JPH0921911A - カラーフィルターおよびその製造方法ならびに液晶パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混色、色ムラ、色抜け等がなく、平坦性の高
いカラーフィルターを短い工程で低コストにて製造し、
液晶パネル作製の際の、カラーフィルターと対向基板と
の貼り合わせを高精度に行うことができるようにする。 【解決手段】 基板上に設けられたインク吸収性の低い
部分と高い部分を有する樹脂組成物層のインク吸収性の
高い部分に、インクジェット法にて着色を行い、その後
待機時間を設けて着色部と非着色部の間の段差を０．５
μｍ以下としてから、前記着色された樹脂組成物層を光
照射および光照射と熱処理の併用のいずれかによって硬
化させてカラーフィルターを作製し、そのフィルターを
用いて液晶パネルを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーテレビ、パー
ソナルコンピューター、自動車ナビゲーションシステ
ム、小型テレビ等に使用されるカラー液晶ディスプレイ
のカラーフィルターに適用可能なカラーフィルターの製
造方法に関し、特にインクジェット記録技術を利用した
カラーフィルターの製造方法に関する。また本発明は、
インクジェット記録技術を利用してカラーフィルターを
作製するためのコーティング材料およびそのコーティン
グ材料を使用するカラーフィルターの製造方法に関す
る。また本発明は、インクジェット方式を利用して製造
されるカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを
具備する液晶パネルに関する。

【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、特に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、さらなる普
及のためにはコストダウンが必要であり、特にコスト的
に比重の大きいカラーフィルターのコストダウンに対す
る要求が高まっている。

【０００３】従来から、カラーフィルターの要求特性を
満足しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みら
れているが、いまだすべての要求特性を満足する方法は
確立されていない。以下にそれぞれの方法について説明
する。

【０００４】最も多く用いられている第一の方法は染色
法である。染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料
である水溶性高分子材料の層を形成し、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、
Ｂのカラーフィルター層を形成する。

【０００５】第二の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って変わりつつある。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、Ｂのカラーフィ
ルター層を形成する。

【０００６】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、まず基板上に透明電極をパターニングし、顔料、
樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第一の色
を電着する。この工程を３回繰り返してＲ、Ｇ、Ｂのカ
ラーフィルター層を形成し．最後に焼成するものであ
る。

【０００７】第四の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散させ、印刷を３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色
層を形成するものである。また、いずれの方法において
も着色層上に保護層を形成するのが一般的である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法に共通している点は、Ｒ、Ｇ、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
高になることである。また．工程が多いほど歩留りが低
下するという問題を有している。さらに、電着法におい
ては、形成可能なパターン形状が限定されるため、現状
の技術ではＴＦＴ用には適用困難である。また、印刷法
は、解像性が悪いためファインピッチのパターンの形成
には不向きである。

【０００９】これらの欠点を補うべくインクジェットを
用いたカラーフィルターの製造方法として、特開昭５９
−７５２０５、特開昭６３−２３５９０１、特開平１−
２１７３２０等に提案があるが、いまだ不十分である。

【００１０】従って本発明の目的は、これら従来法の有
する問題を解決し、耐熱性、耐溶剤性、解像性等におけ
る必要特性を満足する高信頼性の、液晶パネル形成時に
貼り合わせ精度の高い平坦性に優れたカラーフィルター
を短い工程で低コストにて製造する製造方法ならびに高
信頼性のカラーフィルターおよび液晶パネルを提供する
ことにある。特に、インクジェット方式によって染料イ
ンクで着色部を形成する際の混色、色抜けを起こさな
い、優れたカラーフィルターの製造方法を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、イ
ンクジェット法を用いるインク吐出によって着色部を形
成する工程を含むカラーフィルターの製造方法におい
て、（１）基板上に光照射または光照射と熱処理によっ
てインク吸収性の変化する樹脂組成物の層を形成する工
程、（２）基板上に形成された該樹脂組成物層の所定の
部分に光照射または光照射と熱処理を施して、インク吸
収性が相対的に低い非着色部となるべき部分とインク吸
収性が相対的に高い着色部となるべき部分を形成する工
程、（３）インクジェット方式によってインクを吐出し
て、基板上に形成された樹脂組成物層のインク吸収性が
相対的に高い部分を着色する工程、（４）前記インク付
与から待機時間を設けた後、前記着色された樹脂組成物
層を光照射および光照射と熱処理の併用のいずれかによ
って硬化させて、着色部と非着色部の間の段差を０．５
μｍ以下とする工程を含むことを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法、その方法によって製造されるカラー
フィルター、ならびにそのカラーフィルターと該フィル
ターに対向する基板を有し、両基板間に液晶化合物が封
入されている液晶パネルを提供する。

