JPH05119214A - Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate - Google Patents

Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate

Info

Publication number
JPH05119214A
JPH05119214A JP30724291A JP30724291A JPH05119214A JP H05119214 A JPH05119214 A JP H05119214A JP 30724291 A JP30724291 A JP 30724291A JP 30724291 A JP30724291 A JP 30724291A JP H05119214 A JPH05119214 A JP H05119214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
color filter
porous layer
layer
liquid crystal
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
JP30724291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Sumita
勝俊 簾田
Hitoshi Kijimuta
等 雉子牟田
Takaya Toyonaga
隆弥 豊永
Kenji Matsuhiro
憲治 松廣
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.)
AG Technology Co Ltd
Original Assignee
AG Technology 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 AG Technology Co Ltd filed Critical AG Technology Co Ltd
Priority to JP30724291A priority Critical patent/JPH05119214A/en
Publication of JPH05119214A publication Critical patent/JPH05119214A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain the substrate which is uniform in the thickness of color filter layers, has the high boundary linearity or shape accuracy of the color filters and has high brightness as the color filters by constituting the substrate of a porous layer which is provided on the substrate and consists mainly of pseudobaimite and coloring materials which are held in the porous layer. CONSTITUTION:The porous layer 11 mainly consisting of the pseudobaimite is provided on the substrate 10 and striped filters consisting of pigment dispersed ink parts 12 are formed by offset printing. The solvent in the pigment dispersed ink evaporates and diffuses into the pores of the porous layer 11 mainly consisting of the pseudobaimite structure. Then, the viscosity of the pigment dispersed ink increases and the ink layer is relatively securely stuck by an anchor effect and, therefore, the linearity of the stripes of the color filters and the shape accuracy of dots are improved. The substrate to be used is not particularly limited and is exemplified by org. sheets of, for example, polyethylene terephthalate, polyester, diacetate, etc., and various kinds of glass plates, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多孔質層に着色材を保持
させたカラーフィルター付基板及びその製造方法及びそ
れを用いた液晶表示体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate with a color filter in which a coloring material is held in a porous layer, a method for producing the same and a liquid crystal display using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子等の受光型表示素子はその
薄さ、軽さ、低消費電力などの特徴から従来表示装置の
主流を占めてきたCRT(陰極線管)に替わり得るもの
として、近年目覚ましい発展を遂げている。この表示素
子をカラー化し、よりCRTに近い表示性能を得るため
に欠くことができないものがカラーフィルターであり、
これまでに様々な材料や方式が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a light receiving type display element such as a liquid crystal display element can replace a CRT (cathode ray tube) which has been a mainstream of conventional display devices because of its thinness, lightness and low power consumption. It has made remarkable progress. A color filter is indispensable for colorizing this display element and obtaining a display performance closer to that of a CRT.
Various materials and methods have been proposed so far.

【0003】このようなカラーフィルターの構成として
は、RGBの3色を規則的に配置するとともに、それら
の間隙に黒(BL)を配置したものが好適である。RG
Bのパターンとしては、表示画素に対応した配置をとる
ドットマトリクス配置やその変形、または液晶等の電気
光学媒体に電圧を印加する電極の形状に対応して配置し
たストライプ配置等がある。
As a constitution of such a color filter, it is preferable that three colors of RGB are regularly arranged and black (BL) is arranged in a gap between them. RG
Examples of the pattern B include a dot matrix arrangement having a layout corresponding to display pixels, a modification thereof, or a stripe layout arranged corresponding to the shape of an electrode for applying a voltage to an electro-optical medium such as liquid crystal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルター部分
の作成方法として、有機または無機の顔料を分散させた
インクを基板に直接印刷していく印刷法が特に量産性に
優れ簡便かつ安価な方法として実用化されている。しか
し、印刷法においては、印刷工程でインクが版から離れ
る際に発生する力によって、インク層の断面が山形にな
ってしまい、カラーフィルターの厚みの均一なものが得
にくいという欠点がある。
As a method of forming a color filter portion, a printing method in which an ink in which an organic or inorganic pigment is dispersed is directly printed on a substrate is particularly practical as a simple and inexpensive method with excellent mass productivity. Has been converted. However, the printing method has a drawback in that the cross section of the ink layer becomes a mountain shape due to the force generated when the ink separates from the plate in the printing process, and it is difficult to obtain a color filter having a uniform thickness.

【0005】更に、印刷法において基板とインクの親和
性の低さから、ストライプフィルターの境界直線性、な
いしはドットマトリクスフィルターの形状精度が得にく
いという欠点があった。また、これらの欠点を防ぐこと
が可能なフォトリソグラフィープロセスを用いた場合に
は、色ごとにフォトプロセスを繰り返す必要があるた
め、量産性に大きな問題があった。
Further, in the printing method, there is a drawback that it is difficult to obtain the boundary linearity of the stripe filter or the shape accuracy of the dot matrix filter due to the low affinity between the substrate and the ink. Further, when a photolithography process capable of preventing these defects is used, the photoprocess needs to be repeated for each color, which causes a serious problem in mass productivity.

【0006】かかる欠点を解決する目的で、ガラス基板
表面を多孔質とするか、または多孔質層を形成して、そ
の上に印刷を施す方法が提案されている(特開平1−2
48104号、特開平1−277803号)。これによ
れば、インク中の溶媒が、多孔質の細孔中に、気化、拡
散することにより、インクの粘性が上がり、印刷の形状
精度を向上できる。
For the purpose of solving such a drawback, a method has been proposed in which the surface of the glass substrate is made porous or a porous layer is formed and printing is performed thereon (Japanese Patent Laid-Open No. 1-22).
48104, JP-A-1-277803). According to this, the solvent in the ink is vaporized and diffused into the porous pores, so that the viscosity of the ink is increased and the shape accuracy of printing can be improved.

