JPH08160219A - カラーフィルターとその作製方法とカラーフィルター用のインク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 煩雑な工程、使用材料のロスからくるコスト
高の低減、湿式処理が不要で、さらに平坦で画素形状の
良いカラーフィルターおよびカラーフィルター用インク
を得ること。 【構成】 ブラックマトリックス遮光層を設けた基板上
にインクジェット方式によりパターンを形成する。この
際、予め基板にシランカップリング剤などの下塗りを施
すと、インクと基板との密着力が向上するので好まし
い。次に、インクジェット方式により形成された基板自
身を加熱するか、基板を高温環境化に保持することによ
り、インクの再溶融を促し、インク自身のその温度での
表面張力により表面の平坦化を図る。加熱工程はインク
ジェット方式によるパターン形成中でもよく、またパタ
ーン形成は３色同時でも単色でもよい。エネルギー線
（電子線、紫外線、熱線など）による硬化工程が必要な
場合は、加熱処理終了後に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶カラーディスプレイ
ーなどに使用するカラーフィルターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶用カラーフィルターは、ガラスなど
の透明基板上に赤色、緑色および青色の３色をモザイク
状またはストライプ状に配置し、それぞれの境界をブラ
ックマトリックスで区分した構造である。従来、カラー
フィルターの作製方法としては、ガラスなどの透明基板
を支持体として用い、次のような方法を用いていた。 （１）染色法、（２）印刷法、（３）着色した感光性樹
脂液の塗布、露光、現像の繰り返しによる方法、（４）
仮支持体上に形成した画像を順次、透明基板上に転写す
る方法、（５）予め着色した感光性樹脂液を仮支持体上
に塗布することにより着色層を形成し、順次直接、透明
基板上にこの感光性着色層を転写し、露光、現像するこ
とを繰り返す方法、（６）電着法などにより多色画像を
形成する方法が知られている。そのほかにも熱転写法、
蒸着法などの方法も知られている。

【０００３】また、カラーフィルターの物理的化学的保
護と表面の平坦化を目的とするオーバーコート層をカラ
ーフィルターの上に形成することがある。オーバーコー
ト層としてはアクリル系、ウレタン系、シリコーン系な
どの樹脂皮膜や酸化ケイ素などの金属酸化物皮膜のよう
な透明性の高い皮膜をスピンコート、ロールコート、印
刷法などにより塗布し、必要に応じて水平放置、溶剤除
去を行い、硬化させるといった方法が一般的に用いられ
ている。

【０００４】さらにオーバーコート層の上に、スパッタ
リング法や真空蒸着法を用いて、酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）や酸化錫のような透明導電性の皮膜を成膜させた
後、エッチング法などにより電極パターン加工を行い、
透明電極層を形成する。透明電極層は、着色画像とブラ
ックマトリックス層の下で、透明基板の上に形成するこ
ともある。

【０００５】カラーフィルター製造に関する着色画像形
成の上記した従来の主な方法には、それぞれ次のような
改良すべき点がある。 （１）染色法では、フォトレジスト塗布と乾燥した透明
な膜の部分的染色を繰り返すため、防染層の形成と除去
の反復が必要であり、製造工程が煩雑であった。また、
染料を用いるため耐光性、耐熱性、耐薬品性が低い欠点
がある。 （２）印刷法では、ガラスへの印刷インキの転写性が劣
るため、着色パターンの形状不良や濃度むらを生じやす
く、さらに３色あるいは４色のパターンの位置合わせを
行うことが難しく、この点でも不利である。 （３）着色感光性樹脂液の塗布、露光、現像を繰り返す
方法では、着色層の濃度が着色層の厚みで決まるため、
着色層の濃度を一定にするためには精密な塗布技術を必
要とする。さらに第１色目を形成後、第２色目の着色層
を塗布するのは第１の着色層に基づく表面の凹凸のた
め、実際には均一な塗布層を得るのが困難であった。 （４）仮支持体を利用して透明基板などに転写する方法
では、透明基板へ着色画像を転写する時に、各色の画像
を所望の位置に正しく配置することが困難であると言う
問題点がある。 （５）仮支持体上に塗布した感光性樹脂液からなる着色
層を透明基板上に転写し、露光、現像することを繰り返
す方法では、着色画像の形成工程が簡略化されるが、第
２色目以降の着色感光性樹脂層を熱と圧力によって転写
形成する際に、既に形成した画素に基づく表面の凹凸上
に転写するため、熱と圧力が不十分な時は現像時に画像
の抜けを生じやすく、また強すぎると既形成画素上に転
写された着色感光性樹脂層の現像性が悪くなるといった
欠点がある。 （６）電着法では、露光工程数が電着用透明電極の１回
ですむため、低コスト化に向くが、低抵抗の透明電極が
必要であり、このような低抵抗の透明電極は透過率の小
さいものが入手できなく、透過率をある程度犠牲にする
必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したカラーフィル
ター製造時の着色画像形成の従来法には一長一短があ
り、低コストで、しかも画素形成能が優れたカラーフィ
ルターは得られていない。

