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JP2011203494A - Method of forming pattern and method of manufacturing color filter - Google Patents

Method of forming pattern and method of manufacturing color filter Download PDF

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JP2011203494A
JP2011203494A JP2010070712A JP2010070712A JP2011203494A JP 2011203494 A JP2011203494 A JP 2011203494A JP 2010070712 A JP2010070712 A JP 2010070712A JP 2010070712 A JP2010070712 A JP 2010070712A JP 2011203494 A JP2011203494 A JP 2011203494A
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Japan
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plastic substrate
heat treatment
resin layer
photosensitive material
layer
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JP2010070712A
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Japanese (ja)
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Yuki Kumagai
谷 勇 樹 熊
Daigo Morizumi
住 大 悟 森
Chiaki Obata
幡 千 明 小
Kento Sato
藤 健 人 佐
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

【課題】プラスチック基材上に、樹脂層を精度良くパターニングすることができるパターン形成方法を提供する。
【解決手段】本発明によるパターン形成方法は、まず、プラスチック基材2を準備し、このプラスチック基材2に対して熱処理が施されて、プラスチック基材2の寸法変化を収束させる。次に、熱処理が施されたプラスチック基材2上に、樹脂層3aが所定のパターンで設けられる。その後、この樹脂層3aが設けられたプラスチック基材2に対して熱処理が施され、樹脂層3aを硬化させる。
【選択図】図2
The present invention provides a pattern forming method capable of accurately patterning a resin layer on a plastic substrate.
A pattern forming method according to the present invention first prepares a plastic substrate 2 and heat-treats the plastic substrate 2 to converge the dimensional change of the plastic substrate 2. Next, the resin layer 3a is provided in a predetermined pattern on the heat-treated plastic substrate 2. Thereafter, the plastic substrate 2 provided with the resin layer 3a is subjected to heat treatment to cure the resin layer 3a.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、プラスチック基材上に、パターニングされた樹脂層を形成するパターン形成方法およびこの方法を含むカラーフィルターの製造方法に係り、とりわけ、パターニングされた樹脂層を精度良く形成することができるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法に関する。   The present invention relates to a pattern forming method for forming a patterned resin layer on a plastic substrate and a method for manufacturing a color filter including the method, and more particularly, a pattern capable of forming a patterned resin layer with high accuracy. The present invention relates to a forming method and a manufacturing method of a color filter.

近年、液晶表示パネルにおいて、ガラスではなく、プラスチック材料を基材として、その一面に、パターニングされたブラックマトリックス、並びに、複数の赤色画素、緑色画素、および青色画素を配設したカラーフィルターが開発されている。このように、基材をプラスチック製とすることにより、カラーフィルターを薄型化、低コスト化するとともに、基材が割れることを防止している(特許文献1および2参照)。   In recent years, a liquid crystal display panel has been developed using a plastic material instead of glass as a base material, and a patterned black matrix and a color filter having a plurality of red pixels, green pixels, and blue pixels arranged on one side. ing. Thus, by making the base material made of plastic, the color filter is reduced in thickness and cost, and the base material is prevented from cracking (see Patent Documents 1 and 2).

特開2003−177551号公報JP 2003-177551 A 特開2003−66423号公報JP 2003-66423 A

しかしながら、このようなプラスチック基材において、熱処理時の温度変化による寸法変化率は、一般に使用されているガラス基材に比べて1桁大きくなるという問題がある。このことは、プラスチック基材内の未硬化成分が硬化することにより熱収縮すること、または残留応力が除去されること等が理由として考えられる。また、プラスチック基材は、空気中の水分を吸湿することによってもその寸法が変化する。このため、プラスチック基材上にブラックマトリックスなどを形成するための樹脂層をパターニングした後、この樹脂層を硬化させるために熱処理を施した場合、このパターンの寸法がずれることがある。このことにより、プラスチック基材上にパターニングされた樹脂層を精度良く形成することが困難であった。   However, in such a plastic substrate, there is a problem that a dimensional change rate due to a temperature change at the time of heat treatment is larger by one digit than that of a generally used glass substrate. This is considered to be due to the fact that the uncured component in the plastic substrate is cured to cause heat shrinkage or the residual stress is removed. In addition, the dimensions of the plastic substrate also change by absorbing moisture in the air. For this reason, when a resin layer for forming a black matrix or the like is patterned on a plastic substrate and then heat treatment is applied to cure the resin layer, the dimensions of the pattern may be shifted. As a result, it has been difficult to accurately form a patterned resin layer on the plastic substrate.

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プラスチック基材上に、パターニングされた樹脂層を精度良く形成することができるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and provides a pattern forming method and a color filter manufacturing method capable of accurately forming a patterned resin layer on a plastic substrate. With the goal.

本発明は、プラスチック基材上に、パターニングされた樹脂層を形成するパターン形成方法において、プラスチック基材を準備する工程と、このプラスチック基材に対して熱処理を施し、プラスチック基材の寸法変化を収束させる予備熱処理工程と、熱処理が施されたプラスチック基材上に、樹脂層を所定のパターンで設ける工程と、この樹脂層が設けられたプラスチック基材に対して熱処理を施し、樹脂層を硬化させる熱処理工程と、を備えたことを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention provides a pattern forming method for forming a patterned resin layer on a plastic substrate, a step of preparing the plastic substrate, and heat-treating the plastic substrate to change the dimensions of the plastic substrate. A pre-heat treatment step for converging, a step of providing a resin layer in a predetermined pattern on the heat-treated plastic base material, and heat-treating the plastic base material provided with the resin layer to cure the resin layer A pattern forming method comprising: a heat treatment step.

本発明は、予備熱処理工程における熱処理の温度は、樹脂層を硬化させる熱処理工程における熱処理の温度以上であることを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention is the pattern forming method, wherein the temperature of the heat treatment in the preliminary heat treatment step is equal to or higher than the temperature of the heat treatment in the heat treatment step of curing the resin layer.

本発明は、樹脂層を所定のパターンで設ける工程は、プラスチック基材上に、感光性を有する樹脂材料を塗布して乾燥し、樹脂層を形成する工程と、この樹脂層を所定のパターンで露光する工程と、露光された樹脂層を現像し、パターニングする工程と、を有していることを特徴とするパターン形成方法である。   In the present invention, the step of providing the resin layer in a predetermined pattern includes a step of applying a photosensitive resin material on a plastic substrate and drying to form a resin layer, and forming the resin layer in a predetermined pattern. It is a pattern formation method characterized by including the process of exposing and the process of developing and patterning the exposed resin layer.

本発明は、予備熱処理工程と樹脂層を形成する工程との間、若しくは樹脂層を形成する工程と樹脂層を所定のパターンで露光する工程との間に、プラスチック基材を常温常湿の雰囲気に曝し、プラスチック基材の温度と吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることを特徴とするパターン形成方法である。   In the present invention, the plastic substrate is placed in an atmosphere of normal temperature and humidity between the preliminary heat treatment step and the step of forming the resin layer, or between the step of forming the resin layer and the step of exposing the resin layer in a predetermined pattern. The pattern forming method is characterized in that the temperature and water absorption rate of the plastic substrate are equilibrated with a normal temperature and humidity atmosphere by exposure to water.

本発明は、樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、インクジェット法により、プラスチック基材上に、インクを所定のパターンで塗布して、樹脂層を形成することを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention is a pattern forming method characterized in that in the step of providing a resin layer in a predetermined pattern, a resin layer is formed by applying ink in a predetermined pattern on a plastic substrate by an inkjet method. .

本発明は、樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、転写法により、プラスチック基材上に、所定のパターンを有する樹脂層が転写されることを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention is a pattern forming method in which, in the step of providing a resin layer in a predetermined pattern, a resin layer having a predetermined pattern is transferred onto a plastic substrate by a transfer method.

本発明は、予備熱処理工程と、樹脂層を所定のパターンで設ける工程との間に、プラスチック基材を常温常湿の雰囲気に曝し、プラスチック基材の温度と吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることを特徴とするパターン形成方法である。   The present invention exposes the plastic substrate to a normal temperature and humidity atmosphere between the preliminary heat treatment step and the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, and sets the temperature and water absorption rate of the plastic substrate to a normal temperature and normal humidity atmosphere. It is a pattern formation method characterized by making it equilibrate.

本発明は、樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、プラスチック基材上に導電性材料からなる配線層が設けられ、この配線層上に樹脂層が所定のパターンで設けられ、樹脂層を硬化させる熱処理工程の後、この樹脂層をレジストとして配線層がエッチングされてパターニングされることを特徴とするパターン形成方法である。   In the present invention, in the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, a wiring layer made of a conductive material is provided on the plastic substrate, the resin layer is provided in a predetermined pattern on the wiring layer, and the resin layer is cured. After the heat treatment step, the wiring layer is etched and patterned using the resin layer as a resist.

本発明は、上述したパターン形成方法により、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用樹脂層を形成する工程を備え、カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。   The present invention includes a step of forming a resin layer for a plurality of color pixels patterned so as to constitute a plurality of color pixels on a plastic substrate by the pattern forming method described above, and obtaining a color filter. This is a method for producing a color filter.

本発明によれば、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材の寸法変化が収束しているため、樹脂層を硬化させる熱処理工程の熱処理によるプラスチック基材の寸法変化量を抑制することができる。このことにより、樹脂層を熱処理して硬化させる際に、プラスチック基材が寸法変化することを抑制することができ、プラスチック基材上に、パターニングされた樹脂層を精度良く形成することができる。   According to the present invention, since the dimensional change of the plastic substrate is converged by the heat treatment of the preliminary heat treatment step, the dimensional change amount of the plastic substrate due to the heat treatment of the heat treatment step of curing the resin layer can be suppressed. Accordingly, when the resin layer is cured by heat treatment, the plastic substrate can be prevented from changing in dimensions, and the patterned resin layer can be accurately formed on the plastic substrate.

