JP2000105309A

JP2000105309A - カラ―フィルタ製造装置、カラ―フィルタの製造方法及び液晶素子

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Publication number: JP2000105309A
Application number: JP21718599A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Okabe; 哲夫岡部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2000-04-11
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP4365945B2

Abstract

(57)【要約】【課題】着色ムラのないカラーフィルタを効率よく製
造する。【解決手段】基板を載置する基板支持台と、前記基板
上の着色領域を着色するインクジェットヘッドとを有す
るカラーフィルタ製造装置において、前記基板を前記基
板支持台に置いた時、前記基板と前記基板支持台が接触
していない非接触部のうち、前記着色領域内に存在する
各非接触部の面積が、いずれも９ｍｍ² 以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録方式を用いて透明基板上にインクを付与してカラーフ
ィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、カラーフィ
ルタの製造方法及びこの製造方法で製造されたカラーフ
ィルタを用いた液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェット記録方式は、
情報処理システムの出力手段、例えば、複写機、ファク
シミリ、電子タイプライター、ワードプロセッサ、ワー
クステーション等の出力端末としてのプリンタ、或いは
パーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディ
スク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポ
ータブルプリンタの記録方法として利用されている。

【０００３】このインクジェット方式は、インクをノズ
ル（吐出口とも言う）より被着色部に付与し、文字や図
形等の記録を行うもので、高精細な画像の出力、高速記
録の手段として優れた利点を有する。また、該方法を適
用した記録装置（インクジェット記録装置）はノンイン
パクト型の記録装置であって騒音が少ないこと、多色の
インクを使うことによってカラー画像記録も容易である
こと、さらに装置本体の小型化や、画像の高密度化も容
易であるなどの特徴を有しており、近年急速に普及しつ
つあるものである。

【０００４】また、近年、パーソナルコンピュータの発
達、特に携帯用のパーソナルコンピュータの発達に伴
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、さらな
る普及のためには液晶ディスプレイのコストダウンが必
要であり、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタの
コストダウンに対する要求が高まっている。従来から、
カラーフィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応
えるべく種々の方法が試みられているが、未だ全ての要
求特性を満足する方法は確立されていない。以下にそれ
ぞれの方法を説明する。

【０００５】第１の方法は染色法である。染色法は、ガ
ラス基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗
布し、これをフォトリソグラフィ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（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフ
ィルタ層を得るものである。

【０００６】第２の方法は顔料分散法であり、近年最も
多く用いられている方法である。この方法は、基板上に
顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニ
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、Ｂのカラーフ
ィルタ層を形成するものである。

【０００７】第３の方法としては電着法がある。この方
法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹
脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第１の色を
電着する。この工程を３回繰り返してＲ、Ｇ、Ｂを塗り
分けた後、樹脂を熱硬化させることによりカラーフィル
タ層を形成するものである。

【０００８】第４の方法としては印刷法がある。この方
法は、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を３回繰
り返すことによりＲ、Ｇ、Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱
硬化させることによりカラーフィルタ層を形成するもの
である。また、いずれの方法においてもカラーフィルタ
層の上に保護層を形成するのが一般的である。

【０００９】これらの方法に共通している点は、Ｒ、
Ｇ、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、コスト高になることである。また工程が
多い程歩留が低下するという問題を有している。さら
に、電着法においては、形成可能なパターン形状が限定
されるため、現状の技術ではＴＦＴ（薄型トランジス
タ）を用いたアクティブマトリクスタイプ（いわゆるＴ
ＦＴ型）のカラー液晶ディスプレイには適用できない。
また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファインピ
ッチのパターンは形成できない。

【００１０】これらの欠点を補うべく、特開昭５９−７
５２０５号公報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特
開昭６３−２９４５０３号公報、或いは、特開平１−２
１７３０２号公報には、インクジェット方式を用いてカ
ラーフィルタを製造する方法が記載されている。具体的
には、透明基板上に所定の規則性がある開口部を有する
ように遮光膜を設け、この開口部にインクジェット方式
によりインクを付与して着色部を形成する方法などが記
載されている。

