JP2007114423A - Coating liquid for forming spacer part and method of manufacturing color filter - Google Patents

Coating liquid for forming spacer part and method of manufacturing color filter Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating liquid for spacer part formation capable of forming a spacer part on a color filter substrate so that the spacer part may have a fixed height, and to provide a method of manufacturing color filter in which the coating liquid for spacer part formation is used. <P>SOLUTION: The method includes: a liquid-repellent treatment step of applying liquid-repellent treatment on the surface of the color filter substrate which has a base material and colored layers formed in a patterned shape and plurally on the base material such that the contact angle of the surface with liquid having surface tension of 40 mN/m becomes 30° or more; and a spacer part formation step of forming a spacer part by applying the coating liquid for spacer part formation which contains at least beads, binder and solvent, and has a surface tension in the range of 25 mN/m to 45 mN/m on the color filter substrate according to an inkjet method. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビーズを含有し、スペーサ部を形成するために用いられるスペーサ部形成用塗工液、およびそのスペーサ部形成用塗工液を用いたカラーフィルタの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a spacer portion forming coating solution that contains beads and is used to form a spacer portion, and a method for producing a color filter using the spacer portion forming coating solution.

液晶表示装置は、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶化合物を封入して薄い液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶配列を電気的に制御してカラーフィルタの透過光または反射光の量を選択的に変化させることによって表示を行う。   In a liquid crystal display device, a color filter and a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, a liquid crystal compound is sealed between them to form a thin liquid crystal layer, and the liquid crystal alignment in the liquid crystal layer is electrically controlled by the liquid crystal driving side substrate. Then, display is performed by selectively changing the amount of transmitted light or reflected light of the color filter.

このような液晶表示装置には、スタティック駆動方式、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式など種々の駆動方式があるが、近年、パーソナルコンピューターや携帯情報端末などのフラットディスプレーとして、アクティブマトリックス方式又は単純マトリックス方式の液晶パネルを用いたカラー液晶表示装置が急速に普及してきている。   Such a liquid crystal display device has various driving methods such as a static driving method, a simple matrix method, and an active matrix method. Recently, an active matrix method or a simple matrix method is used as a flat display for a personal computer or a portable information terminal. Color liquid crystal display devices using liquid crystal panels are rapidly spreading.

図2は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置パネルの一例である。液晶表示装置101は、カラーフィルタ11と液晶駆動側基板であるTFTアレイ基板12とを対向させて1〜10μm程度の間隙部13を設け、この間隙部13内に液晶Lを充填し、その周囲をシール材14で密封した構造をとっている(例えば特許文献1等)。カラーフィルタ11は、基材15上に、着色層17間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光部16と、複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)を所定順序に配列した着色層17と、オーバーコート層18と、透明電極膜19とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。   FIG. 2 shows an example of an active matrix liquid crystal display panel. In the liquid crystal display device 101, the color filter 11 and the TFT array substrate 12 which is a liquid crystal driving side substrate are opposed to each other, and a gap portion 13 of about 1 to 10 μm is provided. Is sealed with a sealing material 14 (for example, Patent Document 1). The color filter 11 includes a light shielding portion 16 formed in a predetermined pattern on the base material 15 to shield the boundary between the colored layers 17, and a plurality of colors (usually red (R) and green (G). , Three primary colors of blue (B)) are arranged in a predetermined order, an overcoat layer 18 and a transparent electrode film 19 are stacked in this order from the side close to the transparent substrate.

一方、TFTアレイ基板12は、透明基板上にTFT素子を配列し、透明電極膜を設けた構造をとっている(図示せず)。また、カラーフィルタ11及びこれと対向するTFTアレイ基板12の内面側には配向膜20が設けられる。そして、着色層の背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。   On the other hand, the TFT array substrate 12 has a structure in which TFT elements are arranged on a transparent substrate and a transparent electrode film is provided (not shown). An alignment film 20 is provided on the inner surface side of the color filter 11 and the TFT array substrate 12 facing the color filter 11. A color image is obtained by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer behind the colored layer.

ここで、間隙部13の厚さ、すなわちセルギャップ(カラーフィルタと液晶駆動側基板の間隙距離)は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能をカラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。   Here, the thickness of the gap 13, that is, the cell gap (gap distance between the color filter and the liquid crystal driving side substrate) is the thickness of the liquid crystal layer itself, preventing display unevenness such as color unevenness and contrast unevenness and uniform display. In order to provide a color liquid crystal display device with good display performance such as high-speed response, high contrast ratio, and wide viewing angle, it is necessary to maintain the cell gap constant and uniform.

セルギャップを維持する方法としては、例えば図2に示すように、間隙部13内にスペーサ部としてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子のビーズスペーサ部21を多数散在させ、カラーフィルタ11とTFTアレイ基板12とを貼り合わせ、液晶を注入する方法がある。この方法においては、ビーズスペーサ部の大きさをもってセルギャップが決定され、維持される。しかしながら、上記方法では、散布されたスペーサ部の密度に偏りが生じることがあり、この場合、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが難しいという問題があった。   As a method for maintaining the cell gap, for example, as shown in FIG. 2, a large number of spherical or rod-like particle spacers 21 made of glass, alumina, plastic, or the like are scattered in the gap portion 13 as spacer portions. There is a method in which the color filter 11 and the TFT array substrate 12 are bonded together and liquid crystal is injected. In this method, the cell gap is determined and maintained with the size of the bead spacer portion. However, in the above method, the density of the dispersed spacer portions may be biased. In this case, it is difficult to keep the gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate constant.

また、例えば図3に示すように、カラーフィルタ11の内面側であって遮光部16上(非表示領域)に、セルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサ部22を形成する方法も一般的に行われている(例えば特許文献2等)。このような柱状スペーサ部22は、カラーフィルタの透明基板上に光硬化性樹脂を均一な厚みに塗布し、得られた塗膜をフォトリソグラフィーによってパターン露光して硬化させることにより、液晶表示装置の非表示領域に形成される。しかしながら、この方法においては、液晶表示装置が大面積化された場合等、柱状スペーサ部の高さを一定に形成することが難しく、液晶表示装置の表示ムラや表示不良が発生する場合がある、という問題があった。   For example, as shown in FIG. 3, a method of forming a columnar spacer portion 22 having a height corresponding to the cell gap on the inner surface side of the color filter 11 and on the light shielding portion 16 (non-display area) is also common. (For example, Patent Document 2). Such a columnar spacer portion 22 is formed by applying a photocurable resin to a uniform thickness on a transparent substrate of a color filter and curing the resulting coating film by pattern exposure by photolithography. It is formed in a non-display area. However, in this method, when the area of the liquid crystal display device is increased, it is difficult to form the column spacer portion at a constant height, and display unevenness or display failure of the liquid crystal display device may occur. There was a problem.

そこで、ビーズを含有するスペーサ部形成用塗工液を、インクジェット方式により、カラーフィルタ用基板上に塗布する方法も考えられている。しかしながらこの場合、スペーサ部形成用塗工液の種類やカラーフィルタ用基板の種類によっては、カラーフィルタ用基板上でスペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまい、スペーサ部の高さを一定にすることが難しいという問題があった。   Therefore, a method of applying a spacer portion forming coating solution containing beads on a color filter substrate by an inkjet method is also considered. However, in this case, depending on the type of spacer portion forming coating solution and the type of color filter substrate, the spacer portion forming coating solution spreads on the color filter substrate, and the height of the spacer portion is kept constant. There was a problem that it was difficult to do.

