JPH08327812A - Ink for color filter, color filter, production of color filter and liquid crystal panel - Google Patents

Ink for color filter, color filter, production of color filter and liquid crystal panel

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JPH08327812A
JPH08327812A JP13510995A JP13510995A JPH08327812A JP H08327812 A JPH08327812 A JP H08327812A JP 13510995 A JP13510995 A JP 13510995A JP 13510995 A JP13510995 A JP 13510995A JP H08327812 A JPH08327812 A JP H08327812A
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JP
Japan
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ink
color filter
dye
receiving layer
weight
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JP13510995A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Shirota
勝浩 城田
Takeshi Miyazaki
健 宮▲崎▼
Koichiro Nakazawa
広一郎 中澤
Satohiko Yamada
聡彦 山田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH08327812A publication Critical patent/JPH08327812A/en
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Abstract

PURPOSE: To improve heat resistance, cleaning resistance and adhesion property with a substrate, to prevent bleeding in a colored part and to improve color contrast by incorporating a triphenylmethane dye, a xanthene dye and a specified solvent. CONSTITUTION: This ink for color filter contains a triphenylmethane dye and a xanthene dye by 25:1 to 2:1 weight ratio and a solvent having 150-240 deg.C boiling point by 10-60wt.%. The color filter is formed in the following processes. First, a layer containing a resin compsn. which can be hardened is formed on a substrate where a black matrix 2 is preliminarily formed, and the layer is hardened to form an ink accepting layer 3 on the substrate 1. After the layer is prebaked, if necessary, the layer is colored by using inks of R, G, B colors containing water-soluble dyes by ink-jet method. Then, the ink accepting layer 3 is hardened by irradiation with light, or by irradiation with light and heat treatment, and then a protective layer 6 is formed thereon.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビ、パーソナ
ルコンピュータ等に使用されているカラー液晶ディスプ
レイのカラーフィルタおよびその製造方法、そのカラー
フィルタ用インク、ならびに同フィルタを組み込んだ液
晶パネルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter for a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer and the like, a method for manufacturing the same, an ink for the color filter, and a liquid crystal panel incorporating the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラーフィルタはカラー液晶ディスプレ
イの重要な構成部品で、このフィルタは透明基板上に赤
(R)、緑(R)、青(B)の三原色からなる画素を繰
り返して多数配列した構造をしている。
2. Description of the Related Art A color filter is an important component of a color liquid crystal display. This filter has a large number of pixels of red (R), green (R), and blue (B) arranged repeatedly on a transparent substrate. It has a structure.

【0003】近年パーソナルコンピュータの発達、特に
携帯用のパーソナルコンピュータの発達にともない、液
晶ディスプレイ、とく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、さらなる普及の
ためには、より高精細でかつ高画質なディスプレイの提
供と同時に、ディスプレイ本体の製造コストを下げなけ
ればならないといった相反する要求を満足させる必要が
ある。特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対す
る前記の要求が急速に高まってきている。
With the recent development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, for further popularization, it is necessary to satisfy the conflicting requirements that the manufacturing cost of the display main body must be reduced while providing a display with higher definition and higher image quality. In particular, the above-mentioned demand for a color filter, which has a high specific gravity in terms of cost, is rapidly increasing.

【0004】従来からカラーフィルタの要求特性を満足
しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みられて
いるが、いまだすべての要求特性を満足する方法は確立
されていない。
Various methods have hitherto been attempted to meet the above-mentioned requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but a method satisfying all the required characteristics has not yet been established.

【0005】以下にカラーフィルタの代表的な製造方法
を説明する。
A typical method of manufacturing a color filter will be described below.

【0006】最も多く用いられている第1の方法は染色
法である。染色法は、染色することの容易な水溶性の高
分子材料に感光剤を添加したものを用いて、これをフォ
トリソグラフイー工程により透明支持体上に所望の形状
にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸
漬して着色パターンを得る。この工程を3回繰り返すこ
とにより、R、G、Bのカラーフィルタを形成する。
The first and most frequently used method is the dyeing method. The dyeing method was obtained by adding a photosensitizer to a water-soluble polymer material that was easy to dye, and patterning this into a desired shape on a transparent support by a photolithography process. The pattern is dipped in a dye bath to obtain a colored pattern. By repeating this process three times, R, G, and B color filters are formed.

【0007】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代りつつあるもので
ある。この方法では、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−ンを得る。この工程を3回繰り返すことに
よりR、G、Bの3色カラーフィルタを形成する。
The second method, which is most 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 three color filter of R, G and B is formed.

【0008】第3の方法は電着法である。この方法で
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て第
1の色を電着する。この工程を3回繰り返すことにより
R、G、Bのカラーフィルタ層を形成し、最後に焼成す
ることにより、カラーフィルタを形成する。
The third method is an electrodeposition method. In this method, first, a transparent electrode is patterned on the substrate. next,
The first color is electrodeposited by immersing it in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution and the like. This process is repeated three times to form R, G, and B color filter layers, and finally firing is performed to form a color filter.

【0009】これらのいずれの方法においても着色層上
に保護層を形成するのが一般的である。
In any of these methods, a protective layer is generally formed on the colored layer.

【0010】第4の方法は印刷法である。印刷法は熱硬
化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を3回繰り返すこと
によりR、G、Bのカラーフィルタ層を形成した後、樹
脂を熱硬化させることにより着色層を形成するものであ
る。
The fourth method is a printing method. In the printing method, a pigment is dispersed in a thermosetting resin, printing is repeated three times to form R, G, and B color filter layers, and then the resin is thermoset to form a colored layer. .

【0011】これらの方法に共通している点は、R、
G、Bの3色を着色するために同一工程を3回繰り返す
ことであり、それは必然的に製造コストを高くする。ま
た工程が多いほど歩留りが低下するという問題を有して
いる。
The common points of these methods are R,
The same process is repeated three times for coloring the three colors G and B, which inevitably increases the manufacturing cost. Further, there is a problem that the yield decreases as the number of processes increases.

【0012】さらに、電着法においては形成可能なパタ
ーン形状が限定されるため、現状の技術ではTFTカラ
ーには適用できない。また第4の印刷法においては解像
性および平滑性が悪いという欠点があり、ファインピッ
チのパターンは形成できない。
Furthermore, since the pattern shape that can be formed by the electrodeposition method is limited, the current technology cannot be applied to a TFT color. Further, the fourth printing method has a drawback that the resolution and smoothness are poor, and a fine pitch pattern cannot be formed.

【0013】以上挙げたように、カラーフィルタの製造
方法には既に幾つかの方法があるが、ディスプレイの色
彩性を重視した場合は、色材として染料を用いる染色法
が一般的に有利とされている。
As mentioned above, there are already some methods for producing a color filter, but when importance is attached to the chromaticity of a display, a dyeing method using a dye as a coloring material is generally considered to be advantageous. ing.

【0014】しかしながら、上記の通り染色法において
は、画素を形成する際、染色液に基板を浸漬する方法が
とられているため、用いる受容層に染着しにくい染料
は、たとえ色調(スペクトル特性)が良好であっても使
用できないといった欠点があった。そこで使用できる染
料の種類を増やすべく、染料がアニオン型の場合は、受
容層中に4級アンモニウム等のカチオン基を導入して、
染料の染着性を向上させようという試みが一般的に行わ
れているが、染料の色調が変化したり(スペクトルシフ
ト)、耐熱性が低下してしまう等の問題が発生してい
る。
However, in the dyeing method as described above, the method of immersing the substrate in a dyeing solution when forming pixels is adopted, and therefore dyes which are difficult to be dyed on the receiving layer to be used may have a color tone (spectral characteristic). ) Is good, it cannot be used. In order to increase the types of dyes that can be used, if the dye is an anionic type, a cation group such as quaternary ammonium is introduced into the receiving layer,
Attempts have been generally made to improve the dyeability of dyes, but problems such as changes in the color tone of the dye (spectrum shift) and deterioration of heat resistance have occurred.

