JP2009237132A - カラーフィルター、カラーフィルターの製造方法、及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平坦性の高い画素を有し、輝度及びコントラストに優れ、且つ液晶表示装置を組み立てる際に、不具合が生じ難いカラーフィルター、及び前記カラーフィルターの製造方法を提供する。
【解決手段】透明基板と、当該透明基板上に、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層が形成され、当該開口部にＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素が選択的に形成されたカラーフィルターであって、前記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差をＴ−Ｂ差と称し、これを数式Ｔ−Ｂで算出される値で表すこととし、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差をＸ−Ｙ差と称し、これを数式Ｘ−Ｙで算出される値で表すこととしたときに、前記Ｒ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｇ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｂ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、であることを特徴とする、カラーフィルター。
【選択図】なし

Description

本発明は、基板上に所定のパターンの画素を形成したカラーフィルター、当該カラーフィルターの製造方法、及び当該カラーフィルターを用いた液晶表示装置に関する。

カラーフィルターには、液晶表示装置等の画像出力装置に用いられるカラーフィルター、或いは固体撮像素子等の画像入力装置に用いられるカラーフィルター等がある。例として、液晶表示装置に用いられるカラーフィルター構造の代表例を、図１を用いて説明する。

一般にカラー液晶表示装置（１０１）は、図１（ａ）に示すように、カラーフィルター１とＴＦＴ基板等の電極基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、当該間隙部３内に液晶化合物Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルター１は、透明基板５上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリクス層６と、各画素を形成するために複数の色（通常、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色）を所定順序に配列した画素部７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター１及びこれと対向する電極基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。さらに間隙部３には、カラーフィルター１と電極基板２の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール１１を分散したり、又は、図１（ｂ）に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー１２を、カラーフィルターの内面側であってブラックマトリクス層６が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。

従来から行われているカラーフィルターの画素などを所定のパターン形状で形成する方法としては、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、及びＢの画素を形成する。また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず着色剤である顔料及びアルカリ可溶性の光硬化性樹脂を含有する塗工液（顔料分散液）を基板上に塗布し、感光性樹脂層を形成する。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することにより単色のパターンを得る。更にこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、及びＢの画素を形成する。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、及びＢの３回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる印刷法等を挙げることができる。

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。
これらの問題点を解決したカラーフィルターの製造方法として、特許文献１には、基板表面にインクジェット方式でインクを吹き付けて画素を形成する方法が提案されている。

当該透明基板上のブラックマトリクス層に囲まれた領域にインクジェット方式により画素が形成されると、そのインクとブラックマトリクス層表面との親和性やブラックマトリクス層の高さ、吐出するインク量などの関係から、ブラックマトリクス層に囲まれた開口部における画素の形状は、当該画素の外縁部又はその近傍において膜厚の薄い部分を有し、且つ当該膜厚の薄い部分よりも画素の中心側に膜厚の最も厚い部分を有するような形状となったり、逆に、当該画素の外縁部又はその近傍において膜厚の厚い部分を有し、且つ当該膜厚の厚い部分よりも画素の中心側に膜厚の最も薄い部分を有するような形状となったり、さらに、その表面が凹凸形状になるなど、不均一な画素になりやすい。

特開昭５９−７５２０５号公報

インクジェット方式により形成された画素は、不均一な形状になりやすいため、当該画素と同一の平均膜厚、同一の材料の構成比を有する平坦な画素、例えばスピンコート法により形成された画素に比べて輝度、及びコントラストが低くなる傾向にある。また、ブラックマトリクス層の膜厚に対して当該ブラックマトリクス層に囲まれた領域に形成された画素の膜厚が薄く、その膜厚差が大きい場合には、液晶表示装置を組み立てる際に、液晶化合物を所定の位置に充填し難かったり、ＩＴＯ成膜不良が起こって断線等を引き起こす等、不具合が生じるという問題がある。

本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、平坦性の高い画素を有し、輝度及びコントラストに優れ、且つ液晶表示装置を組み立てる際に、不具合が生じ難いカラーフィルター、及び前記カラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るカラーフィルターは、透明基板と、当該透明基板上に、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層が形成され、当該開口部にＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素が選択的に形成されたカラーフィルターであって、前記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差をＴ−Ｂ差と称し、これを数式Ｔ−Ｂで算出される値で表すこととし、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差をＸ−Ｙ差と称し、これを数式Ｘ−Ｙで算出される値で表すこととしたときに、前記Ｒ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｇ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｂ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、であることを特徴とする。

ブラックマトリクス層の膜厚に対して、画素の膜厚が同程度、又は厚い場合、当該画素は中央部が大きく盛り上がった形状となり、当該ブラックマトリクス層の膜厚に対して、画素の膜厚が薄い場合、当該画素は中央部付近が大きく落ち込んだ形状となる。従って、画素の形状は、インク量、顔料の重量（Ｐ）と、顔料以外の固形分の重量（Ｖ）との比（Ｐ／Ｖ比）、及びブラックマトリクス層の膜厚の相互関係が重要である。
これに対して、上記カラーフィルターによれば、前記各画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差を上記特定の範囲とすることにより、平坦性の高い画素を形成することができるため、輝度及びコントラストに優れたカラーフィルターを得ることができる。また、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記各画素の平均膜厚（Ｘ）との差を上記特定の範囲とすることにより、当該ブラックマトリクス層と当該画素との段差を小さくすることができ、液晶表示装置を組み立てる際に、不具合を生じ難くすることができる。

