(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電離放射線硬化性バインダー成分と光重合開始剤を含む電離放射線硬化性バインダー系、顔料、及び、溶剤からなり、主溶剤として沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分を、前記溶剤の全量に対して９０重量％以上の割合で含有し、且つ、前記電離放射線硬化性バインダー成分として、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる２〜３官能ラジカル重合性モノマーと、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーを含み、前記２〜３官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して２０〜７０重量％、及び、前記４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して１〜３０重量％且つ前記２〜３官能ラジカル重合性モノマー１００重量部に対して１〜５０重量部の割合で含有することを特徴とする、カラーフィルタ用インクジェットインク組成物。
【請求項２】
前記の主溶剤として、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示す溶剤を用いていることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物。
【請求項３】
前記の主溶剤は、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モノブ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ジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、又は、コハク酸ジエチル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用インクジェットインク組成物。
【請求項４】
前記電離放射線硬化性バインダー成分が、エチレン性二重結合含有化合物であることを特徴とする、請求項１乃至３いずれかに記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物。
【請求項５】
前記２〜３官能または４官能以上のラジカル重合性モノマーと共に、他の電離放射線硬化性バインダー成分及び／又は熱硬化性バインダー成分を含有することを特徴とする、請求項１乃至４いずれかに記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物。
【請求項６】
前記熱硬化性バインダー成分が、エポキシ基含有化合物であることを特徴とする、請求項５に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物。
【請求項７】
顔料及び必要に応じて顔料分散剤を、主溶剤として沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分を含有する分散体調製溶剤に混合して顔料分散体を調製し、得られた顔料分散体、電離放射線硬化性バインダー成分、光重合開始剤及び必要に応じてその他の成分を、新たに用意した前記主溶剤に混合する工程を含み、
前記電離放射線硬化性バインダー成分として、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる２〜３官能ラジカル重合性モノマーと、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーを含み、前記２〜３官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して２０〜７０重量％、及び、前記４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して１〜３０重量％且つ前記２〜３官能ラジカル重合性モノマー１００重量部に対して１〜５０重量部の割合で用い、且つ、溶剤全量に占める前記主溶剤の配合割合を９０重量％以上に調節することを特徴とする、カラーフィルタ用インクジェットインク組成物製造方法。
【請求項８】
前記の主溶剤として、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モノブ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ジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、又は、コハク酸ジエチルを用いることを特徴とする、請求項７に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物製造方法。
【請求項９】
基板上の所定領域に前記請求項１乃至６いずれかに記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に付着させてインク層を形成する工程と、
前記インク層を硬化させて着色硬化層を形成する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルタ製造方法。
【請求項１０】
基板表面の所定領域内の濡れ性を選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成する工程と、
前記インク層形成領域に、前記請求項１乃至６いずれかに記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物をインクジェット方式によって選択的に付着させてインク層を形成する工程と、
前記インク層を硬化させて着色硬化層を形成する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルタ製造方法。
【請求項１１】
基板上に、光触媒の作用により親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させることのできる濡れ性可変層を形成する工程と、
前記濡れ性可変層の表面の所定領域内の濡れ性を露光により選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成する工程と、
前記インク層形成領域に、請求項２に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物を選択的に付着させてインク層を形成する工程と、
前記インク層を硬化させて着色硬化層を形成する工程とを含むことを特徴とする、カラーフィルタ製造方法。
【請求項１２】
前記着色硬化層として画素部を形成することを特徴とする、請求項９乃至１１いずれかに記載のカラーフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの基板上に、画素部（着色層）のような所定パターンの硬化層を形成するのに用いられるインクジェット用インク組成物、当該インクジェット用インク組成物の製造方法、及び、当該インクジェット用インク組成物を用いてカラーフィルタを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることからコストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。
【０００３】
このようなカラーフィルタにおいては、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備え、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。
【０００４】
従来より行われているカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００５】
また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００６】
さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてＲ、Ｇ、およびＢの３回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。
【０００７】
しかしながら、いずれの方法も、Ｒ、Ｇ、及びＢの３色を着色するために、同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、同様の工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。
【０００８】
これらの問題点を解決したカラーフィルタの製造方法として、基板表面にインクジェット方式でインクを吹き付けて着色層（画素部）を形成する方法が提案されている（特開昭５９−７５２０５号公報）。
【０００９】
インクジェット方式でインクを正確なパターンに合わせて吹き付けて画素を形成するためには、吐出ヘッドから吐出する際の直進性、安定性が求められる。しかし、インクの蒸発速度が早すぎると、吐出ヘッドのノズル先端でインクの粘度が急激に増加してインク滴の飛行曲がりが発生したり、時間を空けて間歇的に吐出すると目詰まりを起こして再吐出できなくなったりする。
【００１０】
さらに、ヘッド１４のオリフィス表面１４ａにインクが塗れ広がっていると、図５に示すように正面方向Ｖｘに吐出されたインク滴１５が、インクの塗れ広がった方向Ｖｙに引張られ、飛行曲がりが発生する。従って、オリフィス表面でのインクの塗れ広がりによって、吐出の直進性はさらに悪くなる。
【００１１】
また、インクジェット方式で基板上に着色インクを吹き付けた時に、乾燥速度が速すぎるとインク層表面が吐出直後の波打ったまま又は傾いたままの状態で固化してしまいレベリングが不十分となり、一方、乾燥速度が遅すぎると加熱プロセスによって完全に乾燥させることが困難になるか又は乾燥可能であっても能率が悪い。従って、吐出性能のみ考えれば乾燥し難いインクを用いれば良いことになるが、インク層を完全に乾燥させるためには適度な乾燥性も必要になる。
【００１２】
カラーフィルタの着色剤としては顔料を用いることが多いが、カラーフィルタ用インクの顔料分散性が悪いと、顔料粒子同士の凝集により吐出ヘッドのノズル部で目詰まりを起こす。従って、着色剤として顔料を用いる場合には、顔料分散性もインクの吐出性能に影響を与える。
【００１３】
特開平１１−２０２１４４号公報には、沸点１５０℃〜２５０℃の溶剤を６０重量％以上の割合とし、湿潤剤としてグリセリン、ジエチレングリコールまたはエチレングリコールのうち一種以上含有するフィルタ用インクが開示されている。この公報に開示されたインクには湿潤剤が配合されているので、吐出ヘッドのノズル先端でインクが乾燥し難く、目詰まりを起こし難い。
【００１４】
また、特開２０００−３１０７０６号公報には、着色剤、バインダー樹脂、及び、常圧における沸点が２５０℃以上の溶媒を含有するインクジェット方式カラーフィルタ用樹脂組成物が開示されている。この公報に開示されたインクジェット方式カラーフィルタ用樹脂組成物は高沸点の溶剤を用いているので、やはり、吐出ヘッドのノズル先端でインクが乾燥し難く、目詰まりを起こし難い。
【００１５】
しかし、これらの公報に開示されたインクを基板上に吐出した後は、インク層を乾燥させる過程において、乾燥し難い湿潤剤や高沸点溶剤が最後まで残り、完全に乾燥させることが困難となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、ヘッドから吐出した時の直進性、安定性に優れるカラーフィルタ用インクジェットインク組成物を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第二の目的は、基板表面に対する濡れ性の差を利用してパターン状に付着させることができると共に、吐出時の直進性、安定性に優れるカラーフィルタ用インクジェットインク組成物を提供することにある。
【００１８】
さらに、本発明の第三の目的は、上記目的を達するインク組成物を用いてカラーフィルタを製造する方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラーフィルタ用インクジェットインク組成物は、少なくとも電離放射線硬化性バインダー成分と光重合開始剤を含む電離放射線硬化性バインダー系、顔料、及び、溶剤からなり、主溶剤として沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分を、前記溶剤の全量に対して９０重量％以上の割合で含有し、且つ、前記電離放射線硬化性バインダー成分として、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる２〜３官能ラジカル重合性モノマーと、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーを含み、前記２〜３官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して２０〜７０重量％、及び、前記４官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーをインク組成物の固形分全量に対して１〜３０重量％且つ前記２〜３官能ラジカル重合性モノマー１００重量部に対して１〜５０重量部の割合で含有することを特徴とする。
