(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板の一面上に着色層が形成された、フィルタ部の欠陥の修正方法であって、着色層からなる着色パターン領域内に着色層の無いぬけ部を有する白欠陥に対しては、そのまま、着色層からなる着色パターン領域内に異物を含む異物欠陥に対しては、異物とその周辺の着色層を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部として新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程を施した後、順に、ぬけ部に低圧水銀灯またはエキシマＵＶランプを光源とする紫外線をそのぬけ部の寸法に合わせて照射しベース基板の濡れ性を高める紫外線照射工程、紫外線が照射されたぬけ部に対応する色の修正用インキをディスペンサ、マイクロシリンジ、塗布針のいずれかにより充填する修正用インキ充填工程を行なう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】
請求項１に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法 において、前記ぬけ部に照射する紫外線は、２６０ｎｍ以下の紫外線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。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカラーフィルタの欠陥修正方法において、異物欠陥に対して、新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程は、異物欠陥を含む領域に、第２、３、４高調波のいずれか１つまたは複数からなるＹＡＧレーザを照射し、異物を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部とするもの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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板等のベース基板の一面上に着色層が形成された、液晶ディスプレイ用等のカラーフィルタを、顔料分散法、染色法等により作製する際の、フィルタ部の欠陥の修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話の普及に伴い、パーソナルコンピュータ用の液晶ディスプレイ、携帯電話用の液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にあり、これらの液晶ディスプレイには、画素の精細化とコストダウンが、益々、求められるようになってきている。
このような中、これらの液晶ディスプレイ用のカラーフィルタについても、益々の、画素の精細化と、その製造のコストダウンが求められている。
これら液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造については、従来より、▲１▼顔料分散法、▲２▼染色法、▲３▼電着法、▲４▼印刷法、▲５▼インクジェット法が知られている。
▲１▼顔料分散法は、基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る工程を、３回繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ層を形成する。
▲２▼染色法は、ガラス基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る工程を、３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ層を得る。
▲３▼電着法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第１の色を電着する工程を、３回繰り返してＲ，Ｇ，Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより表色層を形成するものである。
▲４▼印刷法は、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色層を形成するものである。
▲５▼インクジェット法は、ノズルないしオリフィス等の開口から着色剤を含む液（以下、インクないしペーストとも言う）を吐出してカラーフィルタ部を形成するものである。
【０００３】
これら▲１▼〜▲４▼の方法に共通している点は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になることである。
また、工程が多いほど歩留まりが低下するという問題点を有している。
さらに、▲１▼顔料分散法、▲２▼染色法では、ガラス基板への感光剤塗布工程では、スピンコーターを使用することが主流であり、その使用量が多くなるという問題や、塗布精度が均一ではないという問題もある。
さらに、▲３▼電着法においては、形成可能なパターン形状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ方式のカラー液晶ディスプレイには適用が難しい。
また、▲４▼印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファインピッチのパターンは形成が難しい。
▲５▼インクジェット法は、これら▲１▼〜▲４▼の方法の欠点を補う製造方法として、種々提案されており、最近では、特に、携帯電話用の液晶ディスプレイの急速の普及に伴い、特にコストダウンを目的として注目されるようになってきた。
しかし、▲５▼インクジェット法では、インクジェットの制御、調整が必要で、且つ難しいという問題があり、まだ実用段階とは言えない。
【０００４】
