JP2002182028A

JP2002182028A - カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いてなる液晶素子

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Publication number: JP2002182028A
Application number: JP2000383274A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Nakai; 靖行中居; Kazuhiro Aoyama; 和弘青山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】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、インク受容層或いはインクの乾燥工
程を短縮化し、歩留まりの向上を図る。【解決手段】樹脂組成物からなるインク受容層にイン
クを付与した後、或いは、隔壁の開口部に樹脂組成物を
含むインクを付与した後、減圧下において乾燥処理を行
い、次いで加熱処理を行ってインク受容層或いはインク
を硬化させて着色部を形成する。

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、パチンコ遊技台等に使用されて
いるカラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフ
ィルタとその製造方法に関し、さらには該カラーフィル
タを用いた液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットパネルディスプレイとし
て液晶表示装置の研究開発が拡大の一途をたどり、その
市場規模は大きく広がり、さらなる特性の向上と低価格
化が要求されている。中でも、液晶表示装置の構成部材
であるカラーフィルタは、比較的価格が高く、液晶表示
装置の低価格化を妨げる要因となっている。

【０００３】通常、カラーフィルタはＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の着色部（着色画素）をそれぞれ複数
個有し、隣接する着色部間は表示コントラストを高める
ために遮光層（ブラックマトリクス、ブラックストライ
プ）が形成されている。この遮光層は、一般に金属クロ
ムの蒸着膜やスパッタリング膜にエッチング処理を施し
て所定の形状にパターニングしたり、或いは、黒色樹脂
層をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成
される。また、着色部の形成方法については、染色法
や、顔料分散法、電着法、印刷法の他、低コストな形成
方法として、インクジェット方式による方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット方式に
よる着色部の形成方法は、透明基板上にインク受容層を
形成し、インクジェット記録装置を用いてインクを付与
して該インク受容層を着色し、乾燥、硬化させて着色部
を形成する、或いは、透明基板上に複数の開口部を有す
る隔壁を形成し、インクジェット記録装置を用いて該開
口部にインクを付与し、乾燥、硬化させて着色部とする
方法であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部を１工程で同時
に形成することができるため、製造効率が高い。

【０００５】インクジェット方式による方法において
も、着色したインク受容層或いはインクを乾燥、硬化さ
せるための加熱工程が必要である。通常、当該加熱工程
においては、雰囲気炉やホットプレートが用いられ、プ
リベーク（乾燥工程）では８０〜１１０℃で溶剤を除去
し、ポストベーク（硬化工程）では２３０℃程度の高温
に曝している。しかしながら、上記プリベークにおい
て、プリベーク炉を用いても加熱時間のみで１５分程
度、ホットプレートを用いた場合でも加熱時間のみで８
分程度が必要であり、これら加熱時間にさらに、加熱装
置内に基板を出し入れするハンドリング時間が必要とな
るため、製造工程全体における当該乾燥工程時間が長
く、時間的律速となるケースが少なくない。また、電気
エネルギー的にもロスが多い。

【０００６】さらに、カラーフィルタの製造工程におい
ては、最終的に得られたカラーフィルタの発色状態や色
ムラの有無を確認する作業が必要であり、従来は上記の
ように乾燥工程に長くかかるために、上記作業において
不良品の発生が確認された時点で既に同様の不良品が大
量に発生していることになり、歩留まりの向上を妨げる
要因となっていた。

【０００７】本発明の課題は、上記問題を解決し、イン
クジェット方式を利用したカラーフィルタの製造方法に
おいて、乾燥時間の短縮を図り、製造効率を向上すると
同時に、不良品の発生を早い時期に確認して製造歩留ま
りの向上を図り、より安価なカラーフィルタを提供し、
カラー表示の液晶素子をより低価格で提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、透明基
板上にインク受容層を形成し、該インク受容層にインク
ジェット方式によりインクを付与して複数の着色部を形
成するカラーフィルタの製造方法であって、上記着色部
の形成工程において、インクを付与したインク受容層を
減圧雰囲気下において乾燥させ、その後、加熱処理によ
りインク受容層を硬化させて着色部を形成することを特
徴とするカラーフィルタの製造方法である。

【０００９】上記本発明においては、下記の構成を好ま
しい態様として含むものである。上記減圧雰囲気下にお
いて、基板を加熱する。上記インク受容層が感光性樹脂
組成物からなる。上記透明基板上に、隣接する着色部間
を遮光する遮光層を形成する。上記遮光層が金属クロム
或いは黒色樹脂からなる。

