JP5205733B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like.
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶表示装置、とりわけカラー液晶表示装置の需要が増加する傾向にある。このカラー液晶表示装置には、通常赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色層とこれを仕切るブラックマトリックスを備えたカラーフィルタが設けられており、このカラーフィルタのR、G、およびBのそれぞれの画素に対応する電極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作動し、R、G、およびBのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われる。 In recent years, with the development of personal computers, particularly portable personal computers, the demand for liquid crystal display devices, particularly color liquid crystal display devices, has been increasing. This color liquid crystal display device is provided with a color filter comprising a colored layer of three primary colors, usually red (R), green (G), and blue (B), and a black matrix separating the primary color layers. By turning on and off the electrodes corresponding to the R, G, and B pixels, the liquid crystal operates as a shutter, and light passes through each of the R, G, and B pixels, and color display is performed. .
ここで、このようなカラーフィルタの着色層をインクジェット方式により形成する場合、通常、全ての色の着色層形成用塗工液を各画素領域に塗布した後に、着色層形成用塗工液を硬化することとなる。そのため、隣接する画素領域に塗布された異なる色の着色層形成用塗工液どうしが未硬化の状態で接触すること等により、混色が生じやすいという問題があった。また隣接する画素領域に塗布された異なる色の着色層形成用塗工液どうしが接触した場合、混色した着色層形成用塗工液は画素領域全体に拡散してしまう。したがって、この画素領域の着色層を修正するためには、着色層形成用塗工液を硬化させた後、例えば図2に示すように、混色が生じている画素領域aの着色層3´全てを完全に除去し、修正着色層形成用塗工液を塗布して修正着色層4を形成する必要がある。しかしながら、上記着色層3´を除去する際、遮光部2の端部際まで着色層3´を完全に除去するため、隣接する画素間の遮光部2が細くなってしまう場合等があった。これにより、隣接する画素の間隔が狭い場合には特に、修正用の着色層形成用塗工液をそれぞれの画素領域からはみ出さないように塗布することが難しいという問題があった。
なお、本発明に関する先行文献は発見されていない。
Here, when forming a colored layer of such a color filter by an inkjet method, the colored layer forming coating solution is usually cured after applying the colored layer forming coating solution to all pixel regions. Will be. For this reason, there has been a problem that color mixing is likely to occur due to uncolored coating solutions for forming different color layers applied to adjacent pixel regions. Further, when different color layer forming coating solutions applied to adjacent pixel regions come into contact with each other, the mixed color layer forming coating solution diffuses throughout the pixel region. Therefore, in order to correct the colored layer in the pixel region, after curing the colored layer forming coating solution, for example, as shown in FIG. 2, all the
In addition, the prior literature regarding this invention has not been discovered.
そこで、インクジェット法により着色層を形成した際、混色等が生じた場合であっても、その部分を修正し、高品質なカラーフィルタを製造する方法の提供が望まれている。 Therefore, it is desired to provide a method for producing a high-quality color filter by correcting the portion even when color mixing occurs when the colored layer is formed by the inkjet method.
本発明は、樹脂製遮光部が形成された基材上の、上記樹脂製遮光部により区画された画素領域に着色層形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、着色層を形成する着色層形成工程と、上記各画素領域に形成された上記着色層に欠陥が存在するか否かを検査する着色層検査工程と、上記着色層検査工程により欠陥が検出された欠陥画素領域及び上記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部表面の上記着色層すべてを除去する着色層除去工程と、上記欠陥画素領域周辺の上記樹脂製遮光部にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、上記照射により上記欠陥画素領域周辺の上記樹脂製遮光部の液体との接触角を上記欠陥画素領域に露出した上記基材の液体との接触角より1°以上高くするプラズマ照射工程と、上記欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液を針状の塗布部を用いて塗布し、修正着色層を形成する修正着色層形成工程とを有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。 The present invention provides a colored layer for forming a colored layer by applying a coating solution for forming a colored layer to a pixel region defined by the resin-made light-shielding portion on a substrate on which a resin-made light-shielding portion is formed by an inkjet method. Forming step, colored layer inspection step for inspecting whether or not a defect exists in the colored layer formed in each pixel region, defective pixel region in which a defect is detected by the colored layer inspection step, and the defective pixel A colored layer removing step for removing all of the colored layer on the surface of the resin light-shielding portion around the region, and irradiating the resin light-shielding portion around the defective pixel region with plasma using a fluorine compound as an introduction gas, and the defect caused by the irradiation a plasma irradiation step to increase 1 ° or more than the contact angle with a liquid of the substrate the contact angle with the liquid of the resin light shielding portion in the periphery of the pixel region is exposed to the defective pixel region, corrected wear to the defective pixel region The layers forming coating solution was coated by using a needle-like application part, to provide a method for manufacturing a color filter; and a modified colored layer forming step of forming a repaired colored layer.