特開平8−194216号公報JP-A-8-194216 特開2001−159707号公報JP 2001-159707 A

そこで、カラーフィルタ用基板上に、スペーサ部を一定の高さとなるように形成することが可能なスペーサ部形成用塗工液、およびそのスペーサ部形成用塗工液を用いたカラーフィルタの製造方法の提供が望まれている。   Therefore, a spacer portion forming coating solution capable of forming the spacer portion at a certain height on the color filter substrate, and a method for producing a color filter using the spacer portion forming coating solution The provision of

本発明は、基材と、上記基材上にパターン状に、かつ複数形成された着色層とを有するカラーフィルタ用基板の表面を、表面張力40mN/mの液体との接触角が30°以上となるように撥液化処理する撥液化処理工程と、上記カラーフィルタ用基板上に、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25mN/m〜40mN/mの範囲内であるスペーサ部形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、スペーサ部を形成するスペーサ部形成工程とを有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。   In the present invention, the surface of a color filter substrate having a base material and a plurality of colored layers formed in a pattern on the base material has a contact angle of 30 ° or more with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. And a liquid repellent treatment step for providing a liquid repellent treatment, and a spacer portion containing at least beads, a binder, and a solvent on the color filter substrate and having a surface tension in the range of 25 mN / m to 40 mN / m. There is provided a method for producing a color filter, comprising: forming a spacer portion by applying a forming coating solution by an inkjet method.

本発明によれば、上記カラーフィルタ用基板表面を撥液化処理し、かつ上記表面張力を有するスペーサ部形成用塗工液を用いることから、スペーサ部形成用塗工液をカラーフィルタ用基板表面に塗布した際、スペーサ部形成用塗工液が濡れ広がらないものとすることができ、スペーサ部を高精細に、かつ均一な高さで形成することが可能となる。したがって、本発明によれば、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが可能なスペーサ部を有し、かつ液晶表示装置に用いられた際、スペーサ部の存在によってカラーフィルタの輝度が低下することの少ないカラーフィルタを製造することが可能である。   According to the present invention, the spacer portion forming coating liquid is applied to the surface of the color filter substrate because the color filter substrate surface is subjected to a liquid repellency treatment and the spacer portion forming coating solution having the surface tension is used. When applied, the spacer portion forming coating liquid can be prevented from getting wet and spread, and the spacer portion can be formed with high definition and a uniform height. Therefore, according to the present invention, when the spacer has a spacer portion capable of keeping the gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate constant and is used in a liquid crystal display device, the presence of the spacer portion causes the color filter to It is possible to manufacture a color filter in which luminance does not decrease.

また本発明は、上述したカラーフィルタの製造方法に用いられ、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25mN/m〜40mN/mの範囲内であることを特徴とするスペーサ部形成用塗工液を提供する。本発明によれば、スペーサ部形成用塗工液の表面張力が上記範囲内であることから、インクジェット法により安定して供給することが可能であり、かつカラーフィルタ用基板上に塗布された際に、濡れ広がらず、均一な高さにスペーサ部を形成可能なものとすることができる。   In addition, the present invention is used in the above-described method for producing a color filter, and includes at least beads, a binder, and a solvent, and has a surface tension within a range of 25 mN / m to 40 mN / m. Provide coating liquid. According to the present invention, since the surface tension of the spacer portion forming coating liquid is within the above range, it can be stably supplied by the ink jet method and is applied onto the color filter substrate. In addition, the spacer portion can be formed at a uniform height without being wetted and spread.

本発明によれば、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが可能なスペーサ部を有し、かつ液晶表示装置に用いられた際、スペーサ部の存在によってカラーフィルタの輝度が低下することの少ないカラーフィルタを製造することが可能であるという効果を奏するものである。   According to the present invention, the spacer has a spacer portion capable of keeping a gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate constant, and when used in a liquid crystal display device, the luminance of the color filter is increased due to the presence of the spacer portion. This produces an effect that it is possible to manufacture a color filter that hardly decreases.

本発明は、ビーズを含有し、スペーサ部を形成するために用いられるスペーサ部形成用塗工液、およびそのスペーサ部形成用塗工液を用いたカラーフィルタの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a spacer portion forming coating solution that contains beads and is used to form a spacer portion, and a method for producing a color filter using the spacer portion forming coating solution.

A.カラーフィルタの製造方法
まず、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、基材と、上記基材上にパターン状に、かつ複数形成された着色層とを有するカラーフィルタ用基板の表面を、所定の液体との接触角が所定の値以上となるように撥液化処理する撥液化処理工程と、上記カラーフィルタ用基板上に、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が所定の範囲内であるスペーサ部形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、スペーサ部を形成するスペーサ部形成工程とを有することを特徴とする方法である。
A. First, a method for producing a color filter of the present invention will be described. In the method for producing a color filter of the present invention, a surface of a color filter substrate having a base material and a plurality of colored layers formed in a pattern on the base material has a predetermined contact angle with a predetermined liquid. A lyophobic treatment step for lyophobic treatment so as to be equal to or greater than the above value, and a coating for forming a spacer portion containing at least beads, a binder, and a solvent on the color filter substrate and having a surface tension within a predetermined range. A spacer portion forming step of applying a working liquid by an ink jet method to form a spacer portion.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図1に示すように、基材1と、その基材1上に形成され、パターン状に形成された着色層2とを有するカラーフィルタ用基板3の表面を撥液化する撥液化処理工程(図1(a))と、撥液化処理されたカラーフィルタ用基板3上に、インクジェット法により、所定の表面張力を有するスペーサ部形成用塗工液4を塗布し(図1(b))、スペーサ部5を形成するスペーサ部形成工程(図1(c))とを有することを特徴とする方法である。なお、上記カラーフィルタ用基板3においては、隣接する着色層2どうしの境界領域に、遮光部6が形成されていてもよい。ここで、上記境界領域とは、隣接する着色層と着色層との間隙、もしくは隣接する着色層どうしが重なる領域等、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、色表示に寄与しない、隣接する着色層と着色層との間の領域をいうこととする。   For example, as shown in FIG. 1, the method for producing a color filter of the present invention is a color filter substrate 3 having a base material 1 and a colored layer 2 formed on the base material 1 and formed in a pattern. A liquid repellent treatment step (FIG. 1A) for making the surface liquid repellent, and a spacer portion forming coating solution 4 having a predetermined surface tension is applied to the liquid repellent color filter substrate 3 by an ink jet method. And a spacer part forming step (FIG. 1C) for forming the spacer part 5 by applying (FIG. 1B). In the color filter substrate 3, a light shielding portion 6 may be formed in a boundary region between adjacent colored layers 2. Here, the boundary region is an adjacent region that does not contribute to color display when a color filter is used in a liquid crystal display device, such as a gap between adjacent colored layers or a region where adjacent colored layers overlap. The region between the colored layer and the colored layer is referred to.

