(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成され、開口部を備える遮光部とを有するブラックマトリックス基板に撥液化処理を施すことにより、前記遮光部を撥液化する第１撥液化処理工程と、
前記第１撥液化処理工程が行われたブラックマトリックス基板の前記開口部の一部にインクジェット法により第１着色層形成用塗工液を塗布することにより、前記開口部の一部に第１乾燥前着色層が形成された第１カラーフィルタ用基板を形成する第１インクジェット工程と、
前記第１カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する第１減圧乾燥処理工程と、
前記第１減圧乾燥処理工程が行われた前記第１カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、ベーク処理基板を得る第１ベーク処理工程と、
前記ベーク処理基板に撥液化処理を施すことにより、前記遮光部を再度撥液化する第２撥液化処理工程と、
前記第２撥液化処理工程が行われた前記ベーク処理基板の残りの開口部にインクジェット法により第２着色層形成用塗工液を塗布することにより、前記残りの開口部に第２乾燥前着色層が形成された第２カラーフィルタ用基板を形成する第２インクジェット工程と、
前記第２カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する第２減圧乾燥処理工程と、
前記第２減圧乾燥処理工程が行われた前記第２カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、カラーフィルタを得る第２ベーク処理工程と、を有し、
前記第１着色層形成用塗工液および前記第２着色層形成用塗工液のそれぞれが、赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせ、および青色着色層形成用塗工液のいずれかであり、
前記赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせを用いたインクジェット工程の後の減圧乾燥処理工程では、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了し、
前記青色着色層形成用塗工液を用いたインクジェット工程の後の減圧乾燥処理工程では、前記第１平衡圧力より低い圧力となった状態で減圧乾燥処理工程を終了することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記第１ベーク処理工程のポストベーク処理温度が、前記第２ベーク処理工程のポストベーク処理温度より低い温度で行われることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記第１着色層形成用塗工液が、前記赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせであり、前記第２着色層形成用塗工液が、青色着色層形成用塗工液であ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の製造方法。
【請求項４】
前記遮光部が、樹脂製遮光部であり、
前記第１撥液化処理および前記第２撥液化処理が、フッ素を導入ガスとして用いてプラズマ処理を行うことにより行われる撥液化処理であり、
前記第１撥液化処理工程におけるフッ素プラズマ処理強度が、第２撥液化処理工程におけるフッ素プラズマ処理強度より低いことを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置とした際に表示品質の良好なカラーフィルタを得ることができるカラーフィルタの製造方法、およびカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、液晶ディスプレイの需要が増加している。また、最近においては家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、益々液晶ディスプレイの市場は拡大する状況にある。さらに近年普及している液晶ディスプレイは大画面化の傾向があり、特に家庭用の液晶テレビに関してはその傾向が強くなってきている。
このような状況において、液晶ディスプレイを構成する部材については、より低コストで高品質なものを製造することが望まれている。特に液晶ディスプレイをカラー表示化させる機能を有するカラーフィルタは、従来高コストであったことからこのような要望が高まっている。
【０００３】
ここで、一般的な液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタは、通常、基板と、上記基板上に形成され、複数の開口部を備える遮光部と、上記開口部内に形成された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）各色の着色層とを有するものである。
そして、このようなカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がバックライトのシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。
【０００４】
このような、カラーフィルタを製造する方法としては、従来、染色法や顔料分散法等のＲ、Ｇ、Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返す方法が用いられてきた。しかしながら、このような製造方法は、高精度なＲ、Ｇ、Ｂパターンが形成されたカラーフィルタを形成できるという点においては有用であったが、必ずしも生産性の高いものではなかった。この点、特許文献１に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が開示されている。インクジェット法は、大面積のカラーフィルタを高生産性で製造できる点において有効であり、低コストでカラーフィルタを製造できる方法として着目されている。
【０００５】
このようなインクジェット法を用いた着色層の形成方法としては、まず、基板上の開口部に溶媒を含む着色層形成用塗工液を塗布することにより、乾燥前の着色層が形成される。その後、上記乾燥前の着色層に含まれる溶媒を乾燥除去した後、加熱することにより着色層が形成される。
【０００６】
しかしながら、上記インクジェット法で形成された着色層は、吐出されるインクと遮光部表面との親和性や遮光部の高さ、吐出するインク量などの関係から、遮光部に囲まれた開口部における画素の形状は、上記画素の外縁部又はその近傍において膜厚の薄い部分を有し、かつ上記膜厚の薄い部分よりも画素の中心側に膜厚の最も厚い部分を有するような形状となる場合がある。そして、上記膜厚の薄い部分と膜厚の厚い部分の膜厚差が大きい場合は、液晶表示装置とした場合に、表品質に悪影響を及ぼす恐れがあるといった問題があった。
【０００７】
このような問題を解決する方法としては、例えば上記乾燥前の着色層をある程度流動性のある状態で放置するか、所定の温度で加熱して流動性を高めて放置する方法等により、上記膜厚差を減少させる方法が考えられる。例えば、近年カラーフィルタの製造方法に用いられ始めている、減圧環境下で乾燥する減圧乾燥装置（特許文献２〜６）を用いた場合では、完全に乾燥させるのではなく、乾燥の中途段階で乾燥を中止し、これを加熱することにより上記膜厚差を減少させ、平坦化させる方法が考えられる。
【０００８】
しかしながら、このような方法で平坦化を行った場合、以下のような問題が生じる可能性がある。
すなわち、カラーフィルタは、通常、上述したように、赤色、緑色、および青色の３色の着色層で形成されるものであるが、用いられる液晶表示装置の種類によっては、駆動液晶の波長分散の影響により視野角特性が悪くなる等の理由により特に青色の膜厚を高くすることが求められる場合がある。このような場合に、上述したような平坦化を行った場合は、青色の画素のインクの盛り量を多くする必要があることから、他色と混色してしまうといった問題が生じる可能性がある。また、一般に青色の画素を形成するためのインクには、顔料濃度が低く流動性の高いインクが用いられる場合があり、このような場合も同様に上述した平坦化の処理を行った場合には、他色と混色してしまうといった問題が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１８７１１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１２５２号公報
