JP2005107318A - カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタの欠陥除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、欠陥の種類および大きさによらず除去することが可能であり、歩留まり良くカラーフィルタを製造することができるカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタの欠陥除去装置を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】 上記目的を達成するために、本発明は、カラーフィルタに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程と、上記欠陥検出工程により検出された欠陥を除去する欠陥除去工程とを有するカラーフィルタの製造方法において、上記欠陥除去工程は、上記欠陥検出工程により検出された欠陥と、上記欠陥を除去する際に用いる欠陥除去用針との位置合わせを行い、上記カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、欠陥除去用針の先端で上記欠陥をかき取り、欠陥を除去することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタの製造方法に関するものである。

近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶表示装置、とりわけカラー液晶表示装置の需要が増加する傾向にある。このカラー液晶表示装置には、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備えたカラーフィルタが設けられており、このカラーフィルタのＲ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われる。

このようなカラーフィルタは、通常透明基板上に上記Ｒ、Ｇ、およびＢからなる画素部が所定のパターンで形成されたカラーフィルタ膜が形成され、このカラーフィルタ膜上に液晶を駆動させるための透明電極が形成されている。

しかしながら、例えばこのカラーフィルタ膜中に数μｍ〜数十μｍのゴミ等の異物が混入し、さらにこの異物が導電性のものであったり、高い誘電率を有するものであったりした場合は、液晶駆動用の電極の短絡や液晶の表示品質の低下等の不具合が生じる可能性がある。したがって、このような異物を製造時に混入させないようにすることが望ましいが、現実問題としてクリーンルーム等の異物の少ない環境で製造した場合でも、完全に異物の付着や内包のないカラーフィルタを製造することは不可能である。

そこで、カラーフィルタに付着した異物を除去するため、異物が存在する領域にエキシマレーザによりレーザ光を照射し、異物が存在する領域の異物およびカラーフィルタ膜の除去を行い、その後、除去された部分のカラーフィルタ膜を所定のカラーフィルタ膜用組成物を塗布することにより修正する方法が一般的に採用されている（特許文献１参照）。

しかしながら、このようにレーザ光を照射することにより異物を除去する方法では、異物がガラスカレットや金属からなる場合や、異物の大きさによっては、レーザ光を照射しても除去することが困難な場合があった。

また、かみやすり等を用い、研磨することにより異物等の欠陥を除去する方法も採用されているが、この方法によっても、異物の種類および大きさによっては除去することが困難な場合があった。

特開平５−７２５２８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、欠陥の種類および大きさによらず除去することが可能であり、歩留まり良くカラーフィルタを製造することができるカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタの欠陥除去装置を提供することを主目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、カラーフィルタに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程と、上記欠陥検出工程により検出された欠陥を除去する欠陥除去工程とを有するカラーフィルタの製造方法において、上記欠陥除去工程は、上記欠陥検出工程により検出された欠陥と、上記欠陥を除去する際に用いる欠陥除去用針との位置合わせを行い、上記カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、欠陥除去用針の先端で上記欠陥をかき取り、欠陥を除去することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。

本発明においては、カラーフィルタに存在する欠陥を欠陥除去用針を用いて、かき取ることにより除去しているので、従来、レーザ光を照射する方法や、かみやすり等で研磨する方法により欠陥を除去していた場合には除去することが困難であった、ガラスカレットや金属等の異物からなる欠陥や、ある程度以上の大きさを有する異物または突起等の欠陥であっても容易にかき取ることができるため、欠陥の種類および大きさによらず、幅広く欠陥の除去に対応することができる。

上記記載された発明においては、上記欠陥除去工程は、欠陥が存在する領域にレーザー光を照射することにより欠陥を除去する方法と組み合わせて欠陥を除去することが好ましい。レーザ光の照射による欠陥除去方法は、速やかに欠陥を除去することが可能であるため、レーザ光と欠陥除去用針との両方を用いることにより、効率良くかつ確実に欠陥を除去することができる。

さらに本発明においては、上記欠陥除去工程により欠陥が除去された欠陥除去箇所の状態に応じて、カラーフィルタ膜用組成物を塗布し、硬化させることにより欠陥除去箇所を修正する修正工程を行うことが好ましい。欠陥除去用針を用いて欠陥をかき取る場合には、カラーフィルタ膜表面を傷つけることなく欠陥を除去することができる場合もあるので、欠陥除去箇所の状態に応じて修正工程を行うことにより、製造効率の向上に効果があるからである。

