(57)【要約】【課題】  特に、高品位表示のＭＶＡモードの液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法で、局所的にＩＴＯ膜の欠損箇所を、簡単に、修復形成することができる、ＩＴＯ膜の欠損修正方法を提供する。【解決手段】  ＩＴＯ膜の欠損箇所に、固形の導電性材（導電性粒子）を溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布する塗布工程を、必要に応じて１回以上行い、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、透明、且つ、導電性の導電膜を配設する。そして、前記固形の導電性材が、ＩＴＯである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、固形の導電性材（導電性粒子）を溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布する塗布工程を、必要に応じて１回以上行い、あるいは、更に、必要に応じて、前記塗布工程で配設された導電膜を局所過熱する焼成工程を行い、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、透明、且つ、導電性の導電膜を配設することを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記固形の導電性材が、ＩＴＯであることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記焼成工程における加熱が、ハロゲンランプによる加熱であることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記焼成工程における加熱が、ＣＯ2 レーザによる加熱であることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記塗布工程における混合溶液の塗布方法が、塗布用の針によることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記塗布工程における混合溶液の塗布方法が、インクジェット方式によることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記カラーフィルタ形成基板は、透明基板上にブラックマトリクス、着色層、ＩＴＯ膜、液晶間隔制御用の柱スペーサ、液晶の配向を制御するための配向制御用突起を、この順に、配設するもので、異物の除去、あるいは、ＩＴＯ膜上の液晶間隔制御用の柱スペーサや配向制御用突起形成における突起欠陥の除去の際に用いるレーザ光の照射により、局所的に欠損したＩＴＯ膜の欠損箇所や、ＩＴＯ成膜時に発生するピンホールなどのＩＴＯ膜の欠損箇所を、修正の対象とするものであることを特徴とするＩＴＯ膜の欠損修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は、通常、電極を有する２枚の基板を対向させて、両基板間に液晶が狭持された構造とされているが、この両基板間の間隔を一定に保つために、粒径の均一なプラスチックビーズなどを間隔制御用のスペーサーとして両基板間に散在させている。
近年、液晶表示素子の大型化、高品質化にともない、散在させたビーズスペーサーに代えて、感光性樹脂のフォトリソグラフィーによって基板上の所定の位置に形成する、スペーサー用柱状構造物（以下、柱状スペーサー」とも言う）が提案されている。
この柱状スペーサーを形成方法としては、カラーフィルタ上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィーにより形成する方法が挙げられている。
柱状スペーサーに代えることによって、ビーズスペーサーの欠点であった均一分布性、セル内でのビーズ移動、ビーズ周辺の配向の乱れで光が漏れることによるコントラスト低下などを、大幅に改善することができる。
このため、カラーフィルタ形成基板においても、柱状スペーサーを付けたカラーフィルタ形成基板の要求が高まってきている。
【０００３】
更に、より高品位表示の液晶表示素子として、上記柱状スペーサを用いたセル構造とし、且つ、配向制御用突起を設け、配向分割垂直配向型（以下、ＭＶＡモードあるいは複数配向分割型とも言う）とするものが提案されている。
ＭＶＡモードは、広視野角、高速応答を実行するために極めて有望で、カラーフィルタ形成基板において、カラーフィルタ表面に配向制御用突起を設けることによって、配向の乱れによる光が漏れることをほぼ完全に防ぐことができる。
【０００４】
