JP2003043238A - Color filter and method for manufacturing the same, liquid crystal element using the same - Google Patents

Color filter and method for manufacturing the same, liquid crystal element using the same

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JP2003043238A
JP2003043238A JP2001226951A JP2001226951A JP2003043238A JP 2003043238 A JP2003043238 A JP 2003043238A JP 2001226951 A JP2001226951 A JP 2001226951A JP 2001226951 A JP2001226951 A JP 2001226951A JP 2003043238 A JP2003043238 A JP 2003043238A
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Japan
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color filter
black matrix
black
resin layer
manufacturing
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JP2001226951A
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Japanese (ja)
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Akio Nishi
彰夫 西
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent coloring nonuniformity among colored parts in a row of the colored parts from being generated in a method for manufacturing a color filter where the colored parts are formed by imparting curable ink to the opening parts of a black matrix made of a plastic resin. SOLUTION: Recessed parts are formed on the upper surface of the black matrix in regions separating the mutually adjoining opening parts in the row direction. The curable ink is continuously applied along the row direction. Thereby the applied curable ink is made to be a stripe-shaped continuous layer. By curing the ink in this state, the coloring parts are formed on each of the opening parts with a uniform film thickness.

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、パ
ーソナルコンピュータ、パチンコ遊技台等に使用される
カラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフィル
タとその製造方法、及び、該カラーフィルタを用いてな
る液晶素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter which is a constituent member of a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer, a pachinko game table, etc., a manufacturing method thereof, and a liquid crystal using the color filter. Regarding the device.

【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需要
が増加している。しかしながら、さらなる普及のために
は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, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has increased. However, for further widespread use, a significant cost reduction is required, and in particular, cost reduction of the color filter, which has a large specific gravity in cost, is required.

【0003】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ、上記の要求に応えるべく種々の方法が試みら
れているが、未だ全ての要求特性を満足する方法は確立
されていない。以下にそれぞれの方法を説明する。
Conventionally, various methods have been tried to meet the above-mentioned requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but a method satisfying all the required characteristics has not been established yet. Each method will be described below.

【0004】第一の方法は染色法である。染色法は、先
ずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材
料を形成し、これをフォトリソグラフィ工程により所望
の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色
浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを3回繰
り返すことにより、R(赤)、G(緑)、B(青)の各
着色部を形成する。
The first method is a dyeing method. The dyeing method is as follows. First, a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, is formed on a glass substrate, this is patterned into a desired shape by a photolithography process, and then the obtained pattern is immersed in a dyeing bath. Get a colored pattern. By repeating this three times, each colored portion of R (red), G (green), and B (blue) is formed.

【0005】第二の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って代わりつつある。この方法は、先ず基板上に
顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニ
ングすることで単色のパターンを得る。さらにこの工程
を3回繰り返すことにより、R、G、Bの各着色部を形
成する。
The second method is a pigment dispersion method, which is recently replacing the dyeing method. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is first formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochrome pattern. Further, by repeating this process three times, each colored portion of R, G and B is formed.

【0006】第三の方法は電着法である。この方法は、
先ず基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹脂、
電解液等の入った電着塗装液に浸漬して、第一の着色部
を電着する。この工程を3回繰り返してR、G、Bの各
着色部を形成する。
The third method is an electrodeposition method. This method
First, the transparent electrode is patterned on the substrate, and the pigment, resin,
The first colored portion is electrodeposited by immersing it in an electrodeposition coating solution containing an electrolytic solution or the like. This process is repeated three times to form R, G, and B colored portions.

【0007】第四の方法としては熱硬化型の樹脂の顔料
を分散させ、印刷を3回繰り返すことにより、R、G、
Bに塗り分けた後、樹脂を硬化させて着色部を形成する
ものである。
The fourth method is to disperse a thermosetting resin pigment and repeat printing three times to obtain R, G, and
After being separately coated on B, the resin is cured to form a colored portion.

【0008】いずれの方法においても、着色部の上に保
護層を形成するのが一般的である。また、これらの方法
に共通している点は、R、G、Bの3色の着色部を形成
するために、同一の工程を3回繰り返す必要があり、コ
スト高になるということである。また、工程が多いた
め、歩留りが低下するという問題もある。
In either method, it is general to form a protective layer on the colored portion. In addition, what is common to these methods is that in order to form the colored portions of three colors of R, G, and B, it is necessary to repeat the same process three times, which results in high cost. In addition, there is a problem that the yield is reduced due to the large number of steps.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これらの問題を補うべ
く、インクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造
方法として、特開昭59−75205号公報、特開昭6
3−235901号公報、特開平1−217320号公
報等に開示された提案があるが、未だ不十分である。
In order to solve these problems, a method for producing a color filter using an ink jet method is disclosed in JP-A-59-75205 and JP-A-6-75205.
There are proposals disclosed in JP-A-3-235901, JP-A-1-217320, etc., but they are still insufficient.

【0010】特に、インクジェット方式によるカラーフ
ィルタの製造方法においては、隣接する異なる色の着色
部間での混色が問題となる。そこで、カラーフィルタの
各着色部間での混色を防止する方法として、特開平4−
123005号公報に開示された提案がある。この方法
は、遮光層上に撥水、撥油性の大きなシリコーンゴムの
パターンを形成して、インクジェット方式或いは印刷法
における混色を防止するものである。また、より簡便な
方法で表面が撥水、撥油性を有する遮光層を得る方法と
して、特開平7−35916号公報に示された提案があ
る。この提案は、遮光層形成部材の上に、シリコーン微
粒子を含有する光透過性の感光性樹脂層を形成し、該感
光性樹脂層をフォトリソ工程によりパターニングした
後、パターニングされた感光性樹脂層をマスクとして遮
光層形成用部材を加工する方法である。
Particularly, in the method of manufacturing a color filter by the ink jet method, color mixing between adjacent colored portions of different colors becomes a problem. Therefore, as a method for preventing color mixing between the colored portions of the color filter, Japanese Patent Laid-Open No.
There is a proposal disclosed in Japanese Patent No. 123005. In this method, a pattern of silicone rubber having high water repellency and oil repellency is formed on the light shielding layer to prevent color mixture in the inkjet method or the printing method. Further, as a method for obtaining a light-shielding layer having a water-repellent and oil-repellent surface by a simpler method, there is a proposal disclosed in JP-A-7-35916. In this proposal, a light-transmissive photosensitive resin layer containing silicone particles is formed on a light-shielding layer forming member, the photosensitive resin layer is patterned by a photolithography process, and then the patterned photosensitive resin layer is formed. This is a method of processing the light shielding layer forming member as a mask.

【0011】しかしながら、上記した各提案の遮光層を
用い、同色の着色部がストライプ状に配置したカラーフ
ィルタをインクジェット方式により形成した場合に、以
下のような問題が発生した。
However, when the above-mentioned proposed light-shielding layer is used and a color filter in which colored portions of the same color are arranged in a stripe pattern is formed by an ink jet method, the following problems occur.

【0012】開口部が複数行、複数列に配置した遮光
層、いわゆるブラックマトリクスの各行に沿ってインク
を付与する際に、隣接する開口部間を隔てるブラックマ
トリクスの上面にも連続してインクを付与した場合、ブ
ラックマトリクス上に着弾したインク滴は、ブラックマ
トリクス表面において弾かれ、開口部に引き込まれる。
この時、2つの開口部にそれぞれ流れ込む量の比率が定
かではなく、各行内の同色の着色部において、付与され
たインク量に差が生じ、着色ムラを生じてしまう。ま
た、ブラックマトリクス上にインク滴が乗らないよう
に、断続的に各開口部にのみインクを付与しても、イン
クの吐出毎に吐出量や着弾位置に微妙な差を生じた場合
にも同様に、各行内の同色の着部間で付与されたインク
量に差が生じ、着色ムラを生じてしまう。
When ink is applied along each line of a so-called black matrix, which is a light-shielding layer having openings arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, ink is continuously applied to the upper surface of the black matrix which separates adjacent openings. When applied, the ink droplet that has landed on the black matrix is repelled on the surface of the black matrix and drawn into the opening.
At this time, the ratio of the amount of ink flowing into each of the two openings is not clear, and the amount of applied ink is different in the colored portions of the same color in each row, resulting in uneven coloring. In addition, even if ink is intermittently applied only to each opening so that the ink drops do not get on the black matrix, the same applies when a slight difference occurs in the ejection amount or the landing position for each ejection of the ink. In addition, there is a difference in the amount of ink applied between the same-colored landing portions in each row, resulting in uneven coloring.

