JP4401157B2 - ブラックマトリクス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
光触媒を含有する光触媒含有層を基体上に設けた光触媒含有層基板の上記光触媒含有層が形成された側の面と、上記ブラックマトリクス基板の上記ブラックマトリクスが形成された側の面との面同士を間隙をおいて配置した後、上記ブラックマトリクス基板の上記透明基材側からエネルギーを照射して上記透明基材の開口部を洗浄する透明基材洗浄工程と
を有することを特徴とするブラックマトリクス基板の製造方法を提供する。
まず、本発明のブラックマトリクス基板の製造方法について説明する。本発明のブラックマトリクス基板の製造方法は、
透明基材上にブラックマトリクスを形成するブラックマトリクス基板形成工程と、
光触媒を含有する光触媒含有層を基体上に設けた光触媒含有層基板の上記光触媒含有層が形成された側の面と、上記ブラックマトリクス基板の上記ブラックマトリクスが形成された側の面との面同士を間隙をおいて配置した後、上記ブラックマトリクス基板の上記透明基材側からエネルギーを照射して上記透明基材の開口部を洗浄する透明基材洗浄工程と
を有するものである。
以下、上述したようなブラックマトリクス基板の製造方法の各工程について説明する。
まず、本発明のブラックマトリクス基板形成工程について説明する。本発明におけるブラックマトリクス基板形成工程は、透明基材上にブラックマトリクスを形成する工程であり、透明基材上にブラックマトリクスを形成することが可能な方法であれば、その方法は特に限定されるものではない。このようなブラックマトリクスの形成方法は、形成されるブラックマトリクスの形成面の特性や、エネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
次に、本発明の透明基材洗浄工程について説明する。本発明における透明基材洗浄工程は、光触媒を含有する光触媒含有層を基体上に設けた光触媒含有層基板の上記光触媒含有層が形成された側の面と、上記ブラックマトリクス基板の上記ブラックマトリクスが形成された側の面との面同士を間隙をおいて配置した後、上記ブラックマトリクス基板の上記透明基材側からエネルギーを照射して上記透明基材の開口部を洗浄する工程である。
まず、本工程に用いられる光触媒含有層基板について説明する。本工程に用いられる光触媒含有層基板は、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有するものであり、通常、基体と、その基体上に光触媒含有層が形成されているものである。以下、本工程に用いられる光触媒含有層基板の各構成について説明する。
まず、光触媒含有層基板に用いられる光触媒含有層について説明する。本工程に用いられる光触媒含有層は、光触媒含有層中の光触媒が、近接する透明基材の開口部上に付着した不純物等を分解除去することが可能な構成であれば、特に限定されるものではなく、光触媒とバインダとから構成されているものであってもよく、光触媒単体で製膜されたものであってもよい。また、その表面の特性は特に親液性であっても撥液性であってもよい。
次に、光触媒含有層基板に用いられる基体について説明する。本発明においては、図1に示すように、光触媒含有層基板は、少なくとも基体11とこの基体11上に形成された光触媒含有層12とを有するものである。
次に、本工程におけるエネルギー照射について説明する。本工程においては、上記ブラックマトリクスが形成された側の透明基材と、上記光触媒含有層基板の光触媒含有層とを、所定の間隙をおいて配置し、透明基材側からエネルギーを照射する。この際、上記ブラックマトリクスが形成された領域においては、エネルギーが遮蔽されることから、ブラックマトリクスが形成されていない領域である開口部のみにエネルギーを照射することができ、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって、開口部に付着した不純物等を除去することができるのである。
次に、本発明におけるブラックマトリクス基板について説明する。本発明のブラックマトリクス基板は、透明基材と、上記透明基材上にブラックマトリクスを形成したブラックマトリクス基板であって、上記ブラックマトリクス、および上記透明基材上のブラックマトリクスが形成されていない領域である開口部の液体との接触角の差が所定の範囲以上異なるものである。
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、上述したブラックマトリクス基板の製造方法により製造されたブラックマトリクス基板上に、画素部を形成する画素部形成工程を有するものである。
以下、本発明のカラーフィルタの画素部形成工程について説明する。
(ブラックマトリクス基板形成工程)
透明なガラス基板(NA-35;NHテクノガラス社製)上に、カーボンブラックを含有する黒色レジスト(新日鉄化学社製V−259BKレジスト)を塗布し、露光後、現像、ポストベーク処理を行って、膜厚1.2μm、幅20μm、開口部80μm×280μmのブラックマトリクスを透明基板上に作製した。ブラックマトリクス上の水との接触角は80°、開口部の水との接触角は35°であった。
光触媒である酸化チタン水分散体ST−K01(石原産業(株)製)をガラス基板(NA-35;NHテクノガラス社製)上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間乾燥処理し、透明な光触媒含有層(厚み0.15μm)を有する光触媒含有層基板を形成した。
