(57)【要約】【課題】パターンおよび基板の劣化を抑止しつつ、容易に修正することのできるパターン修正方法および修正装置を提供する。【解決手段】パターン修正方法は、カラーフィルタ６０上に形成されたパターンを修正するパターン修正方法であって、カラーフィルタ６０上におけるパターンの欠陥部分１５に塗布されたインクを発熱体７からの輻射熱Ｈにより局所的に加熱する加熱工程を含んでいる。またパターン修正装置は、カラーフィルタ６０上に形成されたパターンを修正するパターン修正装置であって、カラーフィルタ６０上におけるパターンの欠陥部分１５に塗布されたインクを輻射熱Ｈにより局所的に加熱するための焼成機構３を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたパターンを修正するパターン修正方法であって、
前記基板上における前記パターンの修正箇所に塗布されたパターン材料を発熱体からの輻射熱により局所的に加熱する加熱工程を含む、パターン修正方法。
【請求項２】
前記加熱工程は、前記発熱体に電流を流す工程を含む、請求項１に記載のパターン修正方法。
【請求項３】
基板上に形成されたパターンを修正するパターン修正装置であって、
前記基板上における前記パターンの修正箇所に塗布されたパターン材料を輻射熱により局所的に加熱するための加熱部材を備える、パターン修正装置。
【請求項４】
前記加熱部材は、発熱体と、前記発熱体の両端に電圧を加えるための２つの電極とを有する、請求項３に記載のパターン修正装置。
【請求項５】
前記加熱部材は棒状部分を有し、かつ前記棒状部分の先端に前記発熱体が設けられる、請求項３または４に記載のパターン修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパターン修正方法および修正装置に関し、より特定的には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）のカラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の修正の際、基板上に塗布した液体状の材料を乾燥または焼成させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
また最近では、ＬＣＤでも３７〜４５インチ程度のものが市販されており、１画素のサイズも小型パネルの６０μｍ×２００μｍ程度から２００μｍ×６００μｍ程度と大きくなってきている。画素サイズが大きくなるに伴い、欠陥サイズも大きくなり、修正サイズも大きくなってきている。このような状況において、従来の小さな修正サイズでは問題とされなかった修正品位でも、大きな修正サイズでは目視で見える領域となるため問題になる場合がでてきている。
【０００４】
図５（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５（ａ）〜（ｃ）において、カラーフィルタは、透明基板と、その表面に形成されたブラックマトリクス１００と呼ばれる格子状のパターンと、複数組のＲ（赤色）画素１０１、Ｇ（緑色）画素１０２、およびＢ（青色）画素１０３とを含む。カラーフィルタの製造工程においては、図５（ａ）に示すように画素やブラックマトリクス（ＢＭ）１００の色が抜けてしまった白欠陥１０４や、図５（ｂ）に示すように隣の画素と色が混色した部分や、ＢＭ１００が画素にはみ出した部分である黒欠陥１０５や、図５（ｃ）に示すように画素に異物が付着した異物欠陥１０６などが発生する。
【０００５】
白欠陥１０４を修正する方法としては、インク塗布機構により、白欠陥１０４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１０４に塗布して修正する方法がある。また、黒欠陥１０５や異物欠陥１０６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１０４を形成した後、インク塗布機構により、塗布針の先端部に付着したインクをその白欠陥１０４に塗布して修正する方法がある。これらの方法においてインクを塗布した後には、インクを焼成または乾燥させる工程が行なわれる。
【０００６】
