(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上にブラックマトリックスのパターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させるカラーフィルターの作製方法において、
前記ブラックマトリックスのパターンを形成した後、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力が前記インクの表面張力以下で、且つ３５dyne／cm未満に、またブラックマトリックスの臨界表面張力が前記インクの表面張力以下になるように、前記ブラックマトリックスの表面と前記ブラックマトリックスの間隙部の透明基板表面とを同一の界面活性剤で表面処理した後、表面処理されたブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させることを特徴とするカラーフィルターの作製方法。
【請求項２】
前記界面活性剤がフッ素系界面活性剤であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項３】
前記フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルキル燐酸エステル型活性剤とパーフルオロアルキル含有オリゴマー型活性剤を併用することを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項４】
前記透明基板がガラスであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項５】
着色に用いるインクは、２５℃における表面張力が２０dyne／cm以上、粘度が２０ｃｐ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項６】
ブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させる方法が、インクジェット方式による着色インク滴液の吐出染着であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項７】
ブラックマトリックスの形成が、遮光性のエネルギー硬化性樹脂材料を用いて行われることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したことを特徴とするカラーフィルター。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴とする画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルターの作製方法及びカラーフィルター並びに画像表示装置に関し、詳しくは、カラー液晶ディスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピューター等に使用されている画像表示装置、ＣＣＤデバイス等の画像入力装置（撮像装置を含む）、カラーフィルター及びその作製する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯用パーソナルコンピューターの急速な発展に伴い、液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にあり同時に装置のコストダウンも要求され、特にコストの高いカラーフィルターのコストダウン要求が高まっている。即ち製造工程が短く歩留まりが良く、優れた品質のカラーフィルター及びその製造方法が望まれているが、未だに満足できるものは実現できていない。
【０００３】
例えば、ＬＣＤ用のカラーフィルターは、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の３色フィルターを適当に配列して作製する。各色のフィルターが各画素を形成し、一つの画素が形成するセルの大きさは（６０μｍ〜１００μｍ）×（１８０μｍ〜３００μｍ）程度であり、各画素セルは表面反射を防ぐ為高さ１〜２μｍの黒い隔壁、即ち、ブラックマトリックス（以下、ＢＭとも言う）で囲まれている。
【０００４】
かかるカラーフィルタを製造するためには、従来から、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の種々の製造法が提案されているが、いずれもＢ、Ｇ、Ｒの３色を着色するために同一工程を３回繰り返す必要があり、工程数が多く、それだけ歩留まりも低下し、コスト増となる等の問題を有しており、低コストで高品位な満足のいくカラーフィルタを製造し得るには至っていない。そこで、これら製造法の欠点を補うべく、近時、インクジェット方式を用いた製造法が提案されている。
【０００５】
