JP4508806B2 - カラーフィルタ基板、液晶表示装置、カラーフィルタ基板の製造方法、及び、液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ基板、液晶表示装置、及び、それらの製造方法に関する。より詳しくは、液晶表示パネル用基板として好適に用いられるカラーフィルタ基板、それを備えた液晶表示装置、及び、それらの製造方法に関するものである。

液晶表示装置の製造においては、製造コストの上昇を抑制するために歩留りの向上が求められており、例えば、主要部材の１つであるカラーフィルタ（ＣＦ）基板の不良絵素を適切に修正する方法が求められている。
従来のＣＦ基板の不良絵素の修正方法としては、フィルタエレメント（着色層）の色抜け又は色ムラ等の障害部に対して所定の色の着色剤を吐出して修正する方法等が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、不良絵素の欠陥部分を除去する方法として、エキシマレーザビーム等のレーザ光を照射する方法等が提案されている（例えば、特許文献２〜５参照。）。なお、不良絵素の欠陥部分を除去する方法を用いる場合には、通常では、欠陥部分を除去した後、除去部に着色剤を充填して不良絵素を修正することとなる。

一方、近年、ＣＦ基板の着色層を形成する方法として、インクジェット法の適用が検討されている。インクジェット法によれば、絵素領域毎に液状材料（インク）を滴下して乾燥固化させることにより着色層を形成するが、着色層の材料となるインク液滴を絵素領域毎に選択的に配置する必要がある。インク液滴の配置制御を可能とする方法としては、例えば、光照射等により濡れ性（液体との接触角）が変化する材料からなり、かつ親液性領域と撥液性領域とがパターン状に形成された層（以下、濡れ性パターン膜ともいう）を用いる方法等が知られている（例えば、特許文献６〜９参照。）。

ところが、このようなインク液滴の配置を制御する技術を用いた場合であっても、ＣＦ基板における着色層（絵素領域）は、非常に高精細なパターン状に形成されるものであり、また、インクジェット法により着色層を形成する場合には、異なる絵素領域に滴下されたインク液滴同士が混合して混色不良が発生してしまうことがあった。この場合、通常では、混色不良は絵素領域全体に広がるため、絵素領域の全面を開口する必要が生じる。これに関する従来の技術としては、例えば、レーザ加工処理等により、白欠陥等の欠陥を有する色要素（絵素）の概ね全て（１絵素分）を除去する方法等が開示されている（例えば、特許文献１０参照。）。しかしながら、これらの方法により、一度混色不良を起こした絵素領域をインクジェット法で再度着色する際には、インク液滴同士の混合を充分に防止することができず、混色不良が再発する場合があった。
特開平７−３１８７２４号公報（第２、１４頁、第７図） 特開平５−７２５２８号公報（第２、５頁、第１図） 特開２００４−５３９７１号公報（第２、１１頁、第１図） 特開２００４−１３１３３号公報（第２、９頁、第２図） 特開平５−２７１１１号公報（第２、４頁、第１図） 特開２００３−１３９９３３号公報（第２頁） 特開２０００−２５８６２２号公報（第２頁） 特開平１１−３３７７２６号公報（第２、３頁） 特開平１１−３４４８０４号公報（第２頁） 特開平３−２７４５０４号公報（第１、３頁、第３ｂ図）

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、インクジェット方式等により無機物含有膜（濡れ性パターン膜）上に着色層を形成する際に発生する混色不良絵素が簡便な方法で修正された高表示品位のカラーフィルタ基板、それを備えた液晶表示装置、及び、それらの製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、無機物含有膜（濡れ性パターン膜）を利用して着色層が形成されたカラーフィルタ基板における混色不良絵素の修正方法について種々検討したところ、濡れ性パターン膜の親撥液特性及びその材質にまず着目した。そして、一般的に、濡れ性パターン膜の親液性は、着色層形成工程の全般に渡って保持されるものの、撥液性は、インクジェット方式等による着色（液滴充填）後の焼成工程において低下する傾向にあるため、一度混色不良が生じた絵素領域は、その周囲の濡れ性パターン膜の表面で撥液性が充分に発現されず、インクジェット方式による再着色工程において混色不良が再発するおそれがあることを見いだした。また、濡れ性パターン膜は、一般的にチタンやシリカといった無機材料を含有するため、フッ素プラズマ処理や紫外光（ＵＶ）照射等により撥液性を充分に向上させることができないことを見いだした。

