(57)【要約】【課題】従来のフィルム転写方式を用いたパターン修正方法の不具合を解決し、パターン修正部の正確な位置決めや修正用フィルムの転写後のトリミングを必要としない高精度なパターン修正方法およびパターン修正装置を提供する。【解決手段】基板表面のパターン欠陥部にインキを転写してパターン欠陥を修正するパターン修正方法において、あらかじめフィルム上に修正インキ膜をパターニング形成したテープ状の修正フィルムを作製し、修正インキ膜を前記パターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正する。修正フィルムは、インキ剥離性基材上に修正用インキを塗布して予備乾燥状態にした後、必要とするパターンを凹部とする除去版を接触させて非パターン領域を版凸部へ移行させることで前記インキ剥離性基材上にパターニングされた修正インキ膜とし、その後さらに加圧転写を用いて前記修正フィルム上に転写形成する。【選択図】図1
2009134096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが施された基板表面のパターン欠陥部にインキを転写してパターン欠陥を修正するパターン修正方法において、
あらかじめフィルム上に修正インキ膜をパターニング形成したテープ状の修正フィルムを作製し、前記修正フィルムのパターニングされた修正インキ膜を前記パターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正することを特徴とするパターン修正方法。
【請求項２】
前記修正フィルムは、
インキ剥離性基材上に修正用インキを塗布して予備乾燥状態にした後、必要とするパターンを凹部とする除去版を接触させて非パターン領域を版凸部へ移行させることで前記インキ剥離性基材上にパターニングされた修正インキ膜とし、その後さらに加圧転写を用いて前記修正フィルム上にパターニングされた修正インキ膜を形成しテープ状にしたものであることを特徴とする請求項１に記載するパターン修正方法。
【請求項３】
前記インキ剥離性基材として、シリコーン樹脂基材又は基材表面にシリコーン層を設けた離形フィルムを用いることを特徴とする請求項２に記載するパターン修正方法。
【請求項４】
パターンが施された基板表面の前記パターン欠陥部で、前記修正フィルムを基板表面と平行に保持し、光学手段を用いて観測しながら前記修正用フィルム表面の修正インキ膜のパターンと基板表面の前記パターン欠陥部の位置合わせを行うことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のパターン修正方法。
【請求項５】
あらかじめフィルム上に修正インキ膜を連続的にパターニング形成したテープ状の修正フィルムを用いて、前記修正フィルムのパターニングされた修正インキ膜をパターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正するパターン修正装置であって、少なくとも基板表面の観察を行う観察プローブ、観察プローブ下部へ前記修正用フィルムを連続的に供給するフィルム搬送系、前記修正インキ膜の加熱転写を行うための加熱ローラーを搭載していることを特徴とするパターン修正装置。
【請求項６】
前記パターンが施された基板はフラットパネルディスプレイ向けのカラーフィルターであることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のパターン修正方法。
【請求項７】
前記パターンが施された基板はフラットパネルディスプレイ向けのカラーフィルターであることを特徴とする請求項５に記載のパターン修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンの修正方法及び修正装置に関し、とくにカラーテレビ、パーソナルコンピュータに使用されるカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構造部材であるカラーフィルター（ＣＦ）の製造工程において、ピンホール欠陥及び、異物など不具合部分の修正に好適なパターン修正方法及び修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータや、薄型カラーテレビの発達に伴い、カラーＬＣＤの需要が増加しており、低価格化や大型化が進展している。そこで、部材の中でもコスト比重が高いカラーフィルターには一層のコストダウンが要求されている。一方、基板の大型化の進展に対して、ＬＣＤやカラーフィルター工程で高い歩留りを維持する事は困難になりつつある。
【０００３】
カラーフィルターは、透明基板上に、カラー表示に不可欠な、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の着色層と、カラーＬＣＤの表示コントラスト向上の目的で設けられる金属皮膜やＢｋ（黒）の遮光層とを、所定のパターンに配列したものであり、多くの製造方法が知られている。以下に幾つかの方法を説明する。
【０００４】
カラーフィルターの製造方法として染色法、顔料分散法、電着法、印刷法などが知られている。
【０００５】
染色法は、透明基板上に染色性高分子材料を塗布し、所定形状にフォトリソ法でパターニングした後、染色液に浸漬して着色する工程をＲ、Ｇ、Ｂ各色で繰り返し、着色層を形成する方法である。
【０００６】
顔料分散法は、透明基板上に顔料を分散した感光性樹脂材料を、スピンコータなどで塗布後、フォトリソ法でパターニングする工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色で繰り返し、着色層を形成する方法である。
