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JP4365945B2 - Method for reducing color unevenness of color filter - Google Patents
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JP4365945B2 - Method for reducing color unevenness of color filter - Google Patents

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Description

【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カラーフィルタ基板上にインクを付与する、カラーフィルタの着色ムラ低減法に関する。
【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TFT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59−75205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1−217302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、着色ムラを低減したカラーフィルタを製造することのできる、カラーフィルタの着色ムラ低減方法を提供すること目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板支持台上に固定されたカラーフィルタ基板の着色領域インクジェット方式により着色する工程と、前記基板支持台上に固定されたカラーフィルタ基板を加熱する工程とをこの順に有するカラーフィルタの着色ムラ低減方法において、前記カラーフィルタ基板はガラス基板であり、前記基板支持台が有する複数の吸着穴から空気を吸引することで前記カラーフィルタ基板を固定し、前記複数の吸着穴の面積が、いずれも0.03mm 以上9mm以下であることを特徴とするカラーフィルタの着色ムラ低減方法である
【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13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21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26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18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、TFT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20mm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.Acid orange 148 :3.5重量部
C.I.Acid red 289 :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.Acid yellow 23 : 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.Direct blue 199 : 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
23 XYステージ
24 θ,Z,チルトステージ
25 透明基板
26 Z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
31 Yステージ
32 X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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention uses an ink jet recording system.Color filterApply ink onto the substrate, MosquitoError filterReduced uneven coloringDirectionTo the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording method is an output unit of an information processing system, for example, a printer as an output terminal of a copying machine, a facsimile, an electronic typewriter, a word processor, a workstation, a personal computer, a host computer, an optical disk device, a video device. It is used as a recording method for a handy or portable printer included in the above.
[0003]
This ink jet method applies ink to a colored portion from a nozzle (also referred to as an ejection port) and records characters, figures, and the like, and has excellent advantages as a means for outputting a high-definition image and recording at high speed. . A recording apparatus (inkjet recording apparatus) to which the method is applied is a non-impact type recording apparatus that has low noise, that it is easy to record a color image by using multi-colored ink, and that the main body of the apparatus is It has features such as easy miniaturization and high image density, and is rapidly spreading in recent years.
[0004]
In recent years, with the development of personal computers, particularly portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, particularly color liquid crystal displays, has been increasing. However, for further popularization, it is necessary to reduce the cost of the liquid crystal display. In particular, there is an increasing demand for cost reduction of a color filter having a high specific gravity. Conventionally, various methods have been tried to meet the above requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but no method has been established yet to satisfy all the required characteristics. Each method will be described below.
[0005]
The first method is a staining method. In the dyeing method, a water-soluble polymer material, which is a dyeing material, is applied onto a glass substrate, patterned into a desired shape by a photolithography process, and then the resulting pattern is immersed in a dyeing bath and colored. Get the pattern. By repeating this three times, R (red), G (green), and B (blue) color filter layers are obtained.
[0006]
The second method is a pigment dispersion method, which is the most frequently used method in recent years. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and a monochromatic pattern is obtained by patterning the photosensitive resin layer. Further, this process is repeated three times to form R, G, and B color filter layers.
[0007]
There is an electrodeposition method as a third method. In this method, a transparent electrode is patterned on a substrate and immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution, etc., and the first color is electrodeposited. This process is repeated three times to separate R, G, and B, and then the resin is thermally cured to form a color filter layer.
[0008]
A fourth method is a printing method. In this method, a pigment is dispersed in a thermosetting resin, R, G, and B are separately applied by repeating printing three times, and then the color filter layer is formed by thermosetting the resin. In any method, a protective layer is generally formed on the color filter layer.
[0009]
The point common to these methods is that it is necessary to repeat the same process three times in order to color the three colors of R, G, and B, resulting in high costs. In addition, there is a problem that the yield decreases as the number of processes increases. Furthermore, the electrodeposition method is limited in the pattern shape that can be formed. Therefore, the current technology cannot be applied to an active matrix type (so-called TFT type) color liquid crystal display using TFTs (thin transistors). Further, since the printing method has poor resolution and smoothness, a fine pitch pattern cannot be formed.
