JPH1123833A

JPH1123833A - カラーフィルタ基板及びその製造方法及びカラー液晶表示素子

Info

Publication number: JPH1123833A
Application number: JP17616997A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Tashiro; 彰彦田代
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー液晶表示素子に使用されるインクジェッ
ト法によるカラーフィルタ基板の表示領域Ｃと周辺領域
Ｎとの間の基板間隙の差を低減して、その境界部での液
晶表示素子の色ムラを抑制する。【解決手段】表示領域Ｃの遮光層４及び周辺領域Ｎの枠
状の遮光層２とを堰として、その堰に囲まれた領域に、
インクジェット法により着色層３を形成し、周辺領域Ｎ
の遮光層２の膜厚ｔ_N と着色層３の膜厚ｔ_C との関係
が、０．１μｍ≦ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μｍとなるように
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、インクジェット法
で形成されたカラーフィルタ基板及びその製造方法及び
カラー液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットパネルディスプレイとし
てカラー液晶表示素子が注目されている。カラー液晶表
示素子は、構成画素部をＲ、Ｇ、Ｂの３原色とし、液晶
の電気的スイッチングによりバックライトからの光の透
過を制御してカラー表示を行うものである。そして、３
原色の制御を行う液晶表示素子は、単純マトリクス方式
及びアクティブマトリクス方式のいずれにおいても鮮や
かな色を表示するためには、カラーフィルタが用いられ
ている。

【０００３】このカラーフィルタ基板は、基板上に各着
色層及び遮光層を設けて形成され、その上に絶縁層と電
極とを形成して液晶表示素子用の電極付きのカラーフィ
ルタ基板として使用される。

【０００４】カラーフィルタ基板における画素配列とし
ては、ストライプ状、三角状、モザイク状等があり、小
型から大型まで広いサイズに対応できる。そして、発色
効果や表示コントラスト比を上げるために、着色層の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素の境界部分に遮光性を有する黒色パ
ターン（ブラックマトリクス）による遮光層が形成され
る。

【０００５】カラー液晶表示素子として使用する場合、
一方の基板として用いる電極付きのカラーフィルタ基板
は、少なくとも表示領域においては、基板にカラー液晶
表示用のカラー画素となる矩形状の平面形状（他に六角
形状、円形状等でもよい）の着色されたレッドＲ、グリ
ーンＧ、ブルーＢからなる各色の着色層が多数規則的に
配列されている。この着色層の互いに隣接する境界部に
は、遮光層が形成されている。

【０００６】またこの表示領域の周辺である周辺領域で
は、表示領域を取り囲むように遮光層が連続するベタ状
に形成されて、外郭状（例えば矩形リング状）の遮光層
が形成されている。

【０００７】カラーフィルタを形成する方法としては、
現在のところフォトリソ法を用いた顔料分散法や電着法
が多く用いられている。しかし、これらの方法は、フォ
トリソ法を色毎に用いるため、生産性が低い。そこで、
近年着色層の形成にフォトリソ法を用いないですむイン
クジェット法が注目されている。

【０００８】インクジェット法で着色層を形成する場
合、単純に考えると紙へのカラー印刷と同様に、着色層
を形成する部分に多孔質の吸着層を設けておき、この吸
着層に染料インクを吐出する製法が考えられる。この場
合には、吐出した染料インクは吸着層に吸着されるの
で、遮光層を堰として用いなくてもよいので、遮光層と
着色層とは同じ高さにしておくことができる。

【０００９】しかし、このような一般の紙へのカラー印
刷に用いられている染料インクは耐久性が低いので、長
期間使用すること、及び、かつカラー液晶表示素子の製
造工程の高温処理やＵＶ処理工程には耐えることが困難
である。このため、液晶表示素子に用いられるカラーフ
ィルタ基板としては、顔料を主体とするインクや染料を
マイクロカプセル状に封入して耐久性を向上させた粒状
の着色剤を混合した着色インクを用いざるを得ない。

【００１０】このような着色インクをインクジェット法
で着色層を形成する場合には、多孔質の吸着層に吸着さ
せることはできない。このため、遮光層を堰として用
い、その堰に囲まれた領域にインクジェット法により着
色インクを吐出して、堰の間に着色インクを堆積させ着
色層を形成する。この場合、遮光層は堰として働き、吐
出した着色インクが、隣接画素に混入しないようにする
必要がある。このため、この遮光層の堰は着色層よりも
高さを高くする必要がある。

