JPH10268126A

JPH10268126A - カラーフィルタ基板及びその製造方法、該基板を用いた液晶素子

Info

Publication number: JPH10268126A
Application number: JP7473197A
Authority: JP
Inventors: Kenitsu Iwata; 研逸岩田; Hiroyuki Suzuki; 博幸鈴木; Nagato Osano; 永人小佐野; Junichi Sakamoto; 淳一坂本; Fumitaka Yoshimura; 文孝吉村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】透明基板上に、撥インク性を有する樹脂製の
ブラックマトリクスを形成し、該ブラックマトリクスの
開口部に着色インクを付与してカラーフィルタを形成し
たカラーフィルタ基板において、ブラックマトリクスと
の境界部分におけるカラーフィルタの白抜けを防止す
る。【解決手段】透明基板１上に形成した黒色の感光性樹
脂組成物層２をパターニングしてブラックマトリクス４
を形成し、該ブラックマトリクス４の開口部にインクジ
ェット装置５より界面活性剤を添加した着色インク６を
付与し、熱硬化してカラーフィルタ７を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置等
に用いられるカラーフィルタ基板及びその製造方法に関
し、さらに、該カラーフィルタ基板を用いた液晶素子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要
が増加している。しかしながら、さらなる普及のために
大幅なコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重
の重いカラーフィルタ基板のコストダウンが求められて
いる。

【０００３】カラーフィルタ基板の低コストな製造方法
として、ガラス基板上に先ず遮光性のブラックマトリク
スを形成し、インクジェット方式により該ブラックマト
リクスの開口部にインクを付与してカラーフィルタを形
成する方法が提案されている。この方法に関して、それ
ぞれの画素に対応するブラックマトリクスの開口部にう
まくインクが収まるようにするため、ブラックマトリク
スの材料として、該インクに濡れにくく、はじき易いも
のが検討されている。

【０００４】例えば、特開平７−３５９１７号公報に
は、インクに対し２０°以上の接触角を有する材料を用
いてブラックマトリクスを形成し、その開口部にインク
を付与する方法が提案されている。また、特開平７−３
５９１５号公報には、ブラックマトリクス材料として水
に対して４０°以上の接触角を有する材料が提案されて
いる。さらに、特開平６−３４７６３７号公報には、そ
れぞれの材料の臨界表面張力を、基板面＞インク＞ブラ
ックマトリクス面とし、ブラックマトリクス面＜３５ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ、基板面≧３６ｄｙｎｅ／ｃｍ、インクは
両者から５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上の差を有するように、そ
れぞれ設定することが提案されている。これらの提案で
はいずれもブラックマトリクスの材料として、撥インク
性を持たせるために、フッ素化合物やケイ素化合物を含
むことが提案されている。

【０００５】また、特開平４−１２１７０２号公報に
は、基板と逆の親水性を有する堤を形成し、その間にイ
ンクを注入する方法が提案されているが、材料について
の詳しい記載はない。

【０００６】これらの例のように、ブラックマトリクス
に撥インク性を持たせることにより、ブラックマトリク
ス上に飛散したインクをブラックマトリクス開口部内に
引き込ませることが可能となり、各画素に対応する開口
部にインクがうまく収まらないという問題は改善され
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撥イン
ク性を持たせたブラックマトリクスとインクとは相反す
る親和性を有することにより、界面部分で互いにはじき
あい、膜厚が薄くなってしまう。その様子を図３に示
す。図中、１は透明基板、４はブラックマトリクス、７
はカラーフィルタ（インク）であり、カラーフィルタ７
がブラックマトリクス４と接する境界部分において膜厚
が薄くなっている。その結果、カラーフィルタとブラッ
クマトリクスの境界部分で白抜けが発生し易いという問
題を生じる。

【０００８】また、撥インク性を持たせたブラックマト
リクスのパターニング最終工程であるポストベークの際
に、該ブラックマトリクス中の撥インク剤が蒸発し、ブ
ラックマトリクスの開口部のガラス基板表面に薄く付着
する場合があった。該撥インク剤が付着したガラス基板
表面は撥インク性を示すようになり、該開口部にインク
を付与した時に、該インクが付着しにくくなり、結果と
してカラーフィルタが基板から剥離するという問題もあ
った。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑み、撥イン
ク性を有するブラックマトリクスの開口部内に均一な厚
みでカラーフィルタを形成し、カラーフィルタの色むら
や白抜け及び基板からの剥離のない信頼性の高いカラー
フィルタ基板を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、透明基
板上にブラックマトリクスを形成する工程と、界面活性
剤を含有する着色インクを上記ブラックマトリクスの開
口部に付与してカラーフィルタを形成する工程とを有す
ることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法であ
る。