[0010]
In order to make up for these disadvantages, an ink jet method is used in Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-75205, 63-235901, 63-294503, or 1-2217302. A method for manufacturing a color filter is described. Specifically, a method is described in which a light-shielding film is provided on a transparent substrate so as to have openings with a predetermined regularity, and ink is applied to the openings to form colored portions. .
[0011]
The color filter manufacturing method using the ink jet method can reduce the material cost because a colored portion is formed only in a necessary portion, and furthermore, since the three colors can be colored simultaneously, the manufacturing process is short and waste It is hard to be affected by. In addition, low material cost and high yield can be expected because the cost of the manufacturing apparatus can be suppressed, and it is possible to manufacture a color filter at a lower cost than other manufacturing methods. .
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Unlike a normal printer, an inkjet color filter manufacturing apparatus applies a predetermined amount of ink to a predetermined position on a transparent substrate, so that ink landing accuracy and color unevenness during coloring are the case of a general printer. Is required to have an accuracy that is almost an order of magnitude higher.
[0013]
For this reason, in a normal ink jet printer, ink is applied while reciprocating the ink jet head to record an image, whereas in a color filter manufacturing apparatus, the ink jet head is fixed and a transparent substrate is used because of the required accuracy. Ink is applied while scanning in the XY direction. In this apparatus, in order to keep the distance between the transparent substrate and the inkjet head constant, the transparent substrate is adsorbed on a highly accurate substrate chuck.
[0014]
However, an apparatus capable of coloring with higher accuracy in order to suppress uneven coloring has been desired.
[0015]
  The present inventionReducedColor filters that can produce color filtersReduced uneven coloringProviding a methodTheObjective.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionOn substrate supportfixedColor filter substrateUpColoring areaTheColored by inkjet methodDoProcess andAnd heating the color filter substrate fixed on the substrate support table in this order.Having color filterReduced uneven coloringIn the method, the color filter substrateIs a glass substrate,The substrate supportBy sucking air from the multiple suction holesThe color filter substrateFixing the plurality of suction holesThe area of both0.03mm 2 more than9mm2Of color filters characterized byReduced uneven coloringMethodIs.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventor has found that the cause of the uneven coloring of the color filter manufactured by the ink jet method is the structure of the substrate support that holds the substrate in the manufacturing apparatus, and has achieved the present invention.
[0020]
First, the manufacturing method of the color filter using the manufacturing apparatus of this invention is demonstrated. There are roughly two types of color filter manufacturing methods according to the present invention. One of them is a method of forming a black matrix made of a black resin or the like on a transparent substrate and applying an ink containing a resin component and a coloring material to an opening of the black matrix from an inkjet recording apparatus to form a colored portion. It is. The other is to form a resin composition layer on the transparent substrate where the ink absorption is reduced or increased by light irradiation or light irradiation and heat treatment, and pattern exposure to form a portion with high and low ink absorption. Then, a colored portion is formed by applying ink to the colored portion from an ink jet recording apparatus and coloring the colored portion. Each step of the former method is shown in FIG. 1, and each step of the latter method is shown in FIG.
[0021]
In FIG. 1, (a) to (d) correspond to the following steps -a to d. In FIG. 1, 11 is a transparent substrate, 8 is a black matrix, 9 is ink, 17 is an ink jet recording apparatus, 18 is a colored portion, and 19 is a protective layer.
[0022]
Step-a
A partition wall is formed on the substrate 11. The partition wall is a member for avoiding color mixing between adjacent inks of different colors when ink is applied in step-b to be described later. In the step of FIG. 1, a black matrix 8 is also used as a light shielding layer. As the black matrix 8, a black pigment-containing resist is preferably used and patterned by a general photolithography method. The black matrix 8 is preferably provided with ink repellency in order to enhance the effect of preventing color mixing. Further, the thickness of the black matrix 8 is preferably 0.5 μm or more in consideration of the partition effect and the light shielding effect.
