JP2018189920A - カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを低減できるカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】カラーフィルタ10は、透光性の基板11と、基板11に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔121R、121G、121Bを有するブラックマトリクス部12と、入射する青色の光の波長帯域と異なる赤色の波長帯域の光を選択的に透過させる赤色着色部131Rと、入射する青色の光の波長帯域と異なる緑色の波長帯域の光を選択的に透過させる緑色着色部131Gと、基板11上における、赤色着色部131R、緑色着色部131Gが設けられた貫通孔121R、121Gの内側に設けられ、入射する青色の光を赤色の波長帯域の光に変換する赤色量子ドットと入射する青色の光を緑色の波長帯域の光に変換する緑色量子ドットとを含む色変換部132と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法に関する。
表示装置のバックライト装置から放射される光を着色部で赤色、緑色、青色の光に変換するカラーフィルタが提案されている(例えば特許文献1参照)。この種のカラーフィルタは、バックライト装置から放射される光の損失をできるだけ低減するために、着色部の比率をできるだけ大きくしカラーフィルタでの光の損失を低減しているものが一般的である。
ところが、着色部の比率が大きくなると、外部からカラーフィルタに入射し着色部で反射される光の割合が増大する。そうすると、コントラスト比が低下し、表示画像の品質が低下してしまう。従って、表示画像のコントラストを向上させるためには、カラーフィルタにおける着色部の占める割合を小さくすることが望まれる。但し、単にカラーフィルタにおける着色部の占める割合を小さくしただけでは、バックライト装置から放射され、カラーフィルタを透過する光の量が減少するため、表示画像の輝度が低下してしまう。
これに対して、LED等を光源に用いて着色部を透過する光の量を増加させることにより、カラーフィルタにおける着色部の占める割合を小さくしつつ表示画像の輝度の低下を抑制した表示装置が提案されている。この種の表示装置として、着色部の色に応じて異なる色の光を放射する色変換部が着色部に積層されたカラーフィルタを備えたものが提案されている。即ち、緑色の光を放射する緑色量子ドットを含む色変換部が緑色着色部に積層され、赤色の光を放射する赤色量子ドットを含む色変換部が赤色着色部に積層されている。
しかしながら、前述のような色変換部を有するカラーフィルタを製造する場合、着色部の色に応じて異なる色の光を放射する色変換部を積層する必要がある。そして、特にフォトリソグラフィ法を利用して色変換部を作製する場合、異なる色の光を放射する色変換部の種類の数に相当する回数だけ、組成物塗布工程、露光工程、現像工程を繰り返す必要がある。ここで、組成物塗布工程では、量子ドットを含む組成物をカラーフィルタの基となる基板の全面に塗布する。この場合、作製しようとするカラーフィルタの大きさが大きくなると、その分、組成物を多量に消費することとなり製造コストが増大してしまう。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減できるカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るカラーフィルタは、
透光性の基板と、
前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、
前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、
前記基板上における、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に設けられ、入射する光を、前記複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む色変換部と、を備える。
透光性の基板と、
前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、
前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、
前記基板上における、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に設けられ、入射する光を、前記複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む色変換部と、を備える。
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、
透光性を有する基板と、前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、色変換部とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
入射する光を前記入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む組成物を塗布ヘッドの吐出口より吐出して、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に塗布する組成物塗布工程を含む。
透光性を有する基板と、前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、色変換部とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
入射する光を前記入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む組成物を塗布ヘッドの吐出口より吐出して、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に塗布する組成物塗布工程を含む。
本発明によれば、色変換部が、入射する光を、複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む。これにより、互いに色が異なる複数種類の着色部が設けられた貫通孔の全てに同じ種類の色変換部を設けることができる。従って、各貫通孔に着色部を設けた後、同じ種類の色変換部の基となる組成物を一度塗布するだけでよいので、その分、使用する組成物の量が低減され製造コストが低減されるという利点がある。
以下、本発明の一実施の形態に係る表示装置について、図面を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る表示装置は、カラーフィルタと、複数の発光素子が実装され、カラーフィルタの後面側に配置される発光モジュールと、を備える。発光モジュールは、回路パターンが形成された基板と、基板に実装された複数の発光部と、を有する。カラーフィルタは、透光性の基板と、基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部であるブラックマトリクス部と、基板上における貫通孔の内側に設けられた赤色着色部、緑色着色部および青色着色部と、色変換部と、を有する。カラーフィルタは、色変換部を発光モジュールに対向させた状態で配置される。色変換部は、基板上における、赤色着色部、緑色着色部が設けられた貫通孔の内側に設けられ、入射する青色光を赤色の波長帯域に変換する色変換物質と、入射する青色光を緑色の波長帯域の光に変換する色変換物質と、を含む。この色変換物質としては、例えば、青色の波長帯域の光で励起されることにより赤色の波長帯域の光を放射する赤色量子ドットと、青色の波長帯域の光で励起されることにより緑色の波長帯域の光を放射する緑色量子ドットと、が挙げられる。
