(57)【要約】【課題】  本発明は、インクジェット法を用いて、色ムラ、膜厚バラツキの少ない高品質なカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】透明基板上に着色層を形成するための隔壁を形成する工程と、上記隔壁を検査する工程、上記隔壁で囲まれた領域にインクジェット法を用いてインクを吐出し着色層を形成する工程、基板上にオーバーコート材を塗工する工程、塗工されたオーバーコート層を検査する工程とを有するカラーフィルタの製造方法であって、上記隔壁検査工程とオーバーコート層検査工程で得られた結果に基づいて、インクジェット吐出条件を調整することを特徴とする。【選択図】  図１
2009080404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｂ−１）前記格子状の隔壁の線幅の検査を画素ごとに行う検査工程であり、
前記（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程が、
（ｃ−１）線幅が細い隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量を、線幅が太い隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量に対して大きくするようにインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程、であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｂ−１）前記格子状の隔壁の断面形状の検査を画素ごとに行う検査工程であり、
前記（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程が、
（ｃ−１）前記基板に対し逆テーパー形状に近い断面形状で設けられた隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量を、前記基板に対し長方形に近い断面形状で設けられた隔壁に困れた画素に対して付与するインク量に対して大きくするようにインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程、であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）第１の基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｃ）インクジェット印刷装置により前記第１の基板の上に多数の前記領域に着色層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板上の前記着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、
（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｆ）第２の基板上に前記（ａ）工程でもうけた隔壁と同一の格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程と、
（ｈ）前記第２の基板に設けられた着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、
を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｅ１）前記オーバーコート層の画素ごとの輝度を測定する工程であり、
前記（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程が、
（ｇ１）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、対応するオーバーコート層の輝度の大きかった位置に対応する画素に対して、対応するオーバーコート層の輝度の小さかった位置に対応する画素よりも多くのインクを付与して、前記多数の領域に着色層を形成する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｅ１）前記オーバーコート層の画素ごとの膜厚を測定する工程であり、
前記（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程が、
（ｇ１）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、対応するオーバーコート層の膜厚の小さかった位置に対応する画素に対して、対応するオーバーコート層の膜厚の大きかった位置に対応する画素よりも多くのインクを付与して、前記多数の領域に着色層を形成する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）第１の基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｃ）インクジェット印刷装置により前記第１の基板の上に多数の前記領域に着色層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板上の前記着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、
