JPH10123315A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

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Publication number
JPH10123315A
JPH10123315A JP28245196A JP28245196A JPH10123315A JP H10123315 A JPH10123315 A JP H10123315A JP 28245196 A JP28245196 A JP 28245196A JP 28245196 A JP28245196 A JP 28245196A JP H10123315 A JPH10123315 A JP H10123315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
black matrix
surface tension
ink
dyne
critical surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28245196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nagato Osano
永人 小佐野
Kenitsu Iwata
研逸 岩田
Asako Takekoshi
朝子 竹腰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP28245196A priority Critical patent/JPH10123315A/en
Publication of JPH10123315A publication Critical patent/JPH10123315A/en
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  • Optical Filters (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing color filters using an ink jet method which allows the selection of ink regardless of the critical surface tension of a substrate surface and inexpensively produces the color filters. SOLUTION: This process for producing the color filters includes a stage for forming patterns of black matrices (hereafter described as BM) 3 on the transparent substrate and a stage for applying the colored ink 4 in the spacings between the patterns of the BM 3. The critical surface tension in the spacing parts between the patterns of the BM 3 in this process is >=35dyne/cm and the critical surface tension of the BM 3 is >=5 to <=35dyne/cm. The colored ink 4 has the surface tension at 25 deg.C larger by 10dyne/cm than the critical surface tension of the BM 3 layers and have a viscosity of <=15cps. The colored ink is applied in the spacings between the patterns of the BM 3 by the ink jet printing method.

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、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピューター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ーの製造方法に関し、特
にインクジェット印刷法を利用した液晶カラーフィルタ
ーの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter of a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer, and the like, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal color filter using an ink jet printing 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、特に携帯用パーソナルコンピュータ一の発達にとも
ない、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイ
の需要が増加している。しかしながら、一層の普及のた
めにはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重
の重いカラーフィルターのコストダウンが求められてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, cost reduction is necessary for further widespread use, and in particular, cost reduction of a color filter having a high specific gravity is required.

【0003】従来から、カラーフィルターの要求特性を
満足しつつ上記の要求に答えるべく種々の方法が試みら
れてきているが、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。
Conventionally, various methods have been tried to satisfy the above requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but no method has yet been established which satisfies all the required characteristics.

【0004】従来より最も多く用いられている染色法
は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高
分子材料を形成し、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て着色パターンを得る。これを3回
繰り返すことによりR.G.Bのカラーフィルターを形
成する。
[0004] The most widely used dyeing method is to first form a water-soluble polymer material as a material for dyeing on a glass substrate and pattern it into a desired shape by a photolithography process. The obtained pattern is immersed in a dyeing bath to obtain a colored pattern. By repeating this three times, R.I. G. FIG. A color filter of B is formed.

【0005】近年染色法に取って変わりつつある顔料分
散法では、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂を形
成し、これをパターニングして単色のパターンを得、更
にこの工程を3回繰り返すことにより、R.G.Bのカ
ラーフィルター層を形成する。
In the pigment dispersion method, which has recently been replaced by the dyeing method, a photosensitive resin in which a pigment is dispersed is first formed on a substrate, and the photosensitive resin is patterned to obtain a monochromatic pattern, and this process is repeated three times. As a result, R. G. FIG. A color filter layer of B is formed.

【0006】また、電着法では、まず基板上に透明電極
をパターニングし、顔料、樹脂、電解液の入った電着塗
装液に浸漬して第一の色を電着し、この工程を3回繰り
返してR.G.Bのカラーフィルター層を形成し、最後
に焼成してカラーフィルターを形成する。
In the electrodeposition method, first, a transparent electrode is patterned on a substrate, immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, and an electrolytic solution to electrodeposit a first color. Repetition R times G. FIG. A color filter layer of B is formed, and finally baking is performed to form a color filter.

【0007】さらに別の方法では、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を塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色
層を形成する。
In still another method, a pigment is dispersed in a thermosetting resin, and printing is repeated three times. G. FIG.
After separately applying B, the resin is thermally cured to form a colored layer.

