JP4219112B2 - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4219112B2 JP4219112B2 JP2002100778A JP2002100778A JP4219112B2 JP 4219112 B2 JP4219112 B2 JP 4219112B2 JP 2002100778 A JP2002100778 A JP 2002100778A JP 2002100778 A JP2002100778 A JP 2002100778A JP 4219112 B2 JP4219112 B2 JP 4219112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- pixel portion
- red
- green
- blue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられ、特に高色純度を有し、色再現性に優れるカラーフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー液晶表示装置は、コンピュータのみならず携帯電話やテレビ等の種々の用途に用いられ、その用途の拡大が進んでいる。この中でも、高画質が要求されるようなハイエンドモニター用のディスプレイや液晶テレビ等の用途においては、従来のCRTと同等もしくはそれを超える色再現性が求められるようになってきた。
【０００３】
しかしながら、従来のカラーフィルタを用いた液晶表示装置では、このような色再現性を達成することは困難であった。例えば、IDW'99 Digest of Technical Papers, pp. 1109-1110においては、カラー液晶表示装置によりテレビ規格（EBU)を満足させるためには、従来のカラーフィルタでは各画素部の膜厚が厚くなってしまうという問題点が報告されている。特に、青色の画素部における膜厚が他の色に比べて極端に厚くなってしまう点が指摘され、この問題の解決法として、高色温度のバックライトを組み合わせることが提案されている。
【０００４】
しかしながら、高色温度のバックライトを使用すると全体が青みがかり、実際のEBU規格におけるホワイトD６５の色温度と大きく異なったホワイト（青みがかったホワイト）になってしまうという問題があった。
【０００５】
このように、カラーフィルタを用いて色再現性を向上させる（高色純度を達成する）ためには画素部の膜厚を厚くする必要があるが、従来の顔料分散法等に用いられているフォトリソグラフィー法により画素部を形成した場合、その膜厚を厚くすることには一定の制限がある。
【０００６】
すなわち、フォトリソグラフィー法により膜厚の厚い画素部を形成しようとした場合、膜厚が厚すぎるため従来以上の現像時間を必要とすることになり、結果として表面に凹凸ができてしまうといった問題がある。また、同様に膜厚が厚いと透明基板側の硬化が不十分となることから、現像時に表面側に比べて透明基板側の方がより早く除去されてしまい、結果として画素部の断面形状が逆テーパ状の形状となる。このように、画素部断面形状が逆テーパ状に形成されてしまうと、その上にITO膜を形成した際にクラックが発生したり、断線の原因となることから好ましくないという問題が生じるのである。
【０００７】
また、膜厚を厚くしないで高色純度を達成する方法として、例えば画素部形成用塗料中に含有される顔料の量を増加させることも考えられる。しかしながら、このような方法を採用すると、結果的に塗料中のバインダー成分の量が減少してしまい、上記の問題を加速させる結果となる。
【０００８】
さらに、フォトリソグラフィー法を複数回行なうことにより、同一着色膜厚を厚くする方法も考えられる。しかしながら、近年においてカラーフィルタは高精細化が要求されてきており、このように高精細化されたカラーフィルタにおいて、各画素部の着色層を積層して形成することは極めて困難である。すなわち、例えば赤色画素部の場合、一度赤色層を形成し、重ねあわせ精度を考えてさらにその上に同じ大きさもしくはそれよりやや小さめの赤色層を積層する必要があるが、これは精度の面で極めて難しい工程を要求されることになり、結果として歩留まりの低下を招くことから好ましくないものである。
【０００９】
一方、インクジェット法を用いて画素部を形成することにより、膜厚の厚い画素部を形成することは可能である。しかしながら、インクジェット法により透明基板上に画素部を形成するためには、インクが広がらないようにする必要があるため、予め透明基板の非画素部となる部分に目標とする膜厚に近い高さのガイド部を形成したり、濡れ性の異なるパターンを形成し、表面張力を利用して盛り上げる等の工夫が必要であり、結果としてコスト高となる場合がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画素部の膜厚を厚く形成することが可能であり、高色純度を達成することができるカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記赤色画素部および上記緑色画素部の２種類の画素部が、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって形成される黄色層と、上記赤色画素部および上記緑色画素部のそれぞれの領域に形成される赤色層および緑色層とが積層されてなり、上記青色画素部が、１層の青色層で形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１２】
本発明のおいては、画素部の膜厚を厚く形成するために、画素部の着色層を積層するものであるが、積層に際して、画素部を少なくとも２色の画素部に共通する共通色層と、個々の画素部特有の特有色層とに分けて積層するものである。そして、上記共通色層を形成する際は、少なくとも２色の画素部にわたって形成されるものであるので、これと個々の画素部に形成する特有色層との積層は、高精細な画素部であった場合でも、精度面で比較的容易に形成することができる。したがって、カラーフィルタ製造あたって、歩留りの低下を抑えることが可能であり、結果として低コストであり高色純度を有するカラーフィルタとすることができる。
【００１４】
本発明においては、カラーフィルタの画素部を構成する赤色画素部と緑色画素部とをそれぞれ赤色層と黄色層、緑色層と黄色層とに分けて積層するようにし、このうち黄色層を二つの画素部にわたって形成するようにしたものである。したがって、着色層を積層するにあたって、二つの画素部にわたって形成される黄色層と個々の画素部に形成する緑色層と赤色層とを積層すればよいので、精度面での問題が少なく、製造に際して不具合の少ないカラーフィルタとすることができる。
また、本発明においては、上記青色画素部が、１層の青色層で形成されている。上述したように、赤色画素部および緑色画素部は本発明特有の方法により積層して形成することが可能である。したがって、残る青色画素部は上記赤色画素部および緑色画素部との間を埋めるように形成すればよい。したがって、例えば転写法や吐出法等により１層の青色層で青色画素部を形成することが可能となり、１回で青色画素部を形成することができるので、コスト面で有利であるという利点を有する。また、青色画素部が吐出法等のフォトリソグラフィー法以外の方法で形成されるものであるので、その膜厚を厚くすることが可能である。一般に液晶表示装置において高色純度を達成するためには、カラーフィルタの青色画素部の膜厚を厚くすることが要請されているが、このように青色画素部をフォトリソグラフィー法以外の方法で形成し、青色層１層で構成することにより、青色画素部の膜厚の厚いカラーフィルタとすることが可能となり、結果として高色純度を達成したカラーフィルタとすることができる。
【００１５】
上記発明においては、上記赤色画素部と上記緑色画素部とが、透明基板上に黄色層を形成し、その表面上に赤色層と緑色層とを積層することにより形成されたものであってもよく、上記赤色画素部と上記緑色画素部とが、透明基板上に赤色層および緑色層を形成し、これら赤色層および緑色層上に黄色層を積層することにより形成されたものであってもよい。先に黄色層を形成し、その上に赤色層と緑色層を形成する場合は、幅広の黄色層を形成した後、その上に幅の狭い赤色層と緑色層とを形成するものであるので、製造に際して容易である点で好ましい。一方、先に赤色層および緑色層を形成し、その上に黄色層を形成する場合は、二つの画素部にわたって形成される黄色層が表面側に位置するため、表面の平滑性の面で好ましい。
【００１７】
上記発明においては、上記青色画素部が、インクジェット法により形成された青色層であることが好ましい。予め赤色画素部および緑色画素部を形成し、その間に青色画素部を形成するようにすれば、これら赤色画素部および緑色画素部がガイド（隔壁）の役目を果たしてくれるので、別に隔壁等を形成することなく吐出法により青色画素部を形成することができる。そして、吐出法の中でもインクジェット法がコスト面で優れているからである。また、インクジェット法によれば、簡単に膜厚の厚い青色画素部とすることが可能となり、高色純度のカラーフィルタとすることができる。
【００１９】
本発明はまた、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、フォトリソグラフィー法により、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程とを有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。
【００２０】
本発明においては、まず最初に黄色層を赤色画素部および緑色画素部の二つの画素部が形成される部分にわたってフォトリソグラフィー法により形成し、次いでこの黄色層上の赤色画素部の部分および緑色画素部の部分にそれぞれ赤色層および緑色層を形成するものである。したがって、太い線幅の黄色層上に狭い線幅の赤色層および緑色層をフォトリソグラフィー法により形成するものであることから、比較的容易に形成することが可能である。さらに、このようにして形成された赤色画素部および緑色画素部の間に吐出法により青色画素部を形成するものであるので、赤色画素部および緑色画素部が青色画素部を形成する部分の領域を決定する隔壁の役割を果たすことになる。したがって、青色画素部を形成するにあたり、特に別途隔壁を形成する必要が無いという利点を有する。
【００２１】
さらに本発明においては、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、フォトリソグラフィー法により上記赤色画素部および上記緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程とを有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。
【００２２】
この場合は、まず赤色画素部の部分に赤色層を、緑色画素部の部分に緑色層をそれぞれフォトリソグラフィー法により形成し、次いでこれら二つの画素部が形成される部分にわたって黄色層をフォトリソグラフィー法により形成するものである。したがって、積層される黄色層が比較的幅広いので、精度面での問題が少ないという利点を有する。また、赤色画素部および緑色画素部の表面が黄色層で覆われていることから平滑な面とすることができ、さらに青色画素部を吐出法により形成することにより、極めて平滑な表面を得ることができる。さらに、上記青色層を吐出法により形成するに当り、上述したように、別途隔壁等を形成する必要がない。したがって、容易に青色画素部を形成することができる。
【００２３】
上記発明においては、上記吐出法が、インクジェット法によるものであることが好ましい。吐出法の中でも、インクジェット法が一番汎用されており、コスト面で有利であるからである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラーフィルタについて説明し、次いでカラーフィルタの製造方法について説明する。
【００２５】
Ａ．カラーフィルタ
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、複数色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記複数色の画素部のうち、少なくとも２色の画素部が上記２色の画素部にわたって形成された共通色層と、個々の画素部のそれぞれに形成される個々の画素部特有の特有色層とが積層されてなることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明のカラーフィルタは、このように少なくとも２色の画素部を形成する着色層が、それぞれ少なくも２つの着色層に分けて形成することが可能であり、かつ少なくともそのうちの１つの着色層が少なくとも２色の画素部に共通する場合に適用することができるものである。ここで、少なくとも２色の画素部に共通する着色層を共通色層とし、これ以外のそれぞれの画素部特有の着色層を特有色層ということとする。
【００２７】
本発明においては、このように共通色層が、二つの画素部が形成される領域にわたって形成されるものであり、かつ特有色層がこの共通色層に積層されることにより画素部が形成されるものであるので、膜厚の厚い画素部の形成に際しての製造上の精度がそれほど要求されなくなる。
【００２８】
すなわち、例えば単に画素部を形成するに際して、膜厚を厚く形成するために同一色を２層積層する場合を考えると、近年の高精細化の要請からかなり細いパターンの着色層を形成し、さらにその上に同一の線幅、もしくはさらに細い線幅の着色層を重ねる必要がある。しかしながら、このような線幅の狭いパターンを積層することは極めて高い精度が要求されるものであり、製造上の歩留まりを大きく低下させ、結果的にコストを押し上げるものである。一方、本発明のカラーフィルタにおいては、上述したように、線幅の細い着色層を２層積層するものよりも製造上の精度はそれほど要求されるものではない。したがって、歩留まりが良好であり、コスト面で有利であるという利点を有するのである。
【００２９】
このような共通色層と特有色層との具体的な例としては、画素部が赤色画素部、緑色画素部、および青色画素部の三原色から形成される場合において、赤色画素部が赤色層と黄色層、緑色画素部が緑色層と黄色層で形成される場合を挙げることができ、この場合、黄色層が共通色層であり、赤色層および緑色層が特有色層となる。
【００３０】
すなわち、この例のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記赤色画素部および緑色画素部の２種類の画素部が、赤色画素部および緑色画素部の二つの画素部にわたって形成される黄色層と、赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に形成される赤色層および緑色層とが積層されてなるものである。
【００３１】
以下、この具体例のカラーフィルタ（以下、実施態様とする。）を用いて本発明のカラーフィルタを説明するが、本発明がこの実施態様に限定されるものではない。
【００３２】
図１は、本実施態様のカラーフィルタの一例を示すものである。この例のカラーフィルタは、透明基板１と、透明基板上に形成されたブラックマトリックス２と、このブラックマトリックス２間に形成された画素部３とから概略構成されてなるものである。
【００３３】
この例において、画素部３は、赤色画素部３ｒ、緑色画素部３ｇ、および青色画素部３ｂとから構成されており、この３色の画素部（３ｒ、３ｇ、および３ｂ）およびブラックマトリックス２により、画素領域４が形成される。
【００３４】
図１に示すように、上記赤色画素部３ｒは、赤色層５と黄色層６とが積層されてなるものであり、上記緑色画素部３ｇは、緑色層７と黄色層６とが積層されて構成されている。一方、青色画素部３ｂは、この例では一層の厚膜青色層８により構成されている。
【００３５】
本実施態様のカラーフィルタの特徴は、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇが、共通色層である黄色層６と、特有色層である赤色層５および緑色層７で構成されている点にある。
【００３６】
通常、このような三原色の画素部を用いるカラーフィルタにおいて、赤色画素部は、赤色顔料と黄色顔料とを用いており、一方緑色画素部は、緑色顔料と黄色顔料とを用いて形成されている。本実施態様のカラーフィルタは、この点を利用し、各顔料を別々の着色層として用いたものであり、赤色画素部を上記赤色顔料を含む赤色層と上記黄色顔料を含む黄色層とを積層させて形成し、緑色画素部を上記緑色顔料を含む緑色層と上記黄色顔料を含む黄色層とを積層させて形成し、さらにこの両画素部に共通する黄色層を一体に形成するようにしたものである。
