JP2008107539A - カラーフィルタの修正方法及びカラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】塗布針を用い修正インキを修正口Ｓ１に設け欠陥を修正するカラーフィルタの修正方法において、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜２５を均一に繰り返し形成する修正方法。
【解決手段】１）修正インキ壺２７に超音波を照射し修正インキ中の顔料の分散を促進させる工程、２）修正インキ壺に塗布針を挿入して修正インキを付着させ、修正口内に修正口の中に収まる大きさの塗布膜４６を設ける工程、３）塗布膜に超音波振動を与え修正口内に延展させる工程、４）塗布膜の延展及び色度を観察する工程、５）色度が着色画素の色度となるまで、上記工程を繰り返す工程、６）塗布膜を硬化して修正膜４５にする工程を具備すること。
【選択図】図１３

Description

本発明は、カラーフィルタの欠陥部の修正に関するものであり、特に、レーザーカット枠（修正口）内に、修正インキを付着させた塗布針を用いて塗布膜を設けるカラーフィルタの修正方法において、修正口の周囲の着色画素に修正膜の重なった部分が形成されることなく、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜を均一に繰り返し形成することのできるカラーフィルタの修正方法、及びこの修正方法を用いて欠陥を修正したカラーフィルタに関する。

表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは、有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用される。この表示装置に用いるカラーフィルタの画素を形成する方法としては、フォトリソグラフィ法が広く用いられている。

図５は、液晶表示装置に用いるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図６は、図５に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図５、及び図６に示すように、液晶表示装置に用いるカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図５、及び図６はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。

液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、このブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。

ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。

ガラス基板上へのブラックマトリックスの形成は、例えば、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。

また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられて
いる。また、透明導電膜（４３）の形成は、ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
すなわち、一例として示す液晶表示装置に用いるカラーフィルタにおいては、透明導電膜を除きフォトリソグラフィ法によって画素（パターン）として形成されている。

上記ブラックマトリックス（４１）或いは着色画素（４２）を形成する際に、画素（パターン）には欠陥が生じることがある。画素（パターン）欠陥は、主として、画素の一部が欠落した白欠陥と異物の付着などによる黒欠陥に分類される。
白欠陥は、例えば、ガラス基板表面のフォトレジストの弾き、フォトレジスト中の気泡、画素上の異物の脱落に伴う膜剥がれなどにより生じる画素の欠落部、すなわち、ピンホールである。ピンホールのあるカラーフィルタが液晶表示装置に組み込まれると、白点として光って観視されるので表示品質を損ねる。

また、黒欠陥は、工程中で発生するパーティクル、作業場に浮遊する塵埃などが付着したものであり、画素上では突起となることが多い。この突起の高さが液晶表示装置の対向基板に接触するような高さであると、短絡を起こし表示品質を損ねる。
従って、ブラックマトリックス（４１）或いは着色画素（４２）を形成する際に発生した白欠陥や黒欠陥などの画素（パターン）欠陥に対しては修正が施される。

一般的な着色画素の大きさは、（６０〜１２０μｍ）×（１００〜３００μｍ）□の大きさであり、修正の対象となる欠陥の大きさは２０μｍφ〜７０μｍφ程度のものである。
ピンホールのように、着色画素の一部が欠落した欠陥に対しては、塗布針の先端部に修正インキを付着させて、その修正インキをピンホールに転移させて修正する方法、ディスペンサーによって修正インキを滴下する方法、インクジェットにより修正インキを吐出させる方法、ピンホールにフィルムを転写させる方法などが提案されている。

また、異物が付着、あるいは埋め込まれている場合には、針にて削り取ったり、レーザで異物を除去してレーザーカット枠（修正口）を設けた後に、上記塗布針、ディスペンサー、インクジェット、フィルム転写等の方法により修正が行なわれる。
この際、修正インキの硬化には、修正インキの組成に準じ、例えば、ＵＶ照射によるＵＶ硬化、或いは加熱処理による熱硬化が用いられる。熱硬化としては、これまでにＩＲ（赤外）スポットヒータ、ＣＯ₂ レーザー、半導体レーザー、熱風ヒータ、ホットプレート、オーブンなど、様々な熱硬化の方法が実施されていた。