【００２０】
電離放射線硬化性バインダー系をベースとするインクジェットインク組成物に、多官能モノマーの中では官能基数が少ない２官能乃至３官能モノマーと４官能以上の多官能モノマーを上記所定量の範囲内で用いることによって、２乃至３官能モノマーの作用によりインク吐出性を安定させることができ、且つ、４官能以上の多官能モノマーの作用により十分な強度や密着性を持つ塗膜を形成することができる。
【００２１】
また、沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温（特に１８℃〜２５℃の範囲）での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分は適度な乾燥性及び蒸発性を有している。そのため、このような溶剤成分を高い配合割合で含有する溶剤を用いると、吐出ヘッドのノズル先端において急速には乾燥しないので、インクの急激な粘度上昇や目詰まりが発生せず、吐出方向や吐出量の安定性に優れている。
さらに、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物は、インクジェットヘッドのノズル先端においては急速に乾燥しないが、適度な乾燥性を有している。従って、基板上に吐出された後は、基板表面になじんで十分にレベリングさせてから、自然乾燥や一般的な加熱方法によって比較的短時間に且つ完全に乾燥させることができる。
【００２２】
従って、本発明のインク組成物を用いインクジェット方式により基板表面に所定のパターンに合わせて吐出することにより、（ａ）インクジェットヘッドから吐出させる際に、吐出方向や吐出量の安定性に優れているので、画素部や遮光部等の着色硬化層を所定のパターン通りに正確且つ均一に形成することができ、（ｂ）基板上に吐出された後は、基板表面になじんで十分にレベリングさせてから、比較的短時間に且つ完全に乾燥させることができるので、均一性の高いパターンが得られると共に、効率よく乾燥させることができ、しかも、（ｃ）電離放射線硬化させた後の塗膜の強度や基板に対する密着性にも優れている。
【００２３】
さらに、基板表面の所定領域内の濡れ性を選択的に変化させることにより周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成し、そこに本発明に係るインク組成物をインクジェット方式により吹き付けると、一定量のインク滴が正確な位置に打ち込まれ、さらに着弾したインク滴は着弾位置に滞留せずにインク層形成領域の隅々にまで濡れ広がり、しかも、周囲の撥インク性領域との境目からははみ出さずにインク滴が盛り上がる。従って、厚い着色硬化層を正確に形成することができ、例えば、色抜けの無い且つ透過濃度の大きい画素部が得られる。
【００２４】
特に、光触媒の作用により親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させる濡れ性可変層を基板上に設け、当該濡れ性可変層を所定のパターン状に露光することにより親インク性のインク層形成領域を形成する場合には、主溶剤として、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示すものを用いて調製したインク組成物を用いるのが好ましく、精密且つ均一なパターン効率よく得られるようになる。
【００２５】
本発明に係るインク組成物及びカラーフィルター製造方法によれば、性能の良いカラーフィルターを製造することができ、特に、透過濃度の大きく且つ均一で、しかも色抜けの無い画素部を精密に形成できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下において本発明を詳しく説明する。本発明に係るカラーフィルタ用インクジェットインク組成物は、少なくともバインダー成分、顔料、及び、溶剤からなり、主溶剤として沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温（特に１８℃〜２５℃の範囲）での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分を、前記溶剤の全量に対して９０重量％以上の割合で含有するものである。
【００２７】
（バインダー系）
バインダー系としては、それ自体は重合反応性のない樹脂のみから構成されるような単に乾燥固化するバインダー系を用いてもよい。しかしながら、塗工膜に十分な強度、耐久性、密着性を付与するためには、インクジェット方式により基板上にインク層（塗工膜）のパターンを形成後、当該インク層を重合反応により硬化させることのできるバインダー系を用いるのが好ましく、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性の又は電離放射線硬化性のバインダー系や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性のバインダー系のような、重合硬化可能なバインダー系を用いることができる。
【００２８】
（１）電離放射線硬化性バインダー系
紫外線、電子線等により重合硬化させることができる電離放射線硬化性バインダー系を用いる場合には、バインダー成分として、それ自体は重合反応性のない樹脂、及び、それ自体が重合反応性を有する樹脂のいずれを用いてもよく、また、２種以上のバインダーを組み合わせて用いても良い。そして、バインダー成分を主体とし、必要に応じて、多官能のモノマーやオリゴマー、単官能のモノマーやオリゴマー、電離放射線により活性化する光重合開始材、及び、増感剤などを配合して、電離放射線硬化性バインダー系を構成する。
【００２９】
重合反応性のない樹脂をバインダー成分として用いる場合には、バインダー系に、２官能以上の多官能モノマー、オリゴマーのような多官能重合性成分を配合する。この場合、バインダー系内において、多官能重合性成分が電離放射線の照射によりそれ自体が自発的に重合するか、或いは、電離放射線の照射により活性化した光重合開始剤等の他の成分の作用により重合して塗工膜中にネットワーク構造を形成し、当該ネットワーク構造内にバインダー成分や顔料などの成分が包み込まれて硬化する。
【００３０】
そのような非重合性バインダーとしては、例えば、次のモノマーの２種以上からなる共重合体を用いることができる：アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー。
【００３１】
より具体的には、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレンマクロモノマー共重合体などを例示することができる。
【００３２】
それ自体が重合反応性を有する樹脂としては、非重合性バインダーの分子に重合性の官能基を導入してなるオリゴマー又はオリゴマーよりも大分子量のポリマーであって、電離放射線照射を受けてそれ自体が重合反応を生じるか、或いは、電離放射線照射を受けて活性化した光重合開始剤などの他の成分の作用により重合反応を誘起するものを用いることができる。
【００３３】
各種のエチレン性二重結合含有化合物は、それ自体が重合反応性を有し、重合性のバインダー成分として利用できる。従来において、例えばインク、塗料、接着剤などの各種分野で用いられているＵＶ硬化性樹脂組成物に配合されているプレポリマーは、本発明におけるバインダー成分として使用できる。従来から知られているプレポリマーとしては、ラジカル重合型プレポリマー、カチオン重合型プレポリマー、チオール・エン付加型プレポリマーなどがあるが、いずれを用いてもよい。
【００３４】
この中で、ラジカル重合型プレポリマーは、市場において最も容易に入手でき、例えば、エステルアクリレート類、エーテルアクリレート類、ウレタンアクリレート類、エポキシアクリレート類、アミノ樹脂アクリレート類、アクリル樹脂アクリレート類、不飽和ポリエステル類などを例示できる。
【００３５】
本発明に係るインク組成物の粘度が高すぎて吐出ヘッドからの吐出性に悪影響を及ぼさないように、バインダー成分として用いられるエチレン性二重結合含有化合物の分子量は、重量平均分子量で２５，０００以下であることが好ましい。
【００３６】
バインダー成分は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、１〜５０重量％の割合で配合する。ここで、配合割合を特定するためのインク組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
【００３７】
それ自体が重合硬化できるバインダー成分を用いる場合にも、塗膜の強度や基盤に対する密着性を向上させるためには、多官能のモノマーやオリゴマーなどの多官能重合性成分を配合するのが好ましい。重合性バインダー成分の分子は、バインダー成分同士で重合するだけでなく、多官能モノマー等の他の重合性成分とも重合してネットワークを形成し、硬化する。
【００３８】
塗工膜のネットワーク構造を形成する多官能重合性成分としては、２官能以上のモノマー又はオリゴマーを用いることができる。電離放射線硬化性樹脂に十分な膜強度や密着性を付与するために、通常は４官能以上のモノマーやオリゴマーが用いられている。しかしながら、官能基の数が大きい多官能重合性成分をインク組成物に配合してインクジェット方式で基板上に吹き付けると、吹き付け作業の間にインクジェットヘッドの先端部分でインクが乾燥して粘度が徐々に大きくなっていき、インクの吐出性が悪くなる。
【００３９】
そこで、バインダー成分以外の重合性成分としては、官能基数が比較的少ない２官能乃至３官能のモノマー又はオリゴマー、特にモノマーを主体として用いるのが好ましく、粘度が１００ｃｐｓ以下の２乃至３官能モノマーを用いるのが特に好ましい。
【００４０】
２官能乃至３官能のモノマーとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレート等を例示することができる。
【００４１】
２乃至３官能モノマーを用いることによって、インクジェット方式の吹き付け作業中に、ヘッドの先端での粘度上昇が起こり難くなり、ヘッドの目詰まりが発生せず、作業中におけるインクの吐出性が安定する。そのため、インクの吐出量や吐出方向が安定し、インクを基板上に所定のパターン通り正確に、且つ、均一に付着させることができる。
【００４２】
２乃至３官能モノマーの配合割合は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、２０〜７０重量％の割合で配合する。
【００４３】
ここで、２乃至３官能モノマーの配合割合が全固形分の２０重量％に満たない場合には、インク組成物がモノマーによって十分に希釈されず、インクの粘度が初めから高いか或いは溶剤分の揮発後に高くなり、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりを起こすおそれがある。また、２乃至３官能モノマーの配合割合が全固形分の７０重量％を超える場合には、塗膜の架橋密度が低くなり、塗膜の耐溶剤性、密着性、硬さが劣り、十分な特性が得られなくなるおそれがある。
【００４４】
ただし、インク組成物中に配合される多官能モノマーが全て２乃至３官能性モノマーである場合には、インクの乾燥による粘度上昇が起こり難いので、インクジェットヘッドの吐出性が安定するが、その反面、インク層を硬化して得られた硬化層の膜強度、基板に対する密着性、耐溶剤性等が不十分となる場合がある。そこで、上記の２乃至３官能モノマーと共に、４官能以上の多官能モノマーやオリゴマーを適量配合することにより架橋密度を上げて、硬化層のパターンに十分な膜強度と密着性を付与することができる。
【００４５】
４官能のモノマー、オリゴマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等を例示することができる。
【００４６】
４官能以上の多官能成分は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、１〜３０重量％の割合で配合する。また、２乃至３官能性モノマーによる吐出性安定化と、４官能以上の多官能成分による強度及び密着性向上のバランスをとるために、２乃至３官能性モノマー１００重量部に対して、４官能以上の多官能成分の配合割合を、通常は１〜５０重量部とし、好ましくは当該配合割合の下限を２重量部以上とし、且つ／又は、当該配合割合の上限を３５重量部以下とする。
【００４７】
ここで、４官能以上の多官能成分の配合割合が前記２乃至３官能性モノマー１００重量部に対して１重量部に満たない場合には、インクを硬化させた後の硬さ、耐溶剤性などの特性が十分に得られないおそれがある。また、４官能以上の多官能成分の前記配合割合が５０重量部を超える場合には、インクの硬化速度が遅くなり、プロセススピードが遅くなるおそれがある。
【００４８】
また、電離放射線硬化性のバインダー系には、必要に応じて、単官能のモノマー、オリゴマーを配合してもよい。