【0013】本発明の課題は、上記問題を解決し、イン
クジェット方式により簡易な工程で着色ムラを生じるこ
となく、歩留まり良くカラーフィルタを製造し、該カラ
ーフィルタを用いてより安価にカラー表示の液晶素子を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, to manufacture a color filter with a good yield by an ink jet system without causing coloring unevenness in a simple process, and to use the color filter to inexpensively display a color liquid crystal. It is to provide an element.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、透明基
板上に樹脂製のブラックマトリクスと該ブラックマトリ
クスの開口部に形成された着色部とを少なくとも有する
カラーフィルタの製造方法であって、透明基板上に複数
行及び複数列の開口部を有するブラックマトリクスを形
成する工程と、少なくとも上記ブラックマトリクスの開
口部にインクジェット方式により硬化型インクを付与
し、硬化させて着色部を形成する工程と、を少なくとも
有し、上記ブラックマトリクスの行方向において隣接す
る開口部間を隔てる領域の上面に凹部を有し、該行方向
に沿って同色の硬化型インクをブラックマトリクスを跨
いで連続して付与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 method for producing a color filter having at least a resin black matrix and a colored portion formed in an opening of the black matrix on a transparent substrate. A step of forming a black matrix having openings in a plurality of rows and a plurality of columns on a transparent substrate, and a step of applying a curable ink to at least the openings of the black matrix by an inkjet method and curing the ink to form a colored portion. And a concave portion on the upper surface of a region that separates adjacent openings in the row direction of the black matrix, and curable ink of the same color is continuously provided across the black matrix along the row direction. It is a manufacturing method of a color filter characterized by applying.

【0015】上記本発明のカラーフィルタの製造方法に
おいては、下記の構成を好ましい態様として含む。
The above-described method for manufacturing a color filter of the present invention includes the following configuration as a preferred embodiment.

【0016】透明基板上に感光性の黒色樹脂層を形成
し、パターン露光し、現像することにより上記ブラック
マトリクスを形成する。さらに、該黒色樹脂層の感光性
がポジ型であり、ブラックマトリクスの開口部形成領域
とブラックマトリクス上面の凹部形成領域の露光量を変
えて黒色樹脂層表面側から同時にパターン露光する、或
いは、該黒色樹脂層の感光性がネガ型であり、ブラック
マトリクス形成領域内において、凹部形成領域と該凹部
形成領域以外の領域とで露光量を変えて透明基板裏面側
から同時にパターン露光する。
The black matrix is formed by forming a photosensitive black resin layer on a transparent substrate, performing pattern exposure and developing. Further, the photosensitivity of the black resin layer is positive, and the pattern exposure is performed simultaneously from the surface side of the black resin layer by changing the exposure amount of the opening forming region of the black matrix and the recess forming region of the upper surface of the black matrix, or The black resin layer has a negative photosensitivity, and in the black matrix forming region, the pattern exposure is performed simultaneously from the back surface side of the transparent substrate by changing the exposure amount between the recess forming region and the region other than the recess forming region.

【0017】透明基板上に非感光性の黒色樹脂層を形成
し、該黒色樹脂層上にフォトレジスト層を形成し、パタ
ーン露光し、現像した後、該レジストパターンをマスク
として上記黒色樹脂層をエッチングによりパターニング
して開口部を形成し、さらに、該フォトレジストパター
ンをパターニングして上記凹部を形成する。特に、該レ
ジストの感光性がポジ型であり、黒色樹脂層のエッチン
グ後に再度パターン露光し、現像することにより中央部
に上記凹部を形成する。
A non-photosensitive black resin layer is formed on a transparent substrate, a photoresist layer is formed on the black resin layer, and after pattern exposure and development, the black resin layer is formed using the resist pattern as a mask. The opening is formed by patterning by etching, and the photoresist pattern is further patterned to form the recess. Particularly, the photosensitivity of the resist is positive, and after the black resin layer is etched, pattern exposure is performed again and development is performed to form the above-mentioned concave portion in the central portion.

【0018】本発明の第二は、透明基板上に複数行及び
複数列の開口部を有する樹脂製ブラックマトリクスと該
開口部に形成された着色部とを少なくとも有し、上記本
発明のカラーフィルタの製造方法により製造されたこと
を特徴とするカラーフィルタであり、好ましくは上記着
色部上に保護層を有する。
A second aspect of the present invention comprises at least a resin black matrix having openings in a plurality of rows and a plurality of columns on a transparent substrate, and a colored portion formed in the openings, and the color filter of the present invention described above. The color filter is manufactured by the manufacturing method described in 1., and preferably has a protective layer on the colored portion.

【0019】本発明の第三は、一対の基板間に液晶を挟
持してなり、一方の基板が上記本発明のカラーフィルタ
を用いて構成されたことを特徴とする液晶素子である。
A third aspect of the present invention is a liquid crystal device characterized in that a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and one of the substrates is constructed by using the color filter of the present invention.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明は、インクを付与する方向
において、隣接する開口部間を隔てる領域のブラックマ
トリクス上面に凹部を形成することにより、該ブラック
マトリクス上に付与されたインクが該凹部で保持され、
当該方向において着弾したインク滴が連続する。よっ
て、該インクを硬化させた着色部において、均一な膜厚
が得られ、着色ムラの発生が防止される。また、インク
の吐出量の変動や着弾位置のずれがあった場合でも、イ
ンク滴が連続することで解消され、これらに起因する着
色ムラの発生も防止される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, by forming a concave portion on the upper surface of the black matrix in a region separating adjacent openings in the ink applying direction, the ink applied on the black matrix is formed into the concave portion. Held in
The ink droplets landed in this direction are continuous. Therefore, a uniform film thickness is obtained in the colored portion obtained by curing the ink, and uneven coloring is prevented. Further, even when there is a change in the ink ejection amount or a deviation in the landing position, it is eliminated by the continuous ink droplets, and the occurrence of uneven coloring due to these is also prevented.

【0021】図1に、本発明のカラーフィルタの構成を
模式的に示す。図中、(a)は平面模式図、(b)はそ
のA−A’断面模式図であり、1はブラックマトリク
ス、2はブラックマトリクス1の開口部、3は着色部、
4はブラックマトリクス1の凹部、5は透明基板であ
る。
FIG. 1 schematically shows the structure of the color filter of the present invention. In the figure, (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic sectional view taken along the line AA ′, 1 is a black matrix, 2 is an opening of the black matrix 1, 3 is a colored part,
Reference numeral 4 is a concave portion of the black matrix 1, and 5 is a transparent substrate.

【0022】図1に示すように、着色部3はブラックマ
トリクス1の開口部内に形成される。本発明において
は、該着色部3を形成する際に、ブラックマトリクス1
上の、同色の着色部3が形成される行方向(紙面上では
上下方向)において隣接する開口部3間を隔てる領域に
凹部4を形成し、該行方向に沿って連続してインクを付
与する。従って、ブラックマトリクス1上にもインク滴
が着弾するが、該凹部4が収納部となり、インク滴は行
方向においてストライプ状に連続して保持される。尚、
列方向(紙面上では左右方向)の隣接する開口部間にお
いては、ブラックマトリクス1上面に凹部が形成されて
いないため、インクは良好に弾かれ、異なる色のインク
同士で混色を生じることはない。
As shown in FIG. 1, the colored portion 3 is formed in the opening of the black matrix 1. In the present invention, when forming the colored portion 3, the black matrix 1
The recesses 4 are formed in the regions separating the openings 3 adjacent to each other in the row direction in which the colored portions 3 of the same color are formed (vertical direction on the paper surface), and ink is continuously applied along the row direction. To do. Therefore, although the ink droplets also land on the black matrix 1, the recesses 4 serve as storage portions, and the ink droplets are continuously held in a stripe shape in the row direction. still,
Between the openings adjacent to each other in the column direction (the left-right direction on the paper surface), since the concave portion is not formed on the upper surface of the black matrix 1, the ink is repelled well, and the inks of different colors are not mixed with each other. .