【００１０】本発明の第二は、透明基板上に複数の開口
部を有する隔壁を形成し、該隔壁の開口部にインクジェ
ット方式によりインクを付与して複数の着色部を形成す
るカラーフィルタの製造方法であって、上記着色部の形
成工程において、隔壁の開口部に付与したインクを減圧
雰囲気下において乾燥させ、その後、加熱処理により硬
化させて着色部を形成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。

【００１１】上記本発明第二の製造方法においては、下
記の構成を好ましい態様として含むものである。上記減
圧雰囲気下において、基板を加熱する。上記インクが、
着色剤と熱硬化型樹脂組成物と溶媒とを少なくとも有す
る。上記隔壁が遮光層である。上記遮光層が金属クロム
或いは黒色樹脂からなる。

【００１２】さらに、本発明の第三は、透明基板と、該
透明基板上に形成された複数の着色部とを備え、上記本
発明のカラーフィルタの製造方法によって製造されたこ
とを特徴とするカラーフィルタであり、好ましくは上記
着色部上に保護層を有する。

【００１３】さらにまた、本発明の第四は、一対の基板
間に液晶を挟持してなり、一方の基板が上記本発明のカ
ラーフィルタを用いて構成されたことを特徴とする液晶
素子である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、インクジェット方式を
利用したカラーフィルタの製造方法において、減圧によ
るインクの蒸気圧の上昇を利用して短時間でインク受容
層或いはインクを乾燥することに特徴を有するものであ
る。本発明にかかる減圧乾燥工程は、従来の加熱乾燥工
程に比べると格段に短い時間で乾燥工程を完了すること
ができる。

【００１５】図１に、本発明のカラーフィルタの製造方
法の一実施形態の工程を模式的に示す。本実施形態は、
上記したインク受容層を着色して着色部を形成する形態
であり、図中の１は透明基板、２は遮光層、３はインク
受容層、４はフォトマスク、５は非着色部、６は被着色
部、７はインクジェットヘッド、８はインク、９は着色
部、１０は保護層である。尚、図１の（ａ）〜（ｅ）は
それぞれ、下記工程（ａ）〜（ｅ）に対応する断面模式
図である。

【００１６】工程（ａ）透明基板１上に、必要に応じて遮光層２を形成する。透
明基板１としては、一般にガラスが用いられるが、カラ
ーフィルタの透明性を損なわず、強度等必要な特性を備
えたものであれば、プラスチック等も用いることができ
る。

【００１７】遮光層２はブラックマトリクス、ブラック
ストライプのいずれでも良く、その膜厚は、通常０．１
〜０．５μｍ程度であり、例えば、透明基板１上に金属
クロムをスパッタ或いは蒸着等により成膜し、フォトリ
ソ工程によりパターニングして得られる。また、遮光層
２はインク受容層３上に形成しても良く、黒色樹脂等を
用いて形成しても良い。

【００１８】次いで、透明基板１上に全面にインク受容
層３を形成する。インク受容層３は、後述する工程にお
いて着色して着色部９を形成するための着色媒体であ
り、好ましくは、光照射或いは光照射と熱処理によって
インク受容能が変化し、最終的に熱処理によって硬化す
る感光性樹脂組成物で形成し、次工程においてパターン
露光して混色防止のための非着色部５を形成する。感光
性としては、ネガ型、ポジ型のいずれでも良く、具体的
には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン樹
脂、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、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースなどのセルロース誘導体或いはその変性物、アミ
ド系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂など
が必要に応じて光開始剤（架橋剤）と併せて用いられ
る。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り、さらには、これらの光開始
剤を混合して、或いは他の増感剤と組み合わせて使用す
ることができる。さらに、オニウム塩などの光酸発生剤
を架橋剤として使用することも可能である。本実施形態
は、光照射によりインク受容能を消失（或いは低減）す
る、ネガ型の樹脂組成物を用いた例を示す。

【００１９】上記感光性樹脂組成物は、スピンコート、
ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップ
コート等の方法により透明基板１上に塗布し、必要に応
じてプリベークしてインク受容層３とする。インク受容
層３の厚さは、通常０．３〜３．０μｍ程度である。