（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｆ）第２の基板上に前記（ａ）工程でもうけた隔壁と同一の格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）前記第２の基板上の格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記オーバーコート層の検査工程の結果と前記隔壁の検査工程の結果に基づいて、形成する工程と、
（ｈ）前記第２の基板に設けられた着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、を含む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、インクジェット印刷装置によるカラーフィルタの製造方法に関する。より具体的には色ムラの少ない高品質なカラーフィルタの製造方法に関する。また、本発明のカラーフィルタの製造方法を有機エレクトロルミネッセンス素子、有機ＴＦＴ、回路基板等の形成に用いることも可能である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カラーフィルタの製造方法としてはフォトリソグラフィー法、エッチング法等が知られている。フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取り除き、残ったパターンを各画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、画素ごとに露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、カラーフィルタに限らず、有機エレクトロルミネッセンス素子等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
そして、フォトリソグラフィー方式の上記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、コスト、環境面ともに問題を露呈するようになった。この問題を克服する方法として、インクジェット方式によるカラーフィルタを製造する方法が注目されている。例えば、インクジェット方式によってカラーフィルタを製造する場合、透明基板に撥インキ性を持った遮光部を形成し、その遮光部を隔壁としてその間にＲ、Ｇ、Ｂの３色のインキを吐出して着色層を形成する。このため、フォトリソグラフィー法と比べ、インキの無駄もほとんど発生せず、また、同時に３色画素を形成することができ工程が短縮されるため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。しかし、この隔壁パターンの形状が画素ごとに不均一となった場合に、すべての画素に同量のインクを注入すると、画素ごとの着色層の膜厚が相違し、色むら不良の原因となる問題があった。
【０００３】
ところで、このカラーフィルタ層の平坦化の向上、耐熱性、耐湿性、耐薬品性等の向上、カラーフィルタ層からの溶出物の防止（バリア性）等の目的からオーバーコート層を設けることがある。オーバーコート層に求められる特性としては、耐熱性、耐薬品性、バリア性の他に透明性、カラーフィルタ層との密着性、封止材との接着性等が挙げられる。また、近年、液晶表示装置の最大の欠点である、見る角度によって表示画像が変化してしまうという視野角特性の改善が試みられているが、各種の視野角特性の改善方式の中で、ＩＰＳ方式のＴＦＴ液晶表示装置が注目されている。このＩＰＳ方式の場合、カラーフィルタ上に設けていたインジウムチタンオキシド（ＩＴＯ）等からなる透明電極の形成が必ずしも必要でないため、液晶とカラーフィルタが直接触れることになる。そこで、従来の透明性、密着性、各種耐性、バリア性等の特性に加えて、オーバーコート層に要求される特性として表示機能の安定化のため、膜厚均一性も要求されるようになった。
【０００４】
前述したようにインクジェット方式は製造プロセスの簡略化およびコスト削減を図ることから、有機エレクトロルミネッセンス素子やカラーフィルタといった光学素子への製造に応用されている（特許文献１〜４）。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場合、各インクジェットノズルから吐出される吐出液量にはバラツキがあるため、ノズル毎の吐出量の調整が必要であり、ノズル毎の吐出量の調整方法はさまざまなものが提案されている。（特許文献５）しかし、ノズル毎の吐出量を調整したとしても、着色層を形成するための隔壁やカラーフィルタの上に塗布するオーバーコート材の膜厚や形状等にバラツキがあるため、インクジェットから各着色相形成領域に均一量のインキを吐出しても、着色層の色相等にバラツキが生じ形成されたカラーフィルタに色ムラが発生したりオーバーコート塗工後の膜厚にバラツキが出たりする等の問題があった。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献３】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献４】特開平７−２４８４１３号公報
【特許文献５】特開平１０−２７８３１４号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みて創作されたものであり、その課題とするところは、インクジェット方式において色ムラ不良や膜厚不良のないカラーフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その構成を以下に示す。
（請求項１）
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
（請求項２）