インクを焼成または乾燥させる方法としては、たとえば電気炉を用いてカラーフィルタ全体を加熱する方法と、レーザ光やハロゲンランプ光を照射することによりインクを塗布した部分のみを焼成する方法とがある。なお、レーザ光を照射する方法として、たとえば特許第３７３２６５９号（特許文献１）および特許第２９８３８７９号（特許文献２）には、ＬＣＤの電極パターンの欠陥部にペーストを塗布した後でレーザ光を照射する方法が開示されている。特許第２９９７６４２号公報（特許文献３）および特開平９−６１２９６号公報には、ＬＣＤのカラーフィルタの欠陥部にインクを塗布した後でレーザ光を照射する方法が開示されている。
【０００７】
しかし、電気炉を用いる方法では、加熱する必要のない透明基板も加熱されるため、透明基板が熱により歪むという問題があった。加えて、ＬＣＤの大型化に伴い電気炉のサイズも大型化せざるを得なくなり、その結果、製造コストの上昇を招くという問題があった。一方でレーザ光やハロゲンランプ光を照射する方法によれば、インクを塗布した部分のみが焼成されるので、透明基板の歪みを抑制することができる。またパターン修正装置にレーザ光照射装置を搭載することにより、コンパクトな構成とすることができる。このため、レーザ光やハロゲンランプ光を照射する方法は電気炉を用いる方法よりも優れている点が多い。
【０００８】
レーザ光を照射する方法では、照射するレーザ光の波長によって対象物の反射吸収率が変わるため、対象物の反射吸収率に応じてレーザ光の照射条件を調節することが好ましい。特許文献１には、レーザ光を照射する領域内での、電極パターン部とパターンが形成されていない基板部との比率に基づいてレーザ光の照射条件を調節する方法が開示されている。すなわち、図６に示すように、照射領域Ｒ内のパターン部１１０およびペースト塗布部１２０を合わせた面積と、ガラス基板部１０７の面積との比率を画像処理機構によって求め、レーザ光の照射エネルギと照射時間とが決定される。
【特許文献１】特許第３７３２６５９号（特開２０００−５２０７２号公報）
【特許文献２】特許第２９８３８７９号（特開平８−２９２４４２号公報）
【特許文献３】特許第２９９７６４２号公報（特開平９−２３６９３３号公報）
【特許文献４】特開平９−６１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法ではレーザ光の照射条件を調節する必要があるため、工程の複雑化を招くという問題があった。
【００１０】
加えて、カラーフィルタの欠陥部に塗布したインクにレーザ光やハロゲンランプ光を照射する場合には、ＢＭは他の部分よりも光の吸収率が高く、温度が上がりやすいため、ＢＭ付近のＲＧＢの画素部に塗布したインクを乾燥または焼成させる場合、塗布したインクが乾燥または焼成される前に、ＢＭにシワが発生し易く、乾燥または焼成の条件設定が難しいという課題があった。また、ガラスよりなる透明基板は炭酸ガスレーザ光（波長１０．６μｍ）を吸収して発熱するため、遮光性の高いＢＭに塗布したインクを焼成または乾燥させる場合には強い出力の光を照射する必要があり、ＲＧＢの画素部分が劣化しやすく、この場合も乾燥または焼成の条件出しが難しいという課題があった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、パターンおよび基板の劣化を抑止しつつ、容易に修正することのできるパターン修正方法および修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明におけるパターン修正方法は、基板上に形成されたパターンを修正するパターン修正方法であって、基板上におけるパターンの修正箇所に塗布されたパターン材料を発熱体からの輻射熱により局所的に加熱する加熱工程を含んでいる。
【００１３】
本発明におけるパターン修正装置は、基板上に形成されたパターンを修正するパターン修正装置であって、基板上におけるパターンの修正箇所に塗布されたパターン材料を輻射熱により局所的に加熱するための加熱部材を備えている。
【００１４】
本発明におけるパターン修正方法および修正装置によれば、基板全体を加熱せずに、局所的に乾燥または焼成するので、基板の歪みを抑止することができる。また、レーザ光やハロゲンランプの光を用いた方法と比較して、対象物による温度上昇の差が少なく、乾燥または焼成の条件出しが簡単で、容易にパターンを修正することができる。
【００１５】