【００１１】このカラーフィルタ基板を液晶表示素子に
使用するためには、このようにして着色層を形成後、カ
ラーフィルタ基板の全面上に、合成樹脂等で厚さ１〜３
μｍ程度の絶縁層と電極とを形成する。さらに、必要に
応じて、無機や有機の絶縁膜を形成し、これをラビング
する等して配向膜を形成する。

【００１２】カラー液晶表示素子では、他方の基板とし
て、アクティブマトリクスの場合には、ＴＦＴ等の能動
素子を設けた画素電極を形成した電極付き基板が用いら
れる。パッシブ、すなわちＴＮやＳＴＮの時分割駆動の
場合には、ストライプ状の電極を形成した電極付き基板
が用いられる。この電極付き基板も、必要に応じて、無
機や有機の絶縁膜を形成し、これをラビングする等して
配向膜を形成する。

【００１３】このようにして形成した２枚の電極付き基
板を用いて液晶表示素子を製造する際には、両基板間の
基板間隙を一定に保つために球状や繊維状のスペーサを
基板間に適量分散させている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】黒色の樹脂で遮光層を
形成する場合、遮光層の膜厚は遮光性を高く確保しつ
つ、堰としての機能を発揮するためには、遮光層の膜厚
を厚くすることになる。このようにすると、遮光膜の膜
厚と着色層の膜厚が食い違い段差が生じることになる。
この段差は、その上に形成される絶縁層でならされる
が、完全に平坦にするのは難しい。

【００１５】しかし、表示領域内においては、遮光層の
幅は通常１０〜４０μｍ程度であり、遮光層のピッチは
７０〜４００μｍである。このため、スペーサは遮光層
部分よりも大部分が着色層の部分に位置することにな
る。これにより、表示領域においては、基板間隙がほぼ
一定に保たれる。

【００１６】一方、近年表示のコントラスト比を向上さ
せるために、画素以外からの光の漏れを減らすことが望
まれ、表示領域以外の周辺を遮光膜で覆うことが行われ
ている。このように表示領域の周辺をベタの遮光膜で覆
うと、その表示領域と周辺領域との境界部分において、
液晶表示素子として色ムラが発生しやすくなる問題が発
生した。

【００１７】本発明の目的は、インクジェット法により
作成したカラーフィルタ基板を用いた場合に、生産性を
落とすことなく、液晶表示素子に色ムラを発生させにく
くさせるカラーフィルタ基板を得ることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、遮光層に囲ま
れた着色層を有する表示領域と、その表示領域の周辺に
形成された遮光層による周辺領域とを有し、遮光層が樹
脂製の遮光層であり、着色層がインクジェット法で形成
されたカラーフィルタ基板において、表示領域の着色層
の膜厚ｔ_C が、周辺領域に形成された遮光層の膜厚ｔ_N
に対して０．１μｍ≦ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μｍであるこ
とを特徴とするカラーフィルタ基板を提供する。

【００１９】また、遮光層に囲まれた着色層を有する表
示領域と、その表示領域の周辺に形成された遮光層によ
る周辺領域とを有するカラーフィルタ基板の着色層をイ
ンクジェット法で形成するカラーフィルタ基板の製造方
法において、基板上に所定のパターンで樹脂製の遮光層
を形成し、表示領域内の遮光層に囲まれた部分にインク
ジェット法で着色インクを吐出して着色層を形成するに
際し、硬化後の表示領域の着色層の膜厚ｔ_C が、周辺領
域に形成された遮光層の膜厚ｔ_N に対して０．１μｍ≦
ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μｍとなるようにしたことを特徴と
するカラーフィルタ基板の製造方法、及び、その遮光層
の少なくともその上面が撥水処理されていて、水性顔料
インクを用いてインクジェット法で着色層を形成するカ
ラーフィルタ基板の製造方法を提供する。

