(57)【要約】      （修正有）【課題】インキジェット方式で、第一画素部においても均一な着色を得られ、周辺領域部においても膜厚異常（突起）の発生の無いカラーフィルタを製造する。【解決手段】撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型黒色感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗布する第１の工程と、前記感光性樹脂組成物５を乾燥しハーフトーンフォトマスク８により露光し現像して隔壁部２と表示領域の周辺領域部２ｂに周辺領域凹部１２を形成する第２の工程と、前記感光性樹脂組成物５を活性エネルギー線１１照射で硬化させる第５の工程と前記周辺領域凹部１２にインキジェットにより着色インキを予備吐出させた後に、前記各壁部で仕切られた表示画素部２ａにインキジェットにより前記着色インキを吐出することで前記着色インキの吐出ノズルを乾燥させずに前記着色インキを前記表示画素部２ａに吐出する第６の工程と、前記着色インキと前記隔壁部２を焼成する第７の工程で製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を透明基板に塗布する第１の工程と、前記感光性樹脂組成物を乾燥し第１のフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部と、表示領域の周辺領域部に周辺領域凹部の底部を形成する第２の工程と、次に、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を重ねて塗布する第３の工程と、前記感光性樹脂組成物を乾燥し第２のフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部を重ねて形成する第４の工程と、前記感光性樹脂組成物を活性エネルギー線照射で硬化させる第５の工程と、前記周辺領域凹部にインキジェットにより着色インキを予備吐出させた後に、前記隔壁部で仕切られた表示画素部にインキジェットにより前記着色インキを吐出することで前記着色インキの吐出ノズルを乾燥させずに前記着色インキを前記表示画素部に吐出する第６の工程と、前記着色インキと前記隔壁部を焼成する第７の工程を有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】
撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を透明基板に塗布する第１の工程と、次に、前記感光性樹脂組成物を乾燥しハーフトーンフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部と、表示領域の周辺領域部に周辺領域凹部を形成する第２の工程と、次に、前記感光性樹脂組成物を活性エネルギー線照射で硬化させる第５の工程と、次に、前記周辺領域凹部にインキジェットにより着色インキを予備吐出させた後に、前記隔壁部で仕切られた表示画素部にインキジェットにより前記着色インキを吐出することで前記着色インキの吐出ノズルを乾燥させずに前記着色インキを前記表示画素部に吐出する第６の工程と、次に、前記着色インキと前記隔壁部を焼成する第７の工程を有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３】
前記第６の工程において前記周辺領域凹部に予備吐出させる前記着色インキが、少なくとも異なる２色の前記着色インキを吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記第４の工程により、前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域部の部分に前記周辺領域凹部を形成し、前記第６の工程において前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域凹部に前記着色インキを吐出することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程により、前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域部の部分に前記周辺領域凹部を形成し、前記第６の工程において前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域凹部に前記着色インキを吐出することを特徴とする請求項２記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記第４の工程で形成する周辺領域凹部の膜厚が前記隔壁部の膜厚の３分の２以下である事を特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程で形成する周辺領域凹部の膜厚が前記隔壁部の膜厚の３分の２以下である事を特徴とする請求項２記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記撥インキ性を付与する材料が、重量平均分子量が１０，０００〜１００，０００の含フッ素共重合体であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項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、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造方法に関する。