インクジェット方式を用いた製造法は、インクジェットヘッドのノズルからＢ、Ｇ、Ｒの各色を基板上に吐出させて着色層を形成する。この方法によれば、必要な場所に必要な量のインクを必要な時に付着させることができるので、インクが無駄にならず、また、Ｂ、Ｇ、Ｒの各着色層を同時に形成できるので、製造プロセスが短縮化され、大幅なコストダウンが可能になるため、上記従来方法に代わる新たな製造方法として注目されている。
【０００６】
しかし、インクジェット法は、従来法に比べて遙かに能率が高く材料の無駄が少ないので低コストでカラーフィルターを製造出来るが、インクジェット方式で支持基板に形成したブラックマトリックスの間隙部である画素形成部（以下凹部と呼ぶことがある）にインクを吐出して着色層を形成する時、支持基板は布や紙と異なりインクを吸収しないので一つの間隙部（凹部）からインクが溢れ出し、隣りの間隙部（凹部）のインクと混色し易く、また、凹部内でインク濃度が不均一になったり、特に大きな問題は凹部の一部や凸部と凹部の境界でインクが欠けたり、白抜けが発生し易い欠点を持っているため、凹部と凹部の間でインクが混合しない様に一つの凹部に吐出したインクがブラックマトリックス部（以下凸部と呼ぶことがある）表面を乗り越えて隣りの凹部に侵入しない様にすることが望まれ、更に、凹部ではインクが均一に広がる様になることが望まれる。
【０００７】
そこで、従来、特開平６−３４７６３７号において、着色に用いるインクの表面張力を、凸部の臨界表面張力と凹部の臨界表面張力との間になるようにし、具体的には、凸部の臨界表面張力を３５dyne／cm未満とし、凹部の臨界表面張力を３５dyne／cm以上とし、インクの表面張力を両者の臨界表面張力から５dyne／cm以上の差を有するように設定することで、凸部にインクの弾き性を付与し、凹部にインクの濡れ性を付与して、インクが凸部を乗り越えて混色を発生することを防止する方法が提案され、また、特開平１０−１２３３１５号において、凹部の臨界表面張力を３５dyne／cm以上とし、凸部の臨界表面張力を３５dyne／cmより小さくすることで、凸部とのエネルギー差を大きくして凸部よりも凹部に対するインクの濡れ性を良くすることにより、インクが凸部を乗り越えて混色を発生することを防止する方法が提案されているが、いずれの場合も凹部におけるインクの濡れ性を大幅に良くしているため、凹部では放っておいても凹部内の表面上でインクが広がろうとする力が働いてしまい、その結果、インクが凸部を乗り越えて混色を発生させる確率が高くなる。そのため、これらの技術では凸部に徹底的に撥インク性を付与してこれを防ごうとしている。しかし、これが、凸部の際でインクが弾かれて画素周辺の白ヌケを発生させる原因に結び付いている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような凸部と凹部の繋ぎ目で起こる、インクの弾きによる白ヌケ現象を十分に回避し得ないという従来の方法の問題点を解決するものである。
【０００９】
本発明では、極めて簡単な方法で、インクの凸部乗り越えを防止し、凹部にインクを均一に広がらせ、画素間周辺部での白ヌケを防止し、凹部と凸部の間で起こるインクの混色による画素欠陥の発生を防止出来る。即ち、本発明の目的は、インク着色層の色濃度の均一性が良好で、カラー液晶ディスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピューター等の画像表示装置用に、また、ＣＣＤデバイス等の画像入力装置（撮像装置を含む）用に、欠陥の無いカラーフィルター及び生産性の高い安価なカラーフィルターを作製する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の構成により達成される。
【００１１】
１．透明基板上にブラックマトリックスのパターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させるカラーフィルターの作製方法において、
前記ブラックマトリックスのパターンを形成した後、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力が前記インクの表面張力以下で、且つ３５dyne／cm未満に、またブラックマトリックスの臨界表面張力が前記インクの表面張力以下になるように、前記ブラックマトリックスの表面と前記ブラックマトリックスの間隙部の透明基板表面とを同一の界面活性剤で表面処理した後、表面処理されたブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させることを特徴とするカラーフィルターの作製方法。
２．前記界面活性剤がフッ素系界面活性剤であることを特徴とする前記１記載のカラーフィルターの作製方法。