本発明においては、上記カラーフィルタ用基板表面を撥液化処理し、かつ所定の表面張力を有するスペーサ部形成用塗工液を用いてスペーサ部を形成することから、スペーサ部形成工程においてスペーサ部形成用塗工液が塗布された際、カラーフィルタ用基板上で濡れ広がらないものとすることができる。これにより、所定の量のスペーサ部形成用塗工液を、各スペーサ部を形成する領域に滴下することによって、均一な高さに、高精細にスペーサ部を形成することが可能である。したがって、本発明によれば、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのギャップを一定に保つことが可能なスペーサ部を有し、かつ液晶表示装置に用いられた際、スペーサ部の存在によってカラーフィルタの輝度が低下することの少ないカラーフィルタを製造することが可能である。   In the present invention, the spacer portion is formed in the spacer portion forming step because the spacer portion is formed using the spacer portion forming coating liquid having a predetermined surface tension after the surface of the color filter substrate is lyophobized. When the coating liquid is applied, it can be prevented from getting wet and spreading on the color filter substrate. Thereby, it is possible to form the spacer portion at a uniform height and with high definition by dropping a predetermined amount of the coating solution for forming the spacer portion onto the region where each spacer portion is formed. Therefore, according to the present invention, when the spacer has a spacer portion capable of keeping the gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate constant and is used in a liquid crystal display device, the presence of the spacer portion causes the color filter to It is possible to manufacture a color filter in which luminance does not decrease.

またさらに本発明によれば、上記スペーサ部形成用塗工液の表面張力を上記範囲内とすることから、スペーサ部形成用塗工液を安定してインクジェット装置から吐出することが可能となるという利点も有している。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程ごとに詳しく説明する。
Furthermore, according to the present invention, since the surface tension of the spacer portion forming coating liquid is within the above range, the spacer portion forming coating liquid can be stably discharged from the ink jet apparatus. It also has advantages.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated in detail.

(1)撥液化処理工程
まず、本発明のカラーフィルタの製造方法における撥液化処理工程について説明する。本発明における撥液化処理工程は、基材と、上記基材上にパターン状に、かつ複数形成された着色層とを有するカラーフィルタ用基板の表面を、表面張力40mN/mの液体との接触角が30°以上となるように撥液化処理する工程である。本発明においては、上記の中でも表面張力が40mN/mの液体との接触角が、50°以上とすることが好ましく、特に表面張力が40mN/mの液体との接触角が、70°以上となるように撥液化処理することが好ましい。これにより、後述するスペーサ部形成工程において、塗布されたスペーサ部形成用塗工液が濡れ広がってしまうことをより防止することができ、より均一な高さでスペーサ部を形成することが可能となるからである。なお、上記液体との接触角は、上記表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得られるものである。
(1) Liquid-repellent treatment step First, the liquid-repellent treatment step in the method for producing a color filter of the present invention will be described. In the liquid repellency treatment step in the present invention, the surface of a color filter substrate having a base material and a plurality of colored layers formed in a pattern on the base material is brought into contact with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. In this step, the liquid repellent treatment is performed so that the angle is 30 ° or more. In the present invention, among the above, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is preferably 50 ° or more, and particularly the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 70 ° or more. It is preferable to perform the liquid repellency treatment. As a result, it is possible to further prevent the applied spacer portion forming coating solution from spreading out in the spacer portion forming step, which will be described later, and to form the spacer portion with a more uniform height. Because it becomes. The contact angle with the liquid is measured using a contact angle measuring device (CA-Z type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (dropping a droplet from a microsyringe). 30 seconds later), and the result can be obtained or graphed.

本発明において上記カラーフィルタ用基板の表面を、上述した撥液性を有するように撥液化処理する方法としては、特に限定されるものではなく、その方法はカラーフィルタ用基板の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば上記カラーフィルタ用基板表面に、撥液性を有する撥液層を形成する方法等であってもよく、また例えばカラーフィルタ用基板表面に、着色層やオーバーコート層等、有機材料からなる層が露出している場合には、これらの層にフッ素化合物を用いてプラズマ照射を行い、これらの層を撥液化する方法等であってもよい。   In the present invention, the method for lyophobic the surface of the color filter substrate so as to have the above-described liquid repellency is not particularly limited, and the method depends on the type of the color filter substrate. It can be selected appropriately. For example, a method of forming a liquid repellent layer having liquid repellency on the surface of the color filter substrate may be used. For example, a layer made of an organic material such as a colored layer or an overcoat layer on the surface of the color filter substrate. May be exposed to plasma using a fluorine compound for these layers to make these layers liquid repellent.

上記カラーフィルタ用基板上に、撥液層を形成することにより上記カラーフィルタ用基板表面を撥液化する方法として具体的には、撥液性の層を形成するために一般的に用いられるフッ化炭素からなる撥液層や、撥液性の有機基を有するシラン化合物を含有する撥液層等をカラーフィルタ用基板上に形成する方法等とすることができる。上記シラン化合物としては、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができ、例えば特開2001−272774号公報等に記載されたものと同様のものを用いることができる。   Specifically, as a method of making the color filter substrate surface liquid repellent by forming a liquid repellent layer on the color filter substrate, a fluorination generally used for forming a liquid repellent layer is used. A liquid repellent layer made of carbon, a liquid repellent layer containing a silane compound having a liquid repellent organic group, or the like may be formed on the color filter substrate. Examples of the silane compound include organopolysiloxane and the like, and for example, those similar to those described in JP-A No. 2001-272774 can be used.

また上記撥液層を形成する領域としては、後述するスペーサ部形成工程においてスペーサ部が形成される領域に形成するものであれば、特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ用基板全面に撥液層を形成してもよく、またカラーフィルタ用基板のうち一部のみに撥液層を形成してもよい。また上記撥液層の形成方法についても特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法やダイコート法等の一般的な塗布方法であってもよく、またプラズマCVD法や熱CVD法等の化学気相蒸着法(CVD)法であってもよい。また例えば上記撥液層を形成するための撥液層形成用塗工液中に、上記カラーフィルタ用基板を浸漬等させて、カラーフィルタ用基板表面に撥液層を自己組織化させる方法等であってもよい。   The region for forming the liquid repellent layer is not particularly limited as long as it is formed in the region where the spacer portion is formed in the spacer portion forming step described later. A liquid layer may be formed, or a liquid repellent layer may be formed on only a part of the color filter substrate. Further, the method for forming the liquid repellent layer is not particularly limited, and may be a general coating method such as a spin coating method or a die coating method, or a chemical vapor deposition method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method. A phase deposition method (CVD) method may be used. Further, for example, by immersing the color filter substrate in a liquid repellent layer forming coating liquid for forming the liquid repellent layer, the liquid repellent layer is self-organized on the surface of the color filter substrate. There may be.

なお、上記撥液層の膜厚としては、撥液層の種類等により適宜選択されるものであるが、通常0.001μm〜1.0μm程度、中でも0.001μm〜0.500μm、
特に0.001μm〜0.100μm程度とされることが好ましい。
The film thickness of the liquid repellent layer is appropriately selected depending on the type of the liquid repellent layer and the like, but is usually about 0.001 μm to 1.0 μm, and more preferably 0.001 μm to 0.500 μm.
In particular, the thickness is preferably about 0.001 μm to 0.100 μm.

