(57)【要約】【課題】インクジェット技術を用いて、白抜けのないカラーフィルタを製造すること。【解決手段】カラーフィルタの製造方法が、光透過性を有する底面と、前記底面の少なくとも一部が隅部となるように前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部上に位置するとともに前記隅部から内部側へ延びる凸部と、を有した収容部を設ける工程Ａと、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面が覆われるとともに前記凸部に前記機能液が接するように、前記収容部に前記機能液の液滴を配置する工程Ｂと、を包含している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する底面と、前記底面の少なくとも一部が隅部となるように前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に位置するとともに前記隅部から内部側へ延びる凸部と、を有した収容部を設ける工程Ａと、
溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面が覆われるとともに前記凸部に前記機能液が接するように、前記収容部に前記機能液の液滴を配置する工程Ｂと、
を包含したカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記工程Ｂは、前記凸部上に前記液滴が着弾するように前記液滴を配置する工程を含んでいる、
カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記収容部に配置された前記機能液から前記溶媒を気化させて、前記カラーフィルタ材料からなるとともに表面の一部が前記凸部に応じた凸状部を構成している色要素を形成する工程Ｃ、をさらに包含し、
前記凸状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地として用いられる、
カラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
光透過性を有する底面と、前記底面の少なくとも一部が隅部となるように前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に設けられているとともに前記隅部から内部側へ延びる凹部と、を有した収容部を設ける工程Ａと、
溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面が覆われるとともに前記凹部に前記機能液が接するように、前記収容部に前記機能液の液滴を配置する工程Ｂと、
を包含したカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記工程Ｂは、前記凹部上に前記液滴が着弾するように前記液滴を配置する工程を含んでいる、
カラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記収容部に配置された前記機能液から前記溶媒を気化させて、前記カラーフィルタ材料からなるとともに表面の一部が前記凹部に応じた凹状部を構成している色要素を形成する工程Ｃ、をさらに包含し、
前記凹状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる溝部の下地として用いられる、
をさらに包含したカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
光透過性を有する底面と、前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に位置する凸部と、を有した収容部と、
前記収容部内に位置するとともに表面の一部が前記凸部に応じた凸状部を構成している色要素であって、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面と前記凸部とを覆った後に前記機能液から前記溶媒を気化することで得られた色要素と、
を備えたカラーフィルタであって、
前記凸状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地として用いられる、
カラーフィルタ。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルタを備えた垂直配向型の液晶表示装置。
【請求項９】
光透過性を有する底面と、前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に設けられている凹部と、を有した収容部と、
前記収容部内に位置するとともに表面の一部が前記凹部に応じた凹状部を構成している色要素であって、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面と前記凹部とを覆った後に前記機能液から前記溶媒を気化することで得られた色要素と、
を備えたカラーフィルタであって、
前記凹状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる溝部の下地として用いられる、
カラーフィルタ。
【請求項１０】
請求項９記載のカラーフィルタを備えた垂直配向型の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法に関し、特に、マルチドメイン型かつ垂直配向型の液晶表示装置に好適なカラーフィルタとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、１つの画素領域内に生じさせた複数の液晶ドメインを利用して、垂直配向型の液晶表示装置の視野角を拡大させる技術が知られている（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６０３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法によれば、カラーフィルタ材料を含有する機能液が、基板に設けられた収容部に付与される。そして、収容部に付与された機能液から溶媒を蒸発させると、収容部に、カラーフィルタ材料からなる色要素が得られる。ここで、収容部とは、底面と、底面を囲む側面と、を有する窪み領域である。そして、このような収容部に機能液が収容されることになる。収容部は、基板などの下地表面と、下地表面上に位置するとともに、下地表面を露出する複数の開口部を有したバンクパターンと、によって実現している。