上記修正方法において好ましくは、上記加熱工程は、発熱体に電流を流す工程を含んでいる。
【００１６】
上記修正装置において好ましくは、加熱部材は、発熱体と、発熱体の両端に電圧を加えるための２つの電極とを有している。
【００１７】
これにより、電流を流すことにより発熱体を発熱させることができ、発熱体に流す電流の量によって発熱体の温度を調節することができる。
【００１８】
上記修正装置において好ましくは、加熱部材は棒状部分を有しており、かつ棒状部分の先端に発熱体が設けられている。
【００１９】
これにより、パターンの修正箇所に棒状部分の先端を近づけることによりパターン材料を容易に局所的に加熱することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のパターン修正方法および修正装置によれば、パターンおよび基板の劣化を抑止しつつ、容易に修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態におけるパターン修正装置の構成を示す斜視図である。図１を参照して、本実施の形態におけるパターン修正装置５１は、たとえばカラーフィルタ６０（基板）表面上に形成されたパターンを修正するためのパターン修正装置であって、作業台４１と、カラーフィルタ６０を固定するためのガラス定盤４８と、カラーフィルタ６０の表面を撮影するための撮影光学系４３と、欠陥部分のパターンを除去するためのレーザ４７と、欠陥修正用のインクを欠陥部分に塗布するためのインク塗布機構４２と、塗布したインクを乾燥または焼成するための焼成機構３（加熱部材）と、撮像光学系４３、レーザ４７、インク塗布機構４２、および焼成機構３を搭載し、かつこれらをＺ方向（垂直方向）に移動させるためのＺステージ４４と、Ｚステージを搭載し、Ｘ方向に移動させるためのＸステージ４５と、Ｘステージを搭載し、かつＹ方向に移動させるためのＹステージ４６とを備えている。
【００２２】
作業台４１上にガラス定盤４８が設けられており、ガラス定盤４８の表面には、ガラス定盤４８にカラーフィルタ６０を載置する時にリフタピン（図示せず）が突出するための貫通穴４８ａおよびカラーフィルタ基板６０を吸着固定するための溝４８ｂが複数形成されている。作業台４１上にはＹステージ４６が設けられている。Ｙステージ４６は２つのレール４６ａと台４６ｂとを有している。２つのレール４６ａはガラス定盤４８のＸ軸方向の両端に設けられており、レール４６ａの各々はＹ軸方向に伸びている。台４６ｂはガラス定盤４８を跨ぐようにレール４６ａ上に設けられている。台４６ｂはレール４６ａに沿ってＹ軸方向に移動可能である。台４６ｂ上にはＸステージ４５が設けられている。Ｘステージ４５はレール４５ａと台４５ｂとを有している。レール４５ａはＸ軸方向に沿って設けられており、台４５ｂはレール４５ａ上に設けられている。台４５ｂはレール４５ａに沿ってＸ軸方向に移動可能である。台４５ｂ上にはＺステージ４４が設けられている。Ｚステージ４４は図示しないレールと台４４ａとを有している。台４４ａはレールに沿ってＺ軸方向に移動可能である。台４４ａには撮影光学系４３とインク塗布機構４２と焼成機構３とが固定されている。図中中央部には撮影光学系４３が設けられており、図中右側にはインク塗布機構４２が設けられており、図中左側には焼成機構３が設けられている。焼成機構３は下方に延びる棒状部分５を有している。撮影光学系４３は図示しないモニタに電気的に接続されている。
【００２３】
図２は、本発明の一実施の形態における焼成機構の構成を示す要部拡大断面図である。図２を参照して、焼成機構３は棒状部分５において、たとえばセラミックよりなる本体８と、２つの電極９ａおよび９ｂと、発熱体７とを有している。棒状部分５の先端には発熱体７が設けられており、本体８の外周面における発熱体の両端には電極９ａおよび９ｂが設けられている。発熱体７は電極９ａおよび９ｂと電気的に接続されており、電気抵抗を有している。
【００２４】
