(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されてなるカラーフィルタ製造用テストパターン基板であって、
円形状に形成された前記親液性パターンが、ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第１パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された前記親液性パターンが、前記ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第２パターン、円形状に形成された前記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第３パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と同一の形状に形成された前記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第４パターンからなる群から選択される少なくとも２つのテストパターンを有することを特徴とするカラーフィルタ製造用テストパターン基板。
【請求項２】
前記第１パターン、前記第２パターン、および前記第３パターンの３つのテストパターン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製造用テストパターン基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造の際に用いられるカラーフィルタ製造用テストパターン基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。
【０００３】
このようなカラーフィルタにおいては、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、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ものである。
【０００４】
従来より行われているカラーフィルタの一般的な製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００５】
また、他の方法としては顔料分散法が挙げられる。この方法においては、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００６】
しかしながら、上記いずれの方法も、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色を着色するために、同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、露光や現像等、多数の工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。またさらに、現像の際に用いられる薬品等によって、他の部材が劣化してしまう場合がある等の問題もあった。
【０００７】
そこで、例えば基材上に、光触媒と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化する材料とを含有する光触媒含有層形成用塗工液を用いて光触媒含有層を形成し、この光触媒含有層をパターン状に露光することにより、特性が変化したパターンを形成し、着色層をインクジェット法により形成するカラーフィルタの製造方法が提案されている（特許文献１）。また例えば、基材上に着色層を形成する着色層形成用塗工液を留めるためのバンクを形成し、このバンクにフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射することによりバンクを撥液性として、インクジェット法等により着色層等の機能性部を形成する方法も提案されている（特許文献２）。
【０００８】
これらの方法によれば、インクジェット法により着色層形成用塗工液を塗布し、着色層を形成することが可能であることから、複雑な工程を繰り返す必要がなく、製造効率がよいという利点を有している。また現像液等を用いる必要がないことから、部材の劣化等が生じるおそれもないものとすることができる。しかしながら、インクジェット法により、着色層を形成する着色層形成用塗工液を吐出して着色層を形成する場合、各インクジェットノズルから吐出される着色層形成用塗工液の吐出量にはバラつきがある。そのため、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量が均一なものとならず、各着色層の色相等にバラつきが生じ、形成されたカラーフィルタに色ムラが発生する等の問題があった。
【０００９】
そこで、例えばノズルピッチに合わせた円形状のパターンを有するテストパターン基板を形成し、このテストパターンに着色層形成用塗工液を塗布して、各インクジェットノズルからの着色層形成用塗工液の吐出量を検査する方法や、製造されるカラーフィルタのパターンと同一のパターンを有するテストパターン基板を形成し、このテストパターンに着色層形成用塗工液を塗布して、各領域における色ムラ等を検査する方法等が用いられている。しかしながらこのようなテストパターン基板においては、各テストを行うために、それぞれ異なるテストパターン基板を作成する必要があり、コストや効率等の面で問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−０７４９２８号公報