【0007】しかし、インクの溶媒が十分に速やかに多
孔質層の細孔中に拡散し得るような細孔径の大きな多孔
質基板は、光散乱性が高く、透明性が悪いため、カラー
フィルターとして使用した場合に、鮮明な表示が得られ
にくい欠点がある。
However, a porous substrate having a large pore size, which allows the ink solvent to diffuse into the pores of the porous layer sufficiently quickly, has a high light-scattering property and poor transparency, and therefore is used as a color filter. When used, it has a drawback that it is difficult to obtain a clear display.

【0008】さらに、インクとして耐熱性の高い顔料分
散インクを用いる場合には、インク層厚を 1.5〜 2μm
以上とする必要がある。しかし、例えば、オフセット印
刷を用いた場合、1回刷りでは十分なインク層厚を得ら
れず、十分なインク層厚を得るために多数回印刷を繰り
返す必要があった。このような場合、印刷を多数回繰り
返すことになるので、パターンの再現精度が低くならざ
るを得ない問題点がある。
Further, when a pigment dispersion ink having high heat resistance is used as the ink, the ink layer thickness is 1.5 to 2 μm.
It is necessary to be above. However, for example, when offset printing is used, it is not possible to obtain a sufficient ink layer thickness with one printing, and it is necessary to repeat printing many times in order to obtain a sufficient ink layer thickness. In such a case, since printing is repeated many times, there is a problem that the pattern reproduction accuracy is unavoidably low.

【0009】すなわち本発明の第1の目的は、顔料分散
インク等の着色材中の溶媒が、着色材塗布後速やかに、
基板内に拡散できるため、着色材に対するいわゆるアン
カー効果が高く、カラーフィルター層の厚みが均一で、
カラーフィルターの境界直線性ないしは形状精度の高い
カラーフィルターを得ることにある。
That is, a first object of the present invention is that the solvent in the coloring material such as the pigment-dispersed ink is promptly applied after the coloring material is applied.
Since it can be diffused in the substrate, the so-called anchor effect for the coloring material is high, and the thickness of the color filter layer is uniform,
The purpose is to obtain a color filter with high boundary linearity or shape accuracy.

【0010】また、他の目的は、第一の目的を達成する
と共に、カラーフィルターとして鮮明度の高いものを得
ることにある。
Another object is to achieve the first object and to obtain a color filter having high definition.

【0011】更に他の目的は、パターンの再現精度の高
いカラーフィルターを得ることにある。
Still another object is to obtain a color filter having high pattern reproduction accuracy.

【0012】更に、上述のカラーフィルターの生産性良
い製造方法を得ることにある。
Another object of the present invention is to obtain a method for producing the above-mentioned color filter with good productivity.

【0013】また、他の目的は、鮮明性の高いカラー液
晶表示素子を得ることにある。
Another object is to obtain a color liquid crystal display device having high sharpness.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するためになされたものであり、基板と、該基板上に
設けられた、主として擬べーマイトからなる多孔質層
と、該多孔質層に保持された着色材とからなるカラーフ
ィルター付基板を提供するものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a substrate, a porous layer formed mainly of pseudo-boehmite and provided on the substrate. The present invention provides a substrate with a color filter, which is composed of a coloring material held in a quality layer.

【0015】本発明のカラーフィルター付基板の構成の
例を示す断面図が図1である。基板10上の主として擬
べーマイトからなる多孔質層11の上に、着色材たる顔
料分散インク部12からなるフィルター層が保持されて
いる。本発明においては顔料分散インク中の溶媒は主と
して、擬べーマイト構造からなる多孔質の細孔中に気
化、拡散する。したがって、顔料分散インクの粘度が上
昇し、インク層がいわゆるアンカー効果により比較的強
固に基板上に付着するようになるためカラーフィルター
のストライプの直線性、ドットの形状精度が向上するも
のである。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the constitution of the substrate with a color filter of the present invention. A filter layer composed of a pigment-dispersed ink portion 12 serving as a coloring material is held on a porous layer 11 composed mainly of pseudo-boehmite on a substrate 10. In the present invention, the solvent in the pigment-dispersed ink is mainly vaporized and diffused into the porous pores having a pseudo-boehmite structure. Therefore, the viscosity of the pigment-dispersed ink increases, and the ink layer adheres to the substrate relatively firmly due to the so-called anchor effect, which improves the linearity of the color filter stripes and the dot shape accuracy.

【0016】本発明に用いられる基板としては特に限定
されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エステル、ジアセテート等の有機シート、各種ガラス板
等が例示される。特に透過型の表示素子にカラーフィル
ターを用いる場合は光透過性であることが必要である。
The substrate used in the present invention is not particularly limited. For example, organic sheets of polyethylene terephthalate, polyester, diacetate and the like, various glass plates and the like are exemplified. In particular, when a color filter is used for a transmissive display element, it needs to be light transmissive.

【0017】基板の厚みは、目的により選ばれ、特に限
定されない。液晶表示素子用でガラス基板を用いる場合
については、0.3 〜1.5 mm程度が通常用いられる。これ
らの基板は表面に設けられる多孔質層との接着性を向上
するため、必要に応じ、コロナ放電処理等の表面処理
や、プレコート層を設けることもできる。また、酸化イ
ンジウム錫(ITO)等の電極や偏光層等を、あらかじ
め設けておくこともできる。
The thickness of the substrate is selected according to the purpose and is not particularly limited. When a glass substrate is used for a liquid crystal display device, a thickness of 0.3 to 1.5 mm is usually used. In order to improve the adhesion of these substrates to the porous layer provided on the surface, a surface treatment such as corona discharge treatment or a precoat layer may be provided, if necessary. Further, electrodes such as indium tin oxide (ITO), a polarizing layer, and the like can be provided in advance.