【０００７】本発明の目的は煩雑な工程、使用材料のロ
スからくるコスト高の低減、湿式処理が不要で、さらに
平坦で画素形状の良いカラーフィルターおよびカラーフ
ィルター用インクを得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される（第一発明）。すなわち、透明
基体上に多色の集合からなる色素層を配置するに際し
て、色材と固体からなる熱溶融物質または色材と高粘度
液体からなる熱溶融物質を含むインクを加熱溶融して低
粘度液体とし、該低粘度液体をインク成分として使用す
るインクジェットを用いて透明基体表面に色素層のパタ
ーン形成し、パターン形成工程中またはパターン形成後
の透明基体を加熱処理する工程を含むカラーフィルター
の作製方法、または上記作製方法で得られたカラーフィ
ルターである。

【０００９】上記本発明の作製方法で用いるインクはイ
ンクジェット用熱溶融性インクとしての従来から使用さ
れているホットメルト型インクなどを使用することがで
きる。前記従来から使用されているホットメルト型イン
クの具体例は下記の（１）色材と（２）熱溶融性物質中
のバインダーから選択される組成物である。

【００１０】なお、上記カラーフィルターの作製方法は
パターン形成後に加熱する工程が従来にない新規な点で
あり、この工程はパターン形成後に溶剤除去とインク表
面の平滑化を行うものである。カラー液晶パネル製造工
程には、液晶パネルの信頼性および品質的な面から高温
処理が有利となる工程があることからカラーフィルター
の耐熱性向上が重要な課題となる。従来のホットメルト
型インクでも高温溶融物質で対応できるが下記の作製方
法がより好ましい。

【００１１】本発明の上記目的は次の構成によっても達
成される（第二発明）。すなわち、透明基体上に多色の
集合からなる色素層を配置するに際して、色材と固体か
らなる熱溶融物質または色材と高粘度液体からなる熱溶
融物質を含むインクを加熱溶融して低粘度液体とし、該
低粘度液体をインク成分として使用するインクジェット
を用いて透明基体表面に色素層のパターンを形成し、パ
ターン形成工程中またはパターン形成後の透明基体を加
熱処理した後、さらにエネルギー線で処理する工程を含
むカラーフィルターの作製方法、または上記作製方法で
得られたカラーフィルターである。

【００１２】本発明の上記カラーフィルターの作製方法
において使用するインク材料は（１）色材と（２）エネ
ルギー線により硬化する硬化性成分を含む固体または高
粘度液体からなる熱溶融物質を含むものである。前記
（２）エネルギー線により硬化する硬化性成分とは硬化
性のモノマーまたはオリゴマーなどを言い、また、エネ
ルギー線とは電子線、紫外線および熱線などを言う。

【００１３】（１）インク材料の色材としては、カラー
インデックスに記載されているような色材でカラーフィ
ルターの構成色である赤色、緑色、青色、黒色のものは
ほとんど使用することができる。また、カラーインデッ
クスに記載されていないものでも好適に使用できるもの
もある。一般に直接染料、酸性染料、反応性染料、分散
染料、油溶性染料などが好ましく使用できる。具体例と
してはパーマネントカーミン、フタロシアニングリー
ン、フタロシアニンブルー、カーボンブラックなどが挙
げられる。これらの色材の含有量は記録媒体に要求され
る特性などに依存して決定され、特に制限されるもので
はないが、一般的には記録媒体中で約０．５〜３０重量
％であることが好ましく、より好ましくは約２〜２５重
量％である。

