(57)【要約】【課題】インクジェット方式等を用いたカラーフィルターの製造工程において、時間を要する乾燥工程の前にカラーフィルターの検査と修正を行うことによって修正サイクルの時間を短縮し、カラーフィルターの生産効率を向上させることのできる検査および修正方法およびそのカラーフィルター製造方法の工程を備えるカラー液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】ブラックマトリックスで縦横に区画された基板上の各区画領域にカラーフィルターを形成する液滴状のインクを供給する工程と、供給された液滴状のインクが乾燥する前に各区画領域の液滴状のインクの付着の不良または混色による不良の有無を光学的に検査する検査工程と、不良が検出された場合にそれらの区画領域の液滴状のインクを除去した後に除去された区画領域に液滴状のインクを供給する修正工程と、液滴状のインクを乾燥させる乾燥工程とを備えるカラーフィルターの製造方法を用いる。【選択図】図１
2006171453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックマトリックスで縦横に区画された基板上の各区画領域にカラーフィルターを形成する液滴状のインクを供給する工程と、
供給された液滴状のインクが乾燥する前に各区画領域の液滴状のインクの付着の不良または混色による不良の有無を光学的に検査する検査工程と、
不良が検出された場合にそれらの区画領域の液滴状のインクを除去した後に除去された区画領域に液滴状のインクを供給する修正工程と、
液滴状のインクを乾燥させる乾燥工程と
を備えることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項２】
前記検査工程が、１つの区画領域が納まる程度の照射領域を有する光を区画領域の液滴状のインクに照射し、
照射した光を縦方向または横方向に走査して走査方向に沿う列の各区画領域の液滴状のインクの液面から基板表面に対して所定角度をなす方向へ反射される反射光の強さを検出し、
走査時に検出された前記反射光の繰返しピッチが走査方向の区画領域の幅に対応する所定の範囲内にあるかどうかを調べることにより各区画領域の液滴状のインクの付着不良あるいは混色不良の有無を検査する工程である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記検査工程が、走査方向の各区画領域の幅をＡ、反射光の繰り返しピッチから求めた隣接する区画領域の液滴状のインクとのピッチをＰとするとき、
Ａ−α＜Ｐ＜Ａ＋α      （ただし、αは実験的に求めた判定マージン）
の関係を満たす区画領域を正常であると判定し、その他の区画領域を不良であると判定することを含む請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
前記検査工程が、不良であると判定される区画領域のうち当該不良区画領域の両側に隣接する区画領域の液滴状のインクとのピッチＰがいずれも
Ａ＋α＜Ｐ
の関係を満たす区画領域を混色による不良と判定し、その他の不良区画領域をインクの付着の不良と判定することを含む請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記検査工程が、反射光の強さをカラーフィルターの各色に対応する波長ごとに検出することにより付着不良あるいは混色不良の区画領域の液滴状のインクの色を検出することを含む請求項２記載の製造方法。
【請求項６】
前記液滴状のインクを供給する工程が、インクジェット方式を用いて各区画領域にインクを供給する工程である請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
前記修正工程が、ニードルを用いて区画領域の液滴状のインクを除去することを含む請求項１記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の製造方法によるカラーフィルターの製造工程を備えるカラー液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶パネルにおける、インクジェット方式により形成されるカラーフィルターの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶パネルにはカラー表示するためのカラーフィルターが使用されている。