(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に形成されたカラーフィルタの欠陥部に修正口を設け、該修正口に修正液を被着するカラーフィルタの欠陥修正方法において、
１）前記欠陥部の白欠陥又は黒欠陥にレーザー光を照射して該当する部分及びその周囲を揮散させ、整形された修正口を設ける工程、
２）該整形された修正口に露出したガラス基板面上にカラー修正液を被着して、修正口周囲の画素の厚さより薄い厚さのカラー修正液の塗膜を設ける工程、
３）該カラー修正液の塗膜を硬化する工程、
４）該硬化したカラー修正液の塗膜上に透明修正液を被着して、修正口を充填・被覆し、硬化したカラー修正液の塗膜の厚さと、透明修正液の硬化後の塗膜の厚さの和が、修正口周囲の画素の厚さより厚くなるように透明修正液の塗膜を設ける工程、
５）該透明修正液の塗膜を硬化する工程、
６）該硬化した透明修正液の塗膜上面を研磨して、硬化した透明修正液の塗膜上面を、周囲の画素の上面と面一にする工程、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの欠陥修正方法。
【請求項２】
前記カラー修正液又は透明修正液の被着に、修正針又はマイクロディスペンサを用いることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの欠陥修正方法。
【請求項３】
前記カラー修正液の塗膜、又は透明修正液の塗膜の硬化が、加熱による硬化、又はＵＶ光照射による硬化であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラーフィルタの欠陥修正方法。
【請求項４】
前記研磨が、平盤研磨又はテープ研磨であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの欠陥修正方法に関するものであり、特に、白欠陥や黒欠陥などにレーザー光を照射して設けた修正口に、修正液を被着させても、周囲に修正液が重なり突起を発生させ、また修正液が広がり混色を発生させることのないカラーフィルタの欠陥修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは、有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用される。この表示装置に用いるカラーフィルタの画素を形成する方法としては、フォトリソグラフィ法が広く用いられている。
【０００３】
図６は、液晶表示装置に用いるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図７は、図６に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図６、及び図７に示すように、液晶表示装置に用いるカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図６、及び図７はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００４】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、このブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
【０００５】
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００６】
ガラス基板上へのブラックマトリックスの形成は、例えば、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００７】
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。また、透明導電膜（４３）の形成は、ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッ
タ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
すなわち、一例として示す液晶表示装置に用いるカラーフィルタにおいては、透明導電膜を除きフォトリソグラフィ法によって画素（パターン）として形成されている。
【０００８】
上記ブラックマトリックス（４１）或いは着色画素（４２）を形成する際に、画素（パターン）には欠陥が生じることがある。画素（パターン）欠陥は、主として、画素の一部が欠落した白欠陥と異物の付着などによる黒欠陥に分類される。
白欠陥は、例えば、ガラス基板表面のフォトレジストの弾き、フォトレジスト中の気泡、画素上の異物の脱落に伴う膜剥がれなどにより生じる画素の欠落部、或いは、画素の厚みが薄くなっている部分、すなわち、ピンホールである。ピンホールのあるカラーフィルタが液晶表示装置に組み込まれると、白点として光って観視されるので表示品質を損ねる。