本発明においてはまた、カラーフィルタを安定に保持するステージと、上記カラーフィルタに存在する欠陥を除去する欠陥除去用針が搭載されている欠陥除去手段とを有するカラーフィルタの欠陥除去装置において、上記ステージおよび上記欠陥除去手段をＸＹＺの各方向へ相対的に移動させることにより、上記欠陥除去用針の先端で、カラーフィルタに存在する欠陥をかき取ることを特徴とするカラーフィルタの欠陥除去装置を提供する。

本発明においては、欠陥除去用針が搭載された欠陥除去手段を設けたことにより、レーザ光の照射等によっては除去することが困難であった欠陥であっても除去することが可能になり、歩留まりの向上に効果を有する。

本発明によれば、カラーフィルタに存在する欠陥を欠陥除去用針を用いて、かき取ることにより除去しているので、従来、レーザ光を照射する方法や、かみやすり等で研磨する方法により欠陥を除去していた場合には除去することが困難であった、ガラスカレットや金属等の異物からなる欠陥や、ある程度以上の大きさを有する異物または突起等の欠陥であっても容易にかき取ることができるため、欠陥の種類および大きさによらず、幅広く欠陥の除去に対応することができるといった効果を奏する。

以下、本発明のカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタの欠陥除去装置について説明する。

Ａ．カラーフィルタの製造方法
本発明のカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程と、前記欠陥検出工程により検出された欠陥を除去する欠陥除去工程とを有するカラーフィルタの製造方法において、
前記欠陥除去工程は、前記欠陥検出工程により検出された欠陥と、前記欠陥を除去する際に用いる欠陥除去用針との位置合わせを行い、前記カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、欠陥除去用針の先端で前記欠陥をかき取り、欠陥を除去することを特徴とするものである。

本発明においては、カラーフィルタに存在する欠陥を欠陥除去用針を用いて、かき取ることにより除去しているので、従来、レーザ光を照射する方法や、かみやすり等で研磨する方法により欠陥を除去していた場合には除去することが困難であったガラスカレットや金属等の異物からなる欠陥や、ある程度以上の大きさを有する異物または突起等の欠陥であっても容易にかき取ることができるため、欠陥の種類および大きさによらず、幅広く欠陥の除去に対応することができる。

このような本発明のカラーフィルタの製造方法について図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示した工程図である。

まず、カラーフィルタ製造工程中に、透明基板１上に形成された、カラーフィルタ膜２の内部若しくはその表面に存在する異物３等の欠陥を検出する欠陥検出工程を行う。

なお、ここでいうカラーフィルタ膜とは、透明基板上に形成されるカラーフィルタを構成する部材を意味しており、例えば、画素部、ブラックマトリックスまたは保護層等を挙げることができる。図１では、カラーフィルタ膜２の中でも画素部２ａに異物３等の欠陥が存在する場合を示しているが、ブラックマトリクス２ｂまたは図示していないが保護層等の内部若しくはその表面に異物３等の欠陥が存在する場合であってもよい。

次に、欠陥検出工程により検出された異物３等の欠陥に対して、図１（ａ）に示すように、欠陥除去用針４の先端の位置を合わせる。次に、図１（ｂ）に示すように、矢印方向に、欠陥除去用針４が進行するように、欠陥除去用針４および透明基板１を相対的に移動させることにより、カラーフィルタ膜２から異物３等の欠陥をかき取る。図１（ｂ）に示す例では、欠陥除去用針４が矢印方向に移動する例を示している。

これにより、図１（ｃ）に示すように、異物３等の欠陥が除去されたカラーフィルタ膜２を得る。

このようにして欠陥除去用針により欠陥を除去した後、欠陥除去箇所の状態に応じて、カラーフィルタ膜用組成物を塗布し、硬化させる修正工程を行うことにより、精度良く修正されたカラーフィルタを作製することができる。

このような本発明のカラーフィルタの製造方法について各工程ごとに分けて、以下、詳細に説明する。

１．欠陥検出工程
まず、本発明における欠陥検出工程について説明する。本発明における欠陥検出工程とは、カラーフィルタに存在する欠陥を検出する工程であり、例えば図１（ａ）に示すように、カラーフィルタの透明基板１に形成された、カラーフィルタ膜２中もしくはその表面に存在する異物３等の欠陥を検出する工程である。