【0015】さらには、調色のため複数の染料から成る
染色液を用いる場合、各染料と受容層との間の染着性が
同一ではないため、所望の色調にコントロールすること
が困難になる問題も生じている。このため現実には微妙
な色調コントロールが困難なばかりか、使用できる染料
および受容層材料の種類も大幅に制約されている。
Furthermore, when a dyeing solution composed of a plurality of dyes is used for color matching, it is difficult to control the desired color tone because the dyeing properties of the dyes and the receiving layer are not the same. There are also problems. For this reason, in reality, it is difficult to finely control the color tone, and the types of dyes and receiving layer materials that can be used are greatly limited.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】これらの欠点を改良す
るために、インクジェット方式を用いたカラーフィルタ
の製造方法が提案されている(特開昭59−7520
5、特開昭63−235901、特開平1−21730
2、特開平4−123005など)。
In order to improve these drawbacks, a method of manufacturing a color filter using an ink jet method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 59-7520).
5, JP-A-63-235901, JP-A-1-21730
2, JP-A-4-123005, etc.).

【0017】これらは前記の方法と異なり、R,G,B
の各色素を含有する着色液(以下インク)をフィルタ基
板にノズルより噴射し、その付着したインクをフィルタ
基板上で乾燥させて画素を形成させるものである。
These are different from the above-mentioned methods in that R, G, B
The colored liquid (hereinafter referred to as ink) containing each of the dyes is ejected from the nozzle onto the filter substrate, and the attached ink is dried on the filter substrate to form pixels.

【0018】その方法によれば、着色部の形成が前述の
染色法のような染料−受容層間の染着プロセスを経ない
ため、受容層側にカチオン基導入等による染着性向上手
段を用いなくても良い。従って、染着前後での染料自体
の色調変化(スペクトルシフト)や、耐熱性の低下とい
った問題も回避可能であり、さらには、調色のため複数
の染料を含有するインクを用いた場合であっても予想と
大幅に異なった色調になることは無い。
According to this method, since the formation of the colored portion does not go through the dyeing process between the dye and the receiving layer as in the above-mentioned dyeing method, a means for improving the dyeing property by introducing a cation group on the receiving layer side is used. You don't have to. Therefore, it is possible to avoid problems such as a change in color tone of the dye itself (spectrum shift) before and after dyeing and a decrease in heat resistance. Furthermore, in the case of using an ink containing a plurality of dyes for toning. However, the color tone does not differ greatly from what was expected.

【0019】また、R,G,Bの各着色層の形成を一度
に行うことができ、さらにインクの使用量にも無駄が生
じないため、大幅な生産性の向上、コストダウン等の効
果も期待できる。
Further, since each of the R, G, and B colored layers can be formed at one time and the amount of ink used is not wasted, the productivity can be greatly improved and the cost can be reduced. Can be expected.

【0020】しかしながら従来のインクジェット法によ
るカラーフィルタ作製方法は、使用されている染料が必
ずしもインクジェット方式に好適なものばかりではな
く、また受容層材料と染料のマッチング、インクジェッ
ト方式による描画条件(受容層種およびそこに噴射され
た染料の量)等も技術的に不明な点が多く存在してい
る。このため、下記に挙げた新たな技術課題が発生して
いたが、下記要求特性の全てを満足するものはなく、従
って問題の早急な解決法の確立が望まれていた。
However, in the conventional method for producing a color filter by the ink jet method, the dye used is not always suitable for the ink jet method, and the matching of the dye with the receptive layer material and the drawing condition by the ink jet method (receptive layer type) Also, there are many technically unclear points such as the amount of the dye injected there). For this reason, the following new technical problems have arisen, but none satisfy all of the following required characteristics, and therefore there has been a demand for an urgent solution to the problem.

【0021】1)着色部とカラーフィルタ基板との間の
密着性が良いこと 2)着色部の色純度が高いこと(例えばB画素の場合
は、G,Bの波長帯の光を十分に遮光すること。) 3)着色部のにじみがないこと 4)着色部の耐熱性が良好なこと。
1) Adhesion between the colored portion and the color filter substrate is good. 2) Color purity of the colored portion is high (for example, in the case of B pixel, light in the G and B wavelength bands is sufficiently shielded. 3) No bleeding in the colored part 4) Good heat resistance in the colored part.

【0022】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、上記要求特性を全
て満足するカラーフィルタ用インク、歩留りよく優れた
カラーフィルタを与える製造方法、ならびに特性の優れ
たカラーフィルタおよび液晶パネルを提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a color filter ink satisfying all the above required characteristics, a manufacturing method for providing a color filter excellent in yield, and characteristics. To provide an excellent color filter and liquid crystal panel.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板上にインクジェット方式によってイン
クを付与することで複数の着色画素を形成するカラーフ
ィルタ製造に用いられるカラーフィルタ用インクにおい
て、トリフェニルメタン系染料およびキサンテン系染料
とを両者の重量比で25:1〜2:1の範囲で含有し、
沸点150〜240℃の溶媒を10〜60重量%含むこ
とを特徴とするカラーフィルタ用インクを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a color filter ink used for producing a color filter for forming a plurality of colored pixels by applying the ink on a substrate by an inkjet method. A triphenylmethane dye and a xanthene dye in a weight ratio of 25: 1 to 2: 1.
Provided is a color filter ink containing 10 to 60% by weight of a solvent having a boiling point of 150 to 240 ° C.

【0024】さらに本発明は、基板上にインクジェット
方式によってインクを付与することにより、基板上に設
けられた光学的に透明なインク受容層上に複数の着色さ
れた画素を配列するカラーフィルタの製造方法におい
て、前記インクに含有される染料の前記インク受容層へ
の付与量Dを下記の範囲とし、
The present invention further provides a color filter for arranging a plurality of colored pixels on an optically transparent ink receiving layer provided on a substrate by applying ink onto the substrate by an ink jet method. In the method, the applied amount D of the dye contained in the ink to the ink receiving layer is in the following range,

【0025】[0025]

【数3】D<3.0×10-3(ng/μm3) 前記インクにトリフェニルメタン系染料とキサンテン系
染料とを両者の重量比で25:1〜2:1の範囲で含有
させ、しかも沸点150〜240℃の溶媒を10〜60
重量%含有させることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法、その方法によって製造されるカラーフィルタ、
ならびにパネル基板がそのカラーフィルタに対向して配
設され、該フィルタと該パネル基板との間に少なくとも
液晶組成物が封入されている液晶パネルを提供する。
In Equation 3] D <3.0 × 10 -3 (ng / μm 3) the weight ratio of both a triphenylmethane dye and xanthene dye in the ink 25: 1 to 2: is contained in the first range Moreover, the solvent having a boiling point of 150 to 240 ° C. is 10 to 60
A method for producing a color filter, wherein the color filter is produced by the method,
And a liquid crystal panel in which a panel substrate is arranged to face the color filter, and at least a liquid crystal composition is sealed between the filter and the panel substrate.

【0026】[0026]

【作用】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0027】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.

【0028】基板として一般にガラス基板を用いること
ができるが、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。
Generally, a glass substrate can be 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 color filter for liquid crystal.