そこで、本発明者らは、混色不良の発生に伴い形成される２色以上の着色層材料からなる混色材に着目した。そして、混色材は、一般的に無機化合物を含有しない有機材料で構成されることから、フッ素プラズマ処理等により撥液性を充分に向上させることができるとともに、混色していない着色層材料と比較して高い遮光性を有することから、混色不良を起こした絵素（混色不良絵素）の混色材を除去する際に、混色不良絵素の外縁に残膜させても光抜け等により表示品位を低下させることがないことを見いだした。そして、混色不良絵素の外縁に残膜させた混色材に対し撥液処理を施して撥液性を付与することにより、当該混色材を再着色工程において混色防止壁の一部として効果的に活用することができ、一度混色不良を起こした絵素領域に対してもインクジェット方式による再着色を行うことができるようになることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、ブラックマトリクス、無機物含有膜及び着色層を必須部材として基板上に備えるカラーフィルタ（ＣＦ）基板であって、上記カラーフィルタ基板は、２色以上の着色層材料からなる混色材が、ブラックマトリクスの少なくとも内周側に形成された部分を有するＣＦ基板である。なお、本発明において、混色材とブラックマトリクスとが接している必要はない。また、混色不良絵素の全体で混色が生じていなかった場合には、混色不良絵素の外縁に混色材とともに、混色していない着色層材料（単色材）が残膜していてもよい。この単色材としては、修正後の絵素の色と同色であることが好ましい。本発明のＣＦ基板は、更に着色層の保護層や対向電極等を適宜設けることにより、液晶表示パネル用基板として好適に用いることができる。

なお、本発明において、上記ブラックマトリクスとは、配置パターン（平面形状）がマトリクス状であるものに限定されず、複数の着色層（絵素領域）同士を隔てる遮光部材であればよく、例えば、ストライプ（縞）状に形成されたもの等であってもよい。
また、上記無機物含有膜とは、ＣＦ基板が完成した状態での濡れ性パターン膜に対応するものであるが、濡れ性パターン膜以外のものであってもよく、広く無機化合物を含有する膜全般を表すものである。なお、上記濡れ性パターン膜とは、光照射等により濡れ性（液体との接触角）が変化する材料からなり、かつ親液性領域と撥液性領域とがパターン状に形成された層のことである。無機物含有膜が濡れ性パターン膜以外の場合であっても、チタン、シリカ等の無機材料を含有することで、フッ素プラズマ処理や紫外光（ＵＶ）照射等により撥液性を充分に向上させることができないことから、混色材に撥液性を付与して混色防止壁の一部として活用する形態は、混色不良絵素の修正において有効な手法となり得る。また、無機物含有膜は、無機化合物を含有していれば主に有機化合物からなるものであってもよく、例えば、バインダを含有することが好ましい。バインダとしては特に限定されないが、例えば、フルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサン等が好適に用いられる。