なお、ここでいう欠陥とは、カラーフィルタ膜の不具合を意味するものであり、具体的には、カラーフィルタ膜中または表面に存在するゴミ等の異物や、カラーフィルタ膜の突起等を意味する。

本発明に用いられる透明基板としては、一般的に透明基板として用いられるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を挙げることができる。

また、本発明に用いられる画素部とは、単色からなる場合や、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色といった複数色からなる場合であってもよく、これらが種々のパターン、例えばモザイク状、トライアングル状、ストライプ状等のパターンで形成されるものである。本発明のカラーフィルタの製造方法における、この画素部の形成方法としては、従来より行われている顔料分散法やインクジェット法による印刷法等を用いることが可能であり、本発明においては特に限定されるものではない。

さらに、本発明において用いられるブラックマトリックスとは、上記画素部を形成する画素部間に配置され、光を遮るために形成されたものである。上記透明基材上にブラックマトリックスを製造する方法は、特に限定されるものではなく、例えばスパッタリング法、真空蒸着法等により、厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成する方法等を挙げることができる。

また、上記ブラックマトリックスとしては、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層であってもよく、用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂性ブラックマトリックスのパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。

さらに、本発明における保護層とは、上述した着色層またはブラックマトリクス等が形成された基板において、これらの部材を保護し、かつ基板表面に平坦性を付与するために設けられるものである。このような保護層を形成する材料としては、一般的にこのような機能を有する層を形成する際に使用されている材料を用いることができる。

なお、本発明のカラーフィルタの製造方法で最終的に得られるカラーフィルタとしては、上述した透明基板上にカラーフィルタ膜、例えば画素部、ブラックマトリクスまたは保護層だけでなく、透明電極、または配向層等を有するものも含まれる。

ここで、本発明における欠陥検出方法は、上記欠陥を検出することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、例えばハロゲンランプ光を照射し、その反射光もしくは透過光をＣＣＤライセンサにて受光し、受光した結果を画像処理して欠陥部分を抽出するような検査装置を用いる方法等を挙げることができる。この工程において、欠陥の存在が確認された場合は、その欠陥のカラーフィルタ内での位置が測定される。

２．欠陥除去工程
次に、本発明における欠陥除去工程について説明する。本発明における欠陥除去工程とは、上記欠陥検出工程により検出された欠陥と、欠陥を除去する際に用いる欠陥除去用針との位置合せを行い、カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、欠陥除去用針の先端で欠陥をかき取り、欠陥を除去する工程である。

本工程においては、欠陥除去用針を用い、その先端で欠陥をかき取ることにより欠陥を除去していることから、従来、レーザ光を照射すること等により欠陥を除去していた場合には、除去することが困難であったガラスカレットや金属等の異物からなる欠陥であっても容易に除去することが可能である。さらに、ある程度の大きさを有する異物または突起等の欠陥においてもレーザ光の照射等では十分に除去することが困難であったが、本発明においては、そのような欠陥であっても容易に除去することが可能である。

本工程においては、カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、カラーフィルタに存在する欠陥を除去することから、カラーフィルタおよび欠陥除去用針の少なくとも一方が移動できるのであればよい。例えば、カラーフィルタまたは欠陥除去用針のいずれか一方がＸＹＺ方向への移動を可能とする場合であってもよく、または両者とも移動することにより、相対的にＸＹＺ方向への移動が可能となる場合であってもよい。

また、移動の仕方としては、カラーフィルタに存在する欠陥を、欠陥除去用針の先端でかき取ることが可能な移動の仕方であれば特に限定はされない。図１に示すように、ＸＹの各方向へ直線的に移動し、往復移動により欠陥をかき取る場合であっても良く、また、曲線的に移動し回転しながら欠陥をかき取る場合であっても良い。

以下、まず、本工程において用いる欠陥除去用針について説明する。

（１）欠陥除去用針
本工程において用いる欠陥除去用針としては、その先端で、カラーフィルタに存在する欠陥をかき取ることことが可能なものであれば特に限定はされない。具体的に欠陥除去用針の先端形状としては、図２（ａ）に示すように、欠陥除去用針４の先端部分４ａに向って先が細くなるように加工された円錐形状や、また、図２（ｂ）は、欠陥除去用針４の欠陥をかき取る部分４ｂを横から見た場合の側面図を右側に示し、左側には欠陥除去用針４の欠陥をかき取る部分４ｂを正面から見た場合の正面図を示しているが、図２（ｂ）の側面図に示すように、欠陥をかき取る部分４ｂは、欠陥除去用針４の軸方向に対して角度を持つように斜めに形成されており、図２（ｂ）の正面図に示すように、欠陥をかき取る部分４ｂはその断面が円形状であり、さらに、先端部分４ａは、丸みを帯びるように曲面状に加工された形状等を挙げることができる。