【0023】本発明において、上記した凹部4を有する
ブラックマトリクス1の形成方法としては特に限定され
ないが、ブラックマトリクス1を感光性の黒色樹脂で形
成する方法と、非感光性黒色樹脂とレジストを用いて形
成する方法が好ましく挙げられる。以下に、それぞれの
好ましい実施形態を挙げて、本発明のカラーフィルタの
製造方法について詳細に説明する。
In the present invention, the method of forming the black matrix 1 having the above-mentioned concave portions 4 is not particularly limited, but a method of forming the black matrix 1 with a photosensitive black resin and a non-photosensitive black resin and a resist are used. A preferable method is to form the film. Hereinafter, the method for manufacturing the color filter of the present invention will be described in detail with reference to respective preferred embodiments.

【0024】図2は、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り、ブラックマト
リクス1を感光性黒色樹脂で形成した例である。図中、
21は感光性黒色樹脂層、22はフォトマスク、23
a、23bはフォトマスク22の光透過領域、24は硬
化型インク、25は保護層である。また、図1と同じ部
材には同じ符号を付した。以下、各工程について説明す
るが、図2の(a)〜(f)は下記工程(a)〜(f)
に対応する断面模式図であり、図1のA−A’断面に相
当する。
FIG. 2 is a process chart of a preferred embodiment of the color filter manufacturing method of the present invention, which is an example in which the black matrix 1 is formed of a photosensitive black resin. In the figure,
21 is a photosensitive black resin layer, 22 is a photomask, and 23
Reference numerals a and 23b are light transmitting regions of the photomask 22, 24 is a curable ink, and 25 is a protective layer. The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Hereinafter, each step will be described. The steps (a) to (f) in FIG.
2 is a schematic cross-sectional view corresponding to, and corresponds to an AA ′ cross section of FIG. 1.

【0025】工程(a) 透明基板5上に感光性黒色樹脂層21を形成する。透明
基板5としては、一般的に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と強度を有していれば、
ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のプ
ラスチック基板も用いることができる。また、必要に応
じて、透明基板5表面には、ブラックマトリクス1や着
色部3との密着性を高めるための処理を施しておいても
良い。
Step (a) The photosensitive black resin layer 21 is formed on the transparent substrate 5. A glass substrate is generally used as the transparent substrate 5,
If it has transparency and strength as a color filter,
A plastic substrate such as polyethylene terephthalate or polycarbonate can also be used. Further, if necessary, the surface of the transparent substrate 5 may be subjected to a treatment for enhancing the adhesiveness with the black matrix 1 and the colored portion 3.

【0026】本実施形態で用いられる感光性黒色樹脂層
21は、ネガ型であってもポジ型であっても良く、黒色
の顔料或いは染料と感光性樹脂材料、その他必要に応じ
て非感光性樹脂材料を適合な溶媒に溶解或いは分散させ
て透明基板5上に塗布して形成される。黒色顔料として
は、カーボンブラック、アセチレンブラック、鉄黒、ア
ニリンブラック、シアニンブラックなどが用いられ、黒
色染料としては、アゾイック型分散染料等が使用可能で
あるが、シアン、マゼンタ、イエローの各色の顔料或い
は染料を混合して黒色としても良い。また、透明基板5
上への塗布方法としては、スピンコート、ダイコート、
ディップコート、スプレーコートなど、様々な方法を用
いることができ、遮光性を考慮して塗布膜は1μm程度
の厚さに形成する。さらに、塗布膜には必要に応じてホ
ットプレート等により乾燥処理を施す。
The photosensitive black resin layer 21 used in this embodiment may be a negative type or a positive type, and may be a black pigment or dye, a photosensitive resin material, and other non-photosensitive materials. It is formed by dissolving or dispersing a resin material in a suitable solvent and applying it on the transparent substrate 5. As the black pigment, carbon black, acetylene black, iron black, aniline black, cyanine black or the like is used, and as the black dye, an azoic type disperse dye or the like can be used, but cyan, magenta, and yellow pigments Alternatively, it may be black by mixing a dye. In addition, the transparent substrate 5
As the coating method on the top, spin coating, die coating,
Various methods such as dip coating and spray coating can be used, and the coating film is formed with a thickness of about 1 μm in consideration of the light shielding property. Further, the coating film is subjected to a drying treatment with a hot plate or the like, if necessary.

【0027】工程(b) 感光性黒色樹脂層21の感度に合致した波長の露光装置
と、所定のパターンを有するフォトマスク22を用いて
該感光性黒色樹脂層21をパターン露光する。図2は、
感光性黒色樹脂層21がポジ型の場合を示し、ブラック
マトリクス1の開口部2形成領域と凹部4形成領域が露
光されるようにそれぞれに対応する光透過領域23a、
23bを有するフォトマスク22が用いられ、光透過領
域23aは光透過領域23bよりも透過光量が少なくな
るように設定されている。このようなフォトマスク22
を介して感光性黒色樹脂層21の表面側から露光するこ
とにより、現像後は露光量に応じて凹部4形成領域には
感光していない黒色樹脂が残される。即ち、開口部2の
パターニングと凹部4のパターニングを同時に行うこと
ができる。
Step (b) The photosensitive black resin layer 21 is pattern-exposed using an exposure device having a wavelength matching the sensitivity of the photosensitive black resin layer 21 and a photomask 22 having a predetermined pattern. Figure 2
The case where the photosensitive black resin layer 21 is a positive type is shown, and the light transmission regions 23a corresponding to the opening 2 forming region and the concave 4 forming region of the black matrix 1 are exposed so as to be exposed, respectively.
The photomask 22 having 23b is used, and the light transmitting region 23a is set so that the amount of transmitted light is smaller than that of the light transmitting region 23b. Such a photomask 22
By exposing from the surface side of the photosensitive black resin layer 21 through the, the unexposed black resin is left in the region where the concave portion 4 is formed after development, depending on the exposure amount. That is, the patterning of the opening 2 and the patterning of the recess 4 can be performed simultaneously.

【0028】感光性黒色樹脂層21がネガ型の場合に
は、露光された領域が硬化して残るため、開口部2形成
領域を完全に遮光し、凹部4形成領域に対応する光透過
領域と凹部4形成領域以外のブラックマトリクス1形成
領域に対応する光透過領域とを有し、前者の透過光量が
後者よりも少なくなるように設定したフォトマスクを用
い、透明基板5の裏面より露光すればよい。
When the photosensitive black resin layer 21 is a negative type, since the exposed area is cured and remains, the opening 2 forming area is completely shielded from light and a light transmitting area corresponding to the concave 4 forming area is formed. By exposing from the back surface of the transparent substrate 5 using a photomask having a light transmission area corresponding to the black matrix 1 formation area other than the depression 4 formation area and set so that the amount of transmitted light of the former is smaller than that of the latter. Good.

【0029】工程(c) 露光後の感光性黒色樹脂層21は適当な現像液を用いて
現像し、ポストベーク処理を施すことで、開口部2と凹
部4を有するブラックマトリクス1が得られる。
Step (c) The photosensitive black resin layer 21 after exposure is developed with an appropriate developing solution and post-baked to obtain a black matrix 1 having openings 2 and recesses 4.

