(57)【要約】【課題】ブラックマトリックス、及び着色パターンを、マスクを使ったフォトリソグラフィ法を用いることなく、大画面にも対応し得る良好な寸法精度及び低コストで形成して、色むらのない高精細なカラーフィルタを得る。【解決手段】透明基板に印刷法を用いて光遮蔽層を形成し、撥インク剤を含有するネガレジスト層を形成した後、光遮蔽層パターンを有するマスクを介して、露光、現像を行うことにより、光遮蔽層と撥インク性ネガレジスト層とが積層した隔壁を設け、この隔壁内にインクジェットインクを吐出してカラーフィルタを製造する。【選択図】図６
2006163308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層を形成する工程
該光遮蔽層が形成された該透明基板上に、撥インク剤を含有するネガレジスト層を形成する工程、
該ネガレジスト層を、該光遮蔽層に応じたマスクパターンを有するフォトマスクを介して露光した後、現像を行うことにより、該光遮蔽層上に選択的にパターン加工されたネガレジスト層を設け、該光遮蔽層間にネガレジスト層が除去された開口部を設ける工程、
該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備するカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記印刷法として反転印刷法を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反転印刷法には、離形剤を含有する光遮蔽層形成用インクを用いることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネガレジストを形成する前に、印刷された光遮蔽層を加熱する工程をさらに具備する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ネガレジスト層を形成する前に、前記光遮蔽層が形成された前記透明基板表面を紫外線オゾン洗浄に供する工程をさらに具備する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記着色層を形成する工程の前に、前記ネガレジスト層を加熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラー液晶表示装置等のカラー表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばカラー液晶表示装置等に使用されるカラーフィルタは、透明基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の三色の着色パターンが規則正しく例えばドット状あるいはストライプ状に配列されたもので、各着色層間には、各着色層を光学的に分離するための隔壁となる格子状あるいはストライプ状の光遮蔽層いわゆるブラックマトリクスが設けられている。このようなカラーフィルタでは、従来より、透明基板上に、ブラックマトリクス、及び３色の着色パターンの各層を、各々、レジスト塗布、露光、及び現像工程等を繰り返すフォトリソグラフィー法を利用して形成していた。フォトリソグラフィー法を用いるとパターン精度は良好となるけれども、作業工程数が多く、コスト高になるという問題があった。
【０００３】
特に、近年の表示装置の大画面化の傾向に伴い、広い面積に適用しても、低コストで、パターン精度の良好なカラーフィルタの製造方法が望まれていた。
【０００４】
このようなことから、ブラックマトリクスをフォトリソグラフィー法で形成し、３色の着色パターンを、フォトリソグラフィー法に代えて、インクジェット法を用いて形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、フォトリソグラフィー法を用いて形成されるブラックマトリクスは、ブラックマトリクスに含まれる遮光成分に起因して露光不良が発生しやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、ブラックマトリクスを、フォトリソグラフィー法に代えて、印刷法を用いて形成する方法が提案されている。
【０００６】
このブラックマトリクスは、高精細な着色パターンを得るためには、その断面が矩形であることが望ましい。ブラックマトリクスを印刷するために使用されるインク中の溶剤成分が多いと、溶剤が揮発した後に得られたブラックマトリクスの断面が丸みを帯びてしまうことから、ブラックマトリクスの好適な印刷方法として、例えば使用されるインク中の溶剤成分が少なく、広い面積にわたり高精細パターンが得られる反転印刷を用いることが考えられる。
【０００７】