【０００７】
電着法は、透明基板上に透明電極パターンを形成した後、顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して電着する工程を各色で繰り返し、着色層を得る方法である。
【０００８】
印刷法は、顔料が分散された熱硬化型インキを、パターニングを施した版に転移させた後、透明基板上に、直接印刷若しくは、オフセット印刷によってパターン形成する工程を各色で繰り返して、着色層を形成する方法である。
【０００９】
必要に応じて、これらの方法による着色層形成前に、透明基板上にＣｒ等の金属膜や黒色（Ｂｋ）顔料からなる遮光層パターンが形成される。
【００１０】
前記の方法によって、カラーフィルターの製造は可能であるが、現状は、良好な色特性や、位置精度、コストなどから、顔料分散法が良く用いられている。但し、どの製造方法であっても、基板の大型化に伴うカラーフィルター面内のゴミや異物の増加によって、全くの無欠陥でカラーフィルターを製造することが困難になり、大型基板使用などの材料コスト上昇と合わせて考慮すると、将来に渡るコスト低減が難しい状況になりつつある。
【００１１】
そこで、カラーファイルターに発生したパターン欠陥部を修正して良品化し、全体的な製造コストを低減させることが、製造歩留まりの向上と共に重要となってくる。ここで、
パターン欠陥部または欠陥とは、パターンの一部が欠落したピンホール欠陥や、インキや異物が付着し、パターンの連続性が損なわれた付着欠陥、色の均一性が損なわれた色欠陥、それら異常部分を取り除いた箇所のことを指す。
【００１２】
現在行われているほとんどの微小パターンの修正においては、欠陥部を紫外〜赤外レーザー光照射を用いて適当な大きさに取り除く作業が行なわれる。（以下レーザーリペアと称する）
たとえばカラーフィルターの遮光層や着色層にピンホール等の色ヌケが発生した場合には、修正を行う前に欠陥部を含めた周辺を、ある一定の領域レーザーリペアした後、パターンに応じた修正を行う。レーザー照射の大きさは３０μｍから１００μｍで、形状は正方形、長方形、平行四辺形などがある。欠陥部の形状や大きさを画一的にすることで、塗布する修正インキ量の定量化や修正手順の作業標準化ができる利点がある。
【００１３】
このように色抜けによる欠陥だけではなく、パターン表面に付着した異物やパターン膜中に埋め込まれた異物の除去を行う方法として、特許文献１に開示されているようにレーザー光照射で異物を除去し再度着色する方法が提案されている。
【００１４】
例えばカラーフィルターの遮光層や着色層にピンホール等の色ヌケが発生した場合や、レーザーリペア後のパターン欠陥部の修正には、特許文献２に加持されているように適切な色濃度を有する修正用インキを修正用針先につけた後、修正部に塗布して乾燥させて修正する方法や、修正用インキの供給にディスペンサ方式を用いて修正する方法が知られている。
【００１５】
また、特許文献３及び４に開示されているように、インクジェットヘッドから、修正用インキをピンホール等色ヌケ部に吐出し、修正する方法が提案されている。しかし、このような修正箇所に直接インキを導入する方法は、微小な修正箇所にインキを正確に導入する事が難しいばかりでなく、基板上でのインキの広がりや膜厚のバラツキを制御することは難しい。この為、インキを導入した後のレーザー光照射によるトリミング（整形）作業や膜厚を整えるための部分的な研磨作業を行う必要があった。
【００１６】
そこで、特許文献５に開示されているように、修正インキをあらかじめフィルム上に加工した感光性着色フィルムを必要部位に熱転写した後、露光、現像、乾燥させて修正する方法や、特許文献６に開示されているように修正用着色フィルムの熱転写時にレーザーを用いて部分的に熱圧着する方法など、いわゆるフィルム転写方式による修正方法が用いられている。
【特許文献１】特開平０５−７２５２８号公報
【特許文献２】特開平０８−１８２９４９号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１７５２号公報
【特許文献４】特開２００３−６６２１８号公報
【特許文献５】特開平０５−２１０００９号公報
【特許文献６】特開平１１−２３０８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
フィルム転写方式による修正では、あらかじめ修正インキが一定の膜厚に形成されている着色フィルムを用いる事から、修正パターンの膜厚が均一であり、インキを直接修正部に塗布する場合に比べ修正時間の短縮ができる利点がある。しかし、修正用フィルムに用いる着色層は、熱溶融または軟化させる必要があり、すでに基板上にパターニングする際に用いた材料と異なる材料を用いる必要があった。
【００１８】
また、広範囲の白抜けなどの修正は短時間で行なう事ができるが、パターニングを必要とする修正では、転写時または転写後の形状修正（トリミング）が必要であり修正に時間がかかってしまっていた。特に、転写時にレーザー照射を用いてトリミングする場合、支持基材であるフィルム材料を同時に転写してしまう欠点や、修正用フィルムを介して基材を観察し、修正箇所を決める必要があり、修正位置の精度低下やパターンの連続性をそこなう場合があった。
【００１９】
本発明の課題は、従来のフィルム転写方式を用いたパターン修正方法の不具合を解決し、パターン修正部の正確な位置決めや修正用フィルムの転写後のトリミングを必要としない高精度なパターン修正方法およびパターン修正装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の請求項１に係る発明は、パターンが施された基板表面のパターン欠陥部にインキを転写してパターン欠陥を修正するパターン修正方法において、あらかじめフィルム上に修正インキ膜をパターニング形成したテープ状の修正フィルムを作製し、前記修正フィルムのパターニングされた修正インキ膜を前記パターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正することを特徴とするパターン修正方法である。
