(57)【要約】【課題】ブラックマトリクス上にカラーフィルター材料の液滴が付着した状態となることを防止することができ、製品の歩留まりを向上させることができるカラーフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】隔壁（ＢＭ１）によって囲まれた領域に液滴を吐出してカラーフィルター層ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）を形成する工程と、隔壁に含まれる除去部ＡＢにレーザー光ＬＢを照射する工程と、除去部ＡＢを除去し、ブラックマトリクスＢＭを形成する工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁が形成された基板にカラーフィルター材料の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成するカラーフィルターの製造方法であって、
前記隔壁によって囲まれた領域に前記液滴を吐出して前記カラーフィルター層を形成する工程と、
前記隔壁に含まれる除去部にレーザー光を照射する工程と、
前記除去部を除去し、ブラックマトリクスを形成する工程と、を有すること
を特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項２】
前記除去部を除去する工程は、
前記レーザー光を照射する照射領域を前記隔壁の延在方向に沿って移動させる工程を有すること
を特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項３】
前記除去部を除去する工程において、
複数の光源を用いて前記レーザー光を照射し、
前記光源を前記隔壁の延在方向に沿って移動させること
を特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルターの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板等の対象物にインク等の液滴を吐出する液滴吐出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、インクジェットヘッドのノズル面に存在するインクなどの付着物を除去する保全機構を備えたインクジェットプリンタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、液滴吐出装置を用いて表示装置用のカラーフィルター基板に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルター層を形成する際に、ブラックマトリクス上にカラーフィルター材料が付着することがあるという課題がある。ブラックマトリクス上へのカラーフィルター材料の付着は、例えば液滴吐出装置により吐出された液滴の飛行曲がり等に起因する。
【０００５】
ブラックマトリクス上にカラーフィルター材料が付着した状態では、カラーフィルター基板にＮａランプ等の光を照射する外観検査において反射スジとして検出される。外観検査において反射スジが検出されると、そのカラーフィルター基板はその後の工程に用いることができず、製品の歩留まりが低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、ブラックマトリクス上にカラーフィルター材料が付着した状態となることを防止することができ、製品の歩留まりを向上させることができるカラーフィルターの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のカラーフィルターの製造方法は、隔壁が形成された基板にカラーフィルター材料の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成するカラーフィルターの製造方法であって、前記隔壁によって囲まれた領域に前記液滴を吐出して前記カラーフィルター層を形成する工程と、前記隔壁に含まれる除去部にレーザー光を照射する工程と、前記除去部を除去し、ブラックマトリクスを形成する工程と、を有すること
を特徴とする。
【０００８】
このように製造することで、基板にカラーフィルター材料の液滴を吐出する際に、例えば飛行曲がり等が発生して隔壁上に着弾した液滴を、隔壁の除去部に着弾させることができる。さらに、隔壁の除去部を除去してブラックマトリクスを形成することで、隔壁に付着した不要なカラーフィルター材料を除去することができる。したがって、本発明によれば、ブラックマトリクス上にカラーフィルター材料が付着した状態となることを防止することができ、カラーフィルター基板の歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、本発明のカラーフィルターの製造方法は、前記除去部を除去する工程は、前記レーザー光を照射する照射領域を前記隔壁の延在方向に沿って移動させる工程を有することを特徴とする。
【００１０】
このように製造することで、隔壁に付着した不要なカラーフィルター材料を隔壁の延在方向に沿って除去部と共に除去することができる。
【００１１】
また、本発明のカラーフィルターの製造方法は、前記除去部を除去する工程において、複数の光源を用いて前記レーザー光を照射し、前記光源を前記隔壁の延在方向に沿って移動させることを特徴とする。
【００１２】
このように製造することで、複数の光源から射出されたレーザー光を除去部の複数の領域に照射し、複数の照射領域の除去部を一括して除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるカラーフィルターの製造工程を説明する工程図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同、工程図であり、（ａ）及び（ｃ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を適宜変更している。
本実施形態のカラーフィルターの製造方法は、例えばインクジェット方式によりカラーフィルター基板上にカラーフィルター材料の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成するものである。まず、本実施形態のカラーフィルターの製造方法において用いられる液滴吐出装置について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態における液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１、ワークステージ２、ステージ移動装置３、キャリッジ４、液滴吐出ヘッド５、キャリッジ移動装置６、チューブ７、第１タンク８、第２タンク９、第３タンク１０及び制御装置１１を備えている。
【００１６】
以下では、図１に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ２に対して直交する方向に設定されている。ここで、ワークステージ２は水平面と平行に設けられている。すなわち、Ｘ軸及びＹ軸は水平面と平行で、Ｚ軸は鉛直方向と平行になっている。
【００１７】
装置架台１は、ワークステージ２及びステージ移動装置３を支持する支持台である。
ワークステージ２は、装置架台１上においてステージ移動装置３によってＸ軸方向に移動可能に設置されている。また、ワークステージ２は、上流側の搬送装置（図示略）から搬送されるカラーフィルター基板Ｐを、真空吸着機構により保持するように設けられている。