カラーフィルタ用基板表面に有機材料からなる層が露出している場合に、プラズマを照射することによって、カラーフィルタ用基板表面を撥液化処理する方法として具体的には、フッ素化合物を導入ガスとして用い、カラーフィルタ用基板表面にプラズマを照射する方法とすることができる。これは、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射をした場合、有機物にフッ素を導入することができることを利用したものである。本発明において上記プラズマ照射は、例えば真空中で行われるものであってもよく、また大気圧下で行われるものであってもよい。また上記プラズマ照射する領域としては、後述するスペーサ部形成工程においてスペーサ部が形成される領域に少なくとも照射するものであれば特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ用基板全面であってもよく、またカラーフィルタ用基板のうち一部の領域のみであってもよい。   Specifically, when a layer made of an organic material is exposed on the surface of the color filter substrate, a fluorine compound is used as an introduction gas as a method for lyophobic treatment of the surface of the color filter substrate by irradiating plasma. A method of irradiating the surface of the color filter substrate with plasma can be employed. This utilizes the fact that fluorine can be introduced into an organic substance when plasma irradiation is performed using a fluorine compound as an introduction gas. In the present invention, the plasma irradiation may be performed in a vacuum, for example, or may be performed under atmospheric pressure. The plasma irradiation region is not particularly limited as long as it irradiates at least the region where the spacer portion is formed in the spacer portion forming step to be described later. For example, it may be the entire color filter substrate. In addition, only a part of the color filter substrate may be used.

上記プラズマを照射する際に用いられる導入ガスのフッ素化合物としては、例えばフッ化炭素(CF)、窒化フッ素(NF)、フッ化硫黄(SF)、CCl、C、C等が挙げられる。また、照射されるプラズマの照射条件としては、照射装置等により適宜選択されるものである。 Examples of the fluorine compound of the introduced gas used when the plasma is irradiated include carbon fluoride (CF 4 ), fluorine nitride (NF 3 ), sulfur fluoride (SF 6 ), C 2 Cl 3 F 3 , and C 2. F 6, C 3 F 6, and the like. Moreover, the irradiation condition of the plasma to be irradiated is appropriately selected depending on the irradiation apparatus or the like.

ここで、本発明においては、上記プラズマ照射が大気圧下でのプラズマ照射であることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的な大気圧プラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射されるプラズマの電極と、上記カラーフィルタ用基板表面との距離は、0.2mm〜20mm程度、中でも1mm〜5mm程度とされることが好ましい。またさらに、上記導入ガスとして用いられるフッ素化合物の流量は1L/min〜100L/min程度、中でも5L/min〜50L/min程度であることが好ましく、この際のカラーフィルタ用基板の搬送速度が0.1m/min〜10m/min程度、中でも0.5m/min〜5m/min程度が好ましい。   Here, in the present invention, the plasma irradiation is preferably plasma irradiation under atmospheric pressure. This is because an apparatus for decompression or the like is not necessary, which can be preferable in terms of cost, manufacturing efficiency, and the like. The irradiation conditions of such atmospheric pressure plasma can be as follows. For example, the power output can be the same as that used in a general atmospheric pressure plasma irradiation apparatus. In this case, the distance between the irradiated plasma electrode and the color filter substrate surface is preferably about 0.2 mm to 20 mm, and more preferably about 1 mm to 5 mm. Furthermore, the flow rate of the fluorine compound used as the introduction gas is preferably about 1 L / min to 100 L / min, and more preferably about 5 L / min to 50 L / min. In this case, the conveyance speed of the color filter substrate is 0. .About.1 m / min to 10 m / min, especially about 0.5 m / min to 5 m / min is preferable.

なお本工程においてカラーフィルタ用基板表面に導入されたフッ素の存在は、X線光電子分光分析装置(XPS:ESCALAB 220i-XL)による分析において、カラーフィルタ用基板の表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。また、この際上記フッ素の割合としては、10%以上とされることが好ましい。   The presence of fluorine introduced on the surface of the color filter substrate in this step is determined by the X-ray photoelectron spectrometer (XPS: ESCALAB 220i-XL) in all elements detected from the surface of the color filter substrate. This can be confirmed by measuring the proportion of fluorine element. At this time, the proportion of the fluorine is preferably 10% or more.

また、本工程に用いられるカラーフィルタ用基板としては、基材および、その基材上にパターン状に、かつ複数形成された着色層を有するものであれば、特に限定されるものではなく、上述したように、着色層どうしの境界領域に遮光部が形成されているものであってもよく、また上記着色層上にオーバーコート層やITO層が形成されているもの等であってもよい。   Further, the color filter substrate used in this step is not particularly limited as long as it has a base material and a plurality of colored layers formed in a pattern on the base material. As described above, a light shielding portion may be formed in a boundary region between the colored layers, or an overcoat layer or an ITO layer may be formed on the colored layer.

このようなカラーフィルタ用基板に用いられる基材や着色層、遮光部、オーバーコート層、ITO層等については、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。   Since the base material, the colored layer, the light-shielding portion, the overcoat layer, the ITO layer, etc. used for such a color filter substrate can be the same as those used for general color filters, Detailed description is omitted.

(2)スペーサ部形成工程
次に、本発明におけるスペーサ部形成工程について説明する。本発明におけるスペーサ部形成工程は、上記カラーフィルタ用基板上に、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25mN/m〜40 mN/mの範囲内であるスペーサ部形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、スペーサ部を形成する工程である。
(2) Spacer part formation process Next, the spacer part formation process in this invention is demonstrated. In the spacer part forming step of the present invention, the spacer part forming coating on the color filter substrate contains at least beads, a binder, and a solvent, and has a surface tension in the range of 25 mN / m to 40 mN / m. In this step, the liquid is applied by an ink jet method to form a spacer portion.

上記スペーサ部形成用塗工液の表面張力は、上記の中でも30mN/m〜35mN/mの範囲内であることが好ましい。これにより、スペーサ部形成用塗工液を塗布した際、スペーサ部形成用塗工液が濡れ広がることのないものとすることができ、所定の量を塗布することにより、目的とする高さにより高精細にスペーサ部を形成することが可能となるからである。またこれにより、スペーサ部形成用塗工液を乾燥または硬化させる際に、スペーサ部形成用塗工液中に含有されているビーズが、スペーサ部形成用塗工液が塗布された領域の中央部に集合しやすいものとすることができ、形成されるスペーサ部の幅を小さいものとすることができる。またさらに、スペーサ部形成用塗工液の表面張力を上記範囲内とすることによってインクジェット装置より、安定して吐出可能なものとすることができるという利点も有している。なお、上記表面張力は、自動表面張力計(協和界面科学社製 CBVP−Z型)により測定される値である。   Among the above, the surface tension of the spacer portion-forming coating solution is preferably in the range of 30 mN / m to 35 mN / m. Thus, when the spacer portion forming coating solution is applied, the spacer portion forming coating solution can be prevented from spreading and can be applied at a desired height by applying a predetermined amount. This is because the spacer portion can be formed with high definition. In addition, by this, when the spacer portion forming coating solution is dried or cured, the beads contained in the spacer portion forming coating solution are in the center of the region where the spacer portion forming coating solution is applied. And the width of the formed spacer portion can be made small. Furthermore, by having the surface tension of the coating liquid for forming the spacer portion within the above range, there is an advantage that it can be stably ejected from the ink jet apparatus. The surface tension is a value measured by an automatic surface tension meter (CBVP-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

