JP2003161825A - Color filter - Google Patents

Color filter

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Publication number
JP2003161825A
JP2003161825A JP2001364074A JP2001364074A JP2003161825A JP 2003161825 A JP2003161825 A JP 2003161825A JP 2001364074 A JP2001364074 A JP 2001364074A JP 2001364074 A JP2001364074 A JP 2001364074A JP 2003161825 A JP2003161825 A JP 2003161825A
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JP
Japan
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colored layer
ink
color filter
black matrix
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001364074A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Oga
隆義 大賀
Koji Sone
浩二 曽根
Takeshi Takahashi
高橋  毅
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JP2003161825A publication Critical patent/JP2003161825A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that display quality of a liquid crystal element is lowered because the alignment processing of a liquid crystal alignment film is not uniform, when a color filter whose flatness of colored layer is insufficient is used. <P>SOLUTION: In the color filter for the liquid crystal display element for providing the colored layer provided with three original colors by an inkjet method on a prescribed opening part of a resin-made black matrix (hereafter, referred to as BM) formed on a transparent substrate, the height of BM is HB, the height of the colored layer is HC, the difference between HB and HC is HB-HC=h(>0), furthermore, when the ink contact angle for the colored layer to a BM material is set to θI, the tangential line of the black matrix edge part at the height of (HB-h) and an intersection angle θB with a BM upper end face is in the neighborhood of θI. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、液晶表示素子に使
用されるカラーフィルタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used in a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子用カラーフィルタは、液晶
表示素子の主要部品であり、一画素を更に3つに区切っ
て、各々赤、緑、青の3原色の光が透過する部分をつく
るものである。白色光源であるバックライトからの光の
内、各々赤、緑、青のみを通す特殊な色素からなり、光
の明るさを、液晶シャッターの開閉で制御することによ
り、全ての色を表現することが可能となる。
2. Description of the Related Art A color filter for a liquid crystal display element is a main component of a liquid crystal display element, and one pixel is further divided into three parts to form a part through which light of three primary colors of red, green and blue respectively passes. Is. It consists of special pigments that pass only red, green, and blue, respectively, of the light from the white light source, and expresses all colors by controlling the brightness of the light by opening and closing the liquid crystal shutter. Is possible.

【0003】カラーフィルタは透明基板上に形成された
赤、緑、青の3原色の画素と、各画素間の一定の幅を持
つ遮光領域であるブラックマトリックス(以下BMと略
す)から構成される。BMは、金属薄膜を微細にパター
ニングする方法や、遮光剤により着色された樹脂をパタ
ーニングする方法により形成されることが多い。例えば
樹脂製BMを使用する場合、透明基板上に、例えば黒色
顔料とこれらの成分を分散溶解させるための溶媒を含む
感光性樹脂感光性樹脂を、スピンコート等により塗布し
た後、マスク露光、現像、ポストベーク工程を行う、い
わゆるフォトリソグラフィ法により形成される。着色層
を形成する方法としては、顔料分散法やインクジェット
法がある。顔料分散法は、BM形成後の透明基板上に、
各色の顔料とこれらの成分を分散溶解させるための溶媒
を含む感光性樹脂感光性樹脂を、スピンコート等により
全面塗布した後、フォトリソグラフィ法によりパターン
形成する方法である。顔料分散法は、フォトリソグラフ
ィ法の工程が非常に煩雑である他、スピンコート時の材
料使用量が非常に多いなどの欠点を有する。
The color filter is composed of pixels of three primary colors of red, green and blue formed on a transparent substrate and a black matrix (hereinafter abbreviated as BM) which is a light-shielding area having a constant width between each pixel. . The BM is often formed by a method of finely patterning a metal thin film or a method of patterning a resin colored with a light shielding agent. For example, when using a resin BM, a photosensitive resin containing a black pigment and a solvent for dispersing and dissolving these components is applied on a transparent substrate by spin coating or the like, and then mask exposure and development are performed. It is formed by a so-called photolithography method in which a post bake process is performed. As a method for forming the colored layer, there are a pigment dispersion method and an inkjet method. The pigment dispersion method is as follows:
This is a method in which a photosensitive resin containing a pigment of each color and a solvent for dispersing and dissolving these components is applied over the entire surface by spin coating or the like, and then a pattern is formed by a photolithography method. The pigment dispersion method has drawbacks that the photolithography method is very complicated and the amount of material used during spin coating is very large.

