JP2000258622A - カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子 - Google Patents

カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 混色や白抜け、色ムラのないカラーフィルタ
をより簡素な工程で製造する。 【解決手段】 基板１上に遮光層２を形成し、その上に
ＴｉＯ2等感光性化合物を含む感光層３を全面に形成
し、パターン露光して露光部分を親水性領域４とし、該
親水性領域４にインクジェット方式により硬化型インク
６を付与し、硬化させて着色部７を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピュータ等に使用されているカラー表示の
液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタ及びその製造
方法に関し、さらには、該カラーフィルタを用いてなる
液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要
が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及の
ためにはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比
重の重いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が
高まっている。
【０００３】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みられ
ているが、未だに全ての要求特性を満足する方法は確立
されていない。以下にそれぞれの方法を説明する。
【０００４】最も多く用いられている第一の方法が染色
法である。染色法は、先ずガラス基板上に染色用の材料
である水溶性の高分子材料を付与し、これをフォトリソ
グラフィ工程により所望の形状にパターニングした後、
得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパター
ンを得る。これを３回繰り返すことにより、Ｒ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ層を形成する。
【０００５】また、この染色法の別の例として、特開平
５−２８８９１３号公報には、基板上に感光層を設け、
これをパターン状に露光して、未露光部を染色し、この
工程を３回繰り返すことによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色か
らなる３層構造のカラーフィルタを製造する方法が記載
されている。
【０００６】さらに、特開平５−１８８２１５号公報及
び特開平５−２７３４１０号公報には、ポリシラン層を
カラーフィルタ形成層として用い、パターン露光を３回
繰り返してＲ，Ｇ，Ｂからなるカラーフィルタを作製す
る方法が記載されている。
【０００７】第二の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って代わりつつある。この方法は、先ず基板上に
顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニ
ングすることにより単色のパターンを得る。さらに、こ
の工程を３回繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー
フィルタ層を形成する。
【０００８】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、先ず基板上に透明電極をパターニングし、顔料、
樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第一の色
を電着する。この工程を３回繰り返してＲ，Ｇ，Ｂのカ
ラーフィルタ層を形成し、最後に焼成するものである。
【０００９】第四の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散させ、印刷を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色
層を形成するものである。また、いずれの方法において
も着色層上に保護層を形成するのが一般的である。
【００１０】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
が多いほど歩留まりが低下するという問題を有してい
る。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形
状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ用には不向
きである。また印刷法は解像性が悪いため、ファインピ
ッチのパターン形成は困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法の欠点を補
