修补彩色滤光片的缺陷的方法及其装置
阅读：2发布：2022-05-09
专利汇可以提供修补彩色滤光片的缺陷的方法及其装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种修补彩色滤光片的 缺陷 的方法及其装置，包括以下步骤。提供一彩色滤光片，其包括一 基板 ，以及形成于基板上的具有突起缺陷的透光彩色层。接着，将一导热物质加热，使加热后的导热物质 接触 突起缺陷，以使突起缺陷经热烧解而被去除而形成一凹下缺陷。接着，可使用喷墨法，将适合的光阻喷在凹下缺陷内，再经过硬化，而完成修补。将上述的方法与现有的检测缺陷、坐标 定位 机台整合运用，可使喷墨修补有更高的精确性，且节省 支撑 加工基板的平台及空间，提高彩色滤光片厂房的空间使用效率。，下面是修补彩色滤光片的缺陷的方法及其装置专利的具体信息内容。
1.一种修补彩色滤光片的缺陷的方法，其包括：
提供一彩色滤光片，其包括一基板，以及形成于该基板上方的一透光彩 色层，其中该透光彩色层中具有一突起缺陷；
将一导热物质加热，使该加热后的导热物质接触该突起缺陷，以使该突 起缺陷经热烧解而被完全去除形成一凹下缺陷，其中该凹下缺陷位于一彩色 像素上，其中该彩色像素是由一彩色光阻经硬化而得；以及使用喷墨法，将该彩色光阻喷布在该凹下缺陷内。
2.根据权利要求1所述的修补彩色滤光片的缺陷的方法，其中该透光 彩色层包括三种不同颜色的彩色像素，且该突起缺陷位于至少一种彩色像素 中。
3.根据权利要求1所述的修补彩色滤光片的缺陷的方法，其中该导热 物质为金属。
4.一种彩色滤光片修补装置，其特征是使用根据权利要求1的修补彩色 滤光片的缺陷的方法。
技术领域
本发明有关于一种修补彩色滤光片的缺陷的方法，特别有关于一种利用 热烧解法或喷墨法或两者搭配使用以修补彩色滤光片的缺陷的方法及其装 置。
背景技术
彩色滤光片(CF；color filter)是液晶显示器(LCD；liquid crystal display)中的重要部分。在彩色滤光片的制作过程中，由于光阻材料的不稳 定，可能会有光阻胶化(gel)现象，而产生较大的颗粒突起。再者，环境中 的异物，也可能会使光阻产生较大的颗粒突起。这些因光阻材料或异物而造 成的突起缺陷，称作黑缺陷(black defect)。再者，如果在光阻涂布之前就 有异物，在曝光、显影之后，需留下的光阻部分有可能随着异物的剥落而被 去除，因而产生空白区域。或者，光阻本身和玻璃基板的附着力不佳，也可 能会产生空白区域。这样在彩色滤光片中所产生的空白区域，称作白缺陷 (white defect)。白缺陷也有可能是其彩色像素厚度比邻近的彩色像素来得 薄许多，因而造成颜色偏淡或偏白。
通常，黑缺陷的修补方式可使用研磨法，或者以激光(laser)的方式将彩 色滤光片上方的突起缺陷去除掉。但是使用laser方式去除的同时，也会产 生飞溅物而造成污染。
再者，现有的缺陷的修补方式有干膜法(dry-film method)及滴落法 (drop method)。但是使用干膜法进行修补时，受限于干膜的材料，无法控 制膜厚及色度。同样地，使用滴落法进行修补时，受限于修补材料的表面张 力特性，也无法控制膜厚及色度。
通常，黑缺陷的修补方式可使用研磨法，或者以激光(laser)的方式将彩 色滤光片上方的突起缺陷去除掉。但是使用laser方式去除的同时，也会产 生飞溅物而造成污染。
再者，现有的缺陷的修补方式有干膜法(dry-film method)及滴落法 (drop method)。但是使用干膜法进行修补时，受限于干膜的材料，无法控 制膜厚及色度。同样地，使用滴落法进行修补时，受限于修补材料的表面张 力特性，也无法控制膜厚及色度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的为解决上述问题而提供一种修补彩色滤光片的 缺陷的方法，可以减少因缺陷而造成的报废，提升彩色滤光片生产良率，提 升产能，并减少运转费用(running cost)。再者，藉由喷墨法进行修补，更 可控制修补后区域的色度及膜厚以维持在规格内。