【００３７】
以下、本実施態様を構成する各要素について、それぞれ説明する。
【００３８】
（透明基板）
本実施態様におけ透明基板は、図１に示す例のように、透明基板１上に画素領域４が形成されてなるものである。このような本発明に用いられる透明基板としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。また、透明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【００３９】
（画素領域）
本実施態様のカラーフィルタは、図１の例に示されるように、上記透明基板１上に画素領域４が形成される。この画素領域４は図に示す例のように通常ブラックマトリックス２および画素部３とから構成されるものであるが、画素部のみから構成されるものであってもよい。
【００４０】
（画素部）
このような透明基板１上の画素領域を構成する画素部は、本実施態様においては、上述したように赤色画素部３ｒ、緑色画素部３ｇ、および青色画素部３ｇとからなるものである。以下、これら各色画素部について説明する。
【００４１】
（赤色画素部）
本実施態様に用いられる赤色画素部３ｒは、上述したように赤色層５と黄色層６とを積層させてなるものである。この赤色画素部の全体としての膜厚は、要求される色再現性と、積層される赤色層および黄色層の組成により異なるものではあるが、通常２μｍ〜６μｍの範囲内、好ましくは２μｍ〜４μｍの範囲内とされる。上記範囲より膜厚が厚い場合は、赤色層および黄色層と分けて形成した場合であっても、例えばフォトリソグラフィー法による硬化、パターニングがうまくいかず、画素部表面に微細な凹凸が生じてしまったり、形状が逆テーパ形状となってしまい、その上に形成されるＩＴＯ電極層を断線させてしまうといった問題が生じるため好ましくなく、上記範囲より薄い場合は、必要とされる高色純度を得ることが困難となるため好ましくない。
【００４２】
また、本実施態様において赤色画素部３ｒの線幅は、好ましくは６５μｍ以下、特に４０μｍ以下であることが好ましい。本実施態様においては、高精細化が進んだカラーフィルタであって、特に線幅が狭く着色層を２層積層することが困難なカラーフィルタにおいて、その特徴を効果的に発揮するものであるからである。
【００４３】
次に、この赤色画素部を構成する赤色層および黄色層についてそれぞれ説明する。
【００４４】
１．赤色層
本実施態様に用いられる赤色層は、一般的には赤色顔料とバインダーと分散剤とその他の添加剤等で構成されるものである。バインダーの種類は赤色層の製造方法により変化するものであるが、本実施態様において赤色画素部および緑色画素部の両画素部は、顔料分散法等のフォトリソグラフィー法により形成されることが発明の性質上好ましい。したがって、本実施態様においては、ＵＶ硬化型の樹脂がバインダー樹脂として用いられる。
【００４５】
上記赤色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる赤色顔料を用いることが可能であり、具体的には、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛9,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛97,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛122,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛123,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛149,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛168,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛180,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛192,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛215,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛216,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛217,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛220,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛223,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛224,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛226,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛227,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛228,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛240, ヒ゜ク゛メントレット゛254,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛48:1、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ5、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ13、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ17、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ31、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ36、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ38、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ40、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ42、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ43、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ51、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ55、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ59、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ61、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ64、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ65、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ71の一種または複数を混合して用いても良い。
【００４６】
中でも、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254が好ましく、さらにC.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254を組み合わせることが好ましい。なお、上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理が施されているものを使用してよい。
【００４７】
また、上記顔料を分散するために必要な分散剤としては、スチレン／ブチルスチレン共重合物、長鎖ポリアミノアマイド燐酸塩、ポリアマイド、高分子量ポリカルボン酸塩、酢酸オレイルアミン、テトラアルキルアンモニウム塩、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸アミノオレエート、リン酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。
【００４８】
このような分散剤は、顔料１００重量部に対して３０〜１００重量部の範囲で含有させることができる。
【００４９】
このような赤色顔料と共に用いられるバインダー樹脂としては、上述したようにＵＶ硬化性樹脂が用いられる。このようなＵＶ硬化性樹脂としては、バインダー樹脂成分として例えば、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、スチレンスルホン酸などの酸性基を有するモノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリルアミド等のモノマーとを共重合させた共重合体が挙げられる。
また、光重合開始剤として、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、紫外線により光重合性モノマーの重合性基を重合させるラジカルを発生させることができる化合物であり、単独または複数組み合わせて使用される。
【００５０】
さらに、光重合性モノマーとして、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート等が挙げられる。
【００５１】
また、赤色層形成用塗料に用いられる溶媒としては、具体的には、ジイソプロピルエーテル、ｎ−ペンタン、ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸メチル、ジグライム、ブチルカルビトール等の有機溶剤が挙げられる。
【００５２】
その他、本実施態様の赤色層には、必要に応じて種々の添加剤を添加することが可能であり、例えば増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有してもよい。
【００５３】
本実施態様において、赤色層の膜厚は、1μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００５４】
なお、本実施態様において、赤色層とは赤色顔料を主として有する着色層であり、波長６００〜７００ｎｍの範囲内に透過率のピークもしくは透過率が８０％を超える領域を有する着色層をいう。したがって、赤色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては赤色層というものとする。
【００５５】
２．黄色層
本実施態様に用いられる黄色層は、上記赤色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造されることが好ましく、この場合、黄色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成される。このような黄色層形成用塗料は、上述した赤色層形成用塗料と同様に、主として、黄色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００５６】
上記黄色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる黄色顔料を用いることが可能であり、具体的には、黄色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントイエロー20,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー24,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー83,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー86,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー93,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー109,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー110,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー117,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー125,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー137,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー139,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー185,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー147,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー148, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー150,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー153,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー154,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー166,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー168、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー83, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー139, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー150が挙げられる。
【００５７】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５８】
本実施態様において、黄色層の膜厚は、1μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００５９】
なお、本実施態様において黄色層とは、黄色顔料を主として有する着色層であり、波長５００ｎｍ以上に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、黄色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては黄色層というものとする。
【００６０】
（緑色画素部）
本実施態様に用いられる緑色画素部３ｇは、上述したように緑色層７と黄色層６とを積層させてなるものである。この緑色画素部の全体としての膜厚は、要求される色再現性と、積層される緑色層および黄色層の組成により異なるものではあるが、通常２μｍ〜６μｍの範囲内、好ましくは２μｍ〜４μｍの範囲内とされる。このような範囲とした理由は上記赤色画素部と同様の理由であることから、ここでの説明は省略する。
【００６１】
また、本実施態様において好ましい緑色画素部３ｇの線幅も上述した赤色画素部３ｒと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
次に、この緑色画素部を構成する緑色層および黄色層についてそれぞれ説明する。
【００６３】
１．緑色層