【００４９】
単官能のモノマー、オリゴマーとしては、例えば、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマーや、ｎ−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマーを例示することができる。
【００５０】
電離放射線硬化性バインダー系には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、バインダーや多官能モノマーの反応形式の違い（例えばラジカル重合やカチオン重合など）や、各材料の種類を考慮して適宜選択されるが、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−（３−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロポキシ）−３，４−ジメチル−９Ｈ−チオキサントン−９−オンメソクロライド、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、１，３，５−トリアクロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、２−〔２−（５−メチルフラン−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、２−〔２−（フラン−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、メチルベンゾイルホルメート、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどの光重合開始剤を用いることができる。
【００５１】
（２）熱硬化性バインダー系
本発明において熱硬化性のバインダー系を用いる場合には、バインダー成分として、それ自体は熱重合性官能基を有しない樹脂、及び、それ自体が熱重合性官能基を有する樹脂のいずれを用いてもよく、また、２種以上のバインダーを組み合わせて用いても良い。そして、バインダー成分を主体とし、必要に応じて、多官能の熱重合性モノマーやオリゴマー、単官能の熱重合性モノマーやオリゴマー、硬化剤などを配合して、熱硬化性バインダー系を構成する。
【００５２】
熱重合性官能基を有しない樹脂をバインダー成分として用いる場合には、バインダー系に、２官能以上の熱重合性モノマー、オリゴマーのような多官能の熱重合性成分を配合する。多官能の熱重合性成分としては、多官能エポキシ化合物が好適に用いられる。この場合、バインダー系内において、多官能熱重合性成分が加熱により活性化して熱重合性成分同士が重合して塗工膜中にネットワーク構造を形成し、当該ネットワーク構造内にバインダー成分や顔料などの成分が包み込まれて硬化する。
【００５３】
熱重合性官能基を有しない樹脂としては、例えば、次のモノマーの２種以上からなる共重合体を用いることができる：アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー。
【００５４】
より具体的には、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレンマクロモノマー共重合体などが例示することができる。
【００５５】
一方、熱重合性官能基を有する樹脂をバインダー成分としては、例えば、次に示すようなエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上を重合させた単独重合体または共重合体を用いることができる：アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−４，５−エポキシペンチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチルなどの（メタ）アクリレート類；ｏ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルグリシジルエーテル類；２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、及び、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル。
【００５６】
熱重合性官能基を有する樹脂を用いる場合にも、塗膜の強度や基盤に対する密着性を向上させるためには、多官能の熱重合性成分を配合するのが好ましい。熱重合性バインダー成分の分子は、バインダー成分同士で重合するだけでなく、多官能エポキシモノマー等の他の成分とも熱重合してネットワークを形成し、硬化する。
【００５７】
熱硬化性バインダー系のバインダー成分も、インク組成物の固形分全量に対して、通常、１〜５０重量％の割合で配合する。ここで、配合割合を特定するためのインク組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
【００５８】
塗工膜のネットワーク構造を形成する多官能熱重合性成分としては、２官能以上のエポキシモノマー又はエポキシオリゴマーが好適に用いられる。特に、２乃至３官能のエポキシ基含有モノマーを用いることによって、インクジェット方式の吹き付け作業中に、ヘッドの先端での粘度上昇が起こり難くなり、ヘッドの目詰まりが発生せず、作業中におけるインクの吐出性が安定する。そのため、インクの吐出量や吐出方向が一定に保たれ、インクを基板上に所定のパターン通り正確に、且つ、均一に付着させることができる。
【００５９】
２官能乃至３官能のエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテルなどを例示することができ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６０】
２官能乃至３官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、２０〜７０重量％の割合で配合する。
【００６１】
ここで、２官能乃至３官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合が全固形分（溶剤以外の全成分）の２０重量％に満たない場合には、インク組成物がモノマーによって十分に希釈されず、インクの粘度が初めから高いか或いは溶剤分の揮発後に高くなり、インクジェットヘッドの穴詰まりを起こすおそれがある。また、２官能乃至３官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合が全固形分の７０重量％を超える場合には、塗膜の架橋密度が低くなり、塗膜の耐溶剤性、密着性、硬さが劣り、十分な特性が得られなくなるおそれがある。
【００６２】
ただし、インク組成物中に配合される多官能モノマーが全て２乃至３官能エポキシモノマーである場合には、インクの乾燥による粘度上昇が起こり難いので、インクジェットヘッドの吐出性が安定するが、その反面、インク層を硬化して得られた硬化層の膜強度、基板に対する密着性、耐溶剤性等が不十分となる場合がある。そこで、上記の２乃至３官能エポキシモノマーと共に、４官能以上の多官能エポキシモノマーや多官能エポキシオリゴマー等を適量配合することにより架橋密度を上げて、硬化層のパターンに十分な膜強度と密着性を付与することができる。
【００６３】
４官能以上のエポキシ基含有化合物としては、例えば、フェノールノボラックエポキシ、クレゾールノボラックエポキシ等のノボラック樹脂類、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミンなどのグリシジルアミン樹脂類、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルメタン等のグリシジルエーテル樹脂類などを用いることができる。
【００６４】
４官能以上のエポキシ基含有化合物は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、１〜３０重量％の割合で配合する。また、２乃至３官能のエポキシ基含有モノマーによる吐出性安定化と、４官能以上のエポキシ基含有化合物による強度及び密着性向上のバランスをとるために、２乃至３官能エポキシモノマー１００重量部に対して、４官能以上のエポキシ基含有化合物の配合割合を、通常は１〜５０重量部とし、好ましくは当該配合割合の下限を２重量部以上とし、且つ／又は、当該配合割合の上限を３５重量部以下とする。
【００６５】
ここで、４官能以上のエポキシ基含有化合物の配合割合が前記２乃至３官能エポキシモノマー１００重量部に対して１重量部に満たない場合には、インクを硬化させた後の硬さ、耐溶剤性などの特性が十分に得られないおそれがある。また、４官能以上のエポキシ基含有化合物の前記配合割合が５０重量部を超える場合には、インクの硬化速度が遅くなり、プロセススピードが遅くなるおそれがある。
【００６６】
また、熱硬化性のバインダー系には、必要に応じて、単官能の熱重合性化合物を配合してもよい。単官能の熱重合性化合物としては、単官能のエポキシ基含有モノマーを用いることができる。単官能のエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテルが例示される。また、エポキシ基含有モノマー以外の熱硬化性成分としては、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、シクロペンタジエン樹脂等を例示することができる。
【００６７】
熱硬化性バインダー系には、通常、硬化剤が配合される。硬化剤として、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。
【００６８】
多価カルボン酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン酸無水物；１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸二無水物；無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物；エチレングリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリメリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げることができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができる。
【００６９】
また、本発明に用いられる多価カルボン酸の具体例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸；ヘキサヒドロフタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げることができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。
【００７０】
これら多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸は、１種単独でも２種以上の混合でも用いることができる。本発明に用いられる硬化剤の配合量は、エポキシ基を含有する成分（モノマーと樹脂）１００重量部当たり、通常は１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは５〜５０重量部である。硬化剤の配合量が１重量部未満であると、硬化が不十分となり、強靭な塗膜を形成することができない。また、硬化剤の配合量が１００重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るうえに、均一で平滑な塗膜を形成することができない。
【００７１】
（顔料）
本発明にかかるインク組成物は、インクジェット方式によってカラーフィルタの基板上に吹き付けて、画素部や遮光層のような着色パターンを形成するために用いられるものであり、着色剤として顔料を含有する。着色剤としての顔料は、画素部のＲ、Ｇ、Ｂ等の求める色に合わせて、有機着色剤及び無機着色剤の中から任意のものを選んで使用することができる。有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を用いることができる。また、無機着色剤としては、例えば、無機顔料、体質顔料等を用いることができる。これらの中で有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。有機顔料としては、例えばカラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているものを挙げることができる。
【００７２】
