(57)【要約】【課題】  混色や白抜け不良の無い、隔壁表面の画素荒れの無い、各画素に平坦で均一な着色層を有するカラーフィルタを、マージン広く安定して製造する方法を提供する。【解決手段】  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１２を透明基板１に塗工し、露光装置５によってパターン露光、現像して隔壁パターンを形成し、隔壁パターンに照射装置１５によって光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させ、光照射或いは放射線照射した隔壁パターンを酸素濃度が５％以下の雰囲気にて焼成し熱硬化させ、隔壁で囲まれた領域にインキジェット装置７によりインキを吐出して着色層を形成する。【選択図】図２
2007240818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁で区切られた画素内に、インキジェット方式によりインキを吐出して着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、
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を基板に塗工する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程と、光照射或いは放射線照射した隔壁パターンを酸素濃度が５％以下の雰囲気にて焼成し熱硬化させる工程と、前記隔壁で囲まれた領域にインキジェット方式によりインキを吐出して着色層を形成する工程と、を少なくとも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】
前記酸素濃度が５％以下の雰囲気で焼成する際の焼成温度が、撥インキ性を付与する材料の通常雰囲気でのガラス転移点（Ｔｇ）以下である事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】
前記酸素濃度５％以下の雰囲気が、真空によるもの、または、窒素もしくは不活性気体によるものである事を特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
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から３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記着色層を形成する工程が、インキジェット方式により有機溶剤系の顔料分散型インキを吐出して着色層を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記隔壁の一部又は全部が黒色であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記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がラジカル重合による硬化することを特徴とする請求項１から６のいずれか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、混色や白抜け、表面荒れ等の不良の無い、各画素に平坦で均一な着色層を有す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、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基板の製造方法として、特許文献１〜４に記載されている方法が提案されている。特許文献１には、ガラス基板上の所望する着色層領域外へのインキの広がりを防止するため、予め各画素間を区切る黒色の隔壁部にフッ酸系撥水・撥油剤を含有させてパターン形成することによって、着色領域内のみにインキを定着させることが記載されている。また、特許文献２、特許文献３には、含フッ素化合物及び／または含ケイ素化合物を含有する黒色樹脂層を、着色層形成工程におけるインキにじみ、混色を防止するための仕切り壁とすることが記載されている。特許文献４には、各画素の隔壁部および画素をいずれかの表面が撥水・撥油性を有するように形成した後に、該撥水・撥油性をなくす基板処理の工程を含ませる製造方法が記載されている。これらの方法は、隔壁を形成した後に隔壁表面に撥インキ性を付与したり、隔壁で囲まれた開口部に親インキ性を付与したりする工程が必要なく、工程数が少ない点で、環境負荷と製造コストを低減できる非常に好ましい方法と言える。
【０００４】
しかし、前記従来の方法では、隔壁パターンを形成する際の焼成温度を１７０℃以上にすると、撥インキ剤が熱分解して飛散したり、隔壁外に撥インキ剤がブリードアウトすることにより、隔壁表面の撥インキ性が低下したり、隔壁で囲まれた開口部の基板表面が撥インキ剤で汚染され、インキジェットにより印刷した着色樹脂組成物（以下、着色層とする）が白抜けしたり、画素の形状が平坦にならない等の問題を生じた。一方で隔壁パターンを形成する際の焼成温度を１６０℃以下とした場合、隔壁の耐溶剤性が不十分であり、有機溶剤系のインキを用いると、隔壁の溶解や混色が発生した。そのため、有機溶剤系インキを用いる場合には、通常２００〜２５０℃で隔壁パターンの焼成を行い、隔壁に含有させる撥インキ剤の種類と添加量により、隔壁表面の撥インキ性と隔壁で囲まれた開口部の基板表面の親インキ性（濡れ性）のバランスをコントロールする必要があったが、極めてマージンが狭く、調整が困難であった。
【０００５】
前記問題を解決する為に、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基板に塗工し、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を光硬化或いは放射線硬化させ、その後低温（１６０℃以下）で焼成させる方法が提案されており、前記方法によれば、撥インキ剤の熱分解、ブリードアウトが抑えられ、隔壁表面の撥インキ性を保持して、隔壁で囲まれた開口部の基板表面を撥インキ剤で汚染することなく、さらに有機溶剤系のインキにも溶解しない耐溶剤性を有する隔壁を得たる事が可能である事が確認された。
【０００６】
しかしながら、隔壁表面の熱硬化が十分でない為に、インキに含有される溶剤により隔壁表面が浸食され表面荒れ（ブツブツ）が発生するという問題があった。
【特許文献１】特開平６-３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７-３５９１５号公報
【特許文献３】特開平７-３５９１７号公報
【特許文献４】特開平７-２４８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前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、混色や白抜け不良の無い、隔壁表面の画素荒れの無い、各画素に平坦で均一な着色層を有するカラーフィルタを、マージン広く安定して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】
ところで、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基板に塗工し、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を光硬化或いは放射線硬化させ、その後酸素濃度５％以下の雰囲気において焼成する事で、撥インキ剤の熱分解、ブリードアウトが抑えられ、隔壁表面の撥インキ性を保持して、隔壁で囲まれた開口部の基板表面を撥インキ剤で汚染することなく、さらに有機溶剤系のインキにも浸食されない耐溶剤性を有する隔壁を得た。
【０００９】
さらにこの製造方法では、混色しない十分な量の撥インキ剤を添加しても、開口部の親インキ性が保持されるため、着色層の混色も白抜けもしない品質良好な範囲が広い。従って、材料のロット差や工程条件の変動に対応する十分なマージンを有して、画素の混色や白抜けがなく、平坦な着色層を有して色むらのない良好な特性を有する高精細なカラーフィルタを得ることができた。
