JPH09189806A - Color filter and its production as well as liquid crystal panel - Google Patents

Color filter and its production as well as liquid crystal panel

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JPH09189806A
JPH09189806A JP108196A JP108196A JPH09189806A JP H09189806 A JPH09189806 A JP H09189806A JP 108196 A JP108196 A JP 108196A JP 108196 A JP108196 A JP 108196A JP H09189806 A JPH09189806 A JP H09189806A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
color filter
ink
resin layer
liquid crystal
Prior art date
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Application number
JP108196A
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Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Hirose
雅史 広瀬
Shoji Shiba
昭二 芝
Akio Kashiwazaki
昭夫 柏崎
Akinori Shioda
昭教 塩田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH09189806A publication Critical patent/JPH09189806A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide excellent color filters having decreased differences in surface level, a process for producing these color filters at a low cost and further a liquid panel including such color filters and having a high image grade. SOLUTION: The production of the color filters is executed by forming an ink absorptive resin layer in a substrate 1, forming selectively cured layers on the layer, forming prescribed colored sections by impartation of ink thereon and swelling the resin layer by the ink impartation to build up the surface of the resin layer and applying a light shielding resin 5 over the entire surface of the substrate. The light shielding resin 5 is cured and the surface of the substrate is removed by as much as prescribed depth by polishing, etc., to expose the colored parts, by which the plural pixels isolated by the light shielding parts from each other are formed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
およびその製造方法ならびにそのフィルターを用いた液
晶表示装置に関し、特にインクジェット記録技術を用い
たカラーフィルターならびにその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter and a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device using the filter, and more particularly to a color filter using an ink jet recording technology and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の携帯型パーソナルコンピュータ、
小型液晶テレビ、薄型液晶カラーテレビなどの発達に伴
い、液晶ディスプレイの需要が増加している。そのなか
でもカラー画像表示用の液晶ディスプレイの成長は著し
い。カラー液晶ディスプレイは、液晶組成物、スイッチ
ング素子、偏光板、配向膜、ガラス基板、カラーフィル
ター等の材料から構成される。
2. Description of the Related Art Recent portable personal computers,
With the development of small LCD TVs and thin LCD color TVs, the demand for liquid crystal displays is increasing. Among them, the growth of liquid crystal displays for displaying color images is remarkable. A color liquid crystal display is composed of materials such as a liquid crystal composition, a switching element, a polarizing plate, an alignment film, a glass substrate and a color filter.

【0003】カラーフィルターは透明基板上に光透過率
の異なる複数の着色部材(一般的には赤、青、緑)によ
り構成され、各着色部材が画素として機能する。各画素
の間には表示コントラストを高めるために遮光部材が設
けられており、一般にこの遮光部材は黒色であることか
らブラックマトリクスと呼ばれている。またこのブラッ
クマトリクスは、カラーフィルターに対向する基板側に
設けられることもある。
A color filter is composed of a plurality of coloring members (generally red, blue and green) having different light transmittances on a transparent substrate, and each coloring member functions as a pixel. A light-shielding member is provided between each pixel in order to increase the display contrast, and since this light-shielding member is generally black, it is called a black matrix. The black matrix may be provided on the side of the substrate that faces the color filter.

【0004】通常、ブラックマトリクスは金属クロムの
蒸着膜やスパッタリング膜にエッチング処理を施して形
成される。このほかにも、ガラス等から成る透明基板の
上にそのほぼ全面にわたって、ITO等から成る透明な
導電性下地膜を成膜しその上に顔料分散法等により画素
部を形成し、画素間のITO膜を利用し電着法によりブ
ラックマトリックスを形成する方法、ガラス等から成る
透明基板の上に黒色の感光性樹脂から成る被膜を形成
し、上記樹脂膜をフォトリソグラフィー法によりパター
ニングし、赤、緑、青のカラーフィルター間の間隙に対
応するブラックマトリクスを形成する方法等が挙げられ
る。
Usually, the black matrix is formed by subjecting a metal chromium deposition film or a sputtering film to etching treatment. In addition, a transparent conductive base film made of ITO or the like is formed on a transparent substrate made of glass or the like over almost the entire surface thereof, and a pixel portion is formed thereon by a pigment dispersion method or the like. A method of forming a black matrix by an electrodeposition method using an ITO film, a film made of a black photosensitive resin is formed on a transparent substrate made of glass or the like, and the resin film is patterned by a photolithography method to give a red, Examples include a method of forming a black matrix corresponding to the gap between the green and blue color filters.