本発明によれば、欠陥が生じた欠陥画素領域の着色層全てを除去した後、欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部に上記プラズマ照射工程によりフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射することによって、上記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部を撥液性とすることができる。したがって、修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域の外にはみ出すことを防ぐことができ、欠陥画素領域に、隣接する画素領域とは異なる色の修正着色層形成用塗工液を塗布した場合であっても混色等のない高品質なカラーフィルタを製造することができる。 According to the present invention, after removing all the colored layers in the defective pixel area where the defect has occurred, by irradiating the resin light-shielding portion around the defective pixel area with plasma using the fluorine compound as an introduction gas by the plasma irradiation step, The resin light-shielding portion around the defective pixel region can be made liquid repellent. Therefore, the correction coloring layer forming coating liquid can be prevented from protruding outside the defective pixel area, and the correction coloring layer forming coating liquid having a color different from that of the adjacent pixel area is applied to the defective pixel area. Even in this case, it is possible to manufacture a high-quality color filter without color mixing.
上記発明においては、上記着色層除去工程と上記プラズマ照射工程との間に、上記欠陥画素領域を洗浄する洗浄工程を有することが好ましい。これにより、欠陥画素領域を親水性領域とすること等が可能となり、欠陥画素領域に白抜け等なく修正着色層を形成することが可能となるからである。 In the above invention, it is preferable to have a cleaning step for cleaning the defective pixel region between the colored layer removing step and the plasma irradiation step. This is because the defective pixel region can be made a hydrophilic region, and a corrected colored layer can be formed in the defective pixel region without white spots.
本発明によれば、着色層を修正する際、修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域の外にはみ出すことを防ぐことができ、混色等のない、高品質なカラーフィルタを製造することができる。 According to the present invention, when correcting a colored layer, it is possible to prevent the corrected colored layer forming coating liquid from protruding outside the defective pixel region, and to produce a high-quality color filter free from color mixing. Can do.
本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関するものであり、樹脂製遮光部が形成された基材上の、上記樹脂製遮光部により区画された画素領域に着色層形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、着色層を形成する着色層形成工程と、上記各画素領域に形成された上記着色層に欠陥が存在するか否かを検査する着色層検査工程と、上記着色層検査工程により欠陥が検出された欠陥画素領域の上記着色層すべてを除去する着色層除去工程と、上記欠陥画素領域周辺の上記樹脂製遮光部にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射するプラズマ照射工程と、上記欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液を塗布し、修正着色層を形成する修正着色層形成工程とを有することを特徴とする方法である。 The present invention relates to a method for producing a color filter used in a liquid crystal display device or the like, and is for forming a colored layer on a pixel region defined by the resin light-shielding portion on a substrate on which a resin light-shielding portion is formed. A coating layer is applied by an inkjet method to form a colored layer, a colored layer forming step, a colored layer inspecting step for inspecting whether or not a defect exists in the colored layer formed in each pixel region, and the above A colored layer removing step for removing all of the colored layer in the defective pixel region in which the defect is detected by the colored layer inspection step, and a plasma for irradiating the resin light-shielding portion around the defective pixel region with a fluorine compound as an introduction gas The method includes an irradiation step and a corrected colored layer forming step of applying a corrected colored layer forming coating solution to the defective pixel region to form a corrected colored layer.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図1(a)に示すような樹脂製遮光部1が形成された基材(図示せず)の、樹脂製遮光部1により区画された画素領域sに着色層形成用塗工液を塗布し、着色層3(3R、3G、および3B)を形成する着色層形成工程(図1(b))と、各画素領域sに形成された着色層3に欠陥が生じているか否かを検査する検査工程(図示せず)と、検査工程によって欠陥が発見された欠陥画素領域(図中、例えばaおよびa´で示される部分)に形成された着色層3全てを除去する着色層除去工程(図1(c)および(d))と、上記着色層3が除去された欠陥画素領域aおよびa´の周辺部の樹脂製遮光部1にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射するプラズマ照射工程(図示せず)と、上記欠陥画素領域aおよびa´に修正着色層形成用塗工液を塗布し、修正着色層4(例えば4Gおよび4B)を形成する修正着色層形成工程(図1(e))とを有することを特徴とする方法である。なお本発明でいう欠陥とは、着色層に生じた混色をいうこととする。
The color filter manufacturing method according to the present invention includes a pixel region s defined by a resin light-shielding portion 1 on a base material (not shown) on which a resin light-shielding portion 1 as shown in FIG. A colored layer forming step (FIG. 1 (b)) for forming a colored layer 3 (3R, 3G, and 3B) by applying a colored layer forming coating solution onto the
本発明においては、上記検査工程により欠陥が検出された欠陥画素領域の着色層すべてを除去した後、その欠陥画素領域の周辺の樹脂製遮光部にプラズマを照射する。ここで、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射した場合、有機物にフッ素を導入することができ、表面を撥液性とすることができる。したがって、上記プラズマ照射工程により上記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部を撥液性とすることができ、欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液を塗布した際、修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域外にはみ出してしまうことを防ぐことができる。そのため本発明によれば、着色層に混色が生じないものとすることができ、遮光部の線幅を狭くした場合であっても、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。 In the present invention, after removing all the colored layers in the defective pixel region where the defect is detected by the inspection step, the resin light-shielding portion around the defective pixel region is irradiated with plasma. Here, when plasma is irradiated using a fluorine compound as an introduction gas, fluorine can be introduced into the organic substance, and the surface can be made liquid repellent. Therefore, the resin light-shielding portion around the defective pixel region can be made liquid repellent by the plasma irradiation step, and when the correction coloring layer forming coating liquid is applied to the defective pixel region, the correction coloring layer forming coating is applied. It is possible to prevent the working liquid from protruding outside the defective pixel region. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent color mixing in the colored layer, and it is possible to manufacture a high-quality color filter even when the line width of the light shielding portion is narrowed.