【００１１】インクジェット方式によるカラーフィルタ
の製造方法は、必要な部分にのみ着色部を形成するため
材料コストを低減することができ、さらに、３色同時に
着色することが可能であるため、製造工程が短く、ごみ
の影響を受けにくい。また、製造装置にかかるコストを
抑えることができるなどの理由から、低材料費、高歩留
が期待でき、他の製造方法に比較してより低コストでカ
ラーフィルタを製造することが可能である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット方式に
よるカラーフィルタ製造装置には、通常のプリンタの場
合と異なり、透明基板上の所定位置に所定量のインクを
付与するため、インクの着弾精度及び着色時の色むらに
ついて一般のプリンタの場合に比較してほぼ一桁高い精
度が要求される。

【００１３】そのため、通常のインクジェット方式のプ
リンタではインクジェットヘッドを往復走査しながらイ
ンクを付与して画像の記録を行うのに対し、カラーフィ
ルタ製造装置ではその要求される精度から、インクジェ
ットヘッドを固定し、透明基板をＸ−Ｙ方向に走査させ
ながらインクの付与を行うように構成されている。当該
装置においては、透明基板とインクジェットヘッドとの
距離を一定に保つために、高精度な基板チャックに透明
基板を吸着させるように構成されている。

【００１４】しかしながら、着色むらを抑えるためにさ
らに高精度に着色し得る装置が望まれていた。

【００１５】本発明は、着色ムラのないカラーフィルタ
を効率よく製造することのできるカラーフィルタ製造装
置及び製造方法を提供することである。更に、前記製造
方法により製造されたカラーフィルタを用い、カラー表
示特性に優れた液晶素子を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
製造装置は、基板を載置する基板支持台と、前記基板上
の着色領域を着色するインクジェットヘッドとを有する
カラーフィルタ製造装置において、前記基板を前記基板
支持台に置いた時、前記基板と前記基板支持台が接触し
ていない非接触部のうち、前記着色領域内に存在する各
非接触部の面積が、いずれも９ｍｍ² 以下であることを
特徴とするものである。

【００１７】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
は、基板支持台上に基板を載置する工程と、前記基板上
の着色領域をインクジェット方式により着色する工程と
を有するカラーフィルタの製造方法において、前記基板
と前記基板支持台が接触していない非接触部のうち、前
記着色領域内に存在する各非接触部の面積が、いずれも
９ｍｍ² 以下であることを特徴とするものである。

【００１８】さらに、本発明の液晶素子は、上記製造方
法により製造されたカラーフィルタと、前記カラーフィ
ルタに対向する対向基板と、前記カラーフィルタと前記
対向基板との間に封入した液晶とを有することを特徴と
するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明者は、インクジェット方式
により製造されたカラーフィルタの着色むらの一因が、
製造装置において基板を保持する基板支持台の構造にあ
ることを見出し、本発明を達成した。

【００２０】まず、本発明の製造装置を用いたカラーフ
ィルタの製造方法について説明する。本発明によるカラ
ーフィルタの製造方法としては、大別して２種類ある。
その一つは、黒色樹脂等からなるブラックマトリクスを
透明基板上に形成し、該ブラックマトリクスの開口部に
樹脂成分と着色材とを含むインクをインクジェット記録
装置より付与して着色部を形成する方法である。他の一
つは、光照射或いは光照射と熱処理によりインク吸収性
が低下或いは増加する樹脂組成物層を透明基板上に形成
し、パターン露光することによりインク吸収性が高い部
分と低い部分を形成し、該被着色部にインクジェット記
録装置よりインクを付与して着色することにより着色部
を形成する方法である。前者の方法の各工程を図１に、
後者の方法の各工程を図２に示してそれぞれ説明する。

【００２１】図１において、（ａ）〜（ｄ）は下記工程
−ａ〜ｄに対応する。尚、図１中、１１は透明基板、８
はブラックマトリクス、９はインク、１７はインクジェ
ット記録装置、１８は着色部、１９は保護層である。

【００２２】工程−ａ基板１１上に隔壁部を形成する。隔壁部は後述する工程
−ｂにおいてインクを付与した際に、隣接する異なる色
のインク同士での混色を避けるための部材であり、図１
の工程では遮光層を兼ねたブラックマトリクス８として
いる。ブラックマトリクス８としては、好ましくは黒色
顔料含有レジストを用い、一般的なフォトリソグラフィ
法によりパターニングする。該ブラックマトリクス８は
上記混色防止効果を高めるため好ましくは撥インク性を
付与しておく。また、ブラックマトリクス８の厚さは、
隔壁作用及び遮光作用を考慮すると０．５μｍ以上が好
ましい。

