WO2007052715A1

WO2007052715A1 - カラーフィルタ基板及びその製造方法

Info

Publication number: WO2007052715A1
Application number: PCT/JP2006/321897
Authority: WO
Inventors: Hirotaka Niiya; Hideto Kohketsu; Takuji Ishikawa; Koichi Moriizumi; Hirokazu Seki
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha; Lasertec Corporation
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2007-05-10

Abstract

カラーフィルタ基板において混色不良が発生した場合に、効率的に修正でき、かつ、修正絵素がその周辺絵素と遜色のないフィルタ特性を有するカラーフィルタ基板及びその製造方法、並びに、それらを用いて得られる表示装置を提供する。本発明のカラーフィルタ基板は、基板上に２色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板であって、上記バンクは、少なくとも一部にバンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有し、上記着色層の少なくとも２色は、流動性材料を固化させてなる第１着色層と、カラー転写フィルムにより形成された第２着色層とを有するものである。

Description

カラーフィルタ基板及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、カラーフィルタ基板、その製造方法及び表示装置に関する。より詳しくは

、液晶表示装置等の表示装置用カラーフィルタ基板に好適なカラーフィルタ基板及びその製造方法、並びに、それらを用いて得られる表示装置に関するものである。背景技術

[0002] 液晶表示装置等に使用されるカラーフィルタ（以下「CF」ともいう。）基板は、一般的に、光の 3原色である赤 (R)、緑 (G)、青 (B)の着色層がフィルタとして透明基板上に形成された構成を有する。従来の CF基板の着色層の製造方法としては、顔料が分散された感光性材料 (カラーレジスト)を透明基板上に塗布し、露光'現像により着色層をパターン形成する顔料分散法や、染色基材を透明基板上に塗布し、露光'現像により形成したパターンを染色して着色層とする染色法が一般的である。しかしながら、これらの製造方法では、塗布、露光、現像の各工程又は染色工程を各色ごと〖こ繰り返す必要があり、プロセスの簡略ィ匕が困難であり、また、スピンコートによる塗布工程における材料のロスが大き、と!/、つた点で工夫の余地があった。

[0003] 顔料分散法、染色法以外の CF基板の製造方法としては、透明電極を透明基板上にパターン形成し、電解液中で透明電極に通電することで各色の着色層を電着させる電着法、透明基板上に各色の着色層を印刷して形成する印刷法等がある。しかしながら、電着法ではパターン形状が限定されてしまい、印刷法では高精細パターン形成が困難であるという点で改善の余地があった。

[0004] 上記各 CF基板の製造方法に対して、インクジェット方式は、インクジェットヘッドを透明基板上で移動させながらインクを吐出し、直接パターンを形成するため、露光 '現像工程を必要としない。このため、インクジェット方式は、着色層材料の使用量の低減、プロセスの簡略ィ匕によりコスト低減が可能となり、 CF基板の製造方法として現在注目されている。し力しながら、インクジェット法や印刷法で形成される CF基板は、既存の露光 ·現像を行うフォトリソグラフィ一法等で形成される CF基板と異なり、これらの製法特有の不良モードがあり、その代表的な不良が隣接する絵素間のインクの混色である。

[0005] 一方、既存のフォトリソグラフィ一法で発生する不良は、絵素の一部に異物が嚙み込んで黒点化したり、逆に白く抜ける等の不良が大半であった。このような不良を修正するプロセスを、図 6を用いて説明する。図 6 (a)に示すように、赤 (R)の着色層 10R 、緑 (G)の着色層 10G及び青（B)の着色層 10Bがブラックマトリクス（BM) 5に囲まれてストライプ状に配列した CF基板において、青 (B)の着色層 10B内に黒点 2が発生した場合を例に示す。このような場合はまず、図 6 (b)に示すように、青 (B)の着色層 10Bの黒点 2周辺部分をレーザで切り取り、開口部 3を形成する。その後、図 6 (c) に示すように、開口部 3にデイスペンサ等でインクを充填し、青 (B)の修正着色層 20 Bを形成することによって、絵素不良が修正される。この方法においては、インクを厚く塗る事が難しぐ不良修正箇所は周辺と比較して、透過率が高くなつてしまう。しかしながら、絵素の一部分の修正であるため、実際の絵素として捉えるとほとんど問題なかった。

[0006] それに対して、インクジェット法や印刷法でみられる混色不良モードでは、乾燥前の流動性があるインクが混じる事によって発生するため、図 7 (a)に示すように、不良になる混色層 4の面積が大きくなる。この場合、図 7 (b)に示すように、上記の既存の修正方法で開口部 3を形成し、図 7 (c)に示すように、青 (B)及び赤 (R)の修正着色層 20B、 20Rを形成しても混色層 4が残ってしまう。その結果、周辺絵素と比較して大きく透過率が異なってしまうこととなり、混色絵素とその周辺絵素との見え方の差を充分になくす事が困難であった。また、近年、液晶表示装置の大型化により、絵素サイズも大型化しており、既存のフォトリソグラフィ一法で作成されるカラーフィルタの不良においても、修正面積が大きくなつてきており、既存の修正方法では、混色絵素とその周辺絵素との見え方の差を充分になくす事が難しくなつてきている。