本実施の形態に係る表示装置では、発光モジュールの発光部から色変換部に照射される光が、高い変換効率で、赤色の波長帯域の光と緑色の波長帯域の光に変換される。このような表示装置として、例えば図1に示すようなカラーフィルタ10と、図2に示すように、カラーフィルタ10の後面側(−Z方向側)に配置された発光モジュール20と、を備える表示装置1が挙げられる。発光モジュール20は、回路パターン(図示せず)が形成された回路基板21と、回路基板21に実装された複数の発光部22と、複数の発光部22それぞれの周囲を囲繞する隔壁23と、を有する。
回路基板21は、例えば複数のTFT(thin film transistor)が格子状に配設されたTFT基板から構成される。複数の発光部22は、例えば回路基板21上に格子状に配設されている。発光部22は、青色LED(Light Emitting Diode)や青色OLED(Organic Light Emitting Diode)を有する。青色LEDとしては、例えば窒化物系半導体を用いたものを採用することができる。発光部22は、例えば表面実装型の発光装置から構成される。隔壁23は、例えば黒色色素を含む感光性樹脂または熱硬化性樹脂から形成されている。黒色色素としては、赤色顔料と青色またはバイオレット顔料の混合物やチタンブラック、カーボンブラック、金属酸化物からなる微粒子等が挙げられる。
カラーフィルタ10は、透光性の基板11と、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bと、ブラックマトリクス部12と、色変換部132と、を備える。基板11は、透明なガラスまたは透明な樹脂から形成されている。ガラスとしては、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。なお、基板11は、透光性を有するフレキシブル基板であってもよい。
ブラックマトリクス部12は、基板11の第1主面11aに積層されており、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔121R、121G、121Bを有する。複数の貫通孔121R、121G、121Bは、図1に示すように、ブラックマトリクス部12における複数の画素領域Gそれぞれに設けられている。ブラックマトリクス部12は、遮光機能を有する遮光部122と撥液性を有する撥液部123とから構成される2層構造を有する。遮光部122は、例えば黒色色素を含む感光性樹脂または熱硬化性樹脂から形成されている。黒色色素としては、隔壁23と同様に、赤色顔料と青色またはバイオレット顔料の混合物やチタンブラック、カーボンブラック、金属酸化物からなる微粒子等が挙げられる。ブラックマトリクス部12の厚さT2は、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの厚さT1よりも厚い。ブラックマトリクス部12の厚さT2は、例えば10μm程度に設定される。撥液部123は、ブラックマトリクス部12における基板11側とは反対側の面に露出した状態で設けられている。
赤色着色部131Rは、図2に示すように、基板11上におけるブラックマトリクス部12の貫通孔121Rの内側に設けられている。赤色着色部131Rは、赤色の波長帯域の光を選択的に透過させる。赤色着色部131Rは、例えば550nm以下の波長帯域の光を透過しない特性を有する。赤色着色部131Rは、赤色色素を含む熱硬化性樹脂から形成されている。赤色色素としては、赤色染料または赤色顔料を用いることができる。赤色顔料としては、例えばピグメントレッド9、97、122、123、144、149、166、168、177、190、192、209、215、216、224、254等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、オキセタン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。
緑色着色部131Gは、基板11上におけるブラックマトリクス部12の貫通孔121Gの内側に設けられている。緑色着色部131Gは、緑色の波長帯域の光を選択的に透過させる。緑色着色部131Gは、例えば475nm乃至600nmの波長帯域の光を透過させる特性を有する。緑色着色部131Gは、緑色色素を含む緑色熱硬化性樹脂から形成されている。緑色色素としては、緑色染料または緑色顔料を用いることができる。緑色顔料としては、例えばピグメントグリーン7、10、36、47等が挙げられる。赤色着色部131Rおよび緑色着色部131Gは、ブラックマトリクス部12に設けられた貫通孔121R、121G、121Bの総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられている。貫通孔121Rの総数と貫通孔121Gの総数との和は、ブラックマトリクス部12に設けられた貫通孔121R、121G、121Bの総数の2/3に相当する。
青色着色部131Bは、基板11上におけるブラックマトリクス部12の貫通孔121Bの内側に設けられている。青色着色部131Bは、青色の波長帯域の光を選択的に透過させる。青色着色部131Bは、例えば550nm以上の波長帯域の光を透過しない特性を有する。青色着色部131Bは、青色色素を含む熱硬化性樹脂から形成されている。青色色素としては、青色染料または青色顔料を用いることができる。青色顔料としては、例えばピグメントブルー15:3、15:4、15:6、21、22、60、64等が挙げられる。ここにおいて、赤色着色部131Rと緑色着色部131Gとは、入射する光の波長帯域と異なる波長帯域の光を選択的に透過させる着色部(以下、適宜「異色着色部」と称する。)である。一方、青色着色部131Bは、入射する光の波長帯域と同一の波長帯域の光を選択的に透過させる着色部(以下、適宜「同色着色部」と称する。)である。赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの厚さT1は、例えば2乃至3μm程度に設定される。基板11における複数の画素領域Gそれぞれは、3つの領域SBGから構成され、各領域SBGに赤色着色部131Rと緑色着色部131Gと青色着色部131Bが配置されている。また、列方向(Y軸方向)に配列した複数の領域SBGそれぞれに設けられた貫通孔の内側に、同じ色の着色部131R(131G、131B)が設けられている。
色変換部132は、基板11上におけるブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121Bの内側に設けられている。色変換部132は、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bに積層され、青色の波長帯域の光を、青色の波長帯域とは異なる緑色の波長帯域の光および赤色の波長帯域の光に変換する。色変換部132は、青色の波長帯域の光で励起されることにより赤色の波長帯域の光を放射する赤色量子ドットと、青色の波長帯域の光で励起されることにより緑色の波長帯域の光を放射する緑色量子ドットと、を含んでいる。ここで、色変換部132に含まれる赤色量子ドットと緑色量子ドットとは、入射する青色の波長帯域の光を、赤色の波長帯域の光および緑色の波長帯域の光に変換する色変換物質に相当する。色変換部132は、発光モジュール20の発光部22から入射する青色の波長帯域の光を、赤色の波長帯域の光と緑色の波長帯域の光に変換して、基板11の第2主面11bへ放射する。