うべく、インクジェット方式を用いたカラーフィルタの
製造方法が、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６
３−２３５９０１号公報或いは特開平１−２１７３０２
号公報等で提案されているが、未だ十分な方法は得られ
ていない。
【００１２】本発明の目的は、従来法の有する耐熱性、
耐溶剤性、解像性等の必要特性を満足し、さらに工程が
短縮され、安価にカラーフィルタを製造することが可能
な製造方法及び該方法により製造された信頼性の高いカ
ラーフィルタ、さらには該カラーフィルタを用いて構成
された液晶素子を提供することにある。
【００１３】具体的には、インクジェット方式を用いて
着色部を形成する際の混色、色ムラ、白抜けを防止し、
信頼性の高いカラーフィルタを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の構
成によって達成される。
【００１５】即ち、本発明のカラーフィルタの製造方法
は、基板上に、光照射により親水性が増加或いは発現す
る感光層を形成する工程と、上記感光層をパターン露光
し、相対的に親水性の高い親水性領域と該親水性領域よ
りも親水性の低い非親水性領域を形成する工程と、上記
親水性領域にインクジェット方式により硬化型インクを
付与する工程と、上記硬化型インクを硬化させて着色部
を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】本発明のカラーフィルタは、基板上に光照
射により親水性が増加或いは発現した親水性領域を有す
る感光層と、該感光層の親水性領域上に形成された着色
部と、を少なくとも有することを特徴とする。
【００１７】本発明の液晶素子は、一対の基板間に液晶
を狭持してなり、一方の基板が上記本発明のカラーフィ
ルタを用いて構成されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を挙げて
本発明を詳細に説明する。
【００１９】図１に本発明のカラーフィルタの製造方法
の一実施形態の製造工程を模式的に示す。本実施形態で
は、基板上に遮光層を形成し、その上に感光層を形成し
て着色部を形成する方法を示す。以下、各工程を図１に
沿って説明する。尚、図１における（ａ）〜（ｆ）は以
下の工程−ａ〜ｆに対応する断面図である。
【００２０】工程−ａ 基板１上に開口部を有する遮光層２を形成する。本発明
において用いられる基板１としては、通常ガラス基板が
用いられるが、液晶素子を構成した際の透明性や機械的
強度等の必要特性を有するものであればプラスチック基
板なども用いられる。
【００２１】また、遮光層２は通常ブラックストライプ
或いはブラックマトリクスと呼ばれるライン状或いは格
子状にパターニングされた遮光性部材からなり、例え
ば、クロムなどの金属の蒸着膜や感光性黒色樹脂層など
をフォトリソ工程によりパターニングして形成すること
ができる。本実施形態においては、遮光層２に後述する
硬化型インクを付与する際の隔壁作用を持たせるため、
黒色樹脂などを用いて厚さの厚い遮光層を形成する。
【００２２】工程−ｂ 遮光層２を形成した基板１全面に感光層３を形成する。
本発明に係る感光層３は、光照射によって親水性が増加
或いは発現する層であり、好ましくは、感光性化合物と
してＴｉ3Ｏ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＳｒＴｉＯ3、
Ｂｉ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3の少なくとも一種を含有する。これ
らの感光性化合物を用いて形成された感光層３に光を照
射すると、該光照射によって励起生成した電子と正孔が
感光性化合物表面の吸着酸素や水と反応して活性酸素を
生成し、光照射領域の表面が親水化される。一方、上記
感光性化合物等金属酸化物は元来撥水、撥油性を有する
という性質があるため、光照射していない領域では親水
性を発現せずにインクをはじく傾向にある。従って、後
述するインクジェット方式による硬化型インクの付与の
際に、隣接する光照射領域（即ち親水性領域）間におい
て、光未照射領域（即ち非親水性領域）がインクをはじ
いて混色防止機能を呈するために、異なる色のインクの
混色（色材のマイグレーションにより生じる混色も含
む）を防止することができる。
【００２３】上記感光性化合物を用いて感光層３を形成
する具体的な方法としては、該感光性化合物を基板上に
高温加熱（結晶化以上の温度加熱）によって焼結させる
方法や、アルコキシシランと該感光性化合物をアルコー
ル等溶媒に分散させた組成物を基板１上に塗布して加熱
することにより成膜させる方法が挙げられる。
【００２４】上記焼結方法では、４００℃以上の高温加
熱を行う必要があり、基板１上に樹脂材料を主原料とす
る材料を用いてなる遮光層などが形成されている場合に
は該遮光層が熱劣化する恐れがあり好ましくない。ま
た、遮光層がクロム等の金属材料であっても、高温加熱