また、本発明によれば、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用樹脂層が精度良く形成されたカラーフィルターが得られる。このことにより、カラーフィルターの表示画像の精度を向上させることができる。   Further, according to the present invention, a color filter in which a plurality of pixel resin layers patterned so as to constitute a plurality of color pixels is formed on a plastic substrate with high accuracy can be obtained. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter can be improved.

図1は、本発明の第1の実施の形態におけるカラーフィルターの断面構成の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a color filter according to a first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a process of the pattern forming method according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第2の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a pattern forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2の実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a process of a pattern forming method according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第3の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a pattern forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第4の実施の形態におけるパターン形成装置を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a pattern forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第4の実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a process of a pattern forming method according to the fourth embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施例における寸法変化の挙動を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the behavior of dimensional change in the embodiment of the present invention.

第1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。ここで、図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法を示す図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. Here, FIGS. 1 to 3 are diagrams showing a pattern forming method and a color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.

まず、図1により本実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法により得られるカラーフィルター1の断面構成について説明する。このうちパターン形成方法は、プラスチック基材2上に、パターニングされた樹脂層3を形成するためのものである。   First, the cross-sectional configuration of the color filter 1 obtained by the pattern forming method and the color filter manufacturing method in the present embodiment will be described with reference to FIG. Among these, the pattern forming method is for forming the patterned resin layer 3 on the plastic substrate 2.

図1に示すように、本実施の形態におけるカラーフィルターの製造方法により得られるカラーフィルター1は、プラスチック基材2と、このプラスチック基材2上に形成され、複数のバンク(隔壁)3bを含むブラックマトリックス3とを備えている。このうちブラックマトリックス3は、複数のバンク3bによって形成された略矩形状の複数の開口部3c(図6参照)を有している。このような、ブラックマトリックス3は、感光性を有する感光性材料(樹脂材料)によりパターニングされた感光性材料層(樹脂層)3aからなっている。   As shown in FIG. 1, a color filter 1 obtained by the method for producing a color filter in the present embodiment includes a plastic substrate 2 and a plurality of banks (partition walls) 3b formed on the plastic substrate 2. And a black matrix 3. Among these, the black matrix 3 has a plurality of substantially rectangular openings 3c (see FIG. 6) formed by a plurality of banks 3b. Such a black matrix 3 includes a photosensitive material layer (resin layer) 3a patterned with a photosensitive material (resin material) having photosensitivity.

通常、プラスチック基材2上のブラックマトリックス3の各開口部3c内に、複数色の画素が形成されている。すなわち、ブラックマトリックス3の各開口部3c内に、赤色(R)画素用感光性材料、緑色(G)画素用感光性材料、および青色(B)画素用感光性材料により、複数の赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6が形成されている。各画素4、5、6の配列は、図示しないが、ストライプ配列、デルタ配列(トライアングル配列)、正方配列(四画素配列)等の公知の配列とすることができる。このように異なる色を有した三つの隣り合う画素によって、画面上における一つの表示画素が形成されるようになっている。更に、黄色画素(図示せず)等を追加して4色以上の画素が形成されるようにしても良い。   Usually, a plurality of color pixels are formed in each opening 3 c of the black matrix 3 on the plastic substrate 2. That is, a plurality of red pixels 4 are formed in each opening 3c of the black matrix 3 by a photosensitive material for red (R) pixels, a photosensitive material for green (G) pixels, and a photosensitive material for blue (B) pixels. , Green pixel 5 and blue pixel 6 are formed. The arrangement of the pixels 4, 5, 6 is not shown, but may be a known arrangement such as a stripe arrangement, a delta arrangement (triangle arrangement), a square arrangement (four pixel arrangement), or the like. Thus, one display pixel on the screen is formed by three adjacent pixels having different colors. Further, yellow pixels (not shown) or the like may be added to form four or more color pixels.

また、これらの画素4、5、6は、保護層7で覆われている。この保護層7上に、インジウム錫酸化物(ITO(Indium Tin Oxide))からなる透明電極膜8が形成されている。   Further, these pixels 4, 5, 6 are covered with a protective layer 7. A transparent electrode film 8 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the protective layer 7.

このようなカラーフィルター1は、例えば、各画素4、5、6に対応して配列されたスイッチング素子(例えばTFT)と液晶層とを含む液晶素子、および面光源と組み合わされて、液晶ディスプレイ(LCD)、または電子ペーパー等に用いられる。この構成において、液晶はスイッチング素子によって制御されてシャッターとして機能し、面光源からの光を所望の色の画素のみを介して出射させる。このようにして、画面上にカラー映像が表示されるにようになっている。   Such a color filter 1 is combined with, for example, a liquid crystal element including a switching element (for example, TFT) and a liquid crystal layer arranged corresponding to each of the pixels 4, 5, and 6, and a surface light source. LCD) or electronic paper. In this configuration, the liquid crystal is controlled by the switching element to function as a shutter, and emits light from the surface light source only through pixels of a desired color. In this way, a color image is displayed on the screen.

次に、カラーフィルター1の各構成部材の材料について説明する。   Next, the material of each component of the color filter 1 will be described.

プラスチック基材2に用いる材料としては、LCD用途では、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートが、高耐熱性、低吸水率、低リタデーションのため好ましい。電子ペーパー用途では、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが、量産品で低コストのため好ましい。これ以外にも、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレンナフトール、ポリイミド、有機無機複合樹脂が、高耐熱性を有しているため用いることができる。また、プラスチック基材2の厚さは、50〜300μmであることが好ましく、とりわけ、ハンドリングのしやすさから、100μm程度であることが好ましい。このことにより、枚葉でのハンドリングが容易となり、かつ後述するパターン形成装置10の供給ロール11および巻取ロール18に巻き付けることができるとともに、必要な強度を確保することができる。   As a material used for the plastic substrate 2, cycloolefin polymer and polycarbonate are preferable for LCD applications because of high heat resistance, low water absorption, and low retardation. For electronic paper applications, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are preferable because they are mass-produced products and low cost. Besides these, polyethersulfone, polyethylene naphthol, polyimide, and organic-inorganic composite resin can be used because of high heat resistance. Moreover, it is preferable that the thickness of the plastic base material 2 is 50-300 micrometers, and it is preferable that it is about 100 micrometers especially from the ease of handling. As a result, handling on a single sheet becomes easy, and it can be wound around a supply roll 11 and a take-up roll 18 of the pattern forming apparatus 10 described later, and a necessary strength can be ensured.

感光性材料層3aを形成する感光性材料としては、遮光性を有する黒色の顔料と溶剤と接合性樹脂(バインダー)とを含む顔料分散型の感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。また、各色の画素用感光性材料としては、同様にして、各色の顔料を分散させた感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。   As the photosensitive material for forming the photosensitive material layer 3a, it is preferable to use a pigment-dispersed photosensitive resin composition containing a black pigment having a light shielding property, a solvent, and a bonding resin (binder). Similarly, it is preferable to use a photosensitive resin composition in which a pigment of each color is dispersed as the photosensitive material for each color pixel.

次に、図2を用いて、フォトリソグラフィー法を用いた本実施の形態におけるパターン形成方法を実施するためのパターン形成装置10について説明する。   Next, a pattern forming apparatus 10 for carrying out the pattern forming method in the present embodiment using the photolithography method will be described with reference to FIG.

図2に示すように、パターン形成装置10は、帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11と、この供給ロール11の進行方向下流側に設けられ、供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2に対して熱処理を施す予備熱処理部12とを有している。この予備熱処理部12における熱処理の温度は、感光性材料層(樹脂層)3aを硬化させる後述の熱処理部17における熱処理の温度と略同一の温度となっている。すなわち、ここでは、プラスチック基材2は、約160℃で、約1時間、乾燥され、その寸法変化を収束させるようになっている。   As shown in FIG. 2, the pattern forming apparatus 10 is provided on a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 is wound, and on the downstream side in the traveling direction of the supply roll 11, and is fed from the supply roll 11. And a preliminary heat treatment section 12 for performing heat treatment on the plastic substrate 2. The temperature of the heat treatment in the preliminary heat treatment portion 12 is substantially the same as the temperature of the heat treatment in the heat treatment portion 17 described later for curing the photosensitive material layer (resin layer) 3a. That is, here, the plastic substrate 2 is dried at about 160 ° C. for about 1 hour to converge its dimensional change.

この予備熱処理部12の下流側に、プラスチック基材2上に感光性材料を膜状に塗布するレジスト塗布部13が設けられている。このレジスト塗布部13は、グラビアコータ、ダイコータ等の塗工方式によりプラスチック基材2上に感光性材料を塗布して、感光性材料層3aを形成するようになっている。   On the downstream side of the preliminary heat treatment part 12, a resist application part 13 for applying a photosensitive material in the form of a film on the plastic substrate 2 is provided. The resist coating unit 13 is configured to apply a photosensitive material on the plastic substrate 2 by a coating method such as a gravure coater or a die coater to form a photosensitive material layer 3a.

このレジスト塗布部13の下流側に、感光性材料層3aの乾燥を行うプリベーク処理部14が設けられている。このプリベーク処理部14は、感光性材料層3aを、約50〜120℃の温度で、約1〜5分間、乾燥するようになっている。   A prebake processing unit 14 for drying the photosensitive material layer 3 a is provided on the downstream side of the resist coating unit 13. The pre-baking processing unit 14 is configured to dry the photosensitive material layer 3a at a temperature of about 50 to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes.

プリベーク処理部14の下流側に、感光性材料層3aを所定のパターンで露光する露光処理部15が設けられている。ここでは、所定形状のブラックマトリックス3とアライメントマーク(図示せず)を形成するためのフォトマスク15aを用いて露光を行うようになっている。   An exposure processing unit 15 that exposes the photosensitive material layer 3a in a predetermined pattern is provided on the downstream side of the pre-baking processing unit. Here, exposure is performed using a black mask 3 having a predetermined shape and a photomask 15a for forming alignment marks (not shown).

