JP5212681B2 - カラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板上にカラーフィルタの着色層を含む多層構造の膜を配設してなるカラーフィルタ形成基板における欠陥修正方法と欠陥修正が施されたカラーフィルター基板に関する。
液晶表示素子等を用いた表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板（以下、カラーフィルタ基板あるいはＣＦ基板とも言う）は、例えば、基板上にＢｋ（黒）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の微細な着色パターン（着色層とも言う）を形成し、更に、着色パターン上にオーバーコート層を形成しているが、このようなカラーフィルタ形成基板を作製する場合、製造工程中に発する、あるいは材料中に存在する微小な異物などに起因して、ある程度の確率でパターン欠陥が生じる。
着色パターンの欠陥は、主として、余分なパターン部や微小な異物に起因する黒欠陥と、パターン欠落や白っぽく色が抜ける白欠陥（色抜け欠陥、あるいはパターン欠け欠陥）に分類される。
黒欠陥は、視覚的に黒っぽい点として認識されるだけでなく、異物等により突起がある場合があるが、突起がある場合には、カラーフィルタ基板をＴＦＴ基板と貼り合わせ表示パネルを組んだ際に、その突起がＴＦＴ基板にまで到達してしまい短絡を起こし、重大な製品不良の原因になり得る。
白欠陥は、液晶表示素子を組み立て、表示した場合に、たとえそれが数十ミクロンの小さい欠陥でもピンホールのように光り、目立つため、避けるべき欠陥である。
近年、液晶表示素子の大画面化に伴うパターン面積の増大に伴い、黒欠陥や白欠陥も生じやすくなってきており、また、着色パターンの欠陥に対する品質要求もますます厳しくなってきており、着色パターンの欠陥修正に対する重要度はますます増してきている。
着色パターンの欠陥は、主として、余分なパターン部や微小な異物に起因する黒欠陥と、パターン欠落や白っぽく色が抜ける白欠陥（色抜け欠陥、あるいはパターン欠け欠陥）に分類される。
黒欠陥は、視覚的に黒っぽい点として認識されるだけでなく、異物等により突起がある場合があるが、突起がある場合には、カラーフィルタ基板をＴＦＴ基板と貼り合わせ表示パネルを組んだ際に、その突起がＴＦＴ基板にまで到達してしまい短絡を起こし、重大な製品不良の原因になり得る。
白欠陥は、液晶表示素子を組み立て、表示した場合に、たとえそれが数十ミクロンの小さい欠陥でもピンホールのように光り、目立つため、避けるべき欠陥である。
近年、液晶表示素子の大画面化に伴うパターン面積の増大に伴い、黒欠陥や白欠陥も生じやすくなってきており、また、着色パターンの欠陥に対する品質要求もますます厳しくなってきており、着色パターンの欠陥修正に対する重要度はますます増してきている。
このような中、最近では、欠陥部を生じても、歩留まりを向上させて生産性を損なわないために、特開平６−１０９９１９号公報（特許文献１）に示されるような部分的に欠陥部を修正する技術が確立されるようになった。
ここに記載の欠陥部修正方法は、黒欠陥部をレーザーで焼いて飛散させたり、白欠陥の色抜け部に着色した紫外線硬化性樹脂を塗布して、紫外線で硬化させるものである。
特開平６−１０９９１９号公報
ここに記載の欠陥部修正方法は、黒欠陥部をレーザーで焼いて飛散させたり、白欠陥の色抜け部に着色した紫外線硬化性樹脂を塗布して、紫外線で硬化させるものである。
着色した紫外線硬化樹脂を塗布する手段としては、上記公報のようにディスペンサによってペーストを必要量垂らす方法、インクジェットによる方法、または特開平８−１８２９４９号公報（特許文献２）に提示されているような、先端が平面を形成している針状物の先端にカラー紫外線硬化性樹脂を付着させ、それを欠陥部に押しつける手段等がある。 この中で、針状物により直接カラー紫外線硬化性樹脂を塗布する方法は、より微小な白欠陥に対応できるので好ましいとされている。
特開平８−１８２９４９号公報
ここで、従来の欠陥の修正方法の１例を、図４に基づいて、簡単に説明しておく。
図４において、欠陥修正は、着色パターン層を形成後、オーバーコート層形成前に行うものである。
例えば、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の第２の着色パターン層４２２に白欠陥４４０がある場合（図４（ａ））、直接、白欠陥４４０箇所に部分的に修正用インク４６５を塗膜して修正する基本的な修正方法（図４（ｂ））があるが、これ以外に、レーザにより、欠陥部を含む領域サイズで、ガラス基板４１０に到達するように孔開けし（図４（ｄ））、孔部４５０に修正用のインク４６５を塗膜して（図４（ｅ））、修正する修正方法がある。
また、例えば、第２の着色パターン層４２２中に異物による黒欠陥４４５がある場合（図４（ｃ））は、上記後者の方法と同じように、レーザにより、欠陥部を含む領域サイズで、ガラス基板４１０に到達するように孔開けし（図４（ｄ））、孔部４５０に修正用のインク４６５を塗膜して修正していた。
尚、ここでは、修正により黒欠陥部分の異物を除去する際に形成される着色パターン欠損部も白欠陥と言っている。
特開平１０−２６８１２２号公報
図４において、欠陥修正は、着色パターン層を形成後、オーバーコート層形成前に行うものである。
例えば、液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の第２の着色パターン層４２２に白欠陥４４０がある場合（図４（ａ））、直接、白欠陥４４０箇所に部分的に修正用インク４６５を塗膜して修正する基本的な修正方法（図４（ｂ））があるが、これ以外に、レーザにより、欠陥部を含む領域サイズで、ガラス基板４１０に到達するように孔開けし（図４（ｄ））、孔部４５０に修正用のインク４６５を塗膜して（図４（ｅ））、修正する修正方法がある。
また、例えば、第２の着色パターン層４２２中に異物による黒欠陥４４５がある場合（図４（ｃ））は、上記後者の方法と同じように、レーザにより、欠陥部を含む領域サイズで、ガラス基板４１０に到達するように孔開けし（図４（ｄ））、孔部４５０に修正用のインク４６５を塗膜して修正していた。
尚、ここでは、修正により黒欠陥部分の異物を除去する際に形成される着色パターン欠損部も白欠陥と言っている。
しかし、修正に使用するインクが適切なもので高信頼性であったとしても、上記従来の着色パターンの欠陥の修正方法においては、着色パターン形成直後に修正を行うことが前提であるため、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、オーバーコート層（保護膜とも言う）形成後に発見された白欠陥や、得意先事情等による白欠陥規格変更に対応することができない。
また、同様に、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、ＩＴＯ成膜後の修正を行うことができない。
尚、黒欠陥については、従来から実施されている研磨法による修正で対応することも行われている。
また、同様に、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、ＩＴＯ成膜後の修正を行うことができない。
尚、黒欠陥については、従来から実施されている研磨法による修正で対応することも行われている。
液晶表示素子等を用いた表示デバイスに用いらるカラーフィルタ形成基板においては、近年の大画面化に伴うパターン面積の増大に伴い、黒欠陥や白欠陥も生じやすくなってきており、また、着色パターンの欠陥に対する品質要求もますます厳しくなってきており、着色パターンの欠陥修正に対する重要度はますます増してきている中、更なる修正の効率化が求められ、また、従来のオーバーコート層（保護膜とも言う）形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に、発見された欠陥や、得意先の事情等による欠陥規格変更に対応することができないという制約を脱却できる方法が求められていた。
本発明は、これらに対応するもので、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に、発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法を提供しようとするものである。
