JP2001109004A

JP2001109004A - 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

Info

Publication number: JP2001109004A
Application number: JP28616299A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamashita; 佳久山下; Katsuhiro Shirota; 勝浩城田; Akio Kashiwazaki; 昭夫柏崎; Koichiro Nakazawa; 広一郎中澤; Masafumi Hirose; 雅史広瀬; Takeshi Miyazaki; 健宮崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の高さのスペーサーを表示領域に影響を
及ぼすことなく、安価に形成する。【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を形成し、該透明導電膜１１上の
ブラックマトリクス２に重複する領域に、インクジェッ
トヘッド１２より発泡性樹脂組成物１３を付与し、発
泡、硬化してスペーサー１４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、上記各改善方法では、全面に感光性
ポリイミドやフォトレジストを塗布し、塗工後は不要部
を溶剤などにより除去することから、有効画素部の汚染
が問題であった。特に、ラビング法などにより配向処理
を行ったポリイミド膜などの配向膜上にスペーサーを形
成する場合には、スペーサー形成工程において配向膜に
施された配向処理状態を著しく汚染、破壊してしまう場
合があり、液晶セル内に注入された液晶の配向が不均一
となる懸念があった。

【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、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、該カラーフィルタ上の上記
遮光層に重複する領域に部分的にインクジェット方式に
より発泡性樹脂組成物を付与し、発泡、硬化させてスペ
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】上記本発明は、着色層上に保護層を形成
し、該保護層上にスペーサーを形成すること、及び／ま
たは、着色層上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜上
にスペーサーを形成すること、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。

【００１３】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、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
域に部分的にインクジェット方式により形成された発泡
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。

【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、スペーサーをインクジ
ェット方式により形成するため、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
る。特に、本発明においては、発泡性樹脂組成物を発泡
させることによりスペーサーを形成するため、スペーサ
ーに必要な高さを容易に稼ぐことができ、狭い遮光層上
に所望の高さのスペーサーを開口部にはみ出すことなく
容易に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はイン
クジェットヘッド、１３は発泡性樹脂組成物、１４はス
ペーサーである。尚、図１〜図２の（ａ）〜（ｇ）はそ
れぞれ以下の工程（ａ）〜（ｇ）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と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１０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。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。

【００３０】さらに本発明のカラーフィルタにおいて
は、透明導電膜１１上に液晶素子において液晶を配向さ
せるための配向膜を形成してから後述のスペーサー１４
形成する場合もある。

【００３１】工程（ｆ）インクジェットヘッド１２より、発泡性樹脂組成物１３
を、ブラックマトリクス２に重複する領域に部分的に付
与する。発泡性樹脂組成物１３は、発泡、硬化してスペ
ーサー１４となるスペーサー形成素材であり、好ましく
は、以下に挙げるような単量体の単独重合体或いは該単
量体と他のビニル系単量体との共重合体を含有してお
り、その含有量は０．０１〜３０質量％が好ましく、特
に０．１〜１０質量％が望ましい。

【００３２】発泡性樹脂組成物１３に含有される重合体
或いは共重合体の構成成分である単量体としては、例え
ば、Ｎ，Ｎ−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエトキシメ
チルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチロールメタクリル
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメトキシメチルメタクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジエトキシメチルメタクリルアミド等が挙げら
れるが、これらに限られるものではない。これらの単量
体は単独重合体、或いは、他のビニル系単量体との共重
体で用いられる。他のビニル系単量体としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、ヒドロキ
シメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルアクリレート等の水酸基を含有したビニル系単量体、
その他スチレン、α−メチルスチレン、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、アリルアミ
ン、ビニルアミン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等
を挙げることができる。

【００３３】上記共重合体における、上記単量体と他の
ビニル系単量体との共重合割合（質量％）は、１００
％：０％〜５％：９５％が好ましく、特に９０％：１０
％〜１０％：９０％が望ましい。

【００３４】また、本発明に用いる発泡性樹脂組成物１
３は、発泡剤を含有しており、具体的には、アゾジカル
ボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソ
ペンタメチレンテトラミン、ｐ−トルエンスルホニルヒ
ドラジド、ｐ,ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジド等の有機発泡剤、重炭酸ナトリウム、炭酸アン
モニウム等の無機発泡剤が好ましく用いられる。発泡倍
率としては、２〜５０倍程度が好ましく、より好ましく
は３〜１０倍である。従って、その含有量は、発泡剤の
種類にもよるが、組成物中に０．５〜５０質量％が好ま
しく、より好ましくは、１〜１０質量％である。

【００３５】さらに、光硬化させる場合には、各種光硬
化性樹脂、光重合開始剤を加えても良い。また、組成物
中で固着等の問題を起こすものでなければ、他の成分と
して、様々な市販の樹脂や添加剤を加えても良い。具体
的には、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等が好適に用
いられる。

【００３６】発泡性樹脂組成物１３の調製に際しては、
上記各成分を水／または公知の溶剤で混合、溶解する。
この操作は、それ自体公知のものが利用できる。望まし
くは、スペーサー１４を形成する基板表面の材質（本実
施形態においては透明導電膜１１）によって添加溶剤或
いは界面活性剤などの添加剤を加えて吐出された発泡性
樹脂組成物１３の形成するドットの径を調整することに
より、最終的に形成されるスペーサーの径の調整が可能
である。

【００３７】また、発泡性樹脂組成物１３は、液晶素子
を構成した際にセルギャップを保持するために必要な部
位にのみ、ドット状或いはライン状で基板内に複数個、
分散して形成すればよく、好ましくは略円柱状に形成す
る。

【００３８】発泡性樹脂組成物１３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。発泡性樹脂組
成物の打ち込み位置、及び打ち込み量は任意に設定する
ことができる。