また、本発明においては、欠陥除去用針の先端で欠陥をかき取ることから、先端部分の幅は、ある程度の大きさを有する異物等の欠陥であっても、容易にかき取ることを可能とするため、かき取りに充分な幅を有していることが好ましい。欠陥除去用針の先端部分において、その底面が十分な幅を有していれば、従来レーザ光の照射等によっては、除去することが困難であったある程度の大きさを有する異物等の欠陥であっても、煩雑な手間を要することなく容易にかき取ることができるからである。なお、先端部分の形状が矩形状である場合には、先端部分の底面における長辺の長さがかき取りに十分な幅を有していればよい。

また、欠陥除去用針を形成する材料としては、その先端部分で異物をかき取るのに十分な硬度を有する材料であれば、特に限定はされないが、除去すべき異物の硬度よりも高い硬度を有し、上述した形状に加工が容易な材料であることが好ましい。

上記範囲内の硬度を有する材料として、アルミナ砥粒、ダイヤモンド砥粒、超硬、ハイス、ＳＵＳ等に代表されるステンレス鋼等を挙げることができる。本発明における欠陥除去用針において、少なくとも欠陥を除去する部分である先端部分が上記材料により形成されていれば、カラーフィルタに存在する欠陥を容易に除去することができる。

（２）レーザ光の照射による欠陥除去方法
本工程においては、欠陥が存在する領域にレーザ光を照射することにより欠陥を除去する方法と、上述した欠陥除去用針を用いて欠陥を除去する方法とを組み合せて、欠陥を除去することが好ましい。組み合わせ方としては、いずれの方法を先に行っても特に限定はされない。しかしながら、本発明における欠陥除去用針を用いた欠陥の除去方法は、レーザ光の照射によっては除去することが困難であったガラスカレットや金属といった異物からなる欠陥や、ある程度の大きさを有する異物または突起等の欠陥であっても除去することが可能であることから、レーザ光を照射することにより欠陥を除去した後に、レーザ光の照射によっては除去できなかった欠陥に対して、本発明における欠陥除去用針を用いて除去するといった順序で組み合わせることが好ましい。これにより、レーザ光照射による欠陥除去の速やかさと、本発明における欠陥除去用針の欠陥に対する対応の広さとの両方の長所を活かすことができ、効率良くかつ確実に欠陥を除去することができる。

以下、レーザ光の照射により欠陥を除去する方法と、本発明における欠陥除去用針を用いて欠陥を除去する方法とを組み合わせた場合について具体的に図面を用いて説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、カラーフィルタ膜１２の内部若しくはその表面に存在する異物１３等の欠陥を検出する欠陥検出工程を行う。

図４では、カラーフィルタ膜１２の中でも画素部１２ａに異物１３等の欠陥が存在する場合を示しているが、ブラックマトリクス１２ｂまたは図示していないが保護層等の内部若しくはその表面に異物１３等の欠陥が存在する場合であってもよい。

次に、欠陥検出工程により検出された異物１３等の欠陥およびその近傍に存在するカラーフィルタ膜１２に、図４（ｂ）に示すように、レーザ光１５を照射し、上記異物１３等の欠陥およびその近傍のカラーフィルタ膜１２を除去する。これにより、図４（ｃ）に示すように、レーザ光１５により除去可能な異物１３等の欠陥は除去される。

さらに、レーザ光１５の照射により除去することができなかった異物１３等の欠陥に対して、その位置を確認し、図４（ｄ）に示すように、レーザ光１５により除去されなかった異物１３等の欠陥と、欠陥除去用針１４の先端との位置合わせをした後、図４（ｅ）に示すように、矢印方向に、欠陥除去用針１４が進行するように、欠陥除去用針１４および透明基板１１を相対的に移動させ、カラーフィルタ膜１２から、レーザ光１５の照射によっては、除去されなかった異物１３等の欠陥をかき取る。図４に示す例では、欠陥除去用針１４が矢印方向に移動する例を示している。