【００１０】
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、請求項１に記載の発明は、隔壁で区切られた画素内に、インキジェット方式によりインキを吐出して着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、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を基板に塗工する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程と、光照射或いは放射線照射した隔壁パターンを酸素濃度が５％以下の雰囲気にて焼成し熱硬化させる工程と、前記隔壁で囲まれた領域にインキジェット方式によりインキを吐出して着色層を形成する工程と、を少なくとも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】
請求項２に記載の発明は、前記酸素濃度が５％以下の雰囲気で焼成する際の焼成温度が、撥インキ性を付与する材料の通常雰囲気でのガラス転移点（Ｔｇ）以下である事を特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記酸素濃度５％以下の雰囲気が、真空によるもの、または、窒素もしくは不活性気体によるものである事を特徴とする請求項２または３に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、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から４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記着色層を形成する工程が、インキジェット方式により有機溶剤系の顔料分散型インキを吐出して着色層を形成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記隔壁の一部又は全部が黒色であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記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がラジカル重合による硬化することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載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、有機溶剤系のインキにも浸食されない十分な耐溶剤性を有していながら、隔壁中の撥インキ剤の熱分解による飛散や隔壁外へのブリードアウトを防止できるため、十分量の撥インキ剤を添加しても、隔壁で囲まれた開口部の基板表面が撥インキ剤で汚染されて着色層の白抜けや色むら、また隔壁層表面の画素荒れを生じることがない。そのため、材料のロット差や工程条件の変動に対応する十分なマージンを有して、画素の混色と白抜け、色むらを生じる事のなく、隔壁層表面の画素荒れを生じる事の無い、信頼性の高い高精細なカラーフィルタを安定して製造することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をさらに説明する。
図１に示すように、インキジェット方式によって着色層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。以下の記載において、隔壁部の一部又は全部を便宜的に「ブラックマトリクス」と呼ぶが、該ブラックマトリクスは、必ずしも黒色部分を有するものではない。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基板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、このブラックマトリックスと赤、緑、青の着色層３を合わせてカラーフィルタとする。必要に応じて前記カラーフィルタ上に保護層４を設けることができる。
【００１９】
前記した通り、着色層３はブラックマトリックス間の開口部に設けられ、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、ブラックマトリクスの形成について詳細に説明する。本発明では、ブラックマトリクスを、フォトリソグラフィー法によって形成する。更に詳しくは、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を基板に塗工する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程と、前記隔壁で囲まれた領域にインキジェット方式によりインキを吐出して着色層を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。とくに好ましい形態としては、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を基板に塗工する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程と、光照射或いは放射線照射した隔壁パターンを酸素濃度が５％以下の雰囲気にて焼成し熱硬化させる工程と、を少なくとも有することを特徴とする。以下、後者の形態を例にとり説明する。
【００２３】
図２は、本発明のカラーフィルタの製造方法の工程説明図である。
前記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を基板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ネガ型の感光性樹脂組成物１２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(図２a)。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。
【００２４】
前記パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、露光装置５およびフォトマスク６を用い、従来公知の露光、現像方法により隔壁部２のパターンを形成できる（図２ｂおよびｃ）。
【００２５】
前記該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程では、透明基板１の上面から照射装置１５を用いて紫外線、或いは電子線照射して、隔壁部２を硬化させる（図２ｄ）。照射する光或いは放射線としては、感光性樹脂組成物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基板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。照射装置１５としては、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。本発明では、この工程において、撥インキ剤の熱分解やブリードアウトを極力抑えて、有機溶剤系のインキに対しても溶解しない耐溶剤性が得られるまで隔壁部２を硬化させることで、インキジェットにより着色層を形成した際の、画素の混色や白抜け、色むらを防止できる。
【００２６】
また前記撥インキ剤を含有する感光性樹脂組成物により形成したブラックマトリクスが遮光性を有する遮光層である場合、前記光照射処理では、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、加熱処理を施して熱硬化させる工程を設けることができる。加熱方法としては、加熱雰囲気の酸素濃度を低減させた上で、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。また、酸素濃度の低減方法は、真空によるもの、窒素または、不活性ガスによるもので有れば特に限定されるものではない（図２ｅ）。