本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、顔料、顔料分散剤、バインダー成分、溶剤を含有し、当該溶剤のうち７０〜１００重量％がジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートである、Ｒ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクからなるカラーフィルター用インクジェットインクを準備する工程（Ａ）と、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層を設けた透明基板を準備する工程（Ｂ）と、インクジェット方式によって、前記工程（Ａ）で得られるＲ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクを透明基板上のブラックマトリクス層の所定の開口部に選択的に付着させて、Ｒインク層、Ｇインク層、及びＢインク層をそれぞれ形成する工程（Ｃ）と、前記各インク層を温度５０℃以下、圧力２０Ｐａ以下の条件で減圧乾燥し溶剤成分を揮発させた後に、硬化させて、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素をそれぞれ形成する工程（Ｄ）とを含むものである。

上記カラーフィルターの製造方法によれば、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを主体とする溶剤を用いることにより、短時間で乾燥させても表面ムラが生じず、平坦性の高い画素を形成することが可能となり、輝度及びコントラストに優れたカラーフィルターを得ることができる。

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記Ｒ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｇ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｂ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含むことが、平坦性の高い画素を形成する点から好ましい。

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記顔料の重量（Ｐ）と、前記顔料以外の固形分の重量（Ｖ）との比（Ｐ／Ｖ比）が、Ｒ画素を形成する場合には０．４〜１．１、Ｇ画素を形成する場合には０．５〜１．２、Ｂ画素を形成する場合には０．２〜０．６であることが、画素の平均膜厚を薄くしても色特性に優れる点から好ましい。
尚、「固形分」とは、インク中の溶剤以外の成分を示すものである。

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記ブラックマトリクス層に対する前記ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの接触角（θ）が、４０〜７０°であることが、撥水性及び撥液性の観点から好ましい。

本発明に係る液晶表示装置は、表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、前記表示側基板が前記本発明に係るカラーフィルターであることを特徴とする。本発明によれば、上記カラーフィルターを用いることで、高品質な液晶表示装置とすることができる。

本発明に係るカラーフィルターによれば、各画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差を特定の範囲とすることにより、平坦性の高い画素を形成することができるため、輝度及びコントラストに優れる。また、ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と各画素の平均膜厚（Ｘ）との差を特定の範囲とすることにより、当該ブラックマトリクス層と当該画素との段差を小さくすることができ、液晶表示装置を組み立てる際に、液晶中に気泡が混入したり、カラーフィルターと対向基板との間で適切な膜厚のセルギャップが取れない等の不具合を生じ難くすることができる。
本発明に係るカラーフィルターの製造方法によれば、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを主体とする溶剤を用いることにより、短時間で乾燥させても表面ムラが生じず、平坦性の高い画素を形成することが可能となり、輝度及びコントラストに優れたカラーフィルターを得ることができる。
また、本発明によれば、上記カラーフィルターを用いることにより、高品質な液晶表示装置を提供することができる。

以下、本発明について、カラーフィルター、及びその製造方法、並びに液晶表示装置を順に説明する。
I．カラーフィルター
本発明に係るカラーフィルターは、透明基板と、当該透明基板上に、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層が形成され、当該開口部にＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素が選択的に形成されたカラーフィルターであって、前記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差をＴ−Ｂ差と称し、これを数式Ｔ−Ｂで算出される値で表すこととし、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差をＸ−Ｙ差と称し、これを数式Ｘ−Ｙで算出される値で表すこととしたときに、前記Ｒ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｇ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｂ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、であることを特徴とする。

本発明に係るカラーフィルターは、前記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差（Ｔ−Ｂ差）を上記特定の範囲とすることにより、平坦性の高い画素を形成することができるため、輝度及びコントラストに優れる。また、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差（Ｘ−Ｙ）を上記特定の範囲とすることにより、当該ブラックマトリクス層と当該画素との段差を小さくすることができ、液晶表示装置を組み立てる際に、不具合を生じ難くすることができる。ここで、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差（Ｘ−Ｙ）とは、当該ブラックマトリクス層の膜厚を基準とした時の当該ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と当該画素の平均膜厚（Ｘ）との高低差のことである。従って、当該画素の平均膜厚（Ｘ）が、当該ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）よりも薄い場合には、Ｘ−Ｙは負の値となり、当該画素の平均膜厚（Ｘ）が、当該ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）よりも厚い場合には、Ｘ−Ｙは正の値となる。

図４は、本発明に係るカラーフィルターの一例（カラーフィルター１０３）を示す縦断面図である。当該カラーフィルター１０３は、透明基板５に所定のパターンで形成されたブラックマトリクス層６と、当該ブラックマトリクス層上に所定のパターンで形成した画素７（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）と、当該画素７を覆うように形成された保護膜８を備えている。また、保護膜８上に液晶駆動用の透明電極膜９が形成されている。保護膜８がなく画素７上に透明電極膜９が直接形成される場合もある。カラーフィルター１０３の最内面、この場合には透明電極膜９上には、配向膜１０が形成されている。

