WO2012165192A1 - カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置 - Google Patents

カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置 Download PDF

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WO2012165192A1
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colored
ink
coating film
colored coating
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藤城　光一
敬裕 吉岡
齋藤　亨
和久 浦野
真介 井口
健太郎 汲田
友春 滝田
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新日鉄住金化学株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00634—Production of filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/003—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns on optical devices, e.g. lens elements; for the production of optical devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays

Definitions

  • the present invention relates to a color filter manufacturing method, a color filter, and a reflective display device, and more specifically, a color filter manufacturing method suitable for color-displaying a reflective display device, a color filter obtained thereby,
  • the present invention also relates to a reflective display device provided with this color filter.
  • an electrophoresis system based on the principle of moving charged white particles and black particles with an electric field is known.
  • the scattering reflectance by this electrophoresis method is at most 40%, and at present, further improvement in reflection efficiency is required.
  • the use efficiency of light decreases due to absorption by the color layer, and therefore there is a great expectation for the development of bright color electronic paper.
  • Patent Documents 1, 2 and 3 in an electrophoretic reflective display device in which charged particles are arbitrarily switched between a white state and a black state by applying a voltage, a color filter is provided to perform color display.
  • these color filters are conventional color filters such as those used in liquid crystal display devices and the like, and have a black matrix that serves as a light-shielding portion and a partition that forms a predetermined pixel region. There is a problem that the brightness due to the scattered reflected light of the particles is impaired.
  • Patent Document 4 describes that a color filter having no black matrix is applied to a reflective display device.
  • a resist material of a certain color is applied to a support base material that forms a color filter, dried, and then subjected to pattern exposure using an exposure machine, followed by development with an alkaline developer.
  • the so-called photolithographic method in which a colored region is formed and repeated for each color to produce a color filter, is disadvantageous in terms of cost due to the increased number of processes and wasteful use of the resist material. There's a problem.
  • Patent Document 8 proposes a method of forming a colored coating film in a plurality of colored regions without providing a bank (partition wall), but this technique uses black on a supporting substrate instead of a bank. A matrix is formed, and an ink composition is applied in the region to separate the coating.
  • the present invention has been made in view of the above-described state of the art, and an object of the present invention is to provide a method that allows a color filter to be manufactured by an ink jet method without requiring a partition wall or a matrix.
  • an object of the present invention is to provide a method that allows a color filter to be manufactured by an ink jet method without requiring a partition wall or a matrix.
  • the present inventors have used a first UV-curable ink composition containing an ink repellent component to form a predetermined gap region on a support substrate.
  • the first colored coating film is formed so as to be provided, and then the second colored coating film is formed by discharging the ultraviolet curable second ink composition to the gap region, It has been found that a plurality of colored regions can be provided on a supporting substrate by adjoining a colored coating film without using a matrix. According to this, since the problem of the brightness fall by a partition and a matrix can be eliminated, and the problem of the color mixture by the overlapping of a colored coating film can also be prevented, it came to complete this invention.
  • the present invention is a method for producing a color filter having a plurality of colored regions on a supporting substrate, and the first ink composition containing an ink repellent component and an ultraviolet curable component is ejected by an inkjet method. Then, a predetermined gap region formed of the first colored coating film is provided on the support substrate by irradiating with ultraviolet rays, and at least the first colored coating film is statically formed with respect to the gap region.
  • the method for producing a color filter is characterized in that a plurality of colored regions made of a colored coating film are formed on a supporting substrate without using a partition and a matrix.
  • the present invention is a color filter obtained by the above method and formed by an ink jet method without having a partition and a matrix. Furthermore, the present invention is a reflective display device provided with this color filter.
  • the first ink composition used in the present invention contains at least an ink repellent component and an ultraviolet curable component
  • the second ink composition contains at least an ultraviolet curable component.
  • examples of the ink repellent component essential for the first ink composition include a fluorine-based compound that is soluble in the ultraviolet curable component.
  • the fluorine-based compound is represented by the following general formula (1) as a fluorine-containing unit, that is, a (meth) acrylic acid ester unit or ⁇ -chloroacrylic acid ester containing a perfluoroalkyl group R f having 4 to 6 carbon atoms. It is preferable to use a copolymer with a known (meth) acrylic acid ester unit mainly composed of units.
  • R 2 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 4 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. .
  • R 2 examples include, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - C (CH 3) 2 -, - CH (CH 2 CH 3 )-, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2- , -CH (CH 2 CH 2 CH 3 )-, -CH 2 (CH 2 ) 3 CH 2- , -CH (CH 2 CH (CH 3 ) 2 ) — and the like.
  • R 3 include —CH 3 , —CH 2 CH 3 , —CH 2 CH 2 CH 3 , —CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 and the like.
  • R 4 are, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - C (CH 3) 2 -, - CH (CH 2 CH 3 ) —, —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH (CH 2 CH 2 CH 3 ) — and the like can be mentioned.
  • X in the above formula (1) is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms from the viewpoint of availability.
  • the monomer represented by the above formula (1) may be used alone or in combination of two or more.
  • R f is a linear or branched perfluoroalkyl group having 4 to 6 carbon atoms, or [(CF 3 ) 2 CF] 2 C ⁇ C (CF 3 ) — or (CF 3 ) 2 C ⁇ C
  • the fluorine-based compound has good compatibility with the other components of the first ink composition, and the first ink composition is applied to form a coating film.
  • the fluorine-based compounds do not aggregate.
  • the content of the ink repellent component in the first ink composition is preferably 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content in the ink. If it exceeds 2 parts by mass, the ink jet nozzle may be contaminated or the support substrate may be contaminated, or the ink repellent component may be deposited. On the other hand, if the amount is less than 0.01 parts by mass, the surface ink repellency of the first colored coating film obtained after the ultraviolet irradiation is not sufficient, and the overlapping of the colored coating films may become remarkable. the static contact angle theta k of the second ink composition to the coating film to the 35 ° or more difficult.
  • a polyfunctional monomer can be used as the ultraviolet curable component contained in the first ink composition and the second ink composition, and a liquid polyfunctional acrylic monomer can be preferably used. More preferably, a low-viscosity bifunctional to trifunctional polyfunctional acrylic monomer that is easy for inkjet discharge is preferable.
  • the functional group include an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group, but other functional groups may be used.
  • ultraviolet curing components include 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane. Examples thereof include triacrylate and 1,3-butylene glycol dimethacrylate.
  • a tetrafunctional or higher polyfunctional acrylic monomer or oligomer may be added in order to further enhance photocurability.
  • a trifunctional or tetrafunctional acrylate having pentaerythrole as a skeleton, a methacrylate, a pentafunctional or hexafunctional acrylate having a skeleton of dipentaerythritol, a methacrylate, or the like can be given.
  • the ultraviolet curing component may be different from that contained in the first ink composition and that contained in the second ink composition, a uniform colored coating film is formed on the supporting substrate. In addition, it is desirable to use the same.
  • a binder for the purpose of forming a film, may be added within a viscosity range in which inkjet discharge is possible.
  • a resin having no polymerization reactivity per se or a resin having a polymerization reactivity per se may be used, or two or more binders may be used in combination.
  • the first and second ink compositions can be blended with predetermined colorants according to the desired color, including red (R), green (G), blue (B) and the like.
  • color filters used in reflective display devices such as electronic paper may be colorless and transparent, or may include a colored region that does not require color adjustment.
  • a coating film may be formed.
  • any organic colorant and inorganic colorant can be selected and used.
  • the organic colorant for example, dyes, organic pigments, natural pigments, and the like can be used.
  • an inorganic coloring agent an inorganic pigment, an extender pigment, etc. can be used, for example.
  • organic pigments can be preferably used because they have high color developability and high heat resistance.
  • Organic pigments include, for example, compounds classified as Pigments in the Color Index (CI; published by The Society, of Dyers, and Colorists), specifically, the following Color Index (CI) numbers: Can be mentioned.
  • CI Pigment Yellow 1 CI Pigment Yellow 3, CI Pigment Yellow 12, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 14, CI Pigment Yellow 15, CI Pigment Yellow 16, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 20, CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 31, CI Pigment Yellow 55, CI Pigment Yellow 60, CI Pigment Yellow 61, CI Pigment Yellow 65, CI Pigment Yellow 71, CI Pigment Yellow 73, CI Pigment Yellow 74, CI Pigment Yellow 81, CI Pigment Yellow 81 83, CI Pigment Yellow 93, CI Pigment Yellow 95, CI Pigment Yellow 97, CI Pigment Yellow 98, CI Pigment Yellow -100, CI Pigment Yellow 101, CI Pigment Yellow 104, CI Pigment Yellow 106, CI Pigment Yellow 108, CI Pigment Yellow 109, CI Pigment Yellow 110, CI Pigment Yellow 113, CI Pigment Yellow 114, CI Pigment Yellow 116, CI Pigment Yellow
  • CI Pigment Orange 1 CI Pigment Orange 5, CI Pigment Orange 13, CI Pigment Orange 14, CI Pigment Orange 16, CI Pigment Orange 17, CI Pigment Orange 24, CI Pigment Orange 34, CI Pigment Orange 36, CI Pigment Orange 38, CI Pigment Orange 40, CI Pigment Orange 43, CI Pigment Orange 46, CI Pigment Orange 49, CI Pigment Orange 51, CI Pigment Orange 61, CI Pigment Orange 63, CI Pigment Orange 64, CI Pigment Orange 71, CI Pigment Orange 73; CI Pigment Violet 1, CI Pigment Violet 19, CI Pigment Violet 23, CI Pigment Violet 29, CI Pigment Bar Iolette 32, C.I. Pigment Violet 36, C.I. Pigment Violet 38;
  • CI Pigment Blue 15 CI Pigment Blue 15: 3, CI Pigment Blue 15: 4, CI Pigment Blue 15: 6, CI Pigment Blue 60; CI Pigment Green 7, CI Pigment Green 36; CI Pigment Brown 23, CI Pigment Brown 25 CI pigment black 1, pigment black 7 and the like.
  • inorganic pigments and extender pigments include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red rose (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine blue, and bitumen. Chrome oxide green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, carbon black and the like.
  • blended with a 1st and 2nd ink composition may be used independently, respectively, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the colorant is preferably atomized and dispersed and stabilized with particles of 100 nm or less together with the polymer dispersant in consideration of nozzle clogging when the ink composition is ejected by the ink jet method. That is, the dispersant is blended in the ink composition as necessary in order to disperse the colorant satisfactorily.
  • the dispersant cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, fluorine-based surfactants can be used as the dispersant.
  • surfactants polymer surfactants (polymer dispersants) as exemplified below are preferable.
  • polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether Polymer glycols such as polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes.
  • the content of the colorant is usually 1 to 60% by mass, preferably 5 to 40% by mass, based on the total solid content in the ink. It is good to mix with.
  • the blending ratio of the colorant is less than 1% by mass with respect to the total solid content in the ink, transmission when the ink composition is applied to a predetermined film thickness (generally about 0.1 to 2.0 ⁇ m) Concentration may not be sufficient.
  • the adhesion of the colored coating film to the supporting substrate may be inferior when the ink composition is applied on the supporting substrate and cured, and the coating film hardness, etc. There exists a possibility that the characteristic as a coating film may become inadequate.
  • a photopolymerization initiator may be blended with the first and second ink compositions.
  • the photopolymerization initiator is appropriately selected in consideration of the type of each material in addition to the difference in the reaction mode of the binder and the polyfunctional monomer (for example, radical polymerization and cationic polymerization).
  • a solvent may be blended in the first and second ink compositions.
  • the solvent include ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate; diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether; and diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate.
  • propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate
  • other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, high-boiling solvents such as ⁇ -butyrolactone, and the like
  • ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, high-boiling solvents such as ⁇ -butyrolactone, and the like
  • the basic components as described above are mixed, and if necessary, a surface tension adjusting agent and a reactive diluent for reducing the viscosity are mixed.
  • the ink is prepared to have a characteristic value suitable for continuous ejection characteristics as an inkjet ink.
  • the viscosity is preferably 5 to 30 mPa ⁇ sec at a head temperature of 20 to 45 ° C.
  • the surface tension is preferably 20 to 40 N / m.
  • the second ink composition a first static contact angle theta k is 35 ° or more with respect to the colored coating film formed from a first ink composition, there is preferably required to be 40 ° or more This can be achieved when the first ink composition contains the ink repellent component in a proportion of 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content in the ink.
  • the support substrate used in the production of the color filter is not particularly limited as long as it can transmit light.
  • the support substrate used in the production of the color filter is not particularly limited as long as it can transmit light.
  • glass used in liquid crystal displays but also acrylic used in electronic paper,
  • a transparent plastic sheet or film having a transmittance of 90% or more, such as PET, PC, and polyolefin, can be used.
  • the support substrate is surface-treated in advance, and the contact angles of the first and second ink compositions to the support substrate are adjusted. Also good. Since the ink composition ejected onto the supporting substrate by the ink jet method is in a liquid state, the degree of wetting and spreading varies depending on the surface tension and the surface tension of the supporting substrate. Therefore, it is preferable to perform a surface treatment on the supporting base material as necessary. In particular, in the first ink composition, it is preferable that the contact angle ⁇ L of the first ink composition with respect to the support substrate is 3 ° or more.
  • a suitable upper limit of the contact angle ⁇ L when forming the colored coating film in a straight line is 25 °.
  • the contact angle ⁇ L exceeds 25 °, for example, when the ink composition droplets ejected from the nozzle are continuously arranged in a straight line to draw a straight line, the liquid droplets landed on the substrate first.
  • the liquid droplets discharged later are absorbed and the liquid droplets are concentrated on a specific portion, and there is a possibility that a non-uniform wetting and spreading of the liquid droplets, so-called bulge, may be formed.
  • a suitable upper limit value of the contact angle ⁇ L is 45 °. If this upper limit is exceeded, the colored area may not be stable.