【００１４】（２）前記色材とともに使用する固体また
は高粘度液体からなる熱溶融性物質としては、好適には
３５〜１８０℃で容易に軟化または溶融する有機物質で
ある。従来、インクジェット用インク材料の一種にホッ
トメルト型インクが用いられているが、ホットメルト型
インクにも熱溶融物質が用いられている。例えば天然ワ
ックスを含有するインク（ＵＳＰ４３９０３６９号、特
開昭５８−１０８２７１号など）、高水酸基価を有する
熱硬化性樹脂と高融点を有する固体有機溶媒を含有する
インク（特開昭６２−４８７７４号）などが知られてい
るが、これらのインクは本発明の第一発明のカラーフィ
ルターの作製方法で使用することができる。しかし、本
発明の第二発明では熱溶融性物質として、エネルギー線
により硬化する硬化性成分として硬化性モノマーまたは
オリゴマーなどを含む固体ないし高粘度液体を用いるこ
とに特徴がある。

【００１５】本発明の熱溶融性物質（固体または高粘度
液体）は次の構成からなる。 バインダー バインダー成分としては、従来、インクジェット用熱溶
融性インクに用いられている公知のものを使用すること
ができる。例えば、熱可塑性樹脂、天然樹脂、ワツク
ス、ゴム類、高級脂肪酸、脂肪族アルコール、高級脂肪
酸エステルを含む脂肪酸エステル、アミド類、ラクトン
類、ラクタム類、芳香族アルコール類、エーテル類など
である。

【００１６】より具体的には、例えば、鯨ロウ、カルナ
バワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ミツロ
ウ、モンタンワックス、ラノリンなどの天然ワックス、
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、
エステルワックス、酸化ワックス、低分子量ポリエチレ
ンワックス、塩化パラフィンなどの合成ワックス、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
フロメン酸、ベヘニン酸などの高級脂肪酸、ステアリル
アルコール、ベヘニンアルコールなどの脂肪族アルコー
ル類、ショ糖の脂肪酸エステル、スルビタンの脂肪酸エ
ステルなどの脂肪酸エステル類、ステアリンアミド、オ
レインアミドなどのアミド類、ラクトン類、ラクタム
類、芳香族アルコール類、エーテル類、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニ
ルなどのビニル系樹脂、塩化ビニル−ポリ酢酸ビニル共
重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メ
タクリル酸、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン
−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、エチレン−
α−オレフィン共重合体エラストマー、エチレン−酢酸
ビニル共重合体ケン化物などの共重合体、エチルセルロ
ース、セルロースアセテートなどのセルロース系樹脂、
ポリエチレン、ポリプロピレン、酸変性ポリオレフィ
ン、ポリスチレン、ポリビニールブチラール、ポリアク
リロニトリル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリス
ルホン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、
ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブタジエンテレフタレートなどの
熱可塑性樹脂、合成ゴム、塩化ゴム、天然ゴムなどのゴ
ム類、その他、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
アクリル系樹脂、石油系樹脂、フェノール系樹脂、ポリ
エチレン系ワックス、モンタン系ワックス、部分ケン化
エステルワックス、フィシャトロプシュワックス、油類
系ワックスなどがあり、これらの物質を適宜混合して用
いてもよい。

【００１７】エネルギー線により硬化する硬化性成分
(硬化性モノマーまたはオリゴマー) 本発明の第二発明に用いるエネルギー線により硬化する
硬化性成分として硬化性モノマーまたはオリゴマーなど
を用いるが、さらに具体的には電子線または紫外線など
で硬化する性質を有する硬化材料、熱で硬化する性質を
有する熱硬化性材料を用いることができる。