【0030】尚、開口部2のパターニングと凹部4のパ
ターニングは別々に行っても構わない。
The patterning of the opening 2 and the patterning of the recess 4 may be performed separately.

【0031】工程(d) インクジェットヘッド(図示しない)より、硬化型イン
ク24をブラックマトリクス1を跨いで行方向(紙面左
右方向)に連続して付与する。硬化型インク24は硬化
後に体積が大幅に減少することから、通常、開口部2の
容積よりも過剰に付与される。従って、開口部2内に着
弾したインク滴はブラックマトリクス1表面ではじかれ
るため、表面張力によって上に凸のメニスカスを形成す
るが、本発明においては、該開口部2と凹部4とが非常
に接近していることから、それぞれに着弾したインク滴
同士が繋がって連続層を形成する。その結果、インクの
着弾位置がずれていたり、吐出量に変動があった場合で
も、インクの移動によって各開口部2におけるインク層
の厚さが均一になるため、後工程において該インクを硬
化させた際に均一な膜厚の着色部3が得られる。
Step (d) A curable ink 24 is continuously applied in the row direction (left and right direction on the paper) across the black matrix 1 from an inkjet head (not shown). Since the volume of the curable ink 24 is significantly reduced after curing, the curable ink 24 is usually applied in an amount larger than the volume of the opening 2. Therefore, the ink droplets that have landed in the openings 2 are repelled by the surface of the black matrix 1 and thus a convex meniscus is formed by the surface tension. However, in the present invention, the openings 2 and the recesses 4 are very large. Since they are close to each other, the ink droplets that have landed on each other are connected to form a continuous layer. As a result, even if the landing position of the ink is displaced or the ejection amount is changed, the thickness of the ink layer in each opening 2 becomes uniform due to the movement of the ink, so that the ink is cured in the subsequent step. Then, the colored portion 3 having a uniform film thickness is obtained.

【0032】本発明において用いられる硬化型インク2
4としては、最終的に着色部3となるため、加熱処理や
光照射によって硬化するバインダー成分と着色剤とを含
み、適当な溶媒に溶解或いは分散させて用いる。このよ
うなバインダー成分としては、例えばアクリレート誘導
体やメタクリレート誘導体を挙げることができる。ま
た、着色剤としては、染料系、顔料系のいずれでも良
く、溶媒としては純水(イオン交換水)を主成分とし
て、親水性の有機溶剤等を含んでいても良い。
Curable ink 2 used in the present invention
As No. 4, since it becomes the colored part 3 in the end, it contains a binder component and a colorant which are cured by heat treatment or light irradiation, and is used after being dissolved or dispersed in an appropriate solvent. Examples of such a binder component include acrylate derivatives and methacrylate derivatives. The colorant may be either a dye type or a pigment type, and the solvent may contain pure water (ion-exchanged water) as a main component and a hydrophilic organic solvent or the like.

【0033】本発明において好ましく用いられる染料と
しては、C.I.アシッドレッド118、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113、C.I.アシッドブル
ー185、C.I.アシッドブルー7が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。また、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1
2、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。これら染料或いは顔料は、インク中に0.
1〜20重量%の割合で使用することが好ましい。
The dyes preferably used in the present invention include C.I. I. Acid Red 118, C.I. I. Acid Red 254, C.I. I. Acid Green 25,
C. I. Acid Blue 113, C.I. I. Acid Blue 185, C.I. I. Acid Blue 7 can be mentioned,
It is not limited to these. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 177, C.I.
I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 1
2, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. Pigment Blue 209, C.I. I. Pigment Blue 16 and the like. These dyes or pigments are added to the ink in an amount of 0.
It is preferably used in a proportion of 1 to 20% by weight.

【0034】また、本発明において硬化型インク24の
成分として好ましく用いられる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。
The hydrophilic organic solvent preferably used as a component of the curable ink 24 in the present invention includes, for example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol and ethyl alcohol; dimethylformamide and dimethylacetamide. Amides such as acetone; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohols; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, thiodiene Alkylene glycols in which the alkylene group such as glycol and diethylene glycol contains 2 to 6 carbon atoms; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazo Examples include, but are not limited to, ridinone.

【0035】本発明において用いられるインクジェット
方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体
を用いたバブルジェット(登録商標)タイプ、或いは、
圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能で
あり、着色面積及び着色パターンは任意に設定すること
ができる。
The ink jet method used in the present invention is a bubble jet (registered trademark) type using an electrothermal converter as an energy generating element, or
A piezo jet type using a piezoelectric element or the like can be used, and the coloring area and coloring pattern can be set arbitrarily.

【0036】工程(e) 加熱処理、光照射等必要な処理を施して硬化型インク2
4を硬化させ、着色部3を形成する。この時、インク2
4はブラックマトリクス1を跨いでストライプ状の連続
層を形成していたため、各開口部2に均一に付与され、
各行において均一な膜厚の着色部3が形成される。尚、
工程(c)におけるブラックマトリクス1のポストベー
クの際の加熱温度は通常150〜250℃程度であり、
当該ポストベーク処理においてブラックマトリクス1よ
り有機成分が揮発し、開口部2内に露出した透明基板1
表面に付着して、硬化型インク24に対して濡れにくく
してしまう場合がある。このような場合には、ブラック
マトリクス1のポストベーク処理を硬化型インク24の
硬化処理と同時に行っても構わない。
Step (e) The curable ink 2 is subjected to necessary treatments such as heat treatment and light irradiation.
4 is cured to form the colored portion 3. At this time, ink 2
4 has a stripe-shaped continuous layer formed across the black matrix 1, so that it is uniformly applied to each opening 2.
The colored portions 3 having a uniform film thickness are formed in each row. still,
The heating temperature during the post-baking of the black matrix 1 in the step (c) is usually about 150 to 250 ° C.,
In the post-baking process, the organic component volatilizes from the black matrix 1 and the transparent substrate 1 exposed in the opening 2 is exposed.
It may adhere to the surface to make it hard to wet the curable ink 24. In such a case, the post-baking process of the black matrix 1 may be performed simultaneously with the curing process of the curable ink 24.

【0037】尚、凹部4内で硬化したインクについて
は、ブラックマトリクス1によって遮光されるため、表
示上への影響はない。
Since the ink hardened in the recess 4 is shielded by the black matrix 1, it does not affect the display.

【0038】工程(f) 必要に応じて着色部3上に保護層25を形成する。保護
層25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膜、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
としての透明性を有し、その後の工程、例えば液晶素子
を構成する場合には、ITO膜形成プロセス、配向膜形
成プロセス等に耐えうるものであれば使用可能である。
Step (f) A protective layer 25 is formed on the colored portion 3 if necessary. As the protective layer 25, a resin film of a photo-curing type, a thermo-setting type, or a photo-heat combination type, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering or the like can be used, and it has transparency as a color filter, In the step (1), for example, when forming a liquid crystal element, any material that can withstand the ITO film forming process, the alignment film forming process, etc. can be used.

【0039】次に、ブラックマトリクス1を非感光性黒
色樹脂とレジストを用いて形成する実施形態について図
3に工程を示して説明する。図中、31は非感光性黒色
樹脂層、32はフォトレジスト層、33、36はフォト
マスク、34、37はレジストパターン、35は黒色樹
脂パターンである。また、図1、図2と同じ部材には同
じ符号を付した。以下、各工程について説明するが、図
3の(a)〜(f)は下記工程(a)〜(f)に対応す
る断面模式図であり、図1のA−A’断面に相当する。
Next, an embodiment in which the black matrix 1 is formed by using a non-photosensitive black resin and a resist will be described by showing steps in FIG. In the figure, 31 is a non-photosensitive black resin layer, 32 is a photoresist layer, 33 and 36 are photomasks, 34 and 37 are resist patterns, and 35 is a black resin pattern. The same members as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals. Hereinafter, each step will be described. (A) to (f) of FIG. 3 are schematic cross-sectional views corresponding to the following steps (a) to (f), and correspond to the AA ′ cross section of FIG. 1.

