JP4788281B2 - カラーフィルタおよび液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に用いられる、ビーズを含有するスペーサ部を有するカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶化合物を封入して薄い液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶配列を電気的に制御してカラーフィルタの透過光または反射光の量を選択的に変化させることによって表示を行う。

このような液晶表示装置には、スタティック駆動方式、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式など種々の駆動方式があるが、近年、パーソナルコンピューターや携帯情報端末などのフラットディスプレーとして、アクティブマトリックス方式又は単純マトリックス方式の液晶パネルを用いたカラー液晶表示装置が急速に普及してきている。

図３は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置パネルの一例である。液晶表示装置１０１は、カラーフィルタ１１と液晶駆動側基板であるＴＦＴアレイ基板１２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部１３を設け、この間隙部１３内に液晶Ｌを充填し、その周囲をシール材１４で密封した構造をとっている（例えば特許文献１等）。カラーフィルタ１１は、基材１５上に、着色層１７間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光部１６と、複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した着色層１７と、オーバーコート層１８と、透明電極膜１９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。

一方、ＴＦＴアレイ基板１２は、透明基板上にＴＦＴ素子を配列し、透明電極膜を設けた構造をとっている（図示せず）。また、カラーフィルタ１１及びこれと対向するＴＦＴアレイ基板１２の内面側には配向膜２０が設けられる。そして、着色層の背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。

ここで、間隙部１３の厚さ、すなわちセルギャップ（カラーフィルタと液晶駆動側基板の間隙距離）は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能をカラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。

セルギャップを維持する方法としては、例えば図３に示すように、間隙部１３内にスペーサ部としてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子のビーズスペーサ部２１を多数散在させ、カラーフィルタ１１とＴＦＴアレイ基板１２とを貼り合わせ、液晶を注入する方法がある。この方法においては、ビーズスペーサ部の大きさをもってセルギャップが決定され、維持される。しかしながら、上記方法では、散布されたスペーサ部の密度に偏りが生じることがあり、この場合、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが難しいという問題があった。

また、例えば図４に示すように、カラーフィルタ１１の内面側であって遮光部１６上（非表示領域）に、セルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサ部２２を形成する方法も一般的に行われている（例えば特許文献２等）。このような柱状スペーサ部２２は、カラーフィルタの透明基板上に光硬化性樹脂を均一な厚みに塗布し、得られた塗膜をフォトリソグラフィーによってパターン露光して硬化させることにより、液晶表示装置の非表示領域に形成される。しかしながら、この方法においては、液晶表示装置が大面積化された場合等、柱状スペーサ部の高さを一定に形成することが難しく、液晶表示装置の表示ムラや表示不良が発生する場合がある、という問題があった。

そこで、ビーズおよびバインダを含有するスペーサ部形成用塗工液を、インクジェット方式により、カラーフィルタ用基板上に塗布する方法も考えられている。しかしながらこの場合、スペーサ部の種類によっては、カラーフィルタ上に形成された配向膜をラビングする際や、カラーフィルタを洗浄する際に、スペーサ部が剥がれてしまう場合がある等の問題があった。またこの方法においては、スペーサ部を形成する際に、カラーフィルタ用基板上で上記スペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまい、スペーサ部の高さを一定にすることが難しいという問題もあった。

特開平８−１９４２１６号公報 特開２００１−１５９７０７号公報

そこで、液晶表示装置を形成する際等に、スペーサ部が剥がれてしまうこと等がなく、一定の高さでスペーサ部が形成されたカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置の提供が望まれている。

本発明は、基材、および上記基材上にパターン状に複数形成された着色層を少なくとも有するカラーフィルタ用基板と、上記カラーフィルタ用基板上に形成され、ビーズおよびバインダを含有するスペーサ部とを有するカラーフィルタであって、上記スペーサ部は、上記ビーズが上記バインダにより覆われた形状と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。

本発明によれば、上記スペーサ部に含有されるビーズがバインダによって覆われていることから、例えばカラーフィルタ上に形成された配向膜をラビングする際や、カラーフィルタを洗浄する際等に、ビーズが剥がれてしまうことのないものとすることができる。