さらに詳しくは、インキジェット方式により各画素が印刷されるカラーフィルタにおいて、表示領域にインキを吐出する前に、表示に用いられない、表示領域以外の周辺領域での隔壁の表面の一部が、他の表面よりも高さが低い部分にインキジェット方式によりインキを吐出させる事により、インキジェットの吐出始めの第１画素の色差が大きくなる色より不良等の不具合を改善し、かつ、表示領域以外の周辺領域の光学特性も満足させるカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタは、カラー液晶表示装置等に不可欠な部材で、液晶表示装置の画質を向上させたり、各画素にそれぞれの原色の色彩を与えたりする役割を有している。このカラーフィルタの製造方法は、従来種々の検討が重ねられており、代表的な方法として、フォトリソグラフィー方式、インキジェット方式などが知られている。フォトリソグラフィー方式では、透明基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、後に塗布膜の不要な部分を取りのぞき、残ったパターンを各色画素とする。この方法では塗布膜の多くが不要となるため、カラーフィルタの製造時に大量の顔料等の材料が無駄になる。また、色画素毎に露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このようなことから、フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの製造は、コスト、環境面、共に問題を有していた。この点で近年はインキジェット方式が注目されている。インキジェット方式よるカラーフィルタの製造は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色樹脂組成物をインキとして用い、各色を同時に印刷することができる。このため、材料の無駄も少なく、また、画素の形成工程が短縮されるため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。
【０００３】
インキジェット方式を用いたカラーフィルタ透明基板を製造する際に、安定して均一膜厚に塗工する事に最も注意を払わなければならない。しかし、吐出ノズルを用いた場合には、吐出初めに吐出量が不安定になる事が多々発生した。特に、インキジェット方式によりカラーパターンを形成する場合には、画素毎に正確な液量で吐出させる必要がある。しかし、吐出初めには液量が安定しにくい為、また、乾燥状態の差によりる色より不良が発生する。色より不良は、着色インキの溶剤が偏る不良である。その為に、吐出第一滴目から第一画素に着色していくと第一画素の色差が大きくなる問題が発生する。
【０００４】
上記問題を解決する為に、特許文献１、２の様な方法が提案されている。特許文献１によれば表示領域以外の遮光膜上に予備吐出を行う事により第一画素の吐出を安定させ、色差を無くす事が記載されている。特許文献２によれば、表示領域以外の遮光膜に予備吐出を行う為の、表示領域と同様の隔壁高さをもった画素スペース（ガラス部）を設け、その画素スペース（ガラス部）に予備吐出を行う事により第一画素の吐出を安定させ色差を無くし、尚且つ画素スペース内に２色以上の着色インキを吐出する事により光学濃度を上げ遮光の効果も持たせる事が記載されている。
【０００５】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平１０−１８６１２３号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の製造方法では、遮光膜上に予備吐出を行う為に吐出されるインキの流動性により、遮光膜上での予備吐出の膜厚がスペーサーの高さよりも高くなる突起が発生したり、もしくは、遮光膜上に予備吐出した着色インキが表示領域に流れ込み混色が発生する場合が多くあった。また、特許文献２の製造方法では、着色インキを予備吐出する画素スペース内に２色以上の着色インキが吐出しても、光学濃度は２以上は上がらず十分な遮光性を持たない問題があった。また、周辺部の光学濃度３以上との差が大きくムラとなる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもので、その課題とするところは、
インキジェット方式により各画素が印刷されるカラーフィルタにおいて、隔壁で囲まれた領域にインキジェット方式により表示に用いられる着色部を形成する為の隔壁に区切られた表示領域にインキを吐出する前に、表示に用いられない、表示領域以外の周辺領域での隔壁の表面の一部が、他の表面よりも高さが低い部分にインキジェット方式によりインキを吐出させる事により、予備吐出による膜厚異常（突起）、混色の発生の無い、又、光学濃度も満足するカラーフィルタを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者の検討によれば、撥インキ性を付与する材料（撥インキ剤）を含有した感光性樹脂組成物を透明基板に塗工し、表示領域以外の周辺領域部の額縁状の隔壁部に隔壁高さを低くする周辺領域凹部を設ける箇所に半透過膜を使用したハーフトーンフォトマスクを使用してパターン露光、現像した後に、光照射或いは放射線照射して隔壁部を活性エネルギー線照射で硬化させ、その後、１６０℃に加熱する事で、表示領域以外の周辺領域部の隔壁部の高さに差を持たせる事が可能となり、予備吐出を表示領域以外の高さの低い周辺領域凹部に行う事ができ、第一画素の膜厚均一性、色より不良、混色不良が発生する事無く、周辺領域部の表面に突起の発生が無く、周辺領域部の光学濃度を満足するカラーフィルタを得ることができた。
