JP3356932B2 - Color filter, manufacturing method thereof and liquid crystal display device - Google Patents

Color filter, manufacturing method thereof and liquid crystal display device

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JP3356932B2
JP3356932B2 JP19438896A JP19438896A JP3356932B2 JP 3356932 B2 JP3356932 B2 JP 3356932B2 JP 19438896 A JP19438896 A JP 19438896A JP 19438896 A JP19438896 A JP 19438896A JP 3356932 B2 JP3356932 B2 JP 3356932B2
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black matrix
carbon black
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ink
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ、
その製造方法及び液晶表示装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color filter,
The present invention relates to a manufacturing method and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】液晶表
示素子用カラーフィルタは液晶表示素子をカラー化する
ための必須の部品であり、ガラスあるいは透明プラスチ
ック基板上に着色画素を形成して作製されている。着色
画素は赤(R)、青(B)、緑(G)の3原色の画素を
ライン状、モザイク状又はトライアングル状に配置して
構成されており、そのサイズは100μm前後である。
各画素の間には、画素のコントラストを高めるために、
一般にブラックマトリクスと呼ばれる遮光着色層が形成
され、TFT駆動方式においては、トランジスタや配線
部の遮光のために用いられる。
2. Description of the Related Art A color filter for a liquid crystal display device is an essential component for colorizing a liquid crystal display device, and is manufactured by forming colored pixels on a glass or transparent plastic substrate. ing. The colored pixel is configured by arranging pixels of three primary colors of red (R), blue (B), and green (G) in a line, mosaic, or triangle shape, and has a size of about 100 μm.
Between each pixel, to increase the contrast of the pixels,
A light-shielding colored layer generally called a black matrix is formed, and is used for light-shielding a transistor and a wiring portion in a TFT driving method.

【0003】これらブラックマトリクスは、通常金属ク
ロムの蒸着膜やスパッタリング膜のエッチング加工によ
り形成されている。このブラックマトリクスの幅は狭い
ところでは数μm、広いところでは100μm程度の幅
を有している。一方、画素の着色方法についてはR、
G、Bそれぞれの感光性の着色ペーストを用いて光でパ
ターニングする方法、あるいはインクジェット法によ
り、非感光性のインクを所定の位置に噴射して着色する
方法、印刷装置を用いて基板上にスクリーン印刷による
着色する方法、さらには透明電極を形成した基板上に電
着法により着色する方法等が提案されている。
[0003] These black matrices are usually formed by etching a metal chromium vapor deposition film or a sputtering film. The width of the black matrix is several μm in a narrow place and about 100 μm in a wide place. On the other hand, R,
A method of patterning with light using each of the G and B photosensitive coloring pastes, or a method of jetting non-photosensitive ink to a predetermined position by an inkjet method and coloring, a screen on a substrate using a printing apparatus A method of coloring by printing, a method of coloring on a substrate on which a transparent electrode is formed by an electrodeposition method, and the like have been proposed.

【0004】従来のブラックマトリクスを用いた場合に
は、ブラックマトリクス上にインクのはみ出しが発生
し、平坦な画素が得られない。この対策として、特開平
4−123005号公報、特開平4−123006号公
報、特開平4−123007号公報及び特開平4−19
5102号公報等に開示されているように、感光性樹脂
層上にシリコーン樹脂層を形成してインク反発性を応用
したインクジェット法または印刷法によるカラーフィル
タ製造法が記載されている。しかし、各画素用インクの
ブラックマトリクス上でのインク反発性付与のために、
遮光層感光性樹脂層及びシリコーン樹脂層を形成する
と、全体の膜厚の増大化、工程の複雑さ等、さらにはコ
スト面において問題点が大きい。
When a conventional black matrix is used, ink overflows on the black matrix, and a flat pixel cannot be obtained. As measures against this, JP-A-4-123005, JP-A-4-123006, JP-A-4-123007 and JP-A-4-19.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5102 and the like, a method of manufacturing a color filter by an ink jet method or a printing method in which a silicone resin layer is formed on a photosensitive resin layer and ink repulsion is applied is described. However, in order to impart ink resilience on the black matrix of each pixel ink,
When the light-shielding layer photosensitive resin layer and the silicone resin layer are formed, problems such as an increase in the overall film thickness, complexity of the process, and the cost are large.

【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、より簡便にブラックマトリクスを形成することがで
きるとともに、該ブラックマトリクスが、耐光性、耐熱
性、耐湿性等にすぐれ、さらには光学濃度においても高
い値を有し、このようなブラックマトリクスからなるカ
ラーフィルタを備えることにより、高画質で安価な液晶
表示装置を提供することを目的としている。
[0005] The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to more easily form a black matrix, and the black matrix has excellent light resistance, heat resistance, moisture resistance, etc. It is an object of the present invention to provide a low-cost liquid crystal display device with high image quality by providing a color filter comprising such a black matrix.

【0006】本発明によれば、光透過性基板上に、複数
の着色画素と該着色画素間に配置されたブラックマトリ
クスとからなるカラーフィルタであって、前記ブラック
マトリクスが、無機系酸化剤で表面処理され、さらに無
機又は有機塩基性物質により中和処理されたカーボンブ
ラック粒子を極性溶媒に溶解された結合剤樹脂に分散し
て形成されているカラーフィルタが提供される。
According to the present invention, there is provided a color filter comprising a plurality of colored pixels and a black matrix arranged between the colored pixels on a light transmitting substrate, wherein the black matrix is made of an inorganic oxidizing agent. There is provided a color filter formed by dispersing carbon black particles which have been subjected to a surface treatment and further neutralized with an inorganic or organic basic substance, in a binder resin dissolved in a polar solvent.

【0007】また、本発明によれば、無機系酸化剤でカ
ーボンブラック粒子の表面を処理し、さらに無機又は有
機塩基性物質により中和処理した後、該カーボンブラッ
ク粒子を極性溶媒に溶解させた結合剤樹脂に分散させて
ドナー液を調製し、該ドナー液を光透過性基板上に塗布
することによりブラックマトリクスを形成するカラーフ
ィルタの製造方法が提供される。さらに、本発明によれ
ば、少なくとも一方が光透過性基板からなる一対の基板
間に液晶が封入され、少なくとも一方の基板上に上記カ
ラーフィルタが具備されてなる液晶表示装置が提供され
る。
According to the present invention, the surface of the carbon black particles is treated with an inorganic oxidizing agent, neutralized with an inorganic or organic basic substance, and then dissolved in a polar solvent. A method for producing a color filter is provided, in which a donor liquid is prepared by dispersing the donor liquid in a binder resin, and the donor liquid is applied on a light-transmitting substrate to form a black matrix. Further, according to the present invention, there is provided a liquid crystal display device in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates at least one of which is a light-transmitting substrate, and the color filter is provided on at least one of the substrates.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明におけるカラーフィルタ
は、光透過性基板上に複数の着色画素とブラックマトリ
クスとが形成されて構成されており、例えば、液晶表示
素子に使用されるものである。各着色画素は、通常10
0μm程度の幅を有し、各着色画素間に線幅20μm程
度のブラックマトリクスが配設されているが、本発明に
おいてはこれらの幅には限定されない。各着色画素は、
線状に配置されたいわゆるストライプ状のものや、ブラ
ックマトリクスに周りを囲まれた着色画素がモザイク状
又はトライアングル状に配置されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A color filter according to the present invention comprises a plurality of colored pixels and a black matrix formed on a light-transmitting substrate, and is used for, for example, a liquid crystal display device. Each colored pixel is usually 10
Although a black matrix having a width of about 0 μm and a line width of about 20 μm is provided between the colored pixels, the present invention is not limited to these widths. Each colored pixel is
A so-called stripe-shaped pixel arranged in a line or a colored pixel surrounded by a black matrix is arranged in a mosaic or triangle.