  • the contact angle ⁇ L of the second ink composition with respect to the support substrate is not limited to the contact angle from the viewpoint of filling the gap between the cured films of the first ink composition. In the case where the spread of wetting is more important, the contact angle ⁇ L is preferably 25 ° or less.
  • the surface treatment method for the supporting substrate known means can be appropriately used depending on the type of the supporting substrate.
  • a fluorine-based ink repellent agent may be applied in advance, or treatment using a silane coupling agent may be used.
  • the first ink composition When the ink composition discharged on the support substrate is cured to form a colored coating film, the first ink composition is discharged onto the support substrate to form a predetermined gap area, depending on the ink sensitivity.
  • the first colored coating film is formed in such a manner that the second colored ink composition is ejected to the gap region and adjacent to the first colored coating film.
  • the UV irradiation amount should be about 200 mJ / cm 2 or more, preferably 500 mJ / cm 2 or more.
  • This ultraviolet irradiation is a process if, for example, the ejection of the first and second ink compositions and the ultraviolet irradiation are performed on the same stage using an inkjet apparatus equipped with a stage on which the support substrate is placed. There is no need to transfer the support substrate between them, and the color filter can be manufactured efficiently.
  • the first ink composition is discharged, cured by irradiating with ultraviolet rays, and then adjoined to the obtained first colored coating film.
  • the first ink composition is discharged and then cured by irradiating with ultraviolet rays again, and the cycle consisting of discharging the first ink composition and curing by irradiating with ultraviolet rays is divided into a plurality of cycles. May be.
  • the ultraviolet irradiation amount is preferably 1000 mJ / cm 2 or more.
  • the degree of curing depends on the type of ink composition and the exposure device illuminance / output wavelength, the exposure amount is generally It is preferable that the exposure amount be less than the remaining volume ratio dependency.
  • a heat treatment at about 80 ° C. to 160 ° C. may be added to further improve the durability of the color filter.
  • the second ink is applied to the gap region.
  • the formation of the colored coating film composed of the ink composition is divided into multiple times, so that a photolithography process is required as in the conventional method.
  • a color filter can be manufactured by an inkjet method without forming a black matrix or a partition. Therefore, it is possible to solve the problem of brightness reduction due to the partition walls and the matrix and the problem of color mixing due to the overlapping of the colored coating films, and the obtained color filter requires a black matrix which is a light shielding purpose of the TFT element.
  • the method of the present invention is a method suitable for obtaining a wide variety of color filters in arbitrary sizes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a static contact angle formed by an ink composition.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining how dots and lines are formed at the ink jet drawing pitch.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing procedure of a striped color filter.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating another example of the manufacturing procedure of the striped color filter.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing still another example of the manufacturing procedure of the striped color filter.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing procedure of a mosaic color filter.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating another example of the manufacturing procedure of the mosaic color filter.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing still another example of the manufacturing procedure of the mosaic color filter.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a static contact angle formed by an ink composition.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining how dots and lines are formed at the ink jet drawing pitch.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 9 is a schematic view showing a state in which a colored coating film is formed in a line shape in the example.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a state in which droplets are combined to form one line.
  • FIG. 11 is a transmission photograph of a striped color filter obtained in Example 15 taken with white light incident from the bottom of the PET film under an optical microscope.
  • FIG. 12 is a schematic explanatory view for explaining a drawing method (an example of a 14pl droplet) of one pixel formed in a grid when the mosaic color filter shown in FIG. 6 is produced.
  • FIG. 13 is a transmission photograph taken with white light incident from the lower part of the PET film under the optical microscope of the mosaic color filter obtained in Example 16.
  • Figure 14 is a graph showing the relationship between the contact angle theta L and droplet spread diameter D1 of the ink composition was dropped to the support substrate.
  • FIG. 3 shows a manufacturing procedure of a striped color filter having a striped colored region in which three linearly colored coating films of red (R), green (G), and blue (B) are arranged side by side. .
  • a first ink composition containing an ink repellent component and an ultraviolet curable component and colored with a colorant is discharged from a head of an ink jet apparatus and supported. Drops are arranged in a straight line on the substrate.
  • UV1 ultraviolet Irradiation
  • the first ink composition containing an ink repellent component and an ultraviolet curable component and colored with a colorant is colored green as shown in FIG. 3B. Discharge adjacent to the membrane. At this time, a line is drawn with a green ink composition at a pitch of 3 ⁇ w 0 . And after performing heat drying as needed, it irradiates with ultraviolet rays (UV2), and forms the green colored coating film with surface ink repellency.
  • UV2 ultraviolet rays
  • the previously formed red colored coating film plays a role like a partition and has surface ink repellency, so that the green colored coating film is on the red colored coating film. There is no fear that the problem of color mixing becomes significant due to large overlap.
  • the static contact angle ⁇ k of the green ink composition to the red colored coating film is set to 35 ° or more. It is preferable to set the angle to 40 ° or more.
  • a colorant is added to the linear gap region formed on the support substrate by the red colored coating and the green colored coating, as shown in FIG. It has been ejected a second ink composition that is colored in blue, after the heat drying as required, and UV irradiation (UV3), to form a colored coating of blue line width w 0.
  • the previously formed red colored coating film and green colored coating film act like a partition and are provided with surface ink repellency, and the blue ink composition for these colored coating films objects of the static contact angle theta k is 35 ° or more, preferably from it is 40 ° or more, does not ink composition Blue discharged from the nozzle goes beyond these.
  • FIG. 1 A colored coating film having a film thickness of 1 to 5 ⁇ m is formed on a glass substrate (support base material) under the same conditions as actual ultraviolet irradiation and heat drying, and 0.5 ⁇ l of the ink composition is dropped on this.
  • the contact angle was measured (23 ° C.) after 1 second.
  • each of the red, green, and blue ink compositions applied to the supporting substrate preferably has a contact angle ⁇ L with the supporting substrate of 3 degrees or more and 25 degrees or less. . ⁇ L becomes too large spread wet to be equal to or less than 3 degrees, it is difficult to control the line width w 0. Conversely, when theta L exceeds 25 degrees, the bulge is liable to occur when the inkjet drawing, to draw good linearity becomes difficult.
  • Red for the supporting substrate, green by aligning a value close contact angle theta L of each ink composition of blue, it is possible to uniform the line width w 0 of the colored coating film obtained after UV irradiation.
  • the ink composition was 0.5 ⁇ l dropwise to the supporting substrate, in contact with one second after The angle can be measured (23 ° C).
  • the pitch p 1 between the droplet landings is set so that D> p 1 with respect to the droplet spreading diameter D at the time of landing on the support substrate.
  • the droplet spreading diameter D at the time of landing is always larger than the diameter d of the droplet flying from the head.
  • p 1 ⁇ D 1 is set using the spread diameter D 1 that is stably observed after one drop has landed on the substrate.
  • each droplet becomes an independent dot on the substrate.
  • known ink jet coating conditions such as the amount of one droplet discharged from the ink jet nozzle, the discharge cycle, the dot pitch, and the nozzle interval may be adjusted.
  • the linear colored coating film may be formed as one line of colored coating film by droplets ejected from a plurality of nozzles.
  • a known ultraviolet irradiation apparatus can be used, but the ink composition is ejected and the ultraviolet irradiation is performed using an inkjet apparatus equipped with a stage on which the support substrate is placed. May be used on the same stage, an LED-UV lamp with high illuminance may be used. Further, as shown in FIG. 3D, after obtaining a blue colored coating film, ultraviolet irradiation may be performed so as to further cure the entire surface of the three colored coating films. It may be. In addition, after coating the ink composition for the second and subsequent colors on the support substrate and curing it with ultraviolet rays, there is little overlap in the adjacent colored coating film, but without intentionally adjoining the colored coating film. You may make it form an uncolored area
  • a striped color filter may be manufactured by discharging ink compositions of a plurality of colors at a time. That is, as shown in FIG. 4A, first, in the first inkjet coating, a first ink colored in red (R), blue (B), and green (G) by blending a colorant.
  • the line of the same color has a pitch of W av3 ⁇ 6
  • R, G, and B are arranged in order and discharged simultaneously, and ultraviolet rays are irradiated to form each colored coating film in a line shape (UV1).
  • UV1 line shape
  • a colorant is added to the linear gap region formed between the colored coating films of the respective colors composed of the first ink composition as described above, and red (
  • the second ink composition colored in R), blue (B), and green (G) is ejected and irradiated with ultraviolet rays to form each colored coating in a line (UV2).
  • both the first coating and the second coating may be irradiated with ultraviolet rays after heating and drying to remove volatile components as necessary.
  • a three-color colored coating film is formed based on the two units of inkjet coating divided into an even-numbered line and an odd-numbered line of a linear colored coating film, and is necessary according to the area of the supporting substrate.
  • a color filter having a striped colored region can be manufactured.
  • the first ink composition colored red (R) and blue (B) has the same color line W av4 ⁇ 4
  • W av4 (w R + w G + w B + w w ) / 4]
  • white (W) and green for the linear gap region formed between the R and B colored coating films comprising the first ink composition as described above. What is necessary is just to discharge the 2nd ink composition colored to (G), and to irradiate with an ultraviolet-ray and to form each colored coating film in a line form (
  • FIGS. (1) An example of manufacturing a color filter as shown in FIGS. (1)
  • an inkjet method using a plurality of heads for odd-numbered line areas such as the (n + 1) th row, the (n + 3) th row, the (n + 5) th row, etc., Applying a first ink composition comprising an ink repellent component and an ultraviolet curable component; (2) a step of irradiating ultraviolet rays to cure the ink composition according to (1) to form a first colored coating film; (3) Static contact with the first colored coating on the even-numbered line areas such as the n-th row, the (n + 2) -th row, the (n + 4) -th row, etc. by the inkjet method.
  • FIG. 6 shows a manufacturing procedure of a mosaic color filter in which four colors of red (R), green (G), blue (B), and white (W) form a colored area having a grid pattern.
  • a unit cell consisting of four cells.
  • a first ink composition containing an ink repellent component and an ultraviolet curable component and colored with a colorant is discharged to the upper right eye of the group (2d 1 ⁇ 2d 1 ) and is irradiated with ultraviolet rays.
  • a predetermined colored coating film can be accurately formed by preventing the ink composition from being adjacent to the left-right and up-down directions of the mesh.
  • the target cell may be filled with one drop of the ink composition or may be filled with two or more drops of the ink composition.
  • the first lower left eyelet of the eyelet group contains an ink repellent component and an ultraviolet curing component and is mixed with a colorant and colored green.
  • the ink composition is discharged and irradiated with ultraviolet rays (UV2) to form a green colored coating film having surface ink repellency.
  • UV2 ultraviolet rays
  • the ink composition colored in blue with a colorant is discharged to the upper left cell of the unit cell group and irradiated with ultraviolet rays. (UV3), a blue colored coating film is formed.
  • UV3 ultraviolet rays.
  • the four cells adjacent to the upper, lower, left and right sides have surface ink repellency. Since these colored coating films are surrounded by a single colored coating film and function like a partition (or matrix), the static contact angle ⁇ k of the blue ink composition with respect to these colored coating films is 35. If it is at least 0 °, preferably at least 40 °, the blue ink composition ejected from the nozzle will not exceed these.
  • the fourth inkjet coating shown in FIG. 6 (D) a transparent resin-containing ink composition (white) that does not contain a color pigment that is discharged to the lower right cell of the unit cell group was obtained first.
  • the mesh gap region formed so as to be surrounded by the red colored coating film and the green colored coating film since the first colored coating film surrounding the role plays a role like a partition wall (or matrix), these static contact angle theta k is 35 ° or more with respect to the colored coating, preferably long 40 ° or more, no ink composition White discharged from nozzles go beyond these. That is, the ink composition used for the third and fourth ink jet coatings can be a second ink composition that does not necessarily require an ink repellent component.
  • this second ink composition may contain an ink repellent component.
  • a white ink composition By applying a white ink composition and then irradiating ultraviolet rays to form a colored coating film, a mosaic color filter having a colored pattern of four colors in a grid pattern can be obtained.
  • an uncolored area instead of a white colored coating film and use it as a transparent pixel area in electronic paper applications.
  • the number of colors and the number of heads when the first ink composition is applied by inkjet may be a plurality of colors, or a plurality of heads may be used.
  • the coating conditions may be adjusted so that the ink composition is applied to the cells arranged in the x direction or the y direction so that the pixels do not contact each other on the sides.
  • the heads of the respective colors are applied separately so that they do not touch each other in the x direction or y direction, and the gap is filled using the three colors in the second time. Specific methods can be mentioned.
  • the first ink composition preferably has a contact angle ⁇ L with the support substrate of 3 ° or more, and if it is less than 3 °, the wet spreading area is controlled. It becomes difficult. Moreover, it is preferable that an upper limit is 45 degrees or less, and when it exceeds this, when a plurality of liquid droplets are combined, the colored area is not stable.
  • the contact angle of the second ink composition with respect to the supporting substrate is not limited to the contact angle because it fills the space between the colored coating films of the first ink composition.
  • the contact angle ⁇ L is preferably 25 ° or less.
  • FIG. 7 shows a manufacturing procedure of a mosaic color filter in which three colors of red (R), green (G), and blue (B) form a colored area having a checkerboard pattern.
  • a unit consisting of four cells (x n , y n ), (x n + 1 , y n ), (x n , y n + 1 ), and (x n + 1 , y n + 1 ) squares group a square cell (x n, y n) relative to the meshes (x n + 1, y n + 1) 2 single square cell as a positional relationship of the discharge the first ink composition colored red respectively by 4 drops of
  • the surface ink repellency is induced by ultraviolet curing (UV1) to form a red colored coating film.
  • the cell (x n , y n + 2 ) becomes the cell space region in which the four cells adjacent to the top, bottom, left, and right are surrounded by the first colored coating film colored red and green.
