JP4641204B2 - カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
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、基材と、上記基材上にパターン状に形成された樹脂部と、上記樹脂部により区画された開口部上に形成された着色層と、上記樹脂部上に、上記樹脂部の幅より太くかつ上記着色層の端部を覆うように形成された遮光部とを有することを特徴とするものである。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
まず、本発明のカラーフィルタに用いられる樹脂部について説明する。本発明に用いられる樹脂部は、後述する基材上にパターン状に形成されるものであり、通常、後述する遮光部と同一のパターン状に形成される。
次に、本発明のカラーフィルタに用いられる遮光部について説明する。本発明のカラーフィルタに用いられる遮光部は、上記樹脂部上に、上記樹脂部の幅より太く、かつ後述する着色層の端部を覆うように形成されるものである。上記着色層の端部とは、通常、樹脂部と着色層との境界部からそれぞれ0.1μm〜20μm程度、中でも1μm〜5μm程度着色層側の領域をいうこととする。着色層の上記端部が覆われていることにより、遮光部周辺において着色層に白抜けが生じることを防止することができるからである。
次に、本発明に用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、後述する基材上であって、上記樹脂部により区画された開口部に形成されたものである。
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材は、上記樹脂部および着色層を形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる基材と同様とすることができる。このような基材としては、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ド材、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。
なお、ここでいう液体との接触角は、上述した方法により測定された値である。
次に、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、上記基材、樹脂部、着色層、および遮光部を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて、例えば配向膜や透明電極層等、他の部材を有するものであってもよい。
このような部材としては、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
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、基材上に、撥液性を有する樹脂部をパターン状に形成する樹脂部形成工程と、上記樹脂部により区画された開口部に着色層を形成する着色層形成工程と、上記着色層形成工程後、上記樹脂部上に上記樹脂部の幅より太く遮光部を形成する遮光部形成工程とを有することを特徴とするものである。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について、各工程ごとに詳しく説明する。
まず、本発明の樹脂部形成工程について説明する。本発明の樹脂部形成工程は、基材上に、撥液性を有する樹脂部をパターン状に形成する工程であり、上記樹脂部は通常、後述する遮光部形成工程により形成される遮光部と同様のパターン状に形成される。
まず、本発明の樹脂部形成工程の第1の態様について説明する。第1の態様における樹脂部の形成方法としては、基材上に、パターン状に樹脂部形成用層を形成し、上記樹脂部形成用層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射することにより、樹脂部を形成する方法である。
次に、樹脂部形成工程の第2の態様について説明する。第2の態様における樹脂部の形成方法としては、撥液性材料を含有する樹脂部形成用組成物を用いて樹脂部を形成する方法である。本態様によれば、撥液性材料を含有する樹脂部形成用組成物を用いて樹脂部を形成することから、形成される樹脂部が撥液性を有するものとすることができるのである。
次に、本発明における着色層形成工程について説明する。本発明における着色層形成工程は、上記樹脂部により区画された開口部に着色層を形成する工程である。本発明においては、上記樹脂部の撥液性を利用して、上記開口部にのみ高精細な着色層を形成することが可能となるのである。
次に、本発明の遮光部形成工程について説明する。本発明における遮光部形成工程は、上記着色層形成工程後、上記樹脂部上に、上記樹脂部の幅より太く遮光部を形成する工程である。
本発明におけるカラーフィルタの製造方法においては、上記樹脂部形成工程、着色層形成工程、および遮光部形成工程以外にも、例えば透明電極層を形成する透明電極層形成工程や、配向膜を形成する配向膜形成工程等、必要に応じて適宜他の工程を有していてもよい。このような各工程については、一般的なカラーフィルタの製造方法における各工程と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
<樹脂部の形成>
ガラス基板上にポリメチルメタクリレートベースの樹脂部を、線幅7μmで開口部が93×293μmになるように形成した。
<プラズマ処理>
開口部とその周辺の樹脂部を含む領域に、以下の条件で、大気圧プラズマを照射した。その結果、樹脂部のみ撥液性(表面張力30mN/mの濡れ指数標準液との接触角を測定した結果、51°)を示し、ガラスが露出している開口部は親液性(表面張力30mN/mの濡れ指数標準液との接触角を測定した結果、5°)であった。
・導入ガス : CF4 …15(l/min.)
・電極と基板の間隔 : 2mm
・ 電源出力 : 200V‐5A
<着色層の形成>
インクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを、上記大気圧プラズマによって親液性としたガラスが露出している開口部端部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させ、着色層を形成した。
<遮光部の形成>
カーボンブラック5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むブラックマトリックス用のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを用いてフォトレジスト法にて、着色層及び樹脂部の一部に被るように20μmの線幅で遮光部を形成した。
<撥水性樹脂部の形成>
ガラス基板上にフッ素系界面活性剤(ZONYL FSN-100 DuPont製)含有のポリメチルメタクリレートベースの樹脂部を、線幅7μmで開口部が93×293μmになるように形成した。樹脂部の撥液性は、表面張力30mN/mの濡れ指数標準液との接触角を測定した結果、45°であった。
<着色層の形成>
インクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを、ガラスが露出している開口部端部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させ、着色層を形成した。
<遮光部の形成>
カーボンブラック5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むブラックマトリックス用のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを用いてフォトレジスト法にて、着色層及び樹脂部の一部に被るように20μmの線幅で遮光部を形成した。
2 …樹脂部
3 …着色層
4 …遮光部
Claims (2)
- 基材上に、撥液性を有する樹脂部をパターン状に形成する樹脂部形成工程と、
前記樹脂部により区画された開口部に着色層を形成する着色層形成工程と、
前記着色層形成工程後、インクジェット法により、前記樹脂部上に前記樹脂部の幅より太く遮光部を形成する遮光部形成工程と
を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記樹脂部形成工程が、基材上にパターン状に樹脂部形成用層を形成し、前記樹脂部形成用層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射することにより前記樹脂部を形成する工程であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記樹脂部形成工程が、基材上に撥液性材料を含有する樹脂部用組成物を用いて樹脂部を形成する工程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の製造方法。
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