專利名稱：電子元件圖紋缺陷的修補方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子元件的制造方法，特別是涉及一種電子元件圖紋缺 陷的修補方法。
背景技術：
薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)前段工藝所需求的材料，主要包括彩 色濾光膜(Color filter,簡稱CF)、玻璃基板、驅動電路(driver IC)、背光模塊 及液晶材料等。尤其，在TFT-LCD的制造成本中，材料成本占60~70%的比 重，其中又以彩色濾光膜所占整體TFT-LCD面板材料成本比重最高，幾乎 達到1/4的比例。在TFT-LCD應用產品多元化及產量逐漸擴大之際，對彩色 濾光膜的需求也逐步攀升。大體而言，平均約有2成以上的彩色濾光膜有修 補的需求。因此，如何達到高品質的彩色濾光膜制作，以及發(fā)展相關的修補 技術，提高TFT-LCD成品率。
為了解決制造彩色濾光膜的問題，彩色濾光膜噴墨法系統(tǒng)已被提出。然 而，傳統(tǒng)噴墨法制造彩色濾光膜需要精準的平臺去控制噴墨液滴噴至事先決 定的像素圖案(pattern)位置，且不可溢散至相鄰的像素色塊，以避免發(fā)生 混色。再者，彩色濾光膜所能打印的樣式與分辨率必須配合噴墨頭噴嘴的間 距而設計，增加了工藝的復雜度。
傳統(tǒng)彩色濾光膜的制作方法是在玻璃基板上制作出許多紅、綠、藍的圖 素(Dot),每一組圖素對應液晶顯示器上的一個像素(Pixel)。其主要工藝包括 顏料分散法，首先在玻璃基板上依次以濺射、光刻及蝕刻三道工藝制作防止 遮光圖案混色，便是黑色矩陣(Black Matrix )。接著，以光刻方式依次分別 制作出紅、綠、藍(RGB)三原色的彩色濾光膜層(濾光層的形狀、尺寸、 配置，依不同用途的液晶顯示器而異)，最后賊射上透明導電膜UTO)作為 顯示器的電極。
然而，在彩色濾光膜的制造過程中常常伴隨缺陷形成。傳統(tǒng)的缺陷修補 方法，包括以激光燒除(laserbuming)的方式，去除顏色混合區(qū)域?；蛘邔⒏街念w粒移除，但不能對于因表面處理不均勻產生的白孔區(qū)域進行顏色的修補。
美國專利第US 5,714,195號，揭示一種彩色濾光膜的修補方法。利用噴 墨方法對于彩色濾光膜有缺陷的地方，例如缺色(color omission)或色彩不均 (color irregularity),以噴墨頭噴涂彩色物質到缺陷處，以達到修補的目的。 圖1為顯示傳統(tǒng)噴墨法修補彩色濾光膜的流程圖。傳統(tǒng)彩色濾光膜的修補方 法包括于制作彩色濾光膜(S10)步驟后，檢測制作完成的彩色濾光膜，若有彩 色圖案結構缺陷，則進行修補步驟。修復缺陷的方法包括方法(a)以具有測試 及修補功能的裝置，于檢測出缺陷即進行修復彩色濾光膜(S30)，于測試完成 時即完成無缺陷的彩色濾光膜(S40)?；蛘?，通過方法(b)主要先進行測試彩 色濾光膜(S20),若良好完成無缺陷的彩色濾光膜(S40)。若檢測出不良缺陷， 則修補彩色濾光膜(S30),直至無缺陷的彩色濾光膜(S40)。
噴墨技術特點主要在于直接將紅、綠、藍三原色噴在像素上，因此修補 工藝上比傳統(tǒng)干膜式方式簡單，批量生產操作成本低、提高生產速度、降低 生產設備成本。
美國專利第US 6,479,120及US 6,228,464專利揭示一種修補網版印刷 (screenprinting)電路圖案缺陷的方法。請參閱圖2，基板10上具有網版印刷 的電路圖案12，其中電路圖案具有缺陷(斷線)，可通過一個透明的缺陷修復 片20,其上有供修復的圖案24,覆蓋黏著在基板10上且遮住缺陷位置，再 經由熱壓50或印刷方法將缺陷修復帶轉印，并經照光加熱處理，使溶劑及 黏著劑揮發(fā)，完成修補的目的。
然而，現(xiàn)有修補電子元件圖紋缺陷的方法，并未針對基板上圖紋的材料 與修復材料之間的表面性質考慮，并且未針對修復后的部位處理，因而影響 后續(xù)的工藝，尤其是應用在高分辨率顯示器面板時，上述問題因現(xiàn)有技術工 藝繁復而導致成本上升且成品率下降。
發(fā)明內容
鑒此，本發(fā)明的目的在于提供一種電子元件圖案結構缺陷檢測、修復及 填補方法，提高元件的性能，進而提高制造成品率與降低制造成本。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種電子元件圖纟丈缺陷的修補方法，包括 提供基板具有圖案化結構于其上，其中圖案化結構具有至少一個缺陷，且圖