  • static contact angle theta k is 35 ° or more with respect to the colored coatings of these red and green, preferably discharges a second ink composition colored blue at 40 ° or more, ultraviolet
  • a mosaic color filter having a three-color grid pattern. As shown in FIG. 7, uncolored areas remain at the corners of the four colored coatings filled with the cells, but such uncolored areas are particularly problematic for color filters applied to electronic paper and the like. Must not.
  • the colored coating formed in the mesh contacts the side portions, and at the third inkjet coating, Since the colored coating film functions as a so-called partition wall, the discharged second ink composition does not cause color mixing due to the surface ink repellency of the previously formed colored coating film, and the colored coating film overlaps. And uncolored parts can be reduced.
  • the positional relationship of the grids colored in the coating process of each color described above is defined, the order of coloring is not limited to this description.
  • FIG. 8 shows another example of the manufacturing procedure of the mosaic color filter in which the three colors of red (R), green (G), and blue (B) form a colored pattern having a grid pattern
  • the first ink composition of each of the three colors has a positional relationship between the cell (x n , y n ) and the cell (x n + 1 , y n + 1 ) in the unit cell group a by the first inkjet coating. And then irradiating with ultraviolet rays (UV1) to form a colored coating film of three colors.
  • UV1 ultraviolet rays
  • the second inkjet coating squares (x n, y n + 1 ) as shown in the meshes (x n + 1, y n ), 3 -color respectively meshes gap region formed by the first ink jet coating
  • the second ink composition is discharged and irradiated with ultraviolet rays (UV2) to form a colored coating film of three colors to obtain a mosaic color filter.
  • UV2 ultraviolet rays
  • simultaneous coating with a plurality of colors and a plurality of heads is possible with a single inkjet coating.
  • the ink viscosity was measured at 23 ° C. using an E-type viscometer.
  • the ink surface tension was measured at 23 ° C. using CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science) by the buoyancy method using a platinum plate.
  • CBVP-Z manufactured by Kyowa Interface Science
  • the shape after landing and after curing is measured with an optical microscope, and the shape is measured with an optical interference type surface shape measuring instrument WYCO NT 1100 (manufactured by Biko Japan). And measured.
  • each of the colored inks R1, B1, obtained above at a driving frequency of 4.8 kHz and an applied voltage shown in Table 2 at a head temperature of 23 ° C.
  • a 10 minute continuous discharge test of G1 and W1 was performed, it was confirmed that there was no nozzle clogging and good discharge characteristics were exhibited.
  • the actual contact angle at the time of ink jet coating is very small, and it is difficult to directly measure the contact angle with a contact angle meter.
  • the relationship with the contact angle was defined. That is, the static contact angle ⁇ L occupied by the droplet of a constant volume v spread on the support substrate and the spread diameter D1 have a relationship as shown in FIG.
  • the spread diameter is in the range of 140 ⁇ m to 65 ⁇ m for angles of 3 to 25 °.
  • the droplet volume at the time of inkjet coating is measured, and from the relational expression obtained in this graph, the spread diameter D1 is measured with an optical microscope, and the static contact angle ⁇ L of the ink composition with respect to the support substrate is changed. Described in the examples.
  • Example 1 Using Konica Minolta inkjet head KM512M, the above-mentioned colored inkjet ink G1 is filled, and using one nozzle, a 200 ⁇ m dot pitch on Toyobo's inkjet PET film (model number GT701 # 130), which is a transparent support substrate. Thus, isolated dots were drawn, ultraviolet rays were irradiated with 1500 mJ (I-line reference) with an ultraviolet exposure machine, and heat treatment was further performed at 80 ° C. for 30 minutes. The dot diameter and height obtained at that time are shown in Table 2 (average value of 5 dot formation).
  • a line was formed on the same PET film for ink jetting with a dot pitch of 50 ⁇ m. Further, after drawing, the film was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, irradiated with ultraviolet rays of 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat treated at 80 ° C. for 30 minutes. Table 3 shows the dot diameter, dot height, line width, and line width of the obtained pattern.
  • the pitch between lines is set to twice the line width, that is, 132 ⁇ m, and one nozzle is used in the same manner as described above to parallel 5 lines with a dot pitch of 50 ⁇ m.
  • Draw above Further, after drawing, drying was performed on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and ultraviolet rays were irradiated with 1500 mJ (I-line reference) with an ultraviolet exposure machine. Subsequently, the colored ink G1 was similarly drawn at a dot pitch of 50 ⁇ m in the gaps between the obtained five colored coating films, dried at 80 ° C. for 3 minutes, irradiated with 1500 mJ of ultraviolet light, and further heat treated at 80 ° C. for 30 minutes. Went.
  • the obtained boundary of 9 lines was observed with a microscope.
  • the lines touched each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m.
  • the ink G1 is spin-coated on a 5-inch glass substrate, and a collective exposure machine (illuminance 50 mJ / cm 2 ). Therefore, 1500 mJ ultraviolet irradiation was performed, and the colored coating-film board
  • 0.5 ⁇ l of ink G1 was dropped on this substrate and the static contact angle was measured (23 ° C.), it was confirmed to show 45 °.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, five lines were formed at a pitch of 132 ⁇ m on the inkjet PET film using the colored ink G1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with 1500 mJ with an ultraviolet exposure machine. Subsequently, the colored ink R1 was drawn between the five lines in the same manner as in Example 1 with a dot pitch of 50 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ, and heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes.
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, five lines were formed at a pitch of 132 ⁇ m using the colored ink G1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ of ultraviolet light. Subsequently, the coloring ink B1 was drawn between 5 lines at a dot pitch of 50 ⁇ m in the same manner as in Example 1, and drying, exposure, and heat treatment were performed in the same manner as in Example 1. The boundary surface between the first drawn green and the second drawn blue was observed with a microscope. The lines were in contact with each other, but the overlap was less than 1 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 4 In the same manner as in Example 1, five lines were formed at a pitch of 132 ⁇ m using the colored ink G1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ of ultraviolet light. Subsequently, white ink W1 was drawn at a dot pitch of 50 ⁇ m in the same manner as in Example 1 between five lines, and drying, exposure, and heat treatment were performed in the same manner as in Example 1. The boundary surface between the first drawn green and the second drawn white was observed with a microscope, but the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 1 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 5 Filled with the above-mentioned colored inkjet ink B1 using an inkjet head KM512M manufactured by Konica Minolta, and with a nozzle of 200 ⁇ m on a Toyobo inkjet PET film (model number GT701 # 130) made by Toyobo, which is a transparent support substrate.
  • An isolated dot was drawn, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. The dot diameter and height obtained at that time are shown in Table 2 (average value of 5 dot formation).
  • a line was formed on the PET film for ink jet at a dot pitch of 50 ⁇ m. Further, after drawing, the film was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. Table 3 shows the line width and line width of the obtained pattern.
  • the line-to-line pitch is set to twice the line width, that is, 133 ⁇ m, and one nozzle is used in the same manner as described above to parallel 5 lines with a dot pitch of 50 ⁇ m.
  • Draw above Furthermore, after drawing, it was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine.
  • colored ink B1 was similarly drawn between 5 lines at a dot pitch of 50 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ, and further subjected to heat treatment at 80 ° C. for 30 minutes. The obtained boundary of 9 lines was observed with a microscope. The lines touched each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m.
  • ⁇ k see Fig. 1
  • spin-coating ink B1 on a 5-inch glass substrate and performing 1500 mJ exposure with a batch exposure machine (illuminance 50 mJ / cm 2 ) to create a transparent coating film substrate did.
  • the static contact angle was measured (23 ° C.), it was confirmed to show 50 °.
  • Example 6 In the same manner as in Example 5, five lines were formed at a pitch of 133 ⁇ m on the inkjet PET film using the colored ink B1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with 1500 mJ with an ultraviolet exposure machine. Subsequently, coloring ink G1 was drawn between 5 lines in the same manner as in Example 5 with a dot pitch of 50 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ, and heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. The boundary surface between the first drawn blue and the second drawn green was observed with a microscope, but color mixing between the colored layers was not observed, and the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m.
  • ⁇ k For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig. 1), spin coating ink B1 on a 5-inch glass substrate, and performing 1500 mJ exposure with a batch exposure machine (illuminance 50 mJ / cm 2 ) to create a colored coating film substrate did. When 0.5 ⁇ l of ink G1 was dropped on this substrate and the static contact angle was measured (23 ° C.), it was confirmed to show 50 °.
  • Example 7 In the same manner as in Example 5, five lines were formed at a pitch of 133 ⁇ m using the colored ink B1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ. Subsequently, the colored ink R1 was drawn at a dot pitch of 50 ⁇ m in the same manner as in Example 5 between 5 lines, and drying, exposure, and heat treatment were performed in the same manner as in Example 5. The boundary surface between the first drawn blue and the second drawn red was observed with a microscope. The lines were in contact with each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 8 In the same manner as in Example 5, five lines were formed at a pitch of 133 ⁇ m using the colored ink B1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ. Subsequently, white ink W1 was drawn at a dot pitch of 50 ⁇ m in the same manner as in Example 5 between 5 lines, and drying, exposure, and heat treatment were performed in the same manner as in Example 5. The boundary surface between the first drawn blue and the second drawn white was observed with a microscope, but the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 9 Filled with the above-described colored inkjet ink R1 using an inkjet head KM512M manufactured by Konica Minolta, and with a nozzle of 200 ⁇ m on a Toyobo inkjet PET film (model number GT701 # 130) made by Toyobo, which is a transparent support substrate.
  • An isolated dot was drawn, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. The dot diameter and height obtained at that time are shown in Table 2 (average value of 5 dot formation).
  • a line was formed on the same PET film for ink jetting with a dot pitch of 50 ⁇ m. Further, after drawing, the film was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. Table 3 shows the line width and line width of the obtained pattern.
  • the line-to-line pitch is set to twice the line width, that is, 134 .mu.m, and one nozzle is used in the same manner as described above to parallel 5 lines with a dot pitch of 50 .mu.m.
  • Draw above Further, after drawing, the film was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine. Subsequently, colored ink R1 was similarly drawn between 5 lines at a dot pitch of 50 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ, and further subjected to heat treatment at 80 ° C. for 30 minutes. The obtained boundary of 9 lines was observed with a microscope.
  • Example 10 In the same manner as in Example 9, five lines were formed at a pitch of 134 ⁇ m on the inkjet PET film using the colored ink R1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with 1500 mJ with an ultraviolet exposure machine. Subsequently, colored ink G1 was drawn between 5 lines in the same manner as in Example 9 with a dot pitch of 50 ⁇ m, dried at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ, and heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. The boundary surface between the first drawn red and the second drawn green was observed with a microscope, but no color mixing between the colored layers was observed, and the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 5 ⁇ m.
  • ⁇ k For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig. 1), spin coating of ink R1 on a 5-inch glass substrate, and 1500 mJ exposure using a batch exposure machine (illuminance 50 mJ / cm 2 ) to create a colored coating film substrate did. When 0.5 ⁇ l of ink G1 was dropped on this substrate and the static contact angle was measured (23 ° C.), it was confirmed to show 50 °.
  • Example 11 In the same manner as in Example 9, five lines were formed at a pitch of 134 ⁇ m using the colored ink R1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ. Subsequently, the coloring ink B1 was drawn between 5 lines in the same manner as in Example 9 with a dot pitch of 50 ⁇ m, and in the same manner as in Example 9, drying, exposure, and heat treatment were performed. The boundary surface between the first drawn red and the second drawn blue was observed with a microscope, but the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 1 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 12 In the same manner as in Example 9, five lines were formed at a pitch of 134 ⁇ m using the colored ink R1, dried at 80 ° C. for 3 minutes, and then exposed to 1500 mJ. Subsequently, white ink W1 was drawn at a dot pitch of 50 ⁇ m in the same manner as in Example 9 between 5 lines, and drying, exposure, and heat treatment were performed in the same manner as in Example 9. The boundary surface between the first drawn red and the second drawn white was observed with a microscope, but the lines were in contact with each other, but the overlap was less than 1 ⁇ m. For the purpose of measuring ⁇ k (see Fig.
  • Example 13 Filled with the aforementioned white inkjet ink W1 using an inkjet head KM512M manufactured by Konica Minolta, with a nozzle of 200 ⁇ m on a Toyobo inkjet PET film (model number GT701 # 130) made by Toyobo, which is a transparent support substrate.
  • An isolated dot was drawn, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. The dot diameter and height obtained at that time are shown in Table 2 (average value of 5 dot formation).
  • a line was formed on the same PET film for ink jetting with a dot pitch of 50 ⁇ m. Further, after drawing, the film was dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, exposed to 1500 mJ (I-line standard) with an ultraviolet exposure machine, and further heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes. Table 3 shows the line width and line width of the obtained pattern.
  • Example 14 (Examination of 3 line coalescence conditions 1-4)
  • the above-described colored inkjet ink G1 is filled using an inkjet head KM512M manufactured by Konica Minolta, and droplets are discharged from 3 nozzles onto a Toyobo inkjet PET film (model number GT701 # 130), which is a transparent support substrate.
  • a KM512M head filled with three colored inks R1, G1, and B1 is prepared.
  • the merged line formed under the 3-line merge conditions 1, 3, and 4 the merged line of the same color has a pitch of 6 ⁇ W av3 .
  • the colored inks R1, G1, and B1 were discharged as described above, dried at 80 ° C.
  • Example 15 (4-color stripe simultaneous printing / 4W av4 pitch example)
  • the film was dried at 80 ° C. for 3 minutes, subjected to ultraviolet exposure of 1500 mJ, and further subjected to heat treatment at 80 ° C. for 30 minutes.
  • a four-color stripe color filter having each colored coating film at a pitch of 153 ⁇ m was obtained.
  • the line width of each colored coating film was 151 to 153 ⁇ m, and the height was 2.2 to 2.3 ⁇ m.
  • the mutual overlap and the width of the uncoated portion were less than 5 ⁇ m.
  • FIG. 11 is a photograph of the striped color filter obtained in Example 15.