続いて、本実施の形態におけるパターン修正装置の動作について説明する。図１を参照して、始めに、表面にパターンが形成されたカラーフィルタ６０が、ロボット（図示せず）により搬入され、リフタピンがガラス定盤４８の貫通穴４８ａから突出し、カラーフィルタ６０をロボットから受け取る。その後、リフタピンが下降し、ガラス定盤４８上にカラーフィルタ６０が配置される。この時、複数の溝４８ｂからは圧縮エアーが噴射している。これにより、カラーフィルタ６０がガラス定盤４８から浮上した状態で保持され、カラーフィルタ６０の裏面とガラス定盤４８の接触による傷付が防止される。そして、稼動ピン（図示せず）により、カラーフィルタ６０の側面を押し、図示しない位置決めピンに押し付けることで、カラーフィルタ６０はガラス定盤４８の所定の位置に移動される。その後、複数の溝４８ｂを減圧することでカラーフィルタ６０を吸引し、ガラス定盤４８上に固定する。次に、Ｚステージ４４によって撮影光学系４３とカラーフィルタ６０との距離を調節し、次に、Ｚステージ４４によって撮影光学系４３とカラーフィルタ６０との距離を調節し、撮影光学系４３のピントをカラーフィルタ６０の表面に合わせる。続いて、撮影光学系４３で撮影されたパターンを図示しないモニタで観察し、パターンの欠陥の有無を検査する。
【００２５】
パターンに欠陥が見つかった場合には、必要に応じてレーザ４７で欠陥部分（修正箇所）のパターンを除去した後、Ｘステージ４５およびＹステージ４６によってインク塗布機構４２を平面的に移動させ、欠陥部分がインク塗布機構４２の塗布針の真下に来るようにする。そして、所望のインク（パターン材料）を付着させた塗布針を降下させて、欠陥部分にインクを塗布する。その後、塗布針を元の位置まで上昇させる。
【００２６】
インクを塗布した直後のカラーフィルタの一例を図３に示す。図３を参照して、カラーフィルタ６０の表面には、ＢＭ１０の格子状のパターンと、複数組のＲ画素１１、Ｇ画素１２、およびＢ画素１３のパターンとが形成されている。Ｇ画素１２の欠陥部分１５には緑色のインクが塗布されている。
【００２７】
続いて、カラーフィルタ６０上におけるパターンの欠陥部分１５に塗布されたインクを発熱体７からの輻射熱により局所的に加熱する加熱工程を行なう。図４は、塗布したインクを焼成または乾燥させる様子を模式的に示す断面図であって、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図１〜図４を参照して、インクを塗布した後、Ｘステージ４５およびＹステージ４６によって焼成機構３を平面的に移動させ、欠陥部分１５が焼成機構３の棒状部分５の真下に来るようにする。続いて、電極９ａおよび９ｂによって発熱体７の両端に電圧を加え、発熱体７に電流を流して発熱体７を発熱させる。そして、焼成機構３を降下させて発熱体７を欠陥部分１５に近接させる。これにより、発熱体７からの輻射熱Ｈによって欠陥部分１５が局所的に加熱され、欠陥部分１５のインクが焼成または乾燥される。その後、焼成機構３を元の位置まで上昇させ、複数の溝４８ｂの減圧を解除して圧縮エアーを噴射することで、カラーフィルタ６０のガラス定盤４８への固定を解除する。そして、複数の穴４８ａの各々から図示しないリフタピンを突き出してカラーフィルタ６０をガラス定盤４８上から上昇させ、ロボットに引き渡す。以上の工程により、カラーフィルタ６０のパターンの修正が終了する。
【００２８】
本実施の形態におけるパターン修正方法は、カラーフィルタ６０上に形成されたパターンを修正するパターン修正方法であって、カラーフィルタ６０上におけるパターンの欠陥部分１５に塗布されたインクを発熱体７からの輻射熱Ｈにより局所的に加熱する加熱工程を含んでいる。
【００２９】
本実施の形態におけるパターン修正装置５１は、カラーフィルタ６０上に形成されたパターンを修正するパターン修正装置であって、カラーフィルタ６０上におけるパターンの欠陥部分１５に塗布されたインクを輻射熱Ｈにより局所的に加熱するための焼成機構３を備えている。
【００３０】
本実施の形態におけるパターン修正方法および修正装置５１によれば、欠陥部分１５に塗布されたインクが発熱体７からの輻射熱Ｈによって焼成または乾燥される。輻射熱は、レーザ光やハロゲンランプ光などを用いて焼成または乾燥する場合に比べて、対象物の熱吸収率の差が小さいため、対象物の違いにより焼成または乾燥の条件を変える必要がない。その結果、パターンの劣化を抑止することができ、容易にパターンを修正することができる。また、インクを焼成または乾燥する場合には、欠陥部分１５を局所的に加熱するので、カラーフィルタ６０全体を加熱する必要がなくなり、カラーフィルタ６０の歪みを抑止することができる。
【００３１】
