(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積の基板を用いた場合等であっても、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのセルギャップを一定に保つことが可能であり、また輝点不良等が発生することのないカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】透明基板１と、上記透明基板１の各画素領域上に形成された複数の着色層２と、上記透明基板１の各画素領域上に上記着色層２を区画するように形成された遮光部３と、上記遮光部３上に上記遮光部３の線幅より細い幅で形成されたビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサ５とを有するカラーフィルタであって、上記ビーズスペーサ５は、隣接する上記着色層２の辺より狭いピッチで形成されており、かつ上記各画素領域内に形成された上記ビーズスペーサ５中に含有されるビーズの総数が、（上記各画素領域の面積）と（上記カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上となることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板の各画素領域上に形成された複数の着色層と、前記透明基板の各画素領域上に前記着色層を区画するように形成された遮光部と、前記遮光部上に前記遮光部の線幅より細い幅で形成されたビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサとを有するカラーフィルタであって、
前記ビーズスペーサは、隣接する前記着色層の辺より狭いピッチで形成されており、
かつ前記各画素領域内に形成された前記ビーズスペーサ中に含有されるビーズの総数が、（前記各画素領域の面積）と（前記カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上となることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記ビーズスペーサが、前記遮光部上に等ピッチでライン状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記ビーズスペーサのピッチが、６０μｍ〜９０μｍの範囲内と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。
【請求項４】
前記遮光部が、少なくとも前記ビーズスペーサが形成されている領域では、表面が撥液性とされていることを特徴とする請求項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。
【請求項５】
前記ビーズスペーサに含有される前記ビーズが、プラスチックビーズであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記プラスチックビーズがジビニルベンゼン系ポリマーを含有していることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造に用いられるカラーフィルタ、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
図２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、透明基板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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
セルギャップを維持する方法としては、例えば図２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。
【０００８】
また、例えば図３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。
【０００９】
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の遮光部上に塗布する方法も考えられている。この方法では、例えば図４に示すように、赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、および青色着色層２Ｂ等からなる着色層２を区画するための遮光部３の交点上に、ビーズスペーサ５が形成される。しかしながら近年、液晶表示装置に用いられる基板が大面積化されており、カラーフィルタ内のビーズ密度を大きなものとすることが求められている。そのため、上記ビーズスペーサ中に含有されるビーズの量を増やすことが求められているが、多量にビーズスペーサ形成用塗工液の液滴を滴下して上記ビーズスペーサを形成した場合、着弾径が大きくなってしまい、ビーズスペーサが着色層側にはみ出してしまうこと等から、輝点不良等が生じてしまうという問題があった。また、ビーズスペーサ形成用塗工液中のビーズの濃度を高くして、上記ビーズスペーサを形成した場合、インクジェット装置で吐出不良が生じやすく、位置精度が悪化する、という問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１９４２１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、大面積の基板を用いた場合等であっても、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのセルギャップを一定に保つことが可能であり、また輝点不良等が発生することのないカラーフィルタ、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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、透明基板と、上記透明基板の各画素領域上に形成された複数の着色層と、上記透明基板の各画素領域上に上記着色層を区画するように形成された遮光部と、上記遮光部上に上記遮光部の線幅より細い幅で形成されたビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサとを有するカラーフィルタであって、上記ビーズスペーサは、隣接する上記着色層の辺の長さより狭いピッチで形成されており、かつ上記各画素領域内に形成された上記ビーズスペーサ中に含有されるビーズの総数が、（上記各画素領域の面積）と（上記カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上となることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１３】
