包含突起部去除工序的基板制造方法和滤色器突起修正方法及装置制造方法及图纸

本发提供一种使用短脉冲激光去除和修正突起来修正滤色器的方法。在本发明专利技术提供的滤色器的修正方法中，对透明基板（２）上形成的滤色器（３－１，３－２，３－３）中产生的突起（８）照射由高ＮＡ聚光透镜（１８）会聚的射束，并使射束在透明基板（２）上沿平行方向进行扫描以去除突起（８）或实施修正加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用激光制造具有平坦表面的基板的方法，更涉及对在通过液晶显示装置(LCD)等的滤色器显示彩色图像的显示装置的滤色 器制造中产生的突起进行修正的方法以及使用该方法制造具有平坦表面 的滤色器基板的方法。
技术介绍
图1中示出了液晶显示装置代表性部分的构成。液晶显示装置用的 液晶单元1的基本构成要素为设置在显示板背侧的背光(未示出)、TFT 基板220、滤色器基板100以及夹持在TFT基板220和滤色器基板100 中的液晶210。 TFT基板220包括透明玻璃基板5、偏光元件(未示出)、 在透明玻璃基板5上形成的图像控制用的晶体管6、栅扫描线7 - 1、存 储电容线7-2、最上层具有定向膜的透明电极。另一方面，滤色器基板 100基本的构成要素为透明基板2、在透明基板2上形成的滤色器3以及 公共电极。在滤色器基板100和TFT基板220之间，为了使整个屏幕液 晶空间的层厚变得均匀，在配置滤色器基板的黑底4-l的不透明位置配 置圓筒状的隔离器4-2。由背光照射的光通过设于TFT基板的偏光板进行直线偏振，在通过 液晶210期间偏振特性被控制(即偏振特性或变化或不变化)，由设于滤 色器玻璃基板100上的偏光板遮挡或透过。在特开2003 - 233064、特开2000 - 305086等中记载了具有这种结构 的液晶显示装置。图2示意性地示出了液晶显示装置中的滤色器基板典 型的构成要素。显示屏由分别形成有用于红(R) 3-1、蓝(B) 3-2、 绿(G) 3-3的滤色器的多个像素构成。隔离器4-2通过感光性树脂的 曝光、蚀刻过程形成于黑底4-l上。此外，隔离器4-2的高度9约为4 ia m左右，在液晶的封装位置形成相同高度以防止产生色彩不均匀。在制造滤色器基板的工序中，涂布1-3Mm厚度的色墨，而在将墨 置于滤色器的像素上的工序中，存在由于色墨的粘性和硬化速度等物理 参数而在滤色器像素部形成突起8的情况。这是一种突起状的缺陷，该 突起的高度10为10jum左右、圆柱的直径为20lam至100mm左右。如果发生这种突起状的缺陷，则滤色器基板和与其相对配置的TFT 基板之间的距离不由隔离器4-2的高度9决定而由作为缺陷的突起8的 高度10决定。因此，液晶空间的层厚因位置的不同而不同，从而产生色 彩不均匀，使液晶显示单元成为次品。在滤色器形成突起的情况下，根据公知技术，向通过检查确定的突 起状的缺陷照射脉沖激光，将构成突起的灰尘、色墨等整个地从透明基 板上去除，在周围的滤色器中形成凹陷，然后，使用分配器将修正用墨 填充到该凹穴中以修正异物突起状的缺陷(专利文献3)。用紫外线激光 去除滤色器上的异物，在脱色的位置涂布黑抗蚀剂，用紫外线使其硬化 的方法是^^知的(专利文献4 )。专利文献1 专利文献2 专利文献3 专利文献4日本专利特开2003 - 233064号7>才艮 曰本专利特开2000 - 305086号7>报 日本专利特开2003 - 279722号7>才艮 日本专利特开2003 - 57428号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述任何一种现有方法中， 一旦去除至滤色器的透明基板，随后 就要填充色墨或黑墨并使其硬化，因而存在需要去除和填充至少两个工 序的缺点。解决课题的手段本专利技术通过提供以下的基板的制造方法来解决上述课题，该制造方 法是一种去除从基板表面突出的突起部来制造具有平坦表面的基板的方 法，其包括以下工序将由高NA聚光透镜形成的短加工焦点深度聚光 射束照射到基板表面，对突起部施加去除该突起部所需的能量流(fluence)，同时使基板表面的位置处于所述能量流以下，以去除突起 部。