【0004】そこで、これらの欠点を解決し、煩雑なマ
スク露光や現像工程が不要で、低コスト化が可能という
優れた利点を有するインクジェット法が提案されてい
る。インクジェット法とは、インクジェットヘッドによ
り着色層用インクをBM開口部に吹き付け、堆積させる
ことにより着色層を形成する方法であり、所望の位置に
所望の色のインクを簡易に、しかも精度良く付与するこ
とが出来るという利点を有している。
Therefore, an ink jet method has been proposed which solves these drawbacks, does not require complicated mask exposure and development steps, and has an excellent advantage that cost can be reduced. The inkjet method is a method of forming a colored layer by spraying and depositing the colored layer ink on the BM opening with an inkjet head, and easily and accurately applying the desired color ink to a desired position. It has the advantage of being able to.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂製
BMの開口部にインクジェット法により着色層を形成す
る場合には、以下のような課題を有する。即ち、BMと
の重なり部にあたる着色層周縁部での着色層の盛り上が
り発生や、または着色層全体が凸状あるいは凹状になる
などにより、十分な着色層平坦性を確保することが出来
ない。着色層周縁部において盛り上がりがある場合、カ
ラーフィルタ上部に透明導電膜や液晶配向膜を形成させ
ても段差はほとんど軽減されず、液晶配向膜のラビング
による配向処理が不均一になったり、セルギャップにバ
ラツキが生じたりして、液晶表示素子の表示品位が低下
する。また、着色層一画素中に厚みムラがある場合、こ
れが原因となり、画素内での輝度ムラが発生する。
However, when the colored layer is formed in the opening of the resin BM by the ink jet method, the following problems occur. That is, sufficient coloring layer flatness cannot be ensured due to the occurrence of swelling of the coloring layer at the peripheral portion of the coloring layer, which is the overlapping portion with the BM, or the entire coloring layer being convex or concave. If there is a bulge at the peripheral edge of the colored layer, the step is hardly reduced even if a transparent conductive film or a liquid crystal alignment film is formed on the color filter, and the alignment process due to rubbing of the liquid crystal alignment film becomes uneven, or the cell gap Variation occurs, and the display quality of the liquid crystal display element deteriorates. Further, if there is unevenness in the thickness of one pixel of the colored layer, this causes the unevenness of brightness within the pixel.

【0006】これに対し、例えば特開平08−3046
19号公報では、BMおよび着色層形成後の基板上に平
坦化層を設ける方法が提案されているが、配向不均一に
ついては効果があるものの、着色層自体の一画素中の厚
みムラについては改善されないままであり、このため画
素内輝度ムラを解決することは出来ない。また、平坦化
層を設けるということは製造工程が増えることになり、
製造コストが不利となる。
On the other hand, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 08-3046
Japanese Patent Laid-Open No. 19 discloses a method of providing a flattening layer on a substrate on which BM and a colored layer have been formed. It remains unimproved, and therefore it is not possible to solve the uneven brightness in the pixel. Also, providing a flattening layer increases the number of manufacturing steps,
Manufacturing costs are disadvantageous.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明のカラーフィルタは、前記ブラックマ
トリクスの高さをHB、前記着色層の高さをHC、前記
HBと前記HCとの差HB−HC=h(>0)とし、さ
らに前記BM材料に対する前記着色層用インクの接触角
をθIとしたときに、(HB−h)の高さにおけるBM
エッジ部接線とBMの上端面との交差角度θBが、前記
θI近傍であることを特徴としたものである。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the color filter of the present invention is configured such that the height of the black matrix is HB, the height of the colored layer is HC, the HB and the HC are the same. BM at the height of (HB-h), where HB-HC = h (> 0) and the contact angle of the colored layer ink with the BM material is θI.
The intersection angle θB between the edge tangent line and the upper end surface of the BM is in the vicinity of θI.

【0008】さらに前記着色層高さが、前記BM上端面
より低く、且つその高低差hが0.4μm以下であるこ
とを特徴したものである。
Further, the height of the colored layer is lower than that of the upper end surface of the BM, and the height difference h is 0.4 μm or less.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のカラー
フィルタは、遮光のために設けられたブラックマトリッ
クスの所定開口部に着色層用インクを充填させた着色層
を持つカラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリク
スの高さをHBとし、前記着色層の高さをHCとし、前
記HBと前記HCとの差HB−HC=h(>0)とし、
前記ブラックマトリックスに対する前記着色層用インク
の接触角をθIとし、前記ブラックマトリックス断面上
の(HB−h)の高さにおける接線と前記ブラックマト
リックスの上面とのなす角度θBとしたときに、前記角
度θBと前記θIとが等しいことを特徴とするカラーフ
ィルタであり、周縁部まで平坦度の高い着色層を得るこ
とが出来るという効果が得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A color filter according to claim 1 of the present invention is a color filter having a coloring layer in which a predetermined opening portion of a black matrix provided for light shielding is filled with a coloring layer ink, The height of the black matrix is HB, the height of the colored layer is HC, and the difference between the HB and the HC is HB-HC = h (> 0),
When the contact angle of the colored layer ink with respect to the black matrix is θI, and the angle θB between the tangent line at the height (HB-h) on the cross section of the black matrix and the upper surface of the black matrix is θB, the angle is The color filter is characterized in that θB and θI are equal to each other, and it is possible to obtain an effect that a colored layer having a high flatness can be obtained up to the peripheral portion.