上記発明においては、上記カラーフィルタ用基板表面が撥液化処理されていることが好ましい。これにより、スペーサ部が形成される際、スペーサ部を形成するためのスペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまうことのないものとすることができ、目的とする高さに均一にスペーサ部が形成されたものとすることができるからである。

また本発明は、上述したカラーフィルタを有する液晶表示装置を提供する。本発明によれば、上記カラーフィルタが用いられていることから、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを、上記スペーサ部により安定して一定に保つことが可能であり、表示ムラや表示不良等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。

本発明によれば、例えばカラーフィルタ上に形成された配向膜をラビングする際や、カラーフィルタを洗浄する際等に、ビーズが剥がれてしまうことのないものとすることができる。またさらに、目的とする高さに均一に、スペーサ部が形成されたものとすることができるという効果を奏するものである。

本発明は、液晶表示装置に用いられる、ビーズを含有するスペーサ部を有するカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置に関するものである。以下、それぞれについてわけて説明する。

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、基材、および上記基材上にパターン状に複数形成された着色層を少なくとも有するカラーフィルタ用基板と、上記カラーフィルタ用基板上に形成され、ビーズおよびバインダを含有するスペーサ部とを有するカラーフィルタであって、上記スペーサ部は、上記ビーズが上記バインダにより覆われた形状とされていることを特徴とするものである。

本発明のカラーフィルタは、例えば図１に示すように、基材１、およびその基材１上にパターン状に形成された着色層２を少なくとも有するカラーフィルタ用基板３と、上記カラーフィルタ用基板３上に形成されたスペーサ部４とを有するものである。また例えば図２の模式図に示すように、上記スペーサ部４は、ビーズ５がバインダ６に覆われている形状とされている。本発明においては特に、カラーフィルタ用基板３の表面が、撥液化処理されていることが好ましい。

本発明によれば、上記スペーサ部に含有されるビーズが、上記バインダによって覆われていることから、例えばカラーフィルタ上に形成された配向膜をラビングする際や、カラーフィルタを洗浄する際等に、ビーズが剥がれてしまうことのないものとすることができる。

またさらに本発明においては、上記カラーフィルタ用基板が撥液化処理されているものとすることによって、上記カラーフィルタ用基板上に、ビーズおよびバインダを含有するスペーサ部形成用塗工液を塗布して上記スペーサ部を形成する際、スペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまわないものとすることができる。これにより、スペーサ部形成用塗工液を所定の量、目的とする領域に塗布することによって、目的の高さのスペーサ部を形成することが可能となる。したがって、本発明によれば、均一な高さで、かつ剥がれにくいスペーサ部が形成されたカラーフィルタとすることができるのである。
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。

１．スペーサ部
まず、本発明に用いられるスペーサ部について説明する。本発明に用いられるスペーサ部は、後述するカラーフィルタ用基板上に形成されるものであり、ビーズおよびバインダを含有するものである。また上記スペーサ部は、上記ビーズがバインダによって覆われた形状とされる。

ここで、上記ビーズがバインダによって覆われているとは、各スペーサ部に存在するビーズ全てが、実質的にバインダによって覆われていることをいい、上記各ビーズが完全にバインダによって覆われているものであってもよく、また上記各ビーズのそれぞれ一部がバインダによって覆われているものであってもよい。なお、上記ビーズの一部のみがバインダによって覆われているものとされている場合には、ビーズとカラーフィルタ用基板とが接触する側、すなわちビーズの高さを１としたとき、高さが０．１以下となる部分は少なくともバインダで覆われており、かつ上記スペーサ部表面に、各ビーズが、その表面積の１／２以上、中でも好ましくは３／４以上連続して露出しないようにバインダによって覆われているものとされる。これにより、本発明のカラーフィルタ上に形成された配向膜をラビングする際や、カラーフィルタを洗浄する際等に、ビーズが剥がれてしまうことのないものとすることができるからである。ここで、上記スペーサ部の形状の観察は、カラーフィルタの表面を例えば走査型電子顕微鏡等によって観察すること等により行うことができる。また、上記ビーズがバインダによって覆われているとは、上記ビーズ上に、バインダが１ｎｍ以上積層されている場合をいうこととする。