【００２０】工程（ｂ）フォトマスク４を用いて、インク受容層３をパターン露
光し、露光部分のインク受容能を消失（或いは低減）せ
しめて非着色部５を形成する。非着色部５は遮光層２に
重なる位置に形成され、特に、遮光層２の開口部境界に
おける白抜けを防止する観点から、遮光層２の幅よりも
非着色部５が狭くなるように形成することが好ましい。
また、混色防止効果を高める上で、非着色部５が撥イン
ク性を発現するような成分をインク受容層３に付与して
おくことも好ましく適用される。

【００２１】当該工程において露光されなかった領域は
被着色部６となる。また、露光によりインク受容能が発
現（或いは増加）するポジ型の樹脂組成物を用いた場合
には、逆のパターンで露光すればよい。

【００２２】工程（ｃ）インクジェットヘッド７より、所定の着色パターンに沿
って、所定の色のインク８を被着色部６に吐出し、着色
する。

【００２３】本発明において用いられるインクジェット
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（登録商標）タイプ、或いは、
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、着色面積及び着色パターンは任意に設定すること
ができる。

【００２４】また、本発明においてインク受容層３の着
色に用いられるインク８は、染料或いは顔料等着色剤を
含有し、吐出時に液状であるものであれば、いずれでも
好ましく用いられる。

【００２５】工程（ｄ）インク８が被着色部６内に吸収され、十分に拡散した
後、本発明にかかる乾燥工程を施す。即ち、基板を減圧
雰囲気下に置いて、インク８中に含まれていた水、溶剤
成分等を除去してインク受容層を乾燥させる。減圧のレ
ベルとしては、１３３Ｐａ以上の圧力範囲とすることが
好ましい。減圧雰囲気が１３３Ｐａ未満になるまで減圧
すると、急激な減圧によって表面のみが乾燥し、内部に
水分や溶剤が残留し、後工程の熱処理時にインク受容層
表面にしわを生じるなどの悪影響を及ぼす恐れがある。
また、減圧と同時に基板１を加熱すると乾燥時間をより
短縮することができ、この場合の加熱温度としては、６
０〜８０℃に設定することが好ましい。

【００２６】上記減圧雰囲気下における乾燥が完了した
後、高温の加熱処理を施してインク受容層全体を硬化さ
せ、非着色部５と着色部９からなる着色層を形成する。

【００２７】工程（ｅ）さらに、必要に応じて着色層上に保護層１０を形成し、
本発明のカラーフィルタを得る。保護層１０は光硬化
型、熱硬化型、或いは熱・光併用硬化型の樹脂組成物
層、或いは蒸着、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る。いずれの場合もカラーフィル
タとしての透明性を有し、その後のＩＴＯ形成工程、配
向膜形成工程等に耐えるものであれば使用することがで
きる。

【００２８】また、保護層１０の形成工程において加熱
乾燥工程が必要な場合には、工程（ｄ）おけるインク受
容層の乾燥工程と同様に、減圧雰囲気下に置くことでよ
り短い時間で乾燥を実施することができる。

【００２９】次に、図２に本発明のカラーフィルタの製
造方法の他の実施形態の工程を模式的に示す。本実施形
態は、透明基板上に付与したインク自身を硬化させて着
色部を形成する形態である。図中、１２は遮光層、１８
はインク、１９は着色部で、図１と同じ部材には同じ符
号を付して説明を省略する。図２の（ａ）〜（ｄ）はそ
れぞれ、下記工程（ａ）〜（ｄ）に対応する断面図であ
る。

【００３０】工程（ａ）透明基板１上に、複数の開口部を有する隔壁を形成す
る。隔壁はインク４を収納するための隔壁として作用す
る部材であり、本形態においては、隣接する着色部５間
を遮光する遮光層１２とした。遮光層１２はブラックマ
トリクス或いはブラックストライプのいずれでも良い。
隔壁の高さは隔壁作用を考慮すると０．５μｍ以上が好
ましい。また、その素材としては、樹脂材料が挙げら
れ、遮光層１２とする場合には、黒色樹脂層、例えば市
販の黒色顔料含有レジストが好ましく用いられるが、そ
の他に、金属クロムの積層膜も好ましく用いることがで
きる。

