JP2001083499A - スペーサー付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

スペーサー付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

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JP2001083499A JP25500899A JP25500899A JP2001083499A JP 2001083499 A JP2001083499 A JP 2001083499A JP 25500899 A JP25500899 A JP 25500899A JP 25500899 A JP25500899 A JP 25500899A JP 2001083499 A JP2001083499 A JP 2001083499A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタ上に少ない工程数で高さが均
一なスペーサーを表示領域に影響しないように形成す
る。 【解決手段】 透明基板1上に、ブラックマトリクス2
と、着色部9と非着色部5からなる着色層と、保護層1
0と、透明導電膜11を順次形成し、該透明導電膜11
上に形成したフォトレジスト層12をパターン露光して
形成したスルーホール14にインクジェットヘッド15
より硬化型樹脂組成物16を付与して硬化し、スペーサ
ー17を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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る
カラー表示の液晶素子と、該液晶素子の構成部材である
カラーフィルタとその製造方法に関する。
【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、カラ
ー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しか
しながら、さらなる普及のためには、コストダウンが必
要不可欠となっている。
【0003】従来、液晶素子の製造方法としては、一対
の透明な絶縁性基板であるガラス基板上にTFT(薄膜
トランジスタ)のような液晶駆動用素子、或いはカラー
フィルタのような着色用光学素子などを設けた後、透明
電極及び配向膜をそれぞれ形成する。次に、透明電極及
び配向膜が形成された一方のガラス基板面側の全面に一
般に3〜10μm程度のシリカ、アルミナ、合成樹脂等
からなる真球或いは円筒状の粒子をスペーサーとして分
散させる。透明電極を対向させた状態で上記一対のガラ
ス基板を上記スペーサーを介して重ね合わせ、その間隙
に液晶を封入することにより液晶素子が構成される。
【0004】ところが、有効画素部(透光部)では透過
/遮光状態が表示状態によって変化するため、上記スペ
ーサーを無色透明な素材で形成した場合には、遮光時に
輝点として、また、黒色に着色した場合には透過時に黒
点として観察されることとなり、表示品位が低下すると
いう問題があった。
【0005】上記問題を解決するために、特開昭61−
173221号公報、特開平2−223922号公報な
どに示されるように、配向膜に配向処理を行った後、感
光性ポリイミドやフォトレジストを塗布し、マスクを通
して露光することで有効画素部以外にポリイミドやレジ
ストからなるスペーサーを形成するという方法が提案さ
れている。これらの方法によれば、任意の場所に、任意
の密度でスペーサーを形成することができるため、液晶
を封入した際の液晶セルギャップの不均一性を改善でき
る。また、特開平3−94230号公報には、有効画素
部以外の領域の遮光層上にビーズスペーサーを固定する
方法が述べられている。
【0006】その他にも、膜厚の大きなブラックマトリ
クスをスペーサーとする方法(特開昭63−23703
2号公報、特開平3−184022号公報、特開平4−
122914号公報等)、重ねた着色レジストをスペー
サーとする方法(特開昭63−82405号公報)、ブ
ラックマトリクス上にも着色パターンを形成し、スペー
サーとする方法(特開昭63−237032号公報)な
どが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記各公報に提案され
た改善方法は、いずれもフォトリソグラフィーを用いた
方法であるため、高価な露光機が必要であり、また現像
などのウエットプロセスの導入により、製造ラインが長
くなるという問題があった。
【0008】また、スペーサーは、基板間の距離(セル
ギャップ)を一定に保持する上で高さが均一であること
が要求される。
【0009】本発明の目的は、セルギャップ保持機能が
良好で、表示に影響の無いスペーサーを備え、表示品位
