(57)【要約】 【課題】  目標とする画素に所望の量の着色剤液滴を欠点なく塗布する。【解決手段】  ＢＭ格子（２１）の上方に吐出ノズル（５０）が到達したことに応答して、ＢＭ格子（２１）の内壁から飛翔中の着色剤液滴半径の０．８倍以上内側に位置する吐出ノズル（５０）を順に動作させて必要数の着色剤液滴を透明基板（２）のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に塗布する。【選択図】  図１１
2008242058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出ノズル（５０）が概略直線的に配列されたインクジェットヘッド（５）の該複数の吐出ノズル（５０）を用いて、透明基板（２）上のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を塗布するカラーフィルタ製造方法において、該画素（２２）境界から、前記吐出ノズルから吐出される着色剤の飛翔液滴半径（ｒ）の０．８倍以上内側の位置に必要な数全ての液滴を着弾させることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【請求項２】
液滴着弾位置と前記画素（２２）短辺側境界との距離が、液滴着弾半径（Ｒ）の１．３倍以下の着色剤液滴が両短辺各々に、少なくとも１滴以上存在することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項３】
前記透明基板（２）上の該ＢＭ格子（２１）の側面が親液性であり且つ上部表面が撥液性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製造方法。
【請求項４】
前記複数の吐出ノズル（５０）を、透明基板（２）上のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）の長辺に平行に配置し、インクジェットヘッド（５）を該画素（２２）の長辺に対して直交するように移動しながら、画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を前記複数の吐出ノズルで塗布することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項５】
前記画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を１０秒以内に塗布することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項６】
前記画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を１秒以内に塗布することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項７】
前記着色剤液滴は、着色剤乾燥抑制溶剤を５０〜８８重量％含み、該着色剤乾燥抑制溶剤は２０〜３０℃において蒸気圧が２〜２００Ｐａであることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドを移動させながら吐出ノズルを動作させて透明基板に着色剤を塗布することによりカラーフィルタを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、カラー液晶ディスプレイの需要が増加し、ディスプレイの大きさも大型化してきている。
従来から提供されているカラーフィルタ製造装置としては、スピンコーター、あるいはコーターによるフォトリソグラフィーを主体とする製造プロセスを利用する装置が主として使用されていた。
【０００３】
しかし、近年は、コスト低減、環境への配慮が強く望まれるようになってきたことを配慮して、複数の吐出ノズルを有するインクジェットヘッドを用いるカラーフィルタ製造装置が注目されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
そして、インクジェットヘッドを用いるカラーフィルタ製造装置でカラーフィルタを製造すれば、レジスト、着色剤の量を削減できるという利点を享受できるとともに、現像等の薬剤処理を不要にできるという利点を享受できる。
【特許文献１】特開平９−２０３８０３号公報
【特許文献２】特開２００２−６２４２２号公報
【特許文献３】特開平９−２３０１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノズルが一列に並んだヘッドとＢＭ基板の位置関係の概念を示す平面図を図１に、縦断面図を図２に示す。この図では、説明の都合上、ＢＭ格子のサイズを拡大して示した。  
【０００６】
ＢＭ格子は一般的にはサイズや形状は液晶パネルなどの製品仕様に応じてさまざまな種類になるため、インクジェットヘッドのノズルピッチが小さいほど、ＢＭ格子のさまざまな形状に対して、画素を埋めるためのノズル選択の自由度が高くなり、画素内の所定の位置をきめ細かく狙った吐出が可能になる。
【０００７】
このように、ノズルピッチの高密度化の手段とヘッドの長尺化手段によって、例えば図１０に示すようなファインピッチのノズルからなる複合ヘッドが、大型基板への塗布に用いられる。