C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、C.I.ピグメントイエロー１４、C.I.ピグメントイエロー１５、C.I.ピグメントイエロー１６、C.I.ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２０、C.I.ピグメントイエロー２４、C.I.ピグメントイエロー３１、C.I.ピグメントイエロー５５、C.I.ピグメントイエロー６０、C.I.ピグメントイエロー６１、C.I.ピグメントイエロー６５、C.I.ピグメントイエロー７１、C.I.ピグメントイエロー７３、C.I.ピグメントイエロー７４、C.I.ピグメントイエロー８１、C.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー９３、C.I.ピグメントイエロー９５、C.I.ピグメントイエロー９７、C.I.ピグメントイエロー９８、C.I.ピグメントイエロー１００、C.I.ピグメントイエロー１０１、C.I.ピグメントイエロー１０４、C.I.ピグメントイエロー１０６、C.I.ピグメントイエロー１０８、C.I.ピグメントイエロー１０９、C.I.ピグメントイエロー１１０、C.I.ピグメントイエロー１１３、C.I.ピグメントイエロー１１４、C.I.ピグメントイエロー１１６、C.I.ピグメントイエロー１１７、C.I.ピグメントイエロー１１９、C.I.ピグメントイエロー１２０、C.I.ピグメントイエロー１２６、C.I.ピグメントイエロー１２７、C.I.ピグメントイエロー１２８、C.I.ピグメントイエロー１２９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５１、C.I.ピグメントイエロー１５２、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、C.I.ピグメントイエロー１５６、C.I.ピグメントイエロー１６６、C.I.ピグメントイエロー１６８、C.I.ピグメントイエロー１７５；
C.I.ピグメントオレンジ１、C.I.ピグメントオレンジ５、C.I.ピグメントオレンジ１３、C.I.ピグメントオレンジ１４、C.I.ピグメントオレンジ１６、C.I.ピグメントオレンジ１７、C.I.ピグメントオレンジ２４、C.I.ピグメントオレンジ３４、C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレンジ３８、C.I.ピグメントオレンジ４０、C.I.ピグメントオレンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ４６、C.I.ピグメントオレンジ４９、C.I.ピグメントオレンジ５１、C.I.ピグメントオレンジ６１、C.I.ピグメントオレンジ６３、C.I.ピグメントオレンジ６４、C.I.ピグメントオレンジ７１、C.I.ピグメントオレンジ７３；C.I.ピグメントバイオレット１、C.I.ピグメントバイオレット１９、C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２９、C.I.ピグメントバイオレット３２、C.I.ピグメントバイオレット３６、C.I.ピグメントバイオレット３８；
C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド４、C.I.ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグメントレッド７、C.I.ピグメントレッド８、C.I.ピグメントレッド９、C.I.ピグメントレッド１０、C.I.ピグメントレッド１１、C.I.ピグメントレッド１２、C.I.ピグメントレッド１４、C.I.ピグメントレッド１５、C.I.ピグメントレッド１６、C.I.ピグメントレッド１７、C.I.ピグメントレッド１８、C.I.ピグメントレッド１９、C.I.ピグメントレッド２１、C.I.ピグメントレッド２２、C.I.ピグメントレッド２３、C.I.ピグメントレッド３０、C.I.ピグメントレッド３１、C.I.ピグメントレッド３２、C.I.ピグメントレッド３７、C.I.ピグメントレッド３８、C.I.ピグメントレッド４０、C.I.ピグメントレッド４１、C.I.ピグメントレッド４２、C.I.ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド４８：２、C.I.ピグメントレッド４８：３、C.I.ピグメントレッド４８：４、C.I.ピグメントレッド４９：１、C.I.ピグメントレッド４９：２、C.I.ピグメントレッド５０：１、C.I.ピグメントレッド５２：１、C.I.ピグメントレッド５３：１、C.I.ピグメントレッド５７、C.I.ピグメントレッド５７：１、C.I.ピグメントレッド５７：２、C.I.ピグメントレッド５８：２、C.I.ピグメントレッド５８：４、C.I.ピグメントレッド６０：１、C.I.ピグメントレッド６３：１、C.I.ピグメントレッド６３：２、C.I.ピグメントレッド６４：１、C.I.ピグメントレッド８１：１、C.I.ピグメントレッド８３、C.I.ピグメントレッド８８、C.I.ピグメントレッド９０：１、C.I.ピグメントレッド９７、C.I.ピグメントレッド１０１、C.I.ピグメントレッド１０２、C.I.ピグメントレッド１０４、C.I.ピグメントレッド１０５、C.I.ピグメントレッド１０６、C.I.ピグメントレッド１０８、C.I.ピグメントレッド１１２、C.I.ピグメントレッド１１３、C.I.ピグメントレッド１１４、C.I.ピグメントレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピグメントレッド１４４、C.I.ピグメントレッド１４６、C.I.ピグメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１５０、C.I.ピグメントレッド１５１、C.I.ピグメントレッド１６６、C.I.ピグメントレッド１６８、C.I.ピグメントレッド１７０、C.I.ピグメントレッド１７１、C.I.ピグメントレッド１７２、C.I.ピグメントレッド１７４、C.I.ピグメントレッド１７５、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１７８、C.I.ピグメントレッド１７９、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド１８５、C.I.ピグメントレッド１８７、C.I.ピグメントレッド１８８、C.I.ピグメントレッド１９０、C.I.ピグメントレッド１９３、C.I.ピグメントレッド１９４、C.I.ピグメントレッド２０２、C.I.ピグメントレッド２０６、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２１６、C.I.ピグメントレッド２２０、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２２６、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２４３、C.I.ピグメントレッド２４５、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド２５５、C.I.ピグメントレッド２６４、C.I.ピグメントレッド２６５；
C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６、C.I.ピグメントブルー６０；C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６；C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメントブラウン２５；C.I.ピグメントブラック１、ピグメントブラック７。
【００７３】
また、前記無機顔料あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄(III)）、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。本発明において、顔料は、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。
【００７４】
カラーフィルタの基板上に、本発明のインク組成物を用いて遮光層のパターンを形成する場合には、インク組成物中に遮光性の高い黒色顔料を配合する。遮光性の高い黒色顔料としては、例えば、カーボンブラックや四三酸化鉄などの無機系着色剤、或いは、シアニンブラックなどの有機系着色剤を使用できる。
【００７５】
遮光性の高い顔料を含有するインク組成物で形成したインク層は、内部にまで光や電離放射線が到達し難いので、光硬化性や電離放射線硬化性のバインダー系を用いるよりも、熱硬化性バインダー系を用いるのが好ましい。ただし、インク層の厚さや露光時間を長くするなど硬化方法を調節することによって、光や電離放射線でも硬化させることが可能である。
【００７６】
画素部を形成する場合には、顔料をインク組成物の固形分全量に対して、通常は１〜６０重量％、好ましくは１５〜４０重量％の割合で配合する。顔料が少なすぎると、インク組成物を所定の膜厚（通常は０．１〜２．０μｍ）に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがある。また、顔料が多すぎると、インク組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがある。
【００７７】
（分散剤）
分散剤は、顔料を良好に分散させるためにインク組成物中に必要に応じて配合される。分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤（高分子分散剤）が好ましい。
【００７８】
すなわち、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類などの高分子界面活性剤が好ましく用いられる。
【００７９】
（溶剤）
本発明にかかるカラーフィルタ用インクジェットインクは、沸点が１８０℃〜２６０℃、好ましくは２１０℃〜２６０℃で且つ常温（特に１８℃〜２５℃の範囲）での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下、好ましくは０．１ｍｍＨｇ以下の溶剤成分を主溶剤として用い、そのような主溶剤を溶剤の全量に対して９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上の割合で配合する。また、主溶剤の表面張力は、２９ｄｙｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００８０】
沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分は適度な乾燥性及び蒸発性を有している。そのため、このような溶剤成分を高い配合割合で含有する単独溶剤又は混合溶剤を用いると、吐出ヘッドのノズル先端において急速には乾燥しないので、インクの急激な粘度上昇や目詰まりが発生せず、吐出の直進性や安定性に悪影響を及ぼさないで済む。それと共に、被吐出面に吹き付けた後は乾燥が適度な速度で進行するので、インクが被塗布面になじんで塗工膜表面が水平且つ滑らかになってから、自然乾燥又は一般的な加熱工程によってインクを速やかに且つ完全に乾燥させることができる。湿潤剤や極めて沸点の高い溶剤を用いる場合と比べて、乾燥工程後の塗膜中に溶剤が残留するおそれも少ない。
【００８１】
本発明のインク組成物は着色剤として顔料を用いるので、あらかじめ顔料を全使用量の一部の溶剤中で分散剤と混合して分散性を付与し、得られた顔料分散体（すなわち高濃度の顔料分散液）を他の配合成分と共に残部の溶剤中に投入して混合しインク組成物とすることが多い。顔料分散体を調製するためには、３−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）ような顔料を分散させやすい溶剤を用いる必要がある。
【００８２】
インク組成物の溶剤は、顔料分散体を調製するために用いる分散溶剤のように、必要に応じて主溶剤以外の溶剤成分を少量ならば含有していても良い。しかしながら、その場合でも、上記した沸点と蒸気圧を有する主溶剤を溶剤全量に対して９０重量％以上の割合で使用する必要がある。主溶剤の割合が溶剤全量の９０重量％に満たない場合には、インクジェット方式に適した乾燥性、蒸発性を確実に得ることができない。
【００８３】
主溶剤は、できるだけ高い配合割合で用いるのが望ましく、具体的には少なくとも９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上とし、できるだけ１００重量％とするのが望ましい。従って、主溶剤を適切に選択することにより、顔料分散体の調製時に分散溶剤と混合使用するか、或いは、主溶剤をそのまま分散溶剤として使用するのが好ましい。
【００８４】
基板表面に濡れ性可変層を形成し露光することにより、基板上のインク層を形成したい部分に親インク性領域を形成し、当該親インク性領域にインクジェット方式によって本発明のインク組成物を選択的に付着させる場合には、主溶剤として、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上、好ましくは３０°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示すものを選択して用いてもよい。
