JP2008083336A - Manufacturing method of color filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of color filter capable of forming a plurality of members having different heights altogether. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of color filter, at least two functional parts having different heights are formed on a substrate for color filter by performing: a curable resin layer forming process of forming a curable resin layer on the substrate for color filter having a base material and a colored layer formed on the base material; a press-contacting process of press-contacting a mold having protruded surfaces and recessed parts to the curable resin layer; a curing process of curing the curable resin layer; and a peeling layer of peeling the mold. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置等に用いられる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 method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like.

近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。   In recent years, with the development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, since this color liquid crystal display is expensive, there is an increasing demand for cost reduction, and in particular, there is a high demand for cost reduction for a color filter having a high specific gravity.

このようなカラーフィルタにおいては、通常赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色層を備え、R、G、およびBのそれぞれの画素に対応する電極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作動し、R、G、およびBのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。また、このカラーフィルタの着色層上には、オーバーコート層や、液晶駆動側基板とカラーフィルタとのギャップを一定に保つための柱状スペーサ等が形成されることとなる。   In such a color filter, it is usually provided with colored layers of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and the electrodes corresponding to the respective pixels of R, G, and B are turned on, By turning it off, the liquid crystal operates as a shutter, and light passes through each of the R, G, and B pixels, and color display is performed. In addition, an overcoat layer, a columnar spacer for maintaining a constant gap between the liquid crystal driving side substrate and the color filter, and the like are formed on the color layer of the color filter.

ここで、カラーフィルタの製造効率を向上させる等の目的から、例えばハーフトーンマスク等を用いて、着色層上に形成されるオーバーコート層と他の部材とを、一括して形成する方法等が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、上記ハーフトーンマスクを用い、高さの異なる複数の部材を形成する方法においては、ハーフトーンマスクを用いた部分の露光量の調整等が難しく、目的とする高さや目的とする形状に、各部材を形成することが難しい、という問題があった。   Here, for the purpose of improving the production efficiency of the color filter, for example, there is a method of forming the overcoat layer formed on the colored layer and other members in a lump using, for example, a halftone mask or the like. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, in the method of forming a plurality of members having different heights using the halftone mask, it is difficult to adjust the exposure amount of the portion using the halftone mask, and the target height and target shape are There was a problem that it was difficult to form each member.

特開2002−350860公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-350860

そこで、高さの異なる複数の部材を、一括して形成可能なカラーフィルタの製造方法の提供が望まれている。   Therefore, it is desired to provide a method for manufacturing a color filter capable of forming a plurality of members having different heights at once.

本発明は、基材、および上記基材上に形成された着色層を有するカラーフィルタ用基板上に硬化性樹脂層を形成する硬化性樹脂層形成工程と、上記硬化性樹脂層に、凸面および凹部を有するモールドを圧着させる圧着工程と、上記硬化性樹脂層を硬化させる硬化工程と、上記モールドを剥離する剥離工程とを行うことにより、上記カラーフィルタ用基板上に、高さの異なる2つ以上の機能性部を形成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。   The present invention includes a curable resin layer forming step of forming a curable resin layer on a substrate and a color filter substrate having a colored layer formed on the substrate, and the curable resin layer has a convex surface and Two different heights are formed on the color filter substrate by performing a crimping step for crimping a mold having a recess, a curing step for curing the curable resin layer, and a peeling step for peeling the mold. Provided is a method for manufacturing a color filter, which is characterized by forming the above functional part.

本発明によれば、上記凸面および凹部を有するモールドによって成型し、上記硬化性樹脂層を硬化させることから、高さの異なる2つ以上の機能性部を目的とする形状に一括して形成することが可能となる。またこの際、上記モールドを用いることから、細かな調整を行うことなく、各機能性部を目的とする高さに形成することが可能となるという利点も有している。したがって、本発明によれば、効率よくカラーフィルタを製造することが可能となる。   According to the present invention, two or more functional parts having different heights are collectively formed into a target shape by molding with the mold having the convex surface and the concave part and curing the curable resin layer. It becomes possible. At this time, since the mold is used, there is an advantage that each functional part can be formed at a desired height without fine adjustment. Therefore, according to the present invention, a color filter can be efficiently manufactured.

上記発明においては、上記モールドの凸面と圧着された領域の上記硬化性樹脂層と、上記モールドの凹部と圧着された領域の上記硬化性樹脂層とが、それぞれ上記機能性部として用いられるものとすることが好ましい。これにより、容易に高さの異なる2つ以上の機能性部を形成することが可能となるからである。   In the above invention, the curable resin layer in the region bonded to the convex surface of the mold and the curable resin layer in the region bonded to the concave portion of the mold are respectively used as the functional portion. It is preferable to do. This is because it becomes possible to easily form two or more functional parts having different heights.