本実施態様に用いられる緑色層は、上記赤色層と同様に、緑色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成されるものであり、このような緑色層形成用塗料は、主として、赤色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００６４】
上記緑色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる緑色顔料を用いることが可能であり、具体的には、緑色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン7,C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン36、C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン47
特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン36が挙げられる。
【００６５】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには他に添加させる添加剤等に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
本実施態様において、緑色層の膜厚は、２μｍ〜６μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜４μｍの範囲とすることが好ましい。上記範囲内とした理由は赤色層の項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６７】
なお、本実施態様において、緑色層とは緑色顔料を主として有する着色層であり、波長５００〜６００ｎｍの範囲内に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、緑色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては緑色層というものとする。
【００６８】
２．黄色層
緑色画素部に用いられる黄色層は、赤色画素部に用いられるものと同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
（赤色画素部および緑色画素部における層構成）
上述したように、赤色画素部および緑色画素部は、共通色層として黄色層を有し、特有色層として赤色層および緑色層を有するものであるが、これらの層構成について、以下説明する。
【００７０】
図１に示す例では、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにおいて、透明基板１上にまず赤色層５および緑色層７が形成されており、これら赤色層５および緑色層７上に黄色層６が積層されている。
【００７１】
この例においては、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇの両画素部の表面側に黄色層６が形成されていることから、表面の平滑性に優れたカラーフィルタを提供することができるという利点を有する。すなわち、例えば図１に示すように、後述する青色画素部３ｂが、例えば吐出法等により赤色画素部および緑色画素部の間を埋めるように配置された場合は画素領域４の表面が極めて平滑であり、その後にＩＴＯ膜を形成する場合等において問題が生じないことから好ましい実施態様であるといえる。
【００７２】
一方、図２に示す例では、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにおいて、透明基板１上にまず黄色層６が形成され、この黄色層６上にそれぞれ赤色層５および緑色層７が積層された構成となっている。
【００７３】
この例では、透明基板１上にまず線幅の広い黄色層６が形成され、この幅広の黄色層６上に線幅の狭い赤色層５および緑色層７が積層されているので、例えばフォトリソグラフィー法等による製造が比較的容易であり、製造上の不具合の少ないカラーフィルタとすることができるという利点を有する。
【００７４】
（青色画素部）
本実施態様は、上述したように、赤色画素部および緑色画素部の構成に特徴を有するものである。したがって、青色画素部の構成は特に限定されるものではなく、１層で形成されたものであっても、２層で形成されたものであってもよい。
【００７５】
図１および図２においては、青色画素部３ｂが厚膜青色層８の１層で形成された例を示すものであり、図３においては、青色画素部３ｂが青色層８と紫色層９とが積層された２層で構成された例を示すものである。以下、青色画素部が１層で構成されている場合と青色画素部が２層で構成されている場合とに分けて説明する。
【００７６】
１．青色画素部が１層で構成されている場合
上記図１もしくは図２に示す例のように青色画素部３ｂが厚膜青色層８の１層で形成される場合は、通常フォトリソグラフィー法では製造できないため、吐出法や転写法等により形成される。このように青色画素部３ｂが一層の厚膜青色層８で形成されているカラーフィルタは、青色画素部の形成が１回で完了することから、製造法にもよるが、コスト面で有利とすることが可能である。
【００７７】
また、このように青色画素部３ｂは、フォトリソグラフィー法以外の方法で製造されるものであるので、一層の厚膜青色層８で構成された場合であっても、その膜厚を十分厚く形成することが可能である。一般にカラーフィルタにおいて、高色純度を達成するためには、青色画素部を厚く製膜する必要があるが、本実施態様においては青色画素部を十分に厚く形成することができるので、高色純度を達成することができるカラーフィルタとすることができる。
【００７８】
このように青色画素部を一層で構成する場合、すなわち青色画素部が１層の厚膜青色層で構成されている場合は、厚膜青色層が吐出法により製造されたもの、転写法により製造されたもの、印刷法により製造されたもの等、種々の方法により製造された厚膜青色層を用いることができる。
【００７９】
本発明においては、中でも厚膜青色層がインクジェット法で形成されたものであることが好ましい。予め赤色画素部および緑色画素部を形成し、その間に厚膜青色層からなる青色画素部を形成するようにすれば、これら赤色画素部および緑色画素部がガイド（隔壁）の役目を果たしてくれるので、別途隔壁等を形成することなく吐出法により厚膜青色層を形成することができる。そして、吐出法の中でもインクジェット法がコスト面で優れているからである。また、色純度の高いカラーフィルタとする場合には、厚膜青色層の膜厚を厚く形成する必要があるが、インクジェット法によれば比較的簡単に厚膜青色層の膜厚を厚く形成することが可能であることから、比較的容易に膜厚の厚い厚膜青色層とすることができる。
【００８０】
このような厚膜青色層を構成する材料としては、青色顔料、バインダーおよびその他の添加剤を挙げることができる。
【００８１】
上記青色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる青色顔料を用いることが可能であり、具体的には、青色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15（C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:1, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:2, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:4, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:5,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:6）,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー21, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー22,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー60,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー64、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:6が挙げられる。
【００８２】
また、この厚膜青色層には色調を調整するために、紫色顔料を添加してもよい。このような紫色顔料としては、具体的には、バイオレット顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット19,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット23,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット29,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット32, C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット33,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット36,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット37,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット38,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット40,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット50、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット23が挙げられる。
【００８３】
また、厚膜青色層に用いられるバインダー樹脂としては、フォトリソグラフィー法の材料をそのまま用いることができるが、厚膜青色層がいかなる製法により得られたものであるのかにより変えることも可能であり、転写法やインクジェット法である場合、バインダー樹脂としてはフォトリソグラフィー法の材料から感光性に寄与するものを除くことができる。
【００８４】
その他、塗布の際に用いられる溶媒や、他に添加させる添加剤等に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８５】
本実施態様において、厚膜青色層の膜厚は、２μｍ〜６μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜４μｍの範囲とすることが好ましい。高色純度を達成するためには厚膜青色層を厚く形成する必要がある場合があり、上記範囲内とすることにより、高色純度を得ることができるからである。
【００８６】
なお、本実施態様において、厚膜青色層とは青色顔料を主として有する着色層であり、波長４００〜５００ｎｍの範囲内に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、青色顔料および紫色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては厚膜青色層というものとする。
【００８７】
２．青色画素部が２層で構成されている場合
本実施形態において、青色画素部は上述したように厚膜青色層１層であってもよいが、例えば図３に示すように着色層が２層で構成されたものであてもよい。この場合の着色層としては、例えば薄膜青色層を２層積層するようにしてもよいし、薄膜青色層と紫色層との二つの異なる着色層を積層するようにしてもよい。
【００８８】
図３は、上述したように青色画素部が２層の着色層で構成された例を示すものであり、透明基板１上に、上記図１に示すものと同様に、赤色層５および緑色層７と黄色層６とが積層されてなる赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇが形成されている。そして、この赤色画素部３ｒと緑色画素部３ｇとの間には、薄膜青色層９上に紫色層１０が積層された青色画素部３ｂが形成されている。
【００８９】
この例に示される薄膜青色層９は、上記赤色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造されることが好ましく、この場合、薄膜青色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成される。このような薄膜青色層形成用塗料は、主として、青色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００９０】
上記青色顔料としては、上述した厚膜青色層に用いられる顔料と同様のものを用いることができる。
【００９１】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには添加することができる添加剤に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９２】
この例において、薄膜青色層の膜厚は、３μｍ〜４μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００９３】
なお、この例における薄膜青色層の定義は、上記厚膜青色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９４】
そして、この例においては、さらにこの薄膜青色層９上に紫色層１０が積層されて青色画素部３ｂを構成する。
【００９５】
この紫色層９も、上記薄膜青色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造され、用いられる紫色顔料は、上記厚膜青色層に用いられるものと同様であり、またバインダー樹脂、溶剤、さらには添加することができる添加剤に関しても上記薄膜青色層と同様に上述した赤色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
なお、ここでいう紫色層とは、紫色顔料を主として有する着色層であり、波長５００〜６００ｎｍの範囲内に透過率のボトムを有する着色層をいう。したがって、紫色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては紫色層というものとする。
【００９７】
（ブラックマトリックス）
図1に示すように、画素領域４は、上述したような画素部３と、ブラックマトリックス２とから構成されるものである。このブラックマトリックス２は、一般的には上記画素部間に形成されるものではあるが、対向基板側に形成される場合もあり、この点から必要に応じて形成されるものであるといえる。ブラックマトリックスは、通常クロム等の金属がスパッタリングされて形成されるものであるが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、樹脂製のブラックマトリックスであってもよい。
【００９８】
（その他）
本発明のカラーフィルタは、必要に応じて他の層、例えば透明電極層やオーバーコート層、液晶セルギャップ制御用カラムスペーサー材（柱材）、配向制御用リブ材等が形成される。これらの層の位置や材料等に関しては、従来のものと同様であるのでここでの説明は省略する。
【００９９】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法
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、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
フォトリソグラフィー法により、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、
上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程と
を有することを特徴とするものである。以下、各工程について説明する。
【０１００】
（フォトリソグラフィー工程）