図１は、このような着色画素の修正を行う際に用いる修正装置の一例の概略を示す平面図である。また、図２は、図１中、白太矢印で示す方向からの塗布機構などの部分を示す側面図である。
図１及び図２に示す修正装置は、上記レーザーカット枠（修正口）内に修正インキを塗布し、塗布した修正インキを硬化させて修正インキ被膜を形成する修正装置である。

図１及び図２に示すように、この修正装置は、定盤（１０）、Ｘ軸レール（１１）、Ｘ軸トロッコ（１２）、ガントリ（構台）（１３）、Ｙ軸トロッコ（１４）、顕微鏡（１５）、塗布機構（１６）、ＣＣＤカメラ（１９）で構成されている。塗布機構（１６）は、回転盤に複数の修正インキ壺を備えた修正インキ壺部（１７）、及び塗布針部（１８）で構成されている。
この修正装置は、修正インキとして熱硬化型の修正インキを用い、熱源としてＩＲ（赤外）スポットヒータ（図示せず）を用いた例である。

ガントリ（構台）（１３）は、Ｘ軸トロッコ（１２）上に設けられており、定盤（１０）上に設けられたＸ軸レール（１１）上をＸ軸方向に自在に移動できるようになっている。また、Ｙ軸トロッコ（１４）は、ガントリ（構台）（１３）上をＹ軸方向に自在に移動できるようになっている。
このＸ軸方向及びＹ軸方向への自在な移動によって、Ｙ軸トロッコ（１４）の側面に設けられた顕微鏡（１５）、塗布機構（１６）、及びＣＣＤカメラ（１９）の各々を、定盤（１０）上の任意のＸＹ座標位置へ移動させることが出来るようになっている。

定盤（１０）上に載置されたカラーフィルタ（２０）は、着色画素のピンホールや異物などの欠陥部がレーザーで除去され、既に、レーザーカット枠（修正口）が設けられた状態のカラーフィルタである。

このレーザーカット枠への修正インキの塗布及び硬化は、先ず、顕微鏡（１５）によってレーザーカット枠を確認し、次に、修正インキが充填されている修正インキ壺に挿入し、その先端部に修正インキを付着させた塗布針をＺ軸方向に降下させて、レーザーカット枠内の露出しているガラス基板面に接触させ、修正インキを転移、塗布し、レーザーカット枠に修正インキの塗布膜を設ける。
続いて、この修正インキの塗布膜をＣＣＤカメラ（１９）で観察し、図示せぬＩＲ（赤外）スポットヒータを用いてＩＲ（赤外）照射を行い、修正インキを硬化させ、修正インキ被膜を形成するといった手順となる。

図３（ａ）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）が順次に形成された段階で、着色画素（４２）に白欠陥（Ｄ１）が発生した状態の一例を表したものである。着色画素（４２）の大きさ（ａ×ｂ）は、３００μｍ×１００μｍ程度であり、膜厚は１．０μｍ程度である。白欠陥（Ｄ１）は、２０μｍ〜７０μｍ程度の大きさ（ｃ）のものである。

図３（ｂ）は、着色画素（４２）の白欠陥（Ｄ１）の部分にレーザーカット枠（修正口）（Ｓ１）が形成された段階を表したものである。白欠陥（Ｄ１）の平面形状は不定型であるので、修正を容易にするために単純な形状、例えば、図３（ｂ）に示すように、正方形の形状に白欠陥（Ｄ１）の周囲の着色画素を除去したものである。この着色画素の除去には、例えば、レーザーを用い当該部分を揮散させる。