为达成本发明的目的，依据本发明的第一特征，本发明修补彩色滤光片 的缺陷的方法包括以下步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，以及形成 于基板上方的透光彩色层。此透光彩色层中具有一突起缺陷。接着，将一导 热物质加热到可将突起缺陷烧解的温度，例如是200℃至400℃，将加热后 的导热物质接触突起缺陷，以使突起缺陷经热烧解而与透光彩色层分离、去 除。
此突起缺陷经热烧解之后可被完全除去而形成一凹下缺陷。当凹下缺陷 位于一彩色像素上，且彩色像素是由一彩色光阻经硬化而得时，本发明可更 使用喷墨法，将一彩色光阻喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第二特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，以及形成于基板上方的透光彩色 层。此透光彩色层包括一彩色像素，且此彩色像素是由一彩色光阻经硬化而 得，且具有一凹下缺陷。接着，使用喷墨法，将彩色光阻喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第三特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，形成于基板上的透光彩色层，以 及形成于基板上的遮光部，遮光部中具有一突起缺陷。接着，将一导热物质 加热到可将突起缺陷烧解的温度，例如是200℃至400℃，将加热后的导热 物质接触突起缺陷，以使突起缺陷经热烧解而与遮光部分离、去除。
依据本发明的第四特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，形成于基板上的透光彩色层，以 及形成基板上的遮光部。遮光部是由一黑色树脂经硬化而得，且具有一凹下 缺陷。接着，使用喷墨法，将黑色树脂喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第五特征，将本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法与精度 佳的激光干涉仪的X-Y平台(X-Y stage)或检测缺陷机台搭配使用，换言之， 将其整合在一机器或装置内，进行检测、热烧解或喷墨修补等动作。
附图说明
图1a至图1d显示依据本发明一具体实施例修补彩色滤光片的缺陷的剖 面示图。
符号说明：
10～基板，
20～滤光层，
R～红色像素，
R’～红色像素，
G～绿色像素，
B～蓝色像素，
BM～黑色矩阵，
30～导热物质，
40～喷墨装置，
52～突起缺陷，
54～凹下缺陷，
56～红色光阻。
为达成本发明的目的，依据本发明的第一特征，本发明修补彩色滤光片 的缺陷的方法包括以下步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，以及形成 于基板上方的透光彩色层。此透光彩色层中具有一突起缺陷。接着，将一导 热物质加热到可将突起缺陷烧解的温度，例如是200℃至400℃，将加热后 的导热物质接触突起缺陷，以使突起缺陷经热烧解而与透光彩色层分离、去 除。
此突起缺陷经热烧解之后可被完全除去而形成一凹下缺陷。当凹下缺陷 位于一彩色像素上，且彩色像素是由一彩色光阻经硬化而得时，本发明可更 使用喷墨法，将一彩色光阻喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第二特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，以及形成于基板上方的透光彩色 层。此透光彩色层包括一彩色像素，且此彩色像素是由一彩色光阻经硬化而 得，且具有一凹下缺陷。接着，使用喷墨法，将彩色光阻喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第三特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，形成于基板上的透光彩色层，以 及形成于基板上的遮光部，遮光部中具有一突起缺陷。接着，将一导热物质 加热到可将突起缺陷烧解的温度，例如是200℃至400℃，将加热后的导热 物质接触突起缺陷，以使突起缺陷经热烧解而与遮光部分离、去除。