【００１２】なお、前記（２）の工程では、樹脂組成物
層の着色すべき部分を露光して、該部分のインク吸収性
を相対的に高くする方法を行っても、樹脂組成物層の非
着色部分を露光して、該部分のインク吸収性を相対的に
低くする方法を行ってもよい。

【００１３】また、本発明は、上記の製造方法で、前記
光照射または光照射と熱処理によってインク吸収性の変
化する樹脂組成物の層を形成する基板に予めブラックマ
トリクスを形成しておき、前記樹脂組成物層のインク吸
収性が相対的に低い部分を該ブラックマトリクス上に形
成する製造方法をも提供するものであり、その場合、非
着色部の幅がブラックマトリクスの幅より狭いことが好
ましい。

【００１４】さらに本発明は、上記の製造方法で、着色
した樹脂組成物層を硬化した後に、保護層を形成する製
造方法をも提供するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１６】図１は、本発明のカラーフィルター製造方
法の１実施態様の手順を示した工程図である。

【００１７】本発明においては、基板として一般にガラ
ス基板が用いられるが、カラーフィルターとしての透明
性、機械的強度等の必要特性を有するものであればガラ
ス基板に限定されるものではない。図１（ａ）は、ガラ
ス基板１上にブラックマトリクス２を形成したものを示
した図である。

【００１８】まず、ブラックマトリクス２の形成された
基板１上に、光照射によって硬化し得る樹脂組成物を塗
布し、必要に応じてプリベークを行って、光照射によっ
て硬化可能な樹脂組成物層３を形成する（図１
（ｂ））。この場合は、光照射のみにより硬化可能な樹
脂組成物層を硬化させる例を示しているが、その樹脂組
成物としては、光照射と熱処理を併用するものであって
も問題はない。そのような樹脂組成物の基材樹脂として
は、アクリル系、エポキシ系、アミド系などが用いられ
るが、特にそれらに限定されるものではない。そして、
それらの樹脂で、光あるいは光と熱の併用によって架橋
反応を進行させるために、光開始剤（架橋剤）を用いる
ことも可能である。

【００１９】光開始剤としては、重クロム酸塩、ビスア
ジド化合物、ラジカル系開始剤、カチオン系開始剤、ア
ニオン系開始剤等が使用可能である。また、これらの光
開始剤を混合して、あるいは他の増感剤とを組み合せて
使用することもできる。さらに、オニウム塩などの光酸
発生剤を架橋剤と併用することも可能である。なお、架
橋反応をより進行させるために、光照射後に熱処理を施
してもよい。

【００２０】また、樹脂層の形成には、スピンコート、
口一ルコート、バーコート、スプレーコート、ディップ
コート等の塗布方法を用いることができ、特に限定され
るものではない。

【００２１】次いで、ブラックマトリクスにより遮光さ
れる部分の樹脂組成物層にあらかじめパターン露光を行
うことにより硬化させた後（図１（ｃ））、インクジェ
ット方式によってＲ、Ｇ、Ｂの各色を着色する（図１
（ｄ））。この着色の際、付与されたインクによって、
樹脂層が膨潤し、非着色部に比べて盛り上がる（図２
（ａ））。

【００２２】パターン露光の際のフォトマスクとして
は、ブラックマトリクスによる遮光部分を硬化させるた
めの開口部を有するものを使用する。その際、ブラック
マトリクスに接する部分での色抜けを防止するために
は、多めのインクを吐出する必要があることを考慮する
と、ブラックマトリクスの遮光幅よりも狭い開口部を有
するマスクを用いることが好ましい。