【０００９】
また、黒欠陥は、工程中で発生するパーティクル、作業場に浮遊する塵埃などが付着したものであり画素は暗く観視される。この黒欠陥は、画素上で突起となることが多く、この突起の高さが液晶表示装置の対向基板に接触するような高さであると、短絡を起こし表示品質を損ねる。
従って、ブラックマトリックス（４１）或いは着色画素（４２）を形成する際に発生した白欠陥や黒欠陥などの画素（パターン）欠陥に対しては修正が施される。
【００１０】
図１（ａ）〜（ｄ）は、白欠陥（ピンホール）を修正する方法の一例の説明図である。この修正方法は、白欠陥部に修正液を付与し、白欠陥を修正する修正方法である。
図１（ａ）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）が順次に形成された段階で、着色画素（４２）に白欠陥（Ｄ１）が発生した状態を表したものである。着色画素（４２）の大きさ（ａ×ｂ）は、３００μｍ×１００μｍ程度であり、膜厚は１．０μｍ程度である。白欠陥（Ｄ１）は、２０μｍ〜７０μｍ程度の大きさ（ｃ）のものが修正の対象となる。
【００１１】
図１（ｂ）は、着色画素（４２）の白欠陥（Ｄ１）の部分に修正口（Ｓ１）が形成された段階を表したものである。白欠陥（Ｄ１）の平面形状は不定型であるので、修正を容易にするために単純な形状、例えば、図１（ｂ）に示すように、正方形の形状に白欠陥（Ｄ１）の周囲の着色画素を除去したものである。この着色画素の除去には、例えば、レーザーを用い当該部分を揮散させる。
【００１２】
図１（ｃ）は、着色画素（４２）内の修正口（Ｓ１）に対して修正が施され、修正膜（４５）が形成された段階を表したものである。また、図１（ｄ）は、図１（ｃ）におけるＸ−Ｘ線での断面図である。修正口（Ｓ１）に対しては、先端部を偏平に加工した修正針の先端に修正液を付着させ修正口（Ｓ１）、すなわち、修正口（Ｓ１）から露出しているガラス基板面上に修正液を被着させる。
【００１３】
ガラス基板面上に修正液を被着させる他の方法としては、修正針に代わりディスペンサを用いる方法が挙げられる。この方法は、ガラス製のディスペンサに修正液を充填し、空気による加圧で修正液を吐出させ、修正口に修正液を被着させるといった修正方法である。例えば、本体内径１ｍｍφ程度、先端の吐出口内径５〜１０μｍφ程度のマイクロディスペンサと称する小型のディスペンサを用いるものである。
ガラス基板面上の修正液の被膜には、修正液の組成に準じ、例えば、ＵＶ光照射による硬化、或いはスポットヒーターを用いた加熱処理による硬化を行い、修正膜（４５）となし、白欠陥（ピンホール）の修正を完了する。
【００１４】
しかし、上記のような白欠陥の修正方法では、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように、修正を施した修正口（Ｓ１）の周囲、すなわち、修正を施す必要のない正常な着色画素（４２
）上にも修正液が被着されてしまい、修正口（Ｓ１）の周囲の画素上に修正液が重なり、新たな突起（４４）が形成されてしまうことがある。
この新たな突起（４４）は、修正液が高濃度である際に発生し易い。また、修正液が低濃度である際には突起とならず、修正液が修正口の周囲の画素上に広がり新たに混色（欠陥）が発生し易い。
すなわち、欠陥の修正作業が良好に行われなかった場合であり、修正前の白欠陥、黒欠陥とは異なる、新たな突起欠陥や混色欠陥が生じることがある。
【００１５】
尚、上記は、修正針、或いはマイクロディスペンサを用いた白欠陥（Ｄ１）の修正方法を説明したものであるが、黒欠陥の修正方法も同様である。黒欠陥の場合には、黒欠陥（図示せず）、及びその下層、周囲の着色画素をレーザーにより揮散して、単純な整形された形状の修正口を設け修正液を被着し、硬化させる。
【特許文献１】特開２００１−１６６１２９号公報
【特許文献２】特開２００４−６７７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素が順次に形成されたカラーフィルタの白欠陥や黒欠陥などの画素（パターン）欠陥を修正する際に、レーザー光を用いて該当する部分を揮散させて設けた修正口から露出しているガラス基板面上に修正液を被着させても、修正口の周囲の画素上に修正液が重なり、新たな突起を発生させたり、また、修正口の周囲の画素上に修正液が広がり新たに混色欠陥を発生させたりすることのない、カラーフィルタの欠陥修正方法を提供すること課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ガラス基板上に形成されたカラーフィルタの欠陥部に修正口を設け、該修正口に修正液を被着するカラーフィルタの欠陥修正方法において、
１）前記欠陥部の白欠陥又は黒欠陥にレーザー光を照射して該当する部分及びその周囲を揮散させ、整形された修正口を設ける工程、
