レーザ照射装置及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法
【課題】装置の小型化が可能で、且つ複数波長の混合レーザ光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出す。
【解決手段】波長の異なる複数のレーザ光Ｌからその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物Ｏｂに照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、上記複数波長のレーザ光Ｌから成る混合光の光路上に、複数波長のレーザ光Ｌのうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリット２と、このスリット２を通過したレーザ光を照射対象物Ｏｂ上に集光する対物レンズ４と、を備えたものである。
【解決手段】波長の異なる複数のレーザ光Ｌからその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物Ｏｂに照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、上記複数波長のレーザ光Ｌから成る混合光の光路上に、複数波長のレーザ光Ｌのうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリット２と、このスリット２を通過したレーザ光を照射対象物Ｏｂ上に集光する対物レンズ４と、を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置に関し、特に装置の小型化が可能で、且つ複数波長の混合レーザ光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出し得るレーザ照射装置及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のレーザ照射装置は、波長の短い第１レーザ光を発生する第１レーザ発生器と、第１レーザ光よりも波長の長い第２レーザ光を発生する第２レーザ発生器とを備え、第１レーザ光を液晶表示パネルの輝点欠陥の液晶セルに照射し、該液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成した後、第２レーザ光を上記液晶セルに照射して該液晶セルのカラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させることができるようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６５１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のレーザ照射装置においては、それぞれ波長の異なるレーザ光を発生する２台のレーザ発生器を備え、それぞれオン・オフ切り換えて特定波長のレーザ光を取り出すようになっていたので、装置を小型化することが困難であった。
【０００５】
この場合、１つのレーザ発生器により、その基本波から高調波を生成させて波長の異なる複数のレーザ光を得た後、この複数波長のレーザ光を例えばダイクロイックミラーを使用して波長分離し、分離された複数波長のレーザ光をそれぞれ複数の光路に通すと共に、各光路を開閉して特定波長のレーザ光を取り出すことも考えられるが、この場合、複数の光路が横に広がって設けられるため、装置の小型化が容易でなかった。
【０００６】
また、同一光路を進む複数波長の混合レーザ光からフィルタを使用して特定波長のレーザ光を取り出すこともできるが、この場合、フィルタの特性上、例えば２６６ｎｍのレーザ光を波長が接近した３５５ｎｍのレーザ光と分離して高い波長純度で取り出すことは困難である。したがって、例えば２６６ｎｍのレーザ光を使用して、液晶表示パネルの輝点欠陥を修正するために該輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させようとした場合、フィルタで除去できずに残存する３５５ｎｍのレーザ光により上記液晶セルの周辺部分に熱的影響が及ぶ危険性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、装置の小型化が可能で、且つ複数波長の混合レーザ光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出し得るレーザ照射装置及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるレーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、前記複数波長のレーザ光から成る混合光の光路上に、前記複数波長のレーザ光のうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットと、前記スリットを通過したレーザ光を前記照射対象物上に集光する対物レンズと、を備えたものである。
【０００９】
このような構成により、波長の異なる複数のレーザ光の混合光を、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットを通過させて、上記複数波長のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択し、該選択されたレーザ光を対物レンズにより照射対象物上に集光する。
【００１０】
また、前記スリットは、前記最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットから成り、前記混合光の光路上に並べて形成されており、少なくとも前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を開閉する遮光手段をさらに設けて、前記照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたものである。これにより、混合光の光路上に並べて形成された、最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットのうち、少なくとも第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉し、照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択する。
【００１１】
さらに、前記第１のスリットは前記混合光の光路中央部に形成され、前記第２のスリットは、前記第１のスリットに平行に並べてその両側に形成されている。これにより、混合光の光路中央部に形成され第１のスリットにより、混合光から最短波長のレーザ光を選択して取り出し、第１のスリットに平行に並べてその両側に形成され第２のスリットにより、該第２のスリットの回折限界に等しい波長以下のレーザ光を選択して取り出す。
【００１２】
そして、少なくとも前記第１のスリットは、平行に並べて複数形成されている。これにより、平行に並べて形成された複数の第１のスリットにより、それを通過する最短波長のレーザ光の束を生成する。
【００１３】
また、本発明による液晶表示パネルの輝点修正方法は、波長の異なる第１及び第２のレーザ光を用いて液晶セルの輝点欠陥を修正する液晶表示パネルの輝点修正方法であって、前記第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、波長の短い前記第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した前記第１のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成する段階と、前記第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い前記第２のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階と、前記第１のスリットを通過した前記第１のレーザ光、又は少なくとも前記第２のスリットを通過した前記第１及び第２のレーザ光により、前記黒色粉塵を移動させて前記隙間に分散させる段階と、を行うものである。
【００１４】
