JP2000171629A - Color filter and its manufacture, liquid crystal device - Google Patents

Color filter and its manufacture, liquid crystal device

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JP2000171629A
JP2000171629A JP10349633A JP34963398A JP2000171629A JP 2000171629 A JP2000171629 A JP 2000171629A JP 10349633 A JP10349633 A JP 10349633A JP 34963398 A JP34963398 A JP 34963398A JP 2000171629 A JP2000171629 A JP 2000171629A
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JP
Japan
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light
semiconductor material
ink
opening
shielding layer
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Application number
JP10349633A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Sakamoto
淳一 坂本
Nagato Osano
永人 小佐野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JP2000171629A publication Critical patent/JP2000171629A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly put ink in opening parts and besides to prevent mixing of ink colors between adjacent opening parts in manufacture of a color filter in which a light shielding layer made of resin is formed on a transparent substrate and ink is provided in their opening parts to form colored parts. SOLUTION: The method for manufacturing the color filter comprises forming a photocatalyst semiconductor material layer 2 on a transparent substrate 1, forming a light shielding layer 3 thereon, optically pumping the photocatalyst semiconductor material layer 2 with UV rays irradiation so as to make the surface energy of the photocatalyst semiconductor material layer 2 drastically larger than the surface energy of the light shielding layer 3 and to increase its wettability toward ink 4, subsequently putting the ink 4 quickly in the opening parts by providing the ink 4 in the opening parts of the light shielding layer 3, and forming uniform colored parts 5 in the opening parts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビやパ
ーソナルコンピュータのディスプレイ等に用いられるカ
ラー表示の液晶素子を構成するカラーフィルタの製造方
法に関し、さらに該製造方法により製造されるカラーフ
ィルタ、及び該カラーフィルタを用いて構成される液晶
素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter constituting a liquid crystal element for color display used for a display of a color television or a personal computer, etc. The present invention relates to a liquid crystal element formed using a color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの受容
が増加している。しかしながら、さらなる普及のために
大幅なコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重
の重いカラーフィルタのコストダウンが求められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of personal computers,
In particular, with the development of portable personal computers, acceptance of liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, significant cost reduction is required for further widespread use, and in particular, cost reduction of a color filter having a high specific gravity is required.

【0003】カラーフィルタを低コストで製造する方法
として、ガラス基板上に遮光性のブラックマトリクスを
形成し、インクジェット記録装置を用いて該ブラックマ
トリクスの開口部にインクを吐出し、該インクを硬化し
て着色部を形成する方法が提案されている。この製造方
法では、ブラックマトリクスの開口部にインクが良好に
収まるようにするために、ブラックマトリクスの材料と
して、インクに濡れにくく、インクをはじき易い材料が
検討されている。
As a method of manufacturing a color filter at low cost, a light-shielding black matrix is formed on a glass substrate, ink is ejected to an opening of the black matrix using an ink jet recording apparatus, and the ink is cured. There has been proposed a method of forming a colored portion by using the method. In this manufacturing method, in order to make the ink fit in the opening of the black matrix favorably, a material that is hardly wetted by the ink and easily repells the ink is studied as a material of the black matrix.

【0004】例えば、特開平7−35917号公報に
は、インクに対して20°以上の接触角を有する材料を
用いてブラックマトリクスを形成する方法が提案されて
いる。また、特開平7−35915号公報には、ブラッ
クマトリクス材料として、水に対して40°以上の接触
角を持つ材料が提案されている。さらに、特開平6−3
47637号公報には、それぞれの材料の臨界表面張力
を、基板表面>インク>ブラックマトリクス表面とし、
ブラックマトリクス表面<35dyne/cm、基板表
面≧35dyne/cm、インクを両者から5dyne
/cm以上の差を有するように設定する構成が提案され
ている。これらの提案では、いずれもブラックマトリク
スの材料として、撥水性を持たせるためにフッ素化合物
やケイ素化合物を含むことが提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-35917 proposes a method of forming a black matrix using a material having a contact angle of 20 ° or more with ink. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-35915 proposes a material having a contact angle of 40 ° or more with water as a black matrix material. Further, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 47637 discloses that the critical surface tension of each material is defined as substrate surface>ink> black matrix surface,
Black matrix surface <35 dyne / cm, substrate surface ≧ 35 dyne / cm, ink 5 dyne from both
/ Cm has been proposed to have a difference of not less than / cm. In these proposals, it is proposed that a material of the black matrix contains a fluorine compound or a silicon compound in order to impart water repellency.

【0005】また、特開平4−121702号公報に
は、基板と逆の親媒性を有する堤を形成し、その間隙に
インクを注入する方法が提案されているが、材料につい
ては詳しい開示はない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 4-121702 proposes a method in which a bank having an affinity for a substrate opposite to that of a substrate is formed, and ink is injected into the gap between the banks. Absent.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようにブラックマトリクスの材料に撥水剤であるフッ
素化合物やケイ素化合部を混ぜると、ブラックマトリク
スパターンを形成するための最終工程であるポストベー
クの際に、ブラックマトリクス材料中の撥水剤が揮発
し、ブラックマトリクスの開口部に露出したガラス基板
表面に薄く付着する。そのため、ガラス基板表面が撥水
性を示すようになり、該開口部にインクを付与した時
に、インクが良好にガラス基板表面に付着しなくなると
いう問題点があった。
However, when a fluorine compound or a silicon compound as a water repellent is mixed with the material of the black matrix as described above, post-baking, which is the final step for forming a black matrix pattern, is performed. At this time, the water repellent in the black matrix material is volatilized and thinly adheres to the surface of the glass substrate exposed at the opening of the black matrix. Therefore, the glass substrate surface becomes water-repellent, and there is a problem that the ink does not adhere well to the glass substrate surface when the ink is applied to the opening.

【0007】本発明の目的は、ブラックマトリクスの開
口部にインクを付与して着色部を形成するカラーフィル
タの製造方法において、隣接する開口部間においてイン
クの混色を防止すると同時に、各開口部内においてはイ
ンクのはじき等がなく、効果的にインクを収納して均一
な着色部を形成し、欠陥やムラのない高コントラストな
カラーフィルタを製造することにあり、該製造方法で得
られたカラーフィルタを用いて、カラー表示特性に優れ
た液晶素子を安価に提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color filter in which a colored portion is formed by applying ink to an opening of a black matrix. Is to produce a high-contrast color filter free of defects such as ink repellency, containing ink effectively, forming a uniform colored portion, and having no defects or unevenness. To provide a liquid crystal element having excellent color display characteristics at a low cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】発明の第1は、透明基板
上に開口部を有し黒色樹脂組成物からなる遮光層と、少
なくとも該遮光層の開口部に露出した透明基板上に光触
媒半導体材料層を設ける工程と、上記遮光層の開口部内
の光触媒半導体材料層を光励起させて該光触媒材料層の
表面エネルギーを上記遮光層の表面エネルギーよりも高
くする工程と、上記遮光層の開口部にインクを付与し、
該インクを硬化させて着色部を形成する工程と、を有す
ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
A first aspect of the present invention is a light-shielding layer having an opening on a transparent substrate and made of a black resin composition, and a photocatalytic semiconductor on at least the transparent substrate exposed at the opening of the light-shielding layer. Providing a material layer, photo-exciting the photocatalytic semiconductor material layer in the opening of the light-shielding layer to make the surface energy of the photocatalytic material layer higher than the surface energy of the light-shielding layer, and Apply ink,
Curing the ink to form a colored portion.