【特許文献２】特開２０００−１８７１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、効率よく着色層形成用塗工液の吐出量や、着色層形成用塗工液が塗布された際の色ムラ等を検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されているカラーフィルタ製造用テストパターン基板であって、円形状に形成された上記親液性パターンが、ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第１パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された上記親液性パターンが、上記ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第２パターン、円形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第３パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と同一の形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第４パターンからなる群から選択される少なくとも２つのテストパターンを有することを特徴とするカラーフィルタ製造用テストパターン基板を提供する。
【００１３】
本発明によれば、上記第１パターン、第２パターン、第３パターン、および第４パターンのうちのいずれか２つ以上のテストパターンを有するカラーフィルタ製造用テストパターン基板とされていることから、複数のカラーフィルタ製造用テストパターン基板をそれぞれ形成する必要がなく、複数の検査を１枚のカラーフィルタ製造用テストパターン基板で行うことが可能となる。したがって、効率よく製造条件を決定することや、カラーフィルタ製造中に検査を行うこと等が可能となる。またコスト面でも好ましいものとすることができる。またさらに、上記テストパターンの組み合わせによっては、例えばインクジェットノズルの設定等を変更することなく、複数の検査を１つの基板で行うことが可能となる、という利点も有している。
【００１４】
上記発明においては、上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、上記第１パターン、上記第２パターン、および上記第３パターンの３つのテストパターンを有するものとすることが好ましい。これにより、３つのテストを１枚の基板で行うことが可能となり、よりコストや効率等の面から好ましいからである。
【００１５】
また本発明は、撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されているカラーフィルタ製造用テストパターン基板であって、上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成されており、かつ上記親液性パターンが上記ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されていることを特徴とするカラーフィルタ製造用テストパターン基板を提供する。
【００１６】
本発明によれば、上記親液性パターンが、上記形状に形成されており、かつノズルピッチに合わせて配置されていることから、インクジェットノズルの設定等を調整することなく、通常のノズルピッチで、着色層形成用塗工液の塗布分布等を検査することが可能となる。したがって、効率よくカラーフィルタの製造条件等を決定すること等が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数のカラーフィルタ製造用テストパターン基板をそれぞれ形成することなく、１つのカラーフィルタ製造用テストパターン基板で、複数の検査を行うことが可能である。したがって、効率よく各種検査を行うことができ、またコスト面でも好ましいものとすることができる。またさらに、上記テストパターンの組み合わせによっては、例えばインクジェットノズルの設定等を変更することなく、複数のテストを１つの基板で行うことが可能となる、という効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造の際に用いられるカラーフィルタ製造用テストパターン基板に関するものである。本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板には、２つの実施態様がある。以下それぞれについてわけて説明する。
【００１９】
Ａ．第１実施態様
まず、本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板の第１実施態様について説明する。本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されているものであって、円形状に形成された上記親液性パターンが、ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第１パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された上記親液性パターンが、上記ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されている第２パターン、円形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第３パターン、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と同一の形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されている第４パターンからなる群から選択される少なくとも２つのテストパターンを有することを特徴とするものである。
【００２０】
本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、例えば図１に示すように、撥液性領域１中に、親液性パターン２が形成されているものであり、円形状に形成された親液性パターン２が、ノズルピッチａの整数倍に合わせて配置されている第１パターン２ａ、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された上記親液性パターン２が、上記ノズルピッチａの整数倍に合わせて配置されている第２パターン２ｂ、円形状に形成された親液性パターン２が、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチｂに合わせて配置されている第３パターン２ｃ、製造されるカラーフィルタの着色層と同一の形状に形成された親液性パターン２が、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチｂに合わせて配置されている第４パターン２ｄのうちのいずれか２つ以上のテストパターンを有するものとされる。