カラー液晶パネルは、カラーフィルターをガラス基板に貼り合わせ、その上にポリイミドやアクリル等の材料からなる透明で非常に薄い厚さの保護膜をコーティングし、さらにＩＴＯ配線膜や配向膜や液晶膜、薄膜トランジスタ等を積層して構成することができる。このようにして構成されたカラーフィルターにおいて、カラーフィルター内に異物が混入しているケースがしばしば見受けられる。混入した異物の大きさが数μｍ以上のとき、カラー液晶パネルの各画素を構成するＲＧＢの色画素が不良になるばかりではなく、配向膜や液晶膜を連続的に突き破って色画素スイッチングのためのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒあるいは薄膜トランジスタ）を破損させることがある。ＴＦＴは各色画素に対応して配列されているが、それぞれの回路が独立していないことから、連続した一連のＴＦＴに動作不良を招き、カラー液晶パネルの製品の歩留まりを低下させる要因の一つになる。
【０００３】
そこで、カラー液晶パネルの歩留まりを向上し、製造原価を低減すべく、クリーン度の高い環境下で各色画素に対応するフィルターに対応し、液体状のＲＧＢの３原色のインクを直接ガラス基板上に供給することによりカラー液晶パネルのカラーフィルターを形成するプロセスが近年実用化されつつある。図９は、前記のカラー液晶パネルのカラーフィルター形成プロセスにおける各工程の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートに示すように、まず、インク供給工程においてガラス基板上に形成したブラックマトリックス（以下、ＢＭと記す）内に液滴状のインクを供給し、画素として必要なＲＧＢの色パターンを形成する（ステップＳ１）。
【０００４】
次いで乾燥工程において、前記液滴状のインクに含まれる溶媒を気化させるために基板を減圧乾燥し、数時間かけてキュアリング、即ちインク中の樹脂成分を硬化反応させる（ステップＳ２）。前記インクを乾燥させるためには乾燥炉を２回通す必要があり、キュアリングは、プロセスフローのうちで最も時間を要する。
【０００５】
次に検査工程において液滴状インクを用いて形成されたガラス基板について検査を行う（ステップＳ３）。この工程では、画像検査機等によりガラス基板上の乾燥したインクを検査し、乾燥したインクで形成されたカラーフィルターに問題が無ければ次工程にガラス基板が送出される。しかし、画像検査機がカラーフィルターの不良を検知した場合、ガラス基板は修正工程に移動し、不良の着色画素にＹＡＧレーザー等で照射して不良着色画素の乾燥したインク、ゴミ及び埃等をトリミングする（ステップＳ４）。
【０００６】
その後、トリミングされたガラス基板は再度インク供給工程に戻され、トリミングした色画素に再度液滴状のインクを供給した後、乾燥工程でインクを乾燥させる。検査工程で良品と判断されるまで、ガラス基板は前述の修正サイクルを繰り返す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記プロセスフローに中の検査工程で検出される不良は、主にインク供給工程においてガラス基板上に液滴状のインクが付いていないかインクの量が不足しているような付着不良とガラス基板上に存在する埃や塵のために各色画素領域に供給された液滴状のインクが埃や塵を伝って隣接する画素領域へ移動し、各色画素のＲ、Ｇ、Ｂ色のインク同士が接触して液滴形状が不良となる混色不良とに大別される。
【０００８】
混色不良の修正方法としては、混色不良となった液滴状のインクは一度乾燥させて固化させ、例えばＹＡＧレーザー等を照射することで固化したインク並びに混色不良の原因となる塵や埃を焼いて除去する方法がとられている。しかし、上記方法では、修正のために液滴状のインクを乾燥させる工程の回数が増加し、併せて不良箇所にレーザーを照射して修正するプロセスも必要になるため、タクトタイムは、通常の何倍にも増加してしまう。
その結果、カラー液晶パネル１枚あたりの生産効率が極端に悪くなる。そして、ラインバランスを整えるべく乾燥プロセス後の在庫（検査待ちのカラーフィルター）を増やす必要があり、１枚あたりの生産コストが高くなってしまう。不良が発生しても、時間をかけずに修正でき、生産効率を低下させない検査方法および修正方法が望まれている。
【０００９】
