(57)【要約】【課題】カラーフィルタ基板の着色層に生じた欠陥の高さを、着色層に研磨痕を与えることなしに十分に低減することが可能であって、さらに、透明電極、フォトスペーサ、配向制御用突起等、着色層を形成した後にカラーフィルタ基板表面で検出された付着異物を修正できるカラーフィルタ基板の修正方法を提供する。【解決手段】マイクロプローブを備えるマイクロマニピュレータをカラーフィルタ基板上の所定の位置に移動し、マイクロプローブのマニピュレーション操作により、前記カラーフィルタ基板上に付着した異物を除去することを特徴とするカラーフィルタ基板の修正方法。【選択図】図２
2010152078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプローブを備えるマイクロマニピュレータをカラーフィルタ基板上の所定の位置に移動し、前記マイクロプローブのマニピュレーション操作により、前記カラーフィルタ基板上に付着した異物を除去することを特徴とするカラーフィルタ基板の修正方法。
【請求項２】
前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからのエアーブローにより付着異物を吹き飛ばす操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法。
【請求項３】
前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからの吸着により付着異物を吸着する操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法。
【請求項４】
前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからのエアーブローにより付着異物を吹き飛ばす操作と、マイクロプローブからの吸着により付着異物を吸着する操作と、を組み合わせた操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法。
【請求項５】
少なくとも、マイクロプローブを備えるマイクロマニピュレータをカラーフィルタ基板上の所定の位置に移動する機構と、マイクロプローブのマニピュレーション操作により前記カラーフィルタ基板上に付着した異物を除去する機構と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板の修正装置。
【請求項６】
前記マイクロプローブにエアーブロー機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置。
【請求項７】
前記マイクロプローブに吸着機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置。
【請求項８】
前記マイクロプローブに超音波振動機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，カラーフィルタ基板の修正方法に係わり、特には、カラーフィルタ基板上に付着した表面付着異物を、マイクロプローブのマニピュレーション操作により除去する修正方法及び修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイにおいて、透明基板上に、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に着色された層を多数所定のパターンに配列したカラーフィルタ基板が用いられる。このカラーフィルタ基板を形成する製造方法としては、透明基板上に感光性着色層を塗布し、定法のフォトリソグラフィー法を用いてパターニングする工程を色ごとに繰り返す方法、又は基板上に多数のセルを形成し、着色材料をセルに直接注入するインクジェット法がある。
【０００３】
さらに、カラーフィルタ層の上部には、着色層の形成に引き続いて、透明電極が形成され、さらに、液晶の配向制御用の突起、セルギャップを保持するためのフォトスペーサがレジスト材料を用いてフォトリソグラフィ法により製造されることが多くなっている（図1を参照のこと）。
【０００４】
こうした複雑なパターニング工程を経て製造されるカラーフィルタ基板においては、塵、金属片等の付着異物、溶剤ゲル化物、レジスト残渣等が、カラーフィルタ中、透明電極中、フォトスペーサ中、配向制御用の突起中に抱き込まれたり、又はこれらの表面に付着して残置するのは避けられない。こうした異物が存在すると上下基板上の電極同士のショート、液晶の配向不良、色抜け等が生じ、液晶ディスプレイとしての表示品質が低下する。
【特許文献１】特開平８−１４１９０２号公報
【特許文献２】特公平６−１００６８３号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カラーフィルタ基板の製造工程で、異物が基板表面に付着したり形成した層内に内包された状態が検出された場合には、通常、テープによる修正（例えば、特許文献１参照）、レーザリペア修正（例えば、特許文献２参照）、インクリペアー修正（例えば、特許文献３参照）、あるいはこれらを組み合わせた修正手法が欠陥部位に対して適用される。
【０００６】
テープ修正の対象となる異物欠陥は、欠陥部位の表面高さが規格上外れた突起状部位であって、砥粒を固着させた研磨テープを突起先端に密着して揺動させることで、突起部を徐々に削り取り突起部位の高さを低くするものである。