【0010】本発明の請求項2に記載のカラーフィルタ
は、前記着色層の高さが、前記ブラックマトリックス上
端面より低く、且つその高低差hが0.4μm以下であ
ることを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタであ
り、これを使用して液晶表示装置を作成した場合の、B
Mと着色層の段差等に起因する液晶配向不均一や輝度ム
ラの発生を防ぎ、高品位画像を表示することが出来ると
いう効果が得られる。
A color filter according to a second aspect of the present invention is characterized in that the height of the colored layer is lower than that of the upper end surface of the black matrix, and the height difference h is 0.4 μm or less. The color filter according to item 1, wherein B is used when a liquid crystal display device is manufactured using the color filter.
It is possible to obtain an effect that it is possible to display a high-quality image by preventing nonuniformity of liquid crystal alignment and unevenness in brightness due to a difference in level between M and the coloring layer.

【0011】本発明の請求項3に記載のカラーフィルタ
は、前記ブラックマトリックスの断面形状が円弧状であ
ることを特徴とする請求項1および請求項2記載のカラ
ーフィルタであり、フォトリソグラフィ工程によるBM
形成が容易となるという効果が得られる。
The color filter according to claim 3 of the present invention is the color filter according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the black matrix is an arc shape. BM
The effect of facilitating the formation is obtained.

【0012】本発明の請求項4に記載のカラーフィルタ
は、前記着色層用のインクは、顔料あるいは染料、及び
感光性樹脂と、これらを分散及び溶解させるための有機
溶剤とを含む非水性インクであることを特徴とする請求
項1から請求項3記載のカラーフィルタである。非水性
インクは、水性インクに比べ高い固形分比率のインクを
作製できるので、乾燥工程前後での体積変動が小さく抑
えることが可能である。このため、BM開口部に着色層
用インクを吹き付ける際に、BM上端面以上にインクが
盛り上がる量を小さく抑えることが出来る。従って、イ
ンクの溢れを防ぐために添加するBM用添加剤およびB
M材料を幅広く選べるという有利な効果が得られる。ま
た、乾燥・硬化後の着色層の厚みも精度好く形成でき
る。
In the color filter according to claim 4 of the present invention, the ink for the colored layer is a non-aqueous ink containing a pigment or dye, a photosensitive resin, and an organic solvent for dispersing and dissolving them. The color filter according to any one of claims 1 to 3, wherein Since the non-aqueous ink can produce an ink having a higher solid content ratio than the water-based ink, it is possible to suppress the volume fluctuation before and after the drying step. Therefore, when the colored layer ink is sprayed on the BM opening, the amount of the ink rising above the BM upper end surface can be suppressed to be small. Therefore, the additive for BM added to prevent the overflow of ink and B
The advantageous effect that a wide range of M materials can be selected can be obtained. Further, the thickness of the colored layer after drying and curing can be formed with high accuracy.

【0013】本発明で用いる透明基板は、例えばガラス
が多く用いられる。また必要に応じて、透明基板とBM
および着色層用インクとの密着性を向上させるために、
透明基板上にあらかじめ密着性を向上させるような薄膜
を形成してもよいし、例えば基板表面のアッシング等の
処理を行ってもよいし、また行わなくても良い。
As the transparent substrate used in the present invention, for example, glass is often used. Also, if necessary, a transparent substrate and BM
And in order to improve the adhesiveness with the coloring layer ink,
A thin film for improving adhesion may be formed on the transparent substrate in advance. For example, ashing of the substrate surface may or may not be performed.

【0014】本発明で用いるBMを形成する材料は、樹
脂成分と黒色の顔料および/または、R(レッド)、G
(グリーン)、B(ブルー)、Y(イエロー)、V(バ
イオレット)などの顔料を混ぜてなる混色黒色顔料と、
これらの成分を分散溶解させるための溶媒を含む感光性
樹脂である。感光性樹脂を用いて透明基板上にBMを形
成するには、例えばスピンコート等によって1〜3μm
程度の厚みを持った薄膜を全面に形成した後、露光・現
像することで形成することができる。樹脂材料として
は、一般的な黒色感光性樹脂用として用いられているア
クリル樹脂のような感光性樹脂であればネガ型でもポジ
型でもよい。また黒色の顔料成分としては、カーボンブ
ラックや、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブル
ー)、Y(イエロー)、V(バイオレット)などの顔料
を混ぜてなる混色黒色顔料等を用いることができる。
The material for forming the BM used in the present invention is a resin component and a black pigment and / or R (red), G
(Green), B (blue), Y (yellow), V (violet) and other mixed color black pigments,
It is a photosensitive resin containing a solvent for dispersing and dissolving these components. To form a BM on a transparent substrate using a photosensitive resin, for example, spin coating or the like may be used to form 1 to 3 μm.
It can be formed by forming a thin film having a certain thickness on the entire surface, and then exposing and developing. The resin material may be a negative type or a positive type as long as it is a photosensitive resin such as an acrylic resin used for general black photosensitive resin. As the black pigment component, carbon black or a mixed color black pigment obtained by mixing pigments such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow) and V (violet) is used. You can