同時に、そのような修正方法により修正された表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
本発明は、これらに対応するもので、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に、発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法を提供しようとするものである。
同時に、そのような修正方法により修正された表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、ガラス基板上にカラーフィルタの着色層を含み、最上層をオーバーコート層とする多層構造の膜を配設してなるカラーフィルタ形成基板における欠陥修正方法であって、前記多層構造の膜のいずれかの層の各種欠陥部を含む領域に、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各層ごとに、各層の白欠陥部を修正するための溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキングとも言う）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものであり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ硬化処理を行うもので、前記カラーフィルタの着色層の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行うものであり、且つ、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光はＹＡＧの第３高調波または第４高調波であり、前記ＵＶ硬化処理は、ＵＶ光として、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光と同じＹＡＧの第３高調波または第４高調波を用いて行うものであることを特徴とするものである。
尚、ここで、「塗布し、膜形成」とは、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として形成することを意味する。
尚、ここで、「塗布し、膜形成」とは、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として形成することを意味する。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記ＵＶ硬化処理は、局所的に修正用液塗布領域をＵＶ光を照射をする、あるいは、基板全体にわたりＵＶ光を照射をするものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記熱硬化処理は、局所的に修正用液塗布領域を加熱する、あるいは、基板全体を加熱するものであることを特徴とするものである。
尚、ここで、「塗布し、形成された（最上）層」とは、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行って形成された（最上）層」を、意味する。
そしてまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記熱硬化処理は、局所的に修正用液塗布領域を加熱する、あるいは、基板全体を加熱するものであることを特徴とするものである。
尚、ここで、「塗布し、形成された（最上）層」とは、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行って形成された（最上）層」を、意味する。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液を塗布して形成する層の少なくとも１層については、修正用液の塗布を数回に分けて行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成する際の、レーザ光で除去する白欠陥部の形状は、円形状または楕円形状であることを特徴とするものである。
ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記修正用液の塗布を塗布針により行うことを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をインクジェット法塗布により行うことを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をディスペンサにより行うことを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をインクジェット法塗布により行うことを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をディスペンサにより行うことを特徴とするものである。
（作用）
本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の提供を可能としている。
先にも述べたが、従来の着色パターンの欠陥の修正方法においては、着色パターン形成直後に修正を行うことが基本で、ＩＰＳタイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、オーバーコート層形成後に発見された欠陥や、得意先事情等による欠陥規格変更に対応することができないとされてきたが、また、ＶＡタイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、ＩＴＯ成膜後の修正を行うことができないとされてきたが、本発明の構成にて、これらに対応できることを見い出したものである。
具体的には、前記多層構造の膜のいずれかの層の各種欠陥部を含む領域に、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各層ごとに、各層の白欠陥部を修正するための溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものであり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ硬化処理を行うもので、前記カラーフィルタの着色層の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行うものであり、且つ、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光はＹＡＧの第３高調波または第４高調波であり、前記ＵＶ硬化処理は、ＵＶ光として、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光と同じＹＡＧの第３高調波または第４高調波を用いて行うものであることにより、これを達成している。
特に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うことにより、品質の良いものとできる。
また、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成する場合には、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）を制御し、かつ、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を所定量に制御することにより、均一な修正状態を得ることを可能としており、修正の全自動化が期待できる。
また、修正する各欠陥部について、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）を同じく制御することにより、即ち、レーザ光にて形成する白欠陥部を同じ形状、同じ大きさとすることにより、同じ処理条件で修正でき、修正の効率を向上させることができる。
このためには、予め、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）と、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を所定量と、各層の塗布状態や膜形成状態を関連付けたデータをとっておき、これをデータベースとして利用し、レーザ光の照射条件、修正用液の塗布量を自動的に制御できるようにすれば良い。