【００１８】
ステージ移動装置３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される制御信号に基づいて、ワークステージ２をＸ軸方向に移動させる。
キャリッジ４は、液滴吐出ヘッド５を保持するように設けられ、キャリッジ移動装置６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。
【００１９】
液滴吐出ヘッド５は、制御装置１１から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルター材料の液滴を吐出する。液滴吐出ヘッド５は、カラーフィルター材料のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して設けられている。液滴吐出ヘッド５の各々には、キャリッジ４を介してチューブ７が連結されている。
【００２０】
Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｒ（赤）用のカラーフィルター材料を貯蔵する第１タンク８に接続されている。Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｇ（緑）用のカラーフィルター材料を貯蔵する第２タンク９に接続されている。Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｂ（青）用のカラーフィルター材料を貯蔵する第３タンク１０に接続されている。
【００２１】
これにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５の各々には、第１タンク８、第２タンク９、及び第３タンク１０から、チューブ７を介してそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルター材料が供給されるようになっている。
【００２２】
キャリッジ移動装置６は、装置架台１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備えている。キャリッジ移動装置６は、制御装置１１から入力される制御信号に基づいて、キャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００２３】
制御装置１１は、制御信号として、ステージ移動装置３に対してワークステージ２のＸ座標を示すステージ位置を出力するように構成されている。また、キャリッジ移動装置６に対してキャリッジ４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置を出力するように構成されている。また、液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板（図示略）に描画データ及び駆動制御信号を出力するように構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態のカラーフィルターの製造方法について説明する。
図２及び図３は、カラーフィルターの製造工程を説明する製造工程図である。
まず、図２（ａ）に示すように、画素を区画する格子状のブラックマトリクス（隔壁）ＢＭ１が形成されたカラーフィルター基板Ｐを用意する。
【００２５】
本実施形態では、ブラックマトリクスＢＭ１を形成する工程において、図２（ｂ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭ１の厚みＴ１を、実際に必要とされる厚みＴ０よりも厚く形成する。この実際に必要とされる厚みＴ０よりも厚く形成された部分が、後の工程で除去される除去部ＡＢとなっている。
【００２６】
次いで、図１に示す液滴吐出装置ＩＪによって、ブラックマトリクスＢＭ１が形成されたカラーフィルター基板Ｐ上にカラーフィルター材料の液滴を吐出する。そして、カラーフィルター基板Ｐ上のブラックマトリクスＢＭ１間にカラーフィルター層を形成する。
まず、除去部ＡＢを有するブラックマトリクスＢＭ１が形成されたカラーフィルター基板Ｐを、図１に示す液滴吐出装置ＩＪのワークステージ２上に保持する。また、第１タンク８〜第３タンク１０からチューブ７を介して各々の液滴吐出ヘッド５にそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルター材料を供給する。
【００２７】
次に、制御装置１１によりステージ移動装置３に制御信号を出力し、ステージ移動装置３を駆動させてワークステージ２をＸ軸方向の所定の位置に移動させる。また、制御装置１１によりキャリッジ移動装置６に制御信号を出力し、キャリッジ移動装置６を駆動させてキャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向の所定の位置に移動させる。
【００２８】
キャリッジ４がカラーフィルター基板Ｐ上の所定の位置に到達したら、制御装置１１は液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板（図示略）に描画データ及び駆動制御信号を出力する。駆動回路基板は入力された駆動制御信号に基づいて圧電素子に電圧波形を供給する。すると、液滴吐出ヘッド５のノズルからカラーフィルター材料の液滴が吐出される。複数のノズルから吐出された液滴は、表面に除去部ＡＢが形成されたブラックマトリクスＢＭ１間に着弾する。これにより、図２（ａ）に示すように、カラーフィルター基板Ｐ上のブラックマトリクスＢＭ１間にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応するカラーフィルター材料が配置される。その後、カラーフィルター材料を乾燥させ、ブラックマトリクスＢＭ１間にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれのカラーフィルター層ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）を形成する。
【００２９】
ここで、例えば液滴吐出装置ＩＪが吐出する液滴の飛行曲がり等の吐出不良により、ブラックマトリクスＢＭ１上にカラーフィルター材料の液滴が吐出される場合がある。ブラックマトリクスＢＭ１上に吐出されたカラーフィルター材料の液滴は、ブラックマトリクスＢＭ１の表面の除去部ＡＢ上に着弾する。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、除去部ＡＢ上に着弾したカラーフィルター材料ＣＦ０は、カラーフィルター層ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）を形成する際に乾燥させられる。これにより、乾燥したカラーフィルター材料ＣＦ０がブラックマトリクスＢＭ１の表面の除去部ＡＢに付着した状態となる。
【００３０】
