JP4334862B2

JP4334862B2 - カラーフィルタ欠陥修正用針およびカラーフィルタ欠陥修正装置

Info

Publication number: JP4334862B2
Application number: JP2002376529A
Authority: JP
Inventors: 中谷　　純一
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004205912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ欠陥修正用針とカラーフィルタ欠陥修正装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来技術】
カラーフィルターにおける欠陥としては、ブラックマトリックスや着色部分がはみ出した欠陥（黒欠陥）、ブラックマトリックスや着色部分の一部が欠損した欠陥（白欠陥）、等が存在する。また欠陥を修正する過程で生じる黒欠陥を除去した後にできる除去部分も欠陥（白欠陥）であり、白欠陥に塗布を行なってできる塗布部分のはみ出しも欠陥（黒欠陥）である。
ここでは、それらの欠陥の１つまたは複数について「欠陥」という言葉を使用する。誤解しそうなところでは欠陥の種類を明示する。
【０００３】
カラーフィルタにおける欠陥を修正する方法として、欠陥（黒欠陥）をレーザー光線等によって除去した後に、欠陥除去部（白欠陥）にカラーフィルタ欠陥修正用針でインキを塗布する方法が知られている（たとえば、特許文献１）。そのインキを塗布する過程を、説明図として図３に示す。まず、カラーフィルタ欠陥修正用針をインキ溜に近づけて行き（Ｓ１）、針先端から所定の位置までインキ溜に浸漬する（Ｓ２）。浸漬したカラーフィルタ欠陥修正用針をインキ溜から引き上げると、針先端の部分にはインキが付着している（Ｓ３）。
【０００４】
次に、インキが付着したカラーフィルタ欠陥修正用針を欠陥除去部に接触させるとインキの一部が欠陥除去部に転移し（Ｓ４）、欠陥除去部からカラーフィルタ欠陥修正用針を離した後の欠陥除去部にはインキが残る。すなわちインキの塗布が行なわれる。また、塗布後の針先端の部分には転移しなかったインキが残っている（Ｓ５）。
【０００５】
次に、残りのインキが付着しているカラーフィルタ欠陥修正用針を洗浄液溜に近づけて行き（Ｓ６）、針先端から所定の位置まで洗浄液溜に浸漬する（Ｓ７）。浸漬したカラーフィルタ欠陥修正用針を洗浄液溜から引き上げると、インキは除去されるが針先端の部分には洗浄液が付着している（Ｓ８）。その針先端の部分に付着した洗浄液をエアブローによって飛ばすことにより（Ｓ９）、カラーフィルタ欠陥修正用針は洗浄済となり、次の塗布において使用可能となる（Ｓ１０）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−６１２９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この一連の過程において、カラーフィルタ欠陥修正用針を針先端から所定の位置までインキ溜に浸漬している時間の多少によって針先端の部分に付着するインキの量が変化するという問題がある。インキに浸漬している時間が短いときの説明図を図４（Ａ）に、長いときの説明図を図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）に示すようにインキに浸漬している時間が短いときには、浸漬している所定の位置からインキが上がって行く量が少ない。このときには、インキの付着している部分の全体が洗浄液溜に浸漬され洗浄を完全に行なうことができる。
【０００８】
一方、図４（Ｂ）に示すようにインキに浸漬している時間が長いときには、浸漬している所定の位置からインキが上がって行く量が多い。このときには、インキの付着している部分の一部が洗浄液溜に浸漬されなくなり洗浄が不完全となることがある。そのような状態で、色の異なるインキを次に塗布すると、インキの色が混合してしまうという問題がある。