【特許文献３】特開平１０−２６６５号公報
【特許文献４】特開平９−３２０９４９号公報
【特許文献５】特開平７−８７０４号公報
【特許文献６】特開平６−９７０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、画素領域における着色層の膜厚差が少なく、かつ混色が生じることが無いことから、液晶表示装置とした際の表示品質が良好であるカラーフィルタの製造方法、およびそのようなカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、基板と、上記基板上に形成され、開口部を備える遮光部とを有するブラックマトリックス基板に撥液化処理を施すことにより、上記遮光部を撥液化する第１撥液化処理工程と、上記第１撥液化処理工程が行われたブラックマトリックス基板の前記開口部の一部にインクジェット法により第１着色層形成用塗工液を塗布することにより、上記開口部の一部に第１乾燥前着色層が形成された第１カラーフィルタ用基板を形成する第１インクジェット工程と、上記第１カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する第１減圧乾燥処理工程と、上記第１減圧乾燥処理工程が行われた上記第１カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、ベーク処理基板を得る第１ベーク処理工程と、上記ベーク処理基板に撥液化処理を施すことにより、前記遮光部を再度撥液化する第２撥液化処理工程と、上記第２撥液化処理工程が行われた上記ベーク処理基板の残りの開口部にインクジェット法により第２着色層形成用塗工液を塗布することにより、上記残りの開口部に第２乾燥前着色層が形成された第２カラーフィルタ用基板を形成する第２インクジェット工程と、上記第２カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する第２減圧乾燥処理工程と、上記第２減圧乾燥処理工程が行われた上記第２カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、カラーフィルタを得る第２ベーク処理工程と、を有し、上記第１着色層形成用塗工液および上記第２着色層形成用塗工液のそれぞれが、赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせ、および青色着色層形成用塗工液のいずれかであり、上記赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせを用いたインクジェット工程の後の減圧乾燥処理工程では、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了し、上記青色着色層形成用塗工液を用いたインクジェット工程の後の減圧乾燥処理工程では、上記第１平衡圧力より低い圧力となった状態で減圧乾燥処理工程を終了することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、上述したように、赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液を用い、インクジェット方式によりそれぞれ赤色乾燥前着色層と緑色乾燥前着色層とを形成して減圧乾燥処理を行い、ベーク処理する工程と、青色着色層形成用塗工液を用い、インクジェット方式により青色乾燥前着色層を形成して減圧乾燥処理を行い、ベーク処理する工程とを別々に行う。そして、上記赤色乾燥前着色層および緑色乾燥前着色層の減圧乾燥処理を、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で終了することにより、溶媒が着色層内にある程度残った状態、すなわち流動性が比較的高い状態で、その後行われるプリベーク処理がなされる。これにより、赤色着色層および緑色着色層の平坦化を行うことが可能となる。また、青色着色層は、第１平衡圧力より低い圧力となった状態で減圧乾燥処理を終わることから、溶媒がほとんど青色着色層内から除去された状態で、その後行われるプリベーク処理がなされる。これにより、上述したように、青色着色層の盛り量が多い場合や、青色着色層の流動性が高い場合でも、他色との混色を防止することができる。
【００１３】
本発明においては、上記第１ベーク処理工程のポストベーク処理温度が、上記第２ベーク処理工程のポストベーク処理温度より低い温度で行われることが好ましい。本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、第１インクジェット工程で塗布されて形成された着色層は、最終的に２回ポストベーク処理を受けることになる。このため、第１ベーク処理工程のポストベーク処理温度が通常のポストベーク処理温度と同等であれば、着色層が劣化してしまい、黄変等の不具合が生じる可能性があるためである。
【００１４】
本発明においては、上記第１着色層形成用塗工液が、上記赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせであり、上記第２着色層形成用塗工液が、青色着色層形成用塗工液であることが好ましい。通常、青色着色層の方が、赤色着色層および緑色着色層よりも、黄変等の劣化が生じやすいからである。
【００１５】
本発明では、上述したように、上記第１着色層形成用塗工液が、上記赤色着色層形成用塗工液と緑色着色層形成用塗工液との組み合わせであり、上記第２着色層形成用塗工液が、青色着色層形成用塗工液である場合は、上記第１撥液化処理および上記第２撥液化処理が、フッ素を導入ガスとして用いてプラズマ処理を行うことにより行われる撥液化処理であり、上記第１撥液化処理工程におけるフッ素プラズマ処理強度が、上記第２撥液化処理工程におけるフッ素プラズマ処理強度より低いことが好ましい。このようにすることにより、遮光部の撥液性が比較的低い状態で、赤色着色層および緑色着色層を形成することができ、より平坦性の高い赤色着色層および緑色着色層を形成することができる。また、遮光部の撥液性が比較的高い状態で、青色着色層を形成することができるので、上述したように、青色着色層の盛り量が多い場合や、青色着色層の流動性が高い場合でも、他色との混色をより防止することができる。
【００１６】
本発明はまた、インクジェット法により形成されたカラーフィルタであって、上記カラーフィルタの遮光部により画定される各画素領域は、平面視上、短辺と長辺とを有する矩形状を呈し、上記各画素領域に形成された着色層の画素領域長辺方向の断面形状は、最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差が、０．５μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。本発明は画素領域における着色層の高低差が小さいものであることから、液晶表示装置とした場合に表示品質に悪影響を及ぼすことが無いカラーフィルタとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のカラーフィルタは、インクジェット法により着色層を形成した場合であっても、平坦性に優れ、かつ混色の無い着色層とすることができるので、液晶表示装置に用いた場合に表示品質を良好とすることができるといった効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明に用いられる減圧乾燥処理工程における、時間と圧力の関係の概略を示すグラフである。
【図３】本発明のカラーフィルタにおける着色層の膜厚を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法、およびカラーフィルタについて詳細に説明する。
【００２０】
Ａ．カラーフィルタの製造方法