本発明によれば、上記ビーズスペーサが、隣接する上記着色層の辺より狭いピッチで形成されているものとすることから、一つの画素領域に多数のビーズスペーサが形成されたものとすることができる。これにより、カラーフィルタ内のビーズ密度を大きくすることができ、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させて配置し、液晶表示装置とした際に、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可能なものとすることができる。またこの際、ビーズスペーサの線幅を、遮光部の幅より狭いものとしていることから、輝点不良等が生じないカラーフィルタとすることができる。またさらに、個々のビーズスペーサ中に必要とされるビーズの量を少ないものとすることができることから、各ビーズスペーサを形成する際のビーズスペーサ形成用塗工液中に含有されるビーズの量を適正な範囲内とすることができ、インクジェット装置に吐出不良等が生じることが少ないものとすることができる。
【００１４】
上記発明においては、上記ビーズスペーサが、等ピッチでライン状に配置されていることが好ましい。これにより、インクジェット法により効率よくビーズスペーサを形成することが可能となるからである。
【００１５】
また、上記発明においては、上記ビーズスペーサのピッチが、６０μｍ〜９０μｍの範囲内とされていることが好ましい。これにより、精度よくビーズスペーサを形成することが可能となるからである。
【００１６】
上記発明においては、上記遮光部が、少なくとも上記ビーズスペーサが形成されている領域では、表面が撥液性とされていることが好ましい。これにより、ビーズスペーサを形成する際、ビーズスペーサ形成用塗工液が濡れ広がってしまうこと等を防ぐことができ、目的とする領域に高精細にビーズスペーサが形成されたものとすることができるからである。
【００１７】
また上記発明においては、上記ビーズスペーサに含有される上記ビーズが、プラスチックビーズであることが好ましい。これにより、上記ビーズスペーサが弾性を有するものとすることができ、カラーフィルタと液晶駆動側基板とをセル組みする際、目的とするセルギャップとなるように、調整することが可能となるからである。
【００１８】
上記発明においては、上記プラスチックビーズがジビニルベンゼン系ポリマーを含有していることが好ましい。ジビニルベンゼン系ポリマーは、ビーズスペーサを形成するためのビーズスペーサ形成用塗工液内で好適な比重を有しており、また真球性が高いことから、ビーズスペーサの高さにばらつきが少ないものとすることができるからである。
【００１９】
また本発明は、上述したカラーフィルタを用いたことを特徴と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を用いていることから、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのセルギャップを一定のものとすることができ、またさらに輝点等のない高品質な液晶表示装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラーフィルタ内のビーズ密度を大きなものとすることができ、液晶表示装置に用いた際、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可能であり、また輝点等が発生することの少ない高品質なカラーフィルタとすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、液晶表示装置の形成に用いられるカラーフィルタ、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。以下、それぞれについてわけて説明する。
【００２２】
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、透明基板と、上記透明基板の各画素領域上に形成された複数の着色層と、上記透明基板の各画素領域上に上記着色層を区画するように形成された遮光部と、上記遮光部上に上記遮光部の線幅より細い幅で形成されたビーズおよびバインダを含有するビーズスペーサとを有するカラーフィルタであって、上記ビーズスペーサは、隣接する上記着色層の辺の長さより狭いピッチで形成されており、かつ上記各画素領域内に形成された上記ビーズスペーサ中に含有されるビーズの総数が、（上記各画素領域の面積）と（上記カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上となることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明のカラーフィルタは、例えば図１（ａ）に示すように、透明基板１と、上記透明基板１の画素領域（図中、ａで示される領域）上に形成された着色層２（２Ｒ、２Ｂ、および２Ｇ）と、上記透明基板１の画素領域ａ上に、上記着色層２を区画するように形成された遮光部３と、上記遮光部３上に形成されたビーズスペーサ５とを有するものである。ここで、上記ビーズスペーサ５の幅は遮光部３の線幅より狭いものとされる。なお、本発明でいう画素領域とは、例えば図１（ｂ）に示すように画素を構成する複数の着色層２（例えば赤色着色層２Ｒ、青色着色層２Ｂ、および緑色着色層２Ｇ）と、これらの着色層２に隣接する遮光部３とを含む領域とし、カラーフィルタの有効表示領域を画素数で等分した面積を有する領域とする。