【０００９】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、本発明は、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を透明基板に塗布する第１の工程と、前記感光性樹脂組成物を乾燥し第１のフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部と、表示領域の周辺領域部に周辺領域凹部の底部を形成する第２の工程と、次に、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を重ねて塗布する第３の工程と、前記感光性樹脂組成物を乾燥し第２のフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部を重ねて形成する第４の工程と、前記感光性樹脂組成物を活性エネルギー線照射で硬化させる第５の工程と、前記周辺領域凹部にインキジェットにより着色インキを予備吐出させた後に、前記隔壁部で仕切られた表示画素部にインキジェットにより前記着色インキを吐出することで前記着色インキの吐出ノズルを乾燥させずに前記着色インキを前記表示画素部に吐出する第６の工程と、前記着色インキと前記隔壁部を焼成する第７の工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１０】
また、本発明は、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物を透明基板に塗布する第１の工程と、次に、前記感光性樹脂組成物を乾燥しハーフトーンフォトマスクにより露光し現像することで隔壁部と、表示領域の周辺領域部に周辺領域凹部を形成する第２の工程と、次に、前記感光性樹脂組成物を活性エネルギー線照射で硬化させる第５の工程と、次に、前記周辺領域凹部にインキジェットにより着色インキを予備吐出させた後に、前記隔壁部で仕切られた表示画素部にインキジェットにより前記着色インキを吐出することで前記着色インキの吐出ノズルを乾燥させずに前記着色インキを前記表示画素部に吐出する第６の工程と、次に、前記着色インキと前記隔壁部を焼成する第７の工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１１】
また、本発明は、上記第６の工程において上記周辺領域凹部に予備吐出させる上記着色インキが、少なくとも異なる２色の前記着色インキを吐出することを特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、上記第４の工程により、上記表示領域の４辺の全てに隣接する上記周辺領域部の部分に上記周辺領域凹部を形成し、上記第６の工程において前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域凹部に上記着色インキを吐出することを特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
また、本発明は、請求項２における第２の工程により、上記表示領域の４辺の全てに隣接する上記周辺領域部の部分に上記周辺領域凹部を形成し、上記第６の工程において前記表示領域の４辺の全てに隣接する前記周辺領域凹部に上記着色インキを吐出することを特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
また、本発明は、上記第４の工程で形成する周辺領域凹部の膜厚が上記隔壁部の膜厚の３分の２以下である事を特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【００１５】
また、本発明は、請求項２における第２の工程で形成する周辺領域凹部の膜厚が上記隔壁部の膜厚の３分の２以下である事を特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
また、本発明は、上記撥インキ性を付与する材料が、重量平均分子量が１０，０００〜１００，０００の含フッ素共重合体であることを特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、表示領域以外の周辺領域部の隔壁部に周辺領域凹部を形成する箇所に半透過膜を使用したハーフトーンフォトマスクを使用してパターン露光、現像した後に、隔壁部を活性エネルギー線照射で硬化させ、その後、１６０℃に加熱する事で、表示領域以外の周辺領域部の隔壁部に周辺領域凹部を形成する事が可能になる。そして、表示領域以外の周辺領域部への着色インキの予備吐出を、隔壁部より高さの低い周辺領域凹部に行う事ができ、第一画素の膜厚均一性、色より不良、混色不良の発生を防止できる効果があり、周辺領域部の表面に突起の発生も無く、尚且つ、周辺領域部の光学濃度を満足するカラーフィルタを得ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示すように、インキジェット方式によって着色層３を形成して製造するカラーフィルタは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色インキの混色を防止するため、透明基板１上に隔壁部２を設け、隔壁部２によりカラーフィルタの表示領域の表示画素部２ａを仕切り、また、表示領域以外の周辺領域部２ｂも隔壁部２で形成する。さらにカラーフィルタのコントラスト向上のため、隔壁部２の一部又は全部に遮光性を付与することが望ましい。一般的に遮光性を付与する手段として、隔壁部２の一部分又は全部分に黒色の材料を用い、黒色部分を設ける。遮光性を付与した遮光層にした隔壁部２はブラックマトリックスと呼ばれる。遮光性が無い隔壁部２もブラックマトリックスと呼ばれることがある。次いで透明基板１上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層３を形成し、これを液晶用とする場合は、さらに透明導電層、配向膜層を順次積層せしめたものであり、例えば薄膜トランジスタのような電極を形成した対向する透明基板１と対置させ液晶層を介して、液晶表示装置を構成する。以下では、透明基板１と、この隔壁部２と、赤、緑、青の着色層３が形成された表示画素部２ａを合わせてカラーフィルタとする。また、必要に応じてカラーフィルタ上に保護層４を設けることができる。
【００１９】
