(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の凸部により区画された凹部に、インクジェット方式によりインクを堆積する工程を含むカラーフィルタの製造方法であって、
前記凸部及び凹部に一般式（化１）で示される官能基を有する化合物を接触させて前記インクの下地膜となる被膜を形成した後、マスクを介して露光することで、前記被膜を光反応させるカラーフィルタの製造方法。
【化１】
0003708411.tif 000005
【請求項２】
光反応がイオン化または分解反応である請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
被膜が単分子膜状である請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
基板が透明樹脂基板である請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法により製造されたカラーフィルタを備える基板と、スイッチング素子及び配線を含む基板との間隙に液晶を保持する液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の製造方法により製造されたカラーフィルタを備える基板と、スイッチング素子及び配線を含む基板との間隙に液晶を注入する工程を含む液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ及びその製造方法、並びにそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶表示装置において、カラー化を図る場合、最も一般的かつ有効な手段として用いられているのが、カラーフィルタを利用するという手段である。
【０００３】
これまでカラーフィルタの製造方法としては、染料法、顔料法、印刷法、電着法等が用いられてきた。一方、特開昭５９−７５２０５号公報にインクジェット方式が開示され開発が進められてきたが、近年実用化されるようになった。
【０００４】
インクジェット方式とは、一般的には、基板上にブラックマトリクスを兼ねる凸部を形成した後、その凸部により区画された凹部にＲＧＢそれぞれをインクジェットによりインクを堆積させ、硬化させるという方式である。
【０００５】
インクジェット方式のメリットは、色素材料は画素部を満たすだけの必要最少量しか必要としないために利用効率が極めて高く、また工程が簡単で短い点にある。そのため、低コストで他品種生産に適する方式と言える。カラーフィルタは、液晶表示装置の部材の中では最も高価な部材であるため、この低コスト化がひいては液晶表示装置の低価格化に大いに寄与することになるということが知られていた。
【０００６】
インクジェット方式でのポイントの１つが、インクを凹部内に如何に留まらせるか、つまり凹部内以外に広がってしまうことを如何に防ぐかにあると言える。凹部以外、特にブラックマトリクス（以降、ＢＭ）上に広がってしまうと、ＢＭの黒色効果の低減、画素形成後に形成する保護膜の膜厚ムラの発生等の不具合が生じてしまい、最悪の場合、隣り合うインク同士の混色が起きてしまう。
【０００７】
そのため、インクの広がりを防ぐ方法として、インクを凹部に堆積させる際、凸部の上面をインクをはじく材料にてコートしておくという方法が、例えば特開平９−１２７３２７号公報、特開平９−２３０１２３号公報、特開平１０−２０１１４号公報、特開平１０−１９７７１５号公報等に開示がある。
【０００８】
また、逆に凹部にインク親和性のコートを施すことでも同様の効果があることが、特開平９−２０３８０３号公報、特開平９−２３０１２９号公報等に開示がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記何れのコート方式においても、コートの有無がインクのはじき、親和を決めている。この場合、コートの無い部分を作り出すためには、除去のための工程が必要である。特開平９−１２７３２７号公報では除去工程は現像工程と兼ねることができるので、実質上新たな工程としては不要であるが、成膜時に一晩以上かかるというように時間がかかっている。
【００１０】
本発明は、凸部と凹部で互いに表面エネルギーが異なる状態に簡便にできる方法と、それによって製造されるカラーフィルタと、そのカラーフィルタを使用して製造される液晶表示装置とその製造方法とを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上の凸部により区画された凹部に、インクジェット方式によりインクを堆積する工程を含むカラーフィルタの製造方法であって、前記凸部及び凹部に一般式（化２）で示される官能基を有する化合物を接触させて前記インクの下地膜となる被膜を形成した後、マスクを介して露光することで、前記被膜を光反応させることが好ましい。
【００１２】
【化２】
0003708411.tif 000002
【００１３】
前記構成において、光反応は、イオン化若しくは分解反応であることが好ましい。
【００１４】
また前記構成において、被膜は、単分子膜状であることが好ましい。
【００１５】
また前記構成において、基板は、透明樹脂基板であることが好ましい。
【００１７】
また同様に上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、上記いずれかに記載の製造方法により製造されたカラーフィルタを備える基板と、スイッチング素子及び配線を含む基板との間隙に液晶を保持することが好ましい。
【００１８】