２）該整形された修正口に露出したガラス基板面上にカラー修正液を被着して、修正口周囲の画素の厚さより薄い厚さのカラー修正液の塗膜を設ける工程、
３）該カラー修正液の塗膜を硬化する工程、
４）該硬化したカラー修正液の塗膜上に透明修正液を被着して、修正口を充填・被覆し、硬化したカラー修正液の塗膜の厚さと、透明修正液の硬化後の塗膜の厚さの和が、修正口周囲の画素の厚さより厚くなるように透明修正液の塗膜を設ける工程、
５）該透明修正液の塗膜を硬化する工程、
６）該硬化した透明修正液の塗膜上面を研磨して、硬化した透明修正液の塗膜上面を、周囲の画素の上面と面一にする工程、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの欠陥修正方法において、前記カラー修正液又は透明修正液の被着に、修正針又はマイクロディスペンサを用いることを特徴とするカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの欠陥修正方法において、前記カラー修正液の塗膜、又は透明修正液の塗膜の硬化が、加熱による硬化、又はＵＶ光照射による硬化であることを特徴とするカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【００２０】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの欠陥修正方法において、前記研磨が、平盤研磨又はテープ研磨であることを特徴とするカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、欠陥部にレーザー光を照射して整形された修正口を設ける工程、修正口にカラー修正液を被着して周囲の画素の厚さより薄い厚さのカラー修正液の塗膜を設ける工程、カラー修正液の塗膜を硬化する工程、硬化したカラー修正液の塗膜上に透明修正液を被着して、修正口を充填・被覆し、修正口周囲の画素の厚さより厚くなるように透明修正液の塗膜を設ける工程、透明修正液の塗膜を硬化する工程、硬化した透明修正液の塗膜上面を研磨して、硬化した透明修正液の塗膜上面を、周囲の画素の上面と面一にする工程、を具備するカラーフィルタの欠陥修正方法であるので、カラーフィルタの画素欠陥を修正する際に、レーザー光を用いて設けた修正口に修正液を被着させても、周囲の画素上に修正液が重なり、新たな突起を発生させたり、また、周囲の画素上に修正液が広がり新たに混色欠陥を発生させたりすることのない、カラーフィルタの欠陥修正方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図２〜図５は、本発明によるカラーフィルタの欠陥修正方法を説明するカラーフィルタの一例の部分平面図及び部分断面図である。図２は、ガラス基板（４０）上に形成された着色画素（４２）に、白欠陥又は黒欠陥が発生し、この白欠陥又は黒欠陥にレーザー光を照射して、この白欠陥又は黒欠陥の部分及びその周囲の着色画素（４２）を揮散させ、修正口（Ｓ２）が設けられた段階を示したものである。
【００２３】
図２（ａ）は、その平面図、図２（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線での断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、設けられた修正口（Ｓ２）は、不定型な欠陥にレーザー光を照射し、円形に整形した例である。着色画素（４２）の膜厚（Ｔ１）は１μｍ程度、修正口（Ｓ２）の直径（Ｄ１）は４０μｍ程度のものである。修正口（Ｓ２）の底部にはガラス基板（４０）面が露出している。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）は、整形された修正口（Ｓ２）の底部に露出したガラス基板（４０）面上に、カラー修正液の塗膜（５２）が設けられた段階を示したものである。この塗膜（５２）の厚さ（Ｔ２）は、修正口（Ｓ２）の周囲の着色画素（４２）の膜厚（Ｔ１）より薄い厚さ（Ｔ２＜Ｔ１）である。カラー修正液は、修正口（Ｓ２）から溢れ出ない量、例えば、塗膜（５２）の厚さ（Ｔ２）が着色画素（４２）の膜厚（Ｔ１）の１／２の厚さになる量を被着する。
【００２５】
これにより、修正口（Ｓ２）の周囲の着色画素（４２）上にカラー修正液が重なり、新たな突起が形成されることはなくなり、また、着色画素（４２）上にカラー修正液が広がり新たに混色が発生することはない。
修正口（Ｓ２）へのカラー修正液の被着には、修正針、或いはマイクロディスペンサを用いることができる。
【００２６】
カラー修正液の色濃度は、その塗膜の厚さ（Ｔ２）が着色画素の膜厚（Ｔ１）よりも薄くても、着色画素（４２）の色濃度に匹敵する色濃度を呈する色濃度に調整したものとしておく。