【０００５】
さて、インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法の課題の一つは、色要素の「白抜け」を克服することである。「白抜け」とは、最終的に得られた色要素に入射した光線の一部に、十分なフィルタ効果が与えられないことを言う。このような「白抜け」は、収容部に付与されるべきカラーフィルタ材料が、部分的に不足していることによって生じ得る。カラーフィルタ材料のこのような不足は、収容部の隅部で生じやすい。具体的には、次の通りである。
【０００６】
インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法によれば、機能液の液滴が、インクジェットヘッドから吐出されて収容部の底面に着弾する。ただし、この場合、標的とする収容部を縁取るバンクパターンの上部に飛行中の液滴が当たらないように、液滴が吐出される。バンクパターンの上部に液滴が当たらないようにする理由は、ある１つの収容部へ向けて液滴が吐出されたにも拘わらず、その液滴を構成する機能液によって隣りの収容部が誤って濡れてしまうことを避けるためである。
【０００７】
このような液滴の吐出方法によれば、収容部の隅部へは、液滴が直接着弾しない。その代わり、収容部の隅部へは、着弾した液滴が収容部の底面上を濡れ拡がることで、機能液が供給されることになる。したがって、収容部の底面の濡れ性が低いと、隅部までに機能液が供給され難くなり、そして、このことが隅部での「白抜け」の発生につながる。
【０００８】
このような「白抜け」を防止する対策の一つは、機能液に対して濡れ性の良い受容層を、収容部の底面の全体に設けることである。そうすれば、機能液の濡れ広がりを良くできる。ただし、受容層を設ける方法によれば、「白抜け」が防止される効果が大きいものの、カラーフィルタの製造工程が複雑になりがちである。
【０００９】
さて、垂直配向型の液晶表示装置において複数の液晶ドメインを生じさせる場合、液晶層に接するとともに液晶層内の液晶分子の配向方向を制御する突起部が設けられる。ただし、この突起部をインクジェット法を用いて設けることは知られていない。なお、複数の液晶ドメインを有する液晶表示装置は、マルチドメイン型の液晶表示装置と呼ばれる。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、インクジェット法を用いて、白抜けのないカラーフィルタを製造することであり、他の目的の一つは、インクジェット法を用いて、複数の液晶ドメインを生じさせるための突起部の下地または溝部の下地を設けることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、光透過性を有する底面と、前記底面の少なくとも一部が隅部となるように前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に位置するとともに前記隅部から内部側へ延びる凸部と、を有した収容部を設ける工程Ａと、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面が覆われるとともに前記凸部に前記機能液が接するように、前記収容部に前記機能液の液滴を配置する工程Ｂと、を包含している。
【００１２】
上記特徴によれば、液滴として配置された機能液は凸部に接触する。そうすると、機能液が凸部の表面に沿って濡れ広がる。そして、このことで機能液は、底面の親液性の程度に依らず、バンクパターンによって隅になっている部分（すなわち上述の隅部）へ到達する。ここで、機能液はカラーフィルタ材料を含有しているので、隅部にまでカラーフィルタ材料が供給される。そして、このため隅部での「白抜け」を防止できる。
【００１３】
好ましくは、前記工程Ｂは、前記凸部上に前記液滴が着弾するように前記液滴を配置する工程を含んでいる。
【００１４】
上記特徴によれば、液滴の着弾と同時に液滴が凸部に触れる。このため、バンクによって隅部になっている部分へ到達し易くなる。
【００１５】
本発明のある態様では、上記カラーフィルタの製造方法が、前記収容部に配置された前記機能液から前記溶媒を気化させて、前記カラーフィルタ材料からなるとともに表面の一部が前記凸部に応じた凸状部を構成している色要素を形成する工程Ｃ、をさらに包含している。そして、前記凸状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地として用いられる。
【００１６】
上記特徴によれば、マルチドメイン型の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を制御する突起部の下地として用いられる凸状部を備えたカラーフィルタが得られる。
【００１７】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、光透過性を有する底面と、前記底面の少なくとも一部が隅部となるように前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に設けられているとともに前記隅部から内部側へ延びる凹部と、を有した収容部を設ける工程Ａと、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面が覆われるとともに前記凹部に前記機能液が接するように、前記収容部に前記機能液の液滴を配置する工程Ｂと、を包含している。
【００１８】