【０００８】
一方、ノズルピッチの高密度化にも限界があるとともに、ＢＭ格子パターンに合わせた専用のインクジェットヘッドを用意することはコストがかかるばかりか、カラーフィルタの品種切り換え等による時間的なロスも生じる。よって、ある程度汎用的なインクジェットヘッドを利用せざるを得ない。
【０００９】
携帯電話などの液晶画面は数インチとサイズが小さいので、カラーフィルタのＢＭ格子により区画された画素の中央付近を狙って吐出すれば全体に塗れ広がるが、大画面のテレビ用カラーフィルタの場合には、ＢＭ格子により区画された画素サイズが液滴径の数倍から十数倍と大きい為、着弾位置の自由度は上がるが着弾位置を間違えると、以下に述べる混色や濃淡差が生じることとなる。
【００１０】
３２インチテレビを例にとると１画素のサイズは、ＲＧＢそれぞれの画素サイズを同一とすると幅１００μｍ×高さ３２０μｍ程度となる。飛翔中の液滴径が約４０μｍの液滴で画素を埋めるのであれば、着弾位置を重複しないように選択的に塗布すれば、理論的には３〜４滴のインクで可能であるが、インクの性状やフィルター効果、画素の表面状態等の要求仕様によって必要インク量が決定され、通常数倍の液滴が必要となる。一方、汎用的なインクジェットヘッドを利用する為、吐出ノズルのピッチは決まっており、選択する吐出ノズルに余裕度がなく利用出来る吐出ノズルが限定されるのが現状である。
【００１１】
また、限定された吐出ノズルを用いる為、吐出ノズルの選定を誤ると隣接画素へ溢れ隣接画素の色と混色又は濃淡差を生じることとなり、反対に混色を恐れて画素の境界から離れすぎた位置に着色剤を着弾させると、画素の境界に着色剤が届かず白抜けが発生することとなる。
【００１２】
更に、ＢＭ格子の側面が疎液性であった場合には白抜けが発生し易く、かつＢＭ格子の上部表面が親液性であった場合は、隣接画素間の混色や濃淡差が生じやすくなる。
【００１３】
また、通常採用されている画素の短辺に直交する様に吐出ノズルを配置し、画素の長辺と平行にインクジェットヘッドを移動させる塗布方法では、通常ＲＧＢ画素の短辺が長さが長辺の約１／３となる為、画素境界数が約３倍となり選択出来る吐出ノズル数の割合が低下すると共に、吐出ヘッド位置と画素のピッチ合わせ等に時間と労力の無駄が生じ易い。
【００１４】
また、インクジェットヘッドを用いるカラーフィルタ製造装置でカラーフィルタを製造する場合には、着色剤液滴の絶対量がピコリットルのオーダーと極めて小さい為、液滴の表面積の割合が大きくなり各着色剤液滴の乾燥速度が著しく速い。
【００１５】
したがって、透明基板のＢＭ格子により区画された画素に対して、ある着色剤液滴が塗布されてから次の着色剤液滴が塗布されるまでの時間間隔が長くなると、先に着弾した着色剤液滴が乾燥してしまい、後に着弾した着色剤と一緒にとけ合いにくくなり、着色剤の塗布むらが生じ、また、塗膜の偏りが生じてしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、対象とする画素に対応する吐出ノズルの選択幅を増やすと共に混色や白抜けを防止することが可能となり、かつ、画素内への液滴塗布時間を短縮することで、塗布むらや塗膜の偏りを防止することができ、しかも、時間ロスを排除でき、安価なカラーフィルタ製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、複数の吐出ノズル（５０）が概略直線的に配列されたインクジェットヘッド（５）の該複数の吐出ノズル（５０）を用いて、透明基板（２）上のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を塗布するカラーフィルタ製造方法において、該画素（２２）境界から、該吐出ノズルから吐出される着色剤の飛翔液滴半径（ｒ）の０．８倍以上内側の位置に必要な数全ての液滴を着弾させることを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
【００１８】
通常、吐出ノズルより吐出された着色剤の着弾半径（Ｒ）は、飛翔中の液滴半径（ｒ）
の２から５倍程度の大きさであり、本請求項１の条件の位置に着弾させればＢＭ格子より隣接画素に溢れ出ると思われるが、本発明者等はＢＭ格子からの着弾位置が該飛翔液滴半径（ｒ）の０．８倍以上離れていれば隣接画素に溢れ出ないことを発見した。このことにより、吐出ノズルの選択幅が大きくなった。
【００１９】
ここで、液滴着弾位置と該画素（２２）短辺側境界との距離が、液滴着弾半径（Ｒ）の１．３倍以下の着色剤液滴が両短辺各々に、少なくとも１滴以上存在することが好ましい。
【００２０】
先に着弾した液滴の近傍に液滴を着弾させると液滴同士が結合しようとして、先に着弾した液滴に引き寄せられるが、本発明者等は、通常の画素埋めの液滴数である数滴から二十数滴の条件においては、着弾順序を問わず液滴着弾位置と該画素（２２）短辺側境界との距離が、該液滴着弾半径（Ｒ）の１．３倍以下の距離に着弾する液滴があれば短辺側の白抜けが発生しないことを見出した。
【００２１】
該透明基板（２）上の該ＢＭ格子（２１）の側面が親液性であり且つ上部表面が撥液性であることが好ましい。
【００２２】
