JP2007140214A - Color filter and manufacturing method of color filter - Google Patents

Color filter and manufacturing method of color filter Download PDF

Info

Publication number
JP2007140214A
JP2007140214A JP2005334932A JP2005334932A JP2007140214A JP 2007140214 A JP2007140214 A JP 2007140214A JP 2005334932 A JP2005334932 A JP 2005334932A JP 2005334932 A JP2005334932 A JP 2005334932A JP 2007140214 A JP2007140214 A JP 2007140214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color filter
ink
partition
filled
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005334932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norifumi Furuya
憲文 古谷
Yasumasa Akimoto
靖匡 秋本
Nobumi Takemura
信美 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2005334932A priority Critical patent/JP2007140214A/en
Publication of JP2007140214A publication Critical patent/JP2007140214A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a color filter, at a low cost, wherein overflow of an ink from a partition wall having ink repellent properties and there is no void of the ink for a color filter at a pixel forming part and a pixel colored by the ink for the color filter has satisfactory flatness in a method for packing the ink for the color filter by an ink jet method. <P>SOLUTION: The contact angle of the packed ink for the color filter is specified to be 10 to 30° in an aperture part enclosed by partitions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カラー液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタなどに使用されるカラーフィルタであって、ブラックマトリクスとしても利用できる斜壁を備えたカラーフィルタと、その製造方法に関するものである。
特に、インクジェット装置を用いて、隔壁の間に色材インクを適量充填して再現したい色を備えたカラーフィルタと、その製造方法に関するものである。
The present invention relates to a color filter that is used for a color filter of a color liquid crystal display device and has a slant wall that can also be used as a black matrix, and a manufacturing method thereof.
In particular, the present invention relates to a color filter having a color desired to be reproduced by filling an appropriate amount of colorant ink between partition walls using an ink jet device, and a method for manufacturing the same.

カラー液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタなどを低コストで形成する方法として、カラーフィルタ用基板へインクジェット法によりカラーフィルタの色材インクを供給する方法が提案されている。しかし、インクジェット装置で噴射されたインク粒子が基板に衝突して、その部位で広がることから、所定部(画素部)以外に広がらないようにするために、画素とする部分の周辺部に隔壁の役目をする凸部を形成するようにする方法が提案されている。そして、各画素の周辺部は遮光性があるブラックマトリクスである必要があるので、凸部とした隔壁はカラーフィルタのブラックマトリクスを兼用することが好ましく、そのための技術が多数提案されている。なお、本願発明においてはブラックストライプも含めてブラックマトリクスと記す。   As a method for forming a color filter or the like of a color liquid crystal display device at a low cost, a method of supplying color material ink for a color filter to a color filter substrate by an ink jet method has been proposed. However, since the ink particles ejected by the ink jet device collide with the substrate and spread at the portion, the partition wall is formed around the pixel portion so as not to spread outside the predetermined portion (pixel portion). There has been proposed a method for forming a convex portion serving as a role. Since the peripheral portion of each pixel needs to be a black matrix having a light-shielding property, it is preferable that the partition walls used as the convex portion also serve as the black matrix of the color filter, and many techniques have been proposed. In the present invention, the black matrix including the black stripe is referred to as a black matrix.

インクジェット装置を用いてカラーフィルタを製造する場合のカラーフィルタ用インクの成分は、インクジェット時の噴射に好都合であるように、低粘度に設計されている。そのため、一般的に固形分が少なく溶剤分が多い組成に調整されている。例えば、通常は固形分含有量が10%〜25%程度ものを使用する提案が多い。しかし、その結果として画素とする部分、即ち上記隔壁で囲まれた開口部に充填するカラーフィルタ用インクの量は、画素としての所定の色材層の厚さを得るためにその厚さに対して4〜10倍の量を供給する必要がある。そのため、通常は少なくとも隔壁の上面を撥インク性として供給したカラーフィルタ用インクが所定場所以外へ広がらないようにしていた。   The components of the color filter ink when producing a color filter using an ink jet apparatus are designed to have a low viscosity so as to be convenient for jetting during ink jetting. For this reason, the composition is generally adjusted to have a low solid content and a high solvent content. For example, there are many proposals that usually use a solid content of about 10% to 25%. However, as a result, the amount of color filter ink that fills the pixel portion, that is, the opening surrounded by the partition wall, is smaller than the thickness of the predetermined color material layer as the pixel. It is necessary to supply 4 to 10 times the amount. For this reason, normally, at least the upper surface of the partition wall is supplied with ink repellency so that the color filter ink does not spread to other than a predetermined place.

しかしながら、上面が撥インク性の隔壁を使用した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、「混色(溢流)」と「白抜け」と「厚さ不均一」という問題があった。
まず、「混色(溢流)」は、隣接する色の異なる着色画素間においてカラーフィルタ用インクが隔壁を乗り越えて(溢流して)混ざり合うことによって発生する障害であり、カラーフィルタ用インクの供給量が隔壁の高さを超える量であるために発生する。これを防止する方法として、特許文献1、特許文献2に開示されているように、隔壁全体を撥インク性にする方法がある。
この場合、隔壁の側面も撥インク性とすると、隔壁で囲んでなる開口部の内側に充填されたカラーフィルタ用インクの厚さは隔壁に接する部分が薄く、中央付近が厚くなったり、さらには「白抜け」とよばれるインクが充填されない場所が発生して、カラーフィルタとしての性能が仕様を満足しなくなってしまう。
However, in the method of manufacturing a color filter by an ink jet method using an ink-repellent partition wall on the upper surface, there is a problem of “color mixture (overflow)”, “white spot”, and “thickness non-uniformity”.
First, “color mixing (overflow)” is an obstacle that occurs when the color filter ink crosses over the partition walls (overflows) and mixes between adjacent colored pixels of different colors. This occurs because the amount exceeds the height of the partition wall. As a method for preventing this, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a method of making the entire partition walls have ink repellency.
In this case, if the side surface of the partition wall is also ink repellant, the color filter ink filled inside the opening surrounded by the partition wall is thin at the portion in contact with the partition wall, thicker near the center, A place called “white spot” that is not filled with ink occurs, and the performance as a color filter does not satisfy the specifications.

これを回避するために、例えば特許文献3では、隔壁を撥インク層と親インク層を交互に重ねた構造とすることが開示されている。また、特許文献4、特許文献5、特許文献6には、隔壁材料を塗布した後に、撥インク剤による処理を行い、次にフォトリソ工程によってパターンニングし、その後、隔壁で囲まれた凹部を親インク化処理する方法などが開示されている。さらに、特許文献7では、撥インク性のブラックマトリクスの隔壁を作成し、後工程で、ブラックマトリクスの側面と、画素部に親インク材の層を形成している点が開示されている。
いずれせよ、隔壁の上面を撥インク性とし、別工程で凹部の側面および底面を親インク性とすることは、コストアップの原因であった。
さらに特許文献8には透明基材上部に撥インク性下地層を形成し、カラーフィルタ用インクの広がりを抑制して、カラーフィルタを形成する方法が記載されている。この方法においても、インクジェット装置により充填した画素の形状は凸形状で画素内の色濃度のばらつきを生ずる問題点があった。また、この方法においては、隣接する画素へのインクの溢流を防止することが困難であるという問題点があった。
特開平10−206627号公報 特開平6−347637号公報 特許第3646510号公報 特開平9−203803号公報 特開平9−230127号公報 特開平9−230129号公報 特開2005−173324号公報 特開2003−114319号公報
In order to avoid this, for example, Patent Document 3 discloses that the partition wall has a structure in which an ink repellent layer and a parent ink layer are alternately stacked. In Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6, after applying a partition material, a treatment with an ink repellent agent is performed, followed by patterning by a photolithography process, and then a recess surrounded by the partition is used as a parent. A method of performing an ink process is disclosed. Further, Patent Document 7 discloses that an ink-repellent black matrix partition is formed, and a layer of a parent ink material is formed on the side surface of the black matrix and the pixel portion in a subsequent process.
In any case, making the upper surface of the partition wall ink repellent and making the side surface and the bottom surface of the concave portion ink-philic in a separate process is a cause of cost increase.
Further, Patent Document 8 describes a method of forming a color filter by forming an ink-repellent underlayer on the transparent substrate and suppressing the spread of the color filter ink. Also in this method, there is a problem that the pixel filled with the ink jet apparatus has a convex shape and the color density varies within the pixel. In addition, this method has a problem that it is difficult to prevent overflow of ink to adjacent pixels.
JP-A-10-206627 JP-A-6-347637 Japanese Patent No. 3646510 JP-A-9-203803 Japanese Patent Laid-Open No. 9-230127 Japanese Patent Laid-Open No. 9-230129 JP 2005-173324 A JP 2003-114319 A

本発明が解決しようとする課題は、インクジェット装置でインクングしてカラーフィルタを作成する場合に適した隔壁を得ながら、これまでの方法より低コストで、画素間においてカラーフィルタ用インクが溢流して混色してしまうことがなく、また、画素内の色材厚さのムラや白抜けが少なく、画素内の色ムラの少ないカラーフィルタと、このカラーフィルタを製造する方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that the color filter ink overflows between pixels at a lower cost than the conventional method while obtaining a partition suitable for creating a color filter by inking with an inkjet apparatus. It is an object of the present invention to provide a color filter that does not mix colors, has less uneven color material thickness and white spots in the pixel, and has less color unevenness in the pixel, and a method for manufacturing the color filter.