案化結構對應主要區(qū)域及該至少一個缺陷對應缺陷區(qū)域；施以第一表面處理
步驟于缺陷區(qū)域，使缺陷區(qū)域的表面性質不同于主要區(qū)域；施以缺陷修補步 驟；以及施以第二表面處理步驟于缺陷區(qū)域，使缺陷區(qū)域的表面性質與主要 區(qū)域的表面性質相同。
為達上述目的，本發(fā)明還提供一種電子元件圖紋缺陷的修補方法，包括 提供基板具有彩色濾光層結構于其上，其中彩色濾光層結構具有像素缺陷， 且彩色濾光層結構對應主要區(qū)域及像素缺陷對應像素缺陷區(qū)域；施以去除像 素缺陷區(qū)域上殘余物質的步驟；施以第一表面處理步驟于該像素缺陷區(qū)域， 使像素缺陷區(qū)域的表面性質不同于主要區(qū)域；施以像素缺陷修補步驟；施以 平坦化處理步驟以移除表面厚度不均勻；以及施以第二表面處理步驟于像素 缺陷區(qū)域，使缺陷區(qū)域的表面性質與該主要區(qū)域的表面性質相同。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施 例，并結合附圖，作詳細說明如下
圖1為顯示傳統(tǒng)噴墨法修補彩色濾光膜的流程圖2為顯示現(xiàn)有修補網版印刷(screenprinting)電路圖案缺陷的方法；
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修補方法的流
程圖4A-4D為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖5A-5E為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖；以及
圖6A-6F為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖。
簡單符號說明
現(xiàn)有部分(圖1和2)
S10-S40 傳統(tǒng)噴墨法修4卜彩色濾光膜的步驟；
10~基板；
12 電路圖案；
204陷修復片； 24 供修復的圖案區(qū)塊; 50 熱壓處理。
本案部分(圖3~6F)
S110-S160 彩色濾光膜圖案結構缺陷修補步驟;
20卜基板；
202 黑色矩陣層；
203 彩色光致抗蝕劑；
205 缺陷區(qū)域；
206 殘余物質；
210 彩色濾光膜結構；
215~去除該缺陷區(qū)域上殘余物質的步驟；
220a 第一表面處理步驟；
220b 第二表面處理步驟；
300 噴墨裝置；
303、 305，—奮補薄膜；
310 彩色光致抗蝕劑液滴；
350 平坦化處理步驟。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種以噴墨法修補電子元件圖案缺陷的方法，使得上述的元 件缺陷得以修復改善。通過常壓表面處理法，將缺陷位置局部的性質改變， 使其與非缺限區(qū)的表面性質不同，再依據(jù)需要修補的缺陷結構，例如以噴墨
法進行修補。當修補液體由噴墨頭射出填補在基板的缺陷位置，進行修復。 接著，進行第二次的基板表面處理，使原缺陷區(qū)域經過修補后的表面性質與 非缺限區(qū)域的表面性質相同，以利后續(xù)工藝的進行，達到提高成品率的目的。 本發(fā)明實施例雖以彩色濾光膜的圖案缺陷修補為例，然而并非用以限定本發(fā) 明，其它電子元件電路圖案，例如銦錫氧化物(ITO)電極，網版印刷電路、 電鍍圖案，都可用本發(fā)明的修補方法進行圖案缺陷修復。
圖3為顯示才艮據(jù)本發(fā)明實施例其中一種應用的彩色濾光膜圖案結構缺陷 修補方法的流程圖。首先，進行制作彩色濾光膜(S110)的步驟。彩色濾光膜
的制造方法，可應用于液晶顯示器面板及其它平板顯示器領域，包括染色法、 顏料分散法、印刷法、電鍍法以及噴墨法等。接著，將完成的彩色濾光膜進 行檢測，查出所有缺陷位置的所在。接著，進行去除像素缺陷區(qū)域上的殘余
物質(S120)的步驟，使其留下缺色(color omission)區(qū)域。接著，于缺陷位置 處進行第一表面處理步驟，使像素缺陷區(qū)域的表面性質不同于主要區(qū)域 (S130)。
接著，進行彩色像素缺陷修補步驟(S140),以噴墨法進行缺陷修復及填 補。于缺陷填補處，進行平坦化處理步驟(S150)。然后，施以第二表面處理 步驟，使像素缺陷區(qū)域與主要區(qū)域的表面性質相同(S160),以利后續(xù)工藝的進行。