また、上記各スペーサ部に含有されるビーズの個数は、カラーフィルタの種類等によって適宜選択されるものであるが、通常、１個〜１０個程度、中でも３個〜６個程度ビーズが含有されるものとされる。

また上記スペーサ部が形成される領域としては、上記着色層上であってもよいが、本発明においては特に、上記着色層どうしの境界領域上に形成されていることが好ましい。これにより、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、スペーサ部の存在によって着色層の透過率を低下させることがなく、輝度が高いものとすることができるからである。

また上記スペーサ部の大きさや形状等としては、カラーフィルタの種類等に応じて適宜選択されることとなるが、本発明においては、個々のスペーサ部の断面積が５００μｍ^２〜８０００μｍ^２程度、中でも７００μｍ^２〜２８００μｍ^２程度、特に１２５０μｍ^２〜１６００μｍ^２程度とされていることが好ましい。これにより、スペーサ部の存在によってカラーフィルタの輝度を低下させることの少ないものとすることができ、高輝度な液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタとすることができるからである。

また本発明においては、１０００μｍ角に形成されるスペーサ部の断面積の合計が２０００μｍ^２〜９６０００μｍ^２程度、中でも５０００μｍ^２〜１３０００μｍ^２程度となるように、個数が調整されてスペーサ部が形成されていることが好ましい。このような密度でスペーサ部が形成されているものとすることにより、本発明のカラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙を一定に保つことが可能となるからである。

また、上記スペーサ部の高さは、カラーフィルタの種類等により適宜選択されるが、通常１．０μｍ〜８μｍ程度、中でも２μｍ〜６μｍ程度とされることが好ましい。

また、上記バインダとしては、硬化性を有するものであって、本発明のカラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、カラーフィルタと液晶表示装置とのギャップを一定に保つことが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば熱硬化性樹脂であってもよく、また光硬化性樹脂であってもよい。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

また、上記スペーサ部に用いられるビーズとしては、上記バインダと相溶性を有するものであれば、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ビーズスペーサとして用いられるものと同様のものを用いることができる。例えば、ガラス、シリカ、金属酸化物（ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃）などの無機化合物の多孔質体や非多孔質体、中空体等や、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル、ナイロン、シリコーン樹脂などのプラスチック類等を用いることができる。またこのようなビーズの表面は、上記バインダとの接着性を良好なものとするため、表面処理が施されたもの等であってもよい。

ここで上記ビーズの形状についても、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ビーズスペーサとして用いられるものと同様の形状を有するものを用いることができるが、特にスペーサ部の高さの制御の面から球状であることが好ましい。またこの際、粒子径は１．０μｍ〜８．０μｍ程度、中でも２．５μｍ〜５．５μｍ程度であることが好ましい。これにより、スペーサ部の高さを後述するような範囲とすることができるからである。

また、本発明においては、上記スペーサ部の固形分中に７５質量％〜９５質量％程度、中でも８５質量％〜９０質量％程度、バインダが含有されていることが好ましい。これにより、上述したような形状に、スペーサ部を形成することが可能となるからである。

また、上記スペーサ部の形成方法としては、上述したバインダおよびビーズを、必要に応じて適宜添加剤や溶剤等と混合したスペーサ部形成用塗工液を、インクジェット法により塗布することにより形成することができる。なお、上記スペーサ部形成用塗工液に用いられる溶剤や、添加剤等としては、上記バインダの種類等に合わせて適宜選択され、一般的なインクジェット用インクに用いられるものと同様とすることができる。

２．カラーフィルタ用基板
次に、本発明に用いられるカラーフィルタ用基板について説明する。本発明に用いられるカラーフィルタ用基板は、基材、および上記基材上にパターン状に、複数形成された着色層を少なくとも有するものである。