【0009】カラーフィルタの製造において、遮光層
(ブラックマトリクス、ブラックストライプ)の開口部
にR(赤)、G(緑)、B(青)のインクを付与し、該
インクを硬化させて着色部を形成する場合、インクが遮
光層を乗り越えて隣の開口部に付与されたインクと混色
を起こさないようにするためには、遮光層がインクに濡
れにくい材料であること、即ち、表面エネルギーがイン
クの表面エネルギーよりも小さいことが必要である。一
方、インクが遮光層の開口部内で十分に広がり、良好な
コントラストのカラーフィルタを得るためには、開口部
に露出した基板表面がインクに十分に濡れ易いこと、即
ち、該基板表面の表面エネルギーがインクの表面エネル
ギーよりも大きいことが必要である。従って、インクに
対する濡れ性が、遮光層と遮光層開口部に露出した基板
との間で、ある程度差があることが必要である。また、
濡れ性は、表面エネルギーや水に対する接触角で表わす
ことができる。
In the production of a color filter, R (red), G (green), and B (blue) inks are applied to openings of a light-shielding layer (black matrix, black stripe), and the ink is cured to form a colored portion. In order to prevent the ink from climbing over the light-shielding layer and causing color mixing with the ink applied to the adjacent opening, the light-shielding layer is made of a material that is hardly wetted by the ink, that is, the surface energy is reduced. It is necessary to be smaller than the surface energy of the ink. On the other hand, in order for the ink to spread sufficiently in the opening of the light-shielding layer and obtain a color filter with good contrast, the surface of the substrate exposed to the opening must be sufficiently wettable with the ink, that is, the surface energy of the substrate surface Needs to be larger than the surface energy of the ink. Therefore, it is necessary that the ink wettability has a certain difference between the light-shielding layer and the substrate exposed at the light-shielding layer opening. Also,
The wettability can be represented by surface energy or contact angle with water.

【0010】本発明においては、遮光層を形成する際の
ポストベーク等の高温で樹脂組成物を加熱する工程によ
り、遮光層と基板との表面エネルギーの差が小さくなっ
た場合であっても、光触媒半導体材料層を設け、遮光層
の開口部に位置する光触媒半導体材料層のみを光励起さ
せることにより、該開口部の底部のインクに対する接触
角が小さくなり、遮光層上と開口部底部のインクに対す
る接触角のコントラストが非常に大きくなり、例えばイ
ンクジェット記録装置により吐出したインクが遮光層上
に着弾しても、表面エネルギーの大きい開口部内にイン
クが引き込まれ、且つ、開口部内に均一に濡れ広がり、
色ムラのない均一な着色部を形成することができる。
In the present invention, even if the difference in surface energy between the light-shielding layer and the substrate is reduced by the step of heating the resin composition at a high temperature such as post baking when forming the light-shielding layer, By providing a photocatalytic semiconductor material layer and photoexciting only the photocatalytic semiconductor material layer located at the opening of the light-shielding layer, the contact angle with respect to the ink at the bottom of the opening is reduced, and the ink at the bottom of the light-shielding layer and the ink at the bottom of the opening are reduced. Even if the contrast of the contact angle becomes very large, for example, even if the ink ejected by the ink jet recording device lands on the light-shielding layer, the ink is drawn into the opening having a large surface energy, and spreads uniformly in the opening,
Uniform colored portions without color unevenness can be formed.

【0011】上記本発明のカラーフィルタの製造方法に
おいて、遮光層の開口部底部に光触媒半導体材料層を設
けて該底部の表面エネルギーを遮光層の表面エネルギー
よりも高くするための具体的な手段としては、第1に、
透明基板上に開口部を有する遮光層を形成した後、該遮
光層の開口部にのみ光触媒半導体材料層を設け、該光触
媒半導体材料層の表面側及び裏面側の少なくとも一方か
ら露光して光励起させて該光触媒半導体材料層の表面エ
ネルギーを上記遮光層の表面エネルギーよりも高くす
る、第2に、透明基板上に開口部を有する遮光層を形成
した後、該基板全面に光触媒半導体材料層を設け、該光
触媒半導体材料層の裏面側から露光することにより、上
記遮光層の開口部の該光触媒半導体材料層のみ光励起さ
せて該光触媒半導体材料層の表面エネルギーを上記遮光
層の表面エネルギーよりも高くする、第3に、透明基板
上に光触媒半導体材料層を形成し、その上に開口部を有
する遮光層を形成した後、上記光触媒半導体材料層の表
面側及び裏面側から露光することにより、上記光触媒半
導体材料層を光励起させて該光触媒半導体材料層の表面
エネルギーを上記遮光層の表面エネルギーよりも高くす
る、方法が好ましく用いられる。
In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, as a specific means for providing a photocatalytic semiconductor material layer at the bottom of the opening of the light-shielding layer so that the surface energy of the bottom is higher than the surface energy of the light-shielding layer. First,
After forming a light-blocking layer having an opening on a transparent substrate, a photocatalytic semiconductor material layer is provided only in the opening of the light-blocking layer, and light is excited by exposure from at least one of the front side and the back side of the photocatalytic semiconductor material layer. The surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer is higher than the surface energy of the light-shielding layer. Second, after forming a light-shielding layer having an opening on a transparent substrate, a photocatalytic semiconductor material layer is provided on the entire surface of the substrate. By exposing from the back side of the photocatalytic semiconductor material layer, only the photocatalytic semiconductor material layer at the opening of the light-shielding layer is photoexcited to make the surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer higher than the surface energy of the light-shielding layer. Third, after forming a photocatalytic semiconductor material layer on a transparent substrate and forming a light-shielding layer having an opening thereon, from the front side and the back side of the photocatalytic semiconductor material layer, By light, higher than the surface energy of the light shielding layer of the surface energy of the photocatalyst semiconductor material layer by photoexcitation of the photocatalyst semiconductor material layer, a method is preferably used.