【0018】基板上には、主として擬べーマイトからな
る多孔質層を設ける。このように、多孔性アルミナ水和
物として、擬ベーマイトを採用すると、多孔質層の細孔
容積の割りに基板の透明性に優れるため、カラーフィル
ターとして発色性の高いものが得られる利点がある。
A porous layer mainly composed of pseudo-boehmite is provided on the substrate. As described above, when pseudo-boehmite is adopted as the porous alumina hydrate, the transparency of the substrate is excellent relative to the pore volume of the porous layer, and therefore, there is an advantage that a color filter having high color developability can be obtained. ..

【0019】この擬べーマイトは結晶性を有するが、と
りわけ一定方向に配向した毛状束のアルミナ水和物の集
合体からなるものが最も好ましい。擬べーマイト層のか
かる結晶性により、細孔径及び細孔容積が大きくかつ透
明性の高い多孔質層付基板が得られる。
Although this pseudo-boehmite has crystallinity, it is most preferably composed of aggregates of alumina hydrates in hairy bundles oriented in a certain direction. Due to such crystallinity of the pseudo-boehmite layer, a substrate with a porous layer having a large pore size and a large pore volume and high transparency can be obtained.

【0020】このような結晶性を有する擬べーマイト
は、擬べーマイトアルミナゾルとバインダーとの混合物
を基板上に塗布、乾燥することにより得ることができ
る。
The pseudo-boehmite having such crystallinity can be obtained by applying a mixture of pseudo-boehmite alumina sol and a binder on a substrate and drying.

【0021】バインダーとしては、一般にはデンプンや
その変性物、PVAやその変性物、SBRラテックス、
NBRラテックス、ヒドロキシセルロース、ポリビニル
ピロリドン等の有機物を用い得るが、特に後工程で 150
〜200 ℃以上の耐熱性を必要とする表示素子用途におい
ては、アクリル系樹脂や無機物等からなる、加熱により
変色等を生じにくく、耐熱性の高いバインダーを使用す
ることが望ましい。
The binder is generally starch or a modified product thereof, PVA or a modified product thereof, SBR latex,
Organic substances such as NBR latex, hydroxycellulose and polyvinylpyrrolidone can be used, but especially in the post-process.
For display device applications requiring heat resistance of up to 200 ° C. or higher, it is desirable to use a binder which is made of an acrylic resin, an inorganic material or the like and which is resistant to discoloration upon heating and has high heat resistance.

【0022】バインダーの使用量は、擬ベーマイトの10
〜50重量%程度を採用するのが適当である。バインダー
の使用量が前記範囲に満たない場合には、色素の担持層
の機械的強度が不十分となり、逆に前記範囲を超える場
合には着色材の保持性を損なう恐れがあるので何れも好
ましくない。
The amount of binder used is 10 of pseudo-boehmite.
It is suitable to use about 50% by weight. When the amount of the binder used is less than the above range, the mechanical strength of the dye-supporting layer becomes insufficient, and on the contrary, when it exceeds the above range, the retention of the coloring material may be impaired. Absent.

【0023】基板上に上記混合物を塗布する方法として
は、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコ
ーター、ロッドコーター、バーコーター、スピンコータ
ー等の各種コーターによることができる。
As a method for applying the above mixture onto the substrate, various coaters such as a roll coater, an air knife coater, a blade coater, a rod coater, a bar coater and a spin coater can be used.

【0024】本発明にかかるカラーフィルターの製造方
法において、特に好ましい態様として、Al2O3 固型分に
換算して7重量%程度を含有するアルミナゾルを純水に
より100 倍に稀釈し、これを親水化したコロジオン膜上
に滴下して乾燥せしめた場合、一定方向に配向した毛状
束のアルミナ水和物の集合体を形成するようなアルミナ
ゾルを用いることにより、特に透明性に優れたフィルタ
ー用基材を得ることが可能となる。
In a particularly preferred embodiment of the method for producing a color filter according to the present invention, an alumina sol containing about 7% by weight in terms of Al 2 O 3 solid content is diluted 100 times with pure water. By using an alumina sol that forms aggregates of alumina hydrates in hairy bundles that are oriented in a certain direction when dropped on a hydrophilized collodion film and dried, it is especially useful for filters with excellent transparency. It is possible to obtain a base material.

【0025】本発明において、多孔質層は、その表面の
十点平均粗さが0.05μm以下とすることにより、一層乱
反射や散乱を防止することができ、鮮明なフィルターと
なし得る。ここで、十点平均粗さとは、JIS B0601 に規
定されたものであり、以下のように決定した。三次元測
長走査型電子顕微鏡(エリオニクス社製 ESA-3000 )に
より、コート面表面の凹凸を観測し(倍率5000倍)、得
られたプロファイルよりJIS B0601 に従い、十点平均粗
さを算出した。
In the present invention, when the ten-point average roughness of the surface of the porous layer is 0.05 μm or less, diffuse reflection and scattering can be further prevented and a clear filter can be obtained. Here, the ten-point average roughness is defined in JIS B0601 and was determined as follows. The three-dimensional length-measuring scanning electron microscope (ESA-3000 manufactured by Elionix Co., Ltd.) was used to observe the unevenness of the coated surface (magnification: 5000 times), and the ten-point average roughness was calculated from the obtained profile according to JIS B0601.

【0026】かかる表面状態を得る手段としては、多孔
質層の素材を選択することによって可能であるが、より
一般的には基板上に設けられた多孔質層を乾燥後若しく
は乾燥直前にロールや平板を用いて押圧する方法があ
る。
As a means for obtaining such a surface state, it is possible to select the material of the porous layer, but more generally, the porous layer provided on the substrate is dried by a roll or immediately before the drying. There is a method of pressing using a flat plate.