このため、画素の精細化が求められる液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造方法としては、現状では、▲１▼顔料分散法、▲２▼染色法が主流となっているが、▲１▼顔料分散法、▲２▼染色法においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返す必要があり、工程全体が長く複雑となっており、作成されたフィルタ部に欠陥を有することが多々あるため、欠陥部を修正する修正工程が必要に応じて行われている。
カラーフィルタの製造工程において、フォトリソグラフィー用のマスクへの異物等の付着、露光不良等により、黒欠陥（突起欠陥を含む）、白欠陥（欠け欠陥を含む）等の欠陥を生じることがある。
クリーンルーム等の発塵量の少ない環境においても、完全には異物の付着を防止することは困難である。
これら欠陥部の修正方法としては、従来、欠陥部分にＹＡＧレーザ（第２高調波）を照射し、欠陥部を含む領域の欠陥あるいは着色レジストの除去を行ない、除去部分に対応する所定の色のインキを塗布する方法が採られていたが、修正歩留まりが悪く問題となっていた。
詳しくは、従来の欠陥修正方法においては、ＹＡＧレーザ（第２高調波）を照射して、除去部分にそのままインキを塗布すると、除去部分のガラスの濡れ性と周辺の着色レジスト部分の濡れ性の違いから着色レジスト方向に修正インキが引きよせられて、除去部分に残るインキ量が少なくなるという欠点があり、修正の成功率は著しく低かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを、顔料分散法、染色法等にて作製する際、欠陥部の修正歩留まりが悪く、そ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、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを、顔料分散法、染色法等にて作製する際、欠陥部の修正を歩留まり良くできる修正方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラーフィルタの欠陥修正方法は、ベース基板の一面上に着色層が形成された、フィルタ部の欠陥の修正方法であって、着色層からなる着色パターン領域内に着色層の無いぬけ部を有する白欠陥に対しては、そのまま、着色層からなる着色パターン領域内に異物を含む異物欠陥に対しては、異物とその周辺の着色層を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部として新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程を施した後、順に、ぬけ部に低圧水銀灯またはエキシマＵＶランプを光源とする紫外線をそのぬけ部の寸法に合わせて照射しベース基板の濡れ性を高める紫外線照射工程、紫外線が照射されたぬけ部に対応する色の修正用インキをディスペンサ、マイクロシリンジ、塗布針のいずれかにより充填する修正用インキ充填工程を行なうことを特徴とするものである。そして、上記の紫外線照射工程において、ぬけ部を照射する紫外線が、２６０ｎｍ以下の波長の紫外線を短波長紫外線としている。そしてまた、上記において、異物欠陥に対して、新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程は、異物欠陥を含む領域に第２、３、４高調波のいずれか１つまたは複数からなるＹＡＧレーザを 照射し、異物を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部とするものであることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明のカラーフィルタの欠陥修正方法は、このような構成にすることにより、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを、顔料分散法、染色法等にて作製する際、欠陥部の修正を歩留まり良くできる修正方法の提供を可能としている。具体的には、着色パターン内に着色層の無いぬけ部を有する白欠陥に対しては、そのまま、着色層からなる着色パターン領域内に異物を含む異物欠陥に対しては、異物を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部として新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程を施した後、順に、ぬけ部に紫外線を照射する紫外線照射工程、紫外線が照射されたぬけ部に対応する色の修正用インキをディスペンサ等により、充填する修正用インキ充填工程とを行なうことにより、これを達成している。即ち、ぬけ部に紫外線を照射することにより、修正用インキの塗布性能を向上させることができ、カラーフィルタの高品位修正を可能としている。
【０００８】
特に、ぬけ部を照射する紫外線が短波長紫外線である場合、着色層の不要な残さや除去した異物の汚れや残さを除去でき、ぬけ部の露出したベース基板面の濡れ性を、紫外線を照射しない場合に比べ、向上させることができる。
短波長紫外線の光源としては、低圧水銀灯、あるいはエキシマＵＶランプが挙げられる。
着色層の不要な残さや、除去した異物の汚れや残さの除去を、ここで、低圧水銀灯による照射の場合を例にとり、簡単に説明しておく。
低圧水銀灯は１８５ｎｍ、２５４ｎｍの短波長紫外線を放射する。
１８５ｎｍのような短波長紫外線は光エネルギーが強く、有機物の分子結合を切断すると言われている。
一方、１８５ｎｍ紫外線は、空気中の酸素Ｏ2 に吸収されてオゾンＯ3 を発生し、このオゾンに２５４ｎｍの紫外線が吸収されると、励起酸素原子が発生する。
したがって、低圧水銀灯により、ぬけ部に１８５ｎｍ、２５４ｎｍの短波長紫外線を放射すると、有機物の分子結合が切断されて発生した分子に、酸化力の強い励起酸素原子が反応し、結果、ＣＯ、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏのような気体となり、飛散除去される。
