(57)【要約】【課題】インクジェット法でカラーフィルタ用インクを充填する方法において、撥インク性の隔壁からのインクの溢流や画素形成部でのカラーフィルタ用インクの白抜けがなく、カラーフィルタ用インクで着色された画素の平坦性が良好なカラーフィルタを低コストで形成する。【解決手段】充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角が、隔壁と隔壁に囲まれてなる開口部において１０〜３０度であるものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、複数の着色部と、隣接する前記着色部の間に位置する隔壁とを少なくとも有するカラーフィルタであって、前記隔壁は透明基板上に形成された樹脂組成物からなり、前記着色部は、前記隔壁で囲まれた開口部の内にインクジェット方式によって充填された着色インクであるカラーフィルタ用インクを硬化してなり、上記隔壁の部分とカラーフィルタ用インクが充填される前記開口部の部分との全面が、充填する前記カラーフィルタ用インクに対する接触角が１０〜３０度の処理面であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
上記処理面は、塗布、乾燥、硬化後での上記充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角が接触角が１０〜３０度であって透明である透明樹脂塗料を塗布、乾燥、硬化してなる層であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
上記透明樹脂塗料の組成は、上記充填するカラーフィルタ用インクと同じカラーフィルタ用インクから着色顔料分を除いて感光硬化性を付与した塗料にカラーフィルタ用インクの樹脂分と相溶性のある撥インク性付与剤を添加したものであることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
上記透明樹脂塗料に添加した撥インク性付与剤は、シリコーン樹脂系のものであることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
上記隔壁は、遮光層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
上記開口部に充填されたカラーフィルタ用インクが硬化してなる上記着色部の上に、保護層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
表面に透明導電性膜を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法であって、透明基板の上に感光性樹脂組成物層を形成し、この感光性樹脂組成物層に対するパターン露光の後、現像して隔壁パターンを形成する工程と、前記隔壁パターンに光を照射して光硬化させて隔壁を形成する工程と、前記隔壁の部分および隔壁に囲まれた開口部の部分に透明で撥インク性付与剤を含む硬化性の透明樹脂塗料を塗布し硬化して、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する工程と、インクジェット方式により前記開口部内にカラーフィルタ用インクを充填して着色画素を形成する工程と、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９】
充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する上記工程により、隔壁の表面と開口部の表面とが、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度となる面とされる請求項８に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
上記透明樹脂塗料を感光硬化性とし、光硬化することを特徴とする請求項８または９に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
上記透明樹脂塗料を熱硬化性とし、加熱硬化することを特徴とする請求項８または９に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】
上記隔壁の表面と開口部の表面とは、上記透明樹脂塗料に添加する撥インク性付与剤の種類と添加量との調整により、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度とされることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載のカラーフィルタ製造方法。
【請求項１３】