  • Example 16 (Examination of 12-dot dot conditions, formation of 3 color filters with 3 coatings) Based on [Mosaic color filter production example 1] as shown in FIG. 6, three colors and a colorless mosaic color filter (the fourth color is colorless, so a colored coating film is not formed) were prepared.
  • Konica Minolta inkjet head KM512M is filled with the above-described colored inkjet ink G1, and droplets are ejected onto a Toyobo inkjet PET film (model number GT701 # 130), which is a transparent support substrate.
  • the size of the colored coating film (hereinafter referred to as “one pixel”) filling the first cell is 165 ⁇ m ⁇ 165 ⁇ m, and the pitch of this one pixel is 330 ⁇ m ⁇ 330 ⁇ m in the xy direction.
  • 150 were drawn in the y direction and 200 were drawn in the x direction.
  • the above-described colored inkjet ink R1 is filled in the inkjet head KM512M manufactured by Konica Minolta, and as described with reference to FIG. Similar to the case of one pixel of green, one pixel composed of a red colored coating film was drawn. That is, as in the case of green, 150 pixels ⁇ 200 rows were drawn in one pixel in the xy direction at a pitch of 330 ⁇ m ⁇ 330 ⁇ m, and then dried at 80 ° C. for 3 minutes, and an ultraviolet exposure of 1500 mJ was performed. As a result, one pixel composed of a green colored coating film and one pixel composed of a red colored coating film could be formed without overlapping on the diagonal of the grid. The operation so far corresponds to the second coating and UV2 irradiation shown in FIG.
  • the third color ink B1 is used as the third coating for the mesh space region formed from the green colored coating film and the red colored coating film.
  • drawing was performed in the same manner as in G1 and R1, and after drying at 80 ° C. for 3 minutes, 1500 mJ ultraviolet exposure (UV3) was performed.
  • heat treatment was performed at 80 ° C. for 30 minutes to form a three-color mosaic arrangement color filter (four colors when using a non-colored region).
  • the width of one pixel was 164 to 165 ⁇ m, and the height was 2.9 to 3.2 ⁇ m.
  • the width of each uncoated portion was less than 15 ⁇ m, and the overlapping portion overlapping each other was less than 5 ⁇ m.
  • FIG. 13 is a photograph of the mosaic color filter obtained in Example 16.
  • Example 4 (Production of three-color mosaic filter by three photolithography methods)
  • the mosaic color filter produced in Example 16 was produced on 6-inch glass using three photolithography methods.
  • As the photomask a quartz mask having an open window without a 164 ⁇ m ⁇ 164 ⁇ m chromium deposition film for each color was used.
  • the inks used were Sgreen, SBlue, and Ethread manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • EThread was applied onto 6-inch glass by spin coating, dried at 80 ° C., and then exposed to 100 mJ through the photomask using a high-illuminance exposure machine (illuminance 50 mJ / cm 2 ). Subsequently, development was performed in a 0.05% KOH developer at 23 ° C. for 60 minutes to form a mosaic pattern, and heat treatment was performed at 230 ° C. for 30 minutes.
  • the pixel manufactured at that time had a forward tapered shape, an area of 166 ⁇ m ⁇ 166 ⁇ m, and a film thickness of 1.5 ⁇ m.
  • S-green is applied to the substrate on which the red pixels are mounted by spin coating, dried at 80 ° C., then aligned on a high-illuminance exposure machine stage, and exposed, developed, and heat-treated under the same conditions. went. Further, S-blue was applied to produce a color filter of three color pixels (one pixel portion was not colored).

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Abstract

　隔壁やマトリックスを必要とせずに、インクジェット法によりカラーフィルターを製造する方法、これによって得られたカラーフィルター、及びこのカラーフィルターを備えた反射型表示装置を提供する。　撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含んだ第一のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させることで、支持基材上に第一の着色塗膜で形成される所定の隙間領域を設け、該隙間領域に対して、少なくとも前記第一の着色塗膜に対する静的接触角θｋが３５°以上であると共に紫外線硬化成分を含んだ第二のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させて第二の着色塗膜を形成することで、隔壁及びマトリックスを介さずに、着色塗膜からなる複数の着色領域を支持基材上に形成してカラーフィルターを得るようにする。

Description

カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置
　本発明は、カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置に関し、詳しくは、反射型表示装置をカラー表示化するのに好適なカラーフィルターの製造方法、これによって得られたカラーフィルター、及び、このカラーフィルターを備えた反射型表示装置に関する。
　紙に替わる電子媒体として、電子ペーパー等の表示装置の開発が盛んに行われている。従来型のディスプレイであるＣＲＴや液晶ディスプレイに対して、電子ペーパー等では、白色粒子や黒色粒子等からなる表示媒体を用いた反射型の表示方式を主に採用しており、高い白反射率や高いコントラスト比を有することが必要になる。加えて、表示した画像に対するメモリ効果があることや、低電圧で駆動できること、更には、薄くて軽いこと、安価であることなどが求められる。特に、表示特性としては、紙と同質な白反射率・コントラスト比が要求され、また、従来の紙媒体（印刷等）は当然のごとくフルカラー表示をしていることから、電子ペーパー等の表示装置に対するカラー化の要望は非常に大きい。
　これまで提案されているカラー表示ができる電子ペーパーの技術としては、例えば反射型液晶素子にカラーフィルターを形成した媒体がすでに製品化されているが、偏光板を用いるため光利用効率が低く、暗い白色表示しかできていない。さらに黒色を表示することができないため、コントラスト比も悪い。
　また、偏光板を用いずに、明るい反射型表示装置として、帯電した白色粒子と黒色粒子とを電場で動かすことを原理とする電気泳動方式が知られている。一般に、この電気泳動方式による散乱反射率は高々４０％弱と言われており、現在では、更に反射効率の向上が求められている。特に、カラー表示化を行うとすると、カラー層による吸収により光の利用効率は低下することから、明るいカラー電子ペーパーの開発に対する期待は大きい。
　例えば、特許文献１、２及び３には、電圧を印加することで帯電した粒子が任意に白色状態と黒色状態とに切り替わる電気泳動方式の反射型表示装置において、カラーフィルターを設けてカラー表示を可能にする技術が記載されている。ところが、これらで言うカラーフィルターは、いずれも液晶表示装置等で用いられているような従来のカラーフィルターであり、遮光部となるブラックマトリックスや所定の画素領域を形成する隔壁を有することから、帯電粒子の散乱反射光による明るさを損ねてしまう問題がある。
　一方、特許文献４には、ブラックマトリックスを有さないカラーフィルターを反射型表示装置に適用することが記載されている。ところが、この特許文献４では、カラーフィルターを形成する支持基材に対してある色のレジスト材を塗布し、乾燥させた後、露光機を用いてパターン露光をし、アルカリ現像液によって現像して着色領域を形成し、これを各色分繰り返してカラーフィルターを製造する、いわゆるフォトリソグラフ法を採用することから、工程数が嵩みコスト的に不利であると共に、レジスト材を無駄に使用してしまう問題がある。
　ところで、既に液晶表示装置等で良く知られているインクジェット法を用いたカラーフィルターの製造では、例えば特許文献５、６及び７にあるように、画素が構成される領域に赤、青、緑のインキ組成物を塗布し、硬化させて着色塗膜を形成する。その際、必要な箇所に精度良くかつ正確に着色塗膜を形成するために、予めフォトリソ工程によって隔壁等を設けて、これによって形成された領域に各色のインキ組成物を同時に塗布することから、前述のフォトリソグラフィー法に比べてコストを削減でき、また、インキ組成物の無駄をなくすことができる。
　そして、特許文献８には、バンク（隔壁）を設けることなく、複数の着色領域に着色塗膜を形成する方法が提案されているが、この技術は、バンクの代わりに支持基材上にブラックマトリックスを形成して、その領域内にインキ組成物を塗布して塗り分けを行うものである。
特開２００３－１６１９６４号公報 特開２００４－３６１５１４号公報 特開２００８－８３５３６号公報 特開２００６－２６７８３１号公報 特開昭５９－７５２０５号公報 特開２００１－３５００１２号公報 特開平１１－２８１８１５号公報 特開２０１０－５４７７７号公報
　本発明は、上述の従来技術の状況を鑑みてなされたものであって、隔壁やマトリックスを必要とせずに、インクジェット法によりカラーフィルターを製造できるようにする方法を提供することを目的とする。これにより、例えばモノクロ表示の反射型表示装置について、明るさを低下させることなく、簡便且つ安価にカラー表示化が可能になる。
　本発明者等は、上記課題を解決すべく様々な検討を行なった結果、撥インキ成分を含んだ紫外線硬化型の第一のインキ組成物を用いて、支持基材上に所定の隙間領域を設けるように第一の着色塗膜を形成し、次いで、この隙間領域に対して、紫外線硬化型の第二のインキ組成物を吐出して第二の着色塗膜を形成することで、隔壁やマトリックスを介さずに着色塗膜を隣接させて、支持基材上に複数の着色領域を設けることが可能であることを見出した。これによれば、隔壁やマトリックスによる明るさの低下の問題を解消でき、また、着色塗膜の重なり合わせによる混色の問題も防ぐことができることから、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、支持基材上に複数の着色領域を備えたカラーフィルターの製造方法であって、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含んだ第一のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させることで、支持基材上に第一の着色塗膜で形成される所定の隙間領域を設け、該隙間領域に対して、少なくとも前記第一の着色塗膜に対する静的接触角θｋが３５°以上であると共に紫外線硬化成分を含んだ第二のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させて第二の着色塗膜を形成することで、隔壁及びマトリックスを介さずに、着色塗膜からなる複数の着色領域を支持基材上に形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。
　また、本発明は、上記の方法によって得られて、隔壁及びマトリックスを有さずに、インクジェット法により形成されたカラーフィルターである。更に、本発明は、このカラーフィルターを備えた反射型表示装置である。
　本発明において用いる第一のインキ組成物は、少なくとも撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含み、第二のインキ組成物は、少なくとも紫外線硬化成分を含む。このうち、第一のインキ組成物に必須である撥インキ成分としては、紫外線硬化成分に可溶なフッ素系の化合物を挙げることができる。フッ素系化合物は、フッ素含有単位として下記一般式（１）で表される、すなわち炭素数４～６のパーフルオロアルキル基Ｒｆを含有する（メタ）アクリル酸エステル単位もしくはα-クロロアクリル酸エステル単位とを主体として公知の（メタ）アクリル酸エステル単位との共重合体を用いるのが良い。また、フッ素含有単位と共重合される（メタ）アクリル酸エステルとしては、公知のものを使用することができる。
　　　ＣＨ２＝Ｃ(Ｒ１)ＣＯＯＸＲｆ　　・・・（１）
（式中、Ｒ１は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、又はＣｌを示し、Ｘは、炭素数１～６の２価の有機基を示し、Ｒｆは、炭素数４～６のパーフルオロアルキル基を示す。）
