JPH11237505A

JPH11237505A - カラーフィルタ基板、カラーフィルタ基板の製造方法及びカラーフィルタ基板を用いた液晶パネル

Info

Publication number: JPH11237505A
Application number: JP35127998A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kato; 直樹加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット法を用いたカラーフィルタ基
板において、混色のないカラーフィルタ基板を歩留まり
よく製造する。【解決手段】支持基板上に開口部を有する遮光層と、
該開口部内の受容層を着色して形成されたカラーフィル
タ層とを有し、上記受容層は固体粒子層であって、上記
遮光層の上面のほぼ全面が露出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置な
どに用いられるカラーフィルタ基板とその製造方法に関
し、特にカラーテレビや車載テレビ、パーソナルコンピ
ュータに使用されるカラー液晶表示装置に好適なカラー
フィルタ基板とその製造方法、さらに該基板を用いた液
晶パネルに関する。

【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
用ディスプレイ、とりわけカラー液晶表示装置の需要が
増加している。しかしながら、さらなる普及のために
は、コストダウンと共に、コントラストや色再現性など
の高性能化が必須である。

【０００３】従来、液晶ディスプレイなどに用いられる
カラーフィルタは、主に顔料分散法によって製造されて
いたが、この方法では顔料を分散したレジストをスピン
コート等で基板上に均一に塗布し、露光機を用いてパタ
ーンを焼き付けし、さらに不要な部分をウエット工程で
エッチングする必要が有り、非常に煩雑なプロセスとな
らざるを得ない。さらに、３色のカラーフィルタを製造
するためには、このプロセスを最低３回繰り返さなけれ
ばならず、非常に冗長なラインとプロセス時間を必要と
し、コストダウンの障害となっていた。

【０００４】また、カラーフィルタ基板の品質面から
は、一般的な顔料分散法によるカラーフィルタの場合は
そのパターニング精度の問題から遮光層にカラーフィル
タパターンを重ねるように形成せざるを得ず、基板の平
坦度が低くなって液晶セル形成時に配向不良等の原因と
なることが有った。

【０００５】これを解決する手段として、インクジェッ
ト法によるカラーフィルタの製造方法が提案されてい
る。この方法によれば、基板全体に形成したインク受容
層を１回の工程で複数色からなる所定のパターンに着色
することができるため、大幅にコストダウンを図ること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらな
るコストダウンが期待されている。

【０００７】特開平８−３１３７１９号公報には、粒子
から形成した多孔質層を受容層として使用したものが提
案されている。しかしながら当該方法ではインク受容層
が遮光層を被っているため、遮光層の露出部分が少な
く、混色防止の機能がほとんどない。このため歩留まり
よくカラーフィルタを形成することができない。

【０００８】本発明の目的は、混色のないカラーフィル
タ基板を歩留まりよく製造し、さらに安価な液晶パネル
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は第一に、支持基
板上に開口部を有する遮光層と、該開口部内の受容層を
着色して形成されたカラーフィルタ層とを有し、上記受
容層は固体粒子層であって、上記遮光層の上面のほぼ全
面が露出していることを特徴とするカラーフィルタ基板
を提供するものである。

【００１０】次に本発明は、支持基板上に開口部を有す
る遮光層を形成し、該支持基板全面に固体粒子層を形成
し、上記遮光層上の固体粒子を除去した後、該遮光層の
開口部内の固体粒子層を受容層として、所定の着色パタ
ーンになるように着色インクを付与して該受容層を着色
し、カラーフィルタ層を形成することを特徴とするカラ
ーフィルタ基板の製造方法を提供するものである。

【００１１】さらに本発明は、上記本発明のカラーフィ
ルタ基板を用いて構成された基板と、該基板に対向して
配設したパネル基板と、これら基板間に封入された液晶
組成物と、を少なくとも有することを特徴とする液晶パ
ネルを提供するものである。

【００１２】本発明は、インク受容層を、インク受容能
を有する固体粒子層で形成し、遮光層上の固体粒子を物
理的に除去することで実質的に遮光層の開口部にのみイ
ンク受容層を形成することができるため、インク受容層
中に混色防止壁を形成する必要がなくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１中、１は支持基板、２は遮光
層、３は固体粒子層からなる受容層（インク受容層）を
着色してなるカラーフィルタ層である。また、４は保護
層である。