この発明は、インクジェット方式等を用いたカラーフィルターの製造工程において、時間を要する乾燥工程の前にカラーフィルターの検査と修正を行うことによって修正サイクルの時間を短縮し、カラーフィルターの生産効率を向上させることのできる検査および修正方法およびそのカラーフィルター製造方法の工程を備えるカラー液晶パネルの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、ブラックマトリックスで縦横に区画された基板上の各区画領域にカラーフィルターを形成する液滴状のインクを供給する工程と、供給された液滴状のインクが乾燥する前に各区画領域の液滴状のインクの付着の不良または混色による不良の有無を光学的に検査する検査工程と、不良が検出された場合にそれらの区画領域の液滴状のインクを除去した後に除去された区画領域に液滴状のインクを供給する修正工程と、液滴状のインクを乾燥させる乾燥工程とを備えることを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のカラーフィルターの製造方法は、供給された液滴状のインクが乾燥する前に各区画領域の液滴状のインクの付着の不良または混色による不良の有無を光学的に検査する検査工程と、不良が検出された場合にそれらの区画領域の液滴状のインクを除去した後に除去された区画領域に液滴状のインクを供給する修正工程とを備えるので、時間を要する乾燥工程の前に不良箇所を検出して修正処理を行うことが可能となり、効率的にカラーフィルターを製造することができる。
従って、前記製造方法によるカラーフィルターの製造工程を備える液晶パネルの製造方法は、高い生産効率を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明のカラーフィルターの製造方法は、ブラックマトリックスで縦横に区画された基板上の各区画領域にカラーフィルターを形成する液滴状のインクを供給する工程と、供給された液滴状のインクが乾燥する前に各区画領域の液滴状のインクの付着の不良または混色による不良の有無を光学的に検査する検査工程と、不良が検出された場合にそれらの区画領域の液滴状のインクを除去した後に除去された区画領域に液滴状のインクを供給する修正工程と、液滴状のインクを乾燥させる乾燥工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、基板の材質は、例えばガラスが用いられる。また、ブラックマトリックスとは、コントラスト向上のためにカラーフィルターの各着色画素、即ち区画領域の境界部分で光を遮断するように配置されるパターンであるが、この製造方法においては、ブラックマトリックスが基板上に凸上に形成され、各区画領域に供給された液滴状のインクの液面境界部が隣接する区画領域とつながらないようにするための壁の機能を有する。ブラックマトリックスの材質としては、例えば、カーボン粒子を混在させたアクリル系感光性樹脂を用いることができる。ブラックマトリックスで区画された各区画領域には、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色のフィルターが順次配置されるように液滴状のインクが供給される。また、液滴状のインクは、例えばインクジェット法を用いて各区画領域に供給されてもよいが、供給方法はこれに限定されず、これ以外の方法を用いてもよい。例えば、ディスペンサー方式や転写方式を用いてもよい。また、インクの除去は、不良区画領域の液滴状のインクを吸引することによって除去することができる。吸引にはその先端が区画領域よりも小さく絞られたガラス製あるいは金属製のパイプ等を用いればよい。
【００１４】
前記検査工程が、１つの区画領域が納まる程度の照射領域を有する光を区画領域の液滴状のインクに照射し、照射した光を縦方向または横方向に走査して走査方向に沿う列の各区画領域の液滴状のインクの液面から基板表面に対して所定角度をなす方向へ反射される反射光の強さを検出し、走査時に検出された前記反射光の繰返しピッチが走査方向の区画領域の幅に対応する所定の範囲内にあるかどうかを調べることにより各区画領域の液滴状のインクの付着不良あるいは混色不良の有無を検査する工程であってもよい。
【００１５】
照射領域を１つの区画領域に絞ることによって、他の区画領域のインク液面からの反射光が検出されて検出対象の区画領域からの反射光に対してノイズ成分が増えるのを防ぐことができる。