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、まず透明基板上に赤色画素部および緑色画素部を形成するフォトリソグラフィー工程が行なわれる。
【０１０１】
このフォトリソグラフィー工程は、例えば図1に示すようなカラーフィルタを製造する場合は、まず赤色画素部３ｒの部分に赤色層５を形成し、緑色画素部３ｇの部分に緑色層７を形成する。これら赤色層５および緑色層７は、それぞれ通常カラーフィルタを製造する場合に用いられる顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造される。この際、赤色層５および緑色層７は、上記カラーフィルタの項で説明したように、通常フォトリソグラフィー工程で問題無く製造することができる膜厚であるので、これらを製造するに際しての大きな問題は無い。赤色層５および緑色層７の組成等に関しては、上記カラーフィルタの項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０２】
このようにして、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにそれぞれ赤色層５および緑色層７を形成した後、これら赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇの２つの領域にわたって黄色層６をフォトリソグラフィー法により形成する。この黄色層６を形成する方法も、通常カラーフィルタを製造する際に用いられる方法をそそのまま用いることができる。
【０１０３】
通常、高精細なパターンを２層積層する場合、例えば上記赤色層５上に同じ線幅もしくはそれより狭い線幅の赤色層を形成する場合は、精度の面で製造が困難であり、結果的に歩留りが低下する等の問題が生じる場合がある。しかしながら、本発明の製造方法によれば、積層する層が、積層される層の２倍程度の線幅を有する層であるので、２層目、すなわち黄色層６を積層する工程は、精度面でそれほど困難ではなく、その結果、大幅な歩留りの低下を招くことはない。
【０１０４】
なお、上記黄色層の膜厚や組成等に関しては、上記カラーフィルタの項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
上記フォトリソグラフィー工程は、例えば図２に示すように、先に上記黄色層６を形成する工程を行い、次いで上記赤色層５および緑色層７を形成する工程を行なうようにしてもよい。
【０１０６】
このような工程とすることにより、まず線幅の広い黄色層６が形成され、次いでこの黄色層６より幅の狭い赤色層５および緑色層７を形成するものであるので、フォトリソグラフィー工程におけるパターニングがし易く、結果として製造上の歩留りを向上させることができるという利点を有する。
【０１０７】
次に、このフォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程が行なわれる。
【０１０８】
本発明においては、このように予めフォトリソグラフィー法により赤色画素部および青色画素部が形成されている。したがって、青色層を吐出法を用いて形成するに際して、別に青色画素部の部分を区分けするための工程を行なうこと無く、単に青色層形成用塗料を吐出させることだけで、青色層を形成することができる。
【０１０９】
この際用いられる青色層形成用塗料は、上記カラーフィルタの項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１１０】
また、本発明に用いられる吐出法としては、例えばマイクロシリンジ、ディスペンサー、インクジェット、針先より塗料を電界などの外部刺激により飛ばす方法、外部刺激により振動するピエゾ素子などの振動素子を用いて素子より塗料を飛ばす方法、針先に付着させた塗料を基板表面に付着させる方法等を用いることができる。
【０１１１】
本発明では、上述した吐出法の中でも、塗布の正確性および迅速性等の観点からインクジェット方式で青色層形成用塗料を塗布することが好ましい。この場合用いられるインクジェット装置としては、特に限定されるものではないが、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。
【０１１２】
このように、吐出法、中でもインクジェット法を用いて青色画素部を形成することにより、ガイドとして用いる赤色画素部および緑色画素部の膜厚にもよるが、青色画素部の膜厚を比較的厚く形成することができる。したがって、通常色純度を向上させるために青色層の膜厚を厚くする必要が生じるケースが多いが、このような場合であっても、本発明の製造方法によれば、比較的簡単に青色層の膜厚を厚く形成するようにすることできるという利点を有する。
【０１１３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１１４】
例えば、上記本発明のカラーフィルタの製造方法の説明においては、特にブラックマトリックス形成工程について説明しなかったが、本発明においては、ブラックマトリックス形成工程の有無は特に限定さるものではない。通常は、予め透明基板上に金属クロム等が蒸着されるブラックマトリックス形成工程が行なわれた後に上述した工程が行なわれる。
【０１１５】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【０１１６】
［実施例１］
一般的な方法により、ガラス基板上に金属クロムからなるブラックマトリックスを形成した。次に、赤色顔料のみで調製された下記組成の赤色層形成用塗料を塗布し、乾燥後所定のフォトマスクを用いて露光し、現像、洗浄することにより赤色画素部の部分にまず赤色層を形成した。形成された赤色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１７】
（赤色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177…90重量部
・C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254…10重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次に、下記組成の緑色層形成用塗料を用いた以外は、上記赤色層と同様にして、緑色画素部の部分に緑色層を形成した。形成された緑色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１８】
（緑色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントグリーン36…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
そして、上記赤色画素部の部分および緑色画素部の部分の両者を覆うように下記組成の黄色層形成用塗料を塗布し、上記赤色層と同様にして黄色層を形成し、赤色画素部および緑色画素部を形成した。形成された黄色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１９】
したがって、形成された赤色画素部の膜厚は、４μｍであり、形成された緑色画素部の膜厚も４μｍであった。
【０１２０】
（黄色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次いで、このようにして形成された赤色画素部および緑色画素部の間であって、青色画素部が形成される位置に、下記組成の厚膜青色層形成用塗料を用い、インクジェット法により塗布し、ＵＶ照射を行なうことにより硬化させ、厚膜青色層を形成し、青色画素部とした。
【０１２１】
形成された青色画素部の膜厚は、４μｍであった。
【０１２２】
（厚膜青色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントブルー15:6…96重量部
・C.I.ヒ゜ク゛メントバイオレット23…4重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
このように、一般的なフォトリソグラフィー法では困難であった３μｍを超える膜厚の画素部を形成することができ、色純度の高いカラーフィルタとすることができた。
【０１２３】
［実施例２］
実施例１と同様の材料を用い、同様にしてブラックマトリックス、赤色層および緑色層を形成した。さらに、下記組成の薄膜青色層用塗料を用い、上記赤色層と同様にして薄膜青色層を形成した。
【０１２４】
（薄膜青色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントブルー15:6…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次いで、実施例１と同様にして黄色層を形成した後、上記薄膜青色層上に下記組成の紫色層形成用塗料を用い、上記赤色層と同様にして紫色層を形成した。
【０１２５】
（紫色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントバイオレット23…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
各着色層の膜厚は２μｍであり、よって各画素部、すなわち赤色画素部、緑色画素部、および青色画素部の膜厚は、それぞれ４μｍであった。この方法によっても、３μｍを超える膜厚の画素部を形成することができ、色純度の高いカラーフィルタとすることができた。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明は、画素部の膜厚を厚く形成するために、画素部の着色層を積層するものであるが、積層に際して、画素部を少なくとも２色の画素部に共通する共通色層と、個々の画素部特有の特有色層とに分けて積層するものである。ここで、上記共通色層は、少なくとも２色の画素部の部分にわたって形成されるものであるので、これと個々の画素部の部分に形成する特有色層との積層は、高精細な画素部であった場合でも、精度面で比較的容易に形成することができる。したがって、カラーフィルタの製造上にあたって歩留りの低下を抑えることが可能であり、結果として低コストであり高色純度を有するカラーフィルタとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ …… 透明基板
３ …… 画素部
４ …… 画素領域
５ …… 赤色層
６ …… 黄色層
７ …… 緑色層
８ …… 厚膜青色層
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられ、特に高色純度を有し、色再現性に優れるカラーフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラー液晶表示装置は、コンピュータのみならず携帯電話やテレビ等の種々の用途に用いられ、その用途の拡大が進んでいる。この中でも、高画質が要求されるようなハイエンドモニター用のディスプレイや液晶テレビ等の用途においては、従来のCRTと同等もしくはそれを超える色再現性が求められるようになってきた。
【０００３】
しかしながら、従来のカラーフィルタを用いた液晶表示装置では、このような色再現性を達成することは困難であった。例えば、IDW'99 Digest of Technical Papers, pp. 1109-1110においては、カラー液晶表示装置によりテレビ規格（EBU)を満足させるためには、従来のカラーフィルタでは各画素部の膜厚が厚くなってしまうという問題点が報告されている。特に、青色の画素部における膜厚が他の色に比べて極端に厚くなってしまう点が指摘され、この問題の解決法として、高色温度のバックライトを組み合わせることが提案されている。
【０００４】
しかしながら、高色温度のバックライトを使用すると全体が青みがかり、実際のEBU規格におけるホワイトD６５の色温度と大きく異なったホワイト（青みがかったホワイト）になってしまうという問題があった。
【０００５】
このように、カラーフィルタを用いて色再現性を向上させる（高色純度を達成する）ためには画素部の膜厚を厚くする必要があるが、従来の顔料分散法等に用いられているフォトリソグラフィー法により画素部を形成した場合、その膜厚を厚くすることには一定の制限がある。
【０００６】
すなわち、フォトリソグラフィー法により膜厚の厚い画素部を形成しようとした場合、膜厚が厚すぎるため従来以上の現像時間を必要とすることになり、結果として表面に凹凸ができてしまうといった問題がある。また、同様に膜厚が厚いと透明基板側の硬化が不十分となることから、現像時に表面側に比べて透明基板側の方がより早く除去されてしまい、結果として画素部の断面形状が逆テーパ状の形状となる。このように、画素部断面形状が逆テーパ状に形成されてしまうと、その上にITO膜を形成した際にクラックが発生したり、断線の原因となることから好ましくないという問題が生じるのである。
【０００７】
また、膜厚を厚くしないで高色純度を達成する方法として、例えば画素部形成用塗料中に含有される顔料の量を増加させることも考えられる。しかしながら、このような方法を採用すると、結果的に塗料中のバインダー成分の量が減少してしまい、上記の問題を加速させる結果となる。
【０００８】
さらに、フォトリソグラフィー法を複数回行なうことにより、同一着色膜厚を厚くする方法も考えられる。しかしながら、近年においてカラーフィルタは高精細化が要求されてきており、このように高精細化されたカラーフィルタにおいて、各画素部の着色層を積層して形成することは極めて困難である。すなわち、例えば赤色画素部の場合、一度赤色層を形成し、重ねあわせ精度を考えてさらにその上に同じ大きさもしくはそれよりやや小さめの赤色層を積層する必要があるが、これは精度の面で極めて難しい工程を要求されることになり、結果として歩留まりの低下を招くことから好ましくないものである。
【０００９】
一方、インクジェット法を用いて画素部を形成することにより、膜厚の厚い画素部を形成することは可能である。しかしながら、インクジェット法により透明基板上に画素部を形成するためには、インクが広がらないようにする必要があるため、予め透明基板の非画素部となる部分に目標とする膜厚に近い高さのガイド部を形成したり、濡れ性の異なるパターンを形成し、表面張力を利用して盛り上げる等の工夫が必要であり、結果としてコスト高となる場合がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画素部の膜厚を厚く形成することが可能であり、高色純度を達成することができるカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記赤色画素部および上記緑色画素部の２種類の画素部が、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって形成される黄色層と、上記赤色画素部および上記緑色画素部のそれぞれの領域に形成される赤色層および緑色層とが積層されてなり、上記青色画素部が、１層の青色層で形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１２】
本発明のおいては、画素部の膜厚を厚く形成するために、画素部の着色層を積層するものであるが、積層に際して、画素部を少なくとも２色の画素部に共通する共通色層と、個々の画素部特有の特有色層とに分けて積層するものである。そして、上記共通色層を形成する際は、少なくとも２色の画素部にわたって形成されるものであるので、これと個々の画素部に形成する特有色層との積層は、高精細な画素部であった場合でも、精度面で比較的容易に形成することができる。したがって、カラーフィルタ製造あたって、歩留りの低下を抑えることが可能であり、結果として低コストであり高色純度を有するカラーフィルタとすることができる。
【００１４】
本発明においては、カラーフィルタの画素部を構成する赤色画素部と緑色画素部とをそれぞれ赤色層と黄色層、緑色層と黄色層とに分けて積層するようにし、このうち黄色層を二つの画素部にわたって形成するようにしたものである。したがって、着色層を積層するにあたって、二つの画素部にわたって形成される黄色層と個々の画素部に形成する緑色層と赤色層とを積層すればよいので、精度面での問題が少なく、製造に際して不具合の少ないカラーフィルタとすることができる。