【００２１】
本実施態様によれば、上述した４つのテストパターンのうち、少なくとも２つのテストパターンを有するカラーフィルタ製造用テストパターン基板とされていることから、各テストパターンを有するカラーフィルタ製造用テストパターン基板をそれぞれ形成する必要がなく、また１つのカラーフィルタ製造用テストパターン基板で、複数の検査を行うことが可能となる。したがって、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターンを用いることによって、効率よくカラーフィルタの製造条件を決定することや、カラーフィルタ製造中に各種検査を行うこと等が可能となる。またコストの面からも好ましいものとすることができる。
【００２２】
また、例えば上記テストパターンの組合わせによっては、ノズルの吐出位置等の調整をすることなく、複数のテストを１つの基板で行うことが可能となるという利点も有している。以下、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される各テストパターンについて説明する。
【００２３】
（カラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される各テストパターン）
本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されているものであって、所定の形状に形成された上記親液性パターンが、所定の領域に配置されている上記４つのテストパターンのうち、少なくとも２つ以上のテストパターンが形成されているものである。
【００２４】
ここで、本実施態様において撥液性領域とは、隣接する領域より、液体との接触角が１°以上高い領域をいうこととする。本実施態様においては特に上記撥液性領域の表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、５０°以上、中でも７０°以上であることが好ましい。また撥液性領域の純水との接触角は９０°以上、中でも１００°以上であることが好ましい。一方、上記撥液性領域中に形成される上記親液性パターンの表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は、９°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下とされることが好ましい。また、純水との接触角は２０°以下、中でも１０°以下とされることが好ましい。これにより、上記親液性パターンのみに、高精細に着色層形成用塗工液をインクジェットノズルによって塗布することが可能となるからである。なお、上記液体との接触角は、上記表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得られるものである。
【００２５】
また本実施態様において、上記親液性パターンを撥液性領域中に形成する方法としては、例えばエネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を基板表面に形成し、この濡れ性変化層の濡れ性を目的とする領域のみ変化させて、親液性パターンを形成する方法等とすることができる。このような濡れ性変化層を利用して、親液性パターンを形成する方法としては、例えば特開２００２−４０２３０公報や、特開２００３−１０５０２９公報等に記載された方法を用いることができる。
【００２６】
また、例えば上記撥液性を有する基板上に、親液性を有する材料を用いて親液性パターンの形状に親液性層を形成する方法や、上記親液性を有する基板上に、撥液性を有する材料を用い、親液性パターン以外の領域に撥液性層を形成する方法等であってもよい。またこれらを組合わせた方法、すなわち基板の親液性パターンを形成する領域には親液性の材料を用いて親液性層を形成し、親液性パターン以外の領域には、撥液性の材料を用いて撥液性層を形成する方法等であってもよい。
【００２７】
またさらに、親液性パターン以外の領域に、有機材料からなる層を形成し、この層に対してフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射することによって、親液性パターン以外の領域を、撥液性領域とする方法等であってもよい。なおプラズマ照射を行うことにより、撥液性領域中に上記親液性パターンを形成する場合、上記親液性パターンとされる領域の表面は、無機材料が露出、または無機材料によって覆われていることが好ましい。これにより、基板全面にプラズマ照射をした場合であっても、上記親液性パターンとされる領域にはフッ素が導入されず、親液性パターン以外の領域のみにフッ素が導入されるものとすることができるからである。上記プラズマの照射方法は、例えば特開２０００−１８７１１１号公報に記載されている方法と同様とすることができる。
【００２８】
なお、上記親液性パターンの形状や配置は、後述する各テストパターンによって適宜選択される。以下、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される４つのテストパターンについてそれぞれわけて説明する。
【００２９】
（１）第１パターン
本実施態様における第１パターンは、円形状に形成された上記親液性パターンが、ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されているテストパターンである。
【００３０】
ここで、上記親液性パターンがノズルピッチの整数倍に合わせて配置されているとは、着色層形成用塗工液の吐出に用いられるインクジェット装置の、隣接するインクジェットノズル間の距離をｘとしたとき、隣接する親液性パターン間の距離が、０．８５×ｎｘ〜１．１５×ｎｘ（ここで、ｎは１以上の整数）となるように形成されており、かつ隣接する親液性パターンの間隙が、ｘ未満となるように、各インクジェットノズルの位置と対応するように配置されていることをいう。なお、上記間隙は、０．０２ｘ以上とされることが好ましい。ここで、隣接する親液性パターン間の距離とは、円形状の親液性パターンの中心部から、隣接する親液性パターンの中心部までの距離をいうこととする。また各インクジェットノズルの位置と対応するように配置されているとは、隣接する親液性パターンどうしの間隙が、隣接するインクジェットノズルどうしの間隙と対応するように配置されていることをいう。