【００２４】
また本発明においては、例えば図１（ｂ）に示すように、上記ビーズスペーサ５は、隣接する上記着色層２の辺の長さｘより狭いピッチｙで形成される。また上記各画素領域ａに形成されるビーズスペーサ５に含有されるビーズの総数は、（各画素領域ａの面積）と（カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上とされる。ここで、カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度は、カラーフィルタの種類等によって適宜決定されるものであり、通常液晶駆動側基板との貼り合せ工程における荷重、および液晶表示装置に組み込まれた状態での人の手や指による荷重に対して、ビーズが塑性変形し、表示ムラとならない強度を持つ密度とされる。なお、液晶駆動側基板との貼り合せ工程において、荷重によってビーズスペーサが圧縮し、均一なセルギャップを形成できる強度を持つ密度が最大ビーズ密度とされる。
【００２５】
対角８００ｍｍ以上の大面積の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいては、最小ビーズ密度と各ビーズスペーサに含有される平均ビーズ個数とビーズスペーサのピッチとの間に下記の関係が成り立ち、カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度は通常３５０個／ｍｍ２程度とされる。
カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度≦（各ビーズスペーサに含有される平均ビーズ個数）／（画素に対して水平方向のビーズスペーサの平均ピッチ×各画素領域における着色層の長辺方向の長さ）
【００２６】
上述したように、従来のカラーフィルタでは、ビーズスペーサは遮光部と遮光部との交点等に形成されており、カラーフィルタ内のビーズ密度を大きなものとする場合には、各画素領域に形成される上記ビーズスペーサ中のビーズ数を増加させる方法が用いられていた。しかしながら、このビーズスペーサに含有されるビーズの数を多くするため、多量にビーズスペーサ形成用塗工液の液滴を滴下してビーズスペーサを形成した場合、着弾径が大きくなってしまい、ビーズスペーサが着色層側にはみ出してしまうこと等から、輝点不良等が生じてしまうという問題があった。また、ビーズスペーサ形成用塗工液中のビーズの濃度を高くしてビーズスペーサを形成した場合、インクジェット装置で吐出不良が生じやすく、位置精度が悪化する、という問題があった。
【００２７】
一方、本発明においては、隣接する着色層の辺より狭いピッチで、ビーズスペーサを形成することによって、一つの画素領域に多数のビーズスペーサが形成されたものとすることができる。これにより、各画素領域内に存在するビーズの個数を多いものとすることができ、カラーフィルタに要求されるビーズ密度を満たし、液晶表示装置とした際に、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可能なものとすることができる。またこの際、ビーズスペーサの線幅を、遮光部の幅より狭いものとしていることから、輝点不良等が生じないカラーフィルタとすることができる。またさらに、各ビーズスペーサ中に必要とされるビーズの量を少ないものとすることができることから、各ビーズスペーサを形成する際のビーズスペーサ形成用塗工液中に含有されるビーズの量を適正な範囲内とすることができ、インクジェット装置に吐出不良等が生じることが少ないものとすることができる。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成について詳しく説明する。
【００２８】
１．ビーズスペーサ
まず、本発明に用いられるビーズスペーサについて説明する。本発明に用いられるビーズスペーサは、後述する遮光部上に、遮光部の幅より狭い幅で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とされる。このようなビーズスペーサの形状としては、液晶表示装置に用いられた際に、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを保持する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、例えば円形状や矩形状等とすることができる。本発明においては上記ビーズスペーサがインクジェット法により形成されることが好ましいことから、特に円形状とされることが好ましい。
【００２９】
また、上記ビーズスペーサの画素領域内での形成位置についても特に限定されるものではないが、通常、例えば図１（ｂ）に示すように、着色層の短辺と隣接する遮光部上にライン状に形成される。
【００３０】
また隣り合うビーズスペーサのピッチは、画素領域内に形成されるビーズの個数等により適宜選択され、例えばライン状に形成されているビーズスペーサが全て等ピッチで配置されていてもよく、また例えばライン状に形成されているビーズスペーサにおいて、それぞれのピッチがバラバラとされていてもよい。なお本発明においては、隣り合うビーズスペーサのピッチが、これらのビーズスペーサと隣接する着色層の辺の長さより短いものとされている箇所が、画素領域内に一つ以上含まれるものとされる。本発明においては、上記の中でもライン状に形成されているビーズスペーサが全て等ピッチで配置されていることが好ましい。これにより、インクジェット法等によりビーズスペーサを形成する際、処理が容易であり、効率よくビーズスペーサを形成することが可能となるからである。
【００３１】