次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭ１の除去部ＡＢを除去し、実際に必要とされる厚さのブラックマトリクスＢＭを形成する。除去部ＡＢの除去は、例えば図３（ｂ）に示すように、複数のレーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４からレーザー光ＬＢを射出して除去部ＡＢに照射することにより行う。具体的には、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４として、例えばＮｄ：ＹＶＯ４結晶を用いたレーザー光源を用いることができる。レーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４から照射されるレーザー光ＬＢの波長は、例えば１０６４ｎｍである。また、レーザー光ＬＢの光束の幅は、例えば約１２μｍ〜１６μｍ程度である。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、カラーフィルター基板Ｐの上方にレーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を配置する。そして、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４からレーザー光ＬＢを射出させブラックマトリクスＢＭ１の表面の除去部ＡＢにレーザー光ＬＢを照射する。
このとき、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２を、ブラックマトリクスＢＭ１の第１の延在方向（例えば長方形の画素の短辺に平行な方向）に沿って互いに離間して配置する。また、レーザー光源Ｌ３，Ｌ４を、ブラックマトリクスＢＭ１の第２の延在方向（例えば長方形の画素の長辺に平行な方向）に沿って互いに離間して配置する。
【００３２】
そして、レーザー光ＬＢを射出させながら、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２をカラーフィルター基板Ｐの両端縁から中央までブラックマトリクスＢＭ１の第２の延在方向に沿って互いに近接するように移動させる（図３（ｂ）矢印Ｍ１、Ｍ２参照）。また、レーザー光ＬＢを射出させながら、レーザー光源Ｌ３，Ｌ４をカラーフィルター基板Ｐの両端縁から中央までブラックマトリクスＢＭ１の第１の延在方向に沿って互いに近接するように移動させる（図３（ｂ）矢印Ｍ３、Ｍ４参照）。
【００３３】
これにより、除去部ＡＢのレーザー光ＬＢが照射された照射領域Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を、それぞれ格子状のブラックマトリクスＢＭ１の延在方向に沿って移動させる。一方向の照射が終了したら、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の位置をずらして隣接するブラックマトリクスＢＭ１において、同様の工程を繰り返し行って、除去部ＡＢの全面にレーザー光ＬＢを照射する。
【００３４】
ブラックマトリクスＢＭ１の表面の除去部ＡＢは、レーザー光ＬＢが照射されることによって、図３（ｃ）に示すように除去される。このとき、除去部ＡＢに付着したカラーフィルター材料ＣＦ０も除去部ＡＢと共に除去される。これにより、ブラックマトリクスＢＭは仕様上必要とされる厚みＴ０に加工される。なお、除去部ＡＢの除去時に発生するパーティクルは例えばエアブロー等により除去することができる。
【００３５】
このように、本実施形態のカラーフィルターの製造方法においては、ブラックマトリクスＢＭ１に除去部ＡＢを設けている。そのため、カラーフィルター基板Ｐにカラーフィルター材料の液滴を吐出する際に、例えば飛行曲がり等が発生した場合であっても、液滴を除去部ＡＢ上に着弾させることができる。そして、除去部ＡＢにレーザー光ＬＢを照射することで、除去部ＡＢに付着したカラーフィルター材料ＣＦ０を除去部ＡＢと共に除去することができる。
【００３６】
これにより、ブラックマトリクスＢＭ上にカラーフィルター材料ＣＦ０が付着した状態となることを防止でき、カラーフィルター基板にＮａランプ等の光を照射する外観検査において反射スジが検出されることが防止される。したがって、カラーフィルター基板Ｐの歩留まりを向上させることができる。
【００３７】
また、除去部ＡＢを除去する工程において、除去部ＡＢのレーザー光ＬＢが照射された照射領域Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をブラックマトリクスＢＭ１の延在方向に沿って移動させている。これにより、ブラックマトリクスＢＭ１の延在方向の広範囲にわたって付着した不要なカラーフィルター材料ＣＦ０を、ブラックマトリクスＢＭ１の延在方向に沿って除去部ＡＢと共に除去することができる。
【００３８】
また、除去部ＡＢを除去する工程において、レーザー光ＬＢを照射する複数のレーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を用い、レーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をブラックマトリクスＢＭ１の延在方向に沿って移動させている。これにより、複数のレーザー光源Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４から射出されたレーザー光ＬＢを除去部ＡＢの複数の照射領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に照射し、複数の照射領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の除去部ＡＢを一括して除去することができる。
【００３９】
また、ブラックマトリクスＢＭ１の延在方向に互いに離間して配置された一対のレーザー光源Ｌ１，Ｌ２及びレーザー光源Ｌ３，Ｌ４を、カラーフィルター基板Ｐの両端縁から中央部まで互いに近接させるように移動させている。そのため、除去部ＡＢの除去工程に要する時間を短縮することができるだけでなく、ブラックマトリクスＢＭ１を均一に加工することができる。したがって、生産性の向上とブラックマトリクスＢＭの平坦性の向上を実現することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のカラーフィルターの製造方法によれば、ブラックマトリクスＢＭ上にカラーフィルター材料ＣＦ０が付着した状態となることを防止することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、レーザー光は除去部のうちカラーフィルター材料が付着した部分に選択的に照射してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
ＡＢ  除去部、ＢＭ  ブラックマトリクス、ＢＭ１  ブラックマトリクス（隔壁）、ＣＦ  カラーフィルター層、ＣＦ０  カラーフィルター材料、ＩＪ  液滴吐出装置、Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  レーザー光源（光源）、ＬＢ  レーザー光、Ｐ  カラーフィルター基板（基板）、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４  照射領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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