上記特徴によれば、液滴として配置された機能液は凹部に接触する。そうすると、機能液が凹部の表面に沿って濡れ広がる。そして、このことで機能液は、底面の親液性の程度に依らず、バンクパターンによって隅になっている部分（すなわち上述の隅部）へ到達する。ここで、機能液はカラーフィルタ材料を含有しているので、隅部にまでカラーフィルタ材料が供給される。そして、このため隅部での「白抜け」を防止できる。
【００１９】
好ましくは、前記工程Ｂは、前記凹部上に前記液滴が着弾するように前記液滴を配置する工程を含んでいる。
【００２０】
上記特徴によれば、液滴の着弾と同時に液滴が凸部に触れる。このため、バンクによって隅部になっている部分へ到達し易くなる。
【００２１】
本発明のある態様では、上記カラーフィルタの製造方法が、前記収容部に配置された前記機能液から前記溶媒を気化させて、前記カラーフィルタ材料からなるとともに表面の一部が前記凹部に応じた凹状部を構成している色要素を形成する工程Ｃ、をさらに包含している。そして、前記凹状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる溝部の下地として用いられる。
【００２２】
上記特徴によれば、マルチドメイン型の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を制御する溝部の下地として用いられる凹状部を備えたカラーフィルタが得られる。
【００２３】
本発明のカラーフィルタは、光透過性を有する底面と、前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に位置する凸部と、を有した収容部と、前記収容部内に位置するとともに表面の一部が前記凸部に応じた凸状部を構成している色要素であって、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面と前記凸部とを覆った後に前記機能液から前記溶媒を気化することで得られた色要素と、を備えている。そして、前記凸状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部の下地として用いられる。
【００２４】
上記特徴によれば、マルチドメイン型の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を制御する突起部の下地として用いられる凸状部を備えたカラーフィルタが得られる。
【００２５】
本発明のカラーフィルタは、光透過性を有する底面と、前記底面を囲むバンクパターンと、前記底面の一部分上に設けられた凹部と、を有した収容部と、前記収容部内に位置するとともに表面の一部が前記凹部に応じた凹状部を構成している色要素であって、溶媒とカラーフィルタ材料とを含有した機能液で前記底面と前記凹部とを覆った後に前記機能液から前記溶媒を気化することで得られた色要素と、を備えている。そして、前記凹状部が垂直配向型の液晶表示装置における液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる溝部の下地として用いられる。
【００２６】
上記特徴によれば、マルチドメイン型の液晶表示装置における液晶分子の配向方向を制御する突起部の下地として用いられる凸状部を備えたカラーフィルタが得られる。
【００２７】
本発明の垂直配向型の液晶表示装置は、上記いずれかのカラーフィルタを備えている。
【００２８】
上記特徴によれば、インクジェット法でカラーフィルタを形成する際の「白抜け」を防止する凸部または凹部を利用して、液晶層内に複数の液晶ドメインを生じさせる突起部または溝部が得られるので、突起部または溝部を形成するためのパターニングプロセスを追加しなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施形態１）
（Ａ．基体の説明）
図１を参照しながら、基体１０Ａの構造を説明する。基体１０Ａは、後に説明するインクジェット法による工程を経ると、カラーフィルタ１０（図６（ｃ））となる構造を有している。具体的には、基体１０Ａは、複数の収容部１を備えている。それら複数の収容部１のそれぞれには、後に、赤、緑、および青のいずれかに対応する色要素１５（図６（ｃ））が設けられることになる。ただし、図１に示すように、複数の収容部１の構造は基本的に同じである。このため、以下では、１つの収容部１とその周辺とに着目して基体１０Ａを説明する。
【００３０】
図２が示す断面図を参照しながら、基体１０Ａをより詳細に説明する。基体１０Ａは、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２と、基板１２上に位置するとともに開口部１３Ａを有するバンクパターン１３と、開口部１３Ａ内に位置する複数の凸部１４と、を備えている。バンクパターン１３の開口部１３Ａは、基板１２の表面が部分的にバンクパターン１３から露出するように設けられている。そして、複数の凸部１４は、開口部１３Ａ内で基板１２の一部分上に位置している。
【００３１】
基板１２はガラス基板である。また、バンクパターン１３と複数の凸部１４とは、それぞれ、レジスト材料からなる。そして、バンクパターン１３の厚さは、約４μｍである。また、複数の凸部１４のそれぞれの厚さ（高さ）は、約２μｍである。なお、基板１２は、本明細書の「ほぼ平坦な下地物体」の一例である。
【００３２】
本実施形態では、基板１２の表面であって、開口部１３Ａによってバンクパターン１３から露出された表面を、「表面１２Ｓ」とも表記する。そして、この表記にしたがうと、上述の「収容部１」は、この表面１２Ｓと、バンクパターン１３と、表面１２Ｓの一部分上に位置する複数の凸部１４の表面と、によって構成されている。また、この表記によれば、表面１２Ｓは「収容部１の底面」を構成している。なお、収容部１は、深さが約４μｍの窪みを有した「窪み領域」と見なすこともできる。
【００３３】
図１に戻ると、バンクパターン１３は、収容部１の底面が５つの隅部１Ｃを有するように、底面の周囲を囲っている。具体的には、収容部１の底面は、５つの隅部１Ｃと１つの突出部１Ｐを有する「閉領域」である。「隅部１Ｃ」とは、ある頂点と、その頂点の近傍と、を含んだ領域であって、その頂点と交わる２つの辺がなす「内角」が０°より大きくかつ１８０°未満の場合の領域である。ここで、「内角」とは、収容部１側の角度を意味している。本実施形態では、５つの隅部１Ｃのそれぞれの「内角」は、いずれも約９０°である。また、「閉領域」とは、閉曲線によって実質的に囲まれる領域、あるいは「機能液（後述）」が漏れない程度に囲まれた領域のことである。