【００２１】
また本発明の請求項２に係る発明は、前記修正フィルムは、インキ剥離性基材上に修正用インキを塗布して予備乾燥状態にした後、必要とするパターンを凹部とする除去版を接触させて非パターン領域を版凸部へ移行させることで前記インキ剥離性基材上にパターニングされた修正インキ膜とし、その後さらに加圧転写を用いて前記修正フィルム上にパターニングされた修正インキ膜を形成しテープ状にしたものであることを特徴とする請求項１に記載するパターン修正方法である。
【００２２】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記インキ剥離性基材として、シリコーン樹脂基材又は基材表面にシリコーン層を設けた離形フィルムを用いることを特徴とする請求項２に記載するパターン修正方法である。
【００２３】
また、本発明の請求項４に係る発明は、パターンが施された基板表面の前記パターン欠陥部で、前記修正フィルムを基板表面と平行に保持し、光学手段を用いて観測しながら前記修正用フィルム表面の修正インキ膜のパターンと基板表面の前記パターン欠陥部の位置合わせを行うことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のパターン修正方法である。
【００２４】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、あらかじめフィルム上に修正インキ膜を連続的にパターニング形成したテープ状の修正フィルムを用いて、前記修正フィルムのパターニングされた修正インキ膜をパターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正するパターン修正装置であって、少なくとも基板表面の観察を行う観察プローブ、観察プローブ下部へ前記修正用フィルムを連続的に供給するフィルム搬送系、修正インキ膜の加熱転写を行うための加熱ローラーを搭載していることを特徴とするパターン修正装置である。
【００２５】
次に、本発明の請求項６に係る発明は、前記パターンが施された基板は、フラットパネルディスプレイ向けのカラーフィルターであることを特徴とする請求項１〜４何れか１項
に記載のパターン修正方法である。
【００２６】
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記パターンが施された基板はフラットパネルディスプレイ向けのカラーフィルターであることを特徴とする請求項５記載のパターン修正装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のパターン修正方法によれば、あらかじめフィルム上にインキ膜を連続的にパターニング形成したテープ状の修正フィルムを作製し、前記修正フィルムのパターニングされたインキ膜を前記パターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正することを特徴とすることで、直接修正インキを用いる方法に比べて、修正後のパターン膜厚を均一にできる為、局所的な研磨加工を必要とせず、さらにすでにパターン化されたインキ膜を転写する為、レーザーによるトリミングが不要となり、修正に要する時間やコストを低減することが可能な高精度なパターン修正方法とすることが可能となる。
【００２８】
また本発明では、前記修正用フィルム上にインキ膜をパターニングする方法として、インキ剥離性基材上に修正用インキを塗布し、予備乾燥状態にした後、必要とするパターンを凹部とする除去版を接触させて非パターン領域を版凸部へ移行させることで、インキ剥離性基材上にパターニングされた修正インキ膜を得、その後加圧転写を用いて修正用フィルムに修正インキ膜をパターニングすることで、１０μｍ幅程度の精密なパターニングを可能とするばかりでなく、修正に要する時間やコストを低減することができる高精度なパターン修正方法とすることが可能となる。
【００２９】
また、本発明では前記インキ剥離性基材として、シリコーン樹脂基板又は基材表面にシリコーン層を設けた離形フィルムを用いることで、容易に修正用フィルムへ連続的に修正インキ膜をパターニングすることが可能となり、安価なパターン修正方法とすることができる。
【００３０】
また、本発明では、パターンが施された基板表面の前記パターン欠陥部で、前記修正フィルムを基板表面と平行に保持し、光学手段を用いて観測しながら前記修正用フィルム表面の修正インキ膜のパターンと基板表面の前記パターン欠陥部の位置合わせを行うことで、微細なパターンや広範囲なパターンの修正を精度良く行うことが可能となる高精度なパターン修正方法とすることができる。
【００３１】
また本発明では、あらかじめフィルム上に修正インキ膜を連続的にパターニング形成したテープ状の修正フィルムを用いて、前記修正フィルムのパターニングされた修正インキ膜を前記パターン欠陥部に加熱転写してパターン欠陥を修正するパターン修正装置であって、少なくとも基板表面の観察を行う観察プローブ、観察プローブ下部へ前記修正用フィルムを連続的に供給するフィルム搬送系、修正インキ膜の加熱転写を行うための加熱ローラーを搭載している事で、従来のパターン修正装置と比較し、安価で修正にかかる時間が少なく、精度の良いパターン修正装置を提供する事が可能となった。
【００３２】