【０００９】
また、塗布に使用したカラーフィルタ欠陥修正用針を洗浄した後において、針に付着している洗浄液をエアーブローによって除去する方式では、完全には除去しきれないという問題がある。そのような状態で、次の塗布を行なうと、除去しきれなかった洗浄液とインキとが混合して、塗布に悪影響を与えるという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、インキや洗浄液の付着量が所定量を超えないように安定化させ、洗浄性を向上させたカラーフィルタ欠陥修正用針とカラーフィルタ欠陥修正装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係るカラーフィルタ欠陥修正用針は、カラーフィルタの欠陥箇所または欠陥除去箇所にインクを塗布するためのカラーフィルタ欠陥修正用針であって、針先端における底部と傾斜部を除く、針先端の近くの円柱部の表面に撥水加工を施した部分が形成されているようにしたものである。本発明によれば、撥水加工を施した部分においてはインキや洗浄液の付着が抑制される。したがって、インキや洗浄液の付着量が所定量を超えないように安定化させ、洗浄性を向上させたカラーフィルタ欠陥修正用針が提供される。また、円柱形状の材料における表面を撥水加工した後に傾斜部と底部を研削加工すればカラーフィルタ欠陥修正用針が製作されるから、製作が容易でありコストが低い。
【００１３】
また本発明の請求項２に係るカラーフィルタ欠陥修正用針は、請求項１または２に係るカラーフィルタ欠陥修正用針において、前記撥水加工はニッケルめっき加工であるようにしたものである。本発明によれば、ニッケルめっき加工により撥水加工が施される。
【００１４】
また本発明の請求項３に係るカラーフィルタ欠陥修正装置は、針先端における底部と傾斜部を除く、針先端の近くの円柱部の表面に撥水加工を施した部分が形成されているカラーフィルタ欠陥修正用針の前記針先端をインクに浸漬して前記針先端にインクを付着させ、カラーフィルタの欠陥箇所または欠陥除去箇所に前記針先端を接触することによりインクを塗布し、前記針先端を洗浄液に浸漬して洗浄するように構成したものである。本発明によれば、カラーフィルタ欠陥修正用針の所定の部分には撥水加工が施され、その部分においてはインキや洗浄液の付着が抑制される。したがって、インキや洗浄液の付着量が所定量を超えないように安定化させ、洗浄性を向上させたカラーフィルタ欠陥修正装置が提供される。また、円柱形状の材料における表面を撥水加工した後に傾斜部と底部を研削加工すればカラーフィルタ欠陥修正用針が製作されるから、その針の製作が容易でありコストが低い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。まず、カラーフィルタ欠陥修正用針について、図１を参照して説明する。図１はカラーフィルタ欠陥修正用針における針先端とそれに近い部分の構造の一例を示す図である。図１（Ａ）は撥水加工を施して無いカラーフィルタ欠陥修正用針を示し、図１（Ｂ）は撥水加工を施して有るカラーフィルタ欠陥修正用針を示す。図１において、１は円柱部、２は傾斜部、３は底部、４は撥水加工部である。
【００１６】
円柱部１は、軸に直交する断面が円形であり、その円の直径が軸に沿って変化しない円柱形状を有する部分である。円柱部１は、インキに対する親和性の良い材料でできている。たとえば、鋼鉄、ステンレス、等の金属、合金が使用される。円柱部１の直径は、たとえば、２００μｍ〜１０００μｍ程度のものが好適である。
【００１７】
傾斜部２は、円錐形状の部分的形状を有する部分である。たとえば、傾斜部２は、円柱部１の端部を円錐形状に研削加工して得られる部分である。傾斜部２の軸に対する角度は、たとえば、５∠度〜４５∠度程度のものが好適である。
【００１８】