【００２０】さらに、そのカラーフィルタ基板又はそれ
らのカラーフィルタ基板の製造方法で製造されたカラー
フィルタ基板の上に絶縁層及び電極を積層した電極付き
カラーフィルタ基板と、他の電極付き基板との間に液晶
層を挟持したことを特徴とするカラー液晶表示素子を提
供する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタ基板は、
遮光層に囲まれた着色層を有する表示領域と、その表示
領域の周辺に形成された遮光層による周辺領域とを有す
る。そして、遮光層が樹脂製の遮光層であり、着色層が
インクジェット法で形成される。このカラーフィルタ基
板の表示領域の着色層の膜厚ｔ_C と周辺領域に形成され
た遮光層の膜厚ｔ_N との関係を、０．１μｍ≦ｔ_N −ｔ
_C ≦０．４μｍとする。

【００２２】これにより、インクジェット法の吐出着色
インクに対する堰としても充分機能する。また、液晶表
示素子に用いた時に遮光性を満足し、かつ、表示領域と
周辺領域との境界部分において、液晶表示素子としての
色ムラが発生しにくいものが容易に得られる。

【００２３】図１は、本発明のカラーフィルタ基板を液
晶表示素子に用いたところを示す断面図である。図１に
おいて、１は基板、２は周辺領域Ｎに設けられた遮光
層、３は着色層、４は表示領域Ｃに設けられた遮光層、
５はその上に形成された絶縁層、６はその上に形成され
た電極、７は他方の基板、８はその基板７の上に形成さ
れた電極、９は両基板間に挟持された液晶、１０は周辺
シール材を示す。

【００２４】また、ｔ_N は周辺領域Ｎに設けられた遮光
層２の膜厚、ｔ_B は表示領域Ｃに設けられた遮光層４の
膜厚、ｔ_C は着色層３の膜厚を示す。なお、現実の液晶
表示素子では、この電極間の液晶の部分にスペーサが分
散配置されているが、この図では寸法が誇張して示して
あるので、明記しにくいので省略している。また、絶縁
層５及び電極６は平坦に示しているが、実際には遮光層
と着色層との段差よりもよりも小さいが段差を生じてい
る。

【００２５】本発明で用いる基板は、通常の液晶表示素
子で用いる基板であれば使用でき、ガラス、プラスチッ
ク等の基板が使用される。通常は、両方とも透明基板と
されるが、液晶表示素子の構成によっては、一方は不透
明な基板であっても使用できる。また、基板の表面にア
ルカリ溶出抑制、ガスバリア性向上、電極との接着性向
上のため等の無機物や有機物の表面処理膜を形成してあ
ってもよい。

【００２６】電極も通常はＩＴＯ（Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ
₂ ）、ＳｎＯ₂ 等の透明電極が使用されるが、液晶表示
素子の構成によっては、一方は反射電極にすることもで
きる。また、低抵抗の金属リードや能動素子及びその配
線等を設けてもよい。

【００２７】本発明のカラーフィルタ基板は、次のよう
にして製造される。ガラス、プラスチック等の基板１上
に、感光性樹脂にカーボンブラック等の顔料を分散させ
た遮光層形成用の樹脂を塗布し、フォトリソ法によりパ
ターニングして、表示領域Ｃ内の遮光層４と周辺領域Ｎ
内の遮光層２とを形成する。これらの遮光層４及び遮光
層２を堰としてその堰に囲まれた領域に、インクジェッ
ト法で着色インクを吐出してＲＧＢのカラー着色層を形
成する。各色画素のピッチは、液晶表示パネルの画面サ
イズ等によって適宜設定されるが、たとえば７０〜４０
０μｍ程度とされる。

【００２８】狭い意味での表示領域とは、電圧の印加の
状態により表示状態を変化させる画素の存在している領
域を意味する。本発明では、この表示領域が上記の狭い
意味での表示領域よりも広く形成されている場合も含
む。すなわち、８００×６００画素表示の場合、狭い意
味の表示領域は８００×６００画素部分になる。

【００２９】しかし、その周辺に各１〜１０画素程度着
色層と遮光層とが狭い意味での表示領域と同様に形成さ
れていることもある。本発明では、このような場合に
は、その部分も表示領域としている。具体的には、周辺
に各２画素着色層と遮光層とが形成されていれば、表示
領域は８０４×６０４画素部分となる。この周辺の２画
素部分は、電極を設けなくてもよく、電極を設けて駆動
していてもよいが、常時黒表示されるようにされる。

【００３０】本発明における周辺領域とは、その表示領
域の外側の周辺の領域を意味する。この部分はベタの遮
光層で覆われていて、光が遮光されている。図１の例で
は、この部部分にも電極が形成されているが、形成され
ていなくてもよい。