更に、上記着色層とは、光源からの入射光を着色して透過させる機能を有するものであれば特に限定されず、例えば、有機顔料や染料を含有する透明樹脂からなるもの等が好適である。ＣＦ基板では、例えば、画素毎にそれぞれ赤色、緑色及び青色の３色の着色層がブラックマトリクスにより隔てられて並設され、これにより表示装置によるカラー表示を実現することができる。
そして、上記混色材は、着色層を構成する材料（着色層材料）を２色以上含むものであり、当該着色層材料の色同士が減法混色したものであれば特に限定されず、着色層材料同士が混合して１つの層に含有される単層構造であってもよいし、着色層材料同士が複数の層に分離して含有される多層構造であってもよいが、中でも、２色以上の着色層材料が混合した形態であることが好ましく、２色以上の着色層材料が略均一に混合した形態であることがより好ましい。また、混色材は、２色以上の着色層材料を略等量ずつ含むことが好ましい。更に、混色材は、無機物含有膜上に形成されたものであることが好ましい。混色材の材質としては特に限定されないが、無機化合物を含有しない有機材料からなることが好ましい。但し、混合材中に無機材料が含まれている場合であっても、表面が有機材料で覆われていればよく、フッ素プラズマ処理等により撥水性を発現させることができる。加えて、混色材は、液晶表示パネルに搭載された際にセル厚不良を起こさないように厚さ（高さ）が調整されていることが好ましい。すなわち、隣接する着色層同士を隔てるようにブラックマトリクスの上側に形成された混色材は、インクジェット方式等による再着色工程において混色材を混色防止壁の一部として効果的に活用することができるが、パネル化する以前に少なくともセル厚不良を起こさないと想定される程度に研磨されることが好ましい。

上記混色材に囲まれた着色層の好ましい形態としては、（１）無機物含有膜の表面上に設けられた形態、（２）基板の表面上に設けられた形態が挙げられる。上記（１）の形態は、例えば、混色不良を起こした着色層の修正において、レーザ光の照射等により混色材を除去し、着色層下の無機物含有膜を残した場合に形成されるものである。このように、無機物含有膜を残した場合には、無機物含有膜の表面にレーザでは取りきれない残渣が残るため、アッシングにより除去することとなるが、アッシング時間を調整することにより、親液性の度合いを制御することができる。一方、上記（２）の形態は、例えば、混色不良を起こした着色層の修正において、レーザ光の照射等により混色材を除去するとともに、着色層下の無機物含有膜を除去した場合に形成されるものである。このように、無機物含有膜を除去した場合には、開口断面にて無機物含有膜が現れるが、混色材のようにフッ素プラズマ処理等の撥水処理によって撥水化されない。従って、上記（１）及び（２）の形態によれば、無機物含有膜や基板の表面の親液性及び混色材の表面の撥液性を利用して開口領域周辺の光抜けのない着色層が再形成された高表示品位のＣＦ基板を提供することができる。
なお、混色材が形成されていない絵素の着色層は、無機物含有膜の表面上に設けられたものであることが好ましい。

上記無機物含有膜は、光触媒を含有するものであることが好ましい。これによれば、フォトマスク等を用いて特定波長の光をパターン露光することにより、無機物含有膜の膜表面を所望の特性パターンに調整することができるので、着色層等の構成部材を容易に高精細なパターン状に形成することができる。光触媒を含有する無機物含有膜としては、光触媒機能により膜表面の濡れ性が変化する等、露光等により表面を改質することができる自己組織化膜等が好適に用いられる。上記光触媒としては、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）等の金属酸化物等が挙げられるが、中でも、ＴｉＯ_２は化学的に安定で毒性もなく、入手が容易であることから好適に用いられる。

上記無機物含有膜は、親液性領域と撥液性領域とを有するものであることが好ましい。これによれば、無機物含有膜の表面における濡れ性の違いを利用することにより、インクジェット方式等の簡便な方法で着色層等の構成部材を容易に高精細なパターン状に形成することができる。なお、上記親液性領域とは、無機物含有膜の表面の濡れ性が相対的に高い領域のことであり、上記撥液性領域とは、無機物含有膜の表面の濡れ性が相対的に低い領域のことである。無機物含有膜は、親液性領域と撥液性領域とをパターン状に有する濡れ性パターン膜であることがより好ましく、親液性領域及び撥液性領域は、一方の領域が露光を受けた領域であり、他方の領域が露光を受けていない領域であることがより好ましい。
また、このような形態においては、親液性領域の無機物含有膜上に着色層が設けられることが好ましい。