により寸法精度に狂いが生じやすいため好ましくない。
従って、本発明ではより低温での成膜が可能な上記組成
物を塗布して焼成する方法が好ましく用いられる。
【００２５】上記のようにして形成された感光層３は、
パターン露光することにより、露光部分で水分子等が吸
着され、親水性が向上する。上記パターン露光に用いる
光の波長としては、用いる感光性化合物によって、紫外
線領域の比較的短波長の光のみ用いるもの、或いは、比
較的長波長の可視光の光でも感光するもの等があり、最
適な波長を種々選択することができる。中でも、紫外光
のみで感光する材料を用いることが好ましい。その理由
としては、液晶素子形成後にも遮光層２の開口部にはバ
ックライト或いはパネル前面からの外光（太陽光等）の
光が常に偏光膜越しに照射されることになる。従って、
未露光部にも光が照射され、使用する着色材によっては
感光層表面で光励起された感光性化合物によって分解さ
れ、退色してしまう可能性が考えられるからである。
【００２６】通常、液晶素子の外側に設置される偏光板
（或いは偏光膜）は、紫外線をカットするため、感光層
を紫外光領域でのみ感光性を示す材料で形成しておけ
ば、液晶素子形成後に感光層の未露光部が感光性を示す
ことがなく、上記したような退色の問題は回避される。
一方、３００ｎｍ未満の波長光で感光する感光層の場
合、後述するガラス基板の裏側からのパターン露光が行
えなくなり、制約の多いものとなるため好ましくない。
よって、本発明に係る感光層の感光波長領域としては、
３００〜４００ｎｍの範囲が好ましい。このような波長
領域の光で感光する感光性化合物としては、アナターゼ
型チタニア（３８７ｎｍ以下で感光）、ＳｎＯ2（３４
４ｎｍ以下で感光）、ＺｎＯ（３８７ｎｍ以下で感光）
等を挙げることができる。
【００２７】感光層３の形成において、前記組成物を塗
布する方法としては、スピンコート、ロールコート、バ
ーコート、スプレーコート、ディップコート等の塗布方
法を用いることができる。
【００２８】感光層３の厚さは、０．０１〜１０μｍが
好ましく、望ましくは０．０１〜５μｍである。
【００２９】工程−ｃ 基板１の裏面より感光層３を露光し、露光部に親水性が
増加或いは発現した親水性領域４を形成する。未露光部
は該親水性領域４よりも親水性が低く、本発明では便宜
上非親水性領域５と称する。本実施形態では、遮光層２
を形成した上に感光層３が形成されているため、遮光層
２をマスクとして感光層３を露光することができる。
尚、カラーフィルタの白抜け（着色部と遮光層との境界
部に生じる色抜け）を防止するためには、遮光層２の開
口部よりも広い面積にわたって着色部を形成することが
望ましく、そのためには感光層３を遮光層３の開口部よ
りも広く露光する必要がある。具体的には、露光の際に
照射光として拡散光を用いるのが好ましい。或いは、オ
ーバー露光を行って反応を拡散させる等の手段も有効で
ある。
【００３０】尚、本実施形態では基板裏面からの露光を
示しているが、フォトマスクを用いて基板表面から露光
してもかまわない。その場合には、上記白抜けを防止す
るために、遮光層２の開口部よりも広い開口部を有する
マスクを用いることが望ましい。具体的には、遮光層２
の開口部のエッジ部から３μｍ以上内側の遮光層上に未
露光部が形成されるようにすることが望ましい。図３に
本発明のカラーフィルタの好ましい構成例の平面模式図
を示す。図中、（ａ）はストライプ状にパターン露光し
た例で、この場合、遮光層２には画素毎に開口部を設け
てあるが、着色部７は行方向に連続したストライプ状に
形成される。また、（ｂ）は遮光層２の開口部に対応し
てマトリクス状にパターン露光した例である。本発明に
おいてはパターン露光をストライプ状或いはマトリクス
状のいずれで行っても良い。
【００３１】工程−ｄ 所定の着色パターンに応じて、インクジェット方式によ
って硬化型のインク６を親水性領域４に付与する。硬化
型インク６は通常カラーフィルタを構成する上で、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色のインクが用いられる。
【００３２】本発明に用いられる硬化型インク６は、感
光層３がインク吸収性が低いことから、ポリマー及びオ
リゴマー等の熱或いは光照射により架橋成分、即ちバイ
ンダー成分を含有することが好ましい。このようなポリ
マー、オリゴマー材料としては、以下の構造単位からな
る単量体の単独及び／又は他のビニル系単量体との共重
合体が挙げられる。
【００３３】
【化１】 〔Ｒ1、Ｒ2は互いに異なっていても良い置換基〕
【００３４】上記（１）で表される構造単位からなる単
量体としては、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メ
トキシメチルアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアク
リルアミド、Ｎ−イソプロポキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメ
チルメタクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルメタクリル
アミド等が挙げられるが、これらに限られるものではな
い。これらの単量体は、単独、あるいは、他のビニル系
単量体と共重合される。他のビニル系単量体としては、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、ヒ
ドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート等の水酸基を含有したビニル系単
量体、その他スチレン、α−メチルスチレン、アクリル
アミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、アリル
アミン、ビニルアミン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル等を挙げることができるが、もちろんこれらに限られ
るものではない。
【００３５】また、上記化合物（バインダー成分）の分
子量としては、インクジェットによる吐出適性を考慮す
ると、好ましくは５００〜５００００、より好ましく
は、１０００〜２００００のものを主成分とするのが好
ましい。さらに、インク中含有量としては、０．１〜１
５重量％、より好ましくは、１〜１０重量％とするのが
好ましい。
【００３６】さらに、本発明に係る硬化型インク６は着
色材を含有しており、該着色材としては、色素系及び顔
料系のいずれも用いることが可能である。
【００３７】また、インクジェット方式としては、エネ
ルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェ
ットタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタ
イプ等が使用可能であり、着色面積及び着色パターンは
任意に設定することができる。
【００３８】工程−ｅ 加熱処理や光照射等必要な処理を施して硬化型インク６
を硬化させ、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色部７を形成する。
【００３９】工程−ｆ 必要に応じて、保護層８を形成する。保護層８として
は、光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光熱併用タイプ
の樹脂層、蒸着或いはスパッタ等によって形成された無
機膜等を用いることができ、カラーフィルタとした場合
の透明性を有し、その後のＩＴＯ膜（透明電極）形成プ
ロセス、配向膜形成プロセスに耐えるものであれば使用
可能である。
【００４０】次に、液晶素子を構成した場合に対向基板
に遮光層を形成し、カラーフィルタ側には遮光層を形成
しない場合のカラーフィルタの製造方法の実施形態を図
２に示す。図２中、図１と同じ部材には同じ符号を付し
て説明を省略する。また、図１と同様、図２の（ａ）〜
（ｅ）は以下の工程−ａ〜ｅに対応する。
【００４１】工程−ａ 基板１上に全面に感光層３を形成する。
【００４２】工程−ｂ フォトマスク１１を用いて着色部を形成する領域をパタ
ーン露光し、感光層３に親水性領域４と非親水性領域５
を形成する。
【００４３】工程−ｃ インクジェット方式により、硬化型インク６を親水性領
域４に所定の着色パターンに応じて付与する。ここで、
本実施形態では感光層表面は平坦であるが、隣接する親
水性領域４間に非親水性領域５が介在しているため、付
与された硬化型インク６は非親水性領域５においてはじ
かれるため、付与された親水性領域４内にとどまって、
隣接する親水性領域４に付与された異なる色のインクと
の混色が防止される。
【００４４】工程−ｄ 熱処理や光照射等必要な処理を施して硬化型インク６を
硬化させ、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色部７を形成する。
【００４５】工程−ｅ 必要に応じて保護層８を形成する。
【００４６】次に、着色部７と同様にして遮光層を形成
する実施形態について図４にその工程を示す。図４
（ａ）〜（ｄ）は以下の工程−ａ〜ｄに対応する。
【００４７】工程−ａ 図２の工程−ｄまで行い、着色部７を形成した基板１全
面を露光して隣接する着色部７間に介在する非親水性領
域を親水性領域４’とする。
【００４８】工程−ｂ 親水性領域４’に黒色の硬化型インク１２を付与する。
ここで用いる硬化型インク１２は、着色部７を形成する
際に用いた硬化型インクを黒色としたものである。
【００４９】工程−ｃ 熱処理或いは光照射等必要な処理を施して黒色の硬化型
インク１２を硬化させ、遮光層１３を形成する。
【００５０】工程−ｄ 必要に応じて保護層８を形成する。
【００５１】尚、上記実施形態では、着色部７を形成し
た後に遮光層１３を形成しているが、この形成順序を逆
にすることも可能であり、その実施形態を図５に示す。
図５において、図１〜図４と同じ部材には同じ符号を付
した。また、図５（ａ）〜（ｇ）は下記工程−ａ〜ｇに