露光処理部15の下流側に、露光された感光性材料層3aを現像し、パターニングする現像処理部16が設けられている。この現像処理部16は、現像液として、例えば水酸化カリウム(KOH)の0.05〜10%溶液を用いて、感光性材料層3aを現像する。このようにして、感光性材料層3aが、所定のパターン、すなわち、複数の略矩形状の開口部3cを画定するようにパターニングされる。   On the downstream side of the exposure processing unit 15, a development processing unit 16 that develops and patterns the exposed photosensitive material layer 3 a is provided. The development processing unit 16 develops the photosensitive material layer 3a using, for example, a 0.05 to 10% solution of potassium hydroxide (KOH) as a developer. In this manner, the photosensitive material layer 3a is patterned to define a predetermined pattern, that is, a plurality of substantially rectangular openings 3c.

現像処理部16の下流側に、感光性材料層3aがパターニングされたプラスチック基材2に対して熱処理を施して感光性材料層3aを硬化させる熱処理部17が設けられている。この感光性材料層3aを硬化させる熱処理部17においては、プラスチック基材2が、そのガラス転移点付近の所定温度で、所定時間、熱処理されることが好ましい。例えば、プラスチック基材2にポリエチレンナフタレートを用いる場合には、プラスチック基材2は、感光性材料層3aとともに、ポリエチレンナフタレートのガラス転移点である155℃付近の約160℃の温度で、感光性材料層3aを熱硬化させるために約60分間、熱処理される。このようにして、感光性材料層3aを硬化させる(ポストベーク)。   A heat treatment section 17 is provided on the downstream side of the development processing section 16 to heat treat the plastic base material 2 on which the photosensitive material layer 3a is patterned to cure the photosensitive material layer 3a. In the heat treatment section 17 for curing the photosensitive material layer 3a, the plastic substrate 2 is preferably heat treated at a predetermined temperature near the glass transition point for a predetermined time. For example, when polyethylene naphthalate is used for the plastic substrate 2, the plastic substrate 2 is photosensitive at a temperature of about 160 ° C. near 155 ° C., which is the glass transition point of polyethylene naphthalate, together with the photosensitive material layer 3 a. In order to thermally cure the conductive material layer 3a, heat treatment is performed for about 60 minutes. In this way, the photosensitive material layer 3a is cured (post-bake).

感光性材料層3aを硬化させる熱処理部17の下流側に、熱処理が施されたプラスチック基材2を巻き取る巻取ロール18が設けられている。また、供給ロール11と巻取ロール18との間に、プラスチック基材2を案内する複数の案内ロール19が適所に設けられている。   On the downstream side of the heat treatment section 17 for curing the photosensitive material layer 3a, a take-up roll 18 for winding up the heat-treated plastic substrate 2 is provided. Further, a plurality of guide rolls 19 for guiding the plastic substrate 2 are provided at appropriate positions between the supply roll 11 and the take-up roll 18.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態によるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法について、図2および図3を用いて説明する。   Next, the operation of the present embodiment having such a configuration, that is, the pattern forming method and the color filter manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、プラスチック基材2を準備する(ステップS11)。この場合、図2に示すように、ポリエチレンナフタレートからなる帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11を準備する。   First, the plastic base material 2 is prepared (step S11). In this case, as shown in FIG. 2, a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 made of polyethylene naphthalate is wound is prepared.

次に、供給ロール11からプラスチック基材2が繰り出され、このプラスチック基材2に対して、予備熱処理部12により熱処理が施される(ステップS12)。この場合、プラスチック基材2は、約160℃の温度で、約1時間、熱処理される。このことにより、プラスチック基材2の残存内部応力を除去して、未硬化成分を硬化させることにより、寸法変化を収束させることができる。   Next, the plastic substrate 2 is unwound from the supply roll 11, and the plastic substrate 2 is subjected to heat treatment by the preliminary heat treatment unit 12 (step S12). In this case, the plastic substrate 2 is heat-treated at a temperature of about 160 ° C. for about 1 hour. Thus, the dimensional change can be converged by removing the residual internal stress of the plastic substrate 2 and curing the uncured component.

熱処理が施されたプラスチック基材2上に、レジスト塗布部13により感光性材料が膜状に塗布され、感光性材料層3aが形成される(ステップS13)。   A photosensitive material is applied in the form of a film by the resist application unit 13 on the heat-treated plastic substrate 2 to form a photosensitive material layer 3a (step S13).

この感光性材料層3aは、プリベーク処理部14により乾燥(プリベーク)される(ステップS14)。この場合、約50℃〜120℃の温度で、約1〜5分間、乾燥される。このことにより、感光性材料層3aに含まれる溶剤が蒸発し、感光性材料層3aのプラスチック基材2への密着性を向上させることができる。   The photosensitive material layer 3a is dried (prebaked) by the prebaking processing unit 14 (step S14). In this case, it is dried at a temperature of about 50 ° C. to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes. Thereby, the solvent contained in the photosensitive material layer 3a evaporates, and the adhesiveness of the photosensitive material layer 3a to the plastic substrate 2 can be improved.

プリベークされたプラスチック基材2は、常温常湿(約23℃、約50%)の雰囲気に曝されて、プラスチック基材2の温度と吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせる(ステップS15)。このことにより、プリベーク時の脱水によるプラスチック基材2の寸法変化を無くすことができる。なお、この場合には、感光性材料の現像性が低下しない程度の範囲で、プリベークの温度と時間を選択することが好ましい。   The pre-baked plastic base material 2 is exposed to an atmosphere of normal temperature and normal humidity (about 23 ° C., about 50%) to equilibrate the temperature and water absorption rate of the plastic base material 2 with the normal temperature and normal humidity atmosphere (step S15). ). Thereby, the dimensional change of the plastic base material 2 by dehydration at the time of prebaking can be eliminated. In this case, it is preferable to select the pre-baking temperature and time within a range where the developability of the photosensitive material does not deteriorate.

次に、露光処理部15において、感光性材料層3aは、所定のパターンで露光される(ステップS16)。この場合、所定形状のブラックマトリックス3とアライメントマークを形成するためのフォトマスク15aを用いて露光が行われる。   Next, in the exposure processing unit 15, the photosensitive material layer 3a is exposed with a predetermined pattern (step S16). In this case, exposure is performed using a black matrix 3 having a predetermined shape and a photomask 15a for forming alignment marks.

露光された感光性材料層3aは、現像処理部16において現像される(ステップS17)。このことにより、感光性材料層3aを、所定のパターン、すなわち、複数の略矩形状の開口部3cを画定するようにパターニングすることができる。   The exposed photosensitive material layer 3a is developed in the development processing unit 16 (step S17). Thus, the photosensitive material layer 3a can be patterned so as to define a predetermined pattern, that is, a plurality of substantially rectangular openings 3c.

次に、感光性材料層3aを硬化させるための熱処理部17により、感光性材料層3aがパターニングされたプラスチック基材2に対して熱処理が施される(ステップS18)。この場合、プラスチック基材2は、感光性材料層3aとともに、約160℃、約60分間、熱処理される。このことにより、感光性材料層3aを硬化(ポストベーク)することができる。なお、この場合、プラスチック基材2は、予備熱処理部12による熱処理によって寸法変化が収束しているため、感光性材料層3aを硬化させるための熱処理部17の熱処理による寸法変化量を抑制することができる。   Next, the heat treatment unit 17 for curing the photosensitive material layer 3a heat-treats the plastic base material 2 on which the photosensitive material layer 3a is patterned (step S18). In this case, the plastic substrate 2 is heat-treated at about 160 ° C. for about 60 minutes together with the photosensitive material layer 3a. Thereby, the photosensitive material layer 3a can be cured (post-baked). In this case, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the heat treatment by the preliminary heat treatment part 12, the amount of dimensional change due to the heat treatment of the heat treatment part 17 for curing the photosensitive material layer 3a is suppressed. Can do.

このようにして、プラスチック基材2上に感光性材料層3aがパターニングされる。その後、このプラスチック基材2は、巻取ロール18に巻き取られて回収される(ステップS19)。   In this way, the photosensitive material layer 3a is patterned on the plastic substrate 2. Thereafter, the plastic substrate 2 is wound and collected by the winding roll 18 (step S19).

その後、プラスチック基材2上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用感光性材料層が形成される。すなわち、上述したステップS13〜18を繰り返すことにより、プラスチック基材2上に、赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料がそれぞれ塗布されて、プラスチック基材2上のブラックマトリックス3の各開口部3c内に、複数の赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がそれぞれ形成される。この場合、ステップ13においては、各色の顔料を含む赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料がプラスチック基材2上に塗布され、また、ステップS16においては、各画素4、5、6の配列に対応するフォトマスクを用いて露光が行われる。このことにより、複数の赤色画素4を構成するようにパターニングされた赤色画素用感光性材料層、複数の緑色画素5を構成するようにパターニングされた緑色画素用感光性材料層、および複数の青色画素6を構成するようにパターニングされた青色画素用感光性材料層が、それぞれ形成される。このようにして、カラーフィルター1が得られる。   Thereafter, a photosensitive material layer for a plurality of color pixels patterned to form a plurality of color pixels is formed on the plastic substrate 2. That is, by repeating steps S13 to S18 described above, the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel are respectively applied to the plastic substrate 2, and the plastic substrate A plurality of red pixels 4, green pixels 5, and blue pixels 6 are formed in each opening 3 c of the black matrix 3 on 2. In this case, in step 13, the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel containing the pigment of each color are applied on the plastic substrate 2, and in step S <b> 16. The exposure is performed using a photomask corresponding to the arrangement of the pixels 4, 5, 6. Thus, a photosensitive material layer for red pixels patterned so as to constitute a plurality of red pixels 4, a photosensitive material layer for green pixels patterned so as to constitute a plurality of green pixels 5, and a plurality of blue colors The photosensitive material layer for blue pixels patterned so as to constitute the pixel 6 is formed. In this way, the color filter 1 is obtained.