また本工程においては、各スペーサ部を形成する領域に8pl(ピコリットル)〜30plの範囲内、中でも10pl〜20plの範囲内スペーサ部形成用塗工液を塗布して、スペーサ部を形成することが好ましく、形成される個々のスペーサ部の断面積が500μm〜8000μm程度、中でも700μm〜2800μm程度、特に1250μm〜1600μm程度となるようにスペーサ部を形成することが好ましい。これにより、スペーサ部の存在によって、カラーフィルタの輝度が低下してしまうことを防止することができ、高輝度な液晶表示装置を製造することが可能となるからである。 Further, in this step, the spacer portion is formed by applying a spacer portion forming coating solution within the range of 8 pl (picoliter) to 30 pl, particularly 10 pl to 20 pl, to the region where each spacer portion is formed. preferably, each of the cross-sectional area of the spacer portion is 500μm 2 ~8000μm 2 about to be formed, inter alia 700μm 2 ~2800μm 2 mm, it is particularly preferable to form the spacer portion so as to 1250μm 2 ~1600μm 2 about. Thereby, it is possible to prevent the luminance of the color filter from being lowered due to the presence of the spacer portion, and it becomes possible to manufacture a high-luminance liquid crystal display device.

なお本発明において、上記スペーサ部形成用塗工液が塗布されてスペーサ部が形成される箇所については、カラーフィルタの種類等により適宜選択される。例えばカラーフィルタ用基板のうち、着色層が形成されている領域上であってもよく、また着色層どうしの境界領域上であってもよい。本発明においては、特に上記着色層どうしの境界領域上にスペーサ部が形成されることが好ましい。これにより、スペーサ部の存在によって、カラーフィルタの輝度が低下してしまうことを防止することができ、より高輝度な液晶表示装置を製造することが可能となるからである。   In the present invention, the position where the spacer portion is formed by applying the spacer portion forming coating liquid is appropriately selected depending on the type of the color filter and the like. For example, the color filter substrate may be on a region where a colored layer is formed, or may be on a boundary region between the colored layers. In the present invention, it is particularly preferable that a spacer portion is formed on the boundary region between the colored layers. Thereby, it is possible to prevent the luminance of the color filter from being lowered due to the presence of the spacer portion, and it becomes possible to manufacture a liquid crystal display device with higher luminance.

また本発明においては上記スペーサ部を、1000μm角に形成されるスペーサ部の断面積の合計が2000μm〜96000μm程度、中でも5000μm〜13000μm程度となるように、個数を調整して形成することが好ましい。このような密度でスペーサ部を形成することにより、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙を一定に保つことが可能となるからである。 Also the spacer portion in the present invention, total 2000μm 2 ~96000μm 2 about the cross-sectional area of the spacer portion formed 1000μm angle, so that inter alia 5000μm 2 ~13000μm 2 mm, formed by adjusting the number It is preferable. By forming the spacer portion with such a density, when the color filter is used in a liquid crystal display device, the gap between the color filter and the liquid crystal driving side substrate can be kept constant.

また、本工程において形成するスペーサ部の高さとしては、カラーフィルタの種類や、上記ビーズの種類等により適宜選択されるが、通常1.0μm〜8μm程度、中でも2μm〜6μm程度とすることが好ましい。   The height of the spacer portion formed in this step is appropriately selected depending on the type of color filter, the type of the beads, etc., but is usually about 1.0 μm to 8 μm, and more preferably about 2 μm to 6 μm. preferable.

ここで、本工程に用いられるスペーサ部形成用塗工液としては、上記表面張力を有するものであって、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、硬化した後、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙を一定に保つことが可能なものであれば特に限定されるものではない。   Here, the spacer portion forming coating solution used in this step has the above surface tension and contains at least beads, a binder, and a solvent, and after curing, the color filter and the liquid crystal driving side substrate The gap is not particularly limited as long as the gap can be kept constant.

上記バインダとしては、硬化性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば熱硬化性樹脂であってもよく、また光硬化性樹脂であってもよい。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。   The binder is not particularly limited as long as it has curability, and may be, for example, a thermosetting resin or a photocurable resin. Specific examples include acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, and the like.

また、上記ビーズとしては、一般的なカラーフィルタにビーズスペーサとして用いられるものと同様のものを用いることができ、例えば、ガラス、シリカ、金属酸化物(MgO、Al23)などの無機化合物の多孔質体や非多孔質体、中空体等や、ジビニルベンゼンポリマー、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル、ナイロン、シリコーン樹脂などのプラスチック類等を用いることができる。またこのようなビーズの表面は、スペーサ部形成用塗工液中に含有されるバインダ等との相溶性を良好なものとするために、表面処理が施されたもの等であってもよい。 In addition, as the beads, those similar to those used as bead spacers in general color filters can be used. For example, inorganic compounds such as glass, silica, and metal oxides (MgO, Al 2 O 3 ) Such porous bodies, non-porous bodies, hollow bodies, and the like, plastics such as divinylbenzene polymer, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyester, polyacryl, nylon, and silicone resin can be used. In addition, the surface of such beads may be subjected to surface treatment in order to improve compatibility with the binder or the like contained in the spacer portion forming coating solution.

また上記ビーズの形状についても、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタにビーズスペーサ部として用いられるものと同様の形状を有するものを用いることができるが、特にスペーサ部の高さの制御の面から球状であることが好ましい。またこの際、粒子径は1.0μm〜8.0μm程度、中でも2.5μm〜5.5μm程度であることが好ましい。これにより、インクジェット装置からビーズを吐出することが可能であり、またカラーフィルタ用基板上に吐出された際に、スペーサ部として用いることが可能となるからである。上記粒子径は、ビーズの粒径をそれぞれ走査型電子顕微鏡もしくは光学顕微鏡により拡大して測定して得られる値である。   Further, the shape of the beads is not particularly limited, and those having a shape similar to that used as a bead spacer portion in a general color filter can be used. Spherical shape is preferable from the viewpoint of control. At this time, the particle size is preferably about 1.0 μm to 8.0 μm, and more preferably about 2.5 μm to 5.5 μm. This is because beads can be discharged from the ink jet device, and when discharged onto the color filter substrate, it can be used as a spacer portion. The particle diameter is a value obtained by measuring the particle diameter of the beads with a scanning electron microscope or an optical microscope.

本発明においては、上記スペーサ部形成用塗工液中に含有されるビーズの質量を1とした場合に、上記スペーサ部形成用塗工液中に含有されるバインダの量が3〜19の範囲内、中でも5〜9の範囲内とされることが好ましい。これにより、例えばカラーフィルタ上に形成される配向膜をラビングする際等に、ビーズが剥がれてしまうこと等のないものとすることができ、スペーサ部とカラーフィルタ用基板との接着性を良好なものとすることができるからである。   In the present invention, when the mass of the beads contained in the spacer portion forming coating solution is 1, the amount of the binder contained in the spacer portion forming coating solution is in the range of 3 to 19. Among these, it is preferable to be in the range of 5-9. Accordingly, for example, when the alignment film formed on the color filter is rubbed, the beads can be prevented from being peeled off, and the adhesion between the spacer portion and the color filter substrate can be improved. Because it can be.