【0009】本発明において使用される光透過性基板
は、適当な光透過率や強度を有し、基板としての機能を
果たすことができるものであれば透明基板、半透明基板
等、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス、プ
ラスチック板、プラスチックフィルム等が挙げられる。
なお、この光透過性基板は、後述するように可染色性媒
体が塗布/形成されていてもよい。
The light-transmitting substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it has an appropriate light transmittance and strength and can function as a substrate, such as a transparent substrate or a translucent substrate. However, for example, glass, a plastic plate, a plastic film and the like can be mentioned.
The light-transmitting substrate may be coated / formed with a dyeable medium as described later.

【0010】本発明のカラーフィルタのブラックマトリ
クスは、表面を無機系酸化剤で処理したカーボンブラッ
ク粒子により形成されている。表面処理される粒子状の
カーボンブラックとしては、特に限定されるものではな
く、例えば、チャネルブラック、アセチレンブラック、
オイルファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げ
られる。なかでもチャネルブラックは、粒径の点でも、
表面の処理効率、黒化度の点でも優れているため好まし
い。この際のカーボンブラック粒子は、微細構造のもの
が好ましい。ここで、微細構造とは、0.01〜0.0
5μm程度の平均粒径を有し、かつ0.001〜0.1
μm程度の粒子が全粒子中の50%程度以上、より好ま
しくは80%程度以上の粒度分布を有しているものを意
味する。粒径分布が大きくなるとブラックマトリクスが
均一化しにくく、かつ黒化度も向上しない。一方、超微
粒子のカーボンブラックが多いと表面処理のさい精製、
乾燥に問題を有し好ましくない。なお、これらのカーボ
ンブラック粒子は、後述する表面処理を行った後でも、
一般にその粒径の分布はほとんど変化しない。
The black matrix of the color filter of the present invention is formed of carbon black particles whose surface has been treated with an inorganic oxidizing agent. The particulate carbon black to be surface-treated is not particularly limited, and examples thereof include channel black, acetylene black,
Examples include oil furnace black and thermal black. Above all, channel black is
It is preferable because it has excellent surface treatment efficiency and degree of blackening. At this time, the carbon black particles preferably have a fine structure. Here, the fine structure is 0.01 to 0.0
Having an average particle size of about 5 μm, and 0.001 to 0.1
It means that particles having a particle size of about μm have a particle size distribution of about 50% or more, more preferably about 80% or more of all particles. When the particle size distribution is large, it is difficult to make the black matrix uniform and the degree of blackening is not improved. On the other hand, if the amount of ultrafine carbon black is large, purification during surface treatment,
There is a problem in drying, which is not preferable. In addition, these carbon black particles, even after performing the surface treatment described below,
Generally, the particle size distribution hardly changes.

【0011】上述のようなカーボンブラックの粒子表面
を無機系酸化剤により処理する方法としては、例えば、
カーボンブラック粒子を水に分散させ、無機系酸化剤を
加え、室温もしくは80℃程度まで加熱した状態で、5
〜60分間程度処理する方法が挙げられる。この場合の
無機系酸化剤としては、例えば、硝酸、硫酸、過塩素
酸、過酸化水素、重クロム酸カリ、過マンガン酸及び過
マンガン酸ナトリウムからなる群から選択される少なく
とも1種の酸化剤が挙げられる。処理時の無機系酸化剤
の濃度は、用いる酸化剤の種類によって適宜調整するこ
とができるが、0.05N程度の低濃度から10N程度
が好ましい。なかでも、0.1N〜1N程度の比較的低
濃度の硝酸を使用した場合には、得られるカーボンブラ
ック粒子は水等の極性溶剤に分散が良好となり、また黒
化度もシャープとなるため好ましい。
As a method for treating the surface of carbon black particles with an inorganic oxidizing agent as described above, for example,
Disperse the carbon black particles in water, add an inorganic oxidizing agent, and heat to room temperature or about 80 ° C.
For about 60 minutes. As the inorganic oxidizing agent in this case, for example, at least one oxidizing agent selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, perchloric acid, hydrogen peroxide, potassium dichromate, permanganic acid and sodium permanganate Is mentioned. The concentration of the inorganic oxidizing agent at the time of the treatment can be appropriately adjusted depending on the type of the oxidizing agent used, but is preferably from a low concentration of about 0.05N to about 10N. Above all, when nitric acid having a relatively low concentration of about 0.1N to 1N is used, the obtained carbon black particles are preferably dispersed in a polar solvent such as water, and the degree of blackening is also sharp. .

