(57)【要約】【課題】製造工程において欠陥が発生した場合に、効率良く欠陥を修復することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板３上に導電層１９を形成する工程と、該導電層１９上にカラーフィルタ層１４を形成する工程と、形成したカラーフィルタ層１４に欠陥部１５があった場合に、該欠陥部１５を除去する工程と、該除去した箇所に対し電着法にてカラーフィルタ層を再形成する工程とを含む。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体上に導電層を形成する工程と、該導電層上にカラーフィルタ層を形成する工程と、形成したカラーフィルタ層に欠陥があった場合に該欠陥部分を除去する工程と、該除去した箇所に対し電着法にてカラーフィルタ層を再形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記導電層を所定のパターン形状にて形成するとともに、前記カラーフィルタ層を色の異なる複数の着色部を含んで構成し、さらに各着色部を前記導電層のパターン形状に対応させてパターン形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記導電層上にカラーフィルタ層を形成する工程において、電着法、印刷法、染色法、顔料分散法のいずれかの方法を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記カラーフィルタ層の欠陥を、画像認識によって検査することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記カラーフィルタ層の欠陥部分を除去する工程において、該欠陥部分の除去は、レーザ照射により、アッシングにより、機械的な切除若しくは研磨により、又は薬品塗布により行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの製造方法に関し、特に、製造歩留まりを向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造方法として、電着法、印刷法、染色法、顔料分散法等が知られている。これらの製造方法については、それぞれ一長一短の部分があり、例えば、染色法によると分光特性に優れたカラーフィルタが得られるものの、顔料分散法や電着法により得られるものに比して耐熱性や耐光性に劣る場合がある。また、精細度の観点からは染色法、顔料分散法によるものが優れ、表面平坦性は電着法によるもの、経済性は印刷法によるものが優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの方法においも作製する環境や材料により、例えば異物による膜厚ムラやキズ発生等の欠陥が生じる場合がある。このような欠陥が生じると、欠陥部位のみならずパネル全体のセル厚ムラ等を発生させ、表示品質に影響を与える場合があり、欠陥の度合いにもよるが、該欠陥の生じたカラーフィルタは廃棄処分となることもある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、製造工程においてカラーフィルタに欠陥が発生した場合に、効率良く欠陥を修復し、製造歩留まりを向上させるとともに、製造されるカラーフィルタの信頼性を向上させることが可能なカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板本体上に導電層を形成する工程と、該導電層上にカラーフィルタ層を形成する工程と、形成したカラーフィルタ層に欠陥があった場合に該欠陥部分を除去する工程と、該除去した箇所に対し電着法にてカラーフィルタ層を再形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
このように第１段階で形成したカラーフィルタ層に欠陥があった場合に、本発明では、該欠陥を除去し、その除去部分に予め形成しておいた導電層を用いて電着法によりカラーフィルタ層を再形成するものとしている。この場合、電着法を用いているため、カラーフィルタ層の再形成（再構築）は、層厚制御も容易で、その再形成されるカラーフィルタ層の表面平坦性も優れたものとなり、再形成に伴う不均一性も生じ難くなる。すなわち、除去しなかった部分（第１段階で欠陥が生じなかった部分）と、再形成した部分との間で、膜厚を均一化するのが容易となる。したがって、このような再形成を可能とした製造方法により信頼性の高いカラーフィルタを提供可能となり、また製造時の欠陥の修復を簡便に行うことができるため製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【０００７】
ここで、電着法とは、基板本体上に導電層を形成した後、該基板本体を電着性高分子と水に難溶又は不溶の顔料とを分散させた電着液中に浸漬させ、導電層を電極とし、対極との間に電圧を印加することにより、電圧を印加した導電層上に電着層（この場合、カラーフィルタ層）を形成する方法である。この場合、電着性高分子としては例えばアニオン型樹脂を例示でき、具体的にはポリエステル樹脂やメラミン樹脂など、耐熱性、透明性、耐光性に優れたものを用いることができる。
【０００８】
上記本発明において、導電層は基板本体の基板主面面内においてベタ状に又は所定パターン形状に形成することができる。
導電層を面内ベタ状に形成した場合、カラーフィルタ層の再形成工程では、カラーフィルタ層において除去した部分のみが優先的に電着が行われることとなる。すなわち、除去しなかった部分においてはカラーフィルタ層が形成されているため電極間の電位差が小さくなり、除去部分に比して電着が行われ難いものとなる。