しかしながら、ハードの制約上、着色層の上に付着した異物を完全に修正することは不可能であって、無理に研磨すると、着色層の膜面に研磨痕と呼ばれるキズを生じるという問題がある。
【０００７】
レーザリペアは、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色画素あるいは該着色画素を区画するブラックマトリックを形成する際に発生するレジスト残渣等を、レーザのアブレーション作用により除去する技術である。レーザリペアは、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色層が形成された後の工程で形成された異物欠陥に対しては、透明電極膜にダメージを与える場合があるので適用できないという問題がある。
【０００８】
インクリペアー技術は、レーザアブレーション技術により欠陥部位を除去した後の当該部位（レーザカット部位）に、本来あるべき材料と同じ又は類似の材料を注入して、修正する技術であって、特に平坦性を回復する技術である。この場合には、Ｒ,Ｇ,Ｂの着色層の形成までは、レーザアブレーションによる欠陥部位の除去を行い、当該部位に着色材料を塗布できるので特段の問題は生じない。ところが、透明電極の形成、及びフォトスペーサ、配向制御用突起のパターニングが一旦なされてしまうと、従来技術である、レーザによるレーザカット部位に対して修正することが不可能になり、結果として、カラーフィルタ上にダメージを与えるという問題がある。したがって、配向制御用突起のパターニングに対しての修正技術の開発が必要となる。
【０００９】
そこで、本発明は、着色層に生じた欠陥の高さを、着色層に研磨痕を与えることなしに十分に低減することが可能であって、さらに、透明電極、フォトスペーサ、配向制御用突起等、着色層を形成した後に、カラーフィルタ基板表面で検出された付着異物を修正できるカラーフィルタ基板の修正方法及び修正装置を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するための請求項1に係る発明は、マイクロプローブを備えるマイクロマニピュレータをカラーフィルタ基板上の所定の位置に移動し、前記マイクロプローブのマニピュレーション操作により、前記カラーフィルタ基板上に付着した異物を除去することを特徴とするカラーフィルタ基板の修正方法としたものである。
【００１１】
かかる方法によれば、マイクロプローブを、欠陥部位としての付着異物だけに接触させて剥離することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからのエアーブローにより付着異物を吹き飛ばす操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法としたものである。
【００１３】
かかる方法によれば、マイクロプローブから、欠陥部位としての付着異物だけに局所的にエアーを吹き付けることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからの吸着により付着異物を吸着する操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法としたものである。
【００１５】
かかる方法によれば、マイクロプローブに付着異物だけを吸着することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記マニピュレーション操作が、前記マイクロプローブからのエアーブローにより付着異物を吹き飛ばす操作と、マイクロプローブからの吸着により付着異物を吸着する操作と、を組み合わせた操作であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の修正方法としたものである。
【００１７】
請求項５に係る発明は、少なくとも、マイクロプローブを備えるマイクロマニピュレータをカラーフィルタ基板上の所定の位置に移動する機構と、マイクロプローブのマニピュレーション操作により前記カラーフィルタ基板上に付着した異物を除去する機構と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板の修正装置としたものである。
【００１８】
請求項６に係る発明は、前記マイクロプローブにエアーブロー機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置としたものである。
【００１９】
請求項７に係る発明は、前記マイクロプローブに吸着機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置としたものである。
【００２０】
請求項８に係る発明は、前記マイクロプローブに超音波振動機構を設けたことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板の修正装置としたものである。
【００２１】
かかる構成では、超音波によりマイクロプローブを振動させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、着色層に付着した異物だけでなく、カラーフィルタ基板を構成する他の部材、すなわち透明電極、フォトスペーサ、配向制御用突起の各々に付着した異物も着色カラーフィルタ層、透明電極、フォトスペーサ、配向制御用突起にダメージを与えることなく、異物除去が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明における実施形態の一例を図面に用いて説明する。