【００１１】本発明においては、着色インクに界面活性
剤を添加して表面エネルギー（液体の場合は表面張力）
を低下させてブラックマトリクスへの濡れ性を高めるこ
とにより、ブラックマトリクスの開口部内に該インクが
付与された際に、ブラックマトリクスとインクとがはじ
きあうことがなく、該インクが上記開口部内において均
一に広がり、図４に示す通り、均一な厚みのカラーフィ
ルタ７を形成し、透明基板１に対しても良好に付着す
る。

【００１２】本発明の製造方法は、撥インク性を持たな
いブラックマトリクスの場合にも適用し得るが、前記し
たように撥インク性を有するブラックマトリクスを有す
るカラーフィルタ基板の製造方法においてより顕著な効
果が得られる。

【００１３】また本発明は第二に、上記製造方法で製造
されたことを特徴とするカラーフィルタ基板を、第三
に、該カラーフィルタ基板を用いて構成したことを特徴
とする液晶素子を提供するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に本発明のカラーフィルタ基
板の製造方法の一実施形態の断面工程図を示す。本実施
形態はブラックマトリクスを黒色の感光性樹脂組成物を
用いて形成する場合である。

【００１５】先ず、透明基板１上に黒色の感光性樹脂組
成物を塗布し、感光性樹脂組成物層２を形成する（図１
（ａ））。塗布方法は、スピンコーター、ダイコータ
ー、ディップコート、スプレーコートなどさまざまな方
法を使用することができる。また、塗布膜の厚さは、必
要な遮光性を得る厚さであり、例えば１μｍ程度であ
る。尚、透明基板１にはガラス板が多く用いられるが、
ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のプ
ラスチックフィルムやプラスチックシートでも構わな
い。また、必要に応じて、透明基板１とブラックマトリ
クス及び着色インクとの密着性を向上させるために、透
明基板１上に予め密着性を向上させる薄膜を形成してお
くこともできる。

【００１６】上記感光性樹脂組成物は、黒色の顔料又は
染料と、感光性材料を含み、その他必要に応じて非感光
性樹脂を含んでいても良い。また、基板に塗布する際に
は適当な溶媒に分散されている。

【００１７】上記黒色顔料としては、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、鉄黒、アニリンブラック、シ
アニンブラックなどを用いることができ、黒色染料とし
ては、アゾイック型分散染料等が使用可能であるが、シ
アン、マゼンタ、イエローの各色を混合して黒色として
も良い。

【００１８】また、感光性材料としては、ＵＶレジスト
やＤＥＥＰ−ＵＶレジスト、紫外線硬化型樹脂等から適
宜選択して用いることができる。

【００１９】上記ＵＶレジストとしては、環化ポリイソ
プレン−芳香族ビスアジド系レジスト及びフェノール樹
脂−芳香族アジド化合物系レジスト等のネガレジスト、
ノボラック樹脂−ジアゾナフトキノン系レジスト等のポ
ジレジストを挙げることができる。

【００２０】また、上記ＤＥＥＰ−ＵＶレジストとして
は、ポジ型レジストとして、例えばポリメチルメタクリ
レート、ポリスチレンスルホン、ポリヘキサフルオロブ
チルメタクリレート、ポリメチルイソプロペニルケトン
及び臭素化ポリ１−トリメチルシリルプロピン等の放射
線分解型ポリマーレジスト、コール酸ｏ−ニトロベンジ
ルエステル類等の溶解抑制剤系ポジ型レジスト等を、ネ
ガ型レジストとして、例えばポリビニルフェノール−
３，３−ジアジドジフェニルスルホン及びポリメタクリ
ル酸グリシジル等を挙げることができる。

【００２１】また、紫外線硬化型樹脂としては、ベンゾ
フェノン及びその置換誘導体、ベンゾイン及びその置換
誘導体、アセトフェノン及びその置換誘導体、ベンジル
等のオキシム系化合物等の中から選ばれる一種又は二種
以上の光重合開始剤を２〜１０重量％程度含有した、ポ
リエステルアクリレート、エポキシアクリレート及びウ
レタンアクリレート等を挙げることができる。