柱状スペーサー１２は凸状スペーサーの一形状であり、ブラックマトリクス層６が形成された領域（非表示領域）に合わせて、透明電極膜９上の所定の複数箇所（図４では４箇所）に形成されている。柱状スペーサー１２は、透明電極膜９上若しくは画素７上若しくは保護膜８上に形成される。カラーフィルター１０３においては、保護膜８上に透明電極膜９を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜８と柱状スペーサー１２を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極膜９を形成しても良い。また、カラーフィルターがブラックマトリクス層を備えていない場合には、画素を形成していない領域に柱状スペーサーを形成することができる。
以下、各構成部材について説明する。

＜透明基板＞
本発明のカラーフィルターを構成する透明基板は、従来よりカラーフィルター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（登録商標）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ーに適している。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。

＜画素＞
本発明のカラーフィルターを構成する画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色で形成される。画素における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
画素の平均膜厚は、通常０．５μｍ以上２．８μｍ以下程度とし、当該画素の平面寸法（二次元寸法）は、通常１００〜２００×４００〜６００μｍ程度とする。画素の平均膜厚が、２．８μｍを超えると、当該画素は中央部が大きく盛り上がった形状になり、輝度の低下を引き起こす。一方、０．５μｍ未満の場合、当該画素は中央部付近が大きく落ち込んだ形状になり、やはり輝度の低下を引き起こす。また、当該画素の平均膜厚が上記範囲内であれば、例えば、赤色画素７Ｒが最も薄く、緑色画素７Ｇ、青色画素７Ｂの順に厚くなるというように各色の画素の厚みを変えて、各色ごとに最適な厚みに設定してもよい。
尚、画素の平均膜厚は、画素形成領域の全エリアの膜厚を平面方向（二次元方向）１μｍ毎、又はそれよりも短い間隔で求め、それらの平均を求めたものである。

本発明に係るカラーフィルターの画素の一例として、透明基板に対して垂直方向の断面図を図３（ａ)乃至図３（ｃ）に示す。画素の形状としては、ブラックマトリクス層６の膜厚よりも上方に、中央部付近が盛り上がった形状（図３（ａ)）、ブラックマトリクス層６の膜厚よりも上方に、凹凸部を有する形状（図３（ｂ)）、及びブラックマトリクス層６の膜厚よりも下方に、凹凸部を有する形状（図３（ｃ)）などが挙げられる。図３（ａ)に示す画素３１は、画素３１の外縁部３２又はその近傍３３に膜厚の最も薄い部分（Ｂ）３４を有し、且つ当該膜厚の最も薄い部分（Ｂ）３４よりも画素の中心側に膜厚の最も厚い部分（Ｔ）３５を有する。また、図３（ｂ）に示す画素３１は、画素３１の外縁部３２又はその近傍３３に膜厚の最も薄い部分（Ｂ）３４を有し、且つブラックマトリクス層６の膜厚よりも上方の凸部が膜厚の最も厚い部分（Ｔ）３５となる。図３（ｃ)に示す画素３１では、ブラックマトリクス層６の膜厚よりも下方の凹部が膜厚の最も薄い部分（Ｂ）３４であり、凸部が膜厚の最も厚い部分（Ｔ）３５となる。ここで、画素の外縁部とは、画素の平面形状を規定している縁部である。また、画素の膜厚とは、基板の基準面（平均高さを有する面）からの高さをいう。

上記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）３５と最も薄い部分（Ｂ）３４の差（Ｔ−Ｂ差）は、Ｒ画素では、０μｍ以上１．４μｍ以下、好ましくは０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｇ画素では、０μｍ以上１．４μｍ以下、好ましくは０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｂ画素では、０μｍ以上１．０μｍ以下、好ましくは０μｍ以上０．６μｍ以下である。各画素において、最も厚い部分（Ｔ）３５と最も薄い部分（Ｂ）３４の差を上記範囲とすることにより、平坦性の高い画素を形成することができるため、輝度及びコントラストに優れたカラーフィルターを得ることができる。また、

＜ブラックマトリクス層＞
ブラックマトリクス層は表示画像のコントラストを向上させるために設けられるが、インクジェット方式によるカラーフィルターを作成する場合には、各画素を仕切るための隔壁の役割も果たす。
ブラックマトリクス層の膜厚は、１．８μｍ以上３．０μｍ以下であることが好ましく、更に、１．９μｍ以上２．５μｍ以下であることが好ましい。ブラックマトリクス層の膜厚が３．０μｍを超えると、ブラックマトリクス層の強度及びパターン精度が不十分な場合がある。また、得られる画素は、中央部付近が大きく落ち込んだ形状になり、当該形状は、輝度の低下を改善する上で特に大きな阻害要因となる。一方、１．８μｍ未満の場合、インク層を堆積する際に決壊が生じやすく、また、得られる画素は、ブラックマトリクス層の端部付近の膜厚が大きく落ち込み、且つ中央部が大きく盛り上がった形状になり、やはり輝度の低下を引き起こす。

前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差（Ｘ−Ｙ差）は、Ｒ画素では、−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、好ましくは−０．５μｍ以上０．１μｍ以下、Ｇ画素では、−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、好ましくは−０．５μｍ以上０．１μｍ以下、Ｂ画素では、−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、好ましくは−０．５μｍ以上０．１μｍ以下である。各画素において、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差を上記範囲とすることにより、当該ブラックマトリクス層と当該画素との段差を小さくすることができ、液晶表示装置を組み立てる際に、不具合を生じ難くすることができる。