【0012】上記のように、表面処理したカーボンブラ
ック粒子は、水を中心とした極性溶剤に対する分散性が
向上し、炭酸ガスを中心とした大気に対する経時安定性
が向上することとなる。本発明に使用されるカーボンブ
ラック粒子は、上述のように無機系酸化剤により表面処
理された後、さらに、水酸化ナトリウム、水酸化バリウ
ム、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、ジ
エチルアミン、モノエタノールアミン、トリブチルアミ
ン等の無機又は有機の塩基性物質を含有する溶液、例え
ば水溶液等により中和させてもよい。なかでも、アンモ
ニア、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が好まし
い。この中和によって、カーボンブラック粒子を酸化剤
で処理することによりその粒子表面に導入されたカルボ
ニル基にアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニ
ア、アミン等を吸着させることができると考えられ、カ
ーボンブラックの極性溶媒中への分散がより良好となる
とともに、先の表面処理で用いた酸化剤の余剰分を除去
することができ、さらには、塩基性物質として揮発性を
有する物質を用いた場合には、水や塩基性物質等を蒸発
させて除去することができる。なお、この際の中和用の
塩基性溶液の濃度は、先の酸化剤処理で使用した溶液の
種類や濃度等により適宜調整することができ、例えば、
0.1〜3.0M程度で使用することができる。
As described above, the surface-treated carbon black particles have improved dispersibility in polar solvents, mainly water, and have improved stability over time, mainly in carbon dioxide gas, in the atmosphere. The carbon black particles used in the present invention are subjected to a surface treatment with an inorganic oxidizing agent as described above, and further, sodium hydroxide, barium hydroxide, ammonia, ethylamine, triethylamine, diethylamine, monoethanolamine, tributylamine. Or a solution containing an inorganic or organic basic substance, such as an aqueous solution. Among them, ammonia, diethylamine, triethylamine and the like are preferable. By this neutralization, it is considered that an alkali metal, an alkaline earth metal, ammonia, an amine, or the like can be adsorbed to a carbonyl group introduced to the surface of the carbon black particles by treating the carbon black particles with an oxidizing agent. The dispersion in the polar solvent becomes better, and the excess of the oxidizing agent used in the preceding surface treatment can be removed.Moreover, when a volatile substance is used as the basic substance, Can be removed by evaporating water and basic substances. The concentration of the basic solution for neutralization at this time can be appropriately adjusted depending on the type and concentration of the solution used in the previous oxidizing agent treatment, for example,
It can be used at about 0.1 to 3.0M.

【0013】本発明のカラーフィルタにおけるブラック
マトリクスを形成する方法としては、上記カーボンブラ
ックを、任意に極性溶媒に溶解させた結合剤樹脂に分散
させることによりドナー液を調製し、このドナー液を上
述の光透過性基板にパターニングすることにより行うこ
とができる。結合剤樹脂としては、特に限定されるもの
ではなく、極性溶媒に可溶であり、200℃以上でも軟
化しにくい樹脂が挙げられる。具体的には、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、
ポリイミド樹脂等が適している。アクリル樹脂、メタク
リル樹脂としては、例えば、主たる樹脂成分としてポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アル
キド樹脂、シリコーン樹脂等の低分子量のポリマー;ま
たはオリゴマーにアクリル酸、メタクリル酸またはその
エステル基を導入したプレポリマー;に、架橋剤として
単分子中に2つ以上のアクリル酸、メタクリル酸基また
はそのエステル基を有する多官能反応物を添加する系等
があげられる。この場合、必要に応じて反応開始剤とし
て熱、またはラジカルを発生するラジカル発生剤を添加
することが有効である。フェノール樹脂、アルキド樹脂
等の水酸基を有するポリマーに架橋剤としてメチロール
化メラミンを添加し、または、開始剤として光または熱
により酸性物質を発生する物質を加えた系も有効であ
る。これら樹脂はラテックスの状態で使用することが好
ましく、ラテックス状態で使用する方法は、例えば樹脂
合成の際又は合成後、界面活性剤を加える方法等が挙げ
られる。また、スチレン:無水マレイン酸又はスチレ
ン:無水マレイン酸ハーフエステル等のカルボキシル基
を含む共重合体樹脂の一部をアンモニアトリエチルアミ
ン等で4級塩化した樹脂等も結合剤樹脂として使用する
ことができる。
As a method for forming a black matrix in the color filter of the present invention, a donor liquid is prepared by dispersing the above-mentioned carbon black in a binder resin optionally dissolved in a polar solvent. Can be performed by patterning the light-transmitting substrate. The binder resin is not particularly limited, and includes a resin that is soluble in a polar solvent and hardly softens even at 200 ° C. or higher. Specifically, acrylic resin, methacrylic resin, styrene resin, melamine resin, epoxy resin, phenoxy resin, aromatic polyamide resin,
A polyimide resin or the like is suitable. As the acrylic resin and methacrylic resin, for example, acrylic acid, methacrylic acid or an ester group thereof is introduced into a low molecular weight polymer such as a polyester resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, an alkyd resin, and a silicone resin as a main resin component; or an oligomer. Prepolymer; a system in which a polyfunctional reactant having two or more acrylic acid or methacrylic acid groups or ester groups thereof in a single molecule is added as a crosslinking agent. In this case, it is effective to add a heat or a radical generator that generates radicals as a reaction initiator as necessary. A system in which a methylolated melamine is added as a crosslinking agent to a polymer having a hydroxyl group such as a phenol resin or an alkyd resin, or a substance which generates an acidic substance by light or heat as an initiator is also effective. These resins are preferably used in the form of a latex, and examples of a method of using the resin in a latex state include a method of adding a surfactant during or after the synthesis of the resin. A resin obtained by partially quaternizing a part of a copolymer resin containing a carboxyl group such as styrene: maleic anhydride or styrene: maleic anhydride half ester with ammonia triethylamine or the like can also be used as the binder resin.

【0014】また、極性溶媒としては、水、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール等が挙
げられる。ドナー液におけるカーボンブラックは、結合
剤樹脂に重量比で1:100〜100:1の割合で分散
させることが好ましく、より好ましくは1:10〜1:
1である。一般に樹脂量が多くなると必要な光学濃度を
得るために膜厚が大きくなり、逆にカーボンブラック量
が多くなると被膜特性が劣化しやすくなるからである。
The polar solvent includes water, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol and the like. The carbon black in the donor liquid is preferably dispersed in the binder resin at a weight ratio of 1: 100 to 100: 1, more preferably 1:10 to 1:
It is one. In general, as the amount of resin increases, the film thickness increases in order to obtain a required optical density, and conversely, as the amount of carbon black increases, the coating properties tend to deteriorate.

【0015】ドナー液を光透過性基板にパターニングす
る方法としては、直接パターニングする方法及びフォト
マスクを用いてパターニングする方法等、従来はブラッ
クマトリクスの形成ではなく、カラーフィルタの着色画
素部に着色を施すために用いられていたそれ自体公知の
種々の方法が挙げられる。このような方法を用いること
により、ブラックマトリクスを簡便に形成することが可
能となる。具体的には、以下の方法がある。
Conventionally, the donor liquid is patterned on the light-transmitting substrate by a direct patterning method, a patterning method using a photomask, or the like. Various methods known per se that have been used for the application can be mentioned. By using such a method, a black matrix can be easily formed. Specifically, there are the following methods.