また、本発明に用いられる溶剤としては、上記バインダの種類等に合わせて以下に示すような溶剤の中から適宜選択され、具体的には、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルのようなグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類;酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類;炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類;アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類;エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類;ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類;2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノールのようなアルコキシアルコール類;ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類;2−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類が挙げられる。またスペーサ部形成用塗工液中に用いられる溶剤の量としては、上記バインダの種類等に合わせて適宜選択されるものであるが、通常スペーサ部形成用塗工液中に75質量%〜99質量%程度、中でも85質量%〜98質量%程度含有されていることが好ましい。   In addition, the solvent used in the present invention is appropriately selected from the following solvents according to the type of the binder, specifically, glycols such as ethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol diethyl ether. Ethers; glycol ether esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate; glycol oligomer ethers such as diethylene glycol monomethyl ether; glycol oligomer ether esters such as diethylene glycol monomethyl ether acetate; fats such as ethyl acetate and propyl benzoate Aromatic or aromatic esters; dicarboxylic acid diesters such as diethyl carbonate; alkoxycarboxylic acid esters such as methyl 3-methoxypropionate; Ketocarboxylic esters such as ethyl acetate; alcohols or phenols such as ethanol, isopropanol, phenol; aliphatic or aromatic ethers such as diethyl ether and anisole; 2-ethoxyethanol, 1-methoxy-2 -Alcohol alcohols such as propanol; glycol oligomers such as diethylene glycol and tripropylene glycol; alkoxy alcohol esters such as 2-ethoxyethyl acetate; ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone. Further, the amount of the solvent used in the spacer portion forming coating liquid is appropriately selected according to the type of the binder and the like, but usually 75% by mass to 99% in the spacer portion forming coating liquid. It is preferable to contain about 85% by mass, especially about 85% to 98% by mass.

また、上記スペーサ部形成用塗工液中には、バインダ、ビーズ、および溶剤の他に、上記バインダにあわせて適宜添加剤等が含有されていてもよい。上記添加剤としては、一般的なインクジェット用インクに用いられるものと同様とすることができる。   In addition to the binder, beads, and solvent, the spacer portion-forming coating solution may contain additives as appropriate in accordance with the binder. The additive may be the same as that used for a general inkjet ink.

ここで本発明において上記スペーサ部形成用塗工液の表面張力を上記範囲内とする方法としては、例えばスペーサ部形成用塗工液中に用いられる溶剤のバインダの種類や添加剤の種類を適宜選択する方法であってもよいが、本発明においては特に、特定の表面張力を有する溶剤を用いる方法であることが好ましい。これにより、容易に上記スペーサ部形成用塗工液の表面張力を調整することが可能となるからである。   Here, in the present invention, as a method of setting the surface tension of the spacer part forming coating liquid within the above range, for example, the kind of the solvent binder and the kind of additive used in the spacer part forming coating liquid are appropriately selected. The method may be selected, but in the present invention, a method using a solvent having a specific surface tension is particularly preferable. This is because the surface tension of the spacer portion forming coating solution can be easily adjusted.

具体的には、上記の溶剤の中でも表面張力が25mN/m〜40mN/mの範囲内、中でも30mN/m〜35mN/mであるものを用いることが好ましい。これにより、スペーサ部形成用塗工液の表面張力を、上述した範囲内とすることが可能となるからである。   Specifically, among the above-mentioned solvents, it is preferable to use those having a surface tension in the range of 25 mN / m to 40 mN / m, particularly 30 mN / m to 35 mN / m. This is because the surface tension of the spacer portion forming coating liquid can be within the above-described range.

また本工程において、上記スペーサ部形成用塗工液の塗布に用いられるインクジェット装置としては、一般的なカラーフィルタの製造に用いられるインクジェット装置と同様とすることができる。   Further, in this step, the ink jet device used for application of the spacer portion forming coating liquid can be the same as the ink jet device used for manufacturing a general color filter.

また本工程においては、上記スペーサ部形成用塗工液の塗布を行った後、上記バインダの種類に合わせて適宜スペーサ部形成用塗工液を乾燥、もしくは硬化させることとなるが、上記乾燥方法、もしくは硬化方法については、一般的な硬化性樹脂の硬化の際に用いられる硬化方法と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。   In this step, after the spacer part forming coating solution is applied, the spacer part forming coating solution is appropriately dried or cured in accordance with the type of the binder. Alternatively, the curing method can be the same as the curing method used for curing a general curable resin, and thus detailed description thereof is omitted here.

(3)その他
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、上記撥液化処理工程、およびスペーサ部形成工程を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ用基板を形成するカラーフィルタ用基板形成工程や、上記着色層やスペーサ部等の上に、配向膜を形成する配向膜形成工程等を有していてもよい。
(3) Others The method for producing a color filter of the present invention is not particularly limited as long as it has the lyophobic treatment step and the spacer portion formation step. For example, a color filter for forming a color filter substrate An alignment film forming step for forming an alignment film on the colored substrate, the spacer portion, or the like may be included.

本発明においてはまた、上記スペーサ部形成工程後、上記撥液化処理工程により撥液化されたカラーフィルタ用基板の表面を親液化処理する親液化処理工程を有していてもよい。これにより、本発明により製造されたカラーフィルタ上に、さらに配向膜等の他の機能性部を形成する際、機能性部形成用塗工液がカラーフィルタ上ではじかれてしまうことのないものとすることができ、安定してこれらの機能性部を形成することが可能となるという利点を有する。上記親液化処理の方法としては、例えばスペーサ部が形成されたカラーフィルタ表面に酸素プラズマを照射する方法や、真空紫外光を照射する方法等とすることができる。   In this invention, you may have the lyophilic process process of carrying out the lyophilic process of the surface of the board | substrate for color filters lyophobized by the said lyophobic process process after the said spacer part formation process. As a result, when another functional part such as an alignment film is further formed on the color filter manufactured according to the present invention, the functional part forming coating liquid is not repelled on the color filter. And has an advantage that these functional parts can be stably formed. As a method for the lyophilic treatment, for example, a method of irradiating the surface of the color filter on which the spacer portion is formed with oxygen plasma, a method of irradiating vacuum ultraviolet light, or the like can be used.

B.スペーサ部形成用塗工液
次に、本発明のスペーサ部形成用塗工液について説明する。本発明のスペーサ部形成用塗工液は、上述したカラーフィルタの製造方法に用いられ、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25 mN/m〜40mN/mの範囲内であることを特徴とするものである。
B. Next, the spacer part forming coating solution of the present invention will be described. The coating solution for forming a spacer part of the present invention is used in the above-described method for producing a color filter, contains at least beads, a binder, and a solvent, and has a surface tension in the range of 25 mN / m to 40 mN / m. It is characterized by this.