【0012】また、上記本発明のカラーフィルタの製造
方法において、上記遮光層の開口部にインクを付与する
手段としては、インクジェット方式が好ましく適用され
る。
In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, as a means for applying ink to the opening of the light shielding layer, an ink jet method is preferably applied.

【0013】さらにまた、本発明は、透明基板と、該透
明基板上に開口部を有する遮光層と、該遮光層の開口部
内に形成された着色部と、を有するカラーフィルタであ
って、上記本発明のカラーフィルタの製造方法によって
製造されたことを特徴とするカラーフィルタ、及び、一
対の基板間に液晶を挟持してなり、一方の基板を本発明
のカラーフィルタを用いて構成したことを特徴とする液
晶素子、とを提供するものである。
Further, the present invention is a color filter comprising a transparent substrate, a light-shielding layer having an opening on the transparent substrate, and a colored portion formed in the opening of the light-shielding layer. A color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention, and a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates, and one of the substrates is configured using the color filter of the present invention. And a liquid crystal element characterized by the following.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1に、本発明のカラーフィルタ
の製造方法の好ましい一実施形態の工程図を示す。図中
の(a)〜(f)は下記工程(a)〜(f)にそれぞれ
対応する断面模式図である。以下、各工程を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a process chart of a preferred embodiment of a method for manufacturing a color filter of the present invention. (A) to (f) in the figure are schematic sectional views respectively corresponding to the following steps (a) to (f). Hereinafter, each step will be described.

【0015】工程(a) 透明基板1上に光触媒半導体材料層2を形成する。本発
明において用いられる光触媒半導体材料とは、特開平9
−57912号公報に開示されている通りであり、具体
的には、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタ
ン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化錫、酸化
ビスマスが挙げられ、特にアナターゼ酸化チタンが好ま
しく用いられる。また、光触媒半導体材料層の形成方法
としては、上記光触媒半導体材料を直接透明基板1上に
成膜するか、或いは光触媒半導体材料の粒子を樹脂等バ
インダー成分に混合して塗布形成すれば良い。この時の
バインダー成分としては、例えばシリコーン樹脂や、ア
クリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、直鎖オレフィン系樹脂などが挙げられる。ま
た、塗布方法としては、スピンコーター、スリットコー
ター、スプレー法など、適宜選択される。さらに、光触
媒半導体材料層の膜厚は好ましくは0.02〜2.0μ
mである。
Step (a) A photocatalytic semiconductor material layer 2 is formed on a transparent substrate 1. The photocatalytic semiconductor material used in the present invention is disclosed in
As disclosed in -57912, specifically, anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, zinc oxide, strontium titanate, tin oxide, bismuth oxide, and anatase titanium oxide is particularly preferable. Used. As a method for forming the photocatalytic semiconductor material layer, the photocatalytic semiconductor material may be directly formed on the transparent substrate 1 or particles of the photocatalytic semiconductor material may be mixed with a binder component such as a resin to form a coating. Examples of the binder component at this time include a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, polycarbonate, polystyrene, and a linear olefin resin. The application method is appropriately selected from a spin coater, a slit coater, a spray method and the like. Further, the thickness of the photocatalytic semiconductor material layer is preferably 0.02 to 2.0 μm.
m.

【0016】本発明において用いられる透明基板1とし
ては、通常ガラス基板が用いられるがカラーフィルタと
しての透明性や機械的強度等必要な特性が満たされれ
ば、プラスチック基板等も用いられる。また、その表面
には遮光層または光触媒半導体材料層との密着性を向上
させる薄膜を形成しておいても良い。
As the transparent substrate 1 used in the present invention, a glass substrate is usually used, but a plastic substrate or the like may be used as long as necessary characteristics such as transparency and mechanical strength as a color filter are satisfied. Further, a thin film for improving adhesion to a light-shielding layer or a photocatalytic semiconductor material layer may be formed on the surface.

【0017】工程(b) 光触媒半導体材料層2の上に、黒色樹脂組成物を用いて
開口部を有する遮光層3を形成する。この遮光層3は、
通常、ブラックマトリクス或いはブラックストライプと
呼ばれている。
Step (b) A light-shielding layer 3 having an opening is formed on the photocatalytic semiconductor material layer 2 using a black resin composition. This light shielding layer 3
Usually, it is called a black matrix or a black stripe.

【0018】本発明において遮光層3を形成する黒色樹
脂組成物としては、感光性或いは非感光性のいずれでも
良い。感光性の黒色樹脂組成物としては、通常のネガ型
のフォトレジストに黒色の顔料または染料を混合し、そ
の後の工程及び信頼性に支障を来さないものであれば、
必要に応じて界面活性剤等の添加物を添加しても良い。
また、透明基板に塗布する際には適当な溶媒に分散され
ている。
In the present invention, the black resin composition forming the light shielding layer 3 may be either photosensitive or non-photosensitive. As a photosensitive black resin composition, if a black pigment or dye is mixed with a normal negative photoresist, as long as it does not hinder the subsequent steps and reliability,
If necessary, additives such as a surfactant may be added.
When the composition is applied to a transparent substrate, it is dispersed in an appropriate solvent.

【0019】上記黒色顔料としては、カーボンブラック
や黒色有機顔料などが用いられる。
As the above black pigment, carbon black, black organic pigment and the like are used.

【0020】ネガ型フォトレジストしては、UVレジス
ト、DEEP−UVレジスト及び紫外線硬化型樹脂等の
中から適宜選択して用いることができる。UVレジスト
としては、環化ポリイソプレン−芳香族ビスアジド系レ
ジスト及びフェノール樹脂−芳香族アジド化合物系レジ
スト等のネガレジストを挙げることができる。また、D
EEP−UVレジストとしては、ポリビニルフェノール
−3,3’−ジアジドフェニルスルホン及びポリメタク
リル酸グリシジル等を挙げることができる。
The negative photoresist can be appropriately selected from UV resist, DEEP-UV resist, ultraviolet curable resin and the like. Examples of the UV resist include negative resists such as a cyclized polyisoprene-aromatic bis azide-based resist and a phenol resin-aromatic azide compound-based resist. Also, D
Examples of the EEP-UV resist include polyvinylphenol-3,3'-diazidophenylsulfone and polyglycidyl methacrylate.

【0021】また、市販のブラックレジストも好ましく
用いることができ、例えば、新日鐵化学(株)製「V2
59−BK739P」、東京応化工業(株)製「CFP
R−BK−416」、富士フィルムオーリン(株)製
「CK−S171X」などが好ましく用いられる。
A commercially available black resist can also be preferably used. For example, "V2" manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
59-BK739P ", Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd." CFP
R-BK-416 "and" CK-S171X "manufactured by Fuji Film Orin Co., Ltd. are preferably used.