このような構成により、波長の異なる第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、波長の短い第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した第１のレーザ光により、輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成し、第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い第２のレーザ光により、上記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させ、第１のスリットを通過した第１のレーザ光、又は少なくとも第２のスリットを通過した第１及び第２のレーザ光により、上記黒色粉塵を移動させて上記隙間に分散させ、液晶表示パネルの輝点欠陥を修正する。
【００１５】
さらに、前記第１及び第２のスリットは、前記混合光の光路上に平行に並べて形成され、前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉して、前記液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたものである。これにより、混合光の光路上に並べて形成された第１及び第２のスリットのうち、第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉し、液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択する。
【００１６】
そして、少なくとも前記第１のスリットは、前記レーザ光の光路中央部に平行に並べて複数本形成され、該複数本の第１のスリットの両側に前記第２のスリットを形成したものである。これにより、混合光の光路中央部に形成され第１のスリットにより、混合光から最短波長のレーザ光の束を選択して取り出し、第１のスリットに平行に並べてその両側に形成され第２のスリットにより、該第２のスリットの回折限界に等しい波長以下のレーザ光の束を選択して取り出す。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、同一光路を進む複数波長のレーザ光の混合光からその照射目的に応じて必要な波長のレーザ光を選択して取り出すことができ、装置の小型化を図ることができる。また、最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットに上記混合光を通しているので、上記混合光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができる。したがって、従来技術と違って、取り出した最短波長のレーザ光中に残存する波長の長いレーザ光によるレーザ照射領域周辺部への熱的影響を排除してレーザ加工を行うことができる。さらに、最短波長のレーザ光を使用することにより、波長の長いレーザ光よりも焦点深度を浅くすることができ、レーザ照射領域周辺部の積算熱エネルギーを小さくすることができる。したがって、薄膜のレーザ加工を安定して行なうことができる。
【００１８】
また、請求項２に係るレーザ照射装置の発明によれば、遮光手段を開閉操作するだけで、混合光から２種類の波長のレーザ光を照射目的に応じて取り出すことができる。この場合、第１のスリットからは、熱エネルギーの最も小さい最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができ、第２のスリットからは、上記最短波長のレーザ光を含む第２のスリット幅を回折限界とする波長以下のレーザ光を取り出すことができる。したがって、上記第１のスリットを選択的に通過させて取り出した最短波長のレーザ光により熱的影響を制限してレーザ加工を行なわせることができ、第２のスリットを通過した複数波長のレーザ光のうち、熱エネルギーの最も大きい最長波長のレーザ光を用いてレーザ加工を行うことができる。
【００１９】
さらに、請求項３に係る発明によれば、第２のスリットを通過したレーザ光の照射対象物上の照射面積を広くして、レーザ加工の効率を向上させることができる。
【００２０】
そして、請求項４に係る発明によれば、第１のスリットを通過した最短波長のレーザ光の照射対象物上における照射面積を広くして、熱的影響を制限したレーザ加工の効率を向上することができる。
【００２１】
また、請求項５に係る液晶表示パネルの輝点修正方法の発明によれば、最短波長の第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットに混合光を通しているので、上記混合光から最短波長の第１のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができる。したがって、従来技術と違って、取り出した第１のレーザ光中に残存する波長の長い第２のレーザ光によるレーザ照射領域周辺部への熱的影響を排除してレーザ加工を行うことができる。さらに、最短波長の第１のレーザ光により、波長の長い第２のレーザ光よりも焦点深度を浅くすることができ、レーザ照射領域周辺部の積算熱エネルギーを小さくすることができる。したがって、カラーフィルタの剥離加工を安定して行なうことができる。一方、ブラックマトリクスの切削加工は、第２のスリットを通過した第１及び第２のレーザ光のうち、熱エネルギーの大きい第２のレーザ光により行うことができる。
【００２２】
さらに、請求項６に係る発明によれば、遮光手段を開閉操作するだけで、混合光から２種類の波長のレーザ光を照射目的に応じて取り出すことができる。
【００２３】
そして、請求項７に係る発明によれば、液晶表示パネルに照射する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の照射面積をそれぞれ広くすることができる。したがって、第１のレーザ光によるカラーフィルタの剥離加工、及び第２のレーザ光によるブラックマトリクスの切削加工を効率よく行なうことができる。これにより、液晶表示パネルの輝点欠陥の修正作業のタクトを短縮して、スループットを上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるレーザ照射装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】上記実施形態におけるスリットと遮光手段との配置関係を示す平面透視図である。
【図３】本発明による液晶表示パネルの輝点修正方法を示すフローチャートである。
【図４】上記輝点修正方法において、カラーフィルタを剥離させて隙間を形成する段階を説明する平面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】上記輝点修正方法において、ブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階を説明する平面図である。
【図７】上記輝点修正方法において、黒色粉塵を上記隙間に分散させる段階を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるレーザ照射装置の実施形態を示す正面図である。このレーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたもので、レーザ発振器１と、スリット２と、遮光手段３と、対物レンズ４とを備えて構成されている。
【００２６】
上記レーザ発振器１は、複数波長のレーザ光を発生するもので、例えば固体ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等であり、１０６４ｎｍの基本波からその第４高調波である２６６ｎｍの第１のレーザ光、及び第３高調波の３５５ｎｍの第２のレーザ光を生成して、その混合光を出力するようになっている。そして、ビーム径を後述のマスク５に設けられたスリット２の形成領域を十分にカバーし得る程度に拡大するビームエキスパンダを備えている。
【００２７】
上記レーザ光Ｌの光路上には、スリット２が設けられている。このスリット２は、上記第１及び第２のレーザ光の混合光から少なくとも第１のレーザ光を選択的に分離して出力するもので、第１のレーザ光の回折限界に相当する幅を有する細長状の開口であり、透明基板に被着された遮光膜に形成されてマスク５形態を成している。