本発明によれば、上記表面張力が上記範囲内であることから、インクジェット法により安定して供給することが可能であり、かつカラーフィルタ用基板上に塗布された際に、濡れ広がらないものとすることができる。したがって、カラーフィルタ用基板上に、均一な高さでスペーサ部を形成することが可能なスペーサ部形成用塗工液とすることができる。   According to the present invention, since the surface tension is within the above range, it can be stably supplied by an ink jet method and does not spread when wet coated on a color filter substrate. can do. Therefore, it can be set as the spacer part formation coating liquid which can form a spacer part with uniform height on the board | substrate for color filters.

本発明においてスペーサ部形成用塗工液の表面張力は、上記の中でも25mN/m〜40mN/mの範囲内、特に30mN/m〜35mN/mの範囲内とされることが好ましい。これにより、上記スペーサ部形成用塗工液がカラーフィルタ用基板上に塗布された際、より濡れ広がらないものとすることができ、より均一な高さにスペーサ部を形成することが可能となるからである。またこれにより、スペーサ部形成用塗工液を乾燥または硬化させる際に、スペーサ部形成用塗工液中に含有されているビーズが、スペーサ部形成用塗工液が塗布された領域の中央部に集合しやすいものとすることができ、形成されるスペーサ部の幅を小さいものとすることができる。またさらに、表面張力を上記範囲内とすることにより、よりインクジェット装置から安定して吐出されやすいものとすることができるという利点も有している。   In the present invention, the surface tension of the spacer portion-forming coating solution is preferably in the range of 25 mN / m to 40 mN / m, particularly in the range of 30 mN / m to 35 mN / m. As a result, when the spacer part forming coating solution is applied onto the color filter substrate, the spacer part can be made less wet and spread, and the spacer part can be formed at a more uniform height. Because. In addition, by this, when the spacer portion forming coating solution is dried or cured, the beads contained in the spacer portion forming coating solution are in the center of the region where the spacer portion forming coating solution is applied. And the width of the formed spacer portion can be made small. Furthermore, by setting the surface tension within the above range, there is an advantage that the ink can be more stably discharged from the ink jet apparatus.

なお本発明のスペーサ部形成用塗工液は、上記バインダ、ビーズ、および溶剤以外にも必要に応じて適宜添加剤等を含有するものであってもよい。ここで、本発明のスペーサ部形成用塗工液に用いられるバインダやビーズ、溶剤、および添加剤等や、表面張力を上述した範囲内とする方法等については、上述した「A.カラーフィルタの製造方法」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、本発明のスペーサ部形成用塗工液が塗布されるカラーフィルタ用基板等についても、「A.カラーフィルタの製造方法」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In addition, the coating liquid for forming a spacer portion of the present invention may appropriately contain additives as necessary in addition to the binder, beads, and solvent. Here, the binder, beads, solvent, additive, etc. used in the spacer portion-forming coating liquid of the present invention, the method of bringing the surface tension into the above-mentioned range, etc. are described in the above-mentioned “A. Color filter. Since it can be the same as that described in the section of “Manufacturing method”, description thereof is omitted here. Also, the color filter substrate to which the spacer portion forming coating liquid of the present invention is applied can be the same as that described in the section “A. Color filter manufacturing method”. Description of is omitted.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

<実施例1>
(カラーフィルタ用基板の準備)
ガラス基板からなる基材と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部および着色層を覆うように形成された透明導電膜とを有するカラーフィルタ用基板を準備した。
<Example 1>
(Preparation of color filter substrate)
A base material made of a glass substrate, a light-shielding part formed in a pattern on the base material, a colored layer formed in an opening section defined by the light-shielding part, and so as to cover the light-shielding part and the colored layer A color filter substrate having a formed transparent conductive film was prepared.

(撥液層形成工程)
テフロン(登録商標)AF1600(デュポン社製)1gをフロリナートFC−43(住友3M(株)製)200gに溶解させて、撥液層形成用塗工液とした。この撥液層形成用塗工液を、上記カラーフィルタ用基板の透明導電膜上にスピンコート法により塗布し、100℃で60分間の乾燥処理を行うことにより、厚さ10nmの撥液層を得た。上記撥液層の表面張力40mN/mの液体との接触角は、69°であった。上記液体との接触角は、接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)によって測定した。
(Liquid repellent layer forming step)
1 g of Teflon (registered trademark) AF1600 (manufactured by DuPont) was dissolved in 200 g of Fluorinert FC-43 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) to obtain a liquid repellent layer forming coating solution. This liquid repellent layer-forming coating solution is applied onto the transparent conductive film of the color filter substrate by a spin coating method, and dried at 100 ° C. for 60 minutes to form a liquid repellent layer having a thickness of 10 nm. Obtained. The contact angle of the liquid repellent layer with a liquid having a surface tension of 40 mN / m was 69 °. The contact angle with the liquid was measured by a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(スペーサ部形成工程)
上記撥液層上に、下記の組成を有し、表面張力が28.4mN/mのスペーサ部形成用塗工液を、パターン状に形成された遮光部上の60μm角のエリア内に、1滴(15pl)ずつ塗布した。その後、ホットプレートにて80℃で10分間乾燥させ、さらに230℃のオーブンで30分間加熱した。その結果、直径40μmの円形状のドットが60μm角のエリア内に形成され、そのドットの中には平均5個のビーズが含有されているスペーサ部を得た。
[スペーサ部形成用塗工液の組成]
熱硬化性樹脂:アクリル樹脂(主成分グリシジルメタクリレート)…20.0wt%
希釈溶剤:ブチルカルビトールアセテート …78.5wt%
ビーズ:積水化学社製ミクロパール …1.5wt%
(Spacer formation process)
On the liquid repellent layer, a spacer portion-forming coating solution having the following composition and a surface tension of 28.4 mN / m is placed in a 60 μm square area on the light-shielding portion formed in a pattern. Drops (15 pl) were applied. Then, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes on a hot plate, and further heated in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. As a result, a circular dot having a diameter of 40 μm was formed in an area of 60 μm square, and a spacer portion containing an average of 5 beads in the dot was obtained.
[Composition of spacer part forming coating solution]
Thermosetting resin: Acrylic resin (main component glycidyl methacrylate) ... 20.0wt%
Diluting solvent: butyl carbitol acetate 78.5 wt%
Bead: Micropearl made by Sekisui Chemical Co., Ltd. 1.5wt%

<比較例1>
(カラーフィルタ用基板の準備)
ガラス基板からなる基材と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部および着色層を覆うように形成された保護層とを有するカラーフィルタ用基板を準備した。
<Comparative Example 1>
(Preparation of color filter substrate)
A base material made of a glass substrate, a light-shielding part formed in a pattern on the base material, a colored layer formed in an opening section defined by the light-shielding part, and so as to cover the light-shielding part and the colored layer A color filter substrate having a formed protective layer was prepared.