【００３１】
上記第１パターンは、各インクジェットノズルから吐出される各液滴の量の検査に特に有用である。これは、上記親液性パターンが円形とされていることから、上記親液性パターンに塗布された着色層形成用塗工液の塗布量を、親液性パターン上の着色層形成用塗工液の体積等から容易に求めることが可能であり、また上記ノズルピッチの整数倍に合わせて親液性パターンが形成されていることから、インクジェットノズルの位置調整等を行うことなく、容易に親液性パターン上に着色層形成用塗工液を吐出することができることによるものである。
【００３２】
上述したように、各インクジェットノズルから吐出される着色層形成用塗工液の量にはバラつきがあり、実際のカラーフィルタ製造時に、上記インクジェットノズルからの着色層形成用塗工液の量のバラつきによって色ムラ等が生じてしまう場合がある。そこで、上記第１パターンを用い、各インクジェットノズルからの着色層形成用塗工液の吐出量を把握することによって、実際に着色層を形成する際の着色層形成用塗工液の吐出条件を決定したり、またカラーフィルタ製造中に不具合が生じた場合等、各インクジェットノズルの状態を確認すること等が可能となる。
【００３３】
ここで、上記円形状に形成された親液性パターンの大きさとしては、着色層形成用塗工液を吐出するインクジェットノズルの種類等によって適宜選択されるものであるが、本実施態様においては特に直径が５０μｍ〜５００μｍ程度、中でも１００μｍ〜３００μｍ程度、特に１００μｍ〜２００μｍ程度とされることが好ましい。これにより、インクジェットノズルから吐出された着色層形成用塗工液の各液滴の量を容易に検査することが可能となるからである。
【００３４】
また本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される第１パターンの個数は、インクジェット装置の種類等によって適宜選択されるが、通常、インクジェット装置に用いられるインクジェットノズルの個数より多い数とされる。これにより、全てのインクジェットノズルから吐出される液滴の量を検査することが可能となるからである。
【００３５】
（２）第２パターン
次に、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される第２パターンについて説明する。上記第２パターンは、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された上記親液性パターンが、上記ノズルピッチの整数倍に合わせて配置されているテストパターンである。
【００３６】
ここで、上記親液性パターンがノズルピッチの整数倍に合わせて配置されているとは、着色層形成用塗工液の吐出に用いられるインクジェット装置の、隣接するインクジェットノズル間の距離をｘとしたとき、隣接する親液性パターン間の距離が、０．８５×ｎｘ〜１．１５×ｎｘ（ここで、ｎは１以上の整数）となるように形成されており、かつ隣接する親液性パターンの間隙が、ｘ未満となるように、各インクジェットノズルの位置と対応するように配置されていることをいう。なお、上記間隙は、０．０２ｘ以上とされることが好ましい。ここで、隣接する親液性パターン間の距離とは、親液性パターンの中心部から、隣接する親液性パターンの中心部までの距離をいうこととする。また各インクジェットノズルの位置と対応するように配置されているとは、隣接する親液性パターンどうしの間隙が、隣接するインクジェットノズルどうしの間隙と対応するように配置されていることをいう。
【００３７】
上記第２パターンは、製造されるカラーフィルタの着色層と相似形状に形成されていることから、実際にカラーフィルタを製造する場合の着色層形成用領域に着色層形成用塗工液を塗布した際、着色層形成用塗工液がどのように濡れ広がるか等の検査に有用である。製造されるカラーフィルタの着色層の形状は、カラーフィルタの種類等によって異なるものとされる。そのため、製造されるカラーフィルタの着色層の形状に、着色層形成用塗工液を塗布した際、着色層形成用塗工液がどのように分布するか等を検査することが一般的に必要である。そこで、例えば上記第２パターンを用いて検査を行うことによって、色ムラや白抜けが生じない製造条件を決定することが可能となる。
【００３８】
ここで、本パターンにおける上記親液性パターンの形状は、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形であれば特に限定されるものではない。通常、製造されるカラーフィルタの着色層の０．２倍〜５．０倍程度、中でも０．５倍〜２．０倍程度の形状とされる。また本パターンにおける上記親液性パターンの形状は、１種類である必要はなく、例えば２種類以上であってもよい。複数種類の形状の親液性パターンが形成されている場合には、一枚のカラーフィルタ製造用テストパターン基板で、複数種類の着色層の着色層形成用塗工液の分布を一度に検査することが可能となるという利点を有している。
【００３９】
また上記各親液性パターンの大きさとしては、着色層形成用塗工液を吐出するインクジェットノズルの種類等によって適宜選択されるものであるが、通常７５００μｍ２〜２７０，０００μｍ２程度、中でも３０，０００μｍ２〜１８７，５００μｍ２程度、特に３０，０００μｍ２〜１２０，０００μｍ２程度とされることが好ましい。
【００４０】
（３）第３パターン