この反転印刷では、ブランケット版にインクを均一に塗布し、凹版を用いて不要のインクを除去し、反転パターンをブランケット版上に形成した後、基板上に一括転写する。このとき、使用されるインク中には、ブランケット版からの離形性を上げるため、離形剤が十分に添加される。しかしながら、この離形剤は、反転印刷後のベーク処理でブラックマトリクスから溶出し、ブラックマトリクス表面のみならず基板表面にまで広がる場合がある。その結果、ブラックマトリクスによる隔壁間の基板上に３色の着色パターンをインクジェット印刷により形成する際に、インクがはじかれて隔壁間に十分に載らず、白抜けが発生し、その結果、カラーフィルタの色むらを生じるという問題があった。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ブラックマトリックス、及び着色パターンを、マスクを使ったフォトリソグラフィ法を用いることなく、大画面にも対応し得る良好な寸法精度及び低コストで形成し得、色むらのない高精細なカラーフィルタを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、
透明基板上に、印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層を形成する工程
該光遮蔽層が形成された該透明基板上に、撥インク剤を含有するネガレジスト層を形成する工程、
該ネガレジスト層を、該光遮蔽層に応じたマスクパターンを有するフォトマスクを介して露光した後、現像を行うことにより、該光遮蔽層上に選択的にパターン加工されたネガレジスト層を設け、該光遮蔽層間にネガレジスト層が除去された開口部を設ける工程、
該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備する。
【００１０】
また、本発明の製造方法では、好ましくは前記印刷法として反転印刷法を使用する。
【００１１】
また、本発明の製造方法では、好ましくは前記反転印刷法には、離形剤を含有する光遮蔽層形成用インクを用いる。
【００１２】
また、本発明の製造方法では、好ましくは前記ネガレジストを形成する前に、印刷された光遮蔽層を加熱する工程をさらに具備する。
【００１３】
また、本発明の製造方法では、好ましくは前記ネガレジスト層を形成する前に、前記光遮蔽層が形成された前記透明基板表面を紫外線オゾン洗浄に供する工程をさらに具備する。
【００１４】
また、本発明の製造方法では、好ましくは前記着色層を形成する工程の前に、前記ネガレジスト層を加熱する工程をさらに含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法を用いると、そのブラックマトリックス、及び着色パターンを、マスクを使ったフォトリソグラフィ法を用いることなく、大画面にも対応し得る良好な寸法精度及び低コストで形成することができるので、色むらのない高精細なカラーフィルタが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、透明基板上に、所定のパターンを有する光遮蔽層を形成する工程、光遮蔽層が形成された透明基板上にネガレジスト層を形成する工程、ネガレジスト層を露光した後、現像を行うことにより、光遮蔽層上に選択的にパターン加工されたネガレジスト層を設けるとともに光遮蔽層間にネガレジスト層が除去された開口部を設ける工程、開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備するカラーフィルタの製造方法であって、その光遮蔽層は印刷法により形成され、そのネガレジスト層は撥インク剤を含有し、そのネガレジスト層の露光は、光遮蔽層に応じたマスクパターンを有するフォトマスクを介して行われる。
【００１７】
本発明の方法によれば、光遮蔽層を印刷法により形成し、さらに、着色層をインクジェット法により形成することにより、光遮蔽層あるいは着色層をフォトリソグラフィー法により形成した場合に比べて、レジスト及び現像液等の材料の削減、作業工程数の削減、作業時間の短縮が可能となり、カラーフィルタの製造を格段に低コスト化することができる。
【００１８】
また、本発明の方法によれば、光遮蔽層上に、さらに所望の光遮蔽層パターンに応じてパターン加工されたネガレジスト層が形成されるため、透明基板上に、光遮蔽層とパターン加工されたネガレジスト層とを含む十分な高さをもつ隔壁が構成され、かつネガレジスト層が撥インク性を有するため、インクジェット印刷により吐出された着色インクを隔壁間の開口部に十分に受容して白抜けを防止し得、また隔壁を越えるインクによる混色を防止し得る。また、このネガレジスト層の露光が、所望の光遮蔽層に応じたマスクパターンを有するフォトマスクを用いて行われるので、光遮蔽層の形成時に欠陥が発生した場合でも、パターン加工されたネガレジスト層がその欠陥を補修して、隔壁として機能する。このため、光遮蔽層の欠陥によるインクの混色等を防止し得る。このようにして、本発明によれば、色むらのない、高精細なカラーフィルタを製造することができる。なお、ネガレジスト層に着色剤例えば黒色着色剤を添加することができる。
【００１９】
さらに、本発明の方法は寸法精度が良好であり、色むらが発生しにくいため、例えば３６０ｍｍ×４６０ｍｍ以上の大画面の大きさのカラーフィルタに十分対応し得る。