　上記式（１）で表される単量体の例として、ＣＨ２＝ＣＨ(Ｒ１)ＣＯＯＲ２Ｒｆ、ＣＨ２＝ＣＨ(Ｒ１)ＣＯＯＲ２ＮＲ３ＳＯ２Ｒｆ、ＣＨ２＝ＣＨ(Ｒ１)ＣＯＯＲ２ＮＲ３ＣＯＲｆ、ＣＨ２＝ＣＨ(Ｒ１)ＣＯＯＣＨ２ＣＨ(ＯＨ)Ｒ４Ｒｆ等が挙げられる。ここで、Ｒ２は炭素数１～６のアルキレン基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を示し、Ｒ４は単結合又は炭素数１～４のアルキレン基を示す。このうち、Ｒ２の具体例としては、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ(ＣＨ３)－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－Ｃ(ＣＨ３)２－、－ＣＨ(ＣＨ２ＣＨ３)－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ(ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３)－、－ＣＨ２(ＣＨ２)３ＣＨ２－、－ＣＨ(ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)２)－等が挙げられる。また、Ｒ３の具体例としては、－ＣＨ３、－ＣＨ２ＣＨ３、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３等が挙げられる。更に、Ｒ４の具体例としては、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ(ＣＨ３)－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－Ｃ(ＣＨ３)２－、－ＣＨ(ＣＨ２ＣＨ３)－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ(ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３)－等が挙げられる。上記式（１）におけるＸは、入手の容易さから、炭素数２～４のアルキレン基であることが好ましい。上記式（１）で表される単量体は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。Ｒｆが炭素数４～６の直鎖状若しくは分枝状のパーフルオロアルキル基、又は、〔(ＣＦ３)２ＣＦ〕２Ｃ＝Ｃ(ＣＦ３)－若しくは(ＣＦ３)２Ｃ＝Ｃ(ＣＦ２ＣＦ３)－であることにより、フッ素系化合物は第一のインキ組成物の他の成分との相溶性が良好であり、第一のインキ組成物を塗装して塗膜を形成させたときにフッ素系化合物同士が凝集することがない。
　第一のインキ組成物における撥インキ成分の含有量については、好ましくは、インキ中固形分１００質量部に対して０．０１質量部～２質量部であるのが良い。２質量部を超えるとインクジェットノズルの汚染や支持基材の汚染を引き起こしたり、撥インキ成分が析出したりするおそれがある。反対に０．０１質量部より少ないと、紫外線照射後に得られる第一の着色塗膜の表面撥インキ性が十分ではなく着色塗膜の重なりが顕著になるおそれがあり、特に、第一の着色塗膜に対する第二のインキ組成物の静的接触角θｋを３５°以上にするのが困難になってしまう。
　また、第一のインキ組成物及び第二のインキ組成物に含まれる紫外線硬化成分としては多官能モノマーを使用することができ、好ましくは、液状の多官能アクリルモノマーを挙げることができる。より好ましくは、インクジェット吐出に容易な低粘性の２官能乃至３官能の多官能アクリルモノマーが良い。官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることができるが、勿論これら以外のものであってもよい。紫外線硬化成分の具体例としては、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，９－ノナンジオールジアクリレート、１，４－ブタ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、ネオペンチル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、１，３－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。また、これらに加えて、更に光硬化性を高めるために、４官能以上の多官能アクリルモノマーやオリゴマーを添加してもよい。例えば、ペンタエリストールを骨格とする３官能もしくは４官能のアクリレートや、メタクリレート、ジペンタエリスリトールを骨格とする５官能もしくは６官能のアクリレート、メタクリレート等が挙げられる。なお、紫外線硬化成分は、第一のインキ組成物に含まれるものと第二のインキ組成物に含まれるものとが異なっていてもよいが、均一な着色塗膜を支持基材上に形成するうえで、同じものを使用するのが望ましい。
　第一及び第二のインキ組成物には、それぞれ造膜性を目的に、インクジェット吐出が可能な粘度範囲でバインダーを添加してもよい。バインダーとしては、それ自体は重合反応性のない樹脂、又は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、２種以上のバインダーを組み合わせて用いてもよい。
　また、第一及び第二のインキ組成物には、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）等をはじめとして、求める色に合わせて所定の着色剤を配合することができる。但し、電子ペーパー等の反射型表示装置に用いるカラーフィルターでは、無色透明、或いは、色を調節する必要のない着色領域を含む場合もあることから、その場合には着色剤を配合せずに着色塗膜を形成するようにしても勿論よい。
　着色剤を配合する場合には、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。これらのなかでも有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いことから、好ましく用いることができる。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、次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。
　すなわち、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等が挙げられる。
　また、無機顔料や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。なお、第一及び第二のインキ組成物に配合する着色剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　着色剤は、インクジェット法によってインキ組成物を吐出する際のノズル詰まり等を考慮して、好ましくは、高分子分散剤と共に１００ｎｍ以下の粒子に微粒化・分散安定化されるのが良い。すなわち、分散剤は、着色剤を良好に分散させるために、インキ組成物中に必要に応じて配合される。例えば、分散剤として、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することができる。界面活性剤の中でも、以下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等の高分子界面活性剤である。
　第一及び第二のインキ組成物ともに、着色剤を配合する場合の含有量は、インキ中の固形分全量に対して着色剤は通常１～６０質量％、好ましくは５～４０質量％の割合で配合するのが良い。インキ中の固形分全量に対して着色剤の配合割合が１質量％より少ないと、インキ組成物を所定の膜厚に塗布した際（一般的には０．１～２．０μｍ程度）の透過濃度が十分でないおそれがある。反対に６０質量％を超えると、インキ組成物を支持基材上に塗布して硬化させた際、支持基材に対する着色塗膜の密着性が劣るおそれがあり、また、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。
　また、第一及び第二のインキ組成物には、光重合開始剤を配合してもよい。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）のほか、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等の光重合開始剤を挙げることができる。
　また、第一及び第二のインキ組成物には溶剤を配合してもよい。溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテルアセテート等のジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエーテル等の他のエーテル類、γ－ブチロラクトン等の高沸点溶剤類等を用いることができる。
　第一及び第二のインキ組成物を得るには、それぞれ上述したような基本の成分を混合し、必要に応じて、表面張力調整剤や低粘度化を目的とした反応性希釈剤を混合して、インクジェット用インキとして連続吐出特性に適した特性値に調製する。一般に用いられるインクジェットヘッドは、ピエゾ素子によるものである。そのため、粘度はヘッド温度２０～４５℃において５～３０mPa・secとなるようにし、表面張力は２０～４０N/mにするのが好適である。また、第二のインキ組成物は、第一のインキ組成物から形成された第一の着色塗膜に対して静的接触角θｋが３５°以上、好ましくは４０°以上である必要があり、第一のインキ組成物がインキ中固形分１００質量部に対して０．０１質量部～２質量部の割合で撥インキ成分を含有することでそれを達成できる。
　また、カラーフィルターの製造に用いる支持基材については、光を透過できるものであれば特に制限はないが、例えば、液晶ディスプレイ等で使用されるガラスはもとより、電子ペーパー等で使用されるアクリル、ＰＥＴ、ＰＣ、ポリオレフィン等の透過率９０％以上の透明なプラスチックシート若しくはフィルムを用いることができる。
　表面に均一な着色塗膜を有したカラーフィルターを製造するには、予め支持基材を表面処理して、支持基材に対する第一及び第二のインキ組成物の接触角を調整するようにしてもよい。インクジェット法により支持基材上に吐出されたインキ組成物は液状であることから、その表面張力と支持基材の持つ表面張力によって濡れ拡がりの程度が変わる。そのため、必要に応じて支持基材を表面処理するなどを行うと好ましい。特に第一のインキ組成物では、支持基材に対する第一のインキ組成物の接触角θLが３°以上になるようにするのが好適である。接触角がこれより低いと支持基材上でインキ組成物の液滴が濡れ拡がり過ぎてしまい、所定の着色塗膜を形成するための制御ができなくなるおそれがある。着色塗膜を直線に形成する場合のこの接触角θLの好適な上限値は２５°である。接触角θLが２５°を超えると、例えば、ノズルから吐出されるインキ組成物の液滴を直線状に連続的に並べて直線を描こうとするときに、先に基材上に着弾した液滴に後から吐出された液滴が吸収されて特定箇所に液滴が集中してしまい、いわゆるバルジと呼ばれるような、液滴の不均一な濡れ広がりが形成されてしまうおそれがある。桝目模様の着色塗膜を形成する場合には、接触角θLの好適な上限値は４５°である。この上限値を超えると着色面積が安定しなくなるおそれがある。一方、第二のインキ組成物の支持基材に対する接触角θLは、第一のインキ組成物が硬化した塗膜の隙間を埋める観点から、その接触角に限定されるものではない。より濡れ広がりを重視する場合は、接触角θLは２５°以下が好ましい。
　支持基材の表面処理法としては、支持基材の種類に応じながら適宜公知の手段を利用することができる。例えば、大気圧プラズマ法、コロナ放電、紫外線処理のほか、フッ素系撥インキ剤をあらかじめ塗布しておくか、或いはシランカップリング剤を用いた処理等が挙げられる。
　支持基材上に吐出したインキ組成物を硬化させて着色塗膜を形成する際には、インキ感度にもよるが、第一のインキ組成物を支持基材上に吐出して所定の隙間領域を設けるようにして第一の着色塗膜を形成する場合、及び、この隙間領域に対して第二のインキ組成物を吐出して、第一の着色塗膜に隣接させて第二の着色塗膜を形成する場合ともに、紫外線照射量が２００mJ/cm２程度以上となるようにするのが良く、好ましくは５００mJ/cm2以上であるのが良い。この紫外線照射は、例えば支持基材を載置するステージを備えたインクジェット装置を用いて、第一及び第二のインキ組成物の吐出と紫外線照射とを同一ステージ上で行うようにすれば、工程間での支持基材の受け渡し等が不要になり、効率良くカラーフィルターを製造することができる。
　また、第一の着色塗膜からなる隙間領域を形成するにあたっては、第一のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して硬化させた後、得られた第一の着色塗膜に隣接させて第一のインキ組成物を吐出し、再び紫外線を照射して硬化させるようにして、第一のインキ組成物の吐出と紫外線照射による硬化とからなるサイクルを複数のサイクルに分けて行うようにしてもよい。
　また、支持基材上に第一及び第二の着色塗膜を形成した後に、更に十分な紫外線を照射するようにしてもよい。この際の紫外線照射量は１０００mJ/cm２以上であるのが好適であるが、硬化の程度はインキ組成物の種類や露光機照度／出力波長にも依存するため、一般的には、露光量の残体積率依存性が少なくなる露光量以上が好ましい。また、紫外線硬化とは別に、８０℃～１６０℃程度の熱処理を加えて、カラーフィルターとしての耐久性をより向上させるようにしてもよい。
　本発明によれば、第一のインキ組成物を用いて、支持基材上に所定の隙間領域を設けるようにして第一の着色塗膜を形成した後、この隙間領域に対して第二のインキ組成物を吐出し、第二の着色塗膜を形成するようにして、インキ組成物からなる着色塗膜の形成を複数回に分けたことで、従来法のようにフォトリソプロセスを必要とするブラックマトリックスや隔壁を形成せずに、インクジェット法によってカラーフィルターを製造することができるようになる。そのため、隔壁やマトリックスによる明るさの低下の問題や、着色塗膜の重なり合わせによる混色の問題を解消することができ、得られたカラーフィルターは、ＴＦＴ素子の遮光目的であるブラックマトリックスを必要としないようなパネル、例えば反射型表示装置をカラー化するのに好適であり、明るく、色純度に優れたカラー表示装置を提供することができる。更には、本発明の方法は、これ以外にも任意のサイズで多品種のカラーフィルターを得るのに適した方法であると言える。
図１は、インキ組成物が成す静的接触角を示す模式図である。 図２は、インクジェット描画ピッチによるドットとラインの形成の様子を説明する模式図である。 図３は、ストライプ状カラーフィルターの製造手順例を示す模式図である。 図４は、ストライプ状カラーフィルターの別の製造手順例を示す模式図である。 図５は、ストライプ状カラーフィルターの更に別の製造手順例を示す模式図である。 図６は、モザイク状カラーフィルターの製造手順例を示す模式図である。 図７は、モザイク状カラーフィルターの別の製造手順例を示す模式図である。 図８は、モザイク状カラーフィルターの更に別の製造手順例を示す模式図である。 図９は、実施例においてライン状に着色塗膜を形成する様子を示した模式図である。 図１０は、液滴を合体させて１ラインを形成する様子を説明する模式図である。 図１１は、実施例１５で得られたストライプ状カラーフィルターの光学顕微鏡下でＰＥＴフィルム下部より白色光を入射させて撮影して透過写真である。 図１２は、図６に示したモザイク状カラーフィルターを作製するにあたり、桝目内に形成する１画素の描画方法（14pl液滴の例）を説明する模式説明図である。 図１３は、実施例１６で得られたモザイク状カラーフィルターの光学顕微鏡下でＰＥＴフィルム下部より白色光を入射させて撮影して透過写真である。 図１４は、支持基材に滴下したインキ組成物の液滴拡がり径Ｄ１と接触角θＬとの関係を示すグラフである。
　以下、図面を用いて本発明におけるカラーフィルターの製造方法をより詳細に説明する。なお、以下は製造手順を示す例であり、用いるインキ組成物の色や、支持基材に対する着色の色順等について制限されるものではない。
［ストライプ状カラーフィルターの製造例１］
　図３は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色の直線状着色塗膜が並んで縞模様の着色領域を備えたストライプ状カラーフィルターの製造手順を示すものである。先ず、図３（Ａ）に示すように、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含むと共に着色剤が配合されてレッドに着色された第一のインキ組成物を、インクジェット装置のヘッドから吐出して支持基材上に液滴を直線状に並べる。この際、着色塗膜のライン幅ｗ０に対して３×ｗ０のピッチでインキ組成物のラインを描くように吐出し、必要に応じて加熱乾燥を行って揮発成分を除去した後、紫外線照射して（ＵＶ１）、表面撥インキ性を有したレッドの着色塗膜を形成する。
　続いて、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含むと共に着色剤が配合されてグリーンに着色された第一のインキ組成物を、図３（Ｂ）に示すように、先に形成したレッドの着色塗膜に隣接させて吐出する。この際にも３×ｗ０のピッチでグリーンのインキ組成物でラインを描くようにする。そして、必要に応じて加熱乾燥を行った後、紫外線照射して（ＵＶ２）、表面撥インキ性を有したグリーンの着色塗膜を形成する。ここで、先に形成されたレッドの着色塗膜は、いわば隔壁のような役割を果たすと共に、表面撥インキ性が付与されていることから、グリーンの着色塗膜がレッドの着色塗膜上に大きく重なって混色の問題が顕著になるようなおそれはない。隣接する着色塗膜の重なりが大きくなって混色の問題を引き起こさないようにするためには、レッドの着色塗膜に対するグリーンのインキ組成物の静的接触角θｋが３５°以上となるようにするのが良く、好ましくは４０°以上となるようにするのが良い。