【0016】ドナー液をインクジェット用インクとし
て用いて、光透過性基板上に直接パターニングする方
法、 スクリーン印刷、孔版印刷、オフセット印刷等の印刷
方式により、光透過性基板上に直接パターニングする方
法(なお、この方式を用いる場合にはドナーの粘性を高
くするため、増粘剤、一部架橋した結合剤樹脂又は分子
量が5万を越える結合剤樹脂等を併用することが必要と
なる)、 ディスペンサー方式により、光透過性基板表面に傷を
つけないようなフレキシブルなインクヘッドを用いて直
接パターニングする方法、 ドナー液における結合剤樹脂に感光性を付与してフォ
トリソグラフィーの方式によりパターンニングする方
法、 ドナー液自体には感光性を付与せず、フォトレジスト
法によりパターニングする方法。
A method of directly patterning on a light-transmitting substrate by using a donor liquid as an ink for ink-jet printing, and a method of directly patterning on a light-transmitting substrate by a printing method such as screen printing, stencil printing, offset printing, etc. When using this method, it is necessary to use a thickener, a partially crosslinked binder resin or a binder resin having a molecular weight exceeding 50,000 in combination to increase the viscosity of the donor.) Direct patterning using a flexible ink head that does not damage the light-transmitting substrate surface, a method of patterning by photolithography by imparting photosensitivity to the binder resin in the donor liquid, A method of patterning by a photoresist method without imparting photosensitivity to the liquid itself.

【0017】本発明のカラーフィルターにおけるブラッ
クマトリクスは、0.3μm〜20μm程度の膜厚で形
成されていることが好ましく、膜厚は、塗布性、パター
ン解像度、光学濃度等から最適値を決めることができ
る。なお、本発明のカラーフィルタのブラックマトリッ
クスにおいて、光学濃度値は、好ましくは0.5〜4.
0程度の範囲、より好ましくは2.0〜4.0程度の範
囲である。また、本発明のカラーフィルターにおけるブ
ラックマトリクス形成領域と非形成領域との比率や形状
は、その機能、用途等により、露光に用いるマスクの形
状等の調整によって自由に変更することができる。な
お、上述のように形成されたブラックマトリクスは、そ
れ自体またはブラックマトリクス上に同一形状のパター
ンを有する被覆層によって、後述する着色画素を形成す
るためのインクに対して反発性を有しているものである
ことが好ましい。インク反発性は、ブラックマトリクス
を形成する際に樹脂、溶媒等に後述するようなインク反
発性を有する物質を添加する等して付与することができ
る。
The black matrix in the color filter of the present invention is preferably formed with a film thickness of about 0.3 μm to 20 μm, and the film thickness is determined by an optimum value based on applicability, pattern resolution, optical density and the like. Can be. In the black matrix of the color filter of the present invention, the optical density value is preferably 0.5 to 4.0.
The range is about 0, more preferably about 2.0 to 4.0. Further, the ratio and the shape of the black matrix forming region and the non-forming region in the color filter of the present invention can be freely changed by adjusting the shape of a mask used for exposure, etc., depending on the function, use and the like. Note that the black matrix formed as described above has resilience to ink for forming a colored pixel described later by itself or a coating layer having a pattern of the same shape on the black matrix. Preferably, it is Ink resilience can be imparted by adding a substance having ink resilience to a resin, a solvent, or the like when forming the black matrix, as described below.

【0018】本発明のカラーフィルタにおいては、ブラ
ックマトリクスとともに着色画素も形成されている。着
色画素は、当該分野において公知の方法で、公知の材料
又は色素等を用いて、例えば、赤R、緑G、青Bの3原
色に分割されて形成されているものである。着色画素を
形成する方法としては、インクジェット法、印刷法、フ
ォトリソグラフィの手法を用いて形成した可染媒体を染
色する方法、顔料分散感光性組成物を用いる方法、電着
法等の公知の方法が挙げられる。
In the color filter of the present invention, colored pixels are formed together with the black matrix. The colored pixel is formed by being divided into, for example, three primary colors of red R, green G, and blue B using a known material or a dye by a method known in the art. As a method of forming a colored pixel, a known method such as an inkjet method, a printing method, a method of dyeing a dyeable medium formed using a photolithography method, a method of using a pigment-dispersed photosensitive composition, and an electrodeposition method Is mentioned.

【0019】例えば、インクジェット装置を用いて着色
画素を形成する方法としては下記の手法が有効である。
R、G、Bの3色分のヘッドを用意し、それぞれのヘッ
ドから微小インク滴を噴射し、光透過性基板上のブラッ
クマトリクス間の着色画素部を着色する。この場合の着
色機構としては、染色インクを用いて、光透過性基板自
体又は光透過性基板上に形成された可染性媒体を染色し
ても良く、また樹脂、染料または顔料、およびインク溶
媒からなるインクをインクジェット噴射し、その後樹脂
を熱硬化または光硬化させてもよい。なお、光透過性基
板上に可染性媒体を形成する場合、ブラックマトリクス
を形成する前に行うことが好ましい。また、上述のイン
クジェット法で着色画素を形成する場合、ブラックマト
リクス上に少しでもインキが付着すると着色画素部のイ
ンク量にむらが生じ、色むらの原因となる。従って、イ
ンクがブラックマトリクス上にまったく付着させないよ
うに微小インク滴を噴射させることが必要である。
For example, the following method is effective as a method for forming a colored pixel using an ink jet device.
Heads for three colors of R, G, and B are prepared, and minute ink droplets are ejected from each of the heads to color the colored pixel portions between the black matrices on the light transmitting substrate. As a coloring mechanism in this case, a dyeable ink may be used to dye the light-transmitting substrate itself or a dyeable medium formed on the light-transmitting substrate, and a resin, a dye or a pigment, and an ink solvent may be used. And then the resin may be thermally cured or photocured. In addition, when forming a dyeable medium on a light transmissive substrate, it is preferable to perform it before forming a black matrix. In addition, when the colored pixels are formed by the above-described inkjet method, even if a small amount of ink adheres to the black matrix, the amount of ink in the colored pixel portion becomes uneven, which causes color unevenness. Therefore, it is necessary to eject fine ink droplets so that no ink is deposited on the black matrix.

【0020】このため、ブラックマトリクスとインクジ
ェット装置から噴射されるインクとの間の接触角は、大
きいことが重要である。よく知られているように、液体
と固体間の接触角には前進接触角と後退接触角がある
が、例えばブラックマトリクス表面に微細な凹凸が存在
する場合、又はブラックマトリクスがインクに対して親
和性の高い成分と反発性の高い成分との両方を含有する
場合には前進接触角は大きくても後退接触角が小さくな
ることがある。インクをブラックマトリクス上にまった
く付着させないためには、特に、インクの後退接触角が
大きいことが必要である。具体的には、油溶性のインク
ジェット用インクまたは印刷用インクを用いてカラーフ
ィルタを作製する場合、インクがブラックマトリクス上
に付着しないためには、各画素の表面が水に対して40
°以上、より好ましくは60°以上の後退接触角を有す
ることが好ましい。この条件を満たすブラックマトリク
スを用いた場合、インクが付着することなく、インクを
完全に着色画素部に押し込めることができる。なお、水
なし平版を用いた平型印刷機を用いて画素部に着色する
場合にもブラックマトリクスとインクの後退接触角が大
きいことは非常に有効である。
For this reason, it is important that the contact angle between the black matrix and the ink ejected from the ink jet device is large. As is well known, the contact angle between a liquid and a solid includes an advancing contact angle and a receding contact angle.For example, when fine irregularities exist on the surface of a black matrix or when the black matrix has an affinity for ink. When both a component having high resilience and a component having high resilience are contained, the receding contact angle may be small even if the advancing contact angle is large. In order to prevent the ink from adhering to the black matrix at all, it is particularly necessary that the receding contact angle of the ink is large. Specifically, when a color filter is produced using an oil-soluble inkjet ink or printing ink, the surface of each pixel must be exposed to water in order to prevent the ink from adhering to the black matrix.
It preferably has a receding contact angle of at least 60 °, more preferably at least 60 °. When a black matrix that satisfies this condition is used, the ink can be completely pushed into the colored pixel portion without adhering the ink. It should be noted that a large receding contact angle between the black matrix and the ink is also very effective when the pixel portion is colored using a flat type printing press using a waterless lithographic plate.

