(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタ用着色レジストの調色方法において、
１）目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データ及び該分光透過率データの色度座標の値（設定値）を作成し、
２）ｘｙ色度図上で該色度座標の値（設定値）を包囲する関係にある色度座標の値を有する分光透過率データ既知の３種類の配合用着色レジストを用いて、該色度座標の値（設定値）のカラーフィルタ用着色レジストを得るための該３種類の配合用着色レジストの配合比を作成し、
３）該３種類の配合用着色レジストを該配合比に調合して、
カラーフィルタ用着色レジストを調色することを特徴とするカラーフィルタ用着色レジストの調色方法。
【請求項２】
請求項１に記載の調色方法に用いるための調色装置であって、
１）配合用着色レジストの供給装置、
２）自動計量・混合装置、
３）任意の分光透過率データを入力する入力装置、
４）任意の分光透過率データから色度座標値を計算し、予め与えられた目標とする色度座標値と比較する色度計算装置、
５）色度座標値を入力することにより、請求項１に記載の調色方法により複数の着色レジストの配合比を計算する配合計算装置とを、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ用着色レジストの調色装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置用のカラーフィルタやカラービデオカメラ用のカラーフィルタの製造に用いられる着色レジストの調色に関するものであり、特に、試行錯誤的な調色作業を必要としないカラーフィルタ用着色レジストの調色方法および調色装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタはガラス基板上に、例えば、赤、緑、青色の着色レジストを用いて絵素を規則正しく整列配置したものである。
この絵素の色特性はカラー液晶表示装置やカラービデオカメラ等の機器の色の性能を決める重要な特性である。
この色特性は、ＣＩＥ表示系の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚから求められる色度座標の値（ｘ、ｙ）のような測色値で表され、取り扱われているが、その分光透過率データも同時に取り扱われている。
【０００３】
従って、カラーフィルタの製造において、目標とする色度座標の値（ｘ、ｙ）が与えられた際に、この目標とする色度座標の値（ｘ、ｙ）に一致する分光透過率を有する色材を調色し用いれば、目標とするカラーフィルタを製造することができることになる。
【０００４】
しかし、目標とする色度座標の値（ｘ、ｙ）が与えられても、色度座標の値から分光透過率は一意的に決まらないため、先ず、目標の色を狙って、第一段の試作に相当する着色レジストを調色し、この調色した第一段の試作に相当する着色レジストの分光透過率を測定し、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ及び色度座標の値ｘ、ｙを算出し、目標とする色度座標の値（ｘ、ｙ）と比較評価し、一致するまで試作を繰り返すといった試行錯誤的な作業によって分光透過率データを作成している。
このため、着色レジストの調色には多くの材料及び労力が必要となっている。
【０００５】
また、カラーフィルタに用いる赤、緑、青色の着色レジストは３色のバランスをとる必要もあるため、１つの色の調色が完了したとしても他の色とのバランスがよくない際には、再度調色をやり直すといった試行錯誤的な作業が続けられることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタ用着色レジストの調色において、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）が与えられた際、その着色レジストの分光透過率データを作成するために、実際に着色レジストを試作し、その分光透過率データを測定するといった試行錯誤的な作業によらず、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの分光透過率データを容易に作成することができ、また、配合用着色レジストの配合比を容易に作成することができるカラーフィルタ用着色レジストの調色方法、及び調色装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カラーフィルタ用着色レジストの調色方法において、
１）目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データ及び該分光透過率データの色度座標の値（設定値）を作成し、
２）ｘｙ色度図上で該色度座標の値（設定値）を包囲する関係にある色度座標の値を有する分光透過率データ既知の３種類の配合用着色レジストを用いて、該色度座標の値（設定値）のカラーフィルタ用着色レジストを得るための該３種類の配合用着色レジストの配合比を作成し、
３）該３種類の配合用着色レジストを該配合比に調合して、
カラーフィルタ用着色レジストを調色することを特徴とするカラーフィルタ用着色レジストの調色方法である。
【０００８】
また、本発明は、カラーフィルタ用着色レジストの調色装置において、
１）配合用着色レジストの供給装置、
２）自動計量・混合装置、
３）入力装置、
を具備することを特徴とするカラーフィルタ用着色レジストの調色装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明によるカラーフィルタ用着色レジストの調色方法の一実施例を説明する模式図である。
図１において、目標とする着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）は、例えば、得意先より要望されたものであり、赤色を例にとると、この目標とする色度座標の値（赤）（１１）には分光透過率データは伴っていないものである。
【００１０】