これにより、図４（ｆ）に示すように、カラーフィルタに存在していた異物１３等の欠陥が除去されたカラーフィルタ膜１２を得る。

この後、レーザ光の照射および欠陥除去用針により異物等の欠陥を除去したために形成された欠陥除去箇所の状態に応じて、カラーフィルタ膜用組成物を塗布し、硬化させる修正工程を行うことにより、精度良く修正されたカラーフィルタを作製することができる。

このようにレーザ光を照射することにより欠陥を除去する方法を組合せる場合において、使用するレーザ光としては、カラーフィルタ膜と共に欠陥を除去することができるレーザ光であれば特に限定されるものではない。例えば、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いることが可能であり、ＹＡＧレーザは、第２高調波だけでなく、ＹＡＧ基本波、ＹＡＧ第３高調波、ＹＡＧ第４高調波等を用いてもよい。

また、上記レーザ光の照射によっては除去することが困難である欠陥としては、ガラスカレットや金属等からなる異物を挙げることができる。本発明においては、このような異物からなる欠陥であっても、上述した欠陥除去用針を用いることにより容易に除去することが可能である。

３．その他
また、本発明においては、上記欠陥除去工程により欠陥が除去された後、カラーフィルタ膜に形成される欠陥除去箇所の状態に応じて、カラーフィルタ膜用組成物を塗布し、効果させることにより欠陥除去箇所を修正する修正工程を行うことが好ましい。

このような修正工程は、欠陥除去箇所におけるカラーフィルタ膜の損傷の程度に応じて、修正工程を行う必要があるか否かを判断し、必要な箇所のみ修正工程を行うことにより、効率良く修正工程を行うことができる。例えば、レーザ光を照射することにより欠陥を除去する方法においては、レーザ光の照射により異物等の欠陥のみならず、照射された領域のカラーフィルタ膜までをも除去することから、修正工程を行う場合が多いが、本発明の欠陥除去用針を用いた方法においては、カラーフィルタに存在する異物の状態によっては、カラーフィルタ膜表面を傷付けることなく欠陥を除去することが可能な場合もあることから、修正工程を行わなくともよい場合があるからである。

欠陥除去箇所の損傷の程度を確認する方法としては、上述した欠陥検出工程における欠陥検出方法と同様であるのでここでの説明は省略する。

このような修正工程における欠陥除去箇所の修正方法としては、欠陥除去箇所に、所定量のカラーフィルタ膜用組成物を塗布することができる方法であれば特に限定はされない。具体的には、欠陥修正用針を用い、欠陥修正用針の先端にカラーフィルタ膜用組成物を付着させ、この欠陥修正用針の先端を欠陥除去箇所に接触させることによりカラーフィルタ膜用組成物を塗布し、硬化させることにより欠陥除去箇所を修正する方法等を挙げることができる。

例えば、欠陥修正用針を用いた方法により欠陥除去箇所の修正を行う場合に、用いる欠陥修正用針としては、一般的に用いられているものを用いることが可能である。

また、本発明に用いられるカラーフィルタ膜用組成物としては、例えば通常の画素部、ブラックマトリクスまたは保護層等の形成に用いられる塗料であっても良く、また塗布性を向上させるために粘度を調整した専用塗料等を用いてもよい。さらに専用の修復剤であってもよいが、特に紫外線硬化性塗料を用いることが好ましい。紫外線硬化性塗料を用いることにより、カラーフィルタ膜に塗料を塗布後、紫外線を照射することにより、素早く塗料を硬化させることができ、すぐに次の工程に移ることができるからである。したがって、効率よくカラーフィルタを製造することができる。また、紫外線硬化性塗料の硬化に用いられる紫外光は、塗料の硬化感度にも影響されるが、通常紫外線の積算路光量が、０．１Ｊ／ｃｍ^２〜５０／ｃｍ^２であることが好ましく、中でも０．５Ｊ／ｃｍ^２〜２Ｊ／ｃｍ^２であることが好ましい。

また、この紫外線光源を有する紫外線照射装置は、紫外線硬化型カラーフィルタ膜用組成物を硬化させることが可能な紫外線を照射することができる紫外線照射装置であれば特に限定されるものではない。例えば、スポットＵＶ照射装置や、ランプハウスにシャッターを用いた装置等を挙げることができる。

Ｂ．カラーフィルタの欠陥除去装置
次に、本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置について説明する。