【００２２】塗布された感光性樹脂組成物層２を例えば
ホットプレート等を用いて仮硬化し、感光性樹脂組成物
の感度に合致した波長を有する露光装置と、所定のパタ
ーンを有するマスク３を用い、露光する（図１
（ｂ））。

【００２３】次に現像を行なうことにより、ネガ型であ
れば露光時にマスク３で遮光された部分が現像液で溶出
し、透明基板１表面が露出し、露光された部分がブラッ
クマトリクスパターンとして残る。その後、現像液を洗
い流すためにリンスを行ない、必要に応じてブラックマ
トリクスを本硬化させるため加熱乾燥処理（ポストベー
ク）を行ない、ブラックマトリクス４を形成する（図１
（ｃ））。

【００２４】引き続き、ブラックマトリクス４の開口部
にインクジェット装置５を用いてＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）等の着色インク６を付与する（図１（ｄ））。
本発明においては、インクの付与方法として、オフセッ
ト印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等の一般の印刷
法等も用いることができるが、特に、インクジェット方
式を用いた場合には、版を使用しないために高精度のパ
ターニングが可能となり、好ましい。また、インクジェ
ット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変
換体を用いたバブルジェットタイプ、或いは圧電素子を
用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能である。

【００２５】本発明において用いられる着色インクとし
ては、最終的にカラーフィルタとなるためには、熱又は
光硬化型の樹脂組成物であることが好ましい。従って、
該インク中には、バインダー成分としてポリエステルア
クリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレ
ート等のモノマー或いはオリゴマーを含んでいることが
好ましい。

【００２６】また、本発明にかかる着色インクは染料
系、顔料系のいずれでも良く、溶媒は純水（イオン交換
水）を主成分として、親水性の有機溶剤等を含んでいて
も良い。使用される染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ア
シッドレッド１１８、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２５４、
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．アシッドブル
ー１１３、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１８５、Ｃ．Ｉ．ア
シッドブルー７が挙げられるが、これに限定されるもの
ではない。

【００２７】また、使用される顔料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント
レッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２０
９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６等が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。

【００２８】インクジェット方式に用いられる着色イン
クに含有される上記染料或いは顔料は、インク中に０．
１〜２０重量％を占める割合で使用するのが好ましい
が、この限りではない。

【００２９】着色インクに用いられる親水性の有機溶剤
としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；ア
セトン、ジアセトンアルコール類等のケトン又はケトア
ルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
チオジグリコール、ジエチレングリコール等のアルキレ
ン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール
類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又は
エチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル
（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノ
メチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低
級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジ
ノン等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。

【００３０】本発明においては、着色インクが界面活性
剤を含有することを特徴とする。これにより着色インク
の表面エネルギー（表面張力）がブラックマトリクスよ
りも小さくなり、ブラックマトリクスとのはじき合いが
抑制される。該表面エネルギーは通常３０〜７０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ程度が好ましい。

【００３１】本発明において用いられる界面活性剤とし
ては、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、
液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン
酸塩類等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステ
ル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル
類、アセチレンアルコール、アセチレングリコール等の
非イオン性界面活性剤があり、これらの中から一種又は
二種以上を適宜選択して使用することができる。

【００３２】上記着色インク６が熱硬化型の場合には加
熱により硬化してカラーフィルタ７とする。尚、前記し
たブラックマトリクス４の加熱本硬化（ポストべーク）
は、通常１５０〜２５０℃程度の加熱を行なうため、ブ
ラックマトリクス４から有機成分が蒸発し、開口部の透
明基板１表面に付着してしまう場合がある。その場合に
は、インクに界面活性剤が含まれていても、多少は透明
基板１に対して濡れにくく、広がりにくくなる場合もあ
るため、使用する着色インクがポストベーク前のブラッ
クマトリクスに悪影響を及ぼさないのであれば、カラー
フィルタの加熱硬化と同時にブラックマトリクスの加熱
硬化を行なっても構わない。

【００３３】次いで、必要に応じて保護層８を形成する
（図１（ｅ））。保護層８としては、光硬化タイプ、熱
硬化タイプ、或いは光熱併用タイプの樹脂素材、蒸着、
スパッタ等によって形成された無機膜等を用いることが
でき、カラーフィルタとした場合の透明性を有し、その
後のプロセス、例えば液晶素子を構成する場合には、Ｉ
ＴＯ膜形成プロセス、配向膜形成プロセス等に耐え得る
ものであれば使用可能である。