本発明においては、上記基材および上記着色層を有するものであれば、その構成等は特に限定されるものではなく、例えば上記着色層どうしの境界領域に、上述したように遮光部が形成されているものであってもよく、また上記着色層上にオーバーコート層やＩＴＯ層が形成されているものであってもよい。またさらに、本発明のカラーフィルタが、視野角度改善モードの一つである複数配向分割型垂直配向モード、すなわちMulti-domain Vertical Aligned（ＭＶＡ）方式の液晶表示装置に用いられる場合等には、液晶配向制御用突起状部材等を有するものであってもよい。なお、上記カラーフィルタ用基板に用いられるオーバーコート層やＩＴＯ層、液晶配向制御用突起状部材等については、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。
以下、上記カラーフィルタ用基板に用いられる着色層、基材、およびカラーフィルタ用基板表面の撥液化処理についてそれぞれ説明する。

（１）着色層
まず、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、後述する基材上に、パターン状に、かつ複数形成されるものであれば特に限定されるものではない。隣り合う着色層と着色層との間には、間隙が設けられていてもよく、また隣接する着色層どうしが重なりあうように、形成されていてもよい。また上述したように、隣接する着色層どうしの間に、遮光部が設けられていてもよい。

このような着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。また上記着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。

ここで、本発明に用いられる着色層については、公知のカラーフィルタの着色層に用いられる材料や形成方法等により、形成することが可能であるので、ここでの詳しい説明は省略する。

（２）基材
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としては、通常カラーフィルタに用いられるものであれば特に限定されるものではなく、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。

（３）撥液化処理
次に、本発明に好適に用いられるカラーフィルタ用基板表面の撥液化処理について説明する。本発明においては、カラーフィルタ用基板の表面が、表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が３０°以上、中でも表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、５０°以上とすることが好ましく、特に表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、７０°以上となるように撥液化処理されていることが好ましい。これにより、上記スペーサ部を形成する際、スペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまうことを防止することができ、均一な高さでスペーサ部が形成されたものとすることが可能となるからである。なお、上記液体との接触角は、上記表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得られるものである。

ここで本発明において、上記カラーフィルタ用基板の表面の撥液化処理する方法としては特に限定されるものではなく、カラーフィルタ用基板の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば上記カラーフィルタ用基板表面に、撥液性を有する撥液層を形成する方法等であってもよく、また例えばカラーフィルタ用基板表面に、着色層やオーバーコート層等、有機材料からなる層が露出している場合には、これらの層にフッ素化合物を用いてプラズマ照射を行い、これらの層を撥液化する方法等であってもよい。

上記カラーフィルタ用基板上に、撥液層を形成することにより上記カラーフィルタ用基板表面を撥液化する方法として具体的には、撥液性の層を形成するために一般的に用いられるフッ化炭素からなる撥液層や、撥液性の有機基を有するシラン化合物を含有する撥液層等をカラーフィルタ用基板上に形成する方法等とすることができる。上記シラン化合物としては、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができ、例えば特開２００１−２７２７７４号公報等に記載されたものと同様のものを用いることができる。

また上記撥液層が形成される領域としては、上記スペーサ部が形成される領域であれば、特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ用基板全面に撥液層が形成されていてもよく、またカラーフィルタ用基板のうち一部のみに撥液層が形成されていてもよい。また上記撥液層の形成方法についても特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法やダイコート法等の一般的な塗布方法であってもよく、またプラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法等の化学気相蒸着法（ＣＶＤ）法であってもよい。また例えば上記撥液層を形成するための撥液層形成用塗工液中に、上記カラーフィルタ用基板を浸漬等させて、カラーフィルタ用基板表面に撥液層を自己組織化させる方法等であってもよい。

なお、上記撥液層の膜厚としては、撥液層の種類等により適宜選択されるものであるが、通常０．００１μｍ〜１．０００μｍ以下、中でも０．００１μｍ〜０．５００μｍ、特に０．００１μｍ〜０．１００μｍ程度とされることが好ましい。

またカラーフィルタ用基板表面に有機材料からなる層が露出している場合に、プラズマを照射することによって、カラーフィルタ用基板表面を撥液化処理する方法として具体的には、フッ素化合物を導入ガスとして用い、カラーフィルタ用基板表面にプラズマを照射する方法とすることができる。これは、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射をした場合、有機物にフッ素を導入することができることを利用したものである。上記プラズマ照射は、例えば真空中で行われるものであってもよく、また大気圧下で行われるものであってもよい。またプラズマ照射する領域としては、上記スペーサ部が形成される領域に少なくとも照射するものであれば特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ用基板全面であってもよく、またカラーフィルタ用基板のうち一部の領域のみであってもよい。