【0040】工程(a) 透明基板5上に非感光性黒色樹脂層31とフォトレジス
ト層32を形成する。当該非感光性黒色樹脂層31は、
ポリイミド、アクリル酸モノマー、ウレタンアクリレー
ト等に先の図2の実施形態で説明した黒色の染料或いは
顔料を混合し、適当な溶媒に分散させた塗布液を透明基
板5上に塗布して厚さ1μm程度に形成される。フォト
レジスト層32としては、市販のネガ型、ポジ型のレジ
ストを用いることができる。
Step (a) A non-photosensitive black resin layer 31 and a photoresist layer 32 are formed on the transparent substrate 5. The non-photosensitive black resin layer 31 is
The black dye or pigment described in the embodiment of FIG. 2 is mixed with polyimide, acrylic acid monomer, urethane acrylate, etc., and the coating solution dispersed in a suitable solvent is applied on the transparent substrate 5 to have a thickness of 1 μm. Formed to a degree. As the photoresist layer 32, a commercially available negative type or positive type resist can be used.

【0041】工程(b) 所定のパターンを有するフォトマスクを介してフォトレ
ジスト層32をパターン露光し、レジストパターン34
を形成する。本実施形態ではフォトレジスト層32がポ
ジ型の例を示す。
Step (b) The photoresist layer 32 is pattern-exposed through a photomask having a predetermined pattern to form a resist pattern 34.
To form. In this embodiment, the photoresist layer 32 is a positive type.

【0042】工程(c) レジストパターン34をマスクとして非感光性黒色樹脂
層31をエッチングして開口部2を有する黒色樹脂パタ
ーン35を形成する。
Step (c) The non-photosensitive black resin layer 31 is etched by using the resist pattern 34 as a mask to form a black resin pattern 35 having the openings 2.

【0043】工程(d) レジストパターン34を再度、フォトマスク36を介し
てパターン露光し、凹部4を有するレジストパターン3
7を形成する。本実施形態においては、黒色樹脂パター
ン35とレジストパターン37とでブラックマトリクス
1が構成される。尚、フォトレジスト層32がネガ型の
場合には、一旦レジストパターン34を除去した後、あ
らためてフォトレジストを用いてレジストパターン37
を形成するか、或いは、レジストパターン34上に別途
フォトレジストを用いてレジストパターン37を形成す
る、もしくは、レジストパターン34をエッチングによ
りパターニングする、などの方法により凹部4を形成す
ればよい。本発明においては、工程数が少ないことか
ら、本実施形態に示したように、ポジ型のフォトレジス
ト層32を用いる方法が好ましく適用される。
Step (d) The resist pattern 34 is again pattern-exposed through the photomask 36, and the resist pattern 3 having the concave portions 4 is formed.
Form 7. In this embodiment, the black resin pattern 35 and the resist pattern 37 form the black matrix 1. When the photoresist layer 32 is a negative type, the resist pattern 34 is once removed and then a photoresist is used again to form a resist pattern 37.
Or the resist pattern 37 may be formed on the resist pattern 34 by using a separate photoresist, or the resist pattern 34 may be patterned by etching. In the present invention, since the number of steps is small, the method using the positive photoresist layer 32 is preferably applied as shown in this embodiment.

【0044】工程(f) 先に説明した図2の(d)〜(f)と同様にして硬化型
インクを付与し、着色部3、必要に応じて保護層25を
形成し、本発明のカラーフィルタを得る。
Step (f) In the same manner as in (d) to (f) of FIG. 2 described above, the curable ink is applied to form the colored portion 3 and the protective layer 25 if necessary, to thereby form the present invention. Get a color filter.

【0045】次に、図4に本発明の液晶素子の一実施形
態の断面模式図を示す。本実施形態は、図2の工程によ
り得られた本発明のカラーフィルタを用いて、TFT型
カラー液晶素子を構成した例である。図中、40は共通
電極、41は対向基板、42は画素電極、43、44は
配向膜、45は液晶であり、図2と同じ部材には同じ符
号を付して説明を省略する。
Next, FIG. 4 shows a schematic sectional view of an embodiment of the liquid crystal element of the present invention. The present embodiment is an example in which a TFT type color liquid crystal element is configured using the color filter of the present invention obtained by the process of FIG. In the figure, 40 is a common electrode, 41 is a counter substrate, 42 is a pixel electrode, 43 and 44 are alignment films, and 45 is a liquid crystal. The same members as those in FIG.

【0046】カラー液晶素子は、一般的にカラーフィル
タ側の基板5と対向基板41とを合わせ込み、液晶45
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41の内側に、TFT(不図示)と画素電極42がマ
トリクス状に形成されている。また、カラーフィルタ側
の基板5の内側には、画素電極42に対向する位置に、
R、G、Bが配列するように、カラーフィルタの着色部
3が形成され、その上に透明な共通電極40が形成され
る。さらに、両基板の面内には配向膜43、44が形成
されており、液晶分子を一定方向に配列させている。こ
れらの基板は、スペーサー(不図示)を介して対向配置
され、シール材(不図示)によって貼り合わされ、その
間隙に液晶45が充填される。
In the color liquid crystal element, generally, the substrate 5 on the color filter side and the counter substrate 41 are put together to form a liquid crystal 45.
Is formed by encapsulating. TFTs (not shown) and pixel electrodes 42 are formed in a matrix on the inside of one substrate 41 of the liquid crystal element. In addition, inside the substrate 5 on the color filter side, at a position facing the pixel electrode 42,
The colored portion 3 of the color filter is formed so that R, G, and B are arranged, and the transparent common electrode 40 is formed thereon. Further, alignment films 43 and 44 are formed on the surfaces of both substrates, and liquid crystal molecules are arranged in a fixed direction. These substrates are arranged to face each other via a spacer (not shown), are bonded together by a sealant (not shown), and the liquid crystal 45 is filled in the gap.

【0047】上記液晶素子は、透過型の場合には、基板
41及び画素電極42を透明素材で形成し、それぞれの
基板の外側に偏光板を接着し、一般的に蛍光灯と散乱板
を組み合わせたバックライトを用い、液晶化合物をバッ
クライトの光の透過率を変化させる光シャッターとして
機能させることにより表示を行う。また、反射型の場合
には、基板41或いは画素電極42を反射機能を備えた
素材で形成するか、或いは、基板41上に反射層を設
け、透明基板5の外側に偏光板を設け、カラーフィルタ
側から入射した光を反射して表示を行う。
In the case of a transmissive liquid crystal device, the substrate 41 and the pixel electrode 42 are formed of a transparent material, a polarizing plate is adhered to the outside of each substrate, and a fluorescent lamp and a scattering plate are generally combined. The display is performed by using a backlight and causing the liquid crystal compound to function as an optical shutter that changes the light transmittance of the backlight. In the case of a reflective type, the substrate 41 or the pixel electrode 42 is formed of a material having a reflective function, or a reflective layer is provided on the substrate 41 and a polarizing plate is provided outside the transparent substrate 5, The display is performed by reflecting the light incident from the filter side.

【0048】また、本発明の液晶素子においては、本発
明のカラーフィルタを用いて構成されていれば、他の部
材については従来の技術をそのまま用いることができる
ことは言うまでもない。
Needless to say, in the liquid crystal element of the present invention, if the color filter of the present invention is used, the conventional technique can be used as it is for other members.