【００８５】
濡れ性に関して上記挙動を示す溶剤を用いてインク組成物を調製すると、インク組成物は、後述する濡れ性可変層の濡れ性を変化させる前は当該濡れ性可変層の表面に対して大きな反撥性を示し、当該濡れ性可変層の濡れ性を変化させて親水性が大きくなる方向に変化させた後は当該濡れ性可変層の表面に対して大きな親和性を示す。従って、濡れ性可変層の表面の一部を選択的に露光して形成した親インク性領域に対するインク組成物の濡れ性と、その周囲の領域に対する撥インク性領域の濡れ性の差を大きくとることができるようになり、親インク性領域にインクジェット方式で吹き付けたインク組成物が、親インク性領域の隅々にまで均一に濡れ広がる。その結果、微細且つ精緻なインク層のパターンをインクジェット方式により形成できるようになる。
【００８６】
ここで、臨界表面張力に関し上記特性を有する試験片は如何なる材料で形成されていても差し支えない。臨界表面張力３０ｍＮ／ｍを示す試験片としては、例えば、表面が平滑なポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、平滑なガラス表面に前記ポリマーや表面改質剤等を塗布したものの中から実際に上記試験を行って該当するものを選択することができる。また、臨界表面張力７０ｍＮ／ｍを示す試験片としては、例えば、ナイロンや親水化処理したガラス表面等を塗布したものの中から実際に上記試験を行って該当するものを選択することができる。
【００８７】
主溶剤は、以下に示すような溶剤の中から選んで用いることができる：エチレングリコールモノエチルエーテルのようなグリコールエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類；酢酸、２−エチルヘキサン酸、無水酢酸のような脂肪族カルボン酸類又はその酸無水物；酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類；炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類；３−メトキシプロピオン酸メチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類；アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類；クロロ酢酸、ジクロロ酢酸のようなハロゲン化カルボン酸類；エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類；ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類；２−エトキシエタノール、１−メトキシ−２−プロパノールのようなアルコキシアルコール類；ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類；２−ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンのようなアミノアルコール類；２−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類；アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類；Ｎ−エチルモルホリン、フェニルモルホリンのようなモルホリン類；ペンチルアミン、トリペンチルアミン、アニリンのような脂肪族又は芳香族アミン類。
【００８８】
主溶剤として使用できる溶剤の具体例としては、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モノブ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ジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及び、コハク酸ジエチルなどを例示することができる。これらの溶剤は、沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の要求を満たしているだけでなく、顔料の分散性、分散安定性も比較的良好であり、３−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）のような従来から顔料分散体の調製に用いられている溶剤と混合し或いは混合せずそのまま分散溶剤として用い、顔料分散体を調製することができる。
【００８９】
さらに、具体例として挙げたこれらの溶剤は、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示すという要求も満たしている。従って、これらの溶剤は、基板表面に濡れ性可変層を設けて露光し、露光部分と未露光部分の間の濡れ性の差を利用してインク組成物を選択的に付着させる場合にも、主溶剤として好適に用いることができる。
【００９０】
上記したように、本発明に係るインク組成物の溶剤は、主溶剤を９０重量％以上の割合で含有し、必要に応じて分散溶剤のような他の溶剤成分が配合されてなるものである。このような溶剤を、当該溶剤を含むインク組成物の全量に対して、通常は４０〜９５重量％の割合で用いてインク組成物の塗工液を調製する。溶剤が少なすぎると、インクの粘度が高く、インクジェットヘッドからの吐出が困難になる。また、溶剤が多すぎると、所定の濡れ性変化部位（インク層形成部位）に対するインク盛り量（インク堆積量）が十分でないうちに、当該濡れ性変化部位に堆積させたインクの膜が決壊し、周囲の未露光部へはみ出し、さらには、隣の濡れ性変化部位（インク層形成部位）にまで濡れ広がってしまう。言い換えれば、インクを付着させるべき濡れ性変化部位（インク層形成部位）からはみ出さないで堆積させることのできるインク盛り量が不十分となり、乾燥後の膜厚が薄すぎて、それに伴い十分な透過濃度を得ることができなくなる。
【００９１】
（その他の成分）
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物には、必要に応じて、その他の添加剤を１種又は2種以上配合することができる。そのような添加剤としては、次のようなものを例示できる。
【００９２】
ａ）増感剤：例えば、４−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−１，４−ジメチルアミノベンゾエートなど。
【００９３】
ｂ）硬化促進剤（連鎖移動剤）：例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールなど、
ｃ）高分子化合物からなる光架橋剤又は光増感剤：高分子光架橋・増感剤は、光架橋剤あるいは光増感剤として機能しうる官能基を主鎖および／または側鎖中に有する高分子化合物であり、その例としては、４−アジドベンズアルデヒドとポリビニルアルコールとの縮合物、４−アジドベンズアルデヒドとフェノールノボラック樹脂との縮合物、４−（メタ）アクリロイルフェニルシンナモイルエステルの（共）重合体、１，４−ポリブタジエン、１，２−ポリブタジエン等を挙げることができる。
【００９４】
ｄ）分散助剤：例えば、銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等など。
【００９５】
ｅ）充填剤：例えば、ガラス、アルミナなど。
【００９６】
ｆ）密着促進剤：例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシランなど。
【００９７】
ｇ）酸化防止剤：例えば、２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノールなど。
【００９８】
ｈ）紫外線吸収剤：例えば、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなど。
【００９９】
ｉ）凝集防止剤：例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、或いは各種の界面活性剤など。
【０１００】
（インク組成物の製造方法）
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物は、必須成分であるバインダー成分と顔料とを必要に応じて他の配合成分と共に、前記したような主溶剤を９０重量％以上の割合で含有する単独溶剤又は混合溶剤に投入して混合し、固形成分を溶解又は分散させて製造しても良い。
【０１０１】
しかしながら、顔料をバインダー成分等の他の成分と共に溶剤全体中に直接投入し攪拌混合する場合には、顔料を溶剤中に十分に分散させられないことが多い。そこで通常は、顔料の分散性及び分散安定性が良好な溶剤を用意し、そこに顔料を分散剤と共に投入してディソルバーなどにより十分攪拌し、顔料分散体を調製する。そして、得られた顔料分散体を、顔料以外の成分と共に、ほとんど主溶剤からなるか又は主溶剤のみからなる溶剤に投入し、ディソルバーなどにより十分に攪拌混合することによって、本発明に係るインク組成物とすることができる。
【０１０２】
顔料分散体を投入する残部の溶剤としては、最終的な溶剤全体の組成から顔料分散体の調製に用いた溶剤の分を差し引いた組成を有するものを用い、最終濃度にまで希釈してインク組成物を完成させても良い。また、顔料分散体を比較的少量の主溶剤に投入して高濃度のインク組成物を調製しても良い。高濃度のインク組成物は、そのまま保存し、使用直前に最終濃度に希釈してインクジェット方式に使用することができる。
【０１０３】
本発明においては、特に、主溶剤として沸点が１８０℃〜２６０℃で且つ常温での蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下の溶剤成分の配合割合を溶剤全体の９０重量％以上とする必要があるので、顔料分散体の調製時に３−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）のような従来から用いられている分散溶剤を十分な量だけ用いることができない場合がある。その場合には、主溶剤として使用可能な溶剤の中から顔料の分散性、分散安定性が比較的良好なものを選択し、従来から用いられている分散溶剤と混合したものを分散溶剤として用いるか、或いは、主溶剤をそのまま分散溶剤として用いる。
【０１０４】
（カラーフィルタの製造方法）
（１）第一の方法
本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物にＲ、Ｇ、Ｂ又はブラック等の所望の顔料を配合し、カラーフィルターの透明基板上の所定領域にインクジェット方式により選択的に付着させ、硬化させることによって、画素部や遮光層などの着色硬化層を形成することができる。
【０１０５】
このような工程を含むカラーフィルターの製造方法の一例を、以下に説明する。先ず、図１（Ａ）に示すようにカラーフィルターの透明基板１を準備する。この透明基板としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本発明においては、通常、透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
【０１０６】
次に、図１（Ｂ）に示すように、透明基板１の一面側の画素部間の境界となる領域に遮光部２を形成する。遮光部２は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成することができる。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【０１０７】
また、遮光部２としては、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法としては、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【０１０８】
次に、図１（Ｃ）に示すように、遮光部のパターンの幅方向中央に、遮光部よりも幅の狭い撥インク性凸部を必要に応じて形成する。このような撥インク性凸部の組成は、撥インク性を有する樹脂組成物であれば、特に限定されるものではない。また、特に透明である必要はなく、着色されたものであってもよい。例えば、遮光部に用いられる材料であって、黒色の材料を混入しない材料等を用いることができる。具体的には、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の水性樹脂を１種または２種以上混合した組成物や、Ｏ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を挙げることができる。本発明においては、取扱性および硬化が容易である点等の理由から、光硬化性樹脂が好適に用いられる。また、この撥インク性凸部は、撥インク性が強いほど好ましいので、その表面をシリコーン化合物や含フッ素化合物等の撥インク処理剤で処理したものでもよい。
【０１０９】