【００１４】図３に上記カラーフィルタ基板を製造する
本発明の製造方法の一実施形態の工程図を示す。図中の
（ａ）〜（ｅ）は下記工程ａ〜ｅに対応する部分断面模
式図である。尚、図中の３１は固体粒子層からなる受容
層（インク受容層）、３２はインクジェットヘッド、３
３は着色インク、３４はバフである。各工程を説明す
る。

【００１５】工程−ａ支持基板１上に遮光層２を形成する。支持基板１として
は、通常ガラス基板が用いられるが、カラーフィルタの
透明性を損なわず、強度等カラーフィルタ基板の用途に
応じた必要特性を有するものであれば、プラスチックな
ども用いることができる。また、反射型の液晶素子を形
成する場合などにおいては、反射部材などを設けた不透
明な基板を用いる場合もある。

【００１６】遮光層２としては、着色パターンに応じ
て、ブラックストライプ或いはブラックマトリクスのい
ずれかを形成する。遮光層２としては撥水性表面を有す
るものが好ましい。遮光層２の厚さとしては、０．１〜
３μｍが好ましく、着色した樹脂や、金属、金属酸化
物、さらには金属酸化物膜と金属膜からなる多層膜とし
ても良い。多層の場合、支持基板１に接する側には金属
膜を設ける。樹脂の場合、カーボンブラックや顔料を分
散するのが良く、膜厚は０．５〜３μｍが好ましい。遮
光層２に用いられる金属としてはクロム、ジルコニウ
ム、タンタル、モリブデン等が、金属酸化物としては前
記金属の酸化物がそれぞれ好ましく用いられる。金属、
金属酸化物の場合、膜厚は０．１〜１．０μｍが好まし
い。

【００１７】遮光層を撥水性にするには、樹脂の場合は
親油性の官能基を有する成分を樹脂中に含有させたり、
金属遮光層の場合は表面を清浄に保つことで撥水性とす
ることができる。また、いずれの場合もカップリング剤
の使用によっても遮光層表面を撥水性にすることができ
る。

【００１８】工程−ｂ支持基板１上に全面にインク受容能を有する固体粒子層
からなる受容層３１を形成する。本発明において上記受
容層を構成する固体粒子はその形態や素材は限定されな
いが、好ましくは酸化物または合成樹脂等が良い。さら
に形態としては、多孔質粒子や中空粒子、さらには外殻
が多孔質の中空粒子が着色インクを吸収する上で好まし
い。また、形状としては球状の他に棒状、繊維状であっ
ても良いが、粒径の揃った球状粒子の場合に規則的に固
体粒子が配列した均一な粒子層を支持基板上に形成でき
るため、好ましい。さらに、固体粒子の素材としてはＳ
ｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＣなどの無機化合物、
ポリスチレンなどの合成樹脂が好ましく用いられる。

【００１９】本発明において受容層３１の形成方法とし
ては、印刷法、スピンコート法、水面展開法、スリット
塗布法、吹き付け法、散布法等、適宜選択される。

【００２０】特に本発明において好ましく適用される方
法としては、バインダーを形成し得る化合物で表面処理
した固体粒子を分散媒中に分散してなる分散液を、該分
散媒よりも比重が大きく且つ該分散媒と相溶しない展開
液上に展開し、次いで上記分散液から上記分散媒を除去
することにより、上記展開液上に上記固体粒子を配列さ
せて固体粒子層を形成した後、該固体粒子層を遮光層を
形成した支持基板上に転写する水面展開法である。この
水面展開法では、支持基板を予め展開液中に浸漬してお
き、分散液の展開後に支持基板を徐々に引き上げるよう
にしてもよい。

【００２１】液面の固体粒子には、水平方向の圧力を加
えて密状態にしてもよい。このときの圧力に５〜３５ｍ
Ｎ／ｍ²好ましい。

【００２２】当該方法において、バインダーを形成し得
る化合物としては、例えば、下記一般式（１）で表わさ
れる有機ケイ素化合物が挙げられる。

【００２３】Ｒ_nＳｉ（ＯＲ’）_4-n （１）（上記式中、Ｒ，Ｒ’は、互いに同一であっても異なっ
ていても良く、それぞれが水素原子、炭素数１〜８のア
ルキル基、アリール基、またはビニール基を表わし、ｎ
は０〜３の整数である）