まず、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、ブラックマトリックス基板に、第１撥液化処理工程、第１インクジェット工程、第１減圧乾燥処理工程、および第１ベーク処理工程を必須工程とする第１工程と、第１工程の第１ベーク処理工程により得られたベーク処理基板に、第２撥液化処理工程、第２インクジェット工程、第２減圧乾燥処理工程、および第２ベーク処理工程を必須工程とする第２工程とを有するものである。そして、上記第１工程において、赤色着色層および緑色着色層を形成し、上記第２工程において青色着色層を形成する（以下、第１態様とする。）か、もしくは上記第１工程において青色着色層を形成し、第２工程において赤色着色層および緑色着色層を形成する（以下、第２態様とする。）かのいずれかとし、さらに赤色着色層および緑色着色層を形成する工程における減圧乾燥処理工程においては、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了し、青色着色層を形成する工程における減圧乾燥処理工程においては、上記第１平衡圧力より低い圧力となった状態で減圧乾燥処理工程を終了する点を特徴とするものである。
【００２１】
以下、このような本発明のカラーフィルタの製造方法について、上述した第１態様と第２態様に分けて説明する。
【００２２】
（第１態様）
本発明の第１態様は、上述したように、上記第１工程において、赤色着色層および緑色着色層を形成し、上記第２工程において青色着色層を形成する態様である。
本態様は、青色着色層を後から形成する構成であるので、一般に黄変しやすいとされる青色着色層に施されるベーク処理工程を1回とすることが可能である点で好ましいといえる。
このような本発明の第１態様について、図１を参照して具体的に説明する。
図１は、本態様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。この例では、まず基板上にブラックマトリックスと称される遮光部が形成されたブラックマトリックス基板（図中ＢＭ基板、以下、ＢＭ基板とする場合がある。）を準備する。このＢＭ基板に形成されている遮光部は、この例では樹脂製遮光部である。そして、このＢＭ基板を水洗工程により水洗した後、第１撥液化処理工程である第１フッ素プラズマ工程を行う。この第１フッ素プラズマ工程により、上記樹脂製遮光部が撥水処理される。次いで、図中第１ＩＪ工程で示される第１インクジェット工程が行われる。この例では、上記第１態様を例示するものであるので、第１インクジェット工程では、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）の着色層形成用塗工液がインクジェット法により、撥液化された樹脂製遮光部の開口部に吐出され、第１カラーフィルタ用基板が形成される。
【００２３】
次に、このような第１カラーフィルタ用基板に対し、図に示すように第１減圧乾燥処理工程が施される。本態様においては、着色層中に溶媒をある程度残留させることにより、赤色着色層および緑色着色層の流動性を確保し、これによりこの後行われるプリベーク処理等において平坦化を行うために、第１減圧乾燥処理工程は、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程が終了される。
【００２４】
次いで、減圧乾燥処理が施された第１カラーフィルタ用基板に、図中第１ベーク工程で示される第1ベーク処理工程において、プリベーク処理およびポストベーク処理が順次行われる。この第１ベーク処理工程において平坦化がなされるのであるが、この内特に、溶剤がある程度残留した状態で行われるプリベーク処理において、大きく平坦化が行われる。
【００２５】
第１ベーク処理工程が施されたベーク処理基板は、図に示す例では水洗工程を経て第２撥液処理工程である第２フッ素プラズマ工程が行われる。この第２フッ素プラズマ工程は、上記第１フッ素プラズマ工程より処理強度が高くなるように行われる。これは、第１フッ素プラズマ工程は、赤色着色層および緑色着色層を形成するための撥液化処理であることから、樹脂製遮光部の撥液性の増加をそれ程大きくしないことにより、樹脂製遮光部と着色層との境界部分近傍の膜厚の低下を抑え、これにより平坦性を向上させ、一方第２フッ素プラズマ工程は、青色着色層を形成するための撥液化処理となるので、混色を防止すべく高い撥液性を付与するためである。
【００２６】
その後、図中第２ＩＪ工程で示される第２インクジェット工程において、青色着色層形成用塗工液が残りの開口部に吐出され、赤色着色層、緑色着色層、および乾燥前青色着色層が形成された第２カラーフィルタ用基板が形成され、図に示されるように第２減圧乾燥処理工程が施される。この第２減圧乾燥処理工程は、青色着色層中の溶媒成分を除去し、流動性を抑えるため、上記第１平衡圧力状態から、さらに圧力が下がった状態まで乾燥させる。
【００２７】
次いで、上記第２カラーフィルタ用基板に図に示すように第２ベーク工程が行われ、透明電極であるＩＴＯを形成する等することにより、カラーフィルタが形成される。
以下、本態様のカラーフィルタの製造方法の必須の工程について、それぞれ工程順に説明する。
【００２８】
１．第１撥液化処理工程
本態様における第１撥液化処理工程は、基板と、上記基板上に形成され、開口部を備える遮光部とを有するＢＭ基板に、撥液化処理を施し前記遮光部を撥液化する工程である。
本工程においては、まず基板とこの基板上に形成された遮光部とを有するＢＭ基板を準備する。
【００２９】
（１）基板
本工程に用いられる基板としては、上記遮光部および着色層を形成できる透明な基板であれば特に限定されるものではなく、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができる。このような基板としては、例えば、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無機基板、および、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樹脂基板の表面にＳｉＯ２等の無機膜が形成されたもの等を挙げることができる。なかでも本工程においては無機基板を用いることが好ましい。上記基板として無機材料を用いることにより、本工程が後述するフッ素プラズマ処理により撥液化を行う工程の場合、遮光部を樹脂製遮光部とすることにより、遮光部を撥液化することが容易となるからである。
【００３０】
さらに、本工程においては上記無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましく、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。上記無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
【００３１】
（２）遮光部
本工程に用いられる遮光部は、上述した基板上に形成されるものであり、開口部を備えるものである。
本工程に用いられる上記遮光部としては、通常、開口部が等間隔で規則的に形成されたものが用いられる。ここで、上記開口部の具体的な大きさや配置態様は特に限定されるものではなく、本発明により製造されるカラーフィルタの用途等に応じて任意に決定することができる。
【００３２】
このような上記遮光部としては、所望の遮光性を有し、本工程において行われる撥液化処理において撥液性を付与され得る材料から形成されるものであれば特に限定されるものではなく、例えばクロム等の金属および酸化金属等が積層されてなる遮光部であってよいが、後述するフッ素プラズマ処理により撥液性を有するものとすることができる材料からなるものであることが好ましく、具体的には、遮光性材料および樹脂から構成されるものが用いられる。
【００３３】
上記遮光部が遮光性材料および樹脂から構成されるものである場合、上記遮光性材料としては、一般的なカラーフィルタの樹脂製遮光部に用いられる材料を用いることができる。このような遮光性材料としては、例えば、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等を挙げることができる。
【００３４】
また、上記樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。