この条件を満たせば、確実に、隣接画素に溢れることによる混色や濃淡差をなくすことが可能となるとともに、白抜けを防止できることを見出した。
【００２３】
前記複数の吐出ノズル（５０）を、透明基板（２）上のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）の長辺に平行に配置し、インクジェットヘッド（５）を該画素（２２）の長辺に対して直交するように移動しながら、画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を該複数の吐出ノズルで塗布することが好ましい。
【００２４】
本条件を満たすことにより、吐出ノズルの使用割合を高めることが可能となり、しかもインクジェットヘッドの移動方向の精度を高めるともに、品種切り換え時の画素に対するノズル選択を予めプログラム化することにより時間の短縮につなげることが可能となった。
【００２５】
前記画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を１０秒以内に塗布することが好ましい。本条件を満たすことにより、先に着弾した着色剤液滴が乾燥してしまわない内に、後続の所定数の液滴を着弾させることにより、着色剤の塗布むらを防止し、また、塗膜の偏りを防止することが可能となった。
【００２６】
前記画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を１秒以内に塗布することがより好ましい。本条件を満たすことにより、着色剤液滴の乾燥を一層抑制して、着色剤の塗布むら、塗膜の偏りを一層抑制することができる。
【００２７】
前記着色剤液滴は、着色剤乾燥抑制溶剤を５０〜８８重量％含み、該着色剤乾燥抑制溶剤が２０〜３０℃において蒸気圧が２〜２００Ｐａであることが好ましい。
【００２８】
カラーフィルタに用いられる着色剤は有機溶剤を含んでおり、本乾燥抑制溶剤条件を満たすことにより、更に、着色剤の塗布むらを防止し、また、塗膜の偏りを防止することが容易に実現可能となった。
【発明の効果】
【００２９】
通常、吐出ノズルより吐出された着色剤液滴の着弾半径（Ｒ）は、飛翔中の液滴半径（ｒ）の２から５倍程度の大きさであり、本請求項１の条件の位置に着弾させればＢＭ格子より隣接画素にあふれ出ると思われるが、本発明者等はＢＭ格子からの着弾位置が該飛翔液滴半径（ｒ）の０．８倍以上離れていれば隣接画素に溢れでないことを発見した。このことにより、吐出ノズルの選択幅が大きくなった。
【００３０】
先に着弾した液滴の近傍に液滴を着弾させると液滴同士が結合しようとして、先に着弾した液滴に引き寄せられるが、本発明者等は、通常の画素埋めの液滴数である数滴から二十数滴の条件においては、着弾順序を問わず液滴着弾位置と画素（２１）短辺側境界との距離が、液滴着弾半径（Ｒ）の１．３倍以下の距離に着弾する液滴があれば短辺側の白抜けが発生しないことを見出した。
【００３１】
透明基板（２）上の該ＢＭ格子（２１）の側面が親液性であり且つ上部表面が撥液性であることで、確実に、隣接画素に溢れることによる混色や濃淡差をなくすことが可能となるとともに、白抜けを防止できることを見出した。
【００３２】
複数の吐出ノズル（５０）を、透明基板（２）上のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）の長辺に平行に配置し、インクジェットヘッド（５）を画素（２２）の長辺に対して直交するように移動しながら、画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を複数の吐出ノズルで塗布することにより、吐出ノズルの使用割合を高めることが可能となるとともにインクジェットヘッドの移動方向の精度を保ちながら、品種切り換え時の画素に対するノズル選択を予めプログラム化することにより時間の短縮につなげることが可能となった。
【００３３】
画素（２２）に必要な数の着色剤液滴を１０秒以内に塗布すること、更に、好ましくは１秒以内に塗布することで、先に着弾した着色剤液滴が乾燥してしまわない内に、後続の所定数の液滴を着弾させることにより、着色剤の塗布むら防止し、また、塗膜の偏りを防止することを可能となった。
【００３４】
着色剤液滴が、着色剤乾燥抑制溶剤を５０〜８８重量％含み、該着色剤乾燥抑制溶剤が２０〜３０℃において蒸気圧が２〜２００Ｐａであることで、更に、着色剤の塗布むら防止し、また、塗膜の偏りを防止することが容易に実現可能となり、膜厚が均一な着色剤層を形成でき、カラーフィルタの重要な品質である色度の均一性が向上するという効果を奏する。
【００３５】
本発明により、安価で品種切り換え等の時間的ロスを排除可能となるとともに品質の高いカラーフィルタの製造が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照して、本発明のカラーフィルタ製造方法の実施形態を詳細に説明する。
【００３７】
インクジェットヘッドとガラス基板に形成されたＢＭ格子（２１）との位置関係の概略図を図１および図２に示す。
【００３８】
インクジェットノズル配列およびノズルピッチ（Ｐ）を小さくするための方法について以下に述べる。
【００３９】