３．前記フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルキル燐酸エステル型活性剤とパーフルオロアルキル含有オリゴマー型活性剤を併用することを特徴とする前記２に記載のカラーフィルターの作製方法。
４．前記透明基板がガラスであることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
５．着色に用いるインクは、２５℃における表面張力が２０dyne／cm以上、粘度が２０ｃｐ以下であることを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
６．ブラックマトリックスの間隙部にインクを付着させる方法が、インクジェット方式による着色インク滴液の吐出染着であることを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
７．ブラックマトリックスの形成が、遮光性のエネルギー硬化性樹脂材料を用いて行われることを特徴とする前記１〜６の何れか１項に記載のカラーフィルターの作製方法。
８．前記１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したことを特徴とするカラーフィルター。
９．前記１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴とする画像表示装置。
１０．前記１〜７の何れか１項に記載の方法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴とする画像入力装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
【００２２】
本発明は、従来技術である凹部（ブラックマトリックスの間隙部）のインク濡れ性を徹底的に上げるという考えとは全く逆に、むしろ良すぎる濡れ性をある程度以下に抑えることで凹部におけるインクの過剰な広がりを抑止して、インクが凸部（ブラックマトリックス）を乗り越え、混色を発生させるような事態を防ぐことができるようになるものである。即ち、本発明では、ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力がインクの表面張力以下であることにより、上記の目的を達成する。
【００２３】
本発明においては、更に、ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力が、インクの表面張力以下で、且つ３５ｄｙｎｅ／ｃｍ未満とすることが凹部内における過剰なインク液滴の広がりを抑制する点から好ましい。
【００２４】
また、本発明において、ブラックマトリクスの間隙部の臨界表面張力がインクの表面張力以下であるとともに、且つブラックマトリックスの臨界表面張力がインクの表面張力以下であることにより、更にインクがブラックマトリックスを乗り越えて画素間の混色を防止出来る点で好結果をもたらす。また、これにより凸部と凹部の臨界表面張力の差をあまり大きくしない結果となり、凸部に対するインクのなじみを良好にして、ブラックマトリックスの際（凹部周辺）におけるいわゆる白抜けを防止できる。この場合も、ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力が、インクの表面張力以下で、且つ３５ｄｙｎｅ／ｃｍ未満とすることが、上記と同様の理由から好ましい。
【００２５】
このとき、ブラックマトリックスおよびブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力はその大小関係を問わない。驚くべきことに、ブラックマトリックスの臨界表面張力が間隙部の臨界表面張力を上回っても、好結果が得られる場合がある。これも従来の常識を覆す知見である。
【００２６】
一般に固体の臨界表面張力は、表面張力既知の様々な液体との静的接触角（平行接触角）を測定し、その接触角がゼロとなるポイントまで外挿した時の表面張力を求めることで測定することが出来る。従って、本発明においてブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力をインクの表面張力以下とする、或いはブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力とブラックマトリックスの臨界表面張力を共にインクの表面張力以下とすることは、それぞれの表面に対するインクの静的接触角がゼロより大、即ち正の値になるようにすることと同義であって、このような接触角を得ることが出来ればどのような手段でも用いることが出来る（以降このプロセスを「表面処理」という。）。
【００２７】
このような手段としては、例えば化学物質でブラックマトリックスの間隙部及びブラックマトリックスの表面を覆うことが挙げられる。好ましくは一般に市販されている撥水性、撥油性の化合物を表面に少量塗布することである。