(請求項1の発明)
本発明は、透明基板上に、複数の着色部と、隣接する前記着色部の間に位置する隔壁とを少なくとも有するカラーフィルタであって、前記隔壁は透明基板上に形成された樹脂組成物からなり、前記着色部は、前記隔壁で囲まれた開口部の内にインクジェット方式によって充填された着色インクであるカラーフィルタ用インクを硬化してなり、上記隔壁の部分とカラーフィルタ用インクが充填される前記開口部の部分との全面が、充填する前記カラーフィルタ用インクに対する接触角が10〜30度の処理面であることを特徴とするカラーフィルタである。
(請求項2の発明)
そして、上記処理面は、塗布、乾燥、硬化後での上記充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角が接触角が10〜30度であって透明である透明樹脂塗料を塗布、乾燥、硬化してなる層であることが良好である。
(請求項3の発明)
そして、上記透明樹脂塗料の組成は、上記充填するカラーフィルタ用インクと同じカラーフィルタ用インクから着色顔料分を除いて感光硬化性を付与した塗料にカラーフィルタ用インクの樹脂分と相溶性のある撥インク性付与剤を添加したものであることが良好である。
(請求項4の発明)
そして、上記透明樹脂塗料に添加した撥インク性付与剤は、シリコーン樹脂系のものであることが良好である。
(請求項5の発明)
そして、上記隔壁は、遮光層であることが良好である。
(請求項6の発明)
そして、上記開口部に充填されたカラーフィルタ用インクが硬化してなる上記着色部の上に、保護層を有することが良好である。
(請求項7の発明)
そして、表面に透明導電性膜を有することが良好である。
(Invention of Claim 1)
The present invention is a color filter having at least a plurality of colored portions and a partition located between the adjacent colored portions on a transparent substrate, wherein the partition is made of a resin composition formed on the transparent substrate. The colored portion is formed by curing the color filter ink, which is a colored ink filled by an ink jet method in the opening surrounded by the partition, and is filled with the partition portion and the color filter ink. The color filter is characterized in that the entire surface with the opening portion is a treated surface having a contact angle of 10 to 30 degrees with the color filter ink to be filled.
(Invention of Claim 2)
The treated surface is coated, dried, and cured with a transparent resin coating that has a contact angle of 10 to 30 degrees with the color filter ink after coating, drying, and curing, and is transparent. It is good that it is a layer.
(Invention of Claim 3)
The composition of the transparent resin paint is compatible with the resin content of the color filter ink in the paint obtained by removing the color pigment from the same color filter ink as the color filter ink to be filled and imparting photocurability. It is preferable that an ink repellency imparting agent is added.
(Invention of Claim 4)
The ink repellency-imparting agent added to the transparent resin paint is preferably a silicone resin-based one.
(Invention of Claim 5)
The partition is preferably a light shielding layer.
(Invention of Claim 6)
And it is good to have a protective layer on the said colored part formed by hardening | curing the ink for color filters with which the said opening part was filled.
(Invention of Claim 7)
And it is favorable to have a transparent conductive film on the surface.

(請求項8の発明)
また、もう一つの発明は、上記カラーフィルタの製造方法であって、透明基板の上に感光性樹脂組成物層を形成し、この感光性樹脂組成物層に対するパターン露光の後、現像して隔壁パターンを形成する工程と、前記隔壁パターンに光を照射して光硬化させて隔壁を形成する工程と、前記隔壁の部分および隔壁に囲まれた開口部の部分に透明で撥インク性付与剤を含む硬化性の透明樹脂塗料を塗布し硬化して、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する工程と、インクジェット方式により前記開口部内にカラーフィルタ用インクを充填して着色画素を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
(請求項9の発明)
そして、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する上記工程により、隔壁の表面と開口部の表面とが、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度となる面とされるものとすることが良好である。
(請求項10の発明)
そして、上記透明樹脂塗料を感光硬化性とし、光硬化することが可能である。
(請求項11の発明)
そして、上記透明樹脂塗料を熱硬化性とし、加熱硬化することが可能である。
(請求項12の発明)
そして、上記隔壁の表面と開口部の表面とは、上記透明樹脂塗料に添加する撥インク性付与剤の種類と添加量との調整により、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度とされることが良好である。
(請求項13の発明)
そして、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が10度の時、隔壁で囲まれる容積の2倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が20度の時3.5倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が30度の時5倍までとすることが良好である。
(請求項14の発明)
そして、上記隔壁を黒色樹脂組成物で形成することが可能である。
(Invention of Claim 8)
Another invention is a method for producing the above color filter, wherein a photosensitive resin composition layer is formed on a transparent substrate, and after pattern exposure on the photosensitive resin composition layer, development is performed to form a partition wall. A step of forming a pattern, a step of irradiating the partition pattern with light and photocuring to form a partition, and a transparent and ink repellency imparting agent on the partition and the opening surrounded by the partition A step of forming a surface of an ink-repellent partition wall and a surface of an ink-repellent opening with respect to the color filter ink to be filled; And a step of filling the color filter ink to form a colored pixel.
(Invention of Claim 9)
Then, the surface of the partition wall and the surface of the opening are formed with respect to the color filter ink to be filled by the above-described step of forming the surface of the ink repellent partition wall and the surface of the ink repellent opening with respect to the color filter ink to be filled. It is preferable that the contact angle be 10 to 30 degrees.
(Invention of Claim 10)
The transparent resin coating can be photocured and photocured.
(Invention of Claim 11)
And the said transparent resin coating material can be made thermosetting, and can be heat-hardened.
(Invention of Claim 12)
The surface of the partition wall and the surface of the opening have a contact angle of 10 to 30 degrees with respect to the color filter ink to be filled by adjusting the kind and amount of the ink repellency imparting agent added to the transparent resin paint. It is good to be taken.
(Invention of Claim 13)
When the contact angle between the surface of the partition wall and the surface of the opening with respect to the color filter ink is 10 degrees, the supply amount of the color filter ink to be filled is up to twice the volume surrounded by the partition wall. When the contact angle between the partition wall surface and the opening surface with respect to the color filter ink is 20 degrees, the supply amount of the filter ink is up to 3.5 times, and the supply amount of the color filter ink to be filled is When the contact angle between the partition wall surface and the opening surface with respect to the filter ink is 30 degrees, the contact angle is preferably up to 5 times.
(Invention of Claim 14)
And the said partition can be formed with a black resin composition.