【００２８】
詳細には、上記スリット２は、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）の回折限界に相当する幅の第１のスリット２Ａと、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅の第２のスリット２Ｂとから成り、レーザ光Ｌの光路上に並べて設けられている。この場合、当然ながら第１のスリット２Ａの幅の方が第２のスリット２Ｂの幅よりも狭い。
【００２９】
より詳細には、図２に示すように、上記マスク５上のレーザ光照射領域内にてレーザ光Ｌの光路中央部に、平行に並べて複数の第１のスリット２Ａが形成され、該複数の第１のスリット２Ａに平行に並べてその両側に複数の第２のスリット２Ｂが形成されている。これにより、照射対象物Ｏｂ上に照射する第１及び第２のレーザ光の照射面積を広くして、レーザ加工の効率向上を図っている。
【００３０】
なお、１０６４ｎｍの基本波が事前に除去される場合には、第２のスリット２Ｂは、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅よりも幅広であってもよい。
【００３１】
上記マスク５のレーザ光Ｌの射出側には、遮光手段３が設けられている。この遮光手段３は、マスク５に設けられた第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を開閉するものであり、図２に示すように短冊状の４枚の遮光板６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを中央部に開口７が形成されるように四角形の枠状に配置し、各遮光板６Ａ〜６Ｄがそれぞれその短軸方向（同図に示すＸ軸、Ｙ軸方向）に移動可能になっている。この場合、上記遮光板６Ａ，６Ｂによって第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路が開閉され、遮光板６Ｃ，６Ｄによって照射対象物Ｏｂ上に照射されるレーザ光Ｌの長軸の長さが調整される。なお、図１においては、遮光手段３をマスク５のレーザ光Ｌの射出側に設けた場合について示しているが、マスク５のレーザ光Ｌの入射側に設けてもよい。
【００３２】
上記レーザ光Ｌの光路上には、照射対象物Ｏｂに対向して対物レンズ４が設けられている。この対物レンズ４は、上記マスク５の第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂを通過した第１及び第２のレーザ光を照射対象物Ｏｂ上に集光するものであり、レボルバ８に取り付けられて、レーザ光Ｌの照射目的に応じて複数の対物レンズ４から１つを選択して使用できるようになっている。例えば、２６６ｎｍの第１のレーザ光を使用して基板から薄膜を剥離（リフトオフ）させる目的の場合には、ＵＶ２０倍又は５０倍の対物レンズ４を選択して使用するのがよく、３５５ｎｍの第２のレーザ光を使用して例えば液晶表示パネルの有機物質から成るブラックマトリクスを削る際には、ＮＵＶ２０倍又は５０倍の対物レンズ４を選択して使用するのがよい。このとき、対物レンズ４の結像位置と上記マスク５の位置とは、互いに共役の関係を成している。
【００３３】
なお、図１において、符号９は、照射対象物Ｏｂを載置するステージであり、後述の背面照明光が通過できるように照射対象物Ｏｂ上の観察領域に対応して開口１０が形成されている。また、符号１１は、照射対象物Ｏｂ上のレーザ加工領域を観察したり、レーザ加工状態を観察したりするためのＣＣＤカメラである。さらに、符号１２は、照射対象物Ｏｂとしての例えば液晶表示パネルを裏面側から照明して輝点欠陥の液晶セルを検出するための背面照明光源である。また、符号１３は、例えば液晶表示パネルを表面側から照明して輝点欠陥の液晶セルの修正状態を観察できるようにする落射照明光源である。さらに、符号１４は、落射照明光源１３の光路に挿入され、例えば上記輝点欠陥の液晶セルにおけるカラーフィルタの剥離状態の観察を容易にする偏光観察手段である。そして、符号１５は、ＣＣＤカメラ１１により照射対象物Ｏｂ表面を観察可能にするためにレーザ発振器１の光路上に挿入された、紫外線を透過し可視光を反射するダイクロイックミラーであり、符号１６は、落射照明光源１３から発した照明光を照射対象物Ｏｂに導くためにレーザ発振器１の光路上に挿入された、紫外線を透過し可視光を反射するダイクロイックミラーである。
【００３４】
次に、このように構成されたレーザ照射装置の動作及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。ここでは、液晶表示パネルの輝点欠陥の液晶セルが既に検出されている場合について説明する。
先ず、ステップＳ１においては、レーザ発振器１のパワーが後述の第１のレーザ光（２６６ｎｍ）によって後述の青色カラーフィルタ２０Ｂを剥離し得る程度に設定された状態で、レーザ発振器１によって、１０６４ｎｍの基本波からその第４高調波である２６６ｎｍの第１のレーザ光、及び第３高調波の３５５ｎｍの第２のレーザ光を生成し、それらの混合光を同一の光路上に出力する。さらに、混合光は、ビーム径がビームエキスパンダによってマスク５に設けられたスリット２の形成領域を十分にカバーし得る程度に拡大される。
【００３５】
次に、ステップＳ２においては、レーザ発振器１から出力された混合光は、レーザ光Ｌの光路中央部に第１のスリット２Ａを形成し、該第１のスリット２Ａに平行に並べてその両側に第２のスリット２Ｂを形成したマスク５に照射する。このとき、遮光手段３は、その遮光板６Ａ，６ＢがＸ軸に沿って図２に示す矢印Ａ，Ｂ方向に移動し、第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を遮断した状態にある。
【００３６】
本実施形態においては、第１のスリット２Ａは、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）の回折限界に相当する幅に形成されているため、マスク５に照射する混合光の中で、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）は第１のスリット２Ａを透過することができるが、第１のレーザ光よりも波長の長い基本波（１０６４ｎｍ）のレーザ光及び第２のレーザ光（３５５ｎｍ）は第１のスリット２Ａを透過することができない。
【００３７】
一方、第２のスリット２Ｂは、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅に形成されているため、マスク５に照射する混合光の中で、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）及び第２のレーザ光（３５５ｎｍ）は第２のスリット２Ｂを透過することができるが、第２のレーザ光よりも波長の長い基本波（１０６４ｎｍ）のレーザ光は透過することができない。
【００３８】
したがって、ステップＳ２においては、上述したように遮光手段３によって第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路が閉じられた状態にあるため、マスク５の各スリット２を透過したレーザ光Ｌのうち、第２のスリット２Ｂを透過した第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、遮光手段３によって遮断され、図４に示すように第１のスリット２Ａを透過した第１のレーザ光Ｌ１のみが対物レンズ４を通って照射対象物Ｏｂである液晶表示パネル１７の輝点欠陥の例えば青（Ｂ）に対応した液晶セル１８Ｂ上に照射する。なお、同図において、符号１８Ｒは赤（Ｒ）に対応した液晶セルであり、符号１８Ｇは緑（Ｇ）に対応した液晶セルである。
【００３９】
この場合、第１のレーザ光Ｌ１は、図５に示すように、透明な対向電極基板１９を透過した後、輝点欠陥の液晶セルの例えば青色カラーフィルタ２０Ｂと該青色カラーフィルタ２０Ｂが被着された対向電極基板１９との界面近傍に集光される。これにより、青色カラーフィルタ２０Ｂの上記界面近傍部が熱分解して青色カラーフィルタ２０Ｂが対向電極基板１９から剥がれ、青色カラーフィルタ２０Ｂと対向電極基板１９との間に隙間２１が形成される。なお、同図において、符号２０Ｒは赤色カラーフィルタであり、符号２０Ｇは緑色カラーフィルタである。