対応する。
【００５２】工程−ａ 図２の工程−ａと同様にして基板１全面に感光層を形成
し、遮光層を形成する領域に開口部を有するフォトマス
ク１１’を用いて該感光層をパターン露光し、親水性領
域４’と非親水性領域５’を形成する。
【００５３】工程−ｂ 親水性領域４’にインクジェット方式により黒色の硬化
型インク１２を付与する。
【００５４】工程−ｃ 熱処理或いは光照射等必要な処理を施して黒色の硬化型
インク１２を硬化させ、遮光層１３を形成する。
【００５５】工程−ｄ 基板１全面を露光し、非親水性領域５’を親水性領域４
とする。
【００５６】工程−ｅ 親水性領域４にＲ，Ｇ，Ｂの各色の硬化型インク６を所
定の着色パターンに応じて付与する。
【００５７】工程−ｆ 熱処理或いは光照射等必要な処理を施して硬化型インク
６を硬化させ、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色部７を形成する。
【００５８】工程−ｇ 必要に応じて保護層８を形成する。
【００５９】図４及び図５に示したように、遮光層を着
色部と同時に形成することによって、製造工程が簡略化
され、製造コストを大幅に削減することができる。
【００６０】次に、本発明の液晶素子の実施形態とし
て、図１及び図２の工程で得られるカラーフィルタを組
み込んだＴＦＴ型液晶素子（アクティブ素子として薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス
駆動型の液晶素子）を例に挙げて構成を説明する。図６
は図１の、図７は図２の工程で得られるカラーフィルタ
を用いて構成された液晶素子の断面模式図である。尚、
図１，図２と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略
する。
【００６１】カラー表示の液晶素子は、一般的にカラー
フィルタ基板１と対向基板２０とを合わせ込み、液晶化
合物２４を封入することにより形成される。ガラス基板
等からなる液晶素子の一方の基板２０の内側にはＴＦＴ
（不図示）とＩＴＯ等透明導電材からなる透明な画素電
極２７がマトリクス状に形成される。また、もう一方の
基板１の内側には、画素電極２７に対向する位置にカラ
ーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの各着色部７が配列され、その
上にＩＴＯ等透明導電材からなる対向電極（共通電極）
２２が形成される。遮光層２は、通常カラーフィルタ基
板側に形成される（図６）が、ＢＭオンアレイタイプの
液晶素子においては対向するＴＦＴ基板側に形成される
（図７の２’）。さらに、両基板の面内には配向膜２
３，２８が形成され、ラビング処理等を施すことにより
液晶分子を一定方向に配列させることができる。液晶化
合物２４はこれらの基板の間隙（２〜５μｍ）に充填さ
れる。通常、それぞれの基板の外側には偏光板（不図
示）が接着され、一般に蛍光灯（不図示）と散乱板（不
図示）を組み合わたバックライトを用い、液晶化合物２
４をバックライト光の透過率を変化させる光シャッター
として機能させることにより表示を行う。また、上記構
成は透過型の例であるが、反射型の液晶素子の場合に
は、基板２０や画素電極２７を金属等の光反射機能を有
する素材で形成したり、別途反射部材を設けることによ
り、カラーフィルタ基板側から入射した光を反射し、液
晶化合物２４を光シャッターとして機能させて表示を行
う。尚、この場合偏光板は光入射側にのみ用いられる。
【００６２】尚、本発明の液晶素子は、図６，図７の構
成に限定されるものではなく、例えばストライプ状電極
を組み合わせた単純マトリクスタイプの液晶素子など、
本発明のカラーフィルタを用いて構成しうるものであれ
ば、従来の液晶素子の技術を好ましく適用することがで
きる。
【００６３】
【実施例】（実施例１）図１に示すように、ガラス基板
１上に厚さ１．０μｍの遮光層２をカーボンブラック分
散の感光性樹脂（アルカリ可溶型ネガレジスト，新日鉄
化学社製；「Ｖ２５９−ＢＫ７３９」）を用いて形成
し、アナターゼ型チタニア３重量部とテトラエトキシシ
ラン３重量部、イソプロピルアルコール９４重量部から
なる組成物をスプレーコーティング法により基板全面に
塗布し、２３０℃で３０分間のプリベークを行って、厚
さ０．１μｍの感光層３を形成した。
【００６４】次いで、基板裏面より水銀灯を用いて２Ｊ
／ｃｍ2の光量の紫外線を照射し、図３（ｂ）に示すよ
うに遮光層２の開口部から遮光層２に入り込んだ領域ま
で露光して親水性領域４を形成した。
【００６５】上記親水性領域４に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各染料及びバインダー成分としてＮ−メチロールアクリ
ルアミドとメタクリル酸メチルとヒドロキシエチルメタ
クリレートの３元共重合体（共重合比（モル比）３０：
２０：５０）からなるものを含む３色の硬化型インクを
インクジェットヘッドを用いて付与し、９０℃で５分間
及び２３０℃で３０分間の熱処理を行って該インクを硬