充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が１０度の時、隔壁で囲まれる容積の２倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が２０度の時３．５倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が３０度の時５倍までとすることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
上記隔壁を黒色樹脂組成物で形成する請求項８〜１３のいず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、カラー液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタなどに使用されるカラーフィルタであって、ブラックマトリクスとしても利用できる斜壁を備えたカラーフィルタと、その製造方法に関するものである。
特に、インクジェット装置を用いて、隔壁の間に色材インクを適量充填して再現したい色を備えたカラーフィルタと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタなどを低コストで形成する方法として、カラーフィルタ用基板へインクジェット法によりカラーフィルタの色材インクを供給する方法が提案されている。しかし、インクジェット装置で噴射されたインク粒子が基板に衝突して、その部位で広がることから、所定部（画素部）以外に広がらないようにするために、画素とする部分の周辺部に隔壁の役目をする凸部を形成するようにする方法が提案されている。そして、各画素の周辺部は遮光性があるブラックマトリクスである必要があるので、凸部とした隔壁はカラーフィルタのブラックマトリクスを兼用することが好ましく、そのための技術が多数提案されている。なお、本願発明においてはブラックストライプも含めてブラックマトリクスと記す。
【０００３】
インクジェット装置を用いてカラーフィルタを製造する場合のカラーフィルタ用インクの成分は、インクジェット時の噴射に好都合であるように、低粘度に設計されている。そのため、一般的に固形分が少なく溶剤分が多い組成に調整されている。例えば、通常は固形分含有量が１０％〜２５％程度ものを使用する提案が多い。しかし、その結果として画素とする部分、即ち上記隔壁で囲まれた開口部に充填するカラーフィルタ用インクの量は、画素としての所定の色材層の厚さを得るためにその厚さに対して４〜１０倍の量を供給する必要がある。そのため、通常は少なくとも隔壁の上面を撥インク性として供給したカラーフィルタ用インクが所定場所以外へ広がらないようにしていた。
【０００４】
しかしながら、上面が撥インク性の隔壁を使用したインクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法においては、「混色（溢流）」と「白抜け」と「厚さ不均一」という問題があった。
まず、「混色（溢流）」は、隣接する色の異なる着色画素間においてカラーフィルタ用インクが隔壁を乗り越えて（溢流して）混ざり合うことによって発生する障害であり、カラーフィルタ用インクの供給量が隔壁の高さを超える量であるために発生する。これを防止する方法として、特許文献１、特許文献２に開示されているように、隔壁全体を撥インク性にする方法がある。
この場合、隔壁の側面も撥インク性とすると、隔壁で囲んでなる開口部の内側に充填されたカラーフィルタ用インクの厚さは隔壁に接する部分が薄く、中央付近が厚くなったり、さらには「白抜け」とよばれるインクが充填されない場所が発生して、カラーフィルタとしての性能が仕様を満足しなくなってしまう。
【０００５】
これを回避するために、例えば特許文献３では、隔壁を撥インク層と親インク層を交互に重ねた構造とすることが開示されている。また、特許文献４、特許文献５、特許文献６には、隔壁材料を塗布した後に、撥インク剤による処理を行い、次にフォトリソ工程によってパターンニングし、その後、隔壁で囲まれた凹部を親インク化処理する方法などが開示されている。さらに、特許文献７では、撥インク性のブラックマトリクスの隔壁を作成し、後工程で、ブラックマトリクスの側面と、画素部に親インク材の層を形成している点が開示されている。
いずれせよ、隔壁の上面を撥インク性とし、別工程で凹部の側面および底面を親インク性とすることは、コストアップの原因であった。
さらに特許文献８には透明基材上部に撥インク性下地層を形成し、カラーフィルタ用インクの広がりを抑制して、カラーフィルタを形成する方法が記載されている。この方法においても、インクジェット装置により充填した画素の形状は凸形状で画素内の色濃度のばらつきを生ずる問題点があった。また、この方法においては、隣接する画素へのインクの溢流を防止することが困難であるという問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−２０６６２７号公報