撥インク性凸部のパターニングは、撥インク性樹脂組成物の塗工液を用いる印刷や、光硬化性塗工液を用いるフォトリソグラフィーにより行うことができる。撥インク性凸部の高さは、上述したようにインクジェット法により着色する際にインクが混色することを防止するために設けられるものであることから、ある程度高いことが好ましいが、カラーフィルタとした場合の全体の平坦性を考慮すると、画素部の厚さに近い厚さであることが好ましい。具体的には、吹き付けるインクの堆積量によっても異なるが、通常は０．１〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１１０】
次に、本発明に係る各色の画素部形成用インク組成物を用意する。そして、図１（Ｄ）に示すように、透明基板１の表面に、遮光層２のパターンにより画成された各色の画素部形成領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに、対応する色の画素部形成用インクをインクジェット方式により吹き付けてインク層を形成する。このインクの吹き付け工程において、画素部形成用インクは、ヘッド５の先端部で粘度増大を起こし難く、良好な吐出性を維持し続けることができる。従って、所定の画素部形成領域内に、対応する色のインクを正確に、且つ、均一に付着させることができ、正確なパターンで色ムラや色抜けのない画素部を形成することができる。また、各色の画素部形成用インクを、複数のヘッドを使って同時に基板上に吹き付けることもできるので、各色ごとに画素部を形成する場合と比べて作業効率を向上させることができる。
【０１１１】
次に、図１（Ｅ）に示すように、各色のインク層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを硬化させる。インク層を硬化させるには、バインダー系の種類に応じて電離放射線７等の何らかのエネルギー線を照射するか又は加熱する。インク層には、インク層を硬化させた後、必要に応じて、ベークを行って画素部を形成する。画素部の厚さは、光学特性等を考慮して、通常は０．１〜２．０μｍ程度とする。
【０１１２】
次に、図１（Ｆ）に示すように、透明基板の画素部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを形成した側に、保護層９を形成する。保護層は、カラーフィルタを平坦化するとともに、画素部等に含有される成分が、液晶表示装置の液晶層へ溶出するのを防止するために設けられる。保護層の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルタの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、０．１〜２．０μｍの範囲で設定することができる。保護層は、例えば、公知の透明感光性樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護層として要求される光透過率等を有するものを用いて形成することができる。
【０１１３】
このようにして、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物を用いてカラーフィルター１０１Ａが製造される。この例においては、本発明のインク組成物を用いて画素部を形成するが、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインクを用いるインクジェット方式によれば、画素部以外にも遮光部２などを所望のパターン状に形成することができる。
【０１１４】
遮光部２を形成したい場合には、本発明のカラーフィルター用インクジェットインク組成物であって黒色顔料などの遮光性着色剤を配合してなる遮光部形成用インクを調製し、この遮光部形成用インクを、透明基板１の表面の所定領域にインクジェット方式により選択的に付着させてインク層を所定のパターン状に形成し、当該インク層を電離放射線照射などの方法で硬化させ、必要に応じてベークすることによって遮光部を形成できる。
【０１１５】
（２）第二の方法
カラーフィルターの基板表面の所定領域内の濡れ性を選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成し、当該インク層形成領域に、本発明に係るインク組成物をインクジェット方式により選択的に付着させてインク層を形成し、当該インク層を硬化させる方法によって、画素部や遮光部などの着色硬化層を形成することができる。
【０１１６】
特に、カラーフィルターの透明基板上に、光触媒の作用により親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させる濡れ性可変層を形成し、当該濡れ性可変層の表面の所定領域内の濡れ性を露光により選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成し、当該インク層形成領域に、本発明に係るインク組成物をインクジェット方式により選択的に付着させてインク層を形成することが可能である。
【０１１７】
このような濡れ性可変層を基板上に設ける場合には、主溶剤として、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示すものを用いて調製したインク組成物を用いるのが好ましい。
【０１１８】
カラーフィルターの第二の製造方法の一例を、以下に説明する。先ず、図２（Ａ）に示すように、カラーフィルターの透明基板１の一面側の画素部間の境界となる領域に遮光部２を形成する。この遮光部のパターンによって、各色の画素部形成領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが画成される。透明基板１としては、上述した第一の方法で用いられるのと同じものを用いることができ、遮光部２も、第一の方法におけるのと同様のものを設けることができる。
【０１１９】
次に、図２（Ｂ）に示すように、透明基板１の表面の少なくとも一部領域、特に、この例では、画素部形成領域を含む領域に、濡れ性可変層としての光触媒含有層１０をベタ塗りのパターン（ソリッドパターン状）に形成する。
【０１２０】
次に、図２（Ｃ）に示すように、光触媒含有層１０にフォトマスク１１を介して光線１３を照射して露光を行い、画素部形成領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの親インク性を増大させる。
【０１２１】
上記光触媒含有層１０のような濡れ性可変層の画素部形成領域の濡れ性を選択的に変化させて親インク性を大きくすると、本発明のインク組成物は、画素部形成領域に容易に付着して均一に広がり、一方、画素部形成領域の周囲領域では強く反撥して排除されるので、画素部形成領域に選択的に且つ均一に付着し、その結果、正確なパターンで色ムラや色抜けのない画素部を形成することができる。
【０１２２】
第二の方法において用いる濡れ性可変層は、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が、濡れ性を変化させる前においては２０〜５０ｍＮ／ｍを示し、且つ、濡れ性を変化させた後においては４０〜８０ｍＮ／ｍを示すものであることが好ましい。
【０１２３】
臨界表面張力をこのように変化させることのできる濡れ性可変層を用いると、インク組成物は、濡れ性を変化させて親インク性を大きくした画素部形成領域等のパターン形成領域において、非常に小さな接触角を示し、一方、パターン形成領域の周囲においては非常に大きな接触角を示し、濡れ性の差を非常に大きくとることができる。
【０１２４】
フォトマスク１１を用いて露光を行う場合は、隣接し合う画素部形成領域間の境界部に未露光部を確保しつつ、露光部１２の幅を画素部形成領域４の幅よりも広くとるようにすることが好ましい。このようにすることにより、画素部形成領域４の隅々まで十分に露光され、親インク性が増大するので、画素部の色抜け等の不都合が生じなくなる。光触媒含有層１０は、フォトマスクを用いずとも、レーザー光線の走査によるフォトリソグラフィーなどの他の方法で所定のパターン状に露光してもよい。また、透明基板の裏面側（光触媒含有層１０が設けられているのとは反対側）から露光を行うと、遮光部２がフォトマスクとして機能するので、フォトマスクが不要である。
【０１２５】
光触媒含有層１０に照射される光は、光触媒を活性化できるものであれば可視光線であっても不可視光線であっても差し支えないが、通常は、紫外光を含む光を用いる。このような紫外光を含む光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を挙げることができる。この露光に用いる光の波長は４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０ｎｍ以下の範囲から設定することができ、また、露光に際しての光の照射量は、露光された部位が光触媒の作用により親水性を増大させるのに必要な照射量とすることができる。
【０１２６】
親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させることのできる濡れ性可変層としては、例えば、ａ）図示した濡れ性可変層１０のように光触媒を含有し且つ光触媒の作用により濡れ性可変層自体の親水性が増大するもののほか、ｂ）濡れ性可変層の下側（透明基板側）に光触媒含有層を備え、光触媒含有層内に存在する光触媒の作用によって濡れ性可変層の親水性が増大するもの、ｃ）光触媒及び当該光触媒の作用により分解するバインダーからなる分解性濡れ性可変層であって、当該分解性濡れ性可変層の露光部分が分解、除去されて親水性を有する下地、例えば透明基板等が露出するもの、或いは、ｄ）光触媒の作用により分解するバインダーからなる分解性濡れ性可変層の下側に光触媒含有層を備え、光触媒含有層内に存在する光触媒の作用によって当該分解性濡れ性可変層の露光部分が分解、除去されて親水性を有する下地、例えば光触媒含有層等が露出するものなどを例示することができる。
【０１２７】
本発明における「親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させることのできる濡れ性可変層」は、基板に濡れ性可変層を設けてなる積層体において、濡れ性可変層形成面の濡れ性を親インク性が大きくなる方向に変化させるものであればよく、上記例示ａ）、ｂ）のように、濡れ性可変層自体の親インク性が増大するものだけでなく、上記例示ｃ）、ｄ）のように、濡れ性可変層が分解して親インク性の下地が露出するものも、これに含まれる。
【０１２８】
以下において、上記ａ）及びｂ）のタイプについて、詳しく説明する。
【０１２９】
ａ）それ自体の親水性が増大する光触媒含有層
図示した光触媒含有層１０のように、それ自体が濡れ性可変層として機能する光触媒含有層は、光触媒とバインダとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布した後、加水分解、重縮合反応を進行させてバインダ中に光触媒を強固に固定することにより形成される。
【０１３０】
光触媒としては、光半導体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１３１】
光触媒含有層における光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼし、例えば、バインダの一部である有機基や添加剤の酸化、分解等によって親水性を増大させると考えられる。
【０１３２】
本発明においては、特に酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【０１３３】
このようなアナターゼ型酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。
【０１３４】
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下の光触媒が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成された光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、光触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中心線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の非露光部の撥インク性が低下し、また露光部の親インク性の発現が不十分となるため好ましくない。
【０１３５】
このタイプの光触媒含有層に使用するバインダは、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【０１３６】
上記の（１）の場合、一般式：
ＹnＳｉＸ(4-n)
（ここで、Ｙは水素、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す。一分子中の複数のＹは互いに同じ基であっても異なる基であってもよい。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【０１３７】
上記一般式で表される珪素化合物は、Ｙとしての置換基を有していてもよい炭化水素基を少なくとも一つ有しているのが好ましい。
【０１３８】