なお、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射を行った場合、無機物にはフッ素が導入されない。したがって、本発明において基材として無機物からなるものを用いることにより、欠陥画素領域にはフッ素が導入されないものとすることができ、欠陥画素領域には修正着色層形成用塗工液を均一に塗布することが可能となる。 Note that when plasma irradiation is performed using a fluorine compound as an introduction gas, fluorine is not introduced into the inorganic substance. Accordingly, by using an inorganic material as the base material in the present invention, fluorine can be prevented from being introduced into the defective pixel region, and the correction colored layer forming coating liquid is uniformly applied to the defective pixel region. It becomes possible to do.
ここで、本発明においては、上記着色層除去工程後、プラズマ照射工程前に、上記着色層が除去された欠陥画素領域を洗浄する洗浄工程を有することが好ましい。これにより、欠陥画素領域に残存している残渣等を取り除くことができ、上記残渣や、プラズマ照射工程によりこの残渣に導入されたフッ素化合物等によって、この部分が撥液性となってしまうことを防ぐことができる。またさらに、欠陥画素領域を洗浄することによって、欠陥画素領域の親液性を高いものとすること等もでき、修正着色層形成工程において、より均一に修正着色層形成用塗工液を塗布することが可能となるからである。以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程ごとに詳しく説明する。 Here, in this invention, it is preferable to have the washing | cleaning process of wash | cleaning the defective pixel area | region from which the said colored layer was removed after the said colored layer removal process and before a plasma irradiation process. As a result, the residue remaining in the defective pixel region can be removed, and this portion becomes lyophobic due to the residue and the fluorine compound introduced into the residue by the plasma irradiation process. Can be prevented. Furthermore, by cleaning the defective pixel region, the lyophilicity of the defective pixel region can be increased, and the correction colored layer forming coating liquid is more uniformly applied in the corrected colored layer forming step. Because it becomes possible. Hereinafter, each process of the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated in detail.
1.着色層形成工程
まず、本発明のカラーフィルタの製造方法の着色層形成工程について説明する。本発明の着色層形成工程は、樹脂製遮光部が形成された基材上の、上記樹脂製遮光部により区画された画素領域に着色層形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、着色層を形成する工程であり、例えば複数色の着色層形成用塗工液をそれぞれ目的とする画素領域にインクジェットノズルによって塗布した後、硬化させて着色層を形成する工程とすることができる。本工程により形成される着色層は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色とされるが、4色以上であってもよい。また本工程により形成される着色層の配列は、例えばストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、画素領域の面積は任意に設定することができる。また本工程により形成される着色層の膜厚としては、目的とするカラーフィルタの種類等により、適宜選択されるものであるが、通常1.3μm〜2.0μm程度とされることが好ましい。
1. Colored layer forming step First, the colored layer forming step of the method for producing a color filter of the present invention will be described. In the colored layer forming step of the present invention, the colored layer forming coating solution is applied to the pixel region defined by the resin light shielding portion on the base material on which the resin light shielding portion is formed by the inkjet method. For example, a plurality of colored layer forming coating liquids may be applied to the target pixel region by an inkjet nozzle and then cured to form a colored layer. The colored layer formed by this step is usually three colors of red (R), green (G), and blue (B), but may be four or more colors. Moreover, the arrangement of the colored layers formed in this step can be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, a four-pixel arrangement type, and the area of the pixel region can be arbitrarily set. . The film thickness of the colored layer formed in this step is appropriately selected depending on the type of the target color filter and the like, but is preferably about 1.3 μm to 2.0 μm.
なお、本工程において着色層形成用塗工液を塗布するために用いられるインクジェット装置としては、一般的にカラーフィルタを製造する際に用いられるものと同様とすることができる。 In addition, as an inkjet apparatus used in order to apply | coat the coating liquid for colored layer formation in this process, it can be made to be the same as that generally used when manufacturing a color filter.
また、本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、インクジェット法を用いてカラーフィルタを製造する際に一般的に用いられるものと同様とすることができる。 In addition, the colored layer-forming coating solution used in this step can be the same as that generally used when producing a color filter using an inkjet method.
本工程において用いられる基材としては、樹脂製遮光部および着色層を形成可能なものであれば特に限定されるものではないが、無機物からなるものであることが好ましい。これにより、プラズマ照射工程においてプラズマ照射を行った際、欠陥画素領域の表面にフッ素化合物が導入されてしまうことのないものとすることができ、修正着色層形成工程において、修正着色層形成用塗工液を欠陥画素領域に均一に塗布することが可能となるからである。このような基材としては、通常カラーフィルタに用いられるものを用いることができ、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材等を用いることができる。 Although it will not specifically limit as a base material used in this process if a resin light-shielding part and a colored layer can be formed, It is preferable that it consists of an inorganic substance. Thus, it is possible to prevent the fluorine compound from being introduced into the surface of the defective pixel region when the plasma irradiation is performed in the plasma irradiation process. This is because the working liquid can be uniformly applied to the defective pixel region. As such a base material, those usually used for color filters can be used. For example, a non-flexible transparent rigid material such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plate or the like is used. Can do.