【0008】これらの方法では、いずれもR.G.Bの
三色を着色するために同一の工程を3回繰り返す必要が
あり、コスト高になり、工程が多いので歩留りが低下す
るという問題点がある。電着法においては、形成可能な
パターンが限定されるため、現状の技術ではTFT用に
は適用困難である。また、印刷法は、解像度が悪いため
ファインピッチのパターンの形成には不向きである。
In each of these methods, R. G. FIG. It is necessary to repeat the same process three times in order to color the three colors B, resulting in a problem that the cost increases and the number of processes decreases the yield. In the electrodeposition method, since the pattern that can be formed is limited, it is difficult to apply the current technology to a TFT. Further, the printing method is not suitable for forming a fine-pitch pattern due to poor resolution.

【0009】これらの欠点を補うべく、インクジェット
を用いたカラーフィルターの製造方法として、特開昭5
9−75205、特開昭63−235901、特開平1
ー217320等の提案があるが、必ずしも十分ではな
い。
To make up for these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open No.
9-75205, JP-A-63-235901, JP-A-1
There are proposals such as -217320, but they are not always sufficient.

【0010】特開平6−347637は、仕切パターン
(ブラックマトリックス)の臨界表面張力と基板の臨界
表面張力との間の表面張力のインクを用いてインクジェ
ット印刷法により形成する方法を提案している。しか
し、この方法では、インクとして仕切りパターンおよび
基板の両方から5dyne/cm以上離れていることが
必要であり、インク選択の幅が狭まり、色特性の良いカ
ラーフィルターを製造できない場合があった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-347637 proposes a method of forming an ink by an ink jet printing method using an ink having a surface tension between the critical surface tension of a partition pattern (black matrix) and the critical surface tension of a substrate. However, in this method, it is necessary that the ink is separated from both the partition pattern and the substrate by 5 dyne / cm or more, and the range of ink selection is narrowed, and a color filter with good color characteristics may not be manufactured in some cases.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のカラ
ーフィルターの有する耐熱性、耐溶剤性、解像性等の必
要特性を満足しながら、インクジェット印刷法を用いる
ことにより製造工程を短縮し、安価にカラーフィルター
を製造する方法を提供することを目的とする。本発明に
よれば、基板表面の臨界表面張力とは無関係にインクを
選択することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the manufacturing process can be shortened by using the ink jet printing method while satisfying the required characteristics of the conventional color filter, such as heat resistance, solvent resistance and resolution. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a color filter at low cost. According to the present invention, the ink can be selected independently of the critical surface tension of the substrate surface.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
ブラックマトリックスのパターンを形成する工程と、こ
のブラックマトリックスパターンの間隙に着色インクを
塗布する工程を含むカラーフィルターの製造方法におい
て、前記ブラックマトリックスパターン間隙部の臨界表
面張力が35dyne/cm以上であり、前記ブラック
マトリックスの臨界表面張力が5dyne/cm以上3
5dyne/cm以下であり、前記着色インクは、25
℃における表面張力が前記ブラックマトリックス層の臨
界表面張力より10dyne/cm以上大きく、かつ粘
度が15cp以下であり、インクジェット印刷法によっ
てブラックマトリックスパターンの間隙に着色インクを
塗布することを特徴とするカラーフィルターの製造方法
に関する。
According to the present invention, there is provided a method for producing a color filter, comprising the steps of forming a black matrix pattern on a transparent substrate, and applying a colored ink to a gap between the black matrix patterns. The critical surface tension of the gap portion of the black matrix pattern is 35 dyne / cm or more, and the critical surface tension of the black matrix is 5 dyne / cm or more.
5 dyne / cm or less;
A color filter having a surface tension at 10 ° C. higher than the critical surface tension of the black matrix layer by 10 dyne / cm or more and a viscosity of 15 cp or less, and applying a color ink to gaps of the black matrix pattern by an inkjet printing method. And a method for producing the same.