また、各区画領域の液滴状のインクの液面は、表面張力によって凸の形状を有するので、適量のインクが供給され、隣接する区画領域とつながっていない状態でインクの液面から基板表面に対して所定角度をなす方向へ反射される光の強さは、走査方向の区画領域の幅に対応した周期の繰り返し波形を有する。一方、例えば、インクが供給されていない場合は基板面からの反射光のみとなり供給量が不足している場合には液面の凸形状が異なるために隣接する区画領域とのピッチが異なる。また、あるいは混色不良の場合は隣接画素とつながるので、液面の凸形状のピッチが約倍になり、検出波形のピッチもそれに伴って約倍になる。従って、例えば検出波形から繰り返し波形のピークのピッチを求めて区画領域の幅と比較することによって各区画領域の液滴状のインクの状態が正常かどうかを検査することができる。
前述した検査方法によって、乾燥プロセス前でガラス基板の修正処理を行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、前記検査工程が、走査方向の各区画領域の幅をＡ、反射光の繰り返しピッチから求めた隣接する区画領域の液滴状のインクとのピッチをＰとするとき、
Ａ−α＜Ｐ＜Ａ＋α      （ただし、αは実験的に求めた判定マージン）
の関係を満たす区画領域を正常であると判定し、その他の区画領域を不良であると判定することを含んでいてもよい。
【００１７】
このようにすれば、各区画領域に供給された液滴状のインクの状態が正常であるか不良であるかを判定するのに、実験的に求めた判定マージンを加味して反射光の繰り返しピッチが区画領域の幅に対して所定の範囲内にあるかどうかを比較する簡単な処理によって実現することができる。ここで、反射光のピッチの判定は、例えば、繰り返し波形のピークの間隔から求めてもよいが、所定の閾値と交差する点のピッチから求めてもよい。また、検出波形から区画領域幅の周期と大きく異なる周波数成分を除去するために帯域通過フィルターを通してからピッチを求めるようにしてもよい。ピッチを求める手法に関しては、公知の周波数解析手法を適用することができる。
【００１８】
さらにまた、前記検査工程が、不良であると判定される区画領域のうち当該不良区画領域の両側に隣接する区画領域の液滴状のインクとのピッチＰがいずれも
Ａ＋α＜Ｐ
の関係を満たす区画領域を混色による不良と判定し、その他の不良区画領域をインクの付着の不良と判定することを含んでいてもよい。このようにすれば、検査工程で不良の種類を判定することができるので、判定結果に基づいてインクを供給する工程の改善に役立てることができ、前記工程の関連するパラメータを変えて良品率の向上を図ることが容易になる。
【００１９】
また、前記検査工程が、反射光の強さをカラーフィルターの各色に対応する波長ごとに検出することにより付着不良あるいは混色不良の区画領域の液滴状のインクの色を検出することを含んでいてもよい。このようにすれば、検査工程で不良の種類をさらに詳細に判定することができるので、判定結果に基づいてインクを供給する工程の改善に役立てることができ、前記工程の関連するパラメータを変えて良品率の向上を図ることがさらに容易になる。
【００２０】
前記液滴状のインクを供給する工程が、インクジェット方式を用いて各区画領域にインクを供給する工程であってもよい。
また、前記修正工程が、ニードルを用いて区画領域の液滴状のインクを除去することを含んでいてもよい。
このようにすれば、不良と判定された区画領域の液滴状のインクをニードルにより吸引するので、確実に前記不良となった液滴状のインクを確実に除去できて液滴状インクの箇所に再度液滴状のインクを供給することができる。
【実施例１】
【００２１】
図１は、この発明に係る液滴状インクの付着不良および混色不良の検出方法の実施の一態様を説明するための説明図である。図１に示すように、この発明に係る液滴状インクの付着不良および混色不良検出方法は、乾燥工程前のガラス基板２に載置された液滴状のインク１を検査の対象としている。液滴状のインク１をはじめとするガラス基板２上の各液滴は、ＢＭ（ブラックマトリックス）３の各区画（即ち色画素）領域内にディスペンサー方式や転写ピン方式や一滴が数ｐｌ程度の微小量の液滴状インクを吐出できるインクジェット方式を用いてガラス基板２上に供給さられたものである。ＢＭ３内の隣接する各区画領域は、その間隔がＡの等ピッチで形成されている。前記ＢＭ３の区画パターンは製品によって大きさは異なるが、ＢＭ３のガラス基板表面からの高さとＢＭ３の各区画の幅の比は１：３０程度である。例えば、インクジェット方式により吐出されて各区画領域に供給されたインクは通常、樹脂成分、顔料及び溶媒等からなるため、乾燥後のインクの残留成分の高さをガラス基板２上のＢＭ３の高さと同程度になるようにするには、着弾後の液滴の曲率半径がＢＭ３の高さ以上になるような液滴量のインク量を吐出する必要がある。即ち、ＢＭ３内の区画領域に着弾した液滴状のインク１は、その断面が略半球の形状を有し、ＢＭ３の高さ方向の寸法よりも大きく、各区画領域の幅の半分に近い曲率半径を有する。