また、このような基材上に形成される樹脂製遮光部としては、一般的なカラーフィルタに樹脂製遮光部として用いられるものであれば特に限定されるものではない。このような樹脂製遮光部としては、例えば樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をフォトリソ法、印刷法等により形成したもの等とすることができる。また画素領域と画素領域との間に形成される樹脂製遮光部の線幅としては、カラーフィルタの用途や種類等に応じて適宜選択されるが、通常5μm〜100μm程度、中でも10μm〜50μm程度とされることが好ましい。これにより、本工程において着色層形成用塗工液を塗布する際や、後述する修正着色層形成工程において修正着色層形成用塗工液を塗布する際に、隣接する画素間で着色層形成用塗工液や修正着色層形成用塗工液が、接触してしまうことが少ないものとすることができるからである。 In addition, the resin light-shielding part formed on such a substrate is not particularly limited as long as it is used as a resin light-shielding part in a general color filter. As such a resin light-shielding portion, for example, a layer in which light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments are contained in a resin binder is formed by a photolithography method, a printing method, or the like. can do. The line width of the resin light-shielding portion formed between the pixel regions is appropriately selected according to the use and type of the color filter, but is usually about 5 μm to 100 μm, especially about 10 μm to 50 μm. It is preferable that Thereby, when applying the colored layer forming coating solution in this step or when applying the corrected colored layer forming coating solution in the corrected colored layer forming step described later, it is used for forming a colored layer between adjacent pixels. This is because the coating liquid and the modified colored layer forming coating liquid are less likely to come into contact with each other.
2.着色層検査工程
次に、本発明における着色層検査工程について説明する。本発明における着色層検査工程は、上記各画素領域に形成された上記着色層に欠陥が存在するか否かを検査する工程である。上記着色層を検査する方法としては、例えば各画素領域に形成された着色層の色度や輝度を測定する方法や、CCDカメラにより上記着色層を撮像し、これを予め準備された基準パターンと比較することによって欠陥を識別する方法、CCDカメラにより上記着色層を撮像し、入力された信号と、パターン間隔分を遅延した信号とを比較することにより規則的なパターン以外のデータを欠陥として検出する方法等が挙げられる。
2. Colored layer inspection step Next, the colored layer inspection step in the present invention will be described. The colored layer inspection step in the present invention is a step for inspecting whether or not there is a defect in the colored layer formed in each pixel region. As a method for inspecting the colored layer, for example, a method of measuring the chromaticity and luminance of the colored layer formed in each pixel region, or imaging the colored layer with a CCD camera, and using this as a reference pattern prepared in advance A method for identifying defects by comparison, imaging the colored layer with a CCD camera, and comparing the input signal with a signal delayed by the pattern interval to detect data other than a regular pattern as a defect And the like.
上記着色層の色度や輝度を測定する方法としては、例えば顕微鏡型分光光度計を用いて、各画素領域の着色層の色度や輝度をそれぞれ測定し、標準値と比較する方法等とすることができる。 As a method for measuring the chromaticity and luminance of the colored layer, for example, using a microscope type spectrophotometer, the chromaticity and luminance of the colored layer in each pixel region are respectively measured and compared with a standard value. be able to.
3.着色層除去工程
次に、本発明における着色層除去工程について説明する。本発明における着色層除去工程は、上記着色層検査工程により欠陥が検出された欠陥画素領域の上記着色層すべてを除去する工程である。本工程により着色層が除去されることにより、欠陥画素領域には基材が露出することとなる。なお、本工程においては、上記着色層だけでなく、その周囲に形成された樹脂製遮光部の一部を、着色層と一緒に除去してもよい。
3. Colored layer removal step Next, the colored layer removal step in the present invention will be described. The colored layer removing step in the present invention is a step of removing all the colored layers in the defective pixel region in which defects are detected by the colored layer inspection step. By removing the colored layer in this step, the base material is exposed in the defective pixel region. In this step, not only the colored layer but also a part of the resin light-shielding portion formed around it may be removed together with the colored layer.
ここで、上記欠陥画素領域に形成された着色層を全て除去する方法としては、欠陥画素領域を囲む樹脂製遮光部の端部まで着色層を除去し、基材を露出させることが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えばスクラッチやレーザー等による方法が挙げられる。 Here, as a method of removing all the colored layers formed in the defective pixel region, a method capable of removing the colored layer up to the end of the resin light shielding portion surrounding the defective pixel region and exposing the base material If it is, it will not specifically limit, For example, the method by a scratch, a laser, etc. is mentioned.
なお本発明においては、上記欠陥画素領域の液体との接触角は、表面張力40mN/mの液体との接触角が9°未満、好ましくは表面張力50mN/mの液体との接触角が10°以下、特に表面張力60mN/mの液体との接触角が10°以下とされていることが好ましい。これにより、修正着色層形成工程において塗布された修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域に均一に濡れ広がるものとすることができるからである。本発明においては、上記欠陥画素領域の液体との接触角を上記値以下とするために、後述する洗浄工程を、本工程を行った後に行ってもよい。 In the present invention, the contact angle with the liquid in the defective pixel region is less than 9 ° with respect to the liquid with the surface tension of 40 mN / m, preferably 10 ° with the liquid with the surface tension of 50 mN / m. In particular, the contact angle with a liquid having a surface tension of 60 mN / m is preferably 10 ° or less. This is because the modified colored layer forming coating liquid applied in the modified colored layer forming step can be uniformly spread over the defective pixel region. In this invention, in order to make the contact angle with the liquid of the said defective pixel area below the said value, you may perform the washing | cleaning process mentioned later after performing this process.
なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。 In addition, the contact angle with the liquid here is measured using a contact angle measuring instrument (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type) with a liquid having various surface tensions (from the microsyringe to the liquid. 30 seconds after dropping), and the result was obtained or the result was graphed. In this measurement, as a liquid having various surface tensions, a wetting index standard solution manufactured by Pure Chemical Co., Ltd. was used.
4.プラズマ照射工程
次に、本工程におけるプラズマ照射工程について説明する。本工程は、上記欠陥画素領域周辺の上記樹脂製遮光部にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射する工程である。
4). Plasma irradiation process Next, the plasma irradiation process in this process is demonstrated. This step is a step of irradiating the resin light-shielding portion around the defective pixel region with plasma using a fluorine compound as an introduction gas.
ここで本発明でいう上記欠陥画素領域周辺とは、上記欠陥画素領域を囲む領域をいうこととし、上記欠陥画素領域の端部から樹脂製遮光部側に20μm離れた位置までを少なくとも含む領域とする。本発明においては、中でも上記欠陥画素領域の端部から樹脂製遮光部側に50μm以上、特に70μm以上離れた位置までを含む領域をプラズマ照射することが好ましい。これにより、修正着色層形成工程において塗布された修正着色層形成用塗工液が、隣接する画素領域にはみ出すことのないものとすることができるからである。なお、本発明においては、上記欠陥画素領域のみにプラズマを照射してもよいが、例えばカラーフィルタ全体にプラズマを照射してもよい。 Here, the periphery of the defective pixel region in the present invention refers to a region surrounding the defective pixel region, and includes at least a region including at least 20 μm away from the end of the defective pixel region toward the resin light-shielding portion. To do. In the present invention, it is particularly preferable to irradiate the region including the position from the end of the defective pixel region to the resin light-shielding portion side by a distance of 50 μm or more, particularly 70 μm or more. This is because the correction colored layer forming coating liquid applied in the corrected colored layer forming step can be prevented from protruding into adjacent pixel regions. In the present invention, plasma may be applied only to the defective pixel region, but for example, the entire color filter may be irradiated with plasma.
また、上記プラズマを照射する際に用いられる導入ガスのフッ素化合物としては、例えばフッ化炭素(CF4)、窒化フッ素(NF3)、フッ化硫黄(SF6)、C2Cl3F3、C2F6、C3F6等が挙げられる。また、照射されるプラズマの照射条件としては、照射装置等により適宜選択されるものである。 In addition, examples of the fluorine compound of the introduced gas used when the plasma is irradiated include, for example, carbon fluoride (CF 4 ), fluorine nitride (NF 3 ), sulfur fluoride (SF 6 ), C 2 Cl 3 F 3 , C 2 F 6, C 3 F 6 , and the like. Moreover, the irradiation condition of the plasma to be irradiated is appropriately selected depending on the irradiation apparatus or the like.
本工程におけるプラズマの照射方法は、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射し、上記欠陥画素領域の周辺の樹脂製遮光部を撥液性とすることが可能であれば特に限定されるものではなく、減圧下でプラズマ照射する方法であってもよく、また大気圧下でプラズマ照射する方法であってもよい。 The plasma irradiation method in this step is particularly limited as long as it is possible to irradiate the plasma using a fluorine compound as an introduction gas and make the resin light-shielding portion around the defective pixel region liquid repellent. Instead, a plasma irradiation method under reduced pressure may be used, or a plasma irradiation method under atmospheric pressure may be used.
本発明においては、特に上記プラズマ照射が大気圧中で行われることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的な大気圧プラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射されるプラズマの電極と、上記樹脂製遮光部との距離は、0.2mm〜20mm程度、中でも1mm〜5mm程度とされることが好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable that the plasma irradiation is performed at atmospheric pressure. This is because an apparatus for decompression or the like is not necessary, which can be preferable in terms of cost, manufacturing efficiency, and the like. The irradiation conditions of such atmospheric pressure plasma can be as follows. For example, the power output can be the same as that used in a general atmospheric pressure plasma irradiation apparatus. At this time, the distance between the irradiated plasma electrode and the resin light-shielding part is preferably about 0.2 mm to 20 mm, and more preferably about 1 mm to 5 mm.
本工程において、上記プラズマ照射は、上記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部の液体との接触角が、表面張力40mN/mの液体との接触角が、10°以上、中でも表面張力30mN/mの液体との接触角が10°以上、特に表面張力20mN/mの液体との接触角が10°以上となるように行われることが好ましい。これにより、後述する修正着色層形成工程において修正着色層形成用塗工液を塗布した際に、修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域外にはみ出ることが少ないものとすることができるからである。 In this step, the plasma irradiation is performed such that the contact angle with the liquid of the resin light-shielding portion around the defective pixel region is 10 ° or more, particularly the surface tension is 30 mN / m. The contact angle with the liquid is preferably 10 ° or more, and particularly preferably the contact angle with the liquid having a surface tension of 20 mN / m is 10 ° or more. As a result, when the correction coloring layer forming coating liquid is applied in the correction coloring layer forming step described later, the correction coloring layer forming coating liquid is unlikely to protrude beyond the defective pixel region. It is.