本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の提供を可能としている。
先にも述べたが、従来の着色パターンの欠陥の修正方法においては、着色パターン形成直後に修正を行うことが基本で、ＩＰＳタイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、オーバーコート層形成後に発見された欠陥や、得意先事情等による欠陥規格変更に対応することができないとされてきたが、また、ＶＡタイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の場合、ＩＴＯ成膜後の修正を行うことができないとされてきたが、本発明の構成にて、これらに対応できることを見い出したものである。
具体的には、前記多層構造の膜のいずれかの層の各種欠陥部を含む領域に、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各層ごとに、各層の白欠陥部を修正するための溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものであり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ硬化処理を行うもので、前記カラーフィルタの着色層の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行うものであり、且つ、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光はＹＡＧの第３高調波または第４高調波であり、前記ＵＶ硬化処理は、ＵＶ光として、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光と同じＹＡＧの第３高調波または第４高調波を用いて行うものであることにより、これを達成している。
特に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うことにより、品質の良いものとできる。
また、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成する場合には、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）を制御し、かつ、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を所定量に制御することにより、均一な修正状態を得ることを可能としており、修正の全自動化が期待できる。
また、修正する各欠陥部について、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）を同じく制御することにより、即ち、レーザ光にて形成する白欠陥部を同じ形状、同じ大きさとすることにより、同じ処理条件で修正でき、修正の効率を向上させることができる。
このためには、予め、レーザ光を照射して形成する白欠陥部の形状、大きさ（サイズ）と、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を所定量と、各層の塗布状態や膜形成状態を関連付けたデータをとっておき、これをデータベースとして利用し、レーザ光の照射条件、修正用液の塗布量を自動的に制御できるようにすれば良い。
そして、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ硬化処理を行う形態であり、前記カラーフィルタの着色層の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行うもので、修正をし易いものとできる。
例えば、前記ＵＶ硬化処理としては、局所的に修正用液塗布領域をＵＶ光を照射をする形態、あるいは、基板全体にわたりＵＶ光を照射をする形態が挙げられる。
ＵＶ光源の種類には、例えば高圧水銀ＵＶランプ、ＵＶ−ＬＥＤ、ＹＡＧレーザなどが挙げられ、白欠陥を形成するレーザを併用することもできる。
また、前記熱硬化処理としては、局所的に修正用液塗布領域を加熱する形態、あるいは、基板全体を加熱する形態が挙げられる。
例えば、前記ＵＶ硬化処理としては、局所的に修正用液塗布領域をＵＶ光を照射をする形態、あるいは、基板全体にわたりＵＶ光を照射をする形態が挙げられる。
ＵＶ光源の種類には、例えば高圧水銀ＵＶランプ、ＵＶ−ＬＥＤ、ＹＡＧレーザなどが挙げられ、白欠陥を形成するレーザを併用することもできる。
また、前記熱硬化処理としては、局所的に修正用液塗布領域を加熱する形態、あるいは、基板全体を加熱する形態が挙げられる。
また、修正用液を塗布して形成する層の少なくとも１層については、修正用液の塗布を数回に分けて行う、請求項４の発明の形態とすることにより、修正用液の塗布状態や塗布量を適切に制御し易いものとしている。
また、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成する際の、レーザ光で除去する白欠陥部の形状はとしては、塗布された修正用液の広がりの面から、円形状または楕円形用が挙げられる。
先にも述べたが、ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
要は、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状であれば良いのであるが、円形状、楕円形状が一般的な形状として挙げられる。
レーザ光で除去する白欠陥部の外周線における全ての点において、各点を挟む両側の接線のなす角度が大きいことが好ましく、各点を挟む両側の接線のなす角度としては、具体的には、正５角形の１つの内角（１０８°）以上の大きさであることが好ましい。
先にも述べたが、ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
要は、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状であれば良いのであるが、円形状、楕円形状が一般的な形状として挙げられる。
レーザ光で除去する白欠陥部の外周線における全ての点において、各点を挟む両側の接線のなす角度が大きいことが好ましく、各点を挟む両側の接線のなす角度としては、具体的には、正５角形の１つの内角（１０８°）以上の大きさであることが好ましい。
また、前記修正用液の塗布手段としては、塗布を塗布針により行う第１の方法、塗布をインクジェット法塗布により行う第２の方法、塗布をディスペンサにより行う第３の方法が挙げられる。
照射するレーザ光としては、ＹＡＧの第３高調波または第４高調波が用いられる。
このようなレーザ光を用いて、各層を除去する場合、短波長であるため、表面での吸収のみで、吸収が深くなく、吸収域が限定されて堀り込みの分解能が高くなり、また、長波長（３３５ｎｍ以上）の場合にみられる、熱による影響（ケロイド状となる）も無く、レーザによる堀り込み量を制御し易いものとしている。
このようなレーザ光を用いて、各層を除去する場合、短波長であるため、表面での吸収のみで、吸収が深くなく、吸収域が限定されて堀り込みの分解能が高くなり、また、長波長（３３５ｎｍ以上）の場合にみられる、熱による影響（ケロイド状となる）も無く、レーザによる堀り込み量を制御し易いものとしている。
また、最上層のオーバーコート層のＵＶ硬化処理は、ＵＶ光としてＹＡＧの第３高調波または第４高調波を用いて行うものであり、レーザ光を照射して白欠陥部を形成するための処理と、前記ＵＶ硬化処理とを、同じ光を照射することで行え、両方の処理をするために、例えば、光源を兼用でき、両方の処理をするための装置構成を、簡単化できる。
本発明は、上記のように、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の提供を可能とした。
更に、このような修正方法の自動化を容易なものとした。
同時に、そのような修正方法により修正された表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の提供を可能とした。
更に、このような修正方法の自動化を容易なものとした。
同時に、そのような修正方法により修正された表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の提供を可能とした。