に優れた液晶素子をより安価に提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のスペーサー付カ
ラーフィルタの製造方法は、透明基板上に、複数の開口
部を有する遮光層と、該遮光層の各開口部に配置された
着色部を有する着色層と、透明導電膜と、を少なくとも
形成してカラーフィルタを形成する工程と、上記透明導
電膜上にフォトレジスト層を形成し、該フォトレジスト
層が上記遮光層に重複する領域内に透明導電膜に達する
スルーホールを有するようにパターニングし、該スルー
ホールにインクジェット方式により硬化型樹脂組成物を
付与して硬化させ、フォトレジスト層を除去してスペー
サーを形成する工程と、を少なくとも有することを特徴
とする。
【0011】本発明は、フォトレジスト層を、透明導電
膜をパターニングするためのマスクパターンとなるよう
にパターニングし、スルーホールへの硬化型樹脂組成物
の付与前或いは付与後に上記フォトレジスト層をマスク
として透明導電膜のエッチングを行うことを好ましい態
様として含むものである。また、上記本発明は、着色層
上に保護層を形成した後、透明導電膜を形成することを
好ましい態様として含むものである。また、上記本発明
は、透明基板上に全面に樹脂組成物からなるインク受容
層を形成し、該インク受容層にインクジェット方式によ
り着色インクを付与して着色し、着色部を形成するこ
と、或いは、黒色樹脂組成物により開口部を有する遮光
層を形成し、該遮光層の開口部に着色樹脂組成物からな
る硬化型着色インクを付与して硬化し、着色部を形成す
ること、を好ましい態様として含むものである。
【0012】また、本発明は、透明基板上に、複数の開
口部を有する遮光層と、該遮光層の各開口部に配置され
た着色部を有する着色層と、該着色層上に形成された透
明導電膜と、を少なくとも備えたカラーフィルタと、該
カラーフィルタ上の遮光層に重複する領域内に部分的に
形成された樹脂組成物からなるスペーサーと、を備え、
上記本発明の製造方法により製造されたことを特徴とす
るスペーサー付カラーフィルタを提供するものである。
【0013】上記本発明は、スペーサーの高さが2〜1
0μmであることを好ましい態様として含むものであ
る。
【0014】またさらに、本発明は、一対の基板間に液
晶を狭持してなり、一方の基板が上記本発明のスペーサ
ー付カラーフィルタであって、一対の基板間の距離が該
スペーサーにより保持されていることを特徴とする液晶
素子を提供するものである。
【0015】本発明においては、スペーサーをフォトレ
ジスト層に設けたスルーホールにインクジェット方式に
より硬化型樹脂組成物を付与して形成するため、遮光層
上の表示に影響を及ぼさない領域にのみ選択的に形成す
ることができ、また、スペーサー形成素材を無駄なく有
効利用することができる。さらに、フォトレジスト層の
厚さや付与する硬化型樹脂組成物の特性及び付与量を制
御することによって、任意の高さのスペーサーを形成す
ることができる上、複数個のスペーサーを均一な高さで
形成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
【0017】図1〜図2は、本発明のスペーサー付カラ
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、1は透明基板、2はブラックマトリクス、3はイン
ク受容層、4はフォトマスク、5は非着色部、6は被着
色部、7はインクジェットヘッド、8は着色インク、9
は着色部、10は保護層、11は透明電極、12はフォ
トレジスト層、13はフォトマスク、14はスルーホー
ル、15はインクジェットヘッド、16は硬化型樹脂組
成物、17はスペーサーである。尚、図1〜図2の
(a)〜(k)はそれぞれ以下の工程(a)〜(k)に
それぞれ対応する断面模式図である。
【0018】工程(a) 透明基板1上に、開口部を有する遮光層としてブラック
マトリクス2を形成し、その上に樹脂組成物からなるイ
ンク受容層3を全面に形成する。本発明において透明基
板1としては、一般にガラス基板が用いられるが、液晶
素子としての透明性、機械的強度等の必要特性を有する
ものであればガラス基板に限定されるものではなく、プ
ラスチック基板なども用いることができる。本発明にか
かる遮光層は、ブラックストライプであっても良い。
【0019】ブラックマトリクス2としては特に制限は
なく、公知のものを用いることができる。例えば、透明
基板1上に形成したCr等の金属や金属酸化物などの積
層膜をパターン状にエッチングしたり、透明基板1上に
塗布した黒色レジストをパターニングすることにより、
形成することができる。
【0020】インク受容層3は、光照射や熱処理、或い
はその両方により硬化する樹脂組成物からなり、インク
吸収性を有する。特に好ましくは、光照射によってイン