【００３１】また、図１の例では、周辺シールの手前ま
でしか遮光膜４が形成されていないが、周辺シールの下
まで遮光膜４を形成してもよい。また、絶縁層５は逆に
周辺シールの下まで延長されているが、これも周辺シー
ルの手前までとしてもよい。

【００３２】本発明で用いる着色インクは、顔料を主体
とするインクや染料をマイクロカプセル状に封入して耐
久性を向上させた粒状の着色剤を混合した着色インクが
使用できる。特に、長期における安定性や耐熱性や耐Ｕ
Ｖ性の観点から顔料インクを用いることが好ましい。ま
た、取り扱いやすさから水性インクを用いることが好ま
しい。この着色インクは、着色剤の他に、透明な顔料、
樹脂、界面活性剤、その他のインク添加剤等を有機溶媒
や水と混合して用いればよい。

【００３３】表示領域内の遮光層４のパターン形状は、
使用用途によって種々の形状にすることができ、直交格
子状であったり、ストライプ状であったりする。遮光層
４の線幅は、液晶表示素子の画面サイズ等によって適宜
設定されるが、一般には１０〜４０μｍ程度とされる。
また、周辺領域Ｎの遮光層２の幅も、液晶表示素子の画
面サイズ等によって適宜設定されるが、一般には１００
０〜５０００μｍ程度で、ベタ状で枠状に形成される。

【００３４】周辺領域Ｎにおいては、遮光層は表示領域
Ｃの外側周辺に連続してベタで枠状に形成される。この
周辺領域Ｎの遮光層２の膜厚ｔ_N は、表示領域の着色層
の膜厚ｔ_C に対して０．１μｍ≦ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μ
ｍを満足すればよい。このため、ｔ_N ＝０．５〜２．０
μｍ程度が使用できるが、着色層の膜厚ｔ_C との関係か
ら、０．７〜１．２μｍとすることが好ましい。

【００３５】これは、通常の顔料インクの場合には、顔
料と分散剤をインク固形分として含む着色インクを用い
た場合、カラーフィルタの要求性能を満足させる濃度が
容易に得られるためである。これよりも薄膜にするため
には、使用できる顔料や分散剤が少なくなり組成を組み
にくくなり、厚膜にするためには、色に関係のない増量
材を添加する必要がある。

【００３６】また、表示領域Ｃの遮光層４は、周辺領域
Ｎの遮光層２と同一の材料により形成されればよい。通
常は、一度の塗布、パターニングにより同時に形成され
る。したがって、遮光層４の膜厚ｔ_B も、遮光層２と同
一であることが適当であるが、場合によってはわずかに
異なる値の膜厚でもよい。

【００３７】本発明では、この表示領域Ｃの遮光層４の
膜厚ｔ_B は、周辺領域Ｎの遮光層２の膜厚ｔ_N よりも厚
くてもよい。これは、表示領域Ｃの遮光層４は幅が１０
〜４０μｍ程度であり、液晶表示素子に組んだ場合に、
スペーサは大部分が着色層３の部分に位置することにな
るため、遮光層４の厚みの影響を受けにくいためであ
る。これに対して、周辺領域Ｎでは全面が遮光層２とな
っており、全部のスペーサが遮光層２の部分に配置され
る。

【００３８】このため、液晶表示素子に色ムラを生じさ
せないためには、着色層３の膜厚ｔ_C と周辺領域に形成
された遮光層２の膜厚ｔ_N との間に、０．１μｍ≦ｔ_N
−ｔ_C ≦０．４μｍの関係を満足させるようにする必要
がある。

【００３９】ここで、遮光層２及び遮光層４の光学濃度
（ＯＤ値）としては、２．０以上が好ましく、３．０以
上がさらに好ましい。このため、遮光層を形成するのに
使用する遮光層形成用の樹脂としては、遮光性顔料濃度
の高いものが要求される。

【００４０】たとえば、遮光性顔料としてカーボンブラ
ックを用いた遮光層形成用の樹脂の場合、膜厚０．７μ
ｍでＯＤ値２．０を得るためには、固形分中のカーボン
濃度が５０重量％以上であることが要求され、好ましく
は６０重量％以上とされる。