【0022】上記のような感光性黒色樹脂組成物を用い
る場合には、透明基板1上に該樹脂組成物をスピンコー
ター、ダイコーター、ディップコーターなどを用いて必
要な膜厚になるように塗布する。本発明において遮光層
3の膜厚は1μm程度が好ましい。塗布形成された樹脂
組成物層は例えばホットプレート等を用いてプリベーク
して仮硬化し、その素材の感度に合致した波長を有する
露光機と、所定のパターンを有するマスクを用いて露光
する。露光後、現像し、リンス処理をした後、ポストベ
ークを行なって本硬化する。
When the above-described photosensitive black resin composition is used, the resin composition is coated on the transparent substrate 1 by using a spin coater, a die coater, a dip coater, or the like so as to have a required thickness. I do. In the present invention, the thickness of the light shielding layer 3 is preferably about 1 μm. The resin composition layer formed by application is prebaked using a hot plate or the like, and temporarily cured, and is exposed using an exposure machine having a wavelength matching the sensitivity of the material and a mask having a predetermined pattern. After exposure, development, and rinsing, post-baking is performed to fully cure.

【0023】また、遮光層3を形成し得る非感光性の黒
色樹脂組成物としては、例えばポリイミドやアクリル酸
モノマー、ウレタンアクリレート等の樹脂成分に、上記
感光性樹脂組成物と同様の黒色の顔料や染料、必要に応
じて各種添加剤を含有せしめたものを、適当な溶媒に溶
解または分散して用いる。このような非感光性樹脂組成
物を用いた場合には、上記感光性樹脂組成物を用いた場
合と同様に透明基板上に非感光性樹脂組成物を塗布して
塗膜を形成した後、フォトレジストをマスクとして用い
て該塗膜をエッチングし、パターンを形成することがで
きる。また、フォトレジストを用いてリフトオフによっ
てパターン形成しても良い。
The non-photosensitive black resin composition capable of forming the light-shielding layer 3 includes, for example, resin components such as polyimide, acrylic acid monomer, and urethane acrylate, and the same black pigment as the above-mentioned photosensitive resin composition. A dye or dye containing various additives as necessary is dissolved or dispersed in an appropriate solvent before use. When using such a non-photosensitive resin composition, after forming a coating film by applying the non-photosensitive resin composition on a transparent substrate in the same manner as when using the above-described photosensitive resin composition, The coating can be etched using a photoresist as a mask to form a pattern. Alternatively, a pattern may be formed by lift-off using a photoresist.

【0024】工程(c) 基板の両側から露光して光触媒半導体材料層2を光励起
させ、表面エネルギーが遮光層3よりも高くなるように
する。
Step (c) The photocatalytic semiconductor material layer 2 is photo-excited by exposing from both sides of the substrate so that the surface energy becomes higher than that of the light shielding layer 3.

【0025】工程(d) 遮光層3の開口部にR(赤)、G(緑)、B(青)のイ
ンク4を付与する。インクの付与方法としては、オフセ
ット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等の一般の印
刷法等を用いることもできるが、インクジェット記録装
置を用いた印刷方法によれば、版を用いないために、イ
ンク液滴を操作すれば高精度のパターニングが可能とな
る点で好ましい。ここで使用されるインクは、遮光層2
の上面ではじかれ易く、開口部側面及び透明基板1表面
では濡れ易いものを適宜選択して用いる。
Step (d) R (red), G (green), and B (blue) inks 4 are applied to the openings of the light shielding layer 3. As a method of applying ink, a general printing method such as offset printing, gravure printing, or screen printing can be used.However, according to a printing method using an inkjet recording apparatus, since a plate is not used, the ink liquid is not used. Manipulating the droplets is preferable in that high-precision patterning becomes possible. The ink used here is the light shielding layer 2
A material which is easy to be repelled on the upper surface and easily wetted on the side surface of the opening and the surface of the transparent substrate 1 is appropriately selected and used.

【0026】このようなインクとしては、染料系、顔料
系のいずれでも良く、溶媒は純水(イオン交換水)を主
成分として、親水性の有機溶媒等を含んでいても良い。
使用される染料としては、例えば、C.I.アシッドレ
ッド18、C.I.アシッドレッド254、C.I.ア
シッドグリーン25、C.I.アシッドブルー13、
C.I.アシッドブルー185、C.I.アシッドブル
ー7等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。また、使用される顔料としては、例えば、C.I.
ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド
5、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメン
トグリーン36、C.I.ピグメントブルー209、
C.I.ピグメントブルー16等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。インクジェット用インク
に含有される上記した染料或いは顔料は、インク中に約
0.1〜20重量%を占める割合で使用するのが好まし
いが、この限りではない。
Such an ink may be either a dye-based ink or a pigment-based ink. The solvent may contain pure water (ion-exchanged water) as a main component and may contain a hydrophilic organic solvent or the like.
Examples of the dye used include, for example, C.I. I. Acid Red 18, C.I. I. Acid Red 254, C.I. I. Acid Green 25, C.I. I. Acid blue 13,
C. I. Acid Blue 185, C.I. I. Acid Blue 7 and the like, but are not limited thereto. Examples of the pigment used include, for example, C.I. I.
Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 12, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. Pigment Blue 209,
C. I. Pigment Blue 16 and the like, but are not limited thereto. The above-mentioned dye or pigment contained in the inkjet ink is preferably used in a proportion of about 0.1 to 20% by weight in the ink, but is not limited thereto.

【0027】親水性の有機溶剤としては、例えば、メチ
ルアルコール、エチルアルコール等の炭素数1〜4のア
ルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアル
コール類等のケトンまたはケトアルコール類;テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキ
レングリコール類;エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、チオジグリコール、ジ
エチレングリコール等のアルキレン基が2〜6個の炭素
原子を含むアルキレングリコール類;グリセリン;エチ
レングリコールモノメチル(またはエチル)エーテル、
ジエチレングリコールモノメチル(またはエチル)エー
テル、トリエチレングリコールモノメチル(またはエチ
ル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテ
ル類;N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
Examples of the hydrophilic organic solvent include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol and ethyl alcohol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones such as acetone and diacetone alcohol; Keto alcohols; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene groups such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, thiodiglycol and diethylene glycol having 2 to 6 carbon atoms Alkylene glycols containing; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether;
Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone;
Examples include, but are not limited to, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.