【0015】本発明で用いられる着色層用インクは、顔
料や染料等と適当な樹脂、その他添加剤からなり、これ
らを分散・溶解させるための有機溶剤を含む非水性イン
クである。インクの塗布方法としては、インクジェット
ヘッドを用いて、BMの開口部にインクを吹き付け、堆
積させた後に、乾燥および硬化を行うインクジェット印
刷法である。
The color layer ink used in the present invention is a non-aqueous ink comprising a pigment, a dye and the like, an appropriate resin and other additives, and an organic solvent for dispersing and dissolving them. The ink application method is an inkjet printing method in which an inkjet head is used to spray and deposit the ink on the opening of the BM, and then the ink is dried and cured.

【0016】本発明のインクジェットヘッドには、圧電
型インクジェットヘッドを使用したが、インクジェット
の吐出方式は特に限定されない。ここで、圧電型インク
ジェットヘッドとは、電気駆動信号により所望の圧電素
子を変形させることによって所望の圧力室の容積を変化
させ、前記圧力室に充填されているインクを圧力室の前
端開口部へと送り出すことにより、インクを吐出させる
方式のインクジェットヘッドである。
Although a piezoelectric type ink jet head is used as the ink jet head of the present invention, the ink jet ejection method is not particularly limited. Here, the piezoelectric type ink jet head changes the volume of a desired pressure chamber by deforming a desired piezoelectric element in response to an electric drive signal, and transfers the ink filled in the pressure chamber to the front end opening of the pressure chamber. It is an inkjet head that ejects ink by sending the ink.

【0017】また、本発明の実施例の着色層用インクに
は、顔料や染料等と適当な樹脂、例えばアクリル樹脂等
の感光性樹脂、その他添加剤からなり、これらを分散・
溶解させるための有機溶剤を含む非水性インクを使用し
たが、特に限定はされない。
The colored layer ink of the embodiment of the present invention comprises a pigment, a dye and the like and a suitable resin, for example, a photosensitive resin such as an acrylic resin, and other additives.
A non-aqueous ink containing an organic solvent for dissolving was used, but it is not particularly limited.

【0018】(実施の形態1)以下に、本発明の請求項
1〜請求項4に記載された発明の実施の形態について、
図1および図2を用いて説明する。図2は本発明のカラ
ーフィルタの製造工程を模式的に表した断面図である。
(Embodiment 1) Embodiments of the invention described in claims 1 to 4 of the present invention will be described below.
This will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the color filter of the present invention.

【0019】図2(a)において、1はガラス製の透明
基板である。2は透明基板全面に塗布されたBM用樹脂
である。BMはアクリル樹脂、カーボンブラック、有機
顔料、撥液剤及びその他添加剤を3−メトキシブチルア
セテートとシクロヘキサノンとの混合溶媒中に分散・溶
解させた感光性樹脂からなる。前記感光性樹脂を、透明
基板1上にスピンコート(700rpm×5秒間)によ
り塗布し、プリベーク(ホットプレート、90℃×2分
間)した。
In FIG. 2A, reference numeral 1 is a glass transparent substrate. Reference numeral 2 is a BM resin applied to the entire surface of the transparent substrate. The BM is made of a photosensitive resin in which an acrylic resin, carbon black, an organic pigment, a liquid repellent, and other additives are dispersed / dissolved in a mixed solvent of 3-methoxybutyl acetate and cyclohexanone. The photosensitive resin was applied onto the transparent substrate 1 by spin coating (700 rpm × 5 seconds) and prebaked (hot plate, 90 ° C. × 2 minutes).

【0020】次に所定のパターンマスクを真空密着し、
露光(積算照度:60mJ/cm2)、50秒間の現像
(現像液:炭酸ナトリウム0.15%水溶液)、さらに
純水によるリンスを行った。さらに、水平層流熱風循環
方式乾燥炉を用いて230℃×25分でポストベークす
ることにより、図2(b)に示す、線幅約22μm、膜
厚約2.5μmで、エッジ部がR形状である、開口部約
100μm×約140μmのBMを形成した。このとき
のBMエッジ部を模式的に表した拡大断面図を図1に示
す。
Next, a predetermined pattern mask is vacuum-adhered,
Exposure (integrated illuminance: 60 mJ / cm2), development for 50 seconds (developer: 0.15% sodium carbonate aqueous solution), and rinse with pure water were performed. Further, by post-baking at 230 ° C. for 25 minutes using a horizontal laminar flow hot air circulation type drying furnace, the line width is about 22 μm, the film thickness is about 2.5 μm, and the edge portion is R. A BM having a shape of an opening of about 100 μm × about 140 μm was formed. An enlarged cross-sectional view schematically showing the BM edge portion at this time is shown in FIG.