依据本发明的第四特征，本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法包括以下 步骤。提供一彩色滤光片，其包括一基板，形成于基板上的透光彩色层，以 及形成基板上的遮光部。遮光部是由一黑色树脂经硬化而得，且具有一凹下 缺陷。接着，使用喷墨法，将黑色树脂喷在凹下缺陷内。
依据本发明的第五特征，将本发明修补彩色滤光片的缺陷的方法与精度 佳的激光干涉仪的X-Y平台(X-Y stage)或检测缺陷机台搭配使用，换言之， 将其整合在一机器或装置内，进行检测、热烧解或喷墨修补等动作。
附图说明
图1a至图1d显示依据本发明一具体实施例修补彩色滤光片的缺陷的剖 面示图。
符号说明：
10～基板，
20～滤光层，
R～红色像素，
R’～红色像素，
G～绿色像素，
B～蓝色像素，
BM～黑色矩阵，
30～导热物质，
40～喷墨装置，
52～突起缺陷，
54～凹下缺陷，
56～红色光阻。
具体实施方式
图1a至图1d显示依据本发明一具体实施例修补彩色滤光片的缺陷的剖 面示图。首先，请参阅图1a，提供一彩色滤光片，其包括一基板10，以及 形成于基板10上方的滤光层20。滤光层20包括一透光彩色层，例如，此透 光彩色层可包括三种不同颜色的彩色像素：红色像素R，绿色像素G，和蓝 色像素B。并且，滤光层20也包括一遮光部，例如，黑色矩阵BM(black matrix)。
如图1a所示，在红色像素R中有一突起缺陷52。此突起缺陷52有可能 是由于用来形成红色像素R的光阻材料不稳定，而造成光阻胶化(gel)现象， 或者是环境中的异物所引起的，也称作黑缺陷。突起缺陷52所产生的位置 并没有一定限制，可能在透光彩色层的其它像素中，例如，可能在绿色像素 G或蓝色像素B中。或者，突起缺陷52亦可能位于黑色矩阵BM中。为方便 说明起见，以下仅以突起缺陷52位于红色像素R中为例，但本发明并不以 此为限。
本发明对于黑缺陷的修补方式是，利用热烧解(heating removal)方式 将滤光层20上方的突起去除。例如，可使用一导热物质30，将其加热至可 使突起缺陷52烧解的温度，例如是200℃至400℃之间，再使加热后的导热 物质30接触突起缺陷52，以使突起缺陷52经热烧解而被去除。温度的设定， 可依据欲去除物质的特性作调整。适用于本发明的导热物质的材质和形状并 没有一定的限制，例如可为金属，具体而言，可为金属触针。
滤光层20上方黑缺陷的突起高度较小时，则对于彩色滤光片性质的影 响较小。因此，本发明上述热烧解方式可不需完全除去突起缺陷52，而可视 需要部分除去突起缺陷52，使其有较小的高度。例如，可将突起缺陷52部 分除去，使得相对于透光彩色层的突起高度为小于0.3μm，此时，这样小 的突起对于彩色滤光片性质的影响非常小，是在可接受的范围内。
同样地，若是针对于黑色矩阵BM中的突起缺陷作热烧解，则亦可视需 要部分除去其中的突起缺陷，使其有较小的高度。例如，可将突起缺陷部分 除去，使得相对于黑色矩阵的突起高度为小于0.3μm。
当然，本发明上述热烧解方式亦可视需要将突起缺陷52完全除去，而 形成一凹下缺陷54，如图1b所示。所形成的凹下缺陷54，一般亦称作白缺 陷，白缺陷可能是完全没有彩色像素的空白区域，也有可能是其彩色像素厚 度比邻近之彩色像素来得薄许多，因而造成颜色不均或偏淡、偏白而有必要 再作进一步的修补。
请参阅图1c，本发明是使用喷墨法对于滤光层20的白缺陷进行修补。 由于要使修补的像素和原本红色像素R的成份相同，因此，喷墨喷布时所使 用的墨水必须依照不同像素而作选择。详而言之，红色像素R是由一红色光 阻经硬化而得，例如，将红色光阻涂布在基板10上，经过曝光、显影，再 经过烘烤，而得到红色像素R。当然，红色像素R亦可由喷墨喷布方式制得， 例如，将一红色光阻以喷墨法喷布在基板上相对应之预留区域内，然后再经 过烘烤硬化而得。如上所述，当红色像素R是由一红色光阻经硬化而得时， 则以喷墨法修补凹下缺陷54时所用的墨水也必须选用此红色光阻。如第1c 图所示，可利用喷墨装置40，将此红色光阻56喷在凹下缺陷54内。