【００２０】
以下、図面を用いて本発明をより詳細に説明する。
【００２１】
図１ないし図６に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図を示す。
【００２２】
図１に示すように、透明基板１を用意し、その一主面上に印刷法により光遮蔽層４を例えば格子状あるいはストライプ状に形成する。
【００２３】
反転印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層４を形成した後、好ましくは加熱いわゆるポストベークを行うことができる。これにより、印刷された光遮蔽層４を熱硬化すると共に、透明基板１上に強固に固着させることができる。加熱温度は、例えば１５０℃ないし２３０℃にすることができる。印刷により形成された光遮蔽層には、着色パターンを形成する際に用いられるインクジェットインクをはじく成分が含まれることがある。ポストベークにより、光遮蔽層表面にこの成分が溶出することがある。このようなときには、ポストベーク後に紫外線オゾン洗浄等を行い、この成分を除去することができる。また、溶出したこの成分が光遮蔽層４間の透明基板表面まで至るときには、紫外線オゾン洗浄等によりこの成分を除去することがより好ましい。
【００２４】
次に、図２に示すように、光遮蔽層４が形成された透明基板上に、撥インク剤を含有するネガレジスト層５を塗布、形成する。ネガレジスト層５形成後、必要に応じて、例えば９０ないし１１０℃でプリベークを行うことができる。これにより、ネガレジスト層５を熱硬化すると共に、光遮蔽層４上により強固に固着させることができる。
【００２５】
その後、図３に示すように、ネガレジスト層５上に、予め決められた所望の光遮蔽層パターンに応じた透光部を有するフォトマスク６を位置合わせし、フォトマスク６を介してネガレジスト層５の露光を行う。光遮蔽層４上の領域のネガレジスト層が露光され、光遮蔽層４が形成されない領域上に位置するネガレジスト層は露光されない。
【００２６】
このようにして、露光後、現像を行うことにより、図４に示すように、光遮蔽層４上に、光遮蔽層４のパターンに応じてパターン加工された、ネガレジスト層５ａが設けられ、光遮蔽層４間に、光遮蔽層４が形成されない領域上に位置する露光されないネガレジスト層が除去された開口部が設けられる。このパターン加工された、光遮蔽層４及びネガレジスト層５ａの積層は、光遮蔽層４単独の高さよりも高くなるため、透明基板１上に、インクジェットノズルにより吐出される着色パターン塗布インクをより受容し易い高さの隔壁を提供する。また、その最上層となるネガレジスト層５ａが撥インク性を持ち、また、その下の光遮蔽層４はネガレジスト層５ａより撥インク性が低いので、吐出されるインクは隔壁上面ではじかれ、また開口内では十分に受容され得る。また、上記光遮蔽層を印刷法により形成する際に欠陥が発生しても、予め決められた所望の光遮蔽パターンに応じたフォトマスクを用いてネガレジスト層を露光し、現像を行うことにより、光遮蔽層が形成されるべき位置にネガレジスト層５ａが形成するので、隔壁の欠陥をネガレジスト層で補修できる。
【００２７】
ネガレジスト層５ａの形成後、任意に加熱いわゆるポストベークを行うことができる。これにより、ネガレジスト層５ａを十分に熱硬化することができ、かつネガレジスト層５ａ表面から撥インク剤を溶出させてその撥インク性をより高くすることができる。加熱温度は、例えば１５０ないし２３０℃にすることができる。
【００２８】
その後、図５に示すように、インクジェット装置に、着色パターン塗布インク８例えば赤色着色インク８Ｒ、緑色着色インク８Ｇ、及び青色着色インク８Ｂを各々適用し、インクジェットノズル７例えば赤色用インクジェットノズル７Ｒ、緑色用インクジェットノズル７Ｇ、及び青色用インクジェットノズル７Ｂより、開口部に、各色の着色インク８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを所定の配列で吐出する。各色の着色インク８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、上記積層からなる隔壁により、互いに隣接する開口部にはみ出すことなく、所定の開口部内に受容され得る。このため、各色の着色インク８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ間の混色、それによる黒欠陥が発生しにくく、及び着色層の塗布むら（白抜け）、それによる色むらは発生しにくい。
【００２９】
このようにして、図６に示すように、透明基板１上に、所定のパターンを有する、光遮蔽層４及びネガレジスト層５ａの積層と、この積層間に規則正しく配列された、赤色着色層１１Ｒ、緑色着色層１１Ｇ、及び青色着色層１１Ｂを有する着色パターン１１とを含むカラーフィルタ１０が形成される。
【００３０】
透明基板としては、例えばガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、及びポリアクリレート等のプラスチックシート及びプラスチックフィルムを好適に使用することができる。