上記着色層は、インク固化物により形成されたものであることが好ましい。これによれば、インクジェット方式で着色層を容易に高精細なパターン状に形成することができる。なお、インク固化物とは、インク（液滴）中に分散された固体成分、インク（液滴）中に溶解されて溶媒揮発後に析出する固体材料等のインクジェット装置により吐出可能な液状材料（インク）を乾燥固化させて得られる固体材料のことである。

上記混色材は、ブラックマトリクスの内周側に形成される幅が着色層の色に応じて異なることが好ましい。これによれば、混色材の幅を調整することにより、人間の視感度に合わせて色毎に修正絵素の面積が調節された高表示品位のＣＦ基板を提供することができる。この場合、ＣＦ基板は、同色の着色層間において、修正をしていない通常の絵素と周辺の一部又は全部に混色材を残して修正を施した絵素との光透過率の差が２０％以下であることが好ましく、１７．５％以下であることがより好ましい。なお、光透過率の測定方法については、後述することから、ここでの説明は省略する。

本発明はまた、上記ＣＦ基板を備えてなる液晶表示装置でもある。本発明によれば、光漏れが充分に抑制され、かつ混色不良絵素がインクジェット方式等の簡便な方法により修正された高表示品位の液晶表示装置を提供することができる。

本発明は更に、ブラックマトリクス、無機物含有膜及び着色層を必須部材として基板上に備えるＣＦ基板の製造方法であって、上記ＣＦ基板の製造方法は、少なくとも、着色層材料を含む液滴（インク液滴）を絵素領域毎に滴下する工程と、混色不良絵素が発生して混色材が形成された場合に、混色不良絵素の外縁の混色材を残して絵素領域の混色材を除去する工程とを含むＣＦ基板の製造方法でもある。このような本発明のＣＦ基板の製造方法によれば、混色材除去工程により、絵素領域の混色材を除去するとともに、混色不良絵素の外縁の混色材を残して再着色時における混色防止壁の一部として効果的に活用することができるので、混色不良絵素を簡便に修正することができ、ＣＦ基板の製造歩留りを向上させることができる。

上記無機物含有膜は、光照射により親液性領域と撥液性領域とを形成するものであり、上記ＣＦ基板の絵素領域は、無機物含有膜の親液性領域であることが好ましい。また、上記カラーフィルタ基板の製造方法は、無機物含有膜に対してパターン露光する工程を含むことが好ましい。これらによれば、光照射により無機物含有膜（濡れ性パターン膜）の濡れ性を選択的に変化させて濡れ性パターンを形成した後、インクジェット方式等により着色層を形成することで、着色層の選択的な形成を簡便に行うことができる。

上記ＣＦ基板の製造方法は、混色材除去後の絵素の周辺領域に残された混色材に撥液処理を施す工程を含むことが好ましい。これによれば、混色材は、一般的に無機化合物を含有しない有機材料で構成されることから、撥液処理により撥液性を充分に向上させることができ、絵素領域を再着色する際のインク液滴を所望の領域にとどめる効果を有することから混色不良の再発を抑制することができる。撥液処理としては特に限定されないが、フッ素プラズマ処理が好適である。

上記ＣＦ基板の製造方法は、インクジェット装置を用いて着色層材料を含む液滴（インク液滴）を滴下することが好ましい。これによれば、インクジェット装置を用いることで、インク滴下量を微調整して高精度に滴下することが可能となるため、ＣＦ基板の高精細化、着色層材料の削減、及び、製造歩留りの向上を図ることができる。