図３（ｃ）は、着色画素（４２）内の修正口（Ｓ１）に対して修正インキの塗布膜が設けられ、硬化され修正インキ被膜（修正膜）（４５）が形成された段階を表したものである。また、図４（ａ）は、図３（ｃ）に示す修正口（Ｓ１）の近傍を拡大した平面図、図４（ｂ）は、そのＸ−Ｘ線での断面図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、このような塗布針を用いた欠陥部の修正方法では、修正を施した修正口（Ｓ１）の周囲、すなわち、修正を施す必要のない正常な着色画素（４２）上にも修正インキが被着されてしまい、修正口（Ｓ１）の周囲には修正膜（４５）の重なった部分（４４）が形成されてしまう。

この修正膜の重なった部分（４４）は、膜厚が厚くなり、この部分の色度は、正常な膜厚を有する着色画素（４２）の色度とは異なったものとなる。また、この修正膜の重なった部分（４４）の大きさ（ｇ）が大きくなると、着色画素（４２）には、この大きさ（ｇ）に準じた色ムラが観視されてしまうことになる。

従って、実際の修正作業においては、この修正膜の重なった部分（４４）を小さくするために、円形に形成される修正膜（４５）が修正口（Ｓ１）に外接するように、修正膜（４５）を形成する条件、及び修正口（Ｓ１）のサイズに配慮を施した作業を行うことになる（図４（ａ）参照）。
そして、修正膜の重なった部分（４４）の大きさ（ｇ）が大きくなって色ムラとして観視されてしまうことを回避するために、修正の対象とする白欠陥（Ｄ１）の大きさ（ｃ）を規制することになる。

また、図７（ａ）は、着色画素（４２）に黒欠陥（Ｅ１）が発生した状態の一例を表したものである。図７（ｂ）は、着色画素（４２）の黒欠陥（Ｅ１）の部分に修正口（Ｓ２）が形成され、続いて、修正口（Ｓ２）に対して修正が施され修正膜（４５）が形成された段階を表したものである。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この黒欠陥（Ｅ１）は、図７中、Ｘ方向に細長い形状であり、この細長い黒欠陥（Ｅ１）に対し、レーザー照射がＸ方向に隣接して３回行われて、３回の照射によって一体となった形状の修正口（Ｓ２）が形成されている。また、修正インキは修正口（Ｓ２）に対応して、Ｘ方向に隣接して３回の塗布が行われ修正膜（４５）が形成されている例である。

塗布針を用いた修正方法で、このような細長い形状の欠陥部を修正する際には、使用する塗布針の径は略限定されていることからして、図７に示すように、前記図４に示す修正口（Ｓ１）及び修正膜（４５）と、同様な大きさの修正口（Ｓ１）及び修正膜（４５）をＸ方向に３個隣接した状態で形成することになる。

従って、黒欠陥（Ｅ１）の面積に対する、修正膜の重なった部分（４４）の全面積の比は、前記図３に示す白欠陥（Ｄ１）の場合と比較して大きなものとなり、且つ黒欠陥（Ｅ１）の面積に対し、修正膜の重なった部分（４４）が位置する領域は、着色画素（４２）内で広い領域のものとなり、前記修正膜の重なった部分（４４）の大きさに準じて観視される色ムラは一層観視され易くなる。

そして、修正の対象とする細長い黒欠陥（Ｅ１）の大きさの規制はより厳しいものとなる。尚、図７においては、隣接する修正膜（４５）と修正膜（４５）の、２重斜線で示す重なり部分（４４’）が、修正膜の重なった部分（４４）に加味されたものとなり、色ムラを助長している。

修正によってもたらされる修正膜の重なった部分（４４）は、上記のように、着色画素（４２）に色ムラを観視させるのみでなく、修正口（Ｓ１、Ｓ２）の周囲に修正膜の重なった部分（４４）が形成されたカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、この修正膜の重なった部分（４４）が液晶の配向に支障をきたすことがある。或いは、この修正膜の重なった部分（４４）の高さが液晶表示装置の対向基板に接触するような高さであると、短絡を起こし表示品質を損ねるといった問題がある。