前記（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｂ−１）前記格子状の隔壁の線幅の検査を画素ごとに行う検査工程であり、
前記（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程が、
（ｃ−１）線幅が細い隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量を、線幅が太い隔壁に困れた画素に対して付与するインク量に対して大きくするようにインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程、であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
（請求項３）
前記（ｂ）前記格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｂ−１）前記格子状の隔壁の断面形状の検査を画素ごとに行う検査工程であり、
前記（ｃ）前記検査工程の結果に応じてインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程が、
（ｃ−１）前記基板に対し逆テーパー形状に近い断面形状で設けられた隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量を、前記基板に対し長方形に近い断面形状で設けられた隔壁に囲まれた画素に対して付与するインク量に対して大きくするようにインクジェット印刷装置により多数の前記領域に着色層を形成する工程、であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
（請求項４）
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）第１の基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｃ）インクジェット印刷装置により前記第１の基板の上に多数の前記領域に着色層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板上の前記着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、
（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｆ）第２の基板上に前記（ａ）工程でもうけた隔壁と同一の格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程と、
（ｈ）前記第２の基板に設けられた着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
（請求項５）
前記（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｅ１）前記オーバーコート層の画素ごとの輝度を測定する工程であり、
前記（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程が、
（ｇ１）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、対応するオーバーコート層の輝度の大きかった位置に対応する画素に対して、対応するオーバーコート層の輝度の小さかった位置に対応する画素よりも多くのインクを付与して、前記多数の領域に着色層を形成する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
（請求項６）
前記（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程が、
（ｅ１）前記オーバーコート層の画素ごとの膜厚を測定する工程であり、
前記（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、形成する工程が、
（ｇ１）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記検査工程の結果に基づいて、対応するオーバーコート層の膜厚の小さかった位置に対応する画素に対して、対応するオーバーコート層の膜厚の大きかった位置に対応する画素よりも多くのインクを付与して、前記多数の領域に着色層を形成する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
（請求項７）
基板の表面に、この表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域にインキ皮膜とを有するカラーフィルタを製造する方法であって
（ａ）第１の基板上に格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｃ）インクジェット印刷装置により前記第１の基板の上に多数の前記領域に着色層を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板上の前記着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、
（ｅ）前記オーバーコート層の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｆ）第２の基板上に前記（ａ）工程でもうけた隔壁と同一の格子状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）前記第２の基板上の格子状の隔壁の検査を画素ごとに行う検査工程と、