【００３１】工程（ｂ）遮光層１２の開口部を被着色部として、インクジェット
ヘッド７より、所定の着色パターンに沿って、Ｒ、Ｇ、
Ｂのインク１８を吐出する。

【００３２】本発明において用いられるインク１８は、
着色剤と熱硬化型樹脂組成物と溶媒とを含有することが
好ましい。着色剤としては、染料或いは顔料等が好まし
く用いられる。また、熱硬化型樹脂組成物としては、具
体的には、公知の樹脂と架橋剤の組み合わせが使用で
き、例えば、メラミン樹脂、水酸基或いはカルボキシル
基含有ポリマーとメラミン、水酸基或いはカルボキシル
基含有ポリマーと多官能エポキシ化合物、水酸基或いは
カルボキシル基含有ポリマーと繊維素反応型化合物、エ
ポキシ樹脂とレゾール型樹脂、エポキシ樹脂とアミン
類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸無水物、エポキ
シ化合物などが挙げられる。

【００３３】また、上記インクには、種々の溶媒を用い
ることができる。特に、インクジェット方式に用いる場
合の吐出性の面から、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒
が好ましく用いられる。また、水或いは水溶性有機溶剤
に溶解しないものでも安定に吐出可能なものであれば、
水や水溶性有機溶剤以外の溶媒を用いてもかまわない。

【００３４】さらに、上記成分の他に必要に応じて所望
の特性を持たせるために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤
等を用いることができ、さらに、市販の水溶性染料など
を添加することもできる。

【００３５】工程（ｃ）本発明にかかる減圧雰囲気下の乾燥処理を施し、インク
４中の水、溶剤成分等を除去して乾燥させる。減圧条件
としては、先に説明した図１の工程と同様である。

【００３６】上記減圧雰囲気下の乾燥が完了した後、高
温の加熱処理を施してインク１８を硬化させ、着色剤を
定着させた着色部１９を形成する。

【００３７】工程（ｄ）さらに、必要に応じて着色部１９上に保護層１０を形成
し、本発明のカラーフィルタを得る。保護層１０は光硬
化型、熱硬化型、或いは熱・光併用硬化型の樹脂組成物
層、或いは蒸着、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る。いずれの場合もカラーフィル
タとしての透明性を有し、その後のＩＴＯ形成工程、配
向膜形成工程等に耐えるものであれば使用することがで
きる。

【００３８】また、保護層１０の形成工程において加熱
乾燥工程が必要な場合には、工程（ｃ）おけるインク１
８の乾燥工程と同様に、減圧雰囲気下に置くことで短い
時間で乾燥を実施することができる。

【００３９】次に、図３に本発明の液晶素子の一実施形
態の断面模式図を示す。本実施形態は、図１の工程で得
られたカラーフィルタを用いてＴＦＴ型カラー液晶素子
を構成した例である。図中、２２は共通電極、２３は配
向膜、２４は液晶、３１は対向基板、３２は画素電極、
３３は配向膜であり、図１と同じ部材には同じ符号を付
して説明を省略する。

【００４０】カラー液晶素子は、一般的にカラーフィル
タ側の基板１と対向基板３１とを合わせ込み、液晶２４
を封入することにより形成される。液晶素子の一方の基
板３１の内側に、ＴＦＴ（不図示）と画素電極３２がマ
トリクス状に形成されている。また、カラーフィルタ側
の基板１の内側には、画素電極３２に対向する位置に、
Ｒ、Ｇ、Ｂが配列するように、カラーフィルタの着色部
９が形成され、その上に透明な共通電極２２が形成され
る。さらに、両基板の面内には配向膜２３，３３が形成
されており、液晶分子を一定方向に配列させている。こ
れらの基板は、スペーサー（不図示）を介して対向配置
され、シール材（不図示）によって貼り合わされ、その
間隙に液晶２４が充填される。

【００４１】上記液晶素子は、透過型の場合には、基板
３１及び画素電極３２を透明素材で形成し、それぞれの
基板の外側に偏光板を接着し、一般的に蛍光灯と散乱板
を組み合わせたバックライトを用い、液晶化合物をバッ
クライトの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。また、反射型の場合
には、基板３１或いは画素電極３２を反射機能を備えた
素材で形成するか、或いは、基板３１上に反射層を設
け、透明基板１の外側に偏光板を設け、カラーフィルタ
側から入射した光を反射して表示を行う。

【００４２】また、本発明の液晶素子においては、本発
明のカラーフィルタを用いて構成されていれば、他の部
材については従来の技術をそのまま用いることができる
ことは言うまでもない。