ブラックマトリクス層６として、金属薄膜を形成する場合には、当該薄膜をライン状に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、スパッタリング法、真空蒸着法等の通常のパターニング方法を用いることができる。
また、ブラックマトリクス層６として、樹脂バインダー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を形成する場合には、パターニングの方法としては、フォトリソグラフィー法、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。或いは、画素と同様にインクジェット方式を用いて形成しても良い。
尚、上記範囲の膜厚を有するブラックマトリクス層の形成が容易な点から、樹脂バインダー中に遮光性粒子を含有させたブラックマトリクス層を用いることが好ましい。

＜保護膜＞
保護膜８は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、画素７に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜８は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、ブラックマトリクス層６及び画素７を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。
保護膜８の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルター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。

＜スペーサー＞
凸状スペーサーは、カラーフィルター１０３をＴＦＴアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー１２を形成する場合には、２μｍ〜１０μｍ程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ（パターンの厚み）は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の太さは５μｍ〜２０μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の形成密度（密集度）は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各画素の１組に１個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。

凸状スペーサーは、例えば、硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、硬化性樹脂層を形成する。スピンコーターの回転数は、保護膜を形成する場合と同様に５００〜１５００回転／分の範囲内で設定すればよい。通常、スペーサーを形成するためのインクジェットインクは光硬化性インクジェットインクが好適に用いられるため、次に、この樹脂層を凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理（ポストベーク）することによって凸状スペーサーが形成される。

凸状スペーサーは、カラーフィルター上に直接又は他の層を介して間接的に設けることができる。例えば、カラーフィルター上にＩＴＯ等の透明電極又は保護膜を形成し、その上に凸状スペーサーを形成しても良いし、カラーフィルター上に保護膜と透明電極をこの順に形成し、さらに透明電極上に凸状スペーサーを形成しても良い。

＜透明電極膜＞
透明電極膜９は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびそれらの合金等を用いて形成することができる。この透明電極の厚みは２０〜５００ｎｍ程度、好ましくは８０〜３００ｎｍ程度とすることできる。

＜その他の層＞
通常カラーフィルターに形成されるその他の部材をさらに含んでいても良い。配向膜やその他の部材においては、通常カラーフィルターに用いられるものを用いて、通常の方法で形成することができる。

II．カラーフィルターの製造方法
本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、顔料、顔料分散剤、バインダー成分、溶剤を含有し、当該溶剤のうち７０〜１００重量％がジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートである、Ｒ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクからなるカラーフィルター用インクジェットインクを準備する工程（Ａ）と、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層を設けた透明基板を準備する工程（Ｂ）と、インクジェット方式によって、前記工程（Ａ）で得られるＲ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクを透明基板上のブラックマトリクス層の所定の開口部に選択的に付着させて、Ｒインク層、Ｇインク層、及びＢインク層をそれぞれ形成する工程（Ｃ）と、前記各インク層を温度５０℃以下、圧力２０Ｐａ以下の条件で減圧乾燥し溶剤成分を揮発させた後に、硬化させて、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素をそれぞれ形成する工程（Ｄ）とを含むものである。

上記カラーフィルターの製造方法によれば、インクジェット方式でありながら平坦性の高い画素を有するカラーフィルターを形成することが可能であり、輝度及びコントラストに優れたカラーフィルターを得ることができる。また、インクジェット方式であるため、生産性が高く、コスト低減や歩留まり向上が実現可能である。

以下、本発明に係るカラーフィルターの製造方法における、インクジェットインクを準備する工程（Ａ）について説明する。
本発明に用いるインクジェットインクは、顔料、顔料分散剤、バインダー成分、溶剤、及び、必要に応じて界面活性剤を含有する。

（顔料）
本発明に用いられるインクジェットインクにおいて、前記Ｒ画素形成用インクは、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド１７７、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド２５４、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド２４２、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３９、及びＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｇ画素形成用インクは、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン３６、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン５８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー８３、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３９及びＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｂ画素形成用インクは、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー１５：６及びＣ.Ｉ.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含むことが、平坦性の高い画素を形成する点から好ましい。但し、これらに限定されるものではない。

その他の着色剤としての顔料は、画素（画素部）のＲ、Ｇ、Ｂ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 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。

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.ピグメントグリーン５８；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。

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、アンバー等を挙げることができる。本発明において、他の顔料は、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。
上記顔料の含有量は、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％の割合で配合される。

（顔料分散剤）
顔料分散剤は、顔料を良好に分散させるためにインクジェットインク中に配合される。顔料分散剤としては、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。

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。
上記顔料分散剤の含有量は、固形分全体に対して５〜５０重量％、更に固形分全体に対して１０〜３０重量％であることが好ましい。

（バインダー成分）
本発明に用いられるインクジェットインクは、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与するために、バインダー成分を含有する。本発明において、バインダー成分とはインク中に含まれる、画素を所定の位置に付着させ固定するために含有させる成分であり、通常は混合物である。また、本発明に用いるインクジェットインクは塗工膜に十分な強度、耐久性、密着性を付与するために、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成分を用いる。このような機能を有するバインダー成分であれば、カラーフィルター用途のインクに適用可能な硬化性のバインダー成分を用いることができる。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バインダー成分や、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成分のような、重合硬化可能なバインダー成分を用いることができる。

（１）熱硬化性バインダー成分
熱硬化性バインダーとしては、１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらにそれ自体は重合反応性のない重合体を更に用いても良い。