本発明の第一による効果は、隔壁と画素を得るための開口部とを適度な撥インク性とすることによって、開口部内に充填したカラーフィルタ用インクの溢流がなく、また、白抜けがなく、画素内の色ムラの少ないカラーフィルタが得られる点である。
通常のように、隔壁の少なくとも上面を撥インク性とし、開口部を親インク性としなくてもよい理由はつぎの通りである。カラーフィルタ用インクに対する接触角を開口部で通常のように、例えば、10度以下とせず10度以上としても、カラーフィルタ用インクを充填していけば、白抜けはなくなるはずである。また、開口部には基本的にはカラーフィルタ用インクと類似した成分があるので、なんらかの理由で一部だけが強い撥インク性になることが少ないはずである。仮に、隔壁の上面の撥インク性付与剤が加熱処理時にブリード(にじみ出し)しても、開口部にある膜はその撥インク性付与剤と相溶性があるので、一部分だけが強い撥インク性になることが少なく、結果として白抜けや隔壁近傍での厚さ減少がなくなるはずである。開口部全面がある程度(接触角10〜30度)の均一な撥インク性を有することで、却ってムラなくカラーフィルタ用インクが充填される。また、白抜けが発生すると、カラーフィルタ用インクが充填されている場所では、所定量以上に量になり、溢流の原因となっていたが、前述のように白抜けが発生しないため、溢流が生じないようになる。
The effect of the first aspect of the present invention is that the partition and the opening for obtaining the pixel have an appropriate ink repellency, so that the color filter ink filled in the opening does not overflow and white spots are eliminated. In other words, a color filter with little color unevenness in the pixel can be obtained.
The reason why at least the upper surface of the partition wall does not have ink repellency and the opening does not have to be ink-philic as usual is as follows. Even if the contact angle with respect to the color filter ink is set to 10 degrees or more instead of 10 degrees or less as usual at the opening, if the color filter ink is filled, white spots should be eliminated. In addition, since there are basically similar components to the color filter ink in the opening, it is unlikely that only some of the openings will have strong ink repellency for some reason. Even if the ink repellency-imparting agent on the upper surface of the partition wall bleeds (bleeds out) during the heat treatment, the film in the opening is compatible with the ink repellency-imparting agent, so only a part of the ink repellency is strong. As a result, there should be no white spots or thickness reduction near the partition walls. The entire surface of the opening has a uniform ink repellency to some extent (contact angle of 10 to 30 degrees), so that the color filter ink is filled without any unevenness. In addition, when white spots occur, the amount is more than a predetermined amount in the place where the color filter ink is filled, causing overflow. However, as described above, white spots do not occur. There will be no flow.

一方、公知資料等では、隔壁の上面の撥インク性が30度以上、好ましくは40度、時には100度以上、必要と言われているが、本発明の10〜30度としても、充填量を接触角に見合った量とすることで、溢流を防止することができる。従って、従来のように、隔壁の上面を撥インク性とし、開口部を親インク性とする複雑な構造でなくても高品質のカラーフィルタ得ることができる。   On the other hand, it is said in the publicly known materials that the ink repellency of the upper surface of the partition wall is 30 degrees or more, preferably 40 degrees, sometimes 100 degrees or more. By setting the amount according to the contact angle, overflow can be prevented. Therefore, a high-quality color filter can be obtained without using a complicated structure in which the upper surface of the partition wall is ink repellent and the opening is ink-philic as in the prior art.

また、本発明の構造では撥インク性があまり高くないので、隔壁の側面にカラーフィルタ用インクが接する。溶剤の揮発によってインク量が減少するが、カラーフィルタ用インクの粘度が上昇することと、カラーフィルタ用インクのビヒクル分(樹脂分)と隔壁側面(処理面)の撥インク性塗膜(処理面を構成する層)のビヒクル分(樹脂分)を同じにすることによってなじみがよくなり、隔壁近傍であってもカラーフィルタ用インクの厚さが薄くなることはほとんどない。   Further, since the ink repellency is not so high in the structure of the present invention, the color filter ink is in contact with the side surface of the partition wall. The amount of ink decreases due to the volatilization of the solvent, but the viscosity of the color filter ink increases, and the ink content of the color filter ink (resin component) and the side wall (treated surface) of the partition wall (treated surface). By making the vehicle component (resin component) the same, the familiarity is improved and the thickness of the color filter ink is hardly reduced even in the vicinity of the partition wall.

・第一の形態
第一の形態は、カラーフィルタ用の透明基板に処理を施して、インクジェット装置より供給するカラーフィルタ用インクに対する接触角が10〜30度になるようにしたものを使用し、そこへ同じく接触角が10〜30度である隔壁が形成されたものであり、その隔壁の間の画素部分(開口部)へインクジェット法でカラーフィルタ用インクを充填したものである。
-1st form The 1st form uses what processed the transparent substrate for color filters, and made the contact angle with respect to the ink for color filters supplied from an inkjet device become 10-30 degrees, A partition having a contact angle of 10 to 30 degrees is formed there, and a pixel portion (opening) between the partitions is filled with ink for a color filter by an ink jet method.

(透明基板の処理面)
カラーフィルタ用の透明基板の表面を、インクジェット装置で供給するカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度にする方法としては、その透明基板の表面に、撥インク性付与剤(撥インク剤)を添加した透明樹脂塗料Aの層を形成する方法がある。透明樹脂塗料Aの主成分樹脂としては、カラーフィルタ用の塗料の主成分樹脂を使用することが好ましいが、着色顔料分の分散性は考慮しなくてよいので選択範囲が広くなる。例えばアクリル系の樹脂やカルド系の樹脂を好適に使用することができる。
添加する撥インク性付与剤としては、接触角を調整することを容易にするために、透明な樹脂に溶解するタイプのものが好ましい。中でもカラーフィルタ用に使用される樹脂、例えばアクリル系の樹脂、カルド系の樹脂に溶解するものが好ましい。そして、撥インク性付与剤の添加量を調整することによって接触角を調整する。10度〜30度にするには、樹脂分に対して通常0.05〜数wt%添加すればよい。
なお、隔壁を形成するための隔壁材を塗布する際や、カラーフィルタ用インクを充填する際、撥インク性付与剤が添加されて処理面として構成された上記層が、それらの溶剤で溶解しないようにするために、上述の透明な樹脂は重合して硬化するものであることが必要である。硬化の方法は熱硬化でもよく、放射線硬化型としてもよい。好ましくはUV硬化型であり、その際に使用する上記の透明な樹脂としては、カラーフィルタ用インクから顔料分を除いた組成成分である感光性の透明な樹脂が、屈折率が同じで反射を生じない点からも、なじみの点からも第一に好ましい。
(Processed surface of transparent substrate)
As a method for setting the contact angle of the surface of the transparent substrate for the color filter to 10 to 30 degrees with respect to the color filter ink supplied by the inkjet apparatus, an ink repellency imparting agent (ink repellent agent) is applied to the surface of the transparent substrate. There is a method of forming a layer of transparent resin paint A to which is added. As the main component resin of the transparent resin paint A, it is preferable to use the main component resin of the color filter paint, but the dispersibility of the colored pigment does not need to be taken into consideration, so the selection range is widened. For example, an acrylic resin or a cardo resin can be preferably used.
The ink repellency imparting agent to be added is preferably of a type that dissolves in a transparent resin in order to easily adjust the contact angle. Among these, resins that are soluble in resins used for color filters, such as acrylic resins and cardo resins, are preferred. Then, the contact angle is adjusted by adjusting the addition amount of the ink repellency imparting agent. In order to set it to 10 to 30 degrees, it may be added in an amount of usually 0.05 to several wt% with respect to the resin content.
In addition, when the partition material for forming the partition is applied or when the color filter ink is filled, the above-described layer formed as a treatment surface by adding an ink repellency imparting agent does not dissolve in those solvents. In order to do so, the above-mentioned transparent resin needs to be polymerized and cured. The curing method may be heat curing or radiation curing. Preferably, it is a UV curable type, and as the transparent resin used at that time, a photosensitive transparent resin, which is a composition component obtained by removing the pigment from the color filter ink, has the same refractive index and reflects. First, it is preferable from the viewpoint of not occurring and familiarity.

(隔壁)
一方、上記透明基板の表面の処理面に形成した隔壁は上面、側面も撥インク性を有するものである。この隔壁を得るためには隔壁自体を撥インク性の隔壁材から形成すればよい。そして、撥インク性である隔壁材は、同様に隔壁材に撥インク性付与剤を添加して撥インク性を発現するようにする。その撥インク性付与剤は上記の透明な樹脂へ添加するものが好ましい。隔壁の形成方法は、通常のフォトリソ法、印刷法、転写法のいずれであってもよい。隔壁を形成した後に、カラーフィルタ用インクを充填する際に、そのカラーフィルタ用インクの溶剤に溶解しないようにするために硬化するものであることが必要である。硬化の方法は熱硬化でもよく、UV硬化でもよい。隔壁をブラックマトリクス材(前述と同じ撥インク性を有するブラックマトリクス材)で形成する場合には、加熱硬化することが好ましい。
(Partition wall)
On the other hand, the partition formed on the treated surface of the surface of the transparent substrate also has ink repellency on the upper surface and side surfaces. In order to obtain this partition, the partition itself may be formed from an ink-repellent partition material. The partition material having ink repellency is similarly made to exhibit ink repellency by adding an ink repellency imparting agent to the partition material. The ink repellency-imparting agent is preferably added to the transparent resin. The method for forming the partition wall may be any of a normal photolithography method, a printing method, and a transfer method. After the partition walls are formed, when filling the color filter ink, it is necessary to be cured so as not to dissolve in the solvent of the color filter ink. The curing method may be heat curing or UV curing. When the partition walls are formed of a black matrix material (a black matrix material having the same ink repellency as described above), it is preferable to perform heat curing.