【００４０】
さらに、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させて、図４に矢印で示すように、第１のレーザ光Ｌ１を輝点欠陥の液晶セル１８Ｂ内を走査させる。これによって、図５に示すように、上記液晶セル１８Ｂの青色カラーフィルタ２０Ｂ全体を対向電極基板１９から剥離させる。
【００４１】
次に、ステップＳ３においては、レーザ発振器１のパワーを第２のレーザ光Ｌ２により後述のブラックマトリクス２２を削ることができる程度まで上げると共に、遮光手段３の遮光板６Ａ，６ＢをＸ軸に沿って、図２に示す矢印Ｃ，Ｄ方向に移動して第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を開き、図６に示すように第２のスリット２Ｂを透過した第２のレーザ光Ｌ２を上記輝点欠陥の液晶セル１８Ｂ周辺の有機物質から成るブラックマトリクス２２上に照射させる。そして、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させながら、ブラックマトリクス２２の一部を削って黒色粉塵２３を発生させる。この場合、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂを通過する第１のレーザ光Ｌ１もブラックマトリクス２２上に照射するが、第１のレーザ光Ｌ１は第２のレーザ光Ｌ２に比べて熱エネルギーが小さいため、第１のレーザ光Ｌ１はブラックマトリクス２２を削ることに寄与しない。
【００４２】
続いて、ステップＳ４においては、レーザ発振器１のパワーを第２のレーザ光Ｌ２によってブラックマトリクス２２が削られない程度まで下げた状態で、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させて、第１のスリット２Ａを透過した第１のレーザ光Ｌ１及び第２のスリット２Ｂを透過した第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２を走査し、図７に示すように上記黒色粉塵２３をブラックマトリクス２２上から上記液晶セル２０Ｂ側に移動させて上記隙間２１内に略均等に分散させる。これにより、輝点欠陥の液晶セル２０Ｂの光透過率を低下させて、輝点を目立たなくする。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２により黒色粉塵２３を移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ステップＳ４においては、遮光手段３により第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を閉じた状態で、第１のスリット２Ａを透過する第１のレーザ光Ｌ１のみを使用して黒色粉塵２３を移動させてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂがそれぞれ複数本のスリット２で形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限られず、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂは、それぞれ１本であってもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態においては、第１のスリット２Ａ及び第２のスリット２Ｂをレーザ光Ｌの光路上に並べて形成し、遮光手段３により第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの光路を開閉する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、遮光手段３を設けず、十分に離して形成した第１のスリット２Ａと第２のスリット２Ｂとを相互に移動して切り換えるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂがマスク５に形成された開口である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、金属板に形成した横断面細長状の貫通孔であってもよい。
【００４７】
さらに、上記実施形態においては、第１のスリット２Ａの回折限界光を使用して液晶表示パネル１７の青色カラーフィルタ２０Ｂを剥離する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、半導体基板等の製造プロセスにおける薄膜のリフトオフにも使用することができる。
【００４８】
そして、以上の説明においては、本発明のレーザ照射装置を使用して液晶表示パネルの輝点欠陥修正方法について述べたが、本発明はこれに限られず、レーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射しようとするものであれば、如何なるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…レーザ発振器
２…スリット
２Ａ…第１のスリット
２Ｂ…第２のスリット
３…遮光手段
４…対物レンズ
１７…液晶表示パネル
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｇ…液晶セル
１９…対向電極基板（基板）
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｇ…カラーフィルタ
２１…隙間
２２…ブラックマトリクス
２３…黒色粉塵
Ｏｂ…照射対象物
Ｌ…レーザ光
Ｌ１…第１のレーザ光
Ｌ２…第２のレーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置に関し、特に装置の小型化が可能で、且つ複数波長の混合レーザ光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出し得るレーザ照射装置及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のレーザ照射装置は、波長の短い第１レーザ光を発生する第１レーザ発生器と、第１レーザ光よりも波長の長い第２レーザ光を発生する第２レーザ発生器とを備え、第１レーザ光を液晶表示パネルの輝点欠陥の液晶セルに照射し、該液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成した後、第２レーザ光を上記液晶セルに照射して該液晶セルのカラーフィルタの物性を光透過性が低下するように変化させることができるようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６５１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のレーザ照射装置においては、それぞれ波長の異なるレーザ光を発生する２台のレーザ発生器を備え、それぞれオン・オフ切り換えて特定波長のレーザ光を取り出すようになっていたので、装置を小型化することが困難であった。
【０００５】
この場合、１つのレーザ発生器により、その基本波から高調波を生成させて波長の異なる複数のレーザ光を得た後、この複数波長のレーザ光を例えばダイクロイックミラーを使用して波長分離し、分離された複数波長のレーザ光をそれぞれ複数の光路に通すと共に、各光路を開閉して特定波長のレーザ光を取り出すことも考えられるが、この場合、複数の光路が横に広がって設けられるため、装置の小型化が容易でなかった。
【０００６】