【００２２】
前記液滴状のインク１の付着不良および混色不良を検査するために、ガラス基板２の上方に光の照射方向の中心軸（光軸）がガラス基板２表面に対してなす角度、即ち照射角がθＤとなるような光源４を配置する。このとき、光源４からの照射光の光軸を含んでガラス基板２の表面に垂直な面が、ＢＭ３をピッチＡで区画するＢＭの辺に対して直角に交わるように光源４の傾き方向を配置する。光源４には、例えば、白色の発光ダイオードを用いることができる。また、光源４からの照射光Ｌｄ６を、ガラス基板２上の液滴状のインク１表面に集光するためのレンズ５を前記光源４の前方に設ける。そして照射光Ｌｄ６が液滴状のインク１表面に反射されて角度θＣ（照射角θＤとは異なる角度）の方向に進む反射光Ｌｒ９を集光するように受光レンズ８を配置し、さらに、前記受光レンズ８の延長上にレンズ８によって集光された反射光を検出する検出器７を配置する。検出器７は、例えばＣＣＤセンサを用いて実現することができる。そして、前記光源４、レンズ５、受光レンズ８及び検出器７を一体として、ガラス基板２の表面と平行でかつＢＭ３をピッチＡで区画するＢＭの辺に対して直角な方向、即ち、光源４からの照射光の傾き方向に走査する。あるいは、光源と検出器を移動させるのではなく、ガラス基板２を照射光の傾き方向に移動してもよい。このようにして、ガラス基板２の表面を走査し、光源４からの照射光に対して液滴状のインクが着弾したガラス基板２の表面からの反射光の輝度の変化を検出する。
【００２３】
光源４からの照射光がガラス基板２の表面を走査するとき、図１に示す液滴状のインク１の表面の位置Ｒ１で、液摘状のインク１の表面から正反射する反射光Ｌｒ９が検出器７に入射する。即ち、位置Ｒ１では、液滴状のインク１の表面に対する垂線１０と光源４からの照射光の光軸Ｌｄ６とがなす角度θＬと等しい角度で、垂線１０に対してＬｄ６と反対側に反射する正反射光Ｌｒ９がレンズ８の光軸と一致して検出器７へ入射し、特異的に輝度の高い反射光が検出される。
【００２４】
図４は、液滴状のインクが着弾したガラス基板２の表面を一方向に走査して、表面からの反射光の輝度を検出した場合の輝度分布の様子を示す説明図である。図４（ａ）は、走査方向に沿ったガラス基板２の断面図である。図４（ｂ）は、検出器７で検出された反射光の輝度分布を示すグラフである。図４（ｂ）の横方向の軸は、図４（ａ）のガラス基板２の位置と対応している。図４（ａ）で、隣接する液滴状のインクがピッチＡで並んだ部分が、液滴状のインクが正常に着弾した部分であり、それに対応する位置の図４（ｂ）の波形が、正常なカラーフィルターが形成される部分の反射光の輝度分布である。図４（ｂ）の波形に示すように、正常なカラーフィルターが形成される部分は、ピッチＡで特異的に輝度の高い山が存在する。なお、図４の右端のビッチＢの部分は、混色不良の部分を示しているが、それについての詳細は後述する。
【００２５】
一方、ガラス基板２上に形成されたＢＭ３内に液滴状のインク１が載置されない付着不良があった場合について、以下に説明する。図２は、付着不良の部分を照射角θＤで光源４から照射した光の反射の様子を示す説明図である。図２に示すように、ガラス基板２上に形成されたＢＭ３の区画である色画素領域内に液滴状のインク１が全く付いていない場合、光源４からの照射光Ｌｄ６はガラス基板２を透過または全反射する。色画素領域内に少量の液滴状のインク１だけが供給された場合も同様である。インクの液滴が少量のため、その表面が略平面となるためである。従って、ガラス基板２の表面を走査した場合、付着不良部分の色画素領域からは、照射光Ｌｄ６に対する正反射光Ｌｒ１１は検出器７に検出されず、特異的に輝度の高い山が存在しない。従って、検出器７による走査方向の輝度分布は、付着不良の色画素がピークを持たす、その部分ではピークのピッチが２Ａ、即ち付着不良色画素の両側に隣接する色画素のピッチになる。隣接する色画素が連続して付着不良である場合も考慮すると、走査方向の輝度分布のピッチがＡの整数倍であれば、ガラス基板２上の色画素領域に液滴状のインクが供給されていないか若しくは規定の液滴状のインク１の量を満たしていないということが判断できる。
【００２６】