【0029】図1(a)は、ブラックマトリクス2が形
成されたガラス基板1を示したものであり、7は光透過
部である。ブラックマトリクスの形成方法としては、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
する方法を、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の方法が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
FIG. 1A shows a glass substrate 1 on which a black matrix 2 is formed, and 7 is a light transmitting portion. As a method for forming the black matrix, when directly provided on the substrate, a method of forming a metal thin film by sputtering or vapor deposition and patterning by a photolithography process is used, and when provided on the resin composition, a general photolithography process is used. A patterning method may be used, but the patterning method is not limited thereto.

【0030】図1の手順ではまず、ブラックマトリクス
2の形成された基板1上に硬化可能な樹脂組成物を含む
層を形成し、これを硬化させることにより、基板1上に
インク受容層3を形成する(図1(b))。
In the procedure of FIG. 1, first, a layer containing a curable resin composition is formed on the substrate 1 on which the black matrix 2 is formed, and this is cured to form the ink receiving layer 3 on the substrate 1. Formed (FIG. 1B).

【0031】インク受容層3を形成する材料としては、
以下の構造単位(1)を少なくとも有するものであっ
て、相当するアクリルアミド単量体単独の重合体あるい
はその単量体と他のビニル系単量体との共重合体を含む
かもしくはそれら重合体を複数種含むものが好ましい。
As a material for forming the ink receiving layer 3,
A polymer having at least the following structural unit (1), containing a polymer of a corresponding acrylamide monomer alone or a copolymer of the monomer and another vinyl-based monomer, or a polymer thereof. Those containing a plurality of types are preferred.

【0032】[0032]

【化2】 式中、R1はHまたはCH3、R2はHまたは置換しても
よいアルキル基を示す。
Embedded image In the formula, R 1 is H or CH 3 , and R 2 is H or an optionally substituted alkyl group.

【0033】上記式(1)で表される構造単位に相当す
る単量体として具体的には,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を挙げられるが、これらに限られる
ものではない。
Specific examples of the monomer corresponding to the structural unit represented by the above formula (1) include N-methylolacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-ethoxymethylacrylamide, N-isopropoxymethylacrylamide, N-methylol methacrylamide, N-
Examples thereof include methoxymethyl methacrylamide, N-ethoxymethyl methacrylamide, and the like, but are not limited thereto.

【0034】上記の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、ヒドロキメチルアクリレ−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;
スチレン;αーメチルスチレン;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、これらに限られるものではない。
As the other vinyl-based monomer, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, acrylic acid ester such as ethyl acrylate; methyl methacrylate,
Methacrylic acid esters such as ethyl methacrylate; hydroxy-based vinyl monomers such as hydroxymethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate;
Examples thereof include, but are not limited to, styrene; α-methylstyrene; acrylamide; methacrylamide; acrylonitrile; allylamine; vinylamine; vinyl acetate; vinyl propionate and the like.

【0035】(1)の構造単位に相当する単量体と他の
ビニル系単量体との共重合比はモル比で95:5〜5:
95の範囲が望ましい。
The copolymerization ratio of the monomer corresponding to the structural unit (1) and the other vinyl-based monomer is 95: 5 to 5: 5 in molar ratio.
A range of 95 is desirable.

【0036】上記単独重合体および/または共重合体
に、更に他の高分子化合物を混合しても良い。このよう
な高分子化合物としては、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリウレタ
ン、カルボキシメチルセルロース、ポリエステル、ポリ
アクリル酸(エステル)、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、あるいはこれらの
変性物等の合成樹脂、また、アルブミン、ゼラチン、カ
ゼイン、でんぷん、カチオン化でんぷん、アラビアゴ
ム、アルギン酸ソーダ等の天然樹脂等も挙げられる。
Other polymer compounds may be mixed with the above homopolymer and / or copolymer. Examples of such polymer compounds include polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyurethane, carboxymethyl cellulose, polyester, polyacrylic acid (ester), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and synthetic resins such as modified products thereof, or And natural resins such as albumin, gelatin, casein, starch, cationized starch, gum arabic and sodium alginate.

【0037】上記他の高分子化合物の配合量としては、
受容層を構成する樹脂全量に対し、70重量%以下とす
ることが好ましい。
The blending amount of the above-mentioned other polymer compound is as follows.
It is preferably 70% by weight or less based on the total amount of the resin constituting the receiving layer.

【0038】また、上記受容層3には必要に応じて、各
種添加剤が含まれていてもよい。添加剤の具体的な例と
しては、各種界面活性剤、染料固着剤(耐水化剤)、消
泡剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、分散
剤、粘度調整剤、pH調整剤、防カビ剤、可塑剤等が挙
げられる。これらの添加剤については従来公知の化合物
から目的に応じて任意に選択すればよい。
If desired, the receiving layer 3 may contain various additives. Specific examples of additives include various surfactants, dye fixing agents (waterproofing agents), antifoaming agents, antioxidants, optical brighteners, ultraviolet absorbers, dispersants, viscosity adjusting agents, pH adjusting agents. Agents, fungicides, plasticizers and the like. These additives may be arbitrarily selected from conventionally known compounds according to the purpose.

【0039】上記インク受容層の形成方法としては、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を用いることができる。
As a method for forming the ink receiving layer, methods such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating and dip coating can be used.

【0040】さらに、必要に応じてプリベークを行った
後、インクジェット方式により前記水溶性染料を含む
R,G,Bの各色インクを用いて着色する(図1
(c))。着色に用いるインクとしては、前記水溶性染
料以外の染料および顔料のいずれも併用することがで
き、また、液状インク、ソリッドインク共に使用できる
が、特に本発明の場合には、水性インクの場合において
非常に好適である。
Further, after prebaking if necessary, the ink is used to perform coloring with the R, G, and B color inks containing the water-soluble dye (FIG. 1).
(C)). As the ink used for coloring, any of dyes and pigments other than the water-soluble dye can be used in combination, and both liquid ink and solid ink can be used, but in the case of the present invention, in the case of water-based ink, Very suitable.

【0041】なお、図1中、4はインクジェットヘッド
である。インクジェット方式としては、エネルギー発生
素子として電気熱変換体を用いたタイプ、あるいは圧電
素子を用いた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。
In FIG. 1, 4 is an ink jet head. As the ink jet system, a type using an electrothermal converter as an energy generating element, a type using a piezoelectric element, or the like can be used, and the coloring area and the coloring pattern can be set arbitrarily.

【0042】次に、光照射もしくは光照射と熱処理を施
して、インク受容層を硬化させ(図1(d))、その上
に保護層を形成してカラーフィルタを形成する(図1
(e))。
Next, light irradiation or light irradiation and heat treatment is performed to cure the ink receiving layer (FIG. 1D), and a protective layer is formed thereon to form a color filter (FIG. 1).
(E)).

【0043】また、上記の本発明で好ましく用いられる
インク受容層材料にはさらに光重合開始剤を含有させ、
ブラックマトリクスに対応する非着色用部分に予め光照
射もしくは光照射と熱処理を施して、その部分のインク
吸収性を低下させることもできる。それによって、イン
クジェット法にてR,G,B各画を形成する際に発生し
やすい各画素間の混色、色ムラ等によるトラブルを防止
することができ、低コストかつ高画質のカラーフィルタ
の製造が可能となる。
Further, the above-mentioned ink receiving layer material preferably used in the present invention further contains a photopolymerization initiator,
The non-coloring portion corresponding to the black matrix may be previously irradiated with light or subjected to light irradiation and heat treatment to reduce the ink absorbability of that portion. As a result, it is possible to prevent troubles due to color mixture between pixels, color unevenness, and the like, which are likely to occur when forming R, G, and B images by the inkjet method, and to manufacture a low-cost and high-quality color filter. Is possible.

