(57)【要約】【課題】高品質のカラーフィルタを製造できるカラーフィルタ用多面付け基板等を提供する。【解決手段】基板１では、ブラックマトリクス１１および画素１２からなるパネルチップ部１０が複数形成され、このパネルチップ部１０の上方にオーバーコート層１３が形成されており、各パネルチップ部１０の間で、オーバーコート層１３の未形成領域１３１が存在する。このオーバーコート層１３の間で基板１を切断することにより、切断時、オーバーコート層１３のバリが発生しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックマトリクスで画定された領域に着色層を有するパネルチップ部が複数設けられたカラーフィルタ用多面付け基板であって、
前記パネルチップ部の上方にオーバーコート層が設けられ、かつ、少なくとも一組の隣り合う前記パネルチップ部の間で、前記オーバーコート層の未形成領域が存在することを特徴とするカラーフィルタ用多面付け基板。
【請求項２】
前記着色層において、膜厚が当該着色層の平均膜厚の９０％以上１１０％以下である領域の占める割合が、６０％以上であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ用多面付け基板。
【請求項３】
ブラックマトリクスで画定された領域に着色層を有するパネルチップ部を、基板上に複数形成する工程と、
前記パネルチップ部の上方に、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法によりオーバーコート層を形成する工程と、
前記パネルチップ部および前記オーバーコート層を形成した基板の切断を行う工程と、
を具備し、
前記オーバーコート層は、少なくとも一組の隣り合う前記パネルチップ部の間で、当該オーバーコート層の未形成領域を設けるように形成し、
前記オーバーコート層の未形成領域で、前記基板を切断することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項４】
前記着色層を、フォトリソグラフィ法により形成することを特徴とする請求項３記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパネルチップ部を面付けしたカラーフィルタ用多面付け基板等に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタを製造する際は、基板上にブラックマトリクスや着色層を形成した後、電気信頼性や平坦性確保等の観点から上方にオーバーコート層を形成する。オーバーコート層の形成は、例えば、電気信頼性の観点から、熱硬化性のオーバーコート剤をスピンコーターやダイコーターを用いて塗布した後、これを乾燥及び熱硬化させることにより行われる。
【０００３】
図８はこの基板の例である基板１００を示す図である。図８（ａ）は基板１００の平面図であり、図８（ｂ）、図８（ｃ）は図８（ａ）の線ａ−ａに沿った断面図である。なお、図８（ｃ）は基板１００の切断時の状態である。
【０００４】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、生産性の向上の目的から、１つの基板１００上には、ブラックマトリクス１１で画定された領域に着色層１２を有するパネルチップ部１０を複数形成し、多面付けする。このような基板１００の例が、特許文献１に記載されている。
また、オーバーコート層１３は、全てのパネルチップ部１０に渡って連続するように形成する。これは、オーバーコート剤はスピンコーターやダイコーターを用いて塗布するので、パターニングができないためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板１００は、その後の処理に適したワークサイズごとに切断される。例えば、スマートフォン、タブレットPC等、パネルサイズが従来の携帯電話に比べ大きくなってくると、既存の基板サイズでの製造では面取り数が減少するため、1850×1500mmなどのより大きな基板サイズから、730×920mmなどの通常基板サイズへ切断して出荷することが必要になる。しかし、オーバーコート層１３は全てのパネルチップ部１０に渡って形成されているので、所望のワークサイズへ基板１００を切断する際に、このオーバーコート層１３も同時に切断される。
【０００７】
すると、図８（ｃ）に示すように、切断箇所ではオーバーコート層１３のバリ１３ａが発生する。従来は、このバリ１３ａが、その後のラビング加工等でパネルチップ部１０側に巻き込まれてカラーフィルタ基板に再付着し、パネルの輝点不良の発生等の原因となり品質を低下させることがあった。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、高品質のカラーフィルタを製造できるカラーフィルタ用多面付け基板等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達するための第１の発明は、ブラックマトリクスで画定された領域に着色層を有するパネルチップ部が複数設けられたカラーフィルタ用多面付け基板であって、前記パネルチップ部の上方にオーバーコート層が設けられ、かつ、少なくとも一組の隣り合う前記パネルチップ部の間で、前記オーバーコート層の未形成領域が存在することを特徴とするカラーフィルタ用多面付け基板である。
