(57)【要約】【課題】  インクの吸収層が不要であり、さらに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。【解決手段】  少なくとも（ａ）透明基板に印刷法により所定のパターンを印刷し仕切り状の隔壁を形成する工程と、（ｂ）透明基板を洗浄処理する工程と、（ｃ）前記隔壁表面を撥インク化処理する工程と、（ｄ）前記透明基板上の隔壁に仕切られた領域にインクジェット印刷装置によりインクを吐出して着色層を形成し、印刷パターンを形成する工程とを含み、前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インキ材料を含み、かつ、前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インク剤材料を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式により着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
（ａ）透明基板に印刷法により所定のパターンを印刷し仕切り状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）前記透明基板を洗浄処理する工程と、
（ｃ）前記隔壁表面を撥インク化処理する工程と、
（ｄ）前記透明基板上の隔壁に仕切られた領域にインクジェット印刷装置によりインクを吐出して着色層を形成し、印刷パターンを形成する工程とを含み、
前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インキ材料を含み、かつ、前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インク剤材料を含むことを特徴とする印刷物の製造方法。
【請求項２】
前記（ａ）隔壁パターンの印刷を反転印刷法により行うこと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（ｃ）隔壁表面の撥インク処理が、少なくともフッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照射を行プラズマ処理である請求項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（ｂ）洗浄処理が、アルカリ水溶液による洗浄処理、紫外線オゾン洗浄処理、エキシマ洗浄処理、コロナ放電処理、酸素プラズマ処理、研磨処理のいずれかである請求項１〜３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記（ｂ）洗浄工程が、酸素流量を５０〜１０００ｓｃｃｍとしながらプラズマ処理することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）洗浄工程が、紫外線オゾン洗浄する工程であり、オゾン濃度を１０〜１００００ＰＰｍとしながら、紫外線を５〜１０００ｍＷの露光量で、１〜１０分照射する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の印刷物の製造方法を用いて作成された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】
本発明はインクジェット印刷装置などの印刷装置を用いて製造された印刷物に関するものである。この印刷物としては有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）が例示でき、この有機ＥＬ素子の有機発光層をインクジェット印刷装置等を用いて形成する。また、前記印刷物としてカラーフィルタも例示でき、この着色層をインクジェット印刷装置を用いて形成する。また、この外、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を印刷物として例示することができる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とする。）の有機発光層の形成方法は、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、インクジェット方式など各種の印刷法が知られている。フォトリソグラフィー方式による有機ＥＬ素子の画素パターン形成は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した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画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、各画素ごとに露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、有機ＥＬ素子に限らず、カラーフィルタ等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
そして、フォトリソグラフィー方式の上記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、コスト、環境面ともに問題を呈するようになった。この問題を克服する方法として、印刷方式により光学素子を製造する方式が注目されている。例えば、インクジェット法よって有機ＥＬ素子を製造する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の有機発光材料を含むインキを用い、各色を同時に一度の工程で印刷することができる。このため、フォトリソグラフィーと比べ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。
【０００３】
前述したようにインクジェット方式は製造プロセスの簡略化及びコスト削減を図ることができることから、有機ＥＬ素子やカラーフィルタといった光学素子の製造へ応用されている。しかしながら、印刷方式の問題の一つとして、「混色」「白抜け」とった問題がある。以下、これらの光学素子を製造する場合を、インクジェット印刷を例に挙げて説明する。
【０００４】
「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、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、インキ吐出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１〜４には、インキの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黒色樹脂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。
