JP2004138695A - カラーフィルター形成用基板およびそれを用いたカラーフィルターの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易にかつ精度良く確認できるカラーフィルター形成用基板を提供する。
【解決手段】基板１５のうちカラーフィルター部２４においては、吐出ヘッド１２から吐出されたインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａからなるパターン領域２４ａ上でのみ濡れ拡がり、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される。一方、基板１５のうちダミー画素部２５においては、インク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａからなる第１検査領域２５ａ上では十分に濡れ拡がるが、疎インク性層２１ｂからなる第２検査領域２５ｂ上では、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。このため、このパターンの位置を目視等により確認することにより、吐出ヘッド１２と基板１５とのアライメントが正確に行われているか否かを確認できる。
【選択図】 図３
【解決手段】基板１５のうちカラーフィルター部２４においては、吐出ヘッド１２から吐出されたインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａからなるパターン領域２４ａ上でのみ濡れ拡がり、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される。一方、基板１５のうちダミー画素部２５においては、インク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａからなる第１検査領域２５ａ上では十分に濡れ拡がるが、疎インク性層２１ｂからなる第２検査領域２５ｂ上では、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。このため、このパターンの位置を目視等により確認することにより、吐出ヘッド１２と基板１５とのアライメントが正確に行われているか否かを確認できる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット法により吐出ヘッドから基板上にインク滴を吐出することにより当該基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成する、カラーフィルターの作製方法に係り、とりわけ、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易に確認することができるカラーフィルター形成用基板およびそれを用いたカラーフィルターの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルター基板は、ガラス基板等の透明な基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層を所定パターン（例えばストライプ状のパターン）で形成したものであり、それぞれの着色層間の境界には好ましくはブラックマトリックスが形成される。
【０００３】
このようなカラーフィルター基板の作製方法としては例えば、複数の吐出穴が一列に配置された吐出ヘッドを用い、この吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させつつ、吐出ヘッドの複数の吐出穴から基板上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出する方法が知られている。なお、このような方法において、カラーフィルターが形成される基板としては例えば、最終的に形成される着色層のパターンに対応するパターンで親インク性層および疎インク性層が設けられたものが提案されており、各色の吐出ヘッドにより吐出された各色のインク滴が、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性層上のみで濡れ拡がり、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性層上では濡れ拡がらないようになっている。
【０００４】
具体的には例えば、図４（ａ）に示すように、ガラス基板２０上において、着色層が形成されるべき部位に親インク性層２１ａが設けられ、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に疎インク性層２１ｂが設けられている。そして、このようなガラス基板２０に対して、吐出ヘッド１２の複数の吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが吐出されると、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａ上でのみ濡れ拡がり、最終的な硬化または乾燥等の処理を経て、親インク性層２１ａの形状に対応するパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される。なお、図４（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ガラス基板２０上に形成される各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを示す概略断面図および概略平面図である。
【０００５】
