(57)【要約】【課題】透明基板上に、複数の着色層を所定のパターンにて配列して構成された、カラーフィルタに発生した異物等の欠陥部を修正する方法において、制御精度が高く、修正時間の短縮化が可能で、修正インクの混色の心配のない、カラーフィルタの欠陥修正方法及び欠陥修正装置を提供する。【解決手段】カラーフィルタの欠陥部を含む着色画素に、レーザ光を照射して欠陥部を除去し、形成された除去部の面積を測定し、基材上に修正用インクを塗布し、０℃以下に冷却して固化した修正用インクを作製し、前記除去部の面積とほぼ等しい面積に、成形された固化した修正用インクを、剥離・切出し、前記除去部に、切り出した固化した修正用インクを配置し、前記配置した修正用インクを融解・乾燥させる。【選択図】図１
2013120324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、複数の着色層からなる着色画素を所定のパターンに配列して構成された、カラーフィルタに発生した欠陥部を修正する方法であって、
前記カラーフィルタの欠陥部を含む着色画素に、レーザ光を照射して欠陥部を除去し、
形成された除去部の面積を測定し、
基材上に修正用インクを塗布し、０℃以下に冷却して固化した修正用インク塗膜を作製し、
前記除去部の面積とほぼ等しい面積に、切り込み加工された固化した修正用インク塗膜を剥離して固化した修正用インク片を作製し、
前記除去部に、前記固化した修正用インク片を配置し、
配置した前記固化した修正用インク片を融解・乾燥させ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】
あらかじめ、固化した修正用インク塗膜に、複数サイズの切り込み加工を行っておき、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の固化した修正用インク片を選択し、前記除去部に配置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欠陥修正方法。
【請求項３】
前記修正用インク塗膜を、０℃以下とする冷却を、基板と共に、液化窒素に浸して行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法。
【請求項４】
前記固化した修正用インク片の温度と、
前記固化した修正用インク片を所定の位置に配置する貼付け手段の温度と、
前記除去部の温度が、
前記固化した修正用インク片の温度、前記貼付け手段の温度、前記除去部の温度の順に高くなり、
前記修正用インク片の温度が０℃以下で、前記除去部の温度が１５℃以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法。
【請求項５】
透明基板上に、複数の着色層からなる着色画素を所定のパターンにて配列して構成された、カラーフィルタに発生した異物等の欠陥部を修正する装置であって、
カラーフィルタの欠陥部を含む着色画素を除去するレーザ照射機と、
形成された除去部を測定して面積を算出する測定機と、
基材上に塗布された修正用インクを、０℃以下に冷却して固化する冷却機と、
固化した修正用インク膜から、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の切込みを入れる切り出しと、前記除去部に、前記切込みが入った固化した修正用インク膜を剥離し、作製した固化した修正用インク片を配置する貼付け手段と、
貼付けられた固化した修正用インク片を融解・乾燥させる加熱乾燥機を、
具備したカラーフィルタの欠陥修正装置。
【請求項６】
あらかじめ用意された、サイズの異なった複数の固化した修正用インク片から、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の、固化した修正用インク片を選択して搬送し、除去部に選択した固化した修正用インクを配置する貼付け機を、
具備したことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置。
【請求項７】
前記冷却機が、基板上に塗布された修正用インク、及び修正用インクが塗布された基板を浸漬できる液体窒素を満たす容器からなることを特徴とする請求項５または請求項６に記載カラーフィルタの欠陥修正装置。
【請求項８】
前記修正用インク片の温度、前記作製された固化した修正用インク片を配置する貼付け
機の針の温度、前記除去部の温度を、前記修正用インク片の温度、前記作製された固化した修正用インク片を配置する貼り付け手段の温度、前記除去部の温度の順に高く、前記修正用インク片の温度を０℃以下に、前記除去部の温度を１５℃以上に制御する温度制御部を具備したことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置。
【請求項９】
修正処理と平行して乾燥処理を行なう放射熱による乾燥機をステージ下に設けたこと特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板上に複数の着色画素を順番に繰り返し配列した、ディスプレイ用カラーフィルタの欠陥修正方法及び欠陥修正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタは、基板の大型化に伴い、ゴミや異物による欠陥不良が、大きな問題であり、欠陥部をいかに修正して良品化するかが重要な課題となっている。カラーフィルタの製造過程において発生した欠陥に対する修正方法として、欠陥部に対応する色のインクを塗布する方法が行われており、欠陥部にインクを塗布する方法として、針の先端にインクを付着させ、カラーフィルタの欠陥部分に転写する提案がある（特許文献１）。
【０００３】
針の先端にインクを付着させ塗布する方法では、修正用インクが必要量以上転写され、欠陥部分以外の部分や、隣接する違う色の画素に付着すると、最終製品となったとき黒点として見えてしまい不良となる。また修正用インクが適正範囲から外れて転写されると、転写部分の膜厚が周辺部と異なり、液晶配向不良の原因となってしまい最終製品となったときに不良となる。
【０００４】