【００２４】上記有機ケイ素化合物としては具体的に
は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トライソプロポキシシラン、テトラオクチルシラン、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリブトキ
シシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジエトキ
シシラン、トリエトキシシランなどが挙げられる。

【００２５】また、上記有機ケイ素化合物以外にも、バ
インダーを形成し得る化合物として、ジブトキシビスア
セチルアセトナトジルコニウム、トリブトキシモノアセ
チルアセトナトジルコニウム、ジブトキシビスアセチル
アセトナトチタンなどのβ−ジケトン化合物、オクチル
酸スズ、オクチル酸アルミニウム、ラウリル酸スズなど
のカルボン酸金属塩などを用いることができる。また、
ポリシラザンも固体粒子との反応性が高い点から好まし
く用いられる。

【００２６】本方法において、上記バインダーを形成し
得る化合物による固体粒子の表面処理は下記のような方
法で行われる。

【００２７】ａ）固体粒子を適当な分散媒、例えばアル
コールなどの有機溶媒中に分散させた分散液中に上述し
たようなバインダーを形成し得る化合物を添加した後、
上記分散媒の沸点以下の温度でバインダーを形成し得る
化合物を反応させる方法。

【００２８】ｂ）バインダーを形成し得る化合物を含む
分散媒中に固体粒子を分散させる方法。

【００２９】ｃ）固体粒子の分散液が、シリカゾルなど
のコロイド粒子分散液である場合、直接、或いは必要に
応じて分散媒を有機溶媒で置換した後、このコロイド粒
子分散液にバインダーを形成し得る化合物を添加する方
法。

【００３０】本方法では、上記のような処理方法でバイ
ンダーを形成し得る化合物で固体粒子を表面処理する際
に得られた分散液を、そのままの状態で用いて展開さ
せ、固体粒子層を形成することもできるが、固体粒子の
分散性、分散液を展開させた後の分散媒の揮発性、蒸発
性などの点から、分散媒をケトン系、エーテル系、また
は芳香族系の有機溶媒で置換することが好ましい。

【００３１】上記展開に適した有機溶媒としては、具体
的には、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサン、ジメチルエーテル、ジエチルエー
テル、ヘキサン、オクタン、トルエン、キシレンなどが
挙げられる。

【００３２】また、展開液としては、上記分散媒よりも
比重が大きく且つ該分散媒と相溶しない液が用いられ、
具体的には、取り扱い易さから水が好ましく用いられ
る。

【００３３】上記展開液に固体粒子の分散液を展開し、
該分散液の分散媒を揮発または蒸発等により除去し、該
展開液上に形成された固体粒子層を支持基板１上に転写
する。その後、上記固体粒子層を乾燥、必要に応じて焼
成することにより、固体粒子同士がバインダーにより結
着すると共に、バインダーが支持基板１と結合し、支持
基板との密着性の高いインク受容層が得られる。

【００３４】本発明において、固体粒子の平均粒径は、
０．０５〜５μｍ、さらには０．０５〜３μｍが好まし
く、受容層３１を該固体粒子が二次元に配列した一層構
成とする場合には、平均粒径を遮光層２の膜厚の６０％
〜１２０％とすることが好ましい。また、本発明におい
ては、後述するように受容層３１を固体粒子が二次元に
配列した層を２層以上重ねた構成とすることにより、各
フィルタにおける色むらを低減することができる。尚、
本発明において固体粒子の粒径はレーザ散乱法によって
平均及び分散を確認した。

【００３５】工程−ｃ遮光層２上の固体粒子を除去し、遮光層２の開口部にの
み固体粒子を残留させる。遮光層２上の固体粒子の除去
手段は特に限定されないが、例えば研磨などの手段を用
いることにより、遮光層２の表面に合わせた平坦な表面
を形成することができるため好ましい。具体的には、水
をかけながら回転するバフを押し当てて加工する手段
や、スキージを押し当てながら基板を移動させる方法等
が用いられる。本実施形態においては、バフ３４を用い
て除去する場合を示した。