図３に示すようなヘッド１をｎ（ｎ＝２〜Ｎ等の整数）個用い、図５〜図８に示すようにＰ／ｎのピッチだけ平行にずらして貼り合わせて一体化することによって、ヘッドの移動方向と直角方向のノズルの並びをＰ／ｎのピッチのノズルに相当するノズル密度のヘッドを作ることができる。
【００４０】
また、ヘッドを長尺化する場合には、一般的には図９のように、ヘッドを千鳥配置にすることによって実現できる。
【００４１】
このようにして、目的とするカラーフィルタ基板の形状及びパターンに最適なインクヘッドを構成すればよい。
【００４２】
図１４は、本発明のカラーフィルタ製造方法が適用されるカラーフィルタ製造装置を示す概略図であり、図１５は主要部の構成を詳細に示す概略図である。
【００４３】
このカラーフィルタ製造装置は、機台１上に吸着テーブル（３）、塗布ガントリー（４）、カメラガントリー（６）などを支承している。
【００４４】
吸着テーブル（３）は、ガラス基板（２）を吸着保持するものであり、このガラス基板（２）の位置決めを達成するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、回転駆動されるとともに、Ｙ方向に駆動される。
【００４５】
塗布ガントリー（４）は、インクジェットヘッド（５）を保持するものであり、ガラス基板（２）に着色剤（カラー材料）を塗布するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、Ｘ方向に駆動される。また、ガラス基板（２）に対する相対位置を調整するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、Ｚ方向、Ｙ方向に駆動される。
【００４６】
カメラガントリー（６）は、ガラス基板（２）のアラインメントのためのアラインメントカメラ（７）、（８）、およびガラス基板（２）のブラックマトリックスの画素および着色剤の着弾位置および形状を検出するためのスキャンカメラ（９）を保持するものであり、アラインメント、画素検出のために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、Ｘ方向に駆動される。また、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、アラインメントカメラ（７）、（８）、スキャンカメラ（９）をＹ方向に駆動する。
【００４７】
アラインメントカメラ（７）、（８）はガラス基板（２）のマーク（図示せず）を検出するものであり、アラインメントカメラ（７）、（８）によるマーク検出結果に基づいて吸着テーブル（３）を回転させ、および／またはＹ方向に移動させることにより、ガラス基板（２）のアラインメントを達成することができる。
【００４８】
なお、Ｘ、Ｙは、吸着テーブル（３）により吸着保持されたガラス基板（２）の上面と平行な平面を規定すべく設定された互いに直交する方向を表し、Ｚは、Ｘ、Ｙにより規定された平面と直交する方向を表している。
【００４９】
したがって、塗布ガントリー（４）を移動させながらインクジェットヘッド（５）を動作させることによって、ガラス基板（２）に着色剤を塗布し、カラーフィルタを製造することができる。
【００５０】
また、塗布ガントリー（４）の移動速度（インクジェットヘッド（５）の移動速度）を５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃに設定し、１スキャンでガラス基板（２）に対する着色剤の塗布を行うことが好ましく、カラーフィルタの製造効率を高めることができる。
【００５１】
この構成は、着色剤を収容するメインタンク（５１）と、メインタンク（５１）から着色剤を導出する連通路（５２）と、連通路（５２）に介在された開閉バルブ（５３）と、連通路（５２）を介して上部に着色剤が供給されるサブタンク（５４）と、サブタンク（５４）の下部から着色剤が導かれるインクジェットヘッド（５）と、開閉バルブ（５６）を介在させた連通路（５７）を通してメインタンク（５１）に圧力を加える圧力レギュレータ（５８）と、サブタンク（５４）の上部に連通されたエア抜きバルブ（５９）と、サブタンク（５４）の上部および下部と連結されるとともに、サブタンク（５４）を包囲して負圧室を形成するケーシング部材（５５）を有している。
【００５２】
したがって、開閉バルブ（５３）を開いてメインタンク（５１）からサブタンク（５４）に着色剤を供給した後は、開閉バルブ（５３）を閉じて、インクジェットヘッド（５）の吐出ノズルを動作させることによって、着色剤を吐出することができる。
前記着色剤は、樹脂、乾燥抑制溶剤、色素、必要に応じて他の溶剤や硬化剤、分散剤や、その他の添加剤などが混合されたものであり、ＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に噴射された後、乾燥、加熱もしくは紫外線などのエネルギー線を照射することによって硬化させ、カラーフィルタの画素とすることができる。ここで、樹脂としては、アクリル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニールアルコール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどが例示できるが、これらに限定されない。
【００５３】