また、本発明においては、上記青色画素部が、１層の青色層で形成されている。上述したように、赤色画素部および緑色画素部は本発明特有の方法により積層して形成することが可能である。したがって、残る青色画素部は上記赤色画素部および緑色画素部との間を埋めるように形成すればよい。したがって、例えば転写法や吐出法等により１層の青色層で青色画素部を形成することが可能となり、１回で青色画素部を形成することができるので、コスト面で有利であるという利点を有する。また、青色画素部が吐出法等のフォトリソグラフィー法以外の方法で形成されるものであるので、その膜厚を厚くすることが可能である。一般に液晶表示装置において高色純度を達成するためには、カラーフィルタの青色画素部の膜厚を厚くすることが要請されているが、このように青色画素部をフォトリソグラフィー法以外の方法で形成し、青色層１層で構成することにより、青色画素部の膜厚の厚いカラーフィルタとすることが可能となり、結果として高色純度を達成したカラーフィルタとすることができる。
【００１５】
上記発明においては、上記赤色画素部と上記緑色画素部とが、透明基板上に黄色層を形成し、その表面上に赤色層と緑色層とを積層することにより形成されたものであってもよく、上記赤色画素部と上記緑色画素部とが、透明基板上に赤色層および緑色層を形成し、これら赤色層および緑色層上に黄色層を積層することにより形成されたものであってもよい。先に黄色層を形成し、その上に赤色層と緑色層を形成する場合は、幅広の黄色層を形成した後、その上に幅の狭い赤色層と緑色層とを形成するものであるので、製造に際して容易である点で好ましい。一方、先に赤色層および緑色層を形成し、その上に黄色層を形成する場合は、二つの画素部にわたって形成される黄色層が表面側に位置するため、表面の平滑性の面で好ましい。
【００１７】
上記発明においては、上記青色画素部が、インクジェット法により形成された青色層であることが好ましい。予め赤色画素部および緑色画素部を形成し、その間に青色画素部を形成するようにすれば、これら赤色画素部および緑色画素部がガイド（隔壁）の役目を果たしてくれるので、別に隔壁等を形成することなく吐出法により青色画素部を形成することができる。そして、吐出法の中でもインクジェット法がコスト面で優れているからである。また、インクジェット法によれば、簡単に膜厚の厚い青色画素部とすることが可能となり、高色純度のカラーフィルタとすることができる。
【００１９】
本発明はまた、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、フォトリソグラフィー法により、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程とを有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。
【００２０】
本発明においては、まず最初に黄色層を赤色画素部および緑色画素部の二つの画素部が形成される部分にわたってフォトリソグラフィー法により形成し、次いでこの黄色層上の赤色画素部の部分および緑色画素部の部分にそれぞれ赤色層および緑色層を形成するものである。したがって、太い線幅の黄色層上に狭い線幅の赤色層および緑色層をフォトリソグラフィー法により形成するものであることから、比較的容易に形成することが可能である。さらに、このようにして形成された赤色画素部および緑色画素部の間に吐出法により青色画素部を形成するものであるので、赤色画素部および緑色画素部が青色画素部を形成する部分の領域を決定する隔壁の役割を果たすことになる。したがって、青色画素部を形成するにあたり、特に別途隔壁を形成する必要が無いという利点を有する。
【００２１】
さらに本発明においては、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、フォトリソグラフィー法により上記赤色画素部および上記緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程とを有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。
【００２２】
この場合は、まず赤色画素部の部分に赤色層を、緑色画素部の部分に緑色層をそれぞれフォトリソグラフィー法により形成し、次いでこれら二つの画素部が形成される部分にわたって黄色層をフォトリソグラフィー法により形成するものである。したがって、積層される黄色層が比較的幅広いので、精度面での問題が少ないという利点を有する。また、赤色画素部および緑色画素部の表面が黄色層で覆われていることから平滑な面とすることができ、さらに青色画素部を吐出法により形成することにより、極めて平滑な表面を得ることができる。さらに、上記青色層を吐出法により形成するに当り、上述したように、別途隔壁等を形成する必要がない。したがって、容易に青色画素部を形成することができる。
【００２３】
上記発明においては、上記吐出法が、インクジェット法によるものであることが好ましい。吐出法の中でも、インクジェット法が一番汎用されており、コスト面で有利であるからである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラーフィルタについて説明し、次いでカラーフィルタの製造方法について説明する。
【００２５】
Ａ．カラーフィルタ
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、複数色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記複数色の画素部のうち、少なくとも２色の画素部が上記２色の画素部にわたって形成された共通色層と、個々の画素部のそれぞれに形成される個々の画素部特有の特有色層とが積層されてなることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明のカラーフィルタは、このように少なくとも２色の画素部を形成する着色層が、それぞれ少なくも２つの着色層に分けて形成することが可能であり、かつ少なくともそのうちの１つの着色層が少なくとも２色の画素部に共通する場合に適用することができるものである。ここで、少なくとも２色の画素部に共通する着色層を共通色層とし、これ以外のそれぞれの画素部特有の着色層を特有色層ということとする。
【００２７】
本発明においては、このように共通色層が、二つの画素部が形成される領域にわたって形成されるものであり、かつ特有色層がこの共通色層に積層されることにより画素部が形成されるものであるので、膜厚の厚い画素部の形成に際しての製造上の精度がそれほど要求されなくなる。
【００２８】
すなわち、例えば単に画素部を形成するに際して、膜厚を厚く形成するために同一色を２層積層する場合を考えると、近年の高精細化の要請からかなり細いパターンの着色層を形成し、さらにその上に同一の線幅、もしくはさらに細い線幅の着色層を重ねる必要がある。しかしながら、このような線幅の狭いパターンを積層することは極めて高い精度が要求されるものであり、製造上の歩留まりを大きく低下させ、結果的にコストを押し上げるものである。一方、本発明のカラーフィルタにおいては、上述したように、線幅の細い着色層を２層積層するものよりも製造上の精度はそれほど要求されるものではない。したがって、歩留まりが良好であり、コスト面で有利であるという利点を有するのである。
【００２９】
このような共通色層と特有色層との具体的な例としては、画素部が赤色画素部、緑色画素部、および青色画素部の三原色から形成される場合において、赤色画素部が赤色層と黄色層、緑色画素部が緑色層と黄色層で形成される場合を挙げることができ、この場合、黄色層が共通色層であり、赤色層および緑色層が特有色層となる。
【００３０】
すなわち、この例のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタであって、上記赤色画素部および緑色画素部の２種類の画素部が、赤色画素部および緑色画素部の二つの画素部にわたって形成される黄色層と、赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に形成される赤色層および緑色層とが積層されてなるものである。
【００３１】
以下、この具体例のカラーフィルタ（以下、実施態様とする。）を用いて本発明のカラーフィルタを説明するが、本発明がこの実施態様に限定されるものではない。
【００３２】
図１は、本実施態様のカラーフィルタの一例を示すものである。この例のカラーフィルタは、透明基板１と、透明基板上に形成されたブラックマトリックス２と、このブラックマトリックス２間に形成された画素部３とから概略構成されてなるものである。
【００３３】
この例において、画素部３は、赤色画素部３ｒ、緑色画素部３ｇ、および青色画素部３ｂとから構成されており、この３色の画素部（３ｒ、３ｇ、および３ｂ）およびブラックマトリックス２により、画素領域４が形成される。
【００３４】
図１に示すように、上記赤色画素部３ｒは、赤色層５と黄色層６とが積層されてなるものであり、上記緑色画素部３ｇは、緑色層７と黄色層６とが積層されて構成されている。一方、青色画素部３ｂは、この例では一層の厚膜青色層８により構成されている。
【００３５】
本実施態様のカラーフィルタの特徴は、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇが、共通色層である黄色層６と、特有色層である赤色層５および緑色層７で構成されている点にある。
【００３６】
通常、このような三原色の画素部を用いるカラーフィルタにおいて、赤色画素部は、赤色顔料と黄色顔料とを用いており、一方緑色画素部は、緑色顔料と黄色顔料とを用いて形成されている。本実施態様のカラーフィルタは、この点を利用し、各顔料を別々の着色層として用いたものであり、赤色画素部を上記赤色顔料を含む赤色層と上記黄色顔料を含む黄色層とを積層させて形成し、緑色画素部を上記緑色顔料を含む緑色層と上記黄色顔料を含む黄色層とを積層させて形成し、さらにこの両画素部に共通する黄色層を一体に形成するようにしたものである。
【００３７】
以下、本実施態様を構成する各要素について、それぞれ説明する。
【００３８】
（透明基板）
本実施態様におけ透明基板は、図１に示す例のように、透明基板１上に画素領域４が形成されてなるものである。このような本発明に用いられる透明基板としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。また、透明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【００３９】
（画素領域）
本実施態様のカラーフィルタは、図１の例に示されるように、上記透明基板１上に画素領域４が形成される。この画素領域４は図に示す例のように通常ブラックマトリックス２および画素部３とから構成されるものであるが、画素部のみから構成されるものであってもよい。
【００４０】
（画素部）
このような透明基板１上の画素領域を構成する画素部は、本実施態様においては、上述したように赤色画素部３ｒ、緑色画素部３ｇ、および青色画素部３ｇとからなるものである。以下、これら各色画素部について説明する。
【００４１】
（赤色画素部）
本実施態様に用いられる赤色画素部３ｒは、上述したように赤色層５と黄色層６とを積層させてなるものである。この赤色画素部の全体としての膜厚は、要求される色再現性と、積層される赤色層および黄色層の組成により異なるものではあるが、通常２μｍ〜６μｍの範囲内、好ましくは２μｍ〜４μｍの範囲内とされる。上記範囲より膜厚が厚い場合は、赤色層および黄色層と分けて形成した場合であっても、例えばフォトリソグラフィー法による硬化、パターニングがうまくいかず、画素部表面に微細な凹凸が生じてしまったり、形状が逆テーパ形状となってしまい、その上に形成されるＩＴＯ電極層を断線させてしまうといった問題が生じるため好ましくなく、上記範囲より薄い場合は、必要とされる高色純度を得ることが困難となるため好ましくない。
【００４２】
また、本実施態様において赤色画素部３ｒの線幅は、好ましくは６５μｍ以下、特に４０μｍ以下であることが好ましい。本実施態様においては、高精細化が進んだカラーフィルタであって、特に線幅が狭く着色層を２層積層することが困難なカラーフィルタにおいて、その特徴を効果的に発揮するものであるからである。
【００４３】
次に、この赤色画素部を構成する赤色層および黄色層についてそれぞれ説明する。
【００４４】
１．赤色層
本実施態様に用いられる赤色層は、一般的には赤色顔料とバインダーと分散剤とその他の添加剤等で構成されるものである。バインダーの種類は赤色層の製造方法により変化するものであるが、本実施態様において赤色画素部および緑色画素部の両画素部は、顔料分散法等のフォトリソグラフィー法により形成されることが発明の性質上好ましい。したがって、本実施態様においては、ＵＶ硬化型の樹脂がバインダー樹脂として用いられる。
【００４５】
上記赤色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる赤色顔料を用いることが可能であり、具体的には、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛9,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛97,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛122,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛123,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛149,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛168,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛180,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛192,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛215,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛216,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛217,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛220,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛223,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛224,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛226,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛227,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛228,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛240, ヒ゜ク゛メントレット゛254,C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛48:1、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ5、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ13、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ17、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ31、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ36、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ38、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ40、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ42、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ43、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ51、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ55、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ59、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ61、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ64、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ65、C.I.ヒ゜ク゛メントオレンジ71の一種または複数を混合して用いても良い。