修正対象欠陥の面積や通常部との膜厚差によって、修正に必要なインク転写量は異なり、インク転写量を精度良く調整する必要がある。針の先端にインクを付着させ塗布する方法では、インク転写量を増やすときに、同一箇所へインクを複数回、転写することで、必要なインク転写量を確保していた。
【０００５】
しかしながら、必要なインク転写量が多ければ多いほど、転写回数が増加するため、修正処理時間が増え、インク転写量を減らす場合は、その都度、転写量の少ない塗布針に交換しなければならず、操作が煩雑で、修正処理時間がかかってしまう。
【０００６】
微小欠陥の修正をする場合は必要量以上のインクを転写してしまうことが起き、また反対に量が少なすぎて塗布針からインクが離れないという問題もある。
【０００７】
また、カラーフィルタ修正用インクとして、紫外線硬化性インクを、ディスペンサーによりノズルの先端に供給し、ノズル先端から修正インキを被修正面の欠陥箇所に塗付し修正する提案がある（特許文献２）。
【０００８】
さらに、所定の色の着色材料を、インクジェットヘッドにより吐出させ、充填・修正する提案がある（特許文献３）。
【０００９】
しかしながら、ディスペンサーやインクジェットを用いる方式では、空気圧制御に起因する塗布精度のばらつきが大きく、コントロールが難しく塗布回数が多くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３３８１９１１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５７８６号公報
【特許文献３】特開２００６−０３０２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
透明基板上に、複数の着色層を所定のパターンにて配列して構成された、カラーフィルタに発生した異物等の欠陥部を修正する方法において、一箇所の微小欠陥の修正に対して、塗布操作を複数回に分け、インク塗布量を微妙にコントロールするといった煩雑な工程ではなく、制御精度が高く、修正時間の短縮化が可能で、修正インクの混色の心配のない、カラーフィルタの欠陥修正方法及び欠陥修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明基板上に、複数の着色層からなる着色画素を所定のパターンに配列して構成された、カラーフィルタに発生した欠陥部を修正する方法であって、
前記カラーフィルタの欠陥部を含む着色画素に、レーザ光を照射して欠陥部を除去し、
形成された除去部の面積を測定し、
基材上に修正用インクを塗布し、０℃以下に冷却して固化した修正用インク塗膜を作製し、
前記除去部の面積とほぼ等しい面積に、切り込み加工された固化した修正用インク塗膜を剥離して固化した修正用インク片を作製し、
前記除去部に、前記固化した修正用インク片を配置し、
配置した前記固化した修正用インク片を融解・乾燥させ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。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、あらかじめ、固化した修正用インク塗膜に、複数サイズの切り込み加工を行っておき、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の固化した修正用インク片を選択し、前記除去部に配置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欠陥修正方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記修正用インク塗膜を、０℃以下とする冷却を、基板と共に、液化窒素に浸して行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記固化した修正用インク片の温度と、
前記固化した修正用インク片を所定の位置に配置する貼付け手段の温度と、
前記除去部の温度が、
前記固化した修正用インク片の温度、前記貼付け手段の温度、前記除去部の温度の順に高くなり、
前記修正用インク片の温度が０℃以下で、前記除去部の温度が１５℃以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、透明基板上に、複数の着色層からなる着色画素を所定のパターンにて配列して構成された、カラーフィルタに発生した異物等の欠陥部を修正する装置であって、
カラーフィルタの欠陥部を含む着色画素を除去するレーザ照射機と、
形成された除去部を測定して面積を算出する測定機と、
基材上に塗布された修正用インクを、０℃以下に冷却して固化する冷却機と、
固化した修正用インク膜から、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の切込みを入れる切り出しと、前記除去部に、前記切込みが入った固化した修正用インク膜を剥離し、作製した固化した修正用インク片を配置する貼付け手段と、
貼付けられた固化した修正用インク片を融解・乾燥させる加熱乾燥機を、
具備したカラーフィルタの欠陥修正装置である。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、あらかじめ用意された、サイズの異なった複数の固化した修正用インク片から、前記除去部の面積とほぼ等しい面積の、固化した修正用インク片を選択して搬送し、除去部に選択した固化した修正用インクを配置する貼付け機を、