【０００５】
「白抜け」とは、主に印刷版により付与されたインキが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り、有機ＥＬ素子においては、ショート原因となるピンホールとなる。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する。隔壁をフォトリソグラフィー法で形成する場合、隔壁となる樹脂組成物を基板に塗布後、マスクを用いて露光、現像した後、隔壁を加熱（ポストベーク）する。この際に、隔壁の一部から撥インキ剤が滲出し、印刷装置により付与されたインキが濡れ広がらず、白抜けが発生する。
また、隔壁をフォトリソグラフィー方式で作製する場合、基板上に撥インキ剤を含む感光性樹脂組成物を塗布し、これを露光現像して隔壁とする際に、隔壁開口部内に存在する撥インキ剤が現像液により充分に除去されず、画素内に撥インキ剤が残存した場合にも、白抜けが発生する。
【０００６】
特許文献１〜４にはインクジェット方式で製造するカラーフィルタの隔壁に含フッ素材料を撥インキ剤として用いる方法が記載されている。この方法によると、混色は防止することができるが、撥インキ剤の樹脂分子が全体的にフッ素原子を含むため、樹脂分子全体の極性が高く、インキ中に含まれる他の樹脂成分、溶媒成分との相溶性が低かった。このため、隔壁パターンの露光、現像後、加熱焼成する工程において、撥インキ剤が隔壁から画素に滲出して「白抜け」の問題が発生した。
【０００７】
上記「混色」と「白抜け」の問題を解決する方法の一つとして隔壁が設けられた基板上にプラズマ処理を行う方法が知られている（特許文献５）。この方法によると、隔壁を少なくともフッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ処理を行うことで選択的に撥インク性を付与できるため、「白抜け」と「混色」の問題が同時に解決できるというものである。しかし、上記引用文献５に記載の方法によると、適切な洗浄処理の方法が開示されておらず、隔壁パターン形成用インク由来の汚染物のために、カラーフィルタの色ムラ不良が多数発生する問題が生じていた。
【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７−３５９１６号公報
【特許文献４】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献５】特開平１１−２７１７５３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、遮光層、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ー法を用いることなく、基板の濡れ性に関して、単一の層で濡れ性の良い部分と悪い部分とを形成することが可能であり、かつこの濡れ性の良い部分と悪い部分とを少ない工程で容易に形成することができ、さらにインクの吸収層が不要であり、さらに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でき、透明基板の汚染物に由来する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】
上記課題を解決するための本発明の構成を以下に示す。
（請求項１）
インクジェット方式により着色層を形成するカラーフィルタの製造方法において、少なくとも
（ａ）透明基板に印刷法により所定のパターンを印刷し仕切り状の隔壁を形成する工程と、
（ｂ）透明基板を洗浄処理する工程と、
（ｃ）前記隔壁表面を撥インク化処理する工程と、
（ｄ）前記透明基板上の隔壁に仕切られた領域にインクジェット印刷装置によりインクを吐出して着色層を形成し、印刷パターンを形成する工程とを含み、
前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インキ材料を含み、かつ、前記隔壁を形成する樹脂組成物が黒色顔料及び撥インク剤材料を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【００１０】
（請求項２）
前記（ａ）隔壁パターンの印刷を反転印刷法により行うこと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。
【００１１】
（請求項３）
前記（ｃ）隔壁表面の撥インク処理が、少なくともフッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照射を行プラズマ処理である請求項１又は２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１２】
（請求項４）
前記（ｂ）洗浄処理が、アルカリ水溶液による洗浄処理、紫外線オゾン洗浄処理、エキシマ洗浄処理、コロナ放電処理、酸素プラズマ処理、研磨処理のいずれかである請求項１〜３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１３】
（請求項５）
前記（ｂ）洗浄工程が、酸素流量を５０〜１０００ｓｃｃｍとしながらプラズマ処理することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１４】
（請求項６）
前記（ｂ）洗浄工程が、紫外線オゾン洗浄する工程であり、オゾン濃度を１０〜１００００ＰＰｍとしながら、紫外線を５〜１０００ｍＷの露光量で、１〜１０分照射する工程であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１５】
（請求項７）
請求項１〜６に記載の印刷物の製造方法を用いて作成されたカラーフィルタの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、透明基板上の遮光層の透明基板上に存在する汚染を除去することができた。特に透明基板上に遮光層を反転印刷工程に由来する汚染を効率よく除去することができ、これにより反転印刷法を用いて色ムラのないカラーフィルタを得ることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、透明基板に印刷法により所定のパターンを有する隔壁を形成する工程、前記隔壁表面を撥インク化処理する工程と、隔壁形成工程を経た前記透明基板上の隔壁開口部にインクジェット方式により着色インクを吐出して、着色層を形成することにより、カラーフィルタパターンを形成するフィルタパターン形成工程を特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１８】