[0023]
Step-b
Using the ink jet recording apparatus 17, inks 9 of R, G, and B are applied so as to fill the openings of the black matrix 8. Since the ink used here forms a colored part by directly curing, a resin composition containing a coloring material and a resin that is cured by applying energy is preferably used.
[0024]
As the colorant, a direct dye, an acid dye, a reactive dye, a disperse dye, an oil-soluble dye, or the like is preferably used.
[0025]
Moreover, as resin hardened | cured by energy provision, what hardens | cures by heat, light, or combined use of heat and light, for example is preferable. Specifically, a combination of a known resin and a crosslinking agent can be used as the thermosetting resin. For example, a melamine resin, a hydroxyl group or carboxyl group-containing polymer and melamine, a hydroxyl group or carboxyl group-containing polymer and a polyfunctional epoxy compound, a hydroxyl group or carboxyl group-containing polymer as a fiber-reactive compound, an epoxy resin and a resole resin, an epoxy resin and an amine And epoxy resins and carboxylic acids or acid anhydrides and epoxy compounds. As the photocurable resin, a known photocurable resin, for example, a commercially available negative resist, is preferably used.
[0026]
Various solvents can be used for the ink. In particular, a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent is preferably used from the viewpoint of dischargeability when used in an inkjet method.
[0027]
In addition to the above components, surfactants, antifoaming agents, preservatives, etc. can be added to give desired properties as required, and commercially available water-soluble dyes can be added. You can also.
[0028]
Step-c
The ink 9 applied to the opening of the black matrix 8 undergoes a drying process as necessary, and is cured by performing necessary processes such as light irradiation and heat treatment to form the colored part 18.
[0029]
Step-d
If necessary, a protective layer 19 is formed on the colored portion 18. The protective layer 19 is formed by a photocurable, thermosetting, or combined heat / light curable resin composition layer, or by vapor deposition, sputtering, or the like. A formed inorganic film or the like can be used. In any case, any color filter can be used as long as it has transparency as a color filter and can withstand the subsequent ITO forming process, alignment film forming process, and the like.
[0030]
FIG. 2 is a process diagram in the case of using an ink receiving layer of a type in which the resin composition is cured by light irradiation and the ink absorbability is lowered, and (a) to (f) in the figure are the following processes a to f. Corresponding to In the figure, 12 is a black matrix, 13 is an ink receiving layer, 14 is a photomask, 15 is a non-colored portion, 17 is an ink jet recording apparatus, 18 is a colored portion, and 19 is a protective layer. Each step will be described below.
[0031]
Step-a
A black matrix 12 is formed on the substrate 11. In the present invention, a glass substrate is generally used as the substrate, but the substrate is not limited to a glass substrate as long as it has necessary characteristics such as transparency and mechanical strength as a color filter.
[0032]
In the embodiment shown in FIG. 2, the black matrix 12 is formed on the substrate. The black matrix is formed on the ink receiving layer after forming the ink receiving layer 13 described later or after coloring the ink receiving layer 13. You may do it. As a forming method thereof, a method of forming a metal thin film by sputtering or vapor deposition and patterning by a photolithography process is general, but is not limited thereto.
[0033]
Step-b
The ink receiving layer 13 is formed on the substrate 11 by applying a resin composition that is cured by light irradiation or light irradiation and heat treatment to reduce the ink absorbability of the light irradiated portion, and is pre-baked as necessary. As the base resin of such a resin composition, acrylic resin, epoxy resin, amide resin or the like is used, but is not particularly limited thereto. In these resins, a photoinitiator (crosslinking agent) can be used in order to advance the crosslinking reaction by light or a combination of light and heat. As the photoinitiator, dichromate, bisazide compound, radical initiator, cationic initiator, anionic initiator and the like can be used. In order to further advance the crosslinking reaction, heat treatment may be performed after the light irradiation.