上記プラズマを照射する際に用いられる導入ガスのフッ素化合物としては、例えばフッ化炭素（ＣＦ_４）、窒化フッ素（ＮＦ_３）、フッ化硫黄（ＳＦ_６）、Ｃ_２Ｃｌ_３Ｆ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６等が挙げられる。また、照射されるプラズマの照射条件としては、照射装置等により適宜選択されるものである。

ここで、本発明においては、上記プラズマ照射が大気圧下でのプラズマ照射であることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的な大気圧プラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射されるプラズマの電極と、上記カラーフィルタ用基板表面との距離は、０．２ｍｍ〜２０ｍｍ程度、中でも１ｍｍ〜５ｍｍ程度とされることが好ましい。またさらに、上記導入ガスとして用いられるフッ素化合物の流量は１Ｌ／ｍｉｎ〜１００Ｌ／ｍｉｎ程度、中でも５Ｌ／ｍｉｎ〜５０Ｌ／ｍｉｎ程度であることが好ましく、この際のカラーフィルタ用基板の搬送速度が０．１ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎ程度、中でも０．５ｍ／ｍｉｎ〜５ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。

なお上記カラーフィルタ用基板表面に導入されたフッ素の存在は、Ｘ線光電子分光分析装置（XPS：ESCALAB 220i-XL）による分析において、カラーフィルタ用基板の表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。また、この際上記フッ素の割合としては、１０％以上とされることが好ましい。

３．カラーフィルタ
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、上記基材および着色層を有するカラーフィルタ用基板と、上記スペーサ部とを有するものであれば特に限定されるものではない。例えば上述したように、上記カラーフィルタ用基板に、遮光部やオーバーコート層、配向膜、液晶配向制御用突起状部材等が形成されているもの等であってもよい。

Ｂ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、上述したカラーフィルタを有するものである。本発明においては、上記カラーフィルタを有するものであれば、その構成は特に限定されるものではなく、一般的な液晶表示装置と同様とすることができる。具体的には、上記カラーフィルタと、対向して配置される液晶駆動側基板と、その対向基板との間に封入された液晶とを有するもの等とすることができる。

本発明によれば、上記形状を有するスペーサ部を有するカラーフィルタが用いられていることから、液晶表示装置を製造する際、上記スペーサ部のビーズが剥がれてしまうこと等のないものとすることができる。また、上記スペーサ部は所定の高さとなるように均一に形成されていることから、本発明によれば、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップが一定に保たれた、表示ムラや表示不良等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。

なお、本発明に用いられる上記液晶層や液晶駆動側基板等については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。

また、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。

＜実施例１＞
（カラーフィルタ用基板の準備）
ガラス基板からなる基材と、上記基材上にパターン状に形成されて遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部及び着色層を覆うように形成された保護層とを有するカラーフィルタ用基板を準備した。
（撥液層形成用塗工液の準備）
下記材料を２４時間常温にて攪拌し、加水分解共重合溶液を作製した。
・フルオロアルキルシラン（ＴＳＬ８２３３ ＧＥ東芝シリコーン製）
：１５．８ｗｔ％
・テトラメトキシシラン（ＴＳＬ８１１４ ＧＥ東芝シリコーン製）：５２．８ｗｔ％
・０．１Ｎ塩酸 ：３１．６ｗｔ％
次に上記加水分解共重合溶液とイソプロピルアルコールと１，３ブタンジオールを重量比１：１０：５で混合し、１０分攪拌し、撥液層形成用塗工液とした。

（撥液層形成工程）
上記撥液層形成用塗工液を上述したカラーフィルタ用基板の保護層上にダイコート法により塗布し、１５０℃１０分乾燥させた。これにより厚さ１５ｎｍの撥液層を得た。上記撥液層の表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は７０°であった。上記液体との接触角は接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）によって測定した。