上記のような、修正口の周囲の着色画素上に、修正膜の重なった部分（４４）が形成されてしまうことにより発生する、例えば、色度の変化、色ムラなどの問題を解消する手法として、既に試みられた手法としては、例えば、図８に示すように、修正口（Ｓ１）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜（４６）を修正口（Ｓ１）内に設け、これを修正口（Ｓ１）内に延展させる手法が挙げられる。
図８（ａ）は、修正インキが修正口（Ｓ１）の中に塗布された直後の塗布膜（４６）を表したものである。図８（ｂ）は、修正インキが修正口（Ｓ１）内の全体に延展した状態を表したものである。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、修正口（Ｓ１）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜（４６）を修正口（Ｓ１）内に設けることにより、修正膜の重なった部分（４４）の発生は解消されたものとなる。
しかしながら、修正口（Ｓ１）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜（４６）を設け、この塗布膜の流動性による延展によって修正膜を形成する際には、塗布された修正インキが良好に延展するような粘度であることが必要となる。

修正インキが良好に延展するのに好適な粘度の修正インキを使用した場合には、修正インキは塗布針への付着がしにくく、修正インキを十分に付着させて運ぶことができないといった問題、また、修正インキ壺から修正口へと塗布針を移動させる間に、修正インキが塗布針から垂れ落ちてしまうといった問題があり、この手法を採用することは困難なことである。

また、塗布針を用いた修正方法では、修正インキ壺に貯えられた修正インキは、その表面が空気と接触していると表面近傍の修正インキの粘度は次第に高くなり、また、修正インキ中の微小な顔料粒子は凝集し易く、顔料粒子が核となって修正インキ中に凝集体が生じて粘度は次第に高くなり易い。
このため、修正インキが貯えられた修正インキ壺に塗布針を挿入し、修正インキを付着させる操作を繰り返していると、修正インキの塗布膜の色度が次第に変化してくるといった問題がある。
特開２００１−１６６１２９号公報 特開２００４−７７９０５号公報 特開２００３−４３２３６号公報 特開２００４−３４５８２８公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、レーザーカット枠（修正口）内の露出しているガラス基板面に、その先端部の周囲に修正インキを付着させた塗布針を接触させ、修正インキを転移、塗布して修正口に塗布膜を設けるカラーフィルタの修正方法において、修正口の周囲、すなわち、修正を施す必要のない正常な着色画素上に修正インキが被着され、修正口の周囲に修正膜の重なった部分が形成されてしまうことのない、また、修正インキ壺に塗布針を挿入し修正インキを付着させる操作を繰り返し行っても塗布膜に色度の変化を与えない、つまり、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜を均一に繰り返し形成することのできるカラーフィルタの修正方法を提供することを課題とするものである。

また、本発明は、修正を施す必要のない正常な着色画素上に修正インキが被着され、修正口の周囲に修正膜の重なった部分が形成されない、また、修正の操作を繰り返し行っても塗布膜に色度の変化のない、つまり、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜を均一に形成されたカラーフィルタを提供することを課題とする。

本発明は、カラーフィルタの欠陥部にレーザーカット枠（修正口）を設け、該レーザーカット枠（修正口）に塗布針を用いて修正インキの塗布膜を設け、該塗布膜を硬化して修正膜を形成するカラーフィルタの修正方法において、
１）前記修正インキが充填されている修正インキ壺に超音波を照射して修正インキ壺内の修正インキに超音波振動を与え、修正インキ中の顔料粒子の分散を促進させる工程、
２）上記分散が促進された修正インキが充填されている修正インキ壺に塗布針の先端部を
挿入して該先端部に修正インキを付着させ、該修正インキを前記レーザーカット枠（修正口）内に転移、塗布し、レーザーカット枠（修正口）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜を設ける工程、
３）該塗布膜に超音波を照射して超音波振動を与え、塗布膜をレーザーカット枠（修正口）内に延展させる工程、
４）ＣＣＤカメラで塗布膜の延展及び色度を観察する工程、
５）該色度が、予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなるまで、上記１）、２）、３）、４）の工程を繰り返す工程、
６）上記予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなった塗布膜を硬化して修正膜を形成する工程、
を少なくとも具備することを特徴とするカラーフィルタの修正方法である。