通过平行于基板表面进行上述射束扫描可以提高作业效率。短焦点 深度射束优选为二次谐波、三次谐波、四次谐波等基波的高次谐波。而 且，优选地，射束腰部的位置位于基板表面或基板表面附近的位置。此 外，检测突起部的平面形状，如果该平面形状被;险测出，则仅对包含上 述平面形状的一定范围进行扫描，由此可以更加有效地实施本专利技术。此 时，也可以对会聚的光束或孔径成像进行扫描。而且，突起不必非得完全去除，也可以仅仅去除突起的上层的一部 分。此时使用的激光的波长优选为560-390nm左右，更优选为390nm 以下。这是因为，由于形成突起的滤色器的材料主要为树脂，在可见光 区至紫外区具有较高的吸收特性，因此易于仅仅去除被激光照射的表层 的少部分。此外，激光的脉冲宽度优选为lxlO^秒以下。而且，如果上 述基板为滤色器基板，则可以获得由墨形成的突起被适当地去除的滤色 器基板。另外，本专利技术还通过提供以下的滤色器突起修正方法来解决上述课 题，其特征在于，在滤色器基板的制造过程中，由高NA聚光透镜形成 的短加工焦点深度聚光射束在基板表面沿平行方向对高于隔离器的突起 部进行相对扫描，以去除突起部。此外，本专利技术还通过提供以下的滤色器突起修正装置来解决上述课 题，其具有激光发生装置；聚光透镜，将上述激光发生装置产生的激 光变换成会聚射束；以及相对移动装置，使上述会聚射束在作为被处理 对象物的滤色器基板的表面沿平行方向进行相对扫描，通过上述会聚射 束边进行相对扫描边照射来去除比上述滤色器基板的隔离器高的突起 物。除了使用平台作为会聚射束的相对移动装置以外，还可以使用检电 镜(galvanomirror)光学系统。根据本专利技术，在滤色器制作过程中形成突起之后，可以在检查工序 中对该突起的某位置进行测量，随后用短焦点深度聚光激光射束去除以 将其加工成预定的高度。为了将突起部切成预定的高度，可以将微微秒 以下的短脉冲、红外区短脉冲进行波长变换形成紫外线激光，通过高NA聚光透镜对该紫外线短脉冲进行聚光，形成光轴方向的激光功率密度分 布，以使聚光点的加工焦点深度小于突起的高度，通过使该聚光点平行 于滤色器基板面进行扫描，来去除加工焦点内的突起，由此修正要处理 的突起。通过使滤色器基板的突起状的缺陷残留至预定的高度而去除预 定高度以上的部分，由此可以使修正的工序简化。专利技术的效果作为本专利技术的效果，例如根据与滤色器有关的记载，由于只要对制 作工序中产生的突起状的缺陷照射激光束就可以简单地去除包含作为次 品原因的突起的前端部、比隔离器高的部分，因此可以实现制品产率的 提高，降低制品的成本。而且，在现有以激光法修正突起的方法中，在 进行了将突起部完全地从基板上去除的加工后，需要对去除色墨的部分 进行填充和修正的工序作为另外工序，但在本专利技术中，具有通过只去除 突起部就可以结束修正的优点。而且，由于以短脉冲的高功率密度进行去除，去除物通过被细微地 气化而飞散，如果在加工点的突起附近设置吸嘴，则能够容易地将去除 物作为气体进行抽吸处理。附图说明图1是滤色器基板和TFT基板液晶封闭空间的断面配置模式图。 图2是配置了滤色器的突起和隔离器的滤色器基板的断面配置模式图。图3示出了实施本专利技术时，突起去除用的激光聚光光学系统与突起 加工时的设置关系。图4是激光束沿基板扫描去除滤色器突起的配置图。 图5是根据本专利技术实施部分地去除模拟突起的图。附图标记说明1:液晶显示装置用的液晶单元 2:滤色器用透明基板3 — 3:滤色器4-1:黑底4-2:隔离器5:透明玻璃基板6:像本文档来自技高网...

【技术保护点】
基板的制造方法，所述制造方法包括去除从基板表面突出的突起部，其特征在于，包括以下工序：将由高ＮＡ聚光透镜形成的短加工焦点深度聚光射束照射到突起物，对突起部施加去除该突起部所需的能量密度，同时使基板表面位置处的能量密度在所述所需的能量密度以下，以去除突起部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻川晋，大谷佳央，住吉哲实，
申请(专利权)人：彩覇阳光株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]