【0021】ここで、本明細書における接触角θIは、
溶剤乾燥後の着色層用インクのBMに対する接触角であ
り、本発明の実施例で使用した着色層用インクの場合、
赤インク23°、緑インク22°、青インク23°であ
った。
Here, the contact angle θI in this specification is
It is a contact angle with respect to the BM of the coloring layer ink after solvent drying, in the case of the coloring layer ink used in the examples of the present invention,
The red ink was 23 °, the green ink was 22 °, and the blue ink was 23 °.

【0022】前記プロセスにより得たBMエッジ部を、
走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察を行い、写真を撮
影後、分度器および金属製直尺により、BMの上端面と
BMエッジR部接線との交差角度θB(符号5)の測定
を行ったところ、θBが前記θI近傍となる点P(符号
6)は、BM上端面から下方0.4μmの位置であっ
た。
The BM edge portion obtained by the above process is
After observing with a scanning electron microscope (SEM) and taking a photograph, the crossing angle θB (reference numeral 5) between the upper end surface of the BM and the tangent to the BM edge R portion was measured with a protractor and a metal straight scale. However, the point P (reference numeral 6) where θB is in the vicinity of θI was a position 0.4 μm downward from the upper end surface of the BM.

【0023】続いて、図2(c)に示す様に、前記BM
の所定の開口部に、インクジェットヘッド8を用いて着
色層用インク9を、所定の量吹き付けた。所定の量とは
即ち、乾燥および硬化後の着色層厚みが、前記P点と同
じ高さとなる量であり、乾燥前である本工程後では、図
2(d)に示す様に、前記開口部中のインクは中央部が
凸状に盛り上がり、BM上端面より高くなった状態とな
っている。本発明の実施例で使用した着色層用インクの
固形分比率は、赤、緑、青の何れのインクも約50重量
%であり、本発明の一実施例について、インク中央部の
高さを測定したところ、約5.0μmであった。インク
吹き付け量が多すぎる場合や少なすぎる場合は、着色層
を所定厚みにすることは出来ない。インク吹き付け時の
インクジェットヘッドへの電気信号条件や、インク滴数
を制御することにより、吹き付け量の最適化を行った。
Then, as shown in FIG. 2C, the BM is
A predetermined amount of the coloring layer ink 9 was sprayed onto the predetermined opening of the ink jet head 8. The predetermined amount is the amount by which the thickness of the colored layer after drying and curing becomes the same height as the point P, and after the present step before drying, as shown in FIG. The central portion of the ink in the portion rises in a convex shape and is higher than the upper end surface of the BM. The solid content ratio of the color layer ink used in the example of the present invention was about 50% by weight for all of the red, green, and blue inks. When measured, it was about 5.0 μm. If the amount of ink sprayed is too large or too small, the colored layer cannot have a predetermined thickness. The amount of spray was optimized by controlling the electrical signal conditions to the inkjet head and the number of ink drops when spraying ink.

【0024】次に、ホットプレートにて60℃×20分
間の条件で乾燥することにより、インク中の有機溶剤を
乾燥、蒸発させる。このときの溶媒の蒸発により、着色
層は体積減少し、BMと点Pにおいて接触する、周縁部
まで水平な着色層を形成することが出来た。
Next, the organic solvent in the ink is dried and evaporated by drying on a hot plate under the conditions of 60 ° C. for 20 minutes. The evaporation of the solvent at this time reduced the volume of the colored layer, and it was possible to form a colored layer that was in contact with the BM at the point P and was horizontal to the peripheral portion.

【0025】続いて、積算照射量300mJ/cm2
条件でUV露光することにより、着色層用インク中の感
光性樹脂を硬化させる。硬化工程前後での、着色層水平
面高さの変化は特に認められなかった。以上のプロセス
により、周縁部まで水平な着色層11を有するカラーフ
ィルタを得ることが出来た(図2(e))。
Subsequently, the photosensitive resin in the color layer ink is cured by UV exposure under the condition of an integrated irradiation amount of 300 mJ / cm 2 . No particular change in the horizontal height of the colored layer was observed before and after the curing step. Through the above process, a color filter having a colored layer 11 that is horizontal up to the peripheral edge could be obtained (FIG. 2E).