【0027】本発明の好ましい態様として、擬ベーマイ
トからなる多孔質層が、実質的に半径 1〜10(nm)を有す
る細孔を有し、上記の半径範囲にある細孔の容積が0.2
〜1.0(cc/g) であるものを採用するものがある。
In a preferred embodiment of the present invention, the porous layer composed of pseudo-boehmite has pores having a radius of substantially 1 to 10 (nm), and the volume of the pores in the above radius range is 0.2.
Some adopt a value of ~ 1.0 (cc / g).

【0028】かかる細孔分布を採用する場合には十分な
基板の透明性とアンカー効果によると着色材部分の形状
の高精度を両立し得るので好ましい。
When such a pore distribution is adopted, it is preferable that sufficient transparency of the substrate and the anchor effect can achieve both high precision of the shape of the coloring material portion.

【0029】更に本発明においては、これに加えて平均
半径 2〜6(nm) を有する細孔からなり、かつその平均細
孔半径をr(nm)とすると、半径がr−1(nm)〜r+1(n
m)にある細孔が容積比で全体の45%以上であるものを採
用する場合には、特にアンカー効果を均一とし、さらに
着色材部分の形状精度を高めることが可能なため好まし
い。
Further, in the present invention, in addition to this, it comprises pores having an average radius of 2 to 6 (nm), and when the average pore radius is r (nm), the radius is r-1 (nm). ~ R + 1 (n
When the pores in m) are 45% or more of the total volume ratio, it is particularly preferable because the anchor effect can be made uniform and the shape accuracy of the coloring material portion can be improved.

【0030】一般に細孔分布の制御はバインダーの種類
や量を制御することによっても行なわれるが、あまり多
量にバインダーを用いると着色材のアンカー効果を阻害
するおそれがあるので好ましくなく、できるだけ必要な
細孔分布を元来有する材料を選択するのが好ましい。
Generally, the control of the pore distribution is also performed by controlling the kind and amount of the binder, but if too much binder is used, the anchoring effect of the colorant may be impaired, which is not preferable and is necessary. It is preferred to choose a material that has a natural pore distribution.

【0031】また、多孔質層の厚みは、 3μm以下、好
ましくは 1.5μm以下とすると、着色材にレベリング性
能をも併せ持たせることが可能になるため、断面形状に
おいても好ましい比較的平坦なカラーフィルター層を得
られやすくなる。
When the thickness of the porous layer is 3 μm or less, preferably 1.5 μm or less, the coloring material can have leveling performance as well, so that the cross-sectional shape is preferably a relatively flat color. It becomes easier to obtain a filter layer.

【0032】なお、本発明において、細孔容積の測定は
窒素吸脱着法(オミクロンテクノロジー社製オムニソー
プ100 )により測定した。
In the present invention, the pore volume was measured by the nitrogen adsorption / desorption method (Omnisorb 100 manufactured by Omicron Technology).

【0033】本発明の好ましい態様においては、前述の
ような多孔質層の上に、顔料分散インクを保持してな
る。顔料は有機顔料、無機顔料の何れでも良い。特に、
表示体製造時などの後工程で200 ℃以上になる高温工程
を有する場合は耐熱性の良い顔料がより好適である。顔
料としては、アントラキノン系(赤)、ハロゲン化フタ
ロシアニン系(緑)、フタロシアニン系(青)、カーボ
ン、チタンブラック(黒)、イソインドリノン系
(黄)、ジオキザジン系(紫)等が例示される。
In a preferred embodiment of the present invention, the pigment-dispersed ink is held on the porous layer as described above. The pigment may be either an organic pigment or an inorganic pigment. In particular,
In the case where there is a high temperature step of 200 ° C. or higher in a subsequent step such as when manufacturing a display body, a pigment having good heat resistance is more preferable. Examples of the pigment include anthraquinone (red), halogenated phthalocyanine (green), phthalocyanine (blue), carbon, titanium black (black), isoindolinone (yellow), dioxazine (purple), and the like. ..

【0034】これらの顔料は通常、各種樹脂等からなる
ビヒクル中に分散され、粘度やレベリング性を調節する
補助剤を添加して用いられる。ビヒクル中の樹脂は、主
としてフェノール系、アルキド系、ポリアミド系で、モ
ノマー、オリゴマー、ポリマーを混合して用いるのが通
常である。
These pigments are usually used by dispersing them in a vehicle made of various resins and adding an auxiliary agent for adjusting the viscosity and leveling property. The resin in the vehicle is mainly a phenol type, an alkyd type, or a polyamide type, and it is usual to use a mixture of monomers, oligomers and polymers.

【0035】着色材を保持させる方法としては、基本的
には、簡便性と量産性に優れる印刷法を採用することが
好ましい。具体的には、転写法なども含め、通常用いら
れる印刷法が用い得るが、印刷精度を上げる観点から
は、オフセット印刷を用いることが最も好ましい。
As a method of holding the coloring material, it is basically preferable to adopt a printing method which is excellent in simplicity and mass productivity. Specifically, commonly used printing methods can be used, including transfer methods, etc., but offset printing is most preferable from the viewpoint of improving printing accuracy.

【0036】なお、RGBのパターンに関しては上述の
ように、印刷法によることが最も望ましいが、特に精度
を要するブラックマスク部分には、顔料分散感光性樹脂
をフォトリソグラフィーによりパターニングしたり、黒
色クロムやニッケルを電解メッキもしくは化学メッキま
たは蒸着、スパッタなどの物理的製膜方法によりパター
ニング形成する方法などを併用することもできる。かか
る場合、あらかじめ基板上に、顔料分散感光性樹脂やメ
ッキによりブラックマスクパターンを形成し、その後、
印刷法で、RGBパターンを形成してもよいし、逆に印
刷法でRGBパターンを形成したあとに、顔料分散感光
性樹脂やメッキによりブラックマスクパターンを形成し
てもよい。
As described above, it is most preferable to use the printing method for the RGB pattern. However, a pigment-dispersed photosensitive resin is patterned by photolithography, black chrome or A method of patterning nickel by a physical film forming method such as electrolytic plating, chemical plating, vapor deposition, or sputtering may be used in combination. In such a case, a black mask pattern is formed on the substrate in advance by a pigment-dispersed photosensitive resin or plating, and then,
The RGB pattern may be formed by a printing method, or conversely, the black mask pattern may be formed by a pigment-dispersed photosensitive resin or plating after forming the RGB pattern by a printing method.