次に、液滴状のインクの混色不良の検査について説明する。図３は、隣接する色画素領域の液滴状のインクが接触した混色不良の部分を照射角θＤで光源４から照射した光の反射の様子を示す説明図である。液滴状のインクの混色不良が発生する原因は、ガラス基板２上に存在する塵埃１２のため、ガラス基板２上のＢＭ３の区画、即ち色画素領域内に液滴状のインクが供給された際、液滴状のインクが塵埃１２の上に着弾する。ＢＭ３の高さは、０．５〜３μｍ程度であるため、ＢＭを跨る塵埃１２を伝わって隣接する色画素領域のインク同士が接触しＢＭ３を越えた液滴状のインク１３になる。正規の液滴状のインクの形状に対して混色不良の液滴状のインク１３の径は通常の約２倍であり、表面の曲率半径がより大きな液滴になる。
【００２７】
図３に示すように、混色不良部分の液滴状のインク１３表面に光源４からの照射光Ｌｄ６を照射角θＤで照射しガラス基板２の表面を走査した場合、光源４からの照射光Ｌｄ６が液滴状のインク１３の表面の位置Ｒ３で反射したときに、検出器７に正反射光Ｌｓ１４が検出され、特異的に輝度の高いピークが検出される。
【００２８】
前述の図４の右端の部分は、このような混色不良部分を走査した場合の反射光の輝度分布を示している。図４（ａ）に示すようにガラス基板２上に正常に供給された液滴状のインクのピッチはＡである。従って、図４（ｂ）で正常にインクが供給された部分を照射する照射光Ｌｄ６から検出される正反射光Ｌｒ９の輝度分布のピークの間隔（ピッチ）は、ほぼＡである。これに対して、混色不良部分の液滴状のインク１３は正規の液滴状のインク１と比べて表面の曲率半径がより大きくなる。従って、混色不良部分を照射する隣接する照射光Ｌｄ６から検出される正反射光Ｌｒ１４による輝度のピークが隣接するピークとなす間隔（ピッチ）は、Ａよりも大きいが、Ａ整数倍とは異なる距離Ｂになり、ピーク間隔に差が生じる。
【００２９】
従って、液滴状のインクが供給されたガラス基板２上の表面に照射角θＤで照射光Ｌｄ６を照射し、ガラス基板２に平行な一方向を走査して検出される輝度分布のピークの間隔と走査した方向に形成されたＢＭ３の区画領域のピッチとを比較し、輝度分布のピークの間隔がＢＭ３のピッチ間距離に等しいかどうかを判断することによって、照射光を走査した領域に存在する液滴インクの付着不良もしくは混色不良を認識できる。さらに、輝度のピーク間隔がＡの整数倍であるか、Ａより大きいがＡの整数倍でないＢであるかを判断することによって、前記の不良が付着不良か混色不良かを判別することができる。
【００３０】
ここで、照射光の照射角θＤ、即ち光源４のガラス基板２に対する傾斜角度と検出器７の角ガラス基板２に対する傾斜角度とは、照射光をガラス基板２上の液滴状のインクに照射したときに正常に液滴状のインクが供給された色画素領域からの正反射光Ｌｒ９と混色不良が生じた色画素領域からの正反射光Ｌｓ１４が得られ、かつ照射対象の色画素領域に近接する色画素領域の液滴状のインクからの反射光と干渉しない程度の角度に設定すればよい。それ以外に、光源４の傾斜角度及び検出器７の角度についての限定はない。また、ＢＭの各区画領域にインクを供給する方法については、インクジェット方式をもちいることが好ましい。
【実施例２】
【００３１】
実施例２では、液滴状のインクを用いて乾燥させて形成されるカラーフィルターについて、前記カラーフィルター上の液滴状のインクの付着不良及び液滴状のインクの混色不良を検出する方法について説明する。
【００３２】
図５は、この実施例における液滴状インクの付着不良および混色不良の検出方法の一態様を説明するための説明図である。図５に示すように、ガラス基板２に形成されたＢＭ３の区画領域内の液滴状のインク１の状態を検査するために、前記区画領域の略上方に光源１６、例えば白色の発光ダイオードを設置し、ガラス基板２上の液滴状のインク１を光源１６からの照射光Ｌｅ１９で照射すると、照射光Ｌｅ１９は、ガラス基板２上の液滴状のインク１の表面を通過して液滴状のインク１内に入射し液滴状のインク１内で乱反射する。液滴状のインク１の略上方に偏向フィルム２１を配置し、液滴状のインク１内からの乱反射光Ｌｆ２０のうち偏向フィルム２１を透過した反射光Ｌｔ１５を受光レンズ８を介して検出器７、例えばＣＣＤ等により受光する。そして、受光した反射光Ｌｔ１５のＲ，Ｇ，Ｂの各波長の輝度を検出することで、前記区画領域への液滴状のインク１の付着不良の有無及び混色インク不良の有無を確認することができる。
【００３３】