【特許文献２】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献３】特許第３６４６５１０号公報
【特許文献４】特開平９−２０３８０３号公報
【特許文献５】特開平９−２３０１２７号公報
【特許文献６】特開平９−２３０１２９号公報
【特許文献７】特開２００５−１７３３２４号公報
【特許文献８】特開２００３−１１４３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、インクジェット装置でインクングしてカラーフィルタを作成する場合に適した隔壁を得ながら、これまでの方法より低コストで、画素間においてカラーフィルタ用インクが溢流して混色してしまうことがなく、また、画素内の色材厚さのムラや白抜けが少なく、画素内の色ムラの少ないカラーフィルタと、この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】
【０００７】
（請求項１の発明）
本発明は、透明基板上に、複数の着色部と、隣接する前記着色部の間に位置する隔壁とを少なくとも有するカラーフィルタであって、前記隔壁は透明基板上に形成された樹脂組成物からなり、前記着色部は、前記隔壁で囲まれた開口部の内にインクジェット方式によって充填された着色インクであるカラーフィルタ用インクを硬化してなり、上記隔壁の部分とカラーフィルタ用インクが充填される前記開口部の部分との全面が、充填する前記カラーフィルタ用インクに対する接触角が１０〜３０度の処理面であることを特徴とするカラーフィルタである。
（請求項２の発明）
そして、上記処理面は、塗布、乾燥、硬化後での上記充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角が接触角が１０〜３０度であって透明である透明樹脂塗料を塗布、乾燥、硬化してなる層であることが良好である。
（請求項３の発明）
そして、上記透明樹脂塗料の組成は、上記充填するカラーフィルタ用インクと同じカラーフィルタ用インクから着色顔料分を除いて感光硬化性を付与した塗料にカラーフィルタ用インクの樹脂分と相溶性のある撥インク性付与剤を添加したものであることが良好である。
（請求項４の発明）
そして、上記透明樹脂塗料に添加した撥インク性付与剤は、シリコーン樹脂系のものであることが良好である。
（請求項５の発明）
そして、上記隔壁は、遮光層であることが良好である。
（請求項６の発明）
そして、上記開口部に充填されたカラーフィルタ用インクが硬化してなる上記着色部の上に、保護層を有することが良好である。
（請求項７の発明）
そして、表面に透明導電性膜を有することが良好である。
【０００８】
（請求項８の発明）
また、もう一つの発明は、上記カラーフィルタの製造方法であって、透明基板の上に感光性樹脂組成物層を形成し、この感光性樹脂組成物層に対するパターン露光の後、現像して隔壁パターンを形成する工程と、前記隔壁パターンに光を照射して光硬化させて隔壁を形成する工程と、前記隔壁の部分および隔壁に囲まれた開口部の部分に透明で撥インク性付与剤を含む硬化性の透明樹脂塗料を塗布し硬化して、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する工程と、インクジェット方式により前記開口部内にカラーフィルタ用インクを充填して着色画素を形成する工程と、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。
（請求項９の発明）
そして、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する上記工程により、隔壁の表面と開口部の表面とが、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度となる面とされるものとすることが良好である。
（請求項１０の発明）
そして、上記透明樹脂塗料を感光硬化性とし、光硬化することが可能である。
（請求項１１の発明）
そして、上記透明樹脂塗料を熱硬化性とし、加熱硬化することが可能である。
（請求項１２の発明）
そして、上記隔壁の表面と開口部の表面とは、上記透明樹脂塗料に添加する撥インク性付与剤の種類と添加量との調整により、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度とされることが良好である。
（請求項１３の発明）
そして、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が１０度の時、隔壁で囲まれる容積の２倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が２０度の時３．５倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が３０度の時５倍までとすることが良好である。