これに伴い、ＭＶＡモードの液晶表示素子作製のために、上記柱状スペーサーと配向制御用突起とを配したカラーフィルタ形成基板の作製が求められている。
そして、例えば、図７（ａ）にその一部断面を示し、図７（ｂ）にその平面図を示す、透明基板１１１上に透明基板上にブラックマトリクス１１２、着色層１１３ａ〜１１３ｃ、透明導電膜１１５、液晶間隔制御用の柱スペーサ１１７、液晶の配向を制御するための配向制御用突起１１６を、この順に、配設する、カラーフィルタ形成基板１１０が作製されている。
尚、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ１側からみた図で、図７（ａ）は図７（ｂ）のＥ２−Ｅ３側における断面を示した図である。
図７中、１１４はオーバコート層で、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃはそれぞれ、第１の着色層１１３ａの領域、第２の着色層１１３ｂの領域、第３の着色層１１３ｃの領域を示すもので、太点線はこれらの領域の境界を示している。
そして、このようなカラーフィルタ形成基板を用いて、図８に示すような、ＭＶＡモードの液晶表示パネルが作製される。
また、図８中、２５０はカラーフィルタ形成基板、２５１は透明基板、２５２はブラックマトリクス、２５３ａ〜２５３ｃは着色層、２５４はオーバコート層、２５５は透明導電膜（ＩＴＯ）、２５８は柱状スペーサ、２５９は配向制御用突起、２６２は液晶、２６２ａ、２６２ｂは配向材、２７０は対向基板、２７１は透明基板、２７２は透明電極、２８０は拡散板、２８１はバックライトである。
【０００５】
このような、ＭＶＡモードの液晶表示素子作製のための、柱状スペーサーと配向制御用突起とを配したカラーフィルタ形成基板においては、柱状スペーサーと配向制御用突起の形成過程において突起欠陥（黒欠陥とも言う）が発生した場合、これを修正することが必要であるが、レーザ光で柱状スペーサーや配向制御用突起の形成過程において発生する突起欠陥（黒欠陥とも言う）を除去する際に、その下部のＩＴＯ膜を破損して、ＩＴＯ膜にの欠損箇所が発生することがある。
また、ＩＴＯ膜中や上の他の異物を除去する場合にも、ＩＴＯ膜にの欠損箇所が発生することがある。
勿論、ＩＴＯ膜を成膜する際にも、ピンホールなどのＩＴＯ膜の欠損箇所が発生することがある。
このようなＩＴＯ膜欠損箇所は、表示パネルを形成した場合に、導電性膜としての機能を損ねたり、表示品質を損ね、問題となっていた。
尚、カラーフィルタ形成基板においては、その着色層の修正方法は、例えば、特開２００３−２７９７２１号公報（特許文献１）等に開示されているが、このような、局所的なＩＴＯ膜の欠損箇所を、簡単に、修復形成する方法はなかった。
【特許文献１】特開２００３−２７９７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、最近では、より高品位表示の液晶表示素子として、上記柱状スペーサを用いたセル構造とし、且つ、配向制御用突起を設け、配向分割垂直配向型（以下、ＭＶＡモードとも言う）とするものが提案され、特に、この型の液晶表示パネルに用いられる、透明基板上にブラックマトリクス、着色層、ＩＴＯ膜、液晶間隔制御用の柱スペーサ、液晶の配向を制御するための配向制御用突起を、この順に、配設するカラーフィルタ形成基板の作製においては、ＩＴＯ膜の欠損箇所は、表示パネルを形成した場合、導電性膜としての機能の面で、あるいは、表示品質の面で、問題となっており、この対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、特に、高品位表示のＭＶＡモードの液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法で、局所的にＩＴＯ膜の欠損箇所を、簡単に、修復形成することができる、ＩＴＯ膜の欠損修正方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＩＴＯ膜の欠損修正方法は、カラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、固形の導電性材（導電性粒子）を溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布する塗布工程を、必要に応じて１回以上行い、あるいは、更に、必要に応じて、前記塗布工程で配設された導電膜を局所過熱する焼成工程を行い、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、透明、且つ、導電性の導電膜を配設することを特徴とするものである。