撥インク性付与剤としては、フッ素樹脂系のものとシリコーン樹脂系のものを使用することができる。添加する量の範囲内で、上記透明樹脂塗料Aの主成分のビビクル分(樹脂分)と相溶するものでなければならないが、添加量は通常0.1〜数%程度であるので、その範囲で相溶性があるものなら使用することができる。
フッ素樹脂系、シリコーン樹脂系の撥インク性付与剤としては通常のものを使用することができる。例えば、アクリル系の粘着剤に剥離強度調整用として添加されるものを使用することができる。また、種々の樹脂に添加して、撥水性や撥溶剤性や離型性や耐摩擦性を発揮させるものから選択することができる。ブリードすると悪影響がある場合には、ビビクル分と反応するものを使用したり、骨格が透明樹脂塗料Aの主成分樹脂と同じものや、類似した樹脂や、相溶性がある樹脂とし、フッ素樹脂分やシリコーン樹脂分をペンダント型で重合したものを使用することが好ましい。その場合、フッ素樹脂分やシリコーン樹脂分は透明樹脂塗料Aが乾燥した場合や加熱処理した場合に表面に出て、撥インク性を発揮するが、骨格部分は透明樹脂塗料Aに混ざっているので、あまりブリードしない。さらに、特開2004−45910号公報、特開2004−177948号公報、特開2005−60515公報に開示されているような反応性を付与した構造としたものを使用し、透明樹脂塗料Aのビヒクル分と反応して、編み目構造中にセットするようにすることが好ましい。
As the ink repellency-imparting agent, a fluororesin-based one and a silicone resin-based one can be used. Within the range of the amount to be added, it must be compatible with the main vehicle component (resin component) of the transparent resin paint A, but the amount added is usually about 0.1 to several percent. Any material that is compatible in the range can be used.
As the fluororesin-based or silicone resin-based ink repellency-imparting agent, ordinary ones can be used. For example, what is added to an acrylic adhesive for adjusting the peel strength can be used. Moreover, it can select from what is added to various resin and exhibits water repellency, solvent repellency, mold release property, and abrasion resistance. If there is an adverse effect from bleeding, use a material that reacts with the vehicle, or the same skeleton as the main component resin of the transparent resin paint A, a similar resin, or a compatible resin. It is preferable to use a polymer obtained by polymerizing a silicone resin component in a pendant type. In that case, the fluororesin content and the silicone resin content appear on the surface when the transparent resin paint A is dried or heat-treated, and exhibit ink repellency, but the skeleton part is mixed with the transparent resin paint A. Do not bleed too much. Further, a vehicle having a structure imparted with reactivity as disclosed in JP-A-2004-45910, JP-A-2004-177948, and JP-A-2005-60515 is used, and a vehicle for transparent resin paint A is used. It is preferable to react with the minute and set in the stitch structure.

撥インク性付与剤の種類としては、フッ素樹脂系のものとシリコーン樹脂系のものを使用することができるが、シリコーン樹脂系のものの方が耐熱性があり、またカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度の調整する場合に添加量の調整が容易であるので好ましい。
また、撥インク性は開口部の部分と隔壁の部分とで異なっていても良いし、同じであってもよい。
また、撥インク性をカラーフィルタ用インクに対する接触角が10〜30度にすることの効果は、発明の効果の項および下記の実施例に記したように、溢流対策と白抜け対策とカラーフィルタ部分の表面の平坦性向上の効果がバランスして得られる点である。そのため、開口部の部分と隔壁の部分との撥インク性が異なっていてもよく、接触角が10〜30度の範囲で撥インク性が隔壁の部分の撥インク性が開口部の部分の撥インク性より高い方が好ましい。
As the kind of the ink repellency imparting agent, a fluororesin-based one and a silicone resin-based one can be used. However, the silicone resin-based one has heat resistance and has a contact angle with the color filter ink. In the case of adjusting at 10 to 30 degrees, it is preferable because the addition amount can be easily adjusted.
Further, the ink repellency may be different between the opening part and the partition part or may be the same.
The effect of setting the ink repellency to a contact angle of 10 to 30 degrees with respect to the color filter ink is the effect of overflow prevention, whiteout prevention and color as described in the section of the effect of the invention and the following examples. The effect of improving the flatness of the surface of the filter portion is obtained in a balanced manner. Therefore, the ink repellency of the opening portion and the partition wall portion may be different, and the ink repellency of the partition wall portion is the same as the ink repellency in the contact angle range of 10 to 30 degrees. A higher ink property is preferred.

・第二の形態
第二の形態としては、カラーフィルタ用の透明基板の上に撥インク性のない隔壁を形成してから、撥インク性が必要な部分全面を処理面としており、その処理面を撥インク性の透明樹脂塗料B(表面塗膜型接触角調整剤)の層により形成していて、その後、隔壁の間の画素部分(開口部)へインクジェット法でカラーフィルタ用インクを充填したものである。
この形態の場合には、撥インク性(インクに対する接触角)は隔壁の部分と開口部の部分で基本的には同じである。ただし、加熱処理等によって、隔壁の成分と撥インク性の透明樹脂塗料Bが反応して撥インク性が変化することはある。その場合も隔壁の部分の撥インク性が開口部の部分よりも大きくなることが好ましい。
-Second form As the second form, after forming a partition wall having no ink repellency on a transparent substrate for a color filter, the entire surface where the ink repellency is required is used as the treatment surface. Is formed with a layer of an ink-repellent transparent resin paint B (surface coating type contact angle adjusting agent), and then a pixel portion (opening) between the partition walls is filled with ink for a color filter by an inkjet method. Is.
In the case of this form, the ink repellency (contact angle with respect to ink) is basically the same between the partition wall and the opening. However, due to the heat treatment or the like, the component of the partition wall and the ink-repellent transparent resin paint B may react to change the ink repellency. Also in this case, it is preferable that the ink repellency of the partition wall portion is larger than that of the opening portion.

(隔壁)
隔壁はカラーフィルタの遮光層(ブラックマトリクス)を兼用していることが、形態上好ましい。その場合のブラックマトリクス材としては、感光性樹脂に遮光材としてカーボンや酸化チタンやその他の可視光吸収剤を混合したものを用いることができる。感光性樹脂としては、通常この種のブラックマトリクス材に使用されている感光性のアクリル系樹脂、カルド系樹脂を使用することができる。
このブラックマトリクス材を使用して隔壁を形成する方法は、通常のフォトリソ法を使用する。その他、印刷法や転写法で形成してもよい。隔壁の高さは、1〜4μmが好ましいが、仕様が優先する。本発明の場合には、カラーフィルタ用インクに対する接触角が10〜30度であるので、一般に知られている接触角が例えば50度以上の場合に比較して、高めの方が好ましい。
この第二の形態は第一の形態の場合と比較して、隔壁材や開口部の部分を考慮しながら透明樹脂塗料Aに添加する撥インク性付与剤を選定したり、実際に調製したりする必要がない点が利点である。
(Partition wall)
The partition preferably serves also as a light-shielding layer (black matrix) for the color filter. As a black matrix material in that case, a material obtained by mixing a photosensitive resin with carbon, titanium oxide, or other visible light absorber as a light shielding material can be used. As the photosensitive resin, a photosensitive acrylic resin or cardo resin usually used for this kind of black matrix material can be used.
As a method of forming the partition using the black matrix material, a normal photolithography method is used. In addition, it may be formed by a printing method or a transfer method. The height of the partition wall is preferably 1 to 4 μm, but the specification takes precedence. In the case of the present invention, since the contact angle with respect to the color filter ink is 10 to 30 degrees, it is preferable that the contact angle is higher than that in the case where the generally known contact angle is 50 degrees or more.
Compared with the case of the first embodiment, the second embodiment selects an ink repellency-imparting agent to be added to the transparent resin paint A while considering the partition material and the opening portion, or actually prepares it. The advantage is that there is no need to do this.

