(57)【要約】【課題】ブラックマトリクス上へのカラーフィルター材料の液滴の付着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】ブラックマトリクスＢＭの表面にマスク層Ｃを形成する工程と、カラーフィルター層ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）を形成する工程と、マスク層Ｃを除去する工程と、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】
ブラックマトリクス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、
前記ブラックマトリクスの表面にマスク層を形成する工程と、
前記カラーフィルター層を形成する工程と、
前記マスク層を除去する工程と、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】
前記マスク層を形成する工程は、
前記ブラックマトリクスに対応する開口を有するマスクを前記基板上に配置して、前記開口に前記ブラックマトリクスを露出させる工程と、
前記ブラックマトリクス上にマスク層材料を塗布する工程と、
前記マスク層材料を硬化させて前記マスク層を形成する工程と、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】
前記マスク層は露光により溶解性が増大する感光性を有し、
前記マスク層を除去する工程において、前記マスク層を露光して除去すること
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、液滴吐出装置（インクジェット装置）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カラーフィルターの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたカラーフィルターの製造方法は、画素の平滑性に優れかつ色ムラ及び色抜けやインク溢れによる混色を防止するとを課題としている。そして、その課題を解決するために、ブラックマトリクスの上頂部の撥インク性がその他の部分の撥インク性よりも大きくなるようにしている。これにより、ブラックマトリクス間に着色パターンを設けた際のインク溢れによる混色等を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９３８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のカラーフィルターの製造方法は、着色パターンのインク溢れを防止することはできるが、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を防止することはできないという課題がある。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。
【０００６】
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と、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。
【０００７】
そこで、本発明は、ブラックマトリクス上へのカラーフィルター材料の液滴の付着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】
【０００８】
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、ブラックマトリクス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、前記ブラックマトリクスの表面にマスク層を形成する工程と、前記液滴を吐出し、前記カラーフィルター層を形成する工程と、前記マスク層を除去する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
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た場合であっても、液滴はブラックマトリクスを覆うマスク層の表面に着弾する。さらに、マスク層を除去することで、マスク層の表面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へのカラーフィルター材料の付着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。
【００１０】
また、本発明のカラーフィルターの製造方法は、前記マスク層を形成する工程は、前記ブラックマトリクスに対応する開口を有するマスクを前記基板上に配置して、前記開口に前記ブラックマトリクスを露出させる工程と、前記ブラックマトリクス上にマスク層材料を塗布する工程と、前記マスク層材料を硬化させて前記マスク層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このように製造することで、基板を覆いブラックマトリクスを露出させる開口を有するマスク層を形成することができる。
【００１２】
また、本発明のカラーフィルターの製造方法は、前記マスク層は露光により溶解性が増大する感光性を有し、前記マスク層を除去する工程において、前記マスク層を露光して除去することを特徴とする。
【００１３】
このように製造することで、マスク層を選択的に除去し、マスク層の表面に付着したカラーフィルター材料をマスク層とともに除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】（ａ）〜（ｃ）は、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る。
【図３】同、工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、カラーフイ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ＢＭが形成されたカラーフィルター基板Ｐを用意する。また、ブラックマトリクスＢＭに対応する部分に開口Ｍａを有するマスクＭを用意する。
【００２６】
マスクＭは、例えば次のように製造することができる。まず、マスクＭの材料によりマスク材料層を形成し、その上にレジスト層を形成する（図示略）。そして、フォトリソグラフィー法、エッチング法にレジスト層をパターニングする。これにより、マスク材料層上にブラックマトリクスＢＭに対応する部分に開口を有するレジストが形成される。次いで、開口を有するレジストを介してマスク材料層をエッチングする。これにより、ブラックマトリクスＢＭに対応する部分に開口Ｍａを有するマスクＭが製造される。