以上のように、着色層３は隔壁部２間の開口である表示画素部２ａに設けられ、通常赤色画素パターン（Ｒ）、緑色画素パターン（Ｇ）、および青色画素パターン（Ｂ）の３原色からなる画素パターンが所望の形状に配置されたものである。その一般的な形成方法としては、顔料分散法、染料法、電着法、印刷法、転写法やインキジェット方式などが挙げられる。本発明では、インキジェット装置により着色樹脂組成物をパターニングし、加熱工程を経て着色層３を形成する。
【００２０】
カラーフィルタの透明基板１には、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用できる。中でも硝子基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。
【００２１】
カラーフィルタの着色層３に用いられる着色樹脂組成物は着色剤、熱硬化性樹脂、溶媒等公知の材料を用いることができ、必要に応じて、分散剤等の添加剤を添加して調製することができる。着色剤としては、染料や顔料を用いることができるが、耐熱性や耐候性等の信頼性の点で顔料分散型が特に好ましい。また溶媒としては、水系および有機溶剤系を利用することができるが、広範な樹脂組成物に対して高い溶解性を有し、高固形分濃度でもインキジェットの吐出が可能な点で、有機溶剤を用いるのが特に好ましい。
【００２２】
以下、図２と図３により、本発明が隔壁部２をフォトリソグラフィー法によって形成する製造方法を説明する。図２では、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程（ａ１）と、ハーフトーンフォトマスク８を使用してパターン露光、現像して隔壁部２を形成する工程（ｂ１）を有する。ここでハーフトーンフォトマスク８には、表示領域以外の周辺領域部２ｂは、格子状の遮光膜７と、その格子の間に半透過膜６を形成する。ハーフトーンフォトマスク８を用いて感光性樹脂組成物５を露光し現像すると、遮光膜７でマスクされた部分には隔壁部２が形成され、半透過膜６で露光した感光性樹脂組成物５の部分には隔壁の高さが低くなった周辺領域凹部１２が形成される。次に、現像して形成された隔壁部２と周辺領域凹部１２に光照射、放射線照射処理、あるいは電子線照射等の活性エネルギー線照射１１で硬化させ、次に、その隔壁部２等を１６０℃に加熱し熱硬化させる。ここで、周辺領域凹部１２を形成する工程は、ハーフトーンフォトマスク８を使用する代わりに、図３のようにして形成しても良い。すなわち、撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程（ａ２）からと第１のフォトマスク１３でパターン露光、現像して隔壁部２を形成する工程（ｃ２）までと、更に重ねて、工程（ａ３）から工程（ｃ３）までで、周辺領域凹部１２を形成しても良い。
【００２３】
本発明では、隔壁部２を形成するためにネガ型の感光性樹脂組成物５を用いることで、遮光性を有する感光性樹脂組成物５を用いる場合に、その下層まで光が通らない問題を以下にように解決できる。すなわち、感光性樹脂組成物５の表層が光硬化されることにより、感光性樹脂組成物５の現像時に、その下層が表層によって保護される効果がある。そして、ハーフトーンフォトマスク８の半透過膜６により、露光される感光性樹脂組成物５の表面の硬化度を調整することで、現像の際に感光性樹脂組成物５が表面から溶解される凹部の深さを調整し、周辺領域凹部１２の膜厚を隔壁部２の膜厚の２／３以下に形成することができる効果がある。また、ネガ型の感光性樹脂組成物５を用いることで、その感光性樹脂組成物５を現像して隔壁部２を形成した後に、その隔壁部２を活性エネルギー線照射で硬化させることができるので、それにより隔壁部２の表面が撥インキ性能を十分発揮する効果があり、隔壁部２を強固に硬化できる効果がある。
【００２４】
以上のように、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程では、適当に洗浄された透明基板１に対し、後述する撥インキ剤
を含有した同じく後述する感光性樹脂組成物５を、スリットダイコーター、スピンコーター等、公知の塗工装置を用いて均一に塗工する。その後、溶剤成分を除去するため必要に応じて、減圧乾燥処理やプリベーク処理を施すことができる。この際フッ素系の撥インキ剤を用いた場合は、塗膜中に分散した撥インキ剤が徐々に塗膜表面に偏析する性質を有しており、塗工から溶剤が揮発して塗膜が完固するまでの時間およびその条件により、撥インキ剤の偏析状態が変化する。そのため均一な性能の隔壁部２を得る上で、本工程における塗工から減圧乾燥或いはプリベークまでの時間間隔およびそれらの条件は均一に保つことが望ましい。
【００２５】
以下で、図２で、表示領域以外の周辺領域部２ｂに、その隔壁高さを低くした周辺領域凹部１２を形成する為に、周辺領域凹部１２には半透過膜６を使用したハーフトーンフォトマスク８を使用してパターン露光し、現像して隔壁部２を形成する工程について詳細に説明する。また、図３により、他の実施形態で、表示領域以外の周辺領域部２ｂに、その隔壁高さを低くした周辺領域凹部１２を形成する為に、ネガ型の感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程（ａ２）と、パターン露光、現像した後、再度、撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程（ａ３）と、再度、パターン露光、現像することにより周辺領域凹部１２を形成する工程について詳細に説明する。
【００２６】
図２は表示領域以外の周辺領域部２ｂの隔壁高さを低くする箇所に半透過膜６を使用したハーフトーンフォトマスク８を使用してパターン露光、現像して隔壁部２を形成する工程を示す。