赤色量子ドットは、発光部22から入射する青色の波長帯域の光で励起されることにより、600nm乃至650nmの波長帯域の赤色光を放射する半導体微粒子である。赤色量子ドットは、例えば化合物半導体から形成されたコア部と、コア部とは異なる化合物半導体から形成されたシェル部と、を含む構造を有する。コア部を形成する化合半導体としては、MgSやMgSe、MgTe、CaS、CaSe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe等のII−VI族化合物半導体、またはAlNやAlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InP、InSb、TiN、TiP、TiAs、TiSb等のIII−V族化合物半導体が挙げられる。また、コア部は、InGaPのような3元素以上を含んだ化合物半導体から形成されていてもよい。
また、シェル部は、コア部を形成する化合物半導体よりもバンドギャップの大きい半導体から形成されている。コア部とシェル部との化合物半導体の組み合わせとしては、例えばCdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdTe/CdS、InP/ZnS、GaP/ZnS、Si/ZnS、InN/GaN、InP/CdSSe、InP/ZnSeTe、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnS、Si/AlP、InP/ZnSTe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSe等が挙げられる。赤色量子ドットのコア部の平均粒径は、例えば5.0nm乃至8.0nmである。
緑色量子ドットは、発光部22から入射する青色の波長帯域の光で励起されることにより、520nm乃至545nmの波長帯域の緑色光を放射する半導体微粒子である。緑色量子ドットも、赤色量子ドットと同様に、例えば化合物半導体から形成されたコア部と、コア部とは異なる化合物半導体から形成されたシェル部と、を含む構造を有する。緑色量子ドットのコア部とシェル部とを形成する材料は、赤色量子ドットのそれらと同様である。緑色量子ドットのコア部の平均粒径は、例えば1.0nm乃至4.0nmである。
次に、本実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法について、図3乃至図5を参照しながら説明する。このカラーフィルタ10の製造方法では、図3に示すように、遮光部形成工程、撥液部形成工程、着色部形成工程、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布する組成物塗布工程および除去工程が順に実行される。ここで、遮光部形成工程と撥液部形成工程とが、ブラックマトリクス部を形成するブラックマトリクス部形成工程に相当する。また、組成物塗布工程と熱硬化性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去工程とが、色変換部を形成する色変換部形成工程に相当する。
まず、遮光部形成工程を行う(ステップS101)。この遮光部形成工程では、まず、黒色感光性樹脂組成物を、乾燥および焼成後の膜厚が10μm程度となるように基板11に塗布する。黒色感光性樹脂組成物を基板11に塗布する方法としては、スピンコータ、バーコータ、ブレードコータ、ロールコータまたはダイコータを用いて塗布する方法やキャピラリーコータを用いて塗布する方法やスクリーン印刷法を利用して塗布する方法、基板11を黒色感光性樹脂組成物に浸漬させる方法、黒色感光性樹脂組成物を基板11に噴霧する方法等が挙げられる。
次に、基板11に塗布された黒色感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去処理を行うことにより黒色感光性樹脂層を形成する。除去処理の方法としては、例えば風乾燥、減圧乾燥または加熱乾燥が挙げられる。次に、黒色感光性樹脂層上にフォトマスクを配置した状態で、露光装置を用いて紫外線を照射する。続いて、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行うことにより遮光部122を形成する。
次に、遮光部122上に撥液部を形成する撥液部形成工程を行う(ステップS102)。この撥液部形成工程では、まず、基板11に撥液部の基となる感光性樹脂組成物を塗布する。撥液部の基となる感光性樹脂組成物としては、ネガ型レジストまたはポジ型レジストが挙げられる。ポジ型レジストとしては、少なくともバインダ樹脂と感光剤と有機溶剤とフッ素系界面活性剤とを含むものが挙げられる。バインダ樹脂としては、ポリアミド酸、ポリイミドまたはその前駆体、ポリアミドイミド、アクリル樹脂、ノボラック樹脂およびこれらの混合物が挙げられる。感光剤としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。また、有機溶剤としては、ケトン系溶剤、脂肪族アルコール系溶剤、脂肪族エステル系溶剤、アルキレングリコールエーテル系溶剤、アミド系極性溶剤、芳香族炭化水素類等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルポリアルキレンオキサイド、パーフルオロアルキルアミンオキサイド等の非イオン性フッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキルカルボン酸アンモニウム塩、パーフルオロアルキルカルボン酸ナトリウム塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル等の陰イオン性フッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩のような陽イオン性フッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキルベタインのような両性フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
また、基板11に感光性樹脂組成物を塗布する方法としては、スピンコータ、バーコータ、ブレードコータ、ロールコータまたはダイコータを用いて塗布する方法やキャピラリーコータを用いて塗布する方法やスクリーン印刷法を利用して塗布する方法、基板11を撥液部の基となる感光性樹脂組成物に浸漬させる方法、撥液部の基となる感光性樹脂組成物を基板11に噴霧する方法等が挙げられる。
次に、基板11上に塗布された感光性樹脂組成物を乾燥させて感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去することにより図4(A)に示すような撥液部の基となる感光性樹脂層1123を形成する。感光性樹脂組成物を乾燥させる方法としては、風乾燥、減圧乾燥または加熱乾燥が挙げられる。
続いて、図4(B)に示すように、基板11における感光性樹脂層3121とは反対側から、露光装置を用いて撥液部の基となる感光性樹脂層1123に紫外線UVLを照射する。