【0013】また本発明は、透明基板上にブラックマト
リックスのパターンを形成する工程と、このブラックマ
トリックスパターンの間隙に着色インクを塗布する工程
を含むカラーフィルターの製造方法において、前記透明
基板表面の全面に臨界表面張力が35dyne/cm以
上の透明有機層を形成する工程と、この透明有機層の上
に、臨界表面張力が5dyne/cm以上35dyne
/cm以下のブラックマトリックス層をパターン状に形
成する工程と、25℃における表面張力が前記ブラック
マトリックス層の臨界表面張力より10dyne/cm
以上大きく、かつ粘度が15cp以下の着色インクを用
いて、前記ブラックマトリックス層の間隙にインクジェ
ット印刷法によってインクを塗布する工程とを有するカ
ラーフィルターの製造方法に関する。
The present invention also provides a method of manufacturing a color filter, comprising the steps of forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate, and applying a color ink to a gap between the black matrix patterns. Forming a transparent organic layer having a critical surface tension of 35 dyne / cm or more; and forming a critical surface tension of 5 dyne / cm or more and 35 dyne on the transparent organic layer.
/ Cm or less in a pattern, and the surface tension at 25 ° C. is 10 dyne / cm higher than the critical surface tension of the black matrix layer.
And a step of applying an ink to the gaps of the black matrix layer by ink-jet printing using a large colored ink having a viscosity of 15 cp or less.

【0014】これらのカラーフィルターの製造方法は、
液晶表示装置の製造方法の1工程として用いられる。
The method of manufacturing these color filters is as follows:
It is used as one step of a method for manufacturing a liquid crystal display device.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明において使用される透明基
板は、液晶用の基板として一般に用いられるガラス基板
を挙げることができるが、液晶カラーフィルターとして
の透明性、機械的強度等の必要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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The transparent substrate used in the present invention may be a glass substrate generally used as a substrate for a liquid crystal, but the necessity of transparency, mechanical strength, etc. as a liquid crystal color filter is given. It is not limited to a glass substrate as long as it has.

【0016】この透明基板表面の臨界表面張力が35d
yne/cm以上であれば、この透明基板表面に直接ブ
ラックマトリックスのパターンを形成してもよいが、透
明基板表面に透明有機層を形成する方が好ましい。透明
有機層を形成することで、表面の均一性が向上し着色イ
ンクを塗布したときのバラツキが小さくなり、また着色
インク(硬化後)の密着性が向上する。さらに、透明有
機層がインク吸収性であると、インクの定着性がさらに
向上するので好ましい。
The critical surface tension of the transparent substrate surface is 35 d
If it is yne / cm or more, a black matrix pattern may be formed directly on the surface of the transparent substrate, but it is more preferable to form a transparent organic layer on the surface of the transparent substrate. By forming the transparent organic layer, the uniformity of the surface is improved, the variation when the colored ink is applied is reduced, and the adhesion of the colored ink (after curing) is improved. Further, it is preferable that the transparent organic layer has an ink absorbing property, because the fixing property of the ink is further improved.

【0017】透明有機層としては、35dyne/cm
以上の臨界表面張力を有すればよく、具体的には、6ナ
イロン、6,6ナイロン、11ナイロン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リプロピレン、クロロプレン、ポリビニルアルコール、
ポリシロキサン等が用いられる。
As the transparent organic layer, 35 dyne / cm
What is necessary is to have the above critical surface tension, and specifically, 6 nylon, 6,6 nylon, 11 nylon, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polypropylene, Chloroprene, polyvinyl alcohol,
Polysiloxane or the like is used.

【0018】ブラックマトリックスパターンの材料およ
び形成方法は、形成後のブラックマトリックスの臨界表
面張力が5dyne/cm以上35dyne/cm以下
となるようなものであれば制限はなく、非感光性の材料
を用いて形成することもできるが、光硬化性樹脂と黒色
顔料を含む感光性の材料を用いて、塗布、露光、現像の
工程により形成することが好ましい。
The material and the forming method of the black matrix pattern are not limited as long as the critical surface tension of the black matrix after formation is 5 dyne / cm or more and 35 dyne / cm or less, and a non-photosensitive material is used. Although it can be formed by using a photosensitive material containing a photo-curable resin and a black pigment, it is preferable to form by a coating, exposure and development process.