【００１８】（ａ）電子線または紫外線などのエネルギ
ー線硬化材料 エネルギー線硬化材料としては公知の光・電子線材料が
全て使用できる。例えば、ネガ型ジアゾ樹脂、アジド化
合物とアジド化合物の光分解物で架橋できる官能基を有
する樹脂からなる光分解架橋性感光材、桂皮酸型感光性
樹脂、光・電子線重合性組成物などが挙げられる。この
中で特に好ましいものは光・電子線重合性組成物であ
る。

【００１９】光・電子線重合性組成物の具体例として
は、紫外線などの光で重合する光・電子線重合性モノマ
ーまたはオリゴマーと光重合開始剤の組成物である。こ
こで、電子線で重合する重合性モノマー、オリゴマーを
使用する場合は、光重合開始剤がなくても良い。

【００２０】光・電子線重合性モノマーまたはオリゴマ
ーとしては多塩基酸と２価アルコールの結合で得られる
エステルにアクリル酸またはメタアクリル酸を導入した
エステルアクリレート、アルキレンオキサイドと多価ア
ルコールの結合で得られるエーテルにアクリル酸または
メタアクリル酸を導入したエーテルアクリレート、エポ
キシ樹脂にアクリル酸またはメタアクリル酸を導入した
エポキシアクリレート、ウレタン結合をもったウレタン
アクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂
アクリレート、アルキッド樹脂アクリレート、スピラン
樹脂アクリレート、シリコーン樹脂アクリレート、不飽
和ポリエステルと前記光・電子線重合性モノマーの反応
生成物およびワックス類と前記重合性モノマーの反応生
成物などが用いられる。

【００２１】また、ラジカル重合の光重合開始剤として
は芳香族ケトン類、過酸化物、ヨードニウム塩、アルキ
ルほう酸塩、鉄−アレーン錯体、ビスイミダゾール類、
チタノセン、その他の開始剤が用いられる。また、生成
ラジカルは大気中の酸素分子と結合して反応性が悪くな
ることから、３級アルキルアミン、ポリエーテル、アリ
ル基の構造が前記光・電子線重合性モノマー中に導入さ
れたものが好ましい。カチオン重合の光重合開始剤とし
てはジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリ
アリールスルホニウム塩、トリアリールセレノニウム
塩、シラノール／アルミニウム錯体、スルホン酸エステ
ルおよびイミドスルホネート類などが用いられる。

【００２２】光・電子線重合性組成物の成分として、そ
の他必要に応じて、反応性希釈剤、連鎖移動剤、熱重合
禁止剤などが用いられる。

【００２３】（ｂ）熱硬化性材料 熱硬化性材料としては公知の樹脂と架橋剤との組合せが
使用できる。具体的にはメラミン樹脂、水酸化基含有ポ
リマー／メラミン樹脂、エポキシ樹脂／レゾール型樹
脂、エポキシ樹脂／アミン類、エポキシ樹脂／カルボン
酸または酸無水物、エポキシ化合物などが用いられる。

【００２４】また、本発明のインクの熱溶融物質成分と
して、上記電子線または紫外線などのエネルギー線硬化
材料、熱硬化性材料を併用しても良い。さらに、本発明
の第一発明と第二発明のインクの（２）熱溶融物質の成
分として、高粘度液体状態の熱溶融物質を用いても良
い。本発明で熱溶融物質を高粘度液体状態で用いる理由
は熱溶融物質の中には溶融温度近傍で分解が始まるもの
もあり、適当な温度範囲内で低粘度化するために有効だ
からである。しかし、溶剤量を増し、低粘度化したイン
クでは顔料および熱溶融物質の割合が少なくなり、カラ
ーフィルターとしての必要な性能を所定量のインクで得
ることは困難である。

【００２５】この場合には、常温で液体の有機溶剤、例
えば、１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オク
タノールなどのアルコール類、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、トリエチレングリコール等の多価
アルコール類、その他グリコールエーテル類、ケトン
類、ケトアルコール類、アミド類、エーテル類、エステ
ル類などの物質を含有しても良い。ただし、熱溶融物質
が高粘度液体状態を維持できるように前記有機溶剤の添
加量は熱溶融物質に対して１〜３０重量％とすることが
必要である。