撥インク性の上記透明樹脂塗料Bは、第一の形態の項で述べた撥インク性の透明樹脂塗料Aと同じであってよい。その樹脂分は隔壁材の樹脂分と相溶性があってもよいが、ないものでもよい。   The ink-repellent transparent resin paint B may be the same as the ink-repellent transparent resin paint A described in the first embodiment. The resin component may or may not be compatible with the resin component of the partition wall material.

(カラーフィルタ用インク)
インクジェット法で充填するカラーフィルタ用インクとしては、通常のこの目的に使用されるものを使用することができる。ただし、その上に保護層を形成する場合には、その溶剤に溶解しないようにするために、光硬化性、または加熱硬化性であることが必要である。
その目的にかなうものとしては、通常のフォトリソ法のカラーフィルタに使用される光硬化性、加熱硬化性の樹脂分を使用したインクジェット用カラーフィルタインクを使用することができる。
(保護層)
着色部(開口部にカラーフィルタ用インクを充填し硬化させた部分)の上に保護層を形成する主目的は、透明導電性膜を形成するための下地であり、平坦性を向上するためである。材料としては、通常このために使用される感光硬化性の透明樹脂を使用することができる。
透明導電性膜としてはITOを使用することが好ましい。成膜方法としてはスパッタリング法等の真空成膜法を使用することができる。厚さは1000〜3000Åが好ましい。
(Color filter ink)
As the color filter ink to be filled by the ink jet method, those usually used for this purpose can be used. However, when forming a protective layer on it, in order not to melt | dissolve in the solvent, it is necessary to be photocurable or heat-curable.
In order to meet this purpose, an ink-jet color filter ink using a photo-curable and heat-curable resin component used in a normal photolithographic color filter can be used.
(Protective layer)
The main purpose of forming the protective layer on the colored portion (the portion where the color filter ink is filled in the opening and cured) is a base for forming a transparent conductive film, and for improving flatness. is there. As the material, a photosensitive curable transparent resin usually used for this purpose can be used.
It is preferable to use ITO as the transparent conductive film. As a film forming method, a vacuum film forming method such as a sputtering method can be used. The thickness is preferably 1000 to 3000 mm.

次にカラーフィルタの製造の工程を図に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の製造方法の一つの形態の基本的な工程を示している。
・図1(a)
本発明において、まず始めに透明基板1の上に、遮光性を有するブラックマトリクスとなる隔壁2を形成する。
透明基板1に使用することができるガラス板としては、石英ガラス板、合成石英ガラス板(例えば、ネオセラム板)、液晶パネルに使用される低膨張ガラス板(例えばコーニング社製 イーグル2000)、プラズマディスプレイパネル用に使用される高歪点ガラス板(例えば旭ガラス製 PD−200)などがある。
透明基板1に使用することができるプラスチックフィルムの種類としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリシクロオレフィンフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニールフィルム、メタクリル−スチレン樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、シリコーン樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなどがある。
Next, the manufacturing process of the color filter will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the basic steps of one embodiment of the manufacturing method of the present invention.
・ Figure 1 (a)
In the present invention, first, the partition wall 2 is formed on the transparent substrate 1 as a black matrix having a light shielding property.
As a glass plate that can be used for the transparent substrate 1, a quartz glass plate, a synthetic quartz glass plate (for example, neo-ceram plate), a low expansion glass plate (for example, Eagle 2000 manufactured by Corning) used for a liquid crystal panel, a plasma display There is a high strain point glass plate (for example, PD-200 manufactured by Asahi Glass) used for panels.
The types of plastic film that can be used for the transparent substrate 1 are polyethylene terephthalate film, polybutylene terephthalate film, polycycloolefin film, biaxially oriented polypropylene film, polycarbonate film, polyamide film, polyvinyl chloride film, methacryl-styrene. There are resin films, polyimide films, silicone resin films, fluororesin films, and the like.

(ブラックマトリクスの形成)
ブラックマトリクスの形成方法は、以下に示す一般的なフォトリソ法を用いて形成しても良いし、その他の方法、例えば印刷法、転写法等の方法であってもよい。
フォトリソ法の場合には、図2(a)に示すように、透明基板1上一面にブラックマトリクス用レジスト3を均一に塗布する。塗布方法はスピンコータ等の回転コータ方式であっても、ロールやスリット方式の非回転コートであっても良いが、大型基板に対応するには非回転のスリット方式が良い。
次に図2(b)に示すように、マスク4を用いて、上記で形成した透明基板1上の均一膜であるブラックマトリクス用レジスト3の膜の上に前記マスク4を合わせ、UV光5を照射して開口されている部分のブラックマトリクス用レジスト3を硬化させる。(露光)
さらに図2(c)に示すように、現像液6で未硬化部分のブラックレジスト3を洗い落とし、ブラックマトリクスを形成する。(現像)
最後に図2(d)に示すように加熱し、ブラックレジスト3を硬化させる。加熱温度は200〜250℃で時間は数分から数十分程度である。図において符号7は加熱器を示している。
上記工程によって、ブラックマトリクス(隔壁2)を形成する。
(Formation of black matrix)
The black matrix may be formed by using a general photolithography method described below, or other methods such as a printing method or a transfer method.
In the case of the photolithography method, as shown in FIG. 2A, the black matrix resist 3 is uniformly applied on the entire surface of the transparent substrate 1. The application method may be a rotary coater method such as a spin coater, or a non-rotating coating such as a roll or a slit method, but a non-rotating slit method is preferable for dealing with a large substrate.
Next, as shown in FIG. 2 (b), the mask 4 is placed on the film of the black matrix resist 3, which is a uniform film on the transparent substrate 1, formed using the mask 4, and the UV light 5 Is applied to cure the black matrix resist 3 in the opened portion. (exposure)
Further, as shown in FIG. 2 (c), the uncured black resist 3 is washed away with the developing solution 6 to form a black matrix. (developing)
Finally, the black resist 3 is cured by heating as shown in FIG. The heating temperature is 200 to 250 ° C., and the time is several minutes to several tens of minutes. In the figure, reference numeral 7 denotes a heater.
A black matrix (partition wall 2) is formed by the above process.

・図1(b)
次に、形成された上記隔壁2も覆うようにして透明基板1の上面に撥インク性を有する硬化型の透明樹脂塗料(B)を塗布し、隔壁2の上面、その隔壁2で囲んでなる開口部8の側面、底面に薄膜の層9を形成して、前記隔壁2の上面、開口部8の側面と底面を処理面とする。層9の厚さは0.02〜0.5μm程度がよい。
撥インク性付与剤としては、フッ素樹脂系のもの、シリコーン樹脂系のものを使用する。例えば、透明な樹脂溶液としては、フォトリソ法のカラーフィルタ用のレジストから顔料分を除いた透明な感光硬化性のものを使用し、添加する撥インク性付与剤は日本油脂製のシリコーン剤(モディパーFS710)とする。
シリコーン剤の添加量は上記層9を薄膜形成した後、滴下することになるカラーフィルタ用インク10R(赤)、10G(緑)、10B(青)との接触角が10〜30度となるように調整する。
塗布装置はスピンコート等の回転コート方式であっても、ロールやスリット方式の非回転コート方式であっても良いが、大型基板に対応するには非回転のスリット方式が良い。
コートする液剤は希薄であることが望ましく、固形分比を数%以下に光硬化型レジスト剤の主有機溶剤で希釈した後にコートし、有機溶剤分を揮発させて薄膜コーティングしても良い。
・ Figure 1 (b)
Next, a curable transparent resin coating (B) having ink repellency is applied to the upper surface of the transparent substrate 1 so as to cover the partition wall 2 formed, and the upper surface of the partition wall 2 is surrounded by the partition wall 2. A thin film layer 9 is formed on the side and bottom surfaces of the opening 8, and the top surface of the partition wall 2 and the side and bottom surfaces of the opening 8 are treated surfaces. The thickness of the layer 9 is preferably about 0.02 to 0.5 μm.
As the ink repellency-imparting agent, a fluororesin or silicone resin is used. For example, as a transparent resin solution, a transparent photo-curing material obtained by removing a pigment from a resist for a photolithographic color filter is used, and an ink repellency-imparting agent to be added is a silicone agent (Modiper made by Nippon Oil & Fats). FS710).
The amount of the silicone agent added is such that the contact angle with the color filter inks 10R (red), 10G (green), and 10B (blue) to be dropped after the layer 9 is formed into a thin film is 10 to 30 degrees. Adjust to.
The coating apparatus may be a rotary coating method such as spin coating or a non-rotating coating method such as a roll or slit method. However, a non-rotating slit method is suitable for a large substrate.
The liquid agent to be coated is desirably dilute, and may be coated after being diluted with the main organic solvent of the photocurable resist agent so that the solid content ratio is several percent or less, and the organic solvent component is volatilized for thin film coating.

