用いたレーザリペア装置を構成する各要素においても当業者が各種の変更や追加を加えたものであっても、本発明の要旨を含む限りにおいて本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態に係るレーザリペア装置の第１具体例を例示する構成図である。
【図２】比較例のレーザリペア装置を例示する構成図である。
【図３】図１の本具体例のレーザリペア装置を用いて液晶表示装置のレーザリペアをする実験例の工程を例示するための工程断面図である。
【図４】図１の本具体例のレーザリペア装置を用いて液晶表示装置のレーザリペアをする実験例の工程を例示するための工程断面図である。
【図５】図２の比較例のレーザリペア装置を用いて液晶表示装置のレーザリペアをする実験例の工程を例示するための工程断面図である。
【図６】図２の比較例のレーザリペア装置を用いて液晶表示装置のレーザリペアをする実験例の工程を例示するための工程断面図である。
【図７】本実施形態に係るレーザリペア装置の第２具体例を例示する構成図である。
【図８】本実施形態に係るレーザリペア装置の第３具体例を例示する構成図である。
【図９】本実施形態に係るレーザリペア装置の第３具体例の変型例を例示する構成図である。
【図１０】本実施形態のレーザリペア装置の全体構成を例示する模式図である。
【符号の説明】
【００６９】
５、６、７、８エネルギー制御ユニット、１０、１１第１エネルギー制御手段（第１アッテネータ）、１５第２エネルギー制御手段（第２アッテネータ）、２５第１ガルバノミラー、３０第１ミラー、３５第２ガルバノミラー、４０第２ミラー、４５レーザ発振器、４６第２レーザ発振器、５０液晶表示装置、５２欠陥画素、５４気泡、７１暗化、７５ポラライザ、８０偏光板、８５分岐手段、９０シャッタ、９５合成手段、１００レーザリペア装置、１０５ガルバノミラー、１１０集光レンズ、１１５リレーレンズ、１２０画像センサ、１２５照明、１３０ステージ、１３５コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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