【００３９】工程（ｇ）光照射、熱処理、或いは光照射と熱処理の両方等、必要
な処理を施して発泡性樹脂組成物１３を発泡、硬化させ
て透明導電膜１１上に発泡樹脂組成物からなるスペーサ
ー１４を形成し、本発明のスペーサー付カラーフィルタ
を得る。一般的な液晶素子のセルギャップは２〜１０μ
ｍであり、本発明においてもこの範囲の高さのスペーサ
ー１４が好ましく、発泡性樹脂組成物１３は当該高さの
スペーサーを形成するように調製される。光照射や熱処
理の方法は公知の方法による。

【００４０】特に厳密な平坦性が必要な場合には、スペ
ーサー１４の表面を研磨テープ等を用いて研磨してもか
まわない。

【００４１】次に、図４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、３
７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）〜（ｆ）はそれ
ぞれ以下の工程（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ対応する断面
模式図である。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】工程（ｄ）図１（ｅ）と同様に、必要に応じて保護層１０と透明導
電膜１１を形成し、表面処理を施す。

【００４８】工程（ｅ）図２（ｆ）と同様に、インクジェットヘッド１２より発
泡性樹脂組成物１３をブラックマトリクス２に重複する
領域に部分的に付与する。

【００４９】工程（ｆ）図２（ｇ）と同様に、必要な処理を施して発泡性樹脂組
成物１３を発泡、硬化し、透明導電膜１１上に発泡樹脂
組成物からなるスペーサー１４を形成し、本発明のスペ
ーサー付カラーフィルタを得る。

【００５０】上記図１〜図２、図４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。

【００５１】次に、本発明の液晶素子の一例を図３に示
す。図３は、図２（ｇ）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、１５，２３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。

【００５２】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１５，２３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１４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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】

【実施例】開口部の大きさが７５μｍ×２５０μｍ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質量部及びトリフェ
ニルスルフォニウムトリフラート３質量部をエチルセル
ソロブに溶解してなる樹脂組成物を膜厚２μｍ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。

【００５６】〔アクリル系共重合体の組成〕メチルメタクリレート５０質量部ヒドロキシエチルメタクリレート３０質量部Ｎ−メチロールアクリルアミド２０質量部

【００５７】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。

【００５８】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
１５０ｎｍとなるよう成膜し、カラーフィルターを得
た。

【００５９】メチルメタクリレート７０質量部、グリシ
ジルメタクリレート２２質量部、メタクリル酸６質量
部、ジアセトンアクリルアミド２質量部、ベンゾイルパ
ーオキシド０．５質量部を９０℃、５時間重合して得ら
れた樹脂を、２−ブタノンで固形分が１８質量％となる
ように希釈した溶液に、発泡剤としてアゾビスイソブチ
ロニトリル（ＡＩＢＮ）を３．５質量％加えた発泡性樹
脂組成物を、インクジェット方式により、幅が５０μｍ
のブラックマトリクス上に一箇所当たり４０ｐｌずつ付
与した。次いで、８０℃のホットプレート上で５分間乾
燥させた。この時点で、付与した発泡性樹脂組成物のド
ットの高さは１．７μｍであった。ささらに、２００℃
のホットプレート上で１０分間反応させることにより、
発泡剤の分解を促し、十分な高さになるように発泡、硬
化させ、スペーサーを形成した。得られたスペーサーの
平均高さは４．４μｍであった。

【００６０】比較例として、スペーサー形成用の樹脂組
成物にＡＩＢＮを加えない以外は、上記実施例と同様に
してスペーサーを形成した。但し、実施例と同様の高さ
のスペーサーを形成するためには、同じ場所に樹脂組成
物を付与した後にホットプレートで５分間乾燥する操作
を３回繰り返す必要があった。得られたスペーサーの平
均高さは４．５μｍであった。

【００６１】上記実施例及び比較例のスペーサーの（高
さ／底面積）を比較したところ、実施例は０．６７μｍ
^-1、比較例は０．２２μｍ^-1であり、本発明では狭い底
面積で高いスペーサーを形成すること、即ち幅の狭いブ
ラックマトリクス上でも十分な高さのスペーサーを容易
に形成できることがわかった。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェット方式により表示に影響しない遮光領域に
のみ容易に選択的にスペーサーを形成することができ、
スペーサー形成素材の無駄もなく、また、表示領域を汚
染する問題もない。また、所望の高さのスペーサーを容
易に形成することができ、信頼性の高いスペーサーを歩
留まり良く形成することができる。よって、本発明によ
れば、スペーサーによる表示への影響が無く、セルギャ
ップが均一に保持され、表示品位の高い液晶素子がより
安価に提供される。

【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。

【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インクジェットヘッド１３発泡性樹脂組成物１４スペーサー１５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 (72)発明者柏崎昭夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中澤広一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者広瀬雅史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者宮崎健東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H048 BA64 BB02 BB08 BB14 BB37 BB44 2H089 LA10 LA16 LA20 NA12 NA15 NA17 NA24 NA25 NA58 PA02 QA05 QA12 QA13 QA14 2H091 FA02Y FA35Y FB08 FC02 FC10 FC26 FD04 FD12 FD24 GA08 LA03 LA13 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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、該カラーフィルタ上の上記遮光層に重複
する領域に部分的にインクジェット方式により発泡性樹
脂組成物を付与し、発泡、硬化させ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。
【請求項２】着色層上に保護層を形成し、該保護層上
にスペーサーを形成する請求項１記載のカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項３】着色層上に透明導電膜を形成し、該透明
導電膜上にスペーサーを形成する請求項１または２に記
載のカラーフィルタの製造方法。
【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。
【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。
【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、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に部分的にイ
ンクジェット方式により形成された発泡樹脂組成物から
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。
【請求項７】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。