・図1(c)
層9の薄膜形成をした後、透明樹脂塗料(B)を感光硬化性とした場合には表面にUV光11を照射し、硬化させる。熱硬化型の場合には、例えば赤外線ランプを使用して硬化する。
・図1(d)
各開口部8にカラーフィルタ用インク10R、10G、10Bをインクジェット方式によって充填する。
・図1(e)
この後、図示するように加熱器7を用いて加熱硬化し、各開口部8に充填したカラーフィルタ用インクが硬化した画素を有するカラーフィルタを得る。
・ Figure 1 (c)
After the layer 9 is formed into a thin film, the surface is irradiated with UV light 11 and cured when the transparent resin paint (B) is made photosensitive. In the case of the thermosetting type, curing is performed using, for example, an infrared lamp.
・ Figure 1 (d)
Each opening 8 is filled with color filter inks 10R, 10G, and 10B by an inkjet method.
・ Figure 1 (e)
Thereafter, as shown in the drawing, the color filter is cured by heating using a heater 7 to obtain a color filter having pixels in which the color filter ink filled in each opening 8 is cured.

(ブラックマトリクスの形成)
カラーフィルタ用の透明基板として、コーニング社のイーグル2000(465×360mm、厚さ0.7mm)を使用し、表面を通常の方法で洗浄した後、カーボンブラックを含有した感光性遮光膜材(ブラックマトリクス材)としてブラックマトリクス用ネガレジスト「V−259 BK739P」(新日鐵化学(株)製)を、スリットコータを使用して、乾燥厚さ2.0μmになるように塗布した。
所望のブラックマトリクスパターン部が透過部であるフォトマスクと平行光露光機を使用して、前記感光性遮光膜材の層を所定光量露光した。現像液として、アルカリ水溶液を主成分とする所定のものを使用し、スプレー現像法で所定の時間洗浄し、水洗、乾燥した。ブラックマトリクス(隔壁)の幅は20μm、ピッチは縦300μm、横100μmである。ここまでの工程は、通常のブラックマトリクスを形成する工程と同じである。後記するブラックマトリクスの間に充填するカラーフィルタ用インクジェットインク(R、G,B)との接触角を協和界面科学社製の自動接触角計(A−V型)で測定したところ、ガラス面で3度以下、ブラックマトリクスの上面で4度であった。
(Formation of black matrix)
Corning Eagle 2000 (465 × 360 mm, thickness 0.7 mm) was used as a transparent substrate for the color filter, the surface was washed by a normal method, and then a photosensitive light-shielding film material (black) containing carbon black. As a matrix material, a black matrix negative resist “V-259 BK739P” (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied using a slit coater so as to have a dry thickness of 2.0 μm.
The photosensitive light-shielding film material layer was exposed to a predetermined amount of light using a photomask having a desired black matrix pattern portion as a transmission portion and a parallel light exposure machine. As a developing solution, a predetermined one containing an alkaline aqueous solution as a main component was used, washed for a predetermined time by a spray developing method, washed with water and dried. The width of the black matrix (partition) is 20 μm, the pitch is 300 μm in length, and 100 μm in width. The steps so far are the same as the steps for forming a normal black matrix. When the contact angle with the inkjet ink (R, G, B) for color filter filled between the black matrix described later is measured with an automatic contact angle meter (AV type) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. 3 degrees or less and 4 degrees on the upper surface of the black matrix.

(表面塗布型接触角調整剤の母剤の作成と塗布)
次に、表面塗布型接触角調整剤(上記実施の形態における層9となる透明樹脂塗料B)を以下のようにして作成した。
まず、母剤として、メタクリル酸20部、メチルメタクリレート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシエチルメタクリレート15部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が3重量%になるようにシクロヘキサノンで希釈した。
この溶液に感光性モノマーとしてNKエステルATMPT(新中村化学社製)を固形分比で3.5%、光重合開始剤としてイルガキュア907(チバガイギー社製)を固形分比で0.12%、カヤキュアーDETX(日本化薬社製)を固形分比で0.12%、シリコーン樹脂系の撥インク剤 モディパー FS−710(日本油脂製)を固形分比で1.5%添加し、表面塗布型接触角調整剤とした。
この溶液を、ロールコータでブラックマトリクスを形成した透明基板に塗布し、次に、UV光を500mJ照射して硬化し、さらに160℃で30分間熱処理した。処理後の表面塗布型接触角調整剤の厚さ(層9の厚さ)は、ブラックマトリスクの上面で約100nm、ブラックマトリクスの間の透明基材の上面でも約100nmであった。また、後記するカラーフィルタ用インクに対する接触角は、ブラックマトリクスの上面の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面で12度、透明基板の上面の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面で12度で、ほとんど同じであった。なお、ブラックマトリクスの側面上の前記表面塗布型接触角調整剤からなる表面は測定できてないが、後記のカラーフィルタ用インクに対する濡れの様子から、ほぼ同じ接触角であると思われる。
(Preparation and application of base material for surface coating type contact angle adjusting agent)
Next, a surface coating type contact angle adjusting agent (transparent resin paint B to be layer 9 in the above embodiment) was prepared as follows.
First, 20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate and 15 parts of hydroxyethyl methacrylate are dissolved in 300 g of butyl lactate as a base material, and 0.75 parts of azobisisobutylnitrile is added under a nitrogen atmosphere to 70 ° C. The acrylic copolymer resin was obtained by reaction for 5 hours. The obtained acrylic copolymer resin was diluted with cyclohexanone so that the resin concentration was 3% by weight.
In this solution, NK ester ATMPT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as a photosensitive monomer is 3.5% by solid content ratio, Irgacure 907 (manufactured by Ciba Geigy) as a photopolymerization initiator is 0.12% by solid content ratio, Kayacure Add DETX (Nippon Kayaku Co., Ltd.) to a solid content ratio of 0.12%, and add a silicone resin ink repellent Modiper FS-710 (Nippon Oil & Fats) to a solid content ratio of 1.5%. An angle adjuster was used.
This solution was applied to a transparent substrate on which a black matrix was formed with a roll coater, then cured by irradiating with UV light at 500 mJ, and further heat-treated at 160 ° C. for 30 minutes. The thickness of the surface coating type contact angle adjusting agent after treatment (the thickness of the layer 9) was about 100 nm on the upper surface of the black matrix and about 100 nm on the upper surface of the transparent substrate between the black matrices. Further, the contact angle for the color filter ink described later is 12 degrees on the surface of the upper surface of the black matrix made of the surface coating type contact angle adjusting agent, and the surface of the upper surface of the transparent substrate made of the surface coating type contact angle adjusting agent. It was almost the same at 12 degrees. In addition, although the surface which consists of the said surface coating type contact angle adjusting agent on the side surface of a black matrix has not been measured, it seems that it is a substantially same contact angle from the mode of wetting with respect to the ink for color filters mentioned later.

(インクジェット用のカラーフィルタ用インクの調整)
メタクリル酸20部、メチルメタクリレート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシエチルメタクリレート15部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が10%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて希釈しアクリル共重合樹脂の希釈液とした。この希釈液80.1gに対し、顔料19.9g、分散剤0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。この各着色ワニスをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで顔料濃度が12〜15%、粘度が15cpsになるように調整し、R、G、Bの3色の着色インクを得た。(NV(不揮発成分)=22%)
(Adjustment of ink for color filter for inkjet)
20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate and 15 parts of hydroxyethyl methacrylate are dissolved in 300 g of butyl lactate, and 0.75 part of azobisisobutylnitrile is added in a nitrogen atmosphere, and the reaction is carried out at 70 ° C. for 5 hours. As a result, an acrylic copolymer resin was obtained. The resulting acrylic copolymer resin was diluted by adding propylene glycol monomethyl ether acetate so that the resin concentration would be 10% to obtain a diluted solution of the acrylic copolymer resin. 19.9 g of pigment and 0.9 g of dispersant were added to 80.1 g of this diluted solution, and kneaded with three rolls to obtain red, green and blue colored varnishes. Each colored varnish was adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the pigment concentration was 12 to 15% and the viscosity was 15 cps, and three colored inks of R, G and B were obtained. (NV (non-volatile component) = 22%)

(カラーフィルタの作製)
上記表面塗布型接触角調整剤を全面に被覆したカラーフィルタ用の透明基板のブラックマトリクスで囲まれた開口部(画素形成部)に対して、上記R、G、B各色の着色インクを使用し、12pl、180dpiヘッドを搭載したインクジェット印刷装置により、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々の一画素に対して、各色とも160plのインクを吐出して着色画素を形成した。高さ2μmのブラックマトリクスに囲まれた一画素の容積は約45plなので、その約3.5倍のインクを吐出したことになるが、インクは隣接する画素形成部へ溢流することなく、充填した画素形成部内に留まった。
(Production of color filter)
The R, G, and B colored inks are used for the openings (pixel forming portions) surrounded by the black matrix of the transparent substrate for the color filter that covers the entire surface-coated contact angle adjusting agent. , 12 pl, 180 dpi head mounted inkjet printing apparatus, each pixel of red (R), green (G), blue (B) was ejected 160 pl of ink for each color to form colored pixels. Since the volume of one pixel surrounded by a black matrix with a height of 2 μm is about 45 pl, about 3.5 times that amount of ink has been ejected, but the ink fills without overflowing to the adjacent pixel formation section. Stayed in the pixel formation portion.