【0021】また、インク反発性は、インクの付着を望
まない部分の表面エネルギーで評価することもできる。
たとえば、インクをブラックマトリクス上にまったく付
着させないためには、ブラックマトリクス又はその上に
形成された被覆層等の表面エネルギーが20dyn/m
以下の低エネルギーであることが好ましい。また、ブラ
ックマトリクス又は被覆層中に、低表面エネルギーの物
質が微分散されていることが好ましい。低表面エネルギ
ー物質の例としては、例えば、含フッ素系有機化合物、
含ケイ素系有機化合物等が挙げられる。
Further, the ink repellency can also be evaluated by the surface energy of a portion where ink adhesion is not desired.
For example, in order to prevent the ink from adhering to the black matrix at all, the surface energy of the black matrix or the coating layer formed thereon is 20 dyn / m2.
The following low energy is preferable. Further, it is preferable that a substance having a low surface energy is finely dispersed in the black matrix or the coating layer. Examples of low surface energy substances include, for example, fluorine-containing organic compounds,
And silicon-containing organic compounds.

【0022】また、本発明のカラーフィルタにおいて
は、ブラックマトリクス及び着色画素を形成した後、例
えば、液晶表示素子用カラーフィルタの場合、カラーフ
ィルタの保護のため、また平坦性を向上するため、さら
に表示素子に組み上げた場合に隣接して存在する液晶層
にカラーフィルタから不純物が流入するのを防ぐため、
その表面に、透明樹脂薄膜を形成してもよい。なお、透
明樹脂薄膜を形成する際、上述したブラックマトリクス
のインク反発性を有する被覆層が障害になる場合には、
予め被覆膜を剥離除去してもよい。透明樹脂薄膜は、例
えば、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、
(N−トリメトキシシリルプロピル)ポリエチレンイミ
ン等を用いて、公知の薄膜形成方法により形成すること
ができる。
In the color filter of the present invention, after the black matrix and the colored pixels are formed, for example, in the case of a color filter for a liquid crystal display element, in order to protect the color filter and to improve flatness, In order to prevent impurities from flowing into the liquid crystal layer existing adjacent to the color filter when assembled in the display element,
A transparent resin thin film may be formed on the surface. In addition, when forming the transparent resin thin film, if the above-described black matrix ink repellent coating layer becomes an obstacle,
The coating film may be peeled off in advance. Transparent resin thin film, for example, casein, gelatin, polyvinyl alcohol,
It can be formed by a known thin film forming method using (N-trimethoxysilylpropyl) polyethyleneimine or the like.

【0023】本発明のカラーフィルタは、アクティブ駆
動型又は単純マルチプレックス駆動型の透過型液晶表示
装置又は反射表示型液晶表示装置等の液晶表示装置全般
に好適に適用することができる。また、本発明のカラー
フィルタは、カラープラズマディスプレイ(PDP)、
エレクトロルミネッセントディスプレイ(EL)等のカ
ラーフィルタを使用するデバイスに幅広く適用すること
もできる。
The color filter of the present invention can be suitably applied to all liquid crystal display devices such as an active drive type or a simple multiplex drive type transmissive liquid crystal display device or a reflective display type liquid crystal display device. Further, the color filter of the present invention includes a color plasma display (PDP),
The present invention can be widely applied to devices using a color filter such as an electroluminescent display (EL).

【0024】[0024]

【実施例】本発明のカラーフィルタ、その製造方法及び
液晶表示装置の実施例を以下に具体的に説明するが、こ
れによって何ら本発明が限定されるものではない。ま
ず、本発明のカラフィルターにおけるブラックマトリク
ス用カーボンブラックの化学処理の具体的な方法につい
て説明する。
EXAMPLES Examples of the color filter, the method of manufacturing the same, and the liquid crystal display device of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited thereto. First, a specific method of chemical treatment of carbon black for a black matrix in the color filter of the present invention will be described.

【0025】(液相酸化法によるカーボンブラックの表
面処理法)まず、カーボンブラック(NeospectraII:
0.01μm以下の粒子が全粒子の約80%程度含有)
を10g秤量し、1リットルの6N−HNO3水に加
え、内温70℃で3時間加熱撹拌した。次いで、メンブ
ランフィルターでカーボンブラックを含むHNO3水を
濾過し、続いて濾取したカーボンブラックを酢酸水(濃
度:0.2N、容量100ml)、純水(1000m
l)で洗浄し、乾燥した。処理後のカーボンブラックは
10.2gであった。
(Surface Treatment of Carbon Black by Liquid Phase Oxidation) First, carbon black (Neospectra II:
Particles of 0.01 μm or less are contained in about 80% of all particles)
Was weighed in an amount of 10 g, added to 1 liter of 6N-HNO 3 water, and heated and stirred at an internal temperature of 70 ° C. for 3 hours. Next, HNO 3 water containing carbon black was filtered through a membrane filter, and then the filtered carbon black was filtered into acetic acid water (concentration: 0.2 N, volume 100 ml), pure water (1000 m2).
Washed in 1) and dried. The carbon black after the treatment was 10.2 g.