ここで、このような従来のカラーフィルター基板の作製方法において、ガラス基板２０上に所定パターンの着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを精度良く形成するためには、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａをガラス基板２０上のパターン（親インク性層２１ａ）に対して正確に位置決め（アライメント）することが重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のカラーフィルター基板の作製方法においては一般に、吐出ヘッド１２とガラス基板２０とのアライメントは、吐出ヘッド１２から吐出されたインク滴のガラス基板２０上での着弾位置を確認することにより行われている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来のカラーフィルター基板の作製方法では、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａ上に着弾したインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、その着弾と同時に、疎インク性層２１ｂによりその境界が区切られた親インク性層２１ａの全体に濡れ拡がってしまうので、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの形成後のカラーフィルター基板を観察しても、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａとガラス基板２０上のパターン（親インク性層２１ａ）とのアライメントが正確に行われているか否かを確認することが困難である。ここで、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの形成後のカラーフィルター基板において、着色層の一部が他の着色層にはみ出しているような欠陥（決壊）については確認することができるが、このような欠陥の原因としては、アライメント精度の不足以外にも、各種の原因（親インク性層２１ａのパターニング不良等）が考えられ、その原因を絞り込むことはできない。
【０００８】
このため、従来においては例えば、カラーフィルター形成用基板とは別にアライメント専用の基板（全面が疎インク性（撥インク性）である基板）を準備し、カラーフィルター形成用基板上に吐出ヘッドからインク滴を吐出する前に、アライメント専用の基板上に吐出ヘッドからインク滴を吐出し、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを確認する方法が提案されている。すなわち、図５に示すように、全面が疎インク性であるガラス基板２０′上に吐出されたインク滴は、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターン２２Ｒ′，２２Ｇ′，２２Ｂ′として残ることとなるので、このパターン２２Ｒ′，２２Ｇ′，２２Ｂ′の位置を目視により確認することにより、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを確認している。
【０００９】
しかしながら、このような方法では、吐出ヘッドとカラーフィルター形成用基板とのアライメントが正確に行われているか否かを、アライメント専用の基板を用いて別途確認する必要があるので、手間および時間がかかり、また、確認できるアライメントの精度も十分でないという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易にかつ精度良く確認することができるカラーフィルター形成用基板およびそれを用いたカラーフィルターの作製方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の解決手段として、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有することを特徴とする、カラーフィルター形成用基板を提供する。
【００１２】
なお、上述した第１の解決手段において、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた親インク性の検査領域をさらに有することが好ましい。また、前記ダミー画素部の前記親インク性の検査領域は、前記疎インク性の検査領域と前記カラーフィルター部の前記パターン領域との間に配置されていることが好ましい。
【００１３】
本発明は、第２の解決手段として、吐出ヘッドから基板上にインク滴を吐出することにより当該基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成する、カラーフィルターの作製方法において、カラーフィルター形成用基板であって、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有する、カラーフィルター形成用基板を準備する工程と、準備された前記カラーフィルター形成用基板と前記吐出ヘッドとの間でアライメントを行う工程と、アライメントが行われた前記吐出ヘッドを前記カラーフィルター形成用基板に対して相対的に移動させつつ、前記カラーフィルター部の前記パターン領域およびそれに整列して設けられた前記ダミー画素部の前記疎インク性の検査領域に沿って前記吐出ヘッドからインク滴を吐出する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルターの作製方法を提供する。
【００１４】
本発明によれば、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部を備えたカラーフィルター形成用基板に、カラーフィルター部のパターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有するダミー画素部を設けているので、このようなカラーフィルター形成用基板のカラーフィルター部のパターン領域およびそれに整列して設けられたダミー画素部の疎インク性の検査領域に沿って吐出ヘッドからインク滴を吐出した際に、カラーフィルター形成用基板のうちカラーフィルター部において、パターン領域の形状に対応するパターンで各色の着色層が形成される一方で、カラーフィルター形成用基板のうちダミー画素部においては、その疎インク性の検査領域上において、吐出ヘッドから吐出されたインク滴が、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。従って、着色層が形成された後のカラーフィルター基板であっても、ダミー画素部の疎インク性の検査領域上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、最終的に作製されたカラーフィルター基板ごとに、その作製時に吐出ヘッドとカラーフィルター形成用基板とのアライメントが正確に行われていたか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ダミー画素部が、カラーフィルター部のパターン領域に整列して設けられた親インク性の検査領域をさらに有することにより、この親インク性の検査領域に形成された着色層を用いてカラーフィルター（カラーフィルター部のパターン領域に形成された着色層）の作製状態の試験を行うことができる。さらに、ダミー画素部の親インク性の検査領域を、疎インク性の検査領域とカラーフィルター部の親インク性のパターン領域との間に配置することにより、疎インク性の検査領域ではじかれたインクがカラーフィルター部のパターン領域に逆流してしまうような事態を極力抑えることができ、最終的に作製されるカラーフィルター（カラーフィルター部のパターン領域に形成された着色層）の品質を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の一実施の形態を説明するための図である。
