(57)【要約】【課題】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が短い欠陥修正方法を提供する。【解決手段】この欠陥修正方法では、隣接する２つの画素３３，３４に渡って黒欠陥３６が発生した場合、レーザ光を照射して黒欠陥３６のうちのブラックマトリクス３１に対応する部分に白欠陥３５を形成し、その白欠陥３５に黒色の修正インク４０を充填して硬化させた後、レーザ光を照射して黒欠陥３６のうちの画素３３，３４に対応する各部分に白欠陥３５を形成し、各白欠陥３５に画素３３，３４と同じ色の修正インク４１，４２を充填して硬化させる。したがって、黒欠陥３６全体を一度に除去する従来に比べ、少量の修正インク４０で効率良く修正できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記第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ことを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
【請求項３】
前記第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ことを特徴とする、請求項１に記載の欠陥修正方法。
【請求項４】
前記レーザ光としてＹＡＧレーザ光を使用することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の欠陥修正方法。
【請求項５】
前記ＹＡＧレーザ光としてＹＡＧレーザの第２高調波または第３高調波を使用することを特徴とする、請求項４に記載の欠陥修正方法。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【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】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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）。
【特許文献１】特開２００６−２０８７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】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２】図１に示した塗布ユニットの構成を示す図である。
【図３】図１および図２に示した欠陥修正装置を用いて黒欠陥を修正する一工程を示す図である。
【図４】図３に示した工程の次の工程を示す図である。
【図５】図４に示した工程の次の工程を示す図である。
【図６】図５に示した工程の次の工程を示す図である。
【図７】図６に示した工程の次の工程を示す図である。
【図８】図７に示した工程の次の工程を示す図である。
【図９】図３に示した黒欠陥の修正が終了した状態を示す図である。
【図１０】ＬＣＤのカラーフィルタに発生する欠陥を示す図である。
【図１１】複数の画素に渡って発生した黒欠陥を示す図である。
【図１２】図１１に示した黒欠陥を修正する一工程を示す図である。
【図１３】図１２に示した工程の次の工程を示す図である。
【図１４】図１３に示した工程の次の工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程の次の工程を示す図である。
【図１６】図１１に示した黒欠陥の修正が終了した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
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。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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