【００３４】上記実施形態においては、ブラックマトリ
クスを黒色の感光性樹脂組成物により形成したが、黒色
の非感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能であ
る。例えば、ポリイミド、アクリル酸モノマー、ウレタ
ンアクリレート等を適当な溶媒に分散して基板に塗布す
る。この場合、基板上に黒色の非感光性樹脂組成物の１
μｍ厚程度の塗膜を形成した後、フォトレジストをマス
クとして該非感光性樹脂組成物層をエッチングしてパタ
ーニングすることができる。また、フォトレジストを用
いてリフトオフによってパターニングしても良い。

【００３５】次に、図２に、本発明のカラーフィルタ基
板を組み込んだ液晶素子の一実施形態として、ＴＦＴカ
ラー液晶素子の断面図を示す。

【００３６】本実施形態の液晶素子は、一般的にカラー
フィルタ基板と対向基板を合わせ込み、液晶化合物を封
入することにより形成される。カラーフィルタ基板の内
側には共通電極９が形成され、対向基板側は透明基板１
１の内側にＴＦＴ（図示しない）と透明画素電極１２が
各カラーフィルタに対応するようにマトリクス状に形成
されている。さらに、液晶化合物層１４と接する両基板
の界面には配向膜１０、１３がそれぞれ形成されてお
り、この配向膜をラビング処理することにより液晶分子
を一定方向に配列させることができる。

【００３７】上記基板を封止材（図示しない）を用いて
貼り合わせ、その間隙（２〜５μｍ程度）に液晶化合物
を注入し、液晶素子が構成される。それぞれの基板１、
１１の外側にはさらに偏光板１５、１６が接着される。
また、バックライトとしては蛍光灯（図示しない）と散
乱光（図示しない）の組み合わせが一般的に用いられて
おり、液晶化合物をバックライト光の透過率を変化させ
る光シャッターとして機能させることにより表示を行な
う。

【００３８】

【実施例】

［実施例１］ガラス基板（コーニング社製；１７３７）
を２％水酸化ナトリウム水溶液を用いてアルカリ超音波
洗浄し、次いでＵＶオゾン処理をした後、カーボンブラ
ックを含有したレジスト材（新日鉄化学社製；ブラック
マトリクス用ネガ型レジストインキ，Ｖ−２５９ＢＫ
７３９Ｐ）を、スピンコーターで膜厚１μｍになるよう
に塗布した。このガラス基板をホットプレートで８０℃
で１８０秒加熱し、レジストを仮硬化させた。

【００３９】ＤＥＥＰ−ＵＶ露光装置（キヤノン社製；
ＰＬＡＦＡ６００）を使用し、所定のパターンマスク
を用いてプロキミティ露光し、続いて炭酸ナトリウム水
溶液の現像液でスピン現像機（滝沢産業社製）を用いて
現像し、さらに純水でリンス処理し、現像液を完全に除
去した。

【００４０】次に、インクジェット装置を用い、赤、
緑、青、それぞれの染料系インクをブラックマトリクス
の開口部に付与して着色した。このインクは、染料
（Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１８、Ｃ．Ｉ．アシッドグ
リーン２５、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１１３）を樹脂
（アクリル−シリコーングラフトポリマーを主成分とす
る自己架橋熱硬化型樹脂）に分散させ、溶剤（イソプロ
ピルアルコール、エチレングリコール、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン、ポリエチレンイミン、イオン交換水）で
溶かしたものに界面活性剤（川研ファインケミカル製，
アセチレングリコールノニオン系界面活性剤，商品名：
アセチレノールＥＨ）を添加したものであり、表面エネ
ルギーは３０ｄｙｎｅ／ｃｍである。

【００４１】ブラックマトリクスの開口部に付与された
インクは、該開口部内の基板表面を均一に覆い、にじみ
やはみ出し、隣接する開口部に付与された異なる色のイ
ンクとの混色及び白抜けなどの不良は認められなかっ
た。その後、加熱処理してブラックマトリクス及びイン
クを硬化させた後、保護膜として新日鉄化学社製，透明
耐熱レジスト，商品名：Ｖ２５９ＰＡ、透明導電膜とし
て酸化インジウムを成膜しても、密着性に優れ、何ら不
具合は生じなかった。このようにして製造されたカラー
フィルタ基板を用いて、液晶素子を構成したところ、欠
陥のない、色特性の優れたカラー表示を行なうことがで
きた。