また、焼成機構３が発熱体７と、発熱体７の両端に電圧を加えるための２つの電極９ａおよび９ｂとを有しており、発熱体７に電流を流すことで欠陥部分１５を加熱することが可能である。これにより、発熱体７に流す電流の量によって発熱体７の温度を調節することができる。
【００３２】
さらに、焼成機構３は棒状部分５を有しており、かつ棒状部分５の先端に発熱体７が設けられているので、パターンの欠陥部分１５に棒状部分５の先端を近づけることにより欠陥部分１５に塗布されたインクを容易に局所的に加熱することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態ではＬＣＤのカラーフィルタ６０の欠陥部のパターン修正方法について説明したが、本発明のパターン修正方法および修正装置はこのような場合の他、たとえばＬＣＤの電極パターンの欠陥部に塗布されたペーストを焼成または乾燥させる修正方法および修正装置にも適用することができる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、発熱体７に電流を流すことにより発熱体７を発熱させる場合について示したが、本発明の発熱体はこのようなものに限定されるものではない。たとえば微小発熱体にレーザ光を照射することで発熱させ、その輻射熱により乾燥または焼成させてもよい。この場合、微小発熱体に照射するレーザ光のパワーによって微小発熱体の温度を調整することが可能である。また、この場合、レーザ光を直接インク塗布部分に照射する場合と異なり、微小発熱体のレーザ光照射部分は均質な材料であるため、レーザ光のパワー調節も容易である。
【００３５】
以上に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慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、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修正や変形を含むものと意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）のカラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の修正の際、基板上に塗布した液体状の材料を乾燥または焼成する技術として適している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態におけるパターン修正装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態における焼成機構の構成を示す要部拡大断面図である。
【図３】インクを塗布した直後のカラーフィルタの一例を示す上面図である。
【図４】塗布したインクを焼成または乾燥させる様子を模式的に示す断面図であって、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】カラーフィルタに発生する欠陥を示す図である。（ａ）は白欠陥を示す図であり、（ｂ）は黒欠陥を示す図であり、（ｃ）は異物欠陥を示す図である。
【図６】特許文献１において、レーザ光の照射条件を調節する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３８】
３  焼成機構、５  棒状部分、７  発熱体、８  本体、９ａ，９ｂ  電極、１０，１００  ブラックマトリックス（ＢＭ）、１１，１０１  Ｒ画素、１２，１０２  Ｇ画素、１３，１０３  Ｂ画素、１５  欠陥部分、４１  作業台、４２  インク塗布機構、４３  撮影光学系、４４  Ｚステージ、４４ａ，４５ｂ，４６ｂ  台、４５  Ｘステージ、４５ａ，４６ａ  レール、４６  Ｙステージ、４７  レーザ、４８  ガラス定盤、４８ａ  穴、４８ｂ  溝、５１  パターン修正装置、６０  カラーフィルタ、１０４  白欠陥、１０５  黒欠陥、１０６  異物欠陥、１０７  ガラス基板部、１１０  パターン部、１２０  ペースト塗布部。
【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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