上記ＣＦ基板の製造方法は、無機物含有膜による吸収が略ゼロである波長のレーザ光を用いて混色材除去工程を行うものであり、かつ混色材除去領域の無機物含有膜上の残渣を除去する工程を含むことが好ましい。この場合、混色材除去工程において、絵素領域に無機物含有膜を残しつつ、混色材を除去することができるが、通常では、無機物含有膜を残すことで、無機物含有膜の表面にレーザでは取りきれない残渣が残ることとなる。そこで、続く残渣除去工程において、残渣の除去を行うが、残渣除去の程度を調整することにより、混色材除去領域（開口した絵素領域）の無機物含有膜表面における親液性の度合いを制御することができる。従って、インクジェット方式等による絵素領域の再着色の際に、無機物含有膜の表面の親液性及び混色材の表面の撥液性を利用して着色層材料を含む液滴（インク）の着色精度を向上させ、開口領域周辺の光抜けのない着色層が再形成された高表示品位のＣＦ基板を提供することができる。なお、残渣除去処理としては、例えば、アッシングや、紫外光等の露光や、酸素（Ｏ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ_２）等による大気圧プラズマ処理等が挙げられ、中でも、アッシングが好適である。

また、上記ＣＦ基板の製造方法は、（２）無機物含有膜により吸収される波長のレーザ光を用いて混色材除去工程を行うものであることが好ましい。この場合、混色材除去工程において、無機物含有膜の除去も併せて行うこととなる。このように、無機物含有膜を除去した場合には、混色材除去（開口）領域に濡れ性の高い基板表面が現れるとともに、開口断面の下部には無機物含有膜が現れるが、混色材のようにフッ素プラズマ処理等の撥水処理によって撥水化されない。従って、基板や無機物含有膜の表面の親液性及び混色材の表面の撥液性を利用して開口領域周辺の光抜けのない着色層が再形成された高表示品位のＣＦ基板を提供することができる。

上記混色材除去工程は、混色材除去後の絵素領域に形成される着色層の色に応じて除去面積を変更することが好ましい。これによれば、人間の視感度に合わせて色毎に絵素領域の面積が調節された高表示品位のＣＦ基板を製造することができる。

上記ＣＦ基板の製造方法は、ブラックマトリクスの上側に形成された混色材を削る工程を含むことが好ましい。このように、ブラックマトリクス上に乗り上げた混色材の膜厚が厚過ぎる場合には研削工程を行うことにより、ＣＦ基板を液晶表示パネル等に搭載したときに、セル厚バラツキが発生することを抑制することができる。

本発明はそして、上記ＣＦ基板の製造方法を用いる液晶表示装置の製造方法でもある。このような本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、本発明のＣＦ基板の製造方法を用いることから、簡便に歩留りや表示品位を向上させることができる。

本発明のカラーフィルタ（ＣＦ）基板によれば、インクジェット方式等により着色層を形成する際に発生した混色不良絵素内の混色材の一部が、再着色工程における混色防止壁として利用されることから、インクジェット方式等の簡便な方法で混色不良が修正されているとともに、修正絵素の着色層周辺からの光抜けが抑制された高表示品位のＣＦ基板を提供することができる。

以下に実施例を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

〔実施例１〕
図１（ａ）〜（ｄ）は、濡れ性パターン膜を利用して作製された着色層を備えるカラーフィルタ（ＣＦ）基板の製造工程において発生した混色欠陥を修正する工程フローの一例を示す断面模式図である。
濡れ性パターン膜（無機物含有膜）３を有し、濡れ性パターン親液性領域３ａに着色層が形成されたＣＦ基板は、通常、図３に示すような絵素パターンを有する。しかしながら、何らかの原因による撥液性の低下、異物の影響、インクジェット方式における着弾誤差、サテライトの発生等により、その製造工程において、図１（ａ）に示すような混色欠陥が起こる場合がある。なお、図２（ａ）は、図１（ａ）の混色欠陥修正前の絵素を基板面法線方向から見たときの平面模式図である。