【0049】[0049]

【実施例】(実施例1)ガラス基板(コーニング社製
「1737」)を2%水酸化ナトリウム水溶液を用いて
アルカリ超音波洗浄し、次いで、UVオゾン処理を施し
た後、カーボンブラックを含有したレジスト材(新日鐵
化学社製;ブラックマトリクス用ネガ型レジストインキ
「V−259 BK739P」)をスピンコーターで膜
厚が1μmになるように塗布した。このガラス基板をホ
ットプレートで80℃で180秒間加熱し、上記レジス
トを仮硬化させた。
EXAMPLES Example 1 A glass substrate (“1737” manufactured by Corning Incorporated) was ultrasonically cleaned with an alkali using a 2% sodium hydroxide aqueous solution, and then subjected to UV ozone treatment and then containing carbon black. A resist material (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; negative-type resist ink for black matrix "V-259 BK739P") was applied by a spin coater to a film thickness of 1 µm. This glass substrate was heated on a hot plate at 80 ° C. for 180 seconds to temporarily cure the resist.

【0050】DEEP−UV露光装置(キヤノン社製
「PLA FA600」)を使用し、所定のパターンを
有するマスクを介してプロキシミティ露光した。用いた
マスクのパターンとしては、凹部形成領域の透過光量が
該領域の周囲より少なくなるように設定した。続いて、
炭酸ナトリウム水溶液の現像液とスピン現像機(滝沢産
業社製)を用いて現像し、さらに純水でリンス処理し、
現像液を完全に除去し、ブラックマトリクスパターンを
形成した。得られたブラックマトリクスパターンは、開
口部行において、隣接する開口部間を隔てる領域に凹部
を有し、該凹部におけるブラックマトリクスパターンの
厚さは該凹部の周辺部の厚さの80%であった。
Using a DEEP-UV exposure device ("PLA FA600" manufactured by Canon Inc.), proximity exposure was performed through a mask having a predetermined pattern. The pattern of the mask used was set so that the amount of transmitted light in the recessed region was smaller than that in the surrounding region. continue,
Develop with a developer of an aqueous solution of sodium carbonate and a spin developing machine (manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), and then rinse with pure water,
The developing solution was completely removed to form a black matrix pattern. The obtained black matrix pattern has a recess in a region separating adjacent openings in the row of openings, and the thickness of the black matrix pattern in the recess is 80% of the thickness of the peripheral portion of the recess. It was

【0051】次いで、インクジェット記録装置を用い、
R、G、Bの各染料を含有する硬化型インクを上記ブラ
ックマトリクスパターンの開口部行に沿って連続して付
与した。用いたインクは、染料(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)を樹脂(アクリル
−シリコーングラフトポリマーを主成分とする自己架橋
熱硬化型樹脂)に分散させ、溶剤(エチレングリコール
とイオン交換水との混合溶媒)に溶解させたものであ
る。
Then, using an ink jet recording apparatus,
The curable inks containing the R, G, and B dyes were continuously applied along the opening rows of the black matrix pattern. The ink used was a dye (R: CI Acid Red 118, G: CI Acid Green 25,
B: C.I. I. Acid Blue 113) is dispersed in a resin (self-crosslinking thermosetting resin containing an acrylic-silicone graft polymer as a main component) and dissolved in a solvent (a mixed solvent of ethylene glycol and ion-exchanged water).

【0052】次いで、230℃で30分間の熱処理を施
してブラックマトリクスパターンと硬化型インクを硬化
させ、ブラックマトリクスと着色部とを形成し、カラー
フィルタを得た。その結果、各着色部行において、着色
部間での着色ムラはなかった。
Next, heat treatment was carried out at 230 ° C. for 30 minutes to cure the black matrix pattern and the curable ink to form a black matrix and colored portions, and a color filter was obtained. As a result, in each colored portion row, there was no uneven coloring between the colored portions.

【0053】次いで、上記カラーフィルタ上に保護層
(新日鐵化学社製;透明耐熱レジスト「V259P
A」)、及び透明導電膜としてITO膜を成膜したが、
いずれも密着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。さ
らに、ITO膜を成膜したカラーフィルタを用いて、常
法により液晶素子を構成したところ、欠陥のない色特性
に優れたカラー表示を行うことができた。
Next, a protective layer (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; transparent heat-resistant resist "V259P" is formed on the color filter.
A ”), and an ITO film was formed as a transparent conductive film.
All of them had excellent adhesiveness and no trouble occurred. Furthermore, when a liquid crystal element was formed by a conventional method using a color filter formed with an ITO film, it was possible to perform color display with no defect and excellent color characteristics.

【0054】(実施例2)実施例1と同様にしてガラス
基板上にブラックマトリクスパターンを形成し、クリー
ンオーブン中で200℃で40分間加熱し、ブラックマ
トリクスを形成した。
Example 2 A black matrix pattern was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 and heated in a clean oven at 200 ° C. for 40 minutes to form a black matrix.

【0055】次いで、インクジェット記録装置を用い、
R、G、Bの各顔料を含有する硬化型インクを上記ブラ
ックマトリクスの開口部行に沿って連続して付与した。
用いたインクは、顔料(R:C.I.ピグメントレッド
177、G:C.I.ピグメントグリーン36、B:
C.I.ピグメントブルー209)をエチルセロソルブ
に溶かしたアクリル系共重合体(モノマー成分:メチル
メタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、N
−メチロールアクリルアミド、トリフェニルスルホニル
ヘキサフルオロアンチモネート)に分散させ、エチレン
グリコールとイオン交換水を添加してインクジェット適
性を向上させたものである。
Then, using an ink jet recording apparatus,
A curable ink containing each of the R, G, and B pigments was continuously applied along the opening row of the black matrix.
The inks used are pigments (R: CI Pigment Red 177, G: CI Pigment Green 36, B:
C. I. Pigment Blue 209) dissolved in ethyl cellosolve, an acrylic copolymer (monomer components: methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, N
-Methylol acrylamide, triphenylsulfonyl hexafluoroantimonate) and ethylene glycol and ion-exchanged water were added to improve the ink jet suitability.

【0056】次いで、230℃で30分間の熱処理を施
して硬化型インクを硬化させ、着色部を形成し、カラー
フィルタを得た。その結果、各着色部行において、着色
部間での着色ムラはなかった。
Then, heat treatment was carried out at 230 ° C. for 30 minutes to cure the curable ink to form colored portions and obtain a color filter. As a result, in each colored portion row, there was no uneven coloring between the colored portions.

【0057】次いで、実施例1と同様に上記カラーフィ
ルタ上に保護層及び透明導電膜を積層したが、いずれも
密着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。さらに、実
施例1と同様に液晶素子を構成したところ、欠陥のない
色特性に優れたカラー表示を行うことができた。
Next, as in Example 1, a protective layer and a transparent conductive film were laminated on the color filter, but both had excellent adhesion and no problems occurred. Furthermore, when a liquid crystal element was constructed in the same manner as in Example 1, it was possible to perform color display with no defects and excellent color characteristics.

【0058】(実施例3)カーボンブラック4g、N−
メチル−2−ピロリドン40g、ブチルセロソルブ6g
をガラスビーズ100gとともにホモジナイザーを用
い、7000rpmで30分間分散処理後、ガラスビー
ズを濾過により除去し、顔料濃度8重量%の顔料分散液
を得た。
(Example 3) Carbon black 4 g, N-
Methyl-2-pyrrolidone 40 g, butyl cellosolve 6 g
Using 100 g of glass beads and a homogenizer at 7,000 rpm for 30 minutes, the glass beads were removed by filtration to obtain a pigment dispersion liquid having a pigment concentration of 8% by weight.

