(57)【要約】【課題】欠陥着色層を有するブラックマトリックス基板を容易に低コストで再生することを可能とするカラーフィルタの製造方法を提供すること。【解決手段】透明基板上の光遮蔽層により区分された領域にインキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を有するブラックマトリックス基板を用いたカラーフィルタの製造方法であって、欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層を、ｐＨ９〜１３のアルカリ溶液により除去する工程、及び前記着色層が除去されたブラックマトリックス基板上の光遮蔽層により区分された領域に、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して新たに着色層を形成する工程を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2007322731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上の光遮蔽層により区分された領域にインキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を有するブラックマトリックス基板を用いたカラーフィルタの製造方法であって、
欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層を、ｐＨ９〜１３のアルカリ溶液により除去する工程、及び
前記着色層が除去されたブラックマトリックス基板上の光遮蔽層により区分された領域に、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して新たに着色層を形成する工程
を具備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】
透明基板上の光遮蔽層により区分された領域にインキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を有するブラックマトリックス基板を用いたカラーフィルタの製造方法であって、
欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層を、前記着色層を溶解可能な有機溶剤により除去する工程、及び
前記着色層が除去されたブラックマトリックス基板上の光遮蔽層により区分された領域に、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して新たに着色層を形成する工程
を具備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】
前記アルカリ溶液及び有機溶剤の温度は、２５〜４５℃であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造方法に係り、特に、インキ吐出印刷装置を用いて製造された欠陥着色層を有するブラックマトリックス基板を再生して得たブラックマトリックス基板を用いるカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型機器や薄型テレビなどの高性能化に伴い、液晶ディスプレイの需要が急速に増加しており、コストダウンに対する要求もしだいに高くなっている。カラー液晶ディスプレイは、ガラス基板、液晶材料、偏光板、カラーフィルタなどの材料から構成されているが、なかでもカラーフィルタは、カラー液晶ディスプレイに高精細度や高品質表示が求められる場合に重要な部材として用いられており、製品価格に占める割合が高いため、より一層の低価格化が求められている。
【０００３】
液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、透明ガラス基板上に遮光パターンである隔壁（以下、カラーフィルタ基板においては、ブラックマトリクス又はＢＭとする。）で区切られた領域にＲ／Ｇ／Ｂの各着色層を配列させて設けることによって構成されている。ＢＭは、透明ガラス基材上に金属クロムの蒸着やスパッタリングによる成膜方法や、反転印刷方式によって黒色樹脂パターンを透明なガラス基板上に設ける方法などによっても形成されるが、一般には、ガラス基材の上に黒色の感光性樹脂層を形成し、フォトリソグラフィーによりパターニングして形成する方法が用いられている。
【０００４】
着色層の形成方法としては、染色により着色された感光性樹脂を用いて一色ごとにフォトリソグラフィーによりパターニングする方法や、反転印刷方式によって顔料分散樹脂をパターニングする方法などがあるが、一般には、フォトリソグラフィーを用いて、顔料の分散によって着色された感光性樹脂をパターニングすることにより形成する方法が用いられている。
【０００５】
最近では、液晶ディスプレイの大型化や製造コスト低減のために、カラーフィルタの製造方法として、インキ吐出方式により着色層パターンを形成する方法の検討がなされている。
【０００６】
インキ吐出方式によるカラーフィルタの製造方法においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の樹脂組成物をインキとして用い、各色を同時に一度の工程で形成することができる。このため、顔料等のインキ材料の無駄もほとんど発生せず、また、同時に３色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。
【０００７】