ａ１は、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物５を塗工する工程を示し、塗布した感光性樹脂組成物５は、パターン露光工程（ｂ１）にて、半透過膜６と遮光膜７をもつハーフトーンフォトマスク８により、半透過膜６により強光強度露光９が３０〜７０％に減衰された低光強度露光１０となり現像工程（ｃ１）の処理を行う事により周辺領域部２ｂの隔壁高さに差をもたすことが可能となる。
【００２７】
図３は表示領域以外の周辺領域部２ｂの隔壁高さを低くした凹パターンを形成する為に、撥インキ性を付与する材料を含有したネガ型の感光性樹脂組成物５を透明基板１に塗工する工程と、パターン露光、現像して隔壁部２を形成する工程を２回繰り返す工程について示す。工程（ａ２）で、感光性樹脂組成物５を塗工する。次に、工程（ｂ２）で、塗工された感光性樹脂組成物５に、隔壁部の構成と同様のパターンを持つ第１のフォトマスク１３にてパターン露光を行う。次に、現像工程（ｃ２）にで現像処理を行う。次に、工程（ａ３）で、再度撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物５を、工程（ａ２）の少なくとも２分の１以上の厚さに塗工する。次に、工程（ｂ３）で、塗工された感光性樹脂組成物５に、周辺領域部２ｂの隔壁膜厚１２を低くする凹パターンを形成する箇所のみ遮光された第２のフォトマスク１５を用いてパターン露光する。次に、工程（ｃ３）で現像することで、隔壁部２と周辺領域凹部１２のパターンを形成する。このように製造することで、周辺領域凹部１２の膜厚を隔壁部２の膜厚の２／３以下に形成する。
【００２８】
図２の工程も、図３の工程でも、感光性樹脂組成物５を現像する工程の次に、工程（ｄ）で、その隔壁部２と周辺領域凹部１２に光照射、放射線照射、或いは電子線照射等の活性エネルギー線照射１１で硬化させる。この工程（ｄ）では、透明基板１の上面から光照射、紫外線照射、放射線照射、或いは電子線照射等の活性エネルギー線照射１１により、隔壁部２を硬化させる。活性エネルギー線照射１１としては、感光性樹脂組成物５が硬化する吸収波長を有するものであれば特に限定されるものではないが、紫外線或いは電子線が特に好ましい。しかしながら、撥インキ剤の分解を促進する波長を含むものは、分解された撥インキ剤が開口部の透明基板１表面を汚染するため好ましくない。不要な波長は適当なフィルターを介してカットすることが望ましい。超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等による紫外線照射処理が特に好ましい。
【００２９】
また、撥インキ剤を含有する感光性樹脂組成物５により形成した隔壁部２が遮光性を有する遮光層である場合、その光照射処理では、隔壁部２の表面は硬化するものの、遮光されるために内部までは硬化しない場合がある。その場合は、工程（ｅ）により、１６０℃にて加熱することで熱硬化させる。加熱方法としては、熱風循環式のオーブン、ホットプレート、赤外線による加熱等が利用でき、特に限定されるものではない。
【００３０】
撥インキ剤を含有する感光性樹脂組成物５により形成した隔壁部２が遮光性を有する遮光層とする場合は、隔壁膜厚２と隔壁膜厚１２の膜厚差は、光学濃度が保証される３０％から、予備吐出を表示領域以外の高さの低い遮光膜部に行う事ができる最低液量を考慮して８０％までの間であれば限定されるものではない。
【００３１】
ここで隔壁部２は、１．０μｍ以上の高さで形成することが好ましい。さらに１．５μｍ〜５μｍの高さで形成することがより好ましい。隔壁部２の高さが１．０μｍ以下であると着色インキの混色を生じる。一方、隔壁部２の高さが高すぎると、精細な隔壁部２の形成が困難であるとともに、着色層３との段差が大きくなるため好ましくない。
【００３２】
また隔壁部２は、１層、又は２層以上の多層構造であっても構わない。一般的に、一回の工程で形成できる隔壁部２の高さには制限があるため、層厚の大きい隔壁部２を形成する場合、同じパターンの隔壁部２を積層し、多層構造とすることができる。隔壁部２を多層構造とした場合、そのうちの少なくとも１層に遮光性を付与し、遮光層とすることが好ましい。多層構造とした場合の少なくとも最上層は、撥インキ剤を含有した感光性樹脂組成物５を用いて、上記の通りに形成することが好ましい。また、図２あるいは図３の工程で、表示領域の４辺に額縁状の周辺領域部２ｂを形成し、また、その表示領域の４辺全てに、その辺に隣接する周辺領域部２ｂの部分に周辺領域凹部１２を形成する。
【００３３】
図４は、本発明の着色層３の形成工程を示す。工程（ｆ）は、工程（ｅ）まで処理して隔壁部２を形成した透明基板１に、その周辺領域部２ｂに形成した周辺領域凹部１２に赤色着色インキを予備吐出する。次に、工程（ｇ）で、緑色着色インキを予備吐出し、次に、工程（ｈ）で、青色着色インキを予備吐出する。こうして、周辺領域凹部１２内に、順次予備吐出を行う。上記予備吐出は、同一の周辺領域凹部１２に少なくとも２色の着色インキを吐出する。それにより周辺領域凹部１２は、そこに予備吐出された着色インキ同士が混ざって色が濃くなる。
【００３４】
その後、隔壁部２の間の表示画素部２ａに、第一画素部より順番に、着色インキの吐出を行う。すなわち、工程（ｉ）で、赤色着色インキを赤色の表示画素部２ａの第一画素部に吐出し、工程（ｊ）で、緑色着色インキを緑色の表示画素部２ａの第一画素部に吐出し、工程（ｋ）で、青色着色インキを青色の表示画素部２ａの第一画素部に吐出する。以下、工程（ｉ）から工程（ｋ）を繰り返して、着色インキの色を順に交代して、第一画素部以降の、赤色の表示画素部２ａ、緑色の表示画素部２ａ、青色の表示画素部２ａへ順に着色インキを吐出する。このように、着色インキを交代に吐出することで、どの色の着色インキの吐出の流れも止まることが無い効果がある。これにより、インキジェットのどの色の着色インキの吐出ノズルも乾燥させず、それぞの吐出ノズルをそれぞれの着色インキにより濡れさせておく効果があり、それにより、インキジェットの吐出ノズルの乾燥による目詰まりを防ぐことができる効果がある。
【００３５】