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（ｅ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第１の例の工程を説明するため図で、図１（ａ１）、図１（ｂ）〜図１（ｅ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第２の例の工程を説明するため図で、図１（ａ１）、図１（ｃ１）〜図１（ｅ１）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第３の例の工程を説明するため図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は図１に示す第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法をカラーフィルタ形成基板のより広い範囲の断面で示したもので、図３は本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正方法に用いられるレーザ照射装置の１例の概略構成を示した図である。
図１〜図３中、１、２は修正前のカラーフィルタ基板、１ａ、２ａは修正前のカラーフィルタ基板、１０は透明基板、１０Ａは修正前のカラーフィルタ基板、１０Ｂは修正後のカラーフィルタ基板、１５はブラックマトリクス部（第４の着色パターン層とも言う）、２０は着色層（着色パターン層とも言う）、２０ａは第１の着色パターン層（Ｒｅｄ）、２０ｂは第２の着色パターン層（Ｇｒｅｅｎ）、２０ｃは第３の着色パターン層、３０はオーバーコート層、３５は（オーバーコート層の）盛り上がり部、３７は白欠陥、４０は黒欠陥（異物ともいう）、５０はレーザ光、５５は白欠陥部（除去部とも言う）、６１は（着色層用の）修正用液、６２は（オーバーコート用の）修正用液、６１ａは（第１の着色パターン層の）修正用液、６２ａは（オーバーコート用の）修正用液、７０は押しつけ用部材、７０Ｓは平坦面（平面部とも言う）、１１０はカラーフィルタ形成基板、１２０は基板ホルダー、１３０はＸＹステージ、１４０はレーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）、１５０はレーザ照射手段、１５６は対物レンズ、１６０はＺ方向移動用ガイドレール、１７０は制御部、１８０は照射強度制御用データベース、１９０は表示モニターである。
図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第１の例の工程を説明するため図で、図１（ａ１）、図１（ｂ）〜図１（ｅ）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第２の例の工程を説明するため図で、図１（ａ１）、図１（ｃ１）〜図１（ｅ１）は本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第３の例の工程を説明するため図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は図１に示す第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法をカラーフィルタ形成基板のより広い範囲の断面で示したもので、図３は本発明のカラーフィルタ基板の欠陥修正方法に用いられるレーザ照射装置の１例の概略構成を示した図である。
図１〜図３中、１、２は修正前のカラーフィルタ基板、１ａ、２ａは修正前のカラーフィルタ基板、１０は透明基板、１０Ａは修正前のカラーフィルタ基板、１０Ｂは修正後のカラーフィルタ基板、１５はブラックマトリクス部（第４の着色パターン層とも言う）、２０は着色層（着色パターン層とも言う）、２０ａは第１の着色パターン層（Ｒｅｄ）、２０ｂは第２の着色パターン層（Ｇｒｅｅｎ）、２０ｃは第３の着色パターン層、３０はオーバーコート層、３５は（オーバーコート層の）盛り上がり部、３７は白欠陥、４０は黒欠陥（異物ともいう）、５０はレーザ光、５５は白欠陥部（除去部とも言う）、６１は（着色層用の）修正用液、６２は（オーバーコート用の）修正用液、６１ａは（第１の着色パターン層の）修正用液、６２ａは（オーバーコート用の）修正用液、７０は押しつけ用部材、７０Ｓは平坦面（平面部とも言う）、１１０はカラーフィルタ形成基板、１２０は基板ホルダー、１３０はＸＹステージ、１４０はレーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）、１５０はレーザ照射手段、１５６は対物レンズ、１６０はＺ方向移動用ガイドレール、１７０は制御部、１８０は照射強度制御用データベース、１９０は表示モニターである。
はじめに、本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第１の例を図１に基づいて説明する。
第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、透明基板１０の一面上に、順次、着色パターン層２０（図２の１５、２０ａ、２０ｂ、２０ｃに相当）、オーバーコート層３０を形成したＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板における、着色層２０（図２の第１の着色層に相当）の黒欠陥を修正する欠陥修正方法で、簡単には、黒欠陥部４０を含む領域に、レーザ光５０を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部５５を形成し、形成された白欠陥部５５に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものである。
本例のカラーフィルタ基板の欠陥修正方法は、オーバーコート層３０を形成するまで着色層２０の黒欠陥４０の修正を行わないで、オーバーコート層３０を形成後に、着色層２０の黒欠陥部４０を修正する場合に適用される。
例えば、製造元が着色層２０の黒欠陥４０については検査ＯＫとし得意先に納品したが、欠陥規格の変更により、あるいは得意先と製造元との検査レベルの違いにより、得意先側で着色層の黒欠陥４０でＯＵＴとされた製品に対し、指摘された黒欠陥部を修正する場合に適用される。
本例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の提供を可能としている。
尚、本例では、修正対象となるカラーフィルタ形成基板１（図２の１０Ａに相当）として、第１の着色パターン層（図２の２０ａ）、第２の着色パターン層（図２の２０ｂ）、第３の着色パターン層（図２の２０ｃ）、ブラックマトリクス（第４の着色パターン層で図２の１５）の、全着色パターン層ともに顔料分散法を用いて形成されたものを用いている。
第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、透明基板１０の一面上に、順次、着色パターン層２０（図２の１５、２０ａ、２０ｂ、２０ｃに相当）、オーバーコート層３０を形成したＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板における、着色層２０（図２の第１の着色層に相当）の黒欠陥を修正する欠陥修正方法で、簡単には、黒欠陥部４０を含む領域に、レーザ光５０を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部５５を形成し、形成された白欠陥部５５に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものである。
本例のカラーフィルタ基板の欠陥修正方法は、オーバーコート層３０を形成するまで着色層２０の黒欠陥４０の修正を行わないで、オーバーコート層３０を形成後に、着色層２０の黒欠陥部４０を修正する場合に適用される。
例えば、製造元が着色層２０の黒欠陥４０については検査ＯＫとし得意先に納品したが、欠陥規格の変更により、あるいは得意先と製造元との検査レベルの違いにより、得意先側で着色層の黒欠陥４０でＯＵＴとされた製品に対し、指摘された黒欠陥部を修正する場合に適用される。
本例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、修正の効率向上が期待でき、かつ、着色層上へのオーバーコート層形成後に、更にはオーバーコート層上へのＩＴＯ膜の成膜後に発見された欠陥の修正を行う、表示デバイス用のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の提供を可能としている。