[0007] そこで、不良絵素全体を開口し、インクジェット法を用いて再度絵素を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献 1。 ) oこの方法では、図 8 (a)に示すように、不良になる混色層 4の面積が大きくても、図 8 (b)に示すように、不良絵素全体をブラックマトリタス（BM) 5に沿って切り取り、開口部 3を形成する。そして、図 8 (c)に示すように、不良絵素全体に対して青 (B)及び赤 (R)の修正着色層 20B、 20Rを形成するため、周辺絵素と遜色ない着色層を修正により形成することが可能である。しかしながら、この方法では、 BM形状が複雑な場合には、レーザ装置を用いて不良絵素全体を精度よく開口する事が難しぐ量産プロセスに適していないという点で更に工夫の余地があった。また、開口部にインクジェット法を用いて、再度インクを充填するためには、開口部の残渣を除去したり、開口部周辺を撥インク化するプロセスが必要となる。

[0008] また、修正プロセスにお、て、インクジェット法を用いて絵素を修正する代わりに、転写フィルムを用いて修正部を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献 2。 ) 。し力しながら、この方法を用いても、 BM形状が複雑な場合に不良絵素全体をレーザで開口する事の難しさは同じである。また、図 9 (a)に示すように、隣接する最低 2 つの絵素間で混色層 4が発生するので、図 9 (b)に示すように、不良絵素に開口部 3 を形成しても、混色した絵素を仕切っている BM5上に混色層 4が残ってしまう。そして、図 9 (c)に示すように、開口部 3に転写フィルムを用いて青（B)及び赤 (R)の修正着色層 20B、 20Rを形成し、絵素の修正を行っても、 BM5上の膜厚が非常に厚くなつてしま!、、 BM5上の混色層 4を研磨する必要があった。

したがって、インクジェット法で混色した絵素を修正する場合に、混色した絵素自体と

、混色した絵素間を仕切る BM上にある混色した部分とを効率的に修正するといつた点で更に改善の余地があった。

特許文献 1 :特開 2003— 66218号公報

特許文献 2：特許第 3580550号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタ基板において混色不良が発生した場合に、効率的に修正でき、かつ、修正絵素がその周辺絵素と遜色のないフィルタ特性を有するカラーフィルタ基板及びその製造方法、並びに、それらを用いて得られる表示装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 [0010] 本発明者らは、カラーフィルタ基板において混色不良が発生した場合の修正方法につ!、て種々検討したところ、絵素同士を仕切るバンクを含めて不良絵素全体をレーザ開口し、更に転写フィルムを用いて修正を行えば、効率的に不良箇所を修正できることに着目した。なかでも、バンク力バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有し、着色層の少なくとも 2色が、流動性材料を固化させてなる第 1着色層と、カラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを有することにより、効率的な不良絵素の修正方法を利用して、修正絵素がその周辺絵素と遜色のないフィルタ特性を有するカラーフィルタ基板が実現されることになることを見、だし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

[0011] すなわち、本発明は、基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板であって、上記バンクは、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有し、上記着色層の少なくとも 2色は、流動性材料を固化させてなる第 1着色層と、カラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを有するカラーフィルタ基板である以下に本発明を詳述する。

[0012] 本発明のカラーフィルタ基板は、基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備える。着色層としては、着色された光透過性の膜であれば特に限定されず、例えば、顔料、染料等の着色剤を含む透明樹脂が用いられ、なかでも着色剤を含む感光性の透明榭脂が好適に用いられる。着色層は、通常、赤 (R)、緑 (G)及び青 (B)の 3色力も構成されるが、特に限定されるものではなぐ黄色、シアン、マゼンタ等の 3色力も構成されてもよいし、 4色以上力も構成されてもよい。着色層の配列パターンは特に限定されず、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等が挙げられる。バンクは、複数の着色層形成領域同士を隔てる構造物（凸部、壁、土手)であれば、形状'寸法等は、特に限定されるものではない。バンクの配置パターン (平面形状）としては特に限定されず、マトリクスパターン、ストライプパターン等が挙げられる力着色層の配列パターンに対応し、着色層の周囲の形状に合わせたものが好ましい。なお、本明細書にお V、て平面形状とは、基板面法線方向から見たときの形状のことを！、う。

[0013] 上記バンクは、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有する。フィルムバンク部は、通常、混色不良が発生した不良絵素において、レーザ光等を用いてバンク領域をー且開口した後、バンク転写フィルムを貼り付けることによって形成される。したがって、バンクは、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有することによって、不良絵素にぉ、ても不良が発生して、な、周辺絵素のバンクと同等のバンクを有することが可能となる。バンク転写フィルムとしては、バンク機能を果たすことができる材質力なる転写フィルムであれば特に限定されず、例えば、支持体上に設けられた感光性榭脂膜等が挙げられ、具体的には、富士フィルム社製トランサー（登録商標）が好適である。なお、本明細書において、転写フィルムとは、転写により貼り付けられる膜を意味し、転写前は支持体 (転写後に除去される基材)上に配置された形態である場合が多い。フィルムバンク部の形成方法としては、ドライフィルムラミネート（DFL)法等が挙げられる。フィルムバンク部以外のバンクとしては特に限定されず、フォトリソグラフィ一法により形成された感光性榭脂膜、エッチングマスクを用いてエッチングにより形成された榭脂膜、ドライフィルムラミネート (_DFL)法により形成されたフィルム等が挙げられる。また、フィルムバンク部以外のバンクとしては、上記材質力もなる積層体としてもよい。なお、本発明においてフィルムは、膜厚について特に限定されるものではなぐシートをも意味する。