実施例１では、混色欠陥を起こした絵素にレーザ光を照射し、絵素周辺の混色層（混色材）５を残しつつ、絵素内の混色層５を選択的に除去した。このとき、実施例１では、濡れ性パターン膜がほとんど吸収しない波長のレーザ光を用いることで、親液性を発現させるための濡れ性パターン膜３（３ａ）を開口領域に残した（図１（ｂ））。その後、酸素（Ｏ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ_２）等による大気圧プラズマ処理を行うことにより、レーザ光では取りきれなかった濡れ性パターン膜３（３ａ）上の残渣を除去した。その後、フッ素（Ｆ）系ガスによる大気圧プラズマ処理を行うことにより、絵素周辺に残膜させた混色層５に撥液性を付与した。このとき、レーザ光により開口した領域の濡れ性パターン膜３（３ａ）は、親液性を維持したままである。従って、インクジェット印刷装置を用いることにより、開口した絵素領域を再着色することができた（図１（ｃ））。なお、図２（ｂ）は、図１（ｃ）の混色欠陥修正後の絵素を基板面法線方向から見たときの平面模式図である。また、ブラックマトリクス２の上側に残膜させた混色層５は、膜厚が厚すぎるとセル厚不良を起こすおそれがあるため、必要に応じて研磨等の方法で除去する（図１（ｄ））。

以下に、実施例１で用いた濡れ性パターン膜形成用塗布液の組成について示す。なお、濡れ性パターン膜形成用塗布液の組成は、これに限定されるものではない。
（濡れ性パターン膜形成用塗布液の組成）
・光触媒含有組成物（石原産業社製、ＳＴ−Ｋ０１）：２重量部
・オルガノアルコキシシラン（東芝シリコーン社製、ＴＳＬ８１１３）：０．４重量部
・フルオロアルコキシシラン（トーケムプロダクツ社製、ＭＦ−１６０Ｅ）：０．３重量部
・イソプロピルアルコール：３重量部

また、実施例１で用いた各色の着色層形成用インクの組成について示す。なお、各色の着色層形成用インクの組成は、これに限定されるものではない。
（赤色の着色層形成用インクの組成）
・顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４）：５重量部
・高分子分散剤（ＡＶＥＣＩＡ社製、ソルスパース２４０００）：２重量部
・バインダ（ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体）：３重量部
・モノマー１（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）：２重量部
・モノマー２（トリプロピレングリコールジアクリレート）：５重量部
・開始剤（２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォリノプロパン）−１−オン）：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２９．９ｄｙｎ／ｃｍ）：８１重量部
（青色の着色層形成用インクの組成）
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を顔料として等量含む以外は、赤色の着色層形成用インクと同一組成である。
（緑色の着色層形成用インクの組成）
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６を顔料として等量含む以外は、赤色の着色層形成用インクと同一組成である。

なお、着色層の色の組み合わせとしては特に限定されず、例えば、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）からなる組み合わせであってもよいし、それ以外の３色からなる組み合わせであってもよいし、４色以上からなる組み合わせであってもよい。

また、青（Ｂ）に着色する場合について述べると、通常絵素の膜厚は１．８５μｍに設定しており、開口率を略８０％として通常絵素と修正絵素との透過率の差｜ΔＹ｜が、｜ΔＹ｜≦２．０を満たすように、修正絵素の膜厚は、１．５５μｍに設定した。従って、本実施例においては、通常絵素の透過率に対して修正絵素の透過率の差は２０％未満となっている。この透過率の差は、ある基準膜厚を基にして、開口率、着色膜厚の条件を変化させて目視評価を行い、差が認識しにくい範囲内となるように設定した。また、修正絵素の形成条件は、色毎に個別に設定される。開口率は、絵素の大きさによっても異なるが、通常では７０〜９０％程度を想定して修正絵素の膜厚が決定される。なお、視感度、透過率等に応じて色毎の開口率が異なってもよい。例えば青（Ｂ）と赤（Ｒ）が混色不良を起こしていた場合、通常は赤（Ｒ）の透過率が高いため、青（Ｂ）と比較して赤（Ｒ）の開口率が大きくなっていてもよい。本実施例では、青（Ｂ）が開口率略８０％であるのに対して、赤（Ｒ）を略８５％とした。これにより、赤（Ｒ）の修正絵素と通常絵素との色差が改善された。