上記発明においては、上記機能性部が、オーバーコート層と、柱状スペーサとされるものであってもよく、また、上記機能性部が、赤色用オーバーコート層、青色用オーバーコート層、および緑色用オーバーコート層とされるものであってもよい。   In the above invention, the functional part may be an overcoat layer and a columnar spacer, and the functional part is a red overcoat layer, a blue overcoat layer, and a green color. It may be used as an overcoat layer.

本発明によれば、高さの異なる2つ以上の機能性部を、目的とする高さ、かつ目的とする形状に一括して形成することが可能であり、効率よくカラーフィルタを製造することができるという効果を奏する。   According to the present invention, two or more functional parts having different heights can be collectively formed into a target height and a target shape, and a color filter can be efficiently manufactured. There is an effect that can be.

本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関するものである。以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について詳しく説明する。   The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like. Hereafter, the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated in detail.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、基材、および上記基材上に形成された着色層を有するカラーフィルタ用基板上に硬化性樹脂層を形成する硬化性樹脂層形成工程と、上記硬化性樹脂層に、凸面および凹部を有するモールドを圧着させる圧着工程と、上記硬化性樹脂層を硬化させる硬化工程と、上記モールドを剥離する剥離工程とを行うことにより、上記カラーフィルタ用基板上に、高さの異なる2つ以上の機能性部を形成することを特徴とするものである。   The method for producing a color filter of the present invention includes a curable resin layer forming step of forming a curable resin layer on a substrate and a color filter substrate having a colored layer formed on the substrate, and the curable resin layer. By performing a pressure-bonding step for pressing a mold having a convex surface and a concave portion on the resin layer, a curing step for curing the curable resin layer, and a peeling step for peeling the mold, on the color filter substrate, Two or more functional parts having different heights are formed.

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上に形成された着色層2とを有するカラーフィルタ用基板3を準備する(図1(a))。その後、上記カラーフィルタ用基板3上に硬化性樹脂層4を形成する硬化性樹脂層形成工程(図1(b))と、上記硬化性樹脂層4に、凸面aおよび凹部bを有するモールド5を圧着する圧着工程(図1(c))と、上記硬化性樹脂層4を硬化させる硬化工程(図示せず)と、上記硬化性樹脂層4上から上記モールド5を剥離する剥離工程(図1(d))とを行う方法である。本発明によれば、例えば図1(d)に示すように、上記カラーフィルタ用基板3上に、高さの異なる2つ以上の機能性部6αおよび6βを形成することが可能となる。   For example, as shown in FIG. 1, the color filter manufacturing method of the present invention prepares a color filter substrate 3 having a base material 1 and a colored layer 2 formed on the base material 1 (FIG. 1 ( a)). Thereafter, a curable resin layer forming step (FIG. 1 (b)) for forming the curable resin layer 4 on the color filter substrate 3, and the mold 5 having the convex surface a and the concave portion b on the curable resin layer 4. Pressure bonding step (FIG. 1 (c)), a curing step (not shown) for curing the curable resin layer 4, and a peeling step for peeling the mold 5 from the curable resin layer 4 (FIG. 1). 1 (d)). According to the present invention, for example, as shown in FIG. 1D, two or more functional parts 6α and 6β having different heights can be formed on the color filter substrate 3.

本発明によれば、上記凸面および凹部を有するモールドを圧着して成型し、上記硬化性樹脂層を硬化させることから、例えばモールドの上記凸面により圧着された領域と、凹部により圧着された領域とでは、形成された機能性部の高さが異なるものとすることができる。また、上記モールドを圧着して成型することから、各機能性部を、容易に目的とする高さとなるように形成することができるという利点も有している。   According to the present invention, the mold having the convex surface and the concave portion is pressure-bonded and molded, and the curable resin layer is cured. For example, the region crimped by the convex surface of the mold and the region crimped by the concave portion Then, the height of the formed functional part can be different. In addition, since the mold is pressed and molded, each functional part can be easily formed to have a desired height.

したがって、本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、複数の機能性部を形成する際、複数回、同様の工程を繰り返す必要のないものとすることができ、効率よく目的とする高さ、かつ目的とする形状に、複数の機能性部を一括して形成することができる。   Therefore, according to the method for producing a color filter of the present invention, when forming a plurality of functional parts, it is not necessary to repeat the same process a plurality of times, the target height can be efficiently achieved, In addition, a plurality of functional parts can be collectively formed in a target shape.