上記ビーズスペーサのピッチの下限としては、通常６０μｍ程度とされることが好ましい。上記範囲より狭い場合には、インクジェット装置等の精度と遮光部上に着弾した直後の液滴径との関係から、隣接して形成されるビーズスペーサが結合し、乾燥後のスペーサ径が大きくなり、遮光部幅より広くなる恐れがあるからである。また上記ビーズスペーサのピッチの上限としては、９０μｍ程度とされることが好ましい。これにより、各画素領域内に形成されるビーズスペーサの数を多いものとすることができるからである。
【００３２】
また上記ビーズスペーサが形成される密度としては、画素領域中に形成されるビーズスペーサに含有されるビーズの総数が、（本発明のカラーフィルタに必要とされる最小ビーズ密度）と（各画素領域の面積）との積より大きくなるものであれば特に限定されるものではない。本発明は、特に３２インチ以上のカラーフィルタに特に有用であり、このようなカラーフィルタに必要とされるビーズ密度としては通常、２５０個／μｍ２〜５５０個／μｍ２程度、中でも３５０個／μｍ２〜４５０個／μｍ２程度とされる。
【００３３】
また上記各ビーズスペーサ中に含有されるビーズの数は、８個〜２０個程度、中でも１０個〜１４個程度とされることが好ましいことから、通常、画素領域には５個〜８個程度のビーズスペーサが形成されることとなる。またビーズスペーサの個々の面積としては、通常７００μｍ２〜２８００μｍ２程度、中でも７００μｍ２〜１２００μｍ２程度とされることが好ましい。これにより、液晶表示装置に用いられた際に、ビーズスペーサがカラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを保持することが可能なとなるからである。
【００３４】
また上記ビーズスペーサの幅としては、後述する遮光部の線幅より狭い幅で形成されるものであればよく、通常３０μｍ〜６０μｍ程度、中でも３０μｍ〜４０μｍ程度とすることができる。
【００３５】
また上記ビーズスペーサの高さとしては、通常、含有されるビーズの粒径によって決定されることとなる。本発明においては、２μｍ〜６μｍ程度、中でも３μｍ〜４μｍ程度とされることが好ましい。これにより、セル組みの際、カラーフィルタ用基板と液晶駆動側基板とのギャップを良好に保つことが可能となるからである。
【００３６】
上記ビーズスペーサに含有されるビーズとしては、後述する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、ジビニルベンゼン系ポリマー、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。
【００３７】
本発明においては、上記の中でもプラスチックからなるビーズが用いられることがビーズの弾性等の面から好ましい。ビーズが弾性を有することによって、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを用いてセル組みする際、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを調整することが可能となるからである。また本発明においては上記の中でも、特にジビニルベンゼン系ポリマーを含有するビーズが用いられることが好ましい。ジビニルベンゼン系ポリマーは、真球性が良好であり、またバインダ中での比重を好適なものとすることができるからである。
【００３８】
ここで上記ビーズの形状については、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、特にビーズスペーサ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、通常粒子径は２μｍ〜６μｍ程度、中でも３μｍ〜４μｍ程度であることが好ましい。
【００３９】
また、上記バインダとしては、硬化性を有するものであり、上記ビーズを固定する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。
【００４０】
また、本発明においては、上記ビーズスペーサの固形分中に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、上述したようなビーズスペーサを形成することが可能となるからである。
【００４１】
また、上記ビーズスペーサ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ビーズスペーサ形成用塗工液を、例えばディスペンサーを用いた塗布や、インクジェット法による塗布等、吐出法により塗布する方法が挙げられる。本発明においては、吐出法の中でも特にインクジェット法が用いられることが好ましい。これにより、効率よく目的とする位置に上記ビーズスペーサを形成することが可能となるからである。なお、上記ビーズスペーサ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。また上記ビーズスペーサ形成用塗工液のビーズの濃度等についても、一般的なビーズスペーサを形成する際と同様のビーズの濃度等とすることができる。
【００４２】
２．遮光部
次に、本発明に用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する透明基板の少なくとも画素領域上にパターン状に形成されるものであり、後述する着色層を区画するように形成される。なお本発明においては、上記画素領域の外周にも、上記遮光部が額縁状に形成されていてもよい。
【００４３】
上記画素領域内での遮光部の線幅としては、通常８０μｍ〜１１０μｍ程度、中でも９０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。
【００４４】
ここで、上記遮光部の種類については特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより、上記遮光部が形成されたものであってもよい。上記パターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【００４５】