【００２６】また、本発明では得られた表面平滑性の向
上と物理的化学的保護を目的としてカラーフィルター層
上に透明保護層を設けることができる。透明保護層とし
ては透明合成樹脂フィルムを熱融着または接着したり、
透明合成樹脂塗料を塗工しても良い。用いる樹脂の種類
は、要求される表面物性に応じて選定するが、特に耐摩
耗性、耐汚染性を要する場合はウレタンアクリレート、
ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等か
らなる電離放射線硬化性樹脂、エポキシ、ポリウレタ
ン、ポリシロキサン等の熱硬化性樹脂、ポリ四弗化エチ
レン、ポリ弗化ビニリデン等の弗素樹脂が、また、耐候
性を要する場合はポリ四弗化エチレン、ポリ弗化ビニリ
デン等の弗素樹脂、ポリメタアクリル酸メチル等のアク
リル樹脂、ポリシロキサン樹脂等が用いられる。また、
透明保護層としては酸化珪素などの透明性の高い無機の
酸化物を用いても良い。

【００２７】以上のほか、本発明のインク成分として酸
化防止剤、分散剤などの各種添加剤を含有しても良い。
本発明のインクは、使用される成分を加熱状態で混合す
ることにより得られる。

【００２８】本発明によるカラーフィルターの作製方法
は、ブラックマトリックス遮光層を各色の目的とする領
域外へ拡散を防止する拡散防止パターンとして利用する
ことが好ましい。ブラックマトリックス遮光層からなる
拡散防止パターンの形成方法は、例えばガラスなどの基
板上にスパッタリング、真空蒸着、無電解メッキなどの
方法により金属薄膜としてのクロム層を形成し、フォト
リソグラフィーによりモザイク状またはストライプ状に
パターニングすることにより得られる。前記金属薄膜形
成材料としてはクロム以外にもクロム／酸化クロム、ニ
ッケル、銅など種々の材料を用いることが可能で、薄膜
が黒色であること、さらに基板との密着性、膜の緻密
性、光遮光性、表面反射率の低いものであれば良い。そ
の他、拡散防止パターンは適当なバインダー中に黒色の
顔料または各色の顔料を混合分散したものをフォトリソ
グラフィーまたは印刷などによりパターニングすること
によっても得られる。また、拡散防止パターン表面をシ
リコーンまたはフッ素を含有する化合物、樹脂などで処
理することで、はっ水・はっ油性を持たせることもでき
る。

【００２９】本発明のインクジェット方式そのものにつ
いては特に制限はなく、荷電制御方式、電界制御方式、
圧力パルス方式およびインクミスト方式など、適宜公知
の方法を採用し得る。また各色単一のノズルだけでなく
アレー状またはマトリックス状に配置されたマルチノズ
ルも使用でき、ノズルは単色または複色構成どちらでも
よい。各色画素はノズルから放出されるインク滴によっ
て形成され、１画素当たりのインク量を制御する上で複
数インク滴から形成されることが好ましく、個々のイン
ク滴に量的な変動がある場合でも複数滴使用することに
よって量的変動を相殺することができる。

【００３０】上述したような材料で作製したインクを用
いてカラーフィルターを製造する方法を説明する。ブラ
ックマトリックス遮光層を設けた基板上にインクジェッ
ト方式によりパターンを形成する。この際、予め基板に
シランカップリング剤などの下塗りを施すと、インクと
基板との密着力が向上するので好ましい。次に、インク
ジェット方式により形成された基板自身を加熱するか、
基板を高温環境化に保持することにより、インクの再溶
融を促し、インク自身のその温度での表面張力により表
面の平坦化を図る。加熱工程はインクジェット方式によ
るパターン形成中でもよく、またパターン形成は３色同
時でも単色でもよい。エネルギー線（電子線、紫外線、
熱線など）による硬化工程が必要な場合は、加熱処理終
了後に行う。

【００３１】また、エネルギー線による硬化工程後、さ
らに加熱処理することが好ましい。この加熱処理はイン
ク成分の平滑性には不要であるが、カラーフィルターの
耐溶剤性向上、基板との接着力向上などの目的で行う。