【００２８】
更に好ましくは界面活性剤を用いることであり、本発明に必要な臨界表面張力が得られる界面活性剤であれば良い。特に本発明では、従来技術に比べ、ブラックマトリックスの間隙部（凹部）とブラックマトリックス（凸部）とを区別しない表面処理操作を行うことが大きな特徴であるが、元々凸部と凹部では表面状態が異なるため、目的の臨界表面張力を得るために異なった種類の界面活性剤を併用使用することで、ある程度凸部と凹部の臨界表面張力を個別にコントロールすることが可能となることがあり、より好結果が得られる場合がある。
【００２９】
また、本発明では、凸部と凹部の境界では、従来法と異なり、濡れ性が極端に変化しない特徴もある。
【００３０】
本発明において、表面処理に用いられる化学物質は界面活性剤の機能に代表される能力を有する化学物質が好ましく、例えば樹脂の可塑剤として用いられるフタル酸エステル系化合物やリン酸エステル系化合物、界面活性剤等が挙げられる。好ましくは界面活性剤である。
【００３１】
本発明で用いる界面活性剤はフッ素系界面活性剤類、アニオン系、カチオン系及びノニオン系活性剤類、ベタイン系活性剤類及びアルキルエーテル類のいずれのタイプでもよく、又低分子のものでも高分子のものでも、異なる種類のものを併用しても良い。
【００３２】
好ましい界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤である。以下にその具体例の一部を示す。
【００３３】
パーフルオロアルキルカルボン酸及び塩
パーフルオロアルキル燐酸エステル
パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩
パーフルオロアルキルベタイン
パーフルオロアルキルアミンオキシド
パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物
パーフルオロアルキル含有オリゴマー
【００３４】
本発明で特に好ましいのは、パーフルオロアルキル燐酸エステル型活性剤とパーフルオロアルキル含有オリゴマー型活性剤の組み合わせである。
【００３５】
本発明における活性剤による表面処理を施した後、加熱処理により活性剤を安定化することが好ましい。
【００３６】
加熱処理では、オーブン、ホットプレート、クリーンオーブン、ブロックヒーター、電気温風器等の他、通常の恒温器、恒温槽等の手段を採用できるが、特に限定されない。
【００３７】
加熱温度は１００℃以上３００℃以下の範囲であり、１００℃未満では、加熱の効果が現れず、３００℃を越えるとブラックマトリックス素材の変質等の悪影響を与えることがあり、好ましくない。
【００３８】
加熱時間は、２分間以上６０分間以下の範囲が好ましく、より好ましくは２分間以上２０分間以下である。
【００３９】
本発明に使用する透明基板には、ブラックマトリックスが樹脂である場合、無アルカリ硝子等のガラス基板が好ましいが、これに限定されず、ブラックマトリックスの材質によってはＴＡＣ（トリアセテートセルロースフィルム）、ＰＥＴ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、アクリル等の樹脂基板も使用することが出来る。フレキシブルな基板を用いる場合は、軽量で曲面である表示装置に適して好ましく用いられ、ガラス基板は寸度安定性が優れ好ましい。
【００４０】
本発明において、ブラックマトリックスは、例えば遮光性を付与するためにカーボンブラックを含有する樹脂で形成されることが好ましく、樹脂材料としては、エネルギー硬化性樹脂材料を用いることが好ましく、ネガ型もしくはポジ型の公知の感光性樹脂が好ましい。例えば、光架橋系感光性樹脂組成物、光重合系感光性樹脂組成物、ジアゾ化合物を含む感光性組成物、Ｏ−キノンジアジド化合物を含む感光性組成物等が挙げられる。バインダー樹脂は環化ゴム、ポリ（メタ）アクリレート、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ポリビニル樹脂等の各種ビニル系共重合樹脂、アクリル系共重合樹脂、等が挙げられる。
【００４１】
本発明における表面処理をする前に、適宜前処理をすることが好ましい。
【００４２】
前処理とは、界面活性剤で表面処理する前に、洗浄処理、超音波処理、ＵＶオゾン処理、コロナ放電処理、基板表面のエッチング処理、レーザー処理、プラズマ処理等を単独、又は組み合わせて行うことであり、順序は任意である。
【００４３】
洗浄処理とは、通常の純水による洗浄や洗浄剤による洗浄を含む。好ましくは、例えばパーカーコーポレーション社製「洗浄剤ＰＫ−ＬＣＧ２３」、「洗浄剤ＰＫ−ＬＣＧ２６Ｃ」、「洗浄剤ＣＡ−０５」やライオン社製「サンウォッシュＴＬ−３０」やネオス社製「ＣＭ−１０Ｌ」等のアルカリ性洗浄剤等を用いる洗浄を挙げることができる。