但し、このインキ吐出方式においても、カラーフィルタ面内のゴミや異物によって、カラーフィルタの光遮蔽層や着色層にピンホール等の色ヌケが発生し、全く無欠陥なカラーフィルタを製造することが困難であることは変わらない。また、インキ吐出方式に固有な欠陥として、「混色」や「白抜け」という現象があることが知られている。
【０００８】
「混色」とは、隣接する画素間において、インキが混ざり合い、異なる色の着色インキが混合してしまう不良である。混色は、吐出されたインキが、遮光層の隔壁を超えてあふれてしまうことにより発生する。この問題を解決するため、特許文献６〜１０に記載されている方法が提案されている。これらの文献には、インキ吐出工程におけるインキのにじみ、混色を防止するため、含フッ素化合物等の撥インキ剤を含有させた光遮蔽層をフォトリソグラフィー法等で形成し、隔壁とすることが記載されている。
【０００９】
また、「白抜け」とは、インキが光遮蔽層の隔壁によって囲まれた領域内に十分且つ均一に拡散することができないことに起因して発生する不良であり、カラーフィルタにおいて、色ムラやコントラストの低下といった表示不良の原因となる。白抜けは、隔壁の側面から撥インキ剤が滲出した場合に発生する。隔壁の側面からの撥インキ剤の滲出は、加熱により促進される。
【００１０】
この「混色」や「白抜け」欠陥は、一度、設定条件を誤ると、比較的広範囲に発生してしまう傾向が強い。修正箇所が一定の限度数を越えてしまった場合には、もはや修正により良品化することは、時間的、品質的に困難であるという問題がある。
【００１１】
但し、どのような製造方法であっても、基板の大型化に伴うカラーフィルタ面内のゴミや異物の増加によって、全くの無欠陥でカラーフィルタを製造することは困難であるため、大型基板使用などの材料コスト上昇と合わせて考慮すると、将来に渡るコスト低減が難しい状況になりつつある。
【００１２】
そこで、カラーフィルタに発生したピンホール欠陥や異物欠陥を修正して良品化し、全体的な製造コストを低減させることが、製造歩留まりの向上と共に、重要となってくる。
【００１３】
カラーフィルタの光遮蔽層や着色層にピンホール等の色ヌケが発生した場合には、適切な色濃度を有するインキを修正用針先につけた後、修正部に塗布して乾燥させて修正する方法（例えば、特許文献１参照）や、修正用インキの供給にディスペンサ方式を採用して修正する方法が知られている。また、適切な色の感光性着色フィルムを必要部位に熱転写した後、露光／現像／乾燥させて修正する方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【００１４】
また、着色インキをインクジェットヘッドからピンホール等の色ヌケ部に吐出し、修正する方法が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【００１５】
また、光遮蔽層や着色層中に埋め込まれたり、それらの上に付着した異物を除去する方法として、レーザ光照射で異物を除去し、再度着色する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１６】
これらのカラーフィルタの欠陥を修正するにあたっては、修正部における修正用インキの塗布量や色度を周辺部と同一にするために、修正用インキを何度も塗布する必要があり、時間がかかってしまう。また、そのため修正部の塗布状態が均一でなく、周辺部と馴染みが悪く、良好な修正部ができない場合には、再度修正を行う必要があるが、このような修正操作には熟練が必要で手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】特開平０８−１８２９４９号公報
【特許文献２】特開平０５−２１０００９号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１７５２号公報
【特許文献４】特開２００３−６６２１８号公報
【特許文献５】特開平０５−７２５２８号公報
【特許文献６】特開平６-３４７６３７号公報
【特許文献７】特開平７-３５９１５号公報
【特許文献８】特開平７-３５９１６号公報
【特許文献９】特開平７-３５９１７号公報
【特許文献１０】特開平９-２０３８０３号公報（段落００３０〜００３５記載）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、以上のような事情の下になされ、欠陥着色層を有するブラックマトリックス基板を容易に低コストで再生することを可能とするカラーフィルタの製造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】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、透明基板上の光遮蔽層により区分された領域にインキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を有するブラックマトリックス基板を用いたカラーフィルタの製造方法であって、欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層を、ｐＨ９〜１３のアルカリ溶液により除去する工程、及び前記着色層が除去されたブラックマトリックス基板上の光遮蔽層により区分された領域に、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して新たに着色層を形成する工程を具備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。
【００１９】