【００３５】
上記遮光部を形成する方法としては、上記開口部が所望の態様で配置された遮光部を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。遮光性粒子を含有させた樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、および、上記樹脂組成物を用いた熱転写法等を挙げることができる。このような遮光部を形成する具体的な方法としては、一般的にカラーフィルタに用いられる遮光部を形成する方法と同様の方法を用いることができるため、ここでの詳しい説明は省略する。
【００３６】
（３）撥液化手段
本工程における撥液化の手段としては、上記ＢＭ基板の遮光部に対して撥液化を行うことができる手段であれば特に限定されるものではない。例えば、遮光部上にのみ撥液性を有する撥液層が形成されるように、パターン状にフォトリソ法等により撥液層を形成する方法や、メタルマスク等を用いプラズマ処理を行い遮光部上のみを撥液化する方法等であってもよい。
【００３７】
しかしながら、本発明においては、容易にかつ高精度に遮光部を撥液化できることから、フッ素を導入ガスとして用いたプラズマ処理であるフッ素プラズマ処理により遮光部の撥液化を行うフッ素プラズマ工程を行うことが好ましい。このフッ素プラズマ処理を行う場合は、上述した通り、遮光部は樹脂製遮光部が用いられ、基板は無機基板が好適に用いられる。このフッ素プラズマ処理は、有機物に選択的にフッ素を付着させることができるからである。
このようなフッ素プラズマ処理において、上記導入ガスに用いられるフッ素化合物としては、例えば、ＣＦ４、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ５Ｆ８等を挙げることができる。
【００３８】
また、上記導入ガスとしては、上記フッ素ガスと他のガスとが混合されたものであってもよい。上記他のガスとしては、例えば、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム等を挙げることができるが、なかでも窒素を用いることが好ましい。さらに上記他のガスとして窒素を用いる場合、窒素の混合比率は５０％以上であることが好ましい。
また、上記プラズマ照射を実施する方法としては、上記遮光部の撥液性を向上できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、減圧下でプラズマ照射してもよく、または、大気圧下でプラズマ照射してもよい。なかでも、本工程においては特に大気圧下でプラズマ照射が行うことが好ましい。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おいて有利になるからである。
【００３９】
なお、上記プラズマ照射を行った後の、上記遮光部等におけるフッ素の存在は、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。
なお、上記「撥液性」とは、後述する着色層形成用塗工液との接触角が大きいことを意味するものである。
【００４０】
具体的には、上記遮光部の表面の上記着色層形成用塗工液との接触角が、上記基板表面の接触角よりも大きいものとすることができるものであれば良い。なかでも本工程においては、上記遮光部表面の、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上となる程度であることが好ましく、特に表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上となる程度であることが好ましく、さらには表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上となる程度であることが好ましい。また、純水との接触角が１１°以上となる程度であることが好ましい。
【００４１】
（４）撥液化の程度
本態様においては、後述する第１インクジェット工程において、赤色着色層を形成する赤色着色層形成用組成物および緑色着色層を形成する緑色着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出し、この２色の第１乾燥前着色層を形成する。この際、本工程における撥液化の程度が高い場合、混色防止の効果は上がるが、上記２色の着色層形成用組成物が撥液化された樹脂製遮光部の開口部に吐出された際、親和性が極めて低いことから、樹脂製遮光部と吐出されて形成された乾燥前着色層の接触部分、すなわち樹脂製遮光部により画定された画素領域の周囲部分における乾燥前着色層の膜厚が薄く形成される。したがって、このような状態で後述する第１減圧乾燥処理工程および第１ベーク処理工程を経た場合、赤色着色層と緑色着色層の最大膜厚と最小膜厚との差は大きくなってしまい、後述するような平坦化させるための工夫、すなわち第１減圧乾燥処理工程において溶媒をある程度残留させた状態でプリベーク処理を経たとしても、最終的に平坦化効果を挙げることが難しくなる。したがって、本工程における撥液化の程度は、混色が生じない程度であればなるべく低い方が好ましいといえる。
【００４２】
一方、後述する第２撥液化工程においては、青色着色層を形成する青色着色層形成用組成物を吐出し、第２乾燥前着色層を形成する。青色着色層は上述したように、盛り量を多く要求される場合や、顔料濃度が比較的低く流動性が高い場合が多く、通常上述した赤色着色層や緑色着色層と比較して平坦化の要請は低いものである。一方、上述したように盛り量が多い場合や流動性が高い場合は、他色との混色といった問題を回避する要請は高い。したがって、第２撥液化工程における撥液化の程度はなるべく高いことが好ましいといえる。
以上より、本態様においては、本工程である第１撥液化工程における撥液化の程度が、後述する第２撥液化工程における撥液化の程度より低いことが好ましいこととなる。
【００４３】
本態様において、第１撥液化工程における撥液化の程度と第２撥液化工程における撥液化の程度を比較する方法としては、具体的には、上述したような遮光部の表面の上記着色層形成用塗工液との接触角で比較する方法であってもよく、またフッ素プラズマ処理である場合は、上述したように遮光部表面のフッ素の存在量の多寡を、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してもよい。また、フッ素プラズマ処理の場合は、処理におけるプラズマの強度や導入ガスの濃度等の比較により判断することも可能である。
【００４４】
２．第１インクジェット工程
本態様における第１インクジェット工程とは、上記第１撥液化処理工程が行われたＢＭ基板の上記開口部の一部にインクジェット法により、赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液を塗布することにより、上記開口部の一部に赤色および緑色の乾燥前着色層が形成された第１カラーフィルタ用基板を形成する工程である。
【００４５】
本工程に用いられるインクジェット法としては、上記開口部に対し着色層形成用塗工液を正確に吐出できる方法であれば良く、通常、上記着色層形成用塗工液を塗布することができるノズルを複数備えるインクジェットヘッドが用いられる。
本工程に用いられるインクジェットヘッドが着色層形成用塗工液を吐出する吐出方式としては、所定量の着色層形成用塗工液を吐出できる方式であれば特に限定されるものではない。このような吐出方式としては、例えば、帯電した着色層形成用塗工液を連続的に吐出し磁場によって吐出量を制御する方式、圧電素子を用いて間欠的に着色層形成用塗工液を吐出する方式、着色層形成用塗工液を加熱しその発泡現象を利用して間欠的に吐出する方式等を挙げることができる。なかでも本工程においては、上記吐出方式として圧電素子を用いて間欠的に着色層形成用塗工液を吐出する方式を用いることが好ましい。このような吐出方式は微量な吐出量を比較的精度よく制御することができるからである。
【００４６】