【００３６】受容層３１の形成時に、遮光層２上の固体
粒子を除去することにより、遮光層２上面のほぼ全面が
露出する。本発明において遮光層２上には固体粒子が残
留していないことが望ましいが、９０％以上、望ましく
は９５％以上が露出していれば混色防止等の効果が得ら
れる。

【００３７】工程−ｄインクジェット法により適量の着色インク３３を所定の
着色パターン（通常、赤、緑、青）に従って遮光層２の
開口部に埋め込まれた状態で配置する固体粒子の層から
なる受容層３１に付与する。付与された着色インクは固
体粒子の内部及び固体粒子間に保持され、必要に応じて
乾燥処理等を施すことによって、着色インク中の水分或
いは溶剤を揮散させ、カラーフィルタ層３を得る。ま
た、遮光層２の上面のほぼ全面が露出しているため、着
色インクを付与する際に、遮光層２が撥インク層として
機能し、隣接するフィルタ間での混色を防止することが
できる。

【００３８】尚、本発明においてはカラーフィルタ層３
の表面が実質的に遮光層２の上面よりも低いことが好ま
しい。カラーフィルタ層３が遮光層２より低いことによ
って、平坦度が高く、液晶パネル形成時に配向乱れが少
ない高品質のパネルを提供することが可能となる。また
同時に、カラーフィルタ基板製造プロセスにおいて、遮
光層２上の固体粒子の除去を容易にすることができる。

【００３９】本発明において用いられるインクジェット
法としては、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る。

【００４０】また、本発明において用いられる着色イン
ク３３は、染料系、顔料系いずれでも良く、またこれら
染料、顔料を溶解或いは分散させる媒体として、水や有
機溶剤等を必要に応じて用いることができる。

【００４１】必要に応じて、表面に図１のように保護層
４を形成する。保護層は光硬化型、熱硬化型、或いは熱
・光併用硬化型の樹脂組成物層、或いは蒸着、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る。
いずれの場合もカラーフィルタ基板としての透明性を有
し、その後のＩＴＯ膜（電極層）形成工程等に耐えるも
のであれば使用することができる。

【００４２】図２に本実施形態のカラーフィルタ基板を
組み込んだＴＦＴカラー液晶パネルの一実施形態を示
す。図２において、１２は共通電極、１３は配向膜、２
１はパネル基板、２２は画素電極、２３は配向膜、１４
は液晶化合物である。

【００４３】カラー液晶パネルは、一般的にカラーフィ
ルタ基板とパネル基板２１を合わせ込み、液晶化合物１
４を封入することにより形成される。液晶パネルの一方
の基板２１の内側に、ＴＦＴ（図示しない）と透明な画
素電極２２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２２に対向する位置
に、Ｒ、Ｇ、Ｂが配列するようにカラーフィルタの各着
色部が設置され、その上に透明な共通電極１２が一面に
形成される。ブラックマトリクス２は、通常カラーフィ
ルタ基板側に形成されるが、ＢＭオンアレイタイプの液
晶パネルにおいては対向するＴＦＴ基板側に形成され
る。さらに、両基板の面内には配向膜１３、２３が形成
されており、これらをラビング処理することにより液晶
分子を一定方向に配列させることができる。これらの基
板はスペーサー（図示しない）を介して対向配置され、
シール材（図示しない）によって貼り合わされ、その間
隙に液晶化合物１４が充填される。

【００４４】上記液晶パネルは、それぞれの基板の外側
に偏光板を接着し、一般的に蛍光灯と散乱板を組み合わ
せたバックライトを用い、液晶化合物をバックライトの
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。

【００４５】次に、本発明の別の実施形態として、カラ
ーフィルタ層となる固体粒子層を二層構造とした形態
（図４〜図６）と、ランダムな多層構造とした形態（図
７〜図９）を示す。図４又は図７はそれぞれの実施形態
のカラーフィルタ基板の部分断面模式図、図５と図８は
図４または図７のカラーフィルタ基板を用いて構成した
液晶パネルの部分断面模式図、図６と図９はそれぞれの
実施形態のカラーフィルタ基板の製造工程図である。各
図において、図１〜図３と同じ部材については同じ符号
を示し、説明を省略する。