【００４２】［実施例２］ガラス基板（日本電気硝子社
製；ＯＡ２）を２％水酸化ナトリウム水溶液を用いてア
ルカリ超音波洗浄し、次いでＵＶオゾン処理をした後、
ガラス基板上に、カーボンブラックを含有したレジスト
材（富士ハント社製；ブラックマトリクス用ネガ型レジ
ストインキカラーモザイクＣＫ−Ｓ１７１）をスピンコ
ーターで膜厚１μｍになるように塗布し、ホットプレー
トで１００℃で１８０秒間加熱し、仮硬化させた。

【００４３】ｉ線露光装置を使用し、所定のパターンマ
スクを用いてプロキミティ露光し、無機アルカリ水溶液
（富士ハント社製；ＣＤ５倍希釈）の現像液に浸漬し、
現像を行なった後、純水を高圧噴射（一次水圧；７０ｋ
ｇ／ｃｍ² ）し、リンス処理を行ないつつパターンを完
全な形にした。次いでクリーンオーブン中で、２００℃
で３０分加熱して本硬化処理を行ない、所定パターン形
状のブラックマトリクスを得た。

【００４４】次に、インクジェット装置を用い、赤、
緑、青、それぞれの染料系インクをブラックマトリクス
の開口部に付与した。このインクは、染料（実施例１と
同じものを使用）を樹脂（自己架橋性アクリル酸−アク
リル酸エステルエマルジョン）に分散させ、溶剤（イソ
プロピルアルコール、エチレングリコール、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン等）で溶かしたものに界面活性剤（ア
セチレノールＥＨ）を添加したものであり、表面エネル
ギーは４０ｄｙｎｅ／ｃｍである。

【００４５】ブラックマトリクスの開口部に付与された
インクは、該開口部内の基板表面を均一に覆い、にじみ
やはみ出し、隣接する開口部に付与された異なる色のイ
ンクとの混色及び白抜けなどの不良は認められなかっ
た。その後、加熱処理してインクを硬化させた後、実施
例１と同様にして保護膜と透明導電膜を成膜しても、密
着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。

【００４６】［実施例３］実施例１と同様の材料及び方
法でガラス基板上にブラックマトリクスを形成した。

【００４７】次にインクジェット装置を用い、赤、緑、
青、それぞれの染料系インクをブラックマトリクスの開
口部に付与した。このインクは、染料（実施例１と同じ
ものを使用）を樹脂（アクリル−シリコーングラフトポ
リマーを主成分とする自己架橋熱硬化型樹脂）に分散さ
せ、溶剤（イソプロピルアルコール、エチレングリコー
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、イオン交換水等）で
溶かしたものに、アルカリ系界面活性剤（環境科学セン
ター社製；ＤＩＰＯＳＨ）を添加したものであり、表面
エネルギーは５３ｄｙｎｅ／ｃｍである。

【００４８】この場合も実施例１と同様に、インクは、
ブラックマトリクス開口部内の基板表面を均一に覆い、
にじみやはみ出し、隣接する開口部に付与された異なる
色のインクとの混色及び白抜けなどの不良は認められな
かった。その後、加熱処理してブラックマトリクス及び
インクを硬化させた後、実施例１と同様にして保護膜と
透明導電膜を成膜しても、密着性に優れ、何ら不具合は
生じなかった。

【００４９】［実施例４］実施例２と同様の材料及び方
法でガラス基板上にブラックマトリクスを形成した。但
し、現像、リンス後の２００℃、３０分間加熱の本硬化
処理は行なっていない。

【００５０】次に、インクジェット装置を用い、赤、
緑、青、それぞれの顔料系インクをブラックマトリクス
の開口部に付与した。このインクは、顔料（Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３
６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２０９）をエチルセロソ
ルブで溶かしたアクリル系共重合体（メチルメタクリレ
ート、ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド、トリフェニルスルホニルヘキサフル
オロアンチモネート）に分散させ、必要に応じて溶剤
（イソプロピルアルコール、エチレングリコール、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、グリセリン、イオン交換水
等）を添加してインクジェット適正等を向上させたもの
に、界面活性剤（旭電化工業社製；アデカノールＢ）を
添加したものであり、表面エネルギーは３９ｄｙｎｅ／
ｃｍである。

【００５１】この場合も実施例１と同様に、インクは、
ブラックマトリクス開口部内の基板表面を均一に覆い、
にじみやはみ出し、隣接する開口部に付与された異なる
色のインクとの混色及び白抜けなどの不良は認められな
かった。その後、加熱処理してブラックマトリクス及び
インクを硬化させた後、実施例１と同様にして保護膜と
透明導電膜を成膜しても、密着性に優れ、何ら不具合は
生じなかった。