１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物として、通常は、１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を２個以上、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜２０個を１分子中に有するエポキシ化合物（エポキシ樹脂と称されるものを含む）である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊（昭和６２年）等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。

エポキシ化合物としては、硬化膜に耐溶剤性や耐熱性を付与するために、比較的分子量の高い重合体と、硬化膜の架橋密度を高くしたり、低粘度化によりインクジェット吐出性能を向上させるために、比較的分子量の低い化合物とを併用することが好ましい。熱硬化性バインダー成分としては具体的には、特開２００６−１０６５０３号公報の段落番号０１３２〜段落番号０１６０に記載されているようなバインダー成分を用いることができる。

（２）光硬化性バインダー成分
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含むバインダー成分においては、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与することを目的として比較的分子量の高い重合体を含むことが好ましい。ここでいう比較的分子量が高いとは、所謂モノマーやオリゴマーよりも分子量が高いことをいい、重量平均分子量５，０００以上を目安にすることができる。比較的分子量の高い重合体としては、それ自体は重合反応性のない重合体、及び、それ自体が重合反応性を有する重合体のいずれを用いてもよく、また、２種類以上を組み合わせて用いても良い。そして、比較的分子量の高い重合体を主体とし、必要に応じて、光重合性官能基を２つ以上有する多官能モノマーやオリゴマー、光重合性官能基を１つ有する単官能のモノマーやオリゴマー、光により活性化する光重合開始剤、及び、増感剤などを配合して、光硬化性バインダー成分を構成する。

それ自体は重合反応性のない重合体を比較的分子量の高い重合体として用いる場合には、バインダー成分に、光重合性官能基を２つ以上有する多官能モノマー、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、バインダー成分内において、多官能重合性成分が光照射によりそれ自体が自発的に重合するか、或いは、光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重合反応性のない樹脂や顔料などの成分が包み込まれて硬化する。光硬化性バインダー成分としては具体的には、特開２００６−１０６５０３号公報の段落番号００６６〜段落番号０１２８に記載されているようなバインダー成分を用いることができる。
また、硬化したインク層に十分な密着性、強度、硬度を付与するためには、顔料やその他の成分を含めたインクの固形分全量に占めるバインダー成分の合計割合を５０〜７５重量％とするのが好ましい。

本発明に用いられるインクジェットインクにおいて、顔料の重量（Ｐ）と、当該顔料以外の固形分の重量（Ｖ）との比（Ｐ／Ｖ比）は、Ｒ画素を形成する場合０．４〜１．１、好ましくは０．５〜１．０、Ｇ画素を形成する場合０．５〜１．２、好ましくは０．６〜１．０、Ｂ画素を形成する場合０．２〜０．６、好ましくは０．３〜０．５、である。このようなインクは、インクの吐出性能、インクの決壊防止、得られる膜物性のバランスの点から好ましい。Ｐ／Ｖ比が低すぎると、充分な着色力を得るためには画素形成領域に付着させるインクの液滴量を多くしなければならないため、画素形成領域からインクが決壊するなどの問題が起こる場合がある。一方、Ｐ／Ｖ比が高すぎると、吐出ヘッドで目詰まりや飛行曲がりが発生する等の吐出性能が低下したり、膜の表面が荒れるなどの問題が起こる場合がある。また、本発明においては、Ｐ／Ｖ比を上記範囲内とすることにより、画素の平均膜厚を薄くしても優れた色特性が得られる。

また、カラーフィルター用インクジェットインク全重量に対する固形分濃度は１５〜２５重量％、好ましくは１６〜２２重量％である。固形分濃度が低すぎると、画素中に塗布するインク液量を増やす必要があるため、パターニング時の決壊などの問題が起こる。一方、固形分濃度が高すぎると、吐出ヘッドで目詰まりや飛行曲がりが発生する等の吐出性能が低下するなどの問題が起こる場合がある。

（溶剤）
本発明に用いるインクジェットインクは、当該インクを保存用の高濃度液として又は直ちにヘッドから吐出できるように調製するために、溶剤を配合する。
本発明に用いる溶剤は、主溶剤として、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを７０〜１００重量％の割合で配合する。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、乾燥が遅いためインクジェットでの間欠吐出性に優れる一方、塗膜形成時に乾燥が遅いことから、生産タクトに問題がある。そこで、生産タクトを向上させる目的で、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと低沸点溶剤を混合した混合溶剤が用いられている。しかし、組み合わせる低沸点溶剤の種類によっては、画素の平坦性の悪化を引き起こす場合がある。これに対して、本発明では、基板温度が５０℃以下、圧力２０Ｐａ以下の条件で減圧乾燥を行なうことで、短時間で乾燥させても表面ムラが生じず、平坦性の高い画素を形成することができ、表示性能の向上が図れる。
尚、「主溶剤」とは、溶剤全量のうち５０重量％以上を占める溶剤のことである。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７０重量％以上、好ましくは９０重量％以上とし、最も好ましくは１００重量％の単独溶剤である。

本発明において用いることができる他の溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジ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；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−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等が挙げられる。

溶剤は、当該溶剤を含むインクジェットインクの全量に対して、通常は４０〜９５重量％の割合で用いてインクジェットインクを調製する。溶剤が少なすぎると、インクジェットインクの粘度が高く、インクジェットインクの場合には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、所定のインク層形成部位からインクが決壊し、当該インク層形成部位に堆積させることのできるインク堆積量が不充分となり、乾燥後の膜厚が薄すぎて、それに伴い充分な透過濃度を得ることができなくなる。