【００４４】
超音波処理は上記洗浄処理と組み合わせて行うことが好ましい。超音波は物理的な振動波であり、洗浄液及び支持基板を高周波振動させて洗浄効果を高めるものである。市販の超音波発生装置や超音波洗浄機が特に制限なく使用できる。
【００４５】
ＵＶオゾン処理とは、ＵＶ（紫外線）によってオゾンを発生する装置を用いて基板表面の汚染有機物を分解除去する処理である。ＵＶ（紫外線）によってオゾンを発生する装置としては、例えば紫外線ランプが挙げられる。かかる紫外線ランプとしては、オゾンを効率良く発生する２００ｎｍ付近の短波長紫外線を放射できる低圧水銀ランプが好ましい。
【００４６】
コロナ放電処理とは、コロナ発生装置を用いて基板表面の撥水剤成分や有機物成分を除去するものである。
【００４７】
エッチング処理とは、硝子表面に付着している撥水成分を除去し、インクに濡れ易い表面にするものであり、酸、アルカリによる表面エッチング、反応性イオンエッチング、逆スパッター等のドライエッチング等が好ましい。
【００４８】
レーザー処理とは、アルゴン、ＹＡＧ等の高エネルギーレーザー光を照射して、基板表面の撥水成分や汚染物を除去する処理であり、コヒレント・ジャパン社、スペクトラ・フィジックス社等から市販されているレーザー光発生装置を用いることが出来る。
【００４９】
プラズマ処理とは、酸素、アルゴン、四フッ化メタン等を用いたプラズマ発生装置を備えた表面処理装置により、基板表面に付着した汚染物を分解除去する処理であり、ヤマト科学社、盟和商事社等から市販されている装置を用いることが出来る。
【００５０】
本発明において使用するインクは、水性インク、油性インクどちらでも使用することができ、その成分は特に限定されない。
【００５１】
本発明においてブラックマトリックスの間隙部（凹部）にインクを付着させる方法は、インクジェット方式によるインク液滴の吐出染着であることが好ましい。インクジェット方式は、圧電素子を用いたピエゾ方式、発熱素子を用いたいわゆるバブルジェット方式のいずれを用いることも出来る。
【００５２】
インクジェット方式は、いずれの方式も小さな吐出口（ノズル）から圧力でインクを吐出させるものなので、本発明において使用されるインクは、２５℃における表面張力が２０dyne／cm以上、粘度が２０ｃｐ以下のものであることが好ましい。インクの表面張力は、低すぎると物に対する濡れが良すぎるためにノズルからの液離れが悪くなって吐出できなくなる。また、粘度に関しては、高すぎるとノズルから吐出できなくなり、素子の駆動電圧を上げることである程度は対処できるがそれにも限界がある。更に好ましくは１５ｃｐ以下とするのが良い。また、粘度が低すぎると吐出不安定となるため約２ｃｐが限界である。
【００５３】
更に、カラーフィルターには、必要に応じて保護層を設けることが出来る。保護層としては、光や熱等のエネルギー線硬化タイプの樹脂材料、蒸着やスパッタ等によって形成された無機膜等を用いることができ、カラーフィルターとして影響を与えないような透明性を有し、その後のＩＴＯ形成プロセスや配向膜形成プロセス等に耐え得るものであれば使用可能である。
【００５４】
本発明のカラーフィルターは、上述した作製方法により作製されたものであり、また、上述した作製方法により作製されたカラーフィルターは、カラー液晶ディスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピューター等に使用されている画像表示装置やＣＣＤデバイス等に使用されている画像入力装置（撮像装置を含む）に用いることができ、上記のカラーフィルターを適用すると極めて優れた画像を得ることが出来る。また、カラーフィルターに起因する画像欠陥がなく、総合的画像として優れ、また装置としても優れている。
【００５５】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
臨界表面張力の測定方法
一般に固体の表面張力は直接測定できないため、測定したい固体表面に様々な表面張力を持つ液体サンプルを準備して、その接触角（θ）を測定する。この各種液体の表面張力（γ）とＣｏｓθとをプロットすると直線関係になり、θ→０（ゼロ）に外挿した時の表面張力をその固体の臨界表面張力とする。
【００５７】
実際のフィルターの凸部や凹部は非常に面積が小さく、その上でインクの接触角を測定できないので、基板全体に凸部、即ちブラックマトリックスを設けた試験用基板を作り、純水で洗浄した後、活性剤で表面処理し、その上にインク液滴を乗せて接触角を測定する。
【００５８】
同様に凹部に対する基板は、全面ブラックマトリックスの前記基板を硬化処理しないで、現像除去し、基板表面を露出させてから活性剤で表面処理し、インクの接触角を測定する。
【００５９】