また、表示領域の４辺に隣接して形成された額縁状の周辺領域部２ｂの表示領域の４辺全てに隣接する周辺領域凹部１２の部分に、着色インキを吐出する。このように、表示領域の４辺全ての周辺領域部２ｂの周辺領域凹部１２に着色インキを設置したことにより、
表示領域の４辺全てから、その部分で着色インキの溶剤が偏る不良である色より不良を無くすことができる効果があった。色より不良は、第１画素部のように、表示領域の端の表示画素部２ａに発生し易いが、色より不良が発生する原因を解析した結果、以下の原因で色より不良が発生していることが分かった。すなわち、表示画素部２ａの正しい位置に着色インキを着弾させても、その表示画素部２ａが周辺領域部２ｂに隣接していて、その周辺領域部２ｂが乾燥していて、一方表示領域側が着色インキで濡れているという、周辺の乾燥状態の差があると色より不良になった。この場合は、乾燥している側に近い表示画素部２ａの部分では着色インキが乾燥し易いため、着色インキの溶剤が乾燥している側に寄って偏る現象が発生するため色より不良が発生することが分かった。すなわち、色より不良は、表示領域に最初に着色インキを設置する表示画素部２ａで発生するのみならず、最後に着色インキを設置する表示画素部２ａでも発生する。そのため、表示領域の４辺の周辺領域部２ｂの周辺領域凹部１２全てに着色インキを設置して表示画素部２ａの着色インキと一緒に乾燥させることにより、周辺領域部２ｂに隣接する表示画素部２ａの色より不良を無くすことができる効果があった。
【００３６】
次に、工程（ｌ）で、以上のようにして透明基板１上に設置した着色インキと隔壁部２を焼成する。ここで焼成条件は、２００℃〜２５０℃で１０分〜６０分間加熱することが好ましい。この焼成において、着色インキとともに隔壁部２が完全に硬化して、カラーフィルタとして十分な耐性が得られる。次に、その上に保護層４を形成し、カラーフィルタを仕上げる。
【００３７】
隔壁部２の形成に用いる感光性樹脂組成物５に含まれる成分及び材料について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物５はネガ型の感光性樹脂組成物５であり、その主成分はバインダー樹脂、ラジカル重合性を有する化合物、光重合開始剤、溶剤、撥インキ剤、および必要に応じて遮光性部材からなる。まずバインダー樹脂としては、アルカル可溶性の熱硬化性樹脂が好ましく、具体的には、クレゾール-ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。また低温での硬化性を促進するため、これらの樹脂に加えてメラミン誘導体と光酸発生剤を含有させることもできる。メラミン誘導体としては、メチロール基あるいはメトキシメチル基を有している化合物であればよいが、特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。
【００３８】
光酸発生剤は、露光を行った際に発生する酸の作用により、メラミン誘導体とバインダー樹脂の脱水反応及び架橋反応を促進するものであり、光酸発生剤の中でも特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。一例として、具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル（４-アニシル）ヨードニウム、ビス（３―ニトロフェニル）ヨードニウム、ビス（４-ｔｅｒｔ―ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（４-クロロフェニル）ヨードニウム、ビス（４-ｎ-ドデシルフェニル）ヨードニウム、４-イソブチルフェニル（４-トリル）ヨードニウム、４-イソピルフェニル（４-トリル）ヨードニウムなどのジアリールヨードニウム、あるいはトリフェニルスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムのクロリド、ブロミド、あるいはホウフッ化塩、ヘキサフルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩、芳香族スルホン酸塩、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート塩や、ジフェニルフェナシルスルホニウム（ｎ-ブチル）トリフェニルボレート等のスルホニウム有機ホウ素錯体塩、あるいは、２-メチル-４，６-ビストリクロロメチルトリアジン、２-（４-メトキシフェニル）―４，６-ビストリクロロメチルトリアジン、２-｛２-（５-メチルフランー２-イル）エテニル｝-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジンなどのトリアジン化合物、あるいは１，２-ナフトキノンジアジド、１，２-ナフトキノンジアジド-４-スルホンサンナトリウム、１，２-ナフトキノンジアジド-５-スルホン酸ナトリウム、１，２-ナフトキノンジアジド-４-スルホン酸エステル誘導体、１，２-ナフトキノンジアジド-５-スルホン酸エステル誘導体などのジアゾナフトキノン化合物等を挙げることが出来る。
【００３９】
本発明においてラジカル重合性を有する化合物は、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を用いることができる。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等を挙げることが出来るがこの限りではない。これらのラジカル重合性を有する化合物は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。ラジカル重合性を有する化合物の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは５０〜１５０重量部である。
【００４０】