【００１７】
まず、図１により、本実施の形態で用いられるインクジェットシステムについて説明する。図１に示すように、インクジェットシステム１０は、カラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成するためのものであり、カラーフィルター形成用基板１５を載置するＸＹステージ１１と、ＸＹステージ１１上に載置されたカラーフィルター形成用基板１５に対向するように配設された吐出ヘッド１２と、ＸＹステージ１１および吐出ヘッド１２に接続されたインクジェットコントロールシステム１３とを備えている。
【００１８】
このうち、ＸＹステージ１１は、吐出ヘッド１２に対してカラーフィルター形成用基板１５をＸＹ平面内で相対的に移動させるものである。また、吐出ヘッド１２は、ＸＹステージ１１上に載置されたカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出するものである。さらに、インクジェットコントロールシステム１３は、ＸＹステージ１１および吐出ヘッド１２を制御し、ＸＹステージ１１により吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５との間のＸＹ平面内での相対的な位置関係を変化させつつ、吐出ヘッド１２からカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出するよう、制御するものである。
【００１９】
なお、図３（ａ）に示すように、吐出ヘッド１２には、複数の吐出穴１２ａが一列に配置されており、これらの各吐出穴１２ａからカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが吐出されるようになっている。
【００２０】
ここで、カラーフィルター形成用基板１５は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａおよび疎インク性（撥インク性）層２１ｂとを有しており、これらの親インク性層２１ａおよび疎インク性層２１ｂの表面パターンにより、図１に示すように、カラーフィルター形成用基板１５において、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部２４と、カラーフィルター部２４の両端部に設けられたダミー画素部２５とが形成されている。
【００２１】
このうち、カラーフィルター部２４は、図２に示すように、着色層が形成されるべき部位にストライプ状に設けられた親インク性のパターン領域２４ａと、隣り合う着色層間の境界となるべき部位にストライプ状に設けられた疎インク性の境界領域２４ｂとを有している。また、図２に示すように、ダミー画素部２５は、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた検査領域（親インク性の第１検査領域２５ａおよび疎インク性の第２検査領域２５ｂ）と、カラーフィルター部２４の境界領域２４ｂに整列して設けられた疎インク性の境界領域２５ｃとを有している。なお、図２において、白抜きの領域（パターン領域２４ａおよび第１検査領域２５ａ）は親インク性を呈し、図３（ａ）に示す親インク性層２１ａにより形成されている。一方、点線の斜線が付された領域（境界領域２４ｂ、第２検査領域２５ｂおよび境界領域２５ｃ）は疎インク性を呈し、図３（ａ）に示す疎インク性層２１ｂにより形成されている。
【００２２】
次に、図１、図２および図３（ａ）（ｂ）（ｃ）により、本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
まず、図１および図２に示すようなカラーフィルター形成用基板１５が準備される。
【００２４】
次に、このようにして準備されたカラーフィルター形成用基板１５と吐出ヘッド１２との間でアライメントを行った後、カラーフィルター形成用基板１５に対して、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを吐出する（図３（ａ））。
【００２５】
具体的には、インクジェットコントロールシステム１３による制御の下で、ＸＹステージ１１により、アライメントが行われた吐出ヘッド１２をカラーフィルター形成用基板１５に対して相対的に移動させつつ、カラーフィルター形成用基板１５のカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａおよびそれに整列して設けられたダミー画素部２４の検査領域（親インク性の第１検査領域２５ａおよび疎インク性の第２検査領域２５ｂ）に沿って吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出する。
【００２６】
これにより、カラーフィルター形成用基板１５のうちカラーフィルター部２４において、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａにより形成されたパターン領域２４ａ上でのみ濡れ拡がり、最終的な硬化または乾燥等の処理を経て、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される（図３（ｂ）（ｃ））。一方、カラーフィルター形成用基板１５のうちダミー画素部２５においては、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａにより形成された第１検査領域２５ａ上では十分に濡れ拡がるが、疎インク性層２１ｂにより形成された第２検査領域２５ｂ上では、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る（図３（ｃ）参照）。