図１において、修正分光透過率データ（赤）（１２）は、分光透過率データの初期値として、例えば、配合用着色レジスト（赤１）の分光透過率データを使い、この分光透過率データに目標とする着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）を狙って任意の波長において透過率の数値に修正を加えた修正分光透過率データ（赤）である。
【００１１】
例えば、可視光領域である波長４００ナノメートルから７００ナノメートルにおいて、１０ナノメートルおきの各波長における分光透過率の数値を修正し、３１個の数値を修正分光透過率データ（赤）（１２）とする。そして、この修正分光透過率データ（赤）（１２）の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ及び色度座標の値ｘ、ｙを色度計算装置（１３）で求める。計算により得られた三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ（赤）及び色度座標の値（赤）ｘ、ｙと、与えられた目標とする着色レジストの色度座標の値ｘ、ｙ（目標値）との差を算出し、測色値の判定（１４）を行う。
【００１２】
この測色値の差が許容値を越えている場合は、修正分光透過率データ（赤）（１２）の再修正を行う。この測色値の差が許容値内であれば、この修正分光透過率データ（赤）をもって目標値とする着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データとする。
また、上記修正分光透過率データ（赤）（１２）の色度座標の値を、図１の（１５）に示すように色度座標の値（設定値）（赤）とする。
【００１３】
上記のようにして、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データ及びこの分光透過率データの色度座標の値（設定値）を作成する。
近年普及しているパーソナルコンピュータを使えば、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ及び色度座標値ｘ、ｙは１秒程度で計算することが可能であるため、修正分光透過率データの値を少しずつ変えて三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ及び色度座標値ｘ、ｙの推移を確認しながら容易に作成することができる。
【００１４】
次に、配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）は、それぞれ異なる赤色の顔料に分散剤、粘着剤、塗工安定剤を有機溶剤あるいは水に一定の割合で混合した液状物である。
これらの配合用着色レジストは、事前に相互に混合しても凝集や分離を起こさないことを確認し、それぞれの配合用着色レジストについて、５乃至３０種類の色濃度を決め、その色濃度における分光透過率を分光分析装置にて測定し、それぞれを、その配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の分光透過率データ（１６）として記憶装置に保存しておく。
【００１５】
例えば、０．１％、０．２％、０．３％、０．５％、０．７％、１．０％、２．０％、３．０％、５．０％、７．０％の、色濃度に比例する固形分比における各々の分光透過率を測定し、その分光透過率データ（１６）を記憶装置に保存する。
【００１６】
図２は、ＣＩＥ表示系のｘｙ色度図上での、例えば、色度座標の値（設定値）（赤）（２１）と配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の色度座標の値（２２）、（２３）、（２４）との関係図である。
配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）としては、ＣＩＥ表示系のｘｙ色度図上で色度座標の値（設定値）（赤）（２１）を包囲する関係にある色度座標の値（２２）、（２３）、（２４）を有する分光透過率データ既知の３種類の配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）を用いる。
そして、色度座標の値（設定値）（赤）（２１）のカラーフィルタ用着色レジストを得るための３種類の配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の配合比の作成は、これらの分光透過率データ（１６）を用いて行う。
【００１７】
配合用着色レジストとして本発明においては３種類としているが、３種以上であればいくつを選択してもよい。しかし、配合比の作成するのに時間がかかるわりに精度はほとんど変わらないため、３種類で配合比を作成するのが処理時間的にも好ましいものである。
【００１８】
配合比を作成する方法としては、３種類の配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の配合量をｒ１，ｒ２，ｒ３とすると、配合された着色レジストの三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚは関数ｆｘ、ｆｙ、ｆｚを用いて以下の様に表すことができる。
Ｘ＝ｆｘ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）
Ｙ＝ｆｙ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）
Ｚ＝ｆｚ（ｒ１，ｒ２，ｒ３）
これらの式を満たすｒ１、ｒ２、ｒ３を求めることになるが、関数は高次項をもつため明確な式では表せないので、はさみ打ち法、ニュートン・ラフソン法などによってその解を求めるものである。
【００１９】
本実施例においては、配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の色濃度を変化させたときの分光透過率データ（１６）を前もって、測定しておき、配合計算装置（１７）上でｒ１、ｒ２、ｒ３を少しずつ変化させたときの分光透過率データを合成し、その合成した分光透過率データから三刺激値を計算する。