なお、絵素の透過率測定の手順は、以下の通りである。
＜透過分光測定＞
１）測定する光の波長に対応した複数の光源を使用し、回折格子を用いる方法やその他の方法で光源から出た光を分光する。
２）試料に分光された光を入射させ、表面での透過光のそれぞれの波長に対する強度を試料が無い場合の強度を１００％として求める。
３）色特性の計算は、可視光（３８０〜７８０ｎｍ：ＪＩＳ−Ｚ−８７０１による）の範囲でのみ行う。

＜色特性の解析原理＞
分光光度計を用いた測定によって得られた各波長に対する透過率のデータを用いて、ＪＩＳ−Ｚ−８７０１に記載の方法に従って色特性の計算を行う。
１）各標準光源に対するスペクトル三刺激純値（青(z)・緑(y)・赤(x)の３色での係数）を用いて各波長に対する透過率の係数を乗じる。
まず、光源色の三刺激純値は以下のように求められる。

ここで、Ｐ（λ）は、光源の分光分布であり、ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は、それぞれ２°視野ＸＹＺ系に基づく等色関数である。また、ｋは、刺激値Ｙの値を測光値に一致するように定める係数である。
次に、透過色の三刺激純値を求める。

ここで、上記式（４）〜（６）のＫは、以下の式で示される。

以上は、ＣＩＥ１９３１表色系に基づくものであり、２°視野の等色関数を用いている。また、本実施例では光源として色温度１２０００Ｋのものを用いた。透過色の明るさは、三刺激値のＹで示される。

本実施例では、混色欠陥が生じなかった絵素の透過率と、混色欠陥を修正した絵素の透過率とで、その差異が２０％以下となるように各色を着色した。色計算においては、混色不良絵素周辺に残した混色材を遮光部として定義し、通常絵素の透過率と比較して修正絵素の透過率（レーザにて開口し再着色した領域の透過率と絵素外縁に残した混色材の透過率とを合わせたもの：絵素全体の透過率）が８０％以上となるように開口率、設定膜厚を求めた。通常絵素と修正絵素との色差を小さくするためには、開口率を極力大きくする必要がある。実際には、混色不良絵素においても、絵素外縁に残した部分が完全な遮光部になることは少なく、一部が混色した領域（混色材領域）を形成して、混色していない領域（単色材領域）も存在する場合が多い。このため、通常絵素と修正絵素との間の色差を極めて小さくすることが可能である。

〔実施例２〕
図４（ａ）〜（ｄ）は、濡れ性パターン膜を利用して作製された着色層を備えるカラーフィルタ（ＣＦ）基板の製造工程において発生した混色欠陥を修正する工程フローの一例を示す断面模式図である。
濡れ性パターン膜（無機物含有膜）３を有し、濡れ性パターン親液性領域３ａに着色層が形成されたＣＦ基板は、通常、図３に示すような絵素パターンを有する。しかしながら、何らかの原因による撥液性の低下、異物の影響、インクジェット方式における着弾誤差やサテライトの発生等により、その製造工程において、図４（ａ）示すような混色が起こる場合がある。

実施例２では、実施例１と同様に、混色欠陥を起こした絵素に対し、絵素周辺の混色層５を残しつつ、レーザ光を照射して絵素内の混色層５を選択的に除去した。しかしながら、本実施例においては、濡れ性パターン膜３に吸収のある波長のレーザ光を用いることで、開口領域の濡れ性パターン膜も同時に除去した（図４（ｂ））。その後、酸素（Ｏ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ_２）等による大気圧プラズマ処理を行うことにより、レーザ光では取りきれなかった濡れ性パターン膜３（３ａ）上の残渣を除去した。その後、フッ素（Ｆ）系ガスによる大気圧プラズマ処理を行うことにより、絵素周辺に残膜させた混色層５に撥液性を付与した。レーザ光による開口領域は親液性を維持したままであるので、インクジェット印刷装置を用いることにより、開口した絵素領域を再着色することができた（図４（ｃ））。なお、本実施例においては、レーザ開口後の側面における濡れ性パターン膜は、Ｆ系ガスによるプラズマ処理後においても親液性を有していたため、開口領域周辺部からの光抜けが改善された。また、ブラックマトリクス２の上側に残膜させた混色層５は、膜厚が厚すぎるとセル厚不良を起こすおそれがあるため、必要に応じて研磨等の方法で除去する（図４（ｄ））。