上記着色層の少なくとも 2色は、流動性材料を固化させてなる第 1着色層と、カラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを有するものである。本発明において、第 1着色層は、通常の CF基板製造プロセスにおいて形成され、第 2着色層は、不良絵素の開口後に形成される。このように本発明の CF基板は、混色不良が発生しても修正を行うことによって、不良絵素の着色層領域に第 2着色層が形成されているため、鮮明なカラー表示が可能となる。したがって、本発明のカラーフィルタ基板では、通常、第 2着色層が配置された絵素の数は、第 1着色層が配置された絵素の数よりも少ない。

また、第 1着色層は、流動性材料を固化させて形成されたものであるので、インクジェット法、印刷法等で容易に第 1着色層を高精細なパターン状に形成することができる。そのため、従来の CF基板製造方法に比べて、着色層材料の使用量の低減や製造プロセスの簡略ィ匕が可能となる。ここで、流動性材料としては、例えば、溶媒 (分散媒 )中に着色成分が分散されたもの、溶媒中に着色成分が溶解したもの等が挙げられる。第 1着色層の形成方法としては特に限定されず、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。なお、これらの製法において、流動性材料はインクとも呼ばれる。

更に、第 2着色層は、カラー転写フィルムにより形成されたものであるので、不良絵素を開口して修正する際に、開口部の残渣の除去や開口部周辺の撥インク処理等を行うことなぐ第 2着色層を形成することができる。カラー転写フィルムとしては、着色された光透過性の転写フィルムであれば特に限定されず、例えば、支持体上に設けられた顔料や染料等の着色剤を含む感光性榭脂膜等が挙げられ、なかでも、第 1着色層と同等のフィルタ特性を有する材質力もなることが好ましぐ具体的には、富士フィルム社製トランサー (登録商標）が好適である。第 2着色層の形成方法としては、ドラィフィルムラミネート (DFL)法等が挙げられる。

[0015] 本発明のカラーフィルタ基板の構成としては、このような着色層及びバンクを必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではないが、更に着色層の保護層や対向電極等が適宜設けられることにより、液晶表示装置等の表示装置用 CF基板として好適に用いることができる。

[0016] なお、本発明のカラーフィルタ基板においては、絵素同士を仕切るバンクを含めて不良絵素全体をレーザ開口し、更に転写フィルムを用いて修正を行った場合、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部と、カラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とが隣接することになる。すなわち、本発明は、基板上のバンクで区切られた複数の領域に着色層が配置されたカラーフィルタ基板であって、該着色層は、 2色以上設けられ、少なくとも 2色が、流動性材料を固化させてなる第 1着色層と、力ラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを有し、該バンクは、第 2着色層に隣接する領域に、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有するカラーフィルタ基板であってもよ、。

[0017] 本発明のカラーフィルタ基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。

本発明のカラーフィルタ基板において、上記バンクは、少なくとも一部に遮光部を有することが好ましい。これにより、バンクは各着色層間を遮光するブラックマトリクス (B M)としても機能することができる。遮光部を有するバンクの形態としては特に限定されず、例えば、バンク全体が遮光部により構成された単層形態や、バンクの下部が遮光部、上部が非遮光性部によりそれぞれ構成された多層形態等が挙げられる。遮光部を有するバンクの配置パターン (平面形状）としては特に限定されず、マトリクスバターン、ストライプパターン等が挙げられる力着色層の配列パターンに対応し、着色層の周囲の形状に合わせたものが好ましい。また、遮光部を有するバンクの配置パターン (平面形状）は、着色層側に一部突出した突出部を有することが好ましい。これは、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（以下「TFT」とも、う）を絵素毎に備えた液晶表示装置用 CF基板等に本発明の CF基板を用いた場合に、突出部により各 TF Tを効率的に遮光することが可能となるためである。突出部の平面形状としては特に限定されず、図 4に示すように、四角形 (図 4 (a) )、三角形 (図 4 (b) )、略ホームべ一ス型（図 4 (c) )等が挙げられるが、絵素の高開口率ィ匕のために、できるだけ面積は小さく設定することが好ましい。

また、上記バンクは、厚みが略一定であることが好ましい。本発明の CF基板においては、バンク転写フィルムを用いて不良絵素のバンクを修正することから、不良絵素の修正後に形成されるフィルムバンク部と、周辺絵素のバンクとの膜厚差をなくすことによって、不良絵素とその周辺絵素とのバンクの厚みを略一定にすることが可能となる。これにより、本発明の CF基板を液晶表示装置用 CF基板として用いた場合には、液晶表示装置のセル厚を略一定に保つことが可能となり、その結果として、表示品位の低下等を抑制することができる。これは、液晶層を挟み込む 2枚のガラス間のギヤップを制御するスぺーサが、通常バンク上に配置されるため、バンク上に混色層が残置されていると、その部分の液晶表示装置のセル厚が部分的に大きくなり、表示に悪影響となってしまうためである。

本発明のカラーフィルタ基板において、上記フィルムバンク部は、平面形状が多角形であり、かつ各辺が略直交することが好ましい。これにより、レーザ光を用いてフィルムバンク部形成のための開口を行う場合には、レーザ開口が容易となり、更にレーザ装置のタクト及び精度が有利になる。なお、本明細書において平面形状とは、基板面法線方向から見たときの平面化された形状を意味する。また、略直交とは、フィルムバンク部形成用の開口をレーザ光により形成する際に有利な効果が得られる程度に直交していればよい。平面形状が多角形であり、かつ各辺が直交する形態としては特に限定されず、例えば、図 5に示すように、四角形（図 5 (a)中の 40a)、四角形を 2つ組み合わせた略 L字型（図 5 (a)及び (b)中の 40b)、四角形に略 L字型を組み合わせた形態（図 5 (b)中の 40c)等が挙げられるが、絵素の高開口率ィ匕のため、できるだけ面積は小さく設定することが好ましい。なお、四角形は各辺のなす角が略直角であればよぐ正方形でも長方形でもよい。