【0037】こうして形成されたカラーフィルターを表
示体等の用途に用いる場合は、この上に有機物もしくは
無機物から成る保護層が形成され、さらに、液晶その他
の電気光学媒体にパターン化された電圧を印加するため
の電極層が形成される。
When the color filter thus formed is used for a display or the like, a protective layer made of an organic substance or an inorganic substance is formed thereon, and a patterned voltage is applied to a liquid crystal or other electro-optical medium. An electrode layer for forming is formed.

【0038】保護層は、おもに、アクリル樹脂、シリコ
ーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹
脂、またはシリカ、アルミナ、チタニア、あるいはその
混合物からなり、透光性であることが必要である。この
層は、下部のカラーフィルター部分を保護する機能を有
するとともに、カラーフィルター部分表面の凹凸を平坦
化する機能を有する。これにより、電気光学媒体層の厚
みを均一にし、表示品位の良い表示体が得られることに
なる。したがって、この保護層としては、レベリング性
能の良い有機樹脂を用いることが一般に好適である。
The protective layer is mainly made of an organic resin such as an acrylic resin, a silicone resin, a polyimide resin, an epoxy resin, or silica, alumina, titania, or a mixture thereof, and needs to be translucent. This layer has a function of protecting the color filter portion below and a function of flattening the unevenness on the surface of the color filter portion. As a result, the thickness of the electro-optical medium layer is made uniform, and a display body with good display quality can be obtained. Therefore, it is generally preferable to use an organic resin having good leveling performance as the protective layer.

【0039】あるいは、保護層の上に設けられる電極層
との密着性を向上する観点からは、有機樹脂からなる層
の上に、シリカ等の無機物の層を形成したものを保護層
とすることも好ましい。
Alternatively, from the viewpoint of improving the adhesion to the electrode layer provided on the protective layer, a layer formed of an inorganic material such as silica on the layer made of an organic resin is used as the protective layer. Is also preferable.

【0040】保護層の厚みは、 1μm〜20μm程度が好
ましい。これより薄いと、平坦化性能が不足し、これよ
り厚いと、透明性が低下したり、クラック等を生じて強
度低下の原因となる。
The thickness of the protective layer is preferably about 1 μm to 20 μm. If it is thinner than this, the flattening performance is insufficient, and if it is thicker than this, the transparency is lowered, or cracks or the like are generated, which causes a decrease in strength.

【0041】保護層を形成する方法としては、保護層が
有機樹脂からなる場合は、ロールコーター、エアナイフ
コーター、ブレードコーター、ロッドコーター、バーコ
ーター、スピンコーター等の各種コーターによることが
できる。また、保護層が無機物からなる場合は、蒸着、
スパッタ等の物理的製膜法、CVD等の化学的製膜法、
CLD、スプレー法等の湿式製膜法等、各種製膜法を用
いることができる。
As a method for forming the protective layer, when the protective layer is made of an organic resin, various coaters such as a roll coater, an air knife coater, a blade coater, a rod coater, a bar coater and a spin coater can be used. When the protective layer is made of an inorganic material, vapor deposition,
Physical film forming method such as sputtering, chemical film forming method such as CVD,
Various film forming methods such as CLD and a wet film forming method such as a spray method can be used.

【0042】次いで、保護層の上には電極層が形成され
る。電極層は、アルミニウム、またはクロム等からな
る。また、透過型表示体においては光透過性である必要
があり、一般に酸化インジウム錫(ITO)や酸化錫等
を用いることが好ましいが、これに限られない。また、
電極層は、表示に対応してパターニングされていてもよ
いし、共通電極として用いられる場合などにはベタ電極
とされてもよい。電極層の形成方法としては、特にこれ
に限るものではないが、層厚を均一にする見地からは、
蒸着法、スパッタ法等が好ましく用いられる。
Next, an electrode layer is formed on the protective layer. The electrode layer is made of aluminum, chromium or the like. Further, the transmissive display needs to be light transmissive, and it is generally preferable to use indium tin oxide (ITO) or tin oxide, but the present invention is not limited to this. Also,
The electrode layer may be patterned for display, or may be a solid electrode when used as a common electrode. The method for forming the electrode layer is not particularly limited to this, but from the viewpoint of making the layer thickness uniform,
A vapor deposition method, a sputtering method and the like are preferably used.

【0043】なお、本発明においては、必要に応じて電
極の上もしくは下にSiO2、TiO2等の絶縁膜、TFT、M
IM、薄膜ダイオード等の能動素子、位相差膜、偏光
膜、反射膜、光導電膜等が形成されていてもよい。
[0043] In the present invention, SiO 2 above or below the electrode as required, TiO 2 or the like of the insulating film, TFT, M
An IM, an active element such as a thin film diode, a retardation film, a polarizing film, a reflective film, a photoconductive film, or the like may be formed.

【0044】さらに、電極付基板上に、液晶表示体の場
合は、必要に応じて配向膜を形成する。これは、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の有機樹脂
膜をラビングしたものであってもよいし、SiO 等を斜め
蒸着しても良いし、垂直配向剤を塗布したものであって
もよい。
Further, in the case of a liquid crystal display, an alignment film is formed on the electrode-attached substrate, if necessary. This may be obtained by rubbing an organic resin film of polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol or the like, obliquely vapor-deposited SiO 2 or the like, or by applying a vertical aligning agent.