（請求項１４の発明）
そして、上記隔壁を黒色樹脂組成物で形成することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第一による効果は、隔壁と画素を得るための開口部とを適度な撥インク性とすることによって、開口部内に充填したカラーフィルタ用インクの溢流がなく、また、白抜けがなく、画素内の色ムラの少ないカラーフィルタが得られる点である。
通常のように、隔壁の少なくとも上面を撥インク性とし、開口部を親インク性としなくてもよい理由はつぎの通りである。カラーフィルタ用インクに対する接触角を開口部で通常のように、例えば、１０度以下とせず１０度以上としても、カラーフィルタ用インクを充填していけば、白抜けはなくなるはずである。また、開口部には基本的にはカラーフィルタ用インクと類似した成分があるので、なんらかの理由で一部だけが強い撥インク性になることが少ないはずである。仮に、隔壁の上面の撥インク性付与剤が加熱処理時にブリード（にじみ出し）しても、開口部にある膜はその撥インク性付与剤と相溶性があるので、一部分だけが強い撥インク性になることが少なく、結果として白抜けや隔壁近傍での厚さ減少がなくなるはずである。開口部全面がある程度（接触角１０〜３０度）の均一な撥インク性を有することで、却ってムラなくカラーフィルタ用インクが充填される。また、白抜けが発生すると、カラーフィルタ用インクが充填されている場所では、所定量以上に量になり、溢流の原因となっていたが、前述のように白抜けが発生しないため、溢流が生じないようになる。
【００１０】
一方、公知資料等では、隔壁の上面の撥インク性が３０度以上、好ましくは４０度、時には１００度以上、必要と言われているが、本発明の１０〜３０度としても、充填量を接触角に見合った量とすることで、溢流を防止することができる。従って、従来のように、隔壁の上面を撥インク性とし、開口部を親インク性とする複雑な構造でなくても高品質のカラーフィルタ得ることができる。
【００１１】
また、本発明の構造では撥インク性があまり高くないので、隔壁の側面にカラーフィルタ用インクが接する。溶剤の揮発によってインク量が減少するが、カラーフィルタ用インクの粘度が上昇することと、カラーフィルタ用インクのビヒクル分（樹脂分）と隔壁側面（処理面）の撥インク性塗膜（処理面を構成する層）のビヒクル分（樹脂分）を同じにすることによってなじみがよくなり、隔壁近傍であってもカラーフィルタ用インクの厚さが薄くなることはほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
・第一の形態
第一の形態は、カラーフィルタ用の透明基板に処理を施して、インクジェット装置より供給するカラーフィルタ用インクに対する接触角が１０〜３０度になるようにしたものを使用し、そこへ同じく接触角が１０〜３０度である隔壁が形成されたものであり、その隔壁の間の画素部分（開口部）へインクジェット法でカラーフィルタ用インクを充填したものである。
【００１３】
（透明基板の処理面）
カラーフィルタ用の透明基板の表面を、インクジェット装置で供給するカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度にする方法としては、その透明基板の表面に、撥インク性付与剤（撥インク剤）を添加した透明樹脂塗料Ａの層を形成する方法がある。透明樹脂塗料Ａの主成分樹脂としては、カラーフィルタ用の塗料の主成分樹脂を使用することが好ましいが、着色顔料分の分散性は考慮しなくてよいので選択範囲が広くなる。例えばアクリル系の樹脂やカルド系の樹脂を好適に使用することができる。
添加する撥インク性付与剤としては、接触角を調整することを容易にするために、透明な樹脂に溶解するタイプのものが好ましい。中でもカラーフィルタ用に使用される樹脂、例えばアクリル系の樹脂、カルド系の樹脂に溶解するものが好ましい。そして、撥インク性付与剤の添加量を調整することによって接触角を調整する。１０度〜３０度にするには、樹脂分に対して通常０．０５〜数ｗｔ％添加すればよい。
なお、隔壁を形成するための隔壁材を塗布する際や、カラーフィルタ用インクを充填する際、撥インク性付与剤が添加されて処理面として構成された上記層が、それらの溶剤で溶解しないようにするために、上述の透明な樹脂は重合して硬化するものであることが必要である。硬化の方法は熱硬化でもよく、放射線硬化型としてもよい。好ましくはＵＶ硬化型であり、その際に使用する上記の透明な樹脂としては、カラーフィルタ用インクから顔料分を除いた組成成分である感光性の透明な樹脂が、屈折率が同じで反射を生じない点からも、なじみの点からも第一に好ましい。
【００１４】
（隔壁）