その後、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行う。除去処理は、前述の遮光部形成工程における除去処理と同様である。これにより、図4(C)に示すように、基板11に設けられた遮光部122と、遮光部122に積層され撥液性を有する撥液部123と、を有するブラックマトリクス部12が形成される。ブラックマトリクス部12には、貫通孔121R、121G、121Bが形成されている。
図3に戻って、続いて、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bを形成する着色部形成工程が行われる(ステップS103)。この着色部形成工程では、例えば一例として、フォトリソグラフィ法を利用して、図4(D)に示すように、貫通孔121R、121G、121Bそれぞれの内側に赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bを形成する。具体的には、まず、基板11およびブラックマトリクス部12に青色感光性樹脂組成物を塗布する。この青色感光性樹脂組成物は、青色の色素と、感光性樹脂と、有機溶剤と、を含む。次に、塗布された青色感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去処理を行うことにより、青色感光性樹脂層を形成する。除去処理は、前述の遮光部形成工程における除去処理と同様である。続いて、青色感光性樹脂層のうち貫通孔121Bに対応する部分のみを覆うフォトマスクを配置した状態で、露光装置を用いて紫外線UVLを照射する。続いて、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行うことにより、青色着色部131Bを形成する。
次に、基板11、ブラックマトリクス部12および青色着色部131Bに、緑色感光性樹脂組成物を塗布する。この緑色感光性樹脂組成物は、緑色の色素と、感光性樹脂と、有機溶剤と、を含む。続いて、塗布された緑色感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去処理を行うことにより、緑色感光性樹脂層を形成する。その後、緑色感光性樹脂層のうち貫通孔121Gに対応する部分のみを覆うフォトマスクを配置した状態で、露光装置を用いて紫外線UVLを照射する。次に、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行うことにより、緑色着色部131Gを形成する。
続いて、基板11、ブラックマトリクス部12、青色着色部131Bおよび緑色着色部131Gに、赤色感光性樹脂組成物を塗布する。この赤色感光性樹脂組成物は、赤色の色素と、感光性樹脂と、有機溶剤と、を含む。次に、塗布された赤色感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去することにより赤色感光性樹脂層を形成する。その後、赤色感光性樹脂層のうち貫通孔121Rに対応する部分のみを覆うフォトマスクを配置した状態で、露光装置を用いて紫外線UVLを照射する。次に、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行うことにより、赤色着色部131Rを形成する。
図3に戻って、その後、赤色量子ドットおよび緑色量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物を、ブラックマトリクス部12に塗布する組成物塗布工程を行う(ステップS104)。この組成物塗布工程では、例えば図5(A)に示すような、長尺の塗布ヘッド1050を備えるダイコータを使用して、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物をブラックマトリクス部12に塗布する。塗布ヘッド1050から熱硬化性樹脂組成物を流出させつつ基板11を塗布ヘッド1050に対して塗布ヘッド1050の長手方向に直交する方向へ相対的に移動させることにより、ブラックマトリクス部12上に熱硬化性樹脂組成物が塗布される。
塗布ヘッド1050は、長尺のフロントリップ1051と長尺のリアリップ1052とを備える。塗布ヘッド1050の内部には、図5(B)に示すように、熱硬化性樹脂組成物を塗布ヘッド1050の長手方向へ供給するためのマニホールド1053が形成されている。また、リアリップ1052には、マニホールド1053に連通しリアリップ1052の短手方向における端縁まで延長されたスリット1054が形成されている。そして、スリット1054の下端部が、熱硬化性樹脂組成物を吐出する吐出口1055を構成している。吐出口1055は、基板11の移動方向(Y軸方向)に直交する方向に延長されている。
組成物塗布工程では、ブラックマトリクス部12から予め設定された距離だけ離間した状態で保持された塗布ヘッド1050の吐出口1055より、赤色量子ドットと緑色量子ドットとを含む熱硬化性樹脂組成物を吐出する。そして、塗布ヘッド1050の吐出口1055より、熱硬化性樹脂組成物を吐出しながら、基板11を予め設定された一方向(図5(B)の矢印AR1参照)へ相対的に移動させる。そうすると、図5(B)に示すような熱硬化性樹脂組成物からなる塗布ビードB1が、ブラックマトリクス部12と塗布ヘッド1050との間に形成され、熱硬化性樹脂組成物が、ブラックマトリクス部12における基板11側とは反対側の面に塗布される。このとき、図5(C)に示すように、塗布ビードB1の一部が、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121B内に侵入する。そして、この塗布ビードB1を介して、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121B内に熱硬化性樹脂組成物が設けられる。このとき、熱硬化性樹脂組成物は、撥液部123が存在することにより、撥液部123上に残らずに、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121Bの内側へ流入する。
図3に戻って、次に、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去工程を行う(ステップS105)。これにより、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物に含まれる有機溶剤が除去され、図2に示すような色変換部132が形成される。
次に、本実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法の特徴について、比較例に係るカラーフィルタの製造方法と比較しながら説明する。図6に示すように、比較例に係る表示装置9001は、カラーフィルタ9010の構造が本実施の形態に係る構造と相違する。なお、図6において、本実施の形態に係る構成と同様の構成については同一の符号を付している。比較例に係るカラーフィルタ9010は、緑色量子ドットのみを含む緑色色変換部9132Gが緑色着色部131Gに積層され、赤色量子ドットのみを含む赤色色変換部9132Rが赤色着色部131Rに積層された構造を有する。そして、カラーフィルタ9010は、発光部22から放射される青色光を拡散させる光拡散部9132Bと、を有する。光拡散部9132Bは、例えば透明な樹脂基材中に樹脂基材とは屈折率の異なる透明な微粒子が分散されたものからなる。