尚、本例では、修正対象となるカラーフィルタ形成基板１（図２の１０Ａに相当）として、第１の着色パターン層（図２の２０ａ）、第２の着色パターン層（図２の２０ｂ）、第３の着色パターン層（図２の２０ｃ）、ブラックマトリクス（第４の着色パターン層で図２の１５）の、全着色パターン層ともに顔料分散法を用いて形成されたものを用いている。
第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法を、図１（ａ）〜図１（ｅ）に基づいて、説明する。
尚、対応する箇所の修正状態をより大きな範囲で示したのが、図２（ａ）〜図２（ｃ）である。
修正対象のカラーフィルタ形成基板１には、図１（ａ）（図２（ａ）に相当）に示すように、黒欠陥４０が着色層２０とオーバーコート層３０との間に存在するが、ここでは、この黒欠陥４０を以下のようにして修正する。
ここでは、黒欠陥４０部分上のオーバーコート層３０は若干盛り上がっている。
先ず、黒欠陥４０を含む領域にレーザ光５０を照射して、該領域について最下層までを除去して、全層に跨る白欠陥部５５を形成する。（図１（ｂ）、図２（ｂ）に相当）
レーザ光５０としては、各層を除去する堀り込みの分解能が高く、熱による影響（ケロイド状となる）等品質的に問題を起こさないもので、制御し易いものであれば特に限定されないが、例えば、ＹＡＧの第３高調波または第４高調波が挙げられる。
ＹＡＧの第３高調波または第４高調波の場合、各層を除去する場合、短波長であるため、表面での吸収のみで、吸収が深くなく、吸収域が限定されて堀り込みの分解能が高くなり、また、長波長（３３５ｎｍ以上）の場合にみられる、熱による影響（ケロイド状となる）も無く、レーザによる堀り込み量を制御し易いものとしている。
尚、対応する箇所の修正状態をより大きな範囲で示したのが、図２（ａ）〜図２（ｃ）である。
修正対象のカラーフィルタ形成基板１には、図１（ａ）（図２（ａ）に相当）に示すように、黒欠陥４０が着色層２０とオーバーコート層３０との間に存在するが、ここでは、この黒欠陥４０を以下のようにして修正する。
ここでは、黒欠陥４０部分上のオーバーコート層３０は若干盛り上がっている。
先ず、黒欠陥４０を含む領域にレーザ光５０を照射して、該領域について最下層までを除去して、全層に跨る白欠陥部５５を形成する。（図１（ｂ）、図２（ｂ）に相当）
レーザ光５０としては、各層を除去する堀り込みの分解能が高く、熱による影響（ケロイド状となる）等品質的に問題を起こさないもので、制御し易いものであれば特に限定されないが、例えば、ＹＡＧの第３高調波または第４高調波が挙げられる。
ＹＡＧの第３高調波または第４高調波の場合、各層を除去する場合、短波長であるため、表面での吸収のみで、吸収が深くなく、吸収域が限定されて堀り込みの分解能が高くなり、また、長波長（３３５ｎｍ以上）の場合にみられる、熱による影響（ケロイド状となる）も無く、レーザによる堀り込み量を制御し易いものとしている。
レーザ光５０の照射は、例えば、図３に示すような構成のレーザ照射装置にて行う。
図３に示す欠陥修正装置には、駆動系（ＸＹステージ１３０、Ｚ方向移動用ガイドレール１６０）、レーザ照射手段１５０の他に、欠陥部の状態を確認する確認手段として表示用のモニター１９０と、照射強度の制御を容易とするための照射強度制御用のデータベース１８０が備えられているが、各部は、制御部１７０により制御されて、所定の照射動作を行う。
レーザ照射手段１５０は、簡単には、レーザ光発生部、透過率可変化フィルタ、レンズ、レーザ光を成形するアパーチャ、レンズ、対物レンズ等を備えて、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１５６により集光され照射されるが、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、全反射ミラー等も、明示していないが、必要に応じて、備えている。
ここでは、レーザ照射手段１５０の光学系中のハーフミラーを介して、観察あるいは表示モニター１９０にて画像を得ることができるように、そのための光源、撮像装置が組み込まれている。
また、照射強度制御用のデータベース１８０は、予め、樹脂部を除去できる照射強度で、且つ、下地層に損傷を与えない照射強度をデータベース化しておいたもので、各種の樹脂部材質、各種の照射領域サイズについても、所定の制御された照射強度に調整できる指針を与えるものである。
例えば、光学系において、所定のアパーチャ開口において、透過率可変化フィルタの透過率のレベルと対物レンズの縮小倍率によってのみ、照射強度を調整するとした場合、透過率可変化フィルタの透過率のレベル、対物レンズの縮小倍率をパラメータとして、各種の樹脂部材質について照射強度が所望の範囲内である条件を与えることができる。
また、図３に示す欠陥修正装置には、明示していないがアパーチャの開口を制御し、対物レンズ１５６によらずに、即ち、縮小倍率を変えないで、面積サイズを変えることができる機構を備えている。
これにより、同じ照射強度で照射面積を容易に変えることができ、できるだけ下地にレーザを多く当てないように、できるだけ樹脂が取り除けた部分への照射を避けて、欠陥の除去を可能としている。
図３に示す欠陥修正装置には、駆動系（ＸＹステージ１３０、Ｚ方向移動用ガイドレール１６０）、レーザ照射手段１５０の他に、欠陥部の状態を確認する確認手段として表示用のモニター１９０と、照射強度の制御を容易とするための照射強度制御用のデータベース１８０が備えられているが、各部は、制御部１７０により制御されて、所定の照射動作を行う。
レーザ照射手段１５０は、簡単には、レーザ光発生部、透過率可変化フィルタ、レンズ、レーザ光を成形するアパーチャ、レンズ、対物レンズ等を備えて、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１５６により集光され照射されるが、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、全反射ミラー等も、明示していないが、必要に応じて、備えている。
ここでは、レーザ照射手段１５０の光学系中のハーフミラーを介して、観察あるいは表示モニター１９０にて画像を得ることができるように、そのための光源、撮像装置が組み込まれている。
また、照射強度制御用のデータベース１８０は、予め、樹脂部を除去できる照射強度で、且つ、下地層に損傷を与えない照射強度をデータベース化しておいたもので、各種の樹脂部材質、各種の照射領域サイズについても、所定の制御された照射強度に調整できる指針を与えるものである。
例えば、光学系において、所定のアパーチャ開口において、透過率可変化フィルタの透過率のレベルと対物レンズの縮小倍率によってのみ、照射強度を調整するとした場合、透過率可変化フィルタの透過率のレベル、対物レンズの縮小倍率をパラメータとして、各種の樹脂部材質について照射強度が所望の範囲内である条件を与えることができる。
また、図３に示す欠陥修正装置には、明示していないがアパーチャの開口を制御し、対物レンズ１５６によらずに、即ち、縮小倍率を変えないで、面積サイズを変えることができる機構を備えている。
これにより、同じ照射強度で照射面積を容易に変えることができ、できるだけ下地にレーザを多く当てないように、できるだけ樹脂が取り除けた部分への照射を避けて、欠陥の除去を可能としている。
次いで、形成された白欠陥部５５に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成する。（図１（ｃ））
修正用インクの塗布は、例えば、Ｘ−Ｙステージ上にカラーフィルタ基板を載置し、Ｘ−Ｙ制御して、所定の位置において、ディスペンサー、マイクロシリンジ、針状塗布部等により、修正用インクを塗膜する。
そして、塗布した後、必要に応じて、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として形成する。
ここでは、着色層（図２の２０ａに相当）の修正用液を熱硬化性の樹脂としている。
修正用液の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行う形態が、作業性の面からは好ましい。
また、ここでは、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるが、これに限定されない。