また同様に上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記何れかに記載の製造方法により製造されたカラーフィルタを備える基板と、スイッチング素子及び配線を含む基板との間隙に液晶を注入する工程を含むことが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに具体的に説明する。尚、本発明は、以下の具体的実施例に限定されないこと勿論である。
【００２０】
（実施例１）
まず、凸部、凹部に形成する被膜の表面エネルギーを計測した。表面エネルギーの導出方法としては、Ｚｉｓｍａｎプロット法によった。
【００２１】
用いた液体は、純水（γ＝７２．８ｄｙｎ／ｃｍ）、純水／ジエチレングリコール＝４／１（γ＝６１．９ｄｙｎ／ｃｍ）、エチレングリコール（γ＝５０．２ｄｙｎ／ｃｍ）、ジメチルフルフォキサイド（γ＝４５．８ｄｙｎ／ｃｍ）の４種類である。
【００２２】
（化３）で示されるｐ−フルオロフェニルトリクロロシランの蒸気で満たされた乾燥雰囲気内に１０分間静置したガラスの表面エネルギーは３７．０ｄｙｎ／ｃｍであった。
【００２３】
【化３】
0003708411.tif 000003
【００２４】
また、このガラス基板に対して、フォトマスクを介して５０ｍＪ／ｃｍ2露光を行った後の露光部分の表面エネルギーは４種類の液体共ベタ濡れ状態でＺｉｓｍａｎプロットできなかったが、ガラス表面並の親水性であり、７０ｄｙｎ／ｃｎ前後であると推定できた。
【００２５】
一方、未露光部分の表面エネルギーは、３６．８ｄｙｎ／ｃｍであり、初期とほぼ変化がなかった。
【００２６】
以上から、光反応させることにより、表面エネルギーを変えることが可能であることが確認できた。
【００２７】
（実施例２）
凸部・凹部形成工程：
ガラス基板に黒色レジスト（新日鐵化学社製Ｖ−２５９ＢＫ）をスピンコーティングし、８０℃５分のベークを行うことで膜厚１．６μｍのレジスト層を形成した。
【００２８】
次に、フォトマスク（１００μｍ×２５０μｍ、パターン間隔１５μｍ）を介して６０ｍＪ／ｃｍ2の露光、現像、洗浄を経て、２２０℃１時間のベークを行うことで、凸部１で区画された凹部２を有するガラス基板が得られた。
【００２９】
被膜形成工程：
乾燥雰囲気内に、ｐ−フルオロフェニルトリクロロシランを設置することで、ｐ−フルオロフェニルトリクロロシランの蒸気で満たされた雰囲気内に上記ガラス基板を１０分間静置した後、一般雰囲気に取り出した。これにより、凹部凸部内問わず、図１に示すように全面ｐ−フルオロフェニル基で覆われた状態にできた。
【００３０】
次に、上記フォトマスクを介して５０ｍＪ／ｃｍ2露光を行った。
【００３１】
これにより、図２に示すように露光された部分は、分解反応によりｐ−フルオロフェニル基が水酸基に変わってしまい、露光されなかった部分、つまり凸部１の上面のみｐ−フルオロフェニル基が残った状態となった。
【００３２】
インク注入工程：
凸部１で区画された凹部に対して、インクジェット法により水系顔料インクを注入し、１２０℃１０分間のベークを行うことで、溶媒を除去し顔料を固着させた。
【００３３】
尚、インクジェットモジュール部としては、６０μｍのノズル径のコンティニュアス式インクジェットモジュールを使用した。
【００３４】
概念的には、図４で示されるようにインク８は凸部２へ広がることなく、凹部内にのみ充
填できた。
【００３５】
目視検査工程：
顕微鏡にて、任意の画素１００個の画素周囲の直線性を観察した。
【００３６】
その結果、不良画素は全く見つからなかった。このことから、インクの注入時のインクの広がりを完全に抑えることができたことを確認できた。
【００３７】
（実施例２）
被膜形成用材料として、（化４）で示されるフッ素を有するスピロピラン骨格を有する化合物を用い、実施例１と同様にしてカラーフィルタを形成した。
【００３８】
【化４】
0003708411.tif 000004
【００３９】
目視検査も実施例１と同様に行ったところ、やはり不良画素は全く見つからなかった。
【００４０】
尚、これは、図３に示されるような光反応を経て、図４に示すように凹部がイオン化した被膜が形成されたためと考えられる。
【００４１】
（比較例）
被膜形成をせずに、実施例１と同様にしてカラーフィルタを形成し、同様に目視検査を行った。
【００４２】
その結果、不良画素として、１辺不良が２５個、２辺不良が２３個、３辺不良が１１個、４辺不良が１７個確認された。
【００４３】
このことから、本願の方式が高い効果を示すことが確認された。
【００４４】
【発明の効果】
上述した通り、本願によれば簡便に凸部と凹部の表面エネルギーを変えることが可能となるので、インクジェット方式により製造されるカラーフィルタの歩留まりが極めて向上する。また、光透過性は極めて均一で、かつ隣り合う光透過部へのにじみが極めて少ないという高性能なカラーフィルタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のガラス基板上の凸部及び凹部の表面拡大図
【図２】本発明の一実施例のガラス基板上の凸部及び凹部の表面拡大図
【図３】本発明の他の実施例のガラス基板上の凸部及び凹部の表面拡大図
【図４】凹部に形成したイオン化した被膜を示す図
【図５】本発明の他の実施例を示す図
【符号の説明】
１  基板
２  凸部
３  凹部
４，６，９  凸部の被膜
５，７，１０  凹部の被膜
８  インク
【図１】
0003708411.tif 000006
【図２】
0003708411.tif 000007
【図３】
0003708411.tif 000008
【図４】
0003708411.tif 000009
【図５】
0003708411.tif 000010