本發(fā)明所采用的表面處理技術包括物理性表面處理法(例如常壓等離子 處理法)及化學性表面處理法(例如涂布表面修飾劑)，改變局部位置的表面性 質，例如極性以及親、斥水性，并搭配噴墨法，達到元件修補的目的。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，采用常壓等離子處理法的目的在于去除因彩色 光致抗蝕劑殘留在邊界或黑色矩陣(blackmatrix, BM)結構上方的局部缺陷。 在去除像素缺陷區(qū)域上的殘余物質且造成的色彩缺失，再通過噴墨法加以補 色。常壓等離子處理法主要的功能定位是去除有機物的殘留，特別是在邊界 或黑色矩陣(BM)結構上方的殘留，但并不損傷邊界或黑色矩陣(BM)結構。
其次，噴墨修補前，可利用常壓等離子處理法進行缺陷表面處理，改變 其斥水性。因為噴墨方式，填補彩色液滴落在缺陷填補位置上，會因缺陷位 置表面性質不同，造成彩色液滴流動的變異。為了解決此問題，采用局部常 壓等離子處理，使缺陷位置局部區(qū)域形成斥水性，再經由噴墨及熟化(curing) 處理，可得到無擴散的修補。
再者，在噴墨修補后或者平坦化處理步驟后，調整缺陷位置的表面性質， 回復原先修補前的表面性質(一般較為親水性)，以利后續(xù)工藝的進行，例如 于沉積形成銦錫氧化物(ITO)電極時，不致因修補造成的斥水性，使得后續(xù) 銦錫氧化物(ITO)電極的制造產生缺陷。
美國專利第US 6,342,275號揭示使用常壓等離子(atmosphere plasma)裝 置作為有機元件的表面處理改善工具。其中，常壓等離子(atmosphereplasma) 裝置及方法可引用為本發(fā)明實施例的參考。常壓等離子處理法一般是以射頻 放電(RF-discharge)作為驅動源，激發(fā)惰性氣體(如He)與混合氣體(如02)產生
O、 OH、 H、 F等自由基，達到表面處理的目的。
以下以三個實施例，舉例說明本發(fā)明的彩色濾光膜圖案結構缺陷修補方法。
圖4A-4D為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖。請參閱圖4A,圖4A為顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的 納米碳管場發(fā)射顯示器的制造步驟流程圖。首先，提供基板201，其上有制 作完成的彩色濾光膜結構210。彩色濾光膜結構210可以是任意熟知的彩色 濾光膜結構，例如以紅、綠、藍三色光致抗蝕劑203像素所構成，其間隔以 柵欄狀的黑色矩陣層(black matrix) 202。于彩色濾光膜結構210的制造過程 中，會產生缺色(color omission)或色彩不均(color irregularity)等缺陷區(qū)域205 ， 相對于彩色濾光膜結構210的其它完整的主要區(qū)域。
接著，請參閱圖4B,施以第一表面處理步驟220a于缺陷區(qū)域205上， 使缺陷區(qū)域205的表面性質不同于主要區(qū)域。第一表面處理步驟220a包括 物理性表面處理步驟或化學性表面處理步驟，其中物理性表面處理步驟包括 常壓等離子處理步驟，以及化學性表面處理步驟包括涂布表面修飾劑于缺陷 區(qū)i或205上。
接著，請參閱圖4C，施以缺陷修補步驟，修復及填補缺色(color omission) 或色彩不均(colorirregularity)等缺陷區(qū)域205。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可 依據(jù)需要修補的像素顏色，以噴墨方式進行修補。通過噴墨裝置300將修補 的彩色光致抗蝕劑液滴310噴涂在基板201上缺陷區(qū)域205并經熟化(curing) 處理，可得到無擴散的修補薄膜303,圖示于圖4D中。
請參閱圖4D，施以第二表面處理步驟220b于缺陷區(qū)域的修補薄膜303 上，使修補薄膜303的表面性質與彩色濾光膜結構210的主要區(qū)域表面性質 相同，以利后續(xù)工藝的進行，達到提高成品率的目的。與第一表面處理步驟 220a相同，第二表面處理步驟220b包括物理性表面處理步驟或化學性表面 處理步驟，其中物理性表面處理步驟包括常壓等離子處理步驟，以及化學性 表面處理步驟包括涂布表面修飾劑于修補薄膜303上。
圖5A-5E為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖。本發(fā)明第二實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法，其主要步驟類似于圖4A-4D的第一實施例的彩色濾光膜圖案結構缺 陷修補方法，為簡明起見，在此省略其細節(jié)敘述，不同之處在于缺陷區(qū)域205
上還包括殘余物質206,如圖5A所示。
請參閱圖5B，接著施以去除缺陷區(qū)域205上殘余物質206的步驟215, 例如以激光光源作為去除殘余物質206工具。才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，去 除該缺陷區(qū)域上殘余物質206的步驟215包括化學研磨、濕式蝕刻、光蝕刻、 激光燒除、等離子移除及離子束移除步驟。圖5C-5E的修補步驟的原理與目 的基本上與第一實施例相同，為簡明起見，在此省略其細節(jié)敘述。
圖6A-6F為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法的分解步驟剖面圖。本發(fā)明第三實施例的彩色濾光膜圖案結構缺陷修 補方法，其主要步驟類似于圖5A-5E的第二實施例的彩色濾光膜圖案結構缺 陷修補方法，其中圖6A-6D的修補步驟的原理與目的基本上與第二實施例相 同，為簡明起見，在此省略其細節(jié)敘述，不同之處在于當缺陷區(qū)域205上的 修補薄膜305，表面不平整時，另施以平坦化處理步驟以移除表面厚度不均 勻。
請參閱圖6E，當缺陷區(qū)域205上的修補薄膜305，表面不平整時，另施 以平坦化處理步驟350以移除表面厚度不均勻，以形成平整的修補薄膜303。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，平坦化處理步驟350包括化學研磨、濕式蝕刻、 光蝕刻、激光燒除、等離子移除及離子束移除步驟。
請參閱圖6F，施以第二表面處理步驟220b于缺陷區(qū)域的修補薄膜303 上，使修補薄膜303的表面性質與彩色濾光膜結構210的主要區(qū)域表面性質 相同，以利后續(xù)工藝的進行，達到提高成品率的目的。
雖然本發(fā)明上述實施例以彩色濾光片的修補方法為例，用以說明本發(fā) 明，然而并非用以限定本發(fā)明，其它電子元件圖紋缺陷的修補應用，例如顯 示器彩色濾光片結構、顯示器TFTs矩陣結構或印刷電路結構，都可應用本 發(fā)明的電子元件圖紋缺陷的修補方法修復。
本發(fā)明的特征與優(yōu)點在于通過噴墨的修補方法，使得一個電子元件基板 上的圖案化結構的局部缺陷區(qū)域得以改善。圖案化結構可以是彩色濾光片、 電極、導線或其它事先定義圖案的微小結構單元。經由常壓等離子表面處理， 先將局部的缺陷性質改變，使與非缺陷區(qū)的基板性質不同。再依據(jù)需要修補 的像素顏色，以噴墨法進行修復與填補。噴墨液體在基板上形成填補結構后， 則進行第二次的基板表面處理，使原缺陷區(qū)域經過修補后的表面性質與非缺 限區(qū)域的表面性質相同，達到提高成品率的目的。
本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍， 任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可做些許的更 動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍以所附權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種電子元件圖紋缺陷的修補方法，包括提供基板具有圖案化結構于其上，其中該圖案化結構具有至少一個缺陷，且該圖案化結構對應主要區(qū)域及該至少一個缺陷對應缺陷區(qū)域；施以第一表面處理步驟于該缺陷區(qū)域，使該缺陷區(qū)域的表面性質不同于該主要區(qū)域；施以缺陷修補步驟；以及施以第二表面處理步驟于該缺陷區(qū)域，使該缺陷區(qū)域的表面性質與該主要區(qū)域的表面性質相同。
2. 如權利要求1所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該圖案化結 構是顯示器彩色濾光片結構、顯示器TFTs矩陣結構或印刷電路結構。
3. 如權利要求1所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中于施以第一 表面處理步驟之前，還包括施以去除該缺陷區(qū)域上殘余物質的步驟。