尚、光硬化のための光としては、修正光反応性官能基に光反応を引き起こさせることが可能な可視及び非可視領域の波長が全て含まれ、例えばマイクロ波、可視光、紫外線、電磁波、電子線等が全て含まれるが、ＵＶ硬化処理を行う形態が作業性の面からは好ましい。
上記の熱硬化処理としては、欠陥部に対し居所的に熱処理を行う形態やカラーフィルタ形成基板全体に対して熱処理を行う形態が挙げられる。
また、上記のＵＶ硬化処理としては、欠陥部に対し居所的にＵＶ照射処理を行う形態やカラーフィルタ形成基板全体に対してＵＶ照射処理を行う形態が挙げられる。
修正用インクの塗布は、例えば、Ｘ−Ｙステージ上にカラーフィルタ基板を載置し、Ｘ−Ｙ制御して、所定の位置において、ディスペンサー、マイクロシリンジ、針状塗布部等により、修正用インクを塗膜する。
そして、塗布した後、必要に応じて、溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理（ベーキング）を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として形成する。
ここでは、着色層（図２の２０ａに相当）の修正用液を熱硬化性の樹脂としている。
修正用液の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行う形態が、作業性の面からは好ましい。
また、ここでは、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるが、これに限定されない。
尚、光硬化のための光としては、修正光反応性官能基に光反応を引き起こさせることが可能な可視及び非可視領域の波長が全て含まれ、例えばマイクロ波、可視光、紫外線、電磁波、電子線等が全て含まれるが、ＵＶ硬化処理を行う形態が作業性の面からは好ましい。
上記の熱硬化処理としては、欠陥部に対し居所的に熱処理を行う形態やカラーフィルタ形成基板全体に対して熱処理を行う形態が挙げられる。
また、上記のＵＶ硬化処理としては、欠陥部に対し居所的にＵＶ照射処理を行う形態やカラーフィルタ形成基板全体に対してＵＶ照射処理を行う形態が挙げられる。
修正用液の塗布としては、塗布を数回に分けて観察しながら行うことにより、修正用液の塗布状態や塗布量を適切に制御できる。
また、レーザ光５０で除去する白欠陥部５５の形状としては、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状が好ましく、例えば、円形状または楕円形用が挙げられる。
尚、先にも述べたが、ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
要は、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状であれば良いのであるが、円形状、楕円形状が一般的な形状として挙げられる。
白欠陥部５５の形状はとしては、レーザ光で除去する白欠陥部の外周線における全ての点において、各点を挟む両側の接線のなす角度が大きいことが好ましく、各点を挟む両側の接線のなす角度としては、具体的には、正５角形の１つの内角（１０８°）以上の大きさであることが好ましい。
また、レーザ光５０で除去する白欠陥部５５の形状としては、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状が好ましく、例えば、円形状または楕円形用が挙げられる。
尚、先にも述べたが、ここで言う、円形状とは、例えば５角形以上の多角形を重ねた図形の外形のような、円形に近い形状も含むもので、楕円形状もこれに準じる。
要は、塗布された修正用液の広がりを均一にできる形状であれば良いのであるが、円形状、楕円形状が一般的な形状として挙げられる。
白欠陥部５５の形状はとしては、レーザ光で除去する白欠陥部の外周線における全ての点において、各点を挟む両側の接線のなす角度が大きいことが好ましく、各点を挟む両側の接線のなす角度としては、具体的には、正５角形の１つの内角（１０８°）以上の大きさであることが好ましい。
膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、押しつけ用部材７０により平坦面７０Ｓを押し付けて（図１（ｄ））、前記修正用液塗布領域を平坦化する。（図１（ｅ）、図２（ｃ）に相当）
尚、平坦面７０Ｓとしては、修正用塗布領域全体を覆うもので、欠陥修正部の中央側にかけて外側に若干凸状になっているものが、その接触性の面からは好ましい。
ここで、平坦面７０Ｓは必要に応じて撥水処理がされていてもよい。
修正用液の硬化は、特に液の流動性が高い場合には、平坦面７０Ｓを押し付けたままで行うことが望ましい。
熱硬化性の修正用液では、押しつけ用部材７０からの熱伝導で加熱しても良い。
また、ハロゲンランプなどを用た赤外線による加熱でも良い。
ＵＶ硬化性の修正用液では、ＵＶ光の照射は透明基板１０越しに行うか、または、ガラスなどの透明材料で押しつけ用部材７０を形成して、平坦面７０Ｓ越しにＵＶ光を照射することもできる。
これにより、修正箇所をその周辺部と品質的に変わりないものとできる。
このようにして、第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は行われる。
尚、平坦面７０Ｓとしては、修正用塗布領域全体を覆うもので、欠陥修正部の中央側にかけて外側に若干凸状になっているものが、その接触性の面からは好ましい。
ここで、平坦面７０Ｓは必要に応じて撥水処理がされていてもよい。
修正用液の硬化は、特に液の流動性が高い場合には、平坦面７０Ｓを押し付けたままで行うことが望ましい。
熱硬化性の修正用液では、押しつけ用部材７０からの熱伝導で加熱しても良い。
また、ハロゲンランプなどを用た赤外線による加熱でも良い。
ＵＶ硬化性の修正用液では、ＵＶ光の照射は透明基板１０越しに行うか、または、ガラスなどの透明材料で押しつけ用部材７０を形成して、平坦面７０Ｓ越しにＵＶ光を照射することもできる。
これにより、修正箇所をその周辺部と品質的に変わりないものとできる。
このようにして、第１の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は行われる。
また、第１の例では、修正対象となるカラーフィルタ形成基板１（図２の１０Ａに相当）として、第１の着色パターン層（図２の２０ａ）、第２の着色パターン層 (図２ｎ２０ｂ）、第３の着色パターン層（図２の２０ｃ）、ブラックマトリクス（第４の着色パターン層、図２の１５）の、全着色パターン層ともに顔料分散法を用いて形成されたものを用いているが、これに限定はされない。
尚、透明基板１０としては、通常は、無アルカリガラス等のガラス基板あるいはプラスチック基板が用いられる。
顔料分散法により形成されたものの他、従来より知られている、染色法、電着法、印刷法、インクジェット法等により各着色パターン層が形成されたものを用いても良い。
以下に、上記の各々の着色パターン層の形成方法について、簡単に、説明しておく。
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着色パターン層を得る工程を、繰り返して、各色の着色パターン層を形成する。
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、繰り返して、各色の着色パターン層を形成する。
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所定の色を電着する工程を、繰り返して、各色の着色パターン層を形成し、樹脂を熱硬化させるものである。
印刷法は、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を繰り返すことにより各色を塗り分けた後、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。
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。
尚、ブラックマトリクス部１３０については、上記形成方法により形成されたものの他に、スパッタリング等により形成したクロムを主体とする遮光層を用いても良い。
尚、透明基板１０としては、通常は、無アルカリガラス等のガラス基板あるいはプラスチック基板が用いられる。
顔料分散法により形成されたものの他、従来より知られている、染色法、電着法、印刷法、インクジェット法等により各着色パターン層が形成されたものを用いても良い。