一方、導電層を所定パターン形状に形成した場合、カラーフィルタ層の再形成工程では、特に欠陥発生により除去した部分のみ選択的に通電を行い、再形成たる電着を行うものとすることができる。
【０００９】
なお、導電層としては例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を用いることができ、その形成方法としては例えばスパッタリング等により基板本体上に成膜することができ、必要に応じてフォトリソグラフィ法にてパターン形成することができる。
【００１０】
上記カラーフィルタ層を形成する工程においては、色の異なる複数の着色部（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を形成するものとし、その着色部の形成方法としては、例えば上記導電層を用いた電着法、その他印刷法、染色法、顔料分散法等を用いることができる。なお、導電層を所定のパターン形状に形成した場合、例えば電着法により各着色部を導電層のパターン形状に対応させてパターン形成することができ、この第１段階での電着により欠陥が生じた場合、その欠陥を除去した後、除去部分に第２段階の電着を行うことができる。また、カラーフィルタ層における各色の着色部の配列としては、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等、いずれの配列を用いても良い。
【００１１】
上記カラーフィルタ層における欠陥の検査方法としては、画像認識処理を適用することができる。すなわち、所定の画像処理装置により、カラーフィルタ層表面に生じた凹凸、引っ掻きキズ等を検出し、その位置を基板面内で特定することができる。そして、その特定した位置に対応して、欠陥部分を除去することができる。この場合、除去方法としては、欠陥部分に対するレーザ照射により除去する方法、欠陥以外の部分にレジストを形成するとともに欠陥部分に対しアッシングすることで除去する方法、欠陥部分に対し機械的に切除若しくは研磨して除去する方法、欠陥部分に対して薬品を塗布して除去する方法等を例示することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。なお、各実施形態においては、図面を参照しながら説明するが、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１３】
（カラーフィルタの製造方法）
本発明に係るカラーフィルタの製造方法について、その一例を図１〜図７を参照して説明する。図１〜図７は、本実施形態のカラーフィルタ基板の製造工程を示した図である。これらの図においては、便宜上多数のドットのうちの一部のドットを示している。
【００１４】
まず、図１に示すように、基板（基板本体）３上の全面にＩＴＯなどからなる透明導電膜１９ａを形成する。この透明導電膜１９ａは、例えばスパッタ法により形成することができる。次に、基板３の全面に形成した透明導電膜１９ａを、図２に示すように、ストライプ状にパターニングして、帯状の透明導電層１９を形成する。図２（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図をそれぞれ示している。透明導電膜１９ａのパターニングは、例えばフォトリソグラフィ方法を用い、所定のレジストを形成した後、硝酸と塩酸との混酸等からなるエッチング液を使用して不要部分を除去することにより行うことができる。
【００１５】
次いで、帯状の透明導電層１９上に、電着法、染色法、顔料分散法、印刷法のいずれかの方法で、カラーフィルタ層の各着色部を形成する。本実施形態においては、電着法により各着色部を形成しており、例えば、図７に示すような電着装置に、図２に示した透明導電層１９を有する基板３を浸漬し、透明導電層１９に対し選択的に通電を行うことで、パターン化した着色部を得ている。
【００１６】
電着装置は、図７（ａ）に示すような電解槽１１内に、アニオン型樹脂８、顔料７を水、有機溶媒等の電解質溶媒に溶解・分散させた電解質溶液１２を満たしたものである。電着を行う際には、図２に示した透明導電層１９が形成された基板３を電解質溶液１２に浸漬させる一方、対極となる電極５も浸漬し、透明導電層１９を電極として、対極５との間に電圧を印加することにより、この透明導電層１９の通電した部分に選択的に着色部を形成することができる。
【００１７】
このような電着法により、まず図３（ａ）に示すような赤色着色部１３ｒを選択的に形成する。続いて、電解質溶液中の顔料の色を変更するとともに、電極として選択する透明導電層１９を変更して、同様の電着工程を繰り返すことによって、図４に示すような赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光に対応した着色部１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを含むカラーフィルタ層１４が形成される。
【００１８】
電着法に基づきカラーフィルタ層１４を形成した後に、ここではカラーフィルタ層にキズ、凹凸等の欠陥が発生していないかを画像処理にて検査する。この場合に用いる画像処理装置は、例えば光干渉式表面形状測定装置等を用いることができ、例えば２次元高さデータ、表面粗さデータ等が測定され、面内の位置毎にデータが取得される。この検査により、キズ、凹凸等が検出された場合には、その位置（座標）を特定するとともに、その特定した位置に形成されたカラーフィルタ層を欠陥部として除去するものとしている。図４においては、着色部１３ｂの一部に凸状の欠陥部１５が発生しており、図５に示すように、この欠陥部１５の発生領域をレーザ照射により除去し欠陥除去部１６とする。この欠陥部１５を除去する工程においては、透明電極層１９が露出するまで欠陥部１５を除去することが好ましい。