【００４３】

【実施例】（実施例１）表面研磨した無アルカリガラス
基板にスパッタリング法により厚さ０．３μｍの金属ク
ロム膜を成膜し、エッチングにより開口部を形成し、ブ
ラックマトリクスを形成した。

【００４４】上記ブラックマトリクスを形成したガラス
基板上に以下の組成からなる感光性樹脂組成物をスピン
ナー塗布し、９０℃で２０分間プリベークして膜厚が２
μｍのインク受容層を形成した。

【００４５】〔インク受容層の組成〕アクリル系共重合体１０重量部トリフェニルスルフォニウムヘキサンフルオロアンチモネート０．３重量部エチルセロソルブ８９．７重量部上記アクリル系共重合体の組成メチルメタクリレート５．０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート３．０重量部Ｎ−メチロールアクリルアミド２．０重量部

【００４６】上記ブラックマトリクスに対応する領域に
開口部を有するフォトマスクを介して、上記インク受容
層をパターン露光し、さらに、１２０℃のホットプレー
ト上で１分間、熱処理を施し、ブラックマトリクス上の
インク受容層を硬化して非着色部を形成した。

【００４７】続いて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のインクをイン
クジェットヘッドにより上記インク受容層の未露光部で
ある被着色部に付与した。その後、表１に示す条件でイ
ンク受容層に乾燥処理、加熱処理を施し、着色部を形成
した。

【００４８】図４に本実施例の乾燥処理に用いた装置の
断面構成を模式的に示す。図中、４１は真空チャンバ
ー、４２は被処理基板、４３は被処理基板４２を固定す
る吸着プレート、４４は加熱ダイ、４５はゲートバル
ブ、４６は被処理基板４２を搬送する搬送ロボット、４
７は真空チャンバー４１内の空気を排出する排気パイ
プ、４８は吸着プレート４３に設けた複数の孔から空気
を吸引して被処理基板４２を吸着プレート４３に固定す
る排気パイプである。

【００４９】図４の装置においては、先ず真空チャンバ
ー４１が大気に開放されており、通常、ゲートバルブ４
５により閉鎖された状態となっており、真空チャンバー
４１内のクリーン度が保たれている。被処理基板４２を
搬送する搬送ロボット４６から被処理基板４２を真空チ
ャンバー４１内に受け渡すときにゲートバルブ４５が開
き、搬送ロボット４６に付設されたハンド（不図示）上
に載せられた被処理基板４２が真空チャンバー４１内の
吸着プレート４３上に移送される。尚、この時、被処理
基板４２は、不図示の昇降ピンにより支持され、該昇降
ピンが徐々に下がることにより、吸着プレート４３に設
置される。また、吸着プレート４３にはφ２ｍｍの複数
の孔が設けられており、排気パイプ４８により不図示の
真空系により真空引きされて被処理基板４２が吸着プレ
ート４３に固定される。次いで、ゲートバルブ４５が閉
まり、真空ポンプ４９によって真空チャンバー４１内が
減圧される。また、本発明にかかる減圧処理時に加熱処
理を施す場合には、加熱ダイ４４を所定の設定温度に加
熱して被処理基板４２を加熱した。

【００５０】上記のようにして形成されたＲ、Ｇ、Ｂの
着色部上に透明保護層として、熱硬化型樹脂をスピンナ
ーを用いて、乾燥膜厚が１μｍとなるよう塗布し、上記
インク受容層の減圧処理と同様の減圧処理によって乾燥
させ、次いで、２３０℃で８分間、ホットプレートによ
るポストベークを行い、本発明のカラーフィルタを得
た。

【００５１】上記カラーフィルタ上に透明電極としてＩ
ＴＯ膜を形成し、さらにポリイミド配向膜を形成した。
一方、ガラス基板上にＴＦＴと画素電極、及び配線を形
成した後、ポリイミド配向膜を設け、上記カラーフィル
タ側基板と対向させてシール材を介して貼り合わせてセ
ルとし、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）液晶を注入
して液晶素子を構成し、さらに、偏光板と冷陰極型平面
蛍光ランプを配して液晶表示装置を構成した。

【００５２】得られた液晶表示装置にＮＴＳＣ方式のテ
レビ信号を入力して画像表示を行ったところ、優れた画
像を安定して表示することができた。また、長時間画像
表示を行ったが、混色、色ムラ、色抜け等の傷害は観察
されなかった。