[0019] 本発明のカラーフィルタ基板において、上記第 2着色層は、同色の第 1着色層に対して光透過率の差が 30%以下であることが好ましぐ 10%以下であることがより好ましい。本発明の CF基板においては、カラー転写フィルムを用いて不良絵素を修正することから、不良絵素に形成された第 2着色層と、周辺絵素に形成された第 1着色層との同色の光透過率の差を 10%以下にすることが可能となる。修正を施していない通常絵素と修正絵素との光透過率の差が 30%以下であることにより、混色不良が発生しなカゝつた絵素と混色不良を修正した絵素とが基板上に混在していても、両絵素間における光透過率の差は実用上充分に小さいとみなせることから、基板全面に渡つて着色層の光透過率が色毎にほぼ均一化された高表示品位のカラーフィルタ基板を提供することができる。なお、光透過率は、 JIS K 7105の測定方法に基づき算出することができる。

[0020] 本発明はまた、基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、上記製造方法は、（1)バンクで区切られた領域毎に、流動性材料を用いて第 1着色層を形成する工程と、（2)異なる流動性材料が混色して形成された混色層を有する不良絵素を含む領域上に保護フィルムを被せる工程と、 (3)不良絵素及び不良絵素上の保護フィルムを一括して除去し、絵素開口部を形成するェ程と、（4)カラー転写フィルムを絵素開口部に貼り付ける工程と、（5)絵素開口部の力ラー転写フィルムを残して保護フィルム及びカラー転写フィルムを剥離して第 2着色層を形成する工程と、（6)第 2着色層形成後に、不良絵素を含む領域上に保護フィルムを被せる工程と、（7)不良絵素のバンク領域及びバンク領域上の保護フィルムを一括して除去し、バンク開口部を形成する工程と、（8)バンク転写フィルムをバンク開口部に貼り付ける工程と、（9)バンク開口部のバンク転写フィルムを残して保護フィルム及びバンク転写フィルムを剥離してフィルムバンク部を形成する工程とを含むカラ一フィルタ基板の製造方法でもある。

[0021] 本発明の CF基板の製造方法によれば、上記（1)の第 1着色層形成工程を行うことにより、混色をバンクにより抑制しつつ基板上に異なる色を有する着色層を形成することができる。次に、上記（2)の保護フィルム被覆工程を行うことにより、不良絵素の修正箇所以外の領域を保護することができる。なお、保護フィルムの材質としては特に限定されず、ポリイミド (PI)フィルム等が挙げられる。次に、上記（3)の絵素開口部形成工程を行うことにより、着色層領域に混色層を残すことなく除去することができる。次に、上記 (4)のカラー転写フィルム貼り付け工程を行うことによって、不良絵素領域に着色層材料を貼り付けることができる。なお、カラー転写フィルムの材質としては特に限定されず、例えば、支持体上に設けられた顔料や染料等の着色剤を含む感光性榭脂膜等が挙げられる。次に、上記（5)の第 2着色層形成工程を行うことによって、不良絵素領域に第 2着色層を形成することができる。なお、カラー転写フィルムの材質として、感光性榭脂膜を用いた場合には、カラー転写フィルム剥離前に、露光処理を行い、フィルムを硬化させることが好ましい。次に、上記（6)の保護フィルム被覆工程を行うことにより、不良絵素のバンク領域以外を保護することができる。次に、上記（7)のバンク開口部形成工程を行うことにより、バンクが形成されていた領域に転写フィルム貼り付け用の開口を形成することができる。次に、上記（8)のバンク転写フイルム貼り付け工程を行うことによって、バンクが形成されていた領域にのみバンク材料を貼り付けることができる。なお、バンク転写フィルムの材質としては特に限定されず、例えば、支持体上に設けられた感光性榭脂膜等が挙げられる。最後に、上記 (9 )のフィルムバンク部形成工程を行うことによって、バンクが形成されていた領域にのみフィルムバンク部を形成することができる。なお、バンク転写フィルムの材質として、感光性榭脂膜を用いた場合には、バンク転写フィルム剥離前に、露光処理を行い、フィルムを硬化させることが好まし、。

[0022] このように本発明の CF基板の製造方法によれば、不良絵素をー且全て開口し、第 2 着色層を形成することから、不良絵素に混色層が残っていないので、周辺の絵素と比べて遜色のない不良絵素の修正が可能となる。また、混色層だけでなぐ不良絵素のバンクも併せて修正を行うことから、バンク上に形成された混色層を研磨するェ程を省くことができるので、製造プロセスの簡略ィ匕が可能となる。更に、このような本発明の CF基板の製造方法は、上述の本発明の CF基板を製造する方法として好適である。

[0023] なお、本発明の CF基板の製造方法としては、上記（1)の第 1着色層形成工程、上記

(2)の保護フィルム被覆工程、上記（3)の絵素開口部形成工程、上記 (4)のカラー転写フィルム貼り付け工程、上記（5)の第 2着色層形成工程、上記 (6)の保護フィルム被覆工程、上記（7)のバンク開口部形成工程、上記（8)のバンク転写フィルム貼り付け工程及び上記（9)のフィルムバンク部形成工程を必須工程として含む限り、その他の工程を含んでいても含んでいなくてもよぐ特に限定されるものではない。しかしながら、混色不良は、通常、隣接した最低 2つ以上の絵素が混色して発生するため、 2つ以上の絵素の着色層につ、て修正を行う必要があるので、上記（2)〜（6)のェ程は、少なくとも 2回行うことが好ましい。