具備したことを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置である。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、前記冷却機が、基板上に塗布された修正用インク、及び修正用インクが塗布された基板を浸漬できる液体窒素を満たす容器からなることを特徴とする請求項５または請求項６に記載カラーフィルタの欠陥修正装置である。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、前記修正用インク片の温度、前記作製された固化した修正用インク片を配置する貼付け手段の温度、前記除去部の温度を、前記修正用インク片の温度、前記作製された固化した修正用インク片を配置する貼り付け機の針の温度、前記除去部の温度の順に高く、前記修正用インク片の温度を０℃以下に、制御する温度制御部を具備したことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置である。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、修正処理と平行して乾燥処理を行なう放射熱による乾燥機をステージ下に設けたこと特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載のカラーフィルタの欠陥修正装置である。
【発明の効果】
【００２１】
インキ塗膜を形成した後、冷却固体状態にて切出すことにより、面積コントロールが可能となり、塗布量制御が容易になった。従来の液状インキを用いる場合と比較し、画素周辺部でのインクの膜厚変動が少なく色むらの発生が抑えられる。また、修正対象範囲が狭い場合、修正部の段差の影響で塗布したインクの膜厚変動が起きることがあるが、広い範囲にインクを塗布して固化させてから必要量だけ配置することで膜厚変動を抑制することが可能である。さらに、あらかじめ複数サイズの固形インク片を用意し、修正サイズによって使用するインクを選定・配置する。乾燥機構を別制御にするため、インクの融解・乾燥中でも次の箇所の修正が可能であり、修正時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の、カラーフィルタの欠陥修正方法において、除去部１４の面積とほぼ等しい面積に、成形された固化した修正用インク片８を切り出す工程のフローを示した概念図である。
【図２】本発明の、除去部の面積に、成形された固化した修正用インク片８を用いる、カラーフィルタの欠陥修正方法を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の、カラーフィルタの欠陥修正方法における、除去部１４の面積とほぼ等しい面積に、固化した修正用インクを切り出す工程を示しており、基材1上に、修正用インク２を塗布する。この時、修正用インク２はカラーフィルタに使われている着色画素に合わせて、４種類あるいは５種類と用意される。
【００２４】
基材1上に塗布された修正用インク２は、冷却機３の液体窒素４に浸して、冷却固化される。測定器１５より送られる測定データに基づき、切り出し機５により除去部１４の面積とほぼ等しい面積に切り込み６を形成する。固化した修正用インク塗膜を単片化し、固化した修正用インク片８を得る。
【００２５】
前記修正用インク２は、主に顔料からなる着色剤と、分散用樹脂、分散剤、溶媒などか
ら構成されており、分散用樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂などが用いられ、顔料分散性との関係で適宜選択される。中でも耐熱性や耐光性を考慮すると、アクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂が好ましい。
【００２６】
修正用インク２を構成する顔料の分散性向上に分散剤を用いる場合には、非イオン性界面活性剤として、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩などが、その他、有機顔料誘導体、ポリエステルなどが挙げられる。１種類の分散剤を単独で、また、２種類以上を混合しても構わない。
【００２７】
溶媒は、溶解性、経時安定性、乾燥性などの特性と、顔料分散性、樹脂溶解性の関係から適宜選択されるが、例えば、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、エチルセルソルブ、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、２−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエテールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。必要に応じて２種類以上の溶媒を混合してもよい。
【００２８】
図２は本発明の、カラーフィルタの欠陥修正方法を示しており、検査機で欠陥を検出し、欠陥座標が転送される。その欠陥座標に合わせ、透明基板１０上に形成された着色画素１１中の異物９を、レーザ照射機１２から照射されるレーザ光１３によって、除去し、除去部１４となる。この除去部１４の面積を測定器１５により測定し、図１に示した切り出し機５に測定データを送る。
【００２９】
送られた測定データに基づき切り出された固化したインキ片８をマニピュレーター、ピンセット、針などの貼付け手段７にて、除去部１４に配置し、加熱乾燥機１６により、配置した固化した修正用インク片８を融解・乾燥させて着色画素１１を修正させる。図では針を用いたが、針に限定されるものではない。
【００３０】
この時、修正用インク片の温度は０℃以下（測定不能）で、貼り付け機の針の温度は４℃、除去部の温度２３℃（室温）であった。放射熱による乾燥機１６としてはハロゲンスポットヒーターが好適で１５０℃に加熱された。この時の加熱は、ＵＶ照射、温風ヒーターでも良く、照射も透明基板１０の表面・裏面のどちらからでも良い。
【００３１】
放射熱による乾燥機構をステージ下に設けることにより、修正処理と平行して乾燥処理を行うことが可能となり、処理時間を短縮できる。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・基材
２・・・修正用インク
３・・・冷却機
４・・・液体窒素
５・・・切り出し機
６・・・切り込み
７・・・貼付け手段
８・・・固化した修正用インク
９・・・異物
１０・・・透明基板
１１・・・着色画素
１２・・・レーザ照射機
１３・・・レーザ光
１４・・・除去部
１５・・・測定器
１６・・・放射熱による乾燥機
【図１】
2013120324.tif 000003
【図２】
2013120324.tif 000004