JP2001235613A - 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Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮光層の再利用が可能で、製造コストを削減
したカラーフィルタの製造方法を提供する。 【解決手段】 透明基板１１上にブラックマトリクス１
２とインク受容層１３を形成し、パターン露光して被着
色部１６と被着色部１５を形成した後、インクジェット
ヘッド１７を用いて被着色部１６にインク１８を付与し
て着色部１９を形成すると同時に、非着色領域のブラッ
クマトリクス１２上にもインク１８を付与して識別マー
ク２０を形成する。
したカラーフィルタの製造方法を提供する。 【解決手段】 透明基板１１上にブラックマトリクス１
２とインク受容層１３を形成し、パターン露光して被着
色部１６と被着色部１５を形成した後、インクジェット
ヘッド１７を用いて被着色部１６にインク１８を付与し
て着色部１９を形成すると同時に、非着色領域のブラッ
クマトリクス１２上にもインク１８を付与して識別マー
ク２０を形成する。
Description
【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、パチンコ遊技台等に使用されて
いるカラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフ
ィルタとその製造方法に関し、さらには該カラーフィル
タを用いた液晶素子に関する。
ーソナルコンピュータ、パチンコ遊技台等に使用されて
いるカラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフ
ィルタとその製造方法に関し、さらには該カラーフィル
タを用いた液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カラー液晶ディスプレイの構成
に用いられるカラーフィルタは、透明基板上に光の３原
色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に着色された画
素が配列して構成されている。さらに、表示コントラス
トを高めるために、通常各着色画素の周囲には所望の幅
のブラックマトリクス（遮光層）が設けられている。
に用いられるカラーフィルタは、透明基板上に光の３原
色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に着色された画
素が配列して構成されている。さらに、表示コントラス
トを高めるために、通常各着色画素の周囲には所望の幅
のブラックマトリクス（遮光層）が設けられている。
【０００３】従来、カラーフィルタの製造工程において
は、１枚の基板上に複数枚（例えば４枚）分を形成し、
加工途中または加工終了後に個々に切断加工することに
よって、１枚あたりの生産性の向上を図っていた。
は、１枚の基板上に複数枚（例えば４枚）分を形成し、
加工途中または加工終了後に個々に切断加工することに
よって、１枚あたりの生産性の向上を図っていた。
【０００４】また、カラーフィルタの製造工程は、透明
基板（通常ガラス基板）上へのブラックマトリクスの形
成、３原色の各色の着色工程、保護層の塗布、さらには
液晶素子における電極となるＩＴＯ（インジウム・チン
・オキサイド）膜の成膜工程をこの順に含んでおり、こ
れらの工程途中において発生する不良品の検査を行い、
不良品については基板を加工前に戻し、再生加工を行っ
て生産性を高めている。
基板（通常ガラス基板）上へのブラックマトリクスの形
成、３原色の各色の着色工程、保護層の塗布、さらには
液晶素子における電極となるＩＴＯ（インジウム・チン
・オキサイド）膜の成膜工程をこの順に含んでおり、こ
れらの工程途中において発生する不良品の検査を行い、
不良品については基板を加工前に戻し、再生加工を行っ
て生産性を高めている。
【０００５】一方、カラーフィルタには収率を高めるた
めと顧客からの苦情に対してカラーフィルタ毎の詳細な
調査を行うために、カラーフィルタ毎に識別マークを設
けている。
めと顧客からの苦情に対してカラーフィルタ毎の詳細な
調査を行うために、カラーフィルタ毎に識別マークを設
けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、識別マークはレ
ーザー等により不可逆的に遮光層に加工形成していたた
めに、不良品については着色画素のみならず遮光層まで
除去して再生する必要があり、これがコストアップの大
きな要因となっていた。
ーザー等により不可逆的に遮光層に加工形成していたた
めに、不良品については着色画素のみならず遮光層まで
除去して再生する必要があり、これがコストアップの大
きな要因となっていた。
【０００７】本発明の課題は、不良品発生時に遮光層を
除去する必要がなく、安価に再生が可能なカラーフィル
タ及びその製造方法を提供することにあり、当該製造方
法によりカラーフィルタの生産効率を向上してトータル
なカラーフィルタコストを削減し、より安価にカラー液
晶素子を提供することにある。
除去する必要がなく、安価に再生が可能なカラーフィル
タ及びその製造方法を提供することにあり、当該製造方
法によりカラーフィルタの生産効率を向上してトータル
なカラーフィルタコストを削減し、より安価にカラー液
晶素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は第１に、透明基
板上に複数の着色画素と各着色画素間を遮光する遮光層
を備えたカラーフィルタであって、表示領域を取り囲む
非表示領域内の上記遮光層上に、着色画素の形成素材で
形成された識別マークを有することを特徴とするカラー
フィルタを提供するものである。
板上に複数の着色画素と各着色画素間を遮光する遮光層
を備えたカラーフィルタであって、表示領域を取り囲む
非表示領域内の上記遮光層上に、着色画素の形成素材で
形成された識別マークを有することを特徴とするカラー
フィルタを提供するものである。
【０００９】上記第１の発明においては、上記識別マー
クが、表示領域端部に沿って直線状に配列したドット
状、或いは、不連続線状であることを好ましい態様とし
て含むものである。
クが、表示領域端部に沿って直線状に配列したドット
状、或いは、不連続線状であることを好ましい態様とし
て含むものである。
【００１０】本発明は第２に、着色画素の形成工程にお
いて同時に識別マークを形成することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法を提供するものである。
いて同時に識別マークを形成することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法を提供するものである。
【００１１】上記第２の発明においては、着色画素及び
識別マークの形成方法がインクジェット方式であること
が好ましく、透明基板上に複数の開口部を有する遮光層
を形成し、該透明基板上に全面にインク受容層を形成
し、上記遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上に
対応するインク受容層にインクジェット方式によりイン
クを付与して着色し、着色画素及び識別マークを形成す
ること、さらには、インク受容層を感光性樹脂組成物で
形成し、パターン露光してインク受容能を有する被着色
部と該被着色部よりもインク受容能の低い非着色部を形
成し、被着色部にインクを付与すること、或いは、透明
基板上に開口部を有する遮光層を形成し、該遮光層の開
口部及び非表示領域内の遮光層上に、硬化型インクを付
与して硬化させ、着色画素及び識別マークを形成するこ
と、を好ましい態様として含むものである。
識別マークの形成方法がインクジェット方式であること
が好ましく、透明基板上に複数の開口部を有する遮光層
を形成し、該透明基板上に全面にインク受容層を形成
し、上記遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上に
対応するインク受容層にインクジェット方式によりイン
クを付与して着色し、着色画素及び識別マークを形成す
ること、さらには、インク受容層を感光性樹脂組成物で
形成し、パターン露光してインク受容能を有する被着色
部と該被着色部よりもインク受容能の低い非着色部を形
成し、被着色部にインクを付与すること、或いは、透明
基板上に開口部を有する遮光層を形成し、該遮光層の開
口部及び非表示領域内の遮光層上に、硬化型インクを付
与して硬化させ、着色画素及び識別マークを形成するこ
と、を好ましい態様として含むものである。
【００１２】さらに本発明は第３に、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１に記載のカラ
ーフィルタを用いて構成されたことを特徴とする液晶素
子を提供するものである。
晶を狭持してなり、一方の基板が請求項１に記載のカラ
ーフィルタを用いて構成されたことを特徴とする液晶素
子を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタの特徴
は、従来遮光層を加工して形成していた識別マークを、
着色画素の形成工程において、着色画素と同時に作り込
むことにある。これにより、識別マークの形成工程が不
要となり、また、不良品の再生時には着色画素の除去と
同時に除去されるため、遮光層を再度用いることがで
き、大幅なコストダウンを図ることができる。
は、従来遮光層を加工して形成していた識別マークを、
着色画素の形成工程において、着色画素と同時に作り込
むことにある。これにより、識別マークの形成工程が不
要となり、また、不良品の再生時には着色画素の除去と
同時に除去されるため、遮光層を再度用いることがで
き、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００１４】図１は、本発明のカラーフィルタの一実施
形態の端部の平面模式図であり、図中の１は遮光層であ
るブラックマトリクス、２は着色画素、３は識別マーク
である。識別マーク３はカラーフィルタの表示領域（液
晶素子を構成した際に表示に関わる領域）を取り囲む非
表示領域に形成される。識別マーク３の形状としては、
カラーフィルタを用いた液晶素子の設計を容易にするた
めに、その占有スペースが最も小さくなる直線状に配列
したドット状、或いは、不連続線状などが好ましいが、
スペース上の制約がなければ、文字やバーコード、２次
元コードなどを使用することもできる。
形態の端部の平面模式図であり、図中の１は遮光層であ
るブラックマトリクス、２は着色画素、３は識別マーク
である。識別マーク３はカラーフィルタの表示領域（液
晶素子を構成した際に表示に関わる領域）を取り囲む非
表示領域に形成される。識別マーク３の形状としては、
カラーフィルタを用いた液晶素子の設計を容易にするた
めに、その占有スペースが最も小さくなる直線状に配列
したドット状、或いは、不連続線状などが好ましいが、
スペース上の制約がなければ、文字やバーコード、２次
元コードなどを使用することもできる。
【００１５】本発明のカラーフィルタの製造方法として
は特に限定されず、従来の染色法や顔料分散法、電着法
を用いることができるが、カラーフィルタ毎に異なる識
別マークに容易に対応できることと、３色の着色画素及
び識別マークを１回の着色工程で形成できることから、
インクジェット方式が好ましく用いられる。
は特に限定されず、従来の染色法や顔料分散法、電着法
を用いることができるが、カラーフィルタ毎に異なる識
別マークに容易に対応できることと、３色の着色画素及
び識別マークを１回の着色工程で形成できることから、
インクジェット方式が好ましく用いられる。
【００１６】インクジェット方式を用いて本発明のカラ
ーフィルタを製造する方法としては、二つの方法に大別
される。第一は、透明基板上に複数の開口部を有する遮
光層を形成し、該透明基板上に全面にインク受容層を形
成し、上記遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上
に対応するインク受容層にインクジェット方式によりイ
ンクを付与して着色し、着色画素及び識別マークを形成
する方法であり、第二は、透明基板上に開口部を有する
遮光層を形成し、該遮光層の開口部及び被表示領域内の
遮光層上に、硬化型インクを付与して硬化させ、着色画
素及び識別マークを形成する方法である。以下にそれぞ
れ詳細に説明する。
ーフィルタを製造する方法としては、二つの方法に大別
される。第一は、透明基板上に複数の開口部を有する遮
光層を形成し、該透明基板上に全面にインク受容層を形
成し、上記遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上
に対応するインク受容層にインクジェット方式によりイ
ンクを付与して着色し、着色画素及び識別マークを形成
する方法であり、第二は、透明基板上に開口部を有する
遮光層を形成し、該遮光層の開口部及び被表示領域内の
遮光層上に、硬化型インクを付与して硬化させ、着色画
素及び識別マークを形成する方法である。以下にそれぞ
れ詳細に説明する。
【００１７】先ず上記第１の方法について説明する。上
記第１の方法において、好ましくは、インク受容層を感
光性樹脂組成物で形成し、パターン露光してインク受容
能を有する被着色部と該被着色部よりもインク受容能の
低い非着色部を形成し、被着色部にインクを付与する。
当該方法を例に挙げて説明する。
記第１の方法において、好ましくは、インク受容層を感
光性樹脂組成物で形成し、パターン露光してインク受容
能を有する被着色部と該被着色部よりもインク受容能の
低い非着色部を形成し、被着色部にインクを付与する。
当該方法を例に挙げて説明する。
【００１８】図２は、上記本発明のカラーフィルタの製
造方法の一実施形態の工程図である。図中、１１は透明
基板、１２は表示領域のブラックマトリクス、１３はイ
ンク受容層、１４はフォトマスク、１５は非着色部、１
６は被着色部、１７はインクジェットヘッド、１８はイ
ンク、１９は着色部、２０は識別マーク、２１は保護層
である。また、図中の（ａ）〜（ｄ）は以下の工程
（ａ）〜（ｄ）に対応する断面模式図である。
造方法の一実施形態の工程図である。図中、１１は透明
基板、１２は表示領域のブラックマトリクス、１３はイ
ンク受容層、１４はフォトマスク、１５は非着色部、１
６は被着色部、１７はインクジェットヘッド、１８はイ
ンク、１９は着色部、２０は識別マーク、２１は保護層
である。また、図中の（ａ）〜（ｄ）は以下の工程
（ａ）〜（ｄ）に対応する断面模式図である。
【００１９】工程（ａ） 透明基板１１上に、遮光層として格子状のブラックマト
リクス１２を形成する。透明基板１１としては、一般に
ガラスが用いられるが、カラーフィルタの透明性を損な
わず、強度等必要な特性を備えたものであれば、プラス
チック等も用いることができる。また、ブラックマトリ
クス１２はブラックストライプでも良く、その膜厚は、
通常０．１〜０．５μｍ程度であり、透明基板１１上に
クロム等金属をスパッタ或いは蒸着等により成膜し、フ
ォトリソ工程によりパターニングして得られる。また、
ブラックマトリクス１２は金属以外にも黒色樹脂等を用
いて形成しても良い。
リクス１２を形成する。透明基板１１としては、一般に
ガラスが用いられるが、カラーフィルタの透明性を損な
わず、強度等必要な特性を備えたものであれば、プラス
チック等も用いることができる。また、ブラックマトリ
クス１２はブラックストライプでも良く、その膜厚は、
通常０．１〜０．５μｍ程度であり、透明基板１１上に
クロム等金属をスパッタ或いは蒸着等により成膜し、フ
ォトリソ工程によりパターニングして得られる。また、
ブラックマトリクス１２は金属以外にも黒色樹脂等を用
いて形成しても良い。
【００２０】次いで、透明基板１１上に全面に樹脂組成
物からなるインク受容層１３を形成する。インク受容層
１３は、後述する工程において着色して着色部１９を形
成するための着色媒体であり、好ましくは、光照射或い
は光照射と熱処理によってインク受容能が変化する感光
性樹脂組成物で形成し、次工程においてパターン露光し
て混色防止のための非着色部１５を形成する。感光性と
しては、ネガ型、ポジ型のいずれでも良く、具体的に
は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン樹
脂、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースなどのセルロース誘導体或いはその変性物、アミ
ド系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂など
が必要に応じて光開始剤（架橋剤）と併せて用いられ
る。光開始剤としては、重クロム酸塩、ビスアジド化合
物、ラジカル系開始剤、カチオン系開始剤、アニオン系
開始剤等が使用可能であり、さらには、これらの光開始
剤を混合して、或いは他の増感剤と組み合わせて使用す
ることができる。さらに、オニウム塩などの光酸発生剤
を架橋剤として使用することも可能である。本実施形態
は、光照射によりインク受容能を消失（或いは低減）す
る、ネガ型の樹脂組成物を用いた例を示す。
物からなるインク受容層１３を形成する。インク受容層
１３は、後述する工程において着色して着色部１９を形
成するための着色媒体であり、好ましくは、光照射或い
は光照射と熱処理によってインク受容能が変化する感光
性樹脂組成物で形成し、次工程においてパターン露光し
て混色防止のための非着色部１５を形成する。感光性と
しては、ネガ型、ポジ型のいずれでも良く、具体的に
は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン樹
脂、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースなどのセルロース誘導体或いはその変性物、アミ
ド系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂など
が必要に応じて光開始剤（架橋剤）と併せて用いられ
る。光開始剤としては、重クロム酸塩、ビスアジド化合
物、ラジカル系開始剤、カチオン系開始剤、アニオン系
開始剤等が使用可能であり、さらには、これらの光開始
剤を混合して、或いは他の増感剤と組み合わせて使用す
ることができる。さらに、オニウム塩などの光酸発生剤
を架橋剤として使用することも可能である。本実施形態
は、光照射によりインク受容能を消失（或いは低減）す
る、ネガ型の樹脂組成物を用いた例を示す。
【００２１】上記感光性樹脂組成物は、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
コート等の方法により透明基板１１上に塗布し、必要に
応じてプリベークしてインク受容層１３とする。インク
受容層１３の厚さは、通常０．３〜３．０μｍ程度であ
る。
ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップ
コート等の方法により透明基板１１上に塗布し、必要に
応じてプリベークしてインク受容層１３とする。インク
受容層１３の厚さは、通常０．３〜３．０μｍ程度であ
る。
【００２２】工程（ｂ） フォトマスク１４を用いて、インク受容層１３をパター
ン露光し、露光部分のインク受容能を消失（或いは低
減）せしめて非着色部１５を形成する。非着色部１５は
ブラックマトリクス１２に重なる位置に形成され、特
に、ブラックマトリクス１２の開口部境界における白抜
けを防止する観点から、ブラックマトリクス１２の幅よ
りも非着色部１５が狭くなるように形成することが好ま
しい。また、混色防止効果を高める上で、非着色部１５
が撥インク性を発現するような成分をインク受容層１３
に付与しておくことも好ましく適用される。
ン露光し、露光部分のインク受容能を消失（或いは低
減）せしめて非着色部１５を形成する。非着色部１５は
ブラックマトリクス１２に重なる位置に形成され、特
に、ブラックマトリクス１２の開口部境界における白抜
けを防止する観点から、ブラックマトリクス１２の幅よ
りも非着色部１５が狭くなるように形成することが好ま
しい。また、混色防止効果を高める上で、非着色部１５
が撥インク性を発現するような成分をインク受容層１３
に付与しておくことも好ましく適用される。
【００２３】当該工程において露光されなかった領域は
被着色部１６となる。また、露光によりインク受容能が
発現（或いは増加）するポジ型の樹脂組成物を用いた場
合には、逆のパターンで露光すればよい。尚、非着色領
域のブラックマトリクス（１２紙面左端）については、
少なくとも識別マークを形成する部分に被着色部１６を
形成しておく。
被着色部１６となる。また、露光によりインク受容能が
発現（或いは増加）するポジ型の樹脂組成物を用いた場
合には、逆のパターンで露光すればよい。尚、非着色領
域のブラックマトリクス（１２紙面左端）については、
少なくとも識別マークを形成する部分に被着色部１６を
形成しておく。
【００２４】工程（ｃ） インクジェットヘッド１７より、所定の着色パターンに
沿って、所定の色のインク１８を被着色部１６に吐出
し、着色する。同時に、非着色領域のブラックマトリク
ス１２上にインク１８を付与して識別マークを描画す
る。
沿って、所定の色のインク１８を被着色部１６に吐出
し、着色する。同時に、非着色領域のブラックマトリク
ス１２上にインク１８を付与して識別マークを描画す
る。
【００２５】本発明において用いられるインクジェット
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。
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。
【００２６】また、本発明においてインク受容層１３の
着色に用いられるインク１８は、染料或いは顔料等着色
剤を含有し、吐出時に液状であるものであれば、いずれ
でも好ましく用いられる。
着色に用いられるインク１８は、染料或いは顔料等着色
剤を含有し、吐出時に液状であるものであれば、いずれ
でも好ましく用いられる。
【００２７】工程（ｄ） 熱処理或いは光照射等必要な処理を施してインク受容層
全体を硬化させ、非着色部１５と着色部１９からなる着
色層を形成する。同時に、非表示領域には識別マーク２
０が形成される。着色画素は、着色部１９のブラックマ
トリクス１２の開口部で規定される領域に相当する。
全体を硬化させ、非着色部１５と着色部１９からなる着
色層を形成する。同時に、非表示領域には識別マーク２
０が形成される。着色画素は、着色部１９のブラックマ
トリクス１２の開口部で規定される領域に相当する。
【００２８】さらに、必要に応じて着色層上に保護層２
１を形成し、本発明のカラーフィルタを得る。保護層２
１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
ーフィルタとしての透明性を有し、その後のＩＴＯ形成
工程、配向膜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。
１を形成し、本発明のカラーフィルタを得る。保護層２
１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
ーフィルタとしての透明性を有し、その後のＩＴＯ形成
工程、配向膜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。
【００２９】次に、図３に前記本発明のカラーフィルタ
の製造方法の第二の方法の実施形態の工程を模式的に示
す。図中、２２はブラックマトリクス、２８はインク、
２９は着色部、３０は識別マークで、図２と同じ部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。図３の（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、下記工程（ａ）〜（ｃ）に対応する
断面図である。
の製造方法の第二の方法の実施形態の工程を模式的に示
す。図中、２２はブラックマトリクス、２８はインク、
２９は着色部、３０は識別マークで、図２と同じ部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。図３の（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、下記工程（ａ）〜（ｃ）に対応する
断面図である。
【００３０】工程（ａ） 透明基板１１上に、遮光層としてブラックマトリクス２
２を形成する。遮光層はブラックストライプでも良い。
このようなブラックマトリクス２２は、黒色顔料含有レ
ジストを用い、一般的なフォトリソグラフィによりパタ
ーニングして形成することができる。また、ブラックマ
トリクス２２には、後述するインクを吐出した際の混色
を防止する上で撥インク性を付与しておくのが好まし
い。ブラックマトリクス２２の厚さは隔壁作用及び遮光
作用を考慮すると０．５μｍ以上が好ましい。また、ブ
ラックマトリクス２２の素材としては、黒色顔料含有レ
ジストの他に、クロム、酸化クロム等の金属或いは酸化
金属膜を用いることができ、上記したように０．５μｍ
以上の厚みを得るために、その上部にシリコーンゴム等
の層を設けることが好ましい。
２を形成する。遮光層はブラックストライプでも良い。
このようなブラックマトリクス２２は、黒色顔料含有レ
ジストを用い、一般的なフォトリソグラフィによりパタ
ーニングして形成することができる。また、ブラックマ
トリクス２２には、後述するインクを吐出した際の混色
を防止する上で撥インク性を付与しておくのが好まし
い。ブラックマトリクス２２の厚さは隔壁作用及び遮光
作用を考慮すると０．５μｍ以上が好ましい。また、ブ
ラックマトリクス２２の素材としては、黒色顔料含有レ
ジストの他に、クロム、酸化クロム等の金属或いは酸化
金属膜を用いることができ、上記したように０．５μｍ
以上の厚みを得るために、その上部にシリコーンゴム等
の層を設けることが好ましい。
【００３１】工程（ｂ） ブラックマトリクス２２の開口部を被着色部として、イ
ンクジェットヘッド１７より、所定の着色パターンに沿
って、所定の色の硬化型インク２８を吐出する。同時
に、非着色領域のブラックマトリクス２２上にも識別マ
ークを硬化型インク２８で描画する。
ンクジェットヘッド１７より、所定の着色パターンに沿
って、所定の色の硬化型インク２８を吐出する。同時
に、非着色領域のブラックマトリクス２２上にも識別マ
ークを硬化型インク２８で描画する。
【００３２】本発明において用いられる硬化型インク２
８は、硬化型着色樹脂組成物であり、少なくとも染料或
いは顔料等着色剤と、熱処理或いは光照射等エネルギー
付与により硬化する樹脂を含有している。例えば熱硬化
型の樹脂組成物としては、公知の樹脂と架橋剤の組み合
わせが使用でき、具体的には、メラミン樹脂、水酸基或
いはカルボキシル基含有ポリマーとメラミン、水酸基或
いはカルボキシル基含有ポリマーと多官能エポキシ化合
物、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと繊維素
反応型化合物、エポキシ樹脂とレゾール型樹脂、エポキ
シ樹脂とアミン類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸
無水物、エポキシ化合物などが挙げられる。また、光硬
化型樹脂組成物としては、市販のネガ型レジストが好適
に用いられる。
８は、硬化型着色樹脂組成物であり、少なくとも染料或
いは顔料等着色剤と、熱処理或いは光照射等エネルギー
付与により硬化する樹脂を含有している。例えば熱硬化
型の樹脂組成物としては、公知の樹脂と架橋剤の組み合
わせが使用でき、具体的には、メラミン樹脂、水酸基或
いはカルボキシル基含有ポリマーとメラミン、水酸基或
いはカルボキシル基含有ポリマーと多官能エポキシ化合
物、水酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと繊維素
反応型化合物、エポキシ樹脂とレゾール型樹脂、エポキ
シ樹脂とアミン類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸
無水物、エポキシ化合物などが挙げられる。また、光硬
化型樹脂組成物としては、市販のネガ型レジストが好適
に用いられる。
【００３３】また、上記インクには、種々の溶媒を用い
ることができる。特に、インクジェット方式に用いる場
合の吐出性の面から、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒
が好ましく用いられる。
ることができる。特に、インクジェット方式に用いる場
合の吐出性の面から、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒
が好ましく用いられる。
【００３４】さらに、上記成分の他に必要に応じて所望
の特性を持たせるために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤
等を用いることができ、さらに、市販の水溶性染料など
を添加することもできる。
の特性を持たせるために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤
等を用いることができ、さらに、市販の水溶性染料など
を添加することもできる。
【００３５】また、上記した光或いは熱硬化型樹脂のう
ち、水或いは水溶性有機溶剤に溶解しないものでも安定
に吐出可能なものであれば、水や水溶性有機溶剤以外の
溶媒を用いてもかまわない。また、特に光により重合す
るタイプの硬化性化合物を用いる場合には、染料をモノ
マーに溶解した無溶剤タイプとすることもできる。
ち、水或いは水溶性有機溶剤に溶解しないものでも安定
に吐出可能なものであれば、水や水溶性有機溶剤以外の
溶媒を用いてもかまわない。また、特に光により重合す
るタイプの硬化性化合物を用いる場合には、染料をモノ
マーに溶解した無溶剤タイプとすることもできる。
【００３６】工程（ｃ） 熱処理或いは光照射等必要な処理を施してインク２８を
硬化させ、着色部２９及び識別マーク３０を形成する。
本実施形態では着色部２９が着色画素に相当する。
硬化させ、着色部２９及び識別マーク３０を形成する。
本実施形態では着色部２９が着色画素に相当する。
【００３７】さらに、必要に応じて着色部２９上に保護
層２１を形成し、本発明のカラーフィルタを得る。
層２１を形成し、本発明のカラーフィルタを得る。
【００３８】本発明のカラーフィルタに形成された識別
マークの識別方法は、入射強度が十分な光を照射し、反
射光により識別する。具体的には、カラーフィルタの良
否判定を行う検査工程が自動の場合には、当該マークの
識別用にカメラ或いはスキャナーを別途設け、位置合わ
せ工程において該マークを読みとる。当該識別マークは
バーコードと同様のデジタルデータであるため、画像処
理して二値化することにより判別する。また、検査工程
が自動でない場合には、別途マークの読み取り機を用い
ればよい。
マークの識別方法は、入射強度が十分な光を照射し、反
射光により識別する。具体的には、カラーフィルタの良
否判定を行う検査工程が自動の場合には、当該マークの
識別用にカメラ或いはスキャナーを別途設け、位置合わ
せ工程において該マークを読みとる。当該識別マークは
バーコードと同様のデジタルデータであるため、画像処
理して二値化することにより判別する。また、検査工程
が自動でない場合には、別途マークの読み取り機を用い
ればよい。
【００３９】次に、図４、図５に本発明の液晶素子の一
実施形態の断面模式図を示す。図４は図２の工程により
得られたカラーフィルタを用いて、図５は図３の工程に
より得られたカラーフィルタを用いて、それぞれＴＦＴ
型カラー液晶素子を構成した例である。図中、３１は対
向基板、３２は共通電極、３３，３８は配向膜、３７は
共通電極、３４は液晶であり、図２、図３と同じ部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。
実施形態の断面模式図を示す。図４は図２の工程により
得られたカラーフィルタを用いて、図５は図３の工程に
より得られたカラーフィルタを用いて、それぞれＴＦＴ
型カラー液晶素子を構成した例である。図中、３１は対
向基板、３２は共通電極、３３，３８は配向膜、３７は
共通電極、３４は液晶であり、図２、図３と同じ部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】カラー液晶素子は、一般的にカラーフィル
タ側の基板１１と対向基板３１とを合わせ込み、液晶３
４を封入することにより形成される。液晶素子の一方の
基板３１の内側に、ＴＦＴ（不図示）と画素電極３７が
マトリクス状に形成されている。また、カラーフィルタ
側の基板１１の内側には、画素電極３７に対向する位置
に、Ｒ、Ｇ、Ｂが配列するように、カラーフィルタの着
色部１９或いは２９が形成され、その上に透明な共通電
極３２が形成される。さらに、両基板の面内には配向膜
３３，３８が形成されており、液晶分子を一定方向に配
列させている。これらの基板は、スペーサー（不図示）
を介して対向配置され、シール材（不図示）によって貼
り合わされ、その間隙に液晶３４が充填される。
タ側の基板１１と対向基板３１とを合わせ込み、液晶３
４を封入することにより形成される。液晶素子の一方の
基板３１の内側に、ＴＦＴ（不図示）と画素電極３７が
マトリクス状に形成されている。また、カラーフィルタ
側の基板１１の内側には、画素電極３７に対向する位置
に、Ｒ、Ｇ、Ｂが配列するように、カラーフィルタの着
色部１９或いは２９が形成され、その上に透明な共通電
極３２が形成される。さらに、両基板の面内には配向膜
３３，３８が形成されており、液晶分子を一定方向に配
列させている。これらの基板は、スペーサー（不図示）
を介して対向配置され、シール材（不図示）によって貼
り合わされ、その間隙に液晶３４が充填される。
【００４１】上記液晶素子は、透過型の場合には、基板
３１及び画素電極３７を透明素材で形成し、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。また、反射型の場合
には、基板３１或いは画素電極３７を反射機能を備えた
素材で形成するか、或いは、基板３１上に反射層を設
け、透明基板１１の外側に偏光板を設け、カラーフィル
タ側から入射した光を反射して表示を行う。
３１及び画素電極３７を透明素材で形成し、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。また、反射型の場合
には、基板３１或いは画素電極３７を反射機能を備えた
素材で形成するか、或いは、基板３１上に反射層を設
け、透明基板１１の外側に偏光板を設け、カラーフィル
タ側から入射した光を反射して表示を行う。
【００４２】また、本発明の液晶素子においては、本発
明のカラーフィルタ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
ことは言うまでもない。
明のカラーフィルタ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
ことは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタは着色画素と同じ素材で識別マークが形成されて
いるため、不良品が発生した場合には、遮光層を再度利
用することができ、製造コストが大幅に削減される。
ィルタは着色画素と同じ素材で識別マークが形成されて
いるため、不良品が発生した場合には、遮光層を再度利
用することができ、製造コストが大幅に削減される。
【００４４】本発明に係る識別マークは、着色領域に沿
って直線状に配列したドット状或いは不連続線状に形成
することによって、占有スペースを最小限に抑えること
ができるため、工程上の大幅な設計変更が不要である。
って直線状に配列したドット状或いは不連続線状に形成
することによって、占有スペースを最小限に抑えること
ができるため、工程上の大幅な設計変更が不要である。
【００４５】本発明の製造方法においては、識別マーク
を着色画素と同時に作り込むため、工程数及び使用材料
を増やす必要がなく、生産効率が高い。
を着色画素と同時に作り込むため、工程数及び使用材料
を増やす必要がなく、生産効率が高い。
【００４６】また、本発明の製造方法において、インク
ジェット方式を利用することにより、カラーフィルタ毎
に異なる識別マークに容易に対応し、且つ１回の着色工
程で着色画素と識別マークとを形成できるため、生産効
率が高く、また、インクの無駄もないため、製造コスト
が大幅に削減される。
ジェット方式を利用することにより、カラーフィルタ毎
に異なる識別マークに容易に対応し、且つ１回の着色工
程で着色画素と識別マークとを形成できるため、生産効
率が高く、また、インクの無駄もないため、製造コスト
が大幅に削減される。
【００４７】よって、本発明の液晶素子においては、よ
り安価なカラーフィルタを用いて構成されるため、より
安価に提供することが可能となる。
り安価なカラーフィルタを用いて構成されるため、より
安価に提供することが可能となる。
【図１】本発明のカラーフィルタの一実施形態の端部の
平面模式図である。
平面模式図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形
態の工程図である。
態の工程図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態の工程図である。
形態の工程図である。
【図４】図２の工程で得られたカラーフィルタを用いた
本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図である。
本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図である。
【図５】図３の工程で得られたカラーフィルタを用いた
本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図である。
本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図である。
１ ブラックマトリクス ２ 着色画素 ３ 識別マーク １１ 透明基板 １２ ブラックマトリクス １３ インク受容層 １４ フォトマスク １５ 非着色部 １６ 被着色部 １７ インクジェットヘッド １８ インク １９ 着色部 ２０ 識別マーク ２１ 保護層 ２２ ブラックマトリクス ２８ 硬化型インク ２９ 着色部 ３０ 識別マーク ３１ 対向基板 ３２ 共通電極 ３３ 配向膜 ３４ 液晶 ３７ 画素電極 ３８ 配向膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA55 BA57 BA58 BB01 BB02 BB14 BB15 BB24 BB44 2H091 FA02Y FA34Y LA12 LA15 5C094 AA43 AA44 AA46 AA48 BA43 CA19 CA24 DA13 EB02 ED03 ED15 GB10
Claims (8)
- 【請求項１】 透明基板上に複数の着色画素と各着色画
素間を遮光する遮光層を備えたカラーフィルタであっ
て、表示領域を取り囲む非表示領域内の上記遮光層上
に、着色画素の形成素材で形成された識別マークを有す
ることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項２】 上記識別マークが、表示領域端部に沿っ
て直線状に配列したドット状、或いは、不連続線状であ
る請求項１に記載のカラーフィルタ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のカラーフィル
タの製造方法であって、着色画素の形成工程において同
時に識別マークを形成することを特徴とするカラーフィ
ルタの製造方法。 - 【請求項４】 着色画素及び識別マークの形成方法がイ
ンクジェット方式である請求項３に記載のカラーフィル
タの製造方法。 - 【請求項５】 透明基板上に複数の開口部を有する遮光
層を形成し、該透明基板上に全面にインク受容層を形成
し、上記遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上に
対応するインク受容層にインクジェット方式によりイン
クを付与して着色し、着色画素及び識別マークを形成す
る請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項６】 インク受容層を感光性樹脂組成物で形成
し、パターン露光してインク受容能を有する被着色部と
該被着色部よりもインク受容能の低い非着色部を形成
し、被着色部にインクを付与する請求項５に記載のカラ
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項７】 透明基板上に開口部を有する遮光層を形
成し、該遮光層の開口部及び非表示領域内の遮光層上に
硬化型インクを付与して硬化させ、着色画素及び識別マ
ークを形成する請求項４に記載のカラーフィルタの製造
方法。 - 【請求項８】 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１または２に記載のカラーフィルタを
用いて構成されたことを特徴とする液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000045279A JP4636648B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | カラーフィルタの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235613A true JP2001235613A (ja) | 2001-08-31 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000045279A Expired - Fee Related JP4636648B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | カラーフィルタの製造方法 |
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| JP (1) | JP4636648B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000045279A patent/JP4636648B2/ja not_active Expired - Fee Related
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