【0005】画素を構成する着色部材の形成方法につい
ては、顔料を分散した感光性樹脂を用いる方法;染色性
のある樹脂層をフォトリソグラフィーを用いてパターニ
ングし染色することによる方法;基板上に電極をパター
ニングし、電極上に色素を電着させる方法;印刷を用い
る方法がある。さらには、低コストな形成方法としてイ
ンクジェット法を用いる方法がある。
Regarding the method for forming the coloring member constituting the pixel, a method using a photosensitive resin in which a pigment is dispersed; a method in which a dyeable resin layer is patterned and dyed by photolithography; an electrode on a substrate There is a method of patterning and electrodepositing a dye on the electrode; a method of using printing. Furthermore, there is a method using an inkjet method as a low-cost forming method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のカラーフィルタ
ーの製造方法に比して、インクジェット法を用いたカラ
ーフィルターの製造方法は工程が短く、またコスト的に
有利である。
As compared with the conventional method for manufacturing a color filter, the method for manufacturing a color filter using the inkjet method has a short process and is advantageous in cost.

【0007】インクジェット法によりカラーフィルター
を形成する際、一般にRGBの3色のインクを吐出する
ことで着色を行ってカラーフィルターを形成する。しか
しながらその際、インク吸収性を有する樹脂層(以下、
インク受容層とする)をインク付与される層として用い
る場合、そのインク受容層が膨潤するという特徴があ
り、着色部と非着色部との間に段差が生じる。
When the color filter is formed by the ink jet method, the color filters are generally formed by ejecting inks of three colors of RGB. However, at that time, the resin layer having ink absorbability (hereinafter,
When an ink receiving layer) is used as a layer to which ink is applied, the ink receiving layer is characterized by swelling, and a step is formed between the colored portion and the non-colored portion.

【0008】こうした表面段差の大きいカラーフィルタ
ーを用いて、例えば液晶パネルを組み上げた場合、著し
く画像品位が低下するという問題があった。具体的に
は、アクティブマトリクス液晶パネルでは,0.3μm
以下、特に単純マトリクス液晶パネルでは0.1μm以
下の平坦性が求められる。
When a color filter having such a large surface step is used to assemble a liquid crystal panel, for example, there is a problem that the image quality is remarkably deteriorated. Specifically, in an active matrix liquid crystal panel, 0.3 μm
Hereinafter, particularly in a simple matrix liquid crystal panel, flatness of 0.1 μm or less is required.

【0009】また、R、G、Bの着色剤の種類や量によ
って膨潤量も異なるため、こうした色間での段差の違い
も平坦性低下の一因となり、画像品位低下の原因となっ
ていた。
Further, since the amount of swelling varies depending on the type and amount of the R, G, and B colorants, such a difference in level difference between the colors also contributes to a reduction in flatness and a reduction in image quality. .

【0010】こうした問題に対して、着色画素部上に平
坦化層を塗布することによって段差をより小さくする方
法がある。しかしながら、もとの表面段差が大きいと平
坦化層を厚膜化したり多層化する必要があるため、透過
率が低下してしまうという欠点があった。
To solve such a problem, there is a method of applying a flattening layer on the colored pixel portion to further reduce the step. However, if the original surface step is large, the flattening layer needs to be thickened or multilayered, so that there is a drawback that the transmittance is lowered.