【００５３】（実施例２）ガラス基板を２％水酸化ナト
リウム水溶液を用いてアルカリ洗浄し、次いでＵＶオゾ
ン処理した後、該ガラス基板上にカーボンブラックを含
有したレジスト材（新日鉄化学社製ブラックマトリクス
用ネガ型レジストインク「Ｖ−２５９ＶＫ７３９Ｐ
９」）をスピンコーターで膜厚が１μｍになるように塗
布した。この基板をホットプレートで８０℃で１８０秒
間加熱し、上記レジストを仮硬化させた。次に、ＤＥＥ
Ｐ−ＵＶ露光装置を使用し、所定のパターンマスクを用
いてプロキシミティ露光し、次いで無機アルカリ水溶液
の現像液でスピン現像機を用いて現像し、さらに純水で
リンス処理し、現像液を完全に除去し、クリーンオーブ
ン中で、２００℃で３０分間加熱し、本硬化処理を行っ
て、所定パターンのブラックマトリクスを得た。

【００５４】上記ブラックマトリクスを形成した基板を
アルカリ系界面活性剤（ヘンケル白水社製精密ガラス・
レンズ洗浄用超音波併用型洗浄剤「ＳｉｌｉｒｏｎＨ
Ｓ」）の３％洗浄液で超音波洗浄機を用いて１０分間洗
浄処理を行った。

【００５５】次に、実施例１と同様にしてインク受容層
を形成し、インクを付与して表に示す条件で乾燥処理、
加熱処理を行い、さらに保護層を形成してカラーフィル
タを得た。得られたカラーフィルタを用いて実施例１と
同様に液晶表示装置を構成し、ＮＴＳＣ方式のテレビ信
号を入力して画像表示を行ったところ、優れた画像を安
定して表示することができた。また、長時間画像表示に
おいても、混色、色ムラ、色抜け等の傷害は観察されな
かった。

【００５６】（実施例３）実施例２と同様にして、ガラ
ス基板上に厚さ１μｍの樹脂製ブラックマトリクスを形
成した後、該基板を実施例２と同様にアルカリ洗浄し
た。

【００５７】次に、Ｒ（アゾ染料）、Ｇ（フタロシアニ
ン染料）、Ｂ（フタロシアニン染料）の染料をアクリル
シリコーングラトポリマーを主成分とする自己架橋熱硬
化型樹脂に分散させ、ジエチレングリコールとエチレン
グリコールを等量ずつ混合した溶剤に溶解させて調製し
たインクを、インクジェット記録装置を用いて上記ブラ
ックマトリクスの開口部に付与し、表１に示す条件で乾
燥処理、加熱処理を施し、着色部を形成した。減圧雰囲
気に実施例１と同様の装置を用いた。

【００５８】上記着色部上に実施例１と同様に保護層を
形成してカラーフィルタを得、さらに、実施例１と同様
にして液晶表示装置を構成した。該液晶表示装置にＮＴ
ＳＣ方式のテレビ信号を入力して画像表示を行ったとこ
ろ、優れた画像を安定して表示することができた。ま
た、長時間画像表示においても、混色、色ムラ、色抜け
等の傷害は観察されなかった。

【００５９】上記実施例１〜３についてそれぞれ、乾燥
処理、加熱処理を表１に示す４条件で行った。尚、表１
において、各ステーションでのハンドリング時間はほぼ
同等として、各装置内に滞在・処理にかかる時間を示し
た。また、条件Ａ、Ｂは加熱処理をホットプレートで行
い、条件Ｃは加熱処理をオーブンにて行った。また、条
件Ｄは乾燥工程を１１０℃にて行った際の、各装置内の
滞在、処理にかかる時間を示した。

【００６０】

【表１】

【００６１】上記条件Ａ、Ｂの乾燥処理における減圧雰
囲気のプログラムプロファイルを図５に示す。減圧工程
は、大気圧から１３３Ｐａまで１０秒間で引き、その状
態で１０秒間（条件Ｂ）、或いは２０秒間（条件Ａ）保
持し、次の１０秒間でリークした。１３３Ｐａ未満まで
減圧した場合、後工程の２３０℃での加熱処理において
インク受容層やインクに微小なしわが発生する場合があ
った。これは、急激な減圧により表面が先に乾燥し、表
面と内部とで不均質な状態が生じ、当該乾燥工程で逃げ
切れなかった水分や溶剤が加熱工程で悪影響を及ぼすも
のと考えられる。また、時間に関しては、時間が長いほ
ど表面と内部との差が無くなり、均質な膜が得られるも
のと考えられる。