また、本発明の第２の態様は、透明基板上の光遮蔽層により区分された領域にインキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を有するブラックマトリックス基板を用いたカラーフィルタの製造方法であって、欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層を、前記着色層を溶解可能な有機溶剤により除去する工程、及び前記着色層が除去されたブラックマトリックス基板上の光遮蔽層により区分された領域に、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して新たに着色層を形成する工程を具備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。
【００２０】
以上の本発明の第１及び第２の態様に係るブラックマトリックス基板の製造方法において、前記アルカリ溶液及び有機溶剤の温度は、２５〜４５℃であることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層を、ｐＨ９〜１３のアルカリ溶液又は着色層を溶解可能な有機溶剤により除去することにより、欠陥着色層を有するブラックマトリックス基板を容易に低コストで再生することができ、それによって欠陥のない高性能のブラックマトリックス基板を備えるカラーフィルタを、簡単かつ低コストで製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２３】
本発明の一形態に係るカラーフィルタの製造方法は、欠陥を有する着色層を備えるブラックマトリックス基板の着色層をアルカリ溶液又は有機溶剤により除去し、ブラックマトリックス基板を再生することを特徴とする。
【００２４】
着色層の除去に使用されるアルカリ溶液は、ｐＨ９〜１３、好ましくはｐＨ１１〜１２．５を有するものである。アルカリ溶液のｐＨが９未満では、着色層の洗浄・除去能力が十分ではなく、着色層の除去残りを生じてしまう。一方、アルカリ溶液のｐＨが１３を超えると、ブラックマトリックスの一部が欠けたり、ブラックマトリックスの撥インキ性が損なわれる場合がある。
【００２５】
アルカリ溶液及び有機溶剤の温度は、好ましくは２５〜４５℃、より好ましくは３０〜４５°である。アルカリ溶液及び有機溶剤の温度が２５℃未満では、着色層の洗浄・除去能力が十分ではなく、着色層の除去残りを生じてしまう。一方、アルカリ溶液及び有機溶剤の温度が４５℃を超えると、基板が変形するなどの問題が生じてしまう。
【００２６】
なお、ブラックマトリックス基板を再生するためには、着色層は、欠陥のあるものに限らず、すべてを除去して、新たに着色層を形成する必要があり、着色層の除去残りが生じると、ブラックマトリックス基板を再生することができない。また、着色層の除去の際には、ブラックマトリックスは除去されてはならず、上述のアルカリ溶液又は有機溶剤によっては、通常除去されない。
【００２７】
従来の感光性着色樹脂のフォトリソグラフィーにより形成された着色層は、アルカリ溶液や有機溶剤によって除去することは困難であるため、着色層の除去によりブラックマトリックス基板を再生することは困難であったが、本発明のように、インキ吐出印刷装置により着色インキを吐出して形成された着色層の場合に、着色層の除去によりブラックマトリックス基板を再生することが初めて可能となったのである。
【００２８】
以下、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの製造工程について、図１を参照して説明する。
【００２９】
＜フォトリソグラフィー法による隔壁形成＞
最初に、図１（ａ）に示すように、透明基板１上に、隔壁を構成する光硬化性の光遮蔽層２を設ける。  
透明基板１は、カラーフィルタとしての透明性や、機械的強度の特性が満足するものであれば、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などでもよいが、一般的にはガラス基板を用いる。ガラス基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。
【００３０】
光遮蔽層２は、隔壁の一部を構成するものであり、光硬化性のインキ組成物を用いて透明基板１上に設けられる。インキ組成物は、黒色遮光材、インキ用バインダ樹脂、溶媒、ネガレジスト組成物、及びパターン形成後の表面濡れ性を制御するための撥インキ剤を含有し得る。
【００３１】
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。インキ組成物には、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。
【００３２】
光遮蔽層２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挙げられる。
【００３３】
光遮蔽層２に使用される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がある。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。
【００３４】
これらの中で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。
【００３５】
光遮蔽層２に用いられる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す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。
【００３６】