これらの中でもポリイミド樹脂は好ましく、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸の状態であっても良いし、骨格にヒドロキシル基やスルホニル基などの極性基を導入することにより溶剤への溶解性を向上させた可溶性ポリイミドを用いても良い。ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの反応により得ることができ、脂肪族系または脂環式系、芳香族系、フッ素含有のものなど、任意のものを用いることができる。また、ジアミンの一部として、シロキサンジアミンを用いると、無機基板との接着性を良好にすることができる。シロキサンジアミンは、通常、全ジアミン中の１〜２０モル％量用いる。シロキサンジアミンの量が少なすぎれば接着性向上効果が発揮されず、多すぎれば耐熱性が低下する。シロキサンジアミンの具体例としては、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチルシロキサンなどが挙げられる。
【００５４】
また、アクリル樹脂も好ましく用いられ、特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられる。これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ‐プロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、１，３−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマーなどが挙げられるが、これらに限定されない。
そして、耐熱性を有している樹脂であることが好ましい。また、可視領域で透明性が高い樹脂であることが必要である。
【００５５】
色素は、染料、顔料系のものの何れであってもよいが、耐熱性を考慮すれば顔料系のものであることが好ましく、有機顔料系のものであることが一層好ましい。着色剤に使用できる代表的な有機顔料をカラーインデックスナンバーで表すと、赤色顔料としては、ピグメントレッド９、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１９０、１９２、２０９、２１５、２１６、２２４、２５４等が例示でき、緑色顔料としては、ピグメントグリーン７、１０、３６、４７等が例示でき、青色顔料としては、ピグメントブルー１５：３、１５：４、１５：６、２１、２２、６０、６４等が例示できる。そして、顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理等の表面処理が施されていてもよい。
【００５６】
溶剤としては、乾燥抑制溶剤が好ましい。ここでいう乾燥抑制溶剤とは、ヘッドの詰まりを防止し、かつ着色剤が基板上に着弾した時にも固化しない効果を有するものである。ヘッドの詰まりについては、着色剤を間欠的に、例えば５秒間の吐出停止の後に吐出可能かどうかで判断できる。また、着色剤が基板上に着弾した時にも固化していないことは、着弾後の基板を加熱乾燥することなく、綿棒のようなもので拭き取ってやり、綿棒に着色剤が付着していることで確認できる。
【００５７】
このような乾燥抑制溶剤としては、２０〜３０℃の範囲における飽和蒸気圧が、２〜２００Ｐａの範囲内であるものが好ましく、２〜５０Ｐａの範囲内であるものがより好ましい。飽和蒸気圧が２Ｐａ未満であれば、予備乾燥時間が長くなり、基板を搬送できるまでに長時間を要し、タクトタイムが遅くなるという問題があり、飽和蒸気圧が２００Ｐａを越えれば、着色剤の画素内における濡れ広がり速度よりも乾燥速度が早くなりムラになりやすく、またヘッドの詰まりの問題が発生するため好ましくない。これら乾燥抑制溶剤は着色剤全量に対して５０〜８８重量％含むことが好ましい。５０重量％未満であれば、乾燥抑制溶剤の効果が小さくなり、ヘッドの詰まりが発生しやすくなるため好ましくなく、８８重量％よりも多ければ、色素や樹脂等の固形物の必要量を確保できなくなり、カラーフィルタとしての所望の色を得ることが困難になるからである。
【００５８】
このような乾燥抑制溶剤としては、例えば  、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、Ｎ−メチルピロリドン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート、メチルベンゾエート、エチルベンゾエート、マロン酸ジエチル、β―プロピオラクトン、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ―バレロラクトン、γ―カプロラクトン、ε―カプロラクトン、ダイアセトンアルコール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、１，３−ブチレングリコールジアセテートなどが挙げられる。これらの乾燥抑制溶剤の中でも、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、γ―ブチロラクトンが乾燥抑制効果および顔料分散性が良好な点から好ましく、さらにジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテルがより好ましい。また、これら乾燥抑制溶剤を２種類以上混合することもでき、さらに乾燥抑制溶剤の効果のない、他の溶剤を含むこともできる。