このため、この第２検査領域２５ｂ上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部２５内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５とのアライメントが正確に行われているか否かを確認することができる。なお、第１検査領域２５ａ上に形成された着色層は、カラーフィルター部２４に形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと同様の条件で形成されているので、通常のダミー画素と同様に、カラーフィルター部２４に形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの作製状態の試験（例えば、耐溶剤性試験や表面粗度計測試験等）のために用いることが可能であり、これにより、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを何ら破壊することなく、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの作製状態の試験を行うことができる。また、第１検査領域２５ａ上に形成された着色層は、このようなカラーフィルター基板を液晶表示装置のセル内に組み込んで用いる場合には電極基板間のギャップを正確に保つために用いることも可能である。
【００２７】
このように本実施の形態によれば、赤色、緑色および青色の各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部２４を備えたカラーフィルター形成用基板１５に、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた疎インク性の第２検査領域２５ｂを有するダミー画素部２５を設けているので、このようなカラーフィルター形成用基板１５のカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａおよびそれに整列して設けられたダミー画素部２４の疎インク性の第２検査領域２５ｂに沿って吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出した際に、カラーフィルター形成用基板１５のうちカラーフィルター部２４において、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される一方で、カラーフィルター形成用基板１５のうちダミー画素部２５においては、その第２検査領域２５ｂ上において、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。従って、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成された後のカラーフィルター基板であっても、ダミー画素部２５の第２検査領域２５ｂ上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部２５内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、最終的に作製されたカラーフィルター基板ごとに、その作製時に吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５とのアライメントが正確に行われていたか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、ダミー画素部２５が、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた親インク性の第１検査領域２５ａを有しているので、この第１検査領域２５ａに形成された着色層を用いてカラーフィルター（カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）の作製状態の試験を行うことができる。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、ダミー画素部２５の親インク性の第１検査領域２５ａの一部が、疎インク性の第２検査領域２５ｂとカラーフィルター部２４の親インク性のパターン領域２４ａとの間に配置されているので、疎インク性の第２検査領域２５ｂではじかれたインクがカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに逆流してしまうような事態を極力抑えることができ、最終的に作製されるカラーフィルター（カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）の品質を向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター形成用基板上に各色の着色層をカラーフィルターとして形成するインクジェットシステムを示す概略斜視図。
【図２】図１に示すインクジェットシステムで用いられるカラーフィルター形成用基板の詳細を説明するための一部拡大平面図。
【図３】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター形成用基板上に各色の着色層が形成される様子を説明するための図。
【図４】従来の方法において、カラーフィルター形成用基板上に各色の着色層が形成される様子を説明するための図。
【図５】従来の方法において、アライメント専用の基板上に各色のインク滴が吐出された後の基板の様子を示す図。
【符号の説明】
１０ インクジェットシステム
１１ ＸＹステージ
１２ 吐出ヘッド
１２ａ 吐出穴
１３ インクジェットコントロールシステム
１５ カラーフィルター形成用基板
２０ ガラス基板
２１ａ 親インク性層
２１ｂ 疎インク性層
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ 着色層
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ インク滴
２４ カラーフィルター部
２４ａ パターン領域
２４ｂ 境界領域
２５ ダミー画素部
２５ａ 第１検査領域
２５ｂ 第２検査領域