このようにして、着色層の不要な残さや、除去した異物の汚れや残さは除去される。
エキシマＵＶランプとしては、例えば、１７２ｎｍ波長の誘電体バリア放電エキシマランプ（ウシオ電機製、ＵＶＳ−４２００等）が挙げられる。
短波長で高エネルギー、単一波長で高効率である。
異物欠陥に対し、新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程としては、異物欠陥を含む領域にＹＡＧレーザ（第２高調波）を照射し、異物を除去し、前記異物欠陥を含む領域をぬけ部とするものが挙げられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の例を図に基づいて説明する。
図１は本発明のカラーフィルタの欠陥修正方法の実施の形態の１例の工程を示した図である。
尚、図１中、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）は、それぞれ、修正前、ぬけ部形成後、修正後の状態を示した図で、  図１（ａ１）、図１（ｂ１）、図１（ｃ１）は、それぞれ、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）のＡ１−Ａ２における断面図である。
図１中、１１０はベース基板、１２１は第１色の着色層、１２２は第２色の着色層、１２３は第３色の着色層、１３０はブラックマトリックス、１５１は異物欠陥、１５２はぬけ部、１５３は修正部、１６１は白欠陥（ぬけ部）、１６３は修正部である。
【００１０】
本発明のカラーフィルタの欠陥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。本例は、ガラス基板からなるベース基板１１０の一面上に着色層１２１、１２２、１２３が形成された、顔料分散法により作製された液晶ディスプレイ用等のカラーフィルタで、着色層１２２からなる着色パターン領域内に異物を含む異物欠陥１５１を修正する欠陥方法である。通常、ラインセンサやエリアセンサを用い、欠陥部からの反射光や透過光を処理して欠陥部を検出する欠陥検査装置等により、欠陥箇所を把握しておき、欠陥箇所を顕微鏡やＴＶモニターにて確認し、修正前に、異物欠陥や白欠陥の欠陥箇所は把握される。図１（ａ）、図１（ａ１）に示すように、異物欠陥１５１が着色層１２２からなる着色パターン領域内にある場合、先ず、異物を除去し、異物欠陥１５１を含む領域をぬけ部１５２として新たに白欠陥を形成する白欠陥形成工程を施す。（図１（ｂ）、図１（ｂ１））
本例では、ＹＡＧレーザ（第２高調波）を照射し、異物を除去し、前記異物欠陥１５１を含む領域をぬけ部１５２とする従来から行われているぬけ部形成方法を採るが、ぬけ部１５２形成方法はこれに限定されない。例えば、異物部とこの周辺を変質し、剥がれ易い状態として粘着層により剥がすような方法や針により異物を削り取るスクラッチ方式でも良い。本例のように、ＹＡＧレーザ（第２高調波）を照射する場合、異物欠陥１５１とその周辺の着色層１２２を含む、所定の小領域を昇華除去する。例えば、異物欠陥１５１が最大幅４５μｍである場合には、５０μｍ□に照射除去する。
【００１１】
次いで、低圧水銀灯等を用いて、短波長紫外線をぬけ部１５２全領域所定時間（１０秒間〜２００秒間程度）照射し、着色層の残さ、異物の汚れ、残さを除去し、ベース基板の濡れ性を高める。
例えば、ぬけ部１５２が５０μｍ□の場合、ほぼこれに合わせ、低圧水銀灯からの光をスリットを用い５０μｍ□に集光して照射する。
低圧水銀灯による照射の場合、装置は比較的安価で、照射が大気中で行なえ、使用が楽である。
また、低圧水銀灯による照射は、熱エネルギーとして消費される波長の光をほとんど含まないため、熱による製品部へのダメージが発生しない。
他には、エキシマＵＶランプも使用できる。
【００１２】
次いで、ディスペンサー、マイクロシリンジ、針状塗布部等により、ぬけ部１５２へ着色層１２２と同じ着色材を塗布する。（図１（ｃ）、図１（ｃ１））
低圧水銀灯による照射により、ベース基板１１０への濡れ性がたかまり、ぬけ部１５２へ着色材がほぼ平坦に塗布することができる。
このようにして、異物欠陥１５１は修正される。
【００１３】
白欠陥１６１の修正については、ぬけ部１５２と同様に、低圧水銀灯等を用いて、短波長紫外線を白欠陥部（ぬけ部）全領域に所定時間（１０秒間〜２００秒間程度）照射し、着色層の残さ、異物の汚れ、残さを除去し、ベース基板の濡れ性を高めた後、ディスペンサー、マイクロシリンジ、針状塗布部等により、白欠陥部へ対応する着色層の着色材を塗布して、修正を行なう。
この場合、低圧水銀灯からの光をスリットを用い、ほぼ白欠陥の形状に合わせ集光して短波長紫外線の照射を行なう。
尚、必要に応じてＹＡＧレーザ（第２高調波）により、白欠陥周辺の着色層の除去を行って、これを新たな白欠陥として、同様の修正処理を行っても良いことは言うまでもない。
各処理については、先の説明で代用し、ここでは説明を省く。
【００１４】
本例は１例で、これに限定はされない。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを、顔料分散法、染色法等にて作製する際、欠陥部の修正を歩留まり良くできる修正方法の提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの欠陥修正方法の実施の形態の１例の工程を示した図
【符号の説明】
１１０          ベース基板
１２１          第１色の着色層
１２２          第２色の着色層
１２３          第３色の着色層
１３０          ブラックマトリックス
１５１          異物欠陥
１５２          ぬけ部
１５３          修正部
１６１          白欠陥（ぬけ部）
１６３          修正部
【図１】
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