化させ、着色部７を形成した。
【００６６】次いで、保護層８として二液型の熱硬化型
感光性組成物（日本合成ゴム社製「オプトマーＳＳ−６
６８８」）を膜厚が１μｍになるようにスピンコート
し、９０℃で３０分間のプリベーク及び２３０℃で３０
分間の熱硬化を行って硬化させ、保護層８を形成した。
【００６７】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、白
抜け等の傷害は観察されなかった。また、図６に示すよ
うに該カラーフィルタ上に共通電極と配向膜を形成し、
対向基板と合わせてＴＦＴ型液晶素子を作製し、駆動し
たところ、高精細なカラー表示が可能であった。
【００６８】（実施例２）アナターゼ型チタニアの代わ
りにＳｎＯ2を用いて感光層を形成した以外は実施例１
と同様にしてカラーフィルタを作製した。得られたカラ
ーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、混色、
色ムラ、白抜け等の傷害は観察されなかった。また、こ
のカラーフィルタを用いて実施例１と同様にＴＦＴ型液
晶素子を作製し、駆動したところ、高精細なカラー表示
が可能であった。
【００６９】（実施例３）アナターゼ型チタニアの代わ
りにＺｎＯを用いて感光層を形成した以外は実施例１と
同様にしてカラーフィルタを作製した。得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色
ムラ、白抜け等の傷害は観察されなかった。また、この
カラーフィルタを用いて実施例１と同様にＴＦＴ型液晶
素子を作製し、駆動したところ、高精細なカラー表示が
可能であった。
【００７０】（実施例４）図２に示すように、ガラス基
板１上に実施例１で用いた感光層形成用の組成物を乾燥
膜厚が０．２μｍとなるようにスピンコートし、ベーク
を行って感光層３を形成した。
【００７１】次いで、対向基板に設ける遮光層の開口部
よりも広い開口部を有するフォトマスク１１を用いて、
実施例１と同じ光量でパターン露光し、上記感光層３に
親水性領域４を形成した。引き続き、実施例１と同じ硬
化型インク６を親水性領域４に付与し、硬化させて着色
部７を形成した。
【００７２】上記着色部７上に実施例１と同様の保護層
８を形成した。
【００７３】得られたカラーフィルタを光学顕微鏡によ
り観察したところ、混色、色ムラ、白抜け等の傷害は観
察されなかった。また、このカラーフィルタを用いて図
７のＴＦＴ型液晶素子を作製し、駆動したところ、高精
細なカラー表示が可能であった。
【００７４】（実施例５）実施例４と同様にして着色部
７を形成した後、図４に示すように基板全面を露光し、
非親水性領域を親水性領域４’とし、インクジェットヘ
ッドを用いて実施例１で用いた硬化型インクの染料を黒
色染料とした硬化型インク１２を付与し、熱処理を施し
て硬化させ、表面を洗浄して遮光層１３を形成した。
【００７５】上記着色部２及び遮光層１３上に保護層８
を実施例１と同様にして形成した。得られたカラーフィ
ルタを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ム
ラ、白抜け等の傷害は観察されなかった。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
簡易な方法によって混色や白抜け、色ムラのないカラー
フィルタをインクジェット方式によって歩留まり良く製
造することができ、より信頼性の高いカラーフィルタを
より安価に提供することができる。よって、該カラーフ
ィルタを用いて、カラー表示特性に優れた液晶素子をよ
り安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形
態の製造工程を示す図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態の製造工程を示す図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの好ましい構成例を示
す平面模式図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態の製造工程を示す図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図で
ある。
【図７】本発明の液晶素子の他の実施形態の断面模式図
である。
【符号の説明】