[0024] なお、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法においては、不良絵素の修正箇所以外の領域を保護フィルムにより保護することなぐ絵素開口部又はバンク開口部を形成することも可能である。この場合には、保護フィルム被覆工程を行う場合に比べて、開口部の形成時に不良絵素ではない周辺の絵素が損傷を受ける可能性が高くなる

1S 製造工程をより簡略ィ匕することができる。すなわち、本発明は、基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、上記製造方法は、バンクで区切られた領域毎に、流動性材料を用いて第 1着色層を形成するェ程と、異なる流動性材料が混色して形成された混色層を有する不良絵素を除去し、絵素開口部を形成する工程と、カラー転写フィルムを絵素開口部に貼り付ける工程と、絵素開口部のカラー転写フィルムを残してカラー転写フィルムを剥離して第 2着色層を形成する工程と、第 2着色層形成後に、不良絵素のバンク領域を除去し、バンク開口部を形成する工程と、バンク転写フィルムをバンク開口部に貼り付ける工程と、バンク開口部のバンク転写フィルムを残してバンク転写フィルムを剥離してフィルムバンク部を形成する工程とを含むカラーフィルタ基板の製造方法であってもよい。 [0025] ここで、本発明の CF基板の製造方法を用いた、隣り合う絵素間の混色不良の好ましい修正方法について説明する。好ましい修正方法としては、以下の（a)〜（c)等が挙げられる。なお、以下では説明を簡略にするため、ある 1つの形態の CF基板を用いて説明を行う。ここで、 CF基板はマトリクス状に形成されたバンク内に第 1着色層が配置されており、隣り合う赤 (R)の絵素 (絵素 Rとする）と青 (B)の絵素 (絵素 Bとする）間で混色不良が発生したと仮定する。また、バンクは更に、各マトリクスにおける四隅のうちの一つの隅部に、着色層領域側に突出した部分 (バンク突出部とする）を有する。なお、混色不良による混色層は、各絵素の着色層領域及び各絵素で挟まれたバンク領域 (絵素間バンク部とする）上に形成されており、各絵素のバンク突出部には形成されて!/、な!/、ものとする。

[0026] <修正方法 A>

a— 1)絵素 Rの着色層領域の混色層と、絵素 Rのバンク突出部とを除去し、絵素尺の開口部を形成する工程

a— 2)絵素尺の開口部に第 2着色層 (R)を形成する工程

a— 3)絵素 Bの着色層領域の混色層と、絵素間バンク部と、絵素間バンク部上の混色層と、絵素 Bのバンク突出部とを除去し、絵素 Bの開口部を形成する工程 a— 4)絵素 Bの開口部に第 2着色層（B)を形成する工程

a— 5)絵素間バンク部の第 2着色層（B)と、絵素 Rのバンク突出部の第 2着色層 (R) と、絵素 Bのバンク突出部の第 2着色層（B)とを除去し、バンク開口部を形成するェ程

a— 6)バンク開口部にフィルムバンク部を形成する工程

上記 a— 1)力 a— 6)の工程をこの順に行う態様。

[0027] <修正方法 B>

b— 1)絵素 Rの着色層領域の混色層と、絵素 Rのバンク突出部とを除去し、絵素尺の開口部を形成する工程

b— 2)絵素 Rの開口部に第 2着色層 (R)を形成する工程

b— 3)絵素 Bの着色層領域の混色層と、絵素 Bのバンク突出部とを除去し、絵素 Bの開口部を形成する工程 b— 4)絵素 Bの開口部に第 2着色層（B)を形成する工程

b— 5)絵素間バンク部と、絵素間バンク部上の混色層と、絵素 Rのバンク突出部の第 2着色層（R)と、絵素 Bのバンク突出部の第 2着色層（B)とを除去し、バンク開口部を形成する工程

b— 6)バンク開口部にフィルムバンク部を形成する工程

上記 b— 1)から b— 6)の工程をこの順に行う態様。

[0028] <修正方法 C >

c 1)絵素 Rの着色層領域の混色層と、絵素 Rのバンク突出部と、絵素間バンク部と、絵素間バンク部上の混色層と、絵素 Bの着色層領域の混色層と、絵素 Bのバンク突出部とを除去し、絵素 Rの開口部を形成する工程

c- 2)絵素尺の開口部に第 2着色層 (R)を形成する工程

c 3)絵素 Bの着色層領域の第 2着色層 (R)と、絵素 Bのバンク突出部の第 2着色層

(R)とを除去し、絵素 Bの開口部を形成する工程

c 4)絵素 Bの開口部に第 2着色層（B)を形成する工程

c 5)絵素間バンク部の第 2着色層 (R)と、絵素 Rのバンク突出部の第 2着色層 (R) と、絵素 Bのバンク突出部の第 2着色層（B)とを除去し、バンク開口部を形成するェ程

c 6)バンク開口部にフィルムバンク部を形成する工程

上記 c— 1)力 c— 6)の工程をこの順に行う態様。

[0029] 以上の修正方法 A〜Cによれば、隣り合う絵素間の混色不良を、着色層領域のみならずバンクも含めて修正することが可能となる。なお、本発明の CF基板の製造方法としては、本発明の作用効果を奏すればよぐ上記修正方法 A〜Cの態様に限定されるものではない。