【0011】そこで本発明の目的は、これらの問題点を
解決し、表面段差の少ない優れたカラーフィルターおよ
びそれを低コストにて製造する方法、さらにはそのカラ
ーフィルターを具備する画像品位の高い液晶パネルを提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve these problems, to provide an excellent color filter having a small surface level difference, a method for producing the same at low cost, and a liquid crystal of high image quality equipped with the color filter. To provide a panel.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、透光性基板上
にインク吸収性を有する樹脂層を形成し;該樹脂層に選
択的硬化領域を形成し;該樹脂層の前記選択的硬化領域
を除く領域に、インクジェット法によるインク付与によ
って所定のパターンで所定の色の着色部位を形成しつつ
そのインク付与による膨潤にて樹脂層表面を隆起させ;
該基板上に全面にわたり遮光性樹脂を塗布し;該遮光性
樹脂を硬化し;該基板の表面を研磨等の方法で所定の深
さだけ除去して前記着色部位を露出させることで、互い
に遮光部によって隔てられた複数の画素を形成するカラ
ーフィルターの製造方法、その方法によって製造される
カラーフィルター、ならびにそのカラーフィルターを具
備したカラーフィルター基板と、該フィルター基板に対
向する対向基板を有し、両基板間に液晶が封入されてい
る液晶パネルを提供する。
According to the present invention, an ink-absorbing resin layer is formed on a translucent substrate; a selective curing region is formed in the resin layer; and the selective curing of the resin layer is performed. In a region excluding the region, a colored portion of a predetermined color is formed in a predetermined pattern by applying ink by an inkjet method, and the resin layer surface is raised by swelling due to the application of ink.
Light-shielding resin is applied over the entire surface of the substrate; the light-shielding resin is cured; the surface of the substrate is removed to a predetermined depth by a method such as polishing to expose the colored portions to shield light from each other. A method of manufacturing a color filter for forming a plurality of pixels separated by parts, a color filter manufactured by the method, and a color filter substrate provided with the color filter, and a counter substrate facing the filter substrate, Provided is a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between both substrates.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明のカラーフィルターの製造
方法の1例の手順を示す工程図であり、本図において、
1は基板、2は光硬化型インク受容層、3はフォトマス
ク、4はインクジェットヘッド、5は遮光性樹脂(塗
料)、6は研磨フィルム、7は加圧ローラーである。
FIG. 1 is a process chart showing the procedure of an example of the method for producing a color filter of the present invention.
1 is a substrate, 2 is a photo-curable ink receiving layer, 3 is a photomask, 4 is an inkjet head, 5 is a light-shielding resin (paint), 6 is a polishing film, and 7 is a pressure roller.

【0015】まず透光性基板上に、選択的硬化処理によ
り硬化可能なインク受容層を設ける(図1(a))。
First, an ink receiving layer which can be cured by a selective curing treatment is provided on a transparent substrate (FIG. 1 (a)).

【0016】本発明のカラーフィルターに用いられる透
光性基板としては、一般的なガラス基板のほか、カラー
フィルターとしての透明性、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
く、プラスチックなどの基板を採用することもできる。
The translucent substrate used for the color filter of the present invention is not limited to a general glass substrate, but is limited to a glass substrate as long as it has necessary properties such as transparency and mechanical strength as a color filter. However, a substrate made of plastic or the like can also be adopted.

【0017】本発明において用いることができるインク
受容層を構成する材料は、光照射により架橋反応が進行
するものであることが必要であり、少なくとも1種類の
感光性単量体を含む複数種の単量体から得られる共重合
体と光反応開始剤とを含む。
The material constituting the ink receiving layer that can be used in the present invention must be one that undergoes a crosslinking reaction upon irradiation with light, and is composed of a plurality of types containing at least one type of photosensitive monomer. It contains a copolymer obtained from a monomer and a photoreaction initiator.