【００３１】
光遮蔽層は、光遮蔽層印刷用のインク組成物を用いて印刷され得る。このインク組成物は、インク用バインダ樹脂と黒色遮光材とを含有し得る。
【００３２】
黒色遮光材としては、例えば黒色顔料、黒色染料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、及び鉄黒からなる群から選択され得る。このインク組成物には、さらに酸化チタン、無機顔料、及び有機顔料を混合することができる。
【００３３】
光遮蔽層は、例えばストライプ状あるいは格子状のパターンで形成することができる。これらのパターンの幅は、例えば５μｍないし５０μｍにすることができる。また、光遮蔽層の厚さは、０．５μｍないし１．５μｍにすることができる。
【００３４】
印刷法としては、例えば反転印刷法、凸版オフセット印刷法、及び平板印刷法等があげられる。好ましくは反転印刷法を使用することができる。
【００３５】
図７ないし図９に、反転印刷法を用いた光遮蔽層の形成工程を説明するための図を示す。
【００３６】
図中、２２は光遮蔽層形成用インクを定量塗布する塗布ユニット、２４は塗布ユニット２２から光遮蔽層形成用インクを受容し、インク層２３を支持する回転可能な円筒形のブランケット胴、３２はブランケット胴上に設置されたブランケット、２５は、光遮蔽層の反転パターンに応じた凹状パターンを有し、ブランケット３２上のインク層２３から不要な部分を取り除くための剥離部材を、各々示す。
【００３７】
まず、図７に示すように、ブランケット胴２４を回転移動することにより、塗布ユニット２２内からインクを受容し、ブランケット３２上に一様なインク層２３を塗布する。
【００３８】
次に、図８に示すように、インク層２３上に剥離部材２５を当接し、インク層２３から不要な部分を取り除き、ブランケット２４上に光遮蔽層の反転パターン３１を形成する。
【００３９】
その後、図９に示すように、反転パターン３１が形成されたブランケット２４上に透明基板２７を当接して、透明基板２７上に反転パターン３１を転写し、光遮蔽層２６を形成する。
【００４０】
塗布ユニットとしては、スリットコーター、及びダイコーター等の塗布装置を使用することが出来る。
【００４１】
反転印刷に使用される光遮蔽層形成用インク組成物は、上記黒色遮光材とインク用バインダ樹脂、離形剤、溶媒、及び分散剤等を含有し得る。
【００４２】
インク用バインダ樹脂としては、例えばカゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂などが選択し得る。耐熱性や耐光性が要求される際には、例えばアクリル樹脂を好ましく用いることができる。インク用バインダ樹脂の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは５重量％ないし５０重量％である。
【００４３】
溶媒としては、インク組成物の塗布性、分散剤安定性などを考慮して、適宜選択されたものが使用でき、例えばトルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、及びシクロヘキサノン等があげられる。溶媒の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは５重量％ないし５０重量％である。
【００４４】
離形剤としては例えばケイ素および／またはフッ素の原子を含む材料例えばフッ素樹脂系部材、及びシリコーン樹脂系部材が使用され、フッ素樹脂系部材としては、含フッ素モノマーもしくはオリゴマー（低分子化合物）、シリコーン樹脂系部材としては、含ケイ素モノマーまたはオリゴマー（低分子化合物）を使用することができる。離形剤の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは０．０１重量％ないし５重量％、より好ましくは０．１重量％ないし０．５重量％である。
【００４５】
分散剤としては、非イオン性界面活性剤例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル等、イオン性界面活性剤例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、及びテトラアルキルアンモニウム塩等、その他、有機顔料誘導体、及びポリエステルなどがあげられる。分散剤はこれらを単独、あるいは二種類以上を混合して使用することができる。分散剤の含有量は好ましくは０．１重量％ないし２０重量％である。
【００４６】
剥離部材は、適度の硬さと寸法安定性、加工性を有する材料が好ましく、例えばガラス、金属、及びプラスチックから選択され得る。ブランケットは、光遮蔽層形成用インク組成物との組み合わせで好適に選択され、高分子フィルムやゴムのようにある程度の硬度と柔軟性を有する材料であることが好ましく、例えば、フッ素系樹脂、ポリアクリレート、シリコーン樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルスルホン、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムまたはこれらの混合物が用いられる。