また、光遮蔽層２に用いられる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。
【００３７】
光遮蔽層２に用いられる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。
【００３８】
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となる。
【００３９】
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となる。
【００４０】
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。
【００４１】
溶媒の使用量は、基板上に、均質でピンホール、塗りムラの無い塗布膜ができる量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。
【００４２】
光遮蔽層２用のインキ組成物に使用される撥インキ剤としては、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。
【００４３】
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、ブロック型オリゴマー（商品名、モディパーＦ、日本油脂社製）等をあげることができる。撥インキ剤の添加量としては、光遮蔽層２用のインキ組成物全重量に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
【００４４】
光遮蔽層２用のインキ組成物は、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ができる。
【００４５】
次に、図１（ｂ）に示すように、フォトマスク３を介して光照射を行い、選択的なパターン状に硬化させ、現像等の処理を行い、図１（ｃ）に示すように、光遮蔽パターン４を有するブラックマトリックス（ＢＭ）基板５を得ることができる。
【００４６】
光遮蔽層２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。
【００４７】
光遮蔽層２の現像液としては、非露光部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。
【００４８】
光遮蔽パターン４は、例えばストライプ状あるいは格子状のパターンとして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〜５０μｍにすることができ、（着色インキの障壁となる）厚さは、０．５μｍ〜５．０μｍであるが、インキ吐出方式によるカラーフィルタの作成に際して好ましくは１．０μｍ〜３．０μｍにすることができる。
【００４９】
光遮蔽パターン４の形成後、一般的な洗浄工程（水洗浄、エアー洗浄等）を行った後、任意に加熱（ポストベーク）を行うことができる。これにより、パターン化された樹脂層を十分に熱硬化することができ、且つＢＭ表面から撥インキ剤を溶出させる効果により、その撥インキ性をより高くすることができる。加熱温度は、例えば１２０℃〜２５０℃であり、加熱時間は、３分〜６０分程度である。
【００５０】
＜着色インキ組成＞
着色インキは、染料及び顔料等の着色剤、バインダー樹脂、分散剤、及び溶媒等を含有する。
【００５１】
着色インキに用いるバインダー樹脂としては、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。しかし、製品化のための後工程プロセスに対応するために、耐熱性や耐光性が要求される際には、水酸基、カルボキシル基、アルコキシ基、アミド基などの官能基を有する硬化性樹脂などを好ましく用いることができる。着色インキ用バインダー樹脂の含有量は、インキ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。
【００５２】
着色インキ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、これらを単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００５３】
着色インキの溶媒としては、その表面張力がインキ吐出方式に好適な範囲、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、インキ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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、及びバインダー樹脂との特性に応じて適宜選択される。
【００５６】
また、着色インキに対しては、バインダー樹脂への色素の分散を向上させるために、分散剤を添加することができる。分散剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、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のイオン性界面活性剤を用いることができ、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。
【００５７】
＜インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成＞
図１（ｃ）に示すように、ブラックマトリックス（ＢＭ）基板５を得た後、インキ吐出方式を用いて着色インキをＢＭ開口部内に吐出することにより、図１（ｄ）に示すように、着色層６を形成する。