【００１０】
このように、オーバーコート層をパネルチップ部の間で形成しないことで、オーバーコート層のない箇所でパネルチップ部の間を切断できるようになるので、基板を切断した時にオーバーコート層のバリが生じず、バリに伴うパネルの輝点不良等が発生することがない。
また、切断面にオーバーコート層がないため、基板の切断に用いるスクライバー等の歯にオーバーコート剤が付着せず、切断時の押し込み量を低減でき、歯の交換寿命が著しく伸びる。更に、基板の切断面に関しては、円弧状に面取り作業を実施するが、同様の理由でその効果が非常に高い。
【００１１】
また、前記着色層において、膜厚が当該着色層の平均膜厚の９０％以上１１０％以下である領域の占める割合が、６０％以上であることが望ましい。
例えば、300ppiクラスなど高精細の着色層を形成する場合でも、フォトリソグラフィ法によって着色層を形成すると、着色層の膜厚を揃え、着色層の上面を平坦とすることができる。従って、上方に形成するオーバーコート層の表面のうねりを防ぎ平坦性を高く保つことができ、表示品質や信頼性を高めることができるようになる。
【００１２】
第２の発明は、ブラックマトリクスで画定された領域に着色層を有するパネルチップ部を、基板上に複数形成する工程と、前記パネルチップ部の上方に、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法によりオーバーコート層を形成する工程と、前記パネルチップ部および前記オーバーコート層を形成した基板の切断を行う工程と、を具備し、前記オーバーコート層は、少なくとも一組の隣り合う前記パネルチップ部の間で、当該オーバーコート層の未形成領域を設けるように形成し、前記オーバーコート層の未形成領域で、前記基板を切断することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
また、前記着色層を、フォトリソグラフィ法により形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、高品質のカラーフィルタを製造できるカラーフィルタ用多面付け基板等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】基板１について示す図
【図２】基板１の製造方法について示す図
【図３】着色層１２、１２ａについて示す図
【図４】基板１の切断について示す図
【図５】オーバーコート層１３の形成について示す図
【図６】オーバーコート層１３の盛り上がりについて示す図
【図７】基板１ａについて示す図
【図８】基板１００について示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
（カラーフィルタ用多面付け基板１の構成）
図１は、本発明の実施形態に係るカラーフィルタ用多面付け基板１について示す図である。このカラーフィルタ用多面付け基板１を、以降、基板１と称する。図１（ａ）は基板１の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａによる断面図である。
【００１７】
図１に示すように、基板１では、ブラックマトリクス１１により画定された領域に赤、緑、青の着色層１２を有するパネルチップ部１０が複数形成されている。
【００１８】
また、パネルチップ部１０の上方にはオーバーコート層１３が形成されるが、図８の例とは異なり、オーバーコート層１３の未形成領域１３１を、隣り合うパネルチップ部１０の間に有しており、この部分でオーバーコート層１３が不連続になっている。
【００１９】
（基板１の製造方法）
次に、この基板１の製造方法について、図２を用いて説明する。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基板１上にブラックマトリクス１１および着色層１２を形成する。フォトリソグラフィ法は公知の技術であるが、簡単に説明すると、感光性樹脂組成物を塗布した後、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、感光性樹脂組成物のパターンの形成を行うものである。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ法により形成された着色層１２の上面は平坦になっている。すなわち、図３（ａ）に示すように、各着色層１２において、膜厚Ｄが平均膜厚Ｄaveに対して９０％以上１１０％以下となる領域１２１の面積が、ブラックマトリクス１１で画定された領域１１１の面積の６０％以上となる。なお、平均膜厚Ｄaveは、着色層１２が占める体積を、領域１１１の面積で割って求めることができる。
【００２２】