【0018】そのような感光性単量体の例としては、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−
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
を挙げることができるが、それらに限るものではない。
その他に上記共重合体を構成し得る単量体の例として
は、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基含
有ビニル系単量体;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
を有したビニル系単量体;イソプロポキシメチルアクリ
ルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのア
ミド類;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;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;スチレン、α−メチルス
チレン用のスチレン系化合物;酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル等のビニルカルボン酸類;アクリロニトリル;
アリルアミン、ビニルアミン等のアミン類などを挙げる
ことができるが、それらに限るものではない。
An example of such a photosensitive monomer is N
-Methylol acrylamide, N-methoxymethyl acrylamide, N-ethoxymethyl acrylamide, N-
Methylol methacrylamide, N-methoxymethyl methacrylamide, N-ethoxymethyl methacrylamide, etc. can be mentioned, but not limited to them.
Other examples of monomers that can form the above copolymer include carboxyl group-containing vinyl monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; hydroxymethyl methacrylate,
Vinyl-based monomers having a hydroxyl group such as hydroxyethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate and hydroxyethyl acrylate; amides such as isopropoxymethyl acrylamide, acrylamide and methacrylamide; acrylic acid ester such as methyl acrylate and ethyl acrylate; Methacrylic acid esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate; styrene compounds for styrene and α-methylstyrene; vinyl carboxylic acids such as vinyl acetate and vinyl propionate; acrylonitrile;
Examples thereof include, but are not limited to, amines such as allylamine and vinylamine.

【0019】次に、光反応開始剤としては特に限定され
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。
Next, the photoreaction initiator is not particularly limited, but onium salts and halogenated triazine compounds are preferably used.

【0020】上記組成物中の光重合開始剤の配合量は、
樹脂に対し重量比で0.01〜20%が好ましい。
The blending amount of the photopolymerization initiator in the above composition is
The weight ratio to the resin is preferably 0.01 to 20%.

【0021】次に、インク受容層に選択的な硬化処理を
施し、ブラックマトリクスを設ける領域を選択的に硬化
させる(図1(b))。
Next, the ink receiving layer is selectively hardened to selectively harden the region where the black matrix is provided (FIG. 1B).

【0022】硬化は、光照射あるいは光照射/熱処理の
併用によって行うことが望ましい。さらには、フォトマ
スクを介して露光を行った後熱処理を施して硬化領域を
形成することがより望ましい。
Curing is preferably performed by light irradiation or a combination of light irradiation / heat treatment. Further, it is more desirable to form a cured region by performing heat treatment after performing exposure through a photomask.

【0023】次いで、非硬化領域にインクジェットヘッ
ドを用いてR,G,Bの各色のインクを吸収させること
により着色すると同時にインク受容層を膨張させる(図
1(c))。
Next, an ink jet head is used in the non-cured area to absorb the inks of the respective colors of R, G, and B for coloring, and at the same time, the ink receiving layer is expanded (FIG. 1 (c)).

【0024】インクジェット法としては、熱エネルギー
による方式あるいは機械エネルギーによる方式等が挙げ
られるが、いずれの方式も適宜採用することができる。
Examples of the ink jet method include a method using thermal energy and a method using mechanical energy, and any method can be adopted as appropriate.

【0025】使用するインク材料としては、インクジェ
ット法に用いることができるものを適宜採用することが
できる。インクの着色剤としては、各種の染料あるいは
顔料の中からたとえばR,G,Bの各画素に要求される
透過スペクトルに適合するものを適宜選択する。また、
用いるインク受容層材料を膨潤させる性質を持つものが
望ましい。
As the ink material to be used, those which can be used in the ink jet method can be appropriately adopted. The colorant of the ink is appropriately selected from various dyes or pigments, for example, one that fits the transmission spectrum required for each pixel of R, G, and B. Also,
A material having a property of swelling the ink receiving layer material used is desirable.

【0026】その後、インクを乾燥させてから熱処理を
行い、樹脂層を完全硬化させる。
After that, the ink is dried and then heat-treated to completely cure the resin layer.