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの修正方法において、前記塗布膜に照射する超音波の周波数が、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚであることを特徴とするカラーフィルタの修正方法である。

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの修正方法において、前記修正インキが、顔料を分散させた熱硬化型の修正インキであることを特徴とするカラーフィルタの修正方法である。

また、本発明は、請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの修正方法を用いて欠陥を修正したことを特徴とするカラーフィルタである。

本発明は、１）修正インキ壺に超音波を照射して修正インキ壺内の修正インキに超音波振動を与え、修正インキ中の顔料粒子の分散を促進させる工程、２）修正インキ壺に塗布針の先端部を挿入して該先端部に修正インキを付着させ、修正インキをレーザーカット枠（修正口）内に塗布し、レーザーカット枠（修正口）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜を設ける工程、３）塗布膜に超音波を照射して超音波振動を与え、塗布膜をレーザーカット枠（修正口）内に延展させる工程、４）ＣＣＤカメラで塗布膜の延展及び色度を観察する工程、５）色度が、予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなるまで、上記１）、２）、３）、４）の工程を繰り返す工程、６）予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなった塗布膜を硬化して修正膜に形成する工程、を少なくとも具備するカラーフィルタの修正方法であるので、修正を施す必要のない正常な着色画素上に修正インキが被着され、修正口の周囲に修正膜の重なった部分が形成されてしまうことのない、また、修正インキ壺に塗布針を挿入し修正インキを付着させる操作を繰り返し行っても塗布膜に色度の変化を与えない、つまり、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜を均一に繰り返し形成することのできるカラーフィルタの修正方法となる。

また、本発明は、請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの修正方法を用いて欠陥を修正したカラーフィルタであるので、修正口内のみに所望する膜厚、色度の修正膜を均一に形成されたカラーフィルタであり、修正によってもたらされる修正膜の重なった部分はないので、このカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、この修正膜の重なった部分に起因した液晶配向に支障をきたすことはない。また、この修正膜の重なった部分が対向基板に短絡を起こし表示品質を損ねるといった問題はない。

以下に本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図９は、本発明によるカラーフィルタの修正方法において用いられる修正装置の一実施例の概略を示す平面図である。また、図１０は、図９中、白太矢印で示す方向からの塗布機
構などの部分を示す側面図である。
図９及び図１０に示す修正装置は、レーザーカット枠（修正口）内に修正インキの塗布膜を設け、この塗布膜を硬化させて修正膜に形成する修正装置である。

図９及び図１０に示すように、この修正装置は、定盤（１０）、Ｘ軸レール（１１）、Ｘ軸トロッコ（１２）、ガントリ（構台）（１３）、Ｙ軸トロッコ（１４）、顕微鏡（１５）、塗布機構（１６）、超音波発振器（３０）、ＣＣＤカメラ（１９）で構成されている。塗布機構（１６）は、回転盤に複数の修正インキ壺（２７）を備えた修正インキ壺部（１７）、及び塗布針部（１８）で構成されている。符号（３１）は、超音波発振器（３０）に付随する振動子である。
この修正装置は、修正インキとして熱硬化型の修正インキを用い、熱源としてＩＲ（赤外）スポットヒータ（図示せず）を用いた例である。

ガントリ（構台）（１３）は、Ｘ軸トロッコ（１２）上に設けられており、定盤（１０）上に設けられたＸ軸レール（１１）上をＸ軸方向に自在に移動できるようになっている。また、Ｙ軸トロッコ（１４）は、ガントリ（構台）（１３）上をＹ軸方向に自在に移動できるようになっている。
このＸ軸方向及びＹ軸方向への自在な移動によって、Ｙ軸トロッコ（１４）の側面に設けられた顕微鏡（１５）、塗布機構（１６）、超音波発振器（３０）、及びＣＣＤカメラ（１９）の各々を、定盤（１０）上の任意のＸＹ座標位置へ移動させることが出来るようになっている。