２５ｃ 境界領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット法により吐出ヘッドから基板上にインク滴を吐出することにより当該基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成する、カラーフィルターの作製方法に係り、とりわけ、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易に確認することができるカラーフィルター形成用基板およびそれを用いたカラーフィルターの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルター基板は、ガラス基板等の透明な基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層を所定パターン（例えばストライプ状のパターン）で形成したものであり、それぞれの着色層間の境界には好ましくはブラックマトリックスが形成される。
【０００３】
このようなカラーフィルター基板の作製方法としては例えば、複数の吐出穴が一列に配置された吐出ヘッドを用い、この吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させつつ、吐出ヘッドの複数の吐出穴から基板上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出する方法が知られている。なお、このような方法において、カラーフィルターが形成される基板としては例えば、最終的に形成される着色層のパターンに対応するパターンで親インク性層および疎インク性層が設けられたものが提案されており、各色の吐出ヘッドにより吐出された各色のインク滴が、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性層上のみで濡れ拡がり、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性層上では濡れ拡がらないようになっている。
【０００４】
具体的には例えば、図４（ａ）に示すように、ガラス基板２０上において、着色層が形成されるべき部位に親インク性層２１ａが設けられ、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に疎インク性層２１ｂが設けられている。そして、このようなガラス基板２０に対して、吐出ヘッド１２の複数の吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが吐出されると、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａ上でのみ濡れ拡がり、最終的な硬化または乾燥等の処理を経て、親インク性層２１ａの形状に対応するパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される。なお、図４（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ガラス基板２０上に形成される各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを示す概略断面図および概略平面図である。
【０００５】
ここで、このような従来のカラーフィルター基板の作製方法において、ガラス基板２０上に所定パターンの着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを精度良く形成するためには、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａをガラス基板２０上のパターン（親インク性層２１ａ）に対して正確に位置決め（アライメント）することが重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のカラーフィルター基板の作製方法においては一般に、吐出ヘッド１２とガラス基板２０とのアライメントは、吐出ヘッド１２から吐出されたインク滴のガラス基板２０上での着弾位置を確認することにより行われている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来のカラーフィルター基板の作製方法では、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａ上に着弾したインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、その着弾と同時に、疎インク性層２１ｂによりその境界が区切られた親インク性層２１ａの全体に濡れ拡がってしまうので、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの形成後のカラーフィルター基板を観察しても、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａとガラス基板２０上のパターン（親インク性層２１ａ）とのアライメントが正確に行われているか否かを確認することが困難である。ここで、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの形成後のカラーフィルター基板において、着色層の一部が他の着色層にはみ出しているような欠陥（決壊）については確認することができるが、このような欠陥の原因としては、アライメント精度の不足以外にも、各種の原因（親インク性層２１ａのパターニング不良等）が考えられ、その原因を絞り込むことはできない。
【０００８】
このため、従来においては例えば、カラーフィルター形成用基板とは別にアライメント専用の基板（全面が疎インク性（撥インク性）である基板）を準備し、カラーフィルター形成用基板上に吐出ヘッドからインク滴を吐出する前に、アライメント専用の基板上に吐出ヘッドからインク滴を吐出し、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを確認する方法が提案されている。すなわち、図５に示すように、全面が疎インク性であるガラス基板２０′上に吐出されたインク滴は、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターン２２Ｒ′，２２Ｇ′，２２Ｂ′として残ることとなるので、このパターン２２Ｒ′，２２Ｇ′，２２Ｂ′の位置を目視により確認することにより、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを確認している。
【０００９】