【００２３】工程−ｂインクジェット記録装置１７を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各
色のインク９をブラックマトリクス８の開口部を埋める
ように付与する。ここで用いられるインクは、直接硬化
して着色部を形成するため、着色材とエネルギー付与に
より硬化する樹脂とを含有した樹脂組成物等が好ましく
用いられる。

【００２４】上記着色材としては、直接染料、酸性染
料、反応性染料、分散染料、油溶性染料等などが好まし
く用いられる。

【００２５】また、エネルギー付与により硬化する樹脂
としては、例えば熱、光或いは熱と光の併用により硬化
するものが好ましい。具体的には、熱硬化型の樹脂とし
て、公知の樹脂と架橋剤との組み合わせが使用できる。
例えば、メラミン樹脂、水酸基或いはカルボキシル基含
有ポリマーとメラミン、水酸基或いはカルボキシル基含
有ポリマーと多官能エポキシ化合物、水酸基或いはカル
ボキシル基含有ポリマーを繊維素反応型化合物、エポキ
シ樹脂とレゾール型樹脂、エポキシ樹脂とアミン類、エ
ポキシ樹脂とカルボン酸又は酸無水物、エポキシ化合物
などが挙げられる。また、光硬化型の樹脂としては、公
知の光硬化型樹脂、例えば市販のネガ型レジストが好適
に用いられる。

【００２６】また、上記インクには、種々の溶媒を用い
ることができる。特にインクジェット方式に用いる場合
の吐出性の面から、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒が
好ましく用いられる。

【００２７】さらに、上記成分の他に必要に応じて所望
の特性を持たせるために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤
等を添加することができ、さらに、市販の水溶性染料な
どを添加することもできる。

【００２８】工程−ｃブラックマトリクス８の開口部に付与したインク９を必
要に応じて乾燥工程を経て、光照射、熱処理等必要な処
理を施して硬化させ、着色部１８を形成する。

【００２９】工程−ｄ必要に応じて、着色部１８上に保護層１９を形成する、
保護層１９は、光硬化型、熱硬化型、或いは熱・光併用
硬化型の樹脂組成物層、或いは、蒸着、スパッタ等によ
って形成された無機膜等を用いることができる。いずれ
の場合もカラーフィルタとしての透明性を有し、その後
のＩＴＯ形成工程、配向膜形成工程等に耐えるものであ
れば使用できる。

【００３０】図２は光照射により樹脂組成物が硬化して
インク吸収性が低下するタイプのインク受容層を用いた
場合の工程図であり、図中の（ａ）〜（ｆ）は下記工程
ａ〜ｆに対応する。また、図中、１２はブラックマトリ
クス、１３はインク受容層、１４はフォトマスク、１５
は非着色部、１７はインクジェット記録装置、１８は着
色部、１９は保護層である。各工程を以下に説明する。

【００３１】工程−ａ基板１１上にブラックマトリクス１２を形成する。本発
明において、基板としては一般にガラス基板が用いられ
るが、カラーフィルタとしての透明性、機械的強度等の
必要特性を有するものであればガラス基板に限定される
ものではない。

【００３２】図２に示す形態においては、基板上にブラ
ックマトリクス１２が形成されているが、ブラックマト
リクスは後述するインク受容層１３を形成した後、或い
はインク受容層１３を着色後に該インク受容層上に形成
しても良い。またその形成方法としては、スパッタもし
くは蒸着により金属薄膜を形成し、フォトリソ工程によ
りパターニングする方法が一般的であるが、それに限定
されるものではない。

【００３３】工程−ｂ基板１１上に、光照射或いは光照射と熱処理によって硬
化し、光照射部分のインク吸収性が低下する樹脂組成物
を塗布し、必要に応じてプリベークを行って、インク受
容層１３を形成する。このような樹脂組成物の基材樹脂
としては、アクリル系、エポキシ系、アミド系などの樹
脂が用いられるが、特にこれらに限定されるものではな
い。これらの樹脂で、光或いは光と熱の併用によって架
橋反応を進行させるために、光開始剤（架橋剤）を用い
ることも可能である。光開始剤としては、重クロム酸
塩、ビスアジド化合物、ラジカル系開始剤、カチオン系
開始剤、アニオン系開始剤等が使用可能である。尚、架
橋反応をより進行させるために、光照射後に熱処理を施
しても良い。