一方、上記透明基板の表面の処理面に形成した隔壁は上面、側面も撥インク性を有するものである。この隔壁を得るためには隔壁自体を撥インク性の隔壁材から形成すればよい。そして、撥インク性である隔壁材は、同様に隔壁材に撥インク性付与剤を添加して撥インク性を発現するようにする。その撥インク性付与剤は上記の透明な樹脂へ添加するものが好ましい。隔壁の形成方法は、通常のフォトリソ法、印刷法、転写法のいずれであってもよい。隔壁を形成した後に、カラーフィルタ用インクを充填する際に、そのカラーフィルタ用インクの溶剤に溶解しないようにするために硬化するものであることが必要である。硬化の方法は熱硬化でもよく、ＵＶ硬化でもよい。隔壁をブラックマトリクス材（前述と同じ撥インク性を有するブラックマトリクス材）で形成する場合には、加熱硬化することが好ましい。
【００１５】
撥インク性付与剤としては、フッ素樹脂系のものとシリコーン樹脂系のものを使用することができる。添加する量の範囲内で、上記透明樹脂塗料Ａの主成分のビビクル分（樹脂分）と相溶するものでなければならないが、添加量は通常０．１〜数％程度であるので、その範囲で相溶性があるものなら使用することができる。
フッ素樹脂系、シリコーン樹脂系の撥インク性付与剤としては通常のものを使用することができる。例えば、アクリル系の粘着剤に剥離強度調整用として添加されるものを使用することができる。また、種々の樹脂に添加して、撥水性や撥溶剤性や離型性や耐摩擦性を発揮させるものから選択することができる。ブリードすると悪影響がある場合には、ビビクル分と反応するものを使用したり、骨格が透明樹脂塗料Ａの主成分樹脂と同じものや、類似した樹脂や、相溶性がある樹脂とし、フッ素樹脂分やシリコーン樹脂分をペンダント型で重合したものを使用することが好ましい。その場合、フッ素樹脂分やシリコーン樹脂分は透明樹脂塗料Ａが乾燥した場合や加熱処理した場合に表面に出て、撥インク性を発揮するが、骨格部分は透明樹脂塗料Ａに混ざっているので、あまりブリードしない。さらに、特開２００４−４５９１０号公報、特開２００４−１７７９４８号公報、特開２００５−６０５１５公報に開示されているような反応性を付与した構造としたものを使用し、透明樹脂塗料Ａのビヒクル分と反応して、編み目構造中にセットするようにすることが好ましい。
【００１６】
撥インク性付与剤の種類としては、フッ素樹脂系のものとシリコーン樹脂系のものを使用することができるが、シリコーン樹脂系のものの方が耐熱性があり、またカラーフィルタ用インクに対する接触角を１０〜３０度の調整する場合に添加量の調整が容易であるので好ましい。
また、撥インク性は開口部の部分と隔壁の部分とで異なっていても良いし、同じであってもよい。
また、撥インク性をカラーフィルタ用インクに対する接触角が１０〜３０度にすることの効果は、発明の効果の項および下記の実施例に記したように、溢流対策と白抜け対策とカラーフィルタ部分の表面の平坦性向上の効果がバランスして得られる点である。そのため、開口部の部分と隔壁の部分との撥インク性が異なっていてもよく、接触角が１０〜３０度の範囲で撥インク性が隔壁の部分の撥インク性が開口部の部分の撥インク性より高い方が好ましい。
【００１７】
・第二の形態
第二の形態としては、カラーフィルタ用の透明基板の上に撥インク性のない隔壁を形成してから、撥インク性が必要な部分全面を処理面としており、その処理面を撥インク性の透明樹脂塗料Ｂ（表面塗膜型接触角調整剤）の層により形成していて、その後、隔壁の間の画素部分（開口部）へインクジェット法でカラーフィルタ用インクを充填したものである。
この形態の場合には、撥インク性（インクに対する接触角）は隔壁の部分と開口部の部分で基本的には同じである。ただし、加熱処理等によって、隔壁の成分と撥インク性の透明樹脂塗料Ｂが反応して撥インク性が変化することはある。その場合も隔壁の部分の撥インク性が開口部の部分よりも大きくなることが好ましい。
【００１８】
（隔壁）
隔壁はカラーフィルタの遮光層（ブラックマトリクス）を兼用していることが、形態上好ましい。その場合のブラックマトリクス材としては、感光性樹脂に遮光材としてカーボンや酸化チタンやその他の可視光吸収剤を混合したものを用いることができる。感光性樹脂としては、通常この種のブラックマトリクス材に使用されている感光性のアクリル系樹脂、カルド系樹脂を使用することができる。
このブラックマトリクス材を使用して隔壁を形成する方法は、通常のフォトリソ法を使用する。その他、印刷法や転写法で形成してもよい。隔壁の高さは、１〜４μｍが好ましいが、仕様が優先する。本発明の場合には、カラーフィルタ用インクに対する接触角が１０〜３０度であるので、一般に知られている接触角が例えば５０度以上の場合に比較して、高めの方が好ましい。
この第二の形態は第一の形態の場合と比較して、隔壁材や開口部の部分を考慮しながら透明樹脂塗料Ａに添加する撥インク性付与剤を選定したり、実際に調製したりする必要がない点が利点である。
【００１９】
撥インク性の上記透明樹脂塗料Ｂは、第一の形態の項で述べた撥インク性の透明樹脂塗料Ａと同じであってよい。その樹脂分は隔壁材の樹脂分と相溶性があってもよいが、ないものでもよい。