【００４６】
中でも、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254が好ましく、さらにC.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177、C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254を組み合わせることが好ましい。なお、上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理が施されているものを使用してよい。
【００４７】
また、上記顔料を分散するために必要な分散剤としては、スチレン／ブチルスチレン共重合物、長鎖ポリアミノアマイド燐酸塩、ポリアマイド、高分子量ポリカルボン酸塩、酢酸オレイルアミン、テトラアルキルアンモニウム塩、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸アミノオレエート、リン酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。
【００４８】
このような分散剤は、顔料１００重量部に対して３０〜１００重量部の範囲で含有させることができる。
【００４９】
このような赤色顔料と共に用いられるバインダー樹脂としては、上述したようにＵＶ硬化性樹脂が用いられる。このようなＵＶ硬化性樹脂としては、バインダー樹脂成分として例えば、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、スチレンスルホン酸などの酸性基を有するモノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリルアミド等のモノマーとを共重合させた共重合体が挙げられる。
また、光重合開始剤として、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、紫外線により光重合性モノマーの重合性基を重合させるラジカルを発生させることができる化合物であり、単独または複数組み合わせて使用される。
【００５０】
さらに、光重合性モノマーとして、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート等が挙げられる。
【００５１】
また、赤色層形成用塗料に用いられる溶媒としては、具体的には、ジイソプロピルエーテル、ｎ−ペンタン、ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸メチル、ジグライム、ブチルカルビトール等の有機溶剤が挙げられる。
【００５２】
その他、本実施態様の赤色層には、必要に応じて種々の添加剤を添加することが可能であり、例えば増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有してもよい。
【００５３】
本実施態様において、赤色層の膜厚は、1μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００５４】
なお、本実施態様において、赤色層とは赤色顔料を主として有する着色層であり、波長６００〜７００ｎｍの範囲内に透過率のピークもしくは透過率が８０％を超える領域を有する着色層をいう。したがって、赤色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては赤色層というものとする。
【００５５】
２．黄色層
本実施態様に用いられる黄色層は、上記赤色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造されることが好ましく、この場合、黄色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成される。このような黄色層形成用塗料は、上述した赤色層形成用塗料と同様に、主として、黄色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００５６】
上記黄色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる黄色顔料を用いることが可能であり、具体的には、黄色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントイエロー20,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー24,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー83,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー86,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー93,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー109,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー110,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー117,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー125,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー137,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー139,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー185,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー147,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー148, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー150,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー153,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー154,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー166,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー168、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー83, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138,C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー139, C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー150が挙げられる。
【００５７】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５８】
本実施態様において、黄色層の膜厚は、1μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００５９】
なお、本実施態様において黄色層とは、黄色顔料を主として有する着色層であり、波長５００ｎｍ以上に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、黄色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては黄色層というものとする。
【００６０】
（緑色画素部）
本実施態様に用いられる緑色画素部３ｇは、上述したように緑色層７と黄色層６とを積層させてなるものである。この緑色画素部の全体としての膜厚は、要求される色再現性と、積層される緑色層および黄色層の組成により異なるものではあるが、通常２μｍ〜６μｍの範囲内、好ましくは２μｍ〜４μｍの範囲内とされる。このような範囲とした理由は上記赤色画素部と同様の理由であることから、ここでの説明は省略する。
【００６１】
また、本実施態様において好ましい緑色画素部３ｇの線幅も上述した赤色画素部３ｒと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６２】
次に、この緑色画素部を構成する緑色層および黄色層についてそれぞれ説明する。
【００６３】
１．緑色層
本実施態様に用いられる緑色層は、上記赤色層と同様に、緑色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成されるものであり、このような緑色層形成用塗料は、主として、赤色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００６４】
上記緑色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる緑色顔料を用いることが可能であり、具体的には、緑色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン7,C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン36、C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン47
特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントク゛リーン36が挙げられる。
【００６５】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには他に添加させる添加剤等に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
本実施態様において、緑色層の膜厚は、２μｍ〜６μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜４μｍの範囲とすることが好ましい。上記範囲内とした理由は赤色層の項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６７】
なお、本実施態様において、緑色層とは緑色顔料を主として有する着色層であり、波長５００〜６００ｎｍの範囲内に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、緑色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては緑色層というものとする。
【００６８】
２．黄色層
緑色画素部に用いられる黄色層は、赤色画素部に用いられるものと同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
（赤色画素部および緑色画素部における層構成）
上述したように、赤色画素部および緑色画素部は、共通色層として黄色層を有し、特有色層として赤色層および緑色層を有するものであるが、これらの層構成について、以下説明する。
【００７０】
図１に示す例では、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにおいて、透明基板１上にまず赤色層５および緑色層７が形成されており、これら赤色層５および緑色層７上に黄色層６が積層されている。
【００７１】
この例においては、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇの両画素部の表面側に黄色層６が形成されていることから、表面の平滑性に優れたカラーフィルタを提供することができるという利点を有する。すなわち、例えば図１に示すように、後述する青色画素部３ｂが、例えば吐出法等により赤色画素部および緑色画素部の間を埋めるように配置された場合は画素領域４の表面が極めて平滑であり、その後にＩＴＯ膜を形成する場合等において問題が生じないことから好ましい実施態様であるといえる。
【００７２】
一方、図２に示す例では、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにおいて、透明基板１上にまず黄色層６が形成され、この黄色層６上にそれぞれ赤色層５および緑色層７が積層された構成となっている。
【００７３】
この例では、透明基板１上にまず線幅の広い黄色層６が形成され、この幅広の黄色層６上に線幅の狭い赤色層５および緑色層７が積層されているので、例えばフォトリソグラフィー法等による製造が比較的容易であり、製造上の不具合の少ないカラーフィルタとすることができるという利点を有する。
【００７４】
（青色画素部）
本実施態様は、上述したように、赤色画素部および緑色画素部の構成に特徴を有するものである。したがって、青色画素部の構成は特に限定されるものではなく、１層で形成されたものであっても、２層で形成されたものであってもよい。
【００７５】
図１および図２においては、青色画素部３ｂが厚膜青色層８の１層で形成された例を示すものであり、図３においては、青色画素部３ｂが青色層８と紫色層９とが積層された２層で構成された例を示すものである。以下、青色画素部が１層で構成されている場合と青色画素部が２層で構成されている場合とに分けて説明する。
【００７６】
１．青色画素部が１層で構成されている場合
上記図１もしくは図２に示す例のように青色画素部３ｂが厚膜青色層８の１層で形成される場合は、通常フォトリソグラフィー法では製造できないため、吐出法や転写法等により形成される。このように青色画素部３ｂが一層の厚膜青色層８で形成されているカラーフィルタは、青色画素部の形成が１回で完了することから、製造法にもよるが、コスト面で有利とすることが可能である。
【００７７】
また、このように青色画素部３ｂは、フォトリソグラフィー法以外の方法で製造されるものであるので、一層の厚膜青色層８で構成された場合であっても、その膜厚を十分厚く形成することが可能である。一般にカラーフィルタにおいて、高色純度を達成するためには、青色画素部を厚く製膜する必要があるが、本実施態様においては青色画素部を十分に厚く形成することができるので、高色純度を達成することができるカラーフィルタとすることができる。
【００７８】
このように青色画素部を一層で構成する場合、すなわち青色画素部が１層の厚膜青色層で構成されている場合は、厚膜青色層が吐出法により製造されたもの、転写法により製造されたもの、印刷法により製造されたもの等、種々の方法により製造された厚膜青色層を用いることができる。
【００７９】
本発明においては、中でも厚膜青色層がインクジェット法で形成されたものであることが好ましい。予め赤色画素部および緑色画素部を形成し、その間に厚膜青色層からなる青色画素部を形成するようにすれば、これら赤色画素部および緑色画素部がガイド（隔壁）の役目を果たしてくれるので、別途隔壁等を形成することなく吐出法により厚膜青色層を形成することができる。そして、吐出法の中でもインクジェット法がコスト面で優れているからである。また、色純度の高いカラーフィルタとする場合には、厚膜青色層の膜厚を厚く形成する必要があるが、インクジェット法によれば比較的簡単に厚膜青色層の膜厚を厚く形成することが可能であることから、比較的容易に膜厚の厚い厚膜青色層とすることができる。