例えば、ガラス基板２上のＢＭ３の区画領域に赤色の液滴状のインクが載置される場合、赤色の液滴状のインクが載置される区画領域に光源１６からの照射光Ｌｅ１９を照射すると、赤色の液滴状のインクからの乱反射光Ｌｆ２０が戻る。図６は、偏向フィルム２１を介して、検出器７のＣＣＤで得られた反射光Ｌｔ１５の波長分布（Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度レベル）を示すグラフである。図６において区画領域に赤色の滴敵状のインクが正常に供給されている場合の波形がＳ１であり、Ｒ（赤色）の波長の輝度が高いピークを示す。これは赤色の液滴状のインク１内で照射光Ｌｅ１９の６４０〜７７０ｎｍまでの内、６６０ｎｍ以下の波長を吸収し、６６０ｎｍ〜７７０ｎｍまでの波長の光を赤色の液滴状のインク１内で反射するからである。一方、区画領域にインクが供給されていない場合の波形がＳ２であり、波長分布は、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれにおいても特異的に輝度レベルが高くなるといった傾向が見られない。このように、ＢＭ３の各区画領域に照射光Ｌｅ１９を照射し、それに対する反射光Ｌｔ１５のＲ，Ｇ，Ｂの各波長における輝度レベルを検出することによって、液滴状のインクの付着不良が確実に検出できる。さらに、液滴状のインクの色の違い（液滴状のインクが違う区画領域に供給された不良）も判断することができる。
【００３４】
次に、混色不良のインクの検査方法について説明する。混色不良の場合、インクが埃や塵を伝って隣接する画素領域と接触しているので、実施例１で説明したように、等間隔Ａのピッチで形成されたＢＭ３の隣接する２つの区画領域を覆い、図１に示す液滴状のインク１と比較して約２倍の走査方向の径を有する。図７は、混色不良の部分を光源１６で略上方から照射したときの反射の様子を示す説明図である。図７で示すように上記ＢＭ３に対して略上方の光源１６から照射光Ｌｅ１９を照射しても、混色した液滴状のインク１３が照射光Ｌｅ１９を遮るために、ＢＭ３からの直接反射光ではなく混色した液滴状のインク１３からの乱反射光２２が発生し、ＢＭ３の略上方に配置された偏向フィルム２１および受光レンズ８を介して検出器７に反射光Ｌｖ１８が受光される。従って、混色不良によってその表面が液滴状のインクに覆われたＢＭ３の部分からは、不良がなければ検出されるべきＢＭ３からの直接反射光Ｌｕ１７が検出されない。従って、混色不良によってその表面が液滴状のインクに覆われたＢＭ３の位置に光源１６から照射光Ｌｅ１９を照射し、その反射光Ｌｖ１８を検出器７、例えばＣＣＤで受光してＲ、Ｇ、Ｂの各波長における輝度レベルを確認すれば、混色した２色の波長の輝度が特異的に高い波長分布特性が観察される。インクが混色していない部分では、ＢＭ３の表面は混色した液滴状のインク１３に覆われずに露出しており、且つＢＭ３は黒色であるので、検出器７で検出された反射光Ｌｕ１７の輝度は、Ｒ，Ｇ，Ｂにおいていずれも低く、いずれかの色が特異的に高くなるといった傾向は見られない。このようにして、ＢＭ３に照射光Ｌｅ１９を照射して反射光Ｌｕ１７乃至Ｌｖ１８のＲ，Ｇ，Ｂの各輝度を確認すれば、混色不良を検出することができる。
【００３５】
以上のように、ガラス基板２の表面に対して略垂直の方向からＢＭの各区画領域内に光を照射して反射光を検出し、輝度の波長分布を調べることによってＢＭの各区画領域に供給された液滴状のインクの付着不良および色の違いを検出することができる。また、ＢＭ上に光を照射して反射光を検出し、輝度の波長分布を調べることによって混色不良を検出することができる。従って、工程に時間を要する乾燥プロセスの前にカラーフィルターの形成不良を確実に検出することができる。
【実施例３】
【００３６】
この実施例では、実施例１あるいは２の検出方法によって不良が検出されたガラス基板に対して、不良箇所の液滴状のインクを修正する方法について説明する。この実施例に拠れば、実施例１あるいは２の検出方法によって不良が検出されたガラス基板上の不良箇所の修正を、乾燥プロセスを通さずに短時間で修正することができる。
【００３７】
図８は、カラーフィルターの不良箇所の修正方法に用いる装置の概略構成を示す説明図である。