そして、上記のＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記固形の導電性材が、ＩＴＯであることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかのＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記焼成工程における加熱が、ハロゲンランプによる加熱であることを特徴とするものである。
あるいは、前記焼成工程における加熱が、ＣＯ2 レーザによる加熱であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記塗布工程における混合溶液の塗布方法が、塗布用の針によることを特徴とするものである。
あるいは、前記塗布工程における混合溶液の塗布方法が、インクジェット方式によることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのＩＴＯ膜の欠損修正方法であって、前記カラーフィルタ形成基板は、透明基板上にブラックマトリクス、着色層、ＩＴＯ膜、液晶間隔制御用の柱スペーサ、液晶の配向を制御するための配向制御用突起を、この順に、配設するもので、異物の除去、あるいは、ＩＴＯ膜上の液晶間隔制御用の柱スペーサや配向制御用突起形成における突起欠陥の除去の際に用いるレーザ光の照射により、局所的に欠損したＩＴＯ膜の欠損箇所や、ＩＴＯ成膜時に発生するピンホールなどのＩＴＯ膜の欠損箇所を、修正の対象とするものであることを特徴とするものである。
【０００８】
（作用）
本発明のＩＴＯ膜の欠損修正方法は、このような構成にすることにより、カラーフィルタ形成基板もしくは該カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法で、局所的にＩＴＯ膜の欠損箇所を、簡単に、修復形成することができる、ＩＴＯ膜の欠損修正方法の提供を可能としている。
詳しくは、ＩＴＯ膜の欠損箇所に、固形の導電性材（導電性粒子）を溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布する塗布工程を、必要に応じて１回以上行い、あるいは、更に、必要に応じて、前記塗布工程で配設された導電膜を局所過熱する焼成工程を行い、前記ＩＴＯ膜の欠損箇所に、透明、且つ、導電性の導電膜を配設することにより、これを達成している。
固形の導電性材（導電性粒子）を溶剤中に分散させた混合溶液を用いることにより、局所的な塗布を比較的し易いものとし、また、必要に応じて、塗布工程で配設された導電膜を局所過熱する焼成工程を行うことにより、塗布膜の固着を強固にでき、場合によっては、焼成により塗布膜の特性（導電性、透明度等）をその使用に適するように変化することもできる。
具体的には、固形の導電性材としては、ＩＴＯ（ＳｎＯ2 をドープしたＩｎ2 Ｏ3 ）が挙げられる。
例えば、 0．００３μｍ〜１μｍ程度の粒子径のＩＴＯ粒子１５ｗｔ％を残部である溶剤に分散したものが挙げられ、溶剤としては、ＰＥＧＭＥＡ等が挙げられる。
特に、ＩＴＯを固形の導電性材とした場合には、塗布膜からなるＩＴＯの酸化を促進し、その抵抗値を下げることを可能としている。
【０００９】
また、前記焼成工程における加熱として、ハロゲンランプによる加熱、あるいは、ＣＯ2 レーザによる加熱が挙げられる。
【００１０】
また、前記塗布工程における混合溶液の塗布方法としては、塗布用の針によるもの、あるいは、インクジェット方式によるものが挙げられる。
塗布用の針によるものは、針の先端部に塗布液を付着させた状態で欠陥箇所に運び、塗布液を欠損箇所に付けて塗布するものである。
インクジェット方式としては、塗布液を制御してＩＴＯ膜の欠損箇所に滴下することができることが前提となる。
【００１１】
また、カラーフィルタ形成基板としては、透明基板上にブラックマトリクス、着色層、ＩＴＯ膜、液晶間隔制御用の柱スペーサ、液晶の配向を制御するための配向制御用突起を、この順に、配設するものであって、異物の除去、あるいは、ＩＴＯ膜上の液晶間隔制御用の柱スペーサや配向制御用突起形成における突起欠陥の除去の際に用いるレーザ光の照射により、局所的に欠損したＩＴＯ膜の欠損箇所や、ＩＴＯ成膜時に発生するピンホールなどのＩＴＯ膜の欠損箇所を、修正の対象とするものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のように、カラーフィルタ形成基板、特に、高品位表示のＭＶＡモードの液晶表示パネルに用いられるカラーフィルタ形成基板や、カラーフィルタ形成基板を作製するための中間工程の基板におけるＩＴＯ膜の欠損箇所を修正する、ＩＴＯ膜の欠損修正方法で、局所的にＩＴＯ膜の欠損箇所を、簡単に、修復形成することができる、ＩＴＯ膜の欠損修正方法の提供を