本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、上述したように赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液であり、インクジェット法により吐出可能なものであれば特に限定されるものではない。具体的には、通常のインクジェット法によりカラーフィルタの着色層を形成する際に用いられる顔料、顔料分散剤、バインダー成分、および溶剤、さらには必要に応じて界面活性剤等からなるものが用いられる。
【００４７】
３．第１減圧乾燥処理工程
本態様における第１減圧乾燥処理工程とは、上記第１カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する工程であって、減圧乾燥処理した際に観察される１回目の平衡圧力である第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了するものである。
このように、第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了するのは、上記第１インクジェット工程で得られた赤色および緑色の乾燥前着色層から、本工程において溶剤を除去して赤色着色層および緑色着色層とする際に、この赤色着色層および緑色着色層内に所定量の残留溶媒が残存する状態で減圧乾燥処理工程を終了し、これによりその後の第１ベーク処理工程の特にプリベーク処理において流動性を高め、これにより平坦化を促進するためである。
【００４８】
（１）第１平衡圧力
以下、上記第１平衡圧力について説明する。
乾燥前着色層を有するカラーフィルタ用基板を、減圧乾燥装置を用いて減圧乾燥処理した場合には、時間経過により、チャンバー内の圧力が変動する。このようなチャンバー内の圧力変動は、具体的には、図２に例示する圧力プロファイルのように、横軸を乾燥時間、縦軸をチャンバー内の圧力とした場合、減圧開始時から徐々に圧力の低下が観察され、やがて、圧力の変動が少ない状態（第１平衡圧力、図２中のｔ１〜ｔ２）となる。その後、圧力が下がりはじめ、再度圧力の変動が少ない状態（第２平衡圧力、図２中のｔ３以降）となり、以後、圧力一定の状態が維持される。なお、図２中のｔ４は、第１平衡圧力状態の中間（＝ｔ１＋（ｔ１＋ｔ２）／２）であり、ｔ５は、上記第１平衡圧力より低く、第２平衡圧力より高い圧力の状態となっている時を示すものである。
【００４９】
ここで、上記第１平衡圧力の状態とは、上記着色層から揮発する溶媒量が一定となっている状態であり、未だ着色層中に溶媒が所定量残存している状態を示すものである。一般に、減圧乾燥処理を行い乾燥前着色層から溶媒を除去して着色層とする際には、溶媒が着色層内にほとんど残存しないであろうと予想される第２平衡圧力となった状態まで行うが、本工程においては、上述した理由により第１平衡圧力の状態で本工程を終了するものである。
【００５０】
本態様において、第１平衡圧力の状態とは、上記図２中、ｔ１〜ｔ２の状態を示すものであるが、ｔ１の状態とｔ２の状態とでは、着色層内に残存する溶媒量が大きく異なる。したがって、ｔ１に近い状態では、残存溶媒量が多いことから次の第１ベーク処理工程における平坦化には有利であるが、他色との混色の観点からは問題が生じる可能性がある。一方、ｔ２に近い状態では残存溶媒量が少ないことから、他色との混色の観点からは有利であるが、次の第１ベーク処理工程における平坦化には不利である。
【００５１】
本態様においては、赤色着色層および緑色着色層の組成、遮光部の撥液性の程度等を考慮し、平坦化が可能であり、かつ混色が生じない範囲を、実験等により選択して決定し、この範囲内で減圧乾燥処理工程を終了するようにすることが好ましい。
このような減圧乾燥処理工程を終了する範囲としては、上述したように着色層や用いられている溶媒の種類、遮光部の撥液性により大きく異なるものであるが、上記ｔ１を０、ｔ４を５０、ｔ２を１００とした場合に、２０〜８０の範囲が好適であり、特に３０〜７０の範囲が好適である。
【００５２】
（２）減圧乾燥処理工程における処理温度
本工程における処理温度としては、上記圧力プロファイルが生じる範囲の温度であれば特に限定されるものではないが、低温であると減圧乾燥処理に時間がかかりすぎ、また高温であると溶媒除去が一気に生じるため混色等の不具合が生じる可能性があるため好ましくない。したがって、本工程における好ましい処理温度としては、３０℃〜６０℃の範囲が好ましく、特に３５℃〜５５℃、中でも４０℃〜５０℃の範囲内が好適に用いられる。
【００５３】
（３）減圧乾燥処理装置
本工程に用いられる減圧乾燥処理装置としては、カラーフィルタの製造に一般的に用いられるものを使用することができる。
具体的には、上記カラーフィルタを加熱する加熱手段と、上記加熱手段を収納するチャンバーと、上記チャンバー内を所望の圧力まで減圧する減圧手段とを有するものを挙げることができる。
【００５４】
（ａ）加熱手段
上記加熱手段としては、上記カラーフィルタ用基板を所望の温度に加熱することができるものであれば良い。
このような加熱手段としては、ホットプレート、電熱線、ランプ、赤外線放射装置等を挙げることができる。本工程においては、なかでも、ホットプレートであることが好ましい。ホットプレート全体が加熱されるものであることから、他の加熱手段にあるような温度が低い特定箇所が存在せず、揮発した溶剤がその部分で急激に冷やされて結露が生じ、当該結露がカラーフィルタ用基板に滴下して、決壊混色を引き起こす等の不具合がないからである。さらに、カラーフィルタ用基板を平面視上均一に加熱することが容易であり、上記乾燥前着色層を乾燥することにより形成される着色層を平坦性に優れたものとすることができるからである。
【００５５】
本工程に用いられる加熱手段の加熱能力としては、上記カラーフィルタ用基板を所望の温度に加熱することができるものであれば良い。具体的には、上記カラーフィルタ用基板を、３５℃〜８０℃の範囲内、なかでも４０℃〜５０℃の範囲内に加熱することができるものであることが好ましい。上記範囲内であることにより、上記溶媒を効率よく除去することができるからである。なお、上記温度は、カラーフィルタ用基板自体の温度を示すものではなく、加熱手段による処理温度を示すものである。
【００５６】
また、上記加熱手段の上記カラーフィルタ用基板に対する配置としては、上記カラーフィルタ用基板を下方から加熱するように、上記加熱手段が上記カラーフィルタ用基板の下方に配置されるものであっても良く、上記カラーフィルタ用基板を上方から加熱するように、上記加熱手段が上記カラーフィルタ用基板の上方に配置されるものであっても良い。本発明においては、なかでも、上記カラーフィルタ用基板を上下の両面から加熱するように、上記カラーフィルタ用基板の下方と上方とに配置されるものであることが好ましい。上述したように、決壊混色を引き起こす等の不具合がなく、さらに上記カラーフィルタ用基板を平面視上均一に加熱することができることにより、着色層を平坦性に優れたものとすることができるからである。
【００５７】
（ｂ）チャンバー
上記チャンバーとしては、その内部に、上記加熱手段を収容することができ、乾燥時に密閉性が高いものとすることができるものであれば良い。
上記チャンバーの形状およびサイズとしては、乾燥するカラーフィルタ用基板のサイズ等に応じて適宜設定するものである。
【００５８】
（ｃ）減圧手段
本工程における減圧手段は、上記チャンバー内を減圧するものである。このような減圧手段としては、真空ポンプ等の一般的な減圧装置を用いることができる。
【００５９】
本工程に用いられる減圧手段の減圧能力としては、上記チャンバー内を、上記カラーフィルタ用基板を所望の速度で乾燥することができる圧力とすることができるものであれば良い。具体的には、上記チャンバー内の減圧下定常圧力を、４Ｐａ未満の範囲とすることができるものであることが好ましく、なかでも１Ｐａ未満の範囲とすることができるものであることが好ましい。上記範囲であることにより、上記溶媒を容易に除去することができるからである。
【００６０】
なお、減圧下定常圧力は、上記加熱減圧乾燥装置のチャンバー内を空にした状態、すなわち、カラーフィルタ用基板や、結露した溶剤が全くない状態で、減圧乾燥した際に到達する平衡圧力をいうものである。また、平衡圧力とは、一定状態となった圧力であり、より具体的には、９０秒間の圧力が、９０秒間の平均圧力を基準として、上記平均圧力の上下１０％以内に含まれる状態における上記平均圧力をいうものである。
【００６１】
４．第１ベーク処理工程