【００４６】本発明において、受容層を多層構造の固体
粒子層とする場合のカラーフィルタ基板の製造方法は、
基本的に、先に説明した単層構造の場合と同じである
が、先に単層構造の場合に説明した水面展開法などのよ
うに、１回の工程で単層の固体粒子層しか得られない場
合には、当該工程を繰り返して単層の固体粒子層を積層
することにより、多層構造とすることができる。

【００４７】また、図９（ｃ）には、遮光層２上の固体
粒子を除去する他の手段として、スキージ３５を用いて
除去する様子を示した。

【００４８】これら実施形態のように、固体粒子層を多
層構造とすることにより、カラーフィルタ内での色むら
が低減される。

【００４９】上記実施形態においてはＴＦＴ型液晶パネ
ルについて説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、単純マトリクス型等他の駆動タイプの液晶パ
ネルにも好ましく適用される。

【００５０】また、本発明の液晶パネルにおいては、本
発明のカラーフィルタ基板を用いて構成されていれば、
他の部材については従来の技術をそのまま用いることが
できる。従って、液晶化合物についても、一般に用いら
れているＴＮ型液晶や強誘電性液晶等を用いることがで
きる。

【００５１】

【実施例】〔実施例１〕基板として厚さ０．７ｍｍのガ
ラス基板を用い、遮光層として（金属）クロム膜と、酸
化クロム膜を積層形成し、厚さ約０．１７μｍのブラッ
クマトリクスを形成した。

【００５２】固体粒子として、平均粒径が約０．１７μ
ｍのＳｉＯ₂を主成分とする多孔質を固体粒子として用
いてイソプロパノール中に分散させ、これにテトラエト
キシシランを加えて、５０℃で１時間加熱して固体粒子
分散液を得た。

【００５３】得られた分散液の分散媒をシクロヘキサン
に置換し、展開液として水を用いて、上記分散液を展開
し、上記シクロヘキサンを揮発させて固体粒子層を得
た。この固体粒子層を、上記ブラックマトリクスを形成
したガラス基板上に転写し、１５０℃で１０分間加熱処
理を施して固体粒子とガラス基板及び固体粒子同士をバ
インダーにより結合させた。

【００５４】上記ブラックマトリクス上の固体粒子をス
キージにより除去した後、ブラックマトリクスの各開口
部に残留する固体粒子に所定の着色パターンに従って、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各着色インクを付与
し、２３０℃で１０分間乾燥処理して着色粒子、即ちカ
ラーフィルタを得た。

【００５５】上記カラーフィルタ基板を光学顕微鏡にて
観察したところ、隣接フィルタ間での混色がなく、良好
なカラーフィルタ基板であることが確認された。

【００５６】〔実施例２〕平均粒径が０．２μｍの固体
粒子を用いた以外は実施例１と同様にしてカラーフィル
タ基板を形成したところ、実施例１と同様の良好なカラ
ーフィルタ基板が得られた。

【００５７】〔実施例３〕基板として厚さ０．７ｍｍの
ガラス基板を用い、遮光層として厚みが１μｍの樹脂組
成物からなるブラックマトリクスを形成した。

【００５８】固体粒子として、平均粒径が１μｍのＳｉ
Ｏ₂を主成分とする外殻が多孔質で中空の固体粒子のコ
ロイド粒子分散液を調整し、この分散媒をキシレンで置
換した後、ポリシラザンをバインダーとして添加して、
バインダーを形成した固体粒子分散液を得た。

【００５９】得られた分散液の分散媒をメチルエチルケ
トンに置換し、展開液として水を用いて、上記分散液を
展開し、上記メチルエチルケトンを揮発させて固体粒子
層を得た。この固体粒子層を、上記ブラックマトリクス
を形成したガラス基板上に転写し、１５０℃で１０分間
加熱処理を施して固体粒子とガラス基板及び固体粒子同
士をバインダーにより結合させた。

【００６０】上記全面に付与された固体粒子のうち、ブ
ラックマトリクス上及び有効表示部以外の固体粒子を除
去するために、水をかけながら回転するバフを押し当て
て加工を施した。

【００６１】ブラックマトリクスの各開口部に残留する
固体粒子に所定の着色パターンに従って、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各着色インクを付与し、２３０℃で
１０分間乾燥処理して着色粒子、即ちカラーフィルタを
得た。