ク吸収性が増加或いは低減する感光性樹脂組成物で形成
し、後述するパターン露光によって隣接する被着色部6
間に非着色部5を形成して混色防止を図る。このような
感光性樹脂組成物としては、アクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂、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。本実施形態は、光照射によってインク吸
収性が低下するネガ型の感光性樹脂組成物を用いた例で
ある。
【0021】上記感光性樹脂組成物は透明基板1上にス
ピンコート法、ディッピング法、ロールコート法、バー
コート法、スリットコート法等の公知の手段により塗布
し、必要に応じてプリベークしてインク受容層3とす
る。
【0022】尚、インク受容層3は光照射によってイン
ク吸収性が増加または低減すると同時に、インクぬれ性
も増加または低減するものが好ましい。
【0023】工程(b) フォトマスク4を介してパターン露光を行うことによ
り、インク吸収性を有する被着色部6とインク吸収性が
被着色部6より低い(或いは無い)非着色部5を形成す
る。本例では、インク受容層3の感光性がネガ型であ
り、この場合、ブラックマトリクス2の開口部における
色抜けを防止するために、着色部9をブラックマトリク
ス2の開口部よりも広く形成する意味から、ブラックマ
トリクス2の幅よりも非着色部5の幅が狭くなるような
開口パターンを有するフォトマスクを用いることが好ま
しい。
【0024】また、インク受容層3の感光性がポジ型の
場合には、ブラックマトリクス2をフォトマスクとして
用い、透明基板1の裏面から露光することにより、フォ
トマスクを用いずにパターン露光することが可能であ
る。
【0025】工程(c) インク受容層の被着色部6にインクジェットヘッド7よ
り、所定の着色パターンに沿ってR(赤)、G(緑)、
B(青)の各着色インク8を付与する。本実施形態で
は、隣接する被着色部6間にはインク吸収性が低い(或
いはない)非着色部5が介在するため、被着色部6から
はみ出したインクは非着色部5においてはじかれ、隣接
する被着色部6間での混色が防止される。
【0026】本発明において用いられる着色インク8と
しては、染料系、顔料系のいずれでも用いることがで
き、インクジェット方式によって吐出が可能なものであ
れば好ましく用いることができる。
【0027】また、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。
【0028】工程(d) 着色インク8が被着色部6に吸収され十分に拡散した
後、必要に応じて乾燥処理を施し、さらに光照射、熱処
理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5と着色部9からなる着色層を形成する。
【0029】工程(e) 必要に応じて保護層10を形成した後、液晶を駆動する
ための電極となる透明導電膜11を形成する。保護層1
0としては、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
透明導電膜形成工程や配向膜形成工程等液晶素子の製造
工程に耐えるものであれば使用することができる。
【0030】透明導電膜11としては、通常ITO(イ
ンジウム・チン・オキサイド)膜が用いられ、スパッタ
法等により成膜することができる。
【0031】工程(f) 透明導電膜11上にフォトレジスト層12を形成する。
フォトレジスト層12としては、市販の素材を好ましく
用いることができるが、後述する硬化型インク16に溶
解しないものを用いる必要がある。
【0032】工程(g) フォトレジスト層12をフォトマスク13を用いてパタ
ーン露光する。本実施形態は、ポジ型のフォトレジスト
層12を用いた場合を示し、スルーホール14を形成す
る領域を露光する。
【0033】尚、透明導電膜11は例えば電極取り出し
口等のパターニングが必要な場合があり、このパターニ
ング用のレジストとしてフォトレジスト層12を兼用す
ることができ、その場合には、当該工程においてフォト
レジスト層12を透明導電膜11のパターニング用のマ
スクとなるようにパターン露光すればよい。
【0034】工程(h) 所定の現像処理等を行って、フォトレジスト層12にブ
ラックマトリクス2に重複する領域内に透明導電膜11
に達するスルーホール14を形成する。
【0035】工程(i) インクジェットヘッド15より、硬化型樹脂組成物16
を、フォトレジスト層12に形成されたスルーホール1
4に付与する。硬化型樹脂組成物16は、光照射や熱処
理或いはその両方で硬化し、硬化後にスペーサー17と
なるスペーサー形成素材であり、熱硬化型、或いは光硬
化型の樹脂組成物が使用可能であり、さらにインクジェ
ット方式により吐出可能なものであれば、溶剤含有の可