具体的には、厚さ１ｍｍの無アルカリ硝子板に、ネガ型の感光性樹脂（（株）東京応化製  ＯＭＲ８３）にカーボンブラックを混合して、膜厚１μｍになるようにスピンコートする。基板全面に紫外線露光して現像した後、１００℃で３０分間硬化させる。これを凸部用試料とする。別に紫外線露光せずに現像（ブラックマトリックス膜は除去される。）した後に、同様に１００℃、３０分間の加熱処理をする。
【００６０】
まず、凸部用試料、凹部用試料ともに表面張力が既知の各種溶液を用いて接触角を測定し、グラフにプロットして接触角ゼロまで外挿し、各臨界表面張力を求めた。このときの臨界表面張力は、凸部用試料が４３dyne／cm、凹部用試料が５４dyne／cmであった。
【００６１】
次いで、界面活性剤１（（株）旭硝子製  サーフロンＳ−３８１）及び界面活性剤２（（株）旭硝子製  サーフロンＳ−１１２）を混合したエタノール溶液（濃度はそれぞれ０．３％及び０．００２％）を凸部用、凹部用両試料にスピンコートし、そのまま乾燥させる。
【００６２】
この試料の臨界表面張力は、凸部用が２４dyne／cm、凹部用が２７dyne／cmであった。
【００６３】
実施例１
前記の臨界表面張力の測定法において、凸部用試料の紫外線全面露光の代わりに所定のブラックマトリックスパターンを用いて紫外線露光する他は、その後の現像処理、加熱処理、界面活性剤による表面処理は全く同一のプロセスを経て、ブラックマトリックス付き支持基板を得る。
【００６４】
この支持基板に、ピエゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて、Ｂ、Ｇ、Ｒの３色のインクを所定のパターンで吐出染着した。ここで用いたインクは光及び熱硬化性の顔料インクであり、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを主溶媒とする溶剤系インクであり、２５℃における表面張力と粘度はそれぞれ３１ｄｙｎｅ／ｃｍ、９．８ｃｐであった。
この染着した基板に紫外線全面露光、加熱硬化処理を施してカラーフィルターを得た。
【００６５】
実施例２
厚さ１ｍｍの無アルカリ硝子板に、カーボンブラック含有レジスト材（新日鐡化学（株）製ブラックマトリックス用ネガ型レジストインキＶ−２５９  ＢＫ７３９Ｐ）を１．２μｍの膜厚でスピンコートし、９０℃、３分間加熱処理して仮硬化させる。所定のマスクでパターン露光及び現像を行い、ブラックマトリックスを形成し、２００℃、４５分間加熱処理して本硬化させた。
【００６６】
この基板を、１２００Ｗの低圧水銀灯を用いて照度２０ｍＷ／ｃｍ2、露光量１２００ｍＪ／ｃｍ2の条件でＵＶオゾン洗浄、次いで界面活性剤として（株）旭硝子製  サーフロンＳ−３８１及び（株）旭硝子製  サーフロンＳ−１１２のそれぞれ０．３％、０．００２％の混合溶液（エタノール溶媒）をスピンコートし乾燥させ、２００℃、１０分間加熱処理して塗布した活性剤を安定化させた。
【００６７】
この基板を上記臨界表面張力の測定方法に示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、凸部が２６dyne／cm、凹部が２８dyne／cmであった。
【００６８】
このブラックマトリックス付き基板に、ピエゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いてＢ、Ｇ、Ｒの３色インクを所定のパターンで吐出染着した。ここで用いたインクは光及び熱硬化性の顔料インクであり、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを主溶媒とする溶剤系の３色インクであり、２５℃における表面張力と粘度はそれぞれ３１dyne／cm、９．８ｃｐであった。
【００６９】
この染着した基板にＵＶ全面露光、加熱硬化処理を施してカラーフィルターを得た。
【００７０】
実施例３
厚さ１ｍｍの硝子板に、ネガ型の感光性樹脂（（株）東京応化製  ＯＭＲ８３）にカーボンブラックを混合して膜厚１μｍになるようにスピンコートする。紫外線により所定のマスクでパターン露光し、現像してブラックマトリックス付き基板を作製し、１００℃、３０分間加熱処理して硬化させた。この基板を１２００Ｗの低圧水銀灯を用いて照度２０ｍＷ／ｃｍ2、露光量１２００ｍＪ／ｃｍ2の条件でＵＶオゾン洗浄、次いで界面活性剤として（株）旭硝子製  サーフロンＳ−１１３及び（株）旭硝子製  サーフロンＳ−３９３のそれぞれ０．１％、０．００２％の混合溶液（エタノール溶媒）をスピンコートし乾燥させ、２００℃、１０分間加熱処理して塗布した活性剤を安定化させた。
【００７１】
この基板を上記臨界表面張力の測定方法に示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、凸部が３０dyne／cm、凹部が３２dyne／cmであった。