【００２０】
（カラーフィルタ用インク）
インクジェット法で充填するカラーフィルタ用インクとしては、通常のこの目的に使用されるものを使用することができる。ただし、その上に保護層を形成する場合には、その溶剤に溶解しないようにするために、光硬化性、または加熱硬化性であることが必要である。
その目的にかなうものとしては、通常のフォトリソ法のカラーフィルタに使用される光硬化性、加熱硬化性の樹脂分を使用したインクジェット用カラーフィルタインクを使用することができる。
（保護層）
着色部（開口部にカラーフィルタ用インクを充填し硬化させた部分）の上に保護層を形成する主目的は、透明導電性膜を形成するための下地であり、平坦性を向上するためである。材料としては、通常このために使用される感光硬化性の透明樹脂を使用することができる。
透明導電性膜としてはＩＴＯを使用することが好ましい。成膜方法としてはスパッタリング法等の真空成膜法を使用することができる。厚さは１０００〜３０００Åが好ましい。
【００２１】
次にカラーフィルタの製造の工程を図に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の製造方法の一つの形態の基本的な工程を示している。
・図１（ａ）
本発明において、まず始めに透明基板１の上に、遮光性を有するブラックマトリクスとなる隔壁２を形成する。
透明基板１に使用することができるガラス板としては、石英ガラス板、合成石英ガラス板（例えば、ネオセラム板）、液晶パネルに使用される低膨張ガラス板（例えばコーニング社製  イーグル２０００）、プラズマディスプレイパネル用に使用される高歪点ガラス板（例えば旭ガラス製  ＰＤ−２００）などがある。
透明基板１に使用することができるプラスチックフィルムの種類としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリシクロオレフィンフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニールフィルム、メタクリル−スチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、シリコーン樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなどがある。
【００２２】
（ブラックマトリクスの形成）
ブラックマトリクスの形成方法は、以下に示す一般的なフォトリソ法を用いて形成しても良いし、その他の方法、例えば印刷法、転写法等の方法であってもよい。
フォトリソ法の場合には、図２（ａ）に示すように、透明基板１上一面にブラックマトリクス用レジスト３を均一に塗布する。塗布方法はスピンコータ等の回転コータ方式であっても、ロールやスリット方式の非回転コートであっても良いが、大型基板に対応するには非回転のスリット方式が良い。
次に図２（ｂ）に示すように、マスク４を用いて、上記で形成した透明基板１上の均一膜であるブラックマトリクス用レジスト３の膜の上に前記マスク４を合わせ、ＵＶ光５を照射して開口されている部分のブラックマトリクス用レジスト３を硬化させる。（露光）
さらに図２（ｃ）に示すように、現像液６で未硬化部分のブラックレジスト３を洗い落とし、ブラックマトリクスを形成する。（現像）
最後に図２（ｄ）に示すように加熱し、ブラックレジスト３を硬化させる。加熱温度は２００〜２５０℃で時間は数分から数十分程度である。図において符号７は加熱器を示している。
上記工程によって、ブラックマトリクス（隔壁２）を形成する。
【００２３】
・図１（ｂ）
次に、形成された上記隔壁２も覆うようにして透明基板１の上面に撥インク性を有する硬化型の透明樹脂塗料（Ｂ）を塗布し、隔壁２の上面、その隔壁２で囲んでなる開口部８の側面、底面に薄膜の層９を形成して、前記隔壁２の上面、開口部８の側面と底面を処理面とする。層９の厚さは０．０２〜０．５μｍ程度がよい。
撥インク性付与剤としては、フッ素樹脂系のもの、シリコーン樹脂系のものを使用する。例えば、透明な樹脂溶液としては、フォトリソ法のカラーフィルタ用のレジストから顔料分を除いた透明な感光硬化性のものを使用し、添加する撥インク性付与剤は日本油脂製のシリコーン剤（モディパーＦＳ７１０）とする。
シリコーン剤の添加量は上記層９を薄膜形成した後、滴下することになるカラーフィルタ用インク１０Ｒ（赤）、１０Ｇ（緑）、１０Ｂ（青）との接触角が１０〜３０度となるように調整する。
塗布装置はスピンコート等の回転コート方式であっても、ロールやスリット方式の非回転コート方式であっても良いが、大型基板に対応するには非回転のスリット方式が良い。
コートする液剤は希薄であることが望ましく、固形分比を数％以下に光硬化型レジスト剤の主有機溶剤で希釈した後にコートし、有機溶剤分を揮発させて薄膜コーティングしても良い。
【００２４】
・図１（ｃ）