【0027】次にカラーフィルター基板全面にわたり遮
光性樹脂を塗布する(図1(d))。その際の塗布方法
としては、スピンコート法、ロールコート法、ディップ
コート法などを用いることができる。次いで、遮光性樹
脂を硬化させる。この硬化では、熱硬化あるいは光硬化
等により全面を硬化させても良い。
Next, a light-shielding resin is applied over the entire surface of the color filter substrate (FIG. 1 (d)). As a coating method at that time, a spin coating method, a roll coating method, a dip coating method, or the like can be used. Then, the light blocking resin is cured. In this curing, the entire surface may be cured by heat curing, light curing or the like.

【0028】次いで、その基板上の着色部位が遮光性樹
脂膜から露出し、規定の面積を有する画素となるまで、
遮光性樹脂およびインク受容層の着色部位を、表面が十
分平坦になるようなやり方で研磨する(図1(e))。
研磨は、全ての画素上の遮光性樹脂層が完全に除去さ
れ、着色部位の露出部が色とは無関係に等面積となるま
で着色部位の上部も併せて行うことが望ましい。研磨剤
としてバフや研磨フィルムを用いる方法等が挙げられる
が、いかなる方式も適宜採用することができる。
Next, until the colored portion on the substrate is exposed from the light-shielding resin film and becomes a pixel having a prescribed area,
The light-shielding resin and the colored portion of the ink receiving layer are polished in such a manner that the surface is sufficiently flat (FIG. 1 (e)).
It is desirable that the light-shielding resin layer on all the pixels is completely removed by polishing, and the upper portion of the colored portion is also collectively polished until the exposed portion of the colored portion has an equal area regardless of the color. Examples include a method of using a buff or a polishing film as the polishing agent, but any method can be appropriately adopted.

【0029】そのようにして、表面が非常に平坦なカラ
ーフィルターを得ることができる(図1(f))。
In this way, a color filter having a very flat surface can be obtained (FIG. 1 (f)).

【0030】さらにカラーフィルター表面を溶剤等から
保護するため、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂にて
保護層を形成してもよい。
Further, in order to protect the surface of the color filter from a solvent or the like, a protective layer may be formed with a thermosetting resin or a photocurable resin.

【0031】図2に、本発明によるカラーフィルターを
組み込んだTFTカラー液晶パネルの1例の断面を示
す。なおその形態はその図に示した例に限定されるもの
ではない。
FIG. 2 shows a cross section of an example of a TFT color liquid crystal panel incorporating a color filter according to the present invention. The form is not limited to the example shown in the figure.

【0032】カラー液晶パネルは、一般的にカラーフィ
ルター基板と対向基板を合わせ込み、液晶化合物を封入
することにより形成される。液晶パネルの―方の基板の
内側に、TFT(不図示)と透明な画素電極がマトリク
ス状に形成される。また、もう―方の基板の内側には、
画素電極に対向する位置にRGBの色材が配列するよう
カラーフィルターが設置され、その上に透明な対向電極
(共通電極)が一面に形成される。さらに、両基板の面
内には配向膜が形成されており、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
イトとしては蛍光灯(不図示)と散乱板(不図示)の組
合せが一般的に用いられており、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。
A color liquid crystal panel is generally formed by combining a color filter substrate and a counter substrate and enclosing a liquid crystal compound. TFTs (not shown) and transparent pixel electrodes are formed in a matrix on the inner side of the other substrate of the liquid crystal panel. Also, inside the other board,
A color filter is installed at a position facing the pixel electrode so that RGB color materials are arranged, and a transparent counter electrode (common electrode) is formed on one surface of the color filter. Further, an alignment film is formed in the plane of both substrates, and rubbing the alignment film allows liquid crystal molecules to be aligned in a certain direction. A polarizing plate 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. As a backlight, a combination of a fluorescent lamp (not shown) and a scattering plate (not shown) is generally used, and a liquid crystal compound is displayed by functioning as an optical shutter for changing the transmittance of the backlight. I do.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はそれに限定されるものではない。本発
明は本発明の目的が達成される範囲内で構成要素を公知
技術と変更、置換したものをも包含する。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The present invention also includes those in which the constituent elements are changed or replaced with known techniques within the range in which the object of the present invention is achieved.