【0019】この光硬化性樹脂としては、例えば光照射
部が可溶化するポジ型の感光性シリコン化合物が用いら
れる。具体的には例えば、アルカリ可溶のシロキサン、
シルセスキオキサノン等にナフトキノンジアジドを添加
したもの、あるいはシリコン変性ノボラック樹脂にナフ
トキノンジアジドエステルを添加したもの、シリコン変
性アクリル樹脂、ポリシラン等を挙げることができる。
また、一般的なアクリレート系、ポリイミド系樹脂等も
使用可能である。
As the photo-curable resin, for example, a positive type photosensitive silicon compound in which a light irradiation part is solubilized is used. Specifically, for example, an alkali-soluble siloxane,
Examples thereof include those obtained by adding naphthoquinonediazide to silsesquioxanone or the like, those obtained by adding naphthoquinonediazide esters to a silicon-modified novolak resin, silicon-modified acrylic resins, and polysilanes.
In addition, general acrylate-based, polyimide-based resins and the like can also be used.

【0020】遮光性を発現させるための黒色顔料として
は、例えばカーボンブラック、Ni/Ti/Fe/Co
/Sn等の酸化物、有機黒色顔料、あるいは青・紫・黄
・赤等の顔料の2種以上の混合物、およびそれらの混合
物等を挙げることができる。これらは、紫外線領域で感
光に必要な程度の透過性を有するように材料、含有量、
混合割合等を適宜調整して、光硬化性樹脂に分散するこ
とが望ましい。
Examples of black pigments for exhibiting light-shielding properties include carbon black and Ni / Ti / Fe / Co.
/ Sn and the like, an organic black pigment, a mixture of two or more kinds of pigments such as blue, purple, yellow, and red, and a mixture thereof. These are materials, contents, so that they have the necessary degree of transparency in the ultraviolet region for photosensitivity.
It is desirable to appropriately adjust the mixing ratio and the like and to disperse in the photocurable resin.

【0021】ブラックマトリックス用感光性材料を基板
面に塗布するには、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いずれの
塗布方法でも用いることができる。
In order to apply the photosensitive material for a black matrix onto a substrate surface, any coating method such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, and dip coating can be used.

【0022】その後光硬化樹脂の感度に合致した波長を
有する露光装置と、所定のパターンを有するマスクを用
いて露光した後、現像することにより、ブラックマトリ
ックスパターンが形成され、ブラックマトリックスパタ
ーンの間隙から基板表面(または基板表面に形成された
透明有機層)が露出する。
After that, a black matrix pattern is formed by exposing using an exposure apparatus having a wavelength matching the sensitivity of the photocurable resin and a mask having a predetermined pattern, and then developing the black matrix pattern. The substrate surface (or the transparent organic layer formed on the substrate surface) is exposed.

【0023】次いで、インクジェット印刷機を用いて、
画素となるブラックマトリックスパターンの間隙部に例
えばR、G、Bの各色の着色インクを塗布し、必要に応
じてインクを乾燥する。
Next, using an ink jet printer,
For example, R, G, and B colored inks are applied to the gaps between the black matrix patterns to be pixels, and the inks are dried as necessary.

【0024】着色インクとしては、前述のように25℃
における表面張力が前記ブラックマトリックス層の臨界
表面張力より10dyne/cm以上大きく、かつ粘度
が15cp以下であれば、色素系、顔料系共に用いるこ
とが可能である。通常は、25℃において臨界表面張力
が35〜65dyne/cmのものが用いられる。
As the coloring ink, as described above, 25 ° C.
If the surface tension is higher than the critical surface tension of the black matrix layer by 10 dyne / cm or more and the viscosity is 15 cp or less, both dye-based and pigment-based can be used. Usually, those having a critical surface tension of 35 to 65 dyne / cm at 25 ° C. are used.

【0025】インクジェット印刷機としては、エネルギ
ー発生素子として電気勢変換体を用いたバブルジェット
タイプ、あるいは圧電素子を用いたピエゾジェットタイ
フ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。
As the ink jet printing machine, a bubble jet type using an electric transducer or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used as an energy generating element, and a coloring area and a coloring pattern are arbitrarily set. be able to.