本発明において光重合開始剤は、露光によりラジカルを発生し、ラジカル重合性を有する化合物を通して、バインダー樹脂を架橋させるものである。光重合開始剤の例として具体的には、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、キノンジアジド基含有化合物等を挙げることが出来る。これらの光重合開始剤は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。光重合開始剤の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜５０重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは１〜２０重量部である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
＜実施例１、２の共通事項＞
以下、実施例１、実施例２、比較例５、比較例６を説明する。
（隔壁部２の作成）
撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物５として、下記組成比で配合し、３本ローラで十分混練したものを用いた。透明基板１として、無アルカリガラス（コーニング社製♯１７３７）を用い、その上にこの感光性樹脂組成物５を塗布し、９０℃で２分プリベークして膜厚２．０μｍの被膜を形成した。
［感光性樹脂組成物Ａ］
クレゾール−ノボラック樹脂：旭有機材社製ＥＰ４０５０Ｇ      ２０重量部
シクロヘキサノン                                              ８０重量部
カーボン顔料：三菱マテリアル社製ＭＡ−８                      ２３重量部
分散剤：ゼネカ社製ソルスパース＃５０００                    １．４重量部
ラジカル重合性を有する化合物：トリメチロールプロパントリアクリレート            
５重量部
光重合開始剤：チバスペシャリティケミカル社製イルガキュア３６９  ２重量部
含フッ素化合物：日本油脂社製モディパーＦ−６００（重量平均分子量３５０００）
０．５重量部。
【００４２】
その後、周辺領域部２ｂの領域に半透過膜６を有する格子状のパターンを有するハーフトーンフォトマスク８を用いて、超高圧水銀灯を１００ｍＪ／ｃｍ2の光強度とする露光を行った。それを現像処理し、続いて、１０００ｍＪ／ｃｍ2の電子線照射処理を行った後、１０分間ホットプレートで加熱処理を行って隔壁部２を作成した。この撥インキ性を付与する材料は、重量平均分子量３５０００の含フッ素化合物を用いたが、この含フッ素共化合物は、重量平均分子量が１０，０００〜１００，０００の含フッ素共重合体を用いることにより良好な撥インキ性が得られる。
【００４３】
この時の隔壁部２の被膜の膜厚は、半透過膜６の下にて１．０μｍであり、それ以外の場所にて２．０μｍであった。続いて、隔壁部２のＯＤ値（光学濃度）を測定したところ、半透過膜６の下の隔壁部２は３．０であった。それ以外の場所の隔壁部２は６．０であり、充分な遮光性を有した。ＯＤ値の定義を以下に示す。可視光を１μｍの試料に透過させたときの入射光強度をＩ０、透過光強度をＩとし、次式から求める。
ＯＤ値＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ０）。
【００４４】
＜実施例１＞
実施例１は、着色インキの予備吐出量を多くし、低粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表１の条件である各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。実施例１の結果を表１に示す。実施例１では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、第一画素部の色より不良が無く、混色不良が発生しい、良好なカラーフィルタが得られた。また、インキジェット印刷後の周辺領域部２ｂのＯＤ値（光学濃度）を測定したところ半透過膜６の下の値は、５．６であり、充分な遮光性を有した。半透過膜６の下以外の場所の値は６であり、いずれも遮光層として使用できることを確認した。又、ムラの発生の無い事も確認できた。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例２は、着色インキの予備吐出量を多くし、高粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表１の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。実施例２の結果を表１に示す。実施例２では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、第一画素部の色より不良が無く、混色不良が発生しない、良好なカラーフィルタが得られた。また、インキジェット印刷後の周辺領域部２ｂのＯＤ値（光学濃度）を測定したところ半透過膜６の下の値は、５．３であり、充分な遮光性を有した。半透過膜６の下以外の場所の値は６であり、いずれも遮光層として使用できることを確認した。又、ムラの発生の無い事も確認できた。
【００４６】
＜比較例１＞
比較例１は、着色インキの予備吐出量を少なくし、低粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表１の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。
比較例１の結果を表１に示す。比較例５では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、混色不良が発生しなかったが、第一画素部の色より不良を発生した。
【００４７】
＜比較例２＞