なお、上記モールドの凸面とは、モールドの硬化性樹脂層の成型に用いられる面において、モールドの膜厚が最大となる領域をいうこととし、上記モールドの凹部とは、モールドの硬化性樹脂層の成型に用いられる面の、上記凸面以外の領域をいうこととする。また2つ以上の高さの異なる機能性部が形成されるとは、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、それぞれ異なる機能を担う、高さの異なる2つ以上の機能性部が形成されることをいう。また本発明により製造されたカラーフィルタにおいては、本工程で凹部と圧着されて成型された領域の硬化性樹脂層のみが機能性部として用いられるものであってもよいが、特に凹部と圧着されて成型された領域の硬化性樹脂層および凸面と圧着されて成型された領域の硬化性樹脂のいずれもが、それぞれ機能性部として用いられることが好ましい。これにより、効率よくカラーフィルタを製造することが可能となるからである。   The convex surface of the mold means a region where the film thickness of the mold is maximized on the surface used for molding the curable resin layer of the mold, and the concave portion of the mold means the curable resin layer of the mold. An area other than the above-mentioned convex surface of the surface used for molding is referred to. In addition, two or more functional parts having different heights are formed when two or more functional parts having different heights, each having a different function when a color filter is used in a liquid crystal display device. To be done. In the color filter manufactured according to the present invention, only the curable resin layer in the region formed by pressure bonding with the concave portion in this step may be used as the functional portion. It is preferable that both the curable resin layer in the molded region and the curable resin in the region molded by pressure bonding with the convex surface are respectively used as the functional portion. This is because the color filter can be efficiently manufactured.

本発明においては、例えば図1(d)に示されるように、高さの低い機能性部6αとしてオーバーコート層が形成され、高さの高い機能性部6βとして柱状スペーサが形成されるものであってもよい。このカラーフィルタは、特に、IPS方式の液晶表示装置に特に有用に用いられる。IPS方式であれば、オーバーコート層上に透明電極層を形成する必要等がなく、オーバーコート層および柱状スペーサを一括して形成するメリットを活かすことができるからである   In the present invention, for example, as shown in FIG. 1D, an overcoat layer is formed as the functional part 6α having a low height, and a columnar spacer is formed as the functional part 6β having a high height. There may be. This color filter is particularly useful for an IPS liquid crystal display device. This is because if the IPS method is used, there is no need to form a transparent electrode layer on the overcoat layer, and the advantage of forming the overcoat layer and the columnar spacers together can be utilized.

また例えば図2に示すように、高さの低い機能性部6αとしてオーバーコート層が形成され、次に高さの低い機能性部6βとして液晶配向制御用突起が形成され、高さの高い機能性部6γとして柱状スペーサが形成されるもの等であってもよい。なおこの場合、通常、本発明により製造されたカラーフィルタ上には、液晶配向制御用突起および柱状スペーサにかからないように、透明電極層がパターン上に形成されることとなる。   Further, as shown in FIG. 2, for example, an overcoat layer is formed as the functional portion 6α having a low height, and a protrusion for controlling liquid crystal alignment is formed as the functional portion 6β having a low height, so that the function having a high height is formed. A material in which a columnar spacer is formed as the property portion 6γ may be used. In this case, normally, a transparent electrode layer is formed on the pattern so as not to cover the liquid crystal alignment control protrusions and the columnar spacers on the color filter manufactured according to the present invention.

また本発明においては、例えば図3に示すように、高さの低い機能性部6αとして、カラーフィルタ用基板3の赤色着色層2R上に赤色用オーバーコート層が形成され、次に高さの低い機能性部6βとして緑色着色層2G上に緑色用オーバーコート層が形成され、高さの高い機能性部6γとして青色着色層2B上に青色用オーバーコート層が形成されるもの等であってもよい。例えばIPS型の液晶表示装置においては、カラーフィルタと液晶駆動側基板とのセルギャップによって電界が変動したり、表示画面の輝度の均一性が得られないという問題があるが、本発明により、各色着色層(赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層)上に、それぞれ膜厚の異なるオーバーコート層(赤色用オーバーコート層、緑色用オーバーコート層、および青色用オーバーコート層)を形成することによって、各色着色層上のセルギャップを調整することが可能となり、製造された液晶表示装置のしきい値電圧を調整することや、輝度を均一なものとすることが可能となる。
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。
In the present invention, for example, as shown in FIG. 3, a red overcoat layer is formed on the red colored layer 2R of the color filter substrate 3 as the functional portion 6α having a low height, and then the height is increased. A green overcoat layer is formed on the green colored layer 2G as the low functional part 6β, and a blue overcoat layer is formed on the blue colored layer 2B as the high functional part 6γ. Also good. For example, in an IPS type liquid crystal display device, there is a problem that an electric field fluctuates due to a cell gap between a color filter and a liquid crystal driving side substrate, and luminance uniformity of a display screen cannot be obtained. Overcoat layers (red overcoat layer, green overcoat layer, and blue overcoat layer) having different thicknesses are formed on the colored layers (red colored layer, green colored layer, and blue colored layer), respectively. As a result, the cell gap on each colored layer can be adjusted, the threshold voltage of the manufactured liquid crystal display device can be adjusted, and the luminance can be made uniform.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated in detail.