【００４７】
この反転印刷法では、転写時にブランケット版からインク層を剥離しやすくするために離形剤を含有する光遮蔽層形成用インクが好ましく使用される。反転印刷法により形成された光遮蔽層を用いると、光遮蔽層形成後のポストベークにより光遮蔽層から離形剤が溶出し、光遮蔽層上面、側面、及び光遮蔽層間の開口部の透明基板表面等に広がる傾向がある。光遮蔽層側面及び開口部にこのような離形剤があると、着色パターン塗布インクがはじかれて開口部に受容されず、いわゆる白抜けが生じ、その結果、色むらとなる傾向がある。このため、上記ポストベークの後、透明基板の第１の主面及び第１の主面上に形成された光遮蔽層を紫外線オゾン洗浄に供し、光遮蔽層から溶出した離形剤を除去することができる。その後、ネガレジスト層を塗布し得る。
【００４８】
紫外線オゾン洗浄では、例えばオゾン雰囲気の濃度は数十から数万ｐｐｍとし、紫外線を５〜１０００ｍＷの露光量で、１ないし１０分照射する。これにより、有機物を分解することができる。なお、使用するＵＶランプとしては、例えば低・中出力（５０〜２００ｍＷ）、あるいは高出力（５００〜５０００ｍＷ）のものが使用できる。
【００４９】
ネガレジスト層は、ネガレジスト組成物を、例えばバーコーター、ロールコーター、スピンコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の塗布方法を用いて塗布することにより、形成することができる。このレジスト層の厚さは、０．５μｍないし５．０μｍにすることができる。
【００５０】
本発明に使用されるネガレジスト組成物に含まれるネガレジストは非露光部がアルカリ性現像液により溶解除去できる樹脂であり、例えばアクリル酸を含む（メタ）アクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、ロジン系樹脂などがあげられる。
【００５１】
ネガレジスト組成物に使用し得るラジカル重合性を有する化合物としては、例えばビニル基あるいはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、末端あるいは側鎖にビニル基あるいはアリル基を有するポリマーである。具体的には（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。好適な化合物としては、例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートなど比較的低分子量の多官能アクリレートが挙げられる。これらの化合物を１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５２】
ネガレジスト組成物に使用し得る光重合開始剤としては、活性エネルギーを照射した際に重合反応を開始させる化合物が用いられ、例えばベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物、１−ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、及び２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体、フェニルビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキシド等のアシルフォスフィン誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（４’−メチルフェニル）イミダゾリル二量体等のロフィン量体、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリールグリシン類、４，４’−ジアジドカルコン等の有機アジド類、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボキシ）ベンゾフェノン等の有機化酸化物類などが挙げられる。
【００５３】
また、ネガレジストに使用し得る連鎖移動剤としては、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール等の芳香族チオール化合物等が挙げられる。
【００５４】
ネガレジスト組成物には、必要に応じて添加剤を使用することができる。使用される添加剤としては、ネガレジストと相溶性のある添加物例えば酸化防止剤、可塑剤、安定剤、界面活性剤、着色料、レベリング剤、カップリング剤などがあげられる。その他、金属粉、金属酸化物粉、蛍光顔料、タルク、シリカ、及び炭酸カルシウムなどの充填剤、ロジン酸エステル、及びテルペン樹脂などの増粘剤、ウレタン、及びアクリル微粒子などの拡散剤などをネガレジストの特性を損なわない範囲で添加することができる。
【００５５】