【００７２】
このブラックマトリックス付き基板に、ピエゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて、２５℃における表面張力が４８dyne／cm、粘度８ｃｐの感光性樹脂を含む水性顔料インクをＢ、Ｇ、Ｒの３色用い、ストライプ状パターンでそれぞれ吐出染着し、露光、加熱硬化処理してカラーフィルターを得た。
【００７３】
実施例４
実施例２において、サーフロンＳ−３８１を０．３５％、サーフロンＳ−１１２を０．００１８％とした他は、全く同一のプロセスでブラックマトリックス付き基板を作製する。
【００７４】
この基板の凸部と凹部の臨界表面張力は、それぞれ２９ｄｙｎｅ／ｃｍ、２５ｄｙｎｅ／ｃｍであり、一般的に言えば、インクは凸部の方が濡れやすい状態にあった。
【００７５】
この基板に実施例２と同じ溶剤系顔料インクを所定のパターンで染着し、ＵＶ全面露光後、加熱硬化処理してカラーフィルターを得た。
【００７６】
比較例１
厚さ１ｍｍの無アルカリ硝子板に、カーボンブラック含有レジスト材（新日鐡化学（株）製ブラックマトリックス用ネガ型レジストインキＶ−２５９  ＢＫ７３９Ｐ）にフッ素樹脂系撥水剤（デュポン社製  ＡＦ−１６０１）を含有させたものを１．２μｍの膜厚でスピンコートし、９０℃、３分間加熱処理して仮硬化させる。所定のマスクでパターン露光及び現像を行い、ブラックマトリックスを形成し、２００度、４５分間加熱処理して本硬化させた。この基板を１２００Ｗの低圧水銀灯を用いて照度２０ｍＷ／ｃｍ2、露光量１２００ｍＪ／ｃｍ2の条件でＵＶオゾン洗浄した。
【００７７】
この基板を上記臨界表面張力の測定方法に示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、凸部が１０dyne／cm、凹部が４８dyne／cmであった。
【００７８】
この基板に、ピエゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて、実施例１に用いたＢ、Ｇ、Ｒの３色インク（３１dyne／cm、９．８ｃｐ）を所定のパターンで吐出染着し、実施例１と同様の硬化処理を施してカラーフィルターを得
た。
【００７９】
比較例２
厚さ１ｍｍの硝子板にネガ型の感光性樹脂（（株）東京応化製  ＯＭＲ８３）にカーボンブラックを混合し、更に撥水製フッ素化合物（（株）旭硝子製  サイトップＣＴＬ）を含有させたものを膜厚１μｍになるようにスピンコートした。紫外線により所定のマスクでパターン露光し、現像してブラックマトリックス付き基板を作製し、１００℃、３０分間加熱処理して硬化させた。この基板を１２００Ｗの低圧水銀灯を用いて照度２０ｍＷ／ｃｍ2、露光量１２００ｍＪ／ｃｍ2の条件でＵＶオゾン洗浄した。
【００８０】
この基板を上記臨界表面張力の測定方法に示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、凸部が１３dyne／cm、凹部が５２dyne／cmであった。
【００８１】
この基板に、ピエゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて、実施例３に用いたインク（４８dyne／cm、８ｃｐ）をＢ、Ｇ、Ｒの３色用い、ストライプ状パターンでそれぞれ吐出染着し、実施例３と同様に硬化処理してカラーフィルターを得た。
【００８２】
評価方法
以上、得られたカラーフィルターを高輝度の光源とレンズ系を組み合わせた拡大投影評価装置を用いて、画素内の均一性、画素間周辺の白ヌケについて目視観察し、更に総合欠陥画素密度を拡大投影評価装置及び５０倍ルーペによる目視評価により、一定面積内における、画素間の混色数、部分的なハジキによる欠陥数、強度の白抜け個数、その他塵埃による欠陥も含めて総欠陥数をカウントし、計測した面積で除すことにより密度を求めた。その結果を表１に示す。
【００８３】
【表１】
0004019596.tif 000002
【００８４】
本発明によれば、極めて均一で白ヌケやインクの混色による画素間欠陥のほとんどない高画質なカラーフィルターが得られることがわかる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、極めて簡単な方法で、インクの凸部乗り越えを防止し、凹部にインクを均一に広がらせ、画素間周辺部での白ヌケを防止し、凹部と凸部の間で起こるインクの混色による画素欠陥の発生を防止出来るカラーフィルター及びカラーフィルターの作製方法、これらのカラーフィルターを用いたカラー液晶ディスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピューター等に使用されている画像表示装置、あるいはＣＣＤデバイス等に使用されている画像入力装置（撮像装置を含む）を提供することができる。