しかしながら、このような方法では、吐出ヘッドとカラーフィルター形成用基板とのアライメントが正確に行われているか否かを、アライメント専用の基板を用いて別途確認する必要があるので、手間および時間がかかり、また、確認できるアライメントの精度も十分でないという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易にかつ精度良く確認することができるカラーフィルター形成用基板およびそれを用いたカラーフィルターの作製方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の解決手段として、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有することを特徴とする、カラーフィルター形成用基板を提供する。
【００１２】
なお、上述した第１の解決手段において、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた親インク性の検査領域をさらに有することが好ましい。また、前記ダミー画素部の前記親インク性の検査領域は、前記疎インク性の検査領域と前記カラーフィルター部の前記パターン領域との間に配置されていることが好ましい。
【００１３】
本発明は、第２の解決手段として、吐出ヘッドから基板上にインク滴を吐出することにより当該基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成する、カラーフィルターの作製方法において、カラーフィルター形成用基板であって、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有する、カラーフィルター形成用基板を準備する工程と、準備された前記カラーフィルター形成用基板と前記吐出ヘッドとの間でアライメントを行う工程と、アライメントが行われた前記吐出ヘッドを前記カラーフィルター形成用基板に対して相対的に移動させつつ、前記カラーフィルター部の前記パターン領域およびそれに整列して設けられた前記ダミー画素部の前記疎インク性の検査領域に沿って前記吐出ヘッドからインク滴を吐出する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルターの作製方法を提供する。
【００１４】
本発明によれば、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部を備えたカラーフィルター形成用基板に、カラーフィルター部のパターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有するダミー画素部を設けているので、このようなカラーフィルター形成用基板のカラーフィルター部のパターン領域およびそれに整列して設けられたダミー画素部の疎インク性の検査領域に沿って吐出ヘッドからインク滴を吐出した際に、カラーフィルター形成用基板のうちカラーフィルター部において、パターン領域の形状に対応するパターンで各色の着色層が形成される一方で、カラーフィルター形成用基板のうちダミー画素部においては、その疎インク性の検査領域上において、吐出ヘッドから吐出されたインク滴が、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。従って、着色層が形成された後のカラーフィルター基板であっても、ダミー画素部の疎インク性の検査領域上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、最終的に作製されたカラーフィルター基板ごとに、その作製時に吐出ヘッドとカラーフィルター形成用基板とのアライメントが正確に行われていたか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、ダミー画素部が、カラーフィルター部のパターン領域に整列して設けられた親インク性の検査領域をさらに有することにより、この親インク性の検査領域に形成された着色層を用いてカラーフィルター（カラーフィルター部のパターン領域に形成された着色層）の作製状態の試験を行うことができる。さらに、ダミー画素部の親インク性の検査領域を、疎インク性の検査領域とカラーフィルター部の親インク性のパターン領域との間に配置することにより、疎インク性の検査領域ではじかれたインクがカラーフィルター部のパターン領域に逆流してしまうような事態を極力抑えることができ、最終的に作製されるカラーフィルター（カラーフィルター部のパターン領域に形成された着色層）の品質を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の一実施の形態を説明するための図である。
【００１７】
まず、図１により、本実施の形態で用いられるインクジェットシステムについて説明する。図１に示すように、インクジェットシステム１０は、カラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成するためのものであり、カラーフィルター形成用基板１５を載置するＸＹステージ１１と、ＸＹステージ１１上に載置されたカラーフィルター形成用基板１５に対向するように配設された吐出ヘッド１２と、ＸＹステージ１１および吐出ヘッド１２に接続されたインクジェットコントロールシステム１３とを備えている。
【００１８】
このうち、ＸＹステージ１１は、吐出ヘッド１２に対してカラーフィルター形成用基板１５をＸＹ平面内で相対的に移動させるものである。また、吐出ヘッド１２は、ＸＹステージ１１上に載置されたカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出するものである。さらに、インクジェットコントロールシステム１３は、ＸＹステージ１１および吐出ヘッド１２を制御し、ＸＹステージ１１により吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５との間のＸＹ平面内での相対的な位置関係を変化させつつ、吐出ヘッド１２からカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出するよう、制御するものである。
【００１９】
なお、図３（ａ）に示すように、吐出ヘッド１２には、複数の吐出穴１２ａが一列に配置されており、これらの各吐出穴１２ａからカラーフィルター形成用基板１５上に赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが吐出されるようになっている。
【００２０】