このように本実施の形態によれば、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化が収束しているため、感光性材料層3aを硬化させる熱処理工程の熱処理によるプラスチック基材2の寸法変化量を抑制することができる。このことにより、感光性材料層3aを熱処理して硬化する際に、プラスチック基材2が寸法変化することを抑制することができ、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3aを精度良く形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the heat treatment of the preliminary heat treatment step, the dimensions of the plastic substrate 2 by the heat treatment of the heat treatment step of curing the photosensitive material layer 3a. The amount of change can be suppressed. Thus, when the photosensitive material layer 3a is cured by heat treatment, the plastic substrate 2 can be prevented from changing in size, and the patterned photosensitive material layer 3a is formed on the plastic substrate 2. It can be formed with high accuracy.

また、本実施の形態によれば、プリベークされたプラスチック基材2は、常温常湿の雰囲気に曝されて、その温度および吸水率が常温常湿の雰囲気と平衡になる。このことにより、プラスチック基材2の温度を常温まで下げるとともに、吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせて感光性材料層3aを露光することができる。このため、プラスチック基材2の使用時(例えば、カラーフィルター1の使用時)の温度および吸水率とほぼ等しい温度および吸水率で露光することができ、露光時のパターニングの精度を使用時においても維持することができ、パターニングの精度をより一層向上させることができる。   Moreover, according to this Embodiment, the prebaked plastic base material 2 is exposed to the normal temperature normal humidity atmosphere, and the temperature and the water absorption rate will equilibrate with the normal temperature normal humidity atmosphere. This makes it possible to expose the photosensitive material layer 3a while lowering the temperature of the plastic substrate 2 to room temperature and keeping the water absorption in equilibrium with an atmosphere of normal humidity. For this reason, exposure can be performed at a temperature and a water absorption rate substantially equal to the temperature and the water absorption rate when the plastic substrate 2 is used (for example, when the color filter 1 is used), and the patterning accuracy at the time of exposure can be increased. The patterning accuracy can be further improved.

さらに、本実施の形態によれば、精度良くブラックマトリックス3、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がパターニングされたプラスチック基材2を用いたカラーフィルター1が得られる。このことにより、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the color filter 1 using the plastic substrate 2 on which the black matrix 3, the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are patterned with high accuracy can be obtained. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

なお、本実施の形態においては、感光性材料層3aをプリベークする工程と、感光性材料層3aを露光する工程との間に、プラスチック基材2を常温常湿の雰囲気に曝す例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、感光性材料層3aをプリベークした後、プラスチック基材2の温度および吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることなく、感光性材料層3aを露光するようにしても良い。この場合においても、プラスチック基材2は熱処理されているため、感光性材料層3aを硬化させる熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2が寸法変化することを抑制して、プラスチック基材2上にパターニングされた感光性材料層3aを精度良く形成することができる。   In the present embodiment, an example in which the plastic substrate 2 is exposed to a normal temperature and humidity atmosphere between the step of pre-baking the photosensitive material layer 3a and the step of exposing the photosensitive material layer 3a has been described. . However, the present invention is not limited to this, and after pre-baking the photosensitive material layer 3a, the photosensitive material layer 3a is exposed without equilibrating the temperature and water absorption rate of the plastic substrate 2 with an atmosphere of normal temperature and humidity. You may do it. Also in this case, since the plastic base material 2 is heat-treated, the plastic base material 2 is prevented from changing in size by the heat treatment in the heat treatment step for curing the photosensitive material layer 3a, and is patterned on the plastic base material 2. The formed photosensitive material layer 3a can be formed with high accuracy.

更に、この場合、プラスチック基材2を予備熱処理部12により熱処理する工程と、感光性材料を塗布する工程との間に、プラスチック基材2を常温常湿の雰囲気に曝すようにしても良い。このことにより、予備熱処理部12により熱処理された高温のプラスチック基材2の温度を常温まで下げるとともに、吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせ、次の工程のレジスト塗布部13に送ることができる。   Further, in this case, the plastic substrate 2 may be exposed to an atmosphere of normal temperature and humidity between the step of heat-treating the plastic substrate 2 by the preliminary heat treatment unit 12 and the step of applying the photosensitive material. As a result, the temperature of the high-temperature plastic substrate 2 heat-treated by the preliminary heat treatment unit 12 is lowered to room temperature, and the water absorption rate is balanced with an atmosphere of normal humidity, and sent to the resist coating unit 13 in the next step. it can.

また、本実施の形態においては、予備熱処理部12における熱処理の温度が、感光性材料層3aを硬化させる熱処理部17における熱処理の温度と略同一の温度となっている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、予備熱処理部12における熱処理の温度を、感光性材料層3aを硬化させる熱処理部17における熱処理の温度よりも高い温度にしても良い。この場合、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化をより一層収束させることができ、このことにより、感光性材料層3aを硬化させる熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化量をより一層抑制することができる。   In the present embodiment, the example in which the temperature of the heat treatment in the preliminary heat treatment portion 12 is substantially the same as the temperature of the heat treatment in the heat treatment portion 17 for curing the photosensitive material layer 3a has been described. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the heat treatment in the preliminary heat treatment portion 12 may be higher than the temperature of the heat treatment in the heat treatment portion 17 for curing the photosensitive material layer 3a. In this case, the dimensional change of the plastic substrate 2 can be further converged by the heat treatment in the preliminary heat treatment step, and thereby the dimensional change amount of the plastic substrate 2 by the heat treatment in the heat treatment step of curing the photosensitive material layer 3a. Can be further suppressed.

また、本実施の形態においては、プラスチック基材2上に、ブラックマトリックス3、各色の画素4、5、6がパターニングされて、カラーフィルター1が得られる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、プラスチック基材2上にブラックマトリックス3を形成することなく、赤色画素用感光性材料、緑色画素用感光性材料、および青色画素用感光性材料を塗布して、複数の赤色画素を構成するようにパターニングされた赤色画素用感光性材料層、複数の緑色画素を構成するようにパターニングされた緑色画素用感光性材料層、および複数の青色画素を構成するようにパターニングされた青色画素用感光性材料層を形成して、カラーフィルター1を得るようにしても良い。この場合においても、赤色画素、緑色画素、および青色画素を精度良く形成することができ、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   In the present embodiment, the example in which the black matrix 3 and the pixels 4, 5, 6 of each color are patterned on the plastic substrate 2 to obtain the color filter 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the photosensitive material for red pixel, the photosensitive material for green pixel, and the photosensitive material for blue pixel are applied without forming the black matrix 3 on the plastic substrate 2. A photosensitive material layer for red pixels patterned so as to constitute a plurality of red pixels, a photosensitive material layer for green pixels patterned so as to constitute a plurality of green pixels, and a plurality of blue pixels. The color filter 1 may be obtained by forming a patterned photosensitive material layer for blue pixels as described above. Even in this case, the red pixel, the green pixel, and the blue pixel can be formed with high accuracy, and the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

また、本実施の形態においては、カラーフィルター1の各色の画素として、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6を形成する例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、カラーフィルター1の各色の画素として、イエロー(Y)画素、マゼンタ(M)画素、シアン(C)画素を形成しても良い。すなわち、プラスチック基材2上に、イエロー画素用感光性材料、マゼンタ画素用感光性材料、およびシアン画素用感光性材料を塗布して、複数のイエロー画素を構成するようにパターニングされたイエロー画素用感光性材料層、複数のマゼンタ画素を構成するようにパターニングされたマゼンタ画素用感光性材料層、および複数のシアン画素を構成するようにパターニングされたシアン画素用感光性材料層を形成して、カラーフィルター1を得るようにしても良い。   Further, in the present embodiment, the example in which the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are formed as the pixels of each color of the color filter 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and yellow (Y) pixels, magenta (M) pixels, and cyan (C) pixels may be formed as pixels of each color of the color filter 1. That is, a yellow pixel photosensitive material, a magenta pixel photosensitive material, and a cyan pixel photosensitive material are coated on the plastic substrate 2 and patterned to form a plurality of yellow pixels. Forming a photosensitive material layer, a magenta pixel photosensitive material layer patterned to constitute a plurality of magenta pixels, and a cyan pixel photosensitive material layer patterned to constitute a plurality of cyan pixels; The color filter 1 may be obtained.

第2の実施の形態
次に、図4および図5により、本発明の第2の実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法について説明する。
Second Embodiment Next, referring to FIG. 4 and FIG. 5, a pattern forming method and a color filter manufacturing method according to a second embodiment of the present invention will be described.

図4および図5に示す第2の実施の形態においては、インクジェット法により、プラスチック基材上にインクが所定のパターンに塗布される点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図4および図5において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the second embodiment shown in FIG. 4 and FIG. 5, the only difference is that the ink is applied in a predetermined pattern on the plastic substrate by the ink jet method. 3 is substantially the same as the first embodiment shown in FIG. 4 and 5, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4を用いて、インクジェット法を用いた本実施の形態におけるパターン形成方法を実施するためのパターン形成装置20について説明する。   A pattern forming apparatus 20 for carrying out the pattern forming method in the present embodiment using the ink jet method will be described with reference to FIG.

図4に示すように、パターン形成装置20は、帯状の連続したプラスチック基材2が巻付けられた供給ロール11と、この供給ロール11の進行方向下流側に設けられ、供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2に対して熱処理を施す予備熱処理部12とを有している。   As shown in FIG. 4, the pattern forming apparatus 20 is provided on the downstream side in the traveling direction of the supply roll 11 around which the continuous plastic substrate 2 in the form of a belt is wound, and is fed from the supply roll 11. And a preliminary heat treatment section 12 for performing heat treatment on the plastic substrate 2.

予備熱処理部12の進行方向下流側に、インクジェット法により、プラスチック基材2上にインク(樹脂材料)を塗布するインクジェット印刷部21が設けられている。このインクジェット印刷部21は、所定のパターンでプラスチック基材2上にインクを塗布して、パターニングされたインク層(樹脂層)3dを形成するようになっている。ここで、インクに用いる材料としては、顔料または染料を含み、インクジェット法に適したインクを用いることが好ましい。   An ink jet printing unit 21 that applies ink (resin material) onto the plastic substrate 2 by an ink jet method is provided on the downstream side in the traveling direction of the preliminary heat treatment unit 12. The ink jet printing unit 21 is configured to apply ink onto the plastic substrate 2 in a predetermined pattern to form a patterned ink layer (resin layer) 3d. Here, as a material used for the ink, it is preferable to use an ink containing a pigment or a dye and suitable for the ink jet method.