【0026】着色インクを乾燥または硬化後、必要に応
じて保護層を形成する。保護層としては、光硬化タイプ
・熱硬化タイプあるいは光熱併用タイプの樹脂材料、蒸
着、スパッタ等によって形成された無機膜等を用いるこ
とができ、カラーフィルター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
等に耐え得るものであれば使用可能である。
After drying or curing the colored ink, a protective layer is formed if necessary. As the protective layer, a resin material of photo-curing type / thermo-curing type or combined use of light and heat, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used, and has transparency when a color filter is used. Any material that can withstand the ITO forming process, the alignment film forming process, and the like can be used.

【0027】次に、図1に、本発明のカラーフィルター
を組み込んだTFTカラー液晶パネルの1例を示す。
Next, FIG. 1 shows an example of a TFT color liquid crystal panel incorporating the color filter of the present invention.

【0028】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とを対向させて貼り合わせ、2枚
の基板間に液晶化合物を封入することにより形成され
る。液晶パネルの一方の基板の内側に、TFT(不図
示)と透明な画素電極がマトリックス状に形成される。
また、もう一方の基板の内側には、画素電極に対向する
位置にカラーフィルターのRGBの各色が配列され、そ
の上に透明な対向電極が形成される。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。
A color liquid crystal panel is generally formed by laminating a color filter substrate and a counter substrate to face each other and sealing a liquid crystal compound between the two substrates. TFTs (not shown) and transparent pixel electrodes are formed in a matrix inside one substrate of the liquid crystal panel.
Further, on the inside of the other substrate, each color of RGB of the color filter is arranged at a position facing the pixel electrode, and a transparent counter electrode is formed thereon. 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.

【0029】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)の組み合わ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 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. In addition, a combination of a fluorescent lamp (not shown) and a scattering plate (not shown) is generally used as the backlight, and the display is performed by making the liquid crystal compound function as an optical shutter that changes the transmittance of the backlight light. I do.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0031】[実施例1]ガラス基板(コーニング70
59)上に、ポリアクリル酸エチル(臨界表面張力35
dyne/cm)のトルエン溶液(固形分10%)を用
いて、ディップコート法(引き上げ速度:100nm/
min 膜厚:80nm)により透明有機層を形成し
た。
Example 1 Glass substrate (Corning 70)
59) on top of polyethyl acrylate (critical surface tension 35
dyne / cm) with a toluene solution (solid content: 10%) using a dip coating method (pulling speed: 100 nm /
min film thickness: 80 nm) to form a transparent organic layer.

【0032】この透明有機層の上に、ネガ型のブラック
レジスト材(カーボンブラックを混合したフェノールノ
ボラック樹脂系レジスト)を、スピンコーターで膜厚l
μmになるよう塗布し、所定のパターンマスクを用いて
露光し、現像して所定パターン形状のブラックマトリッ
クスを得た。このブラックマトリックスの臨界表面張力
は21dyne/cmであった。
On this transparent organic layer, a negative type black resist material (a phenol novolak resin resist mixed with carbon black) is applied by a spin coater to a film thickness l.
It was coated to a thickness of μm, exposed using a predetermined pattern mask, and developed to obtain a black matrix having a predetermined pattern shape. The critical surface tension of this black matrix was 21 dyne / cm.

【0033】その後、インクジェット記録装置を用い
て、25℃におけるインク粘度が9cpで、表面張力が
42dyne/cmの顔料インク(例えば顔料として
C.I.Pigment Red177と樹脂としてス
チレン−アクリル酸共重合体のアンモニウム塩、溶媒と
してイソプロピルアルコール等からなる)でブラックマ
トリックスの間隙をRGBに着色した後、90℃、5m
inインク乾燥を行った。
Thereafter, using an ink jet recording apparatus, a pigment ink having an ink viscosity of 9 cp at 25 ° C. and a surface tension of 42 dyne / cm (for example, CI Pigment Red 177 as a pigment and a styrene-acrylic acid copolymer as a resin) Of the black matrix with RGB using an ammonium salt of isopropyl alcohol or the like as a solvent, and then 90 ° C., 5 m
In-ink drying was performed.

【0034】次いで、スパッタリング法によりITO電
極を形成した。
Next, an ITO electrode was formed by a sputtering method.