さらに本発明では、前記パターンが施された基板がフラットパネルディスプレイ向けのカラーフィルターであることで、カラーフィルター製造の歩留まり向上やコスト削減を実現する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明によるパターン修正方法およびパターン修正装置を、一実施形態に基づいて、図１及び図２を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明のパターン修正方法の一実施形態によるパターン修正のプロセスの概略説明図である。（ａ）はインキ剥離性基材への修正用インキの塗工プロセス、（ｂ）は除去版を用いてインキ剥離性基材上のインキ膜をパターニングするプロセス、（ｃ）はインキ剥離性基材上のインキ膜を加圧転写を用いて修正フィルム上にパターニングされたインキ膜として形成するプロセス、（ｄ）はパターン修正機による修正位置決めと加熱ローラーによるインキ膜の基板表面への加熱転写プロセス、（ｅ）は欠陥が修正された基板表面のパターンを示す。また図２は、本発明のパターン修正装置であるパターン修正装置の概略図である。
【００３５】
まず、図１（a）に示すように、塗工ヘッド２０１を用いてインキ剥離性基材２０２の一部分へ修正インキを塗工し、室温で数分間放置することにより予備乾燥状態の修正インキ膜１０５を得る。
【００３６】
次に、図１（ｂ）に示すように、固定された除去版２０３に予備乾燥状態の修正インキ膜１０５を重ね、片側から剥離することにより、インキ剥離性基材２０２上にパターニングされた修正インキ膜１０５を得る。
【００３７】
その後、図１（ｃ）に示すように、修正用フィルム１０４をインキ剥離性基材２０２の一部に押し付け、剥離することにより修正用フィルム１０４表面にパターニングされた修正インキ膜１０５を得る。
【００３８】
修正用フィルム１０４表面に形成される、修正用パターンは、基板２００表面に形成された既存パターン１０８のパターンの一部であり、必要によって同一のパターンを連続して形成してもよいし、例えば異なるパターンを交互に設けてもよい。
【００３９】
このようにして得た修正用フィルム１０４を、図１（ｄ）に示すように、図２に示す本発明のパターン修正装置に装着し、観察プローブ１００の観察範囲に修正用フィルム１０４を搬送する。前もって、記録しておいた修正箇所の位置情報を基に、ＸＹΘステージ１１１により基板２００の修正箇所を同じく観察範囲に位置させる。自動で、あるいは観察プローブ１００に設けられた光学系やＣＣＤ観察部１０２を用い観察しながら修正用フィルム１０４表面のパターンが修正箇所の直上にくるように、ＸＹΘステージ１１１の位置調整を行い、修正位置を決定する。
【００４０】
なお、修正する既存パターン１０８中のパターン欠陥部が異物付着による欠陥であった場合や、パターン欠陥部と修正インキ膜１０５の形状が合致しない場合は、既存の修正装置に設けられているレーザー照射装置によるトリミングを行い、異物の除去や欠陥部形状の規格化を行っておく必要がある。
【００４１】
修正用フィルム１０４の搬送系の位置を下げ、あるいは、ステージ全体の高さを修正用フィルム１０４にあわせ、加熱した熱転写ローラー１０７を修正用フィルム１０４上から押し付けた後、ふたたび修正用フィルム１０４と基板２００を引き離すことで、図１（ｅ）に示すように、修正用フィルム１０４表面の修正インキ膜１０５を既存パターン１０８中の修正箇所へ転写を行う。
【００４２】
最後に必要により、修正した基板１０９をオーブン等の加熱装置を用いて加熱、または修正箇所のみにＩＲヒーターなどの局所的な加熱手段を用いて、修正インキ膜１０５の硬化を促進させパターン修正を完了する。
【００４３】
次に、本発明のパターン修正装置について説明する。
【００４４】
観察プローブ１００は、レンズ、ミラー等の光学系と、光源導入部１０１や修正箇所観察の為のＣＣＤ観察部１０２から構成される。ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）観察部１０２は、観察プローブ１００へ導入され、基板１０９表面で反射された光や、透過光を対物レンズやハーフミラーを介して観察プローブ１００に組み込まれたＣＣＤ素子を用いて観察するものであり、入射光に基づいて画像を検出するものであればよく、ＣＣＤ素子搭載回路をパーソナルコンピュータやモニターに接続してパターン欠陥部の位置の確認、表面観察に用いる。
【００４５】
この転写・観察プローブ１００は、ＸＹΘステージ１１１上に保持されるが、観察プローブ１００自身へＸ軸方向もしくはＸ軸Ｙ軸方向への移動手段を持たせ、基板上で動かしても良く、光学系による観察の為の焦点合わせのため高さ方向への動作を可能とする。さらに、例えば大まかに修正箇所を探す場合には、インキ剥離性基材２０２が観察視界から外れるような位置に観察プローブ１００やインキ剥離性基材２０２の搬送系を移動させるのが好ましい。
【００４６】
加熱ローラー１０７は、一般的なハロゲンヒーターを組み込んだゴムローラーや誘電加熱ローラーを使用することができるが、主に硬度３０〜６０（デュロメーターＡスプリング式）のゴムを金属ローラーに巻いたものを用いる事ができる。修正用フィルム１０４と修正インキ膜１０５の剥離性により異なるが、８０℃〜１４０℃の温度を維持し加熱加圧をおこなう。ニップ圧は、０．０８ＭＰａ〜０．２５ＭＰａの範囲で、ニップ面積、ローラー搬送速度やインキ組成、インキ膜厚を考慮し、最適な設定を行う必要があり、好ましくは０．１５ＭＰａの加圧を行う。
【００４７】
巻き出し部１０３、及び巻き取り部１０６は、スリット加工された修正用フィルム１０４の巻き取りロールから順にフィルムを送り出し、使用後巻き取るために設置される。それぞれ巻き取りロールで供給される原反を設置または、巻き取るため直径３ｃｍから２０ｃｍの巻き取りを装着できるマウンターと、軸となるシリンダー、回転やテンションを制御してフィルム基材を搬送するためのモーターやテンションを制御する為のブレーキを備える。修正対象となる基板に使用するインキの数に合わせて、一行から複数行の修正用フィルムをセットし使用できる構造とすることも可能である。
【００４８】
ＸＹΘステージ１１１は、ボールねじやリニアモーター等で駆動するものを用いることができ、金属製、石製などのものを用いることができるが、少なくとも水平を保ったまま往復運動や回転を制御できる物を用いる。また、基板２００を減圧により吸着固定できるが、吸着による表面の凹凸を防ぐためにエッジ付近のみ吸着孔を設ける方法や、多孔質性材料を用いた吸着表面を用いる方法を選択することができる。
さらに、本発明のパターン修正方法に用いる材料及びその適用手順について以下に詳しく説明する。
【００４９】
インキ剥離性基材２０２は、シリコーン樹脂の成型体または、プラスチック等の可撓性基材表面を加工し用いることが可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロースなどのフィルムやシートを基材として用いることができる。
【００５０】
前記したプラスチック等の可撓性基材への表面加工としては、前記基材へシリコーンオイル、シリコーンワニスで代表される離型剤を塗っても良いし、あるいはシリコーンゴムの薄膜層を形成してもよい。また同じ目的でフッ素系樹脂、フッ素系ゴムも利用されうるし、フッ素樹脂微粉末をシリコーンゴムあるいは、普通のゴムに混ぜて剥離性を出すなど
の使い方をしてもよい。
【００５１】
これらシリコーン系の塗膜は通常フィルム基材との密着が低いが、熱硬化または紫外線硬化性のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、または最表面に設けるシリコーン層に対してより基材との接着性の高い樹脂層を、アンカー層としてあらかじめフィルム基材上に設け、その上層に設けることもできる。
【００５２】
いずれも適度のインキ受容性を有すると同時に、一度受容したインキの完全なインキ剥離性を有することが望ましい。
【００５３】
具体的なシリコーンとしては、ジメチルポリシロキサンの各種分子量のもの、その他メチルハイドロジエンポリシロキサン、メチルフェニルシリコーンオイル、メチル塩素化フェニルシリコーンオイル、あるいはこれらポリシロキサンと有機化合物との共重合体など、変成したものを用いることができる。
【００５４】
シリコーンゴムとしては、二液型のジオルガノポリシロキサンと架橋剤としての三官能性以上のシラン、またはシロキサン及び硬化触媒を組み合わせたもの、あるいは一液型ではジオルガノポリシロキサンとアセトンオキシム、各種メトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等の組み合わせなどが用いられ、その他ゴム硬度を調節するためのポリシロキサンが適宜用いられる。
【００５５】
また、インキ剥離性基材２０２として、前記したプラスチック等の可撓性基材に無機膜を設けた後、シランカップリング剤による表面処理を施したものを用いることもできる。
【００５６】
シランカップリング剤としては、トリメトキシシラン類、トリエトキシシラン類などを用いることができる。このシランカップリング剤の一部位は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基などの有機化合物との反応性基を持つものから選ぶことができ、あるいはアルキル基やその一部にフッ素原子が置換されたものやシロキサンが結合して、表面自由エネルギーの小さな表面を形成できる置換基が結合したものを用いることができる。前者の反応性基を有するシランカップリング剤を用いる場合には、シランカップリング剤で基材表面を処理した後、所定の表面自由エネルギーになるような他のモノマー成分を塗工して、結合させることができる。反応性基を有するシランカップリング剤としては、ビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを用いることができ、モノマーとして、スチレン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチルプロパントリグリシジルエーテル、ラウリルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。また、反応性基を有さないシランカップリング剤としてはメチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシランなどを用いることができる。但し、アルキル基に限定されるものではない。
【００５７】
前記シランカップリング剤を前記したプラスチック等の可撓性基材に固定化する方法としては、シランカップリング剤を使用した公知の表面処理方法を用いることができる。例えば、シランカップリング剤を水、酢酸水溶液、水−アルコール混合液、あるいはアルコール溶液に希釈させた溶液を調製する。この溶液を公知の塗工方法であるグラビアコーター、ロールコーター、ダイコーター等を用いて基材表面に塗工し、次いで乾燥させることでシランカップリング剤を固定化できる。また、反応性基を有するシランカップリング剤を用いた場合には、次いで他のモノマー成分を同様に塗工して結合させることができる。
【００５８】
前記シランカップリング剤を基材上に固定化するためには、あらかじめ基材上にＳｉＯ2や、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2もしくはこれらの複合膜が設けられていることが好ましい。これら無機酸化膜は既知の蒸着法やスパッタ法を用いて設けたものを用いることができる。
【００５９】
また、前記無機酸化膜を設ける方法として、一般式Ｍ（ＯＲ）ｎで表される金属アルコキシド（ＭはＳｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒなどの金属、ＲはＣＨ3、Ｃ2Ｈ5などのアルキル基）を水、アルコールの共存下で加水分解反応および縮重合反応させて得られたゲル溶液を表面にコーティング後、加熱することで無機酸化物膜を設ける、いわゆるゾル−ゲル法を用いることができる。さらに、上記ゾル−ゲル法で用いる金属アルコキシド溶液中にあらかじめ上記シランカップリング剤を添加しておくこともできる。この場合、表面性改質に特に効果が得られる。
【００６０】
上述したようにして得られるインキ剥離性基材２０２は、表面に修正用インキを滴下した際の接触角が、１０°以上９０°以下となるのが好ましく、より好ましくは２０°以上７０°以下である。この接触角が１０°より小さいと後工程でのインキ剥離性が低下してパターンの欠陥（再現性不良等）が発生しやすくなり、接触角が７０°より大きいとインキ液膜を形成する際にハジキが生じて、均一なインキ液膜を形成することが困難になる。
【００６１】
インキ剥離性基材２０２上に連続的に形成されたインキ膜１０５をパターニングする為の除去版２０３としては、無アルカリガラス等の低膨張ガラス表面に感光性樹脂を用いてマスクパターンを形成した後、既存のドライエッチング処理やウエットエッチング処理、もしくはサンドブラスト処理を用いて、２μｍから３０μｍの版深を設けた凹凸版を用いることができる。
【００６２】
また、除去版２０３にはナイロン、アクリル、シリコーン樹脂、スチレン−ジエン共重合体などからなるものを用いることもできる。またエチレン−プロピレン系、ブチル系、ウレタン系ゴムなどのゴム製の版を用いることもできる。このような樹脂製の凹凸版は、すでに凸版印刷やフレキソ印刷用に用いられており、予め作製した型に所定の樹脂を流し込んで版とする、あるいは彫刻によっても作製することができるが、感光性樹脂を用いる方法がより高精度のものを作製できる。
【００６３】
修正インキ膜１０５の材料としては、溶媒に画像パターン形成材料を溶解又は分散させたものを用いることができる。例えば、カラーフィルターにおいて赤色、緑色、青色からなるカラーパターン（着色層）やブラックマトリックス等が形成されている基板を修正する場合、顔料成分と樹脂成分を溶媒中に溶解、分散させることにより修正インキとする事が出来る。
【００６４】
修正インキに用いる顔料には、例えば、赤、緑、青の各色で使用できる顔料として次のものが挙げられる。顔料の種類は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｎｏ．で示す。まず、赤色顔料として、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０８、２０９、２１５などが挙げられ、緑色顔料として７、３６などが挙げられ、青色顔料として、１５、１５：１、１５：３、１５：６、２２、６０、６４などが挙げられる。また、これら赤、緑及び青顔料の色調整及びインキの流動性を改善するために、次に挙げる顔料を必要量添加することができる。例えば、黄顔料として、１７、８３、１０９、１１０、１２８などが挙げられ、紫顔料として、１９、２３などが挙げられ、白顔料として、１８、２１、２７、２８などが挙げられ、橙顔料として、３８、４３などが挙げられる。顔料は、単体以外に、顔料を予め分散剤、有機溶剤に分散させた顔料分散体であっても良い。
【００６５】
また、ブラックマトリックス修正用の修正インキに用いられる黒色顔料としては、カーボンブラックやチタンブラックが単独又は混合して用いられる。
【００６６】
修正インキの樹脂成分には、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂からなる群から選ばれる１つ以上のものが使用される。溶剤には、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤及び炭化水素系溶剤などが使用される。エステル系溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エトキシエチルプロピオネート、アルコール系溶剤として、１−ブタノール、３メトキシ−３メチル−１ブタノール、１−ヘキサノール、１，３ブタンジオール、１−ペンタノール、２−メチル１−ブタノール、４−メチル−２−ペンタノール、エーテル系溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、炭化水素系溶剤として、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０（製品名エクソン化学社製）などが挙げられる。
【００６７】
さらに分散剤として、非イオン性界面活性剤例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル等、イオン性界面活性剤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、及びテトラアルキルアンモニウム塩等、その他、有機顔料誘導体、及びポリエステルなどを単独、あるいは二種類以上を混合して使用することができる。
【００６８】
また、インキ剥離性基材上へ修正インキを均一に塗工する為に、レベリング剤を用いることも可能である。例えばケイ素および／またはフッ素の原子を含む材料例えばフッ素樹脂、及びシリコーン樹脂が使用される。フッ素樹脂系としては、含フッ素モノマーもしくはオリゴマー（低分子化合物）、シリコーン樹脂系としては、含ケイ素モノマーまたはオリゴマー（低分子化合物）を使用することができる。レベリング剤を添加しない場合あるいは少ない場合は、濡れ性の低いインキ剥離性基材上でインキが撥いてしまい、多い場合はインキのインキ剥離性基材への密着や耐性を確保することが困難になる為、添加量はインキ組成物全重量に対し好ましくは０．０１重量％〜５重量％、より好ましくは０．０５重量％〜２重量％である。
【００６９】
インキ剥離性基材２０２上へ修正インキ膜１０５を形成する塗工方法は、既存のコーティング方法から選択して使用することができるが、インキ液膜を予備乾燥した膜厚が０．５μｍ〜３μｍとなるのが好ましい。インキ液膜がこの範囲より薄いと、乾燥が進行してしまい易く、インキ剥離性基材から剥がれ易くなりすぎてしまう。一方修正インキ膜１０５の膜厚が大きいと乾燥しにくくなり、表面に膜が張るなどの不具合が生じ、乾燥ムラが起き易くなるなど均一なパターニングが困難になってしまう。
【００７０】
本発明のパターン修正方法においては、修正インキの粘度や溶媒の乾燥性に応じて公知の塗工方法を用いることができる。例えばディッピング、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーンコート、スプレーコート、グラビアオフセット、インクジェット等が挙げられる。中でも、ダイコート、ギャップコート、ロールコート、アプリケータコート、インクジェットは均一なインキ液膜を形成することができ、さらにその中でも細くスリット加工された搬送フィルム基材上へ形成する場合は、装置が簡素であり高い粘度のインクも塗布することができ、膜厚の均一性が高いダイコートが最も効率的で好適な形成方法である。
【００７１】
塗工ヘッド２０１は、あらかじめインキ剥離性基材２０２とのギャップを設定しておく
ことができ塗布時に最適な塗工位置に保持する。ダイコーターを用いる場合、このギャップとインキ剥離性基材２０２の搬送速度や修正インクの固形分比や吐出量によって膜厚の制御を行う。
【００７２】
インキ剥離性基材２０２上へ修正インキ液膜を形成した後に、前記インキ液膜を予備乾燥するが、この予備乾燥は自然乾燥させるのが簡単な方法である。しかし、冷風もしくは温風乾燥、マイクロ波、減圧乾燥などを用いることも可能である。また、紫外線、電子線などの放射線を用いることもできる。
【００７３】
この予備乾燥では、インキ液膜の粘度またはチキソトロピー性、脆性を上げることを目的とする。予備乾燥による乾燥が不十分な場合は、後工程で除去版を押し当てて修正インキ膜１０５を剥離、転写してパターニングする際に、修正インキ膜１０５が断裂して不良が発生してしまう。逆に乾燥が行き過ぎた場合は、修正インキ膜表面のタック性が無くなり、前記除去版の版凸部に修正インキ膜１０５が移行、転写されない。そのため、使用するインキの組成によって乾燥時間や雰囲気温度を変えて乾燥状態を調節するが、乾燥した修正インキ膜１０５に対して０．５％から５％の溶剤の残留が認められる状態が好ましい。いわゆるドライフィルムといわれるｐｐｍオーダーの溶剤残留量では乾燥が行き過ぎであり、インキが転写されない不具合や、版の押し付けによりインキ膜が部分的に剥離してゴミの原因になったりする不具合があるため、予備乾燥状態の修正インキ膜１０５の条件として適さない。
【００７４】
修正用フィルム１０４は、可撓性基材表面を用いることが可能である。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロースなどのフィルム、シートを基材として用いることができる。さらに光透過性の基材を用いることにより、パターンの重ね合わせ時にアライメントを容易とすることができる。
【００７５】
必要によって、修正用フィルム１０４表面にインキ剥離性基材２０２と同様な材料を用いて基板２００上への修正インキ液膜１０５の転写を行いやすくすることも可能である。ここで、インキ剥離性基材２０２から修正インキ液膜１０５を剥離して修正用フィルム１０４へ修正インキ液膜１０５をうまく転写するため、インキ剥離性基材２０２にシリコーン樹脂系を用いた場合は、修正用フィルム１０４表面にはインキ剥離性基材２０２より転写性の低いシランカップリング処理を行うことが好ましい。
【００７６】
修正用フィルム１０４は、長尺の巻き取りロールで供給され、表面の加工を行った後、修正パターンの大きさに応じて０．５ｍｍ〜２ｍｍの幅にスリットして使用する。
【実施例】
【００７７】
以下に、本発明のパターン修正方法の具体的実施例について説明する。
【００７８】
修正用インキの調整を以下のようにおこなった。メタクリル酸２０部、メチルメタクリレート１０部、ブチルメタクリレート５５部、ヒドロキシエチルメタクリレート１５部を、乳酸ブチル３００部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加えて７０℃にて５時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。アクリル共重合樹脂を樹脂濃度が１０％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡＣ）で希釈し、アクリル共重合樹脂液とした。このアクリル共重合樹脂液８０．１ｇに対し、ＲＧＢ用顔料を各１９．０ｇ及びカーボンブラックを３５．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加し、３本ロールにて混練し、Ｒ，Ｇ、Ｂ、Ｂｋの各着色ペーストを得た。さらにこれら着色ペーストにプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、を加え、顔料濃度がＲ、Ｇ、Ｂでは１２〜１５％、またＢｋでは２３〜３５％になるよう調整し、レベリング剤としてメガファックＦ−４８３ＳＦ（大日本インキ化学工業社製）を０．２％重量部添加し各修正インキを作製した。