【００５８】
インキ吐出装置としては、ピエゾ変換方式と熱変換方式があるが、特にピエゾ変換方式が好適である。インキの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径は５〜８０μｍ程度、ヘッドを複数個配置し、１ヘッドに多数個のノズルを組み込んだ装置を用いることが好適である。インキ吐出ヘッドをＲ／Ｇ／Ｂの着色インキごとに用意し、作成する基板の大きさやパターンに合わせて複数個を組み合わせ、または配列させて使用することができる。しかし着色インキを所定の開口部内に連続的に安定して吐出できるものであれば、方式に関わらず既存の装置を用いることができる。
【００５９】
着色インキの吐出後、熱及び光照射により乾燥された着色層６は、さらに、任意に加熱（いわゆるポストベーク）される。これにより、たとえば熱硬化系のインキを選択した場合、図１（ｅ）に示すように、十分に硬化が促進された着色層７を有するブラックマトリックス（ＢＭ）基板５を得ることができる。加熱温度は、例えば１２０℃〜２５０℃にすることができ、加熱時間は、３分〜６０分程度である。
【００６０】
＜ブラックマトリックス基板の再生＞
着色インキの吐出が完了したＢＭ基板５は、検査装置によって欠陥の種類と欠陥数がカウントされる。予め設定しておいた欠陥数よりも多いと判定された不良ＢＭ基板は、図１（ｅ）に示すポストベークの工程に回されずに、ブラックマトリックス再生装置に回される。
【００６１】
ブラックマトリックス再生装置は、洗浄部、水洗部、乾燥部から構成される。図１（ｆ）は、洗浄部における洗浄工程を示す。不良基板１０が再生装置入り口に搬送されると、まず洗浄部に送られる。図１（ｆ）に示すように、基板１０の上部からシャワー状に洗浄液８が噴霧され、着色インキが溶解、洗浄される。次に、水洗部にて洗浄液が洗い流され、乾燥部にてエアーで乾燥される。
【００６２】
再生装置は、洗浄部、水洗部、乾燥部を備えていれば特に制限はなく、市販の洗浄装置や現像装置を用いることができる。
【００６３】
本発明に用いられる洗浄液は、アルカリ性水溶液としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸、ホウ酸、酢酸、塩化カリウム等を単独、又は組み合わせにより、所望のｐＨ値に調整したアルカリ性水溶液である。アルカリ性水溶液のｐＨ値は９〜１３、好ましくは１１〜１２．５である。添加剤として下記のような非イオン性又はイオン性界面活性剤を必要に応じて添加することができる。非イオン性界面活性剤はとしては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルなどがある。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がある。
【００６４】
また、本発明に用いられる洗浄液に好適な有機溶剤として、例えばジクロロメタン、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、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、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、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モノメチルエーテル、ジエチ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブ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、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、などを挙げることができ、これらは必要に応じて、単独で、あるいは二種以上混合して用いることができる。
【００６５】
このようにして、不良ＢＭ基板は、ブラックマトリックス再生装置により、再生ＢＭ基板として再生される。
【００６６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６７】
実施例
１．ブラックマトリクス用感光性樹脂組成物の調合
バインダー樹脂；Ｖ２５９（新日鉄化学社製）                      １００ｇ
不飽和二重結合を有する化合物
（ペンタエリスリトールテトラアクリレート）                    １．６５ｇ
光重合開始剤：オキシム系光重合開始剤
（チバスペシャリティケミカル社製ＣＧＩ-１２４）               ４．９５ｇ
分散剤：黒色顔料を分散剤と共に溶剤に分散させた市販の溶液
（御国色素社製）ＥＸ―２９０６                                 １５９ｇ
溶剤：プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート         ２０１ｇ
レベリング剤；ＢＹＫ-３３０（ビックケミー社製）            ０．００３ｇ
各成分を上記の割合で混合し、感光性樹脂組成物を得た。さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤Ｂを全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の溶液重量を除いた全重量）に対して０．１ｗｔ％の割合で添加し、これを攪拌し、ブラックマトリクス（隔壁）形成に用いる感光性樹脂組成物を作製した。
【００６８】
２．ブラックマトリクス（隔壁）の作成