否は特に限定されるものではなく、エポキシ系樹脂、ア
クリル系樹脂、シリコーン系樹脂、イミド系樹脂等が使
用可能である。
【0036】スルーホール14に対する硬化型樹脂組成
物16の付与量としては、硬化後に所望の高さとなるよ
う任意の付与量を設定可能であるが、未硬化の流動性を
有する状態において、スルーホール14を形成するフォ
トレジスト層12の表面に流れ出さない範囲内に留める
必要がある。例えば、硬化型樹脂組成物16の流動性が
低く、さらにフォトレジスト層12に対する接触角が大
きい場合には、図2(i)に示すようにスルーホール1
4からはみ出すような形状にしてもフォトレジスト層1
2表面に流れだすことはないが、溶剤を多量に含有し流
動性の大きな硬化型樹脂組成物16を用いる場合には、
スルーホール14からはみ出さないような形状になるよ
う付与する量を調整することが好ましい。
【0037】即ち、硬化後のスペーサー17の高さを調
整するためには、スルーホール14を形成するためのフ
ォトレジスト層12の厚さ及びスルーホール14に対す
る硬化型樹脂組成物16の付与量の増減によって調整を
行うことが好ましく、両者を厳密に制御することによ
り、大型の基板においても面内全域にバラツキ1μm以
下で均一な高さを有するスペーサー17を形成すること
ができる。一般的には、液晶素子のセルギャップを保持
する上で、スペーサー17の高さは2〜10μmの範囲
で設定される。
【0038】硬化型樹脂組成物16の付与に用いるイン
クジェット方式としては、先の着色インク8の付与工程
と同様に、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。
【0039】工程(j) 光照射、熱処理、或いは光照射と熱処理等、所定の処理
を施して硬化型樹脂組成物16を硬化させてスペーサー
17を形成する。光照射や熱処理の方法は公知の方法に
よる。
【0040】尚、透明導電膜11をパターニングする場
合には、上記工程(i)におけるスルーホール14への
硬化型樹脂組成物16の付与前、或いは本工程における
硬化型樹脂組成物16の硬化後に、フォトレジスト層1
2をマスクとして透明導電膜11のエッチング処理を行
えば良い。
【0041】工程(k) 溶剤等によりフォトレジスト層12を除去し、本発明の
スペーサー付カラーフィルタを得る。また、硬化型樹脂
組成物16を上記工程(j)で一旦仮硬化した後、本工
程においてフォトレジスト層12を除去し、さらに熱処
理等必要な処理を施して本硬化させても良い。
【0042】次に、図4〜図5に本発明のスペーサー付
カラーフィルタの製造方法の他の実施形態の工程を示
す。図中、図1〜図2と同じ部材には同じ符号を付して
説明を省略する。また、図中、32はブラックマトリク
ス、37はインクジェットヘッド、38は硬化型着色イ
ンク、39は着色部である。尚、図4の(a)〜(j)
はそれぞれ以下の工程(a)〜(j)にそれぞれ対応す
る断面模式図である。
【0043】工程(a) 透明基板1上に開口部を有するブラックマトリクス32
を黒色樹脂組成物で形成する。該ブラックマトリクス3
2は、着色部39を形成するための硬化型着色インク3
8の混色を防止する隔壁機能を備えている。このような
黒色樹脂組成物としては、感光性を備えたものが好まし
く、具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、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、黒色染料或いは顔料を混合して用いる。
【0044】上記感光性黒色樹脂組成物は、スピンコー
ト法、ディッピング法、ロールコート法、バーコート
法、スリットコート法等の公知の手段により塗布され、
必要に応じてプリベークした後、パターン露光、現像し
て所定のパターンを有するブラックマトリクス32が得
られる。
【0045】工程(b) ブラックマトリクス32の開口部にインクジェットヘッ
ド37より硬化型着色インク38を付与する。硬化型着
色インク38としては、光照射や熱処理などのエネルギ
ー付与により硬化する樹脂とR、G、Bの染料或いは顔
料を含有する着色樹脂組成物が用いられる。上記樹脂と
しては、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又は酸無水物、エポキシ化合
物、ネガ型レジストなどが用いられる。
【0046】また、インクジェット方式としては、前記
第一の実施形態における着色インクの付与工程と同様
に、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、着色パターンは任意
に設定することができる。
【0047】工程(c) 必要に応じて、乾燥処理を施し、光照射及び熱処理等必
要な処理を施して硬化型着色インク38を硬化し、着色