【００３４】
一方、「突出部１Ｐ」とは、上述の「内角」が１８０°より大きい場合の領域である。「底面」の突出部１Ｐに対応するバンクパターン１３の部分は、カラーフィルタ１０が液晶表示装置に設けられた場合に、スイッチング素子基板１００Ｂ（図８）に設けられたＴＦＴ素子を覆うことになる。なお、上述の「内角」がほぼ１８０°の場合の領域は、「辺部」と呼ばれる。
【００３５】
上述の複数の凸部１４のそれぞれは、これら５つの隅部１Ｃのそれぞれから収容部１の内部側へ延びるように、位置している。さらに、本実施形態では、５つの隅部１Ｃに対応する５つの凸部１４以外にも、９つの凸部１４が、収容部１の底面上に存在する。これら９つの凸部１４のそれぞれは、上述の「辺部」から収容部１の内部側へ延びている。また、これら９つの凸部１４は、後述するインクジェットヘッド８２（図７）上の見かけのノズルピッチと同じピッチで配置されている。そしてこのため、これら９つの凸部１４のそれぞれは、インクジェットヘッド８２からの液滴が着弾する位置に重なっている。
【００３６】
複数の凸部１４のそれぞれは、針状の形状を有している。具体的には、隅部１Ｃから収容部１の内部側へ向って、複数の凸部１４のそれぞれの幅が細くなる。複数の凸部１４の断面形状に制限はないが、本実施形態の複数の凸部１４のそれぞれの断面形状は、ほぼ底面１２Ｓ側を底辺とした三角形である。
【００３７】
（Ｂ．製造方法）
図３から図７を参照しながら、カラーフィルタ１０の製造方法を説明する。以下で詳細に説明するように、カラーフィルタの製造方法は、収容部１を有する基体１０Ａを製造する工程と、製造された基体１０Ａに色要素１５を設ける工程と、を包含している。
【００３８】
（Ｂ１．基体の製造工程）
図３（ａ）に示すように、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２を用意する。本実施形態では、基板１２はガラス基板である。そして、図３（ｂ）に示すように、基板１２の一方の表面の全面に、スピンコート法を用いて、ネガ型のアクリル系化学増幅型感光性レジストを塗布する。このことで、基板１２上に、厚さが約２μｍのレジスト層１４Ｒが得られる。なお、上述のように基板１２は「ほぼ平坦な下地物体」の一例である。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法を用いてレジスト層１４Ｒをパターニングする。そして、このことで、基板１２上に複数の凸部１４を設ける。具体的には、後で５つの凸部１４のそれぞれが５つの隅部１Ｃ（図１）のそれぞれから収容部１の内部側へ延びるように、レジスト層１４Ｒをパターニングする。同時に、これら５つの凸部１４以外にも、９つの凸部１４が収容部１の側面から、液滴が着弾すべき位置を横切って延びるように、レジスト層１４Ｒをパターニングする。
【００４０】
次に、図３（ｄ）に示すように、スピンコート法を用いて基板１２上に、黒顔料が分散されたアクリル系レジストを塗布する。このことで、基板１２と、基板１２上の複数の凸部１４とは、レジスト層１３Ｒによって覆われる。
【００４１】
そして、図３（ｅ）に示すように、色要素１５（図６（ｃ））に対応する部分からレジスト層１３Ｒが取り除かれるように、フォトリソグラフィー法を用いてレジスト層１３Ｒをパターニングする。このパターニングによって取り除かれた部分が開口部１３Ａになる。そして、このことで、開口部１３Ａを有するバンクパターン１３が得られる。この結果、バンクパターン１３と、開口部１３Ａによってバンクパターン１３から露出された表面１２Ｓと、複数の凸部１４と、によって構成される収容部１が得られる。また、この段階で、収容部１を備えた基体１０Ａが得られる。
【００４２】
（Ｂ２．液滴吐出装置）
図３（ｅ）で得られた収容部１に色要素を配置する工程を説明する前に、図４および図５を参照しながら、色要素を配置するために用いられれる液滴吐出装置を説明する。
【００４３】
図４および図５に示す液滴吐出装置８０は、基本的にインクジェット装置である。具体的には、液滴吐出装置８０は、複数のノズル８１（図５）を有するインクジェットヘッド８２（図５）と、基体１０Ａが載置されるステージ８３と、複数のノズル８１が所定の距離を置いて基体１０Ａに対面するようにインクジェットヘッド８２を保持するキャリッジ８４と、インクジェットヘッド８２と基体１０Ａとの少なくとも一方が他方に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動するように、ステージ８３および／またはキャリッジ８４の位置を変えるＸＹ走査装置８５と、インクジェットヘッド８２からの液滴の吐出をコントロールする制御装置８６と、を備えている。
【００４４】
さらに、図５に示すように、インクジェットヘッド８２上で、複数のノズル８１は、どちらもＸ軸方向に延びた２つのノズル列ＮＲを構成している。これら２つのノズル列ＮＲのそれぞれにおいて、複数のノズル８１のＸ軸方向に沿ったピッチ（ノズルの間の距離）は、約１４０μｍである。ただし、インクジェットヘッド８２のＸ軸方向に沿った見かけのノズルピッチが約７０μｍになるように、これら２つのノズル列ＮＲの位置は、互いに半ピッチ（約７０μｍ）だけずれている。
【００４５】
（Ｂ３．色要素の配置工程）
図３（ｅ）で収容部１が得られた後で、インクジェット法を用いて収容部１に色要素１５を設ける。具体的には、図６（ａ）に示すように、色要素１５の材料を含有した機能液１５Ａを、液滴吐出装置８０を用いて収容部１に付与する。なお、色要素１５の材料を「カラーフィルタ材料」とも表記する。
【００４６】