前記光触媒含有層基板が形成されたガラス基板を、上記ブラックマトリクスが形成された側の上記透明基板および上記光触媒含有層を50μmの間隔を置いて配置し、上記透明基板側から高圧水銀ランプ(散乱光)を用いて、700mJ/cm2(365nm)のエネルギーを全面照射した。その結果、開口部に付着していた不純物等が除去され、開口部のみ濡れ性が変化して、水との接触角が10°以下となった。また、ブラックマトリクス上の水との接触角は変わらず80°であった。
次に、ピエゾ駆動タイプのインクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインク(着色インク)を、開口部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させ、カラーフィルタを得た。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、重合開始剤としてはイルガキュア369(商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)、UV硬化樹脂としてはDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を用いた。また顔料としては、赤色インクについては、C. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15+ C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。
得られたカラーフィルタは、付着させたインキが開口部内に濡れ広がっているため、白抜け等が存在せず良好なカラーフィルタであった。
(ブラックマトリクス基板形成工程)
透明なガラス基板(1737;コーニング社製)上に、カーボンブラックを含有する黒色レジスト(CFPR−BK;東京応化工業社製)を塗布し、露光後、現像、ポストベーク処理を行って、膜厚1.2μm、幅30μm、開口部100μm×280μmのブラックマトリクスを透明基板上に作製した。ブラックマトリクス上の水との接触角は75°、開口部の水との接触角は30°であった。
光触媒である酸化チタン水分散体ST−K01(石原産業(株)製)をCVD法によりシリカ膜を形成させたPETフィルムのシリカ膜上に塗布し、100℃で10分間乾燥処理し、透明な光触媒含有層を有する光触媒含有層基板を形成した。
実施例1と同様に透明基板の洗浄工程、画素形成工程を経て得たカラーフィルタは、洗浄工程により開口部に付着していた不純物等が除去されていることから、付着させたインキが開口部内に濡れ広がっており、白抜け等が存在せず良好なカラーフィルタであった。
(ブラックマトリクス基板形成工程)
透明なガラス基板(1737;コーニング社製)と、熱架橋型樹脂中に遮光性粒子および撥水性材料を含有する層接触するように設置し、パターン状に転写し、ポストベイクすることにより、膜厚2.0μm、幅20μm、開口部130μm×250μmのブラックマトリクスを透明基板上に作製した。ブラックマトリクス上の水との接触角は75°、開口部の水との接触角は35°であった。
実施例2と同様に作製した光触媒含有側基板を用い、光触媒含有側基板と上記ブラックマトリクスを有する透明基板とを接触させた状態で実施例1と同様に透明基板の洗浄工程を行ったところ、開口部に付着していた不純物等が除去され、ブラックマトリクス上の水との接触角は変わらず75°、開口部の水との接触角は5°以下であった。
実施例1と同様の画素形成工程を経て得たカラーフィルタは付着させたインキが開口部内に濡れ広がっているため、白抜け等が存在せず良好なカラーフィルタであった。
透明基材の洗浄工程を行わなかった以外は実施例1と同様の工程を経てカラーフィルタを作製したところ、得られたカラーフィルタは開口部上でインキが濡れ広がりきらず、白抜け等が多く存在し不良なものであった。
透明基材の洗浄工程において、エネルギーの照射を光触媒含有側基板から行った以外は実施例1と同様の工程を経てブラックマトリクス基板を作製した。ブラックマトリクス上の水との接触角は20°であり、開口部の水との接触角は5°以下であった。上記ブラックマトリクス基板を用いてカラーフィルタを作製したところ、得られたカラーフィルタはブラックマトリクス上におけるインキの混色が多数存在し、不良なものであった。
2 …ブラックマトリクス
3 …エネルギー
11…基体
12…光触媒含有層
13…光触媒含有層基板
Claims (4)
- 透明基材上にブラックマトリクスを形成するブラックマトリクス基板形成工程と、
光触媒を含有する光触媒含有層を基体上に設けた光触媒含有層基板の前記光触媒含有層が形成された側の面と、前記ブラックマトリクス基板の前記ブラックマトリクスが形成された側の面との面同士を間隙をおいて配置した後、前記ブラックマトリクス基板の前記透明基材側からエネルギーを照射して前記透明基材の開口部を洗浄する透明基材洗浄工程と
を有することを特徴とするブラックマトリクス基板の製造方法。 - 前記ブラックマトリクスが撥液性を有することを特徴とする請求項1に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
- 請求項1または請求項2に記載のブラックマトリクス基板の製造方法により製造されたブラックマトリクス基板上に、画素部を形成する画素部形成工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 前記画素部形成工程がインクジェット法により行われることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタの製造方法。
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