【００３４】また、インク受容層１３の形成には、スピ
ンコート、ロールコート、バーコート、スプレーコー
ト、ディップコート等の塗布方法を用いることができ、
特に限定されるものではない。

【００３５】工程−ｃフォトマスク１４を用いて、ブラックマトリクス１２上
の樹脂組成物層にパターン露光を行うことにより、硬化
させてインク吸収性を低下させ、非着色部１５を形成す
る。インク受容層１３中にインク吸収性の低い非着色部
５を形成することによって、隣接する着色部間での混色
が防止される。

【００３６】工程−ｄインクジェット記録装置１７を用い、非着色部１５間に
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のインクを所定の着色パターンに応じ
て付与し、着色部１８を形成する。着色に用いるインク
としては、色素系、顔料系共に用いることが可能であ
り、また、液状インク、ソリッドインク共に使用可能で
あるが、水性インクを用いる場合には、インク受容層１
３を吸水性の高い樹脂組成物で形成しておくことが好ま
しい。さらに、インクジェット方式としては、エネルギ
ー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット
タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ
等が使用可能であり、着色面積及び着色パターンは任意
に設定することができる。

【００３７】工程−ｅ必要に応じてインクの乾燥を行った後、基板全面に光照
射して着色部１８を硬化させる。光照射の代わりに熱処
理を施しても良い。

【００３８】工程−ｆ必要に応じて保護層１９を形成する。保護層としては、
光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光熱併用タイプの樹
脂層や、蒸着、スパッタ等によって形成される無機膜等
を用いることができ、カラーフィルタとした場合の透明
性を有し、その後のＩＴＯ形成プロセス、配向膜形成プ
ロセス等に耐え得るものであれば使用可能である。

【００３９】図２においては、インク受容層に光照射に
よってインク吸収性が低下するタイプの樹脂組成物を用
いた例を示したが、光照射或いは光照射と熱処理によっ
てインク吸収性が増加するタイプを用いる場合には、こ
の樹脂組成物としては、具体的には化学増幅による反応
を利用する系が好ましく、このような樹脂としては、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース等のセルロース誘導体の水酸基をエステル化したも
の或いはアセチル基等によってブロックしたもの（例：
酢酸セルロール系の化合物など）；ポリビニルアルコー
ル等の高分子アルコール及びそれらの誘導体の水酸基を
エステル化したもの或いはアセチル基等でブロックした
もの（例：ポリ酢酸ビニル系の化合物など）；クレゾー
ルノボラック等のノボラック樹脂、ポリパラヒドロキシ
チレン及びそれらの誘導体の水酸基を例えばトリメチル
シリル基でブロックしたもの等が用いられる。また、こ
のような樹脂組成物を用いた場合には、ブラックマトリ
クスをフォトマスクの代わりとして用い、透明基板の裏
面よりパターン露光して露光部分のインク吸収性を増加
させて非着色部を形成することもできる。

【００４０】次に、本発明のカラーフィルタの着色部の
配置の一例を図３に示す。それぞれＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のインクにより着色された着色部が一
つのフィルタエレメントであり、ほぼ長方形をしてい
る。一つの画素の長手方向をＸ方向、該Ｘ方向と直角な
方向をＹ方向とすると、フィルタエレメントの大きさは
例えば全て同じで１５０μｍ×６０μｍであり、Ｘ方向
のピッチが３００μｍ、Ｙ方向のピッチが１００μｍで
ある。そしてＸ方向には同じ色のフィルタエレメントが
一直線に配列され、Ｙ方向には隣り合うフィルタエレメ
ントの色が異なるようにそれぞれのフィルタエレメント
が配列されている。フィルタエレメントの個数は例えば
Ｘ方向に４８０個、Ｙ方向に１９２０個（各色６４０
個）で、画面の大きさが１４４ｍｍ×１９２ｍｍ、対角
線の長さが２４０ｍｍの９．４インチサイズの液晶パネ
ル用に対応している。尚、本発明のカラーフィルタは上
記配置及びサイズに限定されるものではない。