比較例２は、着色インキの予備吐出量を少なくし、高粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表１の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。比較例２の結果を表１に示す。比較例６では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、混色不良が発生しなかったが、第一画素部の色より不良が発生した。
【００４８】
＜比較例３〜６の共通事項＞
比較例３から６では、隔壁部２の作成の際に、周辺領域部２ｂの領域に半透過膜６を有しないパターンの第１のフォトマスク１３を用いる。それ以外は同じ条件で隔壁部２を作成した。次に、この隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表２の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。
【００４９】
＜比較例３＞
比較例３は、着色インキの予備吐出量を多くし、低粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表２の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。比較例３の結果を表２に示す。比較例３では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無かったが、混色不良が発生した。
【００５０】
＜比較例４＞
比較例４は、着色インキの予備吐出量を少なくし、低粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表２の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。比較例４の結果を表２に示す。比較例４では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、混色不良が発生しなかったが、色より不良が発生した。
【００５１】
＜比較例５＞
比較例５は、着色インキの予備吐出量を多くし、高粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表２の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。比較例５の結果を表２に示す。比較例５では、混色不良が発生せず、色より不良が発生しなっかったが、予備吐出部のインキ盛り上がり不良があった。
【００５２】
＜比較例６＞
比較例６は、着色インキの予備吐出量を少なくし、高粘度の着色インキを用いて着色層３を形成した。隔壁部２を有する透明基板１上に、インキジェット装置を用いて表２の条件で、各種着色インキ、及び周辺領域部２ｂに予備吐出を行い、着色インキを印刷した。比較例５の結果を表２に示す。比較例５では、予備吐出部のインキ盛り上がり不良が無く、混色不良が発生しなかったが、色より不良が発生した。
【００５３】
なお、ブラックマトリクスパターンが周辺部分に額縁状のブラックパターンの周辺領域部２ｂを有し、該周辺領域部２ｂの４辺に、膜厚が周辺より薄い凹パターンが形成されており、４辺すべての凹パターン部にインキを吐出することを特徴とする請求項１、２記載のカラーフィルタの製造方法。
【００５４】
【表１】
2008107600.tif 000003
【００５５】
【表２】
2008107600.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の隔壁部を備えたカラーフィルタの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の隔壁部の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の隔壁部の製造工程を示す図である。
【図４】本発明の着色層の形成工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・透明基板
２・・・隔壁部
２ａ・・・表示画素部
２ｂ・・・周辺領域部
３・・・着色層
４・・・保護層
５・・・感光性樹脂組成物
６・・・半透過膜
７・・・遮光膜
８・・・ハーフトーンフォトマスク
９・・・強光強度露光
１０・・・低光強度露光
１１・・・活性エネルギー線
１２・・・周辺領域凹部
１３・・・第１のフォトマスク
１５・・・第２のフォトマスク
１６・・・インキヘッド
ａ１、ａ２、ａ３・・・撥インキ剤を含有した、もしくは含有しない感光性樹脂組成物を透明基板に塗工する工程
ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・パターン露光工程
ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・現像工程
ｄ・・・隔壁部を活性エネルギー線照射により硬化させる工程
ｅ・・・隔壁部を加熱し硬化させる工程
ｆ・・・インキジェット方式により周辺領域部に赤色着色インキを予備吐出する工程
ｇ・・・インキジェット方式により周辺領域部に緑色着色インキを予備吐出する工程
ｈ・・・インキジェット方式により周辺領域部に青色着色インキを予備吐出する工程
ｉ・・・インキジェット方式によりインキを吐出して赤色着色層を形成する工程
ｊ・・・インキジェット方式によりインキを吐出して緑色着色層を形成する工程
ｋ・・・インキジェット方式によりインキを吐出して青色着色層を形成する工程
ｌ・・・着色インキと隔壁部２を焼成する工程
【図１】
2008107600.tif 000005
【図２】
2008107600.tif 000006
【図３】
2008107600.tif 000007
【図４】
2008107600.tif 000008