ここで、カラーフィルター形成用基板１５は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上に設けられた親インク性層２１ａおよび疎インク性（撥インク性）層２１ｂとを有しており、これらの親インク性層２１ａおよび疎インク性層２１ｂの表面パターンにより、図１に示すように、カラーフィルター形成用基板１５において、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部２４と、カラーフィルター部２４の両端部に設けられたダミー画素部２５とが形成されている。
【００２１】
このうち、カラーフィルター部２４は、図２に示すように、着色層が形成されるべき部位にストライプ状に設けられた親インク性のパターン領域２４ａと、隣り合う着色層間の境界となるべき部位にストライプ状に設けられた疎インク性の境界領域２４ｂとを有している。また、図２に示すように、ダミー画素部２５は、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた検査領域（親インク性の第１検査領域２５ａおよび疎インク性の第２検査領域２５ｂ）と、カラーフィルター部２４の境界領域２４ｂに整列して設けられた疎インク性の境界領域２５ｃとを有している。なお、図２において、白抜きの領域（パターン領域２４ａおよび第１検査領域２５ａ）は親インク性を呈し、図３（ａ）に示す親インク性層２１ａにより形成されている。一方、点線の斜線が付された領域（境界領域２４ｂ、第２検査領域２５ｂおよび境界領域２５ｃ）は疎インク性を呈し、図３（ａ）に示す疎インク性層２１ｂにより形成されている。
【００２２】
次に、図１、図２および図３（ａ）（ｂ）（ｃ）により、本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
まず、図１および図２に示すようなカラーフィルター形成用基板１５が準備される。
【００２４】
次に、このようにして準備されたカラーフィルター形成用基板１５と吐出ヘッド１２との間でアライメントを行った後、カラーフィルター形成用基板１５に対して、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを吐出する（図３（ａ））。
【００２５】
具体的には、インクジェットコントロールシステム１３による制御の下で、ＸＹステージ１１により、アライメントが行われた吐出ヘッド１２をカラーフィルター形成用基板１５に対して相対的に移動させつつ、カラーフィルター形成用基板１５のカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａおよびそれに整列して設けられたダミー画素部２４の検査領域（親インク性の第１検査領域２５ａおよび疎インク性の第２検査領域２５ｂ）に沿って吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出する。
【００２６】
これにより、カラーフィルター形成用基板１５のうちカラーフィルター部２４において、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａにより形成されたパターン領域２４ａ上でのみ濡れ拡がり、最終的な硬化または乾燥等の処理を経て、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される（図３（ｂ）（ｃ））。一方、カラーフィルター形成用基板１５のうちダミー画素部２５においては、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、親インク性層２１ａにより形成された第１検査領域２５ａ上では十分に濡れ拡がるが、疎インク性層２１ｂにより形成された第２検査領域２５ｂ上では、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る（図３（ｃ）参照）。このため、この第２検査領域２５ｂ上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部２５内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５とのアライメントが正確に行われているか否かを確認することができる。なお、第１検査領域２５ａ上に形成された着色層は、カラーフィルター部２４に形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと同様の条件で形成されているので、通常のダミー画素と同様に、カラーフィルター部２４に形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの作製状態の試験（例えば、耐溶剤性試験や表面粗度計測試験等）のために用いることが可能であり、これにより、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを何ら破壊することなく、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの作製状態の試験を行うことができる。また、第１検査領域２５ａ上に形成された着色層は、このようなカラーフィルター基板を液晶表示装置のセル内に組み込んで用いる場合には電極基板間のギャップを正確に保つために用いることも可能である。
【００２７】
このように本実施の形態によれば、赤色、緑色および青色の各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部２４を備えたカラーフィルター形成用基板１５に、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた疎インク性の第２検査領域２５ｂを有するダミー画素部２５を設けているので、このようなカラーフィルター形成用基板１５のカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａおよびそれに整列して設けられたダミー画素部２４の疎インク性の第２検査領域２５ｂに沿って吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから赤色、緑色および青色の各色のインク滴を吐出した際に、カラーフィルター形成用基板１５のうちカラーフィルター部２４において、パターン領域２４ａの形状に対応するストライプ状のパターンで各色の着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成される一方で、カラーフィルター形成用基板１５のうちダミー画素部２５においては、その第２検査領域２５ｂ上において、吐出ヘッド１２の各吐出穴１２ａから吐出された各色のインク滴２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが、その着弾位置から濡れ拡がらず、その着弾位置の近傍にてドット状またはライン状のパターンとして残る。