【0026】次に比較例として、BMの上端面から下方
0.4μmの点における前記θBが、前記θIよりも大
きいBM、およびθIよりもBMを作成し、同様に、B
M開口部にインクジェット法により着色層を形成した。
着色層用インク吹き付け量は実施の形態1と同じとし
た。各条件での着色層エッジ部形状を、模式的に表した
図3を用いて説明する。図3(a)は、本発明実施の形
態1の場合であり、BMの上端面から下方0.4μmの
点における前記θBがθI近傍の場合の模式図である。
周縁部まで水平な着色層が形成されている。図3(b)
はθBがθIより小さい場合である。着色層エッジ部は
着色層水平面より低い位置でBMと接している。図3
(c)は、θBがθIより大きい場合である。着色層エ
ッジ部は着色層水平面より高い位置でBMと接してい
る。この様に、着色層水平面高さと同じ高さでのBM接
線とBM上端面との交差角度θBを、θI近傍とするこ
とにより、周縁部まで水平な、厚みムラの無い着色層を
得ることが出来る。
Next, as a comparative example, a BM in which the above-mentioned θB at a point 0.4 μm downward from the upper end surface of the BM is larger than the above-mentioned θI and a BM which is larger than the above-mentioned θI are prepared.
A colored layer was formed in the M opening by an inkjet method.
The amount of ink sprayed for the colored layer was the same as in the first embodiment. The shape of the edge portion of the colored layer under each condition will be described with reference to FIG. 3 schematically showing. FIG. 3A is a schematic diagram in the case of the first embodiment of the present invention, in the case where the θB at a point 0.4 μm downward from the upper end surface of the BM is near θI.
A colored layer that is horizontal to the peripheral portion is formed. Figure 3 (b)
Is the case where θB is smaller than θI. The colored layer edge portion is in contact with the BM at a position lower than the horizontal surface of the colored layer. Figure 3
(C) is the case where θB is larger than θI. The colored layer edge portion is in contact with the BM at a position higher than the colored layer horizontal plane. In this way, by setting the intersection angle θB between the BM tangent line and the BM upper end surface at the same height as the horizontal plane of the colored layer to be in the vicinity of θI, a colored layer that is horizontal to the peripheral portion and has no uneven thickness can be obtained. I can.

【0027】さらに、本発明実施の形態1にて形成した
カラーフィルタを用いて、平滑化層形成は行わずに、液
晶表示素子の作製を行った。液晶表示素子の作成方法に
ついては省略するが、一般的なTFT液晶表示素子の作
成方法にて行った。作製した液晶表示素子について、配
向不良を原因とする光漏れ表示不良発生の有無の確認を
行ったところ、前記表示不良は発生しなかった。
Further, using the color filter formed in the first embodiment of the present invention, a liquid crystal display element was manufactured without forming a smoothing layer. Although a method of making a liquid crystal display element is omitted, a general method of making a TFT liquid crystal display element was used. When the produced liquid crystal display element was checked for the occurrence of a light leakage display defect due to an alignment defect, the display defect did not occur.

【0028】次に、発明者らはフォトリソグラフィ法に
よるBMの形成工程の内、現像条件を変化させることに
より、エッジ部R形状の異なる数種のBMを作成した。
作成した各種BMについて、走査型電子顕微鏡(SE
M)により、BMエッジ部の観察を行い、写真を撮影
後、分度器および金属製直尺により、前記θBが前記θ
I近傍となる点Pの位置を測定し、表1の結果を得た。
Next, the inventors prepared several kinds of BMs having different edge R shapes by changing the developing conditions in the BM forming process by the photolithography method.
Scanning electron microscope (SE
Observe the edge of BM with M), take a photograph, and then measure θB with θ using a protractor and a metal straight scale.
The position of the point P near I was measured, and the results shown in Table 1 were obtained.

【0029】さらに、前記各種BMの開口部にインクジ
ェット法により着色層を形成した。全サンプルについ
て、着色層の厚みは前記点Pの高さと同一とし、各々最
適量のインク吹き付けを行った。何れのサンプルにおい
ても、周縁部に至るまで厚みムラの無い着色層を有する
カラーフィルタ形成することが出来た。引き続き、作成
した全カラーフィルタサンプルを用いて、液晶表示素子
の作製を行った。何れの場合も、平坦化層の形成は行っ
ていない。作製した各種液晶表示素子について、配向不
良を原因とする光漏れ表示不良発生の有無の確認を行っ
た。その結果も表1に併せて示す。
Further, a colored layer was formed on the openings of the various BMs by an ink jet method. With respect to all the samples, the thickness of the colored layer was the same as the height of the point P, and the optimum amount of ink was sprayed on each sample. In any of the samples, it was possible to form a color filter having a colored layer with uniform thickness up to the peripheral portion. Subsequently, a liquid crystal display device was manufactured using all the color filter samples prepared. In either case, the flattening layer was not formed. With respect to the various manufactured liquid crystal display elements, it was confirmed whether or not a light leakage display defect occurred due to the alignment defect. The results are also shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】条件No.1、2の各条件で光り漏れ表示
不良の無い液晶表示を得ることが出来た。
Condition No. Under each of the conditions 1 and 2, a liquid crystal display without light leakage display defects could be obtained.

【0032】条件No.1、2ではBM上端面と点Pと
の高低差hが小さい、即ちBM上端面と着色層上端面と
の段差を小さく抑えられたため、これを使用して液晶表
示装置を作成した場合の、前記段差による配向不均一の
発生を防ぎ、高品位画像を表示することが出来た。
Condition No. In Nos. 1 and 2, the height difference h between the BM upper end surface and the point P is small, that is, the step difference between the BM upper end surface and the colored layer upper end surface is suppressed to a small level. Therefore, when a liquid crystal display device is produced using this, It was possible to prevent the occurrence of non-uniform orientation due to the step and display a high-quality image.