（ｇ）インクジェット印刷装置により前記第２の基板上の多数の前記領域に着色層を、前記オーバーコート層の検査工程の結果と前記隔壁の検査工程の結果に基づいて、形成する工程と、
（ｈ）前記第２の基板に設けられた着色層の上にオーバーコート材を塗布して、オーバーコート層を形成する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
従来、インクジェット法によるカラーフィルタの作製において、画素ごとに周囲に配置された隔壁の線幅、形状等が相違することにより、隔壁に囲まれた画素の着色層に色むらが発生する問題があったが、本発明によれば係る問題を解消することができた。
具体的には、線幅の比較的大きな隔壁に囲まれた画素は、比較的画素の面積が小さく、少量のインクで大きな膜厚の着色層を形成しやすかったが、本願発明によれば、このような画素に対しても適格な量のインクを付与できるので、隔壁の線幅のむらに由来した画素の色むらを解消することができた。
【０００８】
また、基板に対して逆テーパー形状となっている隔壁に囲まれた画素は、画素部分の容積が大きく、大量のインクでも小さな膜厚の着色層しか形成できなかったが、本願発明によれば、このような画素に対しても適格な量のインクを付与できるので、隔壁の線幅のむらに由来した画素の色むらを解消することができた。
【０００９】
従来、インクジェット法によるカラーフィルタの作製において、画素ごとに周囲に配置されたオーバーコート層の膜厚等が画素部位によって相違することにより、液晶と接触する部分でカラーフィルタの平坦性が失われる問題があったが、本発明によれば係る問題を解消することができた。
【００１０】
本発明によれば、着色層を形成するための隔壁検査で得られた結果をもとにインクジェットヘッドから吐出される吐出条件の調整を行うため、色ムラ不良を防ぐことができる。
さらに、オーバーコート材の膜厚の検査結果に基づいてインクジェット吐出条件のフィードバック調整を行うため、インクジェット吐出後オーバーコート材を付与した後のカラーフィルタの膜厚不良を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
なお、本発明ではインクジェット印刷装置を用いてカラーフィルタを製造しているが、本発明は対象をカラーフィルタに限定するものではなく、この他の表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。この場合には、多数の前記領域は表示画面を構成する画素に相当する。また、隔壁には黒色遮光部材を混合して遮光層としての機能を併せ持つことができる。
カラーフィルタ以外の光学部品として、有機エレクトロルミネセンス素子を例示することもでき、この場合は、着色層は有機発光材料層を構成する。また、前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色の有機発光材料層である。
なお、この外、本発明を利用して、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を製造することができる。
【００１２】
以下、本発明についてインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方法を例に、図１を用いて説明する。
カラーフィルタの製造工程としては、透明基板上に着色層を形成するための隔壁を形成する工程、上記隔壁で囲まれた領域にインクジェット法を用いてインクを吐出し着色層を形成する工程とがある。後述するように、隔壁の形成後に、隔壁の検査工程を設けてもよい。
この時、パターニングされたカラーフィルタ層や色変換層の画素間の段差の凹凸や、カラーフィルタ層や色変換層の表面の粗さによって上部に形成する電極や発光層が断線してしまうのを防ぐ事や、カラーフィルタ層や色変換層の上に表面を平滑化する為にオーバーコート層を設ける事がよく行われる。必要によっては、オーバーコート材塗布後のオーバーコート層の膜厚検査工程を設けることもできる
【００１３】
着色層を形成するための隔壁を検査する工程において、その後のインクジェット法による吐出条件が最適でないと判断される場合には、検査結果をその直後のインクジェットノズルの吐出条件に反映させ吐出条件を調整することで、着色層の色相のバラツキを小さくし、色ムラのないカラーフィルタを作製することができる。例えばインク量が適切な量よりも多い画素に対しては、次回の吐出で比較的少ない量のインクを付与することが考えられる。
【００１４】
また、オーバーコート材塗布後の膜厚検査により、膜厚が最適でないと判断される場合には、膜厚検査結果をインクジェットノズルの吐出条件に反映させ吐出条件を調整することで、膜厚不良を防止することができる。以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程について説明する。
【００１５】
（基板の準備）
基板について説明する。本発明での基板は、主として透明基板のことであり、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用することができるが、透明性、強度、耐熱性、対候性において優れた硝子基板を使うのが望ましい。
【００１６】
（隔壁の作製）
次に、隔壁について説明する。本発明の隔壁は、基板上にライン状や、本発明においては特にマトリクス状等のパターンに設けられ、基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインキの混色を防止する機能を有するものである。カラーフィルタの場合、隔壁は、樹脂組成物、樹脂バインダーを含有する隔壁材料を含む。さらに、隔壁材料に黒色の顔料を加え、隔壁に遮光性を付与すると、表示画面のコントラストを向上することができる。