【００２３】着色に用いるインクとしては、色素系、顔
料系共に用いることが可能であり、また、液状インク、
ソリッドインクともに使用可能であるが、水性インクを
用いる場合には、樹脂層として吸水性の高い樹脂組成物
から形成することが好ましい。さらにインクジェット方
式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を
用いたバブルジェットタイプ、あるいは圧電素子を用い
たピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積
および着色パターンは任意に設定することができる。ま
た、図１に示す例においては、基板上にブラックマトリ
クスが形成されているが、ブラックマトリクスは、光照
射により硬化可能な樹脂組成物層を形成した後、あるい
は着色後に樹脂層上に形成されたものであっても特に問
題はなく、その形態はこの図の例に限定されるものでは
ない。また、その形成方法としては、基板上にスパッタ
もしくは蒸着により金属薄膜を形成し、フォトリソエ程
によりパターニングする方法が一般的であるが、それに
限定されるものではない。

【００２４】次いで光照射あるいは光照射と熱処理の併
用を行って着色された樹脂組成物を硬化させる（図１
（ｅ））。先に述べた着色部の盛り上りは、この硬化工
程により低減するが、非着色部に対して０．５μｍ以下
とすることが重要である。

【００２５】その際、着色直後に光照射あるいは光照射
と熱処理を行うことは好ましくない。着色直後に光照射
あるいは光照射と熱処理を行うと、着色時そのままの段
差に固定され、非着色部に対する着色部の盛り上りは
０．５μｍを超える可能性が高くなる。それは、着色さ
れたインクは樹脂中に直ちに入り込むわけではなく、用
いるインク、樹脂層にもよるが、インクが拡散するため
にも、さらには表面の段差を小さくするためにも、ある
程度の放置時間が必要である。その時間は１〜６０分間
程度である。その放置時間によってレベリングされて、
着色部の非着色部に対する段差は適正な程度まで小さく
なる（図２（ｂ））。また、インク中の染料も画素部内
をムラなく端部まで着色できるようになる。

【００２６】次いで、必要に応じて保護層を形成する
（図１（ｆ））。保護層としては、光硬化タイプ、熱硬
化タイプあるいは光熱併用タイプの樹脂材料、蒸着、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―フィルターとした場合の透明性を有し、その
後のＩＴＯ形成プロセス、配向膜形成プロセス等に耐え
うるものであれば使用可能である。

【００２７】次に、本発明のカラーフィルターの製造方
法の別の実施態様について、図３および４を用いて説明
する。

【００２８】基板として一般にガラス基板が用いられる
が、カラーフィルターとしての透明性、機械的強度等の
必要特性を有するものであればガラス基板に限定される
ものではない。図３（ａ）は、ガラス基板１上にブラッ
クマトリクス２を形成したものを示した図である。

【００２９】まず、ブラックマトリクスの形成された基
板上に、本発明による樹脂組成物を塗布し、必要に応じ
てプリベークを行って、光照射または光照射と熱処理に
より光照射部分のインク吸収性が上昇する樹脂層３を形
成する（図３（ｂ））。本発明は、その樹脂組成物層の
露光部と未露光部においてインク吸収性に差が生じるこ
とを利用して、インクの混色および必要以上のインク拡
散を防止するものであり、塗布する樹脂組成物として
は、本実施態様では露光あるいは露光／熱処理併用によ
り露光部のインク吸収性が上がる樹脂組成物を用いる。
なお、この図の例では、光照射のみによりインク吸収性
を上昇させるが、熱処理を併用するものであっても問題
はない。

【００３０】このとき、上記のような樹脂組成物として
は、具体的には化学増幅による反応を利用する系が好ま
しく、基材樹脂としては、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体
の水酸基を、工ステル化したものあるいはアセチル基等
によってブロックしたもの（例：酢酸セルロース系の化
合物など）；ポリビニルアルコール等の高分子アルコー
ルおよびそれらの誘導体の水酸基を工ステル化したもの
あるいはアセチル基等でブロックしたもの（例：ポリ酢
酸ビニル系の化合物など）；クレゾールノボラック等の
ノボラック樹脂、ポリパラヒドロキシスチレンおよびそ
れらの誘導体の水酸基を例えばトリメチルシリル基でブ
ロックしたもの等が用いられるが、当然のことながら本
発明においてはこれらに限定されるものではない。