【0026】(表面カルボキシル基の確認反応)上記で
得られた表面処理されたカーボンブラックを2g秤量
し、0.1NのNaHCO3溶液50ml中に加え、4時
間室温下で撹拌した。その後、上澄液25mlを採り、
0.05N−HCl 50mlを加えて、炭酸ガスを系外
への除去しながら20分間煮沸した。次いで、0.05
N−NaOH溶液で逆滴定(フェノールフタレイン添
加)を行った。また、空試験を同時に行ない、両者の差
をカルボキシル基量とした。その結果、空試験では0.
40ミリモル/g、塩基性溶液で処理した後では6.5
1ミリモル/gであり、カーボンブラックの粒子表面に
カルボキシル基の存在が確認された。
(Confirmation Reaction of Surface Carboxyl Group) 2 g of the surface-treated carbon black obtained above was weighed, added to 50 ml of a 0.1N NaHCO 3 solution, and stirred at room temperature for 4 hours. Then, take 25 ml of the supernatant,
50 ml of 0.05N-HCl was added, and the mixture was boiled for 20 minutes while removing carbon dioxide from the system. Then 0.05
Back titration (phenolphthalein added) was performed with an N-NaOH solution. In addition, a blank test was performed at the same time, and the difference between the two was defined as the amount of carboxyl groups. As a result, in the blank test, 0.
40 mmol / g, 6.5 after treatment with basic solution
It was 1 mmol / g, and the presence of a carboxyl group on the surface of the carbon black particles was confirmed.

【0027】(実施例1〜5)ゼラチンの1%水溶液を
スピナーで板膜2.5mmのガラス板上に塗布し、膜厚
0.4μmの下引層を形成した。次に、表1に示した酸
化剤を用い、上述の方法と同様の方法で表面処理したカ
ーボンブラックを含む以下の成分からなるブラックマト
リクス用ドナー液を、スクリーン印刷法により所望のパ
ターンに印字し、80℃で約5分間ガラス板の裏面より
加熱し、膜厚2.0μmのブラックマトリクスを形成し
た。
Examples 1 to 5 A 1% aqueous solution of gelatin was applied on a glass plate having a thickness of 2.5 mm with a spinner to form an undercoat layer having a thickness of 0.4 μm. Next, using a oxidizing agent shown in Table 1, a black matrix donor solution containing the following components containing carbon black surface-treated in the same manner as described above was printed in a desired pattern by a screen printing method. At 80 ° C. for about 5 minutes from the back surface of the glass plate to form a 2.0 μm-thick black matrix.

【0028】また、比較例として表面未処理のカーボン
ブラックを含むブラックマトリクス用ドナー液も調製
し、同様にブラックマトリクスを形成した。 ・ブラクマトリクス用ドナー液 表面処理が行われたカーボンブラック粒子 10重量部 スチレン:無水マレイン酸ハーフエステル共重合体 15重量部 アンモニア添加物(SMA−1440H) アルギン酸プロピレングリコールエステル(増粘剤) 3重量部 +4-OOC−C24−COO-NH4 +(発水剤) 2重量部 蒸留水 60重量部
As a comparative example, a donor liquid for a black matrix containing untreated carbon black was prepared, and a black matrix was formed in the same manner. -Black matrix donor solution Surface-treated carbon black particles 10 parts by weight Styrene: maleic anhydride half-ester copolymer 15 parts by weight Ammonia additive (SMA-1440H) Alginate propylene glycol ester (thickener) 3 parts by weight part + H 4 N - OOC-C 2 F 4 -COO - NH 4 + ( Hatsusui agent) 2 parts by weight of distilled water 60 parts by weight

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表面酸化度:カーボンブラック1g中のカ
ルボキシル基換算量(ミリモル/g) 粘 性:B型粘度形による25℃の粘性(CP) 分 散 性:濁度計(積分球型)による透過性(pp
m) 次いで、上記インク反発性のブラックマトリクス形成基
板の画素形成領域にインクジェット噴射装置を用いて、
対応する位置にR、G、Bそれぞれのインク滴を噴射し
着色した。噴射したインクは下記の通りであった。 (赤色インク) 赤色顔料 ピラゾロンレッド 5重量部 界面活性剤“ニューコール”710F(日本乳化剤社製) 5重量部 メラミン樹脂“スミテックスレジン”M−3(住友化学社製) 10重量部 硬化剤ACX(住友化学社製) 0.3重量部 水 200重量部 (緑色インク)ピラゾロンレッドの代わりにフタロシア
ニングリーンを用いた以外は赤色インクで同様にして緑
色インクを作成した。 (青色インク)ピラゾロンレッドの代わりにブルーレー
キを用いた以外は赤色インクと同様にして青色インクを
作成した。
Surface oxidation degree: amount of carboxyl group in 1 g of carbon black (mmol / g) Viscosity: Viscosity (CP) at 25 ° C. by B-type viscosity type Dispersion: Permeation by turbidimeter (integrating sphere type) Sex (pp
m) Next, an ink jet ejecting apparatus is used to form a pixel forming region of the ink repellent black matrix forming substrate,
Each of R, G, and B ink droplets was ejected to the corresponding position and colored. The ejected ink was as follows. (Red ink) Red pigment Pyrazolone red 5 parts by weight Surfactant "Newcol" 710F (manufactured by Nippon Emulsifier) 5 parts by weight Melamine resin "Sumitec Resin" M-3 (manufactured by Sumitomo Chemical) 10 parts by weight Curing agent ACX 0.3 parts by weight of water (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 200 parts by weight of water (green ink) A green ink was prepared in the same manner as the red ink except that phthalocyanine green was used instead of pyrazolone red. (Blue ink) A blue ink was prepared in the same manner as the red ink except that a blue lake was used instead of pyrazolone red.

【0031】このようにして噴射着色したインクを12
0〜150℃で10分間以上熱し、インク中のメラミン
成分を硬化させ、膜厚1.5μの各着色画素を形成し
た。このように形成したカラーフィルタに関し、顕微鏡
によりブラックマトリクス上へのインクの付着及び各着
色画素とブラックマトリクスとの後退接触角について測
定した。その結果を表2に示す。
The ink jet-colored in this manner is applied to 12
By heating at 0 to 150 ° C. for 10 minutes or more, the melamine component in the ink was cured to form 1.5 μm-thick colored pixels. With respect to the color filter thus formed, the adhesion of the ink onto the black matrix and the receding contact angle between each colored pixel and the black matrix were measured by a microscope. Table 2 shows the results.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】比較例1の表面未処理のカーボンブラック
を用いたドナー液の分散性は極度に悪く、そのためブラ
ックマトリクスの形成は非常に困難であった。また、光
学濃度も小さく、かつブラックマトリクス表面のざらつ
きが強く、後退接触角も測定不能であり、カラーフィル
タ用ブラックマトリクスとしては使用できないものであ
った。一方、実施例1〜5に示したように、使用酸化剤
がごく低濃度で処理した場合でも十分にその効果をはた
しており、酸化剤濃度の許容範囲は広いことがわかっ
た。
The dispersibility of the donor liquid using the untreated carbon black of Comparative Example 1 was extremely poor, and it was very difficult to form a black matrix. In addition, the optical density was small, the roughness of the black matrix surface was strong, the receding contact angle was not measurable, and it could not be used as a black matrix for color filters. On the other hand, as shown in Examples 1 to 5, even when the oxidizing agent used was treated at a very low concentration, the effect was sufficiently achieved, and it was found that the allowable range of the oxidizing agent concentration was wide.