比較例に係るカラーフィルタ9010の製造方法では、図7に示すように、遮光部形成工程、撥液部形成工程、光拡散部・着色部形成工程、緑色色変換部形成工程および赤色色変換部形成工程が順に実行される。そして、色変換部形成工程では、緑色色変換部9132Gを形成するため組成物塗布工程、赤色色変換部9132Rを形成するための組成物塗布工程および除去工程が順に実行される。まず、基板11に遮光部122を形成する遮光部形成工程を行い(ステップS901)、次に、遮光部122上に撥液部123を形成する撥液部形成工程を行う(ステップS902)。遮光部形成工程と撥液部形成工程とは、前述の遮光部形成工程、撥液部形成工程と同様である。次に、フォトリソグラフィ法を利用して、光拡散部9132Bと緑色着色部131Gと赤色着色部131Rとを形成する光拡散部・着色部形成工程が行われる(ステップS903)。光拡散部・着色部形成工程は、前述の着色部形成工程と同様である。
次に、フォトリソグラフィ法を利用して、緑色量子ドットのみを含む緑色色変換部9132Gを、緑色着色部131Gに対応する貫通孔121G内に形成する緑色色変換部形成工程が行われる(ステップS904)。この緑色色変換部形成工程では、緑色量子ドットのみを含む樹脂組成物をブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に塗布し、緑色量子ドットのみを含む樹脂組成物を貫通孔121R、121Gの内側に流入させた後、現像露光を行う。
続いて、フォトリソグラフィ法を利用して、赤色量子ドットのみを含む赤色色変換部9132Rを、赤色着色部131Rに対応する貫通孔121R内に形成する赤色色変換部形成工程が行われる(ステップS905)。この赤色色変換部形成工程では、赤色量子ドットのみを含む樹脂組成物をブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に塗布し、赤色量子ドットのみを含む樹脂組成物を貫通孔121Rの内側に流入させた後、現像露光を行う。これにより、図6に示す赤色色変換部9132Rと緑色色変換部9132Gとが形成される。
このように、比較例に係るカラーフィルタ9010の製造方法では、緑色量子ドットのみを含む樹脂組成物を、ブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に塗布し、緑色量子ドットのみを含む樹脂組成物を貫通孔121R、121Gの内側に流入させた後、現像露光を行う。そして、赤色量子ドットのみを含む樹脂組成物を、ブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に塗布し、赤色量子ドットのみを含む樹脂組成物を貫通孔121Rの内側に流入させた後、現像露光を行う。このように、赤色量子ドットのみを含む樹脂組成物および緑色量子ドットのみを含む樹脂組成物のそれぞれをブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に塗布する必要がある分、各樹脂組成物の使用量が増大してしまう。これに対して、本実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法では、赤色量子ドットと緑色量子ドットとを含む樹脂組成物を、ブラックマトリクス部12の基板11側とは反対側の面に一度で塗布できるので、比較例に係るカラーフィルタ9010を、フォトリソグラフィ法を利用して作製する場合に比べて、使用する樹脂組成物の量を低減できる。
以上説明したように、本実施の形態に係るカラーフィルタ10によれば、色変換部132が、入射する青色の光を、赤色の波長帯域の光に変換する赤色量子ドットと、緑色の波長帯域の光に変換する緑色量子ドットと、を含む。これにより、互いに色が異なる赤色着色部131R、緑色着色部131Gが設けられた貫通孔121R、121Gの全てに同じ種類の色変換部132を設けることができる。従って、各貫通孔121R、121Gに赤色着色部131R、緑色着色部131Gを設けた後、色変換部132の基となる赤色量子ドットと緑色量子ドットとを含む樹脂組成物を一度塗布するだけでよい。そのため、使用する樹脂組成物の量を低減できるとともに、製造工程が削減され、それに伴う製造時間と製造装置のコストが低減されるので、製造コストが低減されるという利点がある。
ところで、本実施の形態に係るカラーフィルタ10は、インクジェット装置を使用しても製造することができる。但し、インクジェット装置で使用できる樹脂組成物の種類は、その粘性等により制限される。また、インクジェット装置は、そのインクジェットノズルから吐出される樹脂組成物の量が一定となるようにインクジェットヘッドをメンテナンスしておく必要がある。これに対して、本実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法では、インクジェット装置に換えてダイコータを使用する。ダイコータで使用できる樹脂組成物の種類は、インクジェット装置で使用できる樹脂組成物に比べて多い。従って、使用する樹脂組成物の種類の選択の余地が広がる。更に、ダイコータは、インクジェット装置に比べてメンテナンス費用を低くできる。即ち、本実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法は、比較例に係るカラーフィルタ9010の製造方法に比べて、製造に使用する装置のメンテナンス費用を低減できるという利点もある。
更に、本実施の形態に係るブラックマトリクス部12の厚さT2は、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの厚さT1よりも厚い。これにより、各画素領域Gに対応する発光部22から放射される青色光の隣接する他の画素領域Gへの漏れが抑制される。
(変形例)
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、実施の形態のカラーフィルタ10の製造方法における組成物塗布工程において、吐出口における、塗布ヘッドから見て基板11が移動する方向側とは反対側、即ち、吐出口の上流側を減圧する減圧部を有する塗布ヘッドを備えるダイコータを使用してもよい。例えば図8(A)に示すように、本変形例に係る塗布ヘッド2050は、吐出口1055における、塗布ヘッド2050から見て基板11が移動する方向(図8(A)および(B)の矢印AR1参照)側とは反対側の領域A1を減圧する機能を有するリアリップ(減圧部)2052を備える。なお、図8(A)において、実施の形態に係るダイコータと同様の構成については図5(B)と同一の符号を付している。リアリップ2052は、真空ポンプ(図示せず)に接続された吸引口2056を有する。そして、リアリップ2052は、吐出口1055の上流側の領域A1に存在する空気を、吸引口2056を通じて吸引することにより、領域A1を減圧雰囲気にする。これにより、塗布ビードB2が吐出口1055の上流側へ引き寄せられ、図8(B)の矢印AR3に示すように、塗布ビードB2がブラックマトリクス部12の貫通孔(例えば貫通孔121G)の内側へ流入し易くなる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、実施の形態のカラーフィルタ10の製造方法における組成物塗布工程において、吐出口における、塗布ヘッドから見て基板11が移動する方向側とは反対側、即ち、吐出口の上流側を減圧する減圧部を有する塗布ヘッドを備えるダイコータを使用してもよい。例えば図8(A)に示すように、本変形例に係る塗布ヘッド2050は、吐出口1055における、塗布ヘッド2050から見て基板11が移動する方向(図8(A)および(B)の矢印AR1参照)側とは反対側の領域A1を減圧する機能を有するリアリップ(減圧部)2052を備える。なお、図8(A)において、実施の形態に係るダイコータと同様の構成については図5(B)と同一の符号を付している。リアリップ2052は、真空ポンプ(図示せず)に接続された吸引口2056を有する。そして、リアリップ2052は、吐出口1055の上流側の領域A1に存在する空気を、吸引口2056を通じて吸引することにより、領域A1を減圧雰囲気にする。これにより、塗布ビードB2が吐出口1055の上流側へ引き寄せられ、図8(B)の矢印AR3に示すように、塗布ビードB2がブラックマトリクス部12の貫通孔(例えば貫通孔121G)の内側へ流入し易くなる。