例えば、２０インチ用のカラー液晶パネルの一例において、ＢＭ３の区画パターンの大きさは、１色あたり幅１１０μｍ奥行き３３０μｍとなる。そして、インクジェット方式によりガラス基板２上のＢＭ３の各区画領域内に一滴あたり５ｐｌの液滴状のインクを数十滴吐出する。吐出された液滴状のインクが埃や塵１２の上に着弾すると、ＢＭ３の高さが０．５〜３μｍであるために容易にインク同士が接触してＢＭ３を越える。そして、図８に示すように隣接する区画領域にまたがった幅２２０、奥行き３３０μｍ、高さが４〜８μｍ程の液滴状のインク１３となる。混色不良となった液滴状のインク１３を修正するために、パイプやチューブ等の中空の棒、例えば開口径φ３０μｍ程のガラス性のニードル２３を使用する。このニードル２３を、不良箇所の液滴状のインク１３上に移動させる。そしてニードル２３の先端を、ガラス基板２表面から３μｍまでの高さにまで降下させて前記液滴状のインク１３の表面に接触させる。その状態を固定しながら、前記ニードル２３先端部にある、ガラス基板２上の混色不良となった液滴状のインク１３を吸引ポンプ２３で吸引する。吸引によって、液滴状のインク１３と併せて混色の原因となった埃や塵１２もニードル２３よって吸引・除去される。次いで、前記ガラス基板２上の液滴状のインク１３が吸引・除去された混色不良箇所にインクジェット方式で液滴状のインクを載置する。これによって混色不良の修正が完了する。以上は、混色不良を修正する方法についての説明であるが、色違いのインクが供給された場合にも、同様の方法で修正が可能である。
【００３８】
前記ニードル２３と廃液ビン２５間をチューブ２６で繋ぎ、前記廃液ビン２５を吸引ポンプ２４により負圧にすることでニードル２３から前記液滴状のインク１３及び色の原因となるＢＭ３間に跨る埃や塵１２を廃液ビン２４にまで送出する事が可能となる。ガラス基板２上に複数の修正箇所があっても、吸引・除去された液滴状のインクはニードル２３を介して廃液ビン２４に溜まるので、連続的に修正箇所のインクを吸引することができる。
【００３９】
このようにして、実施例１あるいは２の方法で検出されたカラーフィルターの不良箇所の液滴状のインクを、乾燥工程の前に液滴の状態で修正することが可能となり、カラー液晶パネルのカラーフィルターの生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明に係る液滴状インクの付着不良および混色不良の検出方法の実施の一態様を説明するための説明図である。
【図２】付着不良の部分を照射角θＤで光源から照射した光の反射の様子を示す説明図である。
【図３】隣接する色画素領域の液滴状のインクが接触した混色不良の部分を照射角θＤで光源から照射した光の反射の様子を示す説明図である。
【図４】液滴状のインクが着弾したガラス基板の表面を一方向に走査して、表面からの反射光の輝度を検出した場合の輝度分布の様子を示す説明図である。
【図５】この実施例における液滴状インクの付着不良および混色不良の検出方法の一態様を説明するための説明図である。
【図６】偏向フィルムを介して、検出器で得られた反射光の波長分布（Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度レベル）を示すグラフである。
【図７】混色不良の部分を光源で略上方から照射したときの反射の様子を示す説明図である。
【図８】カラーフィルターの不良箇所の修正方法に用いる装置の概略構成を示す説明図である。
【図９】従来のカラー液晶パネルのカラーフィルター形成プロセスの各工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１    液滴状のインク
２    ガラス基板
３    ＢＭ、ブラックマトリックス
４    光源
５    レンズ
６    照射光Ｌｄ
７    検出器
８    受光レンズ
９    反射光Ｌｒ９
１０    液滴状のインク表面の垂線
１１    正反射光Ｌｒ
１２    埃および塵
１３    混色不良の液滴状のインク
１４    反射光Ｌｓ
１５    反射光Ｌｔ
１６    光源
１７    反射光Ｌｕ
１８    反射光Ｌｖ
１９    照射光Ｌｅ
２０    乱反射光Ｌｆ
２１    偏向フィルム
２２    乱反射光Ｌｇ
２３    ニードル
２４    吸引ポンプ
２５    廃液ビン
２６    チューブ
【図１】
2006171453.tif 000003
【図２】
2006171453.tif 000004
【図３】
2006171453.tif 000005
【図４】
2006171453.tif 000006
【図５】
2006171453.tif 000007
【図６】
2006171453.tif 000008
【図７】
2006171453.tif 000009
【図８】
2006171453.tif 000010
【図９】
2006171453.tif 000011