【００８０】
このような厚膜青色層を構成する材料としては、青色顔料、バインダーおよびその他の添加剤を挙げることができる。
【００８１】
上記青色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる青色顔料を用いることが可能であり、具体的には、青色顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15（C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:1, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:2, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:4, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:5,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:6）,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー21, C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー22,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー60,C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー64、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:6が挙げられる。
【００８２】
また、この厚膜青色層には色調を調整するために、紫色顔料を添加してもよい。このような紫色顔料としては、具体的には、バイオレット顔料としてC.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット19,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット23,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット29,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット32, C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット33,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット36,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット37,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット38,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット40,C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット50、特に好ましくは、C.I.ヒ゜ク゛メントハ゛イオレット23が挙げられる。
【００８３】
また、厚膜青色層に用いられるバインダー樹脂としては、フォトリソグラフィー法の材料をそのまま用いることができるが、厚膜青色層がいかなる製法により得られたものであるのかにより変えることも可能であり、転写法やインクジェット法である場合、バインダー樹脂としてはフォトリソグラフィー法の材料から感光性に寄与するものを除くことができる。
【００８４】
その他、塗布の際に用いられる溶媒や、他に添加させる添加剤等に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８５】
本実施態様において、厚膜青色層の膜厚は、２μｍ〜６μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜４μｍの範囲とすることが好ましい。高色純度を達成するためには厚膜青色層を厚く形成する必要がある場合があり、上記範囲内とすることにより、高色純度を得ることができるからである。
【００８６】
なお、本実施態様において、厚膜青色層とは青色顔料を主として有する着色層であり、波長４００〜５００ｎｍの範囲内に透過率のピークを有する着色層をいう。したがって、青色顔料および紫色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては厚膜青色層というものとする。
【００８７】
２．青色画素部が２層で構成されている場合
本実施形態において、青色画素部は上述したように厚膜青色層１層であってもよいが、例えば図３に示すように着色層が２層で構成されたものであてもよい。この場合の着色層としては、例えば薄膜青色層を２層積層するようにしてもよいし、薄膜青色層と紫色層との二つの異なる着色層を積層するようにしてもよい。
【００８８】
図３は、上述したように青色画素部が２層の着色層で構成された例を示すものであり、透明基板１上に、上記図１に示すものと同様に、赤色層５および緑色層７と黄色層６とが積層されてなる赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇが形成されている。そして、この赤色画素部３ｒと緑色画素部３ｇとの間には、薄膜青色層９上に紫色層１０が積層された青色画素部３ｂが形成されている。
【００８９】
この例に示される薄膜青色層９は、上記赤色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造されることが好ましく、この場合、薄膜青色層形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成される。このような薄膜青色層形成用塗料は、主として、青色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。
【００９０】
上記青色顔料としては、上述した厚膜青色層に用いられる顔料と同様のものを用いることができる。
【００９１】
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには添加することができる添加剤に関しては、上記赤色層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９２】
この例において、薄膜青色層の膜厚は、３μｍ〜４μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。膜厚が上記範囲より厚い場合は、フォトリソグラフィー工程において上述したような不具合が生じることから好ましくなく、上記範囲より膜厚が薄い場合は、高色純度のカラーフィルタとすることが困難であるからである。
【００９３】
なお、この例における薄膜青色層の定義は、上記厚膜青色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９４】
そして、この例においては、さらにこの薄膜青色層９上に紫色層１０が積層されて青色画素部３ｂを構成する。
【００９５】
この紫色層９も、上記薄膜青色層と同様に顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造され、用いられる紫色顔料は、上記厚膜青色層に用いられるものと同様であり、またバインダー樹脂、溶剤、さらには添加することができる添加剤に関しても上記薄膜青色層と同様に上述した赤色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
なお、ここでいう紫色層とは、紫色顔料を主として有する着色層であり、波長５００〜６００ｎｍの範囲内に透過率のボトムを有する着色層をいう。したがって、紫色顔料以外の顔料が含まれている場合であっても上記要件を満たす場合は、本実施態様においては紫色層というものとする。
【００９７】
（ブラックマトリックス）
図1に示すように、画素領域４は、上述したような画素部３と、ブラックマトリックス２とから構成されるものである。このブラックマトリックス２は、一般的には上記画素部間に形成されるものではあるが、対向基板側に形成される場合もあり、この点から必要に応じて形成されるものであるといえる。ブラックマトリックスは、通常クロム等の金属がスパッタリングされて形成されるものであるが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、樹脂製のブラックマトリックスであってもよい。
【００９８】
（その他）
本発明のカラーフィルタは、必要に応じて他の層、例えば透明電極層やオーバーコート層、液晶セルギャップ制御用カラムスペーサー材（柱材）、配向制御用リブ材等が形成される。これらの層の位置や材料等に関しては、従来のものと同様であるのでここでの説明は省略する。
【００９９】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法
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、透明基板と、上記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を含む画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
フォトリソグラフィー法により、上記赤色画素部および上記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、
上記フォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および上記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程と
を有することを特徴とするものである。以下、各工程について説明する。
【０１００】
（フォトリソグラフィー工程）
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、まず透明基板上に赤色画素部および緑色画素部を形成するフォトリソグラフィー工程が行なわれる。
【０１０１】
このフォトリソグラフィー工程は、例えば図1に示すようなカラーフィルタを製造する場合は、まず赤色画素部３ｒの部分に赤色層５を形成し、緑色画素部３ｇの部分に緑色層７を形成する。これら赤色層５および緑色層７は、それぞれ通常カラーフィルタを製造する場合に用いられる顔料分散法等のフォトリソグラフィー法を用いた方法により製造される。この際、赤色層５および緑色層７は、上記カラーフィルタの項で説明したように、通常フォトリソグラフィー工程で問題無く製造することができる膜厚であるので、これらを製造するに際しての大きな問題は無い。赤色層５および緑色層７の組成等に関しては、上記カラーフィルタの項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０２】
このようにして、赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇにそれぞれ赤色層５および緑色層７を形成した後、これら赤色画素部３ｒおよび緑色画素部３ｇの２つの領域にわたって黄色層６をフォトリソグラフィー法により形成する。この黄色層６を形成する方法も、通常カラーフィルタを製造する際に用いられる方法をそそのまま用いることができる。
【０１０３】
通常、高精細なパターンを２層積層する場合、例えば上記赤色層５上に同じ線幅もしくはそれより狭い線幅の赤色層を形成する場合は、精度の面で製造が困難であり、結果的に歩留りが低下する等の問題が生じる場合がある。しかしながら、本発明の製造方法によれば、積層する層が、積層される層の２倍程度の線幅を有する層であるので、２層目、すなわち黄色層６を積層する工程は、精度面でそれほど困難ではなく、その結果、大幅な歩留りの低下を招くことはない。
【０１０４】
なお、上記黄色層の膜厚や組成等に関しては、上記カラーフィルタの項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
上記フォトリソグラフィー工程は、例えば図２に示すように、先に上記黄色層６を形成する工程を行い、次いで上記赤色層５および緑色層７を形成する工程を行なうようにしてもよい。
【０１０６】
このような工程とすることにより、まず線幅の広い黄色層６が形成され、次いでこの黄色層６より幅の狭い赤色層５および緑色層７を形成するものであるので、フォトリソグラフィー工程におけるパターニングがし易く、結果として製造上の歩留りを向上させることができるという利点を有する。
【０１０７】
次に、このフォトリソグラフィー法により形成された上記赤色画素部および緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程が行なわれる。
【０１０８】
本発明においては、このように予めフォトリソグラフィー法により赤色画素部および青色画素部が形成されている。したがって、青色層を吐出法を用いて形成するに際して、別に青色画素部の部分を区分けするための工程を行なうこと無く、単に青色層形成用塗料を吐出させることだけで、青色層を形成することができる。
【０１０９】
この際用いられる青色層形成用塗料は、上記カラーフィルタの項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１１０】
また、本発明に用いられる吐出法としては、例えばマイクロシリンジ、ディスペンサー、インクジェット、針先より塗料を電界などの外部刺激により飛ばす方法、外部刺激により振動するピエゾ素子などの振動素子を用いて素子より塗料を飛ばす方法、針先に付着させた塗料を基板表面に付着させる方法等を用いることができる。
【０１１１】
本発明では、上述した吐出法の中でも、塗布の正確性および迅速性等の観点からインクジェット方式で青色層形成用塗料を塗布することが好ましい。この場合用いられるインクジェット装置としては、特に限定されるものではないが、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。
【０１１２】
このように、吐出法、中でもインクジェット法を用いて青色画素部を形成することにより、ガイドとして用いる赤色画素部および緑色画素部の膜厚にもよるが、青色画素部の膜厚を比較的厚く形成することができる。したがって、通常色純度を向上させるために青色層の膜厚を厚くする必要が生じるケースが多いが、このような場合であっても、本発明の製造方法によれば、比較的簡単に青色層の膜厚を厚く形成するようにすることできるという利点を有する。
【０１１３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１１４】
例えば、上記本発明のカラーフィルタの製造方法の説明においては、特にブラックマトリックス形成工程について説明しなかったが、本発明においては、ブラックマトリックス形成工程の有無は特に限定さるものではない。通常は、予め透明基板上に金属クロム等が蒸着されるブラックマトリックス形成工程が行なわれた後に上述した工程が行なわれる。
【０１１５】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【０１１６】
［実施例１］
一般的な方法により、ガラス基板上に金属クロムからなるブラックマトリックスを形成した。次に、赤色顔料のみで調製された下記組成の赤色層形成用塗料を塗布し、乾燥後所定のフォトマスクを用いて露光し、現像、洗浄することにより赤色画素部の部分にまず赤色層を形成した。形成された赤色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１７】
（赤色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛177…90重量部
・C.I.ヒ゜ク゛メントレット゛254…10重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次に、下記組成の緑色層形成用塗料を用いた以外は、上記赤色層と同様にして、緑色画素部の部分に緑色層を形成した。形成された緑色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１８】