[0034]
The ink receiving layer 13 can be formed by any coating method such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, dip coating, etc., and is not particularly limited.
[0035]
Step-c
By pattern exposure of the resin composition layer on the black matrix 12 using the photomask 14, the resin composition layer is cured to reduce ink absorbability, and the non-colored portion 15 is formed. By forming the non-colored portion 5 having low ink absorbability in the ink receiving layer 13, color mixing between adjacent colored portions is prevented.
[0036]
Step-d
Using the inkjet recording device 17, R, G, and B inks are applied between the non-colored portions 15 in accordance with a predetermined coloring pattern to form the colored portions 18. As the ink used for coloring, both pigment-based and pigment-based inks can be used, and both liquid inks and solid inks can be used. However, when water-based ink is used, the ink receiving layer 13 is made of a water-absorbing layer. It is preferable to form with a high resin composition. Furthermore, as an ink jet method, a bubble jet type using an electrothermal transducer as an energy generating element, a piezo jet type using a piezoelectric element, or the like can be used, and the coloring area and coloring pattern can be arbitrarily set. it can.
[0037]
Step-e
After drying the ink as necessary, the colored portion 18 is cured by irradiating the entire surface of the substrate with light. You may heat-process instead of light irradiation.
[0038]
Step-f
A protective layer 19 is formed as necessary. As the protective layer, a photo-curing type, thermo-curing type or photo-heat combined type resin layer, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, etc. can be used, and it has transparency when used as a color filter, Any material that can withstand the subsequent ITO formation process, alignment film formation process, and the like can be used.
[0039]
In FIG. 2, an example in which a resin composition whose ink absorbability is reduced by light irradiation is used for the ink receiving layer is shown, but a case where ink absorbability is increased by light irradiation or light irradiation and heat treatment is used. In particular, the resin composition is preferably a system that utilizes a reaction by chemical amplification. As such a resin, one obtained by esterifying the hydroxyl group of a cellulose derivative such as hydroxypropyl cellulose or hydroxyethyl cellulose, or Those blocked by acetyl groups (eg, cellulose acetate-based compounds); Polymeric alcohols such as polyvinyl alcohol and derivatives thereof and those blocked by acetyl groups (eg, polyvinyl acetate) Compounds such as cresols; novolac trees such as cresol novolac , Those that have been blocked hydroxyl group of poly-para-hydroxy Ji Ren and their derivatives such as with trimethylsilyl groups and the like are used. When such a resin composition is used, a black matrix is used as a substitute for a photomask, and pattern exposure is performed from the back surface of the transparent substrate to increase the ink absorbency of the exposed portion, thereby forming a non-colored portion. You can also.
[0040]
Next, an example of the arrangement of the colored portions of the color filter of the present invention is shown in FIG. Each of the colored portions colored with R (red), G (green), and B (blue) inks is one filter element, and has a substantially rectangular shape. If the longitudinal direction of one pixel is the X direction and the direction perpendicular to the X direction is the Y direction, the filter elements are all the same size, for example, 150 μm × 60 μm, the pitch in the X direction is 300 μm, and the pitch in the Y direction. Is 100 μm. The filter elements of the same color are arranged in a straight line in the X direction, and the filter elements are arranged in the Y direction so that the colors of adjacent filter elements are different. For example, the number of filter elements is 480 in the X direction, 1920 in the Y direction (640 for each color), the screen size is 144 mm x 192 mm, and the diagonal length is 240 mm. It corresponds. The color filter of the present invention is not limited to the above arrangement and size.