本発明の方法によれば、遮光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方式により形成することにより、遮光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出来る。
【００１９】
本発明の方法は、上述のように、寸法精度が良好となり、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の製造に十分対応し得る。
【００２０】
以下、図面を用いて本発明をより詳細に説明する。図１に、本発明の第１の観点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。本発明の第１の観点に係るカラーフィルタの製造方法では、まず、図１に示すように、透明基板２を用意し、印刷法により遮光層１を例えば格子状あるいはストライプ状に形成する。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。
【００２１】
反転印刷法により所定のパターンを有する遮光層１を形成した後に、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、印刷された遮光層を熱硬化すると共に、透明基板２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。
【００２２】
印刷により形成された遮光層２には、ポストベークにより、遮光層表面及び開口部に汚染物が溶出するために、ポストベーク後に酸素プラズマ処理等を行い、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遮光層間の透明基板表面まで至るときには、酸素プラズマ処理等によりこの成分を除去することがより好ましい。この透明基板を洗浄する処理として、アルカリ水溶液による洗浄処理、紫外線オゾン洗浄処理、エキシマ洗浄処理、コロナ放電処理、酸素プラズマ処理、研磨処理のいずれか１つ又はこれらを組み合わせた方法を用いる事ができる。
【００２３】
酸素プラズマ処理条件としては、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、使用ガスとして酸素を用い、当該酸素の流量として５０〜１０００ｓｃｃｍ、圧力１〜１００Ｐａ、ＲＦパワー１〜１０００Ｗ、処理時間１〜６００ｓｅｃで行うことが好ましい。上記処理を行うことにより、遮光層２の反転印刷により透明基板上に生じた汚染を効率よく除去することができる。
【００２４】
また、洗浄工程として、紫外線オゾン洗浄する工程を用いることも可能であり、この場合、オゾン濃度を１０〜１００００ＰＰｍとしながら、紫外線を５〜１０００ｍＷの露光量で、１〜１０分照射する工程として洗浄することが望ましい。上記処理を行うことにより、遮光層２の反転印刷により透明基板上に生じた汚染を効率よく除去することができる。
【００２５】
反転印刷法により所定のパターンを有する遮光層２を形成した後に、遮光層上に表面処理を行う。表面処理としては、例えば導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含んだガスを使用し、減圧雰囲気下や大気圧雰囲気下でプラズマ照射をする減圧プラズマ処理や大気圧プラズマ処理を行う。一定条件としては、フッ素化合物および酸素を含んだガス中でプラズマ処理を行うことが挙げられる。この条件下では無機材料の表面にはプラズマ放電により未反応基が酸化されてカルボニル基や水酸基等の極性基が発生する。極性基は水等の極性分子を含んだ流動体に対して親和性を示し、非極性分子を含んだ流動体に対し非親和性を示す。有機バンク層表面においても上記のような反応と並行してフッ素化合物分子が有機材料表面に入り込む現象も生じる。
【００２６】
その後、インクジェット装置３に、着色インク例えば赤色着色インク、緑色着色インク、及び青色着色インクを各々適用し、インクジェットノズル例えば赤色用インクジェットノズル、緑色用インクジェットノズル、及び青色用インクジェットノズルより、開口部に、各色の着色インクを所定の配列で吐出する。各色の着色インクは、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。
【００２７】
さらに、インクジェット装置３に、着色インクを各々適用し、インクジェットノズル例えば赤色用インクジェットノズル、緑色用インクジェットノズル、及び青色用インクジェットノズルより、開口部に、各色の着色インクを所定の配列で吐出する。各色の着色インクは、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。
【００２８】
このようにして、透明基板２上に、所定のパターンを有する遮光層１と、この積層間に規則正しく配列された、赤色着色層、緑色着色層、及び青色着色層を有する着色パターン４を含む本発明に係るカラーフィルタが形成される。
【００２９】
透明基板２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。
【００３０】
遮光層１は、遮光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。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。
【００３１】
遮光層２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、遮光層の厚さは、０．５μｍないし１．５μｍにすることができる。
【００３２】
図２ないし図４に、反転印刷法を用いた遮光層の形成工程の一例を説明するための図を示す。図２中、２２は遮光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から遮光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、遮光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。
【００３３】
まず、図３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。