修正口（Ｓ２）に被着するカラー修正液の量は、カラー修正液の塗膜が硬化した状態で周囲の着色画素（４２）の色濃度と同等、若しくは若干濃い濃度のものとなる量が好ましい。
【００２７】
表１は、カラー修正液の組成の例を示したものである。この例はＵＶ光の照射によって硬化するカラー修正液であるが、カラー修正液としては、加熱によって硬化するするものでもよい。その際には熱源として、例えば、スポットヒーターが用いられる。
【００２８】
【表１】
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図４（ａ）、（ｂ）は、カラー修正液の塗膜を硬化した後、修正口（Ｓ２）内のカラー修正液の塗膜（５２）上に、透明修正液の塗膜（５３）が設けられた段階を示したものである。表２は、透明修正液の組成の例を示したものである。この例はＵＶ光の照射によって硬化する透明修正液であるが、透明修正液としては、加熱によって硬化するするものでもよい。その際には熱源として、例えば、スポットヒーターが用いられる。透明修正液は無色であることが好ましい。
【００２９】
【表２】
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透明修正液は、修正口（Ｓ２）内を充填し、更に修正口（Ｓ２）上、及び修正口（Ｓ２）の周囲の着色画素（４２）上を被覆するように被着する。透明修正液の塗膜（５３）の厚さは、硬化したカラー修正液の塗膜（５２）の厚さ（Ｔ２）と、透明修正液の塗膜（５３）の硬化後の厚さ（Ｔ３）の和（Ｔ４）が、周囲の着色画素（４２）の膜厚（Ｔ１）より厚くなる（Ｔ４＞Ｔ１）ように、透明修正液の塗膜（５３）の厚さを設ける。
上記のように、硬化した透明修正液の塗膜（５３）の上面の厚さ（Ｔ４）は、着色画素（４２）の膜厚（Ｔ１）より厚いものとし、また、透明修正液の塗膜（５３）の直径（Ｄ２）は修正口（Ｓ２）の直径（Ｄ１）より大きなものとする（Ｄ２＞Ｄ１）。
【００３０】
図５（ａ）、（ｂ）は、透明修正液の塗膜を硬化した後に、硬化した塗膜上面に研磨を施し、透明修正液の塗膜（５３）上面と、周囲の着色画素（４２）上面とを面一（Ｍ）にした段階を示したものである。この研磨には、平盤研磨、テープ研磨などを用いることができる。透明修正液の塗膜で生じる着色画素上面からの凸部の高さを適宜調整することで、研磨の際に欠陥部の周囲の着色画素に損傷が生じることを防止できる。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、修正口（Ｓ２）には、カラー修正液の塗膜（５２）と透明修正液の塗膜（５３）で充填され、修正口（Ｓ２）の周囲の着色画素（４２）上には修正作業に起因した突起欠陥、混色欠陥は発生していない。
【００３１】
また、修正口（Ｓ２）内のカラー修正液の塗膜（５２）の色濃度は、周囲の着色画素（４２）の色濃度と略同一であるので、その差異は識別されるものではなく表示品質は損われない。
更には、透明修正液の塗膜（５３）上面と、周囲の着色画素（４２）上面とが面一であるので、液晶の配向に支障をきたすことはないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、白欠陥（ピンホール）を修正する方法の一例の説明図である。
【図２】本発明によるカラーフィルタの欠陥修正方法を説明するカラーフィルタの一例にて、修正口が設けられた段階を示したものである。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、修正口の底部に露出したガラス基板面上に、カラー修正液の塗膜が設けられた段階を示したものである。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、修正口内のカラー修正液の塗膜上に、透明修正液の塗膜が設けられた段階を示したものである。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、硬化した塗膜上面に研磨を施し、透明修正液の塗膜上面と、周囲の着色画素上面とを面一にした段階を示したものである。
【図６】液晶表示装置に用いるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図７】図６に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・突起
５２・・・カラー修正液の塗膜
５３・・・透明修正液の塗膜
Ｄ１・・・白欠陥
Ｓ１、Ｓ２・・・修正口
【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】
0005200577.tif 000008
【図６】
0005200577.tif 000009
【図７】
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