部39を形成する。本実施形態では、着色部39がカラ
ーフィルタの着色層に相当する。
【0048】工程(d)〜工程(j) 図1(e)〜図2(k)と同様に行う。即ち、着色層上
に必要に応じて保護層10を形成した後、透明導電膜1
1、フォトレジスト層12を形成し、パターン露光して
フォトレジスト層12にスルーホール14を形成した
後、スルーホール14にインクジェットヘッド15を用
いて硬化型樹脂組成物16を付与し、硬化させてスペー
サー17を形成し、フォトレジスト層12を除去し、本
発明のスペーサー付カラーフィルタを得る。
【0049】上記図1〜図2、図4〜図5には、インク
ジェット方式によりカラーフィルタの着色層を形成する
工程を示したが、本発明においては特にこれに限定され
るものではなく、従来の顔料分散法等により着色層を形
成したカラーフィルタにも好ましく適用される。尚、イ
ンクジェット方式による製造方法に従えば、顔料分散法
等によって製造されたカラーフィルタに比較して、凹凸
の少ない平坦な着色層を得ることが可能であるため、本
発明をより効果的に実施することができる。
【0050】次に、本発明の液晶素子の一例を図3に示
す。図3は、図2(k)に示した本発明のスペーサー付
カラーフィルタを用いて構成した液晶素子の一例の断面
模式図である。図中、21は対向基板、22は画素電
極、18,23は配向膜、24は液晶である。本液晶素
子は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)を配置した
アクティブマトリクスタイプ(いわゆるTFT型)の液
晶素子の一例である。
【0051】カラー表示の液晶素子は、一般的にカラー
フィルタ側の基板1と対向基板21を合わせ込み、液晶
24を封入することにより形成される。対向基板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、透明基板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着色部9が設置され、その
上に透明導電膜11(共通電極)が一面に形成される。
さらに、両基板の面内には配向膜18,23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。これらの基板間
の距離はスペーサー17により一定に保持され、対向配
置されてシール材(図示しない)によって貼り合わさ
れ、その間隙に液晶24が充填される。液晶としては一
般的に用いられているTN型液晶や強誘電性液晶等いず
れも用いることができる。
【0052】上記液晶素子は、透過型の場合には両基板
の外側に偏光板を設置し、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、反射型の場合には透明
基板1の外側に偏光板を設置して、それぞれ液晶24を
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。
【0053】上記実施形態においては、TFT型の液晶
素子について説明したが、本発明は単純マトリクス型等
他の駆動タイプの液晶素子にも好ましく適用される。ま
た、本発明の液晶素子は直視型でも投写型でも好適に用
いられる。
【0054】
【実施例】(実施例1)開口部の大きさが75μm×2
50μmで幅が25μm及び50μmの多層クロムから
なるブラックマトリクスの形成されたガラス基板上に、
下記に示す組成からなるアクリル系共重合体97重量部
及びトリフェニルスルフォニウムトリフラート3重量部
をエチルセルソロブに溶解してなる樹脂組成物を膜厚2
μmとなるようスピンコートし、90℃で20分間のプ
リベークを行ってインク受容層を形成した。
【0055】〔アクリル系共重合体の組成〕 メチルメタクリレート 50重量部 ヒドロキシエチルメタクリレート 30重量部 N−メチロールアクリルアミド 20重量部
【0056】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
いストライプ状の開口部を有するフォトマスクを介して
ブラックマトリクス上のインク受容層の一部をストライ
プ状にパターン露光し、さらに120℃のホットプレー
ト上で1分間の熱処理を施した。次いで、未露光部に対
して,インクジェット記録装置を用いてR(赤)、G
(緑)、B(青)の染料インクにより、連続するドット
でストライプ状のパターンを着色した後、90℃で5分
間のインク乾燥を行った。引き続き200℃で60分間
の熱処理を行ってインク受容層全体を硬化させ、着色層
を得た。
【0057】上記着色層上に、二液型の熱硬化型樹脂組
成物(JSR社製「SS6699G」)を膜厚1μmと
なるようスピンコートし、90℃で30分間のプリベー
クを行った後、250℃で60分間の熱処理を行って保