本態様における第１ベーク処理工程とは、上記第１減圧乾燥処理工程が行われた前記第１カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、ベーク処理基板を得る工程である。
本態様においては、上記赤色着色層および緑色着色層内に所定量の残存溶媒が存在する状態で、上記プリベーク処理を行うことにより、所定の流動性を有する状態で加熱されることから、より大きな平坦化を可能とするものである。
【００６２】
（１）プリベーク処理
本工程におけるプリベーク処理とは、赤色着色層および緑色着色層内に残存する溶媒を除去すると同時に、上述したようにより大きな平坦化を行う処理である。
このプリベーク処理の温度としては、通常のプリベーク処理と同様であり、具体的には、６０℃〜１４０℃の範囲内、特に８０℃〜１２０℃、中でも８０℃〜１００℃の範囲内が好ましい。また、処理時間としては、１０分〜１００分の範囲内、特に２０分〜８０分の範囲内が好ましい。上記温度範囲より処理温度が低い場合は、溶剤の除去を完全に行うことが難しくなり、また上記処理温度より高い場合は、着色層の形状が悪化する傾向にあるからである。
このようなプリベーク処理は、通常、クリーンオーブン等が用いられる。
【００６３】
（２）ポストベーク処理
本工程におけるポストベーク処理は、上記ポストベーク処理により溶媒が完全に除去された着色層を硬化させるために行うものであり、この処理においてもある程度の平坦化がなされる。
本工程におけるポストベーク処理は、通常のポストベーク処理温度より低温で行われることが好ましい。本工程においてポストベーク処理がなされる赤色着色層および緑色着色層は、さらに後述する第２ベーク処理工程において、再度ポストベーク処理がなされることから、色性能の劣化の恐れがあるためである。
このような本工程におけるポストベーク処理の処理温度としては、１００℃〜２００℃の範囲内、特に１２０℃〜１８０℃、中でも１４０℃〜１６０℃の範囲内が好ましい。また、処理時間としては、１０分〜１２０分の範囲内、特に２０分〜８０分の範囲内が好ましい。
このようなポストベーク処理も、通常、クリーンオーブン等が用いられる。
【００６４】
５．第２撥液化処理工程
本態様における第２撥液化処理工程は、上記第１ベーク処理工程により得られた上記ベーク処理基板に、撥液化処理を行うことにより、前記遮光部を再度撥液化する工程である。
本態様における第２撥液化処理工程は、対象となる基板が、ＢＭ基板から、ＢＭ基板上に赤色着色層および緑色着色層が形成されたベーク処理基板となった以外は、上記第１撥液化処理工程と同様であるので、撥液化処理方法および撥液化処理の程度についての説明は省略する。
なお、第１撥液化工程の撥液化処理の程度の項で説明したように、本工程による遮光部の撥液化の程度は、第１撥液化処理と比較してより高い撥液性を付与するものであることが好ましい。
【００６５】
６．第２インクジェット工程
本態様における第２インクジェット工程は、前記第２撥液化処理工程が行われた前記ベーク処理基板の残りの開口部、具体的には赤色着色層および緑色着色層が形成されていない開口部に、インクジェット法により青色用着色層形成用塗工液を塗布することにより、前記残りの開口部に青色用乾燥前着色層を形成し、第２カラーフィルタ用基板とする工程である。
本態様における第２インクジェット工程は、塗布する着色層形成用塗工液が、赤色および緑色用から青色用となった以外は、上記第１インクジェット工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６６】
７．第２減圧乾燥処理工程
本態様における第２減圧乾燥処理工程は、上記第２カラーフィルタ用基板を減圧乾燥処理する工程であり、上記第１平衡圧力より低い圧力となった状態で終了することを特徴とする工程である。
本工程においては、上記第１減圧乾燥処理工程とは異なり、青色用乾燥前着色層内の残留溶媒は極力少ない方が好ましいことから、溶媒が一定量で除去されている状態である第１平衡圧力状態が経過し、圧力がこの第１平衡圧力より低い圧力となった状態で工程を終了することにより、青色着色層内の残留溶媒を少ないものとすることができるからである。
【００６７】
ここで、第１平衡圧力より低い圧力となった状態とは、図２で示される圧力プロファイルにおいて、ｔ２を過ぎた状態を示すものであり、ｔ５の状態や、第２平衡圧力の状態であるｔ３を越えた状態を示すものである。
本態様においては、中でも第２平衡状態であるｔ３を越えた状態で第２減圧処理工程を終了することが好ましい。より完全に青色着色層内の残留溶媒を減少させることができ、青色着色層に起因する混色等の不具合を防止することができるからである。
本工程における減圧乾燥処理に関する他の事項は、上記第１減圧乾燥処理工程において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６８】
８．第２ベーク処理工程
本態様における第２ベーク処理工程は、上記第２減圧処理工程が行われた上記第２カラーフィルタ用基板に対し、プリベーク処理を行った後、ポストベーク処理を行い、カラーフィルタを得る工程である。
【００６９】
（１）プリベーク処理
本工程におけるプリベーク処理は、上記第１ベーク処理工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
（２）ポストベーク処理
本工程におけるポストベーク処理は、通常のポストベーク処理と同様の温度及び時間でなされる。具体的には、１８０℃〜２６０℃の範囲内、好ましくは２２０℃〜２４０℃の範囲内の温度で、１０分〜１２０分の範囲内、好ましくは３０分〜８０分の範囲内の時間で行われる。
本工程のポストベーク処理に用いられる装置としては、上記第１ベーク処理と同様である。
【００７０】
９．その他の工程
本態様においては、必要に応じてその他の工程を行ってもよい。具体的には、上記第１撥液化処理工程および第２撥液化処理工程の前に、水洗工程が施されてもよい。また、上記第２ベーク工程の後に、透明電極を形成するためのＩＴＯ膜形成工程が行われてもよい。さらに、着色層上に形成される保護層や柱状スペーサを形成する工程等が行われてもよい。
【００７１】
(第２態様）
本発明の第２態様は、上記第１工程において、青色着色層を形成し、上記第２工程において、赤色着色層および緑色着色層を形成する態様である。
以下、上述した第１態様との相違点を中心として、本発明の第２態様について説明する。
【００７２】
１．第１撥液化処理工程
本態様における第１撥液化処理工程と、第１態様における第１撥液化処理工程との相違点は、第１態様においては、赤色着色層および緑色着色層を形成するための遮光部の撥液化処理であったのに対し、本態様においては、青色着色層を形成するための遮光部の撥液化となる点である。したがって、遮光部の撥液化の程度が、第１態様における第２撥液化処理工程の場合と同様となることが好ましいが、それ以外の点は上記第１態様の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
なお、上記第１態様との相違点より、本態様においては、本工程である第１撥液化工程における撥液化の程度が、後述する第２撥液化工程における撥液化の程度より高いことが好ましいこととなる。
【００７３】
２．第１インクジェット工程
本態様における第１インクジェット工程と、第１態様における第１インクジェット工程との差は、吐出されるインクが青色着色層形成用塗工液となる点のみである。その他の点は、第１態様の第１インクジェット工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
３．第１減圧乾燥処理工程
本態様における第１減圧乾燥処理工程が、第１態様の第１減圧乾燥処理工程と異なる点は、上記第１平衡圧力より低い圧力となった状態で減圧乾燥処理工程を終了する点である。なお、本態様においては、青色着色層形成用塗工液の組成の種類等に応じて、上記第１態様と同様に、本工程において第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了する場合もある。
その他の点は、上記第１態様の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７５】