【0034】(実施例1)表面研磨した無アルカリガラ
ス(200mm角、厚さ1.1mm)上に、下記に示す
アクリル系重合体からなる感光性樹脂組成物を塗布して
樹脂層を形成した。
Example 1 A resin layer was formed by coating the following photosensitive resin composition made of an acrylic polymer on a surface-polished non-alkali glass (200 mm square, thickness 1.1 mm). .

【0035】具体的には感光性樹脂組成物をスピンナー
塗布した後、90℃で20分間プリベーク処理を行い、
膜厚2μmの感光性樹脂層を形成した。
Specifically, after coating the photosensitive resin composition with a spinner, a pre-baking treatment is performed at 90 ° C. for 20 minutes,
A photosensitive resin layer having a film thickness of 2 μm was formed.

【0036】 感光性樹脂組成物 メチルメタクリレート 5.0重量部 ヒドロキシメチルメタクリレート 3.0重量部 N−メチロールアクリルアミド 2.0重量部 からなる3元共重合体 トリフェニルスルホニウムトリフラート(ミドリ化学製TPS−105) 0.3重量部 エチルセルソルブ 89.7重量部。 Photosensitive Resin Composition Methyl Methacrylate 5.0 parts by weight Hydroxymethyl Methacrylate 3.0 parts by weight N-Methylolacrylamide 2.0 parts by weight Ternary Copolymer Triphenylsulfonium Triflate (Midori Kagaku TPS-105) ) 0.3 parts by weight Ethyl cellosolve 89.7 parts by weight.

【0037】次いで、ブラックマトリクスが形成される
べき領域に開口部を有するフォトマスクを介して、感光
性樹脂層の一部をパターン露光し、さらに120℃のホ
ットプレート上で1分間熱処理を行った。この工程によ
り、樹脂層の部分的な硬化処理がなされた。
Next, a part of the photosensitive resin layer was pattern-exposed through a photomask having an opening in a region where a black matrix was to be formed, and heat treatment was further performed on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute. . Through this step, the resin layer was partially cured.

【0038】次いで、RGB各色のインクをインクジェ
ットヘッドより吐出させ、未硬化部位にインクを浸潤さ
せて着色するとともに未硬化部位を膨潤させた。インク
ドット形成後、90℃で20分間インク乾燥を行った。
引き続き230℃で30分間の熱処理を行って、樹脂組
成物層を硬化させた。
Next, ink of each color of RGB was ejected from the ink jet head to infiltrate the uncured portion with the ink for coloring and swelling the uncured portion. After forming the ink dots, the ink was dried at 90 ° C. for 20 minutes.
Subsequently, heat treatment was performed at 230 ° C. for 30 minutes to cure the resin composition layer.

【0039】その結果、着色部位と非着色部位の膜厚差
は約1.2μmとなった。
As a result, the film thickness difference between the colored portion and the non-colored portion was about 1.2 μm.

【0040】次に、黒色塗料ヒタゾルLCD−BM(商
品名、日立粉末治金製)をスピンコーターにて膜厚1.
5μmとなるように塗布し、100℃で20分間の乾燥
を行った。
Next, a black paint HITASOL LCD-BM (trade name, manufactured by Hitachi Powder Metallurgy Co., Ltd.) having a film thickness of 1.
It was applied to have a thickness of 5 μm and dried at 100 ° C. for 20 minutes.

【0041】次に、研磨条件としてアルミナ粉末を用い
た研磨テープ(#1000)を用い、加圧ローラーにて
2kg/cm2の圧力にて黒色樹脂表面および着色部位
の研磨を行った。研磨は全ての画素上の黒色樹脂が完全
に除去され、着色部位の露出部が色とは無関係にず等面
積となるまで着色部位の上部も併せて研磨した。このよ
うにして得られたカラーフィルター表面の段差は0.1
5μmと非常に小さかった。
Next, using a polishing tape (# 1000) using alumina powder as the polishing condition, the surface of the black resin and the colored portion were polished with a pressure roller at a pressure of 2 kg / cm 2 . In the polishing, the black resin on all pixels was completely removed, and the upper portion of the colored portion was also polished until the exposed portion of the colored portion had an equal area regardless of the color. The level difference on the surface of the color filter thus obtained is 0.1.
It was very small, 5 μm.