【0034】(実施例6〜8)表面処理をしたカーボン
ブラックとして表3に示したカーボンブラックを使用し
た以外は前述の実施例と同様の方法によりブラックマト
リクスを形成し、その特性を測定した結果、光学濃度、
ブラックマトリクス上のR、G、B、インクの付着性、
後退接触角等何ら問題がなく、表示品質、平坦性に優れ
たカラーフィルタであることが判明した。
(Examples 6 to 8) A black matrix was formed in the same manner as in the above example except that the carbon blacks shown in Table 3 were used as the surface-treated carbon blacks, and the characteristics were measured. , Optical density,
R, G, B, ink adhesion on black matrix,
It was found that there was no problem such as the receding contact angle and the color filter was excellent in display quality and flatness.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】このようなカラーフィルタを、アクティブ
駆動型の透過型液晶表示装置について使用した場合の液
晶表示装置を図1及び図2を用いて説明する。液晶表示
パネル21は、透明性絶縁基板からなるTFT基板22
と対向基板23とが対向配置し、シール材24を介して
貼り合わされて液晶が封入されて液晶層33を形成した
構造、すなわちTFT基板22と対向基板23とにより
液晶層33を挟持した構造になっている。
A liquid crystal display device in which such a color filter is used for an active drive type transmissive liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. The liquid crystal display panel 21 includes a TFT substrate 22 made of a transparent insulating substrate.
And the opposing substrate 23 are arranged to face each other, and are bonded together via a sealant 24 to seal the liquid crystal to form a liquid crystal layer 33, that is, a structure in which the liquid crystal layer 33 is sandwiched between the TFT substrate 22 and the opposing substrate 23. Has become.

【0037】上記TFT基板22上には、マトリクス状
に画素電極25が形成されているとともに、信号電極
(ソース電極)26および走査電極(ゲート電極)27
が形成されている。これら信号電極26および走査電極
27の交点付近には、薄膜トランジスタ(TFT)28
が設けられており、このTFT28に上記画素電極25
が接続されている。
On the TFT substrate 22, pixel electrodes 25 are formed in a matrix, and signal electrodes (source electrodes) 26 and scan electrodes (gate electrodes) 27 are formed.
Is formed. Near the intersection of the signal electrode 26 and the scanning electrode 27, a thin film transistor (TFT) 28
The TFT 28 has the pixel electrode 25
Is connected.

【0038】一方、対向基板23上には、共通電極29
が形成されるとともに、各画素電極25に対応したR
(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ30と、
各画素部の分離を行うブラックマトリクス31とが形成
される。ブラックマトリクス31は、画素電極25間の
隙間やTFTエリアへの光の入射を遮るために設けられ
ている。
On the other hand, the common electrode 29
Are formed, and R corresponding to each pixel electrode 25 is formed.
(Red), G (green), B (blue) color filters 30,
A black matrix 31 for separating each pixel portion is formed. The black matrix 31 is provided to block light from entering the gaps between the pixel electrodes 25 and the TFT area.

【0039】また、上記TFT基板22と対向基板23
とには、それぞれの対向面側の液晶層33と接触する面
に、液晶分子を所定方向に配向させる配向膜34が形成
されている。さらに、両基板22、23の配向膜34、
34が形成される面の反対側の面に、それぞれ偏光板3
5、35が設けられている。各画素電極25は、R、
G、Bの各カラーフィルタ30に対応して、それぞれ赤
色を表示するための画素電極25r、緑色を表示するた
めの画素電極25g、青色を表示するための画素電極2
5bを備えて一つの画素32が形成されている。
The TFT substrate 22 and the counter substrate 23
In each of the embodiments, an alignment film 34 for aligning liquid crystal molecules in a predetermined direction is formed on a surface of each of the opposing surfaces in contact with the liquid crystal layer 33. Further, the alignment films 34 of both substrates 22 and 23,
On the surface opposite to the surface where
5, 35 are provided. Each pixel electrode 25 has R,
A pixel electrode 25r for displaying red, a pixel electrode 25g for displaying green, and a pixel electrode 2 for displaying blue corresponding to each of the G and B color filters 30.
5b, one pixel 32 is formed.

【0040】上記画素32は、それぞれの画素電極25
に接続されたTFT28により駆動される。すなわち、
各TFT28のゲートは走査電極27に接続され、各画
素電極25はTFTの28のドレインおよびソースを介
して信号電極26に接続されている。これにより、各T
FT28は画素電極25への画像信号の供給を制御し、
画素電極25をそれぞれ独立して駆動するようになって
いる。
Each of the pixels 32 has a corresponding one of the pixel electrodes 25.
Is driven by the TFT 28 connected to the. That is,
The gate of each TFT 28 is connected to the scanning electrode 27, and each pixel electrode 25 is connected to the signal electrode 26 via the drain and source of the TFT 28. This allows each T
The FT 28 controls supply of an image signal to the pixel electrode 25,
The pixel electrodes 25 are independently driven.

【0041】上記液晶表示パネル21を備える液晶表示
装置では、各画素電極25に供給される画像信号に従っ
て液晶の透過率が変化し、これにより図示していないバ
ックライトから入射される光を変調して透過させること
によって、カラー画像の表示が行われる。
In the liquid crystal display device having the liquid crystal display panel 21, the transmittance of the liquid crystal changes in accordance with the image signal supplied to each pixel electrode 25, thereby modulating the light incident from a backlight (not shown). By transmitting the color image, a color image is displayed.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、微細構造を有するカー
ボンブラックの粒子表面が無機系酸化剤で化学的に処理
され、任意に有機又は無機の塩基性物質により中和処理
が行なわれていることにより、これを用いてカラーフィ
ルタのブラックマトリクスが形成された場合には、高効
率の光学濃度を有し、表示品質および画素の平坦性に優
れ、かつ光、熱、温度等にも安定なカラーフィルタを得
ることができる。
According to the present invention, the surface of carbon black particles having a fine structure is chemically treated with an inorganic oxidizing agent and optionally neutralized with an organic or inorganic basic substance. Thereby, when a black matrix of a color filter is formed by using this, it has a high-efficiency optical density, has excellent display quality and pixel flatness, and is stable to light, heat, temperature, etc. A color filter can be obtained.

【0043】また、上述のようなカーボンブラックを使
用することにより、ことに簡便な方法で精度の高いカラ
ーフィルタを製造することができる。さらに本発明によ
れば、耐熱性、耐光性、耐湿性にすぐれたカラーフィル
タを備えることにより、カラー表示性能に優れ、かつ安
価な液晶表示装置を実現することが可能となる。
Further, by using the above-described carbon black, a highly accurate color filter can be manufactured by a particularly simple method. Further, according to the present invention, by providing a color filter having excellent heat resistance, light resistance and moisture resistance, it is possible to realize an inexpensive liquid crystal display device having excellent color display performance.