本発明のカラーフィルタ基板の製造方法における好ましい態様について以下に詳しく説明する。

[0030] 本発明のカラーフィルタ基板の製造方法にぉ、て、上記（3)の絵素開口部形成工程は、混色層及びバンクを除去するものであることが好ましい。本発明の CF基板を液晶表示装置用 CF基板等に用いた場合には、通常、バンクと BMは、一体的に形成されることから、バンク及び着色層の平面形状は複雑になることが多い。しかしながら、このように着色層領域だけでなく周囲のバンクの一部も一緒に除去することによって、レーザ光を用いて開口部形成を行う場合には、レーザ装置に有利な形状で開口部を形成することができるので、開口が容易に実施でき、更にレーザ装置のタクト及び精度が有利になる。また、上述した好ましい修正方法における修正方法 Aの a— 5)の工程や修正方法 Cの c 3)及び c 5)の工程等にぉ、ては、第 2着色層のみを除去することとなる。更に、修正方法 Bの b— 5)の工程等においては、混色層、バンク及び第 2着色層を除去することとなる。

このように、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、上記（3)の絵素開口部形成工程及び上記（7)のバンク開口部形成工程にぉヽて、開口 ·除去するものを混色層、バンク及び第 2着色層の中から適宜選択することによって、効率的な開口形成が可能となる。

[0031] 本発明のカラーフィルタ基板の製造方法において、上記（3)の絵素開口部形成工程及び上記（7)のバンク開口部形成工程は、基板による吸収が略ゼロである波長のレ一ザ光を用いて行うことが好ましい。なお、上記基板による吸収が略ゼロであるとは、絵素開口部の形成及びバンク開口部の形成の際に、基板に実質的な変化が生じない範囲を意味する。このような形態によれば、基板に影響を与えることなく混色不良部のみを切り取ることができる。レーザ光としては、特に限定されないが、エキシマレ一ザによるパルスレーザ光等が挙げられる。

[0032] 本発明のカラーフィルタ基板の製造方法において、上記（1)の第 1着色層形成工程は、インクジェット法を用いて、着色層材料を含有する流動性材料を滴下して行われること、又は、印刷法を用いて、着色層材料を含有する流動性材料を転写して行われることが好ましい。インクジェット法及び印刷法では、フォトマスクを使用せずに直接第 1着色層をパターン状に形成することができるので、設備投資の抑制や生産効率の向上が可能となる。また、着色層形成領域に着色層材料を含有する流動性材料を選択的に滴下及び転写することができるので、従来のフォトリソグラフィ一法等に比べて、着色層材料の利用効率の向上が期待できる。なお、インクジェット法の方式としては、圧電素子の体積変化を用いるピエゾ方式でもよいし、発熱体の熱膨張を用いるサーマル方式でもよい。

[0033] 本発明はまた、上記カラーフィルタ基板を備える表示装置でもある。本発明のカラーフィルタ基板によれば、修正された絵素がその周辺の絵素と同等のフィルタ特性を有することが可能であることから、高表示品位の表示装置を実現することができる。したがって、本発明のカラーフィルタ基板を備えた表示装置は、液晶表示装置、エレクト口ルミネッセンス表示装置に好適である。エレクト口ルミネッセンス表示装置としては、無機エレクト口ルミネッセンス表示装置、有機エレクト口ルミネッセンス表示装置等が挙げられる。

[0034] 本発明は更に、上記カラーフィルタ基板の製造方法により得られたカラーフィルタ基板を備える表示装置でもある。本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、不良絵素を効率的に修正することが可能なことから、簡便かつ安価に表示装置の歩留りや表示品位を向上させることができる。したがって、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法により得られたカラーフィルタ基板を備えた表示装置は、液晶表示装置、ェレクト口ルミネッセンス表示装置に好適である。エレクト口ルミネッセンス表示装置としては、無機エレクト口ルミネッセンス表示装置、有機エレクト口ルミネッセンス表示装置等が挙げられる。

発明の効果

[0035] 本発明のカラーフィルタ基板によれば、混色不良が発生した絵素において、バンクがフィルムバンク部を含み、かつ、着色層が第 1着色層とカラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを含んで構成されているため、不良が発生していない絵素と遜色ないフィルタ特性を実現することが可能となる。また、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、混色不良が発生した絵素において、混色層だけでなくバンクも一緒に除去'修正を行うことから、レーザ開口の効率化及びバンク上に形成された混色層の研磨工程の削減が可能であり、製造プロセスの簡略ィ匕が可能となる。

発明を実施するための最良の形態

[0036] 以下に実施例を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

[0037] (実施例 1) 図 1を用いて、本発明に係る実施例 1のカラーフィルタ基板について説明する。図 1 は、本実施例の CF基板の構成を示す上面模式図である。本実施例においては、隣り合う赤と青の着色層が混色し、その修正を行った CF基板について説明するが、これ以外の 2色が混色した場合であっても、同様の方法により修正を行うことができる。本実施例の CF基板は、ガラス基板（図示せず)上に、略長方形の開口領域を有する BM5と、 BM5で囲まれた各開口領域内にインクジェット法を用いて形成された赤 (R )、緑 (G)及び青（B)の着色層 10R、 10G、 10Bとが配置されている。着色層の配列パターンは、横方向に R、 G、 Bの着色層がこの順に並び、縦方向に同色の着色層が並んだ、いわゆるストライプ配列である。着色層のうち、 1組の隣り合う Rと Bの着色層は、転写フィルムにより形成されたフィルム着色層 30R、 30Bに置換されている。また BM5は、開口の四隅のうちの一つの隅部において、略正方形型に突出した形態を有する。更に BM5において、フィルム着色層 30R、 30Bで挟まれた部分及びフィルム着色層 30R、 30Bが形成された領域内の略正方形型に突出した部分は、 BM転写フィルムにより形成されたフィルムブラックマトリクス（フィルム BM) 6力らなる。なお、着色層の配列パターン (カラーフィルタパターン）としては、デルタ配列、モザイク配列等どのカラーフィルタパターンでも隣接する絵素間で混色不良発生の可能性があり、カラーフィルタの配列は上記例にあるストライプ配列に限定されな、。