【0035】このようにして作成された液晶用カラーフ
ィルターを光学顕微鏡により観察したところ、混色がな
く、かつ均一な光透過性を有する画素欠陥のないカラー
フィルターであることが確認された。
Observation of the thus prepared color filter for liquid crystal with an optical microscope confirmed that the color filter had no color mixture and had uniform light transmission and no pixel defects.

【0036】[実施例2]実施例1において、透明有機
膜を臨界表面張力43dyne/cmのナイロン11で
形成し、ブラックマトリックスを黒色顔料(三菱化学製
MCF−88)と撥水性シリコン(シリコン変性アク
リル樹脂)を含有するネガ型感光性樹脂(臨界表面張力
25dyne/cm)で形成し、インクとして25℃に
おける粘度が15cp、表面張力が50dyne/cm
の顔料インク(例えば顔料としてC.I.Pigmen
t Green36と実施例1と同じ樹脂および溶媒等
からなる)を用いた以外は実施例1を繰り返して、液晶
用カラーフィルターを作成したところ、混色がなく、均
一な光透過性を有する画素欠陥のないカラーフィルター
が得られた。
Example 2 In Example 1, a transparent organic film was formed of nylon 11 having a critical surface tension of 43 dyne / cm, and a black matrix was formed using a black pigment (MCF-88 manufactured by Mitsubishi Chemical) and water-repellent silicon (modified with silicon). Acrylic resin) is formed of a negative photosensitive resin (critical surface tension 25 dyne / cm). The ink has a viscosity at 25 ° C. of 15 cp and a surface tension of 50 dyne / cm.
(For example, CI Pigmen as a pigment)
Example 1 was repeated except that t Green 36 and the same resin and solvent as in Example 1 were used) to produce a color filter for a liquid crystal. No color filters were obtained.

【0037】[実施例3]実施例1において、透明有機
層を臨界表面張力43dyne/cmのナイロン11で
形成し、ブラックマトリックスを黒色顔料(三菱化学製
MCF−88)と撥水性フッ素化合物(旭硝子社製
サイトップCTL)を含有するネガ型感光性樹脂(臨界
表面張力10dyne/cm)で形成し、インクとして
25℃における粘度が9cp、表面張力が42dyne
/cmの顔料インク(例えば顔料としてC.I.Pig
ment Blue209と実施例1と同じ樹脂および
溶媒等からなる)を用いた以外は実施例1を繰り返し
て、液晶用カラーフィルターを作成したところ、混色が
なく、均一な光透過性を有する画素欠陥のないカラーフ
ィルターが得られた。
Example 3 In Example 1, a transparent organic layer was formed of nylon 11 having a critical surface tension of 43 dyne / cm, and a black matrix was formed with a black pigment (MCF-88 manufactured by Mitsubishi Chemical) and a water-repellent fluorine compound (Asahi Glass) Company
It is formed of a negative photosensitive resin containing (Cytop CTL) (critical surface tension 10 dyne / cm), and has a viscosity of 9 cp at 25 ° C. and a surface tension of 42 dyne as an ink.
/ Cm of pigment ink (for example, CI Pig as a pigment)
Example 1 was repeated except that the same resin and solvent as those of Example 1 were used) to produce a color filter for liquid crystal. No color filters were obtained.

【0038】[比較例1]実施例1において、透明有機
層を臨界表面張力16dyne/cmのポリフッ化プロ
ピレンで形成し、ブラックマトリックスを黒色顔料含有
アクリレート系化合物(43dyne/cm)で形成し
た以外は実施例1を繰り返して液晶用のカラーフィルタ
ーを作成したが、隣接画素間に混色があり、また画素欠
陥があり、光透過性も不均一であった。
Comparative Example 1 In Example 1, except that the transparent organic layer was formed of poly (propylene fluoride) having a critical surface tension of 16 dyne / cm and the black matrix was formed of a black pigment-containing acrylate compound (43 dyne / cm). A color filter for liquid crystal was prepared by repeating Example 1, but color mixture was found between adjacent pixels, pixel defects were present, and light transmittance was non-uniform.