また、同一光路を進む複数波長の混合レーザ光からフィルタを使用して特定波長のレーザ光を取り出すこともできるが、この場合、フィルタの特性上、例えば２６６ｎｍのレーザ光を波長が接近した３５５ｎｍのレーザ光と分離して高い波長純度で取り出すことは困難である。したがって、例えば２６６ｎｍのレーザ光を使用して、液晶表示パネルの輝点欠陥を修正するために該輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させようとした場合、フィルタで除去できずに残存する３５５ｎｍのレーザ光により上記液晶セルの周辺部分に熱的影響が及ぶ危険性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、装置の小型化が可能で、且つ複数波長の混合レーザ光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出し得るレーザ照射装置及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によるレーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、前記複数波長のレーザ光から成る混合光の光路上に、前記複数波長のレーザ光のうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットと、前記スリットを通過したレーザ光を前記照射対象物上に集光する対物レンズと、を備えたものである。
【０００９】
このような構成により、波長の異なる複数のレーザ光の混合光を、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットを通過させて、上記複数波長のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択し、該選択されたレーザ光を対物レンズにより照射対象物上に集光する。
【００１０】
また、前記スリットは、前記最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットから成り、前記混合光の光路上に並べて形成されており、少なくとも前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を開閉する遮光手段をさらに設けて、前記照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたものである。これにより、混合光の光路上に並べて形成された、最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットのうち、少なくとも第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉し、照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択する。
【００１１】
さらに、前記第１のスリットは前記混合光の光路中央部に形成され、前記第２のスリットは、前記第１のスリットに平行に並べてその両側に形成されている。これにより、混合光の光路中央部に形成され第１のスリットにより、混合光から最短波長のレーザ光を選択して取り出し、第１のスリットに平行に並べてその両側に形成され第２のスリットにより、該第２のスリットの回折限界に等しい波長以下のレーザ光を選択して取り出す。
【００１２】
そして、少なくとも前記第１のスリットは、平行に並べて複数形成されている。これにより、平行に並べて形成された複数の第１のスリットにより、それを通過する最短波長のレーザ光の束を生成する。
【００１３】
また、本発明による液晶表示パネルの輝点修正方法は、波長の異なる第１及び第２のレーザ光を用いて液晶セルの輝点欠陥を修正する液晶表示パネルの輝点修正方法であって、前記第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、波長の短い前記第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した前記第１のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成する段階と、前記第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い前記第２のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階と、前記第１のスリットを通過した前記第１のレーザ光、又は少なくとも前記第２のスリットを通過した前記第１及び第２のレーザ光により、前記黒色粉塵を移動させて前記隙間に分散させる段階と、を行うものである。
【００１４】
このような構成により、波長の異なる第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、波長の短い第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した第１のレーザ光により、輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成し、第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い第２のレーザ光により、上記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させ、第１のスリットを通過した第１のレーザ光、又は少なくとも第２のスリットを通過した第１及び第２のレーザ光により、上記黒色粉塵を移動させて上記隙間に分散させ、液晶表示パネルの輝点欠陥を修正する。
【００１５】
さらに、前記第１及び第２のスリットは、前記混合光の光路上に平行に並べて形成され、前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉して、前記液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたものである。これにより、混合光の光路上に並べて形成された第１及び第２のスリットのうち、第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉し、液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択する。
【００１６】
そして、少なくとも前記第１のスリットは、前記レーザ光の光路中央部に平行に並べて複数本形成され、該複数本の第１のスリットの両側に前記第２のスリットを形成したものである。これにより、混合光の光路中央部に形成され第１のスリットにより、混合光から最短波長のレーザ光の束を選択して取り出し、第１のスリットに平行に並べてその両側に形成され第２のスリットにより、該第２のスリットの回折限界に等しい波長以下のレーザ光の束を選択して取り出す。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、同一光路を進む複数波長のレーザ光の混合光からその照射目的に応じて必要な波長のレーザ光を選択して取り出すことができ、装置の小型化を図ることができる。また、最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットに上記混合光を通しているので、上記混合光から最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができる。したがって、従来技術と違って、取り出した最短波長のレーザ光中に残存する波長の長いレーザ光によるレーザ照射領域周辺部への熱的影響を排除してレーザ加工を行うことができる。さらに、最短波長のレーザ光を使用することにより、波長の長いレーザ光よりも焦点深度を浅くすることができ、レーザ照射領域周辺部の積算熱エネルギーを小さくすることができる。したがって、薄膜のレーザ加工を安定して行なうことができる。
【００１８】
また、請求項２に係るレーザ照射装置の発明によれば、遮光手段を開閉操作するだけで、混合光から２種類の波長のレーザ光を照射目的に応じて取り出すことができる。この場合、第１のスリットからは、熱エネルギーの最も小さい最短波長のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができ、第２のスリットからは、上記最短波長のレーザ光を含む第２のスリット幅を回折限界とする波長以下のレーザ光を取り出すことができる。したがって、上記第１のスリットを選択的に通過させて取り出した最短波長のレーザ光により熱的影響を制限してレーザ加工を行なわせることができ、第２のスリットを通過した複数波長のレーザ光のうち、熱エネルギーの最も大きい最長波長のレーザ光を用いてレーザ加工を行うことができる。
【００１９】
さらに、請求項３に係る発明によれば、第２のスリットを通過したレーザ光の照射対象物上の照射面積を広くして、レーザ加工の効率を向上させることができる。
【００２０】