樹脂組成物は、隔壁を例えば、フォトリソグラフィー法によって形成する場合には、感光性を付与した感光性樹脂組成物を用い、また、印刷法で形成する場合には熱硬化性樹脂組成物を用いる。必要によって、さらに隔壁材料に、レベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
樹脂バインダーは、隔壁を基板に固着して固定すると共に、隔壁に耐インキ性を付与するものである。バインダー樹脂としては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を含有しているものがあり、これらの樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
また、隔壁材料に含フッ素化合物や含ケイ素化合物等の撥インキ剤を適量添加することで、適度な撥インキ性を持たせることができる。
【００１７】
（隔壁検査工程）
次に、隔壁作製後の検査工程について説明する。本工程は、着色層を区切る隔壁を検査する工程である。隔壁検査工程は、隔壁の特性を検査することが可能であれば、その方法は特に限定されるものではない。本工程に用いられる隔壁の特性を検査する方法としては、例えば隔壁の線幅を測定する方法や、上記着色層を形成する隔壁で囲まれた領域の輝度を測定する方法や、隔壁の断面形状を測定する方法が挙げられる。
【００１８】
上記隔壁の線幅を測定する方法としては、顕微鏡や測長機を用いた測定が挙げられる。隔壁の線幅が細い箇所は、着色層を形成する隔壁で囲まれた領域が広くなっている。そこで、その箇所のインキ吐出量を多く調整することで、平均的な着色層の膜厚がほぼ他の画素と等しくなり、着色層の色相のバラツキを小さくすることができる。したがって、後述する調整工程において、インクジェットノズルのインキ吐出条件を調整することが好ましい。
【００１９】
また、上記着色層を形成する隔壁で囲まれた領域の輝度を測定する方法としては、蛍光灯等の光源を用いて、着色層形成領域をＣＣＤカメラ等で撮影し画像として記録する。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出する方法等を用いる。着色層形成領域の輝度が大きい場合には、着色層を形成する隔壁で囲まれた領域が広くなっている。この場合、その箇所のインキ吐出量を多く調整することで、着色層の色相のバラツキを小さくすることができる。したがって、後述する調整工程において、インクジェットノズルのインキ吐出条件を調整することが好ましい。
【００２０】
上記隔壁の断面形状を測定する方法としては、ＳＥＭ測定等で撮影し記録した画像の濃淡分布を解析し、形状として算出する方法等を用いる。隔壁と基板との形成する角度が大きい場合つまり隔壁の下部がえぐれたような形状となっている場合、隔壁が逆テーパー形状になっている。このように隔壁が逆テーパー形状である場合には、着色層を形成する隔壁で囲まれた体積が、見た目より大きくなっている。従って、同じ見た目であるが逆テーパーでない隔壁に比べて、同じ量のインクを付与した場合に、着色層の膜厚が薄くなりやすい。そこで、その箇所のインキ吐出量を多く調整することで、着色層の色相のバラツキを小さくすることができる。したがって、後述するインキ吐出条件調整工程において、インクジェットノズルのインキ吐出条件を調整することが好ましい。
【００２１】
なお、本工程は上記のいずれか１種類の測定方法のみを行うことでも良いが、２種類以上の測定方法を組み合わせて行うと、より正確にインクジェットノズルのインキ吐出条件の調整が可能である。
【００２２】
（インキ吐出条件調整工程）
次に、隔壁検査後の調整工程について説明する。本工程は上記したように隔壁検査により得られた隔壁の特性データや、後述するオーバーコート材膜厚検査工程より得られる膜厚データを利用して、インクジェットヘッドによる着色層形成領域へのインキの吐出量を調整する工程のことをいう。上記検査工程により得られたデータから、例えばインキ吐出量を多く調整する必要がある領域、少なく調整する必要がある領域を割り出し、インクジェットヘッドの吐出条件を調整する。インクジェットヘッドの吐出条件の調整は、インクジェットヘッドやノズルを駆動する電圧やパルス幅を調整することによって、ノズルから１回に吐出されるインキ量を調整する方法や、インクジェットヘッドからインキを吐出する際のピエゾ等の動作回数を調整する方法があり、これらは単独で使用しても、併用しても構わない。
【００２３】
（インキ吐出工程）
カラーフィルタの着色層を形成するインキには溶剤に加え着色剤を含有する着色組成物を用いる。着色剤としては従来のカラーフィルタ製造に使用されている公知の顔料や染料のいずれも用いることができる。また、カラーフィルタの分光調整のために、複数の着色剤を組み合わせて用いることもできるが、溶剤を除くインキの全固形分の合計質量に締める割合が３から７０質量％であることが好ましい。インキに含まれる溶剤の含有量はインキに締める全固形分濃度が５から４０質量％となるように調整するとよい。たとえば、インキに銀、銅等の金属粒子、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を有する樹脂を挙げることができる。