本構成によれば、塗布ビードB2がブラックマトリクス部12の貫通孔(例えば貫通孔121G)の内側へ流入し易くなるので、熱硬化性樹組成物の塗布欠陥が生じにくくなる。従って、カラーフィルタ10の品質が向上する。
実施の形態では、組成物塗布工程においてダイコータを使用する例について説明したが、これに限定されるものではなく、ダイコータの代わりに例えばストライプ塗布ノズルを備えるストライプコータを使用して樹脂組成物を塗布してもよい。
本変形例に係るカラーフィルタ10の製造方法では、例えば図9に示すような、長尺の塗布ヘッド3050を備えるストライプコータを使用して、量子ドットを含む樹脂組成物をブラックマトリクス12の貫通孔121R、121G、121Bの内側に塗布する。塗布ヘッド3050の内部には、熱硬化性樹脂組成物を塗布ヘッド3050の長手方向へ供給するためのマニホールド3053と、マニホールド3053に連通する複数の溝3054と、が形成されている。そして、複数の溝3054の下端部が、樹脂組成物を吐出する吐出口3055を構成している。複数の吐出口3055は、基板11の移動方向(Y軸方向)に直交する方向に配列している。
本構成によれば、組成物塗布工程において、ストライプコータを使用する。これにより、溝形状の貫通孔の場合、撥液部を有していなくても樹脂組成物を貫通孔121R、121G、121Bの内側に塗布することができる。
実施の形態では、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121Bの全てに、赤色量子ドットと緑色量子ドットとの両方を含む色変換部132が設けられたカラーフィルタ10の例について説明した。但し、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G、121Bの全てに色変換部132が設けられた構成に限定されるものではない。例えば、図10に示す表示装置2が備えるカラーフィルタ2010のように、赤色着色部131R、緑色着色部131Gが設けられた貫通孔121R、121Gのみに色変換部132が設けられ、貫通孔121Bには、光拡散部2132が設けられた構成であってもよい。光拡散部2132は、例えば透明な樹脂基材中に樹脂基材とは屈折率の異なる透明な微粒子が分散されたものからなる。
ここで、本変形例に係るカラーフィルタ2010の製造方法について、図11および図12を参照しながら説明する。このカラーフィルタ2010の製造方法では、図11に示すように、光拡散部形成工程が含まれる点が実施の形態に係る製造方法と相違する。
まず、遮光部形成工程を行った後(ステップS201)、遮光部122上に撥液部を形成する撥液部形成工程を行う(ステップS202)。この遮光部形成工程および撥液部形成工程は、実施の形態で説明した遮光部形成工程および撥液部形成工程と同様である。
次に、赤色着色部131Rおよび緑色着色部131Gを形成する着色部形成工程が行われる(ステップS203)。この着色部形成工程では、実施の形態と同様に、フォトリソグラフィ法を利用して、図12(A)に示すように、貫通孔121R、121Gそれぞれの内側に赤色着色部131Rおよび緑色着色部131Gを形成する。
図11に戻って、続いて、光拡散部2132を形成する光拡散部形成工程が行われる(ステップS204)。この光拡散部形成工程では、例えば一例として、フォトリソグラフィ法を利用して、図12(A)に示すように、貫通孔121Bの内側に光拡散部2132を形成する。具体的には、まず、基板11、ブラックマトリクス部12、赤色着色部131Rおよび緑色着色部131Gに、光拡散部2132の基となる感光性樹脂組成物を塗布する。この感光性樹脂組成物は、透明な粒子と、感光性樹脂と、有機溶剤と、を含む。感光性樹脂としては、例えば実施の形態で説明した撥液部123の基となる感光性樹脂組成物に含まれる感光性樹脂と同様のものを採用できる。次に、塗布された感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去処理を行うことにより、感光性樹脂層を形成する。除去処理は、実施の形態で説明した除去処理と同様である。続いて、感光性樹脂層のうち貫通孔121Bに対応する部分のみを覆うフォトマスクを配置した状態で、露光装置を用いて紫外線UVLを照射する。続いて、例えばアルカリ性現像液を用いて現像を行った後、除去処理を行うことにより、光拡散部2132を形成する。
図11に戻って、その後、赤色量子ドットおよび緑色量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物を、ブラックマトリクス部12に塗布する組成物塗布工程を行う(ステップS205)。この組成物塗布工程では、例えば図12(B)に示すような、塗布ヘッド1050を備えるダイコータを使用して、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物をブラックマトリクス部12に塗布する。なお、図12(B)において実施の形態と同様の構成については図5(C)と同一の符号を付している。このとき、塗布ビードB1の一部が、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G内に侵入する。そして、この塗布ビードB1を介して、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121G内に熱硬化性樹脂組成物が設けられる。このとき、熱硬化性樹脂組成物は、撥液部123および撥液性を有する光拡散部2132が存在することにより、撥液部123上および光拡散部2132上に残らずに、ブラックマトリクス部12の貫通孔121R、121Gの内側へ流入する。
図12に戻って、次に、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物に含まれる有機溶剤を除去する除去工程を行う(ステップS206)。これにより、図10に示すような色変換部132が形成される。
本構成によれば、色変換部132を形成するために必要な熱硬化性樹脂組成物の量を低減することができるので、その分、カラーフィルタ2010の製造に必要な材料コストを低減できる。
実施の形態では、ブラックマトリクス部12が撥液性を有する撥液部123を有する構成について説明したが、ブラックマトリクス部12の構成は撥液性を有する構成に限定されるものではない。例えば図13に示す表示装置3が備えるカラーフィルタ3010のように、撥液性の低い材料から形成されたブラックマトリクス部3012を備える構成であってもよい。なお、図13において、実施の形態と同様の構成については図2と同一の符号を付している。このカラーフィルタ3010の製造方法では、組成物塗布工程において、樹脂組成物としてインクジェット装置を使用できる種類のものを選択した場合、図14に示すように、インクジェット装置を使用して色変換部132を形成すればよい。インクジェット装置は、例えば図14に示すような、ヘッド本体51と、ヘッド本体51に固定された振動板52と、振動板52に接合されたピエゾ素子53と、を有するインクジェットヘッド50を備える。ヘッド本体51は、インク液滴が吐出される複数のインクジェットノズル51bと、インクジェットノズル51bに連通するインク収容部51aと、を有する。ここにおいて、インク収容部51aに充填された量子ドットを含む組成物を、インクジェットノズル51bから吐出することにより、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bに塗布する。