【0044】そのような製造手順を図2に示した。Such a manufacturing procedure is shown in FIG.

【0045】すなわち、光重合開始剤を含有するインク
受容層を基板1上に形成した(図2(a)および図2
(b))後、ブラックマトリクスに対応する非着色用部
分81をフォトマスク84を介してパターン露光を行う
ことにより(図2(c))、非着色用部分のインク吸収
性を低下させる。
That is, an ink receiving layer containing a photopolymerization initiator was formed on the substrate 1 (FIG. 2 (a) and FIG. 2).
(B)) After that, the non-coloring portion 81 corresponding to the black matrix is pattern-exposed through the photomask 84 (FIG. 2C), and the ink absorbency of the non-coloring portion is reduced.

【0046】パターン露光の際のフォトマスクとして
は、ブラックマトリクス2に対応する非着色用部分81
のインク吸収性を低下させるための開口部90を有する
ものを使用する。この際、ブラックマトリクス2に接す
る部分での色ヌケを防止するためには、多めのインクを
吐出する必要があることを考慮すると、ブラックマトリ
クス2の幅Xよりも狭い開口部幅Yを有するマスクを用
いることが好ましい。これにより形成された非着色用部
分81の幅がブラックマトリクス2の幅よりも狭くな
る。
A non-coloring portion 81 corresponding to the black matrix 2 is used as a photomask for pattern exposure.
The one having an opening portion 90 for reducing the ink absorbability is used. At this time, considering that it is necessary to eject a large amount of ink in order to prevent color loss in the portion in contact with the black matrix 2, a mask having an opening width Y narrower than the width X of the black matrix 2 is taken into consideration. Is preferably used. The width of the non-coloring portion 81 thus formed is narrower than the width of the black matrix 2.

【0047】それ以降の工程(図2(d)〜(f))
は、図1の場合と同様に(図1(c)〜(e))行うこ
とにより、カラーフィルタを作製する。
Subsequent steps (FIGS. 2D to 2F)
In the same manner as in FIG. 1 (FIGS. 1C to 1E), a color filter is manufactured.

【0048】なお、光照射部分のインク吸収性が低下す
る層(非着色用部分)81を形成する際の光照射手段と
しては特に限られるものではないが、本発明では特にD
eep−UV光が好ましく、光照射条件1〜3000m
J/cm2程度である。熱処理はオーブン、ホットプレ
ート等の手段によるものが挙げられ、温度条件50℃〜
180℃で10秒〜20分行えばよい。以下に上記イン
ク吸収性を低下させる性能を付与する光重合開始剤につ
いて説明する。
The light irradiation means for forming the layer (non-coloring portion) 81 in which the ink absorption of the light irradiation portion is lowered is not particularly limited, but in the present invention, D is particularly preferable.
eep-UV light is preferable, and light irradiation conditions are 1 to 3000 m.
It is about J / cm 2 . The heat treatment may be performed by means such as an oven or a hot plate, and the temperature condition is 50 ° C to
It may be carried out at 180 ° C. for 10 seconds to 20 minutes. The photopolymerization initiator that imparts the ability to reduce the ink absorbability will be described below.

【0049】光重合開始剤としては特に限られるもので
はないが、オニウム塩、ハロゲン化トリアジン化合物が
好ましく用いられる。具体的には、オニウム塩として
は、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレ
ート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフ
ェート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメチル
スルホネートまたこれらの誘導体、さらに、ジフェニル
ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニ
ルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨ
ードニウムトリフルオロメチルスルホネートまたこれら
の誘導体等が挙げられる、その中でもハロゲン化トリア
ジン化合物が好適に用いられる。ただし、それらに限定
されるものではない。さらに、それら化合物の誘導体等
も挙げられるが、当然のことながら、本発明においては
それら誘導体等にも限定されるものではない。
The photopolymerization initiator is not particularly limited, but onium salts and halogenated triazine compounds are preferably used. Specifically, onium salts include triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium trifluoromethyl sulfonate and their derivatives, and further diphenyliodonium hexafluoro. Examples thereof include antimonate, diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethyl sulfonate, and their derivatives. Of these, halogenated triazine compounds are preferably used. However, it is not limited thereto. Further, derivatives of these compounds and the like can be mentioned, but it goes without saying that the present invention is not limited to these derivatives and the like.

【0050】上記光重合開始剤の配合量は、前記インク
受容層材料に対して重量基準で0.01〜20%、好ま
しくは0.1〜10%である。また増感剤としてペリレ
ン、アントラセン等の化合物を加えてもよい。
The amount of the photopolymerization initiator compounded is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10%, based on the weight of the ink receiving layer material. A compound such as perylene or anthracene may be added as a sensitizer.

【0051】次に、図3および図4を用いてインクジェ
ット法により本発明のインクを噴射し画素を形成する方
法について述ベる。
Next, the method of ejecting the ink of the present invention by the ink jet method to form pixels will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0052】図3は、インクジェット法によりカラーフ
ィルタの着色部を描画する装置の構成を示すブロック図
である。図3において、CPU21にはヘッド駆動回路
22を介してインクジェットヘッド23が接続されてい
る。さらにCPU21にはプログラムメモリ24内の制
御プログラム情報が入力される。CPU21はインクジ
ェットヘッド23を所定の位置まで移動させ(不図
示)、ガラス基板25上の所定の画素位置の上方にイン
クジェットヘッドを配置して、その位置に所定の色のイ
ンク液滴26を噴射して着色する。これを基板25上の
全画素位置に対して行って画素形成を行う。
FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement of an apparatus for drawing a colored portion of a color filter by the ink jet method. In FIG. 3, an inkjet head 23 is connected to the CPU 21 via a head drive circuit 22. Further, the control program information in the program memory 24 is input to the CPU 21. The CPU 21 moves the inkjet head 23 to a predetermined position (not shown), arranges the inkjet head above a predetermined pixel position on the glass substrate 25, and ejects an ink droplet 26 of a predetermined color at that position. To color. This is performed for all pixel positions on the substrate 25 to form pixels.

【0053】図4はインクジェット法による着色部(画
素)の形成過程を示す。従来方法(染色法)と大きく異
なる点は、水、水溶性溶媒および染料から成るインクを
カラーフィルタ基板表面の画素形成部のみに選択的に付
着させ、その後、インク中の水および有機溶媒等を蒸発
させて画素を形成するところにある。
FIG. 4 shows a process of forming a colored portion (pixel) by the ink jet method. The major difference from the conventional method (dyeing method) is that the ink consisting of water, water-soluble solvent and dye is selectively attached only to the pixel forming part on the surface of the color filter substrate, and then water and organic solvent in the ink are removed. It is in the place of being evaporated to form pixels.

【0054】ここで特に要求される特性としては、着色
部とカラーフィルタ基板間の密着性である。
The characteristic particularly required here is the adhesion between the colored portion and the color filter substrate.

【0055】前述の通り、インクジェット法で用いられ
るインク(染色液)には微小なノズルからインクを連続
して安定的に噴射させる目的、ならびにノズル先端での
染料の析出等による目詰まりを防止する目的で染料の他
に有機溶剤が含有される。そのため、カラーフィルタ基
板上では、染料と有機溶剤が一時的に共存することとな
るが、使用するインク受容層の種類、染料の種類、前記
インク受容層に付与される量、さらにはインク中に含有
される有機溶剤の種類(特に沸点)等の条件によって
は、着色部の密着性が不十分となり、着色後の洗浄に剥
がれが生じる場合がある。
As described above, the ink (dyeing liquid) used in the ink jet method is used for the purpose of continuously and stably ejecting the ink from minute nozzles, and also to prevent clogging due to deposition of dye at the nozzle tip. For the purpose, an organic solvent is contained in addition to the dye. Therefore, on the color filter substrate, the dye and the organic solvent will coexist temporarily, but the type of ink receiving layer used, the type of dye, the amount applied to the ink receiving layer, and further in the ink. Depending on conditions such as the type of organic solvent contained (especially the boiling point) and the like, the adhesion of the colored portion may be insufficient and peeling may occur during washing after coloring.

【0056】そこで本発明においては、インク受容層に
少なくとも水溶性アクリルモノマ単位を含有させ、イン
クに含有される染料のインク受容層への付与量Dを下記
の条件を満たすものとすることで、これまで達成困難で
あった着色部とカラーフィルタ基板間の密着性の低下回
避を達成するものである。そのようにして作製されるカ
ラーフィルタは、着色後の水洗プロセス(超音波洗浄
等)時にも剥がれの発生のない良好なものとなる。
Therefore, in the present invention, at least the water-soluble acrylic monomer unit is contained in the ink receiving layer, and the amount D of the dye contained in the ink applied to the ink receiving layer satisfies the following conditions: It is possible to avoid the deterioration of the adhesiveness between the colored portion and the color filter substrate, which has been difficult to achieve until now. The color filter produced in this way is a good one that does not peel off even during the water washing process (ultrasonic washing or the like) after coloring.

【0057】[0057]

【数4】D<3.0×10-3ng/μm3 インク受容層への染料の付与量Dが上記上限値を超える
場合は、着色部の密着性が低下し、洗浄時にはがれてし
まう可能性が生じ好ましくない。
D <3.0 × 10 −3 ng / μm 3 When the amount D of the dye applied to the ink receiving layer exceeds the upper limit value described above, the adhesion of the colored portion is deteriorated and peeled off during cleaning. There is a possibility that it may happen, which is not preferable.

【0058】また、上記染料の付与量Dの値の下限値は
目的によって異なるものなので、特にここで規定できる
ものではないが、6×10-5ng/μm3を下回る値で
あると、インクに含有される溶剤の種類および量が特定
の範囲内であれば上記のような着色部の剥がれの問題は
ないが、色再現範囲が狭くなり、かすんだような画質と
なってしまうため好ましくない。
The lower limit of the dye application amount D depends on the purpose and cannot be specified here, but if the value is less than 6 × 10 -5 ng / μm 3 , the ink is If the type and amount of the solvent contained in is within the specific range, there is no problem of peeling of the colored portion as described above, but the color reproduction range is narrowed and the image quality becomes hazy, which is not preferable. .

【0059】本発明においては、更にインクに用いる染
料として、トリフェニルメタン系染料とキサンテン系染
料とを、好ましくは重量比で25:1〜2:1、さらに
好ましくは20:1〜3:1の範囲で共存させることに
より、前記水溶性アクリルモノマ単位を含むインク受容
層との密着性が向上し、さらには後述するような好まし
い効果が発揮できるものである。
In the present invention, triphenylmethane dye and xanthene dye are preferably used in the ink in a weight ratio of 25: 1 to 2: 1, more preferably 20: 1 to 3: 1. By coexisting within the range, the adhesiveness to the ink receiving layer containing the water-soluble acrylic monomer unit is improved, and moreover, preferable effects as described later can be exhibited.

【0060】以下本発明で用いることができる染料につ
いて説明する。
The dyes that can be used in the present invention will be described below.

【0061】本発明で用いるトリフェニルメタン系染料
は耐熱性に優れ、カラーフィルタ製造の際に要求される
180℃以上の高熱下に曝されても変退色の程度が小さ
く好ましいものであるが、カラーフィルタの画素用染
料、特にブルーの画素用染料として用いるには、色純度
が不十分であるため、本発明においては、そのトリフェ
ニルメタン系染料とキサンテン系染料とを任意の割合で
混合することにより、色純度が高く、しかも色彩コント
ラストも良好なブルー画素を形成し、かつ前記のインク
受容層との密着性が改善される。
The triphenylmethane type dye used in the present invention is excellent in heat resistance and is preferable because the degree of discoloration and fading is small even when it is exposed to high heat of 180 ° C. or higher required for manufacturing color filters. Since the color purity is insufficient for use as a dye for a pixel of a color filter, particularly as a dye for a blue pixel, the triphenylmethane dye and the xanthene dye are mixed in an arbitrary ratio in the present invention. As a result, blue pixels having high color purity and good color contrast are formed, and the adhesion with the ink receiving layer is improved.

【0062】具体的な染料の例としては、 (a)トリフェニルメタン系染料 C.I.Acid Blue 1、3、5、7、9、1
1、13、15、17、22、24、26、34、4
8、75、83、84、86、88、90、90:1、
91、93、99、100、103、104、108、
109、110、119 C.I.Direct Blue 41 C.I.Acid Violet 15、16、17、1
9、21、23、24、25、38、49、72 (b)キサンテン系染料 C.I.Acid Red 50、51、52、87、9
1、92、93、94、95、98、289、306 C.I.Acid Violet 9、30、102 等を挙げることができる。
Specific examples of dyes include (a) triphenylmethane dye C.I. I. Acid Blue 1, 3, 5, 7, 9, 1
1, 13, 15, 17, 22, 24, 26, 34, 4
8, 75, 83, 84, 86, 88, 90, 90: 1,
91, 93, 99, 100, 103, 104, 108,
109, 110, 119 C.I. I. Direct Blue 41 C.I. I. Acid Violet 15, 16, 17, 1
9, 21, 23, 24, 25, 38, 49, 72 (b) Xanthene dye C.I. I. Acid Red 50, 51, 52, 87, 9
1, 92, 93, 94, 95, 98, 289, 306 C.I. I. Acid Violet 9, 30, 102 etc. can be mentioned.

【0063】これらの染料化合物のインク中に含有され
る量としては、0.5〜20重量%、好ましくは1〜1
5重量%の範囲である。また染料は必要に応じてこれ以
外の染料を包含しても良い。
The amount of these dye compounds contained in the ink is 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 1
It is in the range of 5% by weight. Further, the dye may include other dyes if necessary.

【0064】ここで、上記のインク受容層の膜厚、受容
層上への染料付与量の測定法について記しておく。
Here, the method for measuring the film thickness of the ink receiving layer and the amount of dye applied on the receiving layer will be described.

【0065】1.インク受容層の膜厚(H)測定 インク受容層の膜厚は、市販の装置を用いて簡便に測定
可能である。その1例として、触針式膜厚計(P−10
プロファイラー;テンコール社製など)を挙げることが
できる。
1. Measurement of film thickness (H) of ink receiving layer The film thickness of the ink receiving layer can be easily measured using a commercially available device. As an example, a stylus type film thickness meter (P-10
Profiler; manufactured by Tencor Co., Ltd.).

【0066】2.受容層上への染料付与量D 染料付与量を算出するには、あらかじめインクジェット
ヘッドから噴射されるインク液滴1発当たりの量を求め
ておく。インク液滴1発当たりの量は、一定量のインク
をインクジェットヘッドから噴射して、その重量を測定
し、噴射された吐出数で除することにより測定すること
ができる。このようにして求められたインク液滴1発当
たりの量(Vd)、そのインク中の染料濃度(C)、イ
ンクドットによって着色された部分の面積(Da)、前
述の方法で求めたインク受容層の膜厚(H)および1画
素を構成しているインクドット数(Dn)に基づいて、
下記式によりインク受容層単位体積当たりの染料付与量
Dを測定することができる。
2. Dye Application Amount D on Receptor Layer In order to calculate the dye application amount, the amount per ink droplet ejected from the inkjet head is obtained in advance. The amount per one ink droplet can be measured by ejecting a fixed amount of ink from the inkjet head, measuring the weight, and dividing by the number of ejected ejections. The amount per ink droplet (Vd) thus obtained, the dye concentration (C) in the ink, the area of the portion colored by the ink dot (Da), the ink reception obtained by the above method Based on the layer thickness (H) and the number of ink dots (Dn) forming one pixel,
The dye application amount D per unit volume of the ink receiving layer can be measured by the following formula.

【0067】[0067]

【数5】D=(Vd×C×Dn)/(Da×H) 本発明の目的を達成するために、インク溶媒として水と
以下のような特徴を持つ溶媒とを用いる。すなわち、沸
点150℃〜240℃の溶媒を、10〜60重量%、好
ましくは沸点180℃〜230℃の溶媒を16〜60.
0重量%とする。さらに、好ましくは沸点250℃以上
の溶媒を30.0重量%以下、より好ましくは沸点24
5℃以上の溶媒を19.0重量%以下とする。
D = (Vd × C × Dn) / (Da × H) In order to achieve the object of the present invention, water and a solvent having the following characteristics are used as the ink solvent. That is, a solvent having a boiling point of 150 ° C to 240 ° C is 10 to 60% by weight, and preferably a solvent having a boiling point of 180 ° C to 230 ° C is 16 to 60%.
0% by weight. Furthermore, the solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher is preferably 30.0% by weight or less, and more preferably the boiling point is 24
The solvent at 5 ° C. or higher is 19.0 wt% or less.

【0068】前述の通り、インクジェット用に用いられ
るインク中にはヘッド先端での染料の析出による目詰ま
り現象を回避する等の目的のために高沸点溶媒が添加さ
れる。しかしながら、高沸点溶媒を多く含むインクをカ
ラーフィルタ用にそのまま適用すると、着色部の密着性
が低下するため好ましくない。従ってインク中に含有さ
せる溶媒種としては上述の物性を満足するものが好まし
い。
As described above, the high boiling point solvent is added to the ink used for ink jet for the purpose of avoiding the clogging phenomenon due to the deposition of the dye at the tip of the head. However, if the ink containing a large amount of the high boiling point solvent is applied as it is to the color filter, the adhesion of the colored portion is deteriorated, which is not preferable. Therefore, as the solvent species contained in the ink, those satisfying the above physical properties are preferable.

【0069】逆に、インク中の溶媒の量が少なすぎる場
合はインクジェットヘッド先端での染料の析出や、イン
クジェットヘッド中への泡の抱き込み等の現象によるイ
ンクの連続吐出性の低下等の問題が生じるためやはり好
ましくない。
On the contrary, when the amount of the solvent in the ink is too small, problems such as deposition of dye at the tip of the ink jet head and deterioration of continuous ejection property of ink due to phenomena such as inclusion of bubbles in the ink jet head. It is also not preferable because it occurs.

【0070】好ましい溶媒の具体的な例を表1および表
2に示す。
Specific examples of preferable solvents are shown in Tables 1 and 2.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】[0072]

【表2】 また、インクには非イオン系、アニオン系、カチオン系
等の界面活性剤を用いても良く、他にも、pH調整剤、
防かび剤等の添加剤を必要に応じて添加しても良い。
[Table 2] In addition, a nonionic, anionic, or cationic surfactant may be used in the ink.
You may add additives, such as a fungicide, as needed.

【0073】ここで再度、図1に戻って本発明のカラー
フィルタの製造方法を説明すると、図1(c)の工程の
後、硬化可能な上記組成によるインク受容層を硬化させ
る(図1(d))。硬化方法には、主に加熱手段が用い
られる。
Now, returning to FIG. 1 again, the color filter manufacturing method of the present invention will be described. After the step of FIG. 1C, the ink receiving layer having the above-mentioned curable composition is cured (see FIG. d)). A heating means is mainly used for the curing method.

【0074】更に、必要に応じて保護層6を形成する
(図1(e))。保護層6としては、光照射または熱処
理により硬化可能な樹脂材料あるいは蒸着またはスパッ
タリングにより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。
Further, a protective layer 6 is formed if necessary (FIG. 1 (e)). As the protective layer 6, a resin material curable by light irradiation or heat treatment, an inorganic film formed by vapor deposition or sputtering, or the like can be used, and it has transparency as a color filter, and the subsequent ITO forming process Any material can be used as long as it can withstand the alignment film forming process.

【0075】これにより、本発明のカラーフィルタが完
成する。図2の手順でも、同様にカラーフィルタが作製
できる。
As a result, the color filter of the present invention is completed. A color filter can be similarly produced by the procedure of FIG.

【0076】図4に本発明のカラーフィルタを組み込ん
だTFTカラー液晶パネルの断面図を示す。
FIG. 4 shows a sectional view of a TFT color liquid crystal panel incorporating the color filter of the present invention.

【0077】カラー液晶パネルは、カラーフィルタ9と
対向する基板14を合わせ込み、その間に液晶組成物1
2を封入することにより形成される。液晶パネルの一方
の基板の内側にTFT(不図示)と透明な画素電極13
がマトリクス状に形成されている。またもう一方の基板
16の内側には、画素電極に対向する位置にカラーフィ
ルタ9が設置され、その上に透明な対向(共通)電極1
0が一面に形成されている。更に両基板の面内には配向
膜11が形成されており、これをラビング処理すること
により液晶分子を一定方向に配列させることができる。
またそれぞれのガラス基板の外側には偏光板15が接着
されており、液晶化合物はこれらのガラス基板の間隙
(2〜5μm程度)に充填される。またバックライト光
17の光源としては、蛍光灯と散乱板(いずれも不図
示)の組み合わせが用いられ、液晶化合物をバックライ
ト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させ
ることにより表示を行うものである。
In the color liquid crystal panel, the substrate 14 facing the color filter 9 is put together, and the liquid crystal composition 1 is interposed therebetween.
It is formed by enclosing 2. A TFT (not shown) and a transparent pixel electrode 13 are provided inside one substrate of the liquid crystal panel.
Are formed in a matrix. A color filter 9 is installed inside the other substrate 16 at a position facing the pixel electrode, and a transparent counter (common) electrode 1 is provided on the color filter 9.
0 is formed on one surface. Further, an alignment film 11 is formed in the plane of both substrates, and by rubbing the alignment film 11, liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction.
A polarizing plate 15 is adhered to the outside of each glass substrate, and the liquid crystal compound is filled in the gap (about 2 to 5 μm) between these glass substrates. Further, as a light source of the backlight light 17, a combination of a fluorescent lamp and a scattering plate (neither of which is shown) is used, and a liquid crystal compound is displayed by functioning as an optical shutter for changing the transmittance of the backlight light. Is.