また、上記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部の液体との接触角が、上記欠陥画素領域に露出した基材の液体との接触角より1°以上高くなるようにプラズマ照射することが好ましい。これにより、後述する修正着色層形成工程において、欠陥画素領域にのみ高精細に修正着色層形成用塗工液を塗布することが可能となるからである。なお上記液体との接触角の測定は、上述した方法により行われる。 Further, the plasma irradiation is preferably performed so that the contact angle with the liquid of the resin light-shielding portion around the defective pixel region is 1 ° or more higher than the contact angle with the liquid of the base material exposed in the defective pixel region. This is because, in the corrected colored layer forming step, which will be described later, it is possible to apply the corrected colored layer forming coating liquid with high definition only to the defective pixel region. The measurement of the contact angle with the liquid is performed by the method described above.
5.修正着色層形成工程
次に、本発明の修正着色層形成工程について説明する。本発明の修正着色層形成工程は、上記欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液を塗布し、修正着色層を形成する工程である。
5. Next, the corrected colored layer forming step of the present invention will be described. The corrected colored layer forming step of the present invention is a step of applying a corrected colored layer forming coating solution to the defective pixel region to form a corrected colored layer.
修正着色層形成用塗工液を塗布する方法としては特に限定されるものではなく、例えばインクジェット法であってもよく、また例えば針塗布法や、ディスペンサーを用いた塗布方法、マイクロシリンジを用いた塗布方法であってもよく、また上記以外の針状の塗布部を用いて塗布する方法等であってもよい。 The method for applying the correction colored layer forming coating liquid is not particularly limited, and may be, for example, an ink jet method. For example, a needle coating method, a coating method using a dispenser, or a microsyringe is used. It may be a coating method, or may be a method of coating using a needle-shaped coating part other than the above.
また本工程において塗布する修正着色層形成用塗工液としては、上記着色層形成用塗工液と同一のものであってもよく、また例えば異なるものを用いてもよい。このような修正着色層形成用塗工液としては、一般的なカラーフィルタの着色層の形成に用いられる材料等と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。 Further, the modified colored layer forming coating solution applied in this step may be the same as the colored layer forming coating solution, or may be different, for example. Such a modified colored layer forming coating solution can be the same as the material used for forming a colored layer of a general color filter, and therefore detailed description thereof is omitted here.
6.その他の工程
本発明においては、上記各工程以外にも適宜他の工程を有していてもよい。例えば上記着色層形成工程前に基材上に樹脂製遮光部を形成する工程を有していてもよく、また上述したように、例えば上記着色層除去工程とプラズマ照射工程との間に、欠陥画素領域を洗浄する洗浄工程を有していてもよい。本発明においては特に上記洗浄工程を有していることが好ましい。以下、本発明における洗浄工程について説明する。
6). Other Steps In the present invention, other steps may be appropriately included in addition to the above steps. For example, it may have a step of forming a resin light-shielding part on the base material before the colored layer forming step, and as described above, for example, a defect between the colored layer removing step and the plasma irradiation step. A cleaning process for cleaning the pixel region may be included. In the present invention, it is particularly preferable to have the washing step. Hereinafter, the cleaning process in the present invention will be described.
(洗浄工程)
本発明における洗浄工程は、上記着色層除去工程とプラズマ照射工程との間に行われる工程であり、欠陥画素領域を洗浄する工程である。本発明においては、上記欠陥画素領域に付着した残渣等を除去することが可能な方法であれば、その方法は特に限定されるものではないが、特に欠陥画素領域の液体との接触角を低下させることが可能な方法であることが好ましい。これにより、修正着色層形成工程において、欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液よりを均一に塗布することが可能となるからである。
(Washing process)
The cleaning step in the present invention is a step performed between the colored layer removing step and the plasma irradiation step, and is a step of cleaning the defective pixel region. In the present invention, the method is not particularly limited as long as it is a method capable of removing residues and the like attached to the defective pixel region, but the contact angle with the liquid in the defective pixel region is particularly reduced. It is preferable that it is a method which can be made to do. Thereby, in the corrected colored layer forming step, it becomes possible to uniformly apply the corrected colored layer forming coating liquid to the defective pixel region.