【0028】更に、これらのインクにはバインダー成分
としてポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト及びウレタンアクリレート等のモノマー或いはオリゴ
マーを含んでいてもよい。また、界面活性剤を内添させ
て表面エネルギーを低下させることにより、ブラックマ
トリックスへの漏れ性を向上させることが可能となる。
この場合、使用される界面活性剤としてはインクに対し
て悪影響を及ぼさないものであれば特に限定されるもの
ではない。例えば、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エ
ステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルア
リルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤、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ア
ルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアル
キルエステル類、アセチレンアルコール、アセチレング
リコール等の非イオン性界面活性剤があり、これらの中
から1種または2種以上を適宜選択して使用することが
可能であるが、特にこれらに限定されるものではない。
表面エネルギー(表面張力)としては、通常30〜70
dyne/cmである。
Further, these inks may contain monomers or oligomers such as polyester acrylate, epoxy acrylate and urethane acrylate as binder components. In addition, by lowering the surface energy by adding a surfactant internally, it is possible to improve the leakage to the black matrix.
In this case, the surfactant used is not particularly limited as long as it does not adversely affect the ink. For example, fatty acid salts, higher alcohol sulfates, liquid fatty oil sulfates, anionic surfactants such as alkyl allyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan alkyl There are nonionic surfactants such as esters, acetylene alcohol, acetylene glycol and the like, and one or more of them can be appropriately selected and used, but particularly limited to these. is not.
The surface energy (surface tension) is usually 30 to 70
dyne / cm.

【0029】さらに、インクジェット記録装置として
は、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバ
ブルジェットタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジ
ェットタイプ等が使用可能であり、着色面積及び着色パ
ターンは任意に設定することができる。
Further, as the ink jet recording apparatus, a bubble jet type using an electrothermal converter or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used as an energy generating element. Can be set.

【0030】工程(e) 必要に応じて、乾燥、加熱硬化等の処理を行ない、イン
ク4を硬化して着色部5を形成する。
Step (e) If necessary, a treatment such as drying and heat curing is performed, and the ink 4 is cured to form the colored portion 5.

【0031】工程(f) 必要に応じて保護層6を形成する。保護層6としては、
光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光熱併用タイプの樹
脂層や、蒸着、スパッタ等によって形成される無機膜等
を用いることができ、カラーフィルタとした場合の透明
性を有し、その後のITO形成プロセス、配向膜形成プ
ロセス等に耐え得るものであれば使用可能である。
Step (f) If necessary, a protective layer 6 is formed. As the protective layer 6,
A photo-curing type, thermo-setting type or photo-heating type resin layer, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering or the like can be used. Any material that can withstand the alignment film forming process or the like can be used.

【0032】尚、光触媒半導体材料層2は、遮光層3の
開口部にのみ形成されていれば良く、図2に示すよう
に、遮光層3を形成し、その開口部にのみ光触媒半導体
材料層2を形成し、基板両面から露光しても良いが、上
記実施形態の如く、光触媒半導体材料層2を形成した上
に遮光層3を形成することにより、各層の形成工程が容
易になる。また、図3の如く、遮光層3を形成した上に
全面に光触媒半導体材料層2を形成し、基板裏面側から
のみ露光することにより、遮光層3を形成して遮光層3
の開口部の光触媒半導体材料層2のみを光励起させて該
開口部内のみ表面エネルギーを増加させることができ
る。但し、図3の形態では露光が片側からのみになるた
め、図1或いは図2のように、両面から露光した方が、
光触媒半導体材料層2の光励起を効果的に行なう上では
望ましい。尚、図1、図2の工程において、表面側或い
は裏面側の一方から露光しても構わない。
It is sufficient that the photocatalytic semiconductor material layer 2 is formed only in the opening of the light-shielding layer 3. As shown in FIG. 2, the light-shielding layer 3 is formed, and the photocatalytic semiconductor material layer is formed only in the opening. 2 and exposure may be performed from both sides of the substrate. However, as in the above-described embodiment, forming the light-shielding layer 3 on the photocatalytic semiconductor material layer 2 facilitates the process of forming each layer. Further, as shown in FIG. 3, the photocatalytic semiconductor material layer 2 is formed on the entire surface on which the light-shielding layer 3 is formed, and the light-shielding layer 3 is formed by exposing only the back surface of the substrate.
Only the photocatalytic semiconductor material layer 2 in the opening can be photo-excited to increase the surface energy only in the opening. However, in the embodiment of FIG. 3, since exposure is performed from only one side, it is better to expose from both sides as shown in FIG. 1 or FIG.
It is desirable to effectively excite the photocatalytic semiconductor material layer 2 with light. In the steps of FIGS. 1 and 2, exposure may be performed from one of the front side and the back side.

【0033】次に、本発明のカラーフィルタを用いて構
成した液晶素子について説明する。図4は図1の工程で
形成したカラーフィルタを組み込んだアクティブマトリ
クス型液晶素子の実施形態の断面模式図である。図4に
おいて、12は共通電極、13は配向膜、15は基板、
17は画素電極、18は配向膜、14は液晶化合物、1
9はバックライト光、20は出射光であり、図1と同じ
部材には同じ符号を付した。
Next, a liquid crystal device constituted by using the color filter of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic sectional view of an embodiment of an active matrix type liquid crystal element incorporating the color filter formed in the step of FIG. In FIG. 4, 12 is a common electrode, 13 is an alignment film, 15 is a substrate,
17 is a pixel electrode, 18 is an alignment film, 14 is a liquid crystal compound, 1
Reference numeral 9 denotes backlight, and reference numeral 20 denotes emitted light. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0034】カラー表示の液晶素子は、一般的にカラー
フィルタ側基板(1)とTFT基板(15)とを合わせ
込み、液晶化合物14を封入することにより形成され
る。液晶素子の一方の基板の内側に、TFT(不図示)
と透明な画素電極17がマトリクス状に形成される。ま
た、もう一方の基板1の内側には、画素電極17に対向
する位置にR、G、Bの各着色部5が配列するようにカ
ラーフィルタ層が設置され、その上に透明な共通電極1
2が一面に形成される。さらに、両基板の面内には配向
膜13、18が形成されており、これらをラビング処理
することにより液晶分子を一定方向に配列させることが
できる。
A liquid crystal element for color display is generally formed by fitting a color filter side substrate (1) and a TFT substrate (15) and enclosing a liquid crystal compound 14. A TFT (not shown) is provided inside one substrate of the liquid crystal element.
And transparent pixel electrodes 17 are formed in a matrix. A color filter layer is provided inside the other substrate 1 so that the R, G, and B colored portions 5 are arranged at positions facing the pixel electrodes 17, and a transparent common electrode 1 is formed thereon.
2 are formed on one side. Further, alignment films 13 and 18 are formed in the planes of both substrates, and by subjecting them to rubbing treatment, liquid crystal molecules can be arranged in a certain direction.