1.硬化性樹脂層形成工程
本発明における硬化性樹脂層形成工程は、基材、および上記基材上に形成された着色層を有するカラーフィルタ用基板上に硬化性樹脂層を形成する工程である。本工程において形成される硬化性樹脂層としては、後述する圧着工程でモールドの形状に追従して変形することが可能であり、後述する硬化工程で硬化されて、上述したような機能性部としての機能を果たす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。上記硬化性樹脂層は、例えばカラーフィルタ用基板上の全面に形成されるものであってもよく、またカラーフィルタ用基板の一部領域上にのみ形成されるものであってもよい。
1. Curable resin layer formation process The curable resin layer formation process in this invention is a process of forming a curable resin layer on the substrate for color filters which has a base material and the colored layer formed on the said base material. The curable resin layer formed in this step can be deformed following the shape of the mold in the crimping step described later, and is cured in the curing step described later as a functional part as described above. There is no particular limitation as long as the function can be fulfilled. The curable resin layer may be formed on the entire surface of the color filter substrate, for example, or may be formed only on a partial region of the color filter substrate.

また本発明においては、上記カラーフィルタ用基板上に硬化性樹脂層を形成することが可能であれば、その形成方法等は特に限定されるものではない。例えば硬化性樹脂を含有する硬化性樹脂組成物をスピンコート法やダイコート法、インクジェット法等、一般的な塗布方法で塗布する方法等とすることができる。また、必要に応じて、塗布された硬化性樹脂組成物をプリベーク等してもよい。   In the present invention, as long as it is possible to form a curable resin layer on the color filter substrate, the formation method and the like are not particularly limited. For example, a curable resin composition containing a curable resin can be applied by a general application method such as a spin coating method, a die coating method, or an inkjet method. Moreover, you may prebak etc. the applied curable resin composition as needed.

上記硬化性樹脂層の形成に用いられる硬化性樹脂組成物としては、硬化性樹脂および各種添加剤等を含有するものとすることができる。上記硬化性樹脂は、形成する機能性部の種類や、機能性部に必要とされる耐性等に応じて適宜選択され、例えば熱硬化性樹脂であってもよく、また紫外線硬化性樹脂であってもよい。   The curable resin composition used for forming the curable resin layer may contain a curable resin and various additives. The curable resin is appropriately selected according to the type of functional part to be formed, the resistance required for the functional part, and the like. For example, it may be a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin. May be.

上記硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂である場合には、上記硬化性樹脂組成物は、例えば紫外線の照射によって重合または架橋するモノマーやオリゴマー等の紫外線硬化性樹脂、光重合開始剤、および各種添加剤等を含むものとすることができる。一方、上記硬化性樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、熱によって重合または架橋するモノマーやオリゴマー等の熱硬化性樹脂および各種添加剤等を含むものとすることができる。このような硬化性樹脂組成物に含有される材料としては、一般的なカラーフィルタの各種機能性部を形成する際に用いられる材料と同様とすることができる。なお、上記硬化性樹脂組成物は、後述する圧着工程で用いられるモールドとの剥離性が良好なものが選択されて用いられることが好ましい。   When the curable resin is an ultraviolet curable resin, the curable resin composition includes, for example, an ultraviolet curable resin such as a monomer or oligomer that is polymerized or cross-linked by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator, and various additions. An agent etc. can be included. On the other hand, when the curable resin is a thermosetting resin, it may contain a thermosetting resin such as a monomer or oligomer that is polymerized or cross-linked by heat, various additives, and the like. As a material contained in such a curable resin composition, it can be made to be the same as that of the material used when forming the various functional parts of a general color filter. In addition, it is preferable that the said curable resin composition selects and uses a thing with favorable peelability with the mold used at the crimping | compression-bonding process mentioned later.

また本工程により形成される上記硬化性樹脂層の膜厚は、形成する機能性部の膜厚に応じて適宜選択され、形成する機能性部のうち、最も高さの高い機能性部の高さと同等、もしくはそれより厚い膜厚とされる。このような膜厚としては、通常1.0μm〜5.0μmの範囲内、中でも1.0μm〜3.5μmの範囲内、特に1.3μm〜3.5μmの範囲内とすることができる。   Further, the film thickness of the curable resin layer formed in this step is appropriately selected according to the film thickness of the functional part to be formed, and among the functional parts to be formed, the height of the highest functional part is high. And a thicker film thickness. Such a film thickness can usually be in the range of 1.0 μm to 5.0 μm, in particular in the range of 1.0 μm to 3.5 μm, particularly in the range of 1.3 μm to 3.5 μm.