（スペーサ部形成工程）
上記撥液層上に下記の組成を有するスペーサ部形成用塗工液を、１滴ずつ（１５ｐｌ）、間隔５１０μｍで塗布し、ホットプレートで８０℃で１０分乾燥させ、その後オーブンにて２３０℃で３０分熱した。その結果直径４０μｍの円形状のドットが形成され、そのドットの中には平均５個のビーズが含有されたスペーサ部を得た。
[スペーサ部形成用塗工液]
熱硬化型樹脂：アクリル樹脂（主成分グリシジルメタクリレート）：１８．５ｗｔ％
希釈溶剤：ブチルカルビトールアセテート ：８０．０ｗｔ％
ビーズ：積水化学製ミクロパール 平均粒径４μｍ ：１．５ｗｔ％

（評価）
スペーサ部の断面ＳＥＭ画像から、スペーサ部の形状を評価した。形成されたスペーサ部は、ビーズの表面積の１／２以上がバインダによって覆われていた。これにより、後工程でのブラシ洗浄にてビーズの剥離は皆無であった。

＜比較例１＞
上記実施例１に記載されたスペーサ部形成用塗工液の組成比を下記の示すように変更した以外は、実施例１と同様の工程にてスペーサ部を形成した。
[スペーサ部形成用塗工液]
熱硬化型樹脂：アクリル樹脂（主成分グリシジルメタクリレート）：５．０ｗｔ％
希釈溶剤：ブチルカルビトールアセテート ：９３．５ｗｔ％
ビーズ：積水化学製ミクロパール 平均粒径４μｍ ：１．５ｗｔ％

（評価）
スペーサ部の断面ＳＥＭ画像から、スペーサ部の形状を評価した。形成されたスペーサ部は、ビーズの表面積の１／４のみがバインダによって覆われていた。これにより、後工程でのブラシ洗浄にてビーズが全数剥離した。

＜比較例２＞
上記実施例１に記載された撥液層形成用塗工液の組成比を下記の示すように変更した以外は、実施例１と同様の工程にてスペーサ部を形成した。
[撥液層形成用塗工液]
下記材料を２４時間常温にて攪拌し、加水分解共重合溶液を作製した。
・アルキルシラン（LS-890 信越シリコーン製） …１５．８ｗｔ％
・テトラメトキシシラン（TSL8114 ＧＥ東芝シリコーン製） …５２．８ｗｔ％
・０．１Ｎ塩酸 …３１．４ｗｔ％
次に上記加水分解共重合溶液とイソプロピルアルコールと１，３ブタンジオールを重量比１：１０：５で混合し、１０分攪拌し、撥液層形成用塗工液とした。
上記撥液層形成用塗工液を用いて形成したパターニング用層の水との接触角は、４１°であった。上記水との接触角は、接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）によって測定した。

（評価）
スペーサ部の断面ＳＥＭ画像から、スペーサ部の形状を評価した。スペーサ部のバインダは、ビーズとカラーフィルタ基板表面との隣接部からビーズ径の４％の高さまでのみを覆う形状となった。
上記のスペーサ部の形状では、後工程でのブラシ洗浄にてビーズが全数剥離した。

本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。 本発明のカラーフィルタに用いられるスペーサ部を説明するための説明図である。 従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。 従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。

符号の説明

１ …基材
２ …着色層
３ …カラーフィルタ用基板
４ …スペーサ部
５ …ビーズ
６ …バインダ

Claims (4)

1. 基材、および前記基材上にパターン状に複数形成された着色層を少なくとも有するカラーフィルタ用基板と、前記カラーフィルタ用基板上に形成され、ビーズおよびバインダを含有するスペーサ部とを有するカラーフィルタであって、
   前記スペーサ部は、前記スペーサ部表面に、前記ビーズがその表面積の１／２以上連続して露出しないように、前記ビーズが前記バインダにより覆われた形状とされており、
   前記スペーサ部は、前記着色層どうしの境界領域上に形成され、
   前記バインダは、熱硬化性樹脂であり、かつスペーサ部中に７５質量％〜９５質量％の範囲内で含有されていることを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記スペーサ部は、インクジェット法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に記載のカラーフィルタ。
3. 前記カラーフィルタ用基板表面が撥液化処理されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする液晶表示装置。

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