4. 如權利要求3所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該去除該缺 陷區(qū)域上殘余物質的步驟包括化學研磨、濕式蝕刻、光蝕刻、激光燒除、等 離子移除及離子束移除步驟。
5. 如權利要求1所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該第一表面 處理步驟包括物理性表面處理步驟或化學性表面處理步驟。
6. 如權利要求5所述電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該物理性表面 處理步驟包括常壓等離子處理步驟。
7. 如權利要求5所述的電子元件圖故缺陷的修補方法，其中該化學性表 面處理步驟包括涂布表面修飾劑。
8. 如權利要求1所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該缺陷修補 步驟包括噴墨步驟。
9. 如權利要求8所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中于該缺陷修 補步驟之后，還包括施以平坦化處理步驟以移除受修補之缺陷區(qū)域表面厚度 不均勻。
10. 如權利要求9所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該平坦化處 理步驟包括化學研磨、濕式蝕刻、光蝕刻、激光燒除、等離子移除及離子束 移除步驟。
11. 一種電子元件圖紋缺陷的修補方法，包括提供基板具有顯示器彩色濾光片結構、顯示器TFTs矩陣結構或印刷電 路結構于其上，其中上述的結構具有像素缺陷，且該結構對應主要區(qū)域及該 像素缺陷對應像素缺陷區(qū)域；施以去除該像素缺陷區(qū)域上殘余物質的步驟；施以第一表面處理步驟于該像素缺陷區(qū)域，使該像素缺陷區(qū)域的表面性 質不同于該主要區(qū)域；施以像素缺陷修補步驟；施以平坦化處理步驟以移除受修補的缺陷區(qū)域表面厚度不均勻；以及 施以第二表面處理步驟于該像素缺陷區(qū)域，使該缺陷區(qū)域的表面性質與 該主要區(qū)域的表面性質相同。
12. 如權利要求11所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該去除該 缺陷區(qū)域上殘余物質的步驟包括化學研磨、濕式蝕刻、光蝕刻、激光燒除、 等離子移除及離子束移除步驟。
13. 如權利要求11所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該第一表 面處理步驟包括物理性表面處理步驟或化學性表面處理步驟。
14. 如權利要求13所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該物理性 表面處理步驟包括常壓等離子處理步驟。
15. 如權利要求13所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該化學性 表面處理步驟包括涂布表面修飾劑。
16. 如權利要求11所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該像素缺 陷修補步驟包括噴墨步驟。
17. 如權利要求11所述的電子元件圖紋缺陷的修補方法，其中該平坦化 處理步驟包括化學研磨、濕式蝕刻、光蝕刻、激光燒除、等離子移除及離子 束移除步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子元件圖紋缺陷的修補方法包括提供基板具有圖案化結構于其上，其中圖案化結構具有至少一個缺陷，且圖案化結構對應主要區(qū)域及該至少一個缺陷對應缺陷區(qū)域。施以第一表面處理步驟于缺陷區(qū)域，使缺陷區(qū)域的表面性質不同于主要區(qū)域。以噴墨法施以缺陷修補步驟以及施以第二表面處理步驟于缺陷區(qū)域，使缺陷區(qū)域的表面性質與主要區(qū)域的表面性質相同。
文檔編號G03F1/72GK101178451SQ200610143590
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權日2006年11月9日
發(fā)明者張加強, 林春宏, 邱琬雯, 鄭兆凱, 黃介一 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院