顔料としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。顔料は、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。以下に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
赤色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
また緑色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、赤色着色組成物のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用できる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
また、顔料として無機顔料を用いることも可能であり、具体的には黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。
溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００２４】
インクジェットヘッドと隔壁を付与した基板を載せたステージは、精度良く塗工を行うため同機を形成しており、着色層形成領域にインキを吐出するよう制御盤により制御されている。インクジェットヘッドの各ノズルから吐出されるインキの量については、上記した隔壁検査後の調整工程において、算出された吐出量を使用する。
【００２５】
（オーバーコート層作製工程）
次に、オーバーコート層作製工程について説明する。
パターニングされたカラーフィルタ層や色変換層の画素間の段差の凹凸や、カラーフィルタ層や色変換層の表面の粗さによって上部に形成する電極や発光層が断線してしまうのを防ぐ為に、カラーフィルタ層や色変換層の上に表面を平滑化する為にオーバーコート層を設ける事がよく行われている。オーバーコート材に求められるものは、耐熱性、密着性、透明性、平坦性であり、アクリル、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂を、適当な溶媒に溶解することによって混合することが望ましい。塗工液を均一に溶解する溶剤としては、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
オーバーコート層は、カラーフィルタ層上に熱硬化型感光性樹脂をダイコート、スピンコート、カーテンコート、スクリーン印刷、インクジェット印刷、その他各印刷法等で塗布し、熱処理することにより得られる。
【００２６】
（オーバーコート層検査工程）
次に、オーバーコート層の検査工程について説明する。本工程は、オーバーコート層の特性を検査する工程である。オーバーコート層の特性を検査することが可能であれば、カラーフィルタ上に塗工したオーバーコート材を検査しても良く、透明基板上に塗工したオーバーコート層を検査してよい。カラーフィルタ上にオーバーコート層を形成し検査をすると、インクジェット後の膜厚バラツキを含めた、オーバーコート層の特性を検査することができる。オーバーコート層の特性が、基板毎にあまり変わらない際には、条件出し基板として、あらかじめ透明基板上にオーバーコート層を塗布し、その特性データにより、たとえば、オーバーコート層の膜厚が低い箇所には、あらかじめ、インクジェット吐出量を増やして塗工することで、オーバーコート後のカラーフィルタの膜厚バラツキを抑えることができる。
本工程に用いられるオーバーコート材の膜厚を検査する方法としては、例えば触針式膜厚計を測定する方法や、非接触膜厚計によりオーバーコート層の膜厚を測定する方法が挙げられる。触針式の膜厚計とは針先をオーバーコート層に接触させたまま移動させ、針先の上下動の推移にて膜厚を計測する手段である。非接触膜厚計とは、オーバーコート層に光をあて、その反射光との干渉縞を利用して膜厚を算出する方法である。オーバーコート層の膜厚が大きい場合には、その箇所のインキ吐出量を少なく調整することで、オーバーコート材を塗布したカラーフィルタの膜厚を均一にすることができる。
【００２７】
本工程に用いられるオーバーコート材の輝度を検査する方法としては、蛍光灯等の光源を用いて、オーバーコート層形成領域をＣＣＤカメラ等で撮影し画像として記録する。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出する方法等を用いる。オーバーコート層形成領域の輝度が大きい場合には、オーバーコート層の膜厚が厚くなっており、その箇所のインキ吐出量を少なく調整することで、オーバーコート材を塗布したカラーフィルタの膜厚を均一にすることができる。
【００２８】
本工程に用いられるオーバーコート材の透過率を検査する方法としては、分光光度計等が挙げられる。透明基板上に塗工したオーバーコート材の透過率測定結果により、オーバーコート層の透過率が小さい場合には、オーバーコート層の膜厚が厚くなっており、その箇所のインキ吐出量を少なく調整することで、オーバーコート材を塗布したカラーフィルタの膜厚を均一にすることができる。
このインキ吐出条件の調整は、上記した調整工程に組み込むことが可能となる。
【実施例】
【００２９】
ここでは、本発明についてインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方法での実施例をあげる。以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（検量線作成のための隔壁作成）
隔壁（以下、カラーフィルタにおいてはブラックマトリックスとする。）の線幅が３種類の検量線作成基板を作製した。