（緑色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントグリーン36…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
そして、上記赤色画素部の部分および緑色画素部の部分の両者を覆うように下記組成の黄色層形成用塗料を塗布し、上記赤色層と同様にして黄色層を形成し、赤色画素部および緑色画素部を形成した。形成された黄色層の膜厚は、２μｍであった。
【０１１９】
したがって、形成された赤色画素部の膜厚は、４μｍであり、形成された緑色画素部の膜厚も４μｍであった。
【０１２０】
（黄色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントイエロー138…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次いで、このようにして形成された赤色画素部および緑色画素部の間であって、青色画素部が形成される位置に、下記組成の厚膜青色層形成用塗料を用い、インクジェット法により塗布し、ＵＶ照射を行なうことにより硬化させ、厚膜青色層を形成し、青色画素部とした。
【０１２１】
形成された青色画素部の膜厚は、４μｍであった。
【０１２２】
（厚膜青色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントブルー15:6…96重量部
・C.I.ヒ゜ク゛メントバイオレット23…4重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
このように、一般的なフォトリソグラフィー法では困難であった３μｍを超える膜厚の画素部を形成することができ、色純度の高いカラーフィルタとすることができた。
【０１２３】
［実施例２］
実施例１と同様の材料を用い、同様にしてブラックマトリックス、赤色層および緑色層を形成した。さらに、下記組成の薄膜青色層用塗料を用い、上記赤色層と同様にして薄膜青色層を形成した。
【０１２４】
（薄膜青色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントブルー15:6…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
次いで、実施例１と同様にして黄色層を形成した後、上記薄膜青色層上に下記組成の紫色層形成用塗料を用い、上記赤色層と同様にして紫色層を形成した。
【０１２５】
（紫色層形成用塗料の組成）
・C.I.ヒ゜ク゛メントバイオレット23…100重量部
・分散剤（アビシア（株）製ソルスパース２４０００）…20重量部
・感光性樹脂…210重量部
バインダー：スチレン／アクリル酸共重合体
開始剤：（チバスペシャルティケミカルズ製イルガキュアー９０７，日本化薬製カヤキュアーDETX-S）
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…1500重量部
各着色層の膜厚は２μｍであり、よって各画素部、すなわち赤色画素部、緑色画素部、および青色画素部の膜厚は、それぞれ４μｍであった。この方法によっても、３μｍを超える膜厚の画素部を形成することができ、色純度の高いカラーフィルタとすることができた。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明は、画素部の膜厚を厚く形成するために、画素部の着色層を積層するものであるが、積層に際して、画素部を少なくとも２色の画素部に共通する共通色層と、個々の画素部特有の特有色層とに分けて積層するものである。ここで、上記共通色層は、少なくとも２色の画素部の部分にわたって形成されるものであるので、これと個々の画素部の部分に形成する特有色層との積層は、高精細な画素部であった場合でも、精度面で比較的容易に形成することができる。したがって、カラーフィルタの製造上にあたって歩留りの低下を抑えることが可能であり、結果として低コストであり高色純度を有するカラーフィルタとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ …… 透明基板
３ …… 画素部
４ …… 画素領域
５ …… 赤色層
６ …… 黄色層
７ …… 緑色層
８ …… 厚膜青色層
Claims (5)
- 透明基板と、前記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタであって、
前記赤色画素部および前記緑色画素部の２種類の画素部が、前記赤色画素部および前記緑色画素部の二つの画素部にわたって形成される黄色層と、前記赤色画素部および前記緑色画素部のそれぞれの領域に形成される赤色層および緑色層とが積層されてなり、
前記赤色画素部と前記緑色画素部とが、透明基板上に赤色層および緑色層を形成し、これら赤色層および緑色層上に黄色層を積層することにより形成されており、
前記青色画素部が、１層の青色層で形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 前記青色画素部が、インクジェット法により形成された青色層であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
- 透明基板と、前記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
フォトリソグラフィー法により、前記赤色画素部および前記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により赤色画素部および緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、
前記フォトリソグラフィー法により形成された前記赤色画素部および前記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 透明基板と、前記透明基板上に形成され、少なくとも赤色画素部、青色画素部、および緑色画素部の３色の画素部を有する画素領域とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
フォトリソグラフィー法により前記赤色画素部および前記緑色画素部のそれぞれの領域に赤色層および緑色層を形成し、次いで、フォトリソグラフィー法により前記赤色画素部および前記緑色画素部の二つの画素部にわたって黄色層を形成するフォトリソグラフィー工程と、
前記フォトリソグラフィー法により形成された前記赤色画素部および前記緑色画素部を隔壁として用い、隔壁間に吐出法により青色層形成用塗料を付着させて青色画素部を形成する吐出工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記吐出法が、インクジェット法によるものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100778A JP4219112B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100778A JP4219112B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | カラーフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003294932A JP2003294932A (ja) | 2003-10-15 |
| JP4219112B2 true JP4219112B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=29241488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100778A Expired - Fee Related JP4219112B2 (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4219112B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4810812B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2011-11-09 | 凸版印刷株式会社 | カラー固体撮像素子 |
| JP4725108B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2011-07-13 | 凸版印刷株式会社 | カラー固体撮像素子 |
| KR101295113B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2013-08-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시기판 및 이의 제조 방법 |
| JP5079995B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2012-11-21 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 透過型液晶表示装置およびその製造方法 |
| JP4899698B2 (ja) * | 2006-08-01 | 2012-03-21 | 凸版印刷株式会社 | カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置 |
| JP4984888B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2012-07-25 | 大日本印刷株式会社 | カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ |
| JP2009162802A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Jsr Corp | 赤色カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 |
| KR100947453B1 (ko) | 2008-06-18 | 2010-03-11 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기전계 발광 표시장치의 화소 구조 |
| KR101317577B1 (ko) * | 2009-04-09 | 2013-10-11 | 파나소닉 주식회사 | 유기 일렉트로루미네슨스 표시 장치 |
| JP2014202959A (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 大日本印刷株式会社 | カラーフィルタおよび表示装置 |
| KR102129788B1 (ko) * | 2013-11-01 | 2020-07-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치, 이를 제조하는 방법, 및 이를 리페어하는 방법 |
| JP7011662B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2022-01-26 | 富士フイルム株式会社 | 構造体、構造体の製造方法、吸収層形成用組成物、固体撮像素子および画像表示装置 |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002100778A patent/JP4219112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003294932A (ja) | 2003-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7605894B2 (en) | Phase difference control component having columnar material | |
| KR101479475B1 (ko) | 컬러 필터 및 액정 표시장치의 제조 방법 | |
| WO2012144521A1 (ja) | 色材分散液、カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、液晶表示装置及び有機発光表示装置 | |
| JP4219112B2 (ja) | カラーフィルタ | |
| JP2008158138A (ja) | カラーフィルタ基板および液晶表示装置 | |
| KR101608762B1 (ko) | 감광성 수지 조성물, 감광성 수지 전사 재료, 포토 스페이서와 그 제조 방법, 표시 장치용 기판, 및 표시 장치 | |
| JPWO2007058355A1 (ja) | 感光性転写材料、隔壁及びその形成方法、光学素子及びその製造方法、並びに表示装置 | |
| JP5453723B2 (ja) | 横電界液晶駆動方式用カラーフィルタおよびその製造方法 | |
| JP5266765B2 (ja) | 横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ | |
| JP5764916B2 (ja) | 染料分散液、カラーフィルター用樹脂組成物、カラーフィルター及び有機発光表示装置 | |
| JP4882830B2 (ja) | カラーフィルタ基板および液晶表示装置 | |
| JP6137639B2 (ja) | 柱状体を有する位相差制御板 | |
| JP2007304392A (ja) | カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP4138130B2 (ja) | カラーフィルターの製造方法および液晶表示装置の製造方法 | |
| JP5266745B2 (ja) | 横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ | |
| JP5228991B2 (ja) | カラーフィルタ及びそれを具備した液晶表示装置 | |
| JP2010175918A (ja) | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板 | |
| JP2008107779A (ja) | 感光性転写材料、隔壁及びその形成方法、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに表示装置 | |
| JP2001154008A (ja) | 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 | |
| JP5893237B2 (ja) | 柱状体を有する位相差制御板 | |
| JP2001183514A (ja) | 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 | |
| JP2009020431A (ja) | カラーフィルタ、これを用いた液晶表示装置およびカラーフィルタの製造方法 | |
| JP2009198548A (ja) | カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP5228992B2 (ja) | カラーフィルタ及びそれを具備した液晶表示装置 | |
| JP5068603B2 (ja) | 感光性転写材料、隔壁及びその形成方法、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050328 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071120 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080911 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081104 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |