JPH08194111A - Ink for liquid crystal color filter, production of liquid crystal color filter and liquid crystal color filter - Google Patents
Ink for liquid crystal color filter, production of liquid crystal color filter and liquid crystal color filterInfo
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- JPH08194111A JPH08194111A JP554995A JP554995A JPH08194111A JP H08194111 A JPH08194111 A JP H08194111A JP 554995 A JP554995 A JP 554995A JP 554995 A JP554995 A JP 554995A JP H08194111 A JPH08194111 A JP H08194111A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット方式を用
いて基板上に着色剤を配列させる液晶用カラーフィルタ
の製造方法に好適に用いられる液晶カラーフィルタ用イ
ンク、該インクを用いる液晶用カラーフィルタの製造方
法、及び該方法により製造された液晶用カラーフィルタ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal color filter ink suitable for use in a method of manufacturing a liquid crystal color filter in which a colorant is arranged on a substrate by using an ink jet method, and a liquid crystal color filter using the ink. The present invention relates to a manufacturing method and a liquid crystal color filter manufactured by the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年パーソナルコンピューターの発達、
特に携帯用のパーソナルコンピューターの発達にともな
い液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需
要が増加する傾向にある。しかしながら更なる普及のた
めにはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重
の高いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高
まっている。2. Description of the Related Art The development of personal computers in recent years,
In particular, with the development of portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, tends to increase. However, cost reduction is necessary for further spread, and there is an increasing demand for cost reduction of a color filter, which has a particularly high cost weight.
【0003】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ上記要求に応えるべく種々の製造方法が試みら
れているが、いまだ全ての要求性能を満足する方法は確
立されていないのが現状である。Conventionally, various manufacturing methods have been attempted in order to meet the above-mentioned requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but at present, a method that satisfies all the required performances has not yet been established. .
【0004】以下に従来の製造方法を説明する。The conventional manufacturing method will be described below.
【0005】もっとも多く用いられている第1の方法が
染色法である。染色法はガラス基板上に染色用の材料で
ある水溶性の高分子材料に感光剤を添加して感光化し、
これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパ
ターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬し
着色パターンを得る。これを3回繰り返してR,G,B
のカラーフィルタ層を形成する。The first and most frequently used method is the dyeing method. The dyeing method is to add a photosensitizer to a water-soluble polymer material that is a material for dyeing on a glass substrate to sensitize it.
After patterning this into a desired shape by a photolithography process, the obtained pattern is immersed in a dyeing bath to obtain a colored pattern. Repeat this 3 times for R, G, B
Forming a color filter layer.
【0006】次に多く用いられている第2の方法は顔料
分散法であり近年染色法に取って変わりつつある。この
方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形
成し、これをパターニングすることにより単色のパター
ンを得る。さらにこの工程を3回繰り返すことにより、
R,G,Bの3色のカラーフィルタ層を形成する。The second method, which is often used next, is the pigment dispersion method, which is recently replacing the dyeing method. In this method, first, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. By repeating this process three times,
A color filter layer of three colors of R, G and B is formed.
【0007】第3の方法として電着法がある。この方法
はまず基板上に透明電極をパターニングする。次に顔
料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬し、第1
の色を電着する。この工程を3回繰り返してR,G,B
のカラーフィルタ層を形成し、最後に焼成する。A third method is an electrodeposition method. In this method, first, a transparent electrode is patterned on a substrate. Then, dip it in an electrodeposition coating solution containing pigment, resin, electrolyte, etc.
Electrodeposit the color of. This process is repeated 3 times and R, G, B
Then, the color filter layer is formed and finally baked.
【0008】第4の方法として、熱硬化性樹脂に顔料を
分散させた塗料を用いて、繰り返し印刷により3色R,
G,Bを塗り分ける。その後着色層である樹脂を加熱硬
化させ着色層を形成する印刷法がある。又各方法とも着
色層の上に保護層を形成するのが一般的である。As a fourth method, a paint in which a pigment is dispersed in a thermosetting resin is used, and three colors R,
Paint G and B separately. Then, there is a printing method in which the resin, which is the colored layer, is heated and cured to form the colored layer. In each method, a protective layer is generally formed on the colored layer.
【0009】これらの方法に共通していることはR,
G,Bを形成するために同一工程を3回繰り返すことで
あり、これは必然的にコスト高となる。又工程が多けれ
ば多いほど歩留りが低下するという問題も有している。Common to these methods is R,
The same process is repeated three times to form G and B, which inevitably increases the cost. There is also a problem that the yield decreases as the number of processes increases.
【0010】その上、第3の電着による方法による場合
は、パターン形成が限定されるために、現状の技術では
TFTカラーには適用できない。第4の方法においては
解像性、平滑性が悪い等の問題が生じる場合があり、フ
ァインピッチのパターンが形成できない。In addition, in the case of the method by the third electrodeposition, the pattern formation is limited, so that the present technology cannot be applied to the TFT color. In the fourth method, problems such as poor resolution and smoothness may occur, and a fine pitch pattern cannot be formed.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を改良す
るためにインクジェット方式を用いてカラーフィルタを
製造する方法が種々提案されている。その例として特開
昭59−75205、特開昭63−235901、特開
平1−217302、特開平4−123005などがあ
るが、これらは問題を十分解決しているとは言えず、い
まだ不十分である。In order to solve these problems, various methods of manufacturing a color filter using an inkjet method have been proposed. Examples thereof include JP-A-59-75205, JP-A-63-235901, JP-A-1-217302, and JP-A-4-123005, but these cannot be said to have sufficiently solved the problem and are still insufficient. is there.
【0012】本発明の目的は、従来法の有する耐熱性、
耐溶剤性、解像性等の必要特性を満足し、かつ、インク
ジェット適性をも満足し、さらに工程の短縮された安価
なカラーフィルタを提供できる製造方法に用いられる液
晶カラーフィルタ用インク及び該インクを用いるカラー
フィルタの製造方法及び該方法により製造された信頼性
の高いカラーフィルタを提供するものである。特に、イ
ンク着色層を用いる方法においては、従来から用いられ
ているインク着色層では、耐熱性、及び耐溶剤性が低い
ために、ITO形成工程、配向膜形成工程においてプロ
セス的な制約を受けることから、信頼性の高い液晶用カ
ラーフィルタが製造困難となる。このような点から、基
板上に直接印字可能な、あるいは耐熱性、耐溶剤性等の
耐プロセス性を満たしておりインク受容能がそれほど高
くない組成物上に印字可能な構成が望まれるものであ
る。The object of the present invention is to obtain the heat resistance of the conventional method,
An ink for a liquid crystal color filter used in a manufacturing method that can provide an inexpensive color filter that satisfies necessary properties such as solvent resistance and resolution, and that also satisfies inkjet suitability, and has a shortened process, and the ink The present invention provides a method for producing a color filter using, and a highly reliable color filter produced by the method. In particular, in the method using the ink colored layer, the conventionally used ink colored layer is low in heat resistance and solvent resistance, so that it is subject to process restrictions in the ITO forming step and the alignment film forming step. Therefore, it becomes difficult to manufacture a highly reliable color filter for liquid crystal. From such a point, it is desired that the composition can be directly printed on the substrate, or can be printed on the composition which does not have so high ink-accepting ability and satisfies the process resistance such as heat resistance and solvent resistance. is there.
【0013】このような点からは、特開平5−2240
07に記載されているように、インク中にメラミン系の
化合物を含有させているものがあるが、インクジェット
ヘッドによる吐出性に難点がある。From this point of view, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2240
As described in No. 07, some inks contain a melamine-based compound in the ink, but there is a problem in the ejection property of the inkjet head.
【0014】本発明の目的は、従来法の有する耐熱性、
耐溶剤性、解像性等の必要特性を満足し、かつ、インク
ジェット適性をも満足し、さらに工程の短縮された安価
なカラーフィルタを提供できる製造方法に用いられる液
晶カラーフィルタ用インク及び該インクを用いるカラー
フィルタの製造方法及び該方法により製造された信頼性
の高いカラーフィルタを提供するものである。The object of the present invention is to obtain the heat resistance of the conventional method,
An ink for a liquid crystal color filter used in a manufacturing method that can provide an inexpensive color filter that satisfies necessary properties such as solvent resistance and resolution, and that also satisfies inkjet suitability, and has a shortened process, and the ink The present invention provides a method for producing a color filter using, and a highly reliable color filter produced by the method.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、インクジェット方式を用いて基板上に着色
剤を配列させる液晶用カラーフィルタの製造方法に用い
られる液晶カラーフィルタ用インクであって、該インク
が、以下の構造単位からなる単量体の単独及び/又は他
のビニル系単量体との共重合体を少なくとも含むインク
であることを特徴とする液晶カラーフィルタ用インクIn order to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal color filter ink used in a method for producing a liquid crystal color filter in which a colorant is arranged on a substrate by using an inkjet method. In addition, the ink is an ink containing at least a monomer consisting of the following structural units alone and / or a copolymer with another vinyl-based monomer:
【0016】[0016]
【化2】 但しR1 HまたはCH3 R2 HまたはC1 〜C5 のアルキル基 を提案するものである。Embedded image However, R 1 H or CH 3 R 2 H or a C 1 to C 5 alkyl group is proposed.
【0017】また本発明はインクジェット方式を用いて
インクの吐出により基板上に着色剤を配列させる液晶用
カラーフィルタの製造方法において、前記の液晶カラー
フィルタ用インクを用いることを特徴とする液晶用カラ
ーフィルタの製造方法及びインクジェット方式を用いて
インクの吐出により基板上に着色剤を配列させる製造方
法において、まず基板上に直接、あるいは基板上に設け
られた組成物上に、インクジェット方式を用いて前記の
インクの吐出により着色剤を配列させた後、光照射、も
しくは加熱を行なって着弾されたインクを硬化させるこ
とを特徴とする液晶用カラーフィルタの製造方法であ
る。Further, according to the present invention, in the method for producing a color filter for liquid crystal in which a colorant is arranged on a substrate by ejecting ink using an ink jet system, the above-mentioned ink for liquid crystal color filter is used. In a method for producing a filter and a method for arranging a colorant on a substrate by ejecting ink by using an inkjet method, first, the composition is provided directly on the substrate or on the composition by using the inkjet method. After arranging the colorant by ejecting the ink, the method for producing a color filter for liquid crystal is characterized by irradiating light or heating to cure the landed ink.
【0018】そして前記インクが、熱処理により硬化可
能なインクであること、前記硬化可能なインクが光照射
により硬化可能なインクであること、前記硬化したイン
ク上に硬化可能な樹脂組成物層を形成すること、更には
硬化可能な樹脂組成物層が光照射により硬化可能な樹脂
組成物層であること、前記硬化可能な樹脂組成物層が熱
処理により硬化可能な樹脂組成部層であることを含む。The ink is an ink curable by heat treatment, the curable ink is an ink curable by light irradiation, and a curable resin composition layer is formed on the cured ink. And that the curable resin composition layer is a resin composition layer curable by light irradiation, and the curable resin composition layer is a resin composition part layer curable by heat treatment. .
【0019】また本発明は上記方法により製造された液
晶用カラーフィルタである。The present invention is also a liquid crystal color filter manufactured by the above method.
【0020】以下本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.
【0021】本発明のインクはインクジェット方式を用
いて基板上に着色剤を配列させる液晶用カラーフィルタ
の製造方法に用いられる液晶カラーフィルタ用インクで
あって、インクジェット方式を用いてR,G,B(レッ
ド、グリーン、ブラック)等の各色に着色した着色パタ
ーンを基板上に形成させるものである。本発明のインク
は着色に用いる硬化可能なインクであって、前記の構造
単位(I)からなる単量体の単独及び/又は他のビニル
単量体との共重合体を少なくとも含んでいればよい。The ink of the present invention is a liquid crystal color filter ink used in a method for manufacturing a liquid crystal color filter in which a colorant is arranged on a substrate by using an inkjet method, and the inks of R, G and B are used by the inkjet method. A colored pattern colored in each color (red, green, black) or the like is formed on the substrate. The ink of the present invention is a curable ink used for coloring, and at least contains a monomer of the structural unit (I) alone and / or a copolymer with another vinyl monomer. Good.
【0022】インク中の上記単量体の単独及び/又は他
のビニル共重合体の含有量は0.005〜30重量%が
好ましく、より好ましくは0.1〜10重量%である。The content of the above-mentioned monomer alone and / or other vinyl copolymer in the ink is preferably 0.005 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight.
【0023】この範囲の量より多ければインクジェット
ヘッドによる吐出性能の低下の問題が生じることがあ
り、この範囲の量より少なければ本発明による効果、即
ち耐熱性、耐溶剤性等の性能が十分に発揮されない。If the amount is more than this range, the ejection performance of the ink jet head may be deteriorated. If the amount is less than this range, the effects of the present invention, that is, the heat resistance and solvent resistance are not sufficient. Not demonstrated.
【0024】前記(I)で表される構造単位からなる単
量体としては、N−メチロールアクリルアミド、N−メ
トキシメチルアクリルアミド、N−エトキシメチルアク
リルアミド、N−イソプロポキシメチルアクリルアミ
ド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メトキシメ
チルメタクリルアミド、N−エトキシメチルメタクリル
アミド等が挙げられるが、これらに限られるものではな
い。これらの単量体は、単独、あるいは、他のビニル系
単量体と共重合される。他のビニル系単量体としては、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、ヒ
ドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート等の水酸基を含有したビニル系単
量体、その他スチレン、α−メチルスチレン、アクリル
アミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、アリル
アミン、ビニルアミン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル等を挙げることができるが、もちろんこれらに限られ
るものではない。Examples of the monomer composed of the structural unit represented by (I) above include N-methylol acrylamide, N-methoxymethyl acrylamide, N-ethoxymethyl acrylamide, N-isopropoxymethyl acrylamide and N-methylol methacrylamide. , N-methoxymethylmethacrylamide, N-ethoxymethylmethacrylamide, and the like, but are not limited thereto. These monomers may be copolymerized alone or with other vinyl monomers. Other vinyl monomers include
Acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, acrylic acid esters such as ethyl acrylate, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate, hydroxymethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate and other hydroxyl groups Vinyl monomers containing styrene, α-methylstyrene, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, allylamine, vinylamine, vinyl acetate, vinyl propionate, etc., but of course not limited to these. .
【0025】共重合体中の前記式(I)の化合物の含有
量は5〜95wt%、好ましくは7〜90wt%、さら
に好ましくは10〜85wt%である。前記(I)式の
化合物の含有量が5%未満の場合は光照射していないイ
ンク吸収性が低下していない部分のインク吸収性が元々
小さいため、インク中の色材分が十分に染着乃至吸着せ
ず、後工程の色材分の染み出しの際、支障をきたしたり
画素内での白抜けが起り易く好ましくない。The content of the compound of formula (I) in the copolymer is 5-95 wt%, preferably 7-90 wt%, more preferably 10-85 wt%. When the content of the compound of the formula (I) is less than 5%, the ink absorbability of the portion where the ink absorbency not irradiated with light is not lowered is originally small, and therefore the coloring material in the ink is sufficiently dyed. Not adhering or adsorbing, and when exuding the color material in the subsequent step, it is not preferable because it may cause trouble or white spots in the pixel.
【0026】また前記(I)式の化合物が95wt%を
越えると光照射または光照射と熱処理により光照射部分
のインク吸収性の低下の度合いが小さく、隣接画素間に
おける混色が多発し好ましくない。If the amount of the compound of the formula (I) exceeds 95% by weight, the degree of decrease in ink absorbability of the light-irradiated portion due to light irradiation or light irradiation and heat treatment is small, and color mixing frequently occurs between adjacent pixels, which is not preferable.
【0027】さらに、光硬化させる場合には、各種樹脂
を、光開始剤を加えてもよい。Further, when photocuring, various resins may be added with a photoinitiator.
【0028】また、色材としては、染料系、顔料系いず
れも用いることができる。またさらに、他の成分とし
て、様々な市販の樹脂、添加剤を加えてもよく、インク
中に固着等の問題を起こすものでなければとくに限られ
ない。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等
が好適に用いられる。インクは上記各成分を水または公
知の溶剤で混合溶解または分散させて常法により調整す
ればよい。As the coloring material, either a dye type or a pigment type can be used. Furthermore, various commercially available resins and additives may be added as other components, and the components are not particularly limited as long as they do not cause problems such as sticking in the ink. Specifically, acrylic resin, epoxy resin, etc. are preferably used. The ink may be prepared by mixing and dissolving or dispersing each of the above components in water or a known solvent to prepare the ink by a conventional method.
【0029】次に本発明の製造方法を図面を参照して説
明する。Next, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0030】図1は本発明における液晶用カラーフィル
タの製造方法を示したものであり、本発明の液晶用カラ
ーフィルタの構成の1例が示されている。FIG. 1 shows a method for manufacturing a color filter for liquid crystal according to the present invention, and shows an example of the constitution of the color filter for liquid crystal according to the present invention.
【0031】本発明においては、基板として一般にガラ
ス基板が用いられるが、液晶用カラーフィルタとしての
透明性、機械的強度等の必要特性を有するものであれば
ガラス基板に限定されるものではない。In the present invention, a glass substrate is generally used as the substrate, but the substrate is not limited to the glass substrate as long as it has necessary properties such as transparency and mechanical strength as a liquid crystal color filter.
【0032】図1(a)は、ガラス基板1上にブラック
マトリクス2が形成された図を示したものである。尚、
本発明による場合、図1(b)に示したようにブラック
マトリクス2上にさらに樹脂組成物層3、図1(c)に
示したようにガラス基板1上に樹脂組成物層3をコーテ
ィングし、その上にブラックマトリクス2が形成されて
いるものであってもよい。本発明によれば、樹脂組成物
層3はなくともよいが、着弾したインクの広がりを所望
の径に調整する意味で存在させるのが好ましい。FIG. 1A shows a diagram in which the black matrix 2 is formed on the glass substrate 1. still,
In the case of the present invention, the resin composition layer 3 is further coated on the black matrix 2 as shown in FIG. 1 (b), and the resin composition layer 3 is coated on the glass substrate 1 as shown in FIG. 1 (c). The black matrix 2 may be formed thereon. According to the present invention, the resin composition layer 3 may be omitted, but it is preferably present in the sense that the spread of the landed ink is adjusted to a desired diameter.
【0033】また、この樹脂組成物層3に必要とされる
特性については、OHPフィルム等程のインク受容性は
要求されないが、耐熱性等の耐プロセス性は必要であ
る。このような樹脂組成物層3としてはインクをはじ
く、いわゆる撥水性、撥油性がそれほど高くないもの、
また、耐熱性等の耐プロセス性に優れているものであれ
ばよい。即ち、アクリル系、エポキシ系、イミド系など
が好適に用いられるがこれらに限られるものではない。
また、これらの樹脂組成物は熱、光硬化タイプのものを
用いて印字後に硬化させてもよい。この樹脂組成物層3
は、スピンコート、ロールコート、バーコート、スプレ
ーコート、ディップコート等の方法により塗布されるが
これらに限られるものではない。もちろん、このような
樹脂組成物層3は存在しなくともよく、図1(a)にお
けるブラックマトリクスパターンの中で、図1(d)に
示してあるように、インクがちょうど埋まり、いわゆる
キャスティングのような形でR,G,Bパターンが形成
されてもよい。また、ブラックマトリクス2上で各色イ
ンクが重ならない範囲で印字されていてもよい。もちろ
ん図1(e)のように、インクの受容層としての樹脂組
成物を塗布し、その上に印字を行なってもよい。The resin composition layer 3 is not required to have the ink receptivity as an OHP film, but is required to have process resistance such as heat resistance. Such a resin composition layer 3 repels ink and is not so high in water repellency and oil repellency,
Further, any material having excellent process resistance such as heat resistance may be used. That is, acrylic type, epoxy type, imide type and the like are preferably used, but not limited thereto.
Moreover, these resin compositions may be cured after printing using a heat-curable or photocurable resin composition. This resin composition layer 3
Is applied by methods such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, and dip coating, but is not limited to these. Of course, such a resin composition layer 3 does not have to exist, and as shown in FIG. 1D, the ink is just filled in the black matrix pattern in FIG. The R, G, B patterns may be formed in such a manner. Further, the respective color inks may be printed on the black matrix 2 within a range where they do not overlap each other. Of course, as shown in FIG. 1 (e), a resin composition as an ink receiving layer may be applied and printing may be performed thereon.
【0034】前記のR,G,Bの各色のマトリックスパ
ターンの着色には前述の液晶カラーフィルタ用インクが
好適に用いられる。色材としては染料系、顔料系のいず
れも用いることができる。さらに、インクジェットとし
ては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた
バルブジェットタイプ、あるいは圧電素子を用いたピエ
ゾジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積および
着色パターンは任意に設定することができる。また、本
例におけるブラックマトリクス形成方法としては、基板
上に直接設ける場合は、スパッタもしくは蒸着により金
属薄膜を形成し、フォトリソ工程によりパターニング、
また、樹脂組成物上に設ける場合は、一般的なフォトリ
ソ工程によるパターニングすることが挙げられるが、こ
れらに限られるものではない。次いで、図1(f)に示
すように光照射、熱処理あるいは光照射と熱処理の両方
を行なって印字部を硬化させる。この時、インク受容層
としての樹脂組成物が硬化タイプのものであれば、同時
に硬化させることが可能である。続いて図1(g)に示
したように、必要に応じて保護膜を形成する。保護層5
としては、光照射または熱処理、あるいはこれらの両方
により硬化可能な樹脂材料あるいは蒸着またはスパッタ
によって形成された無機膜等を用いることができ、カラ
ーフィルタとした場合の透明性を有し、その後のITO
形成プロセス、配向膜形成プロセス等に耐えうるもので
あれば使用可能である。The aforementioned liquid crystal color filter ink is preferably used for coloring the R, G and B matrix patterns. As the coloring material, either a dye type or a pigment type can be used. Further, as the ink jet, a valve jet type using an electrothermal converter as an energy generating element, a piezo jet type using a piezoelectric element, or the like can be used, and a coloring area and a coloring pattern can be arbitrarily set. . In addition, as a black matrix forming method in this example, when directly provided on a substrate, a metal thin film is formed by sputtering or vapor deposition, and patterning is performed by a photolithography process.
Moreover, when providing on a resin composition, patterning by a general photolithography process may be mentioned, but the patterning is not limited thereto. Next, as shown in FIG. 1F, light irradiation, heat treatment, or both light irradiation and heat treatment are performed to cure the printed portion. At this time, if the resin composition as the ink receiving layer is of a curable type, it can be simultaneously cured. Subsequently, as shown in FIG. 1G, a protective film is formed if necessary. Protective layer 5
As the material, a resin material that can be cured by light irradiation or heat treatment, or both of them, or an inorganic film formed by vapor deposition or sputtering can be used, and it has transparency when used as a color filter, and ITO after that is used.
Any material can be used as long as it can withstand the formation process, the alignment film formation process, and the like.
【0035】[0035]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例1)ブラックマトリクスの形成されたガラス基
板上にアクリル−シリコングラフトポリマーからなる自
己架橋熱硬化型樹脂組成物(東亜合成化学社製商品名サ
イマック450)を膜厚2ミクロンになるようにスピン
コートし、風乾した。次いで、インクジェットプリンタ
ーによりR,G,Bのマトリクスパターンを着色した。
インクとしては、R,G,B染料、水溶性有機溶剤およ
び水、さらに、N−メチロールアクリルアミドとメタク
リル酸メチルの2元共重合体(共重合比50:50)か
らなるものを用いた。このインクを用いた場合、インク
ジェットによる吐出性は良好であった。このインクで着
色した後、200度、1時間の熱処理により印字部およ
び樹脂組成物を硬化させた。さらにその上に、2液型の
熱硬化型樹脂材料(日本合成ゴム社製商品名オプトマー
SS6688)を膜厚1ミクロンとなるようにスピンコ
ートし、230度、30分の熱処理を行なって硬化させ
ることにより液晶用カラーフィルタを作成した。このよ
うに作成した液晶用カラーフィルタを光学顕微鏡により
観察したところ、混色、色ムラ等の問題は観察されなか
った。The present invention will be described below in detail with reference to examples. (Example 1) A self-crosslinking thermosetting resin composition (trade name Cymac 450 manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.) composed of an acrylic-silicon graft polymer was formed on a glass substrate on which a black matrix was formed so as to have a film thickness of 2 microns. Spin coated and air dried. Next, the matrix pattern of R, G, B was colored with an inkjet printer.
The ink used was an R, G, B dye, a water-soluble organic solvent, water, and a binary copolymer of N-methylolacrylamide and methyl methacrylate (copolymerization ratio 50:50). When this ink was used, the ink jetting property was good. After coloring with this ink, the printed part and the resin composition were cured by heat treatment at 200 ° C. for 1 hour. Further, a two-component thermosetting resin material (trade name: OPTOMER SS6688 manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is spin-coated thereon to a film thickness of 1 micron and heat-treated at 230 ° C. for 30 minutes to cure it. Thus, a liquid crystal color filter was prepared. When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed.
【0036】下表に用いたインクの組成を示した。The composition of the ink used is shown in the table below.
【0037】[0037]
【表1】 染料 5 g 有機溶剤(N−メチルぴロリドン) 20 g 水 73 g 共重合体 2 g なお、R染料はC.I.Directred240、G
染料はC.I.AcidGreen12、B染料はC.
I.DirectBlue273を用いた。 (実施例2)実施例1において、インクとして、R,
G,B染料、水、水溶性有機溶剤、さらに、N−メチロ
ールアクリルアミドとメタクリル酸メチルとヒドロキシ
エチルメタクリレートの3元共重合体(共重合比30:
20:50)からなるものを用いた。このインクを用い
た場合、インクジェットによる吐出性は良好であった。
そして印字後に200度、30分間の熱処理により印字
部ならびに樹脂組成物を硬化させたほかは実施例1と全
く同様にしてカラーフィルタを作成した。このように作
成した液晶用カラーフィルタを光学顕微鏡により観察し
たところ、混色、色ムラ等の問題は観察されなかった。[Table 1] Dye 5 g Organic solvent (N-methylpyrrolidone) 20 g Water 73 g Copolymer 2 g The R dye is C.I. I. Directred240, G
The dye is C.I. I. AcidGreen12, B dye is C.I.
I. DirectBlue273 was used. (Example 2) In Example 1, as ink, R,
G, B dye, water, a water-soluble organic solvent, and a terpolymer of N-methylolacrylamide, methyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate (copolymerization ratio 30:
20:50) was used. When this ink was used, the ink jetting property was good.
Then, after printing, a color filter was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the printed portion and the resin composition were cured by heat treatment at 200 ° C. for 30 minutes. When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed.
【0038】R,G,Bの各インクの組成を下表に示し
た。The compositions of the R, G and B inks are shown in the table below.
【0039】[0039]
【表2】 染料 4 g 共重合体 4 g 水 85 g 有機溶剤(イソプロピルアルコール) 7 g なお、R染料、G染料、B染料は実施例1と同じものを
用いた。 (実施例3)実施例2のインクを用い、インク受容層と
しての樹脂組成物を塗布せず、インクを硝子基板上に直
接印字したほかは実施例2と全く同様にしてカラーフィ
ルタを作成した。このように作成した液晶用カラーフィ
ルタを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ
等の問題は観察されなかった。 (実施例4)ブラックマトリクスの形成されたガラス基
板上にポリビニルピロリドンおよびビスアジド化合物か
らなる光硬化型樹脂組成物(東京応化工業NONCRO
N)を膜厚2ミクロンになるようにスピンコートし、9
0度、20分間のプロベークを行なって光硬化可能な樹
脂組成物層を形成した。次いで、インクジェットプリン
ターによりR,G,Bのマトリクスパターンを着色し
た。インクとしては、R,G,B染料、水溶性有機溶剤
および水、さらに、N−メチロールアクリルアミドとス
チレンとヒドロキシエチルアクリレートの3元共重合体
(共重合比30:40:40)、及び光開始剤として、
トリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネ
ートからなるものを用いた。このインクを用いた場合、
インクジェットによる吐出性は良好であった。そして、
このインクで着色した後、UV照射(deepUV10
0mJ/cm2 )による全面露光、および、200度、
1時間の熱処理により印字部および樹脂組成物を硬化さ
せた。さらにその上に2液型の熱硬化型樹脂材料を膜厚
1ミクロンとなるようにスピンコートし、230度、3
0分の熱処理を行なって硬化させることにより液晶用カ
ラーフィルタを作成した。このように作成した液晶用カ
ラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、混
色、色ムラ等の問題は観察されなかった。Table 2 Dye 4 g Copolymer 4 g Water 85 g Organic solvent (isopropyl alcohol) 7 g The same R dye, G dye and B dye as in Example 1 were used. (Example 3) A color filter was prepared in the same manner as in Example 2 except that the ink of Example 2 was used and the resin composition as the ink receiving layer was not applied, and the ink was directly printed on the glass substrate. . When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed. (Example 4) A photocurable resin composition comprising polyvinylpyrrolidone and a bisazide compound on a glass substrate on which a black matrix was formed (Tokyo Ohka Kogyo NONCRO
N) is spin coated to a film thickness of 2 microns,
Probaking was performed at 0 ° C. for 20 minutes to form a photocurable resin composition layer. Next, the matrix pattern of R, G, B was colored with an inkjet printer. As the ink, R, G, B dyes, a water-soluble organic solvent and water, a terpolymer of N-methylol acrylamide, styrene and hydroxyethyl acrylate (copolymerization ratio 30:40:40), and photoinitiation As an agent
A material consisting of triphenylsulfonium trifluoromethyl sulfonate was used. When using this ink,
The ink jetting property was good. And
After coloring with this ink, UV irradiation (deepUV10
0 mJ / cm 2 ) whole surface exposure and 200 degrees,
The printed portion and the resin composition were cured by heat treatment for 1 hour. Furthermore, a two-component thermosetting resin material was spin-coated thereon to a film thickness of 1 micron, and the temperature was set to 230 ° C, 3
A color filter for liquid crystal was prepared by performing a heat treatment for 0 minutes and curing. When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed.
【0040】R,G,Bの各インクの組成を下表に示し
た。The compositions of R, G and B inks are shown in the table below.
【0041】[0041]
【表3】 染料 6 g 共重合体 2 g 水 77 g 有機溶剤(イソプロピルアルコール) 5 g 有機溶剤(エチレングリコール) 10 g なお、R染料、G染料、B染料は実施例1と同じものを
用いた。 (実施例5)実施例4において、インク中のR,G,B
染料をR,G,B顔料に変えたほかは実施例4と全く同
様にしてカラーフィルタを作成した。そしてこのインク
を用いた場合、インクジェットによる吐出性は良好であ
った。このように作成した液晶用カラーフィルタを光学
顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ等の問題は
観察されなかった。 (実施例6)実施例4のインクを用い、インク受容層と
しての樹脂組成物を塗布せず、インクを硝子基板上に直
接印字したほかは実施例4と全く同様にしてカラーフィ
ルタを作成した。このように作成した液晶用カラーフィ
ルタを光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ
等の問題は観察されなかった。[Table 3] Dye 6 g Copolymer 2 g Water 77 g Organic solvent (isopropyl alcohol) 5 g Organic solvent (ethylene glycol) 10 g The same R dye, G dye and B dye as in Example 1 are used. I was there. (Example 5) In Example 4, R, G, B in the ink
A color filter was prepared in exactly the same manner as in Example 4 except that the dyes were changed to R, G and B pigments. When this ink was used, the ink jetting property was good. When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed. (Example 6) A color filter was prepared in the same manner as in Example 4 except that the ink of Example 4 was not applied to the resin composition as the ink receiving layer and the ink was directly printed on the glass substrate. . When the color filter for liquid crystal thus produced was observed with an optical microscope, problems such as color mixing and color unevenness were not observed.
【0042】以上、実施例1〜6で作成されたカラーフ
ィルタに混色、色ムラ等は観察されず、ITO形成、配
向膜の形成、液晶材料の封入等の一連の作業を行ない、
カラー液晶駆動装置を作成した。このようにして作成さ
れたカラー液晶駆動装置を用いて−20度〜60度の温
度範囲にて連続1000時間の駆動を行なったところ、
障害は発生しなかった。さらに、OHP上に設置し、連
続10000時間の投射駆動を行なったところ、透過率
および色調の変化は確認されなった。 (比較例1)実施例1においてインクとしてN−メチロ
ールアクリルアミドとメタクリル酸メチルの2元共重合
体を含まないインクを用い、ほかは全く実施例1と同様
にしてカラーフィルタを作成した。 (比較例2)実施例4においてインクとしてN−メチロ
ールアクリルアミドとスチレンとヒドロキシエチルアク
リレートの3元共重合体、及び光開始剤として、トリフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホネートを
含まないインクを用い、ほかは全く実施例4と同様にし
てカラーフィルタを作成した。As described above, no color mixture or color unevenness was observed in the color filters prepared in Examples 1 to 6, and a series of operations such as ITO formation, alignment film formation and liquid crystal material encapsulation were performed.
A color liquid crystal driving device was created. When the color liquid crystal driving device thus produced was continuously driven for 1000 hours in a temperature range of −20 ° C. to 60 ° C.,
No failure occurred. Further, when it was installed on an OHP and projection drive was continuously performed for 10,000 hours, changes in transmittance and color tone were not confirmed. (Comparative Example 1) A color filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ink containing no binary copolymer of N-methylolacrylamide and methyl methacrylate was used as the ink in Example 1. (Comparative Example 2) In Example 4, the terpolymer of N-methylolacrylamide, styrene and hydroxyethyl acrylate was used as the ink, and the ink containing no triphenylsulfonium trifluoromethyl sulfonate as the photoinitiator was used. A color filter was prepared in exactly the same manner as in Example 4.
【0043】以上、比較例1,2で作成されたカラーフ
ィルタに混色、色ムラ等は観察されず、ITO形成、配
向膜の形成、液晶材料の封入等の一連の作業を行ない、
カラー液晶駆動装置を作成した。このようにして作成さ
れたカラー液晶駆動装置を用いて−20度〜60度の温
度範囲にて連続1000時間の駆動を行なったところ、
50度以上の高温にて障害が発生した。さらに、OHP
上に設置し、連続10000時間の投射駆動を行なった
ところ、透過率の低下および色調の変化が確認された。 (比較例3)実施例1においてインクとしてN−メチロ
ールアクリルアミドとメタクリル酸メチルの2元共重合
体のかわりにメラミン樹脂(住友化学製スミテックスレ
ジンM−3)を含むインクを用い、ほかは全く実施例1
と同様にしてカラーフィルタを作成した。As described above, color mixing, color unevenness, etc. were not observed in the color filters prepared in Comparative Examples 1 and 2, and a series of operations such as ITO formation, alignment film formation, and liquid crystal material encapsulation were performed.
A color liquid crystal driving device was created. When the color liquid crystal driving device thus produced was continuously driven for 1000 hours in a temperature range of −20 ° C. to 60 ° C.,
A failure occurred at a high temperature of 50 degrees or more. Furthermore, OHP
When it was installed on the above and the projection drive was continuously performed for 10,000 hours, a decrease in transmittance and a change in color tone were confirmed. (Comparative Example 3) In Example 1, an ink containing a melamine resin (Sumitex Resin M-3 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used as the ink in place of the binary copolymer of N-methylolacrylamide and methyl methacrylate, and the others were not used at all. Example 1
A color filter was created in the same manner as in.