定盤（１０）上に載置されたカラーフィルタ（２０）は、着色画素のピンホールや異物などの欠陥部がレーザーで除去され、既に、レーザーカット枠（修正口）が設けられた状態のカラーフィルタである。

Ｙ軸トロッコ（１４）の側面には、この側面上のＹ₁ 軸とＺ₁ 軸の交点Ｏ₁ を原点として、Ｙ₁ 軸及びＺ₁ 軸の２軸方向へ移動することが可能な２軸移動機構（図示せず）が設けられており、超音波発振器（３０）は、この２軸移動機構によって、例えば、この原点（Ｏ₁ ）を待機位置とし、Ｙ軸トロッコ（１４）の側面のＹ₁ 軸方向及びＺ₁ 軸方向（図１０中、左右及び上下）に自在に移動できるようになっている。

図１１は、修正インキが充填されている修正インキ壺に超音波を照射して修正インキ壺内の修正インキに超音波振動を与え、修正インキ中の顔料粒子の分散を促進させる際の、修正インキ壺（２７）と振動子（３１）との位置関係を説明する側面図である。
図１１に矢印で示すように、超音波発振器（３０）は待機位置から、図１１中、下方（Ｚ₁ 軸）及び左方（Ｙ₁ 軸）へ移動し、振動子（３１）を修正インキ壺（２７）に接近させた状態で超音波を修正インキ壺（２７）に照射するようになっている。

また、図１２は、レーザーカット枠（修正口）に塗布針を用いて修正インキの塗布膜を設けた後に、塗布膜（４６）に超音波を照射して超音波振動を与え、塗布膜をレーザーカット枠（修正口）内に延展させる際の、塗布膜（４６）と振動子（３１）との位置関係を説明する側面図である。
図１２に矢印で示すように、超音波発振器（３０）は待機位置から、図１２中、下方（Ｚ₁ 軸）へ移動し、振動子（３１）を塗布膜（４６）の上方で塗布膜（４６）に接近させた状態で超音波を塗布膜（４６）に照射するようになっている。

超音波を塗布膜（４６）に照射する際の、振動子（３１）と塗布膜（４６）との間の距離（Ｌ）は、５ｍｍ程度のものである。この両者間の距離（Ｌ）の設定は、顕微鏡（１５）の焦点合わせによって行われるように、顕微鏡（１５）の焦点合わせによる塗布膜（４６）面のＺ軸（Ｚ₁ 軸）方向の位置の測定と、超音波発振器（３０）の上下動は連動されている。

また、ＣＣＤカメラ（１９）は、塗布針を用いてレーザーカット枠（修正口）に設けた塗布膜が、超音波振動によて延展された延展状態、及び延展された塗布膜の色度を観察する際に用いる。使用されるＣＣＤカメラとしては、例えば、浜松ホトニクス（株）製：ＯＲＣＡ−３ＣＣＤ（品番）が挙げられる。

レーザーカット枠（修正口）に塗布針を用いて修正インキの塗布膜を設け、この塗布膜を硬化して修正膜に形成する際には、先ず、顕微鏡（１５）によってレーザーカット枠（修正口）を確認し、修正インキの塗布位置の指示、及び塗布膜に求める色度、例えば、着色画素の色度と同一色度の指示を行う。
次に、修正インキが充填されている修正インキ壺に超音波を照射して修正インキ壺内の修正インキに超音波振動を与え、修正インキ中の顔料粒子の分散を促進させる。これにより、修正インキ中の顔料粒子が核となって修正インキ中に凝集体が生じ粘度が次第に高くなることを防止する。

続いて、分散が促進された修正インキが充填されている修正インキ壺に塗布針の先端部を挿入して先端部に修正インキを付着させ、修正インキをレーザーカット枠（修正口）内に転移、塗布する。塗布膜の大きさは、レーザーカット枠（修正口）の中に収まる大きさの塗布膜とする。