【００４１】図４に前述のカラーフィルタの製造方法を
実施する本発明のカラーフィルタの製造装置の全体構成
を示す。図中、２１は装置搭載用の定盤、２２は定盤２
１を支持し、外部振動を遮断するための除振台、２３は
定盤２１上に設けられ、大ストローク移動を行うＸＹス
テージ、２４はＸＹステージ２３上に搭載された、θ，
Ｚ，チルトアライメント合わせ用のθ，Ｚ，チルトステ
ージ、２５はθ，Ｚ，チルトステージ２４に搭載された
透明基板、２６はインクジェットヘッド、２７は透明基
板２１のＸ，Ｙ，θ方向のアライメント検出用光学系、
２８はＺ検出用光学系、２９はインクジェットヘッド２
６が付与するインクの着弾位置検出用の光学系である。

【００４２】上記構成において、装置の組立等にはダミ
ー基板を搭載し、アライメント検出系２７で評価用のパ
ターンを描画する。さらに、ＸＹステージ２３を移動
し、着弾位置検出系２９により着弾位置を測定する。こ
のことによりアライメント検出系２７の座標と描画ヘッ
ド２６の着弾位置の座標を正確に測定することができ
る。この座標値は、別の基板を搭載しても変化しないの
で、装置組立時、描画ヘッド交換時等のシステムパラメ
ータが変化した時に行えば良い。また、着弾位置は、他
の装置で測定しておき、この測定値がカラーフィルタ製
造装置に再現されるようにしても良い。

【００４３】次に、図５にステージ上に透明基板５を搭
載する構成を示す。図５は図４の透明基板５周辺の拡大
図であり、３１は大ストローク移動を行うＹステージ、
３２は大ストローク移動を行うＸステージ、３４は透明
基板５を保持するための基板支持台である。基板支持台
はアルミニウム、セラミックなどの材質で形成される。

【００４４】基板支持台３４の支持面３４ａには、図６
に示すように吸着穴４が複数形成されている。吸着穴４
から空気を吸引することにより、支持面３４ａ上に配置
された透明基板５を確実に固定することができる。透明
基板５は、上下駆動機構のついたハンド（図示せず）に
より支持面３４ａ上に置かれ、あるいは別の場所に移さ
れる。ハンドが透明基板５を運ぶ際にハンドと基板支持
台とが干渉しないように基板支持台３４には切り欠き３
が形成されている。

【００４５】破線で示された領域６は、カラーフィルタ
の着色部が形成される着色領域である。図６に示す例で
は、最終的に２個のカラーフィルタが取り出される。

【００４６】図７に示すように、基板支持台３５にリフ
トピン用の穴７を設けて、穴７からリフトピン（図示せ
ず）が突出するようにしてもよい。リフトピンが穴７か
ら突出することにより透明基板５が支持面３５ａから離
れてハンドにより把持されることが可能になる。図７で
は、基板支持台３５に形成されている吸着穴が省略され
ている。

【００４７】さて、透明基板５を基板支持台に置いたと
き、吸着穴４、切り欠き３あるいはリフトピン用の穴７
の部分は、透明基板５に何も接触しない非接触部とな
る。着色領域６内で非接触部の面積が大きいと、透明基
板５と基板支持台３５とが接触している部分と、非接触
部とで着色濃度が異なり着色ムラが発生した。１つの非
接触部の面積をいろいろと変えて検討した結果、１つ非
接触部の面積が９ｍｍ²以下であれば着色ムラの発生を
防ぐことができることが判明した。

【００４８】着色ムラの原因は明確にはわからないが、
非接触部では熱が逃げにくく、基板５と基板支持台とが
接触している部分では熱が逃げ易いため、基板５上で着
色剤の拡散に差が生じるものと思われる。

【００４９】着色領域内で１つの非接触部のより好まし
い面積は、７．１ｍｍ² 以下である。また吸着穴の面積
が小さすぎると基板支持台上に基板をしっかりと固定で
きなくなるため、１つの吸着穴の面積は０．０３ｍｍ²
以上が好ましい。吸着穴は規則的に配置するよりも不規
則に配置する方が好ましい。基板支持台の動きが遅い場
合には吸着穴のない基板支持台を利用することも可能で
ある。

【００５０】図８に示す基板支持台３６は、基板搬送用
のハンドとの干渉を避けるために、基板支持台３６の四
角に切り欠き５０が形成されている。切り欠き５０は着
色領域６の外になるように形成されている。

【００５１】図９に示す基板支持台３７は、透明基板５
よりも巾が若干小さく形成されており、基板支持台３７
より突出した箇所を利用して透明基板５をハンドにより
搬入・搬出させるものである。このようにすると、切り
欠きを形成する必要がない。