【0045】さらに、液晶表示体を製造する方法につい
ては、通常用いられる方法が採用できる。すなわち、一
対の基板のうちの一方を上記カラーフィルター付き電極
基板とし、他方を適宜パターニングされた電極付基板と
し、上記基板上に必要に応じて液晶配向膜を形成し、次
いで、前記一対の基板を電極面側を相対向させて周辺部
をシールしてその内部に液晶を封入する。これにより、
鮮明度の高いカラー液晶表示体を得ることができる。
Further, as a method for producing a liquid crystal display, a method which is usually used can be adopted. That is, one of the pair of substrates is the electrode substrate with the color filter, and the other is the substrate with appropriately patterned electrodes, a liquid crystal alignment film is formed on the substrate as needed, and then the pair of substrates The electrode surfaces are made to face each other and the peripheral portion is sealed to enclose the liquid crystal inside. This allows
A color liquid crystal display having high definition can be obtained.

【0046】[0046]

【実施例】【Example】

実施例1 乾燥物( 140℃乾燥)の細孔物性として、平均細孔半径
2.5 nm、半径 1〜10nmの細孔が有する細孔容積0.45cc/g
であるベーマイトゾル(触媒化成製AS−2)10部(固
形分)、ポリビニルアルコールPVA105(クラレ社
製) 1.5部(固形分)及び水からなる固形分約10重量%
の塗工液を調整し、透明ガラス板(厚さ1.1mm )上にス
ピンコーターにより乾燥時の膜厚が 1.5μmとなるよう
に乾燥して多孔質層付き基板とした。
Example 1 As the physical properties of the dried product (140 ° C. dried), the average pore radius was determined.
Pore volume 0.45cc / g with pores of 2.5 nm and radius 1-10 nm
10 parts by weight of solid content consisting of 10 parts (solid content) of boehmite sol (AS-2 manufactured by Catalysis Chemical Co., Ltd.), 1.5 parts (solid content) of polyvinyl alcohol PVA105 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and water.
The coating solution of was prepared and dried on a transparent glass plate (thickness: 1.1 mm) by a spin coater so that the film thickness when dried was 1.5 μm, to obtain a substrate with a porous layer.

【0047】この基板を、幅30μmのブラックを境界と
した幅80μmのRGBのストライプパターンをオフセッ
ト印刷し、それぞれについて1度刷りで厚さ 2μmの顔
料分散インク層を形成した。顔料分散インクとしては、
アントラキノン系(赤)、ハロゲン化フタロシアニン系
(緑)、フタロシアニン系(青)の顔料をアミノアルキ
ド系樹脂中に分散させたものを用いた。
On this substrate, an RGB stripe pattern having a width of 80 μm with a black border having a width of 30 μm as a boundary was offset-printed, and each of them was printed once to form a pigment-dispersed ink layer having a thickness of 2 μm. As pigment dispersion ink,
An anthraquinone-based (red), halogenated phthalocyanine-based (green), or phthalocyanine-based (blue) pigment dispersed in an aminoalkyd-based resin was used.

【0048】このインク層上に硬化後厚さ 3μmになる
ように透明なシリコーン樹脂をスピンコーターで塗布、
加熱、硬化し、被膜形成した。
On this ink layer, a transparent silicone resin was applied by a spin coater so that the thickness after curing was 3 μm,
It was heated and cured to form a film.

【0049】印刷の境界直線性は絶対値で最大 5μm以
下であり、極めて直線性の良いものが得られた。
The maximum boundary linearity of printing was 5 μm or less in absolute value, and extremely good linearity was obtained.

【0050】実施例2 乾燥物( 140℃乾燥)の細孔物性として、平均細孔半径
6nm、半径 1〜10nmの細孔が有する細孔容積0.70cc/gで
あるベーマイトゾル10部(固形分)、ポリビニルアルコ
ールPVA117H(クラレ社製) 1.5部(固形分)及
び水からなる固形分約10重量%の塗工液を調整し、透明
ガラス板(厚さ1.1mm )上にスピンコーターにより乾燥
時の膜厚が 0.5μmとなるように乾燥して多孔質層付き
基板とした。
Example 2 As the pore properties of the dried product (drying at 140 ° C.), the average pore radius was
Solid content consisting of 10 parts (solid content) of boehmite sol having a pore volume of 0.70 cc / g and having a pore size of 6 nm and a radius of 1 to 10 nm, polyvinyl alcohol PVA117H (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and 1.5 parts (solid content) and water. A coating liquid of 10% by weight was prepared and dried on a transparent glass plate (thickness: 1.1 mm) by a spin coater so that the film thickness when dried was 0.5 μm to obtain a substrate with a porous layer.

【0051】この基板を、幅30μmのブラックを境界と
した幅80μmのRGBのストライプパターンを実施例1
と同様のインクでオフセット印刷し、それぞれについて
1度刷りで厚さ 2μmの顔料分散インク層を形成した。
Example 1 was applied to this substrate to form an RGB stripe pattern having a width of 80 μm with a black having a width of 30 μm as a boundary.
Offset printing was performed using the same ink as in Example 1 and printing was performed once for each to form a pigment-dispersed ink layer having a thickness of 2 μm.

【0052】このインク層上に硬化後厚さ 2μmになる
ように透明なシリコーン樹脂をスピンコーターで塗布、
加熱、硬化し、被膜形成した。
A transparent silicone resin was applied onto the ink layer by a spin coater so that the thickness after curing was 2 μm,
It was heated and cured to form a film.

【0053】印刷の境界直線性は絶対値で最大 5μm以
下であり、極めて直線性の良いものが得られた。
The boundary linearity of the printing was 5 μm or less in maximum in absolute value, and extremely good linearity was obtained.