【0033】条件3では、前記段差が大きすぎたため、
配向不均一が発生し、表示不良の原因となっている。
In condition 3, since the step is too large,
Non-uniform orientation occurs, which causes display failure.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、所定の厚みで、且つ周
縁部まで平坦な着色層を有し、これを使用して液晶表示
素子を作成した場合に、光漏れなどの表示不良の発生を
防ぎ、優れた画質を表示することが可能なカラーフィル
タを提供することが可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, when a liquid crystal display device is manufactured by using a colored layer having a predetermined thickness and having a flat peripheral edge, a display defect such as light leakage occurs. It is possible to provide a color filter capable of preventing the above and displaying an excellent image quality.

【0035】また、着色層上への平坦化層の形成などが
不要であり、低コストな液晶表示素子用カラーフィルタ
を提供することも可能となる。
Further, it is not necessary to form a flattening layer on the colored layer, and it is possible to provide a low-cost color filter for liquid crystal display device.

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

【図1】本発明のブラックマトリックスの断面形状を説
明するための断面図
FIG. 1 is a sectional view for explaining a sectional shape of a black matrix of the present invention.

【図2】(a)本発明の実施の形態における透明基板と
透明基板上に塗布されたブラックマトリックスの断面図 (b)ポストベーク後に形成されたブラックマトリック
スの形状を示す断面図 (c)ブラックマトリックスの開口部にインクジェット
法により着色層用インクを吹き付ける工程を示す断面図 (d)インク吹きつけ工程後のブラックマトリックスお
よび着色層を示す断面図 (e)着色層用インクの乾燥および硬化工程後のブラッ
クマトリックスおよび着色層を示す断面図
FIG. 2A is a cross-sectional view of a transparent substrate and a black matrix applied on the transparent substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view showing the shape of a black matrix formed after post-baking. Sectional drawing which shows the process of spraying the ink for colored layers to the opening part of a matrix by the inkjet method (d) Cross-sectional view which shows the black matrix and colored layer after an ink spraying process (e) After the drying and hardening process of the ink for colored layers Sectional view showing the black matrix and colored layer of