【００６２】上記カラーフィルタ基板を光学顕微鏡にて
観察したところ、隣接フィルタ間での混色がなく、良好
なカラーフィルタ基板であることが確認された。

【００６３】〔実施例４〕基板として厚さ０．７ｍｍの
ガラス基板を用い、遮光層として（金属）クロム膜と、
酸化クロム膜を積層形成し、厚さ約０．１７μｍのブラ
ックマトリクスを形成した。

【００６４】固体粒子として、平均粒径が約０．１７μ
ｍのＳｉＯ２を主成分とする多孔質の固体粒子のコロイ
ド粒子分散液を調製し、この分散媒をキシレンで置換し
た後、ポリシラザンをバインダーとして添加して、バイ
ンダーを形成した固体粒子分散液を得た。

【００６５】展開液として水を用い、予め上記ブラック
マトリクスを形成したガラス基板を該展開液中に浸漬し
ておき、この展開液上に上記の固体粒子分散液の分散媒
をメチルエチルケトンに置換した後これを展開し、上記
メチルエチルケトンを揮発させて固体粒子層を得た。こ
の固体粒子層を、上記ブラックマトリクスを形成したガ
ラス基板を徐々に展開液中から引上げる事によりガラス
基板上に転写し、１５０℃で１０分間加熱処理を施して
固体粒子とガラス基板及び固体粒子同士をバインダーに
より結合させた。

【００６６】上記前面に付与された固体粒子のうち、ブ
ラックマトリクス上及び有効表示部以外の固体粒子を除
去するために、水をかけながら回転するバフを押し当て
て加工を施した。

【００６７】ブラックマトリクスの各開口部に残留する
固体粒子に所定の着色パターンに従って、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各着色インクを付与し、２３０℃で
１０分間乾燥して着色粒子、即ちカラーフィルターを得
た。

【００６８】上記カラーフィルター基板を光学顕微鏡に
て観察したところ、隣接フィルタ間での混色がなく、良
好なカラーフィルター基板である事が確認された。

【００６９】〔実施例５〕基板として厚さ０．７ｍｍの
ガラス基板を用い、遮光層として（金属）クロム膜と、
酸化クロム膜を積層形成し、厚さ約０．１７μｍのブラ
ックマトリクスを形成した。

【００７０】固体粒子として、平均粒径が約０．１７μ
ｍのＳｉＯ２を主成分とする多孔質の固体粒子のコロイ
ド粒子分散液を調製し、この分散媒をキシレンで置換し
た後、ポリシラザンをバインダーとして添加して、バイ
ンダーを形成した固体粒子分散液を得た。

【００７１】展開液として水を用い、予め上記ブラック
マトリクスを形成したガラス基板を該展開液中に浸漬し
ておき、この展開液上に上記の固体粒子分散液の分散媒
をメチルエチルケトンに置換した後これを展開し、横方
向から固体粒子に２０ｍＮの圧力を加えて固体粒子が密
に分布するようにした。

【００７２】この後、上記メチルエチルケトンを揮発さ
せて固体粒子層を得た。この固体粒子層を、上記ブラッ
クマトリクスを形成したガラス基板を徐々に展開液中か
ら引上げる事によりガラス基板上に転写し、１５０℃で
１０分間加熱処理を施して固定粒子とガラス基板及び固
体粒子同士をバインダーにより結合させた。

【００７３】上記前面に付与された固体粒子のうち、ブ
ラックマトリクス上及び有効表示部以外の固体粒子を除
去するために、水をかけながら回転するバフを押し当て
て加工を施した。

【００７４】ブラックマトリクスの各開口部に残留する
固体粒子に所定の着色パターンに従って、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各着色インクを付与し、２３０℃で
１０分間乾燥して着色粒子、即ちカラーフィルターを得
た。

【００７５】上記カラーフィルター基板を光学顕微鏡に
て観察したところ、隣接フィルタ間での混色がなく、良
好なカラーフィルター基板である事が確認された。

【００７６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
混色のないカラーフィルタ基板を安く製造できる。ま
た、本発明のカラーフィルタ基板は従来の顔料分散法で
生じるようなカラーフィルタ層の重なりや隙間による表
面の凹凸がないため、液晶パネルにおける液晶の配向性
が良く、表示品位の高いカラー画像を表示し得る液晶パ
ネルを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ基板の一実施形態の部
分断面模式図である。