なお、着色層１２を形成する方法としては、フォトリソグラフィ法の他、インクジェット印刷法があるが、インクジェット印刷法では、図３（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス１１で画定された個々の領域１１１内に着色層１２ａとしてインクを塗布することから、表面張力等により該領域内でインクが盛り上がり、着色層１２ａの表面が平坦とならない。例えば、各着色層１２ａにおいて、膜厚Ｄが平均膜厚Ｄaveに対して９０％以上１１０％以下となる領域１２１の面積は、ブラックマトリクス１１で画定された領域１１１の面積の３０％以下となるのが通常である。
【００２３】
この場合、後述の工程でオーバーコート層１３を上方に形成する際、オーバーコート層１３の表面の平坦性が損なわれ、うねりが生じる恐れがある。特に、インクジェット印刷法で着色層を形成した場合には、高精細化すればする程インクの滴下量が低減するため、着色層１２ａの平坦性が損なわれるとともに、ブラックマトリクス１１と着色層１２ａの段差が大きくなる。
【００２４】
一方、フォトリソグラフィ法では、各領域に跨る広い範囲に感光性樹脂組成物を塗布した後、マスクを介した露光により着色層１２を形成するので、例えば、３００ｐｐｉクラスと高精細化した場合でも上記のような問題が生じず、個々の領域の着色層１２の表面を平坦に形成することができる。これにより、オーバーコート層１３を上方に形成する際に、表面の平坦性を損ねる恐れがない。
【００２５】
図２の説明に戻る。本実施形態では、次に、図２（ｂ）に示すように基板１上の、ブラックマトリクス１１や着色層１２が形成された全面に対し、Ｏ２プラズマ処理を行う。
Ｏ２プラズマ処理は、Ｏ２ガスを電離させてＯ２プラズマ２１を発生させ、これを用いて、基板１上のパネルチップ部１０の濡れ性をコントロールするものであるが、公知の技術であるのでここでは説明を省略する。Ｏ２プラズマ処理を行うことにより、カラーフィルタ基板全面において、前工程で発生した基板上残渣のクリーニングや、表面の凹凸の低減、親水性をドライな工程で付与できる等の効果がある。
【００２６】
その後、図２（ｃ）に示すように、パネルチップ部１０の上方にオーバーコート層１３の形成を行う。この工程では、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法を用いてオーバーコート剤を塗布することにより、オーバーコート層１３を形成する。このように、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法を用いることで、オーバーコート剤の塗布領域や塗布パターン、塗布量等を容易に制御することができる。これにより、オーバーコート層１３をパネルチップ部１０の間で不連続に形成し、オーバーコート層１３の未形成領域１３１を設ける。
以上の工程により、図１で説明した基板１が製造される。
【００２７】
次に、乾燥工程および加熱工程を経て、基板１の乾燥および加熱を行いオーバーコート層１３を熱硬化させた後、図２（ｄ）に示すように、スクライバー等を用いてオーバーコート層１３の未形成領域１３１で基板１を切断し、カラーフィルタのワーク基板３０を製造する。このワーク基板３０に対し、ラビング加工などの後工程を行うことにより、液晶表示装置等が製造される。
なお、上記の乾燥工程では、減圧乾燥を行ってもよいし、加熱乾燥を行ってもよく、あるいは減圧および加熱による乾燥を行ってもよい。加熱機構としては、ホットプレートやオーブン、IRヒーター等が一般的に用いられる。
【００２８】
図４は、基板１の切断について説明する図である。図４（ａ）の点線１５は基板１の切断線を示し、図４（ｂ）は、基板１を切断して製造したワーク基板３０の例、図４（ｃ）は基板１を切断した端部を示す図である。
図に示すように、基板１の切断時には、オーバーコート層１３が存在しない箇所を切断できるので、従来のようにオーバーコート層１３のバリが生じることがない。
【００２９】
（オーバーコート層１３の形成）
次に、図２（ｃ）で示したオーバーコート層１３の形成について説明する。図５は、オーバーコート層１３の形成について説明する図である。
【００３０】
前記したように、オーバーコート層１３を形成する際には、インクジェット印刷法又はスクリーン印刷法を用い、塗布領域や塗布パターン、塗布量等を制御しつつオーバーコート剤２３の塗布を行う。
このオーバーコート剤２３は熱硬化性のものであり、熱硬化性樹脂や、溶剤、レべリング剤又は表面調整剤などを含むものである。これらの材料としては種々の既知のものを使用できるが、溶剤としては、オーバーコート層１３の平坦性をより高めるために、表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上、且つ４０ｍＮ／ｍ以下のものを用いることが望ましい。表面張力を２８ｍＮ／ｍ以上にする事で、オーバーコート層１３の平坦性が良好となるが、４０ｍＮ／ｍより大きくなると、インクの吐出安定性が悪化する。その他、レべリング剤又は表面調整剤としては、フッ素系・アクリル系・ビニル系・シリコン系界面活性剤等を用いる事が出来る。
【００３１】
図５に示すように、オーバーコート層１３の形成に際しては、オーバーコート層１３の外縁１３ｂが、パネルチップ部１０の外縁１０ａよりある程度外側、例えば５０μｍ以上外側に形成されるようにする。