基板として無アルカリガラス（コーニング社製「♯１７３７」）を用い、この基板上に前記感光性樹脂組成物を全面に膜厚２．０μｍの薄膜状に塗布し、感光性樹脂膜を形成した。
【００６９】
次いで、感光性樹脂膜をプリベークした。その後、格子状のパターンを有するフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により５０ｍＪ／ｃｍ２で感光性樹脂膜に露光を行った。次に、１０％炭酸ナトリウム水溶液にて３０秒間現像処理を行い、樹脂膜からなる隔壁パターン（ブラックマトリクス）を形成した。
【００７０】
このように表面に隔壁パターン（ブラックマトリクス）を形成した基板をオーブンに収容し、１８０℃で１０分、熱硬化処理を行った。
【００７１】
３．着色インキの調整
メタクリル酸                                               ２０重量部
メチルメタクリレート                                       １０重量部
ブチルメタクリレート                                       ５５重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート                             １５重量部
乳酸ブチル                                               ３００重量部
上記各成分を混合し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５重量部を加え、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。
【００７２】
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、及び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。
【００７３】
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１２〜１５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、及び青色着色インキを得た。
【００７４】
４．カラーフィルタの作製
基板上に形成されたブラックマトリクスの開口部に対し、赤色、緑色、及び青色の着色インキを、１２ｐｌ、１８０ｄｐｉヘッドを搭載したインキ吐出装置により吐出し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の着色層を形成した。
【００７５】
５．ブラックマトリックス基板の再生
検査により欠陥が多いと判定されたブラックマトリックス基板を、ブラックマトリックス基板の再生装置に投入した。再生装置の洗浄部では、純水、水酸化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸素ナトリウムを組み合わせて調合し、ｐＨ１０〜１４に調整した６種の洗浄液を使用した。また、洗浄液として着色層を溶解可能な有機溶剤を用いることも有用であり、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテルを使用した。
【００７６】
これら８種の洗浄液を用いて、欠陥着色層を含むブラックマトリックス基板を所定の温度で洗浄したところ、下記表に示す結果を得た。
【表１】
2007322731.tif 000003
【００７７】
なお、洗浄残りが◎は、洗浄残りが全くなく、○は、非常に少ない場合を示す。また、ＢＭ損傷が◎は、ＢＭ損傷が全くなく、○は、非常に少ない場合、△は、ＢＭ損傷が少しある場合、×はＢＭ損傷がかなりある場合を示す。
【００７８】
上記表から、どのアルカリ溶液及び有機溶媒を用いた場合も、洗浄残りは全くないか非常に少なく、優れた洗浄能力を示すことがわかる。
【００７９】
これに対し、ｐＨが１４と高い場合（番号４）には、ＢＭも一部溶解するなど、ＢＭ損傷が発生してしまう。なお、許容範囲内ではあるが、温度が５０℃と高い場合（番号３）には、多少のＢＭ損傷が生じた。
【００８０】
このようにして、着色層の洗浄が行われた後、ブラックマトリックス基板は、水洗部、乾燥部の順に搬送された。即ち、純水にて水洗された後、乾燥部でエアーにより乾燥され、ブラックマトリックス基板が再生された。
【００８１】
再生装置から排出された基板は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各々の着色層が洗浄によりきれいに洗い流され、ブラックマトリックス部のみが残った基板になった。
【００８２】
６．カラーフィルタの再作製
ブラックマトリックス再生基板は、再びインキ吐出装置に投入され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各々の着色層が形成された。その後、検査装置による再検査の結果において、欠陥のない良品と判定され、欠陥のない優れた品質のカラーフィルタが作成された。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１…透明基板、２…光遮蔽層（ブラックマトリックス樹脂）、３…フォトマスク、４…光遮蔽パターン（ブラックマトリックス）、５…ブラックマトリックス基板、６…着色層（ポストベーク前）、７…着色層（ポストベーク後）、８…洗浄液、１０…欠陥ブラックマトリックス基板。
【図１】
2007322731.tif 000004