【００５９】
他の有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどの（ポリ）アルキレングリコールエーテル系溶剤、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル―３―メトキシプロピオネート、３―メチル―３―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノール、ブタノール、３―メチル―３―メトキシブタノールなどの脂肪族アルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、Ｎ―メチル―２―ピロリドン、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類などが挙げられるがこれらに限定されない。
【００６０】
何れの場合にも、２０〜３０℃（通常使用される温度範囲）において２〜２００Ｐａの飽和蒸気圧を有するものであり、着色剤が、乾燥抑制溶媒を５０〜８８重量％含むものであることが好ましい。
【００６１】
図１１、図１２はガラス基板（２）に形成されたＢＭ格子（２１）とＢＭ格子に区画された画素（２２）及びインクジェットヘッド（５）の吐出ノズル（５０）の関係を示す概略図である。
【００６２】
図１１、図１２から分かるように、インクジェットヘッド（５）の、直列に配列した複数の吐出ノズル（５０）を、ガラス基板（２）の画素（２２）の長辺に平行になるように配置している。
【００６３】
図１３は本発明のカラーフィルタ製造方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【００６４】
ステップＳＰ１において、ガラス基板（２）の画素（２２）の長辺に対して直交する方向（Ｘ方向）にインクジェットヘッド５を移動させ、ステップＳＰ２において、ガラス基板（２）の画素（２２）の上方にインクジェットヘッド（５）の吐出ノズル（５０）が到達するまで待ち、ステップＳＰ３において、画素（２２）の内壁から飛翔中の着色剤液滴半径の０．８以上内側に位置に着弾する選択された吐出ノズル（５０）を、順に動作させて必要数の着色剤液滴をガラス基板（２）のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に塗布し、ステップＳＰ４において、全ての画素（２２）に対する必要数の着色剤液滴の塗布が正常に行われたか否かを判定する。正常でないと判定された場合、ステップＳＰ５において、製品については、直前の製品の管理情報にその内容を記録し、後工程においてその後の処理を行い、装置については全ノズルの着色剤の吐出状態によって個々のノズルの管理情報を更新し、最適な塗布制御を維持して生産を継続し、或いは生産の工程を一時的に停止させて塗布装置のメンテナンス処理を行うなどする。正常であると判定された場合、ステップＳＰ１の処理が行なわれる。
【００６５】
着色剤の飛翔液滴半径（ｒ）は図示しないオフラインの装置により求めた吐出量と、飛翔液滴を球形と仮定し、着色剤の比重等を考慮し、求めたものである。
【００６６】
また、着色剤の着弾半径（Ｒ）と吐出量の関係も同様にオフラインの装置により、事前に求めたものである。これらの関係は必要に応じて適宜実施すれば良い。
また、飛翔液滴半径（ｒ）の０．８倍以上内側の位置に着弾する吐出ノズル及び短辺から着弾径（Ｒ）の１．３倍以内の吐出ノズルの選定は、装置に搭載されているスキャンカメラ（９）を使用し、ＢＭ格子（２１）の画素部（２２）との境界であるＢＭエッジ位置の検出と、ＢＭ格子（２１）のないガラス基板上にインクジェットヘッド（５）から吐出した着色剤液滴の着弾位置及び着弾径（Ｒ）の検出を行い、ＢＭエッジ位置と着色剤液滴の着弾位置及び着弾径と吐出量の関係から予め組んでおいた、吐出ノズル選定プログラムを用い、各々の画素（２２）に対応する吐出ノズルを選定することとしてある。これらの校正も必要に応じて適宜実施すれば良い。
【００６７】
画素（２２）の全体において白抜けを防止する為には、本発明の請求項１，２の条件を守るとともに、画素（２２）への吐出ノズルの相互の隣接着弾位置距離についても、着色剤着弾半径（Ｒ）の２倍以内に保つことが重要である。
【００６８】
上記の如く吐出ノズルの選定を実施している為、ガラス基板（２）のＢＭ格子（２１）により区画された画素（２２）に対して必要且つ所定位置に必要数の着色剤液滴を塗布することができ、白抜け等の不具合を発生させることなく、しかも、目標とする画素（２２）に所望の色の着色剤液滴量を均一に塗布することができる。
【００６９】
また、前記ステップＳＰ３の処理において各々の画素（２２）に対して所望の塗布量を１０秒以内に塗布が完了する様、吐出ノズルのピッチと吐出量を考慮したインクジェトヘッド構成とＸ方向の移動速度としてある。更に、各々の画素（２２）に対して所望の塗布量を１秒以内に塗布が完了する様にすることがより好ましい。これらの場合には、着色剤液滴の乾燥を抑制して、着色剤の塗布むら、塗膜の偏りを抑制することができる。
【００７０】