【００４１】表示領域Ｃの遮光層４及び周辺領域Ｎの遮
光膜２は、少なくとも上面が撥インク処理されているこ
とが好ましい。水性インクを用いる場合には、撥水処理
されていることが好ましい。これは、遮光膜形成後、そ
の上面を撥水処理してもよく、撥水性の添加剤をあらか
じめ樹脂に混ぜておいて撥水性を発現させてもよい。

【００４２】これは、インクジェット法でＲＧＢの着色
インクを吐出して着色層を形成する際に、吐出した着色
インクが遮光層の堰から溢れて隣接画素に混色するのを
防止するためである。もし、着色インクが遮光層４上又
は遮光層２上に乗り上げると、カラーフィルタ基板とし
た際に絶縁層で平坦化を図っても、充分に平坦化ができ
にくくなる。このため、液晶表示素子に組んだ際に色ム
ラを生じやすい基板間隙の不均一を発生させやすい。

【００４３】次に、遮光層４及び遮光層２を堰としてそ
の堰に囲まれた領域にインクジェット法で着色インクを
吐出して着色層３を形成する。このときＲＧＢ各画素の
着色インクを吐出して形成した着色層の膜厚ｔ_C が、周
辺領域に形成された遮光層の膜厚ｔ_N に対して、０．１
μｍ≦ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μｍの関係を満足するように
膜厚を調整する。

【００４４】もし、ｔ_N −ｔ_C ＞０．４μｍとすると、
液晶表示素子の表示領域Ｃと周辺領域Ｎとに分散するス
ペーサにより、基板間隙に高低差が発生して、色ムラが
発生しやすくなる。この色ムラの抑制という目的からの
みでは、理想的にはｔ_N ＝ｔ_C であるが、本発明のイン
クジェット法による着色層の形成の場合にはｔ_N ＝ｔ_C
では好ましくない。

【００４５】これは、着色インクを吐出面がガラスやプ
ラスチック等の平坦な基板面であり、着色インクが粒状
の着色剤を含んでいて、基板がそれらの着色剤を吸着す
るのでなく、その表面に堆積させるためである。すなわ
ち、遮光層が堰として働き、その堰で囲まれた領域に着
色インクが吐出されて堆積される。

【００４６】この場合、堆積直後は着色インクは溶媒を
含んでいるので、遮光層による堰よりも高くなるが、溶
媒が蒸発すると、体積が減少して堰よりも低くなる。こ
の着色インクが吐出された直後でも着色インクが隣接画
素に流出しないようにするためには、着色層が硬化後に
０．１μｍ≦ｔ_N −ｔ_C の関係を満足するようにしてお
く必要がある。

【００４７】さらに、この場合、遮光層の上面を撥イン
ク処理しておくと、吐出直後で溶媒が残存している状態
で、着色インクが盛り上がっていても、隣接画素に流出
しにくいので好ましい。ｔ_N −ｔ_C ＜０．１μｍになる
と、遮光層上が撥インク処理されていても、インクの隣
接画素への混色や遮光層上への乗り上げが発生しやすく
なる。また、ｔ_N −ｔ_C ＞０．４μｍになると、液晶表
示素子の表示領域Ｃと周辺領域Ｎとに分散するスペーサ
７に高低差が発生して、輝度ムラが発生しやすくなる。

【００４８】着色層の膜厚調整方法は、ＲＧＢの各着色
インクは夫々所定の色濃度を得るためには固形分中の着
色剤濃度は変えられないので、分散剤や透明顔料等の透
明材料の量で調整する。

【００４９】このようにして遮光層及び着色層を形成し
たカラーフィルタ基板は、その上に絶縁層を形成する。
この絶縁層は、遮光層及び着色層による凹凸を平坦化す
る目的も兼ねる。この絶縁層としては、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂等の透明
樹脂を用いるのが一般的であるが、特に限定されない。
さらに、その表面にＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の無機物質
の膜を形成し、その上に形成する電極との接着性を向上
させてもよい。

【００５０】絶縁層の上には電極を形成する。これは、
前記したように各種電極の膜が使用でき、たとえば、Ｉ
ＴＯ等をスパッタリング法で成膜すればよい。その後、
これをパターニングして電極とする。ＴＦＴ用等で全面
ベタでよい場合には、パターニングしないこともある。