ネガレジスト組成物を調製する際には、必要に応じて適当な溶媒にて希釈することができる。その場合には基材上に塗布した後に乾燥することができる。上記溶媒としては、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、アセトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エチルエトキシアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルエーテル、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２’エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等が挙げられる。溶媒の使用量は、基板上に、均質でピンホール、塗りむらの無い塗布膜ができる塗布であれば特に制限はされない。レジスト組成物の全重量に対し、溶媒量が例えば５０〜９７重量％になるように調製することができる。
【００５６】
ラジカル重合性を有する化合物の量は、ネガレジスト１００重量部に対し、好ましくは２０重量部ないし２００重量部である。ラジカル重合性を有する化合物の量が２０重量部未満では十分な硬化性を付与できない傾向があり、２００重量部より多いと保存安定性が乏しくなったり、成膜性が著しく低下する傾向がある。また、光重合開始剤の量は、ラジカル重合性を有する化合物１００重量部に対し、好ましくは３重量部ないし４０重量部である。３重量部未満では十分な硬化性を付与できない傾向があり、４０重量部を超えると、表面だけで光硬化してしまい、吐出された着色インキを受容し難くなる傾向がある。
【００５７】
ネガレジスト組成物に使用される撥インク剤としては、例えばフッ素系樹脂、シリコン系樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレートまたはメタクリレートを主成分とする共重合オリゴマー等をあげることができる。好ましくは例えば相溶性セグメントとフッ素性セグメントのブロック共重合体、及び相溶性セグメントとシリコン系セグメントのブロック共重合体を使用することができる。これらのブロック共重合体は、改質効果の持続性が良好である。具体的には、例えばセイミケミカル社製  ランダム型オリゴマー  商品名  サーフロン、東亞合成化学社製  グラフト型オリゴマー  商品名  アロンＧ、及び日本油脂社製  ブロック型オリゴマー  モディパーＦ等をあげることができる。
【００５８】
ネガレジスト組成物には、ネガレジスト全重量に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％の撥インク剤を添加する。
【００５９】
ネガレジスト層の露光手段としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ等のラジカル重合性化合物が反応する波長の光を露光するものを使用することができる。
【００６０】
ネガレジスト層の現像液としては、露光部のポジレジストを溶解させることのできる溶液例えば水酸化ナトリウムあるいは炭酸ナトリウム等のアルカリ性水溶液等を用いることができる。
【００６１】
着色パターン塗布インクは、染料及び顔料等の着色剤、インク用バインダ樹脂、分散剤、及び溶媒等を含有する。
【００６２】
着色パターン塗布インクに使用される顔料の具体的な例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ９、１９、３８、４３、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２１５、２１６、２０８、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５、１５：６、１６、２２、２９、６０、６４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ７、３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２０、２４、８６、９３、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８、１８５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ２３などがあげることができ、単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００６３】