護層を形成した。次いで、スパッタによりITOを厚さ
1500Åとなるよう成膜し、カラーフィルターを得
た。
【0058】上記の工程により得られたカラーフィルタ
ー上に、ポジ型フォトレジスト(東京応化社製「PME
Rレジスト」)を膜厚2μmとなるよう塗布し、所定の
露光および現像処理を行って、ITOエッチング用パタ
ーンおよび幅50μmのブラックマトリクス上にスペー
サー形成用のスルーホールパターンを形成した。次い
で、インクジェット記録装置を用いてスルーホールに対
して、エポキシ樹脂及び酸無水物からなる熱硬化型樹脂
組成物を所定量付与し、120℃で20分間の熱処理を
行って仮硬化した。
【0059】次にITO用のエッチング液(関東化学社
製「ITO−02」)にてITOのエッチングを行った
後、アセトンを用いてフォトレジストを溶解除去した。
さらに、200℃で30分間の熱処理を行って熱硬化型
樹脂組成物を完全に硬化させ、スペーサーを形成した。
このようにして得られたスペーサー100箇所に関して
ITOからの高さを測定したところ、直径が20μmの
円柱状で、平均高さは4.0μm、高さのばらつきは
1.0μm以下であった。
【0060】(実施例2)ITOのエッチングを、熱硬
化型樹脂組成物の付与前に行った以外は実施例1と同様
にして、スペーサーを形成した。
【0061】このようにして形成されたスペーサー10
0箇所に関してITOからの高さを測定したところ、直
径が20μmの円柱状で、平均高さは3.85μm、高
さのばらつきは1.0μm以下であった。
【0062】(実施例3)スペーサーを形成する前の実
施例1のカラーフィルター上に、実施例1で用いたポジ
型フォトレジストを膜厚4μmとなるよう塗布し、所定
の露光および現像処理を行って、ITOエッチング用パ
ターンおよびスペーサー形成用のスルーホールパターン
を形成した。次いで、インクジェット記録装置を用いて
スルーホールに対して硬化型樹脂組成物としてポリイミ
ドを所定量付与し、150℃で20分間の熱処理を行っ
てポリイミドを仮硬化した。
【0063】次にITO用のエッチング液にてITOの
エッチングを行った後、剥離液を用いてフォトレジスト
を除去した。さらに、250℃で60分間の熱処理を行
ってポリイミドを完全に硬化させ、スペーサーを形成し
た。このようにして形成されたスペーサー100箇所に
関してITOからの高さを測定したところ、直径が20
μmの円柱状で、平均高さは4.0μm、高さのばらつ
きは1.0μm以下であった。
【0064】(実施例4)ITOのエッチングを、ポリ
イミドの付与前に行った以外は実施例3と同様にして、
スペーサーを形成した。
【0065】このようにして形成されたスペーサー10
0箇所に関してITOからの高さを測定したところ、直
径が20μmの円柱状で、平均高さは3.85μm、高
さのばらつきは1.0μm以下であった。
【0066】(実施例5)スペーサーを形成する前の実
施例1のカラーフィルター上に、実施例1で用いたポジ
型フォトレジストを膜厚4μmとなるよう塗布し、所定
の露光および現像処理を行って、ITOエッチング用パ
ターンおよびスペーサー形成用のスルーホールパターン
を形成した。
【0067】次に、ITO用のエッチング液にてITO
のエッチングを行った後、インクジェット記録装置を用
いてスルーホールに対して硬化型樹脂組成物としてアク
リル系の光硬化型樹脂を所定量付与し、90℃で20分
間の熱処理を行って上記硬化型樹脂のプリベークを行っ
た後、全面露光を行って光硬化させた。さらに、現像液
にてフォトレジストを除去した後、250℃で60分間
の熱処理を行ってキュアし、スペーサーを形成した。こ
のようにして形成されたスペーサー100箇所に関して
ITOからの高さを測定したところ、直径が20μmの
円柱状で、平均高さは4.0μm、高さのばらつきは
1.0μm以下であった。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示に影響のない領域に選択的に且つ均一な高さのスペ
ーサーを少ない工程で容易に形成することができ、特
に、ITOをエッチングするためのフォトレジストをス
ペーサー形成用の型枠として使用することにより、少な
い工程数でスペーサーを形成することができる。よっ
て、本発明によれば、セルギャップが均一に保持された
信頼性の高い液晶素子を歩留まり良く、より安価に提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスペーサー付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2】本発明のスペーサー付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3】図2のスペーサー付カラーフィルタを用いて構