(撥液層形成工程)
下記の材料を24時間常温にて攪拌し、加水分解共重合溶液を作製した。
・アルキルシラン(LS-890 信越シリコーン製) …15.8wt%
・テトラメトキシシラン(TSL8114 GE東芝シリコーン製) …52.8wt%
・0.1N塩酸 …31.4wt%
次に、上記加水分解共重合溶液と、イソプロピルアルコールと、1,3−ブタンジオールを重量比1:10:5で混合し、10分間攪拌して撥液層形成用塗工液とした。この撥液層形成用塗工液を、上記カラーフィルタ用基板の保護層上にスピンコート法により塗布し、150℃で10分間乾燥させた。これにより、厚さ20nmの撥液層を得た。上記撥液層の表面張力40mN/mの液体との接触角は、23°であった。上記液体との接触角は、接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)によって測定した。
(Liquid repellent layer forming step)
The following materials were stirred at room temperature for 24 hours to prepare a hydrolysis copolymer solution.
・ Alkylsilane (LS-890, Shin-Etsu Silicone) ... 15.8wt%
・ Tetramethoxysilane (TSL8114 GE manufactured by Toshiba Silicone)… 52.8wt%
・ 0.1N hydrochloric acid 31.4wt%
Next, the hydrolysis copolymerization solution, isopropyl alcohol, and 1,3-butanediol were mixed at a weight ratio of 1: 10: 5 and stirred for 10 minutes to obtain a liquid repellent layer forming coating solution. This liquid repellent layer forming coating solution was applied on the protective layer of the color filter substrate by a spin coating method and dried at 150 ° C. for 10 minutes. As a result, a liquid repellent layer having a thickness of 20 nm was obtained. The contact angle of the liquid repellent layer with a liquid having a surface tension of 40 mN / m was 23 °. The contact angle with the liquid was measured by a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(スペーサ部形成工程)
上記撥液層上に、実施例1と同様のスペーサ部形成用塗工液を、パターン状に形成された遮光部上の60μm角のエリア内に、1滴(15pl)ずつ塗布した。その後、ホットプレートにて80℃で10分間乾燥させ、さらにオーブンにて230度で30分間加熱した。その結果、直径135μmの円形状のドットが60μm角のエリア上全体をに形成され、60μm角のエリア外までビーズスペーサ部が形成された。
(Spacer formation process)
On the liquid repellent layer, the same spacer portion forming coating solution as in Example 1 was applied drop by drop (15 pl) in a 60 μm square area on the light shielding portion formed in a pattern. Then, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes on a hot plate, and further heated at 230 ° C. for 30 minutes in an oven. As a result, a circular dot having a diameter of 135 μm was formed over the entire area of 60 μm square, and the bead spacer portion was formed outside the area of 60 μm square.

<比較例2>
(カラーフィルタ用基板の準備)
ガラス基板からなる基材と、上記基材上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部に形成された着色層と、上記遮光部および着色層を覆うように形成された保護層とを有するカラーフィルタ用基板を準備した。
<Comparative example 2>
(Preparation of color filter substrate)
A base material made of a glass substrate, a light-shielding part formed in a pattern on the base material, a colored layer formed in an opening section defined by the light-shielding part, and so as to cover the light-shielding part and the colored layer A color filter substrate having a formed protective layer was prepared.

(撥液層形成工程)
テフロン(登録商標)AF1600(デュポン社製)1gをフロリナートFC−43(住友3M(株)製)200gに溶解させて、撥液層形成用塗工液とした。この撥液層形成用塗工液を、上記カラーフィルタ用基板の保護層上にスピンコート法により塗布し、100℃で60分間の乾燥処理を行うことにより、厚さ10nmの撥液層を得た。上記撥液層の表面張力40mN/mの液体との接触角は、69°であった。上記液体との接触角は、接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)によって測定した。
(Liquid repellent layer forming step)
1 g of Teflon (registered trademark) AF1600 (manufactured by DuPont) was dissolved in 200 g of Fluorinert FC-43 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) to obtain a liquid repellent layer forming coating solution. The liquid repellent layer forming coating solution is applied onto the protective layer of the color filter substrate by a spin coating method and dried at 100 ° C. for 60 minutes to obtain a liquid repellent layer having a thickness of 10 nm. It was. The contact angle of the liquid repellent layer with a liquid having a surface tension of 40 mN / m was 69 °. The contact angle with the liquid was measured with a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(スペーサ部形成工程)
上記撥液層上に、下記の組成を有し、表面張力が41.5mN/mのスペーサ部形成用塗工液を、実施例1と同様のスペーサ部形成用塗工液を、パターン状に形成された遮光部上の60μm角のエリア内に、1滴(15pl)ずつ塗布した。その後、ホットプレートにて80℃で10分間乾燥させ、さらにオーブンにて230度で30分間加熱した。その結果、直径15μmの円形状のドットが60μm角のエリア内に形成され、そのドットの中には平均5個のビーズが含有されているスペーサ部が得られたが、その際ビーズの積層が発生し、均一な高さのスペーサ部が得られなかった。
[スペーサ部形成用塗工液の組成]
熱硬化性樹脂:アクリル樹脂(主成分グリシジルメタクリレート)…20.0wt%
希釈溶剤:アセトフェノン …78.5wt%
ビーズ:積水化学社製ミクロパール …1.5wt%
(Spacer formation process)
On the liquid repellent layer, a spacer portion forming coating solution having the following composition and having a surface tension of 41.5 mN / m is formed in a pattern. One drop (15 pl) was applied in a 60 μm square area on the formed light shielding part. Then, it was dried at 80 ° C. for 10 minutes on a hot plate, and further heated at 230 ° C. for 30 minutes in an oven. As a result, a circular dot having a diameter of 15 μm was formed in a 60 μm square area, and a spacer portion containing an average of 5 beads was obtained in the dot. A spacer portion having a uniform height was not obtained.
[Composition of spacer part forming coating solution]
Thermosetting resin: Acrylic resin (main component glycidyl methacrylate) ... 20.0wt%
Diluent: Acetophenone 78.5 wt%
Bead: Micropearl made by Sekisui Chemical Co., Ltd. 1.5wt%

本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the color filter of this invention. 従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional color filter. 従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the conventional color filter.

符号の説明Explanation of symbols

1 …基材
2 …着色層
3 …カラーフィルタ用基板
4 …スペーサ部形成用塗工液
5 …スペーサ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Colored layer 3 ... Color filter substrate 4 ... Spacer part formation coating liquid 5 ... Spacer part

Claims (2)

基材と、前記基材上にパターン状に、かつ複数形成された着色層とを有するカラーフィルタ用基板の表面を、表面張力40mN/mの液体との接触角が30°以上となるように撥液化処理する撥液化処理工程と、
前記カラーフィルタ用基板上に、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25mN/m〜40mN/mの範囲内であるスペーサ部形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、スペーサ部を形成するスペーサ部形成工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
A surface of a color filter substrate having a base material and a plurality of colored layers formed in a pattern on the base material so that a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 30 ° or more. A lyophobic treatment step for lyophobic treatment;
On the color filter substrate, a spacer portion-forming coating solution containing at least beads, a binder, and a solvent and having a surface tension in the range of 25 mN / m to 40 mN / m is applied by an inkjet method, and a spacer portion is formed. And a spacer portion forming step for forming a color filter.
請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法に用いられ、少なくともビーズ、バインダ、および溶剤を含有し、表面張力が25mN/m〜40mN/mの範囲内であることを特徴とするスペーサ部形成用塗工液。
It is used for the manufacturing method of the color filter of Claim 1, and contains a bead, a binder, and a solvent, and the surface tension exists in the range of 25mN / m-40mN / m, For spacer part formation Coating liquid.
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