また、上記ガラス基板上のＢＭ格子（２１）は、上部表面が撥液性を付与されている為、画素（２２）内に着色剤の固形分濃度に対応して計算される所定の塗布量、通常、ＢＭ格子（２１）の高さより計算される画素（２２）の容積の数倍の塗布量の着色剤を塗布しても、隣接画素に着色剤が溢れ混色や濃淡差といった不具合を防止することが可能となっている。
【００７１】
更に、上記ガラス基板上のＢＭ格子（２１）は、側面が親液性である為、画素（２２）の短辺側境界の白抜けを防止することが可能となっている。
【００７２】
次に、実際にカラーフィルタを作成した実施例を述べる。
【００７３】
以下の実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００７４】
実施例１
Ａ．遮光層材料（ＢＭ−１）の作製
ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（Ｒ−１４０ｐ、三井石油製）  ５０重量部、カーボン粉（ＭＡ−８、三菱マテリアル製）３０重量部、トルエン２０重量部を混合し、遮光層材料（ＢＭ−１）を得た。
Ｂ．撥液層材料（ＰＰ−１）の作製
ｏ−ナフトキノンジアジド／フェノールノボラック系ポジ型感光剤（マイクロポジットＲＣ１００、シプレー社）６０重量部、“シンナー”Ｃ（シプレー社）２０重量部、フッ素系界面活性剤（ＥＦ−１２３Ａ、トーケムプロダクツ）５重量部、（Ｆ１７９、大日本インキ）５重量部を混合し、撥液層材料（ＰＰ−１）を得た。
Ｃ．カラーインク（ＩＮＫ−１Ｒ、ＩＮＫ−１Ｇ、ＩＮＫ−１Ｂ）の作製
赤色顔料ＰＲ１７７を５重量部、高分子分散剤“ソルスパース”２４０００（アビシア社）１重量部、アクリル共重合体溶液（“サイクロマーＰ”ＡＣＡ−２５０、ダイセル化学工業）５重量部、エポキシ樹脂“エピコート”８２８（油化シェル社）３重量部、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル８６重量部を分散混合し、赤色カラーインク（ＩＮＫ−１Ｒ）を得た。同様にして、赤色顔料の代わりに緑色顔料ＰＧ３６を用いて緑色カラーインク（ＩＮＫ−１Ｇ）を、赤色顔料の代わりに青色顔料ＰＢ１５を用いて青色カラーインク（ＩＮＫ−１Ｂ）を得た。
Ｄ．ＢＭ格子の作製
コーニングジャパン株式会社製０．７ｍｍ厚ガラス基板“１７３７”上に、上記Ａで作製した遮光層材料（ＢＭ−１）を熱処理後の膜厚が１．５μｍとなるようスピンナーで塗布して塗膜を形成した。該塗膜を、１００℃のオーブンで１０分乾燥した後、この上に撥液層材料（ＰＰ−１）を熱処理後の膜厚が０．５μｍとなるようにスピンナーで塗布し、８０℃のオーブンで１０分乾燥した。キャノン株式会社製紫外線露光機“ＰＬＡ−５０１Ｆ”を用い、各色画素の周辺部に格子状にＢＭが残るフォトマスクパターンを介して、１００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、水酸化ナトリウムの２．０％の水溶液からなる現像液に浸漬し、パターニングした。次に１００℃で２０分加熱した後、トルエン中に１分浸漬し、遮光層をエッチングによりパターニングした。パターニング後２３０℃で３０分加熱硬化を行いＢＭ格子を作製した。このとき、遮光層の線幅は２５μｍ、ＢＭに区画された画素の内壁の長手方向の長さは３２０μｍ、短手方向の長さは１００μｍであった。
Ｅ．カラーフィルタの作製
実施例１
上記Ｄで作製したＢＭ付き基板の画素部にインクジェット噴射装置を用いて
赤色、緑色、青色の各カラーインク（ＩＮＫ−１Ｒ、ＩＮＫ−１Ｇ、ＩＮＫ−１Ｂ）を噴射し着色した。飛翔中の着色剤（カラーインク）液滴半径（ｒ）は２０μｍ、使用する吐出ノズル位置はＢＭ格子の内壁より内側に５０μｍ、必要数の着色剤を５秒間で塗布した。着色後２３０℃で３０分加熱硬化し、カラーフィルタを作製した。
【００７５】
得られたカラーフィルタを以下の基準にて評価した。
【００７６】
◎  全体的に均一であり、ムラの全く観察されないもの
○  注意深く観察すれば若干のムラがあるが全く問題の無いレベルのもの
△  一部に液の偏りによるムラが見られるが、全体としてはきれいなもの
×  インク溢れや白抜け、著しいムラなどが観察され、カラーフィルタの品質として不適当なもの
画素の白抜けやインク溢れなどは無く良好であり、外観ムラなどが無く良好であった。結果を表１にまとめた。
【００７７】
【表１】
2008242058.tif 000003
【００７８】
@0001
実施例２〜３
使用する吐出ノズル位置をＢＭ格子の内壁より内側に３０μｍ（実施例２）、２０μｍ（実施例３）に変更した以外は実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した。ともに、画素の白抜けやインク溢れなどは無く良好であり、外観ムラなどが無く良好であった。
【００７９】
実施例４
ノズルの設定を変更し、飛翔中の液滴半径（ｒ）を１５μｍとした以外は実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製した。画素の白抜けやインク溢れなどは無く良好であり、外観ムラなどが無く良好であった。
【００８０】
実施例５
ノズルの設定を変更し、飛翔中の液滴半径（ｒ）を３０μｍとした以外は実施例２と同様にしてカラーフィルタを作製した。画素の白抜けやインク溢れなどは無く良好であり、外観ムラなどが無く良好であった。
