JP3302165B2 - カラーフィルターの欠陥修正方法 - Google Patents

カラーフィルターの欠陥修正方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いたカラーテ
レビ、カラー表示デバイス、カラー撮像デバイス等に、
使用されるカラーフィルターの製造時に発生する画素等
の欠落を修正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示用のカラーフィルターを作成す
る方法としては印刷法、染色法、顔料分散法(特開昭５
７−１６４０７号公報)、電着法(特開昭５９−１１４５
７２号公報)、レジスト電着法(特開平４−２４７４０２
号公報)などが知られている。液晶表示素子を用いたデ
バイスでは、カラーフィルターを構成する各色の画素の
欠陥が無いことが望ましい。しかしながら、周囲の微小
なゴミや基板の不十分な洗浄などに起因するピンホール
や異物の存在により、画素の欠落が全く無いカラーフィ
ルターを製造することは非常に難しい。
【０００３】そこで更に、歩留りを向上するために、少
数の欠落する画素を有するカラーフィルターの修正方法
が求められてきた。しかし、従来の着色感光性樹脂塗布
液を用いた欠陥修正法では、塗布技術の限界から欠陥部
に平坦性の良好な修正画素を形成することは非常に困難
である。また、正常画素部上に塗布液を覆う修正にも正
常画素部に着色感光性樹脂が残存する、云わゆる現像残
りによる地残りが発生する。更に、複数の色の欠陥があ
る場合には、着色感光性樹脂塗布液を塗布、露光、現像
する工程を複数回数繰り返す必要があり、膨大な手間を
要すると共に、新たな欠陥が生じることもあった。特開
平４−３６９６０４号公報では、保護膜層を形成し、地
残りを回避する修正方法も開示されているが、上記問題
点は解決されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の如き問
題点を有さない、簡便なカラーフィルターの欠陥修正方
法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は透明基板、その
透明基板上の少なくとも一部に形成された透明電極およ
びそれらの上に形成された一色からなる画素層からなる
カラーフィルターの画素層の少なくとも一部に画素形成
が不十分な欠陥を有するものの欠陥部分を電着方法によ
り特定色の電着塗膜を形成した後、熱または紫外線によ
り欠陥部分に電着された塗膜を硬化することを特徴とす
るカラーフィルターの欠陥修正方法を提供する。
【０００６】本発明の欠陥修正方法によれば、修正部の
平坦性が良好で、多色の欠陥が存在する場合でも、電着
により塗着することで一括修正することができる。以
下、本発明について詳細に説明する。
【０００７】本発明によるカラーフィルターの製造は次
のように行われる。ガラス基板上に導電性薄膜層を形成
する工程で、薄膜層が全面の場合には特開平４−２４７
４０２号公報のレジスト電着法があり、薄膜層が絶縁さ
れた任意のパターンを有する場合には特開昭５９−１１
４５７２号公報の電着法がある。
【０００８】上記のようにしてカラーフィルターには図
１〜３に示すような欠陥が存在することがある。図１は
透明電極２が基板１上に全面存在する場合の、Ｒ、Ｇ、
Ｂおよびブラックストライプの各色を含む画素３の一部
が欠落４していることを示す。図２は基板１上に透明電
極２が全面ではなく一部に形成されていおり、その上に
存在する画素３が欠落４している場合を示す。図３では
画素３の上にほこりなどの異物６'あるいは画素３表面
に凹凸６が存在する場合を示す。本発明はこれら図１〜
３に示された欠陥以外にも種々の欠陥を取扱うことがで
きる。たとえば画素の形成が半分まであるが、その上に
存在しない場合なども存在する。そのような画素が一部
分存在し、一部分欠陥している場合は、その画素部分の
電極が露出するのにレーザーなどの手段で欠陥画素を除
去し、図４に示す欠陥カラーフィルターを形成してもよ
い。
【０００９】このように画素上に欠陥が存在する場合
に、本発明ではカラーフィルター上の電極に再度結線
し、電着方法によりその欠陥部分に再度特定色の電着塗
膜を形成する。そのようにして形成された欠陥を修正し
たカラーフィルターは図５あるいは図６に示されてい
る。
【００１０】電着方法自体は公知であり、これらの欠陥
のあるカラーフィルターに電着工程により再度欠陥部分
を電着被覆することは、改めて説明するまでもないが、