【００３１】光開始剤としては、トリフェニルスルフォ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩、
トリクロロメチルトリアジン等のハロゲン化有機化合
物、あるいはナフトキノンジアジドあるいはその誘導体
が好適に用いられるが、これらに限定されるものではな
久、結果的に光照射ありは光照射／熱処理併用によって
光照射部分のインク吸収性が上昇する組成からなるもの
であれば良い。

【００３２】また、樹脂層の形成には、スピンコート、
口一ルコート、バーコート、スプレーコート、ディップ
コート等の塗布方法を用いることができ、特に限定され
るものではない。

【００３３】次いで、ブラックマトリクスにより遮光さ
れていない部分の樹脂組成物にあらかじめパターン露光
を行うことにより、露光部分の親インク化処理を行ない
（図３（ｃ））、潜像を形成する（図３（ｄ））。

【００３４】続いて、インクジェットヘッド５を用い
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色による着色を同一層に施し（図３
（ｅ））、必要に応じてインクの乾燥を行う。この着色
の際、イクジェットインクによって着色された部分の樹
脂層は膨潤し、非着色部に対して盛り上がる（図４
（ａ））。

【００３５】この時、露光部分では、反応の進行に伴っ
て水酸基、アルコキシ基、アミノ基等の親水基量が増
え、インク吸収性が向上していることから、色間におけ
る混色を防止することができる。インク吸収性に実質的
な差を生じさせるためには、一般的には親水基に変換可
能な官能基の親水基への変換率が３０％以上であること
が好ましい。

【００３６】この場合の親水基定量法としては、ＩＲ、
ＮＭＲ等のスペクトル分析が有効である。また、パター
ン露光の際のフォトマスク４としては、ブラックマトリ
クスにより遮光されていない開口部分を露光するための
開口部を有するものを使用する。この際、ブラックマト
リクスに接する部分での色抜けを防止するためには、多
めのインクを吐出する必要があることを考慮すると、ブ
ラックマトリクスの遮光幅よりも広い開口部を有するマ
スクを用いることが好ましい。さらに、図５（ａ）およ
び（ｂ）で示したように、ブラックマトリクスをそのま
まマスクとして使用し、裏面から露光することによって
潜像を形成させることも可能である。

【００３７】着色に用いるインクとしては、色素系、顔
料系共に用いることが可能であるが、本発明の場合、ア
ルカリタイプのものがより好ましい。さらにインクジェ
ット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変
換体を用いたバブルジェットタイプ、あるいは圧電素子
を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、着
色面積および着色パターンは任意に設定することができ
る。また、図３に示す例においては、基板上にブラック
マトリクスが形成されているが、ブラックマトリクス
は、図６の工程図に示すように、樹脂組成物層を形成
後、あるいは着色後に樹脂組成物層上に形成されたもの
であっても特に問題はなく、その形態は図３の例に限定
されるものではない。また、その形成方法としては、基
板上にスパッタもしくは蒸着により金属薄膜を形成し、
フォトリソエ程によりパターニングする方法が一般的で
あるが、それに限定されるものではない。

【００３８】次に、光照射、熱処理あるいは光照射と熱
処理の併用によって着色されたコーティング材料を硬化
させる。このとき、着色部の盛り上りはその硬化工程に
よって低減されるが、非着色部に対して０．５μｍ以下
とすることが重要である。

【００３９】その際、着色直後に光照射あるいは光照射
と熱処理を行うことは好ましくない。着色直後に光照射
あるいは光照射と熱処理を行うと、着色時そのままの段
差に固定され、非着色部に対する着色部の盛り上りは
０．５μｍを超える可能性が高くなる。それは、着色さ
れたインクは樹脂中に直ちに入り込むわけではなく、用
いるインク、樹脂層にもよるが、インクが拡散するため
にも、さらには表面の段差を小さくするためにも、ある
程度の放置時間が必要である。その時間は１〜６０分間
程度である。その放置時間によってレベリングされて、
着色部の非着色部に対する段差は適正な程度まで小さく
なる（図４（ｂ））。また、インク中の染料も画素部内
をムラなく端部まで着色できるようになる。