以下に、上記の各々の着色パターン層の形成方法について、簡単に、説明しておく。
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着色パターン層を得る工程を、繰り返して、各色の着色パターン層を形成する。
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、繰り返して、各色の着色パターン層を形成する。
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所定の色を電着する工程を、繰り返して、各色の着色パターン層を形成し、樹脂を熱硬化させるものである。
印刷法は、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を繰り返すことにより各色を塗り分けた後、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。
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。
尚、ブラックマトリクス部１３０については、上記形成方法により形成されたものの他に、スパッタリング等により形成したクロムを主体とする遮光層を用いても良い。
着色層の修正用液（修正用インクとも言う）としては、少なくとも、着色剤と、反応性官能基を有するモノマーおよびまたはポリマーと、溶剤を含有する。
修正用インキには、重合禁止剤及び／又は顔料分散剤及び／又は重合開始剤等を配合することが好ましい。
更に、他にも、界面活性剤、架橋剤等を配合しても良い。
反応性官能基の反応形式は硬化反応であれば特に限定されず、例えば、反応エネルギーの点では光反応又は熱反応のいずれに属するものであってもよいし、活性種の点ではラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、光二量化反応等のいずれに属するものであってもよい。
好ましくは、本願出願人の出願の特開２００４−６７７７７号公報に記載の、少なくとも、着色剤と、反応性官能基を有するモノマーと、ポリマーと、溶剤を含有し、前記溶剤の配合量がインキ全体の２５重量％〜７０重量％であり、且つ、インキの粘度が４０〜３００ｍＰａ・ｓｅｃである着色パターン欠陥の修正用インクが挙げられる。
修正用インクに使用できる着色剤としては、特に限定されないが、修正される着色パターンの色に応じて選択されるのが好ましく、種々の有機又は無機顔料を用いることができる。
修正用インキには、重合禁止剤及び／又は顔料分散剤及び／又は重合開始剤等を配合することが好ましい。
更に、他にも、界面活性剤、架橋剤等を配合しても良い。
反応性官能基の反応形式は硬化反応であれば特に限定されず、例えば、反応エネルギーの点では光反応又は熱反応のいずれに属するものであってもよいし、活性種の点ではラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、光二量化反応等のいずれに属するものであってもよい。
好ましくは、本願出願人の出願の特開２００４−６７７７７号公報に記載の、少なくとも、着色剤と、反応性官能基を有するモノマーと、ポリマーと、溶剤を含有し、前記溶剤の配合量がインキ全体の２５重量％〜７０重量％であり、且つ、インキの粘度が４０〜３００ｍＰａ・ｓｅｃである着色パターン欠陥の修正用インクが挙げられる。
修正用インクに使用できる着色剤としては、特に限定されないが、修正される着色パターンの色に応じて選択されるのが好ましく、種々の有機又は無機顔料を用いることができる。
オーバーコート層３０は、保護膜とも言われるもので、アクリル系、スチレン系、ポリエーテル、ポリイミドなどの一般的な架橋高分子材料が、通常、用いられる。
この場合、オーバーコート層の形成にあたっては、例えばスピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方法で、カラーフィルタ基板の着色パターン層上に塗膜することができ、膜厚は表面を平坦化できる程度であれば良い。
オーバーコート層３０の修正用液（修正用インクとも言う）として、ここでは、作業性の面から、ＵＶ硬化型のものを用い、塗膜後、光照射してＵＶ硬化させるが、光硬化ができ作業性が良く、品質面でで問題がなければ、これに限定はされない。
尚、ここでの、光とは、光反応性官能基に光反応を引き起こさせることが可能な可視及び非可視領域の波長が全て含まれ、例えばマイクロ波、可視光、紫外線、電磁波、電子線等が全て含まれる。
この場合、オーバーコート層の形成にあたっては、例えばスピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方法で、カラーフィルタ基板の着色パターン層上に塗膜することができ、膜厚は表面を平坦化できる程度であれば良い。
オーバーコート層３０の修正用液（修正用インクとも言う）として、ここでは、作業性の面から、ＵＶ硬化型のものを用い、塗膜後、光照射してＵＶ硬化させるが、光硬化ができ作業性が良く、品質面でで問題がなければ、これに限定はされない。
尚、ここでの、光とは、光反応性官能基に光反応を引き起こさせることが可能な可視及び非可視領域の波長が全て含まれ、例えばマイクロ波、可視光、紫外線、電磁波、電子線等が全て含まれる。
次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の実施の形態の第２の例を、図１（ａ１）、図１（ｂ）〜図１（ｅ）に基づいて説明する。
第２の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、第１の例の場合と同じカラーフィルタ形成基板を修正対象とし、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７を修正するもので、簡単には、白欠陥３７を含む領域に、レーザ光５０を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部５５を形成し、形成された白欠陥部５５に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものである。
図１（ｂ）〜図１（ｅ）の処理については、第１の例と同様で、説明を省く。
各部や修正用液についても、第１の例と同様で、ここでは、説明を省く。
第２の例のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、第１の例の場合と同じカラーフィルタ形成基板を修正対象とし、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７を修正するもので、簡単には、白欠陥３７を含む領域に、レーザ光５０を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部５５を形成し、形成された白欠陥部５５に、最下層から順に最上層まで、各々、各層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものである。
図１（ｂ）〜図１（ｅ）の処理については、第１の例と同様で、説明を省く。
各部や修正用液についても、第１の例と同様で、ここでは、説明を省く。
次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法の参考実施形態例１を、図１（ａ１）、図１（ｃ１）〜図１（ｅ１）に基づいて説明する。
参考実施形態例１のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、第１の例、第２の例の場合と同じカラーフィルタ形成基板を修正対象とし、第２の例の場合と同様に、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７を修正するものであるが、レーザ光により欠陥部を含む領域の全層を除去工程を行わない。
参考実施形態例１は、簡単には、図１（ａ１）に示す最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７に、これを修正するための修正用液を塗布し、膜形成した（図１（ｃ１））後に、修正用液６２が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて（図１（ｄ１））、前記修正用液塗布領域を平坦化するものである。（図１（ｅ１））