（その他の成分）
更に、本発明に用いられるインクジェットインクには、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。
ａ）充填剤：例えば、ガラス、アルミナなど。
ｂ）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。
ｃ）レベリング剤：例えば、ポリオキシアルキレン系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤、特殊アクリル系重合体、ビニルエーテル系重合体等のビニル系重合体など、フッ素系界面活性剤。
ｄ）凝集防止剤：例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなど。

（インクの製造方法）
本発明に用いられるインクジェットインクは、各成分を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。
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と、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、顔料分散液を調製する。そして、得られた顔料分散液を、顔料以外の成分と共に、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、本発明のインクジェットインクとすることができる。

顔料分散液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液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ジェットインクを完成させても良い。また、顔料分散液を比較的少量の溶剤に投入して高濃度のインクジェットインクを調製しても良い。高濃度のインクジェットインクは、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。

２．ブラックマトリクス層を設けた透明基板を準備する工程（Ｂ）
ブラックマトリクス層を設けた透明基板を準備する工程（Ｂ）について、図２を用いて説明する。
先ず、図２（Ａ）に示すようにカラーフィルターの透明基板を準備する。
透明基板５としては、上記カラーフィルターにおいて説明したものと同様である。

次に、図２（Ｂ）に示すように、透明基板５の一面側の画素部間の境界となる領域にブラックマトリクス層６を形成する。
ブラックマトリクス層６は、インクを所定領域に付着させるための隔壁であり、各画素の間及び画素形成領域の外側を取り囲むように設けられることにより、表示画像のコントラストを向上させることができる。

また、ブラックマトリクス層に対する前記ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの接触角（θ）は、４０〜７０°であることが好ましく、更に５０〜６０°であることが好ましい。当該接触角（θ）が４０°未満であるとパターニング時に決壊のおそれがあり、７０°を超えると画素コーナーの四隅までインクが濡れ広がらないで白抜けするおそれがある。
尚、ブラックマトリクス層に対する上記インクジェットインクの接触角（θ）は、当該インクジェットインク３μＬ、及びブラックマトリクス基板を用意し、２４℃（室温）の条件下、ＤＲＯＰ ＭＡＳＴＥＲ ＤＭ−５００（協和界面科学株式会社製)を用い、液滴法及びθ／２法により測定することができる。

３．インク層を形成する工程（Ｃ）
次に、工程（Ａ）で準備したインクジェットインクをインクジェット方式によって、透明基板上の所定領域に選択的に付着させて、インク層を形成する。インクジェット方式であるため、従来のフォトリソグラフィー法等に比べて生産性が高く、コスト低減や歩留まり向上が実現可能である。

先ず、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の顔料が配合された、上記本発明に用いられるインクジェットインクをそれぞれ用意する。そして、図２（Ｃ）に示すように、透明基板５の表面に、ブラックマトリクス層６のパターンにより画成された各色の画素形成領域２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに、対応する色の画素形成用インクジェットインク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。インク層は赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、４画素配置型等の所望の形態で配列されるように形成される。このインクの吹き付け工程において、インクジェットインクは、ヘッド２０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必要がある。この場合、所定の画素形成領域内に、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、各色の画素形成用インクジェットインクを、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、印刷等の方法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。

３．画素を形成する工程（Ｄ）
前記工程（Ｃ）で得られるインク層を硬化させ、本発明特有の形状を有する画素を形成する。図２（Ｄ）に示すように、各色のインク層２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを基板温度が５０℃以下の条件で減圧乾燥し必要に応じてプリベークした後、適宜露光及び／又は加熱することにより硬化させる。インク層を適宜露光及び／又は加熱すると、インクジェットインク中に含まれる硬化性樹脂の架橋要素が架橋反応を起こし、インク層が硬化して画素が形成される。

次に、図２（Ｅ）に示すように、透明基板の画素２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂを形成した側に、保護膜８を形成する。
保護膜８は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、画素に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜８は、公知のネガ型の光硬化性樹脂組成物又は熱硬化性樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、ブラックマトリクス層及び画素を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。
その他においては、通常のカラーフィルターを形成する方法と同様の方法を用いて製造することができる。

ＩＩＩ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明に係る液晶表示装置は、表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、前記表示側基板が前記本発明に係るカラーフィルターであることを特徴とする。本発明によれば、上記カラーフィルターが用いられていることにより、高品質な液晶表示装置を提供することができる。

上記のようにして得られるカラーフィルター１０１（表示側基板）と、ＴＦＴアレイ基板（液晶駆動側基板）を対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明に係る液晶表示装置に属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。
液晶表示装置におけるその他の構成及び製造方法は、通常用いられる構成及び方法を用いることができるので、ここでは説明を省略する。

本発明の液晶表示装置としては、上述したカラーフィルターを有するものであれば特に限定はされず、公知の液晶表示装置を挙げることができる。具体的には、ＩＰＳ（Ｉｎ‐Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＳＴＮ(Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ)型、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、強誘電性型、反強誘電性型、ＭＶＡモード型等を挙げることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。