　次いで、レッドの着色塗膜とグリーンの着色塗膜とによって支持基材上に形成された直線隙間領域に対して、図３（ｃ）に示すように、紫外線硬化成分を含むと共に着色剤が配合されてブルーに着色された第二のインキ組成物を吐出し、必要に応じて加熱乾燥を行った後、紫外線照射して（ＵＶ３）、ライン幅ｗ０のブルーの着色塗膜を形成する。この際、先に形成されたレッドの着色塗膜とグリーンの着色塗膜とがいわば隔壁のような役割をすると共に表面撥インキ性が付与されており、これらの着色塗膜に対するブルーのインキ組成物の静的接触角θｋが３５°以上、好ましくは４０°以上であることから、ノズルから吐出されたブルーのインキ組成物がこれらを超えていくことはない。先のグリーンのインキ組成物の場合を含めて、着色塗膜に対するインキ組成物の静的接触角θｋを確認する方法について、本発明では、事前試験として、図１（Ｂ）に示すように、実際の紫外線照射や加熱乾燥と同じ条件にしてガラス基板（支持基材）上に１～５μｍの膜厚で着色塗膜を形成し、これに対してインキ組成物を０．５μｌ滴下して、１秒後に接触角を測定（23℃）するようにした。
　支持基材に塗布されるレッド、グリーン、ブルーの各インキ組成物は、図１（Ａ）に示すように、支持基材との接触角θＬが３度以上２５度以下であることが好ましい。θＬが３度以下であると濡れ拡がりが大きくなり過ぎて、ライン幅ｗ０を制御しにくくなる。反対に、θＬが２５度を超えると、インクジェット描画時にバルジが発生しやすく、良好な直線性を描くのが難しくなる。支持基材に対するレッド、グリーン、ブルーの各インキ組成物の接触角θＬを近い値に揃えることで、紫外線照射後に得られる着色塗膜のライン幅ｗ０を均一にすることができる。なお、この接触角θＬを確認する方法としては、例えば事前試験として、図１（Ａ）に示すように、支持基材に対してインキ組成物を０．５μｌ滴下して、１秒後に接触角を測定（23℃）することができる。
　また、レッド、グリーン、ブルーの各インキ組成物を用いてインクジェット法によりライン描画する具体的な手順については、図２に示すように、液滴を連続的に着弾させる必要があり、ラインを形成するためには着弾後の個々の液滴が合体する必要がある。そのため、支持基材への着弾時の液滴拡がり直径Ｄに対して液滴着弾間のピッチｐ１がＤ＞ｐ１となるように設定する。この着弾時の液滴拡がり径Ｄは、ヘッドから飛翔してきた液滴の直径ｄよりも常に大きい。また、着弾直後はその運動エネルギーが消費された後に接触基板と静的な安定状態に至る。したがって、着弾直後の拡がり径は測定することは困難であるから、１滴が基板に着弾した後に安定して観察される拡がり径Ｄ１を用いてｐ１＜Ｄ１とする。一方、ｐ１＞Ｄ１とすれば各液滴は基材上で独立したドットとなる。更に、目標とする１ライン幅ｗ0に対してはインクジェットノズルから吐出する１液滴量、吐出周期、打点ピッチ、ノズル間隔など、公知のインクジェット塗工条件を調整すればよい。なお、直線状の着色塗膜は、複数のノズルから吐出される液滴によって１ラインの着色塗膜を形成するようにしても勿論よい。
　各色の着色塗膜を得る際の紫外線照射は、公知の紫外線照射装置を用いることができるが、支持基材を載置するステージを備えたインクジェット装置を用いて、インキ組成物の吐出と紫外線照射とを同一ステージ上で行うような場合には、照度の高いＬＥＤ－ＵＶランプを用いるようにしてもよい。また、図３（Ｄ）に示すように、ブルーの着色塗膜を得た後、３色の着色塗膜全面を更に硬化させるように紫外線照射を行うようにしてもよく、別途加熱処理するようにしてもよい。なお、支持基材上に２色目以降のインキ組成物を塗工して紫外線硬化させた後は、隣接する着色塗膜ではその重なりは少ないものとなるが、あえて着色塗膜を隣接させずに無着色領域を積極的に形成するようにしてもよい。この場合、無着色領域を表示画素として利用すると明るい表示を得ることができる。
［ストライプ状カラーフィルターの製造例２］
　また、１度に複数色のインキ組成物を吐出して、ストライプ状カラーフィルターを製造するようにしてもよい。すなわち、図４（Ａ）に示すように、先ず、１回目のインクジェット塗工において、着色剤を配合してレッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）に着色された第一のインキ組成物を、同色のラインがＷav３×６〔Ｗav３は目標とする３色の着色領域のライン幅の平均値；Ｗav３＝(ｗＲ＋ｗＧ＋ｗＢ)／３〕のピッチとなるように、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に並べて同時に吐出し、紫外線を照射して各着色塗膜をライン状に形成する（ＵＶ１）。次いで、上記によって第一のインキ組成物からなる各色の着色塗膜の間に形成された直線状の隙間領域に対して、図４（Ｂ）に示すように、着色剤を配合してレッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）に着色された第二のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して各着色塗膜をライン状に形成する（ＵＶ２）。１回目の塗工及び２回目の塗工ともに、必要に応じて加熱乾燥して揮発成分を除去してから紫外線照射するようにしてもよいことは先述の例のとおりである。このようにして、直線状の着色塗膜の偶数列と奇数列とに分けた２回のインクジェット塗工を基本単位として３色の着色塗膜を形成し、支持基材の面積に応じて必要な分だけこの基本単位を繰り返したり、ヘッド数を増やしたりして縞模様の着色領域を備えたカラーフィルターを製造することができる。なお、各着色塗膜を形成した後、更に全面に紫外線を照射する全面硬化を行ってもよく、加熱処理するようにしてもよい。
［ストライプ状カラーフィルターの製造例３］
　更には、例えば着色顔料を含有しない透明樹脂インキ組成物であるホワイト（Ｗ）を、もしくはイエロー顔料を含有するイエローインキ組成物（Ｙ）を加えて、４色の着色領域を備えたストライプ状カラーフィルターを製造することもできる。すなわち、図５（Ａ）に示すように、１回目のインクジェット塗工において、レッド（Ｒ）及びブルー（Ｂ）に着色された第一のインキ組成物を、同色のラインがＷav４×４〔Ｗav４は目標とする４色の着色領域のライン幅の平均値；Ｗav４＝(ｗＲ＋ｗＧ＋ｗＢ＋ｗｗ)／４〕のピッチとなるように、ＲとＢとが交互に並ぶように同時に吐出し、紫外線を照射して各着色塗膜をライン状に形成する（ＵＶ１）。次いで、上記によって第一のインキ組成物からなるＲ及びＢの着色塗膜の間に形成された直線状の隙間領域に対して、図５（Ｂ）に示すように、ホワイト（Ｗ）及びグリーン（Ｇ）に着色された第二のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して各着色塗膜をライン状に形成すればよい（ＵＶ２）。
　図４及び図５に示した場合のようなカラーフィルターの製造例は、
（１）複数のヘッドを使用したインクジェット方式により（n+1）列目、(n+3)列目、(n+5)列目・・・のような奇数列のライン領域に対して、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含んだ第一のインキ組成物を塗布する工程と；
（２）紫外線を照射して上記（１）記載のインキ組成物を硬化して第一の着色塗膜を形成する工程と；
（３）インクジェット方式によりn列目、(n+2)列目、(n+4)列目・・・のような偶数列のライン領域に対して、第一の着色塗膜に対する静的接触角θｋが３５°以上であると共に紫外線硬化成分を含んだ第二のインキ組成物を塗布する工程と；
（４）紫外線を照射して上記（３）記載のインキ組成物を硬化して第二の着色塗膜を形成する工程と；
を含んで、支持基材上に縞模様の着色領域を形成するストライプ状カラーフィルターの製造方法と言うことができる。なお、上記（１）工程で言う奇数列と（３）工程で言う偶数列は順序が逆であってもよい。
［モザイク状カラーフィルターの製造例１］
　図６は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、ホワイト（Ｗ）の４色が桝目模様の着色領域を形成したモザイク状カラーフィルターの製造手順を示すものである。先ず、図６（Ａ）に示す１回目のインクジェット塗工では、支持基材上でｘ－ｙ方向に並んだ仮想の桝目（縦ｄ１×横ｄ１）において、４つの桝目からなる単位桝目群（２ｄ１×２ｄ１）の右上桝目に対して、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含むと共に着色剤が配合されてレッドに着色された第一のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して（ＵＶ１）、表面撥インキ性を有したレッドの着色塗膜を形成する。このように１度のインクジェット塗工において、桝目の左右上下方向に対してインキ組成物が隣接しないようにすることで、所定の着色塗膜を正確に形成することができる。この際、目標の桝目を１滴のインキ組成物で埋めるようにしてもよく、２滴以上のインキ組成物で埋めるようにしてもよい。
　次いで、図６（Ｂ）に示す２回目のインクジェット塗工では、桝目群の左下桝目に対して、撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含むと共に着色剤が配合されてグリーンに着色された第一のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して（ＵＶ２）、表面撥インキ性を有したグリーンの着色塗膜を形成する。
　そして、図６（Ｃ）に示す３回目のインクジェット塗工では、単位桝目群の左上桝目に対して、着色剤が配合されてブルーに着色されたインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して（ＵＶ３）、ブルーの着色塗膜を形成する。この際、先に得たレッドの着色塗膜とグリーンの着色塗膜とによって囲まれるように形成された桝目隙間領域では、その上下左右に隣接する４つの桝目が表面撥インキ性を有した第一の着色塗膜で囲まれ、これらの着色塗膜がいわば隔壁（又はマトリックス）のような役割をすることから、これらの着色塗膜に対するブルーのインキ組成物の静的接触角θｋが３５°以上、好ましくは４０°以上であれば、ノズルから吐出されたブルーのインキ組成物はこれらを超えていくことはない。
　同様に、図６（Ｄ）に示す４回目のインクジェット塗工では、単位桝目群の右下桝目に対して吐出する着色顔料を含有しない透明樹脂含有インキ組成物（ホワイト）は、先に得たレッドの着色塗膜とグリーンの着色塗膜とによって囲まれるように形成された桝目隙間領域では、その周りを取り囲む第一の着色塗膜が隔壁（又はマトリックス）のような役割を果たすことから、これらの着色塗膜に対する静的接触角θｋが３５°以上、好ましくは４０°以上であれば、ノズルから吐出されたホワイトのインキ組成物はこれらを超えていくことはない。すなわち、３回目及び４回目のインクジェット塗工に用いるインキ組成物は、撥インキ成分を必ずしも必要としない第二のインキ組成物を用いることができる。勿論、この第二のインキ組成物が撥インキ成分を含んでいてもよい。ホワイトのインキ組成物を塗布した後、紫外線を照射して着色塗膜を形成することで、桝目模様に４色の着色領域を備えたモザイク状カラーフィルターを得ることができる。なお、例えばホワイトの着色塗膜のかわりに無着色領域を設けてこれを透明画素領域として利用することは、電子ペーパー用途では可能である。また、図７及び図８に示すように、第一のインキ組成物をインクジェット塗工する際における着色数ならびにヘッド数は、複数色であってもよく、複数ヘッドを用いるようにしてもよい。つまり、同一インクジェット塗工回において、ｘ方向又はｙ方向に並んだ桝目にインキ組成物が塗布されて互いに辺で画素が接触しないように塗工条件を調整すればよい。例えば、３色を塗工する場合、１回目の塗工時にそれぞれの色のヘッドより、互いにｘ方向又はｙ方向に接触しないように塗り分け、第２回目に３色を使って隙間を埋めていく方法などを具体的に挙げることができる。
　紫外線照射の条件や、各インキ組成物を紫外線硬化する前に必要に応じて加熱乾燥を行うこと、更には４色の着色塗膜を支持基材上に形成した後に全面の紫外線照射や加熱処理を行うようにしてもよいことは、いずれも先に述べたストライプ状カラーフィルターの製造例の場合と同様である。また、モザイク状カラーフィルターを製造する場合は、第一のインキ組成物は支持基材との接触角θＬが３°以上であることが好ましく、３°未満であると濡れ広がり面積を制御することが困難になる。また、上限は４５度以下であることが好ましく、これを超えると複数液滴が合体した場合に着色面積が安定しない。更に、第二のインキ組成物の支持基材に対する接触角は、第一のインキ組成物による着色塗膜の間を埋めるので、その接触角に限定されるものではない。より濡れ広がりを重視する場合は、接触角θLは２５°以下が好ましい。この接触角θＬを確認する方法や、第一の着色塗膜に対する第二のインキ組成物の静的接触角θｋを確認する方法を含めて、ストライプ状カラーフィルターの製造例で述べた内容は、このモザイク状カラーフィルターを製造する場合も同様に適用できる。
［モザイク状カラーフィルターの製造例２］
　また、図７は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の３色が桝目模様の着色領域を形成するモザイク状カラーフィルターの製造手順を示すものである。この例では、１回目のインクジェット塗工において、（ｘｎ,ｙｎ）、（ｘｎ＋１,ｙｎ）、（ｘｎ,ｙｎ＋１）及び（ｘｎ＋１,ｙｎ＋１）の４つの桝目からなる単位桝目群ａの桝目（ｘｎ,ｙｎ）と桝目（ｘｎ＋１,ｙｎ＋１）の位置関係となる２つの桝目に対して、それぞれレッドに着色された第一のインキ組成物を４滴ずつ吐出し、紫外線硬化（ＵＶ１）により表面撥インキ性を誘導してレッドの着色塗膜を形成する。次いで、桝目（ｘｎ,ｙｎ＋１）と桝目（ｘｎ＋１,ｙｎ＋２）の位置関係となる２つの桝目に対して、それぞれグリーンに着色された第一のインキ組成物を４滴ずつ吐出し、紫外線硬化（ＵＶ２）により表面撥インキ性を誘導してグリーンの着色塗膜を形成する。
　上記によって、例えば桝目（ｘｎ,ｙｎ＋２）は、上下左右に隣接する４つの桝目がレッドとグリーンに着色された第一の着色塗膜によって囲まれた桝目隙間領域になるため、３回目のインクジェット塗工では、これらレッドとグリーンの着色塗膜に対して静的接触角θｋが３５°以上、好ましくは４０°以上であるブルーに着色された第二のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射して第二の着色塗膜を形成することで、３色の桝目模様を有したモザイク状のカラーフィルターを得ることができる。なお、図７に示されるように、桝目を埋めた４つの着色塗膜の角の部分に無着色領域が残るが、このような無着色領域は電子ペーパー等に適用するカラーフィルターでは特に問題にはならない。また、上述したように、１回目のインクジェット塗工と２回目のインクジェット塗工では、桝目内に形成された着色塗膜が辺部分を接触させており、３回目のインクジェット塗工時には、これらの着色塗膜がいわゆる隔壁の役割を果たすことから、吐出された第二のインキ組成物は、先に形成された着色塗膜の表面撥インキ性により混色は生じず、また、着色塗膜の重なりや未着色の部分を少なくすることができる。以上記載した各色の塗工過程において着色される桝目の位置関係は規定されるが、着色の順番は本記載に限定されるものではない。
［モザイク状カラーフィルターの製造例３］
　また、図８は、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の３色が桝目模様の着色領域を形成するモザイク状カラーフィルターの製造手順の別の例を示すものであり、この例では、１回目のインクジェット塗工によって、３色それぞれの第一のインキ組成物を単位桝目群ａにおける桝目（ｘｎ,ｙｎ）と桝目（ｘｎ＋１,ｙｎ＋１）の位置関係となるように吐出し、紫外線を照射（ＵＶ１）して３色の着色塗膜を形成する。
　次いで、２回目のインクジェット塗工では、桝目（ｘｎ,ｙｎ＋１）と桝目（ｘｎ＋１,ｙｎ）のように、１回目のインクジェット塗工で形成された桝目隙間領域に対して３色それぞれの第二のインキ組成物を吐出し、紫外線を照射（ＵＶ２）して３色の着色塗膜を形成し、モザイク状カラーフィルターを得るようにする。このように、桝目を埋める着色塗膜の４角を非接触とし、他方、４辺を隣接する着色塗膜と接触させることで、無着色領域の少ないカラーフィルターを形成することが可能である。この場合、１回のインクジェット塗工で複数色・複数ヘッドでの同時塗工も可能であることは前述したとおりである。
　以下、実施例等により本発明をより具体的に説明する。なお、以下の説明における「部」は、いずれも質量部を示す。
［着色インクジェットインキ（R1；レッド、G1；グリーン、B1；ブルー、W1：ホワイト）の調製］