使用する修正インキの粘度は、塗布針への修正インキの付着が良好で、修正インキを十分に付着させて運ぶことができ、また、修正インキ壺から修正口へと塗布針が移動する間に、修正インキが塗布針から垂れ落ちしない、すなわち、塗布針によって塗布膜を設ける作業に好適な粘度に調製したものが好ましい。
好適な粘度に調製された修正インキを用いた場合、具体的には、例えば、塗布針の径が５０μｍ〜７０μｍにおいて、８０μｍ〜１００μｍ程度の径を有する塗布膜を安定して設けることができる。

当然、この塗布膜は、塗布膜のもつ流動性によってレーザーカット枠（修正口）内に十分に延展することはない。本発明においては、次工程において塗布膜に超音波を照射して超音波振動を与え、塗布膜をレーザーカット枠（修正口）内に十分に延展させることを特徴としている。

塗布膜に照射する超音波としては、レーザーカット枠（修正口）の面積が数千μｍ² 、塗布膜の膜厚が数μｍであることから、塗布膜に平行に照射される横振動であることが好ましい。また、その周波数は２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚにおいて良好な結果が得られる。
具体的には、例えば、出力０．１〜１０Ｗの超音波発振器を用い、開口径５ｍｍの振動子を塗布膜から５ｍｍの距離を保ち（図１２、（Ｌ）参照）、１〜１０秒間の照射にて塗布膜はレーザーカット枠（修正口）内に均一に延展されたものとなる。

図１３（ａ）は、修正インキが修正口（Ｓ１）の中に塗布された直後の塗布膜（４６）を表したものである。また図１３（ｂ）は、塗布膜に超音波を照射することによって、塗布膜が修正口（Ｓ１）内の全体に延展した状態を表したものである。
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、修正口（Ｓ１）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜（４６）を修正口（Ｓ１）内に塗布し、この塗布膜を超音波振動によって延展させることにより、前記修正膜（４５）の重なった部分（４４）の発生は解消されたものとなる。

続いて、塗布針を用いてレーザーカット枠（修正口）に設けた塗布膜が、超音波振動によて延展された延展状態、及び延展された塗布膜の色度をＣＣＤカメラ（１９）を使用して観察する。
そして、観察した色度が、予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなるまで、上記塗布及び照射を繰り返し、予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなった時点で、塗布膜を硬化して修正膜に形成する。

ＵＶ光を照射し、修正インキを硬化させるＵＶ硬化型インキを用いたシステムも導入されている。このＵＶ硬化型の修正インキでは、ＵＶに反応してインキの架橋を促進させる感光剤の配合や、顔料分散の難しさが指摘されている。
熱硬化型インキでは、顔料分散や、粘度の調整が比較的容易であるため、修正インキとしては、熱硬化型インキであることが好ましい。

従って、本発明によるカラーフィルタの修正方法によれば、その先端部の周囲に修正インキを付着させた塗布針を接触させ、修正インキを転移、塗布して修正口に塗布膜を設けても、修正口の周囲、すなわち、修正を施す必要のない正常な着色画素上に修正インキが被着され、修正口の周囲に修正膜の重なった部分が形成されてしまうことはない、また、修正インキ壺に塗布針を挿入し修正インキを付着させる操作を繰り返し行っても塗布膜に色度の変化を与えない。

図１４は、塗布膜の色度を観察し、着色画素の色度と等しくなるまで、塗布及び照射を繰り返す際の、色度の変化の一例を示す説明図である。図１４中、符号（Ａ）は着色画素の分光反射率曲線、符号（Ｂ）は塗布膜の分光反射率曲線である。
符号（Ｂ）に対応した塗布膜上に、修正インキの塗布及び超音波の照射を繰り返し行うと、やがては符号（Ａ）で示す分光反射率曲線を有する塗布膜となるのであり、符号（Ａ）の分光反射率曲線として許容される曲線に到達した時点で修正インキの塗布及び超音波の照射は終了する。