【図3】(a)本発明のカラーフィルタのブラックマト
リックスと着色層の断面図 (b)本発明の実施の形態において、θBがθIより小
さい場合のブラックマトリックスと着色層の断面図 (c)本発明の実施の形態において、θBがθIより大
きい場合のブラックマトリックスと着色層の断面図
FIG. 3A is a cross-sectional view of a black matrix and a coloring layer of a color filter of the present invention. FIG. 3B is a cross-sectional view of a black matrix and a coloring layer when θB is smaller than θI in the embodiment of the present invention. Sectional drawing of a black matrix and a coloring layer when (theta) B is larger than (theta) I in embodiment of this invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 全面塗布後のBM用樹脂 3 パターニング後のBM 4 BMの上端面 5 BM上端面とBMのエッジR部接線との交差角度θ
B 6 前記θBがθI近傍となる点P 7 BM上端面と点Pとの高低差h 8 インクジェットヘッド 9 着色層用インク 10 乾燥前の着色層 11 乾燥および硬化後の着色層
1 Transparent Substrate 2 Resin for BM after Full Surface Application 3 BM after Patterning 4 Top Surface 5 of BM 5 Angle of Intersection θ between Top Edge of BM and Edge R Part of BM θ
B 6 Point P 7 where θB is in the vicinity of θI Difference in height between the upper end surface of BM and point P h 8 Inkjet head 9 Ink for colored layer 10 Colored layer before drying 11 Colored layer after drying and curing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 毅 香川県高松市古新町8番地の1 松下寿電 子工業株式会社内 Fターム(参考) 2H048 BA11 BA45 BA57 BA64 BB01 BB07 BB28 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB04 GA13 LA16    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takeshi Takahashi             1 Juden Matsushita, 1-8 Koshinmachi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture             Child Industry Co., Ltd. F-term (reference) 2H048 BA11 BA45 BA57 BA64 BB01                       BB07 BB28 BB44                 2H091 FA02Y FA35Y FB04 GA13                       LA16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遮光のために設けられたブラックマトリ
ックスの所定開口部に着色層用インクを充填させた着色
層を持つカラーフィルタにおいて、 前記ブラックマトリクスの高さをHBとし、前記着色層
の高さをHCとし、前記HBと前記HCとの差HB−H
C=h(>0)とし、前記ブラックマトリックスに対す
る前記着色層用インクの接触角をθIとし、前記ブラッ
クマトリックス断面上の(HB−h)の高さにおける接
線と前記ブラックマトリックスの上面とのなす角度θB
としたときに、 前記角度θBと前記θIとが等しいことを特徴とするカ
ラーフィルタ。
1. A color filter having a coloring layer in which a coloring layer ink is filled in predetermined openings of a black matrix provided for light shielding, wherein the height of the black matrix is HB, and the height of the coloring layer is HB. Is the difference HB-H between the HB and the HC.
C = h (> 0), the contact angle of the colored layer ink with respect to the black matrix is θI, and the tangent line at the height (HB-h) on the cross section of the black matrix forms the upper surface of the black matrix. Angle θB
And the angle θB and θI are equal to each other.
【請求項2】 前記着色層の高さが、前記ブラックマト
リックス上端面より低く、且つその高低差hが0.4μ
m以下であることを特徴とする請求項1記載のカラーフ
ィルタ。
2. The height of the colored layer is lower than the top surface of the black matrix, and the height difference h thereof is 0.4 μm.
The color filter according to claim 1, wherein the color filter is m or less.
【請求項3】 前記ブラックマトリックスの断面形状が
円弧状であることを特徴とする請求項1および請求項2
記載のカラーフィルタ。
3. The black matrix according to claim 1 or 2, wherein the black matrix has an arc-shaped cross section.
Color filter as described.
【請求項4】 前記着色層用のインクは、顔料あるいは
染料、及び感光性樹脂と、これらを分散及び溶解させる
ための有機溶剤とを含む非水性インクであることを特徴
とする請求項1から請求項3記載のカラーフィルタ。
4. The ink for the colored layer is a non-aqueous ink containing a pigment or a dye, a photosensitive resin, and an organic solvent for dispersing and dissolving them. The color filter according to claim 3.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164987A (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Jsr Corp Radiation sensitive composition for color filter, color filter and color liquid crystal display device
WO2005088360A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Color filter
JP2006058710A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Seiko Epson Corp Color filter substrate, manufacturing method for color filter substrate, organic electroluminescence display device, manufacturing method for organic electroluminescence display device, electrooptical device and electronic device
JP2006084852A (en) * 2004-09-16 2006-03-30 Sharp Corp Color filter, liquid crystal display device having color filter, and manufacturing method of color filter
JP2006085146A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Lg Phillips Lcd Co Ltd Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2006227295A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Toppan Printing Co Ltd Color filter, color filter substrate, and liquid crystal display device using the substrate
JP2006227296A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Toppan Printing Co Ltd Color filter, color filter substrate, and liquid crystal display device using the substrate or the like
JP2007133171A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Fujifilm Corp Pixel barrier and its manufacturing method, color filter and its manufacturing method, and display device
JP2007155923A (en) * 2005-12-01 2007-06-21 Fujifilm Corp Pixel barrier and its manufacturing method, color filter and its manufacturing method, and liquid crystal display device
CN101393347B (en) * 2007-09-13 2014-01-08 Nlt科技股份有限公司 Color filter substrate and LCD device using it
CN105044967A (en) * 2015-08-11 2015-11-11 武汉华星光电技术有限公司 Color filter substrate, manufacturing method of color filter substrate and liquid crystal display panel with color filter substrate

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164987A (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Jsr Corp Radiation sensitive composition for color filter, color filter and color liquid crystal display device
CN100399068C (en) * 2004-03-12 2008-07-02 大日本印刷株式会社 Color filter
WO2005088360A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Color filter
US8315002B2 (en) 2004-03-12 2012-11-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for producing a color filter
US8179623B2 (en) 2004-03-12 2012-05-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for producing a color filter
KR101092164B1 (en) 2004-03-12 2011-12-13 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 Color filter
US7948697B2 (en) 2004-03-12 2011-05-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for producing a color filter
JP2006058710A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Seiko Epson Corp Color filter substrate, manufacturing method for color filter substrate, organic electroluminescence display device, manufacturing method for organic electroluminescence display device, electrooptical device and electronic device
JP2006085146A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Lg Phillips Lcd Co Ltd Color filter substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2006084852A (en) * 2004-09-16 2006-03-30 Sharp Corp Color filter, liquid crystal display device having color filter, and manufacturing method of color filter
JP2006227296A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Toppan Printing Co Ltd Color filter, color filter substrate, and liquid crystal display device using the substrate or the like
JP2006227295A (en) * 2005-02-17 2006-08-31 Toppan Printing Co Ltd Color filter, color filter substrate, and liquid crystal display device using the substrate
JP2007133171A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Fujifilm Corp Pixel barrier and its manufacturing method, color filter and its manufacturing method, and display device
JP2007155923A (en) * 2005-12-01 2007-06-21 Fujifilm Corp Pixel barrier and its manufacturing method, color filter and its manufacturing method, and liquid crystal display device
CN101393347B (en) * 2007-09-13 2014-01-08 Nlt科技股份有限公司 Color filter substrate and LCD device using it
CN105044967A (en) * 2015-08-11 2015-11-11 武汉华星光电技术有限公司 Color filter substrate, manufacturing method of color filter substrate and liquid crystal display panel with color filter substrate
WO2017024655A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 武汉华星光电技术有限公司 Colour filter substrate and manufacturing method therefor, and liquid crystal panel

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