【0035】基板1、15の外側にはそれぞれ偏光板
(不図示)が接着され、バックライトとして一般的に蛍
光灯(不図示)と散乱板(不図示)の組み合わせを用
い、液晶化合物をバックライト光19の透過率を変化さ
せる光シャッターとして機能させることにより表示を行
なう。
A polarizing plate (not shown) is bonded to the outside of each of the substrates 1 and 15, and a combination of a fluorescent lamp (not shown) and a scattering plate (not shown) is generally used as a backlight, and the liquid crystal compound is backed up. Display is performed by functioning as an optical shutter that changes the transmittance of the light 19.

【0036】また、上記液晶素子は透過型の構成である
が、画素電極17や基板15に反射性の素材を用いた
り、或いは基板15側に別途反射層を設けることによ
り、反射型の液晶素子を構成することも可能であり、そ
の場合には偏光板は観察者側にのみ用いる。
The liquid crystal element is of a transmissive type. However, a reflective material may be used for the pixel electrode 17 and the substrate 15 or a reflective layer may be separately provided on the substrate 15 side. It is also possible to construct the polarizing plate, in which case the polarizing plate is used only on the observer side.

【0037】本発明の液晶素子においては、本発明のカ
ラーフィルタを用いて構成していれば良く、他の構成部
材については、その素材や製法等、従来の液晶素子の技
術を適用することが可能である。
In the liquid crystal device of the present invention, it is only necessary to use the color filter of the present invention. For the other components, the techniques of the conventional liquid crystal device such as the material and manufacturing method can be applied. It is possible.

【0038】[0038]

【実施例】(実施例1)無アルカリガラス基板上に、ブ
ラックレジスト(新日鐵化学(株)製「V259−BK
739P」)層を形成してパターニングし、ブラックマ
トリクスを形成した。この基板に、光触媒半導体材料層
をシリコーン樹脂を用いて形成した。具体的には、アナ
ターゼ型酸化チタンゾル(日産化学社製「TA−1
5」)56重量部と、シリカゾル(日本合成ゴム社製
「グラスカA液」)とトリメトキシシラン(日本合成ゴ
ム社製「グラスカB液」)とを重量比で3:1に混合し
た混合液33重量部とを混合し、さらに、上記トリメト
キシシラン11重量部を添加し、酸化チタン含有シリコ
ーン塗料用組成物を調整した。この組成物を基板上にス
ピンコートした後、150℃の温度で硬化させ、アナタ
ーゼ型酸化チタン粒子とシリコーン樹脂からなる膜厚
0.1μmの光触媒半導体材料層を得た。
(Example 1) A black resist ("V259-BK" manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was formed on an alkali-free glass substrate.
739P ") layer was formed and patterned to form a black matrix. On this substrate, a photocatalytic semiconductor material layer was formed using a silicone resin. Specifically, an anatase type titanium oxide sol ("TA-1" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
5)) A mixed solution obtained by mixing 56 parts by weight of silica sol ("Glaska A solution" manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) and trimethoxysilane ("Glaska B solution" manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) at a weight ratio of 3: 1. 33 parts by weight, and 11 parts by weight of the above trimethoxysilane were further added to prepare a titanium oxide-containing silicone coating composition. After spin-coating this composition on a substrate, it was cured at a temperature of 150 ° C. to obtain a 0.1 μm-thick photocatalytic semiconductor material layer composed of anatase-type titanium oxide particles and a silicone resin.

【0039】次いで、基板の裏面から20Wの紫外線光
源(三井電気社製、ブラックライトブルー(BLB)蛍
光灯)を8本ならべた光源を用いて、15mW/cm2
の紫外線照度で10分間露光した。露光後に水に対する
接触角を測ったところ、ブラックマトリクスの開口部の
光触媒半導体材料層表面が6°であり、ブラックマトリ
クス上が48°であった。
Next, from the back surface of the substrate, 15 mW / cm 2 was obtained using eight light sources of 20 W ultraviolet light source (manufactured by Mitsui Electric Co., Ltd., black light blue (BLB) fluorescent lamp).
For 10 minutes. When the contact angle with water was measured after the exposure, the surface of the photocatalytic semiconductor material layer at the opening of the black matrix was 6 ° and the angle on the black matrix was 48 °.

【0040】上記基板のブラックマトリクスの開口部
に、インクジェット記録装置を用いて下記組成のR、
G、Bの各インクを付与した。
Using an ink jet recording apparatus, R, having the following composition,
G and B inks were applied.

【0041】 (インク組成) 染料 5重量部 R:C.I.アシッドレッド118 G:C.I.アシッドグリーン25 B:C.I.アシッドブルー113 エチレングリコール 10重量部 イソプロピルアルコール 3重量部 ヒドロキシプロピルセルロース 10重量部(固形分) (日本曹達社製「HDC−L」) 72重量部 イオン交換水 (Ink Composition) Dye 5 parts by weight R: C.I. I. Acid Red 118 G: C.I. I. Acid Green 25 B: C.I. I. Acid Blue 113 Ethylene glycol 10 parts by weight Isopropyl alcohol 3 parts by weight Hydroxypropylcellulose 10 parts by weight (solid content) (Nippon Soda Co., Ltd. "HDC-L") 72 parts by weight ion exchange water

【0042】その結果、ブラックマトリクス上と開口部
に跨がって着弾されたインクは瞬時に開口部内に引き込
まれ、該インクを220℃で60分間雰囲気炉にて加熱
して硬化することにより、混色や白抜け等の色むらのな
い、良好なカラーフィルタが得られた。
As a result, the ink that has landed over the black matrix and across the opening is instantaneously drawn into the opening, and is cured by heating the ink in an atmosphere furnace at 220 ° C. for 60 minutes. A good color filter without color unevenness such as color mixing or white spots was obtained.

【0043】(実施例2)無アルカリガラス基板に、酸
化チタンをスパッタリングにより0.15μmの膜厚に
形成し、この基板をエアー雰囲気中で500℃に加熱
し、60分間放置してから冷却してアナターゼ型酸化チ
タン層を得た。
Example 2 Titanium oxide was formed on an alkali-free glass substrate by sputtering to a thickness of 0.15 μm, and the substrate was heated to 500 ° C. in an air atmosphere, left for 60 minutes, and then cooled. Thus, an anatase type titanium oxide layer was obtained.

【0044】上記基板上に、ブラックレジスト(東京応
化工業(株)製「CFPR−BK−416」)層を形成
してパターニングし、ブラックマトリクスを得た。この
基板の水に対する接触角は、ブラックマトリクス上が8
0°、ブラックマトリクス開口部に露出した酸化チタン
層表面が45°であった。
A black resist ("CFPR-BK-416" manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) layer was formed on the above substrate and patterned to obtain a black matrix. The contact angle of this substrate with water was 8 on the black matrix.
0 °, and the surface of the titanium oxide layer exposed at the black matrix opening was 45 °.