成した本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図であ
る。
【図4】本発明のスペーサー付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。
【図5】本発明のスペーサー付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。
【符号の説明】
1 透明基板 2 ブラックマトリクス 3 インク受容層 4 フォトマスク 5 非着色部 6 被着色部 7 インクジェットヘッド 8 着色インク 9 着色部 10 保護層 11 透明導電膜 12 フォトレジスト層 13 フォトマスク 14 スルーホール 15 インクジェットヘッド 16 硬化型樹脂組成物 17 スペーサー 18 配向膜 21 対向基板 22 画素電極 23 配向膜 24 液晶 32 ブラックマトリクス 37 インクジェットヘッド 38 硬化型着色インク 39 着色部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 BA02 BA11 BA57 BA60 BB02 BB08 BB14 BB15 BB22 BB35 BB44 2H089 LA09 MA04X NA05 NA12 PA05 QA12 QA14 SA01 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FC01 FC12 FC18 FC23 FD04 FD05 GA08 LA12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に、複数の開口部を有する遮
    光層と、該遮光層の各開口部に配置された着色部を有す
    る着色層と、透明導電膜と、を少なくとも形成してカラ
    ーフィルタを形成する工程と、上記透明導電膜上にフォ
    トレジスト層を形成し、該フォトレジスト層が上記遮光
    層に重複する領域内に透明導電膜に達するスルーホール
    を有するようにパターニングし、該スルーホールにイン
    クジェット方式により硬化型樹脂組成物を付与して硬化
    させ、フォトレジスト層を除去してスペーサーを形成す
    る工程と、を少なくとも有することを特徴とするスペー
    サー付カラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項2】 フォトレジスト層を、透明導電膜をパタ
    ーニングするためのマスクパターンとなるようにパター
    ニングし、スルーホールへの硬化型樹脂組成物の付与前
    或いは付与後に上記フォトレジスト層をマスクとして透
    明導電膜のエッチングを行う請求項1記載のスペーサー
    付カラーフィルタの製造方法。
  3. 【請求項3】 着色層上に保護層を形成した後、透明導
    電膜を形成する請求項1または2に記載のスペーサー付
    カラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】 透明基板上に全面に樹脂組成物からなる
    インク受容層を形成し、該インク受容層にインクジェッ
    ト方式により着色インクを付与して着色し、着色部を形
    成する請求項1〜3のいずれかに記載のスペーサー付カ
    ラーフィルタの製造方法。
  5. 【請求項5】 黒色樹脂組成物により開口部を有する遮
    光層を形成し、該遮光層の開口部に着色樹脂組成物から
    なる硬化型着色インクを付与して硬化し、着色部を形成
    する請求項1〜3のいずれかに記載のスペーサー付カラ
    ーフィルタの製造方法。
  6. 【請求項6】 透明基板上に、複数の開口部を有する遮
    光層と、該遮光層の各開口部に配置された着色部を有す
    る着色層と、該着色層上に形成された透明導電膜と、を
    少なくとも備えたカラーフィルタと、該カラーフィルタ
    上の遮光層に重複する領域内に部分的に形成された樹脂
    組成物からなるスペーサーと、を備え、請求項1〜5の
    いずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴
    とするスペーサー付カラーフィルタ。
  7. 【請求項7】 スペーサーの高さが2〜10μmである
    請求項6記載のスペーサー付カラーフィルタ。
  8. 【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6または7に記載のスペーサー付カラ
    ーフィルタであって、一対の基板間の距離が該スペーサ
    ーにより保持されていることを特徴とする液晶素子。
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