　表１に示したように、先ず、カラーフィルター用微細顔料を用いて高分子分散剤を共存下、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを溶媒としてビーズミル中で分散を行い、レッド、グリーン、ブルー、及びホワイトの分散液を調製した。この分散液をもとに表１に示す組成で混合し、更に撥液剤成分である含フッ素オリゴマー（ダイキン化学工業製商品名：オプツールDAC）、及び高分子分散剤成分を加えて、混合溶液を１μｍマイクロフィルターによって加圧ろ過を行い、各色の着色インクジェットインキ（インキ組成物）を調製した。物性値をあわせて表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　なお、表１における略称の意味は次のとおりである。
「PET30」：ペンタエリスリトールトリアクリレート（日本化薬製）
「EGDAC」：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業製）
「KBM-5103」：３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業製）
「Irgcure907」：２－メチル－１－〔4－（メチルチオ）フェニル〕－２－モルフォリノプロパン－１－オン（チバジャパン製）
「BYK-378」：ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤（ビッグへミー社製）
「PR254」：ピグメントレッド254
「PY150」：ピグメントイエロー150
「PG36/PY150=50/50」：ピグメントグリーン36とピグメントイエロー150との共分散
「PB15:6」：ピグメントブルー15：6
　また、表１に示す物性値について、インキ粘度は、Ｅ型粘度計を用いて２３℃にて測定を行った。インキ表面張力は、白金板を用いた浮力法により、ＣＢＶＰ－Ｚ（協和界面科学製）を用いて２３℃にて測定した。また、以下で述べる着色画素の表面形状ならびに大きさについては、着弾後ならびに硬化後の形状を光学顕微鏡で測定し、また形状を光学干渉式表面形状測定器ＷＹＣＯ ＮＴ １１００（日本ビーコ社製）を用いて測定した。更に、コニカミノルタ製インクジェットヘッド（KM512M、14pl仕様）を用いて、駆動周波数４．８ｋＨｚ、表２に示す印加電圧にて、ヘッド温度２３℃にて上記で得られた各着色インキＲ１、Ｂ１、Ｇ１、及びＷ１の１０分間連続吐出試験を行ったところ、ノズル詰まりは全く無く、良好な吐出特性を示すことを確認した。
　また、実際のインクジェット塗工時の接触角は、その液滴が非常に小さく、接触角計で直接接触角を測定するのは困難を伴うため、事前に着弾直後の拡がり径と支持基材に対する接触角との関係を規定した。すなわち、支持基材上に拡がった一定体積ｖの液滴が占める静的接触角θＬと拡がり径Ｄ１は図１４に示すような関係を有し、例えば１４pl液滴であれば、静的接触角３～２５°に対して拡がり径は１４０μｍ～６５μｍの範囲となる。以下、インクジェット塗工時の液滴体積を測定し、このグラフで得られた関係式から、拡がり径Ｄ１を光学顕微鏡で測定し、支持基材に対するインキ組成物の静的接触角θＬに換えて実施例に記載した。
［実施例１］
　コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍを用いて、前述の着色インクジェットインキＧ１を充填し、１ノズルを用いて、透明支持基材である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に２００μｍ打点ピッチでもって孤立のドットを描画し、紫外線露光機にて紫外線を１５００ｍＪ（I線基準）照射し、更に８０℃にて３０分間熱処理を行った。そのとき得られたドット径、高さを表２（５ドット形成の平均値）に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　更に、打点ピッチを５０μｍとして同様のインクジェット用ＰＥＴフィルム上にラインを形成した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて紫外線を１５００ｍJ（I線基準）照射し、更に８０℃にて３０分間熱処理した。得られたパターンのドット径、ドット高さ、ライン幅、ライン幅を表３に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
　次に、図９に示すように、ライン間ピッチをライン幅の２倍、即ち１３２μｍに設定し、１ノズルを用いて前述と同様にして打点ピッチ５０μｍで５ラインを平行してインクジェット用ＰＥＴフィルム上に描画した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて紫外線を１５００ｍＪ（I線基準）照射した。引き続き、得られた５ラインの着色塗膜の隙間に着色インキＧ１を同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、８０℃にて３分間乾燥後、紫外線を１５００ｍJ照射し、更に８０℃で３０分熱処理を行った。得られた連続した９ラインの境界を顕微鏡観察した。ラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、着色塗膜に対する着色インキＧ１の静的接触角θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＧ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍＪの紫外線照射を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＧ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、４５°を示すことを確認した。また、表２に示したように、インクジェット用ＰＥＴフィルムに滴下した着色インキＧ１の１滴あたりの濡れ拡がり径が７５．９μｍであったことから、図１４に示したグラフから、この着色インキＧ１のインクジェット用ＰＥＴフィルムに対する静的接触角θＬはおよそ２０°であると言える。これらに関して表４に示す。
［実施例２］
　実施例１と同様にして着色インキＧ１を用いてインクジェット用ＰＥＴフィルム上に５本のラインをピッチ１３２μｍで形成し、８０℃３分間乾燥後、紫外線露光機にて１５００ｍJを照射した。引き続き、５ライン間に着色インキＲ１を実施例１と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光し、８０℃にて３０分間熱処理を行った。最初に描画したグリーンと２回目に描画したレッドとの境界面を顕微鏡観察したが、着色層間での混色は観察されず、さらにラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＧ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＲ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、４５°を示すことを確認した。
［実施例３］
　実施例１と同様にして着色インキＧ１を用いて５本のラインをピッチ１３２μｍで形成し、８０℃で３分間乾燥した後、１５００ｍJの紫外線露光を行った。引き続き、５ライン間に着色インキＢ１を実施例１と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、実施例１と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したグリーンと２回目に描画したブルーとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは１μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＧ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＢ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、４５°を示すことを確認した。
［実施例４］
　実施例１と同様にして着色インキＧ１を用いて５本のラインをピッチ１３２μｍで形成し、８０℃で３分間乾燥した後、１５００ｍJの紫外線露光を行った。引き続き、５ライン間にホワイトインキＷ１を実施例１と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、実施例１と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したグリーンと２回目に描画したホワイトとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは１μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＧ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＢ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、４５°を示すことを確認した。
［実施例５］
　コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍを用いて前述の着色インクジェットインキＢ１を充填し、１ノズルを用いて、透明支持基板である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に２００μｍ打点ピッチでもって孤立のドットを描画し、紫外線露光機にて１５００ｍＪ（I線基準）露光し、更に８０℃にて３０分間熱処理を行った。そのとき得られたドット径、高さを表２（５ドット形成の平均値）に示した。
　また、打点ピッチを５０μｍでインクジェット用ＰＥＴフィルム上にラインを形成した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて１５００ｍJ（I線基準）露光、さらに８０℃にて３０分間熱処理した。得られたパターンのライン幅、ライン幅を表３に示した。
　次に、図９に示すように、ライン間ピッチをライン幅の２倍、即ち１３３μｍに設定し、１ノズルを用いて前述と同様にして打点ピッチ５０μｍで５ラインを平行してインクジェット用ＰＥＴフィルム上に描画した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて１５００ｍJ（I線基準）露光を行った。
　引き続き、５ライン間に着色インキＢ１を同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、８０℃にて３分間乾燥後、１５００ｍJ露光、更に８０℃で３０分熱処理を行った。得られた連続した９ラインの境界を顕微鏡観察した。ラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＢ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、透明塗膜基板を作成した。この基板上にインキＢ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例６］
　実施例５と同様にして着色インキＢ１を用いてインクジェット用ＰＥＴフィルム上に５本のラインをピッチ１３３μｍで形成し、８０℃３分間乾燥後、紫外線露光機にて１５００ｍJを照射した。引き続き、５ライン間に着色インキＧ１を実施例５と同様にして打点ピッチ５０μmで描画し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光し、８０℃にて３０分間熱処理を行った。最初に描画したブルーと２回目に描画したグリーンとの境界面を顕微鏡観察したが、着色層間での混色は観察されず、さらにラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＢ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＧ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例７］
　実施例５と同様に、着色インキＢ１を用い５本のラインをピッチ１３３μｍで形成し、８０℃３分間乾燥後、１５００ｍJ露光を行った。引き続き、５ライン間に着色インキＲ１を実施例５と同様にして打点ピッチ５０μmで描画し、実施例５と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したブルーと２回目に描画したレッドとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＢ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＲ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例８］
　実施例５と同様に、着色インキＢ１を用い５本のラインをピッチ１３３μｍで形成し、８０℃３分間乾燥後、１５００ｍJ露光を行った。引き続き、５ライン間にホワイトインキＷ１を実施例５と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、実施例５と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したブルーと２回目に描画したホワイトとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＢ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＲ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例９］
　コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍを用いて前述の着色インクジェットインキＲ１を充填し、１ノズルを用いて、透明支持基板である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に２００μｍ打点ピッチでもって孤立のドットを描画し、紫外線露光機にて１５００ｍＪ（I線基準）露光し、更に８０℃にて３０分間熱処理を行った。そのとき得られたドット径、高さを表２（５ドット形成の平均値）に示した。
　また、打点ピッチを５０μｍとして同様のインクジェット用ＰＥＴフィルム上にラインを形成した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて１５００ｍJ（I線基準）露光、さらに８０℃にて３０分間熱処理した。得られたパターンのライン幅、ライン幅を表３に示した。
　次に、図９に示すように、ライン間ピッチをライン幅の２倍、即ち１３４μｍに設定し、１ノズルを用いて前述と同様にして打点ピッチ５０μｍで５ラインを平行してインクジェット用ＰＥＴフィルム上に描画した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて１５００ｍJ（I線基準）露光を行った。引き続き、５ライン間に着色インキＲ１を同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、８０℃にて３分間乾燥後、１５００ｍJ露光、更に８０℃で３０分熱処理を行った。得られた連続した９ラインの境界を顕微鏡観察した。ラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μm未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＲ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＲ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
［実施例１０］
　実施例９と同様にして着色インキＲ１を用いてインクジェット用ＰＥＴフィルム上に５本のラインをピッチ１３４μｍで形成し、８０℃で３分間乾燥後、紫外線露光機にて１５００ｍJを照射した。引き続き、５ライン間に着色インキＧ１を実施例９と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光し、８０℃にて３０分間熱処理を行った。最初に描画したレッドと２回目に描画したグリーンとの境界面を顕微鏡観察したが、着色層間での混色は観察されず、さらにラインは互いに接しているが、互いの重なりは５μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＲ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＧ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例１１］