【００２７】
前記酸素濃度は、酸素濃度５％以上であると、感光性樹脂組成物の重合速度が、酸素の阻害により遅延される為に、５％以下まで低減する事が望ましい。酸素濃度５％以下の雰囲気は、真空によるもの、または、窒素もしくは不活性気体によるものが望ましい。また、加熱温度は撥インキ剤のガラス転移点以上の温度で加熱すると、前工程において隔壁部２の表面を光硬化或いは放射線硬化していても、開口部基板表面に撥インキ剤の飛散やブリードアウトは見られ、インキジェットにより着色層３を形成した際に、白抜けや平坦性の悪化を招くため好ましくない為ガラス転移点以下に抑えることが望ましい。
【００２８】
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未満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、精細なブラックマトリクス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。
【００２９】
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ブラックマトリクス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、同じパターンのブラックマトリクスを積層し、多層構造とすることができる。ブラックマトリクス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を用いて、前記の通り形成することが好ましい。
【００３０】
前記により隔壁部２形成した透明基板１に、公知のインクジェット方式により、インキジェット装置７を用い、３色の着色インキを印刷して（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）からなる着色層を形成し、焼成して、カラーフィルタとする（図２ｆおよびｇ）。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ブラックマトリクスが完全に硬化して、カラーフィルタとして十分な耐性が得られる。またこの焼成の際、隔壁部２上の撥インキ剤は熱分解されるため、次工程において、保護層4等を形成する場合には、既に撥インキ性は低下している。さらに隔壁部２上の撥インキ剤を完全に除くためには、溶剤や洗剤による洗浄、低圧水銀ランプによるUV照射或いはエキシマUV照射、研磨等の工程を設けることが可能である。
【００３１】
ブラックマトリクスの形成に用いる感光性樹脂組成物に含まれる成分及び材料について説明する。
【００３２】
本発明の感光性樹脂組成物はネガ型の感光性樹脂組成物であり、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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】
【００３６】
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。
＜比較例１〜４＞
（ブラックマトリクスＢＭ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。透明基板として、無アルカリガラス（“♯１７３７”コーニング社製）を用い、その上にこの感光性樹脂組成物を塗布し、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“ＥＰ４０５０Ｇ”（旭有機材社製）      ２０重量部
シクロヘキサノン                                                ８０重量部
カーボン顔料“ＭＡ−８”（三菱マテリアル社製）                    ２３重量部
分散剤“ソルスパース＃５０００”（ゼネカ社製）                  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”（大阪有機社製）                                                              ５重量部
光重合開始剤“イルガキュア３６９”（チバスペシャリティケミカル社製）  ２重量部
含フッ素化合物“モディパーＦ−６００”（日本油脂社製、重量平均分子量３５０００）
０．５重量部
【００３７】
その後格子状のパターンであるフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により１００ｍＪ／ｃｍ２露光を行い、現像処理を行った。続いて、１０００ｍＪ／ｃｍ２の電子線照射処理を行った後、表１に示す焼成条件で、１０分間ホットプレートで加熱処理を行った。
【００３８】
続いて、ブラックマトリクスのＯＤ値（光学濃度）を測定したところ６であり、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。
【００３９】
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）
【００４０】
また、このブラックマトリクスを有する基板上に、インキジェット装置を用いて着色インキを印刷したところ、白抜けまたは混色のいずれかの不良が発生していた。さらに加熱温度が低い比較例１、２では、インキの溶剤によりブラックマトリクスの膨潤や溶解、或いはブラックマトリクスの表面荒れが発生した。加熱温度が高い比較例３，４では、撥インキ剤のブリードアウトにより白抜けが発生した。また、酸素濃度が高い比較例３，４では、撥インキ剤のブリードアウトにより白抜け、もしくは隔壁層表面の荒れが発生した。
【００４１】
＜実施例１〜３及び比較例５〜７＞
前記のブラックマトリクスの作成において、現像処理後に、高圧水銀灯により１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射処理を行った後、表２に示す焼成条件で、１０分間減圧機能をもったホットプレートで加熱処理を行いブラックマトリクスを形成した。
ブラックマトリクスのＯＤ値（光学濃度）を測定したところ６であり、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。
【００４２】
また、このブラックマトリクスを有する基板上に、インキジェット装置を用いて着色インキを印刷したところ、比較例５〜７では表面荒れが発生した。一方、実施例１〜３は、白抜けも混色も発生せず、ブラックマトリクスの表面にムラが生じることもなく、良好なカラーフィルタが得られた。
【００４３】
【表１】
2007240818.tif 000003
【００４４】
【表２】
2007240818.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、混色や白抜け不良の無い、隔壁表面の画素荒れの無い、各画素に平坦で均一な着色層を有するカラーフィルタを、マージン広く安定して製造する方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ブラックマトリックスを備えたカラーフィルタの断面形状の説明図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の工程説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１……透明基板、２……隔壁部（ブラックマトリックス）、３……着色層、４……保護層、５……露光装置、６……フォトマスク、７……インキジェット装置、１２……感光性樹脂組成物、１５……照射装置。
【図１】
2007240818.tif 000005
【図２】
2007240818.tif 000006