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、基材および着色層を有するものであればよく、必要に応じて上記着色層間にブラックマトリクス等が形成されているものであってもよい。また例えば着色層上に透明電極層等が形成されているもの等であってもよい。このような基材や着色層等を有するカラーフィルタ用基板は、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。   Further, the color filter substrate used in this step is not particularly limited as long as it has a base material and a colored layer, and a black matrix or the like may be formed between the colored layers as necessary. Moreover, for example, a transparent electrode layer or the like formed on a colored layer may be used. The substrate for a color filter having such a base material or a colored layer can be the same as that used for a general color filter.

2.圧着工程
次に、本発明における圧着工程について説明する。本発明における圧着工程は、上記硬化性樹脂層に、凸面および凹部を有するモールドを圧着させる工程である。本工程において上記硬化性樹脂層にモールドを圧着する方法としては、モールドの凹部に上記硬化性樹脂層を入り込ませ、硬化性樹脂層をモールドの形状に追従させることが可能な方法であれば特に限定されるものではない。例えば真空中で上記硬化性樹脂層およびモールドを密着させる方法であってもよく、また例えば上記硬化性樹脂層およびモールドを積層した後、圧力をかけることにより、圧着する方法等であってもよい。
2. Next, the crimping process in the present invention will be described. The crimping step in the present invention is a step of crimping a mold having a convex surface and a concave portion to the curable resin layer. As a method of pressure-bonding the mold to the curable resin layer in this step, any method can be used as long as the curable resin layer is allowed to enter the concave portion of the mold and the curable resin layer can follow the shape of the mold. It is not limited. For example, the method may be a method in which the curable resin layer and the mold are in close contact with each other in a vacuum, or may be a method in which the curable resin layer and the mold are laminated and then pressure-bonded by applying pressure. .

ここで、本工程に用いられるモールドは、凸面および凹部を有するものであり、凸面および凹部の形状は、形成する機能性部の形状を反転させた形状とされる。例えば形成する機能性部が、オーバーコート層および柱状スペーサである場合には、例えば図1(c)に示すように、モールドの凸面aは、形成するオーバーコート層の形状と対応する形状とされ、モールドの凹部bは、形成する柱状スペーサの形状と反転した形状とされる。なおこの場合、モールドの凸面とカラーフィルタ用基板との距離が、形成するオーバーコート層の膜厚となるようにモールドが圧着されることとなる。   Here, the mold used for this process has a convex surface and a recessed part, and the shape of a convex surface and a recessed part is made into the shape which reversed the shape of the functional part to form. For example, when the functional part to be formed is an overcoat layer and a columnar spacer, the convex surface a of the mold has a shape corresponding to the shape of the overcoat layer to be formed, for example, as shown in FIG. The concave portion b of the mold has a shape inverted from the shape of the columnar spacer to be formed. In this case, the mold is pressure-bonded so that the distance between the convex surface of the mold and the color filter substrate becomes the thickness of the overcoat layer to be formed.

また、上記凹部は、形成する機能性部の種類の個数に合わせて複数段階の深さを有するものとされていてもよく、例えば形成する機能性部が、上述したように、赤色用オーバーコート層、青色用オーバーコート層、および緑色用オーバーコート層である場合等には、例えば図4に示すように、凸面aと、複数の深さを有する凹部(bおよびb´)を有するモールド等とすることができる。   In addition, the concave portion may have a depth of a plurality of stages according to the number of types of functional portions to be formed. For example, the functional portion to be formed may have a red overcoat as described above. In the case of a layer, a blue overcoat layer, and a green overcoat layer, as shown in FIG. 4, for example, a mold having a convex surface a and concave portions (b and b ′) having a plurality of depths. It can be.

また、上記凹部の形状は、形成する機能性部の形状に応じて適宜選択され、例えば断面が矩形状とされているものであってもよく、また断面が半円状や三角形状、台形状とされているもの等であってもよい。またこれらが組み合わせられているものであってもよい。また、上記モールドには、必要に応じて例えば遮光部等の他の部材が形成されていてもよい。   The shape of the concave portion is appropriately selected according to the shape of the functional portion to be formed. For example, the cross section may be a rectangular shape, and the cross section may be a semicircular shape, a triangular shape, or a trapezoidal shape. It may be what is said. Moreover, these may be combined. In addition, other members such as a light shielding portion may be formed on the mold as necessary.