層９の薄膜形成をした後、透明樹脂塗料（Ｂ）を感光硬化性とした場合には表面にＵＶ光１１を照射し、硬化させる。熱硬化型の場合には、例えば赤外線ランプを使用して硬化する。
・図１（ｄ）
各開口部８にカラーフィルタ用インク１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂをインクジェット方式によって充填する。
・図１（ｅ）
この後、図示するように加熱器７を用いて加熱硬化し、各開口部８に充填したカラーフィルタ用インクが硬化した画素を有するカラーフィルタを得る。
【実施例】
【００２５】
（ブラックマトリクスの形成）
カラーフィルタ用の透明基板として、コーニング社のイーグル２０００（４６５×３６０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）を使用し、表面を通常の方法で洗浄した後、カーボンブラックを含有した感光性遮光膜材（ブラックマトリクス材）としてブラックマトリクス用ネガレジスト「Ｖ−２５９  ＢＫ７３９Ｐ」（新日鐵化学（株）製）を、スリットコータを使用して、乾燥厚さ２．０μｍになるように塗布した。
所望のブラックマトリクスパターン部が透過部であるフォトマスクと平行光露光機を使用して、前記感光性遮光膜材の層を所定光量露光した。現像液として、アルカリ水溶液を主成分とする所定のものを使用し、スプレー現像法で所定の時間洗浄し、水洗、乾燥した。ブラックマトリクス（隔壁）の幅は２０μｍ、ピッチは縦３００μｍ、横１００μｍである。ここまでの工程は、通常のブラックマトリクスを形成する工程と同じである。後記するブラックマトリクスの間に充填するカラーフィルタ用インクジェットインク（Ｒ、Ｇ，Ｂ）との接触角を協和界面科学社製の自動接触角計（Ａ−Ｖ型）で測定したところ、ガラス面で３度以下、ブラックマトリクスの上面で４度であった。
【００２６】
（表面塗布型接触角調整剤の母剤の作成と塗布）
次に、表面塗布型接触角調整剤（上記実施の形態における層９となる透明樹脂塗料Ｂ）を以下のようにして作成した。
まず、母剤として、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樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が３重量％になるようにシクロヘキサノンで希釈した。
この溶液に感光性モノマーとしてＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）を固形分比で３．５％、光重合開始剤としてイルガキュア９０７（チバガイギー社製）を固形分比で０．１２％、カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）を固形分比で０．１２％、シリコーン樹脂系の撥インク剤  モディパー  ＦＳ−７１０（日本油脂製）を固形分比で１．５％添加し、表面塗布型接触角調整剤とした。
この溶液を、ロールコータでブラックマトリクスを形成した透明基板に塗布し、次に、ＵＶ光を５００ｍＪ照射して硬化し、さらに１６０℃で３０分間熱処理した。処理後の表面塗布型接触角調整剤の厚さ（層９の厚さ）は、ブラックマトリスクの上面で約１００ｎｍ、ブラックマトリクスの間の透明基材の上面でも約１００ｎｍであった。また、後記するカラーフィルタ用インクに対する接触角は、ブラックマトリクスの上面の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面で１２度、透明基板の上面の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面で１２度で、ほとんど同じであった。なお、ブラックマトリクスの側面上の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面は測定できてないが、後記のカラーフィルタ用インクに対する濡れの様子から、ほぼ同じ接触角であると思われる。
【００２７】
（インクジェット用のカラーフィルタ用インクの調整）
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樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が１０％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を加えて希釈しアクリル共重合樹脂の希釈液とした。この希釈液８０．１ｇに対し、顔料１９．９ｇ、分散剤０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。この各着色ワニスを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顔料濃度が１２〜１５％、粘度が１５ｃｐｓになるように調整し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色インクを得た。（ＮＶ（不揮発成分）＝２２％）