以下に、本実施例のカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。図 2 (a)〜(h )は、本実施例の CF基板の製造フローを示す上面模式図である。

まず、ガラス基板上に、 BM5をパターン形成後、各 BM5の開口内にインクジェット法を用いて、 R、 G、 Bの着色層材料を含有する液状材料 (流動性材料)を滴下することによって、 R、 G、 Bの着色層 10R、 10G、 10Bのみが着色層として形成された CF基板を形成した。なお、 R、 G、 Bの着色層 10R、 10G、 10Bは、印刷法を用いて液状材料を転写することによって形成してもよい。このように本実施例においては、 BM5は液状材料を堰き止めるバンクとしても機能する。インクジェット法や印刷法のように液状材料を滴下する方法を用いる場合、図 2 (a)に示すように、隣接する 2つの絵素に滴下された液状材料が BM5を乗り越えて混色不良が発生することがある。以下に、本実施例における混色不良の修正方法について詳述する。 [0039] まず、図 2 (a)に示すように、隣接した 2つの絵素が混色することによって自発的に混色層 4が形成された不良絵素を少なくとも覆うように、保護膜として 7. 厚のポリィミド（PI)フィルム 9を被せた。次に、図 2 (b)に示すように、波長 355nmのパルスレーザ光を照射した後、 PIフィルム 9と混色層 4を約 1絵素分、一括で除去した。このとき、 1つの絵素の混色箇所だけではなぐレーザ開口しやすい形状にあわせて、 BM5の 2つの不良絵素で挟まれた部分及び不良絵素内に正方形型に突出した部分も一緒に除去した。

[0040] 次に、絵素修正用のカラー転写フィルム 7として富士フィルム社製トランサー（登録商標）を先程の PIフィルム 9上に積層した後、図 2 (c)に示すように、積層したフィルム上に、上部力ヒーターロッドを用いて、 1色目の絵素修正用のカラー転写フィルム 7を転写した。次に、基板裏面より、 UV光を照射し、フィルムを硬化させた。そして、図 2 ( d)に示すように、カラー転写フィルム 7と PIフィルム 9を基板力も剥離し、最初にパルスレーザ光によって開口した部分のみに、フィルム着色層 30Bを形成することによつて、 1色目の絵素の修正を行った。フィルム着色層 30Bと混色不良が発生していない着色層 10Bとの光透過率の差は、 10%であった。なお、本実施例において、光透過率は、 JIS K 7105の測定方法に基づき算出した。

[0041] インクジェット法や印刷法等では、隣接した最低 2つ以上の絵素が混色して、不良となるため、修正していないもう一方の絵素に対しても、同様の処理を行い、図 2 (e)に示すように、フィルム着色層 30Rを形成することによって、 2色目の絵素の修正を行つた。フィルム着色層 30Rと混色不良が発生して、な、着色層 10Rとの光透過率の差は、 10%であった。

[0042] 最後に、絵素の修正の際に除去した BM5の修正を実施した。 BM5の修正の方法は、絵素の修正と同じであり、まず図 2 (f)に示すように、不良絵素上に PIフィルム 9を被せた後、パルスレーザ光にて、 PIフィルム 9と、フィルム着色層 30B及びフィルム着色層 30Rとを一括で除去した。その後、図 2 (g)に示すように、 BM転写フィルム 8を積層した後、フィルムの硬化及び剥離を行うことによって、図 2 (h)に示すように、 BMを必要な場所に必要な形状で再生した。

[0043] このように、本実施例は、 BMにフィルム BMを含み、かつ、着色層にフィルム着色層を含むことから、混色不良が修正された絵素にぉ、て不良が発生して、な、絵素と遜色ないフィルタ特性を実現することが可能であった。また、修正過程において、不良絵素の混色層だけでなく BMも一緒に修正することから、レーザ開口の効率化及びバンク上に形成された混色層の研磨工程の削減が可能であった。

[0044] (実施例 2)

図 3を用いて、本発明に係る実施例 2のカラーフィルタ基板について説明する。図 3 は、本実施例の CF基板の構成を示す上面模式図である。本実施例においては、実施例 1と同様に隣り合う赤と青の着色層が混色し、その修正を行った CF基板について説明するが、これ以外の 2色が混色した場合であっても、同様の方法により修正を行うことができる。また、本実施例の CF基板は、 BM5の形態以外は実施例 1と同様の形態を有し、実施例 1と同様の方法にて作製できるので、重複する内容については説明を省略する。

[0045] 本実施例の BM5は、実施例 1において略正方形型に突出した部分の開口領域側の一部が三角形状に切り取られた形態を有する。これにより、 CF基板の高開口率ィ匕が可能となった。一方、 BM転写フィルムにより形成されたフィルム BM6は、実施例 1と同様に略正方形型に突出した部分を有する。このように、フィルム BM6は略正方形及び長方形に略正方形を組み合わせた形態を有するため、 BM5の修正時におけるレーザ開口が容易となり、レーザ装置のタクト及び精度が有利となった。なお、修正絵素とその周辺絵素の BMの平面形状は異なっているが、光透過率等の性能には大きな影響は見られなカゝつた。