【0054】実施例3 実施例2で用いたベーマイトゾル10部(固形分)、ポリ
ビニルアルコールPVA117H(クラレ社製) 1.5部
(固形分)及び水からなる固形分約10重量%の塗工液を
調整し、透明ガラス板(厚さ1.1mm )上にスピンコータ
ーにより乾燥時の膜厚が 1.0μmとなるように乾燥して
多孔質層付き基板とした。
Example 3 10 parts by weight (solid content) of the boehmite sol used in Example 2, 1.5 parts (solid content) of polyvinyl alcohol PVA117H (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and about 10% by weight of solid content of the coating liquid were added. It was adjusted and dried on a transparent glass plate (thickness: 1.1 mm) by a spin coater so that the film thickness when dried was 1.0 μm, to obtain a substrate with a porous layer.

【0055】この基板を、幅30μmのブラックを境界と
した幅70μmのRGBのストライプパターンを実施例1
と同様のインクでオフセット印刷し、それぞれについて
1度刷りで厚さ 1.5μmの顔料分散インク層を形成し
た。
This substrate was subjected to a stripe pattern of RGB having a width of 70 μm with a black border having a width of 30 μm as a boundary in Example 1.
Offset printing was performed using the same ink as in (1), and printing was performed once for each to form a pigment-dispersed ink layer having a thickness of 1.5 μm.

【0056】このインク層上に硬化後厚さ 3μmになる
ように透明なシリコーン樹脂をスピンコーターで塗布、
加熱、硬化し、被膜形成した。
A transparent silicone resin was applied onto the ink layer by a spin coater so that the thickness after curing was 3 μm,
It was heated and cured to form a film.

【0057】印刷の境界直線性は絶対値で最大 5μm以
下であり、極めて直線性の良いものが得られた。
The boundary linearity of printing was 5 μm or less in maximum in absolute value, and extremely good linearity was obtained.

【0058】実施例4 実施例1〜3のカラーフィルターを一方の基板として使
用し、基板上にはパターニングされたITOからなる透
明導電膜及びポリイミド膜をラビングして得た配向膜を
形成し、液晶としてはカイラル化合物を添加した液晶Z
LI2293を使用し、図2に断面図として示したよう
に240度ツイストの1/240デューティ液晶表示素
子を作成した。図において21,22は基板、23,2
4はITO層、25はシール材、26は液晶層、27は
実施例1〜3の保護膜付カラーフィルター層、28は配
向膜を示す。この液晶表示素子を駆動したところ、鮮明
なカラー表示であった。
Example 4 Using the color filters of Examples 1 to 3 as one of the substrates, a transparent conductive film made of patterned ITO and an alignment film obtained by rubbing a polyimide film were formed on the substrate. Liquid crystal Z containing a chiral compound
Using LI2293, a 240 ° twisted 1/240 duty liquid crystal display element was prepared as shown in the sectional view of FIG. In the figure, 21 and 22 are substrates, and 23 and 2
4 is an ITO layer, 25 is a sealing material, 26 is a liquid crystal layer, 27 is a color filter layer with a protective film of Examples 1 to 3, and 28 is an alignment film. When this liquid crystal display device was driven, a clear color display was obtained.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、顔料分散インク等の着
色材中の溶媒を、塗布後速やかに、基板内に気化、拡散
できるため、インクに対するいわゆるアンカー効果が高
く、カラーフィルター層の厚みが均一で、カラーフィル
ターの境界直線性ないしは形状精度の高いカラーフィル
ター付基板を得ることができる。印刷エッジ直線性が絶
対値で最大 5μm以下となり、従来の例と比べても極め
て高精度である。
According to the present invention, the solvent in the coloring material such as the pigment-dispersed ink can be vaporized and diffused into the substrate immediately after coating, so that the so-called anchor effect for the ink is high and the thickness of the color filter layer is high. It is possible to obtain a substrate with a color filter which is uniform in color and has high boundary linearity or shape accuracy of the color filter. The absolute value of the printed edge linearity is 5 μm or less in absolute value, which is extremely high accuracy compared with the conventional example.

【0060】また、同時に印刷用基板の透明性が高いた
め、鮮明度の高いカラーフィルター付基板を得ることが
できる。
At the same time, since the printing substrate has high transparency, it is possible to obtain a substrate with a color filter having high definition.

【0061】また、オフセット印刷で1回刷りするだけ
でインク層を形成できるため、パターンの再現精度の高
いカラーフィルター付基板を得ることができる。
Further, since the ink layer can be formed only by printing once by offset printing, it is possible to obtain a substrate with a color filter having high pattern reproduction accuracy.

【0062】更に、印刷において、1回刷り可能なこと
からカラーフィルター付基板の生産性良い製造方法を得
ることができる。
Furthermore, since the printing can be performed once, it is possible to obtain a method for producing a substrate with a color filter with high productivity.

【0063】また、さらに、上述のカラーフィルター付
基板を用いて鮮明度の高いカラー液晶表示体を得ること
ができる。
Furthermore, a color liquid crystal display having a high definition can be obtained by using the above-mentioned substrate with a color filter.