このようにして作製したカラーフィルタを観察したところ、溢流による混色は確認されなかった。また、各画素ともいわゆる白抜けという、画素内でインクが載らない部分もなく、領域内に均一にインクが濡れ広がり、膜厚も均一で色差がΔEab3以下と良好であった。また、カラーフィルタ用インクを乾燥したのち、その表面形状を接触式表面形状測定機で測定したところ、良好な形状であった。   When the color filter thus prepared was observed, color mixing due to overflow was not confirmed. In addition, each pixel had a so-called white spot where no ink was placed in the pixel, the ink was uniformly spread in the region, the film thickness was uniform, and the color difference was as good as ΔEab3 or less. Moreover, after drying the color filter ink, the surface shape was measured with a contact-type surface shape measuring instrument, and the shape was satisfactory.

上記表面塗布型接触角調整剤において、シリコーン樹脂系の撥インク剤 モディパー FS−710の添加量を変え、その他は同じ条件でテストした。表1に、UV硬化後の塗布膜とインクジェット用のカラーフィルタ用インクとの接触角との関係、およびカラーフィルタ用インクを充填した際の結果を示した。   The surface coating type contact angle adjusting agent was tested under the same conditions except that the addition amount of the silicone resin ink repellent Modiper FS-710 was changed. Table 1 shows the relationship between the contact angle between the UV-cured coating film and the inkjet color filter ink, and the results when the color filter ink was filled.

Figure 2007140214
Figure 2007140214

なお、固形分比10%においてカラーフィルタ用インクの溢流が発生した場所は、比較的間隔の狭い2個の幅方向一杯の白抜けで挟まれた領域であった。従って、溢流(混色)の原因は、土手のブラックマトリスクの高さに対して、カラーフィルタ用インクの充填量が、所定値より多くなったために発生したと考えられる。   The place where the color filter ink overflow occurred at a solid content ratio of 10% was an area sandwiched between two relatively narrow gaps in the width direction. Therefore, it is considered that the cause of overflow (color mixing) occurred because the amount of color filter ink filled was higher than a predetermined value with respect to the height of the black matrix at the bank.

上記の結果をもとに、ブラックマトリスク上の塗布膜のカラーフィルタ用インクに対する接触角と、溢れが発生する充填量の関係を調べた。表2に結果を示す。ただし、接触角40度はFS−710では得られなかったので、フッ素系の撥インク剤F−200(日本油脂社製)を使用して実現した。また、溢れの原因を押さえきれておらず、限界に幅がでた。   Based on the above results, the relationship between the contact angle of the coating film on the black mat risk to the color filter ink and the filling amount at which overflow occurs was investigated. Table 2 shows the results. However, since a contact angle of 40 degrees was not obtained with FS-710, it was realized using a fluorine-based ink repellent F-200 (manufactured by NOF Corporation). Moreover, the cause of the overflow was not able to be suppressed, and the limit was shown.

Figure 2007140214
Figure 2007140214

カラーフィルタ用のインクジェットインクのNVを20%以上にすることは可能である。従って、ブラックマトリクスで囲まれる画素形成部の容積の5倍をインクジェット法で充填することができれば、ブラックマトリクスの厚さと色材の厚さが同じカラーフィルタを形成することができる。上の表2より、接触角35度にすれば、5倍量のカラーフィルタ用インクを充填することが可能であるので、本発明の方法によって、ブラックマトリクスと色材の厚さが等しい好ましい形状のカラーフィルタを得ることができる。通常はブラックマトリクスの厚さが色材の厚さより薄くてもよい場合が多く、本発明の方法を使用することが充分にできる。   It is possible to increase the NV of the inkjet ink for the color filter to 20% or more. Therefore, if five times the volume of the pixel formation portion surrounded by the black matrix can be filled by the ink jet method, a color filter in which the thickness of the black matrix and the thickness of the color material are the same can be formed. According to Table 2 above, when the contact angle is set to 35 degrees, it is possible to fill the color filter ink with 5 times the amount. Therefore, by the method of the present invention, a preferable shape in which the thickness of the black matrix and the color material are equal. The color filter can be obtained. Usually, the thickness of the black matrix may be thinner than the thickness of the color material, and the method of the present invention can be used sufficiently.

上記のごとく、本発明の方法で形成したブラックマトリクスの隔壁で囲われた画素形成部内にカラーフィルタ用インクを充填しても隔壁外にそのカラーフィルタ用インクが乗り越える事無く、充填したカラーフィルタ用インクは凸形状になる事無く、均一な膜厚で形成可能なブラックマトリクスが簡単な工程と簡単な材料で具現化でき、コストを安価にしたインクジェット用ブラックマトリクスとカラーフィルタを提供することができる。   As described above, even if the color filter ink is filled in the pixel forming portion surrounded by the black matrix partition formed by the method of the present invention, the color filter ink does not get over the partition, and the color filter is filled. A black matrix that can be formed with a uniform thickness without forming a convex shape can be realized with a simple process and a simple material, and an ink jet black matrix and a color filter can be provided at a low cost. .

なお、図3においてはカラーフィルタ用インク10(R、G、B)に対する接触角θを示している。   In FIG. 3, the contact angle θ with respect to the color filter ink 10 (R, G, B) is shown.

本発明に係るカラーフィルタの製造の工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of manufacture of the color filter which concerns on this invention. 本発明に係るカラーフィルタでのブラックマトリクス形成工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the black matrix formation process in the color filter which concerns on this invention. 撥インク性の処理面である層のカラーフィルタ用インクに対する接触角を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the contact angle with respect to the ink for color filters of the layer which is an ink repellency processing surface.

符号の説明Explanation of symbols

1…透明基板
2…隔壁
8…開口部
9…層
10R、10G、10B…インク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Partition 8 ... Opening part 9 ... Layer 10R, 10G, 10B ... Ink

Claims (14)