インクジェット印刷部21の下流側に、インク層3dがパターニングされたプラスチック基材2に対してインク層3dを硬化させるための熱処理を施す熱処理部17が設けられている。   A heat treatment section 17 is provided on the downstream side of the ink jet printing section 21 for performing a heat treatment for curing the ink layer 3d on the plastic substrate 2 on which the ink layer 3d is patterned.

インク層3dを硬化させる熱処理部17の下流側に、熱処理が施されたプラスチック基材2を巻き取る巻取ロール18が設けられている。また、供給ロール11と巻取ロール18との間に、プラスチック基材2を案内する複数の案内ロール19が適所に設けられている。   A take-up roll 18 that winds up the heat-treated plastic substrate 2 is provided on the downstream side of the heat treatment section 17 that cures the ink layer 3d. Further, a plurality of guide rolls 19 for guiding the plastic substrate 2 are provided at appropriate positions between the supply roll 11 and the take-up roll 18.

図4および図5に示すパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法においては、まず、プラスチック基材2を準備する(ステップS21)。この場合、図4に示すように、ポリエチレンナフタレートからなる帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11を準備する。   In the pattern forming method and the color filter manufacturing method shown in FIGS. 4 and 5, first, a plastic substrate 2 is prepared (step S21). In this case, as shown in FIG. 4, a supply roll 11 around which a continuous belt-like plastic substrate 2 made of polyethylene naphthalate is wound is prepared.

次に、供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2に対して、予備熱処理部12により熱処理が施される(ステップS22)。   Next, heat treatment is performed on the plastic substrate 2 fed from the supply roll 11 by the preliminary heat treatment unit 12 (step S22).

熱処理が施されたプラスチック基材2は、常温常湿の雰囲気に曝され、プラスチック基材2の温度および吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせる(ステップS23)。   The heat-treated plastic substrate 2 is exposed to a normal temperature and humidity atmosphere, and the temperature and water absorption rate of the plastic substrate 2 are balanced with the normal temperature and humidity atmosphere (step S23).

次に、インクジェット印刷部21により、プラスチック基材2上にインクが塗布される(ステップS24)。この場合、インクは、所定のパターン、すなわち、複数の略矩形状の開口部3cを画定するように塗布されて、パターニングされたインク層3dを形成することができる。   Next, ink is applied onto the plastic substrate 2 by the inkjet printing unit 21 (step S24). In this case, the ink can be applied so as to define a predetermined pattern, that is, a plurality of substantially rectangular openings 3c, to form a patterned ink layer 3d.

次に、インク層3dを硬化させる熱処理部17により、インク層3dがパターニングされたプラスチック基材2に対して熱処理が施される(ステップS25)。この場合、プラスチック基材2は、インク層3dとともに、約160℃、約60分間、熱処理される。このことにより、インク層3dを硬化することができる。なお、この場合、プラスチック基材2は、予備熱処理部12により寸法変化が収束しているため、インク層3dを硬化させる熱処理部17の熱処理によって寸法変化を抑制することができる。   Next, heat treatment is performed on the plastic substrate 2 on which the ink layer 3d is patterned by the heat treatment unit 17 that cures the ink layer 3d (step S25). In this case, the plastic substrate 2 is heat-treated with the ink layer 3d at about 160 ° C. for about 60 minutes. As a result, the ink layer 3d can be cured. In this case, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the preliminary heat treatment part 12, the dimensional change can be suppressed by the heat treatment of the heat treatment part 17 for curing the ink layer 3d.

このようにして、プラスチック基材2上にインク層3dがパターニングされる。その後、このプラスチック基材2は、巻取ロール18に巻き取られて回収される(ステップS26)。   In this way, the ink layer 3d is patterned on the plastic substrate 2. Thereafter, the plastic substrate 2 is wound and collected by the winding roll 18 (step S26).

その後、プラスチック基材2上のインク層3d(ブラックマトリックス3)の各開口部3c内に、赤色画素用インク、緑色画素用インク、および青色画素用インクがそれぞれ充填されて、複数の赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6が形成される。具体的には、上述したステップS23〜25を繰り返すことにより、各画素4、5、6が形成される。この場合、ステップS24においては、各色の顔料または染料を含むインクが、それぞれのパターンで各開口部3c内に塗布される。このようにして、カラーフィルター1が得られる。   Thereafter, each of the openings 3c of the ink layer 3d (black matrix 3) on the plastic substrate 2 is filled with red pixel ink, green pixel ink, and blue pixel ink, respectively. , Green pixel 5 and blue pixel 6 are formed. Specifically, the pixels 4, 5, and 6 are formed by repeating the steps S23 to S25 described above. In this case, in step S24, the ink containing the pigment or dye of each color is applied in each opening 3c in each pattern. In this way, the color filter 1 is obtained.

このように本実施の形態によれば、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化が収束しているため、インク層3dを硬化させる熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化量を抑制することができる。このことにより、インク層3dを熱処理して硬化する際に、プラスチック基材2が寸法変化することを抑制することができ、プラスチック基材2上に、パターニングされたインク層3dを精度良く形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the heat treatment in the preliminary heat treatment step, the dimensional change amount of the plastic substrate 2 by the heat treatment in the heat treatment step for curing the ink layer 3d. Can be suppressed. As a result, when the ink layer 3d is cured by heat treatment, the plastic substrate 2 can be prevented from changing in size, and the patterned ink layer 3d is accurately formed on the plastic substrate 2. be able to.

また、本実施の形態によれば、予備熱処理部12により熱処理されたプラスチック基材2は、常温常湿の雰囲気に曝されて、その温度および吸水率が常温常湿の雰囲気と平衡になる。このことにより、プラスチック基材2の温度を常温まで下げるとともに、吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせてインクを塗布することができる。このため、プラスチック基材2の使用時(例えば、カラーフィルター1の使用時)の温度および吸水率にほぼ等しい温度および吸水率でインクをパターン状に塗布することができ、塗布時のパターニングの精度を使用時においても維持することができ、パターニングの精度をより一層向上させることができる。   Moreover, according to this Embodiment, the plastic base material 2 heat-processed by the preliminary heat processing part 12 is exposed to the normal temperature normal humidity atmosphere, and the temperature and a water absorption rate equilibrate with the normal temperature normal humidity atmosphere. As a result, the temperature of the plastic substrate 2 can be lowered to room temperature, and the ink can be applied with the water absorption rate balanced with an atmosphere of normal humidity. For this reason, the ink can be applied in a pattern at a temperature and a water absorption rate substantially equal to the temperature and the water absorption rate when the plastic substrate 2 is used (for example, when the color filter 1 is used), and patterning accuracy at the time of application is high. Can be maintained even during use, and the patterning accuracy can be further improved.

さらに、本実施の形態によれば、精度良くブラックマトリックス3、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がパターニングされたプラスチック基材2を用いたカラーフィルター1が得られる。このことにより、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the color filter 1 using the plastic substrate 2 on which the black matrix 3, the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are patterned with high accuracy can be obtained. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

なお、本実施の形態においては、予備熱処理部12により熱処理を施す工程と、インクを塗布する工程との間に、プラスチック基材2を常温常湿の雰囲気に曝す例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、予備熱処理部12の熱処理を施した後、プラスチック基材2の温度および吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることなく、インクを塗布するようにしても良い。この場合においても、プラスチック基材2は熱処理されているため、インク層3dを硬化させる熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2が寸法変化することを抑制して、プラスチック基材2上にパターニングされたインク層3dを精度良く形成することができる。   In the present embodiment, the example in which the plastic substrate 2 is exposed to an atmosphere of normal temperature and humidity between the step of performing the heat treatment by the preliminary heat treatment unit 12 and the step of applying the ink has been described. However, the present invention is not limited to this. After the heat treatment of the preliminary heat treatment section 12, the ink is applied without causing the temperature and water absorption rate of the plastic substrate 2 to equilibrate with an atmosphere of normal temperature and humidity. Also good. Also in this case, since the plastic substrate 2 is heat-treated, the plastic substrate 2 is patterned on the plastic substrate 2 while suppressing the dimensional change of the plastic substrate 2 by the heat treatment in the heat treatment step for curing the ink layer 3d. The ink layer 3d can be formed with high accuracy.

また、本実施の形態においては、インクジェット法により、プラスチック基材2上にインクを塗布して、ブラックマトリックス3、および各色画素4、5、6を形成した例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ブラックマトリックス3をインクジェット法により形成すると共に、各色画素4、5、6を第1の実施の形態のようにフォトリソグラフィー法により形成してもよく、あるいは、ブラックマトリックス3をフォトリソグラフィー法により形成すると共に、各色画素4、5、6をインクジェット法により形成しても良い。   Further, in the present embodiment, the example in which the black matrix 3 and the respective color pixels 4, 5, 6 are formed by applying ink onto the plastic substrate 2 by the inkjet method has been described. However, the present invention is not limited to this, and the black matrix 3 may be formed by the inkjet method, and the color pixels 4, 5, 6 may be formed by the photolithography method as in the first embodiment, or The black matrix 3 may be formed by a photolithography method, and the color pixels 4, 5, 6 may be formed by an ink jet method.

また、本実施の形態においては、カラーフィルター1の各色の画素として、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6を形成する例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、カラーフィルター1の各色の画素として、イエロー(Y)画素、マゼンタ(M)画素、シアン(C)画素を形成しても良い。すなわち、プラスチック基材2上のブラックマトリックス3の各開口部3c内に、イエロー(Y)画素用インク、マゼンタ(M)画素用インク、およびシアン(C)画素用インクを塗布して、複数のイエロー画素を構成するようにパターニングされたイエロー画素用インク層、複数のマゼンタ画素を構成するようにパターニングされたマゼンタ画素用インク層、および複数のシアン画素を構成するようにパターニングされたシアン画素用インク層を形成して、カラーフィルター1を得るようにしても良い。   Further, in the present embodiment, the example in which the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are formed as the pixels of each color of the color filter 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and yellow (Y) pixels, magenta (M) pixels, and cyan (C) pixels may be formed as pixels of each color of the color filter 1. That is, a yellow (Y) pixel ink, a magenta (M) pixel ink, and a cyan (C) pixel ink are applied in each opening 3c of the black matrix 3 on the plastic substrate 2, and a plurality of inks are applied. Yellow ink layer patterned to form yellow pixels, magenta pixel ink layer patterned to form multiple magenta pixels, and cyan pixel patterned to form multiple cyan pixels An ink layer may be formed to obtain the color filter 1.