【0078】[0078]

【実施例】【Example】

(実施例1)60×150μmの大きさの開口部を多数
配列させたブラックマトリクスを備えたガラス基板上
に、インク受容層としてN−メチロールアクリルアミド
とヒドロキシエチルメタクリレート(6:4(重量
比))の共重合体からなる硬化性樹脂組成物を、膜厚
1.0μmとなるようにスピンコートし、70℃で20
分のプリベークを行った。ついでインクジェットプリン
ターを用い、下記のR,G,BインクによりR,G,B
のマトリクスパターンを次の条件にて着色した。
(Example 1) N-methylol acrylamide and hydroxyethyl methacrylate (6: 4 (weight ratio)) were used as an ink receiving layer on a glass substrate provided with a black matrix in which a large number of openings having a size of 60 x 150 µm were arranged. The curable resin composition consisting of the copolymer of 1.
I prebaked for a minute. Then, using an inkjet printer, the following R, G, B inks are used for R, G, B
Was colored under the following conditions.

【0079】すなわち、前記受容層上での染料の付与量
Dを5.0×10-4ng/μm3とした(1発当たりの
吐出量が20ngのインクジェットヘッドを用いて、1
画素当たり10発のインク(染料濃度6.0%)を打ち
込んだ。その際の着色部(画素)面積は24225μm
2であり、着色部のインク受容層体積は24225μm3
であった。)。
That is, the applied amount D of the dye on the receiving layer was set to 5.0 × 10 −4 ng / μm 3 (using an inkjet head having a discharge amount of 20 ng per shot, 1
10 inks (dye density 6.0%) were applied per pixel. The colored area (pixel) area at that time is 24225 μm.
2 and the ink receiving layer volume of the colored portion was 24225 μm 3
Met. ).

【0080】次いで、200℃で50分のベ−キングを
行うことで硬化反応を進行させ、液晶用カラーフィルタ
を作製した。 R染料:C.I.Acid Red 35 G染料:C.I.Acid Green 9 B染料:C.I.Acid Blue 90とC.I.A
cid Red 289の9:1混合物 インク処方は表4に示した処方例1の通りとした。 <評価方法>評価1:着色部の剥がれ 上記のカラーフィルタを用いて液晶パネルを作製し、出
力100W(35kHz)の超音波洗浄器を用いて水浴
中で5分間洗浄した。次いで洗浄部の密着性を下記の3
段階の等級にて評価した。 A:密着性良好(中心部100画素中での剥がれの発生
なし) B:やや密着性が劣る(中心部100画素中での剥がれ
が5画素以下) C:密着性が劣る(中心部100画素中での剥がれが6
画素以上発生)評価2:着色部のにじみ 上記のカラーフィルタを60℃に48時間放置し、Bパ
ターン着色部のにじみの度合(着色部面積の増大)を評
価した。評価基準は、以下の通りである。 A:着色部の面積の増大が5%未満 B:着色部の面積の増大が5%以上10%未満 C:着色部の面積の増大が10%以上。 以上の評価結果を表6に示した。 (実施例2)実施例1で用いたインク受容層材料にトリ
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
(ミドリ化学製TSP−105)を0.2重量部添加し
(表5の受容層処方例2)、ブラックマトリクスの幅
(40μm)より狭い開口部(幅30μm)を有するフ
ォトマスクを介してブラックマトリクス上のインク受容
層の一部をDeep UV光にて100mJ/cm2のエ
ネルギー量でパターニング露光し、その部分のインク吸
収性を低下させた。それ以外は実施例1と同様の条件で
実施例2のカラーフィルタを作成し、実施例1と同様の
評価を行った。評価結果を表6に示した。
Next, baking was carried out at 200 ° C. for 50 minutes to advance the curing reaction, and a color filter for liquid crystal was produced. R dye: C.I. I. Acid Red 35 G dye: C.I. I. Acid Green 9 B dye: C.I. I. Acid Blue 90 and C.I. I. A
Cid Red 289 9: 1 mixture The ink formulation was as in Formulation Example 1 shown in Table 4. <Evaluation Method> Evaluation 1: Peeling of colored portion A liquid crystal panel was produced using the above color filter, and washed in a water bath for 5 minutes using an ultrasonic cleaner with an output of 100 W (35 kHz). Next, the adhesion of the cleaning part
The grade was evaluated. A: Adhesiveness is good (no peeling occurs in 100 pixels in the central portion) B: Adhesion is slightly poor (Peeling is 5 pixels or less in 100 pixels in the central portion) C: Adhesiveness is poor (100 pixels in the central portion) 6 peeling inside
Generation of pixels or more) Evaluation 2: Bleeding of colored portion The above color filter was left at 60 ° C. for 48 hours, and the degree of bleeding of the B pattern colored portion (increased area of the colored portion) was evaluated. The evaluation criteria are as follows. A: The increase of the area of the colored part is less than 5% B: The increase of the area of the colored part is 5% or more and less than 10% C: The increase of the area of the colored part is 10% or more. Table 6 shows the above evaluation results. (Example 2) To the ink receiving layer material used in Example 1, 0.2 parts by weight of triphenylsulfonium trifluoromethylsulfonate (TSP-105 manufactured by Midori Kagaku) was added (Receptor layer formulation example 2 in Table 5), A part of the ink receiving layer on the black matrix is patterned and exposed with Deep UV light at an energy amount of 100 mJ / cm 2 through a photomask having an opening (width 30 μm) narrower than the width (40 μm) of the black matrix, The ink absorbency of that portion was lowered. Other than that, the color filter of Example 2 was created under the same conditions as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 6.

【0081】(実施例3〜17)使用する染料、インク
処方、受容層形成条件、染料付与量をそれぞれ変えた以
外は実施例2と同様の条件で、実施例3〜17のカラー
フィルタを作製し、実施例1と同様の評価を行った。な
お、これらのカラーフィルタ作製条件は表3に示した。
評価結果を表6に示した。
(Examples 3 to 17) Color filters of Examples 3 to 17 were prepared under the same conditions as in Example 2 except that the dyes used, the ink formulations, the conditions for forming the receiving layer, and the amounts of dyes applied were changed. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. The conditions for producing these color filters are shown in Table 3.
The evaluation results are shown in Table 6.

【0082】(比較例1〜5)使用する染料、インク処
方、受容層作成条件、染料付与量をそれぞれ変えた以外
は実施例1と同一の条件で、比較例1〜5のカラーフィ
ルタを作成し、実施例1と同じ評価を行った。なお、こ
れらのカラーフィルタ作製条件を表3に示した。評価結
果を表6に示した。
(Comparative Examples 1 to 5) Color filters of Comparative Examples 1 to 5 were prepared under the same conditions as in Example 1 except that the dyes used, the ink formulations, the conditions for preparing the receiving layer, and the dye application amount were changed. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. The conditions for producing these color filters are shown in Table 3. The evaluation results are shown in Table 6.

【0083】[0083]

【表3】 [Table 3]

【0084】[0084]

【表4】 [Table 4]

【0085】[0085]

【表5】 [Table 5]

【0086】[0086]

【表6】 [Table 6]

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明により、耐熱
性、耐洗浄性および基板との密着性に優れ、着色部にに
じみがなく色彩コントラストおよび色純度が高いカラー
フィルタを製造し、そのカラーフィルタを用いて優れた
液晶パネルを作製することができる。
As described above, according to the present invention, a color filter having excellent heat resistance, cleaning resistance, and adhesion to a substrate, a colored portion having no bleeding and high color contrast and color purity is produced. An excellent liquid crystal panel can be manufactured using the 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の製造手順の1例を示
す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing an example of a manufacturing procedure of a color filter of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタの製造手順の別の例を
示す工程図である。
FIG. 2 is a process drawing showing another example of the manufacturing procedure of the color filter of the present invention.

【図3】本発明のカラーフィルタ製造に用いるインクジ
ェット装置の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of an inkjet device used for manufacturing a color filter of the present invention.

【図4】インクジェット法による画素の形成過程を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a process of forming pixels by an inkjet method.