１ 基板 ２，２’ 遮光層 ３ 感光層 ４，４’ 親水性領域 ５，５’ 非親水性領域 ６ 硬化型インク ７ 着色部 ８ 保護層 １１，１１’ フォトマスク １２ 黒色の硬化型インク １３ 遮光層 ２０ 対向基板 ２２ 対向電極（共通電極） ２３，２８ 配向膜 ２４ 液晶化合物 ２７ 画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 佳久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中澤 広一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 広瀬 雅史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 横山 真由美 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 FB01 FB08 FD20 2H048 BA64 BB02 BB14 BB23 BB37 BB44 2H091 FA02Y FA34Y FB04 FB12 FC10 FC23 GA16 LA12 LA15 LA16

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に、光照射により親水性が増加或
    いは発現する感光層を形成する工程と、上記感光層をパ
    ターン露光し、相対的に親水性の高い親水性領域と該親
    水性領域よりも親水性の低い非親水性領域を形成する工
    程と、上記親水性領域にインクジェット方式により硬化
    型インクを付与する工程と、上記硬化型インクを硬化さ
    せて着色部を形成する工程と、を有することを特徴とす
    るカラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項２】 上記感光層が、感光性化合物としてＴｉ
    3Ｏ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＳｒＴｉＯ3、Ｂｉ
    2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3の少なくとも一種を含有する請求項１記
    載のカラーフィルタの製造方法。
  3. 【請求項３】 上記感光層が、上記感光性化合物とアル
    コキシシランを含有する組成物からなる請求項２記載の
    カラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項４】 上記着色部を形成する工程の後に、基板
    全面を露光して非親水性領域を親水性領域とする工程
    と、該親水性領域にインクジェット方式により黒色の硬
    化型インクを付与する工程と、上記黒色の硬化型インク
    を硬化させて遮光層を形成する工程と、を有する請求項
    １〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  5. 【請求項５】 着色部となる領域をパターン露光する工
    程に先立って、着色部となる領域を遮光して露光し、親
    水性領域と非親水性領域を形成する工程と、上記親水性
    領域にインクジェット方式により黒色の硬化型インクを
    付与する工程と、上記硬化型インクを硬化させて遮光層
    を形成する工程と、を有する請求項１〜３のいずれかに
    記載のカラーフィルタの製造方法。
  6. 【請求項６】 上記感光層の形成工程に先立って、基板
    上に開口部を有する遮光層を形成し、少なくとも該開口
    部に着色部を形成する請求項１〜３のいずれかに記載の
    カラーフィルタの製造方法。
  7. 【請求項７】 基板裏面より遮光層をマスクとして感光
    層を露光する請求項６記載のカラーフィルタの製造方
    法。
  8. 【請求項８】 上記遮光層を隔壁としてその開口部内に
    硬化型インクを付与する請求項６または７記載のカラー
    フィルタの製造方法。
  9. 【請求項９】 上記親水性領域を遮光層の開口部よりも
    広く形成する請求項６記載のカラーフィルタの製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 基板上に光照射により親水性が増加或
    いは発現した親水性領域を有する感光層と、該感光層の
    親水性領域上に形成された着色部と、を少なくとも有す
    ることを特徴とするカラーフィルタ。
  11. 【請求項１１】 基板上に遮光層を有し、該遮光層上に
    感光層の非親水性領域を有する請求項１０記載のカラー
    フィルタ。
  12. 【請求項１２】 上記感光層が全面親水性領域であり、
    隣接する着色部間の感光層上に遮光層を有する請求項１
    ０記載のカラーフィルタ。
  13. 【請求項１３】 上記遮光層がブラックストライプ或い
    はブラックマトリクスである請求項１１または１２記載
    のカラーフィルタ。
  14. 【請求項１４】 上記着色部上に保護層を有する請求項
    １０〜１３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
  15. 【請求項１５】 一対の基板間に液晶を狭持してなり、
    一方の基板が請求項１０〜１４のいずれかに記載のカラ
    ーフィルタを用いて構成されていることを特徴とする液
    晶素子。
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