本構成にインクジェット装置を使用できる樹脂組成物を選択することにより、撥液部を有していなくても樹脂組成物を貫通孔121R、121G、121Bの内側に塗布することができる。
実施の形態では、ブラックマトリクス部12の複数の貫通孔121R、121G、121Bが、各画素領域Gに設けられ、図1に示すように、各画素領域Gを構成する3つの領域SBGそれぞれの略中央部に位置しているカラーフィルタ10の例について説明した。カラーフィルタ10では、Y軸方向に配列した複数の画素領域Gそれぞれに設けられた3つの貫通孔121R、121G、121Bの内側に、着色部131R、131G、131Bが設けられている。但し、貫通孔121R、121G、121Bの配置は、必ずしも図1に示す配置に限定されるものではない。例えば図15に示す表示装置4のように、Y軸方向で隣接する2つの画素領域Gそれぞれにおける同じ色の着色部131R(131G、131B)が設けられた貫通孔121R(121G、121B)が、X軸方向(第2方向)において互いにずれている構成であってもよい。つまり、複数の貫通孔121R(121G、121B)は、ブラックマトリクス部12の厚さ方向に直交する方向で少なくとも一方向(例えばY軸方向)に略直線状に、且つ当該直線方向と直交する方向(例えばX軸方向)にばらつきを有するように配列されている。
ここにおいて、少なくともY軸方向に略直線状に並ぶ、同じ色の着色部131R(131G、131B)が設けられている貫通孔121R(121G、121B)同士が、X軸方向にばらつきを有するように配列されていればよい。そして、X軸方向に略直線状に並ぶ、異なる色の着色部が設けられている貫通孔121R、121G、121B同士が、Y軸方向にばらつきを有するように配列されていればなお良い。なお、図15では、Y軸方向に並ぶ複数の貫通孔121R(121G、121B)が、X軸方向にばらつきを有するように配列され、X軸方向に並ぶ複数の貫通孔121R、121G、121Bが、X軸方向に延びる直線状に配列されている例について説明した。但し、これに限らず、例えば、Y軸方向に並ぶ複数の貫通孔121R(121G、121B)が、Y軸方向に延びる直線状に配列され、X軸方向に並ぶ複数の貫通孔121R、121G、121Bが、Y軸方向にばらつきを有するように配列されていてもよい。
また、Y軸方向に略直線状に配列されている貫通孔121R(121G、121B)同士が、X軸方向にばらつきを有するように配列されていれば色斑防止の効果を有する。また、X軸方向に略直線状に配列されている貫通孔121R、121G、121B同士が、Y軸方向にばらつきを有するように配列されていても色斑防止の効果を有する。なお、複数の貫通孔121R、121G、121Bは、いわゆる千鳥状に配置されている場合であっても、Y軸方向(X軸方向)に略直線状に配列されている貫通孔121R(121G、121B)同士で上記特徴を有することにより色斑防止の効果を有する。また、実施の形態および変形例では、画素領域Gが矩形状である場合について説明したが、画素領域Gの形状は矩形状に限定されない。
本構成によれば、貫通孔121R、121G、121Bの内側に設けられる赤色着色部131R、緑色着色部131G、青色着色部131Bの位置ずれさせることによって色斑が目立ちにくくなるので、表示装置4に表示される画像の品質が向上する。
なお、ブラックマトリクス部12は、貫通孔121R、121G、121Bの大きさが全て同じ大きさである構成に限定されるものではない。ブラックマトリクス部は、例えばその貫通孔に設けられる着色部の色によって貫通孔の大きさが異なる構成であってもよい。また、貫通孔121R、121G、121Bの各数量は必ずしも同じでなくてもよい。
実施の形態では、色変換部132が赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bに積層された構造を有するカラーフィルタ10の例について説明した。但し、これに限らず、例えば図16に示す表示装置5が備えるカラーフィルタ5010のように、赤色量子ドット、緑色量子ドットおよび赤色の色素が分散された樹脂から形成された色変換部5132Rと、赤色量子ドット、緑色量子ドットおよび緑色の色素が分散された樹脂から形成された色変換部5132Gと、を備える構成であってもよい。なお、図16において図10を用いて説明した変形例と同様の構成については図10と同一の符号を付している。この場合、色変換部5132Rは、緑色量子ドットから発する緑色の波長帯域の光を吸収する赤色着色部と同様の機能を有する。また、色変換部5132Gは、赤色量子ドットから発する赤色の波長帯域の光を吸収する緑色着色部と同様の機能を有する。
実施の形態において、発光部22を囲繞する隔壁23の高さを、発光部22から放射される光の他の画素領域Gへの漏れ量が予め設定されたレベル以下に低減できるような高さに設定してもよい。
実施の形態では、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの厚さが等しい例について説明したが、これに限らず、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの厚さが互いに異なる構成であってもよい。或いは、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bのうちの2つの厚さは互いに等しく、残りの1つの厚さとは異なる構成であってもよい。
実施の形態に係るカラーフィルタ10の製造方法では、熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いる例について説明したが、これに限らず、例えば熱硬化性樹脂の代わりに、例えば紫外線が照射されることで硬化するような感光性樹脂を含む感光性樹脂組成物を用いてもよい。
実施の形態では、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bそれぞれが列状に配置されたいわゆるストライプ型のカラーフィルタ10を備える例について説明した。但し、カラーフィルタの構造はこれに限定されるものではなく、例えば赤色着色部、緑色着色部および青色着色部がいわゆる千鳥形状に配置されたカラーフィルタを備えるものであってもよい。
実施の形態では、ブラックマトリクス部12が、遮光機能を有する遮光部122と撥液性を有する撥液部123とから構成される2層構造を有する例について説明した。但し、ブラックマトリクス部12は、2層構造を有するものに限定されるものではなく、例えば遮光性および撥液性を兼ね備えた単層構造を有するものであってもよい。
実施の形態では、色変換部132が、赤色量子ドットと緑色量子ドットとを含む例について説明したが、色変換部132に含まれる色変換物質は量子ドットに限定されるものではない。例えば、色変換部132が、量子ドットの代わりに、入射光の波長帯域と異なる波長帯域の光に変換する有機材料(例えば青色の波長帯域の光を赤色の波長帯域の光または緑色の波長帯域の光に変換する有機材料)を含むものであってもよい。或いは、色変換部132が、量子ドットの代わりに、蛍光体(例えば青色の波長帯域の光で励起されることにより赤色の波長帯域の光を発する蛍光体、または、青色の波長帯域の光で励起されることにより緑色の波長帯域の光を発する蛍光体)を含むものであってもよい。