例えば、オーバーコート剤２３の塗布時には、塗布用のノズル２２の位置がパネルチップ部１０の外縁１０ａより外側にある状態で塗布を開始し、続けてノズル２２をパネルチップ部１０の内側へと移動させつつ塗布を行うようにしておく。
【００３２】
また、オーバーコート層１３の端部にあたる箇所でオーバーコート剤２３の塗布を行う場合は、塗布量を少なくし、該端部よりオーバーコート層１３の内側部分にあたる箇所で塗布を行う場合は、塗布量がより大きくなるように制御する。
例えば、オーバーコート層１３の外縁１３ｂから２ｍｍ以内での塗布量は、それより内側の部分での塗布量の７０％とする。塗布量の調整は、ノズル２２から吐出する液滴の数や体積、又は着弾させるドット間隔を制御して行うことができる。
【００３３】
以上のようにしてオーバーコート層１３を形成することにより、パネルチップ部１０の外周部で、オーバーコート層１３の盛り上がりを防ぐことができる。
【００３４】
すなわち、オーバーコート層１３の形成時に塗布したオーバーコート剤２３は、端部で先に乾燥するので、これに伴い乾燥した端部へと図の矢印Ｃに示すようにオーバーコート剤２３が流動する現象が生じる。
従って、オーバーコート層１３の外縁１３ｂをパネルチップ部１０の外周部やその近傍とし、位置に関係なく一定量のオーバーコート剤２３を塗布してオーバーコート層１３を形成した場合では、上記の流動に伴い、図６の１３ｃに示すようにパネルチップ部１０の外周部でオーバーコート層１３が高く盛り上がり、オーバーコート層１３の平坦性が損なわれ、例えばその後の工程で薄膜トランジスタ基板と貼り合せる場合などで問題となる。
【００３５】
これに対し、本実施形態では、図５に示すように、オーバーコート層１３の外縁１３ｂを、パネルチップ部１０の外縁１０ａからある程度離れた外側に位置させるので、上記の流動時、オーバーコート剤２３はパネルチップ部１０より外側まで移動する。
従って、パネルチップ部１０上でオーバーコート層１３が盛り上がることが無くなり、パネルチップ部１０の外周部付近でのオーバーコート層１３の厚みｈ１と、それより内側の部分の厚みｈ２との差を０．５μｍ以下にまで抑えることが可能である。このようにしてオーバーコート層１３の平坦性を高く維持でき、表示品質や信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、フォトリソグラフィ法により着色層１２の上面が平坦に形成されるので、薄膜とする際もオーバーコート層１３の平坦性を高く保つことができ、表面のうねりを防ぐことができる。また、インクジェット印刷法等によりオーバーコート層１３の形成を行うので、塗布領域や塗布パターンだけでなく、塗布膜厚も制御でき、パネルチップ部１０の大きさ等や品種に応じたオーバーコート剤２３の塗布膜厚の調整により、オーバーコート層１３の厚さを変化させることも可能になる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の基板１によれば、オーバーコート層１３をパネルチップ部１０の間で不連続に形成し、未形成領域１３１を設けることで、パネルチップ部１０の間で基板１を切断した時にオーバーコート層１３のバリが生じることがなくなる。さらに、フォトリソグラフィ法により着色層１２を形成するので、着色層１２の上面が平坦となり、その上に形成するオーバーコート層１３の平坦性を高く保つことができ、これにより、高品質のカラーフィルタが提供できるようになる。
【００３８】
また、基板１の切断面にオーバーコート層１３がないため、基板１の切断に用いるスクライバー等の歯にオーバーコート剤が付着せず、切断時の押し込み量を低減でき、歯の交換寿命が著しく伸びる。更に、基板１の切断面に関しては、円弧状に面取り作業を実施するが、同様の理由でその効果も非常に高い。
【００３９】
なお、本発明のカラーフィルタ用多面付基板は、前記の基板１のように各パネルチップ部１０の間が不連続であるものに限らず、少なくとも一組の隣り合うパネルチップ部１０の間でオーバーコート層１３の未形成領域を有し、不連続であればよい。
例えば、図７の基板１ａは、本発明のカラーフィルタ用多面付け基板の別の例であり、図の左側のサイズの大きな複数のパネルチップ部１０に渡ってオーバーコート層１３を形成するとともに、図の右側のサイズの小さな複数のパネルチップ部１０に渡ってオーバーコート層１３を形成し、これらのオーバーコート層１３の間を不連続としている。従って、この基板１ａでは、これらサイズの異なるパネルチップ部１０の間で、オーバーコート層１３の未形成領域を有し、不連続になっている。この場合も、前記と同様、オーバーコート層１３の未形成領域で点線１５に示すように基板１ａを切断した際に、切断時のバリが生じない。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４１】
１、１ａ、１００………基板
１０………パネルチップ部
１１………ブラックマトリクス
１２………着色層
１３………オーバーコート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013190490.tif 000009
【図８】
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