【００３２】

【作用】本発明とは別にインクジェットを用いて３色の
色素を基板上に配置するカラーフィルターの製造方法が
特許出願されている（特開昭５９−７５２０５号）。こ
の方法は図３に示すように、基板１１に対してぬれ性の
良い材料からなる色素を用いる場合は該色素の拡散防止
用の格子状パターン１２を形成し、そのパターン１２領
域内にインクジェット方式により色素１５〜１７を定着
させる方法あるいは図４に示すように、基板１１に対し
てぬれ性の悪い材料からなる色素を用いる場合はぬれ性
改善材からなるパターン１４を形成し、そのパターン１
４上にインクジェット方式により色素１８〜２０を定着
させる方法である。

【００３３】上記特開昭５９−７５２０５号公報記載の
インクジェット方式のカラーフィルターの製造方法は
「基板に対してぬれ性の良い材料」としてどのような物
質を用いるか、また、「色素の拡散防止用の格子状パタ
ーン」とはどのような物質であるのか、さらには「ぬれ
性改善材」とはどのような物質であるのか具体例が全く
開示されていない。また、上記特開昭５９−７５２０５
号公報記載のインクジェット方式によるカラーフィルタ
ーの製造方法では、色素の拡散防止用の格子状パターン
あるいはぬれ性改善材を使用するところから、用いる色
素は通常インクジェット方式で用いられる用紙に吸着さ
れ易い溶液タイプの色素であると考えられる。したがっ
て、上記特開昭５９−７５２０５号公報記載の発明は本
発明のインクとは異なり、定着時に溶媒を飛散させる必
要があり、その時に定着色素表面の平滑性が得られない
おそれがある。カラーフィルター用の印刷は、基板とし
て色素溶液を吸着し易い用紙を用いる典型的なインクジ
ェット印刷と異なり、ガラス等の透明基板を用いるの
で、溶液タイプのインク（色素）は基板に吸収されない
ので、インクの表面の平滑性を確保することは難しい。
また、溶液タイプではインク中の色素量が少なく、「色
素の拡散防止用の格子状パターン」や「ぬれ性改善材」
の機能範囲内では所定の性能が得られない恐れがある。

【００３４】これに対して、本発明の場合は図１または
図２に示すようなプロセスでカラーフィルターを作製す
る。ガラス等の透明基体１上にブラックマトリックス遮
光層などの拡散防止パターン遮光層２を形成する（図１
（ａ）、図２（ａ））。ここで、図１に示すカラーフィ
ルターの製法では、拡散防止パターン遮光層２表面はは
っ水・はっ油処理を施してないが、図２に示すプロセス
では、拡散防止パターン遮光層２表面にはっ水・はっ油
処理を施してある。該拡散防止パターン遮光層２の間に
各種の色材と固体からなる熱溶融物質または色材と高粘
度液体からなる熱溶融物質を含むインクを加熱溶融して
低粘度液体とし、該低粘度液体をインク成分として使用
するインクジェットを用いてインク（色素）層３〜５の
パターンを形成する（図１（ｂ）、図２（ｂ））。そし
て、これを加熱処理と場合によってはエネルギー線によ
る硬化処理を行う（図１（ｃ）、図２（ｃ））。加熱処
理によりインク層３〜５の表面は平滑となり、また、エ
ネルギー線による硬化処理によってカラーフィルターの
耐熱性の向上が図れる。さらに必要に応じて、表面平滑
性の向上と物理的化学的保護を目的としてカラーフィル
ター層上に保護層６を設ける（図１（ｄ）、図２
（ｄ））。

【００３５】図２に示すプロセスでは、拡散防止パター
ン遮光層２表面をはっ水・はっ油表面としてあるので、
拡散防止パターン遮光層２上にインク層３〜５がはみ出
しても、各インク層３〜５の拡散防止パターン遮光層２
表面との接触角は図２（ｄ）に示すように鋭角となるの
で、熱溶融時のインク層３〜５の拡散が防止され、混色
による性能の劣化が防止できる。