ここで、「機能液」とは、インクジェットヘッド８２のノズル８１から液滴Ｄとして吐出されうる粘度を有する液状体をいう。ここで、「機能液」が水性であると油性であるとを問わない。ノズル８１から吐出可能な流動性（低い粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。ここで、「機能液」の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ以上である場合には、「機能液」の液滴Ｄを吐出する際にノズル８１の周辺部が「機能液」で汚染されにくい。一方、粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である場合は、ノズル８１における目詰まりの頻度が小さく、このため円滑な液滴Ｄの吐出を実現できる。
【００４７】
機能液１５Ａにおけるカラーフィルタ材料の状態は、カラーフィルタ材料の種類に応じて異なり得る。例えば、染料に代表されるカラーフィルタ材料のように、カラーフィルタ材料が溶媒に溶解され得る物質である場合には、機能液１５Ａにおいてカラーフィルタ材料は、溶質として溶解されている。あるいは、カラーフィルタ材料が、顔料からなる微粒子または固形ポリマーからなる微粒子である場合には、機能液１５Ａにおいてカラーフィルタ材料は、微粒子として溶媒に分散されている。
【００４８】
ここで、図７（ａ）および（ｂ）を参照しながら、図６（ａ）の工程をより詳細に説明する。
【００４９】
まず、ノズル列ＮＲの方向と、収容部１の長手方向に平行とが、互いに平行になるように、ステージ８３（図４）上に基体１０Ａをセットする。そして、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、ある一つのノズル８１のＸ座標が、ある一つ収容部１における隅部１Ｃに対応した凸部１４のＸ座標に一致するように、インクジェットヘッド８２の位置を決める。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド８２のＸ座標と、基体１０ＡのＸ座標と、を維持したままで、基体１０Ａに対してインクジェットヘッド８２を相対移動させる。そして、この相対移動によってノズル８１が凸部１４に対応する部分に達した場合に、ノズル８１から機能液１５Ａの液滴Ｄを吐出する。そうすると、ノズル８１から吐出された液滴Ｄは、凸部１４に着弾する。そして、凸部１４に着弾した液滴Ｄは、凸部１４の表面に沿って濡れ拡がるので、機能液１５Ａはバンクパターン１３の側面にまで到達できる。
【００５１】
しかも、本実施形態では、収容部１の隅部１Ｃに対応する部分に凸部１４が繋がっている。そして、このような凸部１４上にも液滴Ｄが着弾するので、図１４（ａ）に示すように、凸部１４の表面に沿って機能液１５Ａが隅部１Ｃに到達できる。そして、このため、収容部１の底面の親液性が低くても、機能液１５Ａが隅部１Ｃまで濡れ拡がる。
【００５２】
比較のために、図１４（ｂ）は、凸部１４が存在しない隅部１Ｃを示している。図１４（ｂ）に示すように、着弾した液滴Ｄの外周はほぼ円状または曲線状なので、凸部１４が存在しない場合には、本実施形態とは異なり、液滴Ｄが隅部１Ｃへ濡れ広がりにくい。または、この場合、液滴Ｄが隅部１Ｃへ十分に濡れ拡がるか否かは、収容部１の底面の親液性の程度に大きく依存してしまう。
【００５３】
ところで、本実施形態によれば、インクジェットヘッド８２のＸ軸方向に沿った見かけのノズルピッチが、複数の凸部１４のＸ軸方向に沿ったピッチとほぼ同じである。したがって、ある１つのノズル８１のＸ座標を、収容部１におけるある１つの凸部１４のＸ座標に一致させれば、他のノズルのＸ座標も、その収容部１における他の凸部１４のＸ座標に一致し得る。そしてこのため、１つの走査期間内に、複数の凸部１４に液滴を着弾させることができる。
【００５４】
さて、収容部１に所定の数の液滴Ｄを着弾させると、図６（ｂ）に示すように、収容部１の内部は機能液１５Ａで満たされる。ここで、機能液１５Ａの表面には、複数の凸部１４に応じて、複数の凸状部が現れる。これは、機能液１５Ａが受ける重力の大きさよりも機能液１５Ａの表面張力の大きさの方が大きいからである。
【００５５】
収容部１に所定の数の液滴を着弾させた後で、収容部１における機能液１５Ａを乾燥させる。そして、このことで、機能液１５Ａから溶媒を蒸発または気化させる。そうすると、図６（ｃ）に示すように、機能液１５Ａに含有されていたカラーフィルタ材料が、収容部１内で固化して、色要素１５として定着する。本実施形態では、収容部１内に色要素１５が設けられた基体１０Ａを、「カラーフィルタ１０」と表記している。
【００５６】
上述のように、液滴Ｄは、凸部１４の表面に沿って収容部１の隅部１Ｃにまで到達できる。ここで、機能液１５Ａはカラーフィルタ材料を含有しているので、隅部１Ｃにもカラーフィルタ材料を供給することができる。そして、このことから、隅部１Ｃでカラーフィルタ材料が不足するという事態を防げる。したがって、「白抜け」がないカラーフィルタを製造することができる。
【００５７】
ここで、色要素１５の表面には、下地の複数の凸部１４に応じた複数の凸状部が現れる。そこで、図６（ｄ）に示すように、スパッタ法を用いて、色要素１５と、バンクパターン１３と、を覆う対向電極１６を設ける。さらに、図６（ｅ）に示すように、得られた対向電極１６上に垂直配向膜１７を設ける。ここで、対向電極１６と垂直配向膜１７とは、複数の凸状部の形状に沿って設けられる。
【００５８】
本実施形態では、対向電極１６と垂直配向膜１７とが設けられたカラーフィルタ１０を、「対向基板１００Ａ」と表記している。上述のように、対向電極１６と垂直配向膜１７とは、複数の凸状部の形状に沿って設けられるので、対向基板１００Ａの表面には部分的に、複数の突起部１８が現れる。複数の突起部１８のそれぞれの高さは、ほぼ１．５μｍであり、それらの位置と形状は、収容部１の複数の凸部１４の位置と形状に対応している。なお、突起部１８は「リブ」とも呼ばれる。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、複数の凸部１４に応じた複数の突起部１８を有した対向基板１００Ａが得られる。そして、これらの複数の突起部１８は、液晶表示装置の一つのサブ画素電極に対応した領域に位置している。
【００６０】
（Ｃ．液晶表示装置）