第3の実施の形態
次に、図6により、本発明の第3の実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法について説明する。
Third Embodiment Next, referring to FIG. 6, a pattern forming method and a color filter manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described.

図6に示す第3の実施の形態におけるパターン形成方法およびカラーフィルターの製造方法においては、枚葉のプラスチック基材上に樹脂層がパターニングされる点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図6において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the pattern forming method and the color filter manufacturing method according to the third embodiment shown in FIG. 6, the only difference is that the resin layer is patterned on a single-sheet plastic substrate. This is substantially the same as the first embodiment shown in FIGS. In FIG. 6, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図1乃至図3に示す第1の実施の形態においては、帯状に連続するプラスチック基材2が供給ロール11から繰り出されて各ステップのプロセスを行って巻取ロール18に巻き取られる例について説明した。図6に示す第3の実施の形態においては、枚葉のプラスチック基材2が、第1の実施の形態における各ステップのプロセスを行う例について説明する。   In the first embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 3, an example is described in which a plastic base material 2 that is continuous in a strip shape is unwound from a supply roll 11, is subjected to a process in each step, and is wound around a winding roll 18. did. In the third embodiment shown in FIG. 6, an example will be described in which the single-wafer plastic substrate 2 performs the process of each step in the first embodiment.

すなわち、図6に示すパターン形成装置30は、枚葉のプラスチック基材2が積層された基材供給部31を有している。この基材供給部31からプラスチック基材2が搬出されて、各ステップのプロセスを行い、基材回収部32に積層されて回収されるようになっている。各ステップにおけるプロセスは、第1の実施の形態と略同一である。なお、本実施の形態においては、各プラスチック基材2は、ガラスなどにより形成された支持基板(図示せず)上に取り付けることが好ましい。このことにより、パターン形成装置30内において枚葉のプラスチック基材2を搬送することができる。   That is, the pattern forming apparatus 30 shown in FIG. 6 includes a base material supply unit 31 on which single-sheet plastic base materials 2 are stacked. The plastic base material 2 is unloaded from the base material supply unit 31, and the process of each step is performed, and the plastic base material 2 is stacked on the base material recovery unit 32 and recovered. The process in each step is substantially the same as in the first embodiment. In the present embodiment, each plastic substrate 2 is preferably attached on a support substrate (not shown) formed of glass or the like. Thus, the single-wafer plastic substrate 2 can be conveyed in the pattern forming apparatus 30.

このように本実施の形態によれば、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化が収束しているため、感光性材料層3aを硬化させる熱処理工程の熱処理によるプラスチック基材2の寸法変化量を抑制することができる。このことにより、感光性材料層3aを熱処理して硬化する際に、プラスチック基材2が寸法変化することを抑制することができ、プラスチック基材2上に、パターニングされた感光性材料層3aを精度良く形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the heat treatment of the preliminary heat treatment step, the dimensions of the plastic substrate 2 by the heat treatment of the heat treatment step of curing the photosensitive material layer 3a. The amount of change can be suppressed. Thus, when the photosensitive material layer 3a is cured by heat treatment, the plastic substrate 2 can be prevented from changing in size, and the patterned photosensitive material layer 3a is formed on the plastic substrate 2. It can be formed with high accuracy.

さらに、本実施の形態によれば、精度良くブラックマトリックス3、赤色画素4、緑色画素5、および青色画素6がパターニングされたプラスチック基材2を用いたカラーフィルター1が得られる。このことにより、カラーフィルター1の表示画像の精度を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the color filter 1 using the plastic substrate 2 on which the black matrix 3, the red pixel 4, the green pixel 5, and the blue pixel 6 are patterned with high accuracy can be obtained. Thereby, the accuracy of the display image of the color filter 1 can be improved.

第4の実施の形態
次に、図7および図8により、本発明の第4の実施の形態におけるパターン形成方法について説明する。
Fourth Embodiment Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a pattern forming method according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

図7および図8に示す第4の実施の形態におけるパターン形成方法においては、プラスチック基材上に、配線層をパターニングする点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図7および図8において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The pattern forming method in the fourth embodiment shown in FIGS. 7 and 8 is only different in that a wiring layer is patterned on a plastic substrate, and other configurations are shown in FIGS. This is substantially the same as the first embodiment. 7 and 8, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7に示すように、本実施の形態におけるパターン形成装置40は、プラスチック基材2に対して熱処理を施す予備熱処理部12と、プラスチック基材2上に感光性材料を塗布するレジスト塗布部13との間に設けられ、プラスチック基材2上に導電性材料(例えば、インジウム錫酸化物(ITO))を膜状に形成する配線層形成部41とを有している。この配線層形成部41は、スパッタ法若しくはEB蒸着法により、プラスチック基材2上に導電性材料からなる配線層45を形成するようになっている。   As shown in FIG. 7, the pattern forming apparatus 40 in the present embodiment includes a preliminary heat treatment unit 12 that performs heat treatment on the plastic substrate 2 and a resist coating unit 13 that applies a photosensitive material on the plastic substrate 2. And a wiring layer forming portion 41 for forming a conductive material (for example, indium tin oxide (ITO)) in a film shape on the plastic substrate 2. The wiring layer forming part 41 forms a wiring layer 45 made of a conductive material on the plastic substrate 2 by sputtering or EB vapor deposition.

本実施の形態におけるレジスト塗布部13は、グラビアコータ、ダイコータ等の塗工方式によりプラスチック基材2上に、配線層45を介して、エッチングのレジスト用として使用可能な感光性材料を塗布して、感光性材料層46を形成するようになっている。   In the present embodiment, the resist application unit 13 applies a photosensitive material that can be used as an etching resist to the plastic substrate 2 via the wiring layer 45 by a coating method such as a gravure coater or a die coater. The photosensitive material layer 46 is formed.

また、感光性材料層46を硬化させる熱処理部17の下流側に、パターニングされた感光性材料層46をレジストとして配線層45をエッチングするエッチング加工部42が設けられている。また、このエッチング加工部42の下流側に、感光性材料層46を除去するレジスト除去部43が設けられている。   Further, an etching processing portion 42 for etching the wiring layer 45 using the patterned photosensitive material layer 46 as a resist is provided on the downstream side of the heat treatment portion 17 for curing the photosensitive material layer 46. Further, a resist removal portion 43 for removing the photosensitive material layer 46 is provided on the downstream side of the etching processing portion 42.

図7および図8に示すパターン形成方法においては、まず、帯状の連続したプラスチック基材2が巻き付けられた供給ロール11を準備する(ステップS41)。   In the pattern forming method shown in FIGS. 7 and 8, first, a supply roll 11 around which a continuous belt-shaped plastic substrate 2 is wound is prepared (step S41).

次に、供給ロール11から繰り出されたプラスチック基材2に対して、予備熱処理部12により熱処理が施される(ステップS42)。   Next, the preliminary heat treatment unit 12 performs heat treatment on the plastic substrate 2 fed from the supply roll 11 (step S42).

熱処理が施されたプラスチック基材2上に、配線層形成部41により、導電性材料からなる配線層45が形成される(ステップS43)。   A wiring layer 45 made of a conductive material is formed by the wiring layer forming unit 41 on the heat-treated plastic substrate 2 (step S43).

プラスチック基材2上に、配線層45を介して、レジスト塗布部13により感光性材料が膜状に塗布される(ステップS44)。このことにより、配線層45上に感光性材料層46が形成される。   A photosensitive material is applied in a film form on the plastic substrate 2 by the resist application unit 13 via the wiring layer 45 (step S44). As a result, a photosensitive material layer 46 is formed on the wiring layer 45.

配線層45上に塗布された感光性材料層46は、プラスチック基材2とともにプリベーク処理部14により加熱されて乾燥(プリベーク)される(ステップS45)。この場合、約50℃〜120℃の温度で、約1〜5分間、乾燥される。このことにより、感光性材料層46に含まれる溶剤が蒸発し、感光性材料層46を、配線層45を介してプラスチック基材2へ密着させることができる。   The photosensitive material layer 46 applied on the wiring layer 45 is heated and dried (prebaked) by the prebaking processing unit 14 together with the plastic substrate 2 (step S45). In this case, it is dried at a temperature of about 50 ° C. to 120 ° C. for about 1 to 5 minutes. As a result, the solvent contained in the photosensitive material layer 46 evaporates, and the photosensitive material layer 46 can be brought into close contact with the plastic substrate 2 via the wiring layer 45.

プリベークされたプラスチック基材2は、常温常湿の雰囲気に曝されて、プラスチック基材2の温度および吸水率を常温常湿の雰囲気に平衡にさせる(ステップS46)。   The pre-baked plastic substrate 2 is exposed to a normal temperature and humidity atmosphere, and the temperature and water absorption rate of the plastic substrate 2 are equilibrated to the normal temperature and humidity atmosphere (step S46).

次に、露光処理部15において、感光性材料層46は、所定のパターンで露光される(ステップS47)。この場合、所定形状の配線パターンを形成するためのフォトマスク15aを用いて露光が行われる。   Next, in the exposure processing unit 15, the photosensitive material layer 46 is exposed with a predetermined pattern (step S47). In this case, exposure is performed using a photomask 15a for forming a wiring pattern having a predetermined shape.