そして、請求項４に係る発明によれば、第１のスリットを通過した最短波長のレーザ光の照射対象物上における照射面積を広くして、熱的影響を制限したレーザ加工の効率を向上することができる。
【００２１】
また、請求項５に係る液晶表示パネルの輝点修正方法の発明によれば、最短波長の第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットに混合光を通しているので、上記混合光から最短波長の第１のレーザ光を高い波長純度で取り出すことができる。したがって、従来技術と違って、取り出した第１のレーザ光中に残存する波長の長い第２のレーザ光によるレーザ照射領域周辺部への熱的影響を排除してレーザ加工を行うことができる。さらに、最短波長の第１のレーザ光により、波長の長い第２のレーザ光よりも焦点深度を浅くすることができ、レーザ照射領域周辺部の積算熱エネルギーを小さくすることができる。したがって、カラーフィルタの剥離加工を安定して行なうことができる。一方、ブラックマトリクスの切削加工は、第２のスリットを通過した第１及び第２のレーザ光のうち、熱エネルギーの大きい第２のレーザ光により行うことができる。
【００２２】
さらに、請求項６に係る発明によれば、遮光手段を開閉操作するだけで、混合光から２種類の波長のレーザ光を照射目的に応じて取り出すことができる。
【００２３】
そして、請求項７に係る発明によれば、液晶表示パネルに照射する第１のレーザ光及び第２のレーザ光の照射面積をそれぞれ広くすることができる。したがって、第１のレーザ光によるカラーフィルタの剥離加工、及び第２のレーザ光によるブラックマトリクスの切削加工を効率よく行なうことができる。これにより、液晶表示パネルの輝点欠陥の修正作業のタクトを短縮して、スループットを上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるレーザ照射装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】上記実施形態におけるスリットと遮光手段との配置関係を示す平面透視図である。
【図３】本発明による液晶表示パネルの輝点修正方法を示すフローチャートである。
【図４】上記輝点修正方法において、カラーフィルタを剥離させて隙間を形成する段階を説明する平面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】上記輝点修正方法において、ブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階を説明する平面図である。
【図７】上記輝点修正方法において、黒色粉塵を上記隙間に分散させる段階を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるレーザ照射装置の実施形態を示す正面図である。このレーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたもので、レーザ発振器１と、スリット２と、遮光手段３と、対物レンズ４とを備えて構成されている。
【００２６】
上記レーザ発振器１は、複数波長のレーザ光を発生するもので、例えば固体ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等であり、１０６４ｎｍの基本波からその第４高調波である２６６ｎｍの第１のレーザ光、及び第３高調波の３５５ｎｍの第２のレーザ光を生成して、その混合光を出力するようになっている。そして、ビーム径を後述のマスク５に設けられたスリット２の形成領域を十分にカバーし得る程度に拡大するビームエキスパンダを備えている。
【００２７】
上記レーザ光Ｌの光路上には、スリット２が設けられている。このスリット２は、上記第１及び第２のレーザ光の混合光から少なくとも第１のレーザ光を選択的に分離して出力するもので、第１のレーザ光の回折限界に相当する幅を有する細長状の開口であり、透明基板に被着された遮光膜に形成されてマスク５形態を成している。
【００２８】
詳細には、上記スリット２は、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）の回折限界に相当する幅の第１のスリット２Ａと、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅の第２のスリット２Ｂとから成り、レーザ光Ｌの光路上に並べて設けられている。この場合、当然ながら第１のスリット２Ａの幅の方が第２のスリット２Ｂの幅よりも狭い。
【００２９】
より詳細には、図２に示すように、上記マスク５上のレーザ光照射領域内にてレーザ光Ｌの光路中央部に、平行に並べて複数の第１のスリット２Ａが形成され、該複数の第１のスリット２Ａに平行に並べてその両側に複数の第２のスリット２Ｂが形成されている。これにより、照射対象物Ｏｂ上に照射する第１及び第２のレーザ光の照射面積を広くして、レーザ加工の効率向上を図っている。
【００３０】
なお、１０６４ｎｍの基本波が事前に除去される場合には、第２のスリット２Ｂは、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅よりも幅広であってもよい。
【００３１】
上記マスク５のレーザ光Ｌの射出側には、遮光手段３が設けられている。この遮光手段３は、マスク５に設けられた第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を開閉するものであり、図２に示すように短冊状の４枚の遮光板６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを中央部に開口７が形成されるように四角形の枠状に配置し、各遮光板６Ａ〜６Ｄがそれぞれその短軸方向（同図に示すＸ軸、Ｙ軸方向）に移動可能になっている。この場合、上記遮光板６Ａ，６Ｂによって第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路が開閉され、遮光板６Ｃ，６Ｄによって照射対象物Ｏｂ上に照射されるレーザ光Ｌの長軸の長さが調整される。なお、図１においては、遮光手段３をマスク５のレーザ光Ｌの射出側に設けた場合について示しているが、マスク５のレーザ光Ｌの入射側に設けてもよい。
【００３２】
上記レーザ光Ｌの光路上には、照射対象物Ｏｂに対向して対物レンズ４が設けられている。この対物レンズ４は、上記マスク５の第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂを通過した第１及び第２のレーザ光を照射対象物Ｏｂ上に集光するものであり、レボルバ８に取り付けられて、レーザ光Ｌの照射目的に応じて複数の対物レンズ４から１つを選択して使用できるようになっている。例えば、２６６ｎｍの第１のレーザ光を使用して基板から薄膜を剥離（リフトオフ）させる目的の場合には、ＵＶ２０倍又は５０倍の対物レンズ４を選択して使用するのがよく、３５５ｎｍの第２のレーザ光を使用して例えば液晶表示パネルの有機物質から成るブラックマトリクスを削る際には、ＮＵＶ２０倍又は５０倍の対物レンズ４を選択して使用するのがよい。このとき、対物レンズ４の結像位置と上記マスク５の位置とは、互いに共役の関係を成している。
【００３３】
なお、図１において、符号９は、照射対象物Ｏｂを載置するステージであり、後述の背面照明光が通過できるように照射対象物Ｏｂ上の観察領域に対応して開口１０が形成されている。また、符号１１は、照射対象物Ｏｂ上のレーザ加工領域を観察したり、レーザ加工状態を観察したりするためのＣＣＤカメラである。さらに、符号１２は、照射対象物Ｏｂとしての例えば液晶表示パネルを裏面側から照明して輝点欠陥の液晶セルを検出するための背面照明光源である。また、符号１３は、例えば液晶表示パネルを表面側から照明して輝点欠陥の液晶セルの修正状態を観察できるようにする落射照明光源である。さらに、符号１４は、落射照明光源１３の光路に挿入され、例えば上記輝点欠陥の液晶セルにおけるカラーフィルタの剥離状態の観察を容易にする偏光観察手段である。そして、符号１５は、ＣＣＤカメラ１１により照射対象物Ｏｂ表面を観察可能にするためにレーザ発振器１の光路上に挿入された、紫外線を透過し可視光を反射するダイクロイックミラーであり、符号１６は、落射照明光源１３から発した照明光を照射対象物Ｏｂに導くためにレーザ発振器１の光路上に挿入された、紫外線を透過し可視光を反射するダイクロイックミラーである。