たとえば特定色の電着浴(水性樹脂と着色料を水性媒体
中に混合したもの)中に浸漬し、通電することにより行
われる。電着は一般的に１〜１００ボルトの電圧で１〜
６０秒間行うと良好な結果が得られる。６０秒間を越え
ても、電着された樹脂により絶縁性が増し、電着効果が
上がらない。
【００１１】この電着浴による電着の模式的図を図７に
示す。図７において３は画素部分であり、４はその画素
にできた欠陥部分である。７は電着浴であり、透明電極
にプラス極をつないで、電着を行っている。
【００１２】電着の方法には、図８に示すような選択ピ
ンポイント電着も存在する。この選択ピンポイント電着
法は公知である。たとえば特公昭５１−３７２０４号公
報などに記載されている。この方法によれば、欠陥部分
にのみ電着塗装が施される。
【００１３】修正に用いられる電着塗膜の色は、基本的
にはその欠陥の存在する部分の色であることが望ましい
が、何種類もの色を用いて電着塗装を行うことは、装置
や工程等を複雑にするから、一般に一色で欠陥補修する
のが好ましい。とくに黒色の電着溶液を用いて欠陥補修
するのが、欠陥部分からの光の漏出を防ぐことができ、
好ましい。
【００１４】使用しうる電着溶液はカチオン電着溶液お
よびアニオン電着溶液のいずれであってもよく、これら
は特開昭６３−２１０９０１号および特開昭６０−２３
８３０号公報などに詳しく記載されている。好適に用い
られる電着浴はアニオン電着では、カルボキシル基を有
するポリエステル樹脂を塩基で中和して基材樹脂とする
のが一般的であり、カチオン電着ではアミノ基を有する
樹脂を酸で中和して基材樹脂とするのが一般的である。
硬化剤は電着塗料に一般に用いられるもので、メラミン
樹脂、ブロック化イソシアネート等が挙げられる。電着
浴には適当な色の顔料が配合される。顔料の例としては
カーボンブラック、ベンガラ、等が挙げられる。電着浴
は上記組成を水性媒体中に分散することにより得られ
る。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１６】実施例１ 図９および１０は本発明の欠陥修正方法の工程を示す図
である。まず図９(Ａ)の工程では、透明なガラス基板上
にＩＴＯ(インジウム錫酸化物)をスパッタリングにより
塗着し、基板を作成した。図１０(Ａ)では、図９(Ａ)の
基板にポジ型レジストをスピナーにて塗布乾燥し、所定
のパターンを有するフォトマスクをその上に載置し、紫
外線を１００mＪ／cm2照射し、その後、塩基性現像液に
てレジストをパターン除去、現像した。その基板を塩化
第二鉄水溶液にてＩＴＯをエッチングして互いに絶縁さ
れたパターンを有する基板を作成した。
【００１７】図９(Ｂ)では、レジスト電着法にて、ＩＴ
Ｏ基板上にカラーフィルター画素を形成したが、青(Ｂ)
画素の中にピンホール欠陥が発生し、下からＩＴＯが露
出した。図１０(Ｂ)では、電着法にて互いに絶縁された
パターン化されたＩＴＯ基板上にカラーフィルター画素
を形成したが、緑(Ｇ)画素の中にピンホール欠陥が発生
し下からＩＴＯが露出した。
【００１８】このＩＴＯ基板を陽極に、対極を陰極に結
線しカーボン顔料とポリエステル／メラミン樹脂からな
る電着溶液に浸漬し、５ボルトの直流電圧を３秒印加
し、その基板を引き上げ、水洗、乾燥した。その後、１
７５℃のオーブンにて３０分間加熱して硬化させた。
【００１９】こうして図９(Ｃ)、図１０(Ｃ)に示すよう
に画素欠陥部にカーボン顔料で着色された電着樹脂によ
り修正されたカラーフィルターとなった。
【００２０】実施例２ 図１１は本発明のカラーフィルターの欠陥部修正方法の
実施例を示す。図１１(Ａ)では図９(Ａ)と同様にガラス
基板上にＩＴＯを全面に形成した。図１１(Ｂ)では、レ
ジスト電着法にてＩＴＯ基板上にカラーフィルター画素
を形成したが、緑(Ｇ)画素上にゴミが、青(Ｂ)画素内に
異物が混入した状態を示す。図１１(Ｃ)で、２mＪ／パ
ルスの出力エネルギーを有するレーザービームをゴミと
異物を有する画素部に照射して周囲部分を除去した。本
実施例では欠陥部が５０μm程度の白抜きのスポットに
なった。
【００２１】このＩＴＯ基板を陽極に、対極を陰極に結
線したカートリッジ型容器に電着溶液を入れ、白抜きの
スポット部位に電着溶液を滴下し、陰極線を液に浸し、
５ボルトの直流電圧を５秒印加し、その後、カートリッ
ジ容器を上げて、基板を水洗、乾燥した。電着溶液はア
クリル系感光性樹脂に光開始剤及びカーボン顔料から作
成した。電着塗着面の背面より超高圧水銀灯ランプで５
００mＪ／cm2で照射した。現像液に２分浸漬して未硬化