[0041]
FIG. 4 shows the overall configuration of a color filter manufacturing apparatus according to the present invention that implements the above-described color filter manufacturing method. In the figure, 21 is a surface plate for mounting the device, 22 is a vibration isolator for supporting the surface plate 21 and blocking external vibrations, 23 is an XY stage that is provided on the surface plate 21 and performs a large stroke movement, Reference numeral 24 denotes a θ, Z, tilt stage for θ, Z, and tilt alignment mounted on the XY stage 23; 25, a transparent substrate mounted on the θ, Z, tilt stage 24; 26, an inkjet head; An optical system for detecting the alignment of the transparent substrate 21 in the X, Y, and θ directions, 28 is an optical system for detecting Z, and 29 is an optical system for detecting the landing position of ink applied by the inkjet head 26.
[0042]
In the above configuration, a dummy substrate is mounted for assembling the apparatus, and an evaluation pattern is drawn by the alignment detection system 27. Further, the XY stage 23 is moved, and the landing position is measured by the landing position detection system 29. As a result, the coordinates of the alignment detection system 27 and the coordinates of the landing position of the drawing head 26 can be accurately measured. This coordinate value does not change even when another substrate is mounted. Therefore, the coordinate value may be set when the system parameters change, such as when the apparatus is assembled or when the drawing head is replaced. Further, the landing position may be measured by another apparatus, and the measured value may be reproduced by the color filter manufacturing apparatus.
[0043]
Next, FIG. 5 shows a configuration in which the transparent substrate 5 is mounted on the stage. FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of the transparent substrate 5 in FIG. 4, 31 is a Y stage for moving a large stroke, 32 is an X stage for moving a large stroke, and 34 is a substrate support for holding the transparent substrate 5. is there. The substrate support is made of a material such as aluminum or ceramic.
[0044]
A plurality of suction holes 4 are formed in the support surface 34a of the substrate support table 34 as shown in FIG. By sucking air from the suction holes 4, the transparent substrate 5 disposed on the support surface 34a can be reliably fixed. The transparent substrate 5 is placed on the support surface 34a by a hand (not shown) with a vertical drive mechanism or moved to another place. A cutout 3 is formed in the substrate support base 34 so that the hand and the substrate support base do not interfere when the hand carries the transparent substrate 5.
[0045]
A region 6 indicated by a broken line is a colored region where a colored portion of the color filter is formed. In the example shown in FIG. 6, two color filters are finally extracted.
[0046]
As shown in FIG. 7, a lift pin hole 7 may be provided in the substrate support base 35 so that a lift pin (not shown) protrudes from the hole 7. Since the lift pins protrude from the holes 7, the transparent substrate 5 can be separated from the support surface 35a and held by the hand. In FIG. 7, the suction holes formed in the substrate support base 35 are omitted.
[0047]
When the transparent substrate 5 is placed on the substrate support, the suction hole 4, the notch 3, or the lift pin hole 7 becomes a non-contact portion where nothing contacts the transparent substrate 5. When the area of the non-contact portion in the coloring region 6 is large, the coloring density is different between the portion where the transparent substrate 5 and the substrate support base 35 are in contact with the non-contact portion, and uneven coloring occurs. As a result of examining various areas of one non-contact part, the area of one non-contact part is 9 mm.2 It has been found that the following can prevent the occurrence of coloring unevenness.
[0048]
Although the cause of uneven coloring is not clearly understood, heat is difficult to escape at the non-contact portion, and heat is easily escaped at the portion where the substrate 5 and the substrate support are in contact with each other. Seems to occur.
[0049]
A more preferable area of one non-contact portion in the colored region is 7.1 mm.2 It is as follows. Also, if the suction hole area is too small, the substrate cannot be firmly fixed on the substrate support stand, so the area of one suction hole is 0.03 mm.2 The above is preferable. It is preferable to arrange the suction holes irregularly rather than regularly. When the movement of the substrate support is slow, it is possible to use a substrate support without an adsorption hole.
[0050]
The substrate support table 36 shown in FIG. 8 has a notch 50 formed in a square of the substrate support table 36 in order to avoid interference with the substrate transfer hand. The cutout 50 is formed so as to be outside the colored region 6.