【００１９】
続いて、欠陥除去部１６を形成した基板３を再び電解質溶液に浸漬し、欠陥除去部１６が形成された透明電極層１９のみを通電し、該欠陥除去部１６に対して再び電着を行う。この場合、除去しなかった着色部（正常着色部）に対応する透明電極層１９に対しても通電される場合があるが、着色部自身は絶縁材料にて構成されているため、欠陥除去部１６において優先的に電着が行われ、図６に示したように正常で欠陥のない着色部１３ｂが再形成される。
【００２０】
このような電着法では、印加する電圧の大きさと印加時間によって膜厚を容易にかつ精度良く制御することができるので、欠陥除去部１６に形成する着色部の膜厚制御を容易に、かつ高精度に行うことができる。したがって、欠陥除去部の上面と正常着色部の上面との段差の大きさを、容易にかつ精度良く制御することができる。なお、この再形成時に再び欠陥が生じた場合にも、同様に欠陥部を除去し、再度電着を行うことができる。
【００２１】
以上のような方法により、基板３上に各色の着色部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを形成した後、例えば必要に応じブラックストライプ等を着色部間に形成することにより、カラーフィルタ基板が得られる。なお、本実施形態では、カラーフィルタ層１４を形成した後に、ブラックストライプを形成するものとしているが、カラーフィルタ層１４の形成前に該ブラックストライプを形成することもできる。
【００２２】
（変形例）
以下、上記実施形態に示した方法の変形例について説明する。
上記実施形態では、基板３上に所定パターンのストライプ状透明電極層１９を形成したが、この透明電極層は基板面内においてベタ状に形成することもできる。この場合も、欠陥部１５が発生した場合には、該欠陥部１５を除去して欠陥除去部１６を形成し、ベタ状透明電極層に通電を行うことで該欠陥除去部１６のみに電着が行われることとなる。
【００２３】
上記実施形態では、カラーフィルタ層を形成する際、第１段階として電着により着色部を形成し、欠陥が発生した場合には、欠陥を除去した後に第２段階たる再電着を行うものとしているが、第１段階の着色部の形成においては、顔料分散法等を用いることができる。この場合、透明導電層１９上に、赤色の顔料を含有する光硬化性樹脂組成物を塗布し、赤（Ｒ）の着色部を形成する領域以外をマスクで覆った状態で露光した後、現像し、焼成することによって着色部１３ｒを形成することができる。そして、顔料の色を変更して同様の工程を繰り返すことによって、緑（Ｇ）の着色部１３ｇ、及び青（Ｂ）の着色部１３ｂを形成することができ、カラーフィルタ層１４が形成される。
【００２４】
上記実施形態では、レーザ照射により欠陥部１５を除去するものとしたが、その他にも、プラズマアッシングにより欠陥部１５を除去することもでき、具体的には、欠陥部１５の発生領域以外をマスクで覆った状態でアッシングを行い、マスクで覆われていない領域たる欠陥部１５を除去することができる。また、機械的加工によっても欠陥部１５を除去することもでき、具体的には、研磨装置若しくは切削装置等により行うことができる。さらに、カラーフィルタ層を焼成する前に欠陥部１５を除去することを前提として、酸・アルカリ等の薬品による化学反応をもって欠陥部１５を除去することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カラーフィルタ層を基板上に形成するに際し、基板上に予め電極層を形成しておき、その電極層付き基板に対して形成したカラーフィルタ層に欠陥があった場合に、該欠陥を除去し、その除去部分に上記導電層を用いた電着法によりカラーフィルタ層を再形成するものとしている。この場合、再形成時には電着法を用いているため、層厚制御も容易で、その再形成されるカラーフィルタ層の表面平坦性も優れたものとなり、再形成に伴う膜厚不均一性も生じ難くなる。したがって、本発明の製造方法により、信頼性の高いカラーフィルタを提供可能となる。また、この電着法による再形成は非常に簡便で工程数も少ないため簡便で、この製造方法の導入により製造時の不良発生が殆ど生じ難くなり、製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラーフィルタの製造方法における、透明導電膜の形成工程を示す断面図である。
【図２】図１に続く透明導電層のパターン化工程を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】図２に続く着色部の形成工程を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】図３に続く着色部の形成工程を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】図４に続く欠陥部の除去工程を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】図５に続く着色部の再形成工程を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】電着装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
３　基板（基板本体）
１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ　着色部
１４　カラーフィルタ層
１５　欠陥部
１９　透明導電層（導電層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004045956.tif 000008
【図７】
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