【００５２】次に、図１０を参照して本発明のカラーフ
ィルタ製造装置を用いて製造したカラーフィルタを利用
したアクティブマトリクス型液晶素子について説明す
る。図１０において、４１は共通電極、４２は配向膜、
４３は基板、４４は画素電極、４５は配向膜、４６は液
晶化合物である。

【００５３】カラー表示の液晶素子は、一般的にカラー
フィルタ側基板（１１）と対向基板である。ＴＦＴ基板
（４３）とを合わせ込み、液晶化合物４６を封入するこ
とにより形成される。液晶素子の一方の基板の内側に、
ＴＦＴ（不図示）と透明な画素電極４４がマトリクス状
に形成される。また、もう一方の基板１１の内側には、
画素電極４４に対向する位置にＲ、Ｇ、Ｂの各着色部１
８が配列するようにカラーフィルタ層が設置され、その
上に透明な共通電極４１が一面に形成される。ブラック
マトリクス１２は、通常カラーフィルタ側に形成される
が、ＢＭオンアレイタイプの液晶素子においては、ＴＦ
Ｔ基板側に形成される。さらに、両基板の面内には配向
膜４２、４５が形成されており、これらをラビング処理
することにより液晶分子を一定方向に配列させることが
できる。

【００５４】基板１１、４３の外側にはそれぞれ偏光板
（不図示）が接着され、バックライトとして一般的に蛍
光灯（不図示）と散乱板（不図示）の組み合わせを用
い、液晶化合物をバックライト光の透過率を変化させる
光シャッターとして機能させることにより表示を行う。

【００５５】本発明のカラーフィルタ製造装置によれ
ば、着色ムラのないカラーフィルタをインクジェット方
式により効率よく製造することができる。

【００５６】以下、実施例を用いて本発明のカラーフィ
ルタ装置をより具体的に説明する。

【００５７】実施例１クロムのブラックマトリクスの形成されたガラス基板
（コーニング社製１７３７）上に、下記に示す組成から
成るアクリル系共重合体メチルメタクリレート５０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート３０重量部Ｎ−メチロールアクリルアミド２０重量部９７重量部およびトリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート３重量部をエチルセルソロブに溶
解してなる樹脂組成物を膜厚１μｍとなるようスピンコ
ートし、９０℃で２０分間のプリベークを行ってインク
受容層を形成した。

【００５８】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
いストライプ状の開口部を有するフォトマスクを介して
ブラックマトリクス上の樹脂層の一部をストライプ状に
パターン露光し、さらに１２０℃のホットプレート上で
１分間の熱処理を施した。次いで、未露光部に対して、
図４に示すカラーフィルタ製造装置によってＲ、Ｇ、Ｂ
の染料インクを付与してインク受容層をストライプ状に
着色した。

【００５９】基板支持台には、図９に示すものを用い
た。吸着穴は直径３ｍｍ（面積７．１ｍｍ² ）で、隣り
合う吸着穴の中心の間隔がほぼ２０ｍｍとなるように配
置されている。透明基板は基板支持台の両端から２０ｍ
ｍずつはみ出すように基板支持台上に配置されている。

【００６０】着色後、１０分放置し、９０℃で１０分間
のインク乾燥を行った。引き続き２３０℃で３０分間の
熱処理を行ってインク受容層を硬化させた。

【００６１】こうして作成したカラーフィルタの着色状
態を、目視により確認したところ、着色ムラのない良好
なものであった。

【００６２】実施例２ガラス基板（コーニング社製１７３７）上に、黒色レジ
スト（新日鉄化学製）を塗布し、所定の露光、現像を行
って格子状ブラックマトリクスを有する基板に作成し
た。

【００６３】下記に示す組成から成るアクリル系共重合
体を熱硬化成分として用い、以下の組成にてＲＧＢの各
インクを調製した。

【００６４】メチルメタクリレート：５０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート：３０重量部Ｎ−メチロールアクリルアミド：２０重量部ＲインクＣ．Ｉ．Ａｃｉｄｏｒａｎｇｅ１４８：３．５重量部Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄｒｅｄ２８９：０．５重量部ジエチレングリコール：３０重量部イソプロピルアルコール：２０重量部イオン交換水：４０重量部上記硬化成分：６重量部ＧインクＣ．Ｉ．Ａｃｉｄｙｅｌｌｏｗ２３：２重量部亜鉛フタロシアニンスルホアミド：２重量部ジエチレングリコール：３０重量部イソプロピルアルコール：２０重量部イオン交換水：４０重量部上記硬化成分：６重量部ＢインクＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔｂｌｕｅ１９９：４重量部ジエチレングリコール：３０重量部イソプロピルアルコール：２０重量部イオン交換水：４０重量部上記硬化成分：６重量部