【００２８】
（カラーフィルタの作製）
上記表面塗布型接触角調整剤を全面に被覆したカラーフィルタ用の透明基板のブラックマトリクスで囲まれた開口部（画素形成部）に対して、上記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の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印刷装置により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各々の一画素に対して、各色とも１６０ｐｌのインクを吐出して着色画素を形成した。高さ２μｍのブラックマトリクスに囲まれた一画素の容積は約４５ｐｌなので、その約３．５倍のインクを吐出したことになるが、インクは隣接する画素形成部へ溢流することなく、充填した画素形成部内に留まった。
【００２９】
このようにして作製したカラーフィルタを観察したところ、溢流による混色は確認されなかった。また、各画素ともいわゆる白抜けという、画素内でインクが載らない部分もなく、領域内に均一にインクが濡れ広がり、膜厚も均一で色差がΔＥａｂ３以下と良好であった。また、カラーフィルタ用インクを乾燥したのち、その表面形状を接触式表面形状測定機で測定したところ、良好な形状であった。
【００３０】
上記表面塗布型接触角調整剤において、シリコーン樹脂系の撥インク剤  モディパー  ＦＳ−７１０の添加量を変え、その他は同じ条件でテストした。表１に、ＵＶ硬化後の塗布膜とインクジェット用のカラーフィルタ用インクとの接触角との関係、およびカラーフィルタ用インクを充填した際の結果を示した。
【００３１】
【表１】
2007140214.tif 000003
【００３２】
なお、固形分比１０％においてカラーフィルタ用インクの溢流が発生した場所は、比較的間隔の狭い２個の幅方向一杯の白抜けで挟まれた領域であった。従って、溢流（混色）の原因は、土手のブラックマトリスクの高さに対して、カラーフィルタ用インクの充填量が、所定値より多くなったために発生したと考えられる。
【００３３】
上記の結果をもとに、ブラックマトリスク上の塗布膜のカラーフィルタ用インクに対する接触角と、溢れが発生する充填量の関係を調べた。表２に結果を示す。ただし、接触角４０度はＦＳ−７１０では得られなかったので、フッ素系の撥インク剤Ｆ−２００（日本油脂社製）を使用して実現した。また、溢れの原因を押さえきれておらず、限界に幅がでた。
【００３４】
【表２】
2007140214.tif 000004
【００３５】
カラーフィルタ用のインクジェットインクのＮＶを２０％以上にすることは可能である。従って、ブラックマトリクスで囲まれる画素形成部の容積の５倍をインクジェット法で充填することができれば、ブラックマトリクスの厚さと色材の厚さが同じカラーフィルタを形成することができる。上の表２より、接触角３５度にすれば、５倍量のカラーフィルタ用インクを充填することが可能であるので、本発明の方法によって、ブラックマトリクスと色材の厚さが等しい好ましい形状のカラーフィルタを得ることができる。通常はブラックマトリクスの厚さが色材の厚さより薄くてもよい場合が多く、本発明の方法を使用することが充分にできる。
【００３６】
上記のごとく、本発明の方法で形成したブラックマトリクスの隔壁で囲われた画素形成部内にカラーフィルタ用インクを充填しても隔壁外にそのカラーフィルタ用インクが乗り越える事無く、充填したカラーフィルタ用インクは凸形状になる事無く、均一な膜厚で形成可能なブラックマトリクスが簡単な工程と簡単な材料で具現化でき、コストを安価にしたインクジェット用ブラックマトリクスとカラーフィルタを提供することができる。
【００３７】
なお、図３においてはカラーフィルタ用インク１０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対する接触角θを示している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るカラーフィルタの製造の工程を示す説明図である。
【図２】本発明に係るカラーフィルタでのブラックマトリクス形成工程を示す説明図である。
【図３】撥インク性の処理面である層のカラーフィルタ用インクに対する接触角を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…透明基板
２…隔壁
８…開口部
９…層
１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…インク
【図１】
2007140214.tif 000005
【図２】
2007140214.tif 000006
【図３】
2007140214.tif 000007