本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置は、カラーフィルタを安定に保持するステージと、前記カラーフィルタに存在する欠陥を除去する欠陥除去用針が搭載されている欠陥除去手段とを有するカラーフィルタの欠陥除去装置において、
前記ステージおよび前記欠陥除去手段をＸＹＺの各方向へ相対的に移動させることにより、前記欠陥除去用針の先端で、カラーフィルタに存在する欠陥をかき取ることを特徴とするものである。

このような欠陥除去装置を用いることにより、従来、レーザ光を照射すること等によっては除去することが困難であった欠陥であっても除去することができるため、歩留まりの向上に効果を有する。

このような本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置について図面を用いて説明する。図５は、本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置の一例を示した概略断面図であり、図６は、本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置およびその周辺機器の一例を示した概略図である。

図５に示すように、ステージ３３上には、カラーフィルタ３１が水平かつ安定に保持されている。さらに、カラーフィルタ３１に存在する欠陥３２をかき取ることにより除去する欠陥除去用針３４が搭載されている欠陥除去手段３５が示されている。例えば、この欠陥除去手段３５を、スライダー機構３６、ボールネジ３７およびサーボモータ３８等と連結させることにより、欠陥除去手段３５のＸＹＺの各方向への移動が可能となる。また、ロボットのハンドに欠陥除去手段３５を連結することによってもＸＹＺの各方向へ移動させることができる。

また、カラーフィルタ３１に存在する欠陥３２の位置は、図６に示すように、コンベア４１に載せられて運ばれてきたカラーフィルタ３１が、本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置４２内を通過する際に、欠陥除去装置４２に接続されたパソコン４３を用いて画像処理等によって自動判別されることにより認識される。

このように画像処理等により認識された欠陥位置に対して、欠陥除去用針３４の先端を、図５に示すように位置合わせした後、矢印方向に移動させることにより欠陥除去用針３４の先端で欠陥３２をかき取る。また、欠陥除去用針３４の先端で欠陥３２をかき取った後は、ブローノズル３９からエアーを吹きかけることにより、かき取られた欠陥３２の残渣を飛ばし、吸引ダクト４０によって吸引する。

さらに、このようにして本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置４２を用いて欠陥３２を除去した後、図６に示すように、欠陥除去装置４２に接続されたパソコン４３の画面に欠陥除去箇所の状態を映し出し、その状態に応じて、上述した修正工程を行うか否かを判断し、必要と判断された欠陥除去箇所のみ修正工程を行うことにより、効率良く修正されたカラーフィルタ３１を得る。

このような本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置について、ステージおよび欠陥除去手段に分けて詳細に説明する。

１．ステージ
本発明におけるステージとは、カラーフィルタに存在する欠陥を除去する際に、カラーフィルタを安定な状態に保持するものである。

このようなステージは、カラーフィルタを水平かつ安定に保持することができるものであれば特に限定はされず、一般的にこのような機能を有するものとして使用されているものであれば、本発明におけるステージとして用いることが可能である。

さらに、本発明においては、上述したように、ステージおよび欠陥除去手段を相対的に移動させることにより、カラーフィルタに存在する欠陥を欠陥除去用針でかき取り、欠陥を除去することから、例えば、ステージのみが移動する場合であってもよい。このような場合には、ＸＹＺの各方向への移動を可能とする移動手段を、ステージに併設するものとする。また、ステージおよび後述する欠陥除去手段の両方が移動する場合であってもよく、このような場合、例えば、後述する欠陥所手段がＸＹ方向のみの移動を可能とするならば、ステージには、少なくともＺ方向への移動を可能とする移動手段が設けられていればよい。

２．欠陥除去手段
本発明における欠陥除去手段とは、カラーフィルタに存在する欠陥を除去する欠陥除去用針が搭載されているものである。

この欠陥除去手段に搭載されている欠陥除去用針としては、上述した「カラーフィルタの製造方法」の項目の中に記載した欠陥除去用針と同様であるのでここでの説明は省略する。

欠陥除去手段に搭載されている欠陥除去用針の本数としては、特に限定されるものではない。一本でもよく、複数本とする場合であってもよい。例えば、先端形状の異なる欠陥除去用針を複数本搭載させた場合には、除去すべき欠陥の種類または大きさに応じて、制御機構を通じて自動的に適切な欠陥除去用針に交換することを可能とする場合や、一本のみ搭載する場合には、手動によって適切な欠陥除去用針に交換する場合であってもよい。