[0051]
The substrate support 37 shown in FIG. 9 is formed to have a width slightly smaller than that of the transparent substrate 5, and allows the transparent substrate 5 to be carried in and out by hand using a portion protruding from the substrate support 37. In this way, it is not necessary to form a notch.
[0052]
Next, an active matrix liquid crystal element using a color filter manufactured using the color filter manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, 41 is a common electrode, 42 is an alignment film, 43 is a substrate, 44 is a pixel electrode, 45 is an alignment film, and 46 is a liquid crystal compound.
[0053]
The liquid crystal element for color display is generally a color filter side substrate (11) and a counter substrate. It is formed by enclosing the liquid crystal compound 46 together with the TFT substrate (43). TFTs (not shown) and transparent pixel electrodes 44 are formed in a matrix inside one substrate of the liquid crystal element. In addition, a color filter layer is disposed inside the other substrate 11 so that the R, G, and B colored portions 18 are arranged at positions facing the pixel electrode 44, and a transparent common electrode 41 is disposed thereon. Is formed on one side. The black matrix 12 is normally formed on the color filter side, but in the BM on-array type liquid crystal element, it is formed on the TFT substrate side. Furthermore, alignment films 42 and 45 are formed in the planes of both substrates, and liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction by rubbing them.
[0054]
Polarizing plates (not shown) are bonded to the outside of the substrates 11 and 43, respectively, and a combination of a fluorescent lamp (not shown) and a scattering plate (not shown) is generally used as a backlight, and a liquid crystal compound is used as a backlight. Display is performed by functioning as an optical shutter that changes the transmittance.
[0055]
According to the color filter manufacturing apparatus of the present invention, a color filter without coloring unevenness can be efficiently manufactured by an inkjet method.
[0056]
Hereinafter, the color filter device of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0057]
Example 1
An acrylic copolymer having the following composition on a glass substrate (Corning 1737) on which a black matrix of chromium is formed.
50 parts by weight of methyl methacrylate
30 parts by weight of hydroxyethyl methacrylate
N-methylolacrylamide 20 parts by weight
A resin composition prepared by dissolving 97 parts by weight and 3 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate in ethyl cellosorb was spin-coated to a film thickness of 1 μm, and prebaked at 90 ° C. for 20 minutes to form an ink receiving layer. Formed.
[0058]
Next, a part of the resin layer on the black matrix is subjected to pattern exposure through a photomask having a stripe-shaped opening narrower than the width of the black matrix, and further heat-treated for 1 minute on a hot plate at 120 ° C. Was given. Next, R, G, and B dye inks were applied to the unexposed portions by the color filter manufacturing apparatus shown in FIG. 4 to color the ink receiving layer in a stripe shape.
[0059]
The substrate support table shown in FIG. 9 was used. The suction hole is 3mm in diameter (area 7.1mm)2 ), The distance between the centers of adjacent suction holes is approximately 20 mm. The transparent substrate is arranged on the substrate support so as to protrude 20 mm from both ends of the substrate support.
[0060]
After coloring, the ink was left for 10 minutes and dried at 90 ° C. for 10 minutes. Subsequently, a heat treatment was performed at 230 ° C. for 30 minutes to cure the ink receiving layer.
[0061]
When the color state of the color filter prepared in this way was confirmed by visual observation, it was a good one without color unevenness.
[0062]
Example 2
A black resist (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied onto a glass substrate (Corning 1737) and subjected to predetermined exposure and development to prepare a substrate having a grid-like black matrix.
[0063]
Using an acrylic copolymer having the composition shown below as a thermosetting component, RGB inks were prepared with the following compositions.