部分の光硬化性塗膜を溶出させた。この後、上記基板を
１００℃で３０分加熱して後硬化させて修正を終えた。
【００２２】こうして図１１(Ｄ)に示すように画素欠陥
部に黒色光硬化樹脂により修正されたカラーフィルター
となった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な操作で、容易に
欠陥の修正が可能であり、電着法での修正塗着により、
平坦性の優れた、正常画素部への地残りの無い、更に電
着のつきまわり性(スローイングパワー)による白抜けの
無い画素品質の高いカラーフィルターの作成となり、カ
ラーフィルターの歩留りを大幅に向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の欠陥の存在するカラーフィルターの
一例を示す図。
【図２】 本発明の欠陥の存在するカラーフィルターの
一例を示す図。
【図３】 本発明の欠陥の存在するカラーフィルターの
一例を示す図。
【図４】 欠陥のあるカラーフィルターから、レーザー
法により欠陥部分の一部を除去したカラーフィルターの
図である。
【図５】 欠陥を補修した補修後のカラーフィルターの
模式図。
【図６】 欠陥を補修した補修後のカラーフィルターの
模式図。
【図７】 電着浴を用いた電着補修を模式的に示す図。
【図８】 選択ピンポイント電着法を用いるカラーフィ
ルターの補修を模式的に示す図。
【図９】 本発明の欠陥修正方法の一例を示す工程図。
【図１０】 本発明の欠陥修正方法の別の一例を示す工
程図。
【図１１】 本発明の欠陥修正方法の更に別の一例を示
す工程図。
【符号の説明】
１…透明基板、２…導電性薄膜層、３…カラーフィルタ
ー画素、４…カラーフィルター画素欠陥部、５…修正電
着画素、６…凹凸、６'…異物、７…電着用溶液。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−274504（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−369604（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−296701（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−288917（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−303014（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−320920（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/20 101 G02F 1/1335 505

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明基板、その透明基板上の少なくとも
    一部に形成された透明電極およびそれらの上に形成され
    た少なくとも一色からなる画素層からなるカラーフィル
    ターの画素層の少なくとも一部に画素形成が不十分な欠
    陥を有するものの欠陥部分を電着塗装により特定色の電
    着塗膜を形成した後、熱または紫外線により欠陥部分に
    電着された塗膜を硬化することを特徴とするカラーフィ
    ルターの欠陥修正方法。
  2. 【請求項２】 欠陥のある画素層の欠陥部分をレーザー
    ビームを照射して、透明電極層が露出するまで除去する
    ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルターの欠
    陥修正方法。
  3. 【請求項３】 欠陥部分の電着塗装が、欠陥のある基板
    を電着溶液に浸漬した後、電流を印加することによりを
    行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター
    の欠陥修正方法。
  4. 【請求項４】 欠陥部分の電着塗装が選択ピンポイント
    電着法により行われることを特徴とする請求項１記載の
    カラーフィルターの欠陥修正方法。
  5. 【請求項５】 欠陥部分の電着塗装が黒色の電着塗料を
    用いて行われることを特徴とする請求項１記載のカラー
    フィルターの欠陥修正方法。
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