【0059】顔料分散液30gにポリイミド前駆体溶液
を28g添加混合し、黒色ペーストを作製した。この黒
色ペーストを表面研磨した無アルカリガラス基板(20
0mm角、厚さ1.1mm)上に膜厚1.0μmとなる
ようにスピンコートし、125℃で20分間のセミキュ
アを行い、ポリイミド前駆体黒色着色膜を形成した。冷
却後、ポジ型フォトレジスト(Shipley社製「M
icroposit」RC10030cP)を塗布し、
90℃で20分間加熱乾燥してフォトレジスト被膜を形
成した。これを紫外線露光機(キヤノン(株)「PLA
−501F」)を用い、フォトマスクを介して露光し
た。露光後、アルカリ現像液(東京応化工業(株)「N
MD−3」)に浸漬し、フォトレジストの現像、及びポ
リイミド前駆体黒色着色膜のエッチングを同時に行い、
開口部を形成した。
28 g of a polyimide precursor solution was added to and mixed with 30 g of the pigment dispersion liquid to prepare a black paste. Alkali-free glass substrate (20
A polyimide precursor black colored film was formed by spin coating on a 0 mm square and a thickness of 1.1 mm) to a film thickness of 1.0 μm and performing semi-cure at 125 ° C. for 20 minutes. After cooling, a positive photoresist (“M” manufactured by Shipley Co., Ltd.
microposit "RC10030cP),
A photoresist film was formed by heating and drying at 90 ° C. for 20 minutes. This is an ultraviolet exposure machine (Canon KK "PLA
-501F "), and exposed through a photomask. After exposure, alkaline developer (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. “N
MD-3 "), developing the photoresist and etching the polyimide precursor black colored film at the same time,
The opening was formed.

【0060】次いで、上記レジストパターンを異なる開
口部を有するフォトマスクを介して再度パターン露光
し、現像時間を短めにして黒色着色膜が残るように現像
し、ブラックマトリクスの開口部行において隣接する開
口部間を隔てる領域の中央部に凹部を有するレジストパ
ターンを形成した。次いで、280℃で30分間の熱処
理を施し、黒色着色膜を硬化させ、黒色着色膜と部分的
に凹部を有するレジストパターンとからなるブラックマ
トリクスを形成した。このようにして得られたブラック
マトリクスの上記凹部における膜厚は1.0μm、レジ
ストパターン上面までの膜厚は1.22μmであった。
Next, the resist pattern is pattern-exposed again through a photomask having a different opening, and development is performed so that the development time is shortened and the black colored film remains, and the adjacent openings in the opening row of the black matrix. A resist pattern having a concave portion was formed in the central portion of the area separating the portions. Then, heat treatment was performed at 280 ° C. for 30 minutes to cure the black colored film to form a black matrix composed of the black colored film and a resist pattern partially having a recess. The thus-obtained black matrix had a film thickness of 1.0 μm in the concave portion and a film thickness up to the upper surface of the resist pattern of 1.22 μm.

【0061】次に、インクジェット記録装置を用い、実
施例1で用いた染料系の硬化型インクを開口部行に沿っ
て連続して付与し、加熱処理を施して硬化させ、カラー
フィルタを得た。得られたカラーフィルタは、各着色部
行において、着色部間での着色ムラはなかった。
Next, using the ink jet recording apparatus, the dye-based curable ink used in Example 1 was continuously applied along the rows of the openings, and was subjected to heat treatment to be cured to obtain a color filter. . In the obtained color filter, there was no uneven coloring between the colored portions in each colored portion row.

【0062】次いで、実施例1と同様に上記カラーフィ
ルタ上に保護層及び透明導電膜を積層したが、いずれも
密着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。さらに、実
施例1と同様に液晶素子を構成したところ、欠陥のない
色特性に優れたカラー表示を行うことができた。
Next, as in Example 1, a protective layer and a transparent conductive film were laminated on the color filter, but both had excellent adhesion and no problems occurred. Furthermore, when a liquid crystal element was constructed in the same manner as in Example 1, it was possible to perform color display with no defects and excellent color characteristics.

【0063】(実施例4)黒色着色膜の280℃で30
分間の熱処理を行わずに硬化型インクを付与し、硬化型
インクの硬化と同時に上記黒色着色膜を硬化させる以外
は実施例3と同様にしてカラーフィルタを形成した。得
られたカラーフィルタは、各着色部行において、着色部
間での着色ムラはなかった。
Example 4 A black colored film at 30 ° C. at 30 ° C.
A color filter was formed in the same manner as in Example 3 except that the curable ink was applied without performing heat treatment for 1 minute, and the black colored film was cured at the same time when the curable ink was cured. In the obtained color filter, there was no uneven coloring between the colored portions in each colored portion row.

【0064】次いで、実施例1と同様に上記カラーフィ
ルタ上に保護層及び透明導電膜を積層したが、いずれも
密着性に優れ、何ら不具合は生じなかった。さらに、実
施例1と同様に液晶素子を構成したところ、欠陥のない
色特性に優れたカラー表示を行うことができた。
Next, as in Example 1, a protective layer and a transparent conductive film were laminated on the color filter, but both had excellent adhesion and no problems occurred. Furthermore, when a liquid crystal element was constructed in the same manner as in Example 1, it was possible to perform color display with no defects and excellent color characteristics.

【0065】(比較例1)ブラックマトリクス上面に凹
部を形成しなかった以外は実施例1と同様にしてカラー
フィルタを作製した。その結果、得られたカラーフィル
タは、着色部行内において着色部間での着色ムラが生じ
ていた。
(Comparative Example 1) A color filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that no recess was formed on the upper surface of the black matrix. As a result, the obtained color filter had uneven coloring between the colored portions within the colored portion rows.

【0066】(比較例2)ブラックマトリクス上面に凹
部を形成しなかった以外は実施例2と同様にしてカラー
フィルタを作製した。その結果、得られたカラーフィル
タは着色部行内において着色部間での着色ムラが生じて
いた。
(Comparative Example 2) A color filter was produced in the same manner as in Example 2 except that no recess was formed on the upper surface of the black matrix. As a result, the obtained color filter had uneven coloring between the colored portions within the colored portion rows.

【0067】(比較例3)レジストパターンを再度パタ
ーン露光して凹部を形成する工程を行わなかった以外は
実施例3と同様にしてカラーフィルタを作製した。その
結果、得られたカラーフィルタは着色部行内において着
色部間での着色ムラが生じていた。
(Comparative Example 3) A color filter was produced in the same manner as in Example 3 except that the step of pattern-exposing the resist pattern again to form the recess was not performed. As a result, the obtained color filter had uneven coloring between the colored portions within the colored portion rows.

【0068】(比較例4)レジストパターンをパターン
露光して凹部を形成する工程を行わなかった以外は実施
例4と同様にしてカラーフィルタを作製した。その結
果、得られたカラーフィルタは着色部行内において着色
部間での着色ムラが生じていた。
(Comparative Example 4) A color filter was produced in the same manner as in Example 4 except that the step of pattern-exposing the resist pattern to form the recesses was not performed. As a result, the obtained color filter had uneven coloring between the colored portions within the colored portion rows.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、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着色部
を形成するカラーフィルタの製造方法において、着色部
間での着色ムラの発生を抑制することができ、信頼性の
高いカラーフィルタを歩留まり良く提供し、高画質なカ
ラー表示の液晶ディスプレイをより安価に提供すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention,
In a method for manufacturing a color filter in which ink is applied to the openings of a black matrix to form colored portions, it is possible to suppress the occurrence of coloring unevenness between the colored portions, and to provide a highly reliable color filter with high yield. Thus, it becomes possible to provide a high-quality color liquid crystal display at a lower cost.