【００３６】上述のように、本発明は固体ないし高粘度
液体を加熱溶融して低粘度液体とし、前記低粘度液体を
インク（色素）成分として使用するインクジェット方式
によりガラス等の基板上に定着させるものであるので、
ガラス等の基板とインク成分とのぬれ性、吸収性が良く
ない場合でも支障はない。また、前記インク成分を使用
する基板上に印刷した直後に基体を加熱処理することで
溶液タイプのインク成分に比較して、インク成分の表面
平滑性が容易に得られる。そして、必要ならば加熱処理
の後にエネルギー線による硬化処理を行う。加熱処理に
よりインク層３〜５の表面は平滑となり、また、エネル
ギー線による硬化処理によってカラーフィルターの耐熱
性の向上が図れる。

【００３７】また、前述したように、ＵＳＰ４３９０３
６９号、特開昭５８−１０８２７１号、特開昭６２−４
８７７４号などに記載されているように固体または高粘
度液体からなる熱溶融物質を含むホットメルト型インク
がインクジェット用インク材料として用いられている
が、パターン形成後に加熱する工程はない。すなわち、
これらの公報に開示された発明は固化の速度によって種
々の紙質に対する浸透が制限され、小さな円形のドット
を与えることを目的としていることから、ドット径を大
きくし、輪郭を曖昧にし、コントラストを低下させるな
どの理由で、パターン形成後の加熱溶融工程が無い点が
本発明とは異なる。

【００３８】

【実施例】本発明の実施例を説明する。各実施例のイン
クの組成は以下の通りである。

【００３９】実施例１ （硬化性のモノマーまたはオリゴマーを含まない例） カルナバワックス ９４重量％ ステアリン酸 ３重量％ フタロシアニンブルー ３重量％

【００４０】実施例２ （紫外線重合、固体） ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（７／３） ３０重量％ テトラメチロールメタンテトラアクリレート ３０重量％ ビス（アクリロキシエチル）ビスフェノールＡ ２０重量％ ２，４，６−トリス（トリクロロメチル）− １，３，５−トリアジン ３．６重量％ ｐ−メトキシフェノール ２重量％ フタロシアニンブルー ４．９重量％

【００４１】実施例３ （電子線重合、固体） メチルメタクリレート／メタクリル酸（９／１） ３０重量％ メトキシポリエチレングリコールメタクリレート ５０重量％ 銅フタロシアニン ４．５重量％

【００４２】実施例４ （熱硬化、固体） ブチルアクリレート／エチルアクリレート／メタクリル酸 共重合体（６／２／２） ５０重量％ ヘキサメチレンジイソシアネート／ｍ−ニトロフェノール ブロックイソシアネート ５．２重量％ フタロシアニンブルー ５．３重量％

【００４３】実施例５ （ＵＶ硬化、高粘度） メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８／２） ４０重量％ ２，２−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル） プロパン ５０重量％ ｐ−メトキシフェノール ３．１重量％ パーマネントカーミン ６．０重量％ ミヒラーズケトン ２重量％ ２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニル イミダゾール二量体 ２．２重量％ メチルセロソルブ １３重量％

【００４４】実施例６ （ＥＢ硬化 高粘度） メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８／２） ４０重量％ ２，２−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル） プロパン ３０重量％ ペンタエリスリトールトリアクリレート １５重量％ フタロシアニンブルー ５．７重量％ メチルセロソルブ １５重量％

【００４５】上記各実施例のパターン形成後の加熱処理
は、５０〜３００℃、好ましくは１００〜２５０℃の範
囲で、処理時間は１〜１８０分、好ましくは５〜１５０
分の範囲である。熱硬化系の場合、平滑化と硬化反応と
同時に行うことができる。また、処理温度および時間は
材料成分によって異なるが、処理温度が高すぎる場合
や、時間が長すぎると顔料の色相変化、樹脂の着色など
の問題が生ずる。また温度が低すぎる場合や、時間が短
すぎると密着性、耐溶剤性までが不十分となる。

【００４６】上記実施例では１８０℃以下、３０分以内
で処理は終了し、ＵＶ照射またはＥＢ照射によりカラー
フィルターを形成した。形成したカラーフィルターは平
滑性がよく、必要な色相、濃度がありカラーフィルター
として適当であった。