本発明においては、上述したように、ステージおよび欠陥除去手段を相対的に移動させることにより、カラーフィルタに存在する欠陥を欠陥除去用針でかき取り、欠陥を除去することから、例えば、欠陥除去手段のみが移動する場合であってもよい。このような場合には、ＸＹＺの各方向への移動を可能とする移動手段を、欠陥除去手段に併設するものとする。また、上述したステージおよび欠陥除去手段の両方が移動する場合であってもよく、このような場合には、両者共に移動手段が設けられているものとする。

例えば移動手段としては、スライダーを挙げることができる。スライダーに欠陥除去手段を連結させることにより、スライダーの動きに合わせて欠陥除去用手段を移動させることができる。

また、移動手段における移動の仕方としては、ＸＹＺの各方向への直線的な往復運動による移動であってもよく、また、曲線的な回転を可能とする移動であっても良い。

３．その他
また、本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置においては、カラーフィルタの欠陥が存在する領域にレーザ光を照射することにより欠陥を除去するレーザ光照射手段が設けられていることが好ましい。上述したようにレーザ光を照射することにより欠陥を除去する方法と、上述した欠陥除去用針を用いて欠陥を除去する方法とを組み合わせて欠陥を除去することが好ましいからである。

具体的には、図５に示すように、カラーフィルタ３１に対してレーザ光を照射することが可能な位置に、レーザ光照射手段３６を設ける。このようなレーザ光照射手段３６においても、カラーフィルタ３１に存在する欠陥３２の位置に応じて、相対的な移動を可能とすることが好ましいため、例えば、レーザ光照射手段３６に、移動を可能とする移動手段が設けられていてもよい。

このようなレーザ光照射手段としては、一般的にレーザ光を照射する際に用いられているものであれば特に限定はされない。具体的には、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等を挙げることができる。ＹＡＧレーザは、第２高調波だけでなく、ＹＡＧ基本波、ＹＡＧ第３高調波、ＹＡＧ第４高調波等を照射するものであってもよい。

その他、本発明においては、欠陥除去用針によって異物等の欠陥を除去した後、カラーフィルタ膜表面上に残る残渣を吹き飛ばす手段や、前記吹き飛ばす手段により吹き飛ばされた残渣を吸引する手段等が設けられていてもよい。例えば、残渣を吹き飛ばす手段としては、図５に示すようなエアーを吹きかけるブローノズル等を挙げることができ、吸引する手段としては、吸引ダクト等を挙げることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示した工程図である。 本発明における欠陥除去用針の先端形状の例を示した概略図である。 本発明における欠陥除去用針の先端形状の例を示した概略斜視図である。 本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を示した工程図である。 本発明のカラーフィルタの欠陥除去装置の例を示した概略断面図である。 本発明におけるカラーフィルタの欠陥除去装置と、その周辺機器との一例を示した概略図である。

符号の説明

１ … 透明基板
２ … カラーフィルタ膜
２ａ … 画素部
２ｂ … ブラックマトリクス
３ … 異物
４ … 欠陥除去用針

Claims (4)

1. カラーフィルタに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程と、前記欠陥検出工程により検出された欠陥を除去する欠陥除去工程とを有するカラーフィルタの製造方法において、
   前記欠陥除去工程は、前記欠陥検出工程により検出された欠陥と、前記欠陥を除去する際に用いる欠陥除去用針との位置合わせを行い、前記カラーフィルタおよび欠陥除去用針を相対的に移動させることにより、欠陥除去用針の先端で前記欠陥をかき取り、欠陥を除去することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 前記欠陥除去工程は、欠陥が存在する領域にレーザー光を照射することにより欠陥を除去する方法と組み合わせて欠陥を除去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製造方法。
3. 前記欠陥除去工程により欠陥が除去された欠陥除去箇所の状態に応じて、カラーフィルタ膜用組成物を塗布し、硬化させることにより欠陥除去箇所を修正する修正工程を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製造方法。
4. カラーフィルタを安定に保持するステージと、前記カラーフィルタに存在する欠陥を除去する欠陥除去用針が搭載されている欠陥除去手段とを有するカラーフィルタの欠陥除去装置において、
   前記ステージおよび前記欠陥除去手段をＸＹＺの各方向へ相対的に移動させることにより、前記欠陥除去用針の先端で、カラーフィルタに存在する欠陥をかき取ることを特徴とするカラーフィルタの欠陥除去装置。
   

Images