透明基板上に、複数の着色部と、隣接する前記着色部の間に位置する隔壁とを少なくとも有するカラーフィルタであって、前記隔壁は透明基板上に形成された樹脂組成物からなり、前記着色部は、前記隔壁で囲まれた開口部の内にインクジェット方式によって充填された着色インクであるカラーフィルタ用インクを硬化してなり、上記隔壁の部分とカラーフィルタ用インクが充填される前記開口部の部分との全面が、充填する前記カラーフィルタ用インクに対する接触角が10〜30度の処理面であることを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter having at least a plurality of colored portions and a partition located between adjacent colored portions on a transparent substrate, wherein the partition is made of a resin composition formed on a transparent substrate, and the coloring The part is formed by curing color filter ink, which is colored ink filled by an ink jet method in the opening surrounded by the partition, and the opening is filled with the partition and the color filter ink. The color filter according to claim 1, wherein the entire surface is a treated surface having a contact angle of 10 to 30 degrees with the color filter ink to be filled. 上記処理面は、塗布、乾燥、硬化後での上記充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角が接触角が10〜30度であって透明である透明樹脂塗料を塗布、乾燥、硬化してなる層であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。   The treated surface is a layer formed by applying, drying, and curing a transparent resin paint having a contact angle of 10 to 30 degrees with respect to the color filter ink to be filled after coating, drying, and curing. The color filter according to claim 1, wherein: 上記透明樹脂塗料の組成は、上記充填するカラーフィルタ用インクと同じカラーフィルタ用インクから着色顔料分を除いて感光硬化性を付与した塗料にカラーフィルタ用インクの樹脂分と相溶性のある撥インク性付与剤を添加したものであることを特徴とする請求項2に記載のカラーフィルタ。   The composition of the transparent resin paint is an ink-repellent ink that is compatible with the resin content of the color filter ink to the paint obtained by removing the color pigment from the same color filter ink as the color filter ink to be filled and imparting photocurability. The color filter according to claim 2, wherein a color imparting agent is added. 上記透明樹脂塗料に添加した撥インク性付与剤は、シリコーン樹脂系のものであることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ。   4. The color filter according to claim 3, wherein the ink repellency imparting agent added to the transparent resin paint is a silicone resin type. 上記隔壁は、遮光層であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein the partition wall is a light shielding layer. 上記開口部に充填されたカラーフィルタ用インクが硬化してなる上記着色部の上に、保護層を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, further comprising a protective layer on the colored portion formed by curing the color filter ink filled in the opening. 表面に透明導電性膜を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 1, wherein the color filter has a transparent conductive film on a surface thereof. 請求項1から7のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法であって、透明基板の上に感光性樹脂組成物層を形成し、この感光性樹脂組成物層に対するパターン露光の後、現像して隔壁パターンを形成する工程と、前記隔壁パターンに光を照射して光硬化させて隔壁を形成する工程と、前記隔壁の部分および隔壁に囲まれた開口部の部分に透明で撥インク性付与剤を含む硬化性の透明樹脂塗料を塗布し硬化して、充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する工程と、インクジェット方式により前記開口部内にカラーフィルタ用インクを充填して着色画素を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。   It is a manufacturing method of the color filter as described in any one of Claim 1 to 7, Comprising: Forming the photosensitive resin composition layer on a transparent substrate, After pattern exposure with respect to this photosensitive resin composition layer, A step of forming a partition pattern by development, a step of forming a partition by irradiating the partition pattern with light and photocuring, and a transparent ink-repellent portion in the partition and the opening surrounded by the partition Applying and curing a curable transparent resin coating containing a property-imparting agent to form the surface of the ink-repellent partition wall and the surface of the ink-repellent opening with respect to the color filter ink to be filled, and an inkjet method And a step of filling a color filter ink into the opening to form a colored pixel. 充填するカラーフィルタ用インクに対する撥インク性の隔壁の表面および撥インク性の開口部の表面を形成する上記工程により、隔壁の表面と開口部の表面とが、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度となる面とされる請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法。   By the above-described step of forming the surface of the ink-repellent partition wall and the surface of the ink-repellent opening with respect to the color filter ink to be filled, the contact angle between the surface of the partition and the surface of the opening with respect to the color filter ink to be filled The method for producing a color filter according to claim 8, wherein the surface is a surface that is 10 to 30 degrees. 上記透明樹脂塗料を感光硬化性とし、光硬化することを特徴とする請求項8または9に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 8 or 9, wherein the transparent resin paint is photocured and photocured. 上記透明樹脂塗料を熱硬化性とし、加熱硬化することを特徴とする請求項8または9に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 8 or 9, wherein the transparent resin paint is thermosetting and heat-cured. 上記隔壁の表面と開口部の表面とは、上記透明樹脂塗料に添加する撥インク性付与剤の種類と添加量との調整により、充填するカラーフィルタ用インクに対する接触角を10〜30度とされることを特徴とする請求項8〜11のいずれか一項に記載のカラーフィルタ製造方法。   The surface of the partition and the surface of the opening have a contact angle of 10 to 30 degrees with respect to the color filter ink to be filled by adjusting the kind and amount of the ink repellency imparting agent added to the transparent resin paint. The method for producing a color filter according to any one of claims 8 to 11, wherein: 充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が10度の時、隔壁で囲まれる容積の2倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が20度の時3.5倍までであり、充填するカラーフィルタ用インクの供給量が、該カラーフィルタ用インクに対する隔壁表面と開口部表面との接触角が30度の時5倍までとすることを特徴とする請求項8から12のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。   The supply amount of the color filter ink to be filled is up to twice the volume surrounded by the partition wall when the contact angle between the partition wall surface and the opening surface with respect to the color filter ink is 10 degrees. The ink supply amount is up to 3.5 times when the contact angle between the partition wall surface and the opening surface with respect to the color filter ink is 20 degrees, and the supply amount of the color filter ink to be filled is The method for producing a color filter according to any one of claims 8 to 12, wherein the contact angle between the surface of the partition wall and the surface of the opening with respect to the ink is up to 5 times when it is 30 degrees. 上記隔壁を黒色樹脂組成物で形成する請求項8〜13のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。   The manufacturing method of the color filter as described in any one of Claims 8-13 which forms the said partition with a black resin composition.
JP2005334932A 2005-11-18 2005-11-18 Color filter and manufacturing method of color filter Pending JP2007140214A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005334932A JP2007140214A (en) 2005-11-18 2005-11-18 Color filter and manufacturing method of color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005334932A JP2007140214A (en) 2005-11-18 2005-11-18 Color filter and manufacturing method of color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007140214A true JP2007140214A (en) 2007-06-07

Family

ID=38203138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005334932A Pending JP2007140214A (en) 2005-11-18 2005-11-18 Color filter and manufacturing method of color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007140214A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190035913A (en) * 2016-09-30 2019-04-03 후지필름 가부시키가이샤 Structure, color filter, solid-state image pickup device, image display device, manufacturing method of structure, and composition for organic layer formation
US11870018B2 (en) 2020-11-12 2024-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and production method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190035913A (en) * 2016-09-30 2019-04-03 후지필름 가부시키가이샤 Structure, color filter, solid-state image pickup device, image display device, manufacturing method of structure, and composition for organic layer formation
JPWO2018062130A1 (en) * 2016-09-30 2019-07-04 富士フイルム株式会社 Structure, color filter, solid-state imaging device, image display device, method of manufacturing structure, and composition for forming organic layer
KR102175480B1 (en) 2016-09-30 2020-11-06 후지필름 가부시키가이샤 Structure, color filter, solid-state imaging device, image display device, method of manufacturing structure and composition for forming organic material layer
US11189652B2 (en) 2016-09-30 2021-11-30 Fujifilm Corporation Structure, color filter, solid-state imaging element, image display device, method for producing structure, and composition for forming organic material layer
TWI747961B (en) * 2016-09-30 2021-12-01 日商富士軟片股份有限公司 Structure, color filter, solid-state imaging element, image display device, method of manufacturing structure, and composition for forming organic layer
US11870018B2 (en) 2020-11-12 2024-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel and production method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4344082B2 (en) Ink jet ink composition for color filter, method for producing ink composition, and method for producing color filter
JP4983103B2 (en) Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
CN101872121A (en) Photosensitive polymer combination and cured film and next door
JP2009058546A (en) Manufacturing method of color filter and liquid crystal display apparatus
JP4742648B2 (en) Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JP2007206699A (en) Ink for color filters, method of fabricating color filter using same, and color filter
JP2013238812A (en) Photosensitive blue colored composition
JP5111523B2 (en) Color filter and method of manufacturing color filter
JP2008090191A (en) Manufacturing method of color filter substrate
JP4527489B2 (en) Thermosetting resin composition for color filter, color filter, liquid crystal panel, and method for producing color filter
JP2008195877A (en) Inkjet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
US20100027146A1 (en) Method for manufacturing color filter and color filter manufactured by the same
JP2007140214A (en) Color filter and manufacturing method of color filter
JP5110015B2 (en) Manufacturing method of color filter
JP5286657B2 (en) Pigment dispersion, inkjet ink for color filter and method for producing the same, color filter, and liquid crystal display device
JP5228594B2 (en) Color filter forming substrate and color filter manufacturing method
JP2008304626A (en) Manufacturing method of color filter
JP2009157034A (en) Color filter and liquid crystal display device
JP2000147241A (en) Manufacture of color filter and liquid crystal element and ink jet head using color filter manufactured by the manufacturing method
JP5095908B2 (en) Printing apparatus and printing method
JP5518292B2 (en) Manufacturing method of color filter
JPH1114821A (en) Color filter substrate and its manufacture
JP2010197560A (en) Method for manufacturing color filter
JP2006017980A (en) Method for manufacturing color filter
KR101182247B1 (en) Color filter and method for preparing the same