上述の対向基板１００Ａを備えた液晶表示装置を説明する。
【００６１】
図８の液晶表示装置１００は、上述の対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂと、対向基板１００Ａとスイッチング素子基板１００Ｂとの間に位置する液晶層６０と、一対の偏光板（不図示）と、を備えている。ここで、この一対の偏光板の間に、これら対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂと、液晶層６０と、が位置している。そして、スイッチング素子基板１００Ｂは、複数のＴＦＴ（不図示）が設けられた基板６６と、基板６６上に設けられた複数のサブ画素電極６４と、複数のサブ画素電極６４を覆う垂直配向膜６２と、を備えている。
【００６２】
対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂとは、垂直配向膜１７および垂直配向膜６２の双方が液晶層６０に接するように配向されている。また、対向基板１００Ａと、スイッチング素子基板１００Ｂとは、複数のサブ画素電極６４のそれぞれがそれぞれの色要素１５に対応するように、互いに位置合せされている。ここで、対向基板１００Ａの対向電極１６は、複数のサブ画素電極６４の全てを覆う大きさを有している。
【００６３】
なお、本実施形態では、サブ画素電極６４に対応する液晶表示装置の部分を「サブ画素領域６４Ｇ」と表記する。そして、赤に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、青に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、緑に対応する１つのサブ画素領域６４Ｇと、の集合によって、１つの「画素領域」が構成される。
【００６４】
垂直配向膜１７，６２は、液晶層６０における液晶分子を垂直配向膜１７，６２に対してほぼ垂直に配向させる機能を有する。また、液晶層６０は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含んでいる。これらのことから、対向電極１６と、サブ画素電極６４と、の間に電圧が印加されていない場合には、液晶層６０において液晶分子が、液晶表示装置１００の「表示面」に対してほぼ垂直に配向する。
【００６５】
一方、対向電極１６と、サブ画素電極６４と、の間に電圧が印加される場合には、液晶層６０において液晶分子が、印加された電圧の大きさに応じて倒れる。ここで、１つのサブ画素領域において複数の突起部１８が位置しているので、このことに起因して、複数の液晶ドメインが生じる。具体的には、複数の液晶ドメインにおいて、液晶分子が配向する方向が、複数の突起部１８の表面の向きに応じて異なる。そして、このことから、電圧を印加する際の視野角が向上する。
【００６６】
このように、本実施形態によれば、インクジェット法を用いてカラーフィルタを製造する際の白抜けを防止する凸部１４を利用して、マルチドメイン型の液晶表示装置の突起部１８を形成できる。
【００６７】
（実施形態２）
実施形態２は、収容部が複数の凸部に代えて複数の凹部を有している点を除いて、基本的に実施形態１と同じである。
【００６８】
（Ｄ．基体の説明）
図９を参照しながら、基体２０Ａの構造を説明する。基体２０Ａは、後に説明するインクジェット法による工程を経ると、カラーフィルタ２０（図１２（ｃ））となる構造を有している。具体的には、基体２０Ａは、複数の収容部１を備えている。それら複数の収容部１のそれぞれには、後に、赤、緑、および青のいずれかに対応する色要素１５（図１２（ｃ））が設けられることになる。ただし、図９に示すように、複数の収容部１の構造は基本的に同じである。このため、以下では、１つの収容部１とその周辺とに着目して基体２０Ａを説明する。
【００６９】
図１０が示す断面図を参照しながら、基体２０Ａをより詳細に説明する。基体２０Ａは、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板２２と、基板２２上に位置するレジストパターン２４と、レジストパターン２４上に位置するとともに開口部２３Ａを有するバンクパターン２３と、を備えている。ここで、レジストパターン２４は、複数の凹部２４Ｇを有している。そして、バンクパターン２３の開口部２３Ａは、レジストパターン２４の表面の一部と複数の凹部２４Ｇとを、バンクパターン２３から露出するように設けられている。本実施形態では、レジストパターン２４の表面であって、開口部２３Ａによって露出された表面を、「表面２４Ｓ」とも表記する。
【００７０】
基板２２はガラス基板である。また、バンクパターン２３とレジストパターン２４とは、それぞれレジスト材料からなる。そして、バンクパターンの厚さは約４μｍである。また、レジストパターン２４の厚さは２μｍである。さらに、レジストパターン２４に設けられた複数の凹部２４Ｇのそれぞれの深さは、２μｍである。なお、基板２２は、本明細書の「ほぼ平坦な下地物体」の一例である。
【００７１】
上述の「収容部１」は、バンクパターン２３と、表面２４Ｓと、表面２４Ｓの一部分に設けられた複数の凹部２４Ｇと、によって構成されている。ここで、開口部２３Ａにおいて、表面２４Ｓは「収容部１の底面」を構成している。なお、実施形態１でも述べたように、収容部１は、深さが約４μｍの窪みを有した「窪み領域」と見なすこともできる。
【００７２】
さらに、複数の凹部２４Ｇのうちの５つが、実施形態１で説明した５つの隅部１Ｃから収容部１の内部側へ延びるように、それぞれ位置している。さらに、本実施形態では、５つの隅部１Ｃに対応する５つの凹部２４Ｇ以外にも、９つの凹部２４Ｇが、収容部１の底面上に存在する。これら９つの凹部２４Ｇのそれぞれは、液滴吐出装置８０（図４）からの液滴が着弾する位置を横切るように、位置している。
【００７３】
（Ｅ．製造方法）
図１１および図１２を参照しながら、カラーフィルタ２０の製造方法を説明する。以下で詳細に説明するように、カラーフィルタの製造方法は、収容部１を有する基体２０Ａを製造する工程と、製造された基体２０Ａに色要素２５を設ける工程と、を包含している。