着色パターン塗布インクの溶媒としては、その表面張力がインクジェット方式に好適な範囲例えば４０ｍＮ／ｍ以下であり、かつ、沸点が１３０℃以上のものを好ましく使用できる。表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えると、インクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼす傾向があり、また、沸点が１３０℃未満であると、ノズル近傍での乾燥性が著しく高くなりすぎて、ノズル詰まり等の不良発生を招く傾向がある。好適な溶媒として、例えば２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、２−フェノキシエタノール、及びジエチレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができ、必要に応じて、単独で、あるいは二種以上混合して用いることができる。溶媒は、溶解性の他、経時安定性、及び乾燥性などが要求され、使用される着色剤、及びバインダ樹脂との特性に応じて適宜選択される。
【００６４】
着色パターン塗布インクに使用され得るバインダ樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂などがあげられ、使用される着色剤に応じて適宜選択され得る。例えば耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましい。
【００６５】
バインダ樹脂への色素の分散を向上させるために、着色パターン塗布インクに分散剤を添加することができる。分散剤としては、非イオン性界面活性剤例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、及びテトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、及びポリエステル等などがあげられる。分散剤は単独で、あるいは二種以上を混合して使用することができる。
【００６６】
また、各色の着色層は、例えば１μｍないし２μｍの厚さで形成することができる。
【００６７】
実施例
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００６８】
ブラックマトリックス層の作製
透明基板として、コーニング社製  無アルカリガラス板  １７３７を用意した。
【００６９】
以下の光遮蔽層印刷用インク組成の材料を用意した。
【００７０】
光遮蔽層印刷用インク組成
インクバインダ樹脂  
ポリイミド前駆体  東レ（株）製：「セミコファインＳＰ−５１０」
１０重量部
黒色遮光剤        カーボンブラック                                ７．５重量部
溶媒              Ｎ−メチル−２−ピロリドン  （ＮＭＰ）          １３０重量部
分散剤            銅フタロシアニン誘導体                              ５重量部
離形剤            フッ素系低分子化合物
ビックケミージャパン株式会社製  ＢＹＫ３３３      ０．５重量部
上記組成のインク材料をビーズミル分散機に投入し、冷却しながら３時間分散して光遮蔽層印刷用インク組成物を調製した。
【００７１】
得られたインク組成物を、図７ないし図９に示す工程と同様にして、反転印刷法に供し、以下のように、ブラックマトリクス層を形成した。尚、反転印刷に際し、ブランケット版としては、表面にシリコーン樹脂を被覆した金属ロールを使用した。また、剥離部材として、表面を光遮蔽層パターンの反転パターンを応じた凸凹パターンに加工した平板状ガラスを使用した。
【００７２】
まず、インク組成物をブランケット版上にスリットコーター法により塗布し、一様なインク層を形成した。
【００７３】
次に、剥離部材によって不要な部分を除去し、ブランケット版上に光遮蔽層パターンの反転パターンを形成した。
【００７４】
その後、反転パターンが形成されたブランケット版上に透明基板を当接して、透明基板上に反転パターンを転写し、光遮蔽層を転写した。
【００７５】
次いで、光遮蔽層が形成された透明基板をオーブン内に入れて、２３０℃で１時間ポストベークを行った。光遮蔽層の上部は平坦で、膜厚は１．５μｍであった。また、光遮蔽層表面に対する、後述の着色パターンのインクジェット印刷に使用する例えば光遮蔽層の接触角を測定したところ３０゜であり、得られた光遮蔽層表面が着色パターン塗布インクに対して、撥インク性が有ることを確認した。また、光遮蔽層のＯＤ値（光学濃度）は３であり、充分な遮光性を有することから、ブラックマトリックスとして使用できることを確認した。
【００７６】
尚、ＯＤ値は、１μｍの試料の入射光強度Ｉ0、透過光強度Ｉから次式によって求めた。
【００７７】
ＯＤ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ0）
その後、光遮蔽層が形成された透明基板を、照度５０ｍＷ、露光量５００ｍＪ／ｃｍ2、オゾン濃度１０万ｐｐｍの条件で紫外線オゾン洗浄処理に供した。
【００７８】
洗浄処理後の光遮蔽層表面に対する、上記インクの接触角を測定したところ３５゜であり、洗浄された光遮蔽層表面が着色パターン塗布インクに対して、撥インク性が低下したことを確認した。
【００７９】
撥インク剤含有ネガレジスト層の作成