【００３４】
次に、このように構成されたレーザ照射装置の動作及びそれを使用した液晶表示パネルの輝点修正方法について、図３のフローチャートを参照して説明する。ここでは、液晶表示パネルの輝点欠陥の液晶セルが既に検出されている場合について説明する。
先ず、ステップＳ１においては、レーザ発振器１のパワーが後述の第１のレーザ光（２６６ｎｍ）によって後述の青色カラーフィルタ２０Ｂを剥離し得る程度に設定された状態で、レーザ発振器１によって、１０６４ｎｍの基本波からその第４高調波である２６６ｎｍの第１のレーザ光、及び第３高調波の３５５ｎｍの第２のレーザ光を生成し、それらの混合光を同一の光路上に出力する。さらに、混合光は、ビーム径がビームエキスパンダによってマスク５に設けられたスリット２の形成領域を十分にカバーし得る程度に拡大される。
【００３５】
次に、ステップＳ２においては、レーザ発振器１から出力された混合光は、レーザ光Ｌの光路中央部に第１のスリット２Ａを形成し、該第１のスリット２Ａに平行に並べてその両側に第２のスリット２Ｂを形成したマスク５に照射する。このとき、遮光手段３は、その遮光板６Ａ，６ＢがＸ軸に沿って図２に示す矢印Ａ，Ｂ方向に移動し、第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を遮断した状態にある。
【００３６】
本実施形態においては、第１のスリット２Ａは、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）の回折限界に相当する幅に形成されているため、マスク５に照射する混合光の中で、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）は第１のスリット２Ａを透過することができるが、第１のレーザ光よりも波長の長い基本波（１０６４ｎｍ）のレーザ光及び第２のレーザ光（３５５ｎｍ）は第１のスリット２Ａを透過することができない。
【００３７】
一方、第２のスリット２Ｂは、第２のレーザ光（３５５ｎｍ）の回折限界に相当する幅に形成されているため、マスク５に照射する混合光の中で、第１のレーザ光（２６６ｎｍ）及び第２のレーザ光（３５５ｎｍ）は第２のスリット２Ｂを透過することができるが、第２のレーザ光よりも波長の長い基本波（１０６４ｎｍ）のレーザ光は透過することができない。
【００３８】
したがって、ステップＳ２においては、上述したように遮光手段３によって第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路が閉じられた状態にあるため、マスク５の各スリット２を透過したレーザ光Ｌのうち、第２のスリット２Ｂを透過した第１のレーザ光及び第２のレーザ光は、遮光手段３によって遮断され、図４に示すように第１のスリット２Ａを透過した第１のレーザ光Ｌ１のみが対物レンズ４を通って照射対象物Ｏｂである液晶表示パネル１７の輝点欠陥の例えば青（Ｂ）に対応した液晶セル１８Ｂ上に照射する。なお、同図において、符号１８Ｒは赤（Ｒ）に対応した液晶セルであり、符号１８Ｇは緑（Ｇ）に対応した液晶セルである。
【００３９】
この場合、第１のレーザ光Ｌ１は、図５に示すように、透明な対向電極基板１９を透過した後、輝点欠陥の液晶セルの例えば青色カラーフィルタ２０Ｂと該青色カラーフィルタ２０Ｂが被着された対向電極基板１９との界面近傍に集光される。これにより、青色カラーフィルタ２０Ｂの上記界面近傍部が熱分解して青色カラーフィルタ２０Ｂが対向電極基板１９から剥がれ、青色カラーフィルタ２０Ｂと対向電極基板１９との間に隙間２１が形成される。なお、同図において、符号２０Ｒは赤色カラーフィルタであり、符号２０Ｇは緑色カラーフィルタである。
【００４０】
さらに、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させて、図４に矢印で示すように、第１のレーザ光Ｌ１を輝点欠陥の液晶セル１８Ｂ内を走査させる。これによって、図５に示すように、上記液晶セル１８Ｂの青色カラーフィルタ２０Ｂ全体を対向電極基板１９から剥離させる。
【００４１】
次に、ステップＳ３においては、レーザ発振器１のパワーを第２のレーザ光Ｌ２により後述のブラックマトリクス２２を削ることができる程度まで上げると共に、遮光手段３の遮光板６Ａ，６ＢをＸ軸に沿って、図２に示す矢印Ｃ，Ｄ方向に移動して第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を開き、図６に示すように第２のスリット２Ｂを透過した第２のレーザ光Ｌ２を上記輝点欠陥の液晶セル１８Ｂ周辺の有機物質から成るブラックマトリクス２２上に照射させる。そして、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させながら、ブラックマトリクス２２の一部を削って黒色粉塵２３を発生させる。この場合、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂを通過する第１のレーザ光Ｌ１もブラックマトリクス２２上に照射するが、第１のレーザ光Ｌ１は第２のレーザ光Ｌ２に比べて熱エネルギーが小さいため、第１のレーザ光Ｌ１はブラックマトリクス２２を削ることに寄与しない。
【００４２】
続いて、ステップＳ４においては、レーザ発振器１のパワーを第２のレーザ光Ｌ２によってブラックマトリクス２２が削られない程度まで下げた状態で、ステージ９を対物レンズ４に対してＸＹ平面に平行な面内を相対移動させて、第１のスリット２Ａを透過した第１のレーザ光Ｌ１及び第２のスリット２Ｂを透過した第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２を走査し、図７に示すように上記黒色粉塵２３をブラックマトリクス２２上から上記液晶セル２０Ｂ側に移動させて上記隙間２１内に略均等に分散させる。これにより、輝点欠陥の液晶セル２０Ｂの光透過率を低下させて、輝点を目立たなくする。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、第１及び第２のレーザ光Ｌ１，Ｌ２により黒色粉塵２３を移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ステップＳ４においては、遮光手段３により第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの通路を閉じた状態で、第１のスリット２Ａを透過する第１のレーザ光Ｌ１のみを使用して黒色粉塵２３を移動させてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態においては、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂがそれぞれ複数本のスリット２で形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限られず、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂは、それぞれ１本であってもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態においては、第１のスリット２Ａ及び第２のスリット２Ｂをレーザ光Ｌの光路上に並べて形成し、遮光手段３により第２のスリット２Ｂを通過するレーザ光Ｌの光路を開閉する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、遮光手段３を設けず、十分に離して形成した第１のスリット２Ａと第２のスリット２Ｂとを相互に移動して切り換えるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、第１及び第２のスリット２Ａ，２Ｂがマスク５に形成された開口である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、金属板に形成した横断面細長状の貫通孔であってもよい。
【００４７】
さらに、上記実施形態においては、第１のスリット２Ａの回折限界光を使用して液晶表示パネル１７の青色カラーフィルタ２０Ｂを剥離する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、半導体基板等の製造プロセスにおける薄膜のリフトオフにも使用することができる。