露光された感光性材料層46は、現像処理部16において現像される(ステップS48)。このことにより、配線層45上において、感光性材料層46を、上述した配線パターンの形状にパターニングすることができる。   The exposed photosensitive material layer 46 is developed in the development processing unit 16 (step S48). Thereby, the photosensitive material layer 46 can be patterned on the wiring layer 45 in the shape of the wiring pattern described above.

次に、感光性材料層46を硬化させる熱処理部17により、感光性材料層46がパターニングされたプラスチック基材2に対して熱処理が施される(ステップS49)。この場合、プラスチック基材2は、配線層45および感光性材料層46とともに、約160℃、約60分間、熱処理される。このことにより、感光性材料層46を硬化(ポストベーク)することができる。なお、この場合、プラスチック基材2は、予備熱処理部12により寸法変化が収束されているため、感光性材料層46を硬化させる熱処理部17の熱処理による寸法変化量を抑制することができる。   Next, the heat treatment unit 17 that cures the photosensitive material layer 46 heat-treats the plastic base material 2 on which the photosensitive material layer 46 is patterned (step S49). In this case, the plastic substrate 2 is heat-treated together with the wiring layer 45 and the photosensitive material layer 46 at about 160 ° C. for about 60 minutes. Thus, the photosensitive material layer 46 can be cured (post-baked). In this case, since the dimensional change of the plastic base material 2 is converged by the preliminary heat treatment part 12, the dimensional change amount due to the heat treatment of the heat treatment part 17 for curing the photosensitive material layer 46 can be suppressed.

その後、エッチング加工部42により、感光性材料層46をレジストとして配線層45がエッチングされる(ステップS50)。このことにより、配線層45を、感光性材料層46のパターンに対応してパターニングすることができる。   Thereafter, the wiring layer 45 is etched by the etching processing unit 42 using the photosensitive material layer 46 as a resist (step S50). As a result, the wiring layer 45 can be patterned corresponding to the pattern of the photosensitive material layer 46.

次に、レジスト除去部43により配線層45から感光性材料層46が除去される(ステップS51)。その後、プラスチック基材2は、パターニングされた配線層45とともに巻取ロール18に巻き取られて回収される(ステップS52)。   Next, the photosensitive material layer 46 is removed from the wiring layer 45 by the resist removing unit 43 (step S51). Thereafter, the plastic substrate 2 is wound and collected by the winding roll 18 together with the patterned wiring layer 45 (step S52).

このように本実施の形態によれば、予備熱処理工程の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化が収束しているため、感光性材料層46を硬化させる熱処理工程の熱処理によるプラスチック基材2の寸法変化量を抑制することができる。このことにより、感光性材料層46を熱処理して硬化する際に、プラスチック基材2が寸法変化することを抑制することができ、プラスチック基材2上に、配線層45を介してパターニングされた感光性材料層46を精度良く形成することができる。このため、この感光性材料層46をレジストとして配線層45をエッチングすることにより、プラスチック基材2上に、精度良く配線層45をパターニングすることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the dimensional change of the plastic substrate 2 is converged by the heat treatment of the preliminary heat treatment step, the dimensions of the plastic substrate 2 by the heat treatment of the heat treatment step for curing the photosensitive material layer 46 are obtained. The amount of change can be suppressed. As a result, when the photosensitive material layer 46 is heat-treated and cured, the plastic substrate 2 can be prevented from changing in size, and is patterned on the plastic substrate 2 via the wiring layer 45. The photosensitive material layer 46 can be formed with high accuracy. Therefore, the wiring layer 45 can be accurately patterned on the plastic substrate 2 by etching the wiring layer 45 using the photosensitive material layer 46 as a resist.

また、本実施の形態によれば、プリベークされたプラスチック基材2は、常温常湿の雰囲気に曝されて、その温度および吸水率が常温常湿の雰囲気に平衡となる。このことにより、プラスチック基材2の温度を常温まで下げるとともに、吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせて感光性材料を露光することができる。このため、エッチング時の温度および吸水率とほぼ等しい温度および吸水率で露光することができ、露光時のパターニングの精度をエッチング時においても維持することができ、配線層45のパターニングの精度をより一層向上させることができる。   Moreover, according to this Embodiment, the prebaked plastic base material 2 is exposed to the normal temperature normal humidity atmosphere, and the temperature and the water absorption rate will equilibrate to the normal temperature normal humidity atmosphere. This makes it possible to expose the photosensitive material while lowering the temperature of the plastic substrate 2 to room temperature and keeping the water absorption in equilibrium with an atmosphere of normal humidity. For this reason, exposure can be performed at a temperature and water absorption substantially equal to the temperature and water absorption during etching, the patterning accuracy during exposure can be maintained even during etching, and the patterning accuracy of the wiring layer 45 can be further improved. This can be further improved.

なお、本実施の形態においては、感光性材料層46をプリベークする工程と、感光性材料層46を露光する工程との間に、プラスチック基材2を常温常湿の雰囲気に曝す例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、感光性材料層46をプリベークした後、プラスチック基材2の温度および吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることなく、感光性材料層46を露光するようにしても良い。この場合においても、プラスチック基材2は予備熱処理部12により熱処理されているため、感光性材料層46を硬化させる熱処理工程の熱処理によるプラスチック基材2の寸法変化量を抑制して、プラスチック基材2上に配線層45を介してパターニングされた感光性材料層46を精度良く形成することができ、プラスチック基材2上に精度良く配線層45をパターニングすることができる。   In the present embodiment, an example in which the plastic substrate 2 is exposed to an atmosphere of normal temperature and humidity between the step of pre-baking the photosensitive material layer 46 and the step of exposing the photosensitive material layer 46 has been described. . However, the present invention is not limited to this, and after the photosensitive material layer 46 is pre-baked, the photosensitive material layer 46 is exposed without equilibrating the temperature and water absorption rate of the plastic substrate 2 with an atmosphere of normal temperature and humidity. You may do it. Also in this case, since the plastic substrate 2 is heat-treated by the preliminary heat treatment unit 12, the plastic substrate 2 is suppressed by suppressing the dimensional change amount of the plastic substrate 2 due to the heat treatment in the heat treatment step for curing the photosensitive material layer 46. The photosensitive material layer 46 patterned via the wiring layer 45 can be formed on the plastic substrate 2 with high accuracy, and the wiring layer 45 can be patterned on the plastic substrate 2 with high accuracy.

更に、この場合、プラスチック基材2を予備熱処理部12により熱処理する工程と、導電性材料を塗布する工程との間に、プラスチック基材2を常温常湿の雰囲気に曝すようにしても良い。このことにより、予備熱処理部12により熱処理された高温のプラスチック基材2の温度を常温まで下げるとともに、吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせ、次の工程のレジスト塗布部13に送ることができる。   Further, in this case, the plastic substrate 2 may be exposed to an atmosphere of normal temperature and humidity between the step of heat-treating the plastic substrate 2 by the preliminary heat treatment unit 12 and the step of applying the conductive material. As a result, the temperature of the high-temperature plastic substrate 2 heat-treated by the preliminary heat treatment unit 12 is lowered to room temperature, and the water absorption rate is balanced with an atmosphere of normal humidity, and sent to the resist coating unit 13 in the next step. it can.

また、本実施の形態においては、感光性材料層46が、上述したようにフォトリソグラフィー法によりパターニングされる例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、感光性材料層46を、インクジェット法によりパターニングさせても良い。この場合においても、パターニングされた感光性材料層46を精度良く形成することができ、プラスチック基材2上に、精度良く配線層45をパターニングすることができる。   Further, in the present embodiment, the example in which the photosensitive material layer 46 is patterned by the photolithography method as described above has been described. However, the present invention is not limited to this, and the photosensitive material layer 46 may be patterned by an ink jet method. Even in this case, the patterned photosensitive material layer 46 can be formed with high accuracy, and the wiring layer 45 can be patterned with high accuracy on the plastic substrate 2.

以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。また、これらの本実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。以下、代表的な変形例について説明する。   As mentioned above, although embodiment by this invention has been described, naturally, within the scope of the gist of this invention, these embodiment can also be combined suitably partially. Further, in the present embodiment, various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. Hereinafter, typical modifications will be described.

プラスチック基材2上に樹脂層を所定のパターンで設ける方法として、転写法を採用することもできる。すなわち、予備熱処理工程により熱処理が施されたプラスチック基材2上に、所定のパターンを有する樹脂層(図示せず)が転写され、その後、このプラスチック基材2が、樹脂層を硬化させる熱処理部17により熱処理されて、転写された樹脂層が硬化するようにしても良い。この場合においても、プラスチック基材2は予備熱処理工程により熱処理されているため、樹脂層を硬化させる熱処理部17の熱処理によりプラスチック基材2の寸法変化量を抑制して、プラスチック基材2上に、パターニングされた樹脂層を精度良く形成することができる。さらに、予備熱処理工程により熱処理されたプラスチック基材2が、常温常湿の雰囲気に曝されて、その温度を常温まで下げるとともに吸水率を常湿の雰囲気と平衡にさせて、その後に樹脂層を転写させるようにしても良い。このことにより、プラスチック基材2の使用時の温度および吸水率にほぼ等しい温度および吸水率で樹脂層を転写することができ、転写時のパターニングの精度を使用時においても維持することができ、パターニングの精度をより一層向上させることができる。   As a method of providing the resin layer in a predetermined pattern on the plastic substrate 2, a transfer method can be adopted. That is, a resin layer (not shown) having a predetermined pattern is transferred onto the plastic substrate 2 that has been subjected to the heat treatment in the preliminary heat treatment step, and the plastic substrate 2 then cures the resin layer. The transferred resin layer may be cured by heat treatment by 17. Even in this case, since the plastic substrate 2 is heat-treated in the preliminary heat treatment step, the amount of dimensional change of the plastic substrate 2 is suppressed by the heat treatment of the heat treatment unit 17 for curing the resin layer, and the plastic substrate 2 is placed on the plastic substrate 2. The patterned resin layer can be formed with high accuracy. Furthermore, the plastic substrate 2 that has been heat-treated in the preliminary heat treatment step is exposed to a normal temperature and normal humidity atmosphere, the temperature is lowered to normal temperature, and the water absorption is equilibrated with the normal humidity atmosphere. You may make it transfer. Thereby, the resin layer can be transferred at a temperature and a water absorption substantially equal to the temperature and the water absorption at the time of use of the plastic substrate 2, and the patterning accuracy at the time of transfer can be maintained even at the time of use, Patterning accuracy can be further improved.