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

【図1】本発明のカラーフィルター付基板の構成の例を
示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the configuration of a substrate with a color filter of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルター付基板を用いた液晶
表示体を示す断面図
FIG. 2 is a sectional view showing a liquid crystal display body using the substrate with a color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 多孔質層 12 顔料分散インク部 21、22 基板 23、24 ITO層 25 シール材 26 液晶層 27 保護膜付カラーフィルター層 28 配向膜 10 Substrate 11 Porous Layer 12 Pigment Dispersion Ink Part 21, 22 Substrate 23, 24 ITO Layer 25 Sealing Material 26 Liquid Crystal Layer 27 Protective Color Filter Layer 28 Alignment Film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊永 隆弥 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 松廣 憲治 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takaya Toyonaga 1150, Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Kanagawa Prefecture Central Research Institute of Asahi Glass Co., Ltd. (72) Kenji Matsuhiro 1150, Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama Asahi Glass Co., Ltd. Company Central Research Institute

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、 該基板上に設けられた、主として擬べーマイトからなる
多孔質層と、 該多孔質層に保持された着色材とからなるカラーフィル
ター付基板。
1. A substrate with a color filter comprising a substrate, a porous layer formed on the substrate, which is mainly composed of pseudo-boehmite, and a coloring material retained on the porous layer.
【請求項2】擬ベーマイトからなる多孔質層は、実質的
に半径 1〜10(nm)を有する細孔を有し、上記の半径範囲
にある細孔の容積が0.2 〜1.0(cc/g) である請求項1の
カラーフィルター付基板。
2. The porous layer made of pseudo-boehmite has pores having a radius of substantially 1 to 10 (nm), and the volume of pores in the above radius range is 0.2 to 1.0 (cc / g). ) The substrate with a color filter according to claim 1.
【請求項3】擬ベーマイトからなる多孔質層は、平均半
径 2〜6(nm) を有する細孔からなり、かつその平均細孔
半径をr(nm)とすると、半径がr−1(nm)〜r+1(nm)
にある細孔が容積比で全体の45%以上であることを特徴
とする請求項1または請求項2のカラーフィルター付基
板。
3. The porous layer made of pseudo-boehmite is composed of pores having an average radius of 2 to 6 (nm), and when the average pore radius is r (nm), the radius is r-1 (nm). ) ~ R + 1 (nm)
The substrate with a color filter according to claim 1 or 2, wherein the pores in (1) are 45% or more of the total volume ratio.
【請求項4】擬べーマイトアルミナゾルとバインダーと
の混合物を基板上に塗布、乾燥して基板上に多孔質層を
形成する工程と該多孔質層の上に着色材を保持させる工
程とを含むことを特徴とするカラーフィルター付基板の
製造方法。
4. A step of applying a mixture of pseudo-boehmite alumina sol and a binder on a substrate and drying the mixture to form a porous layer on the substrate, and a step of holding a coloring material on the porous layer. A method of manufacturing a substrate with a color filter, comprising:
【請求項5】一対の電極付き基板間に液晶層を挟持して
なる液晶表示体において、少なくとも一方の基板として
請求項1〜請求項3いずれか1項のカラーフィルター付
基板の着色材の上または下に電極層を設けた電極付基板
を用いたことを特徴とする液晶表示体。
5. A liquid crystal display having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates with electrodes, wherein at least one of the substrates is a coloring material for a substrate with a color filter according to any one of claims 1 to 3. Alternatively, a liquid crystal display body using a substrate with an electrode having an electrode layer provided below.
JP30724291A 1991-10-28 1991-10-28 Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate Pending JPH05119214A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30724291A JPH05119214A (en) 1991-10-28 1991-10-28 Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30724291A JPH05119214A (en) 1991-10-28 1991-10-28 Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05119214A true JPH05119214A (en) 1993-05-18

Family

ID=17966750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30724291A Pending JPH05119214A (en) 1991-10-28 1991-10-28 Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05119214A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006195479A (en) * 2006-01-23 2006-07-27 Toppan Printing Co Ltd Color filter for display device, and the display device
WO2017071455A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 京东方科技集团股份有限公司 Optical filter and manufacturing method therefor, display substrate, and display apparatus
CN109143438A (en) * 2018-10-29 2019-01-04 福州大学 A kind of quantum dot color filter film based on micro-nano porous structure

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006195479A (en) * 2006-01-23 2006-07-27 Toppan Printing Co Ltd Color filter for display device, and the display device
WO2017071455A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 京东方科技集团股份有限公司 Optical filter and manufacturing method therefor, display substrate, and display apparatus
US11467325B2 (en) 2015-10-30 2022-10-11 Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co., Ltd. Optical filter and manufacturing method therefor, display substrate, and display apparatus
CN109143438A (en) * 2018-10-29 2019-01-04 福州大学 A kind of quantum dot color filter film based on micro-nano porous structure
CN109143438B (en) * 2018-10-29 2020-08-11 福州大学 Quantum dot color light-filtering film based on micro-nano porous structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3332515B2 (en) Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal panel
EP1183567B1 (en) Method of making active substrates for color liquid crystal displays
CA2203430A1 (en) Method and apparatus for forming a contoured planarizing layer for a color filter
US5736278A (en) Color filter having light screening resin layer and filter resin layer
JP4504482B2 (en) Color filter
JPH05119214A (en) Substrate with color filter and production thereof and liquid crystal display body formed by using this substrate
JP2520399B2 (en) Color liquid crystal panel manufacturing method
JP3576288B2 (en) Method of manufacturing color filter
US6197458B1 (en) Color filter, production process thereof, and liquid crystal display panel using the color filter
JPH07306311A (en) Substrate provided with color filter and liquid crystal display element using the substrate
JPH08262425A (en) Color filter and its production
JP2001228468A (en) Method of manufacturing for color liquid crystal display element
JP3034669B2 (en) Method for manufacturing substrate with color filter for display device and liquid crystal display device using the same
JP2008299136A (en) Nd filter
JPH0713147A (en) Color filter substrate and liquid crystal display element
JPH05255641A (en) Composition for forming protective film for color filter, electrode substrate and liquid crystal display element with color filter
JPH07318717A (en) Substrate with color filter and liquid crystal display element using that
JPH05257008A (en) Colored filter
JPH01277802A (en) Color filter
CN1725046A (en) Manufacturing method of color filters
JPH05127011A (en) Production of color filter
JPH09105809A (en) Production of color filter for liquid crystal display
US5805254A (en) Liquid crystal device and process for production thereof having plural insulating layers
JP2007147761A (en) Color filter and liquid crystal display device
JPH03288130A (en) Color liquid crystal display device