　実施例９と同様にして着色インキＲ１を用いて５本のラインをピッチ１３４μｍで形成し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光を行った。引き続き、５ライン間に着色インキＢ１を実施例９と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、実施例９と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したレッドと２回目に描画したブルーとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは１μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＲ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＢ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例１２］
　実施例９と同様にして着色インキＲ１を用いて５本のラインをピッチ１３４μｍで形成し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光を行った。引き続き、５ライン間にホワイトインキＷ１を実施例９と同様にして打点ピッチ５０μｍで描画し、実施例９と同様にして、乾燥、露光、熱処理を行った。最初に描画したレッドと２回目に描画したホワイトとの境界面を顕微鏡観察したが、ラインは互いに接しているが、互いの重なりは１μｍ未満であった。なお、θｋ（図１参照）測定を目的に、５インチガラス基板上にインキＲ１をスピンコートし、一括露光機（照度50ｍJ/cm2）でもって１５００ｍJ露光を行い、着色塗膜基板を作成した。この基板上にインキＢ１を０．５μｌ滴下して静的接触角を測定した（23℃）ところ、５０°を示すことを確認した。
［実施例１３］
　コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍを用いて前述のホワイトインクジェットインキW1を充填し、１ノズルを用いて、透明支持基板である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に２００μｍ打点ピッチでもって孤立のドットを描画し、紫外線露光機にて１５００ｍＪ（I線基準）露光し、更に８０℃にて３０分間熱処理を行った。そのとき得られたドット径、高さを表２（５ドット形成の平均値）に示した。
　また、打点ピッチを５０μｍとして同様のインクジェット用ＰＥＴフィルム上にラインを形成した。更に描画後、ホットプレート上で８０℃にて３分間乾燥を行い、紫外線露光機にて１５００ｍJ（I線基準）露光、さらに８０℃にて３０分間熱処理した。得られたパターンのライン幅、ライン幅を表３に示した。
［比較例１～３］
　前述の実施例で用いたＲ１、Ｂ１、Ｇ１インキにおいて、撥液剤成分を除いた以外は同様にして着色インキＲ１`、Ｇ１`、Ｂ１`を調製した。このうち、着色インキＧ１`を用いて、実施例１と同様にして５ラインを１３３μｍピッチで形成し、更にライン間に着色インキＧ１`を（比較例１）、またはＢ１`（比較例２）、あるいはＲ１`（比較例３）を描画し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJ露光し、更に８０℃３０分間熱処理を行った。比較例１では、最初に描画したグリーンと２回目に描画した着色層との境界面を顕微鏡観察した。互いの重なりが観察され、その重なりは５μｍを超えていた。比較例２及び３についても同様であった（表４）。
［実施例１４］
（３ライン合体条件１～４の検討）
　コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍを用いて前述の着色インクジェットインキＧ１を充填し、透明支持基材である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に３ノズルからの液滴吐出を用いてライン幅Ｗ１（μｍ）のラインを以下のように形成した（図１０）。即ち、ヘッドを走行方向に対してチルトさせて、２ノズルからインキを吐出してラインが形成された場合のライン間ピッチＬＰを９０μｍに調整し、各々のラインの打点ピッチＰ１＝５０μｍでもって、独立した２ラインを形成した（ラインｉ及びラインii）。続いてを２つのライン間に、ライン間の中間位置ＬＰ／２＝４５μｍに１ノズルを用いて打点ピッチＰ１＝５０μｍでもって描画を行って（ラインiii）、合体したラインを形成した。描画後、８０℃にて３分乾燥後、１５００ｍJで紫外線硬化を行った（３ライン合体条件１）。その形状を顕微鏡観察したところ、１本の直線性良好なラインが形成され、そのライン幅Ｗ１は１５３μｍ、高さは２．２μｍであった（表５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
  
（３ライン合体条件２）
　３ライン合体条件１において最初に形成するラインｉ及びラインiiの２ライン間ピッチＬＰを１００μｍとし、これらのライン間の中間にＬＰ／２＝５０μｍとしてラインiiiを形成して合体ラインを形成するようにした以外は３ライン合体条件１と同様にして、直線性の良いラインを形成した。得られた合体ラインの線幅Ｗ１は１６３μｍであり、高さは１．８μｍであった（表５）。
（３ライン合体条件３、４）
　３ライン合体条件１と同様にして３ノズルからの液滴吐出で合体ラインを形成することを、着色インキＲ１（３ライン合体条件３）及び着色インキＢ１（３ライン合体条件４）を用いて同様な条件で行った。その形状を顕微鏡観察したところ、１本の直線性良好なラインが形成されており、その線幅Ｗ１は各々１５４μｍ、１５３μｍ、高さは各々２．２μｍ、２．３μｍであった（表５）。
（３色ストライプ同時印刷／６Ｗav３ピッチ例）
　図４に示すようなライン幅Ｗav３＝１５３μｍ、３色画素ピッチ３Ｗav３＝４５９μｍとして、長さ９０．６ｍｍのストライプを作製して、有効着色面積９０．６ｍｍ×１２２．４ｍｍのストライプ状カラーフィルターを、［ストライプ状カラーフィルターの製造例２］に基づき以下のようにして東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に作成した。その際、図４中の各１ラインは、それぞれ３ライン合体条件１、３及び４に示したようにしてＫＭ５１２Ｍヘッドの３ノズルからのインキ吐出による合体ラインから形成した。
　先ず、３色の着色インキＲ１、Ｇ１及びＢ１を充填したＫＭ５１２Ｍヘッドを準備し、３ライン合体条件１、３及び４で形成される合体ラインについて、同色の合体ラインが６×Ｗav３のピッチでＲ、Ｇ、Ｂの順に並ぶようにして同時に吐出し、８０℃で３分間乾燥後、１５００ｍJの紫外線露光を行った。引き続き、描画位置を３×Ｗav３＝４５９μｍシフトさせて、上記着色塗膜によって１ライン分ずつ形成された直線隙間領域に対して、それぞれ３ライン合体条件１、３及び４で合体ラインが形成されるように着色インキＲ１、Ｇ１及びＢ１を吐出し、８０℃で３分間乾燥させた後に１５００ｍJの紫外線露光を行い、更に８０℃で３０分間の熱処理を行った。その結果、それぞれの長さが９０．６ｍｍであって同色の着色塗膜がライン平均幅Ｗav３で並び、幅１２２．４ｍｍの領域を占める３色ストライプのカラーフィルターが得られた。各色の着色塗膜の線幅は何れも１５２～１５４μｍであり、高さは２．２～２．３μｍであった。また、各ストライプは連続して接しており、各ストライプ境界面を観察したところ、互いの重なり並びに未着色部分の幅は５μｍ未満であった。
［実施例１５］
（４色ストライプ同時印刷／４Ｗav４ピッチ例）
　図５に示したように、［ストライプ状カラーフィルターの製造例３］に基づき３色ストライプに加えて着色インキ（無色インキ）Ｗ１を加えた４色ストライプのカラーフィルターを、以下のようにして東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に着色領域；長さ９０.６ｍｍ×幅１２２．４ｍｍ（対角６インチ）で作成した。その際、図５中の各１ラインは、３ライン合体条件１、３及び４で示したようにＫＭ５１２Ｍヘッドの３ノズルからのインキ吐出によって形成した。
　先ず、着色インキＲ１及びＢ１をＫＭ５１２Ｍのそれぞれのヘッドに充填し、着色インキＲ１は３ライン合体条件４に従い４×Ｗav４＝６１２μｍピッチで直線合体ラインを描画し、同時に、着色インキＢ１は着色インキＲ１からなる合体ラインから３０６μｍシフトさせて、３ライン合体条件３に従い４×Ｗav４＝６１２μｍピッチで直線合体ラインを描画し、８０℃で３分間乾燥させた後、１５００ｍJの紫外線露光を行った。引き続き、着色インキＧ１と無色インキＷ１を各々のヘッドに充填して、先に印刷したレッドとブルーのライン間に図５に示すようにピッチ４×Ｗav４＝６１２μｍで描画した。描画後、８０℃にて３分間乾燥させて、１５００ｍJの紫外線露光を行い、更に８０℃にて３０分間熱処理を行った。その結果、各着色塗膜を１５３μｍピッチで有した４色ストライプのカラーフィルターが得られた。各着色塗膜の線幅は何れも１５１～１５３μｍであり、高さは２．２～２．３μｍであった。また、各ストライプ境界面を観察したところ、互いの重なり並びに未塗工部分の幅は５μｍ未満であった。図１１はこの実施例１５で得られたストライプ状カラーフィルターの写真である。
［実施例１６］
（１２打点ドット条件の検討、３回塗り３色カラーフィルターの形成）
　図６に示したような［モザイク状カラーフィルターの製造例１］に基づき、３色ならびに無色のモザイク状カラーフィルター（４色目は無色なので着色塗膜を形成しない）を作製した。先ず、コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍに前述の着色インクジェットインキＧ１を充填し、透明支持基材である東洋紡績製インクジェット用ＰＥＴフィルム（型番GT701♯130）上に液滴を吐出して、図１２に示したように、１桝目を埋める着色塗膜（以下、これを「１画素」と言う）のサイズを１６５μｍ×１６５μｍとし、この１画素のピッチをｘ－ｙ方向に３３０μｍ×３３０μｍとなるように設定して、ｙ方向に１５０個、ｘ方向に２００個描画した。この１画素を形成するにあたって、先ず、１画素内のＩ列目において１ノズルよりＹ方向に向かって打点ピッチＰ１＝５２μｍで３打点を形成し、更にＹ方向に１６５μｍ空けて同様な３打点をＰ１＝５２μｍで形成し、これを１５０個繰り返すことでＹ方向に描画した。引き続き、Ｘ方向にＰＬ＝１０８μｍずらして、１画素内のＩ列目と平行なＩＶ列に対してＩ列目と同様にしてＹ方向に描画した。次に、１画素内のＩ列目、ＩＶ列目の間にＰＬ／３＝３６μｍとしてＩＩ列目をＩ列目と同様にして形成し、更にＰＬ／３＝３６μｍずらしてIII列目を同様に描画した。このようにして１画素内のＩ列目、II列目、III列目、及びＩＶ列目で形成された、即ち１２打点で形成された１画素は、一つの連続した着色塗膜を形成しており、画素サイズはｘ方向もｙ方向も163～166μｍと一様であった。同様にして、この１画素をｘ方向に３３０μｍピッチでもって２００列形成した。このようにグリーンパターンを形成した後、８０℃にて３分間乾燥後、１５００ｍJの紫外線露光を行った。なお、図１２において１画素を形成する１２打点に付した丸付き数値は、打点の順番を表すものである。また、ここまでの操作は、図６（Ａ）に示した１回目の塗工とＵＶ１の紫外線照射に相当する。
　続いて、コニカミノルタ製インクジェットヘッドＫＭ５１２Ｍに前述の着色インクジェットインキＲ１を充填し、図６（Ｂ）で説明したように前述のグリーンの着色塗膜からなる１画素の斜め下の桝目に対して、グリーンの１画素の場合と同様にレッドの着色塗膜からなる１画素を描画した。すなわち、グリーンの場合と同様にして、１画素をｘ－ｙ方向に３３０μｍ×３３０μｍピッチで１５０個×２００列描画した後、８０℃にて３分間乾燥させて、１５００ｍＪの紫外線露光を行った。これによりグリーンの着色塗膜からなる１画素とレッドの着色塗膜からなる１画素とが桝目の対角線上では重なりなく形成できた。ここまでの操作は、図６（Ｂ）に示した２回目の塗工とＵＶ２の紫外線照射に相当する。
　次いで、グリーンの着色塗膜とレッドの着色塗膜とから形成された桝目隙間領域に対して、図６（Ｃ）に示したように、３回目の塗工として３色目の着色インキＢ１を用いてＧ１及びＲ１の場合と同様にして描画を行い、８０℃で３分間乾燥させた後、１５００ｍＪの紫外線露光（ＵＶ３）を行った。最後に、８０℃にて３０分熱処理を行って３色のモザイク配置のカラーフィルター（無着色領域を利用すると４色）を形成した。各色ともに１画素の幅はいずれも１６４～１６５μｍであり、高さは２．９～３．２μｍであった。また、各画素の境界面を観察したところ、互いの未塗工部分の幅は1５μｍ未満であり、また、互いに重なり合うオーバーラップの部分は５μｍ幅未満であった。図１３はこの実施例１６で得られたモザイク状カラーフィルターの写真である。
［比較例４］
（３回のフォトリソ法による３色モザイクフィルターの作製）
　実施例１６で作製したモザイク状カラーフィルターを３回のフォトリソグラフィー法を用いて６インチガラス上に作製した。フォトマスクは、各色用に１６４μｍ×１６４μｍのクロム蒸着膜の付かない窓が開いた石英マスクを用いた。用いたインキは新日鐵化学株式会社製エスグリーン、エスブルー、エスレッドである。
　まず、６インチガラス上にエスレッドをスピンコートにより塗布し、８０℃で乾燥させた後、高照度露光機（照度50ｍJ/cm2）を用いて、前述フォトマスクを通して１００ｍJ露光を行った。引き続き、０．０５％ＫＯＨ現像液中２３℃にて６０分現像して、モザイクパターンを形成し、２３０℃にて３０分間熱処理を行った。そのとき作製された画素は、順テーパ形状であり、１６６μｍ×１６６μｍの面積を有し、膜厚は１．５μｍであった。
　引き続き、前述のレッド画素の載った基板にエスグリーンをスピンコートにより塗布し、８０℃で乾燥させた後、高照度露光機ステージ上、アライメントを行い、同様な条件で、露光、現像、熱処理を行った。更に、エスブルーを塗布して３色の画素（一画素部分は無着色）のカラーフィルターを作製した。
　得られたカラーフィルターを顕微鏡で観察したところ、各色間でのアライメントのズレでもって無着色の隙間が生じていたり、また、重なり部分が５μｍを超えるところが観察された。即ち、フォトリソグラフ法では２色目以降のインキは、前の画素の上に重ねて塗工されるため、その後の露光精度でもって、重なりや隙間が生じやすいのに対し、実施例１６に示したようなインクジェット法では、第２のインキを隙間部分に広げるので、第一のインキ組成物の硬化物の撥液性によって、画素同士は接触するが、重なりの少ないカラーフィルターを作製可能であることを確認した。

Claims (9)

  1. 　支持基材上に複数の着色領域を備えたカラーフィルターの製造方法であって、
    　撥インキ成分及び紫外線硬化成分を含んだ第一のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させることで、支持基材上に第一の着色塗膜で形成される所定の隙間領域を設け、
    　該隙間領域に対して、少なくとも前記第一の着色塗膜に対する静的接触角θｋが３５°以上であると共に紫外線硬化成分を含んだ第二のインキ組成物を、インクジェット法により吐出し、紫外線を照射して硬化させて第二の着色塗膜を形成することで、隔壁及びマトリックスを介さずに、着色塗膜からなる複数の着色領域を支持基材上に形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
  2. 　第一の着色塗膜からなる隙間領域を形成するにあたり、第一のインキ組成物を吐出し、硬化させた後、得られた第一の着色塗膜に隣接させて第一のインキ組成物を吐出し、硬化させるようにして、第一の着色塗膜の形成を複数のサイクルに分けて行うことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。
  3. 　直線状に並んだ第一の着色塗膜によって形成された直線隙間領域に対して、第二のインキ組成物を吐出し、第二の着色塗膜を形成して、縞模様の着色領域を得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ーの製造方法。
  4. 　ｘ－ｙ方向に並んだ桝目において、上下左右に隣接する４つの桝目が第一の着色塗膜で囲まれるようにして中心に形成された桝目隙間領域に対して、第二のインキ組成物を吐出し、第二の着色塗膜を形成して、桝目模様の着色領域を得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ーの製造方法。
  5. 　支持基材を載置するステージを備えたインクジェット装置を用いて、インキ組成物の吐出と紫外線照射とを同一ステージ上で行うことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
  6. 　電子ペーパー等の反射型表示装置に用いられるカラーフィルターであることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の方法によって得られて、隔壁及びマトリックスを有さずに、インクジェット法により形成されたカラーフィルター。
  8. 　反射型表示装置に用いられる請求項７に記載のカラーフィルター。
  9. 　請求項７又は８に記載のカラーフィルターを備えた反射型表示装置。
PCT/JP2012/062919 2011-06-03 2012-05-21 カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、及び反射型表示装置 WO2012165192A1 (ja)

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