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）〜図１（ｄ）は本発明のＩＴＯ膜の欠損修正方法の実施の形態の１例の処理工程を示した工程断面図で、図２（ａ）は図１にて修正するカラーフィルタ形成基板の１断面を示した図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ１側からみた図で、図３（ａ）は塗布用の針を用いた塗布を示した概略図で、図３（ｂ）はインクジェット方式による塗布を示した図で、図４は複数回の塗布を示した図で、図５はＩＴＯ膜の貫通欠陥の１例を示した図で、図６はレーザ光の照射装置によるレーザ光照射の１例を示した概略図である。
尚、図２（ａ）は図２（ｂ）のＢ１−Ｂ２における断面を示した図で、図７と同じ構造のカラーフィルタ形成基板の一部を示した図である。
図１〜図６中、１０はカラーフィルタ形成基板、１１は透明基板（ここでは石英基板）、１２はブラックマトリクス、１３ａは第１の着色層、１３ｂは第２の着色層、１３ｃは第３の着色層、１４は平坦化層、１５は透明導電膜（ここではＩＴＯ膜）、１５Ａは凹部（ＩＴＯ膜の欠損箇所）、１５Ｂは貫通孔部（ＩＴＯ欠損箇所）、１６は配向制御用突起、１８は突起欠陥（黒欠陥とも言う）、２０は基板ホルダー、３０はＸＹステージ、４０はレーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）、５０はレーザ照射手段、５１は対物レンズ、６０はＺ方向移動用ガイドレール、７０Ａは塗布液、７０、７１は（修正用の）塗布膜、８０は（居所的な）加熱、９０は塗布用の針、９１は針部、９５はインクジェットノズル部である。
【００１４】
本発明のＩＴＯ膜の欠損修正方法の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。
本例のＩＴＯ膜の欠損修正方法は、図７に示すような、透明基板上にブラックマトリクス、着色層、透明導電膜、液晶間隔制御用の柱スペーサ、液晶の配向を制御するための配向制御用突起を、この順に、配設する、ＭＶＡモードの液晶表示パネル形成用のカラーフィルタ形成基板１０（図１に示す１０で、図７の１１０に相当）における、配向制御用突起１６の突起欠陥１８を、ＹＡＧレーザの第３高調波（３５５ｎｍ）等のレーザ光４０にて照射して、該欠陥部下部のＩＴＯに凹部（図１（ｂ）の１５Ａ）を形成し、ＩＴＯ膜の欠損箇所とし、次いで、該レーザ光を照射することより形成されたＩＴＯ膜の欠損箇所に、固形のＩＴＯを溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布し、更に、塗布された塗布膜を局所的に焼成して、該ＩＴＯ膜の欠損箇所に、ＩＴＯからなる透明、且つ、導電性の導電膜を配設して、ＩＴＯ膜の欠損箇所を修正するものである。
ここでは、透明基板１１として二酸化ケイ素１００％の石英ガラスを用いているが、プラスチック基板、無アルカリガラスも用いられている。
ブラックマトリクス１２、着色層１３ａ〜１３ｃとしては、ここでは、顔料分散法によりフォトリソ形成された着色層を用いているが、これに限定されない。
透明導電膜１５としては、スパッタ形成されたＩＴＯ膜が用いられている。
また、ここでは、液晶間隔制御用の柱スペーサ（図７の１１７参照）、配向制御用突起１６は、それぞれ、ネガ型の感光剤を製版して形成したものである。
また、ここでは、図１に示す修正対象のカラーフィルタ形成基板１０（図２（ａ）の１０に相当）の配向制御用突起１６の突起欠陥１８は、図２（ｂ）に示すように丸状で、正常な配向制御用突起１６形成領域から分離しているが、突起欠陥の形状は、このような形状に限定はされない。
【００１５】
先ず、図１（ａ）に示すように、配向制御用突起１６の突起欠陥１８の領域全体にレーザ光４０を照射して、突起欠陥１８を除去するとともに、該突起欠陥下部のＩＴＯ膜１５を貫通させずに、除去して凹部（ＩＴＯ欠損箇所）１５Ａを形成する。（図１（ｂ））
例えば、図６に示すようにして、ＸＹステージ３０上にカラーフィルタ形成基板１０を載置し、突起欠陥１８をレーザ４０にて照射して除去する。
図示していないが、レーザ照射手段５０はレーザ光発生部、レーザ光の照射ショットを制御するシャッタ、フィルタ、ハーフミラー、全反射ミラー、レーザ光を成形するアパーチャ、対物レンズ５１等を備えて、光学系を形成しており、成形されたレーザ光は対物レンズ５１により集光され照射される。
ここでは、レーザ光４０として、ＹＡＧレーザの第３高調波（３５５ｎｍ）を用いているが、これに限定はされない。
波長が短かいレーザ光が、熱の面や、分解能の面から好ましく、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（３０８ｎｍ）等が挙げられる。