４．第１ベーク処理工程
本態様における第１ベーク処理工程は、第１態様における第１ベーク処理工程と同様である。
【００７６】
５．第２撥液化処理工程
本態様における第２撥液化処理工程と、第１態様における第２撥液化処理工程との相違点は、第１態様においては、青色着色層を形成するための遮光部の撥液化処理であるのに対し、本態様においては、赤色着色層および緑色着色層を形成するための遮光部の撥液化処理となる点である。したがって、遮光部の撥液化の程度が、第１態様における第１撥液化処理工程の場合と同様となることが好ましいが、それ以外の点は上記第１態様の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
６．第２インクジェット工程
本態様における第２インクジェット工程と、第１態様における第２インクジェット工程との差は、吐出されるインクが赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液となる点のみである。その他の点は、第１態様の第２インクジェット工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７８】
７．第２減圧乾燥処理工程
本態様における第２減圧乾燥処理工程が、第１態様の第２減圧乾燥処理工程と異なる点は、上記第１平衡圧力の状態で減圧乾燥処理工程を終了する点である。その他の点は、上記第１態様の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７９】
８．第２ベーク処理工程
本態様における第２ベーク処理工程は、第１態様における第２ベーク処理工程と同様である。
９．その他の工程
その他の工程についても、第１態様と同等である。
【００８０】
Ｂ．カラーフィルタ
本発明におけるカラーフィルタは、インクジェット法により形成されたカラーフィルタであって、上記カラーフィルタの遮光部により画定される各画素領域は、平面視上、短辺と長辺とを有する矩形状を呈し、上記各画素領域に形成された着色層の画素領域長辺方向の断面形状は、最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差が、０．５μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００８１】
本発明のカラーフィルタは、画素領域長辺方向の断面形状における最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差が、０．５μｍ以下であるので、液晶表示装置とした際に良好な表示品質を得ることができるといった効果を奏するものである。
【００８２】
図３は、本発明のカラーフィルタの画素領域長辺方向の断面形状を示す概略断面図であり、画素領域内に形成された着色層１の最大膜厚部Ｔおよび最小膜厚部Ｂを示すものである。なお、この画素領域は遮光部２により画定されている。
【００８３】
以下、本発明のカラーフィルタについて詳細に説明する。本発明のカラーフィルタは、上述したように、画素領域長辺方向の断面形状において、最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差が、０．５μｍ以下であることが好ましいが、本発明においては、特に、０．４μｍ以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、より液晶表示装置とした際に表示品質を向上させることができるからである。
なお、上記最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚は、光干渉方式の三次元非接触表面形状計測装置(例えば、米国マイクロマップ製  製品名Micromap557N)により測定された値を用いることとする。
【００８４】
本発明のカラーフィルタに用いられる遮光部および着色層は、上記「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の欄で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。また、上記遮光部および着色層は透明基板上に形成されているものであるが、この透明基板についても上記「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の欄で基板として説明したものと同様である。
さらに、本発明のカラーフィルタは必要に応じて、保護層、柱状スペーサ、透明電極等の通常のカラーフィルタであれば必要とされる可能性のある種々の部材が形成されていてもよい。
【００８５】
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】
【００８６】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
（実施例）
１．ＢＭ基板の調製
ガラス基板（横長さ２８５０×縦長さ３０５０×厚み０．７ｍｍコーニングジャパン社製）上に遮光性黒色顔料を含む感光性樹脂組成物をフォトリソグラフィー法により、４０インチサイズの画面を１８面形成した。１面あたり、横方向ピッチ１６０μｍ、縦方向ピッチ４６５μｍで開口部寸法が１４５μｍ×４５０μｍ、遮光部線幅が１５μｍとなるように形成し、横方向に１５４μｍピッチで５５２５画素、縦方向に４６２μｍピッチで１０７０画素並ぶように配置した画素パターン（チップ）を形成した。カラーフィルタとした際に最終的に得られる遮光層の厚みは、２０画素の平均で２．３μｍであった。
【００８７】
２．水洗工程
上記ＢＭ基板を搬送しながら高圧スプレーにより純水を吹き付ける洗浄装置を使用し、水噴き付け後にはエアーナイフを使用し基板上の水を吹き流した。
【００８８】
３．第１撥水化処理工程
次いで、上記ＢＭ基板に対して、フッ素ガスを導入した大気圧プラズマ処理を行うことにより、遮光層表面を撥液性にガラス表面部分を親液性とした。大気圧プラズマ処理は以下の条件で行った。このようにして、カラーフィルタ形成用基板を作製した。また、得られたカラーフィルタ形成用基板の、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は、遮光層表面の２０箇所の測定値の平均で６０°、ガラス表面上で１０°であった。なお、この接触角は、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たものである。
【００８９】
＜プラズマ照射条件＞
・導入ガス：ＣＦ４‥‥１７．１Ｌ／ｍｉｎ、Ｎ２‥‥９７．３Ｌ／ｍｉｎ
・周波数：２９Ｈｚ
・電源出力：４２０Ｖ−５Ａ
【００９０】
４．第１インクジェット工程
上記撥水化処理を行ったＢＭ基板に対して、インクジェット装置により、開口部内に赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液を吐出し、第１カラーフィルタ用基板を形成させた。
上記各着色層形成用塗工液には、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなる赤色および緑色の顔料分散型インクを用い、所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を調整したものを用いた。このときの塗布量は、最終的なポストベーク後の膜厚が１．９μｍとなる量とした。
【００９１】
なお、赤色着色層形成用塗工液および緑色着色層形成用塗工液の処方は、以下の通りである。
（赤色着色層形成用塗工液）
・顔料：Ｒ２５４／Ｒ２４２／Ｙ１５０・・・・・・・・・・・・・・・７．０４質量％
・分散剤：アジスパーPb821(味の素ファインケミカル)・・・・・・・・・４．２２質量％
・主溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート・・・７３．２０質量％
・副溶剤：3-エトキシプロピオン酸エチル・・・・・・・・・・・・・１０．００質量％
・バインダ：ＧＭＡアクリル系樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・５．５４質量％