そして、先に作成した色度座標の値（設定値）（赤）（１５）の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚとの差をΔＸ、ΔＹ、ΔＺとして求め、その差が許容値以内になった場合に収束したとして、その時のｒ１、ｒ２、ｒ３を配合量と定める。
【００２０】
この計算において、収束しない場合がある。この場合は修正分光透過率データ（赤）（１２）の再修正を行うことになる。
このようにして得られた配合量ｒ１、ｒ２、ｒ３を配合比（１８）に換算し、配合量計算の最後に得られた三刺激値及び色度座標の値とあわせて配合計算装置（１７）の記憶装置に格納する。
【００２１】
以下、同様に緑色レジストについて、配合用着色レジストの配合量ｇ１、ｇ２、ｇ３を求め配合比に換算し、配合量計算の最後に得られた三刺激値及び色度座標の値とあわせて配合計算装置の記憶装置に格納する。
また、青色レジストについも、配合用着色レジストの配合量ｂ１、ｂ２、ｂ３を求め配合比に換算し、配合量計算の最後に得られた三刺激値及び色度座標の値とあわせて配合計算装置の記憶装置に格納する。
【００２２】
赤、緑、青色レジスト色度座標の値を配合計算装置（１７）の表示装置上に表示し、赤、緑、青色レジストの色バランスを確認し、修正の必要があれば、修正分光透過率データ（１２）の作成し直しからの再計算を行うことになる。  赤、緑、青色レジストの色バランスが適当であれば、必要なレジスト量を与えることで、配合用着色レジストの所要量に換算し、自動計量・混合装置に送り計量・混合を行い、目標とする色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データを有するカラーフィルタ用着色レジストを得る。
【００２３】
図３は、本発明によるカラーフィルタ用着色レジストの調色装置の一実施例を示す説明図である。
図３に示すように、カラーフィルタ用着色レジストの調色装置は、配合用着色レジストの供給装置（３５）、自動計量・混合装置（３６）、入力装置（３７）で構成されている。そして、配合用着色レジストの供給装置（３５）は、配合用着色レジストのタンク（３２）、流路（３３）、吐出弁（３４）などで構成されているものである。
【００２４】
【発明の効果】
従来は、目標とする色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データを有する着色レジストを調色するために１０回以上の試作作業を行っていたが、本発明によるカラーフィルタ用着色レジストの調色方法を利用することにより、試作を１回ないしは２回で済ますことができる様になった。
すなわち、本発明は、カラーフィルタ用着色レジストの調色方法において、
１）目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（目標値）と条件等色の関係になる分光透過率データ及び該分光透過率データの色度座標の値（設定値）を作成し、
２）ｘｙ色度図上で該色度座標の値（設定値）を包囲する関係にある色度座標の値を有する分光透過率データ既知の３種類の配合用着色レジストを用いて、該色度座標の値（設定値）のカラーフィルタ用着色レジストを得るための該３種類の配合用着色レジストの配合比を作成し、
３）該３種類の配合用着色レジストを該配合比に調合して、カラーフィルタ用着色レジストを調色するので、
目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）が与えられた際、その着色レジストの分光透過率データを作成するために、実際に着色レジストを試作しその分光透過率データを測定するといった試行錯誤的な作業によらず、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの分光透過率データを容易に作成することができ、また、配合用着色レジストの配合比を容易に作成することができるカラーフィルタ用着色レジストの調色方法となる。
【００２５】
また、本発明は、カラーフィルタ用着色レジストの調色装置において、
１）配合用着色レジストの供給装置、２）自動計量・混合装置、３）入力装置、を具備するカラーフィルタ用着色レジストの調色装置であるので、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの色度座標の値（ｘ、ｙ）（目標値）が与えられた際、その着色レジストの分光透過率データを作成するために、実際に着色レジストを試作しその分光透過率データを測定するといった試行錯誤的な作業によらず、目標とするカラーフィルタ用着色レジストの分光透過率データを容易に作成することができ、また、配合用着色レジストの配合比を容易に作成することができるカラーフィルタ用着色レジストの調色装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラーフィルタ用着色レジストの調色方法の一実施例を説明する模式図である。
【図２】ｘｙ色度図上での色度座標の値（設定値）（赤）と配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の色度座標の値との関係図である。
【図３】本発明によるカラーフィルタ用着色レジストの調色装置の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１…目標とする色度座標の値（赤）
１２…修正分光透過率データ（赤）
１３…色度計算装置
１４…測色値の判定
１５…色度座標の値（設定値）（赤）
１６…配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の分光透過率データ
１７…配合計算装置
１８…配合比
２１…ｘｙ色度図上での色度座標の値（設定値）（赤）
２２、２３、２４…ｘｙ色度図上での配合用着色レジスト（赤１）、（赤２）、（赤３）の色度座標の値
３２…配合用着色レジストのタンク
３３…流路
３４…吐出弁
３５…配合用着色レジストの供給装置
３６…自動計量・混合装置
３７…入力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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