【0044】比較例3においては、インクの吐出性が非
常に悪く、インクドット径が不安定なため、混色、白抜
けが多量に発生した。In Comparative Example 3, the ink ejection property was very poor and the ink dot diameter was unstable, so a large amount of color mixing and white spots occurred.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶カラーフ
ィルタ用インクを用いて液晶用カラーフィルタを製造す
ることにより混色、色ムラのない液晶用カラーフィルタ
が得られると共に耐熱性、耐溶剤性、解像性等の必要特
性を満足すると共にインクジェット適性をも満足し、安
価で信頼性の高い液晶用カラーフィルタを提供すること
ができる。As described above, by producing a color filter for liquid crystal using the ink for liquid crystal color filter of the present invention, a color filter for liquid crystal having no color mixture and color unevenness can be obtained, and heat resistance and solvent resistance can be obtained. It is possible to provide an inexpensive and highly reliable color filter for liquid crystal, which satisfies the required characteristics such as resolution and the inkjet suitability.
【図1】図1(a),(b),(c),(d),(e),(f),
(g)は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。FIG. 1 (a), (b), (c), (d), (e), (f),
(G) is a process drawing showing an example of a method for manufacturing a color filter of the present invention.
1 基板 2 ブラックマトリクス 3 樹脂組成物層 4 インク 5 保護層 1 substrate 2 black matrix 3 resin composition layer 4 ink 5 protective layer
Claims (9)
色剤を配列させる液晶用カラーフィルタの製造方法に用
いられる液晶カラーフィルタ用インクであって、該イン
クが、以下の構造単位からなる単量体の単独及び/又は
他のビニル系単量体との共重合体を少なくとも含むイン
クであることを特徴とする液晶カラーフィルタ用イン
ク。 【化1】 但しR1 HまたはCH3 R2 HまたはC1 〜C5 のアルキル基1. An ink for a liquid crystal color filter used in a method for producing a color filter for a liquid crystal in which a colorant is arranged on a substrate by using an inkjet method, wherein the ink is a monomer composed of the following structural units. An ink for a liquid crystal color filter, which is an ink containing at least the above homopolymer and / or a copolymer with another vinyl monomer. Embedded image However, R 1 H or CH 3 R 2 H or a C 1 to C 5 alkyl group
出により基板上に着色剤を配列させる液晶用カラーフィ
ルタの製造方法において、該インクとして請求項1に記
載の液晶カラーフィルタ用インクを用いることを特徴と
する液晶用カラーフィルタの製造方法。2. A method for producing a color filter for liquid crystal in which a colorant is arranged on a substrate by ejecting ink using an inkjet method, wherein the ink for liquid crystal color filter according to claim 1 is used as the ink. And a method for manufacturing a color filter for liquid crystal.
出により基板上に着色剤を配列させる液晶用カラーフィ
ルタの製造方法において、まず、基板上に直接、あるい
は基板上に設けられた組成物上に、インクジェット方式
を用いて請求項1記載のインクの吐出により着色剤を配
列させた後、光照射、もしくは加熱を行なって着弾され
たインクを硬化させることを特徴とする液晶用カラーフ
ィルタの製造方法。3. A method for manufacturing a color filter for liquid crystal in which a colorant is arranged on a substrate by ejecting ink using an inkjet method, first, directly on the substrate or on a composition provided on the substrate, A method for producing a color filter for liquid crystal, comprising: arranging a colorant by ejecting the ink according to claim 1 using an inkjet method, and then irradiating light or heating to cure the landed ink.
インクである請求項2に記載の液晶用カラーフィルタの
製造方法。4. The method for manufacturing a color filter for liquid crystal according to claim 2, wherein the ink is an ink curable by heat treatment.
可能なインクである請求項2に記載の液晶用カラーフィ
ルタの製造方法。5. The method for producing a color filter for liquid crystal according to claim 2, wherein the curable ink is an ink curable by light irradiation.
成物層を形成する請求項2乃至4のいずれか1項に記載
の液晶用カラーフィルタの製造方法。6. The method for producing a color filter for liquid crystal according to claim 2, wherein a curable resin composition layer is formed on the cured ink.
り硬化可能な樹脂組成物層である請求項6に記載の液晶
用カラーフィルタの製造方法。7. The method for producing a color filter for liquid crystal according to claim 6, wherein the curable resin composition layer is a resin composition layer curable by light irradiation.
り硬化可能な樹脂組成物層である請求項6に記載の液晶
用カラーフィルタの製造方法。8. The method for producing a color filter for liquid crystal according to claim 6, wherein the curable resin composition layer is a resin composition layer curable by heat treatment.
方法により製造された液晶用カラーフィルタ。9. A color filter for liquid crystal manufactured by the method according to claim 2.
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JP554995A JP3610105B2 (en) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Liquid crystal color filter ink, liquid crystal color filter manufacturing method, and liquid crystal color filter |
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JPH08194111A true JPH08194111A (en) | 1996-07-30 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000075127A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter for display device and display device |
JP2001235613A (en) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Canon Inc | Color filter, its manufacturing method and a liquid crystal element using the color filter |
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- 1995-01-18 JP JP554995A patent/JP3610105B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2000075127A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter for display device and display device |
JP2001235613A (en) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Canon Inc | Color filter, its manufacturing method and a liquid crystal element using the color filter |
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