【００６２】条件Ｃは従来の乾燥処理、加熱処理であ
る。条件Ｃではオーブンを用いているため一度で多数の
基板を処理できるが、タクトがかかる。一方、条件Ａ、
Ｂのようにホットプレートを用いた加熱処理では１枚ず
つ処理するために、基板処理タクトに合わせた台数が必
要になる。しかしながら、乾燥処理を減圧雰囲気下で行
うことによって、トータルの工程時間は１／１０以下に
することができるため、投資台数を減らすことが可能と
なり、設備投資の面でもメリットがある。

【００６３】条件Ｄは、従来の乾燥処理時に加熱するこ
とにより溶剤乾燥を条件Ｃより早く処理させる手法であ
る。条件Ａ，Ｂと同等の乾燥速さを加熱により得ようと
すると、加熱の影響により微少なしわが表面にできたり
する不具合が有り、８０℃〜１１０℃のある程度弱い加
熱で長時間処理する必要があった。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
着色部形成工程における工程時間を大幅に短縮すること
ができるため、不良品の発生を早い時期に把握して対処
することができ、カラーフィルタ製造における製造効率
及び歩留まりを大幅に向上することができる。よって、
該製造方法によるカラーフィルタを用いて、カラー表示
特性に優れた液晶素子をより安価に提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形
態の工程図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態の工程図である。

【図３】本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図で
ある。

【図４】本発明の実施例の乾燥処理に用いた装置の断面
模式図である。

【図５】本発明の実施例における減圧雰囲気のプログラ
ムプロファイルである。

【符号の説明】

１透明基板２、１２遮光層３インク受容層４フォトマスク５非着色部６被着色部７インクジェットヘッド８、１８インク９、１９着色部１０保護層２２共通電極２３、３３配向膜２４液晶３１対向基板３２画素電極４１真空チャンバー４２被処理基板４３吸着プレート４４加熱ダイ４５ゲートバルブ４６搬送ロボット４７、４８排気パイプ４９真空ポンプ

フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA24 FB01 HA46 2H048 BA11 BA43 BA45 BA47 BA64 BB01 BB02 BB14 BB42 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FB08 FC21 FC22 LA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上にインク受容層を形成し、該
インク受容層にインクジェット方式によりインクを付与
して複数の着色部を形成するカラーフィルタの製造方法
であって、上記着色部の形成工程において、インクを付
与したインク受容層を減圧雰囲気下において乾燥させ、
その後、加熱処理によりインク受容層を硬化させて着色
部を形成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２】上記減圧雰囲気下において、基板を加熱
する請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】上記インク受容層が感光性樹脂組成物か
らなる請求項１または２に記載のカラーフィルタの製造
方法。
【請求項４】上記透明基板上に、隣接する着色部間を
遮光する遮光層を形成する請求項１〜３のいずれかに記
載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】上記遮光層が金属クロムからなる請求項
４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】上記遮光層が黒色樹脂からなる請求項４
に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】透明基板上に複数の開口部を有する隔壁
を形成し、該隔壁の開口部にインクジェット方式により
インクを付与して複数の着色部を形成するカラーフィル
タの製造方法であって、上記着色部の形成工程におい
て、隔壁の開口部に付与したインクを減圧雰囲気下にお
いて乾燥させ、その後、加熱処理により硬化させて着色
部を形成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８】上記減圧雰囲気下において、基板を加熱
する請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】上記インクが、着色剤と熱硬化型樹脂組
成物と溶媒とを少なくとも有する請求項７または８に記
載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】上記隔壁が遮光層である請求項７〜９
のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】上記遮光層が金属クロムからなる請求
項１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】上記遮光層が黒色樹脂層である請求項
１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】透明基板と、該透明基板上に形成され
た複数の着色部とを備え、請求項１〜１２のいずれかに
記載のカラーフィルタの製造方法によって製造されたこ
とを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１４】上記着色部上に保護層を有する請求項
１３に記載のカラーフィルタ。
【請求項１５】一対の基板間に液晶を挟持してなり、
一方の基板が請求項１３または１４に記載のカラーフィ
ルタを用いて構成されたことを特徴とする液晶素子。