本発明のパターン形成方法によるプラスチック基材2の寸法変化量を測定した。   The dimensional change amount of the plastic substrate 2 by the pattern forming method of the present invention was measured.

プラスチック基材2としては、PEN(ポリエチレンナフタレート)フィルム(帝人デュポン製、品名:Q65FA、膜厚:100μm)を用いた。このPENフィルムに測定用マークを形成して熱処理を施し、100mmあたりの寸法変化量を測定した。熱処理は3回行い、それぞれ、160℃、1時間、熱処理を行った。寸法変化量の測定は、フィルムの流れ方向(MD)とフィルムの幅方向(TD)と2方向について測定し、各測定は、熱処理後プラスチック基材2の温度が常温になった状態で行った。   As the plastic substrate 2, a PEN (polyethylene naphthalate) film (manufactured by Teijin DuPont, product name: Q65FA, film thickness: 100 μm) was used. A measurement mark was formed on the PEN film and heat treatment was performed, and the amount of dimensional change per 100 mm was measured. The heat treatment was performed three times, and each heat treatment was performed at 160 ° C. for 1 hour. The dimensional change was measured in two directions, the film flow direction (MD) and the film width direction (TD), and each measurement was performed with the temperature of the plastic substrate 2 at room temperature after heat treatment. .

寸法変化量の測定結果を図9および表1に示す。なお、ここに示す寸法変化量は、熱処理を施す前の初期値に対する寸法変化量を表している。   The measurement result of the dimensional change is shown in FIG. The dimensional change amount shown here represents the dimensional change amount with respect to the initial value before the heat treatment.

Figure 2011203494
Figure 2011203494

図9および表1に示すように、1回目の熱処理(予備熱処理)によるPENフィルムの寸法変化量は、フィルムの流れ方向にて−58μm/100mm、フィルムの幅方向にて−10μm/100mとなった。しかしながら、1回目の熱処理時を基準とした2回目および3回目の熱処理によるPENフィルムの寸法変化量は、フィルムの流れ方向および幅方向にて、それぞれ−2μm/100mm(収縮率:0.002%)以下となった。   As shown in FIG. 9 and Table 1, the dimensional change amount of the PEN film by the first heat treatment (preliminary heat treatment) is −58 μm / 100 mm in the film flow direction and −10 μm / 100 m in the film width direction. It was. However, the dimensional change amount of the PEN film by the second and third heat treatments based on the first heat treatment is −2 μm / 100 mm (shrinkage rate: 0.002%) in the film flow direction and the width direction, respectively. ) It became the following.

このことにより、熱処理を1度施した後に、この熱処理と略同一の温度による熱処理を施した場合には、フィルムが収縮することを抑制可能であることがわかった。このため、予備熱処理を施すことによりフィルムの寸法変化が収束するため、その後に、略同一の温度による熱処理を行った場合には、フィルムの寸法変化量を抑制可能であることがわかった。すなわち、1回目として予備熱処理を施した後、2回目の熱処理によるフィルムの寸法変化量(収縮率)が0.002%以下となることが確認できた。   Thus, it has been found that when the heat treatment is performed once and then the heat treatment is performed at substantially the same temperature as this heat treatment, the film can be prevented from shrinking. For this reason, since the dimensional change of the film converges by performing the preliminary heat treatment, it was found that the dimensional change amount of the film can be suppressed when the heat treatment is performed at substantially the same temperature thereafter. That is, it was confirmed that the dimensional change amount (shrinkage rate) of the film by the second heat treatment was 0.002% or less after the first heat treatment.

1 カラーフィルター
2 プラスチック基材
3 ブラックマトリックス
3a 感光性材料層
3b バンク(隔壁)
3c 開口部
3d インク層
4 赤色画素
5 緑色画素
6 青色画素
7 保護層
8 透明電極膜
10 パターン形成装置
11 供給ロール
12 予備熱処理部
13 レジスト塗布部
14 プリベーク処理部
15 露光処理部
15a フォトマスク
16 現像処理部
17 熱処理部
18 巻取ロール
19 案内ロール
20 パターン形成装置
21 インクジェット印刷部
30 パターン形成装置
31 基材供給部
32 基材回収部
40 パターン形成装置
41 配線層形成部
42 エッチング加工部
43 レジスト除去部
45 配線層
46 感光性材料層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color filter 2 Plastic base material 3 Black matrix 3a Photosensitive material layer 3b Bank (partition wall)
3c Opening 3d Ink layer 4 Red pixel 5 Green pixel 6 Blue pixel 7 Protective layer 8 Transparent electrode film 10 Pattern forming apparatus 11 Supply roll 12 Pre-heat treatment part 13 Resist application part 14 Pre-bake treatment part 15 Exposure process part 15a Photomask 16 Development Processing unit 17 Heat treatment unit 18 Winding roll 19 Guide roll 20 Pattern forming device 21 Inkjet printing unit 30 Pattern forming device 31 Substrate supply unit 32 Base material collecting unit 40 Pattern forming device 41 Wiring layer forming unit 42 Etching processing unit 43 Resist removal Part 45 Wiring layer 46 Photosensitive material layer

Claims (9)

プラスチック基材上に、パターニングされた樹脂層を形成するパターン形成方法において、
プラスチック基材を準備する工程と、
このプラスチック基材に対して熱処理を施し、プラスチック基材の寸法変化を収束させる予備熱処理工程と、
熱処理が施されたプラスチック基材上に、樹脂層を所定のパターンで設ける工程と、
この樹脂層が設けられたプラスチック基材に対して熱処理を施し、樹脂層を硬化させる熱処理工程と、を備えたことを特徴とするパターン形成方法。
In a pattern forming method for forming a patterned resin layer on a plastic substrate,
Preparing a plastic substrate;
A heat treatment is performed on the plastic substrate, and a preliminary heat treatment step for converging the dimensional change of the plastic substrate,
Providing a resin layer in a predetermined pattern on a heat-treated plastic substrate;
And a heat treatment step of curing the resin layer by subjecting the plastic substrate provided with the resin layer to a heat treatment.
予備熱処理工程における熱処理の温度は、樹脂層を硬化させる熱処理工程における熱処理の温度以上であることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。   The pattern formation method according to claim 1, wherein the temperature of the heat treatment in the preliminary heat treatment step is equal to or higher than the temperature of the heat treatment in the heat treatment step of curing the resin layer. 樹脂層を所定のパターンで設ける工程は、
プラスチック基材上に、感光性を有する樹脂材料を塗布して乾燥し、樹脂層を形成する工程と、
この樹脂層を所定のパターンで露光する工程と、
露光された樹脂層を現像し、パターニングする工程と、を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のパターン形成方法。
The step of providing the resin layer in a predetermined pattern is as follows:
A step of applying a photosensitive resin material on a plastic substrate and drying to form a resin layer;
Exposing the resin layer in a predetermined pattern;
The pattern forming method according to claim 1, further comprising: developing and patterning the exposed resin layer.
予備熱処理工程と樹脂層を形成する工程との間、若しくは樹脂層を形成する工程と樹脂層を所定のパターンで露光する工程との間に、プラスチック基材を常温常湿の雰囲気に曝し、プラスチック基材の温度と吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成方法。   Between the preliminary heat treatment step and the resin layer forming step, or between the step of forming the resin layer and the step of exposing the resin layer in a predetermined pattern, the plastic substrate is exposed to an atmosphere of normal temperature and humidity, and the plastic The pattern forming method according to claim 3, wherein the temperature and water absorption rate of the substrate are balanced with an atmosphere of normal temperature and humidity. 樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、インクジェット法により、プラスチック基材上に、インクを所定のパターンで塗布して、樹脂層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載のパターン形成方法。   3. The pattern according to claim 1, wherein in the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, the resin layer is formed by applying ink in a predetermined pattern on the plastic substrate by an ink jet method. Forming method. 樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、転写法により、プラスチック基材上に、所定のパターンを有する樹脂層が転写されることを特徴とする請求項1または2に記載のパターン形成方法。   3. The pattern forming method according to claim 1, wherein in the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, the resin layer having the predetermined pattern is transferred onto the plastic substrate by a transfer method. 予備熱処理工程と、樹脂層を所定のパターンで設ける工程との間に、プラスチック基材を常温常湿の雰囲気に曝し、プラスチック基材の温度と吸水率を常温常湿の雰囲気と平衡にさせることを特徴とする請求項5または6に記載のパターン形成方法。   Between the preliminary heat treatment step and the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, the plastic substrate is exposed to a normal temperature and humidity environment, and the temperature and water absorption rate of the plastic substrate are balanced with the normal temperature and humidity environment. The pattern forming method according to claim 5 or 6. 樹脂層を所定のパターンで設ける工程において、プラスチック基材上に導電性材料からなる配線層が設けられ、この配線層上に樹脂層が所定のパターンで設けられ、
樹脂層を硬化させる熱処理工程の後、この樹脂層をレジストとして配線層がエッチングされてパターニングされることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のパターン形成方法。
In the step of providing the resin layer in a predetermined pattern, a wiring layer made of a conductive material is provided on the plastic substrate, and the resin layer is provided in a predetermined pattern on the wiring layer,
8. The pattern forming method according to claim 1, wherein after the heat treatment step for curing the resin layer, the wiring layer is etched and patterned using the resin layer as a resist.
請求項1乃至7のいずれかに記載のパターン形成方法により、プラスチック基材上に、複数色の画素を構成するようにパターニングされた複数色の画素用樹脂層を形成する工程を備え、
カラーフィルターを得ることを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
A step of forming a resin layer for a plurality of color pixels patterned so as to constitute a plurality of color pixels on a plastic substrate by the pattern forming method according to claim 1,
A method for producing a color filter, comprising obtaining a color filter.
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