次に、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される第３パターンについて説明する。本実施態様における第３パターンは、円形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されているテストパターンである。上記第３パターンは、実際に上記着色層を形成する際の各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量を検査するのに有用である。これは、上記親液性パターンが円形とされていることから、上記親液性パターンに塗布された着色層形成用塗工液の塗布量を、親液性パターン上の着色層形成用塗工液の体積等から容易に求めることが可能であり、また上記親液性パターンが製造されるカラーフィルタの上記着色層のピッチに合わせて配置されていることから、実際に着色層を形成する際と同様の条件によって着色層形成用塗工液を塗布することが可能となることによるものである。
【００４１】
上述したように、各インクジェットノズルから吐出される着色層形成用塗工液の量にはバラつきがあるため、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量が均一とならず、形成される着色層に色ムラ等が生じる場合がある。そこで、例えば上記第３パターンを用い、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量を検査することによって、着色層形成用塗工液の量の調整する必要があるか否かを判断することが可能となる。
【００４２】
ここで、上記各親液性パターンの大きさとしては、実際に形成する着色層の大きさ等により適宜選択される。このような親液性パターンとしては、通常、実際に着色層を形成する場合と同様の吐出条件により、着色層形成用塗工液を塗布した際に、塗布された着色層形成用塗工液を受容可能な大きさとされる。また、上記第３パターンが、例えばインクジェットノズルから吐出される着色層形成用塗工液の液適量の検査に用いられるものである場合には、例えば上述した第１パターンと同様の直径を有する円形状等とされていてもよい。
【００４３】
また、上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されているとは、隣接して形成される上記着色層間の距離を１としたとき、隣接する上記親液性パターン間の距離が、０．８５〜１．１５の範囲内となるように、親液性パターンが配置されていることをいう。なお、隣接する親液性パターン間の距離とは、円形状の親液性パターンの中心から、隣接する親液性パターンの中心までの距離をいうこととする。
【００４４】
（第４パターン）
次に、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される第４パターンについて説明する。本実施態様における第４パターンは、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と同一の形状に形成された上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されているテストパターンである。上記第４パターンは、実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査するのに有用である。
【００４５】
上記親液性パターンの形状は、製造されるカラーフィルタの着色層の種類等によって適宜選択される。また、上記親液性パターンの形状は、１種類である必要はなく、例えば２種類以上であってもよい。複数種類の形状の親液性パターンが形成されている場合には、一枚のカラーフィルタ製造用テストパターン基板で、複数種類の着色層について、それぞれ色ムラや白抜け等が生じるか否かを、一度に検査を行うことが可能となるという利点を有している。
【００４６】
また、上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせて配置されているとは、隣接して形成される上記着色層間の距離を１としたとき、隣接する上記親液性パターン間の距離が、０．８５〜１．１５の範囲内となるように、親液性パターンが配置されていることをいう。なお、隣接する親液性パターン間の距離とは、親液性パターンの中心から、隣接する親液性パターンの中心までの距離をいうこととする。
【００４７】
（カラーフィルタ製造用テストパターン基板）
次に、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板について説明する。本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、上記第１パターン、第２パターン、第３パターン、および第４パターンからなる群から選択される少なくとも２つのテストパターンを有するものであればよく、例えば上記親液性パターン領域以外の領域に、例えばブラックマトリクス等の他の部材が形成されているものであってもよい。なお、このようなブラックマトリクス等の他の部材は、一般的なカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成されるものと同様とすることができる。
【００４８】
ここで、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板が、例えば第１パターンおよび第２パターンを有するものとされている場合には、インクジェットノズルの位置等の設定を変えることなく、各インクジェットノズルから吐出される各液滴の量、および着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布等を検査することが可能なものとすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、着色層形成用塗工液の吐出条件等を決定する際に、特に効率等の面から有用である。
【００４９】
また、例えばカラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターンおよび第３パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、および実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量を検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造中に着色層形成用塗工液の塗布量にバラつきが見られた時等、着色層形成用塗工液の塗布量を検査したり調整する際に有用である。