上記一般式において、未置換の炭化水素基、又は、置換された炭化水素基の炭化水素基部分としては、例えば、メチル、エチルその他のアルキル等の直鎖又は分岐脂肪族炭化水素基；シクロヘキシル等の脂環式炭化水素基；ビニル等の不飽和炭化水素基；フェニル等の芳香族炭化水素基などを例示でき、これらの炭化水素基又は炭化水素基部分の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましい。
【０１３９】
また、上記一般式において置換基を有していてもよい炭化水素基としては、フルオロアルキル等のフッ素置含有炭化水素基；グリシドキシアルキルやβ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）アルキルのようなエポキシ含有炭化水素基；（メタ）アクリロイルオキシアルキルのようなアクリロイルオキシ又はメタクリロイルオキシ含有炭化水素基；アミノアルキルのようなアミノ含有炭化水素基；メルカプトアルキルのようなメルカプト含有炭化水素基；Ｎ−フルオロアルキルスルホニルアミノアルキル等のＮ−フルオロアルキルスルホンアミド基含有炭化水素基をはじめとするフルオロアルキル含有炭化水素基などを例示できる。
【０１４０】
また、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。
【０１４１】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；
トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分加水分解物；および、それらの混合物を使用することができる。
【０１４２】
また、オルガノポリシロキサン化合物として、特にフルオロアルキル基を有するものが好ましい。フルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサン化合物を用いて濡れ性可変層を形成すると、フルオロアルキル基の作用により非露光部の撥水性、撥インク性が高くなり、高親水化した露光部と高撥水性の非露光部との間に、インクに対する濡れ性の差を大きくとることができる。
【０１４３】
具体的には、前記一般式ＹnＳｉＸ(4-n)で表される珪素化合物を縮合単位とする加水分解縮合物、又は、共加水分解縮合物であって、縮合単位の全部又は少なくとも一部が、下記のフルオロアルキルシランのようなフルオロアルキル基含有珪素化合物の１種または２種以上であるものを使用することができる。下記のフルオロアルキルシランは、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られている。
【０１４４】
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ  ＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ  ＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3；および
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ5）Ｃ2Ｈ4ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3。
【０１４５】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層の濡れ性を変化させる前の撥インク性が大きくなるので、濡れ性を変化させる前後で濡れ性の差を大きくとることができる。
【０１４６】
また、上記（２）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。
【０１４７】
【化１】
0004344082.tif 000002
ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ1，Ｒ2はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ1、Ｒ2がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。
【０１４８】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。
【０１４９】
光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インク化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【０１５０】
また、光触媒含有層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
【０１５１】
光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【０１５２】
上記各成分を溶解、分散する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒含有層を形成することができる。
【０１５３】
ｂ）濡れ性可変層の下側に光触媒含有層を備え、濡れ性可変層の親水性が増大するもの
このタイプの濡れ性可変層を形成するには、先ず、バインダー及び光触媒を溶解、分散した塗工液を、カラーフィルターの透明基板上に塗布した後、加水分解、重縮合反応を進行させて光触媒含有層を形成するか、又は、光触媒単体の光触媒含有層を形成する。次いで、光触媒含有層の上に、疎水性の有機物からなる薄膜の濡れ性可変層を形成する。光触媒、バインダー、或いは溶剤等は、上記ａ）のタイプで用いるのと同じものを用いてよい。
【０１５４】
有機物の薄膜の形成には、溶液の塗布、表面グラフト処理、界面活性剤処理、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の気相による成膜法を用いることができる。有機物としては、低分子化合物、高分子化合物、界面活性剤等で、光触媒によって濡れ性が変化するものを用いることができる。具体的には、光触媒の作用により有機基が水酸基に変化するシラン化合物で、シランカップリング剤、クロロシラン、アルコキシシラン、あるいはこれらの２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物を挙げることができる。光触媒含有層の上には、上述したオルガノポリシロキサンからなる濡れ性可変層を形成してもよく、その場合にはフルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンを用いるのが好ましい。
【０１５５】
なお、上記例示の濡れ性可変層は、当該濡れ性可変層自体が光触媒を含有する光触媒含有層であるか、又は、当該濡れ性可変層の透明基板側に設けられた光触媒含有層を備えており、当該光触媒含有層に光線を照射することによって光触媒を活性化し、活性化された当該光触媒の作用により、親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させるものである。すなわち、例示の濡れ性可変層は、いずれも、光線を照射されることによって親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させるものである。
【０１５６】
しかしながら、本発明において濡れ性可変層は、その表面の濡れ性を、外からの刺激、例えば物理的刺激、化学的刺激等により変化させることができる層であれば特に限定されるものではない。例えば、酸またはアルカリ等により表面の粗さの状態が変化し、濡れ性が変化する層等であってもよいし、また紫外線や可視光、さらには熱等のエネルギーの照射により濡れ性可変層内の物質が変化して濡れ性が変化する層等であってもよい。
【０１５７】
また、例示の方法で用いられている光触媒含有層は、画素部形成領域に光線を照射して親インク性を増大させ、インク組成物を選択的に付着させるが、何らかの刺激によって親インク性が減少するような濡れ性可変層をカラーフィルターの透明基板上に設け、画素部形成領域のネガパターン状に濡れ性を変化させる刺激を与えることによっても、インク組成物を所望の領域だけに選択的に付着させることが可能である。
【０１５８】
次に、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物であって、１又は２以上の顔料を配合してなる、各色の画素部形成用インクを用意する。そして、上述した図２（Ｃ）の工程において親インク性を増大させた画素部形成領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに、対応する色の画素部形成用インクを選択的に付着させて、図２（Ｄ）に示すようなインク層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成する。
【０１５９】
次に、図２（Ｅ）に示すように、各色のインク層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂをバインダー系に応じて電離放射線線７等のエネルギー線を照射するか又は加熱することにより硬化させ、さらに必要に応じて、ベークを行って各色の画素部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを形成する。次に、図２（Ｆ）に示すように、透明基板の画素部８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを形成した側に、保護層９を形成する。図２（Ｅ）及び図２（Ｆ）に示すような第二の方法における光硬化工程及び保護層形成工程は、第一の方法におけるのと同様に行うことができる。
【０１６０】
第二の方法においては、このようにしてカラーフィルター１０１Ｂが製造される。この例においては、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインクである画素部形成用インクを用いて画素部を形成するが、本発明に係るインク組成物を、基板表面の濡れ性の差を利用して親インク性領域だけに選択的に付着させることによって、遮光部２のような画素部以外の着色硬化層も所望のパターン状に形成することができる。
【０１６１】
【実施例】
（実施例１）
（１）光触媒含有層用塗工液の調製
下記の成分を混合し、１００℃で２０分間攪拌して、光触媒含有層用塗工液を調製した。
＜光触媒含有層用塗工液の組成＞
・イソプロピルアルコール：３ｇ
・フルオロアルキルシラン（トーケムプロダクツ製、ＭＦ−１６０Ｅ：Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−エチル−パーフルオロオクタンスルホンアミドのイソプロピルエーテル５０重量％溶液）：０．０７ｇ
・酸化チタンゾル（石原産業製、ＳＴＫ−０１）：３ｇ
・シリカゾル（日本合成ゴム製、グラスカＨＰＣ７００２）：０．６ｇ
・アルキルアルコキシシラン（日本合成ゴム製、ＨＰＣ４０２Ｃ）：０．２ｇ
（２）光触媒含有層の形成
開口部７６μｍ×２５９μｍで線幅が２３μｍのクロム薄膜パターンからなるブラックマトリックスを有するソーダガラス製の透明基板上に、上記の光触媒含有層用塗工液をスピンコーターにより塗布し、１５０℃、１０分間の乾燥処理後、加水分解、重縮合反応を進行させて、光触媒がオルガノポリシロキサン中に強固に固定された厚み０．５μｍの透明な光触媒含有層を形成した。
【０１６２】
この光触媒含有層にマスクを介して水銀灯（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で３分間、光線を照射し、非照射部位と照射部位の水に対する接触角を測定した。接触角の測定は、接触角測定器（協和界面科学（株）製、ＣＡ−Ｚ型）を用い、非照射部位又は照射部位にマイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒後に行った。その結果、非照射部位における水の接触角は７０°であるのに対して、照射部位における水の接触角は１０°以下であり、照射部位が高親水性となって、照射部位と非照射部位との濡れ性の差を利用してパターン形成が可能なことが確認された。
【０１６３】
さらに、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、光触媒含有層の非照射部位に液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロット（横軸：標準液の表面張力、縦軸：ｃｏｓθ）を作成し、グラフを外挿したところ、ｃｏｓθ＝０となる点が示す表面張力、すなわち非照射部位の臨界表面張力は３０ｍＮ／ｍだった。同じ方法で、照射部位における臨界表面張力を測定したところ、７０ｍＮ／ｍだった。
【０１６４】
（３）光触媒含有層の露光
パターンピッチが７６μｍ×２５９μｍで、且つ、上記ブラックマトリックスの線幅（２３μｍ）よりも狭い幅（１０μｍ）の遮光パターンを有するマスクを、上記透明基板の光触媒含有層上に配置し、ブラックマトリックスと重なるように位置合わせした後、このマスクを介して水銀灯（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で５０秒間、光触媒含有層を露光して、照射部位を高親水性とした。各照射部位は、ブラックマトリックス上に存在する幅１０μｍの非照射部により区画され、ブラックマトリックスに囲まれた７６μｍ×２５９μｍの大きさの画素部形成領域と、その周囲のブラックマトリックスと重なる領域を有していた。