【００４７】比較例 溶液タイプのインクを使用し、加熱処理条件を上記実施
例と同様にしてカラーフィルターを形成した。溶液タイ
プでは溶剤量が多く、必要な濃度が得られなかった。ま
た、溶剤の蒸発による対流で生じた濃度むらが見られ、
カラーフィルターとして不適当であった。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス等の基板とイン
ク成分とのぬれ性、吸収性が良くない場合でも支障なく
カラーフィルターが得られ、また、インク成分を使用す
る基板上に印刷した直後に基体を加熱処理することで溶
液タイプのインク成分に比較して、インク成分の表面平
滑性が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカラーフィルターの作製方法を説明
する図。

【図２】 本発明のカラーフィルターの作製方法を説明
する図。

【図３】 従来のカラーフィルターの作製方法を説明す
る図。

【図４】 従来のカラーフィルターの作製方法を説明す
る図。

【符号の説明】

１…透明基体、２…拡散防止パターン遮光層、３〜５…
インク（色素）層、６…保護層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基体上に多色の集合からなる色素層
   を配置するに際して、色材と固体からなる熱溶融物質ま
   たは色材と高粘度液体からなる熱溶融物質を含むインク
   を加熱溶融して低粘度液体とし、該低粘度液体をインク
   成分として使用するインクジェットを用いて透明基体表
   面に色素層のパターンを形成し、パターン形成工程中ま
   たはパターン形成後の透明基体を加熱処理する工程を含
   むことを特徴とするカラーフィルターの作製方法。
2. 【請求項２】 透明基体上に多色の集合からなる色素層
   を配置するに際して、色材と固体からなる熱溶融物質ま
   たは色材と高粘度液体からなる熱溶融物質を含むインク
   を加熱溶融して低粘度液体とし、該低粘度液体をインク
   成分として使用するインクジェットを用いて透明基体表
   面に色素層のパターンを形成し、パターン形成工程中ま
   たはパターン形成後の透明基体を加熱処理した後、さら
   にエネルギー線で処理する工程を含むことを特徴とする
   カラーフィルターの作製方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載のカラーフィルターの作製
   方法に、さらに、エネルギー線で処理する工程の後に加
   熱処理工程を加えたことを特徴とするカラーフィルター
   の作製方法。
4. 【請求項４】 各色の目的とする領域外へ拡散を防止す
   る拡散防止パターンとしてブラックマトリックス遮光層
   を利用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   かに記載のカラーフィルターの作製方法。
5. 【請求項５】 固体または高粘度液体からなる熱溶融物
   質の一成分としてエネルギー線により硬化する硬化性成
   分を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか
   に記載のカラーフィルターの作製方法。
6. 【請求項６】 色材と固体からなる熱溶融物質または色
   材と高粘度液体からなる熱溶融物質を含むインクを加熱
   溶融して低粘度液体とし、該低粘度液体をインク成分と
   して使用するインクジェットを用いて透明基体表面に色
   素層のパターンを形成し、パターン形成工程中またはパ
   ターン形成後の透明基体を加熱処理して得られる多色の
   集合からなる色素層を配置したカラーフィルター。
7. 【請求項７】 色材と固体からなる熱溶融物質または色
   材と高粘度液体からなる熱溶融物質を含むインクを加熱
   溶融して低粘度液体とし、該低粘度液体をインク成分と
   して使用するインクジェットを用いて透明基体表面に色
   素層のパターンを形成し、パターン形成工程中またはパ
   ターン形成後の透明基体を加熱処理した後、エネルギー
   線で処理して得られる多色の集合からなる色素層を配置
   したカラーフィルター。
8. 【請求項８】 固体または高粘度液体からなる熱溶融物
   質の一成分としてエネルギー線により硬化する硬化性成
   分を含むことを特徴とする請求項７記載のカラーフィル
   ター。
9. 【請求項９】 インクジェットを用いて透明基体表面に
   色素層のパターンを形成するカラーフィルター用のイン
   クとして、エネルギー線により硬化する硬化性成分を含
   む固体または高粘度液体からなる熱溶融性物質を含むカ
   ラーフィルター用のインク。
10. 【請求項１０】 エネルギー線により硬化する硬化性成
    分として硬化性モノマーまたはオリゴマーを用いること
    を特徴とする請求項９記載のカラーフィルター用のイン
    ク。