【００５０】
また、例えばカラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターンおよび第４パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造直前の最終検査、製造中に着弾位置不良等が生じたときの検査を行う際に有用である。
【００５１】
また、カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第２パターンおよび第３パターンを有するものとされている場合には、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、および実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量を検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造中に着色層形成用塗工液の塗布量にバラつきが見られた時等、着色層形成用塗工液の塗布量を検査したり調整する際に有用である。
【００５２】
また、カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第２パターンおよび第４パターンを有するものとされている場合には、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造直前の最終検査、製造中に着弾位置不良等が生じたときの検査を行う際に有用である。
【００５３】
また、カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第３パターンおよび第４パターンを有するものとされている場合には、インクジェットノズルの設定条件等を変えることなく、実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。したがって、このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、例えばカラーフィルタ製造前の製造条件の最終確認時や、カラーフィルタ製造中に不具合が生じた場合の製造条件調整時等に有用である。
【００５４】
また上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターン、第２パターン、および第３パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、および実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量を検査することが可能となる。したがって、着色層形成用塗工液の吐出条件等を決定する際に特に有用である。
【００５５】
上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターン、第２パターン、および第４パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造直前の最終検査、製造中に着弾位置不良等が生じたときの検査を行う際に有用である。
【００５６】
また上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターン、第３パターン、および第４パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造直前の最終検査、製造中に着弾位置不良等が生じたときの検査を行う際に有用である。
【００５７】
また例えばカラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第２パターン、第３パターン、および第４パターンを有するものとされている場合には、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。このようなカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、カラーフィルタの製造条件決定時や、カラーフィルタ製造直前の最終検査、製造中に着弾位置不良等が生じたときの検査を行う際に有用である。
【００５８】
また例えばカラーフィルタ製造用テストパターン基板が、第１パターン、第２パターン、第３パターン、および第４パターンを有するものとされている場合には、各インクジェットノズルから吐出される液滴の量、着色層形成用領域に着色層形成用塗工液が塗布された際の着色層形成用塗工液の分布、実際に上記着色層を形成する際に、各着色層形成用領域に吐出される着色層形成用塗工液の量、および実際に着色層を形成した際に、形成される着色層に色ムラや白抜け等の不具合が生じるか否かを検査することが可能なカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることができる。
【００５９】
なお、本発明においては上記の中でも、特に上記第１パターン、第２パターン、および第３パターンが形成されているカラーフィルタ製造用テストパターン基板とすることが好ましい。これにより、着色層形成用塗工液の吐出条件等を詳細に決定することが可能となり、色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタを製造することが可能となるからである。
【００６０】
Ｂ．第２実施態様
次に、本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板の第２実施態様について説明する。本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、撥液性領域中に、インクジェットノズルから着色層形成用塗工液を塗布するための親液性パターンがパターン状に形成されているカラーフィルタ製造用テストパターン基板であって、上記親液性パターンが、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成されており、かつ上記親液性パターンが上記ノズルピッチに合わせて配置されていることを特徴とするものである。