【００４０】次いで、必要に応じて保護層を形成する
（図３（ｆ））。保護層としては、光硬化タイプ、熱硬
化タイプあるいは光熱併用タイプの樹脂材料、蒸着、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―フィルターとした場合の透明性を有し、その
後のＩＴＯ形成プロセス、配向膜形成プロセス等に耐え
うるものであれば使用可能である。

【００４１】図７および図８に、本発明によるカラーフ
ィルターを組み込んだＴＦＴカラー液晶パネルの例の断
面図を示す。なお、その形態は本例に限定されるもので
はない。図５において、１はガラス基板、２はブラック
マトリクス、３は樹脂層、６は保護膜層、８は非着色
部、９はカラーフィルター、１０は共通電極、１１は配
向膜、１２は液晶化合物、１３は画素電極、１４はガラ
ス基板（対向基板）、１５は偏光板、１６はバックライ
ト光である。

【００４２】カラー液晶パネルは、一般的にカラーフィ
ルター基板と対向基板１４を合わせ込み、液晶化合物１
２を封入することにより形成される。液晶パネルの―方
の基板の内側に、ＴＦＴ（不図示）と透明な画素電極１
３がマトリクス状に形成される。また、もう―方の基板
１の内側には、画素電極に対向する位置にＲＧＢの色材
が配列するようカラーフィルター９が設置され、その上
に透明な対向電極（共通電極）１０が一面に形成され
る。ブラックマトリクスは、通常カラーフィルター基板
側に形成されるが（図７）、ＢＭオンアレイタイプの液
晶パネルにおいては対向するＴＦＴ基板側に形成される
（図８）。さらに、両基板の面内には配向膜１１が形成
されており、これをラビング処理することにより液晶分
子を一定方向に配列させることができる。また、それぞ
れのガラス基板の外側には偏光板１５が接着されてお
り、液晶化合物１２は、これらのガラス基板の間隙（２
〜５μｍ程度）に充填される。また、バックライトとし
ては蛍光灯（不図示）と散乱板（不図示）の組合せが一
般的に用いられており、液晶化合物をバックライト光の
透過率を変化させる光シャッターとして機能させること
により表示を行う。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００４４】（１）Ｎ−メチロールアクリルアミドとメ
タクリル酸メチルとヒドロキシエチルメタクリレートの
３元共重合体（仕込み重量比２０：３０：５０）１０重
量部と（２）トリフェニルスルホニウムトリフラート
（ミドリ化学製：ＴＰＳ−１０５）０．２重量部からな
る、水性インク吸収性を有し光照射または光照射／熱処
理の併用によって光照射部分のインク吸収性が低下する
組成物を調製し、ブラックマトリクスが形成されたガラ
ス基板上にスピンコートし、６０℃で１０分間のブリベ
ークを行って、光照射または光照射／熱処理の併用によ
って光照射部分のインク吸収性が低下する樹脂組成物層
を形成した。この時、その膜厚は１μｍであった。

【００４５】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介してブラックマトリ
クス上の樹脂層の一部をパターン露光し、その部分のイ
ンク吸収性を低下させた。

【００４６】次いで、インクジェットプリンターを用い
て染料インクにより開口部のＲ、Ｇ、Ｂのマトリクスパ
ターンを着色した。

【００４７】用いたインクの組成は下記の通りである。Ｒインク 染料：C.I.Acid Red 118 ５重量部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン １５重量部 工チレングリコール ２５重量部 イオン交換水 ５５重量部Ｇインク 染料：C.I.Acid Green 25 ５重量部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン １５重量部 工チレングリコール ２０重量部 イオン交換水 ６０重量部Ｂインク 染料：C.I.Acid Blue 113 ５重量部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン １５重量部 工チレングリコール ２０重量部 イオン交換水 ６０重量部 その後１５分間、２３℃、湿度５５％の環境下に放置し
た。そして、９０℃で５分間のインク乾燥を行った。引
き続き、２３０℃、１時間の熱処理により、その着色済
み樹脂組成物層を硬化させて、本発明のカラーフィルタ
ーを作製した。このときの着色部の非着色部に対する段
差は０．３μｍであった。

【００４８】このようにして作製されたカラーフィルタ
ーを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、
色抜け等の障害は認められなかった。