【００８１】
実施例６〜１０
インク吐出のタイミングを変更し、塗布時間を１５秒（実施例６）、１０秒（実施例７）、８秒（実施例８）、３秒（実施例９）、１秒（実施例１０）とした以外は実施例２と同様にしてカラーフィルタを作製した。ここで、塗布時間が１５秒と長い場合（実施例６）では、インクの塗布時間よりインク蒸発速度の方が早いために生じると思われるムラがわずかに観察されたのに対し、塗布時間が１０秒〜１秒（実施例７〜１０）ではほとんどムラは観察されなかった。特に塗布時間を１秒とした（実施例１０）場合は、ムラは全く観察されずカラーフィルタとして優れた品質を有するものであった。
【００８２】
実施例１１
Ｃ．カラーインク（ＩＮＫ−２Ｒ、ＩＮＫ−２Ｇ、ＩＮＫ−２Ｂ）の作製
赤色顔料ＰＲ１７７を５重量部、高分子分散剤“ソルスパース”２４０００（アビシア社）１重量部、アクリル共重合体溶液（“サイクロマーＰ”ＡＣＡ−２５０、ダイセル化学工業）５重量部、エポキシ樹脂“エピコート”８２８（油化シェル社）３重量部、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート８６重量部を分散混合し、赤色カラーインク（ＩＮＫ−２Ｒ）を得た。同様にして、赤色顔料の代わりに緑色顔料ＰＧ３６を用いて緑色カラーインク（ＩＮＫ−２Ｇ）を、赤色顔料の代わりに青色顔料ＰＢ１５を用いて青色カラーインク（ＩＮＫ−２Ｂ）を得た。
【００８３】
Ｅ．カラーフィルタの作製
上記Ｃで作製したカラーインク（ＩＮＫ−２Ｒ、ＩＮＫ−２Ｇ、ＩＮＫ−２Ｂ）を用いた以外は実施例２と同様にしてカラーフィルタを作製した。インクの蒸発速度が速いために一部液の偏りによるムラが観測されたが、全体としてはきれいなものであった。
【００８４】
比較例１
ＢＭ格子内壁からの吐出ノズル位置を１５μｍとした以外は実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。インクのＢＭ格子への乗り上げやインクの偏りなどが見られ、カラーフィルタとしての品質を著しく損なうものとなっていた。
【００８５】
比較例２
ＢＭ格子内壁からの吐出ノズル位置を２０μｍとした以外は実施例５と同様にしてカラーフィルタを作製した。インクのＢＭ格子への乗り上げやインクの偏りなどが見られ、カラーフィルタとしての品質を著しく損なうものとなっていた。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】ヘッドとガラス基板に形成されたＢＭ格子（２１）との位置関係を示す概略平面図である。
【図２】ヘッドとガラス基板に形成されたＢＭ格子（２１）との位置関係を示す概略縦断面図である。
【図３】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図４】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図５】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図６】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図７】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図８】インクジェットノズル配列を示す概略図である。
【図９】複合インクジェットヘッドの構成を示す概略図である。
【図１０】複合インクジェットヘッドの構成を示す概略図である。
【図１１】複合インクジェットヘッドとガラス基板に形成されたＢＭ格子（２１）との位置関係を示す概略平面図である。
【図１２】複合インクジェットヘッドとガラス基板に形成されたＢＭ格子（２１）との位置関係を示す概略縦断面図である。
【図１３】カラーフィルタ製造方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【図１４】カラーフィルタ製造装置を示す概略斜視図である。
【図１５】カラーフィルタ製造装置の主要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８７】
２  ガラス基板
５  インクジェットヘッド
２１  ＢＭ格子
２２  画素
５０  吐出ノズル
【図１】
2008242058.tif 000004
【図２】
2008242058.tif 000005
【図３】
2008242058.tif 000006
【図４】
2008242058.tif 000007
【図５】
2008242058.tif 000008
【図６】
2008242058.tif 000009
【図７】
2008242058.tif 000010
【図８】
2008242058.tif 000011
【図９】
2008242058.tif 000012
【図１０】
2008242058.tif 000013
【図１１】
2008242058.tif 000014
【図１２】
2008242058.tif 000015
【図１３】
2008242058.tif 000016
【図１４】
2008242058.tif 000017
【図１５】
2008242058.tif 000018