【0045】次いで、実施例1と同様に裏面から15m
W/cm2 の紫外線照度で10分間露光し、再び水に対
する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上は
80°のままであり、酸化チタン層表面は6°であっ
た。
Then, 15 m from the back surface as in Example 1.
Exposure was performed for 10 minutes with an ultraviolet illuminance of W / cm 2, and the contact angle with water was measured again. As a result, the angle was 80 ° on the black matrix and 6 ° on the titanium oxide layer surface.

【0046】上記基板のブラックマトリクスの開口部
に、インクジェット記録装置を用いて実施例1と同じ
R、G、Bの各インクを付与した。その結果、ブラック
マトリクス上と開口部に跨がって着弾されたインクは瞬
時に開口部内に引き込まれ、加熱して硬化することによ
り、混色や白抜け等の色むらのない、良好なカラーフィ
ルタが得られた。
The same R, G, and B inks as in Example 1 were applied to the openings of the black matrix of the substrate using an ink jet recording apparatus. As a result, ink that has landed over the black matrix and across the opening is instantly drawn into the opening, and is heated and cured, so that there is no color unevenness such as color mixing or white spots. was gotten.

【0047】(実施例3)実施例1で用いた酸化チタン
含有シリコーン塗料用組成物を用い、無アルカリガラス
基板上にスプレー塗布し、硬化して膜厚0.1μmの光
触媒半導体材料層を形成した。次いで、ブラックレジス
ト(富士フィルムオーリン(株)製「CK−S171
X」)層を形成してパターニングし、ブラックマトリク
スを形成した。この基板の水に対する接触角は、ブラッ
クマトリクス上が75°、該ブラックマトリクスの開口
部に露出した上記光触媒半導体材料層が40°であっ
た。
Example 3 The composition for titanium oxide-containing silicone coating used in Example 1 was spray-coated on an alkali-free glass substrate and cured to form a photocatalytic semiconductor material layer having a thickness of 0.1 μm. did. Next, a black resist (“CK-S171” manufactured by Fuji Film Orin Co., Ltd.)
X ") layer was formed and patterned to form a black matrix. The contact angle of the substrate to water was 75 ° on the black matrix, and 40 ° for the photocatalytic semiconductor material layer exposed at the opening of the black matrix.

【0048】次に、実施例1と同様の光源を用いて、2
5mW/cm2 の紫外線照度で光触媒半導体材料層表面
より5分間、露光した。露光後の水に対する接触角を測
定したところ、上記光触媒半導体材料層は4°であり、
ブラックマトリクス上は70°であった。
Next, using the same light source as in the first embodiment,
Exposure was performed for 5 minutes from the surface of the photocatalytic semiconductor material layer at an ultraviolet illuminance of 5 mW / cm 2 . When the contact angle to water after exposure was measured, the photocatalytic semiconductor material layer was 4 °,
70 ° on the black matrix.

【0049】上記基板のブラックマトリクスの開口部
に、インクジェット記録装置を用いて実施例1と同じ
R、G、Bの各インクを付与した。その結果、ブラック
マトリクス上と開口部に跨がって着弾されたインクは瞬
時に開口部内に引き込まれ、加熱して硬化することによ
り、混色や白抜け等の色むらのない、良好なカラーフィ
ルタが得られた。
The same R, G, and B inks as in Example 1 were applied to the openings of the black matrix of the substrate using an ink jet recording apparatus. As a result, ink that has landed over the black matrix and across the opening is instantly drawn into the opening, and is heated and cured, so that there is no color unevenness such as color mixing or white spots. was gotten.

【0050】(比較例1)紫外線照射を行なわない以外
は実施例2と同様にして得られた基板のブラックマトリ
クスの開口部に、インクジェット記録装置を用いて実施
例1と同じR、G、Bの各インクを付与した。その結
果、ブラックマトリクス上と開口部に跨がって着弾した
インクが開口部に引き込まれずにブラックマトリクス上
に残り、隣接する開口部に着弾したインクと混色を起こ
した。また、他の開口部においては、開口部内でインク
がはじかれ、白抜けを生じた。
(Comparative Example 1) The same R, G, and B as in Example 1 were formed in the openings of the black matrix of the substrate obtained in the same manner as in Example 2 except that no ultraviolet irradiation was performed, using an ink jet recording apparatus. Of each ink was applied. As a result, the ink that landed on the black matrix and across the opening remained on the black matrix without being drawn into the opening and mixed with the ink that landed on the adjacent opening. In other openings, the ink was repelled in the openings, resulting in white spots.

【0051】(比較例2)紫外線照射を行なわない以外
は実施例3と同様にして得られた基板のブラックマトリ
クスの開口部に、インクジェット記録装置を用いて実施
例1と同じR、G、Bの各インクを付与した。その結
果、ブラックマトリクス上と開口部に跨がって着弾した
インクが開口部に引き込まれずにブラックマトリクス上
に残り、隣接する開口部に着弾したインクと混色を起こ
した。また、他の開口部においては、開口部内でインク
がはじかれ、白抜けを生じた。
(Comparative Example 2) The same R, G, and B as in Example 1 were formed in the openings of the black matrix of the substrate obtained in the same manner as in Example 3 except that no ultraviolet irradiation was performed, using an ink jet recording apparatus. Of each ink was applied. As a result, the ink that landed on the black matrix and across the opening remained on the black matrix without being drawn into the opening and mixed with the ink that landed on the adjacent opening. In other openings, the ink was repelled in the openings, resulting in white spots.

【0052】(比較例3)透明ガラス基板上に、ブラッ
クレジスト(新日鐵化学(株)製「V259−BK73
9P」)層を形成してパターニングし、ブラックマトリ
クスを形成した。この基板の水に対する接触角は、ブラ
ックマトリクス上が80°、ブラックマトリクスの開口
部内に露出したガラス基板が38°であった。
Comparative Example 3 A black resist (“V259-BK73” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was formed on a transparent glass substrate.
9P ") layer was formed and patterned to form a black matrix. The contact angle of the substrate to water was 80 ° on the black matrix and 38 ° on the glass substrate exposed in the opening of the black matrix.