（実施例１）
（１）赤色顔料分散液の調製
顔料、顔料分散剤、及び溶剤を下記の割合で混合し、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄工社製）を用いて４時間分散し、ＰＲ２５４（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４）顔料分散液、ＰＲ１７７（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７）顔料分散液、及びＰＹ１５０（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０）顔料分散液をそれぞれ調製した。

［顔料分散液の組成］
・顔料：１０重量部
・顔料分散剤（アジスパーＰｂ８２１（味の素ファインテクノ株式会社製）（有機溶剤中に固形分３０重量％））：１５重量部
・ＢＣＡ（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）：７０重量部

（２）製造例１：バインダー性エポキシ化合物の合成
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた４つ口フラスコに、表１に示す配合割合に従って、水酸基を含有しない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（別名ブチルカルビトールアセテート、以下、ＢＣＡと示すことがある。）を４０．７重量部仕込み、攪拌しながら加熱して１４０℃に昇温した。次いで、１４０℃の温度で第１表に記載した組成の単量体、及び、重合開始剤の混合物（滴下成分）５４．７重量部を、２時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、１１０℃に降温し重合開始剤及び水酸基を含有しない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（ＢＣＡ）の混合物（追加触媒成分）４．６重量部を添加し、１１０℃の温度を２時間保ったところで反応を終了することにより、表１に記載の特性を有するバインダー性エポキシ化合物が得られた。

＊１）表中の略号は以下の通りである。
ＧＭＡ：グリシジルメタクリレート
ＭＭＡ：メチルメタクリレート
パーブチルＯ：ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート（日本油脂（株）製商品名）
＊２）重量平均分子量：ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値である。

（３）バインダーの調製
サンプル瓶にテフロン（登録商標）被覆した回転子を入れ、マグネチックスターラーに設置した。このサンプル瓶の中に、下記の割合に従ってバインダー性エポキシ化合物、多官能エポキシ樹脂等を加え、室温で十分に攪拌溶解し、次いで、粘度調整のために希釈溶剤を加えて攪拌溶解した後、これを濾過してバインダー組成物を得た。

［バインダーの組成］
・製造例１のバインダー性エポキシ化合物（溶剤ＢＣＡ中に固形分３０重量％）：１０重量部
・多官能エポキシ樹脂（商品名エピコート１５４、ジャパンエポキシレジン製）：２重量部
・ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル：１重量部
・トリメリット酸：２重量部
・ＢＣＡ（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）：１０重量部

（４）インクジェットインクの調製
表２に示される配合割合で、上記調製したＰＲ２５４顔料分散液、ＰＲ１７７顔料分散液、ＰＹ１５０顔料分散液、バインダー組成物、及び低沸点溶剤（３−エトキシプロピオン酸エチル）を充分に混合し、インクジェットインクを調製した。

（５）塗膜の形成
厚み０．７ｍｍで１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板（旭硝子（株）製）上に、ブラックマトリックス用硬化性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィー法により線幅２０μｍ、膜厚２．０μｍのブラックマトリックスパターンを形成した。
常圧プラズマ装置を用いてブラックマトリクス層上部におけ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の接触角（θ）が５０°となる基板を作製した。
上記基板のブラックマトリックスにより区画された画素形成部に、上記インクジェットインクをインクジェット方式によって付着させた。

その後、２３℃のホットプレート上で２４０秒間、２０Ｐａで減圧乾燥を行い、更に、９０℃のホットプレート上で６０分間プリベークを行った。その後、クリーンオーブン内で、２４０℃で４０分加熱してポストベークを行って、基板上に画素パターンを形成した。得られた塗膜の、乾燥後の平均膜厚（Ｘ）は、光干渉方式の三次元非接触表面形状計測装置(米国マイクロマップ製 製品名Ｍｉｃｒｏｍａｐ５５７Ｎ)により測定した。

実施例２〜８、及び比較例１〜６について、表２に示す配合量に従って、上記実施例１と同様にして、インクジェットインクを調製し、基板上に画素パターンを形成した。

（評価）
得られたカラーフィルターについて、下記評価を行った。評価結果を表２に併せて示す。
１．表示性能
表示性能に関しては、輝度及びコントラストの色性能が目標スペックをクリアし、かつ液晶表示不良がない場合を○とした。

＊３）ＢＭ膜厚：ブラックマトリクス層の膜厚のことである。

（各画素のＸ−Ｙ差とＴ−Ｂ差との関係）
ブラックマトリクス層の膜厚を２μｍに設定し、上記実施例1〜８で調製した各インクを用いて、画素の平均膜厚を変え、基板上に画素パターンを形成し、各々のＰ／Ｖ比、Ｘ−Ｙ差、及びＴ−Ｂ差を求めた結果を表３にまとめた。

（実施例９）
表４に示す配合量に従って、上記実施例１と同様にして、インクジェットインクを調製し、基板上に画素パターンを形成した。

（実施例１０）
実施例９の塗膜の形成工程において、減圧乾燥を行わなかった以外は、実施例９と同様にして基板上に画素パターンを形成した。

得られたカラーフィルターの、Ｘ−Ｙ差、Ｔ−Ｂ差、及び表示ムラについて、表５にまとめた。

（評価）
２．表示ムラ
得られたカラーフィルターをライトテーブルの上で目視観察した。カラーフィルターの表面にムラが発生しなかった場合を「○」とし、ムラが発生した場合を「×」とした。