【００４９】また、このカラーフィルターを用いて液晶
パネルを作製したところ、対向基板との貼り合わせ、液
晶化合物の封入とも精度の高いものであり、そのパネル
を駆動すると高精細なカラー表示が可能であった。

【００５０】（実施例２）ブラックマトリクスの形成さ
れたガラス基板上に、ビスフェノールＡ型工ポキシ樹脂
およびカチオン系光重合開始剤からなる光硬化型樹脂組
成物を膜厚２μｍとなるようスピンコートし、９０℃で
２０分間のプリベークを行って光硬化可能な樹脂層を形
成した。

【００５１】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介してブラックマトリ
クス上の樹脂層の一部をパターン露光し、１２０℃で１
０分間の熱処理を行って露光部を硬化させた。さらに、
インクジェットプリンターを用いて染料インクにより
Ｒ、Ｇ、Ｂのマトリクスパターンを着色した。用いたイ
ンクは実施例１のものと同様であった。着色後２０分
間、２３℃、湿度５５％の環境下に放置した。そして、
９０℃で５分間のインク乾燥を行った。引き続き、全面
露光を行った後、２００℃、１時間の熱処理により、樹
脂層を完全に硬化させて、本発明のカラーフィルターを
作製した。このときの着色部の非着色部に対する段差は
０．２μｍであった。

【００５２】このようにして作製されたカラーフィルタ
ーを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、
色抜け等の障害は認められなかった。

【００５３】また、このカラーフィルターを用いて液晶
パネルを作製したところ、対向基板との貼り合わせ、液
晶化合物の封入とも精度の高いものであり、そのパネル
を駆動すると高精細なカラー表示が可能であった。

【００５４】（実施例３）ブラックマトリクスの形成さ
れたガラス基板上に、（１）トリメチルシリル基で水酸
基を保護したポリパラヒドロキシスチレン１００重量部
と（２）カチオン系光重合開始剤（アデカ製：ＳＰ−１
７０）５重量部からなる光照射と熱処理により光照射部
分のインク吸収性が上昇する樹脂組成物を膜厚２μｍと
なるようスピンコートし、９０℃で２０分間のプリベー
クを行って、光照射と熱処理により光照射部分のインク
吸収性が上昇する樹脂組成物の層を形成した。

【００５５】次いで、ブラックマトリクスの幅より広い
開口部を有するフォトマスクを介して、１．５Ｊ／ｃｍ
²の露光量でブラックマトリクス上以外の開口部分の樹
脂層をパターン露光し、親インク化処理を行った。さら
に、インクジェットプリンターを用いて染料インクによ
りＲ、Ｇ、Ｂのマトリクスパターンを着色した。用いた
インクは実施例１のものと同様であった。着色後１５分
間、２３℃、湿度５５％の環境下に放置した。そして、
９０℃で５分間のインク乾燥を行った。引き続き、全面
露光を行った後、２００℃、１時間の熱処理により、樹
脂層を完全に硬化させて、本発明のカラーフィルターを
作製した。このときの着色部の非着色部に対する段差は
０．４μｍであった。

【００５６】さらに、樹脂層上に保護層として二液型の
熱硬化性樹脂ＳＳ−７６２５（ＪＳＲ製）を膜厚１μｍ
となるようスピンコートし、２３０℃で１時間の熱処理
を行って硬化させた。

【００５７】このようにして作製されたカラーフィルタ
ーを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、
色抜け等の障害は認められなかった。

【００５８】また、このカラーフィルターを用いて液晶
パネルを作製したところ、対向基板との貼り合わせ、液
晶化合物の封入とも精度の高いものであり、そのパネル
を駆動すると高精細なカラー表示が可能であった。

【００５９】（比較例１）インクジェット方式による
Ｒ、Ｇ、Ｂの着色後に、放置時間を設けず、直ちに９０
℃で５分間のインク乾燥を行った。引き続き、２３０
℃、１時間の熱処理によりその着色済み樹脂組成物層を
硬化させて、本発明のカラーフィルターを作製した。こ
のときの着色部の非着色部に対する段差は０．７μｍで
あった。