【００６１】
本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、例えば図２に示すように、撥液性領域１中に、製造されるカラーフィルタの着色層の形状と相似形状に形成された上記親液性パターン２ｂが、上記ノズルピッチａに合わせて配置されているものである。
【００６２】
本実施態様によれば、上記親液性パターンが、上記形状に形成されており、かつノズルピッチに合わせて配置されていることから、インクジェットノズルの設定等を調整することなく、通常のノズルピッチで、効率よく着色層形成用塗工液の塗布分布等を検査することが可能となる。上述したように、製造されるカラーフィルタの着色層の形状は、カラーフィルタの種類等によって異なるものとされる。そのため、製造されるカラーフィルタの着色層の形状に、着色層形成用塗工液を塗布した際、着色層形成用塗工液がどのように分布するか等を検査することが一般的に必要である。そこで、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板を用いて検査を行うことによって、色ムラや白抜けが生じない製造条件を決定すること等が可能となる。
【００６３】
なお、本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成される親液性パターンの特性や、親液性パターンの形状、親液性パターンの配置等については、上述した第１実施態様の第２パターンで説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００６４】
また本実施態様のカラーフィルタ製造用テストパターン基板は、上述したような親液性パターンが形成されているものであれば、その構成等は特に限定されるものではなく、例えば上記親液性パターン以外の領域に、ブラックマトリクス等の他の部材が形成されているものであってもよい。なお、このようなブラックマトリクス等の他の部材は、一般的なカラーフィルタ製造用テストパターン基板に形成されるものと同様とすることができる。
【００６５】
また、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。
【実施例】
【００６６】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００６７】
[実施例１]
（カラーフィルタ製造用テストパターン基板の作製）
カラーフィルタ用ガラス材として用いられている厚み０．７ｍｍ、横３７０ｍｍ、縦４７０ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ社製ＥＡＧＬＥ２０００を用意し、このガラス基材上にフォトリソグラフィー法にて樹脂製のブラックマトリクス（膜厚１．５μｍ）を形成した。ブラックマトリクスを用いて下記の４種類のパターンを形成した。まず、第１パターンとして、開口部を直径１２０μｍの円形とし、この開口部をインクジェットヘッドのノズルピッチである１５０μｍピッチにて横方向に１列に１０００個、縦方向に５００μｍピッチで１００列形成した。
続いて、第２パターンとして、開口部を製造されるカラーフィルタの開口部と同様の形状である１００μｍ×３００μｍとし、これをインクジェットヘッドのノズルピッチである１５０μｍピッチに横方向に１列に１０００個配置し、これを縦方向に５００μｍピッチにて１００列形成した。
さらに、第３パターンとして、開口部を直径１２０μｍの円形とし、これを製造されるカラーフィルタの着色層のピッチである横１５０μｍ、縦３５０μｍにて横に１０００個、縦に１００列形成した。
また第４パターンとして、開口部、配列ピッチともに製造されるカラーフィルタと同様の開口部、すなわち開口部の大きさを１００μｍ×３００μｍとし、これをカラーフィルタの着色層のピッチである横１５０μｍ、縦３５０μｍにて横に１０００個、縦に１００列形成した。
上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板に対し、フッ素化合物を導入ガスとしたプラズマ処理を加えることにより、ブラックマトリクスの表面を撥液性に、それ以外の部分（開口部）を親液性とした。このとき表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は、ブラックマトリクス上で６５°、開口部で１０°であった。これにより、撥液性領域中に親液性パターンが形成されたカラーフィルタ形成用パターン基板が得られた。
【００６８】
（第１パターンを用いた吐出液滴量の調整）
上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板の第１パターンに対し、インクジェットヘッドを用いて着色層形成用塗工液を塗布した。塗工液はカラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなるＲＧＢ各色の顔料分散型インクを用い、第１パターンの１つの親液性パターンあたり１３０滴にて所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を設計した。このときのインクジェットヘッドへの印加電圧は７５Ｖ、パルス幅は６μｓであった。インクジェットヘッドは１ヘッドに対し１００ノズルを有するものを用い、１色につき１ヘッド、すなわちＲＧＢ３色にて３ヘッドを用いた。塗布はブラックマトリクスの１つの開口部（１画素）あたり１ノズルが配置されるように位置決めして行い、かつ着色層形成用塗工液の吐出液滴が上記親液性パターン内に着弾するように行った。この際、ヘッド角度等を調整することなく、容易にノズルと開口部の位置を合わせることができた。
上記手法にて、３枚のカラーフィルタ製造用テストパターン基板に、第１パターンの１つの親液性パターンあたり、１００滴、１２０滴、１４０滴の着色層形成用塗工液を着弾させた。着色層形成用塗工液は横方向にＲＧＢの順に繰り返し配置し、縦方向には同色が並ぶように配置した。各色の着色層形成用塗工液は親液性パターン全域に塗れ広がり、かつ異なる色同士が混色することは無かった。