接着，请参阅图1d，进行硬化处理，可以是局部或整片基板进行烘烤， 端视所使用的烘烤装置，以硬化在凹下缺陷内的红色光阻56，并使其与相接 触之红色像素表面接着而不会脱落或剥落，以得到一完整无凹下缺陷之红色 像素R’。其烘烤条件可以是彩色滤光片制程中烘烤的条件，例如是220℃、 一小时。
依据本发明，修补时机亦可以是在制作红色像素过程中，完成曝光、显 影之后，进入烘烤硬化之前，以喷墨法修补凹下缺陷54，当然，此时所用的 墨水必须选用此红色光阻，然后再进行烘烤完成硬化处理。
依据本发明，上述图1b的凹下缺陷54(白缺陷)不一定是因为进行热烧 解以除去突起缺陷52(黑缺陷)而形成，亦可以是彩色滤光片本身即具有的缺 陷，例如，可能是光阻随着异物被剥除，或因光阻和基板的附着力不佳等原 因所造成的。
本发明使用喷墨法对于滤光层20本身的白缺陷及热烧解去除后的区域 进行修补，可精确地控制膜厚、修补位置及大小。并且，喷墨法修补有很高 的精确性，可将修补区域的色度规格(color spec)维持在所需规格内。再者， 如上所述，喷墨喷布时所使用的墨水必须依照不同像素而作选择。因此，若 白缺陷是发生在绿色像素G中，则必须选用形成绿色像素G时所用的绿色光 阻为墨水进行喷墨喷布。同样地，若白缺陷是发生在蓝色像素B中，则必须 选用形成蓝色像素B时所用的蓝色光阻为墨水进行喷墨喷布。
此外，白缺陷也有可能发生在黑色矩阵BM中。当黑色矩阵BM是使用黑 色树脂(black resin)制作时，可使用本发明的喷墨法来进行BM中白缺陷的 修补。此时，必须选用相同的黑色树脂以喷墨法修补黑色矩阵中的白缺陷。
本发明更可搭配精度佳的激光干涉仪的X-Y平台(X-Y stage)或检测缺 陷机台来进行热烧解或喷墨修补等动作，将基板固定在X-Y stage上，X-Y stage可精确地将基板移动到检测缺陷机台检测出缺陷且决定要修补的位 置，选择进行喷墨修补或是热烧解后再进行喷墨修补，如此共享一X-Y平台 或与检测缺陷机台搭配使用，可使喷墨修补有更高的精确性，且节省支撑加 工基板的平台及空间，提高彩色滤光片厂房的空间使用效率。
综上所述，本发明使用热烧解法来修补彩色滤光片的黑缺陷，使用喷墨 法来修补彩色滤光片的白缺陷，可以减少因缺陷而造成的报废，提升彩色滤 光片生产良率，提升产能，并减少运转费用(running cost)。再者，藉由喷 墨法进行修补，更可控制修补区域的色度及膜厚以维持在规格内。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
如图1a所示，在红色像素R中有一突起缺陷52。此突起缺陷52有可能 是由于用来形成红色像素R的光阻材料不稳定，而造成光阻胶化(gel)现象， 或者是环境中的异物所引起的，也称作黑缺陷。突起缺陷52所产生的位置 并没有一定限制，可能在透光彩色层的其它像素中，例如，可能在绿色像素 G或蓝色像素B中。或者，突起缺陷52亦可能位于黑色矩阵BM中。为方便 说明起见，以下仅以突起缺陷52位于红色像素R中为例，但本发明并不以 此为限。
本发明对于黑缺陷的修补方式是，利用热烧解(heating removal)方式 将滤光层20上方的突起去除。例如，可使用一导热物质30，将其加热至可 使突起缺陷52烧解的温度，例如是200℃至400℃之间，再使加热后的导热 物质30接触突起缺陷52，以使突起缺陷52经热烧解而被去除。温度的设定， 可依据欲去除物质的特性作调整。适用于本发明的导热物质的材质和形状并 没有一定的限制，例如可为金属，具体而言，可为金属触针。
滤光层20上方黑缺陷的突起高度较小时，则对于彩色滤光片性质的影 响较小。因此，本发明上述热烧解方式可不需完全除去突起缺陷52，而可视 需要部分除去突起缺陷52，使其有较小的高度。例如，可将突起缺陷52部 分除去，使得相对于透光彩色层的突起高度为小于0.3μm，此时，这样小 的突起对于彩色滤光片性质的影响非常小，是在可接受的范围内。