次に、図４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上に遮光層の反転パターン３１を形成する。
その後、図５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、遮光層２６を形成する。
【００３４】
さらに、透明基板２７の他方の主面上に、同様にして遮光層を形成することができる。他方の主面上に遮光層のパターンの幅を変更する場合には、剥離部材を、その幅を狭くしたこと以外は同様の凹状パターンを有する剥離部材に取り替えることが出来る。
【００３５】
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。
【００３６】
反転印刷に使用される遮光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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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１重量％ないし２０重量％である。
【００４１】
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、遮光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。
【００４２】
この反転印刷法では、隔壁パターン形成用インク由来の汚染物溶出するために、これを除去することが好ましい。この処理方法としては、アルカリ水溶液による洗浄処理、ＵＶ洗浄処理、エキシマ洗浄処理、コロナ放電処理、酸素プラズマ処理、研磨処理等の方法が好適に用いられる。
【００４３】
遮光層をパターニングした透明基板２７に、少なくともフッ素原子を含有するがガス雰囲気下でプラズマ照射するプラズマ処理を施す。当該プラズマ処理により、導入ガス中のフッ素またはフッ素化合物が隔壁表層に入り込み、隔壁表層の、特に隔壁上面の撥インク性が増大するため、開口部に多量のインクを付与した際の混色が起きづらくなる。
【００４４】
本工程に導入する少なくともフッ素原子を含有するガスとしては、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ５Ｆ８から選択されるハロゲンガスを１種類以上使用することが好ましい。特に、Ｃ５Ｆ８（オクタフルオロシクロペンテン）は、オゾン破壊能が０であると同時に、大気寿命が従来のガスに比べて（ＣＦ４：５万年、Ｃ５Ｆ８：３２００年）０．９８年と非常に短い。従って、地球温暖化係数が９０（ＣＯ２＝２とした１００年積算値）と、従来ガスに比べて（ＣＦ４：６５００、Ｃ５Ｆ８：８７００）非常に小さく、オゾン層や地球環境保護に極めて有効であり、本発明で使用する上で望ましい。
【００４５】
さらに、導入ガスとしては、必要に応じて酸素、アルゴン、ヘリウム等のガスを併用しても良い。本発明においては、前記ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ５Ｆ８から選択されるハロゲンガスを１種類以上とＯ２との混合ガスを用いると、本工程による撥インク性の程度を制御することが可能になる。但し、当該混合ガスにおいて、Ｏ２の混合比率が３０％を超えるとＯ２による酸化反応が支配的になり、遮光層の化学的状態が不安定となるため、また、Ｏ２混合比率が３０％を超えると樹脂に対するダメージが顕著になるため、当該混合ガスを用いる場合にはＯ２の混合比率が３０％以下の範囲で使用する必要がある。
【００４６】
また、本発明におけるプラズマの発生方法としては、低周波放電、高周波放電、マイクロ波放電等の方式を用いることができ、プラズマ照射の際の圧力、ガス流量、放電周波数、処理時間等の条件は、任意に設定することができる。
【００４７】
図５、図６に、本発明のプラズマ処理工程に用いることが可能なプラズマ発生装置の模式図を示す。図中、５１は上部電極、５２は下部電極、５３は被処理基板、５４は高周波電極である、当該装置は平行平板の２極電極に高周波電極を印加して、プラズマを発生させる。図５はカソードカップリング方式、図６は、アノードカップリング方式を示し、どちらの方式を用いても、圧力、ガス流量、放電周波数、処理時間等の条件によって、隔壁表面の撥インク性を所望の程度とすることができる。
【００４８】
図５、図６に示したプラズマ発生装置において、図５のカソードカップリング方式は処理時間を短くすることが可能であり、当該処理工程に有利である。また、図６のアノードカップリング方式では、必要以上に透明基板にダメージを与えることがないことが有利である。よって、本工程に用いるプラズマ発生装置は、透明基板や隔壁の材料に応じて選択すればよい。
【００４９】
本発明にかかる隔壁３表面の、プラズマ処理後の撥インク性の程度は、純水によって測定した接触角が９０°以上であることが好ましい。さらには、１１０°以上であることが望ましい。当該接触角が９０°未満では混色が生じやすく、多量のインクを付与することが出来ないため、色純度の高いカラーフィルタの製造が難しくなる。また、支持基板表面の親インク性は、純水によって測定した接触角が２０°以下で測定することが好ましい。純水に対する接触角を２０°以下にすることによって、支持基板表面にインク６が良好に濡れ広がり、白抜けが生じることがない。特に、１０°以下とすることが望ましい。
【００５０】
着色インクは、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。着色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。
【００５１】
着色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。
【００５２】
着色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。
【００５３】
バインダ樹脂への色素の分散を向上させるために、着色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。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。
【実施例】
【００５４】
＜実施例１＞
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
・遮光層（ブラックマトリックス層）の形成
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。