【００７４】
（Ｅ１．基体の製造工程）
まず、図１１（ａ）に示すように、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板２２を用意する。本実施形態では、基板２２はガラス基板である。そして、図１１（ｂ）に示すように、基板２２の一方の表面の全面に、スピンコート法を用いて、ネガ型のアクリル系化学増幅型感光性レジストを塗布する。このことで、基板２２上に、厚さが約２μｍであり、可視光域の波長に対して透過性を有するレジスト層２４Ｒが得られる。なお、上述のように基板２２は「ほぼ平坦な下地物体」の一例である。
【００７５】
その後、図１１（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法を用いてレジスト層２４Ｒをパターニングする。そして、このことで、複数の凹部２４Ｇを有するレジストパターン２４を基板２２上に設ける。具体的には、後に、５つの凹部２４Ｇのそれぞれが５つの隅部１Ｃ（図９）のそれぞれから収容部１の内部側へ延びるように、レジスト層２４Ｒをパターニングする。同時に、これら５つの凹部２４Ｇ以外にも、９つの凹部２４Ｇが液滴の着弾位置を横切って収容部１の側面から延びるように、レジスト層２４Ｒをパターニングする。
【００７６】
次に、図１１（ｄ）に示すように、スピンコート法を用いてレジストパターン２４上に、黒顔料が分散されたアクリル系レジストを塗布する。このことで、レジストパターン２４と、レジストパターン２４に設けられた複数の凹部２４Ｇとは、レジスト層２３Ｒによって覆われる。
【００７７】
そして、図１１（ｅ）に示すように、色要素２５（図１２（ｃ））に対応する部分からレジスト層２３Ｒが取り除かれるように、フォトリソグラフィー法を用いてレジスト層２３Ｒをパターニングする。このパターニングによって取り除かれた部分が開口部２３Ａになる。そして、このことで、開口部２３Ａを有するバンクパターン２３が得られる。この結果、バンクパターン２３と、表面２４Ｓと、複数の凹部２４Ｇと、によって構成される収容部１が得られる。また、この段階で、収容部１を備えた基体２０Ａが得られる。
【００７８】
（Ｅ２．色要素の配置工程）
図１１（ｅ）で収容部１が得られたら、図１２（ａ）に示すように、インクジェット法を用いて収容部１に色要素２５を設ける。具体的には、色要素２５の材料を含有した機能液２５Ａを、液滴吐出装置８０（図４）を用いて収容部１に付与する。なお、色要素２５の材料を「カラーフィルタ材料」とも表記する。
【００７９】
より具体的には、基体２０Ａに対してインクジェットヘッド８２を相対移動させる。そして、相対移動によってノズル８１が凹部２４Ｇに対応する部分に達した場合に、ノズル８１から、機能液２５Ａの液滴Ｄを吐出する。そうすると、ノズル８１から吐出された液滴Ｄは、凹部２４Ｇに着弾する。そして、凹部２４Ｇに着弾した液滴Ｄは、凹部２４Ｇの表面に沿って濡れ拡がるので、機能液２５Ａはバンクパターン２３の側面にまで到達できる。
【００８０】
しかも、本実施形態では、収容部１の隅部１Ｃに対応する部分にも凹部２４Ｇが繋がっている。そして、このような凹部２４Ｇ上にも液滴Ｄが着弾するので、図１４（ａ）に示すように、凹部２４Ｇの表面に沿って機能液２５Ａが収容部１の隅部１Ｃに到達できる。そして、このため、収容部１の底面の親液性が低くても、機能液２５Ａが隅部１Ｃまで濡れ拡がる。
【００８１】
比較のために、図１４（ｂ）は、凹部２４Ｇが存在しない隅部１Ｃを示している。図１４（ｂ）に示すように、着弾した液滴Ｄの外周はほぼ円状または曲線状なので、凹部２４Ｇが存在しない場合には、本実施形態とは異なり、機能液２５Ａが隅部１Ｃへ濡れ広がりにくい。または、この場合、機能液２５Ａが隅部１Ｃへ十分に濡れ拡がるか否かが、収容部１の底面の親液性の程度に大きく依存してしまう。
【００８２】
さて、収容部１に所定の数の液滴Ｄを着弾させると、図１２（ｂ）に示すように、収容部１の内部は機能液２５Ａで満たされる。ここで、機能液２５Ａの表面には、複数の凹部２４Ｇに応じて、複数の凹状部が現れる。これは、機能液２５Ａが受ける重力の大きさよりも機能液の表面張力の大きさが大きいからである。
【００８３】
収容部１に所定の数の液滴を着弾させた後で、収容部１における機能液２５Ａを乾燥する。そして、このことで、機能液２５Ａから溶媒を蒸発または気化させる。そうすると、図１２（ｃ）に示すように、機能液２５Ａに含有されていたカラーフィルタ材料が、収容部１内で固化して色要素２５として定着する。本実施形態では、収容部１内に色要素２５が設けられた基体２０Ａを、「カラーフィルタ２０」と表記している。
【００８４】
上述のように、機能液２５Ａの液滴Ｄは、凹部２４Ｇの表面に沿って、収容部１の隅部１Ｃにまで到達できる。ここで、機能液２５Ａはカラーフィルタ材料を含有しているので、隅部１Ｃにもカラーフィルタ材料を供給することができる。そして、このことから、隅部１Ｃでカラーフィルタ材料が不足するという事態を防げる。したがって、「白抜け」がないカラーフィルタを製造することができる。
【００８５】
ここで、色要素２５の表面には、下地の複数の凹部２４Ｇに応じた複数の凹状部が現れる。そこで、図１２（ｄ）に示すように、スパッタ法を用いて、色要素２５と、バンクパターン２３と、を覆う対向電極２６を設ける。さらに、図１２（ｅ）に示すように、得られた対向電極２６上に垂直配向膜２７を設ける。ここで、対向電極２６と垂直配向膜２７とは、複数の凹状部の形状に沿って設けられる。
【００８６】
本実施形態では、対向電極２６と垂直配向膜２７とが設けられたカラーフィルタ２０を、「対向基板１００Ｃ」と表記している。上述のように、対向電極２６と垂直配向膜２７とは、複数の凹状部の形状に沿って設けられるので、対向基板１００Ｃの表面には部分的に、複数の溝部２８が現れる。複数の溝部２８のそれぞれの深さは、ほぼ１．５μｍであり、それらの位置と形状は、収容部１の複数の凹部２４Ｇの位置と形状に対応している。
【００８７】
このように、本実施形態によれば、複数の凹部２４Ｇに応じた複数の溝部２８を有した対向基板１００Ｃが得られる。そして、これらの複数の溝部２８は、液晶表示装置の一つのサブ画素電極に対応した領域に位置している。