[0046] なお、本願は、 2005年 11月 1曰に出願された曰本国特許出願 2005— 318573号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

[0047] また、本願明細書における「以上」及び「以下」は、当該数値を含むものである。

図面の簡単な説明

[0048] [図 1]実施例 1の CF基板の構成を示す上面模式図である。

[図 2] (a)〜 (h)は、実施例 1の CF基板の製造フローを示す上面模式図である。

[図 3]実施例 2の CF基板の構成を示す上面模式図である。 [図 4] (a)〜（c)は、本発明の CF基板におけるバンクの突出部の平面形状の例を示す上面模式図である。

[図 5] (a)及び (b)は、本発明の CF基板におけるフィルムバンク部の平面形状の例を示す上面模式図である。

[図 6] (a)〜 (c)は、着色層がフォトリソグラフィ一法により作製された CF基板における既存の着色層の修正フローを示す断面模式図である。

[図 7] (a)〜 (c)は、着色層がインクジヱット法又は印刷法により作製された CF基板における既存の着色層の修正フローを示す断面模式図である。

[図 8] (a)〜（c)は、特許文献 1に開示の技術による CF基板に形成された着色層の修正フローを示す断面模式図である。

[図 9] (a)〜（c)は、特許文献 2に開示の技術による CF基板に形成された着色層の修正フローを示す断面模式図である。符号の説明

1 :ガラス基板

2 :黒点

3 :開口部

4 :混色層

5：ブラックマトリクス（BM)

6：フィルムブラックマトリクス（フィルム BM)

7 :カラー転写フィルム

8 : BM転写フィルム

9 :ポリイミド（PI)フィルム

10R:赤 (R)の着色層

10G :緑 (G)の着色層

10B:青 (B)の着色層

20R：赤（R)の修正着色層

20B:青（B)の修正着色層

30R：赤（R)のフィルム着色層 B：青（B)のフィルム着色層

a：フィルムバンク部（四角形）

b：フィルムバンク部（四角形を 2つ組み合わせた略 L字型）c：フィルムバンク部（四角形に略 L字型を組み合わせた形態)

Claims

請求の範囲

[1] 基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板であって、

該バンクは、バンク転写フィルムにより形成されたフィルムバンク部を有し、該着色層の少なくとも 2色は、流動性材料を固化させてなる第 1着色層と、カラー転写フィルムにより形成された第 2着色層とを有するものであることを特徴とするカラーフィルタ基板。

[2] 前記バンクは、少なくとも一部に遮光部を有することを特徴とする請求項 1記載のカラ一フィルタ基板。

[3] 前記バンクは、厚みが略一定であることを特徴とする請求項 1記載のカラーフィルタ基板。

[4] 前記フィルムバンク部は、平面形状が多角形であり、かつ各辺が略直交することを特徴とする請求項 1記載のカラーフィルタ基板。

[5] 前記第 2着色層は、同色の第 1着色層に対して光透過率の差が 30%以下であることを特徴とする請求項 1記載のカラーフィルタ基板。

[6] 基板上に 2色以上の着色層及びバンクを備えるカラーフィルタ基板の製造方法であつて、

該製造方法は、バンクで区切られた領域毎に、流動性材料を用いて第 1着色層を形成する工程と、

異なる流動性材料が混色して形成された混色層を有する不良絵素を含む領域上に保護フィルムを被せる工程と、

不良絵素及び不良絵素上の保護フィルムを一括して除去し、絵素開口部を形成する工程と、

カラー転写フィルムを絵素開口部に貼り付ける工程と、

絵素開口部のカラー転写フィルムを残して保護フィルム及びカラー転写フィルムを剥離して第 2着色層を形成する工程と、

第 2着色層形成後に、不良絵素を含む領域上に保護フィルムを被せる工程と、不良絵素のバンク領域及びバンク領域上の保護フィルムを一括して除去し、バンク開口部を形成する工程と、バンク転写フィルムをバンク開口部に貼り付ける工程と、

バンク開口部のバンク転写フィルムを残して保護フィルム及びバンク転写フィルムを剥離してフィルムバンク部を形成する工程とを含む

ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。

[7] 前記絵素開口部形成工程は、混色層及びバンクを除去するものであることを特徴とする請求項 6記載のカラーフィルタ基板の製造方法。

[8] 前記絵素開口部形成工程及びバンク開口部形成工程は、基板による吸収が略ゼロである波長のレーザ光を用いて行うことを特徴とする請求項 6記載のカラーフィルタ基板の製造方法。

[9] 前記第 1着色層形成工程は、インクジェット法を用いて、着色層材料を含有する流動性材料を滴下して行われることを特徴とする請求項 6記載のカラーフィルタ基板の製造方法。

[10] 前記第 1着色層形成工程は、印刷法を用いて、着色層材料を含有する流動性材料を転写して行われることを特徴とする請求項 6記載のカラーフィルタ基板の製造方法

[11] 請求項 1記載のカラーフィルタ基板を備えることを特徴とする表示装置。

[12] 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項 11記載の表示装置。

[13] 前記表示装置は、エレクト口ルミネッセンス表示装置であることを特徴とする請求項 1 1記載の表示装置。

[14] 請求項 6記載のカラーフィルタ基板の製造方法により得られたカラーフィルタ基板を備えることを特徴とする表示装置。

[15] 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項 14記載の表示装置。

[16] 前記表示装置は、エレクト口ルミネッセンス表示装置であることを特徴とする請求項 1

4記載の表示装置。