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

【図1】本発明のカラーフィルターを具備した液晶表示
装置を示す要部の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part showing a liquid crystal display device provided with a color filter of the present invention.

【図2】図1における液晶表示装置の要部の概略斜視図
である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of the liquid crystal display device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 液晶表示パネル 22 TFT基板 23 対向基板 24 シール材 25 画素電極 25r 赤色を表示するための画素電極 25g 緑色を表示するための画素電極 25b 青色を表示するための画素電極 26 信号電極(ソース電極) 27 走査電極(ゲート電極) 28 薄膜トランジスタ(TFT) 29 共通電極 30 カラーフィルタ 31 ブラックマトリクス 32 1つの画素 33 液晶層 34 配向膜 35 偏光板 Reference Signs List 21 liquid crystal display panel 22 TFT substrate 23 counter substrate 24 sealant 25 pixel electrode 25r pixel electrode 25g for displaying red pixel electrode 25b for displaying green pixel electrode 26b for displaying blue 26 signal electrode (source electrode) 27 scanning electrode (gate electrode) 28 thin film transistor (TFT) 29 common electrode 30 color filter 31 black matrix 32 one pixel 33 liquid crystal layer 34 alignment film 35 polarizing plate

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−67421(JP,A) 特開 昭61−31470(JP,A) 特開 平5−171056(JP,A) 特開 平8−319444(JP,A) 特開 平9−15403(JP,A) 特開 平9−304760(JP,A) 特開 平6−35188(JP,A) 特開 平6−95434(JP,A) 特開 平5−186704(JP,A) 特開 平2−111885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/20 101 G09F 9/30 349 C09C 1/48 C09C 1/56 Continuation of front page (56) References JP-A-6-67421 (JP, A) JP-A-61-31470 (JP, A) JP-A-5-171056 (JP, A) JP-A-8-319444 (JP, A) JP-A-9-15403 (JP, A) JP-A-9-304760 (JP, A) JP-A-6-35188 (JP, A) JP-A-6-95434 (JP, A) 5-186704 (JP, A) JP-A-2-111885 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/20 101 G09F 9/30 349 C09C 1/48 C09C 1/56

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光透過性基板上に、複数の着色画素と該
着色画素間に配置されたブラックマトリクスとからなる
カラーフィルタであって、 前記ブラックマトリクスが、無機系酸化剤で表面処理さ
れ、さらに無機又は有機塩基性物質により中和処理され
たカーボンブラック粒子を極性溶媒に溶解させた結合剤
樹脂に分散させて形成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタ。
1. A color filter comprising a plurality of colored pixels and a black matrix disposed between the colored pixels on a light transmitting substrate, wherein the black matrix is surface-treated with an inorganic oxidizing agent, Furthermore, a color filter formed by dispersing carbon black particles neutralized with an inorganic or organic basic substance in a binder resin dissolved in a polar solvent.
【請求項2】 無機系酸化剤が硝酸である請求項1に記
載のカラーフィルタ。
2. The color filter according to claim 1, wherein the inorganic oxidizing agent is nitric acid.
【請求項3】 カーボンブラック粒子がチャネルブラッ
ク粒子である請求項1又は2に記載のカラーフィルタ。
3. The color filter according to claim 1, wherein the carbon black particles are channel black particles.
【請求項4】 カーボンブラック粒子が、0.001〜
0.1μmの範囲の粒径を有し、かつ該粒子が全粒子中
80%以上である請求項1〜3のいずれか1つに記載の
カラーフィルタ。
4. The method according to claim 1, wherein the carbon black particles have a content of 0.001 to 0.001.
The color filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the color filter has a particle size in a range of 0.1 µm, and the particles are 80% or more of all particles.
【請求項5】 無機系酸化剤でカーボンブラック粒子の
表面を処理し、さらに無機又は有機塩基性物質により中
和処理した後、該カーボンブラック粒子を極性溶媒に溶
解させた結合剤樹脂に分散させてドナー液を調製し、該
ドナー液を光透過性基板上に塗布することによりブラッ
クマトリクス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。
5. After treating the surface of carbon black particles with an inorganic oxidizing agent and further neutralizing with an inorganic or organic basic substance, the carbon black particles are dispersed in a binder resin dissolved in a polar solvent. A method for producing a color filter, wherein a black matrix is formed by preparing a donor liquid by applying the donor liquid on a light-transmitting substrate.
【請求項6】 少なくとも一方が光透過性基板からなる
一対の基板間に液晶が封入され、少なくとも一方の基板
上に請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルタが
具備されてなることを特徴とする液晶表示装置。
6. A liquid crystal is sealed between a pair of substrates, at least one of which is a light-transmitting substrate, and the color filter according to claim 1 is provided on at least one of the substrates. Characteristic liquid crystal display device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001330722A (en) * 2000-03-17 2001-11-30 Toray Ind Inc Color filter and liquid crystal display device
JP2007025426A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Toppan Printing Co Ltd Ink discharged printed material and method for manufacturing the same
TWI621668B (en) * 2012-02-29 2018-04-21 大同化成工業股份有限公司 Carbon black dispersion for black matrix
TWI585527B (en) * 2012-02-29 2017-06-01 新日鐵住金化學股份有限公司 A photosensitive composition for black matrix and a method for producing the same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6131470A (en) * 1984-07-24 1986-02-13 Daicel Chem Ind Ltd Modified by-product carbon black, and resin composition having high electrical conductivity and containing said carbon black
JPH02111885A (en) * 1988-10-19 1990-04-24 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Method for modifying carbon black
JPH05171056A (en) * 1991-12-19 1993-07-09 Tokai Carbon Co Ltd Carbon black for black body coating and production thereof
JPH05186704A (en) * 1992-01-13 1993-07-27 Tokai Carbon Co Ltd Surface-modified carbon black and production thereof
JPH0635188A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Nippon Kayaku Co Ltd Photopolymerizable composition for color filter and color filter
JPH0667421A (en) * 1992-08-19 1994-03-11 Nippon Kayaku Co Ltd Black photopolymerizable composition, black hardened film of the composition, and production of color filter
JPH0695434A (en) * 1992-09-17 1994-04-08 Mita Ind Co Ltd Electrophotograhic toner and its production
JP3372163B2 (en) * 1995-03-20 2003-01-27 オリヱント化学工業株式会社 Method for producing aqueous pigment ink
JP3196638B2 (en) * 1995-04-28 2001-08-06 東レ株式会社 Resin black matrix, black paste, color filter and liquid crystal display device
JP3515855B2 (en) * 1996-05-13 2004-04-05 御国色素株式会社 Liquid crystal panel composition

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