【0039】[比較例2]実施例1において、透明有機
層を臨界表面張力31dyne/cmのポリエチレンで
形成した以外は実施例1を繰り返して液晶用のカラーフ
ィルターを作成したが、隣接画素間に混色が見られた。
Comparative Example 2 A color filter for liquid crystal was prepared by repeating Example 1 except that the transparent organic layer was formed of polyethylene having a critical surface tension of 31 dyne / cm. Color mixing was observed.

【0040】[比較例3]実施例3において、ブラック
マトリックスを形成する材料に含まれる撥水性フッ素化
合物(duPont社製 テフロンAF)の混合割合を
変え、異なる臨界表面張力のブラックマトリックスを形
成した以外は実施例3と同様にしてカラーフィルターを
作成した。
Comparative Example 3 The procedure of Example 3 was repeated except that the mixing ratio of the water-repellent fluorine compound (Teflon AF manufactured by duPont) contained in the material forming the black matrix was changed to form a black matrix having a different critical surface tension. A color filter was prepared in the same manner as in Example 3.

【0041】その結果、ブラックマトリックスの臨界表
面張力が5dyne/cm以上35dyne/cm以下
の範囲にあるときは、隣接する画素間での混色は認めら
れなかった。ブラックマトリックスの臨界表面張力が3
5dyne/cm以上のときはインクがブラックマトリ
ックス上へ乗り上げ、混色が生じた。一方、ブラックマ
トリックスの臨界表面張力が5dyne/cm以下のと
きは、ブラックマトリックスの下部の隅にインクが十分
浸透せず白抜け現象が見られた。
As a result, when the critical surface tension of the black matrix was in the range of 5 dyne / cm or more and 35 dyne / cm or less, no color mixing was observed between adjacent pixels. Critical surface tension of black matrix is 3
When it was 5 dyne / cm or more, the ink got on the black matrix and color mixing occurred. On the other hand, when the critical surface tension of the black matrix was 5 dyne / cm or less, the ink did not sufficiently penetrate into the lower corner of the black matrix, and a white spot phenomenon was observed.

【0042】[比較例4]実施例2において、インクと
して臨界表面張力が異なる種々のインクを使用した以外
は実施例2と同様にして、カラーフィルターを作成し
た。その結果、ブラックマトリックスの臨界表面張力と
の差が10dyne/cm未満のインクではブラックマ
トリックスにインクが乗り上げ混色が起こった。一方、
ブラックマトリックスの臨界表面張力より10dyne
/cm以上大きい臨界表面張力を有するインクは混色が
生じなかった。
Comparative Example 4 A color filter was prepared in the same manner as in Example 2 except that various inks having different critical surface tensions were used. As a result, with the ink having a difference from the critical surface tension of the black matrix of less than 10 dyne / cm, the ink got on the black matrix and color mixing occurred. on the other hand,
10 dyne from the critical surface tension of black matrix
Ink having a critical surface tension greater than / cm did not cause color mixing.

【0043】[比較例5]実施例1において、インクと
して粘度が25℃において20cpのインクを用いて、
実施例1と同様にして着色しようとしたが、インクジェ
ットのノズルから安定した吐出が得られなかった。さら
に粘度を小さくしてインクが吐出するようになったが、
ブラックマトリックス間隙の画素部の隅まで十分にイン
クが浸透しなかった。15cp以下の粘度になるとブラ
ックマトリックス間隙の画素部の隅までインクが浸透す
るようになった。
[Comparative Example 5] In Example 1, an ink having a viscosity of 20 cp at 25 ° C was used as an ink.
An attempt was made to color in the same manner as in Example 1, but no stable ejection was obtained from the inkjet nozzle. Ink was ejected with a lower viscosity.
The ink did not sufficiently penetrate to the corners of the pixel portion of the black matrix gap. When the viscosity became 15 cp or less, the ink permeated to the corner of the pixel portion in the gap of the black matrix.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、従来のカラーフィルタ
ーの有する耐熱性、耐溶剤性、解像性等の必要特性を満
足しながら、インクジェット印刷法を用いることにより
製造工程を短縮し、安価にカラーフィルターを製造する
方法を提供することができる。
According to the present invention, the manufacturing process can be shortened by using the ink jet printing method while satisfying the required properties of the conventional color filter, such as heat resistance, solvent resistance, and resolution, and the cost can be reduced. And a method for producing a color filter.