【００８８】
（Ｆ．液晶表示装置）
上述の対向基板１００Ｃを備えた液晶表示装置を説明する。
【００８９】
図１３の液晶表示装置１００’は、上述の対向基板１００Ｃと、スイッチング素子基板１００Ｂと、対向基板１００Ｃとスイッチング素子基板１００Ｂとの間に位置する液晶層６０と、一対の偏光板と、を備えている。ここで、この一対の偏光板の間に、対向基板１００Ｃと、スイッチング素子基板１００Ｂと、液晶層６０と、が位置している。液晶表示装置１００’の構成は、実施形態１の対向基板１００Ａの代わりに対向基板１００Ｃが用いられている点を除いて、基本的に図８の液晶表示装置１００と同じである。したがって、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、インクジェット法を用いてカラーフィルタを製造する際の白抜けを防止する凹部２４Ｇを利用して、マルチドメイン型の液晶表示装置の溝部２８を形成できる。
【００９０】
（変形例１）
実施形態１によれば、１つの収容部１が１４個の凸部１４を有している。ただし、凸部１４の数は、１４個以外であってもよい。具体的には、凸部は１つ以上あればよい。これは、少なくとも１つの隅部１Ｃから少なくとも１つの凸部が延びている限り、その隅部１Ｃでの「白抜け」を防止できるからである。
【００９１】
さらに、図１５に示すように、隣合う２つの隅部１Ｃからそれぞれ延びる２つの凸部１４が、収容部１の内部で繋がっていてもよい。また、図１５に示すように、１つの隅部１Ｃから延びる１つの凸部１４が、収容部１の底面を横切って、対面するバンクパターンの側面まで延びていてもよい。そして、以上の改変は、実施形態２の凹部２４Ｇに対しても同様に行える。
【００９２】
また、本実施形態では、赤、青、緑に対応する色要素１５，２５を備えたカラーフィルタの製造方法を説明した。ただし、４色以上に対応する色要素１５，２５を備えたカラーフィルタも、実施形態１および２において説明した方法で製造される。例えば、実施形態１または２の製造方法は、赤、青、緑の３色に加えて、シアンに対応する色要素１５，２５を有したカラーフィルタの製造に適用されてもよい。
【００９３】
（変形例２）
実施形態１および２によれば、カラーフィルタ１０，２０が、垂直配向型の液晶表示装置１００，１００’に適用される。しかしながら、このような構成に代えて、カラーフィルタ１０，２０は、ＴＮ（Twisted Nematic）セルを有する液晶表示装置、横電界駆動型の液晶表示装置などの液晶表示装置に適用されてもよい。このような垂直配向型の液晶表示装置以外の液晶表示装置に用いられる場合であっても、カラーフィルタ１０，２０の「白抜け」を防止する効果は得られる。また、この場合、色要素１５の表面に、凸状部および凹状部が現れなくてもよいので、凸状部および凹状部が現れないように、色要素１５の厚さを厚くしてよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施形態１の基体を示す模式図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す模式図。
【図３】（ａ）から（ｅ）は、収容部を有する基体を製造する方法を示す図である。
【図４】収容部に色要素を設ける場合に用いられる液滴吐出装置の模式図。
【図５】図４の液滴吐出装置におけるインクジェットヘッドの模式図。
【図６】（ａ）から（ｅ）は、基体からカラーフィルタを製造する方法を示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、収容部に色要素を設ける工程を示す図である。
【図８】実施形態１の液晶表示装置の断面を示す模式図。
【図９】実施形態２の基体を示す模式図。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面を示す模式図。
【図１１】（ａ）から（ｅ）は、収容部を備えた基体を製造する方法を示す図である。
【図１２】（ａ）から（ｅ）は、基体からカラーフィルタを製造する方法を示す図である。
【図１３】実施形態２の液晶表示装置の断面を示す模式図。
【図１４】（ａ）は、凸部または凹部が存在する収容部に液滴が着弾した場合を示す模式図であり、（ｂ）は、凸部または凹部が存在しない収容部に液滴が着弾した場合を示す模式図である。
【図１５】凸部または凹部の変形例を示す模式図。
【符号の説明】
【００９５】
１…収容部、１Ｃ…隅部、１Ｐ…突出部、１０…カラーフィルタ、１０Ａ…基体、１２…基板、１２Ｓ…表面、１３…バンクパターン、１３Ａ…開口部、１５…色要素、１６…対向電極、１７…垂直配向膜、１８…突起部、２０…カラーフィルタ、２０Ａ…基体、２２…基板、２３…バンクパターン、２３Ａ…開口部、２４…レジストパターン、２４Ｇ…凹部、２４Ｓ…表面、２５…色要素、２６…対向電極、２７…垂直配向膜、２８…溝部、６０…液晶層、６２…垂直配向膜、６４…サブ画素電極、６４Ｇ…サブ画素領域、６６…基板、８０…液滴吐出装置、８１…ノズル、８２…インクジェットヘッド、８３…ステージ、８４…キャリッジ、８５…ＸＹ走査装置、８６…制御装置、１００…液晶表示装置、１００Ａ…対向基板、１００Ｂ…スイッチング素子基板、１００Ｃ…対向基板。
【図１】
2007225747.tif 000003
【図２】
2007225747.tif 000004
【図３】
2007225747.tif 000005
【図４】
2007225747.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007225747.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2007225747.tif 000012
【図１１】
2007225747.tif 000013
【図１２】
2007225747.tif 000014
【図１３】
2007225747.tif 000015
【図１４】
2007225747.tif 000016
【図１５】
2007225747.tif 000017