【００５１】液晶表示素子に用いる場合には、この上に
必要に応じて配向膜を形成する。これには、ＳｉＯ₂ 、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 等の無機物質の膜やポリイミド、
ポリアミド等の樹脂の膜があり、必要に応じてそれらを
積層して用いることもできる。配向処理は、これらの膜
の表面をラビングしたり、無機物質の膜を斜め蒸着した
りして形成できる。

【００５２】カラーフィルタ基板でないもう一方の基板
は、基板自体、電極、配向膜等については、カラーフィ
ルタ基板と同様にして形成すればよい。これには、ＴＦ
ＴやＭＩＭ等の能動素子を形成してもよい。

【００５３】このようにして形成された２枚の基板を用
いて液晶セルを組み立てる。この際に、一方の基板の上
に、スペーサを散布しておき、周辺をシールして圧着し
て形成する。スペーサとしては、通常用いられているプ
ラスチックや無機材料のスペーサが用いられる。このス
ペーサの直径は、２〜２０μｍ程度の範囲で所望の基板
間隙やスペーサの弾性変形率等に応じて決められる。実
際には、３〜８μｍ程度の粒径の均一なガラス又は樹脂
製の透明な球状のスペーサが使用されることが多い。

【００５４】その後、内部に液晶を封入して液晶表示素
子とされる。なお、シールと同時に液晶の封入を行うこ
ともできる。ここで使用する液晶としては、公知の各種
液晶が使用できる。たとえば、ネマチック液晶を用いて
ＴＮ型液晶表示素子やＳＴＮ型液晶表示素子としたり、
強誘電性液晶を用いて強誘電性液晶表示素子としたり、
液晶とＵＶ硬化性化合物との混合物を注入してＵＶ照射
して分散型液晶表示素子としたりすることができる。

【００５５】

【実施例】

「例１（実施例）」ガラス基板を用いて、図１に示すよ
うに、カーボン濃度６０重量％の遮光層形成用の樹脂を
用い、全面に０．８μｍ厚の遮光層を形成した。これを
パターニングして、周辺領域Ｎの遮光層２と表示領域Ｃ
の遮光層４とを形成した。この液晶表示素子は８００×
６００のＳＶＧＡ表示とし、表示領域は８００×６００
の画素の領域とした。

【００５６】表示領域Ｃの遮光層４は、横方向のピッチ
が９０μｍ、縦方向のピッチが２７０μｍ、遮光層の幅
２０μｍとし、周辺領域Ｎの遮光層２は周囲を枠状に幅
２ｍｍで囲むように形成した。その膜厚はｔ_N ＝ｔ_B ＝
０．８μｍであった。この遮光層のＯＤ値は２．６が得
られた。この遮光層の上面をフッ素系の撥水処理剤で撥
水処理した。

【００５７】着色インクは顔料を用いた水性インクとし
た。この着色インクは、硬化後の着色層の膜厚ｔ_C を増
加させるために分散剤をさらに追加し、インク硬化後の
膜厚ｔ_C が０．６５μｍとなるように調製した。この着
色インクを用いて、インクジェットヘッドを走査して、
着色インクを吐出させ着色層を形成した。

【００５８】この遮光層と着色層とを形成したカラーフ
ィルタ基板の表面に、アクリル樹脂による絶縁層を膜厚
がほぼ２．５μｍとなるように形成した。このアクリル
樹脂の絶縁層の上に、ＳｉＯ₂ をスパッタリングにより
成膜した後に、電極用のＩＴＯをスパッタリングにより
成膜した。さらに、このＩＴＯをストライプ状にパター
ニングした。

【００５９】この電極付きのカラーフィルタ基板に樹脂
による配向膜を形成し、その上に直径５．２μｍのプラ
スチックの球状スペーサ散布したサンプルを作成した。
もう１枚の電極付き基板も、電極をストライプ状にパタ
ーニングし、樹脂による配向膜を形成し、周辺にエポキ
シ樹脂による周辺シールを印刷した。これらの２枚の基
板を配向膜面が相対向するように重ね合わせ、圧着して
周辺シールを硬化させて空セルを形成した。この空セル
内に、ネマチック液晶を注入して、注入口を封止して、
液晶セルを作成した。

