JP4293192B2 - 表示装置用カラーフィルタ及び表示装置 - Google Patents
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Description
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用されるものである。この表示装置用カラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法としては、フォトリソグラフィイ法、印刷法などがあげられる。
しかし、表示装置用カラーフィルタをインクジェット法により形成する方法においては、インクジェットによるインク粒子の飛散や、インクのにじみが発生し易く、カラーフィルタの画素形状が鮮明で画素エッヂのシャープな表示装置用カラーフィルタを得ることは困難なことである。
図1は、本発明による表示装置用カラーフィルタの一の実施例を示す平面図である。また、図2は、図1に示す本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例のA−A断面図である。
図1、及び図2に示すように、表示装置用カラーフィルタ(1)は、透明基板の(2)上に受像層(3)が形成され、この受像層(3)の上にマトリックス状遮光層(5)が形成され、この受像層(3)の上のマトリックス状遮光層(5)の間には、赤色(R),緑色(G),青色(B)各々のパターン状着色層(4)が形成されている。
本発明における受像層(3)、及びパターン状受像層(3’)は、パターン状着色層(4)をインクジェット法により形成する際に、インクジェットによるインク粒子の飛散や、インクのにじみの発生を防止するために設けられたものである。
例えば、通常カラーフィルタ基板として用いられている透明な無アルカリガラスに対しては、緩衝フッ酸を用いたウエットエッチングが好ましい。
パターン状凹部(6)の深さは、透明基板の厚みの1%以下とするのが好ましい。例えば、透明基板の厚みが0.7mmの際には数μm程度が好ましいものである。
樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などが用いられ、色素との関係にて適宜選択されるものである。
耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましいものである。
分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。溶媒としては溶解性の他に経時安定性、乾燥性などが要求され、色素、樹脂との関係にて適宜選択されるものである。
また、マトリックス状遮光層(5)の形成は、例えば、フォトリソグラフィイ法によるものである。
次に、この受像層(3)の上にマトリックス状遮光層(5)をフォトグラフィ法により形成し、このマトリックス状遮光層(5)の間の受像層(3)の上にパターン状着色層(4)をインクジェット法により形成する。
このようにして、パターン状着色層(4)を形成するため、ノズルから噴射したインク粒子の飛散や、インクのにじみを発生させず、カラーフィルタの画像形状が鮮明で画素エッジのシャープな表示装置用カラーフィルタとなる。
そして、このパターン状凹部の底部上に、例えば、インクジェット法によりパターン状受像層(3’)を形成し、このパターン状受像層(3’)の上に、例えば、インクジェット法によりパターン状着色層(4)を形成する。
このようにしてパターン状着色層(4)を形成するために、ノズルから噴射したインク粒子の飛散や、インクのにじみを発生させず、カラーフィルタの画素形状が鮮明で画素エッヂのシャープな表示装置用カラーフィルタとなる。
インクの粒子化周波数は5〜100KHz程度、ノズル径としては5〜80μm程度,ヘッドを3個配置し1ヘッドにノズルを1〜30個組み込んだ装置が好適である。また、必要に応じパターン状着色層(4)の形成後に加熱などの硬化を行ってもよい。
すなわち、着色インクの色素として染料を使用した際には、着色インクの大部分が受像層に浸透し、一部分が受像層の上に層を形成するものとなる。
一方、着色インクの色素として顔料を使用した際には、着色インクの一部分が受像層に浸透し、大部分が受像層の上に層を形成するものとなる。
<実施例1>
無アルカリガラス(コーニング社製、品番7059)上に、感光性着色樹脂組成物として富士フイルムオーリン(株)製、品番CK5002を用い、線幅約10μm,ピッチ約110μmのマトリックス状遮光層(5)を形成した。
次に、23℃の緩衝フッ酸(橋本化成(株)製、品番LAL800)に10分間浸漬し、無アルカリガラスをエッチングしパターン状凹部(6)を形成した。得られたパターン状凹部(6)の深さは約1μmであった。
得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が10%になるようにエタノールで希釈しアクリル共重合樹脂の希釈液とした。
この着色インクを用い、インクジェット法により形成したパターン状受像層(3’)の上に、各色のパターン状着色層(4)を形成し、200℃にて5時間の加熱硬化後、線幅約100μmのパターン状着色層(4)を得た。
また、このようにして得られた表示装置用カラーフィルタを用いた表示装置の表示品質は良好なものであった。
実施例1において、パターン状凹部の底部上へのパターン状受像層(3’)の形成のみを省略し、その他の工程、及び材料は実施例1と同一で行った。
得られた表示装置用カラーフィルタのパターン状着色層(4)はムラが生じ、良好なものではなかった。
2…透明基板
3’…パターン状受像層
4…パターン状着色層
5…マトリックス状遮光層
6…パターン状凹部
R…赤色パターン状着色層
G…緑色パターン状着色層
B…青色パターン状着色層
Claims (5)
- 少なくとも、透明基板と該透明基板上に形成されたマトリックス状遮光層と、該マトリックス状遮光層の間の前記透明基板にパターン状凹部が形成され、該パターン状凹部の底面上にフィラーを含有した透明なパターン状受像層を有し、該パターン状受像層上に着色層を具備したことを特徴とする表示装置用カラーフィルタ。
- 前記パターン状受像層が、インクジェット法により形成されたことを特徴とする請求項1記載の表示装置用カラーフィルタ。
- 前記パターン状着色層が、インクジェット法により形成されたことを特徴とする請求項1または2記載の表示装置用カラーフィルタ。
- 前記マトリックス状遮光層が、黒色遮光材と分散剤と樹脂を主成分としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置用カラーフィルタ。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表示装置用カラーフィルタを備えたことを特徴とする表示装置。
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