【００７９】
次に、インキ剥離性基材として、基材厚約１２０μｍのシリコーン系離形ポリエステルフィルム：Ｋ１５０４（東洋紡績社製、シリコーン系中剥離タイプ）を３０ｃｍ角で用意した。
【００８０】
作製した各修正インキをそれぞれインキ剥離性基材上にダイコーターで膜厚１．２μｍになるように２０ｃｍ角の領域に塗工し、３００秒室温で放置後予備乾燥インキ膜を得た。
【００８１】
次に、修正用フィルムとして、基材厚約１２０μｍのシリコーン系離形ポリエステルフィルム：Ｋ１５７１（東洋紡績社製、シリコーン系重剥離タイプ）を幅３ｍｍ長さ２０ｍに加工し、巻き取りロールを得た。
【００８２】
次に、修正インキ膜をパターニングするための除去版を作製した。３０ｃｍ角の０．７ｍｍ厚透明ガラスを用い、修正対象であるカラーフィルターと同じパターンとなるように、Ｂｋ用版としては線幅２０μｍで６０μｍ角が収まる十字マークを５μｍの深さにエッチングし、ＲＧＢ用版としては４０μｍ角のパターンを５μｍの深さにエッチングしてパターンを用意した。ＲＧＢ及びＢｋのそれぞれのパターン間の距離は加熱ローラーの搬送距離以上に離して設けた。
【００８３】
別途、上記で作製した修正インキと同等の顔料を使用し、同一ピッチのパターンを有した顔料分散方式で製造されたカラーフィルターを用意し、このカラーフィルターのパターン欠陥部の修正を行った。
【００８４】
用意したカラーフィルターを用いて、光学検査装置で位置データーを取得したＢｋ遮光層と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層の異物欠陥に、第３高調波ＹＡＧレーザー光（３５５ｎｍ、２ｍＪ／パルス、ＨＯＹＡ製）を照射して、異物欠陥の除去と、Ｂｋでは６０μｍ角のピンポール、ＲＧＢは４０μｍ角のピンホールをそれぞれ作成した。
【００８５】
別途、吸着基板に保持したＢｋ及びＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの除去版を、インキ剥離性基材上の予備乾燥インキ膜面に接触させ、ゴム硬度４０（デュロメーターＡスプリング式）のハンドローラーにて加圧後インキ剥離性基材をゆっくりと片側から引き剥がし、インキ剥離性基材上にパターニングされた修正インキ膜を得た。
【００８６】
このインキ剥離性基材上に配置されたパターニングされた修正インキ膜のパターンの一列を覆うように、修正用フィルムを重ねて加圧した後剥離し、修正用フィルム上に修正インキ膜パターンを転写した。Ｂｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ４回の同様な操作を繰り返し、各修正用フィルムを１２０℃のドライヤーで乾燥させたのち、再びロールに巻き取ったものをパターン修正機に配置した。
【００８７】
ＸＹΘステージ上に固定されたカラーフィルター基板に対抗するように修正用フィルムを選択して搬送し、ＸＹΘステージを動かして大まかに位置修正して、修正用フィルム上の修正インキ膜のパターンと、観察プローブとをそれぞれ対向する位置に保持した。
【００８８】
次に、観察プローブによる観察を用いて、修正用フィルム上の修正インキ膜のパターンと、カラーフィルター基板上のＢｋの６０μｍ角およびＲＧＢそれぞれの４０μｍ角のピンホールを重ね、ＸＹΘステージにより詳細に位置合わせを行い、修正位置を確認した後
、観察プローブを上昇退避させ、１２０℃に加熱した加熱ローラーを用い、Ｂｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの修正インキ膜のパターンをカラーフィルター基板上のピンホール位置に転写し修正した。
【００８９】
修正後のカラーフィルター基板を２００℃２０分で乾燥し、修正パターンの熱硬化を行った後は、修正部と周囲との色差が５以下であり、Ｂｋ，Ｒ，Ｇ，Ｂ共に目視では修正部を認識できないほど、周辺部とのパターンの連続性や平坦性が良好なカラーフィルターを得た。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明のパターン修正方法及びパターン修正装置は、微小なパターンの欠陥を修正する工程に使用することができ、中でもカラーフィルターのパターン修正に用いる事ができる。カラーフィルターは、液晶用に限定するものではなく、ＣＣＤ用カラーフィルターや投影装置用カラーフィルター、有機ＥＬディスプレイ用や電子ペーパー用カラーフィルターに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明のパターン修正方法の一実施形態によるパターン修正のプロセスの概略説明図。
【図２】本発明のパターン修正装置の一実施形態の概略図。
【符号の説明】
【００９２】
１００・・・観察プローブ      １０１・・・光源導入部
１０２・・・ＣＣＤ観察部      １０３・・・巻き出し部
１０４・・・修正用フィルム      １０５・・・修正インキ膜
１０６・・・巻き取り部      １０７・・・加熱ローラー
１０８・・・既存パターン      １１０・・・ＸＹΘステージ
２００・・・基板      ２０１・・・塗工ヘッド      ２０２・・・インキ剥離性基材
２０３・・・除去版
【図１】
2009134096.tif 000003
【図２】
2009134096.tif 000004