【図5】本発明のカラーフィルタを組み込んだ液晶パネ
ルの1例を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a liquid crystal panel incorporating the color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 ブラックマトリクス 3 インク受容層 4 インクジェットヘッド 6 保護層 7 光透過部 9 カラーフィルタ 10 共通電極 11 配向膜 12 液晶組成物 13 画素電極 14 基板 15 偏光板 16 基板 17 バックライト光 21 CPU 22 ヘッド駆動回路 23 インクジェットヘッド 24 プログラムメモリ 25 基板 26 インク液滴 81 非着色用部分 84 フォトマスク 90 開口部 1 Substrate 2 Black Matrix 3 Ink Receptive Layer 4 Inkjet Head 6 Protective Layer 7 Light Transmission Part 9 Color Filter 10 Common Electrode 11 Alignment Film 12 Liquid Crystal Composition 13 Pixel Electrode 14 Substrate 15 Polarizing Plate 16 Substrate 17 Backlight Light 21 CPU 22 Head Drive circuit 23 Inkjet head 24 Program memory 25 Substrate 26 Ink droplets 81 Non-coloring portion 84 Photomask 90 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 聡彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Yamada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上にインクジェット方式によってイ
ンクを付与することで複数の着色画素を形成するカラー
フィルタ製造に用いられるカラーフィルタ用インクにお
いて、トリフェニルメタン系染料およびキサンテン系染
料とを両者の重量比で25:1〜2:1の範囲で含有
し、沸点150〜240℃の溶媒を10〜60重量%含
むことを特徴とするカラーフィルタ用インク。
1. A color filter ink used for producing a color filter, wherein a plurality of colored pixels are formed by applying the ink onto a substrate by an inkjet method, wherein a triphenylmethane dye and a xanthene dye are contained in the weight of both. An ink for a color filter, which is contained in a ratio of 25: 1 to 2: 1 and contains 10 to 60% by weight of a solvent having a boiling point of 150 to 240 ° C.
【請求項2】 沸点180℃〜230℃の溶媒を16〜
60.0重量%含む請求項1記載のカラーフィルタ用イ
ンク。
2. A solvent having a boiling point of 180.degree.
The color filter ink according to claim 1, which contains 60.0% by weight.
【請求項3】 トリフェニルメタン系染料およびキサン
テン系染料との重量比が20:1〜3:1の範囲である
請求項1または2記載のカラーフィルタ用インク。
3. The color filter ink according to claim 1, wherein the weight ratio of the triphenylmethane dye and the xanthene dye is in the range of 20: 1 to 3: 1.
【請求項4】 インク中の総染料濃度が0.5〜20重
量%である請求項1ないし3のいずれかに記載のカラー
フィルタ用インク。
4. The color filter ink according to claim 1, wherein the total dye concentration in the ink is 0.5 to 20% by weight.
【請求項5】 インク中の総染料濃度が1〜15重量%
である請求項4記載のカラーフィルタ用インク。
5. The total dye concentration in the ink is 1 to 15% by weight.
The color filter ink according to claim 4.
【請求項6】 基板上にインクジェット方式によってイ
ンクを付与することにより、基板上に設けられた光学的
に透明なインク受容層上に複数の着色された画素を配列
するカラーフィルタの製造方法において、前記インクに
含有される染料の前記インク受容層への付与量Dを下記
の範囲とし、 【数1】D<3.0×10-3ng/μm3 前記インクにトリフェニルメタン系染料とキサンテン系
染料とを両者の重量比で25:1〜2:1の範囲で含有
させ、しかも沸点150〜240℃の溶媒を10〜60
重量%含有させることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法。
6. A method of manufacturing a color filter, wherein a plurality of colored pixels are arranged on an optically transparent ink receiving layer provided on a substrate by applying ink on the substrate by an inkjet method, The amount D of the dye contained in the ink applied to the ink receiving layer is set in the following range, and D <3.0 × 10 −3 ng / μm 3 is added to the ink. And a dye based on a weight ratio of 25: 1 to 2: 1 and a solvent having a boiling point of 150 to 240 ° C. of 10 to 60.
A method for producing a color filter, characterized in that the color filter is contained in a weight percentage.
【請求項7】 前記インクが沸点180℃〜230℃の
溶媒を16〜60.0重量%含む請求項6記載の製造方
法。
7. The method according to claim 6, wherein the ink contains 16 to 60.0% by weight of a solvent having a boiling point of 180 to 230 ° C.
【請求項8】 トリフェニルメタン系染料およびキサン
テン系染料との重量比が20:1〜3:1の範囲である
請求項6または7記載の製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the weight ratio of the triphenylmethane dye and the xanthene dye is in the range of 20: 1 to 3: 1.
【請求項9】 インク中の総染料濃度が0.5〜20重
量%である請求項6ないし8のいずれかに記載の製造方
法。
9. The production method according to claim 6, wherein the total dye concentration in the ink is 0.5 to 20% by weight.
【請求項10】 インク中の総染料濃度が1〜15重量
%である請求項9記載の製造方法。
10. The method according to claim 9, wherein the total dye concentration in the ink is 1 to 15% by weight.
【請求項11】 前記インク受容層への染料付与量D
が、下記の範囲である請求項6ないし10のいずれかに
記載の製造方法。 【数2】6×10-5ng/μm3<D<3.0×10-3
ng/μm3
11. The amount D of dye applied to the ink receiving layer.
Is the following range, The manufacturing method in any one of Claims 6 thru | or 10. [Equation 2] 6 × 10 −5 ng / μm 3 <D <3.0 × 10 −3
ng / μm 3
【請求項12】 インク付与を、アクリルモノマ単位を
持つ重合体を含有するインク受容層に対して行い、その
インク付与されたインク受容層を硬化させて着色画素を
形成する請求項6ないし11のいずれかに記載の製造方
法。
12. The ink application is performed to an ink receiving layer containing a polymer having an acrylic monomer unit, and the ink applied ink receiving layer is cured to form a colored pixel. The manufacturing method according to any one.
【請求項13】 前記アクリルモノマ単位が下記一般式
(1) 【化1】 (式中、R1はHまたはCH3、R2はHまたは置換して
もよいアルキル基を示す。)で示される請求項12記載
の製造方法。
13. The acrylic monomer unit has the following general formula (1): (In the formula, R 1 is H or CH 3 , and R 2 is H or an alkyl group which may be substituted.) The production method according to claim 12.
【請求項14】 前記インク受容層が光重合開始剤を含
有する請求項12または13記載の製造方法。
14. The method according to claim 12, wherein the ink receiving layer contains a photopolymerization initiator.
【請求項15】 インク付与に先だって、前記インク受
容層の非着色部分を光照射ならびに光照射および熱処理
の併用のいずれかによる部分的硬化によってインク吸収
性を低下させる請求項14記載の製造方法。
15. The method according to claim 14, wherein prior to applying the ink, the non-colored portion of the ink receiving layer is partially cured by light irradiation or a combination of light irradiation and heat treatment to reduce ink absorbability.
【請求項16】 請求項6ないし15のいずれかに記載
の製造方法で製造されるカラーフィルタ。
16. A color filter manufactured by the manufacturing method according to claim 6.
【請求項17】 パネル基板が請求項16記載のカラー
フィルタに対向して配設され、該フィルタと該パネル基
板との間に少なくとも液晶組成物が封入されている液晶
パネル。
17. A liquid crystal panel in which a panel substrate is arranged so as to face the color filter according to claim 16, and at least a liquid crystal composition is sealed between the filter and the panel substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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