【００５２】［実施例５］実施例１と同様の材料及び方
法でガラス基板上にブラックマトリクスを形成し、クリ
ーンオーブン中で２００℃で４０分間加熱し本硬化処理
を行なった。

【００５３】次に、インクジェット装置を用い、実施例
４で用いた顔料系インクをブラックマトリクスの開口部
に付与した。

【００５４】この場合も実施例１と同様に、インクは、
ブラックマトリクス開口部内の基板表面を均一に多い、
にじみやはみ出し、隣接する開口部に付与された異なる
色のインクとの混色及び白抜けなどの不良は認められな
かった。その後、加熱処理してインクを硬化させた後、
実施例１と同様にして保護膜と透明導電膜を成膜して
も、密着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。

【００５５】［比較例１］界面活性剤（アセチレノール
ＥＨ）を染料系インクに添加しないこと以外は実施例１
と同様にしてカラーフィルタ基板を形成した。その結
果、にじみやはみ出し、隣接するカラーフィルタ間での
混色は見つからなかったが、カラーフィルタとブラック
マトリクスとの境界部分で白抜けが発生していた。

【００５６】［比較例２］界面活性剤を染料系インクに
添加しないこと以外は実施例３と同様にしてカラーフィ
ルタ基板を形成した。その結果、にじみやはみ出し、隣
接するカラーフィルタ間での混色は見つからなかった
が、ブラックマトリクスの開口部内でのインクの広がり
具体が悪く、さらに、カラーフィルタとブラックマトリ
クスとの境界部分で白抜けが発生していた。

【００５７】［比較例３］界面活性剤を顔料系インクに
添加しないこと以外は実施例４と同様にしてカラーフィ
ルタ基板を形成した。その結果、にじみやはみ出し、隣
接するカラーフィルタ間での混色は見つからなかった
が、カラーフィルタとブラックマトリクスとの境界部分
で白抜けが発生していた。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブラックマトリクス、特に撥インク性を持たせたブラッ
クマトリクスの開口部に着色インクを付与してカラーフ
ィルタを形成するカラーフィルタ基板の製造方法におい
て、ブラックマトリクスとの境界部分でのインクのはじ
きによるカラーフィルタの白抜けを防止し、且つ基板と
カラーフィルタとの密着性を改善し、これによって、欠
陥やむら、混色がなく、高コントラストのカラーフィル
タ基板を容易に製造することができ、信頼性の高いカラ
ーフィルタ基板及び該基板を用いた高画質なカラー表示
が可能な液晶素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の一実
施形態を示す断面工程図である。

【図２】本発明の液晶素子の一実施形態を示す断面図で
ある。

【図３】従来のカラーフィルタ基板の部分断面図であ
る。

【図４】本発明のカラーフィルタ基板の部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１透明基板２感光性樹脂組成物層３マスク４ブラックマトリクス５インクジェット装置６着色インク７カラーフィルタ８保護膜９共通電極１０配向膜１１透明基板１２画素電極１３配向膜１４液晶化合物層１５，１６偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂本淳一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者吉村文孝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に樹脂組成物からなるブラッ
クマトリクスを形成する工程と、界面活性剤を含有する
着色インクを上記ブラックマトリクスの開口部に付与し
てカラーフィルタを形成する工程とを有することを特徴
とするカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項２】上記ブラックマトリクスが撥インク性を
有する請求項１記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項３】上記ブラックマトリクス形成工程が、黒
色の感光性樹脂組成物層を露光してパターニングする工
程である請求項１又は２記載のカラーフィルタ基板の製
造方法。
【請求項４】上記ブラックマトリクス形成工程が、黒
色の非感光性樹脂組成物層をフォトリソグラフィにより
パターニングする工程である請求項１又は２記載のカラ
ーフィルタ基板の製造方法。
【請求項５】上記着色インクが、熱又は光硬化型樹脂
組成物からなる請求項１又は２記載のカラーフィルタ基
板の製造方法。
【請求項６】上記ブラックマトリクスの開口部への着
色インクの付与を、インクジェット方式により行なう請
求項１〜５いずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造
方法。
【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の方法で
形成されたことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項８】一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶
素子であって、該一対の基板の一方を、請求項７記載の
カラーフィルタ基板を用いて構成したことを特徴とする
液晶素子。