【0042】このように、本例で得られたカラーフィル
ターは表面段差が非常に小さく、しかも平坦化膜を使用
する必要がないことから、平坦化膜による透過率低下を
起こすこともない。
As described above, the color filter obtained in this example has a very small surface level difference, and since it is not necessary to use a flattening film, the flattening film does not reduce the transmittance.

【0043】さらにこのようにして作製されたカラーフ
ィルターを用いてSTN液晶パネルを作製・駆動したと
ころ、高精細なカラー表示が可能であった。
Further, when an STN liquid crystal panel was manufactured and driven by using the color filter manufactured as described above, high-definition color display was possible.

【0044】(比較例1)ガラス基板上に、フォトレジ
ストOFPR−800(商品名;東京応化工業製)を膜
厚1μmとなるように形成し、ブラックマトリクス用の
フォトマスクを介して露光し、現像処理を行った後、9
0℃で20分間の乾燥を行ってレジストパターンを形成
した。
Comparative Example 1 A photoresist OFPR-800 (trade name; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was formed on a glass substrate so as to have a film thickness of 1 μm, and exposed through a photomask for a black matrix, After developing, 9
A resist pattern was formed by drying at 0 ° C. for 20 minutes.

【0045】引き続きレジストパターン上に、実施例1
で用いたものと同じ黒色塗料を膜厚1μmとなるように
塗布し、100℃で20分間の乾燥を行った後、水酸化
ナトリウム水溶液中に浸漬してレジストパターンを剥離
することで、ブラックマトリクスを形成した。
Subsequently, Example 1 was formed on the resist pattern.
The same black paint as used in 1) was applied to a film thickness of 1 μm, dried at 100 ° C. for 20 minutes, and then immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide to peel off the resist pattern. Was formed.

【0046】次いで、実施例1で用いた感光性樹脂組成
物を膜厚1μmとなるように塗布した後、90℃で20
分間プリベーク処理を行った。
Then, the photosensitive resin composition used in Example 1 was applied so as to have a film thickness of 1 μm, and then at 90 ° C. for 20 minutes.
A prebaking treatment was performed for a minute.

【0047】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介してブラックマトリ
クスの形成された部分の樹脂層の一部をパターン露光
し、さらに120℃のホットプレート上で1分間熱処理
を行い、樹脂層の部分的な硬化処理を行った。
Next, a part of the resin layer in the portion where the black matrix is formed is pattern-exposed through a photomask having an opening portion which is narrower than the width of the black matrix, and is further heat-treated on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute. Then, the resin layer was partially cured.

【0048】次いで、RGB各色のインクをインクジェ
ットヘッドより吐出させ、未硬化部位にインクを浸潤さ
せ着色した後、90℃で20分間インク乾燥を行い、引
き続き230℃で30分間の熱処理を行って樹脂組成物
層を硬化させた。この時点での硬化部位と未硬化部位の
膜厚差は約0.9μmとなった。
Next, ink of each color of RGB is ejected from the ink jet head, the ink is infiltrated into the uncured portion to be colored, the ink is dried at 90 ° C. for 20 minutes, and then heat treated at 230 ° C. for 30 minutes. The composition layer was cured. The film thickness difference between the cured part and the uncured part at this point was about 0.9 μm.

【0049】次に、二液性の熱硬化型樹脂組成物オプト
マーSS−6688(商品名;日本合成ゴム社製)を膜
厚2μmとなるように塗布し、90℃で30分間のプリ
ベークを行った後、200℃で30分間の熱処理を行っ
て保護層を硬化させた。
Next, a two-part thermosetting resin composition Optomer SS-6688 (trade name; manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was applied to a film thickness of 2 μm, and prebaked at 90 ° C. for 30 minutes. After that, heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes to cure the protective layer.