【0053】上記基板のブラックマトリクスの開口部
に、インクジェット記録装置を用いて実施例1と同じ
R、G、Bの各インクを付与した。その結果、ブラック
マトリクス上と開口部に跨がって着弾したインクは、該
開口部内に引き込まれるものの、その速度が遅く、該イ
ンクが乾燥する前に隣接する開口部にインクを付与する
ため、隣接する開口部間でインクの混色を起こした。ま
た、他の開口部内ではインクがはじかれて白抜けを生じ
た。
The same R, G, and B inks as in Example 1 were applied to the openings of the black matrix of the substrate using an ink jet recording apparatus. As a result, the ink that has landed over the black matrix and across the opening is drawn into the opening, but its speed is slow, so that the ink is applied to the adjacent opening before the ink dries, Color mixing of ink occurred between adjacent openings. In addition, ink was repelled in the other openings, resulting in white spots.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、ブラックマトリクスの
開口部にインクを付与して硬化させるカラーフィルタの
製造において、開口部内におけるインクのはじきがな
く、またブラックマトリクス上に着弾したインクが開口
部内に速やかに引き込まれるため、各開口部に均一な着
色部を形成することが可能となり、混色や白抜け、色ム
ラ等の欠陥のない高コントラストのカラーフィルタを歩
留良く製造することができ、該カラーフィルタを用い
て、カラー表示特性に優れた液晶素子を安価に提供する
ことができる。
According to the present invention, in the production of a color filter in which ink is applied to the openings of the black matrix and cured, ink in the openings is not repelled, and the ink that has landed on the black matrix is removed from the openings. , It is possible to form a uniform colored portion in each opening, it is possible to produce a high-contrast color filter without defects such as color mixing, white spots, and color unevenness with good yield, Using the color filter, a liquid crystal element having excellent color display characteristics can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のカラーフィルタの製造方法の好ましい
一実施形態の工程図である。
FIG. 1 is a process chart of a preferred embodiment of a method for manufacturing a color filter of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態を示す断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention.

【図3】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施
形態を示す断面模式図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention.

【図4】本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the liquid crystal element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 光触媒半導体材料層 3 遮光層 4 インク 5 着色部 6 保護層 12 共通電極 13 配向膜 15 基板 17 画素電極 18 配向膜 19 入射光 20 出射光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Photocatalytic semiconductor material layer 3 Light shielding layer 4 Ink 5 Colored part 6 Protective layer 12 Common electrode 13 Alignment film 15 Substrate 17 Pixel electrode 18 Alignment film 19 Incident light 20 Outgoing light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 BA00 BA64 BB02 BB14 BB23 BB44 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FB06 FB12 FB13 FC12 FC22 FC23 FC25 GA13 LA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H048 BA00 BA64 BB02 BB14 BB23 BB44 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FB06 FB12 FB13 FC12 FC22 FC23 FC25 GA13 LA12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に開口部を有し黒色樹脂組成
物からなる遮光層と、少なくとも該遮光層の開口部に露
出した透明基板上に光触媒半導体材料層を設ける工程
と、上記遮光層の開口部内の光触媒半導体材料層を光励
起させて該光触媒半導体材料層の表面エネルギーを上記
遮光層の表面エネルギーよりも高くする工程と、上記遮
光層の開口部にインクを付与し、該インクを硬化させて
着色部を形成する工程と、を有することを特徴とするカ
ラーフィルタの製造方法。
1. A light-shielding layer having an opening on a transparent substrate and made of a black resin composition; a step of providing a photocatalytic semiconductor material layer on at least the transparent substrate exposed at the opening of the light-shielding layer; Photo-exciting the photocatalytic semiconductor material layer in the opening to raise the surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer higher than the surface energy of the light-shielding layer; and applying ink to the opening of the light-shielding layer and curing the ink. Forming a colored portion by forming the colored portion.
【請求項2】 透明基板上に開口部を有する遮光層を形
成した後、該遮光層の開口部にのみ光触媒半導体材料層
を設け、該光触媒半導体材料層の表面側及び裏面側の少
なくとも一方から露光して光励起させて該光触媒半導体
材料層の表面エネルギーを上記遮光層の表面エネルギー
よりも高くする請求項1記載のカラーフィルタの製造方
法。
2. After forming a light-shielding layer having an opening on a transparent substrate, a photocatalytic semiconductor material layer is provided only on the opening of the light-shielding layer, and at least one of the front side and the back side of the photocatalytic semiconductor material layer is provided. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer is made higher than the surface energy of the light-shielding layer by exposing and photoexciting.
【請求項3】 透明基板上に開口部を有する遮光層を形
成した後、該基板全面に光触媒半導体材料層を設け、該
光触媒半導体材料層の裏面側から露光することにより、
上記遮光層の開口部の光触媒半導体材料層のみ光励起さ
せて該光触媒半導体材料層の表面エネルギーを上記遮光
層の表面エネルギーよりも高くする請求項1記載のカラ
ーフィルタの製造方法。
3. After forming a light-shielding layer having an opening on a transparent substrate, a photocatalytic semiconductor material layer is provided on the entire surface of the substrate, and exposure is performed from the back side of the photocatalytic semiconductor material layer.
The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein only the photocatalytic semiconductor material layer at the opening of the light-shielding layer is photoexcited to make the surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer higher than the surface energy of the light-shielding layer.
【請求項4】 透明基板上に光触媒半導体材料層を形成
し、その上に開口部を有する遮光層を形成した後、上記
光触媒半導体材料層の表面側及び裏面側から露光するこ
とにより、上記光触媒半導体材料層を光励起させて該光
触媒半導体材料層の表面エネルギーを上記遮光層の表面
エネルギーよりも高くする請求項1記載のカラーフィル
タの製造方法。
4. A photocatalyst semiconductor material layer is formed on a transparent substrate, a light-shielding layer having an opening is formed thereon, and then the photocatalyst semiconductor material layer is exposed from the front side and the back side to form the photocatalyst semiconductor material layer. 2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the semiconductor material layer is photoexcited to make the surface energy of the photocatalytic semiconductor material layer higher than the surface energy of the light-shielding layer.
【請求項5】 上記遮光層の開口部にインクを付与する
手段がインクジェット方式である請求項1〜4いずれか
に記載のカラーフィルタの製造方法。
5. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the means for applying ink to the opening of the light-shielding layer is an ink-jet method.
【請求項6】 透明基板と、該透明基板上に開口部を有
する遮光層と、該遮光層の開口部内に形成された着色部
と、を有するカラーフィルタであって、請求項1〜5の
いずれかに記載のカラーフィルタの製造方法によって製
造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
6. A color filter comprising: a transparent substrate; a light-shielding layer having an opening on the transparent substrate; and a colored portion formed in the opening of the light-shielding layer. A color filter manufactured by any one of the color filter manufacturing methods described above.
【請求項7】 一対の基板間に液晶を挟持してなり、一
方の基板を請求項6記載のカラーフィルタを用いて構成
したことを特徴とする液晶素子。
7. A liquid crystal element comprising a pair of substrates sandwiching liquid crystal, and one of the substrates is formed using the color filter according to claim 6. Description:
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