【００６０】この結果、分散配置されたスペーサの表示
領域Ｃと周辺領域Ｎとの境界における高低差は、±０．
２μｍ程度以下に抑えられた。周辺領域Ｎは遮光層で遮
光されているため、基板間隙が狭くなって万一色ムラが
生じていても見えなく、その境界ではよりわずかしか間
隙は変化していないので、表示領域Ｃと周辺領域Ｎとの
境界部分のパネル表示で色ムラが生じることはなかっ
た。この結果、画質のより良好な、コントラスト比も高
いカラーＳＴＮ型液晶表示素子が得られた。

【００６１】散布するスペーサの直径を４．２μｍ及び
６．２μｍに変えたサンプルも同様にして製造し、分散
配置されたスペーサの表示領域Ｃと周辺領域Ｎとの境界
における高低差を測定したところ、いずれも±０．２μ
ｍ程度以下に抑えられた。

【００６２】「例２〜４」遮光層の厚みをｔ_N ＝ｔ_B ＝
１．０μｍとし、ＯＤ値が３以上になるようにしたこと
及び着色層の硬化後の厚みが以下のようになるようにし
たことの他は例１と同様にしてサンプルを作成した。着
色層の硬化後の厚みが、ｔ_C ＝１．０μｍ（例２）、ｔ
_C ＝０．７μｍ（例３）、ｔ_C ＝０．５μｍ（例４）と
した。

【００６３】この結果、例２（比較例）では吐出した着
色インクが、隣接画素にまで流れ出して、混色が生じて
しまった。例３（実施例）は、厳密に測定すると、例１
よりは若干境界部分での色ムラが増加したが、見た目に
はほとんど認識できなかった。例４（比較例）は、境界
部分で色ムラがかなり認識された。

【００６４】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタ基板は、カラー
フィルタ基板の表示領域の着色層の膜厚ｔ_C が、周辺領
域に形成された遮光層の膜厚ｔ_N に対して０．１μｍ≦
ｔ_N −ｔ_C ≦０．４μｍとしている。これにより、表示
領域Ｃと周辺領域Ｎとの境界部に発生しやすい基板間隙
の差を低減して、色ムラを減少させることができる。こ
のため、表示不良のない、しかも画質及びコントラスト
比のより良好な液晶表示素子を製造できる。

【００６５】さらにこれにより、生産性の高いインクジ
ェット法でカラーフィルタ基板を生産性良く製造でき
る。本発明は、本発明の効果を損しない範囲内で種々の
応用ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示
素子の部分断面図。

【符号の説明】

１：基板２：遮光層３：着色層４：遮光層５：絶縁層６：電極７：基板８：電極９：シール材１０：周辺シール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遮光層に囲まれた着色層を有する表示領域
と、その表示領域の周辺に形成された遮光層による周辺
領域とを有し、遮光層が樹脂製の遮光層であり、着色層
がインクジェット法で形成されたカラーフィルタ基板に
おいて、表示領域の着色層の膜厚ｔ_C が、周辺領域に形
成された遮光層の膜厚ｔ_N に対して０．１μｍ≦ｔ_N−
ｔ_C ≦０．４μｍであることを特徴とするカラーフィル
タ基板。
【請求項２】遮光層に囲まれた着色層を有する表示領域
と、その表示領域の周辺に形成された遮光層による周辺
領域とを有するカラーフィルタ基板の着色層をインクジ
ェット法で形成するカラーフィルタ基板の製造方法にお
いて、基板上に所定のパターンで樹脂製の遮光層を形成
し、表示領域内の遮光層に囲まれた部分にインクジェッ
ト法で着色インクを吐出して着色層を形成するに際し、
硬化後の表示領域の着色層の膜厚ｔ_C が、周辺領域に形
成された遮光層の膜厚ｔ_N に対して０．１μｍ≦ｔ_N −
ｔ_C ≦０．４μｍとなるようにした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３】遮光層の少なくともその上面が撥水処理さ
れていて、水性顔料インクを用いてインクジェット法で
着色層を形成する請求項２記載のカラーフィルタ基板の
製造方法。
【請求項４】請求項１記載のカラーフィルタ基板又は請
求項２若しくは３記載のカラーフィルタ基板の製造方法
で製造されたカラーフィルタ基板の上に絶縁層及び電極
を積層した電極付きカラーフィルタ基板と、他の電極付
き基板との間に液晶層を挟持したことを特徴とするカラ
ー液晶表示素子。