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

【図1】本発明のカラーフィルタの一実施形態の模式図
である。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of 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一実施形
態の工程図である。
FIG. 2 is a process drawing of an embodiment of a color filter manufacturing method 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
形態の工程図である。
FIG. 3 is a process drawing of another embodiment of the color filter manufacturing method 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 sectional view of an embodiment of a liquid crystal element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブラックマトリクス 2 開口部 3 着色部 4 凹部 5 透明基板 21 感光性黒色樹脂層 22 フォトマスク 23a、23b 光透過領域 24 硬化型インク 25 保護層 31 非感光性黒色樹脂層 32 フォトレジスト層 33、36 フォトマスク 34、37 レジストパターン 35 黒色樹脂パターン 40 共通電極 41 対向基板 42 画素電極 43、44 配向膜 45 液晶 1 Black matrix 2 openings 3 Coloring part 4 recess 5 transparent substrate 21 Photosensitive black resin layer 22 Photomask 23a, 23b Light transmission area 24 curable ink 25 Protective layer 31 Non-photosensitive black resin layer 32 photoresist layer 33, 36 Photomask 34, 37 resist pattern 35 Black resin pattern 40 common electrode 41 Counter substrate 42 pixel electrode 43,44 Alignment film 45 LCD

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1335 505 G03F 7/11 503 2H096 G03F 7/11 503 7/40 521 4J039 7/40 521 B41J 3/04 101Z Fターム(参考) 2C056 FB01 2H025 AB13 AD01 AD03 FA03 FA04 FA17 FA29 FA40 2H042 AA09 AA15 AA26 2H048 BA02 BA11 BA37 BA45 BA48 BA58 BA64 BB02 BB14 BB15 BB23 BB28 BB42 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FC10 FC26 LA12 2H096 AA28 BA01 BA09 CA05 EA02 EA12 EA16 GA08 HA01 HA17 HA30 JA04 4J039 AD09 AD10 BC07 BC10 BC36 BC50 BC51 BC61 BE01 BE02 BE12 CA06 CA07 EA03 EA05 EA15 EA16 EA19 EA20 GA24─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1335 505 G03F 7/11 503 2H096 G03F 7/11 503 7/40 521 4J039 7/40 521 B41J 3 / 04 101Z F term (reference) 2C056 FB01 2H025 AB13 AD01 AD03 FA03 FA04 FA17 FA29 FA40 2H042 AA09 AA15 AA26 2H048 BA02 BA11 BA37 BA45 BA48 BA58 BA64 BB02 BB14 BB15 BB15 FB15A02H1026FB12H101 FA02Y1035 FA02H101 FA04Y2 FA04Y2 FA0Y FA02 FA35Y021 EA12 EA16 GA08 HA01 HA17 HA30 JA04 4J039 AD09 AD10 BC07 BC10 BC36 BC50 BC51 BC61 BE01 BE02 BE12 CA06 CA07 EA03 EA05 EA15 EA16 EA19 EA20 GA24

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に樹脂製のブラックマトリク
スと該ブラックマトリクスの開口部に形成された着色部
とを少なくとも有するカラーフィルタの製造方法であっ
て、透明基板上に複数行及び複数列の開口部を有するブ
ラックマトリクスを形成する工程と、少なくとも上記ブ
ラックマトリクスの開口部にインクジェット方式により
硬化型インクを付与し、硬化させて着色部を形成する工
程と、を少なくとも有し、上記ブラックマトリクスの行
方向において隣接する開口部間を隔てる領域の上面に凹
部を有し、該行方向に沿って同色の硬化型インクをブラ
ックマトリクスを跨いで連続して付与することを特徴と
するカラーフィルタの製造方法。
1. A method of manufacturing a color filter having at least a resin black matrix on a transparent substrate and a colored portion formed in an opening of the black matrix, the method comprising a plurality of rows and a plurality of columns on the transparent substrate. At least a step of forming a black matrix having openings, and a step of applying a curable ink to at least the openings of the black matrix by an inkjet method and curing the ink to form a colored portion. Manufacturing of a color filter characterized by having a recess on the upper surface of a region that separates adjacent openings in the row direction, and continuously applying curable ink of the same color across the black matrix along the row direction. Method.
【請求項2】 透明基板上に感光性の黒色樹脂層を形成
し、パターン露光し、現像することにより上記ブラック
マトリクスを形成する請求項1に記載のカラーフィルタ
の製造方法。
2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the black matrix is formed by forming a photosensitive black resin layer on a transparent substrate, performing pattern exposure and developing.
【請求項3】 上記黒色樹脂層の感光性がポジ型であ
り、ブラックマトリクスの開口部形成領域とブラックマ
トリクス上面の凹部形成領域の露光量を変えて黒色樹脂
層表面側から同時にパターン露光する請求項2に記載の
カラーフィルタの製造方法。
3. The black resin layer has a positive photosensitivity, and pattern exposure is simultaneously performed from the surface side of the black resin layer by changing the exposure amount of the opening forming region of the black matrix and the recess forming region of the upper surface of the black matrix. Item 3. A method of manufacturing a color filter according to item 2.
【請求項4】 上記黒色樹脂層の感光性がネガ型であ
り、ブラックマトリクス形成領域内において、凹部形成
領域と該凹部形成領域以外の領域とで露光量を変えて透
明基板裏面側から同時にパターン露光する請求項2に記
載のカラーフィルタの製造方法。
4. The black resin layer has a negative photosensitivity, and in the black matrix forming region, the exposure amount is changed between the recess forming region and the region other than the recess forming region, and the pattern is simultaneously formed from the rear surface side of the transparent substrate. The method of manufacturing a color filter according to claim 2, which comprises exposing.
【請求項5】 透明基板上に非感光性の黒色樹脂層を形
成し、該黒色樹脂層上にフォトレジスト層を形成し、パ
ターン露光し、現像した後、該レジストパターンをマス
クとして上記黒色樹脂層をエッチングによりパターニン
グして開口部を形成し、さらに、該レジストパターンを
パターニングして上記凹部を形成する請求項1に記載の
カラーフィルタの製造方法。
5. A non-photosensitive black resin layer is formed on a transparent substrate, a photoresist layer is formed on the black resin layer, and after pattern exposure and development, the black resin is used as a mask with the resist pattern as a mask. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the layer is patterned by etching to form an opening, and the resist pattern is further patterned to form the recess.
【請求項6】 上記フォトレジストの感光性がポジ型で
あり、黒色樹脂層のエッチング後に再度パターン露光
し、現像することにより上記凹部を形成する請求項5に
記載のカラーフィルタの製造方法。
6. The method for producing a color filter according to claim 5, wherein the photoresist has a positive photosensitivity, and the recesses are formed by pattern exposure and development again after etching the black resin layer.
【請求項7】 透明基板上に複数行及び複数列の開口部
を有する樹脂製ブラックマトリクスと該開口部に形成さ
れた着色部とを少なくとも有し、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り製造された
ことを特徴とするカラーフィルタ。
7. A resin black matrix having openings in a plurality of rows and a plurality of columns on a transparent substrate, and at least a colored portion formed in the openings, according to claim 1. A color filter manufactured by a method for manufacturing a color filter.
【請求項8】 上記着色部上に保護層を有する請求項7
に記載のカラーフィルタ。
8. The protective layer is provided on the colored portion.
The color filter described in.
【請求項9】 一対の基板間に液晶を挟持してなり、一
方の基板が請求項7または8に記載のカラーフィルタを
用いて構成されたことを特徴とする液晶素子。
9. A liquid crystal element comprising a pair of substrates and a liquid crystal sandwiched between the substrates, one of the substrates comprising the color filter according to claim 7.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007256481A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Photosensitive resin laminate
US7399561B2 (en) 2005-06-20 2008-07-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Color filter substrate and method of fabricating the same
JP2011513534A (en) * 2008-02-26 2011-04-28 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション Methods and compositions for inkjet deposition of conductive features
US8263173B2 (en) 2007-07-31 2012-09-11 Au Optronics Corporation Liquid crystal display panel, color filter and manufacturing method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7399561B2 (en) 2005-06-20 2008-07-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Color filter substrate and method of fabricating the same
JP2007256481A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Photosensitive resin laminate
US8263173B2 (en) 2007-07-31 2012-09-11 Au Optronics Corporation Liquid crystal display panel, color filter and manufacturing method thereof
JP2011513534A (en) * 2008-02-26 2011-04-28 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション Methods and compositions for inkjet deposition of conductive features
US8632700B2 (en) 2008-02-26 2014-01-21 Cambrios Technologies Corporation Methods and compositions for ink jet deposition of conductive features
US8815126B2 (en) 2008-02-26 2014-08-26 Cambrios Technologies Corporation Method and composition for screen printing of conductive features
JP2015045006A (en) * 2008-02-26 2015-03-12 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション Methods and compositions for ink jet deposition of conductive features

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