従って、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが形成された後のカラーフィルター基板であっても、ダミー画素部２５の第２検査領域２５ｂ上に形成されたドット状またはライン状のパターンの位置（ダミー画素部２５内での幅方向の位置）を目視や画像処理等の手法により確認することにより、最終的に作製されたカラーフィルター基板ごとに、その作製時に吐出ヘッド１２とカラーフィルター形成用基板１５とのアライメントが正確に行われていたか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、ダミー画素部２５が、カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに整列して設けられた親インク性の第１検査領域２５ａを有しているので、この第１検査領域２５ａに形成された着色層を用いてカラーフィルター（カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）の作製状態の試験を行うことができる。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、ダミー画素部２５の親インク性の第１検査領域２５ａの一部が、疎インク性の第２検査領域２５ｂとカラーフィルター部２４の親インク性のパターン領域２４ａとの間に配置されているので、疎インク性の第２検査領域２５ｂではじかれたインクがカラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに逆流してしまうような事態を極力抑えることができ、最終的に作製されるカラーフィルター（カラーフィルター部２４のパターン領域２４ａに形成された着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）の品質を向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吐出ヘッドと基板とのアライメントが正確に行われているか否かを容易にかつ精度良く確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター形成用基板上に各色の着色層をカラーフィルターとして形成するインクジェットシステムを示す概略斜視図。
【図２】図１に示すインクジェットシステムで用いられるカラーフィルター形成用基板の詳細を説明するための一部拡大平面図。
【図３】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルター形成用基板上に各色の着色層が形成される様子を説明するための図。
【図４】従来の方法において、カラーフィルター形成用基板上に各色の着色層が形成される様子を説明するための図。
【図５】従来の方法において、アライメント専用の基板上に各色のインク滴が吐出された後の基板の様子を示す図。
【符号の説明】
１０ インクジェットシステム
１１ ＸＹステージ
１２ 吐出ヘッド
１２ａ 吐出穴
１３ インクジェットコントロールシステム
１５ カラーフィルター形成用基板
２０ ガラス基板
２１ａ 親インク性層
２１ｂ 疎インク性層
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ 着色層
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ インク滴
２４ カラーフィルター部
２４ａ パターン領域
２４ｂ 境界領域
２５ ダミー画素部
２５ａ 第１検査領域
２５ｂ 第２検査領域
２５ｃ 境界領域
Claims (4)
- 赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、
前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、
前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有することを特徴とする、カラーフィルター形成用基板。 - 前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた親インク性の検査領域をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルター形成用基板。
- 前記ダミー画素部の前記親インク性の検査領域は、前記疎インク性の検査領域と前記カラーフィルター部の前記パターン領域との間に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のカラーフィルター形成用基板。
- 吐出ヘッドから基板上にインク滴を吐出することにより当該基板上に赤色、緑色および青色の各色の着色層をカラーフィルターとして形成する、カラーフィルターの作製方法において、
カラーフィルター形成用基板であって、赤色、緑色および青色の各色の着色層が所定の画素パターンで形成されることとなるカラーフィルター部と、前記カラーフィルター部の外側に設けられたダミー画素部とを備え、前記カラーフィルター部は、着色層が形成されるべき部位に設けられた親インク性のパターン領域と、隣り合う着色層間の境界となるべき部位に設けられた疎インク性の境界領域とを有し、前記ダミー画素部は、前記カラーフィルター部の前記パターン領域に整列して設けられた疎インク性の検査領域を有する、カラーフィルター形成用基板を準備する工程と、
準備された前記カラーフィルター形成用基板と前記吐出ヘッドとの間でアライメントを行う工程と、
アライメントが行われた前記吐出ヘッドを前記カラーフィルター形成用基板に対して相対的に移動させつつ、前記カラーフィルター部の前記パターン領域およびそれに整列して設けられた前記ダミー画素部の前記疎インク性の検査領域に沿って前記吐出ヘッドからインク滴を吐出する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルターの作製方法。
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