（ａ）〜（ｄ）は、濡れ性パターン膜を利用して作製された着色層を備えるカラーフィルタ（ＣＦ）基板の製造工程において発生した混色欠陥を修正する工程フローの一例を示す断面模式図である。 （ａ）は、図１（ａ）の混色欠陥修正前の絵素を基板面法線方向から見たときの平面模式図であり、（ｂ）は、図１（ｃ）の混色欠陥修正後の絵素を基板面法線方向から見たときの平面模式図である。 濡れ性パターン親液性領域に着色層が形成されたＣＦ基板における正常絵素の断面構成の一例を示す断面模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、濡れ性パターン膜を利用して作製された着色層を備えるカラーフィルタ（ＣＦ）基板の製造工程において発生した混色欠陥を修正する工程フローの一例を示す断面模式図である。

符号の説明

１：ガラス基板
２：ブラックマトリクス（バンク）
３：濡れ性パターン膜（無機物含有膜）
３ａ：濡れ性パターン膜親液性領域
３ａ：濡れ性パターン膜撥液性領域
５：混色層（混色材）
６ａ：第一色層（着色層）
６ｂ：第二色層（着色層）

Claims (18)

1. ブラックマトリクス、無機物含有膜及び着色層を必須部材として基板上に備えるカラーフィルタ基板であって、
   該カラーフィルタ基板は、２色以上の着色層材料からなる混色材が外縁に形成され、かつ他の部分に着色層が形成された絵素を有し、
   該混色材は、２色以上の着色層材料が混合したものである
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 前記他の部分に形成された着色層は、無機物含有膜の表面上に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
3. 前記他の部分に形成された着色層は、基板の表面上に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
4. 前記無機物含有膜は、光触媒を含有するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
5. 前記無機物含有膜は、親液性領域と撥液性領域とを有するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
6. 前記着色層は、インク固化物により形成されたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
7. 前記混色材は、絵素の外縁に形成される幅が着色層の色に応じて異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルタ基板。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のカラーフィルタ基板を備えてなることを特徴とする液晶表示装置。
9. ブラックマトリクス、無機物含有膜及び着色層を必須部材として基板上に備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、
   該カラーフィルタ基板の製造方法は、少なくとも、着色層材料を含む液滴を絵素領域毎に滴下する工程と、混色不良絵素が発生して混色材が形成された場合に、混色不良絵素の外縁の混色材を残して絵素領域の混色材を除去する工程とを含む
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
10. 前記無機物含有膜は、光照射により親液性領域と撥液性領域とを形成するものであり、
    前記カラーフィルタ基板の絵素領域は、無機物含有膜の親液性領域である
    ことを特徴とする請求項９記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
11. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、無機物含有膜に対してパターン露光する工程を含むことを特徴とする請求項９記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
12. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、混色材除去後の絵素の外縁に残された混色材に撥液処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
13. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、インクジェット装置を用いて着色層材料を含む液滴を滴下することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
14. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、無機物含有膜による吸収が略ゼロである波長のレーザ光を用いて混色材除去工程を行うものであり、かつ混色材除去領域の無機物含有膜上の残渣を除去する工程を含むことを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
15. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、無機物含有膜により吸収される波長のレーザ光を用いて混色材除去工程を行うものであることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
16. 前記混色材除去工程は、混色材除去後の絵素領域に形成される着色層の色に応じて除去面積を変更することを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
17. 前記カラーフィルタ基板の製造方法は、ブラックマトリクスの上側に形成された混色材を削る工程を含むことを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
18. 請求項９〜１７のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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