実施の形態では、組成物塗布工程において、量子ドットを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布する例について説明したが、量子ドットを含む組成物は樹脂を含む組成物に限定されない。
実施の形態では、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bが平面視円形である例について説明したが、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bの平面視形状は円形に限定されない。例えば、赤色着色部131R、緑色着色部131Gおよび青色着色部131Bが平面視矩形であってもよいし、楕円であってもよい。
実施の形態では、発光部22が青色光を放射し、異色着色部が赤色光を選択的に透過させる赤色着色部131Rまたは緑色光を選択的に透過させる緑色着色部131Gであり、同色着色部が青色光を選択的に透過させる青色着色部131Bである例について説明した。但し、異色着色部が選択的に透過させる光は、赤色光または緑色光に限定されるものではない。また、同色着色部が選択的に透過させる光も、青色光に限定されるものではない。例えば、発光部22から紫色光である場合、異色着色部が、赤色、緑色、黄色の波長帯域の光を選択的に透過し、同色着色部が紫色の波長帯域の光を選択的に透過させるものであってもよい。また、発光部22の光源は、LEDに限らない。例えば、発光部22の光源に紫外光源(以下、「UV光源」と称する。)を使用し、UV光源から放射される紫外光を赤色光、緑色光、青色光に変換する色変換部を有してもよい。
実施の形態では、ブラックマトリクス部12が黒色色素を含む感光性樹脂または熱硬化性樹脂から形成されている例について説明したが、ブラックマトリクス部12を形成する材料はこれらに限定されない。ブラックマトリクス部12が、例えばクロムやチタン、アルミニウム等の金属簿膜または酸化物簿膜やそれらの積層膜から構成されていてもよい。
実施の形態では、着色部形成工程にフォトリソグラフィ法を利用したが、着色部形成工程に利用できる方法はこれに限定されない。例えば、スピンコータ、バーコータ、ブレードコータ、ロールコータ、ダイコータ、ストライプコータ、キャピラリーコータまたはインクジェット装置を用いてもよいし、スクリーン印刷法を用いて着色部を形成してもよい。
また、変形例では、光拡散部形成工程にフォトリソグラフィ法を利用したが、光拡散部形成工程に利用できる方法はこれに限定されない。例えば、スピンコータ、バーコータ、ブレードコータ、ロールコータ、ダイコータ、ストライプコータ、キャピラリーコータまたはインクジェット装置を用いて光拡散部を形成してもよい。
以上、本発明の実施の形態および変形例(なお書きに記載したものを含む。以下、同様。)について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
本発明は、ディスプレイ用のカラーフィルタの製造に広く利用可能である。
1,2,3,4,5,9001:表示装置、10,2010,3010,4010,5010,9010:カラーフィルタ、11:基板、11a:第1主面、11b:第2主面、12,3012:ブラックマトリクス部、20:発光モジュール、21:回路基板、22:発光部、23:隔壁、50:インクジェットヘッド、51:ヘッド本体、51a:インク収容部、51b:ノズル、52:振動板、53:ピエゾ素子、121B,121G,121R,3121B,3121G,3121R:貫通孔、122:遮光部、123:撥液部、131B:青色着色部、131G:緑色着色部、131R:赤色着色部、132,5132R,5132G:色変換部、1050,2050,3050:塗布ヘッド、1051:フロントリップ、1052,2052:リアリップ、1053,3053:マニホールド、1054:スリット、1055,3055:吐出口、1123:感光性樹脂層、2056:吸引口、2132,9132B:光拡散部、3054:溝、9132G:緑色色変換部、9132R:赤色色変換部、UVL:紫外線
Claims (8)
- 透光性の基板と、
前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、
前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、
前記基板上における、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に設けられ、入射する光を、前記複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む色変換部と、を備える、
カラーフィルタ。 - 前記複数の貫通孔は、前記隔壁部の厚さ方向に直交する方向で少なくとも一方向に略直線状に、且つ当該直線方向と直交する方向にばらつきを有するように配列されている、
請求項1に記載のカラーフィルタ。 - 前記隔壁部の厚さは、前記着色部の厚さよりも厚い、
請求項1または2に記載のカラーフィルタ。 - 前記隔壁部は、撥液性を有し少なくとも前記隔壁部における前記基板側とは反対側の面に露出した状態で設けられた撥液部を有する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。 - 前記色変換部は、
青色の波長帯域の光で励起されることにより赤色の波長帯域の光を放射する赤色量子ドットと、
青色の波長帯域の光で励起されることにより緑色の波長帯域の光を放射する緑色量子ドットと、を含む、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。 - 透光性を有する基板と、前記基板に積層され厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を有する隔壁部と、前記基板上における前記隔壁部に設けられた前記貫通孔の総数以下の複数の貫通孔の内側に設けられ、入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域のうちのいずれか1つの波長帯域の光を選択的に透過させる着色部と、色変換部とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
入射する光を前記入射する光の波長帯域と異なる複数種類の波長帯域の光のうちのいずれか1つの波長帯域の光に変換する色変換物質を複数種類含む組成物を塗布ヘッドの吐出口より吐出して、前記着色部が設けられた貫通孔の内側に塗布する組成物塗布工程を含む、
カラーフィルタの製造方法。 - 前記隔壁部は、撥液性を有し少なくとも前記隔壁部における前記基板側とは反対側の面に露出した状態で設けられた撥液部を有し、
前記組成物塗布工程において、前記隔壁部から予め設定された距離だけ離間した状態で保持された塗布ヘッドの吐出口より、前記組成物を吐出しながら、前記塗布ヘッドまたは前記基板を予め設定された一方向へ相対的に移動させることにより、前記組成物を、前記隔壁部における前記基板側とは反対側の面に塗布する、
請求項6に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記塗布ヘッドは、前記吐出口における、前記塗布ヘッドから見て前記基板が移動する方向側とは反対側の領域を減圧する減圧部を有する、
請求項6または7に記載のカラーフィルタの製造方法。
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