また、シート状のマスク材料を用意し、マスク材料を型抜きすることでマスクＭを形成してもよい。
【００２７】
次に、図２（ａ）に示すように、マスクＭの開口ＭａとブラックマトリクスＢＭとを位置合わせして、マスクＭをカラーフィルター基板Ｐ上に配置する。これにより、カラーフィルター基板ＰはマスクＭによって覆われた状態となり、マスクＭの開口ＭａにはブラックマトリクスＢＭが露出された状態となる。
【００２８】
マスクＭは、例えば次のようにカラーフィルター基板Ｐ上に配置することができる。まず、図示しない支持基板上に開口Ｍａを有するマスクＭを形成し、支持基板により支持されたマスクＭをカラーフィルター基板Ｐ上に配置する。次いで、支持基板をマスクＭから剥離させることで、カラーフィルター基板Ｐ上にマスクＭを配置することができる。
また、カラーフィルター基板Ｐ上にマスクＭの材料を塗布してマスク材料層を形成し、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によりブラックマトリクスＢＭに対応する開口Ｍａを有するマスクＭを形成するようにしてもよい。
【００２９】
次に、ブラックマトリクスＢＭ上にブラックマトリクスＢＭを覆うマスク層を形成する。
まず、図２（ｂ）に示すように、カラーフィルター基板Ｐ上に配置したマスクＭを介して、ブラックマトリクスＢＭ上にマスク層材料Ｃ０を塗布する。マスク層材料Ｃ０としては、例えば硬化後に露光させることで所定の液体に対する溶解性が増大する感光性材料を用いることができる。次いで、マスク層材料Ｃ０を乾燥させ、硬化させる。
【００３０】
次いで、例えばマスクＭ又はマスクＭとカラーフィルター基板Ｐとを接合する接着剤を選択的に溶解させる液体を用い、マスクＭを除去する。
なお、マスクＭの接着方法によっては、マスクＭをカラーフィルター基板Ｐから機械的に剥離させて除去するようにしてもよい。
以上により、図２（ｃ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭの表面にブラックマトリクスＢＭを覆う感光性材料からなるマスク層Ｃが形成される。
【００３１】
次いで、図１に示す液滴吐出装置ＩＪによって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して、カラーフィルター基板Ｐ上のブラックマトリクスＢＭ間にカラーフィルター層を形成する。
まず、図３（ａ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭの表面にマスク層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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、表面にマスク層Ｃが形成されたブラックマトリクスＢＭ間に着弾する。これにより、図３（ｂ）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ＢＭ間にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応するカラーフィルター材料ＣＦ０が配置される。その後、カラーフィルター材料ＣＦ０を乾燥させ、ブラックマトリクスＢＭ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。
【００３４】
ここで、図３（ｂ）に示すように、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ＢＭ上に液滴が吐出される場合がある。このような場合であっても、ブラックマトリクスＢＭ上に吐出されたカラーフィルター材料ＣＦ０の液滴は、ブラックマトリクスＢＭの表面に形成されたマスク層Ｃ上に着弾する。そのため、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルター材料ＣＦ０は、ブラックマトリクスＢＭには付着せずブラックマトリクスＢＭを覆うマスク層Ｃの表面に付着する。
【００３５】
次に、図３（ｃ）に示すように、マスク層Ｃを除去する。
マスク層Ｃの除去は、例えば次のように行うことができる。まず、マスク層Ｃを露光することにより感光させ、所定の処理液に対するマスク層Ｃの溶解性を増大させる。次に、溶解性が増大したマスク層Ｃを選択的に溶解させる処理液により、マスク層Ｃを選択的に除去する。このとき、マスク層Ｃの表面に付着したカラーフィルター材料ＣＦ０もマスク層Ｃと共に除去される。すなわち、マスク層Ｃを除去することで、マスク層Ｃの表面に付着した不要なカラーフィルター材料ＣＦ０を除去することができる。
【００３６】
したがって、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上へのカラーフィルター材料ＣＦ０の付着を防止することができる。そのため、カラーフィルター基板Ｐ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を防止できる。
【００３７】
また、ブラックマトリクスＢＭの表面にマスク層Ｃを形成するため、ブラックマトリクスＢＭの表面に撥水処理を施す必要がない。したがって、カラーフィルター基板Ｐの製造工程数を削減し、生産性を向上させることができる。
【００３８】
また、ブラックマトリクスＢＭに撥水処理を施さないことで、ブラックマトリクスＢＭ間にカラーフィルター材料ＣＦ０が平坦に配置される。これにより、カラーフィルター層ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）の平坦性を向上させ、カラーフィルター基板Ｐの性能を向上させることができる。
【００３９】
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上へのカラーフィルター材料ＣＦ０の付着を防止することができる。したがって、外観検査において反射スジが検出されることを防止し、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００４０】
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。
【符号の説明】
【００４１】
ＢＭ  ブラックマトリクス、Ｃ  マスク層、ＣＦ０  カラーフィルター材料、ＣＦ（Ｒ），ＣＦ（Ｇ），ＣＦ（Ｂ）  カラーフィルター層、Ｍ  マスク、Ｍａ  開口、Ｐ  カラーフィルター基板（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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