【0050】このようにして作製されたカラーフィルタ
ー表面の凹凸は0.4μmであり、表面段差が目だっ
た。
The unevenness on the surface of the color filter thus produced was 0.4 μm, and the surface step was noticeable.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のカラーフィ
ルターの製造法においては、インク吸収部の段差を埋め
る工程とブラックマトリクスを形成する工程とを一工程
とすることから工程が短縮され、さらに金属を使用しな
いブラックマトリクスを良好に形成できることから、低
コストにてカラーフィルターを得ることができる。しか
も、研磨工程を採用することにより、非常に優れた平坦
性を得ることができ、インクジェット法によるカラーフ
ィルターを単純マトリクス液晶パネルなどにも十分適用
できるものとすることが可能となった。
As described above, in the color filter manufacturing method of the present invention, the steps of filling the step of the ink absorbing portion and the step of forming the black matrix are one step, and therefore the steps are shortened. Since the black matrix that does not use metal can be formed favorably, the color filter can be obtained at low cost. Moreover, by adopting the polishing step, it is possible to obtain extremely excellent flatness, and the color filter by the inkjet method can be sufficiently applied to a simple matrix liquid crystal panel or the like.

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

【図1】本発明によるカラーフィルターの製造方法の1
例の手順を示す工程図である。
FIG. 1 is a method 1 for manufacturing a color filter according to the present invention.
It is process drawing which shows the procedure of an example.

【図2】本発明のカラーフィルターを具備する液晶パネ
ルの1例の模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of a liquid crystal panel including the color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 光硬化型インク受容層 3 フォトマスク 4 インクジェットヘッド 5 遮光性樹脂または塗料 6 研磨フィルム 7 加圧ローラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Photocurable ink receiving layer 3 Photomask 4 Inkjet head 5 Light-shielding resin or paint 6 Polishing film 7 Pressure roller

フロントページの続き (72)発明者 塩田 昭教 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Front page continuation (72) Inventor Akiko Shioda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性基板上にインク吸収性を有する樹
脂層を形成し;該樹脂層に選択的硬化領域を形成し;該
樹脂層の前記選択的硬化領域を除く領域に、インクジェ
ット法によるインク付与によって所定のパターンで所定
の色の着色部位を形成しつつそのインク付与による膨潤
にて樹脂層表面を隆起させ;該基板上に全面にわたり遮
光性樹脂を塗布し;該遮光性樹脂を硬化し;該基板の表
面を所定の深さだけ除去して前記着色部位を露出させる
ことで、互いに遮光部によって隔てられた複数の画素を
形成するカラーフィルターの製造方法。
1. A resin layer having ink absorbability is formed on a translucent substrate; a selective curing region is formed in the resin layer; and an ink jet method is applied to a region of the resin layer excluding the selective curing region. By applying ink to form a colored portion of a predetermined color in a predetermined pattern and swelling by applying the ink to raise the surface of the resin layer; applying a light-shielding resin over the entire surface of the substrate; Hardening; A method of manufacturing a color filter, in which a plurality of pixels separated from each other by light-shielding portions are formed by removing a predetermined depth on the surface of the substrate to expose the colored portions.
【請求項2】 前記の基板上層部除去を、研磨によって
行う請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the removal of the substrate upper layer portion is performed by polishing.
【請求項3】 請求項1または2記載の方法によって得
られるカラーフィルター。
3. A color filter obtained by the method according to claim 1.
【請求項4】 請求項3記載のカラーフィルターを具備
したカラーフィルター基板と、該フィルター基板に対向
する対向基板を有し、両基板間に液晶が封入されている
液晶パネル。
4. A liquid crystal panel comprising a color filter substrate having the color filter according to claim 3 and a counter substrate facing the filter substrate, wherein liquid crystals are sealed between both substrates.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183023B2 (en) * 2003-04-07 2007-02-27 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for manufacturing color filter

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