また、上記凹部の深さについても、形成する機能性部の形状や種類等に合わせて適宜選択されるものであるが、通常1.2μm〜5.2μm程度、中でも1.5μm〜3.7μm程度とされることが好ましい。これにより、精度よく複数種類の機能性部を形成することが可能となるからである。   Further, the depth of the concave portion is appropriately selected according to the shape and type of the functional portion to be formed, and is usually about 1.2 μm to 5.2 μm, and more preferably 1.5 μm to 3.7 μm. It is preferable to be set to a degree. This is because a plurality of types of functional parts can be formed with high accuracy.

また、上記モールドの材質は、後述する硬化工程における硬化性樹脂層の硬化方法等により、適宜選択される。例えば、後述する硬化工程が、モールドを圧着させたまま、紫外線等のエネルギーを照射することにより、硬化性樹脂層を硬化させる工程である場合には、上記モールドは、紫外線等のエネルギーを透過させる材質により形成されたものとされる。このようなエネルギーを透過させる材質として具体的には、エネルギー透過性を有する樹脂や、エネルギー透過性を有するガラス、クォーツ等が挙げられる。上記の中でも本発明においては、特にエネルギー透過性や寸法安定性等の面から、クォーツが用いられることが好ましい。   Moreover, the material of the said mold is suitably selected by the hardening method etc. of the curable resin layer in the hardening process mentioned later. For example, when the curing step described later is a step of curing the curable resin layer by irradiating energy such as ultraviolet rays while the mold is pressure-bonded, the mold transmits energy such as ultraviolet rays. It is assumed that it is made of a material. Specific examples of the material that transmits energy include energy-permeable resins, energy-permeable glass, and quartz. Among the above, in the present invention, it is preferable to use quartz particularly from the viewpoints of energy permeability and dimensional stability.

一方、後述する硬化工程が、熱を加えることにより、硬化性樹脂層を硬化させる工程である場合には、モールドには特にエネルギー透過性が必要とされないため、上記の材質のモールドの他に、例えば熱に対して安定な金属やセラミックからなるモールド等も用いることが可能であるが、本発明においては特に、モールドとカラーフィルタ用基板とのアライメントを正確にとるため、上記モールドが透明性を有していることが好ましい。   On the other hand, in the case where the curing step described later is a step of curing the curable resin layer by applying heat, the mold does not particularly require energy permeability. For example, a mold made of a metal or ceramic that is stable against heat can be used, but in the present invention, in particular, in order to accurately align the mold and the color filter substrate, the mold has transparency. It is preferable to have.

3.硬化工程
次に、本発明における硬化工程について説明する。本発明における硬化工程は、上記圧着工程によりモールドの形状と対応する形状に成型された硬化性樹脂層を硬化させる工程である。なお、本工程は、上記モールドと硬化性樹脂層とを圧着させたまま、上記硬化性樹脂層を硬化させる工程であってもよく、また上記硬化性樹脂層が上記モールドを剥離した状態で安定にその形状を保つことが可能である場合には、後述する剥離工程を本工程の前に行い、モールドと硬化性樹脂層とを剥離した状態で、硬化性樹脂層を硬化させる工程であってもよい。
3. Curing Step Next, the curing step in the present invention will be described. The hardening process in this invention is a process of hardening the curable resin layer shape | molded by the said crimping | compression-bonding process in the shape corresponding to the shape of a mold. In addition, this process may be a process of curing the curable resin layer while the mold and the curable resin layer are pressure-bonded, and the curable resin layer is stable in a state where the mold is peeled off. When the shape can be maintained, the peeling step described later is performed before this step, and the mold and the curable resin layer are separated and the curable resin layer is cured. Also good.

本工程において上記硬化性樹脂層を硬化させる方法としては、上記硬化性樹脂層に含有される硬化性樹脂の種類等により適宜選択され、例えば紫外線等のエネルギーを照射する方法、または熱を加える方法等とすることができる。またこれらを併用してもよい。本工程において照射するエネルギーや、加える熱については、一般的な硬化性樹脂を硬化させる際に用いられるものと同様とすることができる。   The method for curing the curable resin layer in this step is appropriately selected depending on the type of the curable resin contained in the curable resin layer, for example, a method of irradiating energy such as ultraviolet rays, or a method of applying heat. Etc. These may be used in combination. About the energy irradiated in this process, and the heat to add, it can be made to be the same as that used when hardening general curable resin.

4.剥離工程
次に、本発明における剥離工程について説明する。本発明における剥離工程は、上記硬化性樹脂層と上記モールドとを剥離する工程である。上述したように、本工程は上記硬化工程の前に行われてもよく、また上記硬化工程の後に行われてもよい。
4). Next, the peeling process in the present invention will be described. The peeling process in this invention is a process of peeling the said curable resin layer and the said mold. As described above, this step may be performed before the curing step or may be performed after the curing step.