修正用液６２の塗布や、平坦面を押し付けは、第１の例と同様で、説明を省く。
また、各部や修正用液についても、第１の例と同様で、ここでは、説明を省く。
参考実施形態例１のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法は、第１の例、第２の例の場合と同じカラーフィルタ形成基板を修正対象とし、第２の例の場合と同様に、最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７を修正するものであるが、レーザ光により欠陥部を含む領域の全層を除去工程を行わない。
参考実施形態例１は、簡単には、図１（ａ１）に示す最上層（オーバーコート層３０）の白欠陥３７に、これを修正するための修正用液を塗布し、膜形成した（図１（ｃ１））後に、修正用液６２が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて（図１（ｄ１））、前記修正用液塗布領域を平坦化するものである。（図１（ｅ１））
修正用液６２の塗布や、平坦面を押し付けは、第１の例と同様で、説明を省く。
また、各部や修正用液についても、第１の例と同様で、ここでは、説明を省く。
上記第１の例、第２の例、参考実施形態例１は、いずれも、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ形成基板の修正方法であるが、これに限定はされない、例えば、透明基板上に順次、着色パターン層、オーバーコート層、ＩＴＯパターン層を形成してなるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）タイプの液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の欠陥修正方法する場合にも、基本的に、同様にして、その修正方法を適用できる。
本発明のカラーフィルタ形成基板の修正方法は、各種の層構成をもつ多層構造の膜の欠陥修正に適用できる。
本発明のカラーフィルタ形成基板の修正方法は、各種の層構成をもつ多層構造の膜の欠陥修正に適用できる。
１、２ 修正前のカラーフィルタ基板
１ａ、２ａ 修正前のカラーフィルタ基板
１０ 透明基板
１０Ａ 修正前のカラーフィルタ基板
１０Ｂ 修正後のカラーフィルタ基板
１５ ブラックマトリクス部（第４の着色パターン層とも言う）
２０ 着色層（着色パターン層とも言う）
２０ａ 第１の着色パターン層（Ｒｅｄ）
２０ｂ 第２の着色パターン層（Ｇｒｅｅｎ）
２０ｃ 第３の着色パターン層
３０ オーバーコート層
３５ （オーバーコート層の）盛り上がり部
３７ 白欠陥
４０ 黒欠陥（異物ともいう）
５０ レーザ光
５５ 白欠陥部（除去部とも言う）
６１ （着色層用の）修正用液
６２ （オーバーコート用の）修正用液
６１ａ （第１の着色パターン層の）修正用液
６２ａ （オーバーコート用の）修正用液
７０ 押しつけ用部材
７０Ｓ 平坦面（平面部とも言う）
１１０ カラーフィルタ形成基板
１２０ 基板ホルダー
１３０ ＸＹステージ
１４０ レーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）
１５０ レーザ照射手段
１５６ 対物レンズ
１６０ Ｚ方向移動用ガイドレール
１７０ 制御部
１８０ 照射強度制御用データベース
１９０ 表示モニター
４１０ ガラス基板
４２１ 第１の着色パターン層
４２２ 第２の着色パターン層
４２３ 第３の着色パターン層
４３０ ブラックマトリクス部
４４０ 白欠陥
４４５ 黒欠陥
４５０ 孔部
４６５ 修正用のインク
１ａ、２ａ 修正前のカラーフィルタ基板
１０ 透明基板
１０Ａ 修正前のカラーフィルタ基板
１０Ｂ 修正後のカラーフィルタ基板
１５ ブラックマトリクス部（第４の着色パターン層とも言う）
２０ 着色層（着色パターン層とも言う）
２０ａ 第１の着色パターン層（Ｒｅｄ）
２０ｂ 第２の着色パターン層（Ｇｒｅｅｎ）
２０ｃ 第３の着色パターン層
３０ オーバーコート層
３５ （オーバーコート層の）盛り上がり部
３７ 白欠陥
４０ 黒欠陥（異物ともいう）
５０ レーザ光
５５ 白欠陥部（除去部とも言う）
６１ （着色層用の）修正用液
６２ （オーバーコート用の）修正用液
６１ａ （第１の着色パターン層の）修正用液
６２ａ （オーバーコート用の）修正用液
７０ 押しつけ用部材
７０Ｓ 平坦面（平面部とも言う）
１１０ カラーフィルタ形成基板
１２０ 基板ホルダー
１３０ ＸＹステージ
１４０ レーザ光（ここでは３５５ｎｍ波長のＹＡＧレーザ）
１５０ レーザ照射手段
１５６ 対物レンズ
１６０ Ｚ方向移動用ガイドレール
１７０ 制御部
１８０ 照射強度制御用データベース
１９０ 表示モニター
４１０ ガラス基板
４２１ 第１の着色パターン層
４２２ 第２の着色パターン層
４２３ 第３の着色パターン層
４３０ ブラックマトリクス部
４４０ 白欠陥
４４５ 黒欠陥
４５０ 孔部
４６５ 修正用のインク
Claims (8)
- ガラス基板上にカラーフィルタの着色層を含み、最上層をオーバーコート層とする多層構造の膜を配設してなるカラーフィルタ形成基板における欠陥修正方法であって、前記多層構造の膜のいずれかの層の各種欠陥部を含む領域に、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成し、形成された白欠陥部に、最下層から順に最上層まで、各層ごとに、各層の白欠陥部を修正するための溶剤分を含んだ修正用液を塗布し、溶剤分を除去する乾燥あるいは熱処理を行い、更に、硬化処理を行い、液状ではない固形の膜として膜形成した後に、修正用液が塗布された修正用液塗布領域に、平坦面を押し付けて、前記修正用液塗布領域を平坦化する、平坦化工程を行うものであり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液はＵＶ硬化性であり、最上層の白欠陥部を修正するための修正用液を塗布し、形成された最上層をＵＶ光を照射して硬化させるＵＶ硬化処理を行うもので、前記カラーフィルタの着色層の少なくとも１つは、熱硬化性の樹脂であり、熱硬化性の樹脂である修正用液を塗布し、形成された層を加熱して硬化させる熱硬化処理を行うものであり、且つ、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光はＹＡＧの第３高調波または第４高調波であり、前記ＵＶ硬化処理は、ＵＶ光として、前記多層構造の膜の最下層までを除去する際に照射するレーザ光と同じＹＡＧの第３高調波または第４高調波を用いて行うものであることを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記ＵＶ硬化処理は、局所的に修正用液塗布領域をＵＶ光を照射をする、あるいは、基板全体にわたりＵＶ光を照射をするものであることを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記熱硬化処理は、局所的に修正用液塗布領域を加熱する、あるいは、基板全体を加熱するものであることを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液を塗布して形成する層の少なくとも１層については、修正用液の塗布を数回に分けて行うことを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、レーザ光を照射し、該領域について前記多層構造の膜の最下層までを除去して、前記多層構造の膜の全層に跨る白欠陥部を形成する際の、レーザ光で除去する白欠陥部の形状は、円形状または楕円形状であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、前記修正用液の塗布を塗布針により行うことを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をインクジェット法塗布により行うことを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
- 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法であって、修正用液の塗布をディスペンサにより行うことを特徴とするカラーフィルタ形成基板の欠陥修正方法。
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