・レべリング剤：ＬＨＰ−９０（楠本化成）・・・・・・・・・・・・・０．０９質量％
Ｐ/Ｖ比は０．７３、固形分濃度は１６．８％、粘度は９．８ＣＰＳであった。なお、粘度は、落球式粘度計を用い、室温（２３℃）で測定した値である。
【００９２】
（緑色着色層形成用塗工液）
・顔料：Ｇ３６／Ｙ１５０／Ｒ２５４・・・・・・・・・・・・・・・・８．１１質量％
・分散剤：アジスパーPb821(味の素ファインケミカル)・・・・・・・・・４．８７質量％
・主溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート・・・６５．３０質量％
・副溶剤：3-エトキシプロピオン酸エチル・・・・・・・・・・・・・１５．００質量％
・バインダ：ＧＭＡアクリル系樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・６．７２質量％
・レべリング剤：ＬＨＰ−９０（楠本化成）・・・・・・・・・・・・・０．０９質量％
Ｐ/Ｖ比は０．７０、固形分濃度は１９．７％、粘度は９．８ＣＰＳであった。なお、粘度は、落球式粘度計を用い、室温（２３℃）で測定した値である。
【００９３】
５．第１減圧乾燥処理工程
上記赤色および緑色の乾燥前着色層が形成された第１カラーフィルタ用基板を、ホットプレートを用いた減圧乾燥装置を用いて、減圧乾燥処理を行った。
予め、上記赤色および緑色の乾燥前着色層が形成された第１カラーフィルタ用基板を用いて、４０℃における図２に示すような圧力プロファイルを得た後、ｔ１からの減圧時間１３０秒で減圧乾燥処理を終了した。ここで、上記圧力プロファイルにおけるｔ２は、ｔ１から２４０秒後であり、上記ｔ１から１３０秒後は、第１平衡圧力の状態である。
【００９４】
６．第１ベーク処理工程
上記第１カラーフィルタ用基板に、クリーンオーブンにて、１００℃で２０分間プリベーク処理を行い、次いで、クリーンオーブンにて、１５０℃で４０分間ポストベーク処理を行い、ベーク処理基板を得た。
【００９５】
７．第２撥液化処理工程
上記ベーク処理基板に対し、上記「２．水洗工程」と同様の水洗処理を行った後、第２撥液化処理工程を行った。この第２撥液化処理工程も、上記第１撥液化処理工程と同様にフッ素ガスを導入した大気圧プラズマ処理で行い、プラズマ照射条件も同様とした。
【００９６】
８．第２インクジェット工程
上記撥水化処理を行ったベーク処理基板に対して、インクジェット装置により、残りの開口部内に青色着色層形成用塗工液を吐出し、第２カラーフィルタ用着色層を形成させた。
上記青色着色層形成用塗工液には、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からな青色の顔料分散型インクを用い、所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を調整したものを用いた。このときの塗布量は、最終的なポストベーク後の膜厚が２．２μｍとなる量とした。
【００９７】
（青色緑色着色層形成用塗工液）
・顔料：Ｂ１５６／Ｖ２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．８５質量％
・分散剤：アジスパーPb821(味の素ファインケミカル)・・・・・・・・・１．７１質量％
・主溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート・・・６９．００質量％
・副溶剤：3-エトキシプロピオン酸エチル・・・・・・・・・・・・・１０．００質量％
・バインダ：ＧＭＡアクリル系樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・１６．４５質量％
・レべリング剤：ＬＨＰ−９０（楠本化成）・・・・・・・・・・・・・０．０６質量％
Ｐ/Ｖ比は０．２０、固形分濃度は２１．０％、粘度は１０．０ＣＰＳであった。なお、粘度は、落球式粘度計を用い、室温（２３℃）で測定した値である。
【００９８】
９．第２減圧乾燥処理工程
上記第２カラーフィルタ用着色層に対し、上記第１減圧処理工程と同様の減圧乾燥装置を用いて、減圧乾燥処理を行った。
予め、上記青色乾燥前着色層が形成された第２カラーフィルタ用基板を用いて、４０℃における図２に示すような圧力プロファイルを得た後、ｔ１からの減圧時間２９０秒で減圧乾燥処理を終了した。ここで、上記圧力プロファイルにおけるｔ３は、ｔ１から２６０秒後であり、上記ｔ１から２６０秒後は、第２平衡圧力状態であり、第１平衡圧力状態より低い圧力となった状態である。
【００９９】
６．第２ベーク処理工程
上記第２カラーフィルタ用基板に、クリーンオーブンにて、１００℃で２０分間プリベーク処理を行い、次いで、クリーンオーブンにて、２３０℃で８０分間ポストベーク処理を行い、カラーフィルタを得た。
【０１００】
７．評価
得られたカラーフィルタは、各色が遮光部を超えて混色する決壊混色等の不具合の無いものであった。また、各画素領域に形成された着色層の画素領域長辺方向の断面形状の最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差を、光干渉方式の三次元非接触表面形状計測装置(米国マイクロマップ製  製品名Micromap557N）にて測定した結果、赤色着色層は０．４０μｍ、緑色着色層は０．４０μｍ、青色着色層は０．２８μｍであった。
【０１０１】
（比較例１）
１．撥液化処理工程
実施例と同様にＢＭ基板を調整し、同様に水洗工程を行い、実施例の第１撥液化処理工程と同様の条件にて撥液化処理工程を行った。
２．インクジェット工程
得られたＢＭ基板に対し、実施例と同様の処方の赤色着色層形成用塗工液、緑色着色層形成用塗工液、および青色着色層形成用塗工液を、実施例の第１インクジェット工程と同様に吐出して、カラーフィルタ用基板を得た。
【０１０２】
３．減圧乾燥処理工程
このカラーフィルタ用基板に対し、実施例１の減圧乾燥装置と同様の装置を用いて、減圧乾燥処理を行った。
予め、上記赤色、緑色、および青色の乾燥前着色層が形成されたカラーフィルタ用基板を用いて、５０℃における図２に示すような圧力プロファイルを得た後、ｔ１からの減圧時間２９０秒で減圧乾燥処理を終了した。ここで、上記圧力プロファイルにおけるｔ３は、ｔ１から２７０秒後であり、上記ｔ１から２９０秒後は、第２平衡圧力状態であり、第１平衡圧力状態より低い圧力となった状態である。
【０１０３】
４．ベーク処理工程
上記減圧乾燥処理が施されたカラーフィルタ用基板に、クリーンオーブンにて、１００℃で２０分間プリベーク処理を行い、次いで、クリーンオーブンにて、２３０℃で８０分間ポストベーク処理を行い、カラーフィルタを得た。
【０１０４】
５．評価
得られたカラーフィルタは、各色が遮光部を超えて混色する決壊混色等の不具合の無いものであった。また、各画素領域に形成された着色層の画素領域長辺方向の断面形状の最大膜厚部Ｔの膜厚と最小膜厚部Ｂの膜厚との差を、光干渉方式の三次元非接触表面形状計測装置(米国マイクロマップ製  製品名Micromap557N）にて測定した結果、赤色着色層は０．８０μｍ、緑色着色層は０．７６μｍ、青色着色層は０．４０μｍであった。
【０１０５】
（比較例２）
比較例１と同様にして、カラーフィルタ用基板を得た。
次いで、このカラーフィルタ用基板に対し、実施例１の減圧乾燥装置と同様の装置を用いて、減圧乾燥処理を行った。
予め、上記赤色、緑色、および青色の乾燥前着色層が形成されたカラーフィルタ用基板を用いて、４０℃における図２に示すような圧力プロファイルを得た後、ｔ１からの減圧時間１３０秒で減圧乾燥処理を終了した。ここで、上記圧力プロファイルにおけるｔ２は、ｔ１から３８０秒後であり、上記ｔ１から１３０秒後は、第１平衡圧力状態である。
【０１０６】
減圧乾燥処理後のカラーフィルタ用基板を比較例１と同様にしてベーク処理工程を行い、カラーフィルタを得た。
得られえたカラーフィルタは、青色着色層が、他色の画素領域に漏れ出ている決壊混色が発生していた。
【符号の説明】
【０１０７】
１  …  着色層
２  …  遮光部
Ｔ  …  最大膜厚部
Ｂ  …  最小膜厚部
【図１】
0005381605.tif 000002
【図２】
0005381605.tif 000003
【図３】
0005381605.tif 000004