上記硬化性樹脂層とモールドとを剥離する方法については、特に限定されるものではなく、例えばモールド側およびカラーフィルタ用基板側の両方向から所定の方向に引っ張って剥離する方法であってもよく、また例えばモールド側、もしくはカラーフィルタ用基板側のいずれか一方の側からのみ、所定の方向に引っ張って剥離する方法等であってもよい。   The method for peeling the curable resin layer and the mold is not particularly limited, and for example, a method of pulling in a predetermined direction from both the mold side and the color filter substrate side may be used. Further, for example, a method of pulling and peeling in a predetermined direction only from either the mold side or the color filter substrate side may be used.

5.その他の工程
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上述した各工程以外に、必要に応じて適宜、例えばカラーフィルタ用基板を形成する工程や、上記各工程により形成された機能性部をポストベークする工程、オーバーコート層上に透明電極層を形成する工程、透明電極層上に液晶配向制御用突起を形成する工程等を有していてもよい。これらの各工程は、一般的なカラーフィルタの製造方法における各工程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。
5. Other Steps In addition to the above-described steps, the method for producing a color filter according to the present invention appropriately includes, for example, a step of forming a color filter substrate and a post-baking of a functional part formed by the above steps. A step of forming a transparent electrode layer on the overcoat layer, a step of forming a liquid crystal alignment control protrusion on the transparent electrode layer, and the like. Each of these steps can be the same as each step in a general color filter manufacturing method, and thus detailed description thereof is omitted here.

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.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。   The following examples illustrate the present invention more specifically.

定法により洗浄した厚さ0.7mmのガラス基材(コーニング社製1737ガラス)を準備した。この基材の片側全面に下記の組成を有するブラックマトリクス用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥後ホットプレート上で加熱した。その後、所定のフォトマスクを介して露光した後、現像し、焼成してブラックマトリクス(線幅14.4μm、厚み1.1μm)を形成した。   A 0.7 mm-thick glass substrate (1737 glass manufactured by Corning) washed by a conventional method was prepared. A photosensitive resin composition for black matrix having the following composition was applied to the entire surface of one side of the substrate, dried and heated on a hot plate. Then, after exposing through a predetermined photomask, it was developed and baked to form a black matrix (line width: 14.4 μm, thickness: 1.1 μm).

(ブラックマトリクス用感光性樹脂組成物)
・カーボンブラック 61重量部
・感光性樹脂組成物 39重量部
・メトキシブチルアセテート 300重量部
上記感光性樹脂組成物は、下記組成を有するものである。以下の実施例について用いられる感光性樹脂組成物についても、同様である。
(Photosensitive resin composition for black matrix)
Carbon black 61 parts by weight Photosensitive resin composition 39 parts by weight Methoxybutyl acetate 300 parts by weight The above photosensitive resin composition has the following composition. The same applies to the photosensitive resin compositions used in the following examples.

(感光性樹脂組成物)
・アクリル樹脂 32重量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 42重量部
・エピコート180S70(三菱油化シェル(株)社製) 18重量部
・Irg.907(チバスペシャリティケミカルズ(株)社製) 8重量部
(Photosensitive resin composition)
Acrylic resin 32 parts by weight Dipentaerythritol hexaacrylate 42 parts by weight Epicoat 180S70 (manufactured by Mitsubishi Yuka Shell Co., Ltd.) 18 parts by weight Irg. 907 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 8 parts by weight

次に、下記組成の赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層用の各塗布液を調整し、これらを用いて公知の顔料分散法にしたがって、画素領域に赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層(各厚み1.7μm)をそれぞれ形成し、カラーフィルタ用基板とした。   Next, each coating solution for a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer having the following composition is prepared, and according to a known pigment dispersion method using these, a red colored layer, a green colored layer, In addition, a blue colored layer (each thickness of 1.7 μm) was formed as a color filter substrate.