また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５μｍ〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【００４６】
なお、本発明においては、上記遮光部の中でも上述したビーズスペーサが形成されている領域の表面が撥液性とされていることが好ましい。ここで、「撥液性を有する」とは、上記ビーズスペーサを形成する際に用いられるビーズスペーサ形成用塗工液に対して親液性が低いことを意味するものとする。これにより、上記ビーズスペーサを形成する際に、ビーズスペーサ形成用塗工液が濡れ広がってしまうことが少ないものとすることができ、目的とする領域に高精細にビーズスペーサが形成されたものとすることができるからである。
【００４７】
上記撥液性とされた透明基板の表面の液体との接触角として具体的には、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°以上とされていることが好ましく、特に表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、７０°以上とされていることが好ましい。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。
【００４８】
ここで本発明において、上記遮光部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、遮光部の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば上記遮光部表面に、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、また例えば遮光部が樹脂製の遮光部である場合には、この遮光部にフッ素化合物を用いてプラズマ照射を行い、遮光部を撥液化する方法等であってもよい。
【００４９】
上記遮光部上に、撥液層を形成することにより上記遮光部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遮光部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。
【００５０】
また上記撥液層が形成される領域としては、上記ビーズスペーサ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、例えば遮光部全面に撥液層が形成されていてもよく、また遮光部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、上記遮光部を有する基板を浸漬等させて、遮光部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。
【００５１】
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。
【００５２】
また遮光部が樹脂製遮光部である場合に、プラズマを照射することによって、遮光部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、遮光部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、上記ビーズスペーサ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、例えば遮光部全面であってもよく、また遮光部のうち一部の領域のみであってもよい。
【００５３】
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（ＣＦ４）、窒化フッ素（ＮＦ３）、フッ化硫黄（ＳＦ６）、Ｃ２Ｃｌ３Ｆ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６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。
【００５４】
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、上記遮光部表面との距離は、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、この際の遮光部の搬送速度が０．１ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎ程度、中でも０．５ｍ／ｍｉｎ〜５ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００５５】
なお上記遮光部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、遮光部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。
【００５６】
３．着色層
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、後述する透明基板の画素領域上にパターン状に形成されるものである。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。
【００５７】
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。
４．透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板としては、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。
【００５８】
５．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、上述した透明基板、遮光部、着色層、およびビーズスペーサを有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて配向膜や透明電極層等、各種部材を有するものであってもよい。このような各種部材については、一般的なカラーフィルタ用基板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。