ブラックマトリックスはフォトリソグラフィー法を用いて作製した。基板として無アルカリガラスを用いた。基板上に、フッ素樹脂を含む感光性樹脂組成物を全面に、膜厚２μｍの薄膜状に塗布した。その後、格子状のパターンを有するフォトマスクを用いて露光、その後、基板のアルカリ現像時間を６０秒、９０秒、１２０秒の３つの条件で行い、この基板をオーブンに入れ熱硬化処理を行うことで、線幅が１８μｍ、２０μｍ、２２μｍの３種類の線幅のブラックマトリックスを作製した。この隔壁のＯＤ値（光学濃度）を測定したところ、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。
【００３０】
（検量線作成のためのブラックマトリックス検査工程）
ブラックマトリックス検査工程にて、蛍光灯等の光源を用いて、着色層形成領域をＣＣＤカメラ等で撮影し画像として記録した。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出し、３種類の１８μｍ、２０μｍ、２２μｍの線幅のブラックとマトリックスの輝度が、それぞれ、１３０、１２０、１１０となっているのを確認した。
【００３１】
（検量線作成のためのインキ吐出工程）
インキとして、赤、緑、青それぞれにおいて、顔料を溶剤を除くインキの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインキに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した。
上記３種類のブラックマトリックスの線幅の基板に、インクジェットノズル吐出印刷装置を用いて赤、青、緑からなる着色インキをそれぞれの基板に同量の吐出量をブラックマトリックスで区切られた領域に付与し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。
また、同じ線幅のブラックマトリックス基板に、吐出量４２０ｐｌ、４５０ｐｌ、４８０ｐｌの３種類の液量のインクを別箇所に塗工した。
【００３２】
（検量線作成工程）
インキ吐出にて得られたブラックマトリックスの線幅が異なる３種類のカラーフィルタを、上記ブラックマトリックス検査工程と同様の手法で、輝度を測定した。その結果により、ブラックマトリックスの輝度と吐出量の関係の検量線を得た。
また、吐出量が異なる３種類の基板の膜厚の測定を、反射光との干渉縞を利用して膜厚を算出する比接触膜厚計により行った。その結果により、インクジェットノズルからのインキ吐出量と膜厚との検量線を得た。
【００３３】
（ブラックマトリックス作製工程）
上記した検量線作成用基板と同様の手法により、ブラックマトリックスを連続して作製した。この隔壁のＯＤ値（光学濃度）を測定したところ、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。
【００３４】
（ブラックマトリックス検査工程）
上記した検量線作成基板と同様の手法により、連続して作製したブラックマトリックスの面内の輝度分布を、蛍光灯等の光源を用いて、着色層形成領域をＣＣＤカメラ等で撮影し画像として記録した。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出した。
【００３５】
（オーバーコート層条件出し工程）
透明基板上に膜厚確認をするための、オーバーコート層の形成を行った。オーバーコート層は、熱硬化性樹脂、メタクリル酸等のモノマーをジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解させたものを使用した。透明基板上にオーバーコート塗工液をダイコートで塗布し、オーブンで２４０℃、２０分処理することで得た。
【００３６】
（オーバーコート層検査工程）
オーバーコート層の膜厚確認を行うための条件出し基板の膜厚測定を実施した。検査は、オーバーコート層に光をあて、その反射光との干渉縞を利用して膜厚を算出する非接触膜厚計を用いることで、面内の膜厚分布を測定した。
【００３７】
（インキ吐出条件調整工程）
上記、連続して作製したブラックマトリックスの検査工程での、輝度分布とオーバーコート層の膜厚分布より、インクジェットノズルからでるインキ吐出量の調整が必要と判断された基板のみ、上記の検量線を用いて吐出量の調整量を算出し、インクジェットヘッドの制御条件に反映させた。
【００３８】
（インキ吐出工程）
上記、検量線作成基板と同様に、連続して作製したブラックマトリックス基板に、インクジェットノズル吐出印刷装置を用いて赤、青、緑からなる着色インキをそれぞれの基板に、上記調整工程で得られた吐出条件に従い、吐出を行った。吐出された基板を２４０℃２０分オーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを得た。
【００３９】
（オーバーコート層工程）
上記、オーバーコート層の膜厚確認基板と同様に、連続して作製したカラーフィルタのオーバーコート層の塗工を行うことで、色ムラ、膜厚不良のない、オーバーコート層が付与されたカラーフィルタを得ることができた。
【００４０】
（比較例）
ブラックマトリックスの輝度データとオーバーコート材の膜厚データをもとに、インクジェットヘッドの吐出量に反映しなかった場合、色ムラ不良と膜厚不良が発生した基板があった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】カラーフィルタ作製方法の各工程を説明するフロー図である。
【図１】
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