【０１６５】
（４）画素部用着色インクの調製
下記の成分のうち、先ず、顔料及び高分子分散剤を溶剤の一部に投入、混合し、３本ロールとビーズミルを用いて攪拌して顔料分散液を得た。一方、他の配合成分を溶剤の残部に投入、攪拌して溶解分散し、バインダー溶液を得た。そして、顔料分散液を少量ずつバインダー溶液中に添加しながらディソルバーで十分に攪拌し、インクを調製した。
＜青色画素部用着色インクの組成＞
・顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）：５重量部
・高分子分散剤（ＡＶＥＣＩＡ社製、ソルスパース２４０００）：２重量部
・バインダー（ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体）：３重量部
・モノマー１（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）：２重量部
・モノマー２（トリプロピレングリコールジアクリレート）：５重量部
・開始剤（２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォリノプロパン）−１−オン：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２９．９ｄｙｎ／ｃｍ）：８１重量部
上記成分のうち、溶剤であるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートは、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が３２．８°を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が０°を示した。
【０１６６】
また、２官能モノマーであるトリプロピレングリコールジアクリレートは、同様の試験において、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が０°を示した。
【０１６７】
さらに、前記組成中のＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６に代えてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を同量用いるほかは青色画素部用着色インクの場合と同様にして赤色画素部用着色インクを調製した。さらに、前記組成中のＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６に代えてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６を同量用いるほかは青色画素部用着色インクの場合と同様にして緑色画素部用着色インクを調製した。
【０１６８】
（４）カラーフィルターの製造
インクジェットヘッドに各色の画素部用着色インクを充填した。次に、当該ヘッドから青色画素部用着色インクを、基板上に点在する青色用の各画素部形成領域の中心部にドロップ径３０μｍで滴下した。
【０１６９】
同様にして、パターン露光により基板上に赤色画素部形成領域を形成し、赤色画素部用着色インクをヘッドから基板上に点在する赤色用の各画素部形成領域の中心部に、ドロップ径３０μｍで滴下した。さらに、基板上に緑色画素部形成領域を形成し、緑色画素部用着色インクを、ヘッドから緑色用の各画素部形成領域の中心部に、ドロップ径３０μｍで滴下した。
【０１７０】
滴下した各色の画素部用着色インクは、ブラックマトリックス上の非照射部においてはじかれ、各色の画素部形成領域においては均一に拡散して選択的に付着された。
【０１７１】
その後、各色の着色インク層を８０℃、３分間乾燥させて、水銀灯（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で３０秒間、光線を照射して、さらに、２３０℃で３０分間熱処理を行って画素部を形成した。
【０１７２】
次いで、二液混合型熱硬化剤（日本合成ゴム（株）製ＳＳ７２６５）をスピンコーターにて画素部上に塗布し、２００℃、３０分間の硬化処理を施して保護層を形成し、カラーフィルターを得た。
【０１７３】
（実施例２）
（１）画素部用着色インクの調製
下記組成の青色画素部用着色インク（青色インク２−１及び２−２）を調製した。どちらの着色インクの場合も、先ず、顔料及び高分子分散剤を溶剤の一部に投入、混合し、３本ロールとビーズミルを用いて攪拌して顔料分散液を得た。一方、他の配合成分を溶剤の残部に投入、攪拌して溶解分散し、バインダー溶液を得た。そして、顔料分散液を少量ずつバインダー溶液中に添加しながらディソルバーで十分に攪拌し、青色画素部用着色インクを調製した。
＜青色画素部用着色インク２−１の組成＞
青色インク２−１としては、実施例１で調製したのと同じ青色画素部用着色インクを、そのまま用いた。
＜青色画素部用着色インク２−２の組成＞
・顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）：５重量部
・高分子分散剤（ＡＶＥＣＩＡ社製ソルスパース２４０００）：２重量部
・バインダー（ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体）：３重量部
・モノマー１（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）：２重量部
・モノマー２（トリプロピレングリコールジアクリレート）：５重量部
・開始剤（２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モンフォリノプロパン）−１−オン：２重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、２７．７ｄｙｎ／ｃｍ）：８１重量部
（２）粘度の測定
各青色インクの粘度を、粘度測定器ＶＩＢＲＯＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＣＪＶ５０００（Ａ＆Ｄ社製）を用い、温度２０℃で測定した。
【０１７４】
（３）間歇吐出安定性の試験
インクジェットヘッドに各青色インクを充填し当該ヘッドから吐出して、実施例１の場合と同様にして光触媒含有層を設けて所定のパターン状に露光したガラス製透明基板の青色用画素部形成領域の中心部に、ドロップ径３０μｍで滴下した。さらに、初期吐出を停止してヘッドを３０分間静止させた後、同じヘッドから別の青色用画素部形成領域の中心部に、ドロップ径３０μｍで滴下した。このような間歇吐出において、最初に吐出動作を行った時の吐出性（初期吐出性）と、その後に再吐出を行った時の吐出性（間歇吐出安定性）を観察し、下記基準に従って評価した。
【０１７５】
＜初期吐出性の評価基準＞
○：ヘッドの全部の穴（オリフィス）からインクを吐出することが可能である。△：ヘッドにインクの出ない穴が一部ある。
×：ヘッドのほとんどの穴からインクが出ない。
【０１７６】
＜間歇吐出安定性の評価基準＞
○：ヘッドの全部の穴からインクを再吐出することが可能である。
△：ヘッドにインクの出ない穴が一部ある。
×：ヘッドのほとんどの穴からインクが出ない。
【０１７７】
第１表に示すように、青色インク２−２を用いた場合は３０分経過後に３〜４本程度の穴抜け（目詰まり）が検出された。一方、青色インク２−１を用いた場合は３０分経過後においても穴抜けが無く全穴から吐出されていることが確認された。
【０１７８】
【表１】
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（４）連続吐出安定性の試験
インクジェットヘッドに各青色インクを充填し、当該ヘッドから連続的に吐出し、一定速度で回転させたテフロン製のロール上に液滴を着弾させ、その液滴の着弾位置、着弾の有無をデジタルビデオレコーダー（ＳＯＮＹ社製、ＤＣＲ−ＴＲＶ２０）で長時間観察した。その結果、青色インク２−２を用いた場合には１０分経過後から着弾位置のばらつきが発生することが確認された。一方、青色インク２−１を用いた場合には３０分経過後においても着弾位置のばらつきが発生せず全穴から正確に吐出されていることが確認された。
【０１７９】
（５）吐出の観察
ストロボを発光しながら、ＣＣＤカメラ（東京電子工業製、ＣＳ３９１０）でインクの吐出状態及びオリフィス表面上のインクの濡れ広がりを観察した。その結果、青色インク２−２を用いた場合には図４に示す写真のようにオリフィス表面のインクの濡れ広がりが多く、インクの飛行曲がりを起こす頻度が多いことが確認された。一方、青色インク２−１を用いた場合には図３に示す写真のようにオリフィス表面のインクの濡れ広がりが抑えられ、インクの飛行曲がりが少なく、液滴の切れも良いことが確認された。なお、図３及び図４の写真において、上下対称に見える像の下側が実像であり、上側は実像の影である。
【０１８０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物は、間歇吐出及び連続吐出のいずれを行う場合でも急速には乾燥しないので、インクジェットヘッドのノズル先端において急激な粘度の上昇や目詰まりを起こし難く、オリフィス表面の濡れ広がりも生じ難く、吐出方向や吐出量の安定性に優れている。従って、本発明のインク組成物を用いインクジェット方式により基板表面に所定のパターンに合わせて吐出することにより、画素部や遮光部等の着色硬化層を正確且つ均一に形成することができる。
【０１８１】
また、本発明に係るカラーフィルター用インクジェットインク組成物は、インクジェットヘッドのノズル先端においては急速に乾燥しないが、適度な乾燥性を有している。従って、基板上に吐出された後は、基板表面になじんで十分にレベリングさせてから、自然乾燥や一般的な加熱方法によって比較的短時間に且つ完全に乾燥させることができる。従って、均一性の高いパターンが得られると共に、効率よく乾燥させることができる。
【０１８２】
さらに、基板表面の所定領域内の濡れ性を選択的に変化させることにより周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成し、そこに本発明に係るインク組成物をインクジェット方式により吹き付けると、一定量のインク滴が正確な位置に打ち込まれ、さらに着弾したインク滴は着弾位置に滞留せずにインク層形成領域の隅々にまで濡れ広がり、しかも、周囲の撥インク性領域との境目からははみ出さずにインク滴が盛り上がる。従って、厚い着色硬化層を正確に形成することができ、例えば、色抜けの無い且つ透過濃度の大きい画素部が得られる。
【０１８３】
特に、光触媒の作用により親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させる濡れ性可変層を基板上に設け、当該濡れ性可変層を所定のパターン状に露光することにより親インク性のインク層形成領域を形成する場合には、主溶剤として、ＪＩＳ  Ｋ６７６８に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて３０秒後の接触角（θ）を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が２５°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が７０ｍＮ／ｍの試験片の表面に対する接触角が１０°以下を示すものを用いて調製したインク組成物を用いるのが好ましく、精密且つ均一なパターン効率よく得られるようになる。
【０１８４】
本発明に係るインク組成物及びカラーフィルター製造方法によれば、性能の良いカラーフィルターを製造することができ、特に、透過濃度の大きく且つ均一で、しかも色抜けの無い画素部を精密に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインク組成物を用いてカラーフィルターを製造する方法の説明図である。
【図２】本発明のインク組成物を用いてカラーフィルターを製造する別の方法を説明する図である。
【図３】本発明のインク組成物をインクジェット方式により吐出した様子を示す写真である。
【図４】比較例のインク組成物をインクジェット方式により吐出した様子を示す写真である。
【図５】インクのオリフィス表面への濡れ広がり及びインク滴の飛行曲がりを説明する図である。
【符号の説明】
１…透明基板
２…遮光部
３…撥インキ性凸部
４…画素部形成領域
５…インクジェットヘッド
６…インキ層
７…電離放射線
８…画素部
９…保護膜
１０…光触媒含有層
１１…フォトマスク
１２…露光部
１３…光線
１４…オリフィス
１５…インク滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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