このような方法としては、例えば上記欠陥画素領域のみ、欠陥画素領域とその周辺の樹脂製遮光部、または基材全体に、酸素ガスを導入ガスとしてプラズマを照射する方法や、窒素と酸素との混合ガスを導入ガスとしてプラズマ照射する方法、上記欠陥画素領域のみ、欠陥画素領域とその周辺の樹脂製遮光部、または基材全体をアルカリ洗剤を用いてブラシ洗浄する方法や、UV洗浄する方法等が挙げられる。上記酸素ガスや窒素と酸素との混合ガスを導入ガスとしてプラズマ照射する際のプラズマの照射方法については、上述したプラズマ照射工程で説明した方法と同様とすることができる。また、上記アルカリ洗剤を用いたブラシ洗浄やUV洗浄については、一般的なカラーフィルタ製造の際の上記洗浄方法と同様とすることができる。 As such a method, for example, only the defective pixel region, the defective pixel region and its surrounding resin light-shielding portion, or the whole substrate is irradiated with plasma using oxygen gas as an introduction gas, or nitrogen and oxygen are mixed. A method of irradiating plasma using a mixed gas as an introduction gas, a method of brush-cleaning the defective pixel region only and the resin light-shielding portion around the defective pixel region and its periphery, or an entire base material using an alkaline detergent, a UV cleaning method Is mentioned. The plasma irradiation method when the plasma irradiation is performed using the oxygen gas or a mixed gas of nitrogen and oxygen as the introduction gas can be the same as the method described in the plasma irradiation step. In addition, brush cleaning and UV cleaning using the above alkaline detergent can be the same as the above-described cleaning method in manufacturing a general color filter.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。 The following examples illustrate the present invention more specifically.
[実施例1]
〈樹脂製遮光部形成工程〉
基材として、厚さ0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。この基材を定法にしたがって洗浄した後、基材の片側全面に下記の組成を有する樹脂製遮光部形成用塗工液を塗布し、乾燥後ホットプレート上で90℃に加熱(プリベーク)した。その後、所定のフォトマスクと樹脂製遮光部形成用塗工液とのギャップが150μmとなるようにフォトマスクを配置し、50mJ/cm2の露光量で露光した。その後、2.5kgfの現像圧で現像した後、焼成して樹脂製遮光部を形成した。
[Example 1]
<Resin light shielding part forming process>
As a base material, a 0.7 mm thick glass substrate (Corning 1737 glass) was prepared. The substrate was washed according to a conventional method, and then a resin-made light shielding part forming coating solution having the following composition was applied to the entire surface of one side of the substrate, dried and heated (prebaked) to 90 ° C. on a hot plate. Thereafter, the photomask was arranged so that the gap between the predetermined photomask and the resin light shielding part forming coating solution was 150 μm, and the exposure was performed at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 . Thereafter, development was performed at a development pressure of 2.5 kgf, followed by baking to form a resin light-shielding portion.
(樹脂製遮光部形成用塗工液)
・カーボンブラック 61重量部
・感光性樹脂組成物 39重量部
・メトキシブチルアセテート 300重量部
上記感光性樹脂組成物は、下記組成を有するものである。以下の実施例について用いられる感光性樹脂組成物についても、同様である。
(Resin light shielding part forming coating solution)
Carbon black 61 parts by weight Photosensitive resin composition 39 parts by weight Methoxybutyl acetate 300 parts by weight The above photosensitive resin composition has the following composition. The same applies to the photosensitive resin compositions used in the following examples.
(感光性樹脂組成物)
・アクリル樹脂 32重量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 42重量部
・エピコート180S70(三菱油化シェル(株)社製) 18重量部
・Irg.907(チバスペシャリティケミカルズ(株)社製) 8重量部
(Photosensitive resin composition)
Acrylic resin 32 parts by weight Dipentaerythritol hexaacrylate 42 parts by weight Epicoat 180S70 (manufactured by Mitsubishi Yuka Shell Co., Ltd.) 18 parts by weight Irg. 907 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 8 parts by weight
〈着色層形成工程〉
次に、インクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインク(着色層形成用塗工液)を、上記開口部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させてカラーフィルタとした。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、重合開始剤としてはイルガキュア369(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)製)、UV硬化樹脂としてはDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を用いた。また、顔料としては、赤色インクについてはC. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15 + C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。
<Colored layer formation process>
Next, using an inkjet apparatus, UV curable polyfunctional acrylate monomer inks for each color of RGB including 5 parts by weight of pigment, 20 parts by weight of solvent, 5 parts by weight of polymerization initiator, and 70 parts by weight of UV curable resin (for forming a colored layer) The coating liquid) was attached to the opening and colored, and this was subjected to UV treatment and cured to obtain a color filter. Here, for each of the red, green and blue inks, the solvent is polyethylene glycol monomethyl ethyl acetate, the polymerization initiator is Irgacure 369 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), and the UV curable resin. DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)) was used as the pigment, CI Pigment Red 177 for red ink, CI Pigment Green 36 for green ink, Pigment Blue 15 + CI Pigment Violet 23 was used.
〈着色層検査工程〉
上記カラーフィルタを、ハロゲンランプ光を照射し、その反射光もしくは透過光をCCDライセンサにて受光した後、その受光した結果を画像処理して欠陥部を検出する装置により検査したところ、着色層に欠陥が生じている欠陥画素領域が検出された。なお、上記装置には、上記欠陥画素領域を検出する欠陥画素領域観察部、後述するように欠陥画素領域を除去するレーザ、および後述する欠陥修正用針が搭載されている。
<Colored layer inspection process>
When the color filter is irradiated with a halogen lamp light and the reflected or transmitted light is received by a CCD licensor, the received light is subjected to image processing and an inspection device for detecting a defective portion. A defective pixel area in which a defect has occurred is detected. The apparatus is equipped with a defective pixel area observation unit for detecting the defective pixel area, a laser for removing the defective pixel area as will be described later, and a defect correcting needle to be described later.