【００６０】このようにして作製されたカラーフィルタ
ーを光学顕微鏡によって観察したところ、画素内の色ム
ラの障害が認められた。さらに、このカラーフィルター
を用いて液晶パネルを作製したところ、対向基板との貼
り合わせ、液晶化合物封入に問題が生じ、位置ずれが生
じた。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、混
色、色ムラ、色抜け等の障害がなく、平坦性の高い、高
信頼性のカラーフィルターを短い工程で低コストにて製
造することができ、そのカラーフィルターを用いて液晶
パネルを作製する場合に、カラーフィルターと対向基板
とを高精度で貼り合わせることができ、高信頼性の液晶
パネルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラ―フィルター製造方法の１実施態
様を示す工程図である。

【図２】図１の工程で、樹脂組成物層の着色部に付与さ
れた後のインクの盛り上り状態を示す模式図であり、
（ａ）は付与直後、（ｂ）は所定時間放置した後の状態
を表す図である。

【図３】本発明のカラ―フィルター製造方法の別の実施
態様を示す工程図である。

【図４】図３の工程で、樹脂組成物層の着色部に付与さ
れた後のインクの盛り上り状態を示す模式図であり、
（ａ）は付与直後、（ｂ）は所定時間放置した後の状態
を表す図である。

【図５】図３に示した本発明の製造方法の工程（ｃ）お
よび（ｄ）の代替法を示す図である。

【図６】本発明のカラ―フィルター製造方法のさらに別
の実施態様を示す工程図である。

【図７】本発明のカラーフィルターを用いて作製された
液晶パネルの１例の模式的断面図である。

【図８】本発明のカラーフィルターを用いて作製された
液晶パネルの別の例の模式的断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ ブラックマトリクス ３ 樹脂組成物層 ４ フォトマスク ５ インクジェットヘッド ６ 保護層 ７ 光透過部 ８ 非着色部 ９ カラーフィルター １０ 共通電極 １１ 配向膜 １２ 液晶化合物 １３ 画素電極 １４ ガラス基板 １５ 偏光板 １６ バックライト光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 昭教 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、インクジェット法を用いるイ
   ンク吐出によって着色部を形成する工程を含むカラーフ
   ィルターの製造方法において、（１）基板上に光照射ま
   たは光照射と熱処理によってインク吸収性の変化する樹
   脂組成物の層を形成する工程、（２）基板上に形成され
   た該樹脂組成物層の所定の部分に光照射または光照射と
   熱処理を施して、インク吸収性が相対的に低い非着色部
   となるべき部分とインク吸収性が相対的に高い着色部と
   なるべき部分を形成する工程、（３）インクジェット方
   式によってインクを吐出して、基板上に形成された樹脂
   組成物層のインク吸収性が相対的に高い部分を着色する
   工程、（４）前記インク付与から待機時間を設けた後、
   前記着色された樹脂組成物層を光照射および光照射と熱
   処理の併用のいずれかによって硬化させて、着色部と非
   着色部の間の段差を０．５μｍ以下とする工程を含むこ
   とを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
2. 【請求項２】 前記工程（４）での待機時間を１〜６０
   分間とする請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 前記（２）の工程で、樹脂組成物層の着
   色すべき部分を露光して、該部分のインク吸収性を相対
   的に高くする請求項１または２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 前記（２）の工程で、樹脂組成物層の非
   着色部分を露光して、該部分のインク吸収性を相対的に
   低くする請求項１または２記載の製造方法。
5. 【請求項５】 前記光照射または光照射と熱処理によっ
   てインク吸収性の変化する樹脂組成物の層を形成する基
   板に予めブラックマトリクスを形成しておき、前記樹脂
   組成物層のインク吸収性が相対的に低い部分を該ブラッ
   クマトリクス上に形成する請求項１ないし４のいずれか
   に記載の方法。
6. 【請求項６】 非着色部の幅がブラックマトリクスの幅
   より狭い請求項５記載の製造方法。
7. 【請求項７】 着色した樹脂組成物層を硬化した後に、
   保護層を形成する請求項１ないし６のいずれかに記載の
   製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかの製造方法
   で製造されるカラーフィルター。
9. 【請求項９】 請求項８記載のカラーフィルターと該フ
   ィルターに対向する基板を有し、両基板間に液晶化合物
   が封入されている液晶パネル。