【図２】本発明の液晶パネルの一実施形態の部分断面模
式図である。

【図３】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の一実
施形態の工程図である。

【図４】本発明のカラーフィルタ基板の別の実施形態の
部分断面模式図である。

【図５】図４のカラーフィルタ基板を用いた液晶パネル
の部分断面模式図である。

【図６】図４のカラーフィルタ基板の製造工程図であ
る。

【図７】本発明のカラーフィルタ基板の別の実施形態の
部分断面模式図である。

【図８】図７のカラーフィルタ基板を用いた液晶パネル
の部分断面模式図である。

【図９】図７のカラーフィルタ基板の製造工程図であ
る。

【符号の説明】

１支持基板２遮光層３カラーフィルタ層４保護層１２共通電極１３配向膜１４液晶化合物２１パネル基板２２画素電極２３配向膜３１受容層３２インクジェットヘッド３３着色インク３４バフ３５スキージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板上に開口部を有する遮光層と、
該開口部内の受容層を着色して形成されたカラーフィル
タ層とを有し、上記受容層は固体粒子層であって、上記
遮光層の上面のほぼ全面が露出していることを特徴とす
るカラーフィルタ基板。
【請求項２】上記固体粒子が多孔質である請求項１記
載のカラーフィルタ基板。
【請求項３】上記固体粒子が中空である請求項１また
は２記載のカラーフィルタ基板。
【請求項４】上記固体粒子層が単層である請求項１〜
３いずれかに記載のカラーフィルタ基板。
【請求項５】上記固体粒子層が２層以上の多層構造で
ある請求項１〜３いずれかに記載のカラーフィルタ基
板。
【請求項６】上記固体粒子が無機化合物粒子である請
求項１〜５いずれかに記載のカラーフィルタ基板。
【請求項７】上記カラーフィルタ層と遮光層上に、該
両層に接するように形成された保護層を有する請求項１
〜６いずれかに記載のカラーフィルタ基板。
【請求項８】上記カラーフィルタ層と遮光層上に、該
両層に接するように形成された電極層を有する請求項１
〜６いずれかに記載のカラーフィルタ基板。
【請求項９】支持基板上に開口部を有する遮光層を形
成し、該支持基板全面に固体粒子層を形成し、上記遮光
層上の固体粒子を除去した後、該遮光層の開口部内の固
体粒子層を受容層として、所定の着色パターンになるよ
うに着色インクを付与して該受容層を着色し、カラーフ
ィルタ層を形成することを特徴とするカラーフィルタ基
板の製造方法。
【請求項１０】上記固体粒子層が単層である請求項９
記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１１】上記固体粒子層の形成工程が、バイン
ダーを形成し得る化合物で表面処理した固体粒子を分散
媒に分散してなる分散液を、該分散媒よりも比重が大き
く且つ該分散媒と相溶しない展開液上に展開し、次いで
上記分散液から上記分散媒を除去することにより、上記
展開液上に上記固体粒子を配列させて固体粒子層を形成
した後、該固体粒子層を遮光層を形成した支持基板上に
転写する工程を含む、請求項１０記載のカラーフィルタ
基板の製造方法。
【請求項１２】予め前記支持基板を展開液中に浸漬し
ておき、固体粒子の展開後に前記支持基板を引き上げて
前記固体粒子を支持基板上に転写する請求項１記載のカ
ラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１３】上記固体粒子層が２層以上の多層構造
である請求項９記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１４】上記固体粒子層の形成工程が、バイン
ダーを形成し得る化合物で表面処理した固体粒子を分散
媒に分散してなる分散液を、該分散媒よりも比重が大き
く且つ該分散媒と相溶しない展開液上に展開し、次いで
上記分散液から上記分散媒を除去することにより、上記
展開液上に上記固体粒子を配列させて固体粒子層を形成
した後、該固体粒子層を遮光層を形成した支持基板上に
転写する工程を、複数回繰り返す工程である請求項１３
記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１５】請求項１〜８いずれかに記載のカラー
フィルタ基板を用いて構成された基板と、該基板に対向
して配設したパネル基板と、これら基板間に封入された
液晶組成物と、を少なくとも有することを特徴とする液
晶パネル。