【００２４】
図1は、カラーフィルタ基板の断面視の構成を模式的に示したものである。
ガラス基板１の上に、ブラックマトリックス２、Ｒ,Ｇ,Ｂの各着色層３，３’、３’’、透明電極４が、この順に積層され、さらにその上部の所定位置に配向制御用突起５とフォトスペーサ６が、フォトリソグラフィ技術により形成されたものである。
本発明が除去・修正の対象とする異物７は、図１に示すようにカラーフィルタ基板表面、より具体的には、透明電極、配向制御用突起、フォトスペーサの表面に付着した異物である。
また、本修正方法と修正装置は、透明電極４を形成する前で着色層３，３’、３’’を形成した際に、該着色層表面に付着した異物（図示せず）の除去・修正に対しても適用できる。
【００２５】
図２に、マイクロマニュピレータを備える修正装置の全体構成を示した。組み込み式のマイクロマニピュレータ（駿河精機社製）は、修正装置のガントリーに取り付けられている。
修正装置は、基本的に顕微鏡１８，修正ヘッドで構成される。顕微鏡１８で対象とする異物を検出・確認し、修正ヘッドで異物の修正を行う。修正方法に関しては、既知の技術であるテープリペア，レーザーリペアなどがある。これらは、ガントリーと呼ばれる、門型の架台で一般的に、LMガイドを用いて駆動される。
【００２６】
マイクロマニピュレータは、左右2本のアーム１２にそれぞれマイクロプローブ１６を備えており、マイクロプローブ１６として、２０μｍφと４０μｍφのガラスピペットタイプのものを使用した。マイクロプローブ１６としては、ピペット以外にカットナイフ、金属針等も装着して使用することが可能であるが、対象表面にダメージを与え、付着した異物を完全に除去することが困難であったので、マイクロピペットの装着が好ましい態様であった。
【００２７】
マイクロマニピュレータは、ケーブルコネクター１１、プルーブ取り付け用アーム１２、プルーブ取り付け用アーム固定ねじ１３、プルーブ固定ねじ１４、プルーブ回転固定ねじ１５、ガラスピペット及び取り付け用ブラケット１７等から構成されている。また、マイクロピペット１６の一方の端部にはチューブが接続され、チューブ終端部にはフィルター１９，１９’及びポンプ（図示せず）が接続されており、電磁弁２０でエアーブロー側２２，２２’と吸引側２１，２１’に切り替えて使用することができる。
【００２８】
異物検出装置からの情報に基づいて、付着した異物７が再検出されると、マイクロピペット１６の先端を付着している異物７に接触させ、マイクロピペットをＸ，Ｙ方向に動かして、付着している異物を剥離することができる。このとき、付着異物に対してはマイクロピペットを接触させるが、異物以外の部材には接触させないようにすることができる。剥離した付着異物は、マイクロピペットからのエアーブローか真空吸着により当該箇所から除去される。吸着する場合には配管が目詰まりしないように先述のフィルター１９，１９’が使用される。
【００２９】
さらに、取り付け用ブラケット１７に超音波振動子を接続することができる。ブラケットとプローブホルダーの間に超音波振動子を取り付け、一定周波数でマイクロプローブ１６，１６’を振動させることで、付着した異物を容易に剥離することができる。
【００３０】
各アームに取り付けたガラスピペットの動作については、例えば、右手のアームのピペットをＸ，Ｙ軸方向に動かすことにより、付着異物を切り離す動作を担わせると同時に、エアーブローにより剥離した異物を吹き飛ばす。吹き飛ばされた異物を左手アームに取り付けたガラスピペットで真空吸着を行い、異物を取り去るという動作を採用することができる。
【００３１】
別の動作例として、右手アームのガラスピペットをＸ，Ｙ軸方向に動かして、付着した異物の切除・剥離動作を行い、同時に左手アームのガラスピペットはエアーブローを行う。これと同時に右手アームのガラスピペットで剥離した付着異物の吸着処理を施すという動作も可能である。
【実施例１】
【００３２】
着色層に付着した異物に関して、テープリペアの場合、異物の完全除去を行うと、テープのR(湾曲)により、着色層に研磨痕のダメージを与えてしまつた。一方、マイクロマニピュレータを用いて、てこの原理を用いて剥がし取ると、異物のみを剥がし取ることができた。そのため、着色層にダメージを与えることなく除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】カラーフィルタ基板表面に異物が付着した様子を模式的に示す断面視の図である。
【図２】マイクロマニピュレータを備えるカラーフィルター基板修正装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、透明基板
２、ブラックマトリックス
３、３’、３’’着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
４、透明電極
５、配向制御用突起
６、フォトスペーサ
７、付着異物
１１、ケーブルコネクタ
１２、プローブ取り付け用アーム
１３、プローブ取り付け用アーム固定ねじ
１４、プローブ固定ねじ
１５、プローブ回転固定ねじ
１６、プローブ（ガラスピペット）
１７、取り付けようブラケット
１８、顕微鏡
１９，１９’フィルター
２０、電磁弁切り替え部
２１、２１’吸引口
２２、２２’ブロー口
【図１】
2010152078.tif 000003
【図２】
2010152078.tif 000004