[0064]
Methyl methacrylate: 50 parts by weight
Hydroxyethyl methacrylate: 30 parts by weight
N-methylolacrylamide: 20 parts by weight
R ink
C. I. Acid orange 148: 3.5 parts by weight
C. I. Acid red 289: 0.5 part by weight
Diethylene glycol: 30 parts by weight
Isopropyl alcohol: 20 parts by weight
Ion exchange water: 40 parts by weight
The above curing component: 6 parts by weight
G ink
C. I. Acid yellow 23: 2 parts by weight
Zinc phthalocyanine sulfoamide: 2 parts by weight
Diethylene glycol: 30 parts by weight
Isopropyl alcohol: 20 parts by weight
Ion exchange water: 40 parts by weight
The above curing component: 6 parts by weight
B ink
C. I. Direct blue 199: 4 parts by weight
Diethylene glycol: 30 parts by weight
Isopropyl alcohol: 20 parts by weight
Ion exchange water: 40 parts by weight
The above curing component: 6 parts by weight
[0065]
The above inks were applied to the openings of the black matrix using the same color filter manufacturing apparatus as in Example 1. Thereafter, the ink was left for 10 minutes, and ink drying was performed at 90 ° C. for 10 minutes. Subsequently, heat treatment was performed at 230 ° C. for 30 minutes to cure the ink.
[0066]
When the color state of the color filter prepared in this way was confirmed by visual observation, it was a good one without color unevenness.
[0067]
Comparative example
The substrate support used in Example 1 has a suction hole diameter of 5 mm (area 19.6 mm).2 A color filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the substrate support was changed to (1).
[0068]
When the color state of the color filter thus prepared was confirmed by visual observation, coloring unevenness occurred.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, uneven coloring can be reduced and a high-quality color filter can be manufactured with high yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for producing a color filter of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing another example of a method for producing a color filter of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement example of coloring portions of the color filter of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a color filter manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example of supporting a transparent substrate in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a state where a transparent substrate is placed on an example of a substrate support used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a state in which a transparent substrate is placed on another example of a substrate support used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a state where a transparent substrate is placed on another example of a substrate support used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which a transparent substrate is placed on another example of a substrate support used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal element using a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention.
[Explanation of symbols]
4 Substrate suction hole
5 Transparent substrate
6 Coloring area
7 Lift pin up / down holes
8 Black matrix
9 Ink
11 Substrate
12 Black matrix
13 Resin composition layer
14 Photomask
15 Uncolored part
17 Inkjet recording device
18 Coloring part
19 Protective layer
21 Surface plate
22 slow shaking table
23 XY stage
24 θ, Z, tilt stage
25 Transparent substrate
26 Z detection optical system
27 Drawing head unit
28 Optical system for alignment detection
29 Optical system for detecting drawing landing position
31 Y stage
32 X stage
34 Substrate chuck
41 Common electrode
42 Alignment film
43 substrates
44 Pixel electrode
45 Alignment film
46 Liquid crystal compounds

Claims (2)

基板支持台上に固定されたカラーフィルタ基板の着色領域インクジェット方式により着色する工程と、前記基板支持台上に固定されたカラーフィルタ基板を加熱する工程とをこの順に有するカラーフィルタの着色ムラ低減方法において、
前記カラーフィルタ基板はガラス基板であり、
前記基板支持台が有する複数の吸着穴から空気を吸引することで前記カラーフィルタ基板を固定し、前記複数の吸着穴の面積が、いずれも0.03mm 以上9mm以下であることを特徴とするカラーフィルタの着色ムラ低減方法。
Uneven coloration of color filters and a step of heating comprising the steps of coloring the colored region on the color filter substrate which is fixed to the substrate support table on by an inkjet method, a color filter substrate which is fixed to the substrate support table on this order In the reduction method,
The color filter substrate is a glass substrate;
Wherein fixing the color filter substrate of a plurality of suction holes substrate supporter has by sucking air, and wherein the area of said plurality of suction holes are both at 0.03 mm 2 or more 9 mm 2 or less A method for reducing coloring unevenness of a color filter.
前記複数の吸着穴の面積が、いずれも7.1mm以下である請求項1に記載のカラーフィルタの着色ムラ低減方法。 The method for reducing coloring unevenness of a color filter according to claim 1 , wherein each of the plurality of suction holes has an area of 7.1 mm 2 or less.
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