着色画素の修正を行う修正装置の一例の概略を示す平面図である。 図１中、白太矢印で示す方向からの塗布機構などの部分を示す側面図である。 （ａ）は、着色画素に白欠陥が発生した状態の一例を表したものである。（ｂ）は、白欠陥の部分にレーザーカット枠（修正口）が形成された段階を表したものである。（ｃ）は、修正口に対して修正が施され、修正インキ被膜（修正膜）（４５）が形成された段階を表したものである。 （ａ）は、図３（ｃ）に示す修正口の近傍を拡大した平面図である。（ｂ）は、そのＸ−Ｘ線での断面図である。 液晶表示装置に用いるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。 図５に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。 （ａ）は、着色画素に黒欠陥が発生した状態の一例を表したものである。（ｂ）は、黒欠陥の部分に修正口が形成され、修正口に対して修正が施され修正膜が形成された段階を表したものである。 （ａ）は、修正インキが修正口の中に塗布された直後の塗布膜を表したものである。（ｂ）は、修正インキが修正口内の全体に延展した状態を表したものである。 本発明によるカラーフィルタの修正方法において用いられる修正装置の一実施例の概略を示す平面図である。 図９中、白太矢印で示す方向からの塗布機構などの部分を示す側面図である。 修正インキ壺に超音波を照射する際の、修正インキ壺と振動子との位置関係を説明する側面図である。 塗布膜に超音波を照射する際の、塗布膜と振動子との位置関係を説明する側面図である。 （ａ）は、修正インキが修正口の中に塗布された直後の塗布膜を表したものである。（ｂ）は、塗布膜に超音波を照射し、塗布膜が修正口内の全体に延展した状態を表したものである。 塗布及び照射を繰り返す際の、色度の変化の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０・・・定盤
１１・・・Ｘ軸レール
１２・・・Ｘ軸トロッコ
１３・・・ガントリ（構台）
１４・・・Ｙ軸トロッコ
１５・・・顕微鏡
１６・・・塗布機構
１７・・・修正インキ壺部
１８・・・塗布針部
１９・・・ＣＣＤカメラ
２０・・・カラーフィルタ
２７・・・修正インキ壺
３０・・・超音波発振器
３１・・・振動子
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・修正膜の重なった部分
４４’・・・修正膜と修正膜の重なった部分
４５・・・修正膜
４６・・・塗布膜
Ａ・・・着色画素の分光反射率曲線
Ｂ・・・塗布膜の分光反射率曲線
Ｄ１・・・白欠陥
Ｅ１・・・黒欠陥
Ｌ・・・振動子と塗布膜との間の距離
Ｓ１、Ｓ２・・・レーザーカット枠（修正口）

Claims (4)

1. カラーフィルタの欠陥部にレーザーカット枠（修正口）を設け、該レーザーカット枠（修正口）に塗布針を用いて修正インキの塗布膜を設け、該塗布膜を硬化して修正膜を形成するカラーフィルタの修正方法において、
   １）前記修正インキが充填されている修正インキ壺に超音波を照射して修正インキ壺内の修正インキに超音波振動を与え、修正インキ中の顔料粒子の分散を促進させる工程、
   ２）上記分散が促進された修正インキが充填されている修正インキ壺に塗布針の先端部を挿入して該先端部に修正インキを付着させ、該修正インキを前記レーザーカット枠（修正口）内に転移、塗布し、レーザーカット枠（修正口）の中に収まる大きさの修正インキの塗布膜を設ける工程、
   ３）該塗布膜に超音波を照射して超音波振動を与え、塗布膜をレーザーカット枠（修正口）内に延展させる工程、
   ４）ＣＣＤカメラで塗布膜の延展及び色度を観察する工程、
   ５）該色度が、予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなるまで、上記１）、２）、３）、４）の工程を繰り返す工程、
   ６）上記予め設定した色度、或いは着色画素の色度と等しくなった塗布膜を硬化して修正膜を形成する工程、
   を少なくとも具備することを特徴とするカラーフィルタの修正方法。
2. 前記塗布膜に照射する超音波の周波数が、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの修正方法。
3. 前記修正インキが、顔料を分散させた熱硬化型の修正インキであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラーフィルタの修正方法。
4. 請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの修正方法を用いて欠陥を修正したことを特徴とするカラーフィルタ。

Images