その後、上記着色層形成用塗工液を着弾させた基板を１２０℃のホットプレートに設置し、１０分間プリベイクした。プリベイク後の着色層形成用塗工液は、先端の直径が１２μｍの針で５ｍｇの圧力にて表面を触針しても傷が入らない程度に固化し、混色しない状態であった。
上記着色層形成用塗工液を第１パターン上に塗布した３種類のカラーフィルタ製造用テストパターン基板の、各画素の分光光度を、大塚電子製顕微鏡型分光光度計ＬＣＦ−ｓｅｒｉｅｓにて測定し、測定値より色度Ｒｘ、Ｇｙ、Ｂｙを算出した。各画素すなわちインクジェットヘッドの各ノズルから吐出する吐出液滴数と色度の関係を求め、検量線を作成した。
さらに、上述したカラーフィルタ製造用テストパターン基板を作製し、上記と同様の方法により、第１パターンの各親液性パターンあたり１３０滴のインク液滴を着弾させ、プリベイクを実施し、これを検量線の作成にて記載した手法と同手法にて各画素の分光光度を測定し、色度分布を算出した。この色度分布に対し、検量線より、各画素の色度の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴量を算出した。
【００６９】
（第２パターンを用いた着色層形成用塗工液吐出量の微調整）
上記第１パターンを用いて算出された液滴量から、各親液性パターンに必要とされる液滴数を算出し、この液滴数に基づいて、着色層形成用塗工液をカラーフィルタ用テストパターン基板の第２パターンに対して着弾させた。上述した方法と同様の方法により、プリベイク、分光光度測定、および色度の算出を行った。この結果、各親液性パターンにおいて開口部の４隅に白抜けが発生、色度も目標値に対し、Ｒｘ、Ｇｙ、Ｂｙともに０．００１〜０．００３足りないことがわかった。その後、上記第１パターンを用いて形成した検量線に基づき、必要とされる液滴数を算出し、開口部に白抜けの無い状態とした。
【００７０】
（第３パターンを用いたヘッド角度の調整）
次に、インクジェットヘッドのノズルのピッチを、製造されるカラーフィルタの着色層のピッチに合わせるべく、ヘッド角度を調整した。カラーフィルタ製造用テストパターン基板の第３パターンを用い、インクジェットのノズルのピッチと第３パターンの円形状の親液性パターンのピッチが一致するように配置し、上記吐出量の微調整で導出した吐出条件にて着色層形成用塗工液を塗布した。
上記と同様の方法によりプリベイク、分光光度測定、色度の算出を行った結果、色度の分布が無いことを確認した。
【００７１】
（第４パターンを用いたカラーフィルタ作製条件最終確認）
カラーフィルタ形成用テストパターン基板の第４パターンに対し、第３パターンと同様の吐出条件にて吐出を実施した。上記と同様の手法にてプリベイク、分光光度測定、色度の算出を行った結果、色度の分布は無く、かつ白抜け等の外観不良も無いことを確認した。
カラーフィルタ作製用条件を整えることができた。
【００７２】
（カラーフィルタの作製）
各ノズルより、カラーフィルタ製造用テストパターン基板の第４パターン上に着色層形成用塗工液を塗布した際と同条件にて、実際にカラーフィルタを製造するためのカラーフィルタ形成用基板に着色層形成用塗工液を着弾させ、上記と同様の手法にてプリベイクし、ポストベイクを２４０℃、３０分間行うことにより、色ムラ、輝度ムラの少ないカラーフィルタを作製することができた。
【００７３】
（カラーフィルタ作製条件の修正）
カラーフィルタを連続して製造した結果、２５０枚目において、基板引き抜きによる目視検査により濃淡のムラが検出された。そこで、生産を一時停止し、上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板の第４パターンに対し、調整時と同様の吐出条件にて吐出を実施し、上記と同様の手法にてプリベイク、分光光度測定、色度の算出を行い、色度の分布を検出した。この色度分布に対し、上記方法により得られた検量線より、各画素の色度の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴量を算出した。各ノズルより算出した液滴数に基づいた液滴数にて、上記第４パターンに、再度着色層形成用塗工液を着弾させ、上記と同様の手法にてプリベイク、分光光度測定、色度の算出を行った。この結果、色度の分布が収束した。
上記方法により導出した条件を用いてカラーフィルタの作製を再開した。カラーフィルタ形成用基板を使用することなく、テストパターンにおいて吐出条件を調整することができた。
【００７４】
[実施例２]
（カラーフィルタ製造用テストパターン基板の作製）
カラーフィルタ用ガラス材として用いられている厚み０．７ｍｍ、横３７０ｍｍ、縦４７０ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ社製ＥＡＧＬＥ２０００を用意し、このガラス基材上にフォトリソグラフィー法にて樹脂製のブラックマトリクス（膜厚１．５μｍ）を形成した。ブラックマトリクスは下記のパターンとした。開口部をカラーフィルタの開口部（１７０μｍ×５１０μｍ）と相似形状の１００μｍ×３００μｍとし、これをインクジェットヘッドのノズルピッチである１５０μｍピッチに横方向に１列に１０００個配置し、これを縦方向に５００μｍピッチにて１００列形成した。その後、実施例１と同様に、上記ブラックマトリクス上を撥液性、開口部を親液性とし、本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板が得られた。
（上記カラーフィルタ製造用テストパターン基板を用いた色度の調整）
上述した第１実施態様と同様の方法により、色度の検量線を作成し、色度による検査および吐出液滴数の調整を行った。これにより得られた調整条件にてカラーフィルタを製造したところ、色度ムラや輝度ムラのない、カラーフィルタとすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板を説明するための説明図である。
【図２】本発明のカラーフィルタ製造用テストパターン基板を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  …撥液性領域
２  …親液性パターン
【図１】
0004835154.tif 000002
【図２】
0004835154.tif 000003