【００４８】
そして、以上の説明においては、本発明のレーザ照射装置を使用して液晶表示パネルの輝点欠陥修正方法について述べたが、本発明はこれに限られず、レーザ照射装置は、波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射しようとするものであれば、如何なるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…レーザ発振器
２…スリット
２Ａ…第１のスリット
２Ｂ…第２のスリット
３…遮光手段
４…対物レンズ
１７…液晶表示パネル
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｇ…液晶セル
１９…対向電極基板（基板）
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｇ…カラーフィルタ
２１…隙間
２２…ブラックマトリクス
２３…黒色粉塵
Ｏｂ…照射対象物
Ｌ…レーザ光
Ｌ１…第１のレーザ光
Ｌ２…第２のレーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、
前記複数波長のレーザ光から成る混合光の光路上に、
前記複数波長のレーザ光のうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットと、
前記スリットを通過したレーザ光を前記照射対象物上に集光する対物レンズと、
を備えたことを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記スリットは、前記最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットから成り、前記混合光の光路上に並べて形成されており、
少なくとも前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を開閉する遮光手段をさらに設けて、前記照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記第１のスリットは前記混合光の光路中央部に形成され、
前記第２のスリットは、前記第１のスリットに平行に並べてその両側に形成されていることを特徴とする請求項２記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１のスリットは、平行に並べて複数形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
波長の異なる第１及び第２のレーザ光を用いて液晶セルの輝点欠陥を修正する液晶表示パネルの輝点修正方法であって、
前記第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、
波長の短い前記第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した前記第１のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成する段階と、
前記第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い前記第２のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階と、
前記第１のスリットを通過した前記第１のレーザ光、又は少なくとも前記第２のスリットを通過した前記第１及び第２のレーザ光により、前記黒色粉塵を移動させて前記隙間に分散させる段階と、
を行うことを特徴とする液晶表示パネルの輝点修正方法。
【請求項６】
前記第１及び第２のスリットは、前記混合光の光路上に平行に並べて形成され、
前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉して、前記液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたことを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの輝点修正方法。
【請求項７】
少なくとも前記第１のスリットは、前記レーザ光の光路中央部に平行に並べて複数本形成され、該複数本の第１のスリットの両側に前記第２のスリットを形成したことを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの輝点修正方法。
【請求項１】
波長の異なる複数のレーザ光からその照射目的に応じて波長を選択して照射対象物に照射し得るようにしたレーザ照射装置であって、
前記複数波長のレーザ光から成る混合光の光路上に、
前記複数波長のレーザ光のうち、少なくとも最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅のスリットと、
前記スリットを通過したレーザ光を前記照射対象物上に集光する対物レンズと、
を備えたことを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記スリットは、前記最短波長のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリット及びそれよりも幅広の第２のスリットから成り、前記混合光の光路上に並べて形成されており、
少なくとも前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を開閉する遮光手段をさらに設けて、前記照射対象物に照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記第１のスリットは前記混合光の光路中央部に形成され、
前記第２のスリットは、前記第１のスリットに平行に並べてその両側に形成されていることを特徴とする請求項２記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１のスリットは、平行に並べて複数形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のレーザ照射装置。
【請求項５】
波長の異なる第１及び第２のレーザ光を用いて液晶セルの輝点欠陥を修正する液晶表示パネルの輝点修正方法であって、
前記第１及び第２のレーザ光の混合光を同一の光路に出力させた状態で、
波長の短い前記第１のレーザ光の回折限界に相当する幅の第１のスリットを選択的に通過した前記第１のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セルのカラーフィルタを基板から剥離させて両者間に隙間を形成する段階と、
前記第１のスリットよりも幅広の第２のスリットを通過した波長の長い前記第２のレーザ光により、前記輝点欠陥の液晶セル周辺のブラックマトリクスを削って黒色粉塵を発生させる段階と、
前記第１のスリットを通過した前記第１のレーザ光、又は少なくとも前記第２のスリットを通過した前記第１及び第２のレーザ光により、前記黒色粉塵を移動させて前記隙間に分散させる段階と、
を行うことを特徴とする液晶表示パネルの輝点修正方法。
【請求項６】
前記第１及び第２のスリットは、前記混合光の光路上に平行に並べて形成され、
前記第２のスリットを通過するレーザ光の通路を遮光手段により開閉して、前記液晶表示パネルに照射するレーザ光の波長を選択し得るようにしたことを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの輝点修正方法。
【請求項７】
少なくとも前記第１のスリットは、前記レーザ光の光路中央部に平行に並べて複数本形成され、該複数本の第１のスリットの両側に前記第２のスリットを形成したことを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの輝点修正方法。
【図３】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８７６１０（Ｐ２０１２−１８７６１０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３７２１（Ｐ２０１１−５３７２１）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]