同样地，若是针对于黑色矩阵BM中的突起缺陷作热烧解，则亦可视需 要部分除去其中的突起缺陷，使其有较小的高度。例如，可将突起缺陷部分 除去，使得相对于黑色矩阵的突起高度为小于0.3μm。
当然，本发明上述热烧解方式亦可视需要将突起缺陷52完全除去，而 形成一凹下缺陷54，如图1b所示。所形成的凹下缺陷54，一般亦称作白缺 陷，白缺陷可能是完全没有彩色像素的空白区域，也有可能是其彩色像素厚 度比邻近之彩色像素来得薄许多，因而造成颜色不均或偏淡、偏白而有必要 再作进一步的修补。
请参阅图1c，本发明是使用喷墨法对于滤光层20的白缺陷进行修补。 由于要使修补的像素和原本红色像素R的成份相同，因此，喷墨喷布时所使 用的墨水必须依照不同像素而作选择。详而言之，红色像素R是由一红色光 阻经硬化而得，例如，将红色光阻涂布在基板10上，经过曝光、显影，再 经过烘烤，而得到红色像素R。当然，红色像素R亦可由喷墨喷布方式制得， 例如，将一红色光阻以喷墨法喷布在基板上相对应之预留区域内，然后再经 过烘烤硬化而得。如上所述，当红色像素R是由一红色光阻经硬化而得时， 则以喷墨法修补凹下缺陷54时所用的墨水也必须选用此红色光阻。如第1c 图所示，可利用喷墨装置40，将此红色光阻56喷在凹下缺陷54内。
接着，请参阅图1d，进行硬化处理，可以是局部或整片基板进行烘烤， 端视所使用的烘烤装置，以硬化在凹下缺陷内的红色光阻56，并使其与相接 触之红色像素表面接着而不会脱落或剥落，以得到一完整无凹下缺陷之红色 像素R’。其烘烤条件可以是彩色滤光片制程中烘烤的条件，例如是220℃、 一小时。
依据本发明，修补时机亦可以是在制作红色像素过程中，完成曝光、显 影之后，进入烘烤硬化之前，以喷墨法修补凹下缺陷54，当然，此时所用的 墨水必须选用此红色光阻，然后再进行烘烤完成硬化处理。
依据本发明，上述图1b的凹下缺陷54(白缺陷)不一定是因为进行热烧 解以除去突起缺陷52(黑缺陷)而形成，亦可以是彩色滤光片本身即具有的缺 陷，例如，可能是光阻随着异物被剥除，或因光阻和基板的附着力不佳等原 因所造成的。
本发明使用喷墨法对于滤光层20本身的白缺陷及热烧解去除后的区域 进行修补，可精确地控制膜厚、修补位置及大小。并且，喷墨法修补有很高 的精确性，可将修补区域的色度规格(color spec)维持在所需规格内。再者， 如上所述，喷墨喷布时所使用的墨水必须依照不同像素而作选择。因此，若 白缺陷是发生在绿色像素G中，则必须选用形成绿色像素G时所用的绿色光 阻为墨水进行喷墨喷布。同样地，若白缺陷是发生在蓝色像素B中，则必须 选用形成蓝色像素B时所用的蓝色光阻为墨水进行喷墨喷布。
此外，白缺陷也有可能发生在黑色矩阵BM中。当黑色矩阵BM是使用黑 色树脂(black resin)制作时，可使用本发明的喷墨法来进行BM中白缺陷的 修补。此时，必须选用相同的黑色树脂以喷墨法修补黑色矩阵中的白缺陷。
本发明更可搭配精度佳的激光干涉仪的X-Y平台(X-Y stage)或检测缺 陷机台来进行热烧解或喷墨修补等动作，将基板固定在X-Y stage上，X-Y stage可精确地将基板移动到检测缺陷机台检测出缺陷且决定要修补的位 置，选择进行喷墨修补或是热烧解后再进行喷墨修补，如此共享一X-Y平台 或与检测缺陷机台搭配使用，可使喷墨修补有更高的精确性，且节省支撑加 工基板的平台及空间，提高彩色滤光片厂房的空间使用效率。
综上所述，本发明使用热烧解法来修补彩色滤光片的黑缺陷，使用喷墨 法来修补彩色滤光片的白缺陷，可以减少因缺陷而造成的报废，提升彩色滤 光片生产良率，提升产能，并减少运转费用(running cost)。再者，藉由喷 墨法进行修补，更可控制修补区域的色度及膜厚以维持在规格内。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
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