以下の遮光層印刷用インク材料組成の材料を用意した。
＜遮光層印刷用インク組成＞
インクバインダ樹脂  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時間分散して遮光層印刷用インク組成物（以下本実施例においてインク組成物とする）を調製した。
【００５５】
得られたインク組成物を、図２〜４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、遮光層（ブラックマトリックス）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、表面を遮光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。
【００５６】
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。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遮光層パターンの反転パターンを形成した。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、遮光層を転写した。
【００５７】
次いで、遮光層が形成された透明基板をオーブンに入れて、２３０℃で１時間熱硬化を行った。遮光層の上部は平坦で、膜厚は１．５μｍであった。また、遮光層のＯＤ値（光学濃度）は４であり、充分な遮光性を有することから、遮光層（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。
【００５８】
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。
ＯＤ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ０）
【００５９】
（親水化処理）
カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にて透明基板を洗浄処理を施した。
使用ガス：Ｏ２
ガス流量：８０ｓｃｃｍ
圧力：８Ｐａ
ＲＦパワー：１５０Ｗ
処理時間３０ｓｅｃ
【００６０】
洗浄処理後のガラス開口部表面に対する、協和界面科学社製自動液晶ガラス洗浄・処理検査装置「ＬＣＤ−４００Ｓ」を用いて、上記水の接触角を測定したところ、１０°であり、洗浄されたガラス開口部表面の撥インク性が低下したことを確認した。
【００６１】
（撥インク化処理）
遮光層を形成した上記透明基板に、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にてプラズマ処理を行った。
【００６２】
使用ガス：ＣＦ４
ガス流量：８０ｓｃｃｍ
圧力：５０Ｐａ
ＲＦパワー：１５０Ｗ
処理時間：３０ｓｅｃ
【００６３】
協和界面科学社製自動液晶ガラス洗浄・処理検査装置「ＬＣＤ−４００Ｓ」を用いて、上記プラズマ処理後の遮光層の遮光層上面の純水に対する接触角を測定したところ１５°であった。
【００６４】
（着色インク層の作成）
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エ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。
【００６５】
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、青色の各着色ワイスを得た。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。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製して添加し、赤色、緑色、及び青色着色インクを得た。
【００６６】
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。
【００６７】
＜実施例２＞
親水化処理として、ＵＶランプ（１８５ｎｍと２５４ｎｍの輝線を持つ低圧水銀ランプ）を備えた洗浄装置を用い、照射光強度：３０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間：５ｍｉｎでＵＶ洗浄処理を施す以外は実施例１と同様にして親水化処理を行った。親水化処理直後の遮光層（ブラックマトリックス）上面の純水に対する接触角は２０°であった。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。
【００６８】
＜実施例３＞
親水化処理として、エキシマランプ（１７２ｎｍに輝線を持つＸｅ２＊ランプ）を備えた洗浄装置を用い、照射光強度：３０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間：５ｍｉｎでエキシマ処理をした以外は実施例１と同様にして親水化処理を行った。親水化処理直後の遮光層（ブラックマトリックス）上面の純水に対する接触角は１８°であった。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。
【００６９】
＜比較例１＞
親水化処理を施さない以外は実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。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１０以上であり、色むらの多いカラーフィルタであることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法を説明する模式図。
【図２】反転印刷法を用いた遮光層の形成工程を説明する模式図
【図３】反転印刷法を用いた遮光層の形成工程を説明する模式図
【図４】反転印刷法を用いた遮光層の形成工程を説明する模式図
【図５】プラズマ発生装置の構成を示す模式図
【図６】プラズマ発生装置の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００７１】
１…遮光層
２…透明基板
３…インクジェット塗布装置
４…カラーフィルタ基板
２３…遮光層形成用インク層
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
５１…上部電極
５２…下部電極
５３…被処理基板
５４…高周波電極
【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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