〈着色層除去工程〉
上記検査により検出された欠陥画素領域の着色層すべてを上記装置に搭載されているYAGレーザ(第2高調波)を用いてスリット径□50μmにて3パルス照射し、除去した。
<Colored layer removal process>
All colored layers in the defective pixel area detected by the above inspection were removed by irradiating 3 pulses with a slit diameter of 50 μm using a YAG laser (second harmonic) mounted on the apparatus.
〈プラズマ照射工程〉
上記欠陥画素領域周辺の遮光部に、大気圧中で基板電極間距離1mm、CF4/N2=1/2のガス組成比でプラズマ照射を行った。
<Plasma irradiation process>
The light shielding portion around the defective pixel region was irradiated with plasma at a gas composition ratio of 1 mm between the substrate electrodes and CF 4 / N 2 = 1/2 at atmospheric pressure.
〈修正着色層形成工程〉
次に、先端に上記着色層形成用塗工液と同様の修正着色層形成用塗工液を付着させた上記欠陥修正用針を、上記欠陥画素領域に接触させ、その後欠陥画素領域から引き離すことにより、修正着色層形成用塗工液を塗布した。この工程を2回繰り返すことにより、上記欠陥画素領域全てに修正着色層形成用塗工液を塗布した。その後、この修正着色層形成用塗工液を50mJ/cm2の露光量で露光し、焼成することにより、修正着色層を形成した。
上記欠陥画素領域の周囲の遮光部が撥液性とされていることから、上記修正着色層形成用塗工液が欠陥画素領域からはみ出すこと等がなく、高精細に修正着色層を形成することができた。
<Modified colored layer formation process>
Next, the defect-correcting needle having the tip thereof attached with a correction coloring layer forming coating solution similar to the coloring layer forming coating solution is brought into contact with the defective pixel region, and then separated from the defective pixel region. Then, a coating solution for forming a corrected colored layer was applied. By repeating this process twice, the correction colored layer forming coating solution was applied to all the defective pixel regions. Then, this correction coloring layer forming coating liquid was exposed by the exposure amount of 50 mJ / cm < 2 >, and the correction coloring layer was formed by baking.
Since the light-shielding portion around the defective pixel area is made liquid-repellent, the corrected colored layer forming coating liquid does not protrude from the defective pixel area, and the corrected colored layer is formed with high definition. I was able to.
(実施例2)
下記の洗浄工程を修正着色層形成工程前に行った以外は、実施例1と同様にカラーフィルタを作製し、欠陥画素領域の修正を行い、欠陥のない高品質なカラーフィルタを作製した。
〈洗浄工程〉
上記欠陥画素領域、およびその周辺の樹脂製遮光部に、大気圧中で基板電極間距離1mm、N2:O2=97:3のガス組成比でプラズマ照射を行った。
(Example 2)
A color filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following cleaning process was performed before the modified colored layer forming process, and the defective pixel region was corrected to produce a high-quality color filter without defects.
<Washing process>
Plasma irradiation was performed on the defective pixel region and the resin light-shielding portion around the defective pixel region at a gas composition ratio of 1 mm between the substrate electrodes and N 2 : O 2 = 97: 3 under atmospheric pressure.
1 …樹脂製遮光部
3 …着色層
4 …修正着色層
a …欠陥画素領域
s …画素領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin light-shielding
Claims (2)
前記各画素領域に形成された前記着色層に欠陥が存在するか否かを検査する着色層検査工程と、
前記着色層検査工程により欠陥が検出された欠陥画素領域及び前記欠陥画素領域周辺の樹脂製遮光部表面の前記着色層すべてと、その周囲に形成された樹脂製遮光部の一部とを除去する着色層除去工程と、
前記欠陥画素領域周辺の前記樹脂製遮光部にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、前記照射により前記欠陥画素領域周辺の前記樹脂製遮光部の表面張力40mN/mの液体との接触角を前記欠陥画素領域に露出した前記基材の表面張力40mN/mの液体との接触角より1°以上高くするプラズマ照射工程と、
前記欠陥画素領域に修正着色層形成用塗工液を針状の塗布部を用いて塗布し、修正着色層を形成する修正着色層形成工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A colored layer forming step of applying a colored layer forming coating solution to the pixel region defined by the resin light shielding portion on the substrate on which the resin light shielding portion is formed by an inkjet method, and forming a colored layer;
A colored layer inspection step for inspecting whether or not a defect exists in the colored layer formed in each of the pixel regions;
Removing all the colored layers of the colored layer inspection process by defect is detected defective pixel region and the defective pixel region around the resin light shielding part surface, a portion of the resin-made light-shielding portion formed on the periphery thereof A colored layer removing step;
The resin light-shielding portion around the defective pixel region is irradiated with plasma using a fluorine compound as an introduction gas, and the contact angle with the liquid having a surface tension of 40 mN / m of the resin light-shielding portion around the defective pixel region is caused by the irradiation. A plasma irradiation step of increasing the contact angle with the liquid having a surface tension of 40 mN / m of the base material exposed in the defective pixel region by 1 ° or more;
A method for producing a color filter, comprising: applying a correction coloring layer forming coating solution to the defective pixel region using a needle-like application portion to form a correction coloring layer.
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