（結果）
実施例９では表示ムラは確認されなかったが、実施例１０ではカラーフィルターの額縁近傍付近に表示ムラが発生した。減圧乾燥を行わなかった実施例１０では、乾燥工程で溶剤が十分に乾燥していなかったことから、次の加熱工程において乾燥が速く進行する方向に溶質のフローが発生するため額縁近傍の画素の着色層形状が変形し、その結果カラーフィルターの額縁近傍付近に表示ムラが発生したと考えられる。

（実施例１１）
実施例５で調製したインクジェットインクを用意し、厚み０．７ｍｍで１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板（旭硝子（株）製）上に、ブラックマトリクス層用硬化性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法により線幅２０μｍ、膜厚２．０μｍのブラックマトリクスパターンを形成した。
常圧プラズマ処理条件を変更し、ブラックマトリックス上部におけ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の接触角（θ）が５０°の基板を準備した。
上記基板のブラックマトリクス層により区画された画素形成部に、上記インクジェットインクをインクジェット方式によって付着させた。
その後、２３℃のホットプレート上で２４０秒間０．１５Ｔｏｒｒの減圧乾燥を行い、更に、９０℃のホットプレート上で６０分間プリベークを行った。その後、クリーンオーブン内で２４０℃で４０分加熱してポストベークを行って、基板上に画素パターンを形成した。

（実施例１２）
実施例１１において、ブラックマトリクス層上部におけ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の接触角（θ）を６０°に変更した以外は、上記実施例１１と同様にして、基板上に画素パターンを形成した。

（評価）
得られたカラーフィルターについて、表示性能評価を行った結果を表６に示す。

液晶パネルの一例についての模式的断面図である。 本発明のカラーフィルターの製造方法のうち、インクジェット方式によりインク層を形成する工程、画素を形成する工程を説明する図である。 本発明のカラーフィルターの画素の一例の模式的縦断面図である。 本発明に係るカラーフィルターの一例を示す模式的縦断面図である。

符号の説明

１ カラーフィルター
２ 電極基板
３ 間隙部
４ シール材
５ 透明基板
６ ブラックマトリクス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ） 画素
８ 保護膜
９ 透明電極膜
１０ 配向膜
１１ パール
１２ 柱状スペーサー
２０ インクジェットヘッド
２１ 画素形成領域
２３ インク層
２４ 画素部
３１ 画素
３２ 外縁部
３３ 外縁部の近傍
３４ 膜厚の最も薄い部分（Ｂ）
３５ 膜厚の最も厚い部分（Ｔ）
３６ ブラックマトリクス
１０１、１０２ カラー液晶表示装置
１０３、１０４ カラーフィル

Claims (6)

1. 透明基板と、当該透明基板上に、開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層が形成され、当該開口部にＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素が選択的に形成されたカラーフィルターであって、
   前記画素の膜厚において、最も厚い部分（Ｔ）と最も薄い部分（Ｂ）の差をＴ−Ｂ差と称し、これを数式Ｔ−Ｂで算出される値で表すこととし、前記ブラックマトリクス層の膜厚（Ｙ）と前記画素の平均膜厚（Ｘ）との差をＸ−Ｙ差と称し、これを数式Ｘ−Ｙで算出される値で表すこととしたときに、前記Ｒ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｇ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．４μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、前記Ｂ画素では、Ｔ−Ｂが０μｍ以上１．０μｍ以下、Ｘ−Ｙが−０．５μｍ以上０．５μｍ以下、であることを特徴とする、カラーフィルター。
2. 顔料、顔料分散剤、バインダー成分、溶剤を含有し、当該溶剤のうち７０〜１００重量％がジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートである、Ｒ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクからなるカラーフィルター用インクジェットインクを準備する工程（Ａ）と、
   開口部を有する所定パターン状のブラックマトリクス層を設けた透明基板を準備する工程（Ｂ）と、
   インクジェット方式によって、前記工程（Ａ）で得られるＲ画素形成用インク、Ｇ画素形成用インク、及びＢ画素形成用インクを透明基板上のブラックマトリクス層の所定の開口部に選択的に付着させて、Ｒインク層、Ｇインク層、及びＢインク層をそれぞれ形成する工程（Ｃ）と、
   前記各インク層を温度５０℃以下、圧力２０Ｐａ以下の条件で減圧乾燥し溶剤成分を揮発させた後に、硬化させて、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素をそれぞれ形成する工程（Ｄ）
   とを含む、カラーフィルターの製造方法。
3. 前記Ｒ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド１７７、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド２５４、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド２４２、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３９、及びＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｇ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン３６、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン５８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー８３、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３９及びＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、前記Ｂ画素形成用インクが、顔料として、Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー１５：６及びＣ.Ｉ.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選ばれる少なくとも１種の顔料を含む、請求項２に記載のカラーフィルターの製造方法。
4. 前記顔料の重量（Ｐ）と、前記顔料以外の固形分の重量（Ｖ）との比（Ｐ／Ｖ比）が、Ｒ画素を形成する場合には０．４〜１．１、Ｇ画素を形成する場合には０．５〜１．２、Ｂ画素を形成する場合には０．２〜０．６である、請求項２又は３に記載のカラーフィルターの製造方法。
5. 前記ブラックマトリクス層に対する前記ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの接触角（θ）が、４０〜７０°である、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のカラーフィルターの製造方法。
6. 表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、前記表示側基板が前記請求項１に記載のカラーフィルターであることを特徴とする、液晶表示装置。

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