【００６５】上記各インクを、実施例１と同じカラーフ
ィルタ製造装置を用いてブラックマトリクスの開口部に
付与した。その後、１０分放置し、９０℃で１０分間の
インク乾燥を行った。引き続き２３０℃で３０分間の熱
処理を行ってインクを硬化させた。

【００６６】こうして作成したカラーフィルタの着色状
態を、目視により確認したところ、着色ムラのない良好
なものであった。

【００６７】比較例実施例１で用いた基板支持台を、吸着穴の直径が５ｍｍ
（面積１９．６ｍｍ²）の基板支持台の物にかえ、その
他は実施例１と同様にカラーフィルタを作成した。

【００６８】こうして作成したカラーフィルタの着色状
態を、目視により確認したところ着色ムラが発生してい
た。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、着色むらを低減し、高
品質のカラーフィルタを歩留よく製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示
す工程図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を
示す工程図である。

【図３】本発明のカラーフィルタの着色部の配置例を示
す図である。

【図４】本発明のカラーフィルタ製造装置の一例を示す
斜視図である。

【図５】本発明のカラーフィルタ製造装置において、透
明基板を支持する一例を示す図である。

【図６】本発明のカラーフィルタ製造装置で用いる基板
支持台の一例に透明基板を載置した状態を示す平面図で
ある。

【図７】本発明のカラーフィルタ製造装置で用いる基板
支持台の他の例に透明基板を載置した状態を示す平面図
である。

【図８】本発明のカラーフィルタ製造装置で用いる基板
支持台の他の例に透明基板を載置した状態を示す平面図
である。

【図９】本発明のカラーフィルタ製造装置で用いる基板
支持台の他の例に透明基板を載置した状態を示す平面図
である。

【図１０】本発明のカラーフィルタの製造方法で製造し
たカラーフィルタを用いた液晶素子の一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

４基板吸着穴５透明基板６着色領域７リフトピン上下用の穴８ブラックマトリクス９インク１１基板１２ブラックマトリクス１３樹脂組成物層１４フォトマスク１５非着色部１７インクジェット記録装置１８着色部１９保護層２１定盤２２徐振台２３ＸＹステージ２４ θ，Ｚ，チルトステージ２５透明基板２６Ｚ検出用光学系２７描画ヘッドユニット２８アライメント検出用光学系２９描画着弾位置検出用光学系３１Ｙステージ３２Ｘステージ３４基板チャック４１共通電極４２配向膜４３基板４４画素電極４５配向膜４６液晶化合物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を載置する基板支持台と、前記基板
上の着色領域を着色するインクジェットヘッドとを有す
るカラーフィルタ製造装置において、前記基板を前記基
板支持台に置いた時、前記基板と前記基板支持台が接触
していない非接触部のうち、前記着色領域内に存在する
各非接触部の面積が、いずれも９ｍｍ² 以下であること
を特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】各非接触部の面積が、いずれも７．１ｍ
ｍ² 以下である請求項１記載のカラーフィルタ製造装
置。
【請求項３】前記基板支持台に、吸着穴を有する請求
項１記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項４】前記基板支持台に、切り欠きを有する請
求項１記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項５】前記基板支持台の巾が、前記基板の巾よ
り小さい請求項１記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項６】基板支持台上に基板を載置する工程と、
前記基板上の着色領域をインクジェット方式により着色
する工程とを有するカラーフィルタの製造方法におい
て、前記基板と前記基板支持台が接触していない非接触
部のうち、前記着色領域内に存在する各非接触部の面積
が、いずれも９ｍｍ² 以下であることを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法。
【請求項７】各非接触部の面積が、いずれも７．１ｍ
ｍ² 以下である請求項１記載のカラーフィルタの製造方
法。
【請求項８】請求項６の製造方法により製造されたカ
ラーフィルタと、前記カラーフィルタに対向する対向基
板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に封入
した液晶とを有することを特徴とする液晶素子。