【0045】本発明によれば、基板表面の臨界表面張力
とは無関係にインクを選択することができるので、イン
ク選択の幅が広がり、色特性の優れたカラーフィルター
を作成することができる。
According to the present invention, since the ink can be selected regardless of the critical surface tension of the substrate surface, the range of ink selection can be widened and a color filter having excellent color characteristics can be produced.

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

【図1】液晶パネルの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 透明有機層 3 ブラックマトリックス 4 着色インク層 5 保護層 6 共通電極 7 配向膜 8 液晶化合物 9 配向膜 10 ガラス基板 11 偏光板 12 偏光板 13 画素電極 14 バックライト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Transparent organic layer 3 Black matrix 4 Colored ink layer 5 Protective layer 6 Common electrode 7 Alignment film 8 Liquid crystal compound 9 Alignment film 10 Glass substrate 11 Polarizer 12 Polarizer 13 Pixel electrode 14 Backlight

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上にブラックマトリックスのパ
ターンを形成する工程と、このブラックマトリックスパ
ターンの間隙に着色インクを塗布する工程を含むカラー
フィルターの製造方法において、 前記ブラックマトリックスパターン間隙部の臨界表面張
力が35dyne/cm以上であり、 前記ブラックマトリックスの臨界表面張力が5dyne
/cm以上35dyne/cm以下であり、 前記着色インクは、25℃における表面張力が前記ブラ
ックマトリックス層の臨界表面張力より10dyne/
cm以上大きく、かつ粘度が15cp以下であり、 インクジェット印刷法によってブラックマトリックスパ
ターンの間隙に着色インクを塗布することを特徴とする
カラーフィルターの製造方法。
1. A method for manufacturing a color filter, comprising: forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate; and applying a color ink to a gap between the black matrix patterns. The tension is 35 dyne / cm or more, and the critical surface tension of the black matrix is 5 dyne.
/ Cm or more and 35 dyne / cm or less, wherein the colored ink has a surface tension at 25 ° C of 10 dyne / cm2 more than the critical surface tension of the black matrix layer.
A method for producing a color filter, wherein a color ink is applied to gaps of a black matrix pattern by an inkjet printing method, the coloring ink having a viscosity of at least 15 cm and a viscosity of 15 cp or less.
【請求項2】 透明基板上にブラックマトリックスのパ
ターンを形成する工程と、このブラックマトリックスパ
ターンの間隙に着色インクを塗布する工程を含むカラー
フィルターの製造方法において、 前記透明基板表面の全面に臨界表面張力が35dyne
/cm以上の透明有機層を形成する工程と、 この透明有機層の上に、臨界表面張力が5dyne/c
m以上35dyne/cm以下のブラックマトリックス
層をパターン状に形成する工程と、 25℃における表面張力が前記ブラックマトリックス層
の臨界表面張力より10dyne/cm以上大きく、か
つ粘度が15cp以下の着色インクを用いて、前記ブラ
ックマトリックス層の間隙にインクジェット印刷法によ
ってインクを塗布する工程とを有するカラーフィルター
の製造方法。
2. A method for manufacturing a color filter, comprising the steps of: forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate; and applying a colored ink to a gap between the black matrix patterns, wherein a critical surface is formed on the entire surface of the transparent substrate. Tension is 35 dyne
Forming a transparent organic layer having a critical surface tension of 5 dyne / c or more on the transparent organic layer.
forming a black matrix layer having a thickness of not less than m and not more than 35 dyne / cm in a pattern; using a colored ink having a surface tension at 25 ° C. of at least 10 dyne / cm higher than the critical surface tension of the black matrix layer and a viscosity of not more than 15 cp. Applying the ink to the gaps between the black matrix layers by an inkjet printing method.
【請求項3】 前記ブラックマトリックスパターンの形
成を、黒色の感光性材料を用いて露光により行うことを
特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルター
の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the formation of the black matrix pattern is performed by exposure using a black photosensitive material.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のカラー
フィルターの製造方法を1工程として含む液晶表示装置
の製造方法。
4. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising the method for manufacturing a color filter according to claim 1 as one step.
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