(赤色パターン用塗布液の組成)
・PR254分散液 33重量部
・感光性樹脂組成物 67重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 400重量部
(Composition of red pattern coating solution)
-PR254 dispersion 33 parts by weight-Photosensitive resin composition 67 parts by weight-Propylene glycol monomethyl ether acetate 400 parts by weight

(緑色パターン用塗布液の組成)
・PG36/PY150分散液 34重量部
・感光性樹脂組成物 66重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 400重量部
(Composition of coating solution for green pattern)
-34 parts by weight of PG36 / PY150 dispersion-66 parts by weight of photosensitive resin composition-400 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate

(青色パターン用塗布液の組成)
・PB15:6/PV23分散液 17重量部
・感光性樹脂組成物 83重量部
・プロピレングリコールモノメチルアセテート 400重量部
上記カラーフィルタ用基板上に、下記の組成を有する硬化性樹脂層形成用組成物Aを用い、硬化性樹脂層を形成した。上記硬化性樹脂層上に、規則的に円柱状の凹部が形成されており、凹部の深さが3.5μmかつ凹部の幅が12μmである石英製のモールドを圧着した。
その後、上記モールド側から、上記硬化性樹脂層を露光し、上記硬化性樹脂層を硬化させた。続いて、上記モールドを剥離し、230℃で30分間焼成を行った。この結果、上記モールドの凸面を圧着することにより形成された第1機能性部(着色層表面から膜厚1.5μm)と上記凹部と圧着することにより形成された第2機能性部(着色層表面から膜厚4.8μm、凸面により形成された面から3.3μm)とを有するカラーフィルタが得られた。得られたカラーフィルタにおいて、上記第1機能性部は、オーバーコート層として用いることができ、上記第2機能性部は、柱状スペーサとして用いることが可能であった。
(硬化性樹脂層形成用組成物A)
・スチレンおよびメタクリル酸メチルの共重合体 35重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート 65重量部
・Irg.907(チバスペシャリティケミカルズ(株)社製) 5重量部
(Composition of blue pattern coating solution)
PB15: 6 / PV23 dispersion 17 parts by weight Photosensitive resin composition 83 parts by weight Propylene glycol monomethyl acetate 400 parts by weight A composition A for forming a curable resin layer having the following composition on the color filter substrate Was used to form a curable resin layer. On the curable resin layer, a cylindrical mold was regularly formed, and a quartz mold having a depth of 3.5 μm and a width of 12 μm was pressed.
Then, the said curable resin layer was exposed from the said mold side, and the said curable resin layer was hardened. Subsequently, the mold was peeled off and baked at 230 ° C. for 30 minutes. As a result, a first functional part (film thickness 1.5 μm from the colored layer surface) formed by pressure-bonding the convex surface of the mold and a second functional part (colored layer) formed by pressure-bonding with the concave part. A color filter having a film thickness of 4.8 μm from the surface and 3.3 μm from the surface formed by the convex surface was obtained. In the obtained color filter, the first functional part can be used as an overcoat layer, and the second functional part can be used as a columnar spacer.
(Curable resin layer forming composition A)
-Copolymer of styrene and methyl methacrylate 35 parts by weight-Dipentaerythritol pentaacrylate 65 parts by weight-Irg. 907 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 5 parts by weight

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. 本発明により製造されるカラーフィルタを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the color filter manufactured by this invention. 本発明により製造されるカラーフィルタを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the color filter manufactured by this invention. 本発明に用いられるモールドを説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the mold used for this invention.

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…硬化性樹脂層
5…モールド
6…機能性部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Colored layer 3 ... Color filter substrate 4 ... Curable resin layer 5 ... Mold 6 ... Functional part

Claims (4)

基材、および前記基材上に形成された着色層を有するカラーフィルタ用基板上に硬化性樹脂層を形成する硬化性樹脂層形成工程と、
前記硬化性樹脂層に、凸面および凹部を有するモールドを圧着させる圧着工程と、
前記硬化性樹脂層を硬化させる硬化工程と、
前記モールドを剥離する剥離工程と
を行うことにより、前記カラーフィルタ用基板上に、高さの異なる2つ以上の機能性部を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
A curable resin layer forming step of forming a curable resin layer on a substrate and a color filter substrate having a colored layer formed on the substrate;
A crimping step of crimping a mold having a convex surface and a concave portion to the curable resin layer;
A curing step for curing the curable resin layer;
A method for producing a color filter, wherein two or more functional parts having different heights are formed on the color filter substrate by performing a peeling step of peeling the mold.
前記モールドの凸面と圧着された領域の前記硬化性樹脂層と、前記モールドの凹部と圧着された領域の前記硬化性樹脂層とが、それぞれ前記機能性部として用いられることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。   The curable resin layer in a region crimped to the convex surface of the mold and the curable resin layer in a region crimped to the concave portion of the mold are respectively used as the functional portion. The manufacturing method of the color filter of 1. 前記機能性部が、オーバーコート層と、柱状スペーサであることを特徴とする請求項1または請求項2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 1, wherein the functional part is an overcoat layer and a columnar spacer. 前記機能性部が、赤色用オーバーコート層、青色用オーバーコート層、および緑色用オーバーコート層であることを特徴とする請求項1または請求項2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 1, wherein the functional part is a red overcoat layer, a blue overcoat layer, and a green overcoat layer.
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