底部３は、図１に示す一例においては円形の底面である。たとえば、底部３は、傾斜部２における円錐形状の頂点を研削加工して得られる部分である（円錐形の底円部分ではない）。本発明においては、底部３の形状は円形の底面に限定されず、凸半球形、凹半球形、その他の形状であってもよい。
【００１９】
撥水加工部４は、図１（Ａ）に示す円柱部１の周面に存在する撥水性の被膜である。図１（Ｂ）においては、円柱部１の周面に形成された被膜であることが判り易いように断面図として示してある。この撥水性の被膜は、周面の全体を囲むように切れ目なく形成されている。
【００２０】
撥水加工部４は、たとえば、無電界ニッケルめっき加工（カニゼン（Ｒ）めっき）によって形成することができる。この無電界ニッケルめっきの被膜は、インキや洗浄液の付着を緩和させ、洗浄性を向上させる作用効果を有する。この被膜の厚さは、たとえば、１μｍ〜５０μｍ程度のものが好適である。
また、撥水加工部４は、電気メッキ、蒸着メッキ、金属溶射、等によって形成することができる。
【００２１】
図１に示す一例においては、カラーフィルタ欠陥修正用針は円柱部１の表面に撥水加工部４を形成し、傾斜部２と底部３を除くようにした形態を有する。このような形態であれば、円柱形状の材料における表面に撥水加工部４を形成した後に、傾斜部２と底部３を研削加工すればカラーフィルタ欠陥修正用針が得られる。この製作方法は、容易でありコストを低くすることができる。また、針先端部を研削加工することにより、針先端の痛んだ針を再生したり、塗布対称の形状や塗布量に合わせた任意の形状とすることができる。
【００２２】
別の製作方法としては、円柱形状の材料において傾斜部２と底部３を研削加工した後に、撥水加工部４を形成する方法がある。このときには、前述のような作用効果は得られなくなるが、円柱部１の針先端い近い側を残して撥水加工部４を形成したり、傾斜部２の部分の一部に被さるように撥水加工部４を形成することができる。前述のニッケルめっき加工を適用して製造するときには、撥水加工部４を形成しない部分をめっきレジストでマスク（被覆）しておけばよい。この製作方法によれば、どのような範囲を撥水加工部４とするかについての制約が小さく自由度が大きい。
【００２３】
このカラーフィルタ欠陥修正用針をインキ溜に浸漬したときの状態を図２に示す。図２に示すように、カラーフィルタ欠陥修正用針の円柱部１を伝わってインキが上がって行くことがない。これは撥水加工部４の物性とインキの物性による作用効果である。したがって、インキの付着している部分の全体が洗浄液溜に浸漬され洗浄を完全に行なうことができる。また、カラーフィルタ欠陥修正用針をインキ溜に浸漬している時間によっては大きな影響を受けることがなく、針先端に付着するインキ量が安定する。
【００２４】
なお、前述したように、インキが付着しているカラーフィルタ欠陥修正用針を洗浄液溜に浸漬し、その後に引き上げるとインキが除去され針先端の部分には洗浄液が付着している（前述のＳ８）。そして、その針先端の部分に付着した洗浄液をエアブローによって飛ばす（前述のＳ９）。このとき、カラーフィルタ欠陥修正用針における撥水加工部４の存在により、エアブローによる洗浄液の切れが良好である。すなわち、洗浄液は針先端の部分から良好に除去され洗浄が完了する。したがって、カラーフィルタ欠陥修正用針は次の塗布において好適に使用することができる。
【００２５】
次に、カラーフィルタ欠陥修正装置について説明する。カラーフィルタ欠陥修正装置は上述のカラーフィルタ欠陥修正用針を使用してカラーフィルタにおける欠陥の修正を行なう。この修正は、欠陥をレーザー光線等によって除去した後に、欠陥除去部にカラーフィルタ欠陥修正用針でインキを塗布する修正である。以下、カラーフィルタ欠陥修正装置による修正の過程について一例を説明する。
【００２６】
まず、カラーフィルタにおける欠陥検出を行なう。カラーフィルタはガラス基板の上にフォトリソグラフィ技術を適用してアクリル系バインダーと顔料系着色材料から成る着色層を形成したものである。着色層はＲＧＢ三原色のセルを規則的に配列したパターンを有する。欠陥検出はハロゲンランプ等の光源によってカラーフィルタを照明し、ＣＣＤカメラ等によって撮像を行う。撮像画像はデータ処理部のメモリに記憶され、撮像画像におけるセル形状を基準の形状と比較し、その差異から欠陥検出を行なう。