アルカリ可溶性樹脂として、アクリレート樹脂（ダイセル化学工業（株）社製：商品名「サイクロマーＰ−ＡＣＡ２００Ｍ」）１００重量部、光重合性モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（東亜合成（株）社製：商品名：Ｍ４００）３０重量部、光重合開始剤として、イルガキュア３６９（チバスペシャルケミカル社製）６重量部、希釈溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３００重量部を、撹拌して希釈することにより、ネガ型レジストを調製した。
【００８０】
上記ネガ型レジスト全重量に対し５重量％の  撥インク剤  パーフルオロ基含有オリゴマー  大日本インキ化学工業株式会社製「Ｆ１７９」を混合し、撥インク剤含有ネガレジスト組成物を得た。
【００８１】
ブラックマトリックス層が形成されたガラス基板に、撥インク剤含有ネガレジスト組成物をスピンコーターにて膜厚２０μｍの厚さに塗布し、ネガレジスト層を得た。
【００８２】
得られたネガレジスト層を９０℃、２分の条件でプリベークした。
【００８３】
その後、ブラックマトリクス層が形成されるべき部分に透光部を有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として、露光量３０〜１５０ｍＪで露光した。
【００８４】
その後、２．５重量％の炭酸ナトリウム溶液で現像し、ブラックマトリクス層と同様のパターンを有するネガレジスト層を積層し、ブラックマトリクス層間に開口を得た。
【００８５】
さらに、２３０℃、１０分の条件でポストベーク処理を行った。
【００８６】
着色インクの調製
メタクリル酸２０部、メチルメタクリレート１０部、ブチルメタクリレート５５部、ヒドロキシエチルメタクリレート１５部を乳酸ブチル３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル共重合体樹脂を得た。得られたアクリル共重合体樹脂を樹脂濃度が１０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、アクリル共重合体樹脂の希釈液を得た。
【００８７】
この希釈液８０．１ｇに対し、顔料１９．０ｇ、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。なお、赤色顔料として、ピグメントレッド１７７を、緑色顔料としてピグメントグリーン３６を、青色顔料としてピグメントブルー１５を、各々使用した。
【００８８】
得られた各着色ワニスに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、その顔料濃度が１２ないし１５重量％、粘度が１５ｃｐｓになるように、各々調整して添加し、赤色、緑色、及び青色着色インクを得た。
【００８９】
カラーフィルタの作製
隔壁開口部に対して、赤色、緑色、及び青色着色インクを使用し、１２ｐｌ、１８０ｄｐｉヘッドを搭載したインクジェット印刷装置により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各々の着色層を形成した。このようにして得られたカラーフィルタは、平滑性が良好であり、画素内のΔＥａｂを測定したところ、１未満であり、色むらの少ない良好なカラーフィルタであることがわかった。なお、ΔＥａｂ（色差）は、ミクロアナライザーにより測定した。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図２】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図３】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図４】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図５】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図６】本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図
【図７】反転印刷法を用いた光遮蔽層の形成工程を説明するための図
【図８】反転印刷法を用いた光遮蔽層の形成工程を説明するための図
【図９】反転印刷法を用いた光遮蔽層の形成工程を説明するための図
【符号の説明】
【００９１】
１，２７…透明基板、４，２６…光遮蔽層、５…ネガレジスト層、６…フォトマスク、７…インクジェットノズル、８…着色パターン塗布インク、１０…カラーフィルタ、１１…着色層、２３…光遮蔽層形成用インク層、２４…ブランケット版、２５…剥離部材、３１…反転パターン、３２…ブランケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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