次いで、凹部（ＩＴＯ欠損箇所）１５Ａに、固形のＩＴＯを溶剤中に分散させた混合溶液を、塗布して、導電性のＩＴＯ膜を形成する。（図１（ｃ））
例えば、図３（ａ）に示すように、塗布用の針９０の先端の針部９１に塗布液７０Ａを付けて塗布を行う場合には、あるいは、図３（ｂ）に示すように、インクジェットノズル部９５から吐出して塗布を行う場合には、 0．００３μｍ〜１μｍ程度の粒子径のＩＴＯ粒子１５％を残部である溶剤に分散したものが挙げられ、溶剤としては、ＰＥＧＭＥＡ等が挙げられる。
尚、塗布は、適宜、図４に示すように複数回（ここでは２回）行う。
【００１６】
次いで、前記塗布工程で配設された導電膜を局所過熱する焼成工程を行う。（図１（ｄ））
焼成工程における加熱としては、ハロゲンランプによる加熱が簡易的な方法として挙げられるが、これに、限定はされない。
例えば、塗布膜７０にＣＯ2 レーザを照射して加熱する方法も挙げられる。
ここでは、加熱による焼成で、塗布膜は酸化が進み、その抵抗値が下がる。
尚、焼成のための、通常、加熱は、１００℃〜３００℃程度の範囲で、空気雰囲気中で行う。
このようにして、本例のＩＴＯ膜の欠損修正方法は行われる。
【００１７】
本例は１例で、本発明はこれに限定はされない。
また、本例では、貫通しない凹部（ＩＴＯ欠損箇所）１５Ａを修正の対象としたが、例えば、図５に示すように、ＩＴＯ膜の成膜の際の貫通孔部（ＩＴＯ欠損箇所）１５Ｂを修正の対象としても良い。
ＩＴＯ膜の成膜時のピンホール等のＩＴＯ膜の貫通孔を修正対象とする他、ＩＴＯ膜中あるいは上の異物の除去を行った際に発生するＩＴＯ膜欠損箇所も、修正対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｄ）は本発明のＩＴＯ膜の欠損修正方法の実施の形態の１例の処理工程を示した工程断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１にて修正するカラーフィルタ形成基板の１断面を示した図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ１側からみた図である。
【図３】図３（ａ）は塗布用の針を用いた塗布を示した概略図で、図３（ｂ）はインクジェット方式による塗布を示した図である。
【図４】数回の塗布を示した図である。
【図５】ＩＴＯ膜の貫通欠陥の１例を示した図である。
【図６】レーザ光の照射装置によるレーザ光照射の１例を示した概略図である。
【図７】図７（ａ）はカラーフイルタ形成基板の１例の一部断面を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ１側からみた図である。
【図８】図７に示すカラーフイルタ形成基板を用いたＭＶＡモードの液晶表示パネルの断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０            カラーフィルタ形成基板
１１            透明基板（ここでは石英基板）
１２            ブラックマトリクス
１３ａ          第１の着色層
１３ｂ          第２の着色層
１３ｃ          第３の着色層
１４            平坦化層
１５            透明導電膜（ここではＩＴＯ膜）
１５Ａ          凹部（ＩＴＯ膜の欠損箇所）
１５Ｂ          貫通孔部（ＩＴＯ欠損箇所）
１６            配向制御用突起
１８            突起欠陥（黒欠陥とも言う）
２０            基板ホルダー
３０            ＸＹステージ
４０            レーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）
５０            レーザ照射手段
５１            対物レンズ
６０            Ｚ方向移動用ガイドレール
７０Ａ          塗布液
７０、７１    （修正用の）塗布膜
８０          （居所的な）加熱
９０            塗布用の針
９１            針部
９５            インクジェットノズル部
【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】
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【図７】
2007334122.tif 000009
【図８】
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