【００２７】
次に、たとえば、セルの着色部分にレジスト（ブラックマトリックス）がはみ出した欠陥（黒欠陥）が検出されたときには、ＹＡＧレーザ（第２高調波）を用いて、スリット径口を欠陥形状に合わせて（たとえば５０μｍとし）、レーザ光線を数パルス照射し欠陥を除去する。
【００２８】
次に、撥水加工部４を有する前述のカラーフィルタ欠陥修正用針を使用し、前述の塗布過程（図３参照）により欠陥が除去された部分にインキの塗布を行なう。このとき、撥水加工部４の作用効果により、インキが針先端の部分から上がってくることはない。また、インキが付着した部分の全体が洗浄液に浸漬するため混色はない。また、撥水加工部４における洗浄液はハジキ易くなっているためエアブローによる除去は完全であり、インキを希釈する等の悪影響はない。
【００２９】
次に、電磁放射線（たとえば紫外線）を照射して塗布したインキを硬化させる。
次に、塗布した形状を修正する必要があるときには、スリット径口を修正形状に合わせてＹＡＧレーザ光線を数パルス照射し形状を修正する。
【００３０】
以上、カラーフィルタ欠陥修正装置による修正の過程について一例を説明した。カラーフィルタの構成、そこに存在する欠陥の種類によって、欠陥修正過程は全く同一というわけではない。しかし、レーザー光線によって不要な部分（黒欠陥）の除去を行う過程と、カラーフィルタ欠陥修正用針を使用し除去された部分（白欠陥）にインキを塗布する過程とを基本とする点において同様であるから説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係るカラーフィルタ欠陥修正用針によれば、インキや洗浄液の付着量が所定量を超えないように安定化させ、洗浄性を向上させたカラーフィルタ欠陥修正用針が提供される。また、カラーフィルタ欠陥修正用針の製作が容易でありコストを低くすることができる。
また本発明の請求項２に係るカラーフィルタ欠陥修正用針によれば、ニッケルめっき加工により撥水加工が施される。
また本発明の請求項３に係るカラーフィルタ欠陥修正装置によれば、インキや洗浄液の付着量が所定量を超えないように安定化させ、洗浄性を向上させたカラーフィルタ欠陥修正装置が提供される。また、カラーフィルタ欠陥修正用針の製作が容易でありコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーフィルタ欠陥修正用針における針先端とそれに近い部分の構造の一例を示す図である。
【図２】カラーフィルタ欠陥修正用針をインキ溜に浸漬したときの状態を示す図である。
【図３】カラーフィルタ欠陥修正用針を使用しインキを塗布する過程を示す説明図である。
【図４】インキ溜に浸漬している時間の多少によって針先端の部分に付着するインキの量が変化することを示す説明図である。
【符号の説明】
１円柱部
２傾斜部
３底部
４撥水加工部

Claims

カラーフィルタの欠陥箇所または欠陥除去箇所にインクを塗布するためのカラーフィルタ欠陥修正用針であって、針先端における底部と傾斜部を除く、針先端の近くの円柱部の表面に撥水加工が施された部分が形成されていることを特徴とするカラーフィルタ欠陥修正用針。
請求項１記載のカラーフィルタ欠陥修正用針において、前記撥水加工はニッケルめっき加工であることを特徴とするカラーフィルタ欠陥修正用針。
針先端における底部と傾斜部を除く、針先端の近くの円柱部の表面に撥水加工を施した部分が形成されているカラーフィルタ欠陥修正用針の前記針先端をインクに浸漬して前記針先端にインクを付着させ、カラーフィルタの欠陥箇所または欠陥除去箇所に前記針先端を接触することによりインクを塗布し、前記針先端を洗浄液に浸漬して洗浄するように構成したことを特徴とするカラーフィルタ欠陥修正装置。