【００５９】
なお、本発明のカラーフィルタは、主にテレビ用途の３２インチ以上のカラーフィルタであることが好ましい。このようなカラーフィルタに要求されるビーズ密度が大きいものとされ、本発明の利点を活用することができるからである。
【００６０】
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用いたことを特徴とするものである。本発明においては、上記カラーフィルタを用いたものであれば、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。
【００６１】
本発明によれば、上記ビーズスペーサを有する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安定して一定に保つことが可能なものとすることができる。またこの際、カラーフィルタに形成されるビーズスペーサの線幅を、遮光部の幅より狭いものとしていることから、輝点不良等がない高品質な液晶表示装置とすることができる。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００６５】
［実施例］
（遮光部形成工程および着色層形成工程）
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た遮光部と、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を有するカラーフィルタ用基板を準備した。遮光部の線幅は、長辺側を３０μｍとし、短辺側を９５μｍとした。着色層が形成される開口部の長辺の長さは４１５．７５μｍとし、短辺の長さは１４０．２５μｍとした。またＲＧＢ各着色層をそれぞれ１つずつ含む各画素領域の面積は０．２６１ｍｍ２である。また、カラーフィルタ用基板は、３２インチＷＸＧＡに対応するものであり、画素領域を合わせた面積は２７３，６７１ｍｍ２とした。
（遮光部上の撥液化処理）
次いで、上記カラーフィルタ用基板の遮光部を覆うように樹脂層を形成し、下記の条件で大気圧プラズマ照射することにより、上記樹脂層を撥液化し、遮光部の撥液化処理を行った。
＜プラズマ照射条件＞
・導入ガス            ：ＣＦ４‥‥１５ｌ／ｍｉｎ
：Ｎ２‥‥‥２５ｌ／ｍｉｎ
・電極−基板間距離    ：２ｍｍ
・電源出力            ：１６０Ｖ  −  ５Ａ
（ビーズスペーサ形成工程）
図１（a）に示すように、着色層の短辺と隣接する側の遮光部上に、以下の組成を有するビーズスペーサ形成用塗工液を１滴ずつ（１５ｐｌ）、７３μｍずつ間隔をあけて塗布し、ホットプレートで８０℃、１０分乾燥させ、その後オーブンにて２３０℃、３０分熱した。その結果、上記遮光部上に直径４０μｍの円形状のドットが形成され、そのドットの中に平均粒径３．５μｍのビーズが平均１４個、含有されたビーズスペーサを得た。そのビーズスペーサは遮光部上からはみ出すことはなかった。各画素領域には、各画素領域に７つのビーズスペーサを形成し、各画素領域に形成されたビーズスペーサ中に含有されるビーズの総数が、（各画素領域の面積）と（カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積以上となるようにした。
すなわち、（前記各画素領域の面積）と（前記カラーフィルタに要求される最小ビーズ密度）との積は、０．２６１×３５０個／ｍｍ２＝９１．３個である。一方、実際に各画素領域に形成されたビーズスペーサのビーズの総数は、１４個×７＝９８個であった。
＜ビーズスペーサ形成用塗工液＞
・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、マロン酸ジメチル、トリアセチンの混合液                                                            ９３．６ｗｔ％
・ビーズ      ：ミクロパール（積水化学社製：平均粒径３．５μｍ）  １．４ｗｔ％
【００６６】
[比較例]
上記実施例と同様に撥液処理された遮光部上に、以下の組成を有するビーズスペーサ形成用塗工液を１滴ずつ（１５ｐｌ）、１７０μｍずつ間隔をあけて、ビーズスペーサを形成した。形成されたビーズスペーサ１個の中には、平均２８個のビーズが含有されていた。この際、実施例では見られなかったインクジェット法による滴下時の飛翔曲りが発生し、着色層上にビーズスペーサがはみ出すものがあり、表示不良となった。
＜ビーズスペーサ形成用塗工液＞
・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、マロン酸ジメチル、トリアセチンの混合液                                                            ９２．２ｗｔ％
・ビーズ      ：ミクロパール（積水化学社製：平均粒径３．５μｍ）  ２．８ｗｔ％
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のカラーフィルタを説明するための説明図である。
【図２】従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。
【図３】従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。
【図４】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】
【００６８】
１  …透明基板
２  …着色層
３  …遮光部
５  …ビーズスペーサ
ａ  …画素表示領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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